液晶表示装置
【課題】低コストで高い画像品質を実現する。
【解決手段】液晶パネル２には、赤ＣＦＲ、緑ＣＦＧ、青ＣＦＢの色レジスト層と遮光層（ブラックマトリクス）５０とが積層されている。各サブピクセル４Ｓは、遮光層５０で区画されており、このサブピクセル４Ｓは、３行２列で１画素４Ｐｉｘを形成している。赤ＣＦＲ、緑ＣＦＧ、青ＣＦＢの各色レジストは、サブピクセル４Ｓの行毎に塗り分けられており、個々の色レジストは、Ｘ軸方向にストライプ状の形状となっている。各サブピクセル４Ｓの列に設けられる３本のデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、１本が遮光層５０の下に配置され、それ以外の２本は遮光層５０の開口部を斜めに分断するように等間隔に配置されている。
【解決手段】液晶パネル２には、赤ＣＦＲ、緑ＣＦＧ、青ＣＦＢの色レジスト層と遮光層（ブラックマトリクス）５０とが積層されている。各サブピクセル４Ｓは、遮光層５０で区画されており、このサブピクセル４Ｓは、３行２列で１画素４Ｐｉｘを形成している。赤ＣＦＲ、緑ＣＦＧ、青ＣＦＢの各色レジストは、サブピクセル４Ｓの行毎に塗り分けられており、個々の色レジストは、Ｘ軸方向にストライプ状の形状となっている。各サブピクセル４Ｓの列に設けられる３本のデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、１本が遮光層５０の下に配置され、それ以外の２本は遮光層５０の開口部を斜めに分断するように等間隔に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、三次元映像を表示する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元映像、所謂、３Ｄ映像が表示可能なディスプレイの需要が急速に高まっている。三次元映像を表示させる方法は、過去から多くの研究がなされており、現在も活発に研究・開発がされている。その中で、現在最も有力視されている方法の一つに、両眼視差を用いる方法がある。
【０００３】
この両眼視差を用いた三次元表示装置は、大きく２つの方式に分類される。一つは専用のメガネを用いて左右の目に異なる画像を映し出す方式（以下、メガネ方式と称す）であり、もう一つは、専用のメガネを用いずに三次元表示装置から出射される左右異なる画像の光を空間的に分離して映し出す方式（以下、「裸眼方式」と称する。）である。
【０００４】
前者のメガネ方式は、比較的大きな画面を複数の観察者が同時に見るのに適した方式であり、映画館やテレビなどに用いられている。後者の裸眼方式は、比較的小さな画面を一人の観察者が見るのに適した方式である。特に裸眼方式は、専用のメガネを用いるという煩わしさがなく、手軽に三次元映像を見ることが可能であることから、携帯端末、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、ノート型コンピュータのディスプレイへの適用が期待されている。
【０００５】
裸眼方式の三次元映像が表示可能な液晶表示装置の一例として、特許文献１が開示する構成がある。特許文献１は、図４２に示すように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に３×３の画素がマトリクス状に配置されており、一つの画素が６個のサブピクセルＲＲ、ＲＬ、ＧＲ、ＧＬ、ＢＲ、ＢＬから構成される液晶表示装置を開示している。特許文献１が開示する液晶表示装置は、この６個のサブピクセルから構成される１画素で、カラー画像を構成するＲ、Ｇ、Ｂの光を左右の目用に２つ映し出している。なお、サブピクセルＲＲは、右目用の赤の画像を表示するサブピクセルであり、ＲＬは、左目用の赤の画像を表示するサブピクセルである。同様にＧＲ、ＧＬ、ＢＲ、ＢＬはそれぞれ右目用の緑、左目用の緑、右目用の青、左目用の青の画像を表示するサブピクセルである。
【０００６】
このようなサブピクセルは、図４３に示すような回路から構成される。個々のサブピクセルは、スイッチング素子である画素薄膜トランジスタＴＦＴ、液晶容量Ｃｌｃ、蓄積容量Ｃｓｔを有している。画素薄膜トランジスタＴＦＴのゲート端子は、Ｘ軸方向に整列したサブピクセルの行に共通のゲート線Ｇｎに接続されており、画素薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン端子はＹ軸方向に整列したサブピクセルの列に共通のデータ線Ｄｍに接続されている。画素薄膜トランジスタＴＦＴのソース端子は、液晶容量Ｃｌｃ及び蓄積容量Ｃｓｔに接続されている。
【０００７】
特許文献１が開示する液晶表示装置は、図４４に示すように、ピッチＰｐでＸ軸方向及びＹ軸方向に配置された画素列の上に、ピッチＰｌのシリンドリカルレンズがＸ軸方向にアレイ状に並べられて構成されている。観察者は、Ｚ軸方向から液晶表示装置を観察する。サブピクセルＲＲから出射された右目用の赤の光は、図４５に示すように、シリンドリカルレンズ３ａにより空間上のＺＲに放射され、左目用の赤の光も同様にシリンドリカルレンズ３ａにより空間上のＺＬに放射される。ここで、観察者の右目８Ｒが領域ＺＲに、左目８Ｌが領域ＺＬに入るようにすると、観察者は右目８Ｒで右目用の画像のみを見ることができ、左目８Ｌで左目用の画像のみを見ることができる。このため、観察者は、液晶整表示装置に表示された画像を三次元の映像として認識することができる。
【０００８】
特許文献１が開示するような液晶表示装置は、１つの優れた特性を有している。それは、観察者が左右（Ｘ軸方向）に顔を振っても色が分離して見えることが無いという特性である。シリンドリカルレンズ３ａは、レンズの延在方向（Ｙ軸方向）と直角の方向（Ｘ軸方向）にのみレンズ効果を持ち、延在方向（Ｙ軸方向）にはレンズ効果を持たない。ここで、特許文献１が開示するような液晶表示装置は、Ｘ軸方向に同一の色のサブピクセルを配列しているため、３原色であるＲ、Ｇ、Ｂの光がレンズによりそれぞれ異なる方向に出射することが無く、色割れのない高画質な三次元映像を表示することが可能となっている。このため、観察者が左右に顔を振っても色が分離して見えることが無い。
【０００９】
しかしながら、特許文献１が開示するような液晶表示装置には、いくつかの問題点がある。それは、各サブピクセルへ映像信号を書き込む時間が短くなり、信号の書き込み不足が生じやすい点、モアレが発生する点、そしてデータ線を駆動する回路の規模が大きくなるという点である。
【００１０】
まず、信号の書き込み不足が生じやすくなる理由について説明する。特許文献１が開示するような液晶表示装置は、図４６に示すように動作する。フレーム期間Ｔｖは、液晶表示装置に１画面分の信号を書き込む期間であり、水平期間Ｔｈは、液晶表示装置のサブピクセル１行分の信号を書き込む期間である。一つの水平期間Ｔｈでは、任意の１つのゲート線に画素薄膜トランジスタＴＦＴがＯＮ状態となる信号を印加する。これと同時に全てのデータ線に映像信号を書き込むことによって、画素薄膜トランジスタＴＦＴを介してデータ線の映像信号が液晶容量Ｃｌｃ及び蓄積容量Ｃｓｔに書き込まれる。この動作を全てのゲート線に対して行うことにより１画面分の映像信号を書き込むことができる。
【００１１】
ここで、特許文献１が開示する液晶表示装置では、３×３の解像度を有しており、さらに１画素をＸ軸方向に２つ、Ｙ軸方向に３つの６サブピクセルに分割している。そのため、１フレーム期間を少なくとも３の３倍である９の水平期間に分割する必要がある。つまり、実際のＹ軸方向の画素数の３倍の水平期間の数が必要になるのである。例えば、ＶＧＡ（６４０×４８０画素）の解像度の場合、水平期間Ｔｈの数は１４４０となり、通常（二次元表示）のＦＨＤ（１９２０×１０８０）解像度の水平期間の数である１０８０よりも大きくなる。従って、書き込み不足が生じ易くなる。
【００１２】
次に、モアレの発生について説明する。特許文献１が開示するような液晶表示装置は、図４７に示すように光を出射する。特許文献１が開示する液晶表示装置では、各サブピクセルを区画し、光を透過させない領域（以下、遮光部と表記する）５２がサブピクセルの周囲にＸ軸方向及びＹ軸方向に存在する。液晶パネル２の遮光部５２は、シリンドリカルレンズ３ａを介して領域Ｚｄとして観察者側に投影される。この領域Ｚｄは、液晶パネル２から光が照射されないために観察者には黒く視認される。この黒く視認される領域が断続的に現れ、モアレとして認識されるのである。
【００１３】
最後に、データ線駆動回路の規模が大きくなる理由について説明する。特許文献１が開示するような液晶表示装置のデータ線を駆動する回路（データドライバ）は、一般的に、図４８に示すような回路で構成される。このデータドライバは、２組のメモリであるＭＲ１〜ＭＲｍ、ＭＧ１〜ＭＧｍ、ＭＢ１〜ＭＢｍとＭ´Ｒ１〜Ｍ´Ｒｍ、Ｍ´Ｇ１〜Ｍ´Ｇｍ、Ｍ´Ｂ１〜Ｍ´Ｂｍと、選択回路ＳＬ１〜ＳＬｍ、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）ＤＡ１〜ＤＡｍ、アンプＡＭ１〜ＡＭｍで構成されている。２組のメモリは、それぞれ１画素行分の映像信号を記憶できる容量を有しており、選択回路、ＤＡＣ、アンプはそれぞれ、少なくとも１つのサブピクセル行分に含まれるサブピクセルの個数分が設けられている。このデータドライバでは、信号源から信号配線ＳＲ、ＳＧ、ＳＢに供給される赤、緑、青のデジタル化された映像信号を内部に一時的に記憶し、アナログ信号に変換した後に、サブピクセルの行単位で順次液晶表示装置のデータ線に供給している。
【００１４】
このようなデータドライバは、図４９に示すように動作する。ＳＲ、ＳＧ、ＳＢは、信号源から供給される映像信号のタイミングを示しており、ＭＲ１〜ＭＢｍは、第１の組のメモリの保持内容の変化を示している。また、Ｍ´Ｒ１〜Ｍ´Ｂｍは、第２の組のメモリの保持内容の変化を示しており、ＤＡ１〜ＤＡｍは、ＤＡＣの出力の変化を示している。信号源から供給される映像信号は、赤、緑、青の１画素分のデータを単位として順次供給されるのが一般的である。しかしながら、特許文献１が開示するような液晶表示装置では、赤、緑、青の同色のサブピクセルが行方向にストライプ状に配置されており、それぞれ異なるゲート線で駆動されているため、データドライバの中で映像信号を出力するタイミングを調整し、期間Ｔｈ´ｎを３分割した期間ＴｈＲｎ、ＴｈＧｎ、ＴｈＢｎのそれぞれで、サブピクセルの１行分を単位として順次出力している。ここでは、期間ＴｈＲｎに赤のサブピクセルの行分の信号を出力し、期間ＴｈＧｎ、ＴｈＢｎでは、それぞれ緑のサブピクセルの行分の信号、青のサブピクセルの行分の信号を出力している。
【００１５】
なお、タイミングチャート上の各信号に中に記載された記号は、信号源から供給された映像信号がどの様に保持、転送され、ＤＡＣ回路を経由して出力されるかを表すために記載したもので、例えば期間Ｔｈ´ｎに信号配線ＳＲに供給される信号Ｒ１は、まず第１のメモリの組のＭＲ１に保持され、期間Ｔｈ´ｎで全ての映像信号が第１のメモリの組に保持された後に、第２の組のメモリＭ´Ｒ１に転送されている。そのため、期間Ｔｈ´ｎの後半にＲ１の記号がＭ´Ｒ１に記載されている。
【００１６】
次に、期間Ｔｈ´ｎ＋１の開始時に、第２の組のメモリＭ´Ｒ１に保持された信号が選択回路ＳＬ１を介してＤＡＣのＤＡ１に転送され出力されるため、信号ＤＡ１の期間Ｔｈ´ｎ＋１の開始時にＲ１の記号が記載されている。その他の記号も同様の規則で記載されている。このタイミングチャートから明らかなように、赤、緑、青の色毎に１サブピクセル行単位で順次映像信号が液晶表示装置に供給されるため、例えば期間Ｔｈ´ｎに第１の組のメモリＭＧ１に保持された信号Ｇ１が、ＤＡＣを介して液晶表示装置に出力される前に、次の画素行の信号Ｇ´１がデータドライバに供給されてしまう。そのため、メモリに保持した信号を出力する前に新たな信号が書き込まれることが無いように、２組のメモリが必要となる。さらに、第２の組に保持された信号をＤＡＣ回路へ切替えて出力するための選択回路も必要となる。
【００１７】
ここで、回路の規模について考察する。このデータドライバでは、ＤＡＣとアンプの数は、１サブピクセル行に含まれるサブピクセルの数分で良い。これは画素の数に色の種類の数と右左２つの画像の数である２を掛けた数よりも少ない。
【００１８】
しかしながら、１組分のメモリ及び選択回路が追加で必要となる。ここで、このデータドライバを半導体素子の中に作りこむとして、各回路を作りこむ為に必要な回路面積について考える。ＤＡＣ及びアンプの回路面積は、要求される周波数特性に依存する。つまり、同じ回路構成でも３倍の速度で動作させる場合は、回路を構成する個々の素子のサイズを大きくしなければならない。実際には、各回路の出力部の素子サイズを大きくするのであるが、回路の数が減少しても駆動周波数がその分だけ速くなれば、結果として回路面積はそれほど大きく減少しない。また、複雑な動作を行うには、その動作を制御するための制御回路の規模も大きくなる。従って、このデータドライバの回路規模は大きくなり、コストが高くなる。
【００１９】
上述の書き込み不足が生じやすくなるという課題を解決する方法の一つとして、特許文献２が開示する方法がある。特許文献２が開示する液晶表示装置は、図５０に示すように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に４×４の画素を有し、ゲート線は２画素行で共通となっており、データ線は画素行毎に２本ずつ配置されている。特許文献２が開示する液晶表示装置は、図５１に示すように動作する。特許文献２が開示する液晶表示装置は、４つの画素行を有しているが、画素行は２本ずつ同一の信号で駆動される。そのため、フレーム期間内で必要となる水平期間Ｔｈの数は２である。よって、１つの水平期間Ｔｈを長く確保することができ、画素への信号の書き込み不足を解消することが可能となる。
【００２０】
もう一つの課題であるモアレを低減する方法として、特許文献３が開示する方法がある。特許文献３が開示するサブピクセルは、図５２に示すように構成される。既に説明したとおり、モアレは、シリンドリカルレンズの延在方向（Ｙ軸方向）に沿った遮光部に依存している。より具体的には、各画素のＹ軸方向の遮光部の幅と開口部の幅の比率で決まる。この比率がＸ軸方向の位置で変化すると、シリンドリカルレンズを介して観察者が液晶表示装置を見た際に、液晶表示装置を見る角度によって輝度が変化して見えるのである。そのため、モアレを解消するには、遮光部の幅と開口部の幅の比率をＸ軸方向の位置に依存せず一定にすればよい。特許文献３が開示するサブピクセルは、Ｙ軸方向に延在する遮光部をＸ軸に対して角度θ傾けている。この斜め遮光部の幅をｅとすると、この遮光部のＹ軸方向の幅ｄは以下の式で表すことができる。
［数１］
ｄ＝ｅ／ｃｏｓθ
【００２１】
斜め遮光部が存在する部分の開口部の幅は、幅ｂ、ｃの合計となり、開口部を決める辺Ｅｔと辺Ｅｂが平行であれば、その合計値はＸ軸方向の位置に依らず一定となる。一方、斜め遮光部が存在しない部分では、開口部を決める辺Ｅｔ´が辺Ｅｂと平行であれば、幅ｆを幅ｄと等しくすることで、開口部の幅ａは、Ｘ軸方向の位置に依らず一定であり、且つ、幅ｂ、ｃの合計と等しくなる。尚、辺Ｅｌ、Ｅｌ´、Ｅｒは共に平行である。
【００２２】
Ｙ軸方向の遮光部の幅と開口部の幅の比率がＸ軸方向の位置に依らず一定となる別の方法として、特許文献４が開示する方法がある。特許文献４が開示するサブピクセルは、図５３に示すように、開口部の形状を平行四辺形にし、Ｘ軸方向に隣り合うサブピクセルと必ず重なり合う形状で構成されている。開口部が平行四辺形であることから、辺ＥｔとＥｂは平行であり、辺ＥｌとＥｒも平行である。従って、Ｘ軸方向の開口部の幅ａと、幅ｂ、ｃとの合計値は、Ｘ軸方向の位置に依らず常に等しくなる。上述のように、モアレを低減するための方法には、様々な手法がある（例えば、特許文献５、６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００６−０３０５１２号公報
【特許文献２】特開昭６４−０２５１９６号公報
【特許文献３】特開平１０−１８６２９４号公報
【特許文献４】特開２００８−０９２３６１号公報
【特許文献５】特開２００８−２４９８８７号公報
【特許文献６】特開２００５−２０８５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、上述した特許文献２が開示する方法と特許文献３又は４が開示する方法を組み合わせて、画素への信号の書き込み不足を解消し、モアレの発生を防ごうとすると新たな課題が発生する。それは開口率の低下である。
【００２５】
例えば、図５２に示すように、斜め遮光部のＹ軸方向の幅ｄは、遮光部の幅ｅと角度θで決まるが、書き込み不足を低減させる目的で、複数のサブピクセルの行を同時に駆動させようとすると、各サブピクセルの列に設けるデータ線の数も増やさなければならない。例えば、２つのサブピクセルの行を同時に駆動させるには、サブピクセルの列毎に設ける必要があるデータ線の数も２となり、遮光部の幅ｅは２倍以上になる。これに伴い、斜め遮光部のＹ軸方向の幅ｄも大きくなり、斜め遮光部が無い部分において、開口部の幅を調整する幅ｆも大きくなる。よって、開口率が大幅に低下する。
【００２６】
ここで幅ｄは、角度θを小さくする（０に近づける）ことで小さくすることができるが、その場合、別の問題が生じる。本来隣接するサブピクセルには、異なる画像が表示されている。それは既に説明してきた左右２つの画像を表示させる場合であっても、多視点と呼ばれる観察者が見る角度に応じて異なる画像が視認できる表示装置であっても同様である。モアレ対策として、レンズの延在方向の遮光部を斜めにした場合（角度θを０に近づけた場合）、Ｘ軸方向に隣り合うサブピクセルと重なり合う部分が増えることになる。この重なり合う部分では、観察者は隣のサブピクセルの光も同時に見ることになる。
【００２７】
つまり、観察者は、右目で右目用の画像に加えて左目用の画像も同時に見ることになる。この混合率を３Ｄクロストークと呼ぶこともあり、これが高いと観察者は画像を三次元映像として認識しにくくなり、結果として画質が大幅に劣化する。さらに、特許文献３、４、５、６に記載された画素形状でも、モアレが発生する場合がある。それは、ＴＦＴ基板とＣＦ基板の重ね合わせがずれた場合と、プロセスの加工精度により、開口部のコーナー部の出来栄えにぼけが生じた場合である。各サブピクセルの開口部は、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の遮光体の層の重なりで規定される。仮に、ＴＦＴ基板とＣＦ基板の重ね合わせにずれが生じたとすると、遮光部の幅と開口部の幅の比率をＸ軸方向の位置に依存せず一定にするというモアレを解消する条件を満たさなくなる。
【００２８】
また、開口部を、例えばＣＦ基板の遮光部であるＢＭ（ブラックマトリクス）だけで規定した場合、遮光部のパターン形成時の加工精度に応じて、図５４に示すように、開口部のコーナーの出来栄えにぼけが生ずる。すなわち、点線で示す開口部外形の設計値に対して、実線で示す実際の開口部外形は、加工精度によりぼけが生じたため一致しない。このぼけは、開口部が鋭角となるコーナーでより顕著に発生する。このぼけによるモアレを、実際に試作した液晶表示装置で評価した結果、ぼけの領域は数μｍ程度であったにもかかわらず、決して無視できないレベルであることが判った。上述で説明したことと同様のことは、開口部の規定をＢＭ以外の単一の遮光層で規定した場合でも発生する。
【００２９】
従って、上述で説明した方法では、液晶表示装置の製造プロセス上の加工精度に応じてモアレが悪化することになる。さらに、この２つの方法を組み合わせても、液晶表示装置を駆動する回路のコストが高くなることを解消することはできない。
【００３０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、低コストで高い画像品質を実現することができる液晶表示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】
【００３１】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る液晶表示装置は、
右眼用の画像と左眼用の画像を表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線によって駆動され、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記サブピクセルには光を透過する開口部と光を透過しない遮光部とが配置され、前記サブピクセル内での前記第２の方向における前記開口部と前記遮光部との比率が前記第１の方向の位置によらずほぼ一定であり、
前記データ線は前記サブピクセルの列毎にｎ（ｎは３以上の整数）本配置されており、ｎ−１本の前記データ線は前記サブピクセルを等間隔で分断するように配置され、
前記画素が有する複数の前記サブピクセルは、それぞれ同一の前記ゲート線によって駆動される、
ことを特徴とする。
【００３２】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る液晶表示装置は、
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線とによって駆動され、前記サブピクセルには、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向における所定の位置において、前記光学手段が振り分ける光の前記第１の方向における幅は、前記所定の位置の観察者の両眼間の第１の方向の幅の２倍以上である、
ことを特徴とする。
【００３３】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る液晶表示装置は、
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルには、
前記第１の方向に延在し、光を透過しない複数の第１遮光部と、前記第１の方向に対し角度θ傾き、光を透過しない複数の第２遮光部とが配置されており、
前記複数の第１遮光部の各々は、前記第２方向の長さが一定であり、前記複数の第２遮光部のＸ軸方向の幅は等しく、
前記サブピクセルの開口部は、前記複数の第１遮光部により、前記第２方向に分断されるとともに、前記複数の第２遮光部により、前記第１方向にｍ個に均等に分断され、
前記複数の第２方向に分断された開口部の前記第２方向の開口の長さの総和をｈ、前記サブピクセルの前記第１方向のピッチをＰｘとしたときに、
ｍ×ｈ／ｔａｎθ＝Ｐｘ
の関係が成立する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、低コストで高い画像品質を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の構造を示す立体図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の画素のレイアウトを示す平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図７】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置から出力される光の軌跡を説明するための図、（Ｂ）はサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置に適用可能なデータドライバの一例を示す回路図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置に適用可能なデータドライバの動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の画素部の断面を示す断面図である。
【図１２Ａ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、Ｐ−Ｓｉ膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１２Ｂ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、ゲート金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１２Ｃ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、第１コンタクトパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１２Ｄ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、配線金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１２Ｅ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、第２コンタクトパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１２Ｆ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、透明導電膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置のＣＦ基板のレイアウトを示す平面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の画素部の断面を示す断面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の画素部の断面を示す断面図である。
【図１８Ａ】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、ゲート金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１８Ｂ】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、ａ−Ｓｉ膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１８Ｃ】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、配線金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１８Ｄ】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、コンタクトパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１８Ｅ】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、透明導電膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１９】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の画素電極である透明導電膜のレイアウトを示す平面図である。
【図２０Ａ】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図であり、ＣＦ基板の遮光層のレイアウトを示す平面図である。
【図２０Ｂ】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図であり、ＴＦＴ基板の遮光物のレイアウトを示す平面図である。
【図２１Ａ】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板の重ねずれが無い状態のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図２１Ｂ】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルの開口部のコーナー部分を拡大した拡大図である。
【図２２】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板がＸ軸方向に重ねずれが生じた際のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図２３】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板がＹ軸方向に重ねずれが生じた際のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図２４】本発明の第６実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図であり、ＣＦ基板の遮光層のレイアウトを示す平面図である。
【図２５】本発明の第６実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板との重ねずれが無い状態のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図２６】本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図であり、ＣＦ基板の遮光層のレイアウトを示す平面図である。
【図２７】本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図であり、ＴＦＴ基板の遮光物のレイアウトを示す平面図である。
【図２８】本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板との重ねずれが無い状態のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図２９】本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板との重ねずれが無い状態のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図３０】本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板との重ねずれが無い状態のサブピクセルのレイアウトであり、開口部をＹ軸方向に分断するＸ軸方向に平行な遮光物を削除した状態を示した平面図である。
【図３１】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図３２】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の画素部の断面を示す断面図である。
【図３３Ａ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、Ｐ−Ｓｉ膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３３Ｂ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、ゲート金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３３Ｃ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、第１コンタクトパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３３Ｄ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、配線金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３３Ｅ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、第２コンタクトパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３３Ｆ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、透明導電膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３４】本発明の第９実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図３５】本発明の第９実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図であり、開口部をＹ軸方向に分断し、Ｘ軸方向に平行な遮光体を削除した状態を示した平面図である。
