JP6091238B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

この発明は液晶表示装置に関し、特に、複数の画像をそれぞれ異なる方向に向けて表示可能なマルチプルビュー液晶表示装置等に関する。

液晶表示装置は、低消費電力や小型軽量といったメリットを生かし、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）及び携帯情報端末機器等のモニタ、あるいはＴＶ等の表示装置等として用いられている。液晶表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を備え、画素毎に光変調をして画像表示を行うデバイスである。

液晶表示装置としては、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）をマトリクス状に配置されたアクティブマトリクス型の液晶表示装置が広く用いられている。

近年、１つの液晶表示パネル（液晶パネル）を用いて、複数の画像をそれぞれ異なる方向の視野角で表示することが可能なマルチプルビュー液晶表示装置（複数画面液晶表示装置）が開発されている。例えば、特許文献１〜特許文献３には、視差バリア方式のマルチプルビュー液晶表示装置、特に、画面の正面よりも右側から見たときと左側から見たときとで異なる画像（右用画像及び左用画像）が表示される２画面液晶表示装置が開示されている。また、特許文献４には、車載の２画面液晶表示装置が開示されている。

視差バリア方式のマルチプルビュー液晶表示装置は、複数の画像を表示する複数種の画素が所定の規則に従い混在して配列された液晶パネルと、その前面側（視認側，表示面側）に配設された視差バリア（パララックスバリア）と呼ばれる遮光層とを備えた構造となる。視差バリアは、液晶パネルの各画素から特定の方向に向かう光を遮るように配置される。それにより、液晶パネルからの光が複数の方向に分離され、液晶パネルが表示した複数の画像が、それぞれ異なる方向に向けて表示される。

視差バリア方式のマルチプルビュー液晶表示装置には、ある方向に向けて表示された第１種画像に、他の方向に向けて表示されるべき、第１種画像とは異なる第２種画像の一部が漏れて観察されてしまう「クロストーク」の問題を内在している。

例えば、２つの画像を左右に分けて表示する視差バリア方式の２画面液晶表示装置でクロストークが生じた場合、画面を正面よりも左から見たときに表示されるべき画像（左用画像）と、右から見たときに表示されるべき画像（右用画像）とが重なって見える。このクロストークは、各画像の視野角の範囲が重複したときに生じるため、複数の画像の視野角範囲間における境界付近で生じやすい。つまり、２画面液晶表示装置では、右用画像の視野角範囲と左用画像の視野角範囲との境界である、画面の正面から見たときに生じやすい。特に、黒表示が多い画像を表示しているときには、他方の画像からの漏れが僅かでも視認されやすくなるため、画質に与える影響が大きくなる。

また、一般に、液晶パネルは、画素電極及びそれに画像信号を供給するスイッチング素子や信号線などが配設される第１の基板と、各画素の領域（画素表示領域）を規定するブラックマトリクスやカラーフィルタ（ＣＦ）が配設される第２の基板と、その間に挟持された液晶を備える構造となっている。視差バリア方式の２画面液晶表示装置では、第２の基板における第１の基板との対向面に表示画素領域を規定するブラックマトリクスが形成され、その反対面（視認側）に視差バリアが形成される。よって視差バリアとブラックマトリクスとの間には、第２の基板の厚さに相当するギャップが存在する。このギャップの大きさは、視差バリアの開口部の大きさや画素のピッチ等と共に、同時に表示する複数の画像それぞれの視野角範囲の方向及び広さを決定する要素となる。

視差バリア方式のマルチプルビュー液晶表示装置では、視差バリアとブラックマトリクスとの間のギャップの存在に起因して、画面を正面から大きく外れた方向から見たときに、逆方向に向けて表示されるべき画像が見える「逆視」と呼ばれる現象が生じる。例えば、観察者が、２画面液晶表示装置に対して画面の正面から右へ移動すると、まず右用画像が見えるが、さらに右へ移動し続けると左用画像が見える範囲がある。これは、視差バリアの開口部を通して、本来見えるべき画素の隣の他の画素が見えてしまうことによるものである。

つまり、視差バリア方式の２画面液晶表示装置においては、右用画像の視野角範囲の外側に、逆視現象による左用画像の視野角範囲が存在し、左用画像の視野角範囲の外側に、逆視現象による右用画像の視野角範囲が存在する。そのため、右用画像と左用画像のクロストークは、画面の正面付近だけでなく、実際には、右用画像及び左用画像それぞれの視野角範囲の外端（最大視野角）付近においても生じやすい。以下、画面の正面付近で生じるクロストークを「正面クロストーク」、各画像それぞれの視野角範囲の外端（最大視野角）付近で生じる逆視現象に起因するクロストークを「逆視クロストーク」と称する。

正面クロストーク及び逆視クロストークは、２画面液晶表示装置のみならず、視差バリア方式の任意のマルチプルビュー液晶表示装置においても問題となる。

特表２００８−５２７４４０号公報 特開２００７−２６４０８２号公報 特開２００８−０６４９１７号公報 再表２００７／００１０７１号公報

マルチプルビュー液晶表示装置で発生するクロストーク率（強度）を下記の式(1)で表すことができる。

クロストーク率 = （ＷＢＢ−ＢＢＢ）／（ｍｉｎ｛ＷＢＢ，ＢＢＢ）…(1)
なお、式(1)において、ＷＢＢは(白-黒表示時の黒輝度)、ＢＢＢは(黒-黒表示時の黒輝度)を意味する。

すなわち、式(1)において、
ＷＢＢ…白-黒表示時の黒輝度：観察側が黒表示でもう一方が白表示時の観察側の輝度（黒輝度）
ＢＢＢ…黒-黒表示時の黒輝度：観察側が黒表示でもう一方も黒表示時の観察側の輝度（黒輝度）
を意味する。

式(1)は、黒表示させている片方の視野に対し、白表示させているもう一方からの漏れ光の割合を定義したものである。式(1)から、クロストーク率を減少させるには、ＷＢＢ（白-黒表示時の黒輝度）を下げる手法、あるいはＢＢＢ（黒-黒表示時の黒輝度）を上げる手法の２種類の手法が有効となる。ＷＢＢ（白-黒表示時の黒輝度）を下げることは、白表示側からの光漏れを抑えることであり、クロストーク自体を減らすことを意味する。

もう一つの手法であるＢＢＢ（黒-黒表示時の黒輝度）を上げるというのは、クロストークの視認性を減少させることを意味する。特許文献１には、一定の強度（輝度）を個々の画像に加えることによって、クロストークの視認性を減少させることが開示されている。観察者側の画像が黒であるとき、人の視覚の高い感度のために、クロストークの視認性はより高くなり、低レベルの一定の強度を加えることによって、人の視覚がより反応しにくくなるグレーレベルの範囲に動かすことで、クロストークを目立たなくすることが可能となるものである。ただし、黒表示に対し、一定の強度を個々の画像に加えるために、副作用として全ての視野角範囲において、コントラスト比の低下が発生する問題がある。

上記の特許文献２〜特許文献４には、主に２画面液晶表示装置の正面クロストークを防止する方法について開示されているが、逆視クロストークへの対策は充分でない。例えば特許文献２では、逆視クロストークの問題は全く言及されていない。特許文献３では、逆視クロストークの発生は示唆されているが、特に有効な対策はとられていない。特許文献４では、車載の２画面液晶表示装置において、逆視現象が生じる範囲を運転席及び助手席からほぼ見えない範囲（正面から４５°以上外側）にすることが示されているが、実質的に逆視クロストークを防止するための方法は言及されていない。

