JP2009116059A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の表示装置では、指向性表示における複数の画像間で画像の明るさに差異が生じやすい。
【解決手段】第１の画像を形成する第１の画素７₁及び第２の画像を形成する第２の画素７₂を少なくとも含み、第１の画素７₁及び第２の画素７₂が少なくとも第１方向に交互に並んだ複数の画素と、平面視で前記複数の画素に重なる遮光素子と、を有し、前記複数の画素は、前記第１方向に隣り合う第１の画素７₁及び第２の画素７₂の２つの前記画素ごとに、前記２つの画素を１組とする複数組の画素群４３にわけられており、前記遮光素子には、画素群４３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、第１の画素７₁と第２の画素７₂とには、各前記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７₁及び第２の画素７₂の間で対称となる位置に設けられている。
【選択図】図９

Description

本発明は、電気光学装置及び電子機器に関する。

従来、電気光学装置の１つとして、複数の方向から見たときに、それぞれの視方向ごとに異なる画像を表示（以下、指向性表示と呼ぶ）することができる表示装置が知られている。このような表示装置としては、開口部と遮光部とを有するバリアを介して複数の視点のそれぞれに、互いに異なる画像を表示することができるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１０８５０１号公報（第４頁〜第５頁、図１８）

ここで、画像を形成する表示パネルと上記のバリアとを有する表示装置で、２つの方向に指向性表示を行う仕組みについて、断面図を用いて説明する。表示パネル６００は、図２５（ａ）に示すように、第１の画像を表示する第１の画素６０１と、第２の画像を表示する第２の画素６０３とを有している。バリア６０５の遮光部６０７は、第１の画素６０１の一部６０１ａと、第２の画素６０３の一部６０３ａとに重なっている。つまり、遮光部６０７同士間に位置する開口部６０９は、第１の画素６０１の他部６０１ｂと、第２の画素６０３の他部６０３ｂとに重なる領域に設けられている。

そして、開口部６０９を介して第１の画素６０１を視認できる第１の範囲６１１に第１の画像が表示される。また、開口部６０９を介して第２の画素６０３を視認できる第２の範囲６１３に第２の画像が表示される。つまり、第１の範囲６１１内に視点がある場合、その視点から第１の画像が視認され得る。また、第２の範囲６１３内に視点がある場合、その視点から第２の画像が視認され得る。

なお、第１の範囲６１１及び第２の範囲６１３は、互いに重なる範囲６１５を有している。範囲６１５内にある視点からは、第１の画像と第２の画像とが重畳した状態で視認される。第１の範囲６１１から範囲６１５を除いた範囲６１９ａ内にある視点からは、第１の画像だけが視認され得る。同様に、第２の範囲６１３から範囲６１５を除いた範囲６１９ｂ内にある視点からは、第２の画像だけが視認され得る。範囲６１９ａ及び範囲６１９ｂは、それぞれ、適視範囲６１９ａ及び適視範囲６１９ｂと呼ばれる。

ところで、表示パネル６００には、一般的に、各画素６０１及び６０３に対応してスイッチング素子などが設けられている。スイッチング素子は、各画素６０１及び６０３からの光の射出と光の遮断とを切り替える。各画素６０１及び６０３では、平面図である図２６に示すように、スイッチング素子などによって光の射出が妨げられる領域である遮光領域６２１が形成される。
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。

つまり、従来の表示装置では、指向性表示における複数の画像間で画像の明るさに差異が生じやすいという未解決の課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。

［適用例１］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方向に交互に並んだ複数の画素と、平面視で前記複数の画素に重なる遮光素子と、を有し、前記複数の画素は、前記第１方向に隣り合う前記第１の画素及び前記第２の画素の２つの画素ごとに、前記２つの画素を１組とする複数組の画素群にわけられており、前記遮光素子には、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の画素と前記第２の画素とには、前記第１の画素及び前記第２の画素からの光の射出を妨げる各遮光領域が、平面視で、前記第１の画素及び前記第２の画素の間で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。

適用例１の電気光学装置は、複数の画素と遮光素子とを有している。複数の画素には、少なくとも第１の画素及び第２の画素が含まれている。第１の画素及び第２の画素は、第１方向に交互に並んでいる。複数の画素は、第１方向に隣り合う第１の画素及び第２の画素の２つの画素ごとに、これらの２つの画素を１組とする複数組の画素群にわけられている。遮光素子は、平面視で複数の画素に重なっている。遮光素子には、画素群ごとに、画素群を構成する２つの画素に平面視で重なる領域が開口された開口部が設けられている。
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。

