JP2014126764A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置完成後に輝度の可変制御あるいは表示色の色調整が可能な表示装置を得る。
【解決手段】裸眼立体画像表示装置に用いられる表示パネルの１画素構造は、透明基板２５上に形成した櫛歯電極５における画素電極と共通電極との間で横電界を発生させ、液晶分子２３ｅを面内で回転させて光透過率を制御するIn-Plane Switchingモードを採用している。そして、通常のIn-Plane Switchingモードの液晶パネルでは設けない対向透明電極４を透明基板２２側に画素周辺領域に対応して形成し、３次元画像表示時に、対向透明電極４と櫛歯電極５との縦電界を強制的に発生させ、液晶分子２３ｅを立ち上がらせて画素周辺領域を黒表示とする。一方、２次元画像表示時に、対向透明電極４をフローティング状態に設定して、対向透明電極４を設けない構造と実質等価にして画素周辺領域の表示を画素主要領域と同じ表示（輝度）とする。
【選択図】図２

Description

この発明は液晶表示パネルを用いた液晶表示装置等の表示装置に関し、特に画像表示における輝度調整技術に関する。

近年、特殊な眼鏡を必要としないで立体視が可能な裸眼立体画像表示装置が提案されている。例えば、特許文献１には、透過型表示素子の電子制御により視差バリア・ストライプを発生するバリア発生手段と、視差バリア・ストライプの発生位置から後方に所定距離を離して配設された表示画面を有し、３次元画像表示の際に、視差バリア・ストライプに対応して、左画像と右画像のストライプが交互に配列された多方向画像を上述の表示画面に出力表示可能な画像表示手段とを備える３次元画像表示装置が開示されている。

このような３次元画像表示装置では、視差バリア・ストライプを電子式に発生させると共に、発生した視差バリア・ストライプの形状（ストライプの数、幅、間隔）や位置（位相）、濃度などを自由に可変制御できるようにしているため、２次元画像表示装置及びその表示方法としても、また３次元画像表示装置及びその表示方法としても使用することができ、両立性のある画像表示装置及び画像表示方法を実現することができるとされている。

視差バリアを用いた２画像表示装置（３次元画像表示装置）では、単一画像のみを表示する画像表示装置よりも横方向（水平方向）の画素開口幅をブラックマトリクス（遮光膜）で狭めている。このようにすることで、左右の眼に届く２つの画像の光が混在することを防ぎ、観察者はクロストークの小さい立体映像を認識できることになる。

また、特許文献２には、ＲＧＢの基本色に区分された複数の画素を有し、それぞれの基本色に配分される各画素の面積比あるいは配分比を変えた液晶表示装置が開示されている。このような液晶表示装置では、表示色の不均衡を容易に補正することができるとされている。

特許第２８５７４２９号公報 特開平４−１４５４１６号公報

しかしながら、横方向の画素開口幅をブラックマトリクス（遮光膜）で狭めた構成を採用して、単一画像表示と３次元用の２画像表示とを切り替え可能な表示パネルを有する表示装置では、通常の単一画像表示をする場合にも画素開口幅が狭いままであり、単一画像のみを表示する画像表示装置よりも表示パネルの透過率が低く、輝度が低下してしまうという問題点があった。

また、特許文献２に記載されたような液晶表示装置では、パネルの初期設計段階で各画素の面積比あるいは配分比を変えて表示色の不均衡を補正することができるが、パネル製造後に表示色の不均衡を補正することができず、例えば、製造プロセスばらつきで生じる表示色の不均衡を補正する色調整を行うことはできない。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、装置完成後に輝度の可変制御あるいは表示色の色調整が可能な表示装置を得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載の表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素により画像表示を行う表示パネルと、前記複数の画素それぞれの周辺部である画素周辺領域の輝度を、前記画素周辺領域以外の画素主要領域と独立して制御する画素周辺領域輝度制御手段を備える。

請求項１記載の本願発明である表示装置は、画素周辺領域輝度制御手段により、装置完成後において、表示態様に合わせて複数の画素の画素周辺領域の輝度を可変制御することができる。

この発明の実施の形態１である裸眼立体画像表示装置の構成を示す断面図である。 実施の形態１における３次元画像表示状態の表示パネルの１画素構造を模式的に示す説明図である。 実施の形態１における２次元画像表示状態の表示パネルの１画素構造を模式的に示す説明図である。 実施の形態１における画素周辺領域制御部による複数の対向透明電極に対する電圧制御内容を模式的に示す説明図である。 この発明の実施の形態２の表示装置における表示パネルの構成を示す断面図である。 実施の形態２における画素周辺領域制御部による複数の対向透明電極に対する電圧制御内容を模式的に示す説明図である。

