显示装置、屏障装置及屏障装置的制造方法

专利名称：显示装置、屏障装置及屏障装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种可实现立体显示的视差屏障型显示装置、一种用于这种显示装置的屏障装置以及所述屏障装置的制造方法。
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。通过为右眼和左眼显示视差图像(或不同视点图像)，从而进行立体显示。当以相应的双眼观看这些图像时，观看者将 所述图像识别为具有深度的立体图像。而且，已开发出其它类型的显示装置，所述装置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需专用眼镜，而另一类不需要专用眼镜。由于对观看者而言，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。在这些技术中，同时显示多个视差图像(视点图像)，从而为观看者提供可随着显示装置和观看者的眼睛点间的相对距离(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，这种显示装置设有作为屏障的液晶元件。当液晶元件应用于显示装置时，所期望的是，液晶元件中的各液晶分子易于以期望的方向而取向。日本未审查专利申请2011-22491号公报和2008-216423号公报公开了这种液晶显示装置的例子。这些显示装置在像素电极中设有开口或突起，以使各液晶分子易于取向。一般来说，在电子设备中，就制造成本而言，例如要求减少制造步骤的数量。同样，在显示装置领域也期望制造步骤简化。

发明内容
因此，本发明期望提供一种可简化制造步骤的显示装置、一种屏障装置以及一种屏障装置的制造方法。一种根据本发明的实施方式的显示装置，该装置包括显示部，其用于显示图像；和屏障部，其包括多个液晶屏障，所述液晶屏障各配置为在开放状态和闭合状态之间切换。所述屏障部包括屏障电极，其布置在对应于所述液晶屏障的区域中，所述屏障电极包括多个子电极，每个所述子电极包括凸出部；公共电极，其共同形成于与所述多个液晶屏障对应的区域的整个表面上；以及液晶层，其设置在所述屏障电极和所述公共电极之间。一种根据本发明的实施方式的屏障装置，该装置包括屏障电极，其布置于对应于多个液晶屏障之每一个的区域中，所述多个液晶屏障配置为在开放状态和闭合状态之间切换，所述屏障电极包括多个子电极，每个所述多个子电极包括凸出部；公共电极，其共同形成于与所述多个液晶屏障对应的区域的整个表面上；以及液晶层，其设置在所述屏障电极和所述公共电极之间。一种根据本发明的实施方式的屏障装置的制造方法，该方法包括形成驱动基板，所述的形成驱动基板的步骤包括形成包含多个子电极的屏障电极；形成对向基板；并且在所述驱动基板和所述对向基板之间密封液晶层。所述的形成驱动基板的步骤包括在支撑基板上形成多个信号线；选择性地形成绝缘层；并且在与形成有所述信号线的层不同的层上形成所述屏障电极和引入线，从所述信号线至所述屏障电极形成所述引入线，所述的形成绝缘层的步骤包括在所述信号线与所述引入线的交叉部上且在对应于每个子电极的区域的部分上形成所述绝缘层。本发明的各实施方式的显示装置、屏障装置以及所述屏障装置的制造方法使得所述液晶屏障处于透光状态，从而观看者可以看见所述显示部上显示的图像。每个子电极均设有凸出部，该凸出部使液晶屏障中的各液晶分子易于取向。根据本发明的各实施方式的显示装置、屏障装置以及所述屏障装置的制造方法， 可通过为每个子电极设置凸出部而简化制造步骤。应当理解，以上一般性说明和以下详细说明均为示例性的，旨在对要求保护的技术方案作进一步解释。


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，且与说明书一起用于说明本技术方案的原理。图I为表示本发明的实施方式的立体显示装置的配置例的框图。图2A和图2B为表示图I所示的立体显示装置的配置例的说明图。图3为表示图I所示的显示驱动部的配置例的框图。图4A和图4B为表示图I所示的显示部的配置例的说明图。图5为表示图I所示的液晶屏障部的配置例的说明图。图6为表示图I所示的液晶屏障部的配置例的横截面图。图7为表示图6所示的驱动基板的配置例的平面图。图8为表示图5所示的开合部的分组配置例的说明图。图9为表示关于图5所示的开合部的信号线的配置例的平面图。图10为表示图9所示的信号线的配置例的横截面图。图11A、图IlB和图IlC为表不图I所不的显不部和液晶屏障部间的关系的不意图。图12A和图12B为表示图I所示的显示部和液晶屏障部的操作例的示意图。图13A和图13B为表示图I所示的液晶屏障部中的各液晶分子的行为的示意图。图14为表示图I所示的液晶屏障部的制造步骤的流程图。图15为表示比较例的液晶屏障部的配置例的平面图。图16为表示比较例的液晶屏障部的配置例的横截面图。图17A和图17B为表示比较例的液晶屏障部中的各液晶分子的行为的示意图。
图18为表示比较例的液晶屏障部的制造步骤的流程图。图19A和图19B为表示变型例的立体显示装置的配置例的说明图。图20A和图20B为表示图19所示的显示部和液晶屏障部的操作例的示意图。图21A、图21B和图21C为表不另一变型例的显不部和液晶屏障部间的关系的不意图。 图22为表示又一变型例的驱动基板的配置例的平面图。图23为表示再一变型例的驱动基板的配置例的平面图。图24A和图24B为表示其它变型例的液晶屏障部的配置例的说明图。