【図３６】本発明の第１０実施形態に係る液晶表示装置から出力される光の軌跡を説明するための図である。
【図３７】本発明の第１０実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図３８】本発明の第１０実施形態に係る液晶表示装置の別の画素レイアウトを示す平面図である。
【図３９】本発明の第１０実施形態に係る液晶表示装置の別の画素レイアウトを示す平面図であり、開口部をＹ軸方向に分断し、Ｘ軸方向に平行な遮光体を削除した状態を示す平面図である。
【図４０】本発明の第１１実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す回路図である。
【図４１】本発明の第１１実施形態に係る液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図４２】従来の液晶表示装置の構成を示す回路図である。
【図４３】従来の液晶表示装置のサブピクセルの構成を示す回路図である。
【図４４】従来の液晶表示装置の構造を示す立体図である。
【図４５】従来の液晶表示装置から出力される光の軌跡を説明するための図である。
【図４６】従来の液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図４７】従来の液晶表示装置から出力される光の軌跡を説明するための図である。
【図４８】従来の液晶表示装置に適用可能なデータドライバの一例を示す回路図である。
【図４９】従来の液晶表示装置に適用可能なデータドライバの動作を示すタイミングチャートである。
【図５０】従来の液晶表示装置の構成を示す回路図である。
【図５１】従来の液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５２】従来の液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図５３】従来の液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図５４】従来の液晶表示装置のサブピクセルの開口部を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の実施形態に係る液晶表示装置について、図面を参照して説明する。なお、各図面における各構成要素の大きさや縮尺は、図の視認性を確保するために適宜変更して記載している。また、各図面におけるハッチングは、各構成要素を区別するためのものであり、切断面等を意味するものではない。
【００３７】
［第１実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ａは、左眼用の画像と右眼用の画像を表示可能であり、観察者の左右の目にそれぞれ異なる画像を表示することで、観察者に三次元映像を視認させることができる液晶表示装置である。
【００３８】
図１に示すように、液晶表示装置１Ａは、シリンドリカルレンズをアレイ状に形成したレンズアレイシート３を液晶パネル２の上に配置して構成されている。また、液晶パネル２のレンズ面とは逆の面には、バックライト１５が配置されている。
【００３９】
レンズアレイシート３を構成する個々のシリンドリカルレンズ３ａは、レンズの延在方向がＹ軸方向となっており、Ｘ軸方向に沿ってアレイ状に配置されている。シリンドリカルレンズ３ａは、Ｙ軸方向にはレンズ効果を持たず、Ｘ軸方向にのみレンズ効果を持つ。すなわり、シリンドリカルレンズ３ａは、液晶パネル２上に配置される各画素から出射した光をＸ軸方向に振り分ける光学手段として動作する。
【００４０】
液晶パネル２は、ＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２に液晶層２０を挟んだ構造であり、ＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２の液晶層２０と接する面とは逆の面には、偏光板等の光学フィルムが貼り付けられている。
【００４１】
また、液晶パネル２には、右眼用の画像と左眼用の画像を表示する画素がＸ軸方向及びＹ軸方向にマトリクス状に配置されている。シリンドリカルレンズの焦点距離は、液晶パネル２のＣＦ基板２２と液晶層２０との界面近傍に設定されている。
【００４２】
液晶パネル２は、例えば、図２に示すような回路で構成されている。液晶パネル２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に３×３の画素数を有しており、それぞれの画素４Ｐｉｘは、６個のサブピクセル４Ｓで構成され、マトリクス状に配置されている。また、サブピクセル４Ｓは、各画素４Ｐｉｘ内でＸ軸方向及びＹ軸方向に２×３のマトリクス状に配置されており、Ｙ軸方向に沿って配列された３個のサブピクセル４Ｓが１つの組となり、右目又は左目用のカラー映像を表示する。
【００４３】
個々のサブピクセル４Ｓは、画素薄膜トランジスタＴＦＴ、液晶容量Ｃｌｃ、蓄積容量Ｃｓｔから構成されている。Ｘ軸方向に配列されたサブピクセル４Ｓの行には、１本のゲート線Ｇ（ゲート線Ｇ１、Ｇ２・・・の総称、以下同様）が配置されている。同一行の全てのサブピクセル４Ｓの画素薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート線Ｇに接続されている。Ｙ軸方向に配列されたサブピクセル４Ｓの列には、３本のデータ線Ｄ（データ線Ｄ１、Ｄ２・・・の総称、以下同様）が配置され、同一列の全てのサブピクセル４Ｓの画素薄膜トランジスタＴＦＴは、この３本のデータ線Ｄの何れかに接続されている。
【００４４】
また、同一の画素４Ｐｉｘに属し、３つのサブピクセル４Ｓに接続される３本のゲート線は、液晶パネル２内で接続され、同一のゲート信号で駆動する。各サブピクセル４Ｓを構成する画素薄膜トランジスタＴＦＴのゲート端子は、ゲート線Ｇに接続され、ドレイン端子はデータ線Ｄに接続され、ソース端子は、液晶容量Ｃｌｃ、蓄積容量Ｃｓｔに接続されている。
【００４５】
蓄積容量Ｃｓｔの一方の端子は、共通端子ＳＴに接続されているが、サブピクセル４Ｓの行毎に異なる配線に接続しても良く、サブピクセル４Ｓの列毎に異なる配線に接続しても良い。また、液晶容量Ｃｌｃを形成する一方の電極は、ＣＦ基板２２上の共通電極としているが、ＴＦＴ基板２１上に共通電極を設けても良い。これら結線の方法は、液晶のモードや駆動方式により任意に選択することができる。
【００４６】
液晶パネル２のＣＦ基板２２は、図３に示すようなレイアウトであり、赤ＣＦＲ、緑ＣＦＧ、青ＣＦＢの色レジスト層と遮光層（ブラックマトリクス）５０とが積層されている。各サブピクセル４Ｓは、遮光層５０で区画されており、このサブピクセル４Ｓは、３行２列で１画素４Ｐｉｘを形成している。赤ＣＦＲ、緑ＣＦＧ、青ＣＦＢの各色レジストは、サブピクセル４Ｓの行毎に塗り分けられており、個々の色レジストは、Ｘ軸方向にストライプ状の形状となっている。各サブピクセル４Ｓの列に設けられる３本のデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、１本が遮光層５０の下に配置され、それ以外の２本は遮光層５０の開口部を斜めに分断するように等間隔に配置されている。
【００４７】
サブピクセル４Ｓは、詳細には、図４に示すように、ＣＦ基板２２上に配置された遮光層５０により区画化されており、開口部の形状は平行四辺形である。そのため、開口部を規定する辺Ｅｔと辺Ｅｂは平行である。サブピクセル４Ｓの行毎に３本配置されるデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、それぞれ開口部を規定する辺Ｅｂに対してθの角度で斜めに配置されており、データ線Ｄ１上の遮光層５０の幅ｅ１と、データ線Ｄ２、Ｄ３の幅ｅ２、ｅ３は等しい。また、データ線Ｄ１上の遮光層５０の中心線Ｌ１と辺Ｅｔとの交点をＰ１、データ線Ｄ２の中心線Ｌ２と辺Ｅｂとの交点をＰ２としたとき、Ｐ１とＰ２のＸ軸座標は等しくなっている。同様に、データ線Ｄ２の中心線Ｌ２と辺Ｅｔとの交点をＰ３、データ線Ｄ３の中心線Ｌ３と辺Ｅｂとの交点をＰ４とすると、Ｐ３、Ｐ４のＸ座標は等しく、中心線Ｌ３と辺Ｅｔとの交点Ｐ５とし、隣接するサブピクセル４Ｓとの境界である遮光層５０の中心線Ｌ４と辺Ｅｂとの交点をＰ６とすると、Ｐ５、Ｐ６のＸ座標も等しくなっている。
【００４８】
すなわち、交点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分、交点Ｐ３、Ｐ４を結ぶ線分、及び交点Ｐ５、Ｐ６を結ぶ線分は、Ｙ軸方向に平行である。従って、サブピクセル４ＳのＹ軸方向に対して傾斜している傾斜辺の傾斜角度と、データ線Ｄの傾斜角度は等しく、サブピクセル４Ｓの傾斜辺とデータ線Ｄとは平行である。また、隣接する遮光層５０及び各データ線Ｄの中心線間の距離Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３はそれぞれ等しい。
【００４９】
次に、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａの動作について説明する。液晶表示装置１Ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に３×３の画素数を有し、画素行を構成する３つのサブピクセル４Ｓの行は、同一のゲート線Ｇで駆動される。従って、液晶表示装置１Ａに１画面分の信号を書き込むフレーム周期Ｔｖは、図５に示すように、少なくとも３つの水平期間Ｔｈに分けられる。ある水平期間Ｔｈ内に、任意の１つのゲート信号を画素薄膜トランジスタＴＦＴがＯＮ状態となる電位にすることで、３つのサブピクセル４Ｓの行の画素薄膜トランジスタＴＦＴがＯＮ状態となり、その間に９本のデータ線Ｄ１〜Ｄ９に映像信号を印加することで、画素薄膜トランジスタＴＦＴを介して液晶容量Ｃｌｃ及び蓄積容量Ｃｓｔに映像信号が書き込まれる。この動作を全てのゲート信号Ｇに対して行うことで１画面分の映像信号を書き込むことができる。
【００５０】
液晶表示装置１Ａは、３つのサブピクセル４Ｓの行に同時に映像信号を書き込むことができるため、従来技術のようにフレーム期間Ｔｖをサブピクセルの行の数と同じ９つの水平期間に分ける方法に比べ、１水平期間Ｔｈを約３倍に設定することが可能となる。従って、各サブピクセル４Ｓに映像信号を書き込む時間に余裕ができ、書き込み不足が生じにくくなる。
【００５１】
次に、本実施形態に係るサブピクセル４Ｓにおける開口部の幅について説明する。図６に示すように、サブピクセル４Ｓの辺Ｅｔとデータ線Ｄ２との交点をＰ７、Ｐ９とし、辺Ｅｂとデータ線Ｄ３との交点をＰ８、Ｐ１０とすると、交点Ｐ７、Ｐ８を通る仮想線Ｃｌ１と、交点Ｐ９、Ｐ１０を通る仮想線Ｃｌ２は、Ｙ軸に平行な線となる。これは、辺Ｅｔと辺Ｅｂが平行であり、データ線Ｄ２、Ｄ３も平行であり、それぞれのデータ線Ｄは等間隔で配置され、同一の幅であることによる。
【００５２】
なお、交点Ｐ９は交点Ｐ７よりも＋Ｘ側に位置し、交点Ｐ１０は交点Ｐ８よりも＋Ｘ側に位置している。仮想線Ｃｌ１、Ｃｌ２はＹ軸に平行であることから、交点Ｐ７、Ｐ８のＸ軸座標、交点Ｐ９、Ｐ１０のＸ軸座標はそれぞれ等しい。
【００５３】
このとき、サブピクセル４Ｓにおいて、仮想線Ｃｌ１、Ｃｌ２に囲まれる領域は、遮光部として機能するデータ線Ｄ２、Ｄ３が共に横断する領域である。データ線Ｄ２、Ｄ３は平行であるため、この領域における開口部のＹ軸方向の幅Ｙ１２は、以下の数式で表すことができる。
［数２］
Ｙ１２＝ｈ−ｅ２／ｃｏｓθ
【００５４】
また、サブピクセル４Ｓの辺Ｅｔとデータ線Ｄ３の−Ｘ側の交点と、辺Ｅｂの＋Ｘ側の端点とを通る仮想線ＣＬ３は、Ｙ軸に平行な線となる。これも上述と同様に、サブピクセル４Ｓの傾斜辺とデータ線Ｄ３とが平行であることによる。このとき、サブピクセル４Ｓにおいて、仮想線Ｃｌ２、Ｃｌ３に囲まれる領域は、遮光部として機能するデータ線Ｄ３のみが横断する領域である。この領域における開口部のＹ軸方向の幅Ｙ２３は、以下の数式で表すことができる。
［数３］
Ｙ２３＝ｈ−ｅ３／ｃｏｓθ
【００５５】
ここで、各データ線Ｄの幅ｅ１、ｅ２、ｅ３は等しいため、サブピクセル４Ｓの開口部のＹ軸方向の幅は、Ｙ軸に平行な仮想線のＸ軸座標に依らず常に等しくなる。すなわち、各サブピクセル４Ｓにおいて、開口部のＹ軸方向の幅と遮光部のＹ軸方向の幅の比率はＸ軸方向の位置に依らず一定である。
【００５６】
従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａは、開口部と遮光部の比率がＸ軸方向で一定であるため、モアレを低減することができ、表示品質を向上することができる。
【００５７】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａは、各サブピクセル４Ｓの列に３本のデータ線Ｄを配置しているにも係わらず、開口率が大幅に低減することが無い。以下、その理由について説明する。サブピクセル４ＳのＸ軸方向のピッチをＰｘとする。本実施形態に係る液晶表示装置１Ａでは、開口部のＹ軸方向の幅は上述の数式３で表すことができる。従って、サブピクセル４Ｓの開口部の面積Ｓは、以下の数式で表される。
［数４］
Ｓ＝（ｈ−ｅ３／ｃｏｓθ）×Ｐｘ
【００５８】
一方、従来例である図５２の画素での開口部の面積ＳＣについて考える。画素のＸ軸方向のピッチをＰｘとすると、開口部の面積ＳＣは以下の式で表される。
［数５］
ＳＣ＝ａ×Ｐｘ
【００５９】
ここで、図６に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａのサブピクセル４Ｓにおける幅ｈの寸法は、図５２の幅ａと幅ｆの合計に等しい。また、幅ｆは幅ｄと等しい値であり、幅ｄは上述の数式１で表されることから、画素のＸ軸方向のピッチをＰｘとすると、ＳＣは以下の式で表される。
［数６］
ＳＣ＝（ｈ−ｅ／ｃｏｓθ）×Ｐｘ
【００６０】
ここで、上述の数式４における幅ｅ３と数式６における幅ｅは、共にデータ線Ｄ１本の幅であるから、幅ｅ３と幅ｅは等しくすることができ、その場合、開口部の面積Ｓと面積ＳＣは等しくなる。つまり、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａでは、各サブピクセル４Ｓの列に３本のデータ線Ｄを配置しても、開口部が減少する事がない。従って、開口率が低下することが無いのである。
【００６１】
尚、図４及び図６で説明したサブピクセル４Ｓの特徴は、以下のように記述することもできる。サブピクセル４ＳのＸ軸方向のピッチをＰｘとし、開口部を規定するＸ軸に平行な２本の線ＥｔとＥｂとの間隔をｈとした場合、Ｘ軸に対し、角度θ傾き、互いに幅の等しい遮光層５０またはデータ線で開口部が分断される場合、その分断数をｎとすると、以下の式が成り立つ。本実施形態に係る液晶表示装置１Ａでは、ｎ＝３の例を示している。
［数７］
ｎ×ｈ／ｔａｎθ＝Ｐｘ
【００６２】
次に、隣接するサブピクセル４Ｓが重なり合う領域について説明する。図７（Ａ）に示すように、液晶パネル２を出射した光は、レンズアレイシート３を形成する個々のシリンドリカルレンズ３ａを通して観察者側に投影される。具体的には、液晶パネル２上の点ｋ１から出射された光は、観察者側の点ｋ１´へ投影される。同様に点ｋ２〜ｋ７から出射された光は、点ｋ２´〜ｋ７´へ投影される。
【００６３】
ここで、点ｋ１、ｋ２間では、図７（Ｂ）に示すように、サブピクセル４ＳＲ２と−Ｘ側に隣接するサブピクセル４ＳＬ１とがＹ軸方向に重なり合っている。点ｋ１では、全体の開口の幅に対するサブピクセル４ＳＬ１の開口部の比率が等しく５０％である。３Ｄクロストークの値はこの比率に依存し、点ｋ１から点ｋ２に近づくに従い減少し、点ｋ２において０％となる。点ｋ２と点ｋ３の間の区間では、隣接するサブピクセル４ＳとＹ軸方向で重なっておらず、３Ｄクロストークは０％である。点ｋ３と点ｋ４の間の区間では、サブピクセル４ＳＲ２は、＋Ｘ側に隣接するサブピクセル４ＳＬ２とＹ軸方向で重なる。従って、点ｋ３から点ｋ４に向かうにつれ、３Ｄクロストークは増加し、点ｋ４においてその値が１００％となる。
【００６４】
ここでは便宜的に、３Ｄクロストークの値が開口部の幅のみで決まるとして具体的な数値を記載したが、実際は液晶のコントラスト、ＴＦＴ基板２１、ＣＦ基板２２、偏光板、レンズアレイシート３等での光の散乱などの影響を受けるため、３Ｄクロストークが完全に０％になることは無いが、本発明者の評価ではその他の要因による影響は数％以下であった。
【００６５】
従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａでは、３Ｄクロストークの値が主に開口の幅で決まると言える。このように、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａのレイアウトでは、隣接するサブピクセルとＹ軸方向に重ならない区間を大きく取ることができ、３Ｄクロストークを低減することができる。例えば、観察者が、右目を点ｋ２´、ｋ３´の間に、左目を点ｋ５´、ｋ６´の間に位置させることで、３Ｄクロストークの無い画像を観察することが可能となる。当然、３Ｄクロストークが少ないほど、観察者は画像を３Ｄとして認識しやすい。
【００６６】
なお、従来例（図５３参照）として示した、各サブピクセルがＸ軸方向に隣接するサブピクセルとＹ軸方向に常に重なるレイアウトでは、クロストークが０％となる領域が殆ど存在しないことになる。
【００６７】
次に、データ線Ｄを駆動するデータドライバ６１について説明する。本実施形態に係る液晶表示装置１Ａに適用可能なデータドライバ６１は、図８に示すように、１組のメモリＭＲ１〜ＭＲ６、ＭＧ１〜ＭＧ６、ＭＢ１〜ＭＢ６、１組のＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）ＤＲ１〜ＤＲ６、ＤＧ１〜ＤＧ６、ＤＢ１〜ＤＢ６、１組のアンプＡＲ１〜ＡＲ６、ＡＧ１〜ＡＧ６、ＡＢ１〜ＡＢ６、で構成されている。１組のメモリ、ＤＡＣ、アンプの数は何れも、液晶パネル２のドレイン線の数だけ必要である。
【００６８】
データドライバ６１は、外部から順次供給される赤、緑、青の色に対応したデジタル化された映像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢを各メモリに保持していく。１画素行分の映像信号を全てのメモリに保持した後、保持された映像信号は一斉に各ＤＡＣに転送され、その出力が各アンプを介して液晶パネル２のデータ線Ｄ１〜Ｄ１８に供給される。
【００６９】
このような構成のデータドライバ６１は、図９に示すように動作する。ＳＲ、ＳＧ、ＳＢは、信号源から供給される映像信号のタイミングを示しており、ＭＲ１〜ＭＢ１は各メモリに保持されたデータの変化を示しており、ＤＲ１〜ＤＢ６は、ＤＡＣ回路が出力するデータの変化を示している。まず、液晶パネル２の１画素行分の映像信号が供給される１水平期間Ｔｈｎに映像信号Ｒ１〜Ｒ６、Ｇ１〜Ｇ６、Ｂ１〜Ｂ６が順次メモリに保持される。１画素行分の全ての映像信号が各メモリに保持された後に、Ｔａのタイミングで各映像信号は各ＤＡＣへ一斉に転送される。そして、次の水平期間（Ｔｈｎ＋１）の殆どの時間において各アンプを介して液晶表示装置１Ａに供給され続ける。
【００７０】
このように、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａに適用可能なデータドライバ６１は、１画素行分の映像信号を一斉に各データ線Ｄへ書き込む動作をすれば良い。これは、液晶パネル２が、赤を表示させるサブピクセルの行、緑を表示させるサブピクセルの行、青を表示させるサブピクセルの行に、一斉に信号を書き込むことができるからである。よって、使用するメモリは１組で十分であり、ＤＡＣへ入力する映像信号を切替える選択回路も必要としない。また、ＤＡＣ、アンプ共に、１水平期間内に映像信号をデータ線Ｄに書き込めばよいため、要求される動作周波数を低くすることができる。結果として、ＤＡＣ、アンプを半導体素子の中に作りこむ際に必要となる回路面積を小さくすることが可能となり、低コスト化が実現できる。
【００７１】
上述の説明は、以下のようにまとめることができる。本実施形態に係る液晶表示装置１Ａでは、色レジストの数と、同時に信号が書き込まれるサブピクセルの数とが一致している。従って、外部から供給される１画素行分の赤、緑、青の映像信号を一斉に液晶パネル２へ書き込むことができる。よって、映像信号を保持するメモリを１画素行分のみ用意するだけで良いため、データドライバの回路規模を小さくし、低コスト化が可能となる。
【００７２】
上述では、右目、左目用の画像をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に３×３の解像度で表示する液晶表示装置の例を示したが、必要に応じて解像度を変えても良い。また、上述の例では左右の目用に２つの画像を表示する構成を示したが、左右の目にそれぞれｍ、合計２ｍの画像を表示する構成にしても良い。その場合、画素４Ｐｉｘを構成するサブピクセル４Ｓの数を３行２ｍ列に分割することで実現できる。ここで重要な点は、色レジストをＸ軸方向（シリンドリカルレンズ３ａの延在方向に直角となる方向）にストライプ状に形成し、表示させる映像の数を増やす際に増加するサブピクセル４ＳをＹ軸方向に配列させた行を増やして実現することである。
【００７３】
また、カラー表示を実現する方法として、赤、緑、青の光の３原色に対応した色レジストを用いる例を示したが、４色以上の色レジストを用いても良い。色レジストの数をｎとした場合、画素４Ｐｉｘを構成するサブピクセル４Ｓの行数をｎとし、このｎ行のサブピクセルの行が同時にＯＮ状態となるタイミングで駆動させる。
【００７４】
ところで、液晶表示装置では、液晶にＤＣ成分が印加されないように、共通電極に対する画素４Ｐｉｘの印加電圧の極性をフレーム単位あるいは複数のフレーム単位で変化するように駆動される。そしてその極性は、Ｙ軸方向、またはＸ軸方向に隣接するサブピクセル４Ｓで異なるように設定されるのが一般的である。
【００７５】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ａにおいて、色レジストの数を奇数として、Ｙ軸方向に隣接するサブピクセル４Ｓに書き込まれる電圧の共通電極に対する極性が異なるように設定した場合、共通電極に対し、正の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数と、負の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数が一致しなくなる。よって、サブピクセル４Ｓに映像信号を書き込むと、共通電極の電位も変動する。この電位の変動は、共通電極の時定数に応じて収束するが、必ずしも１水平期間内に収束しきれない場合がある。その場合、共通電極に対して正の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数と、負の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数が一致していないと、水平期間毎に共通電極の電位変動の値が異なり、観察者にフリッカとして視認されたり、横スジ状に視認されたりする。
【００７６】
これに対し、色レジストの数を偶数とすれば、共通電極に対して正の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数と、負の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数が常に等しくなり、フリッカや横スジ感を低減することが可能となる。Ｙ軸方向に隣接するサブピクセル４Ｓに書き込まれる映像信号の共通電極電位に対する極性が異なる設定は、液晶をゲート線反転駆動する際に用いる設定であり、ゲート線反転駆動では、Ｘ軸方向に隣接するサブピクセル４Ｓに書き込まれる映像信号の共通電極電位に対する極性が等しくなり、隣接するサブピクセル４Ｓ間でＸ軸方向の電界が発生しにくくなる。これは、Ｘ軸方向に隣接するサブピクセル４Ｓ間の遮光部の幅を狭くできることを意味し、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａのように、この幅を狭くした方が高画質化できるので特に有効となる。すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａは、特に色レジストの数が偶数の場合、フリッカや横スジ感を低減することが可能となる。
【００７７】
［第２実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂは、図１０に示すように、画素４Ｐｉｘが３行２列のサブピクセル４Ｓで構成される。個々のサブピクセル４Ｓの開口部は、平行四辺形状であり、３本の幅の等しいデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の内、１本のデータ線Ｄ１がサブピクセル４Ｓの境界部に隣接するように配置され、残りの２本のデータ線Ｄ２、Ｄ３は、開口部を均等に分割するように配置されている。
【００７８】
また、Ｘ軸方向に配置されたサブピクセル４Ｓの行には、ゲート線Ｇと平行に蓄積容量線ＣＳが配置されている。ここで、各データ線Ｄの幅、データ線Ｄとゲート線Ｇの傾き、データ線Ｄの間隔は、上述の第１実施形態説明した関係と同様である。
【００７９】
液晶表示装置１Ｂは、図１１に示すように、Ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）ＴＦＴプロセスで作製されたものであり、ガラス基板７０上に下地膜７１、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート絶縁膜７３、ゲート金属膜７４、第１層間膜７５１、配線金属膜７６、第２層間膜７５２、透明導電膜７７を積層した構造である。
【００８０】
次に、上述のような液晶表示装置１Ｂの製造プロセスについて説明する。まず、ガラス基板７０上に下地膜７１を成膜した後に、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐの元となるプリカーサー用のａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）膜を成膜する。
【００８１】
その後、エキシマレーザー等でａ−Ｓｉ膜を再結晶化し、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐへ変質させ、図１２Ａに示すような形状へパターニングする。
【００８２】
ここで、下地膜７１には、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、またそれら積層膜を採用することができる。Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐをパターニングした後に、必要に応じて画素薄膜トランジスタＴＦＴのソース、ドレイン領域及び蓄積容量Ｃｓｔが形成される部分に不純物を注入する。
【００８３】
その後、ゲート絶縁膜７３を成膜し、その上にゲート金属膜７４を積層した後に、図１２Ｂに示すように、ゲート金属膜７４をパターニングする。ゲート金属膜７４には、Ｃｒ、Ａｌ、ＷＳｉ、高濃度に不純物を添加されたポリシリコン等を採用することができる。これによりＰ−Ｓｉ膜７２Ｐとゲート線Ｇが交差する部分に画素薄膜トランジスタＴＦＴが形成され、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐと蓄積容量線ＣＳが重なる部分に蓄積容量Ｃｓｔが形成される。
【００８４】
ゲート金属膜７４の上に第１層間膜７５１を成膜した後に、図１２Ｃに示すように、第１コンタクトＣＯＮＴ１が形成される。第１層間膜７５１には、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、それら積層膜を採用することができる。第１コンタクトＣＯＮＴ１は、第１層間膜７５１及びゲート絶縁膜７３を貫通しており、第１層間膜７５１上に成膜される配線金属膜７６とＰ−Ｓｉ膜７２Ｐを電気的に接続している。
【００８５】
配線金属膜７６は、図１２Ｄに示すようにパターニングされる。配線金属膜７６には、Ａｌ、Ｃｒ等を採用することができ、抵抗値が小さく、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐとのオーミック性を考慮して選択することができる。
【００８６】
この上層に第２層間膜７５２を成膜した後に、図１２Ｅに示すように、第２コンタクトＣＯＮＴ２が形成される。第２コンタクトＣＯＮＴ２は、透明導電膜７７がＰ−Ｓｉ膜７２Ｐに電気的に接続するためのコンタクトホールであり、第１層間膜７５１、第２層間膜７５２、ゲート絶縁膜７３を貫通している。第２層間膜７５２には、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、有機平坦化膜、それらの積層膜などを採用することができ、特に有機平坦化膜を採用した場合、透明導電膜７７の下地が平坦になり、液晶分子の配向性が向上するという利点がある。
【００８７】
最後に、図１２Ｆに示すように、画素電極４Ｅとなる透明導電膜７７をパターニングする。透明導電膜７７には、ＩＴＯ等を採用することができる。
【００８８】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂは、図３に示すようなＣＦ基板２２の遮光層５０のパターンを採用することもできるが、図１３に示すようなパターンとしても良い。すなわち、サブピクセル４Ｓの開口部を斜めに分断するデータ線Ｄ上にも、遮光層５０を配置しても良い。データ線Ｄ上に配置される遮光層５０は、データ線Ｄと平行に配置され、個々の遮光層５０の幅ｅｂ１〜ｅｂ３はそれぞれ等しい。
【００８９】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【００９０】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂでは、第１実施形態で得られる効果、すなわち、「書き込み不足が生じにくい」、「開口率の低下を防ぐ」、「モアレの発生を抑える」、「データドライバ６１の回路規模を小さくし、低コスト化が実現できる」という効果を得ることができる。
【００９１】
ところで、従来技術（図５２参照）では、上述したように、モアレの発生を抑えるためには、データ線Ｄを配置するために必要となる遮光部のＹ軸方向（シリンドリカルレンズの延在方向）の幅ｄに相当する分ｆだけ、開口部を縮小している。通常、この部分に蓄積容量Ｃｓｔを形成することで、開口率の低下を抑えることができる。
【００９２】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂのレイアウトでは、蓄積容量Ｃｓｔをデータ線Ｄの下に形成している。そのため、開口部の幅を調整する必要も無く、２本のデータ線Ｄが開口部を斜めに分断するように配置しても、開口率が大きく低下することは無い。従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂは、開口率の低減を防ぎ、十分な蓄積容量Ｃｓｔを配置することが可能となる。十分な大きさの蓄積容量Ｃｓｔが配置できることで、フリッカの低減や、コントラストの向上の効果を得ることが可能となる。
