專利名稱：顯示裝置、間隔件和電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包括液晶元件的顯示裝置、該顯示裝置中使用的間隔件(spacer)以及包括該顯示裝置的電子設備。
背景技術：
近來，能實現(xiàn)立體視覺顯示的顯示裝置引起了更多的關注。立體視覺顯示會顯示彼此間具有視差的左眼圖像和右眼圖像(不同的透視)，當觀眾用左眼和右眼觀看相應的圖像時，可感覺到具有深度感的立體圖像。也已經(jīng)開發(fā)出了這樣的顯示裝置其能顯示三個或更多個彼此間具有視差的圖像，從而為觀眾提供更自然的立體圖像。上述顯示裝置可粗略地分為使用專門眼鏡的顯示裝置和不使用專門眼鏡的顯示裝置。觀眾經(jīng)常感覺到使用這種專門眼鏡很不方便，因此期待不使用專門眼鏡的顯示裝置。例如，不使用專門眼鏡的顯示裝置的示例包括視差阻擋(parallax barrier)系統(tǒng)和柱狀透鏡(lenticular lens)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可同時顯示多個彼此間具有視差的圖像(透視圖像)，這樣，由于顯示裝置與觀眾的透視角之間的相對位置關系(視角)，觀看到的圖像彼此不同。例如，日本未實審專利申請公開NO.H03-119889公開了使用將液晶元件作為阻擋的視差阻擋系統(tǒng)的顯示裝置。在使用視差阻擋系統(tǒng)的顯示裝置中，通常在顯示面板和阻擋之間提供預定的距離，使得基于視角呈現(xiàn)不同的圖像。為此，可插入間隔件以保持預定的距離。日本未實審專利申請公開No. 2004-294484公開了使用間隔件玻璃的顯示裝置，該間隔件玻璃的熱膨脹系數(shù)大于包括在液晶顯示面板內的玻璃基片的熱膨脹系數(shù)。這種顯示裝置所關注的是顯示面板距背光比間隔件部件更近，且使用上述玻璃作為間隔件以減少液晶顯示面板和間隔件之間熱膨脹的差值，從而減低由面板和間隔件之間的接合處的扭曲所造成的圖像質量下降。

發(fā)明內容
如上所述，在有必要將間隔件部件插入顯示面板與阻擋之間的情況下，希望使用能夠抑制圖像質量下降的間隔件。希望提供能夠抑制圖像質量下降的顯示裝置、間隔件和電子設備。根據(jù)本發(fā)明實施例的一種顯示裝置包括顯示圖像的液晶顯示部；阻擋部，包括能夠在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間切換的液晶阻擋；間隔件，其布置在液晶顯示部和阻擋部之間，且具有40nm或更少的延遲值。根據(jù)本發(fā)明實施例的間隔件布置在兩個偏振片之間。間隔件具有40nm或更少的延遲值。根據(jù)本發(fā)明實施例的電子設備具有顯示裝置和使用該顯示裝置執(zhí)行操作控制的控制器。該顯示裝置包括顯示圖像的液晶顯示部；阻擋部，包括能夠在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間切換的液晶阻擋；間隔件，其布置在液晶顯示部和阻擋部之間，并具有40nm或更少的延遲值。電子設備的示例包括(例如但并不限于)電視設備、數(shù)碼相機、個人電腦、攝像機和包括移動電話的移動終端。在根據(jù)以上描述的本發(fā)明的各個實施例的顯示裝置、間隔件和電子設備中，液晶阻擋被設置為處于透射狀態(tài)以允許觀眾從視覺上感覺在液晶顯示部上顯示的圖像。此時，光通過布置在液晶顯示部和阻擋部之間具有40nm或更少的延遲值的間隔件透射。根據(jù)以上描述的本發(fā)明的各個實施例的顯示裝置、間隔件和電子設備，布置在液晶顯示部和阻擋部之間的間隔件被配置為具有40nm或更少的延遲值。因此可以抑制圖像質量下降。


圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的立體顯示裝置的配置的示例的框圖。圖2A和2B的示意圖各自圖示了圖1中的立體顯示裝置的配置的示例。圖3是圖示圖1中的顯示驅動部的配置的示例的框圖。圖4A和4B的示意圖各自圖示了圖1中的顯示部的配置的示例。圖5A和5B的示意圖各自圖示了圖1中的阻擋部。圖6的示意示了圖1中的阻擋部的組配置的示例。圖7A至7D的示意圖各自圖示了圖1中的顯示部和阻擋部的操作示例。圖8的示意示了圖1中的立體顯示裝置的大體配置的示例。圖9的示意示了圖1中的立體顯示裝置的立體視覺顯示操作的示例。圖10是圖示圖8中的間隔件內的應力分布的示意圖。圖11是圖示圖8中的間隔件中的慢軸的方向分布的示意圖。圖12是圖示圖1中的阻擋部的透過率特性的示意圖。圖13是圖示立體視覺顯示過程中的串擾特性的示例的特性圖。圖14是圖不串擾和對比度之間關系的特性圖。圖15的示意示了根據(jù)本實施例的變型的立體顯示裝置的大體配置的示例。圖16的立體示了應用根據(jù)一個實施例的立體顯示裝置的電視設備的配置的外觀。圖17A和17B的示意圖各自圖示了根據(jù)變型的立體顯示裝置的配置的示例。圖18的示意示了圖17A和17B中的立體顯示裝置的大體配置的示例。圖19的示意示了圖17A和17B中所示立體顯示裝置中的立體視覺顯示的操作的示例。圖20的示意示了根據(jù)另一個變型的立體顯示裝置的大體配置的示例。
具體實施例方式以下，將結合附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。將按以下順序進行描述。1.實施例2.應用示例〈1.實施例 >
