CN102998836B - 多视点液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

在多视点液晶显示装置中，确保视差障壁和黑色矩阵之间的间隙的同时，抑制反视现象及反视串扰的产生。在液晶面板（10）的对置基板（6）的与TFT基板（4）对置的面上配置黑色矩阵（7），在黑色矩阵（7）上设置隔着既定厚度的间隙层而配置的视差障壁（8）。黑色矩阵（7）包含配置在视差障壁（8）的开口部（80）的正下方的第1遮光部（71）和正上方被视差障壁（8）覆盖的第2遮光部（72）。第2遮光部（72）在与和它相邻的第1遮光部（71）之间的像素开口部（70）相接的端部，具备折射率比液晶（5）低的低折射率膜（72a）（反视防止膜）。

Description

多视点液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，特别涉及能够朝着互不相同的方向显示多个图像的多视点(multipleview)液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置发挥节能、小型轻量等优点，在个人计算机(PC：personalcomputer)、便携式信息终端设备等的监视器或电视接收装置等所有的显示装置中得到应用。液晶显示装置是具备被矩阵状地配置的多个像素、通过对各像素进行光调制从而显示图像的器件。作为液晶显示装置的典型，使用薄膜晶体管(ThinFilmTransistor；TFT)作为向各像素供给图像信号的开关元件的有源矩阵型的装置广为人知。
近年，正在开发可以使用一个液晶显示面板(液晶面板)在方向互不相同的视场角显示多个图像的多视点液晶显示装置(多画面液晶显示装置)。例如在下述专利文献1～3中，公布了视差障壁方式的多视点液晶显示装置、特别是相对画面的正面从右侧看时和从左侧看时显示不同的图像的双重视点液晶显示装置(2画面液晶显示装置)。
视差障壁方式的多视点液晶显示装置的结构，具备显示多个图像的像素按照既定规则混杂排列的液晶面板，和设置在其前面侧(视觉辨认侧)的被称作“视差障壁(parallaxbarrier)”的遮光层。配置视差障壁以遮挡从液晶面板的各像素去往特定方向的光。这样，来自液晶面板的光被分离至多个方向，朝着互不相同的方向显示液晶面板所显示的多个图像。
在视差障壁方式的多视点液晶显示装置中，存在着在朝着某个方向显示的图像中，能观察到漏出的应该朝着其它方向显示的图像的一部分的所谓“串扰”的问题。
例如在将两个图像左右分开显示的视差障壁方式的双重视点液晶显示装置中，产生串扰时，相对正面从左侧看画面时应该显示的图像(左用图像)和从右侧看时应该显示的图像(右用图像)看起来重叠。该串扰由于是在各图像的视场角的范围(视场范围)重合时产生的，所以容易在各图像的视场范围的边界附近产生。就是说，在双重视点液晶显示装置中，从右用图像的视场范围和左用图像的视场范围的交界即画面的正面看时，容易产生。特别是显示黑色显示较多的图像时，由于来自另一个图像的泄漏即使微乎其微也容易看到，所以对于画质的影响变大。
除了多视点液晶显示装置的设计上的问题之外，视差障壁的开口部光的衍射现象、液晶面板内的光的散射现象等，也被认为是导致串扰的主要原因。
专利文献
专利文献1：日本特开2007－264082号公报
专利文献2：日本特开2008－064917号公报
专利文献3：日本再表2007/001071号公报。
一般地说，液晶面板的结构具备配置有像素电极及向它供给图像信号的开关元件、信号线等的第1基板、配置有规定各像素的区域的黑色矩阵及彩色滤光片(CF)的第2基板和被夹持在其间的液晶。在视差障壁方式的双重视点液晶显示装置中，在第2基板中的与第1基板对置面的前面，形成规定像素区域的黑色矩阵，在其相反面(视觉辨认侧)形成视差障壁。这样，在视差障壁和黑色矩阵之间就存在既定厚度的间隙。例如在黑色矩阵上隔着构成第2基板的玻璃基板等透光性基板配置视差障壁时，该透光性基板的厚度就和上述间隙相当。该间隙的大小，和视差障壁的开口部的大小、像素的间距等共同成为决定同时显示的多个图像各自的视场范围的方向及广度的要素。
在视差障壁方式的多视点液晶显示装置中，由于在视差障壁和黑色矩阵之间存在间隙，所以从极大地偏离正面的方向看画面时，会产生可以看见应该朝着相反的方向显示的图像的现象，这一现象被称作“反视”。例如观察者对于多视点液晶显示装置而言从画面的正面向右移动时，首先能够看到右用图像，但是如果继续向右移动，就进入能够看到左用图像的范围。这是由于通过视差障壁的开口部，看到和本来应该被看到的像素相邻的其它像素的结果(详细情况将在后文讲述)。
就是说，在视差障壁方式的双重视点液晶显示装置中，在右用图像的视场范围的外侧，存在着反视现象导致的左用图像的视场范围；在左用图像的视场范围的外侧，存在着反视现象导致的右用图像的视场范围。因此，右用图像和左用图像的串扰，不仅容易在画面的正面附近产生，而且实际上也容易在右用图像及左用图像各自的视场范围的外端附近产生。以下，将在画面的正面附近产生的串扰称作“正面串扰”，将起因于在各图像各自的视场范围的外端附近产生的反视现象的串扰称作“反视串扰”。
