(57)【要約】【課題】コストの増大を招くことなく視野角を制御可能な表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  画像データに基づき画像を表示する表示パネルＬＰＮと、元画像データに基づき網掛けパターンを付与した画像に対応した第１画像データ及び網掛けパターンによって欠落した画像に対応した第２画像データを表示パネルに出力するデータ処理部ＤＰと、表示パネルにおいて第１画像データに基づき第１観察方向における第１角度範囲で第１画像を表示するとともに第２画像データに基づき第２観察方向における第２角度範囲で第２画像を表示し第１角度範囲と第２角度範囲とが重なる第３角度範囲で元画像データに対応した画像を表示するように表示パネルＬＰＮの視野角を制御する視野角制御素子ＯＤと、を備えたことを特徴とする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づき画像を表示する表示パネルと、
元画像データに基づき、網掛けパターンを付与した画像に対応した第１画像データ、及び、前記網掛けパターンによって欠落した画像に対応した第２画像データを生成し、前記表示パネルに出力するデータ処理部と、
前記表示パネルにおいて、第１画像データに基づき第１観察方向における第１角度範囲で第１画像を表示するとともに第２画像データに基づき第２観察方向における第２角度範囲で第２画像を表示し、第１角度範囲と第２角度範囲とが重なる第３角度範囲で元画像データに対応した画像を表示するように前記表示パネルの視野角を制御する視野角制御素子と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記視野角制御素子は、第１角度範囲と第２角度範囲とが略等しくなるように視野角を制御することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルは、マトリクス状に配置された複数の画素からなる表示領域において、各画素が第１画像データに基づいて駆動される第１サブピクセル及び第２画像データに基づいて駆動される第２サブピクセルを含むように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記視野角制御素子は、前記表示パネルの観察面側に配置され、マトリクス状に配置された複数の第１サブピクセルによって表示される第１画像を第１観察方向に方向付けるとともにマトリクス状に配置された複数の第２サブピクセルによって表示される第２画像を第２観察方向に方向付けるように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記視野角制御素子は、各画素において第１サブピクセルと第２サブピクセルとの境界側を透過する透過部を有するとともに隣接する画素との境界側を遮光する遮光部を有するパターンからなる視差バリアを含むことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記視野角制御素子は、各画素において第１サブピクセルと第２サブピクセルとの境界側に重なるように配置された円筒レンズを含むことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
前記データ処理部は、画像合成部を含み、
前記画像合成部は、元画像データと第１網掛けパターンに対応した第１網掛けデータとを合成して第１画像データを生成するとともに、元画像データと第１網掛けパターンを補完する第２網掛けパターンに対応した第２網掛けデータとを合成して第２画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記データ処理部は、黒または白の網掛けパターンを付与することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記網掛けパターンは、チェッカーパターンまたはストライプパターンであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記表示パネルは、一対の基板間に液晶層を保持した構成の液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置に係り、特に、覗きこみ防止機能を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などの表示装置は、広い分野で使用されているが、特に現金自動預け払い機（ＡＴＭ）や現金支払機（ＣＤ）、また、パーソナルコンピュータ用ディスプレイや携帯端末機器用ディスプレイでは、プライバシー保護のため周囲からの覗き込みを防止するための視野角制御機能が要求される。
