JP2011013598A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像を構成する色の数と指向性表示する画像の数とが同じ数(3以上)である場合に適した電気光学装置を提供すること。
【解決手段】液晶装置100は、視認方向に応じて異なるn種類(n≧3)の画像を表示する電気光学装置であり、行方向および列方向に沿って配列されており、n種類の画像のいずれかに寄与するとともにn色の異なる色の光のいずれかを射出するサブ画素4と、行方向に沿って並び互いに異なる画像に寄与するn個のサブ画素4で構成されるサブ画素群5とを有する液晶パネル1と、液晶パネル1のサブ画素4から光が射出される側に配置されており、サブ画素群5毎に同じ画像に寄与するサブ画素4に対応する位置に設けられた開口部52を有する遮光性の視差バリアー50と、を備える。行方向に沿って並ぶn組のサブ画素群5において、同じ画像に寄与するサブ画素4は互いに異なる色の光を射出する。
【選択図】図2

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。
2つ以上の異なる視認方向に異なる画像を指向性表示することを目的として、異なる画像の表示に寄与する光が射出される電気光学パネルに重なるように、視差バリアー等の光分離手段が配置された電気光学装置が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、および特許文献5)。
視差バリアーは、光を遮光する遮光部と光を通過させる開口部とを有しており、例えば、第1の画素から射出された第1の画像の表示に寄与する光を第1の視認方向に向けるとともに、第2の画素から射出された第2の画像の表示に寄与する光を第2の視認方向に向けて、第1の画像と第2の画像とを異なる方向に表示する障壁として機能する。
特開2005−78092号公報 特開2005−86506号公報 特開2006−18282号公報 特開2008−242055号公報 特開2008−89635号公報
このような視差バリアーが配置された電気光学装置は、指向性表示する画像の数と各画像を構成する色の数とがともに3以上の同じ数である場合でも、異なる画像のそれぞれをカラー表示できることが望ましい。しかしながら、特許文献1、特許文献2、特許文献3、および特許文献4には、指向性表示する画像の数と各画像を構成する色の数とが3以上である電気光学装置の構成は開示されていない。
特許文献5には、3色で構成される画像を3方向に指向性表示することが可能な電気光学装置が開示されている。しかしながら、特許文献5では、指向性表示する画像の数が3以上であるのに対して画像を構成する色の数を1以上としており、画像を構成する色の数と指向性表示する画像の数とがともに3以上の同じ数である場合に適した電気光学装置の構成までは言及されていない。
本発明は、上述の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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る電気光学装置は、視認方向に応じて異なるn種類(n≧3)の画像を表示する電気光学装置であって、第1の方向および前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って配列されており、前記n種類の画像のいずれかに寄与するとともにn色の異なる色の光のいずれかを射出するサブ画素と、前記第1の方向に沿って並び互いに異なる画像に寄与するn個の前記サブ画素で構成されるサブ画素群と、を有する電気光学パネルと、前記電気光学パネルの前記サブ画素から光が射出される側に配置されており、前記サブ画素群毎に同じ画像に寄与する前記サブ画素に対応する位置に設けられた開口部を有する遮光性の光学フィルターと、を備え、前記第1の方向に沿って並ぶn組の前記サブ画素群において、同じ画像に寄与する前記サブ画素は互いに異なる色の光を射出することを特徴とする。
この構成によれば、電気光学パネルから射出される光を光学フィルターで分離することにより、n(3つ以上)の異なる方向に異なる画像を指向性表示することができる。また、光学フィルターの開口部を通して同じ画像に寄与するn個のサブ画素から互いに異なるn色の光が射出される。このため、n種類の画像のそれぞれをn色の光により構成することができる。これにより、表示する画像の数と各画像を構成する色の数とがともに同じn(3つ以上)である場合において、n色の異なる光で構成されるカラー画像をnの異なる方向に指向性表示することが可能な電気光学装置を提供できる。
[適用例2]上記適用例に係る電気光学装置であって、前記光学フィルターの前記開口部は、前記第2の方向に沿って一列に配列されていてもよい。
この構成によれば、光学フィルターがストライプバリアーである場合において、第1の方向に沿って並ぶサブ画素により異なる画像を構成し異なる方向にカラー表示することができる。
[適用例3]上記適用例に係る電気光学装置であって、前記光学フィルターの前記開口部は、前記第2の方向に沿って隣り合う列同士で前記サブ画素一つ分ずつ前記第2の方向にずれて配列されていてもよい。
この構成によれば、光学フィルターがステップバリアーである場合において、第1の方向に沿って並ぶサブ画素により異なる画像を構成し異なる方向にカラー表示することができる。
[適用例4]本適用例に係る電気光学装置は、視認方向に応じて異なるn種類(n≧3)の画像を表示する電気光学装置であって、第1の方向および前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って配列されており、前記n種類の画像のいずれかに寄与する光を射出するサブ画素と、前記第1の方向に沿って並び互いに異なる画像に寄与するn個の前記サブ画素で構成されるサブ画素群と、を有する電気光学パネルと、前記電気光学パネルの前記サブ画素から光が射出される側に配置されており、前記サブ画素群毎に同じ画像に寄与する前記サブ画素に対応する位置に設けられた開口部と、前記開口部に配置されておりn色の異なる色の光のいずれかを透過させるカラーフィルターと、を有する遮光性の光学フィルターと、を備え、所定の方向に沿って並ぶn個の前記開口部に、互いに異なる色の光を透過させる前記カラーフィルターが配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、電気光学パネルから射出される光を光学フィルターで分離することにより、n(3つ以上)の異なる方向に異なる画像を指向性表示することができる。また、所定の方向に沿って並ぶn個の開口部からn色の互いに異なる色の光を透過させるカラーフィルターを通して、同じ画像に寄与するサブ画素からの光が射出される。このため、n種類の画像のそれぞれをn色の光により構成することができる。これにより、表示する画像の数と各画像を構成する色の数とがともに同じn(3つ以上)である場合において、n色の異なる光で構成されるカラー画像をnの異なる方向に指向性表示することが可能な電気光学装置を提供できる。
