(57)【要約】【課題】液晶表示装置の厚さを増加させることなく、高品質な二画面表示、三次元表示あるいは視角制限を可能にする電気光学装置及び電子機器を提供する。【解決手段】対向基板１２と電気光学層５０を挟持してなる素子基板１０は、基板本体１０Ａと、基板本体１０Ａの表面に設けられその面方向に所定間隔をおいて連設する遮光部Ｂ１を有してなるパララックスバリアＰ１と、を備え、パララックスバリアＰ１は、基板本体１０Ａ上に少なくとも２つ以上積層され、遮光部Ｂ１は、基板本体１０Ａの厚さ方向で隣り合うパララックスバリアＰ２の遮光部Ｂ２に対して基板本体１０Ａの面方向に所定寸法ずらして配置され、基板本体１０Ａの厚さ方向における遮光部Ｂ１，Ｂ２同士の配列は、基板本体１０Ａの画素間領域Ｃ１，Ｃ２に対して対称である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素領域が設けられ、電気光学層を保持する基板と、
前記基板の面方向に間隔をおいて形成された複数の遮光部を有し、且つ、前記基板の厚さ方向に間隔をおいて形成された複数の遮光機能層と、を備え、
複数の前記遮光機能層は、前記電気光学層側から前記基板に出射する光のうち、前記基板に対して所定の角度で傾斜した方向に出射する光を吸収し、且つ、前記基板に対して他の角度で傾斜した方向に出射する光を透過することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記電気光学層を介して前記基板に対向する対向基板をさらに備え、
前記遮光機能層は、前記基板上に複数積層されていることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記電気光学層を介して前記基板に対向する対向基板をさらに備え、
複数の前記遮光機能層のうち一の遮光機能層は、前記対向基板に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項４】
複数の前記遮光機能層のうち一の遮光機能層の前記遮光部は、複数の前記遮光機能層のうち他の遮光機能層の前記遮光部に対して、前記基板の面方向にずれた位置に配置されてい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】
複数の前記画素領域には、第１及び第２画素領域群が含まれており、
前記第１画素領域群において出射する光については、複数の前記遮光機能層が、前記基板の法線方向に対して一方の側に所定の角度で傾斜した方向に出射する光を透過し、且つ、前記基板の法線方向に対して他方の側に所定の角度で傾斜した方向に出射する光を吸収し、
前記第２画素領域群において出射する光については、複数の前記遮光機能層が、前記他方の側に所定の角度で傾斜した方向に出射する光を透過し、且つ、前記一方の側に所定の角度で傾斜した方向に出射する光を吸収することを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
複数の前記遮光機能層のうち一の遮光機能層の前記遮光部は、複数の前記遮光機能層のうち他の遮光機能層の前記遮光部に対して、前記基板の面方向に一致した位置に配置されてい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７】
前記画素領域において出射する光については、複数の前記遮光機能層が、前記基板に対して第１の角度で傾斜した方向に出射する光を透過し、且つ、前記基板に対して法線方向を含む第２の角度で傾斜した方向に出射する光を吸収す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】
前記電気光学層として、発光層を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記電気光学層を駆動する電極をさらに備え、
前記電極は、前記遮光部を兼ねることを特徴とする１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記画素領域内において、前記電極が複数の電極指を備え、且つ、該電極指が前記遮光部を兼ねることを特徴とする請求項９に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
複数の前記遮光機能層のうち一の遮光機能層の前記遮光部は、カラーフィルタに被覆されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電気光学装置を備え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、例えば三次元表示や二画面表示などを行う電気光学装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、三次元表示や二画面表示を行う電気光学装置は、平面状に配置された複数の画素領域を第１及び第２画素領域群に分けて交互に配置した構成となっている。また、電気光学装置には、第１画素領域群で表示される画像と第２画素領域群で表示される画像とが観察できる方向を異ならせるためのレンチキュラーレンズやパララックスバリアが設けられている。そして、第１画素領域群で表示される画像を観察可能な方向と第２画素領域群で表示される画像を観察可能な方向とのなす角が小さい場合には三次元表示となり、大きい場合には二画面表示となる。
【０００３】
図１９は、パララックスバリアを用いて三次元表示を行う従来の電気光学装置の概略構成図である。画面Ｗには、左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒとが１列毎に交互に表示されている。画面Ｗと観察者Ｈとの間には、左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒとを空間的に分離するパララックスバリアＰが配置されている。パララックスバリアＰは、右眼用画像及び左眼用画像に対応した複数の遮光部を有する光学部材であり、左眼用画像Ｌが観察者Ｈの右目に入射されるのを防ぐと共に右眼用画像Ｒが観察者Ｈの左目に入射されるのを防ぐ役割を果たす。パララックスバリアＰには、縦ストライプ状のスリットＳが設けられており、このスリットＳを介して右眼用画像Ｒが観察者Ｈの右眼に入射され、左眼用画像Ｌが観察者Ｈの左眼に入射されるようになっている。これにより、観察者Ｈが観察する画像は三次元の画像となる。
【０００４】
一方、このようなパララックスバリアの特性を利用して、ノートパソコンや携帯電話の覗き込み防止や自動車のフロントガラスへの映り込み防止のための視覚制限用フィルムが開発されている。（例えば特許文献１参照。）この視覚制限用フィルムは、ルーバー構造を用いて光が通る方向（分離角度）を制限している。
【特許文献１】特開昭６３−１９０６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の三次元表示あるいは二画面表示を行う電気光学装置は、特許文献１に開示されているようなルーバーや、パララックスバリア、レンチキュラーレンズ等の光学部材が電気光学装置の外側（観察者側の基板上）に設けられるために装置全体が厚くなってしまう。このようなパララックスバリアやレンチキュラーレンズ等は電気光学装置とは別に作成される。そのため、例えばパララックスバリアを液晶パネルの画素にアライメントして電気光学装置のガラス基板上へ貼り付ける作業が非常に困難となる。特に、車載等の振動が多い用途において高い信頼性が必要とされる場合には、液晶パネルに対してパララックスバリアを全面接着するために真空中で貼り合わせることになるため、歩留まりが低下する。
【０００６】
また、上記した二画面表示のように画面の分離を大きくする場合には、電気光学装置のガラス基板を極限まで薄くして光の分離角度を広げる必要がある。例えば、電気光学装置の画素ピッチが１８０μｍ（ドットピッチが６０μｍ）の場合に、分離角度が８０°の二画面表示を行うためには板厚０．５ｍｍ〜０．６ｍｍのガラスを７０μｍ程度まで研磨／エッチングすることとなり、その精度確保が難しい。また、液晶装置においては、ガラス基板の厚みを薄くすることで、液晶セルギャップに影響が及んで表示のむらが発生し易くなる。
