JP2016099481A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クロストークの発生を抑制することができる表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数の視点の各々に対応する画像を一つの画面内に表示する表示部と、前記表示部からの光の遮蔽と光の透過とを切り替え可能に設けられた複数の単位領域を有する視差調整部とを含む表示装置であって、前記視差調整部は、液晶層を挟む第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板と対向する面において、複数の前記単位領域に対応して形成された複数の第１の電極と、前記第２の基板に形成され、複数の前記第１の電極と対向する第２の電極と、前記第１の電極、及び隣り合う前記第１の電極同士の間に位置する前記第１の基板を覆う有機誘電体層とを有する。【選択図】図９

Description

本発明は、画像を表示する表示装置に関する。

下記特許文献１には、両目視差を利用した立体画像表示装置が記載されている。特許文献１に記載の立体画像表示装置は、第１画像と第２画像を表示する表示画面を設け、この表示画面の手前に第１画像と第２画像を分離する視差バリアを設けることにより、右眼と左眼との間に視差を生じさせる。視差バリアは、第１画像と第２画像の光を分離するバリア遮光部と、光を透過させる透光部とが基板面内に交互に形成されている。特許文献１に記載されている表示装置は、バリア遮光部と透光部の位置が固定され、第１画像の光の方向と、第２画像の光の方向が固定された固定バリア方式である。

立体表示を実現する表示装置として、利用者の両眼の位置を検出して制御を行う、両眼視差バリア方式のアイトラッキング対応の表示装置がある。両眼視差バリア方式のアイトラッキング対応の表示装置は、利用者の両眼の位置に応じて、バリア部の単位領域ごとに表示画像からの光の透過と光の遮蔽とが切り換え可能となっており、利用者が表示画像を立体表示として視認することができる。

特許第３８６５７６２号公報

しかしながら、バリア部は、単位領域ごとにスリットで分割された複数の電極が設けられており、隣り合う電極同士の間には電界が印加されにくくなる。そのため、隣り合う電極間で光漏れが発生する場合がある。電極間での光漏れが大きくなると、クロストーク（左右画像の混在）が生じ、表示品質が劣化する可能性がある。

本発明は、クロストークの発生を抑制することができる表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、複数の視点の各々に対応する画像を一つの画面内に表示する表示部と、前記表示部からの光の遮蔽と光の透過とを切り替え可能に設けられた複数の単位領域を有する視差調整部とを含む表示装置であって、前記視差調整部は、液晶層を挟む第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板と対向する面において、複数の前記単位領域に対応して形成された複数の第１の電極と、前記第２の基板に形成され、複数の前記第１の電極と対向する第２の電極と、前記第１の電極、及び隣り合う前記第１の電極同士の間に位置する前記第１の基板を覆う有機誘電体層とを有する。

本発明の望ましい一態様として、前記有機誘電体層の誘電率を前記有機誘電体層の厚さで除した値が７以上であることが好ましい。

本発明の望ましい一態様として、前記有機誘電体層の厚さが、０．５μｍ以上、５μｍ以下であることが好ましい。

本発明の望ましい一態様として、前記有機誘電体層の誘電率が、４以上、３５以下であることが好ましい。

本発明の望ましい一態様として、前記有機誘電体層は、無機フィラーを含む樹脂材料であることが好ましい。

本発明の望ましい一態様として、前記第１の基板と前記第２の基板との間において、前記有機誘電体層の上にスペーサが設けられるとともに、前記液晶層の周囲にシール部が設けられていることが好ましい。

図１は、本実施形態に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図２は、図１に示す表示装置の照明部、表示部及びバリア部の構成の一例を示す斜視図である。 図３は、表示部の画素と、バリア部の単位領域との関係を示す斜視図である。 図４は、表示部及びバリア部を実装したモジュールの概略断面構造を表す断面図である。 図５は、画素の模式図である。 図６は、本実施形態に係る制御方法の概念を示す図である。 図７は、表示部に表示される右眼用画像及び左眼用画像の表示の一例を示す図である。 図８は、バリア部の構成例を示す図である。 図９は、バリア部の部分拡大断面図である。 図１０は、比較例の表示装置におけるバリア部の等電位面及び光の透過率を模式的に示すグラフである。 図１１は、遮蔽領域における、有機誘電体層の膜厚、有機誘電体層の誘電率、及び光の透過率の関係を示す三次元マップである。 図１２は、スリット部における、有機誘電体層の膜厚、有機誘電体層の誘電率、及び光漏れの関係を示す三次元マップである。 図１３は、有機誘電体層の膜厚及び誘電率を変えた場合の表示装置の表示品質の評価結果を示す表である。 図１４は、有機誘電体層の誘電率を有機誘電体層の膜厚で除した値を示す表である。 図１５は、バリア部に導電性異物が混入した場合を模式的に示す、バリア部の部分拡大断面図である。 図１６は、バリア部のシール部を示す部分拡大断面図である。 図１７は、本実施形態に係る表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。