[配置示例](配置示例的概述)圖1圖示了根據(jù)本實施例的立體顯示裝置的配置的示例。立體顯示裝置I是使用包括液晶阻擋的視差阻擋系統(tǒng)的顯示裝置。應注意到，根據(jù)本發(fā)明實施例的間隔件在本實施例中實施，因此將集中對其進行描述。立體顯示裝置I包括控制器41、背光驅動部42、背光30、顯示驅動部50、顯示部20、阻擋驅動部43和阻擋部10?？刂破?1是(或包括)基于從外部提供的圖像信號Sdisp分別為背光驅動部42、顯示驅動部50和阻擋驅動部43提供控制信號的電路，并控制這些部分彼此同步地運行。具體地，控制器41為背光驅動部42提供背光控制信號，為顯示驅動部50提供基于圖像信號Sdisp生成的圖像信號Sdisp2，并為阻擋驅動部43提供阻擋控制信號。如果立體顯示裝置I執(zhí)行正常顯示(2D顯示)，則圖像信號Sdisp2是包括單一透視圖像的圖像信號S2D，如果立體顯示裝置I執(zhí)行立體視覺顯示，則圖像信號Sdisp2是包括多個透視圖像(在本示例中為8個)的圖像信號S3D，稍后將加以描述。背光驅動部42基于由控制器41提供的背光控制信號驅動背光30。背光30具有相對于顯不部20發(fā)射從表面發(fā)出的光的功能。背光30例如包括LED(發(fā)光二極管)或CCFL (冷陰極熒光燈)。顯示驅動部50基于由控制器41提供的圖像信號Sdisp2來驅動顯示部20。顯示部20在本示例中為液晶部，其驅動液晶顯示元件并調制從背光30發(fā)出的光以顯示圖像。阻擋驅動部43基于由控制器41提供的阻擋控制信號驅動阻擋部10。阻擋部10允許已從背光30發(fā)出且已通過顯示部20的光從其穿過(打開操作)或阻擋該光(關閉操作)，且包括多個由液晶構成的開關部11和12 (稍后描述)。圖2A和2B分別圖示了立體顯示裝置I的主要部分的配置的示例，其中圖2A為立體顯示裝置I的分解透視圖，圖2B為立體顯示裝置I的側視圖。如圖2A和2B所圖示的那樣，在立體顯示裝置I中，各個組件按照背光30、顯示部20和阻擋部10的順序放置。具體地，從背光30發(fā)出的光通過顯示部20和阻擋部10到達觀眾。間隔件9布置在顯示部20和阻擋部10之間。利用這種配置，立體顯示裝置I使顯示部20和阻擋部10之間的距離保持恒定，且抑制這些組件發(fā)生彎曲。(顯示驅動部50和顯示部20)圖3是圖示了顯示驅動部50的框圖的一個示例。顯示驅動部50包括定時控制器51、柵極驅動器52和數(shù)據(jù)驅動器53。定時控制器51控制柵極驅動器52和數(shù)據(jù)驅動器53的驅動定時，基于控制部41提供的圖像信號Sdisp2生成圖像信號Sdisp3，并將生成的圖像信號提供給數(shù)據(jù)驅動器53。柵極驅動器52根據(jù)定時控制器51執(zhí)行的定時一行接一行地順序選擇包含在顯示部分20每一行內的像素Pix，以地執(zhí)行行順序掃描。數(shù)據(jù)驅動器53基于圖像信號Sdisp3將像素信號提供給顯示部分20的每一個像素Pix。具體地，數(shù)據(jù)驅動器53基于圖像信號Sdisp3執(zhí)行D/A(數(shù)字/模擬)轉換以生成圖像信號(模擬信號)，并將生成的模擬信號提供給每個像素Pix。圖4A和4B分別圖示顯示部20的配置的示例，其中圖4A圖示了每個像素Pix的電路圖的示例，圖4B圖示了顯示部20的剖面配置每一個像素Pix包括TFT(薄膜晶體管)元件Tr、液晶元件(LC)和保持電容元件Cs，如圖4A中所示。TFT元件Tr例如由MOS-FET (金屬氧化物半導體場效應晶體管)構成，其中柵極連接至柵極線GCL，源極連接至數(shù)據(jù)線SGL，漏極連接至液晶元件LC的一端以及保持電容元件Cs的一端。液晶元件LC的一端連接至TFT元件Tr的漏極,另一端接地。保持電容元件Cs的一端連接至TFT元件Tr的漏極，另一端連接至保持電容線CSL。柵極線GCL連接至柵極驅動器52，數(shù)據(jù)線SGL連接至數(shù)據(jù)驅動器53。顯示部20具有這樣的配置液晶層204密封在驅動基板208和對立基板209之間。在本示例中，驅動基板208布置在光進入側，對立基板209布置在光發(fā)出側。驅動基板208包括透明基板201、像素電極202和偏振片203。透明基板201例如由形成有TFT元件Tr的玻璃等制成。像素電極202布置在透明基板201上的每一個像素Pix中。偏振片203被附加到與透明基板201上放置像素電極202的面相對的面上。液晶層204包括液晶分子,且例如通過所謂的VA(垂直配向)方法或TN(扭曲向列型)方法驅動。對立基板209包括透明基板205、對立電極206和偏振片207。透明基板205例如由玻璃等構成。在透明基板205的與液晶層204相對的表面上形成了濾色片或黑矩陣(未圖示)，其上還布置有對立電極206作為每個像素Pix的公用電極。偏振片207被附加到與透明基板205上放置對立電極206的表面相對的表面上。偏振片203和偏振片207被放置以形成十字尼科爾(crossed-Nicol)形式。具體地，偏振片203的透射軸可設置在顯示屏的水平方向X，偏振片207的透射軸可設置在顯示屏的垂直方向Y。(阻擋部10和阻擋驅動部43)圖5A和5B分別圖示了阻擋部10的一個配置示例，其中圖5A是阻擋部10的平面圖，圖5B圖示了從箭頭V-V方向觀看的圖5中所示阻擋部10的剖面配置。阻擋部10是所謂的視差阻擋，并包括多個允許光經(jīng)其透射或阻擋光的開關部(液晶阻擋)11和12，如圖5A所示。開關部11和12被布置為在X-Y平面內沿一個方向延伸(此處，例如沿與垂直方向Y成預定角0的方向延伸)。在本示例中，開關部11的寬度Wll與開關部12的寬度W12不同，二者的關系例如可設置為Wll > W12。