表示装置
【課題】液晶パネルに印加する電圧を調整することによってシリンドリカルレンズを形成する液晶レンズを用いた表示装置での３Ｄ表示時におけるクロストークを低減させることが可能な技術を提供することである。
【解決手段】
画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置され、第１の方向に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるシリンドリカルレンズ状に屈折率を制御し視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備え、２次元表示と３次元表示とを切り替えて画像表示させる表示装置であって、前記第２の液晶表示パネルは、前記第１基板と前記第２基板とが液晶層を介して対向配置される一対の透明基板を備え、前記第１基板は、面状の透明電極を備え、前記第２基板は、透明電極材料からなり、前記第１の方向に延在し前記第２の方向に並設される透光性の短冊状電極と、前記短冊状電極に重ねて形成され、前記第１の方向に延在してなる線状の遮光部とを備えてなる表示装置である。
【解決手段】
画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置され、第１の方向に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるシリンドリカルレンズ状に屈折率を制御し視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備え、２次元表示と３次元表示とを切り替えて画像表示させる表示装置であって、前記第２の液晶表示パネルは、前記第１基板と前記第２基板とが液晶層を介して対向配置される一対の透明基板を備え、前記第１基板は、面状の透明電極を備え、前記第２基板は、透明電極材料からなり、前記第１の方向に延在し前記第２の方向に並設される透光性の短冊状電極と、前記短冊状電極に重ねて形成され、前記第１の方向に延在してなる線状の遮光部とを備えてなる表示装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係わり、特に、画像を表示する表示パネルの表示面側にレンズ機能を有する液晶表示パネルを配置した液晶レンズ方式の３次元表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡等を使用することなく裸眼による２次元（２Ｄ）表示と３次元（３Ｄ）表示とが切り替え可能な表示装置は、例えば、画像表示を行う第１の液晶表示パネルと、該第１の液晶表示パネルの表示面側（観察者側）に配置され、３Ｄ表示時には観察者の左右眼に別々の光線を入射させる視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備える構成となっている。このような２Ｄ表示と３Ｄ表示を切り替え可能な液晶表示装置では、第２の液晶表示パネルの液晶分子の配向を制御することにより、第２の液晶表示パネル内の屈折率を変化させ、表示面の上下方向に延在し左右方向に並設されるレンズ（レンチキュラレンズ、シリンドリカルレンズアレイ）領域を形成し、左右眼に対応する画素の光を観察者の視点へと振り向ける構成となっている。
【０００３】
このような構成からなる液晶レンズ方式の３次元表示装置は、例えば、特許文献１に記載の自動立体視表示装置がある。この特許文献１に記載の表示装置では、液晶層を介して対向配置される一方の透明基板上に面状の電極が形成されると共に、他方の透明基板にはレンズの形成方向に延在する短冊状電極（線状電極）が形成され、レンズの配列方向に線状電極が並設される構成となっている。この構成により、短冊状電極に印加する電圧と面状電極に印加する電圧とを制御して液晶分子の屈折率を制御し、２Ｄ表示と３Ｄ表示とを切り替え制御可能な構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２０２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の表示装置では、３Ｄ表示時において、所定の目のみに表示される視差画像が他方の目にも見えるいわゆるクロストークの発生が懸念されている。このクロストークが発生すると、本来、見えるべきでない他方の目の画像が重なって表示されるために、３Ｄ表示の品質が大きく低下してしまうので、クロストークの低減が切望されている。
【０００６】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、液晶パネルに印加する電圧を調整することによってシリンドリカルレンズを形成する液晶レンズを用いた表示装置での３Ｄ表示時におけるクロストークを低減させることが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）前記課題を解決すべく、画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置され、第１の方向に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるシリンドリカルレンズ状に屈折率を制御し視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備え、２次元表示と３次元表示とを切り替えて画像表示させる表示装置であって、前記第２の液晶表示パネルは、前記第１基板と前記第２基板とが液晶層を介して対向配置される一対の透明基板を備え、前記第１基板は、面状の透明電極を備え、前記第２基板は、透明電極材料からなり、前記第１の方向に延在し前記第２の方向に並設される透光性の短冊状電極と、前記短冊状電極に重ねて形成され、前記第１の方向に延在してなる線状の遮光部とを備えてなる表示装置である。
【０００８】
（２）前記課題を解決すべく、画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置され、第１の方向に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるシリンドリカルレンズ状に屈折率を制御し視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備え、２次元表示と３次元表示とを切り替えて画像表示させる表示装置であって、前記第２の液晶表示パネルは、前記第１基板と前記第２基板とが液晶層を介して対向配置される一対の透明基板を備え、前記第１基板は、面状の透明電極を備え、前記第２基板は、遮光性を有する金属材料からなり、前記第１の方向に延在し前記第２の方向に並設される短冊状電極を備えてなる表示装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶パネルに印加する電圧を調整することによってシリンドリカルレンズを形成する液晶レンズを用いた表示装置において、３Ｄ表示時のクロストークを低減させ表示画質を向上させることができる。
【００１０】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１の表示装置である液晶表示装置の全体構成を説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施形態１の表示装置を構成する第１の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。
【図３】実施形態１の第１の液晶表示パネルにおける第１基板側の薄膜トランジスタ構成を形成するための図である。
【図４】実施形態１の第１の液晶表示パネルにおける画素構成を説明するための図である。
【図５】本発明の表示装置における第２の液晶表示パネルの詳細構成を説明するための平面図である。
【図６】図５に示すＡ−Ａ’線での断面図である。
【図７】従来の第２の液晶表示パネルにおける液晶分子の配向状態を説明するための図である。
【図８】従来の第２の液晶表示パネルにおける短冊状電極位置と液晶レンズの屈折率との関係を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態１の第２の液晶表示パネルにおける短冊状電極と液晶レンズの屈折率との関係説明するため図である。
【図１０】液晶レンズを用いた３Ｄ表示時の観察者と第１の液晶表示パネルとの関係を説明するため図である。
【図１１】本発明の表示装置である液晶表示装置における遮光部占有率とモアレ強度との計測結果を示す図である。
【図１２】本発明の表示装置である液晶表示装置における電極占有率とクロストークとの計測結果を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態１の第２の液晶表示パネルにおける短冊状電極及び遮光部と対向電極との他の構成例を説明するため図である。
【図１４】本発明の実施形態２の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態３の表示装置における第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の概略構成を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施形態４の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施形態５の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施形態６の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施形態７の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。
【図２０】本発明の実施形態８の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。
【図２１】本発明の実施形態９の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図２２】本発明の表示装置を備える実施形態１０の情報機器の概略構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
【００１３】
〈実施形態１〉
〈全体構成〉
図１は本発明の実施形態１の表示装置である液晶表示装置の全体構成を説明するための断面図であり、以下、図１に基づいて、実施形態１の表示装置の全体構成を説明する。ただし、以下の説明では、画像表示を行う表示パネルとして非発光型の第１の液晶表示パネルＬＣＤ１を用いる場合について説明するが、画像表示を行う表示パネルは他の非発光型の表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等の自発光型の表示パネル等を用いる構成であってもよい。
【００１４】
実施形態１の液晶表示装置は、画像表示用の液晶表示パネルである第１の液晶表示パネルＬＣＤ１と、透過光の屈折率を制御してレンズ（レンチキュラレンズ、シリンドリカルレンズアレイ）として機能する第２の液晶表示パネルＬＣＤ２とを備える構成となっている。この構成からなる実施形態１の液晶表示装置は、図１に示すように、バックライトユニット（バックライト装置）ＢＬＵから順番に、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１、及び第２の液晶表示パネルＬＣＤ２がそれぞれ重ねて配置されている。すなわち、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の表示面側（観察者側）に第２の液晶表示パネルＬＣＤ２が配置されている。このとき、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１と第２の液晶表示パネルＬＣＤ２との位置合わせがずれるのを防止するために、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１と第２の液晶表示パネルＬＣＤ２とは接着部材ＡＤＨにより固定されている。なお、接着部材ＡＤＨとしては、周知の樹脂部材等からなり、第１基板ＳＵＢ１１，ＳＵＢ２１及び第２基板ＳＵＢ１２，ＳＵＢ２２として使用する透明基板（例えば、ガラス基板）と略同等の屈折率を有する部材を用いる。
【００１５】
実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、例えば、ねじれネマティック方式（以下、ＴＮ（Twisted Nematic）方式と記す）の液晶表示パネルで形成されており、各電極（短冊状電極）に電圧を印加しない状態で第１の液晶表示パネルＬＣＤ１からの出射光（表示画像）をそのままで透過（通過）させる２Ｄ表示となり、電圧の印加により第１の液晶表示パネルＬＣＤ１からの出射光（表示画像）を観察者の左右眼に別々入射させる両眼視差を与えるための視差障壁となるレンズ作用を行う３Ｄ表示となる。このように、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、液晶に電界を印加しない状態においては入射光をそのまま透過させる液晶表示パネルであり、その詳細については後に詳述する。ただし、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２はＴＮ方式に限定されることはなく、他の方式であってもよい。
【００１６】
また、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１は、ＴＮ方式の液晶表示パネル、ＶＡ（Vertical Alignment）方式の液晶表示パネル、及びＩＰＳ（In-Plane Switching）方式の液晶表示パネル等の何れの方式の液晶表示パネルを用いる構成であってもよい。なお、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１は周知の液晶表示パネルとなるので、拡散板等の光学シートや偏光板等は省略する。
【００１７】
〈第１の液晶表示パネルの構成〉
図２は本発明の実施形態１の表示装置を構成する第１の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図、図３は実施形態１の第１の液晶表示パネルにおける第１基板側の薄膜トランジスタ構成を形成するための図、図４は実施形態１の第１の液晶表示パネルにおける画素構成を説明するための図である。ただし、図中に示すＸ，Ｙは、それぞれＸ軸，Ｙ軸を示す。
【００１８】