【０００３】
このような視界制御機能を付与するため、表示装置における表示画面側にマイクロルーバーを内蔵する可視角度調整フィルムと呼ばれる一種の光学フィルタを取付け、表示画面の画像が正面からは明るく見えるが、側方からは暗くて視認しにくくするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方で、このような技術とは別に光学フィルタなどの部材を必要とせず、配向膜を複数の領域に区画して隣接する領域の配向方向が異なるように構成することで、正面以外の方向から見たときに固定パターンが見えるようにし、表示内容を認識することを困難とする技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−０４９７５４号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載したようなマイクロルーバーを内蔵する可視角度調整フィルムは、製造コストが高く高価である。また、特許文献２に記載したような構成の液晶表示装置は、隣接する領域をそれぞれ金属薄膜で覆って互いに逆方向にラビング処理を行う必要があり、通常のラビング処理（金属薄膜などで覆うことなく全面を１回でラビング処理する）と比較して長い処理時間を必要とし、また、製造コストの増大を招く。
【０００６】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、コストの増大を招くことなく視野角を制御可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の態様による表示装置は、
画像データに基づき画像を表示する表示パネルと、
元画像データに基づき、網掛けパターンを付与した画像に対応した第１画像データ、及び、前記網掛けパターンによって欠落した画像に対応した第２画像データを生成し、前記表示パネルに出力するデータ処理部と、
前記表示パネルにおいて、第１画像データに基づき第１観察方向における第１角度範囲で第１画像を表示するとともに第２画像データに基づき第２観察方向における第２角度範囲で第２画像を表示し、第１角度範囲と第２角度範囲とが重なる第３角度範囲で元画像データに対応した画像を表示するように前記表示パネルの視野角を制御する視野角制御素子と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この表示装置によれば、複数の画像データに基づき同時に異なる観察方向におけるそれぞれの角度範囲で画像が表示されるが、第１角度範囲で表示される第１画像は網掛けパターンが付与されているとともに、第２角度範囲で表示される第２画像は網掛けパターンによって欠落した画像に相当し、いずれも不十分な画像であるため、表示内容の視認性が著しく低い。これに対して、第１角度範囲と第２角度範囲とが重なる第３角度範囲においては、網掛けパターンが相殺され、第１画像と第２画像とが互いに補完しあうため、本来表示すべき元画像データに基づく画像が表示され、表示内容の視認が可能となる。
【０００９】
このように、高価な光学フィルタや煩雑な製造プロセスと必要とすることなく、表示画面に対して特定方向では十分な視認性を得つつ、特定方向以外の方向では十分に視認性を低減して視野角を制限することが可能となる。このため、プライバシー保護が必要な覗き込み防止機能を備えた表示装置を安価に提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、コストの増大を招くことなく視野角を制御可能な表示装置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】
【００１１】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。ここでは、表示装置として、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置を例に説明する。なお、液晶表示装置としては、バックライト光を選択的に透過することにより画像を表示する透過表示機能を備えたものであれば、如何なるタイプであっても良く、各画素に透過電極を備えた透過型、各画素に透過電極及び反射電極を備えた半透過型などのタイプの液晶表示装置であれば良い。