應注意到開關部11和12之間寬度的相互關系并不局限于此，可以是Wll <W12或Wll = W12。阻擋部10具有這樣的配置液晶104被密封在驅動基板108和對立基板109之間，如圖5B所示。在本示例中，驅動基板108布置在光進入側，對立基板109布置在光發(fā)出側。驅動基板108包括透明基板101、透明電極層102和延遲膜103a。透明基板101例如由玻璃等制成，透明電極層102在其上形成。延遲膜103a被附加到與透明基板101上布置透明電極層102的表面相對的表面上。延遲膜103a用于加寬視場。液晶層104包括液晶分子，且通過所謂的VA(垂直配向)方法或TN(扭曲向列型)方法等驅動。對立基板109包括透明基板105、透明電極層106、延遲膜107a和偏振片107b。透明基板105例如由玻璃等制成，透明電極層106在其上形成。延遲膜107a和偏振片107b按此順序被附加到與透明基板105上布置透明電極層106的表面相對的表面上。延遲膜107a與延遲膜103a類似，用于加寬視場。如圖5B所示，驅動基板108不設有偏振片，這與對立基板109有所不同。具體地，在立體顯示裝置I中，布置在對立基板209上(在光發(fā)出側)的偏振片207在顯示部20中通用為阻擋部10的光進入側的偏振片。通過將偏振片的數(shù)量減少一個，可以減少由被省略的偏振片吸收的光以便提高光的透過率，從而降低由偏振片引起的色度偏差，并降低成本。對立基板109的偏振片107b被附加成相對于偏振片207形成十字尼科爾形式。透明電極層102包括多個透明電極110和120。透明電極層106被布置在與多個透明電極110和120相對應的整個部分內，作為公用電極。開關部11由透明電極110以及與透明電極110相對應的液晶層104部分和透明電極層106部分構成。類似地，開關部12由透明電極120以及與透明電極120相對應的液晶層104部分和透明電極層106部分構成。這樣的配置允許通過選擇性地在透明電極110或透明電極120上施加電壓而對阻擋部10的開關部11和12單獨執(zhí)行開關操作，使得液晶層104具有符合外加電壓的液晶分子取向。在阻擋部10中，開關部12被分成多個組(阻擋子組)，使得屬于同一組的多個開關部在執(zhí)行立體視覺顯示時可以以相同的定時執(zhí)行開關操作。以下將描述開關部12的這些組。圖6圖示了開關部12的組配置的示例。開關部12被分成四個組在本示例中為組A到組D。具體地，如圖6所示，按形成組A的開關部12 (開關部12A)、形成組B的開關部12 (開關部12B)、形成組C的開關部12 (開關部12C)和形成組D的開關部12 (開關部12D)的順序循環(huán)排列。阻擋驅動部43驅動開關部12以允許屬于同一組的多個開關部12當執(zhí)行立體視覺顯示時以相同的定時執(zhí)行開關操作。具體地，阻擋驅動部43驅動多個屬于組A的開關部12A 一起打開或閉合，驅動多個屬于組B的開關部12B —起打開或閉合，驅動多個屬于組C的開關部12C —起打開或閉合，以及驅動多個屬于組D的開關部12D —起打開或閉合，從而循環(huán)地以時分的方式(time-divisionally)從開關部12A到12D執(zhí)行開關操作，如稍后所描述的那樣。圖7A至7D是圖示阻擋部10和顯示部20的操作示例的剖面示意圖，其中圖7A至7D分別圖示了立體視覺顯示中的四個狀態(tài)。在本示例中，顯示部20的像素Pix每隔八個分配一個開關部12A。類似地，對于開關部12B、12C和12D，分別為每隔顯示部20的八個像素分配一個開關部。在以下的描述中，所舉示例的每一個像素Pix包括三個子像素(RGB)，但是本發(fā)明并不局限于此，例如，每一個像素Pix可以是一個子像素。在圖7A至7D中，在液晶阻擋部10的開關部11和12(12A至12D)之中，阻擋光的開關部用陰影表示。在立體顯示裝置I中，當執(zhí)行立體視覺顯示時，圖像信號S3D被提供給顯示驅動部50，顯示部20根據(jù)該圖像信號執(zhí)行顯示。在液晶阻擋部10中，開關部11保持關閉狀態(tài)(阻擋狀態(tài))，而開關部12 (開關部12A至12D)以時分方式執(zhí)行開關操作，與顯示部20的顯示同步進行。具體地，如果阻擋驅動部43驅動開關部12A處于打開狀態(tài)(透射狀態(tài))，在如圖7A所圖示的顯示部20中，位于與開關部12A相對應的位置且彼此相鄰的八個像素Pix顯示與八個透視圖像相對應的各條像素信息Pl至P8。類似地，如果阻擋驅動部43驅動開關部12B處于打開狀態(tài)(透射狀態(tài))，在如圖7B所圖示的顯示部20中，位于與開關部12B相對應的位置且彼此相鄰的八個像素Pix顯示與八個透視圖像相對應的各條像素信息Pl至P8。如果阻擋驅動部43驅動開關部12C處于打開狀態(tài)(透射狀態(tài))，在如圖7C所圖示的顯示部20中，位于與開關部12C相對應的位置且彼此相鄰的八個像素Pix顯示與八個透視圖像相對應的各條像素信息Pl至P8。如果阻擋驅動部43驅動開關部12D處于打開狀態(tài)(透射狀態(tài))，在如圖7D所圖示的顯示部20中，位于與開關部12D相對應的位置且彼此相鄰的八個像素Pix顯示與八個透視圖像相對應的各條像素信息Pl至P8。這樣的配置允許觀眾用左眼和右眼觀看各個不同的圖像以將顯示的圖像感覺為立體圖像，如稍后所描述的那樣。立體顯示裝置I以時分方式使開關部12A至12D在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間轉換以便顯示圖像，從而提高顯示裝置的分辨率，如稍后所描述的那樣。