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：
本发明涉及一种能给多个视点的每个视点显示图像的显示装置、其驱动方法、终端装置和显示面板。更具体地说，本发明涉及一种能提供高质量显示的显示装置、其驱动方法、终端装置和显示面板。
背景技术：
由于近来技术的发展，通过不仅装载到诸如监视器和电视机这样的大尺寸终端装置，而且还装载到诸如笔记本型个人计算机、自动柜员机和自动贩卖机这样的中尺寸终端装置以及诸如个人TV、PDA (个人数字助理)、便携式电话和便携式游戏机这样的小尺寸终端装置，显示面板用在各种场所中。尤其是，使用液晶的液晶显示装置具有许多优点，如厚度薄、重量轻、尺寸小、功率消耗方面低，从而它们被装载到各种终端装置。利用当前的显示装置，能从除前方向之外的其它地方观看到与从前方向观看时的那些显示内容相同的显示内容。然而，已经发展了下述一种显示装置，即利用这种显示装置，根据视点，即根据观看者观看显示器的位置能看到不同的图像。这种装置被期待发展为下一代的显示装置。作为能给多个视点的每个视点显示不同图像的装置的一个例子，存在立体图像显示装置。尤其是，作为不需要专门眼镜(eye glass)的立体图像显示系统，已经提出了柱镜光栅(lenticular lens)型和视差栅栏(parallax barrier)型。本发明的发明人对其中具有用于分离图像的诸如柱镜光栅这样的光学元件的多视点显示装置进行了积极研究，从而提出了用于获得高质量图像的方法(例如，见日本未审专利公开2005-208567(图37)专利文献1)。图34是显示专利文献1中所述的图像显示装置的显示面板的平面图。如图34中所示，显示面板的孔径1075在平面图上是包括梯形的形状。具体地说，孔径1075是下述六边形的形状，其中梯形和矩形以如下方式设置，即梯形的下底和矩形的长边彼此接触，所述梯形是两侧对称的梯形，所述矩形的长边具有与该梯形下底的长度相等的长度。假定构成柱镜光栅的柱透镜1003a的纵向方向是垂直方向1011，其排列方向是横向方向1012，则孔径1075的形状相对于在垂直方向1011上延伸的部分横向对称。此外， 具有相对于垂直方向1011在彼此相反的方向上倾斜的一对侧边，其在延伸方向与垂直方向1011之间具有相同的角度。结果，在横向方向1012上，显示面板的孔径1075的端部位置和柱透镜1003a的光轴位置在垂直方向1011上变得相对偏移。
此外，在垂直方向1011上彼此相邻的孔径1075布置成相对于在横向方向1012上延伸的部分来说线对称。此外，在横向方向1012上彼此相邻的孔径1075布置成相对于下述两个部分之间的交点点对称，即在垂直方向上1011上两个端部的中点之间连接的部分和在横向方向1012上两个端部的中点之间连接的部分。因而，不管在横向方向1012上的位置如何，在垂直方向1011上的孔径1075加上在横向方向1012上的相邻孔径1075的宽度是充分恒定的。仅在横向方向1012上延伸的像素的边缘处设置遮光部1076，而不在向着垂直方向1011倾斜的像素的边缘处设置遮光部1076。在横向方向1012上彼此相邻的孔径1075 由配线1070分隔，并通过配线1070遮光。在专利文献1中所述的显示装置中，每个像素的孔径都形成为包括梯形的形状， 并且相邻像素的孔径布置为点对称或线对称关系。由此，在横向方向1012上的任意位置处，垂直方向1011上的数值孔径可充分保持恒定。结果，完全可防止由于遮光区域而导致的显示质量的下降。此外，作为能给多个视点的每个视点显示不同图像的装置的另一个例子，已经提出了一种多图像同时显示装置，其能为多个视点同时显示多个不同的图像(例如见日本未审专利公开06-332354 专利文献2、。这是通过利用柱镜光栅的图像分配功能在相同条件下为每个观看方向同时显示不同图像的显示器。这可使单个显示装置为相对于显示装置处于彼此不同位置的多个观看者同时提供彼此不同的图像。如上所述，已经研究了大量的多视点显示装置，并提出了适于这些显示装置的像素的孔径形状。然而，上面所述的技术具有下面的问题。就是说，为了在使用薄膜晶体管的同时提高显示质量，常规的像素结构很难在保持上述孔径形状的同时提高数值孔径。

发明内容
鉴于这些问题设计了本发明。本发明的一个典型目的是提供一种能给多个视点的每个视点显示图像并能在获得上述大致梯形的孔径形状的同时通过布置薄膜晶体管和配线来显示高质量图像的显示装置，并提供了其驱动方法、终端装置和显示面板。根据本发明一个典型方面的显示装置包括多个像素单元，每个像素单元至少包括用于向每个方向显示不同图像的像素；数据线，其用于给每个像素供给显示数据；像素开关，其用于将显示数据信号从所述数据线传输到所述像素；栅极线，其用于控制所述像素开关；和光学元件，其用于将从构成所述像素单元的每个像素发射的光分配到不同的方向， 其中在其间夹持所述栅极线而布置的相邻像素对被设置在这些像素之间的栅极线控制，构成所述相邻像素对的每个像素都与彼此不同的数据线连接，且在所述栅极线的延伸方向上彼此相邻的每个相邻像素对都与彼此不同的栅极线连接。由此，构成相邻像素对的像素可以与设置在这些像素之间的栅极线连接，并通过相互利用相邻像素对的区域，可以较高的密度设置薄膜晶体管。此外，通过将构成像素对的每个像素连接到彼此不同的数据线连接，并将在栅极线的延伸方向上彼此相邻的每个相邻像素对连接到彼此不同的栅极线，可防止同种配线彼此靠近而布置。结果，可有效布置配线，从而可提高数值孔径。如所述，可在具有梯形孔径的每个像素中有效布置配线和薄膜晶
5体管。由此，可获得较高的数值孔径。结果，提高了显示质量。此外，在根据本发明另一个典型方面的显示装置中，当在顶部和底部垂直地布置其间夹持公共栅极线的构成相邻像素对的像素的每个时，可布置每个都具有与左侧数据线连接的上侧像素的相邻像素对和每个都具有与右侧数据线连接的上侧像素的相邻像素对。由此，可布置不同结构的相邻像素对。因而，如果发生液晶分子的异常取向，则可降低其影响。这是因为，由于当像素结构变化时具有异常取向等的位置变化，所以可防止在整个像素的相同位置处产生异常状态。尤其是，根据本发明典型实施方式的多视点显示装置通过使用诸如透镜这样的图像分离装置来放大图像。因此，当在整个像素的相同位置处产生异常状态时，在相应观看位置处的显示图像质量降低。通过布置不同结构的相邻像素对，可将观看到降低显示质量的图像的位置分散开。这可提高显示质量。


图1是显示根据本发明第一个典型实施方式的显示装置的顶部平面图；图2是显示根据该典型实施方式的显示装置的截面图；图3是显示根据该典型实施方式的显示装置的像素的顶部平面图；图4是显示根据该典型实施方式的终端装置的透视图；图5是显示根据该典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图；图6是显示使用柱镜光栅的情形的光学模型的截面图；图7是在最小曲率半径时用于计算柱镜光栅的图像分离条件的光学模型示图；图8是在最大曲率半径时用于计算柱镜光栅的图像分离条件的光学模型示图；图9是显示在具有梯形孔径的液晶显示装置中的曲率半径的优选范围的光学模型示图；图10是显示在具有梯形孔径的液晶显示装置中的曲率半径的优选范围的光学模型示图；图11是显示光聚集系统的概念图；图12是显示空间图像系统的概念图；图13是显示根据本发明第二个典型实施方式的显示装置的截面图；图14是显示使用视差栅栏的情形的光学模型的截面图；图15是在狭缝的开口宽度为最大时用于计算视差栅栏的图像分离条件的光学模型示图；图16是显示根据本发明第三个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图；图17是显示根据本发明第四个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图；图18是显示根据本发明第五个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图；图19是显示根据本发明第六个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图；图20是显示根据本发明第七个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图；图21是显示根据本发明第八个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图；图22是显示根据本发明第九个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图；图23是显示当在根据典型实施方式的显示装置中选择每个栅极线时数据线的极性的表；图M是显示根据本发明第十个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图；图25是显示根据本发明第十一个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图；图沈是显示根据本发明第十二个典型实施方式的显示装置中的像素的顶部平面图；图27是显示根据本发明第十三个典型实施方式的显示装置中的像素的顶部平面图；图观是显示根据本发明第十四个典型实施方式的显示装置中的像素的顶部平面图；图四是显示根据本发明第十五个典型实施方式的显示装置中的像素的顶部平面图；图30是显示根据本发明第十六个典型实施方式的显示装置的顶部平面图；图31是显示根据本发明第十七个典型实施方式的显示装置的顶部平面图；图32是显示根据本发明第十八个典型实施方式的终端装置的透视图；图33是显示根据本发明该典型实施方式的显示装置的顶部平面图；图34是显示常规图像显示装置中设置的显示面板的平面图。
