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：
本发明涉及能够进行立体显示的视差光栅(parallax barrier)型显示装置。
背景技术：
近年来，能够进行立体显示的显示装置引起了人们的注意。立体显示是用于显示两者之间具有视差(具有彼此不同的视角)的左眼图像和右眼图像的技术，并且当观看者用他/她的左眼和右眼观察各自的图像时，观察者能够将图像识别为具有立体效果的立体图像。另外，能够通过显示相互间具有视差的三幅以上的图像来提供给观看者更加自然的立体图像的显示装置也在开发中。这样的显示装置主要分为两类需要专用眼镜的显示装置和不需要专用眼镜的显示装置。由于专用眼镜对于观看者而言可能是个麻烦，所以期望不需要专用眼镜的显示装置。作为不需要专用眼镜的显示装置，例如已知视差光栅方案和柱状透镜(lenticularlens)方案等。在这些方案中，同时显示彼此间具有视差的多个图像(视角图像)从而提供这样的图像根据显示装置与观看者视角之间的相对位置关系(角度)，看到的该图像是不同的。在日本专利申请公报特开平3-119889号中披露了使用视差光栅方案的示例性显示
>J-U装直。顺便提及地，在使用上述柱状透镜方案和视差光栅方案的显示装置中，由于它们的结构，在图像中易于产生叠纹(moire)。尽管已经提出了以减少叠纹为目的的改进，但是仍然期望更高的图像质量。

发明内容
因此，期望提供能够获得改善的图像质量的显示装置。本发明实施方式的显示装置包括显示部，所述显示部包括多个显示像素；以及液晶光栅部，所述液晶光栅部具有多个光栅区域。各所述光栅区域在相对于所述显示像素的排列方向倾斜的第一方向上延伸，并且各所述光栅区域能够透过光和遮蔽光。所述液晶光栅部包括液晶层以及第一电极层和第二电极层，所述液晶层置于所述第一电极层和所述第二电极层之间。所述第一电极层在所述光栅区域中包括电极图案，所述电极图案具有沿着所述第一方向设置的狭缝。本发明另一实施方式的显示装置包括显示部，所述显示部包括多个显示模式，其中所述显示模式包括第一模式和第二模式；以及液晶光栅部，所述液晶光栅部包括多个光栅区域。所述光栅区域包括第一子区域和第二子区域，并且所述光栅区域能够透过光和遮蔽光。在所述第一模式中所述第一子区域处于透过状态而所述第二子区域处于遮蔽状态，并且在所述第二模式中所述第一子区域和所述第二子区域均处于透过状态。所述液晶光栅部包括液晶层，以及第一电极层和第二电极层，所述液晶层置于所述第一电极层与所述第二电极层之间。所述第一电极层包括电极图案，所述电极图案具有设置在所述第二子区域中的狭缝。在本发明上述实施方式的显示装置中，在所述液晶光栅部的所述第一电极层中设置有包含所述狭缝的电极图案，所述狭缝在不同于所述显示像素的排列方向的所述第一方向上延伸。因此，当叠置显示部与所述液晶光栅部时，所述狭缝穿过所述显示部的各像素。所述光栅区域的边界部和所述狭缝被视觉识别为暗线，即，被视觉识别为具有低于周围部分的亮度的区域。如果暗线的间隔的不均匀度大，显示屏中表观亮度的不均匀就变得显著。然而，由于在电极图案中设置有所述狭缝，减小了暗线的间隔的不均匀度。因此，减小了显示屏中表观亮度的不均匀度。根据本发明上述实施方式的显示装置，在所述液晶光栅部中的所述电极图案中设 置有所述狭缝，所述狭缝在不同于所述显示像素的排列方向的所述第一方向上延伸。这使其能够减小显示屏中表观亮度的不均匀度。因此，能够有效抑制叠纹的产生，并且获得改善的图像质量。应当理解的是，上面的整体说明和下面的详细说明都是示例性的，均旨在为如权利要求书所述的技术提供进一步的说明。


为了提供本发明的进一步的理解，本说明书含有附图并且将附图并入成为本说明书的一部分。附示了实施方式，并且与说明书一起起到说明技术的原理的作用。图I是图示了本发明实施方式的显示装置的示例性结构的框图。图2A和图2B是分别图示了图I中所示的显示装置的示例性结构的说明图。图3是图示了图I中所示的显示部和显示驱动部的示例性结构的说明图。图4A和图4B是分别图示了图3中所示的像素电路的示例性结构和像素的示例性截面结构的说明图。图5是图示了图I中所示的显示部的像素排列的示例性结构的平面图。图6A和图6B是分别图示了图I中所示的液晶光栅部的示例性截面结构和示例性平面结构的示意图。图7是图示了图I中所示的液晶光栅部的透明电极的示例性结构的平面图。图8是图示了图I中所示的液晶光栅部的示例性组结构的说明图。图9A 图9C是分别图示了图I中所示的显示部和液晶光栅部的示例性操作的示意图。图IOA和图IOB是图示了图I中所示的显示部和液晶光栅部的示例性操作的其它
示意图。图11是图示了在比较例的液晶光栅部中的透明电极的示例性结构的平面图。图12是图示了当图I中所示的液晶光栅部和显示部重叠时可视觉识别的暗线(dark line)与像素之间的位置关系的示意图。
