(57)【要約】【課題】画像表示装置に用いられる画像表示装置の製造工程の削減と画質の向上【解決手段】液晶パネル１５０は、下部偏光板１３５、下部ガラス基板１３０、液晶層１２５，上部ガラス基板１１５，ＣＦバリア１１０、上部偏光板１０５を有するアクティブマトリクス方式のＴＦＴ液晶パネルである。ＣＦバリア１１０は、遮光部１１１と、複数の開口部１１２とを有する。ＣＦバリア１１０の各開口部１１２には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のうちいずれか１色のカラーフィルタ１２０が配置されている。こうすれば、画素電極基板と共通電極基板との間の層厚のばらつきを抑制でき、副画素に印可される電圧のむらを抑制できる。また、パララックスバリアとカラーフィルタを同一製造工程で形成できるため製造を簡易化できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の視方向に第１の画像を表示し、第２の視方向に第２の画像を表示する画像表示装置であって、
前記第1の画像の形成に用いられる複数の第１副画素と前記第２の画像の形成に用いられる複数の第２副画素とが設けられた画像形成部と、
遮光部と複数の開口部とを備え、前記各第１副画素からの光を前記第１の視方向に射出するとともに前記各第２副画素からの光を前記第２の視方向に射出する射出方向規制手段と、
前記複数の開口部内に配置され、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素からの光のうち所定の波長の光を透過する複数色のフィルタ要素と、を備える画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記各第１副画素および前記各第２副画素には、前記複数色のうちいずれか１色のフィルタ要素が対応付けられており、
前記複数の第１副画素のうち、近接して配置されている第１副画素によって構成され、それぞれ異なる色の前記フィルタ要素に対応づけられている第１副画素群は、前記第１の画像の１画素を表しており、
前記複数の第２副画素のうち、近接して配置されている第２副画素によって構成され、それぞれ異なる色の前記フィルタ要素に対応づけられている第２副画素群は、前記第２の画像の１画素を表す、画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の画像表示装置であって、
第１の面上に、前記第1の画像の形成に用いられる複数の第１副画素と前記第２の画像の形成に用いられる複数の第２副画素のそれぞれに対応する複数の画素電極が形成された第１の基板と、
前記複数の画素電極に対向して設けられた電極層と、
前記第１の面に対向する第２の面と前記第２の面の裏側の第３の面を有する第２の基板と、
前記複数の画素電極と電極層との間に介在する電気光学層と、を備え、
前記画像形成部は、前記複数の画素電極と、前記電極層と、前記電気光学層とから構成されている、画像表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像表示装置であって、
前記射出方向規制手段は、前記電極層と前記第２の基板の間に配置されている、画像表示装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４記載の画像表示装置であって、
前記第１の基板には、前記複数の第１副画素と前記複数の第２副画素のそれぞれに対応する前記各画素電極が、行方向および列方向に、それぞれ交互に形成されており、
前記射出方向規制手段は、前記遮光部および前記各開口部が、前記画素電極の配列の行方向および列方向に、交互に形成されたマトリクス構造を有している、画像表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像表示装置であって、
前記カラーフィルタは、各色の前記フィルタ要素が前記画素電極の配列の行方向に所定の順番で繰り返し並ぶように、かつ、同一色の前記フィルタ要素が１行および１列ずれて並ぶように配置されている、画像表示装置。
【請求項７】
請求項５記載の画像表示装置であって、
前記カラーフィルタは、前記各色のフィルタ要素が前記画素電極の配列の行方向に所定の順番で繰り返し並ぶように、かつ、同一色のフィルタ要素が前記画素電極の配列の列方向に並ぶように配置される、画像表示装置。
【請求項８】
請求項３または請求項４記載の画像表示装置であって、
前記第１の基板は、前記複数の第１副画素と前記複数の第２副画素のそれぞれに対応する前記複数の画素電極が、行方向に、それぞれ交互に形成されており、
前記射出方向規制手段は、前記遮光部および前記各開口部が、前記複数の画素電極の配列の行方向に、交互に形成された縦ストライプ構造を有する、画像表示装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像表示装置であって、
前記カラーフィルタは、各色の前記フィルタ要素が前記複数の画素電極の配列の行方向に所定の順番で繰り返し並ぶように、かつ、同一色のフィルタ要素が前記複数の画素電極の配列の列方向に並ぶように配置される、画像表示装置。
【請求項１０】
請求項８記載の画像表示装置であって、
前記カラーフィルタは、各色の前記フィルタ要素が前記画素電極配列の列方向に所定の順番で繰り返し並ぶように、かつ、同一色の前記フィルタ要素が前記画素電極配列の行方向に並ぶように配置されている、画像表示装置。
