特許 6010375 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6010375

(24)【登録日】2016年9月23日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/22 20060101AFI20161006BHJP

   H04N 13/04 20060101ALI20161006BHJP

   G03B 35/24 20060101ALI20161006BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/22

   H04N13/04

   G03B35/24

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-164197(P2012-164197)

(22)【出願日】2012年7月24日

(65)【公開番号】特開2014-26010(P2014-26010A)

(43)【公開日】2014年2月6日

【審査請求日】2015年6月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100159651

【弁理士】

【氏名又は名称】高倉 成男

(74)【代理人】

【識別番号】100088683

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100095441

【弁理士】

【氏名又は名称】白根 俊郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100119976

【弁理士】

【氏名又は名称】幸長 保次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140176

【弁理士】

【氏名又は名称】砂川 克

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100172580

【弁理士】

【氏名又は名称】赤穂 隆雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100124394

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 立志

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100111073

【弁理士】

【氏名又は名称】堀内 美保子

(74)【代理人】

【識別番号】100134290

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 将訓

(72)【発明者】

【氏名】高橋 英幸

【審査官】 山本 貴一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０８６４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４９８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１８１７０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０４５３６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１５７１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１６３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１８６２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−００５４２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／２２

Ｇ０３Ｂ ３５／２４

Ｇ０２Ｆ １／１３

Ｈ０４Ｎ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

行方向に平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ画素を有した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面に対向配置され、前記表示パネルによって表示される画像を透過させ、前記行方向に視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備え、
奇数行目の前記画素の前記開口領域と、偶数行目の前記画素の前記開口領域とは、互いに異なる方向に傾斜し、
前記開口領域は、前記行方向に一定のピッチで並べられ、
前記開口領域の前記１組の対辺は、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
前記奇数行目の前記画素の前記開口領域の重心と、前記偶数行目の前記画素の前記開口領域の重心とは、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
前記各開口領域の前記１組の対辺は、上辺及び下辺であり、
前記上辺の一端部と前記下辺の一端部との間の前記行方向に沿った距離は、前記ピッチの半分である表示装置。

【請求項2】

前記奇数行目の前記画素の前記開口領域の他の対辺と、前記偶数行目の前記画素の前記開口領域の他の対辺とは、互いに異なる方向に延在している請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記光線制御素子は、レンチキュラーシートである請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記レンチキュラーシートは、前記行方向に並べられ前記行方向に直交する列方向に延出したシリンドリカルレンズを有している請求項３に記載の表示装置。

【請求項5】

前記表示パネルは、前記行方向に沿って帯状に延在し前記行方向に直交する列方向に並べられたカラーフィルタをさらに備え、
前記カラーフィルタは、各行の前記画素に対向している請求項１に記載の表示装置。

【請求項6】

前記行方向及び前記行方向に直交する列方向にモザイク状に並べられたカラーフィルタをさらに備え、
前記カラーフィルタは、前記画素に一対一で対向している請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

行方向に平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ画素を有した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面に対向配置され、前記表示パネルによって表示される画像を透過させ、前記行方向に視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備え、
奇数行目の前記画素の前記開口領域と、偶数行目の前記画素の前記開口領域とは、互いに異なる方向に傾斜し、
前記開口領域は、前記行方向に一定のピッチで並べられ、
前記開口領域の前記１組の対辺は、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
前記奇数行目の前記画素の前記開口領域の重心と、前記偶数行目の前記画素の前記開口領域の重心とは、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
前記開口領域の前記１組の対辺は、上辺及び下辺であり、
前記開口領域は、少なくとも前記行方向に互いに隣合う第１開口領域及び第２開口領域、並びに前記行方向に直交する列方向に前記第１開口領域及び第２開口領域と隣合い前記行方向に互いに隣合う第３開口領域及び第４開口領域を有し、
前記第１開口領域の前記上辺の一端部と前記第３開口領域の前記上辺の一端部とは、前記列方向に沿った同一直線上に位置し、
前記第２開口領域の前記下辺の一端部と前記第３開口領域の前記下辺の一端部とは、前記列方向に沿った同一直線上に位置している、請求項１に記載の表示装置。

