KR101592703B1 - 표시 장치 - Google Patents

Abstract

간이하게 무아레를 개선할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 개시의 표시 장치는, 표시부와, 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연신하는 복수의 단위 영역이, 상기 제1 방향으로 열 형상으로 배치되는 배리어부를 갖고, 상기 단위 영역으로부터 투과되는 광의 투과율이, 상기 배리어부에 있어서 광을 투과시키는 상기 단위 영역의 위치에 의하지 않고 대략 동일하게 되도록, 상기 표시부에 대해 일정한 간격으로 차광체를 배치한다. 본 개시의 표시 장치는, 적어도, 상기 제1 방향에서의 상기 단위 영역의 폭과, 상기 차광체를 배치하는 상기 간격이 대략 동일하다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 표시 장치에 관한 것이다.

종래, 표시 장치 등에 적용되는 기술로서, 이용자의 시점 위치에 기초하여, 표시부에 적층된 광학 장치를 제어하는 헤드 트래킹 기술, 아이 트래킹 기술 등이 알려져 있다. 그런데, 이용자와 표시 장치의 위치 관계가 변화됨으로써, 표시 장치로부터 이용자의 눈에 도달하는 광의 휘도가 변화되어, 이용자에게 위화감을 부여하는, 소위 무아레가 발생하는 경우가 있다.

도 26 및 도 27은 무아레에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 26에서는, 예를 들어 표시 장치를 구성하는 표시부(14)와 광학 장치인 배리어부(16)가, 이 순서대로 적층되어 있다. 도 26에 도시하는 스텝 S11에서는, 표시부(14)에 있어서의 화소 P1의 개소의 광만이, 배리어부(16)의 소정의 영역(16a)을 통하여 이용자의 눈 E1에 입사된다. 한편, 도 26에 도시하는 스텝 S12와 같이, 이용자가 표시 장치에 접근하는 방향으로 이동한 경우, 표시부(14)에 있어서 화소 P1 및 화소 P2가 인접하는 개소(도 26에 도시하는 M1 내지 M4 참조)의 광이, 배리어부(16)의 소정의 영역(16a)을 통하여 이용자의 눈 E1에 입사된다.

즉, 도 26에 도시하는 스텝 S11에서는, 도 27에 도시하는 스텝 S21에 도시하는 바와 같이, 이용자의 눈 E1이, 화소 P1의 거의 중앙을 인식한다. 이로 인해, 이용자는, 화소 P1의 표시색에 대응하는 소정의 휘도의 광을 감지하게 된다. 한편, 도 26에 도시하는 스텝 S12에서는, 도 27의 스텝 S22에 도시하는 바와 같이, 이용자의 눈 E1이, 인접하는 화소 P1 및 화소 P2 외에, 화소 P1 및 화소 P2의 경계에 있는 영역 A1을 인식한다. 영역 A1에는 신호선, 트랜지스터 등이 배치되므로, 화소 P1 및 화소 P2는 광의 투과율이 다르다. 예를 들어, 인접하는 화소 P1 및 화소 P2의 휘도가 동일하다고 가정한 경우, 이용자는, 영역 A1의 분만큼 휘도가 감산된 광을 감지하게 된다. 이와 같이, 예를 들어 도 26의 스텝 S11 및 스텝 S12에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 이용자가 표시 장치에 접근하고, 이용자와 표시 장치의 위치 관계가 변화됨으로써, 이용자의 눈 E1에 도달하는 광의 휘도가 변화되는 경우가 있다. 이용자의 눈 E1에 도달하는 광의 휘도의 변화는, 이용자에게 위화감을 부여한다. 이것이, 소위 무아레에 상당한다. 상기 헤드 트래킹 기술 등에서는, 이용자와 표시 장치의 위치 관계의 변화에 추종하는 성능에 한계가 있고, 무아레의 발생을 방지하는 것이 어렵다는 문제가 있다. 따라서, 특허문헌 1에서는, 무아레의 발생을 방지하는 것을 목적으로 하여, 광학 장치인 배리어부와, 표시 장치 사이의 거리를 조정하는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2012-242443호 공보

특허문헌 1에 개시되어 있는 기술은, 원리적으로는 가능하다. 그러나, 마이크로미터 단위의 매우 정밀한 제어가 요구되는 점, 배리어와 표시 장치를 탑재하는 모듈의 설계 사이즈의 변경을 필요로 하는 점, 배리어와 표시 장치 사이에 발생하는 공기층에 의한 광학 특성의 열화가 염려되는 점 등의 문제가 있다.

본 기술은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 정밀한 제어 및 설계 사이즈의 변경 등을 요하지 않고, 또한, 광학 특성을 유지한 상태로, 간이하게 무아레를 개선할 수 있는 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 개시의 표시 장치는, 표시부와, 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연신하는 복수의 단위 영역이, 상기 제1 방향으로 열 형상으로 배치되는 배리어부를 갖고, 상기 단위 영역으로부터 투과되는 광의 투과율이, 상기 배리어부에 있어서 광을 투과시키는 상기 단위 영역의 위치에 의하지 않고 대략 동일하게 되도록, 상기 표시부에 대해 일정한 간격으로 차광체를 배치한다.

본 개시의 표시 장치는, 예를 들어 배리어부의 단위 영역으로부터 투과되는 광의 투과율이, 배리어부에 있어서 광을 투과시키는 단위 영역의 위치에 의하지 않고 대략 동일하게 되도록, 표시부에 대해, 일정 간격으로 차광체를 배치한다. 이와 같이, 차광체를 배치하는 것만으로, 헤드 트래킹에 의한 단위 영역의 전환, 혹은 이용자의 접근에 의해, 배리어부의 단위 영역과 표시부의 위치 관계가 천이되었다고 해도, 이용자의 눈에 도달하는 광의 휘도의 변화를 억제할 수 있고, 그 결과, 간이하게 무아레를 개선할 수 있다.

본 개시의 표시 장치는 정밀한 제어 및 설계 사이즈의 변경 등을 요하지 않고, 또한, 광학 특성을 유지한 상태로, 간이하게 무아레를 개선할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 표시 장치의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 표시 장치의 백라이트와 표시부와 배리어부의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은 표시부의 화소와 배리어부의 단위 영역의 관계를 도시하는 사시도이다.
도 4는 표시부 및 배리어부를 실장한 모듈의 개략 구성을 도시하는 모식도이다.
도 5는 표시부 및 배리어부를 실장한 모듈의 개략 단면 구조를 도시하는 단면도이다.
도 6은 표시부의 화소 표시를 나타내는 회로도이다.
도 7은 컬러 표시에 있어서의 화소의 모식도이다.
도 8은 모노크롬 표시에 있어서의 화소의 모식도이다.
도 9는 제1 실시 형태에 있어서의 차광체의 배치 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 제1 실시 형태에 있어서의 차광체의 배치 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 배리어부의 단위 영역과 표시부의 위치 관계의 천이에 관한 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 배리어부의 단위 영역과 표시부의 위치 관계의 천이에 관한 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 렌즈부의 기능의 개요를 도시하는 도면이다.
도 14는 렌즈부에 의한 집광 폭을 도시하는 도면이다.
도 15는 제2 실시 형태에 따른 표시 장치에 의한 제어의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 이용자의 눈에 입사되는 광의 휘도 일례를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 25는 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26은 무아레에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 무아레에 대해 설명하기 위한 도면이다.

본 개시의 표시 장치를 실시하기 위한 형태(실시 형태)에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재한 내용에 의해 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.

