JP2009069458A - Electrooptical device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る一態様は、電気光学装置及び電子機器に関する。 One embodiment according to the present invention relates to an electro-optical device and an electronic apparatus.
電気光学パネルに、開口部を有する遮光性の光学素子を重ねることで、2以上の異なる方向に異なる画像を指向性表示できることが知られている(例えば特許文献1)。図22は、指向性表示が可能な電気光学装置の断面図である。電気光学パネルとしての液晶パネル2の画素4L,4Rからは、それぞれ異なる画像の表示に寄与する光が射出される。以下では、画素4Lにより表示される画像を第1の画像、画素4Rにより表示される画像を第2の画像とも呼ぶ。液晶パネル2に対向する位置には、開口部60Aを有する光学素子60が配置されている。画素4Lから射出され、開口部60Aを通過した光は、図中左寄りに偏在する表示角度範囲3Lにおいて視認される。同様に、画素4Rから射出され、開口部60Aを通過した光は、図中右寄りに偏在する表示角度範囲3Rにおいて視認される。そして、表示角度範囲3Lのうち表示角度範囲VLでは、画素4Lからの光のみが視認され、表示角度範囲3Rのうち表示角度範囲VRでは、画素4Rからの光のみが視認される。よって、表示角度範囲VLでは第1の画像のみが視認され、表示角度範囲VRでは第2の画像のみが視認される。
It is known that different images can be directionally displayed in two or more different directions by superimposing a light-shielding optical element having an opening on an electro-optical panel (for example, Patent Document 1). FIG. 22 is a cross-sectional view of an electro-optical device capable of directivity display. Light contributing to display of different images is emitted from the
こうした指向性表示が可能な電気光学装置によれば、例えば、表示角度範囲VL,VRに異なる人物を位置させることにより、第1の画像と第2の画像とを当該異なる人物に同時に視認させることができる。あるいは、表示角度範囲VL,VRにそれぞれ左目、右目が位置するように構成すれば、第1の画像が左目に、第2の画像が右目に入射することとなるため、立体表示を行うことができる。 According to the electro-optical device capable of such directional display, for example, by positioning different persons in the display angle ranges VL and VR, the first person and the second image can be simultaneously viewed by the different persons. Can do. Alternatively, if the left eye and the right eye are positioned in the display angle ranges VL and VR, respectively, the first image is incident on the left eye and the second image is incident on the right eye. it can.
しかしながら、上記構成においては、液晶パネル2から射出された光の一部が、光学素子60の開口部60Aを通過する際に回折し、適視範囲が狭まるという課題がある。すなわち、図22において、画素4Lから射出された光の一部は、開口部60Aの縁で回折して回折光9Ldとなり、本来の表示角度範囲3Lから外れた位置に入射してしまう。同様に、画素4Rから射出された光の一部は、開口部60Aの縁で回折して回折光9Rdとなり、本来の表示角度範囲3Rから外れた位置に入射してしまう。この結果、第1の画像のみ、又は第2の画像のみを視認できる表示角度範囲VL,VRが狭まってしまうという課題がある。
However, in the above configuration, there is a problem that a part of the light emitted from the
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]第1の画像を構成する光を射出する第1の画素と、第2の画像を構成する光を射出する第2の画素とを有する電気光学パネルと、前記第1の画素からの光を第1の表示角度範囲に通過させ、前記第2の画素からの光を前記第1の表示角度範囲と異なる範囲を含む第2の表示角度範囲に通過させる開口部を有する、前記第1の画素及び前記第2の画素の光射出側に配置された遮光性の光学素子と、を備え、前記光学素子は、第1の前記開口部が設けられた、遮光性を有する第1層と、前記第1層の光射出側に配置され、第2の前記開口部が設けられた、遮光性を有する第2層と、を含んで構成されている電気光学装置。 Application Example 1 An electro-optical panel having a first pixel that emits light constituting a first image and a second pixel that emits light constituting a second image, and the first pixel And an opening that allows light from the second pixel to pass through a second display angle range that includes a range different from the first display angle range. A light-shielding optical element disposed on a light emission side of the first pixel and the second pixel, and the optical element has a first light-shielding property provided with the first opening. An electro-optical device comprising: a layer; and a light-shielding second layer disposed on the light emission side of the first layer and provided with the second opening.
このような構成の電気光学装置によれば、第1の画像と第2の画像とを互いに異なる表示角度範囲に指向性表示することができる。ここで、第1の画素又は第2の画素から光学素子へ入射する光の一部は、まず第1層の第1の開口部の縁において回折し、第2層によって遮光される。こうして入射光の一部が第2層へ入射する前にあらかじめ回折されることにより、第2層の第2の開口部の縁で回折されて観察側へ射出される回折光は、第1層がない場合と比較して、低減される。よって、光学素子の開口部から最終的に射出される回折光の強度を、光学素子が単一の層からなる場合と比較して、低減させることができる。よって、上記構成によれば、不要な回折光の強度を低減させることにより、第1の画像及び第2の画像の適視範囲が狭まる不具合を抑制することができる。 According to the electro-optical device having such a configuration, the first image and the second image can be directionally displayed in different display angle ranges. Here, a part of the light incident on the optical element from the first pixel or the second pixel is first diffracted at the edge of the first opening of the first layer and shielded by the second layer. Thus, a part of the incident light is diffracted in advance before entering the second layer, so that the diffracted light diffracted at the edge of the second opening of the second layer and emitted to the observation side becomes the first layer. This is reduced compared to the case where there is no. Therefore, the intensity of the diffracted light finally emitted from the opening of the optical element can be reduced as compared with the case where the optical element is composed of a single layer. Therefore, according to the above configuration, it is possible to suppress a problem that the appropriate viewing range of the first image and the second image is narrowed by reducing the intensity of unnecessary diffracted light.
[適用例2]上記電気光学装置であって、前記第1の開口部は、前記第2の開口部とは平面視で異なる形状を有している電気光学装置。 Application Example 2 In the electro-optical device, the first opening has a shape different from that of the second opening in plan view.
このような構成によれば、第1層の第1の開口部で回折した光の進行方向に、第2層を配置することができる。これにより、回折光をより効果的に遮光することができる。ここで、形状が異なるとは、第1の開口部の縁と第2の開口部の縁の少なくとも一部とが平面視でずれていることをいう。 According to such a configuration, the second layer can be arranged in the traveling direction of the light diffracted by the first opening of the first layer. Thereby, diffracted light can be shielded more effectively. Here, that the shape is different means that the edge of the first opening portion and at least a part of the edge of the second opening portion are shifted in a plan view.
[適用例3]上記電気光学装置であって、前記電気光学パネルは、前記第1の画素と前記第2の画素とが交互に配列された画素行を有し、前記開口部は、平面視で前記画素行の前記第1の画素と前記第2の画素との境界領域のうち1つおきの前記境界領域を含む領域に設けられている電気光学装置。 Application Example 3 In the electro-optical device, the electro-optical panel includes a pixel row in which the first pixels and the second pixels are alternately arranged, and the opening portion is viewed in a plan view. The electro-optical device is provided in a region including every other boundary region among boundary regions between the first pixel and the second pixel in the pixel row.
