JP2012226161A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より良好な映像が得られる表示装置を提供する。
【解決手段】この表示装置は、複数の表示画素を有する表示部と、これら複数の表示画素の並び方向に対して傾斜した第１の方向にそれぞれ延伸すると共に光を透過および遮断する複数のバリア領域を有する液晶バリア部とを備える。液晶バリア部は、液晶層と、この液晶層を挟む第１および第２の電極層とを有し、第１の電極層は、第１の方向に延伸すると共に第１の方向と異なる第２の方向に並ぶ複数の帯状電極を有する。１以上の帯状電極は、複数の表示画素の並び方向と異なる方向へそれぞれ延伸する第１および第２のスリットを含む。
【選択図】図７

Description

本開示は、立体視表示が可能なパララックスバリア方式の表示装置に関する。

近年、立体視表示を実現できる表示装置が注目を集めている。立体視表示は、互いに視差のある（視点の異なる）左眼映像と右眼映像を表示するものであり、観察者が左右の目でそれぞれを見ることにより奥行きのある立体的な映像として認識することができる。また、互いに視差がある３つ以上の映像を表示することにより、観察者に対してより自然な立体映像を提供することが可能な表示装置も開発されている。

このような表示装置は、専用の眼鏡が必要なものと、不要なものとに大別されるが、観察者にとっては専用の眼鏡は煩わしく感じるものであり、専用の眼鏡が不要なものが望まれている。専用の眼鏡が不要な表示装置としては、例えば、レンチキュラーレンズ方式や、視差バリア（パララックスバリア）方式などがある。これらの方式では、互いに視差がある複数の映像（視点映像）を同時に表示し、表示装置と観察者の視点との相対的な位置関係（角度）によって見える映像が異なるようになっている。パララックスバリア方式の表示装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。

特開平３−１１９８８９号公報

ところで、上記のレンチキュラーレンズ方式やパララックスバリア方式の表示装置においては、その構造に起因し、映像にモアレが発生し易い。これまで、モアレの低減を目的とした多くの改良が提案されているが、さらなる画質の向上が求められている。

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、より良好な映像が得られる表示装置を提供することにある。

本開示の表示装置は、複数の表示画素を有する表示部と、複数の表示画素の並び方向に対して傾斜した第１の方向にそれぞれ延伸すると共に光を透過および遮断する複数のバリア領域を有する液晶バリア部とを備える。液晶バリア部は、液晶層と、この液晶層を挟む第１および第２の電極層とを有する。第１の電極層は、第１の方向に延伸すると共に第１の方向と異なる第２の方向に並ぶ複数の帯状電極を有し、１以上の帯状電極は複数の表示画素の並び方向と異なる方向へそれぞれ延伸する第１および第２のスリットを含む。

本開示の表示装置では、液晶バリア部における第１の電極層が第１の方向に延伸する帯状電極を有し、その帯状電極が、複数の表示画素の並び方向と異なる方向へそれぞれ延伸する第１および第２のスリットを含むようにした。このため、表示部と液晶バリア部とを重ね合わせたときに視認される、表示部の表示画素間に起因する暗線と、液晶バリア部のスリットに起因する暗線との干渉が抑制される。

本開示の表示装置によれば、表示部における表示画素の並び方向と、液晶バリア部における第１および第２のスリットの延伸方向とが一致しないようにしたので、見かけの明るさの周期的変動を緩和することができる。これにより、効果的にモアレの発生を抑制し、良好な映像を得ることができる。

本開示の一実施の形態に係る表示装置の一構成例を表すブロック図である。 図１に示した表示装置の一構成例を表す説明図である。 図１に示した表示部および表示駆動部の一構成例を表す説明図である。 図３に示した画素回路の一構成例および画素の断面構成例を表す説明図である。 図１に示した表示部における画素配列の一構成例を表す平面図である。 図１に示した液晶バリア部の断面構成例および平面構成例を表す模式図である。 図１に示した液晶バリア部の断面構成例を表す模式図である。 図１に示した液晶バリア部に係る透明電極の一構成例を表す平面図である。 図１に示した液晶バリア部のグループ構成例を表す説明図である。 図１に示した表示部および液晶バリア部の一動作例を表す模式図である。 図１に示した表示部および液晶バリア部の一動作例を表す他の模式図である。 比較例としての液晶バリア部における透明電極の一構成例を表す平面図である。 第１の変形例としての液晶バリア部における透明電極の一構成例を表す説明図である。 第２の変形例としての液晶バリア部における透明電極の一構成例を表す説明図である。 第３の変形例としての液晶バリア部における開閉部の一構成例を表す説明図である。 第４の変形例としての表示部の画素配列および液晶バリア部における開閉部の一構成例をそれぞれ表す説明図である。 第５の変形例としての表示装置の一構成例を表す説明図である。 図１７に示した表示装置の一動作例を表す模式図である。

以下、本開示の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［全体構成］
図１は、本開示の一実施の形態としての表示装置１の一構成例を表すものである。表示装置１は、立体視表示（３次元表示）および通常表示（２次元表示）の双方を実現可能なものである。表示装置１は、制御部４０と、表示駆動部５０と、表示部２０と、バックライト駆動部２９と、バックライト３０と、バリア駆動部９と、液晶バリア部１０とを備えている。

制御部４０は、外部より供給される映像信号Ｖdispに基づいて、表示駆動部５０、バックライト駆動部２９、およびバリア駆動部９に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する回路である。具体的には、制御部４０は、表示駆動部５０に対して映像信号Ｖdispに基づく映像信号Ｓを供給し、バックライト駆動部２９に対してバックライト制御信号ＣＢＬを供給し、バリア駆動部９に対してバリア制御信号ＣＢＲを供給するようになっている。ここで、映像信号Ｓは、立体表示装置１が立体視表示を行う場合に、後述するように、それぞれが複数（この例では６つ）の視点映像を含む映像信号ＳＡ，ＳＢから構成されるものである。