1. 실시 형태(표시 장치)

1-1. 제1 실시 형태

1-2. 제2 실시 형태

2. 적용예(전자 기기)

상기 실시 형태에 따른 표시 장치가 전자 기기에 적용되어 있는 예

3. 본 개시의 구성

이하에 설명하는 각 실시 형태에 따른 표시 장치는, 예를 들어 표시부에 적층되는 배리어부를 제어함으로써, 삼차원 화상을 표시시키는 표시 장치 등에 적용할 수 있다. 표시 장치의 표시부로서는, 예를 들어 액정 표시 장치(LCD:Liquid Crystal Display), MEMS(Micro Electro Mechanical Systems), 유기 EL(Electro-Luminescence) 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등이 있다.

각 실시 형태에 따른 표시 장치는, 모노크롬 표시 대응의 표시 장치, 컬러 표시 대응의 표시 장치 중 어느 쪽에도 적용할 수 있다. 여기서, 컬러 표시 대응의 표시 장치로 한 경우, 컬러 화상을 형성하는 단위가 되는 1개의 화소(단위 화소)가, 복수의 부화소(서브 픽셀)로 구성되게 된다. 보다 구체적으로는, 컬러 표시 대응의 표시 장치에서는, 1개의 화소는, 예를 들어 적색(Red;R)을 표시하는 부화소, 녹색(Green;G)을 표시하는 부화소, 청색(Blue;B)을 표시하는 부화소에 3개의 부화소로 구성된다.

1개의 화소는, RGB의 3원색의 부화소 조합에 한정되지 않고, RGB의 3원색의 부화소에 1색 혹은 복수색의 부화소를 더 추가해서 1개의 화소를 구성하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 휘도 향상을 위해 백색(White;W)을 표시하는 부화소를 추가해서 1개의 화소를 구성하거나, 색 재현 범위를 확대하기 위해 보색을 표시하는 적어도 1개의 부화소를 추가해서 1개의 화소를 구성하거나 하는 것도 가능하다.

[1-1. 제1 실시 형태]

(구성)

도 1은, 제1 실시 형태에 따른 표시 장치의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 표시 장치의 백라이트와 표시부와 배리어부의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 3은 표시부의 화소와 배리어부의 단위 영역의 관계를 도시하는 사시도이다. 도 2 및 도 3은 모식적으로 나타낸 것이며, 실제의 치수, 형상과 동일하다고는 할 수 없다. 도 1에 도시하는 표시 장치(1)는, 예를 들어 본 개시의 표시 장치의 일례이다.

표시 장치(1)는, 예를 들어 소정 위치로부터 화면을 보고 있는 이용자가 나안으로 삼차원 화상을 인식할 수 있는 화상을 표시시킨다. 표시 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 백라이트(2)와, 표시부(4)와, 배리어부(6)와, 촬상부(8)와, 제어부(9)를 갖는다. 표시 장치(1)는 백라이트(2), 표시부(4) 및 배리어부(6)가, 예를 들어 이 순서대로 적층되어 있다.

백라이트(2)는 표시부(4)를 향해 면 형상의 광을 출사하는 면 형상 조명 장치이다. 백라이트(2)는, 예를 들어 광원과 도광판을 갖고, 광원으로부터 출사된 광을 도광판에서 산란시키면서, 표시부(4)와 대면하는 출사면으로부터 출력한다. 또한, 표시부(4)로서 유기 EL 표시를 사용한 경우는, 표시부(4) 그 자체가 발광하므로, 백라이트(2)는 설치하지 않아도 좋다.

표시부(4)는 화상을 표시하는 장치이다. 표시부(4)는, 도 3에 도시하는 바와 같이 복수의 화소(50)가 이차원 배열로 배치된 액정 패널이다. 표시부(4)는 백라이트(2)로부터 출사된 광이 입사한다. 표시부(4)는, 예를 들어 각 화소(50)에 입사되는 광을 투과시킬지, 차단시킬지를 절환함으로써, 표시면(예를 들어, 도 2의 4S)에 화상을 표시시킨다.

배리어부(6)는 광학 장치이다. 배리어부(6)는 표시부(4)의 화상이 표시되는 표시면(예를 들어, 도 2의 4S), 즉, 백라이트(2)와 대면하고 있는 면과는 반대측의 면에 배치되어 있다. 배리어부(6)는 표시부(4)의 표시면(예를 들어, 도 2의 4S)에 대해 수평한 제1 방향(예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시하는 X축 방향)에 수직인 제2 방향(예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시하는 Y축 방향)으로 연신하는 복수의 단위 영역(150)을 열 형상으로 배치한다. 배리어부(6)는 액정 패널이며, 목적으로 하는 투과 영역 혹은 차광 영역에 부분적으로 전압을 인가해서 액정을 배향시킴으로써, 각 단위 영역(150)에 입사되는 광을, 광을 사출하는 측의 면(예를 들어, 도 2의 6S)으로부터 투과시킬지, 차단시킬지를 전환한다. 이에 의해, 배리어부(6)는, 표시부(4)에 표시되는 화상을 투과시키는 영역과 차단시키는 영역을 조정한다. 또한, 배리어부(6) 대신에, 액정 렌즈 등을 표시 장치(1)에 적용해도 좋다. 또한, 도 2에 도시하는 구성에서는, 배리어부(6)는, 표시부(4)의 화상이 표시되는 표시면, 즉, 백라이트(2)와 대면하고 있는 면과는 반대측의 면에 배치했지만, 배리어부(6)를, 백라이트(2) 및 표시부(4)와의 사이에 설치해도 좋다. 배리어부(6)는 백라이트(2)로부터 배리어부(6)의 각 단위 영역(150)에 입사되는 광을, 배리어부(6)의 광을 사출하는 측의 면으로부터 투과시킬지, 차단시킬지를 절환함으로써, 표시부(4)의 화상을 표시시키는 영역과 표시시키지 않는 영역을 조정한다.

이용자에게 삼차원 화상을 인식시키는 경우는, 상기 복수의 화소 중, 우안용의 화소와 좌안용의 화소에, 각각, 우안용의 화상 및 좌안용의 화상을 표시시킨다. 우안용의 화상 및 좌안용의 화상은, 각각, 이용자의 좌안 및 우안에 들어오지 않도록 배리어부(6)에 의해 차광된다.

[표시부(4) 및 배리어부(6)]

다음에, 표시부(4) 및 배리어부(6)의 구성예를 설명한다. 도 4는 표시부 및 배리어부를 실장한 모듈의 개략 구성을 도시하는 모식도이다. 도 5는 표시부 및 배리어부를 실장한 모듈의 개략 단면 구조를 도시하는 단면도이다. 도 6은 표시부의 화소 표시를 나타내는 회로도이다. 도 7은 컬러 표시에 있어서의 화소의 모식도이다. 도 8은 모노크롬 표시에 있어서의 화소의 모식도이다.

표시 장치(1)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 표시부(4)와 배리어부(6)가 적층되어 있다. 또한, 표시 장치(1)는 표시부(4)와 배리어부(6)가 접착층(40)에 의해 접착되어 있다. 접착층(40)은 표시부(4)와 배리어부(6)의 투광성의 부분에 대해 투과율의 변화가 적은 투광성의 접착제, 예를 들어 수지로 형성되어 있다. 표시 장치(1)는 접착층(40)을 사용해서 표시부(4)와 배리어부(6)를 적층시킴으로써, 표시부(4)와 배리어부(6) 사이에 공기층이 없는 상태로 할 수 있다. 또한, 접착층(40)은 광학 등방성이 된다. 즉 접착층(40)은 편광 특성이 없다.

