JP4730410B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、各種情報の表示に用いて好適な電気光学装置及び電子機器に関し、特に、異なる観察位置に位置する観察者に異なる画像を提示する２画面表示装置や３次元の立体画像を表示する立体画像表示装置として用いられる電気光学装置に関するものである。

電気光学装置の例として、異なる観察位置に位置する観察者に異なる画像を提示する２画面表示装置や３次元の立体画像を表示する立体画像表示装置が知られている。このような表示装置の１つの方式として、視差バリア（パララックスバリア）方式の画像表示装置がある。この画像表示装置は、例えば、以下の特許文献１に記載のディスプレイのように、液晶表示パネルの観察者側の基板に視差バリアを備える。視差バリアの所定の位置には、開口部がストライプ状に形成されている。例えば、観察位置の異なる観察者に対し夫々、異なる画像を提供する場合には、一方の観察者に一方の画像のみが入射すると共に、他方の観察者には他方の画像のみが入射するように、視差バリアの開口部が形成されている。また、観察者に３次元の立体画像を提供する場合には、観察者の左目に左目用の画像が入射するとともに、観察者の右目に右目用の画像が入射するように、視差バリアの開口部が形成されている。

特開２００５−７８０９４号公報

ところで、視差バリア方式の画像表示装置では、観察位置で異なる所望の画像を表示させるために、視差バリアと表示要素との間に一定の距離を設ける必要がある。そのため、特許文献１では、視差バリアとイメージ表示層との間に樹脂層等の透明層を配置している。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、樹脂層の厚さとして３０μｍ〜６０μｍの厚さが要求されるため、樹脂層の厚さにばらつきが生じ易くなり、クロストークが引き起こされる可能性がある。ここでいうクロストークとは、様々な要因により、一方の画像に他方の画像の光が漏れることである。例えば、観察位置の異なる観察者に対し夫々、異なる画像を提供する場合においては、クロストークが発生することにより、一方の観察者に対し、一方の画像のみが入射するのではなく、他方の画像の一部も入射してしまう。また、観察者に３次元の立体画像を提供する場合には、クロストークが発生することにより、観察者の左目には、左目用の画像のみが入射するのではなく、右目用の画像の一部も入射し、一方、観察者の右目には、右目用の画像のみが入射するのではなく、左目用の画像の一部も入射してしまう。

本発明は、例えば、視差バリア方式の電気光学装置において、クロストークを低減して表示品位を向上させることを課題とする。

本発明の電気光学装置は、少なくとも、第１領域に対応する第１分割画素電極と、前記第１分割画素電に接続され第２領域に対応する第２分割画素電極と、に分割された第１画素電極によって第１の画像を表示する第１表示要素と、少なくとも、第３領域に対応する第３分割画素電極と、前記第３分割画素電に接続され第４領域に対応する第４分割画素電極と、に分割された第２画素電極によって第２の画像を表示する第２表示要素と、を含み、前記第１領域と前記第２領域との間に前記第３領域が、前記第３領域と前記第４領域との間に前記第２領域が、それぞれ位置しており、遮光領域と透過領域とを有して前記第１表示要素および前記第２表示要素の視認側に備えられ、前記透過領域が前記第１領域と前記第３領域との間、及び前記第２領域と前記第４領域との間にそれぞれ対応して位置する視差バリア層と、前記第１表示要素および前記第２表示要素と、前記視差バリア層とを離間させるスペーサ層と、を具備してなることを特徴とする。

上記の電気光学装置によれば、第１領域および第２領域に表示される画像はそれらの境界に設けた光透過領域を通過して視認され、第３領域および第４領域に表示される画像はそれらの境界に設けた光透過領域を通過して視認される。ここで、第１領域と第２領域との間に第３領域が、第３領域と第４領域との間に第２領域が、それぞれ位置しているので、第１領域および第３領域に表示される第１画像と、第２領域および第４領域に表示される第２画像と、が異なる方向に分離されることとなる。上記の電気光学装置では、第１表示要素が、第１領域、および第２領域に、第２表示要素が第３表示域および第４領域にそれぞれ分割されていることから、各表示要素を分割しない場合に比べ、各表示要素の幅が小さくなる。したがって、視差を生じさせるのに必要な距離、すなわちスペーサ層の厚さを小さくすることができ、スペーサ層の厚さのばらつきの発生を防止することができ、又、電気光学装置の厚さを薄くすることが可能となる。

第１および第２表示要素の分割数は、２つに限られずいくつであってもよい。分割数が多ければ多いほど、分割された各表示領域の幅は小さくなるので必要なスペーサ層の厚さも薄くなる。スペーサ層としては、光を透過可能な層である限り、その材料等は限定されず、ガラス板、プラスチック板、透明な無機膜、透明な樹脂層等を利用できる。樹脂の塗布により形成するオーバーコート層をスペーサ層として用いる場合には、オーバーコート層の厚さが大きくなると層厚のばらつきが生じ易くなるため本発明が特に有用である。

適切な視差を得るために、スペーサ層の厚さｄｔｈは、第１領域と第３領域位との配列ピッチ、又は第２領域と第４領域との配列ピッチｐｃｈよりやや大きく設定する。より具体的には、１．１≦ｄｔｈ／ｐｃｈ≦１．３となるよう、厚さｄｔｈおよび、配列ピッチｐｃｈを設定するとよい。ここで、樹脂オーバーコートを安定した膜厚で塗布するには、その厚さを２０μｍとすると好ましいことから、配列ピッチｐｃｈは１８．２μｍ以下に設定する必要がある。換言すれはｐｃｈ＜１８．２となるように、第１表示要素および第２表示要素の分割数を定めればよい。