【００１２】
図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、透過型の液晶表示パネルＬＰＮを備えている。この液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板（第１基板）ＡＲと、アレイ基板ＡＲと互いに対向して配置された対向基板（第２基板）ＣＴと、これらアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱとを備えて構成されている。
【００１３】
このような液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する表示領域ＤＳＰにおいて、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸを備えている。各画素ＰＸは、２つのサブピクセルすなわち第１サブピクセルＳＰ１及び第２サブピクセルＳＰ２を含むように構成されている。これらの第１サブピクセルＳＰ１及び第２サブピクセルＳＰ２は、同一構造であり、例えば行方向に並んで配置されている。
【００１４】
アレイ基板ＡＲは、光透過性を有する絶縁基板を用いて形成されており、表示領域ＤＳＰにおいて、各サブピクセルに配置されたｍ×ｎ個の画素電極ＥＰ、これら画素電極ＥＰの行方向に沿ってそれぞれ形成されたｎ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、これら画素電極ＥＰの列方向に沿ってそれぞれ形成されたｍ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各サブピクセルにおいて走査線Ｙと信号線Ｘとの交差位置近傍に配置されたｍ×ｎ個のスイッチング素子Ｗなどを備えている。
【００１５】
画素電極ＥＰは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの光透過性を有する金属膜によって形成される。なお、半透過型などにおいては、画素電極ＥＰは、反射電極として、アルミニウム（Ａｌ）などの光反射性を有する金属膜によって形成される。すべての画素電極ＥＰは、配向膜２０によって覆われている。
【００１６】
スイッチング素子Ｗは、例えばＮチャネル型の薄膜トランジスタによって構成され、そのゲート電極が対応する走査線Ｙに接続されているとともに、そのソース電極が対応する信号線Ｘに接続され、また、そのドレイン電極が対応する画素電極ＥＰに接続されている。
【００１７】
一方、対向基板ＣＴは、光透過性を有する絶縁基板を用いて形成されており、表示領域ＤＳＰにおいて、対向電極ＥＴなどを備えている。対向電極ＥＴは、複数の画素電極ＥＰに対向するように配置されている。この対向電極ＥＴは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの光透過性を有する金属膜によって形成される。また、この対向電極ＥＴは、配向膜３０によって覆われている。これらの配向膜２０及び３０は、ポリイミドなどの光透過性を有する樹脂材料からなる薄膜によって構成されている。
【００１８】
このような対向基板ＣＴと上述したようなアレイ基板ＡＲとをそれぞれの配向膜２０及び３０が対向するように配置したとき、両者の間に配置された図示しないスペーサにより、所定のギャップが形成される。液晶層ＬＱは、これらアレイ基板ＡＲの配向膜２０と対向基板ＣＴの配向膜３０との間に形成されたギャップに封入された液晶分子を含む液晶組成物で構成されていれる。
【００１９】
アレイ基板ＡＲは、さらに、表示領域ＤＳＰの周辺の駆動回路領域ＤＣＴにおいて、ｎ本の走査線Ｙに接続された走査線ドライバＹＤを構成する少なくとも一部、及び、ｍ本の信号線Ｘに接続された信号線ドライバＸＤを構成する少なくとも一部を備えている。走査線ドライバＹＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいてｎ本の走査線Ｙに順次走査信号を供給する。また、信号線ドライバＸＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて各行のスイッチング素子Ｗが走査信号によってオンするタイミングでｍ本の信号線Ｘに映像信号を供給する。これにより、各行の画素電極ＥＰは、対応するスイッチング素子Ｗを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。
