CN102914873A - 显示方法、显示装置、电子设备以及照明单元 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种显示方法、显示装置、电子设备以及照明单元。该照明单元包括：二维排列的多个发光部分；以及独立地驱动该多个发光部分的驱动部分。

Description

显示方法、显示装置、电子设备以及照明单元

技术领域

本发明涉及允许显示立体图像的显示装置、包括该显示装置的电子设备、加载在该显示装置上的照明单元以及采用该显示装置显示立体图像的显示方法。

背景技术

允许实施立体图像显示的显示装置近年来引起人们的注意。在立体图像显示中，显示存在视差的左眼图像和右眼图像（它们彼此的视点不同），并且通过用他/她的左眼和右眼观看图像而允许观看者将该图像识别为一个深立体图像。另外，还开发了通过显示存在视差的三个或更多个图像允许为观看者提供更加自然的立体图像的显示装置。

如上所述的显示装置通常分成需要专用眼镜的一种类型和不需要任何眼镜的另一种类型。观看者可能具有这样的印象，使用专用眼镜很麻烦，因此更加喜欢不需要任何专用眼镜的显示装置。作为不需要任何专用眼镜的显示装置，例如，柱状透镜系统装置和视差屏障系统装置是可用的。上述系统的装置构造为使其间存在视差的多个图像（视点图像）同时显示在图像显示面板上，从而观看的图像变为显示装置和观看者变化的视点之间的相对位置关系（角度）。作为视差屏障系统的显示装置的示例，例如，可给出日本未审查专利特开平3-119889号公报中公开的显示装置。

发明内容

附带地，称为背光的照明光源用在上述的柱状透镜系统和视差屏障系统的显示装置中，从而使来自背光的照明光选择性透射通过柱状透镜或视差屏障。因此，所希望的是提高来自背光的照明光的利用效率。另外，当采用柱状透镜或视差屏障已经实现立体图像显示时，来自背光的照明光通过的透光区域和屏蔽照明光的遮光区域固定地定位在图像显示面板上。因此，当显示装置的方位相对于观看者的视点位置改变时（例如，当显示装置在作为中心轴的光轴上旋转时），可能使观看者难于视觉上识别适当的立体图像。尽管可预期机械地改变图像显示面板和柱状透镜或视差屏障的相对位置的方法，但是该方法可能导致显示装置自身总体构造的复杂化和大尺寸。

所希望的是提供根据观看者的姿势允许形成适当立体图像的显示装置、包括该显示装置的电子设备以及加载在该显示装置上的照明单元。还希望提供采用上述的显示装置根据观看者的姿势实现适当立体显示的显示方法。

根据本发明实施例的显示方法利用提供有照明单元和显示部分的显示装置显示立体图像。照明单元包括二维排列的多个发光部分，并且显示部分通过利用来自发光部分的光进行图像显示。该方法包括：检测显示装置相对于观看者的姿势；独立地驱动多个发光部分，以允许根据显示装置的姿势形成发射图案；以及基于外部图像信号且根据显示装置的姿势在显示部分上同时显示多个视点图像。

在根据本发明实施例的显示方法中，检测显示装置相对于观看者的姿势，也就是，显示装置相对于观看者的方位或角度等的状态被检测，并且根据该状态从多个发光部分发射光以形成预定的发射图案且显示多个视点图像。结果，适当地保持了观看者视觉识别的立体图像的质量，而与显示装置相对于观看者的方位或角度的变化无关。

根据本发明实施例的显示装置包括：照明单元，包括二维排列的多个发光部分以及独立地驱动多个发光部分的驱动部分；以及显示部分，包括多个像素以通过利用来自发光部分的光进行图像显示。

根据本发明实施例的电子设备提供有显示装置。该显示装置包括：照明单元，包括二维排列的多个发光部分以及独立地驱动多个发光部分的驱动部分；以及显示部分，包括多个像素以通过利用来自发光部分的光进行图像显示。

在根据本发明实施例的显示装置和电子设备中，在照明单元中，二维排列的多个发光部分由驱动部分独立地导通或截止。因此，通过利用该照明单元作为显示部分的背光，可是实现二维图像显示（平面图像显示）和三维图像显示（立体图像显示）之间的转换。也就是，在立体图像显示中，在照明单元中形成发射图案，该发射图案通过使在一个方向上带状地一个接一个设置的多个发光部分布置为以预订的间隔彼此相邻而获得，从而产生多条线状照明光且在显示部分上同时显示多个视点图像。而在二维图像显示中，例如，在照明单元中导通所有的发光部分，以在整个表面上产生减小亮度变化的均匀照明光。

根据本发明实施例的照明单元被提供用于显示装置。该照明单元包括：二维排列的多个发光部分；以及独立地驱动多个发光部分的驱动部分。

在根据本发明实施例的照明单元中，二维排列的多个发光部分由驱动部分独立地导通或截止。因此，在任何时间，可以形成任何发射图案。

根据本发明实施例的显示方法，因为检测显示装置相对于观看者的姿势且根据其进行照明单元的发射图案的形成以及视点图像的显示，所以，甚至在显示装置在任意方向上旋转时，观看者也可以识别适当的立体图像。

根据本发明实施例的照明单元，能够形成通过使在一个方向上带状地一个接一个设置的多个发光部分以预订的间隔布置而获得的发射图案，因此产生多条线状照明光。因此，根据本发明的该照明单元用作背光的显示装置和电子设备，能够根据发射图案、显示部分和观看者的左眼和右眼每一个的视点位置当中的相对位置关系（角度）使观看者用他/她的左眼和右眼识别的图像彼此不同。结果，能够使观看者识别立体图像。这里，因为允许任意设定线状照明光延伸的方向，所以能够解决显示部分和观看者的左眼和右眼每一个视点位置之间的相对关系的变化问题。另外，因为允许在任意时间形成任意发射图案，所以能够处理时分显示。

应当理解的是，前述的总体描述和下面的详细描述都是示范性的，并且旨在提供如权利要求的技术方案的进一步说明。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且附图结合在说明书中且构成其一部分。附图例示了实施例，并且与说明书一起用于说明技术方案的原理。

图1是示出根据本发明第一实施例的显示装置的构造示例的框图。

图2是示出图1所示显示部分和显示驱动部分的构造示例的说明性示意图。

图3A和图3B是示出图2所示像素的像素电路构造示例和截面构造的一个示例的说明性示意图。

图4是示出图1所示显示部分和背光的构造示例的截面图。

图5是示出图4所示光调制元件的构造示例的截面图。

图6是示出图5所示光调制元件的电极结构示例的透视图。

图7A、图7B和图7C是示出图4所示光调制元件的一个操作示例的示意图。

图8A、图8B和图8C是示出图4所示光调制元件的另一个操作示例的示意图。

图9（A）和（B）是示出图1所示背光的操作示例的示意图。

图10是示出在图4所示的光调制元件进行三维显示时选择性施加电压的下电极的第一图案示例的示意图。

图11是示出图1所示背光形成的发射图案和线状照明光示例的示意图。

图12是示出图1所示显示装置的三维显示示例的示意图。

图13是示出图1所示显示装置的二维显示示例的示意图。

图14是示出图4所示光调制元件进行三维显示时选择性施加电压的下电极的第二图案示例的另一个示意图。

图15是示出图1所示背光形成的发射图案和线状照明光示例的另一个示意图。

图16是示出图1所示显示装置的三维显示示例的另一个示意图。

图17是示出图4所示的光调制元件进行三维显示时选择性施加电压的下电极的第三图案示例的进一步示意图。

图18是示出作为变型的光调制元件的电极结构示例的透视图。

图19是示出根据本发明第二实施例的显示装置的背光中采用的电子纸的构造示例的截面图。

图20是示出图19所示电子纸的操作示例的截面图。

图21是示出根据本发明第三实施例的显示装置中背光的构造示例的截面图。

图22是示出根据本发明第四实施例的显示装置中背光的构造示例的截面图。

图23A和图23B是示出根据本发明第五实施例的显示装置中背光的构造示例的截面图。

图24A和图24B是示出采用显示装置的电子设备的构造示例的透视图。

具体实施方式

接下来，将参考附图详细描述优选实施例。应当注意的是，描述将按照下面的顺序进行。

1.第一实施例（图1至图18）

其中采用包括光调制元件（水平PDLC）的背光的示例（显示装置）。

2.第二实施例（图19和图20）

其中采用包括电泳元件的背光的示例（显示装置）。

3.第三实施例（图21）

其中采用包括有机发光元件的背光的示例（显示装置）。

4.第四实施例（图22）

其中采用包括发光二极管的背光的示例（显示装置）。

5.第五实施例（图23A和23B）

其中采用包括电子微粒元件的背光的示例（显示装置）。

6.第六实施例（图24A和24B）

应用显示装置的示例（电子设备）。

[第一实施例]