【請求項8】

行方向に平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ画素を有した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面に対向配置され、前記表示パネルによって表示される画像を透過させ、前記行方向に視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備え、
奇数行目の前記画素の前記開口領域と、偶数行目の前記画素の前記開口領域とは、互いに異なる方向に傾斜し、
前記開口領域は、前記行方向に一定のピッチで並べられ、
前記開口領域の前記１組の対辺は、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
連続する２行に位置する前記画素の前記開口領域の前記行方向に直交する列方向の長さの和は、前記行方向に沿った各位置で一定である表示装置。

【請求項9】

行方向に平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ画素を有した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面に対向配置され、前記表示パネルによって表示される画像を透過させ、前記行方向に視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備え、
奇数行目の前記画素の前記開口領域と、偶数行目の前記画素の前記開口領域とは、互いに異なる方向に傾斜し、
前記開口領域は、前記行方向に一定のピッチで並べられ、
前記奇数行目の前記画素の前記開口領域の重心と、前記偶数行目の前記画素の前記開口領域の重心とは、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
連続する２行に位置する前記画素の前記開口領域の前記行方向に直交する列方向の長さの和は、前記行方向に沿った各位置で一定である表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器に搭載される表示装置として、液晶表示装置が普及している。液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータ、情報携帯端末、テレビジョン、あるいはカーナビゲーションシステム等、広い分野で利用されている。

【0003】

液晶表示装置は、一つの平面（２次元）画像を表示するに留まらず、立体（３次元）画像を表示可能なものが提案されている。立体表示可能な液晶表示装置は、たとえば右目用と左目用との映像を別途用意し、さまざまな手段で、右目用の映像を右目に、左目用の映像を左目に届くように構成される。

【0004】

立体表示可能な表示装置についてさまざまな方式が提案されている。視差バリア方式は、液晶表示パネルの表示面にバリア用の液晶表示パネルを配置し、その遮光部と透過部とで右目により視認される画素と左目により視認される画素とを切り替える。光線制御素子を用いた方式では、液晶表示パネルの表示面に設置した光線制御素子により、ユーザが表示面を視認する角度により、見える映像を切り換える。光線制御素子としてはスリットやレンチキュラーシートを用いることが提案されている。光線制御素子としてレンチキュラーシートを用いる場合には、その集光性を利用して右目に見える映像と左目に見える映像とが切り替えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−２４９８８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、光線制御素子として垂直方向に同一の特性を持つレンチキュラーシートを用いる場合、レンチキュラーシートによって拡大される領域は視点の位置によって異なる。視点の位置によっては、遮光部（垂直方向に延在し水平方向に微小幅を持った遮光部）が画素の開口領域より拡大されて視認されてしまう。つまり、視点の位置によって表示される画像の階調が変わってしまうため、モアレが発生し、良好な表示品位を実現することは困難となる。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、モアレの発生を抑制することができる、３次元表示の品位の優れた表示装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一実施形態に係る表示装置は、
行方向に平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ画素を有した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面に対向配置され、前記表示パネルによって表示される画像を透過させ、前記行方向に視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備え、
奇数行目の前記画素の前記開口領域と、偶数行目の前記画素の前記開口領域とは、互いに異なる方向に傾斜し、
前記開口領域は、前記行方向に一定のピッチで並べられ、
前記開口領域の前記１組の対辺は、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
前記奇数行目の前記画素の前記開口領域の重心と、前記偶数行目の前記画素の前記開口領域の重心とは、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
前記各開口領域の前記１組の対辺は、上辺及び下辺であり、
前記上辺の一端部と前記下辺の一端部との間の前記行方向に沿った距離は、前記ピッチの半分である。

【0008】

また、一実施形態に係る表示装置は、
行方向に平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ画素を有した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面に対向配置され、前記表示パネルによって表示される画像を透過させ、前記行方向に視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備え、
奇数行目の前記画素の前記開口領域と、偶数行目の前記画素の前記開口領域とは、互いに異なる方向に傾斜し、
前記開口領域は、前記行方向に一定のピッチで並べられ、
前記開口領域の前記１組の対辺は、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
連続する２行に位置する前記画素の前記開口領域の前記行方向に直交する列方向の長さの和は、前記行方向に沿った各位置で一定である。

