JP2009145426A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】斜めの各方向からしか見えない独立した画像をより多く表示できる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶パネルは、複数の画素１を有し、画素１は、互いに直交する２方向のそれぞれの２位置に副画素２を備える。つまり、水平走査方向の２位置に副画素２ａ、２ｂをそれぞれ備え、垂直走査方向の２位置に副画素２ｃ、２ｄをそれぞれ備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、上下左右等の斜めの各方向から夫々独立した画像を視認可能にした画像を表示する液晶表示装置に関する。

従来の液晶表示装置には、斜め右方向からしか見えない独立した画像と斜め左方向からしか見えない独立した画像を表示するものがある。

例えば、図７（ａ）に示すような、複数の画素１を有する液晶パネルを備え、この液晶パネルの前面に、図７（ｂ）に示すようなストライプ状の遮光部材３Ａを配置した液晶表示装置がある。

また、同様な液晶パネル（図８（ａ）参照）を備え、この液晶パネルの前面に、図８（ｂ）に示すような市松状の遮光部材３Ｂを配置した液晶表示装置がある。

この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
特開２００６−１５４７５９号公報 特開２００６−３３０７４４号公報

従来の液晶表示装置は、斜め右方向からしか見えない画像と斜め左方向からしか見えない画像の２画像しか表示できない。そのため、さらに多くの画像を表示できる液晶表示装置が望まれている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、斜めの各方向からしか見えない独立した画像をより多く表示できる液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、複数の画素を有する液晶パネルと、前記画素の中央部分に対向する箇所に前記画素より小さい開口部を形成した遮光部材とを備え、前記画素は、互いに直交する２方向のそれぞれにおける２位置に副画素を備えることを特徴とする。

また、本発明の液晶表示装置は、さらに、前記副画素は、縦と横の長さの比が２：１のものであり、２つの副画素が縦方向に並び、その両横に前記２つの副画素に跨って１つずつ副画素が同方向に並ぶことを特徴とする。

さらに、本発明の液晶表示装置は、前記副画素が、縦と横の長さの比が等しい正方形として形成され、前記１画素は４つの副画素を組合せた正方形状に構成されることを特徴とする。

またさらに、本発明の液晶表示装置は、前記開口部が、前記副画素と同一形状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、互いに直交する２方向に２つずつの副画素を備えることで、一方の方向の一方の副画素と同様に配置される複数の副画素で画像を表示し、一方の方向の他方の副画素と同様に配置される複数の副画素で画像を表示し、他方の方向の一方の副画素と同様に配置される複数の副画素で画像を表示し、他方の方向の他方の副画素と同様に配置される複数の副画素で画像を表示し、これにより、斜め４方向のそれぞれからしか見えない４画像を表示することができる。

また、本発明によれば、さらに、副画素は、縦と横の長さの比が２：１のものであり、２つの副画素が縦方向に並び、その両横に１つずつ副画素が並ぶことで、斜め４方向の視野角を等しくすることができる。

さらに、本発明によれば、副画素を縦と横の長さの比が等しい正方形として形成されるものであり、１画素を４つの副画素を組合せた正方形状に構成することにより、画素の構成をより容易に形成することが可能となる。

さらにまた、本発明によれば、遮光部材の開口部を副画素と同一形状に形成することにより、遮光部材の構成を簡略化し得る。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置が備える液晶パネルの平面図である。

図１に示すように、液晶パネル１０は、複数の画素１を有し、画素１は、互いに直交する２方向のそれぞれの２位置に一対ずつの副画素２を備える。つまり、水平走査方向（便宜的に左右方向という）の２位置に副画素２ａ、２ｂをそれぞれ備え、垂直走査方向（便宜的に上下方向という）の２位置に副画素２ｃ、２ｄをそれぞれ備える。

各副画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、縦と横の長さの比が２：１のものであり、副画素２ｃ、２ｄが縦方向に並び、その両横に副画素２ｃ、２ｄの当接部分に、その長さ方向（上下方向）の中央位置が来るように１つずつ副画素２ａ、２ｂが並んでおり、画素１全体としては十字形を呈している。

画素１を色で区別すれば、４つの副画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの組合せからなる各赤の画素１Ｒ、青の画素１Ｂ、緑の画素１Ｇが液晶パネル１０において規則的に配列されている。

具体的には、各色の画素１Ｒ，１Ｂ，１Ｇが上下方向に各色毎に連続的に配置され、左右方向においては隣接する各色画素１Ｒ，１Ｂ，１Ｇが副画素２の上下方向の長さの１／２ピッチだけずれた位置となるように、ジグソーパズル形式に嵌め合わされた状態に配置されている。

