指向性显示器的制作方法

专利名称：指向性显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及2画面显示器或3D显示器等可以同时显示具有指向性的 多个图像的指向性显示器。
背景技术：
以往，例如下述的专利文献l所述，在3D显示器等指向性显示器中， 为了分离成具有指向性的多个图像，在透过型液晶面板的前面配置阻挡 层。阻挡层部分阻断从透过型液晶面板射出的图像光，分离成多个图像， 所以在观察者看到这些图像时，与通常的1画面显示的情况比较，看起来 较暗，视觉辨识性变差。专利文献h特开2005 — 181668号公报而且，透过型液晶面板与反射型液晶面板相比，针对外光的视觉辨识 性更低，所以在使用了具有如此特性的透过型液晶面板的指向性显示器 中，在太阳光下等外光强烈的情况下，视觉辨识性进一步变差。发明内容因此，本发明的目的在于，解决上述现有技术的问题点，提供一种即 便在外光强烈的情况下其视觉辨识性也不会恶化的指向性显示器。为了实现上述目的的至少一部分，本发明的指向性显示器，是可以同时显示具有指向性的多个图像的指向性显示器，其具备具有液晶层和配 置在该液晶层的背面的光反射膜且由多个像素点形成上述多个图像的反 射型液晶面板、和配置在该反射型液晶面板的前面且具有多个遮光部和多 个幵口部的阻挡层；上述阻挡层中的各开口部分别被设置成在显示的图 像数为n (n为2以上的整数)的情况下，1个开口部与上述反射型液晶面 板的n个像素点相对应，并且上述阻挡层中的各遮光部分别在其背面侧具备用于对上述反射型液晶面板进行照明的发光层。由此，在本发明的指向性显示器中，与透过型液晶面板相比，可以将 相对于外光的视觉辨识性高的反射型液晶面板用作显示面板。为此，即便 在太阳光下等外光强烈的情况下，视觉辨识性也不会恶化。另外，阻挡层中的各开口部分别被设置成1个开口部与反射型液晶面板的n个像素点相 对应。为此，可以对由反射型液晶面板形成的n个图像进行光学分离。进 而，阻挡层的各遮光部分别在其背面侧具备发光层。由此，例如在外光较 弱的情况下，或者在没有外光的情况下，通过这些发光层照射反射型液晶 面板，也不会损坏图像的视觉辨识性。在本发明的指向性显示器中，上述阻挡层的各遮光部优选分别在其前 面侧具备无反射层。由此，在阻挡层几乎没有外光被反射，可以防止所谓的映入。 在本发明的指向性显示器中，设上述阻挡层中相邻的上述开口部之间 的间距为L，在上述反射型液晶面板中，设形成1个图像的多个上述像素 点中相邻的像素点之间的间距为M，此时优选上述距离L小于上述距离 M。通过如此构成，可以有效地分离由反射型液晶面板形成的n个图像。在本发明的指向性显示器中，上述阻挡层中的上述遮光部和上述开口 部可以被配置成方格花纹状，还可以被配置成条纹状。通过如此配置，可以提高显示的各图像的画质。其中，本发明并不限于上述指向性显示器等装置发明的形态，还可以 以作为图象显示方法等的方法发明的形态来实现。


图1是示意地表示作为本发明的一个实施例的指向性显示器的剖面的 说明图。图2是用于说明图1的指向性显示器100中发光层和像素点之间的间 隙和开口部之间的间距的决定方法的说明图。图3是用于说明图1的指向性显示器100中发光层和像素点之间的间 隙和开口部之间的间距的决定方法的说明图。图4是从观视者侧观察图1的阻挡层150的一个具体例子并进行表示 的说明图。图5是从观视者侧观察图1的阻挡层150的其他具体例子并进行表示 的说明图。图中100…指向性显示器，110…反射型液晶面板，112…玻璃基板， 114…光反射膜，116…像素电极，118…液晶层，120…对置电极，122… 滤色器，124a…第一 种像素点，124b…第二种像素点，126…玻璃基板， 128…偏振片，150…阻挡层，152…遮光部，154…开口部，156…玻璃基 板，158…无反射层，160…发光层，180a…第一观察区域，180b…第二观 察区域。
具体实施方式