表示駆動部５０は、制御部４０から供給される映像信号Ｓに基づいて表示部２０を駆動するものである。表示部２０は、液晶素子を駆動して、バックライト３０から射出した光を変調することにより表示を行うものである。

バックライト駆動部２９は、制御部４０から供給されるバックライト制御信号に基づいてバックライト３０を駆動するものである。バックライト３０は、表示部２０に対して面発光した光を射出する機能を有している。バックライト３０は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）などを用いて構成されるものである。

バリア駆動部９は、制御部４０から供給されるバリア制御命令に基づいて液晶バリア部１０を駆動するものである。液晶バリア部１０は、それぞれが光を透過または遮断する複数の開閉部１１，１２（後述）を有しており、ここでは表示部２０から出射された映像光を、所定の方向に向けて分割する機能を有している。

図２は、表示装置１の要部の一構成例を表すものであり、（Ａ）は表示装置１の斜視構成を示し、（Ｂ）は表示装置１の側面構成を示す。図２に示したように、表示装置１では、バックライト３０側、表示部２０および液晶バリア部１０の順に配置されている。すなわち、バックライト３０から射出した光は、表示部２０および液晶バリア部１０を順に透過したのち観察者に届くようになっている。なお、表示部２０と液晶バリア部１０とは、接着されていてもよいし、そうでなくともよい。

（表示駆動部５０および表示部２０）
図３は、表示駆動部５０および表示部２０のブロック図の一例を表すものである。画素Ｐｉｘは、表示部２０において、マトリクス状に配置されている。表示駆動部５０は、タイミング制御部５１と、ゲートドライバ５２と、データドライバ５３とを備えている。タイミング制御部５１は、ゲートドライバ５２およびデータドライバ５３の駆動タイミングを制御するとともに、制御部４０から供給された映像信号Ｓを映像信号Ｓ１としてデータドライバ５３へ供給するものである。ゲートドライバ５２は、タイミング制御部５１によるタイミング制御に従って、液晶表示デバイス４５内の画素Ｐｉｘ（後述）を行ごとに順次選択して、線順次走査するものである。データドライバ５３は、表示部２０の各画素Ｐｉｘへ、映像信号Ｓ１に基づく画素信号を供給するものである。具体的には、データドライバ５３は、映像信号Ｓ１に基づいてＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換を行うことにより、アナログ信号である画素信号を生成し、各画素Ｐｉｘへ供給するようになっている。

表示部２０は、例えばガラスなどから構成される２枚の透明基板の間に液晶材料を封入したものである。これらの透明基板の液晶材料に面した部分には、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などから構成される透明電極が形成され、液晶材料とともに画素Ｐｉｘを構成している。この表示部２０における液晶材料としては、例えばネマチック液晶を用いたＶＡモード、ＩＰＳモードおよびＴＮモード等の液晶が用いられる。以下、この表示部２０（画素Ｐｉｘ）の構成について詳述する。

図４（Ａ）は、画素Ｐｉｘの回路図の一例を表すものである。画素Ｐｉｘは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子Ｔｒと、液晶素子ＬＣと、保持容量素子Ｃとを備えている。ＴＦＴ素子Ｔｒは、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor）によりなり、ゲートがゲート線Ｇに接続され、ソースがデータ線Ｄに接続され、ドレインが液晶素子ＬＣの一端と保持容量素子Ｃの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端は接地されている。保持容量素子Ｃは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端は保持容量線Ｃｓに接続されている。ゲート線Ｇはゲートドライバ５２に接続され、データ線Ｄはデータドライバ５３に接続されている。

図４（Ｂ）は、画素Ｐｉｘを含む表示部２０の断面構成を表すものである。このように表示部２０は、断面でみると、駆動基板２０１と対向基板２０５との間に、液晶層２０３を封止したものである。駆動基板２０１は、上記ＴＦＴ素子Ｔｒを含む画素駆動回路が形成されたものであり、この駆動基板２０１上には、画素Ｐｉｘ毎に画素電極２０２が配設されている。対向基板２０５には、図示しないカラーフィルタやブラックマトリクスが形成されており、更に液晶層２０３側の面には、対向電極２０４が各画素Ｐｉｘに共通の電極として配設されている。表示部２０の光入射側（ここでは、バックライト３０側）および光射出側（ここでは、液晶バリア部１０側）には、偏光板２０６ａ，２０６ｂが、互いにクロスニコルまたはパラレルニコルとなるように貼り合わせられている。

図５は、表示部２０の画素配列の一構成例を表す。図５に示したように、画素Ｐｉｘは、駆動基板２０１および対向基板２０５に平行な面内（ＸＹ平面内）においてマトリックス状に配列されている。具体的には、表示部２０は、カラー表示に必要とされるＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色の画素Ｐｉｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂで表示）が２次元的に複数配列された画素構造を有している。図５に示したように、画面水平方向（Ｘ軸方向）の同一列上には各色の画素Ｐｉｘが周期的に現れ、かつ、画面垂直方向（Ｙ軸方向）の同一列には同一色の画素Ｐｉｘが並ぶような画素配列とされている。ゲートドライバ５２からの複数のゲート線Ｇは、例えばＸ軸方向の画素Ｐｉｘの並びに沿って各々延在しており、データドライバ５３からの複数のデータ線Ｄは、例えばＹ軸方向の画素Ｐｉｘの並びに沿って各々延在している。このように、表示部２０では、各画素Ｐｉｘに電圧を供給するための信号線および走査線としてのデータ線Ｄおよびゲート線Ｇがそれぞれ複数設けられ、それらデータ線Ｄおよびゲート線Ｇに沿ってマトリックス状に画素Ｐｉｘが配置されている。

