液晶シャッタ
【課題】ベンド配列からスプレイ配列への転移を制御した高品質の液晶シャッタを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、第１シャッタ部を備えた液晶シャッタが提供される。第１シャッタ部は、第１透明電極を含む第１基板部と、第１透明電極に対向する第２透明電極を含む第２基板部と、第１透明電極と第２透明電極との間に設けられた第１液晶層と、を含む。第１液晶層は、第１スイッチング領域において、スプレイ配列とベンド配列とのスイッチングする。第１液晶層は、第１スイッチング領域の中の複数の第１核領域において、第１スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定である。第１基板部は、第１核領域を第１液晶層に形成する複数の第１核領域形成部を有する。複数の第１核領域形成部のそれぞれについて、最も近い第１核領域形成部までの距離は、５００マイクロメートル以下である。
【解決手段】実施形態によれば、第１シャッタ部を備えた液晶シャッタが提供される。第１シャッタ部は、第１透明電極を含む第１基板部と、第１透明電極に対向する第２透明電極を含む第２基板部と、第１透明電極と第２透明電極との間に設けられた第１液晶層と、を含む。第１液晶層は、第１スイッチング領域において、スプレイ配列とベンド配列とのスイッチングする。第１液晶層は、第１スイッチング領域の中の複数の第１核領域において、第１スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定である。第１基板部は、第１核領域を第１液晶層に形成する複数の第１核領域形成部を有する。複数の第１核領域形成部のそれぞれについて、最も近い第１核領域形成部までの距離は、５００マイクロメートル以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶シャッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
娯楽、教育、放送、医療などの分野において、立体視システムの実用化が進んでいる。立体視システムにおいては、例えば、左右眼の視差に対応した左眼用像と右眼用像とが、左右眼にそれぞれ時分割で呈示される。このための高速応答のシャッタに、液晶が用いられる。
【０００３】
例えば、右目用領域と左目用領域とを有する液晶セルを用いたシャッターメガネを用いる立体映像表示装置がある。この液晶セルの液晶層に、ツイステッドネマティック液晶やスーパーツイステッドネマティック液晶を用いた場合は、応答速度が不十分である。また、強誘電性液晶を用いた場合は、耐ショック性や温度特性などの信頼性に関して改善を要する。
【０００４】
一方、πセルを応用したＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モード液晶がある。ＯＣＢモードにおいては、液晶のベンド配列を利用することで、高速応答が得られる。また、ネマティック液晶を用いることから信頼性が高い。
【０００５】
ＯＣＢモードにおいては、初期のスプレイ配列からベンド配列に転移させる初期化処理の後に動作させる。そして、電源オフ時には、ベンド配列からスプレイ配列に戻る。このような配列の転移を制御することが液晶シャッタの品質の向上のために重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−３２７９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態は、ベンド配列からスプレイ配列への転移を制御した高品質の液晶シャッタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、第１シャッタ部を備えた液晶シャッタが提供される。前記第１シャッタ部は、第１透明電極を含む第１基板部と、前記第１透明電極に対向する第２透明電極を含む第２基板部と、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に設けられた第１液晶層と、を含む。前記第１液晶層は、第１スイッチング領域において、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電位差が第１電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電位差が前記第１電圧よりも実効値が大きい第２電圧に設定されたときにベンド配列となる。前記第１液晶層は、前記第１スイッチング領域の中の複数の第１核領域において、前記第１スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定である。前記第１基板部は、前記第１核領域を前記第１液晶層に形成する複数の第１核領域形成部を有する。前記複数の第１核領域形成部のそれぞれについて、最も近い前記第１核領域形成部までの距離は、５００マイクロメートル以下である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る液晶シャッタが用いられる表示システムの構成を例示する模式図である。
【図３】第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの動作を例示する模式的断面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的平面図である。
【図６】第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
【図７】第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの動作を例示する模式的断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的平面図である。
【図１０】第２の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
【図１１】第２の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
以下、実施形態に係る液晶シャッタについて、液晶シャッタが、立体視が可能な表示システムの眼鏡に用いられる場合を例にして説明する。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
図２は、第１の実施形態に係る液晶シャッタが用いられる表示システムの構成を例示する模式図である。
まず、図２により、本実施形態に係る液晶シャッタが用いられる立体視が可能な表示システムの概要について説明する。
【００１３】
図２に表したように、表示システム１１は、ディスプレイ１３（表示部）と、液晶シャッタ眼鏡１２と、を備える。表示システム１１は、３次元表示モードを有している。３次元表示モードにおいては、視差に対応する左眼用像と右眼用像とが表示される。この左眼用像と右眼用像とを、観視者が３次元映像として観視する。なお、表示システム１１は、２次元表示モードを有していても良い。２次元表示モードにおいては、ディスプレイ１３に表示された像を、観視者が２次元映像として観視する。以下、３次元表示モードについて説明する。
【００１４】
ディスプレイ１３は、表示面１３ｄを有する。この表示面１３ｄに、左眼用像と右眼用像とに対応した画像が交互に切り替えて表示される。例えば、ディスプレイ１３には、ＯＣＢモードで動作するアクティブマトリクス型液晶ディスプレイが用いられる。ディスプレイ１３は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。例えば、デジタル信号処理により、例えばフィールド周波数を１２０Ｈｚに変換して、表示が行われる。
【００１５】
液晶シャッタ眼鏡１２は、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２を有する。第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２のそれぞれは、観視者の左眼及び右眼にそれぞれ対向して配置される。観視者は、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２を介して、ディスプレイ１３の表示像を観視する。液晶シャッタ眼鏡１２においては、時分割シャッタ動作が行われる。ディスプレイ１３の表示に同期して、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２が交互に透光状態及び遮光状態となる。
【００１６】
なお、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２は、相互に別体として設けられても良い。また、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２は一体的に連続していても良い。例えば、１つの基板の上に、２つの電極が設けられ、２つの電極のそれぞれが、第１シャッタ部１０１または第２シャッタ部１０２のそれぞれに含まれても良い。
【００１７】
表示システム１１においては、左眼用像と右眼用像とを時分割的に観視する方式が適用される。例えば、ディスプレイ１３は、左眼及び右眼に対応した画像をフィールドごとに交互に切り替えて表示する。この時、ディスプレイ１３に左眼用画像が表示されている期間においては、左眼用のシャッタ部が透光状態とされ、右眼用のシャッタ部が遮光状態とされる。そして、ディスプレイ１３に右眼用画像が表示されている期間において、右眼用のシャッタ部が透光状態とされ、左眼用のシャッタ部が遮光状態とされる。
【００１８】
例えば、表示システム１１は、制御部１４をさらに有することができる。シャッタ部の動作は、例えば、制御部１４によって行われる。ただし、制御部１４の機能は、ディスプレイ１３及び液晶シャッタ眼鏡１２のいずれかに含まれても良い。制御部１４とディスプレイ１３との間の信号の授受、制御部１４と液晶シャッタ眼鏡１２との間の信号の授受、及び、ディスプレイ１３と液晶シャッタ眼鏡１２との間の信号の授受は、有線または無線の方式によって行われる。
【００１９】
表示システム１１においては、左眼用画像を左眼で観視し、右眼用画像を右眼で観視することで、立体的な映像を知覚できる。
【００２０】
図１に表したように、実施形態に係る液晶シャッタ１００は、第１シャッタ部１０１を備える。第１シャッタ部１０１は、第１基板部１１０ａと、第２基板部１２０ａと、第１液晶層１３０ａと、を含む。液晶シャッタ１００は、第２シャッタ部をさらに備えることができる。第２シャッタ部の構成は、第１シャッタ部１０１の構成と同様にすることができる。以下では、第１シャッタ部１０１について説明する。
【００２１】
第１基板部１１０ａは、第１透明電極１１２ａを含む。
第２基板部１２０ａは、第２透明電極１２２ａを含む。第２透明電極１２２ａは、第１透明電極１１２ａに対向する。第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとに駆動部３３０が接続される。駆動部３３０により、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間に電圧（電位差Ｖａ）が印加される。
【００２２】
第１液晶層１３０ａは、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間に設けられる。
第１液晶層１３０ａにおいて、第１スイッチング領域１３３ａが設けられる。第１スイッチング領域１３３ａは、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとが互いに対向し、第１液晶層１３０ａに電圧が印加される領域を含む。
【００２３】
第１液晶層１３０ａは、第１スイッチング領域１３３ａにおいて、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の電位差Ｖａが第１電圧に設定されたときにスプレイ配列となる。そして、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の電位差が第１電圧よりも実効値が大きい第２電圧に設定されたときにベンド配列となる。後述するように、第１電圧は０ボルト（Ｖ）を含む。
【００２４】
図１では、分かり易いように、第１基板部１１０ａと、第１液晶層１３０ａと、第２基板部１２０ａと、が、互いに離れて描かれているが、第１基板部１１０ａと第１液晶層１３０ａとは互いに接しており、第１液晶層１３０ａと第２基板部１２０ａとは互いに接している。
【００２５】
第１液晶層１３０ａにおいて、第１スイッチング領域１３３ａの中に点在する複数の第１核領域１３４ａが形成される。第１液晶層１３０ａは、第１核領域１３４ａにおいて、第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列が安定である。
【００２６】
第１基板部１１０ａ（第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａの少なくともいずれかでも良い）は、複数の第１核領域形成部１１４ａを有する。
【００２７】
複数の第１核領域形成部１１４ａは、第１核領域１３４ａを第１液晶層１３０ａに形成する。
【００２８】
実施形態に係る液晶シャッタ１００においては、複数の第１核領域形成部１１４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａまでの距離（間隔）は、５００マイクロメートル（μｍ）以下である。
【００２９】
例えば、複数の第１核領域形成部１１４ａは、複数の柱状スペーサを含むことができる。ただし、第１核領域形成部１１４ａは、後述するように、柱状スペーサ以外でも良い。以下、第１核領域形成部１１４ａが柱状スペーサである場合について説明する。
【００３０】
図３は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、同図は、図１のＡ１−Ａ２線断面に相当する断面図である。
図３に表したように、第１基板部１１０ａは、第１透明電極１１２ａに加え、第１支持基板１１１ａと、第１配向膜１１３ａと、複数の柱状スペーサ１１７と、をさらに含む。第１支持基板１１１ａの上に第１透明電極１１２ａが設けられる。第１透明電極１１２ａの上に複数の柱状スペーサ１１７が設けられる。第１透明電極１１２ａと複数の柱状スペーサ１１７とを覆うように、第１配向膜１１３ａが設けられる。
【００３１】
第２基板部１２０ａは、第２透明電極１２２ａに加え、第２支持基板１２１ａと、第２配向膜１２３ａと、をさらに含む。第２支持基板１２１ａの上に第２透明電極１２２ａが設けられる。第２透明電極１２２ａの上に第２配向膜１２３ａが設けられる。
【００３２】
なお、柱状スペーサ１１７は、第２基板部１２０ａに設けられても良い。また、柱状スペーサ１１７は、第１基板部１１０ａ及び第１基板部１２０ａの両方に設けられても良い。
【００３３】
第１シャッタ部１０１は、第１基板部１１０ａと第２基板部１２０ａとの間において、第１液晶層１３０ａを囲むシール部１８０をさらに備えることができる。
【００３４】
第１シャッタ部１０１は、第１偏光板１６０ａと、第１光学補償板１４０ａと、第２偏光板１７０ａと、第２光学補償板１５０ａと、をさらに含むことができる。第１偏光板１６０ａと第２偏光板１７０ａとの間に第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａが配置される。第１偏光板１６０ａと第２基板部１２０ａとの間に第１基板部１１０ａが配置される。第２偏光板１７０ａと第１基板部１１０ａとの間に第２基板部１２０ａが配置される。第１偏光板１６０ａと第１基板部１１０ａとの間に第１光学補償板１４０ａが配置される。第２偏光板１７０ａと第２基板部１２０ａとの間に第２光学補償板１５０ａが配置される。
【００３５】
第１支持基板１１１ａ及び第２支持基板１２１ａは、透光性である。第１支持基板１１１ａ及び第２支持基板１２１ａには、例えばガラスや樹脂などが用いられる。
【００３６】
第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａには、液晶シャッタ１００において透光及び遮光の動作の対象となる光に対して透光性の導電材料が用いられる。液晶シャッタ１００が、例えば液晶シャッタ眼鏡１２に用いられる場合には、第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａは、可視光に対して透光性である。第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａには、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＺｎＯなどを用いることができる。
【００３７】
第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａには、例えばポリイミドを用いることができる。このポリイミド膜には、例えばラビング処理が施される。第１配向膜１１３ａのラビング方向は、第２配向膜１２３ａにおけるラビング方向と、実質的に平行である。第１配向膜１１３ａのラビング方向は、第２配向膜１２３ａにおけるラビング方向と、実質的に同じ向きである。
【００３８】
第１液晶層１３０ａにはネマティック液晶が用いられる。第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａの機能により、第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａの近傍における第１液晶層１３０ａの液晶分子は高いプレチルト角を有する。これにより、第１液晶層１３０ａは、初期状態（電圧が印加されない状態）においてスプレイ配列状態である。電圧印加状態で、ベンド配列状態に転移する。第１シャッタ部１０１（液晶シャッタ１００）は、ＯＣＢモードで動作する。
【００３９】
第１光学補償板１４０ａ及び第２光学補償板１５０ａには、例えば、ディスコティック液晶化合物をハイブリッド配向させた光学異方性層を含む二軸性のフィルム等を用いることができる。
【００４０】
複数の柱状スペーサ１１７は、例えば、第１透明電極１１２ａの上に設けられる。柱状スペーサ１１７は、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の距離を制御する。すなわち、柱状スペーサ１１７は、第１配向膜１１３ａと第２配向膜１２３ａとの間隔を制御する。柱状スペーサ１１７は、第１液晶層１３０ａの厚さを制御する。なお、第１配向膜１１３ａは、柱状スペーサ１１７を覆わなくても良い。
【００４１】
ここで、第１基板部１１０ａから第１基板部１２０ａに向かう方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸に対して垂直な１つの軸をＸ軸とする。Ｚ軸とＸ軸とに対して垂直な軸をＹ軸とする。
【００４２】
第１液晶層１３０ａの厚さは、例えば、３μｍ以上８μｍ以下である。第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａの厚さを無視すると、柱状スペーサ１１７の高さ（Ｚ軸に沿った厚さ）は、第１液晶層１３０ａの厚さに相当する。柱状スペーサ１１７の高さは、例えば３μｍ以上８μｍ以下である。
【００４３】
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの動作を例示する模式的断面図である。
