显示装置.pdf

一种显示装置，包括：显示单元，通过将彼此不同的多个视点图像的像素信息以循环的顺序布置在所述多个视点图像中而分别将所述多个视点图像的各个像素信息显示在显示表面上；以及屏障单元，其具有能够在开状态和闭状态之间切换的多个液晶屏障，所述多个液晶屏障在第一方向上延伸并且在与所述第一方向相交的第二方向上并排布置，在所述屏障单元中，每个屏障包括并排布置的多个分支电极。所述分支电极在所述第二方向上的间距“s”满足以下表达式（A）。Sin-1(λ/s)～θt…(A)。

权利要求书一种显示装置，包括：
显示单元，通过将彼此不同的多个视点图像的像素信息以循环的顺序布置在所述多个视点图像中而分别将所述多个视点图像的各个像素信息显示在显示表面上；以及
屏障单元，其具有能够在开状态和闭状态之间切换的多个液晶屏障，所述多个液晶屏障在第一方向上延伸并且在与所述第一方向相交的第二方向上并排布置，在所述屏障单元中，每个屏障包括并排布置的多个分支电极，
其中所述分支电极在所述第二方向上的间距“s”满足以下表达式（A）
Sin‑1(λ/s)～θt…(A)
其中λ表示透射穿过处于所述开状态的一个液晶屏障的光波长，以及
θt表示在包括所述第二方向和所述显示表面的法线方向的平面中的、在将布置在对应于处于所述开状态的多个液晶屏障中与所述一个液晶屏障不同的另一液晶屏障的位置处的一个像素连接到所述一个液晶屏障的直线与所述法线方向之间的角度。
如权利要求1所述的显示装置，
其中所述一个液晶屏障与处于所述开状态的多个液晶屏障中的另一液晶屏障相邻。
如权利要求1所述的显示装置，
其中所述间距“s”满足以下表达式（B）
θ1≤Sin‑1(λ/s)≤θ2…(B)
其中θ1是在将所述一个像素与相邻像素之间的边界部分中的在所述第二方向上的一个边界部分连接到所述一个液晶屏障的直线与所述法线方向之间的角度，以及
θ2是在将所述一个像素在所述第二方向上的另一边界部分连接到所述一个液晶屏障的直线与所述法线方向之间的角度。
如权利要求1所述的显示装置，
其中所述第一方向和所述第二方向彼此正交。
如权利要求1所述的显示装置，
其中所述屏障单元具有第一系列的多个液晶屏障和第二系列的多个液晶屏障。
如权利要求5所述的显示装置，
其中包括包含3D视频显示模式和2D视频显示模式的多个显示模式，以及
在所述3D视频显示模式中，所述显示单元显示所述多个视点图像，并且所述第一系列的多个液晶屏障处于透射状态中，而所述第二系列的多个液晶屏障处于阻挡状态中，从而显示3D视频。
如权利要求6所述的显示装置，
其中所述第一系列的多个液晶屏障被划分为多个屏障组，并且
在所述3D视频显示模式中，在各个屏障组中，所述第一系列的多个液晶屏障以时分的方式在所述开状态和所述闭状态之间切换。
如权利要求5所述的显示装置，
其中包括包含3D视频显示模式和2D视频显示模式的多个显示模式，
在所述2D视频显示模式中，所述显示单元显示一个视点图像，并且所述第一系列的多个液晶屏障和所述第二系列的多个液晶屏障处于所述透射状态中，从而显示2D视频。
如权利要求1所述的显示装置，还包括：
背光，
其中所述显示单元是液晶显示单元，并且
将所述液晶显示单元部署在所述背光与所述屏障单元之间。
一种显示装置，包括：
显示单元，通过将彼此不同的多个视点图像的像素信息以循环的顺序布置在所述多个视点图像中而分别将所述多个视点图像的各个像素信息显示在显示表面上；以及
屏障单元，其中并排布置透射光的多个透射部分和阻挡光的多个阻挡部分，
其中，关于所述多个视点图像中的一个视点图像的、作为从布置在对应于所述多个透射部分中的一个透射部分的位置处的像素发射并透射穿过所述一个透射部分的第一光的光沿着关于所述一个视点图像的第二光直线传播的方向弯折，所述第二光从布置在对应于所述多个透射部分中与所述一个透射部分不同的另一透射部分的位置处的像素发射并直线传播穿过所述一个透射部分。
如权利要求10所述的显示装置，
其中所述一个透射部分与另一透射部分相邻。

说明书显示装置
技术领域
本公开涉及一种能够执行立体显示的视差屏障（parallax‑barrier）型显示装置。
背景技术
近年来，能够执行立体显示的显示装置吸引了关注。在立体显示中，显示彼此具有视差（不同视点）的左眼图像和右眼图像，当被观察者的右眼和左眼观看时其被辨识为具有深度的立体图像。还开发了可以通过显示彼此具有视差的三个或更多个图像而向观察者提供更自然的图像的显示装置。
以上显示装置粗略地分为必须用专用眼镜的类型以及不必用专用眼镜的类型。专用眼镜让观察者觉得很烦，因此不必用专用眼镜的类型被需求。作为不必用专用眼镜的显示装置，例如，存在柱状透镜系统、视差屏障系统等的装置。在这些系统中，彼此具有视差的多个图像（视点图像）被同时显示，并且根据显示装置与观察者的视点之间的相对位置关系（角度）而看到不同的图像。例如，JP‑A‑3‑119889（专利文献1）中公开了使用液晶装置作为屏障的视差屏障型显示装置。
在液晶显示（LCD）装置中，例如，经常使用VA（垂直取向（alignment））模式。例如，在JP‑A‑2002‑107730（专利文献2）中公开了一种液晶显示装置，其中在像素电极中提供了多个缝隙，从而允许液晶分子容易取向在期望的方向上。