また、光透過領域としては、第１領域と第３領域との境界、及び前記第２領域と前記第４領域との境界に沿って設けられたスリットを用いることができる。

また、上記電気光学装置を、互いに表示色が異なる複数のサブ画素により１つのカラー画素が構成するカラー表示可能な電気光学装置に適用することもできる。その場合にあっては、前記第１表示要素、又は前記第２表示要素は、複数のサブ画素のうちの１のサブ画素となる。第１表示要素と第２表示要素は夫々異なる表示色に対応させてもよいし、第１表示要素と第２表示要素は互いに同一の表示色に対応させることもできる。

また、上記電気光学装置は、前記第１画素電極に接続される第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子に接続される第１のデータ線と、前記第２画素電極に接続される第２のスイッチング素子と、前記第２のスイッチング素子に接続される第２のデータ線と、前記第１および前記第２スイッチング素子に接続される走査線と、更に備えてなることを特徴とする。
また、上記電気光学装置において、前記第１のスイッチング素子は、前記第１のデータ線の側に最も隣接して配置された前記第１画素電極の分割画素電極に接続され、前記第２のスイッチング素子は、前記第２のデータ線の側に最も隣接して配置された前記第２画素電極の分割画素電極に接続されることを特徴とする。

上記具体例においては、第１画素電極に第１のスイッチング素子が接続され、その第１のスイッチング素子に第１のデータ線が接続され、第２画素電極には第２のスイッチング素子が接続され、第２のスイッチング素子には第２のデータ線が接続され、そして、第１および第２スイッチング素子には共通の走査線が接続されているとよい。その際、第１のスイッチング素子が、第１分割画素電極で第１のサブ画素電極に接続され、第２のスイッチング素子は、第４分割画素電極で前記第２画素電極に接続されていると好ましい。

また、視差バリア層、および前記スペーサ層が積層された第１基板と、前記第１基板に対向してなる第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に封入された電気光学物質と、を具備するとよい。電気光学層としては、例えば液晶層を用いることができる。その際、前記第１画素電極および前記第２画素電極は、第２基板に形成するとよく、第１基板には視差バリア層、および前記スペーサ層の他、着色層を形成することもできる。更には、前記第２の基板に向けて光を照射する照明装置を備えてもよい。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［液晶装置］
図１は、本実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置１００の断面図である。本実施形態に係る液晶装置１００は、視差バリア方式の画像表示装置であり、例えば、異なる観察位置に位置する複数の観察者に異なる画像を表示する２画面表示、又は、３次元の立体画像を表示する立体画像表示、を行うことができる。以下では、説明の便宜上、液晶装置１００は２画面表示を行うものとする。

図１に示すように、本実施形態に係る液晶装置１００は、主に、液晶表示パネル２０と、照明装置１０より構成される。

液晶表示パネル２０は、基板１，２がシール材３を介して貼り合わされてなる構造を有し、基板１，２の間には、電気光学物質としての液晶４が封入されてなる。基板１の内面上には、複数の画素電極５が形成され、画素電極５、対向電極７およびそれらに挟まれた液晶４で表示要素が構成される。各画素電極５は、分割画素電極５ａ，５ｂにより規定される２つの領域に分割されている。１つの画素電極５を構成する分割画素電極５ａ，５ｂは互いに接続されており同じ画像データが供給される。各画素電極５に対応してＲＧＢの着色層のうちのいずれか配置され、ＲＧＢを１組としてカラー画素が構成される。つまり、各画素電極５はカラー画素における１つのサブ画素電極となる。すなわち、着色層ＲｃＲに対応する２つの分割画素電極の組、着色層ＧｃＬに対応する２つの分割画素電極の組、着色層ＢｃＲに対応する２つの分割画素電極の組、着色層ＲｃＬに対応する２つの分割画素電極の組の各々の組が１サブ画素となる。

基板２の内面上には、視差バリア９、スペーサ層としてのオーバーコート層８、カラーフィルタたるＲＧＢの各色の着色層６、対向電極７、が形成されている。ＲＧＢの各色の着色層６は、分割画素電極５ａ，５ｂに対応する位置に形成され、対向電極７は、基板２の全面に形成されている。

液晶表示パネル２０の背面側には、照明装置１０が設置される。照明装置１０は、液晶表示パネル２０に光を透過することにより照明する。なお、液晶表示パネル２０と照明装置１０の間には、下偏光板１２ｂが配置され、液晶表示パネル２０の光の出射面側には、上偏光板１２ａが配置される。

視差バリア９は、所定の間隔で光透過領域としてのスリット９Ｓが設けられている。視差バリア９は、スリット９Ｓの設けられている部分が光を透過する透過領域として機能し、それ以外の部分は光を透過しない遮光領域として機能する。スリット９Ｓは、互いに隣接する着色層６の間の領域に対して一つおきに位置している。すなわち、いずれのスリット９Ｓにおいても、スリット９Ｓの両側に配置される着色層６の色が異なるように配置されている。

