(57)【要約】【課題】  画素の配列方向と集光シートの光学的周期方向との間の微妙な角度調整を行わなくても、モアレ縞を低減し、表示品位を向上させることの可能な電気光学装置を提供する。【解決手段】  本発明の電気光学装置は、一対の基板と、一対の基板間に配置された電気光学物質とを有し、前記一対の基板に沿って電気光学物質を含む複数の画素１０１ａが配列されてなる電気光学パネルを備えた電気光学装置において、前記複数の画素１００ａには光を透過する光透過領域１００ｂがそれぞれ設けられ、画素１００ａの所定の配列方向に沿って画素１００ａ内における光透過領域１００ｂの開口形状が変化していることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、前記一対の基板間に配置された電気光学物質とを有し、前記一対の基板に沿って前記電気光学物質を含む複数の画素が配列されてなる電気光学パネルを備えた電気光学装置において、
前記複数の画素には光を透過する光透過領域がそれぞれ設けられ、前記画素の所定の配列方向に沿って前記画素内における前記光透過領域の開口形状が変化していることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記複数の光透過領域の開口形状は、前記所定の配列方向に沿ってランダムに変化し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。
【請求項３】
前記所定の配列方向に並ぶ前記複数の画素中に形成された前記光透過領域の開口面積が相互に同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記光透過領域の開口形状は、前記複数の画素の付加的な遮光範囲を前記所定の配列方向に変化させたものであ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。
【請求項５】
前記光透過領域の開口形状は、前記画素の内部を複数のサブ領域に分割し、前記遮光範囲を前記複数のサブ領域のうちの少なくとも一つに設定するようにしたとき、前記遮光範囲を設定する前記サブ領域の位置若しくはその組み合わせを前記所定の配列方向に変化させたものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記電気光学パネルに光を照射する照明装置をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記電気光学パネルと前記照明装置との間に配置された集光シートとをさらに具備し、
前記集光シートには、前記所定の配列方向と実質的に一致する方向に沿って集光機能を備えた光学的周期構造が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記電気光学パネルと前記照明装置との間に前記光学的周期構造の形成された基準方向を相互に直交させた２枚の前記集光シートが配置され、
前記電気光学パネルは、前記２枚の集光シートの相互に直交する２つの前記基準方向の双方とそれぞれ実質的に一致する２つの前記所定の配列方向が設定されていることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電気光学装置と、該電気光学装置を制御する制御手段とを有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気光学装置及び電子機器に係り、特に、電気光学パネルの表示品位を高めるための画素構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置としては、透過光を変調する液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背後（視認側とは反対側）に配置され、液晶表示パネルに光を供給するバックライトとを有し、バックライトから出射する照明光の透過状態を液晶表示パネルの光シャッタ機能によって制御することによって所望の表示態様を実現するものが知られている。
【０００３】
上記の液晶表示装置では、多くの場合、液晶表示パネルとバックライトとの間にプリズムシートなどからなる２枚の集光シートを配置し、表示光として利用される照明光の割合、すなわち光の利用効率を高めることにより表示の輝度を増加させるようにしている。集光シートには、バックライトからの出射光を視認方向に集光するために、表面上に多数の集光構造、具体的には山形若しくはＶ溝形の表面構造からなるプリズム構造が周期的に形成されている。これらの集光シートは、通常、その光学的周期構造の配列方向が互いに直交するように配置される。
【０００４】
上記の集光シートは、バックライトから出射される照明光を視認方向に集光し、液晶表示装置の輝度を数十％以上向上させることができる。集光シートとしては、種々の集光構造を備えたものが知られているが、上記のように山形若しくはＶ溝形のプリズム構造を有するものが最も一般的である。
【０００５】
ところが、液晶表示装置では、上記のように集光シートを用いた場合に、集光シートの光学的構造周期と、液晶表示パネルの画素の配列周期との関係により、変調度の強い縞状の明暗むら（以下、「モワレ縞（moire）」という。）が発生することがあり、これによって液晶表示装置の表示品位が低下するという問題がある。特に、近年の液晶表示装置の高精細化によって、画素の配列周期とプリズムシートのプリズム周期とが接近しつつあるため、モアレ縞が発生しやすくなり、大きな問題となっている。