適用例１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。

［適用例２］上記の電気光学装置であって、各前記第１の画素における各前記遮光領域は、各前記第１の画素に対する平面視での位置が、前記第１方向に並ぶ複数組の前記画素群の間でそろっていることを特徴とする電気光学装置。

適用例２では、各第１の画素における各遮光領域は、各第１の画素に対する平面視での位置が、第１方向に並ぶ複数組の画素群の間でそろっている。ここで、各画素群を構成する第１の画素及び第２の画素の間では、それぞれの遮光領域が対称となる位置に設けられている。従って、各第２の画素における各遮光領域も、各第２の画素に対する平面視での位置が、第１方向に並ぶ複数組の画素群の間でそろっている。この結果、各第１の画素から各開口部を経て第１の範囲に及ぶ光の量と、各第２の画素から各開口部を経て第２の範囲に及ぶ光の量とを、第１方向に並ぶ複数組の画素群の間でそろえやすくすることができる。

［適用例３］上記の電気光学装置であって、前記第１の画素及び前記第２の画素が、前記第１方向とは交差する第２方向にも交互に並んでおり、各前記第１の画素における各前記遮光領域は、各前記第１の画素に対する平面視での位置が、前記第２方向に並ぶ複数の前記第１の画素の間でそろっていることを特徴とする電気光学装置。

適用例３では、第１の画素及び第２の画素が、第１方向とは交差する第２方向にも交互に並んでいる。このため、第１方向とは交差する方向にも、複数組の画素群が並んでいる。また、適用例３では、各第１の画素における各遮光領域は、各第１の画素に対する平面視での位置が、第２方向に並ぶ複数の第１の画素の間でそろっている。この結果、各第１の画素から各開口部を経て第１の範囲に及ぶ光の量と、各第２の画素から各開口部を経て第２の範囲に及ぶ光の量とを、第１方向とは交差する方向に並ぶ複数組の画素群の間でそろえやすくすることができる。

［適用例４］上記の電気光学装置であって、各前記画素群を構成する前記第１の画素及び前記第２の画素の各前記遮光領域は、平面視で、前記第１の画素及び前記第２の画素の間で互いに線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。

［適用例５］上記の電気光学装置であって、各前記画素群を構成する前記第１の画素及び前記第２の画素の各前記遮光領域は、平面視で、前記第１の画素及び前記第２の画素の間で互いに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。

［適用例６］上記の電気光学装置であって、各前記画素群を構成する前記第１の画素及び前記第２の画素の各前記遮光領域が、平面視で前記遮光素子の各前記開口部に重なっていることを特徴とする電気光学装置。

［適用例７］上記の電気光学装置であって、各前記画素群を構成する前記第１の画素及び前記第２の画素の各前記遮光領域が、平面視で前記遮光素子の各前記開口部の輪郭よりも外側にあることを特徴とする電気光学装置。

適用例７では、各画素群を構成する第１の画素及び第２の画素の各遮光領域が、平面視で遮光素子の各開口部の輪郭よりも外側にあるので、各開口部を通る光の量が減少してしまうことを避けやすくすることができる。この結果、指向性表示における第１の画像と第２の画像とを明るく表示することができる。

［適用例８］上記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。

適用例８の電子機器は、表示部としての電気光学装置が、複数の画素と遮光素子とを有している。複数の画素には、少なくとも第１の画素及び第２の画素が含まれている。第１の画素及び第２の画素は、少なくとも第１方向に交互に並んでいる。複数の画素は、第１方向に隣り合う第１の画素及び第２の画素の２つの画素ごとに、これらの２つの画素を１組とする複数組の画素群にわけられている。遮光素子は、平面視で複数の画素に重なっている。遮光素子には、画素群ごとに、画素群を構成する２つの画素に平面視で重なる領域が開口された開口部が設けられている。
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。

実施形態について、電気光学装置の１つである表示装置を例に、図面を参照しながら説明する。
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。

ここで、表示パネル３には、複数の画素７が設定されている。複数の画素７は、表示領域８内で、図中のＸ方向及びＹ方向に配列しており、Ｘ方向を行方向とし、Ｙ方向を列方向とするマトリクスＭを構成している。表示装置１は、照明装置５から表示パネル３に入射された光を、表示パネル３に設定されている複数の画素７から選択的に表示面９を介して表示パネル３の外に射出することで、表示面９に画像を表示することができる。なお、表示領域８とは、画像が表示され得る領域である。図１では、構成をわかりやすく示すため、画素７が誇張され、且つ画素７の個数が減じられている。

