一種尤其用于自動體視的顯示屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種顯示屏，尤其涉及一種平板電視、計算機或者類似屏幕，該顯示屏在給定的分辨率下能夠獲得比常規(guī)屏幕更優(yōu)的外觀圖像質(zhì)量。本發(fā)明的屏幕尤其適用于自動體視顯示，尤其是使用以本申請人名義的文件EP1779181中所述的技術(shù)。然而，即使在非自動體視應(yīng)用中使用本發(fā)明也是有利的。
[0002]本發(fā)明可以適用于各種類型的屏幕，只要這些屏幕具有像素矩陣，各像素由各種顏色的子像素組成。舉例來說，可以提及液晶顯示(LCD)屏、等離子屏、有機發(fā)光二極管(OLED)屏等等。
【背景技術(shù)】
[0003]常規(guī)的顯示屏，且尤其是平板屏幕，由矩形發(fā)光表面構(gòu)成，矩形發(fā)光表面被劃分為垂直的列和水平的行。列和行由像素組成，像素由三種不同顏色的子像素組成，這三種顏色通常為紅色、綠色和藍色(“RVB屏幕”)。某些屏幕使用數(shù)量為N的子像素，因而每個像素的顏色因此更多，例如四種:紅色、綠色、藍色和黃色，或者紅色、綠色、藍色和白色。
[0004]子像素通常采用小型有色矩形的形式，又或者具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并且通常被刻印在矩形中，子像素的高度大約為寬度的N倍，從而形成正方形像素，又或者通常設(shè)置在具有正方形網(wǎng)眼的網(wǎng)格中。
[0005]通常實施的原理在于具有在屏幕的全高上延伸的同色子像素的列，并且將這些列水平地并置。因此，當(dāng)沿著列的垂直軸考慮時，具有同色子像素的矩形的短邊一行行相鄰；這些短邊可以直接接觸，或者這些短邊可以由黑線分隔以增大圖像的對比度。類似地，矩形沿著水平軸的長邊圍繞有不同顏色的矩形，并且長邊也可以由黑線隔開以增大圖像的對比度。
[0006]這樣的常規(guī)結(jié)構(gòu)在圖1中示出，其中，附圖標(biāo)記P表示像素，SP表示子像素，C為列，L為行，ZN為兩個子像素之間的黑色區(qū)域，并且R、V和B對應(yīng)于子像素的顏色:紅色、綠色和藍色。
[0007]圖1與最簡單的配置相關(guān)，其中，子像素為矩形。在市售的屏幕中，能夠觀察到形狀復(fù)雜(V形、雙V形、正方形和矩形的組合等等)、帶有細分的子像素，所開發(fā)的這些細分被用以提高亮度和對比度、觀察角、以及更普遍的圖像的表觀質(zhì)量一一即觀察者實際觀察到的質(zhì)量一一的一致性。尤其是對于使用液晶的技術(shù)，有必要將子像素劃分為更小的實體，有時候這些更小的實體可以特定尋址，每個實體具有不同的方向性光效率。即便子像素的形狀無法被刻印在矩形中(如在三星LTI460HM03屏幕中，其中，子像素具有雙V形狀并且相互交錯)，一行中的各子像素與L-1和L+1行中顏色相同的子像素在上方和下方連續(xù)。
[0008]常規(guī)結(jié)構(gòu)造成偽影，尤其是在近距離觀察屏幕時:行與行之間的黑色間隙變得可見，有色條紋會出現(xiàn)，等等。另外，當(dāng)這樣的屏幕與諸如柱面透鏡陣列之類的角選擇陣列一同用于產(chǎn)生自動體視顯示器時，正如文件EP 1779181中所闡述的，諸如摩爾紋圖案之類的其他的偽影很容易出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明試圖克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點。