发明内容
顺便提及，在显示装置中一般期望高图像质量，并且在视差屏障型显示装置中也期望提高图像质量。
考虑到以上，需要提供一种能够提高图像质量的显示装置。
本公开的一个实施例针对一种显示装置，包括：显示单元，通过将彼此不同的多个视点图像的像素信息以循环的顺序布置在所述多个视点图像中而分别将所述多个视点图像的各个像素信息显示在显示表面上；以及屏障单元，其具有能够在开状态和闭状态之间切换的多个液晶屏障，所述多个液晶屏障在第一方向上延伸并且在与所述第一方向相交的第二方向上并排布置，在所述屏障单元中，每个屏障包括并排布置的多个分支电极（branch electrode），其中所述分支电极在所述第二方向上的间距“s”满足以下表达式（A）。
Sin‑1(λ/s)～θt…(A)
在以上表达式中，λ表示透射穿过处于所述开状态的一个液晶屏障的光波长，以及
θt表示在包括所述第二方向和所述显示表面的法线方向的平面中的、在将布置在对应于处于所述开状态的多个液晶屏障中与所述一个液晶屏障不同的另一液晶屏障的位置处的一个像素连接到所述一个液晶屏障的直线与所述法线方向之间的角度。
本公开的另一实施例针对一种显示装置，包括：显示单元，通过将彼此不同的多个视点图像的像素信息以循环的顺序布置在所述多个视点图像中而分别将所述多个视点图像的各个像素信息显示在显示表面上；以及屏障单元，其中并排布置透射光的多个透射部分和阻挡光的多个阻挡部分，其中，关于所述多个视点图像中的一个视点图像的、作为从布置在对应于所述多个透射部分中的一个透射部分的位置处的像素发射并透射穿过所述一个透射部分的第一光的光沿着关于所述一个视点图像的第二光直线传播的方向弯折，所述第二光从布置在对应于所述多个透射部分中与所述一个透射部分不同的另一透射部分的位置处的像素发射并直线传播穿过所述一个透射部分。
在根据本公开的实施例的显示装置中，观察者通过允许液晶屏障处于透射状态中而观看显示在显示单元上的多个视点图像。在显示装置中，间距“s”被设置为满足表达式（A）。
在根据本公开的另一实施例的显示装置中，观察者通过允许液晶屏障处于透射状态中而观看显示在显示单元上的多个视点图像。在此情况中，关于一个视点图像的第一光沿着关于同一个视点图像的第二光直线传播的方向弯折，所述第二光从布置在对应于另一透射部分的位置处的像素发射。
当应用根据本公开的实施例的显示装置时，因为将间距“s”设置为满足表达式（A），所以可以提高图像质量。
当应用根据另一实施例的显示装置时，因为关于一个视点图像的第一光沿着关于同一个视点图像的第二光直线传播的方向弯折，所以可以提高图像质量，该第二光从布置在对应于另一透射部分的位置处的像素发射并直线传播穿过一个透射部分。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的3D显示装置的构造示例的框图；
图2A和2B是示出图1中示出的3D显示装置的结构示例的说明图；
图3是示出图1中示出的显示驱动单元的构造示例的框图；
图4A和4B是示出图1中示出的显示单元的结构示例的说明图；
图5A和5B是示出图1中示出的液晶屏障单元的结构示例的说明图；
图6是示出图5B中示出的透明电极层的结构示例的平面图；
图7A和7B是示出图1中示出的显示单元与液晶屏障单元之间的关系的示意图；
图8A和8B是示出视频信号的像素信息的布置的示例的说明图；
图9是示出图1中示出的3D显示装置的操作示例的示意图；
图10是用于说明图1中示出的3D显示装置中的弯折光的示意图；
图11A和11B是示出图1中示出的3D显示装置中的显示示例的示意图；
图12是示出图1中示出的3D显示装置中的另一显示示例的示意图；
图13是用于说明图1中示出的3D显示装置中的弯折光的传播方向的示意图；
图14是用于说明根据比较例的3D显示装置中的弯折光的示意图；
图15是示出根据比较例的3D显示装置中的显示示例的示意图；
图16是用于说明根据变型例的3D显示装置中的弯折光的示意图；
图17是用于说明根据变型例的3D显示装置中的弯折光的传播方向的示意图；
图18是示出根据另一变型例的3D显示装置的液晶屏障单元的示例的平面图；以及
图19是示出根据另一变型例的3D显示装置的透明电极层的结构示例的平面图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细说明本公开的实施例。
[构造示例]
（整体构造示例）
图1示出了根据实施例的3D显示装置的构造示例。3D显示装置1是使用液晶屏障的视差屏障型显示装置。该3D显示装置包括控制单元41、背光驱动单元42、背光30、显示驱动单元50、显示单元20、屏障驱动单元43和液晶屏障单元10。
控制单元41是基于从外部提供的视频信号Sdisp而分别向背光驱动单元42、显示驱动单元50和屏障驱动单元43提供控制信号、由此控制这些单元彼此同步地操作的电路。具体地，控制单元41向背光驱动单元42提供背光控制信号CBL，向显示驱动单元50提供基于视频信号Sdisp的视频信号S，并且向屏障驱动单元43提供屏障控制信号CBR。视频信号S在3D显示装置1执行常规显示（二维显示）时是包括一个视点图像的视频信号S2D，并且在3D显示装置执行如后所述的立体显示时是包括多个（在此情况中为5个）视点图像的视频信号S3D。
