WO2008001825A1

WO2008001825A1 - Display panel, display device, and terminal device

Info

Publication number: WO2008001825A1
Application number: PCT/JP2007/062948
Authority: WO
Inventors: Shin-Ichi Uehara
Original assignee: Nec Lcd Technologies, Ltd.
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2008-01-03
Also published as: US20160259173A1; US20090257119A1; JP5472783B2; US9360677B2; JPWO2008001825A1; US8760761B2; CN101479643A; CN103257452A; US10317688B2; CN103257452B; US20140240826A1; CN101479643B

Description

明細書

表示パネル、表示装置及び端末装置

技術分野

[0001] 本発明は、複数の視点に向けて夫々画像を表示することができる半透過型の表示パネル、表示装置及び端末装置に関し、特に視野角及び Z又は外光条件により色味が異常変化する現象を抑制できる表示パネル、表示装置及び端末装置を提供する。

背景技術

[0002] 従来より、立体画像を表示することができる表示装置が検討されている。立体視については、紀元前 280年にギリシャの数学者ユークリッド力「立体視とは、同一物体を異なる方向から眺めた別々の映像を左右両眼が同時に見ることによって得られる感覚である」と考察している。即ち、立体画像表示装置の機能としては、左右両眼に相互に視差がある画像を夫々提供することが必要となる。

[0003] この機能を具体的に実現する方法として、従来より多くの立体画像表示方式が検討されている。これらの方式は、眼鏡を使用する方式と眼鏡を使用しない方式とに大別することができる。このうち、眼鏡を使用する方式には、色の違いを利用したアナグリフ方式、及び偏光を利用した偏光眼鏡方式等があるが、本質的に眼鏡をかける煩わしさを避けることができないため、近年では眼鏡を使用しない眼鏡なし方式が盛んに検討されている。

[0004] 眼鏡なし方式には、レンチキユラレンズ方式及びパララックスノリア方式等がある。

レンチキユラレンズ方式は Ives等により 1910年頃に発明されたとされている。ノララックスバリア方式は、 1896年に Berthierが着想し、 1903年に Ivesによって実証されたとされている。

[0005] パララックスノリアは、相互に平行な方向に延びる細い縦縞状の多数の開口、即ち、スリットが形成された遮光板 (バリア）である。そして、このパララックスノリアの背面側には表示パネルが配置されており、この表示パネルにおいては、スリットの長手方向と直交する方向に左眼用及び右眼用の画素が繰返し配列されている。これにより、各画素からの光はパララックスノリアを通過する際に一部が遮蔽される。具体的には、左眼用の画素力の光は観察者の左眼には到達する力右眼に向力う光は遮光され、右眼用の画素からの光は右眼には到達するが左眼には到達しないように、画素が配置されている。これにより、左右の眼に夫々の画素力の光が到達することになるため、観察者は立体画像を認識することができる。

[0006] 図 59は、従来のパララックスバリアを使用した 2眼式の立体画像表示装置を示す斜視図であり、図 60は、この立体画像表示装置の光学モデルを示す図である。図 59及び図 60に示すように、この従来の立体画像表示装置においては、透過型液晶表示パネル 1021が設けられており、この透過型液晶表示パネル 1021にはマトリクス状に表示画素が設けられている。各表示画素には、左眼用画素 1043及び右眼用画素 1 044が設けられている。また、左眼用画素 1043及び右眼用画素 1044は遮光部 10 06により区画されている。遮光部 1006は、画像の混色を防止したり、画素に表示信号を伝送したりする目的で配置されている。

[0007] 更に、液晶表示パネル 1021の前面側、即ち、観察者側には、パララックスバリア 10 07力設けられており、パララックスバリア 1007には、一方向に延びるスリット 1007aが形成されている。そして、このスリット 1007aは、 1対の左眼用画素 1043及び右眼用画素 1044に対応するように配置されている。更にまた、液晶表示パネル 1021の背面側には、光源 1010が設けられている。

[0008] 図 60に示すように、光源 1010から出射した光は透過型液晶表示パネル 1021の左眼用画素 1043及び右眼用画素 1044を夫々通過した後に、パララックスノリア 10 07のスリット 1007aを通過する際に一部が遮蔽され、夫々領域 EL又は ERに向けて出射する。このため、観察者が左眼 1052を領域 ELに位置させ、右眼 1051を領域 E Rに位置させることにより、左眼 1052に左眼用の画像が入力されると共に、右眼 105 1に右眼用の画像が入力され、観察者は立体画像を認識することができる。

[0009] ノララックスノリア方式が考案された当初は、パララックスノリアが表示パネルと眼との間に配置されていたこともあり、目障りで視認性が低い点が問題であった。しかし、近時の液晶表示装置の実現に伴って、パララックスバリアを表示パネルの裏側に配置することが可能となって視認性が改善されたこともあり、現在盛んに検討が行われ、最近では実際に製品化されている (例えば、非特許文献 1参照。 ) o非特許文献 1 に記載されて、る製品は、透過型液晶パネルを使用したパララックスノリア方式の立体画像表示装置である。

[0010] 一方、レンチキユラレンズ方式は、立体表示を実現するための光学素子としてレンチキユラレンズを使用した立体画像表示方式である。レンチキユラレンズは、一方の面が平面となっており、他方の面には、一方向に延びる力まぼこ状の凸部（シリンドリカルレンズ）が複数個形成されているレンズである。そして、このレンズの焦点面に右眼用の画像を表示する画素と左眼用の画像を表示する画素とが交互に配列され、各

1の右眼用画素及び左眼用画素力なる表示単位が一方向に配列された 1の列に、 1の凸部が対応するようになっている。このため、各画素からの光はレンチキユラレンズにより左右の眼に向力う方向に振り分けられる。これにより、左右の眼に相互に異なる画像を認識させることが可能となり、観察者に立体画像を認識させることが可能になる。

[0011] 図 61は、従来のレンチキユラレンズを使用した 2眼式の立体画像表示装置を示す斜視図であり、図 62は、この立体画像表示装置の光学モデルを示す図である。図 61 及び図 62に示すように、この従来の立体画像表示装置においては、透過型液晶表示パネル 2021が設けられており、この透過型液晶表示パネル 2021にはマトリクス状に表示画素が設けられている。各表示画素には、左眼用画素 2043及び右眼用画素 2044が設けられている。また、液晶表示パネル 2021の前面側、即ち、観察者側には、レンチキユラレンズ 2003が設けられている。レンチキユラレンズ 2003には、一方向に延びる力まぼこ状の凸部であるシリンドリカルレンズ 2003aが相互に平行に形成されている。そして、このシリンドリカルレンズ 2003aは、透過型液晶表示パネル 202 1の 2画素、即ち、 1対の左眼用画素 2043及び右眼用画素 2044に対応するように配置されている。更に、液晶表示パネル 2021の背面側には、光源 2010が設けられている。

[0012] 図 62に示すように、光源 2010から出射した光は、透過型液晶表示パネル 2021の左眼用画素 2043及び右眼用画素 2044を夫々通過した後に、シリンドリカルレンズ 2 003aにより屈折し、夫々領域 EL及び ERに向けて出射する。このため、観察者が左眼 2052を領域 ELに位置させ、右眼 2051を領域 ERに位置させることにより、左眼 2 052に左眼用の画像が入力されると共に、右 2051に右眼用の画像が入力される。これにより、観察者は立体画像を認識することができる。

[0013] ノララックスノリア方式が不要な光線をバリアにより「隠す」方式であるのに対し、レンチキユラレンズ方式は光の進む向きを変える方式であるため、立体表示を行っても、平面表示と比較して原理的に表示画面の明るさが低下しない。このため、特に高輝度表示及び低消費電力性能が重視される携帯機器等の端末装置への適用が検討されつつある。

[0014] また、レンチキユラレンズを使用した画像表示装置として、立体画像表示装置の他にも、複数の画像を同時に表示する複数画像同時表示装置が開発されている（例えば、特許文献 1参照)。図 63 (特許文献 1の図 10)は、特許文献 1に記載されている従来の複数画像同時表示装置を示す模式図であり、図 64は、この複数画像同時表示装置の作用を説明するための図である。図 63に示すように、従来の複数画像同時表示装置 3001は、 CRT3002の前面にレンチキユラレンズ 3003が配置されている。

[0015] このように構成された特許文献 1に記載の従来の複数画像同時表示装置では、図 64に示すように、レンチキユラレンズによる画像の振分機能を利用して、観察する方向毎に異なる画像を同時に同一条件で表示することが可能となる。これにより、 1台の複数画像同時表示装置が、この表示装置に対して相互に異なる方向に位置する複数の観察者に対して、相互に異なる画像を同時に提供することができる。特許文献 1には、この複数画像同時表示装置を使用することにより、通常の 1画像表示装置を同時に表示したヽ画像の数だけ用意する場合と比較して、設置スペース及び電気代を削減できると記載されて、る。

[0016] 一方で、携帯機器等の端末装置では、可搬性の容易さや使用時間の長さが重要な要素となるため、蓄積できる電力量が小さな小型'軽量バッテリでも長時間の駆動ができるように、消費電力の低減が求められている。更に、屋外の極めて明るい場所で使用する状況が頻繁に発生するが、明る、場所で十分な視認性を確保するためには、画面の輝度を十分に高くすることが要求される。このような要求を満たす表示装置として、半透過型の液晶表示装置が好適に使用されている。 [0017] 液晶を使用した表示装置では、液晶分子自体が発光することはないため、表示を視認するためには何らかの光を使用する必要がある。一般的に液晶表示装置は、この使用する光源の種類に応じて、透過型、反射型、透過光と反射光とを併用する半透過型に大別できる。反射型は、表示に外光を利用できるため低消費電力化が可能であるが、透過型と比較するとコントラスト等の表示性能が劣るため、現在では透過型及び半透過型が液晶表示装置の主流となって!/ヽる。透過型及び半透過型の液晶表示装置では、液晶パネルの背面に光源装置を設置し、その光源装置が発する光を利用して表示を実現している。特に、中小型の液晶表示装置では、使用者が携帯して様々な状況下で使用するため、明るい場所では反射表示を視認し、暗い場所では透過表示を視認することにより、どのような状況でも高!ヽ視認性を有する半透過型の液晶表示装置が使用されて！、る。

[0018] 図 65は、非特許文献 2に記載されている従来の第 1の半透過型液晶表示装置を示す平面図である。図 65に示すように、この従来の第 1の液晶表示装置においては、半透過型液晶表示パネル 4022の各画素 4040が R (赤色）、 G (緑色）、 B (青色） 3色の領域に分かれており、更に、各色の領域が透過領域及び反射領域に分かれている。即ち、画素 4040は、透過領域 (赤) 4041R、反射領域 (赤) 4042R、透過領域（緑) 4041G、反射領域 (緑) 4042G、透過領域 (青) 4041B、反射領域 (青) 4042B の 6つの領域に分割されている。なお、この非特許文献 2に記載されている従来の半透過型液晶表示装置は、反射表示及び透過表示の双方が実現可能な表示装置であり、立体画像表示装置、又は複数画像同時表示装置ではないため、レンチキユラレンズ又はパララックスノリア等は備えられて、な!/、。

[0019] このように構成された従来の第 1の半透過型液晶表示装置においては、各反射領域には半透過型液晶表示パネル 4022の 2枚のガラス基板のうち、背面側のガラス基板の液晶に接する側の表面に金属膜 (図示せず)が形成されており、この金属膜が外光を反射するようになっている。これにより、透過領域においては、光源（図示せず )からの光が液晶パネルの液晶層（図示せず)を透過して像を形成する。また、反射領域においては、自然光及び室内照明光等の外光が液晶層を透過し、この光が金属膜により反射され再度液晶層を透過して像を形成する。このため、外光が多く明るい場所では、光源の一部として外光を利用することができる。この結果、半透過型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置と比較して、表示画面の輝度を確保しつつ光源を点灯するための消費電力を抑えることができる。

[0020] また、この半透過型液晶表示装置においては、透過部に対応するカラーフィルタ層ではバックライトからの光が透過するのが 1回であるのに対し、反射部に対応するカラ一フィルタ層では外光が入射する際と出射する際との 2回透過する。従って、透過部と反射部とでカラーフィルタ層を同様に配置すると、反射部の透過率が低下して表示の色味が濃くなる問題が発生する。そこで、反射部に対応する領域を、カラーフィルタ層を形成した領域とカラーフィルタ層を形成しない領域とから構成する技術が提案されている。

[0021] 図 66は、特許文献 2に記載されている従来の第 2の半透過型液晶表示装置を示す平面図である。図 66に示すように、この従来の第 2の半透過型液晶表示装置は、下側基板 5001上に反射電極 5003と透明電極 5008とが所定の形状に形成されており、下側基板 5001と対向配置されたカラーフィルタ基板上には、カラーフィルタ層 501 1が形成されている。なお、反射電極 5003及び透明電極 5008の周囲には、これらの電極を駆動するための信号電極 5021、走査電極 5022、及びこの 2種類の電極の交差部近傍に配置された薄膜トランジスタ (TFT) 5023が形成されている。また、カラ一フィルタ層 5011は、赤色カラーフィルタ層 501 la、緑色カラーフィルタ層 501 lb、青色カラーフィルタ層 5011cの 3種類から構成されており、各色夫々のカラーフィルタ層は反射電極 5003の全部分にはオーバーラップしな、ように、また透過電極 500 8の全部分には必ずオーバーラップするように形成されている。即ち、透過電極 500 8の全部分は必ずカラーフィルタ層 5011に覆われてヽるのに対して、反射電極 500 3にはカラーフィルタ層 5011に覆われな!/、領域が生じて!/、る。

[0022] このように構成された従来の第 2の半透過型液晶表示装置においては、反射部にカラーフィルタ層が形成されて、な、領域が設けられて、るために、このカラーフィルタ層が形成されてヽな、領域で白を表示させ、カラーフィルタ層を透過した光と混色することにより、反射表示の色味が透過表示よりも濃くなる問題を抑制し、明るい反射表示が実現できる。 [0023] 非特許文献 1 :曰経エレクトロニクス No. 838、 2003年 1月 6曰、 p. 26— 27 (表 1) 非特許文献 2：日経マイクロデバイス別冊「フラットパネルディスプレイ」、日経 BP社、 p . 108- 113 (04)

特許文献 1：特開平 06 - 332354号公報（図 9、図 10)

特許文献 2：特開 2000 - 111902号公報（図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0024] しかしながら、上述の従来の立体画像表示装置と半透過型液晶表示装置を組み合わせた場合には、以下に示すような問題点が発生する。即ち、観察位置又は外光条件によって反射表示の色濃度が変化してしまい、色むらが視認されてしまう問題である。

[0025] 本発明は力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することができる半透過型の表示パネルにおいて、特に視野角及び Z又は外光条件により色味が異常変化する現象を抑制できる表示パネル、表示装置及び端末装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0026] 本願第 1発明に係る表示パネルは、マトリクス状に配列され少なくとも第 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含む複数の表示単位と、前記表示単位内における前記第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とが配列された第 1の方向に沿って前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分ける光学部材と、前記各画素の少なくとも表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素における前記カラーフィルタ層に設けられたスルーホールと、を有し、前記第 1の方向における前記スルーホールの幅が前記表示領域の幅以上であることを特徴とする。

[0027] 本発明においては、振分方向となる第 1方向において、どの位置でもスルーホールが存在するように構成することができる。これにより、ある特定の部分にのみスルーホールが偏在するのを防止でき、視野角及び Z又は光源状態により色味が異常変化する現象を抑制することができる。 [0028] 本願第 2発明に係る表示パネルは、マトリクス状に配列され少なくとも第 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含む複数の表示単位と、前記表示単位内における前記第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とを配列した第 1の方向に沿って前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分ける光学部材と、前記各画素の表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素の表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素における前記カラーフィルタ層に設けられたスルーホールと、を有し、前記スルーホールは前記第 1の方向に対して分断した形状をなし、前記光学部材は前記画素と結像関係にないことを特徴とする。

[0029] 本発明にお、ては、前記光学部材が前記画素と結像関係にな!、ため、スルーホールの像をぼ力して表示することができる。これにより、スルーホールの影響を低減することができ、色味の異常変化を抑制することができる。また、スルーホールの配置の自由度を向上することができるため、表示品質の向上が可能となる。