（バックライト３０）
バックライト３０は、例えば導光板の側面に例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を配設してなるものである。バックライト３０は、あるいは、複数本のＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）等を配列させたものであってもよい。

（液晶バリア部１０）
図６は、液晶バリア部１０における開閉部のＸＹ平面での配置構成例を表すものである。図７は、液晶バリア部１０の断面の概略構成を表す。図７は、図６におけるVII−VII線に沿った矢視方向の断面図である。

液晶バリア部１０は、いわゆるパララックスバリアであり、図６，図７に示したように、光を透過または遮断する複数の開閉部１１（第２のサブ領域），開閉部１２（第１のサブ領域）を有している。これらの開閉部１１，１２は、表示装置１が通常表示（２次元表示）および立体視表示（３次元表示）のどちらを行うかにより、異なる動作を行う。具体的には、開閉部１１は、後述するように、通常表示の際には開放状態（透過状態）になり、立体視表示を行う際には閉状態（遮断状態）となるものである。開閉部１２は、後述するように、通常表示の際には開放状態（透過状態）、立体視表示の際には、時分割的に開閉動作を行うものである。これらの開閉部１１，１２はそれぞれ複数、交互に設けられており、例えば、複数の開閉部１１，１２のうちの選択的な開閉部からなるグループ毎に駆動し、また、そのようなグループ毎の駆動を時分割的に行うことができるようになっている。

これらの開閉部１１および開閉部１２は、境界部Ｓを隔てて、ＸＹ平面における一方向（ここでは、例えばＹ軸方向に対して所定の角度θをなす方向）に延在して設けられている。角度θは、例えば１８°に設定可能である。開閉部１１，１２の幅Ｅ１，Ｅ２は、互いに異なっており、ここではＥ１＞Ｅ２（例えばＥ１≒２×Ｅ２）となっている。但し、開閉部１１，１２の幅の大小関係はこれに限定されず、Ｅ１＜Ｅ２であってもよく、また、Ｅ１＝Ｅ２であってもよい。境界部Ｓは、例えば、後述の透明電極１１０，１２０間の溝（スリットＳ３）に対応する部分である。このような開閉部１１，１２は、液晶層（後述の液晶層１９）を含んで構成されており、この液晶層１９への駆動電圧によって、開閉が切り替わるようになっている。

具体的には、液晶バリア部１０は、図７に示したように、例えばガラス等からなる透明基板１３と透明基板１６との間に液晶層１９を備えたものである。透明基板１３，１６のうち、透明基板１３が光入射側、透明基板１６が光射出側に配置されるようになっている。透明基板１３の液晶層１９側の面、および透明基板１６の液晶層１９側の面には、例えばＩＴＯなどからなる透明電極層１５，１７がそれぞれ形成されている。透明基板１３の光入射側および透明基板１６の光射出側には、位相差板２１，２２と、偏光板１４，１８とが順に貼り合わせられている。液晶層１９は、例えばＶＡ（垂直配向）モードの液晶が用いられる。以下、各部の構成について詳述する。

透明電極層１５は、個々に電圧を供給可能な複数の透明電極１１０，１２０に分割されている。一方、透明電極層１７は、各透明電極１１０，１２０に対して共通に設けられた共通電極として設けられている。この例では、透明電極層１７には０Ｖが印加されている。透明電極層１５の透明電極１１０と、透明電極層１７におけるその透明電極１１０に対応する部分とは、サブ領域としての開閉部１１を構成している。同様に、透明電極層１５の透明電極１２０と、透明電極層１５７におけるその透明電極１２０に対応する部分とは、サブ領域としての開閉部１２を構成している。さらに、透明電極層１７には、透明電極１１０，１２０のそれぞれと対応する位置にピンホール１７Ｈ（図６では省略）が複数設けられている。このような構成により、液晶バリア部１０では、透明電極１１０，１２０に電圧を選択的に印加し、液晶層１９がその電圧に応じた液晶配向になることにより、開閉部１１，１２毎の開閉動作を行うことができるようになっている。これらの透明電極層１５，１７の液晶層１９側の面には、図示しない配向膜が形成されている。

偏光板１４，１８は、液晶層１９への入射光および射出光の各偏光方向を制御するものである。偏光板１４の透過軸は例えばＸ軸方向であり、偏光板１８の透過軸はＹ軸方向である。すなわち、偏光板１４，１８の各透過軸は、互いに直交するように配置される。

位相差板２１，２２は、例えば面内位相差が１４０ｎｍ程度の１／４波長板であり、直線偏光を円偏光（楕円偏光）に変換、またはその逆を行うものである。

図８は、透明電極層１５における透明電極１１０，１２０の一構成例を表すものである。図８には、透明電極層１７におけるピンホール１７Ｈの位置を、透明電極１１０，１２０と重ね合わせて破線で示している。なお、図７は、図８に示したVII−VII線に沿った矢視方向の断面図に相当する。透明電極１１０，１２０は、それぞれ、開閉部１１，１２の延伸方向と同じ方向（Ｙ軸方向に対して角度θ１をなす方向）に延伸し、かつ、自らの幅方向（上記延伸方向と直交する方向）に並ぶ帯状電極である。透明電極１１０，１２０は、境界部Ｓに設けられたスリットＳ３によって分離されている。