＜実施の形態１＞
（発明の原理：液晶視差バリア方式裸眼立体ディスプレイの構造概要）
図１は、この発明の実施の形態１に係る表示装置（液晶視差バリア方式の裸眼立体表示装置）の構成を示す断面図である。この裸眼立体画像表示装置１０は、右の画像（右眼に対する視差画像、（第１の観察方向用の画像；第１種画像））及び左の画像（右眼に対する視差画像と少しだけ異なる左眼に対する視差画像（第２の観察方向用の画像；第２種画像））からなる２画像（３次元画像）を同時に表示可能である。

この裸眼立体画像表示装置１０によれば、特殊な眼鏡を用いなくても裸眼で立体画像を視認でき、あるいは、観察方向別に異なる画像を表示できたりすることができる。以下においては、主に、裸眼立体画像表示装置１０が、右眼及び左眼の視差画像を表示する場合について説明する。以下、説明の都合上、図１に示す上下方向を前後方向と呼び、図１に示す左右方向を横方向（水平方向）と呼び、図１での奥行方向を縦方向（垂直方向）と呼ぶ。

図１には、裸眼立体画像表示装置１０（裸眼立体ディスプレイ）の断面構造が示されている。図１に示すように、裸眼立体画像表示装置１０は、（液晶）表示パネル２０と、表示パネル２０の後方（図１において下側）に配置された視差バリアパネル３０とを備えている。

表示パネル２０はマトリクス状に配置された複数の画素により画像表示を行うマトリクス型表示パネルであり、図１では、液晶ディスプレイを適用した表示パネル２０（液晶表示パネル）が示されている。表示パネル２０は液晶が形成される液晶層２３と、液晶層２３を挟み互いに対向する透明基板２２及び２５と、透明基板２２及び２５に対し液晶層２３と反対側にそれぞれ設けられた上側偏光板２１及び中間偏光板２６を主要構成として備えている。なお、図１においては表示パネル２０の液晶を駆動するための電極の図示は省略されている。

表示パネル２０の液晶層２３には、観察者１の右眼２Ｒの画像を表示する右眼用サブ画素領域２３Ｒ（第１種画像用の領域）、及び観察者１の左眼２Ｌの画像を表示する左眼用サブ画素領域２３Ｌ（第２種画像用の領域）が、互いに遮光部２４で挟まれた状態で、横方向（水平方向）に交互に配置されている。

右眼用サブ画素領域２３Ｒ及び左眼用サブ画素領域２３Ｌの横幅は、互いに同一またはほぼ同一に設定される。このように構成された右眼用サブ画素領域２３Ｒ及び２３Ｌは表示パネル２０において横方向に所定の均一なピッチで配列されている。なお、実施の形態１では、右眼用サブ画素領域２３Ｒ及び２３Ｌは、横方向だけでなく縦方向にも配列されている。

視差バリアパネル３０は、２枚の透明基板３２及び３５と、透明基板３２及び３５間に挟まれて保持される液晶層３３と、透明基板３５に対し液晶層３３と反対側に設けられた下側偏光板３６とを備えている。視差バリアパネル３０と表示パネル２０の間の偏光板として、表示パネル２０の中間偏光板２６が兼用されている。なお、図１において、説明の都合上、視差バリアパネル３０の液晶を駆動するための電極等の図示を省略している。

視差バリアパネル３０の透明基板３２及び３５のうち一方の透明基板の液晶層３３側の表面には、縦方向（図１の奥行方向）に延在する複数のストライプ状透明電極が形成され、他方の透明基板の液晶層３３側の表面には、全面に（ベタの）対向透明電極が形成されている。これらの透明基板３２及び３５に形成された透明電極等によって液晶層３３に電界を印加することにより、液晶層３３の液晶分子を駆動する。

実施の形態１では、視差バリアパネル３０の液晶モードとしてＴＮ（Twisted Nematic）モードを採用した。上述したストライプ状透明電極と、対向透明電極間に電圧を選択的に印加すると、電圧印加領域のみ遮光状態となり、２画像表示（３次元画像（第２形式の画像）を表示）するのに必要な視差バリア・ストライプ（遮蔽領域３３Ｓと透過領域３３とが混在する一部遮光状態）を形成できる。全てのストライプ状透明電極，対向透明電極に電圧を印加しない状態とすることで、視差バリアパネル３０全面を透過状態（完全光透過状態）とすることができ、単一画像（２次元画像；第１形式の画像）を表示できる。

（表示パネル２０の横方向画素開口率を狭くする理由）
図１における表示パネル２０では、２画像（３次元画像）を表示する場合においては、単一画像（２次元画像）のみを表示する表示パネルよりも横方向の画素開口幅を狭めている。単一画像のみ表示する表示パネルでは、横方向の画素開口幅が画素ピッチ（右眼用サブ画素領域２３Ｒの中心位置〜左眼用サブ画素領域２３Ｌの中心位置までの距離）の７０〜９０％程度であるのに対し、裸眼立体画像表示装置１０のように２画像を表示する表示パネル２０の横方向画素開口幅は画素ピッチの５０％程度となる。