これらの図において、第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａは省略されている。
図４（ａ）は電源オフ時（第１電圧Ｖ１印加時）の状態に対応する。第１電圧Ｖ１は、例えば０Ｖである。図４（ｂ）は、電源オン時のベンド配列状態において第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時の状態に対応する。図４（ｃ）は、ベンド配列状態において第１ベンド電圧ＶＢ１よりも実効値が大きい第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時の状態に対応する。
【００４４】
図４（ａ）に表したように、電源オフ時において、第１液晶層１３０ａの液晶分子１３０ｌの配列は、スプレイ配列状態である。
【００４５】
そして、液晶シャッタ１００において、電源を投入し、初期化処理が行われる。初期化処理においては、所定の転移電圧（ベンド配列に転移させる第２電圧Ｖ２）を第１液晶層１３０ａに印加する。これにより、第１液晶層１３０ａのうちの第１スイッチング領域１３３ａの配列状態が、スプレイ配列からベンド配列に転移する。
【００４６】
これにより、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に表したように、第１スイッチング領域１３３ａにおいては、第１液晶層１３０ａはベンド配列状態となる。
【００４７】
第１電圧Ｖ１は、例えば０Ｖである。
第２電圧Ｖ２は、スプレイ配列からベンド配列に転移するためのしきい値電圧以上の任意の電圧である。第２電圧Ｖ２は、動作時に直流電圧が残存しないよう、正負交番電圧であることが望ましい。スプレイ配列からベンド配列に速やかに転移させるために、第２電圧Ｖ２には、実効値が比較的大きい電圧が用いられる。第２電圧Ｖ２の絶対値（例えば実効値）は、例えば、１０Ｖ〜３０Ｖである。ただし、第２電圧Ｖ２の値は、しきい値電圧以上であれば任意である。第２電圧Ｖ２の実効値が大きいと、スプレイ配列からベンド配列へ速やかに転移する。具体的には、第２電圧Ｖ２には、例えば、＋１５Ｖで数百ミリ秒（ｍｓ）程度の正極性パルスと、−１５Ｖで数百ミリ秒程度の負極性パルスと、の組み合わせ、を用いることができる。このような第２電圧Ｖ２の印加によって第１スイッチング領域１３３ａは、例えば１〜２秒程度で、スプレイ配列からベンド配列に転移する。なお、スプレイ配列からベンド配列への転移の時間は、環境温度にも依存する。
【００４８】
ベンド配列状態において、例えば第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した状態（図４（ｂ）の状態）と、例えば第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した状態（図４（ｃ）の状態）と、のスイッチングが行われる。例えば、第１ベンド電圧ＶＢ１は、０Ｖである。第２ベンド電圧ＶＢ２は、例えば±１０Ｖである。
【００４９】
液晶シャッタ１００の動作中は、第１スイッチング領域１３３ａの液晶分子１３０ｌの配向状態はベンド配列に維持される。そして、このベンド配列の液晶分子１３０ｌに印加される電圧を変化させると配列状態が変化する。この配列状態の変化に対応して、第１液晶層１３０ａのリタデーションが変化する。第１偏光板１６０ａ及び第２偏光板１７０ａを用いることで、このリタデーションの変化に応じた透光状態及び遮光状態が得られる。
【００５０】
例えば、第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時に、液晶シャッタ１００は透光状態となり、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時に液晶シャッタ１００は遮光状態となる。または、第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時に遮光状態となり、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時に透光状態としても良い。
【００５１】
液晶シャッタ１００が液晶シャッタ眼鏡１２に応用される場合は、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とは、交互に透光状態と遮光状態とを繰り返す。例えば、第１シャッタ部１０１は、奇数フィールドでは遮光状態であり、偶数フィールドでは透光状態である。一方、第２シャッタ部１０２は、奇数フィールドでは透光状態であり、偶数フィールドでは遮光状態である。
【００５２】
例えば、第１シャッタ部１０１においては、第１フィールドでは、第１液晶層１３０ａに＋１０Ｖの電圧（第２ベンド電圧ＶＢ２）が印加されて遮光状態とされる。次の第２フィールドでは、第１液晶層１３０ａの印加電圧が０Ｖ（第１ベンド電圧ＶＢ１）にされ、透光状態とされる。次の第３フィールドでは、第１液晶層１３０ａに−１０Ｖの電圧（第２ベンド電圧ＶＢ２）が印加され、遮光状態とされる。次の第４フィールドでは、第１液晶層１３０ａの印加電圧が０Ｖ（第１ベンド電圧ＶＢ１）にされ、透光状態とされる。
【００５３】
また、第２シャッタ部１０２においては、第１シャッタ部１０１に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとが入れ替わった電圧が印加される。
【００５４】
このように、駆動時において第１液晶層１３０ａには正負交番電圧が印加される。これにより、焼き付きなどを防止することができる。なお、１つのフィールドの期間において、交流電圧を印加しても良い。例えば、バースト信号状の波形が印加されても良い。バースト信号状の波形においては、例えば、奇数フィールドにおいてフィールド周期に相当する周波数よりも高い周波数の±１０Ｖの高周波電圧が印加され、偶数フィールドにおいて、印加電圧が例えば０Ｖにされる。
【００５５】
なお、印加電圧が低い状態（例えば０Ｖ）が、一定の期間以上続くと、ベンド配列からスプレイ配列に戻る。上記のように、液晶シャッタ１００を液晶シャッタ眼鏡１２に応用する場合は、動作中は短い周期でオンとオフとが切り替えられる。このため、長期間にわたり低電圧状態が維持されることがない。これにより、ベンド状態が維持される。また、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の電圧が、一定以上長い期間、低い値にならないように、定期的にしきい値電圧以上の電圧を、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間に印加しても良い。
【００５６】
このように、液晶シャッタ１００は、πセル（スプレイ配列セル）に基づくＯＣＢモードで動作する。πセルにおいて、電源オフ時（印加電圧を零にする動作時）に、第１液晶層１３０ａの液晶配列はベンド配列から初期のスプレイ配列に戻る。このベンド配列からスプレイ配列への転移は、液晶の弾性と、液晶が接する界面（第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａなどとの界面）における配向規制力と、によって行われる。すなわち、印加電圧などの外力を用いない。このため、ベンド配列からスプレイ配列への転移は、制御が困難である。従って、ベンド配列からスプレイ配列への転移は、第１液晶層１３０ａの面内において不均一に進行し易い。
【００５７】
液晶シャッタにおいて、ベンド配列状態からスプレイ配列状態への転移（逆転移）の際には、ベンド配列領域とスプレイ配列領域とがシミ状のむらとなって長時間（例えば、約３分）にわたり視認されることがあることが分かった。
【００５８】
液晶シャッタを表示システム１１に用いられる液晶シャッタ眼鏡１２に応用した場合に、このシミ状のむらにより品質が低下し、大きな問題になることを見出した。すなわち、ベンド配列からスプレイ配列への転移が液晶シャッタの面内で不均一に生じると、配列の異なる領域がシミ状に見えてしまい、液晶シャッタの品質が低下する。特に、電源オフ時の配列の転移は、電気信号などの外力を用いないため、制御が困難である。
【００５９】
実施形態においては、第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列が安定な第１核領域１３４ａが利用される。これにより、ベンド配列状態からスプレイ配列状態への転移が制御でき、速やかに完了する。
【００６０】
第１核領域１３４ａを形成するための複数の第１核領域形成部１１４ａが、第１基板部１１０ａ（第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａの少なくともいずれかでも良い）に設けられる。
【００６１】
すなわち、図４（ａ）〜図４（ｃ）に例示したように、柱状スペーサ１１７の近傍に（または接して）、第１核領域１３４ａが形成される。図４（ｂ）及び図４（ｃ）に表したように、例えば、第１核領域１３４ａにおいては、第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａの間に、第２電圧Ｖ２（ベンド配列に転移する電圧）、第１ベンド電圧ＶＢ１、及び、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した場合においても、スプレイ配列が維持される。すなわち、第１核領域１３４ａにおいては、スプレイ配列からベンド配列への転移が発生し難い。
【００６２】
これらの図においては、第１核領域１３４ａは、柱状スペーサ１１７の周りに形成されているが、第１核領域１３４ａは、柱状スペーサ１１７の一部の近傍に（または接して）形成されても良い。
【００６３】
柱状スペーサ１１７の近傍に（または接して）第１核領域１３４ａが形成されるのは、柱状スペーサ１１７により、柱状スペーサ１１７の近傍の（または接する）部分において液晶の配向性が乱されるためと考えられる。このように、柱状スペーサ１１７は、第１核領域１３４ａを形成する第１核領域形成部１１４ａとして機能する。
【００６４】
液晶シャッタ１００において、電源オフ時には、例えば、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の電圧を所定時間（例えば１秒間）０Ｖにして蓄積された電荷を解放した後に電源を遮断する。これにより、第１スイッチング領域１３３ａにおける液晶分子１３０ｌの配列状態は、ベンド配列からスプレイ配列に徐々に転移する。このとき、もし第１核領域１３４ａが形成されていない場合は、この配列の転移には非常に長い時間がかかる。
【００６５】
第１核領域形成部１１４ａ（柱状スペーサ１１７）に対応する第１液晶層１３０ａ（第１核領域１３４ａ）においては、例えば、局所的にスプレイ配列を維持している。このため、電源オフ時において、第１核領域１３４ａ（第１核領域形成部１１４ａ）のそれぞれを起点として、第１スイッチング領域１３３ａの第１液晶層１３０ａが、ベンド配列からスプレイ配列へ転移する。
【００６６】
そして、実施形態においては、複数の第１核領域形成部１１４ａどうしの間隔が一定（５００μｍ）以下に設定されている。例えば、間隔が５００μｍであり、転移の進行する速度が等方的である場合は、例えば第１核領域１３４ａ（第１核領域形成部１１４ａ）のそれぞれを起点とした転移の領域が２５０μｍ拡大すると、第１シャッタ部１０１の全面における転移が完了することになる。本実施形態の構成によれば、液晶シャッタ１００（第１シャッタ部１０１）の全面におけるベンド配列からスプレイ配列への転移に要する時間は４秒以下と、転移は非常に速い。そして、転移は、面内で均一に進むため、シミ状のむらは知覚され難い。
【００６７】
例えば、第１核領域形成部１１４ａを設けない参考例の場合には、液晶シャッタの全面におけるベンド配列からスプレイ配列への転移に例えば約３分間を要する。このため、配列の異なる領域がシミ状に見えてしまい品位が低下する。
【００６８】
これに対し、実施形態においては、液晶シャッタ１００の全面におけるベンド配列からスプレイ配列への転移が速やかに完了する。これにより、品位が高い。このように、実施形態によれば、ベンド配列からスプレイ配列への転移が制御される。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。
【００６９】
発明者の実験によると、電源オフ時において、１つの第１核領域形成部１１４ａ（第１核領域１３４ａ）を起点としたベンド配列からスプレイ配列への転移領域の拡大の速度は、約１０μｍ／ｓ（マイクロメートル／秒）〜約３００μｍ／ｓである。
【００７０】
２つの第１核領域形成部１１４ａどうしの間において、１つ目の第１核領域形成部１１４ａを起点とする転移領域の拡大の速度と、２つ目の第１核領域形成部１１４ａを起点ととる転移領域の拡大の速度と、が同じであるとする。このとき、転移の完了に要する時間は、第１核領域形成部１１４ａどうしの間の距離の１／２の距離の領域の転移が完了する時間に相当する。
【００７１】
例えば、転移領域の拡大の速度が３００μｍ／ｓである場合において、第１核領域形成部１１４ａどうしの間隔が５００μｍ以下であるときには、０．８３ｓ以下で転移が完了する。
【００７２】
例えば、転移領域の拡大の速度が５０μｍ／ｓである場合において、第１核領域形成部１１４ａどうしの間隔が５００μｍ以下であるときには、５ｓ以下で転移が完了する。
【００７３】
もし、ベンド配列からスプレイ配列への転移が５ｓで完了する場合には、スプレイ配列領域とベンド配列領域との境界は、目に見える速度で移動する。このため、これらの境界がシミ状のむらとして観察された場合においても、このシミ状のむらは次第に消滅するものと知覚される。すなわち、故障であるとは知覚されない。
【００７４】
これに対し、もし、ベンド配列からスプレイ配列への転移に約３分を要する場合は、スプレイ配列領域とベンド配列領域との境界は、移動しているようには知覚され難い。このため、これらの境界がシミ状のむらとして観察されると、シミ状のむらは固定化されていると知覚される。これにより、品位が低下する。場合によっては、故障したと知覚される。
【００７５】
実施形態においては、第１核領域形成部１１４ａどうしの間隔を適切に設定することで、液晶シャッタの全面において、ベンド配列からスプレイ配列への転移を速やかに完了させる。そして、転移が面内で均一に進む。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。
【００７６】
なお、ベンド配列からスプレイ配列への転移領域の拡大の速度は、温度、プレチルト角、及び、液晶の粘性などに依存する。これらを考慮して、第１核領域形成部１１４ａどうしの間隔は適切に設定される。
【００７７】
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的平面図である。
図５（ａ）に表したように、実施形態に係る液晶シャッタ１００においては、複数の柱状スペーサ１１７が、Ｘ軸及びＹ軸に沿って配列している。例えば、柱状スペーサ１１７どうしのＸ軸に沿った間隔ｄ１は、５００μｍ以下である。例えば、柱状スペーサ１１７どうしのＹ軸に沿った間隔ｄ２は、５００μｍ以下である。
【００７８】
図５（ｂ）に表したように、実施形態に係る別の液晶シャッタ１００ａにおいては、複数の柱状スペーサ１１７が、Ｙ軸に沿って配列している。そして、Ｙ軸に揃って配列した複数の列が、Ｘ軸に沿って並んでいる。このとき、Ｙ軸に沿った位置は、列ごとに１／２ピッチ分シフトしている。柱状スペーサ１１７どうしの間隔ｄ１及びｄ３は、５００μｍ以下である。例えば、柱状スペーサ１１７どうしのＹ軸に沿った間隔ｄ２は、５００μｍ以下である。
【００７９】
図５（ｃ）に表したように、実施形態に係る別の液晶シャッタ１００ｂにおいては、複数の柱状スペーサ１１７が、正三角形の頂点に配置されている。柱状スペーサ１１７どうしの間隔ｄ１〜ｄ３は、５００μｍ以下である。
【００８０】
このように、複数の柱状スペーサ１１７のうちの１つと、それに最も近い別の柱状スペーサ１１７とのどうし間隔が、５００μｍ以下に設定される。これにより、ベンド配列からスプレイ配列への転移を速やかに完了させる。そして、転移は、面内で均一に進む。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。
【００８１】
例えば、第１スイッチング領域１３３ａの中においては、複数の第１核領域形成部１１４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａまでの距離が必ず約５００μｍ以下である。換言すれば、複数の第１核領域形成部１１４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａまでの距離が約５００μｍ以下である領域が、第１スイッチング領域１３３ａと定義することもできる。
【００８２】
例えば、第１スイッチング領域１３３ａの中においては、複数の第１核領域１３４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域１３４ａまでの距離が必ず約５００μｍ以下である。換言すれば、複数の第１核領域１３４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域１３４ａまでの距離が約５００μｍ以下である領域が、第１スイッチング領域１３３ａと定義することもできる。なお、第１核領域１３４ａの大きさは、第１核領域形成部１１４ａの大きさとは若干異なる場合がある。
【００８３】
第１スイッチング領域１３３ａは、例えば、第１シャッタ部１０１において、Ｘ−Ｙ平面内の中心部分である。例えば、第１スイッチング領域１３３ａは、目立つ部分（使用者が認識し易い部分）である。第１スイッチング領域１３３ａ以外の部分（例えば第１スイッチング領域１３３ａよりも外側の部分）は、例えば、液晶シャッタ眼鏡１２に応用した場合には、眼鏡のフレームに近い部分である。従って、第１スイッチング領域１３３ａ以外の部分においては、ベンド配列からスプレイ配列への転移に長い時間がかかっても実用上大きな問題にはならない。このため、第１スイッチング領域１３３ａ以外の部分においては、第１核領域１３４ａのどうしの間の距離が５００μｍを超えても良い。
【００８４】
このように、複数の第１核領域形成部１１４ａは、第１透明電極１１２ａ（第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａの少なくともいずれかでも良い）の上に設けられ、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の距離を制御する複数の柱状スペーサ１１７を含むことができる。
【００８５】
複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれについて最も近い柱状スペーサ１１７までの距離は約５００μｍ以下である。
【００８６】
実施形態において、第１基板部１１０ａから第２基板部１２０ａに向かうＺ軸方向（第１方向）に対して垂直な平面で切断した、複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれの断面積は、１平方マイクロメートル（μｍ２）以上、１００μｍ２以下であることが望ましい。
【００８７】
複数の柱状スペーサ１１７の断面積が１μｍ２未満のときは、柱状スペーサ１１７の周囲に形成されるべき第１核領域形成部１１４ａが消失し易い。すなわち、第１核領域１３４ａ（逆転移核）の発生確率が低下する。さらに、断面積が１μｍ２未満のときは、柱状スペーサ１１７の強度が弱くなり、第１液晶層１３０ａの厚さが不均一になりやすい。また、必要な寸法精度を維持するために、加工が難しくなる。
