JP2009069458A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液晶装置は、第1の画像を構成する光を射出する画素4Lと、第2の画像を構成する光を射出する画素4Rとを有する。画素4の光射出部7の観察側には、開口部60Aを有する光学素子60が配置されている。開口部60Aは、画素4Lからの光を第1の表示角度範囲に通過させ、画素4Rからの光を第1の表示角度範囲と異なる範囲を含む第2の表示角度範囲に通過させる。光学素子60は、開口部61Aが設けられた、遮光性を有する遮光素子61と、遮光素子61の光射出側に配置され、開口部62Aが設けられた、遮光性を有する遮光素子62と、を含んで構成されている。
【選択図】図5
Description
図1は、電気光学装置としての液晶装置1の構成を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)中のA−A線における断面図である。液晶装置1は、電気光学パネルとしての液晶パネル2と、液晶パネル2に対向して配置されたマスク基板50とを有している。以下では、液晶パネル2のマスク基板50側の方向を「観察側」とも呼び、マスク基板50とは反対側の方向を「背面側」とも呼ぶ。マスク基板50には、開口部60Aを有する遮光性の光学素子60(図2)が形成されている。マスク基板50の観察側には偏光板47が配置され、液晶パネル2の背面側には偏光板46が配置されている。液晶パネル2は、素子基板10と、素子基板10の観察側に配置された対向基板30とを有している。素子基板10と対向基板30とは、枠状のシール剤41を介して貼り合わされている。素子基板10、対向基板30、シール剤41によって囲まれた空間には、液晶層40が配置されている。素子基板10上には、液晶層40を駆動するためのドライバIC42が配置されている。偏光板46の背面側には、バックライト49が配置されている。液晶装置1は、バックライト49から入射した光を変調し、観察側に透過させることによって、表示領域43において表示を行う。
上記実施形態は、開口部61AのX方向の幅が、開口部62AのX方向の幅より小さい構成であるが、これに限定する趣旨ではない。図7、図8は、第1の実施形態の変形例に係る液晶装置1の断面図であり、断面の位置は図2のC−C線に相当する。これらの図においては、液晶パネル2内の詳細な構成要素は省略されている。
続いて、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の液晶装置1は、光学素子60の構成が第1の実施形態と異なっており、その他の点は第1の実施形態と同様である。
上記実施形態は、開口部61A,62A,63AのX方向の幅がこの順に大きくなっている構成であるが、これに限定する趣旨ではない。図10から図14は、第2の実施形態の変形例に係る液晶装置1の断面図であり、断面の位置は、第1の実施形態に係る図2のC−C線に相当する。これらの図においては、液晶パネル2内の詳細な構成要素は省略されている。
続いて、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態の液晶装置1は、光学素子60の形成位置が第1の実施形態と異なっており、その他の点は第1の実施形態と同様である。
図16は、第3の実施形態の変形例に係る液晶装置1の断面図であり、断面の位置は、第1の実施形態における図4のB−B線に相当する。この図においては、光学素子60を構成する複数の遮光素子61,62のうち、遮光素子61が基板31の対向面に形成され、遮光素子62は基板31の観察側の面に形成されている。遮光素子61の背面側にはラミネート樹脂等からなる透光層64が積層され、透光層64に重ねてカラーフィルタ32及び遮光層34が形成されている。遮光素子62の開口部62Aには、透光性を有する透光層68が埋められており、遮光素子62、透光層68に重ねて偏光板47が配置されている。また、基板31は、ケミカルエッチング又はCMP等により薄く加工されている。光学素子60が3層の遮光素子61,62,63からなる場合には、このうち少なくとも1層を基板31の対向面に形成すればよい。このように、光学素子60を構成する層の一部のみを基板31の対向面に形成する構成によっても、光学素子60の開口部60Aから射出される回折光を低減させることができる。
続いて、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態の液晶装置1は、光学素子60の開口部60Aがストライプ状となっている点と、画素4L,4Rの配置とが第1の実施形態と異なっており、その他の点は第1の実施形態と同様である。
上述した液晶装置1は、例えば、図21に示すような電子機器としてのカーナビゲーションシステム用の表示装置100に搭載して用いることができる。この表示装置100は、表示部110に組み込まれた液晶装置1によって、2つの画像を異なる表示角度範囲に指向性表示することができる。例えば、運転席側に地図の画像を表示するとともに、助手席側に映画の画像を表示することができる。その際、回折光により適視範囲が狭まる不具合が起こりにくく、広範囲に指向性表示を行うことができる。
光学素子60に含まれる遮光素子61,62は、偏光素子を用いて構成してもよい。すなわち、遮光素子61を偏光層とし、遮光素子62は、透過軸が平面視で遮光素子61の透過軸と交差するように、より好ましくは直交するように配置された偏光層とすることができる。このようにすれば、光学素子60に入射した光は、まず遮光素子61を透過して直線偏光となる。この直線偏光のうち遮光素子62に入射した光は、遮光素子62によって吸収される。このため、平面視で遮光素子62が形成された領域は、略完全な遮光層として機能する。遮光素子61,62に使用する偏光層としては、吸収型偏光子、反射型偏光子、ワイヤーグリッド偏光子等を用いることができる。光学素子60が3層以上の遮光素子を含む場合には、遮光素子の少なくとも2つを偏光層とし、その透過軸が平面視で直交するように配置すればよい。