図２に示すように、実施形態１の液晶表示パネルＬＣＤ１は周知の液晶表示パネルであり、液晶層ＬＣを介して、ガラス基板等の周知の一対の透明基板（第１基板ＳＵＢ１１，第２基板ＳＵＢ１２）が対向配置される構成となっている。第１基板ＳＵＢ１１には周知の薄膜トランジスタや画素電極等が形成され、第２基板ＳＵＢ１２にはカラーフィルタや周知のブラックマトリクス等が形成されている。このとき、例えば、第１基板ＳＵＢ１１は第２基板ＳＵＢ１２よりも大きな透明基板で形成され、周辺部に外部との接続のための接続端子等が形成されている。また、第１基板ＳＵＢ１１と第２基板ＳＵＢ１２と固定及び液晶の封止は、第２基板ＳＵＢ１２の周辺部に沿って環状に塗布された周知のシール材で固定され、液晶も封止される。さらには、第１基板ＳＵＢ１１のバックライト装置側（液晶側の面と対向する面）には、第１の偏光板ＰＯＬ１が配置され、第２基板ＳＵＢ１２の表示面側（液晶側の面と対向する面）には、第２の偏光板ＰＯＬ２が配置され、第１の偏光板ＰＯＬ１と第２の偏光板ＰＯＬ２は偏光方向が９０°をなすように配置されている。
【００１９】
ただし、実施形態１の液晶表示パネルＬＣＤ１では、液晶が封入された領域の内で、カラー表示用の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各副画素からなる画素領域（以下、画素と略記する）の形成される領域が表示領域となる。従って、液晶が封入されている領域内であっても、画素が形成されておらず表示に係わらない領域は表示領域とはならない。
【００２０】
実施形態１の液晶表示パネルＬＣＤ１では、図３に示すように、第１基板ＳＵＢ１１の液晶側の面であって表示領域内には、図中Ｘ方向に延在しＹ方向に並設されるゲート線ＧＬが形成されている。また、図中Ｙ方向に延在しＸ方向に並設されるドレイン線ＤＬが形成されている。ドレイン線ＤＬとゲート線ＧＬとで囲まれる矩形状の領域は、第２基板ＳＵＢ１２に形成される赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のカラーフィルタに対応しており、このＲＧＢの３つの副画素ＳＰＬからなる各画素が、図４に示すように、表示領域内においてマトリックス状に配置される。なお、実施形態１においては、ＲＧＢの各副画素ＳＰＬがＹ方向に並設される構成としたが、これに限定されることはなく、ＲＧＢの各副画素ＳＰＬがＸ方向に並設される構成等の他の配列であってもよい。
【００２１】
各副画素ＳＰＬは、例えば、ゲート線ＧＬからの走査信号によってオンされる薄膜トランジスタＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴ及び該薄膜トランジスタＴＦＴのソース線に接続されるコンタクトホールＣＨを介してドレイン線ＤＬからの階調信号（階調電圧）が供給される図示しない画素電極と、隣接するゲート線ＧＬとの間に形成される寄生容量Ｃｓとを備えている。また、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルの場合には、薄膜トランジスタＴＦＴが形成される側の第１基板ＳＵＢ１１に、階調信号の電位に対して基準となる電位を有する共通信号が供給される図示しない共通電極を備える。また、ＶＡ方式やＴＮ方式の液晶表示パネルの場合には、第２基板ＳＵＢ１２の側に、カラーフィルタ等と共に共通電極が形成される。
【００２２】
〈第２の液晶表示パネルの構成〉
図５は本発明の表示装置における第２の液晶表示パネルの詳細構成を説明するための平面図、図６は図５に示すＡ−Ａ’線での断面図であり、以下、図５及び図６に基づいて、実施形態１の第２の液晶表示パネルについて詳細に説明する。ただし、図中に示すＸ，Ｙ，Ｚは、それぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を示す。
【００２３】
図５に示すように、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、Ｙ方向に延在しＸ方向に並設される複数の短冊状電極ＰＸを備え、各短冊状電極ＰＸの一端は第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の長辺側の一方の辺縁部に沿ってＸ方向に延在して形成される配線部ＷＲに接続される構成となっている。このとき、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２における短冊状電極ＰＸは、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＺｎＯ（酸化亜鉛）系の透明電極で形成され、配線部ＷＲは透明電極に限定されない。この構成により、後に詳述するように、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、隣接して配置される一対の短冊状電極ＰＸの間にＹ方向に延在するシリンドリカルレンズがＸ方向に並設され、レンチキュラル状にシリンドリカルレンズアレイが形成される。このとき、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２のシリンドリカルレンズアレイが形成される領域は、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の表示領域に対応する位置である。その結果、実施形態１の液晶表示装置では、観察者の左右両眼がＸ方向に並んでいる場合に、異なる画素の光すなわち異なる視点の画像を観察者の左右両眼にそれぞれ振り分けることが可能となり、立体視が可能となる。
【００２４】
このとき、図６のＡ−Ａ’線での断面図に示すように、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、液晶（液晶層）ＬＣを介して一対の透明基板（第１基板ＳＵＢ２１，第２基板ＳＵＢ２２）が対向配置される構成となっている。図中上側に配置される第２基板２２の対向面側（液晶側の面）には、例えば、周知のブラックマトリクス等の樹脂部材からなり、Ｙ方向に延在しＸ方向に並設される遮光部ＢＭが形成されている。この遮光部ＢＭの上層すなわち液晶側には、短冊状電極ＰＸが形成されている。また、実施形態１の遮光部ＢＭでは、短冊状電極ＰＸの並設方向に対する幅が当該短冊状電極ＰＸと同じ幅となる。
【００２５】
なお、前述のように、短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとは近接して配置したほうが、視差が生じず透過率が高くなるために、近接して配置することが望ましいが、これに限定されることはなく、短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭを別々の透明基板（第１基板ＳＵＢ２１，第２基板ＳＵＢ２２）に形成する構成であってもよい。また、遮光部ＢＭの形成材料は、ブラックマトリクス等と同様の樹脂材料に限定されることはなく、遮光性を有する他の材料であってもよい。さらには、短冊状電極ＰＸの断面形状は矩形状に限定されることはなく、他の形状であってもよい。例えば、斜め方向に電界が生じるように、台形や円弧状としてもよい。
【００２６】
一方、第１基板ＳＵＢ２１の対向面側（液晶側の面）には、ＩＴＯやＺｎＯ等の透明導電膜で形成される平板状の電極（対向電極）ＣＴが形成されている。このように、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとを重ねて形成することにより、後に詳述するように、短冊状電極ＰＸの形成個所における屈折率の乱れに伴うクロストークの影響を大幅に低減することが可能となるので、３Ｄ表示時における画質を大幅に向上することが可能となる。
【００２７】
〈第２の液晶表示パネルの詳細説明〉
次に、図７に従来の第２の液晶表示パネルにおける液晶分子の配向状態を説明するための図、図８に従来の第２の液晶表示パネルにおける短冊状電極位置と液晶レンズの屈折率との関係を説明するための図、図９に本発明の実施形態１の第２の液晶表示パネルにおける短冊状電極と液晶レンズの屈折率との関係説明するため図、図１０に液晶レンズを用いた３Ｄ表示時の観察者と第１の液晶表示パネルとの関係を説明するため図を示し、以下、図７〜図１０に基づいて、実施形態１の液晶表示装置による３Ｄ表示について説明する。ただし、図７（ａ）は短冊状電極と対向電極とに電界を印加した３Ｄ表示時における液晶レンズの形成部分での電界の状態を示す図であり、図７（ｂ）は短冊状電極と対向電極とに電界を印加しない２Ｄ表示時における液晶レンズの形成部分での液晶分子の状態を示す図であり、図７（ｃ）は短冊状電極と対向電極とに電界を印加した３Ｄ表示時における液晶レンズの形成部分での液晶分子の状態を示す図である。
【００２８】
図７（ａ）に示すように、従来の第２の液晶表示パネルＬＣＤ３は、観察者側に配置される第２基板ＳＵＢ３２の対向面側に透明導電材料からなる短冊状電極ＰＸが形成され、液晶層ＬＣを介して対向配置される第１基板ＳＵＢ３１の対向面側に透明導電材料からなる平板状の対向電極ＣＴが形成されている。このような構成からなる従来の第２の液晶表示パネルＬＣＤ３を用いた液晶表示装置において、２Ｄ表示を行う場合には、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１には２Ｄ表示に対応した画像、すなわち従来の２Ｄ表示と同じ画像が表示される。このときは、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の観察者側に配置される第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、短冊状電極ＰＸと対向電極ＣＴとには同じ電圧が印加され、その間には電界が生じない構成となる。その結果、図７（ｂ）に示すように、液晶分子ＬＣは初期配向状態のままとなり、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の全ての画素からの表示光が観察者の左右の目に到達し、２Ｄ表示の画像が認識されることとなる。
【００２９】
一方、３Ｄ表示を行う場合には、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、図７（ａ）に示すように、短冊状電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に矢印で示す電界ＥＦを印加することによって、隣接配置される各短冊状電極ＰＸとの間にＹ方向に延在しＸ方向に並設されるシリンドリカルレンズを形成する構成としている。すなわち、図７（ｃ）に示すように、短冊状電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に印加される電界ＥＦにより、液晶分子の配向方向を制御し、その屈折率を隣接する短冊状電極ＰＸとの間で変化させ、シリンドリカルレンズを形成している。
【００３０】
ここで、本願発明者は、図７（ａ）に示すように、短冊状電極ＰＸが形成される領域では、電界ＥＦの方向がＸ方向に対して反対方向となるために液晶分子ＬＣの配向方向の制御が困難となり、点線Ｂで示す領域に液晶配向の乱れであるディスクリネーションが生じ、その結果、屈折率分布が乱れてしまうことを発見した。図８に示す従来構成の１つのシリンドリカルレンズを形成するための一対の短冊状電極ＰＸ間におけるＸ方向の屈折率の計測結果のグラフＧ１から明らかなように、隣接する短冊状電極ＰＸとの間である区間Ｐ２〜区間Ｐ３においてはシリンドリカルレンズが形成される。これに対して、短冊状電極ＰＸが形成される区間Ｐ１〜区間Ｐ２及び区間Ｐ３〜区間Ｐ４では、液晶レンズであるシリンドリカルレンズの屈折率が大きく乱れてしまい、その結果、クロストークが増大してしまうことが判明した。
【００３１】
このように、本願発明者らは液晶パネルを用いて形成したシリンドリカルレンズアレイの特性を計測し、隣接するレンズ（シリンドリカルレンズ）との境界部分で生じる液晶分子の配向乱れが最も大きな原因であることを突き止めた。すなわち、それぞれのシリンドリカルレンズを形成するための電界を印加する短冊状電極の内で、隣接するレンズ間に形成される電極部分では、短冊状電極と面状電極との間の領域にディスクリネーションすなわち液晶分子の配向乱れが発生し、この配向乱れにより屈折率分布がレンズ形状とならないために、クロストークが生じてしまう。
【００３２】
従って、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、前述する図６に示すように、短冊状電極ＰＸに重畳して遮光部ＢＭを形成する構成としているので、図９に示す実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２におけるシリンドリカルレンズを形成するための一対の短冊状電極ＰＸ間でのＸ方向の屈折率の計測結果のグラフＧ２から明らかなように、一対の短冊状電極ＰＸとの間の区間Ｐ２〜区間Ｐ３においてはシリンドリカルレンズを形成することができると共に、短冊状電極ＰＸが形成される区間Ｐ１〜区間Ｐ２及び区間Ｐ３〜区間Ｐ４の領域では屈折率の乱れた表示光を遮蔽している。その結果、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、クロストークを低減させた視差障壁となるシリンドリカルレンズを形成することが可能となり、３Ｄ表示時における画質を向上させることが可能となる。このとき、従来の構成では６％のクロストークが生じていたが、実施形態１の液晶表示装置ではクロストークを３％に半減させることができる。なお、屈折率は、位置の二次関数で変化することが好ましいが、二次関数の屈折率からずれていてもクロストークが生じない程度に屈折率分布が生じていればよい。例えば、２視点の場合には、レンズ中心では屈折率変化が小さくてもクロストークは小さいからである。
【００３３】
また、実施形態１の表示装置では、観察者の両眼に視差を与えることによって裸眼３Ｄ表示を可能としているので、短冊状電極ＰＸの間隔は、例えば、図１０に示すように、観察者の右目ＲＥには第１の液晶表示パネルＬＣＤ１に表示される右目用画像Ｒが入射され、左目ＬＥには左目用画像Ｌが入射されるように形成されている。ただし、短冊状電極ＰＸの間隔は、観察者の視点位置に応じて変化することとなるので、左右の目の間隔Ｂ、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の画素ピッチＰ、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２に形成されるレンズＬＺのピッチ（レンズピッチ）Ｑの間には、下記の式１に示す関係がある。