표시부(4)는 투광성 기판(21)과, 투광성 기판(21) 상에 형성된 화소 어레이부(14)와, 인터페이스(I/F) 및 타이밍 제너레이터의 기능을 구비하는 드라이버 IC(16)와, 플렉시블 프린트 기판[FPC(Flexible printed circuits)](18)을 구비한다. 표시부(4)는 투광성 기판(21) 상에 화소 어레이부(14)와 드라이버 IC(16)와 플렉시블 프린트 기판(18)이 설치되어 있다. 이와 같이, 표시부(4)는 투광성 기판(21)에 화소 어레이부(14)가 적층되어 있다. 또한, 표시부(4)는 화소 어레이부(14)의 투광성 기판(21)과는 반대측, 즉 배리어부(6)측에 편광판(35)이 배치되어 있다. 또한, 표시부(4)는 투광성 기판(21)의 화소 어레이부(14)와는 반대측의 면, 즉 백라이트(2)측의 면에 편광판(36)이 배치되어 있다. 즉, 표시부(4)는 백라이트(2)로부터 배리어부(6)를 향해, 편광판(36), 투광성 기판(21), 화소 어레이부(14), 편광판(35)의 순서대로 적층되어 있다. 또한, 표시부(4)는 편광판(35)에 접착층(40)이 적층되어 있다.

화소 어레이부(14)는, 액정층을 포함하는 화소(50)가 표시 상의 1화소를 구성하는 유닛이 m행×n열로 배치된 매트릭스(행렬 형상) 구조를 갖고 있다. 드라이버 IC(16)는 외부로부터 외부 신호인, 마스터 클록, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호가 입력된다. 드라이버 IC(16)는 외부 전원의 전압 진폭의 마스터 클록, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를, 액정의 구동에 필요한 내부 전원의 전압 진폭으로 레벨 변환하고, 마스터 클록, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호로서 타이밍 제너레이터를 통과시키고, 수직 스타트 펄스, 수직 클록 펄스, 수평 스타트 펄스 및 수평 클록 펄스를 생성한다. 드라이버 IC(16)는 생성된 신호를 화소 어레이부(14)에 부여한다. 플렉시블 프린트 기판(18)은, 한쪽의 단부가 투광성 기판(21)의 표면에 형성된 회로(후술하는 TFT층)에 접속되고, 다른 쪽의 단부가 외부의 회로에 접속되어 있다. 플렉시블 프린트 기판(18)은 투광성 기판(21)을 통하여 드라이버 IC(16)와 접속되어 있고, 드라이버 IC(16)에의 외부 신호 또는 드라이버 IC(16)를 구동하는 구동 전력을 전송한다.

다음에, 배리어부(6)는, 예를 들어 투광성 기판(121)과, 투광성 기판(121) 상에 형성된 전극부(114)와, 플렉시블 프린트 기판[FPC(Flexible printed circuits)](118)을 구비한다. 여기서, 상세한 것은 후술하지만 본 실시 형태의 배리어부(6)는, 소정의 화상의 표시와 비표시를 전환하는 것만이므로, 투광성 기판(121) 상의 전극부(114)를 사용해서 표시를 전환한다. 그 표시의 전환은 전극부(114)에 접속된 드라이버를 사용해서 행하면 된다. 그 드라이버 외에, 인터페이스(I/F) 및 타이밍 제너레이터의 기능을 구비하는 드라이버 IC를 더 구비하고 있어도 좋다. 배리어부(6)는 투광성 기판(121) 상에 전극부(114)와 플렉시블 프린트 기판(118)이 설치되어 있다. 이와 같이, 배리어부(6)는 투광성 기판(121)에 전극부(114)가 적층되어 있다. 또한, 배리어부(6)는 전극부(114)의 투광성 기판(121)과는 반대측, 즉 화상을 출력하는 표시면측에 편광판(135)이 배치되어 있다. 즉, 배리어부(6)는 표시부(4)로부터 화상을 출력하는 면을 향해, 투광성 기판(121), 전극부(114), 편광판(135)의 순서대로 적층되어 있다. 또한, 배리어부(6)는 투광성 기판(121)의 전극부(114)측과는 반대측의 면에 접착층(40)이 적층되어 있다. 즉 접착층(40)은 편광판(35)과 투광성 기판(121)에 끼워져 있다.

전극부(114)는, 후술하는 액정층을 포함하는 화소(50)가, 표시 상의 1화소를 구성하는 유닛이 일 방향으로 열 형상으로 배치된 구조를 갖고 있다. 플렉시블 프린트 기판(118)은, 한쪽의 단부가 투광성 기판(121) 상의 전극부(114) 또는 전극부(114)에 접속되는 배선에 접속되고, 다른 쪽의 단부가 외부의 회로에 접속되어 있다. 플렉시블 프린트 기판(118)은 투광성 기판(121)의 회로에의 외부 신호 또는 회로를 구동하는 구동 전력을 전송한다.

다음에, 도 5를 사용해서, 표시부(4) 및 배리어부(6)의 적층 구조에 대해 상세하게 설명한다. 표시부(4)는 FFS(Fringe Field Switching) 방식 등의 소위 횡전계 방식의 액정 표시 패널이다. 횡전계 방식으로서, FFS 방식 외에 IPS 방식(In Plane Switching)을 사용해도 좋다. 또한, 본 실시 형태의 표시부(4)는 횡전계 방식의 액정 표시 패널로 했지만, 종전계 방식의 액정 표시 패널로 해도 좋다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 표시부(4)는 투광성 기판(21)을 포함하는 화소 기판(20)과, 이 화소 기판(20)의 표면에 수직인 방향에 대향하여 배치된 대향 기판(30)과, 화소 기판(20)에 적층된 공통 전극(33)과, 화소 기판(20)과 대향 기판(30) 사이에 삽입 설치된 액정층(60)과, 편광판(35)과, 편광판(36)을 구비하고 있다.

화소 기판(20)은 투광성 기판(21)과, 투광성 기판(21) 상에 설치된 능동 소자(스위칭 소자), 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT;Thin Film Transistor) 소자 Tr이 화소에 대응하여 형성된 TFT층(21a)과, 투광성 기판(21)의 TFT층(21a) 상에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 전극(22)과, 절연층(24)을 갖는다. TFT층(21a)에는, 도 6에 도시하는 각 화소(50)의 박막 트랜지스터(TFT;Thin Film Transistor) 소자 Tr, 각 화소 전극(22)에 화소 신호를 공급하는 화소 신호선 SGL, 각 TFT 소자 Tr을 구동하는 주사 신호선 GCL 등의 배선이 형성되어 있다. 또한, 투광성 기판(21)은 TFT층(21a) 상에 화소 전극(22)이 형성되어 있는 면의 반대측 면에 편광판(36)이 적층되어 있다. 절연층(24)은 질화 실리콘 등의 절연성을 갖는 재료로 형성된 막이며, 화소 전극(22) 및 TFT층(21a)의 표면에 적층되어 있다. 절연층(24)은 화소 전극(22)과 공통 전극(33)을 절연한다.

공통 전극(33)은 화소 기판(20)의 절연층(24)에 적층된 시트 형상의 전극이다. 공통 전극(33)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide:ITO)이나, 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide) IZO 등의 투광성 도전성 재료에 의해 형성된 투광성의 도전체이다. 공통 전극(33)은 공통 전극 배선에 접속된다. 본 실시 형태의 공통 전극(33)은 시트 형상의 전극으로 했지만, 복수로 분할한 분할 전극으로 해도 좋다. 이 경우, 공통 전극(33)은, 예를 들어 1개의 분할 전극이 1개의 화소 전극(22)[1행을 구성하는 화소 전극(22)]에 대응하도록 배치되어 있다. 또한, 공통 전극(33)은, 1개의 분할 전극이 복수의 화소 전극(22)에 공통된 판 형상의 전극으로 해도 좋다. 공통 전극(33)은 투광성 기판(21)의 표면에 대해 수직인 방향(예를 들어, Z축 방향)에서, 화소 전극(22)에 대향하고, 투광성 기판(21)의 표면에 평행한 면에 있어서, 상술한 화소 신호선 SGL이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 공통 전극(33)은, 도시하지 않은 도전성을 갖는 콘택트 도전성 컬럼을 통하여, 구동 전극 드라이버로부터 공통 전극(33)에 교류 구형파형의 공통 신호가 인가되도록 되어 있다.