[总体构造]

图1是示出根据第一实施例的显示装置100的构造示例的框图。显示装置100是可进行立体显示（三维显示）和常规显示（二维显示）的类型。显示装置100包括传感器部分10、显示部分20、背光30、控制部分40、显示驱动部分50和背光驱动部分60。

传感器部分10用于根据来自控制部分40的指令选择性检测显示装置100的姿势并将关于检测到的姿势的姿势信息发送到控制部分40。传感器部分10适合于检测显示装置100相对于观看者的姿势（方位和角度），并且例如为加速度传感器或图像识别装置。例如，当图像识别装置用作传感器部分10时，显示部分20上用于显示适当取向状态的图像的信息可通过区别观看者的左眼和右眼的位置而获得。

控制部分40是构造为根据从外面提供的外部图像信号Vdisp和从传感器部分10提供的姿势信息分别给显示驱动部分50和背光驱动部分60提供控制信号且控制部分50和60彼此同步操作的电路。具体而言，控制部分40构造为根据图像信号Vdisp给显示驱动部分50提供图像信号S1且给背光驱动部分60提供背光控制信号S2。控制部分40还控制传感器部分10的操作。

显示驱动部分50适合于根据从控制部分40的提供的图像信号S1驱动显示部分20。显示部分20适合于通过驱动液晶元件并调制从背光30辐射的光而进行图像显示。

背光驱动部分60适合于根据从控制部分40提供的背光控制信号S2驱动背光30。背光30是照明单元，其功能为用平面照明光或多条线状照明光从后面辐射显示部分20。

显示部分20例如为透射式液晶显示面板（LCD），其每一个像素都根据图像信号S1被驱动，并且其结构为液晶层被一对透明基板夹着。

图2示出了显示驱动部分50和显示部分20的框图的示例。像素Pix在显示部分20上排列成矩阵。显示驱动部分50包括定时控制部分51、栅极驱动器52和数据驱动器53。定时控制部分51适合于控制栅极驱动器52和数据驱动器53的驱动定时，并且将从控制部分40提供的图像信号S1作为图像信号S11提供到数据驱动器53。栅极驱动器52适合于根据定时控制部分51的定时控制逐行地顺序选择包括在显示部分20中的像素Pix以进行线序扫描。数据驱动器53适合于提供基于图像信号S1的像素信号到包括在显示部分20中的每个像素Pix。具体而言，数据驱动器53构造为根据图像信号S11进行D/A（数字/模拟）转换而产生作为模拟信号的像素信号，并且提供所产生的像素信号到每个像素Pix。

显示部分20是由例如玻璃等制造的两个透明基板之间密封液晶材料的类型。由例如ITO（铟锡氧化物）等制造的透明电极形成在每个透明基板面对液晶材料的部分上，以与液晶材料一起构成像素Pix。采用向列液晶的例如VA（垂直取向）模式、IPS（面内转换）模式以及TN（扭曲向列）模式的液晶用作显示部分20的液晶材料。

图3A示出了像素Pix的电路图的示例。像素Pix包括TFT（薄膜晶体管）元件Tr、液晶元件LC和存储电容元件C。TFT元件Tr例如由MOS-FET（金属氧化物半导体场效晶体管）形成，其中栅极连接到栅极线G、源极连接到数据线D，并且漏极连接到液晶元件LC的一端和存储电容元件C的一端。液晶元件LC的一端连接到TFT元件Tr的漏极，而其另一端接地。存储电容元件C的一端连接到TFT元件Tr的漏极，而其另一端连接到存储电容线Cs。栅极线G连接到栅极驱动器52，并且数据线D连接到数据驱动器53。

图3B示出了显示部分20包括像素Pix的截面构造。在截面上看时，显示部分20具有液晶层203密封在驱动基板201和相对基板205之间的构造，如图所示。驱动基板201是这样的类型，形成包括上述TFT元件Tr的像素驱动电路，并且针对每个像素Pix设置像素电极202在驱动基板201上。没有示出的滤色器和黑矩阵形成在相对基板205上，并且相对电极204设置在其液晶层203侧的表面上，作为为各像素Pix共同提供的电极。偏振板206A和206B固定到显示部分20的光入射侧（这里，背光30侧）和光出射侧（这里，观看者的一侧），从而相互作用为正交尼科尔（crossed Nicols）或平行尼科尔（parallel Nicols）。

图4示出了显示装置100的截面构造示例。应当注意的是，图4示意性地示出了截面构造，并且所示的尺寸和形状与实际的可能不相同。背光30设置在显示装置100中显示部分20的后面，如图4所示。背光30对应于“照明单元”的一个具体示例。背光30例如包括光导板1、设置为与导光板1的端面相对的光源2以及设置在光导板1后面的光调制元件3和反射体4。

光导板1适合于引导来自光源2的光到光导板1的上表面上。光导板1具有对应于设置为与其表面重叠的显示部分20的形状，例如，由上表面、下表面以及将上表面和下表面连接在一起的端面围绕的矩形平行六面体形状。下面，在光导板1的端面中，来自光源2的光入射的一个端面将称为光入射面1A。光导板1的功能例如为散射从光入射面1A入射的光，使其均匀，并且从上表面和下表面至少之一将其辐射。附带地，在通过调制施加给背光30的电压而使亮度均匀时，没有图案化的平坦光导板可用作光导板1。光导板1通过主要包含透明热塑性树脂而构造，透明热塑性树脂例如为聚碳酸酯树脂（PC）和丙烯酸树脂（聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA））等。

光源2是线状光源，并且例如包括热阴极荧光灯（HCFL）、冷阴极荧光灯（CCFL）或排列成线的多个LED（发光二极管）。当光源2包括多个LED时，从效率、薄化和均匀性的观点看，优选所有的LED为白色LED。作为选择，光源2可包括红、绿和蓝LED。光源2可仅设置在与光导板1的一个端面相对的位置（见图4），或者可设置为与光导板1的两个或更多个端面相对。

反射体4适合于朝着光导板1返回通过光调制元件3从光导板1后面泄漏的光，并且例如起反射、扩散和散射的功能。由于提供反射体4，从光源2辐射的光可得到有效利用，并且可提高前面的亮度。反射体4例如由发泡的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）片、银蒸镀膜、多层反射体膜或白色PET片等。应当注意的是，反射体4可根据需要提供，并且有时可省略。

在第一实施例中，光调制元件3设置在光导板1的后面（在显示部分20的相反侧），并且例如用粘合剂（未示出）贴合到光导板1的后表面，而不在它们之间插设空气层。光调制元件3包括多个光调制单元3S（稍后描述）用作发光部分，发光部分利用从光源2传播通过光导板1的光而发射光。光调制元件3是利用聚合物分散液晶（PDLC）的类型，并且允许通过沿着显示部分20的显示表面以任意的图案有源矩阵驱动多个光调制单元3S形成透明区域3A（稍后描述）和散射区域3B（稍后描述）。光调制元件3的类型为透明基板31、下电极32、取向膜33、光调制层34、取向膜35、上电极36和透明基板37从反射体4开始依次布置，例如，如图5所示。这里，透明基板37的外表面（与设置上电极36的表面相反）贴合到光导板1的后表面。附带地，图5是示出光调制元件3的构造示例的截面图。

透明基板31和37适合于支撑光调制层34，并且通常由对可见光透明的基板形成，例如，玻璃片和塑料膜等。多个下电极32设置在透明基板31的与透明基板37相对的表面上，例如，如图5和图6所示。多个下电极32彼此分开且绝缘。另一方面，上电极36设置在透明基板37的与透明基板31相对的表面上，并且由固体膜形成，固体膜是整体的以与所有的多个下电极32相对，例如，如图5和图6所示。附带地，图6是示出光调制元件3的电极结构的透视图。然而，图6中仅示出了下电极32、光调制层34和上电极36，而省略了光调制元件3的其它构成元件。另外，图6示出了从透明基板31观看的状态，以易于视认下电极32的形状和设置。

多个下电极32沿着透明基板31的表面二维排列成矩阵，也就是，排列在XY平面上，并且每一个都具有矩形（或者正方形）的平面形状。多个下电极32与驱动元件（未示出）连接，该驱动元件例如为TFT元件，其以一对一的对应方式埋设在透明基板31中以允许独立控制施加到下电极32的电压。每个驱动元件例如通过采用MOS-FET而构造，并且例如其栅极连接到在X轴方向上延伸的栅极线（未示出），而其源极连接到在Y轴方向上延伸的数据线（未示出）。背光驱动部分60包括电压施加部分，其根据从控制部分40提供的背光控制信号S2给多个栅极线和数据线的每一个选择性地施加预定的电压。换言之，电压施加部分根据从控制部分40施加的背光控制信号S2在从多个栅极线选择的一个或多个和从多个数据线选择的一个或多个之间施加预定的电压。因此，各驱动元件允许由背光驱动部分60独立地驱动。因此，当显示装置100实行三维显示时，由背光30可以形成各种发射图案，且形成延伸在任意方向上的线状照明光。而在由显示装置100实行二维显示时，所有的下电极32可被施加电压以产生平面照明光。上述元件的操作等将稍后描述。

