[发明专利]用于立体显示的像素结构及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于立体显示装置中的像素结构，特别是用于构成有源黑矩阵的像素结构。本发明还涉及控制上述像素结构的方法。

背景技术

立体显示已经成为显示领域的一大趋势。立体显示的根本原理是利用视差产生立体感，即使人的左眼看到左眼图片，右眼看到右眼图片。这里的左、右眼图片为具有视差的立体图像对。

实现立体感受的一种方法是采用串行显示，即在第一时刻，显示器显示左眼画面，此时只让观看者的左眼看到显示画面；第二时刻，显示器显示右眼画面，只让观看者的右眼看到显示画面，利用图像在人眼视网膜的暂留性，使人感觉到是左右眼同时看到了左右眼画面，从而产生立体的感觉。

另外一种实现立体感受的方法是并行显示，即在同一时刻，显示器上一部分像素显示左眼画面的内容，一部分像素显示右眼画面的内容，通过光栅、偏振眼镜等方式使一部分像素的显示只能被右眼看到，另一部分只能被左眼看到，从而产生立体的感觉。

偏振眼镜式立体显示是当今立体显示领域的一种主流技术，这种技术的基本结构就是在显示面板前安装一个可以调节出射光的偏振方向的器件。这种器件可以是一块相位差板(pattern retarder)，也可以是一块液晶盒，或者其它可以调节不同像素出射光的偏振方向的器件。相位差板立体显示的原理如图2所示。在显示面板上，隔行地分别显示右眼图和左眼图，在显示面板前面放置一块相位差板，其中重复一行λ/2延迟、一行零延迟的结构，这样就可以使λ/2延迟的像素出射光的偏振方向旋转90°。于是，戴着左、右眼偏振方向正交的偏振眼镜，就可以使右眼只看到右眼像素发出的光，左眼只看到左眼像素发出的光，从而产生立体效果。

在数种偏振眼镜立体显示中，采用相位差板的技术最受青睐。它的基本结构是在显示面板上精确对位地贴附一块相位差板，利用相位差板上的不同区域产生不同的相位延迟，从而使不同像素的光以不同的偏振方向出射。观看者通过偏振眼镜就可以看到3D效果。

然而，上述3D显示的一个最大缺点就是垂直方向上的观看视角很小，图3说明了观看角度受限的原理。图3中的a为像素显示区的高度，b为垂直方向黑矩阵(BM)的宽度，h为相位差板到显示面板的距离，c为相位差板上一个条纹的宽度，θ为3D可观看角度，p为像素尺寸，p＝a+b且p为定值。在图3中，只有d区域是可以得到良好3D效果的区域，其中关键参数是角度θ。

根据以上简化的数学模型通过几何计算可以得出，3D可视角度θ满足式(1)：

tanθ2=a+2b-c2h---(1)]]>

可以看出黑矩阵的宽度b越大，则θ越大。由此已经提出了有源黑矩阵(Active BM)的设计，如图4(b)所示。与图4(a)所示的普通像素结构不同，在图4(b)有源黑矩阵结构中，将原本的一个亚像素分成上下两部分(为方便称谓，本文中将其分别称为A像素和B像素)分别控制，在2D显示模式下，A和B像素显示相同的内容；在3D显示模式下，B像素显示为黑，相当于增宽了原来像素的BM宽度(b)，从而可以扩大了3D观看角度θ。

现有有源黑矩阵显示面板的控制方法是将B像素当成一个独立的像素来控制，这样就会需要双倍于原先的显示面板的栅极线以及双倍的数据线，因而造成控制成本和难度的大幅增加。

发明内容

为了降低有源黑矩阵结构的显示面板的控制成本和复杂度，本发明提供一种改进的像素结构，其包括多个亚像素，每个亚像素具有第一部分和第二部分，每个亚像素中的所述第一部分通过第一薄膜晶体管连接至数据线，所述第一薄膜晶体管的栅极连接至第一栅极线，每个亚像素中的所述第一部分和第二部分通过第二薄膜晶体管彼此连接，所述第二薄膜晶体管的栅极连接至第二栅极线。

根据本发明的像素结构，其中在平面显示模式下，第二栅极线提供高电平，使得每个所述亚像素中的第二薄膜晶体管导通。