CN107037596B - 视差障壁面板及使用视差障壁面板的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供障壁区域的控制性高的视差障壁面板。视差障壁面板具有：第一基板；与第一基板对置的第二基板；第一基板与第二基板之间的液晶层；配置于第一基板与液晶层之间，并在第一方向上延伸的多个第一电极；配置于多个第一电极与液晶层之间，在第一方向上延伸，且在俯视中与多个第一电极交替配置的多个第二电极；和与多个第一电极及多个第二电极对置的对置电极，第二电极与第一电极绝缘，在与第一方向正交的第二方向上的所述第二电极的宽度小于所述第二方向上的第一电极的宽度。

Description

视差障壁面板及使用视差障壁面板的显示装置
技术领域
本发明涉及视差障壁面板、视差障壁面板的驱动方法及使用视差障壁面板的显示装置。尤其涉及使用液晶的视差障壁面板、视差障壁面板的驱动方法及使用视差障壁面板的显示装置。
背景技术
近年来，除了显示二维图像(2D图像)的显示装置外，还进行着显示三维图像(3D图像)的显示装置的开发。显示3D图像的3D显示装置具有向观众(用户)的左眼提供左眼用图像，向用户的右眼提供右眼用图像的构成。对于左眼用图像及右眼用图像而言，分别提供不同的图像。通过由用户的右眼视觉识别到的图像与由用户的左眼视觉识别到的图像之间的左右方向的轻微的偏离(视差)，用户能够获得3D图像。
用户提供上述视差的方法，广为人知的是视差障壁方式、柱面透镜(lenticular)方式。视差障壁方式是在用户的右眼中仅视觉识别右眼用图像、在用户的左眼中仅视觉识别左眼用图像，以这样的方式在用户与显示装置之间设置障壁(barrier)的方式。将在视差障壁方式中使用的障壁称为视差障壁。在视差障壁方式中，由于是使用视差障壁而仅使用户的右眼或左眼视觉识别显示装置中显示的图像，因此无需用于观看3D图像的专用眼镜。特别地，通过在视差障壁中使用液晶，能够对应于用户眼睛的位置而控制障壁的位置，因此具有追踪用户眼睛的位置，用户在任何位置观看均能对用户提供3D图像这样的优点。此外，通过在视差障壁中使用液晶，具有能够容易地在切换2D图像和3D图像这样的优点。需要说明的是，在以下本说明书中，有时省略视差障壁而简单记为“障壁”。
在使用液晶的视差障壁的情况下，为了控制液晶的取向，需要在视差障壁面板(以下，有时简记为“障壁面板”)中设置液晶控制用电极。为了追踪用户眼睛的位置，并控制障壁位置，需要使多个液晶控制用电极彼此独立地进行控制。因而，需要在多个液晶控制用电极之间设置空间(space)。
为了控制上述的空间对应的位置的液晶，例如在日本特开2015-099202号公报中，配置2层液晶控制用电极，在与下层的液晶控制用的第一电极(以下，第一电极)的空间相对应的位置配置上层的液晶控制用的第二电极(以下，第二电极)。
发明内容
发明所要解决的问题
然而，在如上所述、液晶控制用电极以2层配置的障壁面板的情况下，存在下述问题：与上层的第二电极相比，下层的第一电极相对于对置电极的距离更长，因此通过第一电极生成的电场形状与通过第二电极生成的电场形状不同。由于上述影响，通过第一电极形成的障壁区域的形状与通过第二电极形成的障壁区域的形状不同。
鉴于上述实际情况，本发明的目的在于，提供一种障壁区域的控制性高的障壁面板。
用于解决问题的手段
本发明的一个实施方式的视差障壁面板具有：第一基板；与第一基板对置的第二基板；第一基板与第二基板之间的液晶层；配置于第一基板与液晶层之间，并在第一方向上延伸的多个第一电极；配置于多个第一电极与液晶层之间，在第一方向上延伸，且在俯视中与多个第一电极交替配置的多个第二电极；和与多个第一电极及多个第二电极对置的对置电极，第二电极与第一电极绝缘，在与第一方向正交的第二方向上的所述第二电极的宽度小于所述第二方向上的第一电极的宽度。
本发明的一个实施方式的视差障壁面板具有：第一基板；与第一基板对置的第二基板；第一基板与第二基板之间的液晶层；配置于第一基板与液晶层之间，且在第一方向上延伸的多个第一电极；配置于多个第一电极与液晶层之间，且在第一方向上延伸，并且在俯视中多个第一电极与多个第一电极交替配置的多个第二电极；和与多个第一电极及多个第二电极对置的对置电极，第二电极与第一电极绝缘，并且与第一电极相比被供给更小的电压。
本发明的一个实施方式的视差障壁面板的驱动方法中，液晶层所含的液晶分子的长轴在被施加驱动电压时，在垂直于第一基板的方向取向，当形成视差障壁区域时，多个第一电极之中被施加驱动电压的邻接的第一电极的数目、与多个第二电极之中被施加驱动电压的邻接的第二电极的数目的合计为偶数。
附图说明
[图1]为表示使用本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的半导体器件的概要的剖面图。
[图2]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的概要的剖面图。
[图3]为本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极的俯视图。
[图4]为本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第二电极的俯视图。
[图5]为表示使用本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的半导体器件的图像布局的俯视图。
[图6A]为表示在本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的动作中，OFF(关)状态的剖面图。
[图6B]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的动作中，ON(开)状态的剖面图。
[图7A]为说明使用本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的3D图像显示的原理的示意图。
[图7B]为说明在使用本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的3D图像显示中，追踪用户眼睛的位置的方法的原理的示意图。
[图8]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。
[图9]为表示相对于本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动的障壁特性的示意图。