[適用例5]上記適用例に係る電気光学装置であって、前記光学フィルターの前記開口部は、前記第2の方向に沿って隣り合う列同士で前記サブ画素一つ分ずつ前記第2の方向にずれて配列されており、前記第1の方向に沿って並ぶn個の前記開口部に、互いに異なる色の光を透過させる前記カラーフィルターが配置されていてもよい。
この構成によれば、ステップバリアーの開口部にカラーフィルターが設けられた光学フィルターを通して、第1の方向に沿って並ぶサブ画素により異なる画像を構成し異なる方向にカラー表示することができる。
[適用例6]上記適用例に係る電気光学装置であって、前記光学フィルターの前記開口部は、前記第2の方向に沿って隣り合う列同士で前記サブ画素一つ分ずつ前記第2の方向にずれて配列されており、前記配列された方向に沿って隣り合うn個の前記開口部に、互いに異なる色の光を透過させる前記カラーフィルターが配置されていてもよい。
この構成によれば、ステップバリアーの開口部にカラーフィルターが設けられた光学フィルターを通して、開口部の配列方向に沿って並ぶサブ画素により異なる画像を構成し異なる方向にカラー表示することができる。
[適用例7]本適用例に係る電子機器は、上記に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、電子機器は、上記の電気光学装置を表示部として有しているので、表示する画像の数と画像を構成する色の数とがともに同じn(3つ以上)である場合でも、カラー画像を異なる方向に指向性表示することができる。
第1の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す図。 第1の実施形態に係る液晶装置の指向性表示方式を説明する模式図。 第1の実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図。 第1の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する図。 第2の実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図。 第2の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する図。 第3の実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図である。 第3の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する図。 第4の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置の構成を示す平面図。 第4の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する図。 電子機器の一例を示す図。 液晶パネルの従来の構成の一例を示す平面図。 図12の液晶パネルを備えた液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する図。
以下に、本実施の形態について図面を参照して説明する。なお、参照する各図面において、構成をわかりやすく示すため、各構成要素の層厚や寸法の比率、角度等は適宜異ならせてある。また、参照する各図面において、構成要素を一部省略してある。
(第1の実施形態)
<液晶装置の概要>
まず、第1の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置の概要について図を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す図である。詳しくは、図1(a)は斜視図であり、図1(b)は図1(a)中のA−A’線に沿った断面図である。
本実施形態に係る電気光学装置は、スイッチング素子としてTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスター)素子を備えたアクティブマトリックス型の液晶装置であるとともに、TN(Twisted Nematic)方式の透過型の液晶装置である。図1に示すように、液晶装置100は、電気光学パネルとしての液晶パネル1と、光学フィルターとしての視差バリアー50と、バックライト46と、を備えている。
視差バリアー50は、液晶パネル1に対向して配置されている。以下では、液晶パネル1の視差バリアー50側の方向を「観察側」とも呼び、液晶パネル1の視差バリアー50とは反対側の方向を「背面側」とも呼ぶ。バックライト46は、液晶パネル1の背面側に、液晶パネル1に対向して配置されている。視差バリアー50の観察側には偏光板45が配置され、液晶パネル1の背面側には偏光板44が配置されている。
液晶パネル1は、観察側に配置された対向基板30と、対向基板30の背面側に対向配置された素子基板10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、およびシール剤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ーIC42が配置されている。偏光板44の背面側には、バックライト46が配置されている。液晶装置100は、バックライト46から入射した光を変調し、観察側に射出させることによって、表示領域2において表示を行う。
<指向性表示方式>
