WO2013157341A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

　実施形態に係る液晶表示装置１は、アレイ基板６、カラーフィルタ基板５、液晶層７、バックライト４、制御部１２を備える。アレイ基板６は、マトリクス状に配置される複数の画素に対応する複数の画素電極を備える。カラーフィルタ基板５は、アレイ基板６に対向し、複数の画素に対応するカラーフィルタを備える。液晶層７は、アレイ基板６とカラーフィルタ基板５との間に備えられる。バックライト４は、アレイ基板６の裏面側に備えられる。制御部１２は、画素電極への液晶駆動電圧の印加タイミングと、バックライト４の発光タイミングとを制御する。複数の画素は、横方向に長い形状を持ち、横方向に同じ色が並び、縦方向に異なる色が並び、複数の画素における横方向に隣接する画素は、隣接する画素の中心線で線対称の形状を持ち、隣接する画素の液晶分子は、隣接する画素に対応する画素電極に液晶駆動電圧が印加されると、中心線で線対称の方向に倒れる。

Description

液晶表示装置

　本発明は、液晶表示装置に関する。

　一般的な液晶表示装置の液晶セルは、例えばガラス基板などのような透明基板によって液晶層が挟持される構成を持つ。液晶表示装置は、液晶セルの表及び裏に、偏光板、又は、偏光板及び位相差板を設置した液晶パネルを備える。

　第１の例において、液晶表示装置は、観察者と反対側である液晶パネル裏面に、光源としてバックライトユニットを備える。第２の例において、液晶表示装置は、バックライトユニットに加えて、室内光など外部光源を利用する。

　３次元画像表示可能な液晶表示装置及び視角制御可能な液晶表示装置において、バックライトユニット又は外部光源を利用する液晶パネルは、観察者側である液晶パネル表面から外部へ出射される光の出射角を、その表示目的に応じて制御する。

　３次元画像表示可能な液晶表示装置又はディスプレイ装置として、種々の表示方式が知られている。これらの表示方式は、眼鏡を利用する方式、眼鏡を使用しない方式を含む。眼鏡を使用する方式は、色の違いを利用するアナグリフ方式、又は、偏光を利用する偏光眼鏡方式などを含む。眼鏡を利用する方式では、３次元画像表示時に観察者が専用の眼鏡をかける必要があり、煩わしい。近年においては、眼鏡を必要としない方式の要望が強くなっている。

　液晶パネルから単数又は複数の観察者（以下、それぞれ「２眼式」、「多眼式」と表現する場合がある）に対して出射される光を角度調整するために、液晶パネルの表面又は裏面に光制御素子を配設する技術が検討されている。

　眼鏡を必要としない３次元画像表示可能な液晶表示装置に、光制御素子が用いられる場合がある。

　光制御素子の一例として、光学レンズを２次元配列し、規則的な屈折を実現するレンチキュラレンズがある。レンチキュラレンズは、透明樹脂などがシート状に加工され、液晶表示装置の表面又は裏面に貼付されることにより用いられる。特許文献１（特許第４０１０５６４号公報）、特許文献２（特許第４２１３２２６号公報）は、レンチキュラレンズ（レンチキュラスクリーン）を用いた３次元画像表示技術を開示する。特許文献３～８（特開２０１０－５０６２１４号公報、特開２０１０－５２４０４７号公報、特開２０１０－５４１０１９号公報、特開２０１０－５４１０２０号公報、特許第４６５５４６５号公報、特許第３９３００２１号公報）は、凸状のレンズを備えたプリズムシートを開示する。

　カラーフィルタの画素（着色画素）の種々の配列と、該配列の方向に開口部を備えた光線制御素子（レンチキュラ・シート）との関係は、特許文献９（特開２００８－２４９８８７号公報）に開示されている。

　また、同色のカラーフィルタを横方向に連続に配設する技術は、特許文献１０（特開２００９－３００２号公報）の例えば請求項１に開示されている。

　上述された特許文献１～８では、レンチキュラレンズが用いられる。特許文献１は、表示素子（画素又はサブ画素）を平行四辺形又は三角形状に形成し、又は表示素子をオフセットで配置し、実質的に画素（サブ画素でもよい）配列とレンチキュラースクリーンとの間に角度を持たせる技術を開示する。特許文献１は、特許文献２と同様に、連続的な（滑らかな）水平視差を観察者に与える技術を開示する。特許文献１においては、実質的に斜めに配置した画素配列と、この画素配列と交差するレンチキュラースクリーンのエッジとにより、表示にギザツキが発生する場合がある。特許文献１には、例えば、液晶分子の線対称となる配向方向を３次元光制御素子を用いて最適化する技術、又は、三角柱状プリズムと横長画素と対応させ、３次元画像と２次元画像とを切り替える技術は、開示されていない。特許文献１には、３次元画像表示用の液晶表示装置に、負の誘電率異方性を持つ液晶分子を用いる技術についても開示されていない。

　特許文献２は、レンチキュラースクリーンの主軸と画素配列との間にオフセット角を設ける技術を開示する。特許文献２では、オフセット角を付与したレンチキュールによって、３次元画像表示の分解能の損失が減少され、観察者の頭が移動する場合であっても滑らかな表示が提供される（画面がゆるやかに切り替わる）。しかしながら、特許文献２では、斜めに配置したレンチキュラースクリーンのエッジが画素配列と交差するため、表示にギザツキが発生する場合がある。特許文献２は、例えば、液晶分子の線対称となる配向方向と３次元光制御素子との関係を最適化する技術、又は、三角柱状プリズムと横長画素とを対応させ、３次元画像と２次元画像とを切り替える技術を開示していない。特許文献２は、３次元画像表示用の液晶表示装置に負の誘電率異方性を持つ液晶分子を用いる技術を開示していない。

　特許文献３～６では、光学的補償ベンドモード（Optically Compensated Bend：ＯＣＢ）モードの液晶が３次元画像表示に適用される。特許文献３～６では、ＯＣＢが単に３次元画像表示に必要な液晶の応答時間の観点から説明されている。しかしながら、特許文献３～６は、液晶パネルに用いられる液晶分子そのものによる配光を最適化し、明るい３次元画像表示及び２次元画像表示を可能にする液晶表示装置を開示していない。例えば、特許文献３～６は、右目用画像の光源の配光角と左目用画像の光源の配光角に対して、ＯＣＢ液晶分子がどの方向に並ぶと、右目・左目用の３次元画像表示に最適となるか、開示していない。加えて、ＯＣＢ液晶は、ＩＰＳ（水平配向の液晶分子を用いた横電界の液晶パネル）又はＶＡ（垂直配向の液晶分子を用いた縦電界の液晶パネル）より視野角特性が低下する場合がある。ＯＣＢ液晶は、初期配向であるスプレイ配向から駆動時のベンド配向への転移操作を、パネル起動の度に必要とする。このため、ＯＣＢ液晶は、小型携帯機器用の液晶表示装置として好ましくない場合がある。

　特許文献３～７は、特許文献８に開示されている断面形状を持つ両面プリズムシートを開示している。特許文献３～７の液晶表示装置は、バックライトユニットの両側に備えられた光源を用いて３次元画像表示を行う。しかしながら、特許文献３～７は、特許文献８と同様に、３次元画像表示で発生しやすい、プリズムシートと液晶パネルとの干渉によるモアレの解消策を開示していない。さらに、液晶パネルに備えられる液晶分子そのものによる配光を最適化し、明るい３次元画像表示と２次元画像表示とを可能にする液晶表示装置は、特許文献３～７に開示されていない。

　特許文献８は、三角柱状プリズム列と平行な円筒状レンズ列を備え、円筒状レンズの焦点位置がプリズムの頂点に一致する両面プリズムシートを開示している。特許文献８の第１図又は第２図は、この両面プリズムシートと、バックライトユニットに備えられた両側の光源とを用いて３次元画像表示を行う技術を表している。しかし、特許文献８の技術では、３次元画像表示で発生しやすい、円筒状レンズ列と液晶パネルとの干渉によるモアレの解消が困難である。さらに、液晶パネルに用いられる液晶分子そのものによる配光を最適化し、明るい３次元画像表示と２次元画像表示とを可能にする液晶表示装置は、特許文献８に開示されていない。特許文献８は、カラー液晶表示装置に一般的に用いられるカラーフィルタと両面プリズムシートとのマッチングを考慮しておらず、両面プリズムシートと横長画素との対応関係を開示していない。さらに、特許文献８は、液晶パネルに用いられる液晶分子の配向又は液晶動作の観点からの最適化を開示していない。

　特許文献９は、レンチキュラシートである光線制御素子と、着色画素の配列との組み合わせを開示している。しかし、特許文献９は、観察者の２眼の並ぶ方向に長尺な着色画素を形成し、ひとつの着色画素に１個のアクティブ素子を備え、隣接する着色画素のそれぞれのアクティブ素子で液晶層を駆動した時に、横方向に隣接する画素の間で、液晶分子の倒れる方向がこの隣接する２つの画素の縦方向の中心軸に対して線対称となる液晶表示装置を開示していない。さらに、特許文献９は、２つの赤色画素と２つの緑色画素と２つの青色画素との６画素で３次元画像表示時の絵素とする技術を開示していない。さらに、特許文献９は、アレイ基板における液晶層と反対側の面に、固体発光素子アレイを備えるエッジライト型の導光部と、映像信号及び液晶分子の動作と同期して固体発光素子に電圧を印加し、固体発光素子を発光させるユニットとを備える液晶表示装置を開示していない。

