JP5381313B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。

２つ以上の異なる方向に異なる画像を指向性表示する電気光学装置では、異なる画像の表示に寄与する光が射出される電気光学パネルに重なるように配置された、視差バリアー等の光分離手段が用いられている。

視差バリアーは、光を遮光する遮光部と光を通過させる開口部とを有しており、第１の画素から射出された第１の画像の表示に寄与する光を第１の視方向に向けるとともに、第２の画素から射出された第２の画像の表示に寄与する光を第２の視方向に向けて、第１の画像と第２の画像とを異なる方向に表示する障壁として機能する。

視差バリアーの開口部は、電気光学パネルの画素の配置ピッチや観察者の両目間の距離に基づいて規定される理想的な配置ピッチで形成されることが望ましい。しかしながら、視差バリアーの開口部を理想的な配置ピッチで形成することは製造工程における加工能力上困難である。そのため、製造可能な複数の異なる配置ピッチを混在させて、それらの異なる配置ピッチの平均値を理想的な配置ピッチに近づける方法が提案されている（例えば特許文献１）。

特開平８−３６１４５号公報

しかしながら、上記のように開口部を複数の異なる配置ピッチで配置する方法では、理想的な配置ピッチと実際の配置ピッチとのずれが生じるため、画素の配置ピッチとの干渉によりスジ状のムラ（干渉縞）が観察者に視認されるという課題があった。また、第１の画像または第２の画像のうち一方の画像の表示に寄与する光を視認する視方向から、他方の画像の表示に寄与する光が混在（クロストーク）して視認されるという課題があった。

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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

本適用例に係る電気光学装置は、少なくとも、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、が２次元的に配列された電気光学パネルと、前記電気光学パネルの前記第１の画像を構成する光および前記第２の画像を構成する光が射出される側に配置されており、前記第１の画素および前記第２の画素に対応して配列された開口部を有する遮光性の光学フィルターと、を備え、前記光学フィルターの前記開口部は、第１の辺と、前記第１の辺と交差する方向に位置する第２の辺と、を有し、前記第１の辺と前記第２の辺とのうちの少なくとも一方に沿った配列方向に略等ピッチで配列されており、前記配列方向において、前記第１の辺と前記第２の辺とを有する矩形状に形成された前記開口部と、前記矩形状の領域が前記第１の辺に平行な線と前記第２の辺に平行な線とのうちの少なくとも一方により仮想的に複数に分割された小領域からなる一部の領域が他の領域に対して前記配列方向に沿って所定の長さだけ移動した形状に形成された前記開口部と、が混在するように設けられており、前記一部の領域を構成する前記小領域の数が、前記配列方向に沿って配列された前記開口部において、順次増加することを特徴とする。

この構成によれば、電気光学パネルから射出される光を光学フィルターで分離することにより、第１の画像と第２の画像とを互いに異なる表示角度範囲に指向性表示することができる。光学フィルターの開口部の形状が配列方向において不均一であるので、各開口部を通過する光の量は配列方向において不均一となる。そのため、光学フィルターの開口部の配置ピッチが、電気光学パネルの画素の配置ピッチに基づく理想的な配置ピッチに対してずれていても、そのずれ量が配列方向において分散されることとなる。これにより、各開口部を通過した光が干渉しあって生じるスジ状のムラが視認されにくくなる。また、一方の画像の表示に寄与する光を視認する視方向から、他方の画像の表示に寄与する光が混在して視認されるクロストークについても視認されにくくなる。

［適用例２］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記開口部は、前記第１の辺に沿った配列方向および前記第２の辺に沿った配列方向の双方に略等ピッチで配列されていてもよい。

この構成によれば、第１の辺に沿った配列方向および第２の辺に沿った配列方向の双方において、理想的な配置ピッチに対する開口部の配置ピッチのずれ量を分散させることができる。これにより、第１の辺に沿った配列方向および第２の辺に沿った配列方向の双方において、スジ状のムラとクロストークとが視認されにくくなる。

［適用例３］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記配列方向には、前記第１の辺と前記第２の辺とを有する矩形状に形成された前記開口部と、前記矩形状のうちの一部の領域が前記矩形状のうちの他の領域に対して前記配列方向に沿って所定の側に所定の長さだけ移動した形状に形成された前記開口部と、が混在していてもよい。

この構成によれば、矩形状に形成された開口部の他に、矩形状のうちの一部の領域が他の領域に対して所定の側に所定の長さだけ移動した形状に形成された開口部を混在させることで、配列方向における開口部の形状を不均一にすることができる。

［適用例４］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記一部の領域は、前記矩形状の領域が前記第１の辺に平行な線と前記第２の辺に平行な線とのうちの少なくとも一方により仮想的に複数に分割された小領域の組み合わせで構成されていてもよい。

この構成によれば、小領域を組み合わせて一部の領域を構成することで、開口部の形状を様々に異なる形状とすることができる。このため、理想的な配置ピッチに対する開口部の配置ピッチのずれ量をより分散させることができる。これにより、スジ状のムラおよびクロストークをより視認されにくくすることができる。

［適用例５］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記一部の領域を構成する前記小領域の数が、前記配列方向に沿って配列された前記開口部において、順次増加していてもよい。

この構成によれば、開口部の形状を様々に異ならせるとともに、配列方向において互いに隣り合う開口部間での形状の差異を小さくできる。これにより、理想的な配置ピッチに対する開口部の配置ピッチのずれ量を効果的に分散させることができる。

［適用例６］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記一部の領域を構成する前記小領域の数が、前記配列方向に沿って配列された前記開口部において、同じ数とされる部分が複数存在した状態で増加していてもよい。

この構成によれば、配列方向において互いに隣り合う開口部の形状が異なる場合と形状が同一の場合とを混在させることができる。これにより、理想的な配置ピッチに対する開口部の配置ピッチのずれ量を効果的に分散させることができる。