【００３４】
（数１）
Ｑ＝２Ｐ／（１＋Ｐ／Ｂ） ・・・(式１)
従って、実施形態１の液晶表示装置を構成する第１の液晶表示パネルＬＣＤ１と第２の液晶表示パネルＬＣＤ２とは、予め設定した視点に対して、式１に従った画素ピッチＰ及びレンズピッチＱを有する構成となっている。なお、実施形態１の液晶表示装置は２視点に限定されることはなく、２視点以上の他視点方式にも応用できるものである。
【００３５】
図１１は本発明の表示装置である液晶表示装置における遮光部占有率とモアレ強度との計測結果を示す図、図１２は本発明の表示装置である液晶表示装置における電極占有率とクロストークとの計測結果を示す図である。特に、図１１に示すモアレ強度はモアレの見えやすさを示しており、遮光部占有率ｃは遮光部ＢＭのＸ方向幅ＳとレンズピッチＱとから、ｃ＝Ｓ／Ｑで定義される。また、図１２に示す電極占有率ｒは、短冊状電極ＰＸのＸ方向幅ＷとレンズピッチＱとから、ｒ＝Ｗ／Ｑで定義される。
【００３６】
図１１のグラフＧ３から明らかなように、モアレの強度は、画素の輝度変化とレンズ電極による透過率変化の基本空間周波数における振幅に比例する。すなわち、電極幅を小さくすると、基本空間周波数での振幅が小さくなるためモアレが発生しにくくなる。従って、モアレを発生させないためには、遮光部ＢＭの幅すなわち遮光幅は小さいことが望ましい。一方、モアレを気にならない程度に低減するためには、モアレ強度を０．３以下とする必要があり、グラフＧ３から遮光部占有率は０．１以下とすることが望ましい。また、バリア方式の３Ｄに用いられる電極占有率０．５のＩＴＯ電極と同程度のモアレ強度０．１５以下とするためには，遮光部占有率は０．０５以下とすることが望ましい。
【００３７】
また、図１２に示す短冊状電極ＰＸの幅と遮光部ＢＭの幅とが同じ実施形態１においては、電極幅と遮光部幅とが同じ場合のグラフＧ６から明らかなように、電極占有率を０．０５以上とすることが望ましい。
【００３８】
以上説明したように、実施形態１の表示装置である液晶表示装置では、画像表示を行う第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の表示面側に第２の液晶表示パネルＬＣＤ２を配置され、３Ｄ表示時には第２の液晶表示パネルＬＣＤ２に視差障壁となるシリンドリカルレンズを形成すると共に、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１に３Ｄ表示に対応した映像を表示させる構成となっている。
【００３９】
また、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の一方の透明基板に短冊状電極ＰＸが形成され、液晶層を介して対向配置される他方の透明基板に平板状の対向電極ＣＴが形成され、３Ｄ表示時には短冊状電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に電界を印加して短冊状電極ＰＸの延在方向に延在すると共に、その並設方向に並設されるシリンドリカルレンズを形成することにより、３Ｄ表示時における視差障壁としており、さらには、短冊状電極ＰＸに沿って重ねて形成される遮光部が形成される構成となっているので、液晶分子の配向乱れに伴う屈折率分布の乱れる領域を通過する表示光を遮光することができるので、３Ｄ表示時におけるクロストークを大幅に低減させることが可能となり、その結果、３Ｄ表示画像を高画質で表示させることが可能となる。
【００４０】
また、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、図１３（ａ）に示すように、第２基板ＳＵＢ２２の表面に近い側に遮蔽部ＢＭを形成し、該遮蔽部ＢＭの上層に側に対向電極ＣＴを形成する構成としたが、これに限定されることはない。例えば、図１３（ｂ）に示すように、第２基板ＳＵＢ２２に近い側に短冊状電極ＰＸを形成し、該短冊状電極ＰＸの上層に遮光部ＢＭを形成する構成であってもよい。また、図１３（ｃ）に示すように、第２基板ＳＵＢ２２の側に平板状の対向電極ＣＴを形成し、第１基板ＳＵＢ２１の側に遮光部ＢＭと短冊状電極ＰＸとをこの順番で形成する構成であってもよい。さらには、図１３（ｄ）に示すように、第２基板ＳＵＢ２２の側に平板状の対向電極ＣＴを形成し、第１基板ＳＵＢ２１の側に短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとをこの順番で形成する構成であってもよい。特に、図１３（ｂ）や図１３（ｄ）に示すように、短冊状電極ＰＸよりも液晶層ＬＣの側に遮光部ＢＭを形成する場合には、遮光部ＢＭをレジストとして短冊状電極ＰＸをエッチングすることができるので、遮光部ＢＭの形成に伴う製造工程の増加を防止することができるという格別の効果を得ることができる。
【００４１】
〈実施形態２〉
図１４は本発明の実施形態２の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図１４に基づいて実施形態２の液晶表示装置について説明する。ただし、実施形態２の液晶表示装置は、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２に形成される遮光部ＢＭの構成を除く他の構成は実施形態１と同様となる。従って、以下の説明では、遮光部ＢＭと短冊状電極ＰＸとについて詳細に説明する。また、説明を簡単にするために、図１４は第２基板ＳＵＢ２２を図中下側にし、第１基板ＳＵＢ２１を図中上側としている。
【００４２】
図１４に示すように、実施形態２の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、Ｘ方向すなわち短冊状電極ＰＸの並設方向に対する遮光部ＢＭの幅Ｓが当該短冊状電極ＰＸの幅Ｗよりも小さい構成となっている。このとき、図１４に示す遮光部ＢＭのＸ方向側の辺縁部は短冊状電極ＰＸのＸ方向側の辺縁部よりも中心に寄った構成となっている。すなわち、実施形態２の短冊状電極ＰＸの幅Ｗは遮光部ＢＭの幅Ｓよりも大きく形成され、当該遮光部ＢＭのＸ方向に対向する辺縁部よりも短冊状電極ＰＸの辺縁部が外側に形成されている。その結果、短冊状電極ＰＸの液晶側面の一部が遮光部ＢＭより露出する構成となっている。
【００４３】
このような構成とすることにより、実施形態２の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、透明電極からなる短冊状電極ＰＸのＸ方向幅Ｗと遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓとをそれぞれ異なる幅で形成することが可能となる。このとき、図１２に示す透明電極のみで形成した場合の電極占有率とクロストークとの計測結果のグラフＧ４、及び遮光部占有率が０．０６時の電極占有率とクロストークとの計測結果のグラフＧ５から明らかなように、電極占有率ｒが０．０５以下、及び０．２以上の領域でクロストークが急激に増加することが分かる。電極占有率ｒが小さい場合は、屈折率分布の形成が不十分でクロストークが生じると考えられる。一方、電極占有率ｒが大きい場合は、短冊状電極ＰＸ上からクロストークが生じると考えられる。したがって、ＩＴＯの透明電極材料により短冊状電極ＰＸを形成する場合、電極占有率ｒは０．０５以上、又は０．２以下が望ましい。
【００４４】
すなわち、モアレの低減を重視する場合には、遮光部ＢＭの幅Ｓを短冊状電極ＰＸの幅Ｗよりも狭くすることが望ましい。また、遮光部ＢＭによる遮光部占有率ｃは電極占有率ｒよりも小さく、０．１以下、特に、０．０５以下とすることが望ましい。
【００４５】
ここで、実施形態２の液晶表示装置では、短冊状電極ＰＸを透明電極材料で形成する構成としているので、グラフＧ４及びグラフＧ５並びに図１１のグラフＧ３から明らかなように、遮光部の幅Ｓを狭くすることにより、モアレの発生を低減することができ、２Ｄ表示時の輝度を向上させることが可能となる。このとき、遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓの下限は３Ｄ表示時のクロストークによって制約され、遮光部ＢＭの幅の上限はモアレ及び２Ｄ表示時の輝度によって制約される。
【００４６】
このように、実施形態２の液晶表示装置における第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、短冊状電極ＰＸのＸ方向の幅Ｗよりも遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓを小さくする構成となっているので、実施形態１の効果に加えて、２Ｄ表示時の輝度を向上させることが可能となる。
【００４７】
なお、実施形態２においては、短冊状電極ＰＸが第２基板ＳＵＢ２２に近い側に形成される場合について説明したが、図１３に示す実施形態１と同様に、短冊状電極ＰＸよりも遮光部ＢＭを第２基板ＳＵＢ２２に近い側に形成する構成であってもよい。さらには、第１基板ＳＵＢ２１に短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとを形成し、第２基板ＳＵＢ２２に対向電極ＣＴを形成する構成であってもよい。
【００４８】
〈実施形態３〉
図１５は本発明の実施形態３の表示装置における第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の概略構成を説明するための図であり、特に、図１５（ａ），（ｄ）は短冊状電極ＰＸと液晶分子ＬＣのプレチルト角と初期配向方向とを示す図であり、図１５（ｂ），（ｅ）は電界印加時の配向不良個所と短冊状電極ＰＸとの関係を示す図であり、図１５（ｃ），（ｆ）は短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとの位置関係を示す図である。ただし、実施形態３の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、短冊状電極ＰＸと重ねて配置される遮光部ＢＭのＸ方向の形成位置が異なるのみであり、他の構成は実施形態２と同様の構成である。従って、以下の説明では、遮光部ＢＭの形成位置について詳細に説明する。
【００４９】
図１５（ａ）に示すように、液晶分子ＬＣの長軸方向がＸ方向に初期配向されると共に、当該液晶分子ＬＣの長軸方向の図中右側が第２基板ＳＵＢ２２よりも持ち上がるようなプレチルト角を有する場合、短冊状電極ＰＸと図示しない対向電極ＣＴとの間に電界ＥＦが印加されると、図１５（ｂ）に示すように、短冊状電極ＰＸの図中左端側すなわち液晶分子ＬＣの長軸方向の端部の内で持ち上がっていない側に配向不良個所ＤＤＰが形成される。従って、図１５（ｃ）に示すように、短冊状電極ＰＸのＸ方向の図中左側端部に遮光部ＢＭを形成することにより、前述する実施形態２の効果に加えて、遮光部ＢＭのＸ方向幅を増加させることなく、効果的に配向不良個所すなわち屈折率分布が乱れる領域を遮光することができるという格別の効果を得ることが可能となる。
【００５０】
同様にして、図１５（ｄ）に示すように、Ｘ方向に初期配向される液晶分子ＬＣの長軸方向の図中左側が第２基板ＳＵＢ２２よりも持ち上がるようなプレチルト角を有する場合では、短冊状電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間への電界ＥＦの印加により、図１５（ｅ）に示すように、短冊状電極ＰＸの図中右端側すなわち液晶分子ＬＣの長軸方向の端部の内で持ち上がっていない側に配向不良個所ＤＤＰが形成される。従って、図１５（ｃ）に示すように、短冊状電極ＰＸのＸ方向の図中右側端部に遮光部ＢＭを形成することにより、前述する実施形態２の効果に加えて、遮光部ＢＭのＸ方向幅を増加させることなく、効果的に配向不良個所すなわち屈折率分布が乱れる領域を遮光することが可能となる。
【００５１】
なお、プレチルト角を有しない初期配向では、遮光部は短冊状電極ＰＸの中央部付近に形成する。
【００５２】
〈実施形態４〉
図１６は本発明の実施形態４の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図であり、実施形態２とは異なり、短冊状電極ＰＸのＸ方向幅Ｗが遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓよりも小さい場合である。従って、以下の説明では、短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとの構成について詳細に説明する。
【００５３】
図１６から明らかなように、実施形態４の短冊状電極ＰＸのＸ方向幅Ｗが遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓよりも小さい場合である。このとき、第２基板ＳＵＢ２２に近い側に短冊状電極ＰＸが形成され、該短冊状電極ＰＸの上層に重ねて遮光部ＢＭを形成する構成となっているので、短冊状電極ＰＸはＸ方向すなわち並設方向に対して遮光部ＢＭに覆われる構成となる。
【００５４】
実施形態４の液晶表示装置においても、前述する実施形態２の液晶表示装置と同様の構成となるので、図１１及び図１２のグラフＧ３〜Ｇ６から明らかなように、ＩＴＯの透明電極材料により短冊状電極ＰＸを形成する場合、電極占有率ｒは０．０５以上、又は０．２以下が望ましい。また、遮光部ＢＭによる遮光部占有率ｃは、０．１以下、特に、０．０５以下とすることが望ましい。さらには、電極占有率ｒは遮光部占有幅よりも大きくし，かつ０．０５以上０．２以下とすることが望ましい。
【００５５】
このとき、実施形態４の液晶表示装置では、遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓを大きくすることが可能となるので、３Ｄ表示時におけるクロストークを大幅に低減させる、すなわち３Ｄ表示時における画質を大幅に向上させることが可能となる。
【００５６】
〈実施形態５〉
図１７は本発明の実施形態５の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。ただし、実施形態５の液晶表示装置では、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の短冊状電極ＰＸ１が遮光性を有する金属材料で形成される構成が異なるのみで、他の構成は実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２と同様となる。従って、以下の説明では、短冊状電極ＰＸ１について詳細に説明する。
【００５７】