【０００７】
また、電気光学装置のガラスを研磨／エッチングせずに、パララックスバリアを電気光学装置の内部に設けることもできる。しかし、分離角度の制御は、電気光学層とパララックスバリアとの距離によって行われる。そのため、パララックスバリアを電気光学装置内に配置した場合、分離角度の制御のためにパララックスバリア上に樹脂のオーバーコートを塗布することになるが、７０μｍ程度もの膜厚で塗布することは製造上困難である。
【０００８】
また、上記したような視覚制限用フィルムを用いることにより特有のむらやモアレが画質を損ねてしまうといった問題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気光学装置の厚さを増加させることなく、高品質な二画面表示、三次元表示あるいは視角制限を可能にする電気光学装置及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するために、複数の画素領域が設けられ、電気光学層を保持する基板と、前記基板の面方向に間隔をおいて形成された複数の遮光部を有し、且つ、前記基板の厚さ方向に間隔をおいて形成された複数の遮光機能層と、を備え、複数の前記遮光機能層は、前記電気光学層側から前記基板に出射する光のうち、前記基板に対して所定の角度で傾斜した方向に出射する光を吸収し、且つ、前記基板に対して他の角度で傾斜した方向に出射する光を透過することを特徴とする。
【００１１】
本発明の電気光学装置によれば、複数の遮光機能層が形成され、基板の厚さ方向で隣り合う遮光部同士の位置関係により、画像表示領域の画像を二画面表示や三次元表示、或いは視角制限することができる。例えば、遮光部が、基板の厚さ方向で隣り合う遮光部に対して基板の面方向に対して所定寸法ずらして配置された場合には、各遮光部の間を透過する光の方向を、基準軸の両側で異ならせることができる。基板の面方向に対して基板の厚さ方向で隣り合う遮光部同士のずれ量を調整することによって、二画面表示だけでなく三次元表示を行うことができる。遮光機能層を複数設けることにより、基板を研磨したりすることなく光の分離角度を制御することが容易に可能となる。また、例えば、遮光部が、基板の厚さ方向で隣り合う遮光部に対して基板の面方向に対して一致して配置された場合には、各遮光部の間を透過する光の出射方向を制限することができる。これにより、画像表示領域の視角制限を行うことができるようになる。
【００１２】
さらに、遮光機能層が装置内に内蔵されることから、別途形成された遮光機能層を貼り合せるなどの作業を不要とすることができ、遮光部を画素（電極）に対してアライメントする作業が容易となる。また、基板の外側に遮光機能層を設けた場合と比べて、モアレ等が防止されて表示画像の画質を向上させることができる。
【００１３】
また、前記遮光機能層は、前記一対の基板のうちの一方の基板の表面に複数積層されていることが好ましい。
このような構成によれば、一対の基板のうちの一方の基板の表面に遮光機能層が複数積層されているので、各遮光機能層を形成する際に、積層する遮光機能層の遮光部の位置決めを行いやすい。
【００１４】
また、前記電気光学層を介して前記基板に対向する対向基板をさらに備え、前記遮光機能層は、前記基板上に複数積層されていることが好ましい。
このような構成によれば、遮光層の配置が異なる遮光機能層を複数設けることによって、ニ画面表示や三次元表示を確実に行うことができるとともに、出射する光の角度調整を容易に行うことができる。
【００１５】
また、前記電気光学層を介して前記基板に対向する対向基板をさらに備え、複数の前記遮光機能層のうち一の遮光機能層は、前記対向基板に形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、遮光機能層を各基板に分けて形成することができるので作業性がよくなる。
【００１６】
また、複数の前記遮光機能層のうち一の遮光機能層の前記遮光部は、複数の前記遮光機能層のうち他の遮光機能層の前記遮光部に対して、前記基板の面方向にずれた位置に配置されていることが好ましい。
このような構成によれば、各遮光機能層における遮光部同士の間を透過する光の方向を、基準軸の両側で異ならせることができる。基板の厚さ方向で隣り合う遮光部同士のずれ量によっては、二画面表示だけでなく三次元表示を行うことができる。これにより、二画面表示や三次元表示を行うことが可能となる。二画面表示の電気光学装置は、車載用ディスプレイに好適であり、例えば、運転手側にはナビ画面、助手席側には他の画像（例えばＴＶ画像）を映し出すことができる。三次元表示の電気光学装置は携帯電話やゲーム機等に利用することができる。
【００１７】
また、前記遮光機能層は、前記一対の基板の対向面にそれぞれ形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、一対の基板にそれぞれ遮光機能層が形成されることから、電気光学装置の薄型化を図ることができる。
【００１８】
また、複数の前記遮光機能層のうち一の遮光機能層の前記遮光部は、複数の前記遮光機能層のうち他の遮光機能層の前記遮光部に対して、前記基板の面方向に一致した位置に配置されていることが好ましい。
このような構成によれば、基板の厚さ方向で隣り合う各遮光機能層において、遮光部間を透過する光の出射方向を制限することができる。よって、画像表示領域の視角制限を行うことができるようになる。視野角制限表示を可能にすることで、ノートパソコンや携帯電話の画面の覗き込み防止に使用することができる。
【００１９】
また、前記画素領域において出射する光については、複数の前記遮光機能層が、前記基板に対して第１の角度で傾斜した方向に出射する光を透過し、且つ、前記基板に対して法線方向を含む第２の角度で傾斜した方向に出射する光を吸収することも好ましい。
このような構成によれば、ニ画面表示或いは三次元表示を確実に行うことができる。
【００２０】
また、電気光学層として、発光層を備えることが好ましい。
このような構成によれば、容易に有機ＥＬ装置を実現することができる。有機ＥＬ装置においても、遮光機能層を設けることで画像表示領域の画像をニ画面表示や三次元表示、或いは視野角制限を行うことができる。
【００２１】
また、前記電気光学層を駆動する電極をさらに備え、前記電極は、前記遮光部を兼ねる構成とされていることも好ましい。
このような構成によれば、電気光学層を駆動する電極が遮光機能層の遮光部を兼ねることから、遮光機能層の積層数を低減することができる。よって、作業工程が削減されて歩留まりが向上するとともに、装置全体の薄型化を図ることができる。
【００２２】
また、前記画素領域内において、前記電極が複数の電極指を備え、且つ、該電極指が前記遮光部を兼ねることが好ましい。
このような構成によれば、容易にＦＦＳ方式の電極配置が採用された液晶装置を実現することができる。このようなＦＦＳ方式の電極配置を採用した場合、電極の上方に位置する液晶を良好に駆動することができる。
【００２３】
また、複数の前記遮光機能層のうち一の遮光機能層の前記遮光部は、カラーフィルタに被覆されていることが好ましい。
このような構成によれば、遮光部をカラーフィルタ内に配置することによって、表示パネルの厚みを増加させることなく光の進行方向を規制することができる。
【００２４】
さらに、遮光機能層が基板本体に一体形成されていることから、基板を研磨したり、別途形成された遮光機能層を貼り合せるなどの作業を不要とすることができ、遮光部を画素（電極）に対してアライメントする作業が容易となる。また、別途形成された遮光機能層を基板に貼り付ける場合と比べて、モアレ等が防止されて表示画像の画質を向上させることができる。
【００２５】
本発明の電子機器は、上記のような電気光学装置を備えることを特徴とする。