透明電極１１０は、スリットＳ４を挟んで対向配置された一対の帯状電極１１１，１１２によって構成される。これらの帯状電極１１１，１１２は、相互に同等の幅を有し、かつ透明電極１２０とも同等の幅を有することが望ましい。一対の帯状電極１１１，１１２は、図示しない接続部によって各々の一端が相互に電気的に接続されており、共通の電位が供給されるようになっている。帯状電極１１１，１１２は、複数の画素Ｐｉｘの並び方向と異なる方向へそれぞれ延伸する２種類のスリットＳ１，Ｓ２を含んでいる。スリットＳ１，Ｓ２は、いずれもスリットＳ３，Ｓ４とは離間しており接続されていない。図８では、スリットＳ１はスリットＳ３，Ｓ４と同様、透明電極１１０の延伸方向（Ｙ軸方向に対して角度θ１をなす方向）に延伸し、スリットＳ２はそれと直交する方向（透明電極１１０の幅方向）に延伸している。スリットＳ２は、透明電極１１０の延伸方向に沿って離散的に（例えば等間隔で）複数配列されている。スリットＳ２の長さは、帯状電極１１１，１１２の幅よりも短い。スリットＳ１は、上記のように並ぶスリットＳ２と１つおきに交差するように設けられている。すなわち、帯状電極１１１，１１２は、スリットＳ１とスリットＳ２とが交差してなる十字形状のスリットＳ１２と、スリットＳ１とは交差せずに孤立した線状のスリットＳ２とが、透明電極１１０の延伸方向に沿って交互に配列されている。スリットＳ１は、例えば各帯状電極１１１，１１２を、その幅方向においてそれぞれ２等分する位置に形成されている。なお、スリットＳ１は、図８に示したように透明電極１１０の延伸方向に沿って離散的に設けられたものに限定されず、例えば表示部２０の表示画面と対応する領域の一端から他端に至るまで、途中で途切れることなく連続して設けられていてもよい。

このように設けられたスリットＳ１〜Ｓ４により、帯状電極１１１，１１２は複数の、例えば正方形をなす微小領域１１１Ａ，１１２Ａにそれぞれ仕切られている。帯状電極１１１における全ての微小領域１１１Ａは、スリットＳ１２を構成するスリットＳ１と孤立したスリットＳ２との間隙部分、およびスリットＳ２とスリットＳ３，Ｓ４との間隙部分において相互に連結されている。帯状電極１１２における微小領域１１２Ａについても同様である。また、透明電極層１７には、厚さ方向において各微小領域１１１Ａ，１１２Ａの中心位置に対応する位置にピンホール１７Ｈが１つずつ設けられている。また、各微小領域１１１Ａ，１１２Ａは、表示部２０における一の画素Ｐｉｘの占める領域よりも狭くなっている。

透明電極１２０は、帯状電極１１１，１１２と同様の構造を有しており、スリットＳ１，Ｓ２によって例えば正方形をなす複数の微小領域１２０Ａに仕切られている。また、隣り合う帯状電極１１１，１１２および透明電極１２０における、十字形状のスリットＳ１２および孤立したスリットＳ２の並び方向は、画素Ｐｉｘの並び方向と異なっている。具体的には、スリットＳ１２および孤立したスリットＳ２の各々の中心位置を通過する仮想直線Ｌ７の延伸方向は、水平方向（Ｘ軸方向）に対して角度θ２（例えばθ２＝３９°）をなす方向となっている。また、隣り合う帯状電極１１１，１１２および透明電極１２０におけるスリットＳ２は、その延在方向において同一直線上に配置されていてもよい。

液晶バリア部１０では、透明電極層１５（透明電極１１０，１２０）および透明電極層１７に電圧を印加してその電位差が大きくなると、液晶層１９における光の透過率が増大し、開閉部１１，１２は透過状態（開状態）になる。一方、その電位差が小さくなると、液晶層１９における光の透過率が減少し、開閉部１１，１２は遮断状態（閉状態）となる。

なお、この例では、液晶バリア部１０はノーマリーブラック動作を行うものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばノーマリーホワイト動作を行うものであってもよい。この場合には、透明電極層１５および透明電極層１７の間の電位差が大きくなると、開閉部１１，１２は遮断状態となり、その電位差が小さくなると、開閉部１１，１２は透過状態となる。なお、ノーマリーブラック動作とノーマリーホワイト動作の選択は、例えば、偏光板と液晶配向により設定することができる。

液晶バリア部１０では、複数の開閉部１２はグループを構成し、同じグループに属する複数の開閉部１２は、立体視表示を行う際、同じタイミングで開動作および閉動作を行うようになっている。以下に、開閉部１２のグループについて説明する。

図９は、開閉部１２のグループ構成例を表すものである。開閉部１２は、この例では２つのグループを構成している。具体的には、１つおきに配置された複数の開閉部１２が、グループＡおよびグループＢをそれぞれ構成している。なお、以下では、グループＡに属する開閉部１２の総称として開閉部１２Ａを適宜用い、同様に、グループＢに属する開閉部１２の総称として開閉部１２Ｂを適宜用いるものとする。

バリア駆動部９は、立体視表示を行う際、同じグループに属する複数の開閉部１２が同じタイミングで開閉動作を行うように駆動する。具体的には、バリア駆動部９は、後述するように、グループＡに属する複数の開閉部１２Ａと、グループＢに属する複数の開閉部１２Ｂとを、時分割的に交互に開閉動作するように駆動する。

図１０は、立体視表示および通常表示（２次元表示）を行う場合の液晶バリア部１０の状態を、断面構造を用いて模式的に表すものである。図１０（Ａ）は立体視表示を行う一状態を示し、図１０（Ｂ）は立体視表示を行う他の状態を示し、図１０（Ｃ）は通常表示を行う状態を示す。液晶バリア部１０においては、開閉部１１および開閉部１２（開閉部１２Ａ，１２Ｂ）が交互に配置されている。図１０では、開閉部１２Ａが、表示部２０の６つの画素Ｐｉｘに１つの割合で設けられる例を示している。同様に、開閉部１２Ｂは、表示部２０の６つの画素Ｐｉｘに１つの割合で設けられている。