具体实施例方式下面参照附图，详述本发明的实施方式。(实施方式)(配置例)(总体配置例)图I为表示本发明的实施方式的立体显示装置I的配置例的图。立体显示装置I为设有液晶屏障的视差屏障型。注意，本发明的实施方式的屏障装置的配置及其驱动方法体现在本实施方式中，因此，与立体显示装置I的配置共同进行说明。立体显示装置I包括控制部41、背光驱动部42、背光源30、显示驱动部50、显示部20、屏障驱动部43以及液晶屏障部10。控制部41为这样的电路，其基于从外部信源供给的图像信号Sdisp而将各个控制信号供给至背光驱动部42、显示驱动部50和屏障驱动部43，从而控制背光驱动部42、显示驱动部50和屏障驱动部43相互同步地工作。具体来说，控制部41将背光控制信号CBL、基于图像信号Sdisp的图像信号S和屏障控制信号CBR分别供给至背光驱动部42、显示驱动部50和屏障驱动部43。在本实施方式中，当立体显示装置I进行立体显示时，如后所述，图像信号S包括图像信号SA和图像信号SB，每个图像信号SA和图像信号SB包含多个(本实施方式中为“六个”)视点图像。背光驱动部42基于从控制部41供给的背光控制信号CBL以驱动背光源30。背光源30具有向显示部20发射面出射光的功能。该背光源30例如可包括LED (发光二极管)、CCFL(冷阴极荧光灯)或某些其它合适的光源。显示驱动部50基于从控制部41供给的图像信号S以驱动显示部20。显示部20对应于本实施方式的液晶显示部，并驱动液晶显示器件以调制从背光源30发射的光，从而进行显示。屏障驱动部43基于从控制部41供给的屏障控制信号CBR而生成屏障驱动信号DRV (屏障驱动信号DRV11、DRV12A、DRV12B (后述))，并且将该屏障驱动信号DRV供给至液晶屏障部10。液晶屏障部10允许从背光源30发射且穿过显示部20的光从中穿过(开放操作)或被遮挡(闭合操作)。此外，液晶屏障部10具有多个包含液晶的开合部11、12(后述)。图2A和图2B为表示立体显示装置I的主要部分的配置例的图。具体来说，图2A为表示立体显示装置I的配置的分解立体图，且图2B为表示立体显示装置I的配置的侧面图。如图2A和图2B所示，依次布置有立体显示装置I的各部件，即背光源30、显示部20、液晶屏障部10。在该配置中，从背光源30发射的光穿过显示部20和液晶屏障部10，接着到达观看者。(显示驱动部50和显示部20)图3为表示显示驱动部50的框图的例子的图。显示驱动部50包括时序控制部51、栅极驱动器52以及数据驱动器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，并且将从控制部41供给的图像信号S作为图像信号S I而供给数据驱动器53。栅极驱动器52根据时序控制部51所实施的时序控制以依次选择显示部20中的各行像素Pix,并逐行扫描所选定的行。数据驱动器53将基于图像信号SI的像素信号供给显示部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，并将所生成的像素信号供给至对应的像素Pix。
图4A和图4B为表示显示部20的配置例的图。具体来说，图4A表示构成像素Pix的子像素SPix之一的电路图的例子，且图4B表示显示部20的横截面配置。每个像素Pix具有三个子像素SPix，所述三个子像素SPix分别对应于红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)。如图4A所示，每个子像素SPix包括TFT(薄膜晶体管)元件Tr、液晶元件LC和保持电容元件Cap。TFT元件Tr例如可以为MOS-FET (金属氧化物半导体-场效应晶体管)，且TFT元件Tr的栅极、源极和漏极分别连接至栅极线GCL、数据线SGL以及液晶元件LC的一端和保持电容元件Cap的一端。液晶元件LC的一端连接至TFT元件Tr的漏极，而另一端接地。保持电容元件Cap的一端连接至TFT元件Tr的漏极，而另一端连接至保持电容线Cs。栅极线GCL连接至栅极驱动器52，且数据线SGL连接至数据驱动器53。如图4B所示，通过将液晶层203密封在驱动基板201和对向基板205之间以形成显示部20。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(未图示)。在该驱动基板201上，对应于每个子像素SPix而布置有像素电极202。在对向基板205中，形成有对应于红光(R)、绿光(G)、蓝光⑶的滤色器(未图示)。此外，在对向基板205的更靠近液晶层203的表面上，布置有对向电极204以作为各子像素SPix的公共电极。偏光板206a接合于显示部20的光入射侧(或者，在本实施方式中更靠近背光源30)的表面，而偏光板206b接合于显示部20的光线出射侧(或者，在本实施方式中更靠近液晶屏障部10)的表面。这些偏光板206a、206b布置为处于交叉尼科尔(cross-Nicole)状态或平行尼科尔(parallel-Nicole)状态。(液晶屏障部10和屏障驱动部43)图5表示液晶屏障部10的配置例。液晶屏障部10为所谓的“视差屏障(parallaxbarrier)”，并包括交替布置的多个开合部(液晶屏障)11、12，所述开合部11、12允许光从中穿过或被遮挡。这些开合部11、12根据立体显示装置I是进行正常显示(二维显示)还是立体显示而区别性地工作。