[发明专利]显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括由多个像素的排列形成的显示屏幕的显示设备，每个像素由分别包括独立总线的多个液晶单元形成，并且具体涉及一种显示设备，该显示设备在显示二维图像时保持亮度，同时在显示三维图像时抑制串扰的生成。

背景技术

通过利用左眼和右眼之间的视差，可以为观看者呈现看起来立体的3D图像。在诸如电视广播、电影、远程通信和远程医疗的多种领域期待3D图像技术的应用。

呈现立体图像的方法的一个示例是使得观看者佩戴具有特殊光学特性的眼镜，以便呈现具有双眼视差的图像。例如，通过改变显示设备侧右眼图像和左眼图像之间的偏振状态，同时观看者佩戴区分左右之间偏振状态的眼镜，使得可以由右眼和左眼分别看到右眼图像和左眼图像，观看者可以立体地观看在屏幕上显示的图像。

改变右眼图像和左眼图像之间偏振状态的方法的一个示例是在右眼图像和左眼图像的每个显示区域放置具有不同偏振状态的、已知为μ-pols（μ-pol）的偏振控制滤光器的方法（例如，参照日本未审专利申请公开No.2010-204389）。μ-pol是通过微小偏振元件配置的光学系统，并且改变右眼图像和左眼图像之间的偏振状态。

在图15中图示利用使用μ-pol的偏振方法的三维图像的显示方法。在安排与每行像素交替垂直的偏振元件以匹配液晶显示器（LCD）上的各行像素的同时，液晶显示器为每个像素行交替输出左眼图像信号L和右眼图像信号R。当观看者观察显示图像时，通过对应于左和右偏振方向的每个的偏振眼镜分离左眼图像和右眼图像。在该图中，由对角线代表相应的偏振方向。

将参照图16描述通过使用μ-pol的偏振方法分离左眼图像和右眼图像的原理。在图16中，从侧面观看显示三维图像的显示设备。在图中图示的显示设备10包括背光11、偏振片12a和12b、液晶显示元件13和偏振控制滤光器14。

显示设备10通过应用图像信号，交替显示用于每行像素的右眼图像R1、R2、R3、…和左眼图像L1、L2、L3、…。在此，R代表右眼图像，并且L代表左眼图像，并且数字是像素行的序列号。

来自背光11的光通过偏振片12a和12b以及液晶显示元件13偏振。此外，透射通过偏振片12b的光通过置于偏振片12b前面的偏振控制滤光器14圆偏振。分别包括±1/4波片的偏振区14a和14b放置在偏振控制滤光器14上以对应于右眼图像或左眼图像的像素行，以便圆偏振透射通过偏振片12b的光为右旋圆偏振光或左旋圆偏振光。偏振区14a和偏振区14b的各条光轴相互垂直。例如，右眼图像R1、R2、R3、…的光通过偏振区14a右旋圆偏振，并且左眼图像L1、L2、L3、…的光通过偏振区14b左旋圆偏振。

另一方面，偏振眼镜20包括右眼图像透射单元21和左眼图像透射单元22。右眼图像透射单元21包括1/4波片和偏振透镜（未示出），使得右旋圆偏振光可以透射。此外，左眼图像透射单元22包括-1/4波片和偏振透镜（未示出），使得左旋圆偏振光可以透射。右眼图像透射单元21阻挡左旋圆偏振光，而左眼图像透射单元22阻挡右旋圆偏振光。此外，仅仅右眼图像R1、R2、R3、…的光入射在佩戴偏振眼镜20的观看者的右眼，并且仅仅左眼图像L1、L2、L3、…的光入射在左眼。

通过观看者以此方式通过偏振眼镜20观看圆偏振光，观看者可以通过分别观看具有视差的右眼图像和左眼图像立体地观看。

在此，利用使用偏振控制滤光器的显示设备，存在问题在于光的分割在滤光器的偏振状态改变的边界处不足。如果光的分割不足，那么生成其中右眼图像的部分和左眼图像的部分分别泄露到左眼和右眼的现象，即，串扰。

在图16图示的示例中，偏振控制滤光器14使用两个偏振区14a和14b控制圆偏振的方向。在此，如果光的分割在偏振区14a和偏振区14b之间的边界处不足，那么当观看者通过偏振眼镜20观看来自显示设备10的光时，生成其中右眼图像的部分和左眼图像的部分分别泄露到左眼和右眼的串扰。

为了抑制这种串扰的生成，考虑一种在滤光器的偏振状态改变的边界部分处安排黑矩阵的方法。通过在偏振控制滤光器的偏振状态改变的边界部分处安排黑矩阵，可以通过使得来自右眼图像部分和左眼图像部分的光不分别混合到左眼和右眼，抑制串扰的生成。