當執(zhí)行正常顯示(2D顯示)時，顯示部20基于圖像信號S2D顯示正常的2D圖像，且液晶阻擋部10使所有的開關部11和12 (開關部12A至12D)保持打開狀態(tài)(透射狀態(tài))。因此，觀眾可看到顯示部20所顯示的正常2D圖像，如所顯示的那樣。(間隔件9)間隔件被置于顯示部20和阻擋部10之間，從而使顯示部20和阻擋部10之間的距離保持恒定，并抑制這些組件彎曲。以下將描述間隔件。圖8是圖示立體顯示裝置I的圖解配置的圖。立體顯示裝置I包括間隔件9。在本示例中，間隔件9由硼娃酸鹽玻璃構成,并且,例如可從位于Mainz, Germany的Schott獲得的TEMPAX(注冊商標)可用于間隔件。TEMPAX的熱膨脹系數(shù)大約為3. 3X IO^6[r1]。該熱膨脹系數(shù)符合例如IS07991標準。間隔件9用于在立體顯示裝置I的操作溫度范圍內將延遲值R保持在預定值或更低。延遲值R由以下表達式確定。R= (nx-ny) X d (I)其中，nx代表X方向上的折射率，ny代表y方向上的折射率，D代表間隔件9的厚度。折射率nx和折射率ny之間的關系通過以下表達式表達出來。nx ^ ny (2)其中，X方向被定義為慢軸，而y方向被定義為快軸。間隔件9的熱膨脹系數(shù)小到足以在操作溫度范圍內將延遲值R保持為很小的預定值或更小，如上所述。具體地，間隔件9的熱膨脹系數(shù)足夠小，即便是由于溫度升高以及間隔件9內生成了應力而導致間隔件9膨脹從而使延遲值R增加，也可以將延遲值R保持在預定值或更小。從背光30發(fā)出的光首先進入顯示部20。進入顯示部20的光進入布置在光進入側的偏振片203，在與偏振片203的透射軸一致的方向上成為線性偏振，然后進入液晶層204。在液晶層204中，液晶元件LC中的液晶分子的定向根據(jù)像素信號改變，使得已進入液晶層204的光的偏振方向改變。通過液晶層204的光進入布置在光發(fā)出側的偏振片207,然后，只有偏振方向與偏振片207的透射軸相一致的光穿過該偏振片207。穿過顯示部20的光進入間隔件9。光的偏振方向在在間隔件9中大部分得到保持。穿過間隔件9的光進入阻擋部10。然后，進入阻擋部10的光進入液晶層104。在液晶層104內，光的偏振方向根據(jù)開關部11和12內的液晶分子的定向而改變。穿過液晶層104的光進入布置在光發(fā)出側的偏振片107b,然后,只有偏振方向與偏振片107a的透射軸相一致的光穿過該偏振片107b。顯示部20對應于本發(fā)明一個實施例的“液晶顯示部”的具體但非限制性的示例。開關部12與對應于本發(fā)明一個實施例的“第一組液晶阻擋”的具體但非限制性的示例，開關部11對應于本發(fā)明一個實施例的“第二組液晶阻擋”的具體但非限制性的示例。[操作和效果]接下來，將描述本實施例的 立體顯示裝置的操作和效果。(整個操作的概述)
參照圖1和其它附圖，現(xiàn)在將描述立體顯示裝置I的整個操作的概述。控制部41基于來自外部的圖像信號Sdisp控制背光驅動部42、顯示驅動部50和阻擋驅動部43。背光驅動部42基于由控制器41提供的背光控制信號驅動背光30。背光30相對顯示部20輻射表面發(fā)出的光。顯示驅動部50基于由控制器41提供的圖像信號Sdisp2驅動顯示部20。顯示部20調制已從背光30發(fā)出的光以便顯示圖像。阻擋驅動部43基于由控制部41提供的阻擋控制信號控制阻擋部10。阻擋部10的開關部11和12基于來自阻擋驅動部43的指令執(zhí)行開關操作，且允許已從背光30發(fā)出并穿過顯示部20的光從其穿過或阻擋該光。下面將描述執(zhí)行立體視覺顯示的詳細操作。圖9圖示了當阻擋驅動部43驅動開關部12A處于打開狀態(tài)(透射狀態(tài))時顯示部20和液晶阻擋部10的操作示例。在這種情況下，開關部12A被設置為打開狀態(tài)(透射狀態(tài))，而開關部12B至12D被設置為關閉狀態(tài)(阻擋狀態(tài))，且顯示部20顯示分別與位于開關部12A附近的各個像素Pix內的圖像信號S3D所包含的八個透視圖像相對應的像素信息Pl至P8。通過此操作，從顯示部20的每一個像素Pix發(fā)出的光被開關部12A限制在各自的角度內，所得的光從那里輸出。例如，觀眾用左眼看像素信息P4，用右眼看像素信息P5，從而能看到立體圖像。在本示例中，已對阻擋驅動部43驅動開關部12A處于打開狀態(tài)的情況進行了描述，該描述同樣適用于開關部12B至12D被驅動處于打開狀態(tài)的情況。觀眾用左眼和右眼觀看像素信息Pl至P8之中各個不同的像素信息，從而將不同的像素信息感覺為立體圖像。通過依次在開關部12A至12D上以時分方式執(zhí)行開關操作來顯示圖像，使得觀眾可以平均的方式看到位置彼此發(fā)生移動的圖像。因此，立體顯示裝置I的分辨率是只使用開關部12A的情況的4倍。具體地，與2D顯示相比，立體顯示裝置I的分辨率只是其1/2(= 1/8X4)。(間隔件9的操作)如以上描述的那樣，間隔件9被布置為將顯示部20和阻擋部10之間的距離保持為常量，并抑制這些組件的彎曲。在將從顯示部20進入的光的偏振方向基本保持為原樣的同時，間隔件9還具有將此光透射至顯示部20的功能。具體地，即便在立體顯示裝置I的環(huán)境溫度發(fā)生變化時，間隔件9也將延遲值R保持為很小的預定值或更小，從而使光的偏振方向基本保持不變。以下將提供其詳細描述。當間隔件9隨著溫度膨脹或收縮時，其平面內的各個方向上產生了應力。