[图10]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的追踪驱动的方法和追踪驱动时的障壁特性的示意图。
[图11]为表示相对于本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极的宽度与第二电极的宽度之差的、障壁宽度的变动值的评价结果的结果。
[图12]为表示相对于本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极的宽度与第二电极的宽度之差的、障壁宽度的变动值的评价结果的结果。
[图13A]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动方法、以及第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。
[图13B]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的追踪驱动方法、以及第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。
[图13C]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的追踪驱动方法、以及第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。
[图14A]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动方法、以及第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。
[图14B]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的追踪驱动方法、以及第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。
[图14C]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的追踪驱动方法、以及第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。
[图15]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。
[图16]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极、第二电极及第三电极的位置关系的剖面图。
[图17]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极、第二电极及第三电极的位置关系的剖面图。
[图18]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。
[图19]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。
[图20A]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动方法及此时的障壁特性的示意图。
[图20B]为表示本发明的比较例的障壁面板的驱动方法及此时的障壁特性的示意图。
[图21]为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动方法及此时的障壁特性的示意图。
[附图标记说明]
10：显示装置
100：背光源
110：LCD基板
112：二极管阵列基板
114：对置基板
116B：蓝色滤色器
116G：绿色滤色器
116R：红色滤色器
118：遮光部件
120：粘接层
200、340、400、500、600、700、900：视差障壁面板
202、402、502、602、702、902：第一基板
204、404、504、604、704、904：第二基板
210、410、510、610、710、910：第一电极
212：第一空间
220、520、620：绝缘层
230、430、530、630、730、930：第二电极
232：第二空间
240、460、640、760：第一取向膜
250、470、550、770：公共电极
260、480、780：第二取向膜
270、490、570、790：液晶层
272、274、276：液晶分子
300、350、650、950：第一区域
310、360、660：第二区域
320L：左眼
320R：右眼
330：显示基板
342：遮光区域
344：透光区域
370、670、970：光谱
372、672、972：障壁区域
420、720：第一绝缘层
440、740：第二绝缘层
450、750：第三电极
532：中央部
534：两端部
具体实施方式
以下，对于本发明的各实施方式，参照附图进行说明。需要说明的是，所公开的终究不过是一例，对于本领域技术人员容易想到的在保持发明主旨进行的适当变更，当然包含于本发明的范围。此外，为了更清楚地进行说明，与实际情况相比，附图中有时对各部分的宽度、厚度、形状等进行示意性表示，但终究不过是一例，并非用来限定本发明的解释。此外，在本说明书与各图中，对于与在图中已说明的要素相同的要素，标注相同附图标记，有时适当省略详细说明。
为了便于说明，使用了上方或下方这样的语句进行说明，但是，例如第一部件与第二部件的上下关系也可以配置为与图示相反的方式。另外，在以下说明中，例如在第一部件上的第二部件这样的表述指示说明如上所述的第一部件与第二部件的上下关系，也可以在第一部件与第二部件之间配置其他部件。另外，在附图中，即便在第二部件配置于第一部件的下方的情况下，在制造工序中，在第一部件上形成第二部件的情况下，有时也表述为第一部件上的第二部件。
〈实施方式1〉
使用图1，说明使用本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的显示装置的概要。在图1中，对作为显示面板而使用了液晶显示装置(Liquid Crystal Display Device：LCD)的例子进行说明。
[显示装置10的结构]
