JP2023117257A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モアレを抑制した液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、第１液晶表示パネルと、第１液晶表示パネルに重なる第２液晶表示パネルとを備える。第１液晶表示パネルと第２液晶表示パネルの少なくとも一方は、繰り返し配置され、遮光性を有する遮光パターン２６０を有する。遮光パターン２６０は、所定の方向に延びる、第１遮光線２６２と第２遮光線２６４とを含む。第１遮光線２６２は、所定の方向に対して傾斜した第１傾斜部２６２ａと、所定の方向に対して第１傾斜部２６２ａと反対方向に傾斜した第２傾斜部２６２ｂとを有し、第２遮光線２６４は、第１遮光線２６２に隣接し、所定の方向に対して第１遮光線２６２と線対称である。第１遮光線２６２と第２遮光線２６４の少なくとも一方は、第１液晶表示パネルと第２液晶表示パネルの走査配線ＧＬと信号配線ＤＬのいずれかから形成されている。【選択図】図５

Description

本開示は、液晶表示装置に関する。

複数の液晶パネルを重ねることにより、コントラストを向上させた液晶表示装置が知られている。例えば、特許文献１は、積層される表示液晶パネル及び光制御パネルを備える、表示パネルを開示している。

特許文献１では、表示液晶パネルが表示機能を実現し、光制御パネルがバックライトから表示液晶パネルに入射する光を制御する。光制御パネルは複数本の信号線（ゲート線とデータ線）を備え、複数本の信号線の少なくとも一部は折れ線である。

特表２０２１－５３５４１５号公報

特許文献１では、光制御パネルの信号線を折れ線にすることにより、光制御パネルの信号線と表示液晶パネルのグリッド線（ゲート線とデータ線）とを異なるパターンに形成して、表示パネルのモアレを改善している。しかしながら、光制御パネルの折れ線（信号線）が同じ形状で等間隔に並んでいるので、表示パネルのモアレを十分に抑制できない。

本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、モアレを抑制した液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の第１の観点に係る液晶表示装置は、
第１液晶表示パネルと、
前記第１液晶表示パネルの観察者側の面と反対側に位置して前記第１液晶表示パネルに重なる、第２液晶表示パネルとを備え、
前記第１液晶表示パネルと前記第２液晶表示パネルの少なくとも一方は、繰り返し配置され、遮光性を有する遮光パターンを有し、
前記遮光パターンは、所定の方向に延び、前記所定の方向に対して傾斜した第１傾斜部と前記所定の方向に対して前記第１傾斜部と反対方向に傾斜した第２傾斜部とを有する第１遮光線と、前記第１遮光線に隣接し、前記所定の方向に対して前記第１遮光線と線対称な第２遮光線とを含み、
前記第１遮光線と前記第２遮光線の少なくとも一方は、前記第１液晶表示パネルと前記第２液晶表示パネルの走査配線と信号配線のいずれかから形成されている。

本開示によれば、遮光パターンが、所定の方向に延び、所定の方向に対して傾斜した第１傾斜部と所定の方向に対して第１傾斜部と反対方向に傾斜した第２傾斜部とを有する第１遮光線と、第１遮光線に隣接し所定の方向に対して第１遮光線と線対称な第２遮光線とを含むので、液晶表示装置のモアレを抑制できる。

実施形態１に係る液晶表示装置を示す模式図である。 実施形態１に係る第１液晶表示パネルを示す平面図である。 実施形態１に係る液晶表示装置を示す断面図である。 実施形態１に係る第２液晶表示パネルを示す平面図である。 実施形態１に係る第１遮光パターンと第２遮光パターンを示す模式図である。 実施形態１に係る、第２液晶表示パネルの１つの主画素に対応する、第１遮光パターンと第２遮光パターンと第１液晶表示パネルの主画素とを示す模式図である。 実施形態１に係る、第１液晶表示パネルと第２液晶表示パネルとの重ね合わせがずれた場合における、第１遮光パターンと第２遮光パターンと、第１液晶表示パネルの主画素との関係を示す模式図である。 実施形態１に係る、第２液晶表示パネルの走査配線、信号配線、スイッチング素子等を示す平面図である。 図８に示すスイッチング素子とコンタクトホールとをＡ－Ａ線で矢視した断面図である。 実施形態１に係る表示制御部を示すブロック図である。 変形例に係る、第２液晶表示パネルの１つの主画素に対応する、第１遮光パターンと第２遮光パターンと第１液晶表示パネルの主画素とを示す模式図である。 変形例に係る、第１遮光線における第１傾斜部と第２傾斜部の交差を示す模式図である。 変形例に係る第１遮光パターンと第２遮光パターンを示す模式図である。

以下、実施形態に係る液晶表示装置について、図面を参照して説明する。

図１～図１０を参照して、本実施形態に係る液晶表示装置１０を説明する。液晶表示装置１０は、後述する、第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００とにより、カラー画像を表示する。

液晶表示装置１０は、図１に示すように、パネル部５０と、バックライト３００と、表示制御部４００とを備える。パネル部５０は、第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００とを有する。バックライト３００は、第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００に光を照射する光源である。表示制御部４００は、第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００の表示を制御する。なお、本明細書では、理解を容易にするため、図１における液晶表示装置１０の右方向（紙面の右方向）を＋Ｘ方向、上方向（紙面の上方向）を＋Ｙ方向、＋Ｘ方向と＋Ｙ方向に垂直な方向（紙面の手前方向）を＋Ｚ方向として説明する。

（パネル部）
パネル部５０は、第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００とを有する。第１液晶表示パネル１００は、観察者側（＋Ｚ側）に位置し、カラー画像を表示する。第２液晶表示パネル２００は、第１液晶表示パネル１００の観察者側の面と反対側（第１液晶表示パネル１００の背面側）に位置し、第１液晶表示パネル１００に重なる。また、第２液晶表示パネル２００は、モノクロ画像を表示する。