具体实施例方式之后，将通过参照附图以具体的方式描述根据本发明典型实施方式的显示装置、 其驱动方法、终端装置和显示面板。首先，将描述根据本发明第一个典型实施方式的显示装置、其驱动方法、终端装置和显示面板。图1是显示根据本发明第一个典型实施方式的显示装置的顶部平面图，其特别显示了像素的电连线与作为图像分离装置的柱镜光栅之间的关系。图2是显示根据该典型实施方式的显示装置的截面图。图3是显示根据该典型实施方式的显示装置的像素的顶部平面图，图4是显示根据该典型实施方式的终端装置的透视图。如图1和图2中所示，根据该第一个典型实施方式的显示装置是用于立体图像显示的显示装置1，其具有设置到利用液晶分子作为电光元件的显示面板2的柱镜光栅3。柱镜光栅3设置在显示面板2的显示表面一侧上，即在用户一侧上。显示面板2是用于立体显示的二视点显示面板，其中矩阵地布置有像素对(作为一个像素单元)，每个像素对都由左眼像素4L和右眼像素4R构成。在该典型的实施方式中，左眼像素4L和右眼像素4R作为一般术语还称作像素4。柱镜光栅3是其中一维地布置有大量柱透镜3a的透镜阵列。柱透镜3a是具有半圆柱凸起部的一维透镜。延伸方向，即纵向方向是与显示表面上的排列方向正交的方向。柱透镜3a在延伸方向上不表现出透镜效果，并仅在与延伸方向正交的排列方向上表现出透镜效果。因而，柱镜光栅3是仅在柱透镜3a的排列方向上表现出透镜效果的一维透镜阵列。柱透镜3a的排列方向设为其中左眼像素4L和右眼像素4R以重复的方式排列的方向。柱透镜3a与上述像素单元对应地布置。如上所述，柱透镜3a仅在与其延伸方向正交的方向上表现出透镜效果。在该典型实施方式中，表现出透镜效果的方向与其中左眼像素4L和右眼像素4R以重复的方式排列的方向一致。结果，柱透镜3a作为光分离装置而工作，其能向不同的方向分离左眼像素4L 的光和右眼像素4R的光。由此，柱镜光栅3能向不同的方向分离每个像素单元的在左眼像素4L处显示的图像和在右眼像素4R处显示的图像。就是说，柱镜光栅3是作为图像分离装置和图像分配装置而工作的光学部件。柱透镜3a的焦距设为柱透镜3a的主点(透镜的顶点)与像素表面(其上布置有左眼像素4L或右眼像素4R的表面)之间的距离。在当前的说明书中，为了简便起见，如下设立CTZ笛卡尔坐标系统。对于左眼像素4L和右眼像素4R以重复的方式排列的方向，从右眼像素4R向左眼像素4L的方向定义为“+X方向”，相反的方向定义为“-X方向”。+X方向和-χ方向作为一般的术语称作X轴方向。此外，柱透镜3a的纵向方向定义为Y轴方向。此外，与X轴方向和Y轴方向均正交的方向定义为Z轴方向。关于Z轴方向，从其上设置有左眼像素4L或右眼像素4R的表面向柱镜光栅3的方向定义为“+Z方向”，相反的方向定义为“-Z方向”。就是说，+Z方向是向着前方，即向着用户的方向，用户认出显示面板2的+Z —侧。+Y方向定义为其中应用右手坐标系统的方向。就是说，人右手的中指指向+Z方向，当拇指指向+X方向时，食指指向+Y 方向。通过以上述的方式设定XYZ坐标系统，柱透镜3a的排列方向是X轴方向，且沿X 轴方向分离用于左眼的图像和用于右眼的图像。此外，每个都由左眼像素4L和右眼像素4R 构成的像素单元向着Y轴方向排成一条线。像素对在X轴方向上的排列周期大致等于柱透镜的排列周期。在Y轴方向上排列成一条线的像素单元与单个柱透镜3a对应地布置。在显示面板2上，通过在其间具有微小空间设置TFT基板加和对向基板2b，并在所述空间中设置液晶层5LC。液晶层5LC例如形成为透射TN模式。TFT基板加设置在显示面板2的-Z方向一侧上，对向基板2b设置在+Z方向一侧上。就是说，柱镜光栅3更远地布置在对向基板2b的+Z方向一侧上。显示面板2是具有薄膜晶体管的有源矩阵型显示面板。薄膜晶体管作为用于将显示信号传送到每个像素的开关来工作，所述开关利用在与各个开关的栅极连接的栅极线上流动的栅极信号来操作。在该典型实施方式中，在行方向上，即在X轴方向上延伸的栅极线 G1-G5设置在TFT基板加的内侧上，即在+Z方向的表面上。栅极线G1-G5作为一般术语还称作栅极线G。此外，在TFT基板加的同一表面上设置有在列方向上，即在Y轴方向上延伸的数据线D1-D7。数据线D1-D7作为一般术语还称作数据线D。数据线用于向薄膜晶体管供给显示数据信号。在该典型实施方式中，栅极线G在X轴方向上延伸，且在Y轴方向上排列有多条栅极线G。此外，即使数据线D弯曲，在弯曲多次之后数据线的延伸方向仍是Y轴方向，且在X轴方向上排列有多条数据线D。此外，在栅极线与数据线之间的交点附近设置像素(左眼像素4L或右眼像素4R)。特别地，在图1中，为了清楚显示像素相对于栅极线和数据线的连接关系，例如与栅极线G3和数据线D2连接的像素表示为P32。就是说，跟在 “P”后面的数字是栅极线数(在“G”后面应用的数字)，其后的数字是数据线数(“D”后面应用的数字)。如图1和图3中所示，像素4设置有像素电极4PIX、像素薄膜晶体管4TFT、存储电容4CS。像素薄膜晶体管4TFT是MOS型薄膜晶体管，其源极电极或漏极电极通过接触孔 4C0NT与数据线D连接，另一个电极与像素电极4PIX连接或者与存储电容4CS的电极连接。 在本发明中，如下定义，即与像素电极连接的电极为源极电极，与信号线连接的电极为漏极电极。像素薄膜晶体管4TFT的栅极电极与栅极线G连接。存储电容线CS与存储电容4CS 的另一个电极连接。此外，在对向基板的内侧上形成有公共电极4C0M，在公共电极4C0M与像素电极4PIX之间形成像素电容4CLC。此外，尽管没有示出，但在对向基板的内侧上还形成有用于覆盖除孔径之外的其它部分的遮光层。在该典型实施方式中使用术语“遮光部”。 然而，该术语并不仅限定于遮光层，而是还指任何其它能够遮光的部件。在图3中，为了确保附图的可视性，以适当的尺寸和缩小的比例图解了每个结构元件。此外，像素4的结构对于左眼像素4L和右眼像素4R是共同的。此外，为了显示每个像素相对于栅极线和数据线的连接关系，提取出图3中所示的薄膜晶体管和像素电极，并在图1中图解。使用多晶硅作为半导体的多晶硅薄膜晶体管用作像素薄膜晶体管4TFT。作为多晶硅的一个例子，存在包含少量硼的P型半导体。就是说，像素薄膜晶体管4TFT是所谓的 PMOS型薄膜晶体管，其中当栅极电极的电位变为低于源极电极或漏极电极的电位时，源极电极和漏极电极变为电导通。对于多晶硅薄膜晶体管，例如在TFT基板加上形成氧化硅层之后形成非晶硅层， 并将非晶硅层多晶化，从而形成多晶硅薄膜。作为多晶化方法，使用热退火或激光退火。特别地，使用诸如受激准分子激光器这样的激光器的激光退火可在将玻璃基板中的温度增加抑制为最小的同时仅在硅层上获得热多晶化，从而可使用具有低熔点的非碱性玻璃等。这可削减成本。因而，它通常被用作所谓的低温多晶硅。还可通过省略退火步骤形成非晶硅薄膜晶体管。然后，在硅层上形成作为栅极绝缘层的氧化硅层，并适当进行图案化。在该工序中，优选通过给用作硅薄膜的半导体层的部分之外的其它区域掺杂离子实现导电性。作为图案化的方法，可应用使用光致抗蚀剂的光学图案化。作为一个示例，在旋涂光致抗蚀剂之后，通过诸如步进器这样的曝光装置，使光部分地照射，并且通过显影步骤，光致抗蚀剂膜仅保留在具有残留的图案的部分中。之后，通过干蚀刻等消除其中没有残留光致抗蚀剂膜的区域中的硅层。最后，剥离光致抗蚀剂膜。然后，沉积将要成为栅极电极的非晶硅层和硅化钨层，从而形成栅极电极等。此时，还形成与栅极电极连接的栅极线以及存储电容线。然后，形成氧化硅层和氮化硅层，并适当将其图案化。之后，沉积铝层和钛层，从而形成源极电极和漏极电极。此时，同时形成数据线。然后，沉积氮化硅层，并将其适当图案化。之后，沉积诸如ITO这样的透明电极并将其图案化以形成像素电极。由此，可形成具有薄膜晶体管的像素结构。通过使用薄膜晶体管，可同时形成用于驱动栅极线、数据线和存储电容线的电路。图3显示了该典型实施方式的四个像素。在该典型实施方式中，栅极线G和存储电容线CS形成在与薄膜晶体管4TFT的栅极电极相同的层上。此外，在硅层4SI与存储电容线CS之间形成有存储电容4CS。如上所述，硅层4SI通过接触孔4C0NT与数据线D连接。 然而，给像素4中除像素薄膜晶体管4TFT之外的其它部分设置的另一接触孔4C0NT用于将存储电容4CS中的硅层4SI电连接到像素电极4PIX。在该附图中，接触孔4C0NT被涂成黑色，用虚线显示像素电极4PIX的形状，用粗线显示硅层4SI的形状。在本发明的该典型实施方式中，使用术语“相邻像素对”。应当理解，尤其是当通过夹持栅极线布置的两个像素与设置在这些像素之间的栅极线连接时使用该术语。就是说， 构成相邻像素对的像素被设置在这些像素之间的栅极线控制。在图3中，左侧上的两个像素构成一相邻像素对4ΡΑ^。此外，构成相邻像素对的每个像素与彼此不同的数据线连接。关于图3左侧上的相邻像素对4PA^，-Y方向一侧上的像素4与设置在-X方向上的数据线D连接，+Y 方向上的像素4与设置在+X方向一侧上的数据线连接。在栅极线G的延伸方向上，即在X轴方向上彼此相邻的相邻像素对没有连接到公共栅极线G，而是与不同的栅极线G连接。这是因为相邻像素对在沿Y轴方向上偏移一个像素的同时在X轴方向上彼此相邻。通过该布局，所需的配线数被抑制到最小。 因而，可提高数值孔径。在该典型实施方式中，图3中所示的四个像素在X轴方向和Y轴方向上重复设置。返回参照图1，将检查像素的布局。首先，将观察由像素Ρ31和像素Ρ32构成的相邻像素对。为了简便起见，该相邻像素对将表示为(Ρ31，Ρ32)。具有在+X方向上与该相邻像素对(Ρ31，Ρ32)相邻的相邻像素对(Ρ22，Ρ23)。相邻像素对(Ρ22，Ρ23)利用栅极线G2 作为公共栅极线。这里注意，“相邻像素对利用栅极线G2作为公共栅极线”的表述是指，构成相邻像素对的每个像素都与栅极线G2(设置在这些像素之间的栅极线)连接并被该栅极线控制。相邻像素对(P31，P32)利用栅极线G3作为公共栅极线，从而相邻像素对(P31， P32)和相邻像素对(P22，P23)使用不同的栅极线作为其公共栅极线。这些公共栅极线彼此相邻。还具有在+X方向上与该相邻像素对(P31，P3W相邻的相邻像素对(Ρ42，Ρ4!3)。这些相邻像素对也利用彼此不同的栅极线作为其公共栅极线。此外，对于相邻像素对(Ρ22，Ρ23)或相邻像素对(Ρ42，Ρ43)来说，在+X方向上设置有相邻像素对(Ρ33，Ρ34)。其与相邻像素对(Ρ31，Ρ32)的情形相同，相邻像素对(Ρ33， Ρ34)利用栅极线G3作为公共栅极线。就是说，每隔一个像素列就设置利用同一栅极线作为公共栅极线的相邻像素对。就是说，与构成右眼像素4R的相邻像素对连接的栅极线不与构成左眼像素4L的相邻像素对连接。接下来，返回参照图3，将描述该像素结构。在该典型实施方式中，构成相邻像素对的一个像素的与数据线连接的部分，即漏极电极，相对于相邻像素对的公共栅极线布置在另一像素侧上。例如观察相邻像素对(Ρ31，Ρ32)，像素Ρ31的漏极电极布置在从栅极线G3 向着+Y方向的位置处，即布置在像素Ρ32 —侧上。换句话说，薄膜晶体管4TFT的漏极电极和源极电极通过在其间夹持栅极线G而布置。