【0009】

また、一実施形態に係る表示装置は、
行方向に平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ画素を有した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面に対向配置され、前記表示パネルによって表示される画像を透過させ、前記行方向に視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備え、
奇数行目の前記画素の前記開口領域と、偶数行目の前記画素の前記開口領域とは、互いに異なる方向に傾斜し、
前記開口領域は、前記行方向に一定のピッチで並べられ、
前記奇数行目の前記画素の前記開口領域の重心と、前記偶数行目の前記画素の前記開口領域の重心とは、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
連続する２行に位置する前記画素の前記開口領域の前記行方向に直交する列方向の長さの和は、前記行方向に沿った各位置で一定である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、一実施形態に係る液晶表示装置を概略的に示す分解斜視図である。

【図2】図２は、図１に示した液晶表示パネルを示す平面図である。

【図3】図３は、図１及び図２に示した液晶表示パネルを示す断面図である。

【図4】図４は、図１及び図２に示した液晶表示パネルを示す他の断面図である。

【図5】図５は、図１乃至図４に示したアレイ基板の一部を示す回路図である。

【図6A】図６Ａは、図１に示した光線制御素子としてのレンチキュラーシートを示す斜視図である。

【図6B】図６Ｂは、図１に示した光線制御素子としてのスリット・アレイを示す斜視図である。

【図7】図７は、図５に示した走査線、信号線及び画素の開口領域の概略形状を示す平面図である。

【図8】図８は、図７に示した開口領域の概略構成を説明する平面図である。

【図9】図９は、比較例の液晶表示装置の画素の開口領域の概略構成を説明する平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら一実施形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。
図１に示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネルＰＮＬと、バックライトユニットＢＬと光線制御素子ＬＥＮと、複数の光学シートＳＴ１、ＳＴ２と、を備えている。バックライトユニットＢＬは、液晶表示パネルＰＮＬの表示領域ＤＡを照明する。光線制御素子ＬＥＮを備えた液晶表示装置は、インテグラル・イメージング方式を採り、立体（３次元）画像を表示可能である。

【0012】

光線制御素子ＬＥＮは、液晶表示パネルＰＮＬの表示面Ｓ上に配置され、少なくとも表示領域ＤＡの全体に対向している。光学シートＳＴ１、ＳＴ２は、液晶表示パネルＰＮＬとバックライトユニットＢＬとの間に配置されている。光学シートＳＴ１、ＳＴ２は、集光シート、光拡散シート等である。液晶表示パネルＰＮＬには、外部と信号を送受信するためのフレキシブル基板ＦＬが電気的に接続されている。

【0013】

図１乃至図５に示すように、液晶表示パネルＰＮＬは、第１基板としてのアレイ基板１０と、第２基板としての対向基板２０と、液晶層３０と、第１偏光部６０と、表示面Ｓを有した第２偏光部７０とを備えている。アレイ基板１０及び対向基板２０は、それぞれ矩形状に形成されている。アレイ基板１０は、対向基板２０よりも大きな寸法に形成されている。

【0014】

アレイ基板１０及び対向基板２０は、各々３辺がほぼ重なるように配置されている。アレイ基板１０の残る一辺において、アレイ基板１０は、対向基板２０よりも外側に延出している。より詳しくは、行方向Ｘにおいて、アレイ基板１０及び対向基板２０はほぼ重なるように配置されている。行方向Ｘと直交した列方向Ｙにおいて、アレイ基板１０は、対向基板２０よりも外側へ延出している。液晶表示パネルＰＮＬは、アレイ基板１０及び対向基板２０に重なった矩形状の表示領域ＤＡを有している。

【0015】

アレイ基板１０は、透明な絶縁基板として、矩形状のガラス基板１１を有している。ガラス基板１１は、対向基板２０から外れた延出部１１ａを有している。延出部１１ａ上には駆動回路９が搭載されている。