以下に、本発明の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、発明の趣旨を保っての適宜変更について、当業者が容易に想到し得るものは、当然に本発明の範囲に包有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ寸法、形状等を模式的に表しているが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図２は、図１に示す表示装置の照明部、表示部及びバリア部の構成の一例を示す斜視図である。図３は、表示部の画素と、バリア部の単位領域との関係を示す斜視図である。

表示装置１は、例えば、所定位置から画面を見ている利用者が、裸眼で三次元画像を認識できる画像を表示させる。表示装置１は、図１に示すように、照明部２と、表示部４と、バリア部６と、制御部７と、撮像部８とを有する。図２に示すように、表示装置１は、照明部２、表示部４及びバリア部６が、例えば、この順で積層されている。

照明部２は、表示部４に向けて面状の光を出射する照明装置である。照明部２は、例えば表示部４のバックライトとして設けられる。照明部２は、例えば、光源と導光板とを有し、光源から出射された光を導光板で散乱させつつ、表示部４と対面する出射面から出射する。

表示部４は、図３に示すように複数の画素５０がＸ方向及びＹ方向に二次元配列で配置された液晶パネルである。照明部２から出射された光が、表示部４に入射する。表示部４は、各画素５０に入射される光を透過させるか、遮蔽させるかを切り換えることで、図２に示す表示面４Ｓに画像を表示させる。表示部４は、利用者が三次元画像を認識することができるように、複数の視点の各々に対応する画像（例えば右眼用画像及び左眼用画像）を一画面内に表示する。

バリア部６は、表示部４の画像が表示される表示面４Ｓ（図２参照）、つまり、照明部２と対面している面とは反対側の面に配置されている。以下の説明では、図３に示すように、単位領域１５０の並ぶ方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向であって各単位領域１５０の延びる方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向の両者に直交する方向をＺ方向とする。図３に示すように、バリア部６は複数の単位領域１５０を有している。単位領域１５０は、それぞれＹ方向に延びており、Ｙ方向に延びる単位領域１５０が、Ｘ方向に列状に複数配置されている。バリア部６は、例えば、液晶パネルであり、部分的に電圧を印加して液晶を配向させる。このような動作により、バリア部６は、各単位領域１５０を透過領域１５０１と遮光領域１５０２とに切り換えることができる。透過領域１５０１は、表示部４に表示される画像を透過させる領域であり、遮光領域１５０２は、表示部４に表示される画像を遮蔽させる領域である。

制御部７は、バリア部６の動作を制御する。制御部７は、バリア部６の各単位領域１５０の動作を制御して、透過領域１５０１と遮光領域１５０２とを調整する。

撮像部８は、画像を撮影する。撮像部８は、例えば、デジタルカメラが用いられる。バリア部６を制御して、三次元画像を表示する表示装置１では、いわゆるヘッドトラッキング技術又はアイトラッキング技術等が利用される。ヘッドトラッキング技術又はアイトラッキング技術は、ともに撮像部８によって利用者の画像を撮影し、画像内の利用者の位置、例えば、利用者の眼球の位置を検出又は計測する技術を利用する。なお、本実施形態では撮像部８によって撮像した画像に基づき、利用者の位置情報を取得しているが、位置情報の取得方法はこれに限られない。例えば、赤外線センサ等の温度センサ、マイク等の音声センサ、光学センサ等のいずれか又は複数を用いて利用者の位置情報を取得してもよい。

制御部７は、表示装置１の各部の動作を制御する。具体的には、制御部７は、照明部２の点灯及び消灯や、点灯時の光量及び光の強度を制御し、表示部４に表示させる画像を制御し、撮像部８の撮像動作を制御する。制御部７による表示部４の画像表示制御、及びバリア部６の各単位領域１５０の動作（透過・遮蔽）制御により、三次元画像の表示が実現される。

本実施形態における制御部７による三次元画像の表示について説明する。制御部７は、撮像部８によって取得された画像に基づいて、利用者の右眼及び左眼の位置を検出する。制御部７は、利用者の右眼及び左眼の位置並びに表示装置１と右眼及び左眼の位置との距離に応じて、表示部４に表示させる右眼用画像の画素及び左眼用画像の画素それぞれの表示内容である画素表示を決定する。続いて、制御部７は、バリア部６の光の透過を制御する。制御部７は、利用者の右眼及び左眼の位置及び画素表示に応じて、バリア部６の各単位領域１５０を、透過領域１５０１又は遮光領域１５０２のいずれかにするよう決定する。これにより、バリア部６の単位領域１５０を介して、右眼用画像が利用者の右眼により視認され、左眼用画像が利用者の左眼により視認される。このようにして、表示装置１は、利用者が三次元で視認する画像を表示させる。

