JP5145878B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
ここで、各画素601及び603から開口部609を介して各適視範囲619a及び619bに及ぶ光は、図26中のZ−Z線における断面図である図25(b)に示すように、遮光領域621によって適視範囲619aと適視範囲619bとで異なる量となる。
適用例1の電気光学装置では、遮光素子に設けられた開口部によって、画素群を構成する各画素を視認できる範囲が規定され得る。第1の画素を視認できる範囲(以下、第1の範囲と呼ぶ)で第1の画像が視認され、第2の画素を視認できる範囲(以下、第2の範囲と呼ぶ)で第2の画像が視認され得る。つまり、適用例1の電気光学装置では、遮光素子に設けられた開口部を介して、少なくとも2つの方向に指向性表示を行うことができる。
この電気光学装置では、遮光素子に設けられた開口部によって、画素群を構成する各画素を視認できる範囲が規定され得る。第1の画素を視認できる範囲(以下、第1の範囲と呼ぶ)で第1の画像が視認され、第2の画素を視認できる範囲(以下、第2の範囲と呼ぶ)で第2の画像が視認され得る。つまり、この電気光学装置では、遮光素子に設けられた開口部を介して、少なくとも2つの方向に指向性表示を行うことができる。
この電気光学装置では、第1の画素及び第2の画素に、各画素からの光の射出を妨げる各遮光領域が、平面視で、第1の画素及び第2の画素の間で対称となる位置に設けられている。これにより、第1の画素から開口部を経て第1の範囲に及ぶ光の量と、第2の画素から開口部を経て第2の範囲に及ぶ光の量とをそろえやすくすることができる。従って、指向性表示における第1の画像と第2の画像との間で画像の明るさをそろえやすくすることができる。
そして、適用例8の電子機器は、指向性表示における第1の画像と第2の画像との間で画像の明るさをそろえやすくすることができる電気光学装置を表示部として備えているので、第1の画像と第2の画像との間で画像の明るさをそろえやすくすることができる。
実施形態における表示装置1は、図1に示すように、表示パネル3と、照明装置5とを有している。
液晶パネル11は、駆動素子基板15と、対向基板17と、液晶19とを有している。
駆動素子基板15には、表示面9側すなわち液晶19側に、複数の画素7のそれぞれに対応して、後述するスイッチング素子などが設けられている。
偏光板13aは、駆動素子基板15よりも底面23側に設けられている。偏光板13bは、バリア基板14よりも表示面9側に設けられている。表示装置1では、偏光板13a及び13bは、偏光板13aにおける光の透過軸の方向と、偏光板13bにおける光の透過軸の方向とが、互いに直交する方向に設定されている。偏光板13a及び13bは、それぞれ、透過軸の方向に偏光軸を有する光を透過させることができる。
光源33は、例えば、LED(Light Emitting Diode)や冷陰極管などが採用され、図2で見て導光板31の側面35aの右方に設けられている。
マトリクスMにおいて、複数組の画素群43は、図5に示すように、X方向及びY方向のそれぞれの方向に沿って並んでいる。つまり、複数組の画素群43は、マトリクス状に配列している。
駆動素子基板15は、図4中のC−C線における断面図である図6に示すように、第1基板51を有している。第1基板51は、例えばガラスなどの光透過性を有する材料で構成されており、表示面9側に向けられた第1面53aと、底面23側に向けられた第2面53bとを有している。
また、駆動素子基板15には、画素7ごとに駆動素子61が、第1基板51の第1面53a側に設けられている。各画素7に対応する駆動素子61は、スイッチング素子の1つであるTFT(Thin Film Transistor)素子63と、画素電極65とを有している。
TFT素子63は、ゲート電極67と、半導体層69と、ソース電極71と、ドレイン電極73とを有している。
半導体層69は、例えばアモルファスシリコンで構成されており、ゲート絶縁層55を挟んでゲート電極67に対向する位置に設けられている。
上記の構成を有するTFT素子63は、半導体層69がゲート電極67と、ソース電極71及びドレイン電極73との間に位置する所謂ボトムゲート型である。そして、TFT素子63は、絶縁層57によって表示面9側から覆われている。なお、絶縁層57の材料としては、例えば、SiO、SiN、アクリル系の樹脂などの光透過性を有する材料が採用され得る。
配向膜59は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、絶縁層57及び画素電極65を表示面9側から覆っている。なお、配向膜59には、配向処理が施されている。
