JP2000078617A - 立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体画像表示装置の輝度向上、観察領域の拡
大を図ることで表示品位を向上させることができる立体
画像表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶表示パネル１２において、走査線と
基準信号線とを縦方向に略平行に配置することにより、
上下に並ぶ画素の間隔が狭く、左右に並ぶ画素の間隔が
広くなるような構成とする。上記液晶表示パネル１２の
観察者側に、縦方向のストライプ状に開口部１１ａと遮
光部１１ｂとが交互に配置されるパララックスバリア１
１を配置し、立体画像表示装置１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体画像表示装置
に関し、特に、特殊な眼鏡を用いることなく、立体画像
を観察することができる立体画像表示装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、立体画像を表示する方法として
は、左右で偏光方向が異なる偏光板を装着した偏光眼鏡
等の特殊な眼鏡を使用する方法と、このような特殊な眼
鏡を使用しない方法とがある。特に、特殊な眼鏡を使用
しない方法では、観察者に眼鏡装着の負担を与えること
がないといった利点がある。特殊な眼鏡を使用しない方
法としては、パララックスバリア方式、レンチキュラ方
式等が提案されている。

【０００３】パララックスバリア方式による立体画像の
表示方法を、図１０を用いて説明する。

【０００４】パララックスバリア方式では、観察する画
像は、液晶表示パネル１００に形成される。上記液晶表
示パネル１００には、立体視を可能にするために、左目
用画像が表示される左目用画素Ｌと、右目用画像が表示
される右目用画素Ｒとが形成されている。

【０００５】液晶表示パネル１００の観察者側には、開
口部１０１ａと遮光部１０１ｂが縦ストライプ状に交互
に形成されたパララックスバリア１０１が配置される。
パララックスバリア１０１の開口部１０１ａと遮光部１
０１ｂとの間隔は、上記左目用画素Ｌおよび右目用画素
Ｒの配列に対応して設定される。上記パララックスバリ
ア１０１により、左目用画素Ｌの画素群によって形成さ
れる左目用画像と、右目用画素Ｒの画素群によって形成
される右目用画像とが左右に分離され、分離された左目
用画像および右目用画像は、観察者の左目１０２Ｌおよ
び右目１０２Ｒにそれぞれ到達する。この時、液晶表示
パネル１００の右目用画素Ｒと左目用画素Ｌとには、視
差情報を含む右目用画像と左目用画像とがそれぞれ入力
されており、観察者は、これらの画像を左右の目で別々
に観察することで、液晶表示パネル１００に表示される
画像を立体画像として認識することができる。

【０００６】モニター等で用いられる上記液晶表示パネ
ル１００では、画像の縦横線を鮮明に表示するために、
図１１に示すように、右目用画素Ｒおよび左目用画素Ｌ
がストライプ状に配列され、各画素の間にはブラックマ
トリクス１０３（図１１中、斜線ハッチングで示す）が
形成される。このように、液晶表示パネル１００におけ
る右目用画素Ｒおよび左目用画素Ｌがストライプ状に配
列される場合、図１０に示すように観察者が立体画像を
観察する状態において、観察者の左右それぞれの目がパ
ララックスバリア１０１の１つの開口部１０１ａを通し
て視認できる領域内に、一つの画素の全領域が含まれる
ようにパララックスバリア１０１の開口率を設定すれ
ば、輝度の損失が生じない。

【０００７】しかしながら、液晶表示パネル１００の水
平方向の画素開口率が１００％に近い値の場合、観察者
が最適観察位置よりも横方向にずれた位置に移動する
と、パララックスバリア１０１の一つの開口部１０１ａ
を通して見える領域内に、本来上記開口部１０１ａを通
して見る必要がある画素と、その横の画素とが同時に含
まれてしまい、これにより２重像が観察される領域が存
在し、よって、立体画像を得られる領域（すなわち、２
重像が観察されない領域）が極めて狭いものとなる。立
体画像を得られる領域をある程度広く取るためには、パ
ララックスバリア１０１の水平方向の開口率を最適設計
する（開口率を小さい値に設定する）必要があるが、こ
の場合には、パララックスバリア１０１の一つの開口部
１０１ａを通して見える領域内に一つの画素の全領域が
含まれず輝度損失が生じる。すなわち、水平方向の画素
開口率が１００％に近い液晶表示パネル１００において
は、輝度損失がなく、かつ立体画像を得られる領域を広
く取るという２つの条件を同時に満たすことは不可能で
あり、このため、通常は輝度を犠牲にして、立体画像が
得られる範囲を確保するのが一般的である。

【０００８】これに対して、例えば、動作方式がアクテ
ィブマトリクス方式である液晶表示パネル１００では、
水平方向の画素開口率が一般に６０％〜７０％であり、
この場合、パララックスバリア１０１の水平方向の開口
率を６０％〜７０％とすれば、輝度を犠牲にすることな
く、かつ立体画像が得られる領域をある程度広範囲に確
保できる。このため、パララックスバリア方式の液晶表
示パネル１００では、通常、駆動方式としてアクティブ
マトリクス方式が適用される。

【０００９】また、レンチキュラ方式を用いた立体画像
表示装置では、図１２に示すように、観察する画像はパ
ララックスバリア方式の場合と同様の液晶表示パネル１
００に形成され、上記液晶表示パネル１００には、立体
視を可能にするために左目用画像が表示される左目用画
素Ｌと、右目用画像が表示される右目用画素Ｒとが水平
方向に交互に配置されている。