次に、第1の実施形態に係る液晶装置の指向性表示方式を説明する。図2は、第1の実施形態に係る液晶装置の指向性表示方式を説明する模式図である。なお、図2は、図1(a)中のA−A’線に沿った断面に対応しているが、図1(b)とは液晶装置100の観察側と背面側とが反転して図示されている。また、図2では、ここでの説明に必要な構成要素以外は図示を省略している。
図2に示すように、液晶装置100は、液晶パネル1から射出される光を視差バリアー50で分離することにより、3つの異なる視認方向に応じて画像A、画像B、および画像Cの3つの異なる画像を指向性表示する電気光学装置である。液晶パネル1は、配列されたサブ画素4を有している。サブ画素4は、液晶パネル1(液晶装置100)の表示の最小構成単位である。サブ画素4の配列の詳細については後述する。
サブ画素4は、画像A,B,Cのいずれかの画像に寄与する光を射出する。画像Aを構成する光を射出するサブ画素4をサブ画素4aとも呼ぶ。同様に、画像Bを構成する光を射出するサブ画素4をサブ画素4bとも呼び、画像Cを構成する光を射出するサブ画素4をサブ画素4cとも呼ぶ。なお、構成する画像との対応を区別しない場合は、単にサブ画素4とも呼ぶ。また、順に並ぶ3つのサブ画素4a,4b,4cを一組として、サブ画素群5とも呼ぶ。
液晶パネル1では、3つの画像A,B,Cを表す画像データがドライバーIC42(図1(a)参照)に入力され、この画像A,B,Cを表す画像データに基づく駆動信号がドライバーIC42からサブ画素4a,4b,4cに供給される。これにより、サブ画素4a,4b,4cから画像A,B,Cを構成する光が観察側、すなわち視差バリアー50側の方向に射出される。
視差バリアー50は、液晶パネル1のサブ画素4から光が射出される側に配置されている。視差バリアー50は、遮光性の光学フィルターであり、遮光部51と開口部52とを有している。開口部52は、サブ画素群5(サブ画素4a,4b,4c)毎に1つの割合で設けられている。開口部52の具体的な配置位置および配置間隔は、サブ画素4の大きさや3つの画像A,B,Cの適視位置等によって適宜設定される。
本実施形態では、液晶装置100の表示領域2のほぼ中心を通り、液晶装置100の観察側表面の法線方向に沿った中心線(一点鎖線で示す)上の位置に画像Bの適視位置が設定されている。また、中心線に対して斜め右方向の位置に画像Aの適視位置が設定されており、中心線に対して斜め左方向に画像Cの適視位置が設定されている。
開口部52は、サブ画素4bにほぼ対向する位置に配置されている。ただし、中心線から左右方向に離れた位置にあるサブ画素4bから射出される光を画像Bの適視位置に導くため、開口部52の配置間隔はサブ画素4bの配置間隔よりも若干小さい間隔に設定されている。なお、適視位置は、設計上対応する画像を視認できる最適位置を意味しており、適視範囲は、適視位置を中心として対応する画像を視認できる範囲を意味している。また、隣り合う適視範囲との境界では両方の画像を視認することができる。
液晶装置100では、サブ画素4aから射出される光のうち開口部52を通過する光が、画像Aの適視位置を中心とする適視範囲に導かれる。また、サブ画素4bから射出される光のうち開口部52を通過する光が、画像Bの適視位置を中心とする適視範囲に導かれ、サブ画素4cから射出される光のうち開口部52を通過する光が、画像Cの適視位置を中心とする適視範囲に導かれる。
これにより、画像Aの適視範囲にいる観察者は、各サブ画素4aから射出される光で構成される画像Aを視認することができる。また、画像Bの適視範囲にいる観察者は各サブ画素4bから射出される光で構成される画像Bを視認することができ、画像Cの適視範囲にいる観察者は各サブ画素4cから射出される光で構成される画像Cを視認することができる。
<液晶装置の構成>
次に、第1の実施形態に係る液晶装置の構成を説明する。図3は、第1の実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図である。詳しくは、図3(a)は液晶パネルの拡大平面図であり、図3(b)は視差バリアーの拡大平面図である。
図3(a)に示すように、液晶パネル1は、2次元的に配列されたサブ画素4を有している。サブ画素4は、平面形状が矩形であり、短辺と長辺とを有している。サブ画素4の短辺に沿った方向を第1の方向としての行方向と呼び、サブ画素4の長辺に沿った方向を第2の方向としての列方向と呼ぶ。サブ画素4は、行方向および列方向に沿ってマトリックス状に配列されている。隣り合うサブ画素4同士の間には、遮光性の樹脂等からなる遮光層32が配置されている。つまり、遮光層32に囲まれた領域がサブ画素4の領域である。
液晶パネル1は、上述の通り3つの異なる画像A,B,Cを構成する光を射出するサブ画素4a,4b,4cを有している。本実施形態では、サブ画素4a,4b,4cは、行方向に沿ってこの順で繰り返し配置されている。サブ画素群5は、行方向に沿って順に並ぶ3個のサブ画素4a,4b,4cで構成される。したがって、サブ画素群5は、行方向に沿って並ぶように配置されている。
また、本実施形態では、列方向に沿って同じ画像に対応するサブ画素4a、サブ画素4b、またはサブ画素4cが一列にストライプ状に並ぶように配置されている。つまり、サブ画素群5は、行方向および列方向にマトリックス状に配置されている。行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5を、図中の左から順にサブ画素群5a,5b,5cとも呼ぶ。
液晶パネル1は、サブ画素4の観察側に、サブ画素4毎に配置された赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の異なる色のカラーフィルターを有している。本実施形態では、列方向に沿って、R,G,Bのカラーフィルターのいずれかが一列にストライプ状に並ぶように配置される。また、行方向に沿っては、R,G,Bのカラーフィルターがサブ画素群5a,5b,5cに対応して以下のように配置される。