表示パネル３は、図１中のＡ−Ａ線における断面図である図２に示すように、液晶パネル１１と、偏光板１３ａ及び１３ｂと、バリア基板１４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。

対向基板１７は、駆動素子基板１５よりも表示面９側で駆動素子基板１５に対向し、且つ駆動素子基板１５との間に隙間を有した状態で設けられている。対向基板１７には、表示パネル３における表示面９の裏面に相当する面である底面２３側すなわち液晶１９側に、後述する対向電極などが設けられている。

液晶１９は、駆動素子基板１５及び対向基板１７の間に介在しており、表示パネル３の周縁よりも内側で表示領域８を囲むシール材２５によって、駆動素子基板１５及び対向基板１７の間に封止されている。なお、本実施形態では、液晶１９として、ＴＮ（Twisted Nematic）型が採用されている。

バリア基板１４は、対向基板１７よりも表示面９側で対向基板１７に対向した状態で設けられている。
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。

照明装置５は、表示パネル３の底面２３側に設けられており、導光板３１と、光源３３とを有している。導光板３１は、図２で見て表示パネル３の下側に設けられており、表示パネル３の底面２３に対向する光射出面３５ｂを有している。
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。

光源３３からの光は、導光板３１の側面３５ａに入射される。導光板３１に入射された光は、導光板３１の中で反射を繰り返しながら光射出面３５ｂから射出される。光射出面３５ｂから射出された光は、表示パネル３の底面２３から、偏光板１３ａを介して表示パネル３に入射される。なお、導光板３１には、必要に応じて、光射出面３５ｂに拡散板が設けられ、底面３５ｃに反射板が設けられる。

表示パネル３に設定されている複数の画素７は、それぞれ、表示面９から射出する光の色が、図３に示すように、赤系（Ｒ）、緑系（Ｇ）及び青系（Ｂ）のうちの１つに設定されている。つまり、マトリクスＭを構成する複数の画素７は、Ｒの光を射出する画素７ｒと、Ｇの光を射出する画素７ｇと、Ｂの光を射出する画素７ｂとを含んでいる。

ここで、Ｒの色は、純粋な赤の色相に限定されず、橙等を含む。Ｇの色は、純粋な緑の色相に限定されず、青緑や黄緑を含む。Ｂの色は、純粋な青の色相に限定されず、青紫や青緑等を含む。他の観点から、Ｒの色を呈する光は、光の波長のピークが、可視光領域で５７０ｎｍ以上の範囲にある光であると定義され得る。また、Ｇの色を呈する光は、光の波長のピークが５００ｎｍ〜５６５ｎｍの範囲にある光であると定義され得る。Ｂの色を呈する光は、光の波長のピークが４１５ｎｍ〜４９５ｎｍの範囲にある光であると定義され得る。

マトリクスＭでは、Ｙ方向に沿って並ぶ複数の画素７が、１つの画素列４１を構成している。また、Ｘ方向に沿って並ぶ複数の画素７が、１つの画素行４２を構成している。１つの画素列４１内の各画素７は、光の色がＲ、Ｇ及びＢのうちの１つに設定されている。つまり、マトリクスＭは、複数の画素７ｒがＹ方向に配列した画素列４１ｒと、複数の画素７ｇがＹ方向に配列した画素列４１ｇと、複数の画素７ｂがＹ方向に配列した画素列４１ｂとを有している。そして、マトリクスＭでは、画素列４１ｒ、画素列４１ｇ及び画素列４１ｂが、この順でＸ方向に沿って反復して並んでいる。

また、表示装置１では、マトリクスＭを構成する複数の画素７は、図４に示すように、複数の第１の画素７₁と、複数の第２の画素７₂とにわけられている。表示装置１は、照明装置５から表示パネル３に入射された光を、複数の第１の画素７₁から選択的に表示面９を介して表示パネル３の外に射出することで、表示面９に第１の画像を表示することができる。また、表示装置１は、照明装置５から表示パネル３に入射された光を、複数の第２の画素７₂から選択的に表示面９を介して表示パネル３の外に射出することで、表示面９に第２の画像を表示することができる。