このような構成によれば、開口部は、第1の画素からの光を第1の表示角度範囲に通過させ、第2の画素からの光を第1の表示角度範囲と異なる範囲を含む第2の表示角度範囲に通過させることができる。よって、2つの画像を、互いに異なる2つの表示角度範囲に指向性表示することができる。 According to such a configuration, the opening allows the light from the first pixel to pass through the first display angle range, and the light from the second pixel includes a range different from the first display angle range. 2 display angle ranges. Accordingly, the two images can be directionally displayed in two different display angle ranges.
[適用例4]上記電気光学装置であって、前記第1の開口部の前記画素行の延在方向の幅は、前記第2の開口部の前記画素行の延在方向の幅より小さい電気光学装置。 Application Example 4 In the electro-optical device, the width of the first opening in the extending direction of the pixel row is smaller than the width of the second opening in the extending direction of the pixel row. Optical device.
このような構成によれば、第1の画素又は第2の画素の縁(辺)と第2の開口部の縁とを結ぶ線上に第1の開口部の縁が位置する。これにより、上記線上を進行する光のうち本来第2の開口部で回折すべき光の多くを、第1の開口部であらかじめ回折させて第2層において遮光することができる。上記線上を進む光は、適正な表示角度範囲を最も大きく外れる回折光となり得る光であるが、上記構成によればこの回折光の強度を効果的に低減させることが可能となる。 According to such a configuration, the edge of the first opening is located on a line connecting the edge (side) of the first pixel or the second pixel and the edge of the second opening. As a result, most of the light traveling on the line that should originally be diffracted by the second opening can be diffracted in advance by the first opening and blocked by the second layer. The light traveling on the line is light that can be diffracted light that deviates most from the appropriate display angle range. According to the above configuration, the intensity of the diffracted light can be effectively reduced.
[適用例5]上記電気光学装置であって、前記光学素子は、前記第2層の光射出側に配置され、第3の前記開口部が設けられた、遮光性を有する第3層をさらに含んで構成されている電気光学装置。 Application Example 5 In the electro-optical device, the optical element is further provided with a light-shielding third layer disposed on the light emission side of the second layer and provided with the third opening. An electro-optical device configured to include.
このような構成によれば、光学素子は少なくとも3層の遮光素子(第1層、第2層、第3層)を含んで構成されることとなる。よって、第1層の第1の開口部における回折光を、第2層及び第3層によって遮光することができる。また、第2層の第2の開口部における回折光を、第3層によって遮光することができる。このように、入射光を多段的に回折させ、そのそれぞれをいずれかの層で遮光することができるため、開口部から射出される回折光をより効果的に低減させることができる。 According to such a configuration, the optical element includes at least three layers of light shielding elements (first layer, second layer, and third layer). Therefore, the diffracted light in the first opening of the first layer can be shielded by the second layer and the third layer. Moreover, the diffracted light in the second opening of the second layer can be shielded by the third layer. In this way, incident light can be diffracted in multiple stages and each of them can be shielded by any layer, so that diffracted light emitted from the opening can be more effectively reduced.
[適用例6]上記電気光学装置であって、前記第2の開口部の前記画素行の延在方向の幅は、前記第3の開口部の前記画素行の延在方向の幅より小さい電気光学装置。 Application Example 6 In the electro-optical device, the width of the second opening in the extending direction of the pixel row is smaller than the width of the third opening in the extending direction of the pixel row. Optical device.
このような構成によれば、第1の画素又は第2の画素の縁(辺)と第3の開口部の縁とを結ぶ線上に第2の開口部の縁が位置する。これにより、上記線上を進行する光のうち本来第3の開口部で回折すべき光の多くを、第2の開口部であらかじめ回折させて第3層において遮光することができる。 According to such a configuration, the edge of the second opening is located on a line connecting the edge (side) of the first pixel or the second pixel and the edge of the third opening. As a result, most of the light traveling on the line that should be diffracted by the third opening can be diffracted in advance by the second opening and blocked by the third layer.
[適用例7]上記電気光学装置であって、前記第1の画素と前記第2の画素とが、前記画素行と交差する方向に交互に配列されてなる画素列を複数有する電気光学装置。 Application Example 7 In the above electro-optical device, the electro-optical device includes a plurality of pixel columns in which the first pixels and the second pixels are alternately arranged in a direction intersecting the pixel rows.
このような構成によれば、第1の画素と第2の画素とが市松模様をなすように配置される。よって、光学素子の開口部も市松模様をなすように配置される。こうした配置によれば、第1の画像及び第2の画像の解像度の低下を抑制することができる。 According to such a configuration, the first pixel and the second pixel are arranged in a checkered pattern. Therefore, the openings of the optical elements are also arranged in a checkered pattern. According to such an arrangement, it is possible to suppress a decrease in the resolution of the first image and the second image.
[適用例8]上記電気光学装置であって、前記電気光学パネルは、対向して配置された一対の基板を有し、前記光学素子のうち少なくとも前記第1層は、前記基板の対向面に形成されている電気光学装置。 Application Example 8 In the electro-optical device, the electro-optical panel includes a pair of substrates disposed to face each other, and at least the first layer of the optical elements is disposed on a surface facing the substrate. Electro-optical device being formed.
このような構成によれば、電気光学パネルの内部に光学素子を形成することができ、電気光学装置の厚さを低減させることができる。 According to such a configuration, the optical element can be formed inside the electro-optical panel, and the thickness of the electro-optical device can be reduced.
[適用例9]上記電気光学装置であって、前記第1層は偏光層であり、前記第2層は、透過軸が平面視で前記第1層の透過軸と交差するように配置された偏光層である電気光学装置。 Application Example 9 In the electro-optical device, the first layer is a polarizing layer, and the second layer is disposed so that a transmission axis intersects the transmission axis of the first layer in a plan view. An electro-optical device that is a polarizing layer.
このような構成によっても、光学素子の開口部から最終的に射出される回折光の強度を低減させることができる。 Even with such a configuration, the intensity of the diffracted light finally emitted from the opening of the optical element can be reduced.
[適用例10]上記電気光学装置を搭載する電子機器。 Application Example 10 Electronic equipment including the electro-optical device.
このような構成によれば、広い適視範囲を有する指向性表示が可能な電子機器が得られる。 According to such a configuration, an electronic apparatus capable of directivity display having a wide appropriate viewing range can be obtained.