サブ画素群5aでは、サブ画素4a,4b,4cにR,G,Bのカラーフィルターがそれぞれ対応して配置される。サブ画素群5bでは、サブ画素4a,4b,4cにG,B,Rのカラーフィルターがそれぞれ対応して配置される。サブ画素群5cでは、サブ画素4a,4b,4cにB,R,Gのカラーフィルターがそれぞれ対応して配置される。つまり、行方向に沿ってR,G,B,G,B,R,B,R,Gの順で繰り返しカラーフィルターが配置されている。これにより、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5cでは、サブ画素4a,4b,4cとR,G,Bのカラーフィルターとの対応がそれぞれ異なっている。
R,G,Bのカラーフィルターは、それぞれR,G,Bの3色の異なる色の光を選択的に透過させる。サブ画素4aには、配置されるR,G,Bのカラーフィルターに対応して、画像Aを構成するR,G,Bの各色の画像データに基づく駆動信号が供給される。同様に、サブ画素4b,4cには、配置されるR,G,Bのカラーフィルターに対応して、画像B,Cを構成するR,G,Bの各色の画像データに基づく駆動信号が供給される。これにより、各サブ画素4a,4b,4cからR,G,Bの3色の異なる色のいずれかの光が射出される。
したがって、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5cにおいて、同じ画像Aに寄与する3つのサブ画素4aから、互いに異なるR,G,Bの3色の光が射出される。同様に、サブ画素群5a,5b,5cにおいて、画像Bに寄与する3つのサブ画素4bから互いに異なるR,G,Bの3色の光が射出され、画像Cに寄与する3つのサブ画素4cから互いに異なるR,G,Bの3色の光が射出される。
R,G,Bの光を射出するサブ画素4aを、それぞれサブ画素4a(R),4a(G),4a(B)とも呼ぶ。同様に、R,G,Bの光を射出するサブ画素4bを、それぞれサブ画素4b(R),4b(G),4b(B)とも呼び、R,G,Bの光を射出するサブ画素4cを、それぞれサブ画素4c(R),4c(G),4c(B)とも呼ぶ(図4(a)、(b)、(c)参照)。このように、液晶パネル1は、液晶装置100が表示する画像の数(3)に各画像を構成する色の数(3)を乗じた9種類のサブ画素4を有している。
図3(b)に示すように、視差バリアー50の開口部52は、サブ画素群5毎に一つの割合で設けられており、サブ画素4bに対応する位置に配置されている。遮光部51は、サブ画素4a,4cに対応する位置に配置されている。視差バリアー50は、開口部52が列方向に沿って一列にストライプ状に並ぶように配置された、所謂ストライブバリアーである。視差バリアー50を基準にすれば、液晶パネル1のサブ画素群5(サブ画素4a,4b,4c)は、開口部52の配列に対応して配置されているとも言うことができる。
<画像表示>
次に、第1の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する。図4は、第1の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する図である。詳しくは、図4(a)は画像Aの適視位置において視差バリアー50を通して視認される表示を示し、図4(b)は画像Bの適視位置において視差バリアー50を通して視認される表示を示し、図4(c)は画像Cの適視位置において視差バリアー50を通して視認される表示を示している。
図4(a)に示すように、画像Aの適視位置では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5c毎に、サブ画素4a(R),4a(G),4a(B)から射出される光が開口部52を通過する。そして、サブ画素4a(R),4a(G),4a(B)から射出される3つの異なる色の光で、画像Aの表示単位となる画素6aが構成される。これにより、画像Aの適視位置において、各画素6aで構成される画像Aが視認される。
図4(b)に示すように、画像Bの適視位置では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5c毎に、サブ画素4b(R),4b(G),4b(B)から射出される光が開口部52を通過する。そして、サブ画素4b(R),4b(G),4b(B)から射出される3つの異なる色の光で、画像Bの表示単位となる画素6bが構成される。これにより、画像Bの適視位置において各画素6bで構成される画像Bが視認される。
図4(c)に示すように、画像Cの適視位置では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5c毎に、サブ画素4c(R),4c(G),4c(B)から射出される光が開口部52を通過する。そして、サブ画素4c(R),4c(G),4c(B)から射出される3つの異なる色の光で、画像Cの表示単位となる画素6cが構成される。これにより、画像Cの適視位置において各画素6cで構成される画像Cが視認される。
このように、液晶装置100では、3つの異なる画像A,B,Cの表示単位となる画素6a,6b,6cが、行方向に並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5c毎に、9種類のサブ画素4、すなわち3つの異なる色の光を射出するサブ画素4a,4b,4cで構成される。液晶装置100では、各画素6a,6b,6cにおいてこれら9種類のサブ画素4のそれぞれの輝度を適宜変えることで、各画像A,B,Cについてカラー表示を行うことができる。
ここで、比較として、指向性表示を行う液晶装置の従来の構成の一例について説明する。図12は、液晶パネルの従来の構成の一例を示す平面図である。図13は、図12の液晶パネルを備えた液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する図である。
図12に示す液晶パネル3は、行方向に沿ってR,G,Bのカラーフィルターが順に繰り返し配置された構成を有している。従来の液晶装置では、このようにR,G,Bのカラーフィルターが順に繰り返し配置された液晶パネル3のような構成が用いられることが多い。液晶装置が、例えば異なる2つの画像の指向性表示を行うのであれば、このような構成の液晶パネル3でも2つの画像のカラー表示を行うことができる。
