液晶表示装置
【課題】立体映像を表示する際のクロストークを低減した液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置１００は、背面側液晶偏光板１１０と、背面側液晶偏光板１１０上に積層される背面側透明基板１２０と、背面側透明基板１２０上に積層される液晶層１３０と、液晶層１３０より上に積層される前面側液晶偏光板１４０と、第１の画素線に対応する位置に配置される第１の偏光板１６１、及び第２の画素線に対応する位置に配置される第２の偏光板１６２を有する偏光制御板１６０とを備え、偏光制御板１６０は、（ｉ）前面側液晶偏光板１４０より上で、且つ（ｉｉ）前面側液晶偏光板１４０に接する位置、又は前面側液晶偏光板１４０との間に特定の色の光を選択的に透過させるカラーフィルタ１５０のみが介在する位置に積層される。
【解決手段】液晶表示装置１００は、背面側液晶偏光板１１０と、背面側液晶偏光板１１０上に積層される背面側透明基板１２０と、背面側透明基板１２０上に積層される液晶層１３０と、液晶層１３０より上に積層される前面側液晶偏光板１４０と、第１の画素線に対応する位置に配置される第１の偏光板１６１、及び第２の画素線に対応する位置に配置される第２の偏光板１６２を有する偏光制御板１６０とを備え、偏光制御板１６０は、（ｉ）前面側液晶偏光板１４０より上で、且つ（ｉｉ）前面側液晶偏光板１４０に接する位置、又は前面側液晶偏光板１４０との間に特定の色の光を選択的に透過させるカラーフィルタ１５０のみが介在する位置に積層される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、特に偏光眼鏡方式で立体画像を表示する液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
偏光眼鏡方式で立体画像を表示可能な従来の液晶表示装置１０は、例えば、図９に示されるような積層構造となっている。例えば、図９に示される液晶表示装置１０は、背面側液晶偏光板２０と、背面側透明基板３０と、液晶層４０と、前面側透明基板５０と、前面側液晶偏光板６０と、偏光制御板７０とを、この順に積層して構成される。
【０００３】
液晶表示装置１０の表面側（図９の左側）に配置される偏光制御板７０は、偏光方向が互いに直交する２つの１／４波長板７０Ｌ、７０Ｒを交互に横ストライプ状に配列して構成されている。また、液晶層（画像表示部）４０には、偏光制御板７０の横ストライプのピッチに対応して左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒとが交互に横ストライプ状の視差画像として表示される。このようにすると、１／４波長板７０Ｌを通過する光線は左円偏光、１／４波長板７０Ｒを通過する光線は右円偏光となる。そして、観察者は、偏光方向が直交する偏光板を左右の眼に対応する位置に配置した偏光めがね（図示省略）をかけて液晶表示装置１０を見ることにより、左眼には左眼用画像Ｌを、右眼には右眼用画像Ｒを選択的に視認させることで立体画像を視聴することができる。
【０００４】
この方式では、左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒが横ストライプ状に同時に表示されているので、液晶ディスプレイのように走査周波数が遅くてもフリッカーを生じずに立体視が可能である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３５８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図９に示されるような従来の構成では、液晶層４０と偏光制御板７０との間には、前面側透明基板５０、前面側液晶偏光板６０、さらにはカラーフィルタ（図示省略）等が積層されている。その結果、液晶層４０と偏光制御板７０との間の距離が離れてしまうので、視聴者の眼の高さが変わると、本来左眼に入射すべき左眼用画像光が右眼に入射し、本来右眼に入射すべき右眼用画像光が左眼に入射する、いわゆるクロストークの課題が生じる恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、立体画像を表示する際のクロストークを低減した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】
【０００８】
本発明の一形態に係る液晶表示装置は、左眼用画像の光を第１の方向に偏光して出力する第１の画素線と、前記左眼用画像に対して視差を有する右眼用画像の光を前記第１の方向と交差する第２の方向に偏光して出力する第２の画素線とを交互に配置することによって、立体映像を表示する。具体的には、背面側液晶偏光板と、前記背面側液晶偏光板上に積層され、前記背面側液晶偏光板に接する面と反対側の面上に、互いに対面して配置される第１及び第２の電極が画素毎に形成された背面側透明基板と、前記背面側透明基板上に積層される液晶層と、前記液晶層より上に積層される前面側液晶偏光板と、前記第１の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第１の方向に偏光する第１の偏光板、及び前記第２の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第２の方向に偏光する第２の偏光板を有する偏光制御板とを備える。そして、前記偏光制御板は、（ｉ）前記前面側液晶偏光板より上で、且つ（ｉｉ）前記前面側液晶偏光板に接する位置、又は前記前面側液晶偏光板との間に特定の色の光を選択的に透過させるカラーフィルタのみが介在する位置に積層される。
【０００９】
上記構成によれば、液晶層と偏光制御板との間に前面側透明基板が介在しないので、液晶層と偏光制御板との距離を短くすることができる。その結果、観察者の眼の位置が上下に変化したとしても、クロスト−クの発生を抑制することができる。
【００１０】
一例として、前記偏光制御板と前記前面側液晶偏光板とは、互いに接していてもよい。そして、前記カラーフィルタは、前記液晶層と前記前面側液晶偏光板との間に積層されてもよい。
【００１１】
他の例として、前記偏光制御板と前記前面側液晶偏光板とは、互いに接していてもよい。そして、前記カラーフィルタは、前記偏光制御板上に積層されてもよい。
【００１２】
さらに、該液晶表示装置は、前記偏光制御板より上に積層される前面側透明基板を備えてもよい。
【００１３】
また、前記カラーフィルタは、画素単位で交互に配置される赤色フィルタ、緑色フィルタ、及び青色フィルタと、隣接する各色フィルタの境界に、遮光性を有するブラックマトリクスとを備えてもよい。
【００１４】
また、前記第１の偏光板は、前記前面側液晶偏光板を透過した光をλ／４だけ左円偏光させてもよい。一方、前記第２の偏光板は、前記前面側液晶偏光板を透過した光をλ／４だけ右円偏光させてもよい。
【００１５】
本発明の他の形態に係る液晶表示装置は、視聴者の左右の眼の一方側に対して第１の方向に偏光された光を出力する第１の画素線と、他方側に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に偏光された光を出力する第２の画素線とを交互に配置することによって立体映像を表示する。具体的には、背面側液晶偏光板と、前記背面側液晶偏光板上に積層され、前記背面側液晶偏光板に接する面と反対側の面上に、画素毎に互いに対面して配置される第１及び第２の電極が形成された背面側透明基板と、前記背面側透明基板上に積層される液晶層と、前記液晶層上に積層される前面側透明基板と、前記前面側透明基板より上に積層される前面側液晶偏光板と、前記前面側液晶偏光板より上の前記第１の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第１の方向に偏光する第１の偏光板、及び前記前面側液晶偏光板より上の前記第２の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第２の方向に偏光する第２の偏光板を有する偏光制御板とを備える。そして、前記前面側透明基板の厚みは、０．２ｍｍ未満である。