（第１液晶表示パネル）
第１液晶表示パネル１００は、例えば、公知の透過型横電界方式の液晶表示パネルである。第１液晶表示パネル１００は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によりアクティブマトリクス駆動される。

第１液晶表示パネル１００は、図２に示すように、マトリクス状に配列された主画素１０２を有する。主画素１０２は、ブラックマトリクスＢＭによりＶ字形に画定された、赤色光を出射する赤色画素１０４Ｒと緑色光を出射する緑色画素１０４Ｇと青色光を出射する青色画素１０４Ｂとから形成されている。なお、赤色画素１０４Ｒと緑色画素１０４Ｇと青色画素１０４Ｂとを総称して、サブ画素１０４と記載する場合がある。

サブ画素１０４は、第１液晶１３０の回転方向が異なる、２つのドメイン１０４ａ、１０４ｂに分かれている。ドメイン１０４ａとドメイン１０４ｂは、ブラックマトリクスＢＭにより画定されている。

第１液晶表示パネル１００は、図３に示すように、第１ＴＦＴ基板１１０と、第１対向基板１２０と、第１液晶１３０と、第１偏光板１３２と、第２偏光板１３４と、第１ドライバ回路１３６とを備える。第１ＴＦＴ基板１１０と第１対向基板１２０は、第１液晶１３０を挟持する。第１偏光板１３２は第１ＴＦＴ基板１１０に設けられ、第２偏光板１３４は第１対向基板１２０に設けられる。

第１ＴＦＴ基板１１０は、例えば、ガラス基板である。第１ＴＦＴ基板１１０の第１液晶１３０側の主面１１０ａには、サブ画素１０４を選択するためのＴＦＴ、共通電極、画素電極、第１液晶１３０を配向する配向膜等が設けられる（いずれも図示せず）。

さらに、第１ＴＦＴ基板１１０の主面１１０ａには、複数の共通配線と複数の信号配線と複数の走査配線が形成されている（いずれも図示せず）。共通配線は、第１液晶１３０に電圧を印加する共通電極に共通電位を供給する。信号配線は、ＴＦＴを介して、第１液晶１３０に電圧を印加する画素電極に電圧を供給する。信号配線は、Ｙ方向に延び、サブ画素１０４のＶ字形に沿って折れ曲がっている。走査配線は、ＴＦＴを動作させる電圧を供給する。走査配線は、Ｙ方向に直線状に延びている。サブ画素１０４は信号配線と走査配線とに囲まれ、ＴＦＴが走査配線と信号配線との交差部に設けられている。第１ＴＦＴ基板１１０の主面１１０ａと反対側の主面１１０ｂには、第１偏光板１３２が設けられている。

第１対向基板１２０は、図３に示すように、第１ＴＦＴ基板１１０に対向し、シール材１３８により第１ＴＦＴ基板１１０に貼り合わされている。第１対向基板１２０は、例えば、ガラス基板である。第１対向基板１２０の第１液晶１３０側の主面１２０ａには、カラーフィルタ１２２、ブラックマトリクスＢＭ、第１液晶１３０を配向する配向膜等が設けられている。カラーフィルタ１２２は、例えば、同一色のカラーフィルタがＹ方向に配置された、ストライプ状のカラーフィルタ（ストライプ方向がＹ方向であるカラーフィルタ）である。カラーフィルタ１２２の赤色カラーフィルタと緑色カラーフィルタと青色カラーフィルタのそれぞれは、ブラックマトリクスＢＭに囲まれ、赤色画素１０４Ｒと緑色画素１０４Ｇと青色画素１０４Ｂのそれぞれに対応している。ブラックマトリクスＢＭは、図２に示すように、主画素１０２とサブ画素１０４とドメイン１０４ａ、１０４ｂを画定する。第１対向基板１２０の主面１２０ａと反対側の主面１２０ｂには、第２偏光板１３４が設けられている。なお、図３では、理解を容易にするために、ブラックマトリクスＢＭ、配向膜等を省略している。

第１液晶１３０は、図３に示すように、第１ＴＦＴ基板１１０と第１対向基板１２０とに挟持される。第１液晶１３０は、例えば、ポジ型のネマチック液晶である。第１液晶１３０は、配向膜により、第１ＴＦＴ基板１１０の主面１１０ａに平行な方向に配向している。また、第１液晶１３０は、電圧を印加されることにより、第１ＴＦＴ基板１１０の主面１１０ａに平行な面内で回転する。

第１偏光板１３２は第１ＴＦＴ基板１１０の主面１１０ｂに設けられ、第２偏光板１３４は第１対向基板１２０の主面１２０ｂに設けられる。第１偏光板１３２の透過軸と第２偏光板１３４の透過軸のうちのいずれか一方が、第１液晶１３０の配向方向に平行に配置され、第１偏光板１３２の透過軸と第２偏光板１３４の透過軸は直交している。第１偏光板１３２は、透光性を有する接着層１５０により、後述する第２液晶表示パネル２００の第２対向基板２２０に貼り合わされている。接着層１５０は、例えば、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）である。

第１ドライバ回路１３６は、第１ＴＦＴ基板１１０の主面１１０ａに設けられる。第１ドライバ回路１３６は、表示制御部４００から供給されるカラー画像信号に基づいて、走査配線と信号配線と共通配線に電圧を供給する。

（第２液晶表示パネル）
第２液晶表示パネル２００は、図３に示すように、第１液晶表示パネル１００の背面側（－Ｚ側）に位置し、接着層１５０により第１液晶表示パネル１００に貼り合わされている。第２液晶表示パネル２００は、モノクロ画像を表示する。