A.实施例的构成图1是示意地表示作为本发明的一个实施例的指向性显示器的剖面的 说明图。本实施例的指向性显示器100是可以同时显示2个图像(第一 图像和第二图像)的2画面显示器或3D显示器。本实施例的指向性显示 器100如图1所示具备反射型液晶面板IIO和配置在其前面的阻挡层150。反射型液晶面板110在玻璃基板112上形成有光反射膜114。优选在 光反射膜114的表面设置有细小的凹凸，以便扩散反射后的光。在该光反 射膜114上，与多个像素点对应地分别形成有多个透明的像素电极116。 在玻璃基板112和光反射膜114之间，与各像素电极116分别对应地设置 有多个像素开关用的TFT (Thin Film Transistor),但在图1中被省略。在像素电极116的前面形成有液晶层118，在该液晶层118的前面形 成有透明的对置电极120。在该对置电极120的前面形成有由红色(R)、 蓝色(B)、绿色(G)三种颜色构成的滤色器122。其中，优选在各种颜 色的边界形成有黑色矩阵。在滤色器122的前面设置有玻璃基板126，在 该玻璃基板126的前面形成有偏振片128。本实施例中的反射型液晶面板110通过多个像素点形成2个图像(第 一图像和第二图像)。l个像素点主要由1个像素电极116、与该像素电极 116对置的对置电极120的一部分、被这些电极夹持的液晶层118的一部分、夹持对置电极120等且与上述像素电极116对置的滤色器122的一部 分等构成。多个像素点被分成用于形成第一图像的第一种像素点124a、和 用于形成第二图像的第二种像素点124b，如图1所示它们被交替配置。另一方面，阻挡层150是由在反射型液晶面板110的前面沿着面方向 交替配置的多个遮光部152和多个开口部154构成。遮光部152如下所述 地构成在玻璃基板156的背面形成有氧化铬构成的黑色的无反射层158， 在该无反射层158的背面形成有由有机EL (electroluminescence)构成的 发光层160。在这里，在发光层160上设置有用于提供电源的一对电极， 但未图示。在本实施例中，阻挡层150的各开口部154分别被配置成l个开口 部与反射型液晶面板110的相邻2个像素点(即相邻的第一种像素点124a 和第二种像素点124b)对应。由此，可以对由反射型液晶面板110形成的 2个图像(第一图像和第二图像)进行光学分离。此外，在位于指向性显 示器IOO前方的第一观察区域180a，可以观察由第一种像素点124a形成 的第一图像，在第二观察区域180b，可以观察由第二种像素点124b形成 的第二图像。B.实施例的动作当图1所示的指向性显示器100起动时，在阻挡层150中，分别形成 于各遮光部152的背面侧的发光层160发光，从前面侧对反射型液晶面板 110进行照明。此外，当从外部向反射型液晶面板110输入图像信号(未图示)时， 在反射型液晶面板110中，根据该图像信号向各像素电极116和对置电极 120之间分别施加所希望的电压，夹持在它们之间的液晶层118被驱动。 由此，由多个第一种像素点124a形成第一图像，由多个第二种像素点124b 形成第二图像。此时，当外光从前方入射到指向性显示器100时，该光在阻挡层150 中通过玻璃基板156到达遮光部152或者开口部154。在遮光部152中， 因为前面侧由无反射层158形成，所以到达的光被吸收，几乎不会反射。 在开口部154中，到达的光通过开口部154内，入射到反射型液晶面板110。另外，如前所述，位于遮光部152的背面侧的发光层160发光，对反射型液晶面板110进行照明，所以来自发光层160的光也入射到反射型液 晶面板110。此时，例如，即便在没有上述的外光，由外光得到的光未入 射到反射型液晶面板110的情况下，来自发光层160的光也必然入射到反 射型液晶面板110。如此，入射到反射型液晶面板110的光通过偏振片128、玻璃基板126 后，顺次通过滤色器122、对置电极120、液晶层118、像素电极116，到 达光反射膜114。光反射膜114对到达的光进行反射。被反射的光在反射 型液晶面板110内与先前方向相反地到达阻挡层150。期间，光通过被电 极116、 120驱动的液晶层118，由此根据上述图像信号被调制，进而通过 滤色器122，由此变换成R、 G、 B各颜色。由此，已通过的光根据图像信 号被调制，变换成R、 G、 B各颜色，结果形成彩色图像。到达阻挡层150的光中、到达遮光部152的光被遮光部152阻断，所 以不会从反射型液晶面板UO射出。