DE102012216395A1

DE102012216395A1 - Flüssigkristallanzeige

Info

Publication number: DE102012216395A1
Application number: DE102012216395A
Authority: DE
Inventors: Yoshimitsu Ishikawa; Takeshi Kubota
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2032-09-15
Also published as: JP2013064839A; CN102998836A; US8648971B2; DE102012216395B4; CN102998836B; US20130070188A1; JP5745979B2

Abstract

Bei einer Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige werden das Auftreten eines Gegenansichtsphänomens und ein Gegenansichts-Übersprechen unterdrückt. In einem Flüssigkristallfeld (10) ist eine Schwarzmatrix (7) auf der einem TFT-Substrat (4) gegenüberliegenden Oberfläche eines Gegensubstrats (6) ausgebildet und eine Parallaxbarriere (8) ist auf der Schwarzmatrix (7) mit einer dazwischengefügten Abstandsschicht einer vorgegebenen Dicke vorhanden. Die Schwarzmatrix (7) beinhaltet ein erstes Lichtblockierteil (71), das unmittelbar unterhalb einer Öffnung (80) in der Parallaxbarriere (8) angeordnet ist, und ein zweites Lichtblockierteil (72) mit einem Abschnitt, der unmittelbar darüber durch die Parallaxbarriere (8) abgedeckt wird. Das zweite Lichtblockierteil (72) beinhaltet eine Schicht mit einem niedrigen Brechungsindex (72a) (Gegenansichts-Verhinderungsschicht) mit einem niedrigeren Brechungsindex als jenem eines Flüssigkristalls (5) an dem Ende desselben, das in Kontakt mit einer Pixelöffnung (70) zwischen dem zweiten Lichtblockierteil (72) und dem angrenzenden ersten Lichtblockierteil (71) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristallanzeige und insbesondere auf eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige, die in der Lage ist, eine Mehrzahl von Bildern in entsprechenden unterschiedlichen Richtungen anzuzeigen.
Unter Ausnutzung der Vorteile eines niedrigen Leistungsverbrauchs, der Kompaktheit und des geringen Gewichts wurde eine Flüssigkristallanzeige für jedwede Anzeige, wie zum Beispiel Monitore eines PCs (Personal Computer), mobiler Informationsendgeräte und dergleichen und einen Fernsehempfänger, angewendet. Die Flüssigkristallanzeige ist eine Vorrichtung, welche mit einer Mehrzahl von Pixeln ausgestattet sind, die in Matrixform angeordnet sind, und führt eine optische Modulation jedes Pixels durch zum Anzeigen eines Bildes. Als ein repräsentatives Beispiel einer Flüssigkristallanzeige ist eine Anzeige vom Aktivmatrix-Typ weithin bekannt, welche einen Dünnschichttransistor (TFT) als ein Schaltelement zum Liefern eines Bildsignals zu jedem Pixel verwendet.
In den vergangenen Jahren wurde eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige (Mehrfachschirm-Flüssigkristallanzeige) entwickelt, die in der Lage ist, eine Mehrzahl von Bildern für Blickwinkel in entsprechenden unterschiedlichen Richtungen anzuzeigen mittels eines einzigen Flüssigkristallanzeigefeldes (Flüssigkristallfeldes). Beispielsweise offenbaren die japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2007-264082 A , die japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2008-064917 A und die internationale Patentveröffentlichung WO 2007/001071 jeweils eine Parallaxbarrierensystem-Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige, im Speziellen eine Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige (Zweifachschirm-Flüssigkristallanzeige), bei der ein angezeigtes Bild bei Betrachtung von der rechten Seite bezüglich der Vorderseite eines Bildschirms und ein angezeigtes Bild bei Betrachtung von der linken Seite bezüglich der Vorderseite eines Bildschirms voneinander verschieden sind.
Die Parallaxbarrierensystem-Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige hat einen Aufbau, der ein Flüssigkristallfeld enthält, bei dem Pixel, die eine Mehrzahl von Bildern anzeigen sollen, gemischt sind und entsprechend einer vorgegebenen Regel angeordnet sind. Weiterhin enthält sie eine Lichtblockierschicht, genannt Parallaxbarriere, die auf der Vorderseite (betrachteten Seite) des Feldes angeordnet ist. Die Parallaxbarriere ist so angeordnet, dass sie Licht blockiert, welches von jedem Pixel des Flüssigkristallfeldes in einer bestimmten Richtung strahlt. Dadurch wird das Licht von dem Flüssigkristallfeld in eine Mehrzahl von Richtungen unterteilt und eine Mehrzahl von Bildern, die auf dem Anzeigefeld angezeigt werden, wird in entsprechend unterschiedlichen Richtungen angezeigt.
Die Parallaxbarrierensystem-Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige weist das Problem eines Übersprechens (”crosstalk”) auf, bei dem ein Teil eines Bildes, der in eine Richtung angezeigt werden soll, streut und in einem Bild, das in einer anderen Richtung angezeigt wird, beobachtet wird.
Wenn beispielsweise das Übersprechen in einer Parallaxbarrierensystem-Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige auftritt, die zwei Bilder getrennt links und rechts anzeigt, dann werden ein Bild (Bild für links), das angezeigt werden sollte, wenn der Bildschirm bezogen auf die Vorderseite von links betrachtet wird, und ein Bild (Bild für rechts), das angezeigt werden soll, wenn der Bildschirm bezogen auf die Vorderseite von rechts betrachtet wird, bei der Betrachtung einander überlappen. Dieses Übersprechen tritt auf, wenn die Betrachtungswinkelbereiche (Sichtfeldbereiche) der entsprechenden Bilder überlappen und neigt dazu, in der Umgebung einer Grenze zwischen den Sichtfeldbereichen der entsprechenden Bilder aufzutreten. Dies bedeutet, bei der Doppelansichts-Flüssigkristallanzeige neigt das Übersprechen dazu, dann aufzutreten, wenn der Bildschirm von der Vorderseite als der Grenze zwischen dem Sichtfeldbereich des Bildes für Rechts und dem Sichtfeldbereichs des Bildes für Links betrachtet wird. Wenn speziell ein Bild mit einem großen Anteil an Schwarz angezeigt wird, neigt sogar eine geringe Streuung von dem anderen Bild dazu, wahrgenommen zu werden und hat somit eine große Auswirkung auf die Bildqualität.
Es wird angenommen, dass abgesehen von dem Designproblem der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige, das Übersprechen hauptsächlich durch ein Lichtbeugungsphänomen an der Öffnung in der Parallaxbarriere, ein Lichtstreuphänomen im Innern der Flüssigkristallanzeige und dergleichen verursacht wird.
Im Allgemeinen weist das Flüssigkristallfeld einen Aufbau auf, der ein erstes Substrat enthält, das mit einer Pixelelektrode versehen ist und ein Schaltelement, eine Signalleitung und dergleichen, welche der Elektrode ein Pixelsignal liefern. Der Aufbau beinhaltet ein zweites Substrat, das mit einer Schwarzmatrix und einem Farbfilter (CF) versehen ist, welche die Fläche eines Pixels definieren. Der Aufbau beinhaltet einen Flüssigkristall, welcher zwischen das erste und das zweite Substrat gefügt ist. In der Parallaxbarrierensystem-Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige ist die Schwarzmatrix zum Definieren der Pixelflächen auf der vorderen Oberfläche des zweiten Substrats, die dem ersten Substrat gegenüberliegt, ausgebildet und die Parallaxbarriere ist auf der gegenüberliegenden Oberfläche dazu (auf der betrachteten Seite) ausgebildet. Daher existiert ein Abstand (Zwischenraum) mit einer vorgegebenen Dicke zwischen der Parallaxbarriere und der Schwarzmatrix. Wenn beispielsweise die Parallaxbarriere auf der Schwarzmatrix mit einem dazwischengefügten durchsichtigen Substrat, wie zum Beispiel einem Glassubstrat, das das zweite Substrat darstellt, angeordnet ist, entspricht eine Dicke dieses durchsichtigen Substrats dem Abstand. Die Größe dieses Abstands dient als ein Element zum Festlegen einer Richtung und einer Breite eines Sichtfeldbereichs jedes der Mehrzahl von gleichzeitig angezeigten Bildern zusammen mit einer Größe einer Öffnung in der Parallaxbarriere, einem Rasterabstand der Pixel und dergleichen.
In der Parallaxbarrierensystem-Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige tritt ein Phänomen auf, das als Gegenansicht (”reverse view”) bezeichnet wird, bei dem aufgrund der Existenz des Abstands zwischen der Parallaxbarriere und der Schwarzmatrix ein Bild, das in der Gegenrichtung angezeigt werden soll, gesehen wird, wenn der Bildschirm aus einer Richtung, die stark von der Vorderseite abweicht (also unter einem großen Winkel) betrachtet wird. Wenn beispielsweise ein Beobachter sich bezogen auf die Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige von der Vorderseite des Bildschirms nach rechts bewegt, gibt es einen Bereich, in dem zunächst das Bild für Rechts gesehen wird und dann das Bild für Links gesehen wird, wenn der Beobachter sich beständig nach rechts bewegt. Dies kann der Tatsache zugeschrieben werden, dass ein anderes Pixel, welches ein Pixel neben dem Pixel ist, das tatsächlich gesehen werden sollte, in unerwünschter Weise durch die Öffnung in der Parallaxbarriere gesehen wird (Details werden später beschrieben).
Dies bedeutet, in der Parallaxbarrierensystem-Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige existiert der Sichtfeldbereich des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens außenliegend von dem Sichtfeldbereich des Bildes für rechts und der Sichtfeldbereich des Bildes für Rechts existiert aufgrund des Gegenansichts-Phänomens außenliegend von dem Sichtfeldbereich des Bildes für Links. Aus diesem Grund tritt ein Übersprechen zwischen dem Bild für Rechts und dem Bild für Links nicht nur in der Umgebung der Vorderseite des Bildschirms auf, sondern neigt in der Praxis dazu, ebenfalls in der Gegend des äußeren Endes des Sichtsfeldbereichs sowohl des Bildes für Rechts als auch des Bildes für Links aufzutreten. Hier im Folgenden wird das Übersprechen, das in der Gegend der Vorderseite des Bildschirms auftritt, als ein ”Vorderseiten-Übersprechen” (front crosstalk) bezeichnet und das Übersprechen, das in der Gegend des äußeren Endes des Sichtfeldbereichs jedes Bildes auftritt, wird als ein ”Gegenansichts-Übersprechen” (reverse view crosstalk) bezeichnet.