背光驱动单元42基于从控制单元41提供的背光控制信号CBL驱动背光30。背光30具有向显示单元20发射表面发射光的功能。通过使用LED（发光二极管）、CCFL（冷阴极荧光灯）等形成背光30。
显示驱动单元50基于从控制单元41提供的视频信号S驱动显示单元20。在该示例中，显示单元20是液晶显示单元，其通过驱动液晶显示装置和通过调制从背光30发射的光而执行显示。
屏障驱动单元43基于从控制单元41提供的屏障控制信号CBR驱动液晶屏障单元10。液晶屏障单元10透射（开操作）或阻挡（闭操作）从背光30发射并透射通过显示单元20的光，其包括使用液晶构造的多个开/闭部分11和12（以后描述）。
图2A和2B示出了3D显示装置1的相关部分的结构示例。图2A示出了3D显示装置1的分解透视结构示例，图2B示出了3D显示装置1的侧面视图。如图2A和2B中所示，在3D显示装置1中以背光30、显示单元20和液晶屏障单元10的顺序布置了各个组件。即，从背光30发射的光通过显示单元20和液晶屏障单元10而到达观察者。
（显示驱动单元50和显示单元20）
图3示出了显示驱动单元50的框图的示例。显示驱动单元50包括定时控制单元51、栅极驱动器52和数据驱动器53。定时控制单元51控制栅极驱动器52和数据驱动器53的驱动定时，以及将从控制单元41提供的视频信号S作为视频信号S1而提供给数据驱动器53。栅极驱动器52依据定时控制单元51的定时控制而以行为单元顺序地选择显示单元20中的像素Pix，以执行行顺序（line‑sequential）扫描。数据驱动器53向显示单元20中的各个像素Pix提供基于视频信号S1的像素信号。具体地，数据驱动器53基于视频信号S1执行D/A（数字/模拟）转换，由此产生像素信号作为提供给各个像素Pix的模拟信号。
图4A和4B示出了显示单元20的结构示例。图4A示出了像素Pix中包括的子像素SPix的电路图的示例，图4B示出了显示单元20的截面结构。
像素Pix包括三个子像素SPix，分别对应于红（R）、绿（G）和蓝（B）。每个子像素SPix包括TFT（薄膜晶体管）器件Tr、液晶器件LC和存储电容器器件Cs，如图4A中所示。TFT器件Tr由例如MOS‑FET（金属氧化物半导体场效应管）形成，其中栅极连接到栅线GCL，源极连接到数据线SGL，漏极连接到液晶器件LC的一个端子和存储电容器器件Cs的一个端子。在液晶器件LC中，一个端子连接到TFT器件Tr的漏极，另一个端子接地。在存储电容器器件Cs中，一个端子连接到TFT器件Tr的漏极，另一个端子连接到存储电容器线CSL。栅线GCL连接到栅极驱动器52，数据线SGL连接到数据驱动器。
通过将液晶层203密封在驱动基板207与对向基板208之间而形成显示单元20。驱动基板207包括透明基板201、像素电极202和偏光板206a。在透明基板201中，形成包括TFT器件Tr的像素驱动电路（未示出）。将像素电极202布置在透明基板201上的各个像素Pix中。偏光板206a附着于透明基板201中与布置像素电极202的面相反的面。对向基板208包括透明基板205、对向电极204和偏光板206b。在透明基板205上，形成未示出的滤色器和黑矩阵（black matrix），并且将对向电极204布置在透明基板205的面向液晶层203的一面上，作为各个像素Pix公共的电极。偏光板206b附着于透明基板205中与布置对向电极204的面相反的面。附着偏光板206a和偏光板206b，以便处于正交尼科耳（Nicols）状态或平行尼科耳状态。
（液晶屏障单元10和屏障驱动单元43）
图5A和5B示出了液晶屏障单元10的结构示例。图5A示出了液晶屏障单元10的平面图，图5B示出了图5A的液晶屏障单元10的沿着箭头V‑V的方向得到的截面结构。在示例中，液晶屏障单元10执行常黑操作。即，液晶屏障单元10在不被驱动时阻挡光。
液晶屏障单元10是所谓的视差屏障，包括透射或阻挡光的多个开/闭部分（液晶屏障）11和12，如图5A中所示。在示例中，这些开/闭部分11和开/闭部分12被布置为在Y方向上延伸。在示例中，开/闭部分11的宽度E1和开/闭部分12的宽度E2彼此不同，并且，例如，在此情况中E1比E2宽。然而，开/闭部分11和12的宽度的尺寸关系不限于以上关系，并且E2宽于E1也是优选的。E1等于E2也是优选的。通过包括液晶层（后述的液晶层300）而形成这些开/闭部分11和12，并且通过向液晶层300施加驱动电压而切换开/闭。这些开/闭部分11和12根据3D显示装置1执行常规显示（二维显示）和立体显示中的哪个操作而执行不同的操作，如后所述。具体地，开/闭部分11在常规显示时处于开状态（透射状态）中，而在执行立体显示时处于闭状态（阻挡状态）中，如后所述。开/闭部分12恒定地处于开状态（透射状态）中。
液晶屏障单元10在驱动基板310和对向基板320之间包括液晶层300，如图5B中所示。