下电极32和上电极36的每一个都由诸如铟锡氧化物（ITO）的透明导电材料制作。然而，下电极32可由透明材料之外的材料制作，并且例如可由金属制作。附带地，如果下电极32由金属制作，则下电极32类似于反射体4附加地具有反射从光导板1的后面入射在光调制元件3上的光的功能。因此，在后者的情况下，可省略反射体4。

光调制单元3S形成在每个下电极32在光调制元件3的层叠方向（Z轴方向）上所投影的区域中，也就是，下电极32和上电极36相互重叠的区域，例如，如图5中的虚线所示。因此，多个光调制单元3S沿着光调制元件3中的XY平面以预定的间隔二维排列成矩阵。

每个光调制单元3S允许通过在相关的下电极32和上电极36之间施加预定的电压而分别地且独立地驱动。具体而言，每个单元3S根据下电极32和上电极36之间施加的电压大小而对来自光源2的光显示透明性或散射性。附带地，透明性和散射性将稍后在光调制层34的说明中详细描述。

取向膜33和35适合于对例如光调制层34中采用的液晶和单体进行取向。尽管垂直取向膜和水平取向膜可作为取向膜种类的示例给出，但是水平取向膜用作第一实施例中的取向膜33和35。例如，通过摩擦聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺和/或聚乙烯醇等形成的取向膜以及通过转印或蚀刻而被开槽的取向膜可作为水平取向膜的示例。例如，通过倾斜沉积诸如氧化硅等无机材料形成的取向膜、通过离子束辐射形成的类金刚石碳取向膜以及形成电极图案狭缝的取向膜也可作为水平取向膜的示例。当塑料膜用作透明基板31和37时，优选可在等于或小于100摄氏度下形成的聚酰胺酰亚胺用作取向膜33和35的材料，这是因为在制造步骤中希望在取向膜33和35已经施加到透明基板31和37的表面上后进行的烘烤工艺中减小烘烤温度到最低可能的值。

垂直和水平取向膜都具有足够好的对液晶和单体进行取向的功能，并且可不要求对于通常液晶显示所要求的在反复施加电压上的可靠性，这是因为在生产装置后的电压施加的可靠性根据单体聚合材料和液晶之间的界面来决定。光调制层34中采用的液晶和单体例如也可通过在下电极32和上电极36之间施加电场或磁场来取向，而不采用取向膜。也就是，在下电极32和上电极36之间施加电场或磁场的同时，允许通过用紫外线辐射固定液晶和单体在电压施加状态下被取向的状态。当电压用于取向膜的形成时，用于取向的电极可与用于驱动的电极分开形成，或者可采用电介质各向异性模式根据频率转换的两种频率的液晶作为液晶材料。当磁场用于形成取向膜时，优选磁化率各向异性大的材料用作取向膜，并且优选例如具有很多苯环的材料用作取向膜。

光调制层34根据施加的电场大小显示出对来自光源20的光的散射性或透明性。光调制层34是复合层，其包括块体34A和分散在块体34A中的多个微小颗粒34B。块体34A和微小颗粒34B为光学各向异性的。另外，块体34A和微小颗粒34B在对电场的响应速度上彼此不同。块体34A例如具有不响应于电场的条状结构或者多孔结构，或者响应速度低于微小颗粒34B的棒状结构。

块体34A由例如通过聚合低分子单体获得的聚合物材料制作。块体34A通过聚合可取向且可聚合的材料（例如，单体）而形成，其以热量和光的至少之一例如沿微小颗粒34B的取向方向取向或者沿取向膜33和35的取向方向取向。块体34A的条状结构、多孔结构或者棒状结构具有主轴，例如，该主轴指向为平行于光导板1的光入射面1A，并且以小角θ1（稍后描述）与透明基板31和37的表面相交。当块体34A具有条状结构时，从提高引导光的散射性的观点看，优选条状结构在短轴方向上的平均尺寸等于或大于0.1μm且等于或小于10μm，并且更优选在0.2μm或更大到2.0μm或更小的范围内。另外，从减小散射的波长依赖性的观点看，优选条状结构在短轴方向上的平均尺寸在0.5μm或更大至5μm或更小的范围内，并且更优选在1μm至3μm的范围内。条状结构的尺寸可通过偏振显微镜、共焦显微镜或电子显微镜等观察。

另一方面，微小颗粒34B例如主要包含液晶材料，并且具有比块体34A足够高的响应速度。微小颗粒34B中包含的液晶材料（液晶分子）例如为棒状分子。优选具有正折射率各向异性的液晶（所谓的正型液晶）用作微小颗粒34B中包含的液晶分子。

图7A示意性地示出了下电极32和上电极36之间没有施加电压时微小颗粒34B中的取向状态的示例。附带地，图7A中省略了对块体34A中的取向状态的例示。图7B示出了当下电极32和上电极36之间没有施加电压时表示块体34A和微小颗粒34B的折射率各向异性的指数椭球（indexellipsoid）的示例。上述的指数椭球由张量椭球表示从不同方向已经入射的线性偏振光的折射率，并且该折射率可通过从光入射方向观察椭球截面而在几何上发现。图7C示意性地示出了在下电极32和上电极36之间没有施加电压时向前指向的光L1和斜向指向的光L2通过光调制层34的状态示例。

图8A示意性地示出了在下电极32和上电极36之间施加电压时微小颗粒34B中取向状态的示例。附带地，图8A中省略了对块体34A中取向状态的例示。图8B示出了在下电极32和上电极36之间施加电压时表示块体34A和微小颗粒34B的折射率各向异性的指数椭球的示例。图8C示意性地示出了在下电极32和上电极36之间施加电压时向前指向的光L1和斜向指向的光L2在光调制层34中散射状态的示例。

块体34A和微小颗粒34B构造为当下电极32和上电极36之间没有施加电压时使块体34A的光轴AX1的取向与微小颗粒34B的光轴AX2的取向匹配（平行），例如，如图7A和图7B所示。附带地，光轴AX1和AX2表示与光线传播方向平行画出的线，其中折射率具有一个值而与光的偏振方向无关。附带地，光轴AX1和AX2的取向典型地彼此匹配不是必要的，并且光轴AX1和AX2之间的例如取决于制造误差的取向轻微偏离是允许的。

微小颗粒34B构造为例如在下电极32和上电极36之间没有施加电压时使其光轴AX2与光导板1的光入射面1A平行。微小颗粒34B还构造为例如当下电极32和上电极36之间没有施加电压时使其光轴AX2以小角θ1与透明基板31和37的表面相交（见图7B）。附带地，角θ1将在微小颗粒34B的材料的说明中详细描述。

另一方面，块体34A构造为使其光轴AX1保持恒定，而与下电极32和上电极36之间是否施加电压无关。具体而言，块体34A构造为使其光轴AX1与光导板1的光入射面1A平行，并且以预定的角θ1与透明基板31和37的表面相交，例如，如图7A、图7B、图8A和图8B所示。也就是，当下电极32和上电极36之间没有施加电压时，块体34a的光轴AX1与微小颗粒34B的光轴AX2平行。

附带地，光轴AX2典型地与光导板1的光入射面1A平行且以角θ1与透明基板31和37的表面相交是不必要的，并且光轴AX2可以例如取决于制造误差而以与角θ1略微不同的角与透明基板31和37的表面相交。类似地，光轴AX1和AX2典型地与光导板1的光入射面1A平行不是必要的，而是可例如取决于制造误差而相对于光导板1的光入射面1A具有小的角。

这里，优选块体34A的寻常光（ordinary ray）的折射率等于微小颗粒34B的寻常光的折射率，并且块体34A的非寻常光（extraordinary ray）的折射率等于微小颗粒34B的非寻常光的折射率。在上述情况下，例如，当下电极32和上电极36之间没有施加电压时，在包括前向和斜向的所有方向上几乎观察不到折射率的差别，并且获得很高的透明性，如图7A所示。因此，向前指向的光L1和倾斜指向的光L2通过光调制层34而不在光调制层34中散射，例如，如图7C所示。结果，来自光源2的光L（倾斜指向的光）在透明区域3A的界面（透明基板31和光导板1与空气之间的界面）被全反射，例如，如图9（A）和（B）所示，并且透明区域3A的亮度（黑色显示部分的亮度）与不包括光调制元件3的情况（图9（B）中的单点划线）相比下降。