更具体地，如后所述，每个开合部11在正常显示时进入开放状态(或透光状态)，而在立体显示时进入闭合状态(或遮光状态)。如后所述，每个开合部12在正常显示时进入开放状态(或透光状态)，而在立体显示时以时分方式进行开放操作或闭合操作。在本实施方式中，液晶屏障部10进行常黑操作。于是，液晶屏障部10在未被驱动时遮挡光。开合部11、12在X-Y平面上以一个方向(在本实施方式中，例如以与垂直方向Y成预定角Θ的方向)延伸。该角Θ例如可设定为18度。如上所述，开合部11、12形成为以斜向延伸，于是减小了立体显示装置I上的摩尔条纹(moire fringe)。在本实施方式中，开合部11的宽度El和开合部12的宽度E2不同，例如，宽度El和宽度E2的关系可以为E1>E2。然而，注意，开合部11和开合部12间的大小关系不限于此。或者，所述关系可以为E1〈E2或E1=E2。上述开合部11、12包括液晶层(液晶层300 (后述))，并且根据对该液晶层300施加的驱动电压而切换开合部11、12的开放状态(透光状态)和闭合状态(遮光状态)。图6表示液晶屏障部10的横截面配置。图7为液晶屏障部10的配置例。注意，图6表示沿图7所示的箭头VI-VI方向截取的液晶屏障部10的横截面配置。如图6所示，液晶屏障部10包括驱动基板310、对向基板320以及布置在驱动基板310和对向基板320之间的液晶层300。
驱动基板310包括透明基板311、绝缘层313、透明电极层314、λ/4板315以及偏光板316。透明基板311例如可由玻璃制成。如后所述，在透明基板311上，例如在液晶屏障部10的外周部形成有信号线层312(下述)。接下来，选择性地形成例如由SiN制成的绝缘层313，随后，形成透明电极层314。该透明电极层314可由透明导电膜构成，该透明导电膜例如由ITO(铟锡氧化物)制成。在透明电极层314上形成取向膜(未图示)。在透明基板311的与形成有透明电极层314等的表面相反的表面上依次接合有λ/4板315和偏光板 316。对向基板320包括透明基板321、透明电极层322、λ /4板323以及偏光板324。类似于透明基板311，透明基板321例如可由玻璃制成。在透明基板321上形成有透明电极层322。该透明电极层322为所谓的“公共电极”，并且在透明基板321的整个表面上均匀地形成，类似于透明电极层314，所述透明电极层322可由例如由ITO制成的透明导电膜构成。例如，对该公共电极施加OV的公共电压Vcom。在透明电极层322上形成有取向膜(未图示)。在透明基板321的与形成有透明电极层322等的表面相反的表面上依次接合有λ/4板323和偏光板324。各个偏光板316和偏光板324从入射光中提取在透射轴方向的线性偏振成分。偏光板316和偏光板324相互接合以处于正交尼科尔状态。具体来说,例如,偏光板316的透射轴以水平方向X布置，而偏光板324的透射轴以垂直方向Y布置。各个入/4板315、323使得光在圆偏振和线性偏振间转换。λ /4板315和λ /4板323布置为使各自的慢轴彼此偏移90度。液晶层300的透光率T取决于取向方向。例如，液晶层300包括具有负的介电常数各向异性的液晶分子。取向膜使这些液晶分子实现垂直取向。透明电极层314具有多个透明电极110、120，在各个透明电极110、120上形成有凸出部330 (后述)。而且，透明电极层314的透明电极110以及液晶层300和透明电极层322的对应于透明电极110的部分构成开合部11。类似地，透明电极层314的透明电极120以及液晶层300和透明电极层322的对应于该透明电极120的部分构成开合部12。在具有上述配置的液晶屏障部10中，当对透明电极层322施加公共电压Vcom且对透明电极110或透明电极120选择性地施加电压时，液晶层300根据所施加的电压而呈现出液晶取向。这使得开合部11和开合部12分别进行开放操作或闭合操作。在透明电极层314中的多个透明电极110、120的每个上，如图7所示，以与开合部11、12的延伸方向相同的方向(以与垂直方向Y成预定角Θ的方向)布置有子电极区170。此外，在每个子电极区170的中央附近形成有凸出部330。如图6所示，凸出部330为突起形状，所述突起形状通过形成透明电极层314以覆盖在对应的子电极区170的中央附近形成的绝缘层313(突起图案)而构成。在各个透明电极110和透明电极120中，在以开合部11、12的延伸方向而彼此相邻布置的各子电极区170的每个边界处形成有狭缝160，并且该狭缝160以与水平方向X成预定角α的方向延伸。如后所述，在透明电极110、120上形成的凸出部330使得液晶屏障部10中的各液晶分子易于以期望的方向取向。注意，参照图7，角α大致等于垂直方向Y和开合部11、12的延伸方向之间的夹角Θ。然而，角α不限于此。于是，角α可与角Θ相同或不同。在液晶屏障部10中，将各开合部12分成多个组。当立体显示时，属于同一组的多个开合部12同时进行开放操作或闭合操作。以下，说明开合部12的各个组。图8表示开合部12的分组的配置例。在本例中，将各开合部12分成两个组。更 具体地，交替地布置属于组A的开合部12和属于组B的开合部12。注意，以下将属于组A的开合部12恰当地总称为“开合部12Α”。而且，将属于组B的开合部12恰当地总称为“开合部12Β”。图9表示将屏障驱动信号DRV供给至开合部11、12的信号线的配置例。图10表示以图9所示的箭头X-X方向截取的驱动基板310的横截面配置。