第2基板81の対向面82bには、各画素7を区画する光吸収層83が領域84にわたって設けられている。表示装置1では、各画素7は、光吸収層83によって囲まれた領域であると定義され得る。光吸収層83は、例えば、カーボンブラックやクロムなどの光吸収性が高い材料を含有する樹脂などで構成されており、平面視で格子状に設けられている。
ここで、カラーフィルタ85は、入射された光のうち所定の波長域の光を透過させることができる。カラーフィルタ85は、画素7r、画素7g及び画素7bごとに異なる色に着色された樹脂などで構成されている。画素7rに対応するカラーフィルタ85は、Rの光を透過させることができる。画素7gに対応するカラーフィルタ85はGの光を透過させ、画素7bに対応するカラーフィルタ85はBの光を透過させることができる。なお、以下において、各カラーフィルタ85に対してR、G及びBが識別される場合に、カラーフィルタ85r、85g及び85bという表記が用いられる。
オーバーコート層86の底面23側には、対向電極87が設けられている。対向電極87は、例えばITO等の酸化導電膜や、Mg及びAg等の金属が光透過性を有するように薄膜化したものなどの光透過性を有する材料で構成されている。
対向電極87の底面23側には、配向膜89が設けられている。配向膜89は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、対向電極87を底面23側から覆っている。配向膜89には、配向処理が施されている。
第3基板91の対向面92bには、遮光膜93が設けられている。遮光膜93は、例えば、カーボンブラックなどを含有する樹脂や、クロムなどの光吸収性が高い材料で構成され得る。遮光膜93は、マトリクスMを構成する複数の画素7間にわたって設けられている。つまり、遮光膜93は、マトリクスMを構成する複数の画素7に平面視で重なる領域に設けられている。
上記の構成を有するバリア基板14は、対向面92bが第2基板81の外向面82aに向けられた状態で、オーバーコート層95が外向面82aに、光透過性を有する接着剤97を介して貼り付けられている。
また、遮光膜93には、遮光膜93と画素群43との平面図である図7に示すように、画素群43ごとに開口部99が設けられている。この図7では、構成をわかりやすく示すため、遮光膜93にハッチングが施されている。
Y方向に隣り合うTFT素子63間において、ソース電極71同士は、TFT素子63及び画素電極65の配置を示す平面図である図9に示すように、ソース線Sを介してつながっている。また、X方向に隣り合うTFT素子63間において、ゲート電極67同士は、ゲート線Tを介してつながっている。図9では、構成をわかりやすく示すため、ゲート線T及び画素電極65のそれぞれにハッチングが施されている。
なお、図6における駆動素子61の断面は、図9中のE−E線における断面に相当している。
各ソース線Sは、Y方向に沿って並ぶ複数の画素7すなわち各画素列41に対応している。各ゲート線Tは、X方向に沿って並ぶ複数の画素7すなわち各画素行42に対応している。
なお、各画素群43における第1の画素71及び第2の画素72のそれぞれに対応するTFT素子63は、図11に示すように、平面視で遮光膜93の開口部99の輪郭よりも外側に設けられている。
表示装置1では、偏光板13aの透過軸の方向111は、図12(a)及び図12(b)に示すように、偏光板13bの透過軸の方向113に平面視で直交している。配向膜59の配向方向115は、平面視で透過軸の方向113に直交している。配向膜89の配向方向117は、平面視で透過軸の方向113に沿っている。
なお、図12(a)及び図12(b)において、X'方向及びY'方向は、X'方向が平面視で偏光板13bの透過軸の方向113に沿った方向を示し、Y'方向がXY平面内でX'方向に直交する方向を示している。X'方向及びY'方向は、XY平面内で互いに直交する任意の2方向である。
液晶19に入射された直線偏光119は、TFT素子63がOFF状態のときに、図12(a)に示すように、液晶19の旋光性によってX'方向に沿った偏光軸を有する直線偏光121として偏光板13bに向けて射出される。偏光板13bに向けて射出された直線偏光121は、偏光軸の方向が偏光板13bの透過軸の方向113に沿っているため、偏光板13bを透過する。
このとき、各第1の画素71から表示面9側に向けて射出された光123aは、複数組の画素群43及び遮光膜93を模式的に示す断面図である図13に示すように、各開口部99を介して第1の範囲125に及ぶ。
また、各第2の画素72から表示面9側に向けて射出された光123bは、各開口部99を介して第2の範囲127に及ぶ。なお、図13に示す断面は、図9中のF−F線における断面に相当している。