화소 신호선 SGL은 투광성 기판(21)의 표면과 평행한 평면에 연장되고, 화소에 화상을 표시하기 위한 화소 신호를 공급한다. 도 6에 도시하는 화소 기판(20)은 매트릭스 형상으로 배열한 복수의 화소(50)를 갖고 있다. 화소(50)는 TFT 소자 Tr 및 액정 소자 LC를 구비하고 있다. TFT 소자 Tr은, 도 6에 도시하는 예에서는, n채널의 MOS(Metal Oxide Semiconductor)형의 TFT로 구성되어 있다. TFT 소자 Tr의 소스는 화소 신호선 SGL에 접속되고, 게이트는 주사 신호선 GCL에 접속되고, 드레인은 액정 소자 LC의 일단부에 접속되어 있다. 액정 소자 LC는 일단부가 TFT 소자 Tr의 드레인에 접속되고, 타단부가 공통 전극(33)에 접속되어 있다.

화소(50)는 주사 신호선 GCL에 의해, 화소 기판(20)의 동일한 행에 속하는 다른 화소와 서로 접속되어 있다. 주사 신호선 GCL은 게이트 드라이버와 접속되고, 게이트 드라이버보다 주사 신호(Vscan)가 공급된다. 또한, 화소(50)는 화소 신호선 SGL에 의해, 화소 기판(20)의 동일한 열에 속하는 다른 화소와 서로 접속되어 있다. 화소 신호선 SGL은 소스 드라이버와 접속되고, 소스 드라이버보다 화소 신호 Vpix가 공급된다. 또한, 화소(50)는 공통 전극(33)에 의해, 화소 기판(20)의 동일한 행에 속하는 다른 화소와 서로 접속되어 있다. 공통 전극(33)은 구동 전극 드라이버와 접속되고, 구동 전극 드라이버보다 구동 신호 Vcom이 공급된다. 즉, 도 6에 도시하는 예에서는, 동일한 1행에 속하는 복수의 화소(50)가 1개의 공통 전극(33)을 공유하도록 되어 있다.

표시부(4)는 게이트 드라이버에 의해 주사 신호(Vscan)를, 도 6에 도시하는 주사 신호선 GCL을 통하여, 화소(50)의 TFT 소자 Tr의 게이트에 인가함으로써, 화소 기판(20)에 매트릭스 형상으로 형성되어 있는 화소(50) 중 1행(1수평 라인)을 표시 구동의 대상으로서 순차 선택한다. 표시부(4)는 소스 드라이버에 의해 화소 신호 Vpix를, 도 6에 도시하는 화소 신호선 SGL을 통하여, 순차 선택되는 1수평 라인을 구성하는 각 화소(50)에 각각 공급한다. 그리고, 이 화소(50)에서는 공급되는 화소 신호 Vpix에 따라서, 1수평 라인의 표시가 행해지도록 되어 있다. 표시부(4)는 구동 신호 Vcom을 인가하고, 공통 전극(33)을 구동한다.

상술한 바와 같이, 표시부(4)는 주사 신호선 GCL을 시분할적으로 선순차 주사하도록 구동함으로써, 1수평 라인이 순차 선택된다. 또한, 표시부(4)는 1수평 라인에 속하는 화소(50)에 대해, 화소 신호 Vpix를 공급함으로써, 1수평 라인씩 표시가 행해진다. 이 표시 동작을 행할 때, 표시부(4)는, 그 1수평 라인에 대응하는 공통 전극(33)을 포함하는 블록에 대해 구동 신호 Vcom을 인가하도록 되어 있다.

대향 기판(30)은 유리 기판(31)과, 이 유리 기판(31)의 한쪽 면에 형성된 컬러 필터(32)를 포함한다. 유리 기판(31)의 다른 쪽 면에는 편광판(35)이 배치되어 있다. 또한, 편광판(35)의 유리 기판(31)측과는 반대측의 면에는 배리어부(6)가 적층되어 있다.

컬러 필터(32)는, 예를 들어 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 필터를 주기적으로 배열하여, 상술한 도 6에 도시하는 각 화소(50)에 R, G, B의 3색이 1조로서 대응지어져 있다. 구체적으로는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 컬러 화상을 형성하는 단위가 되는 1개의 화소, 즉 단위 화소(5)는, 예를 들어 복수의 부화소(서브 픽셀)를 포함한다. 이 예에서는, 단위 화소(5)는, R을 표시하는 부화소(50R)와, B를 표시하는 부화소(50B)와, G를 표시하는 부화소(50G)를 포함한다. 단위 화소(5)가 갖는 부화소(50R, 50B, 50G)는, X방향, 즉 표시 장치(1)의 행방향을 향해 배열된다. 컬러 필터(32)는 투광성 기판(21)의 표면에 대해 수직인 방향(예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시하는 Z축 방향)에서, 액정층(60)과 대향한다. 또한, 컬러 필터(32)는 필터의 색이 다르면, 다른 색의 조합이어도 좋다.

단위 화소(5)는, 1색 또는 복수색의 부화소를 더 가져도 좋다. 액정 표시 장치가 모노크롬 표시에만 대응하는 경우, 도 8에 도시하는 바와 같이, 모노크롬 화상을 형성하는 단위가 되는 1개의 화소, 즉 단위 화소(5M)는 화소(50)(컬러 화상에 있어서의 부화소)에 상당한다. 단위 화소(5)는 컬러 화상을 표시하기 위한 기본 단위이며, 단위 화소(5M)는 모노크롬 화상을 표시하기 위한 기본 단위이다.

액정층(60)은 화소 기판(20)과 대향 기판(30) 사이의 영역이며, 액정이 주입되어 있다. 액정층(60)은 전계의 상태에 따라서 거기를 통과하는 광을 변조하는 것이다. 또한, 액정층(60)과 화소 기판(20) 사이 및 액정층(60)과 대향 기판(30) 사이에는, 각각 배향막이 배치되고, 또한, 화소 기판(20)의 하면측에는 입사측 편광판이 배치되어도 좋다.

여기서, 표시부(4)는 투광성 기판(21)에 화소 전극(22), 공통 전극(33)의 순서, 즉 공통 전극(33)이 액정층(60)측이 되는 순서대로 적층했지만, 이에 한정되지 않는다. 표시부(4)는 투광성 기판(21)에 공통 전극(33), 화소 전극(22)의 순서, 즉 화소 전극(22)이 액정층(60)측이 되는 순서대로 적층해도 좋다. 이 경우, 화소 전극(22)과 TFT 소자 Tr 등은, 공통 전극(33)에 접하지 않는 배선으로 접속되어 있다.

배리어부(6)는 배리어 전극(화소 전극)과 공통 전극이 액정층을 사이에 두고 배치되어 있는 종전계 방식의 액정 표시 패널이다. 배리어부(6)는 투광성 기판인 유리 기판(121) 상에 전극부(114)가 형성되어 있다. 전극부(114)는 유리 기판(121) 상에 형성된 열 형상으로 배치된 복수의 배리어 전극(122)과, 이 유리 기판(121)의 표면에 수직인 방향에 대향하여 배치된 대향 기판(130)과, 유리 기판(121)과 대향 기판(130) 사이에 삽입 설치된 액정층(160)을 갖는다. 또한, 배리어부(6)는 대향 기판(130)측의 표면에는 편광판(135)이 적층되어 있다.