なお、第１の画像と第２の画像とは、互いに異なる画像であることと、互いに同じ画像であることとが問われない。また、以下においては、画素７という表記と、画素７ｒ、７ｇ及び７ｂという表記と、第１の画素７₁及び第２の画素７₂という表記とが、適宜、使いわけられる。また、第１の画素７₁及び第２の画素７₂のそれぞれに対してＲ、Ｇ及びＢが識別される場合、第１の画素７ｒ₁、７ｇ₁及び７ｂ₁、並びに、第２の画素７ｒ₂、７ｇ₂及び７ｂ₂という表記が用いられる。

表示装置１では、第１の画素７₁と第２の画素７₂とが、Ｘ方向に交互に並んでいる。１つの画素列４１は、複数の第１の画素７₁又は複数の第２の画素７₂によって構成されている。つまり、マトリクスＭは、複数の第１の画素７₁がＹ方向に沿って配列した画素列４１₁と、複数の第２の画素７₂がＹ方向に沿って配列した画素列４１₂とを有している。なお、以下においては、画素列４１という表記と、画素列４１ｒ、画素列４１ｇ及び画素列４１ｂという表記と、画素列４１₁及び画素列４１₂という表記とが、適宜、使いわけられる。また、画素列４１₁及び画素列４１₂のそれぞれに対してＲ、Ｇ及びＢが識別される場合、画素列４１ｒ₁、４１ｇ₁及び４１ｂ₁、並びに、画素列４１ｒ₂、４１ｇ₂及び４１ｂ₂という表記が用いられる。

表示装置１では、マトリクスＭを構成する複数の画素７は、Ｘ方向に隣り合う第１の画素７₁及び第２の画素７₂の２つの画素７ごとに、これらの２つの画素７を１組とする複数組の画素群４３にわけられている。各画素群４３での第１の画素７₁及び第２の画素７₂の並び順は、複数組の画素群４３間で統一している。本実施形態では、第１の画素７₁と第２の画素７₂とが、図４で見て、Ｘ方向に左側から右側に向かってこの順で並んでいる。なお、第１の画素７₁及び第２の画素７₂の並び順は、複数組の画素群４３間で統一していれば、いずれが左側でも右側でもよい。
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。

ここで、液晶パネル１１の駆動素子基板１５及び対向基板１７、並びにバリア基板１４のそれぞれの構成について、詳細を説明する。
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。

第１基板５１の第１面５３ａには、ゲート絶縁層５５が設けられている。ゲート絶縁層５５の表示面９側には、絶縁層５７が設けられている。絶縁層５７の表示面９側には、配向膜５９が設けられている。
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。

ゲート電極６７は、第１基板５１の第１面５３ａに設けられており、ゲート絶縁層５５によって表示面９側から覆われている。なお、ゲート電極６７の材料としては、例えば、モリブデン、タングステン、クロムなどの金属や、これらを含む合金などが採用され得る。また、ゲート絶縁層５５の材料としては、例えば、ＳｉＯやＳｉＮなどの光透過性を有する材料が採用され得る。
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。

ソース電極７１は、ゲート絶縁層５５の表示面９側に設けられており、一部が半導体層６９に重なっている。ドレイン電極７３は、ゲート絶縁層５５の表示面９側に設けられており、一部が半導体層６９に重なっている。なお、ソース電極７１やドレイン電極７３の材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウムなどの金属や、これらを含む合金などが採用され得る。
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。

画素電極６５は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）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、絶縁層５７の表示面９側に設けられている。画素電極６５は、絶縁層５７に設けられたコンタクトホール７５を介してドレイン電極７３につながっている。
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。

対向基板１７は、第２基板８１を有している。第２基板８１は、例えばガラスや石英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側に向けられた外向面８２ａと、底面２３側に向けられた対向面８２ｂとを有している。
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。

また、第２基板８１の対向面８２ｂには、光吸収層８３によって囲まれた各領域、すなわち各画素７の領域を底面２３側から覆うカラーフィルタ８５が設けられている。
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。

光吸収層８３及びカラーフィルタ８５の底面２３側には、オーバーコート層８６が設けられている。オーバーコート層８６は、光透過性を有する樹脂などで構成されており、光吸収層８３及びカラーフィルタ８５を底面２３側から覆っている。
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は、マトリクスＭを構成する複数の画素７間にわたって一連した状態で設けられている。つまり、対向電極８７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おり、複数の画素７間にわたって共通して機能する。なお、対向電極８７は、図示しない共通線につながっている。
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。