　特許文献１０は、表示領域の長辺方向に、同色の色要素（着色画素）を配列し、色要素をストライプ状に配列する技術を開示している。しかし、特許文献１０は、レンチキュラレンズを用いて、例えば、長辺方向に線対称な液晶配向を用いて３次元画像を表示する技術を開示していない。特許文献１０は、固体発光素子と映像信号との同期を考慮しておらず、３次元画像表示技術に関するものでもない。

　３次元画像の表示については、表示品質の向上が望まれる。しかしながら、特許文献１～１０は、アクティブ素子により液晶層を線対称駆動する技術、観察者の２眼の並ぶ方向に一致させた横長画素とその液晶駆動、レンチキュラレンズと固体発光素子との最適な構成を開示していない。

　本発明は、以上のような事情に鑑みてなされており、３次元画像表示に生じるモアレを解消し、３次元表示と２次元表示とをより明るく効果的に実現するための液晶表示装置を提供することを目的とする。

　本態様において、液晶表示装置は、アレイ基板と、カラーフィルタ基板と、液晶層と、バックライトユニットと、制御部とを含む。アレイ基板は、マトリクス状に配置される複数の画素に対応する複数の画素電極を備える。カラーフィルタ基板は、アレイ基板に対向し、複数の画素に対応するカラーフィルタを備える。液晶層は、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に備えられる。バックライトユニットは、アレイ基板の液晶層側と逆の裏面側に備えられる。制御部は、画素電極への液晶駆動電圧の印加タイミングと、バックライトユニットの発光タイミングとを制御する。複数の画素は、横方向に長い形状を持ち、横方向に同じ色が並び、縦方向に異なる色が並ぶ。複数の画素における横方向に隣接する画素は、隣接する画素の中心線で線対称の形状を持つ。隣接する画素の液晶分子は、隣接する画素に対応する画素電極に液晶駆動電圧が印加されると、中心線で線対称の方向に倒れる。

　本発明の態様においては、モアレなどの表示ムラを解消することができ、高い表示品質の３次元画像を表示することができ、３次元表示と２次元表示とを切り替え可能であり、３次元表示と２次元表示とをより明るく効果的に実現することができる。

図１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す断面図である。 図２は、第１の実施形態に係る光制御素子の円柱状レンズ及び三角柱プリズムの一例を示す平面図である。 図３は、第１の実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィルタ基板の一例を示す平面図である。 図４は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す断面図である。 図５は、隣接する２つの画素のうちの一方の画素の画素電極に対する液晶駆動電圧印加時の液晶動作と出射光との一例を示す断面図である。 図６は、隣接する２つの画素のうちの他方の画素の画素電極に対する液晶駆動電圧印加時の液晶動作と出射光との一例を示す断面図である。 図７は、隣接する２つの画素の画素電極に対する液晶駆動電圧印加時の液晶動作と出射光との一例を示す断面図である。 図８は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の隣接する２つの画素の画素電極の形状の一例を示す平面図である。 図９は、画素電極上に形成されるスジの第１の例を示す断面図である。 図１０は、画素電極上に形成されるスジの第２の例を示す断面図である。 図１１は、画素電極上に形成されるスジの第３の例を示す断面図である。 図１２は、第２の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す断面図である。 図１３は、第２の実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィルタ基板の一例を示す平面図である。 図１４は、第２の実施形態に係る液晶表示装置の隣接する２つ画素の画素電極の形状の一例を示す平面図である。 図１５は、第２の実施形態に係る液晶表示装置の複数の画素の画素電極の形状と液晶分子の倒れの方向との一例を示す平面図である。 図１６は、隣接する２つの画素のうちの一方の画素の画素電極及び固体発光素子の同期の一例を示す断面図である。 図１７は、隣接する２つの画素のうちの他方の画素の画素電極及び固体発光素子の同期の一例を示す断面図である。

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は実質的に同一の機能及び構成要素については、同一符号を付し、説明を省略するか又は必要な場合のみ説明を行う。

　以下の実施形態においては、特徴的な部分についてのみ説明し、通常の液晶表示装置の構成要素と差異のない部分については説明を省略する。

　以下の実施形態において、画素はサブ画素でもよい。液晶表示装置の表示単位は、一例として、２つの赤色画素と２つの緑色画素と２つの青色画素とを含む計６画素で形成される絵素とする。しかしながら、絵素に含まれる画素の数は自由に変更可能である。

　以下の実施形態において、観察者の右目と左目との並び方向と並行な画素の並び方向を横方向とし、この横方向に垂直な画素の並び方向を縦方向とする。

　着色画素は、横方向に長い形状を持つ。以下において、横方向を画素長手方向と記載する場合がある。着色画素は、縦方向に短い形状を持つ。以下において、縦方向を画素短手方向と記載する場合がある。

　以下においては、同一色の２画素を一組として説明する場合がある。また、６画素を含む絵素は、横方向に２つの同色画素が並び、縦方向にそれぞれ異なる３色の画素が並ぶとする。

［第１の実施形態］
　図１は、本実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す断面図である。この図１は、横方向の断面を表す。

　液晶表示装置１は、基本的な構成要素として、液晶パネル２、偏光板３、バックライトユニット４、制御部１２などを備える。偏光板３は、位相差板を貼り合わせて形成されてもよい。

　以下の各実施形態において、１対の偏光板３は、クロスニコル構成としてもよい。また、１対の偏光板３の吸収軸は平行とし、液晶表示装置１は、いずれか一方の偏光板３と液晶パネル２との間に、このいずれか一方の偏光板３の第１の直線偏光を、この第１の直線偏光と直交する第２の直線偏光に変換する旋状素子を備えるとしてもよい。

　液晶パネル２は、カラーフィルタ基板５、アレイ基板６、液晶層７を含む。カラーフィルタ基板５とアレイ基板６とは対向している。液晶層７は、カラーフィルタ基板５、アレイ基板６との間に挟まれる。

　本実施形態において、複数の画素は、マトリクス状に配置される。

　液晶パネル２は、赤色画素、緑色画素、青色画素を含む。本実施形態において、各画素は、平面視で縦方向よりも横方向に長い。

　上記したように、横方向とは、観察者の右眼８１と左眼８２の並ぶ方向である。本実施形態においては、隣接する同一色の画素が横方向（図１の横方向断面の水平方向）に並ぶとする。偏光板３、図示しない位相差板などは、液晶パネル２の表面（観察者側の平面）側及び裏面（観察者と反対側の平面）側に備えられる。

　バックライトユニット４は、液晶パネル２の裏面（アレイ基板６の液晶層７側と逆の裏面側）に、偏光板３を介して備えられる。バックライトユニット４は、基本的な構成要素として、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）などのような固体発光素子９１，９２と、三角柱状プリズムのアレイである光制御素子１０１と、円柱状レンズのアレイである光制御素子１０２と、反射板１１などを備える。

　図１に示す円柱状レンズのアレイは、図１の横方向断面に対して垂直方向にその長手（長尺）方向を持つ。三角柱状プリズムのアレイである光制御素子１０１と、円柱状レンズのアレイである光制御素子１０２とは、アクリル樹脂などで形成され、背中合わせの一体成型品としてもよい。

　三角柱状プリズムのアレイのピッチは、円柱状レンズのアレイのピッチと１：１の関係としてもよく、図１に示すように、円柱状レンズのアレイのピッチよりも三角柱状プリズムのアレイのピッチを細かくしてもよい。

　図２に示すように、円柱状レンズの長手方向の軸と、三角柱状プリズムの長手方向の軸とは、角度θを持つ。

　複数の三角柱状プリズムは、縦方向に対して角度θを持つ。複数の三角柱状プリズムは、細かいピッチで配列される。角度θは、例えば、３°から４２°の範囲としてもよい。角度θは、この範囲より大きい角度でもよい。角度θは、偏光板又は液晶配向の光学軸と干渉しない角度とする。

　バックライトユニット４は、例えば、拡散板、導光板、偏光分離フィルム、再帰反射偏光素子などを備えてもよいが、この図１では省略している。

　固体発光素子９１，９２は、例えば、発光波長域に赤、緑、青の３波長を含む白色光を発する白色ＬＥＤとしてもよい。固体発光素子９１，９２は、例えば、ＧａＮ系青色ＬＥＤとＹＡＧ系蛍光物質とを組み合わせた擬似白色ＬＥＤでもよい。演色性を高めるために、赤色ＬＥＤなど１色以上の主要ピークを有するＬＥＤが擬似白色ＬＥＤとともに用いられてもよい。例えば、青色ＬＥＤに赤色及び緑色の蛍光体を積層した光源が用いられてもよい。

　バックライトユニット４は、複数の固体発光素子９１と複数の固体発光素子９２を含むとしてもよい。この場合、複数の固体発光素子９１と複数の固体発光素子９２とは、赤色、緑色、青色のいずれかを個別に発光するＬＥＤを含むとしてもよい。複数の固体発光素子９１と複数の固体発光素子９２とは、紫外域の光を発光するＬＥＤを含むとしてもよく、赤外域の光を発光するＬＥＤを含むとしてもよい。