通常，薄膜晶体管的“L尺寸”是指硅薄膜在形成漏极电极和源极电极的方向上的长度，“W尺寸”是指硅薄膜在与上述方向正交的方向上的宽度。“L尺寸”还称作沟道长度，“W尺寸”还称作沟道宽度。假定形成漏极电极和源极电极的方向为“L方向”，正交方向为“W方向”，则在该典型实施方式中薄膜晶体管的W方向与栅极线的延伸方向一致。此外，薄膜晶体管的硅薄膜部分通过与数据线D交叠而布置。 薄膜晶体管具有单栅极结构。此外，W尺寸大于L尺寸。然后，构成相邻像素对的每个像素布置成点对称关系。此外，每个相邻像素对布置成平移关系。就是说，通过平移来布置每个相邻像素对。“平移”是在不进行点对称运动或线对称运动的情况下，简单改变一些事物的中心位置的运动。此外，显示区域，即用于显示的区域，为大致梯形形状。因此，像素电极4PIX的形状也为大致梯形形状。此外，相邻像素对还可表示为“上底彼此面对而布置的每个都具有大致梯形显示区域的两个像素”。此外，薄膜晶体管4TFT布置在具有大致梯形形状的像素的显示区域的上底一侧上，即布置在构成相邻像素对的每个像素的上底一侧上。此外，存储电容线CS布置在栅极线的延伸方向上，即布置成与在X轴方向上彼此相邻的每个像素的存储电容连接。在X轴方向上彼此相邻的每个像素中，薄膜晶体管在Y 轴方向上的位置不同，从而为了连接这些像素，通过弯曲存储电容线CS来设置存储电容线 Cs。与薄膜晶体管一样，存储电容布置在具有大致梯形形状的显示区域的上底一侧上。由此，存储电容可有效布置在构成相邻像素对的每个像素的上底之间。因而，可进一步提高数值孔径。此外，存储电容线CS不布置在与栅极线的延伸方向正交的方向上。当提供在栅极线的延伸方向上具有分离效果的图像分离装置时，这是极其重要的一点。如将在后面描述的，存储电容线CS形成在与栅极线G相同的层上，这也是提高数值孔径的重要因素。此外，存储电容线CS与数据线D之间的相交部分沿数据线布置。如图4中所示，根据该典型实施方式的终端装置是便携式电话9。上述的显示装置ι装载在便携式电话9上。显示装置1的X轴方向是便携式电话9的屏幕的横向方向， 显示装置1的Y轴方向是便携式电话9的屏幕的垂直方向。接下来，将更加详细地描述根据该典型实施方式的像素结构及其效果。为了在多视点显示装置中获得高数值孔径和高图像质量，必须具有最大的垂直数值孔径，同时不管在横向方向上像素的位置如何都将其保持恒定。垂直数值孔径是当通过在与图像分离装置的图像分离方向(该典型实施方式中为X轴方向)正交的方向(即Y轴方向)上延伸的部分切割像素时，通过用Y轴方向上孔径的高度除以Y轴方向上的像素间距而获得的值。必须将垂直数值孔径设为最大，同时不管图像分离方向如何都将其保持恒定。首先，考虑栅极线和数据线的布局，优选栅极线和数据线布置在每个像素的外围。 这可削减配线之间的死区，从而提高数值孔径。换句话说，优选避免在其间没有设置像素而彼此相邻地布置栅极线或数据线。如果同种配线彼此相邻地布置，则必须在配线之间设置空间以防止短路。因而，这种空间变为死区，由此降低了数值孔径。对于栅极线的延伸方向与图像分离装置的图像分离方向之间的关系，图像分离方向至少布置为显示装置的横向方向，尤其是在立体图像显示装置的情形中。这里，与传统情形中一样，优选栅极线的延伸方向为显示装置的横向方向。通常，假定栅极线在横向方向上延伸并在垂直方向上排列，输入将要显示的数据。因此，如果栅极线在旋转90度的同时在垂直方向上延伸，则必须改变输入数据的垂直方向和横向方向。因而，必须为至少一个帧提供外部存储器，这导致显示装置的成本增加。就是说，在立体图像显示装置中，优选图像分
11离装置的图像分离方向和栅极线的延伸方向一致。此外，优选存储电容线CS布置成沿图像分离方向延伸。这是因为当存储电容线沿图像分离方向排列时，存储电容线上的图像被图像分离装置扩展，从而极大地降低了显示的图像质量。就是说，优选尽可能地减少沿图像分离方向排列的配线，在本发明的该典型实施方式中仅布置有数据线。由此，可进一步提高图像质量。此外，为了不管图像分离方向上的位置如何将垂直数值孔径设为恒定，数据线需要从栅极线的排列方向弯曲。限制垂直数值孔径的因素是弯曲部分的倾斜结构，梯形孔径下底之间的结构以及上底之间的结构。更具体地说，如图3的A-A线中所示，在穿过斜边部分的垂直线中，斜边部分在Y轴方向上的高度和下底之间的高度影响垂直数值孔径。此外， 如图3的B-B线中所示，在穿过TFT部分的垂直线中，上底之间的高度以及下底之间的高度影响垂直数值孔径。下底之间的高度对于A-A线和B-B线是公共。因而，首先将讨论使下底之间的高度为最小的结构。如上所述，必须在下底之间设置至少一条栅极线。然后，为了将下底之间的高度最小化，作为一个结构，优选仅具有一条栅极线。例如，不优选在下底之间设置薄膜晶体管，因为下底之间的高度由于薄膜晶体管的量而增加。尤其是在A-A线处，下底彼此面对设置。因而，下底之间高度增加的影响极大的。因此，必须尽可能地避免在下底之间设置结构。此外，当存储电容线形成在与栅极线相同的层上时，优选不将存储电容线设置在下底之间。由此，可缩短工序，同时能减小下底之间的高度。接下来，将讨论在线A-A处的斜边部分的高度。配线在该斜边部分中弯曲，从而高度根据弯曲的程度而增加。例如，假定相对于Y轴方向的弯曲角度为θ，斜边部分的宽度为 W0B，则斜边部分的高度为“WOB/sine ”。例如，当θ为30度时，斜边部分的高度变为宽度尺寸的两倍。因为斜边部分的高度受宽度的l/sine倍的量的影响，所以保持斜边部分的宽度较小极为重要。为了保持斜边部分的宽度较小，优选尽可能不在斜边部分中设置结构。例如，如果在斜边部分上设置薄膜晶体管，则宽度由于薄膜晶体管的量而增加。因而，因为高度增加了 l/sin9倍，所以不优选。然而，如上所述，必须设置至少单个数据线。此外，当存储电容线形成在与栅极线相同的层上时，存储电容线特别地可通过与数据线交叠而布置。在该情形中，存储电容线CS与数据线D之间的相交区域沿数据线设置。因此，可抑制斜边部分的高度，由此可提高垂直数值孔径。最后，将讨论在B-B线处的上底之间的高度。如上所述，薄膜晶体管不能被布置在下底之间或者斜边部分中。因而，必须将薄膜晶体管布置在上底之间。这里，确定用于减小上底之间的高度的布局很重要。从图3可以清楚看出，在设置于上底之间的结构之中具有最高高度的结构是薄膜晶体管。因此，减小薄膜晶体管的高度，即减小Y轴方向上的长度很重要。在该典型实施方式中，薄膜晶体管的漏极电极和源极电极以在其间夹有栅极线G 的方式布置。换句话说，相邻像素对的一个像素的与数据线连接的部分相对于该相邻像素对的公共栅极线布置在另一像素侧上。由此，可有效布置薄膜晶体管，尤其是当薄膜晶体管的W尺寸大于L尺寸时。同时，当薄膜晶体管的W方向设为平行于栅极线的延伸方向时，很难通过在其间夹有栅极线来设置薄膜晶体管的漏极电极和源极电极。结果，很难有效布置薄膜晶体管。尤其当栅极线和存储电容线形成在同一层上时，必须在栅极线与存储电容线之间设置空间。 这进一步降低了效率。此外，构成相邻像素对的两个像素的薄膜晶体管在X轴方向上布置在不同的位置处。这很容易获得其中漏极电极和栅极电极通过在其间夹有栅极线而布置的布局。此外， 构成相邻像素对的像素布置成点对称关系。该点对称布局使得布置每个像素更容易，并减小了设计步骤数。如该典型实施方式中所述，当形成存储电容时，通过在薄膜晶体管附近设置存储电容线可获得最高的效率。这从下面的事实是很显然的，即存储电容形成在与薄膜晶体管的漏极电极连接的电极和与存储电容线连接的电极之间。此外，通过层叠在数据线D之上设置薄膜晶体管的硅薄膜部分，可减小无效空间并利用其作为用于存储电容等的空间。接下来，描述根据如上所述构造的典型实施方式的显示装置的驱动方法(即显示操作)。图5是显示根据该典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图。在该典型实施方式中，通过点反转驱动来驱动显示装置1。点反转驱动是下述一种驱动方法， 即其将分别传输给每条数据线的显示数据相对于参考电位的极性反转，将分别传输给每条栅极线的显示数据的极性反转，并通过每一帧将极性反转。因为通过每一在水平方向(H方向)上布置的单个数据线和每一在垂直方向(V方向)上布置的单个栅极线极性都反转，所以点反转驱动还称作IHlV反转驱动。将通过参照图5提供解释，图5显示了作为进行点反转驱动的结果而获得的指定帧中的每个像素的极性。首先，当选择栅极线Gl时，给数据线Dl传输正极性显示数据，并给像素Pll写入正极性电压。此外，给数据线D2传输负极性显示数据。类似地，给数据线 D3，D5，D7传输正极性显示数据，给数据线D4，D6传输负极性显示数据。然后，当选择栅极线G2时，所有数据线的极性反转。就是说，给数据线Dl，D3，D5，D7传输负极性显示数据， 给数据线D2，D4，D6传输正极性显示数据。之后，当选择栅极线G3或栅极线G5时，极性与选择栅极线Gl的情形相同。当选择栅极线G4时，极性与选择栅极线G2的情形相同。在完成了该帧之后，在下一帧中极性进一步反转。就是说，在选择栅极线G1，G3，G5时，给数据线 Dl, D3，D5，D7传输负极性显示数据，给数据线D2，D4，D6传输正极性显示数据。此外，在选择栅极线G2，G4时，给数据线Dl，D3，D5，D7传输正极性显示数据，给数据线D2，D4，D6传输负极性显示数据。作为点反转驱动中的参考电位，可使用与像素电极相对的公共电极的电位。然而， 以严格的方式，其与参考电压不同，因为在很多情形中给公共电极电位施加了 DC偏移，以减小薄膜晶体管的馈通的影响。观看由右眼像素4R构成的像素组，在Y轴方向上布置有具有不同极性的像素，而在X轴方向上布置有具有相同极性的像素。这与由左眼像素4L构成的像素组一样。就是说，在每个视点处获得了线反转效应，从而与诸如帧反转效应等的其它相比，可获得较高的图像质量。在该典型实施方式中，奇数栅极线与右眼像素连接，偶数栅极线与左眼像素连接。 如所述，能使左眼像素或右眼像素被栅极线选择的效果极大。例如，在输入其中左右图像并排布置在水平方向上的并排格式的显示数据的情形中，可对于一行显示数据连续扫描两条栅极线。这可减小用于临时存储输入数据所需的存储器，从而可减小成本。就是说，在该典型实施方式中，对于并排格式的输入，可适当使用连续扫描栅极线的驱动方法。这里，将详细描述根据本典型实施方式的立体图像显示装置的结构的一个例子和使柱镜光栅作为图像分配装置而工作的条件。在该典型实施方式中，图像分配装置需要将从每个像素发射的光沿其中左眼像素和右眼像素布置的第一方向，即X轴方向，分配到彼此不同的方向。首先，将通过参照图6描述图像分配效果表现出最大的情形。假定柱镜光栅3的主点(即顶点)与像素之间的距离为H，柱镜光栅3的折射率为 n，透镜间距为L，左眼像素4L或右眼像素4R每一个间距为P。在该情形中，每个都由左眼像素4L和右眼像素4R构成的像素单元的排列间距为2P。此外，柱镜光栅3与观看者之间的距离定义为最佳观看距离0D，像素在距离OD处的放大投影图像的周期，即左眼像素4L和右眼像素4R在平行于透镜并距透镜为距离OD的虚拟平面上的投影图像的宽度的周期，对于每一个都定义为e。此外，从位于柱镜光栅3中心处的柱透镜3a的中心到在X轴方向上位于柱镜光栅3端部处的柱透镜3a的中心的距离定义为WL，并且由位于反射型液晶显示面板2中心的左眼像素4L和右眼像素4R构成的像素单元的中心与在X轴方向上位于显示面板2端部处的像素单元的中心之间的距离定义为 WP。此外，位于柱镜光栅3中心的柱透镜3a的光入射角和光出射角分别定义为α和β， 在X轴方向上位于柱镜光栅3端部处的柱透镜3a的光入射角和光出射角分别定义为γ和 δ。此外，距离WL与距离WP之间的差定义为C，在距离WP的区域中包含的像素数定义为