しかしながら、このような構成の液晶パネル3で3つの異なる画像のカラー表示を行おうとすると、所望の表示が得られない場合がある。例えば、図12に示す液晶パネル3では、行方向に配置されたサブ画素群5のいずれにおいても、R,G,Bのカラーフィルターが同じ並び順で配置される構成となる。したがって、いずれのサブ画素群5においても、サブ画素4aにはRのカラーフィルターが配置され、サブ画素4bにはGのカラーフィルターが配置され、サブ画素4cにはBのカラーフィルターが配置されることとなる。
このため、図13(a)に示すように、画像Aの適視位置では、サブ画素4a(R)から射出されるRの光が視認されるが、G,Bの光は視認されない。図13(b)に示すように、画像Bの適視位置では、サブ画素4b(G)から射出されるGの光が視認されるが、R,Bの光は視認されない。また、図13(c)に示すように、画像Cの適視位置では、サブ画素4c(B)から射出されるBの光が視認されるが、R,Gの光は視認されない。この結果、画像A,B,Cはともに単色表示となり、カラー表示が得られないこととなる。
本実施形態に係る液晶装置100では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5cにおいて、画像Aに寄与する3つのサブ画素4a、画像Bに寄与する3つのサブ画素4b、および画像Cに寄与する3つのサブ画素4c、のそれぞれから互いに異なるR,G,Bの3色の光が射出される。このため、3種類の異なる画像のそれぞれを3色の異なる光により構成することができる。これにより、各画像A,B,Cをカラーで指向性表示することが可能な液晶装置100を提供できる。
(第2の実施形態)
<液晶装置の構成>
次に、第2の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置の構成について図を参照して説明する。第2の実施形態に係る液晶装置は、第1の実施形態に係る液晶装置に対して、サブ画素の配列および視差バリアーの開口部の配列が異なっているが、その他の構成は同じである。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
図5は、第2の実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図である。詳しくは、図5(a)は第2の実施形態に係る液晶パネルの拡大平面図であり、図5(b)は第2の実施形態に係る視差バリアーの拡大平面図である。第2の実施形態に係る液晶装置200は、図5(a)、(b)に示すように、液晶パネル1の代わりに液晶パネル11を、視差バリアー50の代わりに視差バリアー54を備えている。
図5(a)に示すように、液晶パネル11では、行方向に沿って順に並ぶ3つのサブ画素4a,4b,4cで構成されるサブ画素群5a,5b,5cが行方向に沿って繰り返し配列されている。しかしながら、隣り合う行同士では、サブ画素群5a,5b,5c(サブ画素4a,4b,4c)がサブ画素4一つ分ずつ行方向にずれて配置されており、この点が第1の実施形態に係る液晶パネル1と異なっている。
また、液晶パネル11では、第1の実施形態に係る液晶パネル1と同様に、行方向に沿ってR,G,B,G,B,R,B,R,Gの順でカラーフィルターが繰り返し配列されており、列方向に沿ってR,G,Bのカラーフィルターのいずれかが一列に並ぶように配列されている。このため、液晶パネル11では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5cにおけるサブ画素4a,4b,4cとR,G,Bのカラーフィルターとの対応が、隣り合う行同士で異なっている。
ここで、サブ画素群5a(サブ画素4a,4b,4c)と隣り合う行で同じ列に位置するサブ画素群5をサブ画素群5d(サブ画素4c,4a,4b)とし、さらにサブ画素群5dと隣り合う行で同じ列に位置するサブ画素群5をサブ画素群5e(サブ画素4b,4c,4a)とする。列方向に沿って一列に並ぶ3組のサブ画素群5a,5d,5eでは、サブ画素4a,4b,4cとR,G,Bのカラーフィルターとの対応がそれぞれ異なっている。
図5(b)に示すように、視差バリアー54は、遮光部55と開口部56とを有している。開口部56は、サブ画素群5毎に一つの割合で設けられており、サブ画素4bに対応して配置されている。開口部56は、隣り合う列同士でサブ画素4一つ分ずつ列方向にずれて配置されている。開口部56は、隣り合う行同士でサブ画素4一つ分ずつ行方向にずれて配置されているとも言える。視差バリアー54は、開口部56が行方向および列方向に対して斜め方向に配列された所謂ステップバリアーであり、この点が第1の実施形態に係る視差バリアー50と異なっている。
<画像表示>
次に、第2の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する。図6は、第2の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する図である。詳しくは、図6(a)は画像Aの適視位置において視差バリアー54を通して視認される表示を示し、図6(b)は画像Bの適視位置において視差バリアー54を通して視認される表示を示し、図6(c)は画像Cの適視位置において視差バリアー54を通して視認される表示を示している。
図6(a)に示すように、画像Aの適視位置では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5cの中でサブ画素4a(R),4a(G),4a(B)から射出される3色の光により、画像Aの表示単位となる画素6aが構成される。また、本実施形態では、列方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5d,5eの中のサブ画素4a(R),4a(G),4a(B)から射出される3色の光によっても画素6aが構成される。
図6(b)に示すように、画像Bの適視位置では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5cの中でサブ画素4b(G),4b(B),4b(R)から射出される3色の光により、画像Bの表示単位となる画素6bが構成される。また、本実施形態では、列方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5d,5eの中のサブ画素4b(G),4b(B),4b(R)から射出される3色の光によっても画素6bが構成される。