图13是图示了当图11中所示的比较例的液晶光栅部和显示部重叠时可视觉识别的暗线(dark line)与像素之间的位置关系的示意图。图14是图示了第一变形例的液晶光栅部的开闭部的示例性结构的说明图。图15A和图15B是分别图示了第二变形例的显示部的像素排列的示例性结构和液晶光栅部的开闭部的示例性结构的说明图。图16A和图16B是分别图示了第三变形例的显示装置的示例性结构的说明图。图17A和图17B是分别图示了图16A和图16B中所示的显示装置的示例性操作的示意图。
具体实施例方式下面将参照附图具体说明本发明的实施方式。 整体结构图I图示了本发明实施方式的显示装置I的示例性结构。显示装置I能够实现立体显示(三维显示)和普通显示(二维显示)。显示装置I包括控制部40、显示驱动部50、显示部20、背光部驱动部29、背光部30、光栅驱动部9和液晶光栅部10。控制部40是这样的电路其基于外部提供的图像信号Vdisp向显示驱动部50、背光部驱动部29和光栅驱动部9中的各者提供控制信号，从而控制这些驱动部相互同步地操作。具体地，控制部40基于图像信号Vdisp将图像信号S提供给显示驱动部50，将背光控制信号CBL提供给背光部驱动部29，并且将光栅控制信号CBR提供给光栅驱动部9。这里，在立体显示装置I进行立体显示的情况下，如稍后所述，图像信号S是由分别包括多个(在此情况下为六个)视点图像的图像信号SA和图像信号SB组成的。显示驱动部50基于从控制部40提供的图像信号S驱动显示部20。为了进行显示，显示部20驱动液晶元件来调制从背光部30发出的光。背光部驱动部29基于从控制部40提供的背光控制信号驱动背光部30。背光部30具有向显示部20输出面出射光的功能。背光部30是由例如发光二极管(Light EmittingDiode, LED)、冷阴极突光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)等构成的。光栅驱动部9基于从控制部40提供的光栅控制指令驱动液晶光栅部10。液晶光栅部10具有多个开闭部11和多个开闭部12，各开闭部11、各开闭部12能够透过光或遮蔽光(稍后说明)，并且在此情况下，液晶光栅部10具有朝着预定方向分开从显示部20出射的光的功能。图2A和图2B图示了显示装置I的主要部分的示例性结构。图2A示出了显示装置I的结构的立体图，图2B显示了显示装置I的结构的侧视图。如图2A和图2B中所示，在显示装置I中，从背光部30起依次布置有背光部30、显示部20和液晶光栅部10。也即是，从背光部30出射的光在依次穿过显示部20和液晶光栅部10之后到达观看者。需要注意的是，显示部20和液晶光栅部10可以接合在一起，也可以不接合在一起。显示驱动部50和显示部20图3图示了显示驱动部50和显示部20的示例性框图。在显示部20中，像素Pix以矩阵形式布置。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控制用于栅极驱动器52和数据驱动器53的驱动时序，并且将从控制部40提供的图像信号S提供至数据驱动器53作为图像信号SI。响应于时序控制部51的时序控制，栅极驱动器52以行为单位依次选择并且逐线扫描液晶显示器件45中的像素Pix (稍后说明)。数据驱动器53将基于图像信号SI的像素信号提供至显示部20的各像素Pix。具体地，数据驱动器53基于图像信号SI进行数字/模拟(D/A)转换从而生成模拟信号的像素信号，并将该像素信号提供至各像素Pix。显示部20具有这样的构造其中，例如由玻璃构成的两块透明基板之间封入有液晶材料。在各透明基板面对着上述液晶材料的部分形成有例如由铟锡氧化物(Indium TinOxide, HO)构成的透明电极，从而与上述液晶材料一起构成像素Pix。例如采用使用向列型液晶(nematic liquid crystal)的VA模式、IPS模式或TN模式的液晶作为显示部20中的液晶材料。下面，详细说明显示部20 (像素Pix)的构造。图4A图示了像素Pix的示例性电路图。像素Pix包括薄膜晶体管(Thin FilmTransistor,TFT)元件Tr、液晶元件LC和保持电容元件C15TFT元件Tr例如是由金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor,MOS-FET) 构成的，并且它的栅极与栅极线G连接，它的源极与数据线D连接，它的漏极与液晶元件LC的一端以及保持电容元件C的一端连接。液晶元件LC的一端与TFT元件Tr的漏极连接，并且它的另一端接地。保持电容元件C的一端与TFT元件Tr的漏极连接，并且它的另一端与保持电容线Cs连接。