正面串扰及反视串扰，不仅在双重视点液晶显示装置中成为问题，而且在视差障壁方式的任意的多视点液晶显示装置中也成为问题。
在上述专利文献1～3中，主要公布了防止双重视点液晶显示装置的正面串扰的方法，但防止反视串扰的对策却不充分。例如在专利文献1中，根本没有谈及反视串扰的问题。在专利文献2中，虽然暗示了反视串扰的发生，但是并没有采取特别有效的措施。在专利文献3中，虽然公布了在车载的双重视点液晶显示装置中，使产生反视现象的范围成为从驾驶座及副驾驶座几乎不能看到的范围(与正面构成的角度为45°以上的外侧)，但是没有谈及实质上防止反视串扰的方法。
假定应用专利文献3的技术，使产生反视现象的角度处于极外侧，虽然在理论上能够防止反视串扰，但是为了实施它就需要使视差障壁和黑色矩阵之间的间隙更窄，使像素间距更大。然而由于近年来的倾向是，伴随着显示装置的高分辨率化，像素间距越来越小，所以事实上需要使视差障壁和黑色矩阵之间的间隙极小。例如利用构成第2基板的透光性基板形成间隙时，需要使透光性基板极薄，但是由于存在着物理性的极限，所以难以实施。
发明内容
本发明就是为了解决上述课题而构思的，其目的在于提供能够在确保视差障壁和黑色矩阵之间的间隙的大小的同时，抑制反视现象及反视串扰的产生的多视点液晶显示装置。
本发明的第1方面涉及的多视点液晶显示装置，具备：第1基板，该第1基板配置有多个像素电极，这些像素电极被供给与多个图像对应的图像信号；第2基板，其与所述第1基板对置地配置；以及液晶，其被夹持在所述第1基板和所述第2基板之间，所述第2基板具备：黑色矩阵，其被配置在与所述第1基板对置的面上，是具有规定各像素的区域的开口部的遮光膜；间隙层，其被配置在所述黑色矩阵上，具有既定的厚度；以及视差障壁，其是隔着所述间隙层被配置在所述黑色矩阵上，将透过所述黑色矩阵的开口部的光向不同的方向分离，从而分离所述多个图像，使其分别向所述不同的方向显示的遮光膜。所述黑色矩阵具备：配置在所述视差障壁的开口部的正下方的第1遮光部；以及正上方被所述视差障壁覆盖的第2遮光部，所述第2遮光部具有反视防止膜，在与和该第2遮光部相邻的所述第1遮光部之间的开口部相接的端部，该反视防止膜的折射率比所述液晶低。
本发明的第2方面涉及的多视点液晶显示装置，具备：第1基板，该第1基板配置有多个像素电极，这些像素电极被供给与多个图像对应的图像信号；第2基板，其与所述第1基板对置地配置；以及液晶，其被夹持在所述第1基板和所述第2基板之间，所述第2基板具备：黑色矩阵，其被配置在与所述第1基板对置的面上，是具有规定各像素的区域的开口部的遮光膜；间隙层，其被配置在所述黑色矩阵上，具有既定的厚度；以及视差障壁，其是隔着所述间隙层被配置在所述黑色矩阵上，将透过所述黑色矩阵的开口部的光向不同的方向分离，从而分离所述多个图像，使其分别向所述不同的方向显示的遮光膜；所述黑色矩阵具备：配置在所述视差障壁的开口部的正下方的第1遮光部；以及正上方被所述视差障壁覆盖的第2遮光部，所述第2遮光部具有反视防止膜，在与和该第2遮光部相邻的所述第1遮光部之间的开口部相接的端部，该反视防止膜的光的透过率比该开口部低。
本发明的第3方面涉及的多视点液晶显示装置，具备：第1基板，该第1基板配置有多个像素电极，这些像素电极被供给与多个图像对应的图像信号；第2基板，其与所述第1基板对置地配置；以及液晶，其被夹持在所述第1基板和所述第2基板之间，所述第2基板具备：黑色矩阵，其被配置在与所述第1基板对置的面上，是具有规定各像素的区域的开口部的遮光膜；间隙层，其被配置在所述黑色矩阵上，具有既定的厚度；以及视差障壁，其是隔着所述间隙层被配置在所述黑色矩阵上，将透过所述黑色矩阵的开口部的光向不同的方向分离，从而分离所述多个图像，使其分别向所述不同的方向显示的遮光膜；所述黑色矩阵具备配置在所述视差障壁的开口部的正下方的第1遮光部；以及正上方被所述视差障壁覆盖的第2遮光部，所述第2遮光部的宽度大于相邻的所述第1遮光部的宽度，所述第2遮光部的宽度大于所述视差障壁的开口部的宽度。
依据本发明，能够在将视差障壁和黑色矩阵之间的间隙层的厚度确保在一定程度的大小的同时，抑制反视现象及反视串扰。从而，能够提高视差障壁方式的多视点液晶显示装置中的显示画面的视觉辨认性。
附图说明
图1是表示第1实施方式涉及的多视点液晶显示装置的简要结构的分解立体图；
图2是表示视差障壁的图案例的图；
图3是表示视差障壁的图案例的图；
图4是表示现有的多视点液晶显示装置的显示面板结构的剖面图；
图5是表示现有的多视点液晶显示装置的黑色矩阵的结构的图；
图6是表示现有的多视点液晶显示装置中的标准化开口率的视场角特性的图表；
图7是表示第1实施方式涉及的多视点液晶显示装置的显示面板结构的剖面图；
图8是表示第1实施方式涉及的多视点液晶显示装置的黑色矩阵的结构的图；
图9是表示第1实施方式的变更例涉及的多视点液晶显示装置的显示面板结构的剖面图；