　制御部１２は、液晶表示装置１における各種の制御処理を実行する。例えば、制御部１２は、画素電極２２１，２２２への液晶駆動電圧の印加タイミングと、バックライトユニット４の発光タイミングとを制御する。例えば、制御部１２は、右目用映像信号・左目用映像信号に基づいて、固体発光素子９１，９２の発光タイミングと、液晶層７の駆動電圧の印加タイミングとを同期制御することにより、３次元画像表示を実現する。

　なお、液晶表示装置１は、受光素子１３を備えてもよい。この場合、受光素子１３は、光センサによるデータ入力に用いられる。例えば、受光素子１３は、紫外域又は赤外域発光ＬＥＤなどのような発光素子から出射された特定波長光を検出する。制御部１２は、特定波長光を検出した受光素子１３の位置を検出する。また、例えば、制御部１２は、受光素子１３によって検出された光に基づいて、観察者の位置又は指などのポインタの位置を検出する。受光素子１３は、複合金属酸化物によって透明チャネル層が形成された酸化物半導体アクティブ素子としてもよく、紫外域の光を検出可能でもよい。受光素子１３は、液晶表示装置の筐体に実装されたＣＭＯＳ又はＣＣＤなどの撮像素子（カメラ）でもよい。このような受光素子１３は、タッチセンシング及び撮像に加えて、生体認証、個人認証に用いられるとしてもよい。また、受光素子１３は、例えばアレイ基板６の上にマトリクス状に備えられた複数の光センサとしてもよい。

　制御部１２は、例えば、受光素子１３の出力値に基づいて観測者の位置を検出し、観測者の位置に基づいて固体発光素子９１，９２からの出射光の出射角βを調整する。これにより、観察者の２眼（右眼８１と左眼８２）への出射角αを調整することができ、３次元画像の視認性を向上させることができる。

　図３は、本実施形態に係る液晶表示装置１のカラーフィルタ基板５の一例を示す平面図である。この図３は、カラーフィルタ基板５の正面図であり、観察者からカラーフィルタ基板５を観察した状態を例示する。なお、この図３では、画素のサイズと円柱状レンズのサイズとを比較するために、参考として円柱状レンズのアレイを含む光制御素子１０２の断面を点線にて図示している。

　各画素は、横方向に長い形状を持つ。この図３において、各画素は、横方向に長辺を持ち、縦方向に短辺を持つ長方形である。同色の２つの画素が並んで配置される。複数の画素は、横方向に同じ色が並び、縦方向に異なる色が並ぶ。複数の画素における横方向に隣接する画素は、隣接する画素の中心線で線対称の形状を持つ。複数の画素は、横方向に並ぶ緑の画素Ｇ１，Ｇ２、赤の画素Ｒ１，Ｒ２、青の画素Ｂ１，Ｂ２から構成される絵素を含む。

　ブラックマトリックスＢＭは、画素を区分けする。この図３において、ブラックマトリクスＢＭは、縦方向に隣接する画素の間に形成され、前記横方向に隣接する画素の間には形成されない。すなわち、ブラックマトリクスＢＭは、各画素の上辺及び下辺に形成される。

　カラーフィルタ基板５の下には、液晶層７を介してアレイ基板６が備えられる。換言すれば、カラーフィルタ基板５とアレイ基板６とは向かい合う。カラーフィルタ基板５とアレイ基板６との間には、液晶層７が備えられる。アレイ基板６は、アクティブ素子１４ａ，１４ｂを備える。アクティブ素子１４ａ，１４ｂとしては、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられる。なお、アレイ基板６は、他のアクティブ素子を、受光素子として備えるとしてもよい。

　以下においては、画素Ｇ１，Ｇ２を典型例として説明するが、他の画素も同様の特徴を持つ。

　２つの画素Ｇ１，Ｇ２の横方向の幅Ｌｐは、半円柱状レンズの幅に合わせる。画素Ｇ１，Ｇ２は、液晶層７を駆動するアクティブ素子１４ａ，１４ｂに加えて、光センサとして用いられる受光素子１３を備えるとしてもよい。

　図４は、本実施形態に係る液晶表示装置１の一例を示す断面図である。この図４は、図３のＡ－Ａ’断面に相当する。複数の緑色画素Ｇ１，Ｇ２は、横方向（水平方向）に並んで形成されている。

　カラーフィルタ基板５は、透明基板１５の上に、ブラックマトリクスＢＭ、カラーフィルタ（着色層）１６、透明樹脂層１７、対向電極１８１，１８２、配向維持層（又は配向膜）２５１を形成した構成を持つ。図４の断面では、ブラックマトリクスＢＭは図示されていないが、ブラックマトリクスＢＭは、例えば、透明基板１５とカラーフィルタ１６との間に形成される。対向電極１８は、例えば、透明導電膜（ＩＴＯ）によって形成される。カラーフィルタ基板５は、複数の画素に対応するカラーフィルタ１６を備える。カラーフィルタ１６のうちの緑フィルタは、緑画素に対応付けされ、赤フィルタは、赤画素に対応付けされ、青フィルタは、青画素に対応付けされる。

　液晶表示装置１において、カラーフィルタ基板５の透明基板１５側は、観察者と向き合い、カラーフィルタ基板５の配向維持層２５１側は、液晶層７と向き合う。この図４において、偏光板は省略されている。

　例えば、２次元画像表示でのコントラストが３次元画像表示よりも優先される場合には、例えば、２つの画素Ｇ１，Ｇ２から構成される画素セットＧＳの端部の位置Ｐ１、及び２つの画素Ｇ１，Ｇ２の中央部の位置Ｐ２に、縦方向のブラックマトリクスＢＭが形成されてもよい。この位置Ｐ１，Ｐ２は、図４の断面の垂直方向（液晶パネル２の積層方向）において、透明基板１５とカラーフィルタ１６との間である。

　液晶表示でのクロストーク緩和（隣接画素への影響緩和）のために、位置Ｐ１又はＰ３に、共通電極として作用する対向電極が形成されてもよい。ここで、位置Ｐ３は、横方向において画素セットＧ２の端部の位置であり、図４の断面の垂直方向において透明樹脂層１７と液晶層７との間の位置である。

　液晶の高速応答が必要とされない場合、対向電極１８は、透明基板１５とカラーフィルタ１６との間に、板状電極又はベタ状電極（パターン形成なし）として形成されてもよい。対向電極１８は、カラーフィルタ１６とブラックマトリクスＢＭとの間に、板状電極又はベタ状電極として形成されてもよい。

　画素Ｇ１の対向電極１８１と、画素Ｇ２の対向電極１８２とは、画素セットＧＳの中心軸に対して対称に形成される。

　アレイ基板６は、透明基板１９の上に、絶縁層２０ａ，２０ｂ、共通電極２１１，２１２、絶縁層２０ｃ、画素電極２２１，２２２、配向維持層２５２を形成した構成を持つ。例えば、絶縁層２０ａ～２０ｃには、ＳｉＮが用いられる。アレイ基板６は、複数の画素Ｇ１，Ｇ２のそれぞれに対応する複数の画素電極２２１，２２２を備える。

　液晶表示装置１において、アレイ基板６の透明基板１９側は、液晶パネル２の裏面側となり、アレイ基板６の配向維持層２５２側は、液晶層７と向き合う。

　画素Ｇ１の画素電極２２１と、画素Ｇ２の画素電極２２２とは、画素セットＧＳの中心軸に対して線対称に形成される。

　同様に、画素Ｇ１の共通電極２１１と、画素Ｇ２の共通電極２１２とは、画素セットＧＳの中心軸に対して対称に形成される。

　本実施形態においては、画素セットＧＳの電極構成を線対称としている。すなわち、隣接する２つの画素Ｇ１，Ｇ２の電極の位置は、線対称である。画素電極２２１，２２２と共通電極２１１，２１２との間、又は、画素電極２２１，２２２と対向電極１８１，１８２との間に、電圧が印加された場合、画素セットＧＳにおける液晶層７の液晶の傾きは、線対称となる。

　共通電極２１１，２１２と、同じ画素内の画素電極２２１，２２２とは、横方向の位置について、幅Ｄ１の重なり部分を持つ。この重なり部分は、補助容量として液晶表示に用いることができる。

　共通電極２１１，２１２は、横方向において、画素電極２２１，２２２よりも画素セットＧＳの端部側にはみ出している幅Ｄ２のはみ出し部分（はみ出し電極）２１１ａ，２１２ａを含む。はみ出し部分２１１ａ，２１２ａは、逆方向ではみ出している。