［適用例７］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記配列方向に沿って配列された所定数の前記開口部で構成されており、前記配列方向に沿って繰り返し配置された開口部サイクルを備え、前記開口部サイクルにおいて前記開口部の形状が不均一であってもよい。

この構成によれば、開口部サイクル単位で開口部の配置ピッチを理想的な配置ピッチに近付けることができる。

［適用例８］本適用例に係る電子機器は、上記に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、電子機器は、上記の電気光学装置を表示部として有しているので、より高品質な指向性表示が得られる。

第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す図。 第１の実施形態に係る液晶装置の表示領域の拡大平面図。 第１の実施形態に係る電気光学パネルとしての液晶パネルの拡大平面図。 第１の実施形態に係る液晶装置の模式断面図。 第１の実施形態に係る光学フィルターとしての視差バリアーの拡大平面図。 第１の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第１の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第１の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第１の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第２の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第２の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第２の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第２の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第３の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第３の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第３の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 第３の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図。 電子機器としての表示装置を示す図。 変形例１に係る視差バリアーを説明する図。

以下に、本実施の形態について図面を参照して説明する。なお、参照する各図面において、構成をわかりやすく示すため、各構成要素の層厚や寸法の比率、角度等は適宜異ならせてある。また、参照する各図面において、素子、配線、接続部等を一部省略してある。

（第１の実施形態）
＜液晶装置＞
まず、第１の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置の構成について図を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す図である。詳しくは、図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図２は、第１の実施形態に係る液晶装置の表示領域の拡大平面図である。詳しくは、図２は、液晶装置を観察側から見た図であり、図３の液晶パネルに図５の視差バリアーを重ねた状態を示した平面図でもある。図３は、第１の実施形態に係る電気光学パネルとしての液晶パネルの拡大平面図である。図４は、第１の実施形態に係る液晶装置の模式断面図である。詳しくは、図４は、図２中のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。図５は、第１の実施形態に係る光学フィルターとしての視差バリアーの拡大平面図である。なお、本明細書では、液晶装置の観察側表面の法線方向から見ることを「平面視」とも呼ぶ。

本実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスター）素子を備えたアクティブマトリックス型の液晶装置であるとともに、ＴＮ（Twisted Nematic）方式の透過型の液晶装置である。図１に示すように、液晶装置１００は、電気光学パネルとしての液晶パネル１と、液晶パネル１に対向して配置された光学フィルターとしての視差バリアー５０と、バックライト４６と、を備えている。

以下では、液晶パネル１の視差バリアー５０側の方向を「観察側」とも呼び、視差バリアー５０とは反対側の方向を「背面側」とも呼ぶ。視差バリアー５０は、遮光部５１と開口部５２とを有している（図２、図４、および図５参照）。視差バリアー５０の観察側には偏光板４５が配置され、液晶パネル１の背面側には偏光板４４が配置されている。

液晶パネル１は、観察側に配置された第１の基板としての対向基板３０と、対向基板３０に対向配置された第２の基板としての素子基板１０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、およびシール剤４１によって囲まれた空間には、表示素子としての液晶層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ーＩＣ４２が配置されている。偏光板４４の背面側には、バックライト４６が配置されている。液晶装置１００は、バックライト４６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２において表示を行う。

図３に示すように、液晶パネル１は２次元的に配列されたサブ画素４ｒ，４ｇ，４ｂを有しており、これらはそれぞれ赤（ｒ）、緑（ｇ）、青（ｂ）の表示に寄与する（以下では、対応する色を区別しない場合には単にサブ画素４とも呼ぶ）。サブ画素４は、平面形状が矩形であり、短辺と長辺とを有している。サブ画素４の短辺に沿った方向を行方向と呼び、サブ画素４の長辺に沿った方向を列方向と呼ぶ。サブ画素４は、行方向および列方向にマトリックス状に配置されている。

３つの異なる色のサブ画素４ｒ，４ｇ，４ｂで、一つの画素６が構成される。画素６、すなわちサブ画素４ｒ，４ｇ，４ｂは、行方向においてこの順に繰り返し配置されている。サブ画素４は、列方向においては、同一の色に対応するサブ画素４が一列にストライプ状に並ぶように配置されている。隣り合うサブ画素４同士の間には、遮光性の樹脂からなる遮光層３２が配置されている。つまり、遮光層３２に囲まれた領域がサブ画素４の領域である。

図２に示すように、サブ画素４から視差バリアー５０を通して観察側に射出される光は、第１の画像または第２の画像のいずれかを構成する。第１の画像を構成する光を射出するサブ画素４をサブ画素４Ｒ、第２の画像を構成する光を射出するサブ画素４をサブ画素４Ｌとも呼ぶ。行方向には、サブ画素４Ｒとサブ画素４Ｌとが交互に繰り返し配置されている。また、列方向にも、サブ画素４Ｒとサブ画素４Ｌとが交互に繰り返し配置されている。

また、第１の画像を構成する光を射出する画素６を画素６Ｒ、第２の画像を構成する光を射出する画素６を画素６Ｌとも呼ぶ。３つの異なる色のサブ画素４Ｒ（４ｒ，４ｇ，４ｂ）で画素６Ｒが構成され、３つの異なる色のサブ画素４Ｌ（４ｒ，４ｇ，４ｂ）で画素６Ｌが構成される。画素６Ｒは第１の画素に対応し、画素６Ｌは第２の画素に対応する。

視差バリアー５０は、サブ画素４の観察側に配置されている。視差バリアー５０は、光を遮光する遮光部５１と、光を通過させる開口部５２とを有している。なお、図２および図４では説明に必要な構成要素以外の構成要素を省略している。また、図２および図５では各開口部５２の形状を矩形で示しているが、視差バリアー５０における開口部５２の形状は不均一であり、異なる形状の開口部５２が混在している。開口部５２の形状については後で詳述する。