图10是表示第1实施方式的变更例涉及的多视点液晶显示装置的黑色矩阵的结构的图；
图11是表示第2实施方式涉及的多视点液晶显示装置的显示面板结构的剖面图；
图12是表示第2实施方式涉及的多视点液晶显示装置的黑色矩阵的结构的图；
图13是表示第2实施方式的变更例涉及的多视点液晶显示装置的显示面板结构的剖面图；
图14是表示第2实施方式的变更例涉及的多视点液晶显示装置的黑色矩阵的结构的图；
图15是表示第3实施方式涉及的多视点液晶显示装置的显示面板结构的剖面图；
图16是表示第3实施方式涉及的多视点液晶显示装置的黑色矩阵的结构的图；
图17是表示第3实施方式涉及的多视点液晶显示装置中的标准化开口率的视场角特性的图表；
图18是表示第3实施方式的变更例涉及的多视点液晶显示装置的显示面板结构的剖面图；
图19是表示第3实施方式的变更例涉及的多视点液晶显示装置的黑色矩阵的结构的图；
图20是表示第3实施方式的变更例涉及的多视点液晶显示装置中的标准化开口率的视场角特性的图表。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是表示第1实施方式涉及的多视点液晶显示装置的简要结构的分解立体图。如该图所示，该多视点液晶显示装置是在由光源及导光板等构成的面状光源装置即背光源1上，线偏振光镜2a、视场角补偿膜3a、液晶面板10、视场角补偿膜3b、线偏振光镜2b依次重叠而构成的透射型显示装置。液晶面板10具有液晶5被夹持在背光源1侧的TFT基板4和前面侧(视觉辨认侧)的对置基板6之间的结构。
对置基板6具备成为基体材料的玻璃基板等的透光性基板，与在该透光性基板中的TFT基板4对置的面上配置有黑色矩阵7，在视觉辨认侧的面上配置有视差障壁8。就是说，在本实施方式中，对置基板6的透光性基板被配置在视差障壁8和黑色矩阵7之间，作为规定视差障壁8和黑色矩阵7的间隔的间隙层发挥作用。
在以下的各实施方式中，虽然示出成为对置基板6的基体材料的透光性基板充当间隙层的例子，但也可以在透光性基板之外，另行设置间隙层。例如也可以在比成为对置基板6的基体材料的透光性基板靠内侧(例如在透光性基板中的与TFT基板4对置的面上)的位置，设置视差障壁层、黑色矩阵及其间的间隙层。作为间隙层，还可以在成为对置基板6的基体材料的透光性基板之外，另行设置既定厚度的玻璃基板、以既定厚度涂敷形成的树脂层等。对置基板6只要至少在和TFT基板4对置的面上具备黑色矩阵、配置在该黑色矩阵上的既定厚度的间隙层和隔着该间隙层配置在黑色矩阵上的视差障壁即可。
此外，在这里使用的“基体材料”这个术语，例如在用作“对置基板6的基体材料”时，是指决定对置基板6整体的强度、刚性等的主要的构成构件，在本说明书中以相同的意思使用。
此外，图1所示的各箭头，表示液晶5的取向方向、线偏振光镜2a、2b的吸收轴及视场角补偿膜3a、3b的取向方向。
在本实施方式中，液晶面板10为在无外加电场的状态下，液晶5大致90°扭转取向的TN(TwistedNematic：扭转向列)模式。但是本发明的应用并不局限于此，还能够在IPS(In-PlaneSwitching：面内开关)模式或FFS(FringeFieldSwitching：边缘场开关)模式等横向电场驱动方式、在无外加电场的状态下液晶大致垂直取向的VA(VerticalAlignment：垂直取向)模式等所有液晶模式的液晶面板10中应用。
在液晶面板10中，TFT基板4及对置基板6通过涂敷在其周缘部的密封材料粘贴，液晶5被封装入用该密封材料包围的区域内。
在玻璃基板等透光性基板上设置各像素的像素电极、用于向这些像素电极供给图像信号的开关元件即TFT(ThinFilmTransistor)、用于向TFT的栅电极供给驱动信号的栅极布线(扫描信号布线)、向TFT的源电极供给图像信号的源极布线(显示信号布线)等而构成TFT基板4，进而在其液晶5侧的最表面，具备取向膜。
在玻璃基板等透光性基板中的液晶5侧的面上，设置由对置电极(共同电极)、红(R)、绿(G)、蓝(B)各种颜色的着色层构成的彩色滤光片、在像素之间遮光从而规定各像素的区域的遮光膜即黑色矩阵7等而构成对置基板6。在视差障壁方式的多视点液晶显示装置中，进而在对置基板6的视觉辨认侧的面上配置视差障壁8。因此，在本实施方式中，黑色矩阵7和视差障壁8的间隙就相当于构成对置基板6的玻璃基板等透光性基板的厚度。
线偏振光镜2a、2b是选择性地使特定的线偏振光(P偏振光或S偏振光)透过的膜。另外，视场角补偿膜3a、3b是补偿该光以使视场角变宽的λ/4板(λ为光的波长)等WV(WideViewing：宽视场)膜。
在本实施方式中，作为线偏振光镜2a、2b，使用将乙酸纤维素膜(TAC)作为基板的、吸收偏振光轴(吸收轴)与透过的线偏振光正交的线偏振光的吸收型元件。线偏振光镜2a、2b也可以使用反射偏振光轴与透过的线偏振光正交的线偏振光的反射型元件。
在通常的TN模式中，液晶5的扭转角被设定为90°，一对线偏振光镜2a、2b的偏振光轴方向，被设计为分别和液晶5附近侧的端面的液晶分子的取向方向大致平行或大致垂直。
