JP2009053645A - 電子映像機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高解像度で良質の立体映像を実現可能な、電子映像機器を提供すること。
【解決手段】２次元又は３次元に対応する映像を表示する表示部１００と、表示部１００と対向配置されて、映像を２次元映像又は３次元映像で使用者に提供するバリア２００と、を含み、バリア２００は、互いに対向配置された第１基板１０及び第２基板１２と、第１基板１０上に第１間隔を間において交互に形成された第１電極１４及び第２電極１６と、第２基板１２上に形成された第３電極１８と、第１間隔に対応して形成された黒色層２６と、第１基板１０と第２基板１２との間に配置される液晶層２０と、を含むことを特徴とする、電子映像機器が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は電子映像機器に係り、より詳細には、バリアを用いるオートステレオスコーピー方式の電子映像機器に関するものである。

電子映像機器にあってステレオスコーピー装置は使用者の左眼と右眼に互いに異なるイメージを提供して、使用者が見る映像に距離感と立体感を感じるようにする表示装置である。オートステレオスコーピー方式の電子映像機器は偏光眼鏡のような装備を使わなくとも、使用者に立体映像を提供することができる。

通常のオートステレオスコーピー方式の電子映像機器はイメージ表示部前面にバリア、例えばパララックスバリアやレンチキュラレンズ、又はマイクロレンズアレイ等を備えて、イメージ表示部で具現されたイメージを空間分割する方式を採択している。

パララックスバリアは、透過型液晶表示装置を応用した液晶シャッターで製作でき、この場合、２次元映像モードと３次元映像モード（又は立体映像モード）の変換が可能な長所があって、ラップトップコンピュータやモバイル電話などに容易に適用できる。

一般に、パララックスバリアは帯状の光遮断部と光透過部を備える。これにより、イメージ表示部の右眼用サブピクセルで具現された右眼イメージはパララックスバリアの光透過部を経て使用者の右眼に提供され、イメージ表示部の左眼用サブピクセルで具現された左眼イメージはパララックスバリアの光透過部を経て使用者の左眼に提供される。これによって使用者はイメージ表示部で具現される映像を立体映像で認識するようになる。

しかしながら、パララックスバリアを備えた電子映像機器は３次元映像モードで右眼用映像と左眼用映像を分離して表示するので、３次元映像モードでの解像度は２次元映像モードに比べて半分程度低くなってしまう問題がある。

このような問題を解決するために時分割駆動方式の電子映像機器が開発された。時分割方式の電子映像機器は表示部で左眼用イメージと右眼用イメージのパターンを一定の時間間隔をおいて互いに変えて表示する。そしてこれに対応して、パララックスバリアは光遮断部と光透過部のパターンを互いに変えて形成する。これによって電子映像機器は空間分割方式に比べて解像度が低下しない３次元映像を表示するようになる。

このような時分割駆動方式において、パララックスバリアは光遮断部と光透過部のパターンが高速に変化するように動作しなければならない。また、パララックスバリアが光遮断部と光透過部を形成するためにパララックスバリアを形成する電極は互いに行き違って形成されるものが一般的である。この時、配列された電極の間には微細な間隔が形成され、この間隔を通じて光が漏れて出る現象が発生するようになる。この光は、３次元映像のクロストークを増加させて画面の表示品質及びコントラストを低下させる問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、パララックスバリアを使用する立体映像を実現する電子映像機器であって、高解像度で良質の立体映像を実現可能な、新規かつ改良された電子映像機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、２次元又は３次元に対応する映像を表示する表示部と、表示部と対向配置されて、映像を２次元映像又は３次元映像で使用者に提供するバリアと、を含み、バリアは、互いに対向配置された第１基板及び第２基板と、第１基板上に第１間隔を間において交互に形成された第１電極及び第２電極と、第２基板上に形成された第３電極と、第１間隔に対応して形成された黒色層と、第１基板と第２基板の間に配置される液晶層と、を含むことを特徴とする、電子映像機器が提供される。