　共通電極２１１，２１２及び画素電極２２１，２２２は、例えば、透明導電膜によって形成される。

　横方向に隣接する画素のそれぞれに備えられた共通電極２１１，２１２は、横方向に隣接する画素Ｇ１，Ｇ２の中心線で互いに線対称の形状となる。

　液晶層７は、初期垂直配向を持つ液晶分子Ｌ１～Ｌ１２を含む。液晶分子Ｌ１～Ｌ１２は、負の誘電率異方性を持つ。

　図５乃至図７を用いて、はみ出し部分２１１ａ，２１２ａの作用について説明する。

　図５は、隣接する２つの画素のうちの一方の画素の画素電極２２１に対する液晶駆動電圧印加時の液晶動作と出射光２３１との一例を示す断面図である。

　この図５では、アクティブ素子１４ａが画素電極２２１に電圧を印加する。すると、画素電極２２１から共通電極２１１への電界が発生する。また、画素電極２２１から対向電極１８１及び対向電極１８２への斜め電界が発生する。画素電極２２１に電圧を印加することにより発生した電気力線と垂直になるように、初期垂直配向の液晶分子Ｌ１～Ｌ１１は、矢印２４１に示す方向に倒れる。

　このような液晶動作によって、左方向の出射光２３１が出射される。出射光２３１の角度αは、前述のように、光制御素子１０１，１０２によって調整される。

　はみ出し部分２１１ａの上の液晶分子Ｌ１は、画素電極２２１のエッジ部から共通電極２１１ａに向かう実質的に強い電場に基づいて、大きく速く倒れる。

　液晶分子Ｌ２～Ｌ１１は、液晶分子Ｌ１の倒れをトリガとし、順次、かつ、瞬時に倒れる。

　本実施形態においては、画素Ｇ１の画素電極２２１に電圧を印加した場合であっても、隣接する画素Ｇ２に配置されている液晶Ｌ７～Ｌ１１を倒すことができ、明るい３次元画像表示を実現することができる。

　図６は、隣接する２つの画素のうちの他方の画素の画素電極Ｇ２に対する液晶駆動電圧印加時の液晶動作と出射光２３２との一例を示す断面図である。

　この図６では、アクティブ素子１４ｂが画素電極２２２に電圧を印加する。すると、画素電極２２２から共通電極２１２への電界が発生する。また、画素電極２２２から対向電極１８２及び対向電極１８１への斜め電界が発生する。画素電極２２２に電圧を印加することにより発生した電気力線と垂直になるように、初期垂直配向の液晶分子Ｌ１２～Ｌ２は、矢印２４２に示す方向に倒れる。この図６における液晶分子Ｌ１２～Ｌ２の倒れる方向は、図５における液晶分子Ｌ１～Ｌ１１の倒れる方向の逆方向であり、画素Ｇ１，Ｇ２の中心軸に対して線対称である。

　このような液晶動作によって、右方向の出射光２３２が出射される。出射光２３２の角度αは、前述のように、光制御素子１０１，１０２によって調整される。

　はみ出し部分２１２ａの上の液晶分子Ｌ１２は、画素電極２２２のエッジ部から共通電極２１２ａに向かう実質的に強い電場に基づいて、大きく速く倒れる。

　液晶分子Ｌ１１～Ｌ２は、液晶分子Ｌ１２の倒れをトリガとし、順次、かつ、瞬時に倒れる。

　本実施形態においては、画素Ｇ２の画素電極２２２に電圧を印加した場合であっても、隣接する画素Ｇ１に配置されている液晶Ｌ２～Ｌ６を倒すことができ、明るい３次元画像表示を実現することができる。

　図５及び図６で示した液晶動作と上記の固体発光素子９１，９２の発光とを同期して実行させることにより、３次元画像表示、又は、右眼８１方向と左眼８２方向に異なる画像を表示することができる。

　図７は、隣接する２つの画素Ｇ１，Ｇ２の画素電極２２１，２２２に対する液晶駆動電圧印加時の液晶動作と出射光２３１，２３２との一例を示す断面図である。

　本実施形態において、隣接する画素Ｇ１，Ｇ２の液晶分子は、隣接する画素Ｇ１，Ｇ２に対応する画素電極２２１，２２２に液晶駆動電圧が印加されると、中心軸で線対称の方向に倒れる。

　隣接する２つの画素Ｇ１，Ｇ２の画素電極２２１，２２２に電圧を印加することで、明るく視野角の広い２次元画像表示を実現することができる。

　このように、本実施形態に係る液晶表示装置１は、３次元画像と２次元画像との切り替えを極めて簡易に行うことができる。

　本実施形態においては、負の誘電率異方性を持つ液晶分子Ｌ１～Ｌ１２を用いて説明している。しかしながら、正の誘電率異方性を持つ液晶分子についても、本実施形態を同様に適用可能である。正の誘電率異方性を持つ液晶分子が適用される場合、液晶分子は、初期水平配向を持つとする。駆動電圧が印加されると、長手方向が基板平面と平行な液晶分子は、基板平面と垂直な方向に立ち上がる。

　液晶材料としては、例えば、分子構造内にフッ素原子を備える液晶材料（以下、フッ素系液晶と呼称する）が好ましい。フッ素系液晶は、粘度と誘電率とが低く、イオン性不純物の取り込みが少ない。液晶材料としてフッ素系液晶を用いた場合、不純物による電圧保持率低下などの性能の劣化が小さくなり、表示ムラ及び表示の焼き付きを抑制することができる。負の誘電率異方性を持つ液晶として、例えば、室温付近で複屈折率が０．１程度のネマチック液晶を用いることができる。正の誘電率異方性を持つ液晶としては、様々な液晶材料を適用することができる。消費電力抑制より、高い応答性が要求される液晶表示装置には、大きな誘電率異方性を持つ液晶が用いられるとしてもよい。液晶層７の厚みは、特に限定されない。本実施形態で実効的に適用可能な液晶層７のΔｎｄは、例えば、およそ３００ｎｍから５００ｎｍの範囲である。配向維持層２５１，２５２へのプレチルト角形成が例えば紫外線などの露光を併用して行われる場合、水平配向は大きな露光量を必要とし、反対に垂直配向は小さな露光量でよい。このため、この配向処理の観点からは垂直配向を持つ液晶が好ましい。

　図８は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の隣接する２つの画素の画素電極の形状の一例を示す平面図である。

　画素電極２２１，２２２の液晶層７側の表面には、複数のスジ（Flaw Lines）Ｆが形成されている。スジＦの長手方向は、画素の長辺と平行とする。スジＦの長手方向の長さは、Ｌｅｎとする。

　画素電極２２１，２２２の液晶層７側の表面にスジＦを形成することにより、画素Ｇ１，Ｇ２内での表示ムラを減らすことができ、液晶分子を迅速に倒すことができ、応答性を高速化できる。

　スジＦの短手方向は、縦方向である。スジＦの縦方向の幅は、Ｆｌとする。

　複数のスジＦの縦方向間隔（スペース幅）はＦｓとする。

　画素電極２２１，２２２の縦方向の幅が３μｍを超える場合、又は、大型液晶ディスプレイ又は２５０ppi（pixel per inch）以下の画素に対応するように粗いピッチで幅広の画素電極２２１，２２２が形成された場合、画素電極２２１，２２２の表面にスジＦを形成することにより、液晶分子を倒れ易くすることができ、液晶配向に揺らぎ（fluctuation）を持たせることができる。

　例えば、画素電極２２１，２２２の表面に、縦方向の幅１μｍ以下の１本以上のスジＦが形成される。例えば、画素電極２２１，２２２の表面に、横方向の幅１μｍ以下の１本以上のスジＦが形成される。スジＦは、画素電極２２１，２２２の液晶層７側の表面に形成され、画素電極２２１，２２２の上に形成された配向維持層２５２の液晶層７側の表面に、スジＦに依存したテクスチャー（texture）が生じればよい。

　例えば、透明導電膜によって画素電極２２１，２２２が形成される場合、厚み１５０ｎｍの画素電極２２１，２２２の表面を、深さ２０ｎｍ～４０ｎｍ、幅０．５μｍ～２μｍで、線状にスライトリーエッチングを実施し、スジＦが形成されてもよい。例えば、５０ｎｍ程度の薄い膜厚の配向維持層２５２を画素電極２２１，２２２の上に形成することで、スジＦのテクスチャーは、配向維持層２５２面に表出される。スライトリーエッチングによって絶縁層２０ｃに形成される形成されるスジＦの深さは、５０ｎｍ～１．０μｍ未満の範囲としてもよい。平面視で、画素電極２２１，２２２と共通電極２１１，２１２とが重畳しない部分では、画素電極２２１，２２２のほぼ厚みに相当する深さでスジ形状（スリット状）に空間が形成されてもよい。断面視で、スジＦにはテーパが形成されてもよい。エッチングなどによって形成されるスジＦの底部の幅は、１μｍ以下が好ましい。複数のスジＦの間のスペース幅Ｆｓは、２μｍ～８μｍ程度としてもよい。

　図９は、スジＦの形成方法の第１の例を示す断面図である。

　この図９では、透明導電膜（ＩＴＯ）によって形成される画素電極２２１，２２２に対してスライトリーエッチングが実施され、画素電極２２１，２２２の上面に、スジＦが形成される。

　図１０は、スジＦの形成方法の第２の例を示す断面図である。

　この図１０では、アレイ基板６の絶縁層２０ｃ上に予めスジ状の絶縁パターンが形成され、この上に画素電極２２１，２２２が形成されることにより、画素電極２２１，２２２の上面にスジＦが形成される。