【００１６】
上記構成によれば、液晶層と偏光制御板との間に配置される前面側透明基板の厚みが極めて薄いので、液晶層と偏光制御板との距離を短くすることができる。その結果、観察者の眼の位置が上下に変化したとしても、クロスト−クの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、クロストークの少ない立体画像を表示することのできる液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の外観斜視図である。
【図２】液晶表示装置の動作を説明するための画素の分解斜視図である。
【図３】液晶表示装置の動作を説明するための画素の断面図である。
【図４】実施の形態１に係る液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【図５】実施の形態２に係る液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【図６】実施の形態３に係る液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【図７】実施の形態４に係る液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【図８】実施の形態５に係る液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【図９】従来の液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態及び実施例を説明するが、当然ながら本発明はこれらの形式に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００２０】
以下本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置１００の外観斜視図である。液晶表示装置１００は、図１に示されるように、左眼用画像１０２Ｌを表示する第１の画素線１０１Ｌと、右眼用画像１０２Ｒを表示する第２の画素線１０１Ｒとが、表示面上に交互に配置されている。より具体的には、偶数画素行が第１の画素線１０１Ｌに対応し、奇数画素行が第２の画素線１０１Ｒに対応する。また、第１の画素線１０１Ｌから出力される左眼用画像の光は、第１の方向に偏光されている。一方、第２の画素線１０１Ｒから出力される右眼用画像の光は、第１の方向と異なる第２の方向に偏光されている。
【００２２】
一方、視聴者は、図１に示される偏光めがね９００を装着して、液晶表示装置１００に表示される画像を視聴する。この偏光めがね９００は、視聴者の左眼に対応する位置に配置される左眼レンズ９１０と、視聴者の右眼に対応する位置に配置される右眼レンズ９２０とを備える。左眼レンズ９１０は、第１の方向に偏光された光のみを透過させる。一方、右眼レンズ９２０は、第２の方向に偏光された光のみを透過させる。
【００２３】
すなわち、視聴者は、左眼レンズ９１０を通して第１の画素線１０１Ｌ（偶数画素行）のみで構成される左眼用画像１０２Ｌ（図１の斜線部分の画素は無い）を視聴し、右眼レンズ９２０を通して第２の画素線１０１Ｒ（奇数画素行）のみで構成される右眼用画像１０２Ｒ（図１の斜線部分の画素は無い）を視聴する。ここで、左眼用画像１０２Ｌと右眼用画像１０２Ｒとが互いに視差を有する画像であれば、視聴者は、左眼用画像１０２Ｌ及び右眼用画像１０２Ｒを立体画像として認識する。
【００２４】
実施の形態１で用いる液晶表示装置１００は、基板平面に対して略平行な横方向電界を用いて画像表示を行なう横方向電界駆動型の液晶表示装置、特にはＩＰＳ(Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ)型液晶表示装置を用いた立体表示装置である。ＩＰＳ型の液晶表示装置１００の液晶表示の動作について、図２及び図３の模式図を用いて説明する。
【００２５】
図２は、液晶表示装置１００の動作を説明するための画素の分解斜視図である。より具体的には、図２は、液晶表示装置１００を図１に示されるＡ−Ａ’断面で切断したときの水平方向に隣接する２つの画素の概略構造を示す分解斜視図である。また、図３は、Ａ−Ａ’断面における画素の断面図である。なお、図２及び図３は、液晶表示装置１００の液晶表示の動作を説明するための図であるので、一部の構成要素の図示を省略している。
【００２６】
液晶表示装置１００は、図２に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、前面側液晶偏光板１４０とを、この順に積層して構成されている。また、背面側液晶偏光板１１０のさらに下層には、バックライト（図示省略）が配置される。なお、本明細書中では、積層構造における位置関係を説明する際に、背面側（バックライトに近い側）を下側、前面側（視聴者に近い側）を上側と表現することがある。
【００２７】
背面側透明基板１２０は、背面側液晶偏光板１１０上に積層される。本実施の形態における背面側液晶偏光板１１０と背面側透明基板１２０とは、互いに接している。背面側透明基板１２０を構成する材料は特に限定されないが、例えば、ガラス基板や透光性の高い樹脂が好ましい。特に、ガラス基板が好ましい。
【００２８】
また、背面側透明基板１２０の背面側液晶偏光板１１０に接する面と反対側の面（液晶層１３０に対面する側の面）には、第１の電極１２１と第２の電極１２２とが配置されている。より具体的には、第１及び第２の電極１２１、１２２とは、画素毎に互いに対面するように配置されている。この第１及び第２の電極１２１、１２２は、液晶層の液晶素子の向きを変更するために用いられる。
【００２９】
液晶層１３０は、背面側透明基板１２０上に積層される。本実施の形態における背面側透明基板１２０と液晶層１３０とは、互いに接している。液晶層１３０には、例えば正の誘電率異方性を有する液晶分子が、背面側透明基板１２０と前面側透明基板（図示省略）との間で、第１及び第２の電極１２１、１２２間の法線方向に対して略７０°の角度θをもって略平行に、且つ背面側透明基板１２０の上面に対して略水平に配向される。
【００３０】
前面側液晶偏光板１４０は、液晶層１３０より上の層に積層される。なお、液晶層１３０と前面側液晶偏光板１４０とは、互いに接していてもよいし、両者の間に他の構成要素が介在していてもよい。ここで、背面側液晶偏光板１１０と前面側液晶偏光板１４０とは、透過軸が互いに直交し、一方の透過軸は液晶分子の配向方向と一致するように配置される。
【００３１】
これにより、第１及び第２の電極１２１、１２２に電圧を印加していない状態では、図２の左側の画素の矢印で示すように、液晶層１３０内の液晶分子は捻じれることなく第１及び第２の電極１２１、１２２に対して平行に配向する。また、背面側液晶偏光板１１０及び前面側液晶偏光板１４０の透過軸は、互いに直交しているため、バックライト（図示せず）からの光源光は透過されることなく、輝度は最小となる。
【００３２】
これに対して、第１及び第２の電極１２１、１２２に電圧を印加した状態では、液晶層１３０内における電気力線は図３に示すようになる。このとき、液晶層１３０内の液晶分子は、図２の右側の画素の矢印で示すように、基板界面を除いて第１及び第２の電極１２１、１２２間の電界に沿って配列する。これにより、背面側液晶偏光板１１０を透過した光は、液晶分子の複屈折作用により、前面側液晶偏光板１４０を透過して出射され、輝度は最大となる。
【００３３】
次に、図４を参照して、実施の形態１に係る液晶表示装置１００の詳細な構造を説明する。図４は、液晶表示装置１００を図１に示されるＢ−Ｂ’断面で切断したときの鉛直方向に隣接する２つの画素の積層構造を示す図である。
【００３４】
液晶表示装置１００は、図２に示される構成に加えて、カラーフィルタ１５０と、偏光制御板１６０と、前面側透明基板１７０とを備える。すなわち、液晶表示装置１００は、図４に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、カラーフィルタ１５０と、前面側液晶偏光板１４０と、偏光制御板１６０と、前面側透明基板１７０とを、この順に積層して構成されている。