图1为表示使用本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的显示装置的概要的剖面图。如图1所示，显示装置10具有背光源100、LCD基板110、粘接层120及障壁面板200。LCD基板110配置于背光源100上。LCD基板110包含二极管阵列基板112及对置基板114。障壁面板200包含第一基板202及第二基板204。粘接层120配置于LCD基板110与障壁面板200之间，并将两者固定。
背光源100的光源，可使用冷阴极管、LED、激光或有机EL等。另外，背光源100的照射方式既可以是边光方式，也可以是直下型方式。需要说明的是，当作为光源而使用有机EL时，背光源100为直下型的面发光方式。
LCD基板110为在二极管阵列基板112与对置基板114之间具有液晶层(未图示)的显示基板。LCD基板110既可以是垂直取向型，也可以是横向电场驱动型。在二极管阵列基板112中配置多个二极管。作为上述二极管的沟道，无定形硅、多晶硅、单晶硅、氧化物半导体、化合物半导体、有机半导体等。这里，可将背光源100及LCD基板110组合起来称为显示基板。
这里，图1中，举例示出了在显示装置10中使用背光源100及LCD基板110的结构，但不限于上述结构。例如，代替背光源100及LCD基板110，可以使用自发光型的有机发光元件(Organic Light-Emitting Diode：OLED)，或电子纸等反射型显示装置。
[障壁面板200的结构]
图2为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的概要的剖面图。如图2所示，障壁面板200具有第一基板202、第二基板204、第一电极210、绝缘层220、第二电极230、第一取向膜240、公共电极250、第二取向膜260、及液晶层270。第一基板202与第二基板204对置。在图2中，在第二电极230与第一取向膜240之间，可以配置覆盖第二电极230的绝缘层。
第一电极210在第一基板202上配置多个。绝缘层220配置在第一电极210上，并且覆盖第一电极210的上表面及侧面。第二电极230在绝缘层220上配置多个。第一取向膜240配置在第二电极230上，并且覆盖第二电极230的上表面及侧面。公共电极250在第二基板204上，与多个第一电极210及多个第二电极230对置从而配置。第二取向膜260配置在公共电极250上。在第一取向膜240与第二取向膜260之间配置液晶层270。对其详情在后面描述，第二电极230的宽度小于第一电极210的宽度。
上述结构换而言之，液晶层270配置在第一基板202与第二基板204之间。多个第一电极210配置在第一基板202与液晶层270之间。多个第二电极230配置在多个第一电极210与液晶层270之间。第一电极210与第二电极230通过绝缘层220而绝缘。
图3为本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极的俯视图。如图3所示，第一电极210在第一方向D1上延伸。也就是说，第一电极210以在第一方向D1上延伸的图案形状配置。换言之，第一电极210是长边在第一方向D1上的图案形状。在邻接的第一电极210之间设置第一空间212。
图4为本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第二电极的俯视图。如图4所示，与第一电极210相同地，第二电极230也在第一方向D1上延伸。在邻接的第二电极230之间设置第二空间232。
参照图3及图4，在俯视中，在与第一空间212相对应的位置配置第二电极230，在与第二空间232相对应的位置配置第一电极210。也就是说，第一电极210与第二电极230在俯视中交替配置。第二电极230的第二方向D2上的宽度小于第一电极210的第二方向D2上的宽度。第二方向D2为与第一方向D1正交的方向。以下，将第一电极210的第二方向D2上的宽度简记为第一电极210的宽度，将第二电极230的第二方向D2上的宽度简记为第二电极230的宽度。
第一电极210的宽度与第二电极230的宽度之差可以为1.0μm以上且6.0μm以下。优选的，第一电极210的宽度与第二电极230的宽度之差为1.0μm以上且5.0μm以下。进一步优选的，第一电极210的宽度与第二电极230的宽度之差为2.0μm以上且4.0μm以下。
这里，在图3及图4中，举例示出了在俯视中第一电极210的图案的端部与第二电极230的图案的端部一致的平面布局，但不限于上述布局。例如，在俯视中，第一电极210与第二电极230可以一部分重叠。或者，在俯视中，第一电极210的图案端部不与第二电极230的图案端部重叠，而在两者之间设置错位(offset)。换言之，在俯视中，第一空间212可以与第二空间232一部分重叠。
图5为表示使用了本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的显示基板的图像布局的俯视图。图5所示的布局为对在LCD基板110的对置基板114上配置的红色滤色器116R(子像素R)、绿色滤色器116G(子像素G)、蓝色滤色器116B(子像素B)，及遮光部件118(例如，黑矩阵)的布局进行图示的布局。如图5所示，子像素R、子像素G、及子像素B在第一方向D1上排列。通过子像素R、子像素G、及子像素B构成单个像素。如上所述，第一电极210及第二电极230的延伸方向与构成1像素的多个子像素的排列方向一致。通过这种布局，在障壁的追踪动作时，能够抑制在1像素的RGB三色的遮光面积中产生不均。
图5中，举例示出了在第二方向D2上邻接的子像素为同色的图像布局，但不限于该图像布局。例如，也可以是在第二方向D2上邻接的子像素不同色的图像布局。具体而言，也可以是相对于子像素R而言、在第二方向D2上邻接的子像素为子像素G或子像素B的布局。
[障壁面板200的各部件的材质]
详细说明图1所示的障壁面板200所含的各部件(各层)的材料。作为第一电极210、第二电极230及公共电极250，能够使用透明导电层。作为透明导电层，能够使用ITO(氧化铟锡)、IGO(氧化铟镓)、IZO(氧化铟锌)、GZO(添加有镓作为掺杂剂的氧化锌)等导电性氧化物。另外，也可以使用将上述膜层叠而成的结构。
作为绝缘层220，能够使用无机绝缘材料或有机绝缘材料。作为无机绝缘材料，能够使用氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiNxOy)、氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlNx)、氧氮化铝(AlNxOy)、氧化铝(AlOx)、氮氧化铝(AlOxNy)、TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate：四乙基正硅酸盐)层等(x，y任意)。另外，也可以使用将上述膜层叠而成的结构。