栅极线G连接着栅极驱动器52，数据线D连接着数据驱动器53。图4B图示了包含像素Pix的显示部20的截面结构。如图所示,在显示部20中，如在截面中所见，在驱动基板201与对置基板205之间封入有液晶层203。驱动基板201是形成有包括上述TFT元件Tr的像素驱动电路的基板，并且在驱动基板201上，为各像素Pix布置有像素电极202。在对置基板205中，形成有未图示的滤色器和黑矩阵，并且在液晶层203侧的表面上，布置有对面电极204作为像素Pix共用的电极。在显示部20的光入射侧(在此情况下为背光部30侧)和光出射侧(在此情况下为液晶光栅部10侧)，以建立正交尼科尔状态(cross nicol state)或平行尼科尔状态(parallel nicol state)的方式接合偏光板206a和偏光板206b。图5图示了显示部20的像素排列的示例性结构。如图5中所示，像素Pix在平行于驱动基板201和对置基板205的平面内(在XY平面内)以矩阵的形式排列。具体地，显示部20具有这样的像素结构其中，彩色显示所必需的R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)这三色的多个像素Pix(R、G和B显示)二维排列。如图5中所示，在像素排列中，在屏幕的水平方向(X轴方向)上不同颜色的像素Pix周期性地布置在同一行中，并且在屏幕的垂直方向(Y轴方向)上具有相同颜色的像素Pix排列在同一行中。来自栅极驱动器52的多条栅极线G分别沿着例如在X轴方向上排列的像素Pix延伸，来自数据驱动器53的多条数据线D分别沿着例如在Y轴方向上排列的像素Pix延伸。如上所述，在显示部20中，设置有作为用于向像素Pix提供电压的信号线和扫描线的数据线D和栅极线G，并且沿着数据线D和栅极线G以矩阵的形式布置像素Pix。背光部30背光部30具有这样的构造其中，例如在导光板的侧面布置有例如发光二极管(Light Emitting Diode，LED)。或者，背光部30可以具有布置有多个冷阴极荧光灯(ColdCathode Fluorescent Lamp, CCFL)等的构造。
液晶光栅部10图6A图示了 XY平面中的液晶光栅部10的开闭部的示例性布局结构。图6B示意性地图示了液晶光栅部10的截面结构。图6B是如在箭头方向上所见的沿着图6A的VI-VI线获得的截面图。液晶光栅部10是所谓的视差光栅，并且如图6A和图6B中所示，具有用于使光能够透过或遮蔽光的多个开闭部11 (第二子区域)和多个开闭部12 (第一子区域)。开闭部11和开闭部12根据显示装置I是进行普通显示(二维显示)还是进行立体显示(三维显示)而进行不同的操作。具体地，如稍后所述，开闭部11在普通显示的情况下被设置为打开状态(透过状态)，并且在立体显示的情况下被设置为关闭状态(遮蔽状态)。如稍后所述，开闭部12在普通显示的情况下被设置为打开状态(透过状态)，并且在立体显示的情况下以分时的方式进行开闭操作。开闭部11和开闭部12是交替设置的。例如，可以以所选的开闭部组成的组为单位来驱动开闭部11和开闭部12，并且可以以分时的方式来进行这 样以组为单位的驱动。开闭部11和开闭部12被设置为在XY平面内在某个方向上(这里，例如在关于Y轴方向成预定角度e的方向上)延伸，并且在开闭部Ii与开闭部12之间具有边界部S。角度e可以例如被设定为18度。开闭部11和开闭部12的宽度El和E2彼此不同，并且这里El >E2(例如，El 2XE2)。应当注意的是，开闭部11的宽度与开闭部12的宽度之间的关系不限于此，上述关系可以是El < E2以及El = E2。边界部S例如是对应于稍后所述的透明电极110与透明电极120之间的狭缝的部分。上述开闭部11和开闭部12包括液晶层(稍后所述的液晶层19)，并且通过向液晶层19施加驱动电压来进行打开与关闭之间的切换。具体地，如图6B所示，液晶光栅部10包括由玻璃等制成的透明基板13和透明基板16以及布置于透明基板13与透明基板16之间的液晶层19。在透明基板13和透明基板16中，透明基板13布置在光入射侧，透明基板16布置在光出射侧。在透明基板13的液晶层19侧的表面上和透明基板16的液晶层19侧的表面上分别形成有例如由ITO等制成的透明电极层15和透明电极层17。在透明基板13的光入射侧和透明基板16的光出射侧分别接合有偏光板14和偏光板18。液晶层19可以具有例如使用垂直取向(verticalalignment, VA)模式的液晶的构造。下面将详细说明上述各部分的构造。透明电极层15被分割为可以单独施加电压的多个透明电极110和透明电极120。另一方面，透明电极层17被设置为透明电极110和透明电极120共用的共用电极。在这个示例中，向透明电极层17施加OV的电压。