【００９３】
尚、上述した製造プロセスについては、上述の説明に限定されるものではなく、例えば、透明導電膜７７とＰ−Ｓｉ膜７２Ｐとのコンタクトを、配線金属膜７６を介して電気的に実現しても良い。また、必要に応じて画素薄膜トランジスタＴＦＴにＬＤＤ構造を採用することも可能であり、マルチゲート化しても良く、ゲート金属、配線金属に複数の金属膜を積層した膜を用いても良い。尚、画素薄膜トランジスタＴＦＴの特性向上を目的として実施される水素化、活性化等の製造プロセスについては、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂの特徴とは直接的に関係が無いため、説明を省いている。
【００９４】
［第３実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｃは、図１４に示すように、サブピクセル４Ｓ内に複数の画素電極４Ｅが配置されて構成されている。第２実施形態に係る液晶表示装置１Ｂでは、画素電極４Ｅである透明導電膜７７がサブピクセル４Ｓ単位で分離していたのに対し、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｃでは、画素電極４Ｅは、サブピクセル４Ｓ内で３つに分離されている。
【００９５】
サブピクセル４Ｓは、図１５に示すように、データ線Ｄ上で透明導電膜７７にスペースを設け分断している。分断された個々の画素電極４Ｅは、それぞれ第２コンタクトＣＯＮＴ２を介して、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐに電気的に接続されている。この画素電極４ＥとＰ−Ｓｉ膜７２Ｐとの接続は、配線金属膜７６を介して電気的に接続しても良い。液晶表示装置１Ｃは、ＣＦ基板２２のレイアウトとしては、図３で示したパターンの他に、図１３で示したパターンも採用することができる。
【００９６】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｃの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【００９７】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｃでは、第１実施形態で得られる効果、及び第２実施形態で得られる効果を得ることができる。
【００９８】
ところで、データ線Ｄと画素電極４Ｅ及び蓄積容量Ｃｓｔとの容量結合に起因して、Ｙ軸方向に帯を引いたような画像が表示されることがある。この現象は、一般的に「縦クロストーク」と呼ばれている。この縦クロストークは、データ線Ｄと画素電極４Ｅ、蓄積容量Ｃｓｔとの容量結合により、データ線Ｄの電圧変動に応じて画素４Ｐｉｘに保持された電圧が変動することで生ずる。
【００９９】
本実施形態の液晶表示装置１Ｃでは、データ線Ｄ上の透明電極（画素電極４Ｅ）にスリットが設けられている。従って、容量結合の値を小さくすることができ、縦クロストークを低減することができる。
【０１００】
［第４実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄは、図１６に示すように、個々のサブピクセル４Ｓの開口部が平行四辺形であり、３本の幅の等しいデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の内１本が隣接するサブピクセル４Ｓの境界部に配置され、残りの２本は開口部を均等に分割するように配置されている。なお、画素４Ｐｉｘは、３行２列のサブピクセル４Ｓで構成されている。また、液晶表示装置１Ｄは、ａ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスで作製できる構造である。
【０１０１】
また、Ｘ軸方向に配置されたサブピクセル４Ｓの行には、ゲート線Ｇと平行に蓄積容量線ＣＳが配置されている。ここで、各データ線Ｄの幅、データ線Ｄとゲート線Ｇの傾き、データ線Ｄの間隔は、上述の第１実施形態で説明した関係と同様である。
【０１０２】
液晶表示装置１ＤのＴＦＴ基板２１は、図１６及び図１７に示すように、ガラス基板７０上に、ゲート金属膜７４、ゲート絶縁膜７３、ａ−Ｓｉ膜７２ａ、配線金属膜７６、層間膜７５、透明導電膜７７を積層した構造を有している。
【０１０３】
次に、ＴＦＴ基板２１の作製プロセスについて説明する。まず、ガラス基板７０上にゲート金属膜７４を成膜し、図１８Ａに示すように、パターニングする。ゲート金属膜７４としては、Ｃｒ、Ａｌなどを採用することができる。
【０１０４】
次に、ゲート絶縁膜７３を成膜し、ａ−Ｓｉ膜７２ａを成膜する。ゲート絶縁膜７３には、ＳｉＯ２及びＳｉＮ、それらの積層膜を採用することができる。その後ａ−Ｓｉ膜７２ａを成膜し、図１８Ｂに示すようにパターニングする。このａ−Ｓｉ膜７２ａとゲート金属膜７４と重なる部分が画素薄膜トランジスタＴＦＴとなる。なお、蓄積容量Ｃｓｔは、点線で示す領域に形成される。
【０１０５】
続いて、配線金属膜７６が成膜され、図１８Ｃに示すようにパターニングされる。配線金属膜７６には、Ｃｒ、Ａｌなどを採用することができる。また、この配線金属膜７６をマスクにして、画素薄膜トランジスタＴＦＴのバックチャネル部をエッチングする場合もある。
【０１０６】
次に、層間膜７５が成膜され、図１８Ｄに示すように、層間膜７５を貫通するようにコンタクトＣＯＮＴが形成される。層間膜７５には、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、有機平坦化膜及びこれらの積層膜を採用することができる。
【０１０７】
最後に、画素電極４Ｅとなる透明導電膜７７を成膜し、図１８Ｅに示すようにパターニングする。図１８Ａに示すように、蓄積容量線ＣＳは、ゲート線Ｇに平行して配置した部分から分岐し、データ線Ｄに平行に延在している。さらに、図１７及び図１８Ｅに示すように、画素電極４Ｅである透明導電膜７７は、データ線Ｄ近傍でスリットが設けられ、データ線Ｄである配線金属膜７６と重なる部分が少なくなるように配置されている。
【０１０８】
このため、図１９に示すように、画素電極４Ｅである透明導電膜７７は、上述のスリットを設けたため、切り欠きが入ったような形状となっている。また、個々のサブピクセル４Ｓを構成する蓄積容量Ｃｓｔは、図１８Ｂに示すように、画素電極４Ｅと蓄積容量配線であるゲート金属との重なり部分で形成される。本実施形態では、データ線Ｄに隣接して蓄積容量Ｃｓｔが形成されるため、大きな容量値を確保することが可能となる。なお、ＣＦ基板２２のレイアウトとしては、図１３で示したパターンを採用することができる。
【０１０９】
なお、製造プロセスについては上述の説明に限定されるものではない。サブピクセル４Ｓの列毎に複数配置されるデータ線Ｄが、サブピクセル４Ｓの開口部をどの様に分断して配置されるかが重要であり、それが実現できる範囲において製造プロセスは変更することが可能である。
【０１１０】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１１１】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄでは、第１〜第３実施形態で得られる効果を得ることができる。
【０１１２】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄはａ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスで製造可能である。ａ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスは、５回程度の露光プロセスで製造可能であるのに対し、Ｐ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスでは７回〜１２回程度の露光プロセスが必要となる。製造コストは、プロセスの長さに依存するため、ａ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスで製造可能な本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄは、Ｐ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスでの製造に比べて低コストで製造できる。
【０１１３】
さらに、液晶表示装置１Ｄでは、画素電極４Ｅである透明導電膜７７とデータ線Ｄとの重なり部分が少ない。画素電極４Ｅとデータ線Ｄとの容量結合の大きさは縦クロストークに依存し、容量結合が小さいほど縦クロストークも小さくなる。従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄは、低コストで、縦クロストークを小さくすることができる。
【０１１４】
［第５実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅは、図２０Ａに示すようなＣＦ基板２２の遮光層５０のレイアウトで構成され、図２０Ｂに示すようなＴＦＴ基板２１の遮光物５１のレイアウトで構成される。なお、遮光物５１とは、ＴＦＴ基板２１を構成する光を殆ど透過しない膜の積層による遮光部分であり、光を殆ど透過しない膜とは、第２実施形態で示した製造プロセスによれば、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート金属膜７４、配線金属膜７６が相当する。また、液晶表示装置１Ｅは、液晶パネルの回路構成に図２で示した回路を採用することができる。
【０１１５】
図２０Ａに示すように、ＣＦ基板２２の遮光層５０は、１サブピクセル４Ｓ毎に３つの開口部を有しており、各開口部は、開口部の上辺（＋Ｙ側の辺）及び下辺（−Ｙ側の辺）を規定する２本の平行な線Ｅｃｔ、Ｅｃｂと、線Ｅｃｔ、Ｅｃｂとに対して角度θで交わり、幅ｅｃを持つ遮光層５０のパターンで区画化されている。
【０１１６】
この線Ｅｃｔ、Ｅｃｂに対して角度θの傾きを持つ遮光層５０の中心線を、それぞれＬｃ１〜Ｌｃ３とすると、隣接する中心線の間隔は等しくＷｃとなる。また、線Ｅｃｔ、Ｅｃｂの間隔はｈｃである。そして、中心線Ｌｃ１〜Ｌｃ３と線Ｅｃｔ、Ｅｃｂとの交点Ｐｃ１、Ｐｃ２のＸ軸座標は等しく、交点Ｐｃ３、Ｐｃ４、交点Ｐｃ５、Ｐｃ６のＸ軸座標もそれぞれ等しい。
【０１１７】
一方、図２０Ｂに示すように、ＴＦＴ基板２１の遮光物５１は、１サブピクセル４Ｓ毎に３つの開口部を有しており、各開口部は、開口部の上辺（＋Ｙ側の辺）及び下辺（−Ｙ側の辺）を規定する２本の平行な線Ｅｔｔ、Ｅｔｂと、線Ｅｔｔ、Ｅｔｂに対して角度θで交わり、幅ｅｔを持つ遮光物５１のパターンで区画化されている。この線Ｅｔｔ、Ｅｔｂに対して角度θの傾きを持つ遮光物５１のパターンの中心線をそれぞれＬｔ１〜Ｌｔ３とすると、隣接する中心線の間隔は等しくＷｔとなっており、線Ｅｔｔ、Ｅｔｂの間隔はｈｔである。そして、中心線Ｌｔ１〜Ｌｔ３と線Ｅｔｔ、Ｅｔｂとの交点Ｐｔ１、Ｐｔ２のＸ軸座標は等しく、交点Ｐｔ３、Ｐｔ４、交点Ｐｔ５、Ｐｔ６のＸ座標もそれぞれ等しい。
【０１１８】
ここで、幅ｅｔを幅ｅｃよりｄｐだけ大きく、幅Ｗｃは幅Ｗｔと等しく設定する。また、ｈｔはｈｃに対してｄｌの２倍（２ｄｌ）だけ異なった値とする。このｄｐは、ＴＦＴ基板２１あるいはＣＦ基板２２の製造プロセス上の加工精度ｄｅの２倍より大きな値に設定し、ｄｌは、液晶パネル２の製造プロセスにおけるＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２の重ね合わせ精度に応じて設定し、重ね合わせのＹ軸方向の精度よりもｄｌを大きく設定する。
【０１１９】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１２０】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅでは、第１〜第４実施形態で得られる効果を得ることができる。
【０１２１】
上述のＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２が重ね合わせのずれなく配置された際の１サブピクセル４Ｓ分のレイアウトは、図２１Ａに示すようなレイアウトとなる。ここで、重ね合わせにずれがない状態とは、ＣＦ基板２２の線Ｅｃｔ、Ｅｃｂに平行な遮光層５０の中心線Ｌｃｇ１、Ｌｃｇ２が、ＴＦＴ基板２１の線Ｅｔｔ、Ｅｔｂに平行な遮光物５１の中心線Ｌｔｇ１、Ｌｔｇ２と重なり、ＣＦ基板２２のＬｃ１〜Ｌｃ３がそれぞれ、ＴＦＴ基板２１のＬｔ１〜Ｌｔ３に重なった状態をいう。図２１Ａの例では、ＣＦ基板２２において開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離ｈｃよりも、ＴＦＴ基板２１において開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離ｈｔの方を長く設定したため、両者を重ね合わせた際の開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離はｈｃとなる。
【０１２２】
ここで、Ｙ軸に平行な線で開口部を切り取った際の、開口部のＹ軸方向の幅について考える。第１実施形態で説明した通り、開口部のＹ軸方向の幅は、Ｙ軸に平行な線をどの様に設定しても、ｈｃ−ｅｔ／ｃｏｓθとなる。従って、各サブピクセル４ＳのＹ軸方向（データ線Ｄの延在方向）の開口部の幅と遮光部の幅の比率がＸ軸方向（ゲート線Ｇの延在方向）の位置に依らず一定である。
【０１２３】
ここで、開口部のコーナーが鋭角となる部分（角度θを持つコーナー）に注目する。角度θのコーナー部は、実際には、図２１Ｂに示すような構造となっている。点線で示すように、ＣＦ基板２２の遮光層５０の設計パターンは鋭角であるが、加工精度の影響でｄｅだけぼけが生じた状態となる。サブピクセル４Ｓの開口部は、ＣＦ基板２２の遮光層５０とＴＦＴ基板２１の遮光物５１で規定されるが、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅは、ＣＦ基板２２の遮光層５０の幅がＴＦＴ基板２１の遮光物５１の幅よりもｄｅの２倍以上細くなっていることから、開口部のコーナー部分がＣＦ基板２２の遮光層５０とＴＦＴ基板２１の遮光物５１の交差により形成されことになる。
【０１２４】
従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅは、遮光層５０のパターンに加工精度に応じて生じたぼけが存在しても、開口部の形状が変わることが無く、Ｙ軸方向の開口部と遮光部の比率がＸ軸方向に依らず一定となる。よって、液晶表示装置１Ｅは、ＴＦＴ基板２１あるいはＣＦ２２基板の加工精度の影響で実際のパターンが設計寸法と異なった場合でも、モアレを低減することができる。さらに、ＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２の重ね合わせにずれが生じた場合でも、モアレを低減することが可能である。
【０１２５】
上述の例では、開口部のコーナーを規定する遮光体として、ＣＦ基板２２の遮光層５０とＴＦＴ基板２１の遮光物５１とで規定する例を示したが、これに限られず、ＴＦＴ基板２１内の複数の遮光体だけで規定しても良い。具体的にはゲート金属膜７４と、配線金属膜７６とを採用することができる。
【０１２６】
次に、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１とがＸ軸方向にのみ位置ずれして重ね合わされた場合を考える。ＣＦ基板２２がＴＦＴ基板２１に対して−Ｘ側に位置ずれして重ね合わせられた場合、レイアウトは、図２２に示すようになる。ＣＦ基板２２が−Ｘ側に位置ずれした影響で、斜めに配置された遮光層５０と遮光物５１とで光が遮られる領域が増え、その幅がｅとなる。また、その領域の中心線をＬ１〜Ｌ３とすると、中心線Ｌ１と線Ｅｃｔの交点Ｐ１のＸ軸座標と中心線Ｌ２と線Ｅｃｂの交点Ｐ２のＸ軸座標は等しく、同様に交点Ｐ３、Ｐ４のＸ軸座標、交点Ｐ５、Ｐ６のＸ軸座標も等しい。
【０１２７】
これは、中心線Ｌ１〜Ｌ３が互いに平行で、且つ、線Ｌｃ１〜Ｌｃ３、Ｌｔ１〜Ｌｔ３とも平行であり、重ね合わせ後の開口部のＹ軸方向の幅がｈｃであることから、中心線Ｌ１〜Ｌ３の線ＥｃｔとＥｃｂの間の長さをＬとすると、以下の関係式が成り立つためである。
［数８］
Ｌ×ｃｏｓθ＝Ｗｃ＝Ｗｔ
［数９］
Ｌ×ｓｉｎθ＝ｈｃ
【０１２８】
従って、重ね合わせにずれが生じていない場合と同様に、この開口部をＹ軸に平行な線で切り取った場合の開口部のＹ軸方向の幅は、Ｘ軸方向の位置に依らずｈｃ−ｅ／ｃｏｓθで一定となり、モアレが発生しない。
【０１２９】
次に、ＣＦ基板２２がＴＦＴ基板２１にＹ軸方向にのみ位置ずれして重ね合わせられた場合を考える。ＣＦ基板２２がＴＦＴ基板２１に対して＋Ｙ側にｄｙの長さ分、位置ずれして重ねられた場合、サブピクセルのレイアウトは、図２３に示すようになる。なお、ｄｙはｄｌよりも小さいものとする。ＣＦ基板２２の開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離ｈｃは、ＴＦＴ基板２１の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離ｈｔよりも、２ｄｌの長さ分小さく設定されているため、ｄｙがｄｌよりも小さい場合は、重ね合わせた状態での開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離はｈｃで一定である。
【０１３０】
一方、斜めに配置された遮光層５０と遮光物５１とで光が遮られる領域の幅は、ＣＦ基板２２がＴＦＴ基板２１に対してＹ軸方向に位置ずれした影響で増え、その幅がｅとなる。しかし、その領域の中心線をＬ１〜Ｌ３とすると、中心線Ｌ１と線Ｅｃｔとの交点Ｐ１のＸ軸座標と中心線Ｌ２と線Ｅｃｂとの交点Ｐ２のＸ軸座標は等しく、同様に交点Ｐ３、Ｐ４のＸ軸座標、交点Ｐ５、Ｐ６のＸ軸座標も等しくなる。
【０１３１】
これは、中心線Ｌ１〜Ｌ３が互いに平行であり、且つ、線Ｌｃ１〜Ｌｃ３、Ｌｔ１〜Ｌｔ３とも平行であり、重ね合わせ後の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離がｈｃであることから、中心線Ｌ１〜Ｌ３の線Ｅｃｔ、Ｅｃｂの間の長さをＬとすると、上述の数式７、８が成り立つからである。従って、重ね合わせにずれが生じていない場合と同様に、この開口部をＹ軸に平行な線で切り取った場合のＹ軸方向の幅は、Ｘ軸方向の位置に依らずｈｃ−ｅ／ｃｏｓθで一定となり、モアレが発生しない。
【０１３２】
ここまで、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１がＸ軸方向、Ｙ軸方向それぞれに単独で重ねずれが生じた場合について説明してきたが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向同時に重ね合わせのずれが生じた場合でも同様の効果が得られる。ただし、回転方向に重ね合わせのずれが生じた場合は、開口部のＹ軸方向の幅が、Ｘ軸方向の位置によって変化するため、モアレを完全に抑制することはできなくなる。しかしながら、液晶パネル２の製造プロセスでは、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１の重ね合わせのずれは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ともに数μｍ以下に制御されているため、回転方向の影響は殆ど無視できるレベルである。例えば、表示エリアが対角１０インチ（縦１５０ｍｍ、横２００ｍｍ）で、重ね合わせのずれが５μｍであったとすると、当該ずれの回転角度は０．００１４度程度であり、その影響は無視できるレベルである。
【０１３３】
上述のように、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１の重ね合わせにずれが生じた場合、遮光層５０あるいは遮光物５１のパターンに加工精度の影響によるぼけが加わると、若干のモアレが生ずる場合がある。しかしながら、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅは、上述で説明した構造を採用しない場合に比べ、モアレの程度を大幅に低減することができる。それは、図２２、図２３に示すように、開口部のコーナーの少なくとも半分は、遮光層５０と遮光物５１との重なりでその形状が規定されるためである。
【０１３４】
なお、以上では、重ね合わせ後の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離ｈｃをＴＦＴ基板２１の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離ｈｔよりも小さく設定した例で説明したが、これに限られず、幅ｈｃが幅ｈｔよりも大きくても良い。その際は、重ね合わせ後の開口部のＹ軸方向の幅がｈｔ−ｅ／ｃｏｓθとなるだけである。重要なことは、製造プロセスにおけるＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１の重ね合わせのＹ軸方向の精度に比べて、ｈｃとｈｔの差の半分の値であるｄｌを大きく設定することである。
【０１３５】
［第６実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｆは、図２４に示すようなＣＦ基板２２の遮光層５０のレイアウトで構成され、図２０Ｂに示すようなＴＦＴ基板２１の遮光物５１のレイアウトで構成される。なお、遮光物５１とは、ＴＦＴ基板２１を構成する光を殆ど透過しない膜の積層による遮光部分であり、光を殆ど透過しない膜とは、第２実施形態で示した製造プロセスによれば、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート金属膜７４、配線金属膜７６が相当する。また、液晶表示装置１Ｅには、液晶パネルの回路構成に図２で示した回路を採用することができる。
【０１３６】
図２４に示すように、ＣＦ基板２２の遮光層５０は、Ｘ軸に平行なストライプ状の形状のみで構成される。光が透過する開口部のＹ軸方向の幅ｈｃは、図２０ＢにおけるＴＦＴ基板２１の開口部のＹ軸方向の幅ｈｔに対して、ｄｌの２倍（２ｄｌ）だけ異なる長さの値とする。ここで、ｄｌは、液晶パネル２の製造プロセスにおけるＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２の重ね合わせ精度に応じて設定し、重ね合わせのＹ軸方向の精度よりも高い精度に設定する。
【０１３７】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｆの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１３８】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｆによれば、第１〜第５実施形態で得られる効果を得ることができる。
【０１３９】
上述のＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２が重ね合わせのずれなしで配置された際の１サブピクセル４Ｓ分のレイアウトは、図２５に示すようなレイアウトとなる。ここで、重ね合わせのずれが無い状態とは、ＣＦ基板２２の線Ｅｃｔ、Ｅｃｂに平行な遮光層５０の中心線Ｌｃｇ１、Ｌｃｇ２が、ＴＦＴ基板２１の線Ｅｔｔ、Ｅｔｂに平行な遮光物５１の中心線Ｌｔｇ１、Ｌｔｇ２と重なった状態のことをいう。図２５の例では、ＣＦ基板２２の開口部の上辺（＋Ｙ軸方向）と下辺（−Ｙ軸方向）とを規定する線間の距離ｈｃよりも、ＴＦＴ基板２１の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離ｈｔの方を長く設定したため、両者を重ね合わせた際の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離はｈｃとなる。
【０１４０】
ここで、Ｙ軸に平行な線で開口部を切り取った際の、開口部のＹ軸方向の幅について考える。第１実施形態で説明した通り、開口部のＹ軸方向の幅は、Ｙ軸に平行な線をどの様に設定した場合でも、ｈｃ−ｅｔ／ｃｏｓθとなる。従って、各サブピクセル４ＳのＹ軸方向（データ線Ｄの延在方向）の開口部の幅と遮光部の幅との比率はＸ軸方向（ゲート線Ｇの延在方向）の位置に依らず一定となる。
【０１４１】
ここで、開口部のコーナーが鋭角となる部分（角度θを持つコーナー）に注目する。本実施形態では、ＣＦ基板２２の遮光部に斜めの遮光部が存在しない。そのため角度θのコーナー部は必ず、ＣＦ基板２２の遮光部の直線部分とＴＦＴ基板２１の遮光部の直線部分との交差で規定されている。従って、加工精度に応じてコーナー部分にぼけが生ずることが無く、モアレが悪化することがない。
【０１４２】
次に、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１がＸ軸方向にのみ位置ずれして重ね合わされた場合を考える。本実施形態のＣＦ基板２２では、遮光部に斜め部分が存在しない。そのため、Ｘ軸方向にＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１とが位置ずれして重ね合わされても、開口部の形状は全く変わらない。従って、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１のＸ軸方向の重ね合わせにずれが生じても、モアレが悪化することがない。
【０１４３】
次に、ＣＦ基板２２をＴＦＴ基板２１にＹ軸方向にのみ位置ずれして重ね合わせた場合を考える。ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１のＹ軸方向の位置ズレ量ｄｙが、ＣＦ基板２２の開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離ｈｃと、ＴＦＴ基板２１の開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離ｈｔとの差分よりも小さい場合、開口部の形状は全く変わらない。従って、Ｙ軸方向の位置ずれ量ｄｙがｈｃとｈｔの差分の範囲内であれば、位置ずれが生じてもモアレが悪化する事が無い。
【０１４４】
次に、ＣＦ基板２２をＴＦＴ基板２１にＸ軸方向、Ｙ軸方向に同時に位置ずれして重ね合わせた場合を考える。この場合、第５実施形態で説明した理由により、モアレの悪化を十分小さくすることが可能である。
【０１４５】
上述のように第６実施形態では、第５実施形態により得られる効果が得られると共に、ＣＦ基板２２およびＴＦＴ基板２１製造時のパターンに、加工精度の影響をより小さくすることが可能となる。
【０１４６】
なお、ＣＦ基板２２の開口部のＹ軸方向の幅ｈｃを、ＴＦＴ基板２１の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離ｈｔよりも小さく設定した例で説明してきたが、これに限られず、ｈｃがｈｔよりも大きくても良い。重要なのは、製造プロセスにおけるＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１の重ね合わせのＹ軸方向の精度と比べ、ｈｃとｈｔの差の半分の値であるｄｌを大きく設定することである。
【０１４７】
［第７実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｇは、そのサブピクセル４Ｓが、図２６に示すようなＣＦ基板２２の遮光層５０のレイアウトと、図２７に示すようなＴＦＴ基板２１の遮光物５１とで構成される。なお、遮光物５１とは、ＴＦＴ基板２１を構成する光を殆ど透過しない膜の積層による遮光部分であり、光を殆ど透過しない膜とは、第２実施形態で示した製造プロセスによれば、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート金属膜７４、配線金属膜７６が相当する。また、液晶表示装置１Ｆでは、液晶パネルの回路構成に図２で示した回路を採用することができる。
【０１４８】
ＣＦ基板２２の遮光層５０のレイアウトは、Ｘ軸方向にストライプ状の形状であり、Ｙ軸方向にｅｃｙ１の幅を持っている。遮光層５０の中心線Ｌｃｇ１、Ｌｃｇ２及び、サブピクセル４Ｓの開口部を規定する遮光層５０の端部を示す直線Ｅｃｔ、Ｅｃｂは平行である。また、図２６中のＰｙは、サブピクセル４ＳのＹ軸方向のピッチを示している。
【０１４９】
ＴＦＴ基板２１の遮光物のレイアウトは、Ｘ軸方向に平行にストライプ状に形成され、Ｙ軸方にｅｔｙ１の幅を持った遮光物５１１、５１３によりサブピクセル４ＳのＹ軸方向の開口部の大きさが規定されている。そして、遮光物５１２により開口部がＹ軸方向に２つに分断されている。さらにＸ軸に対しθの傾きを持った遮光物５１１１、５１１４と、５１２１、５１２４とによりサブピクセル４ＳのＸ軸方向の開口部の大きさが規定され、Ｙ軸方向に２つに分断された個々の開口部が、さらに遮光物５１１２、５１１３と、５１２２、５１２３とによりＸ軸方向に３つに分断されている。遮光物５１１１〜５１１４と、５１２１〜５１２４の幅は全て等しくｅｔである。遮光物５１１１の中心線と５１２１の中心線とを結んだ線をＬｔ１、遮光物５１１２の中心線と５１２２の中心線とを結んだ線をＬｔ２、遮光物５１１３の中心線と５１２３の中心線とを結んだ線をＬｔ３、遮光物５１１４の中心線と５１２４の中心線とを結んだ線をＬｔ４とすると、Ｌｔ１とＬｔ２、Ｌｔ２とＬｔ３、Ｌｔ３とＬｔ４の間隔は全て等しくＷｔである。Ｙ軸に平行な遮光物５１２の端部を示した線をＥｔｂ１、Ｅｔｔ２とすると、Ｌｔ１がＥｔｂ１及びＥｔｔ２と交わる交点のＸ軸方向の位置は等しい。同様にＬｔ２がＥｔｂ１及びＥｔｔ２と交わる交点のＸ軸方向の位置、Ｌｔ３がＥｔｂ１及びＥｔｔ２と交わる交点のＸ軸方向の位置、Ｌｔ４がＥｔｂ１及びＥｔｔ２と交わる交点のＸ軸方向の位置も全て等しい。尚、図２７におけるＰｘ、Ｐｙは、それぞれ、サブピクセル４ＳのＸ軸方向のピッチ及びＹ軸方向のピッチを示している。
【０１５０】
図２８は、図２６で示したＣＦ基板２２と図２７で示したＴＦＴ基板２１を重ね合わせた際の平面図を示している。重ね合わせる際に、ＣＦ基板２２の遮光層５０の中心線Ｌｃｇ１、Ｌｃｇ２と、ＴＦＴ基板２１の遮光部のＬｔｇ１、Ｌｔｇ２とが重なるようしており、ｅｃｙ１＞ｅｔｙ１としている。このため、サブピクセル４ＳのＹ軸方向に２つに分断された個々の開口部のＹ軸方向の高さはＥｃｔ、Ｅｔｂ１及びＥｔｔ２、Ｅｃｂで規定され、それぞれｈ１、ｈ２となる。なお、ここでは、ｅｃｙ１をｅｔｙ１よりも２ｄｌだけ大きく設定する。ここで、ｄｌは、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１とを重ね合わせる際のＹ軸方向の精度よりも大きな値とする。
【０１５１】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｇの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１５２】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｇでは、第６実施形態で得られる効果を得ることができる。
【０１５３】
