本实用新型涉及视差屏障方式的立体显示装置。
背景技术：
近年来，能够实现立体显示的立体显示装置正在受到关注。立体显示装置对与观察者的左右眼的视差对应的左眼用影像和右眼用影像进行显示。观察者通过在用左眼观看左眼用影像的同时，用右眼观看右眼用影像，从而对具有纵深的立体的影像进行识别。
作为立体显示装置的一个方式存在使用了光屏障元件的视差屏障方式。视差屏障方式中的光屏障元件大多由液晶构成。这样的光屏障元件为具有由一对基板夹着液晶层的结构的屏障面板。在屏障面板的液晶层中，为了将两块基板的间隔保持恒定而设置有多个间隔件。液晶层具有能够单独地透过光或隔绝光的多个子区域。
配设于屏障面板的间隔件是通过图案化而形成的。该间隔件称为柱状间隔件、或柱间隔件(下面，称为“ps”)。存在如下课题，即，如果ps周期性地排列于屏障面板，则与显示面板的像素的周期性的排列进行干涉，产生由莫尔现象导致的周期性的亮度不均。
针对该课题在专利文献1中提出了通过将ps随机地配置于屏障面板，从而降低由莫尔现象导致的周期性的亮度不均。另外，在专利文献2中提出了通过使屏障面板中的ps的排列方向相对于显示面板的像素的排列方向倾斜，从而降低由莫尔现象导致的周期性的亮度不均。
专利文献1：日本特开2012-194257号公报
专利文献2：日本特开2012-234142号公报
技术实现要素：
但是，在这些现有技术文献的技术中，存在ps的设计变得烦杂这样的问题。本实用新型就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于在视差屏障方式的立体显示装置中，不会使ps的设计变得烦杂，降低由像素和屏障面板的ps之间的干涉引起的亮度不均。
本实用新型的立体显示装置具备：显示部；以及光屏障元件，其与显示部重叠地配置，显示部具备：黑矩阵区域，其不发出显示光；以及多个像素，它们为黑矩阵区域的开口，发出显示光，多个像素在第1方向及与第1方向不同的第2方向以等间距排列，光屏障元件具有：一对屏障基板；第1液晶层，其设置于一对屏障基板之间；以及多个第1间隔件，它们设置于一对屏障基板之间，多个第1间隔件在第1方向及第2方向以等间距排列，多个第1间隔件的第1方向及第2方向的排列间距各自不是多个像素的第1方向及第2方向的排列间距的整数倍。
实用新型的效果
在本实用新型的立体显示装置中，多个第1间隔件的第1方向及第2方向的排列间距设定为各自从多个像素的第1方向及第2方向的排列间距的整数倍错开。通过这样的第1间隔件的简单的设计，能够降低由像素和屏障面板的ps之间的干涉引起的亮度不均。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式1的立体显示装置的整体结构的斜视图。
图2是实施方式1的立体显示装置的x方向的剖视图。
图3是表示实施方式1的立体显示装置中的屏障面板的ps和bm区域的位置关系的俯视图。
图4是表示对比例的立体显示装置中的x方向的亮度变化的图。
图5是表示实施方式1的立体显示装置中的x方向的亮度变化的图。
图6是示意性地表示实施方式2的立体显示装置的整体结构的斜视图。
图7是实施方式2的立体显示装置的x方向的剖视图。
图8是表示实施方式2的立体显示装置中的屏障面板的ps、显示面板的ps、bm区域的位置关系的俯视图。
图9是表示实施方式3的立体显示装置中的屏障面板的ps、显示面板的ps、哑(dummy)图案、bm区域的位置关系的俯视图。
图10是实施方式3的立体显示装置的x方向的剖视图。
标号的说明
1显示面板，2显示区域，3透明粘接层，4屏障面板，5背光，11、12、41、42玻璃基板，13、44液晶层，14、47ps，14m主间隔件，14s副间隔件，15bm区域，16bm开口，21像素，22图像元素，43、46液晶驱动电极，45绝缘层，48哑图案，101-104立体显示装置。
具体实施方式
<a.实施方式1>
