(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング手段を有し、第１視点用の画像を表示する第１サブ画素とスイッチング手段を有し、第２視点用の画像を表示する第２サブ画素とを少なくとも含み、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素とが所定の第１の方向に配列された表示単位が、マトリクス状に配列された表示素子と、
前記１サブ画素と前記第２サブ画素とから出射された光を、相互に異なる前記第１の方向に沿った方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記表示素子は、前記第１の方向に延び、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれのスイッチング手段に接続して表示データ信号を供給するデータ線と、前記第１の方向に直交する第２の方向に延び、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれのスイッチング手段に接続して制御信号を供給するゲート線と、前記第２の方向に延びる蓄積容量線とを、有し、
前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれは、隣接する前記データ線と隣接する前記ゲート線とによって囲まれ、前記スイッチング手段の１つの電極と共に容量を形成する蓄積容量電極を有し、該サブ画素と１本の前記データ線を挟んで前記第２の方向に隣接するサブ画素のうちの一方と共に隣接画素対を構成し、
前記隣接画素対は前記第２の方向に隣接して配列され、
前記隣接画素対の前記第２の方向の配列は、１列毎に前記第１サブ画素又は前記第２サブ画素の１つ分、前記第２の方向にずれ、
前記隣接画素対におけるサブ画素は、前記蓄積容量電極を共有し、
前記隣接画素対において共有される蓄積容量電極は、該隣接画素対における前記１本のデータ線を挟むサブ画素間の境界領域に、該サブ画素間に跨がって配置され、
前記隣接画素対におけるサブ画素のスイッチング手段のそれぞれは、前記境界領域に配置され、
前記１本のデータ線は、前記隣接画素対におけるサブ画素のスイッチング手段のそれぞれと共通に接続し、
前記ゲート線は、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれを囲む部分で、前記第１の方向に対して鋭角に傾斜し、
前記隣接画素対のそれぞれに隣接するゲート線のうちの一方は、該隣接画素対における一方のサブ画素のスイッチング手段と接続し、他方は、該隣接画素対における他方のサブ画素のスイッチング手段と接続し、
Ｋ本（Ｋは１以上の整数）の前記蓄積容量線が、前記第２の方向に隣接する前記隣接画素対において、前記共有される蓄積容量電極のそれぞれを前記第２の方向に互いに接続し、
前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれにおいて、該サブ画素を囲む前記ゲート線の前記第１の方向に鋭角に傾斜した部分と該サブ画素を囲む前記データ線の一方と前記蓄積容量電極とによって囲まれる領域を開口部とし、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれの前記第１の方向の幅をＫ＋１等分に分割する前記第２の方向と平行な仮想線を仮定した場合に、
前記Ｋ本の蓄積容量線は、前記開口部において前記第１の方向に対して鋭角に傾斜して前記仮想線のうちの少なくとも１本を跨ぐ、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記Ｋ本の蓄積容量線は、前記開口部をＫ＋１個の領域に分割することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記Ｋ本の蓄積容量線のうちの１本は、前記開口部において、前記開口部の中心を通り前記第２の方向と平行な中心線を横切ることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第１の方向に隣り合う前記隣接画素対は、それぞれ異なる前記データ線に接続されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記蓄積容量線の前記開口部における前記第１の方向に対する角度は、前記第２の方向の開口の割合が、前記第１の方向で略一定となる角度であること特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記第１サブ画素と第２サブ画素のそれぞれを囲む前記ゲート線の前記第１の方向に鋭角に傾斜した部分の前記第１の方向に対する角度と、該サブ画素の開口部における前記蓄積容量線の前記第１の方向に対する角度とが異なることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記ゲート線と前記蓄積容量線は同じ材料から構成され、同一のプロセスで形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記蓄積容量電極は、前記蓄積容量線と同層の金属膜から構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記スイッチング手段は薄膜トランジスタであり、
前記隣接画素対におけるサブ画素の薄膜トランジスタのチャネル部は、前記第１の方向と平行に並んで配置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記データ線は、前記蓄積容量電極の上層と前記スイッチング手段の上層とにおいて、前記第１の方向に対して鋭角に傾斜することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記隣接画素対におけるサブ画素は、互いに点対称の配置関係にあることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記第１サブ画素と前記第２サブ画素の開口は略台形状であり、前記隣接画素対におけるサブ画素は、互いに前記略台形状の上底と下底のうちの短い方の辺で隣接することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれは、略台形を前記略台形の上底と下底と結ぶ仮想の切断線で切断して２つの略直角台形に分割し、前記略直角台形のそれぞれを前記第１の方向と前記第２の方向とへ所定の大きさシフトさせ、前記略直角台形の前記仮想の切断線で切断された切断部を直線で結ぶことにより形成される略８角形状であり、
前記Ｋ本の蓄積容量線のうちの１本は、前記開口部において前記仮想の切断線を横切り、
前記隣接画素対におけるサブ画素のスイッチング手段は、前記第１の方向に対して傾斜して配列され、
前記蓄積容量線の幅は前記ゲート線の幅より狭いことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記蓄積容量線の上層に、前記スイッチング手段と接続する画素電極が設けられることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
スイッチング手段を有し、第１視点用の画像を表示する第１サブ画素とスイッチング手段を有し、第２視点用の画像を表示する第２サブ画素とを少なくとも含み、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素とが所定の第１の方向に配列された表示単位が、マトリクス状に配列された表示素子と、
前記１サブ画素と前記第２サブ画素とから出射された光を、相互に異なる前記第１の方向に沿った方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記表示素子は、前記第１の方向に延び、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれのスイッチング手段に接続して表示データ信号を供給するデータ線と、前記第１の方向に直交する第２の方向に延び、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれのスイッチング手段に接続して制御信号を供給するゲート線と、前記第２の方向に延びる蓄積容量線とを、有し、
前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれは、隣接する前記データ線と隣接する前記ゲート線とによって囲まれ、前記スイッチング手段の１つの電極と共に容量を形成する蓄積容量電極と、該サブ画素を囲む前記ゲート線と該サブ画素を囲む前記データ線と前記蓄積容量電極と前記スイッチング手段とを覆うブラックマトリクスとを有し、該サブ画素と１本の前記データ線を挟んで前記第２の方向に隣接するサブ画素のうちの一方と共に隣接画素対を構成し、
前記隣接画素対は前記第２の方向に隣接して配列され、
前記隣接画素対の前記第２の方向の配列は、１列毎に前記第１サブ画素又は前記第２サブ画素の１つ分、前記第２の方向にずれ、
前記隣接画素対におけるサブ画素は、前記蓄積容量電極を共有し、
前記隣接画素対において共有される蓄積容量電極は、該隣接画素対における前記１本のデータ線を挟むサブ画素間の境界領域に、該サブ画素間に跨がって配置され、
前記隣接画素対におけるサブ画素のスイッチング手段のそれぞれは、前記境界領域に配置され、
前記１本のデータ線は、前記隣接画素対におけるサブ画素のスイッチング手段のそれぞれと共通に接続し、
前記ゲート線は、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれを囲む部分で、前記第１の方向に対して鋭角に傾斜し、
前記隣接画素対のそれぞれに隣接するゲート線のうちの一方は、該隣接画素対における一方のサブ画素のスイッチング手段と接続し、他方は、該隣接画素対における他方のサブ画素のスイッチング手段と接続し、
Ｋ本（Ｋは１以上の整数）の前記蓄積容量線が、前記第２の方向に隣接する前記隣接画素対において、前記共有される蓄積容量電極のそれぞれを前記第２の方向に互いに接続し、
前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれにおいて、前記ブラックマトリクスで囲まれる領域を開口部とし、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれの前記第１の方向の幅をＫ＋１等分に分割する前記第２の方向と平行な仮想線を仮定した場合に、
前記Ｋ本の蓄積容量線は、前記開口部において前記第１の方向に対して鋭角に傾斜して前記仮想線のうちの少なくとも１本を跨ぐ、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１６】
前記蓄積容量線の前記開口部における前記第１の方向に対する角度は、前記第２の方向の開口の割合が、前記第１の方向で略一定となる角度であること特徴とする請求項１５に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
前記蓄積容量電極は、前記蓄積容量線と同層の金属膜から構成されることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
前記第１サブ画素と前記第２サブ画素において、該サブ画素のブラックマトリクスの各辺の前記第１の方向に対する角度と、該サブ画素の開口部における前記蓄積容量線の前記第１の方向に対する角度とが異なることを特徴とする請求項１５乃至１６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１９】
前記第１サブ画素と前記第２サブ画素において、前記Ｋ本の蓄積容量線のうちの１本は、該サブ画素と、該サブ画素と前記データ線を挟んで前記第２の方向に隣接するサブ画素とに渡って、該サブ画素の中心を通り前記第２の方向と平行な仮想線を跨ぐことを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２０】
前記Ｋ本の蓄積容量線の前記開口部における前記第１の方向に対する角度が、１つの前記第１サブ画素又は第２サブ画素内で等しいことを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２１】
前記蓄積容量線は、前記第２の方向に配列された前記第１サブ画素と前記第２サブ画素の開口部において、２つの該サブ画素毎に共通の前記仮想線を跨ぐことを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２２】
前記表示素子は、スイッチング手段を有し、第３視点用の画像を表示する第３サブ画素と、スイッチング手段を有し、第４視点用の画像を表示する第４サブ画素とをさらに含み、
前記隣接画素対の開口部において、前記Ｋ本の蓄積容量線は、それぞれ前記第２の方向に対して同一の方向に傾斜し、それぞれ異なる前記仮想線を跨ぎ、
前記隣接画素対の開口部におけるＫ本の蓄積容量線の前記第２の方向に対する傾斜方向と、該隣接画素対に前記第２の方向に隣接する隣接画素対の開口部におけるＫ本の蓄積容量線の前記第２の方向に対する傾斜方向とが、異なり、
前記第２の方向に配列された前記各サブ画素の開口部において、前記蓄積容量線は４つの該サブ画素毎に共通の前記仮想線を跨ぎ、
前記第１の方向に配列された前記各サブ画素の開口部において、前記蓄積容量線は、２つの該サブ画素毎に、前記各サブ画素の前記第１の方向の幅を分割する位置が同じである前記仮想線を跨ぐことを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２３】
前記光学手段の焦点は、前記サブ画素の画素面からずれていることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２４】
請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の画像表示装置を搭載した端末装置。
【請求項２５】
請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の画像表示装置の駆動方法であって、
前記ゲート線は１本おきに走査され、前記ゲート線１本毎に前記制御信号の極性が反転し、かつ前記データ線２本毎に、前記表示データ信号の極性が反転していることを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【請求項２６】
前記蓄積容量線の傾斜方向に応じて、前記制御信号の極性と前記表示データ信号の極性の反転周期が設定されることを特徴とする請求項２５に記載の画像表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の視点に向けて夫々異なる画像を表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や情報端末の発展にともない、表示装置の小型化、高精細化が進んでいる。一方、新たな付加価値を有する表示装置として、観察者が表示装置を観察する位置により異なる画像を観察する表示装置、すなわち複数の視点に向けて夫々異なる画像を提供する表示装置や、その夫々異なる画像を視差画像とし観察者へ立体表示を提供する表示装置が注目されている。
【０００３】
複数の視点に向け夫々異なる画像を提供する方式としては、夫々の視点用の画像データを合成して表示部に表示し、表示された合成画像をレンズやスリットを持つバリア（遮光板）からなる光学的な分離手段により分離し、夫々の視点へ画像を提供する方式が知られている。画像分離の原理は、スリットを有するバリア、あるいは、レンズといった光学手段を用いて、視点方向ごとに見える画素を限定することによる。画像分離手段としては、縞状の多数のスリットを有するバリアからなるパララックスバリアや、一方向にレンズ効果を有するシリンドリカルレンズを配列したレンチキュラレンズが一般に用いられる。
【０００４】
光学的な画像分離手段を用いた立体表示装置は、特殊な眼鏡を装着する必要がなく、眼鏡を装着する煩わしさがない点で携帯機器への搭載に適している。実際に液晶パネルとパララックスバリアとからなる立体表示装置を搭載した携帯が製品化されている。
【０００５】
上記の方式、すなわち、光学的な分離手段を用いて複数の視点に向けて夫々異なる画像を提供する表示装置では、観察者の視点位置が移動し視認する画像が切り換わるとき、画像と画像の境界が暗く見える場合がある。この現象は、各視点用の画素と画素の間の非表示領域（液晶パネルで一般にブラックマトリックスと呼ばれる遮光部）が視認されることに起因する。観察者の視点移動に伴う上記の現象は、光学的な分離手段を持たない一般の表示装置では発生しない。このため、観察者は、光学的な分離手段を備えた多視点表示装置又は立体表示装置で発生する上記の現象に、違和感、あるいは、表示品質の低下を感じることがある。
【０００６】
これは、一般的に３Ｄモアレと言われている現象である。３Ｄモアレ（３Ｄ  ｍｏｉｒe）とは、異なる角度方向に異なる映像を表示することに起因する、周期的な輝度のムラ（色のムラを指すこともある）である。３Ｄモアレは、輝度の角度方向における変動  （Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ）であり、視認位置によっては問題とならない場合もあるが、輝度の角度方向における変動が大きいと、立体視に好ましくない影響があると考えられるため、輝度変動を所定値以下とすることが望ましい。
【０００７】
上記の光学的な分離手段と遮光部に起因する問題を改善するために、表示部の画素電極および遮光部の形状と配列を工夫し、表示品質の低下を抑制する表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００８】
図４７は、特許文献１に記載の表示装置における表示部を示す平面図である。図４７に示す開口部１０７５は、画像表示の最小単位となるサブ画素の開口部である。開口部１０７５の配列方向は、図４７に示すように、夫々、縦方向１０１１、横方向１０１２と定義される。各々の開口部１０７５の形状は、縦方向１０１１に左右対称の台形と、この台形の下底の長さと長辺の長さが等しい長方形とを、台形の下底と長方形の長辺とが相互に接触するように配置することにより形成される六角形状である。また、画像分離手段は、縦方向１０１１を長手方向とするシリンドリカルレンズ１００３ａを、横方向１０１２に配列したレンチキュラレンズである。シリンドリカルレンズ１００３ａは長手方向にはレンズ効果を持たず、短手方向にのみレンズ効果を有する。すなわち、横方向１０１２にレンズ効果が発揮される。したがって、横方向１０１２に隣接するサブ画素１０４１とサブ画素１０４２の開口部１０７５から出た光は、夫々別々の方向へ向けられる。
【０００９】
開口部１０７５の斜辺部は、縦方向１０１１と異なる方向へ傾斜している。その傾斜配線の延びる方向と縦方向１０１１とがなす角度の大きさが同一である１対の辺が開口部１０７５の中心を通り、かつ縦方向１０１１と平行な線分に対して線対称に配置されている。更に、縦方向１０１１に相互に隣接する開口部１０７５は、横方向１０１２に延びる線分に対して線対称になるように配置される。この結果、横方向１０１２においては、表示パネルの開口部１０７５の端部の位置と、シリンドリカルレンズ１００３ａの光軸の位置とが、縦方向１０１１において相対的に異なっている。
【００１０】
このため、縦方向１０１１の開口幅は、傾斜部ではサブ画素１０４１とサブ画素１０４２との開口部１０７５を合算すると、横方向１０１２の位置に拘わらず、略一定となっている。
【００１１】
すなわち、特許文献１に記載の表示装置は、横方向１２の任意の点において、シリンドリカルレンズ１００３ａの配列方向と垂直となる縦方向１０１１に、表示パネル切断面を想定すると、遮光部（配線１０７０及び遮光部１０７６）と開口部の割合が略一定となっている。したがって、観察者が画像の分離方向である横方向１０１２に視点を移動し、観察方向が変わった場合でも、視認する遮光部の割合は略一定である。すなわち、観察者が特定方向から遮光部のみを観察することはなく、表示が暗く見えることもない。つまり、遮光領域に起因する表示品質の低下を防止することができる。
【００１２】
また、特許文献１に記載の表示装置に好適に適用可能な画素構造が提案されている（例えば、特許文献２）。
【００１３】
図４６は、特許文献２に記載の画素を４個分示したものである。ゲート線Ｇ及び蓄積容量線ＣＳは薄膜トランジスタ４ＴＦＴのゲート電極と同層で形成されている。また、シリコン層４ＳＩと蓄積容量線ＣＳとの間で、蓄積容量４ＣＳが形成されている。前述のように、シリコン層４ＳＩはコンタクトホール４ＣＯＮＴを介してデータ線Ｄに接続されるが、画素４において画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴ以外に設けられたもう一つのコンタクトホール４ＣＯＮＴは、蓄積容量４ＣＳにおけるシリコン層４ＳＩと画素電極４ＰＩＸを電気的に接続するためのものである。
【００１４】
蓄積容量線ＣＳは、ゲート線の延伸方向、すなわちＸ軸方向に隣接する各画素の蓄積容量を接続するように配置されている。Ｘ軸方向に隣接する各画素においては、Ｙ軸方向における薄膜トランジスタの位置が異なるため、蓄積容量線ＣＳはこれらを結ぶように屈曲して配置されている。なお、蓄積容量は薄膜トランジスタと同様、各画素において、略台形状を有する表示領域の上底側に配置されている。これにより、隣接画素対を構成する各画素の上底間に蓄積容量を効率的に配置することができ、開口率の更なる向上が可能となる。
【００１５】
また、蓄積容量線ＣＳとデータ線Ｄとの交差部分は、台形斜辺部において、蓄積容量線ＣＳとデータ線Ｄが互いに沿うように配置されている。画像分離方向に沿って配列する配線は極力削減するのが好ましく、上述の表示装置においてはデータ線のみを配列している。これにより、一層の画質の向上が可能となる。画像分離方向に沿って蓄積容量線を配列すると、画像分離手段により蓄積容量線の像が拡大されてしまい、表示画質を著しく劣化させてしまうからである。すなわち、特許文献２に記載の表示装置では、画像分離方向へ延伸するゲート配線と蓄積容量線を同層で形成することにより、プロセス数を削減しつつ、画像分離手段と蓄積容量線に起因して発生する画質低下を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００５−２０８５６７号公報