これにより、鮮明な画像で二画面表示や三次元表示を可能にした電子機器を提供することができる。また、視野角制限効果を高めた電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［第１の実施形態］
以下、本発明における液晶表示装置の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図１は液晶表示装置を示す平面構成図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は液晶表示装置を示す等価回路図である。
【００２７】
〔液晶表示装置〕
まず、液晶表示装置１の概略構成について説明する。本実施形態における液晶表示装置１は、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置であって、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素で１個の画素を構成する液晶表示装置である。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域（画素領域）」と称する。
【００２８】
液晶表示装置１は、図１及び図２に示すように、素子基板１０と、素子基板１０と対向配置された対向基板１２と、素子基板１０及び対向基板１２に挟持された液晶層５０とを備えている。また、液晶表示装置１は、素子基板１０及び対向基板１２をシール材１４で貼り合わせており、液晶層５０をシール材１４で区画された領域内に封止している。そして、液晶表示装置１は、シール材１４の内側に沿って設けられた周辺見切部１５を備えており、この周辺見切部１５で囲まれた平面視（対向基板１２側から素子基板１０を見た状態）でほぼ矩形状の領域を画像表示領域１６としている。
さらに、液晶表示装置１は、シール材１４の外側領域であって素子基板１０の一辺に沿って設けられたデータ線駆動回路２１と、上記一辺と隣接する二辺に沿ってそれぞれ設けられた走査線駆動回路２２と、データ線駆動回路２１と導通する接続端子２３と、走査線駆動回路２２を接続する配線２４とを備えている。
【００２９】
また、液晶表示装置１は、図１及び図３に示すように、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３つのサブ画素領域２５からなる画素領域がマトリクス状に複数配置され、画像表示領域１６を構成している。各サブ画素領域２５は、第１領域２５Ａと第２領域２５Ｂとから構成されている。ここで、図１に示すように、第１及び第２領域２５Ａ、２５Ｂは、画像表示領域１６の左右方向に並列して設けられ、サブ画素領域２５を２分割している。これら第１領域２５Ａによって第１領域群２６Ａが構成され、第２領域２５Ｂによって第２領域群２６Ｂが構成される。そして、例えば、画像表示領域１６の左右方向において、第１領域群２６Ａによって表示される画像の観察方向と、第２領域群２６Ｂによって表示される画像の観察方向とを異ならせることができる。
【００３０】
図３の等価回路図に示すように、液晶表示装置１の画像表示領域１６を構成すべくマトリクス状に配置された複数の画素には、画素電極９がそれぞれ形成されている。また、その画素電極９の側方には、当該画素電極９への通電制御を行う画素スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子３０が形成されている。ＴＦＴ素子３０のソースには、データ線６ａが電気的に接続されている。各データ線６ａには画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが供給される。なお画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、各データ線６ａに対してこの順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａに対してグループ毎に供給してもよい。
【００３１】
ＴＦＴ素子３０のゲートには、走査線３ａが電気的に接続されている。走査線３ａには、所定のタイミングでパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｎが供給される。なお、走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｎは、各走査線３ａに対してこの順に線順次で印加される。また、ＴＦＴ素子３０のドレインには、画素電極９が電気的に接続されている。そして、走査線３ａから供給された走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｎにより、スイッチング素子であるＴＦＴ素子３０を一定期間だけオン状態にすると、データ線６ａから供給された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが、各画素の液晶に所定のタイミングで書き込まれる。
【００３２】
液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極９と後述する対向電極２８との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。なお、保持された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防止するため、画素電極９と容量線３ｂとの間に蓄積容量７０が形成され、液晶容量と並列に接続されている。このように、液晶に電圧が印加されると、その電圧レベルにより液晶分子の配向状態が変化する。これにより、液晶に入射した光が変調されて階調表示が可能となる。
【００３３】
（断面構造）
次に、液晶表示装置１の詳細な構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、図１のＢ−Ｂ断面図の画素領域の一部を拡大したものであって、画素スイッチング用ＴＦＴ素子等の一部の構成要素を図面の見易さを考慮して部分的に省略してある。
【００３４】
液晶表示装置１は、図４に示すように、素子基板１０と、これに対向配置される対向基板１２との間に液晶層５０が挟持されている。素子基板１０の外側（液晶層５０と反対側）に設けられた偏光板３７と、対向基板１２の外側（液晶層５０と反対側）に設けられた偏光板３８と、偏光板３７の外面側に設けられて素子基板１０の外側から照明光を照射する照明装置５５（図７参照）とを備えている。
【００３５】
素子基板１０は、基板本体１０Ａの液晶層５０側の表面上に、素子基板１０を透過し、素子基板１０の素子基板１０と空気との界面で反射されて、液晶層５０側に戻る戻り光を部分的に遮蔽するための第１遮光膜１１ａが設けられている。この第１遮光膜１１ａは、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０に上記の戻り光が入射することを防止するために備えられ、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０への遮光効果が得られる範囲に設けられる。
【００３６】
また、基板本体１０Ａの表面上には、第１遮光膜１１ａを覆うようにして略全面に形成される第１層間絶縁層１９を介して、画素電極９をスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が配設されている。第１層間絶縁層１９は、酸化シリコン等からなり、第１遮光膜１１ａと画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０との間に介在させることによって双方を電気的に絶縁している。
【００３７】
