显示装置的制作方法

专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可实现立体显示的视差屏障(parallax barrier)型显示装置。
背景技术：
近年来，可实现立体显示的显示装置一直引人瞩目。通过为右眼和左眼单独地显示视差图像(或不同视点图像)，从而进行立体显示。当以对应的眼睛观看这些图像时，观看者将所述图像识别为具有立体效果的立体图像。而且，正在开发其它类型的显示装置，其通过显示两个以上视差图像而为观看者提供更自然的三维图像。这些显示装置分为两类一类必须用专用眼镜，而另一类不需要。因为对于观看者而言佩戴专用眼镜可能会感到麻烦，故优选免戴眼镜型。用于实现免戴眼镜型显示装置的技术的例子包括双凸透镜技术和视差屏障技术。这些技术配置为同时显示多个视差图像(视点图像)，从为观看者提供可根据显示装置和观看者的视点之间的相对距离(或角度)而变化的图像。在日本未审查专利申请H03-119889号公报中公开了视差屏障型显示装置的例子。

发明内容
然而，采用上述双凸透镜或视差屏障技术的显示装置因其构造而容易显示含有波纹(moire)的图像。迄今为止，在降低波纹方面进行了很多改良。尽管如此，仍要求在图像质量上实现进一步的改进。因此，期望提供一种能够实现改良图像的显示装置。本发明的实施方式的显示装置包括显示部，其包括多个显示像素；以及液晶屏障部，其包括多个屏障区。每个所述屏障区以相对于所述显示像素的排列方向倾斜的第一方向而延伸，并允许光透过所述屏障区和遮挡所述光。所述液晶屏障部包括液晶层；以及夹着所述液晶层的第一电极层和第二电极层。所述第一电极层包括多个线状电极。所述线状电极以所述第一方向延伸并以不同于所述第一方向的第二方向而并排布置，并且一个以上所述线状电极包括第一狭缝和第二狭缝。所述第一狭缝和所述第二狭缝以不同于所述显示像素的排列方向的各自的方向而延伸。在本发明的实施方式的显示装置中，所述液晶屏障部中的所述第一电极层包括以所述第一方向延伸的多个线状电极，并且一个以上所述线状电极包括所述第一狭缝和所述第二狭缝，所述第一狭缝和所述第二狭缝以不同于所述显示像素的排列方向的各自的方向而延伸。这抑制了由显示部的各个显示像素间的区域造成的暗线与由液晶屏障部的狭缝造成的暗线之间的干涉，这种干涉可在显示部和液晶屏障部彼此重叠时而在视觉上识别出来。根据本发明的实施方式的显示装置，所述显示部中的显示像素的排列方向与液晶屏障部中的第一狭缝的延伸方向和第二狭缝的延伸方向不一致。因此，可降低显示屏的视在亮度(apparent brightness)的周期性变化,从而有效地抑制在图像上出现波纹并实现改进的图像。应当理解，以上一般性说明和以下详细说明均 为示例性的，旨在对要求保护的本技术方案作出进一步的解释。


将附图包括在内以供进一步理解本发明，将附图并入以构成本申请文件的一部分。附示了各实施方式，且与申请文件一起用于说明本技术方案的原理。图I为表示本发明的一个实施方式的显示装置的构造示例的框图。图2A和图2B为表示图I所示的显示装置的构造示例的图。图3为表示图I所示的显示驱动部和显示部的构造示例的图。图4A和图4B分别为表示图3所示的像素的电路图的例子和像素的横截面构造的例子的图。图5为表示图I所示的显示部中的像素阵列的例子的平面图。图6为表示图I所示的液晶屏障部的平面构造的例子的示意图。图7为表示图I所示的液晶屏障部的横截面构造的例子的图。图8为表示图I所示的液晶屏障部中的透明电极的构造示例的平面图。图9为表示图I所示的液晶屏障部的分组示例的图。图10A、图IOB和图IOC为表示图I所示的显示部和液晶屏障部的各自的操作的例子的示意图。图IlA和图IlB为表示图I所示的显示部和液晶屏障部的其它操作的各自的例子的示意图。图12为表示比较例的液晶屏障部的透明电极的构造示例的平面图。图13为表示变型例I的液晶屏障部的透明电极的构造示例的图。图14为表示变型例2的液晶屏障部的透明电极的构造示例的图。图15为表示变型例3的液晶屏障部中的开合部的构造示例的图。图16A和图16B为变型例4的显示部中的像素阵列的例子和变型例4的液晶屏障部中的开合部的构造示例的图。图17A和图17B为表示变型例5的显示装置的构造示例的图。图18A和图18B为表示图17A和图17B所示的显示装置的各自的操作的例子的示意图。
具体实施例方式