在这里，假设本实施方式涉及的多视点液晶显示装置是将两个不同的图像从相对正面的右侧和左侧分开显示的双重视点液晶显示装置。
另外，在本实施方式中，假设液晶5在无外加电场的状态下，大致90°扭转取向，而且波长550nm中的折射率各向异性Δn和液晶层厚度d之积Δnd的值为300nm以上、400nm以下。进而，线偏振光镜2a、2b的偏振光轴方向，被设计为分别大致平行于液晶5附近侧的端面的液晶分子的取向方向，该线偏振光镜2a、2b的偏振光轴相互构成的角度为85°以上、小于90°。
根据该设计条件，可以获得正面附近的视场中的对比度(CR)比较低、所需的斜向视场(例如从正面起，向左右为20～60°的范围)中的对比度较高的多视点液晶显示装置。
在双重视点液晶显示装置的液晶面板10中，按照既定的规则混杂排列设置构成应该相对画面的正面朝着右侧的视场范围显示的图像(右用图像)的像素(右用像素)和构成应该相对画面的正面朝着左侧的视场范围显示的图像(左用图像)的像素(左用像素)。视差障壁8将右用像素的光和左用像素的光分别相对画面的正面向左侧和右侧分离，从而分离右用图像和左用图像，使它们朝着互不相同的方向显示。
视差障壁8是对于相对画面的正面的右侧，遮挡左用像素的光，对于相对画面的正面的左侧，遮挡右用像素的光的遮光膜。换言之，视差障壁8是具有只向相对画面的正面的右侧通过右侧像素的光、只向相对画面的正面的左侧通过左侧像素的光的开口部的遮光膜。
视差障壁8的图案随着液晶面板10中的右用像素及左用像素的排列图案而异。如果视差障壁8被设计成能够向相对画面的正面的右侧正确地显示右侧图像、向相对画面的正面的左侧正确地显示左侧图像，那么该图案就可以是任意图案。例如既可以如图2所示，在视差障壁8中以黑白相间的方格状(交错状)地配置开口部80；也可以如图3所示，在视差障壁8中条纹状地配置开口部80。
在这里，作为比较例，讲述现有的视差障壁方式的多视点液晶显示装置(双重视点液晶显示装置)的结构。图4是表示其液晶面板10的结构的剖面图。
如上所述，液晶面板10具有在背面侧(背光源1侧)的TFT基板4和前面侧(视觉辨认侧)的对置基板6之间夹持住液晶5而形成的结构(在图4中，示意性地绘出液晶5中的液晶分子51)。在TFT基板4中设置各像素的像素电极、TFT、栅极布线、源极布线等，但是在图4中只绘出它们中的源极布线41。
在对置基板6与TFT基板4对置的面上形成黑色矩阵7，在黑色矩阵7的视觉辨认侧隔着既定厚度的玻璃基板等透光性基板形成视差障壁8。实际上，在与对置基板6中的TFT基板4对置的面上，除了形成黑色矩阵7之外，还形成对置电极(共同电极)、彩色滤光片等，但没有绘出它们。
黑色矩阵7是具备规定各像素的区域的开口部(像素开口部)70的遮光膜。在这里，在各像素列中交替配置左用像素PL和右用像素PR。就是说，在平面图上，右用像素PR的像素列和左用像素PL的像素列被条纹状地交替配置。
像素开口部70被配置在与视差障壁8的开口部80错开的位置。就是说，在视差障壁8的开口部80的正下方配置黑色矩阵7的遮光部71。应该从视差障壁8的同一个开口部80视觉辨认的右用像素PR及左用像素PL，以夹住该遮光部71的方式设置。另外，在用视差障壁8的遮光部覆盖的区域中，也在相邻的右用像素PR和左用像素PL之间设置黑色矩阵7的遮光部72。以下，将配置在视差障壁8的开口部80的正下方的遮光部71，称作“第1遮光部”；将正上方被视差障壁8覆盖的第2遮光部72，称作“第2遮光部”。
在该比较例中，因为右用像素PR的像素列和左用像素PL的像素列被条纹状地交替配置，所以如图5所示，在黑色矩阵7中条纹状地配置多个像素开口部70，黑色矩阵7的遮光部成隔着该像素开口部70，交替配置第1遮光部71和第2遮光部72的图案。
通过视差障壁8的开口部80和黑色矩阵7的像素开口部70的位置关系形成上述关系，右用像素PR生成的右用图像就朝着相对画面正面的右侧显示，左用像素PL生成的左用图像就朝着相对画面正面的左侧显示。参照图4，例如能够从视场范围IR1视觉辨认右用像素PR生成的右用图像，从视场范围IL1视觉辨认左用像素PL生成的左用图像。
在右用图像的视场范围IR1和左用图像的视场范围IL1重合的位置，产生串扰。因此，在液晶面板10中要尽量使它们不重叠地设计黑色矩阵7和视差障壁8的间隙(和构成对置基板6的透光性基板的厚度相当)、像素开口部70及视差障壁8的开口部80各自的位置及跨度。该黑色矩阵7和视差障壁8的间隙，对应显示装置要求的视场角的条件、像素尺寸，被定为既定的距离。例如如果将像素尺寸为200μm、视场角范围为从正面到左右60度为止作为条件，那么容许的间隙的最大值就是0.09mm左右，构成和该间隙相当的对置基板6的透光性基板的厚度的容许范围也就成为最大0.09mm左右。从而，对置基板6的透光性基板的厚度就被设定成为满足上述厚度的容许范围的既定的厚度。
图6是表示基于该条件设计的多视点液晶显示装置中的标准化开口率的视场角特性的模拟结果的图表。所谓“标准化开口率”，是把能够将像素的所有宽度都作为光的透过部利用时作为“1”的开口率。虚线的图表是右用图像的标准化开口率，实线的图表是左用图像的标准化开口率。