画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０は、第１層間絶縁層１９上に形成される半導体層１ａ、ゲート電極２７、データ線６ａとを備えている。半導体層１ａは、ゲート電極２７からの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、半導体層１ａのドレイン領域１ｄ及びソース領域１ｅとから構成され、表面を覆うゲート絶縁膜２によりゲート電極２７と絶縁されている。また、半導体層１ａのうち、チャネル領域１ａ’に対向するようにゲート電極２７が配置されている。
【００３８】
上記ゲート電極２７上、ゲート絶縁膜２上を含む基板本体１０Ａ上には、ドレイン領域１ｄへ通じるコンタクトホール８、及びソース領域１ｅへ通じるコンタクトホール５が開孔した第２層間絶縁層４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第２層間絶縁層４を貫通するコンタクトホール５を介してソース領域１ｅに電気的に接続されている。
【００３９】
さらに、データ線６ａ上及び第２層間絶縁層４上には、ドレイン領域１ｄへ通じるコンタクトホール８が開孔した第３層間絶縁層７が形成されている。つまり、ドレイン領域１ｄは、第２層間絶縁層４及び第３層間絶縁層７を貫通するコンタクトホール８を介して、第３層間絶縁層７上に形成された画素電極９と電気的に接続されている。画素電極９は、図１に示す第１領域２５Ａと第２領域２５Ｂに対応して設けられる。図４においては、第２領域２５Ｂにおける画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の記載を省略している。
【００４０】
基板本体１０Ａ上には、画素電極９を覆うようにしてＳｉＯ２，ポリイミド等からなる配向膜１８が形成されている。この配向膜１８には、データ線６ａに直交する不図示の走査線３ａの延在方向に沿ってラビング処理が施されている。
【００４１】
一方、対向基板１２は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体１２Ａを基体としてなり、基板本体１２Ａの内面側（液晶層５０側）には、第２遮光膜（不図示）、第１パララックスバリアＰ１（遮光機能層）、第２パララックスバリアＰ２（遮光機能層）、対向電極２８がこの順で設けられている。
【００４２】
本実施形態における第１パララックスバリアＰ１は、基板本体１２Ａの表面上に所定間隔で配置された複数の第１遮光バリアＢ１（遮光部）からなる第１バリア群ｂ１により構成されている。そして、これら第１バリア群ｂ１を覆うにしてカラーフィルタＣＦが設けられている。図中に示すように、基板の面方向に第１遮光バリアＢ１とカラーフィルタＣＦとが交互に現れ、各第１及び第２領域２５Ａ，２５Ｂ内に第１遮光バリアＢ１が複数存在した構成となっている。カラーフィルタＣＦは、例えばアクリルなどで構成されて各第１及び第２領域２５Ａ，２５Ｂで表示する色に対応する色材を含有している。
【００４３】
第２パララックスバリアＰ２は、対向電極２８の裏面（液晶層５０とは反対側の面）上に所定間隔で配置される複数の第２遮光バリアＢ２（遮光部）からなる第２バリア群ｂ２から構成されている。そして、これら第２バリア群ｂ２を覆うようにして、第１パララックスバリアＰ１のカラーフィルタＣＦの表面上に透明樹脂層３９が設けられている。図４に示されるように、基板の面方向に第２遮光バリアＢ２と透明樹脂層３９とが交互に設けられ、各第１及び第２領域２５Ａ，２５Ｂ内に第２遮光バリアＢ２が複数存在することになる。透明樹脂層３９は、例えばＳｉＯ２（酸化シリコン）などの透光性材料から構成される。
【００４４】
これら第１パララックスバリアＰ１及び第２パララックスバリアＰ２は、平面視矩形状を呈する第１遮光バリアＢ１及び第２遮光バリアＢ２の長手方向が画像表示領域１６（図１参照）の上下方向に延在するストライプバリア方式の構造となっている。そして、第１領域群２６Ａによる表示が観察される視角方向と、第２領域群２６Ｂによる表示が観察される視角方向とを異ならせるように機能する。
【００４５】
さらに、対向電極２８が設けられた基板本体１２Ａの液晶層５０側には、対向電極２８を覆って配向膜１７が形成されている。
【００４６】
上記した素子基板１０及び対向基板１２は、互いに不図示のシール材を介して貼り合わせられ、さらにシール材に形成した液晶注入口から液晶を注入して液晶パネル４０を得るものとする。
【００４７】
液晶パネル４０には、対向基板１２及び素子基板１０の外面側に、それぞれ偏光板３７，３８が設けられており、互いの光透過軸Ｌ，Ｎが直交するように配置されている。このように、素子基板１０及び対向基板１２の両外側にこれら素子基板１０及び対向基板１２を挟みこむようにして、偏光板３７，３８をクロスニコル状態で貼り合せて本実施形態の液晶表示装置１としている。
【００４８】
次に本実施形態の特徴部分である第１パララックスバリアＰ１及び第２パララックスバリアＰ２について図４及び図５を用いて詳しく述べる。図４は、図１に示す第１領域群２６Ａ及び第２領域群２６Ｂのうちからそれぞれ代表として、画像表示領域１６の左右方向（第１領域２５Ａの短辺方向）に隣接する第１領域２５Ａ、第２領域２５Ｂを図示している。図５は第１パララックスバリアＰ１の第１遮光バリアＢ１及び第２パララックスバリアＰ２の第２遮光バリアＢ２の位置関係を詳細に示す図である。
【００４９】
本実施形態における第１バリア群ｂ１及び第２バリア群ｂ２は、画像表示領域１６の略全体に亘って配置される。本実施形態の液層セルの画素ピッチは、１８０μｍ（ドットピッチが６０μｍ）である。図５に示すように、第１バリア群ｂ１を構成する第１遮光バリアＢ１は、そのライン幅Ｗが７μｍ、第１遮光バリアＢ１同士のスペースＳが３μｍとなっている。同じく、第２バリア群ｂ２を構成する第２遮光バリアＢ２は、そのライン幅Ｗが７μ、第２遮光バリアＢ２同士のスペースＳが３μｍとなっている。このような第１バリア群ｂ１及び第２バリア群ｂ２同士の液晶パネル４０の厚み方向におけるギャップＧは５μｍである。また、第２バリア群ｂ２の第２遮光バリアＢ２は第１バリア群ｂ１の第１遮光バリアＢ１に対して、基板の面方向に所定距離異ならせており、そのオフセットＦは２．５μｍである。
【００５０】
図４に示すように、画像表示領域１６（図１参照）の左右方向で隣り合う第１領域２５Ａと第２領域２５Ｂとの間の領域（画素間領域Ｃ１，Ｃ２）にはそれぞれ大きさの異なる画素間バリアＵ１，Ｕ２が対向配置されている。画素間バリアＵ１は画素間領域Ｃ１，Ｃ２に応じた幅となっている。一方、画素間バリアＵ２は、上記した画素間バリアＵ１とその中心位置を一致させるとともに、例えば画素間バリアＵ１の幅方向両側からそれぞれ所定量だけ突出する幅で形成されている。このような画素間バリアＵ１，Ｕ２に隣接する第１及び第２遮光バリアＢ１，Ｂ２は、画素間バリアＵ１，Ｕ２に対して他の遮光バリアＢ１，Ｂ２同士と同様に３μｍの配置間隔をおいて配置される。
【００５１】
本実施形態では、第１領域２５Ａ及び第２領域２５Ｂ内に存在し、画面水平方向（画像表示領域１６の左右方向）で隣り合う画素電極９間の境界を基準軸とする。具体的にこの基準軸は、画面水平方向で隣り合う画素間領域Ｃ１，Ｃ２に相当する。そして、画素間領域Ｃ１，Ｃ２を中心として、基板の厚さ方向における第１遮光バリアＢ１及び第２遮光バリアＢ２の位置関係（配置）が、画面水平方向に対して、第１領域２５Ａと第２領域２５Ｂとで対称的になっている。なお、二画面表示において、運転席側と助手席側とで非対称の表示を行う場合等は、画面水平方向に対して、第１領域２５Ａと第２領域２５Ｂとを非対称的としても良い。
【００５２】
上記したように、第１領域２５Ａと第２領域２５Ｂとでは、第１遮光バリアＢ１に対する第２遮光バリアＢ２のオフセット位置が基板の面方向に２．５μｍ異ならせた位置であることは共通している。しかしながら、境界線に沿って延在する画素間バリアＵ１，Ｕ２を中心として、第１領域２５Ａ側と第２領域２５Ｂ側とでは、第１遮光バリアＢ１に対する第２遮光バリアＢ２の位置関係が対照的となるように配置されている。
【００５３】