図6(c)に示すように、画像Cの適視位置では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5cの中でサブ画素4c(B),4c(R),4c(G)から射出される3色の光により、画像Cの表示単位となる画素6cが構成される。また、本実施形態では、列方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5d,5eの中のサブ画素4c(B),4c(R),4c(G)から射出される3色の光によっても画素6cが構成される。
このように、本実施形態に係る液晶装置200では、第1の実施形態に係る液晶装置100と同様に、3つの異なる画像A,B,Cの表示単位となる画素6a,6b,6cが、行方向に並ぶ3組のサブ画素群5a,5b,5c毎に、3つの異なる色の光を射出するサブ画素4a,4b,4cで構成される。これにより、各画像A,B,Cをカラーで指向性表示することができる。
さらに、液晶装置200では、画素6a,6b,6cが、列方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5a,5d,5e毎にも構成される。したがって、液晶装置200の構成によれば、液晶装置100に比べて、行方向における実質的な解像度を向上させるとともに、行方向および列方向におけるバランスを向上させて、画素6a,6b,6cを構成できる。これにより、液晶装置200において表示する各画像A,B,Cの画質を、液晶装置100に比べて向上させることができる。
(第3の実施形態)
<液晶装置の構成>
次に、第3の実施形態に係る液晶装置の構成について図を参照して説明する。第3の実施形態に係る液晶装置は、上記実施形態に係る液晶装置に対して、視差バリアーの開口部にカラーフィルターが設けられている点が異なっているが、その他の構成は同じである。上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
図7は、第3の実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図である。詳しくは、図7(a)は液晶パネルの拡大平面図であり、図7(b)は視差バリアーの拡大平面図である。
第3の実施形態に係る液晶装置300は、図7(a)、(b)に示すように、液晶パネル21と視差バリアー60とを備えている。
図7(a)に示すように、液晶パネル21は、第2の実施形態に係る液晶パネル11と同様に、行方向に沿って順に並ぶ3つのサブ画素4a,4b,4cで構成されるサブ画素群5が行方向に沿って繰り返し配列されている。また、隣り合う行同士では、サブ画素群5(サブ画素4a,4b,4c)がサブ画素4一つ分ずつ行方向にずれて配置されている。ただし、液晶パネル21にはカラーフィルターが設けられておらず、この点が第2の実施形態に係る液晶パネル11と異なっている。
図7(b)に示すように、視差バリアー60は、遮光部61と開口部62とを有している。視差バリアー60は、第2の実施形態に係る視差バリアー54と同様に、開口部62がサブ画素群5毎に一つの割合で設けられており行方向および列方向に対して斜め方向に配列された、ステップバリアーである。ただし、開口部62にはR,G,Bのカラーフィルターのいずれかが設けられており、この点が第2の実施形態に係る視差バリアー54と異なっている。
開口部62に配置されたR,G,Bのカラーフィルターのそれぞれを、カラーフィルター62R,62G,62Bと呼ぶ。行方向に沿って並ぶ開口部62には、カラーフィルター62R,62G,62Bがこの順で配置されている。また、斜め方向に並ぶ開口部62には、カラーフィルター62R,62G,62Bのうちいずれか同一色のカラーフィルターが配置されている。
<画像表示>
次に、第3の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する。図8は、第3の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する図である。詳しくは、図8(a)は画像Aの適視位置において視差バリアー60を通して視認される表示を示し、図8(b)は画像Bの適視位置において視差バリアー60を通して視認される表示を示し、図8(c)は画像Cの適視位置において視差バリアー60を通して視認される表示を示している。
図8(a)に示すように、画像Aの適視位置では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5の中のサブ画素4aから射出され、行方向に沿って並ぶカラーフィルター62R,62G,62Bを透過した3色の光により、画像Aの表示単位となる画素6aが構成される。画素6aは、隣り合う行同士ではサブ画素4一つ分ずつ行方向にずれて配置される。
図8(b)に示すように、画像Bの適視位置では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5の中のサブ画素4bから射出され、行方向に沿って並ぶカラーフィルター62R,62G,62Bを透過した3色の光により、画像Bの表示単位となる画素6bが構成される。画素6bは、隣り合う行同士ではサブ画素4一つ分ずつ行方向にずれて配置される。
図8(c)に示すように、画像Cの適視位置では、行方向に沿って並ぶ3組のサブ画素群5の中のサブ画素4cから射出され、行方向に沿って並ぶカラーフィルター62R,62G,62Bを透過した3色の光により、画像Cの表示単位となる画素6cが構成される。画素6cは、隣り合う行同士ではサブ画素4一つ分ずつ行方向にずれて配置される。
本実施形態の液晶装置300では、3つの異なる画像A,B,Cの表示単位となる画素6a,6b,6cが、行方向に並ぶ3組のサブ画素群5毎に、各3つのサブ画素4a,4b,4cから射出されカラーフィルター62R,62G,62Bを透過した光により構成される。これにより、第1の実施形態の液晶装置100と同様に、各画像A,B,Cをカラーで指向性表示することができる。
(第4の実施形態)
<電気光学装置の構成>