在驱动基板310中，在围绕开合部11、12的外周部形成信号线L11、L12A、L12B (信号线层312)，所述信号线L11、L12A、L12B用于将屏障驱动信号DRV供给至开合部11、12。这些信号线L11、L12A、L12B可各由诸如铝、钥和钛等金属制成。接下来，如图10所示，在信号线L11、L12A、L12B上形成有绝缘层313。具体来说，该绝缘层313是在对应的子电极区170的中央附近形成上述绝缘层313 (图6)的制造步骤中形成。信号线L11、L12A、L12B经由触点Cont和引入线Lin而分别连接至开合部11的透明电极110、开合部12A的透明电极120、开合部12B的透明电极120。具体来说，形成于信号线L11、L12A、L12B上方的绝缘层313使得信号线L11、L12A、L12B在与引入线Lin分离的情况下而与引入线Lin交叉。此外，在本实施方式中，触点Cont和引入线Lin由ITO制成，并且与透明电极110、120—体化形成。这种配置使得屏障驱动部43将所生成的屏障驱动信号DRVll经由信号线Lll而同时供给至多个开合部11、将所生成的屏障驱动信号DRV12A经由信号线L12A而同时供给至多个开合部12A并且将所生成的屏障驱动信号DRV12B经由信号线L12B而同时供给至多个开合部12B。当立体显示时，屏障驱动部43驱动多个开合部12，以便属于同一组的开合部12在同一时刻进行开放操作或闭合操作。更具体地，如后所述，屏障驱动部43驱动属于组A的多个开合部12A和属于组B的多个开合部12B，以便以时分方式交替地进行开放操作或闭合操作。图11A、图IIB和图IlC为通过横截面配置以表示当立体显示和正常显示(二维显示)时的液晶屏障部10的状态的示意图。图IlA为表示立体显示时的液晶屏障部10的状态的图，图IlB为表示立体显示时的液晶屏障部10的另一状态的图，且图IlC为表示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，交替地布置开合部11和开合部12(开合部12八、128)。在本例中，为显示部20的六个像素Pix设有一个开合部12A。同样地，为显示部20的六个像素Pix设有一个开合部12B。在图11A、图IlB和图IlC中，在液晶屏障部10的开合部11、12A、12B中，由斜线表示遮光的开合部。当立体显示时,将图像信号SA、SB交替地供给显示驱动部50。响应于这些图像信号，显示部20进行显示。液晶屏障部10使开合部11保持在闭合状态(遮光状态)，并使开合部12(开合部12A、12B)以时分方式进行开放操作或闭合操作。更具体地，当将图像信号SA供给至显示驱动部50时，如图IlA所示，开合部12A进入开放状态且开合部12B进入闭合状态。在显示部20中，如后所述，在对应于开合部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中包含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。同样地，当供给图像信号SB时，如图IlB所示，开合部12B进入开放状态且开合部12A进入闭合状态。在显示部20中，如后所述，在对应于开合部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中包含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，因为立体显示装置I在使开合部12A和开合部12B交替开放的情况下显示图像，故如后所述，提 高了显示装置中的图像分辨率。同时，当正常显示(二维显示)时，如图IlC所示，液晶屏障部10使开合部11和开合部12 (开合部12A、12B)保持在开放状态(透光状态)。这使得观看者能原样地观看到显示部20基于图像信号S所显示的通常的二维图像。在本实施方式中，液晶屏障部10对应于本发明的“屏障部”的具体例。开合部11、12对应于本发明的“液晶屏障”的具体例。开合部12对应于本发明的“第一组液晶屏障”的具体例，而开合部11对应于本发明的“第二组液晶屏障”的具体例。各个透明电极110、120对应于本发明的实施方式的“屏障电极”的具体例。子电极区170中的透明电极110、120对应于本发明的“子电极”的具体例。透明电极层322中的电极对应于本发明的“公共电极”的具体例。λ /4板315、323对应于本发明的“相位板”的具体例。(操作和效果)接下来，说明本实施方式的立体显示装置I的操作和效果。(总体操作)首先，参照图I以说明立体显示装置I的总体操作。控制部41基于从外部信源供给的图像信号Sdisp而将各自的控制信号供给至背光驱动部42、显示驱动部50和屏障驱动部43。控制部41控制背光驱动部42、显示驱动部50和屏障驱动部43相互同步地工作。背光驱动部42驱动背光源30。背光源30向显示部20发射面出射光。显示驱动部50基于从控制部41供给的图像信号S以驱动显示部20。显示部20通过调制从背光源30发射的光以进行显示。屏障驱动部43基于屏障驱动信号DRV而驱动液晶屏障部10。液晶屏障部10中的开合部11和开合部12(12Α、12Β)基于屏障驱动信号DRV而进行开放操作或闭合操作。因此，从背光源30出射而穿过显示部20的光允许穿过液晶屏障部10或被遮挡。(详细操作)图12Α和图12Β为表示当立体显示时的显示部20和液晶屏障部10的操作例的图。具体来说，图12Α为表示当供给图像信号SA时的操作的图，且图12Β为表示当供给图像信号SB时的操作的图。