【００１０】上記液晶表示パネル１００の観察者側に
は、２画素分のピッチに略一致する間隔で、レンチキュ
ラレンズをストライプ状に多数配列したレンチキュラ板
１０４が配置される。この構成によれば、図１２に示す
ように、上記各レンチキュラレンズの屈折効果により、
左目用画素Ｌから出射した光は観察者の左目１０２Ｌに
到達し、右目用画素Ｒから出射した光は観察者の右目１
０２Ｒに到達する。液晶表示パネル１００の右目用画素
Ｒと左目用画素Ｌとには、視差情報を含む右目用画像と
左目用画像とがそれぞれ入力されており、観察者はこれ
らの画像を左右の目で別々に観察することで、液晶表示
パネル１００に表示される画像を立体画像として認識す
ることができる。

【００１１】多眼式のレンチキュラ方式の場合には、よ
り広い範囲で立体画像を観察することができるように、
レンチキュラレンズをストライプ状に多数配置し、各レ
ンチキュラレンズの幅を複数画素のピッチに略一致させ
る。図１３に６眼式のレンチキュラ方式を示す。図１３
では、液晶表示パネル１００の６つの画素ａ’〜ｆ’が
一つのレンチキュラレンズの略１ピッチ内に配置されて
おり、各画素がそれぞれ６つの視点ａ〜ｆに対応してい
る。

【００１２】上記立体画像表示装置に用いられる従来の
アクティブマトリクス型の液晶表示パネル１００は、透
光性基板上にアクティブマトリクス素子を形成したアク
ティブマトリクス基板と、赤色、緑色、青色等のカラー
フィルター層を形成した対向基板と、両基板間に挟み込
まれる液晶層とからなる構成である。上記アクティブマ
トリクス基板は、図１４に示すように、液晶層に電圧印
加するための複数の画素電極１１１と、画素電極１１１
を駆動するために画素電極１１１に接続されたスイッチ
ング手段である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１２とが
マトリクス状に形成されている。

【００１３】上記ＴＦＴ１１２におけるゲート電極には
走査線１１３が、またソース電極には信号線１１４がそ
れぞれ接続されている。上記走査線１１３と信号線１１
４とは、マトリクス状に配列された画素電極１１１の周
囲を通り、互いに直交するように配置されている。上記
走査線１１３を介してゲート信号を制御することにより
ＴＦＴ１１２のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われ、ＴＦＴ１１
２のＯＮ時に、上記信号線１１４にデータ信号（表示信
号）が入力されると、ＴＦＴ１１２を介して液晶層に電
圧印可され、液晶が駆動される。

【００１４】また、ＴＦＴ１１２のドレイン電極には、
画素電極１１１及び付加容量１１５が接続されている。
この付加容量１１５と対向基板側の電極とは、それぞれ
共通配線１１６に接続されている。付加容量１１５は液
晶に印加される電圧を保持する役割を持ち、付加容量１
１５は上記液晶層と並列接続されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、以下のような問題が生じる。

【００１６】すなわち、パララックスバリア方式の立体
画像表示装置では、用いられる液晶表示パネル１００に
おいて、２重像を防止するために縦方向のブラックマト
リクス部が必要となる。これに対し、横方向の（上下の
画素間に存在する）ブラックマトリクス部は、液晶表示
パネル１００の画素開口率を低下させるのみであり、輝
度低下の要因となる。しかしながら、従来の液晶表示パ
ネル１００では、図１４に示すように、画素電極１１１
の周囲に走査線１１３と信号線１１４とが直交して配置
されているため、横方向のブラックマトリクス部を削減
して画素開口率を向上させることが難しいという問題が
ある。

【００１７】一方、レンチキュラ方式の立体画像表示装
置では、液晶表示パネル１００において、図１１に示す
ように、液晶表示パネル１００の右目用画素Ｒと左目用
画素Ｌとが水平方向に交互に並んだ画素配列になってお
り、各画素間にはブラックマトリクス１０３が存在す
る。したがって、左目用画素Ｌからの光と右目用画素Ｒ
からの光とをレンチキュラレンズ等によって分離した場
合、左目用画素Ｌからの光が集光する領域と右目用画素
Ｒからの光が集光する領域との間には、縦方向のブラッ
クマトリクス部に相当する領域が存在し、この領域に観
察者の左右の目が位置すると、左右の目には画像情報が
全く入らず、観察者には単なる黒い画像が視認される。
特に、多眼式のレンチキュラ方式では、観察位置を移動
すると立体画像と黒い画像が交互に観察されるため、立
体画像を観察できる範囲が狭く、見えにくい。

【００１８】上記不具合は、縦方向のブラックマトリク
ス部を削減し、左右に隣接する画素の画素間隔を小さく
することによって解消されるが、従来の液晶表示パネル
１００では、図１４に示すように、画素電極１１１の周
囲に走査線１１３と信号線１１４とが直交して配置され
ているため、縦方向のブラックマトリクス部を削減する
ことが難しいという問題がある。

【００１９】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、立体画像表示装置の輝度
向上、観察領域の拡大を図ることで表示品位を向上させ
ることができる立体画像表示装置を提供することにあ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１の立体画像表示
装置は、上記の課題を解決するために、右目用画像を表
示する右目用画素と、左目用画像を表示する左目用画素
とが配置された液晶表示パネルと、上記液晶表示パネル
に隣接して配置され、上記右目用画素および左目用画素
から照射される光を分離し、右目用画像および左目用画
像のそれぞれを観察者の右目および左目に到達させる画
像分離手段とを備えた立体画像表示装置において、上記
液晶表示パネルは、透明基板上に画素電極とスイッチン
グ素子とがマトリクス状に配置された画素基板と、該画
素基板に対向する対向基板との間に液晶層を形成してな
るアクティブマトリクス型の液晶表示パネルであり、上
記画素基板には、上記スイッチング素子のゲート電極に
接続された走査線と、上記走査線と略平行に配置され、
かつ、上記スイッチング素子のソース電極に接続された
基準信号線とが形成され、上記対向基板には、上記走査
線および基準信号線に直交するように配置され、かつ、
上記走査線および基準信号線と平行に並ぶ１列分の画素
電極に対向する対向電極が形成されることを特徴として
いる。