図２は、図１に示した液晶パネル１０の前面に所定の間隙を設けて遮光部材３を配置したものの平面図である。

遮光部材３にあっては、画素１に対向する箇所に画素１より小さい開口部４が形成される。ここでは、開口部４の形状と大きさが、副画素２の形状と大きさにそれぞれ等しくなっていて、開口部４もその縦と横の長さの比が２：１である。開口部４は画素１の中央に対向するように配置され、正面方向から遮光部材３を直視した場合には、開口部４から、副画素２ｃ、２ｄの一部が見えている。

図３は、図２に示す構成により生じる視差を説明するための図である。

開口部４より右に位置する副画素２ａは斜め左方向から、開口部４より左に位置する副画素２ｂは斜め右方向から、開口部４より下に位置する副画素２ｃは斜め上方向から、開口部４より上に位置する副画素２ｄは斜め下方向からそれぞれ見ることができる。

これらの各副画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに夫々独立した画像情報を選択的にソースドライバ（図示せず）から同期を取りつつ切換え供給することで、夫々対応する副画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに別個の画像を表示することが可能となる。

第１実施形態に係る液晶表示装置は、副画素２ａと同様に配置された複数の副画素２の全体の画素１の組合せで構成される画面で斜め左方向からしか見えない独立した画像を表示し、副画素２ｂと同様に配置された複数の副画素２の全体の画素１の組合せで構成される画面で斜め右方向からしか見えない独立した画像を表示し、副画素２ｃと同様に配置された複数の副画素２の全体の画素１の組合せで構成される画面で斜め上方向からしか見えない独立した画像を表示し、副画素２ｄと同様に配置された複数の副画素２の全体の画素１の組合せで構成される画面で斜め下方向からしか見えない独立した画像を表示する。

例えば、この液晶表示装置は、液晶パネル１０の前面を上に向け、これを４人で取り囲んで異なる４方向から遮光部材３を介して液晶パネル１０面を斜め方向から視認するように使用され、このときに液晶表示装置は、各人に個別の、もしくは同一の独立した画像を見せることができる。

したがって、例えば、４人で行うカードゲーム、麻雀、４カ国語で行う会議などにおける画像表示をこの液晶表示装置だけで行うことができる。

ところで、前述したように、各副画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの縦と横の長さの比は２：１であり、副画素２ｃ、２ｄが縦方向に並び、その両横に１つずつ副画素２ａ、２ｂが並んでいる。

さらに、開口部４もその縦と横の長さの比が２：１であり、開口部４が画素１の中央に対向するように配置されている。

例えば、開口部４と副画素２ａ、２ｂとの位置のずれは、副画素２ａ、２ｂの横の長さに等しく、他の副画素２ｃ、２ｄについては、副画素２ｃ、２ｄの縦の長さの１／２、即ち、横の長さ分と等しく設定されている。各画素１についても同様である。

よって、例えば、斜め左方向から画像を見るときの視野角が３０度だったなら、斜め右方向、斜め上方向、斜め下方向についても同様に視野角は３０度となる。

したがって、斜め左方向から画像を見るときの視野角と、斜め右方向から画像を見るときの視野角と、斜め上方向から画像を見るときの視野角と、斜め下方向から画像を見るときの視野角とを互いに等しくすることができるので、液晶パネル１０から等距離に位置する各人に同様の表示状態にある画像表示を提供し得る。

つまり、この液晶表示装置は、前述のように４人で取り囲んで使用する場合に好適である。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置が備える液晶パネルの平面図である。なお、便宜上、第１実施形態における構成要素と同様のものには同一符号を付すこととする。

図４に示すように、液晶パネル１０は、複数の画素１を有し、画素１は、互いに直交する２方向のそれぞれの２位置に正方形状の副画素２を備える。つまり、左右方向の２位置に正方形状の副画素２ａ、２ｂをそれぞれの頂角が上下左右方向となるように４５°だけ傾けた状態で備え、上下方向の２位置に同じく正方形状の副画素２ｃ、２ｄをそれぞれの頂角が上下方向となるように４５°だけ傾けた状態で備える。従って、４つの副画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの組合せからなる１画素１として見た場合でも、全体として正方形状の４５°だけ傾いた画素１配列となる。

また、図１と同様に、赤の画素１Ｒ、青の画素１Ｂ、緑の画素１Ｇが液晶パネル１０において規則的に配列されている。図示の場合には、上下方向には各画素１の上下方向の頂角を連接した同一色の画素１の列が配置され、斜め方向には各色の画素１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが各画素１の辺を連接したＲＧＢ配列として配置されることになる。互いに隣接する１つずつの画素１Ｒ、画素１Ｂおよび画素１Ｇからなる画素が、その位置においてカラー表示を行うようになっている。

図５は、図４に示した液晶パネル１０の前面に所定の間隙を設けて遮光部材３を配置したものの平面図である。遮光部材３にあっては、画素１に対向する箇所に画素１より小さい開口部４が形成されている。開口部４の形状と大きさは、副画素２の形状と大きさにそれぞれ等しくなっている。開口部４は画素１の中央に対向するように画素１と同方向となるように配置され、開口部４から１つの画素１を構成する４つの副画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの一部が等面積として見えている。