如图12A所示，当供给图像信号SA时，显示部20的各个像素Pix显示对应于图像信号SA中所包含的六个视点图像的各条像素信息Pf P6。在此情况下，在位于开合部12A附近的各个像素Pix处显示各条像素信息Pf P6。当供给图像信号SA时，在液晶屏障部10中，控制开合部12A进入开放状态(透光状态)且控制开合部12B进入闭合状态。每个开合部12A规定了从显示部20的各个像素Pix输出的光线的单独角度。例如，当以左眼观看像素信息P3而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12B所示，当供给图像信号SB时，显示部20的各个像素Pix显示对应于图像信号SB中包含的六个视点图像的各条像素信息Pf P6。在此情况下，在位于开合部12B附近的各个像素Pix处显示各条像素信息Pf P6。当供给图像信号SB时，在液晶屏障部10中，控制开合部12B进入开放状态(透光状态)且控制开合部12A进入闭合状态。每个开合部12B规定从显示部20的各个像素Pix输出的光线的单独角度。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Pf P6之一且以左眼观看所述像素信息Pf P6之另一条时，观看者感知到立体图像。此外，因为开合部12A、12B以时分方式交替地开放以显示图像，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，立体显示装置I所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。换言之，立体显示装置I显示的图像的分辨率可仅下降至二维显示图像的分辨率的三分之一(=1/6X2)。在立体显示装置I中，液晶屏障部10的各个透明电极110、120设有凸出部330。因此，使各液晶分子易于以期望的方向取向。以下，对此进行详述。图13A和图13B示意性地表示开合部12中的各液晶分子的行为。具体来说，图13A表示当开合部12处于闭合状态(遮光状态)时的各液晶分子的行为，且图13B表示当开合部12处于开放状态(透光状态)时的各液晶分子的行为。在图13A和图13B中，图示了这样的情况，其中，具有负的介电常数各向异性的各液晶分子被垂直地取向。在本例中，对开合部12进行说明，但注意，所述说明同样适用于开合部11。当对透明电极120施加OV的电压时，对透明电极120和公共电极(透明电极层322)施加的各个电压间的电位差为0V。因此，如图13A所示，液晶层300中的每个液晶分子M的长轴以垂直于基板面的方向而取向。在此情况下，液晶层300的透光率T下降，且开合部12进入闭合状态(遮光状态)。同时，当对透明电极120施加电压V时，如图13B所示，基于对透明电极120和公共电极(透明电极层322)施加的各个电压间的电位差而生成等电位面SCV。在此情况下，每个液晶分子M的长轴以沿着等电位面SCV的方向而取向。在液晶层300中，当对透明电极120施加的电压从OV(图13A)变为电压V(图13B)时，各液晶分子M如图13B所示倒下并且取向。这样，由于在透明电极120上形成的凸出部330，故等电位面SCV不平行于基板面，而是在对应于凸出部330的部分发生弯曲。换言之，在液晶层300中生成的电场在对应于凸出部330的部分处具有在平行于基板面的方向的分量。如图13B所示，这使得各液晶分子M随着对透明电极120施加的电压而倒下并且易于取向。(液晶屏障部10的制造步骤)接下来，说明液晶屏障部10的制造步骤。
图14为表示液晶屏障部10的制造步骤的流程图。在液晶屏障部10的制造步骤中，首先，形成驱动基板310和对向基板320，随后，在驱动基板310和对向基板320之间密封液晶层300。以下，对此进行详述。首先，实施驱动基板310的制造步骤P1。具体来说，在透明基板311的表面上，例如通过沉积法或溅射法以形成信号线层312。接下来，通过光刻法或干式蚀刻法使所形成的物体图形化，从而形成信号线L11、L12A、L12B (步骤Sll)。随后，例如通过等离子体CVD法形成绝缘层313，从而形成所期望的厚度的绝缘层313。随后，通过光刻法使绝缘层313图形化，从而在信号线L11、L12A、L12B上，在与各子电极区170对应的区域的中央附近(对应于各凸出部330的部分)等处形成图形(步骤S12)。随后，例如通过沉积法或溅射法以形成透明电极层314。接下来，通过光刻法使透明电极层314图形化，从而形成引入线Lin和透明电极110、120(步骤S13)。这样，在绝缘层313中形成接触孔，并且信号线Lll、L12A、L12B经由各接触孔而分别电连接至各引入线Lin。接下来，例如通过旋转涂覆法涂敷垂直取向剂，以覆盖其上形成有透明电极层314的表面。随后，烘干所形成的物体，从而形成取向膜(步骤S14)。接下来，实施对向基板320的制造步骤P2。具体来说，在透明基板321的表面上， 例如通过沉积法或溅射法均匀地形成透明电极层322 (步骤S21)。随后，例如通过旋转涂覆法而将垂直取向剂涂敷于透明电极层322的表面，并进行烘干。于是，形成取向膜(步骤S22)。接下来，形成并密封液晶层300 (步骤S31)。具体来说，首先，在步骤Slf S14中制造的基板的边缘区域上，印刷例如具有紫外线固化特性或热固化特性的密封部。