【請求項１１】
請求項３ないし請求項１０いずれか記載の画像表示装置であって、
前記射出方向規制手段と前記電極層との間には、樹脂層が設けられている、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一の画面を異なる方向から見た場合に、それぞれの方向に異なる画像を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一の画像表示装置を異なる方向から見た場合に、それぞれの方向に異なる画像を表示する画像表示装置が利用されている。このような画像表示装置には、異なる画像の形成に用いられる各副画素と、副画素を通過した光のうち所定の波長の光を透過させるカラーフィルタ層と、開口部および遮光部が形成されたパララックスバリアとを有する液晶パネルを備えるものがある。パララックスバリアの開口部と遮光部は、第１画像の形成に用いられる第１副画素と第２画像の形成に用いられる第２副画素とを分割する障壁として機能し、第１副画素からの光第１の視方向に向けるとともに、第２副画素からの光を第２の方向に向ける。利用者は、第１の視方向から第１画像を視認できるとともに、第２の視方向から第２画像を視認できる。
【０００３】
このような画像処理装置において、カラーフィルタ層は、画像の１画素を表す複数色のフィルタ要素と、各フィルタ要素の周囲を囲む格子状のブラックマトリクスとが、共通電極基板の電極層上にフォトリソグラフ法によってパターニングされている。また、パララックスバリアも、透明基板上にフォトリソグラフ法によって、ストライプ状やマトリクス状にパターニングされている。画像表示装置の表示パネルの製造において、カラーフィルタ層とパララックスバリアとは、それぞれ別のパターニングによって形成される。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３１６０５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、従来の技術では、製造工程においてパターニング工程が少なくとも２回発生するため、非効率的であるという問題がある。
【０００６】
また、カラーフィルタ層の製造において、各色のフィルタ要素およびブラックマトリクスの材料の組成はそれぞれ異なるため、カラーフィルタ層の層厚にはばらつきが生じる。その結果、画素電極基板と共通電極基板との間の電圧値のむらに起因する画像明度のばらつきが生じ、画質が低下する。
【０００７】
本発明は上述の課題に鑑みなされたものであり、画像表示装置に用いられる画像表示装置の製造工程の削減と画質の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の第１の態様は、第１の視方向に第１の画像を表示し、第２の視方向に第２の画像を表示する画像表示装置に用いられる画像表示装置を提供する。第１の態様の画像表示装置は、
前記第1の画像の形成に用いられる複数の第１副画素と前記第２の画像の形成に用いられる複数の第２副画素とが設けられた画像形成部と、
複数の開口部を有する遮光部を備え、前記各第１副画素からの光を前記第１の視方向に射出するとともに前記各第２副画素からの光を前記第２の視方向に射出する射出方向規制
前記複数の開口部内に配置され、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素からの光のうち所定の波長の光を透過する複数色のフィルタ要素と、を備えることを要旨とする。
【０００９】
第１の態様の画像表示装置によれば、フィルタ要素を射出方向規制手段の開口部内に配置できるため、フィルタ要素を有するカラーフィルタ層と射出方向規制手段とを別々に形成しなくてもよい。従って、カラーフィルタ層と射出方向規制手段とを位置合わせする必要がない。また、従来は、複数の第１副画素および複数の第２副画素の各々に対応して１つのフィルタ要素を形成していたのに対し、第１副画素と第２副画素のペアに対応して１つのフィルタ要素を形成すればよい。
【００１０】
第１の態様の画像表示装置において
第１の面上に、前記第1の画像の形成に用いられる複数の第１副画素と前記第２の画像の形成に用いられる複数の第２副画素のそれぞれに対応する複数の画素電極が形成された第１の基板と、
前記複数の画素電極に対向して設けられた電極層と、
前記第１の面に対向する第２の面と前記第２の面の裏側の第３の面を有する第２の基板と、
前記複数の画素電極と電極層との間に介在する電気光学層と、を備え、
前記画像形成部は、前記複数の画素電極と、前記電極層と、前記電気光学層とから構成されてもよい。
【００１１】
第１の態様において、前記電極層は、前記第２の面上に設けられ、前記電気光学層は、前記第１の基板と第２の基板との間に液晶分子が封入されてなる液晶層であってもよい。また、光源を備え、前記第１及び第２の基板は透光性を有しており、前記光源からの光を前記液晶層により光を変調することにより、前記第１及び第２の画像が形成されてもよい。
【００１２】
第１の態様によれば、第１の基板と第２の基板との間の層厚のばらつきを抑制できる。また、第２の基板状に、射出方向規制手段、カラーフィルタ、電極層をこの順で積層する場合と比して、第１の態様の画像表示装置によれば、構成要素がすくないため、電極層の層厚むらを低減できる。よって、第１の基板と第２の基板と液晶層から構成される副画素に印可される電圧のむらを抑制でき、画質を向上できる。
【００１３】