以下、図面を参照し、電気光学装置及び電子機器の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。 Hereinafter, embodiments of an electro-optical device and an electronic apparatus will be described with reference to the drawings. In the drawings shown below, the dimensions and ratios of the components are appropriately different from the actual ones in order to make the components large enough to be recognized on the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、電気光学装置としての液晶装置1の構成を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)中のA−A線における断面図である。液晶装置1は、電気光学パネルとしての液晶パネル2と、液晶パネル2に対向して配置されたマスク基板50とを有している。以下では、液晶パネル2のマスク基板50側の方向を「観察側」とも呼び、マスク基板50とは反対側の方向を「背面側」とも呼ぶ。マスク基板50には、開口部60Aを有する遮光性の光学素子60(図2)が形成されている。マスク基板50の観察側には偏光板47が配置され、液晶パネル2の背面側には偏光板46が配置されている。液晶パネル2は、素子基板10と、素子基板10の観察側に配置された対向基板30とを有している。素子基板10と対向基板30とは、枠状のシール剤41を介して貼り合わされている。素子基板10、対向基板30、シール剤41によって囲まれた空間には、液晶層40が配置されている。素子基板10上には、液晶層40を駆動するためのドライバIC42が配置されている。偏光板46の背面側には、バックライト49が配置されている。液晶装置1は、バックライト49から入射した光を変調し、観察側に透過させることによって、表示領域43において表示を行う。
(First embodiment)
1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of a
図2は、液晶装置1の表示領域43の拡大平面図である。この図は、液晶装置1を観察側から、より詳しくは液晶パネル2に含まれる対向基板30の法線方向から見た図である。本明細書では、対向基板30の法線方向から見ることを「平面視」とも呼ぶ。対向基板30の法線方向をZ軸と定義する。また、図3(a)は、液晶パネル2の拡大平面図であり、図3(b)は、マスク基板50の拡大平面図である。図2は、図3(a)の液晶パネル2に図3(b)のマスク基板50を重ねた状態の平面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view of the
液晶パネル2は、マトリクス状に配置された、平面視で矩形の画素4r,4g,4bを有しており、これらはそれぞれ赤、緑、青の表示に寄与する(以下では、対応する色を区別しない場合には単に「画素4」とも呼ぶ)。画素4r,4g,4bは、一の方向にこの順に繰り返し配置されて、画素行5を構成している。画素4は、画素行5に直交する方向については、同一の色に対応する画素4が一列にストライプ状に並ぶように配置されて、画素列6を構成している。隣り合う画素4の間には、遮光性の樹脂からなる遮光層34が配置されている。平面視での画素4の領域は、遮光層34に囲まれた領域である。また、本明細書では、画素行5の延在方向をX軸、画素列6の延在方向をY軸と定義する。
The
各画素4から射出される光は、第1の画像又は第2の画像のいずれかを構成する。第1の画像を構成する光を射出する画素4を画素4L、第2の画像を構成する光を射出する画素4を画素4Rとも呼ぶ。画素4L,4Rは、それぞれ第1の画素、第2の画素に対応する。画素4L,4Rは、画素行5に沿って交互に繰り返し配置されており、また画素列6に沿って交互に繰り返し配置されている。
The light emitted from each
画素4の観察側、すなわち光射出側には、マスク基板50に形成された光学素子60が位置している。光学素子60は遮光性を有しており、光学素子60に設けられた開口部60Aにおいては、光が通過するようになっている。図2、図3(b)中の網掛け部は、光学素子60の配置領域を表している。光学素子60及び開口部60Aの詳細な構成と作用については後述する。
An
図4は、画素4の近傍の構成要素を拡大して示した平面図である。図5は、図4中のB−B線における断面図である。図4に示すように、X方向に沿ってゲート線12が形成されており、Y方向に沿って、ソース線14が形成されている。ゲート線12とソース線14との交差に対応する位置には、半導体層20aを含む、スイッチング素子としてのTFT(Thin Film Transistor)素子20が形成されている。
FIG. 4 is an enlarged plan view showing components in the vicinity of the
ゲート線12、ソース線14に囲まれた矩形の領域には、共通電極17、画素電極16が形成されている。共通電極17は、この矩形領域の略全面にわたって形成されている。共通電極17は、液晶パネル2の略全面に形成されていてもよい。画素電極16には、細長いくの字形状のスリット16Aが平行に多数設けられている。共通電極17は、図示しない定電位線に接続されており、画素電極16は、コンタクトホール25を介してTFT素子20のドレイン電極20dに接続されている。
A
ゲート線12が選択電位となると、当該ゲート線12に接続されたTFT素子20がオン状態となる。TFT素子20がオン状態となっている期間においては、ソース線14に供給された画像信号が、TFT素子20を介して画素電極16に印加される。画素電極16に印加された所定のレベルの画像信号と、共通電極17の共通電位とで定まる電圧が駆動電圧となる。
When the
図5に示すように、素子基板10は、基板11を基体として構成される。基板11としては、ガラス基板や石英基板等を用いることができる。基板11の液晶層40側には、ゲート線12が形成されている。基板11と、ゲート線12との間には、さらに酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(SiN)等からなる絶縁層が設けられていてもよい。ゲート線12の上層には、酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(SiN)等からなるゲート絶縁層21を挟んで半導体層20aが形成されている。半導体層20aは、例えばアモルファスシリコンやポリシリコン等から構成することができる。また、半導体層20aに一部が重なる状態で、ソース電極20sとドレイン電極20dが形成されている。ソース電極20sは、ソース線14(図4)と一体で形成することができる。半導体層20a、ソース電極20s、ドレイン電極20d、ゲート線12等からTFT素子20が構成される。ゲート線12は、TFT素子20のゲート電極20gの役割を兼ねる。ゲート線12(ゲート電極20g)、ソース電極20s、ドレイン電極20d、ソース線14は、例えば、チタン(Ti)、クロム(Cr)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)等の高融点金属のうちの少なくとも1つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの、あるいは導電性ポリシリコン等から構成することができる。なお、スイッチング素子としては、3端子のTFT素子20に代えて、2端子のTFD(Thin Film Diode)素子等を用いてもよい。
As shown in FIG. 5, the
TFT素子20の上層には、酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(SiN)等からなる層間絶縁層22を挟んで、透光性を有するITO(Indium Tin Oxide)からなる共通電極17が形成されている。
A
共通電極17上には、酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(SiN)等からなる層間絶縁層23を挟んで、ITOからなる画素電極16が形成されている。画素電極16は、層間絶縁層22,23を貫通して形成されたコンタクトホール25を介してTFT素子20のドレイン電極20dに接続されている。また、画素電極16上には、ポリイミドからなる配向膜(不図示)が形成されている。素子基板10は、基板11から当該配向膜までの要素により構成される。
A