随后，在密封部所围绕的区域内滴下并注入液晶，从而形成液晶层300。随后，在该基板上，隔着例如由光敏丙烯酸树脂制成的隔离物以重叠在步骤S21和步骤S22中制造的基板，并且固化密封部。以此方式，密封液晶层300。最后，将偏光板316和密封板324彼此接合(步骤S32)。具体来说，将λ /4板315和偏光板316依次接合于透明基板311的与密封有液晶层300的表面相反的表面。而且，将λ /4板323和偏光板324依次接合于透明基板321的与密封有液晶层300的表面相反的表面。于是，制造了液晶屏障部10。如上所述，当制造液晶屏障部10时，同时形成使信号线L11、L12A、L12B与引入线Lin交叉的绝缘层313以及布置于子电极区170的中央附近的绝缘层313。这可实现制造步骤简化。(比较例)接下来，通过与比较例的立体显示装置IR进行对比，说明本实施方式的功能。在比较例的立体显示装置IR中，液晶屏障部IOR设有在公共电极(透明电极层322)中形成的孔，以替代在透明电极层314中形成的凸出部330。立体显示装置IR的其它配置与本实施方式相同(参照图I)。图15表示在比较例的液晶屏障部IOR中的透明电极层314、322的配置例。图16表示以图15所示的箭头XVI-XVI方向截取的液晶屏障部IOR的横截面结构。如图15所示，透明电极层314包括透明电极110R、120R。在各个透明电极110R、120R上,类似于本实施方式的液晶屏障部10,以开合部11、12的延伸方向布置有各子电极区170。此外，如图15和图16所示，透明电极层322在对应于各子电极区170的中央附近的位置处具有孔330R。具体来说，本实施方式的液晶屏障部10(参照图6和图7)具有设置于透明电极层314中的凸出部330，而比较例的液晶屏障部IOR(图15和图16)在透明电极层322中具有孔330R以替代凸出部330。图17A和图17B示意性地表示液晶屏障部IOR中的各液晶分子的行为。具体来说，图17A表示当开合部12处于闭合状态(遮光状态)时的各液晶分子的行为，且图17B表示当开合部12处于开放状态(透光状态)时的各液晶分子的行为。当对透明电极120施加电压V时，如图17B所示，类似于本实施方式的液晶屏障部10的情况，在比较例的液晶屏障部IOR中，等电位面SCV在对应于孔330R的区域中略微弯曲。因此，当对透明电极120施加的电压从OV (参照图17A)变为电压V (参照图17B)时，如图17B所示，各液晶分子M易于倒下并且易于取向。换言之，比较例的孔330R具有与本实施方式的凸出部330类似的效 果O图18为液晶屏障部IOR的制造步骤的流程图。液晶屏障部IOR的制造步骤不同于本实施方式(参照图14)之处在于包括绝缘层313的形成步骤(步骤S12R)，从而替代绝缘层313的形成步骤(步骤S12)，还包括在透明电极层322的形成步骤(步骤S21)之后进行的孔330R的形成步骤(步骤S21R)。在绝缘层313的形成步骤(步骤S12R)中，例如通过等离子体CVD法而使绝缘层313形成所期望的厚度。接下来，通过光刻法使所形成的物体图形化，从而在信号线LU、L12A、L12B等上形成图形。换言之，在本实施方式的步骤S12中，在对应于子电极区170的区域的中央附近形成图形，而在比较例的步骤S12R中，在所述区域中未形成图形。而且，在孔330R的形成步骤(步骤S21R)中，通过光刻法，使在先前步骤(步骤S21)中均匀地形成的透明电极层322图形化，并且形成孔330R。如上所述，在比较例的液晶屏障部IOR中，在专门的制造步骤(步骤S21R)中形成孔330R。同时，在本实施方式的液晶屏障部10中，利用其中使信号线L11、L12A、L12B与各引入线Lin交叉的绝缘层313的形成步骤(步骤S12)，从而形成与孔330R具有类似效果的凸出部330。于是，本实施方式的立体显示装置I可实现制造步骤的简化。(效果)如上所述，在本实施方式中，设有凸出部以使得各液晶分子易于取向。而且，在本实施方式中，利用其中使各信号线和各引入线Lin彼此交叉的最初设置的绝缘层的制造步骤，从而形成凸出部。于是，实现了制造步骤的简化。以上，参照各实施方式说明了本发明。然而，本发明不限于上述实施方式，并且可作出各种变型。在上述实施方式中，例如，虽然在立体显示装置I中依次布置有背光源30、显示部20和液晶屏障部10，但背光源30、显示部20和液晶屏障部10的布置方式不限于此。或者，如图19A和图19B所示，可依次布置有背光源30、液晶屏障部10和显示部20。图20A和图20B为各表示本实施方式的变形例的显示部20和液晶屏障部10的操作例的图。具体来说，图20A为表示当供给图像信号SA时的操作的图，且图20B为表示当供给图像信号SB时的操作的图。在本变型例中，首先，背光源30出射光，所述光入射至液晶屏障部10。随后，开合部12A、12B允许所述光的部分穿过。最后，显示部20调制所述光的部分，并输出六个视点图像。在上述实施方式等中，各开合部12例如构成两个组，然而，组数不限于两个。或者，例如，各开合部12可构成三个以上组以进一步提高显示的分辨率。下面，对此进行详述。图21A、图21B和图21C表示当各开合部12构成三个组A、B、C时的开合部12的操作例。类似于上述实施方式，开合部12A、12B、12C分别对应于属于组A、组B、组C的各开合部12。作为图21A、图21B和图21C所示的例子，本变型例的立体显示装置在使开合部12AU2BU2C以时分方式依次开放的情况下显示图像。