第１の態様の画像表示装置において、前記射出方向規制手段は、前記電極層と前記第２の基板の間に配置されていてもよい。
【００１４】
第１の態様によれば、射出方向規制手段とカラーフィルタとを画像形成部内に配置する場合に、射出方向規制手段の開口部にカラーフィルタを設けることができるため、液晶層の層厚ムラを抑制できる。また、開口部内にカラーフィルタを配置しているため、射出方向規制手段とカラーフィルタとの段差を簡易に抑制できる。
【００１５】
第１の態様の画像表示装置において、
前記各第１副画素および前記各第２副画素には、前記複数色のうちいずれか１色のフィルタ要素が対応付けられており、
前記複数の第１副画素のうち、近接して配置されている第１副画素によって構成され、それぞれ異なる色の前記フィルタ要素に対応づけられている第１副画素群は、前記第１の画像の１画素を表しており、
前記複数の第２副画素のうち、近接して配置されている第２副画素によって構成され、それぞれ異なる色の前記フィルタ要素に対応づけられている第２副画素群は、前記第２の画像の１画素を表してもよい。
【００１６】
第１の態様の画像表示装置によれば、第１の画像および第２の画像の１画素を近接して配置されている複数の副画素により表しているため、表示画像の色再現性を向上できる。
【００１７】
第１の態様の画像表示装置において、
前記第１の基板には、前記複数の第１副画素と前記複数の第２副画素のそれぞれに対応する前記各画素電極が、行方向および列方向に、それぞれ交互に形成されており、
前記射出方向規制手段は、前記遮光部および前記各開口部が、前記画素電極の配列の行方向および列方向に、交互に形成されたマトリクス構造を有していてもよい。ここで、前記複数の開口部の間に設けられる遮光部は１副画素と同程度の大きさで設けられていてもよい。
【００１８】
第１の態様の画像表示装置によれば、画像表示装置が表示する第１の画像および第２の画像を観察する利用者が、画素電極配列の行方向および列方向、すなわち画素電極基板に対して水平方向および垂直方向に移動しても第１の画像および第２の画像を別々に視認できる。
【００１９】
第１の態様の画像表示装置において、
前記カラーフィルタは、各色の前記フィルタ要素が前記画素電極の配列の行方向に列毎に所定の順番で並ぶように、かつ、同一色の前記フィルタ要素が１行および１列ずれて並ぶように配置されていてもよい。
【００２０】
第１の態様の画像表示装置によれば、第１の画像および第２の画像を表すための各画素が１副画素分ずつずれるように構成される。従って、複数の画素が格子状に構成された画像表示装置に比べて、近接する画素間の距離が近くなる。よって、同一の解像度で擬似的に画質を向上させることができる。
【００２１】
第１の態様の画像表示装置において、
前記カラーフィルタは、前記各色のフィルタ要素が前記画素電極の配列の行方向に所定の順番で並ぶように、かつ、同一色のフィルタ要素が前記画素電極の配列の列方向に並ぶように配置されていてもよい。
【００２２】
第１の態様の画像表示装置によれば、他の画素配列態様に比べて、１画素内での各色に対応する副画素間の距離を近くできる。よって、色再現性を向上でき、画質を向上できる。
【００２３】
第１の態様の画像表示装置において、
前記第１の基板は、前記複数の第１副画素と前記複数の第２副画素のそれぞれに対応する前記複数の画素電極が、行方向に、それぞれ交互に形成されており、
前記射出方向規制手段は、前記遮光部および前記各開口部が、前記複数の画素電極の配列の行方向に、交互に形成された縦ストライプ構造を有していてもよい。ここで、複数の開口部の間に設けられる遮光部は、１副画素と同程度の大きさで設けられていてもよい。
【００２４】
第１の態様によれば、画像表示装置が表示する第１の画像および第２の画像を観察する利用者が、画素電極配列の行方向、すなわち画素電極基板に対して水平方向に移動することにより第１の画像および第２の画像を別々に視認できる。また、第１の態様によれば、射出方向規制手段を簡易に製造できるため製造負荷を軽減できる。
【００２５】
第１の態様の画像表示装置において、
前記カラーフィルタは、各色の前記フィルタ要素が前記複数の画素電極の配列の行方向に所定の順番で並ぶように、かつ、同一色のフィルタ要素が前記複数の画素電極の配列の列方向に並ぶように配置されていてもよい。
【００２６】
第１の態様の画像表示装置によれば、遮光部と各色のフィルタ要素とが列方向に交互に並ぶように形成できるため、製造工程において色の混ざり合いや各色の配分の不均一を容易に抑制できる。従って、ＣＦバリアを簡易に製造できる。
【００２７】
第１の態様の画像表示装置において、
前記カラーフィルタは、各色の前記フィルタ要素が前記画素電極配列の列方向に所定の順番で並ぶように、かつ、同一色の前記フィルタ要素が前記画素電極配列の行方向に並ぶように配置されていてもよい。
【００２８】
第１の態様の画像表示装置によれば、カラーフィルタを、各色のフィルタ要素が行方向に並ぶように配置できるため、列方向（水平方向）に連続する一連の副画素を１画素とする画像に比べて、擬似的に画質を向上できる。
【００２９】
第１の態様の画像表示装置において、
前記射出方向規制手段と前記電極層との間には、樹脂層が設けられていてもよい。
【００３０】
第１の態様の画像表示装置によれば、射出方向規制手段の表面よりも平坦な樹脂層の表面を電極層上に形成でき、電極層の厚みムラを低減できる。また、樹脂層により、画像形成部と射出方向規制手段との間の間隔制御が容易となる。