【特許文献２】特開２００９−９８３１１号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】日経エレクトロニクス，２００３年１月６日，Ｎｏ．８３８号，ｐ．２６−２７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献２に記載の液晶表示装置では製造プロセス数を低減するために、走査線と容量線を同一プロセスで形成することが開示されている。特に、一般的な小型表示装置は低コスト化への要求が強く、できるだけ少ないレイア数で画素アレイを構成することが求められる。
【００１９】
また、表示装置の表示部は、精細度の向上のため画素ピッチを細かくすることや、表示輝度の向上のため、表示輝度に寄与する開口部と遮光部の面積比で決まる所謂開口率を高めることが求められる。
【００２０】
しかし、ここで、画像の高精細化を考えた場合に、もともと小さな画面領域に、多くの画素を配列させることになるため、１画素のサイズをより微細化する必要が生じる。すなわち、いかに画素サイズを小さくするかが課題となる。これは、半導体の微細加工技術の進歩にともない、より微細なサイズの画素が実現されつつある。
【００２１】
上記のように画素は高精細化される動向にあるが、光を変調させるために液晶を駆動するスイッチング素子や補助容量などの電気・電子回路は、画素の高精細化に比例して、必ずしも小さくできる訳ではない。これは、スイッチング素子や補助容量が、半導体基板やガラス基板等の基板上に微細加工技術を用いて作製されるが、半導体プロセスの制限により、実現できる細線幅に限度があるためである。また、技術的にはより微細な加工が可能であっても、設備投資等を考えると当面はコスト高となってしまう。
【００２２】
液晶表示装置では、高精細化に伴う上記の制限のため、光が遮光される領域の拡大、すなわち開口率の低下が生じ、表示装置全体の光利用効率が低下するという問題がある。画素の高精細化によって画質の向上を図ろうとすると、光利用効率が低下するというトレードオフがあり、ここに、高精細な画像を実現すると同時に、高画質、高効率な画像表示装置を実現させるという課題がある。
【００２３】
特に、小型表示装置においては、高精細化に伴う上記の制限のため、１画素の面積を占める配線やコンタクトホール面積の割合が非常に大きくなり、開口率の低下が顕著である。高精細化した画素では、画素内の配線やコンタクトホール数を極力低減する必要がある。
【００２４】
また、非特許文献１に示すように、近年では立体画像表示装置の適用範囲、用途が拡大されつつあり、その一例として、表示装置の用途によってはデータ線の延伸する方向へ画像分離する構成が考えられる。しかしながら、特許文献１に示される表示部の開口形状、遮光形状を維持しつつ、特許文献２に示される画素構造を上述の構成に適用しても高開口率化・高画質化を実現することができないことを本発明者は見出した。
【００２５】
以下に詳しく説明する。前述の通り、従来はゲート線が延伸する方向と画像分離方向が同じ方向であるため、ゲート線と同層で形成された蓄積容量線の延伸方向は画像分離手段と干渉しないように画像分離方向と同じ方向へ配線することができるが、同様にして、特許文献２に記載の画素構造をデータ線が延伸する方向へ画像を分離する表示装置に適用した場合、データ線と同じ材料から成る蓄積容量線を画像分離方向へ配線する必要がある。
【００２６】
しかしながら、スイッチング素子を作成する際のプロセス条件によるダメージからデータ線を保護するために、一般的にはデータ線はゲート線より後のプロセス工程で形成されることが多く、すなわち、基板上では、ゲート線の上層にデータ線が設けられる構成となる。その結果、蓄積容量線は単位面積当りの比誘電率が小さい層間膜を介して容量を形成しなければならず、蓄積容量の面積を大きくとる必要がある。これにより、十分な画素開口率を得ることができず、透過率が低減する。
【００２７】
また、特許文献２のようにシリコン層４ＳＩとゲート線と同じ層から成る蓄積容量電極との間で、蓄積容量４ＣＳを形成する方が、単位面積当りの比誘電率が大きい層間膜を介して容量を形成できるため蓄積容量の面積を削減できるが、この場合は、蓄積容量電極と蓄積容量線を接続するためのコンタクトホールをあらたに設ける必要があるため、十分な画素開口率を得ることができず、透過率が低減する。
【００２８】
また、特許文献２に記載の表示装置に係る画素構造では、スイッチング素子（ＴＦＴ）の周辺をゲート電極と同層の蓄積容量線が画像分離方向へ横断するように配線されており、略台形の上底に位置する遮光部のＹ軸方向の幅はＴＦＴの面積に加えて蓄積容量線の配線幅と配線スペース分が加算されることとなる。したがって、この略台形の上底部のＹ軸方向の幅はプロセスルールの変更なしには小さくすることができないため、ピッチの小さい画素では開口領域のＹ軸方向の幅に対して略台形の上底部を覆う遮光部のＹ軸方向の幅が相対的に大きくなってしまう。画像分離手段によって、この略台形の上程部を覆う遮光部の像が拡大されると、視認者には表示部における粒状や縞状の明暗として視認されるため表示品質が低下する。
【００２９】
本願明細書においては、異なる角度方向に異なる映像を表示することに起因する、周期的な輝度のムラ（色のムラを指すこともある）、特に、輝度の角度方向における変動  （Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ）、を「３Ｄモアレ」と定義する。また、ある１つの視点映像に対する、他の視点映像の混入、漏れを「３Ｄクロストーク」と定義する。
【００３０】
一般的には、互いの異なる周期をもった構造物が干渉して発生する縞模様を「モアレ縞」と称する。モアレ縞は構造物の周期性やピッチに依存して発生する干渉縞であり、３Ｄモアレは遮光部と画像分離手段の結像性に起因して発生する輝度ムラであるため、本明細書においては、３Ｄモアレとモアレ縞は区別して適用する。
【００３１】
３Ｄモアレは視認位置によっては問題とならない場合もあるが、輝度の角度方向における変動が大きいと、立体視に好ましくない影響があると考えられるため、輝度変動を所定値以下とすることが望ましい。
【００３２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、複数の視点に向けて夫々画像を表示可能な画像表示装置において、上述の画素開口部に配置された遮光部、または構造物に起因する問題を抑制し、かつ、高開口率を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る画像表示装置は、
スイッチング手段を有し、第１視点用の画像を表示する第１サブ画素とスイッチング手段を有し、第２視点用の画像を表示する第２サブ画素とを少なくとも含み、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素とが所定の第１の方向に配列された表示単位が、マトリクス状に配列された表示素子と、
前記１サブ画素と前記第２サブ画素とから出射された光を、相互に異なる前記第１の方向に沿った方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記表示素子は、前記第１の方向に延び、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれのスイッチング手段に接続して表示データ信号を供給するデータ線と、前記第１の方向に直交する第２の方向に延び、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれのスイッチング手段に接続して制御信号を供給するゲート線と、前記第２の方向に延びる蓄積容量線とを、有し、
前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれは、隣接する前記データ線と隣接する前記ゲート線とによって囲まれ、前記スイッチング手段の１つの電極と共に容量を形成する蓄積容量電極を有し、該サブ画素と１本の前記データ線を挟んで前記第２の方向に隣接するサブ画素のうちの一方と共に隣接画素対を構成し、
前記隣接画素対は前記第２の方向に隣接して配列され、
前記隣接画素対の前記第２の方向の配列は、１列毎に前記第１サブ画素又は前記第２サブ画素の１つ分、前記第２の方向にずれ、
前記隣接画素対におけるサブ画素は、前記蓄積容量電極を共有し、
前記隣接画素対において共有される蓄積容量電極は、該隣接画素対における前記１本のデータ線を挟むサブ画素間の境界領域に、該サブ画素間に跨がって配置され、
前記隣接画素対におけるサブ画素のスイッチング手段のそれぞれは、前記境界領域に配置され、
前記１本のデータ線は、前記隣接画素対におけるサブ画素のスイッチング手段のそれぞれと共通に接続し、
前記ゲート線は、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれを囲む部分で、前記第１の方向に対して鋭角に傾斜し、
前記隣接画素対のそれぞれに隣接するゲート線のうちの一方は、該隣接画素対における一方のサブ画素のスイッチング手段と接続し、他方は、該隣接画素対における他方のサブ画素のスイッチング手段と接続し、
Ｋ本（Ｋは１以上の整数）の前記蓄積容量線が、前記第２の方向に隣接する前記隣接画素対において、前記共有される蓄積容量電極のそれぞれを前記第２の方向に互いに接続し、
前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれにおいて、該サブ画素を囲む前記ゲート線の前記第１の方向に鋭角に傾斜した部分と該サブ画素を囲む前記データ線の一方と前記蓄積容量電極とによって囲まれる領域を開口部とし、前記第１サブ画素と前記第２サブ画素のそれぞれの前記第１の方向の幅をＫ＋１等分に分割する前記第２の方向と平行な仮想線を仮定した場合に、
前記Ｋ本の蓄積容量線は、前記開口部において前記第１の方向に対して鋭角に傾斜して前記仮想線のうちの少なくとも１本を跨ぐ、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
このような構成において、サブ画素内のデータ線、ゲート線、蓄積容量電極、スイッチング手段は効率良く配置されるため、開口率を向上することができる。
また、スイッチング素子とサブ画素の接続関係から構成される隣接画素対が駆動上の基本単位であり、隣接画素対の蓄積容量電極は隣接画素対を構成する各サブ画素が共有する領域に電気的に接続して設けられる。これにより、隣接画素対において蓄積容量電極の電位変動を小さくでき、フリッカ、クロストークを低減することができる。また、サブ画素には蓄積容量電極と電気的に接続する蓄積容量線が前記開口部を跨るように配置され、さらに前記仮想線を跨り、画像分離方向と異なる方向に延伸して配置されることにより蓄積容量線に起因した光を振り分ける方向への輝度分布、すなわち３Ｄモアレを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置のＴＦＴ基板側の一部の画素の構造を示す平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置のＴＦＴ基板側の他の一部の画素の構造を示す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の画素を示す平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置を搭載した携帯機器を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置を搭載した携帯機器を示す斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置における各画素（画素電極）の極性を示す模式図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置においてデータ線に入力するドット反転駆動の極性を示す表である。
【図１１】レンチキュラレンズを使用した場合の光学モデルを示す断面図である。
【図１２】レンチキュラレンズの画像分離条件を算出するため、曲率半径最小時を示した光学モデル図である。
【図１３】レンチキュラレンズの画像分離条件を算出するため、曲率半径最大時を示した光学モデル図である。
【図１４】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置における輝度分布の一例を示すグラフである。
【図１５】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の評価結果を示す表である。
【図１６】本発明の第１実施形態に係る表示パネルの蓄積容量線の角度が大きい場合の画素を示す平面図である。
【図１７】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る表示パネルの画素を示す平面図である。
【図１８】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る表示パネルの画素を示す平面図である。
【図１９】本発明の第１実施形態の第３変形例に係る表示パネルの画素を示す平面図である。
【図２０】本発明の第１実施形態の第４変形例に係る表示パネルの画素を示す平面図である。
【図２１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の集光状態を示す概念図である。
【図２２】空間像方式を示す概念図である。
【図２３】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図２４】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図２５】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図２６】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図２７】本発明の第３実施形態に係る表示パネルの画素を示す平面図である。
【図２８】本発明の第４実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図２９】本発明の第５実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図３０】本発明の第６実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図３１】本発明の第７実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図３２】本発明の第８実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図３３】本発明の第９実施形態に係る画像表示装置における各画素の極性を示す模式図である。
【図３４】本発明の第９実施形態に係る画像表示装置においてデータ線に入力する反転駆動の極性を示す表である。
【図３５】本発明の第９実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図３６】本発明の第９実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図３７】本発明の第１０実施形態に係る画像表示装置のＴＦＴ基板側の一部の画素の構造を示す平面図である。
【図３８】本発明の第１０実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図３９】本発明の第１０実施形態に係る画像表示装置の断面を示す模式図である。
【図４０】本発明の第１０実施形態に係る画像表示装置の光学モデルを示す模式図である。
【図４１】本発明の第１０実施形態の第１変形例に係る画像表示装置のＴＦＴ基板側の一部の画素の構造を示す平面図である。
【図４２】本発明の第１０実施形態の第１変形例に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【図４３】本発明の第１０実施形態の第１変形例に係る画像表示装置の光学モデルを示す模式図である。
【図４４】本発明の第１１実施形態に係る画像表示装置のＴＦＴ基板側の一部の画素の構造を示す平面図である。
【図４５】本発明の第１１実施形態に係る画像表示装置の断面を示す模式図である。
【図４６】従来の画像表示装置における表示パネルを示す平面図である。
【図４７】従来の画像表示装置における表示パネルを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態に係る画像表示装置について、図面を参照して具体的に説明する。
【００３７】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置及び画像表示装置に搭載される表示パネル、及びその駆動方法について説明する。
【００３８】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る画像表示装置１は、電気光学素子として液晶分子を利用した表示パネル２とレンチキュラレンズ３とを具備した立体表示用の画像表示装置である。レンチキュラレンズ３は、表示パネル２の表示面側、すなわち使用者側に配置されている。
【００３９】
表示パネル２は、第１視点用の画像を表示する画素及び第２視点用の画像を表示する画素を備えた視点数２からなる立体表示用の表示パネルである。本実形態においては、第１視点用の画素が左眼用画素４Ｌであり、第２視点用の画素が右眼用画素４Ｒである。すなわち、表示パネル２は、各１個の左眼用画素４Ｌと右眼用画素４Ｒからなる「表示単位」としての画素対がマトリクス状に設けられた表示パネルである。なお、本実施形態においては、左眼用画素４Ｌ及び右眼用画素４Ｒを総称して画素４と呼称する。
【００４０】
図２に示すように、レンチキュラレンズ３は多数のシリンドリカルレンズ３ａが一次元配列したレンズアレイである。シリンドリカルレンズ３ａはかまぼこ状の凸部を有する一次元レンズである。その延伸方向、すなわち長手方向は、表示面内において配列方向と直交する方向となっている。シリンドリカルレンズ３ａは延伸方向にはレンズ効果を持たず、その直交方向である配列方向にのみレンズ効果を有する。これにより、レンチキュラレンズ３はシリンドリカルレンズ３ａの配列方向にのみレンズ効果を有する一次元レンズアレイとなっている。そして、シリンドリカルレンズ３ａの配列方向は、左眼用画素４Ｌ及び右眼用画素４Ｒが繰り返し配列される方向に設定されている。なおシリンドリカルレンズ３ａは、前述の表示単位と対応して配置されている。なお、本実施形態において、表示単位を構成する１つの画素について注目する場合は画素を「サブ画素」とも称する。
【００４１】
シリンドリカルレンズ３ａは、前述のようにその延伸方向と直交する方向にのみレンズ効果を有する。そして、本実施形態においては、このレンズ効果を有する方向が、左眼用画素４Ｌ及び右眼用画素４Ｒが繰り返し配列される方向と一致している。この結果、シリンドリカルレンズ３ａは、左眼用画素４Ｌの光と右眼用画素４Ｒの光を異なる方向に分離可能な光線分離手段として作用する。これにより、レンチキュラレンズ３は、各表示単位の左眼用画素４Ｌが表示する画像と、各表示単位の右眼用画素４Ｒが表示する画像を、異なる方向に分離することができる。すなわち、レンチキュラレンズ３は、画像分離手段、画像振分手段として作用する光学部材である。なお、シリンドリカルレンズ３ａの焦点距離は、シリンドリカルレンズ３ａの主点、すなわちレンズの頂点と、画素面、すなわち左眼用画素４Ｌ又は右眼用画素４Ｒが配置された面との間の距離に設定されている。
【００４２】
なお、本明細書においては、以下のようにＸＹＺ直交座標系を設定する。左眼用画素４Ｌ及び右眼用画素４Ｒが繰り返し配列される方向において、１つの表示単位内の右眼用画素４Ｒから左眼用画素４Ｌに向かう方向を＋Ｘ方向とし、その反対方向を−Ｘ方向とする。＋Ｘ方向及び−Ｘ方向を総称してＸ軸方向という。また、シリンドリカルレンズ３ａの長手方向をＹ軸方向とする。更に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向とし、このＺ軸方向のうち、左眼用画素４Ｌ又は右眼用画素４Ｒが配置された面からレンチキュラレンズ３に向かう方向を＋Ｚ方向とし、その反対方向を−Ｚ方向とする。＋Ｚ方向は前方、すなわち、使用者に向かう方向であり、使用者は表示パネル２の＋Ｚ側の面を視認することになる。そして、＋Ｙ方向は、右手座標系が成立する方向とする。すなわち、人の右手の親指を＋Ｘ方向、人差指を＋Ｙ方向に向けたとき、中指は＋Ｚ方向を向くようにする。
上述の如くＸＹＺ直交座標系を設定すると、シリンドリカルレンズ３ａの配列方向はＸ軸方向となり、左眼用の画像と右眼用の画像はＸ軸方向に沿って分離されることになる。また、左眼用画素４Ｌ及び右眼用画素４Ｒからなる表示単位がＹ軸方向に一列に配列される。Ｘ軸方向における画素対の配列周期はシリンドリカルレンズ３ａの配列周期と略等しくなっている。一つのシリンドリカルレンズ３ａには、表示単位がＹ軸方向に配列した列が対応して配置されている。
【００４３】
本実施形態では、１ピクセルは３つの表示単位から構成され、各表示単位は赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）に配色されている。カラーフィルタは、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）の各色がＸ軸方向へ延伸しており、Ｙ軸方向へ赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）がストライプ状に繰り返し配列している。カラーフィルタの配色の順序はこれに限定されない。また、配色の種類もこれに限定されることなく、３色以上のＭ色から構成されたカラーフィルタをストライプ状に繰り返して配列してもよい。本実施形態では、カラーフィルタ及びブラックマトリクスは対向基板２ｂの液晶層５ＬＣ側の面に設けられている。
【００４４】
図２に示すように、表示パネル２においては、ＴＦＴ基板２ａと対向基板２ｂとが微小な間隙を設定して配置されており、この間隙に液晶層５ＬＣが配置されている。液晶層５ＬＣは例えば、透過型のＴＮモードとなるように構成されている。ただし、この構成に限定されず、他の液晶モードを適用することもできる。ＴＦＴ基板２ａは表示パネル２の−Ｚ方向側に配置され、対向基板２ｂは＋Ｚ方向側に配置されている。すなわち、対向基板２ｂの更に＋Ｚ方向側にレンチキュラレンズ３が配置されている。また、ＴＦＴ基板２ａの＋Ｚ側、及び対向基板２ｂの−Ｚ側には偏光板１１が貼合されている。
【００４５】