【０００６】
上記の問題を解決するために、２枚のプリズムシートのプリズム形状の溝方向を互いに直交させて配置するとともに、上記溝方向と、液晶表示パネルの画素の配列方向との間に所定の角度を持たせることによって、モアレ縞を視認できない程度の細かいものとすることにより、液晶表示装置の表示品位を向上させる技術が知られている（例えば、以下の特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−６８９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述の液晶表示装置では、プリズムシートの溝方向を画素の配列方向に対して所定の角度で傾斜させる必要があるが、モアレ縞を低減させるために有効な上記の所定の角度は、プリズムシートの光学特性、画素の配列周期、液晶表示パネルとプリズムシートとの間の距離などによって変化するため、パネル設計を行う度に最適な角度を設定する必要がある。特に、この角度が変わると、プリズムシートによる集光特性と、液晶表示パネルの光変調特性との関係が変化することにより、装置の視角特性が変化する場合があるので、視角特性を勘案しつつ上記最適な角度を得ることは容易ではない。
【０００８】
また、上記の液晶表示装置では、プリズムシートをプリズムの溝方向が各辺に対して斜めになるように切り出す必要があることから、大判の原材シートから切り出すことのできるプリズムシートの数が少なくなり、高価なプリズムシートの利用効率が低下して製造コストが上昇するという問題点がある。
【０００９】
さらに、上記のモアレ縞は、集光シートに起因するものばかりではなく、バックライトが出射する光の明暗分布によっても同様に生ずる可能性がある。例えば、導光板の表面には光を出射するための表面凹凸構造などが形成される場合があるが、この表面凹凸構造によって出射光の照度が周期的に増減した分布を持つ可能性がある。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その目的は、画素の配列方向と集光シートの光学的周期方向との間の微妙な角度調整を行わなくても、モアレ縞を低減し、表示品位を向上させることの可能な電気光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
斯かる実情に鑑み、本発明の電気光学装置は、一対の基板と、前記一対の基板間に配置された電気光学物質とを有し、前記一対の基板に沿って前記電気光学物質を含む複数の画素が配列されてなる電気光学パネルを備えた電気光学装置において、前記複数の画素には光を透過する光透過領域がそれぞれ設けられ、前記画素の所定の配列方向に沿って前記画素内における前記光透過領域の開口形状が変化していることを特徴とする。
【００１２】
モアレ縞の原因としては、導光板の表面に形成される凹凸構造やプリズムシート等の集光シートの光学的周期構造によって電気光学パネルに照射される照明光に明暗の周期が生じ、これが画素の配列によって形成される光透過領域の形成周期と干渉することが考えられるが、本発明によれば、画素の所定の配列方向に沿って画素内における光透過領域の開口形状が変化していることにより、上記配列方向の光透過領域の周期が画素周期とは異なるものとなったり、光透過領域の周期構造そのものが消失したりするため、集光シートに起因する照明光の明暗周期との干渉が生じにくくなり、モアレ縞を低減することができる。
【００１３】
本発明において、前記複数の光透過領域の開口形状は、前記所定の配列方向に沿ってランダムに変化していることが好ましい。これによれば、画素の所定の配列方向に沿って光透過領域の周期構造が実質的になくなるので、モアレ縞をさらに低減することができる。
【００１４】
本発明において、前記所定の配列方向に並ぶ前記複数の画素中に形成された前記光透過領域の開口面積が相互に同一であることが好ましい。所定の配列方向に並ぶ画素間で開口面積を同一とすることにより、上記のように所定の配列方向に沿って複数の光透過領域の開口形状が変化していても、表示態様に乱れが生ずることを抑制できる。
【００１５】
本発明において、前記光透過領域の開口形状は、前記複数の画素の付加的な遮光範囲を前記所定の配列方向に変化させたものであることが好ましい。これによれば、基本となる開口形状に対して付加的な遮光範囲を変化させることにより、画素構造の如何に拘わらず、或いは、画素構造に影響を与えることなく、確実に開口形状を変化させることができる。
【００１６】
本発明において、前記光透過領域の開口形状は、前記画素の内部を複数のサブ領域に分割し、前記遮光範囲を前記複数のサブ領域のうちの少なくとも一つに設定するようにしたとき、前記遮光範囲を設定する前記サブ領域若しくはその組み合わせを前記所定の配列方向に変化させたものであることが好ましい。これによれば、遮光範囲を設定するサブ領域或いはその組み合わせを変えることによって光透過領域の開口形状を確実かつ容易に変化させることができる。特に、遮光範囲が設定されるべき複数のサブ領域を予め画素内において特定しておくことにより、計算処理等によって容易に開口形状のランダムな変化態様を設計できる。
【００１７】
本発明において、前記電気光学パネルに光を照射する照明装置をさらに具備することが好ましい。これによれば、照明装置が照射する光の明暗分布によって生ずるモアレ縞を上記の画素内における開口形状の変化によって低減することができる。