図６は、図５に示す構成により生じる視差を説明するための図である。

開口部４より右に位置する副画素２ａは斜め左方向から、開口部４より左に位置する副画素２ｂは斜め右方向から、開口部４より下に位置する副画素２ｃは斜め上方向から、開口部４より上に位置する副画素２ｄは斜め下方向からそれぞれ見ることができる。従って、図示の状態の液晶パネル１０に対して上下左右から液晶パネル１０を所定の斜め方向から見た場合には、正方形の菱型状の副画素２の集合体からなる画像が各斜め方向から独立して視認されることになる。

第２実施形態に係る液晶表示装置は、第１実施形態と同様に、副画素２ａと同様に配置された複数の副画素２で斜め左方向からしか見えない独立した画像を表示し、副画素２ｂと同様に配置された複数の副画素２で斜め右方向からしか見えない独立した画像を表示し、副画素２ｃと同様に配置された複数の副画素２で斜め上方向からしか見えない独立した画像を表示し、副画素２ｄと同様に配置された複数の副画素２で斜め下方向からしか見えない独立した画像を表示する。

また、開口部４と各副画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとの位置のずれは均等であるから、斜め左方向から画像を見るときの視野角と、斜め右方向から画像を見るときの視野角と、斜め上方向から画像を見るときの視野角と、斜め下方向から画像を見るときの視野角とを互いに等しくすることができる。

よって、この液晶表示装置も、前述のように４人で取り囲んで使用する場合に好適である。

以上説明したように、第１実施形態および第２実施形態に係る液晶表示装置は、複数の画素１を有する液晶パネル１０と、画素１に対向する箇所に画素１より小さい開口部４を形成した遮光部材３とを備え、画素１は、互いに直交する２方向のそれぞれにおける２位置に副画素２を備えることで、一方の方向の一方の副画素と同様に配置される複数の副画素で独立した第１の画像を表示し、一方の方向の他方の副画素と同様に配置される複数の副画素で独立した第２の画像を表示し、他方の方向の一方の副画素と同様に配置される複数の副画素で独立した第３の画像を表示し、他方の方向の他方の副画素と同様に配置される複数の副画素で独立した第４の画像を表示し、これにより、斜め右方向からしか見えない画像と、斜め左方向からしか見えない画像と、斜め上方向からしか見えない画像と、斜め下方向からしか見えない画像の夫々独立した４画像を表示することができる。

なお、第１実施形態および第２実施形態では、水平走査方向の２位置に副画素２ａ、２ｂをそれぞれ設け、垂直走査方向の２位置に副画素２ｃ、２ｄをそれぞれ設けたが、互いに直交する別の２方向に２つずつの副画素を設けてもよい。また、特に第１実施形態にあっては、水平走査方向と垂直走査方向を逆にして実施してもよい。

また、開口部４に対向する位置に新たな１つの副画素を設け、その分、副画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの位置をずらすことで、斜め４方向と正面方向のそれぞれからしか見えない夫々独立した５画像を表示することができる。

この場合、例えば、液晶表示装置は、液晶パネル１０の前面を水平方向に向けて使用される。例えば、液晶表示装置は、物体を斜め４方向から見たときの各画像と正面から見たときの画像を表示する。これにより、物体を見る動作に応じた画像を見せることができる。

なお、新たな１つの副画素を設けない場合であっても、液晶パネルの前面を水平方向に向けて使用することができる。

本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置が備える液晶パネルの平面図である。 図１に示した液晶パネルの前面に遮光部材３を配置したものの平面図である。 図２に示す構成により生じる視差を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置が備える液晶パネルの平面図である。 図４に示した液晶パネルの前面に遮光部材３を配置したものの平面図である。 図５に示す構成により生じる視差を説明するための図である。 従来の液晶表示装置についての一構成例を示す図である。 従来の液晶表示装置についての他の構成例を示す図である。

符号の説明

１ 画素
２ 副画素
３ 遮光部材
４ 開口部
１０ 液晶パネル

Claims (4)

1. 複数の画素を有する液晶パネルと、
   前記画素の中央部分に対向する箇所に前記画素より小さい開口部を形成した遮光部材とを備え、
   前記画素は、
   互いに直交する２方向のそれぞれにおける２位置に副画素を備える
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記副画素は、縦と横の長さの比が２：１のものであり、
   ２つの副画素が縦方向に並び、その両横に前記２つの副画素に跨って１つずつ副画素が同方向に並ぶことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記副画素は、縦と横の長さの比が等しい正方形として形成され、前記１画素は４つの副画素を組合せた正方形状に構成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記開口部は、前記副画素と同一形状に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の液晶表示装置。

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