駆動素子基板１５及び対向基板１７の間に介在する液晶１９は、配向膜５９と配向膜８９との間に介在している。表示装置１では、図２に示すシール材２５は、図６に示す第１基板５１の第１面５３ａと、第２基板８１の対向面８２ｂとによって挟持されている。つまり、表示装置１では、液晶１９は、第１基板５１及び第２基板８１によって保持されている。なお、シール材２５は、配向膜５９及び配向膜８９の間に設けられていてもよい。この場合、液晶１９は、駆動素子基板１５及び対向基板１７に保持されているとみなされ得る。

バリア基板１４は、第３基板９１を有している。第３基板９１は、例えばガラスや石英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側に向けられた外向面９２ａと、底面２３側に向けられた対向面９２ｂとを有している。
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。

遮光膜９３の底面２３側には、オーバーコート層９５が設けられている。オーバーコート層９５は、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する材料で構成されており、遮光膜９３を底面２３側から覆っている。
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。

ここで、前述したＴＦＴ素子６３は、図６で見て左側の領域８４内に設けられており、ドレイン電極７３が領域８４内から画素７の領域内に延長されている。なお、各画素電極６５は、平面視で周縁部が領域８４内に及んでいる。
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。

各開口部９９は、図６中のＤ−Ｄ線における断面図である図８に示すように、各画素群４３を構成する第１の画素７₁及び第２の画素７₂に平面視で重なる領域に設けられている。なお、開口部９９内には、オーバーコート層９５が及んでいる。つまり、オーバーコート層９５は、遮光膜９３及び第３基板９１の対向面９２ｂを、底面２３側から覆っている。

駆動素子基板１５は、図８に示すように、複数のソース線Ｓを有している。複数のソース線Ｓは、ゲート絶縁層５５上に設けられており、絶縁層５７によって表示面９側から覆われている。
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。

ここで、ゲート電極６７は、Ｘ方向に沿って並ぶ複数の画素７間にわたって一連したゲート線Ｔとして設けられている。そして、画素７ごとにゲート線Ｔに対向する位置に半導体層６９が設けられている。各ゲート線Ｔにおいて、平面視で半導体層６９に重なる領域がゲート電極６７であると定義され得る。
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。

表示装置１では、駆動素子基板１５は、図１０に示すように、ｎ本（ｎは、２以上の整数）のゲート線Ｔと、ｍ本（ｍは、２以上の整数）のソース線Ｓとを有している。なお、以下においてｎ本のゲート線Ｔ及びｍ本のソース線Ｓのそれぞれが識別される場合に、ゲート線Ｔ（ｎ）という表記と、ソース線Ｓ（ｍ）という表記とが用いられる。

ｎ本のゲート線Ｔ及びｍ本のソース線Ｓは、格子状に配線されている。ｎ本のゲート線Ｔは、Ｙ方向に互いに間隔をあけた状態で、Ｘ方向に沿って延びている。ｍ本のソース線Ｓは、Ｘ方向に互いに間隔をあけた状態で、Ｙ方向に沿って延びている。各画素７は、各ゲート線Ｔと各ソース線Ｓとの交差に対応して設定されている。
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。

各画素群４３では、第１の画素７₁に対応する駆動素子６１と、第２の画素７₂に対応する駆動素子６１とは、図９及び図１０に示すように、第１の画素７₁及び第２の画素７₂間で互いに対称となっている。これらの駆動素子６１は、第１の画素７₁及び第２の画素７₂間に仮想的に位置する対称軸Ｌに関して、互いに線対称となる位置に設けられている。
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。

上記の構成を有する表示装置１では、照明装置５から表示パネル３に光を照射した状態で液晶１９の配向状態を画素７ごとに変化させることにより、表示が制御される。液晶１９の配向状態は、ＴＦＴ素子６３のＯＦＦ状態及びＯＮ状態を切り替えることによって変化し得る。

図１２（ａ）は、ＴＦＴ素子６３がＯＦＦ状態のときの偏光状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、ＴＦＴ素子６３がＯＮ状態のときの偏光状態を示す図である。
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。

照明装置５から偏光板１３ａに入射された入射光は、偏光板１３ａの透過軸の方向１１１すなわちＹ'方向に沿った偏光軸を有する直線偏光１１９として液晶１９に入射される。
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。