圖10圖示了在間隔件9的平面內由于熱膨脹而產生的應力的方向的示例。在本示例中，例如，如圖10所圖示的那樣，在間隔件9的平面的中心附近在間隔件9的縱向上應力作用在水平方向X上，并且在間隔件9的平面的外圍應力向外作用。根據(jù)Brewster定律,在間隔件9的平面內的這種應力分布可使光的相位根據(jù)進入間隔件9的光的偏振方向而發(fā)生改變，從而導致延遲(延遲值R)。圖11顯示高溫下間隔件9的平面內慢軸的方向分布。在本示例中，慢軸在與圖10中的應力方向垂直的方向上生成。具體地，在間隔件9的平面的中心附近慢軸方向被定向在垂直方向Y，在Zl至Z4部分(即角落附近)被定向在對角線方向上。因此，間隔件9延遲了慢軸方向上的偏振光的相位，加快了與慢軸垂直的方向(快軸方向)的偏振光的相位，使得進入間隔件9的光的偏振方向在某些情況下可被改變，如稍后作為比較性示例所描述的那樣。然而，即便當在間隔件9的平面內生成了這樣的延遲，延遲值R也被設置為很小，如稍后所描述的那樣，從而抑制了間隔件9中偏振方向的改變。穿過間隔件9的光穿過液晶層104，然后進入阻擋部10內的偏振片107b。此時，當阻擋部10的開關部11和12處于打開狀態(tài)時，液晶層104中的偏振方向大約被改變90度，進入阻擋部10的光的大部分可穿過偏振片107b。當阻擋部10的開關部11和12處于關閉狀態(tài)時，液晶層104內的偏振方向幾乎不變，進入阻擋部10的光的大部分被偏振片107b阻擋。圖12顯示了間隔件9中的延遲值R與從顯示部20穿過間隔件9而進入的光在阻擋部10中的透過率T之間的關系的模擬結果。圖12顯示了在圖11中的Zl至Z4部分，阻擋部10的開關部11和12在打開狀態(tài)下的透過率To和在關閉狀態(tài)下的透過率Tc的模擬情況。如圖12中所示，在阻擋部10中，隨著間隔件9的延遲值R逐漸變小，打開狀態(tài)下的透過率To逐漸增大，而關閉狀態(tài)下的透過率Tc越來越小直至為零。具體地，隨著延遲值R變小，間隔件9中的光的偏振方向更加不太可能改變，因此阻擋部10可在打開狀態(tài)下充分地傳輸光，而在關閉狀態(tài)下充分地阻擋光。換句話說，間隔件9的延遲值R越小，對比度CR(與打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間的透過率比To/Tc相對應)越大。由于間隔件9的熱膨脹系數(shù)相對較小，因此即便當溫度發(fā)生變化時，也可使由熱膨脹引起的應力很小，從而將延遲值R抑制到更小。具體地，具有較小熱膨脹系數(shù)的材料可用于間隔件9，以便在操作溫度區(qū)域內將延遲值R抑制在較低水平。如此，由于可使間隔件9內偏振方向發(fā)生很小的改變，因此有可能提高打開狀態(tài)下的透過率To，并降低關閉狀態(tài)下的透過率Tc。(間隔件9中的延遲值R)現(xiàn)在將描述間隔件9中的優(yōu)選延遲值R。在以下示例中，首先使用立體視覺顯示中的串擾特性得到優(yōu)選的對比度值CR，然后基于已得到的對比度值CR使用圖12找出優(yōu)選的延遲值R。以下將提供其詳細描述。圖13顯示了立體顯示裝置I的串擾特性。圖13是用于評估所謂的串擾的特性圖，在串擾中，立體視覺顯示中混合有彼此不同的透視圖像。圖13中所圖示的串擾獲得過程如下。首先，顯示部20顯示八個透視圖像，其中某些透視圖像完全為白色(白色圖像)，而其余的透視圖像完全為黑色(黑色圖像)。然后，阻擋部10僅將屬于某一組的開關部12 (例如，屬于組A的開關部12A)設置為始終處于打開狀態(tài)(透射狀態(tài))，而將屬于其它組的開關部12設置為始終處于關閉狀態(tài)(阻擋狀態(tài))。然后，在改變視角a的同時測量每一個視角a的亮度I，從而獲得圖13中所示的串擾特性。在本示例中，在阻擋部10中，通過對處于關閉狀態(tài)(阻擋狀態(tài))的開關部11和12施加不同的驅動電壓來設置一些透過率Tc，并測量每個透過率Tc的串擾特性。如圖13所示，在觀眾通過打開狀態(tài)下的開關部12看關于白色圖像(Pt部分)的透視圖像的像素信息的視角為a時，亮度I變大，而當觀眾通過打開狀態(tài)下的開關部12看關于黑色圖像(Pb部分)的透視圖像的像素信息時的視角為a時，亮度I變小。Pb部分內的亮度I隨著關閉狀態(tài)(阻擋狀態(tài))下的透過率Tc變大而變大的原因是，由于透過率Tc變大，因此與白色圖像的透視圖像有關的像素信息的一部分光更可能經(jīng)過處于關閉狀態(tài)的開關部11和12透射。
串擾CT可由以下公式確定。CT = Ib/It其中，It代表亮度I的最大值，Ib為亮度I的最小值。換句話說，串擾CT最好盡可能小。同時，以與上述獲得串擾特性的情況相同的方式，可以通過對開關部11和12施加不同的驅動電壓(所謂的黑電壓)來設置一些透過率Tc來找出立體顯示裝置I中的對比度CR。因此，針對各種黑電壓，可獲得每一個黑電壓的一對關于串擾CT和對比度CR的數(shù)據(jù)，以獲得串擾CT和對比度CR之間的關系。圖14顯示了對比度CR和串擾CT之間的關系。如圖14所示，如果對比度CR為100或更高，則串擾CT基本上為常量，這表明串擾CR具有足夠低的值。如果對比度CR變成100或更低，則串擾CT開始增加。在本圖中，對比度CR為100或更高幾乎不會因為串擾而造成圖像質量下降，如果對比度CR為100或更低但是不低于20，則串擾CT大約為5%或更低，這意味著由串擾導致的圖像質量顯著下降不大可能發(fā)生。如圖12所示，對比度CR = 100與延遲值R= 20 [nm]相對應。