Das Vorderseiten-Übersprechen und das Gegenansichts-Übersprechen sind nicht lediglich bei der Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige problematisch, sondern ebenfalls bei einer beliebigen Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige, die ein Parallaxbarrierensystem aufweist.
Jede der vorstehend genannten Veröffentlichungen JP 2007-264082 , JP 2008-064917 und WO 2007/001071 offenbart hauptsächlich ein Verfahren zum Verhindern des Vorderseiten-Übersprechens in der Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige, offenbart jedoch nicht hinreichend eine Maßnahme gegen das Gegenansichts-Übersprechen. Beispielsweise nimmt JP 2007-264082 überhaupt nicht Bezug auf das Problem des Gegenansichts-Übersprechens. JP 2008-064917 nimmt Bezug auf das Auftreten des Gegenansichts-Übersprechens, unternimmt jedoch nicht in besonderer Weise wirkungsvolle Gegenmaßnahmen. WO 2007/001071 zeigt, dass bei einer fahrzeuggestützten Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige ein Bereich, in dem das Gegenansichtsphänomen auftritt, ein Bereich ist, der kaum von einem Fahrersitz und einem Beifahrersitz betrachtet werden kann (die Bereiche liegen abseits der Vorderseite unter einem Winkel von nicht weniger als 45°, d. h. sie weisen gegenüber einer Normalen auf das Flüssigkristallanzeigefeld einen Winkel von nicht weniger als 45° auf). Die Druckschrift nimmt aber nicht Bezug auf ein Verfahren, bei dem das Gegenansichts-Übersprechen im Wesentlichen verhindert wird.
Unter der Bedingung, dass ein Winkel, bei dem das Gegenansichtsphänomen auftritt, extrem nach außen verlegt wird durch Anwenden der Technik von WO 2007/001071 , kann das Gegenansichts-Übersprechen verhindert werden. Für die Umsetzung ist es jedoch notwendig, den Abstand zwischen der Parallaxbarriere und der Schwarzmatrix kleiner zu machen und den Pixel-Rasterabstand größer zu machen. Da der Pixel-Rasterabstand in der letzten Zeit dazu neigt, abzunehmen einhergehend mit einer Verbesserung in der Auflösung der Anzeige, ist es in der Praxis jedoch notwendig, den Abstand zwischen der Parallaxbarriere und der Schwarzmatrix extrem klein zu machen. Wenn beispielsweise der Abstand durch das durchsichtige Substrat, welches das zweite Substrat darstellt, ausgebildet wird, muss das durchsichtige Substrat extrem dünn gemacht werden. Dies ist jedoch schwer umzusetzen, da es eine physikalische Grenze hierfür gibt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige bereitzustellen, die in der Lage ist, das Auftreten eines Gegenansichtsphänomens und ein Gegenansichts-Übersprechen zu vermeiden, während eine Größe eines Abstands zwischen einer Parallaxbarriere und einer Schwarzmatrix sichergestellt wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige nach einem der Ansprüche 1, 5 und 9. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet: ein erstes Substrat, das mit einer Mehrzahl von Pixelelektroden versehen ist, denen Bildsignale entsprechend einer Mehrzahl von Bildern zugeführt werden; ein zweites Substrat, das dem ersten Substrat gegenüberliegend angeordnet ist; und einen Flüssigkristall, der zwischen das erste Substrat und das zweite Substrat gefügt ist. Das zweite Substrat ist mit einer Schwarzmatrix als einem Lichtblockierfilm versehen, der auf der dem ersten Substrat gegenüberliegenden Oberfläche angeordnet ist und eine Öffnung aufweist, die eine Fläche jedes Pixels definiert. Es weist eine Abstandsschicht auf, die eine vorgegebene Dicke hat und auf der Schwarzmatrix angeordnet ist, sowie eine Parallaxbarriere als einen Lichtblockierfilm, der auf der Schwarzmatrix mit der dazwischengefügten Abstandsschicht angeordnet ist und Licht, das durch die Öffnungen in der Schwarzmatrix dringt, in verschiedene Richtungen aufteilt zum Trennen der Mehrzahl von Bildern und Anzeigen der Bilder in den entsprechenden unterschiedlichen Richtungen. Die Schwarzmatrix ist mit einem ersten Lichtblockierteil versehen, das unmittelbar unterhalb der Öffnung in der Parallaxbarriere angeordnet ist, sowie einem zweiten Lichtblockierteil mit einem Abschnitt, der unmittelbar darüber durch die Parallaxbarriere abgedeckt ist. Der zweite Lichtblockierteil hat an seinem Ende einen Gegenansichts-Verhinderungsfilm mit einem niedrigeren Brechungsindex als jenem des Flüssigkristalls, wobei das Ende in Kontakt mit der Öffnung zwischen dem zweiten Lichtblockierteil und dem angrenzenden ersten Lichtblockierteil ist.
Eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet: ein erstes Substrat, das mit einer Mehrzahl von Pixelelektroden, denen Bildsignale entsprechend einer Mehrzahl von Bildern zugeführt werden, versehen ist; ein zweites Substrat, das gegenüber dem ersten Substrat angeordnet ist; und einen Flüssigkristall, der zwischen das erste Substrat und das zweite Substrat gefügt ist. Das zweite Substrat ist mit einer Schwarzmatrix als einem Lichtblockierfilm versehen, der auf der dem ersten Substrat gegenüberliegenden Oberfläche angeordnet ist und eine Öffnung aufweist, die eine Fläche jedes Pixels definiert. Es weist eine Abstandsschicht auf, die eine vorgegebene Dicke hat und auf der Schwarzmatrix angeordnet ist, sowie eine Parallaxbarriere als eine Lichtblockierschicht, die auf der Schwarzmatrix mit der dazwischengefügten Abstandsschicht angeordnet ist und Licht, das durch die Öffnungen in der Schwarzmatrix dringt, in verschiedene Richtungen aufteilt zum Aufteilen der Mehrzahl von Bildern und Anzeigen der Bilder in den entsprechenden unterschiedlichen Richtungen. Die Schwarzmatrix ist mit einem ersten Lichtblockierteil versehen, das unmittelbar unterhalb der Öffnung in der Parallaxbarriere angeordnet ist, sowie einem zweiten Lichtblockierteil mit einem Abschnitt, der unmittelbar darüber durch die Parallaxbarriere abgedeckt wird. Der zweite Lichtblockierabschnitt weist an seinem Ende eine Gegenansichts-Verhinderungsschicht mit einer geringeren Lichtdurchlässigkeit als jener der Öffnung auf, wobei das Ende in Kontakt mit der Öffnung zwischen dem zweiten Lichtblockierteil und dem angrenzenden ersten Lichtblockierteil ist.
Eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält: ein erstes Substrat, das mit einer Mehrzahl von Pixelelektroden versehen ist, denen Bildsignale entsprechend einer Mehrzahl von Bildern zugeführt werden; ein zweites Substrat, das gegenüberliegend dem ersten Substrat angeordnet ist; und einen Flüssigkristall, der zwischen das erste Substrat und das zweite Substrat gefügt ist. Das zweite Substrat ist mit einer Schwarzmatrix als einer Lichtblockierschicht versehen, die auf der dem ersten Substrat gegenüberliegenden Oberfläche angeordnet ist und eine Öffnung aufweist, welche eine Fläche jedes Pixels definiert. Es weist eine Abstandsschicht auf, welche eine vorgegebene Dicke hat und auf der Schwarzmatrix angeordnet ist, sowie eine Parallaxbarriere als eine Lichtblockierschicht, welche auf der Schwarzmatrix mit der dazwischengefügten Abstandsschicht angeordnet ist und Licht, das durch die Öffnungen in der Schwarzmatrix dringt, in verschiedene Richtungen aufteilt zum Aufteilen der Mehrzahl an Bildern und Anzeigen der Bilder in den entsprechenden unterschiedlichen Richtungen. Die Schwarzmatrix ist mit einem ersten Lichtblockierteil versehen, welcher unmittelbar unterhalb der Öffnung in der Parallaxbarriere angeordnet ist, und einem zweiten Lichtblockierteil mit einem Abschnitt, der durch die Parallaxbarriere unmittelbar darüber abgedeckt ist. Das zweite Lichtblockierteil hat eine größere Abmessung als das angrenzende erste Lichtblockierteil.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Gegenansichts-Phänomen und das Gegenansichts-Übersprechen zu unterdrücken, während eine bestimmte Größe des Abstands zwischen der Parallaxbarriere und der Schwarzmatrix sichergestellt wird. Es ist deshalb möglich, die Sichtbarkeit eines Anzeigeschirms in der Parallaxbarrieren-System-Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige zu verbessern.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen.
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen schematischen Aufbau einer Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Ansicht, die ein Beispielsmuster einer Parallaxbarriere zeigt.
3 ist eine Ansicht, die ein Beispielsmuster der Parallaxbarriere zeigt.
4 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines Anzeigefeldes einer bekannten Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige zeigt.
5 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Schwarzmatrix der bekannten Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige zeigt.
6 ist ein Diagramm, das die Betrachtungswinkeleigenschaften eines normierten Öffnungsverhältnisses bei der bekannten Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige zeigt.
7 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines Anzeigefeldes einer Mehrfachansichts-Flüssigkristallanziege gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
8 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Schwarzmatrix der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
9 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines Anzeigefeldes einer Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einem abgewandelten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Schwarzmatrix der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß dem abgewandelten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt.
11 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines Anzeigefeldes einer Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
12 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Schwarzmatrix der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
13 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines Anzeigefeldes einer Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einem abgewandelten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt.