オーバーコート層８は、視差バリア９と着色層６との間に設けられており、アクリル樹脂などで形成されている。オーバーコート層８は、観察位置の異なる観察者１１Ｒ，１１Ｌが夫々所望の画像を見ることが可能なように、視差バリア９と液晶４との間の距離を一定距離離間させるためのものである。

照明装置１０より出射した光は、液晶表示パネル２０に入射し、着色層６を透過した後、液晶表示パネル２０より出射する。液晶表示パネル２０より出射した光は、スリット９Ｓを通して、異なる観察位置に位置する複数の観察者１１Ｒ，１１Ｌに入射する。

図１に示す液晶装置１００において、観察者１１Ｒに入射する光が透過するＲＧＢの着色層６を着色層ＲｃＲ，ＧｃＲ，ＢｃＲとして示し、観察者１１Ｌに入射する光が透過するＲＧＢの着色層６を着色層ＲｃＬ，ＧｃＬ，ＢｃＬとして示す（ＢｃＬは図示省略）。ここで、着色層ＲｃＲに対応する分割画素電極同士、着色層ＧｃＲに対応する分割画素電極同士、および着色層ＢｃＲに対応する分割画素電極同士が接続されていることから、２つの着色層ＲｃＲからなる組、２つの着色層ＢｃＲからなる組、および２つの着色層ＧｃＲからなる組（１つのみ図示）の各々が、観察者１１Ｒが視認するサブ画素ＳＧＲとなる。同様に、２つの着色層ＲｃＬからなる組、２つの着色層ＧｃＬからなる組、および２つの着色層ＢｃＬからなる組（図示省略）の各々が観察者１１Ｌが視認するサブ画素ＳＧＬとなる。

例えば、破線で示すように、着色層ＢｃＲを透過した光は、着色層ＢｃＲ，ＲｃＬの間に対応して位置しているスリット９Ｓを通過することにより、観察者１１Ｒに入射する。一方、着色層ＲｃＬを透過した光は、当該スリット９Ｓを通過した後、観察者１１Ｌに入射する。

次に液晶表示パネル２０の駆動回路の構成について述べる。図２は、本実施形態に係る液晶装置１００における液晶表示パネル２０の平面図である。図１に示した液晶装置１００における液晶表示パネル２０は、図２に示す液晶表示パネル２０の平面図の切断線Ａ−Ａ’に沿った断面図であり、駆動回路の図示を省略した図である。なお、以下では、図２における紙面縦方向（列方向）をＹ方向と、また、図２における紙面横方向（行方向）をＸ方向と規定する。

基板１の内面上には、複数の走査線２４、複数のデータ線２５がマトリクス状に配置されており、各走査線２４と各データ線２５との交差に対応してＴＦＴ素子（Ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）などのスイッチング素子２６が設けられている。複数の走査線２４と複数のデータ線２５とで区画される領域には、櫛歯形状の２つの画素電極５が配置されており、夫々の画素電極５は、スイッチング素子２６と電気的に接続されている。この櫛歯形状の画素電極５は、分割画素電極５ａと、当該分割画素電極５ａと電気的に直接接続された分割画素電極５ｂと、より構成されている。

基板１は、Ｘ方向及びＹ方向に対し、基板２よりも外側に張り出してなる領域を有している。基板１のＸ方向に張り出してなる領域の内面上には、走査線駆動回路２１が配置され、基板１のＹ方向に張り出してなる領域の内面上には、データ線駆動回路２２が配置されている。

Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｎ（ｎ：自然数）で示す各データ線２５は、Ｙ方向に対し延在すると共に、Ｘ方向に対し一定の間隔で配置されている。各データ線２５の一端は、データ線駆動回路２２と電気的に接続されている。また、データ線駆動回路２２は、ＦＰＣ２３と配線３２を介して電気的に接続されている。ＦＰＣ２３は、外部の電子機器と電気的に接続されており、データ線駆動回路２２は、ＦＰＣ２３を介して、当該外部の電子機器の制御部４０からの制御信号を受信する。データ線駆動回路２２は、当該制御信号を基に、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｎで示す各データ線２５に対し、データ信号を供給する。

Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍ（ｍ：自然数）で示す各走査線２４は、Ｘ方向に対し延在すると共に、Ｙ方向に対し一定の間隔で配置されている。各走査線２４の一端は、走査線駆動回路２１と電気的に接続されている。また、走査線駆動回路２１は、配線３３と電気的に接続され、配線３３は、外部の電子機器と電気的に接続されている。走査線駆動回路２１は、配線３３を介して、当該外部の電子機器の制御部４０からの制御信号を受信する。走査線駆動回路２１は、当該制御信号を基に、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍで示す各走査線２４に対し、走査信号を順次供給する。

対向電極７は、ＣＯＭ端子｛共通電位（基準電位）が印加される端子｝からの配線３４を介して、データ線駆動回路２２と電気的に接続されている。データ線駆動回路２２は、外部の電子機器からの制御信号を基に、配線３４を介して駆動信号を供給することにより、対向電極７を駆動する。

走査線駆動回路２１は、制御部４０からの制御信号を基に、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍの順に走査線２４を順次排他的に選択すると共に、選択した走査線２４には、走査信号を供給する。そして、データ線駆動回路２２は、制御部４０からの制御信号を基に、選択された走査線２４に対応する位置に存在する画素電極５に対し、表示内容に応じたデータ信号を、各データ線２５を介して供給する。これにより、当該画素電極５に電位が印加され、当該画素電極５と対向電極７の間の液晶４の液晶分子の配向状態が、非表示状態または中間表示状態に切り替えられ、液晶表示パネル２０に所望の画像を表示することができる。即ち、制御部４０は、制御信号を走査線駆動回路２１、データ線駆動回路２２に供給することで、複数の走査線２４及び複数のデータ線２５に供給する走査信号及びデータ信号を制御することができ、所望の画像を液晶表示パネル２０に表示することができる。