図２に示す表示パネル２は薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を有するアクティブマトリクス型の表示パネルである。薄膜トランジスタは各画素に表示信号を伝送するためのスイッチとして作用し、このスイッチを操作するのは、各スイッチのゲートに接続されたゲート線Ｇを流れるゲート信号である。ＴＦＴ基板２ａの液晶層５ＬＣ側の面、すなわち＋Ｚ方向側の面に、列方向、すなわちＹ軸方向に延伸するゲート線Ｇ１乃至Ｇ７が配置されている。なおゲート線Ｇ１乃至Ｇ７を総称して、以下ゲート線Ｇと呼称する。更に、ＴＦＴ基板２ａの同じ面には、行方向、すなわちＸ軸方向に延伸するデータ線Ｄ１乃至Ｄ５が配置されている。データ線Ｄ１乃至Ｄ５を総称して、以下データ線Ｄと呼称する。
【００４６】
データ線Ｄは薄膜トランジスタに表示データ信号を供給する役割を果たす。本実施形態においては、ゲート線Ｇは屈曲しているものの、複数回の屈曲を経てＹ軸方向に延伸しており、Ｘ軸方向に複数配列している。また、データ線Ｄは屈曲しているものの、複数回の屈曲を経てＸ軸方向に延伸おり、Ｙ軸方向に複数配列している。そして、ゲート線Ｇとデータ線Ｄの交点近傍に、画素（左眼用画素４Ｌ又は右眼用画素４Ｒ）が配置されている。
【００４７】
図１においては、画素のゲート線Ｇ及びデータ線Ｄとの接続関係を明確にするため、例えばデータ線Ｄ３とゲート線Ｇ２に接続された画素をＰ３２と表記している。すなわち、Ｐの次の数字がデータ線のＤの後の数字であり、更にその次の数字がゲート線のＧの後の数字である。
【００４８】
図３及び図４に拡大して示すように、データ線Ｄ及びゲート線Ｇに囲まれる領域が画素４であり、画素４には画素電極４ＰＩＸ、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴ、蓄積容量線ＣＳ、蓄積容量電極ＣＳ２が配置されている。
なお、図３は、画素Ｐ３４，Ｐ３３，Ｐ２５，Ｐ４５の拡大図であり、図４は、画素Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ２２，Ｐ４２の拡大図である。
【００４９】
画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴはＭＯＳ型の薄膜トランジスタであり、ソース電極又はドレイン電極の一方がコンタクトホール４ＣＯＮＴ１を介してデータ線Ｄに接続され、他方がコンタクトホール４ＣＯＮＴ２を介して画素電極４ＰＩＸと蓄積容量４ＣＳの一方の電極に接続される。本実施形態においては、画素電極が接続された方の電極をソース電極、データ線Ｄに接続された方の電極をドレイン電極と呼称するものとする。そして、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのゲート電極は、ゲート線Ｇに接続される。蓄積容量４ＣＳの他方の電極には、蓄積容量電極ＣＳ２が接続されている。更に、対向基板２ｂの液晶層５ＬＣ側には対向電極４ＣＯＭが形成され、画素電極４ＰＩＸとの間で画素容量４ＣＬＣが形成される。蓄積容量線ＣＳと蓄積容量電極ＣＳ２は同層で形成され、電気的に接続されている。
【００５０】
なお、図３，図４においては、コンタクトホール４ＣＯＮＴ１は灰色塗り、コンタクトホール４ＣＯＮＴ２は黒塗りで示し、画素電極４ＰＩＸは点線で、またシリコン層４ＳＩは太線で、夫々の形状を示している。なお、各図面におけるハッチングは、前述のような構成要素を区別するためのものであり、切断面等を意味するものではない。
【００５１】
なお、図１においては、各画素のゲート線Ｇ及びデータ線Ｄに対する接続関係を示すため、図３及び図４における画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴ及び画素電極４ＰＩＸを抽出して示している。また、図３及び図４においては、各構成要素の大きさや縮尺は、図の視認性を確保するため、適宜変更して記載してある。
【００５２】
本実施形態においては、ゲート線Ｇとデータ線Ｄ及び蓄積容量電極ＣＳ２で囲まれた領域を「開口部」と呼ぶ。蓄積容量線ＣＳは開口部を貫くように横断して配置される。特に、蓄積容量線ＣＳは開口部中央において、データ線Ｄ、ゲート線Ｇとは異なる方向へ傾斜して配置される。すなわち、１つのサブ画素内に設けられた蓄積容量線ＣＳ、データ線Ｄ、ゲート線Ｇの夫々が延びる方向に着目すると、その関係は夫々異なる方向に延伸して配置される。
【００５３】
図２に示すように、表示パネル２では、台形状の開口部からなる右眼用画素４Ｒの列と左眼用画素４Ｌの列とが画像分離方向、すなわちＸ軸方向に交互に配列している。右眼用画素４Ｒと左眼用画素４Ｌの開口部は、Ｙ軸方向に互いに重なる領域と重ならずになる開口領域から構成される。
【００５４】
１ピクセルは、３行×２列のサブ画素からなる正方形で構成される。１ピクセルのピッチをＰｕ、サブ画素のＸ軸方向のピッチをＰｘ、サブ画素のＹ軸方向のピッチをＰｙとすると、次式の関係式が成り立つ。
Ｐｕ＝２×Ｐｘ＝３×Ｐｙ  ・・・（１）
【００５５】
図５に示すように、対向基板の液晶層５ＬＣ側の面に画素の開口部以外を覆う遮光部としてブラックマトリクス６０が設けられる。ブラックマトリクス６０は画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴ、及びゲート線Ｇ、データ線Ｄ、蓄積容量電極ＣＳ２を覆っており略台形状に開口している。本実施形態においては、「遮光部」という表現を使用するが、これは特にこのブラックマトリクス６０に限定するものではなく、光を通さない部分を指すものである。したがって、ブラックマトリクス６０は、データ線Ｄまたはゲート線Ｇ上には設けず、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴと蓄積容量電極ＣＳ２のみを覆った構成であっても良く、その場合、データ線Ｄまたはゲート線Ｇが遮光部として機能する。
【００５６】
ここで、ＸＹ平面上において、「上」または「下」という表現をする場合、「上」または「下」の方向とはＹ軸方向と平行な方向であり、「上」側が＋Ｙ方向、「下」側が−Ｙ方向である。なお、上述のように、サブ画素は、遮光部の形状より実質的に台形状とみなすことができるため、以下の説明では、略台形画素と称して、底辺のうち長い方を下底、短い方を上底とする。なお、開口の形状は台形に限定されず、平行四辺形や多角形、楕円形、半円形にも適用される。
【００５７】
図５に示すように、前述の略台形画素の開口部において上底の長さをＸ１で示す。また、略台形画素の斜辺部における遮光線の中心点から略台形画素の上底との交点までのＸ軸方向への長さをＸ２で示す。すると、略台形画素の斜辺領域におけるＸ軸方向への幅は２×Ｘ２である。Ｘ軸方向に隣接する画素において略台形画素の開口部が互いに重なる領域のＸ軸方向への幅をＸ３で示す。また、前述の略台形画素の開口部のＹ軸方向の開口幅をＹ１で示す。略台形画素の上底部における遮光部のＹ軸方向への幅はＹ２であり、略台形画素の下底部に配置された遮光線のＹ軸方向への幅は２×Ｙ３である。これにより、サブ画素のＸ軸方向のピッチＰｘ、及びＹ軸方向のピッチＰｙと、略台形画素の遮光部と開口部の関係から以下の関係式が成り立つ。
Ｐｘ＝Ｘ１＋２×Ｘ２  ・・・（２）
Ｐｙ＝Ｙ１＋Ｙ２＋２×Ｙ３  ・・・（３）
【００５８】
画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴは、半導体として多結晶シリコンを使用したポリシリコン薄膜トランジスタを使用している。多結晶シリコンは一例では、微量のホウ素を含むＰ型半導体である。すなわち、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴは、ソース電極又はドレイン電極の電位よりもゲート電極の電位の方がローレベルとなった場合に、ソース電極とドレイン電極との間が導通状態となるＰＭＯＳ型の薄膜トランジスタであるが、これに限定されずＮＭＯＳ型の薄膜トランジスタも同様に適用可能である。
【００５９】
ポリシリコン薄膜トランジスタのポリシリコン層は、例えば、ＴＦＴ基板２ａ上に酸化シリコン層を形成し、続いて、アモルファスシリコン層を形成し、このアモルファスシリコン層を多結晶化することにより、形成される。アモルファスシリコン層を多結晶化する手段として、熱アニール法やレーザアニール法が用いられる。特に、エキシマレーザ等のレーザを使用したレーザアニール法は、ガラス基板の温度上昇を最小限に留めた上でシリコン層のみを加熱多結晶化することができる。このため、レーザアニール法を使用すると、融点の低い無アルカリガラス等を使用することができる。これにより、低コスト化が可能となるため、ポリシリコン薄膜トランジスタは、低温ポリシリコンと称して良く用いられている。本実施形態では、ガラス基盤に対するエキシマレーザのスキャン方向をＹ軸方向としている。なお、このアニール工程を省くことにより、アモルファスシリコン薄膜トランジスタを実現することもできる。
【００６０】
次に、ポリシリコン層の上にゲート絶縁層としての酸化シリコン層を形成し、適宜パターニングする。この過程で、シリコン薄膜の半導体層として使用する部分以外の領域にイオンをドーピングして、導体化することが好ましい。パターニングの手法としては、感光性レジストを使用する光パターニングの手法が適用できる。一例では、感光性レジストをスピンコートした後に、ステッパ等の露光機で光を部分照射し、現像工程を経て、パターンを残す部分にのみ感光性レジストの膜を残す。その後、ドライエッチング等により感光性レジストの膜が残存しない領域のシリコン層を除去し、最後に感光性レジストの膜を剥離する。
【００６１】
次に、アモルファスシリコン層とタングステンシリサイド層を成膜し、これらをパターニングして、ゲート電極等を形成する。このとき、ゲート電極が接続するゲート線や、蓄積容量電極、蓄積容量線も同様に形成してもよい。次に、酸化シリコン層と窒化シリコン層を形成し、適宜パターニングした後に、アルミニウム層とチタン層を成膜し、ソース電極及びドレイン電極を形成する。このとき、データ線を同時に形成してもよい。
【００６２】
次に窒化シリコン層を成膜し、適宜パターニングした後にＩＴＯ（Indium Tin Oxide)等の透明導電膜を成膜し、パターニングすることにより、画素電極を形成する。これにより、薄膜トランジスタを有する画素構造を形成することができる。なお、この薄膜トランジスタを用いて、ゲート線やデータ線、蓄積容量線を駆動する回路を同時に形成することもできる。
【００６３】
図６に示すように表示パネル２には、ＴＦＴ基板２ａの短辺側に映像信号を制御するための駆動ＩＣ７が実装されている。駆動ＩＣ７の出力ピンは、夫々、表示部６のデータ線Ｄに接続されている。一般に、駆動ＩＣ７の出力ピンのピッチは、データ線Ｄのピッチより狭い。このため、駆動ＩＣ７の出力ピンから各データ線Ｄへ伸びる配線は広がりをもつことになる。このため、駆動ＩＣ７は、表示部（画像を表示する部分）６からある程度の距離をとる必要がある。表示部６から駆動ＩＣ７までの距離は、出力ピンのピッチが同じであれば、データ線Ｄの数が少ないほど短くできる。図６に示すように表示部６がランドスケープ（横長）の場合には、データ線Ｄを水平方向、すなわちＸ軸方向に配置する方が、垂直方向（Ｙ軸方向）に配置するより、データ線Ｄの本数を少なくできる。したがって、データ線Ｄを水平方向に配置することにより、液晶表示パネル２の額縁を小さくすることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、ゲート線Ｇを順次走査するためのゲートドライバ回路はＴＦＴ基板２ａ上に画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴと同時に形成される。これにより、表示パネル２の長辺側の額縁幅を小さくすることができる。短辺側に駆動ＩＣ７を配置し、かつ、長辺側にゲートドライバ回路を集積することにより、表示パネル２の各辺の額縁を小さくすることができる。さらに、狭額縁化により表示パネル２のサイズを小さくすることができる。このため、１枚のマザー基板から得られる表示パネル２の数を増やすことができ、表示パネル２を低コスト化することができる。さらに、画素とゲートドライバ回路をＴＦＴ基板２ａ上へ一体形成することによりドライバ回路の部品数を削減することができるため、低コスト化、及び、低消費電力化することができる。
【００６５】
図３と図４は、本実施形態における画素を４個分示したものである。本実施形態においては、ゲート線Ｇ及び蓄積容量線ＣＳ、蓄積容量電極ＣＳ２は画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのゲート電極と同層で形成されている。また、シリコン層４ＳＩと蓄積容量電極ＣＳ２との間で、蓄積容量４ＣＳが形成されている。前述のように、シリコン層４ＳＩはコンタクトホール４ＣＯＮＴ１を介してデータ線Ｄに接続されるが、画素４において画素電極４ＰＩＸ側に設けられたもう一つのコンタクトホール４ＣＯＮＴ２は、蓄積容量４ＣＳにおけるシリコン層４ＳＩと画素電極４ＰＩＸを電気的に接続するためのものである。
【００６６】
そして、以下の説明においては「隣接画素対」という表現を使用するが、これは特に、データ線Ｄを挟み配置された二つの画素が、この画素間に配置されたデータ線Ｄに接続された状態において使用するものとする。すなわち、隣接画素対を構成する画素は、この画素間に配置されたデータ線Ｄにより、映像信号のデータ電位が供給される。図３、図４に示すように、左側のＹ軸方向へ並ぶ二つの画素Ｐ３４、Ｐ３３が、隣接画素対４ＰＡＩＲを構成し、Ｐ３１、Ｐ３２が、隣接画素対４ＰＡＩＲ２を構成する。
【００６７】
更に、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２を構成する各画素は、夫々異なるゲート線Ｇによりスイッチング動作が制御される。図３の左側の隣接画素対４ＰＡＩＲにおいては、−Ｙ方向側の画素４は−Ｘ方向側に配置されたゲート線Ｇによって制御され、＋Ｙ方向側の画素４は＋Ｘ方向側に配置されたゲート線Ｇによって制御される。
【００６８】
そして、データ線Ｄの延伸方向、すなわちＸ軸方向に隣り合う隣接画素対４ＰＡＩＲは、共通のデータ線Ｄに接続されず、異なるデータ線Ｄに接続されている。これは、隣接画素対４ＰＡＩＲが、Ｘ軸方向においては、Ｙ軸方向に画素一つ分だけずれた状態で隣り合っているからである。このように配置することにより、必要な配線数を最小限に抑えることができるため、開口率の向上が可能となる。
【００６９】
図１を参照して、画素の配置関係を確認する。まず、画素Ｐ３１と画素Ｐ３２から構成される隣接画素対に着目する。説明の都合上、この隣接画素対の表記を（Ｐ３１、Ｐ３２）とすることにする。すると、隣接画素対（Ｐ３１、Ｐ３２）に対し、＋Ｘ方向には、隣接画素対（Ｐ２３、Ｐ２２）、および（Ｐ４２、Ｐ４３）が隣り合っている。隣接画素対（Ｐ２２、Ｐ２３）はデータ線Ｄ２を共通のデータ線としている。ここで、「共通のデータ線」という表現は、隣接画素対を構成する各画素が、この画素間に配置された共通のデータ線に接続されており、この共通のデータ線を通じて供給されるデータ電位が所定のタイミングでそれぞれ書き込まれることを意味する。隣接画素対（Ｐ３１、Ｐ３２）はデータ線Ｄ３を共通のデータ線とするので、隣接画素対（Ｐ３１、Ｐ３２）と隣接画素対（Ｐ２２、Ｐ２３）は、夫々異なるデータ線を共通のデータ線としていると表現することができる。なお、夫々の共通データ線は隣接の関係にある。
【００７０】
また、隣接画素対（Ｐ３１、Ｐ３２）に対し、＋Ｘ方向には、もう１つの隣接画素対（Ｐ４２、Ｐ４３）も隣り合って配置されている。両者の隣接画素対においても同様に、夫々異なるデータ線を共通のデータ線Ｄとしている。
【００７１】
更に、隣接画素対（Ｐ２３、Ｐ２２）又は隣接画素対（Ｐ４２、Ｐ４３）に対し、＋Ｘ方向には、隣接画素対（Ｐ３４、Ｐ３３）が配置されている。この隣接画素対（Ｐ３４、Ｐ３３）がデータ線Ｄ３を共通のデータ線としている点は、隣接画素対（Ｐ３１、Ｐ３２）と同様である。すなわち、画素１列毎に、同じデータ線を共通データ線とする隣接画素対が配置されていることになる。これは換言すれば、右眼用画素４Ｒを構成する隣接画素対に接続されたデータ線は、左眼用画素４Ｌを構成する隣接画素対には接続されないことになる。
【００７２】
画素Ｐ２２及び画素２３から構成される隣接画素対（Ｐ２２、Ｐ２３）においては、共通のデータ線Ｄ２より−Ｙ方向に位置する画素Ｐ２２は−Ｘ方向に位置するゲート線Ｇ２によって制御され、データ線Ｄ２より＋Ｙ方向に位置する画素Ｐ２３は＋Ｘ方向に位置するゲート線Ｇ３によって制御される。すなわち、この隣接画素対は、各画素が共通のデータ線を挟み上下に配置されるとき、上側の画素が右側のゲート線に接続されていることになる。
【００７３】
一方で、画素Ｐ３１及び画素Ｐ３２から構成される隣接画素対（Ｐ３１、Ｐ３２）においては、共通のデータ線Ｄ３より−Ｙ方向に位置する画素Ｐ３２は＋Ｘ方向に位置するゲート線Ｇ２によって制御され、データ線Ｄ３より＋Ｙ方向に位置する画素Ｐ３１は−Ｘ方向に位置するゲート線Ｇ１によって制御される。すなわち、この隣接画素対は、各画素が共通のデータ線を挟み上下に配置されるとき、上側の画素が左側のゲート線に接続されていることになる。上側の画素が左側のゲート線によって制御される隣接画素対は、＋Ｘ方向に隣接する画素列においては、−Ｙ方向に隣接するデータ線に対して配置されている。この結果、同種の隣接画素対は斜め方向に配置されていることになる。また、見方を変えれば、本実施形態における表示パネル２は、上側の画素が左側のゲート線に接続された隣接画素対と、上側の画素が右側のゲート線に接続された隣接画素対との２つの隣接画素対から構成される。
【００７４】
図３に示す画素のレイアウトは、前述のように、図１では隣接画素対（Ｐ３４、Ｐ３３）とその＋Ｘ方向へ隣接したサブ画素Ｐ２５、Ｐ４５の関係に相当する。また、図４に示す画素のレイアウトは、例えば、図１では隣接画素対（Ｐ３１、Ｐ３２）と、サブ画素Ｐ２２、Ｐ４２の関係に相当する。本実施形態の表示パネル２におけるＴＦＴ基板２ａの画素アレイは、図３及び図４に示す画素をそれぞれＸ方向とＹ方向へ交互に敷き詰めることにより構成されている。
【００７５】
また、各画素における表示領域、すなわち表示に使用される領域は、略台形状となっている。これに伴い、画素電極４ＰＩＸの形状も、略台形状となっている。また、隣接画素対は、略台形状の表示領域を有する二つの画素が、上底側を向かい合わせて配置されたものと表現することもできる。そして画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴは、略台形画素の表示領域の上底側に配置され、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２を構成する各画素の上底間に配置されている。
【００７６】
また、蓄積容量線ＣＳは、ゲート線Ｇの延伸方向、すなわちＹ軸方向に隣接するサブ画素毎に設けられた蓄積容量電極ＣＳ２を電気的に接続するように配置されている。なお、蓄積容量電極ＣＳ２は画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴと同様、各サブ画素において、略台形状を有する表示領域の上底側に配置されている。また、蓄積容量電極ＣＳ２は、サブ画素の中心線である仮想線Ｂ−Ｂ’線に沿って配置され、Ｂ−Ｂ’線に対して線対称な形状で構成される。これにより、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２を構成する各サブ画素の上底間に蓄積容量４ＣＳを形成する領域を効率的に配置し、開口率の更なる向上が可能となる。
【００７７】
隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２に設けられた画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴは、コの字型のダブルゲート構造であり、コの字の開いた方が互いに向かい合うように配置されている。そして、向かい合うように配置されたコの字型の画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴの間には蓄積容量電極ＣＳ２が配置されており、この蓄積容量電極ＣＳ２と各サブ画素に設けられたシリコン層４ＳＩとの間で蓄積容量４ＣＳが形成される。
【００７８】
隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２における画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのチャネル部は、画像分離方向、すなわちＸ軸方向と平行に配置される。データ線Ｄは、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴの上層で屈曲し、チャネル領域の上層で画像分離方向、すなわちＸ軸方向と異なる方向へ傾斜して配置している。また、データ線Ｄは、蓄積容量電極ＣＳ２上で画像分離方向と異なる方向へ傾斜して配置している。このように、データ線Ｄは、台形上底部に配置された画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴ及び蓄積容量電極ＣＳ２の上層で複数回の屈曲を経てＸ軸方向に延伸している。データ線Ｄは、台形上底部で屈曲することにより効率よく配置されるため、開口率を向上することができる。また、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのチャネル部をＸ軸方向に平行に配置しているため、ポリシリコン層を結晶化するためのレーザアニールのスキャン方向をＹ軸方向とすることにより、隣接画素対のトランジスタ性を均一化することができる。
【００７９】
蓄積容量線ＣＳは蓄積容量電極ＣＳ２と電気的に接続している。このため、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２を構成する各画素において蓄積容量電極ＣＳ２の電位は共通である。前記略台形画素は隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２において、台形部の上底が互いに向かい合うように接しているため、共通の蓄積容量電極ＣＳ２を設けることで蓄積容量４ＣＳを形成する面積を効率よく確保することができる。そのため、従来よりも開口率を大きくすることができ、高透過率化を図ることができる。
【００８０】
図７、図８に示すように、本実施形態に係る端末装置は携帯電話９である。この携帯電話９には、前述の画像表示装置１が搭載されている。図７に示すように、画像表示装置１のＸ軸方向が携帯電話９の画面の縦方向となり、画像表示装置１のＹ軸方向が携帯電話９の画面の横方向となっている。そして、図８に示すように、携帯電話９の画面部分は回転軸をもったヒンジを備えており、自由に可動することができる。これにより、画像分離方向（Ｘ軸方向）を、視認者の両眼を結ぶ線分と略平行にして使用することができる。また、表示パネル２は狭額縁であるため携帯機器に求められる機能性やデザイン性を制限することなく好適に携帯機器へ適用することができる。