例えば、裸眼立体画像表示装置１０において視差バリアパネル３０の横方向開口率を５０％とした場合、表示パネル２０の横方向画素開口幅が画素ピッチの５０％よりも大きくなると、左右の目に届く２つの画像の光が混在する領域が生じ、３次元画像の表示特性を劣化させてしまう。このような場合に左右の眼に届く２つの画像の光の混在を無くすためには、視差バリアの開口幅を５０％よりも小さくする必要がある。一方、視差バリアの開口幅を狭くするにつれ、光の透過率が低下してしまい、輝度の低い暗い画像を表示することになり表示画像の劣化を引き起こす。

上記の理由から、表示パネル２０の横方向画素開口幅は画素ピッチの５０％程度に狭くする必要がある。しかしながら、画素開口幅をブラックマトリクス（遮光膜）で狭めた場合、視差バリアパネル３０全面を透過状態として２次元画像を表示する場合には不必要な遮光を行うことになってしまい、輝度が下がり表示特性を劣化させてしまう。この場合、光の利用効率が悪いためにバックライトの輝度を上げなければならず、消費電力を増加させてしまう。

（本実施の形態の構造と効果）
次に、実施の形態１の裸眼立体画像表示装置１０にける特徴的な構造である表示パネル２０の画素について説明する。

図２は実施の形態１における３次元画像（２画像；第２形式の画像）表示状態の表示パネル２０の１画素構造を模式的に示す説明図であり、図３は実施の形態１における２次元画像（単一画像；第１形式の画像）表示状態の表示パネル２０の１画素構造を模式的に示す説明図である。図２(a) が平面図、図２(b) が図２(a) のＡ−Ａ断面構造を示す断面図であり、図３(a) が平面図、図３(b) が図３(a) のＢ−Ｂ断面構造を示す断面図である。

ここでは、液晶表示モードとしてIn-Plane Switchingモードを適用した。In-Plane Switchingモードは、一方の基板（図２の下側の透明基板２５）上に形成した複数の櫛歯電極５のうち、一方電極である画素電極と他方電極である共通電極との間で横電界を発生させ、液晶分子２３ｅを面内で回転させることにより光透過率を制御するモードである。

本実施の形態の特徴的な構造として、上部の透明基板２２側において水平方向（横方向）の両端部領域となる画素周辺領域に対応して、通常のIn-Plane Switchingモードの液晶パネルでは設けない対向透明電極４を形成している。なお、図２及び図３で示す構成では、対向透明電極４はカラーフィルタ層２７（遮光膜２７Ｓ，色材膜２７Ｃ）及びオーバーコート膜２８を介して透明基板２２上に形成される。

図４は画素周辺領域制御部６１が輝度設定処理を実行する際の複数の対向透明電極４に対する電圧制御内容を模式的に示す説明図である。

同図に示すように、画素周辺領域制御部６１により、対向透明電極群１０４を構成する複数の対向透明電極４に対し、黒表示用電圧ＶＡに設定された制御電圧Ｖ６１を共通に付与したり、制御電圧Ｖ６１を付与することなくフローティング状態にしたりして、対向透明電極群１０４の電圧状態を設定することにより輝度設定処理を実行する。なお、複数の対向透明電極４は複数の画素に対応し、対応する画素の画素周辺領域の液晶分子２３ｅを制御可能にそれぞれ独立して設けられる。

画素周辺領域制御部６１は３次元画像（第２形式の画像）の表示時、すなわち、視差バリアパネル３０の一部遮光状態時に、黒表示用電圧ＶＡに設定された制御電圧Ｖ６１を対向透明電極群１０４に付与する。黒表示用電圧ＶＡは、櫛歯電極５の白表示時(駆動電位差が最大となり、最も黒になり難い場合)の電圧設定状態（正極性，負極性）を考慮して、対向透明電極４下の液晶分子２３ｅが立ち上がる遮光状態に設定可能な電界が生じる電圧値に設定される。なお、正極性，負極性となるタイミング制御は、表示のために櫛歯電極５に印加する電圧の駆動信号の極性切替えと同期させて、対向透明電極群１０４へ黒表示用電圧ＶＡを供給する駆動信号である制御電圧Ｖ６１を切替え変動させれば良い。

例えば、黒表示用電圧ＶＡは以下のように設定される。透明基板２５上に形成された櫛歯電極５のうち、画素電極の画素電圧、及び上記共通電極の共通電極電圧をそれぞれＶＢ、及びＶＣ（ＶＣは５Ｖで固定）としたとき、黒表示用電圧ＶＡを以下のように可変設定することより、画素周辺領域を常に(概ね)黒表示にすることができる。

