JP2007133302A - 電気光学装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】2画面表示モード時、左右画面のいずれかの画像を、電気光学装置の正面からであっても視認可能にした電気光学装置を提供する。
【解決手段】本発明の電気光学装置1は、光源10と、第1画像及び第2画像のそれぞれを表示する画素を有する画像表示用液晶パネル50と、光源10から出射された光を、第1の偏光軸を有する第1偏光光に偏光して出射する第1偏光制御領域7aと、第2の偏光軸を有する第2偏光光に偏光して出射する第2偏光制御領域7bとを有する偏光制御用液晶パネル20と、第1偏光制御領域7aから出射される第1偏光光を第1の方向に出射させると共に、第2偏光制御領域7bから出射される第2偏光光を第2の方向に出射させる曲面を有したレンズ34とを備え、レンズの曲面を有した方向における第1偏光制御領域7aの幅と第2偏光制御領域7bの幅とが異なる。
【選択図】図1
Description
これに対し、複数の観察者が同じ液晶表示装置から異なる画像を視認することができることが望ましい用途が数多くある。例えば、自動車において、運転者は衛星ナビゲーション画像を視認することを望み、同乗者は娯楽画像等を見ることを望む場合である。これらの相反する要求は、2つの異なる液晶表示装置を提供することによって解決することが可能であるが、これは、余分なスペースを占め、コストを増大させるという問題がある。
2画面表示装置は、画像を表示するための表示パネルと、表示パネルの観察者側に配置された偏光板と、偏光板の観察者側に設けられたバリアとを備えている。
さらに、特許文献1に開示の2画面表示装置は、第1画像と第2画像を表示する複数の画素が設けられた液晶パネルと、不透明領域とスリット領域とを有する視差バリアとを備えている。各画像に対応する画素にはR(赤色),G(緑色),B(青色)が設けられている。そして、各スリット領域には液晶パネルの各画素に対応してカラーフィルタが配置されている。
このような液晶表示装置によれば、異なる観察位置に位置する観察者に異なる画像を同時に表示させることが可能となる。
また、本発明によれば、第1偏光制御領域と第2偏光制御領域との偏光軸を切り替えることにより、第1画像を第2の方向の観察者に、第2画像を第1の方向の観察者に表示させることができる。
本発明の第1実施形態による液晶表示装置1(電気光学装置)は、図1に示すように、バックライト10と、偏光制御用液晶パネル20(偏光制御用電気光学パネル)と、レンチキュラーレンズ34と、パターニング位相差板40と、画像表示用液晶パネル50(画像表示用電気光学パネル)とを備えている。
本実施形態において偏光制御用液晶パネル20の対向電極32は、図1及び図2に示すように、電極幅Daのストライプ状の対向電極32aと電極幅Dcのストライプ状の対向電極32bとから構成されており、柱状に延びた一つのレンズ部に対応して異なる電極幅を有した2つのストライプ状の電極がこれに沿って配置されている。ここで、対向電極32aの電極幅Daと対向電極32bの電極幅Dcとは、図2に示すように、Da<Dcの関係を満たす。つまり、対向電極32bの電極幅Dcは、対向電極32aの電極幅Daよりも広く形成されている。
次に、本実施形態の液晶表示装置の2画面表示モードの表示動作について説明する。
バックライト10から照射された光は、図4に示すように、偏光制御用液晶パネル20の下偏光板22に入射し、第1の偏光軸が−45°の偏光光のみが下偏光板22を透過する。偏光制御用液晶パネル20に入射した−45°の偏光軸を有する偏光光は、偏光制御用液晶パネル20の第1偏光制御領域7a及び第2偏光制御領域7bのそれぞれを透過する。ここで、上述したように、第1偏光制御領域7aは電圧印加部であり、基板26,28面に対して液晶分子が垂直に配向されている。一方、第2偏光制御領域7bは無電圧印加部であり、基板26,28の間で液晶分子が平行に例えば90°ねじれて配向されている。そのため、液晶層24に入射した偏光光のうち、第1偏光制御領域7aを透過する偏光光は、液晶分子の配向に伴ってそのまま直進し、第1の偏光軸(−45°)を有する第1偏光光として偏光制御用液晶パネル20から出射される。一方、第2偏光制御領域7bを透過する偏光光は、液晶分子の配向に伴って偏光軸も例えば90°(−45°から+45°)ねじれ、第2の偏光軸(+45°)を有する第2偏光光として偏光制御用液晶パネル20から出射される。