下面，使用图1至图5，对实施方式1的立体显示装置101进行说明。图1是示意性地表示立体显示装置101的整体结构的斜视图。将图1的纸面上的从左向右的沿显示区域2的长边的方向设为x方向，将图1的纸面上的从上向下的沿显示区域2的短边的方向设为y方向，将与x方向和y方向垂直的立体显示装置101的深度方向设为z方向。此外，也将x方向称为第1方向，将y方向称为第2方向。图2是立体显示装置101的xz平面的剖视图。图3是表示立体显示装置101中的屏障面板的柱状间隔件和黑矩阵(bm)的位置关系的俯视图。图4是表示对比例的立体显示装置中的x方向的亮度变化的示意图。图5是表示立体显示装置101中的x方向的亮度变化的示意图。
如图1所示，立体显示装置101是依次层叠了显示面板1、屏障面板4及背光5的结构。显示面板1具备显示区域2，显示面板1作为显示部起作用。屏障面板4是相对于显示面板1重叠地配置的光屏障元件，通过透明粘接层3与屏障面板4贴合。透明粘接层3由折射率与玻璃比较接近的透明材料构成。
由于显示面板1是并非自发光式的液晶面板，因此在屏障面板4的背面侧即z轴正侧配置背光5。相对于观察者，显示面板1为表面侧，背光5为背面侧。此外，由于在显示面板1的背面侧设置背光5即可，因此即使显示面板1和屏障面板4的层叠顺序与图1所示的相反，也作为立体显示装置起作用。
如图2所示，显示面板1具备2块玻璃基板11、12、被玻璃基板11、12夹着的液晶层13、用于将玻璃基板11、12的间隔保持为恒定距离而配置于两块基板之间的柱状间隔件(下面，称为“ps”)14。即，显示面板1为液晶面板。由于玻璃基板11、12是构成显示面板1的基板，因此也称为显示基板。另外，液晶层13也称为第2液晶层。在玻璃基板12的与液晶层13相对的面设置有黑矩阵区域(下面，称为“bm区域”)15。bm区域15形成于玻璃基板12的与液晶层13相对的面的一部分，没有形成bm区域15的区域即bm开口16使光透过。此外，在显示面板1中，除了这些之外还设置有偏光板、对液晶层进行驱动的电极、对信号进行控制的开关元件等各种结构，但由于不是主要的结构，因此在图2中省略图示，这里也省略它们的说明。
如图2所示，屏障面板4具备2块玻璃基板41、42、被玻璃基板41、42夹着的液晶层44、用于将玻璃基板41、42的间隔保持恒定而配置于两块基板之间的柱状间隔件(下面，称为“ps”)47。由于玻璃基板41、42是构成屏障面板4的基板，因此也称为屏障基板。另外，液晶层44也称为第1液晶层，ps47也称为第1间隔件。在玻璃基板41的与液晶层44相对的面设置有液晶驱动电极43，在玻璃基板42的与液晶层44相对的面设置有液晶驱动电极46。液晶驱动电极43、46是对液晶层44进行驱动的透明电极。如图2所示，液晶驱动电极46是沿y方向分割开的多个电极，在y方向延伸。分割开的各液晶驱动电极46能够将彼此独立的电压施加于液晶层44。将由一个液晶驱动电极46控制的液晶层44的区域称为子区域。即，子区域与液晶驱动电极46同样地，在y方向延伸并且排列于x方向。通过各液晶驱动电极46的电压控制，对液晶层44的子区域处的光的透过或隔绝进行控制。相邻的液晶驱动电极46由绝缘层45绝缘，上下彼此错开地排列。
此外，在图2的例子中，在构成屏障面板4的一对玻璃基板41、42中的前表面侧的玻璃基板42之上配置有分割开的多个液晶驱动电极46，在背面侧的玻璃基板41之上在其整面配置有1片液晶驱动电极43。但是，只要在玻璃基板41、42的一者配置有分割开的多个液晶驱动电极，在另一者形成有1片液晶驱动电极即可。因此，也可以是液晶驱动电极46为1片电极，液晶驱动电极43被分割开的结构。
在屏障面板4处，隔绝光的子区域为屏障区域，透过光的子区域为屏障开口区域。通过对屏障区域和屏障开口区域的位置进行调整，以使得观察者的左右眼对来自与3维图像对应的特定的像素的显示光进行观看，从而屏障面板4作为视差屏障起作用。并且，通过使屏障区域和屏障开口区域对应于与液晶驱动电极43的分割方向垂直的x方向上的观察者的移动而移动，从而屏障面板4作为具有针对观察者的追随功能的可动视差屏障起作用。