【0016】

表示領域ＤＡにおいて、ガラス基板１１上に複数の画素ＰＸが設けられている。画素ＰＸは、複数行にわたって設けられている。この実施形態において、画素ＰＸは、表示面Ｓに沿った行方向Ｘ及び列方向Ｙに並んでマトリクス状に設けられている。表示領域ＤＡにおいて、ガラス基板１１上に、複数の信号線１５及び複数の走査線１６が格子状に設けられている。信号線１５は列方向Ｙに延出している。走査線１６は行方向Ｘに延出している。詳しくは、信号線１５は画素ＰＸの後述する開口領域間をジグザグに縫うように列方向Ｙに延び、走査線１６は行方向Ｘに真直ぐ延びている（図７）。隣合う２本の信号線１５及び隣合う２本の走査線１６は、画素ＰＸを区画している。

【0017】

信号線１５及び走査線１６の交差部近傍に、スイッチング素子として、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１７が設けられている。図示しないが、ＴＦＴ１７は、走査線１６の一部を延出させたゲート電極、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向した半導体層、半導体層の一方の領域に接続されたソース電極、及びチャネル層の他方の領域に接続されたドレイン電極を有している。ＴＦＴ１７のソース電極は信号線１５に接続され、ＴＦＴ１７のドレイン電極は後述する画素電極１８に接続されている。

【0018】

ガラス基板１１上には、複数の画素電極１８がマトリクス状に形成されている。画素電極１８は、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明な導電膜により形成されている画素電極１８は、隣合う２本の信号線１５及び隣合う２本の走査線１６で囲まれた領域に形成されている。この実施形態において、画素電極１８は、後述する開口領域ＯＡ全体に対向している。画素ＰＸは、それぞれＴＦＴ１７と、このＴＦＴに電気的に接続された画素電極１８等とを有している。

【0019】

全てを図示しないが、ＴＦＴ１７及び画素電極１８等が形成されたガラス基板１１上に、複数のスペーサとして、複数の柱状スペーサＣが複数本形成されている。表示領域ＤＡ全体に重ね、ガラス基板１１及び画素電極１８上に、配向膜１９が形成されている。

【0020】

対向基板２０は、透明な絶縁基板として、矩形状のガラス基板２１を有している。表示領域ＤＡにおいて、ガラス基板２１上にカラーフィルタ５が設けられている。カラーフィルタ５は、遮光部５１ａと、遮光部５１ｂと、周辺遮光部５２と、複数の着色層とを有している。複数の着色層は、例えば赤色の着色層５３、緑色の着色層５４、青色の着色層５５を有している。

【0021】

遮光部５１ａ及び遮光部５１ｂは、格子状に形成されている。遮光部５１ａは、ストライプ状に形成され、走査線１６に対向して形成されている。遮光部５１ｂは、信号線１５に対向して形成され、後述する開口領域間をジグザグに縫うように列方向Ｙに延びている。周辺遮光部５２は、矩形枠状に形成され、表示領域ＤＡの周縁部全周に亘って形成されている。周辺遮光部５２は、表示領域ＤＡの外側から漏れる光の遮光に寄与している。

【0022】

着色層５３、５４、５５は、ガラス基板２１、遮光部５１ａ、５１ｂ及び周辺遮光部５２上に形成されている。着色層５３、５４、５５は、行方向Ｘに沿って帯状に延在している。着色層５３、５４、５５は、列方向Ｙに互いに隣接し、交互に並べられている。各着色層は、各行の複数の画素ＰＸにのみ重なっている。着色層５３、５４、５５の周縁部は、遮光部５１ａに重なっている。
カラーフィルタ５上に、ＩＴＯ等の透明な導電膜により対向電極２２が形成されている。対向電極２２上には配向膜２３が形成されている。

【0023】

アレイ基板１０及び対向基板２０は、柱状スペーサＣにより所定の隙間を置いて対向配置されている。アレイ基板１０及び対向基板２０は、表示領域ＤＡの外側である両基板の周縁部に配設されたシール材３１により互いに接合されている。

【0024】

液晶層３０は、アレイ基板１０及び対向基板２０間に挟持され、シール材３１で囲まれている。シール材３１の一部に形成された液晶注入口３２は封止材３３により封止されている。

【0025】

第１偏光部６０はガラス基板１１の外面に配置されている。第２偏光部７０はガラス基板２１の外面に配置されている。上述したように、第２偏光部７０の外面に表示面Ｓが形成されている。表示面Ｓは画像を表示する表示領域ＤＡを含んでいる。
上記のように液晶表示装置が形成されている。