櫛歯電極５（画素電極）の画素電極電圧ＶＢは白表示する際、正極性時に１０Ｖに設定される（ＶＢ，ＶＣ間の電位差＋５Ｖ）。この場合、黒表示用電圧ＶＡは０Ｖに設定され、対向透明電極４，櫛歯電極５（画素電極）間に１０Ｖの電位差を設ける。

画素電極電圧ＶＢは白表示する際、負極性時に０Ｖに設定される（ＶＢ，ＶＣ間の電位差−５Ｖ）。この場合、黒表示用電圧ＶＡは１０Ｖに設定され、正極性時と同様、対向透明電極４，櫛歯電極５（画素電極）間に１０Ｖの電位差を設ける。

このように、画素電極電圧ＶＢの白表示する際の極性（１０Ｖ（正極性）〜０Ｖ（負極性））により共通電極電圧ＶＣを基準値として黒表示用電圧ＶＡを上下に変動させることにより、常に画素周辺領域を黒表示設定することができる。

その結果、図２に示すように、３次元画像表示時に、上側の透明基板２２の対向透明電極４と下側の透明基板２５の櫛歯電極５との縦電界を強制的に発生させ、液晶分子２３ｅを立ち上がるように応答させることで画素周辺領域を黒表示とすることができる。したがって、図２(a) に示すように、表示画素画面１１において画像表示領域１２Ａの周りに比較的大きな黒表示領域１３Ａが形成され、画素単位で輝度を低下させることができる。

この際、前述したように、櫛歯電極５における画素電極，共通電極間の横電界の白表示時の極性を考慮して、対向透明電極４，櫛歯電極５間に常に十分大きい縦電界を発生させることができる黒表示用電圧ＶＡを設定することにより、透明基板２２に設けた対向透明電極４に対応する画素周辺領域は、画素周辺領域以外の画素主要領域の表示状態に依存せず、常に黒表示にすることができる。

したがって、図２(b) に示すように、３次元表示時には、遮光膜２７Ｓに加え、対向透明電極４によって黒表示される黒表示領域２３ｂとを合わせて遮光部２４として設定されることになる。その結果、実質的に横方向（水平方向）の画素開口幅を狭めることとなり、３次元画像表示においてクロストークの小さい優れた表示特性を得ることができる。

一方、画素周辺領域制御部６１は、単一画像（第１形式の画像）の表示時に、すなわち、視差バリアパネル３０の完全光透過状態時に、制御電圧Ｖ６１による電圧設定は行わず、対向透明電極群１０４の複数の対向透明電極４が全てフローティング状態となる電圧状態に設定する。したがって、表示パネル２０は対向透明電極４を設けない構造と実質等価になる。

その結果、図３に示すように、対向透明電極４，櫛歯電極５によって縦電界が発生しないため、対向透明電極４に対応する画素周辺領域の表示（輝度）が、画素主要領域と同じ表示（輝度）となる。すなわち、画素電極，共通電極間の横電界によって、画素主要領域と共に画素周辺領域の表示内容を決定することができる。したがって、図３(a) に示すように、表示画素画面１１において、画像表示領域１２Ａから画素周辺領域による拡張画像表示領域１２ｘ分、左右に広げた画像表示領域１２Ｂを得るとともに、拡張画像表示領域１２ｘ分、左右に狭めた黒表示領域１３Ｂが形成される。

このように、画素主要領域（画像表示領域１２Ａ）と共に画素周辺領域（拡張画像表示領域１２ｘ）も開口に寄与することになり、各画素の透過率が向上して、輝度低下の無い優れた表示特性を得ることができる。

なお、図３における黒表示領域１３Ｂは２次元表示においても遮光が必要な領域であり、具体的には配線近傍の光漏れや薄膜トランジスタを遮光している。本実施の形態では、黒表示領域１３Ｂに対応する領域の透明基板２２に、低反射金属膜やカーボン分散樹脂などの遮光膜２７Ｓが形成されている。なお、遮光膜２７Ｓを形成しないカラーフィルタ層２７には色材膜２７Ｃが形成されている。

このように、実施の形態１の裸眼立体画像表示装置１０における表示パネル２０は、複数の対向透明電極４及び画素周辺領域制御部６１より構成される画素周辺領域輝度制御手段により輝度設定処理が実行されるため、裸眼立体画像表示装置１０の完成後において、表示態様（２画像表示，単一画像表示）に合わせて複数の画素の画素周辺領域の輝度（黒表示の有無）を可変制御することができる。

すなわち、表示パネル２０の２画像表示時は、複数の画素それぞれの画素周辺領域を強制的に黒表示状態に設定することにより水平方向（横方向）の遮光性を高めた画像表示を行い、表示パネル２０の単一画像表示時は、複数の画素それぞれの画素周辺領域の輝度を主要画素領域と同じ輝度に設定することにより輝度を高めた画像表示を行うことができる。