共通電極17と画素電極16との間に駆動電圧が印加されると、画素電極16の上面から出て共通電極17の上面に至る(又は共通電極17の上面から出て画素電極16の上面に至る)電気力線を有する電界が発生する。このとき、液晶層40には、基板11に平行な成分を有する電界、すなわち横電界が生じる。液晶層40中の液晶分子40Aは、この横電界に従って基板11に平行な平面内で配向方向を変える。その結果、偏光板46,47の透過軸との相対角度が変化し、その相対角度に応じた偏光変換機能に基づいて表示が行われる。こうした液晶モードはFFS(Fringe Field Switching)モードと呼ばれ、液晶分子40Aが常に基板11に対して平行な状態で駆動されることに起因して、広い視野角が得られる。
When a driving voltage is applied between the
対向基板30は、基板31を基体として構成される。基板31は、基板11に対向して配置されている。基板31としては、ガラス基板や石英基板等を用いることができる。基板31の液晶層40側には、カラーフィルタ32が形成されている。カラーフィルタ32は、入射した光のうち特定の波長の光を吸収する部材であり、カラーフィルタ32によって透過光を所定の色(例えば赤、緑、又は青)とすることができる。カラーフィルタ32は、赤、緑、青の各色に対応する3種の色要素を含んで構成され、これらの色要素はそれぞれ画素4r,4g,4bに配置されている。ここで、カラーフィルタ32の観察側表面は、各画素4において光が射出される、光射出部7となる。すなわち、図5の断面における画素4の占有領域は、光射出部7を観察側表面とする直方体である。
The
カラーフィルタ32と同一の層には遮光層34が形成されている。遮光層34は、画素間領域からの光漏れを防止して表示のコントラストを向上させる役割を果たす。カラーフィルタ32及び遮光層34の背面側には、ポリイミドからなる配向膜(不図示)が形成されている。なお、カラーフィルタ32及び遮光層34の上に、透光性を有する樹脂からなるオーバーコートを積層し、その上に配向膜を形成してもよい。対向基板30は、基板31から当該配向膜までの要素により構成される。
A
素子基板10と対向基板30との間には、上述のように液晶層40が配置されている。素子基板10、対向基板30に形成された配向膜は、いずれもX方向(図4)に沿ってラビング処理がなされている。これにより、液晶分子40Aは、電圧非印加時にはX方向に沿って配向する。したがって、液晶層40は電圧非印加時には平行配向となっている。
The
対向基板30の、液晶層40とは反対側の表面には、透光性を有する接着剤56を介してマスク基板50が貼り付けられている。マスク基板50は、ガラスや石英等からなる基板51を基体として構成される。基板51の液晶層40側の面には、光学素子60が形成されている。よって、光学素子60は、画素4の光射出側に位置している。
A
より詳しくは、光学素子60は、第1層としての遮光素子61と、遮光素子61の光射出側(観察側)に配置された第2層としての遮光素子62とを含んで構成されている。遮光素子61と遮光素子62との間には、透光性を有する透光層65が配置されており、遮光素子61と遮光素子62とは、Z方向(図4)に間隔を空けて配置されている。すなわち、基板51の背面側には、遮光素子62、透光層65、遮光素子61がこの順に積層されている。このように、光学素子60は多層構造を有している。遮光素子61,62は、例えば遮光性を有する黒色の樹脂又は金属等から構成することができる。遮光素子61と遮光素子62とのZ方向の間隔は、例えば数μmから数十μm程度とすることができる。
More specifically, the
遮光素子61は、第1の開口部としての開口部61Aを有しており、遮光素子62は、第2の開口部としての開口部62Aを有している。開口部61A,62Aは、平面視で略重なっている。光学素子60の開口部60Aは、開口部61Aと開口部62Aとを含んで構成される。開口部61A,62Aが平面視で略重なっていることから、光学素子60は、開口部60A(開口部61A,62A)において光を通過させることができる。
The
光学素子60及び開口部60Aは、例えば次のようにして形成することができる。まず、基板51上の全面に、遮光素子62の材料となる遮光性の樹脂を塗布し、フォトリソグラフィー法等によりパターニングして開口部62Aを有する遮光素子62を形成する。次に、遮光素子62上の全面に透光性を有する樹脂等からなる透光層65を積層する。次に、透光層65上の全面に遮光素子61の材料となる遮光性の樹脂を塗布し、フォトリソグラフィー法等によりパターニングして開口部61Aを有する遮光素子61を形成する。このような工程により、積層構造を有する光学素子60を形成することができる。
The
図20(a)に、光学素子60(遮光素子61,62)の開口部60A(開口部61A,62A)の平面視での形状を示す。このように、開口部61A,62Aは矩形であり、また、開口部61Aは開口部62Aとは平面視で異なる形状を有している。本実施形態では、開口部61Aは、開口部62Aより一回り小さな矩形となっている。したがって、開口部61AのX方向(画素行5の延在方向)の幅は、開口部62AのX方向の幅より小さく、また、開口部61AのY方向(画素列6の延在方向)の幅は、開口部62AのY方向の幅より小さい。開口部61AのX方向の幅は、例えば10μmとすることができ、開口部62AのX方向の幅は、例えば14μmとすることができる。開口部61A,62AのX方向の幅は、遮光素子61と遮光素子62とのZ方向の間隔や、遮光素子61と画素4とのZ方向の距離に応じて適宜変更することができる。また、開口部61A,62Aの重心位置は略一致している。このため、開口部62Aからは、開口部61Aの縁の全周が平面視で視認される。
FIG. 20A shows the shape of the
図5に戻り、素子基板10の背面側には偏光板46が、マスク基板50の観察側には偏光板47が、それぞれ配置されている。偏光板46の透過軸はX方向(図4)に沿って延在しており、偏光板47の透過軸はY方向(図4)に沿って延在している。上記のように、液晶層40の配向方向は、X軸に沿った方向となっている。したがって、偏光板46,47の透過軸は、相互に直交するように配置されるとともに、液晶層40の配向方向と平行又は垂直となるように配置されている。また、偏光板46の背面側には、偏光板46に向けて光を照射するバックライト49が配置されている。
Returning to FIG. 5, a
こうした構成によれば、液晶層40の液晶分子40AがX軸に沿って配向している場合(例えば電圧非印加時)には暗表示が行われる。すなわち、このときバックライト49から射出され偏光板46を透過した直線偏光は、液晶層40によっては位相差を与えられず、同一の直線偏光のまま偏光板47に入射して吸収されるため、暗表示となる。一方、液晶層40に駆動電圧が印加されて液晶分子40Aの配向方向がX軸に対して非平行となると、中間調表示又は明表示が行われる。すなわち、このときバックライト49から射出され偏光板46を透過したX軸に平行な偏光軸を有する直線偏光は、液晶層40によって位相差を与えられて、円偏光、楕円偏光、又はY軸に平行な偏光軸を有する直線偏光に変換されて偏光板47に入射する。このため、入射光の一部が偏光板47を透過して、中間調表示又は明表示が行われる。
According to such a configuration, when the
図2に戻り、光学素子60及び開口部60Aの平面的な配置について詳述する。開口部60Aは、平面視で画素行5のうち画素4Lと画素4Rとの境界領域の少なくとも一部を含む領域に形成されている。より詳しくは、開口部60Aは、平面視で画素行5の画素4Lと画素4Rとの境界領域のうち1つおきの境界領域を含む領域に設けられている。ここで、画素4Lと画素4Rとの境界領域とは、本実施形態では画素4Lと画素4Rとの間に配置された遮光層34の形成領域である。開口部60Aの画素行5方向の幅は、遮光層34の幅より大きくなっている。また、開口部60Aは、−X方向に沿って、画素4L、開口部60A、画素4Rがこの順に並ぶような位置に配置されている。したがって、ある開口部60Aの+X方向には画素4Lが配置され、−X方向には画素4Rが配置されている。なお、−X方向に沿って画素4R,4Lがこの順に並んでいる部位には開口部60Aは設けられていない。
Returning to FIG. 2, the planar arrangement of the
開口部60Aは1つおきの遮光層34に対応して配置されているので、画素行5に沿った開口部60Aの配置ピッチは、画素4の配置ピッチの約2倍となる。また、画素4L,4Rは画素列6の方向に沿って交互に配置されているので、画素列6に沿った開口部60Aの配置ピッチも、画素4の配置ピッチの約2倍となる。換言すれば、開口部60Aは、画素列6に沿った方向については、1つおきの画素行5に配置されている。したがって、画素行5、画素列6のいずれの方向についても、開口部60Aのなす列は、隣り合う列が互いに半ピッチずつずれるように配置されている。つまり、開口部60Aは、市松模様をなすように、チェック状に、又はモザイク状に配置されている。開口部60Aがこのような配置となることにより、第1の画像及び第2の画像の解像度の低下を抑制することができる。
Since the
こうした構成によれば、画素4Lによる第1の画像の表示は、法線方向から−X方向に傾いた角度から開口部60Aを介して視認され、画素4Rによる第2の画像の表示は、法線方向から+X方向に傾いた角度から開口部60Aを介して視認される。すなわち、第1の画像と第2の画像とが指向性表示される。