透明电极层15的透明电极110与透明电极层17中对应于透明电极110的部分构成作为子区域的开闭部11。同样地，透明电极层15的透明电极120与透明电极层17中对应于透明电极120的部分构成作为子区域的开闭部12。通过这样的构造，在液晶光栅部10中，选择性地向透明电极110和透明电极120施加电压以根据上述电压为液晶层19的液晶取向，从而对各个开闭部11和开闭部12进行开闭操作。在透明电极层15的液晶层19侧和透明电极层17的液晶层19侧形成有未图示的取向膜。偏光板14和偏光板18分别控制入射在液晶层19上的光的偏振方向以及将要出射的光的偏振方向。例如，偏光板14的透射轴在X轴方向上，并且偏光板18的透射轴在Y轴方向上。也即是，偏光板14和偏光板18的透射轴被设定为彼此成直角。
图7图示了透明电极层15中的透明电极110和透明电极120的示例性结构。透明电极110具有彼此相对布置的一对电极部111和112，并且在电极部111与电极部112之间夹有狭缝S I。一对电极部111和112的一部分通过未图示的连接部相互电连接，并且向它们提供共用电位。电极部111和电极部112分别具有在与开闭部11相同的方向上(关于Y轴方向成0度角的方向)延伸的干部(stem portion)61。一对电极部111和112分别设置有被干部61分割开的分支区域81和分支区域82。在分支区域81和分支区域82中，形成有从作为基点的干部61平行延伸出的多个分支部63。分支区域81中的分支部63的延伸方向和分支区域82中的分支部63的延伸方向彼此不同，并且关于作为对称轴的Y轴方向(垂直方向)成对称关系。也即是，分支区域81中的分支部63的延伸方向与分支区域82中的分支部63的延伸方向关于作为轴线的干部61是非对称的。具体地，分支区域81的分支部63在从+X方向逆时针旋转预定角度Cp的方向上延伸。另一方面，分支区域82的分支部63在从-X方向顺时针旋转预定角度Cp的方向上延伸。例如将角度9设定为45度。
透明电极120具有类似于电极部111和电极部112的结构。也即是，透明电极120具有沿着开闭部12的延伸方向延伸的干部61，以及被干部61分割的并且设置有在预定方向上延伸的多个分支部63的分支区域81和分支区域82。这里，电极部111和电极部112被布置为使得分支区域81或分支区域82彼此相对，并且在彼此相对的分支区域之间夹有狭缝SI。优选地，狭缝SI从对应于显示部20的显示屏的区域的一端到另一端不间断地连续设置。另外，透明电极120与电极部111和电极 部112被设置为使得它们的分支区域81或它们的分支区域82彼此相对，并且在彼此相对的分支区域之间夹有狭缝S2。透明电极110和透明电极120的宽度分别对应于开闭部11 的宽度El和开闭部12的宽度E2。图7图示了电极部111和电极部112与透明电极120具有基本相等的宽度的示例性情况。也即是，在液晶光栅部10中，狭缝SI和狭缝S2的相互间隔是基本一致的。通过这样的构造，当向透明电极层15 (透明电极110和透明电极120)和透明电极层17施加电压并增大它们的电位差的时候，液晶层19中的透光率增大，并且开闭部11和开闭部12被设定为透过状态(打开状态)。另一方面，当减小上述电位差时，液晶层19中的透光率降低，并且开闭部11和开闭部12被设定为遮蔽状态(关闭状态)。需要注意的是，虽然在本示例中液晶光栅部10进行常黑操作(normally blackoperation)，但是这不是限制性的，并且可替代地，液晶光栅部10例如可以进行常白操作。在此情况下，当增大透明电极层15与透明电极层17之间的电位差时，开闭部11和开闭部12被设定为遮蔽状态，并且当减小上述电位差时，开闭部11和开闭部12被设定为透过状态。需要注意的是，常黑操作与常白操作间的选择可以通过例如偏光板和液晶取向来设定。在液晶光栅部10中，开闭部12构成组，并且在进行立体显示时在同一组中的开闭部以相同的时序进行打开操作和关闭操作。下面将详细说明开闭部12的组。图8图示了开闭部12的示例性组构造。在本示例中开闭部12构成两组。具体地，开闭部12交替布置，并且上述交替布置的开闭部12分别构成组A和组B。需要注意的是，在下面的说明中，作为统称，将组A中的开闭部12适当地称为开闭部12A，同样地，将组B中的开闭部12适当地称为开闭部12B。