下面，参照附图，详述本发明的实施方式。(总体配置)图I为表示本发明的一个实施方式的显示装置I的构造示例的图。该显示装置I既可实现立体显示(3D显示)，又可实现正常显示(2D显示)。显示装置I包括控制部40、显示驱动部50、显示部20、背光驱动部29、背光源30、屏障驱动部9以及液晶屏障部10。控制部40为这样的电路，其基于从外源提供的图像信号Vdisp而对显示驱动部50、背光驱动部29和屏障驱动部9提供各自的控制信号，从而控制显示驱动部50、背光驱动部29和屏障驱动部9相互同步地工作。具体来说，控制部40将基于图像信号Vdisp的图像信号S、背光控制信号CBL、屏障控制信号CBR分别提供给显示驱动部50、背光驱动部29、屏障驱动部9。在本实施方式中，图像信号S包括图像信号SA和图像信号SB，如后所述，在3D显示装置I显示立体图像时，图像信号SA和图像信号SB各包括多个(本实施方式中为“六个”)视点图像。显示驱动部50基于从控制部40提供的图像信号S而驱动显示部20。显示部20 通过驱动液晶元件而调制从背光源30发射的光线，以便显示图像。背光驱动部29基于从控制部40提供的背光控制信号CBL而驱动背光源30。背光源30具有从其整个表面向显示部20发射光线的功能。该背光源30例如可包括LED(发光二极管)、CCFL (冷阴极荧光灯)等。屏障驱动部9基于从控制部40提供的屏障控制指令而驱动液晶屏障部10。液晶屏障部10设有多个开合部11、12(后面描述)，每个所述开合部用于允许或阻止光线从中透射。在本实施方式中，液晶屏障部10具有以预定方向划分从显示部20输出的光学图像的功能。图2A和图2B为表示显示装置I的主要部分的构造示例的图。具体来说，图2A为表示显示装置I的构造的立体图，而图2B为表示显示装置I的构造的侧面图。如图2A和图2B所示，在显示装置I中依次设有背光源30、显示部20和液晶屏障部10。在本构造中，从背光源30发射的光线依次穿过显示部20和液晶屏障部10，接着到达观看者。注意，显示部20和液晶屏障部10可彼此接合或不接合。(显示驱动部50和显示部20)图3为表示显示驱动部50和显示部20的框图的例子的图。在显示部20中，以矩阵的形式布置有像素Pix。显示驱动部50包括时序控制部51、栅极驱动器52和数据驱动器53。时序控制部51控制栅极驱动器52和数据驱动器53的驱动时序，并将从控制部40提供的图像信号S作为图像信号SI而提供给数据驱动器53。栅极驱动器52根据时序控制部51所实施的时序控制而依次选择液晶显示装置45中的各行像素Pix (后面描述)，并逐行扫描选定的行。数据驱动器53将基于图像信号SI的像素信号提供给显示部20的每个像素Pix。具体来说，数据驱动器53基于图像信号SI而进行D/A(数字/模拟)转换，从而生成模拟像素信号，并且将所生成的像素信号提供给对应的像素Pix。显示部20可具有这样的配置，其中，液晶材料夹于且密封于例如由玻璃等制成的两个透明基板之间。在每个透明基板的朝向液晶材料的部分上，形成有例如由ITO (铟锡氧化物)等制成的透明电极。这些透明电极与液晶材料一起构成像素Pix。显示部20的液晶材料例如可以是VA、IPS、TN或使用向列液晶的其它模式的液晶。下面，说明显示部20 (像素Pix)的构造。图4A为表示像素Pix的电路图的例子的图。像素Pix包括TFT (薄膜晶体管)元件Tr、液晶元件LC以及保持电容元件C。TFT元件Tr例如可以是MOS-FET (金属氧化物半导体-场效应晶体管)，TFT元件Tr的栅极、源极、漏极分别连接于栅极线G、数据线D、液晶元件LC和保持电容元件C的一端。液晶元件LC的一端连接于GND，而另一端连接于TFT元件Tr的漏极。保持电容元件C的一端连接于TFT元件Tr的漏极，而另一端连接于保持电容线Cs。栅极线G连接于栅极驱动器52，而数据线D连接于数据驱动器53。图4B为表示包括像素Pix的显示部20的横截面构造的图。如图4B所示,显示部20具有这样的配置，其中，在驱动基板201和对向基板205之间夹有且密封有液晶层203。在驱动基板201中，形成有包括上述TFT元件Tr的像素驱动电路。在该驱动基板201上方，对应于各个像素Pix而布置有像素电极202。在对向基板205中，形成有滤色器和黑矩阵(均未图示)。此外，在对向基板205的靠近液晶层203的表面上布置有对向电极204，以作为各像素Pix的公共电极。显示部20的光线入射侧(或者，在本实施方式中靠近背光源30)的表面接合有偏光板206a。同时,显不部20的光出射侧(或者,在本实施方式中靠近液晶屏障部10)的表面接合有偏光板206b。偏光板206a和偏光板206b布置为构成交叉尼科尔(cross Nicole)或平行尼科尔(parallel Nicole)。图5为表示显示部20中的像素阵列的例子的图。如图5所示，在与驱动基板201 和对向基板205平行的面(X-Y面)内，以矩阵的形式布置有像素Pix。具体来说，显示部20具有这样的像素构造，其中，以二维形式排列有包括彩色显示所需的三色像素(R(红)、G(绿)、B(蓝))的各像素Pix。如图5所示，各像素Pix构成这样的像素阵列，其中，同色像素在沿本图中水平方向(或X轴)的每行上以预定间隔出现，且单色像素在沿图中垂直方向(或Y轴)的每列上排列。与栅极驱动器52连接的栅极线G例如在X轴上沿着像素Pix的对应的行而延伸，而数据线D例如在Y轴上沿着像素Pix的对应的列而延伸。以此方式，显示部20可分别使用数据线D和栅极线G作为信号线和扫描线，以便将电压提供给各像素Pix，并且可沿数据线D和栅极线G而以矩阵的形式布置像素Pix。