サブ画素ＳＧＲの分割画素電極とサブ画素ＳＧＬの分割画素電極は、交互に設定される。従って、観察者１１Ｒに表示するための画像は、サブ画素ＳＧＲにおける画素電極５（正確には分割画素電極５ａ，５ｂ）と対向電極７の間の液晶４の液晶分子の配向状態が切り替えられることにより表示され、観察者１１Ｌに表示するための画像は、サブ画素ＳＧＬにおける画素電極５（正確には分割画素電極５ａ，５ｂ）と対向電極７の間の液晶４の液晶分子の配向状態が切り替えられることにより表示される。

ここで、画素電極５の構成について図３を用いて詳細に説明する。図３（ａ）は、一般的なバリア視差方式の液晶装置の画素電極の構成を示す平面図であり、図３（ｂ）は、本実施形態に係るバリア視差方式の液晶装置の画素電極の構成を示す平面図である。画素電極上に示す英字は、当該画素電極に対応する着色層を示している。

一般的なバリア視差方式の液晶装置では、図３（ａ）に示すように、複数の走査線２４と複数のデータ線２５とで区画される夫々の領域に分割されない長方形状（又は正方形状）の画素電極５が配置され、１つのサブ画素ＳＧＲ又は１つのサブ画素ＳＧＬを構成している。例えば、図３（ａ）では、着色層ＲｃＲに対応する画素電極５、及び、着色層ＧｃＬに対応する画素電極５、が、複数の走査線２４と複数のデータ線２５とで区画される夫々の領域に配置されている。なお、視差バリア９のスリット９Ｓは、図３（ａ）に示すように、隣接する画素電極５間に対応して位置している。

それに対し、本実施形態に係る液晶装置１００では、図３（ｂ）に示すように、複数の走査線２４と複数のデータ線２５とで区画される夫々の領域内において、櫛歯形状に分割された２つの画素電極５が互いに噛み合って配置されることにより、サブ画素ＳＧＲとサブ画素ＳＧＬとが交互に設定されている。

櫛歯形状になっている画素電極５は、詳しくは、分割画素電極５ａと、分割画素電極５ｂと、分割画素電極５ａと分割画素電極５ｂとを結ぶ配線３５と、より構成されている。そして、着色層ＲｃＲに対応する分割画素電極５ａ，５ｂがサブ画素ＳＧＲに対応する領域に配置され、着色層ＧｃＬに対応する分割画素電極５ａ，５ｂが、サブ画素ＳＧＬに対応する領域に配置されている。

分割画素電極５ａは、各走査線２４と各データ線２５の交点に配置されており、各走査線２４と各データ線２５とスイッチング素子２６を介して電気的に接続されている。分割画素電極５ｂは、分割画素電極５ａと配線３５を介して電気的に直接接続されている。従って、分割画素電極５ｂの電位は、電気的に直接接続されている分割画素電極５ａの電位と同電位になる。また、分割画素電極５ｂに対応する着色層６の色は、電気的に直接接続されている分割画素電極５ａに対応する着色層６の色と同色になっている。例えば、図３（ｂ）に示すように、着色層ＲｃＲに対応する分割画素電極５ａ，５ｂが互いに電気的に接続され、着色層ＧｃＬに対応する分割画素電極５ａ，５ｂが互いに電気的に直接接続されている。

本実施形態の液晶装置１００では、櫛歯形状になっている２つの画素電極５が互いに噛み合って配置されることにより、２つのスイッチング素子２６に電気的に接続される２つの画素電極５の分割画素電極を交互に配置することができる。つまり、サブ画素ＳＧＲとサブ画素ＳＧＬを交互に配置することができる。なお、このとき、視差バリア９のスリット９Ｓは、図３（ｂ）に示すように、隣接する画素電極５間、具体的には、互いに噛み合って配置されている櫛歯形状の画素電極５における隣接する分割画素電極間の３つの領域に対して真ん中の領域以外の２つの領域に位置している。すなわち、いずれのスリット９Ｓにおいても、スリット９Ｓの一方の側に配置される分割画素電極はいずれも一方のスイッチング素子２６に電気的に接続される側の画素電極であり、この画素電極が第１画素電極に対応する。また、スリット９Ｓの他方の側に配置される分割画素電極はいずれも他方のスイッチング素子２６に電気的に接続される側の画素電極であり、この画素電極が第２画素電極に対応する。

つまり、本実施形態の液晶装置１００に係る画素電極の構造は、一般的なバリア視差方式の液晶装置における２つの画素電極を夫々分割画素電極に分割して交互に配置したものであるといえる。

（画像表示方法）
次に、本実施形態に係る液晶装置１００によって表示される合成画像について説明する。

図４、図５は、右用画像Ａと左用画像Ｂを合成して表示画像を作成する方法を概念的に示す図である。ここで、右用画像Ａは、観察者１１Ｒに表示する画像を示し、左用画像Ｂは、観察者１１Ｌに表示する画像を示す。合成画像Ｃ１は、右用画像Ａと左用画像Ｂを合成した画像であり、合成画像Ｃ２は、本実施形態に係る液晶装置１００における液晶表示パネル２０の表示画面に実際に表示される画像である。