ここで、図２９に示すように、遮光物５１１１、５１２１の中心線Ｌｔ１とＥｔ１との交点をＰ１、遮光物５１１２、５１２２の中心線Ｌｔ２とＥｂ２及びＥｔ１との交点をＰ２、Ｐ３、遮光物５１１３、５１２３の中心線Ｌｔ３とＥｂ２及びＥｔ１との交点をＰ４、Ｐ５、遮光物５１１４、５１２４の中心線Ｌｔ４とＥｂ２との交点をＰ６とする。前述のようにモアレは開口部のＹ軸方向の高さがＸ軸方向の位置で異なる場合に生ずるため、Ｙ軸方向に一定の幅を有する遮光物５１２はモアレの発生には影響しない。そのため、図３０に示す遮光物５１２を除外した平面図を参照して、遮光物５１１１、５１２１の中心線Ｌｔ１は直線になる。その理由は、遮光物５１１１がＥｔｂ１に対し角度θの傾きを有し、遮光物５１２１がＥｃｂに対し角度θの傾きを有し、Ｅｃｔ、Ｅｃｂ、Ｅｔｔ１、Ｅｔｂ１、Ｅｔｔ２、Ｅｔｂ２が共に平行であるからである。同様の理由で中心線Ｌｔ２、Ｌｔ３、Ｌｔ４も直線となる。さらにＬｔ１とＬｔ２、Ｌｔ２とＬｔ３、Ｌｔ３とＬｔ４の各間隔も全て等しくＷｔとなる。これは第６実施形態に係る液晶表示装置１Ｆで、モアレが発生しなくなる理由を説明したサブピクセル４Ｓの平面図（図２５）と同じである。従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｇでもモアレが発生しない。
【０１５４】
本実施形態では、ＣＦ基板２２の遮光層５０の幅ｅｃｙ１と、それに重なるＴＦＴ基板２１の遮光物５１０、５１２の幅ｅｔｙ１とで、ｅｃｙ１の方が２ｄｌだけ長い。ここでｄｌをＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１を重ね合わせる際のＹ軸方向の精度よりも大きな値としているので、重ね合わせのずれが生じても、開口部のＹ軸方向の高さを規定するのは、ＣＦ基板２２の遮光層５０の端部Ｅｃｔ、ＥｃｂとＴＦＴ基板２１の遮光物５１２の端部Ｅｔｂ１、Ｅｔｔ２であることには変わることがなく、開口部のＹ軸方向の高さも変わらない。従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｇでは、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１の重ね合わせにずれが生じても、モアレが悪化することがない。
【０１５５】
［第８実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｈは、第７実施形態に係る液晶表示装置におけるＣＦ基板２２と、図３１に示すＴＦＴ基板２１とを組み合わせた構成である。図３１はＴＦＴ基板２１における、３行２列のサブピクセル４Ｓで構成される画素４Ｐｉｘを示したものである。個々のサブピクセル４Ｓの開口部は、３本の幅の等しいデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の内、１本のデータ線Ｄ１がサブピクセル４Ｓの境界部に隣接するように配置されている。また、残りの２本のデータ線Ｄ２、Ｄ３は、開口部をＸ軸方向に均等に分割するように配置されており、ゲート線Ｇと平行な蓄積容量線ＣＳがＹ軸方向に開口部を分割するように配置されている。
【０１５６】
ここで、各データ線Ｄの幅、データ線Ｄとゲート線Ｇの傾き、データ線Ｄの間隔は、上述の第７実施形態で説明した関係と同様である。
【０１５７】
液晶表示装置１Ｈは、図３２に示すように、Ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）ＴＦＴプロセスで作製されたものであり、ガラス基板７０上に下地膜７１、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート絶縁膜７３、ゲート金属膜７４、第１層間膜７５１、配線金属膜７６、第２層間膜７５２、透明導電膜７７を積層した構造であり、その製造プロセスは第２実施形態で説明したものと同様である。
【０１５８】
図３３ＡはＰ−Ｓｉ膜７２Ｐをパターニングした後の形状を示しており、図３３Ｂは、ゲート金属膜をパターニングした後の形状を示している。図３３Ｂの符号Ｇはゲート線を示しており、このゲート線ＧとＰ−Ｓｉ膜７２Ｐがゲート絶縁膜７３を介して重なる部分がＴＦＴとなる。符号ＣＳは蓄積容量線を示し、ゲート線Ｇと平行に配置されると共に、データ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が配置される部分へ枝分かれした形状になっている。この蓄積容量線ＣＳがＰ−Ｓｉ膜７２Ｐにゲート絶縁膜７３を介して重なる部分が蓄積容量Ｃｓｔとなる。
【０１５９】
図３３Ｃは第１コンタクトＣＯＮＴ１のレイアウトを示しており、図３３Ｄは配線金属膜７６のパターニング後の形状を示している。第１コンタクトＣＯＮＴ１は、第１層間膜７５１を貫通しており、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐを配線金属膜７６に電気的に接続している。
【０１６０】
図３３Ｅは第２コンタクトＣＯＮＴ２のレイアウトを示しており、図３３Ｆは画素電極４Ｅとなる透明導電膜７７をパターニングした後の形状を示している。第２コンタクトＣＯＮＴ２は第１層間膜７５１、第２層間膜７５２、ゲート絶縁膜７３を貫通しており、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐを透明導電膜７７に電気的に接続している。
【０１６１】
下地膜７１、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート絶縁膜７３、ゲート金属膜７４、第１層間膜７５１、配線金属膜７６、第２層間膜７５２、透明導電膜７７に関しては、第２実施形態で説明した材料を用いることができる。また、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐの再結晶化、不純物注入等のプロセスも第２実施形態で説明した方法を用いることができる。本実施形態に係る液晶表示装置１Ｈの動作は、第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１６２】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｈによれば、第７実施形態で得られる効果が得られ、さらに液晶表示装置１Ｈを製造する際の歩留を改善できるという効果も得られる。
【０１６３】
本実施形態に係る液晶表示装置１ＨのＴＦＴ基板２１において、遮光物５１に該当するのはＰ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート金属膜７４、配線金属膜７６である。従って、ＴＦＴ基板２１の遮光物５１の形状は、図３３Ｄになる。これは、第７実施形態におけるＴＦＴ基板２１の遮光物５１の形状とほぼ同じである。異なるのは図２７における遮光物５１１、５１３の形状であるが、そのＹ軸方向の幅ｅｔｙ１に対し、図３６におけるゲート線Ｇ及びＰ−Ｓｉ膜７２Ｐの幅ｅｔｙ３をｅｔｙ１よりも小さい値に設定すれば同じと見なせる。従って、第７実施形態と同様な効果が得られる。
【０１６４】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｈでは、図３３Ｂに示すように、ＴＦＴ基板２１においてゲート線Ｇと蓄積容量線ＣＳとが長い距離で近接する部分が無い。一般に同一の金属層で形成された異なる信号を伝送する配線が、長い距離に亘り近接して配置されると、配線間で電気的にショートを発生させる確率が高くなる。これは、金属層をパターニングする前にゴミ等が付着し、エッチング時にゴミによりエッチング残りが生じるからである。本実施形態に係る液晶表示装置１Ｈでは、同一金属層で形成される異なる配線が長い距離で近接する部分が少ない。従って、液晶表示装置の製造時の歩留が向上するようになる。
【０１６５】
［第９実施形態］
図３４は、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｉにおけるサブピクセル４Ｓの開口部の形状を示したものである。これまで説明してきたように、開口部の形状はＣＦ基板の遮光層とＴＦＴ基板の遮光部とで決定される。そこで、遮光層又は遮光物で構成され光を透過させない部分を、以下、「遮光体」と称する。
【０１６６】
図３４に示した例では、遮光体９Ｙ１〜９Ｙｎ＋１がＹ軸に平行であり、遮光体９Ｘ１１〜９Ｘｎｍ＋１がＸ軸に対し角度θの傾きを持っており、その幅は全てｅで等しい。また、遮光体９Ｘ１１、９Ｘ２１〜９Ｘｎ１の中心線を結んだ線をＬ１とし、同様に遮光体９Ｘ１２、９Ｘ２２〜９Ｘｎ２の中心線を結んだ線をＬ２とする。さらに、同様の規則でＬ３〜Ｌｍ＋１を定義し、Ｌ１〜Ｌｍ＋１の間隔が全て等しくＷとなるようにする。サブピクセル４ＳのＹ軸方向のピッチＰｙは、遮光体９Ｙ１の中心線Ｅｃｔと遮光体９Ｙｎ＋１の中心線Ｅｃｂとで決定され、Ｘ軸方向のピッチＰｘは、Ｌ１とＬｍ＋１で決定される。Ｌ１〜Ｌｍ＋１が、Ｙ軸に平行な遮光体９Ｙ２〜９Ｙｎを横断する場合、遮光体９Ｙ２〜９ＹｎのＹ軸に平行な端部との交点のＸ軸方向の位置は、各々の遮光体について等しくなるようにする。具体的には、Ｌ１が遮光体９Ｙ２を横断する場合、遮光体９Ｙ２のＹ軸に平行な端部Ｅｂ１、Ｅｔ２とＬ１との交点のＸ軸方向の位置が等しく、Ｌ１が遮光体９Ｙ３を横断する場合、遮光体９Ｙ３のＹ軸に平行な端部Ｅｂ２、Ｅｔ３とＬ１との交点のＸ軸方向の位置を互いに等しくすることである。遮光体９Ｙ２〜９ＹｎのＹ軸方向の幅は各々異なっていても良く、Ｙ軸方向に分断された各開口部のＹ軸方向の高さｈ１〜ｈｎも各々異なっていても良い。
【０１６７】
上記説明したように、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｉでは、サブピクセル４Ｓの開口部が、Ｙ軸方向でｎ個、Ｘ軸方向でｍ個に分断されている。ここで、角度θと分断された開口部のＹ軸方向の高さｈ１〜ｈｎ及びＸ軸方向の画素ピッチＰｘには、以下の関係式が成立する。
［数１０］
ｍ×Σｈｉ／ｔａｎθ＝Ｐｘ
ここで、Σｈｉとはｈ１〜ｈｎの高さの総和である。
【０１６８】
液晶表示装置１Ｉにおける液晶パネルの回路構成は、図２で示した回路を採用することができる。さらに、ＴＦＴ基板を製造するプロセスは第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態で説明したプロセスを適用することができ、第１実施形態で説明した駆動方法を適用することができる。
【０１６９】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｉによれば、第５実施形態で得られる効果が得られる。
【０１７０】
第７実施形態で説明したように、Ｙ軸方向に一定の幅を有する遮光体９Ｙ２〜９Ｙｎはモアレの発生には影響しない。そのため、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｉのモアレの影響を考察する場合、遮光体９Ｙ２〜９Ｙｎを削除した図面で考えることができる。図３５は、図３４における遮光体９Ｙ２〜９Ｙｎを削除したものである。図３５から明らかなように、Ｌ１〜Ｌｍは直線となる。その理由は、遮光体９Ｘ１１〜９Ｘｎｍ＋１のＸ軸に対する傾斜角度が全て等しくθであるから、Ｌ１〜Ｌｍ＋１のＸ軸の角度も全て等しくθとなるからである。さらに、Ｌ１〜Ｌｍ＋１とＥｔ１、Ｅｔｎとの交点を図３５のように定義した場合、Ｐ１とＰ２、Ｐ３とＰ４、Ｐ２ｍ−１とＰ２ｍのＸ軸方向の位置が互いに等しくなる。以上説明した開口部の形状は、第１実施形態の図４における開口部の形状の関係と等しく、上述した［数７］で示される関係を満たしている。従って、第１実施形態で説明した理由により、モアレが発生しない。
【０１７１】
［第１０実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｊは、図３６に示すように、右目用の赤の画像を表示するサブピクセル４Ｓの開口部である領域ＲＲ、左目用の赤の画像を表示するサブピクセル４Ｓの開口部である領域ＲＬを有している。領域ＲＲから放射された右目用の赤の光は、シリンドリカルレンズ３ａにより屈折し、角度δの広がりを持って観察者の右目８Ｒ方向に出射される。同様にＲＬから放射された左目用の赤の光は、シリンドリカルレンズ３ａにより屈折し、角度δの広がりを持って観察者の左目８Ｌ方向に出射される。
【０１７２】
ここで、光の広がりの観察者の目の位置における幅をそれぞれＺｌｒ、Ｚｌｌとした場合、この値を観察者の右目８Ｒと左目８Ｌの距離であるＺｅの２倍以上に設定する。Ｚｌｒ、Ｚｌｌの設定は、液晶パネル２とシリンドリカルレンズ３ａまでの距離、シリンドリカルレンズ３ａの屈折率、シリンドリカルレンズ３ａの曲率半径によって設定することができる。このように設定するには、液晶パネル２とシリンドリカルレンズ３ａの凸面までの距離をＦ１、シリンドリカルレンズ３ａの凸面から観察者の目までの距離をＦ２、シリンドリカルレンズ３ａの屈折率をｎ、曲率半径をｒ、サブピクセル４ＳのＸ軸方向の開口部の幅をＬｐとした場合、以下の関係式が成り立つように設定すれば良い。
［数１１］
ｔａｎγ＝Ｌｐ／Ｆ１
［数１２］
ｔａｎδ＝Ｚｅ／Ｆ２
［数１３］
ｒ＝（ｎ−１）×Ｆ１／ｎ
【０１７３】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｊに適用可能な画素レイアウトは、第１〜第９実施形態で説明したレイアウトに加え、サブピクセル４Ｓの開口部が四角形や、六角形、台形のものを採用することができる。例えば、図３７に示すように、サブピクセル４Ｓの開口部が四角形であるレイアウトを採用することができる。この場合、データ線Ｄに沿ったサブピクセル４Ｓの列毎に３本のデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３がサブピクセル４Ｓの開口部を分割しないようにまとめて配置する。
【０１７４】
本実施形態に係る液晶表示装置に適用可能な別の画素レイアウト例として、図３８に示したものも採用することができる。図３８は、サブピクセル４Ｓの遮光体９０により規定される開口部を示したものである。ここで遮光体とは、ＣＦ基板２２の遮光層５０及びＴＦＴ基板２１の遮光物５１の重なりで規定される光を透過しない部分のことをいう。このサブピクセル４Ｓの開口部は、図５２で示した六角形の開口部を、Ｘ軸に平行でＹ軸方向に等しい幅ｄＬを有する遮光物でＹ軸方向に分断した形状である。前記遮光物は図３８中、線Ｅｂ１、Ｅｔ２で端部が表された遮光物の部分である。このように開口部を分断すると、開口部のコーナーＣ１とＣ２のＸ軸方向の位置が等しく、コーナーＣ３とＣ４のＸ軸方法の位置も等しくなる。従って、図３９に示すように、前記遮光物を削除した場合の開口部のレイアウトは、図５２に示すレイアウトと等しい形状となる。
【０１７５】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｊの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１７６】
既に説明したとおり、モアレとは、液晶パネル２の遮光層５０がレンズを通して観察者側に投影され、それを観察者が黒い帯Ｚｄとして視認することにより発生する。図３６に示すように、液晶パネル２からの光が観察者に出射されるように設定すると、サブピクセル４Ｓの開口部に隣接する遮光部５２に起因して発生する黒い帯Ｚｄの間隔が、観察者の目の間隔Ｚｅの２倍以上となるため、観察者が頭を大きく移動させない限り黒い帯Ｚｄが見えない。従って、遮光部５２による黒い帯Ｚｄが観察者側に投影されても、観察者は主観的にモアレを意識しにくくなる。なお、上述した遮光部５２とは、ＣＦ基板２２の遮光層５０及びＴＦＴ基板の遮光物５１で規定される光を透過させない部分のことをいう。
【０１７７】
すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｊは、サブピクセル４Ｓの開口部として、四角形や六角形、台形、図３８で示したレイアウトなどが採用することができ、開口部のＹ軸方向の幅を、Ｘ軸座標に拘わらず一定にするというレイアウトの制約が無くなる為、開口部が最も広くなるようにレイアウトすることが可能となる。よって、開口率を高めることができる。
【０１７８】
本実施形態の液晶表示装置１Ｊにおいて、開口部のレイアウトとして図３８に示したものを用いた場合、液晶表示装置の製造時の歩留を向上させる効果が得られる。
【０１７９】
本実施形態の液晶表示装置では、線ＥｔとＥｔ１との間の遮光物９０の位置に、ゲート線Ｇを配置し、線Ｅｂ１とＥｔ２との間の遮光物９０の位置に蓄積容量線ＣＳを配置することが可能である。この場合、ゲート線Ｇと蓄積容量線ＣＳが、長い距離に亘り近接配置されることを避けることができる。従って、液晶表示装置を製造する過程で、ゴミ等の影響によりゲート線Ｇと蓄積容量線ＣＳがショートする欠陥が発生しにくくなり、液晶表示装置の製造時の歩留を向上させることができる。
【０１８０】
［第１１実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｋは、図４０に示すように、第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａとは異なり、サブピクセル４Ｓの行毎に設けられたゲート線Ｇがそれぞれ異なるゲートドライバ６２の出力端子によって駆動される。ＴＦＴ基板２１の画素レイアウトとしては、第２〜第１０実施形態で示した何れかのレイアウトを採用することができる。
【０１８１】
液晶表示装置１Ｋは、９のサブピクセル４Ｓの行があるが、図４１に示すように、液晶表示装置１Ｇに１画面分の映像信号を書き込む１フレーム期間Ｔｖは、３つの水平期間Ｔｈ１〜Ｔｈ３に分割されている。そして、９本のゲート配線は、３本ずつの３グループ（Ｇ１〜Ｇ３、Ｇ４〜Ｇ６、Ｇ７〜Ｇ９）に分けられ、各グループのゲート線Ｇは同一の電圧波形で駆動される。
【０１８２】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｋの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１８３】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｋでは、同一のタイミングで駆動される複数のゲート線Ｇがそれぞれ異なる駆動回路（ゲートドライバ６２）で駆動されている。ゲート配線のインピーダンスは、ゲート線Ｇに接続される画素薄膜トランジスタＴＦＴの数、ゲート線Ｇに重なるデータ線Ｄの本数などに依存するが、インピーダンスが大きいほど、画素薄膜トランジスタＴＦＴをＯＮ状態へするのに要する時間が長くなる。
【０１８４】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｋでは、同一のタイミングで駆動されるゲート線Ｇであっても、異なる駆動回路で駆動していることから、駆動回路から見た負荷は小さくなり、高速に動作させることができる。言い換えれば、大面積化に伴いゲート線Ｇ１本当たりの抵抗値が大きくなっても駆動に要する時間を短くすることができる。さらに、高精細化に伴い１本のゲート線Ｇに接続される画素薄膜トランジスタＴＦＴの数や、データ線Ｄと重なる面積が増えても、駆動に要する時間を短くすることができる。よって、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｋは、大面積化、高精細化に対応することができる。
【０１８５】
上述の実施形態では、画素４Ｐｉｘの開口部を平行四辺形とし、複数のデータ線Ｄの幅が等しいと表現してきたが、実際の製造プロセスでは若干の誤差が生じ得る。例えば、配線幅の例で見ると、設計値に対するプロセスの誤差は数％程度存在する。しかしながら、その範囲内で平行四辺形が変形したり、複数のデータ線Ｄの線幅に誤差が生じたりしても実用上は問題がない。さらに、製造プロセスを運用するために各社が独自に定めている設計ルールに従うと、開口部の形状が平行四辺形からずれる（変移する）ようになり、複数の配線幅を同一に設定できない場合がある。しかしながら、このずれ量（変移量）もプロセスにおける誤差と同様に数％程度であれば実用上は問題がない。
【０１８６】
なお、本発明は、本発明の広義の趣旨及び範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【０１８７】
上記実施形態の一部又は全ては、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１８８】
（付記１）
右眼用の画像と左眼用の画像を表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線によって駆動され、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記サブピクセルには光を透過する開口部と光を透過しない遮光部とが配置され、前記サブピクセル内での前記第２の方向における前記開口部と前記遮光部との比率が前記第１の方向の位置によらずほぼ一定であり、
前記データ線は前記サブピクセルの列毎にｎ（ｎは３以上の整数）本配置されており、ｎ−１本の前記データ線は前記サブピクセルを等間隔で分断するように配置され、
前記画素が有する複数の前記サブピクセルは、それぞれ同一の前記ゲート線によって駆動される、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１８９】
（付記２）
前記サブピクセルには、複数に分離された画素電極が配置される、
ことを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置。
【０１９０】
（付記３）
前記液晶パネルは、薄膜トランジスタが配置されたＴＦＴ基板と、色レジストが配置されたＣＦ基板と、前記ＴＦＴ基板と前記ＣＦ基板との間に配置される液晶層と、から構成され、
前記サブピクセルは、前記ＴＦＴ基板において、ほぼ平行四辺形とみなせる形状の開口部を有し、前記ＣＦ基板において、遮光層により区画されたほぼ平行四辺形とみなせる形状の開口部を有し、
前記ＴＦＴ基板には、前記データ線に対応した位置に前記遮光層が配置され、
前記ＴＦＴ基板の開口部の前記第２の方向の幅と前記ＣＦ基板の開口部の前記第２の方向の幅が異なる、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の液晶表示装置。
【０１９１】
（付記４）
前記データ線に対応した位置に配置される前記遮光層の幅は、前記データ線の幅と異なる、
ことを特徴とする付記３に記載の液晶表示装置。
【０１９２】
（付記５）
前記色レジストの色の数が４以上の偶数である、
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【０１９３】
（付記６）
前記サブピクセルは少なくとも薄膜トランジスタと、画素電極と、蓄積容量と、を有しており、前記蓄積容量は、前記ｎ本のデータ線の下層に形成される、
ことを特徴とする付記１乃至５のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【０１９４】
（付記７）
前記蓄積容量は、前記ｎ本のデータ線に沿って配置され、且つ、実質的に前記データ線と交差せずに形成される、
ことを特徴とする付記１乃至６のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【０１９５】
（付記８）
前記データ線を駆動させるデータドライバをさらに備え、
前記データドライバは、前記画素が有する前記サブピクセルの数と同数のメモリと、前記画素が有する前記サブピクセルの数と同数のデジタルアナログコンバータと、前記画素が有する前記サブピクセルの数と同数のアンプと、を備え、
前記メモリは、デジタル化された映像信号を記憶し、前記デジタルアナログコンバータは、前記アンプを介して前記メモリから出力された前記映像信号を前記データ線に供給する、
ことを特徴とする付記１乃至７のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【０１９６】
（付記９）
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線とによって駆動され、前記サブピクセルには、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向における所定の位置において、前記光学手段が振り分ける光の前記第１の方向における幅は、前記所定の位置の観察者の両眼間の第１の方向の幅の２倍以上である、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１９７】
（付記１０）
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルを備え、前記画素がマトリクス状に配置されたｎ本のゲート線及びｍ本のデータ線のうちそれぞれ少なくとも１本で駆動する複数のサブピクセルを有し、前記サブピクセルが薄膜トランジスタと液晶容量及び蓄積容量から構成される液晶表示装置を駆動させる方法であって、
１画面分の映像信号を書き込むフレーム周期をＴとした場合のＴ／ｎの期間において、少なくとも１つの前記ゲート線に薄膜トランジスタをオン状態にさせるゲート信号を出力するステップと、
前記薄膜トランジスタがオン状態になった後、前記ｍ本のデータ線に映像信号を印加し、液晶容量及び蓄積容量に映像信号を書き込むステップと、を備える、
ことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【０１９８】
（付記１１）
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルには、
前記第１の方向に延在され、光を透過しない複数の第１遮光部と、前記第１の方向に対し角度θ傾き、光を透過しない複数の第２遮光部とが配置されており、
前記複数の第１遮光部の各々は、前記第２方向の長さが一定であり、前記複数の第２遮光部のＸ軸方向の幅は等しく、
前記サブピクセルの開口部は、前記複数の第１遮光部により、前記第２方向に分断されるとともに、前記複数の第２遮光部により、前記第１方向にｍ個に均等に分断され、
前記複数の第２方向に分断された開口部の前記第２方向の開口の長さの総和をｈ、前記サブピクセルの前記第１方向のピッチをＰｘとしたときに、
ｍ×ｈ／ｔａｎθ＝Ｐｘ
の関係が成立する、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【符号の説明】
【０１９９】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ、１Ｋ 液晶表示装置
１５ バックライト
２ 液晶パネル
２０ 液晶層
２１ ＴＦＴ基板
２２ ＣＦ基板
３ レンズアレイシート
３ａ シリンドリカルレンズ
４Ｐｉｘ 画素
４Ｓ サブピクセル
４Ｅ 画素電極
５０ 遮光層（ブラックマトリクス）
５１、５１１、５１２、５１３、５１１１、５１１２、５１１３、５１１４、５１２１、５１２２、５１２３、５１２４ 遮光物
５２ 遮光部
６１ データドライバ
６２ ゲートドライバ
７０ ガラス基板
７１ 下地膜
７２Ｐ Ｐ−Ｓｉ膜
７２ａ ａ−Ｓｉ膜
７３ ゲート絶縁膜
７４ ゲート金属膜
７５ 層間膜
７５１ 第１層間膜
７５２ 第２層間膜
７６ 配線金属膜
７７ 透明導電膜
８Ｒ 観察者の右眼
８Ｌ 観察者の左眼
９Ｘ１１、９Ｘ１２、９Ｘ１３、９Ｘ１４、９Ｘ１５、９Ｘ１ｍ、９Ｘ１ｍ＋１、９Ｘ２１、９Ｘ２２、９Ｘ２３、９Ｘ２４、９Ｘ２５、９Ｘ２ｍ、９Ｘ２ｍ＋１、９Ｘｎ１、９Ｘｎ２、９Ｘｎ３、９Ｘｎ４、９Ｘｎ５、９Ｘｎｍ、９Ｘｎｍ＋１、９Ｙ１、９Ｙ２、９Ｙ３、９Ｙｎ、９Ｙｎ＋１ 遮光体
Ｇ ゲート線
Ｄ データ線
ＣＳ 蓄積容量線
ＴＦＴ 画素薄膜トランジスタ
Ｃｌｃ 液晶容量
Ｃｓｔ 蓄積容量
ＣＦＲ 色レジスト
ＣＦＧ 色レジスト
ＣＦＢ 色レジスト
ＣＯＮＴ コンタクト
ＣＯＮＴ１ 第１コンタクト
ＣＯＮＴ２ 第２コンタクト
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ 開口部のコーナー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、三次元映像を表示する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元映像、所謂、３Ｄ映像が表示可能なディスプレイの需要が急速に高まっている。三次元映像を表示させる方法は、過去から多くの研究がなされており、現在も活発に研究・開発がされている。その中で、現在最も有力視されている方法の一つに、両眼視差を用いる方法がある。
【０００３】
この両眼視差を用いた三次元表示装置は、大きく２つの方式に分類される。一つは専用のメガネを用いて左右の目に異なる画像を映し出す方式（以下、メガネ方式と称す）であり、もう一つは、専用のメガネを用いずに三次元表示装置から出射される左右異なる画像の光を空間的に分離して映し出す方式（以下、「裸眼方式」と称する。）である。
【０００４】
前者のメガネ方式は、比較的大きな画面を複数の観察者が同時に見るのに適した方式であり、映画館やテレビなどに用いられている。後者の裸眼方式は、比較的小さな画面を一人の観察者が見るのに適した方式である。特に裸眼方式は、専用のメガネを用いるという煩わしさがなく、手軽に三次元映像を見ることが可能であることから、携帯端末、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、ノート型コンピュータのディスプレイへの適用が期待されている。
【０００５】
裸眼方式の三次元映像が表示可能な液晶表示装置の一例として、特許文献１が開示する構成がある。特許文献１は、図４２に示すように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に３×３の画素がマトリクス状に配置されており、一つの画素が６個のサブピクセルＲＲ、ＲＬ、ＧＲ、ＧＬ、ＢＲ、ＢＬから構成される液晶表示装置を開示している。特許文献１が開示する液晶表示装置は、この６個のサブピクセルから構成される１画素で、カラー画像を構成するＲ、Ｇ、Ｂの光を左右の目用に２つ映し出している。なお、サブピクセルＲＲは、右目用の赤の画像を表示するサブピクセルであり、ＲＬは、左目用の赤の画像を表示するサブピクセルである。同様にＧＲ、ＧＬ、ＢＲ、ＢＬはそれぞれ右目用の緑、左目用の緑、右目用の青、左目用の青の画像を表示するサブピクセルである。
【０００６】
このようなサブピクセルは、図４３に示すような回路から構成される。個々のサブピクセルは、スイッチング素子である画素薄膜トランジスタＴＦＴ、液晶容量Ｃｌｃ、蓄積容量Ｃｓｔを有している。画素薄膜トランジスタＴＦＴのゲート端子は、Ｘ軸方向に整列したサブピクセルの行に共通のゲート線Ｇｎに接続されており、画素薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン端子はＹ軸方向に整列したサブピクセルの列に共通のデータ線Ｄｍに接続されている。画素薄膜トランジスタＴＦＴのソース端子は、液晶容量Ｃｌｃ及び蓄積容量Ｃｓｔに接続されている。
【０００７】
特許文献１が開示する液晶表示装置は、図４４に示すように、ピッチＰｐでＸ軸方向及びＹ軸方向に配置された画素列の上に、ピッチＰｌのシリンドリカルレンズがＸ軸方向にアレイ状に並べられて構成されている。観察者は、Ｚ軸方向から液晶表示装置を観察する。サブピクセルＲＲから出射された右目用の赤の光は、図４５に示すように、シリンドリカルレンズ３ａにより空間上のＺＲに放射され、左目用の赤の光も同様にシリンドリカルレンズ３ａにより空間上のＺＬに放射される。ここで、観察者の右目８Ｒが領域ＺＲに、左目８Ｌが領域ＺＬに入るようにすると、観察者は右目８Ｒで右目用の画像のみを見ることができ、左目８Ｌで左目用の画像のみを見ることができる。このため、観察者は、液晶整表示装置に表示された画像を三次元の映像として認識することができる。
【０００８】