接着，使用图3，对屏障面板4中的ps47的配置的与显示面板1中的bm区域15的平面位置关系进行说明。如图3所示，bm开口16在x方向及y方向排列而设置为矩阵状。1个bm开口16构成显示面板1的1个像素21。在图3中，向bm开口16标记了r、g、b这些字符，这表示bm开口16与r像素、g像素、b像素对应。此外，在图3中，ps47和bm区域15是在相同俯视图上图示出的，但这只是为了表示两者的平面位置关系，实际上两者如图2所示形成于不同的平面之上。
像素21在x方向及y方向以等间距排列。将像素21的x方向的排列间距设为x1，将y方向的排列间距设为y1。ps47也与像素21同样地，在x方向及y方向以等间距排列。将ps47的x方向的排列间距设为x2，将y方向的排列间距设为y2。ps47的排列间距x2、y2设定为与像素21的排列间距x1、y1的整数倍不同的值。在最简单的情况下，ps47的排列间距x2、y2设定为与像素21的排列间距x1、y1的1倍相比大出1个ps47的直径。即，如果将圆柱形状的ps47的端面的直径设为a，则x2＝x1 a，y2＝y1 a的式子成立。此外，下面也将像素21的排列间距单纯地称为像素间距。
为了使屏障面板4作为视差屏障起作用，需要通过对子区域的光的透过或隔绝进行控制，从而使观察者的左眼和右眼各自对从显示面板1的不同像素发出的2道显示光进行观看。为了实现该功能，显示面板1和屏障面板4的间隔d2通常设定为大于或等于0.5mm而小于2mm左右，显示面板1的像素间距的尺寸设定为大于或等于50μm而小于100μm左右。即，显示面板1和屏障面板4的间隔d2与像素间距的尺寸相比大于或等于10倍。
因此，在对比例的立体显示装置中，产生下面说明的问题。图4示出对比例的立体显示装置中的x方向的亮度分布。在对比例的立体显示装置中，ps47的排列间距x2、y2与像素21的排列间距x1、y1相等，在从z轴方向进行的俯视观察时，配置为ps47与bm区域15的形成区域重叠。如果观察点为无限远处，则在显示区域2整体，观察角度θ都为90度，全部ps47都完全隐藏于bm区域15。但是，在从现实的观察点进行观察的情况下，在显示区域2的各位置处观察角度θ不同。此外，观察角度θ被定义为将观察点和显示画面之上的位置连接的线与x轴所成的角度。由于观察角度θ的不同，在显示画面之上的各位置处，成为非透过区域的ps47在显示面板1的bm开口16露出或隐藏于bm区域15。
更具体而言，在位于观察点正面方向的显示画面之上的位置处，ps47完全隐藏于bm区域15。而且，正面方向的ps47的一个相邻ps47由于观察角度θ的变化而在bm开口16露出约1μm。另外，正面方向的ps47的一个相邻ps47由于观察角度θ的变化而在bm开口16露出约2μm。如上所述，在对比例的立体显示装置中，ps47从bm开口16露出的程度与观察角度θ的变化对应地阶梯式地变化。其结果，ps47隐藏于bm区域15的显示画面之上的位置成为亮度高的区域，即明部，ps47从bm开口16露出的显示画面之上的位置成为亮度低的区域，即暗部。而且，明部和暗部与观测角度对应地周期性地出现。
图4的图形概念性地示出在从观察点p观察显示画面之上的各位置时的相对的亮度变化。明部和暗部的重复间距根据从观测点p至显示面板1为止的距离d1、像素间距x1、从显示面板1至屏障面板4为止的距离d2而变化。例如，在d1为60cm，x1为60μm，d2为1mm的情况下，暗部以约36mm为单位周期性地产生。即，暗部的重复间距为约36mm。这样，以约36mm的间距连续地变化的亮度分布被识别为亮度不均，即莫尔现象。
另一方面，在实施方式1的立体显示装置101中，使ps47的排列间距从显示面板1的像素间距的整数倍错开。具体而言，ps47的排列间距设定为比像素间距的1倍大而比像素间距的2倍小。由此，在相邻的ps47之间，有意地使与bm区域15的相对的平面位置关系变化。使用图5对立体显示装置101中的ps47和bm区域15的更具体的位置关系进行说明。