本実施形態では、第２液晶表示パネル２００は、ポジ型液晶を使用した透過型横電界方式の液晶表示パネルである。第２液晶表示パネル２００は、後述するスイッチング素子２４０により、アクティブマトリクス駆動される。第２液晶表示パネル２００は、図４に示すように、マトリクス状に配列した主画素２０２を有する。本実施形態では、第２液晶表示パネル２００の１つの主画素２０２が第１液晶表示パネル１００の１６個（４個×４個）の主画素１０２に対応し、第２液晶表示パネル２００の１つの主画素２０２が第１液晶表示パネル１００の１６個の主画素１０２に対して光を出射する。なお、図４では、走査配線ＧＬと信号配線ＤＬとを破線で示している。以下の図においても、走査配線ＧＬと信号配線ＤＬを破線又は実線で示す場合がある。

第２液晶表示パネル２００は、図３に示すように、第２ＴＦＴ基板２１０と、第２対向基板２２０と、第２液晶２３０と、第３偏光板２３２と、第２ドライバ回路２３６とを備える。第２ＴＦＴ基板２１０と第２対向基板２２０は、第２液晶２３０を挟持する。第３偏光板２３２は第２ＴＦＴ基板２１０に設けられる。なお、本実施形態では、第１液晶表示パネル１００の第１偏光板１３２が、第２液晶表示パネル２００の光出射側の偏光板を兼ねている。また、第２液晶表示パネル２００は、カラーフィルタとブラックマトリクスとを備えていない。

第２ＴＦＴ基板２１０は、例えば、ガラス基板である。第２ＴＦＴ基板２１０の第２液晶２３０側の主面２１０ａには、後述する、複数の走査配線ＧＬ、複数の信号配線ＤＬ、共通配線（図示せず）、主画素２０２のスイッチング素子２４０と画素電極２５０と共通電極ＣＥ、第２液晶２３０を配向する配向膜（図示せず）等が形成されている。共通配線は、第２液晶２３０に電圧を印加する共通電極ＣＥに共通電位を供給する。信号配線ＤＬは、スイッチング素子２４０を介して、第２液晶２３０に電圧を印加する画素電極２５０に電圧を供給する。走査配線ＧＬは、スイッチング素子２４０を動作させる電圧を供給する。第２ＴＦＴ基板２１０の主面２１０ａと反対側の主面２１０ｂには、第３偏光板２３２が設けられている。

本実施形態では、走査配線ＧＬが後述する第１遮光パターン２６０を形成し、信号配線ＤＬが第２遮光パターン２７０を形成している。走査配線ＧＬ、信号配線ＤＬ、主画素２０２（スイッチング素子２４０と共通電極ＣＥと画素電極２５０）等の構成については、後述する。

第２対向基板２２０は、第２ＴＦＴ基板２１０に対向し、シール材２３８により第２ＴＦＴ基板２１０に貼り合わされている。第２対向基板２２０は、例えば、ガラス基板である。第２対向基板２２０の第２液晶２３０側の主面２２０ａには、第２液晶２３０を配向する配向膜（図示せず）が設けられている。第２対向基板２２０の主面２２０ａと反対側の主面２２０ｂには、接着層１５０が設けられている。第２対向基板２２０は、接着層１５０を介して、第１液晶表示パネル１００（第１偏光板１３２）に貼り付けられている。

第２液晶２３０は、第２ＴＦＴ基板２１０と第２対向基板２２０とに挟持される。第２液晶２３０はポジ型のネマチック液晶である。第２液晶２３０は、配向膜により、Ｙ方向に初期配向している。第２液晶２３０は、電圧を印加されることにより、第２ＴＦＴ基板２１０の主面２１０ａに平行な面内で回転する。

第３偏光板２３２は第２ＴＦＴ基板２１０の主面２１０ｂに設けられる。第３偏光板２３２の透過軸は、第２液晶２３０の配向方向に平行に配置されている。なお、第３偏光板２３２の透過軸と第１液晶表示パネル１００の第１偏光板１３２（第２液晶表示パネル２００の光出射側の偏光板）の透過軸は直交しており、第２液晶表示パネル２００はノーマリーブラックモードで動作する。

第２ドライバ回路２３６は、第２ＴＦＴ基板２１０の主面２１０ａに設けられる。第２ドライバ回路２３６は、表示制御部４００から供給される信号に基づいて、走査配線ＧＬと信号配線ＤＬと共通配線に電圧を供給する。

図４～図７を参照して、走査配線ＧＬと信号配線ＤＬと第１遮光パターン２６０と第２遮光パターン２７０とを説明する。

まず、走査配線ＧＬと第１遮光パターン２６０とを説明する。走査配線ＧＬは遮光性を有し、金属（アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）等）から形成される。走査配線ＧＬは、図４と図５に示すように、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に並んでいる。また、隣接する一対の走査配線ＧＬが、Ｘ方向に延び、遮光性を有する第１遮光パターン２６０を形成している。第１遮光パターン２６０は、Ｙ方向に、繰り返し配置されている。ここで、遮光性とは、バックライト３００から入射する光の少なくとも一部を遮ることを意味する。また、本実施形態では、Ｘ方向が第１遮光パターン２６０（走査配線ＧＬ）における所定の方向に相当する。