【００８８】
複数の柱状スペーサ１１７の断面積が１００μｍ２を超えると、柱状スペーサ１１７が透過率に影響を与え、液晶シャッタ眼鏡１２の透過率が低下する。そして、光スイッチングのコントラスト比が低下する。さらに、柱状スペーサ１１７及びその周辺の領域が使用者に知覚され、表示品位が低下する場合がある。
【００８９】
このように、実施形態においては、複数の柱状スペーサ１１７について最も近い柱状スペーサ１１７までの距離を適切に制御することで、ベンド配列からスプレイ配列への転移を速やかに完了させ、むらを抑制し、さらに、複数の柱状スペーサ１１７の断面積を適切に設定することで、第１核領域１３４ａを発生し易くし、均一な液晶層厚を得、高い加工性を確保し、良好な光学特性を得る。
【００９０】
このような条件を考慮すると、実施形態においては、Ｘ−Ｙ平面（第１基板部１１０ａから第２基板部１２０ａに向かうＺ軸方向に対して垂直な平面）内において、複数の柱状スペーサ１１７の密度は、４×１０２個／平方センチメートル（個／ｃｍ２）以上、１×１０６個／ｃｍ２以下であることが望ましい。
【００９１】
また、この条件を勘案すると、Ｘ−Ｙ平面内において、単位面積に対する複数の柱状スペーサ１１７（第１核領域形成部１１４ａ）の合計の面積の比率は、０．００１％以上１０％以下であることが望ましい。すなわち、単位面積当たりに占める柱状スペーサ１１７の投影面積の合計の比率は、０．００１％以上１０％以下であることが望ましい。
【００９２】
これにより、ベンド配列からスプレイ配列への転移を速やかに完了させ、むらを抑制し、第１核領域１３４ａを発生し易くし、均一な液晶層厚を得、高い加工性を確保し、良好な光学特性を得ることができる。
【００９３】
実施形態において、複数の第１核領域形成部１１４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａまでの距離は、１μｍ以上である。第１核領域形成部１１４ａのどうしの間の距離が１μｍ以上未満の場合は、第１核領域形成部１１４ａのどうしの間の第１スイッチング領域１３３ａにおいて、ベンド配列になり難くなる。また、第１スイッチング領域１３３ａの面積の比率が小さくなり、スイッチング特性が劣化する。複数の第１核領域形成部１１４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａまでの距離は、１０μｍ以上であることが望ましい。これにより、良好なスイッチング特性が得られる。
【００９４】
例えば、複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれについて最も近い柱状スペーサ１１７までの距離は、１μｍ以上である。複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれについて最も近い柱状スペーサ１１７までの距離は、１０μｍ以上であることが望ましい。これにより、良好なスイッチング特性が得られる。
【００９５】
液晶シャッタにおいて、動作時の特性に関しては大きな注意が払われ、その特性の向上のための種々の工夫が行われている。しかしながら、電源オフ時にむらが発生し、これが実用上の問題になることは今まで指摘されておらず、この問題のための有効な対策もなされていなかった。
【００９６】
なお、ＯＣＢモードの液晶をアクティブマトリクス駆動するディスプレイの場合には、マトリクス状に設けられる微小面積の画素電極のそれぞれがスイッチング領域となる。そして、この画素電極に対応するスイッチング領域においてベンド配列になり、光の透過率の制御が行われる。一方、画素電極のそれぞれの周囲の、例えば走査線や信号線との間の非画素領域は、電圧が印加されない領域であり、スプレイ配列が維持される領域である。このように、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス駆動ディスプレイにおいては、微小なスイッチング領域の周囲にスプレイ配列領域が形成されることがあっても、スイッチング領域の中にはスプレイ配列を維持する領域（例えば実施形態における第１核領域１３４ａ）は形成されない。このようなＯＣＢモードのアクティブマトリクス駆動ディスプレイにおいては、電源オフ時には、バックライトがオフされディスプレイの表示面の全体が暗状態になるため、もしベンド配列及びスプレイ配列が不均一に存在した場合においてもむらが視認されることはない。
【００９７】
これに対し、ＯＣＢモードの液晶を液晶シャッタ眼鏡１２に応用する場合には、液晶シャッタ眼鏡１２には周囲の光が入射するため、液晶シャッタに液晶配向のむらがあると、それが視認されてしまう。そして、ＯＣＢモードの液晶を液晶シャッタ眼鏡１２に応用する場合には、シャッタ部分には、大きな面積の電極が用いられ、スイッチング領域（例えば第１スイッチング領域１３３ａ）の面積が大きい。このため、電源オフ時に、スイッチング領域において、ベンド配列からスプレイ配列への転移が不特定な箇所から不特定の形状で不均一に進行する。そして、スイッチング領域の全面の転移の完了に時間がかかるので、シミ状のむらが視認され、実用上大きな問題となる。
【００９８】
この液晶シャッタ眼鏡１２において新たに発見された上記の課題に対して、実施形態の構成が構築された。実施形態に係る液晶シャッタは、電源オフ時におけるベンド配列からスプレイ配列への転移を制御する。これにより、例えば、むらを抑制した高品質の液晶シャッタが提供される。
【００９９】
すなわち、図１に表したように、実施形態に係る液晶シャッタ１００においては、第１基板部１１０ａは、第１核領域形成部１１４ａを有する。第１核領域形成部１１４ａは、第１核領域１３４ａを第１液晶層１３０ａ中に形成する。第１核領域１３４ａは、第１スイッチング領域１３３ａの中に設けられる。第１核領域１３４ａにおいては、第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列が安定である。
【０１００】
例えば、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の印加電圧の実効値をしきい値電圧以上に上昇させたときに、第１スイッチング領域１３３ａにおいては、スプレイ配列からベンド配列に転移するが、第１核領域１３４ａにおいては、ベンド配列に転移せず、例えばスプレイ配列を維持する。または、第１核領域１３４ａにおいては、第１スイッチング領域１３３ａがベンド配列に転移する電圧よりも実効値が大きい電圧で、ベンド配列に転移する。
【０１０１】
ベンド配列の状態から、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の印加電圧の実効値を長期間にわたり、しきい値電圧よりも低下させる（例えば電源をオフする）と、第１核領域１３４ａにおけるスプレイ配列が起点となり、ベンド配列からスプレイ配列への転移が始まる。そして、第１核領域１３４ａどうしの間の距離が適切に設定されることで、第１スイッチング領域１３３ａの全面の転移が、速やかに、均一に進む。
【０１０２】
なお、液晶シャッタ１００において、第１基板部１１０ａと第２基板部１２０ａとは、互いに入れ換えが可能である。第１核領域形成部１１４ａは、第２基板部１２０ａに設けられても良く、第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａの両方に設けられても良い。
【０１０３】
（第１実施例）
第１透明電極１１２ａの上に、感光性樹脂膜を塗布し、所定の開口部を有するマスクを用いてパターニングする。これにより、複数の柱状スペーサ１１７が形成される。柱状スペーサ１１７のＸ軸に沿った幅は１５μｍであり、Ｙ軸に沿った幅は１５μｍである。柱状スペーサ１１７の中心どうしのＸ軸に沿った距離は、２００μｍであり、Ｙ軸に沿った距離は２００μｍである。複数の柱状スペーサ１１７の密度は、２５００個／ｃｍ２である。このとき、複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれについて最も近い柱状スペーサ１１７までのＸ軸に沿う距離及びＹ軸に沿う距離は、共に１８５μｍ（すなわち、２００μｍ−１５μｍ）である。
【０１０４】
第１実施例においては、ベンド配列からスプレイ配列への転移は、約２ｓ〜３ｓで完了する。逆転移は、液晶シャッタ１００の全面において、均一に発生し、成長する。このため、むらは実質上知覚されない。
【０１０５】
（第２実施例）
第１透明電極１１２ａの上に、感光性樹脂膜により、複数の柱状スペーサ１１７が形成される。柱状スペーサ１１７のＸ軸に沿った幅は１０μｍであり、Ｙ軸に沿った幅は４０μｍである。柱状スペーサ１１７の中心どうしのＸ軸に沿った距離は、４００μｍであり、Ｙ軸に沿った距離は４００μｍである。複数の柱状スペーサ１１７の密度は、６２５個／ｃｍ２である。このとき、複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれについて最も近い柱状スペーサ１１７までのＸ軸に沿う距離は３９０μｍ（すなわち、４００μｍ−１０μｍ）である。柱状スペーサ１１７どうしの間のＹ軸に沿う距離は３６０μｍ（すなわち、４００μｍ−４０μｍ）である。
【０１０６】
第１実施例においては、ベンド配列からスプレイ配列への転移は、約５ｓで完了する。逆転移は、液晶シャッタ１００の全面において発生し成長するが、第１核領域１３４ａどうしの間隔が大きいため、第１実施例と比較すると、むらは知覚され易い。
【０１０７】
このように、ＯＣＢセルにおいては、動作の初期化処理によりスプレイ配列状態からベンド配列状態へ配向状態を転移させる。このとき、柱状スペーサ１１７の周囲にはスプレイ配列状態が安定な領域が存在する。このスプレイ配列状態が安定な領域は、電源オフ時にセル全面がスプレイ状態へと転移するための核（第１核領域１３４ａ）として機能する。例えば、柱状スペーサ１１７の周囲にはスプレイ配列状態のままの領域が残る。この残存したスプレイ配列状態の領域が、第１核領域１３４ａとして機能する。柱状スペーサ１１７は、この第１核領域１３４ａを発生させる第１核領域形成部１１４ａとなる。
【０１０８】
ベンド配列状態からスプレイ配列状態への転移がセル全面で完全に終了するまでの時間は、スプレイ配向状態の領域の成長速度に依存する。第１核領域１３４ａどうしの間隔が短いときには、短時間で転移が終了する。実施形態においては、第１核領域１３４ａを形成する第１核領域形成部１１４ａ（柱状スペーサ１１７）どうしの間隔を適切に設定する。さらに、単位面積あたりの第１核領域形成部１１４ａの数、単位面積に対する複数の第１核領域形成部１１４ａの合計の面積の比率、及び、１つの第１核領域形成部１１４ａの面積が適正化される。これにより、均一な液晶層厚、良好な加工性、及び、良好な光学特性などが得られる。
【０１０９】
第１核領域１３４ａにおいて第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列が安定にするために、上記のように柱状スペーサ１１７を用いる方法の他に、第１液晶層１３０ａに印加される電圧の実効値を局所的に小さくする構成を用いることができる。第１液晶層１３０ａに印加される電圧の実効値を局所的に小さくする方法として、透明電極に貫通孔（スリットなど）を設ける方法がある。
【０１１０】
図６は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
図６に表したように、実施形態に係る液晶シャッタ１００ｃも、第１シャッタ部１０１を備える。第１シャッタ部１０１は、第１基板部１１０ａと、第２基板部１２０ａと、第１液晶層１３０ａと、を含む。
【０１１１】
この場合も、第１基板部１１０ａ（第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａの少なくともいずれかでも良い）は、複数の第１核領域形成部１１４ａを有する。
【０１１２】
この例では、複数の第１核領域形成部１１４ａは、第１透明電極１１２ａに設けられた貫通孔である。貫通孔は、第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａの少なくともいずれかに設けられても良い。以下では、貫通孔が第１透明電極１１２ａに設けられる場合であるとして説明する。
【０１１３】
図７は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、図６は、図６のＡ１−Ａ２線断面に相当する断面図である。
図７に表したように、複数の第１核領域形成部１１４ａは、複数の第１貫通孔１１２ｈを含む。複数の第１貫通孔１１２ｈは、第１透明電極１１２ａを第１透明電極１１２ａの厚さ方向に貫通する。第１貫通孔１１２ｈは、第１透明電極１１２ａをＺ軸に沿って貫通する。
【０１１４】
第１貫通孔１１２ｈに対向する第１液晶層１３０ａには、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間に電圧を印加した場合においても、しきい値電圧以上の電圧が印加されない。ここで、しきい値電圧以上の電圧とは、一定の時間内においてスプレイ配列からベンド配列に転移する電圧である。このため、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の電位差Ｖａがベンド配列に転移する第２電圧Ｖ２に設定された場合においても、第１貫通孔１１２ｈに対向する第１液晶層１３０ａの部分は、スプレイ配列状態を維持し、ベンド配列に転移しない。すなわち、第１貫通孔１１２ｈにより、第１核領域１３４ａが形成される。第１核領域１３４ａにおいては、スプレイ配列状態が維持される。
【０１１５】
一方、第１貫通孔１１２ｈが設けられていない領域においては、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間に電圧（第２電圧Ｖ２）を印加すると、第１液晶層１３０ａにはその電圧が印加される。これにより、この領域はベンド配列に転移する。第１貫通孔１１２ｈが設けられていない領域が第１スイッチング領域１３３ａとなる。
【０１１６】
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの動作を例示する模式的断面図である。
これらの図において、第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａは省略されている。
図８（ａ）は電源オフ時（第１電圧Ｖ１印加時）の状態に対応する。図８（ｂ）は、ベンド配列状態において第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時の状態に対応する。図８（ｃ）は、ベンド配列状態において第１ベンド電圧ＶＢ１よりも実効値が大きい第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時の状態に対応する。
【０１１７】
図８（ａ）に表したように、電源オフ時（第１電圧Ｖ１印加時）において第１液晶層１３０ａの液晶分子１３０ｌの配列は、スプレイ配列状態である。
【０１１８】
そして、液晶シャッタ１００において、初期化処理が行われる。これにより、第１液晶層１３０ａのうちの第１スイッチング領域１３３ａの配列状態が、スプレイ配列からベンド配列に転移する。
これにより、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に表したように、第１スイッチング領域１３３ａにおいては、第１液晶層１３０ａはベンド配列状態となる。
そして、第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した状態（図８（ｂ）の状態）と、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した状態（図８（ｃ）の状態）と、のスイッチングが行われる。
【０１１９】
図８（ａ）〜図８（ｃ）に例示したように、第１液晶層１３０ａの第１貫通孔１１２ｈに接する部分に、第１核領域１３４ａが形成される。図８（ｂ）及び図８（ｃ）に表したように、第１核領域１３４ａにおいては、第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａの間に、第２電圧Ｖ２（ベンド配列に転移する電圧）、第１ベンド電圧ＶＢ１、及び、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した場合においても、スプレイ配列が維持される。
【０１２０】
この場合も、電源オフ時において、第１核領域１３４ａ（第１核領域形成部１１４ａ）のそれぞれを起点として、第１スイッチング領域１３３ａの第１液晶層１３０ａが、ベンド配列からスプレイ配列へ転移する。そして、実施形態においては、複数の第１核領域形成部１１４ａ（第１貫通孔１１２ｈ）どうしの間隔が適切に設定される。
【０１２１】
図９は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的平面図である。
図９に表したように、第１透明電極１１２ａに複数の第１貫通孔１１２ｈが設けられる。この例では、第１貫通孔１１２ｈは、スリット状である。
【０１２２】
この場合も、複数の第１核領域形成部１１４ａ（第１貫通孔１１２ｈ）のそれぞれについて最も近い第１核領域形成部（第１貫通孔１１２ｈ）までの距離（間隔ｄ１及びｄ２）は、５００μｍ以下である。これにより、ベンド配列からスプレイ配列への転移が制御され、速やかに完了する。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。
【０１２３】
この場合も、複数の第１核領域形成部１１４ａ（第１貫通孔１１２ｈ）のそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａ（第１貫通孔１１２ｈ）までの距離は、１μｍ以上であることが望ましい。さらに、１０μｍ以上であることがさらに望ましい。
【０１２４】
また、Ｘ−Ｙ平面内において、単位面積に対する複数の第１貫通孔１１２ｈの合計の面積の比率は、０．００１％以上１０％以下であることが望ましい。
【０１２５】
また、Ｘ−Ｙ平面内において、複数の第１貫通孔１１２ｈの密度は、４×１０２個／ｃｍ２以上、１×１０６個／ｃｍ２以下であることが望ましい。
【０１２６】
また、複数の第１貫通孔１１２ｈのそれぞれの面積（Ｚ軸に対して垂直な平面における面積）は、１μｍ２以上、１００μｍ２以下であることが望ましい。
【０１２７】
これにより、ベンド配列からスプレイ配列への転移を速やかに完了させ、むらを抑制し、第１核領域１３４ａを発生し易くし、高い加工性を確保し、良好な光学特性を得ることができる。
【０１２８】
図９に表したように、第１貫通孔１１２ｈの平面形状は、例えば長方形または扁平円などである。本具体例では、第１貫通孔１１２ｈは、長方形のパターン形状を有している。長方形の長辺の長さは例えば１５μｍであり、短辺の長さは例えば１０μｍである。第１貫通孔１１２ｈのパターン形状の長辺の方向は、例えば、第１液晶層１３０ａの液晶分子１３０ｌの長軸方向に対して実質的に平行とすることが望ましい。第１液晶層１３０ａの液晶分子１３０ｌの長軸方向は、例えば配向膜（第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａ）のラビング方向に対して、実質的に平行である。第１貫通孔１１２ｈにおいてスプレイ配列を維持するために、第１貫通孔１１２ｈの液晶分子１３０ｌの長軸に沿った方向の長さは１０μｍ以上、より望ましくは１５μｍ以上であることが望ましい。一方、第１貫通孔１１２ｈにおいては多少の光漏れが生じるため、第１貫通孔１１２ｈの大きさは小さいほうが好ましい。第１貫通孔１１２ｈの大きさは、例えば、１００μｍ×１００μｍ以下であることが望ましい。