図１７に示すように、実施形態５の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２においても、短冊状電極ＰＸ１はＹ方向に延在しＸ方向に並設される構成となっており、各短冊状電極ＰＸ１の一端は第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の長辺側の一方の辺縁部に沿ってＸ方向に延在して形成される配線部ＷＲに接続される構成となっている。実施形態５の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、液晶（液晶層）ＬＣを介して対向配置される一対のガラス基板等の透明基板（第１基板ＳＵＢ２１，第２基板ＳＵＢ２２）からなり、図中上側に配置される第２基板２２の対向面側（液晶側の面）には、例えば、反射率の小さいＣｒ（クロム），Ｍｏ（モリブデン），Ｗ（タングステン），Ｔａ（タンタル），Ｎｂ（ニオブ）等又はその合金からなる金属電極材料により短冊状電極ＰＸ１が形成されている。
【００５８】
従って、実施形態１と同様に、短冊状電極ＰＸ１のＸ方向幅が遮光領域の幅となるので、実施形態１の液晶表示装置と同様の効果を得ることが可能となる。さらには、遮光性を有する金属材料で短冊状電極ＰＸ１を形成しているので、遮光部ＢＭを形成する工程が不要となり、製造工程を増加させることなく遮光領域を形成できるという格別の効果を得ることが可能となる。ただし、実施形態１と同様に、短冊状電極ＰＸ１の断面形状は矩形に限定されることはなく、他の形状であってもよい。例えば、斜め方向に電界が生じるように、台形や円弧状としてもよい。
【００５９】
また、第１基板ＳＵＢ２１の対向面側（液晶側の面）には、ＩＴＯやＺｎＯ等の透明導電膜で形成される平板状の電極（対向電極）ＣＴが形成されている。
【００６０】
以上に説明した構成により、実施形態１と同様に、短冊状電極ＰＸ１の形成個所における屈折率の乱れに伴うクロストークの影響を大幅に低減することが可能となり、３Ｄ表示時における画質を大幅に向上することが可能となる。
【００６１】
また、短冊状電極ＰＸ１のＸ方向幅については、実施形態１と同様、図１１のグラフＧ３から明らかなように、モアレを発生させないためには、遮光部ＢＭの幅すなわち遮光幅は小さいことが望ましい。一方、モアレを気にならない程度に低減するためには、モアレ強度を０．３以下とする必要があるので、遮光部占有率は０．１以下とすることが望ましい。また、バリア方式の３Ｄに用いられる電極占有率０．５のＩＴＯ電極と同程度のモアレ強度０．１５以下とするためには，遮光部占有率は０．０５以下とすることが望ましい。さらには、図１２のグラフＧ６から明らかなように、電極占有率を０．０５以上とすることが望ましい。
【００６２】
〈実施形態６〉
図１８は本発明の実施形態６の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図であり、実施形態６の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、金属薄膜からなる第１の短冊状電極ＰＸ１と第２の短冊状電極ＰＸ２との間に誘電体層ＤＳを設けることによって短冊状電極を形成している構成が異なるのみであり、他の構成は実施形態５と同様の構成である。従って、以下の説明では、短冊状電極の構成について詳細に説明する。
【００６３】
図１８に示すように、実施形態６の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、観察者側の基板である第２基板ＳＵＢ２２に短冊状電極を配置した構成となっており、第２基板ＳＵＢ２２側から金属材料からなる第１の短冊状電極ＰＸ１、誘電体材料からなる誘電体層ＤＳ、及び金属材料からなり第１の短冊状電極ＰＸ１よりも膜厚が厚く形成される第２の短冊状電極ＰＸ２が積層され、１つの短冊状電極が形成されている。この構成により、実施形態６では、金属材料を用いた短冊状電極の反射率を低下させ、観察者側の配置される第２基板ＳＵＢ２２に短冊状電極を形成した場合であっても、短冊状電極による外光等の反射に起因する画質低下を防止する構成としている。このとき、第１及び第２の短冊状電極ＰＸ１，ＰＸ２と誘電体層ＤＳとのＸ方向の幅は、同じ幅で形成される。
【００６４】
例えば、第１及び第２の短冊状電極ＰＸ１，ＰＸ２をＣｒで形成すると共に、誘電体層ＤＳをＳｉＮ（窒化シリコン）で形成し、第１の短冊状電極ＰＸ１の膜厚を５ｎｍ、誘電体層ＤＳの膜厚を６５ｎｍ、第２の短冊状電極ＰＸ２の膜厚を１００ｎｍで形成した場合、電極の観察者側の反射率を２％に低減できる。特に、ＩＴＯ等を短冊状電極とした場合の反射率と同じか、それ以下の反射率にするためには，反射率を３％以下とすることが望ましいので、実施形態６では画質の低下を防止できる。
【００６５】
また、実施形態６の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、第１の短冊状電極ＰＸ１よりも膜厚の厚い金属層である第２の短冊状電極ＰＸ２を液晶側（対向面側）に配することにより、前述する実施形態５の液晶表示装置の効果に加えて、第２の短冊状電極ＰＸ２との電気的なコンタクトが取りやすくできるという格別の効果を得ることができる。
【００６６】
なお、第１及び第２の短冊状電極ＰＸ１，ＰＸ２を形成する金属材料としては、反射率の小さいＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ等及びその合金が望ましい。また、誘電体層ＤＳの材料としては、屈折率が高いことが望ましく、Ｓｉ３Ｎ４（窒化シリコン），ＺｎＳ（硫化亜鉛），ＴｉＯ２（酸化チタン），Ｔａ２Ｏ５，等が適している。さらには、ＩＴＯを用いてもよい。
【００６７】
〈実施形態７〉
図１９は本発明の実施形態７の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。ただし、実施形態７の表示装置は、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２を形成する観察者側の透明基板である第２基板ＳＵＢ２２に対向電極ＣＴが形成され、遠い側の透明基板である第１基板ＳＵＢ２１に短冊状電極が形成される構成、及び短冊状電極の構成を除く他の構成は実施形態５の表示装置と同様である。従って、以下の説明では、短冊状電極の構成について詳細に説明する。
【００６８】
図１９から明らかなように、実施形態７では、金属材料からなる短冊状電極ＰＸ１の液晶側すなわち観察者側に、短冊状電極ＰＸ１とＸ方向の幅が同じであり、黒化金属からなり反射防止を行うための黒化金属層ＭＴが重畳して形成されている。特に、実施形態７においては、短冊状電極ＰＸ１はＣｒで形成され、黒化金属層ＭＴはＣｒを酸化させたＣｒＯで形成する構成としている。このような構成とすることにより、観察者側からの外光等の反射率を低減させることが可能となり、画質の低下を防止することができるという格別の効果を得ることができる。
【００６９】
また、黒化金属層ＭＴにＣｒＯを用いることにより、Ｃｒの酸化工程を追加するのみで黒化金属層ＭＴを形成することが可能となるので、前述する実施形態５の液晶表示装置の効果に加えて、工程数の増加を最小限に抑えることができる。
【００７０】
なお、短冊状電極ＰＸ１及び黒化金属層ＭＴの形成材料はＣｒ及びＣｒＯに限定されることはなく、例えば、短冊状電極ＰＸ１をＡＬ（アルミニウム）で形成し、黒化金属層ＭＴとしてブラックアルマイト処理でＡＬを黒化したものを用いる等の他の金属材料で形成してもよい。
【００７１】
〈実施形態８〉
図２０は本発明の実施形態８の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図であり、誘電体層ＤＳ１の構成を除く他の構成は実施形態５の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２と同様である。従って、以下の説明では、短冊状電極の構成について詳細に説明する。
【００７２】
図２０から明らかなように、実施形態８の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２を構成する第２基板ＳＵＢ２２の液晶層ＬＣの側すなわち対向面側の全面に、誘電体材料からなる誘電体層ＤＳ１が形成され、該誘電体層ＤＳ１の上層に遮光性を有する金属材料からなる短冊状電極ＰＸ１が形成される構成となっている。このとき、例えば、誘電体層ＤＳ１は誘電材料であるＳｉＮを膜厚５０ｎｍで形成し、短冊状電極ＰＸ１としてＣｒを１００ｎｍで形成した場合、誘電体層を設けずに第２基板ＳＵＢ２２に金属材料からなるＣｒの短冊状電極ＰＸ１を直接形成した場合の反射率が５２％であったが、ＳｉＮの誘電体層ＤＳ１を形成しその上層に短冊状電極ＰＸ１を形成することにより反射率を３４％に低減することが可能となった。
【００７３】
従って、実施形態８の表示装置は実施形態５の表示装置の効果に加えて、反射率を低下できるという格別の効果を得ることができる。また、実施形態８の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、第２基板ＳＵＢ２２の全面に誘電体層ＤＳ１を形成する工程が追加するのみで金属材料からなる短冊状電極ＰＸ１の反射率を低減できるので、製造工程の増加を最小限に抑えることができるという効果も得ることができる。
【００７４】
なお、短冊状電極ＰＸ１を形成する金属材料としては、反射率の小さいＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ等及びその合金が望ましい。また、誘電体層ＤＳ１の材料としては、屈折率が高いことが望ましく、Ｓｉ３Ｎ４（窒化シリコン），ＺｎＳ（硫化亜鉛），ＴｉＯ２（酸化チタン），Ｔａ２Ｏ５，等が適している。
【００７５】
〈実施形態９〉
図２１は本発明の実施形態９の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、観察者側に配置される偏光板ＰＯＬ及び位相差板（λ／４板）ＲＥＴを除く他の構成は実施形態５の構成と同様である。従って、以下の説明では、偏光板ＰＯＬ及び位相差板（λ／４板）ＲＥＴについて詳細に説明する。
【００７６】
図２１から明らかなように、実施形態９ではλ／４板ＲＥＴの観察者側に偏光板ＰＯＬを配置することにより、λ/4板ＲＥＴと偏光板ＰＯＬとの組み合わせからなる円偏光板を形成するものである。このような構成とすることにより、金属材料からなる短冊状電極ＰＸ１による金属反射を見えなくすることが可能となるので、実施形態５の表示装置の効果に加えて、短冊状電極ＰＸ１での外光等の反射に伴う画質の低下を防止できるという格別の効果を得ることができる。
【００７７】
〈実施形態１０〉
図２２は本発明の表示装置を備える実施形態１０の情報機器の概略構成を説明するための図であり、図２２（ａ）は本願発明の表示装置ＬＣＤを携帯情報端末ＭＰに応用した場合を示しており、図２２（ｂ）は本願発明の表示装置ＤＩＳをテレビ装置ＴＶに応用した場合を示している。
【００７８】
図２２（ａ）に示すように、携帯ゲームや携帯電話等の携帯情報端末ＭＰに本願発明の表示装置ＤＩＳを適用することにより、２Ｄ表示時のモアレを低減させつつ、３Ｄ表示時のクロストークも低減させることができる。その結果、２Ｄ表示時と３Ｄ表示時の画質を向上させることが可能となる。同様にして、テレビ装置ＴＶに本願発明の表示装置ＤＩＳを適用した場合であっても２Ｄ表示時のモアレを低減させつつ、３Ｄ表示時のクロストークも低減させることができ、２Ｄ表示時と３Ｄ表示時の画質を向上させることが可能となる。
【００７９】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００８０】
ＢＬＵ……バックライトユニット、ＬＣＤ１……第１の液晶表示パネル、ＬＣ……液晶
ＡＤＨ……接着部材、ＬＣＤ２，３……第２の液晶表示パネル、Ｃｓ……寄生容量
ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＧＬ……ゲート線、ＤＬ……ドレイン線、ＬＺ……レンズ
ＣＨ……コンタクトホール、ＰＯＬ，ＰＯＬ１，ＰＯＬ２……偏光板、ＳＰＬ……副画素
ＰＸ，ＰＸ１，２……短冊状電極、ＷＲ……配線部、ＢＭ……遮光部、ＣＴ……対向電極
ＤＳ，ＤＳ１……誘電体層、ＭＴ……黒化金属層、ＲＥＴ……位相差板（λ／４板）
ＭＰ……携帯情報端末、ＴＶ……テレビ装置、ＤＩＳ……表示装置
ＳＵＢ１１，２１，３１……第１基板、ＳＵＢ１２，２２，３２……第２基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係わり、特に、画像を表示する表示パネルの表示面側にレンズ機能を有する液晶表示パネルを配置した液晶レンズ方式の３次元表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡等を使用することなく裸眼による２次元（２Ｄ）表示と３次元（３Ｄ）表示とが切り替え可能な表示装置は、例えば、画像表示を行う第１の液晶表示パネルと、該第１の液晶表示パネルの表示面側（観察者側）に配置され、３Ｄ表示時には観察者の左右眼に別々の光線を入射させる視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備える構成となっている。このような２Ｄ表示と３Ｄ表示を切り替え可能な液晶表示装置では、第２の液晶表示パネルの液晶分子の配向を制御することにより、第２の液晶表示パネル内の屈折率を変化させ、表示面の上下方向に延在し左右方向に並設されるレンズ（レンチキュラレンズ、シリンドリカルレンズアレイ）領域を形成し、左右眼に対応する画素の光を観察者の視点へと振り向ける構成となっている。
【０００３】
このような構成からなる液晶レンズ方式の３次元表示装置は、例えば、特許文献１に記載の自動立体視表示装置がある。この特許文献１に記載の表示装置では、液晶層を介して対向配置される一方の透明基板上に面状の電極が形成されると共に、他方の透明基板にはレンズの形成方向に延在する短冊状電極（線状電極）が形成され、レンズの配列方向に線状電極が並設される構成となっている。この構成により、短冊状電極に印加する電圧と面状電極に印加する電圧とを制御して液晶分子の屈折率を制御し、２Ｄ表示と３Ｄ表示とを切り替え制御可能な構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２０２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の表示装置では、３Ｄ表示時において、所定の目のみに表示される視差画像が他方の目にも見えるいわゆるクロストークの発生が懸念されている。このクロストークが発生すると、本来、見えるべきでない他方の目の画像が重なって表示されるために、３Ｄ表示の品質が大きく低下してしまうので、クロストークの低減が切望されている。