図４は、表示部４及びバリア部６を実装したモジュールの概略断面構造を表す断面図である。図５は、画素の模式図である。図４に示すように、表示装置１は、表示部４とバリア部６とを含み、表示部４にバリア部６が積層される。本実施形態では、表示部４とバリア部６とは、接着層４１で接着されている。

（表示部）
表示部４は、画素基板２０と、この画素基板２０の表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板３０と、画素基板２０と対向基板３０との間に挿設された液晶層６０とを備えている。

画素基板２０は、回路基板としてのＴＦＴ基板２１と、このＴＦＴ基板２１の表面に形成された複数の共通電極２３と、絶縁層２４を介して複数の共通電極２３の上に形成された複数の画素電極２２とを有する。複数の画素電極２２は、ＴＦＴ基板２１の表面においてマトリクス状に配置される。

ＴＦＴ基板２１には、各画素５０のそれぞれに設けられた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ）素子、各画素電極２２に画素信号を供給する画素信号線、各ＴＦＴ素子を駆動する走査信号線等の配線が形成されている（図４には省略して示す）。画素信号線は、画素に画像を表示するための画素信号を供給する。ＴＦＴ素子は、例えば、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴ素子で構成されている。

画素５０は、図３に示すように、Ｘ方向及びＹ方向に配列されており、共通電極２３により、画素基板２０の同じ行に属する他の画素５０と互いに接続されている。つまり、同じ一行に属する複数の画素５０が１つの共通電極２３を共有するようになっている。共通電極２３は共通電極ドライバと接続され、共通電極２３を通して複数の画素５０に対して共通電位が供給される。

液晶層６０は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものである。液晶層６０を構成する液晶は、表示部４を構成する液晶表示パネルに応じた液晶である。具体的には、本実施形態の表示部４は、例えば、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶表示パネルであり、液晶層６０に用いられる液晶も当該液晶表示パネルに適した液晶である。なお、表示部４は、横電界モードの液晶表示パネルに限られず、縦電界モードの液晶表示パネルでもよい。液晶層６０を構成する液晶も、表示部４を構成する液晶表示パネルに応じて適宜変更してよい。例えば、液晶層６０に用いられる液晶は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ：ツイステッドネマティック）、ＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：垂直配向）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ：電界制御複屈折）等の各種モードの液晶でもよい。

図４に示すように、対向基板３０は、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２とを含む。ＴＦＴ基板２１とカラーフィルタ３２とは、シール部４０によって接着されている。カラーフィルタ３２は、ＴＦＴ基板２１の表面に対して鉛直な方向において、液晶層６０と対向する。ガラス基板３１の他方の面には、偏光板３５が配設されている。また、偏光板３５のガラス基板３１側とは反対側の面には、接着層４１によって、バリア部６が接着されている。なお、カラーフィルタ３２は、画素基板２０側に形成されてもよい。

カラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタが周期的に配列されて、上述した図３に示す各画素５０にＲ、Ｇ、Ｂの３色が１組として対応付けられている。具体的には、図５に示すように、カラー画像を形成する単位となる１個の画素５０は、例えば、複数の副画素（サブピクセル）を含む。この例では、画素５０は、Ｒを表示する副画素（Ｒ）と、Ｂを表示する副画素（Ｂ）と、Ｇを表示する副画素（Ｇ）とを含む。画素５０が有する副画素（Ｒ）、（Ｂ）、（Ｇ）は、Ｘ方向、すなわち表示装置１の行方向に向かって配列される。なお、カラーフィルタ３２は、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。

１つの画素５０は、ＲＧＢの３原色の副画素の組み合わせに限定されず、ＲＧＢの３原色の副画素にさらに１色又は複数色の副画素を加えて１つの画素を構成することも可能である。より具体的には、例えば、輝度向上のために白色（Ｗｈｉｔｅ；Ｗ）を表示する副画素を加えて１つの画素を構成したり、色再現範囲を拡大するために補色を表示する少なくとも１つの副画素を加えて１つの画素を構成したりすることも可能である。なお、表示装置１は、カラー表示対応の表示装置に限定されず、モノクロ表示対応の表示装置及びカラー表示対応の表示装置のいずれにも適用できる。

なお、液晶層６０と画素基板２０との間、及び液晶層６０と対向基板３０との間には、それぞれ配向膜が配設され、また、画素基板２０の下面側には入射側偏光板が配置されてもよい（図４には図示しない）。

（バリア部）
次に、バリア部６の構成例を説明する。図４に示すように、バリア部６は、第１の基板１２１と、第２の基板１３１とを有し、第１の基板１２１と第２の基板１３１とは、シール部１４０によって接着されている。第１の基板１２１の上方に複数の第１の電極（単位領域電極）１２２が列状に配設されている。また、第２の基板１３１の第１の電極１２２側に第２の電極１３３が配置されており、第２の基板１３１の他方の面に偏光板１３５が配置されている。