2m ο在柱透镜3a的排列间距L与像素的排列间距P之间具有相互关系。因而，其中一个间距可根据另一个间距来确定。通常，因为在很多情形中根据显示面板来设计柱镜光栅， 所以像素的排列间距P取为常数。此外，根据柱镜光栅3的材料的选择确定折射率η。同时，对于透镜与观看者之间的观看距离0D，以及在观看距离OD处的像素放大投影图像的周期e，设为理想的值。通过使用这些值确定透镜顶点与像素之间的距离H以及透镜间距L。 根据斯涅耳定律和几何关系，应用下面的表达式1-6。此外，还应用下面的表达式7-9。表达式1
nX sin α =sin β
表达式2
ODXtan^ ==e
表达式3
HXtana =P
表达式4
nX sin γ =sin δ
表达式5
HX tan γ =C
表达式6
ODXtan δ ==WL
表达式7
WP-WL = C表达式8WP = 2XmXP表达式9WL = mX L如上所述，将讨论图像分配效果表现出最大的情形。这是其中柱镜光栅的顶点与像素之间的距离H设为等于柱镜光栅的焦距f的情形。由此，应用下面的表达式10。此外， 假定透镜的曲率半径为r，从下面的表达式11获得曲率半径r。表达式10f = H表达式11r = HX(n_l)/n如下概括上面的参数。就是说，像素的排列间距P是根据显示面板确定的值，观看距离OD和像素放大投影图像的周期e是根据显示装置的设置而确定的值。折射率η根据透镜等的材料和性质确定。根据这些值计算得到的透镜的排列间距L以及透镜与像素之间的距离H可以是用于确定其中光从每个像素投影到观看平面上的位置的参数。改变图像分配效果的参数是透镜的曲率半径r。就是说，如果在其中透镜与像素之间的距离H固定的情形中，透镜的曲率半径从理想的状态变化，则在左侧和右侧的像素处的图像变模糊。因而， 不能清楚地分离图像。就是说，必须找到其中可进行有效分离的曲率半径的范围。首先，计算用于产生透镜分离效果的曲率半径范围中的最小值。如图7中所示，为了具有分离效果，在具有透镜间距L作为底、焦距f作为高的三角形与具有像素间距P作为底、H-f作为高的三角形之间必须具有相似的关系。由此，应用下面的表达式12，获得焦距的最小值，“fmin”。表达式12fmin = HXL/(L+P)然后，根据焦距计算曲率半径。通过使用表达式11按照表达式13中计算曲率半径的最小值，“rmin”。表达式13rmin = HXLX (n-l)/(L+P)/n然后，计算最大值。如图8中所示，为了具有分离效果，在具有透镜间距L作为底、 焦距f作为高的三角形与具有像素间距P作为底、H-f作为高的三角形之间必须具有相似的关系。由此，应用下面的表达式14，获得焦距的最大值，“fmax”。表达式14fmax = HX L/(L-P)接下来，根据焦距计算曲率半径。通过使用表达式11按照表达式15可以得到曲率半径的最大值，“rmax”。表达式15rmax = H X L X (n_ 1) / (L-P) /n
简言之，透镜的曲率半径必须落在根据表达式13和表达式15获得的表达式16的范围内，以使透镜获得图像分配效果。表达式16HXLX (n-l)/(L+P)/n ^ r ^ HXLX (n_l)/(L-P)/n在上面，已经描述了具有左眼像素和右眼像素的二视点的立体图像显示装置。然而，本发明的典型实施方式并不仅限于此。例如，本发明的该典型实施方式可以以相同的方式应用于N视点型显示装置。在该情形中，在上述距离WP的定义中，距离WP的区域中包含的像素数从“2m”变为“NXm”。为了用该典型实施方式的结构获得更高的图像质量，优选不管横向方向上的位置如何，都具有非常恒定的垂直数值孔径。然而，由于遮光部等的处理精度，尤其是在梯形孔径的斜边部分的顶点附近很难具有非常恒定的垂直数值孔径。因而，如图9和图10中所示， 通过使透镜的焦点从像素表面偏移来减小遮光部的处理精度的影响，该典型实施方式能获得高的图像质量。假定斜边区域在X轴方向上的宽度为TW，则当透镜的焦点从像素表面偏移时，在像素表面上的光斑直径优选在TW和2 X Tff之间(包括TW和2 X Tff)。当光斑直径为TW时，其是在梯形孔径的斜边与上底之间的交点以及斜边与下底之间的交点的影响以复合的方式模糊的极限。因而，优选设为大于该极限。当光斑直径为2XTW时，在梯形孔径的斜线与上底之间的交点处的模糊量扩展到在斜边与下底之间的交点的位置。然而，不优选模糊量大于该量，因为透镜的分离性能开始降低。因此，优选将透镜曲率半径设在下面的表达式17和表达式18所应用的范围内。表达式17HXLX (n-l)/(L+2XTff)/n ^ r ^ HXLX (n-l)/(L+Tff)/n表达式18HXLX (n-1)/(L-Tff)/n ^ r ^ HXLX (n-1)/(L-2XTff)/n此外，将在图3中所示的A-A线处的斜边和下底部与B-B线处的上底部和下底部进行比较，对于每一像素，B-B线在上底和下底处与孔径和遮光部之间的边界线相交两次， 而对于每一像素，A-A线在上底和下底处相交两次，在斜边部分处相交两次(总共四次)。就是说，当在除孔径区域之外的其它区域中形成遮光部时，且如果遮光部形成为大于设计值， 则垂直数值孔径在A-A线处比B-B线处低。例如，如果仅遮光部的一侧形成为比设计值大 “ AWOB”，则在B-B线处垂直数值孔径的高度变小了 “2X AWOB”。同时，在A-A线处垂直数值孔径的高度变小了 “2X AW0B(l+l/sine)”。如上所述，角度θ是斜边部分相对于Y轴方向的倾斜角。因而，尤其是在其中预先知道仅遮光部的一侧形成为大“AWOB”的情形中，将斜边部分中的遮光部在Y轴方向上的长度设定为小“2X AWOB/sine ”是有效的。上面的解释是下述类型的，即其中在观看平面上设置多个视点，并从显示表面上的所有像素单元向着每个设定的视点发射用于每个视点的像素的光。因为这种类型将相应视点的光收集到特定的视点，所以这种类型还称作光会聚型。上述的二视点立体图像显示装置和视点数增加的多视点型立体图像显示装置被归类为光会聚型。图11显示了光会聚型的概念图。会聚型的特征在于其通过再生入射到观看者眼睛上的光线来显示图像。本发明的该典型实施方式可有效应用于这种光会聚型。
此外，如图12中所示，还提出了诸如空间图像型和空间图像再现型、空间图像再生型、空间图像形成型等这样的类型。与光会聚型不同，空间图像型没有设置特定的视点。 空间图像型与光会聚型在下述方面不同，即图像被显示，以在空间中再生从物体发射的光。 诸如集成摄影型、集成摄像型和集成成像型这样的立体图像显示装置被归类为这种空间图像型。对于空间图像型，在任意位置处的观看者在整个显示表面上不是仅看到用于同一视点的像素。而是，对于同一视点，存在由像素形成的带有指定宽度的多种区域。在每个这种区域中，本发明的该典型实施方式可获得与上述光会聚型相同的效果。因而，本发明的该典型实施方式还可有效应用于空间图像型。这里注意，该典型实施方式中的术语“视点”是指“观看显示装置的位置(观看位置)”和“人眼所处的点或区域”，不是指“人专注的显示区域上的特定点(关注点)”。为了简化解释，该典型实施方式中栅极线的数量和数据线的数量限于解释所需的数量。然而，本发明的典型实施方式并不限于这些数量，本发明典型实施方式的实质不受这些数量的影响。此外，已经如此描述了该典型实施方式，即当栅极电极的电位低于源极电极或漏极电极的电位时，薄膜晶体管的源极电极和漏极电极变为导通。还可使用所谓的NMOS型薄膜晶体管，当栅极电极的电位高于源极电极或漏极电极的电位时其导通。此外，在该典型实施方式中，通过在X轴方向上从像素的中心偏移来形成像素的接触孔。通过诸如透镜这样的图像分离装置放大并投影在观看平面上时，视点极可能位于像素的中心附近。如果接触孔设置在像素的中心附近，则就打乱了液晶分子的取向。这对显示会造成坏的影响。因而，当接触孔设置在像素的中心附近时，在大部分可观看的位置处增加了降低显示图像质量的风险。因此，如该典型实施方式中，通过将接触孔从像素中心附近的区域偏移而设置接触孔，可提高显示质量。此外，即使构成相邻像素对的每个像素都以点对称关系布置，仍可防止每个接触孔的X轴坐标彼此一致。这可避免将多个接触孔的重叠影响强加在观看平面上的同一位置处，从而可获得较高的图像质量。此外，已经如此描述了该典型实施方式，即构成相邻像素对的每个像素以点对称关系布置。这意味着构成相邻像素对的每个像素的薄膜晶体管的位置在X轴方向上相对于在X轴方向上的相邻像素对的中心线对称。然而，该典型实施方式并不限于这种情形。构成相邻像素对的每个像素的薄膜晶体管的位置在X轴方向上可不对称。由此，薄膜晶体管在每个像素中位于不同的位置处，从而可避免将多个薄膜晶体管的重叠影响强加在观看平面上的同一位置处。因此可获得较高的图像质量。此外，已经如此描述了该典型实施方式，即在对向基板的内侧上形成用于覆盖除像素的孔径部之外其它区域的遮光层。该遮光层可覆盖像素的孔径部的一部分。由遮光层形成的孔径部可以是与像素的孔径部类似的形状，或者由遮光层形成的孔径部可以较小。 这使得即使当TFT基板和对向基板的位置偏移时，可抑制孔径形状的变化。结果，可获得较高的图像质量。此外，如下表述了本典型实施方式中有关栅极线、数据线和像素的连接关系。