14 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Schwarzmatrix der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß dem abgewandelten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt.
15 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines Anzeigefeldes einer Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
16 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Schwarzmatrix der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
17 ist ein Diagramm, das die Betrachtungswinkelabhängigkeit eines normierten Öffnungsverhältnisses in der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
18 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines Anzeigefeldes einer Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einem abgewandelten Beispiel der dritten Ausführungsform zeigt.
19 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Schwarzmatrix der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß dem abgewandelten Beispiel der dritten Ausführungsform zeigt.
20 ist ein Diagramm, das die Betrachtungswinkelabhängigkeit eines normierten Öffnungsverhältnisses bei der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß dem abgewandelten Beispiel der dritten Ausführungsform zeigt.
Erste Ausführungsform
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen schematischen Aufbau einer Mehfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Wie in der Figur gezeigt, ist die Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige eine transmissive Anzeige, die ausgebildet wird durch Überlagern eines linearen Polarisationsfilters 2a, einer Betrachtungswinkel-Kompensationsschicht 3a, eines Flüssigkristallfeldes 10, einer Betrachtungswinkel-Kompensationsschicht 3b und eines linearen Polarisationsfilters 2b in dieser Reihenfolge auf einer Hintergrundbeleuchtung 1 als einer ebenen optischen Vorrichtung, die eine optische Quelle, eine Lichtleiterplatte und dergleichen aufweist. Das Flüssigkristallfeld 10 weist einen Aufbau auf, bei dem ein Flüssigkristall 5 zwischen ein TFT-Substrat 4 auf der Seite der Hintergrundbeleuchtung 1 und ein Gegensubstrat 6 auf der Vorderseite (betrachtete Seite) gefügt ist.
Das Gegensubstrat 6 ist mit einem durchsichtigen Substrat, wie z. B. einem Glassubstrat als Grundmaterial versehen und eine Schwarzmatrix 7 ist auf der dem TFT-Substrat 4 gegenüberliegenden Oberfläche dieses durchsichtigen Substrats angeordnet, während eine Parallaxbarriere 8 auf der Oberfläche der betrachteten Seite angeordnet ist. Dies bedeutet, bei der vorliegenden Ausführungsform ist das durchsichtige Substrat des Gegensubstrats 6 zwischen der Parallaxbarriere 8 und der Schwarzmatrix 7 angeordnet und wirkt als eine Abstandsschicht zum Definieren eines Abstands zwischen der Parallaxbarriere 8 und der Schwarzmatrix 7.
Obwohl bei jeder Ausführungsform unten ein Beispiel gezeigt wird, in dem das durchsichtige Substrat als Grundmaterial des Gegensubstrats 6 als die Abstandsschicht dient, kann die Abstandsschicht getrennt von dem durchsichtigen Substrat vorgesehen werden. Beispielsweise können innerhalb des durchsichtigen Substrats als Grundmaterial des Gegensubstrats 6 (z. B. auf der dem TFT-Substrat 4 gegenüberliegenden Oberfläche des durchsichtigen Substrats) die Parallaxbarrierenschicht, die Schwarzmatrix und die Abstandsschicht dazwischen angeordnet werden. Beispielsweise können getrennt von dem durchsichtigen Substrat als dem Grundmaterial des Gegensubstrats 6 ein Glassubstrat mit einer vorgegebenen Dicke, eine Harzschicht, die aufgetragen wurde und mit einer vorgegebenen Dicke ausgebildet wurde und dergleichen als die Abstandsschicht vorgesehen werden. Das Gegensubstrat 6 kann zumindest die Schwarzmatrix auf der dem TFT-Substrat 4 gegenüberliegenden Oberfläche aufweisen, die Abstandsschicht, welche eine vorbestimmte Dicke hat und auf dieser Schwarzmatrix angeordnet ist, und die Parallaxbarriere, die auf der Schwarzmatrix mit dieser dazwischengefügten Abstandsschicht angeordnet ist.
Weiterhin bezeichnet der Begriff ”Grundmaterial”, wie er hier verwendet wird, einen Hauptbestandteil, der über die Festigkeit, Steifigkeit und dergleichen des gesamten Gegensubstrats 6 entscheidet, wenn das Material als Grundmaterial des Gegensubstrats 6 verwendet wird. Der Begriff wird in einer ähnlichen Bedeutung in der vorliegenden Beschreibung verwendet.
Weiterhin bezeichnen die in 1 gezeigten Pfeile die entsprechenden Richtungen der Ausrichtung des Flüssigkristalls 5, die Absorptionsachsen der linearen Polarisationsfilter 2a und 2b und die Richtungen der Ausrichtung der Betrachtungswinkel-Kompensationsschichten 3a und 3b.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Flüssigkristallfeld 10 vom TN(Twisted Nematic)(nematischer Drehzellen)-Typ, bei dem der Flüssigkristall 5 so ausgerichtet ist, dass er um im Wesentlichen 90° verschraubt ist in einem Zustand, in dem kein elektrisches Feld anliegt. Eine Anwendung der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls anwendbar auf ein Flüssigkristallfeld 10 irgendeines Flüssigkristall-Typs, wie beispielsweise eines mit einer Ansteuerung mittels eines lateralen elektrischen Feldes einschließlich einer IPS(In-Plane Switching, für in der Ebene schaltend)-Technik und einer FFS(Fringe Field Switching, englisch für Randfeldschaltung)-Technik und einer VA(Vertical Alignment, englisch für vertikale Ausrichtung)-Technik, bei der der Flüssigkristall im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist in einem Zustand, in dem kein elektrisches Feld anliegt.
Bei dem Flüssigkristallfeld 10 sind das TFT-Substrat 4 und das Gegensubstrat 6 mit einem dazwischengefügten Abdichtmaterial aneinander befestigt, wobei das Abdichtmaterial an den Umfängen angebracht ist und der Flüssigkristall 5 innerhalb eines Bereichs, der durch das Abdichtmaterial umgeben ist, eingeschlossen ist.
Das TFT-Substrat 4 wird ausgebildet, indem auf einem durchsichtigen Substrat, wie beispielsweise einem Glassubstrat, für jedes Pixel eine Pixelelektrode, ein TFT (Dünnschichttransistor) als ein Schaltelement zum Zuführen eines Bildsignals zu jeder Pixelelektrode, eine Gateleitung (Abtastsignalleitung) zum Zuführen eines Ansteuersignals zu einer Gateelektrode des TFT, eine Sourceleitung (Anzeigesignalleitung) zum Zuführen eines Bildsignals zu einer Sourceelektrode des TFT und dergleichen angeordnet werden. Weiterhin ist das TFT-Substrat 4 mit einem Ausrichtungsfilm auf der Deckfläche desselben zur Seite des Flüssigkristalls 5 hin versehen.
Das Gegensubstrat 6 wird ausgebildet, indem auf der Oberfläche des durchsichtigen Substrats, wie beispielsweise einem Glassubstrat, auf der Seite zu dem Flüssigkristall 5 hin eine Gegenelektrode (Gemeinschaftselektrode bzw. Bezugselektrode), ein aus den farbigen Schichten der entsprechenden Farben (R), Grün (G) und Blau (B) ausgebildetes Farbfilter, die Schwarzmatrix 7 als Lichtblockierschicht zum Definieren der Fläche jedes Pixels mittels Blockierens von Licht zwischen den Pixeln und dergleichen angeordnet werden. Bei der Parallaxbarrieren-System-Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige ist weiterhin auf der Oberfläche des Gegensubstrats 6 auf der betrachteten Seite die Parallaxbarriere 8 vorgesehen. Folglich entspricht bei der vorliegenden Ausführungsform der Abstand zwischen der Schwarzmatrix 7 und der Parallaxbarriere 8 der Dicke des durchsichtigen Substrats, beispielsweise des Glassubstrats, das das Gegensubstrat 6 ausbildet.
Die linearen Polarisatoren 2a und 2b sind Schichten, die selektiv spezifisches linear polarisiertes Licht (p-polarisiertes Licht oder s-polarisiertes Licht) hindurch lassen. Weiterhin sind die Betrachtungswinkel-Kompensationsschichten 3a und 3b WV(Breitansichts – für englisch ”wide viewing”)-Schichten, wie beispielsweise λ/4-Platten (λ ist eine Wellenlänge des Lichts) zum Kompensieren des Lichts zum Vergrößern der Betrachtungswinkel.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird für die linearen Polarisatoren 2a und 2b jeweils ein linearer Polarisator vom Absorptionstyp verwendet, welcher eine Cellulose-Triacetat(TAC)-Schicht als Substrat verwendet und linear polarisiertes Licht auf einer Polarisationsachse (Absorbtionsachse) absorbiert, welche das durchzulassende linear polarisierte Licht kreuzt. Für die linearen Polarisatoren 2a und 2b kann jeweils ein linearer Polarisator vom Reflexionstyp verwendet werden, welcher entlang einer Polarisationsachse, die die Achse des durchzulassenden linear polarisierten Lichts kreuzt, linear polarisiertes Licht reflektiert.
Bei einem normalen TN-Typ ist ein Drehwinkel des Flüssigkristalls 5 auf 90° eingestellt und die Richtungen der Polarisationsachsen des Paares von linearen Polarisatoren 2a und 2b sind so gewählt, dass sie im Wesentlichen parallel oder im Wesentlichen senkrecht zu den Ausrichtungsrichtungen der Flüssigkristallmodule an den Endflächen des Flüssigkristalls 5 auf den Seiten, die entsprechend näher zu den Polarisatoren liegen, sind.