[0030] 本願第 3発明に係る表示パネルは、マトリクス状に配列され少なくとも第 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含む複数の表示単位と、前記表示単位内における前記第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とが配列された第 1の方向に沿って前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分ける光学部材と、前記各画素の少なくとも表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素における前記カラーフィルタ層に設けられたスルーホールと、を有し、同一視点用の画像を表示する複数画素にお V、て、前記スルーホールの位置が異なる画素が存在することを特徴とする。

[0031] 本発明によれば、各画素におけるスルーホールの相対位置が全画素で同一となることを防止でき、異なるスルーホール位置の画素を用いてスルーホールの影響を低減することができる。これにより、視野角及び Z又は光源状態により色味が以上変化する現象を低減することができ、高画質ィ匕が可能となる。

[0032] 本願第 3発明は、薄膜トランジスタを使用した表示パネルに対して好適に適用することができる。特に、薄膜トランジスタ、及びこの薄膜トランジスタと組み合わせて使用する蓄積容量等によりスルーホールの位置が限定されてしまう場合、行単位で薄膜トランジスタ等の位置を変えることで好適に適用可能である。例えば、画素中での薄膜トランジスタ等の位置力行単位で Y軸対称となるように配置することにより、本発明のスルーホール配置と好適に組み合わせることが可能となる。

発明の効果

[0033] 本発明によれば、透過領域と反射領域とを有し、反射領域におけるカラーフィルタの色層にスルーホールを形成した半透過型の液晶表示素子にぉ、て、レンチキユラレンズ若しくはフライアイレンズ、又はパララックスバリア等の画像振分用光学素子の画像振り分け効果を低減するようにスルーホールを配置することにより均一な反射表示が実現でき、視野角及び Z又は外光条件により色味が異常変化する現象を抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0034] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

[図 2]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

[図 3]本実施形態に係る端末装置を示す斜視図である。

[図 4]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにぉヽて、 X軸方向に平行な線分で画素の透過領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。

[図 5]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにぉヽて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含まない反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である

[図 6]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにぉヽて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。

[図 7]本発明の第 1比較例に係る表示パネルを示す平面図である。

[図 8]本第 1比較例に係る表示装置を示す斜視図である。

[図 9]本第 1比較例に示す半透過型液晶表示パネルにぉ、て、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。

[図 10]本発明の第 2の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

[図 11]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。圆 12]本発明の第 3の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 13]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

[図 14]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにおヽて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。

[図 15]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにおいて、レンズ—画素間距離よりも小さな焦点距離のレンズを使用した場合の光学モデルを示す図である。

[図 16]本実施形態において、レンチキユラレンズを構成するシリンドリカルレンズの焦点距離を算出するための断面図である。

[図 17]フライアイレンズを示す斜視図である。

圆 18]本発明の第 4の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 19]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

[図 20]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにおヽて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。圆 21]本発明の第 5の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 22]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

[図 23]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにぉヽて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。

[図 24]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにおヽて、レンズ一画素間距離よりも大きな焦点距離のレンズを使用した場合の光学モデルを示す図である。

[図 25]本実施形態にぉ、て、レンチキユラレンズを構成するシリンドリカルレンズの焦点距離を算出するための断面図である。

圆 26]本発明の第 6の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 27]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

[図 28]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにおヽて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。圆 29]本発明の第 7の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 30]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

圆 31]本発明の第 8の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。圆 32]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

[図 33]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにぉヽて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。

[図 34]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにおいて、パララックスノリアを使用した場合の光学モデルを示す図である。

圆 35]本発明の第 9の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 36]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

[図 37]本実施形態の半透過型液晶表示パネルにおヽて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。圆 38]本発明の第 10の実施形態に係る端末装置を示す斜視図である。

[図 39]本実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 40]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

圆 41]本発明の第 11の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 42]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

圆 43]本発明の第 12の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 44]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

圆 45]本発明の第 13の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 46]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

圆 47]本発明の第 14の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 48]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

圆 49]本発明の第 15の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 50]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

圆 51]本発明の第 16の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 52]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

圆 53]本発明の第 17の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 54]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

圆 55]本発明の第 18の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 56]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。圆 57]本発明の第 19の実施形態に係る表示パネルを示す平面図である。

圆 58]本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。

圆 59]従来のパララックスバリアを使用した 2眼式の立体画像表示装置を示す斜視図である。

[図 60]この立体画像表示装置の光学モデルを示す図である。

[図 61]従来のレンチキユラレンズを使用した 2眼式の立体画像表示装置を示す斜視図である。

[図 62]この立体画像表示装置の光学モデルを示す図である。

圆 63]特許文献 1に記載されている従来の複数画像同時表示装置を示す模式図である。

圆 64]この複数画像同時表示装置の作用を説明するための図である。

[図 65]非特許文献 2に記載されている従来の第 1の半透過型液晶表示装置を示す平面図である。

[図 66]特許文献 2に記載されている従来の第 2の半透過型液晶表示装置を示す平面図である。

符号の説明

1、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 10、 111、 112、 113、 114、 115、 11 6、 117、 118、 119 ;立体画像表示装置

2、 21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、 28、 29、 20、 221、 222、 223、 224、 225、 22 6、 227、 228、 229 ;半透過型液晶表示ノネル

3、 31、 32、 33 ;レンチキユラレンズ

3a、 31a, 32a, 33a ;シジンド、ジ力ノレレンズ

4レ 41レ 42レ 43レ 44レ 45レ 46レ 47レ 401L, 402レ 403レ 404レ 40 5レ 406レ 407L ;左眼用画素

4R、 41R、 42R、 43R、 4氣 45R、 46R、 47R、 401R、 402R、 403R、 404R、 4 05R、 406R、 407R;右眼用画素

4F;第 1視点用画素

4S ;第 2視点用画素 4La、 41La、 42La, 43La, 44La, 45La, 46La, 47La, 401La、 402La, 403L a、 404La、 405La、 406La、 407La、 4Ra、 41Ra、 42Ra、 43Ra、 44Ra、 45Ra、 46Ra、 47Ra、 401Ra、 402Ra、 403Ra、 404Ra、 405Ra、 406Ra、 407Ra、 4Fa 、4Sa ;透過領域

4Lb、 41Lb、 42Lb、 43Lb、 44Lb、 45Lb、 46Lb、 47Lb、 401Lb、 402Lb、 403 Lb、 404Lb、 405Lb、 406Lb、 407Lb、 4Rb、 41Rb、 42Rb、 43Rb、 44Rb、 45R b、 46Rb、 47Rb、 401Rb、 402Rb、 403Rb、 404Rb、 405Rb、 406Rb、 407Rb、 4Fb、4Sb ;反射領域

4Lc、 41Lc、 42Lc, 43Lc、 44Lc、 45Lc, 46Lc、 47Lc, 401Lc、 402Lc, 403L c、 404Lc、 405Lc、 406Lc、 407Lc、 4Rc、 41Rc、 42Rc、 43Rc、 44Rc、 45Rc、 46Rc、 47Rc、 401Rc、 402Rc、 403Rc、 404Rc、 405Rc、 406Rc、 407Rc、

4Fc、 4Sc ;色層

4Ld、 41Ld、 42Ld、 43Ld、 44Ld、 45Ld、 46Ld、 47Ld、 401Ld、 402Ld、 403 Ld、 404Ld、 405Ld、 406Ld、 407Ld、 4Rd、 41Rd、 42Rd、 43Rd、 44Rd、 45R d、 46Rd、 47Rd、 401Rd、 402Rd、 403Rd、 404Rd、 405Rd、 406Rd、 407Rd、 4Fd、 4Sd;スルーホール

4Le、 41Le、 42Le、 43Le、 44Le、 45Le、 46Le、 47Le、 401Le、 402Le、 403 Le、 404Le、 405Le、 406Le、 407Le、 4Re、 41Re、 42Re、 43Re、 44Re、 45Re 、 46Re、 47Re、 401Re、 402Re、 403Re、 404Re、 405Re、 406Re、 407Re、 4F e、 4Se ;遮光領域

51 ;右眼

52 ;左眼

6 ;フライアイレンズ

7 ;パララックスノリア

7a;スジッ卜

8 ;面状光源

9、 91 ;携帯電話

1021；透過型液晶表示パネル 1043;左眼用画素

1044;右眼用画素

1006;遮光部

1007;パララックスバリア 1007a;スジッ卜

1010;光源

1051、 2051;右眼

1052、 2052;左眼

2021；透過型液晶表示パネル 2043;左眼用画素

2044;右眼用画素

2003；レンチキユラレンズ 2003a；シリンドリカルレンズ 2010;光源

3001；複数画像同時表示装置 3002; CRT

3003；レンチキユラレンズ 4022；半透過型液晶表示パネル 4040;画素 4040

4041R;透過領域 (赤）

4042R;反射領域 (赤）

4041G;透過領域 (緑）

4042G;反射領域 (緑）

4041B;透過領域 (青）

4042B;反射領域 (青）

5001;下側基板

5003;反射電極

5008;透明電極 5011 ;カラーフィルタ層

5011a;赤色カラーフイノレタ層

501 lb ;緑色カラーフィルタ層

5011c ;青色カラーフィルタ層

5021 ;信号電極

5022 ;走査電極

5023；薄膜トランジスタ（TFT)

発明を実施するための最良の形態

[0036] 以下、本発明の実施形態に係る表示パネル、表示装置及び端末装置について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第 1の実施形態に係る表示パネル、表示装置及び端末装置について説明する。図 1は本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 2は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図 3は本実施形態に係る端末装置を示す斜視図である。

[0037] 図 1に示すように、本第 1実施形態に係る表示パネルは、レンチキユラレンズ 3が具備された半透過型液晶表示パネル 2である。半透過型液晶表示パネル 2にお、ては、各 1個の左眼用画素 4L及び右眼用画素 4Rからなる表示単位としての画素対がマトリタス状に設けられている。レンチキユラレンズ 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。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配置されている。シリンドリカルレンズ 3aの延伸する方向、即ち長手方向は、表示面内においてシリンドリカルレンズ 3aの配列方向と直交する方向となる。なお、図 2に示すように、シリンドリカルレンズ 3aはかまぼこ状の凸部を有している。なお、図 1においては、その形状が強調して描かれており、実際には画素が形成された面に平行な面においては、凸状の形状は現れず矩形に描かれるものである。このことは、他の実施形態におけるシリンドリカルレンズを示す平面図にぉヽても同様である。

[0038] なお、本明細書においては、便宜上、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、左眼用画素 4L力右眼用画素 4Rに向力方向を +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力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、即ち、使用者に向かう方向であり、使用者は半透過型液晶表示パネル 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。即ち、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。

[0039] 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、左眼用画素 4L及び右眼用画素 4Rが夫々 Y軸方向に一列に配列されている。また、 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の配列周期と略等しくなつており、この X軸方向において、 1対の画素対が Y軸方向に配列してなる列が、一つのシリンドリカルレンズ 3aに対応している。

[0040] 左眼用画素 4Lには、透過表示のための透過領域 4La及び反射表示のための反射領域 4Lbが設けられている。これらの透過領域 4La及び反射領域 4Lbは、左眼用画素 4Lを Y軸方向にぉ、て二分するように形成されており、 Y方向側の領域が透過領域 4Laとなっており、 +Y方向側の領域が反射領域 4Lbとなって、る。

[0041] 反射領域 4Lbは、半透過型液晶表示パネル 2の Z方向に位置するガラス基板 ( 図示せず）における液晶層（図示せず）に接する面に、例えばアルミニウム等力なる金属膜 (図示せず)が形成されている。そして、前方カゝら入射し、半透過型液晶表示パネル 2の液晶層を透過した光力この金属膜により反射されて再び液晶層を透過し、前方に出射されるようになつている。

[0042] また、左眼用画素 4Lの透過領域 4La及び反射領域 4Lbにはカラー表示を実現するための色層 4Lcが設けられている。色層 4Lcは、半透過型液晶表示パネル 2の +Z 方向に位置するガラス基板（図示せず）における液晶層（図示せず）に接する面に、例えば顔料を含有する有機膜 (図示せず)を用いて形成されたものである。前方から入射し半透過型液晶表示パネル 2の色層 4Lcに入射した光は、液晶層を透過した後に金属膜で反射されて再び液晶層を透過し、再度色層 4Lcを透過して、前方に出射されるようになつている。一方で、後方から半透過型液晶表示パネル 2に入射した光は、液晶層を透過した後に色層 4Lcを透過して、前方に出射されるようになつている

[0043] 反射領域 4Lbの色層 4Lcの一部には、スリット状のスルーホール 4Ldが設けられている。なお、このスリット状のスルーホール 4Ldは、反射領域 4Lbにおける +Y方向側の端に配置されている。そのスリットの X軸方向における幅は、左眼用画素 4Lの表示領域の X軸方向における幅以上であり、そのスリットの Y軸方向における幅は、 X軸方向の座標によらず一定となっている。即ち、スリット状のスルーホール 4Ldを形成する +Y方向側の辺と一 Y方向側の辺は、平行となるように配置されている。スルーホール 4Ldの Y軸方向の幅は、一例では反射領域 4Lbの Y軸方向の幅の二分の一となるように設定されている。

[0044] 更に、左眼用画素 4Lの透過領域 4La及び反射領域 4Lbの外周には遮光領域 4Le が設けられている。遮光領域 4Leは、表示時に隣接する画素の影響が視認されるのを防止するため、また配線等を遮光するために設けられた領域である。遮光領域 4L eは、色層 4Lcと同様に、半透過型液晶表示パネル 2の + Z方向に位置するガラス基板（図示せず）における液晶層（図示せず）に接する面に、例えば黒色顔料を含有する有機膜 (図示せず)を用いて形成されたものである。

[0045] 右眼用画素 4Rは、対応するシリンドリカルレンズ 3aとの位置関係が左眼用画素 4L と異なるものの、構造は左眼用画素 4Lと全く同じである。即ち、透過領域 4Ra、反射領域 4Rb、色層 4Rc、スリット状のスルーホール 4Rd、遮光領域 4Reが夫々左眼用画素 4Lの構成要素と同様に、右眼用画素 4Rの構成要素として、配置されている。

[0046] なお、図 1は、表示パネルの 1対の左眼用画素と右眼用画素、及びこの 1対の画素に対応する 1つのシリンドリカルレンズを示している。また、画素はシリンドリカルレンズの焦点面に配置されている。即ち、シリンドリカルレンズの主点（最も +Z方向に突出した頂きの部分)と画素との距離は、シリンドリカルレンズの焦点距離に設定されている。

[0047] 図 2に示すように、本第 1実施形態に係る表示装置は、表示パネルの背面、即ち Z側に面状光源 8が設けられた立体画像表示装置 1である。面状光源 8は、半透過型液晶表示パネル 2の透過表示におけるバックライトとして動作するものであり、この面状光源 8が発する光を利用して透過表示が視認される。

[0048] 図 3に示すように、この表示装置 2は、例えば、携帯電話 9の表示部に搭載される。

即ち、本実施形態に係る端末装置としての携帯電話 9は、上述の表示装置 2を備えている。そして、図 1に示すシリンドリカルレンズ 3aの長手方向である Y軸方向力立体画像表示装置 1の画面の縦方向、即ち垂直方向となり、シリンドリカルレンズ 3aの配列方向である X軸方向力立体画像表示装置 1の画面の横方向、即ち水平方向となる。この携帯電話 9においては、立体画像表示装置 1を、携帯電話 9に内蔵したバッテリー（図示せず）により駆動する。

[0049] 次に、上述如く構成された本実施形態に係る立体画像表示装置の動作について説明する。図 4は図 2に示す半透過型液晶表示パネル 2において、 X軸方向に平行な線分で画素の透過領域を切断した断面における光学モデルを示す図であり、図 5 は図 2に示す半透過型液晶表示パネル 2にお、て、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含まな、反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図であり、図 6は図 2に示す半透過型液晶表示パネル 2にお、て、 X軸方向に平行な線分でスル一ホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。