具體地，如果延遲值R為20[nm]或更少，則對比度CR為100或更多，因此不會發(fā)生由于串擾而引起圖像質量下降，如在圖14中所圖示的那樣。另一方面對比度CR = 20與延遲值R = 40 [nm]相對應，如圖12中圖示的那樣。具體地，如果延遲值R為40 [nm]或更少，則對比度CR為20或更高，這意味著由串擾導致的圖像質量顯著下降不大可能發(fā)生。因此，間隔件9的延遲值R優(yōu)選為40 [nm]或更少，更優(yōu)選其延遲值R為20 [nm]或更少。為了以此方式將延遲值R抑制到很低，可能的選擇包括減小間隔件9的厚度，如Brewster定律所建議的那樣。但是，間隔件9用于引導從顯示部20的像素Pix發(fā)出的各個方向的光，如圖9所圖示的那樣，且間隔件9的厚度“d”根據(jù)屏幕的大小和分辨率確定。因此，不容易減小間隔件9的厚度。在立體顯示裝置I中，間隔件9使用了熱膨脹較小的材料，因此可以將由熱膨脹造成的應力抑制得更小，并將延遲值抑制得更小，而無需減少間隔件9的厚度。(比較性示例)下面將描述比較性示例。根據(jù)比較性示例的立體顯示裝置IR包括間隔件9R。間隔件9R是由堿石灰(soda-lime)玻璃制成的所謂藍色玻璃片。間隔件9R的熱膨脹系數(shù)大約是9. OX KT6DT1]。具體地，其大約是根據(jù)上述實施例的間隔件9的熱膨脹系數(shù)(大約3. SXKT6DTi])的 3 倍。在使用間隔件9R情況下，例如如圖10中所圖示的那樣，由于熱膨脹，更高的溫度引起了熱膨脹且生成了應力分布，從而造成了在慢軸方向上的分布，例如如圖11所圖示的那樣。根據(jù)比較性示例的間隔件9R的熱膨脹系數(shù)比根據(jù)本實施例的間隔件9的熱膨脹系數(shù)更高，因此光的延遲(延遲值R)更大。因此，穿過間隔件9R的光的偏振方向會顯著地改變。具體地，如圖11所圖示的那樣，在間隔件9R的平面的角落附近的ZI至Z4部分內，偏振方向顯著地發(fā)生了改變。具體地，在本示例中，如圖8所圖示的那樣，由于偏振片207的透射軸設置在垂直方向Y上，因此進入間隔件9R的光在垂直方向Y上線性偏振。因此，已進入間隔件9R的線性偏振光變成環(huán)形偏振光，尤其是在Zl至IA部分內，其中在慢軸方向上的分量的相位被延遲，而在快軸方向上的分量的相位被加快。已穿過間隔件9R的光穿過液晶層104，然后進入阻擋部10內的偏振片107b。此時，例如，不僅液晶層104而且間隔件9R也改變光的偏振方向。因此，尤其是在與立體顯示裝置IR的顯示屏中的Zl至TA部分相對應的部分內，一部分光被阻擋，因此即便開關部11和12處于打開狀態(tài)，顯示屏也會變暗，且即便開關部11和12處于關閉狀態(tài)光也會略微泄漏。具體地，當開關部11和12處于關閉狀態(tài)時，透過率的細微差別也會被感覺為亮度不均勻性。在本示例中，基于對比度CR的測量，估算出根據(jù)比較性示例的間隔件9R中的延遲值R大約為56 [nm]。具體地，該值大約是根據(jù)以上實施例的間隔件9中延遲值R的優(yōu)選值(20 [nm])的3倍。因此，在如圖12所示的阻擋部10中，打開狀態(tài)下的透過率To變得更小，而關閉狀態(tài)下的透過率Tc變得更大。如上所述，在根據(jù)比較性示例的立體顯示裝置IR中，間隔件9R的熱膨脹系數(shù)相對較大，因此由溫度變化引起的熱膨脹而產生的應力增加，從而導致延遲值R增加，其結果是會造成光的阻擋或傳輸不充分。與此相反，在根據(jù)本實施例的立體顯示裝置I中，間隔件9的熱膨脹系數(shù)很小。因此，即便當溫度發(fā)生變化時，由于熱膨脹而生成的應力也會很小，且延遲值R也因此會很小，使得阻擋部10有可能充分地阻擋或傳輸光。[有益效果]如上所述，在本實施例中，延遲值R優(yōu)選設置為40 [nm]或更少，期望設置為20 [nm]或更少，因此有可能提高打開狀態(tài)下的透過率To并降低關閉狀態(tài)下的透過率，從而抑制圖像質量下降。另外，在本實施例中，間隔件是由熱膨脹系數(shù)較小的材料配置而成，因此即便當溫度發(fā)生變化時，也有可能使由熱膨脹而產生的應力保持很小，且使延遲值保持很小，從而抑制圖像質量下降。[變型I]如圖5A、5B和8所示的上述實施例取消了阻擋部10中的驅動基板108的偏振片(光進入側)，并用顯示部20中的對立基板209 (光發(fā)出側)上布置的偏振片207公共地作為阻擋部10的光進入側的偏振片，但是本發(fā)明并不局限于此?？蛇x擇地，例如如圖15中所圖示的那樣，顯示部20B中對立基板209 (光發(fā)出側)的偏振片可被省略，并且可為顯示部20B中的對立基板108 (光進入側)布置偏振片103b，從而將該偏振片103b公共地作為顯不部20B中光發(fā)出側的偏振片使用。[變型2]在以上描述的實施例中，間隔件9使用了硼硅酸鹽玻璃，但是本發(fā)明并不局限于此，可使用任何其它玻璃或塑料，只要該材料的延遲值為40[nm]或更少?！?.應用示例>現(xiàn)在將描述在本實施例中和變型中描述的立體顯示裝置的應用示例。圖16圖示了應用根據(jù)以上描述的實施例和變型中任一種形式的立體顯示裝置的電視設備的外觀。該電視設備具有圖像顯示部510，圖像顯示部包括面板511和濾光鏡512。圖像顯示部510是由根據(jù)以上描述的實施例和變型的任何一個的立體顯示裝置構成的。根據(jù)以上描述的實施例和變型的任何一個的立體顯示裝置還可應用于除以上描述的電視設備以外的任何領域的各種電子設備，例如但不限于，數(shù)碼相機、筆記本個人電腦、包括移動電話等的移動終端、便攜式游戲機和攝像機。