この際、２画像表示時に複数の対向透明電極４と櫛歯電極５との間で前記液晶層に電界を発生させることにより画素周辺領域を強制的に黒表示状態にすることにより、２画像表示時に水平方向の遮光性を高めた画像表示を行い、単一画像表示時に画素周辺領域を画素主要領域と同じ表示内容にして輝度を高めた画像表示を液晶表示パネルである表示パネル２０に対して行うことができる。

なお、上述したように、実施の形態１の裸眼立体画像表示装置１０の特徴は、表示パネル２０において対向透明電極４及び画素周辺領域制御部６１を設けた点にあるため、他の構成及び動作は一般的な視野バリア方式の裸眼立体画像表示装置と同様である。例えば、表示パネル２０及び視差バリアパネル３０の駆動は特許文献１等で開示された裸眼立体画像表示装置と同様に行われる。

（他の構成への拡張）
実施の形態１では視差バリアパネル３０を表示パネル２０の後方に設置したが、表示パネル２０の前方に設置しても良い。視差バリアパネル３０を表示パネル２０の前方に設置することで、表示パネル２０として、自発光型の表示パネル、例えば、有機ＥＬパネル、プラズマディスプレイなどを用いることができる。表示パネル２０として自発光型の表示パネルを適用する場合は、画素周辺領域のみ独立して発光を制御することにより、実施の形態１の上述した効果と同様の効果を得ることができる。

視差バリアパターン形状として、ストライプでなく千鳥パターン（千鳥状）を適用する場合を考える。この場合、右眼用（左眼用）サブ画素領域２３Ｒ（２３Ｌ）の上下左右に隣接する画素は左眼用（右眼用）サブ画素領域２３Ｌ（２３Ｒ）となり、３次元画像を表示する場合においては、上下かつ左右方向において２つの画像の光の混在を無くす必要があります。このため、横方向に加え縦方向においても画素開口幅を狭くする必要がある。

したがって、視差バリアパターン形状として、ストライプでなく千鳥パターンを適用する場合には、図２(a) 、図３(a) の平面図における上下方向（図２(b) ，図３(b) の断面図の奥行き方向）の画素開口幅も狭くできるように対向透明電極４を配置することによりクロストークを低減する。

すなわち、図２(a) Ｃ−Ｃ断面も図２(b) に示す様な構造にして、上部の透明基板２２側において垂直方向（縦方向）の両端部領域となる画素周辺領域に対応して、通常のIn-Plane Switchingモードの液晶パネルでは設けない対向透明電極４を形成することにより、さらなるクロストークの低減化を図ることができる。

また、実施の形態１では、In-Plane Switchingモード表示パネル２０の上側の透明基板２２において対向透明電極４をオーバーコート膜２８より液晶層２３側に配置したが、対向透明電極４をオーバーコート膜２８に対し液晶層２３と反対側に配置しても良い。この配置により、縦方向に液晶を応答させるための対向透明電極４，櫛歯電極５間の電界を上昇させる必要が生じるが、２次元画像を表示する際に対向透明電極４の影響を受けにくくなり、液晶分子２３ｅのわずかな立ち上がりによる透過率低下を防ぐことができる。

さらに、本実施の形態では、表示パネル２０の液晶モードとしてIn-Plane Switchingモードを適用したが、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードを適用する場合も同様に、透明基板２２側に対向透明電極４相当の電極を形成することにより、In-Plane Switchingモードと同様に画素周辺領域制御部６１による横方向開口幅の制御が可能となる。

さらに、ＴＮモードやＶＡ（Vertical Alignment）モードのように画素電極（一方電極）と対向電極（他方電極）の間の縦電界を利用した液晶モードを適用する場合、対向電極を分割して画素周辺領域用の対向電極（対向透明電極４に相当）と画素主要領域用の対向電極を独立に駆動できるようにする。そして、In-Plane Switchingモードと同様に、画素周辺領域制御部６１の制御電圧Ｖ６１による電圧状態（フローティング状態を含む）の制御下で、３次元表示を行う場合に画素周辺領域が黒表示されるようにして画素開口幅を狭くすることができる。

具体的には、ＶＡモードの場合、液晶層２３を挟む上下電極（一方が画素電極、他方が画素周辺領域用の対向電極）間に電圧を印加しない場合に黒表示となるため（いわゆる、ノーマリーブラック）、３次元表示時には画素周辺領域を黒表示にすべく、画素周辺領域の上下電極間に電圧を印加しないよう制御する。また、ＴＮモードの場合、上下電極（一方が画素電極、他方が画素周辺領域用の対向電極）間に所定電圧（黒表示電圧）を印加することで黒表示となるため、３次元表示時には画素周辺領域の上下電極間に黒表示電圧を印加するよう制御する。