【0026】

次に、光線制御素子ＬＥＮについて説明する。
光線制御素子ＬＥＮとして、レンチキュラーシート（シリンドリカル・レンズ・アレイ）を利用することができる。レンチキュラーシートは、行方向Ｘに並べられ、列方向Ｙに延出した複数のシリンドリカルレンズを有している。

【0027】

図６Ａに示すように、レンチキュラーシートの表面（一主面）には、複数の円弧状の凸部Ｐが形成されている。凸部Ｐは、行方向Ｘに並べられ、列方向Ｙに延出している。凸部Ｐが液晶表示パネルＰＮＬ側、又はその反対側であるユーザ側を向くように、レンチキュラーシートは配置されている。レンチキュラーシートは、行方向Ｘにのみ視差を与える。上記視差は、左右視差（水平視差）と言うことができる。レンチキュラーシートは、液晶表示パネルＰＮＬによって表示される画像を透過させて立体画像を形成する。

【0028】

ユーザはレンチキュラーシートにより拡大される、列方向（垂直方向）Ｙに延びる視認領域ＡＲ（図７）の画像を視認することになる。

【0029】

光線制御素子ＬＥＮとしては、レンチキュラーシートの他、例えばスリット・アレイを利用することができる。
図６Ｂに示すように、スリット・アレイは、列方向Ｙに延びる複数のスリットＳＬを備えている。スリットＳＬは、行方向Ｘに周期的に並んで配置されている。スリットＳＬの間の領域では、表示領域ＤＡからの光が遮られる。ユーザは、表示領域ＤＡから出射され、スリット・アレイのスリットＳＬを通る光を視認する。すなわち、ユーザは、スリットＳＬを介して列方向Ｙに延びる視認領域ＡＲ（図７）の画像を視認する。

【0030】

光線制御素子ＬＥＮは、いずれも、行方向Ｘにおいて、ユーザが表示領域ＤＡを視認する位置により見える映像を異ならせる。したがって、例え光線制御素子ＬＥＮの同じ位置を見ていたとしても、ユーザの位置により異なる映像が見える。図６Ａおよび図６Ｂに示した光線制御素子ＬＥＮは、左右視差（水平視差）のみを与えるものであって、上下視差（垂直視差）をさらに与えるものではない。

【0031】

次に、画素ＰＸについて説明する。
図７に示すように、画素ＰＸは、開口領域ＯＡを有している。開口領域ＯＡは白表示時に光を透過する領域である。開口領域ＯＡを透過した光が光線制御素子ＬＥＮ側に出射される。図３及び図７に示すように、画素電極１８には駆動回路９から対応する映像信号（電圧）が与えられる。対向電極２２には駆動回路９あるいは外部の駆動回路から共通電圧が与えられる。各画素ＰＸにおいて映像信号と共通電圧との電位差により、液晶層３０に含まれる液晶分子の配向状態が制御されることにより開口領域ＯＡにおける光の透過率が調整される。

【0032】

図７に示すように、開口領域ＯＡは、遮光部５１ａ及び遮光部５１ｂや、アレイ基板１２に設けられた遮光部としても機能する配線等により囲まれ形作られている。この実施形態において、開口領域ＯＡは、遮光部５１ａ、５１ｂにより形作られている。開口領域ＯＡの形状は、行方向Ｘに平行な１組の対辺を持つ平行四辺形である。開口領域ＯＡの面積は一定である。

【0033】

奇数（２ｎ−１）行目の複数の画素ＰＸの開口領域ＯＡと、偶数（２ｎ）行目の複数の画素ＰＸの開口領域ＯＡとは、互いに異なる方向に傾斜している。言い換えると、２ｎ−１行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡの他の対辺と、２ｎ行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡの他の対辺とは、互いに異なる方向に延在している。ここで、ｎは、１、２、…、ｍの自然数である。さらに言い換えると、２ｎ−１行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡの形状は、２ｎ行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡを、行方向Ｘに反転した形状、又は列方向Ｙに反転した形状である。