各画素間領域Ｃ１，Ｃ２に配置される画素間バリアＵ１，Ｕ２は、隣り合う画素間領域Ｃ１或いは画素間領域Ｃ２に配置される画素間バリアＵ１，Ｕ２の配置関係に対して、対向する画素間バリアＵ１，Ｕ２同士の配置が逆転したものとなっている。つまり、図１に示した画像表示領域１６における画素間領域Ｃ１には、第１パララックスバリアＰ１側に画素間バリアＵ１が配置され、第２パララックスバリアＰ２側に画素間バリアＵ２が配置されている。一方、画素間領域Ｃ１に隣接する画素間領域Ｃ２では、第１パララックスバリアＰ１側に画素間バリアＵ２が配置され、第２パララックスバリアＰ２側に画素間バリアＵ１が配置されている。
【００５４】
このように、第１領域２５Ａ、第２領域２５Ｂでは第１遮光バリアＢ１に対する第２遮光バリアＢ２の相対位置が画素間領域Ｃ１，Ｃ２を境に対照的な配置となる。
【００５５】
画素間バリアＵ１，Ｕ２は、第１領域群２６Ａの光と、第２領域群２６Ｂの光とによる混色を防止する機能を果たす。また、第１遮光バリアＢ１及び第２遮光バリアＢ２は、互いの位置関係によって、第１領域群２６Ａの光の出射方向と第２領域群２６Ｂの光の出射方向とを異ならせている。このような第１パララックスバリアＰ１の第１遮光バリアＢ１、第２パララックスバリアＰ２の第２遮光バリアＢ２、画素間バリアＵ１，Ｕ２は、フォトリソグラフィーによってそれぞれが対応する第１領域２５Ａ、第２領域２５Ｂ、画素間領域Ｃ１，Ｃ２にアライメントされたパターンからなる。また、第１パララックスバリアＰ１の第１遮光バリアＢ１と第２パララックスバリアＰ２の第２遮光バリアＢ２と間のギャップＧの調整は、第２パララックスバリアＰ２の透明樹脂層３９によって調整することができる。
【００５６】
本実施形態の液晶表示装置１は、上述したような複数のパララックスバリアＰ１，Ｐ２が設けられている。液晶表示装置１が二画面表示を行う場合、２層のパララックスバリアＰ１，Ｐ２により、例えば図７に示すように、第１領域群２６Ａで表示される画像を正面視で液晶表示装置１の右側に位置する観察者Ｈ１の目に入射させて液晶表示装置１の左側に位置する観察者Ｈ２の目に入射することを防止している。また、第２領域群２６Ｂで表示される画像を液晶表示装置１の左側に位置する観察者Ｈ２の目に入射させて液晶表示装置１の右側に位置する観察者Ｈ１の眼に入射することを防止している。
【００５７】
次に、本実施形態における液晶表示装置の特性について図６を用いて説明する。
図６は、横軸が極角（ｄｅｇ）、縦軸が光の透過率（％）であり、第１領域群の特性を実線で示し、第２領域群の特性を破線で示したグラフを以下に説明する。図中の実線は第１領域群２６Ａの透過率を示し、破線は第２領域群２６Ｂの透過率を示す。
【００５８】
図６によれば、パララックスバリアを設けない状態の透過率を１００％とすると、本実施形態の液晶表示装置１では、第１領域群２６Ａ、第２領域群２６Ｂにおける最大透過率は共に３０％となっている。また、第１領域群２６Ａ、第２領域群２６Ｂの分離角度θは８０°である。これにより、第１領域群２６Ａ、第２領域群２６Ｂの表示画像が観察される方向を、図１に示す画像表示領域１６の左右方向において略完全に分離している。２層のパララックスバリアＰ１，Ｐ２を備えた本実施形態の液晶表示装置１は、最大透過率３０％、分離角度θが８０°で二画面表示を行うことができた。
【００５９】
本実施形態の液晶表示装置１は、各第１領域２５Ａ、第２領域２５Ｂに対して各パララックスバリアＰ１，Ｐ２を正確にアライメントしてフォトリソグラフィー技術によって形成しているので、モアレの発生を防止できる。また、第１及び第２パララックスバリアＰ１，Ｐ２の遮光バリアＢ１，Ｂ２間のギャップＧを透明樹脂層３９の厚みで正確に管理できるため、表示むらを防止できる。また、第１及び第２パララックスバリアＰ１，Ｐ２における各遮光バリアＢ１，Ｂ２の配置を適切に設計することによって三次元表示も可能になる。特に、ギャップＧを大きくすることによって分離角度を小さくすることができるので、三次元表示にも対応することができる。液晶表示装置１が三次元表示を行う場合、パララックスバリアＰ１，Ｐ２により、例えば第１領域群２６Ａで表示される画像を観察者の右目に入射させて左目に入射することを防止し、第２領域群２６Ｂで表示される画像を観察者の左目に入射させて右目に入射することを防止する。
【００６０】
また、本実施形態の液晶表示装置１は、パララックスバリアＰ１，Ｐ２を備えていない一画面表示の液晶表示装置のセル厚と略同厚で作成することができる。すなわち、液晶表示装置１としての構成要素である透明樹脂層３９やカラーフィルタＣＦ内に第１バリア群ｂ１及び第２バリア群ｂ２を設けて第１及び第２パララックスバリアＰ１，Ｐ２とする構成となっているので、積層する層を増加させることなく光の進行方向を制限する機能を与えることができる。
【００６１】
上述した第１実施形態の液晶表示装置１は最大透過率が３０％である。最大透過率を高めるために、遮光バリアＢ１，Ｂ２の幅を狭くして隣接する遮光バリアＢ１，Ｂ２間の配置間隔を広げていくと、開口率が上がるために透過率が向上する。しかしながらある視角方向において、第１領域群２６Ａの画像と第２領域群２６Ｂの画像とが両方観察されてしまうクロストロークと呼ばれる現象が生じてしまう。そのため、以下に示す第２実施形態は、クロストロークの現象を避けつつ、より高い透過率が得られる構成としている。
【００６２】
［第２の実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。
以下に示す本実施形態の液晶表示装置の基本構成は上記第１実施形態と同様であるが、パララックスバリアを液晶パネルのセル厚方向に３つ積層した点において異なっている。よって以下では、各パララックスバリアの構成についてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。図８は、図１に示す第１領域群２６Ａ及び第２領域群２６Ｂのうちからそれぞれ代表として、画像表示領域１６の左右方向（第１領域２５Ａの短辺方向）に隣接する第１領域２５Ａ、第２領域２５Ｂを図示している。
【００６３】
本実施形態の液晶表示装置７２は、図８に示すように、対向基板１２の基板本体１２Ａ上に第１パララックスバリアＰ１、第２パララックスバリアＰ２、第３パララックスバリアＰ３（遮光機能層）をこの順で積層した構成となっている。第１パララックスバリアＰ１は、第１遮光バリアＢ１及びカラーフィルタＣＦから構成されている。第２パララックスバリアＰ２は、第２遮光バリアＢ２及び透明樹脂層３９から構成され、第３パララックスバリアＰ３は、第３遮光バリアＢ３及び透明樹脂層４９から構成されている。
【００６４】
液晶セルの画素ピッチが１８０μｍ（ドットピッチが６０μｍ）の場合、各遮光バリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３のライン幅Ｗはいずれも２μｍ、各遮光バリアＢ１（Ｂ２，Ｂ３）同士のスペースＳは３μｍである。また、第１遮光バリアＢ１に対する第２遮光バリアＢ２のオフセットは１．４μｍ、第２遮光バリアＢ２に対する第３遮光バリアＢ３のオフセットは１．４μｍとなっており、第１遮光バリアＢ１に対する第３バリアのオフセットは２．８μｍとなっている。また、第１遮光バリアＢ１及び第２遮光バリアＢ２間のギャップＧ、第２遮光バリアＢ２及び第３バリアＢ３間のギャップＧはいずれも２．５μｍである。
【００６５】
画素間領域Ｃ１に位置する画素間バリアＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、互いの中心位置を一致させて配置されている。詳細には、パララックスバリアＰ１に画素間バリアＵ１、パララックスバリアＰ２に画素間バリアＵ２、パララックスバリアＰ３に画素間バリアＵ３が配置されている。画素間バリアＵ１はその両端が第２画素間バリアＵ２の両端からそれぞれ所定量突出し、第２画素間バリアＵ２においても、その両端が第３画素間バリアＵ３の両端からそれぞれ所定量突出している。このように、画素間領域Ｃ１においては、画素間バリアＵ１，Ｕ２，Ｕ３の幅がＵ１＞Ｕ２＞Ｕ３となるよう設計されている。一方、画素間領域Ｃ２においては、画素間バリアＵ１，Ｕ２，Ｕ３の幅がＵ１＜Ｕ２＜Ｕ３となるよう設計されている。