[0010]依照本發(fā)明，通過修改屏幕的結(jié)構(gòu)以使得細長形狀的子像素相對于垂直線傾斜來實現(xiàn)目的。因此，屏幕不再由同色子像素列組成，這些同色子像素列被與其垂直且連續(xù)的黑色線分隔。這導(dǎo)致上述偽影消失或者至少被減弱，這是因為人類視覺系統(tǒng)對具有垂直或水平取向的結(jié)構(gòu)比對傾斜取向的結(jié)構(gòu)更加靈敏。
[0011]因此，本發(fā)明提供了一種顯示屏，包括以成行并按與所述行垂直的列成列的方式布置的像素的矩陣，每個像素包括三個或更多顏色不同的子像素，三個或更多子像素在所述行的方向上對齊并且具有細長形狀，其特征在于，每個子像素具有一主要尺寸，該主要尺寸相對于所述列的方向形成一非零角α (較優(yōu)地在大約5°至20°的范圍內(nèi))。
[0012]在本發(fā)明的各個實施例中:
[0013]除了位于第一行和最后一行中的子像素之外的每個子像素的頂端和底端分別正對著:屬于其他行且具有其他顏色的子像素的底端和頂端；或者面對屏幕的黑色區(qū)域。
[0014]分屬不同行的同一顏色的子像素的質(zhì)心在所述行的方向上對齊，這使得與現(xiàn)有技術(shù)的屏幕相比子像素沒有平移偏移。
[0015]每個子像素被四個子像素圍繞，所述四個子像素中的兩個沿所述主要尺寸的方向并且所述四個子像素中的兩個沿垂直方向，進行圍繞的子像素的顏色與被圍繞的子像素的顏色不同。這有助于通過增加子像素的一致性來提高圖像的表觀質(zhì)量。
[0016]在本發(fā)明的第一實施例中，每個子像素被刻印在短邊沿所述行的方向取向的平行四邊形(而非矩形)內(nèi)。
[0017]在本發(fā)明的第二實施例中，每個子像素被刻印在短邊相對于所述行的方向成角α的矩形內(nèi)。因此，行與行之間的間隙由傾斜的分段組成，而非形成水平線，并因而更不明顯。
[0018]如在現(xiàn)有技術(shù)的已知屏幕中那樣，相鄰子像素由黑色間隙加以分隔。
[0019]所述角α可以由下式給出:
[0020]α = (1+ ε )tan_1(l/N)
[0021]其中，ε為在-0.1到+0.1范圍內(nèi)的參數(shù)，并且N為每個像素中包括的子像素的個數(shù)。
[0022]在所述行的方向上相鄰的子像素可以由寬度基本上與子像素的寬度相等的黑色間隙加以分隔，并且所述角α則可以由下式給出:
[0023]α = 0.5 (1+ ε ) tan-1 (1/N)
[0024]其中，ε為在-0.1到+0.1范圍內(nèi)的參數(shù)，并且N為每個像素中包括的子像素的個數(shù)。
[0025]這樣的顯示屏可以裝配有用于自動體視顯示的角選擇陣列或光學(xué)選擇器(透鏡陣列、視差屏障等等)，角選擇陣列的主軸線相對于所述列的方向形成角α并且角選擇陣列的節(jié)距允許覆蓋M多2個子像素。
[0026]這樣的屏幕尤其可以是平板類型。
【附圖說明】
[0027]通過閱讀參考以示例方式給出的附圖進行的后續(xù)說明，本發(fā)明的其他特點、細節(jié)和優(yōu)點變得明顯，在附圖中:
[0028]圖2示出了本發(fā)明的第一實施例中的屏幕的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)以被刻印在各個平行四邊形封套中的子像素為特征，該平行四邊形的長邊是傾斜的并且短邊是水平的；