【００２１】請求項２の立体画像表示装置は、上記の課
題を解決するために、請求項１の構成に加えて、上記画
像分離手段は、上記右目用画素と左目用画素に対応した
開口部を有するパララックスバリアであり、上記走査線
および基準信号線は、上記パララックスバリアの開口部
の長手方向と平行に配置されることを特徴としている。

【００２２】請求項３の立体画像表示装置は、上記の課
題を解決するために、請求項１の構成に加えて、上記画
像分離手段が、レンチキュラレンズをストライプ状に多
数配列してなるレンチキュラ板であり、上記走査線およ
び基準信号線は、上記レンチキュラレンズの集光方向と
平行に配置されることを特徴としている。

【００２３】上記請求項１ないし３に係る立体画像表示
装置では、液晶表示パネルの画素基板側において、基準
信号線と走査線とが略平行に配置されているため、画素
を挟んだ２辺には配線が配置されるが、他の２辺には配
線が配置されない。このため、従来の液晶表示パネルの
ように画素の４辺に配線が配置される構造に比べ、配線
が配置されない画素の２辺方向の開口率を広げることが
できる。

【００２４】したがって、画像分離手段の画像分離方式
に応じて、上記液晶表示パネルにおいて適切な方向の画
素開口率を広げることにより、立体画像表示装置の輝度
向上、観察領域の拡大を図り、表示品位を向上させるこ
とができる。

【００２５】すなわち、上記画像分離手段に開口部と遮
光部が交互に繰り返すストライプ状のパララックスバリ
アを用いた立体画像表示装置の場合、請求項２に示すよ
うに、液晶表示パネルの配線（走査線および基準信号
線）を、上記パララックスバリアの開口部の長手方向と
平行に配置させることで、上記パララックスバリアによ
る遮光が生じない方向の画素開口率を実効的に広げるこ
とができ、輝度を向上させることができる。

【００２６】また、上記画像分離手段にレンチキュラレ
ンズをストライプ状に多数配列してなるレンチキュラ板
を用いた立体画像表示装置の場合、請求項３に示すよう
に、液晶表示パネルの配線（走査線および基準信号線）
を、上記レンチキュラレンズの集光方向と平行に配置さ
せることで、レンチキュラ板によって集光が生じる方向
の画素開口率を広げることができ、観察者が左右に観察
領域を移動した時の観察領域を広げることができる。さ
らに、多眼式の立体画像表示装置の場合には、観察位置
の移動時において立体画像と黒い画像とが交互に観察さ
れるが、上記構成によれば、黒い画像が観察される領域
を狭めることができ、観察できる範囲が広く、見易い立
体画像表示装置を得ることができる。

【００２７】さらに、上記請求項１ないし３に係る立体
画像表示装置では、画素基板側において基準信号線と走
査線とが隣接していないので、線間リークが発生せず、
液晶表示パネルの歩留まりが向上しコストを低減するこ
とができる。また、画素基板側の基準信号線と走査線と
の間に交差部がないため、配線交差部での経時変化によ
るひび割れ断線が防止でき、信頼性を向上させることが
できる。

【００２８】請求項４の立体画像表示装置は、上記の課
題を解決するために、請求項１ないし３の何れかの構成
に加えて、上記各画素電極は、上記走査線の両側に分離
されるように、少なくとも２つのサブ画素電極に分離さ
れることを特徴としている。

【００２９】上記の構成によれば、液晶表示パネルの基
準信号線と走査線とが隣接していないので、線間リーク
が発生せず、液晶表示パネルの歩留まりが向上すると共
に、配線間に交差部がないため、その信頼性が向上す
る。また、１画素を少なくとも２つのサブ画素で表示す
ることで、１つのサブ画素に欠陥が発生しても画素欠け
状態にならないので、表示品位低下を防ぐことができ、
良好な表示品位が得られる。

【００３０】請求項５の立体画像表示装置は、上記の課
題を解決するために、請求項１ないし４の何れかの構成
に加えて、上記基準信号線と上記走査線とが絶縁膜を挟
んで異なる平面上に配置されていることを特徴としてい
る。

【００３１】上記の構成によれば、液晶表示パネルのス
イッチング素子近傍において、走査線の端子と基準信号
線の端子とが、絶縁膜を介して配置され、同一平面上に
配置されないため、線間リークの発生をさらに低減する
ことができ、歩留まりを向上させコストダウンを図るこ
とができる。

【００３２】請求項６の立体画像表示装置は、上記の課
題を解決するために、請求項１の構成に加えて、上記液
晶表示パネルの画素基板上にブラックマトリクスが配置
されていることを特徴としている。

【００３３】上記の構成によれば、液晶表示パネルの画
素基板上にブラックマトリクスが配置されているので、
画素とブラックマトリクスの位置ずれがほとんどなく、
対向基板側にブラックマトリクスがある場合のように、
基板貼合わせによる位置ずれを考慮してブラックマトリ
クス部分を広くする必要がない。このため開口率を広げ
ることができるので、輝度が向上でき、観察できる範囲
が広く表示品位を向上させた立体画像表示装置を得るこ
とができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。
尚、以下の説明においてなされる具体的な各実施態様
は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするもの
であって、これによって、本発明が限定されるものでは
ない。