(背光源30)背光源30例如可包括例如布置于导光板的侧面的LED (发光二极管)阵列。或者，背光源30可包括CCFL(冷阴极荧光灯)阵列或其它合适的光源。(液晶屏障部10)图6为表示布置于X-Y面上的液晶屏障部10的开合部11和开合部12的例子的图。图7为示意性地表示液晶屏障部10的横截面图。具体来说，图7为表示沿图6的VII-VII线的以箭头方向看去的横截面图。液晶屏障部10为所谓的视差屏障，且如图6和图7所示，其包括允许或阻挡光线从中透射的多个开合部11 (第二子区域)和多个开合部12(第一子区域)。这些开合部11、12根据显示装置I是进行正常显示(2D显示)还是进行立体显示(3D显示)而有区别地工作。具体来说，如后所述，每个开合部11在正常显示时进入打开状态(或透射状态)，而在立体显示时进入闭合状态(或遮挡状态)。如后所述，每个开合部12在正常显示时进入打开状态(或透射状态)，而在立体显示时以时分方式进行打开或闭合操作。这些开合部11、12交替地布置。而且，开合部11、12按照从开合部11、12中选定的各开合部所构成的组而进行工作，并且以时分方式实施每组的驱动。开合部11和开合部12在X-Y平面上隔着边界部S而以一个方向(例如，在本实施方式中以与Y轴构成预定角0的方向)延伸。例如，该角0可设定为18度。开合部11的宽度El和开合部12的宽度E2不同，且在本实施方式中，宽度El和宽度E2的关系为El> E2(例如，El约等于2XE2)。然而，应当注意，开合部11和开合部12间的大小关系不限于此。作为替代，所述关系可以是El < E2或El = E2。边界部S例如为对应于透明电极110和透明电极120间的沟(或狭缝S3(后面描述))的部分。开合部11、12包括液晶层(或液晶层19 (后面描述))，并根据对该液晶层19施加的驱动电压而实现液晶层的开关间的切换。具体来说，液晶屏障部10包括例如由玻璃等制成的透明基板13、16，且如图7所示，在透明基板13和透明基板16之间形成有液晶层19。透明基板13布置为靠近液晶屏障部10的光线入射侧的表面，而透明基板16布置为靠近液晶屏障部10的光线出射侧的表面。此外，在透明基板13的靠近液晶层19的表面上形成有透明电极层15，而透明基板16的靠近液晶层19的表面上形成有透明电极层17。透明电极层15、17各可例如由ITO制成。而且，透明基板13的光线入射侧的表面依次接合有相位差板21和偏光板14。同时，透 明基板16的光线出射侧的表面依次接合有相位差板22和偏光板18。液晶层19例如可由VA(垂直取向)模式的液晶构成。下面，详述以上各部件。透明电极层15分为多个透明电极110、120，对每个所述透明电极施加有电压。同时，透明电极层17设置为透明电极110、120的公共电极。在本实施方式中，对透明电极层17施加0V。透明电极层15的一个透明电极110和透明电极层17的对应于该透明电极110的部分构成作为子区域的单个开合部11。类似地，透明电极层15的一个透明电极120和透明电极层17的对应于该透明电极120的部分构成作为子区域的单个开合部12。而且，透明电极层17在对应于各自的透明电极110和透明电极120的位置处设有多个针孔17H(在图6中省略)。在这种构造中，当对液晶屏障部10的透明电极110、120选择性地施加电压时，液晶层19的液晶取向根据所施加的电压而变化。这使开合部11和开合部12每个均可进行打开或闭合操作。注意，虽然图中未图示，但在透明电极层15和透明电极层17各自的靠近液晶层19的表面上形成有取向层。偏光板14和偏光板18控制液晶层19的入射光线和出射光线的偏振方向。例如，偏光板14和偏光板18的光透射轴可分别对应于X轴和Y轴。换言之,偏光板14的光透射轴和偏光板18的光透射轴可布置为相互交叉。相位差板21和相位差板22每个例如均可以是面内相位差约为140nm的1/4 (四分之一)波长板，并且可将线偏振转换为圆偏振(或椭圆偏振)，或进行相反的转换。图8为表示透明电极层15中设有的透明电极110和透明电极120的例子的图。在图8中，透明电极110、120上的虚线圆表示透明电极层17中的针孔17H的位置。注意，图7对应于沿图8的线VII-VII的以箭头方向看去的横截面。透明电极110和透明电极120各为以与开合部11、12的延伸方向相同的方向(或者以与Y轴构成角0 I的方向)而延伸的线状电极。此外，透明电极110和透明电极120沿它们的宽度方向(或者以垂直于上述延伸方向的方向)而布置，并通过边界部S中所设的相应的狭缝S3而彼此分离。每个透明电极110包括隔着狭缝S4而彼此相对地布置的一对线状电极111、112。优选地，线状电极111的宽度与线状电极112的宽度大致相等，并且线状电极111或线状电极112的宽度也与透明电极120的宽度大致相等。每对线状电极111、112的各自的一端经由连接部(未图示)而彼此电气连接，并且对所述连接部施加公共电位。线状电极111和线状电极112各包括沿着与各像素Pix的排列方向不同的各自的方向而延伸的两个狭缝SI、S2。