この発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、実際に使用する視野角範囲のコントラスト比を低下させることなく、異なる種類の画素に基づく異なる表示画像間に生じるクロストークの抑制を図った液晶表示装置を得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載の液晶表示装置は、複数の画素により表示面にて画像表示を行う液晶表示パネルを備え、前記複数の画素はそれぞれ、第１及び第２の画素電極によって印加される電圧によって状態が変化する液晶層を含んで構成され、前記複数の画素は、互いの役割が分担された第１種画素と第２種画素とを少なくとも有し、前記液晶層に対し前記表示面側に配置され、前記第１種画素による第１の表示画像及び前記第２種画素による第２の表示画像を、互いに異なる第１及び第２の視野角範囲で表示する視差バリア部をさらに備え、前記第１及び第２の画素電極は、対応する画素領域を画素端部領域と前記画素端部領域以外の画素主要領域とに分類し、前記画素端部領域の透過率が前記画素主要領域の透過率に対し相対的に高くなるようにした組合せ構造を有することを特徴とする。

この発明における請求項１記載の液晶表示装置は、第１及び第２の画素電極の組合せ構造により、複数の画素それぞれに関し、第１及び第２の表示画像間に生じるクロストークに寄与する領域となる上記画素端部領域の透過率を画素主要領域の透過率より高くすることにより、上記画素端部領域を透過する光の強度を選択的に高く設定してクロストークを抑制することができる。一方、画素主要領域における液晶層の透過率を画素端部領域に対し相対的に低く設定しているため、画素主要領域においてはコントラスト比の低下を抑制している。

その結果、第１及び第２の表示画像表示におけるコントラスト比をほとんど低下させることなく、第１及び第２の表示画素間のクロストークを抑制した液晶表示装置を得ることができる。

この発明の実施の形態１であるマルチプルビュー方式の液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。 実施の形態１に液晶表示装置における視差バリアと液晶表示パネルの断面構造を示す断面図である。 マルチプルビュー液晶表示装置における規格化開口率の視野角特性のシミュレーション結果を示すグラフである。 実施の形態１におけるマルチプルビュー液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。 図４のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 図４のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。 図４のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。 実施の形態１の画素１つ分に対応する等価回路を示す回路図である。 主要領域及び端部領域の液晶層５に印加される電圧の比較例を示すグラフである。 実施の形態１の液晶層の誘電率−電圧特性を示すグラフである。 実施の形態１の液晶層の透過率−電圧特性を示すグラフである。 実施の形態１の第１の変形例を示す断面図である。 実施の形態１の第２の変形例を示す断面図である。 実施の形態２におけるマルチプルビュー液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。 図１４のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。 実施の形態３におけるマルチプルビュー液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。 図１６のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。

＜実施の形態１＞
図１は、この発明の実施の形態１であるマルチプルビュー方式の液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。同図に示すように、実施の形態１の液晶表示装置は、光源及び導光板などから成る面状光源装置であるバックライト１上に、直線偏光子２ａ、視野角補償フィルム３ａ、液晶パネル１０、視差バリア８、視野角補償フィルム３ｂ、直線偏光子２ｂがこの順に重なって構成される、透過型の表示装置である。

液晶パネル１０は、マトリクス状に配置された複数の画素により画像表示を行うマトリクス型表示パネルであり、バックライト１側に設けられるＴＦＴ基板４と、前面側（視認側、表示面側）に設けられる対向基板６との間に、液晶層５が挟持された構造を有している。

対向基板６は、ＴＦＴ基板４との対向面にブラックマトリクス７を備え、視認側の面に視差バリア８が設けられる。つまり、本実施の形態において、対向基板６は、視差バリア８とブラックマトリクス７との間に配設され、視差バリア８とブラックマトリクス７との間隔を規定するギャップ層として機能する。本実施の形態を含む各実施の形態では、対向基板６がギャップ層となる例を示すが、ギャップ層は対向基板６とは別に設けてもよい。 例えば、対向基板６よりも内側に（対向基板６におけるＴＦＴ基板４との対向面に）、視差バリア層、ブラックマトリクス、及びその間のギャップ層（所定厚さに塗布形成した樹脂層など）を配設してもよい。

なお、図１に示す各矢印は、液晶層５の配向方向、直線偏光子２ａ，２ｂの吸収軸、及び視野角補償フィルム３ａ，３ｂの配向方向を示している。

本実施の形態では、液晶パネル１０は、電界無印加状態において液晶層５が略９０°ツイスト配向したＴＮ（Twisted Nematic）モードのものとする。略９０°ツイストとは８０°〜１００°の範囲でツイストされたものを含む。

液晶パネル１０において、ＴＦＴ基板４及び対向基板６は、その周縁部に塗布されたシール材を介して貼着されており、そのシール材で囲まれた領域内に液晶層５が封止されている。

ＴＦＴ基板４は、ガラス基板等の透光性基板上に、各画素の画素電極、それら画素電極に画像信号を供給するためのスイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）、ＴＦＴのゲート電極に駆動信号を供給するためのゲート配線（走査信号配線）、ＴＦＴのソース電極に画像信号を供給するソース配線（表示信号配線）などが配設されて構成されており、さらに、その液晶層５側の最表面に配向膜を備えている。

対向基板６は、ガラス基板等の透光性基板における液晶層５側の面に、対向電極（共通電極）、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）各色の着色層から成るカラーフィルタ、画素間を遮光することにより各画素の表示領域を規定する遮光膜であるブラックマトリクス７などが配設されて構成される。視差バリア方式のマルチプルビュー液晶表示装置では、対向基板６の視認側の面（液晶パネル１０の表示面側の面）に視差バリア８が設けられる。したがって、前述したように、ブラックマトリクス７と視差バリア８とのギャップは、対向基板６の厚さに相当することとなる。

直線偏光子２ａ，２ｂは、特定の直線偏光（Ｐ偏光あるいはＳ偏光）を選択的に透過させるフィルムである。また視野角補償フィルム３ａ，３ｂは、視野角が広がるようにその光を補償するＷＶ（Wide Viewing）フィルムである。

本実施の形態では、直線偏光子２ａ，２ｂとして、セルローストリアセテートフィルム（ＴＡＣ）を基板とした、透過させる直線偏光に直交する偏光軸（吸収軸）の直線偏光を吸収する、吸収型のものを用いている。直線偏光子２ａ，２ｂは、透過させる直線偏光に直交する偏光軸の直線偏光を反射する反射型のものを用いてもよい。

通常のＴＮモードでは、液晶層５のツイスト角は９０°に設定され、一対の直線偏光子２ａ，２ｂの偏光軸方向は、それぞれ液晶層５の近い側の端面の液晶分子の配向方向に対して略平行又は略垂直に設計される。また本実施の形態では、液晶層５は、電界無印加状態において略９０°ツイスト、前述したとおり８０°〜１００°の範囲でツイスト配向しており、かつ、波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎと液晶層５の膜厚ｄとの積であるΔｎ・ｄ値が３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であるとする。さらに、直線偏光子２ａ，２ｂの偏光軸方向は、それぞれ液晶層５の近い側の端面の液晶分子の配向方向に対して略平行であり、当該直線偏光子２ａ，２ｂの吸収軸が互いになす角度が８５°以上９０°未満に設計されているものとする。

ここで、実施の形態１におけるマルチプルビュー液晶表示装置は、２つの異なる画像を正面よりも右側と左側に分けて表示する２画面液晶表示装置である。図２は実施の形態１に液晶表示装置における視差バリアと液晶表示パネルの断面構造を示す断面図である。