图5示出xz剖面中的屏障面板4的ps47和显示面板1的bm区域15的位置关系。将ps47的直径x3设为15μm。ps47的x方向的排列间距x2从x方向的像素间距x1的整数倍错开δx。这里，δx与x3相等而设为15μm。在使ps47的x方向的排列间距x2从x方向的像素间距x1的1倍错开δx的情况下，x2为105μm。如果将bm区域15和bm开口16的宽度各自设为45μm，则在从无限远处观测的情况下，ps47隐藏于bm区域15的明部和ps47在bm开口16露出的暗部以3个像素为单位而交替。因此，明部和暗部的间距x4变近，为0.63mm，不会识别出明暗的亮度分布。
这里，ps47的x方向的排列间距x2的从像素间距x1的错开量δx与ps47的直径x3相同，为15μm，但并不限于此。但是，如果错开量δx小，则连续地隐藏于bm区域15或露出的ps47的数量增加，明部和暗部的间距x4变大。因此，优选错开量δx大于或等于3μm，大于或等于5μm更有效果。另外，由于使ps47的x方向的排列间距x2从x方向的像素间距x1的整数倍错开，因此错开量δx的上限小于x方向的像素间距x1。
此外，在图5中对ps47的x方向的排列间距x2进行了说明，但y方向的排列间距y2也同样如此。
在图3中，标记于bm开口16的rgbw字符表示各像素21的颜色。如图3所示，在显示面板1中，r(红)、g(绿)、b(蓝)、w(白)这4个颜色的像素排列为2行2列的矩阵状。这4个像素为基本单位，构成图像元素22，该图像元素22是构成图像的有颜色的点。而且，通过重复配置图像元素22，从而构成显示区域。即，图像元素22的排列间距即图像元素间距为像素间距的2倍。由于在显示面板1中如上所述配置了像素21和图像元素22，因此以从像素间距的整数倍错开的排列间距配置的ps47也配置为从图像元素间距错开。其结果，露出ps47的bm开口16中的像素的颜色不依赖于观察角度而是均等的，颜色不均得到抑制。
如上所述，实施方式1的立体显示装置101具备显示部、与显示部重叠地配置的光屏障元件。显示部具备不发出显示光的bm区域15、作为bm区域15的开口的发出显示光的多个像素21。多个像素21在第1方向及与第1方向不同的第2方向以等间距排列。光屏障元件具有一对屏障基板即玻璃基板41、42、设置于一对玻璃基板41、42之间的第1液晶层即液晶层44、设置于一对玻璃基板41、42之间的多个第1间隔件即ps47。多个ps47在第1方向及第2方向以等间距排列。多个ps47的第1方向及第2方向的排列间距各自不是多个像素21的第1方向及第2方向的排列间距的整数倍。因此，ps47隐藏于bm区域15的明部、ps47在bm开口16露出的暗部的周期变短，莫尔纹的可观察性变小。
<b.实施方式2>
由于屏障面板4的ps47成为莫尔纹的产生原因，因此优选尽量少。另外，屏障面板4的液晶层44的容积根据温度变化而变动。因此，在车载用途等使用温度范围大的情况下，液晶层44的厚度大幅变动。而且，如果ps47的配置密度高，则ps47不能够充分追随液晶层44的厚度的变动，担心在屏障面板4产生气泡，亦或产生亮度不均及颜色不均。即，在使用温度范围大的用途中，也优选屏障面板4的ps47尽量少。因此，在实施方式2中，对在屏障面板4中减少ps47的数量，并且将显示面板1设为与宽的使用温度范围相适应的双间隔件构造的立体显示装置进行说明。
下面，使用图6至图8，对实施方式2的立体显示装置102进行说明。图6是示意性地表示立体显示装置102的整体结构的斜视图。在图6中，x、y、z轴的方向与图1相同。图7是立体显示装置102的xz平面的剖视图。图8是表示立体显示装置102中的ps和bm的位置关系的俯视图。图6至图8各自与实施方式1中的图1至图3对应。在图6至图8中，对与实施方式1相同或对应的结构要素标注相同的参照标号。下面，针对立体显示装置102的结构，以与立体显示装置101的区别为重点进行说明，针对共通部分，适当省略说明。