　図１１は、スジＦの形成方法の第３の例を示す断面図である。

　この図１１では、アレイ基板６の絶縁層２０ｃの表面をエッチングし、スジ状の凹部を形成し、その後、透明導電膜を積層することにより、スジＦを持つ画素電極が形成される。

　画素電極２２１，２２２と対向電極１８１，１８２との間に斜め電界が形成されると、画素電極２２１，２２２上に当該画素電極２２１，２２２と平行に形成されたスジＦにより、画素電極２２１，２２２上で均一な液晶分子の“倒れ”を得ることができる。スジＦを形成しない幅広の画素電極２２１，２２２では、当該画素電極２２１，２２２の平面視におけるコーナー部分と中央部分で液晶分子が“偏った倒れ”となり、画素電極２２１，２２２上や画素内で透過率の明暗やムラを生じやすい。こうした明暗やムラは、画素の透過率低下の原因となる。加えて、スジＦの上部に配置される液晶分子は、垂直配向でありながらもスジで表出されたテクスチャーの影響を受け、低い電圧で倒れやすく、高速駆動が容易となる。スジＦの本数は、画素電極２２１，２２２の幅に応じて、１本から複数本数形成できる。画素電極２２１，２２２の幅が３μｍ以下と狭い場合には、スジＦは形成されなくてもよい。

　本実施形態において、対向基板１８１，１８２は、透明電極であり、ストライプ状のパターンとしてもよい。例えば、指などのタッチングを検知するために、ストライプ状のパターンを持つ対向電極１８１，１８２とアレイ基板６の共通電極２１１，２１２との間に形成される静電容量を検知してもよい。これにより、液晶表示装置１に、タッチセンシング機能を備えることができる。

　配向維持層２５１，２５２は、例えば、感光性の配向膜を予め形成し、液晶セル化後、例えば、画素電極２２１，２２２、共通電極２１１，２１２、対向電極１８１，１８２の少なくとも２つの電極間に電圧を印加しながら光を照射し、感光性の配向膜にプレチルト形成機能を付与して形成される。感光性の配向膜を形成し、液晶セル化後に電圧印加し、配向膜にプレチルトを形成する手法は、ＦＰＡ又はＰＳＡとも呼称される。しかしながら、上記のスジＦを画素電極２２１，２２２の表面に予め形成し、感光性の配向膜にプレチルトを均一に形成した配向維持層２５１，２５２を用いることで、ＦＰＡ又はＰＳＡよりもプレチルト形成機能を容易に付与することができる。

　配向維持層２５１は、カラーフィルタ基板５において、対向電極１８１，１８２の上に直接又は間接的に形成される。配向維持層２５２は、アレイ基板６において、画素電極２２１，２２２の上に直接又は間接的に形成される、
　配向維持層２５１，２５２は、電界下で光照射等によりプレチルト角を付与された有機膜としてもよい。配向維持層２５１，２５２は、液晶層７と接する位置に形成される。配向維持層２５１，２５２は、液晶分子を垂直配向させる配向膜に、光又は熱線などの放射線、又は電界下にて付与されるこれら放射線によって、液晶に対するプレチルト形成機能を付与することにより形成される。放射線としては紫外線が用いられてもよい。単位サブピクセル又は単位画素内の平坦面部分に形成された配向維持層２５１，２５２によるプレチルト形成機能は、実用的には、０．１°～１．５°の範囲で、より好ましくは０．１°～１°の範囲で、液晶にプレチルト角を与える。液晶表示装置１は、斜め電界を活用するため、１°未満の微小なプレチルト角でも液晶層７の液晶分子をスムースに駆動可能である。ノーマリーブラックの垂直配向の液晶では、配向維持層２５１，２５２によって与えられるプレチルト角が小さいほど、黒表示時の光漏れを減らし、高いコントラストを得ることができる。しかしながら、通常、プレチルト角が小さい垂直配向の液晶においては、低電圧側の液晶駆動電圧が高くなり、黒表示から中間調表示の再現性が低下する。

　配向維持層２５１，２５２を用いると、微小なプレチルト角であっても、低電圧で液晶応答の速い中間調表示が可能となる。加えて、低電圧駆動により低消費電力化が可能となる。なお、プレチルト角とは、液晶駆動電圧を印加しないときの、基板面の法線方向に対する液晶分子の長軸の傾斜角度をいう。垂直配向液晶のプレチルト角は、１．５°より大きくなると、光漏れによりコントラストを低下させる傾向にある。したがって、コントラスト観点で、プレチルト角は小さいほど好ましい。本実施形態に係る電極構成は、画素電極２２１，２２２とはみ出し部分２１１ａ，２１２ａとの間、画素電極２２１，２２２と対向電極１８１，１８２との間に形成される斜め電界により、より高速な液晶応答及びよりスムーズな中間表示を行うことができる。

　プレチルト角を有する配向維持層２２１，２２２を形成するための配向処理前の配向膜としては、例えば、感光性ポリオルガノシロキサン又は感光性ポリオルガノシロキサンと、ポリアミック酸又はポリイミドなどの重合体とを含有させた物質を用いてもよい。また、配向膜としては、シロキサンシンアマートに代表されるシロキサン系重合体を用いてもよい。また、配向膜としては、感光性ポリイミド又は感光性の重合性液晶材料などの塗膜を用いてもよい。また、配向膜としては、アゾベンゼン誘導体を用いた光配向膜、又は、主鎖に三重結合を持つポリアミック酸を含む光配向を用いることもできる。なお、プレチルト角は、例えば、Journal of Applied Physics, Vol.48 No.5, p.1783-1792(1977)に記載されているクリスタルローテーション法等により測定される。

　配向維持層２５１，２５２の構成と製造方法とについて以下に説明する。

　配向維持層（プレチルト角の付与された配向膜）２５１，２５２は、それぞれカラーフィルタ基板５及びアレイ基板６の液晶層７と接する側の電極表面に形成される。

　カラーフィルタ基板５及びアレイ基板６においては、垂直配向剤を印刷し、垂直配向膜を形成する。例えば、垂直配向剤は、予めｎ－メチル－２－ピロリドンとブチルセルソルブとの混合溶剤に溶解した感光性ポリオルガノシロキサンとポリアミック酸との混合と用いる。印刷後の乾燥温度は、１８０℃とし、垂直配向膜の膜厚は、例えば、いずれも約６０ｎｍとする。

　３．６μｍの球状スペーサを含むエポキシ接着剤を、カラーフィルタ基板５に液晶のシール部として印刷し、このカラーフィルタ基板５の中央に誘電率異方性が負である液晶を滴下し、空気が入らないようアレイ基板６を貼り合わせ、液晶セルを形成する。この液晶セルは、一度、加温して液晶を等方性としておく。

　次に、アレイ基板６の画素電極２２１，２２２に交流の電圧を印加しながら、液晶層７と反対側の透明基板１９のガラス面の法線方向(ガラス面に垂直な向き)から非偏光の紫外光を１０００J/ｍ²照射する。なお、対向電極１８１，１８２及び共通電極２１１，２１２は０Ｖのアース電位とする。

　駆動電圧の大きさ、電圧の付与の仕方、紫外光の照射量、斜め方向からの偏光紫外光の併用などにより、種々のプレチルト角を配向膜に付与し、配向維持層２５１，２５２を形成することができる。本実施形態では、アレイ基板６上の配向維持層２５２のプレチルト角は、概ね０．４°～０．９°の範囲とし、横方向において画素電極２２１，２２２から共通電極２１１，２１２がはみ出る方向に液晶分子が傾く。

　配向処理が行われた液晶セルの両面に偏光板が貼付されて液晶表示装置１が形成される。本実施形態に係る液晶表示装置１は、液晶駆動電圧が無印加のときのノーマリーブラックで、光漏れがほとんどなく、良好な黒表示を実現することができる。

　また、本実施形態に係る液晶表示装置１は、画素電極２２１，２２２、共通電極２１１，２１２、対向電極１８１，１８２による斜め電界駆動方式を適用するため、配向維持層２５１，２５２に接する液晶層７のプレチルト角が微小であっても低電圧側で良好な中間調表示を行うことができる。

　本実施形態に係る液晶表示装置１の配向維持層２５１，２５２の製造においては、画素電極２２１，２２２に交流電圧を印加し、共通電極２１１，２１２及び対向電極１８１，１８２を共通電位のグラウンドとし、紫外光を照射することで、配向維持層２５１，２５２にプレチルト形成機能が与えられる。液晶表示装置１の種々のディメンション、液晶層７の材料特性、配向維持層２５１，２５２の形成に用いられる配向膜などに応じて、電圧の印加手法、光照射量、露光の波長は適宜調整可能である。例えば、交流電圧は、非対称性矩形波でもよい。また、液晶駆動電圧の印加については、画素電極２２１，２２２、共通電極２１１，２１２、対向電極１８１，１８２のいずれかをフローティング状態とする、又は、共通電位をプラス又はマイナスにシフトさせるなど、種々の調整が可能である。

　以上説明した本実施形態の液晶表示装置１においては、モアレなどの表示ムラを解消し、３次元画像の表示品質を高くすることができ、明るい表示を行うことができ、３次元画像表示と２次元画像表示を容易に切り替えることができる。この効果を以下で具体的に説明する。