【００３５】
カラーフィルタ１５０は、液晶層１３０と前面側液晶偏光板１４０との間、すなわち、液晶層１３０及び前面側液晶偏光板１４０の両方に接する位置に積層され、液晶層１３０から出力される光のうち、特定の色の光を選択的に透過させる。具体的には、カラーフィルタ１５０は、画素単位で交互に配置される赤色（Ｒ）フィルタ１５１、緑色（Ｇ）フィルタ１５２、及び青色（Ｂ）フィルタ（図示省略）と、各色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）フィルタの境界に配置されるブラックマトリクス１５４とで構成される。ブラックマトリクス１５４は、遮光性を有する材料で構成され、各画素の画素領域を規定する役割を担っている。
【００３６】
このカラーフィルタ１５０を透過し、さらに前面側液晶偏光板１４０を透過した光は、図４の上下方向の直線偏光となる。そして、上記の直線偏光は、さらに偏光制御板１６０を通る。
【００３７】
偏光制御板１６０は、前面側液晶偏光板１４０上に積層される。すなわち、本実施の形態における前面側液晶偏光板１４０と偏光制御板１６０とは、互いに接する。この偏光制御板１６０は、左眼用偏光板（第１の偏光板）１６１と、右眼用偏光板（第２の偏光板）１６２とがライン状に交互に配置されている。より具体的には、左眼用偏光板１６１は、第１の画素線１０１Ｌに対応する位置に配置される。一方、右眼用偏光板１６２は、第２の画素線１０１Ｒに対応する位置に配置される。
【００３８】
左眼用偏光板１６１は、前面側液晶偏光板１４０を透過した光を第１の方向に偏光（左円偏光）するλ／４位相板である。一方、右眼用偏光板１６２は、前面側液晶偏光板１４０を透過した光を第１の方向と異なる第２の方向に偏光（右円偏光）するλ／４位相板である。
【００３９】
前面側透明基板１７０は、偏光制御板１６０上に積層される。すなわち、本実施の形態における偏光制御板１６０と前面側透明基板１７０とは、互いに接する。この前面側透明基板１７０は、偏光制御板１６０の外部からの水分の侵入によって生じる液晶層１３０の液晶分子の劣化を防止するためのものである。前面側透明基板１７０を構成する材料は透光性を有する無機材料が好ましく、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、またはガラス等が挙げられる。
【００４０】
すなわち、左眼用偏光板１６１を通過した光は、直線偏光から左円偏光となる。また、右眼用偏光板１６２を透過した光は、直線偏光から右円偏光となる。そして、左眼用偏光板１６１を通過した左円偏光と、右眼用偏光板１６２を通過した右円偏光とは、さらに前面側透明基板１７０を透過して、視聴者の眼に届く。
【００４１】
そして、左眼用偏光板１６１に左眼用画像光を、右眼用偏光板１６２に右眼用画像光を透過させると、右眼用偏光板と左眼用偏光板とを備えた偏光めがね９００を掛けた視聴者は、左眼用画像光及び右眼用画像光を立体画像として認識する。
【００４２】
以上、横方向電界駆動(ＩＰＳ)型の液晶表示装置１００を用いることで、前面側透明基板に複雑な電極構造や配線などが不要となる。よって、本実施の形態に係る液晶表示装置１００は、従来、前面側透明基板（ガラス基板）１７０上に配置されていた偏光制御板１６０を、前面側透明基板１７０の下側に設ける。言い換えると、偏光制御板１６０を前面側液晶偏光板１４０のすぐ上（接する位置。以下同じ。）で、且つ前面側透明基板１７０より下に積層する。これにより、従来と比較して、偏光制御板１６０を液晶層（画素）１４０に近づけることができる。従って、クロストークの少ない立体視域を上下方向に拡大することができる。また、視聴者の疲労も少なく、多人数での視聴に適した立体画像表示装置を提供できる。
【００４３】
また、カラーフィルタ１５０を前面側液晶偏光板１４０の下に配置することで、出射する光の広がりを抑制することができる。
【００４４】
尚、ここで、偏光制御板１６０には、左眼用偏光板１６１として光を左円偏光させるλ／４位相板を、右眼用偏光板１６２として光を右円偏光させるλ／４位相板を用いたが、本発明の偏光制御板１６０はこれに限定されない。例えば、左眼用偏光板１６１及び右眼用偏光板１６２それぞれを透過した光が、互いに直交する直線偏光になるような偏光板を用いてもよい。また、楕円偏光の偏光方向が互いに逆になるような偏光板でも良い。つまり、右眼用画像と左眼用画像との偏光方向が異なる偏光板であればこれらに限定されない。
【００４５】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置２００の断面図であって、図４に対応する図である。なお、液晶表示装置１００、２００の基本的な構成は共通するので、共通する構成要素には同一の参照番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００４６】
液晶表示装置２００は、図５に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、前面側液晶偏光板１４０と、偏光制御板１６０と、カラーフィルタ１５０と、前面側透明基板１７０とを、この順に積層して構成されている。
【００４７】
すなわち、実施の形態２に係る液晶表示装置２００は、前面側液晶偏光板１４０、カラーフィルタ１５０、及び偏光制御板１６０の位置関係が実施の形態１と異なる。具体的には、図５に示されるように、偏光制御板１６０を前面側液晶偏光板１４０のすぐ上に配置し、カラーフィルタ１５０を偏光制御板１６０のすぐ上に配置し、前面側透明基板１７０をカラーフィルタ１５０のすぐ上に配置する。
【００４８】
上記の積層構造を採用すれば、顔料分散法などで、前面側透明基板１７０の下面にカラーフィルタ１５０を容易に作成することができるのでプロセス上、有利である。また、偏光制御板１６０と液晶層（画素）１３０との距離をさらに近づけることができるので、クロストークの少ない立体視域を上下方向に拡大することができる。
【００４９】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置３００の断面図であって、図４に対応する図である。なお、液晶表示装置１００、３００の基本的な構成は共通するので、共通する構成要素には同一の参照番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００５０】
液晶表示装置３００は、図６に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、前面側液晶偏光板１４０と、カラーフィルタ１５０と、偏光制御板１６０と、前面側透明基板１７０とを、この順に積層して構成されている。
【００５１】
すなわち、実施の形態３に係る液晶表示装置３００は、前面側液晶偏光板１４０、カラーフィルタ１５０、及び偏光制御板１６０の位置関係が実施の形態１と異なる。具体的には、図６に示されるように、カラーフィルタ１５０を、前面側液晶偏光板１４０のすぐ上で、且つ偏光制御板１６０のすぐ下（接する位置。以下同じ。）に配置し、前面側透明基板１７０を偏光制御板１６０のすぐ上に配置する。言い換えれば、前面側液晶偏光板１４０と偏光制御板１６０との間にカラーフィルタ１５０のみが介在する状態にする。
【００５２】
上記構成によっても、従来と比較して、偏光制御板１６０と液晶層（画素）１３０との距離を近づけることができるので、クロストークの少ない立体視域を上下方向に拡大することができる。
【００５３】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置４００の断面図であって、図４に対応する図である。なお、液晶表示装置１００、４００の基本的な構成は共通するので、共通する構成要素には同一の参照番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００５４】