２画面液晶表示装置の液晶パネル１０には、視野角が“０°”（液晶パネル１０の法線方向の角度）となる画面の正面よりも右側の視野角範囲へ向けて表示する画像（右用画像）を構成する画素である右視野用画素ＰＲ（ＰＲ１，ＰＲ２）と、画面の正面よりも左側の視野角範囲へ向けて表示する画像（左用画像）を構成する画素である左視野用画素ＰＬ（ＰＬ１，ＰＬ２）とが、所定の規則に従い混在して配設される。図２で示す例では、第１種画素である左視野用画素ＰＬと第２種画素である右視野用画素ＰＲとが水平方向（図２の横方向）に沿って交互に形成されている。

視差バリア８は、右視野用画素ＰＲの光と左視野用画素ＰＬの光とをそれぞれ画面の正面よりも右側と左側に分離することにより、右側視野角範囲ＩＲ１と左側視野角範囲ＩＬ１とに分離してそれぞれ異なる方向へ表示させる。

視差バリア８は、画面の正面よりも右側に対しては左視野用画素ＰＬからの光を遮り、画面の正面よりも左側に対しては右視野用画素ＰＲからの光を遮る遮光膜（遮光領域）を有している。すなわち、視差バリア８には、画面（液晶パネル１０の表示面）の正面よりも右側へ右視野用画素ＰＲからの光のみを通し、画面の正面よりも左側へ左視野用画素ＰＬからの光のみを通す開口部８０を有する遮光膜である。

視差バリア８の開口部８０の形成パターンは、液晶パネル１０における右視野用画素ＰＲ及び左視野用画素ＰＬの配列パターンに応じて異なる。視差バリア８は、右側画像を画面の正面よりも右側へ、左側画像を画面の正面よりも左側へ正しく表示できるように設計されていれば、そのパターンは任意でよい。例えば、視差バリア８に開口部８０が市松状（千鳥状）に配置されていてもよいし、視差バリア８に開口部８０がストライプ状に配置されていてもよい。

ここで、図２を用いて、２画面表示における画像分離の原理を説明する。前述したように、図２は実施の形態１の液晶パネル１０の断面構造を示す断面図である。

上述したように、液晶パネル１０は、背面側（バックライト１側）のＴＦＴ基板４と、前面側（視認側，表示面側）の対向基板６との間に、液晶層５が挟持されてなる構造を有する（図２では、液晶層５中の液晶分子５１を模式的に図示している）。ＴＦＴ基板４には、後述する、各画素の画素電極、ＴＦＴ、ゲート配線、ソース配線などが配設されるが、図２においてはそれらのうちソース配線１２のみが図示されている。

対向基板６には、ＴＦＴ基板４との対向面にブラックマトリクス７が形成され、視認側の面には視差バリア８が形成される。実際には、対向基板６におけるＴＦＴ基板４との対向面には、ブラックマトリクス７の他に対向電極（共通電極）やカラーフィルタなども形成されるが、それらの図示は省略している。

ブラックマトリクス７は、各画素の表示領域を規定する開口部である画素開口部７０を有する遮光膜（遮光パターン部）である。ここでは左視野用画素ＰＬと右視野用画素ＰＲとが、画素列ごとに水平方向に交互に配置されるものとする。つまり平面視して、右視野用画素ＰＲの画素列と、左視野用画素ＰＬの画素列とがストライプ状に交互に配置される。

画素開口部７０は、視差バリア８の開口部８０からずれた位置に配設される。つまり視差バリア８の開口部８０の真下には、ブラックマトリクス７の第１遮光部７１が配設される。視差バリア８の同一の開口部８０から視認されるべき右視野用画素ＰＲ及び左視野用画素ＰＬは、平面視して第１遮光部７１を挟むように配設される。

また、視差バリア８の遮光部（図中、黒い部分）で覆われた領域下においても、平面視して互いに隣り合う右視野用画素ＰＲと左視野用画素ＰＬとの間に、ブラックマトリクス７の第２遮光部７２が配設される。すなわち、ブラックマトリクス７の遮光部は、視差バリア８の開口部８０の真下に配設された第１遮光部７１と、真上が視差バリア８の遮光領域で覆われた第２遮光部７２とから構成される。

本実施の形態では右視野用画素ＰＲの画素列と、左視野用画素ＰＬの画素列とストライプ状に交互に配置されるので、図２のように、ブラックマトリクス７には複数の画素開口部７０がストライプ状に配置され、ブラックマトリクス７の遮光部は、その画素開口部７０を挟んで第１遮光部７１と第２遮光部７２とが交互に配置されるパターンとなる。

視差バリア８の開口部８０とブラックマトリクス７の画素開口部７０との位置関係が、上述した位置関係を有することにより、右視野用画素ＰＲが生成する右用画像が表示される右側視野角範囲ＩＲ１は画面の正面よりも右側へ向けて設定され、左視野用画素ＰＬが生成する左用画像が表示される左側視野角範囲ＩＬ１は画面の正面よりも左側へ向けて設定される。すなわち、右視野用画素ＰＲが生成する右用画像は、右側視野角範囲ＩＲ１において視認でき、左視野用画素ＰＬが生成する左用画像は、左側視野角範囲ＩＬ１において視認できる。

右側視野角範囲ＩＲ１と左側視野角範囲ＩＬ１とが重複した位置では、クロストークが生じる。そのため、液晶パネル１０では、それらがなるべく重ならないように、ブラックマトリクス７と視差バリア８とのギャップ（対向基板６の厚さ）や、画素開口部７０及び視差バリア８の開口部８０それぞれの位置や径の設計が行われる。

本実施の形態のマルチプルビュー液晶表示装置において、ブラックマトリクス７と視差バリア８との間のギャップや、ブラックマトリクス７の画素開口部７０及び視差バリア８の開口部８０それぞれの位置及び径は、右側視野角範囲ＩＲ１と左側視野角範囲ＩＬ１とが分離されるように設計されている。

対向基板６全体の厚みは、表示装置に要求される視野角の条件や画素サイズに応じて定められるが、例えば画素サイズが２００μｍであり、正面から左右６０度までの範囲を視野角の条件とすると、この視野角条件を満足すべく許容される対向基板６の最大の厚みは０．０９ｍｍ程度にする必要がある。

図３は上述したその条件に基づいて設計したマルチプルビュー液晶表示装置における規格化開口率の視野角特性のシミュレーション結果を示すグラフである。規格化開口率とは、画素の幅すべてを光の透過部として利用できる場合を「１」とした開口率である。点線のグラフは、右側視野角範囲ＩＲ１，ＩＲ２における右用画像についての規格化開口率であり、実線のグラフは、左側視野角範囲ＩＬ１，ＩＬ２における左用画像についての規格化開口率である。

図３に破線にして示す右用画像の規格化開口率は、右側視野角範囲ＩＲ１内の正面から右へ３０度の位置付近でピークとなり、左用画像の規格化開口率は、左側視野角範囲ＩＬ１内の正面から左へ３０度の位置付近でピークとなる。また正面（０°）付近は、右用画像及び左用画像の両方の規格化開口率が“０”、つまり右用画像と左用画像のどちらも見えない領域となっている。これは、右用画像の右側視野角範囲ＩＲ１と左用画像の左側視野角範囲ＩＬ１とが分離され、理論的には正面クロストークが生じないことを意味している。

しかし、実際には、視差バリア８の開口部８０での光の回折現象や、液晶パネル１０内での光の散乱現象などに起因して、正面（視野角０°）付近で正面クロストークが発生する。

また、クロストークは、視差バリア８の開口部８０の端部が寄与する視野角範囲、つまり画像が切り変わる視野角範囲において、もっとも大きくなる。正面クロストークは、視野角“０”となる正面付近の視野角範囲で画像が切り変わるため大きくなる。正面付近での画像が切り変わる視野角範囲の表示に寄与する一画素内の領域は、ブラックマトリクス７の画素開口部７０と視差バリア８の開口部８０の端部だけであり、ブラックマトリクス７の画素開口部７０の中央部は寄与しない。