バリアは、第１基板上で第１電極と第２電極を覆って形成された第１配向膜と、第２基板上で第３電極を覆って形成された第２配向膜と、を含み、黒色層は少なくとも第１配向膜と第２配向膜のうちの何れか一つの上に形成されていてもよい。

第１電極及び第２電極がそれぞれ複数備えられ、バリアは、第１電極を電気的に連結する第１連結電極と、第２電極を電気的に連結する第２連結電極と、を更に含み、黒色層は、第１連結電極と第２電極の間及び第２連結電極と第１電極の間に形成された第２間隔に対応して形成されていてもよい。

黒色層は５〜１０μｍの幅を有していてもよい。そして、第１電極と第２電極は透明な材質で形成され、第３電極は第２基板の前面に第２基板と一体に形成されていてもよい。

バリアは、ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置であってもよい。そして、表示部が２次元映像を表示する場合、バリアはオフ状態であってもよい。

表示部は、第１電極の配列方向に沿って第１電極及び第２電極のパターンに対応する第１ピクセルと第２ピクセルとが交互に反復配置され、第１期間の間第１電極に液晶駆動電圧が印加され、第１ピクセルに左眼用映像が表示され、第２ピクセルに右眼用映像が表示されて、第２期間の間第２電極に液晶駆動電圧が印加され、第１ピクセルに右眼用映像が表示され、第２ピクセルに左眼用映像が表示されていてもよい。そして、左眼用映像と右眼用映像が時分割されて駆動されていてもよい。

以上説明したように本発明によれば、高輝度の３次元映像を表示できて、バリアの電極の間に配置される黒色層がバリアで不必要に透過する光を遮断して、これからクロストークを防止して、３次元映像の表示品質を改善することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は本発明の一実施形態による電子映像機器の断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態による電子映像機器は、表示部１００と、バリア２００と、を含む。

表示部１００は、所定のパターンを有する左眼用映像及び右眼用映像を表示する。この場合、表示部１００に表示される左眼用映像及び右眼用映像のパターンは、互いに異なる第１映像と第２映像とが所定の映像周波数を有しながら繰り返して表示されるように実現されている。

表示部１００は、今まで開発された全ての表示装置が使用できる。例えば、表示部１００は陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ；ＣＲＴ）、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ；ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ；ＰＤＰ）、電界放出ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ；ＦＥＤ）及び有機発光装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；ＯＬＥＤ）のうちの何れか一つが使用できる。

バリア２００はオフ状態で光を透過してオン状態で光を遮断するノーマリーホワイトモードの液晶表示装置で形成される。

より具体的には、バリア２００は、第１基板１０と、第２基板１２と、第１電極１４と、第２電極１６と、第３電極１８と、液晶層２０と、を含む。また、バリア２００は、第１配向膜２２及び第２配向膜２４を更に含む。

第１基板１０と第２基板１２とは任意の間隔を間において対向配置される。第１基板１０と第２基板１２とは一対の短辺と長辺を有する長方形のガラス基板で形成できる。

第１電極１４と第２電極１６とは、第２基板１２に向かった第１基板１０の一面に形成される。第３電極１８は第１基板１０に向かった第２基板１２の一面に形成される。第３電極１８は第２基板１２の前面に第２基板１２と一体に形成されてもよく、第１電極１４と第２電極１６が交差する状態で配置された複数の構造にも形成されてもよい（つまり、第１電極１４と第２電極１６が交差する状態で第３電極１８が複数に分離形成されてもよい）。このような第１電極１４、第２電極１６、第３電極１８は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）のような透明材質で構成できる。

第１配向膜２２は、第１基板１０の上で第１電極１４と第２電極１６とを覆って形成される。第２配向膜２４は、第２基板１２の上で第３電極１８を覆って形成される。第１配向膜２２と第２配向膜２４とは、液晶層２０の液晶分子を所定方向に配向させる役割を果たす。