块体34A和微小颗粒34B例如构造为当下电极32和上电极36之间施加电压时，使块体34A的光轴AX1的取向与微小颗粒34B的光轴AX2的取向不同（相交），如图8B所示。另外，微小颗粒34B例如构造为当下电极32和上电极36之间施加电压时，使其光轴AX2与光导板1的光入射面1A平行，并且以大于角θ1的角θ2（例如，90度）与透明基板31和37的表面相交。附带地，角θ2将在微小颗粒34B的材料的说明中详细描述。

因此，光调制层34中包括前向和斜向的所有方向上提高了折射率的差别，并且因此当下电极32和上电极36之间施加电压时获得高的散射性。因此，向前指向的光L1和倾斜指向的光L2在光调制层34中散射，例如，如图8C所示。结果，来自光源2的光L（倾斜取向的光）通过散射区域3B的界面（透明基板31和光导板1与空气之间的界面），并且朝着反射体4通过的光由反射体4反射且通过光调制元件3，例如，如图9（A）所示。因此，与不包括光调制元件3的情况（图9（B）中的单点划线）相比，大大提高了散射区域3B的亮度，并且提高局部白色显示部分的亮度（亮度增加）对应于透明区域3A亮度降低的量。

尽管块体34A和微小颗粒34B之间例如取决于制造误差的寻常光的折射率的微小偏差是允许的，但是优选该偏差例如等于或小于0.1，并且更优选该偏差等于或小于0.05。类似地，尽管块体34A和微小颗粒34B之间例如取决于制造误差的非寻常光的折射率的微小偏差是允许的，但是优选该偏差例如等于或小于0.1，并且更优选该偏差等于或小于0.05。

优选块体34A的折射率差（Δn_P=非寻常光n_eP的折射率–寻常光n_oP的折射率）和微小颗粒34B的折射率差（Δn_L=非寻常光n_eL的折射率–寻常光n_oL的折射率）尽可能大。优选该差等于或大于0.05，更优选该差等于或大于0.1，再优选该差等于或大于0.15，这是因为当块体34A和微小颗粒34B的折射率大时，光调制层34的散射能力提高，并且因此允许易于破坏光的引导条件以及易于从光导板1取出光。

这里，当下电极32和上电极36之间没有施加电压时，液晶分子的主轴方向与微小颗粒34B中的光轴AX2平行。在上述情况下，微小颗粒34B中的液晶分子的主轴与光导板1的光入射面1A平行，并且相对于透明基板31和37的表面限定小角θ1。也就是，当下电极32和上电极36之间没有施加电压时，微小颗粒34B中的液晶分子取向成使其主轴在与光导板的光入射面1A平行的平面中倾斜角θ1的状态。角θ1是所谓的预倾斜角。优选角θ1例如在0.1度或更大至30度或更小的范围内，更优选在0.5度或更大至10度或更小的范围内，并且再优选在0.7度或更大至2度或更小的范围内。如果角θ1增加，则散射效率有可能因稍后描述的原因而降低。如果角θ1下降太大，则液晶建立（build up）的方位角可在施加电压时变化。在某些情况下，液晶可以180度反向取向建立（翻转倾斜）。因此，因为不会有效利用微小颗粒34B和块体34A的折射率差，所以散射效率可能减小而降低亮度。

当下电极32和上电极36之间施加电压时，液晶分子的主轴方向与微小颗粒34B中的光轴AX2相交（或与其正交）。此时，微小颗粒34B中的液晶分子的主轴与光导板1的光入射面1A平行，并且相对于透明基板31和37的表面限定大于角θ1的角θ2（例如，90度）。也就是，当下电极32和上电极36之间施加电压时，微小颗粒34B中的液晶分子取向成使其主轴在平行于光导板1的光入射面1A的平面中倾斜角θ2。

尽管任何材料可用作构造块体34A的上述可取向且可聚合的单体，只要它是光学各向异性的材料且与液晶混合，但是在第一实施例中优选该材料是紫外线可硬化的低分子单体。因为优选它在没有电压施加的状态下在光学各向异性的方向上与通过聚合液晶和低分子单体形成的材料（聚合物材料）匹配，所以优选液晶和低分子单体在用紫外线硬化前取向在相同的方向上。优选当液晶用作微小颗粒34B时所采用的单体材料为棒状的，并且液晶为棒状的分子。在此情况下，优选具有聚合性和液晶性（liquid crystallinity）的材料用作单体材料，并且优选它具有至少一个官能团选自例如丙烯酸酯基、异丁烯酸酯基、丙烯酸基、异丁烯酰基、乙烯醚基和环氧基作为聚合官能团。这些官能团可通过用紫外线、红外线或电子束辐射或者加热而聚合。可给上面的材料添加具有多个官能团的液晶材料，以便在辐射紫外线时抑制取向性的下降。当块体34A具有上述条状结构时，优选两官能液晶单体用作块体34A的原材料。另外，单官能单体可添加到块体34A的原料以调整显现液晶性的温度，或者可向其添加具有三个或更多个官能团的单体以改善交联密度。

背光驱动部分60构造为控制每个光调制单元3S的一对电极（下电极32和上电极36）之间施加的电压大小，例如，以使在一个光调制单元3S中微小颗粒34B的光轴AX2与块体34A的光轴AX1平行或几乎平行，并且在另一个光调制单元3S中微小颗粒34B的光轴AX2与块体34A的光轴AX1相交或正交。也就是，背光驱动部分60构造为通过控制施加的电场而使块体34A和微小颗粒34B的光轴AX1和AX2的取向彼此匹配（几乎匹配），或者使它们彼此不同（或正交）。

背光驱动部分60构造为当指示三维显示的信号已经输入为背光控制信号S2时从背光30输出多条线状照明光。具体而言，背光驱动部分60构造为施加使光调制层34显现散射性的电压到多个指定下电极32，并且施加使光调制层34显现透明性的电压到其余的下电极32。换言之，背光驱动部分60控制每个下电极32和上电极36之间施加的电压的大小，从而在多个选择的光调制单元3S的每一个中使微小颗粒34B的光轴AX2与块体34A的光轴AX1相交。同时，背光驱动部分60控制每个下电极32和上电极36之间施加的电压的大小，从而在所有其余没有选择的光调制单元3S的每一个中使微小颗粒34B的光轴AX2与块体34A的光轴AX1平行。

背光驱动部分60还构造为在指示二维显示的信号已经输入为背光控制信号S2时从背光30输出平面照明光。具体而言，背光驱动部分60构造为施加使光调制层34显现散射性的电压到所有的多个下电极32。换言之，背光驱动部分60控制每个下电极32和上电极36之间施加的电压的大小，从而在光调制元件3中包括的所有光调制单元3S的每一个中使微小颗粒34B的光轴AX2与块体34A的光轴AX1相交。

[显示方法]

接下来，将描述采用根据第一实施例的显示装置100显示立体图像的方法。此外还将描述显示装置100的操作和效果。

首先，当显示装置100要进行三维显示（立体图像显示）时，检测显示装置100相对于观看者的姿势。具体而言，通过传感器部分10检测例如观看者的左眼和右眼的位置由控制部分40决定观看者对应的水平方向（横向）和竖直方向的方向。接下来，根据显示装置100的姿势获得的多个视点图像根据图像信号S1同时显示在显示部分20上。对应于显示装置100的姿势的发射图案与上述同步通过分别驱动多个光调制单元3S而形成。

在背光30中，电压施加在一对电极（下电极32和上电极36）之间，从而在选择的光调制单元3S中微小颗粒34B的光轴AX2在与块体34A的光轴AX1不同的方向上倾斜。因此，在光调制元件3中，选择的光调制单元3S用作散射区域3B，而其它的（未选择的）光调制单元3S用作透明（透射）区域3A。结果，已经从光源2辐射且入射在光导板1上的光通过透明区域3A，而在散射区域3B中散射（见图9（A））。包括在散射光中且已经通过散射区域3B的下表面的光由反射体4反射，再一次返回到光导板1，并且从背光30的上表面辐射。同时，包括散射光中且已经朝着散射区域3B的上表面指向的光通过光导板1，并且从其上表面（也就是，背光30的上表面）辐射（见图9（A））。在三维显示中，光几乎不从透明区域3A的上表面辐射，而是从散射区域3B的上表面辐射，如上所述。这里，当根据从传感器部分10发送的信息已经决定观看者的水平方向对应于X轴方向时，电压仅施加给包括在线LY1至LY4的线LY2中的下电极32，线LY2的每一个都包括在Y轴方向上一个接着一个排列的下电极32，例如，如图10所示。然后，包括线LY2中包括的下电极32的每个光调制单元3S用作每个散射区域3B。在上述的情况下，因为相邻下电极32之间的间隔窄，来自各散射区域3B的辐射光线（散射光）基本上在Y轴方向顺次连接。因此，每个都延伸在Y轴方向上的多个线状发射图案30PA形成为由Y轴方向上一个接着一个设置的多个散射区域3B以预定的间隔在X轴方向上排列，例如，如图11所示。发射图案30PA对应于选择的下电极32的布置位置。结果，延伸在Y轴方向上的多条线状照明光LA朝着显示部分20输出。应当注意的是，发射图案30PA排列的间隔可根据显示部分20中包括的每个像素的尺寸和布置状态和/或视点的数量适当选择。