就是说，对于在多条数据线之中的两条数据线之间夹持的像素列，通过像素开关与一条数据线连接的像素和通过像素开关与另一条数据线连接的像素交替布置。此外，对于在多条栅极线之中的两条栅极线之间夹持的像素行，通过像素开关与一条栅极线连接的像素和通过像素开关与另一条栅极线连接的像素交替布置。对于该布局，优选具有数量比像素列的数量多一的数据线。类似地，优选具有数量比像素行的数量多一的栅极线。已经通过参照其中透镜平面布置在+Z方向上的平面上的结构描述了根据该典型实施方式的柱镜光栅，其中+Z方向为用户一侧的方向。然而，本发明的典型实施方式并不限于这种情形。透镜平面可布置在-Z方向的平面上，其中-Z方向为显示面板一侧的方向。 在该情形中，可缩短透镜与像素之间的距离。因而，对于获得高清晰度显示是有利的。此外，可以方形形成像素单元。可以方形形成像素单元是指像素单元在X轴方向上的间距与Y轴方向上的间距相同。换句话说，用于重复排列像素单元的所有间距在像素单元排列的方向上都相同。此外，根据该典型实施方式的显示面板描述为利用液晶分子作为电光元件的液晶显示面板。作为液晶显示面板，不仅可使用透射型液晶显示面板，而且还可使用反射型液晶显示面板、半透射型液晶显示面板、透射区域的比例比反射区域大的小反射型液晶显示面板、反射区域的比例比透射区域大的小透射型液晶显示面板等。此外，显示面板的驱动方法可适当应用于TFT型。作为TFT型的薄膜晶体管，不仅可适当采用利用非晶硅、低温多晶硅、高温多晶硅或单晶硅的那些，而且还可采用利用诸如并五苯这样的有机物质、诸如氧化锌这样的金属氧化物、或碳纳米管的那些。此外，本发明的该典型实施方式不依赖于薄膜晶体管的结构。可适当采用底栅型、顶栅型、交错型、反交错型等。此外，本发明的该典型实施方式可应用于除液晶型之外的其它显示面板，如有机电致发光显示面板、或PALC(等离子体寻址液晶)。此外，在该典型实施方式中描述了便携式电话作为终端装置。然而，本发明的该典型实施方式并不仅限于此，而是可应用于各种终端装置，如PDA、个人TV、游戏机、数码相机、数码摄像机和笔记本型个人计算机。此外，该典型实施方式不仅可应用于便携式终端装置，而且还可应用于各种固定的终端装置，如自动柜员机、自动贩卖机、监视器和电视机。作为根据本发明的一个典型优点，在设置有诸如柱镜光栅或视差栅栏这样的图像分配光学元件的显示装置中，对于具有大致梯形孔径的每个像素，可有效布置配线和薄膜晶体管。因此，可获得较高的图像质量。接下来，将描述本发明的第二个典型实施方式。图13是显示根据本发明第二个典型实施方式的显示装置的截面图。与本发明第一个典型实施方式相比，第二个典型实施方式不同方面在于，其使用视差栅栏代替柱镜光栅作为图像分配装置。如图12中所示，在该典型实施方式的显示装置11中，设置视差栅栏7，该视差栅栏7是在X轴方向上设置有大量狭缝7a的狭缝阵列。第二个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。该典型实施方式减小了成本，因为通过使用光刻很容易制造视差栅栏。这也是由于下述事实，即视差栅栏是平坦的二维形状，而柱镜光栅是在高度方向上具有结构的三维形状。然而，当使用柱镜光栅时，不存在由图像分离装置导致的光损耗。因此，柱镜光栅型在获得明亮的反射显示方面是有利的。这里，将详细描述使视差栅栏作为图像分配装置而工作的条件。首先，将通过参照图14描述视差栅栏系统。视差栅栏7是其上形成有大量细的垂直条纹开口的栅栏(遮光板)，其中开口即为狭缝7a。换句话说，视差栅栏是其中在与第一方向正交的第二方向上延伸的多个狭缝形成为沿第一方向排列的光学元件，其中第一方向即为分配方向。当从左眼像素4L发射到视差栅栏7的光透过狭缝7a时，其产出向着区域EL传播的光通量。类似地，当从右眼像素4R 发射到视差栅栏7的光透过狭缝7a时，其产出向着区域ER传播的光通量。当观看者将左眼55L放在区域EL，将右眼55R放在区域ER时，观看者看到立体图像。
接下来，关于每个部分的尺寸，将详细描述在显示面板前表面上形成带有狭缝状开口的视差栅栏的立体显示装置。如图14中所示，视差栅栏7的狭缝7a的排列间距定义为L，视差栅栏7与像素之间的距离定义为H。此外，视差栅栏7与观看者之间的距离定义为最佳观看距离0D。此外，从设置于视差栅栏7中心处的狭缝7a的中心到在X轴方向上位于视差栅栏7端部处的狭缝7a的中心的距离定义为WL。视差栅栏7本身是遮光板，从而除狭缝7a之外，入射光不会透过视差栅栏7。然而，设置用于支撑栅栏层的基板，基板的折射率定义为η。如果其中不设置支撑基板，则折射率η设为“1”，其是空气的折射率。通过这种定义，当从狭缝7a发射的光从支撑栅栏层的基板发射时，其根据斯涅耳定律折射。这里， 与位于视差栅栏7中心的狭缝7a有关的光入射角和光出射角分别定义为α和β，在X轴方向上位于视差栅栏7端部的狭缝7a处的光入射角和光出射角分别定义为γ和δ。此外，狭缝7a的开口宽度定义为Si。狭缝7a的排列间距L与像素的排列间距P之间具有相互关系。因而，其中一个间距可根据另一个间距来确定。通常，因为在很多情形中根据显示面板来设计视差栅栏，所以像素的排列间距P取为常数。此外，根据用于栅栏层的支撑基板的材料的选择确定折射率η。同时，对于视差栅栏与观看者之间的观看距离OD以及在观看距离OD处的像素放大投影图像的周期e，设为理想的值。通过使用这些值，确定栅栏与像素之间的距离H以及栅栏间距L。根据斯涅耳定律和几何关系，应用下面的表达式19-24。此外，还应用下面的表达式25-27。
0173]表达式190174]nX sin α =sin0175]表达式200176]ODXtan^ ==e0177]表达式210178]HXtana =P0179]表达式220180]nX sin γ =sin0181]表达式230182]HX tan γ =C0183]表达式240184]ODXtan δ ==WL0185]表达式250186]WP-WL = C0187]表达式260188]WP = 2XmXP0189]表达式270190]WL = mXL
在上面，已经描述了具有左眼像素和右眼像素的二视点立体图像显示装置。然而， 本发明的典型实施方式并不仅限于此。例如，本发明的该典型实施方式可以以相同的方式应用于N视点型显示装置。在该情形中，在上述距离WP的定义中，距离WP的区域中包含的像素数从“2m”变为“NXm”。如下概括上面的参数。就是说，像素的排列间距P是根据显示面板确定的值，观看距离OD和放大投影图像的周期e是根据显示装置的设置而确定的值。折射率η根据支撑基板等的材料和性质确定。根据这些值计算得到的狭缝的排列间距L以及视差栅栏与像素之间的距离可以是用于确定其中来自每个像素的光投影到观看平面上的位置的参数。改变图像分配效果的参数是狭缝的开口宽度Sl。就是说，当栅栏与像素之间的距离H固定时，狭缝的开口宽度Sl越小，左侧和右侧上的像素处的图像分离得越清楚。这与针孔照相机的情形是相同的原理。因而，当开口宽度Sl变大时，左侧和右侧上的像素处的图像变模糊。因而，不能清楚地分离这些图像。可比透镜型的情形更直观地计算其中通过视差栅栏可获得有效分离的狭缝的宽度范围。如图15中所示，当从左眼像素4L与右眼像素4R之间的边界发射的光穿过狭缝7a 时变窄为宽度Si，即狭缝的开口宽度。然后，其传播了距离OD并到达观看平面。为了具有分离效果，观看平面处的宽度需要等于或小于e。如果宽度大于e，则其大于左右像素的投影周期，从而不能分离图像。在该情形中狭缝7a的开口宽度Sl是狭缝间距L的一半。就是说，其中通过视差栅栏可获得有效分离的狭缝的宽度范围为狭缝间距的1/2或更小。除上述之外，第二个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第三个典型实施方式。图16是显示根据本发明第三个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，第三个典型实施方式不同方面在于，其采用2线点反转驱动。与点反转驱动方法的情形不同，2线点反转驱动方法是每两条栅极线将极性反转的驱动方法。2线点反转驱动也称作1H2V点反转驱动。这是因为每一在水平方向(H方向)上布置的单个数据线或每两在垂直方向(V方向)上布置的两条栅极线极性都反转。就是说，如图16中所示，当选择栅极线Gl和G2时，给数据线Dl，D3，D5，D7传输正极性显示数据，并给数据线D2，D4，D6传输负极性显示数据。当选择栅极线G3和G4时， 给数据线Dl，D3，D5，D7传输负极性显示数据，并给数据线D2，D4，D6传输正极性显示数据。 由此获得了如图16中所示的极性分布。可以看出，对于由右眼像素4R构成的像素组来说实现了 2线反转效果。就是说，在Y轴方向上每两个像素设置不同的极性，在X轴方向上布置具有相同极性的像素。这对于由左眼像素4L构成的像素组来说是相同的。除上述之外， 该第三个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。该典型实施方式不仅能在每个视点处获得2线反转效果，而且还能使像素的梯形孔径的底边设置为相同的极性。这可抑制在底边附近的液晶分子的异常取向。因而，可获得较高的图像质量。此外，还可减小下底之间的遮光部的高度。因此，可提高数值孔径，从而实现明亮的显示。除上述之外，第三个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第四个典型实施方式。图17是显示根据本发明第四个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图。与上述本发明的第三个典型实