右用图像的标准化开口率，在从正面向右30度的位置附近成为峰值；左用图像的标准化开口率，在从正面向左30度的位置附近成为峰值。另外，正面(0°)附近，右用图像及左用图像两者的标准化开口率为0，即成为右用图像和左用图像都不能看见的区域。这意味着右用图像的视场范围IR1和左用图像的视场范围IL1被分离，不产生正面串扰。
另一方面，右用图像的标准化开口率在从正面向右60度的位置附近成为0，但是在其外侧有左用图像的标准化开口率上升的区域。同样，左用图像的标准化开口率在从正面向左60度的位置附近成为0，但是在其外侧有右用图像的标准化开口率上升的区域。它们分别表示反视现象的产生。
参照图4，讲述反视现象产生的机理。仔细观察图4所示的视差障壁8的左侧的开口部80，可知该开口部80本来是用于在使与其正下方的第1遮光部71邻接的右用像素PR1的光向右用图像的视场范围IR1通过的同时，还使左用像素PL1的光向左用图像的视场范围IL1通过的结构。
可是，因为在黑色矩阵7和视差障壁8之间存在间隙，所以在右用图像的视场范围IR1的外侧，出现能看见隔着第2遮光部72与右用像素PR1邻接的、从该开口部80本来应该看不见的左用像素PL2的范围IL2。这就是反视现象。虽然没有绘出，但是在右用图像的视场范围IR1的外侧也同样，存在着能看见本来看不见的右用像素的范围。
在图6的模拟结果中，左右60度的附近，右用图像及左用图像两者的标准化开口率为0，就是说成为右用图像和左用图像都看不见的区域。这意味着不会产生反视现象导致的串扰(反视串扰)。
可是实际上，起因于视差障壁8的开口部处的光的衍射现象、液晶面板10内的光的散射现象等，有时会产生反视串扰。下面，讲述能够解决这个问题的本发明涉及的多视点液晶显示装置。
图7是表示第1实施方式涉及的多视点液晶显示装置的显示面板结构的剖面图。在图7中，因为对于和图4所示的元件具有相同功能的要素，赋予和它相同的符号，所以不再赘述。另外，图8是图7的多视点液晶显示装置具备的黑色矩阵7的俯视图。
图7的液晶面板10，是相对于图4的结构，在黑色矩阵7的第2遮光部72的左右两端，作为反视防止膜，设置了折射率比液晶5低的透明构件即低折射率膜72a的结构。就是说，如图8所示，黑色矩阵7的第2遮光部72在和相邻的第1遮光部71之间的像素开口部70相接的每一个端部上，具有低折射率膜72a。
在本实施方式的多视点液晶显示装置中，黑色矩阵7和视差障壁8的间隙、黑色矩阵7的像素开口部70以及视差障壁8的开口部80各自的位置及跨度，和现有技术的设计同样，以使右用图像的视场范围IR和左用图像的视场范围IL分离。此外，在本实施方式中，使黑色矩阵7和视差障壁8之间的间隙，为构成和该间隙相当的对置基板6的透光性基板的厚度。在这里，为了和使用图4讲述的现有的多视点液晶显示装置进行比较，将在现有技术的多视点液晶显示装置的容许范围内的0.08mm水平，作为透光性基板的厚度设定。
低折射率膜72a是透明的构件，但是其折射率比液晶5的折射率小，所以从液晶5侧入射低折射率膜72a的光，遵循斯涅尔定律，和入射前相比朝着更外侧射出。这样，能够抑制通过低折射率膜72a的光参与反视现象。
在本实施方式涉及的多视点液晶显示装置中，右用图像的视场范围IR1及反视现象导致的右用图像的视场范围IR2和左用图像的视场范围IL1及反视现象导致的左用图像的视场范围IL2各自的宽度，与现有的例子(图6)相比变窄。因此，在右用图像的视场范围IR1的外端附近(－60度附近)及左用图像的视场范围IL1的外端附近(60度附近)，右用图像及左用图像两者的标准化开口率为0的范围的宽度比现有技术更大。就是说，右用图像的视场范围IR1和反视现象导致的左用图像的视场范围IL2之间的余量，以及左用图像的视场范围IL1和反视现象导致的右用图像的视场范围IR2之间的余量，分别变大。
从而，即使视差障壁8的开口部处的光的衍射现象、液晶面板10内的光的散射现象等产生，也能能够防止起因于它而产生反视串扰。另外，由于反视现象导致的右用图像的视场范围IR2和反视现象导致的左用图像的视场范围IL2分别向外侧偏移，所以还能够抑制反视现象本身的发生。
此外，由图8也可知：在本实施方式中，在第2遮光部72的左右两端设置低折射率膜72a，使像素开口部70的有效面积减小相应分量，透过光的利用效率将产生若干损耗。当它成为问题时，能够通过降低遮光部(第1及第2遮光部71、72)的宽度与黑色矩阵7的像素开口部70的宽度之比(即提高黑色矩阵7中的像素开口部70的面积率)，改善透过光的利用效率。
但是使第1遮光部71的宽度变窄的结果，第1遮光部71的宽度比位于其正上方的视差障壁8的开口部80的宽度更小时，在几乎可以看作无限远的实质上的观察区域中，也会在液晶面板10的正面产生右用图像的视场范围IR1和左用图像的视场范围IL1重叠的正面串扰。因此，最好使黑色矩阵7的第1遮光部71的宽度至少比其正上方的视差障壁8的开口部80的宽度更大。