[0029]圖3a示出了本發(fā)明的第二實施例中的RVB屏幕的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)以被刻印在各個矩形封套中的子像素為特征，該矩形具有四個傾斜的邊；圖3b示出了這樣的屏幕的一個變型；
[0030]圖4a至4e示出了本發(fā)明的第三和第四實施例，這些實施例以子像素列之間的黑色分隔間隙為特點，該間隙的寬度與所述列的寬度近似相等；
[0031]圖5a、5b和5c對應(yīng)于圖4a、4b和4c，除了與四色屏幕相關(guān)之外；
[0032]圖6示出了本發(fā)明的屏幕，該屏幕裝配有用于自動體視的角選擇光柵；以及
[0033]圖7a至7e示出了已知的現(xiàn)有技術(shù)屏幕的示例，該屏幕具有復(fù)雜形狀的子像素。
【具體實施方式】
[0034]圖2示出了通過使各子像素變形以賦予各子像素平行四邊形形狀而從圖1的屏幕衍生出的RVB型三色屏幕的結(jié)構(gòu)。各子像素的頂部短邊和底部短邊分別向左右移動，并且長邊以相對于垂直線呈18° 43 (以十進制記數(shù)法，即為18度又43%度)的角α傾斜。在圖2的特定示例中，短邊的相對移動基本上等于一個子像素的寬度。因此，L行C列的(藍色)子像素的頂部短邊與L-1行C-1列的(綠色)子像素的底部的短邊對準(zhǔn)。同樣，L行C列的子像素的底部短邊與L+1行C+1列的(紅色)子像素的頂部的短邊對準(zhǔn)。同樣還可以采用對稱配置。
[0035]以此方式，將子像素垂直隔開的黑線變?yōu)橛膳c垂直方向成大約18° 43的角的短分段組成的斷線。
[0036]應(yīng)當(dāng)觀察到，子像素形成了相對于垂直線傾斜大約18° 43的列，同時在屏幕的全高上的循環(huán)置換中隨每次行的改變而改變顏色。然而，當(dāng)考慮到具有相同顏色(例如，紅色)的子像素的質(zhì)心BC(即重力中心)時，能夠看到，這些質(zhì)心在垂直軸線上保持對齊，就像在圖1的配置中一樣。
[0037]角α的理想值由下式給出:α = tarT1 (1/Ν)，其中，N為每個像素的子像素個數(shù)，或者以近似等價的方式來說，只要將子像素垂直和水平分隔的黑線的寬度不是太大，則N為子像素高度H與寬度Lg之比(應(yīng)當(dāng)觀察到，對于復(fù)雜形狀的子像素，難以定義數(shù)值H和Lg)。更加普遍地，可以接受該理想值的大約10%的偏離，因此給出了 α = (1+ε ) tarT1 (I/N)，其中，ε在-0.1至+0.1的范圍內(nèi)。
[0038]該系統(tǒng)具有兩個有用作用。首先，子像素之間間隙的垂直且連續(xù)的外觀被打破，該外觀在靠近時是可見的。其次，通過對使用的光學(xué)選擇器(透鏡陣列、視差屏障等等)的分隔能力進行非常顯著地提升，使得屏幕針對自動體觀應(yīng)用被優(yōu)化。在此方面，應(yīng)當(dāng)觀察到，角α恰好對應(yīng)于用于體觀顯示的角度選擇陣列的主軸線的最佳斜率，正如上述文件EP1779181所述的那樣。圖6以高度概括的方式示出了本發(fā)明的裝配有光學(xué)選擇器(透鏡陣列)SO的屏幕Ε。在已知方式下，陣列的節(jié)距覆蓋數(shù)量為M多2的子像素，等于在屏幕上顯示的視點數(shù)量。
[0039]圖3a示出了本發(fā)明的第二實施例，該實施例由以下方式得到:令施加到子像素的短邊的旋轉(zhuǎn)與施加到子像素的長邊的旋轉(zhuǎn)相同，即旋轉(zhuǎn)大約α =18° 43，從而重新構(gòu)成矩形并且打破行與行之間的