作为有机绝缘材料，能够使用聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂、氟树脂、硅氧烷树脂等。绝缘层220可以以单层的形式使用上述材料，也可以将其层叠。例如，可以将无机绝缘材料及有机绝缘材料层叠。
作为第一取向膜240及第二取向膜260，能够使用进行了光取向处理或摩擦处理的有机绝缘材料。作为第一取向膜240及第二取向膜260，能够使用聚酰亚胺树脂。然而，除了聚酰亚胺以外，还能够使用上述有机绝缘材料。作为液晶层270的驱动方式，能够使用TN(Twisted Nematic：扭曲向列)方式、VA(Virtical Alignment：垂直取向)方式、IPS(In-Place-Switching：面内开关)方式。作为液晶层270的驱动方式，优选使用TN方式。在以下实施方式中，作为取向处理说明摩擦处理、作为液晶的驱动方式说明TN方式。
[障壁面板200的动作]
使用图6A至图7B说明障壁面板200的动作。图6A及图6B为表示在本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的动作中，OFF状态及ON状态的剖面图。驱动以下说明的液晶层270的方式为扭曲取向的TN方式。也就是说，第一取向膜240及第二取向膜260的取向方向相差约90度。
图6A中，在第一区域300及第二区域310中，第一电极210及第二电极230与公共电极250之间没有电位差。因而，液晶分子272分别沿第一取向膜240及第二取向膜260各自的摩擦方向取向。如图6A所示，在第一取向膜240附近，液晶分子272-1在第二方向D2上取向，在第二取向膜260附近，液晶分子272-2在第一方向D1上取向。这里，第一方向D1例如为与图3所示的第一方向D1相同的方向。由此，在第一区域300及第二区域310中，没有形成障壁，LCD基板110处显示的全部像素能够被用户视觉识别。
图6B中，向第一区域300的第一电极210及第二电极230供给驱动电压，在第一电极210及第二电极230与公共电极250之间产生电位差。第一区域300的液晶分子274随着由该电位差产生的电场而取向。在图6B中，第一区域300的液晶分子274在第三方向D3上取向。这里，第三方向D3为与第一方向D1及第二方向D2正交的方向。例如第三方向D3相当于第一基板202的厚度方向。也就是说，第一区域300的液晶分子274的长轴由于驱动电压的供给而在垂直于第一基板202及第二基板204的方向上取向。另一方面，第二区域310的第一电极210及第二电极230与公共电极250之间由于没有电位差，因此液晶分子276沿第一取向膜240及第二取向膜260各自的摩擦方向取向。因而，如图6B所示，在第一取向膜240附近，液晶分子276-1在第二方向D2上取向，在第二取向膜260附近，液晶分子276-2在第一方向D1上取向。如上所述，在第一区域300由于形成障壁，因此仅有LCD基板110处显示的图像之中的与第二区域310相对应的区域的图像会被用户视觉识别。
图7A为说明使用了本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的3D图像显示的原理的示意图。如图7A所示，在用户的右眼320R及左眼320L与显示基板330之间配置障壁面板340。在显示基板330上交替显示右眼用图像“R”和左眼用图像“L”。在障壁面板340上设置遮光区域342和透光区域344。通过控制遮光区域342及透光区域344的位置，在右眼320R仅视觉识别图像“R”，在左眼320L仅视觉识别图像“L”。
图7B为说明在使用了本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的3D图像显示中，追踪用户眼睛的位置的方法的原理的示意图。如图7B所示，当用户移动(右眼320R及左眼320L移动)时，基于用户眼睛的位置的检测，障壁面板340的遮光区域342及透光区域344移动。由此，即便在用户的位置移动后，通过控制遮光区域342及透光区域344的位置，也能在右眼320R仅视觉识别图像“R”，在左眼320L仅视觉识别图像“L”。
上述的遮光区域342及透光区域344的位置控制通过图6A及图6B所示第一电极210及第二电极230的控制而实现。使用图6B具体说明的话，为了使成为遮光区域的第一区域300向右方向移动，在俯视中，向与第一区域300的最右侧的第一电极210邻接的第二电极230-1(第二区域310中最左侧的第二电极230)供给驱动电压，停止向第一区域300中最左侧的第二电极230-2供给驱动电压。由此，障壁仅以第二电极230的宽度的量向右方向移动。
这里，作为检测用户眼睛的位置的方法，能够使用对由显示装置所具有的相机所拍摄的图像进行解析的方法。在该方法中，基于由相机所拍摄的图像，对用户进行面部识别，从而获取用户眼睛的位置信息。
[障壁面板200的控制性评价]
图8为表示在本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的评价中的第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。在图8中，将第一电极210、绝缘层220、第二电极230及第一取向膜240在厚度方向上放大显示，将液晶层270在厚度方向上缩小显示。
图8所示“a”～“f”分别如下所述。
“a”：第一电极210的宽度
“b”：第二电极230的宽度
“c”：绝缘层220的膜厚
“d”：第二电极230至液晶层270的距离
“e”：第一电极210的膜厚
“f”：第二电极230的膜厚
图9为表示相对于本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动的障壁特性的示意图。在图9中，为便于说明，仅示出了障壁面板200之中的第一基板202、第一电极210、绝缘层220、第二电极230及第一取向膜240。如图9所示，通过向第一区域350的第一电极210及第二电极230供给驱动电压，在第一区域350形成遮光区域。由于没有向第二区域360的第一电极210及第二电极230供给驱动电压，因此在第二区域360形成透光区域。光谱370表示在上述状态下，第一基板202在第二方向D2上的位置与可见光对障壁面板200的透射率之间的关系。将光谱370称为障壁特性。