【００８１】
次に、本実施形態における画素構造とその効果について説明する。
複数視点用表示装置において、高開口率化と高画質化を達成するためには、画素の縦開口率を横方向の位置によらず概ね一定にしつつ、縦開口率を最大にする必要がある。ここで、Ｙ軸方向の開口率、すなわち、縦開口率を以下のように定義する。縦開口率とは、画像分離手段の画像分離方向（本実施形態ではＸ軸方向）と直交する方向（すなわちＹ軸方向）に延伸する線分を用いて、画素を切断した際のＹ軸方向の開口の総幅を、Ｙ軸方向の画素ピッチで除した値である。複数視点用表示装置において、高開口率化と高画質化を達成するためには、この縦開口率を、画像分離方向に依存せず略一定にした上で、縦開口率を最大にする必要がある。
【００８２】
まず、ゲート線Ｇ及びデータ線Ｄの配置について考察すると、各画素の周囲にゲート線Ｇ及びデータ線Ｄが配置されている方が好ましい。これにより、配線間のデッドスペースを削減して開口率の向上が可能となる。換言すれば、ゲート線Ｇ同士又はデータ線Ｄ同士が、間に画素を配置することなく隣接するのは避けた方がよい。これは、同種の配線同士が隣接してしまうと、ショートを防止するため配線間に間隔を設ける必要が発生し、この間隔がデッドスペースとなって開口率が低下するからである。
【００８３】
なお、特に立体画像表示装置の場合には、少なくとも画像分離方向が表示装置の横方向となるように配置される。
【００８４】
蓄積容量線ＣＳは、縦開口率を画像分離方向の位置によらず一定にするため、蓄積容量線ＣＳの配列方向から屈曲させて、画像分離方向と異なる方向へ傾斜配置される。蓄積容量線ＣＳの傾斜角度は開口の割合が略一定となる角度で構成される。
【００８５】
蓄積容量線ＣＳは、１つのサブ画素内に１本配置されており、サブ画素の中央を通る仮想線Ｂ−Ｂ’線を横切るように配置される。仮想線Ｂ−Ｂ’線は、Ｙ軸方向と平行であり、かつ、サブ画素のＸ軸方向へ、サブ画素を２等分に分割する線である。サブ画素の外形は、Ｙ軸に線対称な軸を有する略台形であるため、仮想線Ｂ−Ｂ’線はサブ画素外形の線対称軸であり、またサブ画素の重心を通る線である。
【００８６】
ここで、各配線の傾斜角度は、＋Ｘ方向を０度の軸として反時計回りの方向を正として定義する。図３、図４、図５に示すように、ゲート線Ｇは、各サブ画素において画像分離方向と異なる方向へ傾斜しており、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２の上底側が＋Ｙ方向を向いた画素においては−Ｘ側のゲート線Ｇの傾斜角度がφ１であり、＋Ｘ軸側のゲート線Ｇの傾斜角度がφ２＝−φ１となっている。また、上底側が−Ｙ方向へ向いた画素においては、−Ｘ方向側のゲート線Ｇの傾斜角度がφ’１＝−φ１であり、＋Ｘ方向側のゲート線Ｇの傾斜角度がφ´２＝φ１となっている。
【００８７】
また、蓄積容量線ＣＳは、各サブ画素において画像分離方向と異なる方向へ傾斜しており、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２の上底側が＋Ｙ方向を向いた画素においては、傾斜角度がθ１となっており、上底側が−Ｙ方向を向いた画素においては、傾斜角度がθ’１＝−θ１となっている。すなわち、θ＝｜θ１｜＝｜θ’１｜の関係が成り立つ。
【００８８】
更に、ゲート線Ｇは、縦開口率を画像分離方向の位置によらず一定にするため、ゲート線Ｇの配列方向から屈曲させる必要がある。そして、縦開口率を限定する要因として、この屈曲した斜辺部の構造と、台形状開口における下底間の構造、及び上底間の構造が挙げられる。より具体的には、図３のＡ−Ａ’線に示すように、斜辺部を切断する縦線においては、ゲート線Ｇの斜辺部のＹ軸方向の幅と台形下底部のＹ軸方向の幅が縦開口率に影響する。また、Ｂ−Ｂ’線に示すようにＴＦＴ部を切断する縦線においては、上底と下底のＹ軸方向の幅、蓄積容量線ＣＳの斜辺部のＹ軸方向の幅が縦開口率に影響する。
【００８９】
図５に示すように、Ａ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線のどちらにも共通するのは、略台形画素の下底部におけるＹ軸方向の遮光幅である。そこでまず、この下底部のＹ軸方向の遮光幅を最小にするための構造を検討する。下底部に位置する遮光部には少なくともデータ線Ｄを１本は配置する必要がある。そして下底部のＹ軸方向の遮光幅を最小にするためには、構造物はこのデータ線Ｄ１本に留めるのが好ましい。例えば下底部に薄膜トランジスタを配置すると、その分だけ下底部のＹ軸方向の幅が増大してしまうので好ましくない。特にＡ−Ａ’線においては、下底部が重複して配置されているため、下底部のＹ軸方向の幅が増大した際の影響が非常に大きい。このため、略台形画素の下底部への構造物の配置は極力避けるべきである。これにより、下底部のＹ軸方向の幅を削減しつつ、かつ省プロセス化が実現できる。
【００９０】
次に、Ａ−Ａ’線を跨ぐように配置された斜辺部のＹ軸方向の幅について検討する。この斜辺部においては、配線を屈曲して配置しているため、屈曲した分だけＹ軸方向の幅が大きくなる。例えば、Ｘ軸に対する傾斜角をφ＝｜φ１｜＝｜φ’１｜＝｜φ２｜＝｜φ’２｜とし、斜辺部の幅をＷ１とすると、斜辺部のＹ軸方向の幅は、Ｗ１／ｃｏｓφとなる。例えば、φが６０度の場合だと、斜辺部のＹ軸方向の幅は斜辺部の幅の２倍となる。このように、斜辺部のＹ軸方向の幅は斜辺部の幅Ｗ１の１／ｃｏｓφ倍の影響を受けるので、斜辺部の幅を小さくするのは非常に重要である。
【００９１】
斜辺部の幅を小さくするには、斜辺部に構造物を極力配置しないのが好ましい。例えば斜辺部に薄膜トランジスタを配置すると、その分だけ幅が増大し、１／ｃｏｓφ倍でＹ軸方向の幅が増大してしまうので好ましくない。しかし前述のように、サブ画素では少なくとも最低限１本のゲート線Ｇを配置する必要がある。
【００９２】
最後に、Ｂ−Ｂ’線における上底部のＹ軸方向の幅について検討する。前述のように、下底部及び斜辺部には薄膜トランジスタを配置できなかったため、薄膜トランジスタを上底部に配置する必要がある。そして、上底部のＹ軸方向の幅を低減するような配置が重要となる。図３、図４を参照すると明らかであるが、上底部において最もＹ軸方向の幅を有する構造物は画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴである。そこで、この画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのＹ軸方向の幅、すなわちＹ軸方向の長さを低減するのが重要になる。
【００９３】
図５に示すようにＡ−Ａ’線における縦開口率Ａ、及びＢ−Ｂ’線における縦開口率Ｂは以下の数式（４）、（５）で示される。
Ａ＝（Ｙ１＋Ｙ２−Ｗ１／ｃｏｓφ）／（Ｙ１＋Ｙ２＋２×Ｙ３）  ・・・（４）
Ｂ＝（Ｙ１−Ｗ２／ｃｏｓθ）／（Ｙ１＋Ｙ２＋２×Ｙ３）        ・・・（５）
【００９４】
蓄積容量線ＣＳの傾斜角度は表示単位内で同じ角度で構成され、隣接画素対内では異なる角度で構成される。また、蓄積容量線ＣＳは、Ｙ軸方向へ並ぶ１サブ画素毎に異なる方向へ屈曲しており、Ｙ軸方向に対して傾斜角度が分散配置した構成である。また、Ｘ軸方向へは平行に並んでいる。
【００９５】
ゲート線Ｇと蓄積容量線ＣＳの傾斜角度が異なることにより、レンズの配列周期と配線の配列周期とに起因して発生するモアレ縞の周期を各方向へ分散させ、モアレ縞を視認し難くすることができ、表示品質を向上することができる。
【００９６】
また、蓄積容量線ＣＳの傾斜部はＹ軸方向へ隣接する画素、すなわち、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２において反平行であり、Ｘ軸方向へ隣接する画素、すなわち、表示単位の画素においては平行に配列している。蓄積容量線ＣＳは、Ｙ軸方向へ分散した配置構成となっている。
【００９７】
図３、図４に示すようにゲート線ＧはＸ軸方向に隣接する画素間の境界に配線されており、ゲート線Ｇの斜辺部の近傍では、隣接する画素間の画素電極端が近接している。そのため、ゲート線Ｇの斜辺部の近傍では画素電極４ＰＩＸとゲート線Ｇによって発生する電界の影響により液晶分子の配向が乱れてディスクリネーションが発生しやすく、バックライトからの光り漏れによってコントラスト低下するおそれがある。特に、画像分離手段を備えた立体表示素子においては、画素内の局所的な光り漏れが拡大され、輝度ムラとして視認されることにより表示品質が低下するおそれがある。したがって、ゲート線Ｇの斜辺部の近傍には光り漏れを低減するための遮光層を設けることが望ましい。本実施形態では、ゲート線Ｇの上層を対向基板２ｂ上に設けたブラックマトリクス６０で覆って遮光している。ブラックマトリクス６０は、ＴＦＴ基板２ａと対向基板２ｂの重ね合わせずれマージンを見込む分だけ幅広に設けることが望ましい。
【００９８】
なお、ブラックマトリクス６０の代わりにＴＦＴ基板２ａ側に設けられる配線材料を適用して遮光してもよい。ＴＦＴ基板２ａ側に遮光部を設ける場合は基板上に高精度にパターン形成できるため、遮光層の線幅を小さくすることができ、開口率を向上することができる。特に、遮光層の線幅を小さくすることにより、左右分離画像の境界に発生する３Ｄモアレを低減することができ、立体画像の表示品質を向上することができる。
【００９９】
また、ゲート線Ｇの斜辺部はブラックマトリクス６０で覆われているため、縦開口率はＴＦＴ基板２ａと対向基板２ｂとの重ね合わせ精度の影響を受けて変動する可能性がある。重ね合わせ精度に起因して発生する縦開口率の変動は１０％以内におさまるように設計することが望ましい。
【０１００】
本実形態では、開口部に配置された蓄積容量線ＣＳは画素電極４ＰＩＸで覆われている。これにより蓄積容量線ＣＳから発生する電界が完全に遮蔽されるため、液晶層５ＬＣへの電界の侵入を防ぐことができる。そのため、蓄積容量線ＣＳの上層では液晶配向の乱れによる光り漏れは発生せず、ブラックマトリクス６０を設ける必要がなく、開口率を向上することができる。
【０１０１】
表示パネル２内に入射した外光が蓄積容量線ＣＳによって反射され画質が低下するのを防ぐため、開口部を横切る蓄積容量線ＣＳの面積をできるだけ小さくすることが望ましい。また、蓄積容量線ＣＳの表面は低反射であることが望ましい。蓄積容量線ＣＳ上に低反射膜を形成してもよい。したがって、図５に示すように蓄積容量線ＣＳの線の幅Ｗ２は傾斜したゲート線の遮光部幅Ｗ１より小さくすることが望ましく、以下の関係が成り立つ。
Ｗ１＞Ｗ２    ・・・（６）
【０１０２】
また、所望の画素において開口率を大きくするためには略台形画素の上底の遮光部幅Ｙ２を台形開口のＹ軸方向の幅Ｙ１より小さくすることが望ましく、以下の関係が成り立つ。
Ｙ１＞Ｙ２    ・・・（７）
【０１０３】
図３に示すように、本実施形態においては、ゲート線Ｇの傾斜角度と蓄積容量線ＣＳの傾斜角度が異なる。隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２の上底側が＋Ｙ方向を向いた画素に注目すると、画素開口部を通る蓄積容量線の傾斜角度θ１はゲート線Ｇの傾斜角度φ１より小さく設定されている。ゲート線Ｇは表示単位の中央部に配置されており、左右画像の分離性能に大きく係わる。特に、ゲート線Ｇの傾斜角度が大きくなると左右画素の画像が混じりあう領域Ｘ３が大きくなり、３Ｄクロストークが大きくなるため、ゲート線Ｇの傾斜角度を大きくできない。特に、図５に示すように、左右の画像が交じり合う領域の幅Ｘ３であり、この幅Ｘ３の領域に含まれる開口領域は画素開口面積の１０％以下となっていることが望ましい。一方、蓄積容量線ＣＳの傾斜角度θ１は３Ｄクロストークへの影響が小さく、ゲート線Ｇの傾斜角度φ１より小さくすることができる。縦開口率のＸ軸方向への変動をできるたけ緩やかに変化させるためには蓄積容量線ＣＳの傾斜角度を小さくすることが望ましい。したがって、以下の関係が成り立つ。
θ１＜φ１          ・・・（８）
【０１０４】
蓄積容量線ＣＳの傾斜角度を小さくすることにより、蓄積容量線ＣＳとゲート線Ｇは遮光部の端部で交差し、Ｘ軸方向へ連続的に屈曲した遮光配線部とみなすことができる。これにより画像分離手段の拡大効果よって発生する輝度ムラを低減することができる。
【０１０５】
また、３Ｄクロストークを低減するためには、略台形画素の開口部における上底の長さＸ１が略台形画素の斜辺の中心点から上底との交点までのＸ軸方向への長さＸ２より大きくすることが望ましく、その場合、下記の関係が成り立つ。
Ｘ１＞Ｘ２    ・・・（９）
【０１０６】
更に、３Ｄクロストークを小さくし、かつ開口率を大きくするためには、略台形画素の開口部における上底の長さＸ１を、略台形画素の斜辺領域におけるＸ軸方向への幅２×Ｘ２より大きくすることが望ましい。また、Ｘ軸方向に隣接する画素において略台形画素の開口部が互いに重なる領域のＸ軸方向への幅Ｘ３より大きくすることが望ましい。したがって、以下の関係式が成り立つようにすることが望ましい。
Ｘ１＞（２×Ｘ２）＞Ｘ３    ・・・（１０）
【０１０７】
一般的に蓄積容量ＣＳは薄膜トランジスタの近傍に配置するのが、蓄積容量４ＣＳを形成する上で最も効率が高い。これは、蓄積容量４ＣＳが、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのドレイン電極に接続された電極と、蓄積容量線ＣＳに接続された電極との間で形成されるからである。特に、本実施形態では、隣接画素対４ＰＡＩＲの各サブ画素を制御する画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴの間に蓄積容量電極ＣＳ２を設けており、また、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２において共通の蓄積容量電極ＣＳ２を適用することによって蓄積容量４ＣＳを形成するための領域を効率的に配置し、開口率向上を図っている。
【０１０８】
また、本実施形態では、隣接画素対の各画素を制御するための画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴはダブルゲート構造であり、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのチャネル部はＸ軸方向と平行に配置されている。各画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのソース電極は、＋Ｙ側の画素と−Ｙ側の画素をそれぞれ制御するようにコンタクトホール４ＣＯＮＴ２を介して各画素電極と電気的に接続されている。コンタクトホール４ＣＯＮＴ２はそれぞれ制御する画素電極側に設けられ、効率的に配置されている。このような構造の場合、データ線Ｄと接続される各ドレイン電極がＸ軸方向と平行にならないため、データ線Ｄを屈曲させて接続しなければならない。図３、図４に示すように、本実施形態では蓄積容量電極ＣＳ２上層のデータ線Ｄを画像分離方向と異なる方向へ傾斜して配置し、隣接画素対に設けられた画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴにおける各ドレイン電極間を最短経路で電気的に接続している。ドレイン電極とデータ線Ｄの接続部は、どの隣接画素対においても同様にデータ線を傾斜した配線レイアウト構成を適用することができるため、各画素への書込み条件の均一性を保つことができる。本実施形態では、ダブルゲートのレイアウトについて説明したが、これに限定されることなく、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴは、シングルゲート構造、トリプルゲート構造であってもよい。ダブルゲート構造やトリプルゲート構造などのマルチゲート構造を適用することにより、薄膜トランジスタがオフ時の光リーク電流を低減し、バックライトや画像表示装置の外部から照射された光によるＴＦＴ特性の劣化を抑制することができる。これにより、フリッカやノイズ、クロストークを低減することができ、高品質な画像表示装置を提供することができる。特に、ポリシリコンを用いた薄膜トランジスタは、アモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタに比べてソース−ドレイン間の抵抗が小さいため、上述のマルチゲート構造にすることが非常に効果的である。また、高精細画素において、バックライトの輝度を高めて明るさを得る場合に効果的である。
【０１０９】
略台形画素の上底部における画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴはＹ軸方向で隣接する画素の＋Ｙ側の画素と、−Ｙ側の画素をそれぞれ制御するため、蓄積容量電極ＣＳ２とデータ線Ｄとの交差部分においては、前記データ線Ｄが画像分離方向と異なる方向へ傾斜して配置されている。蓄積容量電極ＣＳ２の上層において傾斜したデータ線Ｄは、図３では、画像分離方向とのなす角度θＤ２で配置され、図４では、画像分離方向とのなす角度θＤ４で配置され、隣接画素対に設けられた各画素を駆動するための画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴを接続している。蓄積容量電極ＣＳ２の上層に配置されたデータ線Ｄは画像分離方向と異なる方向へ傾斜配置することにより、無駄なスペースを削減した上で、蓄積容量４ＣＳなどのスペースとして活用することができる。
【０１１０】
また、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのシリコン薄膜部はデータ線Ｄと積層して配置される。シリコン薄膜部の上層でデータ線Ｄは画像分離方向と異なる方向へ傾斜して配置される。例えば、図３では、シリコン薄膜部の上層におけるデータ線ＤとＸ軸方向とのなす角度は、θＤ１となり、図４では、シリコン薄膜部の上層におけるデータ線ＤとＸ軸方向とのなす角度は、θＤ３となる。
【０１１１】
台形の上底部において、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴ、データ線Ｄ、及びコンタクトホール４ＣＯＮＴ１、４ＣＯＮＴ２に注目すると、その関係は、蓄積容量電極ＣＳ２上に設けられたデータ線Ｄの中心部の点を中心に、点対称の配置となっている。このようなトランジスタ、データ線Ｄの配置によりレイアウト面積を最小限にして画素の高開口率化を図っている。
【０１１２】
ＴＦＴ基板２ａ側に遮光層、及びカラーフィルタを配置してもよい。これにより、重ね合わせ精度を向上できるため、遮光層の幅を小さくでき、開口効率を大きくすることができる。また、ゲート線を覆う遮光層の幅を小さくすることにより３Ｄモアレを低減することができ、表示品質を向上することができる。
【０１１３】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る画像表示装置１の駆動方法、すなわち表示動作について説明する。図９は、本実施形態に係る画像表示装置１において、各画素の極性を示す平面図である。本実施形態においては、画像表示装置１はドット反転駆動を用いて駆動される。ドット反転駆動は、図１０に示すようにデータ線１本毎に各々伝送される表示データの極性が基準電位に対して反転され、かつゲート線１本毎に各々データ線を伝送される表示データの極性が反転され、かつフレーム毎に極性が反転される駆動方法である。ドット反転駆動は１Ｈ１Ｖ反転駆動とも称される。これは、水平方向（Ｈ方向）に配列するデータ線１本毎、また垂直方向（Ｖ方向）に配列するゲート線１本毎に極性が反転しているからである。
【０１１４】
図９を参照して具体的に説明するが、これはあるフレームにおいて、ドット反転駆動の結果実現される各画素の極性を示したものである。まず、ゲート線Ｇ１が選択されると、データ線Ｄ１には正極性の表示データが伝送され、画素Ｐ１１には正極性の電圧が書き込まれる。またデータ線Ｄ２には負極性の表示データが伝送される。同様に、データ線Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７、Ｄ９、Ｄ１１、Ｄ１２には正極性の表示データが伝送され、データ線Ｄ４、Ｄ６、Ｄ８、Ｄ１０、Ｄ１２には負極性の表示データが伝送される。次にゲート線Ｇ２が選択された場合には、データ線の極性が全て反転される。すなわち、データ線Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７には負極性の表示データが伝送され、データ線Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６には正極性の表示データが伝送される。以降、ゲート線Ｇ３、Ｇ５、Ｇ７の選択時は、ゲート線Ｇ１の選択時と同様であり、ゲート線Ｇ４の選択時は、ゲート線Ｇ２の選択時と同様である。そして、このフレームが終了すると、次のフレームにおいては、更に極性反転が実行される。すなわち、ゲート線Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５、Ｄ９、Ｄ１１、Ｄ１３選択時においては、データ線Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７に負極性の表示データが伝送され、データ線Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６、Ｄ８、Ｄ１０、Ｄ１２に正極性の表示データが伝送される。また、ゲート線Ｇ２、Ｇ４、Ｇ６選択時においては、データ線Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７、Ｄ９、Ｄ１１、Ｄ１２に正極性の表示データが伝送され、データ線Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６、Ｄ８、Ｄ１０、Ｄ１２に負極性の表示データが伝送される。
【０１１５】
図９に示すように、右眼用画素４Ｒから構成される画素群は、２ラインドット反転（２Ｈ１Ｖドット反転）効果が得られる極性分布となっている。そして、左眼用画素４Ｌから構成される画素群も同様である。これにより、片眼で視認される画像の極性分布は、水平方向（Ｈ方向）に配列するデータ線２本毎、また垂直方向（Ｖ方向）に配列するゲート線１本毎に極性が反転しているように見える。
なお、本実施形態における極性分布の基本セットは、Ｘ軸方向４画素、Ｙ軸方向４画素の合計１６画素である。
【０１１６】