第１の電極１２２は、単位領域１５０に対応して複数設けられた単位領域電極である。第１の電極１２２は、図３に示す単位領域１５０と同様に、Ｙ方向に沿って延出する細長い板形状であり、Ｘ方向に複数列状に配置されている。第１の電極１２２は、画素５０の副画素（Ｒ）、（Ｂ）、（Ｇ）が配列される方向であるＸ方向において、間隔を設けて複数配置され、各画素５０の少なくとも一部とそれぞれ重なりあって配置される。また、第１の電極１２２は、Ｙ方向に配列された各画素５０に沿って延出して形成され、Ｙ方向に並ぶ各画素５０の少なくとも一部とそれぞれ重なりあっている。第２の電極１３３は、複数の第１の電極１２２と対向して連続して形成された共通電極である。

第２の基板１３１の第２の電極１３３側の面と、第１の基板１２１の第１の電極１２２側の面とで挟まれた領域には、液晶層１６０が充填されている。液晶層１６０は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものである。液晶層１６０は、本実施形態においては、例えば、ＴＮ、ＶＡ、ＥＣＢ等の各種モードの液晶表示パネルが用いられるが、これに限定されるものではなく、横電界モードの液晶表示パネルを用いてもよい。例えば、ＩＰＳ等の横電界モードの液晶を用いてもよい。液晶層１６０と第１の基板１２１との間、及び液晶層１６０と第２の基板１３１との間には、それぞれ配向膜１２８、１３８が配設されている。また、第１の基板１２１の下面側、つまり表示部４側には入射側偏光板が配置されてもよい。

表示部４及びバリア部６は、以上のような構成であり、制御部７からの信号に基づいて、画素電極２２及び第１の電極１２２に印加する電圧を切り換えることで、利用者が三次元で視認する画像を表示させる。

（制御方法）
図６、図７を用いて、制御部７による制御方法について具体的に説明する。図６は、本実施形態に係る制御方法の概念を示す図である。図７は、表示部４に表示される右眼用画像及び左眼用画像の表示の一例を示す図である。

制御部７は、撮像部８により撮影される利用者の画像に基づいて、利用者Ｕ１の右眼及び左眼の位置を検出する。続いて、制御部７は、利用者Ｕ１の位置に関する情報を取得する。利用者Ｕ１の位置に関する情報とは、利用者Ｕ１の右眼・左眼の位置等から特定可能な顔に関する位置（例えば、中央位置）を示す。続いて、制御部７は、利用者Ｕ１とバリア部６までの距離を算出する。具体的には、制御部７は、例えば、ここでは右眼ＲＥと左眼ＬＥの位置の中央位置とバリア部６の中央位置とを結ぶ距離を算出する。このように、制御部７は、利用者の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置情報から視差形成部（バリア部６）に対する視点の位置を特定して視点とバリア部６との間の距離を算出する算出部として機能する。ここで制御部７が算出する距離はあくまで一例であり、係る距離は、利用者Ｕ１の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置とバリア部６との位置関係を示す距離であればよい。例えば、制御部７は、右眼ＲＥと左眼ＬＥとそれぞれバリア部６の中央位置を結ぶ線分を算出してもよい。また、制御部７は、利用者Ｕ１の位置と、利用者Ｕ１の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置から把握される視線方向の延長線上におけるバリア部６との接点との間の距離を算出してもよい。

制御部７は、例えば、表示装置１の起動時に、利用者Ｕ１の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置と表示装置１との距離を、表示部４及びバリア部６の制御を実行するための基準距離として予め算出するものとする。基準距離は、例えば、表示部４に表示される画像を視聴する際に、利用者Ｕ１自身の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置と表示装置１（バリア部６）との距離に相当する。制御部７は、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの各々に対応する画像の光が導かれるように、バリア部６の各単位領域１５０における透過領域１５０１と遮光領域１５０２との配置を決定する。

例えば、図６のステップＳ１に示すように、制御部７は、利用者Ｕ１の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置と表示装置１との距離“Ｄ＝ｄ１”を算出する。続いて、制御部７は、算出した右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置並びに距離に応じて、表示部４における画像の表示を決定する。制御部７は、例えば図７に示すように、左眼用画像Ｐ１と右眼用画像Ｐ２とがＸ方向に交互に表示されるように、表示を決定する。なお、左眼用画像Ｐ１と右眼用画像Ｐ２との表示方法は特に限定されず、利用者Ｕ１が左眼ＬＥ及び右眼ＲＥの視差を確保できるものであれば良い。そして、制御部７は、バリア部６の単位領域１５０における透過領域１５０１と遮光領域１５０２を決定し、単位領域１５０の透過領域１５０１と遮光領域１５０２との切り換えを実行する。これにより、例えば、図６のステップＳ１に示すように、左眼用画像Ｐ１がバリア部６を介して利用者Ｕ１の左眼ＬＥにより視認され、右眼用画像Ｐ２がバリア部６を介して利用者Ｕ１の右眼ＲＥにより視認される。