【００６６】
本実施形態においても、各画素間領域Ｃ１，Ｃ２（境界線）に沿って延在する画素間バリアＵ１，Ｕ２，Ｕ３を中心として、第１領域２５Ａ側と第２領域２５Ｂ側とでは、第１遮光バリアＢ１に対する第２遮光バリアＢ２、第３遮光バリアＢ３の位置関係が対照的となるように配置されている。
【００６７】
本実施形態は、液晶表示装置７２が二画面表示を行う場合、各パララックスバリアＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、例えば図７に示すように、第１領域群２６Ａで表示される画像を正面視で液晶表示装置７２の右側に位置する観察者Ｈ１の目に入射させて、液晶表示装置７２の左側に位置する観察者Ｈ２の目に入射することを防止する。また、第２領域群２６Ｂで表示される画像を液晶表示装置７２の左側に位置する観察者Ｈ２の目に入射させて液晶表示装置７２の右側に位置する観察者Ｈ１の眼に入射することを防止する。また、液晶表示装置７２が三次元表示を行う場合、各パララックスバリアＰ１，Ｐ２，Ｐ３により、例えば第１領域群２６Ａで表示される画像を観察者の右目に入射させて左目に入射することを防止し、第２領域群２６Ｂで表示される画像を観察者の左目に入射させて右目に入射することを防止する。
【００６８】
図９に本実施形態の液晶表示装置の特性を示す。
図９における横軸が極角（ｄｅｇ）、縦軸が光の透過率（％）であり、第１領域群２６Ａの特性を実線で示し、第２領域群２６Ｂの特性を破線で示している。
図９によれば、パララックスバリアを設けない状態の透過率を１００％とすると、本実施形態の液晶表示装置７２では、第１領域群２６Ａ、第２領域群２６Ｂはともに最大透過率が６０％となっている。また、第１領域群２６Ａ、第２領域群２６Ｂの分離角度θは８０°である。これにより、第１領域群２６Ａ、第２領域群２６Ｂの表示画像が観察される方向を略完全に分離している。３層のパララックスバリアＰ１，Ｐ２，Ｐ３を備えた本実施形態の液晶表示装置７２は、最大透過率６０％、分離角度θが８０°で二画面表示を行うことができた。
【００６９】
本実施形態の液晶表示装置７２によれば、３層のパララックスバリアＰ１，Ｐ２，Ｐ３を設けることにより、第１実施形態と比べて、分離角度はそのままで開口率を向上させることができる。開口率は、各パララックスバリアＰ１，Ｐ２，Ｐ３の遮光バリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３のライン幅Ｗを狭くすることで向上させることができる。しかし、上記第１実施形態の液晶表示装置１の構成（２層のパララックスバリアＰ１，Ｐ２）のままで遮光バリアＢ１，Ｂ２のライン幅Ｗを狭くすると、全体の開口率は向上するが光の角度規制は低下してしまう。そのため、本実施形態は遮光バリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３のライン幅Ｗを狭くしたことによる光の角度規制の低下を、第３パララックスバリアＰ３を設けることで防いでいる。
【００７０】
同様に、パララックスバリアＰの数を４層、５層とさらに増加させることによって液晶表示装置の開口率が向上し、より高い透過率を得ることが可能になる。各パララックスバリアＰの厚みは、従来用いられていた外付けのパララックスバリアやレンチキュラーレンズの厚みよりも遼に薄い厚みのために、液晶セル全体の厚みを大幅に増加させる心配はない。
【００７１】
上記した第１及び第２実施形態は、二画面表示あるいは三次元表示を可能にする液晶表示装置である。以下に示す第３実施形態の液晶表示装置は、表示画面の視角制限を可能にする液晶表示装置である。
【００７２】
［第３の実施形態］
次に、本発明に係る第３実施形態について、図１０及び図１１を参照して説明する。
以下に示す本実施形態の液晶表示装置の基本構成は上記第１実施形態と同様であるが、第１パララックスバリアの第１バリアと第２パララックスバリアの第２バリアとが、基板の面方向における位置を互いに一致させて対向配置されている点において異なる。よって以下では、バリアの配列についてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。図１０は、図１に示す第１領域群２６Ａ及び第２領域群２６Ｂのうちからそれぞれ代表として、画像表示領域１６の左右方向（第１領域２５Ａの短辺方向）に隣接する第１領域２５Ａ、第２領域２５Ｂを図示している。
【００７３】
本実施形態の液晶表示装置７３は、図１０に示すように、対向基板１２の基板本体１２Ａ上に、同じ構成の第１パララックスバリアＰ１、第２パララックスバリアＰ２をこの順で積層した構成となっている。
例えば、液晶セルの画素ピッチが１８０μｍ（ドットピッチが６０μｍ）の場合、各遮光バリアＢ１，Ｂ２のライン幅Ｗはいずれも７μｍ、スペースＳは３μｍである。また、第１遮光バリアＢ１に対する第２遮光バリアＢ２のオフセットＦを０μｍとし、第１遮光バリアＢ１及び第２遮光バリアＢ２間のギャップＧを５μｍとしている。このように本実施形態では、各パララックスバリアＰ１，Ｐ２の遮光バリアＢ１，Ｂ２同士が互いの中心位置をそれぞれの連設方向で一致させて配置されている。なお、画素間領域Ｃ１，Ｃ２には画素間領域Ｃ１，Ｃ２の隙間に応じた大きさの画素間バリアＵ１，Ｕ２が位置している。
【００７４】
図１１に本実施形態の液晶表示装置の特性を示す。
図１１における横軸が極角（ｄｅｇ）、縦軸が光の透過率（％）であり、第１領域群の特性を実線で示し、第２領域群の特性を破線で示している。
図１１によれば、パララックスバリアを設けない状態の透過率を１００％とすると、本実施形態における液晶表示装置７３では、第１，第２領域群２６Ａ，２６Ｂ（画像表示領域１６）における最大透過率は３０％となっている。また、各第１，第２領域群２６Ａ，２６Ｂからの光の出射角度θは基板の法線方向に対して±５０°、すなわち、図１に示した画像表示領域１６の左右方向における視野角が極角±５０°以下となっている。極角とは、基板の法線方向に対する光の出射角度である。
【００７５】
本実施形態の液晶表示装置７３は、液晶層５０を透過した光が第１パララックスバリアＰ１及び第２パララックスバリアＰ２の各遮光バリアＢ１，Ｂ２間を通過して、各第１，第２領域群２６Ａ，２６Ｂで表示される画像が観察者の両目に入射するようになっている。第１パララックスバリアＰ１及び第２パララックスバリアＰ２の各遮光バリアＢ１，Ｂ２間を通過した光は、液晶セルの法線方向に対して±５０°の範囲内に出射する。そのため、観察者は、液晶表示装置１の法線方向に対して±５０°以上の角度方向からでは第１領域群２６Ａで表示される画像を観察することができない。
【００７６】
本実施形態の液晶表示装置７３によれば、遮光バリアＢ１，Ｂ２の位置を基板の面方向において一致する２層のパララックスバリアＰ１，Ｐ２を設けることにより、光の角度規制を行うことができる。上述したように、観察者は液晶表示装置７３の法線方向±５０°の範囲内に位置する方向からしか画像を観察することができないことになる。したがって、本実施形態の液晶表示装置７３をノートパソコンや携帯電話の表示装置に用いることにより、画面の覗き込み防止の効果を得ることができる。また、車載用ディスプレイに使用することでフロントガラスへの移り込みを防止することができる。この場合、液晶表示装置７３をパララックスバリアＰ１，Ｐ２の遮光バリアＢ１，Ｂ２の連設方向が観察者の上下方向となるよう搭載する。このように、視野角制限方向を変えることによって、フロントガラスへの画像の移り込みを防止することができる。
【００７７】
［第４の実施形態］
次に、本発明に係る第４実施形態について、図１２及び図１３を参照して説明する。
以下に示す本実施形態の液晶表示装置の基本構成は上記第３実施形態と同様であるが、より表示輝度を向上させるためにバリアの幅を狭くし、パララックスバリアの数を増やした点において異なる。よって以下では、パララックスバリアについてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。図１２は、図１に示す第１領域群２６Ａ及び第２領域群２６Ｂのうちからそれぞれ代表として、画像表示領域１６の左右方向（第１領域２５Ａの短辺方向）に隣接する第１領域２５Ａ、第２領域２５Ｂを図示している。