狭缝SI和狭缝S2每个均与狭缝S3和狭缝S4分离，因此不连接于狭缝S3和狭缝S4。如图8所示，类似于狭缝S3和狭缝S4,每个狭缝SI均以透明电极110的延伸方向(或者以与Y轴构成角0 I的方向)而延伸。同时，每个狭缝S2均以与狭缝SI的延伸方向交叉(例如正交)的方向(或者沿透明电极110的宽度方向)而延伸。狭缝S2以透明电极110的延伸方向而彼此分离地(例如大致以等间隔)布置。狭缝S2的长度短于每个线状电极111或线状电极112的宽度。将狭缝SI交替地布置为与以上述方式布置的狭缝S2交叉。具体来说，在每个线状电极111、112上，沿透明电极110的延伸方向而交替地布置有十字形状的狭缝S12和孤立的线状狭缝S2，每个所述十字形状的狭缝S12通过使狭缝SI和狭缝S2交叉而形成，每个所述孤立的线状狭缝S2不与狭缝SI交叉。例如，在将每个线状电极111、112的宽度被大致二等分的位置处形成狭缝SI。注意，对狭缝SI的布置不限于如图8所示的使狭缝SI以透明电极110的延伸方向而彼此分离地设置。作为替代，例如，单个狭缝SI可横穿与显示部20的显示屏对应的区域的两端而连续地(即无任何分离地)设置。
以上述方式布置的狭缝SI S4将每个线状电极111分割成多个微小区域111A，且将每个线状电极112分割成多个微小区域112A。微小区域111A、112A每个例如可为正方形。每个线状电极111的全部微小区域IllA经由位于形成狭缝S12的狭缝SI和孤立狭缝S2之间、狭缝S2和狭缝S3之间、狭缝S2和狭缝S4之间的各个部分而彼此连接。这种连接方式同样适用于线状电极112的各微小区域112A。注意，在透明电极层17的对应于微小区域111A、112A的中心的各个位置处沿厚度方向形成有针孔17H。而且，每个微小区域111A、112A小于显示部20中的一个像素Pix所占用的区域。每个透明电极120的构造类似于线状电极111或线状电极112的构造，并每个透明电极120由狭缝SI和狭缝S2分割成例如为正方形的微小区域120A。在彼此相邻布置的每个线状电极111、112和透明电极120中，以与像素Pix的排列方向不同的方向布置十字形状的狭缝S12和孤立的狭缝S2。具体来说，考虑经过一个狭缝S12的中心和一个相应的孤立狭缝S2的中心而绘出的虚拟直线L7，该虚拟直线L7可与以水平方向(或X轴)延伸的线构成角9 2(例如，0 2 = 39° )。或者，在线状电极111、112和透明电极120中形成且彼此相邻布置的各个狭缝S2可与沿狭缝S2的延伸方向的直线对齐。当在透明电极层15(透明电极110、120)和透明电极层17之间施加电压时，如果其间的电位差变大，则液晶层19的透光率增大。在此情况下，开合部11、12进入透射状态(或打开状态)。同时，如果电位差变小，则液晶层19的透光率下降，开合部11、12进入遮挡状态(或闭合状态)。在本实施方式中，液晶屏障部10进行常黑操作。然而，液晶屏障部10的操作不限于此。或者，例如液晶屏障部10可进行常白操作。在此情况下，当透明电极层15和透明电极层17之间的电位差变大时，开合部11、12进入遮挡状态。同时，当电位差变小时，开合部11、12进入透射状态。注意，例如可根据偏光板和液晶取向而作出常黑操作和常白操作间的选择。在液晶屏障部10中，各个开合部12配置成组，且属于同一组的开合部12在立体显示时同时进行打开或闭合操作。下面，说明开合部12的组。图9为表示由开合部12构成的组的例子的图。在本例中，开合部12配置为两个组。具体来说，所布置的开合部12中的一些交替的开合部和另一些交替的开合部分别构成组A和组B。在以下说明中，将属于组A的开合部12视情况称作“开合部12A”，类似地，将属于组B的开合部12视情况称作“开合部12B”。当立体显示时，屏障驱动部9驱动开合部12，以使属于同一组的各开合部12同时进行打开或闭合操作。具体来说，屏障驱动部9驱动属于组A的各开合部12A和属于组B的各开合部12B，以便以时分方式交替地进行打开或闭合操作。图10A、10B、10C为使用液晶屏障部10的横截面而表示当立体显示和正常显示(或2D显示)时的液晶屏障部10的状态的示意图。图IOA为表示当立体显示时的液晶屏障部10的状态的图，图IOB为表示当立体显示时的液晶屏障部10的另一状态的图，而图IOC为表示当正常显示时的液晶屏障部10的状态的图。在液晶屏障部10中，开合部11和开合部12 (开合部12A和开合部12B)交替地布置。图10A、图IOB和图IOC表示为显示部20的六个像素Pix设置有一个开合部12A的例子。类似地，为显示部20的六个像素Pix设 置有一个开合部12B。当立体显示时，将图像信号SA和图像信号SB交替地提供给显示驱动部50。响应于这些图像信号，显示部20以时分方式显示图像。液晶屏障部10使开合部12 (开合部12A和开合部12B)与以时分方式显示的图像同步地进行打开或闭合操作。而且，液晶屏障部10使开合部11保持闭合状态(遮挡状态)。