[0050] 図 4に示すように、外部の制御装置（図示せず)から半透過型液晶表示パネル 2に信号が入力され、左眼用画素 4L及び右眼用画素 4Rが夫々左眼用画像及び右眼用画像を表示する。この状態で、面状光源 8が発光し、この光が半透過型液晶表示パネル 2に入射する。この半透過型液晶表示パネル 2に入射した光のうち、反射領域 4 Lb及び 4Rbに入射した光は、反射板として作用する金属膜により反射され、半透過型液晶表示パネル 2を透過せず、面状光源 8に再入射する。一方、透過領域 4La及び 4Raに入射した光は、半透過型液晶表示パネル 2の透過領域 4La及び 4Raに位置する液晶層、色層 4Lc及び 4Rcを順に透過し、レンチキユラレンズ 3に入射する。このように、面状光源 8の発する光が、透過領域 4La及び 4Raを透過して、レンチキユラレンズ 3に入射し、透過表示を実現する。このとき、この光が、色層 4Lc及び 4Rcを透過するのは一度だけである。

[0051] 図 5に示すように、自然光及び照明光等の外光力前方からレンチキユラレンズ 3を透過して半透過型液晶表示パネル 2に入射する。この液晶表示パネル 2に入射した光のうち、色層 4Lc及び 4Rcの存在する反射領域 4Lb及び 4Rbに入射した光は、半透過型液晶表示パネル 2の色層 4Lc及び 4Rcを透過し、次に液晶層を透過し、金属膜により反射されて再び液晶層を透過し、再度色層 4Lc及び 4Rcを透過して、レンチキユラレンズ 3に入射する。即ち、色層 4Lc及び 4Rcの存在する反射領域 4Lb及び 4 Rbに入射した外光は、色層 4Lc及び 4Rcを二度透過することになる。一方、透過領域 4La及び 4Raに入射した光は、半透過型液晶表示パネル 2の後方、即ち、面状光源 8側に透過し、直接表示に寄与しない。このように、自然光及び照明光等の外光が、反射領域 4Lb及び 4Rbを透過して、レンチキユラレンズ 3に入射し、反射表示を実現する。

[0052] また、図 6に示すように、前方力レンチキユラレンズ 3を透過して半透過型液晶表示パネル 2に入射した外光のうち、色層 4Lc及び 4Rcの存在しなヽ反射領域 4Lb及び 4Rbであるスルーホール 4Ld及び 4Rdに入射した光は、半透過型液晶表示パネル 2の液晶層を透過し、金属膜により反射されて再び液晶層を透過し、レンチキユラレンズ 3に入射する。即ち、スルーホール 4Ld及び 4Rdに入射した外光は、基本的に、色層 4Lc及び 4Rcを透過することがない。なお、図 6においては、 X軸方向において、スルーホール 4Ldの幅は左眼用画素 4Lの表示領域の幅以上であり、また、スル一ホール 4Rdの幅は右眼用画素 4Rの表示領域の幅以上であり、従って、 X軸方向に沿って、スルーホールは連続した形状となっており、分断されていない。

[0053] レンチキユラレンズ 3に入射した面状光源 8からの光、又は自然光及び照明光等の外光は、各シリンドリカルレンズ 3aにより屈折して、シリンドリカルレンズ 3aの長手方向である Y軸方向に直交し、且つ相互に異なる方向に振り分けられる。これらの光が進む方向は、シリンドリカルレンズ 3aの光軸面に対して、 X軸方向に沿って傾斜している。この結果、左眼用画素 4Lの透過領域 4La及び反射領域 4Lbから出射した光は領域 ELに向力ヽ、右眼用画素 4Rの透過領域 4Ra及び反射領域 4Rbから出射した光は領域 ERに向かう。そして、観察者が左眼 52を領域 ELに位置させ、右眼 51を領域 ERに位置させると、立体画像を観察することができる。

[0054] レンチキユラレンズ 3は前述のように一次元的なシリンドリカルレンズの集合体であるため、その長手方向となる Y軸方向に関してはレンズ効果を持たず、 Υ軸方向については、光の振り分けを行わない。前述のように、左眼用画素 4Lにおいては、透過領域 4La、色層 4Lcの存在する反射領域 4Lb、スルーホール 4Ldを有する反射領域 4 Lbは、 Y軸方向に配列する。同様に、右眼用画素 4Rにおいても、透過領域 4Ra、色層 4Rcの存在する反射領域 4Rb、スルーホール 4Rdを有する反射領域 4Rbは、 Y軸方向に配列する。従って、左眼用画素 4L及び右眼用画素 4Rから出射した光はシリンドリカルレンズの配列方向である X軸方向には振り分けられるが、左眼用画素 4Lの透過領域 4La及び反射領域 4Lbから出射した光は振り分けられずに混合して同じ領域 ELに向カゝい、右眼用画素 4Rの透過領域 4Ra及び反射領域 4Rbから出射した光は振り分けられずに混合して同じ領域 ERに向かう。同様に、反射領域 4Lb及び 4Rb 力ゝら出射した光においても、色層 4Lc及び 4Rcの存在する領域から出射した光と、スルーホール 4Ld及び 4Rdを有する領域から出射した光は、レンチキユラレンズ 3により振り分けられることなぐ混合して夫々の画素の領域に向かう。これにより、 Y軸方向だけでなぐ X軸方向にお!、てもスルーホールの影響のな、均一な反射表示が実現でき、視野角や外光条件により色味が異常変化する現象を抑制することができる。

[0055] 次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態に係る表示パネルによれば、反射領域における色層のスルーホールを、レンチキユラレンズの配列方向に延びるスリット状に形成することにより、スルーホールの影響のない均一な反射表示が実現でき、視野角及び Z又は外光条件により色味が異常変化する現象を抑制することができる。また、反射部に色層が形成されていないスルーホール領域が設けられているために、この色層が形成されていない領域で白を表示させ、色層を透過した光と混色することにより、反射表示の色味が透過表示よりも濃くなる問題を抑制し、明るい反射表示が実現できる。

[0056] 本実施形態における半透過型液晶表示パネルは、各画素にスルーホールが形成された反射領域と透過領域とが設けられている構成であれば本発明を適用可能であり、本質的に反射領域と透過領域との比率、スルーホールの比率には左右されない。また、透過領域の比率が大きい微反射型液晶表示パネル、及び反射領域の比率が大きヽ微透過型液晶表示パネルにぉ、ても、本実施形態と同様に適用可能である。更に、反射領域におけるスルーホールの割合、即ちスリットの Y軸方向における幅は、色層の種類によって異なっていても良い。

[0057] 更には、本実施形態におけるスルーホールは、その Y軸方向における幅力 X軸方向の座標によらず一定であるものとして説明した。しかし、スルーホールの各辺は必ずしも X軸と平行である必要はない。例えば、 X軸方向から傾斜した辺をスルーホールは有していてもよい。即ち、スルーホールの Y軸方向における幅が常に一定であればよい。

[0058] なお、隣接画素の境界領域においては、色層が連続していてもよいし、分離していてもよい。ただし、隣接する画素が同色の色層を有する場合には、連続していることが好ましい。これにより、色層の密着性を向上することができ、製造時の良品率を向上できる。また、隣接する画素が異色の色層を有する場合には、これらの色層は分離していることが好ましい。異色の色層が積層すると、表面の凹凸が大きくなつてしまう。そうすると、液晶分子の配向異常が発生し、表示品質が低下するからである。

[0059] 更には、本実施形態においては、反射領域にスルーホールが形成されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、透過領域にスルーホールが形成された場合においても、同様に適用することができる。また、半透過型表示素子のみならず、反射型表示素子又は透過型表示素子にも同様に適用し、スルーホールの影響のな V、均一な表示を実現することができる。

[0060] また、本実施形態においては、色層は半透過型液晶表示パネルの +Z方向に位置するガラス基板における液晶層に接する面に形成されたものであるとして説明したが、本発明はこれに限定されず、その他の場所に形成されていても良い。一例では、半透過型液晶表示パネルの Z方向に位置するガラス基板における液晶層に接する面、即ち反射領域では反射板として作用する金属膜と液晶層との間に形成されていても良い。このように、反射板を形成した基板に色層を形成した場合には、色層と反射板との高精度の位置合わせが可能となるため、表示パネルの表示に寄与する領域を拡大することができ、反射率又は透過率を向上することが可能となる。

[0061] また、液晶表示パネルの駆動方法は、 TFT (Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ )方式及び TFD (Thin Film Diode :薄膜ダイオード）方式等のアクティブマトリクス方式でもよいし、 STN (Super Twisted Nematic liquid crystal)方式等のパッシブマトリクス方式であってもよい。なお、表示パネルは各画素に透過領域及び反射領域が設けられているものであればよぐ液晶表示パネルに限定されるものではない。

[0062] 更に、本実施形態においては、左眼用画素及び右眼用画素のみが設けられた 2眼式立体表示装置の場合について説明した力本発明は N眼式 (Nは 2より大きい整数 )の場合においても適用可能である。

[0063] 更にまた、本実施形態においては、カラーフィルタを用いたカラー表示にカ卩え、複数色の光源を時分割で点灯する方式を併用して、カラー画像を表示することもできる。これにより、混色を低減して、広色度域の表示が可能になる。

[0064] 本実施形態においては、画像振分用の光学部材としてレンチキユラレンズを使用するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなぐ多数のスリットが X軸方向に配列したパララックスノリアも使用することができる。レンチキユラレンズが高さ方向の構造を有する三次元形状であるのに対して、パララックスバリアは平面的な二次元形状を有し、フォトリソグラフィ技術を用いて容易に作製可能であるため、低コストィ匕が可能となる。

[0065] 更にまた、本実施形態においては、端末装置として携帯電話を示したが、本発明はこれに限定されず、本実施形態に係る表示装置は、携帯電話のみならず、 PDA (Per sonal Digital Assistant :個人用情報端末）、ゲーム機、デジタルカメラ及びデジタルビデォカメラ等の各種の携帯端末装置に好適に適用することができる。また、本実施形態に係る表示装置は、携帯端末装置のみならず、ノート型パーソナルコンピュータ、キャッシュディスぺンサ、自動販売機等の各種の端末装置に適用することができる。

[0066] 以上、本発明の第 1実施形態についてまとめる。本実施形態に係る表示パネルは、マトリクス状に配列され少なくとも第 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含む複数の表示単位と、前記表示単位内における前記第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とが配列された第 1の方向に沿つて前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分ける光学部材と、前記各画素の少なくとも表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素における前記カラーフィルタ層に設けられたスルーホールと、を有し、前記第 1の方向における前記スルーホールの幅が前記表示領域の幅以上であることを特徴とする。本発明においては、スルーホールの影響を低減でき、視野角及び Z 又は光源状態により色味が異常変化する現象を低減することができる。

[0067] また、前記スルーホールは、前記表示パネルの表示面における前記第 1の方向と直交する第 2の方向における幅力前記第 1の方向によらずに一定であることが好ましい。これにより、スルーホールの影響を完全に排除でき、視野角及び Z又は光源状態により色味が異常変化する現象を防止することができる。

[0068] また、前記表示パネルは、表示領域に透過領域と反射領域とを有する半透過型の表示パネルであって、前記スルーホールが反射領域に設けられていてもよい。これにより、スルーホールの影響のない均一な反射表示が実現でき、視野角や外光条件により色味が異常変化する現象を抑制することができる。

[0069] 更にまた、前記光学部材は、長手方向が前記第 2の方向でありこの第 2の方向に延びる前記表示単位の列毎に設けられた複数本のシリンドリカルレンズが前記第 1の方向に配列されたレンチキユラレンズであってもよい。これにより、光の損失のない、明るい表示が可能になる。

[0070] また、本発明の表示パネルを備えた表示装置は、前記第 1の方向が画面の水平方向であってもよぐ更には前記第 1視点用の画像が左眼用画像であり、前記第 2視点用の画像が前記左眼用画像に対して視差をもつ右眼用画像であり、立体画像を表示するものであってもよい。これにより、立体表示を好適に実現することができる。

[0071] 次に、本発明の半透過型液晶表示パネルに対する第 1の比較例について説明する。図 7は本第 1比較例に係る表示パネルを示す平面図であり、図 8は本第 1比較例に係る表示装置を示す斜視図であり、図 9は図 8に示す半透過型液晶表示パネルにお!ヽて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。本第 1比較例は、上述の本発明の第 1実施形態と異なり、反射領域の中央部に反射領域の形状と相似形で且つ反射領域よりも小さなスルーホールを設けた場合を示すものである。

[0072] 図 7及び図 8に示すように、本第 1比較例に示す立体画像表示装置 11の半透過型液晶表示パネル 21におヽては、本第 1実施形態の半透過型液晶表示パネル 2と比較して、左眼用画素 41L及び右眼用画素 41Rが使用されている点が異なる。即ち、左眼用画素 41Lにおいては、透過領域 41La、反射領域 41Lb及び遮光領域 41Le は、本第 1実施形態と同様に設置されているものの、色層 4 lLcに設けられたスルーホール 41Ldの形状が異なる。本第 1比較例においては、スルーホール 41Ldの形状は、反射領域 41Lbの中央部に反射領域 41Lbの形状と相似形で、且つ反射領域よりも小さくなるように形成されている。このスルーホール 41Ldの X軸方向の幅は、反射領域 41Lbの X軸方向の幅の半分となるように形成され、また Y軸方向の幅は、反射領域 41Lbの Y軸方向の幅の半分となるように形成されている。

[0073] また、右眼用画素 41Rにおいても、左眼用画素 41Lと同様の形状のスルーホール 41Rdが形成されている。本比較例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。

[0074] 次に、上述の如く構成された本第 1比較例に係る表示装置の動作について説明する。図 9に示すように、本第 1比較例における反射領域 41Lb及び 41Rbにおいては、前方からレンチキユラレンズ 3を透過して半透過型液晶表示パネル 21に入射した外光は、色層 41Lc及び 41Rcの存在する反射領域 41Lb及び 41Rbに入射すると、半透過型液晶表示パネル 21の色層 4 lLc及び 4 lRcを透過し、次に液晶層を透過し、金属膜により反射されて再び液晶層を透過し、再度色層 41Lc及び 41Rcを透過して、レンチキユラレンズ 3に入射する。即ち、色層 41Lc及び 41Rcの存在する反射領域 41Lb及び 41Rbに入射した外光は、色層 41Lc及び 41Rcを二度透過することになる。

[0075] 一方、色層 41Lc及び 41Rcの存在しない反射領域 41Lb及び 41Rbであるスルーホール領域 41Ld及び 41Rdに入射した外光は、半透過型液晶表示パネル 21の液晶層を透過し、金属膜により反射されて再び液晶層を透過し、レンチキユラレンズに入射する。即ち、スルーホール 41Ld及び 41Rdに入射した外光は、基本的に、色層 41Lc及び 41Rcを透過することがない。

[0076] 本第 1比較例においては、レンチキユラレンズ 3がレンズ効果を有する X軸方向において、スルーホール 4 lLd及び 4 lRdが形成された領域と、形成されない領域とが繰り返し配置されている。このため、スルーホール 41Ld及び 41Rdを透過した外光と、色層 41Lc及び 41Rcを透過した外光は、シリンドリカルレンズの配列方向である X軸方向に分離されることになる。即ち、スルーホール 41Ldを透過した光は領域 EL1に向かい、スルーホール 41Rdを透過した光は領域 ER1に向力うことになる。

[0077] 前述のように、スルーホールを透過した光は白色となっているため、領域 EL1又は領域 ER1においては、それ以外の領域 EL又は ERと比較して、白色に近い色味となる。また、領域 EL1又は領域 ER1においては、領域 EL又は ERと比較して、色層 41 Lc又は 41Rcによる外光の吸収が少ないため、反射率が大きな表示となる。この結果、観察者が左眼 52を領域 EL1に位置させ、右眼 51を領域 ER1に位置させた場合には、観察者は明るいが色純度の低い表示を視認することになる。一方で、観察者が左眼 52を領域 ELに位置させ、右眼 51を領域 ERに位置させた場合には、観察者は色の濃い暗い表示を視認することになる。本現象は外光の特性によっても変化し、特に太陽光のような平行光が入射した場合に顕著となる。

[0078] このように、レンズ配列方向に不均一なスルーホールが形成された場合には、スル一ホールの影響により反射表示の品質が大きく損なわれ、視認する角度、即ち視野角及び Z又は外光条件により色味の異常変化が発生することになる。

[0079] 次に、本発明の第 2の実施形態について説明する。図 10は本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 11は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 10及び図 11に示すように、本第 2実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 22及び立体画像表示装置 12は、上述の本第 1実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 2及び立体画像表示装置 1と比較して、左眼用画素 42L及び右眼用画素 42Rが使用されている点が異なる。