배리어 전극(122)은, 도 3에 도시하는 단위 영역(150)과 마찬가지인 형상이며, 제2 방향을 따라서 연장되는 가늘고 긴 판 형상이다. 배리어 전극(122)은, 제1 방향으로 복수 열 형상으로 배치되어 있다. 배리어 전극(122)은 플렉시블 프린트 기판(118)을 통하여 전압이 인가된다. 배리어 전극(122)은 전압이 인가되면 공통 전극(133) 사이에서 전계를 형성한다. 배리어 전극(122)은 인가되는 전압에 의해 공통 전극(133)을 형성하는 전계가 변화된다.

대향 기판(130)은 유리 기판(131)과, 이 유리 기판(131)의 한쪽 면에 형성된 공통 전극(133)을 포함한다. 대향 기판(130)은 오버코트층을 포함하고 있어도 좋다. 유리 기판(131)의 다른 쪽 면에는 편광판(135)이 배치되어 있다. 공통 전극(133)은 시트 형상의 전극이다. 공통 전극(133)은 ITO나, IZO 등의 투광성 도전성 재료에 의해 형성된 투광성의 도전체이다. 공통 전극(133)은 공통 전극 배선에 접속되고, 소위 공통 전극으로서 작동한다.

본 실시 형태에 따른 공통 전극(133)은 배리어부(6)의 공통 구동 전극(대향 전극)으로서 기능한다. 또한, 배리어부(6)의 공통 전극(133)은 전체 영역을 동기시켜 구동시키지만, 배리어 전극(122)이 나열되어 있는 방향으로 복수로 분할해도 좋다. 공통 전극(133)은, 도시하지 않은 도전성을 갖는 콘택트 도전성 컬럼(예를 들어, 세끼스이 가가꾸 고교제 마이크로펄 AU)을 통하여, 구동 전극 드라이버로부터 공통 전극(133)에 교류 구형파형의 공통 신호가 인가되도록 되어 있다.

액정층(160)은 유리 기판(121)과 대향 기판(130) 사이의 영역이며, 액정이 주입되어 있다. 액정층(160)은 전계의 상태에 따라서 거기를 통과하는 광을 변조하는 것이며, 예를 들어 TN(Twisted Nematic:트위스티드 네마틱), VA(Virtical Alignment:수직 배향), ECB(Electrically Controlled Birefringence:전계 제어 복굴절) 등의 각종 모드의 액정이 사용된다. 배리어부(6)는 액정층(160)과 유리 기판(121) 사이에 배향막이 형성되고, 액정층(160)과 대향 기판(130) 사이에 배향막이 형성되어 있다. 배향막은 액정층(160)의 액정 배향 방향(러빙 방향)을 소정의 방향으로 한다. 배리어부(6)는, 이상과 같은 구조로 함으로써, 적층 구조를 간단하게 할 수 있다. 또한, 배리어부(6)는 표시부(4)와 같이, 유리 기판(121) 상에 TFT 소자를 설치하고, TFT 소자로 배리어 전극(122)에 인가하는 전압을 제어해도 좋다. 유리 기판 대신에, 투광성 재료에 의해 형성되는 투광성 기판을 사용해도 좋다.

표시부(4) 및 배리어부(6)는, 이상과 같은 구성이며, 제어부(9)로부터의 신호에 기초하여, 화소 전극(22), 배리어 전극(122)에 인가하는 전압을 절환함으로써, 이용자가 삼차원으로 시인하는 화상을 표시시킨다.

촬상부(8)는 카메라 등의 화상을 촬영하는 기기이다. 예를 들어, 배리어부(6)를 제어하여, 삼차원 화상을 표시하는 표시 장치에서는, 소위 헤드 트래킹 기술 등이 이용된다. 이 헤드 트래킹 기술에서는, 이용자의 우안에 우안용의 화상이 입사되고, 이용자의 좌안에 좌안용의 화상이 입사되도록, 이용자의 위치 정보에 기초하여, 배리어부(6)의 광투과 및 차단이 제어된다. 촬상부(8)에 의해 취득되는 이용자의 화상은 이용자의 위치(예를 들어, 안구 위치)를 특정하기 위해 사용된다.

제어부(9)는 표시 장치(1)의 각 부의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 제어부(9)는 백라이트(2)의 점등 및 소등이나, 점등 시의 광량 및 광의 강도를 제어하고, 표시부(4)에 표시시키는 화상을 제어하고, 배리어부(6)의 각 단위 영역(150)의 동작(투과ㆍ차단)을 제어하고, 촬상부(8)의 촬상 동작을 제어한다. 제어부(9)는 촬상부(8)에 의해 촬영되는 이용자의 화상을 사용해서, 헤드 트래킹을 실행하고, 표시부(4)에 표시시키는 화상 및 배리어부(6)의 각 단위 영역(150)의 동작(투과ㆍ차단)을 제어함으로써, 삼차원 화상의 표시를 실현한다.

제어부(9)는, 예를 들어 연산 장치인 CPU(Central Processing Unit)와, 기억 장치인 메모리를 구비하고, 이들 하드웨어 자원을 사용해서 프로그램을 실행함으로써 각종의 기능을 실현할 수도 있다. 구체적으로는, 제어부(9)는, 예를 들어 기억부(도시하지 않음)에 기억되어 있는 프로그램을 판독해서 메모리에 전개하고, 메모리에 전개된 프로그램에 포함되는 명령을 CPU에 실행시킨다. 그리고, 제어부(9)는 CPU에 의한 명령의 실행 결과에 따라서, 백라이트(2)의 점등 및 소등이나, 점등 시의 광량 및 광의 강도를 제어하고, 표시부(4)에 표시시키는 화상을 제어하고, 배리어부(6)의 각 단위 영역(150)의 동작(투과ㆍ차단)을 제어하거나 한다.

(차광체의 배치 방법)

이하, 제1 실시 형태에 있어서의 차광체의 배치 방법에 대해 설명한다. 도 9 및 도 10은, 제1 실시 형태에 있어서의 차광체의 배치 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9 및 도 10에 도시하는 부호 4p는, 표시부(4)의 일부분을 나타내고 있다. 도 9 및 도 10에 도시하는 부호 50x 및 50y는, 표시부(4)에 배치된 화소를 나타내고 있다. 도 9 및 도 10에 도시하는 부호 70은, 차광체를 나타내고 있다. 도 9에 나타내는 부호 d1은, 차광체(70)의 폭을 나타내고 있다. 도 9 및 도 10에 도시하는 부호 W1은, 예를 들어 헤드 트래킹을 실행할 때의 트래킹 방향(X축 방향)에서의 화소 폭을 나타내고 있다. 도 9 및 도 10에 도시하는 부호 h1은, 차광체(70)를 배치하는 간격을 나타내고 있다. 도 10에 도시하는 부호 150p는, 광이 투과되는 단위 영역(150)의 일부를 나타내고 있고, 이하의 설명에 있어서 개구라고 표기한다. 도 10에 도시하는 부호 k1은, 광이 투과되는 단위 영역(150)의 폭을 나타내고 있다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 표시 장치(1)에서는, X축 방향에 일정한 간격 h1로, 표시부(4)에 대해 차광체(70)를 배치한다. 이때, 표시부(4)에 차광체(70)를 배치할 때의 X축 방향에서의 간격 h1은, 도 10에 도시하는 바와 같이, 광이 투과되는 단위 영역(150)의 개구(150p)의 폭 k1과 동등하고, 또한 간격 h1을 n배(n은, 1 이상의 정수)한 것이, 헤드 트래킹을 실행할 때의 화소 폭 W1과 동등해진다고 하는 관계를 만족하도록 한다.