【００３５】〔実施の形態１〕本実施の形態に係る立体
画像表示装置の構成を図１に示す。図１に示す立体画像
表示装置１は、パララックスバリア方式によるものであ
り、液晶表示パネル１２と、開口部１１ａおよび遮光部
１１ｂ（図１中、横線ハッチングで示す）が縦ストライ
プ状に交互に形成された画像分離手段としてのパララッ
クスバリア１１とで構成されている。上記液晶表示パネ
ル１２では、図２に示すように、対向基板１３側にブラ
ックマトリクス１４（図１中、斜線ハッチングで示
す）、カラーフィルタ１５、および対向電極１６が配置
され、画素基板１７側に画素電極１８が配置される。上
記ブラックマトリクス１４は、画素電極１８間の開口部
を遮光するために、対向基板１３の対応する位置に配置
される。また、対向基板１３と画素基板１７との間に
は、液晶層１９が形成されている。

【００３６】液晶表示パネル１２の画素基板１７の詳細
な構成を図３に示す。

【００３７】上記画素基板１７上において、画素電極１
８は、上下に並ぶ画素電極１８の間隔は狭く、左右に並
ぶ画素電極１８の間隔は広くなるようにマトリクス状に
配置される。左右に並ぶ画素電極１８の間には走査線２
０と基準信号線２１とが略平行して縦方向に配置され、
上下に並ぶ画素電極１８の間には何れの配線も存在しな
い。上記走査線２０は、画素電極１８の配列に応じてマ
トリクス状に配置されたスイッチング素子２２のゲート
電極に接続され、基準信号線２１は、該スイッチング素
子２２のソース電極に接続される。また、スイッチング
素子２２のドレイン電極には画素電極１８が接続されて
いる。

【００３８】対向基板１３の対向電極１６は、画素基板
１７側の画素電極１８に重なるように配置され、かつ、
上記走査線２０および基準信号線２１と略直交するよう
に配置される。尚、上記対向電極１６は、横方向に配列
される１行の画素電極１８に対し、上記画素電極と略同
じ幅を有する一本の対向電極１６が対向するように形成
されているが、これ以外にも、上記画素電極１８に対向
する対向画素をマトリクス状に形成し、横方向に配列さ
れる１行の画素電極１８に対向する対向画素列を一本の
信号線で接続することにより上記対向電極１６を構成し
てもよい。

【００３９】ここで、上記構成の液晶表示パネルの駆動
方法を説明する。

【００４０】図３において、左目用画素Ｌを表示する場
合、全ての基準信号線２１には同時に同一の電圧が印加
されており、走査線２０が選択されるのに同期して、走
査線２０と直交する対向基板１３側の対向電極１６に、
選択された画素列の左目用画像情報に対応した画像情報
が入力され、液晶に電圧が印加される。これにより、左
目用画素Ｌに左目用画像が表示される。また、右目用画
素Ｒの表示は、右目用画素Ｒに隣接する走査線２０が選
択されるのに同期して、走査線２０と直交する対向基板
１３側の対向電極１６に、選択された画素列の右目用画
像情報に対応した画像情報が入力され、液晶に電圧が印
加される。これにより、右目用画素Ｒに右目用画像が表
示される。これを順次繰り返すことにより、左目用画像
と、右目用画像とを表示することができる。

【００４１】次いで、スイッチング素子２２の詳細な構
造および製造方法を、図４に基づいて説明する。

【００４２】先ず、透明な絶縁性基板２３の上に、アル
ミニウムやタンタル等の金属膜をスパッタ法等により成
膜し、これをパターニングして走査線２０を形成する。
その上層にプラズマＣＶＤ法を用いて、窒化シリコンか
らなる絶縁層２４、非晶質シリコンからなる半導体層２
５、ｎ＋型非晶質シリコンからなるコンタクト層２６を
形成する。その上層にスパッタ法等により、タンタル、
モリブデン等の単層金属膜や、チタン／アルミニウム、
タンタル／窒化タンタル等の積層金属膜を成膜し、基準
信号線２１及び金属層２７を形成した後、スイッチング
素子２２のチャネル部分のｎ＋型非晶質シリコンをドラ
イエッチング等により取り除く。その上層にプラズマＣ
ＶＤ法を用いて窒化シリコンからなる絶縁層２８を形成
し、金属層２７の上部において絶縁層２８にスルーホー
ルを開けた後、スパッタ法等によりＩＴＯ等の透明導電
膜からなる画素電極１８を形成し、スルーホールを通し
て金属層２７と接続することで、スイッチング素子２２
が構成される。

【００４３】液晶表示パネル１２は、上記スイッチング
素子２２および画素電極１８がマトリクス状に形成され
た画素基板１７と、対向基板１３との両基板上に配向膜
を形成して配向処理を行った後、上記画素基板１７と上
記対向基板１３との間に液晶層１９を扶持することで構
成される。液晶層１９の表示モードとしては、例えば、
ツイステッドネマティック（ＴＮ）モード等が使用でき
るが、表示モードは特に限定されない。

【００４４】上記液晶表示パネル１２を用いた立体画像
表示装置１での立体画像表示は、以下のようにして行わ
れる。すなわち、図１に示すように、液晶表示パネル１
２には、左目用画像を形成する左目用画素Ｌと、右目用
画像を形成する右目用画素Ｒとが横方向に交互に配置さ
れ、パララックスバリア１１の開口部１１ａと遮光部１
１ｂとの間隔が、上記左目用画素Ｌと右目用画素Ｒとの
配列に対応して設定される。

【００４５】上記左目用画素Ｌおよび右目用画素Ｒから
照射される光は、パララックスバリア１１により左右に
分離され、これによって分離された左目用画像および右
目用画像は観察者の左目と右目とにそれぞれ到達する。
この時、液晶表示パネル１２の右目用画素Ｒおよび左目
用画素Ｌのそれぞれによって形成される右目用画像およ
び左目用画像は、視差情報を含んでおり、上記右目用画
像と左目用画像とを同時に別々の目で見ることにより、
観察者は立体画像を認識することができる。