右用画像Ａは、単位画像ＲＲ１１〜ＲＲ１４，ＧＲ１１〜ＧＲ１４，ＢＲ１１〜ＢＲ１４が組み合わさった画像である。ここで、単位画像とは、サブ画素単位で表示される単色の画像のことを示す。単位画像における英字部ＲＲ，ＧＲ，ＢＲは、右用画像ＡにおけるＲＧＢの各色の入力画素データであることを示す。図４において、右用画像Ａは、第１から第４の４つのカラー画素を含んでいる。第１のカラー画素は単位画像ＲＲ１１，ＧＲ１１，ＢＲ１１より構成され、第２のカラー画素は単位画像ＲＲ１２，ＧＲ１２，ＢＲ１２より構成され、第３のカラー画素は単位画像ＲＲ１３，ＧＲ１３，ＢＲ１３より構成され、第４のカラー画素は単位画像ＲＲ１４，ＧＲ１４，ＢＲ１４より構成される。

左用画像Ｂは、単位画像ＲＬ１１〜ＲＬ１４，ＧＬ１１〜ＧＬ１４，ＢＬ１１〜ＢＬ１４が組み合わさった画像である。単位画像における英字部ＲＬ，ＧＬ，ＢＬは、左用画像ＢにおけるＲＧＢの各色の入力画像データであることを示す。図４において、左用画像Ｂは、第１から第４の４つのカラー画素を含んでいる。第１のカラー画素は単位画像ＲＬ１１，ＧＬ１１，ＢＬ１１より構成され、第２のカラー画素は単位画像ＲＬ１２，ＧＬ１２，ＢＬ１２より構成され、第３のカラー画素は単位画像ＲＬ１３，ＧＬ１３，ＢＬ１３より構成され、第４のカラー画素は単位画像ＲＬ１４，ＧＬ１４，ＢＬ１４より構成される。

制御部４０は、右用画像Ａと左用画像Ｂより合成画像Ｃ１を作成する際、右用画像Ａの単位画像と左用画像Ｂの単位画像とを交互に合成する。

具体的には、制御部４０は、右用画像Ａと左用画像Ｂより合成画像Ｃ１を作成する際、右用画像Ａ、左用画像Ｂの夫々の複数の所定の行の単位画像を、合成画像Ｃ１を構成する単位画像として用いる。図４に示す例では、右用画像Ａでは単位画像における数字部が１１、１３となっている単位画像が用いられ、左用画像Ｂでは単位画像における数字部が１１、１３となっている単位画像が用いられるとする。また、右用画像Ａ、左用画像Ｂの当該複数の所定の行以外の行にある単位画像は、合成画像Ｃ１を構成する単位画像としては用いられないとする。つまり、図４に示す例では、右用画像Ａでは単位画像における数字部が１２、１４となっている単位画像が用いられないとし、左用画像Ｂでは単位画像における数字部が１２、１４となっている単位画像が用いられないとする。

制御部４０は、図４に示す合成画像Ｃ１より分かるように、右用画像Ａにおける数字部が１１、１３となっている単位画像、左用画像Ｂでは単位画像における数字部が１１、１３となっている単位画像、を夫々交互に配置することにより、合成画像Ｃ１を合成する。なお、この合成画像Ｃ１は、先の図３（ａ）で述べた一般的なバリア方式の液晶装置の表示画像となる。

制御部４０は、このようにして合成された合成画像Ｃ１における各単位画像の階調値を基に各サブ画素ＳＧＲ，ＳＧＬの画素電極５に印加する電位を決定し、制御信号として走査線駆動回路２１及びデータ線駆動回路２２に供給する。

このようにして、図５に示すような合成画像Ｃ２が液晶装置１００の液晶表示パネル２０に表示される。先にも述べたように、画素電極５は分割画素電極５ａと分割画素電極５ｂとに分割されて配置されているので、合成画像Ｃ１における各単位画像が夫々、サブ画素ＳＧＲ（又はサブ画素ＳＧＬ）に表示される。例えば、図５の紙面左上を見ると、単位画像ＲＲ１１と単位画像ＧＬ１１とが交互に２つずつ表示されていることが分かる。このとき、単位画像ＲＲ１１を表示しているサブ画素ＳＧＲに対応する２つの分割画素電極が、互いに電気的に直接接続されている分割画素電極５ａ，５ｂであり、これらを構成要素として一つの櫛歯形状の画素電極５（「画素電極５ＲＲ」と称する）が構成されている。また、単位画像ＧＬ１１を表示しているサブ画素ＳＧＬに対応する２つの分割画素電極が、互いに電気的に接続されている分割画素電極５ａ，５ｂであり、これらを構成要素として一つの櫛歯形状の画素電極５（「画素電極５ＧＬ」と称する）が構成されている。そして、画素電極５ＲＲと画素電極５ＧＬとが互いに噛み合って、先に述べたような、複数の走査線２４と複数のデータ線２５とで区画される１つの領域内に配置されている。