【0034】

図８に示すように、開口領域ＯＡ（画素ＰＸ）は、行方向Ｘに一定のピッチＰｐｘで、列方向Ｙに一定のピッチＰｐｙで繰り返し配置されている。
上下行間で、開口領域ＯＡの重心の行方向Ｘの位置は、Ｐｐｘ／２だけずれている。例えば、２ｎ−１行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡの重心をＰｃ１とする。２ｎ行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡの重心をＰｃ２とする。すると、重心Ｐｃ１と重心Ｐｃ２とは、行方向ＸにピッチＰｐｘの半分（１／２）ずれている。なお、上記レンチキュラーシートを利用する場合、例えばレンチキュラーシートは、凸部Ｐの境界が行方向Ｘにおける重心Ｐｃ１と重心Ｐｃ２との中間点を通るように設けることができる。

【0035】

各開口領域ＯＡの頂点は、破線で示した補助線を参照すると、列方向Ｙに揃って位置している。これにより、垂直開口長さが一定となっている。すなわち、連続する２行に位置する複数の画素ＰＸの開口領域ＯＡの列方向Ｙの長さの和は、一定である。例えば、列方向Ｙの長さＬａ１、長さＬａ２及び長さＬａ３の和と、列方向Ｙの長さＬｂ１及び長さＬｂ２の和と、は、一定である。

【0036】

ここで、複数の開口領域ＯＡの中、隣合う４つの開口領域ＯＡに着目し、これらを第１乃至第４開口領域と仮定する。第１開口領域及び第２開口領域は、行方向Ｘに互いに隣合う。第３開口領域及び第４開口領域は、列方向Ｙに第１開口領域及び第２開口領域と隣合い行方向Ｘに互いに隣合う。第１開口領域の上辺の一端部と第３開口領域の上辺の一端部とは、列方向Ｙに沿った同一直線上に位置している。第２開口領域の下辺の一端部と第３開口領域の下辺の一端部とは、列方向Ｙに沿った同一直線上に位置している。

【0037】

行方向Ｘに隣合う画素ＰＸの開口領域ＯＡの間の幅をｗａとする。詳しくは、幅ｗａは、開口領域ＯＡの他の対辺（開口領域ＯＡの傾斜方向）に垂直な方向の遮光部５１ｂの幅である。列方向Ｙに隣合う画素ＰＸの開口領域ＯＡの間の幅をｗｙとする。また、任意の幅をＡ、幅ｗａに応じた幅をｗｘ１とする。すると、幅Ａを次の式で表すことができる。

【0038】

Ａ＝（Ｐｐｘ−２ｗｘ１）／２＝Ｐｐｘ／２−ｗｘ１
従って、各開口領域ＯＡの１組の対辺（行方向Ｘに平行な上辺及び下辺）は、行方向ＸにピッチＰｐｘの半分ずれている。２ｎ−１行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡにおいて、下辺は上辺に対して左ＬにピッチＰｐｘの半分（Ａ＋ｗｘ１＝Ｐｐｘ／２）ずれている。２ｎ行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡにおいて、下辺は上辺に対して右ＲにピッチＰｐｘの半分ずれている。言い換えると、各開口領域ＯＡにおいて、上辺の一端部と下辺の一端部との間の行方向Ｘに沿った距離は、ピッチＰｐｘの半分である。

【0039】

このため、各開口領域ＯＡの１組の対辺が行方向ＸにピッチＰｐｘずれている場合に比べ、開口領域ＯＡの傾斜の度合いを低減することができ、高開口率化に寄与することができる。

【0040】

次に、比較例の液晶表示装置について説明する。次に説明する他、比較例の液晶表示装置の構成は、上記実施形態に係る液晶表示装置の構成と同様である。
図９に示すように、上下行間で、開口領域ＯＡの重心の行方向Ｘの位置は、揃っている。例えば、行方向Ｘにおける重心Ｐｃ１と重心Ｐｃ２とは、揃っている。

【0041】

各開口領域ＯＡの１組の対辺（行方向Ｘに平行な上辺及び下辺）は、行方向ＸにピッチＰｐｘの分ずれている。２ｎ−１行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡにおいて、下辺は上辺に対して左ＬにピッチＰｐｘの分ずれている。２ｎ行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡにおいて、下辺は上辺に対して右ＲにピッチＰｐｘの分ずれている。