特許文献１が開示するような液晶表示装置は、１つの優れた特性を有している。それは、観察者が左右（Ｘ軸方向）に顔を振っても色が分離して見えることが無いという特性である。シリンドリカルレンズ３ａは、レンズの延在方向（Ｙ軸方向）と直角の方向（Ｘ軸方向）にのみレンズ効果を持ち、延在方向（Ｙ軸方向）にはレンズ効果を持たない。ここで、特許文献１が開示するような液晶表示装置は、Ｘ軸方向に同一の色のサブピクセルを配列しているため、３原色であるＲ、Ｇ、Ｂの光がレンズによりそれぞれ異なる方向に出射することが無く、色割れのない高画質な三次元映像を表示することが可能となっている。このため、観察者が左右に顔を振っても色が分離して見えることが無い。
【０００９】
しかしながら、特許文献１が開示するような液晶表示装置には、いくつかの問題点がある。それは、各サブピクセルへ映像信号を書き込む時間が短くなり、信号の書き込み不足が生じやすい点、モアレが発生する点、そしてデータ線を駆動する回路の規模が大きくなるという点である。
【００１０】
まず、信号の書き込み不足が生じやすくなる理由について説明する。特許文献１が開示するような液晶表示装置は、図４６に示すように動作する。フレーム期間Ｔｖは、液晶表示装置に１画面分の信号を書き込む期間であり、水平期間Ｔｈは、液晶表示装置のサブピクセル１行分の信号を書き込む期間である。一つの水平期間Ｔｈでは、任意の１つのゲート線に画素薄膜トランジスタＴＦＴがＯＮ状態となる信号を印加する。これと同時に全てのデータ線に映像信号を書き込むことによって、画素薄膜トランジスタＴＦＴを介してデータ線の映像信号が液晶容量Ｃｌｃ及び蓄積容量Ｃｓｔに書き込まれる。この動作を全てのゲート線に対して行うことにより１画面分の映像信号を書き込むことができる。
【００１１】
ここで、特許文献１が開示する液晶表示装置では、３×３の解像度を有しており、さらに１画素をＸ軸方向に２つ、Ｙ軸方向に３つの６サブピクセルに分割している。そのため、１フレーム期間を少なくとも３の３倍である９の水平期間に分割する必要がある。つまり、実際のＹ軸方向の画素数の３倍の水平期間の数が必要になるのである。例えば、ＶＧＡ（６４０×４８０画素）の解像度の場合、水平期間Ｔｈの数は１４４０となり、通常（二次元表示）のＦＨＤ（１９２０×１０８０）解像度の水平期間の数である１０８０よりも大きくなる。従って、書き込み不足が生じ易くなる。
【００１２】
次に、モアレの発生について説明する。特許文献１が開示するような液晶表示装置は、図４７に示すように光を出射する。特許文献１が開示する液晶表示装置では、各サブピクセルを区画し、光を透過させない領域（以下、遮光部と表記する）５２がサブピクセルの周囲にＸ軸方向及びＹ軸方向に存在する。液晶パネル２の遮光部５２は、シリンドリカルレンズ３ａを介して領域Ｚｄとして観察者側に投影される。この領域Ｚｄは、液晶パネル２から光が照射されないために観察者には黒く視認される。この黒く視認される領域が断続的に現れ、モアレとして認識されるのである。
【００１３】
最後に、データ線駆動回路の規模が大きくなる理由について説明する。特許文献１が開示するような液晶表示装置のデータ線を駆動する回路（データドライバ）は、一般的に、図４８に示すような回路で構成される。このデータドライバは、２組のメモリであるＭＲ１〜ＭＲｍ、ＭＧ１〜ＭＧｍ、ＭＢ１〜ＭＢｍとＭ´Ｒ１〜Ｍ´Ｒｍ、Ｍ´Ｇ１〜Ｍ´Ｇｍ、Ｍ´Ｂ１〜Ｍ´Ｂｍと、選択回路ＳＬ１〜ＳＬｍ、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）ＤＡ１〜ＤＡｍ、アンプＡＭ１〜ＡＭｍで構成されている。２組のメモリは、それぞれ１画素行分の映像信号を記憶できる容量を有しており、選択回路、ＤＡＣ、アンプはそれぞれ、少なくとも１つのサブピクセル行分に含まれるサブピクセルの個数分が設けられている。このデータドライバでは、信号源から信号配線ＳＲ、ＳＧ、ＳＢに供給される赤、緑、青のデジタル化された映像信号を内部に一時的に記憶し、アナログ信号に変換した後に、サブピクセルの行単位で順次液晶表示装置のデータ線に供給している。
【００１４】
このようなデータドライバは、図４９に示すように動作する。ＳＲ、ＳＧ、ＳＢは、信号源から供給される映像信号のタイミングを示しており、ＭＲ１〜ＭＢｍは、第１の組のメモリの保持内容の変化を示している。また、Ｍ´Ｒ１〜Ｍ´Ｂｍは、第２の組のメモリの保持内容の変化を示しており、ＤＡ１〜ＤＡｍは、ＤＡＣの出力の変化を示している。信号源から供給される映像信号は、赤、緑、青の１画素分のデータを単位として順次供給されるのが一般的である。しかしながら、特許文献１が開示するような液晶表示装置では、赤、緑、青の同色のサブピクセルが行方向にストライプ状に配置されており、それぞれ異なるゲート線で駆動されているため、データドライバの中で映像信号を出力するタイミングを調整し、期間Ｔｈ´ｎを３分割した期間ＴｈＲｎ、ＴｈＧｎ、ＴｈＢｎのそれぞれで、サブピクセルの１行分を単位として順次出力している。ここでは、期間ＴｈＲｎに赤のサブピクセルの行分の信号を出力し、期間ＴｈＧｎ、ＴｈＢｎでは、それぞれ緑のサブピクセルの行分の信号、青のサブピクセルの行分の信号を出力している。
【００１５】
なお、タイミングチャート上の各信号に中に記載された記号は、信号源から供給された映像信号がどの様に保持、転送され、ＤＡＣ回路を経由して出力されるかを表すために記載したもので、例えば期間Ｔｈ´ｎに信号配線ＳＲに供給される信号Ｒ１は、まず第１のメモリの組のＭＲ１に保持され、期間Ｔｈ´ｎで全ての映像信号が第１のメモリの組に保持された後に、第２の組のメモリＭ´Ｒ１に転送されている。そのため、期間Ｔｈ´ｎの後半にＲ１の記号がＭ´Ｒ１に記載されている。
【００１６】
次に、期間Ｔｈ´ｎ＋１の開始時に、第２の組のメモリＭ´Ｒ１に保持された信号が選択回路ＳＬ１を介してＤＡＣのＤＡ１に転送され出力されるため、信号ＤＡ１の期間Ｔｈ´ｎ＋１の開始時にＲ１の記号が記載されている。その他の記号も同様の規則で記載されている。このタイミングチャートから明らかなように、赤、緑、青の色毎に１サブピクセル行単位で順次映像信号が液晶表示装置に供給されるため、例えば期間Ｔｈ´ｎに第１の組のメモリＭＧ１に保持された信号Ｇ１が、ＤＡＣを介して液晶表示装置に出力される前に、次の画素行の信号Ｇ´１がデータドライバに供給されてしまう。そのため、メモリに保持した信号を出力する前に新たな信号が書き込まれることが無いように、２組のメモリが必要となる。さらに、第２の組に保持された信号をＤＡＣ回路へ切替えて出力するための選択回路も必要となる。
【００１７】
ここで、回路の規模について考察する。このデータドライバでは、ＤＡＣとアンプの数は、１サブピクセル行に含まれるサブピクセルの数分で良い。これは画素の数に色の種類の数と右左２つの画像の数である２を掛けた数よりも少ない。
【００１８】
しかしながら、１組分のメモリ及び選択回路が追加で必要となる。ここで、このデータドライバを半導体素子の中に作りこむとして、各回路を作りこむ為に必要な回路面積について考える。ＤＡＣ及びアンプの回路面積は、要求される周波数特性に依存する。つまり、同じ回路構成でも３倍の速度で動作させる場合は、回路を構成する個々の素子のサイズを大きくしなければならない。実際には、各回路の出力部の素子サイズを大きくするのであるが、回路の数が減少しても駆動周波数がその分だけ速くなれば、結果として回路面積はそれほど大きく減少しない。また、複雑な動作を行うには、その動作を制御するための制御回路の規模も大きくなる。従って、このデータドライバの回路規模は大きくなり、コストが高くなる。
【００１９】
上述の書き込み不足が生じやすくなるという課題を解決する方法の一つとして、特許文献２が開示する方法がある。特許文献２が開示する液晶表示装置は、図５０に示すように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に４×４の画素を有し、ゲート線は２画素行で共通となっており、データ線は画素行毎に２本ずつ配置されている。特許文献２が開示する液晶表示装置は、図５１に示すように動作する。特許文献２が開示する液晶表示装置は、４つの画素行を有しているが、画素行は２本ずつ同一の信号で駆動される。そのため、フレーム期間内で必要となる水平期間Ｔｈの数は２である。よって、１つの水平期間Ｔｈを長く確保することができ、画素への信号の書き込み不足を解消することが可能となる。
【００２０】
もう一つの課題であるモアレを低減する方法として、特許文献３が開示する方法がある。特許文献３が開示するサブピクセルは、図５２に示すように構成される。既に説明したとおり、モアレは、シリンドリカルレンズの延在方向（Ｙ軸方向）に沿った遮光部に依存している。より具体的には、各画素のＹ軸方向の遮光部の幅と開口部の幅の比率で決まる。この比率がＸ軸方向の位置で変化すると、シリンドリカルレンズを介して観察者が液晶表示装置を見た際に、液晶表示装置を見る角度によって輝度が変化して見えるのである。そのため、モアレを解消するには、遮光部の幅と開口部の幅の比率をＸ軸方向の位置に依存せず一定にすればよい。特許文献３が開示するサブピクセルは、Ｙ軸方向に延在する遮光部をＸ軸に対して角度θ傾けている。この斜め遮光部の幅をｅとすると、この遮光部のＹ軸方向の幅ｄは以下の式で表すことができる。
［数１］
ｄ＝ｅ／ｃｏｓθ
【００２１】
斜め遮光部が存在する部分の開口部の幅は、幅ｂ、ｃの合計となり、開口部を決める辺Ｅｔと辺Ｅｂが平行であれば、その合計値はＸ軸方向の位置に依らず一定となる。一方、斜め遮光部が存在しない部分では、開口部を決める辺Ｅｔ´が辺Ｅｂと平行であれば、幅ｆを幅ｄと等しくすることで、開口部の幅ａは、Ｘ軸方向の位置に依らず一定であり、且つ、幅ｂ、ｃの合計と等しくなる。尚、辺Ｅｌ、Ｅｌ´、Ｅｒは共に平行である。
【００２２】
Ｙ軸方向の遮光部の幅と開口部の幅の比率がＸ軸方向の位置に依らず一定となる別の方法として、特許文献４が開示する方法がある。特許文献４が開示するサブピクセルは、図５３に示すように、開口部の形状を平行四辺形にし、Ｘ軸方向に隣り合うサブピクセルと必ず重なり合う形状で構成されている。開口部が平行四辺形であることから、辺ＥｔとＥｂは平行であり、辺ＥｌとＥｒも平行である。従って、Ｘ軸方向の開口部の幅ａと、幅ｂ、ｃとの合計値は、Ｘ軸方向の位置に依らず常に等しくなる。上述のように、モアレを低減するための方法には、様々な手法がある（例えば、特許文献５、６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００６−０３０５１２号公報
【特許文献２】特開昭６４−０２５１９６号公報
【特許文献３】特開平１０−１８６２９４号公報
【特許文献４】特開２００８−０９２３６１号公報
【特許文献５】特開２００８−２４９８８７号公報
【特許文献６】特開２００５−２０８５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、上述した特許文献２が開示する方法と特許文献３又は４が開示する方法を組み合わせて、画素への信号の書き込み不足を解消し、モアレの発生を防ごうとすると新たな課題が発生する。それは開口率の低下である。
【００２５】
例えば、図５２に示すように、斜め遮光部のＹ軸方向の幅ｄは、遮光部の幅ｅと角度θで決まるが、書き込み不足を低減させる目的で、複数のサブピクセルの行を同時に駆動させようとすると、各サブピクセルの列に設けるデータ線の数も増やさなければならない。例えば、２つのサブピクセルの行を同時に駆動させるには、サブピクセルの列毎に設ける必要があるデータ線の数も２となり、遮光部の幅ｅは２倍以上になる。これに伴い、斜め遮光部のＹ軸方向の幅ｄも大きくなり、斜め遮光部が無い部分において、開口部の幅を調整する幅ｆも大きくなる。よって、開口率が大幅に低下する。
【００２６】
ここで幅ｄは、角度θを小さくする（０に近づける）ことで小さくすることができるが、その場合、別の問題が生じる。本来隣接するサブピクセルには、異なる画像が表示されている。それは既に説明してきた左右２つの画像を表示させる場合であっても、多視点と呼ばれる観察者が見る角度に応じて異なる画像が視認できる表示装置であっても同様である。モアレ対策として、レンズの延在方向の遮光部を斜めにした場合（角度θを０に近づけた場合）、Ｘ軸方向に隣り合うサブピクセルと重なり合う部分が増えることになる。この重なり合う部分では、観察者は隣のサブピクセルの光も同時に見ることになる。
【００２７】
つまり、観察者は、右目で右目用の画像に加えて左目用の画像も同時に見ることになる。この混合率を３Ｄクロストークと呼ぶこともあり、これが高いと観察者は画像を三次元映像として認識しにくくなり、結果として画質が大幅に劣化する。さらに、特許文献３、４、５、６に記載された画素形状でも、モアレが発生する場合がある。それは、ＴＦＴ基板とＣＦ基板の重ね合わせがずれた場合と、プロセスの加工精度により、開口部のコーナー部の出来栄えにぼけが生じた場合である。各サブピクセルの開口部は、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の遮光体の層の重なりで規定される。仮に、ＴＦＴ基板とＣＦ基板の重ね合わせにずれが生じたとすると、遮光部の幅と開口部の幅の比率をＸ軸方向の位置に依存せず一定にするというモアレを解消する条件を満たさなくなる。
【００２８】
また、開口部を、例えばＣＦ基板の遮光部であるＢＭ（ブラックマトリクス）だけで規定した場合、遮光部のパターン形成時の加工精度に応じて、図５４に示すように、開口部のコーナーの出来栄えにぼけが生ずる。すなわち、点線で示す開口部外形の設計値に対して、実線で示す実際の開口部外形は、加工精度によりぼけが生じたため一致しない。このぼけは、開口部が鋭角となるコーナーでより顕著に発生する。このぼけによるモアレを、実際に試作した液晶表示装置で評価した結果、ぼけの領域は数μｍ程度であったにもかかわらず、決して無視できないレベルであることが判った。上述で説明したことと同様のことは、開口部の規定をＢＭ以外の単一の遮光層で規定した場合でも発生する。
【００２９】
従って、上述で説明した方法では、液晶表示装置の製造プロセス上の加工精度に応じてモアレが悪化することになる。さらに、この２つの方法を組み合わせても、液晶表示装置を駆動する回路のコストが高くなることを解消することはできない。
【００３０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、低コストで高い画像品質を実現することができる液晶表示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】
【００３１】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る液晶表示装置は、
右眼用の画像と左眼用の画像を表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線によって駆動され、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記サブピクセルには光を透過する開口部と光を透過しない遮光部とが配置され、前記サブピクセル内での前記第２の方向における前記開口部と前記遮光部との比率が前記第１の方向の位置によらずほぼ一定であり、
前記データ線は前記サブピクセルの列毎にｎ（ｎは３以上の整数）本配置されており、ｎ−１本の前記データ線は前記サブピクセルを等間隔で分断するように配置され、
前記画素が有する複数の前記サブピクセルは、それぞれ同一の前記ゲート線によって駆動される、
ことを特徴とする。
【００３２】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る液晶表示装置は、
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線とによって駆動され、前記サブピクセルには、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向における所定の位置において、前記光学手段が振り分ける光の前記第１の方向における幅は、前記所定の位置の観察者の両眼間の第１の方向の幅の２倍以上である、
ことを特徴とする。
【００３３】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る液晶表示装置は、
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルには、
前記第１の方向に延在し、光を透過しない複数の第１遮光部と、前記第１の方向に対し角度θ傾き、光を透過しない複数の第２遮光部とが配置されており、
前記複数の第１遮光部の各々は、前記第２方向の長さが一定であり、前記複数の第２遮光部のＸ軸方向の幅は等しく、
前記サブピクセルの開口部は、前記複数の第１遮光部により、前記第２方向に分断されるとともに、前記複数の第２遮光部により、前記第１方向にｍ個に均等に分断され、
前記複数の第２方向に分断された開口部の前記第２方向の開口の長さの総和をｈ、前記サブピクセルの前記第１方向のピッチをＰｘとしたときに、
ｍ×ｈ／ｔａｎθ＝Ｐｘ
の関係が成立する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、低コストで高い画像品質を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の構造を示す立体図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の画素のレイアウトを示す平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図７】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置から出力される光の軌跡を説明するための図、（Ｂ）はサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置に適用可能なデータドライバの一例を示す回路図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置に適用可能なデータドライバの動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の画素部の断面を示す断面図である。
【図１２Ａ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、Ｐ−Ｓｉ膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１２Ｂ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、ゲート金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１２Ｃ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、第１コンタクトパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１２Ｄ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、配線金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１２Ｅ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、第２コンタクトパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１２Ｆ】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、透明導電膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置のＣＦ基板のレイアウトを示す平面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の画素部の断面を示す断面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の画素部の断面を示す断面図である。
【図１８Ａ】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、ゲート金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１８Ｂ】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、ａ−Ｓｉ膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１８Ｃ】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、配線金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１８Ｄ】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、コンタクトパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１８Ｅ】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、透明導電膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図１９】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の画素電極である透明導電膜のレイアウトを示す平面図である。
【図２０Ａ】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図であり、ＣＦ基板の遮光層のレイアウトを示す平面図である。
【図２０Ｂ】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図であり、ＴＦＴ基板の遮光物のレイアウトを示す平面図である。
【図２１Ａ】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板の重ねずれが無い状態のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図２１Ｂ】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルの開口部のコーナー部分を拡大した拡大図である。
【図２２】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板がＸ軸方向に重ねずれが生じた際のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図２３】本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板がＹ軸方向に重ねずれが生じた際のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図２４】本発明の第６実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図であり、ＣＦ基板の遮光層のレイアウトを示す平面図である。
【図２５】本発明の第６実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板との重ねずれが無い状態のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図２６】本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図であり、ＣＦ基板の遮光層のレイアウトを示す平面図である。
【図２７】本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置のサブピクセルのレイアウトを示す平面図であり、ＴＦＴ基板の遮光物のレイアウトを示す平面図である。
【図２８】本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板との重ねずれが無い状態のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図２９】本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板との重ねずれが無い状態のサブピクセルのレイアウトを示す平面図である。
【図３０】本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置でＣＦ基板とＴＦＴ基板との重ねずれが無い状態のサブピクセルのレイアウトであり、開口部をＹ軸方向に分断するＸ軸方向に平行な遮光物を削除した状態を示した平面図である。
【図３１】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図３２】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の画素部の断面を示す断面図である。
【図３３Ａ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、Ｐ−Ｓｉ膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３３Ｂ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、ゲート金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３３Ｃ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、第１コンタクトパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３３Ｄ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、配線金属膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３３Ｅ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、第２コンタクトパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３３Ｆ】本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを説明するための図であり、透明導電膜のパターニング完了時点を示す平面図である。
【図３４】本発明の第９実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図３５】本発明の第９実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図であり、開口部をＹ軸方向に分断し、Ｘ軸方向に平行な遮光体を削除した状態を示した平面図である。
【図３６】本発明の第１０実施形態に係る液晶表示装置から出力される光の軌跡を説明するための図である。
【図３７】本発明の第１０実施形態に係る液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図３８】本発明の第１０実施形態に係る液晶表示装置の別の画素レイアウトを示す平面図である。
【図３９】本発明の第１０実施形態に係る液晶表示装置の別の画素レイアウトを示す平面図であり、開口部をＹ軸方向に分断し、Ｘ軸方向に平行な遮光体を削除した状態を示す平面図である。
【図４０】本発明の第１１実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す回路図である。
【図４１】本発明の第１１実施形態に係る液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図４２】従来の液晶表示装置の構成を示す回路図である。
【図４３】従来の液晶表示装置のサブピクセルの構成を示す回路図である。
【図４４】従来の液晶表示装置の構造を示す立体図である。
【図４５】従来の液晶表示装置から出力される光の軌跡を説明するための図である。
【図４６】従来の液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図４７】従来の液晶表示装置から出力される光の軌跡を説明するための図である。
【図４８】従来の液晶表示装置に適用可能なデータドライバの一例を示す回路図である。
【図４９】従来の液晶表示装置に適用可能なデータドライバの動作を示すタイミングチャートである。
【図５０】従来の液晶表示装置の構成を示す回路図である。
【図５１】従来の液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５２】従来の液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図５３】従来の液晶表示装置の画素レイアウトを示す平面図である。
【図５４】従来の液晶表示装置のサブピクセルの開口部を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の実施形態に係る液晶表示装置について、図面を参照して説明する。なお、各図面における各構成要素の大きさや縮尺は、図の視認性を確保するために適宜変更して記載している。また、各図面におけるハッチングは、各構成要素を区別するためのものであり、切断面等を意味するものではない。
【００３７】
［第１実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ａは、左眼用の画像と右眼用の画像を表示可能であり、観察者の左右の目にそれぞれ異なる画像を表示することで、観察者に三次元映像を視認させることができる液晶表示装置である。
【００３８】
図１に示すように、液晶表示装置１Ａは、シリンドリカルレンズをアレイ状に形成したレンズアレイシート３を液晶パネル２の上に配置して構成されている。また、液晶パネル２のレンズ面とは逆の面には、バックライト１５が配置されている。
【００３９】
レンズアレイシート３を構成する個々のシリンドリカルレンズ３ａは、レンズの延在方向がＹ軸方向となっており、Ｘ軸方向に沿ってアレイ状に配置されている。シリンドリカルレンズ３ａは、Ｙ軸方向にはレンズ効果を持たず、Ｘ軸方向にのみレンズ効果を持つ。すなわり、シリンドリカルレンズ３ａは、液晶パネル２上に配置される各画素から出射した光をＸ軸方向に振り分ける光学手段として動作する。
【００４０】
液晶パネル２は、ＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２に液晶層２０を挟んだ構造であり、ＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２の液晶層２０と接する面とは逆の面には、偏光板等の光学フィルムが貼り付けられている。
【００４１】
また、液晶パネル２には、右眼用の画像と左眼用の画像を表示する画素がＸ軸方向及びＹ軸方向にマトリクス状に配置されている。シリンドリカルレンズの焦点距離は、液晶パネル２のＣＦ基板２２と液晶層２０との界面近傍に設定されている。
【００４２】
液晶パネル２は、例えば、図２に示すような回路で構成されている。液晶パネル２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に３×３の画素数を有しており、それぞれの画素４Ｐｉｘは、６個のサブピクセル４Ｓで構成され、マトリクス状に配置されている。また、サブピクセル４Ｓは、各画素４Ｐｉｘ内でＸ軸方向及びＹ軸方向に２×３のマトリクス状に配置されており、Ｙ軸方向に沿って配列された３個のサブピクセル４Ｓが１つの組となり、右目又は左目用のカラー映像を表示する。