【００１８】
本発明において、前記電気光学パネルと前記照明装置との間に配置された集光シートとをさらに具備し、前記集光シートには、前記所定の配列方向と実質的に一致する方向に沿って集光機能を備えた光学的周期構造が形成されていることが好ましい。モアレ縞は、集光シートの光学的周期構造と、電気光学パネルの光透過領域の配列周期構造とによって生ずるので、集光シートの光学的周期構造が形成される方向を、光透過領域の開口形状が変化する画素配列方向に実質的に一致させることにより、開口形状の変化によるモアレ縞の低減効果を効率的に得ることができる。
【００１９】
本発明において、前記電気光学パネルと前記照明装置との間に前記光学的周期構造が形成された基準方向を相互に直交させた２枚の前記集光シートが配置され、前記電気光学パネルは、前記２枚の集光シートの相互に直交する２つの前記基準方向の双方とそれぞれ実質的に一致する２つの前記所定の配列方向が設定されていることが好ましい。電気光学装置においては、一般的に、光学的周期構造が形成された基準方向を相互に直交させた姿勢で２枚の集光シートを重ねて配置することが多いが、この場合には、２枚の集光シートのそれぞれの基準方向について上記の所定の配列方向が設定されるように構成することで、いずれの基準方向に沿っても光透過領域の開口形状が変化していることとなるため、２枚の集光シートのいずれの光学的周期構造によって生ずるモアレ縞をも低減することが可能になる。
【００２０】
次に、本発明の電子機器は、上記のいずれかに記載の電気光学装置と、該電気光学装置を制御する制御手段とを有することを特徴とする。上記の電気光学装置を搭載する電子機器は、特に限定されるものではないが、表示画面の高精細化によって電気光学パネルの光透過領域の周期が集光シートの光学的周期構造の周期に近づくことによりモアレ縞が発生しやすくなることから、表示画面の面積が限定される、携帯電話、携帯型情報端末、電子辞書、電子時計等の携帯型電子機器に電気光学装置を搭載する場合に特に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、添付図面を参照して本発明に係る電気光学装置の実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係る電気光学装置を液晶表示装置として構成したものである。図１は、本発明に係る実施形態の液晶表示装置１００を模式的に示す概略縦断面図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１００Ｐと、この背後に配置されたバックライト１４０と、液晶表示パネル１００Ｐとバックライト１４０との間に配置された拡散シート１８０及び２枚の集光シート１６２、１６４とを有する。なお、図１は、液晶表示装置１００を構成する各要素間に隙間があるように描かれているが、これは構造をわかりやすくする目的で図示した結果にすぎず、実際は各要素が互いにほぼ密着された状態で配置されることが好ましい。
【００２３】
液晶表示パネル１００Ｐは、透過型のセル構造を有し、電極１１５を内面上に備えた第１基板１１０と、カラーフィルタ１２７及び電極１２３を内面上に備えた第２基板１２０とをシール材１３０を介して貼り合わせ、これらの第１基板１１０及び第２基板１２０並びにシール材１３０で画成される空間内に液晶１３１を充填したものである。また、第１基板１１０，第２基板１２０の外面上にはそれぞれ偏光板１０１及び１０２が貼着等によって配置される。
【００２４】
液晶表示パネル１００Ｐには複数の画素１００ａが縦横に配列され、画素１００ａにはそれぞれ光透過領域が設けられている。本実施形態の場合には透過型パネルを構成しているので、光透過領域をそれぞれ備えた複数の画素１００ａと、この画素１００ａに設けられた光透過領域とは実質的に同様の（同視される）ものであるが、実際には画素１００ａの外縁部には遮光領域が存在する場合がある。本明細書では、画素１００ａが配列された表示領域内を後述する仮想線で分割した一つ一つを画素として定義し、光透過領域の周囲に遮光領域が形成されている場合には、画素１００ａ内に光透過領域と遮光領域が共に含まれるものとして以下説明する。
【００２５】
本実施形態において、対向する一対の電極１１５と１２３間に電圧を印加して液晶１３１を駆動することにより、透過光Ｌａの強度を画素１００ａ毎に変えることができ、これによって表示が可能となるように構成されている。すなわち、画素１００ａは液晶表示パネル１００Ｐにおいて光変調特性を独立して制御可能な最小の単位領域を構成する。
【００２６】
カラーフィルタ１２７は、Ｒ（Ｒｅｄ：赤色）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ：緑色）及びＢ（Ｂｌｕｅ：青色）の３色の着色層１２７Ｒ，１２７Ｇ，１２７Ｂが周期的に配列され、全体としてストライプ状に構成されたものである。この３色の着色層１２７Ｒ，１２７Ｇ，１２７Ｂはそれぞれ上記画素１００ａ毎に対応して形成されている。すなわち、着色層１２７Ｒ，１２７Ｇ，１２７Ｂは図示左右方向に見たときに画素１００ａに対応して順次に繰返し配列されている。
【００２７】