隣接する一対の走査配線ＧＬのうちの一方の走査配線ＧＬ（以下、第１遮光線２６２とも記載）は、図５に示すように、第１傾斜部２６２ａと第２傾斜部２６２ｂと第１平坦部２６２ｃとを有する。第１傾斜部２６２ａは＋Ｘ方向に対して反時計回り方向に鋭角に傾斜し、第２傾斜部２６２ｂは＋Ｘ方向に対して第１傾斜部２６２ａと反対方向（時計回り方向）に鋭角に傾斜している。第１平坦部２６２ｃは、Ｘ方向に平行に延びて、第１傾斜部２６２ａと第２傾斜部２６２ｂとを接続している。

隣接する一対の走査配線ＧＬのうちの他方の走査配線ＧＬ（以下、第２遮光線２６４とも記載）は、Ｘ方向に対して一方の走査配線ＧＬ（第１遮光線２６２）と線対称であり、第３傾斜部２６４ａと第４傾斜部２６４ｂと第２平坦部２６４ｃとを有する。第３傾斜部２６４ａは、第１遮光線２６２の第１傾斜部２６２ａに対向し、＋Ｘ方向に対して時計回り方向に鋭角に傾斜している。第４傾斜部２６４ｂは、第１遮光線２６２の第２傾斜部２６２ｂに対向し、＋Ｘ方向に対して第３傾斜部２６４ａと反対方向（反時計回り方向）に鋭角に傾斜している。第２平坦部２６４ｃは、Ｘ方向に平行に延びて第１遮光線２６２の第１平坦部２６２ｃに対向し、第３傾斜部２６４ａと第４傾斜部２６４ｂとを接続している。

本実施形態では、第１遮光線２６２が、＋Ｘ方向に対して反時計回り方向に鋭角に傾斜した第１傾斜部２６２ａと、＋Ｘ方向に対して第１傾斜部２６２ａと反対方向に鋭角に傾斜した第２傾斜部２６２ｂとを有し、第１遮光線２６２と第１遮光線２６２に隣接する第２遮光線２６４がＸ方向に対して線対称の関係にある。したがって、図５に示すように、第１遮光線２６２と第２遮光線２６４との間隔は、第１遮光線２６２の第１傾斜部２６２ａと第２遮光線２６４の第３傾斜部２６４ａとの間（間隔Ｌ１）で連続的に変化し、第１遮光線２６２の第２傾斜部２６２ｂと第２遮光線２６４の第４傾斜部２６４ｂとの間（間隔Ｌ２）でも連続して変化する。さらに、第１遮光線２６２の第１平坦部２６２ｃと第２遮光線２６４の第２平坦部２６４ｃとの間の間隔（間隔Ｌ３と間隔Ｌ４）も変化する。これらにより、第２液晶表示パネル２００と第１液晶表示パネル１００とを重ねても、第２液晶表示パネル２００と第１液晶表示パネル１００における空間周波数の干渉が抑えられ、液晶表示装置１０のモアレを抑制できる。

次に、信号配線ＤＬと第２遮光パターン２７０とを説明する。信号配線ＤＬは、走査配線ＧＬと同様に、遮光性を有し、金属（アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）等）から形成される。信号配線ＤＬは、図４と図５に示すように、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に並んでいる。また、隣接する一対の信号配線ＤＬが、Ｙ方向に延び、遮光性を有する第２遮光パターン２７０を形成している。本実施形態では、Ｙ方向が第２遮光パターン２７０（信号配線ＤＬ）における所定の方向に相当する。

隣接する一対の信号配線ＤＬのうちの一方の信号配線ＤＬ（以下、第３遮光線２７２とも記載）は、図５に示すように、第５傾斜部２７２ａと第６傾斜部２７２ｂとを有する。第５傾斜部２７２ａは＋Ｙ方向に対して反時計回り方向に鋭角に傾斜している。第６傾斜部２７２ｂは＋Ｙ方向に対して第５傾斜部２７２ａと反対方向（時計回り方向）に鋭角に傾斜している。

隣接する一対の信号配線ＤＬのうちの他方の信号配線ＤＬ（以下、第４遮光線２７４とも記載）は、Ｙ方向に対して一方の信号配線ＤＬ（第３遮光線２７２）と線対称であり、第７傾斜部２７４ａと第８傾斜部２７４ｂとを有する。第７傾斜部２７４ａは、第３遮光線２７２の第５傾斜部２７２ａに対向し、＋Ｙ方向に対して時計回り方向に鋭角に傾斜している。第８傾斜部２７４ｂは、第３遮光線２７２の第６傾斜部２７２ｂに対向し、＋Ｙ方向に対して第７傾斜部２７４ａと反対方向（反時計回り方向）に鋭角に傾斜している。なお、第２遮光パターン２７０の第３遮光線２７２と第４遮光線２７４は、それぞれ、遮光パターンの第１遮光線と第２遮光線に相当し、第３遮光線２７２の第５傾斜部２７２ａと第６傾斜部２７２ｂは、それぞれ、第１遮光線の第１傾斜部と第２傾斜部に相当する。

本実施形態では、第３遮光線２７２が、＋Ｙ方向に対して反時計回り方向に鋭角に傾斜した第５傾斜部２７２ａと、＋Ｙ方向に対して第５傾斜部２７２ａと反対方向に鋭角に傾斜した第６傾斜部２７２ｂとを有し、第３遮光線２７２と第３遮光線２７２に隣接する第４遮光線２７４がＹ方向に対して線対称の関係にある。したがって、図５に示すように、第３遮光線２７２と第４遮光線２７４との間隔Ｌ５は、連続的に変化する。これにより、第２液晶表示パネル２００と第１液晶表示パネル１００とを重ねても、第２液晶表示パネル２００と第１液晶表示パネル１００における空間周波数の干渉が抑えられ、液晶表示装置１０のモアレを抑制できる。