【００２０】
つまり、上述した液晶表示パネルＬＰＮは、コントローラＣＮＴに入力される画像データに基づき表示領域ＤＳＰにおいて画像を表示するように構成されており、各画素ＰＸの第１サブピクセルＳＰ１が第１画像データに基づいて駆動されるとともに第２サブピクセルＳＰ２が第２画像データに基づいて駆動される。
【００２１】
また、図２に示すように、この実施の形態に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルＬＰＮの背面側（すなわちアレイ基板側）に配置されたバックライトユニットＢＬを備えている。このバックライトユニットＢＬは、液晶表示パネルＬＰＮを背面側から照明する。なお、液晶表示パネルＬＰＮとバックライトユニットＢＬとの間（すなわちアレイ基板ＡＲの外面）には、偏光板ＰＬ１が配置されている。また、液晶表示パネルＬＰＮの観察面側（あるいは対向基板ＣＴの外面に相当する表示画面側）にも、同様に偏光板ＰＬ２が配置されている。これらの偏光板ＰＬ１及びＰＬ２は、液晶表示パネルＬＰＮの液晶モードなどに応じてそれぞれの透過軸が所定方向を向くように（例えばそれぞれの透過軸が直交するように）配置されている。
【００２２】
さらに、この実施の形態に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルＬＰＮと偏光板ＰＬ２との間に視野角制御素子ＯＤを備えている。すなわち、視野角制御素子ＯＤは、液晶表示パネルＬＰＮの観察面側に配置されている。この視野角制御素子ＯＤは、表示領域ＤＳＰにおいてマトリクス状に配置された複数の第１サブピクセルＳＰ１によって表示される第１画像を第１観察方向（例えば表示画面の左側）に方向付けるとともに、同一の表示領域ＤＳＰにおいてマトリクス状に配置された複数の第２サブピクセルＳＰ２によって表示される第２画像を第２観察方向（例えば表示画面の右側）に方向付けるように構成されている。
【００２３】
以下に、視野角制御素子ＯＤとして適用可能な構成例について説明する。
【００２４】
第１構成例に係る視野角制御素子ＯＤは、図３に示すように、各画素ＰＸにおいて第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２との境界Ｂ１側を透過する透過部Ｔを有するとともに隣接する画素ＰＸとの境界Ｂ２側を遮光する遮光部Ｓを有するパターンからなる視差バリアＤＢを含んでいる。このような視差バリアＤＢは、例えば、液晶表示パネルＬＰＮの対向基板ＣＴにおける外面あるいは支持基板上にクロムなどの遮光性を有する材料をパターニングすることによって作成可能である。
【００２５】
このような第１構成例による視野角制御素子ＯＤを適用したことにより、第１観察方向Ｏ１から液晶表示装置を観察した際には、第１サブピクセルＳＰ１が透過部Ｔを介して観察可能である。すなわち、第１画像データに基づき第１サブピクセルＳＰ１によって表示される第１画像が第１観察方向Ｏ１から視認される。同様に、第２観察方向Ｏ２から液晶表示装置を観察した際には、第２サブピクセルＳＰ２が透過部Ｔを介して観察可能である。すなわち、第２画像データに基づき第２サブピクセルＳＰ２によって表示される第２画像が第２観察方向Ｏ２から視認される。
【００２６】
第１観察方向Ｏ１において、第１サブピクセルＳＰ１が観察可能な第１角度範囲θ１は、その一部の範囲では、第２サブピクセルＳＰ２が遮光部Ｓによって遮光されて観察不能となり、第１サブピクセルＳＰ１のみが観察可能である。また、この第１角度範囲θ１は、液晶表示装置の法線方向Ｎを含む一部の範囲では、第１サブピクセルＳＰ１のみならず第２サブピクセルＳＰ２も透過部Ｔから観察可能となる。
【００２７】
同様に、第２観察方向Ｏ２において、第２サブピクセルＳＰ２が観察可能な第２角度範囲θ２は、その一部の範囲では、第１サブピクセルＳＰ１が遮光部Ｓによって遮光されて観察不能となり、第２サブピクセルＳＰ２のみが観察可能である。また、この第２角度範囲θ２は、液晶表示装置の法線方向Ｎを含む一部の範囲では、第２サブピクセルＳＰ２のみならず第１サブピクセルＳＰ１も透過部Ｔから観察可能となる。
【００２８】
法線方向Ｎから液晶表示装置を観察した際には、第１サブピクセルＳＰ１及び第２サブピクセルＳＰ２が透過部Ｔを介して観察可能である。すなわち、第１画像データに基づき第１サブピクセルＳＰ１によって表示される第１画像及び第２画像データに基づき第２サブピクセルＳＰ２によって表示される第２画像が法線方向Ｎから視認される。