According to such a configuration, the display of the first image by the
図6は、液晶装置1による指向性表示の原理を示す断面図である。図6では、光路の説明の便宜上、光学的作用をもたない(又は光学的作用が少ない)構成要素は省略されている。この図に示すように、画素4Lから射出され、開口部60A(開口部61A,62A)を通過した光は、−X方向に偏在する表示角度範囲3Lにおいて視認される。同様に、画素4Rから射出され、開口部60Aを通過した光は、+X方向に偏在する表示角度範囲3Rにおいて視認される。ここで、表示角度範囲3Rは、表示角度範囲3Lと異なる範囲を含む。したがって、開口部60Aは、画素4Lからの光を第1の表示角度範囲に通過させ、画素4Rからの光を第1の表示角度範囲とは異なる第2の表示角度範囲に通過させる。そして、表示角度範囲3Lのうち表示角度範囲VLでは、画素4Lからの光のみが視認され、表示角度範囲3Rのうち表示角度範囲VRでは、画素4Rからの光のみが視認される。よって、表示角度範囲VLでは第1の画像のみが視認され、表示角度範囲VRでは第2の画像のみが視認される。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the principle of directional display by the
ところで、対向基板30に含まれる基板31(図5)は、ケミカルエッチング又はCMP(Chemical Mechanical Polishing)等により約50μmの厚さに加工されている。この加工によって、画素4の光射出部7(図5)と、光学素子60の開口部60Aとの距離が調節され、その結果、光射出部7から開口部60Aに至る光路の角度が調節される。これにより、液晶装置1によって第1の画像及び第2の画像が指向性表示される表示角度範囲3L,3R,VL,VR(図6)を調節することができる。本実施形態のように、基板31の厚さを約50μmとした場合、第1の画像が表示される表示角度範囲3L,VLと第2の画像が表示される表示角度範囲3R,VRとが大きく異なるため、第1の画像と第2の画像とを異なる人物に同時に視認させることができる。基板31の厚さをより大きくすれば、第1の画像が表示される表示角度範囲3L,VLと第2の画像が表示される表示角度範囲3R,VRとが接近していく。この場合は、第1の画像を左目に、第2の画像を右目に入射させることが可能となり、立体表示を行うことができる。
Incidentally, the substrate 31 (FIG. 5) included in the
図6において、画素4Lから射出された光の一部は、開口部60Aの縁において回折して回折光9Ldとなり、表示角度範囲3Lを+X方向に外れた位置に入射する。同様に、画素4Rから射出された光の一部は、開口部60Aの縁において回折して回折光9Rdとなり、表示角度範囲3Rを−X方向に外れた位置に入射する。
In FIG. 6, a part of the light emitted from the
ここで、本実施形態の構成によれば、回折光9Ld,9Rdの強度を弱めることが可能である。以下にその理由を示す。光学素子60は、遮光素子61と遮光素子62とが積層された構造を有している。このため、画素4Lから光学素子60へ入射する光の一部は、まず遮光素子61の開口部61Aの縁において回折し、回折光8Ldとなる。この回折光8Ldの多くは、2層目の遮光素子62によって遮光される。こうして入射光の一部が2層目の遮光素子62に入射する前にあらかじめ回折されることにより、遮光素子62の開口部62Aの縁で回折される光は、遮光素子61がない場合と比較して、低減される。よって、光学素子60の開口部60Aから最終的に射出される回折光9Ldの強度は、光学素子60が単一の層からなる場合と比較して、低減される。
Here, according to the configuration of the present embodiment, the intensity of the diffracted lights 9Ld and 9Rd can be reduced. The reason is shown below. The
本実施形態では、開口部61Aの幅が開口部62Aの幅より小さくなっているため、画素4Lの開口部60A側の縁(辺)と開口部62Aの縁とを結ぶ線上に開口部61Aの縁が位置する。こうした構成により、本来開口部62Aで回折すべき光の多くを、開口部61Aであらかじめ回折させて回折光8Ldとし、遮光素子62において遮光することができる。上記線上を進む光は、適正な表示角度範囲3Lを最も大きく外れる回折光9Ldとなり得る光であるが、上記構成によればこの回折光9Ldの強度を効果的に低減させることが可能となる。上記線上以外の光路を進む光に対しても、開口部61Aであらかじめ一部の光を回折させることにより、光学素子60の開口部60Aから最終的に射出される回折光9Ldの強度を低減させることができる。
In the present embodiment, since the width of the
以上に示した作用及び効果は、画素4Rから射出される光による回折光8Rd,9Rdについても同様である。よって、本実施形態の構成によれば、回折光9Ld,9Rdの強度を低減させることができるので、第1の画像のみ、又は第2の画像のみを視認できる表示角度範囲VL,VRが狭まる不具合を抑制することができる。
The operations and effects described above are the same for the diffracted lights 8Rd and 9Rd produced by the light emitted from the
<第1の実施形態の変形例>
上記実施形態は、開口部61AのX方向の幅が、開口部62AのX方向の幅より小さい構成であるが、これに限定する趣旨ではない。図7、図8は、第1の実施形態の変形例に係る液晶装置1の断面図であり、断面の位置は図2のC−C線に相当する。これらの図においては、液晶パネル2内の詳細な構成要素は省略されている。
<Modification of First Embodiment>
In the above embodiment, the width of the
図7では、開口部61AのX方向の幅と、開口部62AのX方向の幅とが等しくなっている。こうした構成によっても、光学素子60の開口部60Aに入射する光の一部を遮光素子61の開口部61Aにおいて回折させ、遮光素子62によって吸収することにより、開口部60Aから最終的に射出される回折光の強度を低減させることができる。図示しないが、さらに開口部61AのY方向の幅と、開口部62AのY方向の幅とが等しくなっていてもよい。この場合は、開口部61Aの形状と開口部62Aの形状とが同一になるため、フォトリソグラフィー法によって開口部61A,62Aを形成する際に同一のマスクを用いることができる。
In FIG. 7, the width of the
図8では、開口部61AのX方向の幅が、開口部62AのX方向の幅より大きくなっている。こうした構成によっても、光学素子60の開口部60Aに入射する光の一部を遮光素子61の開口部61Aにおいて回折させ、遮光素子62によって吸収することにより、開口部60Aから射出される回折光の強度を低減させることができる。
In FIG. 8, the width of the
(第2の実施形態)
続いて、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の液晶装置1は、光学素子60の構成が第1の実施形態と異なっており、その他の点は第1の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. The
図9は、第2の実施形態に係る液晶装置1の断面図であり、断面の位置は、第1の実施形態における図2のC−C線に相当する。図9においては、液晶パネル2内の詳細な構成要素は省略されている。この図に示すように、本実施形態では、光学素子60は、第1層としての遮光素子61と、遮光素子61の光射出側(観察側)に配置された第2層としての遮光素子62と、遮光素子62の光射出側(観察側)に配置された第3層としての遮光素子63と、を含んで構成されている。遮光素子61と遮光素子62との間には、透光性を有する透光層65が配置されており、遮光素子61と遮光素子62とは、Z方向に間隔を空けて配置されている。また、遮光素子62と遮光素子63との間には、透光性を有する透光層66が配置されており、遮光素子62と遮光素子63とは、Z方向に間隔を空けて配置されている。すなわち、基板51の背面側には、遮光素子63、透光層66、遮光素子62、透光層65、遮光素子61がこの順に積層されている。このように、光学素子60は多層構造を有している。遮光素子61,62,63は、例えば遮光性を有する黒色の樹脂又は金属等から構成することができる。遮光素子61と遮光素子62とのZ方向の間隔、及び遮光素子62と遮光素子63とのZ方向の間隔は、例えば数μmから数十μm程度とすることができる。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the