[0080] 即ち、左眼用画素 42Lにおいては、透過領域 42La、反射領域 42Lb及び遮光領域 42Leは、本第 1実施形態と同様に設置されているものの、色層 42Lcに設けられたスルーホール 42Ldの形状が異なる。前述の第 1実施形態においては、スルーホール 42Ldの形状はスリット状であり、その Y軸方向における開口の幅が X軸方向の座標によらず一定となっていた。これに対し、本第 2実施形態におけるスルーホール 42Ldの形状は、同様にスリット状ではあるものの、その Y軸方向における開口の幅が X軸方向の座標により異なっており、一例では左眼用画素 42Lの X軸方向における中心部で開口幅が最大になっており、左眼用画素 42Lの端部に向かって次第に開口幅が小さくなるように設定されて、る。

[0081] また、右眼用画素 42Rにおいても、左眼用画素 42Lと同様の形状のスルーホール 42Rdが形成されている。本比較例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。

[0082] 本実施形態においては、スルーホールはスリット状に形成され、かつ左眼用画素及び右眼用画素夫々の X軸方向中心部におけるスルーホールの Y軸方向の幅が最大となり、画素端部に向かって次第に開口幅が小さくなるように設定されている。このため、 X軸方向の位置によっては色味の変化が発生するものの、スルーホール幅が徐々に変化するため、色味の変化は緩やかなものとなり、使用者の違和感が低減できる。これは、レンチキユラレンズが画素を拡大する効果を有するからである。即ち、画素はレンチキユラレンズにより拡大されるため、スルーホールの開口高さ、即ち Y軸方向の幅の違いに起因する色むらは、 X軸方向の視野角に依存することになる。換言すれば、表示面内では色むらは発生せず、表示を視認する角度を変えた場合に色味が変化することになる。そして、本実施形態においては、 Y軸方向のスルーホール幅が X軸方向の位置に依存して徐々に変化するため、視野角に依存した色味変化もなだらかなものとなる。これにより、視野角に依存した色味変化が使用者に認識されにくくなる。以上のように、レンズの振分方向である X軸方向と直交する Y軸方向におけるスルーホールの幅力 X軸方向の位置に応じて徐々に変化することにより、スル一ホールの影響を低減することができる。更に、画素中央部の反射率を最も高めることができるため、明るい反射表示が可能となる。

[0083] 更にまた、本実施形態にぉ、ては、各画素のスルーホールが Y軸対称となるように形成されている。例えば、左眼用画素 42Lにおいては、 X軸方向の中央部においてスルーホールの Y軸方向の幅が最大となっている。そして、この X軸方向の中央部に Y軸と平行な対称軸を配置した場合、スルーホールの形状はこの対称軸に対して線対称である。右眼用画素 42Rにおいても同様である。通常立体視をする際には、レンズの分離作用により、左眼用画素の X軸方向における中央部を左眼は視認する。同様に、右眼用画素の X軸方向における中央部を右眼は視認する。本実施形態の構成により、立体視のベストポジションにおいて、左眼が視認する画像の色味と右眼が視認する画像の色味を同程度にすることができる。これにより、違和感の低減と高画質化が可能となる。更には、左右画素のスルーホール形状が同じであるため、このベストポジション力もずれた場合でも、左右両眼が視認する画像の色味は同様に変化する。これにより、立体視のベストポジション以外においても、左眼が視認する画像の色味と右眼が視認する画像の色味を同程度にすることができ、違和感の低減と高画質ィ匕が可能となる。

[0084] 更にまた、左眼用画素と右眼用画素の隣接領域に着目すると、スルーホールの Y 軸方向の幅は、ほぼ同程度に形成されている。即ち、スルーホールの Y軸方向の幅は、極大値及び極小値を有するものの、なだらかに変化している。これにより、表示を視認する角度を変えた場合でも、急激な色味の変化を抑制することができるため、違和感を低減することができる。本第 2実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 1実施形態と同様である。

[0085] 次に、本発明の第 3の実施形態について説明する。図 12は本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 13は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図 14は図 13に示す半透過型液晶表示パネルにおいて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図であり、図 15はレンズ—画素間距離よりも小さな焦点距離のレンズを使用した場合の光学モデルを示す図である。図 12及び図 13に示すように、本第 3実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 23及び立体画像表示装置 13は、上述の本第 1実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 2及び立体画像表示装置 1と比較して、左眼用画素 4 3L及び右眼用画素 43Rが使用され、レンチキユラレンズ 31が使用されてヽる点が異なる。

[0086] 左眼用画素 43Lにおいては、透過領域 43La、反射領域 43Lb及び遮光領域 43L eは、本第 1実施形態と同様に設置されているものの、色層 43Lcに設けられたスルーホール 43Ldの形状が異なる。即ち、本実施形態におけるスルーホール 43Ldは、反射領域 43Lbの中央部に反射領域の形状と相似形でかつ反射領域よりも小さぐ特に X軸方向のスルーホール 43Ldの幅が画素の反射領域 43Lbの幅よりも小さぐ更に、 X軸方向のスルーホール 43Ldの幅が画素ピッチの半分以上、一例では 80%に設定されている。本実施形態では特に、 X軸方向のスルーホール 43Ldの幅が画素ピッチの 50%以上の場合について説明する。また、右眼用画素 43Rにおいても、左眼用画素 43Lと同様の形状のスルーホール 43Rdが形成されている。また、図 14に示すように、スルーホール 43Ldとスルーホール 43Rdとは、 X軸方向に対して、色相 43Lc及び色相 44Rc〖こより、分断されている。

[0087] 更に、レンチキユラレンズ 31においては、前述の本発明の第 1実施形態におけるレンチキユラレンズ 3と比較して、曲率半径が小さい、即ち焦点距離が短いシリンドリカルレンズ 31aが使用されている点が異なる。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。

[0088] 次に、上述の如く構成された本第 3実施形態に係る表示装置の動作について説明する。図 14に示すように、本第 3実施形態における反射領域 43Lb及び 43Rbにおいては、前方からレンチキユラレンズ 31を透過して半透過型液晶表示パネル 23に入射した外光は、色層 43Lc及び 43Rcの存在する反射領域 43Lb及び 43Rbに入射すると、半透過型液晶表示パネル 23の色層 43Lc及び 43Rcを透過し、次に液晶層を透過し、金属膜により反射されて再び液晶層を透過し、再度色層 43Lc及び 43Rcを透過して、レンチキユラレンズ 31に入射する。即ち、色層 43Lc及び 43Rcの存在する反射領域 43Lb及び 43Rbに入射した外光は、色層 43Lc及び 43Rcを二度透過することになる。

[0089] 一方、色層 43Lc及び 43Rcの存在しない反射領域 43Lb及び 43Rbであるスルーホール領域 43Ld及び 43Rdに入射した外光は、半透過型液晶表示パネル 23の液晶層を透過し、金属膜により反射されて再び液晶層を透過し、レンチキユラレンズ 31 に入射する。即ち、スルーホール 43Ld及び 43Rdに入射した外光は、基本的に、色層 43Lc及び 43Rcを透過することがな!、。

[0090] 本第 3実施形態においては、レンチキユラレンズ 31がレンズ効果を有する X軸方向において、スルーホール 43Ld及び 43Rdが形成された領域と、形成されない領域が繰り返し配置されている。このため、スルーホール 43Ld及び 43Rdを透過した外光と、色層 43Lc及び 43Rcを透過した外光は、シリンドリカルレンズの配列方向である X 軸方向に分離されることになる。

[0091] し力しながら、本発明の第 1実施形態と比較して、レンチキユラレンズ 31の曲率半径力、さく設定されているため、観察面での結像効果を弱めて画素の像をぼかす効果が発生する。これにより、 X軸方向における色の分離は弱められ、色味の視野角依存性を低減することができる。

[0092] 以下、本実施形態におけるレンチキユラレンズ 31の曲率半径について、図 14及び図 15を用いて定量的に説明する。レンチキユラレンズ 31の主点、即ち頂点と画素との間の距離を Hとし、レンチキユラレンズ 31の屈折率を nとし、レンズピッチを Lとする。また、左眼用画素 43L又は右眼用画素 43Rの各 1個のピッチを Pとする。このとき、各 1個の左眼用画素 43L及び右眼用画素 43Rからなる表示画素の配列ピッチは 2P となる。

また、レンチキユラレンズ 31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、即ち、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 43L及び右眼用画素 43Rの投影像の幅の周期を夫々 eとする。更に、レンチキユラレンズ 31の中央に位置するシリンドリカルレンズ 31aの中心から、 X軸方向におけるレンチキユラレンズ 31の端に位置するシリンドリカルレンズ 31aの中心までの距離を WLとし、半透過型液晶表示パネル 23の中心に位置する左眼用画素 43Lと右眼用画素 43Rからなる表示画素の中心と、 X軸方向における半透過型液晶表示パネル 23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、レンチキユラレンズ 31の中央に位置するシリンドリカルレンズ 31aにおける光の入射角及び出射角を夫々 α及び |8とし、 X軸方向におけるレンチキユラレンズ 31の端に位置するシリンドリカルレンズ 31a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の領域に含まれる画素数を 2m個とする。なお、図 15では、レンズのぼかし量が少なく左眼用画素 43L及び右眼用画素 43Rの投影像の幅が eとみなせる場合について描いてあるが、ぼ力量が大きくなるに従って各画素の投影像の幅が大きくなるものの、両側の投影像との重なりが大きくなるだけなので、周期は eのままである。本実施形態以降の第 4実施形態乃至第 9実施形態においても、同様に図では投影像の幅が周期と同等とみなせるように図示してあり、図では投影像の幅が eと読み取れるが、あくまでも投影像の幅の周期が eである。シリンドリカルレンズ 31aの配列ピッチ Lと画素の配列ピッチ P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ユラレンズ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、レンチキユラレンズ 3 la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 1乃至 6が成立する。また、下記数式 7乃至 9が成立する。

[0093] [数 1]

n X s 1 η α = s ι η β

[0094] [数 2]

O D X t a n = e

[0095] [数 3]

H X t a n = P

[0096] [数 4]

n X s i n γ = s i n δ

[0097] [数 5]

H X t a n γ = C

[0098] [数 6]

O D X t a n ό = W L

[0099] [数 7] W P - W L = C

[0100] [数 8]

W P = 2 X m X P

[0101] [数 9]

W L = m X L

[0102] 本発明の第 1実施形態においては、前述の如ぐレンチキユラレンズの頂点と画素との間の距離 Hを、レンチキユラレンズの焦点距離 fと等しく設定しているため、下記数式 10が成立し、レンズの曲率半径を rとすると、曲率半径 rは下記数式 11により求まる。

[0103] [数 10] f = H

[0104] [数 11] r = II X ( n— 1 ) / n

[0105] なお、レンチキユラレンズの横倍率は、画素拡大投影像の周期を画素の周期、即ち画素ピッチで除した値と考えることができるので、 eZPとなる。

[0106] 更に、スルーホール 43Ld及び 43Rdの X軸方向における開口の幅を画素ピッチの t倍と定義すると、本実施形態においては、下記数式 12が成立する。

[0107] [数 12]

0 . 5≤ t < 1

[0108] 上述のように定義すると、スルーホールの観察面における拡大像の幅は t X eとなり、観察面においてスルーホールの影響を低減するには、画素の拡大投影像の周期力このスルーホール拡大像の幅を減じて、更に半分に割った値、即ち（l—t) X e Z2だけ、画素の像をぼ力せば良いことになる。 [0109] 図 15に示すように、レンチキユラレンズの曲率半径を数式 17の値より小さく設定した場合には、レンチキユラレンズの像点をレンズよりも + Z側に設定したことになる。レンチキユラレンズの主点からこの像点までの距離を IIとすると、相似の関係より下記の数式 13が成立する。

[0110] [数 13]

I 1 =OD X L/ ( ( 1 一 t ) X e + L)

[0111] 更に、 Abbeの不変量を用いて、下記の数式 14が成立する。

[0112] [数 14] n/ 1 1 - 1 /O D = (n— 1 ) / r 1

[0113] 但し、 rlは画素の像をぼかす場合のレンチキユラレンズの曲率半径である。数式 14 に数式 13を代入し、 rlについて求めると、下記の数式 15が得られる。

[0114] [数 15] r 1 = Ο D X (n - 1 ) Xし/ ( n X ( 1 一 t ) X e + (n - 1 ) X L)

[0115] この曲率半径 rlは最小のぼ力しを実現するための値であり、曲率半径の最大値に相当するため、下記の数式 16の成立する範囲に設定することが好ま U、。

[0116] [数 16] r 1 ≤ O D X ( n - 1 ) X L/ ( n X ( 1 - t ) X e + (n - 1 ) X L)

[0117] 本実施形態においては、スルーホールは矩形開口状に形成されている力レンチキユラレンズの焦点距離がレンズ一画素間距離よりも小さくなるように曲率半径を設定することにより、スルーホールの影響を低減して色味の変化を抑制することができる

[0118] なお、上記の数式 16は、曲率半径の上限を定めているに過ぎない。曲率半径を小さくするに従い、レンズの分離作用も低下していく。即ち、曲率半径の下限は、レンズの分離作用が存在する値である。換言すれば、レンチキユラレンズが、第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とが配列された方向に沿って、前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分けるためには、曲率半径の最小値を定める必要がある。

[0119] 先ず、レンズの分離作用が存在するための、焦点距離範囲の最小値を算出する。

図 16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、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、焦点距離の最小値は11 し7 (し+ ?) と求めることがでさる。

[0120] 次に焦点距離力も曲率半径を算出する。数式 11を使用して、曲率半径の最小値は、 H X L X (n— l) Z (L+P) Znと求めることができる。即ち、曲率半径は上記の数式 16を満たした上で、この値以上にすることが好ましい。

[0121] 本実施形態においては、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、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、 N視点 (Nは自然数)方式の表示装置に対して同様に適用することができる。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 X m個に変更すればよ!、。

[0122] なお、本実施形態においてはレンチキユラレンズを使用するものとして説明したが、図 17に示すように、レンズ要素が二次元状に配列したフライアイレンズ 6も好適に使用することができる。このような光学部材は、前記表示パネルの表示面内において第 1の方向と直交する第 2の方向においても、前記各画素から出射した光を振り分ける効果を有している。これにより、第 1の方向のみならず、第 2の方向においても異なる視点の画像を視認することが可能となる。

[0123] また、本実施形態においては、スルーホールは矩形開口状に形成されるものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、スルーホールは円形状や楕円形状、多角形状であってもよい。このような形状は、矩形状と比較して、鋭角が少ないため、製造が容易である。このように、レンズなどの光学素子の振分方向である X軸方向において、スルーホールが連続しない形状であれば、本発明を同様に適用することができる。 [0124] 以上、本発明の第 3実施形態についてまとめる。本実施形態に係る表示パネルは、マトリクス状に配列され少なくとも第 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含む複数の表示単位と、前記表示単位内における前記第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とを配列した第 1の方向に沿つて前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分ける光学部材と、前記各画素の表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素の表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素における前記力ラーフィルタ層に設けられたスルーホールと、を有し、前記スルーホールは前記第 1 の方向に対して分断した形状をなし、前記光学部材は前記画素と結像関係にな、ことを特徴とする。本発明においては、スルーホールの像をぼ力して表示することにより、スルーホールの影響を低減でき、色味の変化を抑制することができる。また、前述の第 1実施形態と比較して、スルーホールの配置の自由度を向上することができるため、表示品質の向上が可能となる。本第 3実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 1実施形態と同様である。

[0125] 次に、本発明の第 4の実施形態について説明する。図 18は本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 19は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図 20は図 19に示す半透過型液晶表示パネルにおいて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。図 18及び図 19に示すように、本第 4実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 24及び立体画像表示装置 14は、上述の第 3実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 23及び立体画像表示装置 13と比較して、左眼用画素 44L及び右眼用画素 44Rが使用されている点が異なる。

[0126] 左眼用画素 44Lにおいては、色層 44Lcに設けられたスルーホール 44Ldの形状が本第 3実施形態と異なり、反射領域 44Lbの中央部に反射領域の形状と相似形でかつ反射領域よりも小さぐ特に X軸方向のスルーホール 43Ldの幅が画素の反射領域 43Lbの幅よりも小さく、また、 X軸方向のスルーホール 44Ldの幅が画素ピッチの半分以下、一例では 30%に設定されている。本実施形態では特に、 X軸方向のスル一ホール 44Ldの幅が画素ピッチの 50%以下の場合について説明する。また、図 20 に示すように、スルーホール 44Ldとスルーホール 44Rdとは、 X軸方向に対して、色相 44Lc及び色相 44Rcにより、分断されている。