2施方式相比，第四个典型实施方式不同方面在于，其采用线反转驱动。线反转驱动是每单个线将极性反转的驱动方法。然而，数据线配置为相同的极性。通过每单个线改变对向电极的电位，可不必反转传输给数据线的显示数据的极性就可反转写入到像素的显示数据的极性。由此，可减小数据线驱动电路的耐压，从而可降低成本。如图17中所示，当选择栅极线Gl，G3和G5时，给与数据线D1-D7连接的像素写入正极性显示数据，当选择栅极线G2和G4时，给与数据线D1-D7连接的像素写入负极性显示数据。由此，获得了如图17中所示的极性分布。可以看出，当观察由右眼像素4R构成的像素组时，所有的像素都是正极性的。此外，可以看出，当观察由左眼像素4L构成的像素组时，所有的像素都是负极性的。在下一帧中，将极性反转，从而由右眼像素4R构成的像素组变为具有负极性的像素(所有的像素)，而由左眼像素4L构成的像素组变为具有正极性的像素(所有的像素)。除上述之外，该第四个典型实施方式的其它结构与上述第三个典型实施方式的相同。该典型实施方式可在每个视点处获得帧反转驱动效果。此外，还可将像素的梯形孔径的底边设置为相同的极性，从而可获得较高的图像质量。除上述之外，第四个典型实施方式的效果与上述第三个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第五个典型实施方式。图18是显示根据本发明第五个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图。与上述本发明的第四个典型实施方式相比，第五个典型实施方式不同方面在于，其采用2线反转驱动。就是说，如图18中所示，当选择栅极线Gl，G3和G5时，给与数据线D1-D7连接的像素写入正极性显示数据，当选择栅极线G2和G4时，给与数据线D1-D7连接的像素写入负极性显示数据。在下一帧中，将正负极性反转。可以看出，当观察由右眼像素4R构成的像素组时，正负极性的像素以2线反转的状态布置。这对于由左眼像素4L构成的像素组来说是相同的。除上述之外，该第五个典型实施方式的其它结构与上述第四个典型实施方式的相同。通过采用2线反转驱动，该典型实施方式通过具有作为基础的线反转驱动而能获得线反转效果(即使其是2线反转)。对于排成一线的每个视点来说具有细微的极性分布， 从而可获得比仅具有帧反转效果的情形获得更高的图像质量。除上述之外，第五个典型实施方式的效果与上述第四个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第六个典型实施方式。图19是显示根据本发明第六个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图。与上述本发明的第四个典型实施方式相比，第六个典型实施方式不同方面在于，其采用帧反转驱动。帧反转驱动是其中在一帧中不反转数据线的极性的驱动方法。就是说，在驱动指定周期的扫描线的同时给整个表面供给相同的极性，对于驱动扫描线的下一周期，将极性反转。就是说，如图19中所示，当选择栅极线G1-G5时，给与数据线D1-D7连接的像素写入正极性显示数据。在下一帧中，给其写入负极性显示数据。结果，由右眼像素4R构成的像素组和由左眼像素4L构成的像素组的所有像素具有相同的极性。除上述之外，该第六个典型实施方式的其它结构与上述第四个典型实施方式的相同。通过采用帧反转驱动，该典型实施方式可将每个视点处的极性设为相同。此外，其不仅能将像素的梯形孔径的底边设置为相同的极性，而且还能将斜边设为相同的极性。因此，可抑制液晶分子的异常取向，从而获得较高的图像质量。该典型实施方式不能获得均勻的效果，如通过空间分布极性实现的线反转效果或点反转效果。因而，通过增加帧频(尤其是双倍速度)在时间轴方面获得均勻的效果，可提高显示质量。对此有效的帧频是70Hz或更高。除上述之外，第六个典型实施方式的效果与上述第四个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第七个典型实施方式。图20是显示根据本发明第七个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，第七个典型实施方式不同方面在于，其采用2H1V反转驱动。2H1V反转驱动是其中通过2线单元反转数据线的极性，且每单个线反转栅极线的极性的驱动方法。就是说，如图20中所示，当选择栅极线Gl时，给与数据线Dl，D2，D5，D6连接的像素写入正极性显示数据并给与数据线D3，D4，D7连接的像素写入负极性显示数据。然后，当选择栅极线G2时，给与数据线Dl，D2，D5，D6连接的像素写入负极性显示数据并给与数据线D3，D4，D7连接的像素写入正极性显示数据。在下一帧中，给各个数据线写入反转极性的显示数据。结果，用由右眼像素4R构成的像素组可获得列反转效果，其中相同极性的像素布置在垂直方向上，不同极性的像素布置在横向方向上。同时，用由左眼像素构成的像素组可获得点反转效果。这里，将考虑存储电容线。尤其是设置在栅极线Gl和G2之间的存储电容线与像素Pll, P23，P13，P25，P27和P17连接。当选择栅极线Gl时，给像素Pll, P13和P17写入显示数据。当采用2H1V反转驱动时，给像素Pll写入正极性数据，给像素P13写入负极性显示数据，给像素P17写入正极性显示数据。如上所述，与每条存储电容线连接且当选择栅极线时将显示数据写入其中的多个像素包括写入正极性显示数据的像素和写入负极性显示数据的像素。除上述之外，该典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。在该典型实施方式中，即使对于左像素组和右像素组来说反转效果不同，但至少对于一个视点来说仍可获得点反转效果。因而，至少对于一个视点可获得较高的图像质量。 通常，当左眼和右眼的视觉识别条件不同时，人用较好的视觉识别条件来利用信息。例如， 当视力在双眼之间不同时，可看到由较好视力的眼睛感知的视频，特别补偿了细微的部分。 当由左眼视觉看到的点反转效果的显示比由右眼视觉看到的列反转效果的显示好时，该典型实施方式可利用左眼的较好显示来提高视觉上被看到的显示质量。如上所述，通过仅对于一个眼睛提高显示质量而不是对于两个眼睛来说都具有降低的显示质量，可整体上提高质量。此外，该典型实施方式可抑制当给每个像素写入显示数据时存储电容线的电位的波动。这是因为不仅其中被写入正极性显示数据的像素，而且其中被写入负极性显示数据的像素也与每个存储电容线连接。这可防止存储电容线的电位波动为一个极性，从而通过减少横向方向串扰等可获得较高质量的显示。除上述之外，第七个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第八个典型实施方式。图21是显示根据本发明第八个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图。与上述本发明的第七个典型实施方式相比，第八个典型实施方式不同方面在于，其采用2H2V反转驱动。2H2V反转驱动是其中通过2线单元反转数据线的极性，且也通过2线单元反转栅极线的极性的驱动方法。就是说，如图21中所示，当选择栅极线Gl时，给与数据线Dl，D2，D5，D6连接的像素写入正极性显示数据并给与数据线D3，D4，D7连接的像素写入负极性显示数据。这与选择栅极线G2时相同。然后，当选择栅极线G3时，给与数据线Dl，D2，D5，D6连接的像素写入负极性显示数据并给与数据线D3，D4，D7连接的像素写入正极性显示数据。这与选择下一栅极线G4时相同。在下一帧中，给各个数据线写入反转极性的显示数据。结果，由右眼像素4R构成的像素组是处于其中可获得2线点反转(1H2V点反转)效果的极性分布。这对于由左眼像素4L构成的像素组来说是相同的。除上述之外，该第八个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。对于该典型实施方式，用于每个视点的像素的像素组具有2-线点反转效果。因此，可提高显示质量。此外，与第七个实施方式的情形中一样，可抑制每个存储电容线的电位波动。如第三个典型实施方式和第五个典型实施方式中所述，对于根据本发明该典型实施方式的像素结构，可适当结合其中每两条栅极线将极性反转的2V反转驱动。除上述之外，第八个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第九个典型实施方式。图22是显示根据本发明第九个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图，图23是显示当在根据该典型实施方式的显示装置中选择每个栅极线时数据线的极性的表。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，第九个典型实施方式不同方面在于，其采用其中利用2H1V反转驱动作为基础并连续移动相同极性的块的驱动方法。就是说，如图22和图23中所示，当选择栅极线Gl时，分别给与数据线D1-D4连接的像素写入正极性显示数据、负极性显示数据、负极性显示数据和正极性显示数据。该设置重复写入到数据线方向上的像素。就是说，分别给与数据线D5-D7连接的像素写入正极性显示数据、负极性显示数据和负极性显示数据。考虑数据线D1-D4，当选择G2时，写到其中的显示数据的极性为“正、正、负、负”，当选择G3时，为“负、正、正、负”，当选择G4时，为 “负、负、正、正”。在选择栅极线G5及之后，重复在选择栅极线G1-G4时进行的操作。就是说，在X轴方向和Y轴方向上重复由图23中粗框所示的极性分布。该典型实施方式采用其中通过2线单元反转数据线的极性且每单个线反转栅极线的极性的2H1V反转驱动作为基础。然而，与2H1V反转驱动相比，该典型实施方式的驱动方法不同方面在于，每单个数据线都移动每条栅极线的极性分布。换句话说，对于其中选择奇数栅极线的状态和其中选择偶数栅极线的状态，传输给数据线的显示数据的极性移动了单个数据线。结果，由右眼像素4R构成的像素组处于其中可获得2线点反转(1H2V点反转)效果的极性分布。这对于由左眼像素4L构成的像素组来说是相同的。除上述之外，该第九个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。对于该典型实施方式，用于每个视点的极性分布全都具有2线点反转效果。此外， 可抑制每个存储电容线的电位波动并可将具有彼此相邻的梯形孔径的底边的像素的极性设为相同。由此可提高显示质量。对于该典型实施方式，特别可适当采用其中每隔一条栅极线进行扫描的驱动方法。就是说，当连续选择奇数栅极线时，采用标准的2H1V反转驱动。当连续选择偶数栅极线时，在将相同极性的块移动一列的同时采用2H1V反转驱动。能进行标准的2H1V反转驱动的驱动IC设置有能控制相同极性的块的可选功能，从而很容易利用标准的2H1V反转驱动。优选在一帧周期内完成奇数栅极线和偶数栅极线的扫描。就是说，不优选简单的隔行扫描驱动，而优选双倍速度的隔行扫描驱动。此外，关于用于驱动栅极线的栅极线驱动电路，奇数栅极线和偶数栅极线可以连接到不同的栅极线驱动电路。