遮光素子63は、第3の開口部としての開口部63Aを有している。開口部63Aと、遮光素子61の開口部61A、遮光素子62の開口部62Aとは、平面視で略重なっている。光学素子60の開口部60Aは、開口部61A,62A,63Aを含んで構成される。開口部61A,62A,63Aが平面視で略重なっていることから、光学素子60は、開口部60A(開口部61A,62A,63A)において光を通過させることができる。
The
開口部61A,62A,63Aは、いずれも平面視で矩形である。より詳しくは、開口部61Aは、開口部62Aより一回り小さな矩形となっており、開口部62Aは、開口部63Aより一回り小さな矩形となっている。したがって、開口部61AのX方向(画素行5の延在方向)の幅は、開口部62AのX方向の幅より小さく、また、開口部62AのX方向の幅は、開口部63AのX方向の幅より小さい。開口部61A,62A,63AのX方向の幅は、例えばそれぞれ10μm,12μm,14μmとすることができる。開口部61A,62A,63AのX方向の幅は、遮光素子61,62,63のZ方向の相互の間隔や、遮光素子61と画素4とのZ方向の距離に応じて適宜変更することができる。
The
こうした構成によっても、光学素子60の開口部60Aにおいて生じる回折光の強度を弱めることが可能である。以下にその理由を示す。画素4L,4Rから光学素子60へ入射する光の一部は、まず遮光素子61の開口部61Aの縁において回折する。当該回折光の多くは、2層目の遮光素子62又は3層目の遮光素子63によって遮光される。そして、遮光素子61の開口部61Aを通過した光の一部は、遮光素子62の開口部62Aの縁において回折する。当該回折光の多くは、3層目の遮光素子63によって遮光される。このように、光学素子60への入射光の一部が、2段階にわたって回折及び遮光されることにより、遮光素子63の開口部63Aの縁で回折される光は、遮光素子61,62がない場合と比較して、低減される。よって、光学素子60の開口部60Aから最終的に射出される回折光の強度を低減させることができる。
Even with such a configuration, the intensity of the diffracted light generated in the
本実施形態では、開口部61A,62A,63Aの幅がこの順に大きくなっているため、画素4Lの開口部60A側の縁(辺)と開口部63Aの縁とを結ぶ線上に開口部61A,62Aの縁が位置する。こうした構成により、本来開口部63Aで回折すべき光の多くを、開口部61A,62Aであらかじめ回折させて、遮光素子62,63において遮光することができる。上記線上以外の光路を進む光に対しても、開口部61A,62Aであらかじめ一部の光を回折させることにより、光学素子60の開口部60Aから最終的に射出される回折光の強度を低減させることができる。このように、光学素子60が3重の遮光素子61,62,63を有していることで、回折光の強度をより効果的に低減させることができる。
In the present embodiment, since the widths of the
<第2の実施形態の変形例>
上記実施形態は、開口部61A,62A,63AのX方向の幅がこの順に大きくなっている構成であるが、これに限定する趣旨ではない。図10から図14は、第2の実施形態の変形例に係る液晶装置1の断面図であり、断面の位置は、第1の実施形態に係る図2のC−C線に相当する。これらの図においては、液晶パネル2内の詳細な構成要素は省略されている。
<Modification of Second Embodiment>
Although the said embodiment is the structure by which the width | variety of the X direction of opening
図10では、開口部61A,62A,63AのX方向の幅が等しくなっている。こうした構成によっても、光学素子60の開口部60Aに入射する光の一部を、遮光素子61の開口部61A及び遮光素子62の開口部62Aにおいて回折させ、遮光素子62,63によって吸収することにより、開口部60Aから最終的に射出される回折光の強度を低減させることができる。さらに、平面視で、開口部61A,62A,63Aの形状を同一にすれば、フォトリソグラフィー法によって開口部61A,62A,63Aを形成する際に同一のマスクを用いることができる。
In FIG. 10, the widths in the X direction of the
図11では、開口部61A,62AのX方向の幅が等しく、開口部63AのX方向の幅が開口部61A,62AのX方向の幅より小さくなっている。図12では、開口部61A,63AのX方向の幅が等しく、開口部62AのX方向の幅が開口部61A,63AのX方向の幅より小さくなっている。図13では、開口部61A,63AのX方向の幅が等しく、開口部62AのX方向の幅が開口部61A,63AのX方向の幅より大きくなっている。図14では、開口部61A,62AのX方向の幅が等しく、開口部63AのX方向の幅が開口部61A,62AのX方向の幅より大きくなっている。図11から図14に示す構成によっても、光学素子60の開口部60Aに入射する光の一部を、遮光素子61の開口部61A及び遮光素子62の開口部62Aにおいて回折させ、遮光素子62,63によって吸収することにより、開口部60Aから最終的に射出される回折光の強度を低減させることができる。
In FIG. 11, the widths in the X direction of the
なお、開口部61A,62A,63AのX方向の幅の大小関係は、上記のものに限られず、この他の組み合わせとしてもよい。すなわち、開口部61A,62A,63AのX方向の幅のうち、2つが等しく他の1つが異なる組み合わせ、又は3つがいずれも異なる組み合わせのうちいずれを採用してもよい。
In addition, the magnitude relationship of the width | variety of the X direction of opening
(第3の実施形態)
続いて、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態の液晶装置1は、光学素子60の形成位置が第1の実施形態と異なっており、その他の点は第1の実施形態と同様である。
(Third embodiment)
Subsequently, a third embodiment will be described. The
図15は、第3の実施形態に係る液晶装置1の断面図であり、断面の位置は、第1の実施形態における図4のB−B線に相当する。本実施形態では、光学素子60は液晶パネル2の対向基板30の内面に形成されており、対向基板30の観察側表面に直接偏光板47が貼り付けられている。より詳しくは、対向基板30に含まれる基板31の対向面(液晶層40側の面)に、遮光素子62、透光層65、遮光素子61がこの順に形成されて、光学素子60を構成している。遮光素子61の背面側には、さらに透光層64が積層されており、透光層64に重ねてカラーフィルタ32及び遮光層34が形成されている。透光層64としては、例えばラミネート樹脂を用いることができる。透光層64は、画素4の光射出部7と遮光素子61との距離を調整するための層であり、一例として、厚さを50μmとすることができる。
FIG. 15 is a cross-sectional view of the
こうした構成によれば、第1の実施形態における基板51(図5)を用いずに液晶装置1を構成することが可能であり、液晶装置1の厚さを低減させることができる。また、液晶装置1を製造する際に、液晶パネル2にマスク基板50(図5)を貼り付ける工程が不要となる。さらに、画素4の光射出部7と遮光素子61との距離を調整するために対向基板30の基板31を薄くエッチング加工する必要がないため、液晶装置1の製造工程を簡略化させることができるとともに、液晶パネル2の強度を向上させることが可能となる。
According to such a configuration, the
第3の実施形態は、第2の実施形態と組み合わせてもよい。すなわち、3層の遮光素子61,62,63を含んで構成される光学素子60を基板31の対向面に形成してもよい。
The third embodiment may be combined with the second embodiment. That is, the
<第3の実施形態の変形例>
図16は、第3の実施形態の変形例に係る液晶装置1の断面図であり、断面の位置は、第1の実施形態における図4のB−B線に相当する。この図においては、光学素子60を構成する複数の遮光素子61,62のうち、遮光素子61が基板31の対向面に形成され、遮光素子62は基板31の観察側の面に形成されている。遮光素子61の背面側にはラミネート樹脂等からなる透光層64が積層され、透光層64に重ねてカラーフィルタ32及び遮光層34が形成されている。遮光素子62の開口部62Aには、透光性を有する透光層68が埋められており、遮光素子62、透光層68に重ねて偏光板47が配置されている。また、基板31は、ケミカルエッチング又はCMP等により薄く加工されている。光学素子60が3層の遮光素子61,62,63からなる場合には、このうち少なくとも1層を基板31の対向面に形成すればよい。このように、光学素子60を構成する層の一部のみを基板31の対向面に形成する構成によっても、光学素子60の開口部60Aから射出される回折光を低減させることができる。