如光谱370所示，与遮光区域即第一区域350的位置相对应的区域的透射率低。在以下实施方式中，将光谱370的透射率为最大值的5.0％以下的区域作为光谱370中的遮光区域(障壁区域372)进行说明。
图10为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的追踪驱动的方法，和追踪驱动时的障壁特性的示意图。在图10中，表示障壁位置从图9起向第二方向D2的反方向(左方向)移动后的状态。在图10中，相对于图9而言，第一区域350A的左端仅以第二电极230的宽度的量向左方向移动，第一区域350A的右端仅以第一电极210的宽度的量向左方向移动。随着上述的第一区域350A向左方向的移动，障壁区域372A向左方向移动。
图9的障壁区域372的端部的位置由通过与第一区域350的两端部相对应的第一电极210-1、210-2而生成的电场而决定。另一方面，图10的障壁区域372A的端部的位置由通过配置于第一区域350A的两端部的第二电极230-3、230-4生成的电场而决定。这里，将图9与图10比较，与第二电极230与公共电极250的距离相比，第一电极210与公共电极250的距离更大。由于该影响，第一电极210的端部及障壁区域372的端部的位置关系与第二电极230的端部及障壁区域372的端部的位置关系不同。
上述的结果，如图9所示，与配置于第一区域350的端部的第一电极210-1、210-2的图案端部相比，障壁区域372的端部位于更靠第一区域350的内侧的位置。另一方面，如图10所示，障壁区域372A的端部与配置于第一区域350A的端部的第二电极230-3、230-4的图案端部大致相同。也就是说，当使障壁区域372从图9的状态向图10的状态移动时，第二方向D2上的障壁区域372的宽度发生变化。将该变化的量定义为障壁宽度的变动值。
图11表示障壁宽度的变动值相对于本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极的宽度与第二电极的宽度之差的评价结果的结果。图11所示的图的横轴为第一电极210的宽度减去第二电极230的宽度而得的值(在图11中，记为“上下电极宽度之差”)。换言之，图11的图的横轴能够使用图8的参数而以“a-b”表述。图11所示的图的纵轴为由上述所定义的障壁宽度的变动值。图11所示的评价结果为对于图8所示的a～f的参数具有表1所示的值的样品进行障壁宽度的变动值评价而得到的结果。如表1所示，关于图11的评价中所用的样品，其摩擦方向相对于第一基板202及第二基板204的边为45度(或135度)。
[表1]
图11所示，在第一电极210的宽度“a”与第二电极230的宽度“b”相同的“样品1”的情况下，障壁宽度的变动值为-2μm。与此相对，上下电极宽度之差(“a”-“b”)为3.0μm“样品2”的情况下，障壁宽度的变动值为零。另一方面，上下电极宽度之差(“a”-“b”)为-3.0μm的“样品3”的情况下，障壁宽度的变动值为-6μm。也就是说，通过将第二电极230的宽度设计为小于第一电极210的宽度的值，能够减小障壁宽度的变动值。特别地，在图11的结果中，通过将上下电极宽度之差设为3.0μm，能够使障壁宽度的变动值接近零。
图12表示障壁宽度的变动值相对于本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极的宽度与第二电极的宽度之差的评价结果的结果。图12所示的图的横轴及纵轴与图11所示的图的横轴及纵轴相同。图12所示的评价结果为对图8所示的a～f的参数具有表2所示的值的样品进行障壁宽度的变动值评价而得到的结果。如表2所示，关于图12的评价中所用的样品，其摩擦方向相对于第一基板202及第二基板204的边为0度(或90度)。
[表2]
如图12所示，第一电极210的宽度“a”与第二电极230的宽度“b”相同的样品4”的情况下，障壁宽度的变动值为-3μm。与此相对，上下电极宽度之差(“a”-“b”)为3.0μm的“样品5”的情况下，障壁宽度的变动值为零。另一方面，上下电极宽度之差(“a”-“b”)为-3.0μm的“样品3”的情况下，障壁宽度的变动值为-5μm。也就是说，通过将第二电极230的宽度设计为比第一电极210的宽度小的值，能够减小障壁宽度的变动值。特别地，在图12的结果中，通过将上下电极宽度之差设为3.0μm，能够使障壁宽度的变动值接近零。
图11及图12中示出了，当上下电极宽度之差为3.0μm时，障壁宽度的变动值变为零的评价结果。然而，上述的结果并不限定用于获得本发明的效果的条件。为了获得本发明的效果，至少将第二电极230的宽度设为小于第一电极210的宽度即可。第一电极210的宽度与第二电极230的宽度之差可以为1.0μm以上且6.0μm以下。优选的，上述的差为1.0μm以上且5.0μm以下。进一步优选的，上述之差为2.0μm以上且4.0μm以下。
如上所述，根据实施方式1涉及的障壁面板，通过将第二电极230的宽度设为小于第一电极210的宽度的值，能够抑制障壁发生移动时的障壁宽度的变动值。也就是说，能够提供障壁区域的控制性高的障壁面板。通过将第一电极210的宽度与第二电极230的宽度之差设为1.5μm以上且5.0μm以下，能够进一步抑制障壁宽度的变动值。
〈实施方式2〉
使用图13A至图14C，对本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动方法进行说明。在图13A至图13C中，示出了为了形成障壁而被驱动的第一电极210及第二电极230的合计为奇数的情况。在图14A至图14C中，示出了为形成障壁而被驱动的第一电极210及第二电极230的合计为偶数的情况。
图13A为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动方法、以及第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。在图13A中，通过向第一电极210-4及第二电极230-4、230-5供给驱动电压，从而形成与宽度为“a+2b”的电极相对应的障壁。这里，与图8的定义同样的，将第一电极210的宽度定义为“a”，将第二电极230的宽度定义为“b”。