驱动基板310包括透明基板311、透明电极层312和偏光板313。透明基板311由例如玻璃等制成，并且在表面上形成未示出的TFT。由例如ITO等制成的透明电极层312形成在透明基板311的面向液晶层300的表面上，并且其上形成未示出的取向层。偏光板313附着于透明基板311中与形成这些透明电极层312等的面相反的面。
对向基板320包括透明基板321、透明电极层322和偏光板323。由例如玻璃等以与透明基板311相同的方式制成透明基板321。透明电极层322形成在透明基板321的面向液晶层300的面上。透明电极层322是均匀形成在整个表面上的电极，并且由诸如ITO等的透明导电膜形成，与透明电极层312一样。未示出的取向层形成在透明电极层322上。偏光板323附着于透明基板321中与形成这些透明电极层322等的面相反的面。附着偏光板313和偏光板323以便处于正交尼科耳状态。具体地，例如，将偏光板313的透射轴布置在水平方向X上，而将偏光板323的透射轴布置在垂直方向Y上。
液晶层300包括具有负介电常数各向异性的液晶分子，其被取向层垂直取向。
透明电极层312包括多个透明电极110和120。这些透明电极110和120被屏障驱动单元43驱动。透明电极层322被提供为各个透明电极110和120公共的电极。在该示例中，公共信号Vcom（在此示例中为0V的DC电压）被屏障驱动单元43提供给透明电极层322。透明电极层312的透明电极110、以及液晶层300和透明电极层322中对应于透明电极110的部分形成开/闭部分11。类似地，透明电极层312的透明电极120、以及液晶层300和透明电极层322中对应于透明电极120的部分形成开/闭部分12。
根据以上结构，当通过电压施加增加透明电极层312（透明电极110和120）与透明电极层322之间的电势差时，液晶层300中的光透射率增加，并且开/闭部分11和12变为处于透射状态（开状态）。另一方面，电势差减小，液晶层300中的光透射率减小，并且开/闭部分11和12变为处于阻挡状态（闭状态）。
虽然液晶屏障单元10在该示例中执行常黑操作，但操作不限于此示例。替代以上，液晶屏障单元10也可以执行常白操作。在此情况中，当施加到液晶层300的电压的电势差增加时，开/闭部分11和12变为处于阻挡状态，并且当电势差减小时，开/闭部分11和12变为处于透射状态。
图6示出液晶屏障单元10中的透明电极层312的结构示例。
透明电极110和120中的每个分别具有在与开/闭部分11和12的延伸方向相同的方向上延伸的主干（stem）部分61。在透明电极110和120中，多个子电极区域70沿着主干部分61的延伸方向并排布置。每个子电极区域70包括主干部分62和分支部分63。主干部分62被形成为在与主干部分61相交的方向上延伸，即，在该示例中在水平方向X上延伸。并排布置的多个分支部分63在彼此相邻的分支部分63之间具有缝隙。在每个子电极区域70中，由主干部分61和主干部分62分分割出四个分支区域（域）71至74。
分支部分63被形成为在各个分支区域71至74中从主干部分61和62延伸。分支部分63的线宽彼此相等，并且缝隙宽度也彼此相等。分支部分63在各个分支区域71至74中在相同方向上延伸。分支区域71中的分支部分63的延伸方向和分支区域73中的分支部分63的延伸方向关于作为对称轴的垂直方向Y具有线对称关系。类似地，分支区域72中的分支部分63的延伸方向与分支区域74中的分支部分63的延伸方向关于作为对称轴的垂直方向Y具有线对称关系。此外，分支区域71中的分支部分63的延伸方向与分支区域72中的分支部分63的延伸方向关于作为对称轴的水平方向X具有线对称关系，并且类似地，分支区域73中的分支部分63的延伸方向与分支区域74中的分支部分63的延伸方向关于作为对称轴的水平方向X具有线对称关系。在该示例中，具体地，分支区域71和74中的分支部分63在从水平方向X逆时针旋转给定角度φ的方向上延伸，而分支区域72和73中的分支部分63在从水平方向X顺时针旋转给定角度φ的方向上延伸。角度φ优选为45度。
根据以上结构，观察者从左方和右方观察3D显示装置1的显示屏幕时的观看角度特性可以是对称的，并且从上方和下方观察时的观看角度特性也可以是对称的。
图7A和7B使用截面结构示意性地示出了液晶屏障单元10在执行立体显示和常规显示（二维显示）情况下的状态。图7A示出了执行立体显示的状态，图7B示出了执行常规显示的状态。如图7A和7B中所示，将显示单元20和液晶屏障单元10布置为彼此相隔距离“d”。在显示单元20中，以像素间距“P”布置像素Pix。在该示例中，提供开/闭部分12，使得一个开/闭部分12对应于显示单元20中的5个像素Pix。比率不限于此，将开/闭部分12提供为使得一个开/闭部分12对应于显示单元20中的5个子像素SPix也是优选的。在图7A和7B中，阴影状开/闭部分11表示光被阻挡的状态。
当执行立体显示时，在如图7A中所示的液晶屏障单元10中，开/闭部分12处于开状态（透射状态）中，而开/闭部分11处于闭状态（阻挡状态）中。于是，显示驱动单元50基于所提供的视频信号S3D驱动显示单元20，并且显示单元20分别在布置在对应于开/闭部分12的位置处的彼此相邻的5个像素Pix中显示对应于包括在视频信号S3D中的5个视点图像的像素信息，如后面描述的。