Es wird hier angenommen, dass die Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige ist, welche zwei unterschiedliche Bilder getrennt voneinander auf der rechten Seite und der linken Seite bezüglich der Vorderseite anzeigt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin der Flüssigkristall 5 so ausgerichtet, dass er um im Wesentlichen 90° verdreht (verschraubt) ist in einem Zustand, in dem kein elektrisches Feld anliegt, wobei ein Wert Δnd als Produkt einer Brechungsindexanisotropie Δn mit einer Wellenlänge von 550 nm und einer Flüssigkristallschichtdicke d nicht kleiner als 300 nm und nicht größer als 400 nm ist. Weiterhin ist die Polarisationsachsenrichtung jedes der linearen Polarisatoren 2a und 2b im Wesentlichen parallel zu den Ausrichtungsrichtungen der Flüssigkristallmodule an den Endflächen des Flüssigkristalls 5 auf den entsprechend näher zu den Polarisatoren gelegenen Seiten. Des weiteren ist ein Winkel, den die Polarisationsachsen der linearen Polarisatoren 2a und 2b einschließen, so gewählt, dass er nicht kleiner als 85° ist und kleiner als 90° ist.
Mit dieser Vorbedingung für das Design ist es möglich, eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige zu erhalten, bei der ein Kontrast (CR) in einem Sichtfeld in der Umgebung der Vorderseite relativ niedrig ist und ein Kontrast in jedem der gewünschten schrägen Sichtfelder (z. B. Bereiche in der Größe von 20° bis 60° ausgehend von der Vorderseite nach links und nach rechts) relativ hoch ist.
Bei dem Flüssigkristallfeld 10 der Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige sind Pixel (Pixel für Rechts), die ein Bild (Bild für Rechts) darstellen, das zu einem Sichtfeldbereich auf der rechten Seite hin bezogen auf die Vorderseite des Bildschirms angezeigt wird, und Pixel (Pixel für Links), die ein Bild (Bild für Links) darstellen, das zu einem Sichtfeldbereich auf der linken Seite hin bezogen auf die Vorderseite des Bildschirms angezeigt wird, vermischt und entsprechend einer vorgegebenen Regel angeordnet. Die Parallaxbarriere 8 spaltet Licht der Pixel für Rechts und Licht der Pixel für Links entsprechend zu der rechten Seite und der linken Seite hin bezogen auf die Vorderseite auf zum Trennen des Bildes für Rechts und des Bildes für Links und zum Anzeigen derselben in entsprechend unterschiedlichen Richtungen.
Die Parallaxbarriere 8 ist eine Lichtblockierschicht zum Blockieren des Lichts der Pixel für Links auf der rechten Seite bezogen auf die Vorderseite des Schirms und zum Blockieren des Lichts der Pixel für Rechts auf der linken Seite bezogen auf die Vorderseite des Schirms. Mit anderen Worten, die Parallaxbarriere 8 ist ein Lichtblockierfilm mit Öffnungen zum Durchlassen lediglich des Lichts der Pixel für Rechts zu der rechten Seite bezogen auf die Vorderseite des Schirms hin und zum Durchlassen lediglich des Lichts der Pixel für Links zu der linken Seite bezogen auf die Vorderseite des Schirms hin.
Das Muster der Parallaxbarriere 8 variiert entsprechend einem Anordnungsmuster der Pixel für Rechts und der Pixel für Links in dem Flüssigkristallfeld 10. Die Parallaxbarriere 8 kann ein beliebiges Muster aufweisen, solange sie so ausgelegt ist, dass sie die einwandfreie Anzeige eines Bildes für die rechte Seite auf der rechten Seite bezogen auf die Vorderseite des Schirms gestattet und die einwandfreie Anzeige eines Bildes für die linke Seite auf der linken Seite bezogen auf die Vorderseite des Schirms gestattet. Beispielsweise können die Öffnungen 80 in einer karoartigen Weise (mit Versatz) in der Parallaxbarriere 8 angeordnet sein, wie in 2 gezeigt, oder die Öffnungen 80 können in Streifenform wie in 3 in der Parallaxbarriere 8 angeordnet sein.
Hier wird als ein Vergleichsbeispiel die Konfiguration einer bekannten Parallaxbarrierensystem-Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige (Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige) beschrieben. 4 ist eine Schnittansicht, die eine Konfiguration eines Flüssigkristallfeldes 10 derselben zeigt.
Wie oben beschrieben, weist das Flüssigkristallfeld 10 einen Aufbau auf, der ausgebildet ist durch Einfügen des Flüssigkristalls 5 zwischen das TFT-Substrats 4 auf der Rückseite desselben (Seite der Hintergrundbeleuchtung 1) und das Gegensubstrat 6 auf der Vorderseite (betrachtete Seite) desselben (die Flüssigkristallmodule 51 in dem Flüssigkristall 5 sind in 4 schematisch gezeigt). Obwohl das TFT-Substrat 4 mit einer Pixelelektrode für jedes Pixel, dem TFT, der Gateleitung, der Sourceleitung und dergleichen angeordnet ist, ist in 4 davon nur eine Sourceleitung 41 gezeigt.
Die Schwarzmatrix 7 ist auf der dem TFT-Substrat 4 gegenüberliegenden Oberfläche des Gegensubstrats 6 ausgebildet. Die Parallaxbarriere 8 ist auf der betrachteten Seite der Schwarzmatrix 7 mit dem dazwischengefügten durchsichtigen Substrat, wie beispielsweise dem Glassubstrat mit einer vorgegebenen Dicke, ausgebildet. In der Praxis ist die dem TFT-Substrat 4 gegenüberliegende Oberfläche des Gegensubstrats 6 außer mit der Schwarzmatrix 7 mit einer Gegenelektrode (Bezugselektrode), einem Farbfilter und dergleichen ausgebildet. Die Darstellung all dieser Komponenten wurde jedoch unterlassen.
Die Schwarzmatrix 7 ist eine Lichtblockierschicht, die mit einer Öffnung (Pixelöffnung) 70 versehen ist, die eine Fläche jedes Pixels definiert. Hier sind bezogen auf jede Pixelreihe Pixel PL für Links und Pixel PR für Rechts jeweils abwechselnd angeordnet. Dies bedeutet, in einer Draufsicht sind eine Pixelreihe der Pixel PR für Rechts und eine Pixelreihe der Pixel PL für Links abwechselnd in Streifenform angeordnet.
Die Pixelöffnung 7 ist an einer Position angeordnet, die gegenüber der Öffnung 80 in der Parallaxbarriere 8 versetzt ist. Dies bedeutet, ein Lichtblockierabschnitt 71 der Schwarzmatrix 7 ist unmittelbar unterhalb der Öffnung 80 in der Parallaxbarriere 8 angeordnet. Das Pixel PR für Rechts und das Pixel PL für Links, die durch die gleiche Öffnung 80 in der Parallaxbarriere betrachtet werden sollen, sind so angeordnet, dass der Lichtblockierabschnitt 71 zwischen sie gefügt ist. Weiterhin ist ebenfalls in einem Bereich, der durch den Lichtblockierabschnitt der Parallaxbarriere 8 abgedeckt wird, ein Lichtblockierabschnitt 72 der Schwarzmatrix 7 zwischen dem aneinander grenzenden Pixel PR für Rechts und Pixel PL für links angeordnet. Hier im Folgenden wird der Lichtblockierabschnitt 71, der unmittelbar unterhalb der Öffnung 80 in der Parallaxbarriere 8 angeordnet ist, als ein ”erster Lichtblockierteil” bezeichnet und der zweite Lichtblockierabschnitt 72 mit einem Abschnitt, der unmittelbar darüber durch die Parallaxbarriere 8 abgedeckt wird, als ein ”zweiter Lichtblockierteil” bezeichnet.
Da bei diesem Vergleichsbeispiel die Pixelreihe der Pixel PR für Rechts und die Pixelreihe der Pixel PL für links abwechselnd in Streifenform angeordnet sind, wird ein Muster wie in 5 ausgebildet, bei dem die Schwarzmatrix mit einer Mehrzahl von Pixelöffnungen 70 in Streifenform angeordnet ist und der Lichtblockierabschnitt der Schwarzmatrix 7 in einem Muster ausgebildet ist, bei dem die ersten Lichtblockierteile 71 und die zweiten Lichtblockierteile 72 abwechselnd angeordnet sind, wobei eine Pixelöffnung 70 zwischen sie gefügt ist.
Wenn die Positionsbeziehung zwischen der Öffnung 80 in der Parallaxbarriere 8 und der Pixelöffnung 70 in der Schwarzmatrix 7 die obige Relation hat, wird das durch die Pixel PR für Rechts erzeugte Bild für Rechts bezogen auf die Vorderseite des Bildschirms zu der rechten Seite hin angezeigt und das durch die Pixel PL für Links erzeugte Bild für Links bezogen auf die Vorderseite des Bildschirms zu der linken Seite hin angezeigt. Mit Bezug auf 4 kann beispielsweise das durch die Pixel PR für Rechts erzeugte Bild für Rechts von einem Sichtfeldbereich IR₁ aus betrachtet werden und das durch die Pixel PL für Links erzeugte Bild für Links von einem Sichtfeldbereich IL₁ aus betrachtet werden.
An einer Position, an der der Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts und der Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links überlappen, tritt ein Übersprechen auf. Aus diesem Grunde sind bei dem Flüssigkristallfeld 10 der Abstand zwischen der Schwarzmatrix 7 und der Parallaxbarriere 8 (entsprechend der Dicke des durchsichtigen Substrates, das das Gegensubstrat 6 darstellt) und eine Position und ein Durchmesser jeder der Pixelöffnungen 7 und der Öffnungen 80 in der Parallaxbarriere 8 so ausgelegt, dass ein Überlappen dieser Bilder auf ein Minimum beschränkt wird. Dieser Abstand zwischen der Schwarzmatrix 7 und der Parallaxbarriere 8 wird auf einen vorgegebenen Abstand entsprechend einer Bedingung für einen Betrachtungswinkel und einer Pixelgröße, die für die Anzeige gefordert werden, festgelegt. Wenn beispielsweise die Pixelgröße 200 μm ist und die Bedingung für jeden der Betrachtungswinkelbereiche ausgehend von der Vorderseite nach rechts und nach links bis zu 60° reicht, dann liegt der Maximalwert des zulässigen Abstandes bei 0,09 mm und ein zulässiger Bereich für die Dicke des durchsichtigen Substrats, das das Gegensubstrat 6 darstellt, was diesem Abstand entspricht, liegt ebenfalls bei ca. 0,09 mm maximal. Deshalb wird die Dicke des durchsichtigen Substrats des Gegensubstrats 6 auf eine vorgegebene Dicke gesetzt, welche der obigen Bedingung für den zulässigen Bereich der Dicke genügt.