換句話說，根據(jù)以上描述的實施例和變型的任何一個的立體顯示裝置可應用于每一個領域中用于顯示圖像的任何電子設備。前面已提到過，已對可應用于電子設備的實施例和變型以及應用示例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于這些實施例、變型和應用示例，可進行各種變型。例如，在以上描述的實施例、變型和應用示例中，各個組件按背光30、顯示部20和阻擋部10的順序排列，但是本發(fā)明并不局限于此順序，可替代地，這些組件可按背光30、阻擋部IOC和顯示部20的順序排列，如圖17A和17B所圖示的那樣。在這種情況下，例如如圖18中所圖示的那樣，可為阻擋部IOC的驅動基板108 (光進入側)布置偏振片103b，而對立基板109 (光發(fā)出側)的偏振片可被省略，以便將顯示部20的驅動基板208 (光進入側)的偏振片203通用為阻擋部IOC的光發(fā)出側的偏振片使用。圖19圖示了在根據(jù)本變型的立體顯示裝置IC中，當開關部12A處于打開狀態(tài)(透射狀態(tài))時顯示部20和液晶阻擋部10的操作示例。在本變型中，已從背光30發(fā)出的光首先進入阻擋部10。該入射光中，只有已穿過開關部12A至12D的光在顯示部20中被調制，且八個透視圖像被輸出。例如，在以上描述的實施例、變型和應用示例中，開關部12構成四個組(組A至組D)，但是本發(fā)明并不局限于此，開關部12可以構成三個或更少個組，或替代地五個或更多個組。在以上描述的實施例、變型和應用示例中，每一個開關部12被配置為以時分方式在立體視覺顯示過程中在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間轉換，但是本發(fā)明并不局限于此，開關部12可在立體視覺顯示操作過程中始終被保持為打開狀態(tài)。在以上描述的實施例、變型和應用示例中，顯示部20顯示八個透視圖像，但是本發(fā)明并不局限于此，顯示部20可以顯示七個或更少透視圖像，或替代地顯示九個或更多透視圖像。在以上描述的實施例、變型和應用示例中，開關部11和12被布置為沿與垂直方向Y成預定角的方向斜向地延伸，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，開關部11和12可被形成階梯式(階梯阻擋系統(tǒng))，或替代地，沿垂直方向Y延伸。例如，日本未經(jīng)審查的專利申請公開2004-264762號中描述了階梯阻擋系統(tǒng)。在以上描述的實施例、變型和應用示例中，阻擋部10的驅動基板108 (光進入側)的偏振片被省略，但是本發(fā)明并不局限于此，替代地，也可不省略此偏振片，如在圖20中所圖示的那樣。在這種情況下，已進入間隔件9的光的偏振方向在間隔件9中被改變，這引起了亮度變化。如果生成的慢軸的方向分布為圖11中所圖示的那樣，則顯示屏的平面上出現(xiàn)亮度不均勻。即便在這樣的情況下，然而，有可能通過將延遲值R保持在很小的預定值或更小，而降低圖像質量的亮度不均勻性并抑制圖像質量的下降。因此，可以從以上描述的本發(fā)明的示例實施例、變型和應用示例中至少獲得以下配置。(I) 一種顯示裝置，包括液晶顯示部,顯示圖像；
阻擋部，包括能夠在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間切換的液晶阻擋；和間隔件，其布置在液晶顯示部和阻擋部之間，并具有40[nm]或更少的延遲值。(2)根據(jù)(I)的顯示裝置，其中，延遲值為20[nm]或更少。(3)根據(jù)⑴或⑵的顯示裝置，其中，間隔件由玻璃材料構造而成。(4)根據(jù)(3)的顯示裝置，其中，玻璃材料為硼硅酸鹽玻璃。(5)根據(jù)(I)或(2)的顯示裝置，其中，間隔件由塑料構造而成。(6)根據(jù)⑴至(5)任何一個的顯示裝置，其中，間隔件的熱膨脹系數(shù)為
3.3X10-6 [K-1]或更小。(7)根據(jù)⑴至(6)任何一個的顯示裝置，其中，液晶顯示部包括顯示液晶層、第一偏振片和第二偏振片，其中液晶層布置在二者之間，阻擋部包括阻擋液晶層和布置在阻擋液晶層上與間隔件相對的面上的第三偏振片。(8)根據(jù)⑴至(6)任何一個的顯示裝置，其中，液晶顯示部包括顯示液晶層和布置在顯示液晶層上與間隔件相對的面上的第一偏振片，阻擋部包括阻擋液晶層、第二偏振片和第二偏振片，其中液晶層布置在二者之間。(9)根據(jù)⑴至(6)任何一個的顯示裝置，其中，液晶顯示部包括顯示液晶層、第一偏振片和第二偏振片，其中液晶層布置在二者之間，阻擋部包括阻擋液晶層、第三偏振片和第四偏振片，其中阻擋液晶層布置在二者之間。(10)根據(jù)(I)至(9)任何一個的顯示裝置，其中，阻擋部包括第一組液晶阻擋和第