バックライト１４０は、液晶表示パネル１００Ｐを背後から照明するためのものであり、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂からなる導光板１４２の側面に、冷陰極管やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）の如き光源１４１を近接配置してなるものである。このバックライト１４０では、光源１４１から放出された光は端面から導光板１４２の内部に入射し、導光板１４２の内部を伝播しながら、図示しない微細な表面凹凸構造等からなる光出射構造によって導光板１４２の表面から徐々に放出されることにより、全体として導光板１４２の表面からほぼ均一な照明光が出射されるようになっている。なお、導光板１４２の背後には図示しない光反射シートを配置することが好ましい。
【００２８】
光拡散シート１８０は、導光板１４２の光出射側に配置されており、導光板１４２の表面から出射される照明光の照度の均一性を向上させるために、照明光を散乱又は拡散させる機能を有する。この光拡散シート１８０としては、例えば、ポリエステルの如き透明な合成樹脂製シートに透明ビーズを混入した樹脂をコートしてなるものを用いることができる。
【００２９】
２枚の集光シート１６２、１６４は、液晶表示パネル１００Ｐと光拡散シート１８０の間に配置されており、バックライト１４０の照明光を液晶表示パネル１２０の正面方向に集光することにより、正面輝度を増加させるためのものである。これらの集光シート１６２，１６４は相互に重ねあわされた状態で配置されている。
【００３０】
図２は、集光シート１６２，１６４を斜め上方から見た様子を模式的に示す概略斜視図である。図中のＸ方向及びＹ方向は、液晶表示装置の基準方向（実際には矩形状に構成された装置の辺に沿った相互に直交する二方向）を示す。図２に示すように、集光シート１６２，１６４には、それらの表面上に多数の山状（逆Ｖ字状）の凸条部１６２ａ，１６４ａが周期的に形成され、全体としてストライプ状に構成されている。これらの凸条部１６２ａ，１６４ａはそれぞれプリズムとして光学的に機能し、それらの配列態様は集光シート１６２，１６４に周期的な光学的構造周期を構成する。この光学的構造周期は、換言すると、表面上にＶ溝がその溝の延長方向とは直交する方向に沿って周期的に形成された表面構造である。
【００３１】
より具体的に説明すると、凸条部１６２ａ，１６４ａの頂角（稜線の両側の傾斜面間の角度）及び隣接する凸条部間の角度（Ｖ溝の底角）は共に８０〜９０度程度に構成され、凸条部１６２ａ，１６４ａの稜線（尾根線）とＶ溝の谷線とが交互に配置されるようになっている。
【００３２】
ここで、集光シート１６２と集光シート１６４は、凸条部１６２ａの延長方向と、凸条部１６４ａの延長方向とが互いに直交するように配置される。すなわち、第１の集光シート１６２において凸条部１６２によって形成される光学的構造周期の形成方向（これは凸条部１６２の延長方向と直交する方向である。）と、第２の集光シート１６４において凸条部１６４によって形成される光学的構造周期の形成方向（これは凸条部１６４の延長方向と直交する方向である。）とが相互に直交している。
【００３３】
これにより、集光シート１６２を用いてバックライト１４０の照明光を図示前後方向に集光することができるとともに、集光シート１６４を用いて照明光を図示左右方向に集光することができる。したがって、２枚の集光シート１６２，１６４を上記のように重ねて用いることによって、出射角がばらばらな照明光の多くの部分を表示光として利用され得る光に変換することが可能になる。
【００３４】
本実施形態の場合、集光シート１６２の凸条部１６２ａはほぼ図示Ｘ方向（横方向）に伸びているが、集光シート１６２の凸条部１６２ａによって構成される光学的構造周期は凸条部１６２ａの延長方向と直交する方向に形成されるため、ほぼ図示Ｙ方向（縦方向）に形成されることになる。また、集光シート１６４の凸条部１６４ａはほぼ図示Ｙ方向（縦方向）に伸びているが、集光シート１６４の凸条部１６４ａによって構成される光学的構造周期Ｐ２は凸条部１６４ａの延長方向と直交する方向に形成されるため、ほぼ図示Ｘ方向（横方向）に形成されることになる。
【００３５】
集光シート１６２に構成された光学的構造周期は、バックライト１４０の照明光の横方向の照度分布を周期的に変化させる。すなわち、図示Ｙ方向に見て光学的構造周期に対応する周期で明暗の照度ムラが発生する。この照度ムラは、加工精度の限界により凸条部１６２ａの稜線（尾根線）や隣接する凸条部１６２ａ間の谷線を厳密な線分として形成することができないので、これらの稜線や谷線の近傍では集光性能が低下すること、また、光源１４１が導光板１４２の片側にのみ配置されていることなどにより凸条部１６２ａの両側の傾斜面で集光される光量が同一ではなく相互に異なること等に起因して生ずる。
【００３６】
また、上記と同様に、集光シート１６４に構成された光学的構造周期は、バックライト１４０の照明光の図示Ｘ方向の照度分布を周期的に変化させる。すなわち、図示Ｘ方向に見て光学的構造周期に対応する周期で明暗の照度ムラが発生する。この理由は上記の集光シート１６２の光学的構造周期の場合と同様である。
【００３７】