　本実施形態においては、横長の画素が形成される。この構成では、横方向に、緑画素の行、赤画素の行、青画素の行が並ぶ。

　通常の縦長の画素においては、横方向に、赤画素、緑画素、青画素の３種の画素が並び、画素の下部に位置するアクティブ素子を駆動するために、縦方向に映像信号を送るドライバが３色分必要となる。

　これに対して、本実施形態では、横方向に同色で横長の画素が並び、縦方向に異なる３色が縞状に配列されるため、の画素のドライバは通常の画素の１／３の個数で済み、低コストで液晶パネル２を製造することができる。映像信号を担うドライバは消費電力も高いため、本実施形態においては、低消費電力の液晶表示装置１を提供できる。

　加えて、本発明に係る液晶表示装置１の各色の画素は、横方向の画素幅が横長であり一定の幅であることから、縦長で傾斜させた画素の場合より、絵素単位で色ムラのない高品質の表示を実現できる。さらに、可視光域、低感度である酸化物半導体の薄膜トランジスタを、液晶駆動するアクティブ素子１４ａ，１４ｂとして用いることができるため、ブラックマトリクスＢＭが細く、開口率の高い液晶表示装置１を提供できる。

　本実施形態においては、従来の３次元画像表示で問題となるモアレなど表示ムラを解消することができ、かつ、明るい表示にて３次元画像表示と２次元画像表示との切り替えを、シンプルな構成で実現することができる。

　本実施形態に係る液晶表示装置１は、携帯電話、ゲーム機器、タブレット端末、ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）、テレビジョン、車のダッシュボード等に設置される表示装置に適用できる。

　なお、本実施形態の変形例として、液晶表示装置１は、モアレ解消のため、複数の三角柱状プリズムの長手方向とほぼ直角な長手方向を持つ複数の三角柱状プリズムをさらに備えてもよい。

　また、より効果的な３次元画像表示のために、複数の三角柱状プリズムの長手方向と、複数の半円柱状レンズの長手方向とをほぼ平行とし、三角柱プリズムの幅は画素の横方向の長さの２倍としてもよい。

　半円柱状レンズの幅は、横方向の２つの画素の幅の整数倍とすることができる。

　アレイ基板６とバックライトユニット４との間、又は、カラーフィルタ基板５の液晶層７側と逆の表面側（観察者側）に、複数の半円柱状レンズのアレイを含む別の光制御素子をさらに設置してもよい。さらに、この別の光制御素子に含まれる半円柱状レンズの長手方向は、横方向と直角としてもよい。

［第２の実施形態］
　図１２は、本実施形態に係る液晶表示装置の一例を示す断面図である。この図１２は、横方向の断面図である。

　液晶表示装置３０は、基本的な構成要素として、液晶パネル２６、偏光板３、バックライトユニット２７などを備える。なお、液晶表示装置３０は、上記第１の実施形態に係る液晶表示装置１と同様に、制御部１２、受光素子１３を備えるとしてもよい。

　バックライトユニット２７の両端には、固体発光素子９１，９２が配置されている。偏光板３は、位相差板を貼り合わせて形成されてもよい。

　液晶パネル２６は、カラーフィルタ基板２８とアレイ基板６とを対向させ、カラーフィルタ基板２８とアレイ基板６との間に液晶層７を備えた構成を持つ。液晶パネル２６は、赤色画素、緑色画素、青色画素を含む、複数の横長形状の画素が、横方向に配列される。本実施形態においては、同一色が隣接する形で横方向に並べられる。偏光板３、図示しない位相差板などは、液晶パネル２の表面及び／又は裏面に備えられる。本実施形態に係る液晶表示装置３０の主たる構成は、上記第１の実施態様とほぼ同じである。

　本実施形態に係る液晶表示装置３０は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１を２点変更している。

　第１の変更点として、光制御素子１０１である三角柱状プリズムのアレイと光制御素子１０２である円柱状レンズのアレイとの双方は、横方向及び液晶パネル２６の法線方向と垂直（図１２の断面と垂直）とする。そして、三角柱状プリズムと円柱状レンズとの双方は、２つの画素幅Ｌｐと同じ幅とする。

　第２の変更点として、横方向に並ぶ画素は、この横方向に対して角度γを有する長辺と、縦方向と平行な短辺を持つ平行四辺形とする。角度γとしては、例えば、およそ５°～３０°の範囲で設定され、例えば、１５°が設定される。横方向に並ぶ画素をこの角度γを持つ平行四辺形とすることで、モアレを緩和することができる。

　図１３は、本実施形態に係る液晶表示装置３０のカラーフィルタ基板２８の一例を示す平面図である。この図１３は、カラーフィルタ基板２８の正面図であり、観察者からカラーフィルタ基板２８を観察した状態を例示する。

　図１３では、画素の縦方向の短辺で同色の画素が隣接する。横方向の画素の配列は、Ｖ字状の同色の２つの画素の繰り返しパターンとなる。横方向において、互いに隣合う画素は、中心線で対称である。なお、横方向の画素の配列は、逆Ｖ字状の同色の２つの画素の繰り返しパターンとしてもよい。

　画素がモアレ低減のための角度γを有し、かつ、横方向に同色の並びとなっていることにより、モアレ及び色ムラの少ない３次元画像表示を実現することができる。横方向に隣接する画素の間にブラックマトリクスＢＭを形成しないことで、よりモアレの少ない、明るい３次元画像表示を実現することができる。

　例えば、緑の画素Ｇ１，Ｇ２、赤の画素Ｒ１，Ｒ２、青の画素Ｂ１，Ｂ２に基づいて、第１の絵素が形成され、緑の画素Ｇ３，Ｇ４、赤の画素Ｒ３，Ｒ４、青の画素Ｂ３，Ｂ４に基づいて、第２の絵素が形成される。

　図１４は、本実施形態に係る液晶表示装置３０の隣接する２つ画素Ｇ１，Ｇ２の画素電極２２１，２２２の形状の一例を示す平面図である。

　さらに、図１５は、本実施形態に係る液晶表示装置３０の複数の画素Ｇ１～Ｇ４，Ｒ１～Ｒ４，Ｂ１～Ｂ４の画素電極２２１，２２２の形状と液晶分子の倒れの方向との一例を示す平面図である。

　この図１４及び図１５では、平面視で横方向と角度γを持つ平行四辺形の画素が配列されている。図１４は、画素Ｇ１，Ｇ２の平面形状を例示しており、図１５は、緑の画素Ｇ１～Ｇ４，赤の画素Ｒ１～Ｒ４，青の画素Ｂ１～Ｂ４の平面形状を例示している。

　いずれの画素Ｇ１～Ｇ４，Ｒ１～Ｒ４，Ｂ１～Ｂ４にも、アクティブ素子１４ａ又はアクティブ素子１４ｂが備えられる。

　アクティブ素子１４ａ，１４ｂは、例えば、２種以上の金属酸化物による透明チャネル層を有する酸化物半導体の薄膜トランジスタとする。アクティブ素子１４ａ，１４ｂを介して、それぞれの画素Ｇ１～Ｇ４，Ｒ１～Ｒ４，Ｂ１～Ｂ４の画素電極２２１又は画素電極２２２に液晶駆動電圧が印加されると、画素電極２２１又は画素電極２２２の上の液晶は、それぞれ矢印３１１，３１２方向に倒れる。矢印３１１，３１２は、横方向に対して角度γを持つ。矢印３１１，３１２は、隣り合う画素の中心軸に対して線対称である。画素電極２２１又は画素電極２２２の表面に、スジＦが形成される。このスジＦにより、液晶応答の高速化と画素内表示の均質化を実現できる。スジＦは、第１の実施形態と同様に形成することができる。

　図１６は、隣接する２つの画素のうちの一方の画素の画素電極２２１及び固体発光素子９１の同期の一例を示す断面図である。

　図１７は、隣接する２つの画素のうちの他方の画素の画素電極２２２及び固体発光素子９２の同期の一例を示す断面図である。

　この図１６及び図１７は、２つの画素Ｇ１，Ｇ２の断面を例示し、光制御素子１０１、１０２の３次元画像表示にための作用を表す。

　図１６の画素電極２２１に液晶駆動電圧を印加することによって、図１６の左側の画素Ｇ１の液晶分子Ｌ２１，Ｌ２２が倒れる。この画素電極２２１への電圧印加と同期して固体発光素子９１を発光させる。この固体発光素子９１から出射された光は、図１６に示すように、光制御素子１０１の三角柱プリズム、光制御素子１０２の円柱状レンズを通過し、出射光３２１として観察者の右目８１の方向に出射される。出射角度αは、主に三角柱プリズムの先端角度εと円柱状プリズムの曲率ｒとに基づいて設定できる。例えば、三角柱プリズムの先端角度の大小を調整することによって、左側の固体発光素子９１の出射光を反対の左目８１の方向に出射することができる。

　同様に、図１７の画素電極２２２に液晶駆動電圧を印加することによって、図１７の右側の画素Ｇ２の液晶分子Ｌ２３，Ｌ２４が倒れる。この画素電極２２２への電圧印加と同期して固体発光素子９２を発光させる。この固体発光素子９２から出射された光は、図１７に示すように、光制御素子１０１の三角柱プリズム、光制御素子１０２の円柱状レンズを通過し、出射光３２２として観察者の左目８２の方向に出射される。