液晶表示装置４００は、図７に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、カラーフィルタ１５０と、前面側液晶偏光板１４０と、偏光制御板１６０とを、この順に積層して構成されている。すなわち、実施の形態４に係る液晶表示装置４００は、前面側透明基板１７０を省略した点で実施の形態１と異なる。
【００５５】
ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式などのように、前面側透明基板１７０の下側に透明電極を設ける構成では、前面側透明基板１７０を省略することはできない。一方、本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置４００はＩＰＳ方式を用いているので、前面側透明基板１７０に透明電極を形成する必要がない。
【００５６】
そこで、実施の形態４に係る液晶表示装置４００では、前面側透明基板１７０を除去して、偏光制御板１６０を液晶層（画素）１３０に近づける。これにより、観察者の眼の位置が変化したことによるクロスト−クを抑制することができる。
【００５７】
なお、図７は、図４に示される液晶表示装置１００から前面側透明基板１７０を除去した例を示しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、図５に示される液晶表示装置２００、及び図６に示される液晶表示装置３００から前面側透明基板１７０を除去しても同様の効果を得ることができる。
【００５８】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る液晶表示装置５００の断面図であって、図４に対応する図である。なお、液晶表示装置１００、５００の基本的な構成は共通するので、共通する構成要素には同一の参照番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００５９】
液晶表示装置５００は、図８に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、カラーフィルタ１５０と、前面側透明基板１７０と、前面側液晶偏光板１４０と、偏光制御板１６０とを、この順に積層して構成されている。
【００６０】
すなわち、実施の形態５に係る液晶表示装置５００は、前面側透明基板１７０の位置関係が実施の形態１と異なる。具体的には、図８に示されるように、前面側透明基板１７０をカラーフィルタ１５０と前面側液晶偏光板１４０との間に配置する。また、前面側透明基板１７０の積層方向（図８の上下方向）の厚みは、０．２ｍｍ未満とする。
【００６１】
ＴＮ方式、ＶＡ方式などのように、前面側透明基板１７０の下側に透明電極を設ける構成では、前面側透明基板（ガラス基板）１７０の厚みは０．２ｍｍ以上が必要となる。その理由は、蒸着やスパッタで透明電極を前面側透明基板１７０に形成する場合、５００℃〜６００℃の温度に加熱する必要があるので、前面側透明基板１７０の厚みが薄いと前面側透明基板１７０が反ったり、変形したりするので、所望の透明電極を形成できないからである。
【００６２】
一方、本発明の実施の形態５に係る液晶表示装置５００はＩＰＳ方式を用いているので、前面側透明基板１７０に透明電極を形成する必要がない。そのため、前面側透明基板１７０の厚みを０．２ｍｍ未満にすることができる。
【００６３】
上記構成によれば、偏光制御板１６０と前面側透明基板１７０との位置関係は従来と同一であるものの、前面側透明基板１７０の厚みを従来より遥かに薄くすることができる。その結果、偏光制御板１６０を液晶層（画素）１３０に近づけることができるので、観察者の眼の位置が変化したことによるクロスト−クを抑制することができる。
【００６４】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように本発明は、立体表示装置を実現する上で有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１０，１００，２００，３００，４００，５００ 液晶表示装置
２０，１１０ 背面側液晶偏光板
３０，１２０ 背面側透明基板
４０，１３０ 液晶層
６０，１４０ 前面側液晶偏光板
５０，１７０ 前面側透明基板
７０，１６０ 偏光制御板
７０Ｌ，７０Ｒ １／４波長板
１０１Ｌ 第１の画素線
１０１Ｒ 第２の画素線
１０２Ｌ 左眼用画像
１０２Ｒ 右眼用画像
１２１ 第１の電極
１２２ 第２の電極
１５０ カラーフィルタ
１５１ 赤色（Ｒ）フィルタ
１５２ 緑色（Ｇ）フィルタ
１５４ ブラックマトリクス
１６１ 左眼用偏光板
１６２ 右眼用偏光板
９００ 偏光めがね
９１０ 左眼レンズ
９２０ 右眼レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、特に偏光眼鏡方式で立体画像を表示する液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
偏光眼鏡方式で立体画像を表示可能な従来の液晶表示装置１０は、例えば、図９に示されるような積層構造となっている。例えば、図９に示される液晶表示装置１０は、背面側液晶偏光板２０と、背面側透明基板３０と、液晶層４０と、前面側透明基板５０と、前面側液晶偏光板６０と、偏光制御板７０とを、この順に積層して構成される。
【０００３】
液晶表示装置１０の表面側（図９の左側）に配置される偏光制御板７０は、偏光方向が互いに直交する２つの１／４波長板７０Ｌ、７０Ｒを交互に横ストライプ状に配列して構成されている。また、液晶層（画像表示部）４０には、偏光制御板７０の横ストライプのピッチに対応して左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒとが交互に横ストライプ状の視差画像として表示される。このようにすると、１／４波長板７０Ｌを通過する光線は左円偏光、１／４波長板７０Ｒを通過する光線は右円偏光となる。そして、観察者は、偏光方向が直交する偏光板を左右の眼に対応する位置に配置した偏光めがね（図示省略）をかけて液晶表示装置１０を見ることにより、左眼には左眼用画像Ｌを、右眼には右眼用画像Ｒを選択的に視認させることで立体画像を視聴することができる。
【０００４】
この方式では、左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒが横ストライプ状に同時に表示されているので、液晶ディスプレイのように走査周波数が遅くてもフリッカーを生じずに立体視が可能である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３５８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図９に示されるような従来の構成では、液晶層４０と偏光制御板７０との間には、前面側透明基板５０、前面側液晶偏光板６０、さらにはカラーフィルタ（図示省略）等が積層されている。その結果、液晶層４０と偏光制御板７０との間の距離が離れてしまうので、視聴者の眼の高さが変わると、本来左眼に入射すべき左眼用画像光が右眼に入射し、本来右眼に入射すべき右眼用画像光が左眼に入射する、いわゆるクロストークの課題が生じる恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、立体画像を表示する際のクロストークを低減した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】
【０００８】