【０００６】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、液晶パネルに印加する電圧を調整することによってシリンドリカルレンズを形成する液晶レンズを用いた表示装置での３Ｄ表示時におけるクロストークを低減させることが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）前記課題を解決すべく、画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置され、第１の方向に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるシリンドリカルレンズ状に屈折率を制御し視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備え、２次元表示と３次元表示とを切り替えて画像表示させる表示装置であって、前記第２の液晶表示パネルは、前記第１基板と前記第２基板とが液晶層を介して対向配置される一対の透明基板を備え、前記第１基板は、面状の透明電極を備え、前記第２基板は、透明電極材料からなり、前記第１の方向に延在し前記第２の方向に並設される透光性の短冊状電極と、前記短冊状電極に重ねて形成され、前記第１の方向に延在してなる線状の遮光部とを備えてなる表示装置である。
【０００８】
（２）前記課題を解決すべく、画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置され、第１の方向に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるシリンドリカルレンズ状に屈折率を制御し視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備え、２次元表示と３次元表示とを切り替えて画像表示させる表示装置であって、前記第２の液晶表示パネルは、前記第１基板と前記第２基板とが液晶層を介して対向配置される一対の透明基板を備え、前記第１基板は、面状の透明電極を備え、前記第２基板は、遮光性を有する金属材料からなり、前記第１の方向に延在し前記第２の方向に並設される短冊状電極を備えてなる表示装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶パネルに印加する電圧を調整することによってシリンドリカルレンズを形成する液晶レンズを用いた表示装置において、３Ｄ表示時のクロストークを低減させ表示画質を向上させることができる。
【００１０】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１の表示装置である液晶表示装置の全体構成を説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施形態１の表示装置を構成する第１の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。
【図３】実施形態１の第１の液晶表示パネルにおける第１基板側の薄膜トランジスタ構成を形成するための図である。
【図４】実施形態１の第１の液晶表示パネルにおける画素構成を説明するための図である。
【図５】本発明の表示装置における第２の液晶表示パネルの詳細構成を説明するための平面図である。
【図６】図５に示すＡ−Ａ’線での断面図である。
【図７】従来の第２の液晶表示パネルにおける液晶分子の配向状態を説明するための図である。
【図８】従来の第２の液晶表示パネルにおける短冊状電極位置と液晶レンズの屈折率との関係を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態１の第２の液晶表示パネルにおける短冊状電極と液晶レンズの屈折率との関係説明するため図である。
【図１０】液晶レンズを用いた３Ｄ表示時の観察者と第１の液晶表示パネルとの関係を説明するため図である。
【図１１】本発明の表示装置である液晶表示装置における遮光部占有率とモアレ強度との計測結果を示す図である。
【図１２】本発明の表示装置である液晶表示装置における電極占有率とクロストークとの計測結果を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態１の第２の液晶表示パネルにおける短冊状電極及び遮光部と対向電極との他の構成例を説明するため図である。
【図１４】本発明の実施形態２の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態３の表示装置における第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の概略構成を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施形態４の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施形態５の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施形態６の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施形態７の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。
【図２０】本発明の実施形態８の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。
【図２１】本発明の実施形態９の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図２２】本発明の表示装置を備える実施形態１０の情報機器の概略構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
【００１３】
〈実施形態１〉
〈全体構成〉
図１は本発明の実施形態１の表示装置である液晶表示装置の全体構成を説明するための断面図であり、以下、図１に基づいて、実施形態１の表示装置の全体構成を説明する。ただし、以下の説明では、画像表示を行う表示パネルとして非発光型の第１の液晶表示パネルＬＣＤ１を用いる場合について説明するが、画像表示を行う表示パネルは他の非発光型の表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等の自発光型の表示パネル等を用いる構成であってもよい。
【００１４】
実施形態１の液晶表示装置は、画像表示用の液晶表示パネルである第１の液晶表示パネルＬＣＤ１と、透過光の屈折率を制御してレンズ（レンチキュラレンズ、シリンドリカルレンズアレイ）として機能する第２の液晶表示パネルＬＣＤ２とを備える構成となっている。この構成からなる実施形態１の液晶表示装置は、図１に示すように、バックライトユニット（バックライト装置）ＢＬＵから順番に、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１、及び第２の液晶表示パネルＬＣＤ２がそれぞれ重ねて配置されている。すなわち、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の表示面側（観察者側）に第２の液晶表示パネルＬＣＤ２が配置されている。このとき、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１と第２の液晶表示パネルＬＣＤ２との位置合わせがずれるのを防止するために、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１と第２の液晶表示パネルＬＣＤ２とは接着部材ＡＤＨにより固定されている。なお、接着部材ＡＤＨとしては、周知の樹脂部材等からなり、第１基板ＳＵＢ１１，ＳＵＢ２１及び第２基板ＳＵＢ１２，ＳＵＢ２２として使用する透明基板（例えば、ガラス基板）と略同等の屈折率を有する部材を用いる。
【００１５】
実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、例えば、ねじれネマティック方式（以下、ＴＮ（Twisted Nematic）方式と記す）の液晶表示パネルで形成されており、各電極（短冊状電極）に電圧を印加しない状態で第１の液晶表示パネルＬＣＤ１からの出射光（表示画像）をそのままで透過（通過）させる２Ｄ表示となり、電圧の印加により第１の液晶表示パネルＬＣＤ１からの出射光（表示画像）を観察者の左右眼に別々入射させる両眼視差を与えるための視差障壁となるレンズ作用を行う３Ｄ表示となる。このように、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、液晶に電界を印加しない状態においては入射光をそのまま透過させる液晶表示パネルであり、その詳細については後に詳述する。ただし、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２はＴＮ方式に限定されることはなく、他の方式であってもよい。
【００１６】
また、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１は、ＴＮ方式の液晶表示パネル、ＶＡ（Vertical Alignment）方式の液晶表示パネル、及びＩＰＳ（In-Plane Switching）方式の液晶表示パネル等の何れの方式の液晶表示パネルを用いる構成であってもよい。なお、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１は周知の液晶表示パネルとなるので、拡散板等の光学シートや偏光板等は省略する。
【００１７】
〈第１の液晶表示パネルの構成〉
図２は本発明の実施形態１の表示装置を構成する第１の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図、図３は実施形態１の第１の液晶表示パネルにおける第１基板側の薄膜トランジスタ構成を形成するための図、図４は実施形態１の第１の液晶表示パネルにおける画素構成を説明するための図である。ただし、図中に示すＸ，Ｙは、それぞれＸ軸，Ｙ軸を示す。
【００１８】
図２に示すように、実施形態１の液晶表示パネルＬＣＤ１は周知の液晶表示パネルであり、液晶層ＬＣを介して、ガラス基板等の周知の一対の透明基板（第１基板ＳＵＢ１１，第２基板ＳＵＢ１２）が対向配置される構成となっている。第１基板ＳＵＢ１１には周知の薄膜トランジスタや画素電極等が形成され、第２基板ＳＵＢ１２にはカラーフィルタや周知のブラックマトリクス等が形成されている。このとき、例えば、第１基板ＳＵＢ１１は第２基板ＳＵＢ１２よりも大きな透明基板で形成され、周辺部に外部との接続のための接続端子等が形成されている。また、第１基板ＳＵＢ１１と第２基板ＳＵＢ１２と固定及び液晶の封止は、第２基板ＳＵＢ１２の周辺部に沿って環状に塗布された周知のシール材で固定され、液晶も封止される。さらには、第１基板ＳＵＢ１１のバックライト装置側（液晶側の面と対向する面）には、第１の偏光板ＰＯＬ１が配置され、第２基板ＳＵＢ１２の表示面側（液晶側の面と対向する面）には、第２の偏光板ＰＯＬ２が配置され、第１の偏光板ＰＯＬ１と第２の偏光板ＰＯＬ２は偏光方向が９０°をなすように配置されている。
【００１９】
ただし、実施形態１の液晶表示パネルＬＣＤ１では、液晶が封入された領域の内で、カラー表示用の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各副画素からなる画素領域（以下、画素と略記する）の形成される領域が表示領域となる。従って、液晶が封入されている領域内であっても、画素が形成されておらず表示に係わらない領域は表示領域とはならない。
【００２０】
実施形態１の液晶表示パネルＬＣＤ１では、図３に示すように、第１基板ＳＵＢ１１の液晶側の面であって表示領域内には、図中Ｘ方向に延在しＹ方向に並設されるゲート線ＧＬが形成されている。また、図中Ｙ方向に延在しＸ方向に並設されるドレイン線ＤＬが形成されている。ドレイン線ＤＬとゲート線ＧＬとで囲まれる矩形状の領域は、第２基板ＳＵＢ１２に形成される赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のカラーフィルタに対応しており、このＲＧＢの３つの副画素ＳＰＬからなる各画素が、図４に示すように、表示領域内においてマトリックス状に配置される。なお、実施形態１においては、ＲＧＢの各副画素ＳＰＬがＹ方向に並設される構成としたが、これに限定されることはなく、ＲＧＢの各副画素ＳＰＬがＸ方向に並設される構成等の他の配列であってもよい。
【００２１】
各副画素ＳＰＬは、例えば、ゲート線ＧＬからの走査信号によってオンされる薄膜トランジスタＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴ及び該薄膜トランジスタＴＦＴのソース線に接続されるコンタクトホールＣＨを介してドレイン線ＤＬからの階調信号（階調電圧）が供給される図示しない画素電極と、隣接するゲート線ＧＬとの間に形成される寄生容量Ｃｓとを備えている。また、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルの場合には、薄膜トランジスタＴＦＴが形成される側の第１基板ＳＵＢ１１に、階調信号の電位に対して基準となる電位を有する共通信号が供給される図示しない共通電極を備える。また、ＶＡ方式やＴＮ方式の液晶表示パネルの場合には、第２基板ＳＵＢ１２の側に、カラーフィルタ等と共に共通電極が形成される。
【００２２】
〈第２の液晶表示パネルの構成〉
図５は本発明の表示装置における第２の液晶表示パネルの詳細構成を説明するための平面図、図６は図５に示すＡ−Ａ’線での断面図であり、以下、図５及び図６に基づいて、実施形態１の第２の液晶表示パネルについて詳細に説明する。ただし、図中に示すＸ，Ｙ，Ｚは、それぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を示す。
【００２３】