他方で、ＴＦＴ素子６３がＯＮ状態のときに、直線偏光１１９は、図１２（ｂ）に示すように、偏光状態が維持されたまま直線偏光１１９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１１９は、偏光軸の方向が偏光板１３ｂの透過軸の方向１１３に対して直交しているため、偏光板１３ｂによって吸収される。

表示装置１では、ＴＦＴ素子６３がＯＦＦ状態のときに表示面９から光が射出され、ＴＦＴ素子６３がＯＮ状態のときに表示面９からの光の射出が遮断される所謂ノーマリホワイトの表示モードが採用されている。しかしながら、表示モードは、ノーマリホワイトに限定されず、ノーマリブラックも採用され得る。

ここで、表示装置１は、前述したように、画素群４３ごとに開口部９９が設けられた遮光膜９３を有している。照明装置５から各画素７に入射された光は、開口部９９を介して表示面９に向けて射出される。
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。

第１の範囲１２５からは、開口部９９を介して第１の画素７₁からの光１２３ａが視認され得る。第２の範囲１２７からは、開口部９９を介して第２の画素７₂からの光１２３ｂが視認され得る。第１の範囲１２５内に視点があれば、複数の第１の画素７₁からの光１２３ａによって形成される第１の画像が視認され得る。第２の範囲１２７内に視点があれば、複数の第２の画素７₂からの光１２３ｂによって形成される第２の画像が視認され得る。つまり、表示装置１では、第１の画像を第１の範囲１２５に表示し、第２の画像を、第１の範囲１２５とは異なる第２の範囲１２７に表示する所謂指向性表示を行うことができる。

第１の範囲１２５及び第２の範囲１２７は、互いに重複する範囲１２９を有している。この範囲１２９からは、第１の画像と第２の画像とが重畳した状態で視認される。第１の範囲１２５から範囲１２９を除いた範囲１３１ａ（以下、適視範囲１３１ａと呼ぶ）からは、第１の画像だけが視認され得る。また、第２の範囲１２７から範囲１２９を除いた範囲１３１ｂ（以下、適視範囲１３１ｂと呼ぶ）からは、第２の画像だけが視認され得る。

表示装置１は、複数の第１の画素７₁から射出された光１２３ａが第１の範囲１２５の両端のそれぞれにおいて交差し、複数の第２の画素７₂から射出された光１２３ｂが第２の範囲１２７の両端のそれぞれにおいて交差するように構成されている。これは、Ｘ方向に隣り合う開口部９９同士間の間隔Ｐａを、Ｘ方向に隣り合う画素群４３同士間の間隔Ｐｂよりも短く設定することによって実現され得る。
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。

ここで、照明装置５から液晶パネル１１に照射される光１４１は、図６に示すように、駆動素子基板１５を経てから液晶１９に入射される。このとき、光１４１の一部は、ゲート電極６７（ゲート線Ｔ）や、ＴＦＴ素子６３、ソース線Ｓなどによって、液晶１９への入射が遮られる。つまり、平面視で、ゲート電極６７、ゲート線Ｔ、ＴＦＴ素子６３、ソース線Ｓなどに重なる領域は、遮光領域となる。

これらの遮光領域のうちで各ドレイン電極７３によって形成される各遮光領域（以下、ドレイン遮光領域と呼ぶ）は、各画素７の領域に及んでいる。つまり、各画素７では、ドレイン遮光領域によって、表示面９側への光の射出が妨げられる。従って、光１４１のうちでドレイン遮光領域に至るものは、表示に寄与しない。

第１の画素７₁及び第２の画素７₂のそれぞれから遮光膜９３の開口部９９を介して表示面９側に射出される光１２３ａ及び１２３ｂが及ぶ範囲１４２ａ及び１４２ｂは、図９中のＫ−Ｋ線における断面図である図１４に示すように、ドレイン遮光領域１４３によって減少する。
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。

つまり、表示装置１では、各画素群４３において、第１の画素７₁及び第２の画素７₂のそれぞれから開口部９９を介して表示面９側に射出される光１２３ａ及び１２３ｂの量を、第１の画素７₁と第２の画素７₂との間で互いに対称にし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。

上述したように、表示装置１では、開口部９９を介して表示面９側に射出される光１２３ａ及び１２３ｂの量を、第１の画素７₁と第２の画素７₂との間で互いに対称にしやすくすることができる。この結果、これらの第１の画素７₁と第２の画素７₂との間で、コントラスト比を互いに対称にしやすくすることができる。これにより、指向性表示における表示品位の向上が図られる。
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。