図４に示すように、視差バリアー５０は液晶パネル１の観察側の表面に略平行に配置されている。サブ画素４Ｒから射出され、開口部５２を通過した光は、図４中右寄りに偏在する表示角度範囲３Ｒにおいて視認される。同様に、サブ画素４Ｌから射出され、開口部５２を通過した光は、図４中左寄りに偏在する表示角度範囲３Ｌにおいて視認される。

表示角度範囲３Ｒのうち表示角度範囲ＶＲでは、サブ画素４Ｒからの光のみが視認され、表示角度範囲３Ｌのうち表示角度範囲ＶＬでは、サブ画素４Ｌからの光のみが視認される。よって、表示角度範囲ＶＲでは第１の画像のみが視認され、表示角度範囲ＶＬでは第２の画像のみが視認される。また、表示角度範囲ＶＣでは、第１の画像および第２の画像の双方が視認される。このように、視差バリアー５０は、第１の画像と第２の画像とを異なる方向に表示する障壁として機能する。

指向性表示が可能な液晶装置１００によれば、例えば、表示角度範囲ＶＲ，ＶＬに異なる観察者を位置させることにより、第１の画像と第２の画像とを当該異なる観察者に同時に視認させることができる。あるいは、表示角度範囲ＶＲ，ＶＬに観察者の右目、左目がそれぞれ位置するように構成すれば、第１の画像が右目に入射し、第２の画像が左目に入射することとなるため、立体表示を行うことができる。

図５に示すように、視差バリアー５０は、遮光部５１と、サブ画素４（図２参照）に対応して２次元的に配列された開口部５２とを有している。行方向には、所定数の開口部５２で構成された開口部サイクル５３Ｈが繰り返し配列されている。列方向には、所定数の開口部５２で構成された開口部サイクル５３Ｖが繰り返し配列されている。また、列方向において隣り合う開口部サイクル５３Ｈは、行方向に開口部５２の配置ピッチの１／２ずれるように配置されている。視差バリアー５０は、開口部５２がステップ状に配置された所謂ステップバリアーである。

開口部サイクル５３Ｈは、例えば１５１列の開口部５２で構成される。開口部サイクル５３Ｈにおいて、開口部５２は略等ピッチで配置されている。より具体的には、列１から列１５０までは等ピッチ、例えば０．１２０μｍのピッチで配置されており、列１５１はそれとは異なるピッチ、例えば０．１１９μｍのピッチで配置されている。つまり、開口部サイクル５３Ｈにおける開口部５２の配置ピッチとして、異なる２種類の配置ピッチが混在している。

一方、開口部サイクル５３Ｖは、例えば１２３行の開口部５２で構成される。開口部サイクル５３Ｖにおいて、開口部５２は略等ピッチで配置されている。より具体的には、行１から行１２２までは等ピッチ、例えば０．１６３μｍのピッチで配置されており、行１２３はそれとは異なるピッチ、例えば０．１６２μｍのピッチで配置されている。開口部サイクル５３Ｖにおける開口部５２の配置ピッチとしても、異なる２種類の配置ピッチが混在している。

ここで、例えば、図４において表示角度範囲ＶＲ，ＶＬに観察者の右目、左目がそれぞれ位置するように構成する場合、観察者の右目−左目間の距離をＥ（図示しない）、サブ画素４の配置ピッチをＰとすると、開口部５２の理想的な配置ピッチＢは、Ｂ＝２ＰＥ／（Ｐ＋Ｅ）で求められる。開口部サイクル５３Ｈおよび開口部サイクル５３Ｖにおいて、開口部５２はこの理想的な配置ピッチＢで形成されることが望ましい。

しかしながら、視差バリアー５０の開口部５２を理想的な配置ピッチＢで形成することは、製造工程における加工能力上困難である場合が多い。そのため、製造可能な複数の異なる配置ピッチを混在させることで、開口部サイクル５３Ｈおよび開口部サイクル５３Ｖのそれぞれにおいて開口部５２の平均の配置ピッチを理想的な配置ピッチＢに近付けている。

例えば、行方向における開口部５２の理想的な配置ピッチＢを０．１１９９９３μｍとする。開口部サイクル５３Ｈにおける開口部５２の平均配置ピッチＢａは、以下の式で求められ、理想的な配置ピッチＢと同じ値となる。
Ｂａ＝（０．１２０×１５０＋０．１１９）／１５１
開口部サイクル５３Ｖにおける開口部５２の平均配置ピッチＢａも、同様にして求められる。

次に、開口部５２の形状および配置について設計上の構成を、図６、図７、図８、および図９を参照して説明する。図６、図７、図８、および図９は、第１の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図である。詳しくは、図６（ａ）は、開口部５２の基本形状を示す平面図であり、図６（ｂ）は、開口部５２の異なる形状の一例を示す平面図である。図７、図８、および図９は、開口部サイクル５３Ｈおよび開口部サイクル５３Ｖにおける開口部の形状および配置を説明する図である。なお、図７および図９では、開口部の形状および配置をわかりやすく示すため、列方向において隣り合う開口部５２を一列に（行方向に１／２ピッチ分ずらさずに）図示している。

図６（ａ）に示すように、開口部５２の基本形状は、第１の辺としての短辺５２ａと、短辺５２ａと交差する方向に位置する第２の辺としての長辺５２ｂとを有する矩形である。短辺５２ａの長さは、例えば０．０３０μｍであり、長辺５２ｂの長さは、例えば０．１０６μｍである。開口部５２の領域を短辺５２ａに平行な線（図６（ａ）に破線で示す）により、例えば０．００１μｍの幅で仮想的に分割したとすると、開口部５２はこれらの線で区切られた０．００１μｍ×０．０３０μｍの小領域５２ｃが１０６個集合したものであるとみなすことができる。開口部サイクル５３Ｈの列１５１（図７、図９参照）に配置された開口部５２は、図６（ａ）に示す矩形状である。