【００２９】
つまり、第１角度範囲θ１及び第２角度範囲θ２は、法線方向Ｎを含む第３角度範囲θ３で重なる。この第３角度範囲θ３は、第１角度範囲θ１及び第２角度範囲θ２において、第１サブピクセルＳＰ１及び第２サブピクセルＳＰ２が同時に観察可能な角度範囲に相当する。
【００３０】
このように、視野角制御素子ＯＤは、液晶表示パネルＬＰＮの視野角を制御することが可能である。
【００３１】
また、これらの第１角度範囲θ１及び第２角度範囲θ２は、透過部Ｔまたは遮光部Ｓの寸法や、視差バリアＤＢと画素ＰＸとの距離などによって適宜設定可能であり、視差バリアＤＢにおいて、その透過部Ｔの中心と、各画素ＰＸにおける第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２との境界Ｂ１と、が重なるように配置することにより、第１角度範囲θ１と第２角度範囲θ１とが略等しくなるように液晶表示パネルＬＰＮの視野角を制御することも可能である。
【００３２】
また、第２構成例に係る視野角制御素子ＯＤは、図４に示すように、各画素ＰＸにおいて第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２との境界Ｂ１側に重なるように配置された円筒レンズＣＬを含んでいる。この円筒レンズＣＬは、その円筒面の母線が境界Ｂ１に沿った方向（例えば列方向）と平行になるように配置されている。このような構成の視野角制御素子ＯＤを用いても第１構成例と同様の視野角制御が可能となる。
【００３３】
上述した実施の形態に係る液晶表示装置は、図５に示すように、コントローラＣＮＴを含むデータ処理部ＤＰを備えている。すなわち、データ処理部ＤＰは、入力された元画像データに基づき、網掛けパターンを付与した画像に対応した第１画像データ、及び、網掛けパターンによって欠落した画像に対応した第２画像データを生成し、液晶表示パネルＬＰＮに出力する。
【００３４】
より詳細に説明すると、データ処理部ＤＰは、モード切替部ＭＤＣ、画像合成部ＩＭＣ、コントローラＣＮＴなどによって構成されている。
【００３５】
モード切替部ＭＤＣは、通常の視野角範囲（例えば第１角度範囲及び第２角度範囲を合わせた範囲）において元画像データに基づいた画像を視認可能な通常モードと、通常の視野角範囲より狭い範囲（例えば第３角度範囲）において元画像データに基づいた画像を視認可能であるとともに他の角度範囲では著しく視認性が低下する狭視野角モードとの切替に利用される。このモード切替部ＭＤＣは、機械式のスイッチであっても良いし、設定画面を介した入力に基づきソフトウェア的に切り替える構成であっても良い。
【００３６】
画像合成部ＩＭＣは、元画像データと網掛けパターンとを合成する機能を備えている。この画像合成部ＩＭＣは、例えば、第１網掛けパターンに対応した第１網掛けデータ、及び、第１網掛けパターンを補完する第２網掛けパターンに対応した第２網掛けデータを保持している。
【００３７】
モード切替部ＭＤＣを介して狭視野角モードに設定されている場合、入力された元画像データは、画像合成部ＩＭＣに入力される。画像合成部ＩＭＣにおいては、元画像データと第１網掛けパターンに対応した第１網掛けデータとを合成して第１画像データが生成されるとともに、元画像データと第２網掛けパターンに対応した第２網掛けデータとを合成して第２画像データが生成される。これらの第１画像データ及び第２画像データは、コントローラＣＮＴに入力される。
【００３８】
コントローラＣＮＴにおいては、第１画像データに基づき第１サブピクセルＳＰ１が駆動されるとともに第２画像データに基づき第２サブピクセルＳＰ２が駆動されるように信号線ドライバＸＤ及び走査線ドライバＹＤを制御する（つまり、画素に印加する電圧を制御する）。
【００３９】
これにより、図６に示すように、第１観察方向Ｏ１の第１角度範囲θ１における法線方向Ｎから離れた角度範囲α１においては、第１画像データに基づいて第１サブピクセルにより表示された第１画像のみが表示されているように視認される。同様に、第２観察方向Ｏ２の第２角度範囲θ２における法線方向Ｎから離れた角度範囲α２においては、第２画像データに基づいて第２サブピクセルにより表示された第２画像のみが表示されているように視認される。これらの第１画像及び第２画像には、それぞれ網掛けパターンが付与されているため、画像の一部が欠落しており、表示内容の視認性が著しく低い。
【００４０】