【0042】

各開口領域ＯＡの頂点は、破線で示した補助線を参照すると、列方向Ｙに揃って位置している。これにより、垂直開口長さが一定となっている。すなわち、連続する２行に位置する複数の画素ＰＸの開口領域ＯＡの列方向Ｙの長さの和は、一定である。

【0043】

幅ｗａ及び幅ｗｙは、プロセスの制約から、一定以上には細くできない。このため、上記条件の下で画素ＰＸのピッチ（Ｐｐｘ、Ｐｐｙ）が細かくなっていくと、開口領域ＯＡ（画素ＰＸ）の傾きが大きくなり、幅ｗａに応じた幅ｗｘ２も大きくなる。上記のように幅ｗｘ２が大きくなるため、高開口率化に寄与し難いものである。

【0044】

以上のように構成された一実施形態に係る液晶表示装置によれば、液晶表示装置は、液晶表示パネルＰＮＬと、光線制御素子ＬＥＮとを備えている。液晶表示パネルＰＮＬは、複数行にわたって設けられ行方向Ｘに平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域ＯＡを含んだ複数の画素ＰＸを有している。光線制御素子ＬＥＮは、液晶表示パネルＰＮＬの表示面Ｓに対向配置され、液晶表示パネルＰＮＬによって表示される画像を透過させ、行方向Ｘにのみ視差を与え、立体画像を形成する。

【0045】

奇数行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡと、偶数行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡとは、互いに異なる方向に傾斜している。奇数行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡの重心（Ｐｃ１）と、偶数行目の画素ＰＸの開口領域ＯＡの重心（Ｐｃ２）とは、行方向Ｘに、ピッチＰｐｘの半分ずれている。

【0046】

連続する２行に位置する複数の画素ＰＸの開口領域ＯＡの列方向Ｙの長さの和は、一定である。視認領域ＡＲの位置が変わっても、開口領域ＯＡの面積と遮光部の面積との比率は一定である。このため、各開口領域ＯＡの光の透過率が一定である場合、視認領域ＡＲの位置（ユーザが画面をみる角度）が変わっても、表示画像の階調は一定である。このため、モアレの発生を防止することができる。

【0047】

各開口領域ＯＡの１組の対辺（上辺及び下辺）は、行方向Ｘに、ピッチＰｐｘの半分ずれている。画素ＰＸのピッチ（Ｐｐｘ、Ｐｐｙ）が細かくなっても、開口領域ＯＡ（画素ＰＸ）の傾きの増大を低減することができる。これにより、幅ｗｘ１の増大を低減することができるため、一層、高開口率化に寄与することができる。

【0048】

カラーフィルタ５は、行方向Ｘに沿って帯状に延在した複数の着色層５３、５４、５５を有している。着色層５３、５４、５５は、横ストライプ配列を採っている。このため、色モアレの発生を防止することができる。
上記のことから、モアレの発生を抑制することができる、３次元表示の品位の優れた液晶表示装置を得ることができる。

【0049】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0050】

例えば、奇数行目の画素ＰＸ（開口領域ＯＡ）のパターンと、偶数行目の画素ＰＸ（開口領域ＯＡ）のパターンとは、逆であってもよい。
カラーフィルタ５は、行方向Ｘ及び列方向Ｙにモザイク状に並べられた複数色の着色層を有していてもよい。各着色層は、複数の画素ＰＸに一対一で対向している。モザイク配列を採る場合も、横ストライプ配列を採る場合と同様、色モアレの発生を防止することができる。