図６（ｂ）に示す開口部５２は、図６（ａ）に示す矩形に対して、１０６個の小領域５２ｃのうち所定の数の小領域５２ｃが、所定の側に所定の長さ、例えば０．００１μｍだけ短辺５２ａに平行に移動した形状を有している。このように基本形状とは異なる形状の開口部５２は、２つの矩形を組み合わせた多角形状を有しているともいえる。

図７に示すように、開口部サイクル５３Ｈの列１における開口部５２は、開口部５２の基本形状に対して、一方の短辺５２ａ側の小領域５２ｃの一つが、短辺５２ａに平行に、かつ隣り合う開口部サイクル５３Ｈの列１５１側に０．００１μｍ移動した形状を有している。ここで、開口部５２の短辺５２ａ（図６参照）の長さは０．０３０μｍであり、列１５１以外の開口部５２は０．１２０μｍの等ピッチで配置されているので、列１における開口部５２と隣り合う開口部サイクル５３Ｈの列１５１における開口部５２との間隔は、０．０９０μｍとなる。列１の開口部５２において、小領域５２ｃが隣り合う開口部サイクル５３Ｈの列１５１側に移動した部分では、隣り合う列１５１における開口部５２との間隔は他の部分と異なり、０．０８９μｍとなる。

次に、開口部サイクル５３Ｈの列２における開口部５２は、列１における開口部５２の形状に対して、列１で移動した小領域５２ｃに隣り合う小領域５２ｃが、短辺５２ａに平行に列１側に移動した形状を有している。したがって、列２の開口部５２において、列１における開口部５２に対して新たに小領域５２ｃが移動した部分では、列１の開口部５２との間隔は０．０８９μｍとなり、他の部分の０．０９０μｍとは異なる。

列３における開口部５２は、列２における開口部５２に対して小領域５２ｃの移動がなく、列２における開口部５２と同じ形状を有している。また、列４における開口部５２は列３における開口部５２に対して小領域５２ｃが一つ移動した形状を有しており、列５における開口部５２は列４における開口部５２に対してさらに小領域５２ｃが一つ移動した形状を有している。列６における開口部５２は、列５における開口部５２に対して小領域５２ｃの移動がなく、列５における開口部５２と同じ形状を有している。

図８では、開口部サイクル５３Ｈの１から１５１までの各列における開口部５２の形状を、列番号と、新たに移動した小領域数と、移動した全小領域数との対比表で示している。新たに移動した小領域数とは、列ｎ−１における開口部５２に対して列ｎにおける開口部５２で新たに移動した小領域５２ｃの数のことをいう。また、移動した全小領域数とは、列１から列ｎまでに移動した全小領域５２ｃの数のことをいう。

図８に示すように、列１から列１５１までの開口部サイクル５３Ｈ内で、開口部５２の領域を０．００１μｍの幅で区分した小領域５２ｃが一つずつ移動され、最終的には１０６個すべての小領域５２ｃが移動される。このように、移動した小領域５２ｃの数を順次増加させることで、開口部５２の形状は列により異なる。

ただし、１０６個の小領域５２ｃを１５１列内で一つずつ移動させるため、列１から列１５１までの間に３列毎または４列毎に１回程度小領域５２ｃが移動しない列がある。つまり、開口部サイクル５３Ｈ内に配列された開口部５２において、小領域５２ｃの数が同じ数とされる部分が複数存在した状態で増加し、互いに隣り合う列間で開口部５２の形状が同じ場合が存在する。

図９に示すように、列１５０における開口部５２では、１０５個の小領域５２ｃが列１４９側に０．００１μｍ移動し、残り１個の小領域５２ｃが列１４９における開口部５２に対して０．１２０μｍのピッチで配置された状態となっている。そして、列１５１における開口部５２では、１０６個の小領域５２ｃすべて、すなわち開口部５２の全領域が列１５０側に０．００１μｍ移動している。つまり、列１５０における開口部５２に対して、列１５１における開口部５２は実質的に０．１１９μｍのピッチで配置されたこととなる。また、これにより、列１５１における開口部５２は、基本形状である短辺５２ａと長辺５２ｂとを有する矩形となる。

なお、図６、図７、および図９では、設計上の構成方法をわかりやすく示すため、小領域５２ｃの数（破線の数）を少なく示している。また、小領域５２ｃは設計上の構成単位としての仮想的な区分であり、視差バリアー５０における開口部５２には図６、図７、および図９に破線で示す区切りは存在しない。

このように、本実施形態の視差バリアー５０は、開口部サイクル５３Ｈ内に様々な形状の開口部５２を備えている。また、開口部５２の形状を、開口部５２の領域を仮想的に区分した小領域５２ｃを所定の数ずつ移動させた形状とすることで、互いに隣り合う開口部５２間での形状の差異は観察者にほとんど認識されない程度に小さくなっている。なお、行１から行１２３までの各行における開口部サイクル５３Ｈ内の開口部５２の配列は共通である。

ところで、従来の構成のように、同じ形状の開口部が複数の異なる配置ピッチで配列された視差バリアーでは、サブ画素の配置ピッチに基づく開口部の理想的な配置ピッチと実際の配置ピッチとのずれにより、視差バリアーの各開口部を通過して観察者側に進む光の強度に差が生じる。そのため、各開口部を通過した光が干渉しあってスジ状のムラ（干渉縞）が発生し観察者に視認されることがある。また、第１の画像または第２の画像のうち一方の画像の表示に寄与する光を視認する視方向から、他方の画像の表示に寄与する光が混在して視認されるクロストークが発生することがある。このようなスジ状のムラやクロストークの発生は、液晶装置等の電気光学装置における表示品位の低下を招くこととなる。