【００７８】
本実施形態の液晶表示装置７４は、図１２に示すように、対向基板１２の基板本体１２Ａ上に、同じ構成の第１パララックスバリアＰ１、第２パララックスバリアＰ２、第３パララックスバリアＰ３をこの順で積層した構成となっている。
例えば、液晶セルの画素ピッチが１８０μｍ（ドットピッチが６０μｍ）の場合、各バリアのライン幅Ｗはいずれも２μｍ、スペースＳは３μｍである。また、第１バリアに対する第２遮光バリアＢ２のオフセットを０μｍとし、第２遮光バリアＢ２に対する第３遮光バリアＢ３のオフセットＦも０μｍとしている。さらに、第１及び第２遮光バリアＢ１，Ｂ２間、第２及び第３遮光バリアＢ２，Ｂ３間のギャップＧを５μｍとしている。このように本実施形態では、各パララックスバリアＰ１，Ｐ２，Ｐ３の遮光バリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３同士は互いの中心位置をそれぞれの連設方向で一致させて配置されている。なお、画素間領域Ｃ１，Ｃ２には、画素間領域Ｃ１，Ｃ２の隙間の大きさに応じた画素間バリアＵ１，Ｕ２，Ｕ３が位置している。
【００７９】
図１３に本実施形態の液晶表示装置の特性を示す。
図１３における横軸が極角（ｄｅｇ）、縦軸が光の透過率（％）であり、第１領域群の特性を実線で示し、第２領域群の特性を破線で示している。
図１３によれば、本実施形態における液晶表示装置の視野角は全方位角で極角５０°以上で、最大透過率は６０％となっている。
【００８０】
本実施形態では、液晶層５０を透過した光がパララックスバリアＰ１（Ｐ２，Ｐ３）が有するそれぞれの遮光バリアＢ１（Ｂ２，Ｂ３）同士の間を通過して、各第１，第２領域群２６Ａで表示される画像が観察者の両目に入射する。第１、第２、第３パララックスバリアＰ１，Ｐ２，Ｐ３の各遮光バリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３間を通過した光は、液晶セルの法線方向に対して±５０°の範囲内に出射する。そのため、観察者は液層セルの法線方向に対して±５０°以上の角度方向からでは画像を観察することができない。
【００８１】
また、本実施形態の液晶表示装置７４によれば第１領域群２６Ａの最大透過率が６０％に向上している。このように、遮光バリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３のライン幅Ｗを狭くして３層のパララックスバリアＰ１，Ｐ２，Ｐ３を設けることによって、透過率を高めて画面の輝度を向上させることができる。
【００８２】
なお、同様に、パララックスバリアＰの積層数をさらに増やすことによってより高い透過率を得ることができる。この際、バリアＢのライン幅Ｗ、スペースＳ、液層セルの厚さ方向に積層される各パララックスバリアＰのバリアＢ同士のギャップＧ等は適宜設定されるものとする。
【００８３】
上記した実施形態の液晶表示装置の構成では、パララックスバリアＰの積層数を増加することによって透過率を向上させることができるがそれにも限界がある。そこで、以下の実施形態ではパララックスバリアＰが設けられていない液晶表示装置と同程度の透過率が得られる実施形態について述べる。
【００８４】
［第５の実施形態］
次に、本発明に係る第５実施形態について、図１４から図１６を参照して説明する。
上記実施形態においては、対向基板側にパララックスバリアを複数層有するよう構成したが、本実施形態においては、対向基板側だけでなく、素子基板側にもパララックスバリアを備えた構成とした。図１４に一般的なＩＰＳモードの液晶表示装置の断面図を示す。
【００８５】
図１４に示すように、本実施形態の液晶表示装置７５では、素子基板１０上に複数のストライプ状の電極指を備えた画素電極５７及び共通電極５８が略同一平面に存在し、対向基板１２側には電極は存在しない。液晶は画素電極５７と共通電極５８間に生じる横電界Ｅによって動作する。画素電極５７及び共通電極５８は、通常、インジウムすず酸化物（Indium Tin Oxide，以下「ＩＴＯ」と略記する。）などの透明電極で構成されるが、例えば、金属で形成してもよい。横電界Ｅは、画素電極５７及び共通電極５８の各電極端の間で生じるので、各電極５７，５８上の液晶は横電界Ｅの影響を受け難いため動作し難い。そのため、各電極５７，５８上では透過率が元々低いために金属で形成しても透過率に大きな影響は及ばない。よって、本実施形態においては、画素電極５７及び共通電極５８を金属で形成してバリアとして利用する。
【００８６】
図１５は本実施形態の液晶表示装置７５の平面図、図１６は図１５のＭ−Ｍ断面図を示す。なお、図１５，１６において、本実施形態の特徴部分のみを示し、液晶表示装置７５の各構成要素については図示を省略している。
本実施形態の液晶表示装置７５は図１５及び図１６に示すように、素子基板１０上に、所定のライン幅Ｗを有するストライプ状の画素電極５７及び共通電極５８が同層をなして形成され、下層に位置するデータ線６ａの延在方向に沿って延在している。図１６に示す素子基板１０上には、実際のところ複数の層間絶縁層等が形成されているが、第３層間絶縁層７以外は説明の都合上図示を略している。画素電極５７及び共通電極５８は第３層間絶縁層７上に形成される。
【００８７】
そして、各領域２５Ａ，２５Ｂ内においては、走査線３ａの延在方向に画素電極５７及び共通電極５８が交互に存在するよう構成されている。これら画素電極５７及び共通電極５８は上述した理由から共に金属により形成する。画素電極５７及び共通電極５８を金属より形成することによって遮光機能を兼ね備えることになる。また、画素電極５７及び共通電極５８の下層に位置するデータ線６ａの直上に、複数の画素電極５７のうちの一つが配置されている。画素間領域Ｃ１，Ｃ２に位置するデータ線６ａ上に金属からなる画素電極５７を配置することによって、この画素電極５７が画素間バリアＵの機能を果たす。このようにして各電極５７，５８をバリアＢとするパララックスバリアＰ５が素子基板１０側に設けられることになる。
【００８８】
また、図１５及び図１６に示すように、対向基板１２側には、遮光バリアＢ１（図16においてこのB1の位置がおかしい。図参照のこと）及びカラーフィルタＣＦからなるパララックスバリアＰ１が設けられている。遮光バリアＢ１のライン幅Ｗは、上記画素電極５７及び共通電極５８のライン幅Ｗと同様の幅に設定され、素子基板１０側の画素電極５７及び共通電極５８に対するオフセットＦも適宜設定されるものとする。画素間領域Ｃ１，Ｃ２には、素子基板１０側の画素間バリアＵの機能を果たす共通電極５８にその中心位置を一致させた画素間バリアＵ１が存在する。この画素間バリアＵ１のライン幅Ｗは、画素電極５７及び共通電極５８に対する遮光バリアＢ１のオフセットＦに応じて設定される。すなわち、画素間バリアＵ１の幅方向両端部が、これに対向する画素電極５７の幅方向端部からそれぞれ所定量突出する大きさとする。
【００８９】
また、画素電極５７及び共通電極５８と、遮光バリアＢ１とのギャップＧは、カラーフィルタＣＦ、液晶層５０の厚みにより決定される。画像表示領域１６において、二画面表示とするか三次元表示とするかなどによって調整される。
【００９０】
本実施形態の液晶表示装置７５によれば、照明装置からの光が、画素電極５７及び共通電極５８間を通ってカラーフィルタＣＦを透過する際、パララックスバリアＰ１の遮光バリアＢ１間を透過することによって、第１領域群２６Ａ、第２領域群２６Ｂによる画像を所定の分離角度θ（図７参照）で分離することができる。このように、ＩＰＳモードの液晶表示装置７５の場合、素子基板１０側の画素電極５７及び共通電極５８を金属で形成して遮光バリアＢとして機能させるとともに、これら画素電極５７及び共通電極５８を対向基板１２側のパララックスバリアＰ１の遮光バリアＢ１に対してそれぞれの位置を適切に配置することによって、二画面表示或いは三次元表示を可能とすることができる。