追加的に、第１電極１４と第２電極１６との間には、所謂ブラックマトリックスと称する黒色層２６が形成される。

図１には、黒色層２６が第１配向膜２２の上に形成されるように表示されたが、黒色層２６は第２配向膜２４の上に形成されたり（図２Ａ参照）、第１配向膜２２及び第２配向膜２４の上に同時に形成されたりしていてもよい（図２Ｂ参照）。

また、第１基板１０及び第２基板１２それぞれの外面には一対の偏光板２８、２８’が配置される。以下、第１電極１４、第２電極１６、及び黒色層２６の具体的な構造について説明する。

図３は、図１に示すバリア２００で第１基板１０に形成された第１電極１４、第２電極１６及び黒色層２６を示す説明図である。説明の便宜上、図３では図１に示す第１配向膜２２を削除した。

図３を参照すれば、第１基板１０の上に形成される第１電極１４は、第１基板１０の第１方向（例えば、図３のＹ軸方向）に沿って長く形成される。第１電極１４は帯状パターンを複数有し、帯状パターンの間に任意の間隔をおいて第１基板１０に配列される。また、第１基板１０の上には第１電極１４を電気的に連結する第１連結電極１４ａが第１基板１０の第２方向（例えば、図３のＸ軸方向）に沿って形成されて第１電極１４の一端に連結される。

第２電極１６も第１方向（図３のＹ軸方向）に沿って長く形成される。第２電極１６は帯状パターンを複数有し、第１電極１４の間にそれぞれ配列される。また、第１基板１０の上には第２電極１６を電気的に連結する第２連結電極１６ａが第２方向（図３のＸ軸方向）に沿って形成され、第２電極１６の一端に連結される。

これにより、第１電極１４と第２電極１６とは第２方向（図３のＸ軸方向）に沿って交互に反復して配置され、隣接した第１電極１４と第２電極１６の間には一定の幅の第１間隔（又はギャップ、Ｇ１）が形成される。そして、この第１間隔（Ｇ１）に対応して、黒色層２６が形成される。

本実施形態では、黒色層２６は第１配向膜２２の上で第１間隔（Ｇ１）に対応して、この第１間隔（Ｇ１）をカバーするように第１方向（図３のＹ軸方向）に沿って帯状パターンで形成される。このため黒色層２６は第１間隔（Ｇ１）の幅と同じであるか、これと近似した幅を有し、その幅はほぼ５〜１０μｍであってもよい。図３には黒色層２６が第１間隔（Ｇ１）と同じ幅で形成されたものとして示した。

次に、表示部１００のピクセル配列及び作動について説明する。図４Ａ及び図４Ｂはそれぞれ第１期間（ｔ_１）及び第２期間（ｔ_２）における表示部１００のピクセル配列を示す。表示部１００は、第１方向（図４Ａおよび図４ＢのＹ軸方向）に沿って長く形成される第１ピクセル３０及び第２ピクセル３２を含む。第１ピクセル３０と第２ピクセル３２とは第２方向（図４Ａおよび図４ＢのＸ軸方向）に沿って交互に反復配置される。

図４Ａに示すように、第１期間（ｔ_１）では、第１ピクセル３０は左眼用映像信号に対応して、左眼用映像（Ｌ_Ｒ、Ｌ_Ｇ、Ｌ_Ｂ）を表示し、第２ピクセル３２は右眼用映像信号に対応して、右眼用映像（Ｒ_Ｒ、Ｒ_Ｇ、Ｒ_Ｂ）を表示する。このように第１期間（ｔ_１）間の表示部には第１映像が表示される。

一方、表示部１００が第１映像を表示する第１期間（ｔ_１）には、第１電極１４には第１連結電極（１４ａ）を通じて、液晶駆動電圧が印加され、第２電極１６には第２連結電極（１６ａ）を通じて基準電圧、例えば接地電圧が印加される。また、第３電極１８には基準電圧が印加される。ここで、第１電極１４と黒色層２６は光遮断部になって、第２電極１６は光透過部になる。