これに対して、本実施形態に係る視差バリアー５０は、行方向に位置する開口部サイクル５３Ｈに、観察者にほとんど認識されない程度に小さな差異で様々に異なる形状を有する開口部５２を備えている。このため、行方向における開口部５２の配置ピッチと理想的な配置ピッチとの間にずれがあっても、そのずれ量が開口部サイクル５３Ｈの中で分散されるので、光の強度の差が目立ちにくくなる。これにより、行方向における各開口部を通過した光の干渉を抑制できるので、従来の構成の視差バリアーに比べてスジ状のムラの発生が抑えられる。また、同様にして、従来の構成の視差バリアーに比べてクロストークの発生が抑えられる。この結果、表示品位の高い液晶装置１００を提供することができる。

なお、本実施形態における視差バリアー５０および液晶装置１００の構成は、３つ以上の異なる方向に異なる画像を指向性表示する電気光学装置にも適用可能である。

（第２の実施形態）
＜視差バリアー＞
次に、第２の実施形態に係る液晶装置は、第１の実施形態に係る液晶装置に対して、視差バリアーの構成が異なっているが、その他の構成は同じである。また、第２の実施形態に係る視差バリアーは、第１の実施形態に係る視差バリアーに対して、開口部の形状と配置とが異なっているが、その他の構成は同じである。したがって、ここでは、第２の実施形態に係る視差バリアーの開口部の形状と配置について説明する。第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図１０、図１１、図１２、および図１３は、第２の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図である。詳しくは、図１０（ａ）は、開口部５４の基本形状を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、開口部５４の異なる形状の一例を示す平面図である。図１１、図１２、および図１３は、開口部サイクル５３Ｈおよび開口部サイクル５３Ｖにおける開口部の形状および配置を説明する図である。

図１１および図１３に示すように、第２の実施形態に係る視差バリアー５５は、第１の実施形態に係る視差バリアー５０と同様に、行方向に沿って配列された１５１列の開口部５４で構成される開口部サイクル５３Ｈと、列方向に沿って配列された１２３行の開口部５４で構成される開口部サイクル５３Ｖとを有している。視差バリアー５５は、開口部５４がステップ状に配置されたステップバリアーである。なお、図１１および図１３では、開口部５４の形状および配置をわかりやすく示すため、列方向において隣り合う開口部５４を一列に（行方向に１／２ピッチ分ずらさずに）図示している。

開口部サイクル５３Ｈにおいて、開口部５４は、列１から列１５０までは０．１２０μｍの等ピッチで配置されており、列１５１は０．１１９μｍのピッチで配置されている。また、開口部サイクル５３Ｖにおいて、開口部５４は、行１から行１２２までは０．１６３μｍの等ピッチで配置されており、行１２３は０．１６２μｍのピッチで配置されている。

図１０（ａ）に示すように、開口部５４の基本形状は、第１の実施形態に係る視差バリアー５０が備える開口部５２と同様に、長さが０．０３０μｍの短辺５４ａと長さが０．１０６μｍの長辺５４ｂとを有する矩形である。この開口部５４の領域を長辺５４ｂに平行な線（図１０（ａ）に破線で示す）により、例えば０．００１μｍの幅で仮想的に分割したとすると、開口部５４はこれらの線で区切られた０．１０６μｍ×０．００１μｍの小領域５４ｃが３０個集合したものであるとみなすことができる。開口部サイクル５３Ｖの行１、行２、行３（図１１参照）に配置された開口部５４は、図１０（ａ）に示す矩形状である。

図１０（ｂ）に示す開口部５４は、図１０（ａ）に示す矩形に対して、３０個の小領域５４ｃのうち所定の数の小領域５４ｃが所定の側に所定の長さ、例えば０．００１μｍだけ長辺５４ｂに平行に移動した形状を有している。このように基本形状とは異なる形状の開口部５４は、２つの矩形を組み合わせた多角形状を有しているともいえる。

図１２では、開口部サイクル５３Ｖの１から１２３までの各行における開口部５４の形状を、行番号と、新たに移動した小領域５４ｃの数と、移動した全小領域５４ｃの数との対比表で示している。図１２に示すように、行１から行１２３までの開口部サイクル５３Ｖ内で、開口部５４の領域を０．００１μｍの幅で区分した小領域５４ｃが一つずつ移動され、最終的には３０個すべての小領域５４ｃが移動される。このように、移動した小領域５４ｃの数を順次増加させることで、開口部５４の形状は行により異なる。

ただし、３０個の小領域５４ｃを１２３行内で一つずつ移動させるため、行１から行１２３までの間で小領域５４ｃが移動するのは４行毎に１回程度の割合となる。つまり、開口部サイクル５３Ｖ内に配列された開口部５４において、小領域５４ｃの数が同じ数とされる部分が複数存在した状態で増加し、互いに隣り合う行間で開口部５４の形状が同じ場合が存在する。

図１１に示すように、行４、行５、行６、行７における開口部５４は、開口部５４の基本形状に対して、一方の長辺５４ｂ側の小領域５４ｃの一つが、長辺５４ｂに平行に、かつ開口部サイクル５３Ｖの行３側に０．００１μｍ移動した形状を有している。ここで、開口部５４の長辺５４ｂ（図１０参照）の長さは０．１０６μｍであり、行１２３以外の開口部５４は０．１６３μｍの等ピッチで配置されているので、行３における開口部５４と隣り合う行４における開口部５４との間隔は、０．０５７μｍとなる。行４の開口部５４において、小領域５４ｃが隣り合う行３側に移動した部分では、隣り合う行３における開口部５４との間隔は他の部分と異なり、０．０５６μｍとなる。