【００３１】
本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
Ａ．第１実施例：
Ａ１．システム概要：
第１実施例における画像表示装置の概略構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、第１実施例における画像表示装置の概略構成を例示する説明図である。図２は、第１実施例における液晶パネルの断面図である。画像表示装置１００は、図１に示すように、液晶パネル駆動部１０４，光源としてのバックライト１４０、液晶パネル１５０を備える。第１実施例の画像表示装置１００は、上述の構成を有し、異なる視方向（視方向α、視方向β）に、それぞれ異なる第１画像および第２画像を表示する。第１実施例において、第１画像を表示するための画像データ（以降、本明細書では第１画像データと呼ぶ）および第２画像を表示するための画像データ（以降、本明細書では第２画像データと呼ぶ）は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色から構成されるＲＧＢ画像データである。
【００３３】
液晶パネル駆動部１０４は、入力される第１画像データおよび第２画像データに基づき、下部ガラス基板１３０に対して駆動信号を供給する。
【００３４】
液晶パネル１５０について説明する。液晶パネル１５０は、図１および図２に示すように、下部偏光板１３５、下部ガラス基板１３０、液晶層１２５，上部ガラス基板１１５，カラーフィルタ付パララックスバリア１１０、上部偏光板１０５が、この順番で積層された構成を有するアクティブマトリクス方式のＴＦＴ液晶パネルである。液晶パネル１５０は、画像の形成に用いられる複数の副画素を備える。
【００３５】
図２に示すように、下部ガラス基板１３０は、下部偏光板１３５上に配置されており、光を透過する透明ガラス基板１３１に、副画素を形成するための画素電極１３２および画素電極１３２を駆動するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（図示省略）を副画素ごとに備える。上部ガラス基板１１５は、下部ガラス基板１３０と所定の間隔を開けて配置されており、光を透過する透明ガラス基板１１６の下部ガラス基板１３０側の面に共通電極層１１７を備える。下部ガラス基板１３０と上部ガラス基板１１５の間には液晶分子が封入された液晶層１２５が形成されている。液晶層１２５では、液晶パネル駆動部１０４から供給された駆動信号に応じて、液晶分子の配列が変化する。各副画素は、各画素電極１３２、ＴＦＴ、各画素電極１３２に対向する共通電極層１１７の対向部位と、各画素電極１３２と対向部位に挟まれている液晶分子とからなる領域を含む。
【００３６】
カラーフィルタ付パララックスバリア１１０は、上部偏光板１０５と上部ガラス基板１１５との間に配置されており、光を透過する透明ガラス基板２００の上部ガラス基板１１５に対向する面に、黒色の樹脂によって形成された遮光部１１１と、複数の開口部１１２とが副画素の配列の行方向および列方向に交互に形成されたマトリクス構造を有する。また、カラーフィルタ付パララックスバリア１１０の各開口部１１２には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のうちいずれか１色のカラーフィルタ１２０Ｒ（赤色フィルタ）、１２０Ｇ（緑色フィルタ）、１２０Ｂ（青色フィルタ）が配置されている。以降、実施例では、カラーフィルタ付パララックスバリア１１０を、ＣＦバリア１１０とよぶ。ＣＦバリア１１０は、各画素から射出された光を所定の出射角に制限する射出方向規制手段として機能するとともに、開口部１１２を通過する光のうち所定の波長の光のみを透過させるフィルタ機能を有する。
【００３７】
バックライト１４０から射出される光は、下部偏光板１３５と下部ガラス基板１３０とを通って液晶層１２５において変調され、ＣＦバリア１１０の開口部１１２に配置されたカラーフィルタ１２０においてＲ、Ｇ、Ｂの光に変換される。変換された光は、上部ガラス基板１１５および上部偏光板１０５を通って液晶パネル１５０の外部へと射出される。
【００３８】
第１実施例の画像表示装置１００は、上述のような構成を備えることにより、液晶パネル１５０を観察する観察者が、第１の視方向（視方向α）からは第１画像を視認でき、第２の視方向（視方向β）からは第２画像が視認できるように、第１画像および第２画像を表示できる。
【００３９】
Ａ２．ＣＦバリアの製造工程：
図３は、第１実施例におけるＣＦバリア１１０の製造工程について参照する説明図である。ＣＦバリア１１０は、透明ガラス基板２００の上部ガラス基板１１５に対向する面上に、光に反応して化学的に作用・変化する黒色の樹脂（フォトレジスト）を、フォトリソグラフ法によりマトリクス状に塗布する（図３（ａ））。次に、各色のフォトレジストを、フォトリソグラフ法により、各色ごとに各開口部１１２内に塗布する。例えば、Ｒのフィルタ要素１２０Ｒのフォトレジストの塗布（図３（ｂ））を行い、次にＧのフィルタ要素１２０Ｇのフォトレジストの塗布（図３（ｃ））を行い、最後にＢのフィルタ要素１２０Ｂのフォトレジストの塗布を行う（図３（ｄ））。ＣＦバリア１１０はこのようにして製造される。なお、フォトリソグラフ法は一例にすぎず、他の種々の手法によりＣＦバリア１１０を形成してもよい。
【００４０】
Ａ３．カラーフィルタの配置について：