立体視表示を行う場合には、表示駆動部５０に映像信号ＳＡ，ＳＢが交互に供給され、表示部２０はそれらに基づいて時分割的に映像表示を行う。そして、液晶バリア部１０では、時分割的な映像表示と同期して開閉部１２（開閉部１２Ａ，１２Ｂ）が時分割的に開閉動作を行い、開閉部１１が閉状態（遮断状態）を維持する。具体的には、映像信号ＳＡが供給された場合には、図１０（Ａ）に示したように、開閉部１２Ａが開状態になるとともに、開閉部１２Ｂが閉状態になる。表示部２０では、後述するように、この開閉部１２Ａに対応した位置に配置された互いに隣接する６つの画素Ｐｉｘが、映像信号ＳＡに含まれる６つの視点映像に対応する表示を行う。これにより、観察者は、後述するように、例えば左眼と右眼とで異なる視点映像を見ることにより、表示された映像を立体的な映像として感じるようになっている。同様に、映像信号ＳＢが供給された場合には、図１０（Ｂ）に示したように、開閉部１２Ｂが開状態になるとともに、開閉部１２Ａが閉状態になる。表示部２０では、後述するように、この開閉部１２Ｂに対応した位置に配置された互いに隣接する６つの画素Ｐｉｘが、映像信号ＳＢに含まれる６つの視点映像に対応する表示を行う。これにより、観察者は、後述するように、例えば左眼と右眼とで異なる視点映像を見ることにより、表示された映像を立体的な映像として感じるようになっている。表示装置１では、このように開閉部１２Ａと開閉部１２Ｂとを交互に開放して映像を表示することにより、表示装置の解像度を高めることができるようになっている。

通常表示（２次元表示）を行う場合には、液晶バリア部１０では、図１０（Ｃ）に示したように、開閉部１１および開閉部１２（開閉部１２Ａ，１２Ｂ）はともに開状態（透過状態）を維持するようになっている。これにより、観察者は、映像信号Ｓに基づいて表示部２０に表示された通常の２次元映像をそのまま視認することができる。

［動作および作用］
続いて、本実施の形態の表示装置１の動作および作用について説明する。

（全体動作概要）
まず、図１を参照して、表示装置１の全体動作概要を説明する。制御部４０は、外部より供給される映像信号Ｖdispに基づいて、表示駆動部５０、バックライト駆動部２９、およびバリア駆動部９に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。バックライト駆動部２９は、制御部４０から供給されるバックライト制御信号ＣＢＬに基づいてバックライト３０を駆動する。バックライト３０は、面発光した光を表示部２０に対して射出する。表示駆動部５０は、制御部４０から供給される映像信号Ｓに基づいて表示部２０を駆動する。表示部２０は、バックライト３０から射出した光を変調することにより表示を行う。バリア駆動部９は、制御部４０から供給されるバリア制御信号ＣＢＲに基づいて液晶バリア部１０を駆動する。液晶バリア部１０の開閉部１１，１２（１２Ａ，１２Ｂ）は、バリア制御信号ＣＢＲに基づいて開閉動作を行い、バックライト３０から射出し表示部２０を透過した光を透過または遮断する。

（立体視表示の詳細動作）
次に、いくつかの図を参照して、立体視表示を行う場合の詳細動作を説明する。

図１１は、表示部２０および液晶バリア部１０の動作例を表すものである。詳細には、図１１（Ａ）は、映像信号ＳＡが供給された場合を示し、図１１（Ｂ）は映像信号ＳＢが供給された場合を示す。

映像信号ＳＡが供給された場合には、図１１（Ａ）に示したように、表示部２０の画素Ｐｉｘのそれぞれは、映像信号ＳＡに含まれる６つの視点映像のそれぞれに対応する画素情報Ｐ１〜Ｐ６を表示する。このとき、画素情報Ｐ１〜Ｐ６は、開閉部１２Ａ付近に配置された画素Ｐｉｘにそれぞれ表示される。映像信号ＳＡが供給された場合には、液晶バリア部１０では、開放部１２Ａが開状態（透過状態）になるとともに、開放部１２Ｂが閉状態になるように制御される。表示部２０の各画素Ｐｉｘから出た光は、開閉部１２Ａによりそれぞれ角度が制限されて出力される。観察者は、例えば左眼で画素情報Ｐ３を、右眼で画素情報Ｐ４をそれぞれ見ることにより、立体的な映像を認識することができる。

映像信号ＳＢが供給された場合には、図１１（Ｂ）に示したように、表示部２０の画素Ｐｉｘのそれぞれは、映像信号ＳＢに含まれる６つの視点映像のそれぞれに対応する画素情報Ｐ１〜Ｐ６を表示する。このとき、画素情報Ｐ１〜Ｐ６は、開閉部１２Ｂ付近に配置された画素Ｐｉｘにそれぞれ表示される。映像信号ＳＢが供給された場合には、液晶バリア部１０では、開放部１２Ｂが開状態（透過状態）になるとともに、開放部１２Ａが閉状態になるように制御される。表示部２０の各画素Ｐｉｘから出た光は、開閉部１２Ｂによりそれぞれ角度が制限されて出力される。観察者は、例えば左眼で画素情報Ｐ３を、右眼で画素情報Ｐ４をそれぞれ見ることにより、立体的な映像を認識することができる。