6 ist ein Diagramm, das ein Simulationsergebnis der Betrachtungswinkelabhängigkeit eines normierten Öffnungsverhältnisses für eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige zeigt, die entsprechend der obigen Bedingung ausgelegt ist. Das normierte Öffnungsverhältnis ist ein Öffnungsverhältnis, welches für einen Fall erhalten wird, in dem die gesamte Breite des Pixels als ein durchlässiger Abschnitt, als ”1”, verwendet werden kann. Der gestrichelte Graph zeigt ein normiertes Öffnungsverhältnis für das Bild für Rechts und der durchgezogene Graph zeigt ein normiertes Öffnungsverhältnis für das Bild für Links.
Das normierte Öffnungsverhältnis des Bildes für Rechts erreicht das Maximum in der Nähe einer Position von 30° nach rechts ausgehend von der Vorderseite. Das normierte Öffnungsverhältnis des Bildes für Links erreicht das Maximum in der Gegend einer Position von 30° nach links ausgehend von der Vorderseite. Weiterhin ist die Umgebung der Vorderseite (0°) ein Bereich, in dem das normierte Öffnungsverhältnis sowohl für das Bild für Links als auch für das Bild für Rechts beide Null sind, nämlich weder das Bild für Rechts noch das Bild für Links gesehen werden. Dies bedeutet, dass der Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts und der Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links getrennt sind und das Vorderseiten-Übersprechen nicht auftritt.
Obwohl das normierte Öffnungsverhältnis des Bildes für Rechts in der Gegend einer Position von 60° nach rechts bezogen auf die Vorderseite Null ist, gibt es andererseits einen Bereich außerhalb davon, in dem das normierte Öffnungsverhältnis des Bildes für Links anwächst. Obwohl das normierte Öffnungsverhältnis des Bildes für Links in der Gegend einer Position von 60° nach links bezogen auf die Vorderseite Null ist, gibt es in ähnlicher Weise einen Bereich außerhalb davon, in dem das normierte Öffnungsverhältnis des Bildes für rechts anwächst. Dies deutet entsprechend auf das Auftreten eines Gegenansichtsphänomens hin.
Ein Mechanismus des Auftretens des Gegenansichtsphänomens wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Konzentriert man seine Aufmerksamkeit auf die Öffnung 80 auf der linken Seite der Parallaxbarriere 8, die in 4 gezeigt ist, dann bewirkt diese Öffnung 80 im Wesentlichen, dass Licht eines Pixels PR₁ für Rechts, welches an den ersten Lichtblockierteil 71 unmittelbar unterhalb der Öffnung 80 angrenzt, durch die Öffnung 80 zu dem Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts hin hindurch tritt. Weiterhin bewirkt diese Öffnung 80, dass Licht eines Pixels PL₁ für Links durch die Öffnung 80 zu dem Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links hin hindurch tritt.
Aufgrund des Vorhandenseins des Abstands zwischen der Schwarzmatrix 7 und der Parallaxbarriere 8 erscheint jedoch ein Bereich IL₂ außerhalb des Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts. In dem Bereich IL₂ ist ein Pixel PL₂ für Links, welches an das Pixel PR₁ für Rechts mit dem dazwischengefügten zweiten Lichtblockierabschnitt 72 angrenzt und durch die Öffnung 80 hindurch nicht wesentlich gesehen werden sollte, in unerwünschter Weise sichtbar. Dies ist ein Gegenansichtsphänomen. In ähnlicher Weise existiert außerhalb des Sichtfeldbereichs IR₁ des Bildes für Rechts ebenfalls ein Bereich, in dem ein Pixel für Rechts, welches nicht wesentlich gesehen werden sollte, in unerwünschter Weise sichtbar ist, obwohl dessen Darstellung unterlassen wurde.
In dem Simulationsergebnis der 6 ist die Gegend bei 60° links und rechts jeweils ein Bereich, in dem das normierte Öffnungsverhältnis des Bildes für Rechts bzw. des Bildes für Links beide Null sind, nämlich weder das Bild für Rechts, noch das Bild für Links gesehen werden. Dies bedeutet, dass ein Übersprechen (Gegenansichts-Übersprechen) aufgrund des Gegenansichtsphänomens nicht auftritt.
In der Praxis kann jedoch ein Gegenansichts-Übersprechen auftreten, das verursacht wird durch ein Lichtbeugungsphänomen an der Öffnung in der Parallaxbarriere 8, ein Lichtstreuphänomen innerhalb des Flüssigkristallfeldes 10 oder dergleichen. Hier im Folgenden wird eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, die dieses Problem lösen kann.
7 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines Anzeigefeldes der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. In 7 sind Elemente mit ähnlichen Funktionen wie jenen der Elemente, die in 4 gezeigt sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und daher wird eine Beschreibung derselben hier unterlassen. Weiterhin ist 8 eine Draufsicht auf die Schwarzmatrix 7, die in der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige von 7 vorhanden ist.
Mit Bezug auf den Aufbau von 4 ist die Flüssigkristallanzeige 10 der 7 mit einer Schicht eines niedrigen Brechungsindex 72a als Gegenansichts-Schutzschicht sowohl an dem rechten Ende als auch an dem linken Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 der Schwarzmatrix 7 versehen. Der Film mit einem niedrigen Brechungsindex 72a ist dabei ein transparentes Teil mit einem niedrigeren Brechungsindex als jenem des Flüssigkristalls 5. Dies bedeutet, wie in 8 gezeigt, weist das zweite Lichtblockierteil 72 der Schwarzmatrix 7 an jedem seiner Enden die Schicht mit einem niedrigen Brechungsindex 72a auf, die in Kontakt mit der Pixelöffnung 70 zwischen dem zweiten Lichtblockierteil 72 und dem angrenzenden ersten Lichtblockierteil 71 steht.
Bei der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige der vorliegenden Ausführungsform sind der Abstand zwischen der Schwarzmatrix 7 und der Parallaxbarriere 8 und eine Position und ein Durchmesser sowohl der Pixelöffnungen 70 in der Schwarzmatrix 7 als auch der Öffnungen 80 in der Parallaxbarriere 8 so ausgelegt, dass der Sichtfeldbereich IR des Bildes für Rechts und der Sichtfeldbereich IL des Bildes für Links wie in dem bekannten Fall aufgetrennt werden. Es sollte beachtet werden, dass bei der vorliegenden Ausführungsform der Abstand zwischen der Schwarzmatrix 7 und der Parallaxbarriere 8 der Dicke des durchsichtigen Substrats entspricht, welches das Gegensubstrat 6 entsprechend diesem Abstand ausbildet. Hier wird im Vergleich zu der unter Verwendung von 4 beschriebenen bekannten Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige die Dicke des durchsichtigen Substrats auf ungefähr 0,08 mm gesetzt, was innerhalb des erlaubten Bereichs für die bekannte Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige liegt.
Obwohl die Schicht mit einem niedrigen Brechnungsindex 72a ein transparentes Teil ist, ist der Brechungsindex derselben kleiner als der Brechungsindex des Flüssigkristalls 5. Daher wird Licht, das auf die Schicht mit einem niedrigen Brechungsindex 72a von der Seite des Flüssigkristalls 5 her auftrifft, nach weiter außen emittiert als vor dem Auftreffen entsprechend dem Snellius'schen Gesetz. Dies unterdrückt den Beitrag des Lichts, das durch die Schicht mit einem niedrigen Brechungsindex 72a dringt, an dem Gegenansichts-Phänomen.
Bei der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Erfindung haben der Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts, der Sichtfeldbereich IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens, der Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links und der Sichtfeldbereich IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens kleinere Breiten im Vergleich zu den entsprechenden Bereichen bei dem bekannten Beispiel (6). Daher sind in der Gegend des äußeren Endes des Sichtfeldbereichs IR₁ des Bildes für Rechts (in der Gegend von –60°) und in der Gegend des äußeren Endes des Sichtfeldbereichs IL₁ des Bildes für Links (Umgebung von 60°) die Breiten der Bereiche, in denen die normierten Öffnungsverhältnisse für das Bild für Rechts und das Bild für Links beide Null sind, größer als bei dem bekannten Beispiel. Dies bedeutet, ein Abstand zwischen dem Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts und dem Sichtfeldbereich IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens und ein Abstand zwischen dem Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links und dem Sichtfeldbereich IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens, sind entsprechend groß.
Sogar wenn ein Lichtbeugungsphänomen an der Öffnung in der Parallaxbarriere 8, ein Lichtstreuphänomen im Innern des Flüssigkristallfeldes 10 oder dergleichen auftreten, ist es deshalb möglich, das Auftreten des Gegenansichts-Übersprechens, das durch solch ein Phänomen verursacht wird, zu verhindern. Da weiterhin der Sichtfeldbereich IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens und der Sichtfeldbereich IL₂ des Bildes für Links nach außen verschoben sind, kann das Auftreten des Gegenansichtsphänomens selbst unterdrückt werden.
Es ist zu beachten, wie in 8 gezeigt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform ein geringfügiger Verlust im Ausnutzungsgrad des durchscheinenden Lichts dadurch verursacht wird, dass eine effektive Fläche der Pixelöffnung 70 um einen Betrag des Vorhandenseins der Schicht mit niedrigem Brechungsindex 72a an dem rechten Ende und dem linken Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 kleiner wird. Wenn dies problematisch wird, dann wird ein Verhältnis der Breite des Lichtblockierabschnitts (das erste und das zweite Lichtblockierteil 71 und 72) zu der Breite der Pixelöffnung 70 in der Schwarzmatrix 7 abgesenkt (nämlich ein Flächenanteil der Pixelöffnung 70 in der Schwarzmatrix 7 erhöht), um eine Erhöhung des Ausnutzungsgrads des transmittierten Lichts zu ermöglichen.