这使得每隔一条线扫描栅极线更容易。此外，作为根据该典型实施方式的显示图像输入格式，可适当采用其中左右图像布置在垂直方向上的格式或其中左右图像以时间序列的方式布置的格式。如上所述，当仅连续选择奇数栅极线时，可仅给为右眼显示图像的像素写入显示数据。然后，通过仅连续选择偶数栅极线，可仅给为左眼显示图像的像素写入显示数据。这样，对于其中连续输入用于同一视点的图像信息的格式来说，可适当采用仅给用于同一视点的像素写入显示数据的驱动方法，从而简化了驱动电路。除上述之外，第九个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第十个典型实施方式。图M是显示根据本发明第十个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，第十个典型实施方式不同方面在于，其具有以线对称关系布置的相邻像素对。就是说，如图M中所示，关于由像素P22和P23构成的相邻像素，相对于公共栅极线G2来说位于-Y方向一侧上的像素P22与位于-X方向上的数据线D2连接，而相对于栅极线G2来说位于+Y方向一侧上的像素P23与位于+X方向上的数据线D3连接。就是说， 关于该相邻像素对，通过在其间夹有公共栅极线而垂直布置每个像素时，上侧像素与右侧数据线连接。同时，关于由像素P31和P32构成的相邻像素，相对于公共栅极线G3来说位于-Y 方向一侧上的像素P32与位于+X方向上的数据线D2连接，而相对于栅极线G3来说位于+Y 方向一侧上的像素P31与位于-X方向上的数据线Dl连接。就是说，关于该相邻像素对， 通过在其间夹有公共栅极线而垂直布置每个像素时，上侧像素与左侧数据线连接。在图M 中，用虚线圈出了其中上侧像素与左侧数据线连接的相邻像素对。关于在+X方向上彼此相邻的像素列，对于在-Y方向上彼此相邻的栅极线，布置其中上侧像素与左侧数据线连接的相邻像素对。结果，同类型的相邻像素对布置在倾斜方向上。从另一个观点看，在该典型实施方式中，还可表述为设置其中上侧像素与左侧数据线连接的相邻像素对以及其中上侧像素与右侧数据线连接的相邻像素对。此外，这两种相邻像素对相对于在Y轴方向上延伸的部分以及在X轴方向上延伸的部分来说为线对称关系。就是说，这两种相邻像素对相对于栅极线的延伸方向或其正交方向以线对称关系布置。关于驱动方法，与上述第一个典型实施方式的情形中一样，第十个典型实施方式采用点反转驱动。结果，由右眼像素4R构成的像素组处于其中可获得2线点反转(1H2V点反转)效果的极性分布。这对于由左眼像素4L构成的像素组来说是相同的。该典型实施方式的极性分布中基础设置总共具有十六个像素(X轴方向上四个，Y轴方向上四个)，其在图M中通过虚线包围而显示出来。除上述之外，该第十个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。在该典型实施方式中，与上述第九个典型实施方式的情形中一样，通过使用标准的点反转驱动，第十个典型实施方式可获得2线点反转效果以及抑制每个存储电容线的电位波动的效果，并可将具有彼此相邻的梯形孔径的底边的像素的极性设为相同。这可以较低的成本获得较高图像质量显示。这两种相邻像素对的布局不限于该典型实施方式中所述的布局。还可每多个行和每多个列来布置不同种类的相邻像素对。尤其是，通过布置不同种类的相邻像素对，即使发生了液晶分子的异常取向等，也可减小其影响。这是因为，由于当像素结构变化时具有异常取向等的位置变化，所以可防止在整个像素的相同位置处产生异常状态。尤其是，根据本发明的该典型实施方式的多视点显示装置通过使用诸如透镜这样的图像分离装置来放大图像，从而该效果极大。除上述之外，第十个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第十一个典型实施方式。图25是显示根据本发明第十一个典型实施方式的显示装置中的每个像素的极性的顶部平面图。与上述本发明的第十个典型实施方式相比，第十一个典型实施方式不同方面在于，其采用列反转驱动。列反转驱动是其中给每一数据线传输不同极性的显示数据，且对于每条栅极线来说极性不反转的驱动方法。如图25中所示，当选择栅极线Gl时，给与数据线Dl，D3，D5，D7连接的像素写入正极性显示数据，给与数据线D2，D4，D6连接的像素写入负极性显示数据。这与选择栅极线 G2-G5时是相同的。在下一帧中，给各个数据线写入反转极性的显示数据。结果，由右眼像素4R构成的像素组处于其中可获得2线点反转(1H2V点反转)效果的极性分布。这对于由左眼像素4L构成的像素组来说是相同的。除上述之外，该第十一个典型实施方式的其它结构与上述第十个典型实施方式的相同。第十一个典型实施方式通过采用列反转驱动可获得与上述第十个典型实施方式相同的效果。列反转驱动是其中除了当连续扫描栅极线时不反转极性之外与点反转驱动类似的驱动方法。就是说，能进行点反转驱动的驱动IC必然也能进行列反转驱动。此外，当连续扫描栅极线时不存在极性反转，从而与点反转驱动的情形相比，列反转驱动可节省电力。 对于典型的像素结构，当采用列反转驱动时极性分布变为一维的。因而，与点反转驱动的情形相比，降低了显示质量。然而，即使使用列反转驱动，该典型实施方式的像素结构使得仍可获得2线点反转效果。因此，可获得低电力和高图像质量。除上述之外，第十一个典型实施方式的效果与上述第十个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第十二个典型实施方式。图沈是显示根据本发明第十二个典型实施方式的显示装置的像素的顶部平面图。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，第十二个典型实施方式不同方面在于，其采用用于减小以层叠的方式设置的一部分数据线或一部分存储电容线的电容耦合的结构。如图沈中所示，在与数据线D层叠的一部分存储电容线CS中形成有不具有配线的凿孔41a。除上述之外，该第十二个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。该典型实施方式可减小数据线与存储电容线的电耦合，从而可获得较高的图像质量。通过将该典型实施方式应用于大大影响数值孔径的倾斜配线部分，还可提高数值孔径。用于减小电容耦合的结构不限于上述形状。例如，可在一个配线中形成大量孔，或者挖去配线的一部分。此外，上述结构可不应用于存储电容线，而应用于数据线。为了采用该结构，理想的是在数据线与存储电容线之间不具有间隙。当TFT基板和对向基板的位置移动时，间隙会导致光泄漏，这导致降低了显示图像质量。除上述之外，第十二个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第十三个典型实施方式。图27是显示根据本发明第十三个典型实施方式的显示装置的顶部平面图。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，第十三个典型实施方式不同方面在于，薄膜晶体管具有双栅极结构。如图27中所示，薄膜晶体管4TFT的源极电极和漏极电极与栅极线G连接，在源极电极和漏极电极之间夹持栅极线G。这对于双栅极结构的每个薄膜晶体管都是相同的。此外，指定的薄膜晶体管的源极电极与另一个薄膜晶体管的漏极电极连接。结果，双栅极结构是U型形状，其中W方向与栅极线的延伸方向相同。除上述之外，该第十三个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。尤其是当将具有高迁移率的低温多晶硅或单晶硅用于薄膜晶体管的半导体层时， 该典型实施方式可减小晶体管关闭时的漏电。由此，可获得较高图像质量的显示。此外，对于双栅极结构，通过使晶体管的W方向与栅极线的延伸方向一致并通过在其间夹持栅极线来布置源极电极和漏极电极，可抑制数值孔径的降低。因此，可获得较高图像质量的显示。 该典型实施方式还可应用于诸如三栅极结构这样的其它多栅极结构。除上述之外，第十三个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第十四个典型实施方式。图观是显示根据本发明第十四个典型实施方式的显示装置的顶部平面图。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，在第十四个典型实施方式中，薄膜晶体管的尺寸和布局不同。就是说，如图观中所示，在该典型实施方式中，薄膜晶体管41TFT的硅薄膜部分在 L方向上具有比W方向大的尺寸。就是说，X轴方向上的沟道长度大于Y轴方向上的沟道宽度。此外，薄膜晶体管41TFT设置在比其所属的相邻像素组的公共栅极线G更靠近其所属的像素43的一侧上。就是说，与上述第一个典型实施方式不同，薄膜晶体管的漏极电极和源极电极在其间没有夹持公共栅极线。除上述之外，该第十四个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。尤其是当使用在L方向上具有比W方向大的尺寸的薄膜晶体管时，该典型实施方式可将薄膜晶体管布置在公共栅极线的一侧上。由此，可提高垂直数值孔径。这可提供明亮且高图像质量的显示。除上述之外，该第十四个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第十五个典型实施方式。图四是显示根据本发明第十五个典型实施方式的显示装置的像素的顶部平面图。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，在第十五个典型实施方式中，存储电容线的布局不同。就是说，如图四中所示，在该典型实施方式中，存储电容线CS还形成在梯形孔径的底边部分中。此外，其与形成在斜边部分中的存储电容线CS电连接。由此，像素电极4PIX 由存储电容线CS包围。除上述之外，该第十五个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。该典型实施方式使用具有恒定电位的存储电容线包围像素电极。由此，切断了周围电场波动的影响，从而可获得较高图像质量的显示。此外，可到处设置大量存储电容线， 从而降低电阻值。因而，允许电位变化。除上述之外，第十五个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第十六个典型实施方式。