本実施形態においては、各画素への表示データの書き込み時に、蓄積容量線ＣＳの電位変動を抑制することができる。これは、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２で共通の蓄積容量電極ＣＳ２には、連続した２つのゲート選択期間において、正極性の表示データが書き込みされる画素だけでなく、負極性の表示データが書き込まれる画素が接続されているからである。これにより、蓄積容量線ＣＳの電位が片側の極性に向かって変動するのを抑制することができ、蓄積容量線ＣＳが延伸する方向へ発生するクロストークなどを低減して、高品質な表示を実現することができる。本実施形態における構成は、一般的なドット反転駆動を使用した上で、２ラインドット反転効果、各蓄積容量線ＣＳの電位変動抑制効果を実現でき、かつ台形開口の底辺部が隣接する画素の極性を同じにできる。これにより、低コストに高画質表示を実現することができる。
【０１１７】
なお、ドット反転駆動における基準電位としては、画素電極４ＰＩＸに対向する共通電極の電位を挙げることができる。しかし厳密には、共通電極電位は薄膜トランジスタのフィードスルーの影響を低減するために、ＤＣオフセットを印加することが多く、基準電位とは異なるものである。
【０１１８】
ここで、レンチキュラレンズ３が画像振分手段として作用するための条件について詳述する。本実施形態においては、画像振分手段は、左眼用画素４Ｌと右眼用画素４Ｒが配列する第１の方向、すなわちＸ軸方向に沿って、各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分けなければならない。そこでまず、画像振分効果を最大限に発揮する場合について、図１１を使用して説明する。
【０１１９】
レンチキュラレンズ３の主点、すなわち頂点と画素との間の距離をＨとし、レンチキュラレンズ３の屈折率をｎとし、レンズピッチをＬとする。すなわち、本実施形態では、左眼用画素４Ｌ又は右眼用画素４Ｒの各１個のＸ軸方向へのピッチＰｘがＰとなる。各１個の左眼用画素４Ｌ及び右眼用画素４Ｒからなる表示単位の画像分離方向への配列ピッチＰｕは２Ｐとなる。
【０１２０】
また、レンチキュラレンズ３と観察者との間の距離を最適観察距離ＯＤとし、この距離ＯＤにおける画素の拡大投影像の周期、すなわち、レンズから距離ＯＤだけ離れレンズと平行な仮想平面上における左眼用画素４Ｌ及び右眼用画素４Ｒの投影像の幅の周期を夫々ｅとする。更に、レンチキュラレンズ３の中央に位置するシリンドリカルレンズ３ａの中心から、Ｘ軸方向におけるレンチキュラレンズ３の端に位置するシリンドリカルレンズ３ａの中心までの距離をＷＬとし、表示パネル２の中心に位置する左眼用画素４Ｌと右眼用画素４Ｒからなる表示画素の中心と、Ｘ軸方向における表示パネル２の端に位置する表示画素の中心との間の距離をＷＰとする。更にまた、レンチキュラレンズ３の中央に位置するシリンドリカルレンズ３ａにおける光の入射角及び出射角を夫々α及びβとし、Ｘ軸方向におけるレンチキュラレンズ３の端に位置するシリンドリカルレンズ３ａにおける光の入射角及び出射角を夫々γ及びδとする。更にまた、距離ＷＬと距離ＷＰとの差をＣとし、距離ＷＰの領域に含まれるサブ画素数を２ｍ個とする。
【０１２１】
シリンドリカルレンズ３ａの配列ピッチＬとサブ画素の配列ピッチＰｕとは相互に関係しているため、一方に合わせて他方を決めることになるが、通常、表示パネルに合わせてレンチキュラレンズ３を設計することが多いため、画素の配列ピッチＰを定数として扱う。また、レンチキュラレンズ３の材料を選択することにより、屈折率ｎが決定される。これに対して、レンズと観察者との間の観察距離ＯＤ、及び観察距離ＯＤにおける画素拡大投影像の周期ｅは所望の値を設定する。これらの値を使用して、レンズの頂点と画素との間の距離Ｈ及びレンズピッチＬを決定する。スネルの法則と幾何学的関係より、下記数式が成立する。
【０１２２】
ｎ×ｓｉｎα＝ｓｉｎβ        ・・・（１１）
ＯＤ×ｔａｎβ＝ｅ            ・・・（１２）
Ｈ×ｔａｎα＝Ｐ              ・・・（１３）
ｎ×ｓｉｎγ＝ｓｉｎδ        ・・・（１４）
Ｈ×ｔａｎγ＝Ｃ              ・・・（１５）
ＯＤ×ｔａｎδ＝ＷＬ          ・・・（１６）
ＷＰ−ＷＬ＝Ｃ                ・・・（１７）
ＷＰ＝Ｐｕ×ｍ＝２×ｍ×Ｐ    ・・・（１８）
ＷＬ＝ｍ×Ｌ                  ・・・（１９）
【０１２３】
前述のようにまず画像振分効果を最大限に発揮する場合について考える。これはレンチキュラレンズ３の頂点と画素との間の距離Ｈを、レンチキュラレンズ３の焦点距離ｆと等しく設定した場合である。これにより、下記数式（２０）が成立する。そして、レンズの曲率半径をｒとすると、曲率半径ｒは下記数式（２１）により求まる。
【０１２４】
ｆ＝Ｈ                        ・・・（２０）
ｒ＝Ｈ×（ｎ−１）／ｎ        ・・・（２１）
上記のパラメータについてまとめると、画素の配列ピッチＰは表示パネル２により決定される値であり、観察距離ＯＤ及び画素拡大投影像の周期ｅは画像表示装置１の設定により決定される値である。屈折率ｎはレンズ等の材質により決定される。そして、これらから導出されるレンズの配列ピッチＬ、レンズと画素との距離Ｈは、各画素からの光が観察面に投影される位置を決定するためのパラメータとなる。画像振分効果を変更するパラメータは、レンズの曲率半径ｒである。すなわち、レンズと画素との距離Ｈが固定の場合には、レンズの曲率半径を理想状態から変更すると、左右の画素の像がぼやけて、明確に分離しなくなる。すなわち、分離が有効となる曲率半径の範囲を求めれば良い。
【０１２５】
まず、レンズの分離作用が存在するための、曲率半径範囲の最小値を算出する。図１２に示すように、分離作用が存在するためには、レンズピッチＬを底辺とし焦点距離ｆを高さとする三角形と、サブ画素ピッチＰを底辺としＨ−ｆを高さとする三角形とにおいて、相似の関係が成立すればよい。これより、下記数式（２２）が成立し、焦点距離の最小値ｆｍｉｎを求めることができる。
【０１２６】
ｆｍｉｎ＝Ｈ×Ｌ／（Ｌ＋Ｐ）     ・・・（２２）
次に焦点距離から曲率半径を算出する。数式（２１）を使用して、曲率半径の最小値ｒｍｉｎは、下記数式（２３）のように求めることができる。
ｒｍｉｎ＝Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ＋Ｐ）／ｎ           ・・・（２３）
【０１２７】
次に、最大値を算出する。図１３に示すように、分離作用が存在するためには、レンズピッチＬを底辺とし焦点距離ｆを高さとする三角形と、サブ画素ピッチＰを底辺としｆ−Ｈを高さとする三角形とにおいて、相似の関係が成立すればよい。
【０１２８】
これより、下記数式（２４）が成立し、焦点距離の最大値ｆｍａｘを求めることができる。
ｆｍａｘ＝Ｈ×Ｌ／（Ｌ−Ｐ）               ・・・（２４）
【０１２９】
次に焦点距離から曲率半径を算出する。数式（２１）を使用して、曲率半径の最小値ｒｍａｘは、下記数式（２５）のように求めることができる。
ｒｍａｘ＝Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ−Ｐ）／ｎ        ・・・（２５）
以上まとめると、レンズが画像振分効果を発揮するためには、レンズの曲率半径が数式（２３）及び数式（２５）により示される下記数式（２６）の範囲に存在する必要がある。
Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ＋Ｐ）／ｎ≦ｒ≦Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ−Ｐ）／ｎ
・・・（２６）
【０１３０】
なお上記説明においては、左眼用画素と右眼用画素とを有する２視点の立体画像表示装置について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、Ｎ視点方式の画像表示装置に対して同様に適用することができる。すなわち、Ｎ視点方式では、表示単位ピッチＰｕとサブ画素ピッチＰは、Ｐｕ＝Ｎ×Ｐの関係が成り立つ。この場合には、前述の距離ＷＰの定義において、距離ＷＰの領域に含まれる画素数を、２ｍ個からＮ×ｍ個に変更すればよい。
【０１３１】
本実施形態の構成において、更なる高画質化を実現するためには、縦開口率を横方向の位置によらず、完全に一定とするのが好ましい。しかしながら、特に台形開口の斜辺部における頂点近傍では、遮光部の加工精度などにより、完全に縦開口率を一定にするのが難しい。そこで、本実施形態においては、図１２及び図１３に示すように、レンズの焦点を画素面からずらして配置することにより、この遮光部の加工精度に起因する影響を低減して、高画質化が可能となる。
【０１３２】
上述のように、レンズの焦点を画素面からずらして配置することによってぼかす領域を設定し、高画質化を図る技術を以下「デフォーカス効果」と呼称する。また、ぼかすことのできる有効領域、すなわち、デフォーカス幅を「スポット径ＳＰ」と称する。本実施例においては、画像分離方向、すなわちＸ軸方向へ有効にぼかすことのできるデフォーカス幅がスポット径ＳＰとなる。スポット径ＳＰの大きさは、レンズ焦点の位置からの距離に応じて決まるため、レンチキュラレンズシートや、対向基板２ｂの偏光板１１の厚みを調整することにより設定可能である。
【０１３３】
ここで、台形斜辺のＸ軸方向における幅をＷＸ１とすると、図５よりＷＸ１＝Ｗ１／sinφ１であり、台形開口の斜辺と上底との交点から斜辺と下底との交点までのＸ軸方向への長さは２×Ｘ２である。
【０１３４】
レンズの焦点を画素面からずらして配置した時の画素面におけるスポット径ＳＰは、ＷＸ１以上、２×Ｘ２以下の範囲にあることが好ましい。スポット径ＳＰがＷＸ１の場合は、台形開口の斜辺領域を複合してぼかせる限界であり、これより大きく設定することが好ましい。そして、スポット径が２×Ｘ２の場合は、ぼかすことができる領域を台形開口の斜辺と上底との交点、及び斜辺と下底の交点まで広げることができる。ただし、これよりぼかす領域が大きくなるとレンズの分離性能が低下していく。したがって、レンズの分離性能を優先して設計する場合は、下記の数式（２７）又は数式（２８）が成立する範囲にレンズ曲率を設定することが好ましい。
【０１３５】
Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ＋２×Ｘ２）／ｎ≦ｒ≦Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ＋ＷＸ２）／ｎ                                         ・・・（２７）
Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ−ＷＸ２）／ｎ≦ｒ≦Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ−２×Ｘ２）／ｎ                                         ・・・（２８）
【０１３６】
本実施形態においては、傾斜した蓄積容量線ＣＳのＸ軸方向への幅ＷＸ２とすると図５よりＷＸ２＝Ｗ２／sinθ１である。蓄積容量線ＣＳと台形斜辺の交点を複合してぼかすのであれば、スポット径ＳＰはＷＸ１以上、２×（ＷＸ２＋Ｘ２）以下の範囲にあることが好ましい。スポット径ＳＰがＷＸ１の場合は、台形開口の斜辺領域を複合してぼかせる限界であり、これより大きく設定することが好ましい。スポット径ＳＰが２×（ＷＸ２＋Ｘ２）の場合は、ぼかす領域を蓄積容量線ＣＳと遮光部が交差する位置まで広げることができる。これにより、蓄積容量線ＣＳの加工精度に起因する影響を低減して高画質化することができる。蓄積容量線ＣＳの加工精度が画質へ及ぼす影響が大きい場合には特に有効である。ただし、これよりぼかし量が大きくなると、３Ｄクロストーク量が大きくなるので好ましくない。したがって、下記の数式（２９）又は数式（３０）が成立する範囲にレンズ曲率を設定することが好ましい。
Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ＋２×ＷＸ２＋２×Ｘ２）／ｎ≦ｒ≦Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ＋ＷＸ１）／ｎ                             ・・・（２９）
Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ−ＷＸ１）／ｎ≦ｒ≦Ｈ×Ｌ×（ｎ−１）／（Ｌ−２×ＷＸ２−２×Ｘ２）／ｎ                             ・・・（３０）
【０１３７】
次に、本実施形態における画素構造とレンズの作用について詳細を説明する。
まず、本明細書における３Ｄモアレの定義についてグラフをもとに説明する。図１４は本実施形態における画像表示装置１の輝度分布を示すグラフである。横軸の観察位置Ｘは画像分離方向を示す角度であり、表示面に対して垂直な方向、すなわち＋Ｚ軸方向を０としている。縦軸の明るさＹは、角度方向における輝度分布において最大値を１とした場合の相対輝度を示している。
【０１３８】
観察者位置の−Ｘ側は右眼側に出力される画像に対応した輝度分布であり、＋Ｘ側は左眼側に出力される画像に対応した輝度分布である。点線は右眼用画素４Ｒまたは左眼用画素４Ｌのうち片側の画素のみに画像を出力した場合の輝度分布を示しており、太線は両方の画素に画像を表示させた場合の輝度分布である。したがって、点線に示す各視点に応じた輝度分布の総和は、太線の輝度分布と等しくなる。
【０１３９】
本実施形態における画素は、画像分離方向への縦開口率が概ね一定となるように設計されているが、ＴＦＴ製造プロセスやパネル製造プロセスの工程上の加工精度により完全に縦開口率が一定とならず、観察者位置Ｘに対して局所的に輝度変動が生じる場合がある。特に、ＴＦＴ基板２ａと対向基板２ｂの重ね合わせがＹ軸方向へ大きくずれた場合は、ゲート線Ｇ部を遮光しているブラックマトリクス６０の影響を受けて輝度変動が生じやすい。図１４に示すように（Ｘ０，Ｙ０）付近に発生する輝度変動はゲート線Ｇの遮光部に起因して発生し、（ＸＲ２，ＹＲ２）や（ＸＬ２，ＹＬ２）付近の輝度変動は蓄積容量線ＣＳに起因して発生する。この輝度変動は３Ｄモアレと呼ばれるものであり、本明細書においては、以下のように定義する。
【０１４０】
ＹＣ＝（ＹＬ１＋ＹＲ１）／２                            ・・・（３１）
△ＹＣ＝（ＹＣ−Ｙ０）／ＹＣ                            ・・・（３２）
△ＹＣ／△ＸＣ＝△ＹＣ／（ＸＲ１−ＸＬ１）              ・・・（３３）
ＹＬ＝（ＹＬ１＋ＹＬ３）／２                            ・・・（３４）
△ＹＬ＝（ＹＬ−ＹＬ２）／ＹＬ                          ・・・（３５）
△ＹＬ／△ＸＬ＝△ＹＲ／（ＸＬ１−ＸＬ３）              ・・・（３６）
ＹＲ＝（ＹＲ１＋ＹＲ３）／２                            ・・・（３７）
△ＹＲ＝（ＹＲ−ＹＲ２）／ＹＲ                          ・・・（３８）
△ＹＲ／△ＸＲ＝△ＹＲ／（ＸＲ３−ＸＲ１）              ・・・（３９）
△ＹＳ＝（△ＹＬ＋△ＹＲ）／２                          ・・・（４０）
△ＹＳ／△Ｘｓ＝（△ＹＬ／△ＸＬ＋△ＹＲ／△ＸＲ）／２  ・・・（４１）
図１４に示すように、右眼の視認範囲ｅＲ、及び左眼の視認範囲ｅＬは以下のように定義する。
ｅＲ＝ＸＲ４                                         ・・・（４２）
ｅＬ＝−ＸＬ４                                       ・・・（４３）
【０１４１】
また、図５から以下の関係が成り立つ。
（ＸＲ３−ＸＲ１）：（ＸＬ１−ＸＲ１）＝Ｘ１：２×Ｘ２          ・・・（４４）
【０１４２】
図１５は本実施形態に係る画像表示装置１の評価結果を示す表である。図１５に示すように、本発明者は蓄積容量線ＣＳの傾斜角度θ１を３０度、４５度、６０度、９０度とした画素を有するサンプルを試作し、各画素における３Ｄモアレの光学特性を評価した。図１５に示すように所定の輝度変動率の範囲内であれば、観察者に違和感を与えずに立体表示を提供できることを本発明者は実験結果から見出した。以下に詳しく説明する。
【０１４３】
試作した評価サンプルにおいて、ゲート線Ｇの傾斜角度φ１、φ’１、及び、ゲート遮光部の幅Ｗ１は一定である。蓄積容量線ＣＳはサブ画素の開口部を横切るように配置し、蓄積容量線ＣＳの幅Ｗ２は一定のまま、略台形開口部の中心点を通過するように傾斜角度を変化させた。そのため傾斜角度θ１に応じて開口率が変化し、θ１＝９０度で開口率が最大となる。
【０１４４】
図１６は蓄積容量線ＣＳの角度が大きい場合の画素を模式的に示す平面図である。図１６に示すように蓄積容量線ＣＳと画像分離方向とがなす角度は｜θ１１｜＞｜θ１｜である。θ１１がθ１より大きくなると、蓄積容量線ＣＳと遮光部との交点は、略台形画素の傾斜部と上底との交点から離れるため、領域Ｘ’１は小さくなり、一方で傾斜した蓄積容量線ＣＳが無い領域Ｘ４が形成される。なお、Ｘ１＝Ｘ’１＋２×Ｘ４である。領域Ｘ４では縦開口率は最大となる。また、蓄積容量線ＣＳの幅Ｗ２は一定であるため、θ１１が大きくなるに従って、縦開口の大きさが大きくなり蓄積容量線ＣＳ部の縦開口率が大きく低下する。これによりＸ４の領域とＸ’１の領域で縦開口率は一定ではなくなるため、縦開口率の差に応じて輝度分布が変動する。これらの縦開口率の差に起因して発生する輝度変動について主観的な評価を行った。
【０１４５】
図５と図１６に示す画素レイアウトよりＸ軸方向への縦開口率の変動を見ると、Ａ−Ａ’線、及びＢ−Ｂ’線において極小値となっている。図１４に示すように、輝度分布において極小値となる変曲点（ＸＬ２，ＹＬ２）、（ＸＲ２，ＹＲ４）はＡ−Ａ’線、及びＢ−Ｂ’線における縦開口率の極小値に対応している。また、図１６に示すように領域Ｘ４の開口部のＹ軸方向の幅はＹ１が縦開口の大きさの最大値となっており、図１４に示すグラフの輝度が最大となる変曲点はＹ１の大きさに対応している。したがって、縦開口の大きさが最大となるＹ１を基準として、Ａ−Ａ’線、及びＢ−Ｂ’線における縦開口の大きさを考察する。図５よりＡ−Ａ’線おける縦開口のＹ１に対する変動率ＹＡは以下の数式で示すことができる。
ＹＡ＝（Ｙ１＋Ｙ２−Ｗ１／ｃｏｓφ）／Ｙ１    （φ＝｜φ１｜＝｜φ２｜）
・・・（４５）
【０１４６】
図５よりＢ−Ｂ’線における縦開口のＹ１に対する変動率ＹＢは以下の数式で示すことができる。
ＹＢ＝（Ｙ１−Ｗ２／ｃｏｓθ）／Ｙ１  （θ＝｜θ１｜＝｜θ２｜） ・・・（４６）
【０１４７】
図１５よりＸ軸方向への縦開口率の変動は３５％以内、望ましくは２５％以内におさまるように設計され、その場合、以下の関係式が成りたつ。
０．７５＜（Ｙ１＋Ｙ２−Ｗ１／ｃｏｓφ）／Ｙ１＜１．２５        ・・・（４７）
０．７５＜（Ｙ１−Ｗ２／ｃｏｓθ）／Ｙ１＜１．２５              ・・・（４８）
【０１４８】
図１５に示す主観評価より３Ｄモアレが２５％程度であれば、３Ｄモアレの違和感がなく立体表示を視認することができるため、図１６に示す画素のように蓄積容量線ＣＳの傾斜角度を大きくすることにより表示品質を保ったまま開口率を向上することができる。ただし、傾斜角度θが９０度の場合は、輝度分布が急峻に変動することにより３Ｄモアレは視認されやすく、表示品質の低下を招く。したがって、蓄積容量線ＣＳの傾斜角度θ１は、少なくとも９０度より小さい角度であることが必要である。
【０１４９】
また、本実施形態における画素は、加工プロセスの制約や所望の開口率を確保するために、略台形画素の開口形状のＹ軸方向の幅は、（Ｙ２＋２×Ｙ３）＞Ｙ１とすることが望ましい。このとき、本実施形態におけるサブ画素の縦横比がＰｘ：Ｐｙ＝３：２となることから構造上の傾斜角度は、１８．４度以上が必要となる。したがって、主観評価の結果を加えて考慮すると蓄積容量線ＣＳの傾斜角度は、１８．４度以上６０度以下であることが望ましい。
【０１５０】
更に、レイアウト上の縦開口率の変動が２０％以上ある場合でもデフォーカス効果により３Ｄモアレを半分程度に低減することができ、表示品質を向上することができる。したがって、デフォーカス効果により設計上の制約を緩和することができ、デフォーカス効果を考慮すれば画素レイアウト上の縦開口率の変動は４０％以内におさまるように設計すればよい。これにより以下の関係式が成り立つ。
【０１５１】
０．６＜（Ｙ１−Ｗ２／ｃｏｓθ）／Ｙ１＜１．４                 ・・・（４９）
０．６＜（Ｙ１＋Ｙ２−Ｗ１／ｃｏｓφ−Ｗ３）／Ｙ１＜１．４     ・・・（５０）
【０１５２】
また、最適な視認範囲において立体映像を観察する場合には、右眼の視認範囲ｅＲ、及び左眼の視認範囲ｅＬの中央で発生する３Ｄモアレは、両眼の中心部（Ｘ０，Ｙ０）を極小値として発生する３Ｄモアレほど気にならないため、△Ｙｓは△Ｙｃより小さく設計することが望ましい。
【０１５３】
また、輝度分布の変動率を緩やかにすることで３Ｄモアレを目立たなくすることができるため、△Ｙｃ／△Ｘｃ＞△Ｙｓ／△Ｘｓとすることが望ましい。
【０１５４】
［第１実施形態の変形例］
次に、第１実施形態における第１変形例について説明する。
図１７は第１実施形態における第１変形例に係る表示パネル２の平面図である。図１７に示すように蓄積容量線ＣＳは画素開口部を横切るように配置されており、ブラックマトリクス６０と蓄積容量線ＣＳとが接する部分においてブラックマトリクス６０の端部が画像分離方向から傾斜して配置される。領域Ｘ１２のブラックマトリクス６０の傾斜角度は、｜θ１｜＝｜ψ１｜＝｜ψ’１｜＝｜ψ２｜＝｜ψ’２｜で構成される。これにより、Ｘ軸方向への縦開口率は領域Ｘ１で一定となり、蓄積容量線ＣＳに起因した３Ｄモアレを低減することができる。
なお、上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１５５】
次に、第１実施形態における第２変形例について説明する。
図１８は第１実施形態における第２変形例に係る表示パネル２の平面図である。図１８示すように蓄積容量線ＣＳは画素開口部を横切るように配置されており、開口部において屈曲している。また、Ｃ−Ｃ’線に沿った蓄積容量線ＣＳの傾斜部のＹ軸方向の幅と、Ｄ−Ｄ’線に沿った蓄積容量線ＣＳのＹ軸方向の幅と、が等しくなっており、縦開口はＸ軸方向へ略一定となっている。
なお、上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１５６】