図５に示す合成画像Ｃ２上には、視差バリア９のスリット９Ｓの位置も破線で示す。観察者１１Ｒは、合成画像Ｃ２を、スリット９Ｓを通して見た場合には、単位画像ＲＲ１１，ＢＲ１１，ＧＲ１３，ＧＲ１１，ＲＲ１３，ＢＲ１３のみを見ることができ、右用画像Ａを認識することができる。一方、観察者１１Ｌは、合成画像Ｃ２を、スリット９Ｓを通して見た場合には、スリット９Ｓを通して、単位画像ＧＬ１１，ＲＬ１３，ＢＬ１３，ＲＬ１１，ＢＬ１１，ＧＬ１３のみを見ることができ、左用画像Ｂを認識することができる。

（画素電極の分割）
次に、画素電極の分割方法について図６を用いて説明する。図６（ａ）は、一般的なバリア視差方式の液晶表示パネルの拡大断面図であり、図６（ｂ）は、本実施形態に係る液晶表示パネル２０の拡大断面図である。

視差バリア方式の液晶表示パネルでは、視差バリア９と液晶４との間を一定距離空けるために、視差バリア９と着色層６との間に樹脂層であるオーバーコート層８が設けられる。この場合、オーバーコート層８の厚さはｄｔｈとなる。ここで、画素電極５のピッチ（配列ピッチ）をｐｃｈとすると、オーバーコート層８の厚さと画素電極５のピッチとの比ｄｔｈ／ｐｃｈが一定値となるように、オーバーコート層の厚さｄｔｈは設定される。ここで、ｄｔｈ／ｐｃｈの値は、視野角の大きさなどを基に、観察位置の異なる観察者が夫々所望の画像を見ることが可能なように設定され、例えばｄｔｈ／ｐｃｈ＝１．１〜１．３程度となるように設定される。以下では、一例として、ｄｔｈ／ｐｃｈ＝１．１であるとして説明する。

図６（ａ）に示す一般的なバリア視差方式の液晶装置において、画素電極５のピッチｐｃｈ１の大きさが例えば７２μｍとなる場合には、オーバーコート層８の厚さｄｔｈ１は７２×１．１＝８０μｍに設定される。オーバーコート層８は、視差バリア９の全面にアクリル樹脂を塗布する操作が複数回行われることにより、一定の厚さが形成される。しかし、オーバーコート層８の厚さが大きくなるにつれて、オーバーコート層８の厚さを安定して形成することができなくなる。オーバーコート層８の厚さを安定して形成するのに好適な厚さは２０μｍ以下である。そのため、例えば、オーバーコート層８の厚さｄｔｈ１が８０μｍに設定された場合には、オーバーコート層８の厚さを安定して形成することができず、その厚さが液晶パネルの面上の位置によって異なってしまう。例えば、図６（ａ）に示す例では、紙面手前から見て左側では、オーバーコート層８の厚さがｄｔｈ１で形成されているのにもかかわらず、紙面手前から見て右側では、オーバーコート層８の厚さがｄｔｈ１よりも厚いｄｔｈ１ａで形成されている。ここで、厚さがｄｔｈ１ａとなっているオーバーコート層８に対応する視差バリア９のスリット９Ｓを、スリット９Ｓａとして示している。

図６（ａ）に示すように、スリット９Ｓａを介して、観察位置の異なる観察者に対し夫々、異なる画像を提供する場合には、一方の観察者に対し、一方の画像のみが入射するのではなく、他方の画像の一部も入射する、即ち、クロストークが発生する。例えば、観察者１１Ｌに対しては、着色層ＧｃＬを透過した光だけが入射するのではなく、着色層ＢｃＲを透過した光も入射してしまう。また、観察者１１Ｒに対しては、着色層ＲｃＲを透過した光だけが入射するのではなく、着色層ＢｃＬを透過した光も入射してしまう。このような場合、厚さ８０μｍのオーバーコート層８を形成するために、安定して形成できる厚さ２０μｍのオーバーコート層を４層形成して厚さ８０μｍのオーバーコート層を形成する必要があった。

それに対し、本実施形態に係る液晶装置１００では、図６（ｂ）に示すように、画素電極５が、同じピッチの大きさを有する分割画素電極５ａ，５ｂに２分割され、かつ、図３で述べたように、各分割画素電極５ａ，５ｂに対応して、着色層６、及び、スリット９Ｓの位置、が構成されている。従って、画素電極５のピッチｐｃｈ１の大きさが７２μｍの場合、分割画素電極５ａ，５ｂの夫々のピッチｐｃｈ２の大きさは３６μｍとなる。オーバーコート層８の厚さｄｔｈと画素電極５の配列ピッチｐｃｈとの比がｄｔｈ／ｐｃｈ＝１．１であるとすると、分割画素電極５ａ，５ｂの夫々のピッチｐｃｈ２は３６μｍであるので、オーバーコート層８の厚さｄｐｈ２は３６×１．１＝４０μｍになる。つまり、本実施形態に係る液晶装置におけるオーバーコート層８の厚さｄｐｈ２は、一般的なバリア視差方式の液晶装置におけるオーバーコート層８の厚さｄｐｈ１（ここでは８０μｍ）と比較して半分の薄さにすることが可能となる。この場合、厚さ２０μｍのオーバーコート層を２層形成すればよいことになる。