図５に示すように、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、Ｙ方向に延在しＸ方向に並設される複数の短冊状電極ＰＸを備え、各短冊状電極ＰＸの一端は第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の長辺側の一方の辺縁部に沿ってＸ方向に延在して形成される配線部ＷＲに接続される構成となっている。このとき、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２における短冊状電極ＰＸは、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＺｎＯ（酸化亜鉛）系の透明電極で形成され、配線部ＷＲは透明電極に限定されない。この構成により、後に詳述するように、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、隣接して配置される一対の短冊状電極ＰＸの間にＹ方向に延在するシリンドリカルレンズがＸ方向に並設され、レンチキュラル状にシリンドリカルレンズアレイが形成される。このとき、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２のシリンドリカルレンズアレイが形成される領域は、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の表示領域に対応する位置である。その結果、実施形態１の液晶表示装置では、観察者の左右両眼がＸ方向に並んでいる場合に、異なる画素の光すなわち異なる視点の画像を観察者の左右両眼にそれぞれ振り分けることが可能となり、立体視が可能となる。
【００２４】
このとき、図６のＡ−Ａ’線での断面図に示すように、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、液晶（液晶層）ＬＣを介して一対の透明基板（第１基板ＳＵＢ２１，第２基板ＳＵＢ２２）が対向配置される構成となっている。図中上側に配置される第２基板２２の対向面側（液晶側の面）には、例えば、周知のブラックマトリクス等の樹脂部材からなり、Ｙ方向に延在しＸ方向に並設される遮光部ＢＭが形成されている。この遮光部ＢＭの上層すなわち液晶側には、短冊状電極ＰＸが形成されている。また、実施形態１の遮光部ＢＭでは、短冊状電極ＰＸの並設方向に対する幅が当該短冊状電極ＰＸと同じ幅となる。
【００２５】
なお、前述のように、短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとは近接して配置したほうが、視差が生じず透過率が高くなるために、近接して配置することが望ましいが、これに限定されることはなく、短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭを別々の透明基板（第１基板ＳＵＢ２１，第２基板ＳＵＢ２２）に形成する構成であってもよい。また、遮光部ＢＭの形成材料は、ブラックマトリクス等と同様の樹脂材料に限定されることはなく、遮光性を有する他の材料であってもよい。さらには、短冊状電極ＰＸの断面形状は矩形状に限定されることはなく、他の形状であってもよい。例えば、斜め方向に電界が生じるように、台形や円弧状としてもよい。
【００２６】
一方、第１基板ＳＵＢ２１の対向面側（液晶側の面）には、ＩＴＯやＺｎＯ等の透明導電膜で形成される平板状の電極（対向電極）ＣＴが形成されている。このように、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとを重ねて形成することにより、後に詳述するように、短冊状電極ＰＸの形成個所における屈折率の乱れに伴うクロストークの影響を大幅に低減することが可能となるので、３Ｄ表示時における画質を大幅に向上することが可能となる。
【００２７】
〈第２の液晶表示パネルの詳細説明〉
次に、図７に従来の第２の液晶表示パネルにおける液晶分子の配向状態を説明するための図、図８に従来の第２の液晶表示パネルにおける短冊状電極位置と液晶レンズの屈折率との関係を説明するための図、図９に本発明の実施形態１の第２の液晶表示パネルにおける短冊状電極と液晶レンズの屈折率との関係説明するため図、図１０に液晶レンズを用いた３Ｄ表示時の観察者と第１の液晶表示パネルとの関係を説明するため図を示し、以下、図７〜図１０に基づいて、実施形態１の液晶表示装置による３Ｄ表示について説明する。ただし、図７（ａ）は短冊状電極と対向電極とに電界を印加した３Ｄ表示時における液晶レンズの形成部分での電界の状態を示す図であり、図７（ｂ）は短冊状電極と対向電極とに電界を印加しない２Ｄ表示時における液晶レンズの形成部分での液晶分子の状態を示す図であり、図７（ｃ）は短冊状電極と対向電極とに電界を印加した３Ｄ表示時における液晶レンズの形成部分での液晶分子の状態を示す図である。
【００２８】
図７（ａ）に示すように、従来の第２の液晶表示パネルＬＣＤ３は、観察者側に配置される第２基板ＳＵＢ３２の対向面側に透明導電材料からなる短冊状電極ＰＸが形成され、液晶層ＬＣを介して対向配置される第１基板ＳＵＢ３１の対向面側に透明導電材料からなる平板状の対向電極ＣＴが形成されている。このような構成からなる従来の第２の液晶表示パネルＬＣＤ３を用いた液晶表示装置において、２Ｄ表示を行う場合には、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１には２Ｄ表示に対応した画像、すなわち従来の２Ｄ表示と同じ画像が表示される。このときは、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の観察者側に配置される第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、短冊状電極ＰＸと対向電極ＣＴとには同じ電圧が印加され、その間には電界が生じない構成となる。その結果、図７（ｂ）に示すように、液晶分子ＬＣは初期配向状態のままとなり、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の全ての画素からの表示光が観察者の左右の目に到達し、２Ｄ表示の画像が認識されることとなる。
【００２９】
一方、３Ｄ表示を行う場合には、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、図７（ａ）に示すように、短冊状電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に矢印で示す電界ＥＦを印加することによって、隣接配置される各短冊状電極ＰＸとの間にＹ方向に延在しＸ方向に並設されるシリンドリカルレンズを形成する構成としている。すなわち、図７（ｃ）に示すように、短冊状電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に印加される電界ＥＦにより、液晶分子の配向方向を制御し、その屈折率を隣接する短冊状電極ＰＸとの間で変化させ、シリンドリカルレンズを形成している。
【００３０】
ここで、本願発明者は、図７（ａ）に示すように、短冊状電極ＰＸが形成される領域では、電界ＥＦの方向がＸ方向に対して反対方向となるために液晶分子ＬＣの配向方向の制御が困難となり、点線Ｂで示す領域に液晶配向の乱れであるディスクリネーションが生じ、その結果、屈折率分布が乱れてしまうことを発見した。図８に示す従来構成の１つのシリンドリカルレンズを形成するための一対の短冊状電極ＰＸ間におけるＸ方向の屈折率の計測結果のグラフＧ１から明らかなように、隣接する短冊状電極ＰＸとの間である区間Ｐ２〜区間Ｐ３においてはシリンドリカルレンズが形成される。これに対して、短冊状電極ＰＸが形成される区間Ｐ１〜区間Ｐ２及び区間Ｐ３〜区間Ｐ４では、液晶レンズであるシリンドリカルレンズの屈折率が大きく乱れてしまい、その結果、クロストークが増大してしまうことが判明した。
【００３１】
このように、本願発明者らは液晶パネルを用いて形成したシリンドリカルレンズアレイの特性を計測し、隣接するレンズ（シリンドリカルレンズ）との境界部分で生じる液晶分子の配向乱れが最も大きな原因であることを突き止めた。すなわち、それぞれのシリンドリカルレンズを形成するための電界を印加する短冊状電極の内で、隣接するレンズ間に形成される電極部分では、短冊状電極と面状電極との間の領域にディスクリネーションすなわち液晶分子の配向乱れが発生し、この配向乱れにより屈折率分布がレンズ形状とならないために、クロストークが生じてしまう。
【００３２】
従って、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、前述する図６に示すように、短冊状電極ＰＸに重畳して遮光部ＢＭを形成する構成としているので、図９に示す実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２におけるシリンドリカルレンズを形成するための一対の短冊状電極ＰＸ間でのＸ方向の屈折率の計測結果のグラフＧ２から明らかなように、一対の短冊状電極ＰＸとの間の区間Ｐ２〜区間Ｐ３においてはシリンドリカルレンズを形成することができると共に、短冊状電極ＰＸが形成される区間Ｐ１〜区間Ｐ２及び区間Ｐ３〜区間Ｐ４の領域では屈折率の乱れた表示光を遮蔽している。その結果、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、クロストークを低減させた視差障壁となるシリンドリカルレンズを形成することが可能となり、３Ｄ表示時における画質を向上させることが可能となる。このとき、従来の構成では６％のクロストークが生じていたが、実施形態１の液晶表示装置ではクロストークを３％に半減させることができる。なお、屈折率は、位置の二次関数で変化することが好ましいが、二次関数の屈折率からずれていてもクロストークが生じない程度に屈折率分布が生じていればよい。例えば、２視点の場合には、レンズ中心では屈折率変化が小さくてもクロストークは小さいからである。
【００３３】
また、実施形態１の表示装置では、観察者の両眼に視差を与えることによって裸眼３Ｄ表示を可能としているので、短冊状電極ＰＸの間隔は、例えば、図１０に示すように、観察者の右目ＲＥには第１の液晶表示パネルＬＣＤ１に表示される右目用画像Ｒが入射され、左目ＬＥには左目用画像Ｌが入射されるように形成されている。ただし、短冊状電極ＰＸの間隔は、観察者の視点位置に応じて変化することとなるので、左右の目の間隔Ｂ、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の画素ピッチＰ、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２に形成されるレンズＬＺのピッチ（レンズピッチ）Ｑの間には、下記の式１に示す関係がある。
【００３４】
（数１）
Ｑ＝２Ｐ／（１＋Ｐ／Ｂ） ・・・(式１)
従って、実施形態１の液晶表示装置を構成する第１の液晶表示パネルＬＣＤ１と第２の液晶表示パネルＬＣＤ２とは、予め設定した視点に対して、式１に従った画素ピッチＰ及びレンズピッチＱを有する構成となっている。なお、実施形態１の液晶表示装置は２視点に限定されることはなく、２視点以上の他視点方式にも応用できるものである。
【００３５】
図１１は本発明の表示装置である液晶表示装置における遮光部占有率とモアレ強度との計測結果を示す図、図１２は本発明の表示装置である液晶表示装置における電極占有率とクロストークとの計測結果を示す図である。特に、図１１に示すモアレ強度はモアレの見えやすさを示しており、遮光部占有率ｃは遮光部ＢＭのＸ方向幅ＳとレンズピッチＱとから、ｃ＝Ｓ／Ｑで定義される。また、図１２に示す電極占有率ｒは、短冊状電極ＰＸのＸ方向幅ＷとレンズピッチＱとから、ｒ＝Ｗ／Ｑで定義される。
【００３６】
図１１のグラフＧ３から明らかなように、モアレの強度は、画素の輝度変化とレンズ電極による透過率変化の基本空間周波数における振幅に比例する。すなわち、電極幅を小さくすると、基本空間周波数での振幅が小さくなるためモアレが発生しにくくなる。従って、モアレを発生させないためには、遮光部ＢＭの幅すなわち遮光幅は小さいことが望ましい。一方、モアレを気にならない程度に低減するためには、モアレ強度を０．３以下とする必要があり、グラフＧ３から遮光部占有率は０．１以下とすることが望ましい。また、バリア方式の３Ｄに用いられる電極占有率０．５のＩＴＯ電極と同程度のモアレ強度０．１５以下とするためには，遮光部占有率は０．０５以下とすることが望ましい。
【００３７】
また、図１２に示す短冊状電極ＰＸの幅と遮光部ＢＭの幅とが同じ実施形態１においては、電極幅と遮光部幅とが同じ場合のグラフＧ６から明らかなように、電極占有率を０．０５以上とすることが望ましい。
【００３８】
以上説明したように、実施形態１の表示装置である液晶表示装置では、画像表示を行う第１の液晶表示パネルＬＣＤ１の表示面側に第２の液晶表示パネルＬＣＤ２を配置され、３Ｄ表示時には第２の液晶表示パネルＬＣＤ２に視差障壁となるシリンドリカルレンズを形成すると共に、第１の液晶表示パネルＬＣＤ１に３Ｄ表示に対応した映像を表示させる構成となっている。
【００３９】
また、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の一方の透明基板に短冊状電極ＰＸが形成され、液晶層を介して対向配置される他方の透明基板に平板状の対向電極ＣＴが形成され、３Ｄ表示時には短冊状電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に電界を印加して短冊状電極ＰＸの延在方向に延在すると共に、その並設方向に並設されるシリンドリカルレンズを形成することにより、３Ｄ表示時における視差障壁としており、さらには、短冊状電極ＰＸに沿って重ねて形成される遮光部が形成される構成となっているので、液晶分子の配向乱れに伴う屈折率分布の乱れる領域を通過する表示光を遮光することができるので、３Ｄ表示時におけるクロストークを大幅に低減させることが可能となり、その結果、３Ｄ表示画像を高画質で表示させることが可能となる。
【００４０】
また、実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、図１３（ａ）に示すように、第２基板ＳＵＢ２２の表面に近い側に遮蔽部ＢＭを形成し、該遮蔽部ＢＭの上層に側に対向電極ＣＴを形成する構成としたが、これに限定されることはない。例えば、図１３（ｂ）に示すように、第２基板ＳＵＢ２２に近い側に短冊状電極ＰＸを形成し、該短冊状電極ＰＸの上層に遮光部ＢＭを形成する構成であってもよい。また、図１３（ｃ）に示すように、第２基板ＳＵＢ２２の側に平板状の対向電極ＣＴを形成し、第１基板ＳＵＢ２１の側に遮光部ＢＭと短冊状電極ＰＸとをこの順番で形成する構成であってもよい。さらには、図１３（ｄ）に示すように、第２基板ＳＵＢ２２の側に平板状の対向電極ＣＴを形成し、第１基板ＳＵＢ２１の側に短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとをこの順番で形成する構成であってもよい。特に、図１３（ｂ）や図１３（ｄ）に示すように、短冊状電極ＰＸよりも液晶層ＬＣの側に遮光部ＢＭを形成する場合には、遮光部ＢＭをレジストとして短冊状電極ＰＸをエッチングすることができるので、遮光部ＢＭの形成に伴う製造工程の増加を防止することができるという格別の効果を得ることができる。