図４は、第１実施例におけるカラーフィルタの配置について説明する説明図である。図４において、画素テーブル７０は、液晶パネル１５０の副画素の配置を模式的に示している。液晶パネル１５０は、第１画像の形成に用いられる第１副画素と第２画像の形成に用いられる第２副画素を有している。図４では、第１副画素を白抜きで示し、第２副画素をハッチングで示す。液晶パネルで１５０は、図４に示すように、第１の副画素と第２の副画素とが行方向および列方向に交互に形成されている。すなわち、第１副画素と第２副画素とが、マトリクス状に形成されている。なお、以降、実施例では、副画素配列の行方向をＸ方向、副画素配列の列方向をＹ方向とも呼ぶ。
【００４１】
ＣＦバリア１１０では、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタが各副画素に対応付けて配置されている。以降、各副画素に対応付けられたカラーフィルタを「フィルタ要素」と呼ぶ。第１実施例では、各第１の副画素と、各第１の副画素のＸ方向に隣接して配置されている各第２の副画素とを通過した光は同一の開口部を通過するため、第１の副画素と第１の副画素に隣接して配置されている第２の副画素には、同色のフィルタ要素が対応付けられている。例えば、第１副画素３００と第１副画素３００に隣接する第２副画素３０１を通過した光は、開口部１１２ａを通過するため、開口部１１２ａ内に配置されたＲのフィルタ要素１２０Ｒが対応付けられている。以降、実施例では、各色のフィルタ要素に対応付けられた副画素を、それぞれ、［Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか一つ］副画素とも表す。例えば、Ｒのフィルタ要素に対応付けられている第１副画素３００を第１Ｒ副画素３００と表し、Ｒのフィルタ要素に対応付けられた第２副画素３０１を第２Ｒ副画素３０１とも表す。画像表示装置１００では、Ｘ方向に連続して配置されている６つの副画素３００〜３０５が、第１の画像および第２の画像を表すための表示画素２０、２１，２２に当たる。
【００４２】
図４の画素テーブル７０に示すように、各画素に含まれる副画素のうち、同一色のフィルタ要素に対応付けられている副画素は、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ１副画素分ずれているため、同一色のフィルタ要素に対応付けられている２副画素間の距離は、同一色のフィルタ要素に対応づけられている副画素がＹ方向に連続して並ぶように配置されている場合の２副画素間の距離よりも短い。画素２１の第１Ｒ副画素３００と画素２２の第１Ｒ副画素３００との２副画素間の距離を例に説明する。画素２１の第１Ｒ副画素３００と画素２２の第１Ｒ副画素３００との２副画素間の距離はＤ１である。一方、画素２２の第１Ｂ副画素３０４の位置に第１Ｒ副画素３００が配置されている場合の、画素２１の第１Ｒ副画素３００と画素２２の第１Ｂ副画素３００（第１Ｂ副画素３０４）間の２副画素間の距離は、Ｄ２である。図から明らかなように、Ｄ１はＤ２に比べて短い。このように構成された画素を用いて表示される画像では、画素間の境界が滑らかに表示される。
【００４３】
Ａ４．画像表示装置の指向性表示方式について：
画像表示装置１００の指向性表示方式について説明する。図５は、第１実施例における画像表示装置の指向性表示方式について説明する模式図である。図５の中心線Ｃｌは、液晶パネル１５０のＸ方向の中心線に相当する。なお、図５では、図を簡潔にするため上部偏光板１０５の記載を省略する。本明細書では、バックライトから射出され副画素およびカラーフィルタ１２０を透過して利用者側に進む光を「副画素からの射出光」ともいう。例えば、バックライトから射出され第１画像の形成に用いられる第１副画素３００およびカラーフィルタのフィルタ要素（Ｒ）を透過して利用者側に進む光を第１Ｒ副画素３００からの射出光、ともいう。
【００４４】
画像表示装置１００において、各副画素からの射出光は、ＣＦバリア１１０の対応する開口部１１２を通過する際に、開口部１１２内に形成された形成されたカラーフィルタを透過する。例えば、図５に示すように、第１Ｇ副画素３０４から射出された光のうち、第１Ｇ副画素３０２に対応付けられた開口部１１２ｂを通過する光は、開口部１１２ｂを通過する際にＧのフィルタ要素を透過して、第１画像視野範囲ａｒ１にいる利用者に届き、残りの光は遮光部１１１、１１１に吸収される。同様に。第２Ｇ副画素３０３に対応付けられた開口部１１２ｂを通過する光は、開口部１１２ｂを通過する際にＧのフィルタ要素を透過して、第２画像視野範囲ａｒ２にいる利用者に届く。よって、第１画像視野範囲ａｒ１にいる利用者は、第１画像を視認でき、第２画像視野範囲ａｒ２にいる利用者は、第２画像を視認できる。
【００４５】
画像表示装置１００は、このような構成により、視方向αに第１画像を、視方向βに第２画像を表示している。
【００４６】
以上説明した第１実施例の画像表示装置によれば、カラーフィルタを射出方向規制手段の開口部内に配置できるため、画素電極基板と共通電極基板との間にカラーフィルタを形成する必要がない。よって、画素電極基板と共通電極基板との間の層厚のばらつきを抑制でき、副画素に印可される電圧のむらを抑制できる。従って、画像全体の明度を平坦にでき、画質を向上できる。
【００４７】