続いて、図６のステップＳ２に示すように、制御部７は、利用者Ｕ１の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置と表示装置１との距離“Ｄ＝ｄ２”を算出する。利用者Ｕ１の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置と表示装置１との距離“Ｄ＝ｄ２”が、ステップＳ１で算出した右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置並びに距離“Ｄ＝ｄ１”と異なる場合には、制御部７は、算出した右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置並びに距離に応じて、図６のステップＳ２に示すように、左眼用画像Ｐ１及び右眼用画像Ｐ２の表示を変更する。すなわち、図６に示すステップＳ２は、図７に示す左眼用画像Ｐ１の画素列と、右眼用画像Ｐ２の画素列との位置が入れ替わった状態になる。

制御部７は、変更された表示、及び利用者Ｕ１の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの位置に応じて、バリア部６の各単位領域１５０における透過領域１５０１と遮光領域１５０２とを決定し、透過領域１５０１と遮光領域１５０２との切り換えを実行する。これにより、右眼用画像Ｐ２がバリア部６を介して利用者Ｕ１の右眼ＲＥにより視認され、左眼用画像Ｐ１がバリア部６を介して利用者Ｕ１の左眼ＬＥにより視認される。以上のように、本実施形態の表示装置１は、利用者Ｕ１の位置情報に基づいて、表示部４の画像及び、バリア部６の透過領域１５０１と遮光領域１５０２との切り換えを制御することにより、利用者が三次元で視認する画像を表示させる。

図８を参照し、バリア部６の構成について説明する。図８は、バリア部６の構成例を示す図である。図８に示すように、バリア部６は、複数の単位領域１５１〜１５８を有する。バリア部６には、各単位領域１５１〜１５８に対応して、信号線１２２１〜１２２８が設けられている。信号線１２２１〜１２２８は、それぞれ対応する第１の電極１２２（図８には図示しない）に接続されている。そして、信号線１２２１〜１２２８に、電圧を印加するドライバ回路Ｄ１〜Ｄ８が接続されている。単位領域１５１〜１５８は、信号線１２２１〜１２２８に印加される電圧によって、光を透過させる透過領域１５０１と、光を遮蔽する遮光領域１５０２とに切り換えられる。

（バリア部の有機誘電体層）
次に、バリア部６の複数の第１の電極（単位領域電極）１２２を覆って設けられた有機誘電体層について説明する。図９は、バリア部の部分拡大断面図である。図９に示すように、バリア部６は、液晶層１６０を挟んで対向して配置された第１の基板１２１と第２の基板１３１とを有する。第１の基板１２１の第２の基板１３１と対向する面には、図３に示す単位領域１５０ごとに複数の第１の電極１２２が形成されている。また、第２の基板１３１の第１の電極１２２側に第２の電極（共通電極）１３３が配置されている。そして、第１の電極１２２、及び隣り合う第１の電極１２２同士の間に位置する第１の基板１２１を覆って、有機誘電体層１２４が設けられている。

図９に示すように、有機誘電体層１２４の上に第１の配向膜１２８が形成され、第２の電極１３３の有機誘電体層１２４側に第２の配向膜１３８が形成されている。液晶層１６０は、第１の配向膜１２８と第２の配向膜１３８との間に設けられている。第１の配向膜１２８及び第２の配向膜１３８は、例えばポリイミドを用いて形成され、それぞれラビング処理が施されている。

本実施形態において、有機誘電体層１２４は、アクリル樹脂などの樹脂材料を用いて形成される。また、有機誘電体層１２４として、樹脂材料にアルミナなどの無機フィラーを混ぜたものを用いることにより、有機誘電体層１２４の誘電率を大きくすることができる。薄膜化はスピンプロセス時の放射ムラや、スリット塗布時のギャップ管理など、膜厚均一性におけるプロセス管理が難しいため、一定以上の膜厚であることが望ましい。有機誘電体層１２４の誘電率は、例えば４以上、３５以下の範囲とすることが好ましい。また、有機誘電体層１２４の誘電率は、４以上、２０以下の範囲とすることがより好ましい。有機誘電体層１２４の厚さは、０．５μｍ以上、５μｍ以下程度に形成することができ、より好ましくは、０．５μｍ以上、２μｍ以下の厚さに形成することができる。ここで、有機誘電体層１２４の厚さとは、第１の電極１２２の上面から有機誘電体層１２４の上面までの距離である。