一方、２次元画像の表示時は、画素周辺領域用の対向電極に付与する電圧と画素主要領域用の対向電極に付与する電圧とが同じ電圧値となるように制御する。

このように、ＴＮモードやＶＡモードのように画素電極と対向電極の間の縦電界を利用した液晶モードを採用した液晶表示パネルに対しても、In-Plane Switchingモードと同様に本発明を適用することができる。

また、上記説明のとおり、ＴＮモードやＶＡモードの場合において、対向電極を分割して画素周辺領域用の対向電極（対向透明電極４に相当）と画素主要領域用の対向電極を独立に駆動して、画素周辺領域を黒表示させる方法について説明を行った。In-Plane Switchingモードの場合にも、櫛歯電極５の駆動系を分割して画素周辺領域用の櫛歯電極５と画素主要領域用の櫛歯電極５とを独立に駆動し、画素周辺領域を黒表示させる際には、画素周辺領域用の櫛歯電極５における画素電極と共通電極間の電圧をほぼゼロに設定すると良い。これにより、画素周辺領域での櫛歯電極５と対向透明電極群１０４との間で、ほぼ垂直方向のみの電界を印加できることとなり、画素周辺領域において、画素主要領域における表示電位の状態によらず、理想的な黒表示を実現することが可能となる。

＜実施の形態２＞
（パネル製造後でもカラー表示の色味を調整可能な液晶表示装置）
図５はこの発明の実施の形態２に係る表示パネル５０の構成を示す断面図である。実施の形態２の表示パネル５０は、実施の形態１の表示パネル２０と同様、マトリクス状に配置された複数の画素により画像表示を行う表示パネルであり、液晶モードはIn-Plane Switchingモードを採用している。

本実施の形態の特徴的な構造として、色成分であるＲ，Ｇ，Ｂ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）用のカラーフィルタ層５７の色材膜５７Ｃを用いて色表示する液晶パネル各画素の透明基板５２側に対向透明電極４４を液晶層５３の画素周辺領域に対応する領域に配置している。すなわち、実施の形態１と同様、通常のIn-Plane Switchingモード液晶パネルでは設けない対向透明電極４４を形成している。なお、図５で示す構成では、対向透明電極４４はカラーフィルタ層５７（遮光膜５７Ｓ，色材膜５７Ｃ（ＲＧＢ用））及びオーバーコート５８を介して透明基板５２上に形成される。また、透明基板５２に対向する下側の透明基板５５上に実施の形態１と同様に櫛歯電極４５が設けられ、櫛歯電極４５を含む透明基板５５上に液晶層２３が設けられる。

図６は画素周辺領域制御部６２が色成分別輝度設定処理を実行する際の複数の対向透明電極４４に対する電圧制御内容を模式的に示す説明図である。以下、説明の都合上、Ｒ用（色材膜５７Ｃが赤色（Red））の対向透明電極４４を対向透明電極４４Ｒ、Ｇ用（色材膜５７Ｃが緑（Green））の対向透明電極４４を対向透明電極４４Ｇ、Ｂ用（色材膜５７Ｃが青（Blue））の対向透明電極４４を対向透明電極４４Ｂとして示している。マトリクス状に配列される複数の画素それぞれに、図５に示すように、Ｒ用、Ｇ用及びＢ用の対向透明電極４４Ｒ、対向透明電極４４Ｂ及び対向透明電極４４Ｇが設けられる。

図６に示すように、画素周辺領域制御部６２は、対向透明電極群１４４Ｒを構成する複数の対向透明電極４４Ｒに対し共通に制御電圧Ｖ６２Ｒを付与する。同様に、画素周辺領域制御部６２は、対向透明電極群１４４Ｇを構成する複数の対向透明電極４４Ｇに対して共通に制御電圧Ｖ６２Ｇを付与し、画素周辺領域制御部６２は、対向透明電極群１４４Ｂを構成する複数の対向透明電極４４Ｂに対して共通に制御電圧Ｖ６２Ｂを付与する。ただし、制御電圧Ｖ６２Ｒ、Ｖ６２Ｇ及びＶ６２Ｂは互いに独立して対向透明電極群１４４Ｒ、１４４Ｇ及び１４４Ｂに付与される。

したがって、複数の対向透明電極４４Ｒはそれぞれ対応するＲ用の画素の画素周辺領域の液晶分子２３ｅを制御可能に独立して設けられ、複数の対向透明電極４４Ｇは対応するＧ用の画素の画素周辺領域の液晶分子２３ｅを制御可能に独立して設けられ、複数の対向透明電極４４Ｂは対応するＢ用の画素の画素周辺領域の液晶分子２３ｅを制御可能に独立して設けられる。

画素周辺領域制御部６２は、ＲＧＢによる色表示に関し色調整の必要が無い場合、すなわち、表示装置製造後において色表示が的確に行われている場合に、制御電圧Ｖ６２を付与することなく、対向透明電極４４（４４Ｒ，４４Ｇ及び４４Ｂ全て）をフローティング状態にする。すなわち、表示パネル５０に対向透明電極４４が存在しない構造と等価な状態にする。