当执行常规显示（二维显示）时，在如图7B所示的液晶屏障单元10中，开/闭部分11和12都处于开状态（透射状态）中。显示驱动单元50基于所提供的视频信号S2D驱动显示单元20，并且显示单元20原样地显示包括在视频信号S2D中的一个视点图像，如后面描述的。
在3D显示装置1中，分支部分63的间距（图6中所示的水平方向上的间距（水平间距“s”））、视点图像的数目“n”（在此情况中为5个）、像素间距P、距离“d”等被设置为给定关系表达式。因此，例如，当部分光在处于开状态中的开/闭部分12处弯折时，图像质量不降低，如后面描述的。
这里，开/闭部分11和12对应于本公开中的“液晶屏障”的具体示例。液晶屏障单元10对应于本公开中的“屏障单元”的具体示例。分支部分63对应于本公开中的“分支电极”的具体示例。水平间距“s”对应于本公开中的“间距s”的具体示例。
[操作和动作]
下面，将说明根据实施例的3D显示装置1的操作和动作。
（整体操作概述）
首先，将参照图1说明3D显示装置1的整体操作概述。控制单元41基于从外部提供的视频信号Sdisp分别向显示驱动单元50、背光控制单元42和屏障驱动单元43提供控制信号，从而控制这些单元彼此同步地操作。背光驱动单元42基于从控制单元41提供的背光控制信号CBL驱动背光30。背光30向显示单元20发射表面发射光。显示驱动单元50基于从控制单元41提供的视频信号S驱动显示单元20。显示单元20通过调制从背光30发射的光执行显示。屏障驱动单元43基于从控制单元41提供的屏障控制信号CBR驱动液晶屏障单元10。液晶屏障单元10的开/闭部分11和12基于来自屏障驱动单元43的指令执行开/闭操作，以透射或阻挡从背光30发射且透射通过显示单元20的光。
（立体显示的详细操作）
接着，将参照某些附图说明执行立体显示时的详细操作。
图8A和8B示意性地示出了像素信息的布置。图8A示出了每个视点图像中的像素信息的布置，图8B示出了视频信号S3D中的像素信息的布置。在图8A中，将第一视点图像中的像素信息P1的布置示出作为视点图像的示例。第二至第五视点图像中的像素信息P2至P5的布置与图8A相同。
在第一视点图像中，以矩阵状态在水平方向X和垂直方向Y上布置像素信息P1，如图8A中所示。具体的，在图8A中，将关于坐标（x‑1，y）的像素信息P1（x‑1，y）布置在关于坐标（x，y）的像素信息P1（x，y）的左侧，并且将关于坐标（x+1，y）的像素信息P1（x+1，y）布置在像素信息P1（x，y）的右侧。
在视频信号S3D中，以矩阵状态布置3D像素信息P3D，如图8B中所示。这里，3D像素信息P3D是并排布置了5个类型的像素信息的信息，其关于各个视点图像中的相同坐标。具体地，例如，在关于坐标（x，y）的3D像素信息P3D（x，y）中，将各个视点图像中关于坐标（x，y）的像素信息P1（x，y）、P2（x，y）、P3（x，y）、P4（x，y）和P5（x，y）以如图8B中所示的此顺序布置。在图8B中，将3D像素信息P3D（x‑1，y）布置在3D像素信息P3D（x，y）的左侧，并且将3D像素信息P3D（x+1，y）布置在3D像素信息P3D（x，y）的右侧。
图9示出了显示单元20和液晶屏障单元10中的立体显示的操作示例。当执行立体显示时，在液晶屏障单元10中，开/闭部分12变为处于开状态（透射状态），以及开/闭部分11变为处于闭状态（阻挡状态）。于是，显示单元20显示视频信号S3D的像素信息。此时，布置在开/闭部分12附近的5个像素Pix显示3D像素信息P3D，如图9中所示。从显示单元20的各个像素Pix发射的光从开/闭部分12输出，使得分别控制角度。因此，例如，观察者通过左眼观看像素信息P3，并通过右眼观看像素信息P4。因为观察者以此方式通过左眼和右眼观看像素信息P1至P5中的不同像素信息，所以观察者可以感受作为立体视频的显示视频。
（开/闭部分12中的光的弯折）
当执行立体显示时，从显示单元20发射的光通过液晶屏障单元10的处于开状态中的开/闭部分12到达观察者。因为关于开/闭部分12的透明电极120具有多个分支部分63，如图6中所示，所以入射在开/闭部分12上的光可能由于例如衍射或折射而弯折。在3D显示装置1中，观察者很少感觉到图像质量的下降，甚至当光在如上所述的开/闭部分12处弯折时也是如此。下面将说明细节。
图10示意性地示出了光在开/闭部分12处弯折的示例。图10通过使用在包括3D显示装置1的水平方向以及显示表面的法线方向的表面处切割3D显示单元1而获得的截面图说明了光的弯折。即，图10通过投影到截面上而说明了光传播方向。在该示例中，为了说明方便，显示单元20仅显示5个视点图像中的第三视点图像（像素信息P3），并且液晶屏障单元10仅允许多个开/闭部分12中的一个开/闭部分12处于透射状态。
关于显示在显示单元20上的像素信息P3的光通过透射穿过液晶屏障单元10的处于开状态中的开/闭部分12而直线传播。此时，显示在显示单元20中的彼此不同的像素Pix中的多个像素信息P3穿过开/闭部分12向各个方向直线传播，作为对应于相应像素信息P3的透射光T3。因此，分别产生如图10中所示的透射光分布DT3，以便对应于各个透射光T3的传播方向。