図１３に示すように、行１１６から行１１９における開口部５４では、２９個の小領域５４ｃが隣り合う行１１５（図示しない）側に０．００１μｍ移動している。行１２０における開口部５４では、３０個の小領域５４ｃ、すなわち開口部５４の全領域が行１１９側に０．００１μｍ移動している。つまり、行１２０における開口部５４は実質的に０．１６２μｍのピッチで配置されたこととなる。行１２１から行１２３における開口部５４は、行１２０における開口部５４と同じ形状を有し、０．１６３μｍのピッチで配置されている。

なお、図１０、図１１、および図１３では、設計上の構成方法をわかりやすく示すため、小領域５４ｃの数（破線の数）を少なく示している。また、小領域５４ｃは設計上の構成単位としての仮想的な区分であり、視差バリアー５５における開口部５４には図１０、図１１、および図１３に破線で示す区切りは存在しない。

このように、本実施形態の視差バリアー５５は、開口部サイクル５３Ｖ内に様々な形状の開口部５４を備えている。また、開口部５４の形状を、開口部５４の領域を仮想的に区分した小領域５４ｃを所定の数ずつ移動させた形状とすることで、互いに隣り合う開口部５４間での形状の差異は観察者にほとんど認識されない程度に小さくなっている。なお、列１から列１５１までの各列における開口部サイクル５３Ｖ内の開口部５４の配列は共通である。

本実施形態に係る視差バリアー５５は、列方向に位置する開口部サイクル５３Ｖに、観察者にほとんど認識されない程度に小さな差異で様々に異なる形状を有する開口部５４を備えている。このため、列方向における開口部５４の配置ピッチと理想的な配置ピッチとの間にずれがあっても、そのずれ量が開口部サイクル５３Ｖの中で分散されるので、光の強度の差が目立ちにくくなる。これにより、列方向における各開口部を通過した光の干渉を抑制できるので、従来の構成の視差バリアーに比べてスジ状のムラの発生が抑えられる。また、同様にして、従来の構成の視差バリアーに比べてクロストークの発生が抑えられる。

（第３の実施形態）
＜視差バリアー＞
次に、第３の実施形態に係る液晶装置は、上記実施形態に係る液晶装置に対して、視差バリアーの構成が異なっているが、その他の構成は同じである。また、第３の実施形態に係る視差バリアーは、上記実施形態に係る視差バリアーに対して、開口部の形状と配置とが異なっているが、その他の構成は同じである。したがって、ここでは、第３の実施形態に係る視差バリアーの開口部の形状と配置について説明する。上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図１４、図１５、図１６、および図１７は、第３の実施形態に係る視差バリアーにおける開口部の設計上の構成を説明する図である。詳しくは、図１４は、開口部の形状を説明する図である。図１５、図１６、および図１７は、開口部サイクル５３Ｈおよび開口部サイクル５３Ｖにおける開口部の形状および配置を説明する図である。

図１５、図１６、および図１７に示すように、第３の実施形態に係る視差バリアー５７は、第１の実施形態に係る視差バリアー５０、および第２の実施形態に係る視差バリアー５５と同様に、行方向に沿って配列された１５１列の開口部５６で構成される開口部サイクル５３Ｈと、列方向に沿って配列された１２３行の開口部５６で構成される開口部サイクル５３Ｖとを有している。視差バリアー５７は、開口部５６がステップ状に配置されたステップバリアーである。なお、図１５、図１６、および図１７では、開口部５６の形状および配置をわかりやすく示すため、列方向において隣り合う開口部５６を一列に（行方向に１／２ピッチ分ずらさずに）図示している。

開口部サイクル５３Ｈにおいて、開口部５６は、列１から列１５０までは０．１２０μｍの等ピッチで配置されており、列１５１は０．１１９μｍのピッチで配置されている（図１７参照）。また、開口部サイクル５３Ｖにおいて、開口部５６は、行１から行１２２までは０．１６３μｍの等ピッチで配置されており、行１２３は０．１６２μｍのピッチで配置されている（図１６、図１７参照）。

なお、第３の実施形態に係る視差バリアー５７では、第１の実施形態に係る視差バリアー５０、および第２の実施形態に係る視差バリアー５５とは異なり、行１から行１２３までの各行における開口部サイクル５３Ｈ内、および列１から列１５１までの各列における開口部サイクル５３Ｖ内の開口部５６の配列は共通ではないが、互いに隣り合う列同士または行同士で開口部５６の配列が同じ場合がある。

開口部５６の基本形状は、第１の実施形態に係る視差バリアー５０が備える開口部５２、および第２の実施形態に係る視差バリアー５５が備える開口部５４と同様に、長さが０．０３０μｍの短辺５６ａと長さが０．１０６μｍの長辺５６ｂとを有する矩形である。開口部サイクル５３Ｈの列１５１と開口部サイクル５３Ｖの行１、行２、行３とが交差する位置に配置された開口部５６（図１５参照）は、基本形状である矩形を有している。

この開口部５６の領域を短辺５６ａに平行な線、および長辺５６ｂに平行な線（図１４（ａ）に破線で示す）により、それぞれ例えば０．００１μｍの幅で仮想的に分割したとすると、開口部５６はこれらの線で区切られた０．００１μｍ×０．００１μｍの小領域５６ｃが１０６×３０個集合したものであるとみなすことができる。

図１４（ａ）は、開口部サイクル５３Ｈの列１５１と開口部サイクル５３Ｖの行４とが交差する位置に配置された開口部５６を示す平面図である。図１４（ａ）に示す開口部５６は、基本形状である矩形に対して、列１５０（図示しない）側の長辺５６ｂの一端部から同じ長辺５６ｂの他端部に移動した小領域５６ｃ１が短辺５６ａから行３（図１５参照）側に突出した形状を有している。この開口部５６の形状は、図１１に示す行４における開口部５４の形状と同じであり、一列に位置する１０６個の小領域５６ｃが、長辺５６ｂに平行に０．００１μｍだけ行３側に移動した形状であるともいうことができる。