表示装置１では、Ｘ方向に隣り合う画素群４３同士間にソース線Ｓが配線されている場合（図１０）を例に説明したが、ソース線Ｓの配線はこれに限定されない。ソース線Ｓは、図１５に示すように、画素群４３を構成する第１の画素７₁と第２の画素７₂との間に配線されていてもよい。
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。

そして、平面視でこのソース遮光領域に重なるように光吸収層８３（図８）を設ければ、図１６に示すように、第１の画素７₁と第２の画素７₂との間に領域８４が形成される。これにより、第１の画素７₁と第２の画素７₂との間の領域８４を、Ｘ方向に隣り合う画素群４３同士間の領域８４よりも広くすることができる。第１の画素７₁と第２の画素７₂との間の領域８４を広くすることにより、第１の画像と第２の画像とが重畳する範囲１２９（図１３）を軽減することができる。

なお、表示装置１や表示装置１０では、各画素群４３において、第１の画素７₁及び第２の画素７₂の駆動素子６１が、これらの第１の画素７₁及び第２の画素７₂の間で互いに線対称となっている場合を例に説明したが、駆動素子６１はこれに限定されない。各画素群４３において、第１の画素７₁及び第２の画素７₂の駆動素子６１は、図１７及び図１８に示すように、これらの第１の画素７₁及び第２の画素７₂の間に仮想的に位置する対称点Ｑに関して、互いに点対称であってもよい。各画素群４３において第１の画素７₁及び第２の画素７₂の駆動素子６１が、これらの第１の画素７₁及び第２の画素７₂の間で点対称である表示装置２０や表示装置３０は、表示装置１や表示装置１０と同様の効果を奏する。

表示装置１、１０、２０及び３０では、遮光膜９３の各開口部９９が、図７に示すように、画素群４３ごとに設けられている場合を例に説明したが、遮光膜９３の構成はこれに限定されない。遮光膜９３は、平面図である図１９に示すように、Ｘ方向に隣り合う画素群４３同士間のそれぞれに対応して、且つＹ方向に並ぶ複数組の画素群４３間にわたって遮光膜９３を設けた構成が採用され得る。この場合、各開口部９９は、Ｙ方向に並ぶ複数の画素群４３間にわたって設けられる。

また、表示装置１、１０、２０及び３０では、複数組の画素群４３が、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マトリクス状に配列した場合を例に説明したが、複数組の画素群４３の配列はこれに限定されない。複数組の画素群４３の配列は、例えば、図２０に示すように、Ｙ方向にシグザグに並んだ配列も採用され得る。図２０に示す配列の場合、図４に示す第１の画素７₁と第２の画素７₂とは、Ｘ方向に交互に並んでいるとともに、Ｙ方向にも交互に並んでいる。

この場合、表示装置１、１０、２０及び３０では、遮光膜９３の各開口部９９は、図２１に示すように、画素群４３ごとに設けられる。この場合、各画素群４３に対応する２つの駆動素子６１の向きが、図２２及び図２３に示すように、Ｙ方向にシグザグに並ぶ複数組の画素群４３間で統一されていることが好ましい。これは、第１の範囲１２５及び第２の範囲１２７のそれぞれから視認される各遮光領域の向きを、Ｙ方向にシグザグに並ぶ複数組の画素群４３間で統一することができるためである。

また、表示装置１、１０、２０及び３０では、ＴＮ型の液晶１９を例に説明したが、液晶１９はこれに限定されず、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）型、ＩＰＳ（In Plane Switching）型、ＶＡ（Vertical Alignment）型等の種々の型が採用され得る。

上述した表示装置１、１０、２０及び３０は、それぞれ、例えば、図２４に示す電子機器５００の表示部５１０に適用され得る。この電子機器５００は、カーナビゲーションシステム用の表示機器である。電子機器５００では、表示装置１、１０、２０又は３０が適用された表示部５１０によって、例えば、運転席側から第１の画像として地図などの画像が視認され、助手席側から第２の画像として映画などの画像が視認され得る。
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。

さらに、電子機器５００では、表示装置１、１０、２０又は３０において、各画素群４３における第１の画素７₁と第２の画素７₂との間で、コントラスト比を互いに対称にしやすくすることができるので、指向性表示における表示品位の向上が図られる。
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。