如图6所示，立体显示装置102与立体显示装置101相同，是显示面板1和屏障面板4隔着透明粘接层3重叠地配置，在屏障面板4的背面配置有背光5的结构。显示面板1、显示区域2、透明粘接层3、屏障面板4及背光5不是完全的矩形形状，是在各上边的中央部具有凹状的凹口部1a、3a、4a、5a的异形形状。这样的异形形状的显示装置近年来大多用于在凹口部的两侧对计量仪器类进行显示的车载用途的显示器。但是，与实施方式1的立体显示装置101同样地，立体显示装置102的显示面板1、显示区域2、透明粘接层3、屏障面板4及背光5也可以是不具有凹口部1a、3a、4a、5a的矩形形状。
如图7所示，立体显示装置102的显示面板1是具备多个主间隔件14m和多个副间隔件14s的双间隔件构造。主间隔件14m在通常状况下与玻璃基板11、12这两者接触，将玻璃基板11、12之间的距离保持为规定距离。这里，通常状况是指常温且特别是在面板表面没有施加由手指按压等形成的外压的状态。副间隔件14s与主间隔件14m相比液晶层13的厚度方向的长度短，仅与玻璃基板12接触。
主间隔件14m以比副间隔件14s小的比例配置。如在图8中作为一个例子而示出的那样，主间隔件14m以每8个像素有1个的比例配置，副间隔件14s以每8个像素有3个的比例配置。主间隔件14m和副间隔件14s的每一者的直径为16μm。
接着，使用图7及图8，对ps和bm16的平面位置关系进行说明。如图8所示，在立体显示装置102中也与立体显示装置101同样地，bm开口16和屏障面板4的ps47设置为在x轴方向及y轴方向以等间距排列。另外，显示面板1的主间隔件14m和副间隔件14s也设置为在x轴方向及y轴方向以等间距排列。立体显示装置102中的ps47的排列间距在从像素间距的整数倍错开这一点上与立体显示装置101中的ps47的排列间距相同，但设定为更大的间距。相伴于此，立体显示装置102中的ps47的配置数量比立体显示装置101中的ps47的配置数量少。
如图8所示，立体显示装置102中的圆柱形状的ps47的直径比立体显示装置101中的ps47的直径大，为20μm。ps47的排列间距从像素间距的整数倍错开20μm。在图8中示出ps47的排列间距在x方向时从像素间距的4倍错开20μm，在y方向时从像素间距的3倍错开20μm的例子。即，就ps47的x方向的排列间距x2而言，如果将x方向的像素间距设为x1，将ps47的x方向的尺寸设为x3，则表示为x2＝x1×4 x3。另外，就ps47的y方向的排列间距y2而言，如果将y方向的像素间距设为y1，将ps47的y方向的尺寸设为y3，则表示为y2＝y1×3 y3。即，如果将x方向及y方向的像素间距设为90μm，则ps47在x方向、y方向各自以380μm、290μm的等间距排列。此时，ps47以大约每12个像素有1个的比例配置，ps47的配置密度根据(1个ps47的配置面积)/(12个像素所占的面积)，约为0.28％。这里，ps47的配置密度被定义为ps47的接触面积相对于ps47的配置面的比例，关于其它结构要素，配置密度也是同样地定义的。
另一方面，由于显示面板1中的主间隔件14m以每8个像素有1个的比例配置，因此其配置密度根据(1个主间隔件14m的配置面积)/(12个像素所占的面积)，约为0.31％。
就屏障面板4的ps47的配置密度而言，如果作为车载用途而设想了在从低温至高温为止的宽的温度范围中使用，则小于或等于设想该使用而设计的显示面板1的双间隔件构造中的主间隔件14m的配置密度即可。这样，在宽的温度范围中不会在屏障面板4产生气泡及亮度不均。