その結果、図５(a) に示すように、対向透明電極４４（４４Ｒ，４４Ｇ及び４４Ｂ全て）による縦電界が全く発生しないため、対向透明電極４４に対応する画素周辺領域の表示内容（輝度）を、画素主要領域と同じ表示内容（輝度）とすることができる。すなわち、櫛歯電極４５のうち画素電極，共通電極間の横電界によって、画素周辺領域の表示内容を決定することができる。

このように、ＲＧＢ全ての画素において、画素主要領域と共に画素周辺領域も開口に寄与することになり、製造時の色表示特性をそのまま維持させることができる。

一方、画素周辺領域制御部６２はＲＧＢのいずれかの輝度を製造時により低下させて色表示の調整を行う必要がある場合、対向透明電極群１４４Ｒ，１４４Ｇ及び１４４Ｂのうち輝度低下対象の対向透明電極群１４４の複数の対向透明電極４４（４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｇのうち少なくとも一つ）に対して、黒表示用電圧ＶＡの制御電圧Ｖ６２（Ｖ６２Ｒ，Ｖ６２Ｇ及びＶ６２Ｂの少なくとも一つ）を付与する。ここで、Ｂ用の輝度を低下させる場合を考える。

画素周辺領域制御部６２は、ＲＧＢのうちＢの色調整の必要がある場合、対向透明電極群１４４Ｂの対向透明電極４４Ｂに対し共通に設定された黒表示用電圧ＶＡの制御電圧Ｖ６２Ｂを付与する。黒表示用電圧ＶＡは、実施の形態１と同様、櫛歯電極４５の白表示時の電圧設定状態（正極性，負極性の電圧設定状態）を考慮して、対向透明電極４４下の液晶分子２３ｅが立ち上がる遮光状態に設定可能な電界が対向透明電極４４Ｒ，櫛歯電極４５間に生じるように可変設定される。なお、正極性，負極性となるタイミング制御は、表示のために櫛歯電極４５に印加する電圧の駆動信号の極性切替えと同期させて、対向透明電極群１４４Ｂへ黒表示用電圧ＶＡを供給する駆動信号である制御電圧Ｖ６２Ｂを切替え変動させれば良い。

一方、他の色成分ＲＧについては色調整の必要がないため、制御電圧Ｖ６２Ｒ及びＶ６２Ｇを付与せず、複数の対向透明電極４４Ｒ及び４４Ｇをフローティング状態に設定する。

その結果、図５(b) に示すように、ＲＧＢのうちＢのみおいて、上側の透明基板５２の対向透明電極４４Ｂと下側の透明基板５５の櫛歯電極４５との縦電界を強制的に発生させ、対向透明電極４４Ｂ下の液晶分子５３ｅを立ち上がるように応答させることで、Ｂ用の画素の画素周辺領域を選択的に黒表示とする色成分別輝度設定処理を実行することができる。

この際、前述したように、画素電極，共通電極間の白表示時における横電界の極性を考慮して対向透明電極４４Ｒ，櫛歯電極４５間に常に高い電界を発生させることができる黒表示用電圧ＶＡを設定する。その結果、透明基板５２に設けた対向透明電極４４Ｂに対応する画素周辺領域は、画素周辺領域以外の画素主要領域の表示状態に依存せず、常に黒表示にすることにより、実質的にＢ用の画素の開口率を小さくし、Ｂ用画素の輝度を装置完成時より低く設定することによりＲＧＢ色表示に関する色調整を行うことができる。

このように、実施の形態２の表示装置における表示パネル５０は、複数の対向透明電極４４（４４Ｒ，４４Ｇ及び４４Ｂ）及び画素周辺領域制御部６２より構成される画素周辺領域輝度制御手段により上述した色成分別輝度設定処理が実行されるため、実施の形態２の表示の装置の完成後において、ＲＧＢ色表示の色調整の必要性の有無により複数の画素の画素周辺領域の輝度（黒表示の有無）を色成分ＲＧＢ単位に可変制御することができる。

すなわち、実施の形態２の表示装置の表示パネル５０は上述した色成分別輝度設定処理を実行することにより、装置完成後においても、ＲＧＢの色成分画素それぞれの輝度を個別制御することによりＲＧＢ画素により決定される色表示に関する色調整を行うことができる。

この際、色調整が必要な色成分における対向透明電極４４と櫛歯電極４５との間で液晶層５３に電界を発生させることにより画素周辺領域を色成分単位に強制的に黒表示状態にすることにより、装置完成後の色調整を液晶表示パネルである表示パネル５０に対して行うことができる。