これに対して、第１角度範囲θ１と第２角度範囲θ２とが重なる第３角度範囲θ３においては、網掛けパターンが相殺され、第１画像と第２画像とが互いに補完しあうため、本来表示すべき元画像データに基づく画像が表示されているように視認されため、表示内容の視認が可能となる。つまり、狭視野角モードにおいては、第３角度範囲θ３でのみ元画像データに基づいた画像を視認可能となる。
【００４１】
一方、モード切替部ＭＤＣを介して通常モードに設定されている場合、入力された元画像データは、画像合成部ＩＭＣに入力されることなくコントローラＣＮＴに入力される。つまり、第１サブピクセルＳＰ１及び第２サブピクセルＳＰ２を駆動するためのそれぞれの画像データは、網掛けパターンが付与されていない画像に対応したデータすなわち元画像データに対応している。
【００４２】
このため、第１観察方向Ｏ１の角度範囲α１においては、元画像データに基づいて第１サブピクセルにより表示された画像のみが表示されているように視認され、第２観察方向Ｏ２の角度範囲α２においては、元画像データに基づいて第２サブピクセルにより表示された画像のみが表示されているように視認される。また、第３角度範囲θ３においても、元画像データに基づく画像が表示されているように視認される。これらの画像は、いずれも網掛けパターンが付与されていないため、いずれの観察方向からも表示内容の視認が可能となる。つまり、通常モードにおいては、第３角度範囲θ３のみならず、角度範囲α１及びα２で元画像データに基づいた画像を視認可能となる。
【００４３】
このように、高価な光学フィルタや煩雑な製造プロセスと必要とすることなく、表示画面に対して特定方向では十分な視認性を得つつ、特定方向以外の方向では十分に視認性を低減して視野角を制限することが可能となる。このため、プライバシー保護が必要な覗き込み防止機能を備えた表示装置を安価に提供することが可能となる。
【００４４】
ここで、網掛けパターンの一例について説明する。
【００４５】
元画像データに対応した画像に付与される網掛けパターンとしては、本来表示したい画像（元画像データに基づき表示される画像）が認識不能となる（あるいは著しく視認性を低下される）ものであれば、どのようなパターンでも良いが、上述したように第１画像データに含まれるものと第２画像データに含まれるものとが互いに補完しあうパターンであることが望ましい。
【００４６】
例えば、網掛けパターンとして、チェッカーパターン（市松模様のパターン）を適用しても良い。この場合、図７Ａに示すような第１網掛けパターンと、図７Ｂに示すような第２網掛けパターンと、を組み合わせることが望ましい。また、網掛けパターンとして、ストライプパターンを適用しても良い。この場合、図８Ａに示すような第１網掛けパターンと、図８Ｂに示すような第２網掛けパターンと、を組み合わせることが望ましい。
【００４７】
すなわち、第１網掛けパターンにおいて本来表示される画像を視認可能な部分Ｉ１は、第２網掛けパターンにおいて画像を遮蔽する部分Ｉ２に対応する。同様に、第２網掛けパターンにおいて本来表示される画像を視認可能な部分Ｉ１は、第１網掛けパターンにおいて画像を遮蔽する部分Ｉ２に対応する。つまり、１画素ＰＸにおいて、一方のサブピクセルは遮蔽され、他方のサブピクセルは表示に寄与するようになる。
【００４８】
ここでは、網掛けパターンが黒の場合（つまり遮蔽部分Ｉ２を黒表示に置換した場合）を図示しているが、これに限らず、網掛けパターンが白であっても良い（つまり遮蔽部分Ｉ２を白表示に置換しても良い）。
【００４９】
図７Ａ及び図７Ｂに示したような黒のチェッカーパターンを適用した場合に、第３角度範囲において使用者によって観測される画像の評価を行った。この場合、全階調において本来表示したい元画像と比較して輝度が５０％となる。明度Ｌは、次式であらわすことができるので、
Ｌ＝１１６＊（Ｙ／Ｙ白）＾（１／３）−１６
（なおＹは元画像の輝度であり、Ｙ白は白輝度である）
使用者によって観測される白（階調値２５５）の明度は約７６％となる。よって、図９に示すような階調−明度特性となり、十分な視認性が確保できることが確認された。
【００５０】
同様に、図７Ａ及び図７Ｂに示したような白のチェッカーパターンを適用した場合に、第３角度範囲において使用者によって観測される画像の評価を行った。
【００５１】
使用者によって観測される黒（階調値ゼロ）の輝度は白輝度の５０％となる。上述した式により、黒の明度Ｌは約７６％となる。よって、図１０に示すような階調−明度特性となる。黒のチェッカーパターンを適用した場合と比較して、階調差に対する明度差が小さく、画像の視認性がやや劣るものの、チェッカーパターンとして適用可能であることを確認した。