<Modification of Third Embodiment>
FIG. 16 is a cross-sectional view of a
(第4の実施形態)
続いて、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態の液晶装置1は、光学素子60の開口部60Aがストライプ状となっている点と、画素4L,4Rの配置とが第1の実施形態と異なっており、その他の点は第1の実施形態と同様である。
(Fourth embodiment)
Subsequently, a fourth embodiment will be described. The
図17は、本実施形態に係る液晶装置1の表示領域43の拡大平面図である。また、図18(a)は、液晶パネル2の拡大平面図であり、図18(b)は、マスク基板50の拡大平面図である。図17は、図18(a)の液晶パネル2に図18(b)のマスク基板50を重ねた状態の平面図である。
FIG. 17 is an enlarged plan view of the
画素4r,4g,4bは、X方向にこの順に繰り返し配置されて、画素行5を構成している。画素4は、Y方向については、同一の色に対応する画素4が一列にストライプ状に並ぶように配置されている。画素4L,4Rは、X方向に沿って交互に繰り返し配置されており、またY方向には、画素4L又は画素4Rがストライプ状に配置されている。
The
光学素子60の開口部60Aは、平面視で画素行5のうち画素4Lと画素4Rとの境界領域のうち1つおきの境界領域を含む領域に、ストライプ状に形成されている。また、開口部60Aは、−X方向に沿って、画素4L、開口部60A、画素4Rがこの順に並ぶような位置に配置されている。したがって、ある開口部60Aの+X方向には画素4Lが配置され、−X方向には画素4Rが配置されている。なお、−X方向に沿って画素4R,4Lがこの順に並んでいる部位には開口部60Aは設けられていない。
The
こうした構成によっても、画素4Lによる第1の画像の表示は、法線方向から−X方向に傾いた角度から開口部60Aを介して視認され、画素4Rによる第2の画像の表示は、法線方向から+X方向に傾いた角度から開口部60Aを介して視認される。
Even with such a configuration, the display of the first image by the
ここで、本実施形態においても、光学素子60は、遮光素子61,62を含む多層構造を有している。また、遮光素子61の開口部61Aと、遮光素子62の開口部62Aの平面視での形状は、図20(e)に示されている。この図のように、本実施形態では、開口部61AのX方向の幅は、開口部62AのX方向の幅より小さくなっている。これにより、第1の実施形態と同様の作用により、光学素子60の開口部60Aから射出される回折光の強度を低減させることができる。
Here, also in this embodiment, the
また、本実施形態は、第2の実施形態、第3の実施形態と組み合わせてもよい。すなわち、光学素子60を3層の遮光素子61,62,63を含んで構成してもよく、また光学素子60を構成する層の一部を対向基板30の基板31の対向面に形成してもよい。このような構成によっても、光学素子60の開口部60Aから射出される回折光の強度を低減させることができる。
Further, this embodiment may be combined with the second embodiment and the third embodiment. That is, the
(電子機器)
上述した液晶装置1は、例えば、図21に示すような電子機器としてのカーナビゲーションシステム用の表示装置100に搭載して用いることができる。この表示装置100は、表示部110に組み込まれた液晶装置1によって、2つの画像を異なる表示角度範囲に指向性表示することができる。例えば、運転席側に地図の画像を表示するとともに、助手席側に映画の画像を表示することができる。その際、回折光により適視範囲が狭まる不具合が起こりにくく、広範囲に指向性表示を行うことができる。
(Electronics)
The above-described
なお、液晶装置1は、上記表示装置100の他、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器等の各種電子機器に用いることができる。
The
上記実施形態に対しては、様々な変形を加えることが可能である。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。 Various modifications can be made to the above embodiment. As modifications, for example, the following can be considered.
(変形例1)
光学素子60に含まれる遮光素子61,62は、偏光素子を用いて構成してもよい。すなわち、遮光素子61を偏光層とし、遮光素子62は、透過軸が平面視で遮光素子61の透過軸と交差するように、より好ましくは直交するように配置された偏光層とすることができる。このようにすれば、光学素子60に入射した光は、まず遮光素子61を透過して直線偏光となる。この直線偏光のうち遮光素子62に入射した光は、遮光素子62によって吸収される。このため、平面視で遮光素子62が形成された領域は、略完全な遮光層として機能する。遮光素子61,62に使用する偏光層としては、吸収型偏光子、反射型偏光子、ワイヤーグリッド偏光子等を用いることができる。光学素子60が3層以上の遮光素子を含む場合には、遮光素子の少なくとも2つを偏光層とし、その透過軸が平面視で直交するように配置すればよい。
(Modification 1)
The
(変形例2)
図19の断面図に示すように、遮光素子61の開口部61A、遮光素子62の開口部62Aを、それぞれ透光性を有する透光層67,68で埋め、遮光素子61と透光層67とからなる面、及び遮光素子62と透光層68とからなる面が平坦となるような構成としてもよい。このような構成によれば、遮光素子62、透光層68で形成される平坦な面上に透光層65を形成することができ、透光層65を平坦化することができる。これにより、遮光素子61を平坦な面上に形成することができ、遮光素子61の配置精度を向上させることができる。また、遮光素子61、透光層67で形成される平坦な面上に接着剤56が配置されることとなるため、接着剤56を平坦化することができ、ひいてはマスク基板50と対向基板30との接着強度を向上させることができる。
(Modification 2)
As shown in the cross-sectional view of FIG. 19, the
本変形例は、光学素子60を対向基板30の対向面に形成する場合にも適用できる。このようにすれば、光学素子60上の構成要素(例えばカラーフィルタ32、遮光層34)を平坦化することができる。これにより、液晶層40の厚さの面内ばらつきを低減させることができる。
This modification can also be applied when the
(変形例3)
遮光素子61の開口部61A、遮光素子62の開口部62Aの平面視での形状は、上記実施形態のもの限定されず、例えば図20(b)から(d)のような形状としてもよい。
(Modification 3)
The shapes of the
図20(b)では、開口部61A,62Aが矩形であり、当該矩形の長辺の位置が平面視でずれており、短辺の位置は平面視で一致している。より詳しくは、開口部61AのX方向の幅が開口部62AのX方向の幅より小さくなっており、開口部61Aの長辺が開口部62Aから視認される状態となっている。上記実施形態において、指向性表示の適視範囲に影響を及ぼす回折光は、開口部60Aでの回折光のうちX方向の成分を有して回折する光、すなわち開口部61A,62Aの長辺で回折する光である。よって、図20(b)のように少なくとも開口部61A,62Aの長辺の位置が平面視でずれている構成によれば、指向性表示の適視範囲に影響を及ぼす回折光を効果的に低減させることができる。
In FIG. 20B, the
図20(c)では、開口部61A,62Aがいずれも楕円形であり、開口部61Aが開口部62Aに対して小さくなっている。図20(d)では、開口部61Aは矩形、開口部62Aは略楕円形であり、開口部61Aの矩形は開口部62Aの楕円形に内接している。なお、開口部61Aを楕円形、開口部62Aを矩形としてもよい。図20(c),(d)のような構成によっても、第1の実施形態と同様に、開口部61AのX方向の幅を開口部62AのX方向の幅より小さくすることができる。このように、いずれかの開口部を曲線からなる形状としてもよく、また、1つの開口部の縁の一部を曲線としてもよい。
In FIG. 20C, the
その他、開口部の形状は、ひし形、平行四辺形、台形、多角形等、種々の形状とすることができる。 In addition, the shape of the opening can be various shapes such as a rhombus, a parallelogram, a trapezoid, and a polygon.