[0127] また、右眼用画素 44Rにおいても、左眼用画素 44Lと同様の形状のスルーホール 44Rdが形成されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第 3の実施形態と同様である。

[0128] 本実施形態においては、レンチキユラレンズ 31の曲率半径が小さく設定され、観察面での結像効果を弱めて画素の像をぼかす効果を利用する点では、本発明の第 3 実施形態と同様であるが、スルーホール 44Ld及び 44Rdの X軸方向における開口の幅が画素ピッチの半分以下に設定されているため、画素の像をぼかす量が異なる。即ち、本実施形態では、前述の数式 12の代わりに、下記数式 17が適用される。

[0129] [数 17]

0 < t ≤ 0 . 5

[0130] 上述のように定義すると、図 20に示すように、スルーホールの観察面における拡大像の幅は t X eとなり、観察面においてスルーホールの影響を低減するには、このスル一ホール拡大像の幅を半分に割った値、即ち t X eZ2だけ、画素の像をぼ力せば良いことになる。後は前述の第 3実施形態と同様にして、レンズの曲率半径 r2は下記数式 18が成立する範囲に設定することが好ましいことが算出される。

[0131] [数 18] r 2≤O D X ( n— 1 ) X L /- ( n X t X e + ( n— 1 ) X L )

[0132] 本実施形態においては、スルーホールが矩形開口状に形成され、かつ X軸方向の開口幅が小さい場合に好適に適用することができ、ぼ力し量を低減して広い立体視域を実現することができる。本第 4実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 3実施形態と同様である。

[0133] 次に、本発明の第 5の実施形態について説明する。図 21は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 22は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図 23は図 22に示す半透過型液晶表示パネルにおいて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図であり、図 24はレンズ—画素間距離よりも大きな焦点距離のレンズを使用した場合の光学モデルを示す図である。

[0134] 図 21及び図 22に示すように、本第 5実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 25 及び立体画像表示装置 15は、上述の第 3実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 23及び立体画像表示装置 13と比較して、曲率半径が大きい、即ち焦点距離が長いシリンドリカルレンズ 32aを使用したレンチキユラレンズ 32が使用されている点が異なる。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第 3の実施形態と同様である。

[0135] 本実施形態においては、レンチキユラレンズ 32の曲率半径が大きく設定され、観察面での結像効果を弱めて画素の像をぼかす効果を利用して、る点を特徴とする。本実施形態では、画素は第 3実施形態と同じものを使用しているため、前述の数式 18 が成立する。

[0136] 図 24に示すように、レンチキユラレンズの曲率半径を数式 17の値より大きく設定した場合には、レンチキユラレンズの像点をレンズよりも一 Z側に設定したことになる。レンチキユラレンズの主点からこの像点までの距離を 12とすると、相似の関係より下記の数式 19が成立する。

[0137] [数 19]

I 2 =OD X L/ ( ( 1 — t ) X e + L)

[0138] 更に、 Abbeの不変量を用いて、下記の数式 20が成立する。

[0139] [数 20] τι/ 1 2 - 1 /OD= ( n - 1 ) / r 3

[0140] 但し、 r3は画素の像をぼかす場合のレンチキユラレンズの曲率半径である。数式 20 に数式 19を代入し、 r3について求めると、下記の数式 21が得られる。

[0141] [数 21] r 3 =OD X (n - 1 ) X L / (n X ( 1 - t, ) X e - (n + 1 ) X L) [0142] この曲率半径 rlは最小のぼ力しを実現するための値であり、曲率半径の最小値に相当するため、下記の数式 22の成立する範囲に設定することが好ま U、。

[0143] [数 22] r 3 ≥ O D X ( n — 1 ) X L / ( n X ( 1 - t ) X e - ( n + 1 ) X L)

[0144] なお、上記の数式 22は、曲率半径の下限を定めているに過ぎない。曲率半径を大きくするに従い、レンズの分離作用も低下していく。即ち、曲率半径の上限は、レンズの分離作用が存在する値である。換言すれば、レンチキユラレンズが、第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とが配列された方向に沿って、前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分けるためには、曲率半径の最大値を定める必要がある。

[0145] 先ず、レンズの分離作用が存在するための、焦点距離範囲の最大値を算出する。

図 25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、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。これより、焦点距離の最大値は HXLZ(L— P) と求めることがでさる。

[0146] 次に焦点距離力も曲率半径を算出する。数式 11を使用して、曲率半径の最大値は、 HXLX (n—l)Z(L—P)Znと求めることができる。即ち、曲率半径は上記の数式 22を満たした上で、この値以下にすることが好ましい。

[0147] ここで、レンズが、各視点用画素の配列方向に沿って、これらの各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分けるための条件についてまとめる。前述の第 3実施形態に記載のように、本条件を満たすための曲率半径の最小値は、 H XL X (n— 1) Z(L + P)Znである。また、上述のように、本条件を満たすための曲率半径の最大値は、 HXLX (n— 1)Z(L— P)Znである。即ち、レンズが振分効果を発揮するためには、曲率半径 rは、 HXLX (n— l)Z(L + P)Zn以上、 HXLX (n— 1)Z(L— P)Zn以下の範囲である必要がある。ちなみに、本発明の第 3乃至第 6実施形態は、この範囲に更に制限を加えることにより、スルーホールの影響を低減する効果を発揮させたものである。 [0148] 本実施形態においては、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、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、 N視点 (Nは自然数)方式の表示装置に対して同様に適用することができる。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 X m個に変更すればよ!、。

[0149] 本実施形態においては、スルーホールは矩形開口状に形成されている力レンチキユラレンズの焦点距離がレンズ一画素間距離よりも大きくなるように曲率半径を設定することにより、スルーホールの影響を低減して色味の変化を抑制することができる。また、本実施形態においては、曲率半径の大きなレンズを使用することができるため、レンズ表面の凹凸量を低減でき、この凹凸に起因する画質の劣化を低減することができる。本第 5実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 3実施形態と同様である。

[0150] 次に、本発明の第 6の実施形態について説明する。図 26は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 27は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図 28は図 27に示す半透過型液晶表示パネルにおいて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。図 26及び図 27に示すように、本第 6実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 26及び立体画像表示装置 16は、上述の第 5実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 25及び立体画像表示装置 15と比較して、前述の第 4実施形態の画素を適用している点が異なる。即ち、本実施形態においては、前述の第 4実施形態の画素に、前述の第 5実施形態のレンズを適用した場合である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第 5の実施形態と同様である。

[0151] 本実施形態においては、レンチキユラレンズ 32の曲率半径が大きく設定され、観察面での結像効果を弱めて画素の像をぼかす効果を利用する点では、本発明の第 5 実施形態と同様であるが、スルーホール 44Ld及び 44Rdの X軸方向における開口の幅が画素ピッチの半分以下に設定されているため、画素の像をぼかす量が異なる。即ち、本実施形態では、前述の数式 18の代わりに、前述の数式 23が適用される。

[0152] 上述のように定義すると、スルーホールの観察面における拡大像の幅は t X eとなり、観察面においてスルーホールの影響を低減するには、このスルーホール拡大像の幅を半分に割った値、即ち t X eZ2だけ、画素の像をぼ力せば良いことになる。後は前述の第 5実施形態と同様にして、レンズの曲率半径 r4は下記数式 23が成立する範囲に設定することが好まし、。

[0153] [数 23] r 4≥ O D X ( n - 1 ) L / ( n X t X e - ( n + 1 ) X L )

[0154] 本実施形態においては、スルーホールが矩形開口状に形成され、かつ X軸方向の開口幅が小さい場合に好適に適用することができ、ぼ力し量を低減して広い立体視域を実現することができる。本第 6実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 5実施形態と同様である。

[0155] 次に、本発明の第 7の実施形態について説明する。図 29は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 30は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 29及び図 30に示すように、本第 7実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 27及び表示装置 17は、上述の第 3実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 23及び表示装置 13と比較して、左眼用画素 45L及び右眼用画素 45Rが使用され、前述の第 1実施形態に記載のレンチキユラレンズ 3よりも曲率半径が小さぐかつ前述の第 3実施形態に記載のレンチキユラレンズ 31よりも曲率半径の大きなレンチキユラレンズ 33を使用している点が異なる。

[0156] 左眼用画素 45Lにおいては、色層 45Lcに設けられたスルーホール 45Ldの形状が第 3実施形態と異なり、 X軸方向に多数の矩形状のスルーホールが細分化されて形成されている。即ち、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面においては、スルーホール 45Ldは分断されており、図示例では、 3つの領域に分断されている。また、右眼用画素 45Rにおいても、同様である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第 3の実施形態と同様である。

[0157] 本実施形態においては、スルーホール 45Ldの形状力 X軸方向に多数の矩形状のスルーホールを細分化されて形成されたものであるため、レンチキユラレンズ 33の曲率半径を本発明の第 1実施形態カゝら大きく変える必要がない。本発明の第 1実施形態では、前述のようにレンチキユラレンズ 3の焦点が画素面となるように設定されているが、この状態力レンズの曲率半径を変更すると、画素の像をぼかす効果が発生する。前述の第 3乃至第 6実施形態においては、このぼかしの効果を利用したものであるが、ぼかし量が大きくなると左眼用画素と右眼用画素の振分効果も低減するため、立体に見える範囲が狭まるという弊害が大きくなる。本実施形態においては、スルーホールを細分ィ匕してレンズ配列方向に多数配置することにより、ぼ力し量を低減した上でスルーホールの影響を低減して色味の変化を抑制することができる。これにより、立体視域が狭まる現象を抑制して、広い立体視域が実現できる。本第 7実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 3実施形態と同様である。

[0158] 次に、本発明の第 8の実施形態について説明する。図 31は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 32は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図 33は図 32に示す半透過型液晶表示パネルにおいて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図であり、図 34はパララックスノリアを使用した場合の光学モデルを示す図である。図 31 及び図 32に示すように、本第 8実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 28及び立体画像表示装置 18は、上述の本第 3実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 2 3及び立体画像表示装置 13と比較して、レンチキユラレンズ 31の代わりにスリット 7a が X軸方向に多数配列したパララックスノリア 7が使用されている点が異なる。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第 3の実施形態と同様である。

[0159] 次に、上述の如く構成された本第 8実施形態に係る表示装置の動作について説明する。まず、図 33及び図 34を用いて、ノララックスノリア方式について説明する。図 33に示すように、パララックスバリア 7は、細い縦縞状の多数の開口、即ち、スリット 7a が形成されたバリア (遮光板)である。換言すれば、ノララックスノリアは、振分方向となる第 1の方向と直交する第 2の方向に延びるスリットが、前記第 1の方向に沿って複数本配列するように形成された光学部材である。左眼用画素 43Lからパララックスバリア 7に向けて出射した光は、スリット 7aを透過するすると、領域 ELに向けて進行する光束となる。同様に、右眼用画素 43Rからパララックスノリア 7に向けて出射した光は、スリット 7aを透過すると、領域 ERに向けて進行する光束となる。このとき、観察者が左眼 52を領域 ELに位置させ、右眼 51を領域 ERに位置させた場合に、観察者は立体画像を認識することができる。

[0160] 次に、表示パネルの前面にスリット状の開口部が形成されたパララックスノ《リアが配置された立体画像表示装置について、その各部のサイズを詳細に説明する。図 34 に示すように、パララックスバリア 7のスリット 7aの配列ピッチを Lとし、パララックスバリァ 7と画素との距離を Hとする。また、パララックスノリア 7と観察者との間の距離を最適観察距離 ODとする。更に、パララックスノリア 7の中央に位置するスリット 7aの中心から、 X軸方向におけるパララックスバリア 7の端に位置するスリット 7aの中心までの距離を WLとする。ノララックスノリア 7自体は遮光板であるためスリット 7a以外に入射した光は透過しないが、ノリア層を支持する基板を設けることとし、この基板の屈折率を nと定義する。このように定義すると、スリット 7aから出射する光は、バリア層を支持する基板から出射する際に、スネルの法則に従って屈折する。そこで、ノララックスバリァ 7の中央に位置するスリット 7aにおける光の入射角及び出射角を夫々 α及び j8とし、 X軸方向におけるパララックスノリア 7の端に位置するスリット 7a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、スリット 7aの開口幅を S1とする。スリット 7aの配列ピッチ Lと画素の配列ピッチ P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パララックスノリア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、バリア層の支持基板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、ノラックスバリア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、ノリアと画素との間の距離 H 及びバリアピッチ 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 24乃至 29が成立する。また、下記数式 30乃至 32が成立する。

[0161] [数 24] n X s i n K— s i n /3

[0162] [数 25]

O D X t a n / = e [0163] [数 26]

HX t a n a = P

[0164] [数 27] n X s i n 7 = s i n δ

[0165] [数 28]

H X t a n y = C

[0166] [数 29]

O D X t a n δ =WL

[0167] [数 30]

WP -WL = C

[0168] [数 31]

WP = 2 Xm X P

[0169] [数 32]

W L = m X L

[0170] なお、パララックスノ《リアが前述の第 3実施形態におけるレンチキユラレンズと同様に画素を拡大するものと解釈すれば、パララックスバリアの横倍率は、画素拡大投影像の周期を画素の周期、即ち画素ピッチで除した値と考えることができるので、 eZP となる。

[0171] また、スルーホール 43Ld及び 43Rdの X軸方向における開口の幅を画素ピッチの t 倍と定義すると、スルーホールの観察面における拡大像の幅は tXeとなり、観察面にお、てスルーホールの影響を低減するには、画素の拡大投影像の周期力このスル一ホール拡大像の幅を減じて、更に半分に割った値、即ち（l—t) XeZ2だけ、画素の像をぼかせば良いことになる。パララックスバリアにおいては、スリットの開口幅が小さい場合には、ピンホールカメラと同様の原理で良好に結像する力開口幅を大きくするに従ってぼかしの作用が大きくなる。

[0172] 図 33に示すように、パララックスバリア 7の中央部に位置するスリット 7aの開口端部における光の挙動について着目すると、左眼用画素 43L及び右眼用画素 43Rの境界から出射し、スリット 7aの開口端部に入射光の入射する光の入射角及び出射角を夫々 ε及び φと定義する。この出射した光が ODだけ進行した際に、 (1-t) Xe/2 だけ広がれば良いことになるので、スネルの法則と幾何学的関係より、下記数式 33 乃至 35が成立する。また、下記数式 36が導かれる。

[0173] [数 33] n X s 1 n e = s ι η φ

[0174] [数 34]

O D X t a η φ = ( 1一 t ) X e / 2

[0175] [数 35]

H X t a n f = S l / 2

[0176] [数 36]

S l = 2 XHX t a n ( 1 /n

X a r c s i n ( s i n (a r c t a n ( (1— t ) X e/OD/2) ) ) ) )

[0177] このスリット幅 SIは最小のぼ力しを実現するための値であり、スリット幅の最小値に相当するため、下記数式 37の成立する範囲に設定することが好ま、。

[0178] [数 37]

S l≥ 2 XHX t a n ( 1 /n

X a r c s i n ( s i n (a r c t a n ( (1 - t ) X e/OD/2) ) ) ) )

[0179] なお、スリット幅 SIが大きくなるに従い、ノララックスノリアとしての作用が低下する。例えば、スリット幅 SIがスリットの配列ピッチ Lと同じ場合には、もはや遮光する領域は存在せず、パララックスノ《リアとして機能しない。これに対し本発明においては、パララックスバリア等の光学部材力複数の画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分けることが前提である。この前提条件を実現するためには、スリット幅 S1の上限値は、スリットの配列ピッチ Lの半分以下にすることが望ましい。この条件が、観察面において、左右画素の像が重ならない領域が存在するための、最大値となるからである。即ち、スリット幅 S1は上記の数式 37を満たし、かつスリット配列ピッチの半分以下にするのが好ましいことになる。

[0180] 本実施形態においては、スルーホールは矩形開口状に形成されている力パララックスノリアにおけるスリットの開口幅を適切に設定することにより、スリットのぼかしの作用を利用してスルーホールの影響を低減し、色味の変化を抑制することができる。パララックスノリア方式はレンチキユラレンズ方式と比較して、スリット以外の遮光部による吸収損失が発生するため、透過率及び反射率が低下するものの、前述のようにフオトリソグラフィを使用して容易に製造可能であるため、低コストィ匕が可能となる。