図６を参照して、第１遮光パターン２６０と第２遮光パターン２７０と、第１液晶表示パネル１００の主画素１０２との重なりについて説明する。図６は、第２液晶表示パネル２００の１つの主画素２０２に対応する、第１遮光パターン２６０（走査配線ＧＬ）と第２遮光パターン２７０（信号配線ＤＬ）と第１液晶表示パネル１００の主画素１０２とを示している。本実施形態では、後述するように、第１液晶表示パネル１００の１つの主画素１０２を、隣接する一対の走査配線ＧＬと隣接する一対の信号配線ＤＬからの電圧（信号）により、駆動している。

Ｘ方向に延びる第１遮光パターン２６０では、図６に示すように、第１遮光線２６２の第１傾斜部２６２ａと第２傾斜部２６２ｂと、第２遮光線２６４の第３傾斜部２６４ａと第４傾斜部２６４ｂが、第１液晶表示パネル１００の複数の異なる色のサブ画素１０４（１０４Ｒ、１０４Ｇ、１０４Ｂ）を跨いで傾斜する。これにより、第１遮光パターン２６０と重なるサブ画素１０４の輝度はわずかに低下し、第１遮光パターン２６０と重なるサブ画素１０４を有する主画素１０２は、表示すべき色とわずかに異なる色を呈することとなる。しかしながら、同程度の輝度低下を生じるサブ画素１０４が近距離に位置するので、サブ画素１０４の輝度が、液晶表示装置１０を観察する観察者に対して平均化され、観察者は、輝度が低下した複数のサブ画素１０４の輝度を同じ輝度階調と認識する。したがって、液晶表示装置１０の表示全体としては、色モアレが観察者に認識されることを抑制できる。なお、第１遮光線２６２の第１平坦部２６２ｃと第２遮光線２６４の第２平坦部２６４ｃは、第１液晶表示パネル１００のブラックマトリクスＢＭに重なっている。

Ｙ方向に延びる第２遮光パターン２７０では、第３遮光線２７２の第５傾斜部２７２ａと第６傾斜部２７２ｂと、第４遮光線２７４の第７傾斜部２７４ａと第８傾斜部２７４ｂが、第１液晶表示パネル１００の複数の異なる色のサブ画素１０４（１０４Ｒ、１０４Ｂ）を跨いで傾斜する。これにより、第１遮光パターン２６０と同様に、第２遮光パターン２７０と重なるサブ画素１０４を有する主画素１０２は、表示すべき色とわずかに異なる色を呈することとなる。しかしながら、第２遮光パターン２７０と重なるサブ画素１０４を有する主画素１０２が呈する色と、第２遮光パターン２７０と重なるサブ画素１０４を有する主画素１０２の近傍に位置する主画素１０２が呈する色は、観察者に異なる色と認識され、合成された色の彩度も低下するので、液晶表示装置１０の表示全体としては、色モアレが観察者に認識されることを抑制できる。

さらに、図７に示すように、第２液晶表示パネル２００と第１液晶表示パネル１００との重ね合わせにずれが生じた場合であっても、第１液晶表示パネル１００のサブ画素１０４に重なる、第１遮光パターン２６０と第２遮光パターン２７０の面積は、第２液晶表示パネル２００と第１液晶表示パネル１００が正確に重ねられた場合に比べて、大きく変化しない。また、第２液晶表示パネル２００と第１液晶表示パネル１００との重ね合わせにずれが生じた場合であっても、第１傾斜部２６２ａ～第８傾斜部２７４ｂは、異なる色のサブ画素１０４を跨いでいる。これらにより、主画素１０２の呈する色が隣接する主画素１０２の間で平均化されるので、第２液晶表示パネル２００と第１液晶表示パネル１００との重ね合わせにずれが生じた場合であっても、色モアレが観察者に認識されることを抑制できる。

次に、図８と図９を参照して、走査配線ＧＬ（第１遮光線２６２と第２遮光線２６４）と、信号配線ＤＬ（第３遮光線２７２と第４遮光線２７４）と、主画素２０２のスイッチング素子２４０と画素電極２５０と共通電極ＣＥについて説明する。図８は、走査配線ＧＬ、信号配線ＤＬ、スイッチング素子２４０等を示す平面図である。図９は図８に示すスイッチング素子２４０とコンタクトホールＣＨとをＡ－Ａ線で矢視した断面図である。なお、図８では、理解を容易にするために、共通電極ＣＥを省略している。

本実施形態では、１つの主画素２０２が４つのスイッチング素子２４０と４つの画素電極２５０とを有している。１つの主画素２０２は、隣接する一対の走査配線ＧＬ（第１遮光線２６２と第２遮光線２６４）と隣接する一対の信号配線ＤＬ（第３遮光線２７２と第４遮光線２７４）からの電圧（信号）により、駆動される。

走査配線ＧＬ（第１遮光線２６２と第２遮光線２６４）は、図９に示すように、第２ＴＦＴ基板２１０の主面２１０ａの上に形成され、第１絶縁層２８２に覆われている。信号配線ＤＬ（第３遮光線２７２と第４遮光線２７４）は、第１絶縁層２８２の上に形成され、第２絶縁層２８４に覆われている。

共通電極ＣＥは、図９に示すように、第２絶縁層２８４の上に形成される。共通電極ＣＥは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）から形成される。共通電極ＣＥは、第３絶縁層２８６に覆われている。

４つのスイッチング素子２４０は、それぞれ、走査配線ＧＬと信号配線ＤＬとの交点に設けられる。スイッチング素子２４０は、図８と図９に示すように、ゲート電極２４２と半導体層２４４とソース電極２４６とドレイン電極２４８とを有する。スイッチング素子２４０は、例えば、ＴＦＴ素子である。