【００９１】
対向基板１２側のパララックスバリアＰの積層数は、液晶表示装置７５の透過率を向上させるため増加してもよい。その際、画素電極５７、共通電極５８、パララックスバリアＰにおける各バリアＢの形状や位置関係は適宜設定するものとする。これにより、高透過率の液晶表示装置を実現することができる。
【００９２】
また、画素電極５７及び共通電極５８に対向するようにパララックスバリアＰ１の遮光バリアＢ１を配置するようにして、画像表示領域１６の視野角制限を図る構成にしてもよい。
【００９３】
なお、画素電極５７及び共通電極５８を同層に形成するのではなく、異なる層に配置するようにしてもよい。また、パララックスバリアＰ１の各遮光バリアＢ１を、画素電極５７及び共通電極５８の直上にそれぞれ位置するよう配置すれば、第３実施形態と同様に視野角を制限することができる。
【００９４】
［第６実施形態］
次に、本発明に係る第６実施形態について図１７を参照して説明する。
以下に示す本実施形態は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）や発光ポリマーなどのＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）素子を電気光学物質として用いた表示装置である。
【００９５】
本実施形態の有機ＥＬ表示装置は、発光パネルである有機エレクトロルミネッセンス素子基板７７（以下「表示素子基板」という。）と、これに対向配置されるカラーフィルタＣＦ基板７８と、から構成される有機ＥＬパネル７６を有している。
【００９６】
有機ＥＬパネル７６は、図１７に示すように、対向する陽極８１と陰極８２との間に発光層８３を挟持してなる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子である不図示の発光素子（表示素子）を有する上記表示素子基板７７と、この表示素子基板７７に対向配置されカラーフィルタＣＦを備えたカラーフィルタ基板７８と、を有している。カラーフィルタ基板７８には、その表面上（液晶層側の表面）に、第１パララックスバリアＰ１、第２パララックスバリアＰ２がこの順に積層されている。各パララックスバリアＰ１，Ｐ２の構成は、上述した第５実施形態を除く各実施形態のいずれかの構成と同様である。一方、表示素子基板７７に設けられる発光素子は、各領域２５Ａ，２５Ｂ内に位置するように形成され、発光層８３を、陽極８１と陰極８２との間で挟持する構成となっている。
【００９７】
陽極８１及び陰極８２は、ＩＴＯその他の導電材料からなる。本実施形態は、発光層から発した光を陰極８２側から取り出すトップエミッション型の構造であるため、陰極８２はＩＴＯ等の透光性導電材料が用いられる。また、陽極８１側に発した光を陰極８２側から取り出せるように、陽極８１にはＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料や、Ａｌ／ＩＴＯ等の透光性材料と高反射率金属材料とを好適に採用することができる。
【００９８】
発光層８３は、正孔輸送層８３ａ、白色発光層８３ｂ、電子輸送層８３ｃからなり、陽極８１上にこの順で積層されている。発光層８３の形成材料（発光材料）としては、高分子発光体や低分子の有機発光色素、すなわち各種の蛍光物質や燐光物質などの発光物質が使用可能である。発光物質となる共役系高分子の中ではアリーレンビニレン又はポリフルオレン構造を含むものなどが特に好ましい。
【００９９】
本実施形態の様に、液晶表示装置に限らず、発光型ディスプレイにおいてもパララックスバリアを適用することができ、表示画面の分割や視角制限を行うことができる。
【０１００】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、液晶表示装置は、上記各実施形態における構成を適宜組み合わせてもよい。
また、上記第３，第４実施形態においては、サブ画素領域２５を第１領域２５Ａ及び第２領域２５Ｂに分割しなくてもよい。
【０１０１】
（電子機器）
図１８は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話１３００は、本発明の第３，４実施形態の視野角制限表示を可能にした液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。
上記各実施の形態の表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、明るく、高コントラストであり、かつ広視野角であって、色むらや表示むらのない高画質の反射表示、あるいは半透過反射表示が可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図３は液晶表示装置を示す等価回路図である。
【図４】第１実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】第１実施形態に係るバリアの位置関係を示す斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図７】第１実施形態に係る液晶表示装置の光の進行状態を示す説明図である。
【図８】第２実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】第２実施形態に係る液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】第３実施形態に係る液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図１２】第４実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１３】第４実施形態に係る液晶表示装置の特性を示すグラフである。
【図１４】一般的なＩＰＳモードの液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１５】第５実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。
【図１６】図１５のＭ−Ｍ断面図を示す。
【図１７】第６実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１８】液晶表示装置を備える携帯電話機を示す外観斜視図である。
【図１９】従来の電気光学装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１…液晶表示装置（電気光学装置）、１０…素子基板、１０Ａ…基体本体、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…遮光部、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…パララックスバリア（遮光機能層）、１６…画素表示領域、２５Ａ…第１領域、２５Ｂ…第２領域、２６Ａ…第１領域群、２６Ｂ…第２領域群、４０…液晶パネル（表示パネル）、５０…液晶層（電気光学層）、ＣＦ…カラーフィルタ、１３００…携帯電話（電子機器）
【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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【図１４】
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【図１５】
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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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