도 11은 배리어부의 단위 영역과 표시부의 위치 관계의 천이에 관한 일례를 나타내는 도면이다. 도 11에 도시하는 스텝 S31 내지 스텝 S33에서는, 헤드 트래킹에 의한 배리어부(6)의 단위 영역(150)의 전환, 혹은 이용자의 Z축 방향으로의 이동에 의해, 배리어부(6)의 단위 영역(150)과 표시부(4)의 위치 관계가 천이되는 모습을 나타내고 있다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 배리어부(6)의 단위 영역(150)과 표시부(4)의 위치 관계가 천이된 경우라도, 개구(150p)의 위치에 대응하는 표시부(4)의 위치에 있어서 차광체(70)가 차지하는 영역이 동일해지므로, 화소(50x)와 화소(50y)에 있어서의 광의 투과율이 대략 동일하다고 가정하면, 개구(150p)로부터 투과되는 광의 투과율이 대략 동일해진다. 또한, 사람의 광의 시인 능력을 고려하는 경우, 적어도, 배리어부(6)의 단위 영역(150)과 표시부(4)의 위치 관계의 천이 전후에서, 사람의 눈에 시인되는 광의 휘도 차가 30％ 내지 40％ 정도의 범위 내에 수용되도록, 차광체(70)가 배치되어 있으면 된다. 또한, 사람의 광에 대한 감각을 고려하는 경우(위화감을 억제하는 경우), 적어도, 배리어부(6)의 단위 영역(150)과 표시부(4)의 위치 관계의 천이 전후에서, 사람의 눈에 시인되는 광의 휘도 차가 10％ 내지 20％ 정도의 범위 내에 수용되도록, 차광체(70)가 배치되어 있으면 된다. 예를 들어, 차광체(70)는 블랙 매트릭스, 신호선, 게이트선 등의 차광이 될 수 있는 층이면 무엇이든지 좋다.

즉, 제1 실시 형태에 따른 표시 장치(1)에서는, 배리어부(6)의 단위 영역(150)으로부터 투과되는 광의 투과율이, 배리어부(6)에 있어서 광을 투과시키는 단위 영역(150)의 위치에 의하지 않고 대략 동일하게 되도록, 표시부(4)에 대해, 일정 간격으로 차광체(70)를 배치한다. 이와 같이, 차광체(70)를 배치하는 것만으로, 헤드 트래킹에 의한 배리어부(6)의 단위 영역(150)의 전환, 혹은 이용자의 Z축 방향으로의 이동에 의해, 배리어부(6)의 단위 영역(150)과 표시부(4)의 위치 관계가 천이되었다고 해도, 이용자의 눈에 도달하는 광의 휘도의 변화를 억제할 수 있다. 이와 같은 점으로부터, 제1 실시 형태에 따른 표시 장치(1)에 의하면, 종래와 같이, 정밀한 제어 및 설계 사이즈의 변경 등을 요하지 않고, 또한 광학 특성을 유지한 상태로, 간이하게 무아레를 개선할 수 있다.

도 9 내지 도 11에 도시하는 예는 배리어부(6)의 단위 영역(150)의 폭이 다른 경우라도, 표시부(4)에 대해 차광체(70)를 배치하는 간격을, 상기 도 10에 도시하는 경우와 마찬가지의 관계를 만족시킴으로써, 무아레를 개선할 수 있다. 도 12는 배리어부의 단위 영역과 표시부의 위치 관계의 천이에 관한 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 12에 도시하는 스텝 S41 내지 스텝 S43에서는, 도 11에 도시하는 예와 마찬가지로, 헤드 트래킹에 의한 배리어부(6)의 단위 영역(150)의 전환, 혹은 이용자의 Z축 방향으로의 이동에 의해, 배리어부(6)의 단위 영역(150)과 표시부(4)의 위치 관계가 천이되는 모습을 나타내고 있다.

도 12에 도시하는 예에서는, X축 방향에 일정한 간격 h2로, 표시부(4)에 대해 차광체(70)를 배치한다. 이때, 간격 h2가, 도 12에 도시하는 바와 같이, 단위 영역(150)의 개구(150p)의 폭 k2와 동등하고, 또한 간격 h2를 n배(n은, 1 이상의 정수)한 것이, 헤드 트래킹을 실행할 때의 화소 폭 W1과 동등해진다고 하는 관계를 만족하도록 한다. 이와 같이 하면, 도 12에 도시하는 바와 같이, 배리어부(6)의 단위 영역(150)과 표시부(4)의 위치 관계가 천이된 경우라도, 개구(150p)의 위치에 대응하는 표시부(4)의 위치에 있어서 차광체(70)가 차지하는 영역이 동일해지므로, 화소(50x)와 화소(50y)에 있어서의 광의 투과율이 대략 동일하다고 가정하면, 개구(150p)로부터 투과되는 광의 투과율이 대략 동일해진다.

상기의 제1 실시 형태에 있어서, 배리어부(6) 대신에, 액정 렌즈, 혹은 렌티큘러 렌즈 등의 렌즈부를 표시 장치(1)에 적용해도 좋다. 렌즈부를 표시부(4)가 갖는 화소에 집광하도록 설정함으로써, 렌즈부는 배리어부(6)와 마찬가지의 기능을 실현한다. 도 13은 렌즈부의 기능의 개요를 도시하는 도면이다. 도 14는 렌즈부에 의한 집광 폭을 도시하는 도면이다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 렌즈부 R1은, 이용자에게 삼차원 화상을 인식시키는 경우, 표시부(4)가 갖는 복수의 화소(예를 들어, 50X, 50Y)에 표시되는 화상 중, 우안용 화상이 이용자에게 우안(예를 들어, E1)에 입사되고, 좌안용 화상이 좌안(예를 들어, E2)에 입사되도록, 광의 진행 방향을 굴절시킨다. 표시 장치(1)는 렌즈부 R1에 대해, 전극에 의해, 단계적으로 다른 전압을 인가한다. 이에 의해, 렌즈부 R1의 일부를 구성하는 액정층의 액정 분자가, 렌즈 형상의 볼록 형상을 형성하도록 배향한다. 이 결과, 렌즈부 R1은, 사출하는 광의 진행 방향을 굴절시킨다.

배리어부(6) 대신에 렌즈부 R1을 적용한 경우, 도 14에 도시하는 렌즈부 R1의 집광 폭 CR1이, 배리어부(6)의 단위 영역(150)에 대응하는 개소가 된다. 이 집광 폭 CR1은, 예를 들어 표시부(4)와 렌즈부 R1의 거리, 렌즈부 R1에 인가하는 전압 등에 의해 결정된다. 그리고, 배리어부(6)의 단위 영역(150)과 마찬가지로, 집광 폭 CR1의 폭이 변화되지 않고, 항상 일정하다는 것을 전제로 하는 경우에는, 표시 장치(1)에 렌즈부 R1을 적용한 경우에도, 무아레가 발생할 우려가 있다. 따라서, 상기 제1 실시 형태와 같이, 표시부(4)에 대해, 일정 간격으로 차광체(70)를 배치함으로써, 렌즈부 R1로부터 집광 폭 CR1에서 사출되는 광의 휘도가, 렌즈부 R1에 있어서의 광의 사출 위치에 의하지 않고 대략 동일해진다. 이 결과, 이용자의 눈에 도달하는 광의 휘도의 변화를 억제할 수 있어, 배리어부(6) 대신에, 렌즈부 R1을 표시 장치(1)에 적용한 경우라도, 간이하게 무아레를 개선할 수 있다.