なお、有機誘電体層１２４はアクリル樹脂に限定されるものではなく、例えば、シロキサン等の樹脂材料を用いることができる。

図１０は、比較例の表示装置におけるバリア部の等電位面及び光の透過率を模式的に示すグラフである。図１０に示す比較例の表示装置は、バリア部に有機誘電体層１２４が設けられていないものであり、他の構成は本実施形態の表示装置１と同じである。また、比較例の表示装置は、第１の電極を保護するためのパッシベーション膜が形成されている表示装置であってもよい。パッシベーション膜は、例えば、窒化シリコン等の無機材料が用いられる。図９に示すように、第１の電極１２２はスリット部１２３によって複数に分割されて設けられている。図１０に示すように、比較例の表示装置において、スリット部２２３に電界が回り込まず、電位Ｐ１〜Ｐ７が低くなっている。このため、有機誘電体層１２４を設けていない場合、スリット部２２３と重なる部分の液晶層１６０が十分に制御できず、スリット部２２３の光の透過率Ｌ１が大きくなり光漏れが発生する場合がある。この光漏れが大きくなると、クロストーク（左右画像の混在）が生じる場合があり、表示品質の劣化につながる可能性がある。

本実施形態において、図９に示すように、第１の電極１２２、及び隣り合う第１の電極１２２同士の間に位置する第１の基板１２１を覆って、有機誘電体層１２４が設けられている。これにより、本実施形態の表示装置１は、有機誘電体層１２４を設けない場合に比べて、又はパッシベーション膜を設けた場合に比べて、隣り合う第１の電極１２２同士の間の誘電率が大きくなる。このため、本実施形態の表示装置１は、隣り合う第１の電極１２２の間のスリット部１２３に電界が回り込みやすくなる。したがって、スリット部１２３と重なる位置の液晶層１６０を適切に制御して遮光することが可能になり、スリット部１２３における光漏れが抑制される。これにより、クロストークの発生が抑制され、表示装置１の表示品位が向上する。

図１１は、遮蔽領域における、有機誘電体層の膜厚、有機誘電体層の誘電率、及び光の透過率の関係を示す三次元マップである。図１２は、スリット部における、有機誘電体層の膜厚、有機誘電体層の誘電率、及び光漏れの関係を示す三次元マップである。図１１及び図１２は、図３に示す単位領域１５０を遮蔽領域１５０２としたときの、バリア部６の光の透過率、光漏れをそれぞれ示している。すなわち、図１１の光の透過率が低いほど、遮蔽領域１５０２において光を確実に遮蔽し、図１２の光漏れが小さいほどスリット部１２３からの光漏れを抑制していることを示す。

図１１に示すように、有機誘電体層１２４の誘電率を大きくする、又は、有機誘電体層１２４の膜厚を薄くすることにより、光の透過率が小さくなる。逆に、有機誘電体層１２４の誘電率を小さくし、かつ、有機誘電体層１２４の膜厚を厚くすると光の透過率が増大する。これは、有機誘電体層１２４の誘電率が大きくなると、対向する第１の電極１２２と第２の電極１３３との間に電界が印加されやすくなり、光を確実に遮蔽されるため、光の透過率が小さくなることを示している。また、有機誘電体層１２４の膜厚が厚くなると、第１の電極１２２と第２の電極１３３との距離が大きくなり電界が小さくなるため、光の透過率が増大する。

図１２に示すように、有機誘電体層１２４の誘電率を大きくし、かつ、有機誘電体層１２４の膜厚を厚くすることにより、スリット部１２３における光漏れが抑制されることがわかる。有機誘電体層１２４の誘電率及び膜厚を所定の範囲にすることにより、有機誘電体層１２４を設けない場合に比べて、隣り合う第１の電極１２２同士の間、すなわちスリット部１２３における誘電率が大きくなる。これにより、スリット部１２３への電界の回り込みを促進し、液晶層１６０に電界を印加して光漏れが抑制される。

表示装置１の表示品位の向上のためには、黒表示時の白浮き防止（遮蔽領域１５０２における光の透過を抑制する）と、スリット部１２３の光漏れの防止との両方を実現する必要がある。そのため、図１１及び図１２に示すように、有機誘電体層１２４の誘電率と、膜厚との両方について、一定の条件を満たす必要がある。図１３は、有機誘電体層の膜厚及び誘電率を変えた場合の表示装置の表示品質の評価結果を示す表である。図１４は、各条件について、有機誘電体層の誘電率を有機誘電体層の膜厚で除した値を示す表である。