ここで、集光シート１６２の光学的構造周期の形成方向と上記の図示Ｙ方向は図示例のように完全に一致していてもよいが、１〜２５度程度（好ましくは２〜２０度程度）の範囲で傾斜していても構わない。同様に、集光シート１６４の光学的構造周期の形成方向と図示Ｘ方向は図示例のように完全に一致していてもよいが、１〜２５度（好ましくは２〜２０度程度）の範囲で傾斜していても構わない。この理由は、上記のように多少傾斜している場合でも、完全に一致している場合と同様に、集光シート１６２の光学的構造周期と画素１００ａの図示Ｙ方向の配列ピッチとの関係によって、ほぼ縦方向に伸びるモアレ縞の発生の有無及びモアレ強度が決定され、集光シート１６４の光学的構造周期と画素１００ａの図示Ｘ方向の配列ピッチとの関係によって、ほぼ横方向に伸びるモアレ縞の発生の有無及びモアレ強度が決定されるからである。したがって、本明細書において、上記傾斜範囲内であれば、集光シート１６２，１６４の光学的構造周期の形成方向は、実質的にＹ方向及びＸ方向に沿った方向に設定されている場合に含まれることとする。
【００３８】
図３（ａ）は、本実施形態の液晶表示パネル１００Ｐに構成される画素の配列態様（光透過領域の配列態様）を模式的に示す概略説明図、図３（ｂ）は各画素内の光透過領域と遮光領域との関係を示す説明図である。液晶表示パネル１００Ｐに設けられた画素１００ａは、図３（ａ）に示すように、縦横に（すなわち、図中のＸ方向及びＹ方向に）マトリクス状に配列されている。ここで、図示例の場合、各画素１００ａ間が図示一点鎖線で示す仮想線で区分されるように描いてある。各画素１００ａには、実際には、光透過領域１００ｂと、この光透過領域１００ｂの開口形状を画成する遮光領域１００ｃとが設けられている。遮光領域１００ｃは、第１基板１１０と第２基板１２０の少なくともいずれか一方に形成された、後に詳述する遮光膜１２２によって形成される。
【００３９】
本実施形態の電気光学パネル１００Ｐでは、画素１００ａ内における光透過領域１００ｂの開口形状が、図３（ａ）に示す縦横の配列パターンに沿って変化するように構成されている。すなわち、光透過領域１００ｂの開口形状は、図示Ｘ方向及びＹ方向のいずれに沿っても変化する。より具体的には、本実施形態の場合には、平面的に配列された画素間において光透過領域１００ｂの開口形状がいずれの方向にも変化している。また、その変化態様はランダムな変化であるように構成されている。
【００４０】
本発明において、光透過領域１００ｂの開口形状の変化態様は特に限定されないが、本実施形態の場合、開口形状の変化態様は一定の前提の下に行われる。この前提とは、本実施形態の場合、以下の通りである。
【００４１】
本実施形態では、各画素１００ａが基本的に共通の構造（電極、カラーフィルタ、絶縁膜、遮光膜などの平面パターン）を有しているので、画素構造上において本来的に光透過領域として形成可能な開口可能範囲１００ｓを設定する。この開口可能範囲１００ｓは、画素１００ａの中から最小限必要な遮光部分、例えば、スイッチング素子が形成された領域、電極構造の周辺領域に相当して光り抜け等が発生してコントラストを低下させる領域など、を除外した部分である。次に、この開口可能範囲１００ｓの中を複数（図示例の場合には９つ）のサブ領域１００ｘに分割する。このサブ領域１００ｘの分割態様は任意であるが、本実施形態の場合、全てのサブ領域１００ｘが同じ面積となるように分割している。なお、上記の開口可能範囲１００ｓ及びそのサブ領域１００ｘは仮想的になされるもので、電気光学パネル１００Ｐの各部の製造工程においては、上記の開口可能範囲１００ｓ及びサブ領域１００ｘの設定に基づいてパターニングが行われる。
【００４２】
本実施形態では、上記のように設定された複数のサブ領域１００ｘのうちの少なくとも一つを選択してこれを遮光範囲に組み入れ、それ以外の範囲を上記光透過領域１００ｂとする。すなわち、開口可能範囲１００ｓから遮光範囲に組み入れられた１又はそれ以上の数のサブ領域を除外した領域が光透過領域１００ｂとなる。図３（ｂ）に示す例では、光透過領域１００ｂは、開口可能範囲１００ｓから２つのサブ領域１００ｘを除外した領域となっている。
【００４３】
本実施形態では、各画素毎に選択されるサブ領域１００ｘの位置若しくはその組み合わせを変えることによって光透過領域１００ｂの開口形状を変化させている。図３（ａ）に示す例では、各画素内において開口可能範囲１００ｓから選択された２つ若しくは３つのサブ領域１００ｘを除外した範囲を光透過領域１００ｂとすることとし、これらの選択されたサブ領域１００ｘの位置及び組み合わせを画素間で変化させている。
【００４４】
従来構造では、例えば図示Ｘ方向及びＹ方向に所定の周期で光透過領域１００ｂが配列されていたが、上記のように構成すると、開口形状の変化によって光透過領域１００ｂの周期性が乱されるので、光透過形状の開口周期が画素の配列周期とは異なるものとなる。つまり、開口形状を変化させることにより、光透過領域の開口形状の周期性が全くなくなるか、周期性が弱くなるか、或いは、画素の配列周期よりも大きな周期となるように構成できる。したがって、上記集光シート１６２，１６４の光学的周期構造と画素の配列周期との関係により生じていたモアレ縞が発生しにくくなり、また、仮に発生したとしてもそのモアレ強度が低減される。
【００４５】
なお、モアレ縞は集光シート１６２，１６４だけではなく、例えば、導光板１４２の光出射分布の周期性や光拡散板１８０の光透過分布の周期性などが存在する場合には、これらの周期性によっても発生する可能性がある。本実施形態は、照明光の明暗周期の発生場所の如何を問わず、当該明暗周期に起因するモアレ縞を低減する効果を有する。
【００４６】
上記の例では、画素の配列方向である図示Ｘ方向とＹ方向のそれぞれに沿って光透過領域１００ｂの開口形状が変化するように構成されているだけでなく、他のいずれの方向（例えば図示斜め方向）にも変化するように構成されている。また、上記開口形状の変化は、何らかの変化周期を持たないように、ランダムに変化するように構成されている。これによって、開口形状の変化が周期性を持たなくなるので、モアレ縞がさらに発生しにくくなり、これによって表示品位をさらに高めることができる。