【００４３】
個々のサブピクセル４Ｓは、画素薄膜トランジスタＴＦＴ、液晶容量Ｃｌｃ、蓄積容量Ｃｓｔから構成されている。Ｘ軸方向に配列されたサブピクセル４Ｓの行には、１本のゲート線Ｇ（ゲート線Ｇ１、Ｇ２・・・の総称、以下同様）が配置されている。同一行の全てのサブピクセル４Ｓの画素薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート線Ｇに接続されている。Ｙ軸方向に配列されたサブピクセル４Ｓの列には、３本のデータ線Ｄ（データ線Ｄ１、Ｄ２・・・の総称、以下同様）が配置され、同一列の全てのサブピクセル４Ｓの画素薄膜トランジスタＴＦＴは、この３本のデータ線Ｄの何れかに接続されている。
【００４４】
また、同一の画素４Ｐｉｘに属し、３つのサブピクセル４Ｓに接続される３本のゲート線は、液晶パネル２内で接続され、同一のゲート信号で駆動する。各サブピクセル４Ｓを構成する画素薄膜トランジスタＴＦＴのゲート端子は、ゲート線Ｇに接続され、ドレイン端子はデータ線Ｄに接続され、ソース端子は、液晶容量Ｃｌｃ、蓄積容量Ｃｓｔに接続されている。
【００４５】
蓄積容量Ｃｓｔの一方の端子は、共通端子ＳＴに接続されているが、サブピクセル４Ｓの行毎に異なる配線に接続しても良く、サブピクセル４Ｓの列毎に異なる配線に接続しても良い。また、液晶容量Ｃｌｃを形成する一方の電極は、ＣＦ基板２２上の共通電極としているが、ＴＦＴ基板２１上に共通電極を設けても良い。これら結線の方法は、液晶のモードや駆動方式により任意に選択することができる。
【００４６】
液晶パネル２のＣＦ基板２２は、図３に示すようなレイアウトであり、赤ＣＦＲ、緑ＣＦＧ、青ＣＦＢの色レジスト層と遮光層（ブラックマトリクス）５０とが積層されている。各サブピクセル４Ｓは、遮光層５０で区画されており、このサブピクセル４Ｓは、３行２列で１画素４Ｐｉｘを形成している。赤ＣＦＲ、緑ＣＦＧ、青ＣＦＢの各色レジストは、サブピクセル４Ｓの行毎に塗り分けられており、個々の色レジストは、Ｘ軸方向にストライプ状の形状となっている。各サブピクセル４Ｓの列に設けられる３本のデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、１本が遮光層５０の下に配置され、それ以外の２本は遮光層５０の開口部を斜めに分断するように等間隔に配置されている。
【００４７】
サブピクセル４Ｓは、詳細には、図４に示すように、ＣＦ基板２２上に配置された遮光層５０により区画化されており、開口部の形状は平行四辺形である。そのため、開口部を規定する辺Ｅｔと辺Ｅｂは平行である。サブピクセル４Ｓの行毎に３本配置されるデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、それぞれ開口部を規定する辺Ｅｂに対してθの角度で斜めに配置されており、データ線Ｄ１上の遮光層５０の幅ｅ１と、データ線Ｄ２、Ｄ３の幅ｅ２、ｅ３は等しい。また、データ線Ｄ１上の遮光層５０の中心線Ｌ１と辺Ｅｔとの交点をＰ１、データ線Ｄ２の中心線Ｌ２と辺Ｅｂとの交点をＰ２としたとき、Ｐ１とＰ２のＸ軸座標は等しくなっている。同様に、データ線Ｄ２の中心線Ｌ２と辺Ｅｔとの交点をＰ３、データ線Ｄ３の中心線Ｌ３と辺Ｅｂとの交点をＰ４とすると、Ｐ３、Ｐ４のＸ座標は等しく、中心線Ｌ３と辺Ｅｔとの交点Ｐ５とし、隣接するサブピクセル４Ｓとの境界である遮光層５０の中心線Ｌ４と辺Ｅｂとの交点をＰ６とすると、Ｐ５、Ｐ６のＸ座標も等しくなっている。
【００４８】
すなわち、交点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分、交点Ｐ３、Ｐ４を結ぶ線分、及び交点Ｐ５、Ｐ６を結ぶ線分は、Ｙ軸方向に平行である。従って、サブピクセル４ＳのＹ軸方向に対して傾斜している傾斜辺の傾斜角度と、データ線Ｄの傾斜角度は等しく、サブピクセル４Ｓの傾斜辺とデータ線Ｄとは平行である。また、隣接する遮光層５０及び各データ線Ｄの中心線間の距離Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３はそれぞれ等しい。
【００４９】
次に、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａの動作について説明する。液晶表示装置１Ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に３×３の画素数を有し、画素行を構成する３つのサブピクセル４Ｓの行は、同一のゲート線Ｇで駆動される。従って、液晶表示装置１Ａに１画面分の信号を書き込むフレーム周期Ｔｖは、図５に示すように、少なくとも３つの水平期間Ｔｈに分けられる。ある水平期間Ｔｈ内に、任意の１つのゲート信号を画素薄膜トランジスタＴＦＴがＯＮ状態となる電位にすることで、３つのサブピクセル４Ｓの行の画素薄膜トランジスタＴＦＴがＯＮ状態となり、その間に９本のデータ線Ｄ１〜Ｄ９に映像信号を印加することで、画素薄膜トランジスタＴＦＴを介して液晶容量Ｃｌｃ及び蓄積容量Ｃｓｔに映像信号が書き込まれる。この動作を全てのゲート信号Ｇに対して行うことで１画面分の映像信号を書き込むことができる。
【００５０】
液晶表示装置１Ａは、３つのサブピクセル４Ｓの行に同時に映像信号を書き込むことができるため、従来技術のようにフレーム期間Ｔｖをサブピクセルの行の数と同じ９つの水平期間に分ける方法に比べ、１水平期間Ｔｈを約３倍に設定することが可能となる。従って、各サブピクセル４Ｓに映像信号を書き込む時間に余裕ができ、書き込み不足が生じにくくなる。
【００５１】
次に、本実施形態に係るサブピクセル４Ｓにおける開口部の幅について説明する。図６に示すように、サブピクセル４Ｓの辺Ｅｔとデータ線Ｄ２との交点をＰ７、Ｐ９とし、辺Ｅｂとデータ線Ｄ３との交点をＰ８、Ｐ１０とすると、交点Ｐ７、Ｐ８を通る仮想線Ｃｌ１と、交点Ｐ９、Ｐ１０を通る仮想線Ｃｌ２は、Ｙ軸に平行な線となる。これは、辺Ｅｔと辺Ｅｂが平行であり、データ線Ｄ２、Ｄ３も平行であり、それぞれのデータ線Ｄは等間隔で配置され、同一の幅であることによる。
【００５２】
なお、交点Ｐ９は交点Ｐ７よりも＋Ｘ側に位置し、交点Ｐ１０は交点Ｐ８よりも＋Ｘ側に位置している。仮想線Ｃｌ１、Ｃｌ２はＹ軸に平行であることから、交点Ｐ７、Ｐ８のＸ軸座標、交点Ｐ９、Ｐ１０のＸ軸座標はそれぞれ等しい。
【００５３】
このとき、サブピクセル４Ｓにおいて、仮想線Ｃｌ１、Ｃｌ２に囲まれる領域は、遮光部として機能するデータ線Ｄ２、Ｄ３が共に横断する領域である。データ線Ｄ２、Ｄ３は平行であるため、この領域における開口部のＹ軸方向の幅Ｙ１２は、以下の数式で表すことができる。
［数２］
Ｙ１２＝ｈ−ｅ２／ｃｏｓθ
【００５４】
また、サブピクセル４Ｓの辺Ｅｔとデータ線Ｄ３の−Ｘ側の交点と、辺Ｅｂの＋Ｘ側の端点とを通る仮想線ＣＬ３は、Ｙ軸に平行な線となる。これも上述と同様に、サブピクセル４Ｓの傾斜辺とデータ線Ｄ３とが平行であることによる。このとき、サブピクセル４Ｓにおいて、仮想線Ｃｌ２、Ｃｌ３に囲まれる領域は、遮光部として機能するデータ線Ｄ３のみが横断する領域である。この領域における開口部のＹ軸方向の幅Ｙ２３は、以下の数式で表すことができる。
［数３］
Ｙ２３＝ｈ−ｅ３／ｃｏｓθ
【００５５】
ここで、各データ線Ｄの幅ｅ１、ｅ２、ｅ３は等しいため、サブピクセル４Ｓの開口部のＹ軸方向の幅は、Ｙ軸に平行な仮想線のＸ軸座標に依らず常に等しくなる。すなわち、各サブピクセル４Ｓにおいて、開口部のＹ軸方向の幅と遮光部のＹ軸方向の幅の比率はＸ軸方向の位置に依らず一定である。
【００５６】
従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａは、開口部と遮光部の比率がＸ軸方向で一定であるため、モアレを低減することができ、表示品質を向上することができる。
【００５７】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａは、各サブピクセル４Ｓの列に３本のデータ線Ｄを配置しているにも係わらず、開口率が大幅に低減することが無い。以下、その理由について説明する。サブピクセル４ＳのＸ軸方向のピッチをＰｘとする。本実施形態に係る液晶表示装置１Ａでは、開口部のＹ軸方向の幅は上述の数式３で表すことができる。従って、サブピクセル４Ｓの開口部の面積Ｓは、以下の数式で表される。
［数４］
Ｓ＝（ｈ−ｅ３／ｃｏｓθ）×Ｐｘ
【００５８】
一方、従来例である図５２の画素での開口部の面積ＳＣについて考える。画素のＸ軸方向のピッチをＰｘとすると、開口部の面積ＳＣは以下の式で表される。
［数５］
ＳＣ＝ａ×Ｐｘ
【００５９】
ここで、図６に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａのサブピクセル４Ｓにおける幅ｈの寸法は、図５２の幅ａと幅ｆの合計に等しい。また、幅ｆは幅ｄと等しい値であり、幅ｄは上述の数式１で表されることから、画素のＸ軸方向のピッチをＰｘとすると、ＳＣは以下の式で表される。
［数６］
ＳＣ＝（ｈ−ｅ／ｃｏｓθ）×Ｐｘ
【００６０】
ここで、上述の数式４における幅ｅ３と数式６における幅ｅは、共にデータ線Ｄ１本の幅であるから、幅ｅ３と幅ｅは等しくすることができ、その場合、開口部の面積Ｓと面積ＳＣは等しくなる。つまり、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａでは、各サブピクセル４Ｓの列に３本のデータ線Ｄを配置しても、開口部が減少する事がない。従って、開口率が低下することが無いのである。
【００６１】
尚、図４及び図６で説明したサブピクセル４Ｓの特徴は、以下のように記述することもできる。サブピクセル４ＳのＸ軸方向のピッチをＰｘとし、開口部を規定するＸ軸に平行な２本の線ＥｔとＥｂとの間隔をｈとした場合、Ｘ軸に対し、角度θ傾き、互いに幅の等しい遮光層５０またはデータ線で開口部が分断される場合、その分断数をｎとすると、以下の式が成り立つ。本実施形態に係る液晶表示装置１Ａでは、ｎ＝３の例を示している。
［数７］
ｎ×ｈ／ｔａｎθ＝Ｐｘ
【００６２】
次に、隣接するサブピクセル４Ｓが重なり合う領域について説明する。図７（Ａ）に示すように、液晶パネル２を出射した光は、レンズアレイシート３を形成する個々のシリンドリカルレンズ３ａを通して観察者側に投影される。具体的には、液晶パネル２上の点ｋ１から出射された光は、観察者側の点ｋ１´へ投影される。同様に点ｋ２〜ｋ７から出射された光は、点ｋ２´〜ｋ７´へ投影される。
【００６３】
ここで、点ｋ１、ｋ２間では、図７（Ｂ）に示すように、サブピクセル４ＳＲ２と−Ｘ側に隣接するサブピクセル４ＳＬ１とがＹ軸方向に重なり合っている。点ｋ１では、全体の開口の幅に対するサブピクセル４ＳＬ１の開口部の比率が等しく５０％である。３Ｄクロストークの値はこの比率に依存し、点ｋ１から点ｋ２に近づくに従い減少し、点ｋ２において０％となる。点ｋ２と点ｋ３の間の区間では、隣接するサブピクセル４ＳとＹ軸方向で重なっておらず、３Ｄクロストークは０％である。点ｋ３と点ｋ４の間の区間では、サブピクセル４ＳＲ２は、＋Ｘ側に隣接するサブピクセル４ＳＬ２とＹ軸方向で重なる。従って、点ｋ３から点ｋ４に向かうにつれ、３Ｄクロストークは増加し、点ｋ４においてその値が１００％となる。
【００６４】
ここでは便宜的に、３Ｄクロストークの値が開口部の幅のみで決まるとして具体的な数値を記載したが、実際は液晶のコントラスト、ＴＦＴ基板２１、ＣＦ基板２２、偏光板、レンズアレイシート３等での光の散乱などの影響を受けるため、３Ｄクロストークが完全に０％になることは無いが、本発明者の評価ではその他の要因による影響は数％以下であった。
【００６５】
従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａでは、３Ｄクロストークの値が主に開口の幅で決まると言える。このように、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａのレイアウトでは、隣接するサブピクセルとＹ軸方向に重ならない区間を大きく取ることができ、３Ｄクロストークを低減することができる。例えば、観察者が、右目を点ｋ２´、ｋ３´の間に、左目を点ｋ５´、ｋ６´の間に位置させることで、３Ｄクロストークの無い画像を観察することが可能となる。当然、３Ｄクロストークが少ないほど、観察者は画像を３Ｄとして認識しやすい。
【００６６】
なお、従来例（図５３参照）として示した、各サブピクセルがＸ軸方向に隣接するサブピクセルとＹ軸方向に常に重なるレイアウトでは、クロストークが０％となる領域が殆ど存在しないことになる。
【００６７】
次に、データ線Ｄを駆動するデータドライバ６１について説明する。本実施形態に係る液晶表示装置１Ａに適用可能なデータドライバ６１は、図８に示すように、１組のメモリＭＲ１〜ＭＲ６、ＭＧ１〜ＭＧ６、ＭＢ１〜ＭＢ６、１組のＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）ＤＲ１〜ＤＲ６、ＤＧ１〜ＤＧ６、ＤＢ１〜ＤＢ６、１組のアンプＡＲ１〜ＡＲ６、ＡＧ１〜ＡＧ６、ＡＢ１〜ＡＢ６、で構成されている。１組のメモリ、ＤＡＣ、アンプの数は何れも、液晶パネル２のドレイン線の数だけ必要である。
【００６８】
データドライバ６１は、外部から順次供給される赤、緑、青の色に対応したデジタル化された映像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢを各メモリに保持していく。１画素行分の映像信号を全てのメモリに保持した後、保持された映像信号は一斉に各ＤＡＣに転送され、その出力が各アンプを介して液晶パネル２のデータ線Ｄ１〜Ｄ１８に供給される。
【００６９】
このような構成のデータドライバ６１は、図９に示すように動作する。ＳＲ、ＳＧ、ＳＢは、信号源から供給される映像信号のタイミングを示しており、ＭＲ１〜ＭＢ１は各メモリに保持されたデータの変化を示しており、ＤＲ１〜ＤＢ６は、ＤＡＣ回路が出力するデータの変化を示している。まず、液晶パネル２の１画素行分の映像信号が供給される１水平期間Ｔｈｎに映像信号Ｒ１〜Ｒ６、Ｇ１〜Ｇ６、Ｂ１〜Ｂ６が順次メモリに保持される。１画素行分の全ての映像信号が各メモリに保持された後に、Ｔａのタイミングで各映像信号は各ＤＡＣへ一斉に転送される。そして、次の水平期間（Ｔｈｎ＋１）の殆どの時間において各アンプを介して液晶表示装置１Ａに供給され続ける。
【００７０】
このように、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａに適用可能なデータドライバ６１は、１画素行分の映像信号を一斉に各データ線Ｄへ書き込む動作をすれば良い。これは、液晶パネル２が、赤を表示させるサブピクセルの行、緑を表示させるサブピクセルの行、青を表示させるサブピクセルの行に、一斉に信号を書き込むことができるからである。よって、使用するメモリは１組で十分であり、ＤＡＣへ入力する映像信号を切替える選択回路も必要としない。また、ＤＡＣ、アンプ共に、１水平期間内に映像信号をデータ線Ｄに書き込めばよいため、要求される動作周波数を低くすることができる。結果として、ＤＡＣ、アンプを半導体素子の中に作りこむ際に必要となる回路面積を小さくすることが可能となり、低コスト化が実現できる。
【００７１】
上述の説明は、以下のようにまとめることができる。本実施形態に係る液晶表示装置１Ａでは、色レジストの数と、同時に信号が書き込まれるサブピクセルの数とが一致している。従って、外部から供給される１画素行分の赤、緑、青の映像信号を一斉に液晶パネル２へ書き込むことができる。よって、映像信号を保持するメモリを１画素行分のみ用意するだけで良いため、データドライバの回路規模を小さくし、低コスト化が可能となる。
【００７２】
上述では、右目、左目用の画像をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に３×３の解像度で表示する液晶表示装置の例を示したが、必要に応じて解像度を変えても良い。また、上述の例では左右の目用に２つの画像を表示する構成を示したが、左右の目にそれぞれｍ、合計２ｍの画像を表示する構成にしても良い。その場合、画素４Ｐｉｘを構成するサブピクセル４Ｓの数を３行２ｍ列に分割することで実現できる。ここで重要な点は、色レジストをＸ軸方向（シリンドリカルレンズ３ａの延在方向に直角となる方向）にストライプ状に形成し、表示させる映像の数を増やす際に増加するサブピクセル４ＳをＹ軸方向に配列させた行を増やして実現することである。
【００７３】
また、カラー表示を実現する方法として、赤、緑、青の光の３原色に対応した色レジストを用いる例を示したが、４色以上の色レジストを用いても良い。色レジストの数をｎとした場合、画素４Ｐｉｘを構成するサブピクセル４Ｓの行数をｎとし、このｎ行のサブピクセルの行が同時にＯＮ状態となるタイミングで駆動させる。
【００７４】
ところで、液晶表示装置では、液晶にＤＣ成分が印加されないように、共通電極に対する画素４Ｐｉｘの印加電圧の極性をフレーム単位あるいは複数のフレーム単位で変化するように駆動される。そしてその極性は、Ｙ軸方向、またはＸ軸方向に隣接するサブピクセル４Ｓで異なるように設定されるのが一般的である。
【００７５】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ａにおいて、色レジストの数を奇数として、Ｙ軸方向に隣接するサブピクセル４Ｓに書き込まれる電圧の共通電極に対する極性が異なるように設定した場合、共通電極に対し、正の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数と、負の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数が一致しなくなる。よって、サブピクセル４Ｓに映像信号を書き込むと、共通電極の電位も変動する。この電位の変動は、共通電極の時定数に応じて収束するが、必ずしも１水平期間内に収束しきれない場合がある。その場合、共通電極に対して正の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数と、負の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数が一致していないと、水平期間毎に共通電極の電位変動の値が異なり、観察者にフリッカとして視認されたり、横スジ状に視認されたりする。
【００７６】
これに対し、色レジストの数を偶数とすれば、共通電極に対して正の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数と、負の電圧が書き込まれるサブピクセル４Ｓの数が常に等しくなり、フリッカや横スジ感を低減することが可能となる。Ｙ軸方向に隣接するサブピクセル４Ｓに書き込まれる映像信号の共通電極電位に対する極性が異なる設定は、液晶をゲート線反転駆動する際に用いる設定であり、ゲート線反転駆動では、Ｘ軸方向に隣接するサブピクセル４Ｓに書き込まれる映像信号の共通電極電位に対する極性が等しくなり、隣接するサブピクセル４Ｓ間でＸ軸方向の電界が発生しにくくなる。これは、Ｘ軸方向に隣接するサブピクセル４Ｓ間の遮光部の幅を狭くできることを意味し、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａのように、この幅を狭くした方が高画質化できるので特に有効となる。すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置１Ａは、特に色レジストの数が偶数の場合、フリッカや横スジ感を低減することが可能となる。
【００７７】
［第２実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂは、図１０に示すように、画素４Ｐｉｘが３行２列のサブピクセル４Ｓで構成される。個々のサブピクセル４Ｓの開口部は、平行四辺形状であり、３本の幅の等しいデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の内、１本のデータ線Ｄ１がサブピクセル４Ｓの境界部に隣接するように配置され、残りの２本のデータ線Ｄ２、Ｄ３は、開口部を均等に分割するように配置されている。
【００７８】
また、Ｘ軸方向に配置されたサブピクセル４Ｓの行には、ゲート線Ｇと平行に蓄積容量線ＣＳが配置されている。ここで、各データ線Ｄの幅、データ線Ｄとゲート線Ｇの傾き、データ線Ｄの間隔は、上述の第１実施形態説明した関係と同様である。
【００７９】
液晶表示装置１Ｂは、図１１に示すように、Ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）ＴＦＴプロセスで作製されたものであり、ガラス基板７０上に下地膜７１、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート絶縁膜７３、ゲート金属膜７４、第１層間膜７５１、配線金属膜７６、第２層間膜７５２、透明導電膜７７を積層した構造である。
【００８０】
次に、上述のような液晶表示装置１Ｂの製造プロセスについて説明する。まず、ガラス基板７０上に下地膜７１を成膜した後に、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐの元となるプリカーサー用のａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）膜を成膜する。
【００８１】
その後、エキシマレーザー等でａ−Ｓｉ膜を再結晶化し、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐへ変質させ、図１２Ａに示すような形状へパターニングする。
【００８２】
ここで、下地膜７１には、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、またそれら積層膜を採用することができる。Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐをパターニングした後に、必要に応じて画素薄膜トランジスタＴＦＴのソース、ドレイン領域及び蓄積容量Ｃｓｔが形成される部分に不純物を注入する。
【００８３】
その後、ゲート絶縁膜７３を成膜し、その上にゲート金属膜７４を積層した後に、図１２Ｂに示すように、ゲート金属膜７４をパターニングする。ゲート金属膜７４には、Ｃｒ、Ａｌ、ＷＳｉ、高濃度に不純物を添加されたポリシリコン等を採用することができる。これによりＰ−Ｓｉ膜７２Ｐとゲート線Ｇが交差する部分に画素薄膜トランジスタＴＦＴが形成され、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐと蓄積容量線ＣＳが重なる部分に蓄積容量Ｃｓｔが形成される。
【００８４】
ゲート金属膜７４の上に第１層間膜７５１を成膜した後に、図１２Ｃに示すように、第１コンタクトＣＯＮＴ１が形成される。第１層間膜７５１には、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、それら積層膜を採用することができる。第１コンタクトＣＯＮＴ１は、第１層間膜７５１及びゲート絶縁膜７３を貫通しており、第１層間膜７５１上に成膜される配線金属膜７６とＰ−Ｓｉ膜７２Ｐを電気的に接続している。
【００８５】
配線金属膜７６は、図１２Ｄに示すようにパターニングされる。配線金属膜７６には、Ａｌ、Ｃｒ等を採用することができ、抵抗値が小さく、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐとのオーミック性を考慮して選択することができる。
【００８６】
この上層に第２層間膜７５２を成膜した後に、図１２Ｅに示すように、第２コンタクトＣＯＮＴ２が形成される。第２コンタクトＣＯＮＴ２は、透明導電膜７７がＰ−Ｓｉ膜７２Ｐに電気的に接続するためのコンタクトホールであり、第１層間膜７５１、第２層間膜７５２、ゲート絶縁膜７３を貫通している。第２層間膜７５２には、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、有機平坦化膜、それらの積層膜などを採用することができ、特に有機平坦化膜を採用した場合、透明導電膜７７の下地が平坦になり、液晶分子の配向性が向上するという利点がある。
【００８７】
最後に、図１２Ｆに示すように、画素電極４Ｅとなる透明導電膜７７をパターニングする。透明導電膜７７には、ＩＴＯ等を採用することができる。
【００８８】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂは、図３に示すようなＣＦ基板２２の遮光層５０のパターンを採用することもできるが、図１３に示すようなパターンとしても良い。すなわち、サブピクセル４Ｓの開口部を斜めに分断するデータ線Ｄ上にも、遮光層５０を配置しても良い。データ線Ｄ上に配置される遮光層５０は、データ線Ｄと平行に配置され、個々の遮光層５０の幅ｅｂ１〜ｅｂ３はそれぞれ等しい。
【００８９】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【００９０】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂでは、第１実施形態で得られる効果、すなわち、「書き込み不足が生じにくい」、「開口率の低下を防ぐ」、「モアレの発生を抑える」、「データドライバ６１の回路規模を小さくし、低コスト化が実現できる」という効果を得ることができる。
【００９１】
ところで、従来技術（図５２参照）では、上述したように、モアレの発生を抑えるためには、データ線Ｄを配置するために必要となる遮光部のＹ軸方向（シリンドリカルレンズの延在方向）の幅ｄに相当する分ｆだけ、開口部を縮小している。通常、この部分に蓄積容量Ｃｓｔを形成することで、開口率の低下を抑えることができる。
【００９２】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂのレイアウトでは、蓄積容量Ｃｓｔをデータ線Ｄの下に形成している。そのため、開口部の幅を調整する必要も無く、２本のデータ線Ｄが開口部を斜めに分断するように配置しても、開口率が大きく低下することは無い。従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂは、開口率の低減を防ぎ、十分な蓄積容量Ｃｓｔを配置することが可能となる。十分な大きさの蓄積容量Ｃｓｔが配置できることで、フリッカの低減や、コントラストの向上の効果を得ることが可能となる。
【００９３】
尚、上述した製造プロセスについては、上述の説明に限定されるものではなく、例えば、透明導電膜７７とＰ−Ｓｉ膜７２Ｐとのコンタクトを、配線金属膜７６を介して電気的に実現しても良い。また、必要に応じて画素薄膜トランジスタＴＦＴにＬＤＤ構造を採用することも可能であり、マルチゲート化しても良く、ゲート金属、配線金属に複数の金属膜を積層した膜を用いても良い。尚、画素薄膜トランジスタＴＦＴの特性向上を目的として実施される水素化、活性化等の製造プロセスについては、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｂの特徴とは直接的に関係が無いため、説明を省いている。
【００９４】
［第３実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｃは、図１４に示すように、サブピクセル４Ｓ内に複数の画素電極４Ｅが配置されて構成されている。第２実施形態に係る液晶表示装置１Ｂでは、画素電極４Ｅである透明導電膜７７がサブピクセル４Ｓ単位で分離していたのに対し、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｃでは、画素電極４Ｅは、サブピクセル４Ｓ内で３つに分離されている。
【００９５】
サブピクセル４Ｓは、図１５に示すように、データ線Ｄ上で透明導電膜７７にスペースを設け分断している。分断された個々の画素電極４Ｅは、それぞれ第２コンタクトＣＯＮＴ２を介して、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐに電気的に接続されている。この画素電極４ＥとＰ−Ｓｉ膜７２Ｐとの接続は、配線金属膜７６を介して電気的に接続しても良い。液晶表示装置１Ｃは、ＣＦ基板２２のレイアウトとしては、図３で示したパターンの他に、図１３で示したパターンも採用することができる。
【００９６】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｃの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【００９７】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｃでは、第１実施形態で得られる効果、及び第２実施形態で得られる効果を得ることができる。
【００９８】
ところで、データ線Ｄと画素電極４Ｅ及び蓄積容量Ｃｓｔとの容量結合に起因して、Ｙ軸方向に帯を引いたような画像が表示されることがある。この現象は、一般的に「縦クロストーク」と呼ばれている。この縦クロストークは、データ線Ｄと画素電極４Ｅ、蓄積容量Ｃｓｔとの容量結合により、データ線Ｄの電圧変動に応じて画素４Ｐｉｘに保持された電圧が変動することで生ずる。
【００９９】
本実施形態の液晶表示装置１Ｃでは、データ線Ｄ上の透明電極（画素電極４Ｅ）にスリットが設けられている。従って、容量結合の値を小さくすることができ、縦クロストークを低減することができる。
【０１００】
［第４実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄは、図１６に示すように、個々のサブピクセル４Ｓの開口部が平行四辺形であり、３本の幅の等しいデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の内１本が隣接するサブピクセル４Ｓの境界部に配置され、残りの２本は開口部を均等に分割するように配置されている。なお、画素４Ｐｉｘは、３行２列のサブピクセル４Ｓで構成されている。また、液晶表示装置１Ｄは、ａ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスで作製できる構造である。
【０１０１】
また、Ｘ軸方向に配置されたサブピクセル４Ｓの行には、ゲート線Ｇと平行に蓄積容量線ＣＳが配置されている。ここで、各データ線Ｄの幅、データ線Ｄとゲート線Ｇの傾き、データ線Ｄの間隔は、上述の第１実施形態で説明した関係と同様である。
【０１０２】
液晶表示装置１ＤのＴＦＴ基板２１は、図１６及び図１７に示すように、ガラス基板７０上に、ゲート金属膜７４、ゲート絶縁膜７３、ａ−Ｓｉ膜７２ａ、配線金属膜７６、層間膜７５、透明導電膜７７を積層した構造を有している。
【０１０３】
次に、ＴＦＴ基板２１の作製プロセスについて説明する。まず、ガラス基板７０上にゲート金属膜７４を成膜し、図１８Ａに示すように、パターニングする。ゲート金属膜７４としては、Ｃｒ、Ａｌなどを採用することができる。
【０１０４】
次に、ゲート絶縁膜７３を成膜し、ａ−Ｓｉ膜７２ａを成膜する。ゲート絶縁膜７３には、ＳｉＯ２及びＳｉＮ、それらの積層膜を採用することができる。その後ａ−Ｓｉ膜７２ａを成膜し、図１８Ｂに示すようにパターニングする。このａ−Ｓｉ膜７２ａとゲート金属膜７４と重なる部分が画素薄膜トランジスタＴＦＴとなる。なお、蓄積容量Ｃｓｔは、点線で示す領域に形成される。
【０１０５】
続いて、配線金属膜７６が成膜され、図１８Ｃに示すようにパターニングされる。配線金属膜７６には、Ｃｒ、Ａｌなどを採用することができる。また、この配線金属膜７６をマスクにして、画素薄膜トランジスタＴＦＴのバックチャネル部をエッチングする場合もある。
【０１０６】