【０１２９】
なお、第１核領域形成部１１４ａに対応する第１核領域１３４ａにおいては、スプレイ配列が維持されるが、この第１核領域１３４ａのスプレイ配列は、図４（ａ）〜図４（ｃ）及び図８（ａ）〜図８（ｃ）に例示したスプレイ配列以外の種々の変形のスプレイ配列を有することができる。
【０１３０】
すなわち、第１核領域１３４ａにおける配列状態は、例えば、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間のＸ軸に沿った全域にわたってスプレイ配列状態である。また、第１核領域１３４ａにおける配列状態は、例えば、第１透明電極１１２ａの近傍でスプレイ配列で、第２透明電極１２２ａの近傍でベンド配列になっている配列状態（「スプレイ−ベンド配列状態」と言うことにする）である。さらに、第１核領域１３４ａにおける配列状態は、例えば、第１透明電極１１２ａの近傍でベンド配列で、第２透明電極１２２ａの近傍でスプレイ配列になっている配列状態（「ベンド−スプレイ配列状態」という）である。一方、ベンド配列状態においては、第１透明電極１１２ａの近傍、及び、第２透明電極１２２ａの近傍、の両方でベンド配列である。
【０１３１】
このように、第１核領域１３４ａにおいては、第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列状態が安定であり、例えば、一方の透明電極の近傍でスプレイ配列で、他方の電極の近傍でベンド配列であっても良い。第１核領域１３４ａのＺ軸に沿った少なくとも一部が、スプレイ配列を含む。
【０１３２】
第１液晶層１３０ａに印加される電圧の実効値を局所的に小さくする第１核領域形成部１１４ａとして、上記においては、第１貫通孔１１２ｈを用いたが、実施形態はこれには限定されない。例えば、複数の第１核領域形成部１１４ａとして、第１透明電極１１２ａと第１液晶層１３０ａとの間に設けられた複数の絶縁部を用いることができる。
【０１３３】
具体的には、第１透明電極１１２ａの主面上にパターニングされた複数の絶縁部を設け、この絶縁部を第１核領域形成部１１４ａとすることができる。さらに、例えば、第１透明電極１１２ａに凹みを設け、この凹みに充填された絶縁材料を第１核領域形成部１１４ａとすることができる。この絶縁材料には、無機材料及び有機材料の任意の絶縁性の材料を用いることができる。
【０１３４】
この場合も、複数の第１核領域形成部１１４ａどうしの間の距離を適切に設定することで、ベンド配列からスプレイ配列への転移が制御され、短縮される。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。このように、実施形態において、第１核領域形成部１１４ａの構成は任意である。
【０１３５】
実施形態においては、第１核領域１３４ａは、第１スイッチング領域１３３ａに取り囲まれるように、第１スイッチング領域１３３ａ中に点在して配置される。すなわち、例えば、複数の第１核領域形成部１１４ａ（例えば、柱状スペーサ１１７、第１貫通孔１１２ｈ、絶縁部など）は、第１透明電極１１２ａの主面の上に点在して配置される。
【０１３６】
（第２の実施の形態）
図１０は、第２の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。 図１０に表したように、本実施形態に係る液晶シャッタ１００ｍは、既に説明した第１シャッタ部１０１に加え、第２シャッタ部１０２を備える。
【０１３７】
第２シャッタ部１０２の構成は、第１シャッタ部１０１の構成と同様とすることができる。
すなわち、第２シャッタ部１０２は、第３基板部１１０ｂと、第４基板部１２０ｂと、第２液晶層１３０ｂと、を含む。
【０１３８】
第３基板部１１０ｂは、第３透明電極１１２ｂを含む。
第４基板部１２０ｂは、第４透明電極１２２ｂを含む。第４透明電極１２２ｂは、第３透明電極１１２ｂに対向する。
【０１３９】
第２液晶層１３０ｂは、第３透明電極１１２ｂと第４透明電極１２２ｂとの間に設けられる。第２液晶層１３０ｂにおいて、第２スイッチング領域１３３ｂが設けられる。
【０１４０】
第２液晶層１３０ｂは、第２スイッチング領域１３３ｂにおいて、第３透明電極１１２ｂと第４透明電極１２２ｂとの間の電位差が第３電圧に設定されたときにスプレイ配列となる。そして、第３透明電極１１２ｂと第４透明電極１２２ｂとの間の電位差が第３電圧よりも実効値が大きい第４電圧に設定されたときにベンド配列となる。第３電圧は、０Ｖでも良い。
【０１４１】
第２液晶層１３０ｂにおいて、第２スイッチング領域１３３ｂの中に複数の第２核領域１３４ｂが形成される。第２液晶層１３０ｂは、第２核領域１３４ｂにおいて、第２スイッチング領域１３３ｂよりもスプレイ配列が安定である。
【０１４２】
第３基板部１１０ｂは、複数の第２核領域形成部１１４ｂを有する。第２核領域形成部１１４ｂは、第２核領域１３４ｂを第２液晶層１３０ｂに形成する。
【０１４３】
複数の第２核領域形成部１１４ｂのそれぞれについて最も近い第２核領域形成部１１４ｂまでの距離は、５００μｍ以下である。
【０１４４】
これにより、第２シャッタ部１０２の全面におけるベンド配列からスプレイ配列への転移が速やかに完了する。また、この転移は、面内で均一である。このように、実施形態によれば、ベンド配列からスプレイ配列への転移が制御される。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。
【０１４５】
この場合も、複数の第２核領域形成部１１４ｂのそれぞれについて最も近い第２核領域形成部１１４ｂまでの距離は、１μｍ以上であることが望ましい。さらに、１０μｍ以上であることがさらに望ましい。
【０１４６】
さらに、Ｘ−Ｙ平面内において、単位面積に対する複数の第２核領域形成部１１４ｂの合計の面積の比率は、０．００１％以上１０％以下であることが望ましい。
【０１４７】
第２核領域形成部１１４ｂとして、柱状スペーサを用いることができる。すなわち、複数の第２核領域形成部１１４ｂは、第３透明電極１１２ｂの上に設けられ、第３透明電極１１２ｂと第４透明電極１２２ｂとの間の間隔を制御する複数の柱状スペーサを含むことができる。第３基板部１１０ｂから第４基板部１２０ｂに向かう方向に対して垂直な平面内において、この複数の柱状スペーサの密度は、４×１０２個／ｃｍ２以上、１×１０６個／ｃｍ２以下であることが望ましい。
【０１４８】
また、第３基板部１１０ｂから第４基板部１２０ｂに向かう方向に対して垂直な平面で切断した、複数の柱状スペーサのそれぞれの断面積は、１μｍ２以上、１００μｍ２以下であることが望ましい。
【０１４９】
これにより、第２核領域１３４ｂを発生し易くし、均一な液晶層厚を得、高い加工性を確保し、良好な光学特性を得ることができる。
【０１５０】
また、第２核領域形成部１１４ｂとして、貫通孔を用いることができる。すなわち、複数の第２核領域形成部１１４ｂは、第３透明電極１１２ｂを第３透明電極１１２ｂの厚さ方向に貫通する複数の第２貫通孔を含むことができる。
【０１５１】
第３基板部１１０ｂから第４基板部１２０ｂに向かう方向に対して垂直な平面内において、複数の第２貫通孔の密度は、４×１０２個／ｃｍ２以上、１×１０６個／ｃｍ２以下であることが望ましい。
また、複数の第２貫通孔のそれぞれの面積（第３基板部１１０ｂから第４基板部１２０ｂに向かう方向に対して垂直な平面における面積）は、１μｍ２以上、１００μｍ２下であることが望ましい。
これにより、高い加工性を確保し、良好な光学特性を得ることができる。
【０１５２】
さらに、複数の第２核領域形成部１１４ｂとして、第３透明電極１１２ｂと第２液晶層１３０ｂとの間に設けられた複数の絶縁部を用いることができる。
【０１５３】
液晶シャッタ１００ｍは、２つのシャッタ部を備えることで、液晶シャッタ眼鏡１２ａとして利用することができる。
例えば、図１０に表したように、液晶シャッタ１００ｍ（液晶シャッタ眼鏡１２ａ）は、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部とを連結する連結部３５５と、左耳用の左支持部３５１と、右耳用の右支持部３５２と、をさらに備えることができる。左支持部３５１は、左耳かけ部３５３を有し、右支持部３５２は、右耳かけ部３５４を有す。
【０１５４】
例えば、第１シャッタ部１０１が左眼に対応して配置され、第２シャッタ部１０２が右眼に対応して配置される。なお、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２の配置は逆でも良い。
【０１５５】
また、第１シャッタ部１０１の第１基板部１１０ａの側に、第２シャッタ部１０２の第３基板部１１０ｂが配置されているが、第１基板部１１０ａの側に第４基板部１２０ｂが配置されても良い。
【０１５６】
本具体例では、第２基板部１２０ａが、第１基板部１１０ａよりも左耳かけ部３５３の側に配置され、第４基板部１２０ｂが、第３基板部１１０ｂよりも右耳かけ部３５４の側に配置されている。第１基板部１１０ａが、第２基板部１２０ａよりも左耳かけ部３５３の側に配置され、第３基板部１１０ｂが、第４基板部１２０ｂよりも右耳かけ部３５４の側に配置されても良い。
【０１５７】
図１１は、第２の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
図１１に表したように、本実施形態に係る別の液晶シャッタ１００ｎも、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とを備える。
この例では、第１基板部１１０ａと第３基板部１１０ｂとが同一の支持基板４１１に設けられ、第２基板部１２０ａと第４基板部１２０ｂとが同一の別の支持基板４２１に設けられている。
【０１５８】
すなわち、支持基板４１１の一部に第１透明電極１１２ａが設けられる。支持基板４１１の別の一部に、第１透明電極１１２ａに並置して第３透明電極１１２ｂが設けられる。すなわち、第１透明電極１１２ａが設けられる部分が第１基板部１１０ａとなる。第３透明電極１１２ｂが設けられる部分が第３基板部１１０ｂとなる。
【０１５９】
同様に、別の支持基板４２１の一部に第２透明電極１２２ａが設けられる。支持基板４２１の別の一部に、第２透明電極１２２ａに並置して第４透明電極１２２ｂが設けられる。第２透明電極１２２ａが設けられる部分が第２基板部１２０ａとなり、第４透明電極１２２ｂが設けられる部分が第４基板部１２０ｂとなる。
【０１６０】
このように、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とは、一体的に設けられても良い。
【０１６１】
上記の液晶シャッタ１００ｍ及び１００ｎにおいて、例えば、第１核領域形成部１１４ａが第１基板部１１０ａに設けられ、第２核領域形成部１１４ｂが第３基板部１１０ｂに設けられる。ただし、第１基板部１１０ａと第２基板部１２０ａとは互いに入れ換えができ、第３基板部１１０ｂと第４基板部１２０ｂとは互いに入れ換えができる。
【０１６２】
液晶シャッタが液晶シャッタ眼鏡１２ｂに応用される場合において、第１核領域形成部１１４ａ及び第２核領域形成部１１４ｂは、観視者の目に近い側の基板部に設けられても良く、目から遠い側の基板部に設けられても良い。
【０１６３】
このように、液晶シャッタ（液晶シャッタ眼鏡）は、第１シャッタ部１０１と、第２シャッタ部１０２と、装着部３６０（例えば左支持部３５１及び右支持部３５２）と、を備えることができる。装着部３６０は、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２の少なくともいずれかに連結され、使用者の頭部に装着され、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２を使用者の頭部に固定させる。なお、装着部３６０は、帯状でも良く、液晶シャッタはゴーグル状の形態でも良い。
【０１６４】
上記においては、ディスプレイ１３としてＯＣＢモードで動作するアクティブマトリクス型液晶ディスプレイを用いる場合として説明したが、実施形態はこれに限定されない。例えば、実施形態に係る液晶シャッタが適用できる表示システム１１のディスプレイ１３には、高速応答性を有するディスプレイ全般を用いることができる。例えば、ディスプレイ１３として、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイなどを用いても良い。
【０１６５】
実施形態によれば、ベンド配列からスプレイ配列への転移を制御した高品質の液晶シャッタが提供される。
【０１６６】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【０１６７】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、液晶シャッタに含まれる基板部、透明電極、支持基板、配向膜、液晶層、柱状スペーサ、貫通孔及び絶縁部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１６８】
その他、本発明の実施の形態として上述した液晶シャッタを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての液晶シャッタも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１６９】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１７０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１７１】
１１…表示システム、 １２、１２ａ、１２ｂ…液晶シャッタ眼鏡、 １３…ディスプレイ、 １３ｄ…表示面、 １４…制御部、 １００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｍ、１００ｎ…液晶シャッタ、 １０１…第１シャッタ部、 １０２…第２シャッタ部、 １１０ａ…第１基板部、 １１０ｂ…第３基板部、 １１１ａ…第１支持基板、 １１２ａ…第１透明電極、 １１２ｂ…第３透明電極、 １１２ｈ…第１貫通孔、 １１３ａ…第１配向膜、 １１４ａ…第１核領域形成部、 １１４ｂ…第２核領域形成部、 １１７…柱状スペーサ、 １２０ａ…第２基板部、 １２０ｂ…第４基板部、 １２１ａ…第２支持基板、 １２２ａ…第２透明電極、 １２２ｂ…第４透明電極、 １２３ａ…第２配向膜、 １３０ａ…第１液晶層、 １３０ｂ…第２液晶層、 １３０ｌ…液晶分子、 １３３ａ…第１スイッチング領域、 １３３ｂ…第２スイッチング領域、 １３４ａ…第１核領域、 １３４ｂ…第２核領域、 １４０ａ…第１光学補償板、 １５０ａ…第２光学補償板、 １６０ａ…第１偏光板、 １７０ａ…第２偏光板、 １８０…シール部、 ３３０…駆動部、 ３５１…左支持部、 ３５２…右支持部、 ３５３…左耳かけ部、 ３５４…右耳かけ部、 ３５５…連結部、 ３６０…装着部、 ４１１、４２１…支持基板、 ＶＢ１、ＶＢ２…第１、第２ベンド電圧、 Ｖａ…電位差、 ｄ１〜ｄ３…間隔
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶シャッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
娯楽、教育、放送、医療などの分野において、立体視システムの実用化が進んでいる。立体視システムにおいては、例えば、左右眼の視差に対応した左眼用像と右眼用像とが、左右眼にそれぞれ時分割で呈示される。このための高速応答のシャッタに、液晶が用いられる。
【０００３】
例えば、右目用領域と左目用領域とを有する液晶セルを用いたシャッターメガネを用いる立体映像表示装置がある。この液晶セルの液晶層に、ツイステッドネマティック液晶やスーパーツイステッドネマティック液晶を用いた場合は、応答速度が不十分である。また、強誘電性液晶を用いた場合は、耐ショック性や温度特性などの信頼性に関して改善を要する。
【０００４】
一方、πセルを応用したＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モード液晶がある。ＯＣＢモードにおいては、液晶のベンド配列を利用することで、高速応答が得られる。また、ネマティック液晶を用いることから信頼性が高い。
【０００５】
ＯＣＢモードにおいては、初期のスプレイ配列からベンド配列に転移させる初期化処理の後に動作させる。そして、電源オフ時には、ベンド配列からスプレイ配列に戻る。このような配列の転移を制御することが液晶シャッタの品質の向上のために重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−３２７９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態は、ベンド配列からスプレイ配列への転移を制御した高品質の液晶シャッタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、第１シャッタ部を備えた液晶シャッタが提供される。前記第１シャッタ部は、第１透明電極を含む第１基板部と、前記第１透明電極に対向する第２透明電極を含む第２基板部と、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に設けられた第１液晶層と、を含む。前記第１液晶層は、第１スイッチング領域において、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電位差が第１電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電位差が前記第１電圧よりも実効値が大きい第２電圧に設定されたときにベンド配列となる。前記第１液晶層は、前記第１スイッチング領域の中の複数の第１核領域において、前記第１スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定である。前記第１基板部は、前記第１核領域を前記第１液晶層に形成する複数の第１核領域形成部を有する。前記複数の第１核領域形成部のそれぞれについて、最も近い前記第１核領域形成部までの距離は、５００マイクロメートル以下である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る液晶シャッタが用いられる表示システムの構成を例示する模式図である。
【図３】第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの動作を例示する模式的断面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的平面図である。
【図６】第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
【図７】第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの動作を例示する模式的断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的平面図である。
【図１０】第２の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
【図１１】第２の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