したがって、図２から、右視野用画素ＰＲ及び左視野用画素ＰＬそれぞれの画素領域において、第１遮光部７１側の画素領域端部が、右用画像及び左用画像間に生じる正面クロストークに寄与する領域となる。

なお、図２に示すように、右側視野角範囲ＩＲ１より（絶対値が）大きい視野角側に逆視左側視野角範囲ＩＬ２が存在し、左側視野角範囲ＩＬ１より大きい視野角側に逆視右側視野角範囲ＩＲ２が存在する。このため、右側視野角範囲ＩＲ１の最大視野角付近において逆視クロストークが生じ、左側視野角範囲ＩＬ１の最大視野角付近において逆視クロストークが生じる。

逆視クロストークにおいては、図２から、右視野用画素ＰＲ及び左視野用画素ＰＬそれぞれの画素領域において、第２遮光部７２側の画素領域端部が、右用画像及び左用画像間に生じる逆視クロストークに寄与する領域となる。

以下、図４〜図７を参照して、正面クロストークを解決することができる実施の形態１のマルチプルビュー液晶表示装置について説明する。

図４は実施の形態１におけるマルチプルビュー液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。図５は図４のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図６は図４のＢ−Ｂ断面を示す断面図であり、図７は図４のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。さらに、図５〜図７では、ＴＦＴ基板４に加えて、液晶層５、対向基板６も示している。

液晶パネル１０内の複数の画素それぞれにおける画素電極は、一画素内で２種類存在し、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２から構成される。そして、図５〜図７に示すように、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２は、第１画素電極１６１の上方に第２画素電極１６２が位置する上下関係で平面視一部重複させて形成されている。

図７に示すように、ブラックマトリクス７の第１遮光部７１に対応する箇所（真下の箇所）では、第２画素電極１６２は存在せず、第１画素電極１６１のみが存在する。すなわち、図４に示すように、平面視して第１画素電極１６１が露出している。そして、第１画素電極１６１の上層（液晶層５側に形成される層）には絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）が存在する。このように、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２間において、第１画素電極１６１が平面視露出した領域が端部領域Ｒ２となる。

一方、ブラックマトリクス７の開口部７０に対応する箇所（真下の箇所）では、第２画素電極１６２がＴＦＴ基板４の最上層に存在する。すなわち、第１画素電極１６１は第２画素電極１６２に重複しており、第１画素電極１６１は平面視露出しておらず、第２画素電極１６２のみが露出している。また、第２画素電極１６２はコンタクト部２１を除きゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９上に形成されている。このように、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２間において、第２画素電極１６２が平面視露出した領域が主要領域Ｒ１となる。なお、主要領域Ｒ１上の一部上方には第２遮光部７２が形成されている。

対向基板６はガラス基板６０の後面側にブラックマトリクス７（第１遮光部７１，第２遮光部７２，画素開口部７０）を介して色材層７３が形成され、色材層７３上に対向電極７４が形成される。このような構成の対向基板６とＴＦＴ基板４との間に液晶層５が設けられる。また、ガラス基板６０の前面側に視差バリア８が形成される。

対向電極７４は色材層７３上の全面に形成されており、対向電極７４は第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２が形成されている領域上には少なくとも形成されているため、対向電極７４と第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２との平面視重複領域により規定される画素領域において、主要領域Ｒ１が画素主要領域となり、端部領域Ｒ２が画素端部領域（水平方向端部領域）となる。

このような第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２の組合せ構造は、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２と対向電極７４間において、液晶層５に印加される電圧（第１及び第２の電圧）は、第１の電圧の方が第２の電圧より相対的に低い電圧になるように設定される。すなわち、液晶層５への印加電圧に関し、端部領域Ｒ２における第１の電圧の方が主要領域Ｒ１における第２の電圧より相対的に低くなる。

そして、端部領域Ｒ２の上方には必ず第１遮光部７１が形成されている。すなわち、端部領域Ｒ２の全領域の上方に第１遮光部７１が形成され、端部領域Ｒ２を基準として端部領域Ｒ２と第１遮光部７１とは平面視完全重複する。一方、画素開口部７０の下方には必ず第２画素電極１６２が存在する。すなわち、画素開口部７０の全領域の下方に主要領域Ｒ１が存在し、画素開口部７０を基準として画素開口部７０と第２画素電極１６２とは平面視完全重複する。したがって、主要領域Ｒ１及び端部領域Ｒ２のうち、画素開口部７０の直下に存在する主要領域Ｒ１のみがブラックマトリクス７によって画素表示領域として規定され、主要領域Ｒ１の一部と端部領域Ｒ２は画素表示領域から除外される。

したがって、実施の形態１では、電圧を印加させて黒表示させるノーマリホワイトモードの液晶モードを採用しているため、液晶層５の透過率−電圧特性から、より低い電圧が印加された場合はその箇所の輝度が高くなる（光強度が高くなる）。その結果、第２の電圧より相対的に低い第１の電圧が印加される端部領域Ｒ２が寄与する視野角範囲、すなわち、正面クロストークの視認性を減少させることができる。

以下に、液晶に印加する電圧を第１及び第２の電圧として複数もたせることができる本実施の形態の詳細を説明する。

図４において、ゲート配線１１及び共通配線１７が互いに独立して横方向に延びて形成され、複数のソース配線１２が縦方向に延びて形成される。そして、ソース配線１２から半導体薄膜１５上に横方向に延びてソース電極１３が引き出され、半導体薄膜１５上においてソース電極１３に対向してドレイン電極１４が形成される。また、図５〜図７に示すように、第２画素電極１６２は、第１画素電極１６１の上層に位置するように形成されることにより、第１画素電極１６１と比較して第２画素電極１６２は液晶層５側に配置される。

層間絶縁膜１９は第１画素電極１６１と第２画素電極１６２との層間に設けられており、層間絶縁膜１９はゲート絶縁膜１８上に形成されている。本実施の形態では、ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９を合わせて単に「絶縁膜」と呼ぶ場合がある。

そして、コンタクト部２０においてドレイン電極１４と第２画素電極１６２とが電気的に接続され、コンタクト部２１において、第１画素電極１６１と第２画素電極１６２とが電気的に接続される。

以下、図４〜図７で示す、本実施の形態のＴＦＴ基板４の製造方法を説明する。まず、ガラス基板４０上に金属膜をスパッタして成膜し、写真製版及びエッチングによってパターニングすることによりゲート配線１１及び共通配線１７を形成する。

次に、ＩＴＯ膜をスパッタして成膜し、パターニングすることにより第１画素電極１６１を形成する。その後、ゲート配線１１、共通配線１７及び第１画素電極１６１上を含むガラス基板４０上にゲート絶縁膜１８を成膜する。さらに、半導体薄膜を成膜し、パターニングすることによりＴＦＴ用の半導体薄膜１５を形成する。

そして、金属膜をスパッタして成膜し、パターニングすることにより、ゲート絶縁膜１８上にソース配線１２、ゲート絶縁膜１８及び半導体薄膜１５上にソース電極１３、ドレイン電極１４を形成する。このパターン形成工程におけるエッチングにより、金属配線パターンがない部分の半導体薄膜１５を構成するｎ型半導体層とｉ層の一部を除去し、ゲート配線１１、ゲート絶縁膜１８、半導体薄膜１５、ソース電極１３及びドレイン電極１４で構成されるバックチャネルエッチ型のＴＦＴ２４を形成する。

さらに、全面に層間絶縁膜１９を成膜後、第２画素電極１６２とドレイン電極１４とを電気的に接続するコンタクト部２０、及び第１画素電極１６１と第２画素電極１６２とを電気的に接続するコンタクト部２１を形成する。