本発明の一形態に係る液晶表示装置は、左眼用画像の光を第１の方向に偏光して出力する第１の画素線と、前記左眼用画像に対して視差を有する右眼用画像の光を前記第１の方向と交差する第２の方向に偏光して出力する第２の画素線とを交互に配置することによって、立体映像を表示する。具体的には、背面側液晶偏光板と、前記背面側液晶偏光板上に積層され、前記背面側液晶偏光板に接する面と反対側の面上に、互いに対面して配置される第１及び第２の電極が画素毎に形成された背面側透明基板と、前記背面側透明基板上に積層される液晶層と、前記液晶層より上に積層される前面側液晶偏光板と、前記第１の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第１の方向に偏光する第１の偏光板、及び前記第２の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第２の方向に偏光する第２の偏光板を有する偏光制御板とを備える。そして、前記偏光制御板は、（ｉ）前記前面側液晶偏光板より上で、且つ（ｉｉ）前記前面側液晶偏光板に接する位置、又は前記前面側液晶偏光板との間に特定の色の光を選択的に透過させるカラーフィルタのみが介在する位置に積層される。
【０００９】
上記構成によれば、液晶層と偏光制御板との間に前面側透明基板が介在しないので、液晶層と偏光制御板との距離を短くすることができる。その結果、観察者の眼の位置が上下に変化したとしても、クロスト−クの発生を抑制することができる。
【００１０】
一例として、前記偏光制御板と前記前面側液晶偏光板とは、互いに接していてもよい。そして、前記カラーフィルタは、前記液晶層と前記前面側液晶偏光板との間に積層されてもよい。
【００１１】
他の例として、前記偏光制御板と前記前面側液晶偏光板とは、互いに接していてもよい。そして、前記カラーフィルタは、前記偏光制御板上に積層されてもよい。
【００１２】
さらに、該液晶表示装置は、前記偏光制御板より上に積層される前面側透明基板を備えてもよい。
【００１３】
また、前記カラーフィルタは、画素単位で交互に配置される赤色フィルタ、緑色フィルタ、及び青色フィルタと、隣接する各色フィルタの境界に、遮光性を有するブラックマトリクスとを備えてもよい。
【００１４】
また、前記第１の偏光板は、前記前面側液晶偏光板を透過した光をλ／４だけ左円偏光させてもよい。一方、前記第２の偏光板は、前記前面側液晶偏光板を透過した光をλ／４だけ右円偏光させてもよい。
【００１５】
本発明の他の形態に係る液晶表示装置は、視聴者の左右の眼の一方側に対して第１の方向に偏光された光を出力する第１の画素線と、他方側に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に偏光された光を出力する第２の画素線とを交互に配置することによって立体映像を表示する。具体的には、背面側液晶偏光板と、前記背面側液晶偏光板上に積層され、前記背面側液晶偏光板に接する面と反対側の面上に、画素毎に互いに対面して配置される第１及び第２の電極が形成された背面側透明基板と、前記背面側透明基板上に積層される液晶層と、前記液晶層上に積層される前面側透明基板と、前記前面側透明基板より上に積層される前面側液晶偏光板と、前記前面側液晶偏光板より上の前記第１の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第１の方向に偏光する第１の偏光板、及び前記前面側液晶偏光板より上の前記第２の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第２の方向に偏光する第２の偏光板を有する偏光制御板とを備える。そして、前記前面側透明基板の厚みは、０．２ｍｍ未満である。
【００１６】
上記構成によれば、液晶層と偏光制御板との間に配置される前面側透明基板の厚みが極めて薄いので、液晶層と偏光制御板との距離を短くすることができる。その結果、観察者の眼の位置が上下に変化したとしても、クロスト−クの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、クロストークの少ない立体画像を表示することのできる液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の外観斜視図である。
【図２】液晶表示装置の動作を説明するための画素の分解斜視図である。
【図３】液晶表示装置の動作を説明するための画素の断面図である。
【図４】実施の形態１に係る液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【図５】実施の形態２に係る液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【図６】実施の形態３に係る液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【図７】実施の形態４に係る液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【図８】実施の形態５に係る液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【図９】従来の液晶表示装置の積層構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態及び実施例を説明するが、当然ながら本発明はこれらの形式に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００２０】
以下本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置１００の外観斜視図である。液晶表示装置１００は、図１に示されるように、左眼用画像１０２Ｌを表示する第１の画素線１０１Ｌと、右眼用画像１０２Ｒを表示する第２の画素線１０１Ｒとが、表示面上に交互に配置されている。より具体的には、偶数画素行が第１の画素線１０１Ｌに対応し、奇数画素行が第２の画素線１０１Ｒに対応する。また、第１の画素線１０１Ｌから出力される左眼用画像の光は、第１の方向に偏光されている。一方、第２の画素線１０１Ｒから出力される右眼用画像の光は、第１の方向と異なる第２の方向に偏光されている。
【００２２】
一方、視聴者は、図１に示される偏光めがね９００を装着して、液晶表示装置１００に表示される画像を視聴する。この偏光めがね９００は、視聴者の左眼に対応する位置に配置される左眼レンズ９１０と、視聴者の右眼に対応する位置に配置される右眼レンズ９２０とを備える。左眼レンズ９１０は、第１の方向に偏光された光のみを透過させる。一方、右眼レンズ９２０は、第２の方向に偏光された光のみを透過させる。
【００２３】
すなわち、視聴者は、左眼レンズ９１０を通して第１の画素線１０１Ｌ（偶数画素行）のみで構成される左眼用画像１０２Ｌ（図１の斜線部分の画素は無い）を視聴し、右眼レンズ９２０を通して第２の画素線１０１Ｒ（奇数画素行）のみで構成される右眼用画像１０２Ｒ（図１の斜線部分の画素は無い）を視聴する。ここで、左眼用画像１０２Ｌと右眼用画像１０２Ｒとが互いに視差を有する画像であれば、視聴者は、左眼用画像１０２Ｌ及び右眼用画像１０２Ｒを立体画像として認識する。
【００２４】
実施の形態１で用いる液晶表示装置１００は、基板平面に対して略平行な横方向電界を用いて画像表示を行なう横方向電界駆動型の液晶表示装置、特にはＩＰＳ(Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ)型液晶表示装置を用いた立体表示装置である。ＩＰＳ型の液晶表示装置１００の液晶表示の動作について、図２及び図３の模式図を用いて説明する。
【００２５】
図２は、液晶表示装置１００の動作を説明するための画素の分解斜視図である。より具体的には、図２は、液晶表示装置１００を図１に示されるＡ−Ａ’断面で切断したときの水平方向に隣接する２つの画素の概略構造を示す分解斜視図である。また、図３は、Ａ−Ａ’断面における画素の断面図である。なお、図２及び図３は、液晶表示装置１００の液晶表示の動作を説明するための図であるので、一部の構成要素の図示を省略している。
【００２６】
液晶表示装置１００は、図２に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、前面側液晶偏光板１４０とを、この順に積層して構成されている。また、背面側液晶偏光板１１０のさらに下層には、バックライト（図示省略）が配置される。なお、本明細書中では、積層構造における位置関係を説明する際に、背面側（バックライトに近い側）を下側、前面側（視聴者に近い側）を上側と表現することがある。