[0181] なお、本実施形態においては、スリットが X軸方向に一次元配列したパララックスバリアを使用するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなぐ開口が二次元配列したバリアも好適に使用することができる。例えば、複数個のピンホール状の開口部がマトリクス状に形成されたパララックスノリアを使用することができる。このような光学部材は、前記表示パネルの表示面内において第 1の方向と直交する第 2の方向にぉ、ても、前記各画素から出射した光を振り分ける効果を有して、る。これにより、第 1の方向のみならず、第 2の方向においても異なる視点の画像を視認することが可能となる。本第 8実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 3実施形態と同様である。

[0182] 次に、本発明の第 9の実施形態について説明する。図 35は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 36は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図であり、図 37は図 36に示す半透過型液晶表示パネルにおいて、 X軸方向に平行な線分でスルーホールを含む反射領域を切断した断面における光学モデルを示す図である。図 35及び図 36に示すように、本第 9実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 29及び立体画像表示装置 19は、上述の第 8実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 28及び立体画像表示装置 18と比較して、前述の第 4実施形態に記載の左眼用画素 44L及び右眼用画素 44Rを適用した場合である。即ち、スルーホール 44L d又は 44Rdの X軸方向における幅力画素ピッチの 50%以下である場合について説明する。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第 8の実施形態と同様である。

[0183] 本実施形態では、スルーホール 44Ld及び 44Rdの X軸方向における開口の幅が画素ピッチの半分以下に設定されているため、画素の像をぼかす量が異なる。即ち、本実施形態では、前述の数式 18の代わりに、前述の数式 23が適用される。

[0184] このとき、図 37に示すように、スルーホールの観察面における拡大像の幅は tXeとなり、観察面においてスルーホールの影響を低減するには、このスルーホール拡大像の幅を半分に割った値、即ち tXeZ2だけ、画素の像をぼかせば良いことになる。後は前述の第 8実施形態と同様にして、スリット開口幅 S2は下記数式 38が成立する範囲に設定することが好ましいことが算出される。

[0185] [数 38]

S 2≥ 2 XHX t a n (l/n

X a r c s i n ( s i n (a r c t a n ( t X e/OD/2) ) ) ) )

[0186] なお、スリット幅 S2の上限値は、前述の第 8の実施形態と同様に、スリット配列ピッチの半分と考えることができる。したがって、スリット幅 S2は上記の数式 38を満たし、かつスリット配列ピッチの半分以下にすることが好ましい。

[0187] 本実施形態においては、スルーホールが矩形開口状に形成され、かつ X軸方向の開口幅が小さい場合に好適に適用することができ、ぼ力し量を低減して広い立体視域を実現することができる。本第 9実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 4実施形態と同様である。

[0188] 次に、本発明の第 10の実施形態について説明する。図 38は本実施形態に係る端末装置を示す斜視図であり、図 39は本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 40は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 38乃至図 40に示すように、本実施形態における半透過方液晶表示パネル 20及び表示装置 10は、端末装置としての携帯電話 91に組み込まれている。そして、本実施形態は、前述の第 1の実施形態と比較して、レンチキユラレンズ 3を構成するシリンドリカルレンズ 3aの長手方向、即ち Y軸方向が画像表示装置の横方向、即ち、画像の水平方向であり、シリンドリカルレンズ 3aの配列方向、即ち X軸方向が縦方向、即ち、画像の垂直方向である点が異なっている。

[0189] また、図 39に示すように、表示パネル 20には、各 1つの第 1視点用画素 4F及び第 2視点用画素 4Sからなる画素対が複数個、マトリクス状に配列されている。そして、 1 つの画素対における第 1視点用画素 4F及び第 2視点用画素 4Sの配列方向は、シリンドリカルレンズ 3aの配列方向となる X軸方向であり、画面の縦方向（垂直方向）である。また、各画素 4F及び 4Sの構造は、前述の第 1実施形態と同様である。例えば、第 1視点用画素 4Fにおいては、透過領域 4Fa、反射領域 4Fb、色層 4Fc、スリット状のスルーホール 4Fd、遮光領域 4Feが前述の第 1実施形態と同様に設けられて、る。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。

[0190] 次に、本実施形態に係る画像表示装置の動作について説明するが、基本的な動作は前述の第 1実施形態と同様であり、表示する画像が異なる。表示パネル 20の第 1視点用画素 4Fが第 1視点用の画像を表示し、第 2視点用画素 4Sが第 2視点用の画像を表示する。第 1視点用の画像及び第 2視点用の画像は、相互に視差がある立体画像ではなぐ平面画像である。また、両画像は相互に独立した画像であってもよいが、相互に関連する情報を示す画像であってもよい。

[0191] 本実施形態においては、スルーホールの影響のない均一な反射表示が実現でき、視野角や外光条件により色味が異常変化する現象を抑制できるだけでなぐ観察者が携帯電話 91の角度を変えるだけで、第 1視点用の画像又は第 2視点用の画像を選択して観察できるという利点がある。特に、第 1視点用の画像と第 2視点用の画像との間に関連性がある場合には、観察角度を変えるという簡単な手法で夫々の画像を切り換えて交互に観察できるため、利便性が大幅に向上する。なお、第 1視点用の画像と第 2視点用の画像とを横方向に配列した場合には、観察位置によっては、右眼と左眼とで異なる画像を観察する場合がある。この場合、観察者は混乱し、各視点の画像を認識できなくなる。これに対して、本実施形態に示すように、複数視点用の画像を縦方向に配列した場合には、観察者は各視点用の画像を必ず両眼で観察できるため、これらの画像を容易に認識できる。本実施形態における上記以外の効果は

、前述の第 1の実施形態と同様である。なお、本実施形態は、前述の第 2乃至第 9の実施形態のいずれかの実施形態と組み合わせることもできる。更に、後述の実施形態と組み合わせて使用することもできる。

[0192] なお、前述の第 1乃至第 10の実施形態においては、携帯電話等に搭載され、 1人の観察者の左右の眼に相互に視差がある画像を供給して立体画像を表示するか、 1 人の観察者に複数種類の画像を同時に供給する画像表示装置の例を示したが、本発明に係る画像表示装置はこれに限定されず、大型の表示パネルを備え、複数の観察者に相互に異なる複数の画像を供給するものであってもよい。なお、後述の実施形態に関しても同様である。

[0193] 次に、本発明の第 11の実施形態について説明する。図 41は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 42は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 41及び図 42に示すように、本第 11実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 221及び表示装置 111は、上述の第 7実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 27及び表示装置 17と比較して、左眼用画素 46L及び右眼用画素 46Rが使用されている点が異なる。

[0194] 左眼用画素 46Lにおいては、色層 46Lcに設けられたスルーホール 46Ldの形状が第 7実施形態と異なる。具体的には、スルーホール 46Ldの形状は階段状であり、したがって Y軸方向におけるスルーホールの開口の幅力 X軸方向の座標により異なつている。例えば左眼用画素 46Lにおいては、 X軸方向における中央付近に、 Y軸方向の開口幅が最も大きなスルーホールが形成されている。そして、中央付近から X 軸方向に離れるに従い、 Y軸方向の開口幅もステップ状に小さくなるように配置されている。また、右眼用画素 46Rにおいても、同様である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第 7の実施形態と同様である。即ち、前述の第 7の実施形態と同様に、レンチキユラレンズ 33を構成するシリンドリカルレンズ 33aは、前述の第 1実施形態に記載のレンチキユラレンズ 3を構成するシリンドリカルレンズ 3aよりも曲率半径力、さぐかつ前述の第 3実施形態に記載のレンチキユラレンズ 31を構成するシリンドリカルレンズ 3 laよりも曲率半径が大き!/、。

[0195] なお、図 41において、遮光領域 46Leは、左眼用画素 46Lの透過領域 46La及び反射領域 46Lbを除いた部分に配置されている。これは、他の画素、及び他の実施形態にお、ても同様である。

[0196] 本実施形態においては、 Y軸方向におけるスルーホール 45Ldの開口幅力 X軸座標により異なるように構成されている。そして、レンチキユラレンズ 33は、その焦点が画素力もわずかに異なるように設定されている。このため、観察面に対する結像効果を弱めて、画素の像をぼかす効果を発揮しているものの、その程度はわずかであり、良好な分離特性が実現可能である。この二つの特徴により、本実施形態のように階段状の開口を有するスルーホールを使用した場合でも、前述の第 2実施形態と同様、 Y軸方向の開口幅が X軸方向に対してなだらかに変化する構成と同様の効果を発揮することができる。即ち、階段状開口に起因した視野角方向の色味むらの発生を抑制でき、使用者の違和感を低減することができる。

[0197] 特に、液晶表示パネルの駆動方法として TFT方式を使用した場合には、画素電極に表示する画像と対応した電圧を印加するためのトランジスタや、その電圧を保持するための蓄積容量など、構造物を多数配置する必要がある。この結果、これらの構造物のレイアウトによっては、前述の第 2実施形態のようになだらかに変化する形状のスルーホールを好適に配置できない場合が発生する。このような場合には、本実施形態のように階段状の開口を有するスルーホールを適用し、レンチキユラレンズの分離性能、即ち左右の画素力発する光を異なる方向に分離する性能を僅かに低下させることにより、表示品質を向上することができる。

[0198] なお、本実施形態におけるレンチキユラレンズの焦点距離は、スルーホールにおける階段状の開口がそのまま観察面に投影されないように設定すればよぐ例えば前述の第 3実施形態と同様に考えることができる。即ち、ぼ力し量は、階段状開口の各段の X軸方向における幅と同等に設定すればよい。これにより、スルーホールの階段状の形状に起因した視野角方向依存の色味むらを低減することができ、前述の第 2 実施形態と同様の画質を実現することができる。 [0199] なお、図 41に示すように、 X軸方向におけるスルーホールの開口幅は、色層の端部におヽて大きく形成され、端部から離れるに従って小さくなるように形成されてヽることが望ましい。この形状は、換言すれば、色層の一部を力じり取った形状と表現することもできる。これにより、色層が鋭角状になるのを防止することができるため、スル一ホールの形成が容易となるだけでなぐ面内の形状のばらつきを低減して、均一な表示が実現できる。

[0200] 更にまた、本実施形態にぉ、ては、スルーホールの開口形状は階段状であるものとして説明した力本発明はこれに限定されるものではない。 Y軸方向の開口幅が X 軸方向に対してステップ状に変化するスルーホール形状に対して、同様に適用することができる。

[0201] 以上、本発明の第 11実施形態についてまとめる。本実施形態における表示パネルは、マトリクス状に配列され少なくとも第 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含む複数の表示単位と、前記表示単位内における前記第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とを配列した第 1の方向に沿って前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分ける光学部材と、前記各画素の表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素の表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素における前記力ラーフィルタ層に設けられたスルーホールと、を有し、前記表示パネルの表示面において前記第 1の方向と直交する第 2の方向における前記スルーホールの幅力前記第 1の方向の位置に応じてステップ状に変化し、前記光学部材は前記画素と結像関係にないことを特徴とする。本発明においては、スルーホールの像をぼ力して表示することにより、スルーホールの影響を低減でき、色味の変化を抑制することができる。また、スルーホールの配置の自由度を向上して、高い表示品質を実現することができる。本第 11実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 7実施形態と同様である。

[0202] 次に、本発明の第 12の実施形態について説明する。図 43は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 44は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 43及び図 44に示すように、本第 12実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 222及び表示装置 112は、上述の第 2実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 22及び表示装置 12と比較して、左眼用画素 47L及び右眼用画素 47Rが使用されている点が異なる。

[0203] 左眼用画素 47Lにおいては、色層 47Lcに設けられたスルーホール 47Ldの形状力是第 2実施形態と異なる。具体的には、スルーホール 47Ldの形状は逆台形状である。即ち、色層の端部側に下底を配置した台形となっている。そして、反射領域 47 Lbの角部には色層 47Lcが存在するように、スルーホールが形成されている。また、右眼用画素 47Rにおいても同様である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第 2実施形態と同様である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第 2の実施形態と同様である。

[0204] 本実施形態においては、スルーホールは画素の表示領域の角部を除外して配置されている。即ち、画素の表示に使用する領域の角部には色層が存在するように、スルーホールは形成されている。一般的に、色層を形成するためのカラーレジストは、ある程度の厚みとなるように形成されて、る。この厚みは実現する色の濃さにも依存するが、最近では広色度域の表示が求められるため、増大する傾向にある。具体的には、液晶層の厚みは 3乃至 4マイクロメートルであるのに対して、色層を形成する力ラーレジストの厚みは、 2マイクロメートル程度となる。このように、スルーホールとその周辺とでは、厚み方向の構造に大きな差異が発生するので、この差異を低減するために、平坦化層が導入されることも多い。しかし、この差異を完全に低減することはできず、スルーホール部と色層部では、液晶層の厚みが若干異なっている。即ち、色層の存在しないスルーホール部の方力液晶層の厚みは大きくなる。

[0205] 次に、画素の表示に使用する領域の角部に着目すると、この領域は変曲点であり、液晶の異常配向が発生し易い傾向にある。特に、遮光領域を金属層でなくブラックレジストなどの有機層で形成した場合には、遮光領域の端部で段差が発生する。この段差の影響により液晶の異常配向が誘発される傾向にあり、特に直線部よりも角部にお、て異常配向が発生する確率が高!、。

[0206] 本実施形態においては、液晶の異常配向が発生する確率の高い角部を除外してスルーホールを形成している。これにより、画素の角部にスルーホールを形成する場合や、画素の角部にスルーホールの端部を形成する場合と比較して、液晶の配向異常を低減することができる。従って、表示品質の向上が可能となる。本第 12実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 2実施形態と同様である。

[0207] 次に、本発明の第 13の実施形態について説明する。図 45は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 46は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 45及び図 46に示すように、本第 13実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 223及び表示装置 113は、上述の第 1実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 2及び表示装置 1と比較して、 2種類の左眼用画素 401L及び 402Lが使用され、 2種類の右眼用画素 401R及び 402Rが使用されている点が異なる。

[0208] 左眼用画素 401Lの構造は、右眼用画素 401Rの構造と同じである。同様に、左眼用画素 402Lの構造は、右眼用画素 402Rの構造と同じである。左眼用画素 401Lと右眼用画素 401Rは、組となって表示単位を形成している。そして、この左眼用画素 401L及び右眼用画素 401Rとからなる表示単位力シリンドリカルレンズの配列方向である X軸方向に沿って、繰り返し配置されている。また、左眼用画素 402Lと右眼用画素 402Rは、やはり組となって表示単位を形成している。そして、この左眼用画素 4 02L及び右眼用画素 402Rと力もなる表示単位力シリンドリカルレンズの配列方向である X軸方向に沿って、繰り返し配置されている。更に、左眼用画素 401L及び右眼用画素 401Rとからなる表示単位の行と、左眼用画素 402L及び右眼用画素 402 Rと力もなる表示単位の行は、 Y軸方向に沿って、交互に配置されている。

[0209] 左眼用画素 401Lにおいては、スルーホール 40 lLd力画素の一部の領域にのみ形成されている。具体的には、前述の第 1実施形態の左眼用画素 4Lに対して、スル一ホールが X軸方向にぉ、て分断するように配置されて、る。例えば矩形状のスル一ホールが X軸方向に連続しないように配置されている。そして、左眼用画素 401L と左眼用画素 402Lとでは、この矩形状のスルーホールの位置、即ち各画素におけるスルーホールの相対位置が異なっている。特に、 X軸方向における相対位置が異なっている。一例では、左眼用画素 401Lにおけるスルーホール 401Ldの相対位置は、左眼用画素 402Lにおけるスルーホール 402Ldの相対位置と、 Y軸対称、即ちシリンドリカルレンズの配列方向と直交する方向に延伸する軸に対して対称な関係にある。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

[0210] 本実施形態においては、左眼用画素 401L及び右眼用画素 401Rを有する表示単位の行と、左眼用画素 402L及び右眼用画素 402Rを有する表示単位の行とを用いて、スルーホールの影響を補償することができ、高画質ィ匕が可能となる。