次に、第4の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置の構成について図を参照して説明する。第4の実施形態に係る液晶装置は、第3の実施形態に係る液晶装置に対して、視差バリアーの開口部に設けられたカラーフィルターの配置が異なっているが、その他の構成は同じである。上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
図9は、第4の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置の構成を示す平面図である。詳しくは、図9(a)は液晶パネルの拡大平面図であり、図9(b)は視差バリアーの拡大平面図である。第4の実施形態に係る液晶装置400は、図9(a)に示す第3の実施形態に係る液晶装置300と同じ液晶パネル21と、図9(b)に示す視差バリアー64とを備えている。
図9(b)に示すように、視差バリアー64は、遮光部61と開口部65とを有している。視差バリアー64は、第3の実施形態に係る視差バリアー60と同様に、開口部65がサブ画素群5毎に一つの割合で設けられており行方向および列方向に対して斜めに配列された、ステップバリアーである。ただし、開口部65に設けられたR,G,Bのカラーフィルター65R,65G,65Bの配置が第3の実施形態に係る視差バリアー60と異なっている。
視差バリアー64では、行方向に沿って並ぶ開口部65に、カラーフィルター65R,65G,65Bのいずれか同一色のカラーフィルターが配置されている。また、斜め方向に並ぶ開口部65には、カラーフィルター65R,65G,65Bがこの順で繰り返し配置されている。
<画像表示>
次に、第4の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する。図10は、第4の実施形態に係る液晶装置の異なる視認方向における表示を説明する図である。詳しくは、図10(a)は画像Aの適視位置において視差バリアー64を通して視認される表示を示し、図10(b)は画像Bの適視位置において視差バリアー64を通して視認される表示を示し、図10(c)は画像Cの適視位置において視差バリアー64を通して視認される表示を示している。
本実施形態では、列方向に隣り合う3組のサブ画素群5(9つのサブ画素4)毎に、画像A,B,Cの表示単位となる画素6a,6b,6cが構成される。列方向に隣り合う3組のサブ画素群5とは、図9(a)に示すサブ画素群5f,5g,5hのような位置関係にあるサブ画素群5を指す。すなわち、サブ画素群5gは、サブ画素群5fの隣りの行にサブ画素群5fに対してサブ画素4一つ分行方向にずれて位置しており、サブ画素群5hは、サブ画素群5gの隣りの行にサブ画素群5gに対してサブ画素4一つ分行方向にずれて位置している。
図10(a)に示すように、画像Aの適視位置では、列方向に隣り合う3組のサブ画素群5の中のサブ画素4aから射出され、行方向および列方向に対して斜めに配列されたカラーフィルター65R,65G,65Bを透過した3色の光により、画像Aの表示単位となる画素6aが構成される。画素6aは、行方向に沿って並んで配置される。
図10(b)に示すように、画像Bの適視位置では、列方向に隣り合う3組のサブ画素群5の中のサブ画素4bから射出され、行方向および列方向に対して斜めに配列されたカラーフィルター65R,65G,65Bを透過した3色の光により、画像Bの表示単位となる画素6bが構成される。画素6bは、行方向に沿って並んで配置される。
図10(c)に示すように、画像Cの適視位置では、列方向に隣り合う3組のサブ画素群5の中のサブ画素4cから射出され、行方向および列方向に対して斜めに配列されたカラーフィルター65R,65G,65Bを透過した3色の光により、画像Cの表示単位となる画素6cが構成される。画素6cは、行方向に沿って並んで配置される。
また、本実施形態では、互いに隣り合う3行×3列のサブ画素4毎に画素6a,6b,6cが構成される、と言うこともできる。互いに隣り合う3行×3列のサブ画素4とは、図9(a)に示すサブ画素群5fの3列のサブ画素4a,4b,4cと同じ列であって、サブ画素群5fの隣の行に位置するサブ画素4c,4a,4b、および、さらに隣の行に位置するサブ画素4b,4c,4aのような位置関係にあるサブ画素4を指す。
本実施形態に係る液晶装置400では、3つの異なる画像A,B,Cの表示単位となる画素6a,6b,6cが、列方向に隣り合う3組のサブ画素群5毎に、各3つのサブ画素4a,4b,4cから射出されカラーフィルター65R,65G,65Bを透過した光により構成される。これにより、第1の実施形態に係る液晶装置100および第3の実施形態に係る液晶装置300と同様に、各画像A,B,Cをカラーで指向性表示することができる。
また、液晶装置400では、各画素6a,6b,6c構成する各3つのサブ画素4a,4b,4cが斜め方向に配置されるので、各画素6a,6b,6cを行方向および列方向におけるバランスを向上させて配置できる。これにより、液晶装置400では、液晶装置100および液晶装置300に比べて、表示する各画像A,B,Cの画質を向上させることができる。
(電子機器)
図11は、電子機器の一例を示す図である。上述した液晶装置100,200,300,400は、例えば、図11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500に搭載して用いることができる。この表示装置500は、表示部510に組み込まれた液晶装置100,200,300,400によって、表示する画像の数と画像を構成する色の数とがともに同じn(3つ以上)である場合でも、カラー画像を異なる方向に指向性表示することができる。例えば、運転席側、助手席側、および後部座席側の3方向に3つの異なる画像をカラー表示することができる。
なお、液晶装置100,200,300,400は、上記表示装置500の他、モバイルコンピューター、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。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
(変形例1)
上記実施形態では、3色の異なる光により構成された3種類の異なる画像を表示する場合を例に説明したが、この形態に限定されない。4色以上の異なる光により構成された4種類以上の異なる画像を表示するようにしてもよい。