具体来说，当将图像信号SA提供给显示驱动部50时，如图IOA所示，开合部12A和开合部12B分别进入打开状态和闭合状态。在此情况下，如后所述，在对应于一个开合部12A的位置处而彼此相邻布置的六个像素Pix显示图像信号SA中包括的各自的六个视点图像。因此，如后所述，例如当以右眼和左眼独立地观看不同的视点图像时，观看者将所显示的图像识别为立体图像。类似地，当提供图像信号SB时，如图IOB所示，开合部12B和开合部12A分别进入打开状态和闭合状态。在此情况下，如后所述，在对应于一个开合部12B的位置处而彼此相邻布置的六个像素Pix显示图像信号SB中包括的各自的六个视点图像。因此，如后所述，例如当以右眼和左眼独立地观看不同的视点图像时，观看者将所显示的图像识别为立体图像。如上所述，由于显示装置I在使开合部12A和开合部12B交替地打开的同时显示图像，故提高了显示装置的图像分辨率。同时，当正常显示(2D显示)时，如图IOC所示，液晶屏障部10使开合部11和开合部12 (开合部12A和开合部12B)均保持打开状态(透射状态)。这样，使观看者能原样地看见显示部20基于图像信号S所显示的通常的2D图像。(操作和效果)下面，说明本实施方式的显示装置I的操作和效果。(总体操作)首先，参照图1，说明显示装置I的总体操作。控制部40基于从外源提供的图像信号Vdisp而将各自的控制信号提供给显示驱动部50、背光驱动部29和屏障驱动部9。控制部40控制显示驱动部50、背光驱动部29和屏障驱动部9彼此同步地进行工作。背光驱动部29基于从控制部40提供的背光控制信号CBL而驱动背光源30。背光源30从其整个表面向显示部20发射光线。显示驱动部50基于从控制部40提供的图像信号S而驱动显示部20。显示部20通过调制从背光源30发射的光线而显示图像。屏障驱动部9基于从控制部40提供的屏障控制信号CBR而驱动液晶屏障部10。液晶屏障部10基于屏障控制信号CBR而使开合部11和开合部12(12A和12B)进行打开或闭合操作。结果，从背光源30射出而穿过显示部20的光线被允许穿过液晶屏障部10或被遮挡。(当立体显示时的详细操作)下面，参照一些附图，说明当立体显示时显示装置I的详细操作。图IlA和图IlB为表示显示部20和液晶屏障部10的操作示例的图。具体来说，图IlA和图IlB分别为表示提供图像信号SA和图像信号SB时的操作的图。如图IlA所示，当将图像信号SA提供给显示驱动部50时，显示部20的各个像素Pix显示对应于图像信号SA中所包括的六个视点图像的各条像素信息Pl P6。在此情况下，在位于对应的开合部12A附近的各个像素Pix处显示各条像素信息Pl P6。当提供图 像信号SA时，液晶屏障部10控制开合部12A和开合部12B分别进入打开状态(透射状态)和闭合状态。每个开合部12A规定了从显示部20的各个像素Pix输出的光线的独特角度。例如，当以左眼观看像素信息P3且以右眼观看像素信息P4时，观看者识别出立体图像。同时，如图IlB所示，当将图像信号SB提供给显示驱动部50时，显示部20的各个像素Pix显示对应于图像信号SB中所包括的六个视点图像的各条像素信息Pl P6。在此情况下，在位于对应的开合部12B附近的各个像素Pix处显示各条像素信息Pl P6。当提供图像信号SB时，液晶屏障部10控制开合部12B和开合部12A分别进入打开状态(透射状态)和闭合状态。每个开合部12B规定了从显示部20的各个像素Pix输出的光线的独特角度。例如，当以左眼观看像素信息P3且以右眼观看像素信息P4时，观看者识别出立体图像。这样，当以右眼观看各条像素信息Pl P6之一且以左眼观看所述像素信息Pl P6之另一个时，观看者感知到立体图像。此外，由于显示部20在显示时以时分方式而交替地打开开合部12A和开合部12B，故观看者看到的是在彼此偏移的位置处显示的图像的平均效果。因此，显示装置I可显示的图像的分辨率为仅设有开合部12A的显示装置所显示的图像的分辨率的两倍。于是，显示装置I所显示的3D图像的分辨率可达到2D图像的分辨率的三分之一(=1/6X2)。下面，说明液晶屏障部10的液晶层19中的液晶分子M的取向。图8示意性地表示当施加电压时分支区域81和分支区域82中的各液晶分子M的取向。注意，为便于说明，以透明电极110(开合部11)为例进行说明，但这种说明同样适用于透明电极120 (开合部12)。当未在透明电极110 (透明电极层15)和透明电极层17之间施加电压时，液晶分子M的取向垂直于透明电极层15、17。在这种状态下，液晶屏障部10的开合部11阻挡光线经其透射，即处于闭合状态。另一方面，当在透明电极110 (透明电极层15)和透明电极层17之间施加电压时，对于每个微小区域151，各液晶分子M关于透明电极层17中的对应的针孔17H的中心而呈放射状倒下。具体来说，如图8所示，将各液晶分子M的个体取向设置为在与液晶分子M的长轴平行的X-Y平面上而关于针孔17H的中心呈放射状延伸。在这种状态下，液晶屏障部10的开合部11允许光线从中透射，即处于打开状态。(比较例)下面，通过与以下比较例作比较，说明本实施方式的显示装置I的性能。除液晶屏障部中的透明电极的平面形状以外，该比较例的构造与上述实施方式的构造相同。