[1-2. 제2 실시 형태]

상기 제1 실시 형태에서는, 개구(150p)로부터 투과되는 광의 투과율이 대략 동일하게 되도록, 일정 간격으로 표시부(4)에 대해 차광체(70)를 배치하는 예를 설명했다. 이하의 제2 실시 형태에서는, 개구(150p)로부터 투과되는 광의 투과율이 대략 동일하게 되도록, 배리어부(6)의 단위 영역(150)의 투과율을 조정하는 예에 대해 설명한다.

도 15는, 제2 실시 형태에 따른 표시 장치에 의한 제어의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 도 15에 도시하는 제어는, 제어부(9)에 의해 실행된다.

도 15에 도시하는 바와 같이, 제어부(9)는 촬상부(8)에 의해 촬영된 이용자의 화상에 기초하여, 이용자의 눈의 위치를 검출한다(스텝 S101). 예를 들어, 제어부(9)는 이용자의 화상으로부터 이용자의 얼굴의 윤곽을 검출하고, 화상 내에서의 이용자의 얼굴의 위치를 특정한 후, 패턴 매칭 등에 의해 얼굴 중에 포함되는 이용자의 눈의 위치를 특정하고, 눈의 크기 및 눈간 거리 등에 기초하여, 표시 장치(1)에 대한 이용자의 눈의 위치를 검출한다. 혹은, 제어부(9)는 이용자의 화상에 포함되는 동공, 홍채, 강막의 광량 차이에 기초하여, 화상 내에서의 이용자의 안구(우안 및 좌안)의 위치를 특정함으로써, 표시 장치(1)에 대한 이용자의 눈의 위치를 검출해도 좋다. 제어부(9)는 이용자의 눈의 위치를 검출할 때, 이용자와, 표시부(4)의 표시면(4S) 사이의 Z축 방향(예를 들어, 도 2 참조)의 거리도 맞춰서 산출한다. 예를 들어, 제어부(9)는 이용자와, 표시부(4)의 표시면(4S) 사이의 Z축 방향의 거리가, "T1"일 때에, 촬상부(8)에 의해 촬영되는 화상 상에서의 이용자의 눈간 거리가 "t1"인 것을 미리 계측 완료인 것으로 한다. 그리고, 제어부(9)는, 예를 들어 스텝 S101에 있어서 촬상부(8)에 의해 촬영된 화상 상에 있어서의 이용자의 눈간 거리가 "0.5×t1"인 경우에는, 이용자와, 표시부(4)의 표시면(4S) 사이의 Z축 방향의 거리를, "0.5×T1"로 산출한다.

계속해서, 제어부(9)는 이용자의 눈의 위치에 기초하여, 배리어부(6)의 표시 화상을 결정한다(스텝 S102). 예를 들어, 제어부(9)는 표시부(4)와 배리어부(6)의 거리 및 표시 장치(1)[표시부(4) 및 배리어부(6)]에 대한 이용자의 눈의 위치에 기초하여, 우안용 화상이 이용자에게 우안에 입사되고, 좌안용 화상이 좌안에 입사되도록, 배리어부(6)의 단위 영역(150) 중으로부터 광을 투과시키는 영역을 결정한다. 한편, 제어부(9)는 크로스 토크가 발생하지 않도록, 배리어부(6)의 단위 영역(150) 중으로부터 광을 차단시키는 영역을 결정한다. 그리고, 제어부(9)는 배리어부(6)에 있어서 광을 투과시키는 단위 영역(150)과 광을 차단시키는 단위 영역(150)의 조합을 실현하는 화상을, 배리어부(6)의 표시 화상으로서 결정한다.

계속해서, 제어부(9)는 이용자의 눈의 위치에 기초하여, 배리어부(6)의 광투과율을 조정한다(스텝 S103). 도 16은 이용자의 눈에 입사되는 광의 휘도 일례를 나타내는 도면이다. 도 16에 도시하는 스텝 S51 내지 스텝 S52에서는, 헤드 트래킹에 의한 배리어부(6)의 단위 영역(150)의 전환, 혹은 이용자의 Z축 방향으로의 이동에 의해, 배리어부(6)의 단위 영역(150)과 표시부(4)의 위치 관계가 천이되는 모습을 나타내고 있다. 예를 들어, 제어부(9)에 의한 전회의 처리에 있어서, 이용자의 눈 E1에 도달하는 광의 휘도가, A(cd/㎡:칸델라 평방미터)이었다고 한다(예를 들어, 스텝 S51 참조). 계속해서, 제어부(9)에 의한 금회의 처리에 있어서, 스텝 S101에 의해 검출된 이용자의 눈 E1의 위치에 따라서, 이용자의 눈 E1에 도달하는 광의 휘도가 A-B(cd/㎡:칸델라 평방미터)이었다고 한다(예를 들어, 스텝 S52 참조). 이 경우에는, 제어부(9)는 A≒α×(A-B)가 되는 조정율 α를 산출하고, 조정율 α에 기초하여 배리어부(6)의 광투과율을 올린다. 한편, 제어부(9)는, 도 16에 도시하는 예와는 반대로, 전회의 처리에 있어서 이용자의 눈 E1에 도달하는 광의 휘도가 A-B(cd/㎡)이고, 금회의 처리에 있어서 이용자의 눈 E1에 도달하는 광의 휘도가 A(cd/㎡)이었던 경우에는, A×α≒(A-B)가 되는 조정율 α를 산출하고, 조정율 α에 기초하여 배리어부(6)의 광투과율을 내린다.

예를 들어, 조정율 α는, 개구(150p)에 있어서의 화소 폭과 차광체(70)의 폭의 비율에 의해 산출된다. 예를 들어, 도 16에 도시하는 스텝 S52에 있어서, 개구(150p)에 있어서의 화소 폭이 30(㎛:마이크로미터)이고, 개구(150p)에 있어서의 차광체(70)의 폭이 5(㎛:마이크로미터)이었다고 한다. 이때, 광의 투과율을 올리는 경우의 조정율 α는, 차광체(70)에 의해 차광되는 분만큼 투과율을 올리면 되므로, 조정율 α=30/(30-5)가 된다. 한편, 광의 투과율을 내리는 경우의 조정율 α는, 차광체(70)에 의해 차광되는 분만큼 투과율을 내리면 되므로, 조정율 α=(30-5)/30이 된다. 이와 같이 하여, 제어부(9)는 배리어부(6)의 광투과율을 조정함으로써, 이용자의 눈 E1에 도달하는 광의 휘도가 대략 동일하게 되도록 할 수 있다.

계속해서, 제어부(9)는 표시부(4)의 표시 화상을 결정한다(스텝 S104). 예를 들어, 제어부(9)는 배리어부(6)의 표시 화상에 기초하여, 우안용 화상 및 좌안용 화상의 화소 표시를 결정한 후, 우안용 화상 및 좌안용 화상 사이에서 소정의 시차가 발생하도록 조정함으로써 표시 화상을 결정한다. 계속해서, 제어부(9)는 렌더링을 행하고(스텝 S105), 화상을 표시부(4)에 표시한다(스텝 S106).

계속해서, 제어부(9)는 화상의 표시를 종료할지를 판정한다(스텝 S107). 제어부(9)는 판정의 결과, 화상의 표시를 종료하는 경우에는(스텝 S107, "예"), 도 15에 도시하는 제어를 종료한다. 한편, 제어부(9)는 판정의 결과, 화상의 표시를 종료하지 않은 경우에는(스텝 S107, "아니오"), 상기 스텝 S101의 수순으로 되돌아가, 도 15에 도시하는 제어를 계속한다.