当进行立体显示时，光栅驱动部9以同一时序驱动同一组中的开闭部12进行开闭操作。具体地，如稍后所示，光栅驱动部9驱动组A中的开闭部12A和组B中的开闭部12B从而以分时的方式交替地进行开闭操作。图9A至图9C使用横截面结构示意性地图示了在进行立体显示和普通显示(二维显示)的情况下液晶光栅部10 的状态。图9A示出了进行立体显示的状态，图9B示出了进行立体显示的另一状态，图9C示出了进行普通显示的状态。在液晶光栅部10中，开闭部11与开闭部12 (开闭部12A和开闭部12B)是交替布置的。图IOA和图IOB示出了为显示部20的每六个像素Pix设置一个开闭部12A的示例性情况。同样地，为显示部20的每六个像素Pix设置一个开闭部12B。在进行立体显示的情况下，向显示驱动部50交替地提供图像信号SA和SB，并且显示部20基于提供的信号以分时的方式进行图像显示。在液晶光栅部10中，开闭部12 (开闭部12A和开闭部12B)与分时的图像显示同步地以分时的方式进行开闭操作，并且开闭部11保持为关闭状态(遮蔽状态)。具体地，当提供图像信号SA时，如图9A中所示将开闭部12A设定为打开状态，并且将开闭部12B设定为关闭状态。如稍后所述，在显示部20中，布置在对应于开闭部12A的位置处的彼此相邻的六个像素Pix进行与图像信号SA中包含的六个视点图像相对应的显示。由此，如稍后所述，当用左眼和右眼分别观看不同的视点图像时，观看者将显示的图像识别为立体图像。同样地，当提供图像信号SB时，如图9B中所示将开闭部12B设定为打开状态，并且将开闭部12A设定为关闭状态。如稍后所述，在显示部20中，布置在对应于开闭部12B的位置处的彼此相邻的六个像素Pix进行与图像信号SB中包含的六个视点图像相对应的显示。由此，如稍后所述，当用左眼和右眼分别观看不同的视点图像时，观看者将显示的图像感知为立体图像。在显示装置I中，如上所述在交替打开开闭部12A和开闭部12B的同时显示图像，因此提高了显示装置的分辨率。如图9C中所示，当进行普通显示(二维显示)时，液晶光栅部10中的开闭部11和开闭部12(开闭部12A和开闭部12B)均保持为打开状态(透过状态)。由此，观看者照原样视觉识别出基于图像信号S显示在显示部20上的一般二维图像。操作和功能接着，将说明本实施方式的显示装置I的操作和功能。整体操作首先，参照图I说明显示装置I的整体操作。控制部40基于外部提供的图像信号Vdisp向显示驱动部50、背光部驱动部29和光栅驱动部9提供控制信号，从而控制显示驱动部50、背光部驱动部29和光栅驱动部9相互同步地操作。背光部驱动部29基于从控制部40提供的背光控制信号CBL驱动背光部30。背光部30向显不部20输出面出射光。显示驱动部50基于从控制部40提供的图像信号S驱动显示部20。显示部20通过调制从背光部30出射的光来进行显不。光栅驱动部9基于从控制部40提供的光栅控制信号CBR驱动液晶光栅部10。液晶光栅部10的开闭部11和开闭部12 (12A和12B)基于光栅控制信号CBR进行开闭操作，从而透过已经从背光部30出射的并且已经穿过显示部20的光或遮蔽上述光。立体显示的详细操作接着，参照一些附图，说明在进行立体显示的情况下的详细操作。
图IOA和图IOB图示了显示部20和液晶光栅部10的示例性操作。更加详细地，图IOA示出了提供图像信号SA的情况，图IOB示出了提供图像信号SB的情况。如图IOA中所示，当提供图像信号SA时，显示部20的各像素Pix显示对应于图像信号SA中包含的六个视点图像中的各者的像素信息Pl P6。在此时，像素信息Pl P6显示在布置于开闭部12A附近的各像素Pix上。当提供图像信号SA时，在液晶光栅部10中，将开闭部12A设定为打开状态(透过状态)，并且将开闭部12B设定为关闭状态。从显示部20的各像素Pix输出的光的角度受到开闭部12A的限制，并随后输出。例如，观看者可以通过用左眼观看像素信息P3并用右眼观看像素信息P4识别出立体图像。
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如图IOB中所示，当提供图像信号SB时，显示部20的各像素Pix显示对应于图像信号SB中包含的六个视点图像的像素信息Pl P6。在此时，像素信息Pl P6显示在布置于开闭部12B附近的各像素Pix上。当提供图像信号SB时，在液晶光栅部10中，将开闭部12B设定为打开状态(透过状态)，并且将开闭部12A设定为关闭状态。从显示部20的各像素Pix输出的光的角度受到开闭部12B的限制，随后输出。例如，观看者可以通过用左眼观看像素信息P3并用右眼观看像素信息P4识别出立体图像。如上所述，观看者能够用左眼和右眼分别观看像素信息Pl P6中的不同的像素信息，从而使得观看者能够将图像感知为立体图像。另外，由于是通过以分时的方式交替地打开开闭部12A和开闭部12B来显示图像的，所以在均化图像的同时观看者能够看见在相互偏离的位置处显示的图像。因此，显示装置I相比于仅采用开闭部12A的情况实现了双倍的分辨率。换言之，使得显示装置I的分辨率是相比于二维显示情况下的1/3(= 1/6X2)。视角特性这里，说明液晶光栅部10的液晶层19中液晶分子M的取向。图7示意性地图示了当施加电压时分支区域81和分支区域82中的液晶分子M的取向方向。