图13B及图13C为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的追踪驱动方法、以及第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。图13B为表示使障壁从图13A的状态向左方向移动后的状态。通过向第一电极210-3新供给驱动电压，并停止向第二电极230-5供给的驱动电压的供给，障壁发生移动。也就是说，障壁向左方向以与第一电极210-3的宽度“a”相对应地变宽，而与第二电极230-5的宽度“b”相对应地变窄，由此障壁从图13A向图13B移动。通过上述移动，形成障壁的电极宽度由“a+2b”变为“2a+b”。
另外，图13C表示使障壁从图13A的状态向右方向移动后的状态。通过向第一电极210-5新供给驱动电压，并且停止向第二电极230-4供给的驱动电压的供给，障壁发生移动。也就是说，障壁向右方向以与第一电极210-5的宽度“a”相对应地变宽，以与第二电极230-4的宽度“b”相对应地变窄，由此障壁从图13A向图13C移动。通过上述移动，形成障壁的电极宽度由“a+2b”变为“2a+b”。
图13A至图13C所示，通过将为了形成障壁而被驱动的第一电极210及第二电极230的合计设为奇数，能够使障壁从某一基准的状态(例如，图13A所示的状态)向左移动时的移动量与向右移动时的移动量相同。
图14A为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动方法、以及第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。在图14A中，通过向第一电极210-3、210-4及第二电极230-4、230-5供给驱动电压，形成了宽度为“2a+2b”的障壁。也就是说，在图14A中，多个第一电极210之中被施加驱动电压的第一电极210的数目、与多个第二电极230之中被施加驱动电压的第二电极230的数目的合计为偶数。这里，与图8的定义相同，将第一电极210的宽度定义为“a”，将第二电极230的宽度定义为“b”。
图14B及图14C为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的追踪驱动方法、以及第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。图14B表示使障壁从图14A的状态向左方向移动后的状态。通过向第二电极230-3新供给驱动电压，并且停止向第二电极230-5供给的驱动电压的供给，障壁发生移动。也就是说，障壁向左方向上以与第二电极230-3的宽度“b”相对应地变宽，以与第二电极230-5的宽度“b”相对应地变窄，由此障壁从图14A向图14B移动。在该移动前后，障壁宽度维持在“2a+2b”的状态下。
另外，图14C表示障壁从图14A的状态向右方向移动后的状态。通过向第一电极210-5新供给驱动电压，并且停止向第一电极210-3供给的驱动电压的供给，障壁发生移动。也就是说，障壁向右方向以与第一电极210-5的宽度“a”相对应地变宽，以与第一电极210-3的宽度“b”相对应地变窄，由此障壁从图14A向图14C移动。在该移动前后，障壁宽度维持在“2a+2b”。
图14A至图14C所示，通过将为形成障壁而被驱动的第一电极210及第二电极230的合计设为偶数，能够抑制障壁宽度随障壁的移动的变化。在图14A至图14C中，示出了被供给驱动电压的第一电极210及第二电极230的合计为4个的例子，但不限于上述例子，也可以为4个以上的偶数。
如上所述，根据实施方式2涉及的障壁面板，通过对被供给驱动电压的第一电极210及第二电极230的合计的数目进行控制，能够抑制伴随障壁的移动而发生的移动量或障壁宽度的变化。
〈实施方式3〉
使用图15，对本发明的实施方式4涉及的障壁面板200B的构成进行说明。图15为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。图15所示的障壁面板200B与图2或图8所示的障壁面板200类似，在第一电极210B与第二电极230B一部分重叠这一方面，与障壁面板200不同。
如图15所示，第一电极210B的宽度为“a’”，第二电极230B的宽度为“b’”。第一电极210B的端部与第二电极230B的端部重叠的宽度为“g”。这里，当从上方观察图15的剖面图时，即在俯视中，第一电极210B与第二电极230B彼此重叠。
如上所述，根据实施方式3涉及的障壁面板，第一电极210B与第二电极230B在俯视中一部分重叠。与第一电极210B的端部及第二电极230B的边界附近的液晶相对的电场易于变弱，通过具有上述构成，能够提高第一电极210B的端部及第二电极230B的边界附近的电场稳定性。换言之，通过上述的构成，液晶的控制性提高，障壁的稳定性提高。
〈实施方式4〉
使用图16，对本发明的实施方式4涉及的障壁面板400的构成进行说明。图16为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极、第二电极及液晶控制用的第三电极(以下，第三电极)的位置关系的剖面图。图16所示的障壁面板400与图2或图8所示的障壁面板200类似，但在除了第一电极410及第二电极430还具有第三电极450这一方面，与障壁面板200不同。
[障壁面板400的结构]
如图16所示，障壁面板400具有第一基板402、第二基板404、第一电极410、第一绝缘层420、第二电极430、第二绝缘层440、第三电极450、第一取向膜460、公共电极470、第二取向膜480、及液晶层490。这里，第一基板402与第二基板404对置。
第一电极410在第一基板402上配置多个。第一绝缘层420在第一电极410上配置，并且覆盖第一电极410的上表面及侧面。第二电极430在第一绝缘层420上配置多个。第二绝缘层440在第二电极430上配置，并且覆盖第二电极430的上表面及侧面。第三电极450在第二绝缘层440上配置多个。第一取向膜460在第三电极450上配置，并且覆盖第三电极450的上表面及侧面。第一电极410、第二电极430、及第三电极450分别在第一方向D1上延伸。第一方向D1例如为与图3及图6A所示的第一方向D1相同的方向。当从上方观察图16的剖面图时，即在俯视中，第三电极450与第一电极410及第二电极430交替配置。
公共电极470配置在第二基板404上。公共电极470与多个第一电极410、多个第二电极430、及多个第三电极450对置。第二取向膜480配置在公共电极470上。在第一取向膜460与第二取向膜480之间配置有液晶层490。