　上述したように、画素Ｇ１，Ｇ２の平面形状について、横方向に角度γを付与することで、３次元画像表示のモアレを大きく緩和することができる。さらに、縦方向にブラックマトリクスＢＭを配設しないことで、画素と光制御素子１０１，１０２との間のアライメント誤差に起因するモアレを減少させることができる。液晶表示時のコントラストを優先させたい場合には、縦方向に画素を区分するブラックマトリクスＢＭを備えるとしてもよい。

　本実施形態に係る液晶表示装置３０のアレイ基板６の画素電極２２１，２２２及び共通電極２１１，２１２の材料として、例えばＩＴＯ又はＩＺＯなどの導電性の金属酸化物薄膜を用いることができる。

　画素電極２２１，２２２と共通電極２１１，２１２とは、その厚み方向に絶縁層２０ｃによって電気的に絶縁される。カラーフィルタ１６、透明樹脂層１７、及び絶縁層２０ａ～２０ｃの厚みは、液晶層７の厚み、誘電率、印加電圧、駆動条件によって調整することができる。

　絶縁層２０ａ～２０ｃがＳｉＮｘ（窒化ケイ素）である場合、絶縁層２０ａ～２０ｃの実用的な膜厚の範囲は、例えば０．１μｍ～１．０μｍである。本実施形態に係る液晶表示装置３０においては、斜め電界をより有効に活用することができるため、駆動電圧印加時の電気力線のおよぶ範囲を、液晶層７及び透明樹脂層１７、カラーフィルタ１６を含む膜厚方向に拡げてもよい。これにより、光の透過率をアップすることができる。このように透過率をアップさせるために、対向電極１８１，１８２が透明基板１７とカラーフィルタ１６との間に配設されるとしてもよい。導電性金属酸化物であるＩＴＯとの低コンタクト性を有するアルミニウム合金の単層によってゲート配線及びソース配線などの信号線を形成する技術は、例えば、特開２００９－１０５４２４号公報に開示されている。画素電極２２１，２２２上にさらに絶縁層を積層することは、液晶駆動時の液晶の焼き付き（電荷の偏り又は蓄積が影響）の緩和効果があり、好ましい。

　信号線は、例えばアルミニウム線でもよく、銅線でもよい。信号線が銅を含む場合、例えば、信号線は、アレイ基板６の厚さ方向に、銅とチタンを積層した多層構造、又は、銅とチタンとシリコンとを積層した多層構造などによって形成されてもよい。信号線に含まれるチタンは、例えば、モリブデン、タングステン、又は、他の高融点金属に代えてもよい。

　アクティブ素子９１，９２は、チャネル層が可視域透明な酸化物半導体の薄膜トランジスタの場合、ブラックマトリクスＢＭなどの遮光層のパターンの線幅を細くすることができ、液晶表示装置３０の明るさを向上させることができる。液晶表示装置３０に酸化物半導体の薄膜トランジスタを用いる場合、光配向を効率的に行い、液晶表示装置３０の信頼性を向上させることができる。光重合性のモノマーを添加した液晶を用いる従来のＰＳＡ技術では、シリコン半導体に関わる大きな面積を占める薄膜トランジスタの遮光部又は着色された画素を区分するブラックマトリクスＢＭ、紫外光透過率の悪いカラーフィルタなどの紫外光遮光による未重合のモノマー残存、硬化不十分の光配向膜などによって、液晶表示装置の信頼性が低下する場合がある。しかしながら、本実施形態のように、酸化物半導体の薄膜トランジスタを用いることにより、遮光部面積を少なくし、広い面積で露光を行い、大幅に信頼性を向上させることができる。このような酸化物半導体の薄膜トランジスタと比較して、シリコン半導体の薄膜トランジスタは、可視域の光に感度を持つため、ブラックマトリクスＢＭなどの遮光層で薄膜トランジスタを大きめに遮光する必要がある。

　酸化物半導体には、可視域透明な複合金属酸化物を適用することができる。これら金属酸化物を成分とする半導体材料は、亜鉛、インジウム、スズ、タングステン、マグネシウム、ガリウムのうち２種類以上の元素を含む酸化物であり、例えば、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛、酸化スズ、酸化タングステン（ＷＯ）、酸化亜鉛ガリウムインジウム(Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ)、酸化インジウムガリウムなど(Ｉｎ－Ｇａ－Ｏ)、酸化亜鉛スズ(Ｚｎ－Ｓｎ－Ｏ)、酸化亜鉛シリコン・スズ(Ｚｎ－Ｓｎ－Ｓｉ－Ｏ)などを材料として用いるとしてもよく、他の材料を用いてもよい。これらの材料は、実質的に透明であり、バンドギャップが２．８ｅＶ以上であることが好ましく、３．２ｅＶ以上であることがより好ましい。これらの材料の構造は、単結晶、多結晶、微結晶、結晶／アモルファスの混晶、ナノ結晶散在アモルファス、アモルファスのいずれでもよい。酸化物半導体層の膜厚は、１０ｎｍ以上が望ましい。酸化物半導体層は、スパッタ法、パルスレーザー堆積法、真空蒸着法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法、インクジェット法、印刷法などの方法を用いて形成される。酸化物半導体層は、好ましくは、スパッタ法、パルスレーザー堆積法、真空蒸着法、インクジェット法、印刷法によって形成される。スパッタ法では、ＲＦマグネトロンスパッタ法、ＤＣスパッタ法を用いることができるが、より好ましくはＤＣスパッタ法を用いる。スパッタ用の出発材料（ターゲット材料）は、酸化物セラミックス材料又は金属ターゲット材料を用いることができる。真空蒸着としては、加熱蒸着、電子ビーム蒸着、イオンプレーティング法を用いることができる。印刷法としては、転写印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷等を用いることができるが他の方法を用いてもよい。ＣＶＤ法としては、ホットワイヤーＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを用いることができる。さらに、上記金属の無機塩（例えば塩化物）の水和物をアルコールなどに溶解させて焼成・焼結させて酸化物半導体を形成するなど、他の方法が用いられてもよい。

　ここで、酸化物半導体の薄膜トランジスタ及びアレイ基板６の構成について説明する。アレイ基板６は、透明基板（例えばガラス基板）１９上に、図１６に示すように、絶縁層２０ａ，２０ｂ、共通電極２１１，２１２、絶縁層２０ｃ、画素電極２２１，２２２、配向維持層２５２をこの順で形成する。アレイ基板６は、画素電極２２１，２２２に液晶駆動電圧を印加するためのアクティブ素子１４ａ，１４ｂ、アクティブ素子１４ａ，１４ｂに電気的に接続されるゲート線及びソース線を備える。

　アクティブ素子１４ａ，１４ｂは、例えば、ボトムゲート型トップコンタクトエッチストッパー構造を持つ。あるいは、アクティブ素子１４ａ，１４ｂは、例えば、エッチストッパーを除いたボトムゲート型トップコンタクト構造、又は、バックチャネル構造としてもよい。トランジスタ構造は、ボトムゲート構造に限定されるものではなく、トップゲート構造、ダブルゲート構造、又は、デュアルゲート構造でもよい。

　アクティブ素子１４ａ，１４ｂの製造においては、まずＩＴＯ薄膜をＤＣマグネトロンスパッタ法で１４０ｎｍ形成する。次に、ＩＴＯ薄膜を所望の形状にパターニングし、ゲート電極及び補助コンデンサ電極を形成する。さらにその上に、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＨ₄、ＮＨ₃、Ｈ₂を原料ガスとしてＳｉＨ_X薄膜を３５０ｎｍ形成し、透明な絶縁層であるゲート絶縁膜とする。さらに、チャネル層として、ＩｎＧａＺｎＯ₄ターゲットを用いてアモルファスＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ薄膜をＤＣスパッタ法により４０ｎｍ形成し、所望の形状にパターニングし、透明なチャネル層を形成する。さらに、Ｓｉ₃Ｈ₄ターゲットを用い、ＲＦスパッタ法でＡｒ及びＯ₂を導入しながらＳｉＯＮ薄膜を形成し、所望の形状にパターニングし、チャネル保護層を形成する。さらに、ＩＴＯ薄膜をＤＣマグネトロンスパッタ法によって１４０ｎｍ形成し、所望の形状にパターニングし、ソース・ドレイン電極を形成する。

　以上説明した本実施形態に係る液晶表示装置３０においては、上記第１の実施形態に係る液晶表示装置１と同様の効果を得ることができる。

［第３の実施形態］
　本実施形態においては、上記第１及び第２の実施形態に係るカラーフィルタ基板５，２８に用いられる透明樹脂及び有機顔料などについて例示する。

　（透明樹脂）
　ブラックマトリクスＢＭ、カラーフィルタ１６の形成に用いられる感光性着色組成物は、顔料分散体に加え、多官能モノマー、感光性樹脂又は非感光性樹脂、重合開始剤、溶剤などを含有する。例えば、感光性樹脂及び非感光性樹脂などのような、本実施形態で用いることが可能な透明性の高い有機樹脂を総称して透明樹脂と呼ぶ。

　透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は感光性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、 ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂などを用いることができる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂などを用いることができる。熱硬化性樹脂は、メラミン樹脂とイソシアネート基を含有する化合物とを反応させて生成されるとしてもよい。