【００２７】
背面側透明基板１２０は、背面側液晶偏光板１１０上に積層される。本実施の形態における背面側液晶偏光板１１０と背面側透明基板１２０とは、互いに接している。背面側透明基板１２０を構成する材料は特に限定されないが、例えば、ガラス基板や透光性の高い樹脂が好ましい。特に、ガラス基板が好ましい。
【００２８】
また、背面側透明基板１２０の背面側液晶偏光板１１０に接する面と反対側の面（液晶層１３０に対面する側の面）には、第１の電極１２１と第２の電極１２２とが配置されている。より具体的には、第１及び第２の電極１２１、１２２とは、画素毎に互いに対面するように配置されている。この第１及び第２の電極１２１、１２２は、液晶層の液晶素子の向きを変更するために用いられる。
【００２９】
液晶層１３０は、背面側透明基板１２０上に積層される。本実施の形態における背面側透明基板１２０と液晶層１３０とは、互いに接している。液晶層１３０には、例えば正の誘電率異方性を有する液晶分子が、背面側透明基板１２０と前面側透明基板（図示省略）との間で、第１及び第２の電極１２１、１２２間の法線方向に対して略７０°の角度θをもって略平行に、且つ背面側透明基板１２０の上面に対して略水平に配向される。
【００３０】
前面側液晶偏光板１４０は、液晶層１３０より上の層に積層される。なお、液晶層１３０と前面側液晶偏光板１４０とは、互いに接していてもよいし、両者の間に他の構成要素が介在していてもよい。ここで、背面側液晶偏光板１１０と前面側液晶偏光板１４０とは、透過軸が互いに直交し、一方の透過軸は液晶分子の配向方向と一致するように配置される。
【００３１】
これにより、第１及び第２の電極１２１、１２２に電圧を印加していない状態では、図２の左側の画素の矢印で示すように、液晶層１３０内の液晶分子は捻じれることなく第１及び第２の電極１２１、１２２に対して平行に配向する。また、背面側液晶偏光板１１０及び前面側液晶偏光板１４０の透過軸は、互いに直交しているため、バックライト（図示せず）からの光源光は透過されることなく、輝度は最小となる。
【００３２】
これに対して、第１及び第２の電極１２１、１２２に電圧を印加した状態では、液晶層１３０内における電気力線は図３に示すようになる。このとき、液晶層１３０内の液晶分子は、図２の右側の画素の矢印で示すように、基板界面を除いて第１及び第２の電極１２１、１２２間の電界に沿って配列する。これにより、背面側液晶偏光板１１０を透過した光は、液晶分子の複屈折作用により、前面側液晶偏光板１４０を透過して出射され、輝度は最大となる。
【００３３】
次に、図４を参照して、実施の形態１に係る液晶表示装置１００の詳細な構造を説明する。図４は、液晶表示装置１００を図１に示されるＢ−Ｂ’断面で切断したときの鉛直方向に隣接する２つの画素の積層構造を示す図である。
【００３４】
液晶表示装置１００は、図２に示される構成に加えて、カラーフィルタ１５０と、偏光制御板１６０と、前面側透明基板１７０とを備える。すなわち、液晶表示装置１００は、図４に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、カラーフィルタ１５０と、前面側液晶偏光板１４０と、偏光制御板１６０と、前面側透明基板１７０とを、この順に積層して構成されている。
【００３５】
カラーフィルタ１５０は、液晶層１３０と前面側液晶偏光板１４０との間、すなわち、液晶層１３０及び前面側液晶偏光板１４０の両方に接する位置に積層され、液晶層１３０から出力される光のうち、特定の色の光を選択的に透過させる。具体的には、カラーフィルタ１５０は、画素単位で交互に配置される赤色（Ｒ）フィルタ１５１、緑色（Ｇ）フィルタ１５２、及び青色（Ｂ）フィルタ（図示省略）と、各色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）フィルタの境界に配置されるブラックマトリクス１５４とで構成される。ブラックマトリクス１５４は、遮光性を有する材料で構成され、各画素の画素領域を規定する役割を担っている。
【００３６】
このカラーフィルタ１５０を透過し、さらに前面側液晶偏光板１４０を透過した光は、図４の上下方向の直線偏光となる。そして、上記の直線偏光は、さらに偏光制御板１６０を通る。
【００３７】
偏光制御板１６０は、前面側液晶偏光板１４０上に積層される。すなわち、本実施の形態における前面側液晶偏光板１４０と偏光制御板１６０とは、互いに接する。この偏光制御板１６０は、左眼用偏光板（第１の偏光板）１６１と、右眼用偏光板（第２の偏光板）１６２とがライン状に交互に配置されている。より具体的には、左眼用偏光板１６１は、第１の画素線１０１Ｌに対応する位置に配置される。一方、右眼用偏光板１６２は、第２の画素線１０１Ｒに対応する位置に配置される。
【００３８】
左眼用偏光板１６１は、前面側液晶偏光板１４０を透過した光を第１の方向に偏光（左円偏光）するλ／４位相板である。一方、右眼用偏光板１６２は、前面側液晶偏光板１４０を透過した光を第１の方向と異なる第２の方向に偏光（右円偏光）するλ／４位相板である。
【００３９】
前面側透明基板１７０は、偏光制御板１６０上に積層される。すなわち、本実施の形態における偏光制御板１６０と前面側透明基板１７０とは、互いに接する。この前面側透明基板１７０は、偏光制御板１６０の外部からの水分の侵入によって生じる液晶層１３０の液晶分子の劣化を防止するためのものである。前面側透明基板１７０を構成する材料は透光性を有する無機材料が好ましく、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、またはガラス等が挙げられる。
【００４０】
すなわち、左眼用偏光板１６１を通過した光は、直線偏光から左円偏光となる。また、右眼用偏光板１６２を透過した光は、直線偏光から右円偏光となる。そして、左眼用偏光板１６１を通過した左円偏光と、右眼用偏光板１６２を通過した右円偏光とは、さらに前面側透明基板１７０を透過して、視聴者の眼に届く。
【００４１】
そして、左眼用偏光板１６１に左眼用画像光を、右眼用偏光板１６２に右眼用画像光を透過させると、右眼用偏光板と左眼用偏光板とを備えた偏光めがね９００を掛けた視聴者は、左眼用画像光及び右眼用画像光を立体画像として認識する。
【００４２】
以上、横方向電界駆動(ＩＰＳ)型の液晶表示装置１００を用いることで、前面側透明基板に複雑な電極構造や配線などが不要となる。よって、本実施の形態に係る液晶表示装置１００は、従来、前面側透明基板（ガラス基板）１７０上に配置されていた偏光制御板１６０を、前面側透明基板１７０の下側に設ける。言い換えると、偏光制御板１６０を前面側液晶偏光板１４０のすぐ上（接する位置。以下同じ。）で、且つ前面側透明基板１７０より下に積層する。これにより、従来と比較して、偏光制御板１６０を液晶層（画素）１４０に近づけることができる。従って、クロストークの少ない立体視域を上下方向に拡大することができる。また、視聴者の疲労も少なく、多人数での視聴に適した立体画像表示装置を提供できる。
【００４３】
また、カラーフィルタ１５０を前面側液晶偏光板１４０の下に配置することで、出射する光の広がりを抑制することができる。
【００４４】
尚、ここで、偏光制御板１６０には、左眼用偏光板１６１として光を左円偏光させるλ／４位相板を、右眼用偏光板１６２として光を右円偏光させるλ／４位相板を用いたが、本発明の偏光制御板１６０はこれに限定されない。例えば、左眼用偏光板１６１及び右眼用偏光板１６２それぞれを透過した光が、互いに直交する直線偏光になるような偏光板を用いてもよい。また、楕円偏光の偏光方向が互いに逆になるような偏光板でも良い。つまり、右眼用画像と左眼用画像との偏光方向が異なる偏光板であればこれらに限定されない。
【００４５】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置２００の断面図であって、図４に対応する図である。なお、液晶表示装置１００、２００の基本的な構成は共通するので、共通する構成要素には同一の参照番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００４６】