另一方面，从布置在开/闭部分12前方的像素Pix发射的像素信息P3的光在开/闭部分12处弯折，并朝向弯折角度θd的方向传播作为弯折光D3，如图10中的虚线所示。可以通过使用开/闭部分12中的分支部分63的水平间距“s”（图6）由以下表达式表示弯折角度θd。
θd＝Sin‑1(λ/s)…(1)
这里，λ表示像素信息P3的光波长。
在3D显示装置1中，弯折光D3的传播方向将近似与关于涉及同一视点图像（第三视点图像）的另一像素信息P3的透射光T3的传播方向相同。具体地，在该示例中，关于3D像素信息P3D（x，y）的像素信息P3的弯折光D3的传播方向将近似与关于与3D像素信息P3D（x，y）相邻的3D像素信息P3D（x+1，y）的像素信息P3的透射光T3的传播方向相同，如图10中所示。因此，基于弯折光D3的弯折光分布DD3出现在对应于透射光分布DT3的位置处，如图10中所示。在3D显示装置1中，从同一视点图像（第三视点图像）中彼此不同的像素信息P3产生弯折光D3和在与弯折光D3近似相同的方向上传播的透射光T3。
图11A示意性地示出了当观察者观看第三视点图像时执行的3D显示装置1的操作示例，图11B示意性地示出了当观察者观看第五视点图像时执行的3D显示装置1的操作示例。图12示意性地示出了当观察者从与显示屏幕前方偏离的方向观看第三视点图像时执行的3D显示装置1的操作示例。
当观察者观看第三视点图像时，如图11A中所示，关于每个像素信息P3的光透射穿过布置在对应于已经发射了光的像素Pix的位置处的开/闭部分12，并朝向显示屏幕的法线方向直线传播，作为透射光T3，并且，部分光在开/闭部分12处弯折并朝向与显示屏幕的法线方向偏离弯折角度θd的方向传播，作为弯折光D3。在此情况中，透射光T3的传播方向和弯折光D3的传播方向彼此不同，如图11A中所示，因此，从前方观察显示表面的观察者仅观察到透射光T3而观察不到弯折光D3。
类似地，当观察者观看第五视点图像时，关于每个像素信息P5的光透射穿过开/闭部分12，并朝向与显示屏幕的法线方向偏离弯折角度θt的方向直线传播，作为透射光T5，如图11B中所示。关于每个像素信息P3的部分光在开/闭部分12处弯折，并朝向与显示屏幕的法线方向偏离弯折角度θd的方向传播，作为弯折光D3。同样，在此情况中，透射光T5的传播方向和弯折光D3的传播方向彼此不同，如图11B中所示，因此，从角度θt的方向上观察的观察者仅观察到透射光T5而观察不到弯折光D3。
另一方面，当观察者从与显示屏幕前方偏离的位置处观看第三视点图像时，如图12中所示，关于每个像素信息P3的光不透射穿过布置在已经发射了光的像素Pix前方的开/闭部分12，而是透射穿过与该开/闭部分12相邻的另一开/闭部分12，并朝向从显示屏幕的法线方向偏离角度θt的方向直线传播，作为透射光T3。关于每个像素信息P3的部分光在布置在对应于像素Pix的位置处的开/闭部分12处弯折，并朝向弯折角度θd的方向传播，作为弯折光D3。此时，透射光T3的传播方向和弯折光D3的传播方向近似相同。即，弯折角度θd由以下表达式表示。
θd～θt…(2)
换言之，液晶屏障单元10中的分支部分63的水平间距“s”满足从表达示（1）和（2）推导出的以下表达式。
Sin‑1(λ/s)～θt...(A)
因此，从角度θt的方向进行观察的观察者观看到透射光T3和弯折光D3两者。这里，关于透射光T3的像素信息P3和关于弯折光D3的像素信息P3显示在彼此不同的像素Pix上，其属于如上所述的同一视点图像（第三视点图像）。即，关于透射光T3的像素信息P3和关于弯折光D3的像素信息P3属于同一视点图像，而不是不同的视点图像，甚至在例如弯折光D3的光强度与透射光T3相比具有不可忽视的水平时也是如此，因此，可以降低所谓的串扰发生的风险，在串扰中，与比较例相比，不同视点图像被混合，如下文所述。
通过使用像素间距P和距离“d”，角度θt可以由以下表达式表示。
θt＝Tan‑1(n·P/d)…(3)
这里，“n”表示视点图像的数目，其在该示例中是5。因此，在3D显示装置1中，弯折光D3的θd满足根据表达式（2）和（3）的以下表达式。
θd～Tan‑1(n·P/d)…(4)
换言之，水平间距“s”满足从表达式（A）和（3）推导出的以下表达式。
Sin‑1(λ/s)～Tan‑1(n·P/d)…(5)
在图12中所示的情况中，因为关于透射光T3的像素信息P3和关于弯折光D3的像素信息P3显示在彼此不同的像素Pix上，所以，多个相同的图像可以显示在偏离的显示位置处。在该情况中，观察者在显示视频中看到所谓的鬼影（ghost）。然而，要被混合的像素信息是属于彼此相邻的3D像素信息P3D中的同一视点图像（第三视点图像）的信息（像素信息P3），如图12所示，因此，显示视频中的偏离量较小，并且图像质量不会恶化那么多。由于在执行立体显示时出现的图像质量恶化的主要因素是串扰，因此，如何抑制串扰很重要。因此，3D显示装置1可以应用到由于鬼影导致的图像质量恶化不太严重的情形。
如上所述，在3D显示装置1中，关于同一视点图像中彼此不同的像素信息P3的弯折光D3和透射光T3在近似相同的方向上传播。这里，弯折光D3的传播方向与透射光T3的传播方向不总是必须完全相同。下面将说明弯折光D3的传播方向与透射光T3的传播方向之间的关系。