このように、観察者は、左眼と右眼とで、画素情報Ｐ１〜Ｐ６のうちの異なる画素情報を見ることとなり、観察者は立体的な映像として感じることができる。また、開閉部１２Ａと開閉部１２Ｂを時分割的に交互に開放して映像を表示することにより、観察者は、互いにずれた位置に表示される映像を平均化して見ることとなる。よって、表示装置１は、開閉部１２Ａのみをもつ場合に比べ、２倍の解像度を実現することが可能となる。言い換えれば、表示装置１の解像度は、２次元表示の場合に比べ１／３（＝１／６×２）で済むこととなる。

ここで、液晶バリア部１０の液晶層１９における液晶分子Ｍの配向について説明する。

図８では、電圧印加時の各枝領域８１，８２における液晶分子Ｍの配向方向を模式的に表している。なお、ここでは、説明の便宜上、透明電極１１０（開閉部１１）を例に説明するが、透明電極１２０（開閉部１２）についても同様である。

透明電極１１０（透明電極層１５）と透明電極層１７との間に電圧が印加されていないときには、液晶分子Ｍは、透明電極層１５，１７に垂直な方向に配向している。このとき、液晶バリア部１０の開閉部１１は光を遮断し、閉状態となる。一方、透明電極１１０（透明電極層１５）と透明電極層１７との間に電圧が印加されたときには、液晶分子Ｍは、微小領域１５１ごとに透明電極層１７のピンホール１７Ｈを中心として放射状に倒れる。すなわち、図８に示したように、液晶分子Ｍは、その長軸方向がＸＹ平面においてピンホール１７Ｈを中心として広がる方向に配向する。このとき、液晶バリア部１０の開閉部１１は光を透過し、開状態となる。

（比較例）
次に、比較例との対比により、本実施の形態の表示装置１の作用について説明する。本比較例は、液晶バリア部における透明電極の平面形状が異なることを除き、他は上記実施の形態と同様の構成を有するものである。

図１２に、比較例としての液晶バリア部１００における透明電極２１０，２２０の一構成例を表すものである。透明電極２１０，２２０は、いずれも開閉部１１，１２の延伸方向に沿って延伸する帯状電極であり、スリットＳ３によって相互に分離されている。透明電極２１０，２２０の幅は、それぞれ開閉部１１，１２の幅Ｅ１，Ｅ２と対応している。図１２では、Ｅ１≒２×Ｅ２の場合を例示しており、透明電極２１０の幅は透明電極２２０の幅の約２倍となっている。すなわち、液晶バリア部１００において、スリットＳ３の相互間隔は不均一であり、広い部分と狭い部分とが交互に並んだ状態となっている。透明電極２１０，２２０には、開閉部１１，１２の延伸方向に沿ったスリットＳ１は設けられておらず、それと直交する自らの幅方向に延伸するスリットＳ２のみが設けられている。スリットＳ２は、その長さと同じ間隔で開閉部１１，１２の延伸方向に沿って離散的に配置されている。このため、透明電極２１０は、スリットＳ２，Ｓ３により、複数の正方形の領域２１０Ａに仕切られている。同様に、透明電極２２０は、スリットＳ２，Ｓ３により、複数の正方形の領域２２０Ａに仕切られている。ここで、領域２１０Ａは、領域２２０Ａの約４倍の面積を有している。

ここで、液晶バリア部１０，１００をそれぞれ表示部２０と重ね合わせると、スリットＳ２，Ｓ３は周囲よりも明度の低い暗線として観察者に視認される。このとき、比較例としての液晶バリア部１００を用いた場合には、領域２１０Ａと領域２２０Ａとの面積が大きく異なるので、暗線の間隔に大きなばらつきが生じる。すなわち、観察者が視認する見かけの明るさは、表示画面の面内方向における位置によって大きく異なる。その結果、例えばスリットＳ２，Ｓ３の延伸方向に沿った干渉縞（モアレ）が発生し易く、好ましくない。これに対し、本実施の形態の液晶バリア部１０を用いた場合には、領域１１１Ａ，１１２Ａ，１２０Ａの面積の差異が液晶バリア部１００と比較して小さいので、暗線の間隔のばらつきは比較的小さい。すなわち、観察者が視認する見かけの明るさは、表示画面全体に亘ってほぼ一定となる。よって、スリットＳ１〜Ｓ４に起因した干渉縞（モアレ）が発生を抑制することができる。

［効果］
このように、本実施の形態では、液晶バリア部１０における透明電極１１０が、画素Ｐｉｘの並び方向と異なる所定方向に延伸したスリットＳ４を挟むように対向配置された一対の帯状電極１１１，１１２を含むようにした。さらに、帯状電極１１１，１１２のそれぞれに、画素Ｐｉｘの並び方向と異なる方向へそれぞれ延伸するスリットＳ１，Ｓ２を設けるようにした。このため、透明電極１１０および透明電極１２０の幅が相互に大きく異なる場合であっても、観察者に視認されるスリットに起因した暗線の相互間隔のばらつきを低減することができる。したがって、表示画面内での見かけの明るさのばらつきを低減することができるので、２次元表示および３次元表示のいずれにおいても効果的にモアレの発生を抑制し、良好な映像を得ることができる。特に、各微小領域１１１Ａ，１１２Ａが表示部２０における一の画素Ｐｉｘの占める領域よりも狭くなるようにすれば、より効果的に見かけの明るさのばらつきを低減し、モアレの発生を抑制することができる。

また、本実施の形態では、液晶バリア部１０における開閉部１１および開閉部１２を、表示部２０における画素Ｐｉｘの並び方向に対して傾斜した方向にそれぞれ延伸するようにした。これにより、立体視表示における、水平方向の解像度と垂直方向の解像度とのバランスを向上させることができる。