【００４６】以上のように、本実施の形態に係る立体画
像表示装置１では、使用される液晶表示パネル１２の画
素基板１７側において、上下に並ぶ画素間には配線が配
置されず、左右に並ぶ画素間にのみ、走査線２０と基準
信号線２１とが縦方向に略平行に配置される。このた
め、上記立体画像表示装置１では、画素の４辺に配線が
配置される従来の液晶表示パネルに比べ、パララックス
バリア１１によって遮光されない縦方向の画素開口率を
広げることができるので、立体画像表示装置１の輝度向
上ができ、表示品位を向上させることができる。

【００４７】また、上記液晶表示パネル１２の画素基板
１７側では、スイッチング素子２２において、基準信号
線２１と走査線２０とが絶縁層２４を挟んで配置される
が、従来の液晶表示パネルに比べて、配線間の交差部が
生じない。このため、線間リークが防止できることによ
って歩留まりが向上し、コストを低減することができ
る。また、従来のアクティブマトリクス型液晶表示パネ
ルでは信号線と走査線とが画素基板上で交差するため、
断線等の欠陥が生じ易く、歩留まりが低下しコストアッ
プの要因となっていたが、本実施の形態の構成では、配
線間に交差部がないので、配線交差部での経時変化によ
るひび割れ断線が防止でき、信頼性を向上させることが
できる。

【００４８】〔実施の形態２〕本発明に係る立体画像表
示装置の他の実施の形態を、以下に説明する。

【００４９】本実施の形態に係る立体画像表示装置は、
図５に示すように、レンチキュラ方式による４眼式の立
体画像表示装置２であり、液晶表示パネル３０と、レン
チキュラレンズを４画素分のピッチに略一致する間隔で
ストライプ状に多数配列した画像分離手段としてのレン
チキュラ板３１とから構成される。

【００５０】上記液晶表示パネル３０は、図６に示すよ
うに、対向基板３２と画素基板３３との間に液晶層３４
を形成してなる構成であり、上記対向基板３２側に対向
電極３５が配置され、画素基板３３側に、画素電極３
６、および画素電極３６間の開口部を遮光するためのブ
ラックマトリクス３７（図５中、斜線ハッチングで示
す）が配置される。上記ブラックマトリクス３７は、黒
色顔料を含む絶縁性有機材料で構成される。

【００５１】液晶表示パネル３０の画素基板３３の詳細
な構成を図７に示す。

【００５２】上記画素基板３３上において、画素電極３
６は、左右に並ぶ画素電極３６の間隔は狭く、上下に並
ぶ画素電極３６の間隔は広くなるようにマトリクス状に
配置される。上下に並ぶ画素電極３６に対して走査線３
８と基準信号線３９とが略平行して横方向に配置され、
左右に並ぶ画素電極３６の間には何れの配線も存在しな
い。上記走査線３８は、画素電極３６の配列に応じてマ
トリクス状に配置されたスイッチング素子４０のゲート
電極に接続され、基準信号線３９は、該スイッチング素
子４０のソース電極に接続される。また、スイッチング
素子４０のドレイン電極には画素電極３６が接続され
る。

【００５３】対向基板３２の対向電極３５は、画素基板
３３側の画素電極３６に重なるように配置され、かつ、
上記走査線３８および基準信号線３９と略直交するよう
に配置される。なお、上記スイッチング素子４０の構
成、および上記液晶表示パネル３０の駆動方法は上記実
施の形態１と同様である。

【００５４】本実施の形態において、４眼式の立体画像
表示は以下のようにして行われる。

【００５５】すなわち、図５に示すように、液晶表示パ
ネル３０には、４眼に対応して４種類の画素Ｐ１ないし
Ｐ４が、横方向に周期的に配置され、４画素分のピッチ
に略一致する間隔でストライプ状のレンチキュラレンズ
が配置される。この構成によれば、上記レンチキュラレ
ンズの屈折効果により、上記の各画素Ｐ１ないしＰ４か
ら出射した光がそれぞれ対応する４つの視点に振り分け
られ、観察者は見る位置に応じて画素Ｐ１ないしＰ４の
うち、隣接する２種類の画素のそれぞれの画素群によっ
て形成される画像を観察することができる。この時、液
晶表示パネル３０の４つの画素Ｐ１ないしＰ４には、視
差情報を含む画像が入力されているので、上記の２つの
画像を同時に別々の目で見ることにより、観察者は立体
画像を認識することができる。

【００５６】以上のように、本実施の形態に係る立体画
像表示装置２では、使用される液晶表示パネル３０の画
素基板３３側において、左右に並ぶ画素間には配線が配
置されず、上下に並ぶ画素間にのみ、走査線３８と基準
信号線３９とが横方向に略平行に配置される。このた
め、上記立体画像表示装置２では、画素の４辺に配線が
配置される従来の液晶表示パネルに比べ、レンチキュラ
板３１によって集光が生じる横方向の画素開口率を広げ
ることができるので、立体画像表示装置２の輝度向上が
でき、表示品位を向上させることができる。

【００５７】また、上記液晶表示パネル３０において
は、画素基板３３側の画素電極間にブラックマトリクス
３７が形成されているので、画素とブラックマトリクス
３７の位置ずれがほとんどなく、実施の形態１の図２に
示すような対向基板１３側にブラックマトリクス１４が
ある場合に比べ、基板貼合わせによる位置ずれを考慮し
てブラックマトリクス部分を広くする必要がない。この
ため、液晶表示パネル３０の横方向の開口率をより広げ
ることができるので、観察者が左右に観察領域を移動し
た時の観察領域を広げることができる。特に、多眼式の
場合には、観察位置を移動すると立体画像と黒い画像が
交互に観察される時に黒い画像領域を狭めることができ
るので、観察できる範囲が広く見易い立体画像表示装置
を得ることができる。尚、上記実施の形態１において
も、ブラックマトリクス１４を画素基板１７側に設けれ
ば、液晶表示パネル１２の開口率を上げることができ
る。