【００４１】
〈実施形態２〉
図１４は本発明の実施形態２の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図１４に基づいて実施形態２の液晶表示装置について説明する。ただし、実施形態２の液晶表示装置は、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２に形成される遮光部ＢＭの構成を除く他の構成は実施形態１と同様となる。従って、以下の説明では、遮光部ＢＭと短冊状電極ＰＸとについて詳細に説明する。また、説明を簡単にするために、図１４は第２基板ＳＵＢ２２を図中下側にし、第１基板ＳＵＢ２１を図中上側としている。
【００４２】
図１４に示すように、実施形態２の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、Ｘ方向すなわち短冊状電極ＰＸの並設方向に対する遮光部ＢＭの幅Ｓが当該短冊状電極ＰＸの幅Ｗよりも小さい構成となっている。このとき、図１４に示す遮光部ＢＭのＸ方向側の辺縁部は短冊状電極ＰＸのＸ方向側の辺縁部よりも中心に寄った構成となっている。すなわち、実施形態２の短冊状電極ＰＸの幅Ｗは遮光部ＢＭの幅Ｓよりも大きく形成され、当該遮光部ＢＭのＸ方向に対向する辺縁部よりも短冊状電極ＰＸの辺縁部が外側に形成されている。その結果、短冊状電極ＰＸの液晶側面の一部が遮光部ＢＭより露出する構成となっている。
【００４３】
このような構成とすることにより、実施形態２の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、透明電極からなる短冊状電極ＰＸのＸ方向幅Ｗと遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓとをそれぞれ異なる幅で形成することが可能となる。このとき、図１２に示す透明電極のみで形成した場合の電極占有率とクロストークとの計測結果のグラフＧ４、及び遮光部占有率が０．０６時の電極占有率とクロストークとの計測結果のグラフＧ５から明らかなように、電極占有率ｒが０．０５以下、及び０．２以上の領域でクロストークが急激に増加することが分かる。電極占有率ｒが小さい場合は、屈折率分布の形成が不十分でクロストークが生じると考えられる。一方、電極占有率ｒが大きい場合は、短冊状電極ＰＸ上からクロストークが生じると考えられる。したがって、ＩＴＯの透明電極材料により短冊状電極ＰＸを形成する場合、電極占有率ｒは０．０５以上、又は０．２以下が望ましい。
【００４４】
すなわち、モアレの低減を重視する場合には、遮光部ＢＭの幅Ｓを短冊状電極ＰＸの幅Ｗよりも狭くすることが望ましい。また、遮光部ＢＭによる遮光部占有率ｃは電極占有率ｒよりも小さく、０．１以下、特に、０．０５以下とすることが望ましい。
【００４５】
ここで、実施形態２の液晶表示装置では、短冊状電極ＰＸを透明電極材料で形成する構成としているので、グラフＧ４及びグラフＧ５並びに図１１のグラフＧ３から明らかなように、遮光部の幅Ｓを狭くすることにより、モアレの発生を低減することができ、２Ｄ表示時の輝度を向上させることが可能となる。このとき、遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓの下限は３Ｄ表示時のクロストークによって制約され、遮光部ＢＭの幅の上限はモアレ及び２Ｄ表示時の輝度によって制約される。
【００４６】
このように、実施形態２の液晶表示装置における第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、短冊状電極ＰＸのＸ方向の幅Ｗよりも遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓを小さくする構成となっているので、実施形態１の効果に加えて、２Ｄ表示時の輝度を向上させることが可能となる。
【００４７】
なお、実施形態２においては、短冊状電極ＰＸが第２基板ＳＵＢ２２に近い側に形成される場合について説明したが、図１３に示す実施形態１と同様に、短冊状電極ＰＸよりも遮光部ＢＭを第２基板ＳＵＢ２２に近い側に形成する構成であってもよい。さらには、第１基板ＳＵＢ２１に短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとを形成し、第２基板ＳＵＢ２２に対向電極ＣＴを形成する構成であってもよい。
【００４８】
〈実施形態３〉
図１５は本発明の実施形態３の表示装置における第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の概略構成を説明するための図であり、特に、図１５（ａ），（ｄ）は短冊状電極ＰＸと液晶分子ＬＣのプレチルト角と初期配向方向とを示す図であり、図１５（ｂ），（ｅ）は電界印加時の配向不良個所と短冊状電極ＰＸとの関係を示す図であり、図１５（ｃ），（ｆ）は短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとの位置関係を示す図である。ただし、実施形態３の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、短冊状電極ＰＸと重ねて配置される遮光部ＢＭのＸ方向の形成位置が異なるのみであり、他の構成は実施形態２と同様の構成である。従って、以下の説明では、遮光部ＢＭの形成位置について詳細に説明する。
【００４９】
図１５（ａ）に示すように、液晶分子ＬＣの長軸方向がＸ方向に初期配向されると共に、当該液晶分子ＬＣの長軸方向の図中右側が第２基板ＳＵＢ２２よりも持ち上がるようなプレチルト角を有する場合、短冊状電極ＰＸと図示しない対向電極ＣＴとの間に電界ＥＦが印加されると、図１５（ｂ）に示すように、短冊状電極ＰＸの図中左端側すなわち液晶分子ＬＣの長軸方向の端部の内で持ち上がっていない側に配向不良個所ＤＤＰが形成される。従って、図１５（ｃ）に示すように、短冊状電極ＰＸのＸ方向の図中左側端部に遮光部ＢＭを形成することにより、前述する実施形態２の効果に加えて、遮光部ＢＭのＸ方向幅を増加させることなく、効果的に配向不良個所すなわち屈折率分布が乱れる領域を遮光することができるという格別の効果を得ることが可能となる。
【００５０】
同様にして、図１５（ｄ）に示すように、Ｘ方向に初期配向される液晶分子ＬＣの長軸方向の図中左側が第２基板ＳＵＢ２２よりも持ち上がるようなプレチルト角を有する場合では、短冊状電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間への電界ＥＦの印加により、図１５（ｅ）に示すように、短冊状電極ＰＸの図中右端側すなわち液晶分子ＬＣの長軸方向の端部の内で持ち上がっていない側に配向不良個所ＤＤＰが形成される。従って、図１５（ｃ）に示すように、短冊状電極ＰＸのＸ方向の図中右側端部に遮光部ＢＭを形成することにより、前述する実施形態２の効果に加えて、遮光部ＢＭのＸ方向幅を増加させることなく、効果的に配向不良個所すなわち屈折率分布が乱れる領域を遮光することが可能となる。
【００５１】
なお、プレチルト角を有しない初期配向では、遮光部は短冊状電極ＰＸの中央部付近に形成する。
【００５２】
〈実施形態４〉
図１６は本発明の実施形態４の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図であり、実施形態２とは異なり、短冊状電極ＰＸのＸ方向幅Ｗが遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓよりも小さい場合である。従って、以下の説明では、短冊状電極ＰＸと遮光部ＢＭとの構成について詳細に説明する。
【００５３】
図１６から明らかなように、実施形態４の短冊状電極ＰＸのＸ方向幅Ｗが遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓよりも小さい場合である。このとき、第２基板ＳＵＢ２２に近い側に短冊状電極ＰＸが形成され、該短冊状電極ＰＸの上層に重ねて遮光部ＢＭを形成する構成となっているので、短冊状電極ＰＸはＸ方向すなわち並設方向に対して遮光部ＢＭに覆われる構成となる。
【００５４】
実施形態４の液晶表示装置においても、前述する実施形態２の液晶表示装置と同様の構成となるので、図１１及び図１２のグラフＧ３〜Ｇ６から明らかなように、ＩＴＯの透明電極材料により短冊状電極ＰＸを形成する場合、電極占有率ｒは０．０５以上、又は０．２以下が望ましい。また、遮光部ＢＭによる遮光部占有率ｃは、０．１以下、特に、０．０５以下とすることが望ましい。さらには、電極占有率ｒは遮光部占有幅よりも大きくし，かつ０．０５以上０．２以下とすることが望ましい。
【００５５】
このとき、実施形態４の液晶表示装置では、遮光部ＢＭのＸ方向幅Ｓを大きくすることが可能となるので、３Ｄ表示時におけるクロストークを大幅に低減させる、すなわち３Ｄ表示時における画質を大幅に向上させることが可能となる。
【００５６】
〈実施形態５〉
図１７は本発明の実施形態５の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。ただし、実施形態５の液晶表示装置では、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の短冊状電極ＰＸ１が遮光性を有する金属材料で形成される構成が異なるのみで、他の構成は実施形態１の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２と同様となる。従って、以下の説明では、短冊状電極ＰＸ１について詳細に説明する。
【００５７】
図１７に示すように、実施形態５の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２においても、短冊状電極ＰＸ１はＹ方向に延在しＸ方向に並設される構成となっており、各短冊状電極ＰＸ１の一端は第２の液晶表示パネルＬＣＤ２の長辺側の一方の辺縁部に沿ってＸ方向に延在して形成される配線部ＷＲに接続される構成となっている。実施形態５の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２は、液晶（液晶層）ＬＣを介して対向配置される一対のガラス基板等の透明基板（第１基板ＳＵＢ２１，第２基板ＳＵＢ２２）からなり、図中上側に配置される第２基板２２の対向面側（液晶側の面）には、例えば、反射率の小さいＣｒ（クロム），Ｍｏ（モリブデン），Ｗ（タングステン），Ｔａ（タンタル），Ｎｂ（ニオブ）等又はその合金からなる金属電極材料により短冊状電極ＰＸ１が形成されている。
【００５８】
従って、実施形態１と同様に、短冊状電極ＰＸ１のＸ方向幅が遮光領域の幅となるので、実施形態１の液晶表示装置と同様の効果を得ることが可能となる。さらには、遮光性を有する金属材料で短冊状電極ＰＸ１を形成しているので、遮光部ＢＭを形成する工程が不要となり、製造工程を増加させることなく遮光領域を形成できるという格別の効果を得ることが可能となる。ただし、実施形態１と同様に、短冊状電極ＰＸ１の断面形状は矩形に限定されることはなく、他の形状であってもよい。例えば、斜め方向に電界が生じるように、台形や円弧状としてもよい。
【００５９】
また、第１基板ＳＵＢ２１の対向面側（液晶側の面）には、ＩＴＯやＺｎＯ等の透明導電膜で形成される平板状の電極（対向電極）ＣＴが形成されている。
【００６０】
以上に説明した構成により、実施形態１と同様に、短冊状電極ＰＸ１の形成個所における屈折率の乱れに伴うクロストークの影響を大幅に低減することが可能となり、３Ｄ表示時における画質を大幅に向上することが可能となる。
【００６１】
また、短冊状電極ＰＸ１のＸ方向幅については、実施形態１と同様、図１１のグラフＧ３から明らかなように、モアレを発生させないためには、遮光部ＢＭの幅すなわち遮光幅は小さいことが望ましい。一方、モアレを気にならない程度に低減するためには、モアレ強度を０．３以下とする必要があるので、遮光部占有率は０．１以下とすることが望ましい。また、バリア方式の３Ｄに用いられる電極占有率０．５のＩＴＯ電極と同程度のモアレ強度０．１５以下とするためには，遮光部占有率は０．０５以下とすることが望ましい。さらには、図１２のグラフＧ６から明らかなように、電極占有率を０．０５以上とすることが望ましい。
【００６２】
〈実施形態６〉
図１８は本発明の実施形態６の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図であり、実施形態６の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、金属薄膜からなる第１の短冊状電極ＰＸ１と第２の短冊状電極ＰＸ２との間に誘電体層ＤＳを設けることによって短冊状電極を形成している構成が異なるのみであり、他の構成は実施形態５と同様の構成である。従って、以下の説明では、短冊状電極の構成について詳細に説明する。
【００６３】
図１８に示すように、実施形態６の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、観察者側の基板である第２基板ＳＵＢ２２に短冊状電極を配置した構成となっており、第２基板ＳＵＢ２２側から金属材料からなる第１の短冊状電極ＰＸ１、誘電体材料からなる誘電体層ＤＳ、及び金属材料からなり第１の短冊状電極ＰＸ１よりも膜厚が厚く形成される第２の短冊状電極ＰＸ２が積層され、１つの短冊状電極が形成されている。この構成により、実施形態６では、金属材料を用いた短冊状電極の反射率を低下させ、観察者側の配置される第２基板ＳＵＢ２２に短冊状電極を形成した場合であっても、短冊状電極による外光等の反射に起因する画質低下を防止する構成としている。このとき、第１及び第２の短冊状電極ＰＸ１，ＰＸ２と誘電体層ＤＳとのＸ方向の幅は、同じ幅で形成される。
【００６４】
例えば、第１及び第２の短冊状電極ＰＸ１，ＰＸ２をＣｒで形成すると共に、誘電体層ＤＳをＳｉＮ（窒化シリコン）で形成し、第１の短冊状電極ＰＸ１の膜厚を５ｎｍ、誘電体層ＤＳの膜厚を６５ｎｍ、第２の短冊状電極ＰＸ２の膜厚を１００ｎｍで形成した場合、電極の観察者側の反射率を２％に低減できる。特に、ＩＴＯ等を短冊状電極とした場合の反射率と同じか、それ以下の反射率にするためには，反射率を３％以下とすることが望ましいので、実施形態６では画質の低下を防止できる。