ゲート電極２４２は、走査配線ＧＬと一体に、第２ＴＦＴ基板２１０の主面２１０ａの上に形成されている。ゲート電極２４２は、走査配線ＧＬと同様に、第１絶縁層２８２に覆われる。半導体層２４４は、第１絶縁層２８２を介して、ゲート電極２４２の上にアイランド状に設けられる。半導体層２４４は、例えば、アモルファスシリコンから形成される。ソース電極２４６は、信号配線ＤＬと一体に形成されている。ドレイン電極２４８は、半導体層２４４の上から走査配線ＧＬに沿って延びた後に、折れ曲がり、画素電極２５０に接続する。ドレイン電極２４８は、図９に示すように、第３絶縁層２８６と第２絶縁層２８４とを貫通するコンタクトホールＣＨを介して、画素電極２５０に接続している。ゲート電極２４２とソース電極２４６とドレイン電極２４８は、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属から形成される。また、半導体層２４４とソース電極２４６とドレイン電極２４８は、図９に示すように、第２絶縁層２８４に覆われている。

第１絶縁層２８２は、図９に示すように、走査配線ＧＬとスイッチング素子２４０のゲート電極２４２とを覆う。第２絶縁層２８４は、スイッチング素子２４０の半導体層２４４とソース電極２４６とドレイン電極２４８と、第１絶縁層２８２とを覆う。第３絶縁層２８６は、共通電極ＣＥと第２絶縁層２８４とを覆う。第１絶縁層２８２と第２絶縁層２８４と第３絶縁層２８６は、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）等から形成される。

４つの画素電極２５０のそれぞれは、図８に示すように、４つのスイッチング素子２４０（ドレイン電極２４８）のそれぞれに接続している。画素電極２５０は、櫛歯形状を有し、歯部２５２はＹ方向に対して傾斜している。画素電極２５０は、図９に示すように、第３絶縁層２８６の上に形成される。画素電極２５０は、例えば、ＩＴＯから形成される。なお、画素電極２５０の歯部２５２がＹ方向に対して傾斜する角度と、信号配線ＤＬ（第３遮光線２７２と第４遮光線２７４）がＹ方向に対して傾斜する角度は、何ら関係がない。

（バックライト）
バックライト３００は、図１に示すように、第２液晶表示パネル２００の背面側（－Ｚ側）に配置される。バックライト３００は、例えば、直下型バックライトである。バックライト３００は、白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）素子、反射シート、拡散シート等を備えている（いずれも図示せず）。

（表示制御部）
表示制御部４００は、第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００の表示を制御する。表示制御部４００は、図１０に示すように、画像データ分配部４１０と、第１画像信号生成部４２０と、第２画像輝度信号生成部４３０と、第２画像信号生成部４４０とを備える。

画像データ分配部４１０は、入力画像データを、第１画像信号生成部４２０と第２画像輝度信号生成部４３０とに分配する。

第１画像信号生成部４２０は、画像データ分配部４１０から分配された入力画像データから、第１液晶表示パネル１００に表示するカラー画像を生成する。具体的には、第１画像信号生成部４２０の第１階調変換部４２２が、分配された入力画像データを、第１液晶表示パネル１００に適した輝度－階調特性を有するカラー画像データに変換する階調変換を行う。データの変換には、例えば、入出力の関係を予め設定したルックアップテーブルが用いられる。第１画像信号生成部４２０は、生成されたカラー画像を表すカラー画像信号を第１液晶表示パネル１００の第１ドライバ回路１３６へ送信する。

第２画像輝度信号生成部４３０は、画像データ分配部４１０から分配された入力画像データから、第２液晶表示パネル２００に表示するモノクロ画像を生成するための輝度信号を生成する。第２画像輝度信号生成部４３０は、例えば、第２液晶表示パネル２００の１つの主画素２０２から出射される光が入射する、第１液晶表示パネル１００の１６個の主画素１０２における、赤色の階調値と緑色の階調値と青色の階調値の平均値、頻出値、最小値、最大値等から、第２液晶表示パネル２００の１つの主画素２０２の輝度レベルを求める。求められた輝度レベルは、階調値であってもよい。第２画像輝度信号生成部４３０は、求められた輝度レベルを表す輝度信号を第２画像信号生成部４４０に送信する。

第２画像信号生成部４４０は、第２画像輝度信号生成部４３０から送信された輝度信号に基づいて、第２液晶表示パネル２００に表示するモノクロ画像を生成する。第２画像信号生成部４４０は、例えば、平均化処理と階調変換とを施したモノクロ画像を生成する。具体的には、第２画像信号生成部４４０の演算部４４２は、注目する主画素２０２の所定の距離内に位置する主画素２０２の輝度レベルを、例えば、注目する主画素２０２からの距離に基づく加重平均により、平均化する。これにより、第２画像信号生成部４４０は、エッジをぼかしたモノクロ画像を生成できる。さらに、第２画像信号生成部４４０の第２階調変換部４４４は、第２液晶表示パネル２００に適した輝度－階調特性を有するモノクロ画像データを生成する。第２階調変換部４４４の構成は、第１画像信号生成部４２０の第１階調変換部４２２と同様である。

第２液晶表示パネル２００に送信されるモノクロ画像信号は、第２画像輝度信号生成部４３０により実施される輝度レベルの算出、平均化処理等により、第１液晶表示パネル１００に送信されるカラー画像信号に対して遅延する。そこで、表示制御部４００は、モノクロ画像信号とカラー画像信号の出力を同期させるために、図示しない同期回路を備えている。同期回路によって、第１液晶表示パネル１００のカラー画像に応じたモノクロ画像が、第２液晶表示パネル２００に表示されるので、液晶表示装置１０に適切なカラー画像が表示される。

表示制御部４００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ等から構成される。表示制御部４００の機能は、例えば、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することによって実現される。