这使得本变型例的立体显示装置所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三倍。换言 之，本立体显示装置所显示的图像的分辨率可仅下降至在二维显示情况下的图像的分辨率的二分之一(=1/6X3)。虽然角α例如大致等于本实施方式的角Θ，但两个角的关系不限于此。或者，如图22所示，例如，角α和角Θ可彼此不同。本实施方式给出了这样的例子，其中，每个开合部11的宽度El大于每个开合部12的宽度Ε2(Ε1>Ε2)。然而,二者的宽度不限于此。或者，例如，每个开合部11的宽度El可等于每个开合部12的宽度Ε2 (Ε1=Ε2)，或者每个开合部11的宽度El可小于每个开合部12的宽度Ε2 (ΕΚΕ2)。图23表示这样的例子，其中，每个开合部11的宽度El等于每个开合部
12的宽度 Ε2(Ε1=Ε2)。在上述实施方式中，虽然液晶屏障部10中的开合部11和开合部12布置为以斜向延伸，但所述两个部的布置方式不限于此。或者，例如，两个部的布置方式可以为如图24Α所示的台阶屏障型，或者开合部11、12可以图24Β所示的Y轴方向延伸而布置。在日本未审查专利申请2004-264762号公报中公开了台阶屏障型的布置例。在本实施方式中,例如,虽然在液晶屏障部10的各个表面上形成有偏光板316和偏光板324，但各偏光板的布置方式不限于此。或者，例如，通过共用显示部20中的偏光板206b,可省略在液晶屏障部10的靠近显不部20的表面上的偏光板。根据本发明的上述示例性实施方式和变型例，至少可实现以下配置。(I) 一种显示装置，其包括显示部，其用于显示图像；和屏障部，其包括多个液晶屏障，所述液晶屏障各配置为在开放状态和闭合状态之间切换；其中，所述屏障部包括屏障电极，其布置在对应于所述液晶屏障的区域中，所述屏障电极包括多个子电极，每个所述子电极包括凸出部；公共电极，其共同形成于与所述多个液晶屏障对应的区域的整个表面上；以及液晶层，其设置在所述屏障电极和所述公共电极之间。(2)根据⑴所述的显示装置，其中，所述屏障部包括驱动基板，所述驱动基板包括所述屏障电极和突起图案，所述突起图案形成于支撑基板上的对应于所述凸出部的部分处，并且所述屏障电极形成于所述支撑基板和所述突起图案上。(3)根据⑵所述的显示装置，其中，所述驱动基板还包括多个信号线，它们形成于与形成有所述屏障电极的层不同的层上，所述信号线各自用于传输驱动信号；引入线，其形成于形成有所述屏障电极的层上，同时与所述信号线中的一个以上信号线交叉，所述引入线为所述屏障电极供给所述驱动信号；以及
绝缘层，在形成有所述信号线的层和形成有所述引入线的层之间所设置的层上，所述绝缘层形成于所述一个以上信号线与所述引入线的交叉部处，并且所述突起图案的材料与所述绝缘层的材料相同。(4)根据(1Γ(3)之任一项所述的显示装置，其中，所述凸出部形成于与每个所述子电极的中央对应的位置处。(5)根据(1Γ(4)之任一项所述的显示装置，其中，在对应于每个所述液晶屏障的区域中，所述子电极中的各相邻电极相互连接，并且在相互连接的所述子电极之间形成有狭缝。(6)根据(1Γ(5)之任一项所述的显示装置，其中，所述屏障部包括两个相位板，所述两个相位板布置为夹着所述液晶层。(7)根据(6)所述的显示装置，其中，所述屏障部包括偏光板，所述偏光板布置在所述相位板的布置有所述液晶层的一侧的相反侧。(8)根据(1Γ(7)之任一项所述的显示装置，其中，所述屏障部包括第一组的多个液晶屏障和第二组的多个液晶屏障，所述第一组的多个液晶屏障和所述第二组的多个液晶屏障以预定方向延伸。(9)根据⑶所述的显示装置，其中，所述显示装置具有包含三维图像显示模式和二维图像显示模式的多个显示模式，在所述三维图像显示模式中，所述显示装置通过使所述显示部显示多个不同的视点图像、使所述第一组的所述液晶屏障处于所述开放状态并且使所述第二组的所述液晶屏障处于所述闭合状态，从而显示三维图像，并且在所述二维图像显示模式中，所述显示装置通过使所述显示部显示单个视点图像、使所述第一组的所述液晶屏障和所述第二组的所述液晶屏障处于所述开放状态，从而显示二维图像。(10)根据(9)所述的显示装置，其中，将所述第一组的所述液晶屏障分成多个屏障子组，并且在所述三维图像显示模式中，所述第一组的液晶屏障的每个所述屏障子组以时分方式在所述开放状态和所述闭合状态之间切换。(11)根据(I广(10)之任一项所述的显示装置，还包括背光源，
其中，所述显示部为液晶显示部，并且所述液晶显示部布置在所述背光源和所述屏障部之间。(12)根据(I广(10)之任一项所述的显示装置，还包括背光源，其中，所述显示部为液晶显示部，并且所述屏障部布置在所述背光源和所述液晶显示部之间。(13) 一种屏障装置，其包括屏障电极，其布置于对应于多个液晶屏障之每一个的区域中，所述多个液晶屏障 配置为在开放状态和闭合状态之间切换，所述屏障电极包括多个子电极，每个所述多个子电极包括凸出部；公共电极，其共同形成于与所述多个液晶屏障对应的区域的整个表面上；以及液晶层，其设置在所述屏障电极和所述公共电极之间。(14) 一种屏障装置的制造方法，所述方法包括；形成驱动基板，所述形成驱动基板的步骤包括形成包含多个子电极的屏障电极；形成对向基板；并且在所述驱动基板和所述对向基板之间密封液晶层；其中，所述形成驱动基板的步骤包括在支撑基板上形成多个信号线；选择性地形成绝缘层；并且在与形成有所述信号线的层不同的层上形成所述屏障电极和引入线，从所述信号线至所述屏障电极形成所述弓I入线，并且所述形成绝缘层的步骤包括在所述信号线与所述引入线的交叉部上且在对应于每个子电极的区域的部分上形成所述绝缘层。本领域的技术人员应当明白，在不脱离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，其用于显示图像；和 屏障部，其包括多个液晶屏障，所述液晶屏障各配置为在开放状态和闭合状态之间切换， 其中，所述屏障部包括 屏障电极，其布置在对应于所述液晶屏障的区域中，所述屏障电极包括多个子电极，每个所述子电极包括凸出部； 公共电极，其共同形成于与所述多个液晶屏障对应的区域的整个表面上；以及 液晶层，其设置在所述屏障电极和所述公共电极之间。