次に、層間膜７５が成膜され、図１８Ｄに示すように、層間膜７５を貫通するようにコンタクトＣＯＮＴが形成される。層間膜７５には、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、有機平坦化膜及びこれらの積層膜を採用することができる。
【０１０７】
最後に、画素電極４Ｅとなる透明導電膜７７を成膜し、図１８Ｅに示すようにパターニングする。図１８Ａに示すように、蓄積容量線ＣＳは、ゲート線Ｇに平行して配置した部分から分岐し、データ線Ｄに平行に延在している。さらに、図１７及び図１８Ｅに示すように、画素電極４Ｅである透明導電膜７７は、データ線Ｄ近傍でスリットが設けられ、データ線Ｄである配線金属膜７６と重なる部分が少なくなるように配置されている。
【０１０８】
このため、図１９に示すように、画素電極４Ｅである透明導電膜７７は、上述のスリットを設けたため、切り欠きが入ったような形状となっている。また、個々のサブピクセル４Ｓを構成する蓄積容量Ｃｓｔは、図１８Ｂに示すように、画素電極４Ｅと蓄積容量配線であるゲート金属との重なり部分で形成される。本実施形態では、データ線Ｄに隣接して蓄積容量Ｃｓｔが形成されるため、大きな容量値を確保することが可能となる。なお、ＣＦ基板２２のレイアウトとしては、図１３で示したパターンを採用することができる。
【０１０９】
なお、製造プロセスについては上述の説明に限定されるものではない。サブピクセル４Ｓの列毎に複数配置されるデータ線Ｄが、サブピクセル４Ｓの開口部をどの様に分断して配置されるかが重要であり、それが実現できる範囲において製造プロセスは変更することが可能である。
【０１１０】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１１１】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄでは、第１〜第３実施形態で得られる効果を得ることができる。
【０１１２】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄはａ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスで製造可能である。ａ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスは、５回程度の露光プロセスで製造可能であるのに対し、Ｐ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスでは７回〜１２回程度の露光プロセスが必要となる。製造コストは、プロセスの長さに依存するため、ａ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスで製造可能な本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄは、Ｐ−Ｓｉ−ＴＦＴプロセスでの製造に比べて低コストで製造できる。
【０１１３】
さらに、液晶表示装置１Ｄでは、画素電極４Ｅである透明導電膜７７とデータ線Ｄとの重なり部分が少ない。画素電極４Ｅとデータ線Ｄとの容量結合の大きさは縦クロストークに依存し、容量結合が小さいほど縦クロストークも小さくなる。従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｄは、低コストで、縦クロストークを小さくすることができる。
【０１１４】
［第５実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅは、図２０Ａに示すようなＣＦ基板２２の遮光層５０のレイアウトで構成され、図２０Ｂに示すようなＴＦＴ基板２１の遮光物５１のレイアウトで構成される。なお、遮光物５１とは、ＴＦＴ基板２１を構成する光を殆ど透過しない膜の積層による遮光部分であり、光を殆ど透過しない膜とは、第２実施形態で示した製造プロセスによれば、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート金属膜７４、配線金属膜７６が相当する。また、液晶表示装置１Ｅは、液晶パネルの回路構成に図２で示した回路を採用することができる。
【０１１５】
図２０Ａに示すように、ＣＦ基板２２の遮光層５０は、１サブピクセル４Ｓ毎に３つの開口部を有しており、各開口部は、開口部の上辺（＋Ｙ側の辺）及び下辺（−Ｙ側の辺）を規定する２本の平行な線Ｅｃｔ、Ｅｃｂと、線Ｅｃｔ、Ｅｃｂとに対して角度θで交わり、幅ｅｃを持つ遮光層５０のパターンで区画化されている。
【０１１６】
この線Ｅｃｔ、Ｅｃｂに対して角度θの傾きを持つ遮光層５０の中心線を、それぞれＬｃ１〜Ｌｃ３とすると、隣接する中心線の間隔は等しくＷｃとなる。また、線Ｅｃｔ、Ｅｃｂの間隔はｈｃである。そして、中心線Ｌｃ１〜Ｌｃ３と線Ｅｃｔ、Ｅｃｂとの交点Ｐｃ１、Ｐｃ２のＸ軸座標は等しく、交点Ｐｃ３、Ｐｃ４、交点Ｐｃ５、Ｐｃ６のＸ軸座標もそれぞれ等しい。
【０１１７】
一方、図２０Ｂに示すように、ＴＦＴ基板２１の遮光物５１は、１サブピクセル４Ｓ毎に３つの開口部を有しており、各開口部は、開口部の上辺（＋Ｙ側の辺）及び下辺（−Ｙ側の辺）を規定する２本の平行な線Ｅｔｔ、Ｅｔｂと、線Ｅｔｔ、Ｅｔｂに対して角度θで交わり、幅ｅｔを持つ遮光物５１のパターンで区画化されている。この線Ｅｔｔ、Ｅｔｂに対して角度θの傾きを持つ遮光物５１のパターンの中心線をそれぞれＬｔ１〜Ｌｔ３とすると、隣接する中心線の間隔は等しくＷｔとなっており、線Ｅｔｔ、Ｅｔｂの間隔はｈｔである。そして、中心線Ｌｔ１〜Ｌｔ３と線Ｅｔｔ、Ｅｔｂとの交点Ｐｔ１、Ｐｔ２のＸ軸座標は等しく、交点Ｐｔ３、Ｐｔ４、交点Ｐｔ５、Ｐｔ６のＸ座標もそれぞれ等しい。
【０１１８】
ここで、幅ｅｔを幅ｅｃよりｄｐだけ大きく、幅Ｗｃは幅Ｗｔと等しく設定する。また、ｈｔはｈｃに対してｄｌの２倍（２ｄｌ）だけ異なった値とする。このｄｐは、ＴＦＴ基板２１あるいはＣＦ基板２２の製造プロセス上の加工精度ｄｅの２倍より大きな値に設定し、ｄｌは、液晶パネル２の製造プロセスにおけるＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２の重ね合わせ精度に応じて設定し、重ね合わせのＹ軸方向の精度よりもｄｌを大きく設定する。
【０１１９】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１２０】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅでは、第１〜第４実施形態で得られる効果を得ることができる。
【０１２１】
上述のＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２が重ね合わせのずれなく配置された際の１サブピクセル４Ｓ分のレイアウトは、図２１Ａに示すようなレイアウトとなる。ここで、重ね合わせにずれがない状態とは、ＣＦ基板２２の線Ｅｃｔ、Ｅｃｂに平行な遮光層５０の中心線Ｌｃｇ１、Ｌｃｇ２が、ＴＦＴ基板２１の線Ｅｔｔ、Ｅｔｂに平行な遮光物５１の中心線Ｌｔｇ１、Ｌｔｇ２と重なり、ＣＦ基板２２のＬｃ１〜Ｌｃ３がそれぞれ、ＴＦＴ基板２１のＬｔ１〜Ｌｔ３に重なった状態をいう。図２１Ａの例では、ＣＦ基板２２において開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離ｈｃよりも、ＴＦＴ基板２１において開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離ｈｔの方を長く設定したため、両者を重ね合わせた際の開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離はｈｃとなる。
【０１２２】
ここで、Ｙ軸に平行な線で開口部を切り取った際の、開口部のＹ軸方向の幅について考える。第１実施形態で説明した通り、開口部のＹ軸方向の幅は、Ｙ軸に平行な線をどの様に設定しても、ｈｃ−ｅｔ／ｃｏｓθとなる。従って、各サブピクセル４ＳのＹ軸方向（データ線Ｄの延在方向）の開口部の幅と遮光部の幅の比率がＸ軸方向（ゲート線Ｇの延在方向）の位置に依らず一定である。
【０１２３】
ここで、開口部のコーナーが鋭角となる部分（角度θを持つコーナー）に注目する。角度θのコーナー部は、実際には、図２１Ｂに示すような構造となっている。点線で示すように、ＣＦ基板２２の遮光層５０の設計パターンは鋭角であるが、加工精度の影響でｄｅだけぼけが生じた状態となる。サブピクセル４Ｓの開口部は、ＣＦ基板２２の遮光層５０とＴＦＴ基板２１の遮光物５１で規定されるが、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅは、ＣＦ基板２２の遮光層５０の幅がＴＦＴ基板２１の遮光物５１の幅よりもｄｅの２倍以上細くなっていることから、開口部のコーナー部分がＣＦ基板２２の遮光層５０とＴＦＴ基板２１の遮光物５１の交差により形成されことになる。
【０１２４】
従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅは、遮光層５０のパターンに加工精度に応じて生じたぼけが存在しても、開口部の形状が変わることが無く、Ｙ軸方向の開口部と遮光部の比率がＸ軸方向に依らず一定となる。よって、液晶表示装置１Ｅは、ＴＦＴ基板２１あるいはＣＦ２２基板の加工精度の影響で実際のパターンが設計寸法と異なった場合でも、モアレを低減することができる。さらに、ＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２の重ね合わせにずれが生じた場合でも、モアレを低減することが可能である。
【０１２５】
上述の例では、開口部のコーナーを規定する遮光体として、ＣＦ基板２２の遮光層５０とＴＦＴ基板２１の遮光物５１とで規定する例を示したが、これに限られず、ＴＦＴ基板２１内の複数の遮光体だけで規定しても良い。具体的にはゲート金属膜７４と、配線金属膜７６とを採用することができる。
【０１２６】
次に、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１とがＸ軸方向にのみ位置ずれして重ね合わされた場合を考える。ＣＦ基板２２がＴＦＴ基板２１に対して−Ｘ側に位置ずれして重ね合わせられた場合、レイアウトは、図２２に示すようになる。ＣＦ基板２２が−Ｘ側に位置ずれした影響で、斜めに配置された遮光層５０と遮光物５１とで光が遮られる領域が増え、その幅がｅとなる。また、その領域の中心線をＬ１〜Ｌ３とすると、中心線Ｌ１と線Ｅｃｔの交点Ｐ１のＸ軸座標と中心線Ｌ２と線Ｅｃｂの交点Ｐ２のＸ軸座標は等しく、同様に交点Ｐ３、Ｐ４のＸ軸座標、交点Ｐ５、Ｐ６のＸ軸座標も等しい。
【０１２７】
これは、中心線Ｌ１〜Ｌ３が互いに平行で、且つ、線Ｌｃ１〜Ｌｃ３、Ｌｔ１〜Ｌｔ３とも平行であり、重ね合わせ後の開口部のＹ軸方向の幅がｈｃであることから、中心線Ｌ１〜Ｌ３の線ＥｃｔとＥｃｂの間の長さをＬとすると、以下の関係式が成り立つためである。
［数８］
Ｌ×ｃｏｓθ＝Ｗｃ＝Ｗｔ
［数９］
Ｌ×ｓｉｎθ＝ｈｃ
【０１２８】
従って、重ね合わせにずれが生じていない場合と同様に、この開口部をＹ軸に平行な線で切り取った場合の開口部のＹ軸方向の幅は、Ｘ軸方向の位置に依らずｈｃ−ｅ／ｃｏｓθで一定となり、モアレが発生しない。
【０１２９】
次に、ＣＦ基板２２がＴＦＴ基板２１にＹ軸方向にのみ位置ずれして重ね合わせられた場合を考える。ＣＦ基板２２がＴＦＴ基板２１に対して＋Ｙ側にｄｙの長さ分、位置ずれして重ねられた場合、サブピクセルのレイアウトは、図２３に示すようになる。なお、ｄｙはｄｌよりも小さいものとする。ＣＦ基板２２の開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離ｈｃは、ＴＦＴ基板２１の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離ｈｔよりも、２ｄｌの長さ分小さく設定されているため、ｄｙがｄｌよりも小さい場合は、重ね合わせた状態での開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離はｈｃで一定である。
【０１３０】
一方、斜めに配置された遮光層５０と遮光物５１とで光が遮られる領域の幅は、ＣＦ基板２２がＴＦＴ基板２１に対してＹ軸方向に位置ずれした影響で増え、その幅がｅとなる。しかし、その領域の中心線をＬ１〜Ｌ３とすると、中心線Ｌ１と線Ｅｃｔとの交点Ｐ１のＸ軸座標と中心線Ｌ２と線Ｅｃｂとの交点Ｐ２のＸ軸座標は等しく、同様に交点Ｐ３、Ｐ４のＸ軸座標、交点Ｐ５、Ｐ６のＸ軸座標も等しくなる。
【０１３１】
これは、中心線Ｌ１〜Ｌ３が互いに平行であり、且つ、線Ｌｃ１〜Ｌｃ３、Ｌｔ１〜Ｌｔ３とも平行であり、重ね合わせ後の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離がｈｃであることから、中心線Ｌ１〜Ｌ３の線Ｅｃｔ、Ｅｃｂの間の長さをＬとすると、上述の数式７、８が成り立つからである。従って、重ね合わせにずれが生じていない場合と同様に、この開口部をＹ軸に平行な線で切り取った場合のＹ軸方向の幅は、Ｘ軸方向の位置に依らずｈｃ−ｅ／ｃｏｓθで一定となり、モアレが発生しない。
【０１３２】
ここまで、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１がＸ軸方向、Ｙ軸方向それぞれに単独で重ねずれが生じた場合について説明してきたが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向同時に重ね合わせのずれが生じた場合でも同様の効果が得られる。ただし、回転方向に重ね合わせのずれが生じた場合は、開口部のＹ軸方向の幅が、Ｘ軸方向の位置によって変化するため、モアレを完全に抑制することはできなくなる。しかしながら、液晶パネル２の製造プロセスでは、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１の重ね合わせのずれは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ともに数μｍ以下に制御されているため、回転方向の影響は殆ど無視できるレベルである。例えば、表示エリアが対角１０インチ（縦１５０ｍｍ、横２００ｍｍ）で、重ね合わせのずれが５μｍであったとすると、当該ずれの回転角度は０．００１４度程度であり、その影響は無視できるレベルである。
【０１３３】
上述のように、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１の重ね合わせにずれが生じた場合、遮光層５０あるいは遮光物５１のパターンに加工精度の影響によるぼけが加わると、若干のモアレが生ずる場合がある。しかしながら、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｅは、上述で説明した構造を採用しない場合に比べ、モアレの程度を大幅に低減することができる。それは、図２２、図２３に示すように、開口部のコーナーの少なくとも半分は、遮光層５０と遮光物５１との重なりでその形状が規定されるためである。
【０１３４】
なお、以上では、重ね合わせ後の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離ｈｃをＴＦＴ基板２１の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離ｈｔよりも小さく設定した例で説明したが、これに限られず、幅ｈｃが幅ｈｔよりも大きくても良い。その際は、重ね合わせ後の開口部のＹ軸方向の幅がｈｔ−ｅ／ｃｏｓθとなるだけである。重要なことは、製造プロセスにおけるＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１の重ね合わせのＹ軸方向の精度に比べて、ｈｃとｈｔの差の半分の値であるｄｌを大きく設定することである。
【０１３５】
［第６実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｆは、図２４に示すようなＣＦ基板２２の遮光層５０のレイアウトで構成され、図２０Ｂに示すようなＴＦＴ基板２１の遮光物５１のレイアウトで構成される。なお、遮光物５１とは、ＴＦＴ基板２１を構成する光を殆ど透過しない膜の積層による遮光部分であり、光を殆ど透過しない膜とは、第２実施形態で示した製造プロセスによれば、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート金属膜７４、配線金属膜７６が相当する。また、液晶表示装置１Ｅには、液晶パネルの回路構成に図２で示した回路を採用することができる。
【０１３６】
図２４に示すように、ＣＦ基板２２の遮光層５０は、Ｘ軸に平行なストライプ状の形状のみで構成される。光が透過する開口部のＹ軸方向の幅ｈｃは、図２０ＢにおけるＴＦＴ基板２１の開口部のＹ軸方向の幅ｈｔに対して、ｄｌの２倍（２ｄｌ）だけ異なる長さの値とする。ここで、ｄｌは、液晶パネル２の製造プロセスにおけるＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２の重ね合わせ精度に応じて設定し、重ね合わせのＹ軸方向の精度よりも高い精度に設定する。
【０１３７】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｆの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１３８】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｆによれば、第１〜第５実施形態で得られる効果を得ることができる。
【０１３９】
上述のＴＦＴ基板２１とＣＦ基板２２が重ね合わせのずれなしで配置された際の１サブピクセル４Ｓ分のレイアウトは、図２５に示すようなレイアウトとなる。ここで、重ね合わせのずれが無い状態とは、ＣＦ基板２２の線Ｅｃｔ、Ｅｃｂに平行な遮光層５０の中心線Ｌｃｇ１、Ｌｃｇ２が、ＴＦＴ基板２１の線Ｅｔｔ、Ｅｔｂに平行な遮光物５１の中心線Ｌｔｇ１、Ｌｔｇ２と重なった状態のことをいう。図２５の例では、ＣＦ基板２２の開口部の上辺（＋Ｙ軸方向）と下辺（−Ｙ軸方向）とを規定する線間の距離ｈｃよりも、ＴＦＴ基板２１の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離ｈｔの方を長く設定したため、両者を重ね合わせた際の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離はｈｃとなる。
【０１４０】
ここで、Ｙ軸に平行な線で開口部を切り取った際の、開口部のＹ軸方向の幅について考える。第１実施形態で説明した通り、開口部のＹ軸方向の幅は、Ｙ軸に平行な線をどの様に設定した場合でも、ｈｃ−ｅｔ／ｃｏｓθとなる。従って、各サブピクセル４ＳのＹ軸方向（データ線Ｄの延在方向）の開口部の幅と遮光部の幅との比率はＸ軸方向（ゲート線Ｇの延在方向）の位置に依らず一定となる。
【０１４１】
ここで、開口部のコーナーが鋭角となる部分（角度θを持つコーナー）に注目する。本実施形態では、ＣＦ基板２２の遮光部に斜めの遮光部が存在しない。そのため角度θのコーナー部は必ず、ＣＦ基板２２の遮光部の直線部分とＴＦＴ基板２１の遮光部の直線部分との交差で規定されている。従って、加工精度に応じてコーナー部分にぼけが生ずることが無く、モアレが悪化することがない。
【０１４２】
次に、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１がＸ軸方向にのみ位置ずれして重ね合わされた場合を考える。本実施形態のＣＦ基板２２では、遮光部に斜め部分が存在しない。そのため、Ｘ軸方向にＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１とが位置ずれして重ね合わされても、開口部の形状は全く変わらない。従って、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１のＸ軸方向の重ね合わせにずれが生じても、モアレが悪化することがない。
【０１４３】
次に、ＣＦ基板２２をＴＦＴ基板２１にＹ軸方向にのみ位置ずれして重ね合わせた場合を考える。ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１のＹ軸方向の位置ズレ量ｄｙが、ＣＦ基板２２の開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離ｈｃと、ＴＦＴ基板２１の開口部の上辺と下辺を規定する線間の距離ｈｔとの差分よりも小さい場合、開口部の形状は全く変わらない。従って、Ｙ軸方向の位置ずれ量ｄｙがｈｃとｈｔの差分の範囲内であれば、位置ずれが生じてもモアレが悪化する事が無い。
【０１４４】
次に、ＣＦ基板２２をＴＦＴ基板２１にＸ軸方向、Ｙ軸方向に同時に位置ずれして重ね合わせた場合を考える。この場合、第５実施形態で説明した理由により、モアレの悪化を十分小さくすることが可能である。
【０１４５】
上述のように第６実施形態では、第５実施形態により得られる効果が得られると共に、ＣＦ基板２２およびＴＦＴ基板２１製造時のパターンに、加工精度の影響をより小さくすることが可能となる。
【０１４６】
なお、ＣＦ基板２２の開口部のＹ軸方向の幅ｈｃを、ＴＦＴ基板２１の開口部の上辺と下辺とを規定する線間の距離ｈｔよりも小さく設定した例で説明してきたが、これに限られず、ｈｃがｈｔよりも大きくても良い。重要なのは、製造プロセスにおけるＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１の重ね合わせのＹ軸方向の精度と比べ、ｈｃとｈｔの差の半分の値であるｄｌを大きく設定することである。
【０１４７】
［第７実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｇは、そのサブピクセル４Ｓが、図２６に示すようなＣＦ基板２２の遮光層５０のレイアウトと、図２７に示すようなＴＦＴ基板２１の遮光物５１とで構成される。なお、遮光物５１とは、ＴＦＴ基板２１を構成する光を殆ど透過しない膜の積層による遮光部分であり、光を殆ど透過しない膜とは、第２実施形態で示した製造プロセスによれば、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート金属膜７４、配線金属膜７６が相当する。また、液晶表示装置１Ｆでは、液晶パネルの回路構成に図２で示した回路を採用することができる。
【０１４８】
ＣＦ基板２２の遮光層５０のレイアウトは、Ｘ軸方向にストライプ状の形状であり、Ｙ軸方向にｅｃｙ１の幅を持っている。遮光層５０の中心線Ｌｃｇ１、Ｌｃｇ２及び、サブピクセル４Ｓの開口部を規定する遮光層５０の端部を示す直線Ｅｃｔ、Ｅｃｂは平行である。また、図２６中のＰｙは、サブピクセル４ＳのＹ軸方向のピッチを示している。
【０１４９】
ＴＦＴ基板２１の遮光物のレイアウトは、Ｘ軸方向に平行にストライプ状に形成され、Ｙ軸方にｅｔｙ１の幅を持った遮光物５１１、５１３によりサブピクセル４ＳのＹ軸方向の開口部の大きさが規定されている。そして、遮光物５１２により開口部がＹ軸方向に２つに分断されている。さらにＸ軸に対しθの傾きを持った遮光物５１１１、５１１４と、５１２１、５１２４とによりサブピクセル４ＳのＸ軸方向の開口部の大きさが規定され、Ｙ軸方向に２つに分断された個々の開口部が、さらに遮光物５１１２、５１１３と、５１２２、５１２３とによりＸ軸方向に３つに分断されている。遮光物５１１１〜５１１４と、５１２１〜５１２４の幅は全て等しくｅｔである。遮光物５１１１の中心線と５１２１の中心線とを結んだ線をＬｔ１、遮光物５１１２の中心線と５１２２の中心線とを結んだ線をＬｔ２、遮光物５１１３の中心線と５１２３の中心線とを結んだ線をＬｔ３、遮光物５１１４の中心線と５１２４の中心線とを結んだ線をＬｔ４とすると、Ｌｔ１とＬｔ２、Ｌｔ２とＬｔ３、Ｌｔ３とＬｔ４の間隔は全て等しくＷｔである。Ｙ軸に平行な遮光物５１２の端部を示した線をＥｔｂ１、Ｅｔｔ２とすると、Ｌｔ１がＥｔｂ１及びＥｔｔ２と交わる交点のＸ軸方向の位置は等しい。同様にＬｔ２がＥｔｂ１及びＥｔｔ２と交わる交点のＸ軸方向の位置、Ｌｔ３がＥｔｂ１及びＥｔｔ２と交わる交点のＸ軸方向の位置、Ｌｔ４がＥｔｂ１及びＥｔｔ２と交わる交点のＸ軸方向の位置も全て等しい。尚、図２７におけるＰｘ、Ｐｙは、それぞれ、サブピクセル４ＳのＸ軸方向のピッチ及びＹ軸方向のピッチを示している。
【０１５０】
図２８は、図２６で示したＣＦ基板２２と図２７で示したＴＦＴ基板２１を重ね合わせた際の平面図を示している。重ね合わせる際に、ＣＦ基板２２の遮光層５０の中心線Ｌｃｇ１、Ｌｃｇ２と、ＴＦＴ基板２１の遮光部のＬｔｇ１、Ｌｔｇ２とが重なるようしており、ｅｃｙ１＞ｅｔｙ１としている。このため、サブピクセル４ＳのＹ軸方向に２つに分断された個々の開口部のＹ軸方向の高さはＥｃｔ、Ｅｔｂ１及びＥｔｔ２、Ｅｃｂで規定され、それぞれｈ１、ｈ２となる。なお、ここでは、ｅｃｙ１をｅｔｙ１よりも２ｄｌだけ大きく設定する。ここで、ｄｌは、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１とを重ね合わせる際のＹ軸方向の精度よりも大きな値とする。
【０１５１】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｇの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１５２】
また、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｇでは、第６実施形態で得られる効果を得ることができる。
【０１５３】
ここで、図２９に示すように、遮光物５１１１、５１２１の中心線Ｌｔ１とＥｔ１との交点をＰ１、遮光物５１１２、５１２２の中心線Ｌｔ２とＥｂ２及びＥｔ１との交点をＰ２、Ｐ３、遮光物５１１３、５１２３の中心線Ｌｔ３とＥｂ２及びＥｔ１との交点をＰ４、Ｐ５、遮光物５１１４、５１２４の中心線Ｌｔ４とＥｂ２との交点をＰ６とする。前述のようにモアレは開口部のＹ軸方向の高さがＸ軸方向の位置で異なる場合に生ずるため、Ｙ軸方向に一定の幅を有する遮光物５１２はモアレの発生には影響しない。そのため、図３０に示す遮光物５１２を除外した平面図を参照して、遮光物５１１１、５１２１の中心線Ｌｔ１は直線になる。その理由は、遮光物５１１１がＥｔｂ１に対し角度θの傾きを有し、遮光物５１２１がＥｃｂに対し角度θの傾きを有し、Ｅｃｔ、Ｅｃｂ、Ｅｔｔ１、Ｅｔｂ１、Ｅｔｔ２、Ｅｔｂ２が共に平行であるからである。同様の理由で中心線Ｌｔ２、Ｌｔ３、Ｌｔ４も直線となる。さらにＬｔ１とＬｔ２、Ｌｔ２とＬｔ３、Ｌｔ３とＬｔ４の各間隔も全て等しくＷｔとなる。これは第６実施形態に係る液晶表示装置１Ｆで、モアレが発生しなくなる理由を説明したサブピクセル４Ｓの平面図（図２５）と同じである。従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｇでもモアレが発生しない。
【０１５４】
本実施形態では、ＣＦ基板２２の遮光層５０の幅ｅｃｙ１と、それに重なるＴＦＴ基板２１の遮光物５１０、５１２の幅ｅｔｙ１とで、ｅｃｙ１の方が２ｄｌだけ長い。ここでｄｌをＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１を重ね合わせる際のＹ軸方向の精度よりも大きな値としているので、重ね合わせのずれが生じても、開口部のＹ軸方向の高さを規定するのは、ＣＦ基板２２の遮光層５０の端部Ｅｃｔ、ＥｃｂとＴＦＴ基板２１の遮光物５１２の端部Ｅｔｂ１、Ｅｔｔ２であることには変わることがなく、開口部のＹ軸方向の高さも変わらない。従って、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｇでは、ＣＦ基板２２とＴＦＴ基板２１の重ね合わせにずれが生じても、モアレが悪化することがない。
【０１５５】
［第８実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｈは、第７実施形態に係る液晶表示装置におけるＣＦ基板２２と、図３１に示すＴＦＴ基板２１とを組み合わせた構成である。図３１はＴＦＴ基板２１における、３行２列のサブピクセル４Ｓで構成される画素４Ｐｉｘを示したものである。個々のサブピクセル４Ｓの開口部は、３本の幅の等しいデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の内、１本のデータ線Ｄ１がサブピクセル４Ｓの境界部に隣接するように配置されている。また、残りの２本のデータ線Ｄ２、Ｄ３は、開口部をＸ軸方向に均等に分割するように配置されており、ゲート線Ｇと平行な蓄積容量線ＣＳがＹ軸方向に開口部を分割するように配置されている。
【０１５６】
ここで、各データ線Ｄの幅、データ線Ｄとゲート線Ｇの傾き、データ線Ｄの間隔は、上述の第７実施形態で説明した関係と同様である。
【０１５７】
液晶表示装置１Ｈは、図３２に示すように、Ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）ＴＦＴプロセスで作製されたものであり、ガラス基板７０上に下地膜７１、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート絶縁膜７３、ゲート金属膜７４、第１層間膜７５１、配線金属膜７６、第２層間膜７５２、透明導電膜７７を積層した構造であり、その製造プロセスは第２実施形態で説明したものと同様である。
【０１５８】
図３３ＡはＰ−Ｓｉ膜７２Ｐをパターニングした後の形状を示しており、図３３Ｂは、ゲート金属膜をパターニングした後の形状を示している。図３３Ｂの符号Ｇはゲート線を示しており、このゲート線ＧとＰ−Ｓｉ膜７２Ｐがゲート絶縁膜７３を介して重なる部分がＴＦＴとなる。符号ＣＳは蓄積容量線を示し、ゲート線Ｇと平行に配置されると共に、データ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が配置される部分へ枝分かれした形状になっている。この蓄積容量線ＣＳがＰ−Ｓｉ膜７２Ｐにゲート絶縁膜７３を介して重なる部分が蓄積容量Ｃｓｔとなる。
【０１５９】
図３３Ｃは第１コンタクトＣＯＮＴ１のレイアウトを示しており、図３３Ｄは配線金属膜７６のパターニング後の形状を示している。第１コンタクトＣＯＮＴ１は、第１層間膜７５１を貫通しており、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐを配線金属膜７６に電気的に接続している。
【０１６０】
図３３Ｅは第２コンタクトＣＯＮＴ２のレイアウトを示しており、図３３Ｆは画素電極４Ｅとなる透明導電膜７７をパターニングした後の形状を示している。第２コンタクトＣＯＮＴ２は第１層間膜７５１、第２層間膜７５２、ゲート絶縁膜７３を貫通しており、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐを透明導電膜７７に電気的に接続している。
【０１６１】
下地膜７１、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート絶縁膜７３、ゲート金属膜７４、第１層間膜７５１、配線金属膜７６、第２層間膜７５２、透明導電膜７７に関しては、第２実施形態で説明した材料を用いることができる。また、Ｐ−Ｓｉ膜７２Ｐの再結晶化、不純物注入等のプロセスも第２実施形態で説明した方法を用いることができる。本実施形態に係る液晶表示装置１Ｈの動作は、第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１６２】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｈによれば、第７実施形態で得られる効果が得られ、さらに液晶表示装置１Ｈを製造する際の歩留を改善できるという効果も得られる。
【０１６３】