以上のように、第２液晶表示パネル２００の第１遮光パターン（走査配線ＧＬ）が、＋Ｘ方向に対して傾斜した第１傾斜部２６２ａと、＋Ｘ方向に対して第１傾斜部２６２ａと反対方向に傾斜した第２傾斜部２６２ｂと、第１傾斜部２６２ａと第２傾斜部２６２ｂとを接続する第１平坦部２６２ｃとを有する第１遮光線２６２と、Ｘ方向に対して第１遮光線２６２と線対称な第２遮光線２６４とから形成されているので、第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００における空間周波数の干渉を抑え、液晶表示装置１０のモアレを抑制できる。さらに、色モアレの発生を抑制できる。

また、第２液晶表示パネル２００の第２遮光パターン（信号配線ＤＬ）が、＋Ｙ方向に対して鋭角に傾斜した第５傾斜部２７２ａと、＋Ｙ方向に対して第５傾斜部２７２ａと反対方向に鋭角に傾斜した第６傾斜部２７２ｂとを有する第３遮光線２７２と、Ｙ方向に対して第３遮光線２７２と線対称な第４遮光線２７４とから形成されているので、第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００における空間周波数の干渉を抑え、液晶表示装置１０のモアレを抑制できる。色モアレの発生も抑制できる。

＜変形例＞
以上、実施形態を説明したが、本開示は、要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

実施形態では、第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００は、横電界方式で動作している。第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００の動作方式は、任意である。

実施形態では、第１液晶表示パネル１００の第１偏光板１３２が、第２液晶表示パネル２００の光出射側の偏光板を兼ねている。第２液晶表示パネル２００は、第２対向基板２２０の主面２２０ｂに偏光板を備えてもよい。

実施形態では、第２液晶表示パネル２００のスイッチング素子２４０は、走査配線ＧＬ（第１遮光線２６２と第２遮光線２６４）に沿って形成されており、スイッチング素子２４０はＸ方向に対して傾いている。スイッチング素子２４０は、Ｘ方向に沿って形成されてもよい。これにより、モアレをより抑制できる。

実施形態では、第２液晶表示パネル２００の１つの主画素２０２が第１液晶表示パネル１００の１６個の主画素１０２に対応している。第２液晶表示パネル２００の１つの主画素２０２が対応する第１液晶表示パネル１００の主画素１０２の数は、任意である。

例えば、第２液晶表示パネル２００の１つの主画素２０２は、第１液晶表示パネル１００の１つの主画素１０２に対応してもよい。この場合、表示制御部４００は、第１液晶表示パネル１００の１つの主画素１０２のカラー画像データに基づいて、対応する第２液晶表示パネル２００の１つの主画素２０２の輝度レベルを求める。また、別の方法として、表示制御部４００は、入力画像データの各主画素における赤色の階調値と緑色の階調値と青色の階調値のうちの、最大の階調値を、第２液晶表示パネル２００の各主画素２０２の輝度レベルとして、モノクロ画像の輝度レベルを求めてもよい。

実施形態では、第２液晶表示パネル２００は、第１遮光パターン２６０と第２遮光パターン２７０とを備える。第２液晶表示パネル２００は、第１遮光パターン２６０と第２遮光パターン２７０の少なくとも一方を備えていればよい。

また、第１遮光パターン２６０の第１遮光線２６２は第１平坦部２６２ｃを有し、第１遮光パターン２６０の第２遮光線２６４は第２平坦部２６４ｃを有している。第１遮光線２６２は第１平坦部２６２ｃを有さず、第２遮光線２６４は第２平坦部２６４ｃを有さずともよい。すなわち、第１遮光線２６２と第２遮光線２６４は、Ｘ方向に対して線対称の関係にあり、それぞれがＸ方向にジグザグに延びてもよい。

一方、図１１に示すように、第２遮光パターン２７０の第３遮光線２７２は、第５傾斜部２７２ａと第６傾斜部２７２ｂとを接続し、Ｙ方向に平行に延びる第３平坦部２７２ｃを有してもよい。また、第２遮光パターン２７０の第４遮光線２７４は、第７傾斜部２７４ａと第８傾斜部２７４ｂとを接続し、Ｙ方向に平行に延びる第４平坦部２７４ｃを有してもよい。

遮光線における傾斜部の間を接続する平坦部は、第１液晶表示パネル１００のカラーフィルタ１２２のストライプ方向に垂直な方向に延びる遮光線に設けられることが、好ましい。例えば、実施形態のように、第１液晶表示パネル１００のカラーフィルタ１２２が、同一色のカラーフィルタがＹ方向に配置されたカラーフィルタである場合、平坦部（第１平坦部２６２ｃと第２平坦部２６４ｃ）はＸ方向に延びる第１遮光線２６２と第２遮光線２６４に設けられることが、好ましい。これにより、図１２に示すように、第１傾斜部２６２ａと第２傾斜部２６２ｂとの交点Ｐ１と、第３傾斜部２６４ａと第４傾斜部２６４ｂとの交点Ｐ２が、第１液晶表示パネル１００の特定の色のサブ画素１０４（１０４Ｒと１０４Ｂ）の間に位置して、第１遮光線２６２と第２遮光線２６４が特定の色のサブ画素１０４に入射する光を多く遮ることを、抑制できる。第１遮光線２６２と第２遮光線２６４が特定の色のサブ画素１０４に入射する光を多く遮ると、色ずれが液晶表示装置１０の表示に生じる虞がある。なお、図１２では、理解を容易にするために、第２遮光パターン２７０を省略している。