以下、実施形態に係る液晶シャッタについて、液晶シャッタが、立体視が可能な表示システムの眼鏡に用いられる場合を例にして説明する。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
図２は、第１の実施形態に係る液晶シャッタが用いられる表示システムの構成を例示する模式図である。
まず、図２により、本実施形態に係る液晶シャッタが用いられる立体視が可能な表示システムの概要について説明する。
【００１３】
図２に表したように、表示システム１１は、ディスプレイ１３（表示部）と、液晶シャッタ眼鏡１２と、を備える。表示システム１１は、３次元表示モードを有している。３次元表示モードにおいては、視差に対応する左眼用像と右眼用像とが表示される。この左眼用像と右眼用像とを、観視者が３次元映像として観視する。なお、表示システム１１は、２次元表示モードを有していても良い。２次元表示モードにおいては、ディスプレイ１３に表示された像を、観視者が２次元映像として観視する。以下、３次元表示モードについて説明する。
【００１４】
ディスプレイ１３は、表示面１３ｄを有する。この表示面１３ｄに、左眼用像と右眼用像とに対応した画像が交互に切り替えて表示される。例えば、ディスプレイ１３には、ＯＣＢモードで動作するアクティブマトリクス型液晶ディスプレイが用いられる。ディスプレイ１３は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。例えば、デジタル信号処理により、例えばフィールド周波数を１２０Ｈｚに変換して、表示が行われる。
【００１５】
液晶シャッタ眼鏡１２は、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２を有する。第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２のそれぞれは、観視者の左眼及び右眼にそれぞれ対向して配置される。観視者は、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２を介して、ディスプレイ１３の表示像を観視する。液晶シャッタ眼鏡１２においては、時分割シャッタ動作が行われる。ディスプレイ１３の表示に同期して、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２が交互に透光状態及び遮光状態となる。
【００１６】
なお、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２は、相互に別体として設けられても良い。また、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２は一体的に連続していても良い。例えば、１つの基板の上に、２つの電極が設けられ、２つの電極のそれぞれが、第１シャッタ部１０１または第２シャッタ部１０２のそれぞれに含まれても良い。
【００１７】
表示システム１１においては、左眼用像と右眼用像とを時分割的に観視する方式が適用される。例えば、ディスプレイ１３は、左眼及び右眼に対応した画像をフィールドごとに交互に切り替えて表示する。この時、ディスプレイ１３に左眼用画像が表示されている期間においては、左眼用のシャッタ部が透光状態とされ、右眼用のシャッタ部が遮光状態とされる。そして、ディスプレイ１３に右眼用画像が表示されている期間において、右眼用のシャッタ部が透光状態とされ、左眼用のシャッタ部が遮光状態とされる。
【００１８】
例えば、表示システム１１は、制御部１４をさらに有することができる。シャッタ部の動作は、例えば、制御部１４によって行われる。ただし、制御部１４の機能は、ディスプレイ１３及び液晶シャッタ眼鏡１２のいずれかに含まれても良い。制御部１４とディスプレイ１３との間の信号の授受、制御部１４と液晶シャッタ眼鏡１２との間の信号の授受、及び、ディスプレイ１３と液晶シャッタ眼鏡１２との間の信号の授受は、有線または無線の方式によって行われる。
【００１９】
表示システム１１においては、左眼用画像を左眼で観視し、右眼用画像を右眼で観視することで、立体的な映像を知覚できる。
【００２０】
図１に表したように、実施形態に係る液晶シャッタ１００は、第１シャッタ部１０１を備える。第１シャッタ部１０１は、第１基板部１１０ａと、第２基板部１２０ａと、第１液晶層１３０ａと、を含む。液晶シャッタ１００は、第２シャッタ部をさらに備えることができる。第２シャッタ部の構成は、第１シャッタ部１０１の構成と同様にすることができる。以下では、第１シャッタ部１０１について説明する。
【００２１】
第１基板部１１０ａは、第１透明電極１１２ａを含む。
第２基板部１２０ａは、第２透明電極１２２ａを含む。第２透明電極１２２ａは、第１透明電極１１２ａに対向する。第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとに駆動部３３０が接続される。駆動部３３０により、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間に電圧（電位差Ｖａ）が印加される。
【００２２】
第１液晶層１３０ａは、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間に設けられる。
第１液晶層１３０ａにおいて、第１スイッチング領域１３３ａが設けられる。第１スイッチング領域１３３ａは、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとが互いに対向し、第１液晶層１３０ａに電圧が印加される領域を含む。
【００２３】
第１液晶層１３０ａは、第１スイッチング領域１３３ａにおいて、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の電位差Ｖａが第１電圧に設定されたときにスプレイ配列となる。そして、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の電位差が第１電圧よりも実効値が大きい第２電圧に設定されたときにベンド配列となる。後述するように、第１電圧は０ボルト（Ｖ）を含む。
【００２４】
図１では、分かり易いように、第１基板部１１０ａと、第１液晶層１３０ａと、第２基板部１２０ａと、が、互いに離れて描かれているが、第１基板部１１０ａと第１液晶層１３０ａとは互いに接しており、第１液晶層１３０ａと第２基板部１２０ａとは互いに接している。
【００２５】
第１液晶層１３０ａにおいて、第１スイッチング領域１３３ａの中に点在する複数の第１核領域１３４ａが形成される。第１液晶層１３０ａは、第１核領域１３４ａにおいて、第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列が安定である。
【００２６】
第１基板部１１０ａ（第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａの少なくともいずれかでも良い）は、複数の第１核領域形成部１１４ａを有する。
【００２７】
複数の第１核領域形成部１１４ａは、第１核領域１３４ａを第１液晶層１３０ａに形成する。
【００２８】
実施形態に係る液晶シャッタ１００においては、複数の第１核領域形成部１１４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａまでの距離（間隔）は、５００マイクロメートル（μｍ）以下である。
【００２９】
例えば、複数の第１核領域形成部１１４ａは、複数の柱状スペーサを含むことができる。ただし、第１核領域形成部１１４ａは、後述するように、柱状スペーサ以外でも良い。以下、第１核領域形成部１１４ａが柱状スペーサである場合について説明する。
【００３０】
図３は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、同図は、図１のＡ１−Ａ２線断面に相当する断面図である。
図３に表したように、第１基板部１１０ａは、第１透明電極１１２ａに加え、第１支持基板１１１ａと、第１配向膜１１３ａと、複数の柱状スペーサ１１７と、をさらに含む。第１支持基板１１１ａの上に第１透明電極１１２ａが設けられる。第１透明電極１１２ａの上に複数の柱状スペーサ１１７が設けられる。第１透明電極１１２ａと複数の柱状スペーサ１１７とを覆うように、第１配向膜１１３ａが設けられる。
【００３１】
第２基板部１２０ａは、第２透明電極１２２ａに加え、第２支持基板１２１ａと、第２配向膜１２３ａと、をさらに含む。第２支持基板１２１ａの上に第２透明電極１２２ａが設けられる。第２透明電極１２２ａの上に第２配向膜１２３ａが設けられる。
【００３２】
なお、柱状スペーサ１１７は、第２基板部１２０ａに設けられても良い。また、柱状スペーサ１１７は、第１基板部１１０ａ及び第１基板部１２０ａの両方に設けられても良い。
【００３３】
第１シャッタ部１０１は、第１基板部１１０ａと第２基板部１２０ａとの間において、第１液晶層１３０ａを囲むシール部１８０をさらに備えることができる。
【００３４】
第１シャッタ部１０１は、第１偏光板１６０ａと、第１光学補償板１４０ａと、第２偏光板１７０ａと、第２光学補償板１５０ａと、をさらに含むことができる。第１偏光板１６０ａと第２偏光板１７０ａとの間に第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａが配置される。第１偏光板１６０ａと第２基板部１２０ａとの間に第１基板部１１０ａが配置される。第２偏光板１７０ａと第１基板部１１０ａとの間に第２基板部１２０ａが配置される。第１偏光板１６０ａと第１基板部１１０ａとの間に第１光学補償板１４０ａが配置される。第２偏光板１７０ａと第２基板部１２０ａとの間に第２光学補償板１５０ａが配置される。
【００３５】
第１支持基板１１１ａ及び第２支持基板１２１ａは、透光性である。第１支持基板１１１ａ及び第２支持基板１２１ａには、例えばガラスや樹脂などが用いられる。
【００３６】
第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａには、液晶シャッタ１００において透光及び遮光の動作の対象となる光に対して透光性の導電材料が用いられる。液晶シャッタ１００が、例えば液晶シャッタ眼鏡１２に用いられる場合には、第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａは、可視光に対して透光性である。第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａには、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＺｎＯなどを用いることができる。
【００３７】
第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａには、例えばポリイミドを用いることができる。このポリイミド膜には、例えばラビング処理が施される。第１配向膜１１３ａのラビング方向は、第２配向膜１２３ａにおけるラビング方向と、実質的に平行である。第１配向膜１１３ａのラビング方向は、第２配向膜１２３ａにおけるラビング方向と、実質的に同じ向きである。
【００３８】
第１液晶層１３０ａにはネマティック液晶が用いられる。第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａの機能により、第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａの近傍における第１液晶層１３０ａの液晶分子は高いプレチルト角を有する。これにより、第１液晶層１３０ａは、初期状態（電圧が印加されない状態）においてスプレイ配列状態である。電圧印加状態で、ベンド配列状態に転移する。第１シャッタ部１０１（液晶シャッタ１００）は、ＯＣＢモードで動作する。
【００３９】
第１光学補償板１４０ａ及び第２光学補償板１５０ａには、例えば、ディスコティック液晶化合物をハイブリッド配向させた光学異方性層を含む二軸性のフィルム等を用いることができる。
【００４０】
複数の柱状スペーサ１１７は、例えば、第１透明電極１１２ａの上に設けられる。柱状スペーサ１１７は、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の距離を制御する。すなわち、柱状スペーサ１１７は、第１配向膜１１３ａと第２配向膜１２３ａとの間隔を制御する。柱状スペーサ１１７は、第１液晶層１３０ａの厚さを制御する。なお、第１配向膜１１３ａは、柱状スペーサ１１７を覆わなくても良い。
【００４１】
ここで、第１基板部１１０ａから第１基板部１２０ａに向かう方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸に対して垂直な１つの軸をＸ軸とする。Ｚ軸とＸ軸とに対して垂直な軸をＹ軸とする。
【００４２】
第１液晶層１３０ａの厚さは、例えば、３μｍ以上８μｍ以下である。第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａの厚さを無視すると、柱状スペーサ１１７の高さ（Ｚ軸に沿った厚さ）は、第１液晶層１３０ａの厚さに相当する。柱状スペーサ１１７の高さは、例えば３μｍ以上８μｍ以下である。
【００４３】
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの動作を例示する模式的断面図である。
これらの図において、第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａは省略されている。
図４（ａ）は電源オフ時（第１電圧Ｖ１印加時）の状態に対応する。第１電圧Ｖ１は、例えば０Ｖである。図４（ｂ）は、電源オン時のベンド配列状態において第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時の状態に対応する。図４（ｃ）は、ベンド配列状態において第１ベンド電圧ＶＢ１よりも実効値が大きい第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時の状態に対応する。
【００４４】
図４（ａ）に表したように、電源オフ時において、第１液晶層１３０ａの液晶分子１３０ｌの配列は、スプレイ配列状態である。
【００４５】
そして、液晶シャッタ１００において、電源を投入し、初期化処理が行われる。初期化処理においては、所定の転移電圧（ベンド配列に転移させる第２電圧Ｖ２）を第１液晶層１３０ａに印加する。これにより、第１液晶層１３０ａのうちの第１スイッチング領域１３３ａの配列状態が、スプレイ配列からベンド配列に転移する。
【００４６】
これにより、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に表したように、第１スイッチング領域１３３ａにおいては、第１液晶層１３０ａはベンド配列状態となる。
【００４７】
第１電圧Ｖ１は、例えば０Ｖである。
第２電圧Ｖ２は、スプレイ配列からベンド配列に転移するためのしきい値電圧以上の任意の電圧である。第２電圧Ｖ２は、動作時に直流電圧が残存しないよう、正負交番電圧であることが望ましい。スプレイ配列からベンド配列に速やかに転移させるために、第２電圧Ｖ２には、実効値が比較的大きい電圧が用いられる。第２電圧Ｖ２の絶対値（例えば実効値）は、例えば、１０Ｖ〜３０Ｖである。ただし、第２電圧Ｖ２の値は、しきい値電圧以上であれば任意である。第２電圧Ｖ２の実効値が大きいと、スプレイ配列からベンド配列へ速やかに転移する。具体的には、第２電圧Ｖ２には、例えば、＋１５Ｖで数百ミリ秒（ｍｓ）程度の正極性パルスと、−１５Ｖで数百ミリ秒程度の負極性パルスと、の組み合わせ、を用いることができる。このような第２電圧Ｖ２の印加によって第１スイッチング領域１３３ａは、例えば１〜２秒程度で、スプレイ配列からベンド配列に転移する。なお、スプレイ配列からベンド配列への転移の時間は、環境温度にも依存する。
【００４８】
ベンド配列状態において、例えば第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した状態（図４（ｂ）の状態）と、例えば第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した状態（図４（ｃ）の状態）と、のスイッチングが行われる。例えば、第１ベンド電圧ＶＢ１は、０Ｖである。第２ベンド電圧ＶＢ２は、例えば±１０Ｖである。
【００４９】
液晶シャッタ１００の動作中は、第１スイッチング領域１３３ａの液晶分子１３０ｌの配向状態はベンド配列に維持される。そして、このベンド配列の液晶分子１３０ｌに印加される電圧を変化させると配列状態が変化する。この配列状態の変化に対応して、第１液晶層１３０ａのリタデーションが変化する。第１偏光板１６０ａ及び第２偏光板１７０ａを用いることで、このリタデーションの変化に応じた透光状態及び遮光状態が得られる。
【００５０】
例えば、第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時に、液晶シャッタ１００は透光状態となり、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時に液晶シャッタ１００は遮光状態となる。または、第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時に遮光状態となり、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時に透光状態としても良い。
【００５１】
液晶シャッタ１００が液晶シャッタ眼鏡１２に応用される場合は、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とは、交互に透光状態と遮光状態とを繰り返す。例えば、第１シャッタ部１０１は、奇数フィールドでは遮光状態であり、偶数フィールドでは透光状態である。一方、第２シャッタ部１０２は、奇数フィールドでは透光状態であり、偶数フィールドでは遮光状態である。
【００５２】
例えば、第１シャッタ部１０１においては、第１フィールドでは、第１液晶層１３０ａに＋１０Ｖの電圧（第２ベンド電圧ＶＢ２）が印加されて遮光状態とされる。次の第２フィールドでは、第１液晶層１３０ａの印加電圧が０Ｖ（第１ベンド電圧ＶＢ１）にされ、透光状態とされる。次の第３フィールドでは、第１液晶層１３０ａに−１０Ｖの電圧（第２ベンド電圧ＶＢ２）が印加され、遮光状態とされる。次の第４フィールドでは、第１液晶層１３０ａの印加電圧が０Ｖ（第１ベンド電圧ＶＢ１）にされ、透光状態とされる。
【００５３】
また、第２シャッタ部１０２においては、第１シャッタ部１０１に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとが入れ替わった電圧が印加される。
【００５４】
このように、駆動時において第１液晶層１３０ａには正負交番電圧が印加される。これにより、焼き付きなどを防止することができる。なお、１つのフィールドの期間において、交流電圧を印加しても良い。例えば、バースト信号状の波形が印加されても良い。バースト信号状の波形においては、例えば、奇数フィールドにおいてフィールド周期に相当する周波数よりも高い周波数の±１０Ｖの高周波電圧が印加され、偶数フィールドにおいて、印加電圧が例えば０Ｖにされる。
【００５５】