図１３の表１は、図１１及び図１２の結果に基づいて、電極を設けた位置における光の透過率が１％以下で、かつ、スリット部１２３の光漏れが３割以上改善したものについて「丸（○）」を表示し、いずれかの条件を満たさないものは「バツ（×）」を表示した。なお、図１３に示す表１の、膜厚が０μｍの欄は、有機誘電体層１２４を形成していない比較例の表示装置であり、「三角（△）」を表示している。図１３に示すように、有機誘電体層１２４の膜厚を薄くし、又は、誘電率を大きくしたときに、良好な表示品質が得られる。具体的には、有機誘電体層１２４の膜厚が０．５μｍの場合、誘電率４以上とすることで良好な表示品質が得られる。有機誘電体層１２４の膜厚が１μｍの場合には誘電率７以上、また、膜厚が１．５μｍ以上の場合には誘電率１５以上とすることで良好な表示品質が得られる。

図１４の表２に示すように、有機誘電体層１２４の誘電率を有機誘電体層の膜厚で除した値が、７以上の範囲で良好な表示品質が得られる。有機誘電体層１２４の誘電率及び膜厚をこの範囲で設けることにより、遮蔽領域１５０２において光を確実に遮蔽して黒表示時の白浮きを防止することができ、また、スリット部１２３の光漏れを防止してクロストークの発生を防止することができる。

また、上述したように、本実施形態のバリア部６は、利用者Ｕ１の位置を認識して、各単位領域１５０を透過領域１５０１と遮光領域１５０２とに切り換え可能となっている。本実施形態において、有機誘電体層１２４は、複数の第１の電極１２２、及び隣り合う第１の電極１２２の間のスリット部１２３の全てを覆って形成されている。このため、複数の第１の電極１２２が、透過領域１５０１から遮光領域１５０２に切り換わった場合でも、スリット部１２３への電界の回り込みが促進され、クロストークの発生が抑制される。

図１１〜図１４では、単位領域１５０が遮蔽領域１５０２となる場合について説明したが、透過領域１５０１となる場合において、可視光の透過率が９０％以上であることが好ましい。よって、透過領域１５０１の透過率を向上させるため、有機誘電体層１２４の厚さは、０．５μｍ以上、２μｍ以下程度に形成することが好ましい。

図１５は、バリア部に導電性異物が混入した場合を模式的に示す、バリア部の部分拡大断面図である。図１５に示すように、本実施形態において、第１の電極（単位領域電極）１２２を覆って有機誘電体層１２４が設けられている。これにより、第１の電極１２２の表面が有機誘電体層１２４により保護されるため、製造工程中にバリア部６に導電性異物１４５が混入した場合であっても、第１の電極１２２と第２の電極（共通電極）１３３とのショートが防止される。

図１６は、バリア部のシール部を示す部分拡大断面図である。図１６に示すように、第１の基板１２１と第２の基板１３１とは、シール部１４０によって接着されており、第１の基板１２１と第２の基板１３１との間の空間は、シール部１４０によって封止されている。図４に示すように、シール部１４０によって封止された空間内に、液晶層１６０が設けられる。シール部１４０は、例えばエポキシ系の樹脂材料、又は、フィラーを混ぜた樹脂材料が用いられる。

図１６に示すように、有機誘電体層１２４の上にスペーサ１４２が設けられている。スペーサ１４２は、柱状の部材である。スペーサ１４２は、第１の基板１２１と第２の基板１３１との間隔を維持するために、第１の基板１２１と第２の基板１３１との間に配置される。スペーサ１４２は、２μｍ以上、５μｍ以下、例えば約３μｍの高さを有する。

本実施形態において、有機誘電体層１２４を設けているため、有機誘電体層１２４の厚みの分、第１の基板１２１と第２の基板１３１との間隔を大きくすることが可能である。したがって、バリア部６の製造工程において、第１の基板１２１と第２の基板１３１との間に液晶を注入する際、内部の空気を容易に抜くことができる。また、第１の基板１２１と第２の基板１３１との間隔を大きくすることで、シール部１４０に加えられる応力が小さくなるため、シール部１４０の破損を防止することができ、第１の基板１２１と第２の基板１３１との間を確実に封止することができる。

以上のように、本実施形態の表示装置１は、複数の視点の各々に対応する画像を一つの画面内に表示する表示部４と、表示部４からの光の遮蔽と光の透過とを切り替え可能に設けられた複数の単位領域１５０を有する視差調整部（バリア部６）とを含む。視差調整部（バリア部６）は、液晶層１６０を挟む第１の基板１２１及び第２の基板１３１と、第１の基板１２１の第２の基板１３１と対向する面において、複数の単位領域１５０に対応して形成された複数の第１の電極１２２と、第２の基板１３１に形成され、複数の第１の電極１２２と対向する第２の電極１３３とを有する。そして、第１の電極１２２、及び隣り合う第１の電極１２２同士の間に位置する第１の基板１２１を覆って、有機誘電体層１２４が設けられている。