2.如权利要求I所述的显示装置， 其中，所述屏障部包括驱动基板，所述驱动基板包括所述屏障电极和突起图案，所述突起图案形成于支撑基板上的对应于所述凸出部的部分处，并且所述屏障电极形成于所述支撑基板和所述突起图案上。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述驱动基板还包括 多个信号线，它们形成于与形成有所述屏障电极的层不同的层上，所述信号线各用于传输驱动信号； 引入线，其形成于形成有所述屏障电极的层上，同时与所述信号线中的一个以上信号线交叉，所述引入线为所述屏障电极供给所述驱动信号；以及 绝缘层，在形成有所述信号线的层和形成有所述引入线的层之间所设置的层上，所述绝缘层形成于所述一个以上信号线与所述引入线的交叉部，并且所述突起图案的材料与所述绝缘层的材料相同。
4.如权利要求I所述的显示装置，其中，所述凸出部形成于与每个所述子电极的中央对应的位置处。
5.如权利要求I所述的显示装置，其中，在对应于每个所述液晶屏障的区域中，所述子电极中的各相邻电极相互连接，并且在相互连接的所述子电极之间形成有狭缝。
6.如权利要求I所述的显示装置，其中，所述屏障部包括两个相位板，所述两个相位板布置为夹着所述液晶层。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中，所述屏障部包括偏光板，所述偏光板布置在所述相位板的布置有所述液晶层的一侧的相反侧。
8.如权利要求I所述的显示装置，其中，所述屏障部包括第一组的多个液晶屏障和第二组的多个液晶屏障，所述第一组的多个液晶屏障和所述第二组的多个液晶屏障以预定方向延伸。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中，所述显示装置具有包含三维图像显示模式和二维图像显示模式的多个显示模式， 在所述三维图像显示模式中，所述显示装置通过使所述显示部显示多个不同的视点图像、使所述第一组的所述液晶屏障处于所述开放状态并且使所述第二组的所述液晶屏障处于所述闭合状态，从而显示三维图像，并且 在所述二维图像显示模式中，所述显示装置通过使所述显示部显示单个视点图像、使所述第一组的所述液晶屏障和所述第二组的所述液晶屏障处于所述开放状态，从而显示二维图像。
10.如权利要求9所述的显示装置， 其中，将所述第一组的所述液晶屏障分成多个屏障子组，并且在所述三维图像显示模式中，所述第一组的所述液晶屏障的每个所述屏障子组以时分方式在所述开放状态和所述闭合状态之间切换。
11.如权利要求I所述的显示装置，还包括背光源， 其中，所述显示部为液晶显示部，并且 所述液晶显示部布置在所述背光源和所述屏障部之间。
12.如权利要求I所述的显示装置，还包括背光源， 其中，所述显示部为液晶显示部，并且 所述屏障部布置在所述背光源和所述液晶显示部之间。
13.一种屏障装置，其包括 屏障电极，其布置于对应于多个液晶屏障之每一个的区域中，所述多个液晶屏障配置为在开放状态和闭合状态之间切换，所述屏障电极包括多个子电极，每个所述子电极包括凸出部； 公共电极，其共同形成于与所述多个液晶屏障对应的区域的整个表面上；以及 液晶层，其设置在所述屏障电极和所述公共电极之间。
14.一种屏障装置的制造方法，所述方法包括； 形成驱动基板，所述的形成驱动基板的步骤包括形成包含多个子电极的屏障电极； 形成对向基板；并且 在所述驱动基板和所述对向基板之间密封液晶层， 其中，所述的形成驱动基板的步骤包括 在支撑基板上形成多个信号线； 选择性地形成绝缘层；并且 在与形成有所述信号线的层不同的层上形成所述屏障电极和引入线，从所述信号线至所述屏障电极形成所述引入线，并且 所述的形成绝缘层的步骤包括在所述信号线与所述引入线的交叉部上且在对应于每个所述子电极的区域的部分上形成所述绝缘层。
全文摘要
一种显示装置、用于所述显示装置的屏障装置及屏障装置的制造方法，所述显示装置包括显示部，其显示图像；和屏障部，其包括多个液晶屏障，所述液晶屏障各配置为在开放状态和闭合状态之间切换。所述屏障部包括屏障电极，其布置在对应于所述液晶屏障的区域中，所述屏障电极包括多个子电极，所述子电极各包括凸出部；公共电极，其共同形成于与所述多个液晶屏障对应的区域的整个表面上；以及液晶层，其设置在所述屏障电极和所述公共电极之间。本发明的显示装置、屏障装置以及所述屏障装置的制造方法，可通过为每个子电极设置凸出部而简化制造步骤。
文档编号G02F1/133GK102819136SQ201210160568
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月22日 优先权日2011年6月6日
发明者井上雄一 申请人:索尼公司