【００５８】〔実施の形態３〕本発明に係る立体画像表
示装置の他の実施の形態を、以下に説明する。

【００５９】本実施の形態に係る立体画像表示装置にお
ける液晶表示パネル５０は、レンチキュラ方式の立体画
像表示装置において使用されるものであり、図８に示す
ように、一つの画素５１が２つのサブ画素電極５１ａ・
５１ｂから構成される。上記サブ画素電極５１ａ・５１
ｂは、一つの画素５１において上下方向に分割されてお
り、サブ画素電極５１ａ・５１ｂの間には走査線５２が
配置される。上記走査線５２の両側には、サブ画素電極
５１ａ・５１ｂに対応して走査端子５２ａ・５２ｂが形
成されており、上記走査端子５２ａ・５２ｂは、サブ画
素電極５１ａ・５１ｂのそれぞれに対応してマトリクス
状に配置されたスイッチング素子５３ａ・５３ｂのゲー
ト電極に接続される。

【００６０】また、上下に並ぶ２つの画素５１・５１の
間には、基準信号線５４が配置される。上記基準信号線
５４の両側には、基準信号端子５４ａ・５４ｂが形成さ
れている。上記基準信号端子５４ａは、基準信号線５４
の下方に位置するサブ画素電極５１ａのスイッチング素
子５３ａのソース電極に接続され、基準信号端子５４ｂ
は、基準信号線５４の上方に位置するサブ画素電極５１
ｂのスイッチング素子５３ｂのソース電極に接続され
る。そして、スイッチング素子５３ａ・５３ｂのドレイ
ン電極には、サブ画素電極５１ａ・５１ｂが接続され
る。

【００６１】ここでは、１つの基準信号端子５４ａ（ま
たは５４ｂ）が、１つのスイッチング素子５３ａ（また
は５３ｂ）に接続する構成となっている。走査線５２と
基準信号線５４とは、横方向に配列される１行分のサブ
画素電極５１ａまたは５１ｂを挟んで交互に配置されて
おり、走査線５２と基準信号線５４とは隣接しない。ま
た、図示していないが、対向基板側の対向電極は、縦方
向に配列される１列分の画素５１に重なるように配置さ
れ、画素基板側に形成される基準信号線５４および走査
線５２と略直交するように配置される。尚、スイッチン
グ素子５３ａ・５３ｂの構成、立体画像表示装置の構
成、および液晶表示パネル５０の駆動方法は、上記実施
の形態１および２と同様である。

【００６２】以上のように、本実施の形態に係る立体画
像表示装置では、１つの画素５１が２つのサブ画素電極
５１ａ、５１ｂから構成されている。上記構成によれ
ば、基準信号線５４と走査線５２とが隣接していないの
で、線間リークの発生が防止され歩留まりが向上する。
また、画素基板側の配線間に交差部が生じないため、配
線の交差による断線やひび割れが防止でき、液晶表示パ
ネル５０の歩留まり及び信頼性が向上する。また、従来
では１つの画素で表示していたのを、本実施の形態によ
れば、１画素を２つのサブ画素で表示することができる
ので、１つのサブ画素に欠陥が発生しても画素欠け状態
とならず表示品位低下を防ぐことができ、立体画像観察
時に良好な表示品位が得られる。

【００６３】〔実施の形態４〕本発明に係る立体画像表
示装置の他の実施の形態を、以下に説明する。

【００６４】本実施の形態に係る立体画像表示装置にお
ける液晶表示パネル６０は、レンチキュラ方式の立体画
像表示装置において使用されるものであり、図９に示す
ように、一つの画素６１が４つのサブ画素電極６１ａな
いし６１ｄから構成される。上記サブ画素電極６１ａな
いし６１ｄは、一つの画素６１において田の字形に分割
されており、サブ画素電極６１ａ・６１ｂとサブ画素電
極６１ｃ・６１ｄとの間には走査線６２が配置される。
上記走査線６２の両側には、サブ画素電極６１ａないし
６１ｄに対応して走査端子６２ａないし６２ｄが形成さ
れており、上記走査端子６２ａないし６２ｄは、サブ画
素電極６１ａないし６２ｄのそれぞれに対応してマトリ
クス状に配置されたスイッチング素子６３ａないし６３
ｄのゲート電極に接続される。

【００６５】また、上下に並ぶ２つの画素６１・６１の
間には、基準信号線６４が配置される。上記基準信号線
６４の両側には、基準信号端子６４ａ・６４ｂが形成さ
れている。上記基準信号端子６４ａは、基準信号線６４
の下方に位置するサブ画素電極６１ａおよび６１ｂの間
を通ってスイッチング素子６３ａ・６３ｂのソース電極
に接続され、基準信号端子６４ｂは、基準信号線６４の
上方に位置するサブ画素電極６１ｃおよび６１ｄの間を
通ってスイッチング素子６３ｃ・６３ｄのソース電極に
接続される。そして、スイッチング素子６３ａないし６
３ｄのドレイン電極には、サブ画素電極６１ａないし６
１ｄが接続される。

【００６６】ここでは、１つの基準信号端子６４ａ（ま
たは６４ｂ）が、２つのスイッチング素子６３ａ・６３
ｂ（または６３ｃ・６３ｄ）に接続する構成となってい
る。走査線６２と基準信号線６４とは、横方向に配列さ
れる１行分のサブ画素電極６１ａ・６１ｂまたは６１ｃ
・６１ｄを挟んで交互に配置されており、走査線６２と
基準信号線６４は隣接しない。また、図示していない
が、対向基板側の対向電極は、縦方向に配列される１列
分の画素６１に重なるように配置され、画素基板側に形
成される基準信号線６４および走査線６２と略直交する
ように配置される。尚、スイッチング素子６３ａないし
６３ｄの構成、立体画像表示装置の構成、および液晶表
示パネル６０の駆動方法は、上記実施の形態１および２
と同様である。