第二电极430的第二方向D2上的宽度小于第一电极410的第二方向D2上的宽度。第三电极450的第二方向D2上的宽度小于第二电极430的第二方向D2上的宽度。以下，将第一电极410的第二方向D2上的宽度简记为第一电极410的宽度，将第二电极430的第二方向D2上的宽度简记为第二电极430的宽度，将第三电极450的第二方向D2上的宽度简记为第三电极450的宽度。
上述结构换而言之，液晶层490配置在第一基板402和第二基板404之间。多个第一电极410配置在第一基板402与液晶层490之间。多个第二电极430配置在多个第一电极410与液晶层490之间。多个第三电极450配置在多个第二电极430与液晶层490之间。第一电极410与第二电极430通过第一绝缘层420而绝缘。第二电极430与第三电极450通过第二绝缘层440而绝缘。
如上所述，根据实施方式4涉及的障壁面板400，能够获得与实施方式1同样的效果，此外，能够使邻接的第一电极410的间隔、邻接的第二电极430的间隔、及邻接的第三电极450的间隔分别变宽。由此，即便在第一电极410、第二电极430、及第三电极450被微细化时，也能够抑制邻接的电极间的短路。
〈实施方式4的变形例〉
图17为表示本发明的一个实施方式的变形例涉及的障壁面板的第一电极、第二电极、及第三电极的位置关系的剖面图。图17所示的障壁面板400A与图16所示的障壁面板400类似，但是，在障壁面板400A在俯视中在第三电极450A的两侧配置有第二电极430A这一方面，与障壁面板400不同。
如图17所示，当从上方观察图17的剖面图时，即在俯视中，第一电极410A-1、第二电极430A-1、第三电极450A-1、第二电极430A-2、及第一电极410A-2以此顺序在第二方向D2上配置。换言之，在俯视中，在第三电极450A的两侧配置有第二电极430A。在俯视中，在第二电极430A的一侧配置有第一电极410A，在另一侧配置有第三电极450A。在俯视中，在第一电极410A的两侧配置有第二电极430A。也可以说，图17的结构为第三电极450A在俯视中与第一电极410A及第二电极430A交替配置。
如上所述，根据实施方式4的变形例涉及的障壁面板400A，能够获得与实施方式4同样的效果，此外，还能够缓和邻接的液晶控制用电极各自与公共电极的距离之差(也就是说，图17中邻接的液晶控制用电极的高低差)。其结果，能够抑制与邻接的液晶控制用电极的边界附近相对应的位置的液晶层的取向混乱。
〈实施方式5〉
使用图18，对本发明的实施方式5涉及的障壁面板500的构成进行说明。图18为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。图18所示的障壁面板500与图2或图8所示的障壁面板200类似，但对于绝缘层520及第二电极530的剖面形状而言，与障壁面板200不同。
[障壁面板500的结构]
如图18所示，在障壁面板500中，绝缘层520具有反映下层的第一电极510的高低差的形状。也就是说，与没有配置第一电极510的区域的绝缘层520相比，配置了第一电极510的区域的绝缘层520向第二基板504方向突出。换言之，在没有配置第一电极510的区域的绝缘层520中设置了凹部。
与第二方向D2上的中央部532相比，第二方向D2上的第二电极530的两端部534更接近液晶层。换言之，两端部534与中央部532相比更接近液晶层。进一步换而言之，在向上方突出的绝缘层520上配置两端部534，在绝缘层520的凹部配置中央部532。
如上所述，根据实施方式5涉及的障壁面板500，能够获得与实施方式1同样的效果。此外，由于第二电极530的两端部534与公共电极550的距离、与中央部532与公共电极550的距离相比更短，因此能够提高第二电极530的第二方向D2的端部处的液晶层570的控制性。其结果，能够减小第二电极530的宽度“b”，并且增大邻接的第二电极530间的距离。
〈实施方式5的变形例〉
使用图19，对本发明的实施方式5的变形例涉及的障壁面板500A的构成进行说明。图19为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的第一电极及第二电极的位置关系的剖面图。图19所示的障壁面板500A与图18所示的障壁面板500类似，但在第一电极510A与第二电极530A一部分重叠这一方面，与障壁面板500不同。
如图19所示，第一电极510A的宽度为“a””，第二电极530A的宽度为“b””。第一电极510A的端部与第二电极530A的端部重叠的宽度为“h”。这里，当从上方观察图19的剖面图时，即在俯视中，第一电极510A与第二电极530A相互重叠。
如上所述，根据实施方式5的变形例涉及的障壁面板500A，第一电极510A与第二电极530A在俯视中一部分重叠，由此特别是能够提高与第一电极510A的端部及第二电极530A的边界附近相对应的位置的液晶的控制性。
〈实施方式6〉
使用图20A，对本发明的实施方式6涉及的障壁面板600的构成进行说明。图20A为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动方法及此时的障壁特性的示意图。在图20A中，为便于说明，仅示出了障壁面板600之中的第一基板602、第一电极610、绝缘层620、第二电极630、及第一取向膜640。然而，与图2或图8所示的障壁面板200同样，障壁面板600具有第二基板、公共电极、及液晶层。图20A所示的障壁面板600与图2或图8所示的障壁面板200类似，但在第二方向D2上的第一电极610的宽度及第二电极630的宽度相同这一方面而言，与障壁面板200不同。图20A所示的第一基板602、第一电极610、绝缘层620、第二电极630、及第一取向膜640分别相当于图2或图8所示的第一基板202、第一电极210、绝缘层220、第二电极230、及第一取向膜240。
如图20A所示，向第一区域650的第一电极610供给第一驱动电压(7V)，向第一区域650的第二电极630供给第二驱动电压(5V)，由此在第一区域650形成遮光区域(障壁区域672)。由于不向第二区域660的第一电极610及第二电极630供给驱动电压，因此在第二区域660形成透光区域。也就是说，向第二电极630供给比第一电极610小的驱动电压。光谱670为上述的状态下的障壁特性，并且表示第一基板602在第二方向D2上的位置与障壁面板600的透射率的关系。
另一方面，作为图20A所示的障壁面板600的比较例，在图20B中示出了障壁面板900。图20B为表示本发明的比较例的障壁面板的驱动方法及此时的障壁特性的示意图。图20B的障壁面板900的结构与图20A的障壁面板600相同，因此这里省略其说明。