液晶表示装置２００は、図５に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、前面側液晶偏光板１４０と、偏光制御板１６０と、カラーフィルタ１５０と、前面側透明基板１７０とを、この順に積層して構成されている。
【００４７】
すなわち、実施の形態２に係る液晶表示装置２００は、前面側液晶偏光板１４０、カラーフィルタ１５０、及び偏光制御板１６０の位置関係が実施の形態１と異なる。具体的には、図５に示されるように、偏光制御板１６０を前面側液晶偏光板１４０のすぐ上に配置し、カラーフィルタ１５０を偏光制御板１６０のすぐ上に配置し、前面側透明基板１７０をカラーフィルタ１５０のすぐ上に配置する。
【００４８】
上記の積層構造を採用すれば、顔料分散法などで、前面側透明基板１７０の下面にカラーフィルタ１５０を容易に作成することができるのでプロセス上、有利である。また、偏光制御板１６０と液晶層（画素）１３０との距離をさらに近づけることができるので、クロストークの少ない立体視域を上下方向に拡大することができる。
【００４９】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置３００の断面図であって、図４に対応する図である。なお、液晶表示装置１００、３００の基本的な構成は共通するので、共通する構成要素には同一の参照番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００５０】
液晶表示装置３００は、図６に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、前面側液晶偏光板１４０と、カラーフィルタ１５０と、偏光制御板１６０と、前面側透明基板１７０とを、この順に積層して構成されている。
【００５１】
すなわち、実施の形態３に係る液晶表示装置３００は、前面側液晶偏光板１４０、カラーフィルタ１５０、及び偏光制御板１６０の位置関係が実施の形態１と異なる。具体的には、図６に示されるように、カラーフィルタ１５０を、前面側液晶偏光板１４０のすぐ上で、且つ偏光制御板１６０のすぐ下（接する位置。以下同じ。）に配置し、前面側透明基板１７０を偏光制御板１６０のすぐ上に配置する。言い換えれば、前面側液晶偏光板１４０と偏光制御板１６０との間にカラーフィルタ１５０のみが介在する状態にする。
【００５２】
上記構成によっても、従来と比較して、偏光制御板１６０と液晶層（画素）１３０との距離を近づけることができるので、クロストークの少ない立体視域を上下方向に拡大することができる。
【００５３】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置４００の断面図であって、図４に対応する図である。なお、液晶表示装置１００、４００の基本的な構成は共通するので、共通する構成要素には同一の参照番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００５４】
液晶表示装置４００は、図７に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、カラーフィルタ１５０と、前面側液晶偏光板１４０と、偏光制御板１６０とを、この順に積層して構成されている。すなわち、実施の形態４に係る液晶表示装置４００は、前面側透明基板１７０を省略した点で実施の形態１と異なる。
【００５５】
ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式などのように、前面側透明基板１７０の下側に透明電極を設ける構成では、前面側透明基板１７０を省略することはできない。一方、本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置４００はＩＰＳ方式を用いているので、前面側透明基板１７０に透明電極を形成する必要がない。
【００５６】
そこで、実施の形態４に係る液晶表示装置４００では、前面側透明基板１７０を除去して、偏光制御板１６０を液晶層（画素）１３０に近づける。これにより、観察者の眼の位置が変化したことによるクロスト−クを抑制することができる。
【００５７】
なお、図７は、図４に示される液晶表示装置１００から前面側透明基板１７０を除去した例を示しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、図５に示される液晶表示装置２００、及び図６に示される液晶表示装置３００から前面側透明基板１７０を除去しても同様の効果を得ることができる。
【００５８】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係る液晶表示装置５００の断面図であって、図４に対応する図である。なお、液晶表示装置１００、５００の基本的な構成は共通するので、共通する構成要素には同一の参照番号を付し、詳しい説明を省略する。
【００５９】
液晶表示装置５００は、図８に示されるように、背面側液晶偏光板１１０と、背面側透明基板１２０と、液晶層１３０と、カラーフィルタ１５０と、前面側透明基板１７０と、前面側液晶偏光板１４０と、偏光制御板１６０とを、この順に積層して構成されている。
【００６０】
すなわち、実施の形態５に係る液晶表示装置５００は、前面側透明基板１７０の位置関係が実施の形態１と異なる。具体的には、図８に示されるように、前面側透明基板１７０をカラーフィルタ１５０と前面側液晶偏光板１４０との間に配置する。また、前面側透明基板１７０の積層方向（図８の上下方向）の厚みは、０．２ｍｍ未満とする。
【００６１】
ＴＮ方式、ＶＡ方式などのように、前面側透明基板１７０の下側に透明電極を設ける構成では、前面側透明基板（ガラス基板）１７０の厚みは０．２ｍｍ以上が必要となる。その理由は、蒸着やスパッタで透明電極を前面側透明基板１７０に形成する場合、５００℃〜６００℃の温度に加熱する必要があるので、前面側透明基板１７０の厚みが薄いと前面側透明基板１７０が反ったり、変形したりするので、所望の透明電極を形成できないからである。
【００６２】
一方、本発明の実施の形態５に係る液晶表示装置５００はＩＰＳ方式を用いているので、前面側透明基板１７０に透明電極を形成する必要がない。そのため、前面側透明基板１７０の厚みを０．２ｍｍ未満にすることができる。
【００６３】
上記構成によれば、偏光制御板１６０と前面側透明基板１７０との位置関係は従来と同一であるものの、前面側透明基板１７０の厚みを従来より遥かに薄くすることができる。その結果、偏光制御板１６０を液晶層（画素）１３０に近づけることができるので、観察者の眼の位置が変化したことによるクロスト−クを抑制することができる。
【００６４】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように本発明は、立体表示装置を実現する上で有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１０，１００，２００，３００，４００，５００ 液晶表示装置
２０，１１０ 背面側液晶偏光板
３０，１２０ 背面側透明基板
４０，１３０ 液晶層
６０，１４０ 前面側液晶偏光板
５０，１７０ 前面側透明基板
７０，１６０ 偏光制御板
７０Ｌ，７０Ｒ １／４波長板
１０１Ｌ 第１の画素線
１０１Ｒ 第２の画素線
１０２Ｌ 左眼用画像
１０２Ｒ 右眼用画像
１２１ 第１の電極
１２２ 第２の電極
１５０ カラーフィルタ
１５１ 赤色（Ｒ）フィルタ
１５２ 緑色（Ｇ）フィルタ
１５４ ブラックマトリクス
１６１ 左眼用偏光板
１６２ 右眼用偏光板
９００ 偏光めがね
９１０ 左眼レンズ
９２０ 右眼レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左眼用画像の光を第１の方向に偏光して出力する第１の画素線と、前記左眼用画像に対して視差を有する右眼用画像の光を前記第１の方向と交差する第２の方向に偏光して出力する第２の画素線とを交互に配置することによって、立体映像を表示する液晶表示装置であって、