【0051】

上述した実施形態の技術は、上記液晶表示装置に限定されるものではなく、各種の液晶表示装置に適用可能である。また、上述した実施形態の技術は、液晶表示装置以外の表示装置にも適用可能である。この場合、表示装置は、複数行にわたって設けられ行方向Ｘに平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ複数の画素を有した表示パネルと、表示パネルの表示面に対向配置され、表示パネルによって表示される画像を透過させ、行方向にのみ視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備えていればよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］行方向に平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ画素を有した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面に対向配置され、前記表示パネルによって表示される画像を透過させ、前記行方向に視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備え、
奇数行目の前記画素の前記開口領域と、偶数行目の前記画素の前記開口領域とは、互いに異なる方向に傾斜し、
前記開口領域は、前記行方向に一定のピッチで並べられ、
前記開口領域の前記１組の対辺は、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
前記奇数行目の前記画素の前記開口領域の重心と、前記偶数行目の前記画素の前記開口領域の重心とは、前記行方向に前記ピッチの半分ずれている表示装置。
［２］前記奇数行目の前記画素の前記開口領域の他の対辺と、前記偶数行目の前記画素の前記開口領域の他の対辺とは、互いに異なる方向に延在している［１］に記載の表示装置。
［３］前記各開口領域の前記１組の対辺は、上辺及び下辺であり、
前記上辺の一端部と前記下辺の一端部との間の前記行方向に沿った距離は、前記ピッチの半分である［１］に記載の表示装置。
［４］前記開口領域の前記１組の対辺は、上辺及び下辺であり、
前記開口領域は、少なくとも前記行方向に互いに隣合う第１開口領域及び第２開口領域、並びに前記行方向に直交する列方向に前記第１開口領域及び第２開口領域と隣合い前記行方向に互いに隣合う第３開口領域及び第４開口領域を有し、
前記第１開口領域の前記上辺の一端部と前記第３開口領域の前記上辺の一端部とは、前記列方向に沿った同一直線上に位置し、
前記第２開口領域の前記下辺の一端部と前記第３開口領域の前記下辺の一端部とは、前記列方向に沿った同一直線上に位置している、［１］に記載の表示装置。
［５］前記光線制御素子は、レンチキュラーシートである［１］に記載の表示装置。
［６］前記レンチキュラーシートは、前記行方向に並べられ前記行方向に直交する列方向に延出したシリンドリカルレンズを有している［５］に記載の表示装置。
［７］前記表示パネルは、前記行方向に沿って帯状に延在し前記行方向に直交する列方向に並べられたカラーフィルタをさらに備え、
前記カラーフィルタは、各行の前記画素に対向している［１］に記載の表示装置。
［８］前記行方向及び前記行方向に直交する列方向にモザイク状に並べられたカラーフィルタをさらに備え、
前記カラーフィルタは、前記画素に一対一で対向している［１］に記載の表示装置。
［９］行方向に平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ画素を有した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面に対向配置され、前記表示パネルによって表示される画像を透過させ、前記行方向に視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備え、
奇数行目の前記画素の前記開口領域と、偶数行目の前記画素の前記開口領域とは、互いに異なる方向に傾斜し、
前記開口領域は、前記行方向に一定のピッチで並べられ、
前記開口領域の前記１組の対辺は、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
連続する２行に位置する前記画素の前記開口領域の前記行方向に直交する列方向の長さの和は、前記行方向に沿った各位置で一定である表示装置。
［１０］行方向に平行な１組の対辺を持つ平行四辺形の開口領域を含んだ画素を有した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面に対向配置され、前記表示パネルによって表示される画像を透過させ、前記行方向に視差を与え、立体画像を形成する光線制御素子と、を備え、
奇数行目の前記画素の前記開口領域と、偶数行目の前記画素の前記開口領域とは、互いに異なる方向に傾斜し、
前記開口領域は、前記行方向に一定のピッチで並べられ、
前記奇数行目の前記画素の前記開口領域の重心と、前記偶数行目の前記画素の前記開口領域の重心とは、前記行方向に前記ピッチの半分ずれ、
連続する２行に位置する前記画素の前記開口領域の前記行方向に直交する列方向の長さの和は、前記行方向に沿った各位置で一定である表示装置。

【符号の説明】

【0052】

ＰＮＬ…液晶表示パネル、５…カラーフィルタ、１０…アレイ基板、２０…対向基板、３０…液晶層、５３，５４，５５…着色層、ＰＸ…画素、ＯＡ…開口領域、ＬＥＮ…光線制御素子、Ｐｐｘ，Ｐｐｙ…ピッチ、Ｐｃ１，Ｐｃ２…重心、Ｓ…表示面、Ｘ…行方向、Ｙ…列方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】