次に、第１実施形態における第３変形例について説明する。図１９は第１実施形態における第３変形例に係る表示パネル２の平面図である。
【０１５７】
蓄積容量線ＣＳと画像分離方向のなす角度θ１がＸ軸方向に対して連続的に変化しながら、画素開口部を横切っている。蓄積容量線ＣＳは、少なくとも一部に曲率をもった領域を有する。また、ブラックマトリクス６０の開口部の角は曲率を有し緩やかにカーブしながら変形しており、略台形画素の開口を構成する。縦開口率の変動は曲率に応じて緩やかに変化するため、輝度分布の変動を小さくすることができ、３Ｄモアレを視認し難くすることができる。
なお、上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１５８】
次に、第１実施形態における第４変形例について説明する。図２０は第１実施形態における第４変形例に係る表示パネル２の平面図である。
【０１５９】
開口部を横切る蓄積容量線ＣＳ上の少なくとも一部がブラックマトリクス６０で覆われている。ブラックマトリクス６０は対向基板２ｂ側に設けられている。これにより、パネル内に入射した光の反射を低減することができ、屋外など明るい場所での視認性を向上することができる。
なお、上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１６０】
本実施形態においては、理解を容易にするため、ゲート線Ｇの本数、データ線Ｄの本数は、説明に必要な数に限定した。本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の本質には影響を与えない。
【０１６１】
また、本実施形態においては、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴは、ソース電極又はドレイン電極の電位よりもゲート電極の電位の方がローレベルとなった場合に、ソース電極とドレイン電極との間が導通状態となるものとして説明した。逆に、ソース電極又はドレイン電極の電位よりもゲート電極の電位の方がハイレベルとなった場合に導通状態となる所謂ＮＭＯＳ型の薄膜トランジスタを使用することもできる。
【０１６２】
更にまた、本実施形態においては、画素のコンタクトホール４ＣＯＮＴ１、４ＣＯＮＴ２が、Ｘ軸方向における画素中央から外れて配置されている。この画素中央近傍には、レンズ等の画像分離手段で観察面に拡大投影されると、観察者の視点が配置される可能性が非常に高い。この画素中央近傍にコンタクトホール４ＣＯＮＴ１、４ＣＯＮＴ２を配置した場合、液晶分子の配向に乱れが発生し、表示に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、画素中央付近にコンタクトホール４ＣＯＮＴ１、４ＣＯＮＴ２を配置すると、最も良く視認される位置において、表示画質が低下してしまう危険性が高まる。そこで、本実施形態のように、画素中央近傍からコンタクトホール４ＣＯＮＴ１、４ＣＯＮＴ２をずらして配置することにより、表示画質の向上が可能となる。更には、隣接画素対を構成する各画素を点対称の関係に配置した場合でも、各コンタクトホール４ＣＯＮＴ１、４ＣＯＮＴ２のＸ軸座標が一致するのを防ぐことができる。これにより、観察面の同じ位置に複数のコンタクトホール４ＣＯＮＴ１、４ＣＯＮＴ２の影響が重複してしまうのを抑制できるため、高画質化が可能となる。
【０１６３】
本実施形態においては、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２を構成する各画素は、点対称の関係に配置されているものとして説明した。これはすなわち、隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２のＸ軸方向における中心線に対して、この隣接画素対４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２を構成する各画素の画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのＸ軸方向における位置が、対称であることを意味する。そして、本実施形態はこれに限定されるものではなく、隣接画素対を構成する各画素の薄膜トランジスタのＸ軸方向における位置が、非対称となるように配置されていてもよい。これにより、各画素で薄膜トランジスタの位置に変化を持たせることができ、観察面の同位置に複数の薄膜トランジスタの影響が重複して発生するのを抑制できるため、高画質化が可能となる。
【０１６４】
更にまた、本実施形態においては、対向基板の内側に画素の開口部以外を覆う遮光層が形成されていてもよいものとして説明した。この遮光層は画素の開口部を一部覆っていてもよく、遮光層が形成する開口部と、画素の開口部とが相似の形状であってもよい。また、遮光層が形成する開口部の方が小さくてもよい。これにより、ＴＦＴ基板と対向基板との位置がずれた場合でも、開口形状の変化を抑制でき、高画質化が可能となる。
【０１６５】
更にまた、本実施形態におけるゲート線、データ線と画素との接続関係は、次のように表記することもできる。すなわち、複数のデータ線のいずれか二本に挟まれた画素列は、一方のデータ線に画素スイッチを介して接続する画素と他方のデータ線に画素スイッチを介して接続する画素とが交互に配置され、また前記複数のゲート線のいずれか二本に挟まれた画素行は、一方のゲート線に画素スイッチを介して接続する画素と他方のゲート線に画素スイッチを介して接続する画素とが交互に配置されている。なお、このように配置するためには、データ線の本数は、画素列の数よりも１だけ多く配置されている方が好ましい。同様に、ゲート線の本数も、画素行の数よりも１だけ多く配置されている方が好ましい。
【０１６６】
本実施形態におけるレンチキュラレンズ３は、レンズ面が使用者側の方向である＋Ｚ方向の面に配置された場合の構造について説明したが、これに限定されず、レンズ面が表示パネル側の方向である−Ｚ方向の面に配置されていてもよい。この場合、レンズ−画素間距離を小さくすることができるため、高精細化への対応で有利である。
【０１６７】
更にまた、表示単位は正方形の中に形成されていてもよい。なお、正方形の中に形成するとは、表示単位におけるＸ軸方向のピッチがＹ軸方向のピッチと同じであることを意味する。換言すれば、表示単位が繰り返し配列される方向において、そのピッチが、全て同じである。
【０１６８】
なお、上述の説明は、観察面に複数個の視点を設定し、その設定した各視点に向かって表示面の全ての表示単位から各視点用の画素の光が出射する方式のものである。この方式は、ある定めた視点に向かって、該当する視点の光を集めるため、集光方式とも呼称される。集光方式には、上述の２視点方式の立体表示装置や、更に視点数を増やした多視点方式の立体表示装置が分類される。図２１に集光方式の概念図を示す。集光方式では観察者の眼に入射する光線を再現して表示する点が特徴的である。本実施形態に係る画像表示装置１は、このような集光方式に対して効果的に適用することができる。
【０１６９】
更に、空間像方式や空間像再生方式、空間像再現方式、空間像形成方式などと呼称される方式が提案されている。図２２に概念図を示す。空間像方式は集光方式と異なり、特定の視点を設置しない。そして、空間の物体が発する光を再現するように表示する点が異なる。このような空間像方式には、インテグラルフォトグラフィ方式やインテグラルビデオグラフィ方式、インテグラルイメージング方式の立体表示装置が分類される。空間像方式においては、任意の場所に位置する観察者は、表示面全体で同一視点用の画素のみを視認することはない。しかしながら、同一視点用の画素が形成する所定の幅の領域が、複数種類存在することになる。この各領域においては、本発明は前述の集光方式と同様の効果を発揮できるため、空間像方式においても本実施形態に係る画像表示装置１を有効に適用することができる。
【０１７０】
なお、上述の説明においては、「視点」を「使用者が注視する表示領域上のある点（ｖｉｅｗｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）」という意味ではなく、「画像表示装置を視認する位置（ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）」や、「使用者の眼が位置すべき点又は領域」という意味で使用している。
【０１７１】
また、本実施形態の画像表示装置１に搭載した液晶表示パネル２に偏光板１１を貼合せず、偏光板１１をレンチキュラレンズ３の外側に設けてもよい。また、偏光板１１は、レンチキュラレンズ３に対して観察者側に配置しても良い。偏光板１１の配置を変更することによって、簡易的にレンズの頂点と画素との間の距離Ｈを調整することができる。これにより、設計の自由度を向上することができる。
【０１７２】
また、本実施形態の画像表示装置１に搭載した画像分離手段は透明領域と不透明領域とが交互に並んだ視差バリアを適用してもよい。視差バリアは、透明領域と不透明領域を液晶分子またはＭＥＭＳシャッタによりスイッチング可能な電気光学素子を用いてもよい。また、画像分離手段としては、液晶を用いた電気光学素子としてＧＲＩＮ（Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｉｎｄｅｘ）レンズを用いても本発明の効果を得ることができる。
【０１７３】
本実形態においては、第１視点用の画素は左眼用画素４Ｌ、第２視点用の画素は右眼用画素４Ｒとして説明したが、これに限ることなく、第１視点用の画素を右眼用画素４Ｒ、第２視点用の画素を左眼用画素４Ｌとしてもよい。これにより表示パネル２を１８０度回転した状態であっても画像データを並び替えることによって元と同じように立体表示を視認することができる。特に、図８に示すような携帯機器は表示画面が回転することにより操作性を高めており、機器を手に持ったときの表示パネルの方向によらず情報を提供することが必要である。
【０１７４】
また、本実施形態の画像表示装置１に搭載した液晶表示パネル２は、ＴＮモードの液晶駆動方式に限られることなく、その他の液晶駆動モードが適用できる。液晶駆動モードの例としては、横電界モードではＩＰＳ（インプレイン・スイッチング）方式、ＦＦＳ（フリンジ・フィールド・スイッチング）方式、ＡＦＦＳ（アドヴァンスト・フリンジ・フィールド・スイッチング）方式等が挙げられる。また、垂直配向モードではマルチドメイン化され視野角依存性が低減されたＭＶＡ（マルチドメイン・ヴァーティカル・アライメント）方式、ＰＶＡ（パターンド・ヴァーティカル・アライメント）方式、ＡＳＶ（アドヴァンスト・スーパー・ヴイ）方式等が挙げられる。更に、ＯＣＢ（オプティカリー・コンペンセイティド・ベンド）方式、フィルム補償ＴＮモードの液晶表示パネルも好適に使用することができる。
【０１７５】
本実施形態における表示パネル２は、電気光学素子として液晶分子を利用した液晶表示パネルであるものとして説明した。液晶表示パネルとしては、透過型液晶表示パネルだけでなく、反射型液晶表示パネル、半透過型液晶表示パネル、反射領域よりも透過領域の比率が大きい微反射型液晶表示パネル、透過領域よりも反射領域の比率が大きい微透過型液晶表示パネル等にも適用することができる。また、表示パネルの駆動方法は、ＴＦＴ方式に好適に適用できる。ＴＦＴ方式における薄膜トランジスタは、アモルファスシリコンや低温ポリシリコン、高温ポリシリコン、単結晶シリコンを使用したものだけでなく、ペンタセンなどの有機物や酸化亜鉛などの酸化金属、カーボンナノチューブを使用したものにも好適に適用できる。また、本実施形態に係る画像表示装置１は薄膜トランジスタの構造には依存しない。ボトムゲート型やトップゲート型、スタガ型、逆スタガ型等を好適に使用することができる。更には、液晶方式以外の表示パネル、例えば有機エレクトロルミネッセンス表示パネル、又はＰＡＬＣ（Ｐｌａｓｍａ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ：プラズマ・アドレス液晶）に適用することもできる。
【０１７６】
本実施形態においては、端末装置として携帯電話を例示したが、これに限定されず、ＰＤＡ、パーソナルＴＶ、ゲーム機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ及びノート型パーソナルコンピュータ等の各種の携帯端末装置に適用することができる。また、携帯端末装置のみならず、キャッシュディスペンサ、自動販売機、モニタ及びテレビジョン受像機等の各種の固定型の端末装置に適用することもできる。
【０１７７】
本実形態においては、第１視点用の画素は左眼用画素４Ｌ、第２視点用の画素は右眼用画素４Ｒとして説明したが、これに限ることなく、表示単位内にＮ個の視点数を有する立体表示パネルに適用してもよい。視点数Ｎからなる立体表示パネルにおいては視点毎に最適な立体情報を付加して立体画像を表示することができるため、立体画像を良好に視認できる範囲を大きくすることができる。
【０１７８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２３、図２４は本実施形態に係る画像表示装置を示す平面図である。前述の第１実施形態と比較して、本実施形態においては、Ｙ軸方向に隣接する画素、すなわち、隣接画素対について注目すると、開口部を貫く蓄積容量線ＣＳの方向が互いに反平行であり、かつ、画像分離方向と異なる方向へ傾斜している。また、Ｘ軸方向に隣接する画素、すなわち、表示単位を構成する左右画素について注目すると、開口部を貫く蓄積容量線ＣＳの方向が互いに反平行であり、かつ、画像分離方向と異なる方向へ傾斜している。
【０１７９】
本実施形態の画素マトリクスは、図２３及び図２４の画素をＸ方向、Ｙ方向へ並べて構成される。図２３、図２４に示すように、蓄積容量線ＣＳの傾斜方向は２方向から成り、夫々、画像分離方向と異なる方向へ傾斜している。そして、蓄積容量線ＣＳの傾斜は表示単位内で異なる角度であり、隣接画素対内で異なる角度に設定される。本実施形態における蓄積容量線ＣＳは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向へ分散配置した構成である。
本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１８０】
これにより、蓄積容量線ＣＳとレンチキュラレンズ３に起因して発生するモアレ縞の方向を異なる方向へ分散して、モアレ縞を視認し難くすることができる。
【０１８１】
ところで、３Ｄモアレには視野依存性がある。特に、立体視認領域から外れた斜め方向の場所から見たときには、台形の上底と下底で挟まれる開口領域のうち、開口が一定とならない領域が存在するため、この領域から見た場合、表示パネル２には輝度ムラが大きく発生し、視認者に違和感を与える。
【０１８２】
本実施形態においては、画像分離方向と異なる方向へ傾斜したゲート線Ｇと、画像分離方向と異なる方向へ傾斜した蓄積容量線ＣＳとがＸ軸方向へ略連続的に配置しているため、立体視認領域外から見た場合の３Ｄモアレの視野角依存性を低減できる。
【０１８３】
また、蓄積容量線ＣＳの膜厚に応じた段差に起因して発生する基板界面の液晶分子のプレチルト方向を分散することができるため、斜め方向から見た場合のリタデーション変化による色付を低減できる。
【０１８４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図２５、図２６は本実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図であり、図２７は第３実施形態に係る表示パネル２を示す平面図である。
【０１８５】
前述の第１実施形態と比較して、本実施形態においては、画素形状が略台形状から略８角形形状へ変形している。
【０１８６】
画素は、略台形画素における上底と下底と結ぶ仮想の切断線で切断して２つの直角台形に分割し、その２つの直角台形の各々に対して＋Ｙ方向と−Ｙ方向とへそれぞれ所定の大きさをシフトさせ、切断部を結ぶことにより構成される略８角形状画素から成る。図２７より、領域Ｘ１は、Ｘ１＝Ｘ’１＋２×Ｘ４となるように３つの領域に分割され、蓄積容量線ＣＳは中央の領域Ｘ’１を斜めに横切るように配置されている。
【０１８７】
蓄積容量線ＣＳは略８角形状画素の切断線を横切るように配置され、隣接画素対に設けられた画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのチャネル部は画像分離方向と平行に配置されておらず、斜め方向にずれた配置となっている。また、蓄積容量線ＣＳの幅はゲート線Ｇの幅より小さくなっている。
略台形画素の上底の遮光部についてＸ軸方向への形状変化に注目すると、遮光部のＹ軸方向の幅を略一定にしつつ、Ｙ軸方向へ変動している。また、縦開口率はＸ軸方向に対して略一定になっている。
【０１８８】
本実施形態における画素の電気的な接続関係は第１実施形態と同様である。したがって、図２５及び図２６に示す画素がＸ軸方向及びＹ軸方向に交互に並べられて画素マトリクスが構成される。
【０１８９】
図２５に示すように、薄膜トランジスタのシリコン薄膜部とデータ線Ｄは互いに交差しており、シリコン薄膜部の上層でデータ線Ｄは画像分離方向と異なる方向へ傾斜して配置される。シリコン薄膜部の上層におけるデータ線ＤとＸ軸方向とのなす角度はθＤ１となる。また、蓄積容量電極ＣＳ２の上層において傾斜したデータ線Ｄは、画像分離方向とのなす角度θＤ２で配置され、隣接画素対４ＰＡＩＲの画素を駆動するための画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴ間を電気的に接続している。
【０１９０】
図２５は、隣接画素対４ＰＡＩＲ及び＋Ｘ側に隣接するサブ画素を示している。略台形画素の上底部における画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴはＹ軸方向で隣接する画素の＋Ｙ側の画素と、−Ｙ側の画素をそれぞれ制御するため、蓄積容量電極ＣＳ２とデータ線Ｄとの交差部分においては、データ線Ｄが画像分離方向と異なる方向へ傾斜して配置されている。隣接画素対４ＰＡＩＲの画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴは＋Ｙ方向と−Ｙ方向とへそれぞれ所定の大きさをシフトしているため、画像分離方向とデータ線Ｄのなす角度は大きくなる。これにより隣接画素対４ＰＡＩＲにおいては以下の関係が成り立つ。
｜θＤ２｜＞｜θＤ１｜                                    ・・・（５１）
【０１９１】
図２６は、隣接画素対４ＰＡＩＲ２、及び＋Ｘ側に隣接するサブ画素を示している。隣接画素対４ＰＡＩＲ２の画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴは＋Ｙ方向と−Ｙ方向とへそれぞれ所定の大きさをシフトしており、画像分離方向とデータ線Ｄのなす角度は小さくなる。これにより隣接画素対４ＰＡＩＲ２においては以下の関係が成り立つ。
【０１９２】
｜θＤ４｜＜｜θＤ３｜                                     ・・・（５２）
【０１９３】
なお、本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１９４】
略台形画素の上底部のＹ軸方向の幅は画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴの面積に依存しておりプロセスルールの変更なしには小さくすることができないため、ピッチの小さい画素では開口領域のＹ軸方向の幅に対して略台形画素の上底部を覆う遮光部のＹ軸方向の幅が相対的に大きくなってしまう。画像分離手段によって、この略台形画素の上程部を覆う遮光部の像が拡大されると、視認者には表示部における粒状や縞状の明暗として視認されるため表示品質が低下するおそれがある。
【０１９５】
本実施形態の画素は、第１実施形態と比較して、台形上底の遮光部がＹ軸方向の幅をＸ軸方向によらず一定にしたままＹ軸方向へシフト変形した構成である。また同時に、開口領域は、Ｙ軸方向の幅がＸ方向によらず一定にしたままサブ画素内で変形しており、縦開口率はＸ軸方向によらず略一定となっている。前述の通りシフト変形した画素がＸ軸方向へ周期的に配置されるため、サブ画素の開口領域は従来よりもＹ軸方向へ分散配置された構成である。また、遮光部がＹ軸方向へ変動する周期ＴはピクセルピッチＰｕと同じであり、表示パネル２の解像度以下で変動しているため粒状や縞状の明暗は視認され難い。したがって、第１実施形態で述べた画素と比較して、画像分離手段と台形上底の遮光部に起因して発生する粒状や縞状の明暗を低減することができる。
【０１９６】
また、本実施形態における画素の中央部では、切断前の台形の上底部分と下底部分が近づくため、開口部を貫く蓄積容量線ＣＳの距離を小さくできる。これにより、配線抵抗を小さくできる。また、所定の配線抵抗を確保しつつ、蓄積容量線ＣＳの幅を小さくできるため、開口率を向上することができる。
【０１９７】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図２８は本実施形態に係る画像表示装置を示す平面図である。前述の第１実施形態と比較して、本実施形態においては、画素開口領域を貫くように配置された蓄積容量線ＣＳが２本配置される。各々の蓄積容量線ＣＳは画像分離方向への開口が略一定となるように、Ｘ軸方向と異なる方向へ傾斜している。各々の蓄積容量線ＣＳの幅、及び傾斜角度は同じに設定されている。２本の蓄積容量線ＣＳによって、開口部は３つの領域に分断される。
【０１９８】
また、蓄積容量線ＣＳは、サブ画素内に２本配置されており、Ｙ軸方向と平行であり、かつ、サブ画素のＸ軸方向へサブ画素を３等分に分割する仮想線の横切るように配置されている。
【０１９９】
ここで、傾斜配線の角度は、＋Ｘ方向を０度の軸として時計回りの方向を正として定義する。ゲート線Ｇは画像分離方向と異なる方向へ傾斜しており、上底側が＋Ｙ方向を向いた画素においては−Ｘ側のゲート線傾斜角度がφ１であり、＋Ｘ軸側のゲート線傾斜角度がφ’１＝−φ1となっている。また、上底側が−Ｙ方向へ向いた画素においては、−Ｘ方向側のゲート線傾斜角度が−φ１であり、＋Ｘ方向側のゲート線傾斜角度がφ１となっている。
【０２００】
上底側が＋Ｙ方向を向いた画素において、蓄積容量線ＣＳの傾斜角度θ１とゲート線Ｇの傾斜角度φ１が同じ角度で構成される。また、夫々の蓄積容量線ＣＳの傾斜角度を比べると、θ１＝θ２である。すなわち、本実施形態においてサブ画素内の蓄積容量線ＣＳの傾斜角度は、サブ画素を構成する片側のゲート線Ｇと同じ角度で構成される。