本実施形態に係る液晶表示装置１ＨのＴＦＴ基板２１において、遮光物５１に該当するのはＰ−Ｓｉ膜７２Ｐ、ゲート金属膜７４、配線金属膜７６である。従って、ＴＦＴ基板２１の遮光物５１の形状は、図３３Ｄになる。これは、第７実施形態におけるＴＦＴ基板２１の遮光物５１の形状とほぼ同じである。異なるのは図２７における遮光物５１１、５１３の形状であるが、そのＹ軸方向の幅ｅｔｙ１に対し、図３６におけるゲート線Ｇ及びＰ−Ｓｉ膜７２Ｐの幅ｅｔｙ３をｅｔｙ１よりも小さい値に設定すれば同じと見なせる。従って、第７実施形態と同様な効果が得られる。
【０１６４】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｈでは、図３３Ｂに示すように、ＴＦＴ基板２１においてゲート線Ｇと蓄積容量線ＣＳとが長い距離で近接する部分が無い。一般に同一の金属層で形成された異なる信号を伝送する配線が、長い距離に亘り近接して配置されると、配線間で電気的にショートを発生させる確率が高くなる。これは、金属層をパターニングする前にゴミ等が付着し、エッチング時にゴミによりエッチング残りが生じるからである。本実施形態に係る液晶表示装置１Ｈでは、同一金属層で形成される異なる配線が長い距離で近接する部分が少ない。従って、液晶表示装置の製造時の歩留が向上するようになる。
【０１６５】
［第９実施形態］
図３４は、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｉにおけるサブピクセル４Ｓの開口部の形状を示したものである。これまで説明してきたように、開口部の形状はＣＦ基板の遮光層とＴＦＴ基板の遮光部とで決定される。そこで、遮光層又は遮光物で構成され光を透過させない部分を、以下、「遮光体」と称する。
【０１６６】
図３４に示した例では、遮光体９Ｙ１〜９Ｙｎ＋１がＹ軸に平行であり、遮光体９Ｘ１１〜９Ｘｎｍ＋１がＸ軸に対し角度θの傾きを持っており、その幅は全てｅで等しい。また、遮光体９Ｘ１１、９Ｘ２１〜９Ｘｎ１の中心線を結んだ線をＬ１とし、同様に遮光体９Ｘ１２、９Ｘ２２〜９Ｘｎ２の中心線を結んだ線をＬ２とする。さらに、同様の規則でＬ３〜Ｌｍ＋１を定義し、Ｌ１〜Ｌｍ＋１の間隔が全て等しくＷとなるようにする。サブピクセル４ＳのＹ軸方向のピッチＰｙは、遮光体９Ｙ１の中心線Ｅｃｔと遮光体９Ｙｎ＋１の中心線Ｅｃｂとで決定され、Ｘ軸方向のピッチＰｘは、Ｌ１とＬｍ＋１で決定される。Ｌ１〜Ｌｍ＋１が、Ｙ軸に平行な遮光体９Ｙ２〜９Ｙｎを横断する場合、遮光体９Ｙ２〜９ＹｎのＹ軸に平行な端部との交点のＸ軸方向の位置は、各々の遮光体について等しくなるようにする。具体的には、Ｌ１が遮光体９Ｙ２を横断する場合、遮光体９Ｙ２のＹ軸に平行な端部Ｅｂ１、Ｅｔ２とＬ１との交点のＸ軸方向の位置が等しく、Ｌ１が遮光体９Ｙ３を横断する場合、遮光体９Ｙ３のＹ軸に平行な端部Ｅｂ２、Ｅｔ３とＬ１との交点のＸ軸方向の位置を互いに等しくすることである。遮光体９Ｙ２〜９ＹｎのＹ軸方向の幅は各々異なっていても良く、Ｙ軸方向に分断された各開口部のＹ軸方向の高さｈ１〜ｈｎも各々異なっていても良い。
【０１６７】
上記説明したように、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｉでは、サブピクセル４Ｓの開口部が、Ｙ軸方向でｎ個、Ｘ軸方向でｍ個に分断されている。ここで、角度θと分断された開口部のＹ軸方向の高さｈ１〜ｈｎ及びＸ軸方向の画素ピッチＰｘには、以下の関係式が成立する。
［数１０］
ｍ×Σｈｉ／ｔａｎθ＝Ｐｘ
ここで、Σｈｉとはｈ１〜ｈｎの高さの総和である。
【０１６８】
液晶表示装置１Ｉにおける液晶パネルの回路構成は、図２で示した回路を採用することができる。さらに、ＴＦＴ基板を製造するプロセスは第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態で説明したプロセスを適用することができ、第１実施形態で説明した駆動方法を適用することができる。
【０１６９】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｉによれば、第５実施形態で得られる効果が得られる。
【０１７０】
第７実施形態で説明したように、Ｙ軸方向に一定の幅を有する遮光体９Ｙ２〜９Ｙｎはモアレの発生には影響しない。そのため、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｉのモアレの影響を考察する場合、遮光体９Ｙ２〜９Ｙｎを削除した図面で考えることができる。図３５は、図３４における遮光体９Ｙ２〜９Ｙｎを削除したものである。図３５から明らかなように、Ｌ１〜Ｌｍは直線となる。その理由は、遮光体９Ｘ１１〜９Ｘｎｍ＋１のＸ軸に対する傾斜角度が全て等しくθであるから、Ｌ１〜Ｌｍ＋１のＸ軸の角度も全て等しくθとなるからである。さらに、Ｌ１〜Ｌｍ＋１とＥｔ１、Ｅｔｎとの交点を図３５のように定義した場合、Ｐ１とＰ２、Ｐ３とＰ４、Ｐ２ｍ−１とＰ２ｍのＸ軸方向の位置が互いに等しくなる。以上説明した開口部の形状は、第１実施形態の図４における開口部の形状の関係と等しく、上述した［数７］で示される関係を満たしている。従って、第１実施形態で説明した理由により、モアレが発生しない。
【０１７１】
［第１０実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｊは、図３６に示すように、右目用の赤の画像を表示するサブピクセル４Ｓの開口部である領域ＲＲ、左目用の赤の画像を表示するサブピクセル４Ｓの開口部である領域ＲＬを有している。領域ＲＲから放射された右目用の赤の光は、シリンドリカルレンズ３ａにより屈折し、角度δの広がりを持って観察者の右目８Ｒ方向に出射される。同様にＲＬから放射された左目用の赤の光は、シリンドリカルレンズ３ａにより屈折し、角度δの広がりを持って観察者の左目８Ｌ方向に出射される。
【０１７２】
ここで、光の広がりの観察者の目の位置における幅をそれぞれＺｌｒ、Ｚｌｌとした場合、この値を観察者の右目８Ｒと左目８Ｌの距離であるＺｅの２倍以上に設定する。Ｚｌｒ、Ｚｌｌの設定は、液晶パネル２とシリンドリカルレンズ３ａまでの距離、シリンドリカルレンズ３ａの屈折率、シリンドリカルレンズ３ａの曲率半径によって設定することができる。このように設定するには、液晶パネル２とシリンドリカルレンズ３ａの凸面までの距離をＦ１、シリンドリカルレンズ３ａの凸面から観察者の目までの距離をＦ２、シリンドリカルレンズ３ａの屈折率をｎ、曲率半径をｒ、サブピクセル４ＳのＸ軸方向の開口部の幅をＬｐとした場合、以下の関係式が成り立つように設定すれば良い。
［数１１］
ｔａｎγ＝Ｌｐ／Ｆ１
［数１２］
ｔａｎδ＝Ｚｅ／Ｆ２
［数１３］
ｒ＝（ｎ−１）×Ｆ１／ｎ
【０１７３】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｊに適用可能な画素レイアウトは、第１〜第９実施形態で説明したレイアウトに加え、サブピクセル４Ｓの開口部が四角形や、六角形、台形のものを採用することができる。例えば、図３７に示すように、サブピクセル４Ｓの開口部が四角形であるレイアウトを採用することができる。この場合、データ線Ｄに沿ったサブピクセル４Ｓの列毎に３本のデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３がサブピクセル４Ｓの開口部を分割しないようにまとめて配置する。
【０１７４】
本実施形態に係る液晶表示装置に適用可能な別の画素レイアウト例として、図３８に示したものも採用することができる。図３８は、サブピクセル４Ｓの遮光体９０により規定される開口部を示したものである。ここで遮光体とは、ＣＦ基板２２の遮光層５０及びＴＦＴ基板２１の遮光物５１の重なりで規定される光を透過しない部分のことをいう。このサブピクセル４Ｓの開口部は、図５２で示した六角形の開口部を、Ｘ軸に平行でＹ軸方向に等しい幅ｄＬを有する遮光物でＹ軸方向に分断した形状である。前記遮光物は図３８中、線Ｅｂ１、Ｅｔ２で端部が表された遮光物の部分である。このように開口部を分断すると、開口部のコーナーＣ１とＣ２のＸ軸方向の位置が等しく、コーナーＣ３とＣ４のＸ軸方法の位置も等しくなる。従って、図３９に示すように、前記遮光物を削除した場合の開口部のレイアウトは、図５２に示すレイアウトと等しい形状となる。
【０１７５】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｊの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１７６】
既に説明したとおり、モアレとは、液晶パネル２の遮光層５０がレンズを通して観察者側に投影され、それを観察者が黒い帯Ｚｄとして視認することにより発生する。図３６に示すように、液晶パネル２からの光が観察者に出射されるように設定すると、サブピクセル４Ｓの開口部に隣接する遮光部５２に起因して発生する黒い帯Ｚｄの間隔が、観察者の目の間隔Ｚｅの２倍以上となるため、観察者が頭を大きく移動させない限り黒い帯Ｚｄが見えない。従って、遮光部５２による黒い帯Ｚｄが観察者側に投影されても、観察者は主観的にモアレを意識しにくくなる。なお、上述した遮光部５２とは、ＣＦ基板２２の遮光層５０及びＴＦＴ基板の遮光物５１で規定される光を透過させない部分のことをいう。
【０１７７】
すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｊは、サブピクセル４Ｓの開口部として、四角形や六角形、台形、図３８で示したレイアウトなどが採用することができ、開口部のＹ軸方向の幅を、Ｘ軸座標に拘わらず一定にするというレイアウトの制約が無くなる為、開口部が最も広くなるようにレイアウトすることが可能となる。よって、開口率を高めることができる。
【０１７８】
本実施形態の液晶表示装置１Ｊにおいて、開口部のレイアウトとして図３８に示したものを用いた場合、液晶表示装置の製造時の歩留を向上させる効果が得られる。
【０１７９】
本実施形態の液晶表示装置では、線ＥｔとＥｔ１との間の遮光物９０の位置に、ゲート線Ｇを配置し、線Ｅｂ１とＥｔ２との間の遮光物９０の位置に蓄積容量線ＣＳを配置することが可能である。この場合、ゲート線Ｇと蓄積容量線ＣＳが、長い距離に亘り近接配置されることを避けることができる。従って、液晶表示装置を製造する過程で、ゴミ等の影響によりゲート線Ｇと蓄積容量線ＣＳがショートする欠陥が発生しにくくなり、液晶表示装置の製造時の歩留を向上させることができる。
【０１８０】
［第１１実施形態］
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｋは、図４０に示すように、第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａとは異なり、サブピクセル４Ｓの行毎に設けられたゲート線Ｇがそれぞれ異なるゲートドライバ６２の出力端子によって駆動される。ＴＦＴ基板２１の画素レイアウトとしては、第２〜第１０実施形態で示した何れかのレイアウトを採用することができる。
【０１８１】
液晶表示装置１Ｋは、９のサブピクセル４Ｓの行があるが、図４１に示すように、液晶表示装置１Ｇに１画面分の映像信号を書き込む１フレーム期間Ｔｖは、３つの水平期間Ｔｈ１〜Ｔｈ３に分割されている。そして、９本のゲート配線は、３本ずつの３グループ（Ｇ１〜Ｇ３、Ｇ４〜Ｇ６、Ｇ７〜Ｇ９）に分けられ、各グループのゲート線Ｇは同一の電圧波形で駆動される。
【０１８２】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｋの上述以外の構成及び動作は、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置１Ａと同様である。
【０１８３】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｋでは、同一のタイミングで駆動される複数のゲート線Ｇがそれぞれ異なる駆動回路（ゲートドライバ６２）で駆動されている。ゲート配線のインピーダンスは、ゲート線Ｇに接続される画素薄膜トランジスタＴＦＴの数、ゲート線Ｇに重なるデータ線Ｄの本数などに依存するが、インピーダンスが大きいほど、画素薄膜トランジスタＴＦＴをＯＮ状態へするのに要する時間が長くなる。
【０１８４】
本実施形態に係る液晶表示装置１Ｋでは、同一のタイミングで駆動されるゲート線Ｇであっても、異なる駆動回路で駆動していることから、駆動回路から見た負荷は小さくなり、高速に動作させることができる。言い換えれば、大面積化に伴いゲート線Ｇ１本当たりの抵抗値が大きくなっても駆動に要する時間を短くすることができる。さらに、高精細化に伴い１本のゲート線Ｇに接続される画素薄膜トランジスタＴＦＴの数や、データ線Ｄと重なる面積が増えても、駆動に要する時間を短くすることができる。よって、本実施形態に係る液晶表示装置１Ｋは、大面積化、高精細化に対応することができる。
【０１８５】
上述の実施形態では、画素４Ｐｉｘの開口部を平行四辺形とし、複数のデータ線Ｄの幅が等しいと表現してきたが、実際の製造プロセスでは若干の誤差が生じ得る。例えば、配線幅の例で見ると、設計値に対するプロセスの誤差は数％程度存在する。しかしながら、その範囲内で平行四辺形が変形したり、複数のデータ線Ｄの線幅に誤差が生じたりしても実用上は問題がない。さらに、製造プロセスを運用するために各社が独自に定めている設計ルールに従うと、開口部の形状が平行四辺形からずれる（変移する）ようになり、複数の配線幅を同一に設定できない場合がある。しかしながら、このずれ量（変移量）もプロセスにおける誤差と同様に数％程度であれば実用上は問題がない。
【０１８６】
なお、本発明は、本発明の広義の趣旨及び範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【０１８７】
上記実施形態の一部又は全ては、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１８８】
（付記１）
右眼用の画像と左眼用の画像を表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線によって駆動され、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記サブピクセルには光を透過する開口部と光を透過しない遮光部とが配置され、前記サブピクセル内での前記第２の方向における前記開口部と前記遮光部との比率が前記第１の方向の位置によらずほぼ一定であり、
前記データ線は前記サブピクセルの列毎にｎ（ｎは３以上の整数）本配置されており、ｎ−１本の前記データ線は前記サブピクセルを等間隔で分断するように配置され、
前記画素が有する複数の前記サブピクセルは、それぞれ同一の前記ゲート線によって駆動される、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１８９】
（付記２）
前記サブピクセルには、複数に分離された画素電極が配置される、
ことを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置。
【０１９０】
（付記３）
前記液晶パネルは、薄膜トランジスタが配置されたＴＦＴ基板と、色レジストが配置されたＣＦ基板と、前記ＴＦＴ基板と前記ＣＦ基板との間に配置される液晶層と、から構成され、
前記サブピクセルは、前記ＴＦＴ基板において、ほぼ平行四辺形とみなせる形状の開口部を有し、前記ＣＦ基板において、遮光層により区画されたほぼ平行四辺形とみなせる形状の開口部を有し、
前記ＴＦＴ基板には、前記データ線に対応した位置に前記遮光層が配置され、
前記ＴＦＴ基板の開口部の前記第２の方向の幅と前記ＣＦ基板の開口部の前記第２の方向の幅が異なる、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の液晶表示装置。
【０１９１】
（付記４）
前記データ線に対応した位置に配置される前記遮光層の幅は、前記データ線の幅と異なる、
ことを特徴とする付記３に記載の液晶表示装置。
【０１９２】
（付記５）
前記色レジストの色の数が４以上の偶数である、
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【０１９３】
（付記６）
前記サブピクセルは少なくとも薄膜トランジスタと、画素電極と、蓄積容量と、を有しており、前記蓄積容量は、前記ｎ本のデータ線の下層に形成される、
ことを特徴とする付記１乃至５のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【０１９４】
（付記７）
前記蓄積容量は、前記ｎ本のデータ線に沿って配置され、且つ、実質的に前記データ線と交差せずに形成される、
ことを特徴とする付記１乃至６のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【０１９５】
（付記８）
前記データ線を駆動させるデータドライバをさらに備え、
前記データドライバは、前記画素が有する前記サブピクセルの数と同数のメモリと、前記画素が有する前記サブピクセルの数と同数のデジタルアナログコンバータと、前記画素が有する前記サブピクセルの数と同数のアンプと、を備え、
前記メモリは、デジタル化された映像信号を記憶し、前記デジタルアナログコンバータは、前記アンプを介して前記メモリから出力された前記映像信号を前記データ線に供給する、
ことを特徴とする付記１乃至７のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【０１９６】
（付記９）
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線とによって駆動され、前記サブピクセルには、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向における所定の位置において、前記光学手段が振り分ける光の前記第１の方向における幅は、前記所定の位置の観察者の両眼間の第１の方向の幅の２倍以上である、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１９７】
（付記１０）
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルを備え、前記画素がマトリクス状に配置されたｎ本のゲート線及びｍ本のデータ線のうちそれぞれ少なくとも１本で駆動する複数のサブピクセルを有し、前記サブピクセルが薄膜トランジスタと液晶容量及び蓄積容量から構成される液晶表示装置を駆動させる方法であって、
１画面分の映像信号を書き込むフレーム周期をＴとした場合のＴ／ｎの期間において、少なくとも１つの前記ゲート線に薄膜トランジスタをオン状態にさせるゲート信号を出力するステップと、
前記薄膜トランジスタがオン状態になった後、前記ｍ本のデータ線に映像信号を印加し、液晶容量及び蓄積容量に映像信号を書き込むステップと、を備える、
ことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【０１９８】
（付記１１）
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルには、
前記第１の方向に延在され、光を透過しない複数の第１遮光部と、前記第１の方向に対し角度θ傾き、光を透過しない複数の第２遮光部とが配置されており、
前記複数の第１遮光部の各々は、前記第２方向の長さが一定であり、前記複数の第２遮光部のＸ軸方向の幅は等しく、
前記サブピクセルの開口部は、前記複数の第１遮光部により、前記第２方向に分断されるとともに、前記複数の第２遮光部により、前記第１方向にｍ個に均等に分断され、
前記複数の第２方向に分断された開口部の前記第２方向の開口の長さの総和をｈ、前記サブピクセルの前記第１方向のピッチをＰｘとしたときに、
ｍ×ｈ／ｔａｎθ＝Ｐｘ
の関係が成立する、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【符号の説明】
【０１９９】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ、１Ｋ 液晶表示装置
１５ バックライト
２ 液晶パネル
２０ 液晶層
２１ ＴＦＴ基板
２２ ＣＦ基板
３ レンズアレイシート
３ａ シリンドリカルレンズ
４Ｐｉｘ 画素
４Ｓ サブピクセル
４Ｅ 画素電極
５０ 遮光層（ブラックマトリクス）
５１、５１１、５１２、５１３、５１１１、５１１２、５１１３、５１１４、５１２１、５１２２、５１２３、５１２４ 遮光物
５２ 遮光部
６１ データドライバ
６２ ゲートドライバ
７０ ガラス基板
７１ 下地膜
７２Ｐ Ｐ−Ｓｉ膜
７２ａ ａ−Ｓｉ膜
７３ ゲート絶縁膜
７４ ゲート金属膜
７５ 層間膜
７５１ 第１層間膜
７５２ 第２層間膜
７６ 配線金属膜
７７ 透明導電膜
８Ｒ 観察者の右眼
８Ｌ 観察者の左眼
９Ｘ１１、９Ｘ１２、９Ｘ１３、９Ｘ１４、９Ｘ１５、９Ｘ１ｍ、９Ｘ１ｍ＋１、９Ｘ２１、９Ｘ２２、９Ｘ２３、９Ｘ２４、９Ｘ２５、９Ｘ２ｍ、９Ｘ２ｍ＋１、９Ｘｎ１、９Ｘｎ２、９Ｘｎ３、９Ｘｎ４、９Ｘｎ５、９Ｘｎｍ、９Ｘｎｍ＋１、９Ｙ１、９Ｙ２、９Ｙ３、９Ｙｎ、９Ｙｎ＋１ 遮光体
Ｇ ゲート線
Ｄ データ線
ＣＳ 蓄積容量線
ＴＦＴ 画素薄膜トランジスタ
Ｃｌｃ 液晶容量
Ｃｓｔ 蓄積容量
ＣＦＲ 色レジスト
ＣＦＧ 色レジスト
ＣＦＢ 色レジスト
ＣＯＮＴ コンタクト
ＣＯＮＴ１ 第１コンタクト
ＣＯＮＴ２ 第２コンタクト
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ 開口部のコーナー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
右眼用の画像と左眼用の画像を表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線によって駆動され、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記サブピクセルには光を透過する開口部と光を透過しない遮光部とが配置され、前記サブピクセル内での前記第２の方向における前記開口部と前記遮光部との比率が前記第１の方向の位置によらずほぼ一定であり、
前記データ線は前記サブピクセルの列毎にｎ（ｎは３以上の整数）本配置されており、ｎ−１本の前記データ線は前記サブピクセルを等間隔で分断するように配置され、
前記画素が有する複数の前記サブピクセルは、それぞれ同一の前記ゲート線によって駆動される、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記サブピクセルには、複数に分離された画素電極が配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶パネルは、薄膜トランジスタが配置されたＴＦＴ基板と、色レジストが配置されたＣＦ基板と、前記ＴＦＴ基板と前記ＣＦ基板との間に配置される液晶層と、から構成され、
前記サブピクセルは、前記ＴＦＴ基板において、ほぼ平行四辺形とみなせる形状の開口部を有し、前記ＣＦ基板において、遮光層により区画されたほぼ平行四辺形とみなせる形状の開口部を有し、
前記ＴＦＴ基板には、前記データ線に対応した位置に前記遮光層が配置され、
前記ＴＦＴ基板の開口部の前記第２の方向の幅と前記ＣＦ基板の開口部の前記第２の方向の幅が異なる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記データ線に対応した位置に配置される前記遮光層の幅は、前記データ線の幅と異なる、
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記色レジストの色の数が４以上の偶数である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記サブピクセルは少なくとも薄膜トランジスタと、画素電極と、蓄積容量と、を有しており、前記蓄積容量は、前記ｎ本のデータ線の下層に形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記蓄積容量は、前記ｎ本のデータ線に沿って配置され、且つ、実質的に前記データ線と交差せずに形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線とによって駆動され、前記サブピクセルには、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向における所定の位置において、前記光学手段が振り分ける光の前記第１の方向における幅は、前記所定の位置の観察者の両眼間の第１の方向の幅の２倍以上である、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルには、
前記第１の方向に延在し、光を透過しない複数の第１遮光部と、前記第１の方向に対し角度θ傾き、光を透過しない複数の第２遮光部とが配置されており、
前記複数の第１遮光部の各々は、前記第２方向の長さが一定であり、前記複数の第２遮光部のＸ軸方向の幅は等しく、
前記サブピクセルの開口部は、前記複数の第１遮光部により、前記第２方向に分断されるとともに、前記複数の第２遮光部により、前記第１方向にｍ個に均等に分断され、
前記複数の第２方向に分断された開口部の前記第２方向の開口の長さの総和をｈ、前記サブピクセルの前記第１方向のピッチをＰｘとしたときに、
ｍ×ｈ／ｔａｎθ＝Ｐｘ
の関係が成立する、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
右眼用の画像と左眼用の画像を表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線によって駆動され、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記サブピクセルには光を透過する開口部と光を透過しない遮光部とが配置され、前記サブピクセル内での前記第２の方向における前記開口部と前記遮光部との比率が前記第１の方向の位置によらずほぼ一定であり、
前記データ線は前記サブピクセルの列毎にｎ（ｎは３以上の整数）本配置されており、ｎ−１本の前記データ線は前記サブピクセルを等間隔で分断するように配置され、
前記画素が有する複数の前記サブピクセルは、それぞれ同一の前記ゲート線によって駆動される、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記サブピクセルには、複数に分離された画素電極が配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶パネルは、薄膜トランジスタが配置されたＴＦＴ基板と、色レジストが配置されたＣＦ基板と、前記ＴＦＴ基板と前記ＣＦ基板との間に配置される液晶層と、から構成され、
前記サブピクセルは、前記ＴＦＴ基板において、ほぼ平行四辺形とみなせる形状の開口部を有し、前記ＣＦ基板において、遮光層により区画されたほぼ平行四辺形とみなせる形状の開口部を有し、
前記ＴＦＴ基板には、前記データ線に対応した位置に前記遮光層が配置され、
前記ＴＦＴ基板の開口部の前記第２の方向の幅と前記ＣＦ基板の開口部の前記第２の方向の幅が異なる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記データ線に対応した位置に配置される前記遮光層の幅は、前記データ線の幅と異なる、
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記色レジストの色の数が４以上の偶数である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記サブピクセルは少なくとも薄膜トランジスタと、画素電極と、蓄積容量と、を有しており、前記蓄積容量は、前記ｎ本のデータ線の下層に形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記蓄積容量は、前記ｎ本のデータ線に沿って配置され、且つ、実質的に前記データ線と交差せずに形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルは、それぞれ前記第１の方向に延在するゲート線と前記第２の方向に延在するデータ線とによって駆動され、前記サブピクセルには、前記第１の方向に隣接する前記サブピクセルと同一の色の光を透過する色レジストが配置され、
前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向における所定の位置において、前記光学手段が振り分ける光の前記第１の方向における幅は、前記所定の位置の観察者の両眼間の第１の方向の幅の２倍以上である、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
右眼用の画像と左眼用の画像とを表示する画素がマトリクス状に複数配列された液晶パネルと、第１の方向にアレイ状に配置されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記画素から出射された光を前記第１の方向に振り分ける光学手段と、を備え、
前記画素は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルには、
前記第１の方向に延在し、光を透過しない複数の第１遮光部と、前記第１の方向に対し角度θ傾き、光を透過しない複数の第２遮光部とが配置されており、
前記複数の第１遮光部の各々は、前記第２方向の長さが一定であり、前記複数の第２遮光部のＸ軸方向の幅は等しく、
前記サブピクセルの開口部は、前記複数の第１遮光部により、前記第２方向に分断されるとともに、前記複数の第２遮光部により、前記第１方向にｍ個に均等に分断され、
前記複数の第２方向に分断された開口部の前記第２方向の開口の長さの総和をｈ、前記サブピクセルの前記第１方向のピッチをＰｘとしたときに、
ｍ×ｈ／ｔａｎθ＝Ｐｘ
の関係が成立する、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１２Ｅ】
【図１２Ｆ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１８Ｃ】
【図１８Ｄ】
【図１８Ｅ】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３Ａ】
【図３３Ｂ】
【図３３Ｃ】
【図３３Ｄ】
【図３３Ｅ】
【図３３Ｆ】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１２Ｅ】
【図１２Ｆ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１８Ｃ】
【図１８Ｄ】
【図１８Ｅ】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３Ａ】
【図３３Ｂ】
【図３３Ｃ】
【図３３Ｄ】
【図３３Ｅ】
【図３３Ｆ】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【公開番号】特開２０１２−２１５８３０（Ｐ２０１２−２１５８３０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４２３２（Ｐ２０１２−１４２３２）
【出願日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【出願人】（３０３０１８８２７）ＮＬＴテクノロジー株式会社 (547)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【出願人】（３０３０１８８２７）ＮＬＴテクノロジー株式会社 (547)
【Ｆターム（参考）】
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