需要注意的是，尽管在本说明书中为了方便将通过以透明电极110(开闭部11)作为示例进行说明，但是该说明也适用于透明电极120(开闭部12)。当透明电极110 (透明电极层15)与透明电极层17之间未施加电压时，液晶分子M在垂直于透明电极层15和透明电极层17的方向上取向。在此时，液晶光栅部10的开闭部11遮蔽光，处于关闭状态。另一方面，当透明电极110 (透明电极层15)与透明电极层17之间施加电压时，液晶分子M如图7中所示沿着分支区域81和分支区域82的分支部63的延伸方向倾斜。具体地，液晶分子M取向为使得液晶分子M的长轴方向平行于等电位面。在此时，液晶光栅部10的开闭部11能够透过光，处于打开状态。如上所述，在打开状态中，如图7中所示，在分支区域81和分支区域82中液晶分子M在关于X轴方向成角度Cp (例如45度)的方向上取向。也即是，液晶分子M的取向方向是偏光板14的透射轴的方向(在本示例中为X轴)与偏光板18的透射轴的方向(在本示例中为Y轴)之间的中间方向。因此，能够使显示装置I的视角特性在左眼方向和右眼方向上以及在上方向和下方向上对称。比较例接着，通过与比较例进行比较，将说明本实施方式的显示装置I的功能。除了液晶光栅部的透明电极的平面形状不同于上述实施方式的透明电极的平面形状之外，本比较例具有与上述实施方式的构造相似的构造。
图11图示了比较例的液晶光栅部100中的透明电极210和透明电极220的示例性构造。透明电极210和透明电极220分别具有干部161和设置于被干部161分割的分支区域181和分支区域182中的多个分支部163。也即是，透明电极210不具有彼此相对布置的并且两者之间夹有狭缝SI的一对电极部。而是像透明电极220 —样，透明电极210是由一个干部161和从干部161的两侧延伸的多个分支部163构成。透明电极210和透明电极220被狭缝S2分隔。透明电极210的宽度和透明电极220的宽度对应于开闭部11的宽度El和开闭部12的宽度E2。图11示出了 El ^ 2XE2的情况，并且在透明电极210的分支区域181和分支区域182中的分支部163的长度大约是在透明电极220的分支区域181和分支区域182中的分支部163的长度的两倍。也即是，在液晶光栅部100中，狭缝S2的相互间隔是不均匀的，而是处于宽部与窄部交替排列的状态。当将液晶光栅部10和液晶光栅部100分别叠置在显示部20上时，如图12和图13中所示，狭缝S2被视觉识别为亮度比周围部分低的黑线。图12示意性地图示了当本实施方式的液晶光栅部10与显示部20叠置时被观看者视觉识别出的像素Pix与暗线DL之间 的位置关系。图13示意性地图示了当比较例的液晶光栅部100与显示部20叠置时被观看者视觉识别出的像素Pix与暗线DL之间的位置关系。在图12中，数量N(即叠置在各像素Pix上的暗线DL的数量)在整个屏幕上基本相等(例如N = 5)。因此，各像素Pix的表观亮度(apparent brightness)在整个屏幕上基本均等。相比之下，在图13中，叠置在各像素Pix上的暗线DL的数量，即数量N，是不相等且不均匀的(例如N = 3或4)。暗线DL的相互间隔也是不均匀的。因此，各像素Pix的表观亮度根据显示屏幕中在面内方向上的位置而不同。因此，易于产生沿着狭缝S2的延伸方向延伸的不利的叠纹。效果如上所述，在本实施方式中，液晶光栅部10的透明电极110包括以夹着狭缝SI的方式彼此相对布置的一对电极部111和112，狭缝SI在不同于像素Pix的排列方向的预定方向上延伸。因此，即使在透明电极110与透明电极120的宽度彼此大不相同的时候，也能够减小叠置在像素Pix上并且被观看者视觉识别的暗线DL在数量以及相互间隔上的不均匀。因此，抑制了像素Pix的表观亮度的差异，并且减小了显示屏中表观亮度的不均匀。因此，在二维显示和三维显示的情况下都能够有效地抑制叠纹的产生。因此，能够获得提高的图像质量。另外，在本实施方式中，液晶光栅部10中的开闭部11和开闭部12在相对于显示部20中的像素Pix的排列方向倾斜的方向上延伸。因此，能够改善立体显示中在水平方向上的分辨率与在垂直方向上的分辨率之间的平衡。另外，在本实施方式中，横向的视角可以是对称的。这是因为，分支区域81的分支部63的延伸方向与分支区域82的分支部63的延伸方向关于作为轴线的Y轴方向是对称的。另外，在本实施方式中，分支区域81的分支部63在相对于水平方向逆时针旋转45度的方向上延伸，并且分支区域82的分支部63在相对于水平方向顺时针旋转45度的方向上延伸。因此，能够实现宽视角。虽然已经参考一些实施方式说明了本技术，但是本技术不限于这些实施方式等，而是可以进行各种变形。