本発明の実施形態における表示装置の主要構成を示す分解斜視図。 図１中のＡ−Ａ線における断面図。 実施形態における複数の画素の一部を示す平面図。 実施形態における複数の画素の一部を示す平面図。 実施形態における複数組の画素群の配列を説明する平面図。 図４中のＣ−Ｃ線における断面図。 実施形態における遮光膜と画素群とを示す平面図。 図６中のＤ−Ｄ線における断面図。 実施形態におけるＴＦＴ素子及び画素電極の配置を示す平面図。 実施形態における表示装置の複数の画素間の等価回路図。 実施形態におけるＴＦＴ素子及び画素電極の配置を示す平面図。 実施形態における表示装置の偏光状態を説明する図。 実施形態における複数組の画素群及び遮光膜を模式的に示す断面図。 図９中のＫ−Ｋ線における断面図。 実施形態における表示装置の他の例における複数の画素間の等価回路図。 実施形態における表示装置の他の例におけるＴＦＴ素子及び画素電極の配置を示す平面図。 実施形態における表示装置の別の例における複数の画素間の等価回路図。 実施形態における表示装置のさらに別の例における複数の画素間の等価回路図。 実施形態における遮光膜の他の例を示す平面図。 実施形態における複数組の画素群の配列の他の例を示す平面図。 実施形態における遮光膜の別の例を示す平面図。 実施形態における表示装置のさらに別の例における複数の画素間の等価回路図。 実施形態における表示装置のさらに別の例における複数の画素間の等価回路図。 実施形態における表示装置を適用した電子機器の斜視図。 従来技術を説明する断面図。 従来技術を説明する平面図。

符号の説明

１，１０，２０，３０…表示装置、３…表示パネル、７…画素、７₁…第１の画素、７₂…第２の画素、８…表示領域、９…表示面、１１…液晶パネル、１４…バリア基板、１５…駆動素子基板、１７…対向基板、１９…液晶、２３…底面、４３…画素群、５１…第１基板、６１…駆動素子、６３…ＴＦＴ素子、６５…画素電極、６７…ゲート電極、６９…半導体層、７１…ソース電極、７３…ドレイン電極、８１…第２基板、８３…光吸収層、８４…領域、８５…カラーフィルタ、９１…第３基板、９３…遮光膜、９９…開口部、１２５…第１の範囲、１２７…第２の範囲、１２９…範囲、１３１ａ，１３１ｂ…適視範囲、１４３…ドレイン遮光領域、５００…電子機器、５１０…表示部、Ｌ…対称軸、Ｍ…マトリクス、Ｓ…ソース線、Ｔ…ゲート線、Ｑ…対称点。

Claims (8)

1. 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方向に交互に並んだ複数の画素と、平面視で前記複数の画素に重なる遮光素子と、を有し、
   前記複数の画素は、前記第１方向に隣り合う前記第１の画素及び前記第２の画素の２つの画素ごとに、前記２つの画素を１組とする複数組の画素群にわけられており、
   前記遮光素子には、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の画素と前記第２の画素とには、前記第１の画素及び前記第２の画素からの光の射出を妨げる各遮光領域が、平面視で、前記第１の画素及び前記第２の画素の間で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。
2. 各前記第１の画素における各前記遮光領域は、各前記第１の画素に対する平面視での位置が、前記第１方向に並ぶ複数組の前記画素群の間でそろっ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。
3. 前記第１の画素及び前記第２の画素が、前記第１方向とは交差する第２方向にも交互に並んでおり、
   各前記第１の画素における各前記遮光領域は、各前記第１の画素に対する平面視での位置が、前記第２方向に並ぶ複数の前記第１の画素の間でそろっ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。
4. 各前記画素群を構成する前記第１の画素及び前記第２の画素の各前記遮光領域は、平面視で、前記第１の画素及び前記第２の画素の間で互いに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。
5. 各前記画素群を構成する前記第１の画素及び前記第２の画素の各前記遮光領域は、平面視で、前記第１の画素及び前記第２の画素の間で互いに点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。
6. 各前記画素群を構成する前記第１の画素及び前記第２の画素の各前記遮光領域が、平面視で前記遮光素子の各前記開口部に重なっていることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気光学装置。
7. 各前記画素群を構成する前記第１の画素及び前記第２の画素の各前記遮光領域が、平面視で前記遮光素子の各前記開口部の輪郭よりも外側にあることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気光学装置。
8. 請求項１乃至７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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