以上、いくつかの実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、液晶バリア部１０における透明電極１１０を、スリットＳ４を挟んで対向配置された一対の帯状電極１１１，１１２によって構成した。しかしながら、本技術では、例えば図１３に示した変形例（変形例１）としての液晶バリア部１０Ａのように、透明電極１１０を、複数のスリットＳ１，Ｓ２が設けられた一の帯状電極によって構成してもよい。具体的には、透明電極１１０を、複数の、例えば正方形をなす領域１１０Ｂに仕切る。この場合であっても、透明電極１２０における領域１２０Ｂとの面積の差異を低減できるので、比較例としての液晶バリア部１００を用いた場合よりも暗線の相互間隔のばらつきを低減することができる。よって、効果的にモアレの発生を抑制し、良好な映像を得ることができる。

さらに、例えば図１４に示した変形例（変形例２）としての液晶バリア部１０Ｂのように、領域１１０Ｂ，１２０Ｂを、さらに十字型のスリットＳ２２によって複数の微小領域１１０Ｃ，１２０Ｃにそれぞれ仕切るようにしてもよい。こうすることにより、表示画面内での見かけの明るさのばらつきをよりいっそう低減することができる。

また、上記実施の形態では、液晶バリア部１０における開閉部１１，１２が、水平方向（Ｘ軸方向）に対して右上がりの斜め方向に延伸するようにした。しかしながら、本技術では、例えば図１５に示した変形例（変形例３）のように、水平方向に対して左上がりの斜め方向に延伸するようにしてもよい。また、上記実施の形態では、角度θ１を１８°としたが、本技術は他の数値も取り得るものである。

また、上記実施の形態では、表示部２０における画素Ｐｉｘの並び方向を水平方向および垂直方向とすると共に、液晶バリア部１０における開閉部１１，１２の延伸方向を斜め方向としたが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば図１６（Ａ），１６（Ｂ）に示した構成としてもよい。具体的には、画素Ｐｉｘの並び方向を水平方向および斜め方向とすると共に、液晶バリア部１０における開閉部１１，１２の延伸方向、すなわち、スリットＳ１，Ｓ２（図示せず）の延伸方向を垂直方向（Ｙ軸方向）としてもよい。図１６（Ａ）は、変形例（変形例４）としての表示部２０Ｃの画素配列を表し、図１６（Ｂ）は、変形例４としての液晶バリア部１０Ｃにおける開閉部の配置構成を表している。図１６（Ａ）に示したように、本変形例の表示部２０Ｃでは、Ｘ軸方向に延在し、かつＹ軸方向において隣り合う複数の画素Ｐｉｘの列が形成されている。ここで、例えば画素列Ｌ１，Ｌ２に注目すると、画素列Ｒ１における各画素Ｐｉｘの中心位置と、画素列Ｒ２における各画素Ｐｉｘの中心位置とを通過する仮想直線Ｌ１５Ａは、垂直方向（Ｙ軸方向）に対して角度θ１をなしている。このような変形例においても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

また、上記実施の形態では、表示装置１において観察者の側から液晶バリア部１０、表示部２０、バックライト３０の順に配置したが、これに限定されるものではない。例えば、図１７に示した変形例（変形例５）としての表示装置１Ａのように、観察者の側から表示部２０、液晶バリア部１０、バックライト３０の順に配置してもよい。

図１８は、図１７に示した変形例５における表示部２０および液晶バリア部１０の動作例を表すものである。詳細には、図１８（Ａ）は、映像信号ＳＡが供給された場合を示し、図１８（Ｂ）は映像信号ＳＢが供給された場合を示す。変形例３では、バックライト３０から射出した光は、まず液晶バリア部１０に入射する。そして、その光のうち、開閉部１２Ａ，１２Ｂを透過した光が表示部２０において変調されるとともに、６つの視点映像を出力するようになっている。

また、上記実施の形態では、開閉部１２は２つのグループを構成したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば３つ以上のグループを構成するようにしてもよい。これにより、表示の分解能をさらに改善することができる。

また、上記実施の形態では、表示部２０を液晶表示部としたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）などを用いたＥＬ表示部を用いてもよい。この場合、図１に示したバックライト駆動部２９およびバックライト３０は不要となる。