另外，如果设想将液晶面板之外的显示装置应用于显示面板1，则屏障面板4单独的ps47的配置密度的具体基准如下所述。即，在双间隔件构造的液晶显示装置中，如果以不产生气泡及亮度不均的主间隔件的配置密度为基准，将ps47的配置密度设为例如大于或等于0.1％而小于0.3％，则在宽的温度范围中不会在屏障面板4产生气泡及亮度不均。此外，就对上述配置密度进行计算时所需要的1个ps47的面积而言，既可以使用基于设计值的尺寸，也可以使用高度方向的面积平均值。在使用高度方向的面积平均值的情况下，能够以更高精度对配置密度进行计算。
另外，也可以不使用上述那样的配置密度，而是将每1个ps47的像素数作为ps47的配置比例的基准。例如，如果以每连续的大于或等于10个像素21配置1个ps47的比例配置ps47，则能够在比较宽的温度范围中不会在屏障面板4产生气泡及亮度不均。
如图7所示，立体显示装置102的屏障面板4采用了单间隔件构造。即，设置于屏障面板4的ps47全部与玻璃基板41、42这两者接触而保持玻璃基板41、42的间隔。屏障面板4不具有双间隔件构造中的副间隔件。这是由于如下原因。通常在宽的温度范围中使用的液晶面板采用双间隔件构造且具备副间隔件的原因是，在主间隔件以比较低的密度设置的情况下，针对向面板表面的手指按压等外力的施加，防止不可逆的显示不均的产生及面板的破损等。另一方面，在立体显示装置102中，虽然将屏障面板4的ps47低密度化，但屏障面板4配置于具有双间隔件构造的显示面板1的背面侧。因此，在对显示面板1施加了外力的情况下，也不会向屏障面板4作用直接的外力。另外，由于由显示面板1的双间隔件构造和透明粘接层3产生的干涉作用，在外力施加于显示面板1时，施加于屏障面板4的外力大幅降低。因此，不需要在屏障面板4配置副间隔件，屏障面板4不采用双间隔件构造。相反，如果在屏障面板4配置副间隔件，则会减小通过降低ps47的配置密度来改善莫尔纹的可观察性的实施方式2的效果。即，实施方式2的立体显示装置102是平衡性良好地解决如下课题的适宜的结构，即：降低莫尔纹的可观察性；在宽的温度范围内对屏障面板4中的气泡的产生及亮度不均进行抑制；以及相对于外力施加的显示不均及面板破损的抑制。
如图8所示，ps47的x方向的排列间距比y方向的排列间距大。具体而言，ps47的x方向的排列间距为从像素间距的4倍即360μm错开20μm的380μm，y方向的排列间距为从像素间距的3倍即270μm错开20μm的290μm。这是因为显示面板1和屏障面板4(下面，也单纯称为“面板”)的主面是在x方向具有长度方向，在y方向具有宽度方向的矩形状。即，在立体显示装置102中，在面板的长度方向即x方向上，与成为宽度方向的y方向相比ps47的排列间距设定得大。由此，得到如下效果。即，如果增大ps47的排列间距则莫尔纹的间距也变大。因此，通过在面板的长度方向上使ps47的排列间距比宽度方向大，能够使面板的长度方向上的莫尔纹的间距比面板的宽度方向侧的大。因此，在观测角度的差异大且容易观看到莫尔纹的面板的长度方向上，能够使莫尔纹难以被观看到。在观测点距离显示面板1远的情况下，还有可能在整个显示面板1都观看不到莫尔纹。另一方面，如果观测点接近显示面板1则莫尔纹的间距小，但根据上述ps47的配置，即使出现莫尔纹也能够减少一次观看到的莫尔纹的数量。
另外，在立体显示装置102中，2行2列的4个像素21构成图像元素22。因此，以从像素间距的整数倍错开的排列间距配置的ps47也配置为从图像元素间距错开。其结果，露出ps47的bm开口16中的像素的颜色不依赖于观察角度而是均等的，颜色不均得到抑制。
另外，在立体显示装置102中，对屏障面板4的液晶层44进行驱动的分割开的液晶驱动电极46的x方向的宽度及排列间距为15μm。因此，液晶层44的子区域的x方向的宽度及排列间距为15μm。另一方面，如上所述，ps47的x方向的排列间距为380μm，是从子区域的排列间距15μm的25倍错开5μm的值。另外，ps47的y方向的排列间距为290μm，是从子区域的排列间距15μm的19倍错开5μm的值。形成于屏障面板4的透过区域和遮光区域以子区域为基础单位进行移动，但如果ps47的排列间距与子区域的排列间距的整数倍一致，则周期性地出现ps47与屏障面板4的遮光区域一致而与显示完全不干涉的区域、ps47与屏障面板4的透过区域一致而与显示大幅干涉的区域，莫尔纹的可观察性升高。相对于此，在立体显示装置102中，由于ps47的x方向的排列间距从子区域的x方向的排列间距的整数倍错开，因此ps47与屏障面板4的遮光区域或透过区域重叠的程度阶梯式地变化，得到莫尔纹的可观察性降低的效果。