图13示出了弯折光D3的传播方向的允许范围。在该示例中，为了方便说明，显示单元20仅显示了5个视点图像中的第三视点图像（像素信息P3），并且液晶屏障单元10仅允许多个开/闭部分12中的一个开/闭部分12处于透射状态中。
如上所述，从串扰的角度，当关于属于第三视点图像的像素信息P3的光在开/闭单元12处弯折时，期望弯折光D3的传播方向近似对应于透射光T3的传播方向。换言之，弯折光D3的传播方向必须不同于属于第三视点图像之外的视点图像的像素信息P1、P2、P4和P5的透射光T1、T2、T4和T5的传播方向。具体地，弯折光D3在关于透射光T3的透射光分布DT3的范围RDT3的范围内传播，如图13所示。这里，范围RDT3是从透射光分布DT2与透射光分布DT3之间的边界到透射光分布DT3与透射光分布DT4之间的边界的范围。即，弯折光D3的弯折角度θd必须满足以下表达式。
θ1≤θd≤θ2…(6)
换言之，水平间距“s”必须满足从表达式（1）和（6）推导出的以下表达式。
θ1≤Sin‑1(λ/s)≤θ2…(B)
这里，θ1是对应于透射光分布DT2与透射光分布DT3之间的边界的角度，并且θ2是对应于透射光分布DT3与透射光分布DT4之间的边界的角度。具体地，角度θ1和θ2由以下表达式表示。
θ1＝Tan‑1((n‑1/2)·P/d)…(7)
θ2＝Tan‑1((n+1/2)·P/d)…(8)
根据表达式（6）、（7）和（8），弯折光D3的弯折角度θd要满足的表达式如下。
Tan‑1((n‑1/2)·P/d)≤θd≤Tan‑1((n+1/2)·P/d)…(9)
换言之，水平间距“s”必须满足从表达式（1）和（9）推导出的以下表达式。
Tan‑1((n‑1/2)·P/d)≤Sin‑1(λ/s)≤Tan‑1((n+1/2)·P/d)…(10)
如上所述，在3D显示单元1中，当视点的数目“n”、像素间距P、距离“d”、水平间距“s”和波长λ满足表达式（10）时，弯折光D3的传播方向可以与透射光T3的传播方向相同，这降低由于串扰而导致的图像质量恶化的风险。
（比较例）
接着，将与比较例进行比较而说明实施例的动作。在根据比较例的3D显示装置1R中，视点的数目“n”、像素间距P、距离“d”、水平间距“s”和波长λ不满足表达式（10）。
图14示意性地示出了3D显示装置1R中的光弯折的示例。在该示例中，每个像素信息P3的光在开/闭部分12处弯折，并朝向与显示屏幕的法线方向偏离弯折角度θdr的方向传播，作为弯折光D3。此时，弯折光D3在与3D显示装置1R中的透射光T3的传播方向不同的方向上传播，如图14中所示。因此，在透射光分布DT3之间出现弯折光分布DD3，如图14中所示。
图15示意性地示出了当观察者观看第五视点图像时执行的3D显示装置1R的操作示例。如图15中所示，关于各个像素信息P5的光穿过开/闭部分12朝向从显示屏幕的法线方向偏移角度θtr的方向直线传播，作为透射光T5，如图15中所示。在该示例中，弯折角度θdr和角度θtr彼此相等。即，属于第三视点图像的像素信息P3的弯折光D3的传播方向等于属于第五视点图像的像素信息P5的透射光T5的传播方向。此时，从角度θt的方向进行观察的观察者同时观察到弯折光D3和透射光T5。即，作为具有很大偏离量的不同视点图像的第三视点图像和第五视点图像以混合状态显示在3D显示装置1R中。因此，当观察者在3D显示装置1R中观察到混合了不同视点图像的图像时，观察者处于感受到图像质量由于串扰而导致恶化的危险中，因为观察者观察到混合了不同视点图像的图像。
另一方面，在根据实施例的3D显示装置1中，属于第三视点图像的像素信息P3的弯折光D3的传播方向近似等于属于同一第三视点图像的像素信息P3的透射光T3的传播方向。即，关于透射光T3的像素信息P3和关于弯折光D3的像素信息P3属于同一视点图像而非不同视点图像，因此，可以降低产生串扰的风险。
[优点]
如上所述，在实施例中，从同一视点图像中彼此不同的像素信息产生弯折光和在与弯折光近似相同的方向上传播的透射光，因此，可以降低串扰以及抑制图像质量的恶化。
[变型例1‑1]
在上述实施例中，关于3D像素信息P3D（x，y）的像素信息P3的弯折光D3的传播方向与关于与3D像素信息P3D（x，y）相邻的3D像素信息P3D（x+1，y）的像素信息P3的透射光T3的传播方向近似相同，如图10中所示，然而，并不限于此。取代上述，例如也优选的是：关于3D像素信息P3D（x，y）的像素信息P3的弯折光D3的传播方向与关于与3D像素信息P3D（x，y）相邻两个像素的3D像素信息P3D（x+2，y）的像素信息P3的透射光T3的传播方向近似相同，如图16和图17中所示。在此情况中，由以下表达式表示角度θ1和θ2。
θ1＝Tan‑1((2·n‑1/2)·P/d)…(11)
θ2＝Tan‑1((2·n+1/2)·P/d)…(12)
同样，在此情况中，可以以与上述实施例相同的方式降低串扰和抑制图像质量恶化。
已经通过引用实施例和一些变型例说明了本公开，但本公开不限于所述实施例等，而是可以进行各种变型。