以上に述べたことから分かるように、本実施形態に係る液晶装置１００では、画素電極５を分割画素電極５ａ，５ｂに分割し、かつ、各分割画素電極５ａ，５ｂに対応して、着色層６、及び、スリット９Ｓの位置、が構成されるとすることにより、一般的なバリア視差方式の液晶装置と比較して、オーバーコート層８の厚さを薄くすることが可能となる。従って、本実施形態に係る液晶装置１００では、一般的なバリア視差方式の液晶装置と比較して、オーバーコート層８の厚さを安定して形成することができ、クロストークの低減を図ることができる。

（応用例）
次に、本実施形態に係る液晶装置１００の応用例について説明する。上述の実施形態では、画素電極５は、２つの分割画素電極５ａ，５ｂに２分割されるとしているが、これに限られるものではなく、３つ以上の分割画素電極に分割されるとしてもよい。画素電極５の分割画素電極への分割数が増えるほど、オーバーコート層８を薄く形成することが可能となり、オーバーコート層８の厚さを安定して形成することができる。

そこで、応用例では、オーバーコート層８の厚さが所定値以下となるように、かつ、分割画素電極の平均ピッチとオーバーコート層８との比ｄｔｈ／ｐｃｈが略一定になるように、画素電極５の分割画素電極への分割数が規定されるとする。なお、ここで、所定値とは、安定して形成することが可能なオーバーコート層８の厚さである。この所定値としては、好適には２０μｍである。

例えば、ｄｔｈ／ｐｃｈが１．１となる場合において、オーバーコート層８の厚さを２０μｍ以下にするためには、分割画素電極のピッチの大きさを２０／１．１＝１８μｍ以下にする必要がある。そのため、画素電極５のピッチの大きさが７２μｍとなっている場合には、分割画素電極への分割数は４と規定される。

図７は、分割画素電極への分割数が４に規定された場合における画素電極５の構成を示す平面図である。分割画素電極５ａ，５ｂ上に示す英字は、当該分割画素電極５ａ，５ｂに対応する着色層６を示している。

図７を見ると分かるように、図３に示したのと同様、複数の走査線２４と複数のデータ線２５とで区画される夫々の区画領域内において、サブ画素ＳＧＲとサブ画素ＳＧＬとが交互に設定されているとともに、櫛歯形状になっている２つの画素電極５が互いに噛み合って配置されている。分割画素電極への分割数が４に規定された場合、画素電極５は、各走査線２４と各データ線２５とスイッチング素子２６を介して電気的に接続されている１つの分割画素電極５ａと、当該分割画素電極５ａと配線３５を介して電気的に直接接続されている３つの分割画素電極５ｂと、より構成される。従って、３つの分割画素電極５ｂの夫々の電位は、分割画素電極５ａの電位と同電位となる。また、当該３つの分割画素電極５ｂに対応する着色層６の色は、当該分割画素電極５ａに対応する着色層６の色と同色となる。従って、サブ画素ＳＧＲ（又はサブ画素ＳＧＬ）に対応する３つの分割画素電極５ｂには、電気的に直接接続されている１つの分割画素電極５ａに表示される分割画像と同じ分割画像が表示される。

同様にして、画素電極５のピッチの大きさが５４μｍとなっている場合には、分割画素電極への分割数は３と規定され、画素電極５のピッチの大きさが３６μｍとなっている場合には、分割画素電極への分割数は２と規定される。つまり、液晶装置の解像度が大きくなれば成る程、分割数は少なく規定され、解像度が小さくなれば成る程、分割数は多く規定される。このように、解像度に応じて、画素電極５の分割数を規定することにより、オーバーコート層８の厚さを常に２０μｍ以下にすることができる。

以上に述べたことから分かるように、本実施形態に係る液晶装置１００の応用例では、オーバーコート層８の厚さが所定値以下となるように、かつ、分割画素電極の平均ピッチとオーバーコート層８との比ｄｔｈ／ｐｃｈが略一定になるように、画素電極５の分割画素電極への分割数を規定する。これにより、オーバーコート層８の厚さを安定して形成することができ、確実にクロストークを抑えることができる。

なお、本実施形態に係る液晶装置では、１つの区画領域に配置される２つの画素電極５が、それぞれ異なる色の表示を行うが、１つの区画領域に配置される２つの画素電極５が、同じ色の表示を行っていてもよい。そのような構成においては、例えば、それぞれの画素電極５に対応して着色層６を配置する場合であっても、異なる色を櫛歯状に配置することなく、区画領域全体に一つの着色層を配置すればよく、着色層６の配置工程が容易になる。また、本実施形態に係る液晶装置では、図７に示すように、１つの区画領域において、２つの画素電極のスイッチング素子２６は、当該区画領域を区画する両側の走査線２４のうち、それぞれ異なる側の走査線と、当該区画領域を区画する両側のデータ線２５のうち、それぞれ異なる側のデータ線との交点に配置されるとしているが、これに限られない。代わりに、図８に示すように、１つの区画領域において、２つの画素電極のスイッチング素子２６は、当該区画領域を区画する両側の走査線２４のうち、共に同じ側の走査線と、当該区画領域を区画する両側のデータ線２５のうち、それぞれ異なる側のデータ線２５との交点に配置されるとしてもよい。