第１液晶表示パネル１００のカラーフィルタ１２２のストライプ方向は、Ｘ方向であってもよい。この場合、Ｙ方向に延びる第３遮光線２７２と第４遮光線２７４が平坦部（第３平坦部２７２ｃと第４平坦部２７４ｃ）を有することが好ましい。

第１遮光パターン２６０の第１遮光線２６２と第２遮光線２６４と、第２遮光パターン２７０の第３遮光線２７２と第４遮光線２７４は、図１３に示すように、曲線状であってもよい。

実施形態では、走査配線ＧＬが、第１遮光パターン２６０の第１遮光線２６２と第２遮光線２６４を形成している。第１遮光パターン２６０の第１遮光線２６２と第２遮光線２６４の少なくとも一方が走査配線ＧＬから形成されていればよい。例えば、第１遮光線２６２が走査配線ＧＬから形成されている場合、第２遮光線２６４は、共通電極ＣＥを接続する低抵抗配線であってもよい。第２遮光線２６４は、遮光性を有する有機材料から形成された遮光体（遮光パターン）であってもよい。また、第２遮光パターン２７０においても、第３遮光線２７２と第４遮光線２７４の少なくとも一方が、信号配線ＤＬから形成されていればよい。

さらに、第１遮光パターン２６０と第２遮光パターン２７０は、第１液晶表示パネル１００に設けられてもよい。第１遮光パターン２６０と第２遮光パターン２７０は、第１液晶表示パネル１００と第２液晶表示パネル２００の少なくとも一方に設けられていればよい。

以上、好ましい実施形態について説明したが、本開示は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本開示には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。

１０ 液晶表示装置、５０ パネル部、１００ 第１液晶表示パネル、１０２ 主画素、１０４ サブ画素、１０４ａ，１０４ｂ ドメイン、１０４Ｒ 赤色画素、１０４Ｇ 緑色画素、１０４Ｂ 青色画素、１１０ 第１ＴＦＴ基板、１１０ａ，１１０ｂ 主面、１２０ 第１対向基板、１２０ａ，１２０ｂ 主面、１２２ カラーフィルタ、１３０ 第１液晶、１３２ 第１偏光板、１３４ 第２偏光板、１３６ 第１ドライバ回路、１３８ シール材、１５０ 接着層、２００ 第２液晶表示パネル、２０２ 主画素、２１０ 第２ＴＦＴ基板、２１０ａ，２１０ｂ 主面、２２０ 第２対向基板、２２０ａ，２２０ｂ 主面、２３０ 第２液晶、２３２ 第３偏光板、２３６ 第２ドライバ回路、２３８ シール材、２４０ スイッチング素子、２４２ ゲート電極、２４４ 半導体層、２４６ ソース電極、２４８ ドレイン電極、２５０ 画素電極、２５２ 歯部、２６０ 第１遮光パターン、２６２ 第１遮光線、２６２ａ 第１傾斜部、２６２ｂ 第２傾斜部、２６２ｃ 第１平坦部、２６４ 第２遮光線、２６４ａ 第３傾斜部、２６４ｂ 第４傾斜部、２６４ｃ 第２平坦部、２７０ 第２遮光パターン、２７２ 第３遮光線、２７２ａ 第５傾斜部、２７２ｂ 第６傾斜部、２７２ｃ 第３平坦部、２７４ 第４遮光線、２７４ａ 第７傾斜部、２７４ｂ 第８傾斜部、２７４ｃ 第４平坦部、２８２ 第１絶縁層、２８４ 第２絶縁層、２８６ 第３絶縁層、３００ バックライト、４００ 表示制御部、４１０ 画像データ分配部、４２０ 第１画像信号生成部、４２２ 第１階調変換部、４３０ 第２画像輝度信号生成部、４４０ 第２画像信号生成部、４４２ 演算部、４４４ 第２階調変換部、ＢＭ ブラックマトリクス、ＣＥ 共通電極、ＣＨ コンタクトホール、ＤＬ 信号配線、ＧＬ 走査配線、Ｌ１～Ｌ５ 間隔、Ｐ１，Ｐ２ 交点

Claims (5)

1. 第１液晶表示パネルと、
   前記第１液晶表示パネルの観察者側の面と反対側に位置して前記第１液晶表示パネルに重なる、第２液晶表示パネルとを備え、
   前記第１液晶表示パネルと前記第２液晶表示パネルの少なくとも一方は、繰り返し配置され、遮光性を有する遮光パターンを有し、
   前記遮光パターンは、所定の方向に延び、前記所定の方向に対して傾斜した第１傾斜部と前記所定の方向に対して前記第１傾斜部と反対方向に傾斜した第２傾斜部とを有する第１遮光線と、前記第１遮光線に隣接し、前記所定の方向に対して前記第１遮光線と線対称な第２遮光線とを含み、
   前記第１遮光線と前記第２遮光線の少なくとも一方は、前記第１液晶表示パネルと前記第２液晶表示パネルの走査配線と信号配線のいずれかから形成されている、
   液晶表示装置。
2. 前記第１液晶表示パネルと前記第２液晶表示パネルのうちの一方の前記第１遮光線の前記第１傾斜部と前記第２傾斜部は、前記第１液晶表示パネルと前記第２液晶表示パネルのうちの他方の複数の画素を跨いで傾斜している、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１遮光線は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とを接続し、前記所定の方向に平行に延びる平坦部を有する、
   請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１液晶表示パネルと前記第２液晶表示パネルのうちの一方に設けられたカラーフィルタのストライプ方向は、前記第１液晶表示パネルと前記第２液晶表示パネルのうちの他方に設けられた前記遮光パターンの前記第１遮光線の前記平坦部が延びる方向に対して、垂直である、
   請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１遮光線は、曲線状である、
   請求項１又は２に記載の液晶表示装置。

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