从背光30输出的每条线状照明光LA入射在显示部分20的后表面上，例如，如图12所示。这里，例如，假设四个视点图像（第一至第四视点图像）同时显示在显示部分20上。在上述情况下，重复且顺序地排列在X轴方向上的像素PX1至PX4显示各自的第一至第四视点图像。尽管来自各散射区域3B的多条线状照明光LA入射在重复且顺序地排列在X轴方向上的像素P1至P4上，但是各像素PX1至PX4相对于各散射区域3B的位置在显示装置100的整个表面上保持恒定。也就是，例如，来自散射区域3B的线状照明光LA以基本上相同的角度入射在显示部分20的所有像素PX1上。这也适用于像素PX2至PX4。结果，其中分别调制的图像光以预定的角度从各像素PX1至PX4输出。因为观看者用他/她的左眼和右眼观看彼此不同的视点图像，所以观看者欣赏到三维图像（立体图像）显示在显示部分20上。附带地，视点的数量不限于四个，而是可设定为任何数量的视点。

作为选择，例如，当立体图像要显示在显示装置100上时，两种图像信号可交替地提供给显示驱动部分50以根据该两种图像信号以时分（timedivision）方式交替地在显示部分20上显示两种图像。在上述情况下，希望背光30与时分图像显示同步连续形成两种发射图案30PA。通过进行如上所述的时分图像显示而使提高立体图像的清晰度变为可能。

另一方面，在显示二维图像时，电压施加在所有光调制单元3S中包括的上电极36和下电极32之间。因此，所有光调制单元3S用作散射区域3B。结果，从光源2辐射且入射在光导板1上的光在散射区域中散射或被反射体4反射，并且从背光30的整个上表面平面地辐射。也就是，平面照明光L（稍后描述）从背光30朝着显示部分20输出。

从背光30输出的平面照明光L入射在显示部分20的后表面上，例如，如图13所示。此时，二维图像显示的单一视点图像显示在显示部分20上。平面照明光LO以所有可能的角度入射在各像素Pix上，并且在各像素中调制的图像光从像素Pix输出。因为观看者用他/她的双眼观看相同的图像，所以观看者欣赏到二维图像（平面图像）显示在显示部分20上。

附带地，在第一实施例的背光30中，可通过适当选择用作散射区域3B的光调制单元3S根据显示装置100相对于观看者的姿势形成任意的发射图案。也就是，能够产生在任意方向上延伸的线状照明光。

这里，将描述这样的情况，其中根据来自传感器部分10的信息确定例如观看者的水平方向对应于Y轴方向。在上述情况下，在背光30中，例如，电压仅施加给在线LX1至LX4的线LX2中包括的下电极32，线LX2的每一个都包括在X轴方向上一个接着一个设置的下电极32，例如，如图14所示。然后，包括线LX2中包括的下电极32的每个光调制单元3S用作散射区域3B。在此情况下，因为相邻下电极32之间的间隔窄，所以来自各散射区域3B的辐射光（散射光）基本上顺次地连接在X轴方向上。因此，延伸在X轴方向上的多个线状发射图案30PB形成为由背光30中在X轴方向上一个接着一个设置的多个散射区域3B以预定的间隔在Y轴方向上排列，例如，如图15所示。发射图案30PB对应于选择的下电极32的布置位置。结果，X轴方向上延伸的多条线状照明光LB朝着显示部分20输出。重复且连续排列在Y轴方向上的像素PY1至PY4在线状照明光LB入射的显示部分20上同时显示第一至第四视点图像，例如，如图16所示。像素中分别调制的图像光以预定的角度从像素PY1至PY4输出。因为观看者用他/她的左眼和右眼观看相互不同的视点图像，所以观看者欣赏到三维图像（立体图像）显示在显示部分20上。应当注意的是，还是在上述情况下，视点的数量不限于四个，而是可设定为任何数量的视点。

例如，当观看者的水平方向根据从传感器部分10发送的信息确定为对应于相对于X轴和Y轴45度倾斜的方向（倾斜方向）时，可实现如下的操作。也就是，在背光30中，电压仅施加给例如线LXY1至LXY4中的线LXY2中包括的下电极32，线LXY2的每一个都包括在倾斜方向上一个接着一个设置的下电极32，例如，如图17所示。然后，包括线LXY2中的下电极32的每个光调制单元3S用作每个散射区域3B。因此，在背光30中，延伸在倾斜方向上的多个线状发射图案由在倾斜方向上一个接着一个排列的多个散射区域3B形成。结果，延伸在倾斜方向上的多条线状照明光朝着显示部分20输出。多个视点图像由在与线状照明光延伸的方向相交的方向上连续且重复排列的像素同时显示在显示部分20上。因此，观看者用他/她的左眼和右眼观看相互不同的视点图像变得可能，并且欣赏到立体图像显示在显示部分20上。

根据第一实施例的背光30，能够形成这样的发射图案，其中在相同的方向上像条带一样一个接着一个设置的多个光调制单元3S以预定的间隔排列，并且产生如上所述的多条线状照明光。因此，根据包括背光30的显示装置100，能够根据在每个发射图案、显示部分20以及观看者的左眼和右眼的每个视点位置当中的相对位置关系（角度），实现观看者用他/她的左眼和右眼欣赏的图像彼此不同。结果，能够使观看者欣赏立体图像。这里，因为线状照明光延伸的方向可任意设定，所以能够解决显示部分和观看者的左眼和右眼的每个视点位置之间的相互关系的变化问题。也就是，因为显示装置相对于观看者的姿势由传感器部分10检测，形成背光30的发射图案，并且视点图像根据检测结果显示，所以能够使观看者欣赏良好的立体图像，甚至在显示装置100在任意方向上旋转时。因为任意的发射图案可以任意时间形成，所以能够处理显示部分20上的时分显示。附带地，所希望的是线状照明光延伸的方向与显示部分20的像素Pix（滤色器）排列的方向不同，以避免在立体图像显示中产生波纹。因此，例如，当显示部分20的像素Pix（滤色器）沿X轴和Y轴方向排列成矩阵时，下电极32可设置在与X轴方向和Y轴方向相交的方向（倾斜方向）上排列。结果，能够获得延伸在与像素Pix（滤色器）排列的方向相交的方向上的线状照明光而避免产生波纹。

再者，因为在第一实施例中三维显示以不安装视差屏障获得，所以能够比采用视差屏障时更加有效利用来自光源2的光作为线状照明光。另外，因为在第一实施例中三维显示以不安装柱状透镜实现，所以避免了由柱状透镜导致的发生色差的缺点。此外，因为既不采用视差屏障和也不采用柱状透镜，所以能够进一步简化总体构造。

[变型]

第一实施例构造为针对每个光调制单元3S设置驱动元件，并且有源矩阵驱动各光调制单元3S以形成透明区域3A和散射区域3B。另一方面，本变型包括的光调制元件5构造为通过无源矩阵驱动各光调制单元3S形成透明区域3A和散射区域3B。图18示出了根据本变型的光调制元件5的主要部分的透视构造。除了下电极42和上电极46设置在下电极32和上电极36的位置外，光调制元件5以与光调制元件3相同的方式构造。下电极42和上电极46构造为例如在平面中为矩形的条形电极，并且设置多个下电极和上电极。例如，多个下电极42设置为在X轴方向上延伸且在Y轴方向上排列。同时，例如，多个上电极46设置为在Y轴方向上延伸且在X轴方向上排列。在光调制元件5中，下电极42与上电极46相交的每个区域限定了光调制单元3S。因此，通过选择预定的下电极42和预定的上电极46且在它们之间施加电压，能够使所希望的光调制单元3S用作散射区域3B。因此，本变型获得与第一实施例相同的效果。另外，因为可消除为每个光调制单元3S提供驱动元件的必要性，所以能够简化光调制元件5中驱动电路的构造。附带地，下电极42和上电极46延伸的方向不限于相互正交的方向，而是可任意选择。然而，希望使光调制单元3S排列的方向与显示部分20的像素Pix（滤色器）排列的方向不同，以避免在立体图像显示中产生波纹。因此，例如，当显示部分20的像素Pix（滤色器）在X轴和Y轴方向上排列成矩阵时，下电极42和上电极46可在分别与X轴方向和Y轴方向相交的方向（倾斜方向）上延伸。结果，能够获得在与像素Pix（滤色器）排列的方向相交的方向上延伸的线状照明光以避免产生波纹。