【００５２】
以上説明したように、この実施の形態に係る表示装置は、本来表示したい画像（元画像データに基づき表示される画像）にその画像が認識不能となるような網掛けパターンを付与するものであり、互いに異なる観察方向で観察される画像に付与される網掛けパターン同士はそれぞれを補完しあう模様である。それぞれの観察方向（例えば表示画面の斜め方向）においては、本来表示したい画像が網掛けパターンによって認識不能となる。
【００５３】
その一方、網掛けパターンを付与した画像同士が観察される方向（例えば表示画面の正面方向）においては、それぞれの網掛けパターンが本来の画像と相殺しあって、見かけ上網掛けパターンが消失する。これにより、この方向から観察する観察者に対して本来表示したい画像（網掛けパターンが付与されていない正常な画像）の内容の閲覧を可能とする狭視野角モードが実現できる。
【００５４】
したがって、表示画面に対して特定方向（例えば表示画面の正面方向）では十分な視認性を得つつ、特定方向以外の方向（例えば表示画面の斜め方向）では十分に視認性を低減して視野角を制限することが可能となる。このため、プライバシー保護が必要な情報を表示する際に、周囲から表示画面を覗き込まれたとしても、表示された内容が視認されにくくなる。
【００５５】
また、通常表示モードでは、網掛けパターンを付与せず、互いに異なる観察方向で観察される画像を実質的に等しくすることにより、いずれの観察方向においても表示した画像の内容を閲覧可能となる。
【００５６】
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００５７】
例えば、上述した実施の形態では、表示パネルとして液晶表示パネルを備えた表示装置を例に説明したが、他の平面表示装置、例えば有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの自発光型の表示装置と、上述した視野角制御素子及びデータ処理部とを組み合わせることにより、同様の視野角制御機能を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示装置の断面構造を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図２に示した視野角制御素子の第１構成例を概略的に示す図である。
【図４】図４は、図２に示した視野角制御素子の第２構成例を概略的に示す図である。
【図５】図５は、図１に示した液晶表示装置に備えられるデータ処理部の構成例を概略的に示す図である。
【図６】図６は、図１に示した液晶表示装置における視野角制御モードを説明するための図である。
【図７Ａ】図７Ａは、チェッカーパターンを適用した第１網掛けパターンを説明するための図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、チェッカーパターンを適用した第２網掛けパターンを説明するための図である。
【図８Ａ】図８Ａは、ストライプパターンを適用した第１網掛けパターンを説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、ストライプパターンを適用した第２網掛けパターンを説明するための図である。
【図９】図９は、黒のチェッカーパターンを適用した場合に第３角度範囲で観察される画像の階調−明度特性を示す図である。
【図１０】図１０は、白のチェッカーパターンを適用した場合に第３角度範囲で観察される画像の階調−明度特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
ＬＰＮ…液晶表示パネル  ＡＲ…アレイ基板  ＣＴ…対向基板  ＬＱ…液晶層  ＤＳＰ…表示領域  ＰＸ…画素  ＥＰ…画素電極  Ｙ…走査線  Ｘ…信号線  Ｗ…スイッチング素子  ＥＴ…対向電極  ＹＤ…走査線ドライバ  ＸＤ…信号線ドライバ  ＣＮＴ…コントローラ  ＢＬ…バックライトユニット  ＯＤ…視野角制御素子  ＤＢ…視差バリア  ＣＬ…円筒レンズ  ＤＰ…データ処理部  ＭＤＣ…モード切替部  ＩＭＣ…画像合成部
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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