另外，第2遮光部72也和第1遮光部71同样，使宽度比视差障壁8的开口部80更大时，能够即使不考虑低折射率膜72a的存在，也能够防止在几乎可以看作无限远的实质上的观察区域中的反视串扰。
如上所述，在本实施方式涉及的多视点液晶显示装置中，在黑色矩阵7的第2遮光部72的左右两端设置低折射率膜72a，而且在第1遮光部71及第2遮光部72各自的宽度比视差障壁8的开口部80的宽度更大的范围中，使黑色矩阵7中的像素开口部70的面积率适当化。这样，就能够在抑制透过光的利用效率的下降的同时，防止正面串扰及反视串扰两者的发生。
另外，在本实施方式涉及的多视点液晶显示装置中，对于和黑色矩阵7和视差障壁8之间的间隙层相当的透光性基板的厚度，将现有的多视点液晶显示装置中的，以像素尺寸为200μm，视场角范围为从正面到左右60度为止作为条件时的容许范围内的0.08mm水平，作为既定的厚度设定，但是能够在防止正面串扰及反视串扰的两者的同时，设定更加厚的既定的厚度。就是说，即使是和现有的例子相同像素尺寸、视场角范围的条件，也可以将既定的厚度设定成为超过0.09mm水平的厚度。
进而，如上所述，因为不必使视差障壁8和黑色矩阵7之间的间隙层薄到例如0.09mm左右以下，所以像本实施方式这样，利用成为对置基板6的基体材料的透光性基板构成间隙层时，作为透光性基板，也不必使它成为极端薄的厚度，例如甚至薄到0.09mm左右以下。就是说，因为对于成为决定对置基板6的基体材料即对置基板6自身的强度、刚性的主要的构件的透光性基板的厚度，不必使它极端地薄，所以对置基板6自身的强度、刚性比较高，制造的容易性及耐久性等也包含在内，能够比较容易地实施。
另外，在本实施方式涉及的多视点液晶显示装置中，因为采用在比较狭窄的像素间距时也能够获得防止正面串扰及反视串扰的两者的发生的效果，所以不必将像素间距设定得特别大，从而也能够有益于多视点液晶显示装置的高分辨率化。
在本实施方式中，作为例子，列举了在左右两个方向显示不同图像的双重视点液晶显示装置，但是也能够适用于例如在二维配置显示3个以上的不同图像的像素而向3个以上的方向显示不同图像的多视点液晶显示装置等。另外，在以上的讲述中，假定视差障壁8为一层，但是可以根据需要设置多层。
(变更例)
在第1实施方式中，在第2遮光部72的左右两端设置了反视防止膜即低折射率膜72a，但也可以如图9所示，只在一端设置。就是说，低折射率膜72a只在与和对置第2遮光部72在特定方向相邻的第1遮光部71之间的像素开口部70相接的端部上设置。在图9的例子中，只在与第2遮光部72邻接的左用像素PL侧的端部设置有低折射率膜72a。图10是图9的黑色矩阵7的俯视图。
在本变更例中，右用图像的视场范围IR1及反视现象导致的右用图像的视场范围IR2的宽度，和现有技术(图6)相同。但是左用图像的视场范围IL1及反视现象导致的左用图像的视场范围IL2的宽度，却和第1实施方式一样地变窄。因此，虽然不及第1实施方式，但是因为右用图像的视场范围IR1和反视现象导致的左用图像的视场范围IL2之间的余量，以及左用图像的视场范围IL1和反视现象导致的右用图像的视场范围IR2之间的余量，分别变大，所以能够获得防止反视串扰的效果。
(第2实施方式)
图11是表示第2实施方式涉及的多视点液晶显示装置的显示面板结构的剖面图。在第2实施方式中，作为设置在黑色矩阵7的第2遮光部72的端部的反视防止膜，取代第1实施方式的低折射率膜72a，设置光的透过率比像素开口部70更低的低透过率膜72b。图12是图11的黑色矩阵7的俯视图。其它的结构和第1实施方式(图7、图8)一样，所以不再赘述。
设置低透过率膜72b的位置，也可以和第1实施方式的低折射率膜72a一样。就是说，本实施方式的第2遮光部72，成为在与和相邻的第1遮光部71之间的像素开口部70相接的每一个端部上具有低透过率膜72b的结构。
因为在第2遮光部72的左右两端设置的低透过率膜72b，减弱通过那个部分的光，所以实质上和第1实施方式一样，右用图像的视场范围IR1及反视现象导致的右用图像的视场范围IR2的宽度，和左用图像的视场范围IL1及反视现象导致的左用图像的视场范围IL2的宽度都分别变窄。就是说，因为右用图像的视场范围IR1和反视现象导致的左用图像的视场范围IL2之间的余量，以及左用图像的视场范围IL1和反视现象导致的右用图像的视场范围IR2之间的余量，分别变大，所以能够获得和第1实施方式一样的效果。
在本实施方式中，如果低透过率膜72b的光透过率比液晶5的最大光透过率更低，两者之间存在有意的差异，就可以在某种程度上获得防止反视串扰的效果。低透过率膜72b的宽度一定时，低透过率膜72b的光透过率越低(遮光性越高)，其效果越好，光透过率为0时效果最大。
另外，作为低透过率膜72b，使用透过光的材料即光透过率不为0的材料时，透过低透过率膜72b的光，与右用图像的视场范围IR1或左用图像的视场范围IL1的透过光相加而作为本来的显示光发挥作用。因此，还能够在抑制参与本来的显示的透过光的下降的同时，将参与防止反视串扰的低透过率膜72b的宽度设定为大的值。