图12为表示作为比较例的液晶屏障部100的透明电极210和透明电极220的构造示例的图。透明电极210和透明电极220每个均为沿开合部11和开合部12的延伸方向延伸的线状电极，并且彼此由相应的狭缝S3分离。透明电极210和透明电极220的各自的宽度对应于开合部11的宽度El和开合部12的宽度E2。图12图示了 El约等于2XE2的例子，且透明电极210的宽度约为透明电极220的宽度的两倍。具体来说，在液晶屏障部100中，以不规则的间隔布置狭缝S3，并且交替地布置较宽区域和较窄区域。每个透明电极210和透明电极220均不包括应当沿开合部11和开合部12的延伸方向延伸的狭缝SI，而仅包括沿透明电极210和透明电极220的宽度方向延伸且本应与狭缝SI交叉的狭缝S2。这些狭缝S2沿开合部11和开合部12的延伸方向布置并彼此隔开与狭缝S2等长的距离。因此，每个透明电极210由狭缝S2和狭缝S3分成多个正方形区域210A。类似地，每个透明电极220由狭缝S2和狭缝S3分成多个正方形区域220A。在此情况下，区域210A的面积约为区域220A的面积的四倍。
当液晶屏障部10或液晶屏障部100之任一个与显示部20重叠时，观看者在视觉上将狭缝S2和狭缝S3识别为比周围区域暗的线。在此情况下，当使用比较例的液晶屏障部100时，由于区域210A和区域220A各自的面积彼此差异很大，故暗线的间隔是非常不规则的。因此，观看者在视觉上识别出的液晶屏障部10的视在亮度极度依赖于在平行于显示屏的方向上的位置。于是，由于在显示屏所显示的图像上易于出现干涉条纹(或波纹)，故比较例的液晶屏障部100是不优选的。相比之下，当使用本实施方式的液晶屏障部10时，暗线的间隔相对规则。这是因为区域111A、区域112A和区域120A间的面积差异远小于液晶屏障部100的区域210A和区域220A间的面积差异。因此，观看者在视觉上识别出的液晶屏障部100的视在亮度在所显示的整个显示屏上基本上是均匀的。本实施方式的液晶屏障部10可抑制在所显示的图像上发生由狭缝SI S4引起的干涉条纹(或波纹)。(效果)如上所述，在本实施方式的显示装置I中，液晶屏障部10的每个透明电极110包括成对的线状电极111、112，每对所述电极隔着以不同于像素Pix的排列方向的预定方向延伸的狭缝S4而彼此相对地布置。此外，线状电极111和线状电极112每个均包括以不同于像素Pix的排列方向的各自的方向而延伸的狭缝S I和狭缝S2。因此，即使透明电极110和透明电极120各自的宽度彼此差异很大，仍可使观看者在视觉上识别出的由狭缝引起的暗线间的间隔的不规则性下降。这降低了整个显示屏的视在亮度的不均匀性，于是，可有效地抑制当进行2D显示和3D显示时图像上的波纹的发生，以实现改良的图像。具体来说，通过将每个微小区域IllA和微小区域112A设定为小于显示部20中的一个像素Pix所占用的区域，可更有效地降低整个显示屏的视在亮度的不均匀性，从而更好地抑制图像上的波纹的发生。而且，在本实施方式的显示装置I中，液晶屏障部10的开合部11和开合部12各以相对于显示部20的像素Pix的排列方向倾斜的方向而延伸。这可提高立体显示时的水平分辨率和垂直分辨率间的平衡性。以上，利用一些实施方式说明了本技术方案。然而，本技术方案不限于这些实施方式等，且可作出各种变型。例如，在上述实施方式中，液晶屏障部10的每个透明电极110包括隔着狭缝S4而彼此相对地布置的成对的线状电极111、112。然而，本技术方案不限于此。作为替代，例如，正如图13所示的变型例(变型例I)的液晶屏障部10A，每个透明电极110可包括具有狭缝SI和狭缝S2的单个线状电极。具体来说，每个透明电极110可分成多个例如正方形的区域110B。即使在此情况下，由于区域IlOB和透明电极120的区域120B间的面积差异小，故相比于采用比较例的液晶屏障部100，采用液晶屏障部IOA仍可更好地降低暗线间的间隔的不规则性。因此，设有变型例I的液晶屏障部IOA的显示装置有效地抑制了图像上的波纹的发生，于是可显示高质量的图像。而且，例如，正如图14所示的变型例(变型例2)的液晶屏障部10B，每个区域IlOB可由十字形状的狭缝S22分割成多个微小区域110C，而且每个区域120B可由狭缝S22分割成多个微小区域120C。设有变型例2的该液晶屏障部IOB的显示装置可进一步降低显示屏的视在亮度的不均匀性。
·