図１４（ｂ）は、開口部サイクル５３Ｈの列１と開口部サイクル５３Ｖの行４とが交差する位置に配置された開口部５６を示す平面図である。図１４（ｂ）に示す開口部５６は、図１４（ａ）に示す小領域５６ｃ１と、行３側に一列に位置する３０個の小領域５６ｃとが、短辺５６ａに平行に０．００１μｍだけ列１５０側に移動した形状である。このように、基本形状とは異なる形状の開口部５６は、複数の矩形を組み合わせた多角形状を有している。

図１５に示すように、行１における開口部５６は、開口部サイクル５３Ｈの各列において、短辺５６ａに沿って一列に配置された３０個の小領域５６ｃを一つの単位として、順次短辺５６ａに平行に０．００１μｍ移動した形状を有している。行２および行３についても同様である。したがって、行１から行３における開口部サイクル５３Ｈ内の開口部５６の形状および配置は、第１の実施形態の視差バリアー５０における開口部サイクル５３Ｈ内の開口部５２の形状および配置と同じとなっている。

一方、列１５１における開口部５６は、開口部サイクル５３Ｖの各行において、長辺５６ｂに沿って一列に配置された１０６個の小領域５６ｃを一つの単位として、順次長辺５６ｂに平行に０．００１μｍ移動した形状を有している。したがって、列１５１における開口部サイクル５３Ｖ内の開口部５６の形状および配置は、第２の実施形態の視差バリアー５５における開口部サイクル５３Ｖ内の開口部５４の形状および配置と同じとなっている。

次に、行４から行７までを見ると、列１５１における開口部５６は図１４（ａ）に示す形状を有しており、列１における開口部５６は図１４（ｂ）に示す形状を有している。そして、列２における開口部５６は、列１における開口部５６に対して、短辺５６ａに沿って一列に位置する３０個の小領域５６ｃが、さらに短辺５６ａに平行に０．００１μｍ移動した形状である。列３についても同様である。列４における開口部５６は、列２および列３における開口部５６に対して、短辺５６ａに沿って一列に位置する３０個の小領域５６ｃが、さらに短辺５６ａに平行に０．００１μｍ移動した形状である。

このように、行４から行７における開口部サイクル５３Ｈは、列１５１における開口部５６に対して、短辺５６ａから突出した小領域５６ｃ１に加えて、短辺５６ａに沿って一列に配置された３０個の小領域５６ｃを一つの単位として、短辺５６ａに平行に０．００１μｍ移動した形状を有している。行８以降の各行における開口部サイクル５３Ｈについても同様の構成を有している。

図１６に示すように、行１２３で一つの開口部サイクル５３Ｖが終了し、図１７に示すように、列１５１で一つの開口部サイクル５３Ｈが終了する。ここで、行１２０と列１５１とが交差する位置に配置された開口部５６では、１０６×３０個の小領域５６ｃ、すなわち開口部５６の全領域が、行方向において列１５０側に０．００１μｍ移動し、列方向において行１１９側に０．００１μｍ移動している。つまり、この位置における開口部５６は、行方向において実質的に０．１１９μｍのピッチで配置され、列方向において実質的に０．１６２μｍのピッチで配置されたこととなる。

行１２１から行１２３、および次の開口部サイクル５３Ｖにおける行１から行３までは、開口部５６は行方向に０．１２０μｍの等ピッチで配置され、各行における開口部サイクル５３Ｈは行１２０と同様の構成を有している。

ところで、図１７に示す行１１６から行１１９と列１４９および列１５０とが交差する位置に配置された開口部５６では、小領域５６ｃ２が短辺５６ａおよび長辺５６ｂから突出し孤立した状態となっている。このように小領域５６ｃ２が孤立する場合、製造工程における加工能力上困難であれば、小領域５６ｃ２は開口部５６の領域の一部として形成されなくてもよい。

なお、図１４、図１５、図１６、および図１７では、設計上の構成方法をわかりやすく示すため、小領域５６ｃの数（破線の数）を少なく示している。また、小領域５６ｃは設計上の構成単位としての仮想的な区分であり、視差バリアー５７における開口部５６には図１４、図１５、図１６、および図１７に破線で示す区切りは存在しない。

このように、本実施形態の視差バリアー５７は、行方向における開口部サイクル５３Ｈ、および列方向における開口部サイクル５３Ｖ内に様々な形状の開口部５６を備えている。また、開口部５６の形状を、開口部５６の領域を仮想的に区分した小領域５６ｃを所定の数ずつ移動させた形状とすることで、行方向および列方向の双方において互いに隣り合う開口部５６間での形状の差異が観察者にほとんど認識されない程度に小さくなっている。

このため、本実施形態に係る視差バリアー５７は、行方向および列方向のいずれか一方、または双方における開口部５６の配置ピッチと理想的な配置ピッチとの間にずれがあっても、そのずれ量が分散され目立ちにくくなる。これにより、行方向および列方向における各開口部を通過した光の干渉を抑制できるので、従来の構成の視差バリアーに比べて行方向および列方向の双方においてスジ状のムラの発生が抑えられる。また、同様にして、従来の構成の視差バリアーに比べてクロストークの発生が抑えられる。

（電子機器）
上述した液晶装置１００は、例えば、図１８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５００に搭載して用いることができる。この表示装置５００は、表示部５１０に組み込まれた液晶装置１００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、スジ状のムラやクロストークの発生が抑えられたより高品質な表示を行うことができる。

なお、液晶装置１００は、上記表示装置５００の他、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器等の各種電子機器に用いることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
上記実施形態の液晶装置が備える視差バリアーでは、開口部がステップ状に配置されたステップバリアーであったが、この形態に限定されない。視差バリアーは、開口部がストライプ状に配置されたストライプバリアーであってもよい。