図４Ｂに示すように、第２期間（ｔ_２）では、第１期間（ｔ_１）とは反対に、第１ピクセル３０に右眼用映像信号に対応して右眼用映像（Ｒ_Ｒ、Ｒ_Ｇ、Ｒ_Ｂ）を表示し、第２ピクセル３２には左眼用映像信号に対応して左眼用映像（Ｌ_Ｒ、Ｌ_Ｇ、Ｌ_Ｂ）を表示する。このように第２期間（ｔ_２）間の表示部には第２映像が表示される。

表示部１００が第２映像を表示する第２期間（ｔ_２）には、第１電極１４には第１連結電極（１４ａ）を通じて基準電圧が印加され、第２電極１６には第２連結電極（１６ａ）を通じて液晶駆動電圧が印加される。また、第３電極１８には基準電圧が印加される。ここで、第１電極１４は光透過部になって、第２電極１６と黒色層２６は光遮断部になる。

このような表示部１００とバリア２００の駆動によって、使用者の左眼は第１期間（ｔ_１）間は第１ピクセル３０を通じて具現されるイメージを見るようになって、第２期間（ｔ_２）間は第２ピクセル３２を通じて具現されるイメージを見るようになる。また、使用者の右眼はこれとは反対に第１期間（ｔ_１）間は第２ピクセル３２を通じて具現されるイメージを見るようになって、第２期間（ｔ_２）間は第１ピクセル３０を通じて具現されるイメージを見るようになる。従って、使用者は空間分割でないこのような時分割を通して、立体映像を視聴できるようになるので、２Ｄ（２次元）のような解像度を有する立体映像を見ることができる。

前述した駆動過程において、黒色層２６は第１間隔（Ｇ１）を通した光の透過を遮断する。これによってバリア２００は第１電極１４又は第２電極１６の幅ほどだけ光を透過させるようになるので、左眼用映像と右眼用映像を明確に分離させることができる。

従って、本実施形態の電子映像機器はクロストークによる３次元映像の画質低下を防止することができる。

但し、本実施形態の電子映像機器は黒色層２６の表示部１００に発生した光の一部を遮断するので最終実現画面の輝度が低下される。しかしながら、黒色層２６はその幅が数〜数十μｍに過ぎないので画面の輝度低下に大きな影響を与えず、輝度低下は表示部１００の輝度を増加させる方法等により補償が可能である。例えば、表示部１００が液晶表示装置で作られる場合、液晶表示装置に備えられるバックライトの輝度を増加させることによって最終電子映像機器の輝度を所望の基準だけ維持できる。

また、本実施形態の電子映像機器は必要に応じて表示部のピクセルに２次元映像信号を入力して、バリアをオフさせて２次元映像モードを実現することができる。

次に図５を参照して本発明の他の実施形態による電子映像機器について説明する。

図５は本発明の他の実施形態による電子映像機器中、第１基板上に形成された第１電極、第２電極及び黒色層を概略的に示す。便宜上この他の実施形態で前述した実施形態と同一な構成要素については同一図面符号で示し、これに対する詳細な説明は省略する。

図５に示すように、第１電極１４と第２連結電極１６ａの間、及び第２電極１６と第１連結電極１４ａの間には一定の幅の第２間隔（Ｇ２）が形成される。ここで第２間隔（Ｇ２）は第１間隔（Ｇ１）と連なって形成できる。

本実施形態では、黒色層２７は第１間隔（Ｇ１）だけでなく第２間隔（Ｇ２）に全て対応して形成される。この時、この黒色層２７の形成位置は、前述した実施形態と同様に第１基板１０の第１配向膜２２の上、又は第２基板１２の第２配向膜２４の上、又は第１基板１０の第１配向膜２２及び第２基板の第２配向膜２４の上全てに形成できる。