在上述实施方式中，液晶屏障部10的开合部11和开合部12以相对于水平方向(或X轴)右倾斜的方向而延伸。然而，本技术方案不限于此。作为替代，例如，正如图15所示的变型例(变型例3)的开合部11和开合部12(12A、12B)，开合部11和开合部12可以相对于水平方向左倾斜的方向而延伸。此外，虽然在本实施方式中设定为18度，但角0 1可设定为任何其它值。在上述实施方式中，显示部20的各像素Pix以水平方向和垂直方向排列，而液晶屏障部10的开合部11和开合部12以斜向延伸。然而，本技术方案不限于此。作为替代，各像素Pix和开合部11、开合部12的布置例如可如图16A和图16B所示。具体来说，各像素Pix以水平方向和斜向排列，而开合部11、开合部12或者狭缝SI、狭缝S2(未图示)可以垂直方向(或Y轴)延伸。图16A为表示变型例(变型例4)的显示部20C的阵列的图，而图16B为表示变型例4的液晶屏障部IOC中的开合部11和开合部12的布置的图。如图16A所示，在本变型例的显示部20C中，各像素Pix构成在X轴上延伸的多个行，且在Y轴上彼此相邻地布置。对于行Rl和行R2，经过像素行Rl中的各像素Pix之一的中心和像素行R2中的各像素Pix中的相应像素的中心的虚拟直线L15A与以垂直方向(或Y轴)延伸的线构成角9 1。即使是设有变型例4的显示部20C和液晶屏障部IOC的显示装置，仍可获得与本实施方式的显示装置I同样的效果。在上述实施方式中，从观看者的位置开始依次布置显示装置I中的液晶屏障部10、显示部20和背光源30。然而，液晶屏障部10、显示部20和背光源30的布置不限于此。作为替代，例如，正如图17A和图17B所示的变型例(变型例5)的显示装置1A，可从观看者的位置开始依次布置显示部20、液晶屏障部10和背光源30。图18A和图18B为表示如图17A和图17B所示的变型例5的显示装置IA中的显示部20和液晶屏障部10的操作示例的图。具体来说，图18A为表示当提供图像信号SA时的操作示例的图，而图18B为表示当提供图像信号SB时的操作示例的图。在变型例5的显示装置IA中，首先，从背光源30发射的光线入射至液晶屏障部10。然后，所述光线的一部分穿过开合部12A和开合部12B。随后，显示部20调制所述光线的部分，并将调制后的部分作为六个视点图像而输出。而且，在上述实施方式中，开合部12构成两个组，然而，组数不限于两个。作为替代，开合部12可构成两个以上组，以便进一步提高所显示的图像的分辨率。而且，在上述实施方式中，显示部20为液晶显示部，但不限于此。作为替代，例如，显示部20可以是包括有机EL的EL (电致发光)显示部。在此情况下，可省去图I所示的背光驱动部29和背光源30。于是，根据本发明的上述实施方式，至少可实现以下配置。(I) 一种显示装置，其包括显示部，其包括多个显示像素；和液晶屏障部，其包括多个屏障区，每个所述屏障区以相对于所述显示像素的排列方向倾斜的第一方向延伸，并允许光透过所述屏障区和遮挡所述光，其中，所述液晶屏障部包括液晶层和夹着所述液晶层的第一电极层和第二电极层，所述第一电极层包括多个线状电极，所述多个线状电极以所述第一方向延伸并以不同于所述第一方向的第二方向并排布置，并且 一个以上所述线状电极包括第一狭缝和第二狭缝，所述第一狭缝和所述第二狭缝以不同于所述显示像素的排列方向的各自的方向延伸。(2)根据⑴所述的显示装置，其中，在所述多个线状电极之间设有第三狭缝。(3)根据(I)或(2)所述的显示装置，其中，所述第一狭缝和所述第二狭缝分别以所述第一方向和所述第二方向延伸。(4)根据(3)所述的显示装置，其中，每个所述第二狭缝的长度短于该第二狭缝所处的所述线状电极在所述第二方向上的宽度。(5)根据(I) (4)之任一项所述的显示装置，其中，多个所述第二狭缝以所述第一方向布置，并且交替地与所述第一狭缝中的各相应狭缝交叉。(6)根据(5)所述的显示装置，其中，所述第二电极层具有多个针孔，每个所述针孔设置于由每个所述线状电极中的所述第一狭缝和所述第二狭缝划分出的区域中的相应区域中。(7)根据(6)所述的显示装置，其中，每个所划分出的区域小于由任一个所述显示像素所占用的区域。(8)根据(I) (7)之任一所述的显示装置，其中，所述第一狭缝和所述第二狭缝彼此交叉地延伸。(9)根据(I) (8)之任一所述的显示装置，其中，所述第二狭缝在所述第一方向上大致以等间隔布置，并且所述第一狭缝布置在将该第一狭缝所处的所述线状电极在所述第二方向上大致二等分的各个位置处。(10)根据(I) (9)之任一所述的显示装置，其中，在彼此相邻的所述线状电极中的第二狭缝的布置方向不同于所述显示像素的排列方向。(11)根据(I) (9)之任一所述的显示装置，其中，在彼此相邻的所述线状电极中的所述第二狭缝以共线的方式对齐。(12)根据(I) (11)之任一所述的显示装置，其中，所述多个线状电极包括第一线状电极和比所述第一线状电极宽的第二线状电极，并且所述第二线状电极包括所述第一狭缝和所述第二狭缝。(13)根据(I)所述的显示装置，其中，包括多个显示模式，所述显示模式包括三维图像显示模式和二维图像显示模式，每个所述屏障区包括第一子区域和第二子区域，