例えば、4色の異なる光により構成された4種類の異なる画像を表示する場合、第1の実施形態および第2の実施形態の液晶装置の構成であれば、互いに異なる画像に寄与する4つのサブ画素で構成される4組のサブ画素群を構成した液晶パネルで、これら4組のサブ画素群において同じ画像に寄与するサブ画素から互いに異なる4色の光を射出させるようにすればよい。
また、第3の実施形態および第4の実施形態の液晶装置の構成であれば、互いに異なる画像に寄与する4つのサブ画素で構成される4組のサブ画素群を構成した液晶パネルに、所定の方向に沿って並ぶ4つの開口部に互いに異なる4色のカラーフィルターを配置した視差バリアーを組み合わせるようにすればよい。
このように4色以上の異なる光により構成された4種類以上の異なる画像を表示する構成であっても、上記実施形態の液晶装置の構成を適用して、異なる画像のカラー表示を行うことができる。
(変形例2)
上記の実施形態では、液晶装置はTN方式の透過型の液晶装置であったが、この形態に限定されない。液晶装置は、TN方式と同様に素子基板と対向基板との間に生じる縦電界により液晶分子の配向制御を行う、VA(Vertical Alignment)方式やECB(Electrically Controlled Birefringence)方式等の液晶装置であってもよい。また、液晶装置は、横電界により液晶分子の配向制御を行う、FFS(Fringe-Field Switching)方式やIPS(In-Plane Switching)方式の液晶装置であってもよい。さらに、液晶装置は、透過表示領域と反射表示領域とを有する半透過反射型の液晶装置であってもよい。これらの液晶装置であっても、上記実施形態の液晶装置の構成を適用することができる。
(変形例3)
上記の実施形態では、電気光学装置は液晶装置であったが、この形態に限定されない。電気光学装置は、有機エレクトロルミネセンス素子(有機EL素子)を備えた有機エレクトロルミネセンス装置(有機EL装置)やプラズマ表示素子を備えたプラズマディスプレイ装置等であってもよい。これらの電気光学装置であっても、上記実施形態の電気光学装置の構成を適用することができる。
1,11,21…電気光学パネルとしての液晶パネル、4,4a,4b,4c…サブ画素、5,5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h…サブ画素群、50,54,60,64…光学フィルターとしての視差バリアー、52,56,62,65…開口部、62R,62G,62B,65R,65G,65B…カラーフィルター、100,200,300,400…電気光学装置としての液晶装置、500…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。

Claims (7)

  1. 視認方向に応じて異なるn種類(n≧3)の画像を表示する電気光学装置であって、
    第1の方向および前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って配列されており、前記n種類の画像のいずれかに寄与するとともにn色の異なる色の光のいずれかを射出するサブ画素と、
    前記第1の方向に沿って並び互いに異なる画像に寄与するn個の前記サブ画素で構成されるサブ画素群と、を有する電気光学パネルと、
    前記電気光学パネルの前記サブ画素から光が射出される側に配置されており、前記サブ画素群毎に同じ画像に寄与する前記サブ画素に対応する位置に設けられた開口部を有する遮光性の光学フィルターと、を備え、
    前記第1の方向に沿って並ぶn組の前記サブ画素群において、同じ画像に寄与する前記サブ画素は互いに異なる色の光を射出することを特徴とする電気光学装置。
  2. 請求項1に記載の電気光学装置であって、
    前記光学フィルターの前記開口部は、前記第2の方向に沿って一列に配列されていることを特徴とする電気光学装置。
  3. 請求項1に記載の電気光学装置であって、
    前記光学フィルターの前記開口部は、前記第2の方向に沿って隣り合う列同士で前記サブ画素一つ分ずつ前記第2の方向にずれて配列されていることを特徴とする電気光学装置。
  4. 視認方向に応じて異なるn種類(n≧3)の画像を表示する電気光学装置であって、
    第1の方向および前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って配列されており、前記n種類の画像のいずれかに寄与する光を射出するサブ画素と、
    前記第1の方向に沿って並び互いに異なる画像に寄与するn個の前記サブ画素で構成されるサブ画素群と、を有する電気光学パネルと、
    前記電気光学パネルの前記サブ画素から光が射出される側に配置されており、前記サブ画素群毎に同じ画像に寄与する前記サブ画素に対応する位置に設けられた開口部と、
    前記開口部に配置されておりn色の異なる色の光のいずれかを透過させるカラーフィルターと、を有する遮光性の光学フィルターと、を備え、
    所定の方向に沿って並ぶn個の前記開口部に、互いに異なる色の光を透過させる前記カラーフィルターが配置されていることを特徴とする電気光学装置。
  5. 請求項4に記載の電気光学装置であって、
    前記光学フィルターの前記開口部は、前記第2の方向に沿って隣り合う列同士で前記サブ画素一つ分ずつ前記第2の方向にずれて配列されており、
    前記第1の方向に沿って並ぶn個の前記開口部に、互いに異なる色の光を透過させる前記カラーフィルターが配置されていることを特徴とする電気光学装置。
  6. 請求項4に記載の電気光学装置であって、
    前記光学フィルターの前記開口部は、前記第2の方向に沿って隣り合う列同士で前記サブ画素一つ分ずつ前記第2の方向にずれて配列されており、
    前記配列された方向に沿って隣り合うn個の前記開口部に、互いに異なる色の光を透過させる前記カラーフィルターが配置されていることを特徴とする電気光学装置。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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