[第二实施例]

接下来，将参考附图详细描述本发明的第二实施例。在第一实施例中，通过说明包括利用PDLC的光调制元件3或5的背光30作为照明单元而进行了描述。另一方面，根据第二实施例的显示装置为电子纸7的类型，其在作为照明单元的背光30中例如包括如图19所示的电泳元件，取代光调制元件3或5。除了采用电子纸7的一点外，根据第二实施例的显示装置与显示装置100以相同的方式构造。因此，在下面，将描述电子纸7。

[电子纸的构造]

电子纸7是驱动基板71和相对基板72隔着包括多个微囊体73A的电泳元件层73相对设置的类型。在电子纸7中，照明光从相对基板72辐射。

驱动基板71例如为在支撑基底711的表面上依次形成配线层712、半导体层713和多个像素电极714的类型，该配线层712包括相互立体交叉的多个信号线和扫描线（未示出），半导体层713包括诸如TFT元件等的驱动元件（未示出）。驱动元件（TFT）和像素电极714布置成矩阵，例如，对应于显示部分20的像素Pix的布置（见图2）。

支撑基底711例如由无机材料、金属材料、塑料材料和/或类似的材料制作。无机材料例如包括硅（Si）、氧化硅（SiO_x）、氮化硅（SiN_x）、氧化铝（AlO_x）和/或类似的材料。氧化硅包括玻璃、旋涂玻璃（SOG）和/或类似物。金属材料例如包括铝（Al）、镍（Ni）、不锈钢和/或类似物。塑料材料例如包括聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚醚醚酮（PEEK）和/或类似物。

支撑基底711可为透光的或不透光的，因为照明光从相对基板72辐射。另外，支撑基底711可为诸如晶片的刚性基板或柔性薄层玻璃片或膜。

驱动元件是用于选择像素的转换元件。信号线和扫描线以及驱动元件例如以诸如聚酰亚胺等绝缘树脂埋设在配线层712和半导体层713中。

像素电极714由各种导电材料、化合物或其它合金制作，导电材料例如为诸如金（Au）、银（Ag）和/或铜（Cu）的金属材料，化合物例如为铟锡氧化物（ITO）和/或类似物。像素电极714通过例如在半导体层713中形成的接触孔（未示出）与驱动元件连接。

相对基板72例如为相对电极722形成在支撑基底721的整个一个表面上的类型。也就是，相对电极722为公用电极，其为多个像素共同准备。作为选择，相对电极722可设置成条形。

支撑基底721除了透光外由与支撑基底711相同的材料制作。相对电极722由透明导电材料（透明电极材料）制作，例如，铟锡氧化物（ITO）、锑锡氧化物（ATO）、掺氟的锡氧化物（FTO）、掺铝的锌氧化物（AZO）和/或类似物。支撑基底721与光导板1接触（见图4），并且由折射率与光导板1相同的材料制作以保证光引导性。作为选择，光导板1也可用作支撑基底721。

电泳元件层73例如是密集地排列其中密封电泳元件74的多个微囊体73A且设置在驱动基板71和相对基板72之间的类型。附带地，微囊体73A的数量不必要与像素电极714的数量相同。电泳元件74适合于利用电泳现象产生反差，并且包含绝缘液体75和多个电泳颗粒76。

绝缘液体75例如包含一个、两个或更多种类的有机溶剂，具体例如石蜡和/或异链烷烃。优选绝缘液体75的粘度和折射率尽可能低，这是因为要改善电泳颗粒76的迁移率（响应速度）且相应地降低用于移动电泳颗粒76的能量（功率消耗）。

附带地，绝缘液体75可根据需要包含各种材料。例如，着色剂、电荷控制剂、分散稳定剂、粘度改善剂、表面活性剂和/或树脂可作为这些材料的示例。

电泳颗粒76是分散在绝缘液体75中的带电粒子，并且根据所施加的电场在微囊体73A内可运动。电泳颗粒76例如包含有机颜料、无机颜料、染料、碳材料、金属材料、金属氧化物、玻璃、高分子材料（树脂）和/或类似物的一种、两种或更多种颗粒（粉末）。作为选择，电泳颗粒76可为在包含上述颗粒的树脂的固体基底上的表面颗粒或包封颗粒。应当注意的是，对应于碳材料、金属材料、金属氧化物、玻璃、高分子材料和/或类似物的材料不排除对应于有机颜料、无机颜料、染料和/或类似物的材料。

有机颜料例如包括偶氮颜料、金属合成偶氮颜料、偶氮缩聚颜料、黄烷士林颜料、苯并咪脞酮颜料、酞菁颜料、喹吖（二）酮颜料、蒽醌颜料、萘嵌苯颜料、紫环酮颜料、蒽嘧啶颜料、皮蒽酮颜料、二嗪颜料、硫代靛蓝颜料、异吲哚酮颜料、喹酞酮颜料、阴丹士林颜料和/或类似物。无机颜料例如包括氧化锌、锑白、碳黑、铁黑、硼化钛、氧化铁（氧化铁红）、氧化铁黄、四氧化铅、镉黄、硫化锌、钡白、硫化钡、硒化镉、碳酸钙、硫酸钡、铬锌氧化物、硫酸铅、碳酸钡、白铅、铝白和/或类似物。染料例如包括苯胺黑染料、偶氮染料、酞菁染料、喹酞酮染料、蒽醌染料、次甲基染料和/或类似物。碳材料例如包括碳黑和/或类似物。金属材料例如包括金、银、铜和/或类似物。金属氧化物例如包括氧化钛、氧化锌、氧化锆、钛酸钡、钛酸钾和/或类似物。高聚合材料例如包括高聚合化合物，其中引入在可见光区域中具有光吸收区域的官能团。在高分子化合物的种类上没有限制，只要它是在可见光区域中具有光吸收区域的类型。

白色或者几乎白色优选为电泳颗粒76的颜色，以便以电泳颗粒76通过有效诱导可见光的散射而提高电泳颗粒76反射的光密度，因此获得更亮的照明光。因此，诸如氧化钛、氧化锌、氧化锆、钛酸钡、钛酸钾和/或类似物的金属氧化物优选作为电泳颗粒76的具体构成材料。

附带地，优选电泳颗粒76易于在绝缘液体75中长时间分散和带电。因此，可采用分散剂（电荷改性剂）以使电泳颗粒76通过静电排斥分散，电泳颗粒76上可进行表面处理，或者它们二者可同时采用。

[电子纸的操作和效果]

在电子纸7中，多个电泳颗粒76在它们初始状态下设置在与相对基板72分开的位置，例如，如图19所示。在上述情况下，从相对基板72观看电泳元件层73时不产生反差（不产生反射光）。

当电压施加在相对电极722和由驱动元件选择的预定的像素电极714之间且在电极之间产生电场时，存在于产生电场的区域中的电泳颗粒76运动到相对电极722附近，例如，如图20所示。结果，远离相对基板72的电泳颗粒76和存在于相对基板72附近的电泳颗粒76共同存在于电泳元件层73中。结果，获得这样的状态，在从相对基板72观看电泳颗粒73时产生反差。也就是，因为通过光导板1入射在电泳元件层73的光由运动到相对电极722附近的电泳颗粒76反射和散射，所以该区域用作散射区域7B，并且该区域的亮度比上述区域之外的其它区域（非散射区域7A）的亮度增加。因此，能够使电子纸7在平面中形成任意发射图案。由于上面的原因，例如在采用电子纸7的背光30中也能够输出线状照明光并指向显示部分20。因此，第二实施例与第一实施例实现相同的效果。附带地，如果诸如碳黑的黑色颗粒用作电泳颗粒76，则入射光可被该颗粒部分吸收，并且反射光的强度减小的比采用白色颗粒减少的更多。因此，通过采用白色颗粒作为电泳颗粒76，可以有效利用电源2的光能。

尽管第二实施例构造为针对布置成矩阵的多个像素电极714分别设置驱动元件以有源矩阵驱动电泳元件层73，但是通过无源矩阵驱动电泳元件层73可形成任意的发射图案。

[第三实施例]

接下来，将参考附图详细描述本发明的第三实施例。在第一实施例中，已经通过说明包括利用PDLC的光调制元件3或5的背光30作为照明单元进行了描述。另一方面，根据第三实施例的显示装置为取代背光30而使用包括例如如图21所示的有机发光元件80的背光8作为照明单元的类型。图21是示出背光8的主要部件的放大截面图。除了采用背光8外，根据第三实施例的显示装置以与显示装置100相同的方式构造。因此，下面将描述背光8。