なお、印加電圧が低い状態（例えば０Ｖ）が、一定の期間以上続くと、ベンド配列からスプレイ配列に戻る。上記のように、液晶シャッタ１００を液晶シャッタ眼鏡１２に応用する場合は、動作中は短い周期でオンとオフとが切り替えられる。このため、長期間にわたり低電圧状態が維持されることがない。これにより、ベンド状態が維持される。また、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の電圧が、一定以上長い期間、低い値にならないように、定期的にしきい値電圧以上の電圧を、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間に印加しても良い。
【００５６】
このように、液晶シャッタ１００は、πセル（スプレイ配列セル）に基づくＯＣＢモードで動作する。πセルにおいて、電源オフ時（印加電圧を零にする動作時）に、第１液晶層１３０ａの液晶配列はベンド配列から初期のスプレイ配列に戻る。このベンド配列からスプレイ配列への転移は、液晶の弾性と、液晶が接する界面（第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａなどとの界面）における配向規制力と、によって行われる。すなわち、印加電圧などの外力を用いない。このため、ベンド配列からスプレイ配列への転移は、制御が困難である。従って、ベンド配列からスプレイ配列への転移は、第１液晶層１３０ａの面内において不均一に進行し易い。
【００５７】
液晶シャッタにおいて、ベンド配列状態からスプレイ配列状態への転移（逆転移）の際には、ベンド配列領域とスプレイ配列領域とがシミ状のむらとなって長時間（例えば、約３分）にわたり視認されることがあることが分かった。
【００５８】
液晶シャッタを表示システム１１に用いられる液晶シャッタ眼鏡１２に応用した場合に、このシミ状のむらにより品質が低下し、大きな問題になることを見出した。すなわち、ベンド配列からスプレイ配列への転移が液晶シャッタの面内で不均一に生じると、配列の異なる領域がシミ状に見えてしまい、液晶シャッタの品質が低下する。特に、電源オフ時の配列の転移は、電気信号などの外力を用いないため、制御が困難である。
【００５９】
実施形態においては、第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列が安定な第１核領域１３４ａが利用される。これにより、ベンド配列状態からスプレイ配列状態への転移が制御でき、速やかに完了する。
【００６０】
第１核領域１３４ａを形成するための複数の第１核領域形成部１１４ａが、第１基板部１１０ａ（第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａの少なくともいずれかでも良い）に設けられる。
【００６１】
すなわち、図４（ａ）〜図４（ｃ）に例示したように、柱状スペーサ１１７の近傍に（または接して）、第１核領域１３４ａが形成される。図４（ｂ）及び図４（ｃ）に表したように、例えば、第１核領域１３４ａにおいては、第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａの間に、第２電圧Ｖ２（ベンド配列に転移する電圧）、第１ベンド電圧ＶＢ１、及び、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した場合においても、スプレイ配列が維持される。すなわち、第１核領域１３４ａにおいては、スプレイ配列からベンド配列への転移が発生し難い。
【００６２】
これらの図においては、第１核領域１３４ａは、柱状スペーサ１１７の周りに形成されているが、第１核領域１３４ａは、柱状スペーサ１１７の一部の近傍に（または接して）形成されても良い。
【００６３】
柱状スペーサ１１７の近傍に（または接して）第１核領域１３４ａが形成されるのは、柱状スペーサ１１７により、柱状スペーサ１１７の近傍の（または接する）部分において液晶の配向性が乱されるためと考えられる。このように、柱状スペーサ１１７は、第１核領域１３４ａを形成する第１核領域形成部１１４ａとして機能する。
【００６４】
液晶シャッタ１００において、電源オフ時には、例えば、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の電圧を所定時間（例えば１秒間）０Ｖにして蓄積された電荷を解放した後に電源を遮断する。これにより、第１スイッチング領域１３３ａにおける液晶分子１３０ｌの配列状態は、ベンド配列からスプレイ配列に徐々に転移する。このとき、もし第１核領域１３４ａが形成されていない場合は、この配列の転移には非常に長い時間がかかる。
【００６５】
第１核領域形成部１１４ａ（柱状スペーサ１１７）に対応する第１液晶層１３０ａ（第１核領域１３４ａ）においては、例えば、局所的にスプレイ配列を維持している。このため、電源オフ時において、第１核領域１３４ａ（第１核領域形成部１１４ａ）のそれぞれを起点として、第１スイッチング領域１３３ａの第１液晶層１３０ａが、ベンド配列からスプレイ配列へ転移する。
【００６６】
そして、実施形態においては、複数の第１核領域形成部１１４ａどうしの間隔が一定（５００μｍ）以下に設定されている。例えば、間隔が５００μｍであり、転移の進行する速度が等方的である場合は、例えば第１核領域１３４ａ（第１核領域形成部１１４ａ）のそれぞれを起点とした転移の領域が２５０μｍ拡大すると、第１シャッタ部１０１の全面における転移が完了することになる。本実施形態の構成によれば、液晶シャッタ１００（第１シャッタ部１０１）の全面におけるベンド配列からスプレイ配列への転移に要する時間は４秒以下と、転移は非常に速い。そして、転移は、面内で均一に進むため、シミ状のむらは知覚され難い。
【００６７】
例えば、第１核領域形成部１１４ａを設けない参考例の場合には、液晶シャッタの全面におけるベンド配列からスプレイ配列への転移に例えば約３分間を要する。このため、配列の異なる領域がシミ状に見えてしまい品位が低下する。
【００６８】
これに対し、実施形態においては、液晶シャッタ１００の全面におけるベンド配列からスプレイ配列への転移が速やかに完了する。これにより、品位が高い。このように、実施形態によれば、ベンド配列からスプレイ配列への転移が制御される。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。
【００６９】
発明者の実験によると、電源オフ時において、１つの第１核領域形成部１１４ａ（第１核領域１３４ａ）を起点としたベンド配列からスプレイ配列への転移領域の拡大の速度は、約１０μｍ／ｓ（マイクロメートル／秒）〜約３００μｍ／ｓである。
【００７０】
２つの第１核領域形成部１１４ａどうしの間において、１つ目の第１核領域形成部１１４ａを起点とする転移領域の拡大の速度と、２つ目の第１核領域形成部１１４ａを起点ととる転移領域の拡大の速度と、が同じであるとする。このとき、転移の完了に要する時間は、第１核領域形成部１１４ａどうしの間の距離の１／２の距離の領域の転移が完了する時間に相当する。
【００７１】
例えば、転移領域の拡大の速度が３００μｍ／ｓである場合において、第１核領域形成部１１４ａどうしの間隔が５００μｍ以下であるときには、０．８３ｓ以下で転移が完了する。
【００７２】
例えば、転移領域の拡大の速度が５０μｍ／ｓである場合において、第１核領域形成部１１４ａどうしの間隔が５００μｍ以下であるときには、５ｓ以下で転移が完了する。
【００７３】
もし、ベンド配列からスプレイ配列への転移が５ｓで完了する場合には、スプレイ配列領域とベンド配列領域との境界は、目に見える速度で移動する。このため、これらの境界がシミ状のむらとして観察された場合においても、このシミ状のむらは次第に消滅するものと知覚される。すなわち、故障であるとは知覚されない。
【００７４】
これに対し、もし、ベンド配列からスプレイ配列への転移に約３分を要する場合は、スプレイ配列領域とベンド配列領域との境界は、移動しているようには知覚され難い。このため、これらの境界がシミ状のむらとして観察されると、シミ状のむらは固定化されていると知覚される。これにより、品位が低下する。場合によっては、故障したと知覚される。
【００７５】
実施形態においては、第１核領域形成部１１４ａどうしの間隔を適切に設定することで、液晶シャッタの全面において、ベンド配列からスプレイ配列への転移を速やかに完了させる。そして、転移が面内で均一に進む。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。
【００７６】
なお、ベンド配列からスプレイ配列への転移領域の拡大の速度は、温度、プレチルト角、及び、液晶の粘性などに依存する。これらを考慮して、第１核領域形成部１１４ａどうしの間隔は適切に設定される。
【００７７】
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的平面図である。
図５（ａ）に表したように、実施形態に係る液晶シャッタ１００においては、複数の柱状スペーサ１１７が、Ｘ軸及びＹ軸に沿って配列している。例えば、柱状スペーサ１１７どうしのＸ軸に沿った間隔ｄ１は、５００μｍ以下である。例えば、柱状スペーサ１１７どうしのＹ軸に沿った間隔ｄ２は、５００μｍ以下である。
【００７８】
図５（ｂ）に表したように、実施形態に係る別の液晶シャッタ１００ａにおいては、複数の柱状スペーサ１１７が、Ｙ軸に沿って配列している。そして、Ｙ軸に揃って配列した複数の列が、Ｘ軸に沿って並んでいる。このとき、Ｙ軸に沿った位置は、列ごとに１／２ピッチ分シフトしている。柱状スペーサ１１７どうしの間隔ｄ１及びｄ３は、５００μｍ以下である。例えば、柱状スペーサ１１７どうしのＹ軸に沿った間隔ｄ２は、５００μｍ以下である。
【００７９】
図５（ｃ）に表したように、実施形態に係る別の液晶シャッタ１００ｂにおいては、複数の柱状スペーサ１１７が、正三角形の頂点に配置されている。柱状スペーサ１１７どうしの間隔ｄ１〜ｄ３は、５００μｍ以下である。
【００８０】
このように、複数の柱状スペーサ１１７のうちの１つと、それに最も近い別の柱状スペーサ１１７とのどうし間隔が、５００μｍ以下に設定される。これにより、ベンド配列からスプレイ配列への転移を速やかに完了させる。そして、転移は、面内で均一に進む。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。
【００８１】
例えば、第１スイッチング領域１３３ａの中においては、複数の第１核領域形成部１１４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａまでの距離が必ず約５００μｍ以下である。換言すれば、複数の第１核領域形成部１１４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａまでの距離が約５００μｍ以下である領域が、第１スイッチング領域１３３ａと定義することもできる。
【００８２】
例えば、第１スイッチング領域１３３ａの中においては、複数の第１核領域１３４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域１３４ａまでの距離が必ず約５００μｍ以下である。換言すれば、複数の第１核領域１３４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域１３４ａまでの距離が約５００μｍ以下である領域が、第１スイッチング領域１３３ａと定義することもできる。なお、第１核領域１３４ａの大きさは、第１核領域形成部１１４ａの大きさとは若干異なる場合がある。
【００８３】
第１スイッチング領域１３３ａは、例えば、第１シャッタ部１０１において、Ｘ−Ｙ平面内の中心部分である。例えば、第１スイッチング領域１３３ａは、目立つ部分（使用者が認識し易い部分）である。第１スイッチング領域１３３ａ以外の部分（例えば第１スイッチング領域１３３ａよりも外側の部分）は、例えば、液晶シャッタ眼鏡１２に応用した場合には、眼鏡のフレームに近い部分である。従って、第１スイッチング領域１３３ａ以外の部分においては、ベンド配列からスプレイ配列への転移に長い時間がかかっても実用上大きな問題にはならない。このため、第１スイッチング領域１３３ａ以外の部分においては、第１核領域１３４ａのどうしの間の距離が５００μｍを超えても良い。
【００８４】
このように、複数の第１核領域形成部１１４ａは、第１透明電極１１２ａ（第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａの少なくともいずれかでも良い）の上に設けられ、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の距離を制御する複数の柱状スペーサ１１７を含むことができる。
【００８５】
複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれについて最も近い柱状スペーサ１１７までの距離は約５００μｍ以下である。
【００８６】
実施形態において、第１基板部１１０ａから第２基板部１２０ａに向かうＺ軸方向（第１方向）に対して垂直な平面で切断した、複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれの断面積は、１平方マイクロメートル（μｍ２）以上、１００μｍ２以下であることが望ましい。
【００８７】
複数の柱状スペーサ１１７の断面積が１μｍ２未満のときは、柱状スペーサ１１７の周囲に形成されるべき第１核領域形成部１１４ａが消失し易い。すなわち、第１核領域１３４ａ（逆転移核）の発生確率が低下する。さらに、断面積が１μｍ２未満のときは、柱状スペーサ１１７の強度が弱くなり、第１液晶層１３０ａの厚さが不均一になりやすい。また、必要な寸法精度を維持するために、加工が難しくなる。
【００８８】
複数の柱状スペーサ１１７の断面積が１００μｍ２を超えると、柱状スペーサ１１７が透過率に影響を与え、液晶シャッタ眼鏡１２の透過率が低下する。そして、光スイッチングのコントラスト比が低下する。さらに、柱状スペーサ１１７及びその周辺の領域が使用者に知覚され、表示品位が低下する場合がある。
【００８９】
このように、実施形態においては、複数の柱状スペーサ１１７について最も近い柱状スペーサ１１７までの距離を適切に制御することで、ベンド配列からスプレイ配列への転移を速やかに完了させ、むらを抑制し、さらに、複数の柱状スペーサ１１７の断面積を適切に設定することで、第１核領域１３４ａを発生し易くし、均一な液晶層厚を得、高い加工性を確保し、良好な光学特性を得る。
【００９０】
このような条件を考慮すると、実施形態においては、Ｘ−Ｙ平面（第１基板部１１０ａから第２基板部１２０ａに向かうＺ軸方向に対して垂直な平面）内において、複数の柱状スペーサ１１７の密度は、４×１０２個／平方センチメートル（個／ｃｍ２）以上、１×１０６個／ｃｍ２以下であることが望ましい。
【００９１】
また、この条件を勘案すると、Ｘ−Ｙ平面内において、単位面積に対する複数の柱状スペーサ１１７（第１核領域形成部１１４ａ）の合計の面積の比率は、０．００１％以上１０％以下であることが望ましい。すなわち、単位面積当たりに占める柱状スペーサ１１７の投影面積の合計の比率は、０．００１％以上１０％以下であることが望ましい。
【００９２】
これにより、ベンド配列からスプレイ配列への転移を速やかに完了させ、むらを抑制し、第１核領域１３４ａを発生し易くし、均一な液晶層厚を得、高い加工性を確保し、良好な光学特性を得ることができる。
【００９３】
実施形態において、複数の第１核領域形成部１１４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａまでの距離は、１μｍ以上である。第１核領域形成部１１４ａのどうしの間の距離が１μｍ以上未満の場合は、第１核領域形成部１１４ａのどうしの間の第１スイッチング領域１３３ａにおいて、ベンド配列になり難くなる。また、第１スイッチング領域１３３ａの面積の比率が小さくなり、スイッチング特性が劣化する。複数の第１核領域形成部１１４ａのそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａまでの距離は、１０μｍ以上であることが望ましい。これにより、良好なスイッチング特性が得られる。
【００９４】
例えば、複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれについて最も近い柱状スペーサ１１７までの距離は、１μｍ以上である。複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれについて最も近い柱状スペーサ１１７までの距離は、１０μｍ以上であることが望ましい。これにより、良好なスイッチング特性が得られる。
【００９５】
液晶シャッタにおいて、動作時の特性に関しては大きな注意が払われ、その特性の向上のための種々の工夫が行われている。しかしながら、電源オフ時にむらが発生し、これが実用上の問題になることは今まで指摘されておらず、この問題のための有効な対策もなされていなかった。
【００９６】
なお、ＯＣＢモードの液晶をアクティブマトリクス駆動するディスプレイの場合には、マトリクス状に設けられる微小面積の画素電極のそれぞれがスイッチング領域となる。そして、この画素電極に対応するスイッチング領域においてベンド配列になり、光の透過率の制御が行われる。一方、画素電極のそれぞれの周囲の、例えば走査線や信号線との間の非画素領域は、電圧が印加されない領域であり、スプレイ配列が維持される領域である。このように、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス駆動ディスプレイにおいては、微小なスイッチング領域の周囲にスプレイ配列領域が形成されることがあっても、スイッチング領域の中にはスプレイ配列を維持する領域（例えば実施形態における第１核領域１３４ａ）は形成されない。このようなＯＣＢモードのアクティブマトリクス駆動ディスプレイにおいては、電源オフ時には、バックライトがオフされディスプレイの表示面の全体が暗状態になるため、もしベンド配列及びスプレイ配列が不均一に存在した場合においてもむらが視認されることはない。
【００９７】
これに対し、ＯＣＢモードの液晶を液晶シャッタ眼鏡１２に応用する場合には、液晶シャッタ眼鏡１２には周囲の光が入射するため、液晶シャッタに液晶配向のむらがあると、それが視認されてしまう。そして、ＯＣＢモードの液晶を液晶シャッタ眼鏡１２に応用する場合には、シャッタ部分には、大きな面積の電極が用いられ、スイッチング領域（例えば第１スイッチング領域１３３ａ）の面積が大きい。このため、電源オフ時に、スイッチング領域において、ベンド配列からスプレイ配列への転移が不特定な箇所から不特定の形状で不均一に進行する。そして、スイッチング領域の全面の転移の完了に時間がかかるので、シミ状のむらが視認され、実用上大きな問題となる。
【００９８】
この液晶シャッタ眼鏡１２において新たに発見された上記の課題に対して、実施形態の構成が構築された。実施形態に係る液晶シャッタは、電源オフ時におけるベンド配列からスプレイ配列への転移を制御する。これにより、例えば、むらを抑制した高品質の液晶シャッタが提供される。
【００９９】
すなわち、図１に表したように、実施形態に係る液晶シャッタ１００においては、第１基板部１１０ａは、第１核領域形成部１１４ａを有する。第１核領域形成部１１４ａは、第１核領域１３４ａを第１液晶層１３０ａ中に形成する。第１核領域１３４ａは、第１スイッチング領域１３３ａの中に設けられる。第１核領域１３４ａにおいては、第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列が安定である。
【０１００】