そして、ＩＴＯをスパッタして成膜し、パターニングすることにより第２画素電極１６２を形成する。この際、第２画素電極１６２は、コンタクト部２０を介してドレイン電極１４で電気的に接続され、コンタクト部２１を介して第１画素電極１６１と電気的に接続される。なお、ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９の厚さは４００ｎｍ及び４００ｎｍとし、あわせて８００ｎｍとする。

上述した製造方法で製造されたＴＦＴ基板４の最上層は層間絶縁膜１９あるいは第２画素電極１６２となり、ＴＦＴ基板４上に液晶層５が配置される。

図５〜図７に示すように、第１画素電極１６１の上層にはゲート絶縁膜１８と層間絶縁膜１９の積層構造である絶縁膜が設けられている。

図８は本実施の形態の画素１つ分に対応する等価回路を示す回路図である。なお、図８には配向膜の容量や配線間に寄生する容量などは示されていない。同図に示すように、ＴＦＴ２４のドレイン電極１４に第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２は電気的に接続されている。

そして、対向電極７４，第１画素電極１６１間に容量２６及び容量２７が直列に設けられ、対向電極７４，第２画素電極１６２間に容量２５形成され、また、ドレイン電極１４と共通配線１７との間に補助容量２８が形成される。

容量２５は画素電極１６２上の液晶層５に対応する静電容量（容量値をＣ２とする）、容量２６は画素電極１６１上の液晶層５に対応する静電容量（容量値をＣ１とする）、容量２７は第１画素電極１６１上の絶縁膜１８，１９に対応する容量（容量値をＣａとする）、容量２８は補助容量である。

図８に示すように、第１画素電極１６１，対向電極７４間では液晶層５の容量Ｃ１と絶縁膜１８，１９の容量Ｃａが直列接続される。したがって、第１画素電極１６１上の液晶層５に印加される電圧ＶＰ（第１の電圧）は、第２画素電極１６２上の液晶層５に印加される電圧ＶＭ（第２の電圧）よりも、絶縁膜１８，１９に印加される電圧分だけ分圧されて低くなる。

このようにして、画素領域は、比較的高電圧の電圧ＶＭが印加される主要領域Ｒ１と、比較的低電圧の電圧ＶＰが印加される端部領域Ｒ２とから構成される。第２画素電極１６２と対向電極７４間に印加される主要領域Ｒ１用の電圧ＶＭと、第１画素電極１６１上の液晶層５に印加される端部領域Ｒ２用の電圧ＶＰは、以下の式(2)で表される。

ＶＰ＝｛Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃａ）｝・ＶＭ…(2)
なお、式(2)では、Ｃ２＝Ｃ１としている。

式(2)から、端部領域Ｒ２の液晶層５に印加される電圧ＶＰは、主要領域Ｒ１の液晶層５に印加される電圧ＶＭよりも低くなり、かつ、その低下度合は、液晶層５と絶縁膜（ゲート絶縁膜１８＋層間絶縁膜１９）に形成される静電容量２５〜２７（容量値Ｃ１，Ｃ２，Ｃａ）によって調整できる。

図９は主要領域Ｒ１及び端部領域Ｒ２において液晶層５に印加される電圧の比較例を示すグラフである。絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）にはＳｉＮ膜（窒化シリコン膜）で誘電率＝７の膜を用い、その膜厚を４００ｎｍ，８００ｎｍの２通りである。

図１０は液晶層５の誘電率−電圧特性を示すグラフである。図９の対象とする液晶層５は厚み４．０μｍで図１０に示す誘電率−電圧特性を持っている。

図９より、印加電圧線Ｌ８００から、８００ｎｍ厚のＳｉＮ膜を絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）に用いれば、主要領域Ｒ１における液晶層５に印加される電圧ＶＭが４．５Ｖのときに、端部領域Ｒ２における液晶層５に印加される電圧ＶＰを３．２Ｖとすることができる。

また、印加電圧線Ｌ４００から、４００ｎｍ厚のＳｉＮ膜を絶縁膜に用いれば、主要領域Ｒ１における液晶層５に印加される電圧ＶＭが４．５Ｖのときに、端部領域Ｒ２における液晶層５に印加される電圧ＶＰを３．７Ｖにすることができる。

このように、絶縁膜の材質、膜厚を調整することにより、電圧ＶＭに対して所望の比率で分圧した電圧ＶＰを得ることができる。すなわち、主要領域Ｒ１及び端部領域Ｒ２間で液晶層５を駆動する実効電圧（ＶＭ，ＶＰ）を異ならせることができる。

図１１は図１０と同じ液晶（液晶層５の厚みが４．０μｍ）の透過率−電圧特性を示すグラフである。なお、図１１において、横軸は第１画素電極１６１（第２画素電極１６２）に付与する電圧であり、電圧ＶＭに等しい。同図に示すように、液晶層５の透過率は第１画素電極１６１（第２画素電極１６２）に付与する電圧に対し負の相関を有している。

図１１に示す領域Ｒ１印加電圧線Ｌ１と領域Ｒ２印加電圧線Ｌ２８との比較から、８００ｎｍ厚のＳｉＮ膜を絶縁膜に用いて、黒表示を行うために主要領域Ｒ１における画素中央電極部である第２画素電極１６２に電圧４．５Ｖ（ＶＭ）を印加した場合、端部領域Ｒ２における画素周辺電極である第１画素電極１６１では３．２Ｖ（ＶＰ）が印加されるため、端部領域Ｒ２の黒表示の時の透過率を主要領域Ｒ１よりも１５倍程度高くすることができることがわかる。

また、領域Ｒ１印加電圧線Ｌ１と領域Ｒ２印加電圧線Ｌ２４との比較から、４００ｎｍ厚のＳｉＮ膜を絶縁膜に用いれば、主要領域Ｒ１の液晶層５に印加される電圧が４．５Ｖ（ＶＭ）のときに、端部領域Ｒ２の液晶に印加される電圧は３．７Ｖ（ＶＰ）となるため、図１１より、端部領域Ｒ２の黒表示の時の透過率は主要領域Ｒ１よりも４倍程度高くすることができることがわかる。

このように、主要領域Ｒ１及び端部領域Ｒ２との間で、液晶層５の状態を変化させる駆動用の実効電圧（ＶＭ，ＶＰ）を変化させることにより、液晶層５における端部領域Ｒ２の透過率が主要領域Ｒ１に対し相対的に高くなるようにすることができる。

したがって、実施の形態１では、第１画素電極１６１上に形成される絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）の膜厚を変えることで、所望とする端部領域Ｒ２における黒輝度透過率を得ることができる。この技術は、電圧を印加させて黒表示させるノーマリホワイトモードの液晶モードに対して、有効となる技術である。

このように、実施の形態１では、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２による上述した組合せ構造により、複数の画素それぞれに関し、水平方向に交互に形成された左視野用画素ＰＬ（第１種画素）と右視野用画素ＰＲ（第２種画素）による左用画像及び右用画像（第１及び第２の表示画像）間に生じる正面クロストークに寄与する領域となる端部領域Ｒ２（第１遮光部７１側の画素端部領域）の（液晶層５の）透過率を主要領域Ｒ１の透過率より相対的に高く設定している。

このため、端部領域Ｒ２を透過する光の強度を選択的に高く設定して、特に黒輝度透過率を高めることにより、正面クロストークを抑制することができる。一方、主要領域Ｒ１の透過率を端部領域Ｒ２より相対的に低く設定することにより、特に黒輝度透過率を十分低くして、主要領域Ｒ１においてコントラスト比の低下を回避している。