なお、実施の形態２の表示装置は表示パネル５０が上述した色成分別輝度設定処理の実行が可能な点に特徴があるため、実施の形態１のように裸眼立体画像表示装置１０の表示パネル２０の代わりに用いても、単一画像のみ表示する一般的な表示装置の表示パネルとしても用いても良い。

（他の構成への拡張）
さらに、対向透明電極４４Ｒ，４４Ｇ及び４４Ｂをそれぞれさらに複数に分割して電圧印加する面積（画素周辺領域の面積）を調整可能とすれば、ＲＧＢ色成分単位で各画素の開口率を複数段階で制御することができ、輝度の低下内容を複数種設定することができる分、ＲＧＢによる色表示の色味を細かく調整することができる。

＜その他＞
図４で示した画素周辺領域制御部６１及び６２の制御処理部分は、例えば、ソフトウェアに基づくＣＰＵを用いたプログラム処理によって実行可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

４ 対向透明電極、５ 櫛歯電極、１０ 裸眼立体画像表示装置、１２Ａ，１２Ｂ，５３ｃ 画像表示領域、１３Ａ，１３Ｂ，５３ｂ 黒表示領域、２０，５０ 表示パネル、２３，５３ 液晶層、２３Ｌ 左眼用サブ画素領域、２３Ｒ 右眼用サブ画素領域、２４，５４ 遮光部、３０ 視差バリアパネル、３３Ｓ 遮蔽領域、３３Ｔ 透過領域、５７Ｃ 色材膜、６１，６２ 画素周辺領域制御部。

Claims (5)

1. マトリクス状に配列された複数の画素により画像表示を行う表示パネルと、
   前記複数の画素それぞれの周辺部である画素周辺領域の輝度を、前記画素周辺領域以外の画素主要領域と独立して制御する画素周辺領域輝度制御手段を備える、
   表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記表示パネルの前方または後方に配置され、第１形式の画像用に設定される完全光透過状態と、第２形式の画像用に設定される、水平方向に沿って透過領域と遮光領域とが交互に形成される一部遮光状態とを切り替え可能な視差バリアパネルをさらに備え、
   前記表示パネルにおける前記複数の画素は、前記第２形式の画像表示用に役割が分担された第１種画素と第２種画素が前記水平方向に交互に配列されており、
   前記画素周辺領域は前記複数の画素それぞれの前記水平方向における両端部領域を少なくとも含み、
   前記画素周辺領域輝度制御手段は、
   前記複数の画素に対し、前記視差バリアパネルの前記一部遮光状態時に前記画素周辺領域を強制的に黒表示状態に設定し、前記視差バリアパネルの前記完全透過状態時に前記画素周辺領域の輝度を前記画素領域と同じ輝度に設定する輝度設定処理を実行する、
   表示装置。
3. 請求項２記載の表示装置において、
   前記表示パネルは、
   一方電極，他方電極間に形成される電界によって状態が変化する液晶層により前記複数の画素が構成される液晶表示パネルであり、
   前記画素周辺領域輝度制御手段は、
   前記複数の画素それぞれの前記画素周辺領域に対応して独立して設けられる複数の画素周辺領域用電極を備え、前記画素周辺領域用電極は、前記一方電極及び他方電極のいずれかの電極との間で前記液晶層に電界を発生させることができ、
   前記複数の周辺領域用電極に付与する電圧状態を前記視差バリアパネルの前記一部遮光状態時と前記完全透過状態時とで変化させることにより、前記輝度設定処理を実行する画素周辺領域用電極制御部とを含む、
   表示装置。
4. 請求項１記載の表示装置であって、
   前記複数の画素はそれぞれ複数種の色成分画素を有し、
   前記画素周辺領域輝度制御手段は、
   前記複数の画素に対し、前記複数種の色成分画素単位に、前記画素周辺領域の輝度を強制的に黒表示状態に第１設定、及び前記画素周辺領域の輝度を前記主要画素領域と同じにする第２設定のいずれかに設定する、色成分別輝度設定処理を実行する、
   表示装置。
5. 請求項４記載の表示装置であって、
   前記表示パネルは、
   一方電極，他方電極間に形成される電界によって状態が変化する液晶層により前記複数の画素が構成される液晶表示パネルであり、
   前記画素周辺領域輝度制御手段は、
   前記複数の画素それぞれの前記画素周辺領域に対応して独立して設けられる複数の画素周辺領域用電極を含み、前記複数の画素周辺領域用電極はそれぞれ前記複数種の色成分に対応する複数種の色成分画素用電極を有し、前記複数種の色成分画素用電極はそれぞれ前記一方電極及び他方電極のいずれかの電極との間で前記液晶層に電界を発生させることができ、
   前記複数の画素周辺領域用電極に付与する電圧状態を前記複数種の色成分画素用電極単位に設定することにより、前記色成分別輝度設定処理を実行する画素周辺領域制御部をさらに含む、
   表示装置。

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