例えば、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の印加電圧の実効値をしきい値電圧以上に上昇させたときに、第１スイッチング領域１３３ａにおいては、スプレイ配列からベンド配列に転移するが、第１核領域１３４ａにおいては、ベンド配列に転移せず、例えばスプレイ配列を維持する。または、第１核領域１３４ａにおいては、第１スイッチング領域１３３ａがベンド配列に転移する電圧よりも実効値が大きい電圧で、ベンド配列に転移する。
【０１０１】
ベンド配列の状態から、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の印加電圧の実効値を長期間にわたり、しきい値電圧よりも低下させる（例えば電源をオフする）と、第１核領域１３４ａにおけるスプレイ配列が起点となり、ベンド配列からスプレイ配列への転移が始まる。そして、第１核領域１３４ａどうしの間の距離が適切に設定されることで、第１スイッチング領域１３３ａの全面の転移が、速やかに、均一に進む。
【０１０２】
なお、液晶シャッタ１００において、第１基板部１１０ａと第２基板部１２０ａとは、互いに入れ換えが可能である。第１核領域形成部１１４ａは、第２基板部１２０ａに設けられても良く、第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａの両方に設けられても良い。
【０１０３】
（第１実施例）
第１透明電極１１２ａの上に、感光性樹脂膜を塗布し、所定の開口部を有するマスクを用いてパターニングする。これにより、複数の柱状スペーサ１１７が形成される。柱状スペーサ１１７のＸ軸に沿った幅は１５μｍであり、Ｙ軸に沿った幅は１５μｍである。柱状スペーサ１１７の中心どうしのＸ軸に沿った距離は、２００μｍであり、Ｙ軸に沿った距離は２００μｍである。複数の柱状スペーサ１１７の密度は、２５００個／ｃｍ２である。このとき、複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれについて最も近い柱状スペーサ１１７までのＸ軸に沿う距離及びＹ軸に沿う距離は、共に１８５μｍ（すなわち、２００μｍ−１５μｍ）である。
【０１０４】
第１実施例においては、ベンド配列からスプレイ配列への転移は、約２ｓ〜３ｓで完了する。逆転移は、液晶シャッタ１００の全面において、均一に発生し、成長する。このため、むらは実質上知覚されない。
【０１０５】
（第２実施例）
第１透明電極１１２ａの上に、感光性樹脂膜により、複数の柱状スペーサ１１７が形成される。柱状スペーサ１１７のＸ軸に沿った幅は１０μｍであり、Ｙ軸に沿った幅は４０μｍである。柱状スペーサ１１７の中心どうしのＸ軸に沿った距離は、４００μｍであり、Ｙ軸に沿った距離は４００μｍである。複数の柱状スペーサ１１７の密度は、６２５個／ｃｍ２である。このとき、複数の柱状スペーサ１１７のそれぞれについて最も近い柱状スペーサ１１７までのＸ軸に沿う距離は３９０μｍ（すなわち、４００μｍ−１０μｍ）である。柱状スペーサ１１７どうしの間のＹ軸に沿う距離は３６０μｍ（すなわち、４００μｍ−４０μｍ）である。
【０１０６】
第１実施例においては、ベンド配列からスプレイ配列への転移は、約５ｓで完了する。逆転移は、液晶シャッタ１００の全面において発生し成長するが、第１核領域１３４ａどうしの間隔が大きいため、第１実施例と比較すると、むらは知覚され易い。
【０１０７】
このように、ＯＣＢセルにおいては、動作の初期化処理によりスプレイ配列状態からベンド配列状態へ配向状態を転移させる。このとき、柱状スペーサ１１７の周囲にはスプレイ配列状態が安定な領域が存在する。このスプレイ配列状態が安定な領域は、電源オフ時にセル全面がスプレイ状態へと転移するための核（第１核領域１３４ａ）として機能する。例えば、柱状スペーサ１１７の周囲にはスプレイ配列状態のままの領域が残る。この残存したスプレイ配列状態の領域が、第１核領域１３４ａとして機能する。柱状スペーサ１１７は、この第１核領域１３４ａを発生させる第１核領域形成部１１４ａとなる。
【０１０８】
ベンド配列状態からスプレイ配列状態への転移がセル全面で完全に終了するまでの時間は、スプレイ配向状態の領域の成長速度に依存する。第１核領域１３４ａどうしの間隔が短いときには、短時間で転移が終了する。実施形態においては、第１核領域１３４ａを形成する第１核領域形成部１１４ａ（柱状スペーサ１１７）どうしの間隔を適切に設定する。さらに、単位面積あたりの第１核領域形成部１１４ａの数、単位面積に対する複数の第１核領域形成部１１４ａの合計の面積の比率、及び、１つの第１核領域形成部１１４ａの面積が適正化される。これにより、均一な液晶層厚、良好な加工性、及び、良好な光学特性などが得られる。
【０１０９】
第１核領域１３４ａにおいて第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列が安定にするために、上記のように柱状スペーサ１１７を用いる方法の他に、第１液晶層１３０ａに印加される電圧の実効値を局所的に小さくする構成を用いることができる。第１液晶層１３０ａに印加される電圧の実効値を局所的に小さくする方法として、透明電極に貫通孔（スリットなど）を設ける方法がある。
【０１１０】
図６は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
図６に表したように、実施形態に係る液晶シャッタ１００ｃも、第１シャッタ部１０１を備える。第１シャッタ部１０１は、第１基板部１１０ａと、第２基板部１２０ａと、第１液晶層１３０ａと、を含む。
【０１１１】
この場合も、第１基板部１１０ａ（第１基板部１１０ａ及び第２基板部１２０ａの少なくともいずれかでも良い）は、複数の第１核領域形成部１１４ａを有する。
【０１１２】
この例では、複数の第１核領域形成部１１４ａは、第１透明電極１１２ａに設けられた貫通孔である。貫通孔は、第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａの少なくともいずれかに設けられても良い。以下では、貫通孔が第１透明電極１１２ａに設けられる場合であるとして説明する。
【０１１３】
図７は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、図６は、図６のＡ１−Ａ２線断面に相当する断面図である。
図７に表したように、複数の第１核領域形成部１１４ａは、複数の第１貫通孔１１２ｈを含む。複数の第１貫通孔１１２ｈは、第１透明電極１１２ａを第１透明電極１１２ａの厚さ方向に貫通する。第１貫通孔１１２ｈは、第１透明電極１１２ａをＺ軸に沿って貫通する。
【０１１４】
第１貫通孔１１２ｈに対向する第１液晶層１３０ａには、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間に電圧を印加した場合においても、しきい値電圧以上の電圧が印加されない。ここで、しきい値電圧以上の電圧とは、一定の時間内においてスプレイ配列からベンド配列に転移する電圧である。このため、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間の電位差Ｖａがベンド配列に転移する第２電圧Ｖ２に設定された場合においても、第１貫通孔１１２ｈに対向する第１液晶層１３０ａの部分は、スプレイ配列状態を維持し、ベンド配列に転移しない。すなわち、第１貫通孔１１２ｈにより、第１核領域１３４ａが形成される。第１核領域１３４ａにおいては、スプレイ配列状態が維持される。
【０１１５】
一方、第１貫通孔１１２ｈが設けられていない領域においては、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間に電圧（第２電圧Ｖ２）を印加すると、第１液晶層１３０ａにはその電圧が印加される。これにより、この領域はベンド配列に転移する。第１貫通孔１１２ｈが設けられていない領域が第１スイッチング領域１３３ａとなる。
【０１１６】
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの動作を例示する模式的断面図である。
これらの図において、第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａは省略されている。
図８（ａ）は電源オフ時（第１電圧Ｖ１印加時）の状態に対応する。図８（ｂ）は、ベンド配列状態において第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時の状態に対応する。図８（ｃ）は、ベンド配列状態において第１ベンド電圧ＶＢ１よりも実効値が大きい第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時の状態に対応する。
【０１１７】
図８（ａ）に表したように、電源オフ時（第１電圧Ｖ１印加時）において第１液晶層１３０ａの液晶分子１３０ｌの配列は、スプレイ配列状態である。
【０１１８】
そして、液晶シャッタ１００において、初期化処理が行われる。これにより、第１液晶層１３０ａのうちの第１スイッチング領域１３３ａの配列状態が、スプレイ配列からベンド配列に転移する。
これにより、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に表したように、第１スイッチング領域１３３ａにおいては、第１液晶層１３０ａはベンド配列状態となる。
そして、第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した状態（図８（ｂ）の状態）と、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した状態（図８（ｃ）の状態）と、のスイッチングが行われる。
【０１１９】
図８（ａ）〜図８（ｃ）に例示したように、第１液晶層１３０ａの第１貫通孔１１２ｈに接する部分に、第１核領域１３４ａが形成される。図８（ｂ）及び図８（ｃ）に表したように、第１核領域１３４ａにおいては、第１透明電極１１２ａ及び第２透明電極１２２ａの間に、第２電圧Ｖ２（ベンド配列に転移する電圧）、第１ベンド電圧ＶＢ１、及び、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した場合においても、スプレイ配列が維持される。
【０１２０】
この場合も、電源オフ時において、第１核領域１３４ａ（第１核領域形成部１１４ａ）のそれぞれを起点として、第１スイッチング領域１３３ａの第１液晶層１３０ａが、ベンド配列からスプレイ配列へ転移する。そして、実施形態においては、複数の第１核領域形成部１１４ａ（第１貫通孔１１２ｈ）どうしの間隔が適切に設定される。
【０１２１】
図９は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的平面図である。
図９に表したように、第１透明電極１１２ａに複数の第１貫通孔１１２ｈが設けられる。この例では、第１貫通孔１１２ｈは、スリット状である。
【０１２２】
この場合も、複数の第１核領域形成部１１４ａ（第１貫通孔１１２ｈ）のそれぞれについて最も近い第１核領域形成部（第１貫通孔１１２ｈ）までの距離（間隔ｄ１及びｄ２）は、５００μｍ以下である。これにより、ベンド配列からスプレイ配列への転移が制御され、速やかに完了する。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。
【０１２３】
この場合も、複数の第１核領域形成部１１４ａ（第１貫通孔１１２ｈ）のそれぞれについて最も近い第１核領域形成部１１４ａ（第１貫通孔１１２ｈ）までの距離は、１μｍ以上であることが望ましい。さらに、１０μｍ以上であることがさらに望ましい。
【０１２４】
また、Ｘ−Ｙ平面内において、単位面積に対する複数の第１貫通孔１１２ｈの合計の面積の比率は、０．００１％以上１０％以下であることが望ましい。
【０１２５】
また、Ｘ−Ｙ平面内において、複数の第１貫通孔１１２ｈの密度は、４×１０２個／ｃｍ２以上、１×１０６個／ｃｍ２以下であることが望ましい。
【０１２６】
また、複数の第１貫通孔１１２ｈのそれぞれの面積（Ｚ軸に対して垂直な平面における面積）は、１μｍ２以上、１００μｍ２以下であることが望ましい。
【０１２７】
これにより、ベンド配列からスプレイ配列への転移を速やかに完了させ、むらを抑制し、第１核領域１３４ａを発生し易くし、高い加工性を確保し、良好な光学特性を得ることができる。
【０１２８】
図９に表したように、第１貫通孔１１２ｈの平面形状は、例えば長方形または扁平円などである。本具体例では、第１貫通孔１１２ｈは、長方形のパターン形状を有している。長方形の長辺の長さは例えば１５μｍであり、短辺の長さは例えば１０μｍである。第１貫通孔１１２ｈのパターン形状の長辺の方向は、例えば、第１液晶層１３０ａの液晶分子１３０ｌの長軸方向に対して実質的に平行とすることが望ましい。第１液晶層１３０ａの液晶分子１３０ｌの長軸方向は、例えば配向膜（第１配向膜１１３ａ及び第２配向膜１２３ａ）のラビング方向に対して、実質的に平行である。第１貫通孔１１２ｈにおいてスプレイ配列を維持するために、第１貫通孔１１２ｈの液晶分子１３０ｌの長軸に沿った方向の長さは１０μｍ以上、より望ましくは１５μｍ以上であることが望ましい。一方、第１貫通孔１１２ｈにおいては多少の光漏れが生じるため、第１貫通孔１１２ｈの大きさは小さいほうが好ましい。第１貫通孔１１２ｈの大きさは、例えば、１００μｍ×１００μｍ以下であることが望ましい。
【０１２９】
なお、第１核領域形成部１１４ａに対応する第１核領域１３４ａにおいては、スプレイ配列が維持されるが、この第１核領域１３４ａのスプレイ配列は、図４（ａ）〜図４（ｃ）及び図８（ａ）〜図８（ｃ）に例示したスプレイ配列以外の種々の変形のスプレイ配列を有することができる。
【０１３０】
すなわち、第１核領域１３４ａにおける配列状態は、例えば、第１透明電極１１２ａと第２透明電極１２２ａとの間のＸ軸に沿った全域にわたってスプレイ配列状態である。また、第１核領域１３４ａにおける配列状態は、例えば、第１透明電極１１２ａの近傍でスプレイ配列で、第２透明電極１２２ａの近傍でベンド配列になっている配列状態（「スプレイ−ベンド配列状態」と言うことにする）である。さらに、第１核領域１３４ａにおける配列状態は、例えば、第１透明電極１１２ａの近傍でベンド配列で、第２透明電極１２２ａの近傍でスプレイ配列になっている配列状態（「ベンド−スプレイ配列状態」という）である。一方、ベンド配列状態においては、第１透明電極１１２ａの近傍、及び、第２透明電極１２２ａの近傍、の両方でベンド配列である。
【０１３１】
このように、第１核領域１３４ａにおいては、第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列状態が安定であり、例えば、一方の透明電極の近傍でスプレイ配列で、他方の電極の近傍でベンド配列であっても良い。第１核領域１３４ａのＺ軸に沿った少なくとも一部が、スプレイ配列を含む。
【０１３２】
第１液晶層１３０ａに印加される電圧の実効値を局所的に小さくする第１核領域形成部１１４ａとして、上記においては、第１貫通孔１１２ｈを用いたが、実施形態はこれには限定されない。例えば、複数の第１核領域形成部１１４ａとして、第１透明電極１１２ａと第１液晶層１３０ａとの間に設けられた複数の絶縁部を用いることができる。
【０１３３】
具体的には、第１透明電極１１２ａの主面上にパターニングされた複数の絶縁部を設け、この絶縁部を第１核領域形成部１１４ａとすることができる。さらに、例えば、第１透明電極１１２ａに凹みを設け、この凹みに充填された絶縁材料を第１核領域形成部１１４ａとすることができる。この絶縁材料には、無機材料及び有機材料の任意の絶縁性の材料を用いることができる。
【０１３４】
この場合も、複数の第１核領域形成部１１４ａどうしの間の距離を適切に設定することで、ベンド配列からスプレイ配列への転移が制御され、短縮される。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。このように、実施形態において、第１核領域形成部１１４ａの構成は任意である。
【０１３５】
実施形態においては、第１核領域１３４ａは、第１スイッチング領域１３３ａに取り囲まれるように、第１スイッチング領域１３３ａ中に点在して配置される。すなわち、例えば、複数の第１核領域形成部１１４ａ（例えば、柱状スペーサ１１７、第１貫通孔１１２ｈ、絶縁部など）は、第１透明電極１１２ａの主面の上に点在して配置される。
【０１３６】
（第２の実施の形態）
図１０は、第２の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。 図１０に表したように、本実施形態に係る液晶シャッタ１００ｍは、既に説明した第１シャッタ部１０１に加え、第２シャッタ部１０２を備える。
【０１３７】
第２シャッタ部１０２の構成は、第１シャッタ部１０１の構成と同様とすることができる。
すなわち、第２シャッタ部１０２は、第３基板部１１０ｂと、第４基板部１２０ｂと、第２液晶層１３０ｂと、を含む。
【０１３８】
第３基板部１１０ｂは、第３透明電極１１２ｂを含む。
第４基板部１２０ｂは、第４透明電極１２２ｂを含む。第４透明電極１２２ｂは、第３透明電極１１２ｂに対向する。
【０１３９】
第２液晶層１３０ｂは、第３透明電極１１２ｂと第４透明電極１２２ｂとの間に設けられる。第２液晶層１３０ｂにおいて、第２スイッチング領域１３３ｂが設けられる。
【０１４０】
第２液晶層１３０ｂは、第２スイッチング領域１３３ｂにおいて、第３透明電極１１２ｂと第４透明電極１２２ｂとの間の電位差が第３電圧に設定されたときにスプレイ配列となる。そして、第３透明電極１１２ｂと第４透明電極１２２ｂとの間の電位差が第３電圧よりも実効値が大きい第４電圧に設定されたときにベンド配列となる。第３電圧は、０Ｖでも良い。
【０１４１】
第２液晶層１３０ｂにおいて、第２スイッチング領域１３３ｂの中に複数の第２核領域１３４ｂが形成される。第２液晶層１３０ｂは、第２核領域１３４ｂにおいて、第２スイッチング領域１３３ｂよりもスプレイ配列が安定である。
【０１４２】
第３基板部１１０ｂは、複数の第２核領域形成部１１４ｂを有する。第２核領域形成部１１４ｂは、第２核領域１３４ｂを第２液晶層１３０ｂに形成する。
【０１４３】
複数の第２核領域形成部１１４ｂのそれぞれについて最も近い第２核領域形成部１１４ｂまでの距離は、５００μｍ以下である。
【０１４４】
これにより、第２シャッタ部１０２の全面におけるベンド配列からスプレイ配列への転移が速やかに完了する。また、この転移は、面内で均一である。このように、実施形態によれば、ベンド配列からスプレイ配列への転移が制御される。これにより、むらを抑制した高品位の液晶シャッタが得られる。
【０１４５】
この場合も、複数の第２核領域形成部１１４ｂのそれぞれについて最も近い第２核領域形成部１１４ｂまでの距離は、１μｍ以上であることが望ましい。さらに、１０μｍ以上であることがさらに望ましい。
【０１４６】
さらに、Ｘ−Ｙ平面内において、単位面積に対する複数の第２核領域形成部１１４ｂの合計の面積の比率は、０．００１％以上１０％以下であることが望ましい。
【０１４７】
第２核領域形成部１１４ｂとして、柱状スペーサを用いることができる。すなわち、複数の第２核領域形成部１１４ｂは、第３透明電極１１２ｂの上に設けられ、第３透明電極１１２ｂと第４透明電極１２２ｂとの間の間隔を制御する複数の柱状スペーサを含むことができる。第３基板部１１０ｂから第４基板部１２０ｂに向かう方向に対して垂直な平面内において、この複数の柱状スペーサの密度は、４×１０２個／ｃｍ２以上、１×１０６個／ｃｍ２以下であることが望ましい。
【０１４８】
また、第３基板部１１０ｂから第４基板部１２０ｂに向かう方向に対して垂直な平面で切断した、複数の柱状スペーサのそれぞれの断面積は、１μｍ２以上、１００μｍ２以下であることが望ましい。