[背光的构造]

背光8设置为与显示部分20的光入射侧相对。背光8为例如在支撑基板81上从显示部分20的相对侧开始依次层叠驱动电路形成层L81、包括有机发光元件80的发光元件形成层L82、密封层87和相对基板88的类型。多个有机发光元件80沿着支撑基板81和相对基板88的相互相对的表面设置成矩阵。

支撑基板81例如由可阻挡水（湿气）和氧透过的玻璃或塑料材料制作。因为在顶发射型元件中光从相对基板88取出，所以支撑基板81可由透明材料或不透明材料制作。当显示装置构造为柔性显示器时，支撑基板81可由柔性塑料材料制作。

包括诸如TFT的多个驱动元件82且适合于独立地驱动有机发光元件80的驱动电路设置在驱动电路形成层L81中。驱动电路例如除了驱动元件82外还包括信号线、扫描线和电源线等，并且这些元件和线通常覆盖有保护层83。

有机发光元件80、绝缘层89和覆盖它们的密封层87设置在发光元件形成层L82中。

[有机发光元件的构造]

有机发光元件80为这样的类型，从支撑基板81开始，依次层叠作为阳极电极的第一电极84、包括发光层的有机层85以及作为阴极电极的第二电极86。对于每个有机发光元件80，有机层85和第一电极84由绝缘层89分隔。另一方面，为所有的有机发光元件80共同提供第二电极86。

有机层85具有这样的构造，例如，从第一电极84开始，依次层叠正空穴注入层、正空穴传输层、发光层和电子传输层。附带地，发光层之外的层可根据需要设置。

绝缘层89设置为填充相邻有机发光元件80的第一电极84之间以及有机层85之间（共同形成的）的间隙。也就是，绝缘层89适合于保证第一电极84和第二电极86之间的绝缘且精确地限定有机发光元件80的发光区域。

密封层87与保护层83类似由诸如聚酰亚胺和/或类似物的绝缘树脂材料制作。

相对基板88适合于与密封层87和由热固树脂等制作的粘合剂层（未示出）一起密封有机发光元件80，并且由透明玻璃或塑料材料制作，其透射从包括在有机层85中的发光层产生的光。

[背光的操作和效果]

通过激活对应于所希望的有机发光元件80的一个驱动元件82并且在有机发光元件80的第一电极84和第二电极86之间施加电压，背光8使其能够从有机层85发光。因此，通过适当选择要发光的一个有机发光元件80并且激活对应于选择的有机发光元件80的每一个的一个驱动元件（TFT）82，背光8使其能够在XY平面中形成任意的发射图案。由于上面的原因，例如，在背光8中也能够输出线状照明光以指向显示部分20。因此，第三实施例与第一实施例实现相同的效果。

尽管第三实施例构造为针对每个有机发光元件80设置驱动元件82以有源矩阵驱动每个有机发光元件80，但是任意的发射图案可通过无源矩阵驱动每个有机发光元件80而形成。

[第四实施例]

接下来，将参考附图详细描述本发明的第四实施例。在第一实施例中，已经通过说明包括利用PDLC的光调制元件3或5的背光30作为照明单元进行了描述。另一方面，根据第四实施例的显示装置为这样的类型，例如，包括图22所示发光二极管90的背光9用于取代背光30作为照明单元。图22是示出背光9的主要部分的放大截面图。除了采用背光9外，根据第四实施例的显示装置以与显示装置100相同的方式构造。因此，下面将描述背光9。

[背光的构造]

背光9设置为与显示部分20的光入射侧相对。背光9是这样的类型，例如，阳极取出电极92、接触部分93、阳极接触电极94和发光二极管（LED）90从显示部分20的相对侧开始依次层叠在支撑基板91上。LED90例如为氮化镓基发光二极管并且具有层叠结构，例如该层叠结构包括由p-GaN制作的覆层90A、由GaInN制作的有源层90B以及由n-GaN制作的窗口层90C。多个LED90沿着支撑基板91的表面设置成矩阵，并且通过电压施加在附图所示的箭头方向上从每个LED 90辐射光。LED 90的周围填充有绝缘层95。阴极接触电极96设置在窗口层90C的出光面的一部分上。阴极接触电极96通过阴极取出电极97连接到外面。

如此构造的背光9还使其能够通过从设置成矩阵的多个LED 90选择性地发光而在XY平面中形成发射图案。因此，例如，背光9使其能够输出线状照明光以指向显示部分20。因此，第四实施例与第一实施例实现了相同的效果。应当注意的是，有源矩阵驱动系统或者无源矩阵驱动系统在第四实施例中是可选择的，并且可采用具有另外结构的LED。

[第五实施例]

接下来，将参考附图详细描述本发明的第五实施例。根据第五实施例的显示装置是这样的类型，例如，如图23A所示，在作为照明单元的背光30中，使用包含电子调色剂63B的电子微粒元件6。图23A是示出电子微粒元件6的构造示例的截面图。除了采用电子微粒元件6外，根据第五实施例的显示装置以与显示装置100相同的方式构造。因此，下面将描述电子微粒元件6。

[电子微粒元件的构造]

电子微粒元件6为这样的类型，例如，下基板61、多个下电极62、包括多个电子调色剂63B的光调制层63、多个上电极65和上基板66从靠近反射体4的位置开始依次设置。这里，上基板66的外表面（与设置上电极65的表面相反）贴合到光导板1的后表面。光调制层63从上基板66辐射有照明光。

例如，下基板61由无机材料、金属材料、塑料材料和/或类似物制作。无机材料例如包括硅（Si）、氧化硅（SiO_x）、氮化硅（SiN_x）、氧化铝（AlO_x）和/或类似物。氧化硅包括玻璃、旋涂玻璃（SOG）和/或类似物。金属材料例如包括铝（Al）、镍（Ni）、不锈钢和/或类似物。塑料材料例如包括聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚醚醚酮（PEEK）和/或类似物。

下基板61可为透光的或不透光的，因为照明光从上基板66辐射。另外，下基板61可为诸如晶片的刚性基板，或者可由柔性薄层玻璃片或膜制作。

上基板66由与下基板61相同的材料制作。然而，上基板是可透光的。

分别设置在下基板61和上基板66的相对表面上的多个下电极62和多个上电极65二者例如为条形电极，每一个条形电极都具有矩形平面。多个下电极62彼此分开设置，例如，在作为其纵向方向的Y轴方向上延伸且在X轴方向上排列。另一方面，多个上电极65彼此分开设置，例如，在作为其纵向方向的X轴方向上延伸且在Y轴方向上排列。也就是，在电子微粒元件6中，下电极62与上电极65三维相交的每个区域用作一个光调制单元6S。

下电极62由各种导电材料制作，例如，诸如金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）和/或类似物的金属材料、诸如铟锡氧化物（ITO）和/或类似物的化合物、其它合金和/或类似物。上电极65由透明导电材料（透明电极材料）制作，例如，铟锡氧化物（ITO）、锑锡氧化物（ATO）、掺氟的锡氧化物（FTO）、掺铝的锌氧化物（AZO）和/或类似物。上基板66与光导板1接触（见图4），并且由与光导板1的折射率相同的材料制作以保证导光性。作为选择，光导板1也可用作上基板66。

光调制层63是这样的类型，多个电子调色剂63B密封到填充有空气63A的空间中。光调制层63适合于通过在下电极62和上电极65之间施加电压而在Z轴方向上移动电子调色剂63B，因此通过利用电子调色剂63B的光散射特性而产生反差。每个电子调色剂63B都是白色或几乎白色的电子微粒。具体而言，电子调色剂63B包含金属氧化物作为构成材料，例如，氧化钛、氧化锌、氧化锆、钛酸钡、钛酸钾和/或类似物。因为电子调色剂63B呈现为白色或几乎白色，所以有效地散射光且提高从电子调色剂63B反射光的强度。因此，获得更亮的照明光。

附带地，优选电子调色剂63B易于长时间分散和带电。因此，可采用分散剂（或电荷改性剂），以便通过静电排斥使电子调色剂63B分散，可在电子调色剂63B上进行表面处理，或者它们二者可同时采用。

[电子微粒元件的操作和效果]

第五实施例构造为通过无源矩阵驱动每个光调制单元6S选择性形成非散射区域6A（稍后描述）和散射区域6B（稍后描述）。在电子微粒元件6中，如果电压施加在下电极62和上电极65之间，则在电极之间产生的电场的作用下带电的电子调色剂63B在Z轴方向上运动且定位在上电极65的表面附近，例如，如图23A所示。这里，例如，带负电的电子调色剂63B吸附到作为正电极的上电极65。图23A示出了电压施加在所有的下电极62和所有的上电极65之间的状态。在上述情况下，可见光在具有电子调色剂63B的整个表面上散射以呈现出全光发射的状态，其中从上基板66上观看电子微粒元件6时基本上不产生反差。