<c.实施方式3>
下面，使用图9和图10，对实施方式3的立体显示装置103进行说明。立体显示装置103的整体结构与立体显示装置103相同，如图6所示那样。图9是立体显示装置103的xz平面的剖视图。图10是表示立体显示装置103中的ps、哑图案及bm的位置关系的俯视图。图9和图10各自与实施方式2的图7和图8对应。在图9和图10中，对与实施方式2相同或对应的结构要素标注相同的参照标号。下面，针对立体显示装置103的结构，以与立体显示装置102的区别为重点进行说明，针对共通部分，适当省略说明。
如图9所示，立体显示装置103是在实施方式2的立体显示装置102的基础上，在屏障面板4设置有多个哑图案48而成的，除此之外的结构与立体显示装置102相同。哑图案48是在与ps47相同的层，在ps47之间的区域由与ps47共通的材料形成。哑图案48与ps47相比液晶层44的厚度方向的长度短，设置为仅与一对玻璃基板41、42中的一个玻璃基板接触。在图9中示出哑图案48仅与设置一层液晶驱动电极43的玻璃基板41接触的情况，但哑图案48也可以仅与玻璃基板42接触。
如果立体显示装置103的使用温度变成低温，则屏障面板4的液晶层44的容积变小，厚度变小。哑图案48的在液晶层44的厚度方向上的长度与ps47设置有充分的差异，以使得在并非通常状况的这样的情况下也不与玻璃基板42接触。因此，哑图案48不会妨碍追随于与温度变化相伴的液晶层44的厚度变化的ps47的高度变化。
此外，在图9中示出哑图案48形成于屏障面板4的背面侧的基板即玻璃基板41的例子。但是，哑图案48也可以形成于屏障面板4的表面侧的基板即玻璃基板42。另外，也可以将屏障面板4本身以表面背面调换的方式配置。
接着，使用图10，对哑图案48的俯视观察时的形状、即平面图案形状进行说明。在图10中示出具有i字、l字、t字状等各种平面图案的哑图案48。而且，这些哑图案48以各种位置及朝向配置。这样，优选哑图案48的平面图案形状为多个。即，优选多个哑图案48的平面图案形状彼此不同。
在立体显示装置103中，ps47如实施方式2中说明过的那样，其排列间距大，以比较低的密度配置。如果ps47的面积密度变小，则由ps47导致的各位置的亮度变化变大。因此，在立体显示装置104中，通过在ps47间的区域配置哑图案48，从而实现由ps47产生的亮度分布的均衡化。为了达成该目的，ps和哑图案48彼此不接近而是分散地配置。
另外，在哑图案48与bm开口16局部重叠的情况下，优选该重叠面积和重叠区域的形状随着各哑图案48而变化。因此，优选哑图案48的x方向及y方向的尺寸比ps47大，优选是大致与bm开口16等同的尺寸。而且，为了排除与bm开口16的重叠面积及重叠区域的形状的规则性，优选配置平面图案形状及朝向不同的多个哑图案48。只要是满足上述描述的图案形状，则哑图案48并不限于例示出的i字、l字、t字状等，优选适当选择满足以下条件的图案，即，该图案是任意符号或字母等比较简单的图案，并且是像通过改变朝向会导致形状变化这样关于线对称或旋转对称的对称性低的图案。
此外，难以遍及屏障面板4的面内整个范围将各哑图案48的位置、形状及朝向完全设计为随机。因此，例如以在ps47的3个至5个间距左右的范围内，如上所述将哑图案48的位置、形状及朝向设为各种样式的方式对图案配置进行设计，以该图案配置为基本单位在屏障面板4的面内整个范围进行重复配置即可。