また、第１実施例の画像表示装置によれば、各画素に含まれる副画素のうち、同一色のフィルタ要素に対応付けられている副画素がＸ方向およびＹ方向にそれぞれ１副画素分ずらすことができる。よって、同一色のフィルタ要素に対応付けられている２副画素間の距離は、同一色のフィルタ要素に対応づけられている副画素がＹ方向に並ぶように配置されている場合の２副画素間の距離よりも短くできる。従って、画像を視認する利用者に画素間の境界を滑らかに見せることができ、同一の解像度で擬似的に画質を向上できる。
【００４８】
また、第１実施例の画像表示装置の製造工程において、遮光部とカラーフィルタとを、同一の基板上にフォトリソグラフ法を用いて形成している。よって、カラーフィルタ形成のための工程（フォトリソグラフ）と遮光部形成のための工程（フォトリソグラフ）とを１工程でまとめて行うことができ、製造工程を削減できる。また、カラーフィルタを個別に製造する際には、コントラストの向上のために、各フィルタ要素を囲む格子状のブラックマトリクスを形成することがあるが、第１実施例のＣＦバリア１１０はフィルタ要素の周囲に黒色の遮光部を有しているため、ブラックマトリクスを形成せずにコントラストを向上できる。
【００４９】
Ｂ．第２実施例：
第２実施例では、３色のカラーフィルタが略三角形状に配置されたＣＦバリアを用いた液晶パネルについて説明する。第２実施例では、カラーフィルタの配置以外はＣＦバリア１１０と同一の構成を有するため、説明を省略する。
【００５０】
Ｂ１．カラーフィルタの配置について：
図６は、第２実施例におけるカラーフィルタの配置について説明する説明図である。図６において、画素テーブル７１は、液晶パネル１５０の第１副画素および第２副画素の配置を模式的に示している。図６では、第１副画素を白抜きで示し、第２副画素をハッチングで示す。
【００５１】
図６に示すように、ＣＦバリア２１０では、同一色のフィルタ要素がＹ方向に繰り返し並ぶように配置され、かつ、各色のカラーフィルタが列毎に異なるように、列毎に所定の順番で繰り返し配置されている。カラーフィルタをこのように配置することで、各色のフィルタ要素は、三角形状に近接して配置される。
【００５２】
第２実施例のＣＤバリアを用いる場合、２行×３列の副画素のまとまりを第１画像および第２画像の表示に用いられる１画素とする。具体的には、図６の画素テーブル７１に示すように、第１Ｒ副画素３００，第２Ｒ副画素３０１，第１Ｇ副画素３０２，第２Ｇ副画素３０３、第１Ｂ副画素３０４，第２Ｂ副画素３０５からなる副画素群が第１画像および第２画像の表示用の１画素３０に当たり、各画像の形成に用いられる副画素は、三角形状に配置されている。
【００５３】
第２実施例の画像表示装置によれば、第１画像の１画素を表すための第１Ｒ副画素，第１Ｇ副画素、第１Ｂ副画素は略三角形状に配置されているため、他の副画素配列、例えば第１実施例の副画素配列に比べて、１画素内での各副画素の相互の距離が近くなる。よって、色再現性を向上でき、画質を向上できる。
【００５４】
Ｃ．第３実施例：
第３実施例では、遮光部が縦ストライプ状に形成されたＣＦバリアを用いた液晶パネルについて説明する。第３実施例では、液晶パネルの副画素配列およびＣＦバリアの構造以外は第１実施例と同様であるため、説明を省略する。
【００５５】
Ｃ１．カラーフィルタの配置について：
図７は、第３実施例におけるカラーフィルタの配置について説明する説明図である。図７において、画素テーブル７２は、第３実施例の液晶パネルの第１副画素および第２副画素の配置を模式的に示している。図７では、第１副画素を白抜きで示し、第２副画素をハッチングで示す。第３実施例の液晶パネルでは、第１の副画素と第２の副画素とがＸ方向に交互に形成されているとともに、Ｙ方向に同一の画像の形成に用いられる副画素が並ぶように形成されている。すなわち、第１副画素と第２副画素とが、縦ストライプ状に形成されている。
【００５６】
図７に示すように、ＣＦバリア３１０では、同一色のフィルタ要素がＹ方向に繰り返しならぶように、かつ、各色のフィルタ要素がＸ方向に所定の順番で繰り返し並ぶように配置されている。
【００５７】
各副画素には、複数色のフィルタ要素のうちいずれか１色のフィルタ要素が対応付けられている。例えば、第１副画素３００と第１副画素３００に隣接する第２副画素３０１を通過した光は、開口部１１２ａを通過するため、第１副画素３００と第２副画素３０１にはＲのフィルタ要素１２０Ｒが対応付けられる。第３実施例の画像表示装置では、Ｘ方向に連続して配置されている６つの副画素３００〜３０５が、第１の画像および第２の画像を表示するための一つの画素４０に当たる。
【００５８】
第３実施例の画像表示装置によれば、ＣＦバリア１１０を、遮光部と各色のフィルタ要素とが行方向に交互に並ぶように形成するため、製造工程において色の混ざり合いや各色の配分の不均一を抑制できる。従って、ＣＦバリアを簡易に製造できる。
【００５９】
Ｄ．第４実施例：
第４実施例では、遮光部が縦ストライプ状に形成されたＣＦバリアを用いた液晶パネルについて説明する。第４実施例では、ＣＦバリアのフィルタ要素の配置以外は第３実施例と同様である。
【００６０】
Ｄ１．カラーフィルタの配置について：
図８は、第４実施例におけるカラーフィルタの配置について説明する説明図である。図８において、画素テーブル７３は、第３実施例の液晶パネルの第１副画素および第２副画素の配置を模式的に示している。図８では、第１副画素を白抜きで示し、第２副画素をハッチングで示す。第３実施例の液晶パネルでは、第１の副画素と第２の副画素とがＸ方向に交互に形成されているとともに、Ｙ方向に同一の画像の形成に用いられる副画素が並ぶように形成されている。すなわち、第１副画素と第２副画素とが、縦ストライプ状に形成されている。