这里，例如，选择某些下电极62和某些上电极65，电压施加在选择的电极之间，以具有与图23A所示的相反的极性。也就是，例如，施加电压以使选择的下电极62A用作正电极，并且选择的上电极65A用作负电极，如图23B所示。当电场产生在选择的下电极62A和上电极65A之间时，存在于产生电场区域中的电子调色剂63B从上电极65A的表面附近运动到下电极62A的表面附近，例如，如图23B所示。结果，在作为下电极62A与上电极65A三维相交的区域的光调制单元6S2中，以在下电极62A的表面附近的电子调色剂63B散射可见光，并且因此在该区域中保持光导板1的全反射。因此，光调制单元6S2用作非散射区域6A，上述区域之外的光调制单元6S用作散射区域6B，并且因此当从上基板66上观看电子微粒元件6时，区域6B的亮度比非散射区域6A更大地提高。因此，在面内方向上选择性发光以呈现产生反差的状态。

因此，电子微粒元件6使其能够在平面中形成任意的发射图案。由此，例如，在采用电子微粒元件6的背光30中，也能够输出线状照明光以指向显示部分20，并且因此第五实施例与第一实施例实现相同的效果。附带地，即使诸如碳黑的吸收可见光的黑颗粒用作电子调色剂63B，也产生反差，并且因此形成任意的发射图案。然而，优选采用白色颗粒作为电子调色剂63B，因为通过采用白色颗粒能够更加有效地利用光源2的光量。

在第五实施例中，导致电子调色剂63B存在于光调制层63的空气63A中。因此，电子调色剂63B有利地易于运动，并且因此与电泳颗粒76分散在液相中的电子纸7相比保证了优良的操作响应性。

尽管第五实施例构造为通过无源矩阵驱动光调制层63而形成任意的发射图案，但是层63可有源矩阵驱动。在后者的情况下，多个下电极62（或者多个上电极65）可设置成矩阵，并且可设置对应于每个下电极62（或每个上电极65）的驱动元件。另外，可为每个光调制单元6S设置在光调制层63中分隔空间的分隔壁，以便避免在XY平面中电子调色剂63B的非均匀性（非均匀分布）。

[第六实施例]

接下来，将描述上述显示装置的应用示例。

根据这里公开的本技术任意一个实施例和变型的显示装置可应用于用于各种应用的电子设备，并且对电子设备的种类没有限定。显示装置可加载在例如下面种类的电子设备上。然而，因为下面描述的电子设备的构造仅为示例，所以该构造可适当修改和替换。

图24A和图24B示出了所谓平板型个人计算机（PC）的外部构造的示例。平板型PC例如包括显示部分110、诸如保持显示部分110的外壳的非显示部分120以及诸如电源开关的操作部分130。应当注意的是，操作部分130可设置在非显示部分120的前表面上（例如，如图24A所示）或者设置在其上表面上（例如，如图24B所示）。显示部分120是触摸屏（触摸板），具有图像显示功能和位置输入功能（指示功能）。

除了图24A和24B所示平板型PC之外，根据本技术任何一个实施例和变型的显示装置可用作例如笔记本个人计算机（PC）、移动电话、数字静态照相机、摄像机和/或汽车导航系统的图像显示部分，。

尽管本技术已经通过给出几个实施例和变型进行了描述，但是本发明不限于这些实施例和变型，而是可以各种方式修改和替换。例如，尽管在上面的实施例和变型中通过说明包括利用PDLC的光调制元件的背光、包括电子纸的背光、包括有机发光元件（OLED）的背光以及包括LED的背光进行了描述，但是本发明不限于此。

从而，从本发明的上述示例性实施例和变型至少能够实现下面的构造。

（1）一种利用提供有照明单元和显示部分的显示装置显示立体图像的方法，该照明单元包括二维排列的多个发光部分，并且该显示部分通过利用来自该发光部分的光进行图像显示，该方法包括：

检测该显示装置相对于观看者的姿势；

独立地驱动该多个发光部分，以允许根据该显示装置的姿势形成发射图案；以及

基于外部图像信号，且根据该显示装置的姿势，在该显示部分上同时显示多个视点图像。

（2）根据（1）的显示方法，其中该发射图案与该多个视点图像同步形成。

（3）根据（1）或（2）的显示方法，其中该发射图案允许产生线状照明光。

（4）一种显示装置，包括：

照明单元，包括二维排列的多个发光部分和独立地驱动该多个发光部分的驱动部分；以及

显示部分，包括多个像素以通过利用来自该发光部分的光进行图像显示。

（5）根据（4）的显示装置，还包括检测其自身相对于观看者的姿势的传感器部分。

（6）根据（5）的显示装置，其中该传感器部分由加速度传感器或图像识别装置构成。

（7）根据（4）或（5）的显示装置，其中该多个发光部分形成允许产生多条线状照明光的发射图案。

（8）根据（7）的显示装置，还包括驱动显示部分和照明单元的控制部分，以允许该显示部分同时显示多个视点图像，并且允许该照明单元与该多个视点图像的显示同步地形成发射图案。

（9）一种提供有显示装置的电子设备，该显示装置包括：

照明单元，包括二维排列的多个发光部分和独立地驱动该多个发光部分的驱动部分；以及

显示部分，包括多个像素以通过利用来自该发光部分的光进行图像显示。

（10）一种为显示装置提供的照明单元，该照明单元包括：

二维排列的多个发光部分；以及

独立地驱动该多个发光部分的驱动部分。

（11）根据（10）的照明单元，其中该驱动部分包括：

沿第一方向延伸的多个第一配线；

沿与该第一方向不同的第二方向延伸的多个第二配线；以及

分别对应于该多个发光部分设置的多个驱动元件。

（12）根据（11）的照明单元，其中该驱动部分电压施加部分，该电压施加部分根据输入信号在选自该多个第一配线的一个或多个和选自该多个第二配线的一个或多个之间施加预定的电压。

本申请包含2011年8月5日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP2011-171926中公开的相关主题，并且包含2011年10月5日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP 2011-221275中公开的相关主题，其每一个的全部内容通过引用结合于此。

本领域的技术人员应当理解的是，在所附权利要求或其等同方案的范围内，根据设计需要和其他因素，可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。

Claims (12)

1.一种利用提供有照明单元和显示部分的显示装置显示立体图像的方法，该照明单元包括二维排列的多个发光部分，并且该显示部分通过利用来自该发光部分的光进行图像显示，该方法包括：

检测该显示装置相对于观看者的姿势；

独立地驱动该多个发光部分，以使得根据该显示装置的姿势形成发射图案；以及

基于外部图像信号且根据该显示装置的姿势，在该显示部分上同时显示多个视点图像。

2.根据权利要求1所述的显示方法，其中该发射图案与该多个视点图像的显示同步形成。

3.根据权利要求1所述的显示方法，其中该发射图案允许产生线状照明光。

4.一种显示装置，包括：

照明单元，包括二维排列的多个发光部分和独立地驱动该多个发光部分的驱动部分；以及

显示部分，包括多个像素以通过利用来自该发光部分的光进行图像显示。

5.根据权利要求4所述的显示装置，还包括检测其自身相对于观看者的姿势的传感器部分。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其中该传感器部分由加速度传感器或图像识别器件构成。

7.根据权利要求4所述的显示装置，其中该多个发光部分形成允许产生多条线状照明光的发射图案。

8.根据权利要求7所述的显示装置，还包括驱动该显示部分和该照明单元的控制部分，以允许该显示部分同时显示多个视点图像，并且允许该照明单元与该多个视点图像的显示同步地形成该发射图案。

9.一种提供有显示装置的电子设备，该显示装置包括：

照明单元，包括二维排列的多个发光部分和独立地驱动该多个发光部分的驱动部分；以及

显示部分，包括多个像素，以通过利用来自该发光部分的光进行图像显示。

10.一种为显示装置提供的照明单元，该照明单元包括：

二维排列的多个发光部分；以及

独立地驱动该多个发光部分的驱动部分。

11.根据权利要求10所述的照明单元，其中该驱动部分包括：

多个第一配线，沿第一方向延伸；

多个第二配线，沿与该第一方向不同的第二方向延伸；以及

多个驱动元件，设置为分别对应于该多个发光部分。

12.根据权利要求11所述的照明单元，其中该驱动部分包括电压施加部分，该电压施加部分根据输入信号在选自该多个第一配线的一个或多个与选自该多个第二配线的一个或多个之间施加预定的电压。

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