根据立体显示装置103，由于形状及朝向彼此不同的多个哑图案48适度地分散配置在ps47之间的区域，因此能够使由ps47产生的亮度分布均衡化，有效地降低莫尔纹的可观察性。另外，在哑图案48与bm开口16重叠的情况下，重叠区域的面积和形状各种各样地变化。因此，能够使像素的各种颜色的亮度的周期性均衡化，有效地缓和颜色不均。
此外，在实施方式1至3的立体显示装置101、102、103中，以排列为2行2列的矩阵状的r、g、b、w这4种颜色的像素21为基本单位而构成了图像元素22。但是，也可以如更通常的lcd那样以r、g、b这3种颜色的像素21为基本单位而构成图像元素。在该情况下，像素间距的x方向与y方向的比例为1：3。
在实施方式1至3的立体显示装置101、102、103中，显示面板1是由玻璃基板11、12夹着液晶层13的液晶面板。即，显示部为液晶面板。但是，如果显示部的像素、bm与配置于屏障面板4的ps47的位置关系满足实施方式1-3中说明过的特征，则显示部也可以是有机el显示器、等离子体显示器或crt显示器等其它方式的显示面板。在显示部为自发光型的显示装置的情况下，屏障面板4配置于显示部的前表面侧、即观测点侧。这样，在显示部使用了其它方式的显示面板的情况下，也得到上述说明过的实施方式1-3的基本效果。
此外，本实用新型可以在该实用新型的范围内对各实施方式自由地进行组合，对各实施方式进行适当变形、省略。
1.一种立体显示装置，其具备：
显示部；以及
光屏障元件，其与所述显示部重叠地配置，
所述显示部具备：
黑矩阵区域，其不发出显示光；以及
多个像素，它们为所述黑矩阵区域的开口，发出显示光，
所述多个像素在第1方向及与所述第1方向不同的第2方向以等间距排列，
所述光屏障元件具有：
一对屏障基板；
第1液晶层，其设置于所述一对屏障基板之间；以及
多个第1间隔件，它们设置于所述一对屏障基板之间，
所述多个第1间隔件在所述第1方向及所述第2方向以等间距排列，
所述多个第1间隔件的所述第1方向及所述第2方向的排列间距各自不是所述多个像素的所述第1方向及所述第2方向的排列间距的整数倍。
2.根据权利要求1所述的立体显示装置，其中，
所述第1间隔件是以相对于连续的大于或等于10个所述像素有1个的比例设置的。
3.根据权利要求1所述的立体显示装置，其中，
所述显示部具备：
一对显示基板；
第2液晶层，其设置于所述一对显示基板之间；
多个主间隔件，它们是在所述一对显示基板之间与两者接触地设置的；以及
多个副间隔件，它们是在所述一对显示基板之间与所述一对显示基板的任意一者接触地设置的，与所述多个主间隔件相比所述第2液晶层的厚度方向的长度短，
所述多个第1间隔件的相对于所述一对屏障基板的配置密度小于或等于所述多个主间隔件的相对于所述一对显示基板的配置密度。
4.根据权利要求1所述的立体显示装置，其中，
所述多个第1间隔件与所述一对屏障基板接触，
所述多个第1间隔件的相对于所述一对屏障基板的配置密度大于或等于0.1％而小于0.3％。
5.根据权利要求1所述的立体显示装置，其中，
所述一对屏障基板的主面是在所述第1方向具有长度方向，在所述第2方向具有宽度方向的形状，
所述第1液晶层具有多个子区域，该多个子区域能够彼此独立地透过光或隔绝光，在所述第1方向以等间距排列，在所述第2方向延伸，
所述多个第1间隔件的所述第1方向的排列间距不是所述多个子区域的所述第1方向的排列间距的整数倍。
6.根据权利要求1所述的立体显示装置，其中，
所述一对屏障基板的主面是在所述第1方向具有长度方向，在所述第2方向具有宽度方向的形状，
所述多个第1间隔件的所述第1方向的排列间距比所述第2方向的排列间距大。
7.根据权利要求1所述的立体显示装置，其中，
所述光屏障元件具有多个哑图案，该多个哑图案在所述一对屏障基板之间，在所述多个第1间隔件之间的区域与所述一对屏障基板的任意一者接触，与所述多个第1间隔件相比所述第1液晶层的厚度方向的长度短。
8.根据权利要求7所述的立体显示装置，其中，
所述多个哑图案的俯视观察时的形状彼此不同。
技术总结