另一方面，到达开口部154的光通过 开口部154内，通过玻璃基板156后，从反射型液晶面板110射出。艮P， 只有通过开口部154的光可以到达第一观察区域180a或者第二观察区域 180b。如前所述，各开口部154被分别配置成1个开口部分别与相邻的第一 种像素点124a和第二种像素点124b对应，所以通过各开口部154的光当 中以第一种像素点124a为起点的光如图1所示全部到达第一观察区域 180a，以第二种像素点124b为起点的光全部到达第二观察区域180b。由 此，使由第一种像素点124a形成的第一图像和由第二种像素点124b形成 的第二图像分别具有指向性，通过光学分离，观察者(未图示)在第一观 察区域180a可以观察彩色的第一图像，在第二观察区域180b可以观察彩 色的第二图像。如以上的说明所示，在本实施例的指向性显示器100中，作为显示面 板，使用反射型液晶面板110。反射型液晶面板与透过型液晶面板相比， 针对外光的视觉辨识性更高，所以在本实施例中，通过如此使用反射型液 晶面板110，即便在太阳光下等外光强烈的情况下，视觉辨识性也不会恶 化。另外，当使用外光和来自发光层160的光进行显示的情况下，可以利 用外光进行显示，所以也可以降低提供给发光层160的消耗电力。另外，阻挡层150的各开口部154分别被配置成1个开口部分别与反 射型液晶面板110的相邻2个像素点(即，相邻的第一种像素点124a和 第二种像素点124b)相对应。为此，可以对由反射型液晶面板110形成的 2个图像(第一图像和第二图像)进行光学分离。进而，阻挡层150的各遮光部152分别在其背面侧具备由有机EL构 成的发光层160。由此，例如在外光较弱的情况下，或在没有外光的情况 下，这些发光层160对反射型液晶面板110进行照明，所以不会损坏图像 的视觉辨识性。另外，阻挡层150的各遮光部152分别在其前面侧具备黑色的无反射 层158。由此，在阻挡层150外光几乎不被反射，可以防止所谓的映入。C.尺寸的决定方法接着，在本实施例中，对阻挡层150中发光层160和像素点之间的间 隙以及开口部154之间的间距的决定方法进行说明。图2和图3分别是用 于说明这些间隙和间距的决定方法的说明图。在图2和图3中，Q表示被分离的图像的标准到达范围。具体而言， 在被分离的图像为恰当的状态时，是可以到达观察者(未图示)的下面的 标准范围。D表示观察距离。具体而言，是自指向性显示器100到观察者 的标准假定距离。G表示阻挡层150中发光层160和反射型液晶面板110 中像素点之间的间隙。L表示阻挡层150中开口部154之间的间距。M表 示反射型液晶面板110中的第一种像素点124a (或者第二种像素点124b) 当中、相邻的像素点之间的间距。P表示像素点的宽度，在本实施例中， 该P值的2倍相当于M的值(2XP=M)。这些值当中的Q、 D、 M (=2XP)各值分别是预先赋予的值，根据 这些值决定G、 L的各值。首先，在图2中，从第一种像素点124a的点T射出的光通过开口部 154的点O到达第一观察区域180a的点S。另一方面，从第二种像素点 124b的点U射出的光在开口部154的点O与来自点T的光交叉后到达第 二观察区域180b的点R。因此，在图2中，如果着眼于存在于开口部154和观察者之间的三角形OSR、以及位于开口部154和像素点之间的三角形OUT，两者成为相 似三角形。因此，式(1)成立。Q: P = D: G (1)其中，P=M/2。接着，在图3中，从作为反射型液晶面板110的中心点且为第一种像 素点124a和第二种像素点124b的边界的点Y射出的光，通过开口部154 的点W，到达第一观察区域180a和第二观察区域180b的边界的点V。另 一方面，从第一种像素点124a和第二种像素点124b的其他边界的点Z射 出的光，通过其他开口部154的点X，到达第一观察区域180a和第二观 察区域180b的边界的点V。因此，在图3中，如果着眼于存在于观察者和开口部154之间的三角 形VWX、以及位于观察者和像素点之间的三角形VYZ，两者成为相似三 角形。因此，式(2)成立。M: D+G=L: D (2)因此，通过解这些式(1)、 (2)的联立方程式，可以求出G、 L各值 而决定。