例如，在上述实施方式中，虽然液晶光栅部10的开闭部11和开闭部12相对于水平方向(X轴方向)是右倾向上延伸的，然而，在例如图14中所示的作为变形例(变形例I)的本技术的一个实施方式中，开闭部11和开闭部12可以左倾向上延伸。另外，虽然在上述实施方式中角0为18度，但是在本方明的一个实施方式中可以采用其它数值。另外，在上述实施方式中，虽然显示部20中的像素Pix排列在水平方向和垂直方向上，并且液晶光栅部10中的开闭部11和开闭部12在倾斜的方向上延伸，但是本技术不限于此。例如，可以采用图15A和图15B中所示的结构。具体地，像素Pix的排列方向可以是水平方向和倾斜方向，并且液晶光栅部10的开闭部11和开闭部12的延伸方向(即，狭缝SI和狭缝S2(未图示)的延伸方向)可以是垂直方向(Y轴方向)。图15A图示了作为变形例(变形例2)的显示部20A的像素排列，并且图15B图示了作为变形例2的液晶光栅部IOA的开闭部的布局。如图15A中所示，在本变形例的显示部20A中，形成有多个像素Pix的行，这些行在X轴方向上延伸并且在Y轴方向上彼此相邻。这里，在例如关注像素行Rl和像素行R2的时候，穿过像素行Rl中的各像素Pix的中心位置和像素行R2中的各像素Pix的中心位置的虚拟线L15A以关于垂直方向(Y轴方向)的预定角度倾斜。同样在所述 的变形例中，可获得与上述实施方式的效果相似的效果。另外，在上述实施方式中，虽然在显示装置I中从观看者侧按液晶光栅部10、显示部20和背光部30的顺序布置，但是这不是限制性的。例如，如同图16A和图16B中所示的变形例(变形例3)的显示装置1A，可以从观看者侧按显示部20、液晶光栅部10和背光部30的顺序布置。图17A和图17B图示了图16A和图16B中所示的变形例3的显示部20和液晶光栅部10的示例性操作。更加具体地，图17A示出了提供图像信号SA的情况，图17B示出了提供图像信号SB的情况。在变形例3中，从背光部30出射的光首先进入液晶光栅部10。然后，在显示部20中对上述光中已经穿过开闭部12A和开闭部12B的光进行调制，并且输出六个视点图像。另外，虽然在上述实施方式中开闭部12配置了两个组，但这不是限制性的。可替换地，例如，开闭部12可配置有三或四个组。这进一步改善了显示的分辨率。另外，虽然在上述实施方式中显示部20是由液晶显示部构成的，但是这不是限制性的。可替换地，例如，可以采用利用有机电致发光(Electro Luminescence, EL)的EL显示部等。在此情况下，可以省略在图I中所示的背光部驱动部29和背光部30。因此，根据本发明的上述示例性实施方式和变形例能够获得至少下面的构造。(I) 一种显示装置，所述显示装置包括显示部，所述显示部包括多个显示像素；以及液晶光栅部，所述液晶光栅部具有多个光栅区域，各所述光栅区域在相对于所述显示像素的排列方向倾斜的第一方向上延伸，并且各所述光栅区域能够透过光和遮蔽光，其中所述液晶光栅部包括液晶层，以及 第一电极层和第二电极层，所述液晶层置于所述第一电极层和所述第二电极层之间，所述第一电极层在所述光栅区域中包括电极图案，所述电极图案具有沿着所述第一方向设置的狭缝。
(2)根据(I)的显示装置，其中，所述狭缝是从对应于所述显示部的显示屏的区域的第一端到第二端连续设置的。(3)根据(I)或(2)显示装置，其中，所述显示装置包括多个显示模式，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，所述光栅区域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过状态而所述第二子区域处于遮蔽状态，从而能够显示三维图像，并且在所述二维图像显示模式中，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均处于透过状态，从而能够显示二维图像。(4)根据(3)的显示装置，其中，在所述第二子区域中，所述第一电极层包括所述 电极图案。(5)根据(I)至(4)的任一项的显示装置，其中，所述电极图案包括一对电极部，所述一对电极部彼此相对布置并且将所述狭缝夹在中间，所述一对电极部包括彼此电连接的各部分。(6)根据(5)的显示装置，其中，所述一对电极部包括干部，所述干部在所述第一方向上延伸；以及分支部，所述分支部以所述干部为基点在不同于所述第一方向的方向上延伸。(7)根据￠)的显示装置，其中，在所述干部的两侧关于所述干部不对称地设置有多个所述分支部。(8)根据￠)的显示装置，其中，在所述干部两侧的多个所述分支部关于所述多个显示像素的排列方向对称。(9)根据⑴至⑶的任一项的显示装置，其中所述显示部包括用来向所述显示像素提供电压的多条信号线和多条扫描线，并且所述显示像素的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。