【００４７】
また、図３（ａ）に示す上記の例では、図３（ｂ）に示す開口可能範囲１００ｓ中で２つのサブ領域１００ｘのみを遮光範囲とし、遮光範囲とされるサブ領域１００ｘの位置及びその組み合わせを変化させているため、結局、いずれの配列方向に沿っても、画素１００ａ間において光透過領域１００ｂの開口面積が一定（同一）となるように構成されている。これにより、表示画像の乱れを低減することができる。ただし、画素１００ａ間で開口面積の変化がそれほど大きくならなければ、画素１００ａ内において遮光範囲とされるサブ領域１００ｘの数が多少変化しても構わない。
【００４８】
図４は、電気光学パネル１００Ｐの基板１１０に設けられた各画素の等価回路構造を示す図である。電気光学パネル１００Ｐには、複数の走査線１１７と、この走査線と交差する方向に伸びる複数のデータ線１１８とが設けられ、走査線１１７はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１２のゲートに走査電位Ｇｎ，Ｇｎ＋１（ｎは任意の自然数）を供給し、データ線１１８はＴＦＴ１１２のソースに信号電位Ｓｎ，Ｓｎ＋１，Ｓｎ＋２（ｎは任意の自然数）を供給するように構成されている。ＴＦＴ１１２のドレインは画素電極１１５に電位を供給する。また、上記走査線１１７毎に容量線１１９が対応して設けられ、ＴＦＴ１１２のドレインと容量線１１９との間に補助容量Ｃｓが形成される。
【００４９】
図５は電気光学パネル１００Ｐの画素構造を示す拡大部分縦断面図、図６は当該画素構造を示す拡大部分平面図である。第１基板１１０において、透明なガラスやプラスチック等で構成される基板１１１上には下地絶縁膜１１１Ｘが形成され、この下地絶縁膜１１１Ｘ上に多結晶シリコン等により半導体層１１２ｃが形成される。半導体層１１２ｃ上にはゲート絶縁膜１１２ｂを介してゲート電極１１２ａが形成され、これによってＭＯＳ構造のＴＦＴ１１２が構成される。なお、上記ゲート電極１１２ａは上記走査線１１７に導電接続されている。また、上記ゲート電極１１２ａと同層には、半導体層１１２ｃと重なる範囲に、上記容量線１１９に導電接続された容量電極１１２ｆが形成され、半導体層１１２ｃの一部と容量電極１１２ｆとがゲート絶縁膜１１２ｂを挟んで対向配置されることにより、上記補助容量Ｃｓが構成される。
【００５０】
また、ゲート電極１１２ａ上には層間絶縁膜１１２Ｘが形成され、この層間絶縁膜１１２Ｘ上に上記データ線１１８が形成される。このデータ線１１８はソース電極１１２ｄに導電接続され、ソース電極１１２ｄは層間絶縁膜１１２Ｘのスルーホール内で半導体層１１２ｃのソース領域に導電接続されている。さらに、層間絶縁膜１１２Ｘの表面にはドレイン電極１１２ｅが形成され、このドレイン電極１１２ｅは層絶縁膜１１２Ｘのスルーホール内で半導体層１１２ｃのドレイン領域に導電接続されている。
【００５１】
上記のＴＦＴ１１２は有機樹脂等で構成される絶縁膜１１３によって覆われ、この絶縁膜１１３上には、上記画素１００ａ毎に設けられた電極（画素電極）１１５がＩＴＯ等の透明導電体により形成される。この電極１１５は、絶縁膜１１３に形成されたコンタクトホール１１３ａを通してドレイン電極１１２ｅに導電接続されている。電極１１５上にはポリイミド樹脂等で構成された配向膜１１６が形成され、この配向膜１１６によって液晶１３１が所定の初期配向状態に制御される。
【００５２】
一方、第２基板１２０においては、基板１２１の表面上に着色層１２７Ｒ，１２７Ｇ，１２７Ｂが所定の配列パターンで形成され、その上に保護膜１２７ＯＣが形成されることにより、カラーフィルタ１２７が設けられる。カラーフィルタ１２７上には、上記遮光範囲に対応する領域に遮光膜１２２が形成される。この遮光膜１２２は、例えば、図示例の場合には黒色樹脂等で構成される。ただし、Ｃｒ等の金属膜や、着色層１２７Ｒ，１２７Ｇ，１２７Ｂの２層以上を互いに重ね合わせてなる部分で遮光膜１２２を構成しても構わない。
【００５３】
さらに、上記のカラーフィルタ１２７上には電極１２３がＩＴＯ等の透明導電体で構成され、その上に上記配向膜１１６と同様の配向膜１２４が形成される。
【００５４】
図６に示すように、本実施形態では、上記ＴＦＴ１１２、走査線１１７、データ線１１８、容量線１１９によって光透過領域となることのできない領域（図示点線でハッチングした領域）を除いた範囲が上記の開口可能範囲１００ｓとなる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、複数の画素で開口可能範囲１００ｓを共通の形状とし、この開口可能範囲１００ｓの中に付加的な遮光範囲を設定して開口形状を変化させているが、例えば、ＴＦＴ１１２、走査線１１７、データ線１１８、容量線１１９等の平面形状を変えることにより、上記開口可能範囲１００ｓの形状そのものを変化させるように構成してもよい。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２の実施形態である他の構造を有する液晶表示パネルを用いた液晶表示装置について説明する。図７は本実施形態の液晶表示パネル１００Ｑの画素構造を示す概略部分縦断面図、図８は本実施形態の画素の配列態様を示す平面パターン図、図９は画素構造を示す概略部分平面図である。第１実施形態の液晶表示パネル１００Ｐが透過型の液晶表示パネルであったのに対して、この液晶表示パネル１００Ｑは半透過型の液晶表示パネルである。ただし、この液晶表示装置においては、先の実施形態と同様のバックライト１４０、光拡散板１８０、及び、集光シート１６２，１６４を備えているので、これらについては図示及び説明を省略する。また、本実施形態の液晶表示パネル１００Ｑにおいて、先の実施形態の液晶表示パネル１００Ｐと同様に構成された部分には同一符号を付し、それらの説明も省略する。