これにより、適視範囲131a内にある任意の視点から視認される光の量を、複数の第1の画素71間で同等にすることができる。同様に、適視範囲131b内にある任意の視点から視認される光の量を、複数の第2の画素72間で同等にすることができる。
前述したように、表示装置1では、ゲート電極67、ゲート線T、TFT素子63、ソース線Sなどが、対称軸Lに関して線対称となっている。つまり、各遮光領域が対称軸Lに関して線対称となっている。このため、範囲142aと範囲142bとを同等にしやすくすることができる。従って、指向性表示における第1の画像と第2の画像との間で、画像の明るさをそろえやすくすることができる。
ここで、本発明者は、開口部99を介して表示面9側に射出される光123a及び123bの量が第1の画素71と第2の画素72との間で異なると、これらの第1の画素71と第2の画素72とでコントラスト比に差異が発生しやすいことを見出した。これは、遮光膜93による光123a及び123bの回折現象が、第1の画素71と第2の画素72との間で互いに非対称に発生するためであると考えられる。
なお、表示装置1において、遮光膜93が遮光素子に対応している。
画素群43を構成する第1の画素71と第2の画素72との間にソース線Sが配線された構成を有する表示装置10では、各画素群43の第1の画素71と第2の画素72との間に、ソース線Sによるソース遮光領域が形成される。
また、表示部510として表示装置1、10、20又は30が適用されているので、指向性表示における第1の画像と第2の画像との間で、画像の明るさをそろえやすくすることができる。
なお、電子機器500としては、カーナビゲーションシステム用の表示機器に限られず、携帯電話機、モバイルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器等の種々の電子機器が挙げられる。
Claims (7)
- 第1の画像を形成する第1の画素及び第2の画像を形成する第2の画素を少なくとも含み、前記第1の画素及び前記第2の画素が第1方向及び前記第1方向と交差する第2方向において、それぞれ交互に配列された複数の画素を有するパネルと、平面視で前記複数の画素に重なる遮光膜を有する基板と、を有し、
前記複数の画素は、前記第1方向において隣り合う前記第1の画素及び前記第2の画素の2つの画素からなる画素群を有し、
前記遮光膜には、前記画素群ごとに、平面視で前記2つの画素に重なる領域が開口された開口部が設けられており、
前記第1の画素及び前記第2の画素の各々に設けられた遮光領域は、前記第1の画素及び前記第2の画素の2つの画素において、それぞれ対称となる位置に設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1の画素の遮光領域は、前記第1方向に並ぶ複数の前記画素群において、前記第1の画素の同じ位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記第1の画素の遮光領域は、前記第2方向に並ぶ複数の前記画素群において、前記第1の画素の同じ位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
- 前記第1の画素及び前記第2の画素の遮光領域は、平面視で、前記第1の画素及び前記第2の画素において、線対称となる位置に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 第1の画像を形成する第1の画素及び第2の画像を形成する第2の画素を少なくとも含み、前記第1の画素及び前記第2の画素が第1方向に配列された複数の画素を有するパネルと、平面視で前記複数の画素に重なる遮光膜を有する基板と、を有し、
前記複数の画素は、前記第1方向において隣り合う前記第1の画素及び前記第2の画素の2つの画素からなる画素群を有し、
前記遮光膜には、前記画素群ごとに、平面視で前記2つの画素に重なる領域が開口された開口部が設けられており、
前記第1の画素及び前記第2の画素の各々に設けられた遮光領域は、平面視で前記遮光膜の開口部の輪郭よりも外側に設けられると共に、前記第1の画素及び前記第2の画素の2つの画素において、それぞれ点対称となる位置に設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1の画素及び前記第2の画素の遮光領域は、平面視で前記遮光膜の開口部に重なっていることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。
- 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電気光学装置を表示部として備えたことを特徴とする電子機器。
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