このように黒色層２７が第１電極１４と第２電極１６の間に形成できる間隔全てに対応して形成され、電子映像機器の作用時、バリアから不必要に透過できる光を遮断して、クロストークによる３次元映像の画質低下をより効率的に防止することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の一実施形態による電子映像機器を概略的に示す断面図である。 本発明の一実施形態の変形例による電子映像機器を概略的に示す断面図である。 本発明の一実施形態の別の変形例による電子映像機器を概略的に示す断面図である。 本発明の一実施形態による電子映像機器中の、バリアの第１基板上に形成された第１電極、第２電極及び黒色層を説明するため示す部分平面図である。 本発明の一実施形態による電子映像機器の表示部を有するピクセル配置図であって、第１期間（ｔ１）に対応するピクセル配置図である。 本発明の一実施形態による電子映像機器の表示部を有するピクセル配置図であって、第２期間（ｔ２）に対応するピクセル配置図である。 本発明の他の実施形態による電子映像機器中の、バリアの第１基板上に形成された第１電極、第２電極及び黒色層を説明するため示す部分平面図である。

符号の説明

１０ 第１基板
１２ 第２基板
１４ 第１電極
１６ 第２電極
１８ 第３電極
２０ 液晶層
２２ 第１配向膜
２４ 第２配向膜
２６、２７ 黒色層
２８、２８’ 偏光板
１００ 表示部
２００ バリア

Claims (9)

1. ２次元又は３次元に対応する映像を表示する表示部と；
   前記表示部と対向配置されて、前記映像を２次元映像又は３次元映像で使用者に提供するバリアと；
   を含み、
   前記バリアは、
   互いに対向配置された第１基板及び第２基板と；
   前記第１基板上に第１間隔を間において交互に形成された第１電極及び第２電極と；
   前記第２基板上に形成された第３電極と；
   前記第１間隔に対応して形成された黒色層と；
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置される液晶層と；
   を含むことを特徴とする、電子映像機器。
2. 前記バリアは、
   前記第１基板上で前記第１電極と前記第２電極とを覆って形成された第１配向膜と；
   前記第２基板上で前記第３電極を覆って形成された第２配向膜と；
   を含み、
   前記黒色層は少なくとも前記第１配向膜と前記第２配向膜とのうちの何れか一つの上に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電子映像機器。
3. 前記第１電極及び前記第２電極がそれぞれ複数備えられ、
   前記バリアは、
   前記第１電極を電気的に連結する第１連結電極と；
   前記第２電極を電気的に連結する第２連結電極と；
   を更に含み、
   前記黒色層は、前記第１連結電極と前記第２電極の間及び前記第２連結電極と前記第１電極の間に形成された第２間隔に対応して形成されることを特徴とする、請求項２に記載の電子映像機器。
4. 前記黒色層は、５〜１０μｍの幅を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電子映像機器。
5. 前記第１電極と前記第２電極は透明な材質で形成され、前記第３電極は前記第２基板の前面に前記第２基板と一体に形成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の電子映像機器。
6. 前記バリアは、ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の電子映像機器。
7. 前記表示部が２次元映像を表示する場合、前記バリアはオフ状態であることを特徴とする、請求項６に記載の電子映像機器。
8. 前記表示部は、
   前記第１電極の配列方向に沿って前記第１電極及び前記第２電極のパターンに対応する第１ピクセルと第２ピクセルとが交互に反復配置され、
   第１期間の間前記第１電極に液晶駆動電圧が印加され、前記第１ピクセルに左眼用映像が表示され、前記第２ピクセルに右眼用映像が表示されて、
   第２期間の間前記第２電極に液晶駆動電圧が印加され、前記第１ピクセルに右眼用映像が表示され、前記第２ピクセルに左眼用映像が表示されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の電子映像機器。
9. 前記左眼用映像と前記右眼用映像が時分割されて駆動されることを特徴とする、請求項８に記載の電子映像機器。

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