すなわち、本実施の形態のマルチプルビュー液晶表示装置では、視差バリア８の開口部８０での光の回折現象や、液晶パネル１０内での光の散乱現象などが生じても、端部領域Ｒ２の光強度を高めて正面クロストークを抑制し、主に使用される視野角範囲（画素開口部７０直下の主要領域Ｒ１の視野角範囲）のコントラスト比は低下させずに、正面クロストークの視認性を低下することができる。

その結果、左用画像及び右用画像の表示におけるコントラスト比をほとんど低下させることなく、正面クロストークを抑制した液晶表示装置を得ることができる。

さらに、端部領域Ｒ２上には必ずブラックマトリクス７の第１遮光部７１が形成されることにより、端部領域Ｒ２は表示画素領域から除外されているため、端部領域Ｒ２における液晶層５の透過率を相対的に高めても、使用される視野角範囲となるコントラスト比を低下させることはない。

また、端部領域Ｒ２における液晶層５の透過率を高めるために、特に必要となる製造プロセスは、実質的には、第１画素電極１６１上に絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）を形成する工程のみであるため、比較的簡単な製造プロセスにより、上述した電極組合せ構造を実現することができる。

（変形例）
図１２及び図１３は実施の形態１の第１及び第２の変形例を示す断面図である。なお、図１２及び図１３は図４のＣ−Ｃ断面に相当する。図１２に示すように、第１の変形例では画素電極１６２の端部が対向基板６のブラックマトリクスの第１遮光部７１の内側に配置される。すなわち、第１遮光部７１の直下に第２画素電極１６２の一部（Ｄ１）が形成されている。

図１２に示す第１の変形例の場合、端部領域Ｒ２からの回折光や散乱光の影響による迷光も第１遮光部７１によってより確実に遮断することができるため、主に使用される視野角範囲でのコントラスト比を落とさずに、正面クロストークの視認性をさらに低下させることができる。

一方、図１３に示す第２の変形例は、画素電極１６２の端部が対向基板６のブラックマトリクスの開口部７０の直下に配置された構造、つまり端部領域Ｒ２の一部（Ｄ２）がブラックマトリクス７の第１遮光部７１によって遮光されない構造を示している。

このような、第２の変形例の場合、主に使用される視野角範囲の一部（画素開口部７０下における第１画素電極１６１の平面視露出部分）でのコントラスト比を落とすことになるが、正面クロストーク以外の主に使用される視野角範囲（例えば、主に利用することを前提とする視野角が±３０°付近）でのクロストークの視認性を低下させることもできる。

＜実施の形態２＞
図１４は実施の形態２におけるマルチプルビュー液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。図１５は図１４のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。さらに、図１５では、ＴＦＴ基板４に加えて、液晶層５、対向基板６も示している。なお、実施の形態２の液晶表示装置の全体構成は図１及び図２で示した実施の形態１の構造と同様である。

図１４及び図１５において、実施の形態１と同様の構成要素は、同一符号を付すことにより、説明を適宜省略する。実施の形態２のマルチプルビュー液晶表示装置は、前述した「逆視クロストーク」の視認性を低減させることを目的とする。

図１４及び図１５を参照して、実施の形態２の液晶表示装置における逆視クロストークの視認性を低減させる原理を説明する。

まず、逆視クロストークは、各表示画像それぞれの視野角範囲の外端（最大視野角）付近で生じる逆視現象に起因するクロストークである。逆視現象は図２における右側視野角範囲ＩＲ１より大きな視野角で発生する逆視左側視野角範囲ＩＬ２と、左側視野角範囲ＩＬ１より大きな視野角で発生する逆視右側視野角範囲ＩＲ２とに起因するクロストークである。

すなわち、逆視クロストークとは、逆視左側視野角範囲ＩＬ２及び逆視右側視野角範囲ＩＲ２からの漏れ光によって、右側視野角範囲ＩＲ１及び左側視野角範囲ＩＬ１の外端（最大視野角）付近で発生するクロストーク現象である。

そして、この逆視クロストークの視認性を低減させるために、実施の形態２では、一定の強度（輝度）を、の個々の画像の一部である逆視クロストークに寄与する領域のみ加えることによって、低減させている。

実施の形態２においては、逆視クロストークが視認される視野角範囲に寄与する画素領域のみの黒表示時の液晶層５における透過率を上げるものであり、黒輝度が上がった結果として、逆視クロストークの視認性を減少させることができる。その際、実際に使用される視野角範囲には一定の強度を本来の個々の画像に加えることなく、つまり、実際に使用される視野角範囲のコントラスト比を低下させることはないようにする。

図１４及び図１５において、液晶パネル１０内の画素電極は、一画素内で２種類存在し、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｂから構成される。そして、図１５に示すように、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｂは、第１画素電極１６１の上方に第２画素電極１６２Ｂが位置する上下関係で平面視一部重複させて形成されている。

図１５に示すように、ブラックマトリクス７の第２遮光部７２に対応する箇所（真下の箇所）では、第２画素電極１６２Ｂは存在せず、第１画素電極１６１のみが存在する。すなわち、図１４に示すように、平面視して第１画素電極１６１が露出している。そして、第１画素電極１６１の上層（液晶層５側に形成される層）には絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）が存在する。このように、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｂ間において、第１画素電極１６１が平面視露出した領域が端部領域Ｒ３となる。

一方、ブラックマトリクス７の開口部７０に対応する箇所（真下の箇所）では、第２画素電極１６２ＢがＴＦＴ基板４の最上層に存在する。すなわち、平面視して第１画素電極１６１は第２画素電極１６２Ｂに重複しており、第１画素電極１６１は平面視露出しておらず、第２画素電極１６２Ｂのみが露出している。また、第２画素電極１６２Ｂはコンタクト部２１を除きゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９上に形成されている。このように、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｂ間において、第２画素電極１６２Ｂが平面視露出した領域が主要領域Ｒ１となる。

一方、対向電極７４は少なくとも第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｂが形成されている領域上には形成されているため、主要領域Ｒ１が画素主要領域となり、端部領域Ｒ３が画素端部領域（水平方向端部領域）となる。

このような第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｂの組合せ構造において、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｂと対向電極７４間の液晶層５に印加される電圧ＶＰ及びＶＭ（第１及び第２の電圧）は、実施の形態１と同様の原理により、端部領域Ｒ３側の電圧ＶＰの方が主要領域Ｒ１側の電圧ＶＭより相対的に低い電圧になるように設定される。

そして、端部領域Ｒ３の上方には必ず第２遮光部７２が形成されている。すなわち、端部領域Ｒ３の全領域の上方に第２遮光部７２が形成され、端部領域Ｒ３を基準として端部領域Ｒ３と第２遮光部７２とは平面視完全重複する。一方、画素開口部７０の下方には必ず第２画素電極１６２Ｂが存在する。すなわち、画素開口部７０の全領域の下方に主要領域Ｒ１が存在し、画素開口部７０を基準として画素開口部７０と第２画素電極１６２Ｂとは平面視完全重複する。したがって、主要領域Ｒ１及び端部領域Ｒ３のうち、画素開口部７０の直下に存在する主要領域Ｒ１のみがブラックマトリクス７によって画素表示領域として規定され、主要領域Ｒ１の一部及び端部領域Ｒ３は画素表示領域から除外される。

したがって、実施の形態２では、電圧を印加させて黒表示させるノーマリホワイトモードの液晶モードを採用しているため、液晶層５の透過率−電圧特性から、より低い電圧が印加された場合はその箇所の輝度が高くなる（光強度が高くなる）。その結果、電圧ＶＭより低い電圧ＶＰが印加される端部領域Ｒ３が寄与する視野角範囲、すなわち、逆視クロストークが生じる視野角範囲の視認性を減少させることができる。