【００６１】
図８に示すように、ＣＦバリア４１０では、同一色のフィルタ要素が同一行に繰り返しならぶように、かつ、各色のフィルタ要素が同一列に所定の順番で繰り返し並ぶように配置されている。
【００６２】
各副画素には、複数色のフィルタ要素のうちいずれか１色のフィルタ要素が対応付けられている。例えば、第１副画素３００と第１副画素３００に隣接する第２副画素３０１を通過した光は、開口部１１２ａを通過するため、第１副画素３００と第２副画素３０１にはＲのフィルタ要素１２０Ｒが対応付けられる。第４実施例の画像表示装置では、３行×２列の画素のまとまりを１画素として第１画像および第２画像を表示する。具体的には、図８の画素テーブル７３に示すように、第１Ｒ副画素３００，第２Ｒ副画素３０１，第１Ｇ副画素３０２，第２Ｇ副画素３０３、第１Ｂ副画素３０４，第２Ｂ副画素３０５からなる副画素群が第１画像および第２画像を表示するための１画素５０にあたる。
【００６３】
人間の眼は行方向すなわち横方向に平行に付いているため縦方向の分解能が高いと言われている。よって、第４実施例のＣＦバリア４１０のよう、に同一色のフィルタ要素が横方向に連続して配置されていると、同一色のフィルタ要素が縦方向に連続して配置されている場合に比べて、人間の眼は、遮光部の黒色と同一色のフィルタ要素との境界を判別しにくくなる。従って、第４実施例の液晶パネルによれば、表示する画像の画質を、解像度は同一のまま擬似的に向上できる。
【００６４】
Ｅ．第５実施例：
第５実施例では、ＣＦバリアの液晶層側に厚膜透明樹脂を配置したＣＦバリアモジュールについて説明する。
【００６５】
Ｅ１．ＣＦバリアモジュールの詳細構成：
図９は、第５実施例における液晶パネル１５０ａの構成を例示する断面図である。液晶パネル１５０ａは、下部偏光板１３５、下部ガラス基板１３０、液晶層１２５，ＣＦバリアモジュール５００、上部偏光板１０５が、この順番で積層された構成を有するアクティブマトリクス方式のＴＦＴ液晶パネルである。第５実施例において、第１実施例と同一の符号で表す構成部品は、同一の構造および機能を有する。
【００６６】
ＣＦバリアモジュール５００は、上部偏光板１０５と液晶層１２５との間に配置されており、透明ガラス基板２００と、遮光部２１１と、遮光部の間に形成された開口部２１２内に配置されたカラーフィルタ２５０と、遮光部２１１およびカラーフィルタ２５０上に配置された厚膜透明樹脂５１５を備える。厚膜透明樹脂５１５の液晶層１２５に対向する面には、共通電極が形成されている。
【００６７】
ＣＦバリアモジュール５００の製造方法について説明する。まず、遮光部２１１およびカラーフィルタ２５０が、透明ガラス基板２００上にフォトリソグラフ法によって形成される。次に、厚膜透明樹脂５１５が、透明ガラス基板２００上に形成された遮光部２１１およびカラーフィルタ２５０上に成膜される。厚膜透明樹脂５１５の成膜には、例えば、スパッタリング法を用いてもよい。そして、共通電極層が厚膜透明樹脂５１５の液晶層に対向する面上に形成される。すなわち、ＣＦバリアと共通電極基板とが一体的に形成される。
【００６８】
第５実施例の液晶パネルによれば、ＣＦバリアの表面よりも平坦化された厚膜透明樹脂の表面を液晶層上に配置できるため、液晶層の層厚ムラを低減できる。また、ＣＦバリアモジュールの製造工程内で、透明樹脂の成膜による共通電極基板の製造を行えるため、液晶パネルの製造工程を削減できる。また、ＣＦバリアと共通電極基板とが一体的に形成されているため、他の構成部品との組み付けを円滑に行うことができ、製造負荷を軽減できる。
【００６９】
Ｆ．第６実施例：
Ｆ１．システム概要：
第６実施例における画像表示装置の概略構成について、図１０および図１１を参照して説明する。図１１は、第６実施例における画像表示装置の概略構成を例示する説明図である。図１１は、第６実施例における液晶パネルの断面図である。図１０および図１１において、第１実施例の図１および図２と同一の符号は、同一の構成要素を表す。
【００７０】
第6実施例の画像表示装置１００ｂは、図１０に示すように、液晶パネル１５０ｂの構成が異なる以外は、第１実施例の画像表示装置１００と同一の構成を有する。
【００７１】
液晶パネル１５０ｂの詳細について説明する。なお、液晶パネル１５０ｂは、上部ガラス基板１１５ｂの構造が異なる以外は、第１実施例の液晶パネル１５０と同一の構成を有する。
【００７２】
図１１に示すように、上部ガラス基板１１５ｂは、下部ガラス基板１３０と所定の間隔を開けて配置されており、光を透過する透明ガラス基板１１６と、下部ガラス基板１３０に隣接して配置された共通電極層１１７と、透明ガラス基板１１６と共通電極層１１７との間に配置されたカラーフィルタ付パララックスバリア１１０を備える。
【００７３】
ＣＦバリア１１０は、第１実施例において説明したように、光を透過する透明ガラス基板２００の上部ガラス基板１１５に対向する面に、黒色の樹脂によって形成された遮光部１１１と、複数の開口部１１２とが副画素の配列の行方向および列方向に交互に形成されたマトリクス構造を有する。また、ＣＦバリア１１０の各開口部１１２には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のうちいずれか１色のカラーフィルタ１２０Ｒ（赤色フィルタ）、１２０Ｇ（緑色フィルタ）、１２０Ｂ（青色フィルタ）が配置されている。ＣＦバリア１１０のカラーフィルタは、既述した種々の配置を適用可能である。ＣＦバリア１１０は、各画素から射出された光を所定の出射角に制限する射出方向規制手段として機能するとともに、開口部１１２を通過する光のうち所定の波長の光のみを透過させるフィルタ機能を有する。なお、ＣＦバリア１１０と共通電極層１１７との間には、例えば樹脂を用いて形成された平坦化層を設けることが好ましい。