图30是显示根据本发明第十六个典型实施方式的显示装置的像素的顶部平面图。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，第十六个典型实施方式不同方面在于，其可兼容彩色显示。就是说，如图30中所示，该典型实施方式具有设置在显示面板上的条形的滤色器。滤色器是三种类型的，包括红色滤色器RED、绿色滤色器GREEN和蓝色滤色器BLUE。就是说，它们是三基色。每个滤色器的延伸方向是X轴方向，即透镜的图像分离方向。这些不同的滤色器排列在Y轴方向上。具体地说，红色滤色器RED设置在栅极线Gl与栅极线G2之间，像素P11，P23，P13， P25，P15和P27用作显示红色的像素。该结构可用于其它每个颜色。布置有特定滤色器的像素用作显示相应颜色的像素。然后，设置在栅极线G1-G7之间以及数据线D1-D3之间的十二个像素重复设置在X 轴方向和Y轴方向上。除上述之外，该第十六个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。在该典型实施方式中，在以条形布置的滤色器中，相同颜色连续的方向与栅极线的延伸方向一致。由此，对于倾斜配线部分，可连续设置相同颜色的滤色器。就是说，不必通过彩色抗蚀剂(color resist)等制造诸如梯形这样的复杂形状。因而，很容易制造滤色器，并可减小成本。此外，在倾斜配线部分中产生的不同彩色层之间不具有连接部分。因而， 可通过抑制液晶分子的异常取向来提供较高的图像质量。此外，因为柱镜光栅的图像分离方向设为与滤色器的相同颜色连续的方向一致，所以可避免通过诸如柱镜光栅这样的图像分离装置分离颜色。因此，可获得较高的图像质量。在该典型实施方式中，每个彩色像素组不是作为构成相邻组的像素之一而弯曲地布置，而是对于两个像素来说分散布置。例如，像素Pll和像素P52是构成红色像素组的像素。在该红色像素组之中，像素Pll相对于与像素Pll连接的栅极线Gl来说设置在-Y方向一侧上，像素P52相对于与像素P52连接的栅极线G5来说设置在+Y方向一侧上。通过使用构成相邻像素组的每个像素构成每个颜色的像素组，可抑制色分散。因而，可获得较高的图像质量。除上述之外，第十六个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第十七个典型实施方式。图31是显示根据本发明第十七个典型实施方式的显示装置的顶部平面图。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，第十七个典型实施方式不同方面在于，其是具有四个视点的多视点立体图像显示装置。就是说，如图31中所示，构成柱镜光栅31的柱透镜31a布置成与四列的像素对应。然后，根据与柱透镜31a和每个像素列有关的位置关系，像素P11，P32，P31和P52被分配作为第一视点像素4F。类似地，像素P23，P22，P43和P42被分配作为第二视点像素4S， 像素P13，P34，P33和PM被分配作为第三视点像素4T，像素P25，PM，P45和P44被分配作为第四视点像素40。除上述之外，该第十七个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。
对于该典型实施方式，本发明还可应用于具有增加的视点数的多视点立体图像显示装置。因而，可获得较高的图像质量。此外，通过增加视点数，可增加能进行立体观看的可能性。视点的数量不限于该典型实施方式中所述的数量。本发明还可应用于三视点或更多视点的显示装置。此外，视点的数量不必是整数。本发明的该典型实施方式还可应用于诸如碎片观看型(fractional view type)这样的分数立体图像显示装置。除上述之外，第十七个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述本发明的第十八个典型实施方式。图32是显示根据本发明第十八个典型实施方式的终端装置的透视图，图33是显示根据该典型实施方式的显示装置的顶部平面图。如图32和图33中所示，根据该典型实施方式的显示装置103安装到作为终端装置的便携式电话91。与上述本发明的第一个典型实施方式相比，第十八个典型实施方式不同方面在于，构成柱镜光栅的柱透镜3a的纵向方向(Y轴方向)是图像显示装置的横向方向(图像的水平方向)，柱透镜3a的排列方向(X轴方向)是垂直方向(图像的正交方向)。此外，如图33中所示，每个都由单个第一视点像素4F和单个第二视点像素4S构成的多个像素对矩阵地布置到显示装置103。单个像素对中第一视点像素4F和第二视点像素4S的排列方向是X轴方向，即柱透镜3a的排列方向，其是屏幕的垂直方向(正交方向)。 此外，每个像素4F和4S的结构与上述第一个典型实施方式的相同。除上述之外，该第十八个典型实施方式的其它结构与上述第一个典型实施方式的相同。接下来，将描述根据该典型实施方式的显示装置的操作。然而，基本操作与上述第一个典型实施方式相同，显示的图像不同。显示装置103的第一视点像素4F为第一视点显示图像，第二视点像素4S为第二视点显示图像。用于第一视点的图像和用于第二视点的图像不是彼此具有视差的立体图像，而是平面图像。此外，两个图像可以是彼此独立的图像， 或者可以是显示彼此相关的信息的图像。该典型实施方式具有下述优点，即观看者可通过简单改变便携式电话91的角度选择第一视点图像或第二视点图像。尤其是当在第一视点图像和第二视点图像之间具有相关性时，可通过简单改变观看角度观看每个图像。因此，大大提高了对观看者的便利。当第一视点图像和第二视点图像排列在横向方向上时，经常会发生右眼和左眼根据观看位置而看到不同的图像。在该情形中，观看者比较困惑，就不能在每个视点处识别图像。然而，当与该典型实施方式中一样，多个视点图像排列在垂直方向上时，观看者总是能用双眼看到每个视点的图像。因此，很容易识别到那些图像。除上述之外，第十八个典型实施方式的效果与上述第一个典型实施方式的相同。还可将该典型实施方式与上述第二到第十七个典型实施方式的任意一个结合。已经通过参照其中显示装置装载在便携式电话上以通过给单个观看者的左右眼供给带有视差的图像来显示立体图像的情形以及其中显示装置给单个观看者同时供给多种图像的情形描述了第一到第十八个典型实施方式。然而，根据本发明典型实施方式的显示装置并不限于这些情形。典型实施方式可应用于其中具有大尺寸显示面板的装置并给多个观看者供给多个不同图像。此外，可单独使用或适当组合使用每个上述的典型实施方式。尽管参照每个典型的实施方式描述了本发明，但本发明并不限于这些典型的实施方式。可给本发明的结构和细节施加本领域技术人员可想到的各种变化和修改。此外，应当理解，本发明包括每个典型实施方式中所述的结构的一部分或者整个部分的结合。
权利要求
1.一种显示装置，包括数据线，其用于给像素供给显示数据；像素开关，其用于将显示数据信号从所述数据线传输到所述像素；和栅极线，其用于控制所述像素开关，其中，在其间夹持数据线而布置的相邻像素对由设置在这些像素之间的数据线供给显示数据，其中，构成所述相邻像素对的每个像素都与彼此不同的栅极线连接， 其中，在数据线的延伸方向上彼此相邻的每个相邻像素对都由彼此不同的数据线供给显示数据，并且其中，当上下地布置其间夹持公共数据线的构成所述相邻像素对的像素的每个时，布置了每个都具有由左侧栅极线控制的上侧像素的相邻像素对和每个都具有由右侧栅极线控制的上侧像素的相邻像素对。
2.根据权利要求1中所述的显示装置，其中，当在数据线的延伸方向上彼此相邻的两个所述相邻像素对的一个示出用于第一视点的图像时，另一所述相邻像素对示出用于第二视点的图像。
3.根据权利要求2中所述的显示装置，还包括光学元件，所述光学元件用于把来自示出用于第一视点的像素的光和来自示出用于第二视点的像素的光分配到不同的方向。
4.根据权利要求1中所述的显示装置，其中所述像素的显示区域大致为梯形形状。
5.根据权利要求4中所述的显示装置，其中所述像素开关设置在所述像素的梯形显示区域的上底边中。
6.根据权利要求1中所述的显示装置，还包括 存储电容，设置给像素，用于存储显示数据； 存储电容线，用于连接每个像素的所述存储电容；和所述数据线和所述存储电容线被以层叠的方式设置的部位，其中，在所述部位处的一部分数据线中，或者在所述部位处的一部分存储电容线中，形成不具有这些线的凿孔。
7.根据权利要求1中所述的显示装置，其中所述像素开关是具有双栅极结构的薄膜晶体管。
8.根据权利要求1中所述的显示装置，其中所述像素开关是薄膜晶体管，所述薄膜晶体管具有比在所述栅极线方向上延伸的沟道宽度大的在所述数据线方向上延伸的沟道长度。
9.根据权利要求1中所述的显示装置，还包括 存储电容，设置给所述像素，用于存储显示数据；像素电极，所述存储电容的一个电极连接至所述像素电极；和存储电容线，每个像素的所述存储电容的另一个电极连接至所述存储电容线，所述存储电容线具有恒定电位，其中，所述像素电极被所述存储电容线包围。
10.根据权利要求1中所述的显示装置，具有不同颜色的滤色器被排列用于包括沿数据线延伸的像素的每列。
11.根据权利要求1中所述的显示装置，其中，在数据线的延伸方向上彼此相邻的的第一至第四相邻像素对当中，当所述第一相邻像素对示出用于第一视点的图像时，所述第二相邻像素对示出用于第二视点的图像，所述第三相邻像素对示出用于第三视点的图像，所述第四相邻像素对示出用于第四视点的图像。
全文摘要
本发明涉及显示装置。提供了一种显示装置，包括数据线，其用于给像素供给显示数据；像素开关，其用于将显示数据信号从所述数据线传输到所述像素；和栅极线，其用于控制所述像素开关，其中，在其间夹持数据线而布置的相邻像素对由设置在这些像素之间的数据线供给显示数据，其中，构成所述相邻像素对的每个像素都与彼此不同的栅极线连接，其中，在数据线的延伸方向上彼此相邻的每个相邻像素对都由彼此不同的数据线供给显示数据，并且其中，当上下地布置其间夹持公共数据线的构成所述相邻像素对的像素的每个时，布置了每个都具有由左侧栅极线控制的上侧像素的相邻像素对和每个都具有由右侧栅极线控制的上侧像素的相邻像素对。
文档编号H04N13/00GK102393585SQ20111034854
公开日2012年3月28日 申请日期2008年10月15日 优先权日2007年10月15日
发明者上原伸一, 佐藤哲史, 池野英德 申请人:Nlt科技股份有限公司