如图20B所示，通过向第一区域950的第一电极910及第二电极930供给同一驱动电压(5V)，在第一区域950形成遮光区域(障壁区域972)。光谱970为上述的状态下的障壁特性，并且表示第一基板902在第二方向D2上的位置与障壁面板900的透射率的关系。
图20A与图20B进行比较，与图20B的光谱970相比，图20A的光谱670在第二方向D2上的障壁区域672端部的光谱形状更陡。也就是说，如图20A所示，通过向第一电极610供给比第二电极630高的驱动电压，能够抑制第二方向D2上的与障壁区域672的端部相对应的位置的液晶混乱。
如上所述，根据实施方式6涉及的障壁面板，通过向第二电极630供给比第一电极610小的驱动电压，能够提高障壁区域的控制性。
〈实施方式6的变形例〉
如上述的实施方式6所述，在由多层构成的液晶控制用电极中，能够将越靠近下层的液晶控制用电极被供给越高的驱动电压的障壁面板应用于上述实施方式2至实施方式5所示的障壁面板。例如，将实施方式6所示的障壁面板600应用于实施方式4所示的障壁面板400的例子示于图21。
图21为表示本发明的一个实施方式涉及的障壁面板的驱动方法，及此时的障壁特性的示意图。图21所示的障壁面板700与图16所示的障壁面板400类似，但在第二方向D2上的第一电极710的宽度、第二电极730的宽度、及第三电极750的宽度相同这一方面，与障壁面板400不同。图21所示的第一基板702、第二基板704、第一电极710、第一绝缘层720、第二电极730、第二绝缘层740、第三电极750、第一取向膜760、公共电极770、第二取向膜780、及液晶层790分别相当于图16所示的第一基板402、第二基板404、第一电极410、第一绝缘层420、第二电极430、第二绝缘层440、第三电极450、第一取向膜460、公共电极470、第二取向膜480、及液晶层490。需要说明的是，在图21中，示出了向所有液晶控制用电极供给驱动电压的状态。
如图21所示，向第一电极710供给第一驱动电压(9V)，向第二电极730供给第二驱动电压(7V)，向第三电极750供给第三驱动电压(5V)，由此形成遮光区域。由此，障壁面板700与图20A所示的障壁面板600同样地，能够提高障壁区域的控制性。
需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，在不脱离主旨的范围内，能够进行适当变更。

Claims (10)

1.一种视差障壁面板，其特征在于，具有：
第一基板；
与所述第一基板对置的第二基板；
所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；
配置于所述第一基板与所述液晶层之间，并且在第一方向上延伸的多个第一电极；
配置于所述多个第一电极与所述液晶层之间，并且在所述第一方向上延伸，在俯视中与所述多个第一电极交替配置的多个第二电极；和
与所述多个第一电极及所述多个第二电极对置的对置电极，
所述第二电极与所述第一电极绝缘，
在与所述第一方向正交的第二方向上的所述第二电极的宽度小于所述第二方向上的所述第一电极的宽度，
所述多个第一电极及所述多个第二电极分别被供给不同的电压，
所述第二方向上的所述第一电极的宽度与所述第二方向上的所述第二电极的宽度之差为1.5μm以上且4.5μm以下，
与所述第二方向上的所述第二电极的中央部相比，所述第二方向上的所述第二电极的两端部更接近所述液晶层。
2.根据权利要求1所述的视差障壁面板，其特征在于，所述第一电极及所述第二电极在俯视中一部分重叠。
3.根据权利要求1所述的视差障壁面板，其特征在于，具有：
配置于所述多个第二电极与所述液晶层之间，并且在所述第一方向上延伸，在俯视中与所述多个第一电极及所述多个第二电极交替配置的多个第三电极，
所述第三电极与所述第二电极绝缘，
所述第二方向上的所述第三电极的宽度小于所述第二方向上的所述第二电极的宽度。
4.根据权利要求1所述的视差障壁面板，其特征在于，
当被施加驱动电压时，所述液晶层所含的液晶分子的长轴在垂直于所述第一基板的方向上取向，
当形成视差障壁时，所述多个第一电极之中被施加所述驱动电压的邻接的所述第一电极的数目、与所述多个第二电极之中被施加所述驱动电压的邻接的所述第二电极的数目的合计为偶数。
5.根据权利要求4所述的视差障壁面板，其特征在于，
所述偶数为4以上。
6.根据权利要求1所述的视差障壁面板，其特征在于，所述第一电极及所述第二电极在俯视中一部分重叠。
7.一种视差障壁面板，其特征在于，具有：
第一基板；
与所述第一基板对置的第二基板；
所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；
配置于所述第一基板与所述液晶层之间，并且在第一方向上延伸的多个第一电极；
配置于所述多个第一电极与所述液晶层之间，并且在所述第一方向上延伸，在俯视中与所述多个第一电极交替配置的多个第二电极；和
与所述多个第一电极及所述多个第二电极对置的对置电极，
所述第二电极与所述第一电极绝缘，并且与所述第一电极相比被供给更小的电压
所述第一电极及所述第二电极在俯视中一部分重叠，
配置于所述第二电极与所述液晶层之间，并且在所述第一方向上延伸，在俯视中与所述多个第一电极及所述多个第二电极交替配置的多个第三电极，
所述第三电极与所述第二电极绝缘，并且与所述第二电极相比被供给更小的电压，
与同所述第一方向正交的第二方向上的所述第二电极的中央部相比，所述第二方向上的所述第二电极的两端部更接近所述液晶层。
8.根据权利要求7所述的视差障壁面板，其特征在于，具有：
配置于所述第二电极与所述液晶层之间，并且在所述第一方向上延伸，在俯视中与所述多个第一电极及所述多个第二电极交替配置的多个第三电极，
所述第三电极与所述第二电极绝缘，并且与所述第二电极相比被供给更小的电压。
9.根据权利要求7所述的视差障壁面板，其特征在于，
当被施加驱动电压时，所述液晶层所含的液晶分子的长轴在垂直于所述第一基板的方向上取向，
当形成视差障壁时，所述多个第一电极之中被施加所述驱动电压的邻接的所述第一电极的数目、与所述多个第二电极之中被施加所述驱动电压的邻接的所述第二电极的数目的合计为偶数。
10.一种显示装置，其特征在于，具有：
根据权利要求1所述的所述视差障壁面板；和
配置有多个像素，并且与所述视差障壁面板对置配置的显示基板。
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