例如，使用光透过率为0.5(50％)的低透过率膜72b时，与使用光透过率为0的低透过率膜72b时相比，即使将低透过率膜72b的宽度增大至二倍，本来的显示光作为整体的光透过率也相同。另外，将低透过率膜72b的宽度增大至二倍时，由于参与反视现象的像素开口部70离视差障壁8的开口部80更远，所以难以视觉辨认反视现象的角度范围被扩大到更外侧，防止反视串扰的效果提高。就是说，将使用光透过率为0.5的低透过率膜72b时和使用光透过率为0、宽度为一半的低透过率膜72b时相比，能够不改变本来的显示光作为整体的透光率，提高与角度对应的防止反视串扰的效果。
由以上的讲述可知：通过自由地调整、设计低透过率膜72b的光透过率和宽度，能够调整各角度的本来的显示的辉度特性和防止反视串扰的效果。因此，从设计的观点上说，低透过率膜72b透过光的结构、即光透过率不为0的结构，可以说是自由度高的有利的结构。
(变更例)
在第2实施方式中，在第2遮光部72的左右两端设置了反视防止膜即低透过率膜72b，但也可以如图13所示，只在一端设置。即，，可以只在与和第2遮光部72在特定方向相邻的第1遮光部71之间的像素开口部70相接的端部，设置低透过率膜72b。在图13的例子中，只在与第2遮光部72邻接的左用像素PL侧的端部设置低透过率膜72b。图14是图13的黑色矩阵7的俯视图。
在本变更例中，右用图像的视场范围IR1及反视现象导致的右用图像的视场范围IR2的宽度，和现有技术(图6)相同。但是左用图像的视场范围IL1及反视现象导致的左用图像的视场范围IL2的宽度，却和第2实施方式一样地变窄。因此，虽然不及第2实施方式，但是因为右用图像的视场范围IR1和反视现象导致的左用图像的视场范围IL2之间的余量，以及左用图像的视场范围IL1和反视现象导致的右用图像的视场范围IR2之间的余量，分别变大，所以能够获得防止反视串扰的效果。
(第3实施方式)
图15是表示第3实施方式涉及的多视点液晶显示装置的显示面板结构的剖面图。在第3实施方式中，用和黑色矩阵7的遮光部(第1及第2遮光部71、72)相同材质的遮光膜72c构成第2实施方式的反视防止膜即低透过率膜72b。图16是图15的黑色矩阵7的俯视图。其它的结构和第2实施方式(图13、图14)一样，所以不再赘述。
设置遮光膜72c的位置，可以和第2实施方式的低透过率膜72b一样。就是说，本实施方式的第2遮光部72，成为在与和相邻的第1遮光部71之间的像素开口部70相接的每一个端部上具有遮光膜72c的结构。在本实施方式中，因为在第2遮光部72的左右两端设置和它相同材质的遮光膜72c，所以第2遮光部72的宽度比与其相邻的第1遮光部71的宽度更宽。
因为光不通过在第2遮光部72的左右两端设置的遮光膜72c的部分，所以和第1实施方式一样，右用图像的视场范围IR1和反视现象导致的右用图像的视场范围IR2的宽度，以及左用图像的视场范围IL1和反视现象导致的左用图像的视场范围IL2的宽度都分别变窄。就是说，因为右用图像的视场范围IR1和反视现象导致的左用图像的视场范围IL2之间的余量，以及左用图像的视场范围IL1和反视现象导致的右用图像的视场范围IR2之间的余量，分别变大，所以能够获得和第1实施方式一样的效果。
图17是表示本实施方式涉及的多视点液晶显示装置中的标准化开口率的视场角特性的模拟结果的图表。在该模拟中，多视点液晶显示装置的对置基板6的厚度及像素尺寸等参数，除了在第2遮光部72的两侧设置遮光膜72c之外，和图6时相同。
本实施方式的反视防止膜(遮光膜72c)的材质和黑色矩阵7的第2遮光部72相同，所以可以在和第2遮光部72相同的工序形成。就是说，只要变更黑色矩阵7的图案设计以增大第2遮光部72的宽度即可，不必另外进行遮光膜72c的形成工序。所以从设计的容易性及制造成本的观点上说，堪称是最好的实施方式。
此外，和本实施方式的黑色矩阵7的第2遮光部72相同材质的反视防止膜，在第2遮光部72的图案形成时，使用公知的半色调曝光技术等，部分性地薄膜化而形成，从而作为透过光的结构，即光透过率不为0的结构，依然具有上述说明的能够在和第2遮光部72相同的工序形成的优点，还能够获得和在第2实施方式中讲述的低透过率膜72b透过光的结构同样的效果。
(变更例)
在第3实施方式中，在第2遮光部72的左右两端设置了反视防止膜即遮光膜72c(将第2遮光部72的宽度向左右两个方向扩大)，但也可以如图18所示，只在一端设置。即，对于，可以只在朝着对置第2遮光部72在特定方向相邻的第1遮光部71的方向扩大第2遮光部72的宽度。
在图18的例子中，只在与第2遮光部72邻接的左用像素PL侧的端部增大第2遮光部72的宽度。其结果，和与第2遮光部72邻接的左用像素PL对应的像素开口部70的宽度(和在特定方向相邻的第1遮光部71的间隔)，比和与该第2遮光部72邻接的右用像素PR对应的像素开口部70的宽度(和在其它方向相邻的第1遮光部71的间隔)窄。图19是图18的黑色矩阵7的俯视图。