なお、本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０２０１】
本実施形態では、蓄積容量線ＣＳを２本配置することにより、蓄積容量線ＣＳの断線による歩留り低下を抑制することができる。特に、蓄積容量線ＣＳを細線化したプロセスで形成し、配線面積を小さくする場合に有効である。
【０２０２】
また、各々の蓄積容量線ＣＳは画素開口部の中央を通る必要がなく、画素中央部の開口領域に構造物を配置する必要がなくなるため、輝度分布のピークの中心における加工精度に起因した輝度変動を低減することができる。また、Ｘ軸方向に配置される構造物の周期を小さくすることができるため、レンズ拡大効果によって発生するＸ軸方向への明暗のムラを低減することができる。
【０２０３】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図２９は本実施形態に係る画像表示装置を示す平面図である。
【０２０４】
本実施形態においては、画素開口領域を貫くように配置された蓄積容量線ＣＳがサブ画素内に２本配置される。サブ画素内の各々の蓄積容量線ＣＳは反平行であり、画像分離方向への開口が略一定となるように、画像分離方向と異なる方向へ傾斜している。また、また、画像分離方向と異なる方向へ傾斜したゲート線Ｇと、画像分離方向と異なる方向へ傾斜した蓄積容量線ＣＳとが遮光部端の近傍で交差し、Ｘ軸方向へ略連続的に配置している。
【０２０５】
蓄積容量線ＣＳによって分断された領域は略三角形から構成される。略三角形からなる領域は、夫々、同じ面積であることが望ましく、特に対称性の高い正三角形で構成されることが望ましい。
なお、本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０２０６】
本実施形態では、蓄積容量線ＣＳは反平行であり、モアレ縞の方向を分散させることができモアレ縞を視認し難くすることができる。また、蓄積容量線ＣＳは画像分離方向と異なる方向へ傾斜しており、画像分離方向への開口が略一定となることから、レンズ拡大効果によって発生する明暗のムラを低減することができる。
【０２０７】
本実施形態の画素には、液晶分子の初期配向を基板垂直方向になるように設定した垂直配向モード（ＶＡ）を好適に適用することができる。三角形の中心に液晶分子の配向方向を制御するための構造物をＴＦＴ基板２ａ側に設けてもよい。蓄積容量線ＣＳによって分断された領域は対称性の高い三角形から構成されるため、三角形の中心を基点にして液晶分子７２の配向方向をマルチドメイン化することができ、高画質化することができる。
【０２０８】
また、配向方向を制御するための構造物は対向基板２ｂ側に設けてもよい。対向基板側２ｂの構造物は、対向電極にスリットを設けて形成してもよく、プロセス数を増やすことなく低コストに構造物を形成することができる。
【０２０９】
また蓄積容量線ＣＳの上層には画素電極４ＰＩＸを設けず、蓄積容量線ＣＳからの電界を液晶層５ＬＣへ印加できる構成であってもよい。これにより、液晶分子７２を安定して配向制御することができる。
【０２１０】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図３０は本実施形態に係る画像表示装置を示す平面図である。
【０２１１】
本実施形態においては、蓄積容量線ＣＳは開口部に２本配置されており、画素開口部の中央で互いに交差している。また、それぞれの蓄積容量線ＣＳは画像分離方向への開口が略一定となるように、Ｘ軸方向と異なる方向へ傾斜している。２本の蓄積容量線ＣＳによって、開口部は４つの領域に分断される。
なお、本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０２１２】
本実施形態では、蓄積容量線ＣＳは反平行であり、モアレ縞の方向を分散させることができモアレ縞を視認し難くすることができる。また、蓄積容量線ＣＳは画像分離方向と異なる方向へ傾斜しており、画像分離方向への開口が略一定となることから、レンズ拡大効果によって発生する明暗のムラを低減することができる。
【０２１３】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態について説明する。図３１は本実施形態に係る画像表示装置を示す平面図である。
【０２１４】
本実施形態においては、蓄積容量線ＣＳは開口部に３本配置されており、少なくとも１本は、他の２本と異なる方向へ傾斜している。また、それぞれの蓄積容量線ＣＳは画像分離方向への開口が略一定となるように、Ｘ軸方向と異なる方向へ傾斜している。２本の蓄積容量線ＣＳによって、開口部は３つの領域に分断される。
【０２１５】
また、蓄積容量線ＣＳは、サブ画素内に３本配置されており、Ｙ軸方向と平行であり、かつ、サブ画素のＸ軸方向へサブ画素を４等分に分割する線分の横切るように配置される。
【０２１６】
ここで、夫々の傾斜配線の角度は、＋Ｘ方向を０度の軸として時計回りの方向を正として定義する。ゲート線Ｇは画像分離方向と異なる方向へ傾斜しており、上底側が＋Ｙ方向を向いた画素においては−Ｘ側のゲート線Ｇの傾斜角度がφ１であり、＋Ｘ軸側のゲート線Ｇの傾斜角度がφ’１＝−φ１となっている。また、上底側が−Ｙ方向へ向いた画素においては、−Ｘ方向側のゲート線Ｇの傾斜角度が−φ１であり、＋Ｘ方向側のゲート線Ｇの傾斜角度がφ１となっている。
【０２１７】
上底側が＋Ｙ方向を向いた画素において、蓄積容量線ＣＳの傾斜角度θ１は、ゲート線Ｇの傾斜角度φ１より大きくなっており、夫々の蓄積容量線ＣＳの傾斜角度を比べると、θ１＝θ２＝−θ３である。すなわち、本実施形態において夫々の蓄積容量線ＣＳの傾斜角度は、ゲート線Ｇの傾斜角度より大きく設定されている。
なお、本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０２１８】
本実施形態では、ゲート線Ｇの傾斜角度と蓄積容量線ＣＳの傾斜角度が異なることにより、レンズと配線とに起因したモアレ縞を分散させることができ、画質を向上することができる。また、少なくとも１つの蓄積容量線ＣＳは他の蓄積容量線ＣＳと異なる方向へ配置されているため、さらにモアレの分散効果が大きい。また、蓄積容量線ＣＳのＸ軸方向への構造周期が小さいため、モアレ縞のピッチを小さくし、モアレ縞を視認し難くできる。
【０２１９】
［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態について説明する。図３２は本実施形態に係る画像表示装置を示す平面図である。
【０２２０】
本実施形態においては、蓄積容量線ＣＳは開口部に３本配置されており、少なくとも１本は、他の２本と異なる方向へ傾斜している。また、それぞれの蓄積容量線ＣＳは画像分離方向への開口が略一定となるように、Ｘ軸方向と異なる方向へ傾斜している。２本の蓄積容量線ＣＳによって、開口部は３つの領域に分断される。
【０２２１】
また、蓄積容量線ＣＳは、サブ画素内に３本配置されており、Ｙ軸方向と平行であり、かつ、サブ画素のＸ軸方向へサブ画素を４等分に分割する線分の横切るように配置される。
【０２２２】
図３２に示すように、本実施形態に係る画素は、対向電極４ＣＯＭがＴＦＴ基板２ａ側に設けられ、ゲート線Ｇ、及び蓄積容量線ＣＳの上層を覆うように配置される。対向電極４ＣＯＭはコンタクトホール４ＣＯＮＴ３を介して蓄積容量線ＣＳに接続される。
【０２２３】
画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴはＭＯＳ型の薄膜トランジスタであり、ソース電極又はドレイン電極の一方がコンタクトホール４ＣＯＮＴ１を介してデータ線Ｄに接続され、他方がコンタクトホール４ＣＯＮＴ２を介して画素電極４ＰＩＸと蓄積容量４ＣＳの一方の電極に接続される。そして、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴのゲート電極は、ゲート線Ｇに接続される。蓄積容量４ＣＳの他方の電極には、蓄積容量電極ＣＳ２が接続されている。画素電極４ＰＩＸは対向電極４ＣＯＭの間に間隔をもって配置され、画素電極４ＰＩＸと対向電極４ＣＯＭはＸ軸方向に交互に並んだ略櫛歯状になっている。
【０２２４】
画素電極４ＰＩＸとの間で画素容量４ＣＬＣが形成される。蓄積容量線ＣＳと蓄積容量電極ＣＳ２は同層で形成され、電気的に接続されている。
【０２２５】
また、ＴＦＴ基板側ラビング方向７０、及び対向基板側ラビング方向７１は、Ｙ軸方向、すなわち画像分離方向に垂直な方向と平行である。また、偏光板１１の偏向軸は、クロスニコルで配置し、表示モードはノーマリブラックモードとなる。表示モードがノーマリブラックモードであるため、液晶分子を電界制御する必要のない開口部以外の領域でブラックマトリクス６０を設ける領域を削減できる。したがって、データ線Ｄまたはゲート線Ｇをブラックマトリクス６０で覆うことなく、広開口化することができる。また、ブラックマトリクス６０を完全になくすことにより省プロセス化することもできる。
【０２２６】
液晶分子はＹ軸方向に初期配向しており、画素電極４ＰＩＸと対向電極４ＣＯＭの間に発生する面内方向を主成分とする電界によって制御される。
なお、本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０２２７】
本実施形態では、横電界によって液晶分子が配向制御されるため、電圧を印加しても液晶分子は基板に対して斜め方向に傾くことがないため、広い視野角を得ることができる。
【０２２８】
また、本実施形態に係る画素は、非常に優れた視野角特性を有するため、フィルム補償ＴＮモード及び、マルチドメイン垂直配向モードのような補償フィルムを貼合する必要がなく、表示パネル２の厚みを小さくすることができる。表示パネル２の厚みが小さくなることにより、シリンドリカルレンズ３ａの頂点と画素の距離を小さくすることができ、設計の自由度を向上することができる。
【０２２９】
本実施形態では、サブ画素において、ゲート線Ｇ、及び蓄積容量線ＣＳの傾斜角度は２種類であり、液晶分子７２は２方向のドメインに分割される。２つのドメイン領域の面積は１つのサブ画素内では不均一であるが、Ｘ軸方向に隣接するサブ画素間で互いに補償し合って均一化することができる。これにより、斜め方向から見た場合の色付を低減することができる。特に、２次元の画像を表示する場合には、表示単位を構成する各サブ画素は同じ画像を表示するため、２次元表示においては表示単位毎で光学的に補償することができる。
【０２３０】
また、対向電極４ＣＯＭは、ＴＦＴ基板側２ａに設けられるため、対向基板２ｂ側の対向電極４ＣＯＭを省くことができる。さらに、画素電極４ＰＩＸと対向電極４ＣＯＭは、ＴＦＴ基板２ａ側に同層の材料を用いて形成することができる。これにより、省プロセス化、低コスト化することができる。また、画素電極４ＰＩＸと対向電極４ＣＯＭは、ＴＦＴ基板２ａ側に絶縁膜を介して形成されてもよい、絶縁膜を介すことにより、ショートを防ぐことができ歩留りを向上することができる。
【０２３１】
［第９実施形態］
次に、本発明の第９実施形態について説明する。図３３は本実施形態に係る画素の電気的な接続関係と極性分布を模式的に示した図であり、図３４は、本実施形態に係る画像表示装置においてデータ線Ｄに入力する駆動極性を示す表であり、図３５、及び図３６は本実施形態に係る画像表示装置の画素構造を示す平面図である。
【０２３２】
本実施形態に係る画像表示装置は、図３５及び図３６に記載の画素が図３３に記載の接続関係に従ってマトリクス上に並べられて構成される。
【０２３３】
本実施形態に係る画像表示装置１の駆動方法は、図３５に示すようにデータ線２本毎に各々伝送される表示データの極性が基準電位に対して反転され、かつゲート線１本毎に各々データ線を伝送される表示データの極性が反転され、かつフレーム毎に極性が反転される駆動方法である。このドット反転駆動は２Ｈ１Ｖ反転駆動とも称される。これは、水平方向（Ｈ方向）に配列するデータ線２本毎、また垂直方向（Ｖ方向）に配列するゲート線１本毎に極性が反転しているからである。
【０２３４】
図３３を参照して具体的に説明するが、これはあるフレームにおいて、前述の２Ｈ１Ｖ反転駆動の結果実現される各画素の極性を示したものである。まず、ゲート線Ｇ１が選択されると、データ線Ｄ１には正極性の表示データが伝送され、画素Ｐ１１には正極性の電圧が書き込まれる。またデータ線Ｄ２、Ｄ３、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ１０、Ｄ１１には負極性の表示データが伝送され、データ線Ｄ４、Ｄ５、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１１、Ｄ１２には正極性の表示データが伝送される。次にゲート線Ｇ２が選択された場合には、データ線の極性が全て反転される。すなわち、データ線Ｄ１，Ｄ４、Ｄ５、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１１、Ｄ１２には負極性の表示データが伝送され、データ線Ｄ２、Ｄ３、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ１０、Ｄ１１には正極性の表示データが伝送される。以降、ゲート線Ｇ３、Ｇ５、の選択時は、ゲートＧ７線Ｇ１の選択時と同様であり、ゲート線Ｇ４、Ｇ６の選択時は、ゲート線Ｇ２の選択時と同様である。そして、このフレームが終了すると、次のフレームにおいては、更に極性反転が実行される。すなわち、ゲート線Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５、Ｇ７選択時においては、データ線Ｄ１，Ｄ４、Ｄ５、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１１、Ｄ１２に負極性の表示データが伝送され、データ線Ｄ２、Ｄ３、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ１０、Ｄ１１に正極性の表示データが伝送される。また、ゲート線Ｇ２、Ｇ４、Ｇ６選択時においては、データ線Ｄ１，Ｄ４、Ｄ５、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１１、Ｄ１２に正極性の表示データが伝送され、データ線Ｄ２、Ｄ３、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ１０、Ｄ１１に負極性の表示データが伝送される。
【０２３５】
蓄積容量線ＣＳを介して電気的に接続される蓄積容量電極ＣＳ２は、画素Ｐ１１、Ｐ３２、Ｐ３１、Ｐ５２、Ｐ５１、Ｐ７２、Ｐ７１、Ｐ９２、Ｐ９１、Ｐ１１２、Ｐ１１１、Ｐ１３２である。
この画素群に注目すると、ゲート線Ｇ１が選択されたときに書き込まれる画素は、Ｐ１１、Ｐ３１、Ｐ５１、Ｐ７１、Ｐ９１、Ｐ１１１であり、この選択された画素の中であるフレームにおいては、正極性の表示データが書き込まれる画素はＰ１１、Ｐ５１、Ｐ９１であり、負極性の表示データが書き込まれる画素は、Ｐ３１、Ｐ７１、Ｐ１１１である。以降、次フレーム期間では、ゲート線Ｇ１によって選択される画素は極性が反転する。したがって、あるゲート線の選択期間における各画素への表示データの書きこみに着目すると、共通の蓄積容量電極ＣＳ２は正極性の表示データが書き込みされる画素だけでなく、負極性の表示データが書き込まれる画素が接続されており、正極性の表示データと負極性の表示データは、偏ること無く均等に書き込まれている。
【０２３６】
図３３に示すように、各画素の極性は同じ極性が斜め方向にそろったストライプ状の配列である。本実施形態においては、ＴＦＴ基板側のラビング処理方向を同極性の画素が斜めに並ぶ方向と略平行な方向とした。液晶駆動方式はＴＮモードを適用し、ＴＦＴ基板側ラビング方向７０と対向基板側ラビング方向７１は略直交している。基板界面の液晶分子は同極性の画素がＸ軸方向へ隣接して並ぶ略台形画素の斜辺に対して略直交して横切るように配向処理される。
【０２３７】
なお、本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０２３８】
本実施形態においては、１走査期間における各画素への表示データの書き込み時に、蓄積容量線ＣＳの電位変動を抑制することができる。これは、各蓄積容量線ＣＳには、正極性の表示データが書き込みされる画素だけでなく、負極性の表示データが書き込まれる画素が接続されているからである。  これにより、蓄積容量線ＣＳの電位が片側の極性に向かって変動するのを抑制することができ、蓄積容量線ＣＳが延伸する方向へ発生するクロストークなどを低減して、高品質な表示を実現することができる。本実施形態における構成は、一般的な反転駆動を使用した上で、２ラインドット反転効果、各蓄積容量線ＣＳの電位変動抑制効果を実現でき、かつ台形開口の底辺部が隣接する画素の極性を同じにできる。これにより、低コストに高画質表示を実現することができる。
【０２３９】
本実施形態では、同極性の画素が並ぶ方向とＴＦＴ基板側ラビング方向７０が略平行であり、ラビング処理により基板界面にアンカリングされた液晶分子は同極性の画素間の台形斜辺を跨いで配向している。本実施形態では、同極性の画素の台形斜辺を跨いで配向処理されるため、異極性の画素間の斜辺を跨いで配向する場合と比較してエネルギー的に安定である。これにより、略台形画素の斜辺に沿って発生するディスクリネーションや配向不良を低減することができ、安定した液晶配向状態を実現することができる。ディスクリネーションを低減することにより台形斜辺の遮光部幅を削減できるため、３Ｄクロストークを低減することができる。また、液晶配向状態を安定化されるため信頼性を向上することができる。
【０２４０】
［第１０実施形態］
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。図３７は本実施形態に係る画像表示装置のＴＦＴ基板２ａ側の一部の画素の構造を示す平面図である。図３８は本実施形態に係る表示パネル２の画素を示す平面図である。図３９は図３８に示す平面図の線分Ｃ−Ｃ’部の断面図であり、図４０は本実施形態における光学モデルを示す断面図である。
【０２４１】
図３７、図３９に示すように、表示パネル２は右眼用画素４Ｒと左眼用画素４Ｌが画像分離方向、すなわちＸ軸方向に交互に配列している視点数２からなる表示パネル２である。サブ画素の開口部は略台形状であり、Ｘ方向に並ぶサブ画素においてサブ画素の開口部がＹ軸方向に互いに重なる開口領域と、Ｙ軸方向に互いに重ならずになる開口領域から構成される。
【０２４２】
画像分離方向へ隣接するサブ画素間の境界を示す線は仮想線７９であり、この線分を基準にして、サブ画素を画像分離方向へ２等分する仮想線８０、サブ画素を画像分離方向へ３等分する仮想線８１を図示している。
【０２４３】
ゲート線Ｇは仮想線７９を跨ぐように画像分離方向と異なる方向へ傾斜して配置される。また蓄積容量電極ＣＳ２は仮想線８０上に沿って配置され、仮想線８０に対して線対称である。隣接画素対を構成する各サブ画素の蓄積容量線ＣＳは、仮想線８０を境界とする相互に異なる領域で蓄積容量電極ＣＳ２と電気的に接続する。
【０２４４】
蓄積容量線ＣＳは各サブ画素の開口部に１本配置され、画像分離方向と異なる方向に傾斜している。また、蓄積容量線ＣＳはＹ軸方向へ隣接する２つのサブ画素に渡って、サブ画素をＸ方向へ２等分する仮想線８０を跨るように配置される。
【０２４５】
蓄積容量線ＣＳはＹ軸方向に隣接する２つのサブ画素の各開口部において、サブ画素をＸ軸方向へ３等分する仮想線８１のうち少なくとも１本を選択的に跨って配置される。Ｙ軸方向へ隣接するサブ画素において、各サブ画素の開口部に配置された蓄積容量線ＣＳは、サブ画素をＸ方向へ３等分する２本の仮想線８１のうち、それぞれ異なる仮想線８１を跨って配置された構成である。
【０２４６】
台形底辺部を共通とするサブ画素間の境界部において、蓄積容量線ＣＳは台形の底辺部に配置されたデータ線Ｄと交差し、Ｙ軸方向へ隣接する隣接画素対間を電気的に接続する。蓄積容量線ＣＳは、台形の底辺部においてサブ画素を画像分離方向へ２等分する仮想線８０を跨って配置され、台形底辺部のデータ線Ｄを境界としてサブ画素を画像分離方向へ２等分した領域のうち片方の領域からもう一方の領域に渡って配線される。また、蓄積容量線ＣＳはＹ軸方向に並ぶ２つのサブ画素における縦開口率が画像分離方向へ略一定となるように連続的に配置される。
【０２４７】
蓄積容量線ＣＳは台形状の開口部における上底と斜辺との交差部から下底と仮想線８０との交差部に向けて伸びている。さらに、台形の底辺部において、蓄積容量線ＣＳはＸ軸方向に延伸するデータ線Ｄと互いに略直線的に交差している。
【０２４８】
サブ画素の開口部において蓄積容量線ＣＳの伸びる方向と、Ｘ軸方向とのなす角度はθ１に設定される。蓄積容量線ＣＳの傾斜方向は、表示単位を構成するサブ画素間において同じ方向であり、また、隣接画素対を構成するサブ画素間において同じ方向である。すなわち、蓄積容量線ＣＳは、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向に配列した各サブ画素において画像分離方向とのなす角度が全て同じ角度で構成される。
【０２４９】
隣接画素対を構成する２つのサブ画素において、各サブ画素に配置された蓄積容量線ＣＳは、画像分離方向とのなす角度が夫々同じ角度で構成され、サブ画素を画像分離方向へ３分割する２本の仮想線８１のうち、夫々異なる仮想線８１を跨いで配置される。
【０２５０】
隣接画素対は、画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴの接続関係から２種類存在し、夫々の隣接画素対がＺ軸回りの１８０度の回転に対して等価な回転対称軸を有する。
【０２５１】
表示単位を構成する右眼用画素４Ｒ、及び左眼用画素４Ｌに配置された蓄積容量線ＣＳは、サブ画素をＸ軸方向へ３等分に分割する２本の仮想線８１のうち、それぞれ異なる仮想線８１を跨ぐように配置される。すなわち、表示単位を構成するサブ画素において、各サブ画素に配置された蓄積容量線ＣＳは、夫々同じ方向に傾斜し、夫々サブ画素内で相対的に異なる仮想線８１を跨いで配置される。
【０２５２】
Ｙ軸方向へ隣接して並ぶ２つの画素に配置される蓄積容量線ＣＳは、サブ画素をＸ軸方向へ３等分に分割する２本の仮想線８１のうち、それぞれ異なる仮想線を交互に跨ぐように配置される。共通の仮想線８１を跨ぐ蓄積容量線ＣＳはＹ軸方向へ２サブ画素毎に繰り返し配置される。
【０２５３】
Ｘ軸方向へ配列する画素は、サブ画素をＸ軸方向へ３等分に分割する２本の仮想線８１のうち、サブ画素内で相対的に異なる位置の仮想線８１を交互に跨ぐように配置される。蓄積容量線ＣＳがサブ画素内で相対的に同じ位置の仮想線８１を跨ぐサブ画素は、Ｘ軸方向へ２サブ画素毎に繰り返し配置される。
【０２５４】