【００６５】
また、実施形態６の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、第１の短冊状電極ＰＸ１よりも膜厚の厚い金属層である第２の短冊状電極ＰＸ２を液晶側（対向面側）に配することにより、前述する実施形態５の液晶表示装置の効果に加えて、第２の短冊状電極ＰＸ２との電気的なコンタクトが取りやすくできるという格別の効果を得ることができる。
【００６６】
なお、第１及び第２の短冊状電極ＰＸ１，ＰＸ２を形成する金属材料としては、反射率の小さいＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ等及びその合金が望ましい。また、誘電体層ＤＳの材料としては、屈折率が高いことが望ましく、Ｓｉ３Ｎ４（窒化シリコン），ＺｎＳ（硫化亜鉛），ＴｉＯ２（酸化チタン），Ｔａ２Ｏ５，等が適している。さらには、ＩＴＯを用いてもよい。
【００６７】
〈実施形態７〉
図１９は本発明の実施形態７の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図である。ただし、実施形態７の表示装置は、第２の液晶表示パネルＬＣＤ２を形成する観察者側の透明基板である第２基板ＳＵＢ２２に対向電極ＣＴが形成され、遠い側の透明基板である第１基板ＳＵＢ２１に短冊状電極が形成される構成、及び短冊状電極の構成を除く他の構成は実施形態５の表示装置と同様である。従って、以下の説明では、短冊状電極の構成について詳細に説明する。
【００６８】
図１９から明らかなように、実施形態７では、金属材料からなる短冊状電極ＰＸ１の液晶側すなわち観察者側に、短冊状電極ＰＸ１とＸ方向の幅が同じであり、黒化金属からなり反射防止を行うための黒化金属層ＭＴが重畳して形成されている。特に、実施形態７においては、短冊状電極ＰＸ１はＣｒで形成され、黒化金属層ＭＴはＣｒを酸化させたＣｒＯで形成する構成としている。このような構成とすることにより、観察者側からの外光等の反射率を低減させることが可能となり、画質の低下を防止することができるという格別の効果を得ることができる。
【００６９】
また、黒化金属層ＭＴにＣｒＯを用いることにより、Ｃｒの酸化工程を追加するのみで黒化金属層ＭＴを形成することが可能となるので、前述する実施形態５の液晶表示装置の効果に加えて、工程数の増加を最小限に抑えることができる。
【００７０】
なお、短冊状電極ＰＸ１及び黒化金属層ＭＴの形成材料はＣｒ及びＣｒＯに限定されることはなく、例えば、短冊状電極ＰＸ１をＡＬ（アルミニウム）で形成し、黒化金属層ＭＴとしてブラックアルマイト処理でＡＬを黒化したものを用いる等の他の金属材料で形成してもよい。
【００７１】
〈実施形態８〉
図２０は本発明の実施形態８の表示装置における第２の液晶表示パネルの概略構成を説明するための図であり、誘電体層ＤＳ１の構成を除く他の構成は実施形態５の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２と同様である。従って、以下の説明では、短冊状電極の構成について詳細に説明する。
【００７２】
図２０から明らかなように、実施形態８の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２を構成する第２基板ＳＵＢ２２の液晶層ＬＣの側すなわち対向面側の全面に、誘電体材料からなる誘電体層ＤＳ１が形成され、該誘電体層ＤＳ１の上層に遮光性を有する金属材料からなる短冊状電極ＰＸ１が形成される構成となっている。このとき、例えば、誘電体層ＤＳ１は誘電材料であるＳｉＮを膜厚５０ｎｍで形成し、短冊状電極ＰＸ１としてＣｒを１００ｎｍで形成した場合、誘電体層を設けずに第２基板ＳＵＢ２２に金属材料からなるＣｒの短冊状電極ＰＸ１を直接形成した場合の反射率が５２％であったが、ＳｉＮの誘電体層ＤＳ１を形成しその上層に短冊状電極ＰＸ１を形成することにより反射率を３４％に低減することが可能となった。
【００７３】
従って、実施形態８の表示装置は実施形態５の表示装置の効果に加えて、反射率を低下できるという格別の効果を得ることができる。また、実施形態８の第２の液晶表示パネルＬＣＤ２では、第２基板ＳＵＢ２２の全面に誘電体層ＤＳ１を形成する工程が追加するのみで金属材料からなる短冊状電極ＰＸ１の反射率を低減できるので、製造工程の増加を最小限に抑えることができるという効果も得ることができる。
【００７４】
なお、短冊状電極ＰＸ１を形成する金属材料としては、反射率の小さいＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ等及びその合金が望ましい。また、誘電体層ＤＳ１の材料としては、屈折率が高いことが望ましく、Ｓｉ３Ｎ４（窒化シリコン），ＺｎＳ（硫化亜鉛），ＴｉＯ２（酸化チタン），Ｔａ２Ｏ５，等が適している。
【００７５】
〈実施形態９〉
図２１は本発明の実施形態９の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、観察者側に配置される偏光板ＰＯＬ及び位相差板（λ／４板）ＲＥＴを除く他の構成は実施形態５の構成と同様である。従って、以下の説明では、偏光板ＰＯＬ及び位相差板（λ／４板）ＲＥＴについて詳細に説明する。
【００７６】
図２１から明らかなように、実施形態９ではλ／４板ＲＥＴの観察者側に偏光板ＰＯＬを配置することにより、λ/4板ＲＥＴと偏光板ＰＯＬとの組み合わせからなる円偏光板を形成するものである。このような構成とすることにより、金属材料からなる短冊状電極ＰＸ１による金属反射を見えなくすることが可能となるので、実施形態５の表示装置の効果に加えて、短冊状電極ＰＸ１での外光等の反射に伴う画質の低下を防止できるという格別の効果を得ることができる。
【００７７】
〈実施形態１０〉
図２２は本発明の表示装置を備える実施形態１０の情報機器の概略構成を説明するための図であり、図２２（ａ）は本願発明の表示装置ＬＣＤを携帯情報端末ＭＰに応用した場合を示しており、図２２（ｂ）は本願発明の表示装置ＤＩＳをテレビ装置ＴＶに応用した場合を示している。
【００７８】
図２２（ａ）に示すように、携帯ゲームや携帯電話等の携帯情報端末ＭＰに本願発明の表示装置ＤＩＳを適用することにより、２Ｄ表示時のモアレを低減させつつ、３Ｄ表示時のクロストークも低減させることができる。その結果、２Ｄ表示時と３Ｄ表示時の画質を向上させることが可能となる。同様にして、テレビ装置ＴＶに本願発明の表示装置ＤＩＳを適用した場合であっても２Ｄ表示時のモアレを低減させつつ、３Ｄ表示時のクロストークも低減させることができ、２Ｄ表示時と３Ｄ表示時の画質を向上させることが可能となる。
【００７９】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００８０】
ＢＬＵ……バックライトユニット、ＬＣＤ１……第１の液晶表示パネル、ＬＣ……液晶
ＡＤＨ……接着部材、ＬＣＤ２，３……第２の液晶表示パネル、Ｃｓ……寄生容量
ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＧＬ……ゲート線、ＤＬ……ドレイン線、ＬＺ……レンズ
ＣＨ……コンタクトホール、ＰＯＬ，ＰＯＬ１，ＰＯＬ２……偏光板、ＳＰＬ……副画素
ＰＸ，ＰＸ１，２……短冊状電極、ＷＲ……配線部、ＢＭ……遮光部、ＣＴ……対向電極
ＤＳ，ＤＳ１……誘電体層、ＭＴ……黒化金属層、ＲＥＴ……位相差板（λ／４板）
ＭＰ……携帯情報端末、ＴＶ……テレビ装置、ＤＩＳ……表示装置
ＳＵＢ１１，２１，３１……第１基板、ＳＵＢ１２，２２，３２……第２基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置され、第１の方向に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるシリンドリカルレンズ状に屈折率を制御し視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備え、
２次元表示と３次元表示とを切り替えて画像表示させる表示装置であって、
前記第２の液晶表示パネルは、前記第１基板と前記第２基板とが液晶層を介して対向配置される一対の透明基板を備え、
前記第１基板は、面状の透明電極を備え、
前記第２基板は、透明電極材料からなり、前記第１の方向に延在し前記第２の方向に並設される透光性の短冊状電極と、
前記短冊状電極に重ねて形成され、前記第１の方向に延在してなる線状の遮光部とを備えてなることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記短冊状電極の前記第２の方向の幅は、前記遮光部幅と同じ幅で形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記短冊状電極の前記第２の方向の幅は、前記遮光部幅と異なる幅で形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記短冊状電極の前記第２の方向の幅が前記遮光部幅よりも大きく形成されると共に、前記液晶層を形成する液晶分子の初期配向の長軸方向が前記第１の方向と交差し、初期配向時における前記液晶分子が前記第２基板と水平でない場合に、
前記液晶分子の長軸方向の端部が大きく離れている側に近い側の前記短冊状電極の辺縁部に、前記遮光部を形成することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置され、第１の方向に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるシリンドリカルレンズ状に屈折率を制御し視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備え、
２次元表示と３次元表示とを切り替えて画像表示させる表示装置であって、
前記第２の液晶表示パネルは、前記第１基板と前記第２基板とが液晶層を介して対向配置される一対の透明基板を備え、
前記第１基板は、面状の透明電極を備え、
前記第２基板は、遮光性を有する金属材料からなり、前記第１の方向に延在し前記第２の方向に並設される短冊状電極を備えてなることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
前記短冊状電極は、誘電材料からなる誘電膜を備えることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記短冊状電極は、少なくとも２層以上の金属薄膜からなることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルは、液晶表示パネルとバックライト装置とからなることを特徴とする請求項１乃至７の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項１】
画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置され、第１の方向に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるシリンドリカルレンズ状に屈折率を制御し視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備え、
２次元表示と３次元表示とを切り替えて画像表示させる表示装置であって、
前記第２の液晶表示パネルは、前記第１基板と前記第２基板とが液晶層を介して対向配置される一対の透明基板を備え、
前記第１基板は、面状の透明電極を備え、
前記第２基板は、透明電極材料からなり、前記第１の方向に延在し前記第２の方向に並設される透光性の短冊状電極と、
前記短冊状電極に重ねて形成され、前記第１の方向に延在してなる線状の遮光部とを備えてなることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記短冊状電極の前記第２の方向の幅は、前記遮光部幅と同じ幅で形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記短冊状電極の前記第２の方向の幅は、前記遮光部幅と異なる幅で形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記短冊状電極の前記第２の方向の幅が前記遮光部幅よりも大きく形成されると共に、前記液晶層を形成する液晶分子の初期配向の長軸方向が前記第１の方向と交差し、初期配向時における前記液晶分子が前記第２基板と水平でない場合に、
前記液晶分子の長軸方向の端部が大きく離れている側に近い側の前記短冊状電極の辺縁部に、前記遮光部を形成することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置され、第１の方向に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるシリンドリカルレンズ状に屈折率を制御し視差障壁を形成する第２の液晶表示パネルとを備え、
２次元表示と３次元表示とを切り替えて画像表示させる表示装置であって、
前記第２の液晶表示パネルは、前記第１基板と前記第２基板とが液晶層を介して対向配置される一対の透明基板を備え、
前記第１基板は、面状の透明電極を備え、
前記第２基板は、遮光性を有する金属材料からなり、前記第１の方向に延在し前記第２の方向に並設される短冊状電極を備えてなることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
前記短冊状電極は、誘電材料からなる誘電膜を備えることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記短冊状電極は、少なくとも２層以上の金属薄膜からなることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルは、液晶表示パネルとバックライト装置とからなることを特徴とする請求項１乃至７の内の何れかに記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−１０８１９４（Ｐ２０１２−１０８１９４Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５４９１８（Ｐ２０１０−２５４９１８）
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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