【００５７】
本実施形態の液晶表示パネル１００Ｑは、上記絶縁膜１１３上にアルミニウム、銀、或いはこれらの合金などで構成される光反射層１１４を画素１００ａ毎に有し、この光反射層１１４上に上記電極１１５が形成されている。この光反射層１１４は、上記画素１００ａ毎に開口１１４ａを有する。そして、この開口１１４ａが各画素１００ａの中の図８に示す光透過領域１００ｔを構成し、また、第１実施形態の開口可能範囲１００ｓ内における上記開口１１４ａ以外の部分が上記光反射層１１４による光反射領域１００ｒとなっている。なお、遮光膜１２２等によって遮光された遮光領域１００ｃは、基本的に、画素１００ａ内における第１実施形態の開口可能範囲１００ｓ以外の領域に一致するように構成されている。
【００５８】
なお、上記の構造において、光反射層１１４自体を上記電極１１５として用いて、透明導電体を用いない構成としてもよい。また、光反射層１１４上には絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に上記の電極１１５を形成してもよい。この場合には、光反射層１１４を複数の画素１００ａに亘って一体に構成されたものとすることも可能である。
【００５９】
画素１００ａ毎に設けられた光透過領域１００ｔは先の上記実施形態と同様のバックライト１４０から出射される照明光を透過する領域であり、光反射領域１００ｒは、視認側から入射した外光を反射させる領域である。これによって、液晶表示パネル１００Ｑでは、バックライト１４０を点灯させることによって光透過領域１００ｔを用いた透過型表示が可能になるとともに、バックライト１４０を消灯して外光を利用することによって光反射領域１００ｒを用いた反射型表示が可能になる。
【００６０】
図８に示すように、本実施形態の液晶表示パネル１００Ｑの画素配列態様は、基本的に第１実施形態と同様であるが、各画素１００ａにおいては、図９にも示すように、上記の光透過領域１００ｔは画素１００ａ内の略中央部に配置され、その周囲を光反射領域１００ｒが取り巻くように構成されている。また、光反射領域１００ｒの周囲にはさらに遮光領域１００ｃが形成されている。ただし、画素１００ａ内の光透過領域１００ｔの位置は任意であり、また、２以上の光透過領域１００ｔを一つの画素１００ａ内に設けても構わない。
【００６１】
本実施形態では、図８に示すように、光透過領域１００ｔの開口形状を第１実施形態と同様に図示Ｘ方向及びＹ方向に沿って変化させることにより、透過型表示において、第１実施形態と同様にモアレ縞を低減することができる。
【００６２】
なお、本実施形態のように画素１００ａ毎に光透過領域１００ｔを有する半透過型の液晶表示パネル１００Ｑを用いる場合には、各画素１００ａ内の光透過領域１００ｔの開口位置のみを変化させることによって結果的に画素１００ａ内の開口形状を変化させるようにしても構わない。例えば、矩形状の光透過領域１００ｔの形状及び面積を変えずに、その画素１００ａ内の位置を画素の配列方向に沿って変化させる。なお、この場合でも、当該位置をランダムに変化させることがより好ましいことは言うまでもない。
【００６３】
［その他の実施例］
なお、上記以外の他の実施形態としては、図１０に示すように、第１実施形態と同様の透過型の液晶表示パネルにおいて、各画素１００ａに対応する光透過領域１００ｂ′の開口形状を、図示一点鎖線で示す画素１００ａの境界線に妨げられずに変化させることも可能である。すなわち、各画素の光透過領域１００ｂ′を、等形状・等間隔に画成された画素１００ａの領域内に限定せず、隣接する画素に相当する領域にも張り出しても構わない態様で設定し、その開口形状を変化させる。この場合には、表示品位を確保するために、各光透過領域１００ｂ′の開口面積がほぼ等しくなるように構成することが望ましい。なお、遮光領域１００ｃ′は上記第１実施形態と同様である。
【００６４】
また、半透過型の液晶表示パネルにおいては、図１１に示すように、各画素１００ａ内の図示上方部分に光透過領域１００ｔ′を配置し、図示下方部分に光反射領域１００ｒ′を配置することとする場合があるが、この場合には、光透過領域１００ｔ′と光反射領域１００ｒ′間の境界線を、本来的な境界線（図示点線）とは異ならせることにより、光透過領域１００ｔ′の開口形状を変化させることができる。この場合でも、画素１００ａの光透過領域１００ｔ′の開口面積を一定に保つことが望ましい。なお、遮光領域１００ｃ′は上記第２実施形態と同様である。
【００６５】
［電子機器］