図３８に示すように、カラーフィルタは、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）の各色がＸ軸方向へ延伸しており、Ｙ軸方向へ赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）がストライプ状に繰り返し配列している。
【０２５５】
ブラックマトリクス６０のパターンの周期と蓄積容量線ＣＳのパターンの周期は２サブ画素毎に繰り返した周期構造である。また、カラーフィルタ配列はＲＧＢのカラーストライプが３サブ画素毎の周期で並んでいる。したがって、Ｙ軸方向へ並ぶサブ画素は、蓄積容量線ＣＳとブラックマトリクス６０が同じ構造周期を有し、カラーフィルタは蓄積容量線ＣＳ、及びブラックマトリクス６０とは異なる周期構造を有する。
【０２５６】
図３９に示すように、ＴＦＴ基板２ａに着目すると、ゲート線Ｇと蓄積容量線ＣＳは第１の絶縁膜９１上に設けられた同層の金属材料から構成される。また、画素電極４ＰＩＸは第３の絶縁膜９３上に設けられた透明導電性材料から構成される。第２の絶縁膜はゲート線Ｇとデータ線Ｄを電気的に絶縁するための絶縁膜であり、第３の絶縁膜は平坦化効果を有する。
【０２５７】
対向基板２ｂに着目すると、対向基板２ｂの液晶層５ＬＣ側にブラックマトリクス６０が設けられ、ブラックマトリクス６０よりさらに液晶層５ＬＣ側にカラーフィルタ層が設けられる。カラーフィルタ層より液晶層５ＬＣ側にはオーバーコートＯＣが設けられ、オーバーコートＯＣより液晶層５ＬＣ側に対向電極４ＣＯＭが設けられる。
【０２５８】
観察者側から見ると、ゲート線Ｇはブラックマトリクス６０によって覆われる。略台形画素の斜辺部はブラックマトリクス６０によって遮光され、その近傍から出射された光が観察される。また、開口部は蓄積容量線ＣＳによって遮光され、その近傍から出射された光りが観察される。したがって、開口部に配置された蓄積容量線ＣＳと台形斜辺部のブラックマトリクス６０は異なる遮光層レイアとして機能する。
【０２５９】
なお、ゲート線Ｇとブラックマトリクス６０の被り量δは、ＴＦＴ基板２ａと対向基板２ｂの重ね合せ精度に応じて設定する。
【０２６０】
図４０に示すようにレンズ３ａの焦点は蓄積容量線ＣＳで構成された遮光部より観察者側に対して奥側に配置される。ブラックマトリクス６０の近傍ではスポット径ＳＰ１でデフォーカスされ、蓄積容量線ＣＳの近傍ではスポット径ＳＰ２でデフォーカスされる。スポット径ＳＰ１はスポット径ＳＰ２より大きく設定される。
【０２６１】
なお、本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【０２６２】
本実施形態では、第１実施形態と比較すると、前述のように蓄積容量線ＣＳと画像分離方向とのなす角度θ１を大きくすることにより配線部の面積を小さくできるため、開口率を向上することができる。また、蓄積容量線ＣＳを大部分の開口部に渡って配置する必要がなく、余分な遮光物の面積を削減できるため、開口率を向上することができる。さらに、蓄積容量電極ＣＳ２間を結ぶ配線長を小さくできるため配線抵抗を小さくすることができる。
【０２６３】
また、本実施形態では、蓄積容量線ＣＳはサブ画素をＸ方向へ等分割する複数の仮想線のうち、それぞれ異なる仮想線を跨って配置されることにより、Ｙ軸方向に配列する複数のサブ画素間で補償して縦開口率を画像分離方向へ略一定とすることができる。
【０２６４】
また、本実施形態では、蓄積容量線ＣＳはＹ軸方向に隣接する２つのサブ画素間で縦開口率を略一定となるように配置されるため、縦開口率の変動を抑制しつつ開口率を向上することができる。さらに、台形底辺部を共通としてＹ軸方向に並ぶサブ画素間の境界では、画像分離方向と略平行に延伸するデータ線Ｄと画像分離方向と異なる方向に傾斜した蓄積容量線ＣＳが、夫々略直線的に交差するためパターン精度に起因して発生する縦開口の変動を抑制することができる。さらに、データ線Ｄと蓄積容量線ＣＳが夫々略直線的に交差するため配線容量を小さくでき、画像データの書込み負荷を低減することができる。
【０２６５】
図３７に示すように右眼用画素４Ｒの列と右眼用画素４Ｒ’の列に着目すると、サブ画素内で相対的に同じ位置に配置された蓄積容量線ＣＳを有するサブ画素がＸ軸方向に並んでいる。また、左眼用画素４Ｌの列と左眼用画素４Ｌ’の列に着目すると、サブ画素内で相対的に同じ位置に配置された蓄積容量線ＣＳがＸ軸方向に並んでいる。すなわち、各視点においてＸ軸方向に並ぶサブ画素は常に同じ蓄積容量線ＣＳ形状の繰り返しとなっている。これにより、各視点領域に表示された画像において画像分離方向の画質をより均一化することができる。
【０２６６】
高精細化した画素では、台形斜辺の幅によって縦開口率を画像分離方向へ略一定とすることが困難となる。高精細化した画素ではブラックマトリクス６０のＸ軸方向の幅ＷＢＭｘを大きくすることができず、ＴＦＴ基板２ａと対向基板２ｂとの嵌合が僅かにずれることよってゲート線Ｇがはみ出し、台形斜辺部の縦開口率を変動させる要因となる。また、ブラックマトリクス６０とサブ画素開口部の境界付近では画素電極４ＰＩＸとゲート線Ｇとの間に発生した電界により液晶分子配向を制御できず光漏れが発生しやすく、これがレンズで拡大されると輝度変動として視認され、画質が低下する。したがって、ブラックマトリクス６０の近傍では、光漏れや縦開口変動に起因した３Ｄモアレが発生しやすい。
【０２６７】
スポット径ＳＰ２はスポット径ＳＰ１より大きく、画像分離手段によって画像分離方向へ振り避けた光の輝度変動をより均一化することができる。上述のようにブラックマトリクス６０近傍では、製造工程に起因した３Ｄモアレが発生しやすいため、ブラックマトリクス６０近傍を効果的にデフォーカスすることにより製造マージンを大きくすることができる。これにより歩留りを向上して低コスト化することができる。上述したように、本実施形態に係る画像表示装置は、高精細化した画素において特に効果的である。
【０２６８】
［第１０実施形態の変形例］
次に、本発明の第１０実施形態の第１変形例について説明する。図４１は本変形例に係る画像表示装置のＴＦＴ基板２ａ側の一部の画素の構造を示す平面図である。図４２は本変形例に係る表示パネルの画素を示す平面図である。図３９は図４２に示す画素平面図における線分Ｃ−Ｃ’部の断面図であり、図４３は本変形例における光学モデルを示す断面図である。
【０２６９】
蓄積容量線ＣＳは台形上底の中央部から台形下底の中央部意外の領域へ向けて延伸するように配線される。蓄積容量線ＣＳは台形底辺の中央部以外の場所で屈曲し、データ線Ｄと互いに交差している。蓄積容量電極ＣＳ２はサブ画素の中心線である仮想線８０線に沿って配置され、仮想線８０に対して線対称な長方形から構成される。
【０２７０】
蓄積容量線ＣＳの傾斜角度は、Ｘ軸方向とのなす角度がθ１、θ’１に設定された少なくとも２種類以上の傾斜角度から構成される。Ｙ軸方向に配列したサブ画素の蓄積容量線ＣＳは２画素毎に傾斜方向が異なり、Ｘ軸方向に配列したサブ画素の蓄積容量線ＣＳは２画素毎に傾斜方向が異なる。
【０２７１】
隣接画素対を構成するサブ画素において、各サブ画素に配置された蓄積容量線ＣＳは、夫々同じ方向に傾斜し、夫々異なる仮想線８１を跨いで配置される。また、蓄積容量線ＣＳの傾斜方向が異なる隣接画素対は２種類存在し、各々がＹ軸方向へ交互に配置される。その結果、同じ傾斜方向であり、かつ、共通の仮想線８１を跨る蓄積容量線ＣＳを有するサブ画素は、４サブ画素毎に繰り返し配置される。
【０２７２】
蓄積容量線ＣＳの傾斜方向が互い異なる隣接画素対は、夫々Ｚ軸回りの１８０度の回転に対して等価な回転対称軸を有し、仮想線８０に対して線対称の関係である。
【０２７３】
表示単位を構成するサブ画素において、各サブ画素に配置された蓄積容量線ＣＳは、サブ画素をＸ軸方向へ３等分に分割する２本の仮想線８１のうち、それぞれ異なる仮想線８１を跨ぐように配置される。すなわち、蓄積容量線ＣＳがサブ画素内で相対的に同じ仮想線８１を跨ぐサブ画素は、Ｘ軸方向へ２サブ画素毎に繰り返し配置される。
【０２７４】
本変形例においては、図４３に示すようにシリンドリカルレンズ３ａの焦点が左眼用画素４Ｌ、右眼用画素４Ｒに対して観察者側になるように構成されている。スポット径ＳＰ２はスポット径ＳＰ１より大きく設定されている。ブラックマトリクス６０の近傍ではスポット径ＳＰ１でデフォーカスされ、蓄積容量線ＣＳの近傍ではスポット径ＳＰ２でデフォーカスされる。すなわち、ブラックマトリクス６０が配置された領域より蓄積容量線ＣＳの配置された領域が大きくぼかされる構成である。
【０２７５】
なお、本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１０実施形態と同様である。
【０２７６】
本変形例では、蓄積容量線ＣＳは台形上底の略中央部で蓄積容量電極ＣＳ２と接続し、上底の略中央部から下底と斜辺との交点の方向に向けて延びている。その結果、隣接画素対を形成する２つの画素薄膜トランジスタ４ＴＦＴを囲うように配置されていた蓄積容量線ＣＳの面積を削減することができ、その分の開口率を向上することができる。
【０２７７】
略台形画素の上底部において、蓄積容量線ＣＳと蓄積容量電極ＣＳ２が鋭角に交わる領域は、鋭角部の空間が小さいため配線パターンの加工精度に起因した縦開口率変動が発生し、３Ｄモアレの要因となりやすい。蓄積容量線ＣＳが配置された領域では、デフォーカス効果が大きく働いて光を振り分ける方向への輝度分布をより均一化することができる。
【０２７８】
サブ画素中央近傍は、レンズ等の画像分離手段で観察面に拡大投影されると、観察者の視点が配置される可能性が非常に高い領域である。そのため、この領域に対応した輝度分布を効果的にぼかしてより均一化することにより高画質化をはかることができる。
【０２７９】
スポット径ＳＰ２はスポット径ＳＰ１より大きく、デフォーカス効果が大きい。そのため蓄積容量線ＣＳ部ではデフォーカスが大きく働き、これにより画素分離方向への輝度分布がより均一化される。そのため、蓄積容量線ＣＳの形状に起因した３Ｄモアレの発生を低減することができる。特に、本変形例に示すような２画素毎に縦開口幅を補償する場合には、サブ画素中央の縦開口が製造プロセスの加工精度に起因して変動しやすいため非常に効果的である。
【０２８０】
最適観察距離ＯＤで観察すると、蓄積容量線ＣＳは大きくデフォーカスされ、画像分離手段により振り分けられた光の輝度分布は均一化される。一方で、ブラックマトリクス６０で遮光された台形斜辺部、すなわち、サブ画素間の境界領域ではデフォーカスが小さく、レンチキュラレンズ３による分離性能が良好である。これにより、視点間のクロストークを低減しつつ、同時に、蓄積容量線ＣＳに起因した輝度変動を効果的に低減し、立体画質を向上することができる。
【０２８１】
ブラックマトリクス６０は、対向基板２ｂの観察者側に設けてもよい。蓄積容量線ＣＳとブラックマトリクス６０の距離を大きくすることにより、ブラックマトリクス６０近傍のスポット径ＳＰ１と蓄積容量線ＣＳ近傍のスポット径ＳＰ２との差をより大きくすることができ、デフォーカス量の差を大きくすることができる。
【０２８２】
サブ画素に配置される蓄積容量線ＣＳは１本に限定されず、サブ画素内に蓄積容量線ＣＳがＫ本配置された構成でもよい。蓄積容量線ＣＳは画像分離方向と異なる方向に傾斜し、各サブ画素の開口部にＫ本配置することができる。蓄積容量線ＣＳは画像分離方向と垂直な方向にＬ個配列したサブ画素の各開口部において、開口部を画像分離方向へ（Ｋ＋Ｌ）等分する仮想線のうち少なくとも１本を選択的に跨って配置される。Ｙ軸方向に配列するＫ個のサブ画素において各開口部の蓄積容量線ＣＳはそれぞれ異なる仮想線を跨って配置されることにより上述と同様の効果を得られることは明らかである。
【０２８３】
［第１１実施形態］
次に、本発明の第１１実施形態について説明する。図４４は本実施形態に係る画像表示装置のＴＦＴ基板２ａ側の一部の画素の構造を示す平面図である。図４５は本実施形態における画像表示装置を示す断面図である。
【０２８４】
図４４に示すように、表示パネル２は、第１視点用の画像を表示する画素、第２視点用の画像を表示する画素、第３視点用の画像を表示する画素、第４視点用の画像を表示する画素を備えた視点数４からなる立体表示用の表示パネルである。図４４に示すように、第１視点用画素Ｖ１、第２視点用画素Ｖ２、第３視点用画素Ｖ３、第４視点用画素Ｖ４がＸ軸方向に配列し、４つのサブ画素が「表示単位」を構成している。
【０２８５】
図４５に示すように、画像分離手段であるレンチキュラレンズ３は、表示単位、すなわち、Ｘ軸方向に並ぶ第１視点用画素Ｖ１、第２視点用画素Ｖ２、第３視点用画素Ｖ３、第４視点用画素Ｖ４に応じて配置される。画素開口部の形状は上底のＸ方向の幅が小さくなっており、三角形に近い台形である。
【０２８６】
蓄積容量電極ＣＳ２はサブ画素の中心線である仮想線８０線に沿って配置され、仮想線８０に対して線対称な長方形から構成される。蓄積容量線ＣＳは台形上底の中央部から台形下底の中央部以外の領域へ延びている。蓄積容量電極ＣＳ２と蓄積容量線ＣＳは略台形画素の上底において屈曲して接続される。略台形画素の底辺部、すなわち、Ｘ軸方向に伸びるデータ線Ｄ近傍では蓄積容量線ＣＳがＹ軸方向に隣接する画素と屈曲して接続される。
【０２８７】
隣接画素対の各サブ画素における蓄積容量線ＣＳは、夫々同じ方向に傾斜し、夫々異なる仮想線８１を跨いで配置される。また、蓄積容量線ＣＳの傾斜方向の異なる隣接画素対は２種類存在し、各々がＹ軸方向へ交互に配置される。その結果、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向に配列するサブ画素において、同じ傾斜方向であり、かつ、共通の仮想線８１を跨る蓄積容量線ＣＳを有するサブ画素は、４サブ画素毎に繰り返し配置される。
【０２８８】
表示パネル２は、隣接画素対を構成する各サブ画素の蓄積容量線ＣＳは夫々同じ方向に傾斜し、Ｙ軸方向へ隣り合う隣接画素対は夫々異なる傾斜方向の蓄積容量線ＣＳを有する構成である。
【０２８９】
Ｘ軸方向へ配列するサブ画素は、サブ画素をＸ軸方向へ３等分に分割する２本の仮想線８１のうち、サブ画素内で相対的に異なる仮想線８１を交互に跨ぐように配置される。蓄積容量線ＣＳがサブ画素内で相対的に同じ仮想線８１を跨ぐサブ画素は、Ｘ軸方向へ２サブ画素毎に繰り返し配置される。
【０２９０】
表示単位を構成するサブ画素において、各視点に対応したサブ画素は、蓄積容量線ＣＳの画像分離方向に対する２種類の傾斜方向、または、サブ画素内の２本仮想線８１のいずれかを跨った２種類の配置、の組合せにより構成された夫々異なる４種類のパターンから構成される。
【０２９１】
表示単位を構成するサブ画素、第１視点用画素Ｖ１、第２視点用画素Ｖ２、第３視点用画素Ｖ３、第４視点用画素Ｖ４は夫々異なる蓄積容量線ＣＳの配置である。また、Ｙ軸方向へ隣接する表示単位は、蓄積容量線ＣＳのパターンが同じサブ画素がＸ軸方向へ１サブ画素ずれて配置され、その結果、Ｙ軸方向へ連続して並ぶ４つのサブ画素は夫々異なる蓄積容量線ＣＳの配置パターンで構成される。
【０２９２】
なお、本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１実施形態と同様である
【０２９３】
本実施形態では、４視点に対応した視差画像を各視点に表示することで、より臨場感のある画像を表示することができる。また、視点毎に最適な立体情報を付加して立体画像を表示することができるため、前述の２視点からなる画像表示装置と比較して、立体画像を良好に視認できる範囲も大きくすることができる。
【０２９４】
また、本実施形態では、表示単位を構成する各視点のサブ画素において、蓄積容量線ＣＳの配置は夫々異なるパターンであり、シリンドリカルレンズ３ａが並ぶ画像分離方向に対して分散された配置である。そのため、１ピクセル内における蓄積容量線ＣＳの周期性を低減して、画像分離手段の配列周期に起因して発生するモアレ干渉縞を抑制することができる。
【０２９５】
また、本実施形態では、Ｙ軸方向に連続して並ぶ４つのサブ画素は、蓄積容量線ＣＳの配置が夫々異なるパターンであり、画像分離方向と垂直な方向に対して分散された配置である。これにより、蓄積容量線ＣＳによって散乱されて出射した光を分散させることができ、輝度ムラやモアレ干渉縞を低減することができる。特に、各サブ画素の境界ではレンズ等の画像分離手段で観察面に拡大投影されると、観察者に違和感を与える可能性が非常に高い領域である。そのため、この領域に対応した蓄積容量線ＣＳのパターンを分散配置させることで高画質化をはかることができる。
【０２９６】
本実施形態のような３以上の視点数を有する多視点方式においては、ある視点の画像が隣接する視点の画像に漏れ込むといった画像間で規定されたクロストークと定義される場合があり、これを「画像間クロストーク」と呼称することとする。第１実施形態で説明したような２視点の場合では、両眼で規定した「３Ｄクロストーク」と「画像間クロストーク」は同じであり、低い方が望ましい。これに対し、３視点以上の多視点の場合では、「画像間クロストーク」の存在は二重像を招くものの、滑らかな運動視差を付与することができるため、低い方が望ましいとは限らない。
【０２９７】
表示パネル２は、４視点に限ることなく３視点以上のＮ視点からなる画像表示装置に適用することができる。Ｎ視点に対応した視差画像を各視点に表示することで、より立体感のある画像を表示することができる。さらに、視点数Ｎからなる立体表示パネルにおいては視点毎に最適な立体情報を付加して立体画像を表示することができるため、立体画像を良好に視認できる範囲を大きくすることができる。
【０２９８】
Ｎ視点の表示単位を構成する各視点のサブ画素において、蓄積容量線ＣＳの配置パターンは、夫々異なるパターンで構成され、その異なるパターンの組合せがＹ軸方向へ隣接する表示単位において１サブ画素分だけＸ軸方向にずれて配置される。
【０２９９】
Ｎ視点からなる画像表示装置において、蓄積容量線ＣＳがサブ画素内にＫ本配置された構成でもよい。また、夫々蓄積容量線ＣＳは画像分離方向と異なる少なくとも２種類以上の傾斜方向からなり、蓄積容量線ＣＳは画像分離方向と垂直な方向にＬ個配列したサブ画素の各開口部において、開口部を画像分離方向へ（Ｋ＋Ｌ）等分する複数の仮想線のうち少なくとも１本を選択的に跨って配置されてもよい。また、仮想線を選択的に跨る蓄積容量線ＣＳと蓄積容量線ＣＳの傾斜方向との組合せによりＮ種類の蓄積容量線ＣＳの配置パターンを構成し、表示単位内の各視点に対応するサブ画素が夫々異なる蓄積容量線ＣＳの配置パターンを有した構成も適用することができる。
【０３００】
なお、本発明は、本発明の広義の趣旨及び範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【０３０１】
１         画像表示装置  
２         表示パネル  
２ａ       ＴＦＴ基板  
２ｂ       対向基板  
３         レンチキュラレンズ  
３ａ       シリンドリカルレンズ  
４         画素  
４Ｒ       右眼用画素
４Ｌ       左眼用画素
４ＰＩＸ   画素電極  
４ＴＦＴ   画素薄膜トランジスタ
４ＣＬＣ   画素容量
４ＣＳ     蓄積容量
４ＣＯＮＴ１、４ＣＯＮＴ２、４ＣＯＮＴ３    コンタクトホール
４ＣＯＭ   対向電極
４ＳＩ     シリコン層
４ＰＡＩＲ、４ＰＡＩＲ２  隣接画素対
５ＬＣ     液晶層  
６         表示部
７         駆動ＩＣ
８         フレキシブル基板
９         携帯電話
１１       偏光板
１５       バックライト
１６       光線方向を示す線
５５Ｌ     左眼
５５Ｒ     右眼  
６０       ブラックマトリクス
７０       ＴＦＴ基板側ラビング方向
７１       対向基板側ラビング方向
８０       サブ画素を画像分離方向へ２等分する仮想線
８１       サブ画素を画像分離方向へ３等分する仮想線
８２       サブ画素を画像分離方向へ４等分する仮想線
７２       液晶分子
７９       Ｘ軸方向に隣接するサブ画素間の境界を示す仮想線
９１        第１の絶縁膜
９２        第２の絶縁膜
９３        第３の絶縁膜
Ｇ、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７  ゲート線  
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、・・・、Ｄ１２、Ｄ１３   データ線  
ＣＳ       蓄積容量線
ＣＳ２     蓄積容量電極
ＣＳ        カラーフィルタ層
ＲＥＤ      赤色カラーフィルタ  
ＧＲＥＥＮ  緑色カラーフィルタ  
ＢＬＵＥ    青色カラーフィルタ  
ＯＣ        オーバーコート
ＳＰ       スポット径
１０１１    縦方向（シリンドリカルレンズの長手方向）  
１０１２    横方向（シリンドリカルレンズの配列方向）  
１００３ａ  シリンドリカルレンズ  
１０４１    第１視点用画素  
１０４２    第２視点用画素  
１０７０    配線  
１０７５   開口部  
１０７６   遮光部
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図２１】
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【図２２】
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【図３４】
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【図３７】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４３】
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【図４５】
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【図４７】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図９】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３８】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４４】
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【図４６】
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