これにより、本実施形態の表示装置１は、第１の電極１２２同士の間のスリット部１２３への電界の回り込みを促進し、スリット部１２３における光漏れを抑制することができる。したがって、本実施形態の表示装置１によれば、クロストークの発生が抑制され、良好な表示品質が得られる。

また、有機誘電体層１２４の誘電率を、有機誘電体層１２４の厚さで除した値を７以上とすることが好ましい。具体的には、有機誘電体層１２４の厚さを、０．５μｍ以上、５μｍ以下、有機誘電体層１２４の誘電率を、４以上、３５以下とすることが好ましい。この範囲であれば、黒表示時の白浮き防止（遮蔽領域１５０２における光透過率の低減）と、スリット部１２３の光漏れの防止との両方が実現され、良好な表示品質が得られる。

本実施形態の表示装置１は、有機誘電体層１２４が、無機フィラーを含む樹脂材料であることが好ましい。これによれば、有機誘電体層１２４の誘電率が大きくなり、所定の値の誘電率を有する有機誘電体層１２４が得られる。

また、有機誘電体層１２４を設けることにより、第１の電極（単位領域電極）１２２と第２の電極（共通電極）１３３とのショートを防止することができる。さらに、本実施形態の表示装置１は、第１の基板１２１と第２の基板１３１との間において、有機誘電体層１２４の上にスペーサ１４２が設けられるとともに、液晶層１６０の周囲にシール部１４０が設けられている。本実施形態の表示装置１は、有機誘電体層１２４を設けることにより、第１の基板１２１と第２の基板１３１との間隔を大きくすることができるため、シール部１４０の破損を防止することができ、第１の基板１２１と第２の基板１３１との間を確実に封止することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。

例えば、有機誘電体層１２４は、表示部４側に位置する第１の基板１２１に配置されているが、上側の基板に複数の第１の電極（単位領域電極）１２２を形成するとともに、有機誘電体層１２４を配置してもよい。また、第２の電極１３３を一つの共通電極としたが、第２の電極１３３を複数に分割して、複数の第１の電極１２２にそれぞれ対向して複数の第２の電極１３３を配置することも可能である。また、表示装置１の表示部４として液晶表示（ＬＣＤ）パネルを説明したが、有機エレクトロルミネッセンス（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＯＥＬ）ディスプレイ、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）などであってもよい。

（適用例）
次に、実施形態で説明した表示装置１の適用例について説明する。実施形態に係る表示装置１は、カーナビゲーション装置、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯用ゲーム機等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

図１７は、本実施形態に係る表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。図１７は、表示装置を携帯用ゲーム機に搭載した例を示している。表示装置１は、例えば図１７に示すように、携帯用ゲーム機４００の操作部に挟まれた位置に配置される。携帯用ゲーム機４００は、ユーザが筐体の操作部の両端を両手で保持しながら、画面を見て利用される。表示装置１を用いることで、ゲームの画面を立体視できる状態で表示させることができる。

１ 表示装置
２ 照明部
４ 表示部
６ バリア部
７ 制御部
８ 撮像部
２０ 画素基板
２１ ＴＦＴ基板
２２ 画素電極
３０ 対向基板
３１ ガラス基板
３２ カラーフィルタ
５０ 画素
６０ 液晶層
１２１ 第１の基板
１２２ 第１の電極（単位領域電極）
１２３ スリット部
１２４ 有機誘電体層
１３１ 第２の基板
１３３ 第２の電極（共通電極）
１４０ シール部
１４２ スペーサ
１４５ 導電性異物
１６０ 液晶層
１５０１ 透過領域
１５０２ 遮光領域
１５０ 単位領域

Claims (6)

1. 複数の視点の各々に対応する画像を一つの画面内に表示する表示部と、
   前記表示部からの光の遮蔽と光の透過とを切り替え可能に設けられた複数の単位領域を有する視差調整部とを含む表示装置であって、
   前記視差調整部は、
   液晶層を挟む第１の基板及び第２の基板と、
   前記第１の基板の前記第２の基板と対向する面において、複数の前記単位領域に対応して形成された複数の第１の電極と、
   前記第２の基板に形成され、複数の前記第１の電極と対向する第２の電極と、
   前記第１の電極、及び隣り合う前記第１の電極同士の間に位置する前記第１の基板を覆う有機誘電体層とを有する表示装置。
2. 前記有機誘電体層の誘電率を前記有機誘電体層の厚さで除した値が７以上である請求項１に記載の表示装置。
3. 前記有機誘電体層の厚さが、０．５μｍ以上、５μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 前記有機誘電体層の誘電率が、４以上、３５以下である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記有機誘電体層は、無機フィラーを含む樹脂材料である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記第１の基板と前記第２の基板との間において、前記有機誘電体層の上にスペーサが設けられるとともに、前記液晶層の周囲にシール部が設けられている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。

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