なお、実施の形態２で示したＴＦＴ基板４は、第２画素電極１６２Ｂのパターニング形状を除き、実施の形態１と同様の製造プロセスにより製造できる。また、絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）の膜厚を変えることで、所望とする端部領域Ｒ３の黒輝度透過率を得ることができる点も実施の形態１と同様である。

このように、実施の形態２では、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｂによる上述した組合せ構造により、複数の画素それぞれに関し、水平方向に交互に形成された左視野用画素ＰＬと右視野用画素ＰＲによる左用画像及び右用画像間に生じる逆視クロストークに寄与する領域となる端部領域Ｒ３（第２遮光部７２側の画素端部領域）の透過率を主要領域Ｒ１の透過率より相対的に高く設定している。

このため、端部領域Ｒ３を透過する光の強度を選択的に高く設定して、特に黒輝度透過率を高めることにより、逆視クロストークを抑制することができる。一方、主要領域Ｒ１の透過率を端部領域Ｒ３より相対的に低く設定することにより、特に黒輝度透過率を十分低くして、主要領域Ｒ１においてコントラスト比の低下を回避している。

すなわち、本実施の形態のマルチプルビュー液晶表示装置では、視差バリア８の開口部８０での光の回折現象や、液晶パネル１０内での光の散乱現象などが生じても、端部領域Ｒ３の光強度を高めて逆視クロストークを抑制し、主に使用される視野角範囲（画素開口部７０直下の主要領域Ｒ１の視野角範囲）のコントラスト比は低下させずに、逆視クロストークの視認性を低下することができる。

その結果、左用画像及び右用画像の表示におけるコントラスト比をほとんど低下させることなく、逆視クロストークを抑制した液晶表示装置を得ることができる。

さらに、端部領域Ｒ３上には必ずブラックマトリクス７の第２遮光部７２が形成されることにより、端部領域Ｒ３は表示画素領域から除外されているため、端部領域Ｒ３の光強度を高めても、使用される視野角範囲となるコントラスト比を低下させることはない。

また、端部領域Ｒ３における液晶層５の透過率を高めるために、特に必要となる製造プロセスは、実質的には、第１画素電極１６１上に絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）を形成する工程であるため、比較的簡単な製造プロセスにより、上述した電極組合せ構造を実現することができる。

（変形例）
実施の形態２においても、実施の形態１と同様の変形例が実現可能である。すなわち、第２遮光部７２の直下に第２画素電極１６２Ｂの一部が形成されている構造の第３の変形例（実施の形態１の第１の変形例に対応）が可能である。

第３の変形例では、第１の変形例と同様、主に使用される視野角範囲でのコントラスト比を落とさずに、正面クロストークの視認性をさらに低下させることができる。

さらに、第４の変形例として、端部領域Ｒ３の一部がブラックマトリクス７の第２遮光部７２によって遮光されない構造（実施の形態１の第２の変形例に相当）が可能である。

第４の変形例では、主に使用される視野角範囲の一部（画素開口部７０下における第１画素電極１６１の平面視露出部分）でのコントラスト比を落とすことになるが、実施の形態１の第２の変形例と同様、逆視クロストーク以外の主に使用される視野角範囲でのクロストークの視認性を低下させることができる。

＜実施の形態３＞
図１６は実施の形態３におけるマルチプルビュー液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。図１７は図１６のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。さらに、図１７では、ＴＦＴ基板４に加えて、液晶層５、対向基板６も示している。なお、実施の形態３の液晶表示装置の全体構成は図１及び図２で示した実施の形態１の構造と同様である。

図１６及び図１７において、実施の形態１及び実施の形態２と同様の構成要素は、同一符号を付すことにより、説明を適宜省略する。実施の形態３のマルチプルビュー液晶表示装置は、「正面クロストーク」及び「逆視クロストーク」の視認性を共に低減させることを目的とする。

実施の形態３においては、正面クロストーク及び逆視クロストークが視認される視野角範囲それぞれに寄与する画素領域のみの黒表示時の液晶透過率を上げるものであり、黒輝度が上がった結果として、正面クロストーク及び逆視クロストークの視認性を減少させることができる。その際、実際に使用される視野角範囲には一定の強度を本来の個々の画像に加えることなく、つまり、実際に使用される視野角範囲のコントラスト比を低下させることはないようにする。

図１６及び図１７において、液晶パネル１０内の画素電極は、一画素内で２種類存在し、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｃから構成される。そして、図１７に示すように、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｃは、第１画素電極１６１の上方に第２画素電極１６２Ｃが位置する上下関係で平面視一部重複させて形成されている。

図１７に示すように、ブラックマトリクス７の第１遮光部７１及び第２遮光部７２に対応する箇所（真下の箇所）では、第２画素電極１６２Ｃは存在せず、第１画素電極１６１のみが存在する。すなわち、平面視して第１画素電極１６１が露出している。そして、第１画素電極１６１の上層（液晶層５側に形成される層）には絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）が存在する。このように、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｃ間において、第１画素電極１６１が平面視露出した領域において第１遮光部７１及び第２遮光部７２直下に形成される領域が端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３となる。

一方、ブラックマトリクス７の開口部７０に対応する箇所（真下の箇所）では、第２画素電極１６２ＣがＴＦＴ基板４の最上層に存在する。すなわち、平面視して第１画素電極１６１は第２画素電極１６２Ｃに重複しており、第１画素電極１６１は平面視露出しておらず、第２画素電極１６２Ｃのみが露出している。また、第２画素電極１６２Ｃはコンタクト部２１を除きゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９上に形成されている。このように、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｃ間において、第２画素電極１６２Ｃが平面視露出した領域が主要領域Ｒ１となる。

一方、対向電極７４は少なくとも第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｃが形成されている領域上には形成されているため、主要領域Ｒ１が画素主要領域となり、端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３が第１遮光部７１側及び第２遮光部７２側の画素端部領域となる。

このような第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｃの組合せ構造において、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｃと対向電極７４間の液晶層５に印加される電圧（電圧ＶＰ及び電圧ＶＭ）は、実施の形態１と同様の原理により、端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３側それぞれの電圧ＶＰの方が主要領域Ｒ１側の電圧ＶＭより低い電圧になるように設定される。

そして、端部領域Ｒ２の上方には必ず第１遮光部７１、端部領域Ｒ３の上方には必ず第２遮光部７２が形成されている。すなわち、端部領域Ｒ２を基準として端部領域Ｒ２と第１遮光部７１とは平面視完全重複し、端部領域Ｒ３を基準として端部領域Ｒ３と第２遮光部７２とは平面視完全重複する。一方、画素開口部７０の下方には必ず第２画素電極１６２Ｃが存在する。すなわち、画素開口部７０と第２画素電極１６２Ｃとは平面視完全重複する。したがって、主要領域Ｒ１、端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３のうち、画素開口部７０の直下に存在する主要領域Ｒ１のみがブラックマトリクス７によって画素表示領域として規定され、端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３は共に画素表示領域から除外される。

したがって、実施の形態３では、実施の形態１及び実施の形態２と同様、電圧を印加させて黒表示させるノーマリホワイトモードの液晶モードを採用しているため、液晶層５の透過率−電圧特性から、より低い電圧が印加された場合はその箇所の輝度が高くなる（光強度が高くなる）。その結果、電圧ＶＭより低い電圧ＶＰが印加される端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３が寄与する視野角範囲、すなわち、正面クロストーク及び逆視クロストークが生じる視野角範囲における視認性を共に減少させることができる。