図19の断面図に示すように、遮光素子61の開口部61A、遮光素子62の開口部62Aを、それぞれ透光性を有する透光層67,68で埋め、遮光素子61と透光層67とからなる面、及び遮光素子62と透光層68とからなる面が平坦となるような構成としてもよい。このような構成によれば、遮光素子62、透光層68で形成される平坦な面上に透光層65を形成することができ、透光層65を平坦化することができる。これにより、遮光素子61を平坦な面上に形成することができ、遮光素子61の配置精度を向上させることができる。また、遮光素子61、透光層67で形成される平坦な面上に接着剤56が配置されることとなるため、接着剤56を平坦化することができ、ひいてはマスク基板50と対向基板30との接着強度を向上させることができる。
遮光素子61の開口部61A、遮光素子62の開口部62Aの平面視での形状は、上記実施形態のもの限定されず、例えば図20(b)から(d)のような形状としてもよい。
上記実施形態は、光学素子60が2重又は3重の遮光素子を含む構成であるが、これに代えて4重以上の遮光素子を含む構成であってもよい。遮光素子を増やすことにより、入射光を多段的に回折させ、そのそれぞれをいずれかの遮光素子で遮光することができるため、開口部60Aから射出される回折光をより効果的に低減させることができる。
上記実施形態は、電気光学パネルとしてFFSモードの液晶パネル2を用いたものであるが、液晶モードはこれに限定されず、例えばTN(Twisted Nematic)、VA(Vertical Alignment:垂直配向)、IPS(In Plain Switching)、STN(Super Twisted Nematic)等、種々のモードを採用することができる。
電気光学パネルとしては、液晶パネル2の他、有機EL(Electro Luminescence)装置、PDP(Plasma Display Panel)、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)、FED(Field Emission Display)、電気泳動表示装置等の種々の電気光学パネルを用いることができる。
上記実施形態の液晶装置1は、第1の画像と第2の画像とを異なる表示角度範囲に指向性表示するものであるが、これに限定する趣旨ではない。すなわち、光学素子の開口部が、第1の画素からの光を第1の表示角度範囲に通過させ、第2の画素からの光を第1の表示角度範囲と異なる範囲を含む第2の表示角度範囲に通過させる構成であればよい。したがって、例えばさらに第3の画像を構成する光を射出する第3の画素を設け、第3の画像を第3の表示角度範囲に表示させるように構成してもよく、この場合は3画面の指向性表示が可能な電気光学装置が得られる。
Claims (10)
- 第1の画像を構成する光を射出する第1の画素と、第2の画像を構成する光を射出する第2の画素とを有する電気光学パネルと、
前記第1の画素からの光を第1の表示角度範囲に通過させ、前記第2の画素からの光を前記第1の表示角度範囲と異なる範囲を含む第2の表示角度範囲に通過させる開口部を有する、前記第1の画素及び前記第2の画素の光射出側に配置された遮光性の光学素子と、を備え、
前記光学素子は、
第1の前記開口部が設けられた、遮光性を有する第1層と、
前記第1層の光射出側に配置され、第2の前記開口部が設けられた、遮光性を有する第2層と、を含んで構成されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1に記載の電気光学装置であって、
前記第1の開口部は、前記第2の開口部とは平面視で異なる形状を有していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1又は2に記載の電気光学装置であって、
前記電気光学パネルは、前記第1の画素と前記第2の画素とが交互に配列された画素行を有し、
前記開口部は、平面視で前記画素行の前記第1の画素と前記第2の画素との境界領域のうち1つおきの前記境界領域を含む領域に設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項3に記載の電気光学装置であって、
前記第1の開口部の前記画素行の延在方向の幅は、前記第2の開口部の前記画素行の延在方向の幅より小さいことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項3又は4に記載の電気光学装置であって、
前記光学素子は、
前記第2層の光射出側に配置され、第3の前記開口部が設けられた、遮光性を有する第3層をさらに含んで構成されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項5に記載の電気光学装置であって、
前記第2の開口部の前記画素行の延在方向の幅は、前記第3の開口部の前記画素行の延在方向の幅より小さいことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項3から6のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記第1の画素と前記第2の画素とが、前記画素行と交差する方向に交互に配列されてなる画素列を複数有することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記電気光学パネルは、対向して配置された一対の基板を有し、
前記光学素子のうち少なくとも前記第1層は、前記基板の対向面に形成されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記第1層は偏光層であり、
前記第2層は、透過軸が平面視で前記第1層の透過軸と交差するように配置された偏光層であることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の電気光学装置を搭載することを特徴とする電子機器。
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