(10) 一种显示装置，所述显示装置包括显示部，所述显示部包括多个显示模式，所述显示模式包括第一模式和第二模式；以及液晶光栅部，所述液晶光栅部包括多个光栅区域，所述光栅区域包括第一子区域和第二子区域，并且所述光栅区域能够透过光和遮蔽光，在所述第一模式中所述第一子区域处于透过状态而所述第二子区域处于遮蔽状态，并且在所述第二模式中所述第一子区域和所述第二子区域均处于透过状态，其中所述液晶光栅部包括液晶层，以及 第一电极层和第二电极层，所述液晶层置于所述第一电极层与所述第二电极层之间，所述第一电极层包括电极图案，所述电极图案具有设置在所述第二子区域中的狭缝。本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。
权利要求
1.一种显示装置，所述显示装置包括 显示部，所述显示部包括多个显示像素；以及 液晶光栅部，所述液晶光栅部具有多个光栅区域，各所述光栅区域在相对于所述多个显示像素的排列方向倾斜的第一方向上延伸，并且各所述光栅区域能够透过光及遮蔽光，其中，所述液晶光栅部包括 液晶层，以及 第一电极层和第二电极层，所述液晶层置于所述第一电极层和所述第二电极层之间，所述第一电极层在所述光栅区域中包括电极图案，所述电极图案具有沿着所述第一方向设置的狭缝。
2.根据权利要求I所述的显示装置，其中，所述狭缝是从对应于所述显示部的显示屏的区域的第一端到第二端连续设置的。
3.根据权利要求I所述的显示装置，其中， 所述显示装置具有多个显示模式，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， 所述多个光栅区域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过状态而所述第二子区域处于遮蔽状态，从而能够显示三维图像，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均处于透过状态，从而能够显示二维图像。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，在所述第二子区域中，所述第一电极层包括所述电极图案。
5.根据权利要求I所述的显示装置，其中，所述电极图案包括一对电极部，所述一对电极部彼此相对布置并且将所述狭缝夹在中间，所述一对电极部包括彼此电连接的部分。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述一对电极部包括 干部，所述干部在所述第一方向上延伸；以及 分支部，所述分支部以所述干部为基点在不同于所述第一方向的方向上延伸。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，在所述干部的两侧关于所述干部不对称地设置有多个所述分支部。
8.根据权利要求6所述的显示装置，其中，在所述干部两侧的多个所述分支部关于所述多个显示像素的排列方向对称。
9.根据权利要求I所述的显示装置，其中， 所述显示部包括用来向所述显示像素提供电压的多条信号线和多条扫描线，并且 所述显示像素的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。
10.一种显示装置，所述显示装置包括 显示部，所述显示部具有多个显示模式，所述显示模式包括第一模式和第二模式；以及 液晶光栅部，所述液晶光栅部包括多个光栅区域，所述光栅区域包括第一子区域和第二子区域，并且所述光栅区域能够透过光和遮蔽光，在所述第一模式中所述第一子区域处于透过状态而所述第二子区域处于遮蔽状态，并且在所述第二模式中所述第一子区域和所述第二子区域均处于透过状态，其中，所述液晶光栅部包括液晶层，以及 第一电极层和第二电极层，所述液晶层置于所述第一电极层与所述第二电极层之间，所述第一电极层包括电极图案，所述电极图案具有设置在所述第二子区域中的狭缝。
全文摘要
本发明公开了一种显示装置。所述显示装置包括显示部，所述显示部包括多个显示像素；以及液晶光栅部，所述液晶光栅部具有多个光栅区域，各所述光栅区域在相对于所述显示像素的排列方向倾斜的第一方向上延伸，并且各所述光栅区域能够透过光和遮蔽光，所述液晶光栅部包括液晶层；以及第一电极层和第二电极层，所述液晶层置于所述第一电极层和所述第二电极层之间，所述第一电极层在所述光栅区域中包括电极图案，所述电极图案具有沿着所述第一方向设置的狭缝。根据本发明，能够有效抑制叠纹的产生，并获得改善的图像质量。
文档编号G02F1/1335GK102749762SQ20121010372
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19日
发明者井上雄一, 坂本祥 申请人:索尼公司