[0211] 即ち、左眼用画素 401Lにおけるスルーホール 401Ldの X軸方向の位置は、左眼用画素 402Lにおけるスルーホール 402Ldの X軸方向の位置と異なっている。このため、レンチキユラレンズにより観察面に投影されるスルーホール 401Ldの像の位置と、スルーホール 402Ldの像の位置は異なったものとなる。これにより、スルーホールの像の位置が全画素で同一となる現象を防止でき、スルーホールの影響を低減することができる。換言すれば、レンズ等の光学部材の振分方向となる第 1方向に対し、表示面内で直交する第 2方向において隣接する表示単位は、スルーホールの相対位置が異なる画素を有している。そして、この第 2方向に沿って隣接する画素を使用して、スルーホールの影響を補償することができる。

[0212] 前述の第 1実施形態から第 12実施形態までの各実施形態においては、全画素が同じ構造であることが前提であった。これに対し、本実施形態では、異なる画素構造を採用してスルーホールの影響を低減している点が特徴的である。

[0213] 本実施形態においては、特に薄膜トランジスタを使用した表示パネルに対して好適に適用することができる。特に、薄膜トランジスタや、この薄膜トランジスタと組み合わせて使用する蓄積容量等によりスルーホールの位置が限定されてしまう場合、行単位で薄膜トランジスタ等の位置を変えることで好適に適用可能である。例えば、画素中での薄膜トランジスタ等の位置が、行単位で Y軸対称となるように配置することにより、本実施形態のスルーホール配置と好適に組み合わせることが可能となる。

[0214] 更に本実施形態においては、各表示単位を構成する左眼用画素と右眼用画素において、スルーホールの位置が同様になるよう構成されている。即ち、各表示単位を構成する画素は、スルーホールの相対位置が同じである。これにより、左眼が視認する画素と右眼が視認する画素を同様にすることができるため、違和感の一層の低減が可能となる。特に、各表示単位を構成する左眼用画素と右眼用画素に同情報を表示することにより 2D表示が実現される場合において、非常に有効である。

[0215] また、本実施形態にぉ、ては、スルーホールの位置が異なる画素を Y軸方向に沿つて配置することにより、スルーホールの影響を低減している。これは特に、 X軸方向に多数の画素を配置する必要がある多視点化の際に非常に有効となる。即ち、本実施形態においては、表示単位が左眼用画素と右眼用画素の 2種類力も構成される 2 視点の場合について説明したが、視点数を増やす場合には X軸方向、即ちシリンドリカルレンズの配列方向に沿って、多数の画素を配置する必要がある。

[0216] 例えば正方形の領域中に多数の多視点表示用画素を配置する場合では、 X軸方向の画素密度が高くなるため、異なるスルーホール位置を有する画素を X軸方向に沿って配列するのは難し、。本実施形態のようにスルーホールの位置が異なる画素を Y軸方向に沿って配置する方が好ましぐ高画質ィ匕が可能となる。

[0217] また、正方形の領域中に限定することなく多視点表示用画素を配置した場合、即ち X軸方向の画素密度を向上することなく多視点表示を実現した場合には、 X軸方向における表示単位のピッチが粗くなり、補償の効果が十分に得られなくなる。やはり、本実施形態のように、 Y軸方向に隣接する画素を使用して補償するのが好ましい。

[0218] なお、カラー画素の配置に関しては、例えば赤緑青色の 3色の画素を横ストライプ状に配置した場合、 Y軸方向に隣接する赤色と緑色の画素のスルーホールの位置は異なるが、この緑色の画素に隣接する青色の画素のスルーホールの位置は赤色の画素と同じである。更に、この青色の画素に隣接する赤色の画素のスルーホールの位置は青色の画素とは異なる。これにより、同色の画素にのみ着色すると、スルーホールの位置が異なる画素が交互に配置されていることになる。即ち、スルーホールの位置が異なる画素の数と、カラー画素の色の数との関係においては、少なくとも同じ数でない方がよい。より好ましくは、互いに割り切れない関係にあることが望ましいことになる。これにより、直接隣接する画素でなくても、同じ役割を担う画素を使用して、実効的に補償効果を発揮することができる。

[0219] なお、スルーホールの開口高さ、即ち Y軸方向におけるスルーホールの開口幅は、色の種類に応じて異なっていてもよい。即ち、本発明においては、レンズの分離方向である X軸方向において、スルーホールの位置が異なる画素が存在する点が重要なポイントである。

[0220] 本実施形態においては、スルーホールの位置が異なる 2種類の画素を使用するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、更に多くの種類の画素を使用することもできる。本第 13実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 1実施形態と同様である。

[0221] 次に、本発明の第 14の実施形態について説明する。図 47は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 48は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 47及び図 48に示すように、本第 14実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 224及び表示装置 114は、上述の第 13実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 223及び表示装置 113と比較して、左眼用画素と右眼用画素の配置が異なる。即ち、 2種類の左眼用画素 401L及び 402Lが使用され、 2種類の右眼用画素 401 R及び 402Rが使用されて、る点は同じであるが、左眼用画素 401L及び右眼用画素 401Rから構成される表示単位が Y軸方向に沿って繰り返し配置されている。そして、左眼用画素 402L及び右眼用画素 402Rから構成される表示単位が Y軸方向に沿って繰り返し配置されている。即ち、 2種類の表示単位の列力 X軸方向に交互に配置されていることになる。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第 13の実施形態と同様である。

[0222] 本実施形態においては、 X軸方向に隣接する表示単位を使用することにより、スル一ホールの影響を補償することができる。即ち、レンズ等の光学部材の振分方向となる第 1方向に隣接する表示単位は、スルーホールの相対位置が異なる画素を有している。 Y軸方向には同じ画素が配置することになるため、特に横ストライプのカラー配置と好適に組み合わせて使用することができ、色の種類と画素の種類を独立に配置することができる。これは表示を均一化する点で好ましい。特に視点数よりも色層の種類が多い場合、例えば 3色 2視点の場合などに好適に適用できる。これは X軸方向の画素の数が Y軸方向の画素の数より小さいからである。

[0223] このように表示を均一化する目的においては、スルーホールの位置が同じである画素が繰り返し配置される方向は、同色の画素が繰り返し配置される方向と直交する方が好ましい。更には、同色の画素が繰り返し配置される方向は、レンズの配列方向と同じ方向である方が好ましい。これは、レンズ作用により色の分離が発生するのを防ぐためである。従って、スルーホールの位置が同じである画素が繰り返し配置される方向は、レンズの配列方向と直交する方が好ましいことになる。そうでない場合には、前述の第 13実施形態に記載のように、スルーホールの位置が異なる画素の数と、力ラー画素の色の数に制約が発生することになる。本第 14実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 13実施形態と同様である。

[0224] 次に、本発明の第 15の実施形態について説明する。図 49は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 50は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 49及び図 50に示すように、本第 15実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 225及び表示装置 115は、上述の第 13実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 223及び表示装置 113と比較して、左眼用画素と右眼用画素の配置が異なる。即ち、左眼用画素 401L及び右眼用画素 401Rから構成される表示単位と、左眼用画素 402L及び右眼用画素 402Rから構成される表示単位が巿松模様状に配置されている。換言すれば、 2種類の表示単位は、 X軸方向に沿って交互に配置されるだけでなぐ Y軸方向に沿っても交互に配置されている。本第 15実施形態における上記以外の構成は、前述の第 13実施形態と同様である。

[0225] 本実施形態にぉ、ては、 X軸方向に沿って配置されて、る表示単位だけでなぐ Y 軸方向に沿って配置されて、る表示単位を使用して、スルーホールの影響を低減することができる。即ち、レンズ等の光学部材の振分方向となる第 1方向に隣接する表示単位は、スルーホールの相対位置が異なる画素を有しており、かつ表示面内においてこの第 1方向と直交する第 2方向に隣接する表示単位もスルーホールの相対位置が異なる画素を有している。これにより、前述の第 13実施形態よりも補償効果を高めることができるため、高画質化が可能となる。本第 15実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 13実施形態と同様である。

[0226] 次に、本発明の第 16の実施形態について説明する。図 51は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 52は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 51及び図 52に示すように、本第 16実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 226及び表示装置 116は、上述の第 15実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 225及び表示装置 115と比較して、左眼用画素と右眼用画素の配置が異なる。即ち、左眼用画素 401L及び右眼用画素 401Rが使用されている点は同じである力左眼用画素 403L及び右眼用画素 403Rが使用されている点が異なる。左眼用画素 403Lは、左眼用画素 401Lを 180度の回転対称に配置したものである。同様に、右眼用画素 403Rは、右眼用画素 403Lを 180度の回転対称に配置したものである。そして、左眼用画素 401L及び右眼用画素 401Rから構成される表示単位と、左眼用画素 403L及び右眼用画素 403Rから構成される表示単位が、前述の第 14実施形態と同様に、市松模様状に配置されている。本第 16実施形態における上記以外の構成は、前述の第 15実施形態と同様である。

[0227] 本実施形態においては、 2種類の表示単位を巿松模様状に配置することにより、 2 次元の補償効果を発揮して高画質化が可能となる。更には、隣接する画素のスルーホールが近接して配置しているため、スルーホールとその周辺との段差に起因した液晶の異常配向を抑制でき、高画質化が可能となる。本第 16実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 15実施形態と同様である。

[0228] 次に、本発明の第 17の実施形態について説明する。図 53は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 54は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 53及び図 54に示すように、本第 17実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 227及び表示装置 117は、上述の第 16実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 226及び表示装置 116と比較して、画素の形状、配置が大きく異なったものとなっている。

[0229] 画素の形状に関しては、前述の実施形態は矩形を基本エレメントとしていたのに対し、本実施形態は台形を基本エレメントとしている。ここで、台形を基本エレメントとするということは、画素の表示領域の形状が台形であることを意味する。

[0230] 具体的には、左眼用画素 404Lにおいては、 X軸方向に沿って隣接する画素との境界に位置する遮光領域が、 Y軸方向から傾斜して配置されている。そして、左側に隣接する画素との境界に位置する遮光領域は、右側に隣接する画素との境界に位置する遮光領域と、反対の角度方向に傾斜して配置されている。これにより、台形の斜辺部が形成され、そして画素の表示領域が台形状に形成されている。即ち、透過領域 404Laは台形であり、反射領域 404Lbも台形である。なお、色層 404Lcの形状は、スルーホール部を除外すると、前述の実施形態と同様である。また、スルーホール 404Ldは台形状であり、やはり台形状である表示領域の上辺付近に配置されて!、る。なお、スルーホール 404Ldは、上辺の X軸方向中央付近ではなぐ X方向に偏つて配置されている。

[0231] 右眼用画素 405Rは、左眼用画素 404Lを 180度の回転対称に配置したものである。そして、左眼用画素 404Lと右眼用画素 405Rにより表示単位が形成されている。

[0232] 同様に、左眼用画素 405Lは、左眼用画素 404Lを 180度の回転対称に配置したものである。また、右眼用画素 404Rは、右眼用画素 405Lを 180度の回転対称に配置したものである。即ち、左眼用画素 404Lと右眼用画素 404Rは、画素の構造は同じである力レンズに対する位置関係が異なっている。左眼用画素 405Lと右眼用画素 405Rも同様であり、画素の構造は同じであり、レンズに対する位置関係が異なつている。なお、左眼用画素 405Lと右眼用画素 404Rにより表示単位が形成されている。

[0233] 次に、これらの 2種類の表示単位の配置について説明する。左眼用画素 404L及び右眼用画素 405Rから構成される表示単位の— Y方向側に、左眼用画素 405L及び右眼用画素 404Rから構成される表示単位が配置されている。前述のように、左眼用画素 405Lは左眼用画素 404Lを 180度の回転対称に配置したものであるため、台形状の画素の上底同士が相対して配置されていることになる。同様に、右眼用画素 405Rの下辺は、右眼用画素 404Rの下辺と相対して配置されて、る。

[0234] そして、左眼用画素 404L及び右眼用画素 405Rから構成される表示単位の +X 方向側に、左眼用画素 404L及び右眼用画素 405R力も構成される表示単位が配置されている。また、この左眼用画素 404L及び右眼用画素 405Rから構成される表示単位の一 Y方向側には、左眼用画素 404L及び右眼用画素 405Rから構成される表示単位が配置されている。

[0235] このようにして、シリンドリカルレンズの画像振分方向となる X軸方向において、隣接する画素の境界に配置された遮光領域が Y軸方向から傾斜して配置されている。そしてこの傾斜の方向は、 Y軸方向に隣接する画素において、一画素毎に交互に反対方向となっている。これにより、 Y軸方向に沿って延伸する遮光領域は、 Y軸方向に沿って延びるジグザグの線となっている。そして、このジグザグの線と、このジグザグの線を Y軸に対して線対称に配置した別のジグザグの線とが、 X軸方向に交互に配置されている。

[0236] 本実施形態における別の特徴として、表示単位内における左眼用画素と右眼用画素が平行配置されていない点が挙げられる。例えば、左眼用画素 404L及び右眼用画素 405Rから構成される表示単位においては、右眼用画素 405Rは左眼用画素 4 04Lを 180度の回転対称に配置したものである。即ち、この表示単位は、回転対称の関係に配置された画素を有して！/、る。

[0237] 本来、このように、表示単位内において配置の異なる画素を使用するのは好ましくない。それは、左眼と右眼が異なる状態の画素を視認することになるからである。そこで、本実施形態においては、この問題を隣接表示単位による補償を使用して解決している。

[0238] 本実施形態においては、左眼用画素 404L及び右眼用画素 405Rから構成される表示単位の一 Y方向側に、左眼用画素 405L及び右眼用画素 404Rから構成される表示単位が配置されている。この 2種類の表示単位に着目すると、左眼用画素 404L は右眼用画素 404Rと同じ構造である。そして、左眼用画素 405Lは右眼用画素 405 Rと同じ構造である。このように、隣接する表示単位まで合わせることにより、同じ構造の画素を配置する。これが隣接表示単位による補償の考え方である。

[0239] そして、各画素のスルーホールは、各表示単位を構成する画素にお、て、異なる構造に配置されている。しかし、この配置は、隣接する表示単位での補償が可能な状態である。本第 17実施形態における上記以外の構成は、前述の第 16実施形態と同様である。

[0240] 本実施形態においては、 2次元状の補償効果を発揮することができ、スルーホールの影響を低減して高品質な表示が可能となる。また、各画素の表示領域が台形状に形成されているため、レンズの振分方向となる X軸方向に沿って隣接する画素の間に存在する非表示領域の影響を低減することができ、視認性の向上が可能となる。更には、配線や薄膜トランジスタを効率良く配置できるため、表示に寄与する領域を大きく確保することができ、明るい表示が可能となる。また、上下に隣接する画素でスルーホールのみならず、反射領域や透過領域を近接して配置できるため、効率の良い配置が可能になり、明るい表示が可能となる。なお、本実施形態においては、基本的に 1種類の画素のみが使用され、この 1種類の画素が回転対称配置や線対称配置されている。即ち、使用している画素は 1種類だけなので、設計の負荷を低減することができる。

[0241] なお、本実施形態におけるスルーホールは台形であるものとして説明した。しかし本発明はこれに限定されず、一例では矩形のスルーホールを使用することもできるし、平行四辺形状のスルーホールや、平行四辺形を左右に 2分したような形状のスル一ホールを使用することもできる。また、スルーホールは、台形状の表示領域を構成する上辺の X軸方向中央付近に配置されて、てもよ、。

[0242] 更に、完全に台形状ではなぐ台形を基本とした形状が使用されてもよい。一例では、台形の底辺側に、底辺と同幅の矩形を設けたような形状を適用することもできる。フォトリソグラフィにより形成される構造物は、均一な形状を実現するため、鋭角を持たない方が好ましい。台形の底辺側に矩形を配置した形状では、鋭角をなくして鈍角と直角のみで形状を構成することができる。これは、画素の表示領域の形状だけでなぐスルーホールの形状に対しても適用することができる。