另外，图20是表示本变更例涉及的多视点液晶显示装置中的标准化开口率的视场角特性的模拟结果的图表。在本变更例中，右用图像的视场范围IR1和反视现象导致的右用图像的视场范围IR2的宽度，和现有技术(图6)相同。但是左用图像的视场范围IL1和反视现象导致的左用图像的视场范围IL2的宽度，却和第3实施方式一样地变窄。因此，虽然不及第3实施方式，但是因为右用图像的视场范围IR1和反视现象导致的左用图像的视场范围IL2之间的余量，以及左用图像的视场范围IL1和反视现象导致的右用图像的视场范围IR2之间的余量，分别变大，所以能够获得防止反视串扰的效果。
符号说明
10液晶面板
1背光源
2a、2b线偏振光镜
3a、3b视场角补偿膜
4TFT基板
41源极布线
5液晶
51液晶分子
6对置基板
7黑色矩阵
70像素开口部
71第1遮光部
72第2遮光部
72a低折射率膜
72b低透过率膜
72c遮光膜
8视差障壁
80视差障壁的开口部。

Claims (11)

1.一种多视点液晶显示装置，其特征在于，具备：
第1基板，其配置有多个像素电极，这些像素电极被供给与多个图像对应的图像信号；
第2基板，其与所述第1基板对置地配置；以及
液晶，其被夹持在所述第1基板和所述第2基板之间，
所述第2基板具备：
黑色矩阵，其是被配置在与所述第1基板对置的面上，具有规定各像素的区域的开口部的遮光膜；
间隙层，其被配置在所述黑色矩阵上，具有既定的厚度；以及
视差障壁，其是遮光膜，隔着所述间隙层被配置在所述黑色矩阵上，通过将透过所述黑色矩阵的开口部的光向不同的方向分离，从而分离所述多个图像，使它们分别向所述不同的方向显示，
所述黑色矩阵具备：
配置在所述视差障壁的开口部的正下方的第1遮光部；以及
正上方被所述视差障壁覆盖的第2遮光部，
所述第2遮光部具有反视防止膜，在与该第2遮光部和相邻的所述第1遮光部之间的开口部相接的端部，该反视防止膜的折射率比所述液晶低。
2.如权利要求1所述的多视点液晶显示装置，其中所述第2遮光部的所述反视防止膜，只设置在与和相对该第2遮光部在特定方向相邻的所述第1遮光部之间的开口部相接的端部上。
3.如权利要求1或2所述的多视点液晶显示装置，其中所述第2遮光部的宽度大于所述视差障壁的开口部的宽度。
4.如权利要求1或2所述的多视点液晶显示装置，其中所述间隙层是成为所述第2基板的基体材料的透光性基板。
5.一种多视点液晶显示装置，其特征在于，具备：
第1基板，其配置有多个像素电极，这些像素电极被供给与多个图像对应的图像信号；
第2基板，其与所述第1基板对置地配置；以及
液晶，其被夹持在所述第1基板和所述第2基板之间，
所述第2基板具备：
黑色矩阵，其是被配置在与所述第1基板对置的面上，具有规定各像素的区域的开口部的遮光膜；
间隙层，其被配置在所述黑色矩阵上，具有既定的厚度；以及
视差障壁，其是遮光膜，隔着所述间隙层被配置在所述黑色矩阵上，通过将透过所述黑色矩阵的开口部的光向不同的方向分离，从而分离所述多个图像，使它们分别向所述不同的方向显示，
所述黑色矩阵具备：
配置在所述视差障壁的开口部的正下方的第1遮光部；以及
正上方被所述视差障壁覆盖的第2遮光部，
所述第2遮光部具有反视防止膜，在与该第2遮光部和相邻的所述第1遮光部之间的开口部相接的端部，该反视防止膜的光的透过率比该开口部低。
6.如权利要求5所述的多视点液晶显示装置，其中所述第2遮光部的所述反视防止膜，只设置在与和相对该第2遮光部在特定方向相邻的所述第1遮光部之间的开口部相接的端部上。
7.如权利要求5或6所述的多视点液晶显示装置，其中所述第2遮光部的宽度大于所述视差障壁的开口部的宽度。
8.如权利要求5或6所述的多视点液晶显示装置，其中所述间隙层是成为所述第2基板的基体材料的透光性基板。
9.一种多视点液晶显示装置，其特征在于，具备：
第1基板，其配置有多个像素电极，这些像素电极被供给与多个图像对应的图像信号；
第2基板，其与所述第1基板对置地配置；以及
液晶，其被夹持在所述第1基板和所述第2基板之间，
所述第2基板具备：
黑色矩阵，其是被配置在与所述第1基板对置的面上，具有规定各像素的区域的开口部的遮光膜；
间隙层，其被配置在所述黑色矩阵上，具有既定的厚度；以及
视差障壁，其是遮光膜，隔着所述间隙层被配置在所述黑色矩阵上，通过将透过所述黑色矩阵的开口部的光向不同的方向分离，从而分离所述多个图像，使它们分别向所述不同的方向显示，
所述黑色矩阵具备：
配置在所述视差障壁的开口部的正下方的第1遮光部；以及
正上方被所述视差障壁覆盖的第2遮光部，
所述第2遮光部的宽度大于相邻的所述第1遮光部的宽度，
所述第2遮光部的宽度大于所述视差障壁的开口部的宽度。
10.如权利要求9所述的多视点液晶显示装置，其中所述第2遮光部和在特定方向相邻的第1遮光部的间隔，小于该第2遮光部和在其它方向上相邻的第1遮光部的间隔。
11.如权利要求9或10所述的多视点液晶显示装置，其中所述间隙层是成为所述第2基板的基体材料的透光性基板。
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