偏光制御用液晶パネル20の電圧印加部である第1偏光制御領域7aを透過した第1偏光光(左側)がパターニング位相差板40に入射すると、パターニング位相差板40の第1領域40aにおいては位相差板の偏光軸(+90°)に対して第1偏光光が+45°ずれた状態で入射する。そのため、パターニング位相差板40の第1領域40aを透過した第1偏光光は位相が90°進み、偏光軸が+45°(パターニング位相差板40の奇数列の光学軸に対して)に変化する。この偏光軸+45°の偏光光を第3偏光光と称する。一方、パターニング位相差板40の第2領域40bでは位相差板の偏光軸(−45°)に対して第1偏光光が+90°ずれた状態で入射する。そのため、パターニング位相差板40の第2領域40bを透過した第2偏光光は、入射したときの位相と同位相の偏光軸−45°となる。この偏光軸−45°の偏光光を第4偏光光と称する。このように、第1偏光光は、パターニング位相差板40の第1領域40a及び第2領域40bを透過することによって、さらに2つの異なる偏光軸を有する第3偏光光と第4偏光光とに分離される。
偏光制御用液晶パネル20の無電圧印加部である第2偏光制御領域7bを透過した第2偏光光(右側)がパターニング位相差板40に入射すると、パターニング位相差板40の第1領域40aにおいては位相差板の偏光軸(+90°)に対して第2偏光光が−45°ずれた状態で入射する。そのため、パターニング位相差板40の第1領域40aを透過した第1偏光光は位相が90°進み、偏光軸が−45°に変化する。この偏光軸−45°の偏光光を第5偏光光と称する。一方、パターニング位相差板40の第2領域40bでは位相差板の偏光軸(+45°)に対して第2偏光光が位相差0°の状態で入射する。そのため、パターニング位相差板40の第2領域40bを透過した第2偏光光は入射したときの位相と同位相の偏光軸+45°となる。この偏光軸が+45°の偏光光を第6偏光光と称する。このように、第2偏光光は、パターニング位相差板40の第1領域40a及び第2領域40bを透過することによってさらに2つの異なる偏光軸を有する第5偏光光と第6偏光光とに分離される。なお、第1偏光光から分離された第4偏光光(パターニング位相差板40の第2領域40bから出射)と第2偏光光から分離された第5偏光光(パターニング位相差板40の第1領域40aから出射)とは互いの偏光軸が一致している。
次に、本実施形態について図1及び図6を参照して説明する。
上記実施形態では、偏光制御用液晶パネルの第1偏光制御領域と第2偏光制御領域のそれぞれに対向電極を形成していた。これに対し、本実施形態では、第2偏光制御領域には対向電極を形成しない点において上記実施形態と異なる。なお、液晶表示装置の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
偏光制御用液晶パネル20の第2基板28の液晶層24側には第2基板28の短手方向に沿って複数の対向電極32がストライプ状に形成されている。複数の対向電極32のそれぞれは間隙Dbを空けて離間して配置されている。この対向電極32と、対向電極32,32間の間隙Dbは、レンチキュラーレンズ34の1つのレンズ部34aに組となって配置されている。つまり、1つのレンズ部34aには1つ対向電極32が対応して配置される。このとき、共通電極30と対向電極32との間に電圧を印加すると、対向電極32は電圧印加部Daとなり、対向電極32,32間の間隙は無電圧印加部Dbとなる。
例えば、上記第1実施形態において、偏光制御用液晶パネルの対向電極32a,32bの電圧の印加状態を入れ替えることも可能である。つまり、対向電極32a及び共通電極30間をオフ状態とし、対向電極32b及び共通電極30間をオン状態とする。これにより、画像Lと画像Rとを左右入れ替えて表示することが可能となる。