図１９は、変形例１に係る視差バリアーを説明する図である。上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。図１９に示すように、変形例１に係る視差バリアー６０は、遮光部６１と、行方向に沿って配列された１５１列の開口部６２で構成される開口部サイクル６３Ｈと、列方向に沿って配列された１２３行の開口部６２で構成される開口部サイクル６３Ｖとを有している。視差バリアー６０は、開口部６２が列方向に沿って一列に配列された、所謂ストライプバリアーである。

視差バリアー６０における開口部サイクル６３Ｈおよび開口部サイクル６３Ｖの構成は、それぞれ開口部サイクル５３Ｈおよび開口部サイクル５３Ｖと同じである。視差バリアー６０における開口部の形状と配置は、第１の実施形態に係る視差バリアー５０、第２の実施形態に係る視差バリアー５５、および第３の実施形態に係る視差バリアー５７のいずれと同じであってもよい。

視差バリアー６０のように開口部６２が列方向に沿って一列に配列された構成であっても、上記実施形態と同様に、各開口部を通過した光の干渉を抑制できるのでスジ状のムラの発生が抑えられるとともに、クロストークの発生が抑えられる。

（変形例２）
上記実施形態の液晶装置が備える視差バリアーでは、開口部の領域を仮想的に同じ大きさの小領域に等分し、行方向または列方向の開口部サイクルにおいて開口部の形状を所定の数だけ小領域を移動させた形状とする構成であったが、この形態に限定されない。開口部の領域を異なる大きさの小領域に仮想的に分割し、開口部の形状をこれらの小領域の組み合わせで構成された形状としてもよい。

（変形例３）
上記実施形態の液晶装置が備える視差バリアーでは、開口部の領域を仮想的に分割した小領域を、行方向または列方向の開口部サイクルにおいて開口部の一方の短辺側または一方の長辺側から順次移動させた形状とする構成であったが、この形態に限定されない。開口部の領域を仮想的に分割した小領域を、開口部の一方の短辺側と他方の短辺側、または一方の長辺側と他方の長辺側から交互に順次移動させた形状としてもよい。あるいは、短辺の中心部または長辺の中心部から両端部に向かって交互に順次移動させた形状としてもよい。

（変形例４）
上記実施形態の液晶装置が備える視差バリアーでは、開口部の基本形状が矩形であったが、この形態に限定されない。開口部の基本形状は、平行四辺形や他の多角形であってもよい。

（変形例５）
上記の実施形態では、液晶装置はＴＮ方式の透過型の液晶装置であったが、この形態に限定されない。液晶装置は、ＴＮ方式と同様に素子基板と対向基板との間に生じる縦電界により液晶分子の配向制御を行う、ＶＡ（Vertical Alignment）方式やＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）方式等の液晶装置であってもよい。また、液晶装置は、横電界により液晶分子の配向制御を行う、ＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式やＩＰＳ（In-Plane Switching）方式の液晶装置であってもよい。さらに、液晶装置は、透過表示領域と反射表示領域とを有する半透過反射型の液晶装置であってもよい。これらの液晶装置であっても、上記実施形態の液晶装置の構成を適用することができる。

（変形例６）
上記の実施形態では、電気光学装置は液晶装置であったが、この形態に限定されない。電気光学装置は、有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）を備えた有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ装置）やプラズマ表示素子を備えたプラズマディスプレイ装置等であってもよい。これらの電気光学装置であっても、上記実施形態の電気光学装置の構成を適用することができる。

１…液晶パネル、２…表示領域、３Ｌ，３Ｒ，ＶＬ，ＶＲ…表示角度範囲、４…サブ画素、６…画素、１０…素子基板、３０…対向基板、３２…遮光層、４０…液晶層、４１…シール剤、４２…ドライバーＩＣ、４４…偏光板、４５…偏光板、４６…バックライト、５０，５５，５７，６０…視差バリアー、５１…遮光部、５２，５４，５６…開口部、５２ａ，５４ａ，５６ａ…短辺、５２ｂ，５４ｂ，５６ｂ…長辺、５２ｃ，５４ｃ，５６ｃ…小領域、５３Ｈ，５３Ｖ，６３Ｈ，６３Ｖ…開口部サイクル、６１…遮光部、６２…開口部、１００…液晶装置、５００…表示装置、５１０…表示部。

Claims (5)

1. 少なくとも、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、が２次元的に配列された電気光学パネルと、
   前記電気光学パネルの前記第１の画像を構成する光および前記第２の画像を構成する光が射出される側に配置されており、前記第１の画素および前記第２の画素に対応して配列された開口部を有する遮光性の光学フィルターと、を備え、
   前記光学フィルターの前記開口部は、第１の辺と、前記第１の辺と交差する方向に位置する第２の辺と、を有し、前記第１の辺と前記第２の辺とのうちの少なくとも一方に沿った配列方向に略等ピッチで配列されており、
   前記配列方向において、前記第１の辺と前記第２の辺とを有する矩形状に形成された前記開口部と、前記矩形状の領域が前記第１の辺に平行な線と前記第２の辺に平行な線とのうちの少なくとも一方により仮想的に複数に分割された小領域からなる一部の領域が他の領域に対して前記配列方向に沿って所定の長さだけ移動した形状に形成された前記開口部と、が混在するように設けられており、
   前記一部の領域を構成する前記小領域の数が、前記配列方向に沿って配列された前記開口部において、順次増加することを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置であって、
   前記開口部は、前記第１の辺に沿った配列方向および前記第２の辺に沿った配列方向の双方に略等ピッチで配列されていることを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項１に記載の電気光学装置であって、
   前記一部の領域を構成する前記小領域の数が、前記配列方向に沿って配列された前記開口部において、同じ数とされる部分が複数存在した状態で増加することを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
   前記配列方向に沿って配列された所定数の前記開口部で構成されており、前記配列方向に沿って繰り返し配置された開口部サイクルを備えることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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