なお、実施の形態３で示したＴＦＴ基板４は、第２画素電極１６２Ｃのパターニング形状を除き、実施の形態１と同様の製造プロセスにより製造できる。また、絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）の膜厚を変えることで、所望とする端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３の黒輝度透過率を得ることができる点も実施の形態１及び実施の形態２と同様である。

このように、実施の形態３では、第１画素電極１６１及び第２画素電極１６２Ｃによる上述した組合せ構造により、複数の画素それぞれに関し、水平方向に交互に形成された左視野用画素ＰＬと右視野用画素ＰＲによる左用画像及び右用画像間に生じる正面クロストーク及び逆視クロストークに寄与する領域となる端部領域Ｒ２（第１遮光部７１側の画素端部領域）及び端部領域Ｒ３（第２遮光部７２側の画素端部領域）の透過率をそれぞれ主要領域Ｒ１の透過率より相対的に高く設定している。

このため、端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３を透過する光の強度を選択的に高く設定して、特に黒輝度透過率を高めることにより、正面クロストーク及び逆視クロストークを抑制することができる。一方、主要領域Ｒ１の透過率を端部領域Ｒ３より低く設定することにより、特に黒輝度透過率を十分低くして、主要領域Ｒ１においてコントラスト比の低下を回避している。

すなわち、本実施の形態のマルチプルビュー液晶表示装置では、視差バリア８の開口部８０での光の回折現象や、液晶パネル１０内での光の散乱現象などが生じても、端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３の光強度を高めて正面クロストーク及び逆視クロストークを抑制し、主に使用される視野角範囲（画素開口部７０直下の主要領域Ｒ１の視野角範囲）のコントラスト比は低下させずに、正面クロストーク及び逆視クロストークの視認性を低下することができる。

その結果、左用画像及び右用画像の表示におけるコントラスト比をほとんど低下させることなく、正面クロストーク及び逆視クロストークを抑制した液晶表示装置を得ることができる。

さらに、端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３上には必ずブラックマトリクス７の第１遮光部７１及び第２遮光部７２が形成されることにより、端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３は表示画素領域から除外されているため、端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３の光強度を高めても、使用される視野角範囲となるコントラスト比を低下させることはない。

また、端部領域Ｒ２及び端部領域Ｒ３における液晶層５の透過率を高めるために、特に必要となる製造プロセスは、実質的には、第１画素電極１６１上に絶縁膜（ゲート絶縁膜１８及び層間絶縁膜１９）を形成する工程であるため、比較的簡単な製造プロセスにより、上述した電極組合せ構造を実現することができる。

（変形例）
実施の形態３においても、実施の形態１及び実施の形態２と同様の変形例が実現可能である。すなわち、第１遮光部７１の直下に第２画素電極１６２Ｃの一部が形成される第１の変形例、第２遮光部７２の直下に第２画素電極１６２Ｃの一部が形成されている構造の第３の変形例が可能であり、同様の効果を奏する。

さらに、第３及び第４の変形例として、端部領域Ｒ２の一部がブラックマトリクス７の第１遮光部７１によって遮光されない構造、及び、端部領域Ｒ３の一部がブラックマトリクス７の第２遮光部７２によって遮光されない構造が可能であり、同様の効果を奏する。

＜その他＞
上述した実施の形態１〜実施の形態３では、左右２方向に異なる画像を表示する２画面液晶表示装置を例として挙げたが、例えば３つ以上の異なる画像を表示する画素を２次元的に配置して、３方向以上へ異なる画像を表示するマルチプルビュー液晶表示装置などにも適用可能である。この場合、３種類以上の画像において、画像の種類が切り替わる視野角に寄与する画素領域を端部領域Ｒ２あるいは端部領域Ｒ３と同様に設定し、それ以外の領域を主要領域Ｒ１と同様に設定して画素構造を実現することにより、実施の形態１〜実施の形態３で示した画素構造を適用することが可能となる。また、上記の説明では、視差バリア８は１層としたが、必要に応じて複数層設けてもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１ バックライト、４ ＴＦＴ基板、５ 液晶層、６ 対向基板、７ ブラックマトリクス、８ 視差バリア、１０ 液晶パネル、１１ ゲート配線、１２ ソース配線、１３ ソース電極、１４ ドレイン電極、１５ 半導体薄膜、１６１ 第１画素電極、１６２，１６２Ｂ，１６２Ｃ 第２画素電極、１７ 共通配線、１８ ゲート絶縁膜、１９ 層間絶縁膜、２０，２１ コンタクト部、２４ ＴＦＴ、ＰＬ（ＰＬ１，ＰＬ２） 左視野用画素、ＰＲ（ＰＲ１，ＰＲ２） 右視野用画素。

Claims (6)

1. 複数の画素により表示面にて画像表示を行う液晶表示パネルを備え、前記複数の画素はそれぞれ、第１及び第２の画素電極によって印加される電圧によって状態が変化する液晶層を含んで構成され、前記複数の画素は、互いの役割が分担された第１種画素と第２種画素とを少なくとも有し、
   前記液晶層に対し前記表示面側に配置され、前記第１種画素による第１の表示画像及び前記第２種画素による第２の表示画像を、互いに異なる第１及び第２の視野角範囲で表示する視差バリア部をさらに備え、
   前記第１及び第２の画素電極は、対応する画素領域を画素端部領域と前記画素端部領域以外の画素主要領域とに分類し、前記画素端部領域の透過率が前記画素主要領域の透過率に対し相対的に高くなるようにした組合せ構造を有することを特徴とする、
   液晶表示装置。
2. 請求項１記載の液晶表示装置であって、
   前記第１及び第２の画素電極は対向電極との間に存在する前記液晶層に対し第１及び第２の電圧を印加し、前記第１及び第２の画素電極と前記対向電極とで挟まれる領域が前記画素領域となり、前記液晶層の透過率は前記第１及び第２の電圧と負の相関を有し、
   前記第１及び第２の画素電極は、前記第１の画素電極の上方に前記第２の画素電極が位置する上下関係で、第１及び第２の画素電極を平面視一部重複させて形成されており、
   前記画素領域において、前記第１及び第２の画素電極のうち、前記第１の画素電極が平面視露出した領域が前記画素端部領域となり、前記第２の画素電極が平面視露出した領域が前記画素主要領域となり、
   前記第１の画素電極上で、かつ前記液晶層下に絶縁膜を形成することにより、前記絶縁膜によって生じる容量成分によって、前記第１の電圧が前記第２の電圧に対し相対的に低くなるようにしたことを特徴とする、
   液晶表示装置。
3. 請求項１または請求項２記載の液晶表示装置において、
   前記視差バリア部は、水平方向に沿って透過領域と遮光領域とが交互に形成されており、
   前記液晶表示パネルにおける前記第１種画素と前記第２種画素が前記水平方向に交互に配列されており、
   前記画素端部領域は前記複数の画素領域それぞれの前記水平方向における一方側及び他方側の少なくとも一つの側に形成された水平方向端部領域を含む、
   液晶表示装置。
4. 請求項３記載の液晶表示装置であって、
   前記水平方向端部領域は前記液晶パネルの前記表示面に対する視野角が０°を含む正面領域に出射する光が透過する領域を含む、
   液晶表示装置。
5. 請求項３または請求項４記載の液晶表示装置であって、
   前記水平方向端部領域は、前記第１及び第２の視野角範囲における最大視野角を含む逆視野領域に出射する光が透過する領域を含む、
   液晶表示装置。
6. 請求項１〜請求項５のうち、いずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
   前記液晶パネルは、
   前記液晶層及び前記視差バリア間に設けられ、前記液晶層を透過した光を選択的に遮断する遮断領域を有する遮断パターン部をさらに含み、
   前記画素端部領域の全領域上に前記遮断パターン部の前記遮断領域が形成される、
   液晶表示装置。

Images