【００６７】以上のように、本実施の形態に係る立体画
像表示装置では、１つの画素６１が４つのサブ画素電極
６１ａないし６１ｄから構成されている。上記構成によ
れば、基準信号線６４と走査線６２とが隣接していない
ので、線間リークの発生が防止され歩留まりが向上す
る。また、画素基板側の配線間に交差部が生じないた
め、配線の交差による断線やひび割れが防止でき、液晶
表示パネル６０の歩留まり及び信頼性が向上する。また
従来では１つの画素で表示していたのを、本実施の形態
によれば、１画素を４つのサブ画素電極６１ａないし６
１ｄで表示することができるので、サブ画素電極６１ａ
ないし６１ｄの何れか一つに欠陥が発生しても画素欠け
状態とならず表示品位低下を防ぐことができ、良好な表
示品位が得られる。

【００６８】尚、上記図９の構成において、１画素を２
つのサブ画素で構成することもできる。この場合、対向
基板側の対向電極を、２つのサブ画素電極６１ａ、６１
ｃに重なるように配置し、対向電極は画素基板の基準信
号線、走査線と略直交するように配置する。この場合、
１画素を４つのサブ画素で構成する場合に比べ、基準信
号端子６４ａ・６４ｂの数を減らすことができるため横
方向の画素開口率を広くすることができ、立体画像表示
を行うとき、観察者が左右に観察領域を移動した時の観
察領域を広げることができる。特に、多眼式の場合に
は、観察位置を移動すると立体画像と黒い画像が交互に
観察される時に黒い画像領域を狭めることができるの
で、観察できる範囲が広く見易い立体画像表示装置を得
ることができる。

【００６９】また、実施の形態１ないし４の構成によれ
ば、スイッチング素子の近傍において、走査端子と基準
信号端子とを絶縁膜を挟んで配置し、同一平面上に配置
されないようにすれば、線間リークの発生をさらに低減
することができ、さらに歩留まりを向上させコストダウ
ンを図ることができる。また、基準信号線と走査線とを
絶縁膜を挟んで配置する以外に、製造プロセスの要求に
よって、基準信号線と走査線とを同時に形成してもよ
い。

【００７０】また、実施の形態３および４では、１つの
画素を構成するためのサブ画素を、２つまたは４つで構
成しているが、サブ画素の数はこれに限定されるもので
はなく、更に複数のサブ画素で構成しても良い。

【００７１】また、実施の形態３および４の液晶表示パ
ネルは、レンチキュラ方式の立体画像表示装置を想定し
ているため、走査線および基準信号線は横方向に配置さ
れているが、走査線および基準信号線を縦方向に配置し
てパララックス方式の立体画像表示装置に適用すること
も可能である。

【００７２】

【発明の効果】請求項１の発明の立体画像表示装置は、
以上のように、上記液晶表示パネルは、透明基板上に画
素電極とスイッチング素子とがマトリクス状に配置され
た画素基板と、該画素基板に対向する対向基板との間に
液晶層を形成してなるアクティブマトリクス型の液晶表
示パネルであり、上記画素基板には、上記スイッチング
素子のゲート電極に接続された走査線と、上記走査線と
略平行に配置され、かつ、上記スイッチング素子のソー
ス電極に接続された基準信号線とが形成され、上記対向
基板には、上記走査線および基準信号線に直交するよう
に配置され、かつ、上記走査線および基準信号線と平行
に並ぶ１列分の画素電極に対向する対向電極が形成され
る構成である。

【００７３】請求項２の発明の立体画像表示装置は、以
上のように、請求項１の構成に加えて、上記画像分離手
段は、上記右目用画素と左目用画素に対応した開口部を
有するパララックスバリアであり、上記走査線および基
準信号線は、上記パララックスバリアの開口部の長手方
向と平行に配置される構成である。

【００７４】請求項３の発明の立体画像表示装置は、以
上のように、請求項１の構成に加えて、上記画像分離手
段が、レンチキュラレンズをストライプ状に多数配列し
てなるレンチキュラ板であり、上記走査線および基準信
号線は、上記レンチキュラレンズの集光方向と平行に配
置される構成である。

【００７５】それゆえ、上記請求項１ないし３に係る立
体画像表示装置では、従来の液晶表示パネルのように画
素の４辺に配線が配置される構造に比べ、配線が配置さ
れない画素の２辺方向の開口率を広げることができる。

【００７６】したがって、画像分離手段の画像分離方式
に応じて、上記液晶表示パネルにおいて適切な方向の画
素開口率を広げることにより、立体画像表示装置の輝度
向上、観察領域の拡大を図り、表示品位を向上させるこ
とができるという効果を奏する。

【００７７】さらに、画素基板側において基準信号線と
走査線とが隣接していないので、線間リークが発生せ
ず、液晶表示パネルの歩留まりが向上しコストを低減す
ることができると共に、画素基板側の基準信号線と走査
線との間に交差部がないため、配線交差部での経時変化
によるひび割れ断線が防止でき、信頼性を向上させるこ
とができるという効果を併せて奏する。

【００７８】請求項４の発明の立体画像表示装置は、以
上のように、請求項１ないし３の何れかの構成に加え
て、上記各画素電極は、上記走査線の両側に分離される
ように、少なくとも２つのサブ画素電極に分離される構
成である。

【００７９】それゆえ、請求項１ないし３の何れかの構
成による効果に加えて、１画素を少なくとも２つのサブ
画素で表示することで、１つのサブ画素に欠陥が発生し
ても画素欠け状態にならないので、表示品位低下を防ぐ
ことができ、良好な表示品位を得ることができるという
効果を奏する。