また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
複数の表示画素を有する表示部と、
前記複数の表示画素の並び方向に対して傾斜した第１の方向にそれぞれ延伸すると共に光を透過および遮断する複数のバリア領域を有する液晶バリア部と
を備え、
前記液晶バリア部は、
液晶層と、
前記液晶層を挟む第１および第２の電極層とを有し、
前記第１の電極層は、前記第１の方向に延伸すると共に前記第１の方向と異なる第２の方向に並ぶ複数の帯状電極を有し、
１以上の前記帯状電極は、前記複数の表示画素の並び方向と異なる方向へそれぞれ延伸する第１および第２のスリットを含む
表示装置。
（２）
前記複数の帯状電極の相互間には、第３のスリットが設けられている
上記（１）記載の表示装置。
（３）
前記第１および第２のスリットは、それぞれ、前記第１および第２の方向に延伸している
上記（１）または（２）記載の表示装置。
（４）
前記第２のスリットの長さは、前記第２の方向における前記帯状電極の幅よりも短い
上記（３）記載の表示装置。
（５）
複数の前記第２のスリットが、前記第１の方向に配列されると共に１つおきに前記第１のスリットと交差している
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（６）
前記第２の電極層には、前記帯状電極における前記第１および第２のスリットによって区分される領域ごとにピンホールが設けられている
上記（５）記載の表示装置。
（７）
前記領域は、一の前記表示画素の占める領域よりも狭い
上記（６）記載の表示装置。
（８）
前記第１および第２のスリットは互いに直交するように延伸している
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）
複数の前記第２のスリットが、前記第１の方向において等間隔で配置され、
前記第１のスリットが、前記第２の方向において前記帯状電極を二等分する位置に配置されている
上記（１）から（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）
隣り合う前記帯状電極における前記第２のスリットの並び方向は、前記表示画素の並び方向と異なる
上記（１）から（９）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１１）
隣り合う前記帯状電極における前記第２のスリットは、同一直線上に配置されている
上記（１）から（９）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１２）
前記複数の帯状電極は、第１の帯状電極と、前記第１の帯状電極よりも幅の広い第２の帯状電極とからなり、
前記第２の帯状電極が、前記第１のスリットおよび第２のスリットの双方を含んでいる
上記（１）から（１１）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１３）
３次元映像表示モードおよび２次元映像表示モードを含む複数の表示モードを有し、
前記複数のバリア領域は、第１のサブ領域と第２のサブ領域とを有し、
前記３次元映像表示モードでは、前記表示部が複数の異なる視点映像を表示し、前記第１のサブ領域が透過状態となり、かつ前記第２のサブ領域が遮断状態になることにより３次元映像を表示し、
前記２次元映像表示モードでは、前記表示部が１つの視点映像を表示し、前記第１のサブ領域および前記第２のサブ領域が透過状態になることにより、２次元映像を表示する
上記（１）記載の表示装置。
（１４）
前記第２のサブ領域には、前記第１の方向に延伸する第３のスリットを挟んで対向配置されると共に双方の一部同士が電気的に接続された一対の前記帯状電極が設けられている
上記（１３）記載の表示装置。
（１５）
前記表示部は、前記表示画素に電圧を供給するための複数の信号線および走査線を有し、
前記表示画素の並び方向は、前記信号線の延在方向および走査線の延在方向に沿った方向である
上記（１）から（１４）のいずれか１つに記載の表示装置。

１，１Ａ…表示装置、９…バリア駆動部、１０，１０Ａ，１０Ｂ…液晶バリア部、１１，１２…開閉部、１３，１６…透明基板、１５，１７…透明電極層、１９…液晶層、２０，２０Ａ…表示部、２１，２２…位相差板、２９…バックライト駆動部、３０…バックライト、４０…制御部、５０…表示駆動部、１１０，１２０…透明電極、Ｐｉｘ…画素、Ｓ１〜Ｓ４…スリット。

Claims (15)

1. 複数の表示画素を有する表示部と、
   前記複数の表示画素の並び方向に対して傾斜した第１の方向にそれぞれ延伸すると共に光を透過および遮断する複数のバリア領域を有する液晶バリア部と
   を備え、
   前記液晶バリア部は、
   液晶層と、
   前記液晶層を挟む第１および第２の電極層とを有し、
   前記第１の電極層は、前記第１の方向に延伸すると共に前記第１の方向と異なる第２の方向に並ぶ複数の帯状電極を有し、
   １以上の前記帯状電極は、前記複数の表示画素の並び方向と異なる方向へそれぞれ延伸する第１および第２のスリットを含む
   表示装置。
2. 前記複数の帯状電極の相互間には、第３のスリットが設けられている
   請求項１記載の表示装置。
3. 前記第１および第２のスリットは、それぞれ、前記第１および第２の方向に延伸している
   請求項１記載の表示装置。
4. 前記第２のスリットの長さは、前記第２の方向における前記帯状電極の幅よりも短い
   請求項３記載の表示装置。
5. 複数の前記第２のスリットが、前記第１の方向に配列されると共に１つおきに前記第１のスリットと交差している
   請求項１記載の表示装置。
6. 前記第２の電極層には、前記帯状電極における前記第１および第２のスリットによって区分される領域ごとにピンホールが設けられている
   請求項５記載の表示装置。
7. 前記領域は、一の前記表示画素の占める領域よりも狭い
   請求項６記載の表示装置。
8. 前記第１および第２のスリットは互いに直交するように延伸している
   請求項１記載の表示装置。
9. 複数の前記第２のスリットが、前記第１の方向において等間隔で配置され、
   前記第１のスリットが、前記第２の方向において前記帯状電極を二等分する位置に配置されている
   請求項１記載の表示装置。
10. 隣り合う前記帯状電極における前記第２のスリットの並び方向は、前記表示画素の並び方向と異なる
    請求項１記載の表示装置。
11. 隣り合う前記帯状電極における前記第２のスリットは、同一直線上に配置されている
    請求項１記載の表示装置。
12. 前記複数の帯状電極は、第１の帯状電極と、前記第１の帯状電極よりも幅の広い第２の帯状電極とからなり、
    前記第２の帯状電極が、前記第１のスリットおよび第２のスリットの双方を含んでいる
    請求項１記載の表示装置。
13. ３次元映像表示モードおよび２次元映像表示モードを含む複数の表示モードを有し、
    前記複数のバリア領域は、第１のサブ領域と第２のサブ領域とを有し、
    前記３次元映像表示モードでは、前記表示部が複数の異なる視点映像を表示し、前記第１のサブ領域が透過状態となり、かつ前記第２のサブ領域が遮断状態になることにより３次元映像を表示し、
    前記２次元映像表示モードでは、前記表示部が１つの視点映像を表示し、前記第１のサブ領域および前記第２のサブ領域が透過状態になることにより、２次元映像を表示する
    請求項１記載の表示装置。
14. 前記第２のサブ領域には、前記第１の方向に延伸する第３のスリットを挟んで対向配置されると共に双方の一部同士が電気的に接続された一対の前記帯状電極が設けられている
    請求項１３記載の表示装置。
15. 前記表示部は、前記表示画素に電圧を供給するための複数の信号線および走査線を有し、
    前記表示画素の並び方向は、前記信号線の延在方向および走査線の延在方向に沿った方向である
    請求項１記載の表示装置。

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