二組液晶阻擋。(11)根據(jù)(10)的顯示裝置，具有包括第一顯示模式和第二顯示模式在內的多個顯示模式，其中，第一顯示模式允許液晶顯示部顯示多個透視圖像，并通過允許第一組液晶阻擋保持透射狀態(tài)而第二組液晶阻擋保持阻擋狀態(tài)從而允許阻擋部控制來自透視圖像或朝向透視圖像的光束沿相應的方向前進，第二顯示模式允許液晶顯示部顯示單一透視圖像，并通過允許第一組和第二組液晶阻擋保持透射狀態(tài)從而允許阻擋部控制來自單一透視圖像或朝向單一透視圖像的光束穿過而不改變其方向。(12)根據(jù)(11)的顯示裝置，其中，第一組液晶阻擋被分為多個阻擋子組，第一顯示模式允許第一組液晶阻擋的每一個阻擋子組以時分方式在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間轉換。(13)根據(jù)(I)至(12)任何一個的顯示裝置，還包括背光，其中，液晶顯示部被布置在背光和阻擋部之間。(14)根據(jù)(I)至(12)任何一個的顯示裝置，還包括背光，其中，阻擋部被布置在背光和液晶顯示部之間。(15) 一種間隔件，布置在兩個偏振片之間，并具有40[nm]或更少的延遲值。(16) 一種電子設備，具有顯示裝置和控制器，控制器執(zhí)行使用顯示裝置的操作控制，該顯示裝置包括液晶顯示部,顯示圖像；阻擋部，包括可能夠在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間切換的液晶阻擋；和間隔件，布置在液晶顯示部和阻擋部之間，并具有40[nm]或更少的延遲值。應注意，除非發(fā)生矛盾，否則針對顯示裝置的(2)至(14)的任何組合方式也可應用于針對間隔件的(15)和針對電子設備的(16)的每一個。這樣的組合也被認為是根據(jù)本發(fā)明實施例的優(yōu)選組合。本發(fā)明包含的主題與2011年10月21日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權專利申請JP2011-232101所公開的主題相關，其全部內容通過引用結合到本文中。本領域中的技術人員應理解由于設計需要以及其他因素，可以產生各種修改、組合、子組合和替代方式，只要它們在所附的權利要求書或其等同含義的范圍內。
權利要求
1.一種顯示裝置，包括 液晶顯示部，用于顯示圖像； 阻擋部，包括能夠在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間切換的液晶阻擋；和 間隔件，布置在所述液晶顯示部與所述阻擋部之間，并具有40nm或更少的延遲值。
2.根據(jù)權利要求1的所述顯示裝置，其中，所述延遲值為20nm或更少。
3.根據(jù)權利要求1的所述顯示裝置，其中，所述間隔件是由玻璃材料構造的。
4.根據(jù)權利要求3的所述顯示裝置，其中，所述玻璃材料是硼硅酸鹽玻璃。
5.根據(jù)權利要求1的所述顯示裝置，其中，所述間隔件是由塑料構造的。
6.根據(jù)權利要求1的所述顯示裝置，其中，所述間隔件的熱膨脹系數(shù)為3.3X10-6K-1或更小。
7.根據(jù)權利要求1的所述顯示裝置，其中， 所述液晶顯示部包括顯示液晶層、第一偏振片和第二偏振片，所述液晶層布置在所述第一偏振片和所述第二偏振片之間， 所述阻擋部包括阻擋液晶層和第三偏振片，所述第三偏振片布置在所述阻擋液晶層上與所述間隔件相對的面上。
8.根據(jù)權利要求1的所述顯示裝置，其中， 所述液晶顯示部包括顯示液晶層和第一偏振片，所述第一偏振片布置在所述顯示液晶層上與所述間隔件相對的面上， 所述阻擋部包括阻擋液晶層、第二偏振片和第三偏振片，所述阻擋液晶層布置在所述第二偏振片和所述第三偏振片之間。
9.根據(jù)權利要求1的所述顯示裝置，其中， 所述液晶顯示部包括顯示液晶層、第一偏振片和第二偏振片，所述顯示液晶層布置在所述第一偏振片和所述第二偏振片之間， 所述阻擋部包括阻擋液晶層、第三偏振片和第四偏振片，所述阻擋液晶層布置在所述第三偏振片和所述第四偏振片之間。
10.根據(jù)權利要求1的所述顯示裝置，其中，所述阻擋部包括第一組液晶阻擋和第二組液晶阻擋。
11.根據(jù)權利要求10的所述顯示裝置，具有包括第一顯示模式和第二顯示模式在內的多個顯示模式,其中， 所述第一顯示模式允許所述液晶顯示部顯示多個透視圖像，并通過允許所述第一組液晶阻擋保持透射狀態(tài)而所述第二組液晶阻擋保持阻擋狀態(tài)從而允許所述阻擋部控制來自這些透視圖像或朝向這些透視圖像的光束沿相應的方向行進， 所述第二顯示模式允許所述液晶顯示部顯示單一透視圖像，并通過允許所述第一組和所述第二組液晶阻擋保持透射狀態(tài)從而允許所述阻擋部控制來自所述單一透視圖像或朝向所述單一透視圖像的光束穿過而不改變方向。
12.根據(jù)權利要求11的所述顯示裝置，其中， 所述第一組液晶阻擋被分為多個阻擋子組，并且 所述第一顯示模式允許所述第一組液晶阻擋中的每個阻擋子組以時分方式在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間切換。
13.根據(jù)權利要求1的所述顯示裝置，還包括背光，其中，所述液晶顯示部被布置在所述背光與所述阻擋部之間。
14.根據(jù)權利要求1的所述顯示裝置，還包括背光，其中，所述阻擋部被布置在所述背光與所述液晶顯示部之間。
15.一種間隔件，其布置在兩個偏振片之間，所述間隔件具有40nm或更少的延遲值。
16.一種電子設備，具有顯示裝置和控制器，所述控制器執(zhí)行使用所述顯示裝置的操作控制，所述顯示裝置包括 液晶顯示部，用于顯示圖像； 阻擋部，包括能夠在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間切換的液晶阻擋；和 間隔件，布置在所述液晶顯示部與所述阻擋部之間，并具有40nm或更少的延遲值。
全文摘要
本申請涉及顯示裝置、間隔件和電子設備。間隔件布置在兩個偏振片之間。該間隔件具有40nm或更少的延遲值。
文檔編號G02F1/1335GK103064194SQ201210394899
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權日2011年10月21日
發(fā)明者井上雄一 申請人:索尼公司