例如，在以上实施例等中，当执行立体显示时，开/闭部分12恒定地处于开状态中，然而，本公开不限于上述。取代以上，例如也优选的是：开/闭部分12被划分为多个组，以在各个组中以时分的方式执行开/闭操作。例如，当开/闭部分12被划分为两个组并且在所述组之间交替地执行开/闭操作时，可以加倍3D显示装置的分辨率。
同样，在以上实施例中，3D显示装置在执行立体显示时显示5个视点图像，然而，本公开不限于以上。例如，代替以上，也优选的是：3D显示装置显示6个或更多个视点图像、或者4个或更少个视点图像。
同样，在以上实施例中，开/闭部分11和12被形成为在Y方向上延伸，然而，本公开不限于以上。代替以上，例如也优选的是：将开/闭部分11和12形成为在与垂直方向Y成给定角度θ的方向上延伸。角度θ可以被设置为例如18度。在此情况中，例如，可以如图19所示形成透明电极层312。在此情况中，使用分支部分63B在垂直于开/闭部分11和12的延伸方向的方向上的间距“ss”（图19）来代替以上实施例中的水平间距“s”。当以上实施例中的图10至图13被应用到变型例时，这些附图应被解释为使用通过在包括与开/闭部分11和12的延伸方向正交的方向以及显示表面的法线方向的表面处切割装置而获得的截面图而说明的。
本公开可以被实施为以下构造。
（1）一种显示装置，包括：
显示单元，通过将彼此不同的多个视点图像的像素信息以循环的顺序布置在所述多个视点图像中而分别将所述多个视点图像的各个像素信息显示在显示表面上；以及
屏障单元，其具有能够在开状态和闭状态之间切换的多个液晶屏障，所述多个液晶屏障在第一方向上延伸并且在与所述第一方向相交的第二方向上并排布置，在所述屏障单元中，每个屏障包括并排布置的多个分支电极，
其中所述分支电极在所述第二方向上的间距“s”满足以下表达式（A）：
Sin‑1(λ/s)～θt...(A)
注意，λ表示透射穿过处于所述开状态的一个液晶屏障的光波长，以及
θt表示在包括所述第二方向和所述显示表面的法线方向的平面中的、在将布置在对应于处于所述开状态的多个液晶屏障中与所述一个液晶屏障不同的另一液晶屏障的位置处的一个像素连接到所述一个液晶屏障的直线与所述法线方向之间的角度。
（2）如以上（1）所述的显示装置，
其中所述一个液晶屏障与处于所述开状态的多个液晶屏障中的另一液晶屏障相邻。
（3）如以上（1）所述的显示装置，
其中所述间距“s”满足以下表达式（B）：
θ1≤Sin‑1(λ/s)≤θ2…(B)
其中θ1是在将所述一个像素与相邻像素之间的边界部分中所述第二方向上的一个边界部分连接到所述一个液晶屏障的直线、与所述法线方向之间的角度，以及
θ2是将所述一个像素在所述第二方向上的另一边界部分连接到所述一个液晶屏障的直线、与所述法线方向之间的角度。
（4）如以上（1）至（3）中的任一项所述的显示装置，
其中所述第一方向和所述第二方向彼此正交。
（5）如以上（1）至（4）中的任一项所述的显示装置，
其中所述屏障单元具有第一系列的多个液晶屏障和第二系列的多个液晶屏障。
（6）如以上（5）所述的显示装置，
其中包括包含3D视频显示模式和2D视频显示模式的多个显示模式，以及
在所述3D视频显示模式中，所述显示单元显示所述多个视点图像，并且所述第一系列的多个液晶屏障处于透射状态中，所述第二系列的多个液晶屏障处于阻挡状态中，从而显示3D视频。
（7）如以上（6）所述的显示装置，
其中所述第一系列的多个液晶屏障被划分为多个屏障组，并且
在所述3D显示模式中，在各个屏障组中，所述第一系列的多个液晶屏障以时分的方式在所述开状态和所述闭状态之间切换。
（8）如以上（5）至（7）中的任一项所述的显示装置，
其中包括包含3D视频显示模式和2D视频显示模式的多个显示模式，
在所述2D视频显示模式中，所述显示单元显示一个视点图像，并且所述第一系列的多个液晶屏障和所述第二系列的多个液晶屏障处于所述透射状态中，从而显示2D视频。
（9）如以上（5）至（8）中的任一项所述的显示装置，还包括：
背光，
其中所述显示单元是液晶显示单元，并且
将所述液晶显示单元部署在所述背光与所述屏障单元之间。
（10）一种显示装置，包括：
显示单元，通过将彼此不同的多个视点图像的像素信息以循环的顺序布置在所述多个视点图像中而分别将所述多个视点图像的各个像素信息显示在显示表面上；以及
屏障单元，其中并排布置透射光的多个透射部分和阻挡光的多个阻挡部分，
其中，关于所述多个视点图像中的一个视点图像的、作为从布置在对应于所述多个透射部分中的一个透射部分的位置处的像素发射的且透射穿过所述一个透射部分的第一光的光沿着关于所述一个视点图像的第二光直线传播的方向弯折，所述第二光从布置在对应于所述多个透射部分中与所述一个透射部分不同的另一透射部分的位置处的像素发射并直线传播穿过所述一个透射部分。
（11）如以上（10）所述的显示装置，
其中所述一个透射部分与另一透射部分相邻。
本公开包含与于2011年7月21日提交日本专利局的日本在先专利申请JP2011‑160223中公开的主题相关的主题，通过引用将其全部内容合并于此。
本领域的技术人员应该理解，可以根据设计需要和其他因素进行各种修改、组合、子组合和改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内即可。