【００８０】請求項５の発明の立体画像表示装置は、以
上のように、請求項１ないし４の何れかの構成に加え
て、上記基準信号線と上記走査線とが絶縁膜を挟んで異
なる平面上に配置されている構成である。

【００８１】それゆえ、請求項１ないし４の何れかの構
成による効果に加えて、液晶表示パネルのスイッチング
素子近傍において、走査線の端子と基準信号線の端子と
が、絶縁膜を介して配置され、同一平面上に配置されな
いため、線間リークの発生をさらに低減することがで
き、歩留まりを向上させコストダウンを図ることができ
るという効果を奏する。

【００８２】請求項６の発明の立体画像表示装置は、以
上のように、請求項１の構成に加えて、上記液晶表示パ
ネルの画素基板上にブラックマトリクスが配置されてい
る構成である。

【００８３】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、液晶表示パネルの画素基板上にブラックマトリク
スが配置されているので、画素とブラックマトリクスの
位置ずれがほとんどなく、対向基板側にブラックマトリ
クスがある場合のように、基板貼合わせによる位置ずれ
を考慮してブラックマトリクス部分を広くする必要がな
い。このため開口率を広げることができるので、輝度が
向上でき、観察できる範囲が広く表示品位を向上させた
立体画像表示装置を得ることができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、パララ
ックスバリア方式の立体画像表示装置の概略構成を示す
斜視図である。

【図２】上記立体画像表示装置のＡ−Ａ断面図である。

【図３】上記立体画像表示装置における液晶表示パネル
の画素基板の構成を示す平面図である。

【図４】上記画素基板におけるスイッチング素子の構造
を示すものであり、図３に示す画素基板のＢ−Ｂ断面図
である。

【図５】本発明の他の実施形態を示すものであり、レン
チキュラ方式の立体画像表示装置の概略構成を示す平面
図である。

【図６】図５に示す立体画像表示装置のＣ−Ｃ断面図で
ある。

【図７】図５に示す上記立体画像表示装置における液晶
表示パネルの画素基板の構成を示す平面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施形態を示すものであ
り、液晶表示パネルの画素基板の構成を示す平面図であ
る。

【図９】本発明のさらに他の実施形態を示すものであ
り、液晶表示パネルの画素基板の構成を示す平面図であ
る。

【図１０】従来のパララックスバリア方式の立体画像表
示装置の概略構成を示す説明図である。

【図１１】従来の立体画像表示装置に使用される液晶表
示パネルの画素配列を示す説明図である。

【図１２】従来のレンチキュラ方式の立体画像表示装置
の概略構成を示す説明図である。

【図１３】従来の多眼式のレンチキュラ方式の立体画像
表示装置の概略構成を示す説明図である。

【図１４】従来の立体画像表示装置に使用される液晶表
示パネルにおける画素基板の等価回路図である。

【符号の説明】 １・２ 立体画像表示装置 １１ パララックスバ
リア（画像分離手段） ３１ レンチキュラ板
（画像分離手段） １２・３０・５０・６０ 液晶表示パネル １３・３２ 対向基板 １４・３７ ブラックマトリ
クス １６・３５ 対向電極 １７・３３ 画素基板 １８・３６ 画素電極 １９・３４ 液晶層 ２０・３８・５２・６２ 走査線 ２１・３９・５４・６４ 基準信号線 ２２・４０・５３ａ・５３ｂ・６３ａ〜６３ｄスイッチ
ング素子 ５１ａ・５１ｂ・６１ａ〜６１ｄ サブ画素電極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】右目用画像を表示する右目用画素と、左目
   用画像を表示する左目用画素とが配置された液晶表示パ
   ネルと、 上記液晶表示パネルに隣接して配置され、上記右目用画
   素および左目用画素から照射される光を分離し、右目用
   画像および左目用画像のそれぞれを観察者の右目および
   左目に到達させる画像分離手段とを備えた立体画像表示
   装置において、 上記液晶表示パネルは、透明基板上に画素電極とスイッ
   チング素子とがマトリクス状に配置された画素基板と、
   該画素基板に対向する対向基板との間に液晶層を形成し
   てなるアクティブマトリクス型の液晶表示パネルであ
   り、 上記画素基板には、 上記スイッチング素子のゲート電極に接続された走査線
   と、 上記走査線と略平行に配置され、かつ、上記スイッチン
   グ素子のソース電極に接続された基準信号線とが形成さ
   れ、 上記対向基板には、 上記走査線および基準信号線に直交するように配置さ
   れ、かつ、上記走査線および基準信号線と平行に並ぶ１
   列分の画素電極に対向する対向電極が形成されることを
   特徴とする立体画像表示装置。
2. 【請求項２】上記画像分離手段は、上記右目用画素と左
   目用画素に対応した開口部を有するパララックスバリア
   であり、 上記走査線および基準信号線は、上記パララックスバリ
   アの開口部の長手方向と平行に配置されることを特徴と
   する請求項１に記載の立体画像表示装置。
3. 【請求項３】上記画像分離手段が、レンチキュラレンズ
   をストライプ状に多数配列してなるレンチキュラ板であ
   り、 上記走査線および基準信号線は、上記レンチキュラレン
   ズの集光方向と平行に配置されることを特徴とする請求
   項１に記載の立体画像表示装置。
4. 【請求項４】上記各画素電極は、上記走査線の両側に分
   離されるように、少なくとも２つのサブ画素電極に分離
   されることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記
   載の立体画像表示装置。
5. 【請求項５】上記基準信号線と上記走査線とが絶縁膜を
   挟んで異なる平面上に配置されていることを特徴とする
   請求項１ないし４の何れかに記載の立体画像表示装置。
6. 【請求項６】上記液晶表示パネルの画素基板上にブラッ
   クマトリクスが配置されていることを特徴とする請求項
   １に記載の立体画像表示装置。