Wenn jedoch die Breite des ersten Lichtblockierteils 71 kleiner wird als die Breite der Öffnung 80 in der Parallaxbarriere 8 unmittelbar darüber als ein Ergebnis der Verringerung der Breite des Lichtblockierteils 71, dann tritt sogar in einem erheblichen Beobachtungsbereich, der als nahezu unbegrenzt angesehen wird, ein Vorderseiten-Übersprechen auf, bei dem der Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts und der Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links an der Vorderseite des Flüssigkristallfeldes 10 überlappen. Aus diesem Grunde wird die Breite des ersten Lichtblockierteils 71 der Schwarzmatrix 7 vorzugsweise größer gemacht als zumindest die Öffnung 80 in der Parallaxbarriere 8 unmittelbar über dem ersten Lichtblockierteil 71.
Wenn die Breite des zweiten Lichtblockierteils 72 größer gemacht wird als die Öffnung 80 in der Parallaxbarriere 8, dann ist es weiterhin in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Lichtblockierteil 71 möglich, ein Gegenansichts-Übersprechen in einem erheblichen Beobachtungsbereich, der als nahezu unbegrenzt angesehen werden kann, zu verhindern, ohne der Existenz der Schicht mit niedrigem Brechungsindex 72a Beachtung zu schenken.
Wie somit beschrieben wurde, ist es bei der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Ausführungsform wünschenswert, die Schicht mit niedrigem Brechungsindex 72a sowohl an dem rechten Ende als auch an dem linken Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 der Schwarzmatrix 7 vorzusehen und den Flächenanteil der Pixelöffnung 70 in der Schwarzmatrix 7 in einen Bereich zu legen, in dem die Breite sowohl des ersten Lichtblockierteils 71 als auch jene des zweiten Lichtblockierteils 72 größer ist als die Breite der Öffnung 80 in der Parallaxbarriere 8. Daher ist es möglich, sowohl das Vorderseiten-Übersprechen als auch das Gegenansichts-Übersprechen zu verhindern, während eine Verringerung des Ausnutzungsgrades des transmittierten Lichts niedrig gehalten wird.
Weiterhin wurde bei der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Dicke des durchsichtigen Substrats, das der Abstandsschicht zwischen der Schwarzmatrix 7 und der Parallaxbarriere 8 entspricht, auf ungefähr 0,08 mm als eine vorgegebene Dicke gesetzt, was innerhalb des zulässigen Bereichs bei der bekannten Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige liegt unter der Voraussetzung, dass die Bildgröße bei 200 μm liegt und unter der Voraussetzung, dass jeder der Sichtwinkelbereiche jeweils von der Vorderseite nach rechts und nach links bis 60° reicht. Es ist jedoch möglich, die Dicke auf eine größere vorgegebene Dicke zu setzen, während sowohl das Vorderseiten-Übersprechen als auch das Gegenansichts-Übersprechen verhindert werden. Dies bedeutet, sogar wenn die Pixelgröße und die Bedingung für den Sichtwinkelbereich gleich jenen wie bei dem bekannten Beispiel sind, kann für die vorgegebene Dicke die Dicke mit solch einer Größe gewählt werden, dass ungefähr 0,09 mm überschritten werden.
Wie oben beschrieben wurde, gibt es des Weiteren keine Notwendigkeit dafür, dass die Abstandsschicht zwischen der Parallaxbarriere 8 und der Schwarzmatrix 7 so dünn gewählt wird, dass sie beispielsweise nicht größer als ungefähr 0,09 mm ist. Sogar wenn die Abstandsschicht so durch das durchsichtige Substrat als Grundmaterial des Gegensubstrats 6 ausgebildet wird wie bei der vorliegenden Ausführungsform, gibt es deshalb keine Notwendigkeit dafür, das durchsichtige Substrat so extrem dünn zu machen, dass es beispielsweise nicht dicker als ungefähr 0,09 mm ist. Dies bedeutet, es gibt keine Notwendigkeit dafür, die Dicke des durchsichtigen Substrats als Hauptbestandteil, der über die Festigkeit und Steifigkeit des Grundmaterials des Gegensubstrats 6 entscheidet, nämlich die Dicke des Gegensubstrats 6 selbst, extrem dünn zu machen. Daher sind die Festigkeit und Steifigkeit des Gegensubstrats 6 selbst relativ hoch und daher ist es möglich, die vorliegende Ausführungsform auf relativ einfache Weise zu realisieren, wenn man an die Leichtigkeit der Herstellung, die Haltbarkeit und dergleichen denkt.
Bei der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es weiterhin möglich, die Wirkung der Verhinderung sowohl des Vorderseiten-Übersprechens als auch des Gegenansichts-Übersprechens sogar in dem Fall eines relativ kleinen Pixel-Rasterabstands zu erhalten. Dadurch wird die Notwendigkeit beseitigt, den Pixel-Rasterabstand besonders groß zu wählen, so dass ebenfalls zu einer Verbesserung der Auflösung der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige beigetragen wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde die Zweifachansichts-Flüssigkristallanzeige, die unterschiedliche Bilder in den beiden Richtungen rechts und links anzeigt, als ein Beispiel zitiert. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch ebenfalls anwendbar auf eine Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige, bei der die Pixel zweidimensional so angeordnet sind, dass nicht weniger als drei unterschiedliche Bilder angezeigt werden zum Anzeigen von unterschiedlichen Bildern in nicht weniger als drei Richtungen. Obwohl in der obigen Beschreibung die Parallaxbarriere 8 eine einzige Schicht war, kann weiterhin eine Mehrzahl von Schichten je nach Notwendigkeit vorgesehen werden.
Abgewandeltes Beispiel
Obwohl bei der ersten Ausführungsform die Schicht mit niedrigem Brechungsindex 72a als Gegenansichts-Verhinderungsschicht sowohl am rechten Ende als auch am linken Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 vorgesehen ist, kann sie lediglich an einem der Enden vorgesehen werden, wie in 9 gezeigt. Dies bedeutet, die Schicht mit niedrigem Brechungsindex 72a kann lediglich an dem Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 vorgesehen sein, welches in Kontakt zu der Pixelöffnung 70 zwischen dem zweiten Lichtblockierteil 72 und dem daran in einer spezifischen Richtung angrenzenden ersten Lichtblockierteil 71 vorgesehen ist. In dem Beispiel von 9 ist die Schicht mit niedrigem Brechungsindex 72a lediglich an dem Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 vorgesehen, welches sich auf der Seite des Pixels PL für Links und angrenzend an das zweite Lichtblockierteil 72 befindet. 10 ist eine Draufsicht auf die Schwarzmatrix 7 von 9.
Obwohl bei dem vorliegenden abgewandelten Beispiel die Breite des Sichtfeldbereichs IR₁ des Bildes für Rechts und die Breite des Sichtfeldbereichs IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens gleich jenen in dem bekannten Fall sind (6), sind die Breite des Sichtfeldbereichs IL₁ des Bildes für Links und die Breite des Sichtfeldbereichs IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens klein wie bei der ersten Ausführungsform. Deshalb sind ein Übergangsbereich (Abstand) zwischen dem Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts und dem Sichtfeldbereich IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens und ein Übergangsbereich (Abstand) zwischen dem Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links und dem Sichtfeldbereich IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens entsprechend breit, wenn auch nicht so breit wie bei der ersten Ausführungsform. Es ist somit möglich, die Wirkung der Verhinderung des Gegenansichts-Übersprechens zu erhalten.
Zweite Ausführungsform
11 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines Anzeigefeldes einer Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. Bei der zweiten Ausführungsform ist als an dem Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 der Schwarzmatrix 7 vorzusehende Gegenansichts-Verhinderungsschicht anstelle der Schicht mit niedrigem Brechungsindex 72a der ersten Ausführungsform eine Schicht 72b mit einer niedrigeren Lichtdurchlässigkeit als jener der Pixelöffnung 70 vorgesehen. 12 ist eine Draufsicht auf die Schwarzmatrix 7 von 11. Der weitere Aufbau ist ähnlich zu jenem der ersten Ausführungsform (7 und 8) und daher wird eine Beschreibung desselben unterlassen.
Eine Stelle, die mit der Schicht niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b versehen ist, kann die gleiche Stelle sein, die bei der ersten Ausführungsform mit der Schicht mit niedrigem Brechungsindex 72a versehen ist. Dies bedeutet, das zweite Lichtblockierteil 72 der vorliegenden Ausführungsform ist so ausgelegt, dass es an jedem seiner Enden, das in Kontakt mit der Pixelöffnung 70 zwischen dem zweiten Lichtblockierteil 72 und dem angrenzenden ersten Lichtblockierteil 71 ist, die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b aufweist.
Da die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b, die an dem linken Ende und dem rechten Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 vorgesehen ist, Licht abschwächt, das durch diesen Abschnitt hindurch geht, sind die Breite des Sichtfeldbereichs IR₁ des Bildes für Rechts und die Breite des Sichtfeldbereichs IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens, die Breite des Sichtfeldbereichs IL₁ des Bildes für Links und die Breite des Sichtfeldbereichs IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens entsprechend klein, im Wesentlichen wie bei der ersten Ausführungsform. Dies bedeutet, da ein Abstand zwischen dem Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts, und dem Sichtfeldbereich IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens und ein Abstand zwischen dem Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links und dem Sichtfeldbereich IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens entsprechend groß sind, ist es möglich, eine ähnliche Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform zu erhalten.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Wirkung der Verhinderung des Gegenansichts-Übersprechens zu einem gewissen Ausmaß so lange erhalten, wie die Lichtdurchlässigkeit der Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b niedriger ist als die maximale Lichtdurchlässigkeit des Flüssigkristalls 5 und so lange es zwischen beiden einen deutlichen Unterschied gibt. Wenn die Breite der Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b konstant ist, dann ist der obige Effekt um so größer, je niedriger die Lichtdurchlässigkeit der Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b ist (je höher die Lichtblockierwirkung ist) und die Wirkung ist maximal, wenn die Lichtdurchlässigkeit gleich Null ist.