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置を電子機器に用いた実施形態に説明する。図１２は、電子機器における液晶表示装置１００に対する制御系（表示制御系）の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、表示情報出力源２９１と、表示情報処理回路２９２と、電源回路２９３と、タイミングジェネレータ２９４と、バックライト１４０への電力供給を行う光源制御回路１９５とを含む表示制御回路２９０を有する。また、液晶表示装置１００には、上述の構成を有する液晶表示パネル１００Ｐと、この液晶表示パネル１００Ｐを駆動する駆動回路１００Ｄと、バックライト１４０とが設けられている。この駆動回路１００Ｄは、液晶表示パネル１００Ｐに直接実装されている電子部品（半導体ＩＣなど、上記の駆動回路１３２など）で構成される。ただし、駆動回路１００Ｄは、上記のような態様の他に、液晶表示パネル１００Ｐの基板表面上に形成された回路パターン、或いは、液晶表示パネル１００Ｐに導電接続された回路基板に実装された半導体ＩＣチップ若しくは回路パターンなどによっても構成することができる。
【００６６】
表示情報出力源２９１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ２９４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路２９２に供給するように構成されている。
【００６７】
表示情報処理回路２９２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路１００Ｄへ供給する。駆動回路１００Ｄは、走査線駆動回路、信号線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路２９３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
【００６８】
光源制御回路２９５は、電源回路２９３から供給される電圧に基づいてバックライト１４０の光源に電力を供給し、所定の制御信号に基づいて光源の点灯の有無及びその輝度等を制御するようになっている。
【００６９】
図１３は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機１０００は、複数の操作ボタン、送話口などを備えた操作部１００１と、受話口などを備えた表示部１００２とを有し、表示部１００２の内部に上記の液晶表示装置１００が組み込まれてなる。そして表示部１００２の表面（内面）上に液晶表示装置１００の表示領域を視認することができるようになっている。この場合、携帯電話機１０００の内部には、上記液晶表示装置１００を制御する表示制御回路などが設けられる。この表示制御回路は、液晶表示パネル１００Ｐを駆動する公知の駆動回路（液晶ドライバ回路）に対して所定の制御信号を送り、液晶表示装置１００の表示態様を決定する。
【００７０】
また、本発明に係る電子機器としては、図１３に示す携帯電話機の他に、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末機などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として本発明に係る液晶表示装置を用いることができる。
【００７１】
尚、本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本実施形態においては、液晶表示パネルを備えた液晶表示装置について説明したが、本発明は、照明光を用いて表示や画像投影を行うものであれば、液晶表示装置に限らず、電気泳動表示装置などの他の電気光学装置であっても構わない。
【００７２】
また、上記実施形態では遮光層によって光透過領域の平面形状が規定されているが、本発明は上記のような態様に限定されるものではなく、例えば、ノーマリーブラックタイプ（電圧無印加状態で遮光される構成）の電気光学装置においては、電圧印加領域の平面形状によって光透過領域の平面形状を規定することができる。すなわち、電極の平面形状で光透過領域の形状を規定できるため、遮光層を設けなくてもよい。この場合には、電極形状を変えることで光透過領域の形状を変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る第１実施形態の液晶表示装置を模式的に示す概略縦断面図。
【図２】第１実施形態の２枚の集光シートの配置関係を模式的に示す概略斜視図。
【図３】第１実施形態の液晶表示パネルの画素配列構造を模式的に示す概略平面図。
【図４】第１実施形態の液晶表示パネルの一方の基板上の等価回路を示す回路図。
【図５】第１実施形態の液晶表示パネルの画素構造を示す拡大部分縦断面図。
【図６】第１実施形態の液晶表示パネルの画素構造を示す拡大部分平面図。
【図７】第２実施形態の液晶表示パネルの画素構造を示す拡大部分縦断面図。
【図８】第２実施形態の液晶表示パネルの画素配列構造を模式的に示す概略平面図。
【図９】第２実施形態の液晶表示パネルの画素構造を示す拡大部分平面図。
【図１０】他の実施例の画素配列態様を示す概略平面図。
【図１１】さらに別の実施例の画素配列態様を示す概略平面図。
【図１２】電子機器の表示制御系の構成を示す概略構成図。
【図１３】電子機器の外観を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【００７４】
１００…液晶表示装置、１００Ｐ…液晶表示パネル、１００ａ…画素、１００ｂ，１００ｔ…光透過領域、１００ｃ…遮光領域、１４０…バックライト、１６２，１６３…集光シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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