【００７４】
下部ガラス基板１３０と上部ガラス基板１１５の間には液晶分子が封入された液晶層１２５が形成されている。液晶層１２５では、液晶パネル駆動部１０４から供給された駆動信号に応じて、液晶分子の配列が変化する。各副画素は、各画素電極１３２、ＴＦＴ、各画素電極１３２に対向する共通電極層１１７の対向部位と、各画素電極１３２と対向部位に挟まれている液晶分子とからなる領域を含む。
【００７５】
バックライト１４０から射出される光は、下部偏光板１３５と下部ガラス基板１３０とを通って液晶層１２５において変調され、上部ガラス基板１１５ｂ内に設置されたＣＦバリア１１０のカラーフィルタ１２０においてＲ、Ｇ、Ｂの光に変換される。変換された光は、透明ガラス基板１１６および上部偏光板１０５を通って液晶パネル１５０の外部へと射出される。
【００７６】
第６実施例の画像表示装置１００ｂによれば、視差バリアとカラーフィルタとを対向基板の間に配置する場合に、視差バリアの開口部にカラーフィルタが設けられているため、液晶層の厚み（液晶ギャップ）の層厚ムラを抑制できる。また、視差バリアの開口部と遮光部とに対応した凹凸のみ生じるため、画素内の光を略均一にできる。また、開口部内にカラーフィルタを配置しているため、パララックスバリアとカラーフィルタとの段差を簡易に抑制できる。
【００７７】
また、第６実施例の画像表示装置１００ｂは、画素電極とＣＦバリアとを近接して配置できるため、第１の視方向および第２の視方向の視野角度を広く取ることができる。従って、容易に２画面ディスプレイを提供できる。
【００７８】
Ｇ．変形例：
（１）第１実施例〜第４実施例では、種々のフィルタの配置について説明したが、上述のフィルタ配置に限らず、種々の配置態様が可能である。
【００７９】
（２）第１実施例〜第５実施例では、カラーフィルタをパララックスバリアの開口部内に形成しているが、例えば、カラーフィルタ層を別途形成して、パララックスバリアと上部ガラス基板との間に配置してもよい。このようにしても、画素電極基板と共通電極基板との間にカラーフィルタを形成する必要がない。よって、画素電極基板と共通電極基板との間の層厚のばらつきを抑制でき、副画素に印可される電圧のむらを抑制できる。
【００８０】
（３）第１実施例〜第５実施例では、光源、画素電極、共通電極および電極間の液晶層を備える液晶パネルについて説明したが、例えば、画素電極、共通電極および電極間の勇気発光層により構成される有機ＥＬディスプレイを用いてもよい。有機ＥＬディスプレイは、複数の画素電極上に設けられた有機発光層を備える。電極層は、有機発光層上に設けられていてもよい。ここで、有機発光層は、白色で発光する層であってもよい。
【００８１】
（４）第１実施例〜第５実施例では、アクティブマトリクス方式の液晶パネルについて説明したが、例えば、一対の電極がそれぞれ交差する方向に伸びるストライプ状の電極を用いて構成されるパッシブマトリクス方式の液晶パネルを用いてもよい。
【００８２】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第１実施例における画像表示装置の概略構成を例示する説明図。
【図２】第１実施例における液晶パネルの断面図。
【図３】第１実施例におけるＣＦバリアの製造工程について参照する説明図。
【図４】第１実施例におけるカラーフィルタの配置について説明する模式図。
【図５】第１実施例における画像表示装置の指向性表示方式について説明する説明図。
【図６】第２実施例におけるカラーフィルタの配置について説明する説明図。
【図７】第３実施例におけるカラーフィルタの配置について説明する説明図。
【図８】第４実施例におけるカラーフィルタの配置について説明する説明図。
【図９】第５実施例における液晶パネルの構成を例示する断面図。
【図１０】第６実施例における画像表示装置の概略構成を例示する説明図。
【図１１】第６実施例における液晶パネルの断面図。
【符号の説明】
【００８４】
７０、７１、７２、７３…画素テーブル
１００…画像表示装置
１０４…液晶パネル駆動部
１０５…上部偏光板
１１０…カラーフィルタ付パララックスバリア
１１１…遮光部
１１２、１１２ａ、１１２ｂ…開口部
１１５、１１５ｂ…上部ガラス基板
１１６…透明ガラス基板
１１７…共通電極層
１２０…カラーフィルタ
１２５…液晶層
１３０…下部ガラス基板
１３２…画素電極
１３５…下部偏光板
１４０…バックライト
１５０、１５０ａ、１５０ｂ…液晶パネル
２００…透明ガラス基板
２１１…遮光部
２１２…開口部
２５０…カラーフィルタ
５１５…厚膜透明樹脂
【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】
2008268839.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008268839.tif 000011
【図１０】
2008268839.tif 000012
【図１１】
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