また、上記第1実施形態及び第2実施形態において、電圧印加部Daと無電圧印加部Dbの関係をDa>Dbとすることも可能である。
Claims (6)
- 光を出射する光源と、
第1画像を表示する画素と第2画像を表示する画素とを有する画像表示用液晶パネルと、
前記光源と前記画像表示用液晶パネルとの間に配置され、前記光源から出射された光を、第1の偏光軸を有する第1偏光光に偏光して出射する第1偏光制御領域と、第2の偏光軸を有する第2偏光光に偏光して出射する第2偏光制御領域とを有する偏光制御用液晶パネルと、
前記画像表示用液晶パネルと前記偏光制御用液晶パネルとの間に配置され、前記第1偏光制御領域から出射される前記第1偏光光を第1の方向に出射させると共に、前記第2偏光制御領域から出射される前記第2偏光光を第2の方向に出射させる曲面を有したレンズと、
前記レンズと前記画像表示用液晶パネルとの間に配置され、前記第1偏光光を前記第1画像に対応した偏光軸に制御すると共に、前記第2偏光光を前記第2画像に対応した偏光軸に制御する位相差板と、を備え、
前記レンズの曲面を有した方向における前記第1偏光制御領域の幅と前記第2偏光制御領域の幅とが異なることを特徴とする電気光学装置。 - 前記レンズが、複数の凸レンズ部を有するレンチキュラーレンズからなり、
前記凸レンズ部のそれぞれには、前記偏光制御用液晶パネルの前記第1偏光制御領域と前記第2偏光制御領域とが組となって配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記画像表示用液晶パネルは、液晶を挟持してなる一対の対向配置された基板と、第1基板の液晶側に設けられた第1電極と、第2基板の液晶側に設けられた前記第2電極と、を備え、
前記第2電極が、前記第1偏光制御領域に設けられた第1の電極幅を有する電極と、前記第2偏光制御領域に設けられた第2の電極幅を有する電極とから構成され、
前記第1の電極幅を有する電極と第2の電極幅を有する電極とが異なる電極幅で設けられていることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記第1の電極幅を有する電極と第2の電極幅を有する電極とが間隙をあけて離間して設けられ、
前記第2の電極幅を有する電極の電極幅Dcと前記第2の電極幅を有する電極の両端の間隙の幅Dd及び幅Deとを合わせた幅Dbと、前記第1電極の電極幅Daとが、Da>Db又はDa<Dbのいずれかの条件を満たすことを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置。 - 前記画像表示用液晶パネルは、液晶を挟持してなる一対の対向配置された基板と、第1基板の液晶側に設けられた第1電極と、第2基板の液晶側に設けられた前記第2電極と、を備え、
前記第2電極が複数の電極から構成され、前記複数の第2電極が間隙をあけて離間されて配置され、前記第1偏光制御領域に前記第2電極が対応し、前記第2偏光制御領域に前記間隙が対応し、
前記第2電極の電極幅Daと、前記間隙Dbとが、Da>Db又はDa<Dbのいずれかの条件を満たすことを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記位相差板には、第3の偏光軸を有する光を出射させる第3偏光制御領域と、前記第3の偏光軸とは異なる第4の偏光軸を有する光を出射させる第4偏光制御領域とが設けられると共に、前記画像表示用パネルには、第1画像を表示する第1画素列と第2画像を表示する第2画素列とが交互に設けられており、
前記位相差板の前記第3偏光制御領域は前記画像表示用液晶パネルの前記第1画素列に対応し、前記位相差板の前記第4偏光制御領域は前記画像表示用液晶パネルの前記第2画素列に対応することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の電気光学装置。
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