在所述三维图像显示模式中，所述显示部显示多个不同的视点图像，并且所述第一子区域处于透射状态且所述第二子区域处于遮挡状态，以便显示三维图像，并且在所述二维图像显示模式中，所述显示部显示单个视点图像，并且所述第一子区域和所述第二子区域处于所述透射状态，以便显示二维图像。(14)根据(13)所述的显示装置，其中，所述第二子区域包括隔着以所述第一方向延伸的第三狭缝而彼此相对地布置的一对所述线状电极，所述一对所述线状电极包括彼此电气连接的各自的部分。(15)根据(I) (14)之任一所述的显示装置，其中，所述显示部包括用于对所述显示像素提供电压的多条信号线和扫描线，并且所述显示像素的所述排列方向是沿着所述信号线的延伸方向和所述扫描线的延伸方向的方向。本领域的技术人员应当明白，在所附权利要求及其等同物的范围内，取决于设计 需要和其它因素，可出现各种变化、组合、子组合和替代。
权利要求
1.一种显示装置，其包括 显示部，其包括多个显示像素；和 液晶屏障部，其包括多个屏障区，每个所述屏障区沿相对于所述显示像素的排列方向倾斜的第一方向延伸，并允许光透过所述屏障区和遮挡所述光， 其中，所述液晶屏障部包括液晶层和夹着所述液晶层的第一电极层和第二电极层， 所述第一电极层包括多个线状电极，所述多个线状电极沿所述第一方向延伸并沿不同于所述第一方向的第二方向并排布置，并且 一个以上所述线状电极包括第一狭缝和第二狭缝，所述第一狭缝和所述第二狭缝沿不同于所述显示像素的所述排列方向的各自的方向延伸。
2.如权利要求I所述的显示装置，其中，在所述多个线状电极之间设有第三狭缝。
3.如权利要求I或2所述的显示装置，其中，所述第一狭缝和所述第二狭缝分别沿所述第一方向和所述第二方向延伸。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中，每个所述第二狭缝的长度短于该第二狭缝所处的线状电极在所述第二方向上的宽度。
5.如权利要求I或2所述的显示装置，其中，多个所述第二狭缝沿所述第一方向布置，并且交替地与所述第一狭缝中的相应狭缝交叉。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中，所述第二电极层具有多个针孔，每个所述针孔设置于由每个所述线状电极中的所述第一狭缝和所述第二狭缝所划分出的区域中的相应区域中。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中，每个所划分出的区域小于任一个所述显示像素所占用的区域。
8.如权利要求I或2所述的显示装置，其中，所述第一狭缝和所述第二狭缝彼此交叉地延伸。
9.如权利要求I或2所述的显示装置，其中，所述第二狭缝在所述第一方向上大致以等间隔布置，并且所述第一狭缝布置于将该第一狭缝所处的线状电极在所述第二方向上大致二等分的各个位置处。
10.如权利要求I或2所述的显示装置，其中，在彼此相邻的所述线状电极中的第二狭缝的布置方向不同于所述显示像素的所述排列方向。
11.如权利要求I或2所述的显示装置，其中，在彼此相邻的所述线状电极中的所述第二狭缝以共线的方式对齐。
12.如权利要求I或2所述的显示装置，其中，所述多个线状电极包括第一线状电极和比所述第一线状电极宽的第二线状电极，并且所述第二线状电极包括所述第一狭缝和所述第二狭缝。
13.如权利要求I或2所述的显示装置,其中，包括多个显示模式,所述显示模式包括三维图像显示模式和二维图像显示模式， 每个所述屏障区包括第一子区域和第二子区域， 在所述三维图像显示模式中，所述显示部显示多个不同的视点图像，并且所述第一子区域处于透射状态而所述第二子区域处于遮挡状态，以便显示三维图像，并且在所述二维图像显示模式中，所述显示部显示单个视点图像，并且所述第一子区域和所述第二子区域处于所述透射状态，以便显示二维图像。
14.如权利要求13所述的显示装置，其中，所述第二子区域包括隔着以所述第一方向延伸的第三狭缝而彼此相对地布置的一对所述线状电极，所述一对所述线状电极包括彼此电气连接的各自的部分。
15.如权利要求I或2所述的显示装置，其中，所述显示部包括用于对所述显示像素提供电压的多条信号线和扫描线，并且所述显示像素的所述排列方向是沿着所述信号线的延伸方向和所述扫描线的延伸方向的方向。
全文摘要
本发明提供了一种显示装置，该显示装置包括显示部，其包括显示像素；和液晶屏障部，其包括屏障区。每个所述屏障区以相对于所述显示像素的排列方向倾斜的第一方向而延伸，并且允许光透过屏障区和遮挡光。液晶屏障部包括液晶层和夹着所述液晶层的第一电极层和第二电极层。所述第一电极层包括多个线状电极。所述线状电极以所述第一方向延伸且以不同于所述第一方向的第二方向并排布置，并且一个以上所述线状电极包括第一狭缝和第二狭缝，所述第一狭缝和第二狭缝以不同于所述显示像素的排列方向的各自的方向延伸。本发明可降低显示屏的视在亮度的周期性变化，从而有效地抑制在图像上出现波纹并实现改进的图像。
文档编号G02B27/22GK102749761SQ20121010362
公开日2012年10月24日 申请日期2012年4月10日 优先权日2011年4月20日
发明者井上雄一, 坂本祥 申请人:索尼公司