(変形例4)
上記実施形態は、光学素子60が2重又は3重の遮光素子を含む構成であるが、これに代えて4重以上の遮光素子を含む構成であってもよい。遮光素子を増やすことにより、入射光を多段的に回折させ、そのそれぞれをいずれかの遮光素子で遮光することができるため、開口部60Aから射出される回折光をより効果的に低減させることができる。
(Modification 4)
In the above-described embodiment, the
(変形例5)
上記実施形態は、電気光学パネルとしてFFSモードの液晶パネル2を用いたものであるが、液晶モードはこれに限定されず、例えばTN(Twisted Nematic)、VA(Vertical Alignment:垂直配向)、IPS(In Plain Switching)、STN(Super Twisted Nematic)等、種々のモードを採用することができる。
(Modification 5)
In the above embodiment, the FFS mode
(変形例6)
電気光学パネルとしては、液晶パネル2の他、有機EL(Electro Luminescence)装置、PDP(Plasma Display Panel)、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)、FED(Field Emission Display)、電気泳動表示装置等の種々の電気光学パネルを用いることができる。
(Modification 6)
As the electro-optical panel, in addition to the
(変形例7)
上記実施形態の液晶装置1は、第1の画像と第2の画像とを異なる表示角度範囲に指向性表示するものであるが、これに限定する趣旨ではない。すなわち、光学素子の開口部が、第1の画素からの光を第1の表示角度範囲に通過させ、第2の画素からの光を第1の表示角度範囲と異なる範囲を含む第2の表示角度範囲に通過させる構成であればよい。したがって、例えばさらに第3の画像を構成する光を射出する第3の画素を設け、第3の画像を第3の表示角度範囲に表示させるように構成してもよく、この場合は3画面の指向性表示が可能な電気光学装置が得られる。
(Modification 7)
The
1…電気光学装置としての液晶装置、2…電気光学パネルとしての液晶パネル、3L,3R,VL,VR…表示角度範囲、4…画素、4L…第1の画素、4R…第2の画素、5…画素行、6…画素列、7…光射出部、9Ld,9Rd…回折光、10…素子基板、11…基板、12…ゲート線、14…ソース線、16…画素電極、17…共通電極、20…TFT素子、30…対向基板、31…基板、32…カラーフィルタ、34…遮光層、40…液晶層、40A…液晶分子、43…表示領域、46,47…偏光板、49…バックライト、50…マスク基板、51…基板、56…接着剤、60…光学素子、60A…開口部、61…第1層としての遮光素子、61A…第1の開口部、62…第2層としての遮光素子、62A…第2の開口部、63…第3層としての遮光素子、63A…第3の開口部、64〜68…透光層、100…電子機器としての表示装置。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1の画素からの光を第1の表示角度範囲に通過させ、前記第2の画素からの光を前記第1の表示角度範囲と異なる範囲を含む第2の表示角度範囲に通過させる開口部を有する、前記第1の画素及び前記第2の画素の光射出側に配置された遮光性の光学素子と、を備え、
前記光学素子は、
第1の前記開口部が設けられた、遮光性を有する第1層と、
前記第1層の光射出側に配置され、第2の前記開口部が設けられた、遮光性を有する第2層と、を含んで構成されていることを特徴とする電気光学装置。 An electro-optical panel having a first pixel that emits light constituting the first image and a second pixel that emits light constituting the second image;
An opening that allows light from the first pixel to pass through a first display angle range and allows light from the second pixel to pass through a second display angle range that includes a range different from the first display angle range. A light-shielding optical element disposed on the light emission side of the first pixel and the second pixel,
The optical element is
A first layer having a light shielding property provided with the first opening;
An electro-optical device comprising: a second light-shielding layer disposed on the light emission side of the first layer and provided with the second opening.
前記第1の開口部は、前記第2の開口部とは平面視で異なる形状を有していることを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1,
The electro-optical device, wherein the first opening has a shape different from that of the second opening in plan view.
前記電気光学パネルは、前記第1の画素と前記第2の画素とが交互に配列された画素行を有し、
前記開口部は、平面視で前記画素行の前記第1の画素と前記第2の画素との境界領域のうち1つおきの前記境界領域を含む領域に設けられていることを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1 or 2,
The electro-optical panel has a pixel row in which the first pixels and the second pixels are alternately arranged,
The opening is provided in a region including every other boundary region among boundary regions between the first pixel and the second pixel in the pixel row in plan view. Optical device.
前記第1の開口部の前記画素行の延在方向の幅は、前記第2の開口部の前記画素行の延在方向の幅より小さいことを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 3,
An electro-optical device, wherein the width of the first opening in the extending direction of the pixel row is smaller than the width of the second opening in the extending direction of the pixel row.
前記光学素子は、
前記第2層の光射出側に配置され、第3の前記開口部が設けられた、遮光性を有する第3層をさらに含んで構成されていることを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 3 or 4,
The optical element is
An electro-optical device, further comprising a light-shielding third layer disposed on the light emission side of the second layer and provided with the third opening.
前記第2の開口部の前記画素行の延在方向の幅は、前記第3の開口部の前記画素行の延在方向の幅より小さいことを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 5,
The electro-optical device, wherein a width of the second opening in the extending direction of the pixel row is smaller than a width of the third opening in the extending direction of the pixel row.
前記第1の画素と前記第2の画素とが、前記画素行と交差する方向に交互に配列されてなる画素列を複数有することを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to any one of claims 3 to 6,
An electro-optical device, comprising: a plurality of pixel columns in which the first pixels and the second pixels are alternately arranged in a direction intersecting the pixel rows.
前記電気光学パネルは、対向して配置された一対の基板を有し、
前記光学素子のうち少なくとも前記第1層は、前記基板の対向面に形成されていることを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to any one of claims 1 to 7,
The electro-optical panel has a pair of substrates disposed to face each other,
An electro-optical device, wherein at least the first layer of the optical elements is formed on an opposing surface of the substrate.
前記第1層は偏光層であり、
前記第2層は、透過軸が平面視で前記第1層の透過軸と交差するように配置された偏光層であることを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to any one of claims 1 to 8,
The first layer is a polarizing layer;
The electro-optical device, wherein the second layer is a polarizing layer arranged so that a transmission axis intersects the transmission axis of the first layer in plan view.
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