また、本実施形態に係る液晶装置では、視差バリア９は、基板１側に配置されるとしているが、これに限られるものではなく、代わりに、基板２側に配置されるとしても良い。また、本発明を適用可能な液晶装置としては、図１に示したように、照明装置１０からの光を基板１側より液晶表示パネル２０に透過させ、観察者は基板２側より液晶表示パネル２０を観察する構造の液晶装置に限られるものではなく、代わりに、基板１と基板２の位置関係が逆転した構造を有する液晶装置、即ち、照明装置１０からの光を基板２側より液晶表示パネル２０に透過させ、観察者は基板１側より液晶表示パネルを観察する構造を有する液晶装置にも本発明を適用可能である。

また、本実施形態に係る液晶装置では、バリア視差方式の液晶装置において、画素電極５を複数の分割画素電極５ａ，５ｂに分割するとしているが、これに限られるものではない。例えば、視差バリアの代わりにレンチキュラーレンズを用いた、２画面又は立体表示を行うことが可能な液晶装置においても、画素電極を複数の分割画素電極に分割することにより、本実施形態に係る液晶装置と同様の効果を得ることができる。

さらには、本発明は、液晶装置以外の電気光学装置、例えば有機ＥＬ装置、無機ＥＬ、プラズマディスプレイ装置、電気泳動表示装置、フィールドエミッションディスプレイ装置にも適用することができる。なお、有機ＥＬ装置などのように着色層が存在しない場合には、オーバーコート層は、電気光学物質と視差バリアの間に形成される。

その他、本発明では、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形をすることが可能である。

［電子機器］
次に、本実施形態に係る液晶装置１００を適用可能な電子機器の具体例について図９を参照して説明する。

まず、本実施形態に係る液晶装置１００を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図９（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本実施形態に係る液晶装置１００をパネルとして適用した表示部７１３とを備えている。

また、本実施形態に係る液晶装置１００は、液晶テレビや、カーナビゲーション装置の表示部に適用されるのが特に好適である。例えば、カーナビゲーション装置の表示部に本実施形態に係る液晶装置１００を用いることにより、運転席にいる観察者に対しては、地図の画像を表示し、助手席にいる観察者に対しては、映画などの映像を表示することができる。

続いて、本実施形態に係る液晶装置１００を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図９（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機７２０は、複数の操作ボタン７２１のほか、受話口７２２、送話口７２３とともに、本実施形態に係る液晶装置１００を適用した表示部７２４を備える。

なお、本実施形態に係る液晶装置１００を適用可能な電子機器としては、図９（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図９（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。

本実施形態に係る液晶装置の断面図。 本実施形態に係る液晶装置における液晶表示パネルの平面図。 本実施形態に係る液晶装置の画素電極の構成を示す平面図。 ２つの画像から合成画像を作成するときの模式図。 ２つの画像から合成画像を作成するときの模式図。 液晶表示パネルの拡大断面図。 本実施形態に係る液晶装置の応用例の画素電極の構成を示す模式図。 本実施形態に係る液晶装置の応用例の画素電極の構成を示す模式図。 本発明の画像表示装置を適用した電子機器の例を示す図。

符号の説明

５…画素電極、５ａ，５ｂ…分割画素電極、７…対向電極、９…視差バリア、１０…照明装置、１１Ｒ，１１Ｌ…観察者、２１…走査線駆動回路、２２…データ線駆動回路、２３…ＦＰＣ、２４…走査線、２５…データ線、２６…スイッチング素子、２０…液晶表示パネル、４０…制御部、１００…液晶装置。

Claims (9)

1. 少なくとも、第１領域に対応する第１分割画素電極と、前記第１分割画素電に接続され第２領域に対応する第２分割画素電極と、に分割された第１画素電極によって第１の画像を表示する第１表示要素と、
   少なくとも、第３領域に対応する第３分割画素電極と、前記第３分割画素電に接続され第４領域に対応する第４分割画素電極と、に分割された第２画素電極によって第２の画像を表示する第２表示要素と、
   を含み、前記第１領域と前記第２領域との間に前記第３領域が、前記第３領域と前記第４領域との間に前記第２領域が、それぞれ位置しており、
   遮光領域と透過領域とを有して前記第１表示要素および前記第２表示要素の視認側に備えられ、前記透過領域が前記第１領域と前記第３領域との間、及び前記第２領域と前記第４領域との間にそれぞれ対応して位置する視差バリア層と、
   前記第１表示要素および前記第２表示要素と、前記視差バリア層とを離間させるスペーサ層と、
   を具備してなることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記透過領域は、前記第１領域と前記第３領域との境界、及び前記第２領域と前記第４領域との境界に沿って設けられたスリットであることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記第１画素電極に接続される第１のスイッチング素子と、
   前記第１のスイッチング素子に接続される第１のデータ線と、
   前記第２画素電極に接続される第２のスイッチング素子と、
   前記第２のスイッチング素子に接続される第２のデータ線と、
   前記第１および前記第２スイッチング素子に接続される走査線と、更に備えてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記第１のスイッチング素子は、前記第１のデータ線の側に最も隣接して配置された前記第１画素電極の分割画素電極に接続され、
   前記第２のスイッチング素子は、前記第２のデータ線の側に最も隣接して配置された前記第２画素電極の分割画素電極に接続されることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記視差バリア層、および前記スペーサ層が積層された第１基板と、
   前記第１基板に対向してなる第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に封入された電気光学物質と、を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記第２基板が、前記第１画素電極および前記第２画素電極を有してなることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
7. 前記第１基板に着色層が形成されてなることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電気光学装置。
8. 前記第２の基板に向けて光を照射する照明装置を備えてなることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えてなることを特徴とする電子機器。

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