Wenn weiterhin als die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b eine Schicht verwendet wird, die Licht durchlässt, d. h. eine andere Lichtdurchlässigkeit als Null aufweist, dann wirkt das durch die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b hindurch gelassene Licht auch als ursprüngliches Anzeigelicht zusätzlich zu der Funktion des durchgelassenes Licht in dem Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts oder dem Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links. Daher kann die Breite der Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b, die zu der Verhinderung des Gegenansichts-Übersprechens beiträgt, auf einen großen Wert gesetzt werden, während eine Abnahme des durchgelassenen Lichts, welches zu der ursprünglichen Anzeige beiträgt, unterdrückt wird.
Verglichen mit dem Fall, bei dem die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b mit einer Lichtdurchlässigkeit von Null verwendet wird, ist beispielsweise in dem Fall, bei dem die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b mit einer Lichtdurchlässigkeit von 0,5 (50%) verwendet wird, sogar wenn die Breite der Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b verdoppelt wird, die Lichtdurchlässigkeit des ursprünglichen Anzeigelichts als Ganzes äquivalent. Wenn weiterhin die Breite der Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b auf das Doppelte ausgedehnt wird, entfernt sich die Pixelöffnung 70, die zu dem Gegenansichtsphänomen beiträgt, weiter von der Öffnung 80 in der Parallaxbarriere, was zu einer Vergrößerung des Winkelbereichs führt, bei dem das Gegenansichtsphänomen von außen nicht beobachtet wird, wodurch die Wirkung der Verhinderung des Gegenansichts-Übersprechens verbessert wird. Dies bedeutet, in dem Fall, in dem die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b mit einer Lichtdurchlässigkeit von 0,5 verwendet wird, ist es verglichen zu dem Fall, in dem die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b mit einer Lichtdurchlässigkeit von Null und halber Breite verwendet wird, möglich, die Wirkung der Verhinderung des Gegenansichts-Übersprechens entsprechend dem Winkel zu verbessern, ohne die Lichtdurchlässigkeit des ursprünglichen Anzeigelichts als Ganzes zu verändern.
Wie anhand der obigen Beschreibung ersichtlich ist, kann durch freie Einstellung und Auslegung der Lichtdurchlässigkeit und der Breite der Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b die Helligkeitseigenschaft in der ursprünglichen Anzeige für jeden Winkel und jedes Ausmaß der Wirkung der Verhinderung des Gegenansichts-Übersprechens eingestellt werden. Daher kann gesagt werden, dass die Konfiguration, bei der die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b Licht hindurch lässt, nämlich die Konfiguration, bei der die Lichtdurchlässigkeit nicht Null ist, eine vorteilhafte Konfiguration mit einem hohen Flexibilitätsgrad ist.
Abgewandeltes Beispiel
Obwohl die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b als Gegenansichts-Verhinderungsschicht an dem rechten Ende und dem linken Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 in der zweiten Ausführungsform vorgesehen ist, kann sie lediglich an einem Ende vorgesehen werden, wie es in 13 gezeigt ist. Dies bedeutet, die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b kann lediglich an dem Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 vorgesehen werden, das in Kontakt mit der Pixelöffnung 70 zwischen dem zweiten Lichtblockierteil 72 und dem ersten Lichtblockierteil 71 angrenzend dazu in einer spezifischen Richtung ist. Bei dem Beispiel von 13 ist die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b lediglich an dem Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 vorgesehen, das auf der Seite des Pixels PL für Links und angrenzend an das zweite Lichtblockierteil 72 vorhanden ist. 14 zeigt eine Draufsicht auf die Schwarzmatrix 7 von 13.
Obwohl bei dem vorliegenden abgewandelten Beispiel die Breite des Sichtfeldbereichs IR₁ des Bildes für Rechts und die Breite des Sichtfeldbereichs IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens die gleichen sind wie in dem bekannten Fall (6), sind die Breite des Sichtfeldbereichs IL₁ des Bildes für Links und die Breite des Sichtfeldbereichs IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens klein wie bei der zweiten Ausführungsform. Deshalb sind ein Abstand zwischen dem Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts und dem Sichtfeldbereich IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens und ein Abstand zwischen dem Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links und dem Sichtfeldbereich IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens entsprechend groß, wenn auch nicht so groß wie bei der zweiten Ausführungsform. Es ist somit möglich, die Wirkung der Verhinderung des Gegenansichts-Übersprechens zu erhalten.
Dritte Ausführungsform
15 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau eines Anzeigefeldes einer Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt. Bei der dritten Ausführungsform ist die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b als Gegenansichts-Verhinderungsschicht der zweiten Ausführungsform mittels einer Lichtblockierschicht 72c ausgestaltet, welche aus dem gleichen Material besteht wie der Lichtblockierabschnitt (erstes und zweites Lichtblockierteil 71 und 72) der Schwarzmatrix 7. 16 ist eine Draufsicht auf die Schwarzmatrix 7 von 15. Der weitere Aufbau ist jener der zweiten Ausführungsform (13 und 14) und daher wird die Beschreibung unterlassen.
Eine Position, die mit der Lichtblockierschicht 72c versehen ist, kann die gleiche Position sein, die bei der zweiten Ausführungsform mit der Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b versehen ist. Dies bedeutet, das zweite Lichtblockierteil 72 der vorliegenden Ausführungsform ist so ausgelegt, dass es die Lichtblockierschicht 72c an jedem seiner Enden aufweist, das in Kontakt mit der Pixelöffnung 70 zwischen dem zweiten Lichtblockierteil 72 und dem angrenzenden ersten Lichtblockierteil 71 ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Lichtblockierschicht 72c aus dem gleichen Material wie das zweite Lichtblockierteil 72 sowohl an dem rechten als auch an dem linken Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 vorgesehen, wodurch die Breite des zweiten Lichtblockierteils 72 größer gemacht wird als die Breite des angrenzenden ersten Lichtblockierteils 71.
Da ein Abschnitt der Lichtblockierschicht 72c, der an dem rechten Ende und dem linken Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 vorgesehen ist, kein Licht hindurch lässt, sind die Breite des Sichtfeldbereichs IR₁ des Bildes für Rechts, die Breite des Sichtfeldbereichs IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens und die Breite des Sichtfeldbereichs IL₁ des Bildes für Links und die Breite des Sichtfeldbereichs IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens entsprechend klein, wie bei der ersten Ausführungsform. Dies bedeutet, da ein Abstand zwischen dem Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts und dem Sichtfeldbereich IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens und ein Abstand zwischen dem Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links und dem Sichtfeldbereich IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens entsprechend groß sind, ist es möglich, eine ähnliche Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform zu erzielen.
17 ist ein Diagramm, das ein Simulationsergebnis für die Sichtwinkelabhängigkeit eines normierten Öffnungsverhältnisses in der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige entsprechend der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In der Simulation sind die Parameter für die Dicke des Gegensubstrats 6, die Pixelgröße und dergleichen in der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige die gleichen wie jene in dem Fall von 6 mit der Ausnahme, dass die Lichtblockierschicht 72c auf jeder Seite des zweiten Lichtblockierteils 72 vorgesehen ist.
Da die Gegenansichts-Verhinderungsschicht (Lichtblockierschicht 72c) der vorliegenden Ausführungsform aus dem gleichen Material wie das zweite Lichtblockierteil 72 der Schwarzmatrix 7 ausgebildet ist, kann sie in dem gleichen Prozess wie das zweite Lichtblockierteil 72 ausgebildet werden. Dies bedeutet, lediglich die Musterform der Schwarzmatrix kann verändert werden, nämlich so, dass die Breite des zweiten Lichtblockierteils 72 vergrößert wird, und es gibt keine Notwendigkeit für das getrennte Durchführen eines Ausbildungsprozesses für die Lichtblockierschicht 72c. Es kann somit gesagt werden, dass dies die hervorragendste Ausführungsform unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit des Entwurfs sowie der Herstellungskosten ist.
Es sollte bemerkt werden, dass die Gegenansichts-Verhinderungsschicht, die bei der vorliegenden Ausführungsform aus dem gleichen Material besteht wie das zweite Lichtblockierteil 72 der Schwarzmatrix 7, durch teilweise Verringerung der Dicke der Schicht mittels eines bekannten Halbton-Belichtungsverfahrens oder dergleichen zur Zeit der Musterausbildung für das zweite Lichtblockierteil 72 ausgebildet werden kann. Dadurch weist es eine Konfiguration zum Durchlassen von Licht auf, nämlich eine Konfiguration, bei der es eine Lichtdurchlässigkeit von nicht Null aufweist, wodurch es möglich ist, eine ähnliche Wirkung wie jene des bei der zweiten Ausführungsform beschriebenen Aufbaus zu erhalten, wo die Schicht mit niedriger Lichtdurchlässigkeit 72b Licht hindurch lässt, während der Vorteil der oben beschriebenen Herstellbarkeit in dem gleichen Prozess wie jenem für das zweite Lichtblockierteil 72 beibehalten wird.
Abgewandeltes Beispiel
Obwohl die Lichtblockierschicht 72c als Gegenansichts-Verhinderungsschicht bei der dritten Ausführungsform sowohl an dem rechten Ende als auch an dem linken Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 vorgesehen ist (die Breite der Lichtblockierschicht 72c erstreckt sich sowohl nach rechts als auch nach links), kann die Lichtblockierschicht 72c lediglich an einem Ende wie in 18 gezeigt vorhanden sein. Dies bedeutet, die Breite des zweiten Lichtblockierteils 72 kann sich lediglich in einer Richtung zu dem ersten Lichtblockierteil 71 hin ausdehnen, welches an das zweite Lichtblockierteil 72 in einer spezifischen Richtung angrenzt.