【０１４９】
これにより、第２核領域１３４ｂを発生し易くし、均一な液晶層厚を得、高い加工性を確保し、良好な光学特性を得ることができる。
【０１５０】
また、第２核領域形成部１１４ｂとして、貫通孔を用いることができる。すなわち、複数の第２核領域形成部１１４ｂは、第３透明電極１１２ｂを第３透明電極１１２ｂの厚さ方向に貫通する複数の第２貫通孔を含むことができる。
【０１５１】
第３基板部１１０ｂから第４基板部１２０ｂに向かう方向に対して垂直な平面内において、複数の第２貫通孔の密度は、４×１０２個／ｃｍ２以上、１×１０６個／ｃｍ２以下であることが望ましい。
また、複数の第２貫通孔のそれぞれの面積（第３基板部１１０ｂから第４基板部１２０ｂに向かう方向に対して垂直な平面における面積）は、１μｍ２以上、１００μｍ２下であることが望ましい。
これにより、高い加工性を確保し、良好な光学特性を得ることができる。
【０１５２】
さらに、複数の第２核領域形成部１１４ｂとして、第３透明電極１１２ｂと第２液晶層１３０ｂとの間に設けられた複数の絶縁部を用いることができる。
【０１５３】
液晶シャッタ１００ｍは、２つのシャッタ部を備えることで、液晶シャッタ眼鏡１２ａとして利用することができる。
例えば、図１０に表したように、液晶シャッタ１００ｍ（液晶シャッタ眼鏡１２ａ）は、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部とを連結する連結部３５５と、左耳用の左支持部３５１と、右耳用の右支持部３５２と、をさらに備えることができる。左支持部３５１は、左耳かけ部３５３を有し、右支持部３５２は、右耳かけ部３５４を有す。
【０１５４】
例えば、第１シャッタ部１０１が左眼に対応して配置され、第２シャッタ部１０２が右眼に対応して配置される。なお、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２の配置は逆でも良い。
【０１５５】
また、第１シャッタ部１０１の第１基板部１１０ａの側に、第２シャッタ部１０２の第３基板部１１０ｂが配置されているが、第１基板部１１０ａの側に第４基板部１２０ｂが配置されても良い。
【０１５６】
本具体例では、第２基板部１２０ａが、第１基板部１１０ａよりも左耳かけ部３５３の側に配置され、第４基板部１２０ｂが、第３基板部１１０ｂよりも右耳かけ部３５４の側に配置されている。第１基板部１１０ａが、第２基板部１２０ａよりも左耳かけ部３５３の側に配置され、第３基板部１１０ｂが、第４基板部１２０ｂよりも右耳かけ部３５４の側に配置されても良い。
【０１５７】
図１１は、第２の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
図１１に表したように、本実施形態に係る別の液晶シャッタ１００ｎも、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とを備える。
この例では、第１基板部１１０ａと第３基板部１１０ｂとが同一の支持基板４１１に設けられ、第２基板部１２０ａと第４基板部１２０ｂとが同一の別の支持基板４２１に設けられている。
【０１５８】
すなわち、支持基板４１１の一部に第１透明電極１１２ａが設けられる。支持基板４１１の別の一部に、第１透明電極１１２ａに並置して第３透明電極１１２ｂが設けられる。すなわち、第１透明電極１１２ａが設けられる部分が第１基板部１１０ａとなる。第３透明電極１１２ｂが設けられる部分が第３基板部１１０ｂとなる。
【０１５９】
同様に、別の支持基板４２１の一部に第２透明電極１２２ａが設けられる。支持基板４２１の別の一部に、第２透明電極１２２ａに並置して第４透明電極１２２ｂが設けられる。第２透明電極１２２ａが設けられる部分が第２基板部１２０ａとなり、第４透明電極１２２ｂが設けられる部分が第４基板部１２０ｂとなる。
【０１６０】
このように、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とは、一体的に設けられても良い。
【０１６１】
上記の液晶シャッタ１００ｍ及び１００ｎにおいて、例えば、第１核領域形成部１１４ａが第１基板部１１０ａに設けられ、第２核領域形成部１１４ｂが第３基板部１１０ｂに設けられる。ただし、第１基板部１１０ａと第２基板部１２０ａとは互いに入れ換えができ、第３基板部１１０ｂと第４基板部１２０ｂとは互いに入れ換えができる。
【０１６２】
液晶シャッタが液晶シャッタ眼鏡１２ｂに応用される場合において、第１核領域形成部１１４ａ及び第２核領域形成部１１４ｂは、観視者の目に近い側の基板部に設けられても良く、目から遠い側の基板部に設けられても良い。
【０１６３】
このように、液晶シャッタ（液晶シャッタ眼鏡）は、第１シャッタ部１０１と、第２シャッタ部１０２と、装着部３６０（例えば左支持部３５１及び右支持部３５２）と、を備えることができる。装着部３６０は、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２の少なくともいずれかに連結され、使用者の頭部に装着され、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２を使用者の頭部に固定させる。なお、装着部３６０は、帯状でも良く、液晶シャッタはゴーグル状の形態でも良い。
【０１６４】
上記においては、ディスプレイ１３としてＯＣＢモードで動作するアクティブマトリクス型液晶ディスプレイを用いる場合として説明したが、実施形態はこれに限定されない。例えば、実施形態に係る液晶シャッタが適用できる表示システム１１のディスプレイ１３には、高速応答性を有するディスプレイ全般を用いることができる。例えば、ディスプレイ１３として、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイなどを用いても良い。
【０１６５】
実施形態によれば、ベンド配列からスプレイ配列への転移を制御した高品質の液晶シャッタが提供される。
【０１６６】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【０１６７】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、液晶シャッタに含まれる基板部、透明電極、支持基板、配向膜、液晶層、柱状スペーサ、貫通孔及び絶縁部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１６８】
その他、本発明の実施の形態として上述した液晶シャッタを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての液晶シャッタも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１６９】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１７０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１７１】
１１…表示システム、 １２、１２ａ、１２ｂ…液晶シャッタ眼鏡、 １３…ディスプレイ、 １３ｄ…表示面、 １４…制御部、 １００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｍ、１００ｎ…液晶シャッタ、 １０１…第１シャッタ部、 １０２…第２シャッタ部、 １１０ａ…第１基板部、 １１０ｂ…第３基板部、 １１１ａ…第１支持基板、 １１２ａ…第１透明電極、 １１２ｂ…第３透明電極、 １１２ｈ…第１貫通孔、 １１３ａ…第１配向膜、 １１４ａ…第１核領域形成部、 １１４ｂ…第２核領域形成部、 １１７…柱状スペーサ、 １２０ａ…第２基板部、 １２０ｂ…第４基板部、 １２１ａ…第２支持基板、 １２２ａ…第２透明電極、 １２２ｂ…第４透明電極、 １２３ａ…第２配向膜、 １３０ａ…第１液晶層、 １３０ｂ…第２液晶層、 １３０ｌ…液晶分子、 １３３ａ…第１スイッチング領域、 １３３ｂ…第２スイッチング領域、 １３４ａ…第１核領域、 １３４ｂ…第２核領域、 １４０ａ…第１光学補償板、 １５０ａ…第２光学補償板、 １６０ａ…第１偏光板、 １７０ａ…第２偏光板、 １８０…シール部、 ３３０…駆動部、 ３５１…左支持部、 ３５２…右支持部、 ３５３…左耳かけ部、 ３５４…右耳かけ部、 ３５５…連結部、 ３６０…装着部、 ４１１、４２１…支持基板、 ＶＢ１、ＶＢ２…第１、第２ベンド電圧、 Ｖａ…電位差、 ｄ１〜ｄ３…間隔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１透明電極を含む第１基板部と、
前記第１透明電極に対向する第２透明電極を含む第２基板部と、
前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に設けられた第１液晶層と、
を含む第１シャッタ部を備え、
前記第１液晶層は、第１スイッチング領域と、前記第１スイッチング領域の中に点在する複数の第１核領域と、を有し、
前記第１液晶層は、前記第１スイッチング領域において、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電位差が第１電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電位差が前記第１電圧よりも実効値が大きい第２電圧に設定されたときにベンド配列となり、
前記第１液晶層は、前記第１核領域において、前記第１スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定であり、
前記第１基板部は、前記第１核領域を前記第１液晶層に形成する複数の第１核領域形成部を有し、
前記複数の第１核領域形成部のそれぞれについて、最も近い前記第１核領域形成部までの距離は、５００マイクロメートル以下であることを特徴とする液晶シャッタ。
【請求項２】
前記複数の第１核領域形成部のそれぞれについて、最も近い前記第１核領域形成部までの前記距離は、１マイクロメートル以上であることを特徴とする請求項１記載の液晶シャッタ。
【請求項３】
前記第１基板部から前記第２基板部に向かう第１方向に対して垂直な平面内において、単位面積に対する前記複数の第１核領域形成部の合計の面積の比率は、０．００１％以上１０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶シャッタ。
【請求項４】
前記複数の第１核領域形成部は、
前記第１透明電極の上に設けられ、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の間隔を制御する複数の柱状スペーサを含み、
前記第１基板部から前記第２基板部に向かう第１方向に対して垂直な平面内において、前記複数の柱状スペーサの密度は、４×１０２個／平方センチメートル以上、１×１０６個／平方センチメートル以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。
【請求項５】
前記複数の第１核領域形成部は、
前記第１透明電極の上に設けられ、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の間隔を制御する複数の柱状スペーサを含み、
前記第１基板部から前記第２基板部に向かう第１方向に対して垂直な平面で切断した、前記複数の柱状スペーサのそれぞれの断面積は、１平方マイクロメートル以上、１００平方マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。
【請求項６】
前記複数の第１核領域形成部は、前記第１透明電極を前記第１透明電極の厚さ方向に貫通する複数の第１貫通孔を含み、
前記第１基板部から前記第２基板部に向かう第１方向に対して垂直な平面内において、前記複数の第１貫通孔の密度は、４×１０２個／平方センチメートル以上、１×１０６個／平方センチメートル以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。
【請求項７】
前記複数の第１核領域形成部は、前記第１透明電極を前記第１透明電極の厚さ方向に貫通する複数の第１貫通孔を含み、
軸に前記複数の第１貫通孔のそれぞれの面積は、１平方マイクロメートル以上、１００平方マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。
【請求項８】
前記第１シャッタ部と並置された第２シャッタ部をさらに備え、
前記第２シャッタ部は、
第３透明電極を含む第３基板部と、
前記第３透明電極に対向する第４透明電極を含む第４基板部と、
前記第３透明電極と前記第４透明電極との間に設けられた第２液晶層と、
を含み、
前記第２液晶層は、第２スイッチング領域と、前記第２スイッチング領域の中に点在する複数の第２核領域と、を有し、
前記第２液晶層は、前記第２スイッチング領域において、前記第３透明電極と前記第４透明電極との間の電位差が第３電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第３透明電極と前記第４透明電極との間の電位差が前記第３電圧よりも実効値が大きい第４電圧に設定されたときにベンド配列となり、
前記第２液晶層は、前記第２核領域において、前記第２スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定であり、
前記第３基板部は、前記第２核領域を前記第２液晶層に形成する複数の第２核領域形成部を有し、
前記複数の第２核領域形成部のそれぞれについて、最も近い前記第２核領域形成部までの距離は、５００マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。
【請求項１】
第１透明電極を含む第１基板部と、
前記第１透明電極に対向する第２透明電極を含む第２基板部と、
前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に設けられた第１液晶層と、
を含む第１シャッタ部を備え、
前記第１液晶層は、第１スイッチング領域と、前記第１スイッチング領域の中に点在する複数の第１核領域と、を有し、
前記第１液晶層は、前記第１スイッチング領域において、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電位差が第１電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電位差が前記第１電圧よりも実効値が大きい第２電圧に設定されたときにベンド配列となり、
前記第１液晶層は、前記第１核領域において、前記第１スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定であり、
前記第１基板部は、前記第１核領域を前記第１液晶層に形成する複数の第１核領域形成部を有し、
前記複数の第１核領域形成部のそれぞれについて、最も近い前記第１核領域形成部までの距離は、５００マイクロメートル以下であることを特徴とする液晶シャッタ。
【請求項２】
前記複数の第１核領域形成部のそれぞれについて、最も近い前記第１核領域形成部までの前記距離は、１マイクロメートル以上であることを特徴とする請求項１記載の液晶シャッタ。
【請求項３】
前記第１基板部から前記第２基板部に向かう第１方向に対して垂直な平面内において、単位面積に対する前記複数の第１核領域形成部の合計の面積の比率は、０．００１％以上１０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶シャッタ。
【請求項４】
前記複数の第１核領域形成部は、
前記第１透明電極の上に設けられ、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の間隔を制御する複数の柱状スペーサを含み、
前記第１基板部から前記第２基板部に向かう第１方向に対して垂直な平面内において、前記複数の柱状スペーサの密度は、４×１０２個／平方センチメートル以上、１×１０６個／平方センチメートル以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。
【請求項５】
前記複数の第１核領域形成部は、
前記第１透明電極の上に設けられ、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の間隔を制御する複数の柱状スペーサを含み、
前記第１基板部から前記第２基板部に向かう第１方向に対して垂直な平面で切断した、前記複数の柱状スペーサのそれぞれの断面積は、１平方マイクロメートル以上、１００平方マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。
【請求項６】
前記複数の第１核領域形成部は、前記第１透明電極を前記第１透明電極の厚さ方向に貫通する複数の第１貫通孔を含み、
前記第１基板部から前記第２基板部に向かう第１方向に対して垂直な平面内において、前記複数の第１貫通孔の密度は、４×１０２個／平方センチメートル以上、１×１０６個／平方センチメートル以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。
【請求項７】
前記複数の第１核領域形成部は、前記第１透明電極を前記第１透明電極の厚さ方向に貫通する複数の第１貫通孔を含み、
軸に前記複数の第１貫通孔のそれぞれの面積は、１平方マイクロメートル以上、１００平方マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。
【請求項８】
前記第１シャッタ部と並置された第２シャッタ部をさらに備え、
前記第２シャッタ部は、
第３透明電極を含む第３基板部と、
前記第３透明電極に対向する第４透明電極を含む第４基板部と、
前記第３透明電極と前記第４透明電極との間に設けられた第２液晶層と、
を含み、
前記第２液晶層は、第２スイッチング領域と、前記第２スイッチング領域の中に点在する複数の第２核領域と、を有し、
前記第２液晶層は、前記第２スイッチング領域において、前記第３透明電極と前記第４透明電極との間の電位差が第３電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第３透明電極と前記第４透明電極との間の電位差が前記第３電圧よりも実効値が大きい第４電圧に設定されたときにベンド配列となり、
前記第２液晶層は、前記第２核領域において、前記第２スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定であり、
前記第３基板部は、前記第２核領域を前記第２液晶層に形成する複数の第２核領域形成部を有し、
前記複数の第２核領域形成部のそれぞれについて、最も近い前記第２核領域形成部までの距離は、５００マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１５０２０６（Ｐ２０１２−１５０２０６Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７０６（Ｐ２０１１−７７０６）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（３０２０２０２０７）株式会社ジャパンディスプレイセントラル (2,170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（３０２０２０２０７）株式会社ジャパンディスプレイセントラル (2,170)
【Ｆターム（参考）】
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