背面側液晶偏光板と、
前記背面側液晶偏光板上に積層され、前記背面側液晶偏光板に接する面と反対側の面上に、互いに対面して配置される第１及び第２の電極が画素毎に形成された背面側透明基板と、
前記背面側透明基板上に積層される液晶層と、
前記液晶層より上に積層される前面側液晶偏光板と、
前記第１の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第１の方向に偏光する第１の偏光板、及び前記第２の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第２の方向に偏光する第２の偏光板を有する偏光制御板とを備え、
前記偏光制御板は、（ｉ）前記前面側液晶偏光板より上で、且つ
（ｉｉ）前記前面側液晶偏光板に接する位置、又は前記前面側液晶偏光板との間に特定の色の光を選択的に透過させるカラーフィルタのみが介在する位置に積層される
液晶表示装置。
【請求項２】
前記偏光制御板と前記前面側液晶偏光板とは、互いに接しており、
前記カラーフィルタは、前記液晶層と前記前面側液晶偏光板との間に積層されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記偏光制御板と前記前面側液晶偏光板とは、互いに接しており、
前記カラーフィルタは、前記偏光制御板上に積層されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
該液晶表示装置は、さらに、前記偏光制御板より上に積層される前面側透明基板を備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記カラーフィルタは、
画素単位で交互に配置される赤色フィルタ、緑色フィルタ、及び青色フィルタと、
隣接する各色フィルタの境界に、遮光性を有するブラックマトリクスとを備える
請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の偏光板は、前記前面側液晶偏光板を透過した光をλ／４だけ左円偏光させ、
前記第２の偏光板は、前記前面側液晶偏光板を透過した光をλ／４だけ右円偏光させる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
視聴者の左右の眼の一方側に対して第１の方向に偏光された光を出力する第１の画素線と、他方側に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に偏光された光を出力する第２の画素線とを交互に配置することによって立体映像を表示する液晶表示装置であって、
背面側液晶偏光板と、
前記背面側液晶偏光板上に積層され、前記背面側液晶偏光板に接する面と反対側の面上に、画素毎に互いに対面して配置される第１及び第２の電極が形成された背面側透明基板と、
前記背面側透明基板上に積層される液晶層と、
前記液晶層上に積層される前面側透明基板と、
前記前面側透明基板より上に積層される前面側液晶偏光板と、
前記前面側液晶偏光板より上の前記第１の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第１の方向に偏光する第１の偏光板、及び前記前面側液晶偏光板より上の前記第２の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第２の方向に偏光する第２の偏光板を有する偏光制御板とを備え、
前記前面側透明基板の厚みは、０．２ｍｍ未満である
液晶表示装置。
【請求項１】
左眼用画像の光を第１の方向に偏光して出力する第１の画素線と、前記左眼用画像に対して視差を有する右眼用画像の光を前記第１の方向と交差する第２の方向に偏光して出力する第２の画素線とを交互に配置することによって、立体映像を表示する液晶表示装置であって、
背面側液晶偏光板と、
前記背面側液晶偏光板上に積層され、前記背面側液晶偏光板に接する面と反対側の面上に、互いに対面して配置される第１及び第２の電極が画素毎に形成された背面側透明基板と、
前記背面側透明基板上に積層される液晶層と、
前記液晶層より上に積層される前面側液晶偏光板と、
前記第１の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第１の方向に偏光する第１の偏光板、及び前記第２の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第２の方向に偏光する第２の偏光板を有する偏光制御板とを備え、
前記偏光制御板は、（ｉ）前記前面側液晶偏光板より上で、且つ
（ｉｉ）前記前面側液晶偏光板に接する位置、又は前記前面側液晶偏光板との間に特定の色の光を選択的に透過させるカラーフィルタのみが介在する位置に積層される
液晶表示装置。
【請求項２】
前記偏光制御板と前記前面側液晶偏光板とは、互いに接しており、
前記カラーフィルタは、前記液晶層と前記前面側液晶偏光板との間に積層されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記偏光制御板と前記前面側液晶偏光板とは、互いに接しており、
前記カラーフィルタは、前記偏光制御板上に積層されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
該液晶表示装置は、さらに、前記偏光制御板より上に積層される前面側透明基板を備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記カラーフィルタは、
画素単位で交互に配置される赤色フィルタ、緑色フィルタ、及び青色フィルタと、
隣接する各色フィルタの境界に、遮光性を有するブラックマトリクスとを備える
請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の偏光板は、前記前面側液晶偏光板を透過した光をλ／４だけ左円偏光させ、
前記第２の偏光板は、前記前面側液晶偏光板を透過した光をλ／４だけ右円偏光させる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
視聴者の左右の眼の一方側に対して第１の方向に偏光された光を出力する第１の画素線と、他方側に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に偏光された光を出力する第２の画素線とを交互に配置することによって立体映像を表示する液晶表示装置であって、
背面側液晶偏光板と、
前記背面側液晶偏光板上に積層され、前記背面側液晶偏光板に接する面と反対側の面上に、画素毎に互いに対面して配置される第１及び第２の電極が形成された背面側透明基板と、
前記背面側透明基板上に積層される液晶層と、
前記液晶層上に積層される前面側透明基板と、
前記前面側透明基板より上に積層される前面側液晶偏光板と、
前記前面側液晶偏光板より上の前記第１の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第１の方向に偏光する第１の偏光板、及び前記前面側液晶偏光板より上の前記第２の画素線に対応する位置に配置され、前記前面側液晶偏光板を透過した光を前記第２の方向に偏光する第２の偏光板を有する偏光制御板とを備え、
前記前面側透明基板の厚みは、０．２ｍｍ未満である
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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２０３０４１（Ｐ２０１２−２０３０４１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６４８３２（Ｐ２０１１−６４８３２）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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