Bei dem Beispiel von 18 ist die Breite des zweiten Lichtblockierteils 72 lediglich an dem Ende des zweiten Lichtblockierteils 72 vergrößert, welches sich auf der Seite des Pixels PL für Links und angrenzend an das zweite Lichtblockierteil 72 befindet. Als ein Ergebnis ist die Breite der Pixelöffnung 70 angrenzend an das zweite Lichtblockierteil 72, die dem Pixel PL für Links entspricht (Zwischenraum zwischen dem zweiten Lichtblockierteil 72 und dem ersten Lichtblockierteil 71, das daran in einer spezifischen Richtung angrenzt), kleiner als die Pixelöffnung 70 angrenzend an das zweite Lichtblockierteil 72, die dem Pixel PR für Rechts entspricht (Zwischenraum zwischen dem zweiten Lichtblockierteil 72 und dem ersten Lichtblockierteil 71 angrenzend dazu in der anderen Richtung). 19 zeigt eine Draufsicht auf die Schwarzmatrix 7 von 18.
Weiterhin ist 20 ein Diagramm, das ein Simulationsergebnis der Sichtwinkelabhängigkeit eines normierten Öffnungsverhältnisses in der Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß dem vorliegenden abgewandelten Beispiel zeigt. Obwohl bei dem vorliegenden abgewandelten Beispiel die Breite des Sichtfeldbereichs IR₁ des Bildes für Rechts und die Breite des Sichtfeldbereichs IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens gleich jenen in dem bekannten Fall (6) sind, sind die Breite des Sichtfeldbereichs IL₁ des Bildes für Links und die Breite des Sichtfeldbereichs IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens klein wie bei der dritten Ausführungsform. Deshalb sind ein Spielraum (ein Abstand) zwischen dem Sichtfeldbereich IR₁ des Bildes für Rechts und dem Sichtfeldbereich IL₂ des Bildes für Links aufgrund des Gegenansichtsphänomens und ein Abstand zwischen dem Sichtfeldbereich IL₁ des Bildes für Links und dem Sichtfeldbereich IR₂ des Bildes für Rechts aufgrund des Gegenansichtsphänomens entsprechend groß, wenn auch nicht so groß wie bei der dritten Ausführungsform. Es ist somit möglich, die Wirkung der Verhinderung des Gegenansichts-Übersprechens zu erhalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-264082 A [0003]
JP 2008-064917 A [0003]
WO 2007/001071 [0003, 0012, 0012, 0013]
JP 2007-264082 [0012, 0012]
JP 2008-064917 [0012, 0012]

Claims

Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige mit: einem ersten Substrat (4), das mit einer Mehrzahl von mit Bildsignalen entsprechend einer Mehrzahl von Bildern zu versorgenden Pixelelektroden angeordnet ist, einem zweiten Substrat (6), das dem ersten Substrat (4) gegenüberliegend angeordnet ist, und einem Flüssigkristall (5), der zwischen das erste Substrat (4) und das zweite Substrat (6) gefügt ist, wobei das zweite Substrat versehen ist mit einer Schwarzmatrix (7) als einer Lichtblockierschicht, die auf der dem ersten Substrat (4) gegenüberliegenden Oberfläche angeordnet ist und eine Öffnung aufweist, die eine Fläche jedes Pixels definiert, einer Abstandsschicht, welche eine vorgegebene Dicke aufweist und auf der Schwarzmatrix (7) angeordnet ist, und einer Parallaxbarriere (8) als einer Lichtblockierschicht, welche auf der Schwarzmatrix (7) mit der dazwischengefügten Abstandsschicht angeordnet ist und Licht, das durch die Öffnungen in der Schwarzmatrix (7) hindurchgedrungen ist, in unterschiedliche Richtungen auftrennt zum Trennen der Mehrzahl von Bildern und Anzeigen der Bilder in den entsprechenden unterschiedlichen Richtungen, wobei die Schwarzmatrix (7) versehen ist mit einem ersten Lichtblockierteil (71), das unmittelbar unter der Öffnung in der Parallaxbarriere (8) angeordnet ist, und einem zweiten Lichtblockierteil (72) mit einem Abschnitt, der durch die Parallaxbarriere unmittelbar darüber abgedeckt ist, und wobei das zweite Lichtblockierteil (72) an seinem Ende eine Gegenansichts-Verhinderungsschicht (72a) mit einem niedrigeren Brechungsindex als jenem des Flüssigkristalls (5) aufweist, wobei das Ende in Kontakt ist mit der Öffnung zwischen dem zweiten Lichtblockierteil (72) und dem angrenzenden ersten Lichtblockierteil (71).
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 1, bei der die Gegenansichts-Verhinderungsschicht (72a) des zweiten Lichtblockierteils (72) lediglich an dem Ende des zweiten Lichtblockierteils (72), welches in Kontakt mit der Öffnung zwischen dem zweiten Lichtblockierteil (72) und dem daran in einer spezifischen Richtung angrenzenden ersten Lichtblockierteil (71) ist, vorgesehen ist.
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1 oder 2, bei der eine Breite des zweiten Lichtblockierteils (72) größer ist als eine Breite der Öffnung in der Parallaxbarriere (8).
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Abstandsschicht ein durchsichtiges Substrat als Grundmaterial des zweiten Substrats (6) ist.
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige mit: einem ersten Substrat (4), das mit einer Mehrzahl von mit Bildsignalen entsprechend einer Mehrzahl von Bildern zu versorgenden Pixelelektroden angeordnet ist, einem zweiten Substrat (6), das gegenüberliegend dem ersten Substrat (4) angeordnet ist, und einem Flüssigkristall (5), der zwischen das erste Substrat (4) und das zweite Substrat (6) gefügt ist, wobei das zweite Substrat (6) versehen ist mit einer Schwarzmatrix (7) als einer Lichtblockierschicht, die auf der dem ersten Substrat (4) gegenüberliegenden Oberfläche angeordnet ist und eine Öffnung aufweist, die eine Fläche jedes Pixels definiert, einer Abstandsschicht, welche eine vorgegebene Dicke aufweist und auf der Schwarzmatrix (7) angeordnet ist, und einer Parallaxbarriere (8) als einer Lichtblockierschicht, welche auf der Schwarzmatrix (7) mit der dazwischengefügten Abstandsschicht angeordnet ist und Licht, das durch die Öffnungen in der Schwarzmatrix (7) hindurchgetreten ist, in unterschiedliche Richtungen auftrennt zum Auftrennen der Mehrzahl von Bildern und Anzeigen der Bilder in den entsprechenden unterschiedlichen Richtungen, wobei die Schwarzmatrix (7) versehen ist mit einem ersten Lichtblockierteil (71), das unmittelbar unterhalb der Öffnung in der Parallaxbarriere (8) angeordnet ist, und einem zweiten Lichtblockierteil (72) mit einem Abschnitt, der unmittelbar darüber von der Parallaxbarriere (8) abgedeckt wird, und wobei das zweite Lichtblockierteil (72) an seinem Ende eine Gegenansichts-Verhinderungsschicht (72b) mit einer niedrigeren Lichtdurchlässigkeit als jener der Öffnung aufweist, wobei das Ende in Kontakt ist mit der Öffnung zwischen dem zweiten Lichtblockierteil (72) und dem angrenzenden ersten Lichtblockierteil (71).
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 5, bei der die Gegenansichts-Verhinderungsschicht (72b) des zweiten Lichtblockierteils (72) lediglich an dem Ende des zweiten Lichtblockierteils (72) vorhanden ist, welches in Kontakt ist zu der Öffnung zwischen dem zweiten Lichtblockierteil (72) und dem daran in einer spezifischen Richtung angrenzenden ersten Lichtblockierteil (71).
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 5 oder 6, bei der eine Breite des zweiten Lichtblockierteils (72) größer ist als eine Breite der Öffnung in der Parallaxbarriere (8).
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die Abstandsschicht ein durchsichtiges Substrat als Grundmaterial des zweiten Substrats (6) ist.
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige mit: einem ersten Substrat (4), das mit einer Mehrzahl von mit Bildsignalen entsprechend einer Mehrzahl von Bildern zu versorgenden Pixelelektroden angeordnet ist, einem zweiten Substrat (6); das gegenüberliegend dem ersten Substrat (4) angeordnet ist, und einem Flüssigkristall (5), der zwischen das erste Substrat (4) und das zweite Substrat (6) gefügt ist, wobei das zweite Substrat (6) versehen ist mit einer Schwarzmatrix (7) als einer Lichtblockierschicht, die auf der dem ersten Substrat (4) gegenüberliegenden Oberfläche angeordnet ist und eine Öffnung aufweist, die eine Fläche jedes Pixels definiert, einer Abstandsschicht, welche eine vorgegebene Dicke aufweist und auf der Schwarzmatrix (7) angeordnet ist und einer Parallaxbarriere (8) als einer Lichtblockierschicht, welche auf der Schwarzmatrix (7) mit der dazwischengefügten Abstandsschicht angeordnet ist und Licht, das durch die Öffnungen in der Schwarzmatrix (7) hindurchgedrungen ist, in verschiedene Richtungen auftrennt zum Auftrennen der Mehrzahl von Bildern und Anzeigen der Bilder in den entsprechenden unterschiedlichen Richtungen, wobei die Schwarzmatrix (7) versehen ist mit einem ersten Lichtblockierteil (71), das unmittelbar unterhalb einer Öffnung in der Parallaxbarriere (8) angeordnet ist, und einem zweiten Lichtblockierteil (72) mit einem Abschnitt, der unmittelbar darüber durch die Parallaxbarriere (8) abgedeckt wird, und wobei das zweite Lichtblockierteil (72) eine größere Breite aufweist als das angrenzende erste Lichtblockierteil (71).
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 9, bei der ein Abstand zwischen dem zweiten Lichtblockierteil (72) und dem ersten Lichtblockierteil (71) angrenzend dazu in einer spezifischen Richtung kleiner ist als ein Abstand zwischen dem zweiten Lichtblockierteil (72) und dem daran in der anderen Richtung angrenzenden ersten Lichtblockierteil (71).
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 9 oder 10, bei der eine Breite des zweiten Lichtblockierteils (72) größer ist als eine Breite der Öffnung in der Parallaxbarriere (8).
Mehrfachansichts-Flüssigkristallanzeige nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der die Abstandsschicht ein durchsichtiges Substrat als ein Grundmaterial des zweiten Substrats (6) ist.