[0243] ここで、カラー画素の配置例について説明しておく。本実施形態は、前述の第 13 実施形態に記載のように、スルーホールの相対位置が異なる画素力軸方向に交互に配列する場合と同様に扱うことができる。例えば赤緑青色の 3色の画素を横ストライプ状に配置した場合について考える。図 53において、左端の画素列の左眼用画素 404L力赤色であり、この画素と Y方向に隣接する左眼用画素 405Lが緑色であるとする。このとき、赤色と緑色の画素のスルーホールの位置は異なる。前述のように、左眼用画素 405Lの更に Y方向側には、左眼用画素 404Lが配置される。すると、この左眼用画素 404Lは青色となり、 +Y方向側の赤色の左眼用画素 404Lとスルーホールの位置は同じになる。そして、青色の左眼用画素 404Lの一 Y方向側には、左眼用画素 405L、左眼用画素 404L、左眼用画素 405Lがこの順に配置され、それぞれ、赤色、緑色、青色に割り当てられる。以上まとめると、 +Y方向から一 Y方向に向かって、赤色の左眼用画素 404L、緑色の左眼用画素 405L、青色の左眼用画素 40 4L、赤色の左眼用画素 405L、緑色の左眼用画素 404L、青色の左眼用画素 405L 力この順に配置される。そしてこのセットが Y軸方向において繰り返し配置される。これにより、同色の画素にのみ着色すると、スルーホールの位置が異なる画素が交互に配置されていることになる。これにより、直接隣接する画素でなくても、同じ役割を担う画素を使用することにより、実効的に補償効果を発揮して高画質化が可能となる。このように、スルーホールの位置が異なる画素の数と、カラー画素の色の数との関係においては、少なくとも両者が同じ数でない方がよい。より好ましくは、互いに割り切れない関係にあることが望ましいことになる。

[0244] 但し、前述の第 13実施形態と比較して、各表示単位において、左眼用画素のスル一ホールの位置が右眼用画素のスルーホールの位置と異なる。即ち、上述の左眼用画素のセットに対応する右眼用画素のセットは、 +Y方向から一 Y方向に向かって、赤色の右眼用画素 405R、緑色の右眼用画素 404R、青色の右眼用画素 405R、赤色の右眼用画素 404R、緑色の右眼用画素 405R、青色の右眼用画素 404Rとなる。ただし、赤色の左眼用画素 404Lは赤色の右眼用画素 404Rと全く同じ構造である。即ち、左眼用画素のセットにおいて、 RGBストライプの分だけ Y軸方向に位相をずらした画素配置力右眼用画素のセットとなる。このように、 RGBのセットとして考えると、同じ構成のセットが巿松模様を形成して配置されてヽると表現することもできる。

[0245] 本第 17実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 15実施形態と同様である。

[0246] 次に、本発明の第 18の実施形態について説明する。図 55は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 56は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 55及び図 56に示すように、本第 18実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 228及び表示装置 118は、上述の第 13実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 223及び表示装置 113と比較して、画素の形状が異なる。ただし、画素の配置の規則性はほぼ同様である。

[0247] 前述の第 17実施形態における各画素が台形を基本エレメントとしていたのに対し、本実施形態における各画素は平行四辺形を基本エレメントとしている。即ち、左眼用画素 406Lにおいては、透過領域 406La及び反射領域 406Lbが配置され、これらを合わせた表示領域が平行四辺形状となっている。なお、本実施形態においては、透過領域 406Laも平行四辺形状であり、反射領域 406Lbも平行四辺形状である。即ち、表示領域、透過領域、反射領域が全て平行四辺形状となるように、遮光領域 40 6Leが形成されている。更には、スルーホール 406Ldも平行四辺形状となるように、色層 406Lcは形成されて!、る。

[0248] 右眼用画素 406Rは左眼用画素 406Lと同じ構造を有して、る。そして、左眼用画素 406L及び右眼用画素 406Rにより表示単位が形成されている。この左眼用画素 4 06L及び右眼用画素 406Rから構成される表示単位は、 X軸方向に沿って繰り返し配置されている。

[0249] 左眼用画素 406L及び右眼用画素 406Rから構成される表示単位の— Y方向側には、左眼用画素 407L及び右眼用画素 407Rカゝら構成される表示単位が配置されている。なお、左眼用画素 407Lは、左眼用画素 406Lを Y軸対称に配置したものである。そして、右眼用画素 407Rは左眼用画素 407Lと同じ構造を有している。左眼用画素 407L及び右眼用画素 407Rから構成される表示単位は、 X軸方向に沿って繰り返し配置されている。そして、左眼用画素 406L及び右眼用画素 406R力も構成される表示単位と、左眼用画素 407L及び右眼用画素 407Rから構成される表示単位力 Y軸方向に沿って交互に繰り返し配置されて、る。

[0250] 本実施形態においては、スルーホール 406Ldとスルーホール 407Ldの X座標を変えずに、 Y座標のみを変えることにより、 2つのスルーホールを同一直線上に配置した場合、スルーホールの開口高さ、即ち Y軸方向の幅が、 X軸方向の位置に依存せず、常に一定となっている。他のスルーホールに対しても同様である。即ち、 Y軸方向に沿って隣接する表示単位を利用して、スルーホールの Y軸方向の幅を常に一定にしていることが特徴である。換言すれば、前述の第 13実施形態で記載した隣接画素補償の概念を利用して、前述の第 1実施形態と同様の構造、即ちスルーホールの Y軸方向の幅を X軸位置によらず一定とした構造が実現されてヽる。本第 18実施形態における上記以外の構成は、前述の第 13実施形態と同様である。

[0251] 本実施形態においては、隣接画素の補償効果を利用して、スルーホールの実効的な高さ、即ち Y軸方向の幅を、 X軸方向によらず一定にしている。これにより、スルーホールの影響を低減して高品質な表示が可能となる。通常、色層のプロセス条件によりスルーホールの最小の大きさは規定されている。従って、本発明の第 1実施形態に記載のように、各画素単位でスルーホールの高さを X軸位置によらず一定にすると

、スルーホールが大きすぎてしまう場合が発生する。例えば、精細度が高いパネルの場合などが相当する。本実施形態においては、スルーホールの高さは隣接画素を併せて一定に保たれるため、各画素のスルーホールの大きさを小さくすることができる。これにより、精細度を高めた場合でも、色純度の高い反射表示が実現できる。

[0252] また、前述の第 17実施形態と同様に、レンズの振分方向となる X軸方向に沿って隣接する画素の間に存在する非表示領域の影響を低減することができ、表示の視認性が向上できる。なお、前述の第 17実施形態においては、 Υ軸方向に沿って延伸する遮光領域が、 Υ軸方向に沿って延びるジグザグの線となっており、このジグザグの線と、このジグザグの線を Υ軸に対して線対称に配置した別のジグザグの線とが、 X軸方向に交互に配置されていた。これに対して、本実施形態においては、 Υ軸方向に沿って延伸する遮光領域力 Υ軸方向に沿って延びるジグザグの線となって、る点は同じである。しかし、 X軸方向には同種のジグザグ状の線が繰り返し配置されている点が異なる。

[0253] なお、横ストライプ構造のカラーフィルタに適用する場合には、 Υ軸方向におけるスルーホールの位置が異なる画素の種類数と、カラー画素の色の数が、少なくとも同じ数でない方がよい。より好ましくは、互いに割り切れない関係にあることが望ましい点は、前述の第 13実施形態と同様である。これにより、直接隣接する画素でなくても、同じ役割を担う画素を使用して、実効的に補償効果を発揮することができるからである。

[0254] なお、本実施形態は、各画素が矩形を基本エレメントとした場合に対しても、同様に適用することができる。本第 18実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 13実施形態と同様である。

[0255] 次に、本発明の第 19の実施形態について説明する。図 57は、本実施形態に係る表示パネルを示す平面図であり、図 58は本実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。図 57及び図 58に示すように、本第 19実施形態に係る半透過型液晶表示パネル 229及び表示装置 119は、上述の第 13実施形態に記載の半透過型液晶表示パネル 223及び表示装置 113と比較して、画素の形状、特にスルーホールの形状が異なる。ただし、画素の配置は同様である。そして、前述の第 7実施形態のレンチキユラレンズ 33が使用されている。レンチキユラレンズ 33においては、前述のように、レンチキユラレンズを構成するシリンドリカルレンズの焦点距離力レンズの主点と画素面との間の距離よりも小さい。

[0256] 前述の第 18実施形態においては、 Y軸方向に位置する 2種類のスルーホールを、その X座標を保ったままで同一直線上に配置すると、 2種類のスルーホールの合成された開口高さは X軸座標によらず一定となっていた。これに対し、本第 19実施形態においては、 Y軸方向に位置するスルーホールを合成しても、開口高さが X座標によらず一定とならない。具体的には、前述の第 7実施形態のように、 X軸方向に細分ィ匕されたスルーホールとなる。そこで、シリンドリカルレンズの焦点距離を小さくすることにより、スルーホールの開口高さのばらつきを均一化する。換言すれば、本実施形態は、前述の第 13実施形態に記載した隣接画素補償の概念と、前述の第 7実施形態に記載した細分化スルーホール及びデフォーカスレンズの概念を複合させたものである。従って、レンズの曲率半径の設定に関しては、前述の第 3乃至第 7実施形態を適用することができる。即ち、本実施形態において、 Y軸方向に隣接する画素のスル一ホールの合成像に対して、スルーホール開口幅やギャップ値を設定すればよい。本第 19実施形態における上記以外の構成は、前述の第 13実施形態と同様である。

[0257] 本実施形態は、レンチキユラレンズを構成するシリンドリカルレンズの焦点距離を画素面力もずらして配置することにより、前述の第 18実施形態よりも更に面積の小さなスルーホールに対応できる。これは、前述の第 18実施形態においては、複数種類のスルーホールの合成された開口高さが X軸座標によらず均一であつたのに対し、本第 19実施形態においては、 X軸方向に細分ィ匕されたスルーホールにも対応できるからである。これにより、本実施形態は精細度の更なる向上に対応可能であり、色純度の高い反射表示が実現できる。本第 19実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第 13実施形態と同様である。なお、上述の各実施形態は夫々単独で実施してもよ!、が、適宜組み合わせて実施することも可會である。

Claims

請求の範囲

[1] マトリクス状に配列され少なくとも第 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含む複数の表示単位と、前記表示単位内における前記第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とが配列された第 1の方向に沿つて前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分ける光学部材と、前記各画素の少なくとも表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素における前記カラーフィルタ層に設けられたスルーホールと、を有し、同一視点用の画像を表示する複数画素にぉ、て、前記スルーホールの位置が異なる画素が存在することを特徴とする表示パネル。

[2] 前記表示パネルの表示面にお!/、て前記第 1の方向と直交する方向を第 2方向とするとき、前記同一視点用の画像を表示する複数画素において、前記第 2方向に延伸する線分に対して線対称の関係の画素が存在することを特徴とする請求項 1に記載の表示ノネノレ。

[3] 前記表示パネルの画素が平行四辺形状を呈し、前記第 2方向に隣接する画素が前記第 2方向に延伸する線分に対して線対称の関係であることを特徴とする請求項 2に記載の表示パネル。

[4] 前記表示パネルの表示面にお!/、て前記第 1の方向と直交する方向を第 2方向とするとき、前記同一視点用の画像を表示する複数画素において、前記第 2方向に延伸する線分に対して回転対称の関係の画素が存在することを特徴とする請求項 1に記載の表示パネノレ。

[5] 前記表示パネルの画素が台形状を呈し、隣接する画素が回転対称に配置されていることを特徴とする請求項 4に記載の表示パネル。

[6] 前記表示パネルの表示面にお、て前記第 1の方向と直交する方向を第 2方向とし、この第 2方向に隣接する各画素において各スルーホールの前記第 1の方向の相対位置を保ちつつ重ね合わると、前記第 2方向におけるスルーホールの開口幅の合計値が、前記第 1の方向によらず略一定となることを特徴とする請求項 1に記載の表示ノネノレ。

[7] 前記光学部材は前記画素と結像関係にないことを特徴とする請求項 1に記載の表示ノネノレ。

[8] マトリクス状に配列され少なくとも第 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含む複数の表示単位と、前記表示単位内における前記第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とが配列された第 1の方向に沿つて前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分ける光学部材と、前記各画素の少なくとも表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素における前記カラーフィルタ層に設けられたスルーホールと、を有し、前記第 1の方向における前記スルーホールの幅が前記表示領域の幅以上であることを特徴とする表示パネル。

[9] 前記スルーホールは、前記表示パネルの表示面における前記第 1の方向と直交する第 2の方向における幅が、前記第 1の方向における位置によらずに一定であることを特徴とする請求項 8に記載の表示パネル。

[10] 前記表示パネルの表示面において前記第 1の方向と直交する第 2の方向における前記スルーホールの幅力前記第 1の方向の位置に応じて徐々に変化することを特徴とする請求項 8に記載の表示パネル。

[11] マトリクス状に配列され少なくとも第 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含む複数の表示単位と、前記表示単位内における前記第 1視点用の画像を表示する画素と前記第 2視点用の画像を表示する画素とを配列した第 1の方向に沿つて前記各画素から出射した光を相互に異なる方向に振り分ける光学部材と、前記各画素の表示領域に夫々設けられたカラーフィルタ層と、前記各画素における前記カラーフィルタ層に設けられたスルーホールと、を有し、前記スル一ホールは前記第 1の方向に対して分断した形状をなし、前記光学部材は前記画素と結像関係になヽことを特徴とする表示パネル。

[12] 前記光学部材は、少なくとも前記第 1の方向にレンズが配列するように形成されたレンズアレイであることを特徴とする請求項 11に記載の表示パネル。

[13] 前記レンズアレイのレンズピッチを Lとし、このレンズの屈折率を nとし、観察距離 OD における前記各画素の拡大投影像の周期を eとし、前記第 1の方向における前記スルーホールの幅を各画素ピッチで除した値を tとし、このスルーホールの幅が各画素の幅の半分以上であるとき、前記レンズの曲率 rが下記数式のヽずれかを満たすことを特徴とする請求項 12に記載の表示パネル。 r ≤ Ο D X ( n - 1 ) X L/ ( n X ( 1 - ) X e + ( n - 1 ) X L) r ≥ O D X (n— 1 ) X L/ ( n X ( 1 — t ) X e — ( n + 1 ) X L) 前記レンズアレイのレンズピッチを Lとし、このレンズの屈折率を nとし、観察距離 OD における前記各画素の拡大投影像の周期を eとし、前記第 1の方向における前記スルーホールの幅を各画素ピッチで除した値を tとし、このスルーホールの幅が各画素の幅の半分未満であるとき、前記レンズの曲率 rが下記数式のヽずれかを満たすことを特徴とする請求項 12に記載の表示パネル。 r ≤ O D X (n— 1 ) X L, ( n X t X e + (n— 1 ) X L)

r ≥ O D X (n— 1 ) X L/ ( n X t X e - ( n + 1 ) X L)

[15] 前記光学部材は、少なくとも前記第 1の方向に有限幅の開口が配列するように形成されたパララックスノ《リアであることを特徴とする請求項 11に記載の表示パネル。

[16] 前記パララックスノリアは支持基板を有し、前記パララックスノリアと前記画素との距離を Hとし、前記支持基板の屈折率を nとし、観察距離 ODにおける前記各画素の拡大投影像の周期を eとし、前記第 1の方向における前記スルーホールの幅を各画素ピッチで除した値を tとし、このスルーホールの幅が各画素の幅の半分以上であるとき、前記パララックスノリアの開口の幅 Sが下記数式を満たすことを特徴とする請求項 1 5に記載の表示パネル。

S≥ 2 XH X t a n ( 1 / n

X a r c s i n ( s i n ( a r c t a n ( ( 1 — t ) X e /OD/ 2) ) ) ) )

[17] 前記パララックスノリアは支持基板を有し、前記パララックスノリアと前記画素との距離を Hとし、前記支持基板の屈折率を nとし、観察距離 ODにおける前記各画素の拡大投影像の周期を eとし、前記第 1の方向における前記スルーホールの幅を各画素ピッチで除した値を tとし、このスルーホールの幅が各画素の幅の半分未満であるとき、前記パララックスノリアの開口の幅 Sが下記数式を満たすことを特徴とする請求項 1 5に記載の表示パネル。 S≥ 2 X H X t a n ( 1 / n

X a r c s i n ( s i n ( a r c t a n ( t X e /Ο Ό/ 2 ) ) ) ) )

[18] 前記スルーホールは、前記第 1の方向において単一画素に複数個分離して配置されて、ることを特徴とする請求項 11に記載の表示パネル。

[19] 請求項 1に記載の表示パネルを有することを特徴とする表示装置。

[20] 請求項 19に記載の表示装置を有することを特徴とする端末装置。