不过，在如此决定G、 L各值时，如果比较L的值(即阻挡层150中 开口部154之间的间距)、和M的值(即，反射型液晶面板110中第一或 第二种像素点124a、 124b中相邻的像素点之间的间距)，根据式(2)， L 的值比M的值小。为此，可以有效地分离由反射型液晶面板110形成的2 个图像(第一图像和第二图像)。而且，如果L的值和M的值相等，在观察者侧可以形成第一观察区 域180a和第二观察区域180b重叠的部分，无法有效地分离第一图像和第 二图像。那么，上述的说明是决定G、 L各值的方法，此外，在将本实施例的 指向性显示器100用作2画面显示器的情况下，优选减薄反射型液晶面板 110中玻璃基板126和偏振片128的厚度。这是因为，在是2画面显示器 的情况下，与3D显示器相比，更宽地取观察区域180a、 180b，所以可以 尽可能地减小从像素点向开口部154射出的光的角度(相对于射出面的角 度)。D. 阻挡层的具体例子在上述的说明中，没有特别言及在阻挡层150中如何配置遮光部152 和开口部154，但具体而言，釆用图4或图5所示的配置。图4是从观视 者侧观察图1中阻挡层150的一个具体例子并进行表示的说明图。图5也 是从观视者侧观察该图1中阻挡层150的其他具体例子并进行表示的说明 图。如前所述，在阻挡层150中，多个遮光部152和多个开口部154沿着 面方向相互交替配置，但具体如图4所示，可以相互排列配置成方格花纹 状，如图5所示相互排列配置成条纹状。通过如此配置，可以分别提高显 示的第一以及第二图像的画质。E. 变形例其中，本发明不限于上述的实施例或实施方式，可以在不脱离其要旨 的范围内实施各种方式。在上述的实施例中，作为阻挡层150中的发光层160，使用有机EL， 但本发明并不限于此，可以使用无机EL，还可以使用LED (Light Emitting Diode )。在上述的实施例中，作为指向性显示器100,对将其用于能同时显示 2个图像的2画面显示器或3D显示器的情况进行说明，但本发明并不限 于此，例如还可以用于能同时显示n个(n为3以上的任意整数)图像的 n画面显示图像显示器。此时，阻挡层150中的各开口部154分别被配置成1个开口部与反射 型液晶面板110的n个像素点对应。由此可以对由反射型液晶面板110形 成的n个图像进行光学分离。
权利要求
1.一种指向性显示器，其可以同时显示具有指向性的多个图像，该指向性显示器具备反射型液晶面板，其具有液晶层和配置在该液晶层的背面的光反射膜，且由多个像素点形成所述多个图像；和阻挡层，其配置在该反射型液晶面板的前面且具有多个遮光部和多个开口部，所述阻挡层中的各开口部分别被设置成在将所显示的图像数设为n的情况下，1个开口部与所述反射型液晶面板的n个像素点相对应，其中n为2以上的整数，并且所述阻挡层中的各遮光部分别在其背面侧具备用于对所述反射型液晶面板进行照明的发光层。
2. 如权利要求1所述的指向性显示器，其特征在于， 所述阻挡层的各遮光部分别在其前面侧具备无反射层。
3. 如权利要求1或者2所述的指向性显示器，其特征在于， 在设所述阻挡层中相邻的所述开口部之间的间距为L，在所述反射型液晶面板中，设形成1个图像的多个所述像素点中相邻的像素点之间的间 距为M时，所述距离L小于所述距离M。
4. 如权利要求1 3中任意一项所述的指向性显示器，其特征在于， 所述阻挡层中的所述遮光部和所述开口部被配置成方格花纹状。
5. 如权利要求1 3中任意一项所述的指向性显示器，其特征在于， 所述阻挡层中的所述遮光部和所述开口部被配置成条纹状。
全文摘要
本发明提供一种指向性显示器，其即便在外光强烈的情况下视觉辨识性也不会恶化。在指向性显示器(100)中，作为显示面板，使用反射型液晶面板(110)。阻挡层(150)中的各开口部(154)被配置成1个开口部与反射型液晶面板(110)的相邻的第一种像素点(124a)和第二种像素点(124b)相对应。阻挡层(150)的各遮光部(152)在其背面侧具备由有机EL构成的发光层(160)。
文档编号G02B27/22GK101241252SQ200810005809
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月5日 优先权日2007年2月8日
发明者小间德夫, 滨岸五郎 申请人:精工爱普生株式会社