[2. 적용예]

본 개시의 적용예로서, 상술한 표시 장치(1)를 전자 기기에 적용한 예를 설명한다.

도 17 내지 도 25는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에 따른 표시 장치(1)는, 휴대 전화, 스마트폰 등의 휴대 단말 장치, 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라, 혹은, 차량에 설치되는 미터류 등의 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다. 바꿔 말하면, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(1)는, 외부로부터 입력된 영상 신호 혹은 내부에서 생성된 영상 신호를, 화상 혹은 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다. 전자 기기는 표시 장치에 영상 신호를 공급하고, 표시 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 구비한다.

(적용예 1)

도 17에 도시하는 전자 기기는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(1)가 적용되는 텔레비전 장치이다. 이 텔레비전 장치는, 예를 들어 프론트 패널(511) 및 필터 유리(512)를 포함하는 영상 표시 화면부(510)를 갖고 있으며, 이 영상 표시 화면부(510)는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치이다.

(적용예 2)

도 18 및 도 19에 도시하는 전자 기기는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(1)가 적용되는 디지털 카메라이다. 이 디지털 카메라는, 예를 들어 플래시용의 발광부(521), 표시부(522), 메뉴 스위치(523) 및 셔터 버튼(524)을 갖고 있으며, 그 표시부(522)는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치이다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 이 디지털 카메라는 렌즈 커버(525)를 갖고 있으며, 렌즈 커버(525)를 슬라이드시킴으로써 촬영 렌즈가 나타난다. 디지털 카메라는, 그 촬영 렌즈로부터 입사하는 광을 촬영함으로써, 디지털 사진을 촬영할 수 있다.

(적용예 3)

도 20에 도시하는 전자 기기는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(1)가 적용되는 비디오 카메라의 외관을 나타내는 것이다. 이 비디오 카메라는, 예를 들어 본체부(531), 이 본체부(531)의 전방측면에 설치된 피사체 촬영용의 렌즈(532), 촬영 시의 스타트/스톱 스위치(533) 및 표시부(534)를 갖고 있다. 그리고, 표시부(534)는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치이다.

(적용예 4)

도 21에 도시하는 전자 기기는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(1)가 적용되는 노트북형 퍼스널 컴퓨터이다. 이 노트북형 퍼스널 컴퓨터는, 예를 들어 본체(541), 문자 등의 입력 조작을 위한 키보드(542) 및 화상을 표시하는 표시부(543)를 갖고 있으며, 표시부(543)는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치에 의해 구성되어 있다.

(적용예 5)

도 22 내지 도 24에 도시하는 전자 기기는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(1)가 적용되는 휴대 전화기이다. 도 22는 휴대 전화기를 펼친 상태에서의 정면도, 도 23은 휴대 전화기를 펼친 상태에서의 우측면도, 도 24는 휴대 전화기를 접은 상태에서의 정면도이다. 그 휴대 전화기는, 예를 들어 상측 케이스(551)와 하측 케이스(552)를 연결부(힌지부)(553)로 연결한 것이며, 디스플레이(554), 서브 디스플레이(555), 픽처 라이트(556) 및 카메라(557)를 갖고 있다. 그 디스플레이(554)는 표시 장치(1)가 설치되어 있다. 휴대 전화기의 디스플레이(554)는 화상을 표시하는 기능 외에, 터치 동작을 검출하는 기능을 가져도 좋다.

(적용예 6)

도 25에 도시하는 전자 기기는, 휴대형 컴퓨터, 다기능인 휴대 전화, 음성 통화 가능한 휴대 컴퓨터 또는 통신 가능한 휴대 컴퓨터로서 동작하고, 소위 스마트폰, 태블릿 단말기라고 불리는 경우도 있는, 정보 휴대 단말기이다. 이 정보 휴대 단말기는, 예를 들어 케이스(561)의 표면에 표시부(562)를 갖고 있다. 이 표시부(562)는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치이다.

[3. 본 개시의 구성]

또한, 본 개시는, 이하의 구성을 취할 수도 있다.

(1) 표시부와, 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연신하는 복수의 단위 영역이, 상기 제1 방향으로 열 형상으로 배치되는 배리어부를 갖고, 상기 단위 영역으로부터 투과되는 광의 투과율이, 상기 배리어부에 있어서 광을 투과시키는 상기 단위 영역의 위치에 의하지 않고 대략 동일하게 되도록, 상기 표시부에 대해 일정한 간격으로 차광체를 배치하는 표시 장치.

(2) 적어도, 상기 제1 방향에서의 상기 단위 영역의 폭과, 상기 차광체를 배치하는 상기 간격이 대략 동일한 (1)에 기재된 표시 장치.

(3) 이용자의 눈의 위치를 검출하는 촬상부와, 상기 이용자의 눈의 위치에 기초하여, 상기 복수의 단위 영역 중 광을 투과시키는 영역을 결정하는 제어부를 갖는 (1)에 기재된 표시 장치.

(4) 상기 표시부는, 우안용의 화상을 표시하는 제1 화소 및 좌안용의 화상을 표시하는 제2 화소를 갖고, 상기 배리어부는 우안용의 화상 및 좌안용의 화상이, 각각, 이용자의 좌안 및 우안에 들어오지 않도록 차광한 (1)에 기재된 표시 장치.

(5) 표시부와, 상기 표시부의 표시면측에 배치되는 렌즈부와, 상기 렌즈부로부터 사출되는 광의 휘도가, 상기 렌즈부의 위치에 의하지 않고 대략 동일하게 되도록, 상기 표시부에 대해 일정한 간격으로 차광체를 배치하는 표시 장치.

1 : 표시 장치
2 : 백라이트
4 : 표시부
6 : 배리어부
8 : 촬상부
9 : 제어부

Claims (5)

1. 복수의 화소를 갖는 표시부와,
   제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연신하는 복수의 단위 영역이, 상기 제1 방향으로 열 형상으로 배치되는 배리어부
   를 갖고,
   상기 단위 영역으로부터 투과되는 광의 투과율이, 상기 배리어부에 있어서 광을 투과시키는 상기 단위 영역의 위치에 의하지 않고 동일하게 되도록, 상기 표시부에 대해 일정한 간격으로 차광체를 배치하고,
   적어도, 상기 제1 방향에서의 상기 단위 영역의 폭과, 상기 차광체를 배치하는 상기 간격이 동일하고,
   상기 제1 방향에서의 상기 화소의 폭은, 상기 차광체를 배치하는 상기 간격의 n배(n은, 1 이상의 정수)이며,
   상기 표시부는, 우안용의 화상을 표시하는 제1 화소 및 좌안용의 화상을 표시하는 제2 화소를 갖고,
   상기 배리어부는, 우안용의 화상 및 좌안용의 화상이, 각각, 이용자의 좌안 및 우안에 들어오지 않도록 차광하며,
   상기 배리어부는, 광을 투과시키는 상기 단위 영역 또는 광을 차단하는 상기 단위 영역에 부분적으로 전압을 인가하여 액정을 배향시켜, 각 단위 영역에 입사시키는 광을, 투과 또는 차단하는 액정 패널인, 표시 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   이용자의 눈의 위치를 검출하는 촬상부와,
   상기 이용자의 눈의 위치에 기초하여, 상기 복수의 단위 영역 중 광을 투과시키는 영역을 결정하는 제어부
   를 갖는 표시 장치.
4. 삭제
5. 삭제

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