　（アルカリ可溶性樹脂）
　本実施形態に用いるブラックマトリクスＢＭなどの遮光パターン、透明パターン、カラーフィルタ１６の形成には、フォトリソグラフィによるパターン形成が可能な感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。これらの透明樹脂は、アルカリ可溶性を付与された樹脂であることが望ましい。アルカリ可溶性樹脂として、カルボキシル基又は水酸基を含む樹脂を用いるとしてもよく、他の樹脂を用いるとしてもよい。アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、エポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、ポリビニルフェノール系樹脂、アクリル系樹脂、カルボキシル基含有エポキシ樹脂、カルボキシル基含有ウレタン樹脂などを用いることができる。これらのうち、アルカリ可溶性樹脂としては、エポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、アクリル系樹脂を用いることが好ましく、特に、エポキシアクリレート系樹脂又はノボラック系樹脂が好ましい。

　（アクリル樹脂）
　本実施形態で適用可能な透明樹脂の代表として、以下のアクリル系樹脂が例示される。

　アクリル系樹脂としては、単量体として、例えば（メタ）アクリル酸；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレートペンジル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどの水酸基含有（メタ）アクリレート；エトキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートなどのエーテル基含有（メタ）アクリレート；及びシクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレートなどの脂環式（メタ）アクリレートなどを用いて得る重合体を用いることができる。

　なお、ここで例示された単量体は、単独で使用、または、２種以上を併用することができる。さらに、アクリル樹脂は、これら単量体と共重合可能なスチレン、シクロヘキシルマレイミド、又はフェニルマレイミドなどの化合物による共重合体を用いて生成されてもよい。

　また、例えば（メタ）アクリル酸などのエチレン性不飽和基を有するカルボン酸を共重合して得られた共重合体と、グリシジルメタクリレートなどのエポキシ基及び不飽和二重結合を含有する化合物とを反応させることにより、感光性を有する樹脂を生成してもよい。例えば、グリシジルメタクリレートなどのエポキシ基含有（メタ）アクリレートの重合体、又は、この重合体とその他の（メタ）アクリレートとの共重合体に、（メタ）アクリル酸などのカルボン酸含有化合物を付加させることによって、感光性を有する樹脂を生成してもよい。

　（有機顔料）
　赤色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１７９、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４２、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２、２７９などを用いることができる。

　黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４４、１４６、１４７、１４８、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、２１３、２１４などを用いることができる。

　青色顔料としては、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８０などを用いることができ、これらの中では、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６が好ましい。

　紫色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０などを用いることができ、これらの中では、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３が好ましい。

　緑色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ １、２、４、７、８、１０、１３、１４、１５、１７、１８、１９、２６、３６、４５、４８、５０、５１、５４、５５、５８などを用いることができ、これらの中では、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８が好ましい。

　（ブラックマトリクスＢＭの色材）
　ブラックマトリクスＢＭの層に含まれる遮光性の色材は、可視光波長領域に吸収を有することにより遮光機能を示す色材である。本実施形態において遮光性の色材には、例えば、有機顔料、無機顔料、染料などを用いることができる。無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタンなどを用いることができる。染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料などを用いることができる。有機顔料については、前記の有機顔料が採用可能である。なお、遮光性成分は、１種を用いてもよく、適当な比率で２種以上を組み合わせてもよい。また、これら色材の表面の樹脂被覆により高体積抵抗化が行われてもよく、逆に、樹脂の母材に対して色材の含有比率を上げて若干の導電性を付与することにより低体積抵抗化が行われてもよい。しかし、このような遮光性材料の体積抵抗値は、およそ１×１０⁸～１×１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲であるので、透明導電膜の抵抗値に影響するレベルではない。同様に、遮光層の比誘電率も、色材の選択又は含有比率によっておよそ３～２０の範囲で調整できる。ブラックマトリクスＢＭの塗膜、着色画素の塗膜、透明樹脂層の比誘電率は、液晶表示装置１，３０の設計条件及び液晶駆動条件に応じて、前記されている比誘電率の範囲内で調整できる。

　本実施形態においては、アモルファスシリコンなどシリコン系の薄膜トランジスタを用いる場合の大きな遮光部の形成は不必要となる。シリコン系の薄膜トランジスタを用いたときの画素内でのブラックマトリクスパターンの偏り、および光制御素子１０１，１０２に対するアライメント不良などに起因するモアレを解消することができる。

　上記の各実施形態は、発明の趣旨が変わらない範囲で様々に変更して適用することができる。上記の各実施形態は、自由に組み合わせて用いることができる。

Claims (16)

1. 　マトリクス状に配置される複数の画素に対応する複数の画素電極を備えたアレイ基板と、
   　前記アレイ基板に対向し、前記複数の画素に対応するカラーフィルタを備えたカラーフィルタ基板と、
   　前記アレイ基板と前記カラーフィルタ基板との間に備えられた液晶層と、
   　前記アレイ基板の液晶層側と逆の裏面側に備えられるバックライトユニットと、
   　前記画素電極への液晶駆動電圧の印加タイミングと、前記バックライトユニットの発光タイミングとを制御する制御部と
   を具備し、
   　前記複数の画素は、横方向に長い形状を持ち、前記横方向に同じ色が並び、縦方向に異なる色が並び、
   　前記複数の画素における横方向に隣接する画素は、前記隣接する画素の中心線で線対称の形状を持ち、
   　前記隣接する画素の液晶分子は、前記隣接する画素に対応する前記画素電極に液晶駆動電圧が印加されると、前記中心線で線対称の方向に倒れる
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 　前記液晶層は、負の誘電率異方性を持ち、
   　前記複数の画素は、２つの赤画素と、２つの緑画素と、２つの青画素とから構成される絵素を含み、
   　前記アレイ基板は、前記画素を区分けするブラックマトリクスを含み、
   　前記バックライトユニットは、固体発光素子アレイを備えたエッジライト型ユニットであり、
   　前記制御部は、映像信号に基づいて、前記画素電極への液晶駆動電圧の印加タイミングと、前記バックライトユニットの発光タイミングとの間で同期制御を行う
   ことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
3. 　前記ブラックマトリクスは、前記縦方向に隣接する画素の間に形成され、前記横方向に隣接する画素の間には形成されないことを特徴とする請求項２の液晶表示装置。
4. 　前記複数の画素電極のそれぞれと電気的に接続されており、透明チャネル材料として複合金属参加物を用いた酸化物半導体によって形成された複数のアクティブ素子をさらに具備することを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
5. 　前記複数の画素は、前記横方向と角度γを持つ長辺と、前記縦方向と平行な短辺を持つ平行四辺形であることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
6. 　前記横方向に隣接する２つの画素は、同じ色でＶ字状又は逆Ｖ字状であり、
   　当該Ｖ字状又は逆Ｖ字状のパターンが前記横方向に繰り返すことを特徴とする請求項５の液晶表示装置。
7. 　前記複数の画素は、前記横方向に長辺を持ち、前記縦方向に短辺を持つ長方形であることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
8. 　前記複数の画素電極は、前記画素の長辺と平行なスジを備え、前記隣接する画素の中心線で線対称な形状を持つことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
9. 　前記複数の画素電極は、前記画素の長辺と平行なスリットを備え、前記隣接する画素の中心線で線対称な形状を持つことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
10. 　前記アレイ基板は、透明基板の上に、複数の共通電極と、絶縁層と、前記画素電極とを備えており、
    　前記共通電極は、同じ画素内の前記画素電極と平面視で一部が重なっており、
    　前記横方向に隣接する画素のそれぞれに備えられた前記共通電極は、前記横方向に隣接する画素の中心線で線対称である
    ことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
11. 　前記アレイ基板と前記バックライトユニットとの間に配置され、複数の三角柱状プリズムのアレイと、複数の半円柱状レンズのアレイとを含む光制御素子をさらに具備し、
    　前記複数の三角柱状プリズムの長手方向と前記複数の半円柱状レンズの長手方向とは平行ではない所定の角度を持つ請求項１の液晶表示装置。
12. 　前記アレイ基板と前記バックライトユニットとの間に配置され、複数の三角柱状プリズムのアレイと、複数の半円柱状レンズのアレイとを含む光制御素子をさらに具備し、
    　複数の三角柱状プリズムの長手方向は、前記複数の半円柱状レンズの長手方向とほぼ平行であり、
    　前記三角柱プリズムの幅は、前記画素の横方向の長さの２倍である
    ことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
13. 　前記半円柱状レンズの幅は、前記横方向の２つの画素の幅の整数倍であることを特徴とする請求項１２の液晶表示装置。
14. 　前記アレイ基板と前記バックライトユニットとの間、又は、前記カラーフィルタ基板の液晶層側と逆の表面側に、複数の半円柱状レンズのアレイを含む光制御素子をさらに具備し、
    　前記複数の半円柱状レンズの長手方向は、前記横方向と直角である
    ことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
15. 　前記液晶層は垂直配向の液晶分子を含むことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
16. 　観察者側から入射する光を検出するための受光素子をさらに具備し、
    　前記制御部は、前記受光素子によって測定されたデータに基づいて、前記バックライトユニットによる光の出射角を調整する
    ことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。

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