JP2013076918A - Image display apparatus - Google Patents
Image display apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013076918A JP2013076918A JP2011217679A JP2011217679A JP2013076918A JP 2013076918 A JP2013076918 A JP 2013076918A JP 2011217679 A JP2011217679 A JP 2011217679A JP 2011217679 A JP2011217679 A JP 2011217679A JP 2013076918 A JP2013076918 A JP 2013076918A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- substrate
- display panel
- lens
- image display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 145
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 48
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本発明は、画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device.
液晶は、液体のような流動性を有し、電気的光学的特性に異方性を示し、かつ分子配向状態を種々制御できるという特徴を有している。このような性質を有する液晶を、一対の基板間に封入し、液晶層に印加する電圧を制御することで屈折率の分布特性を制御する液晶レンズが知られている。なお、特許文献１及び２には、液晶レンズを表示パネルの観察者側（前面、表示面側）に配置した画像表示装置が開示されており、例えば、特許文献１に開示されている画像表示装置は、観察者に立体視を提供する３次元ディスプレイ装置となっている。 The liquid crystal has fluidity like a liquid, has anisotropy in electro-optical characteristics, and can control various molecular orientation states. There is known a liquid crystal lens in which a liquid crystal having such properties is sealed between a pair of substrates, and a refractive index distribution characteristic is controlled by controlling a voltage applied to a liquid crystal layer. Patent Documents 1 and 2 disclose image display devices in which liquid crystal lenses are arranged on the viewer side (front surface, display surface side) of the display panel. For example, the image display disclosed in Patent Document 1 is disclosed. The device is a three-dimensional display device that provides a stereoscopic view to an observer.
ここで、図７Ａおよび図７Ｂは、液晶レンズが液晶表示パネルＰＮＬの前面に配置された画像表示装置を説明するための図である。 Here, FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams for explaining an image display device in which a liquid crystal lens is arranged on the front surface of the liquid crystal display panel PNL.
まず、図７Ａでは、液晶層ＬＣに電圧が印加されておらず、液晶分子の配向が初期配向状態（ここでは、第１の基板Ｂ１の主面と第２の基板Ｂ２の主面に平行な方向）で揃えられている。このため、図７Ａでは、液晶レンズがレンズ効果を奏していない状態となっている。一方、図７Ｂでは、液晶層ＬＣに電圧が印加されて、基板に形成された電極からの電界により液晶分子の配向状態が変化して液晶レンズがレンズ効果を奏する状態となっており、液晶表示パネルＰＮＬの各画素からの出射光が進行方向を変化させることとなる。このため、図７Ａの場合と図７Ｂの場合とでは、画像表示装置を観察する所定位置の観察者に対して異なる画像（例えば２次元画像と３次元画像）が提供されることとなる。 First, in FIG. 7A, no voltage is applied to the liquid crystal layer LC, and the alignment of the liquid crystal molecules is in the initial alignment state (here, parallel to the main surface of the first substrate B1 and the main surface of the second substrate B2). Direction). For this reason, in FIG. 7A, the liquid crystal lens is in a state where it does not exhibit the lens effect. On the other hand, in FIG. 7B, a voltage is applied to the liquid crystal layer LC, and the alignment state of the liquid crystal molecules is changed by the electric field from the electrode formed on the substrate, so that the liquid crystal lens has a lens effect. Light emitted from each pixel of the panel PNL changes the traveling direction. Therefore, in the case of FIG. 7A and the case of FIG. 7B, different images (for example, a two-dimensional image and a three-dimensional image) are provided to an observer at a predetermined position observing the image display device.
液晶レンズの背面に配置する表示パネルのひとつとしては、液晶表示パネルを用いることが考えられる。 As one of the display panels disposed on the back surface of the liquid crystal lens, it is conceivable to use a liquid crystal display panel.
図８は、液晶レンズへの入射光および出射光と、液晶レンズ内の液晶分子ＬＭとの関係を説明する図である。図８の左側は、液晶分子の分子長軸に対して平行な偏光方向を有する入射光の場合を示しており、図８の右側は、液晶分子の分子長軸方向ＤＬＭに対して所定の角度θ０傾斜した方向の偏光を有する入射光の場合を示している。図８に示す左右の状態を比較すると、左側の状態の方が、右側の状態よりも出射光量が大きい。 FIG. 8 is a diagram for explaining a relationship between incident light and outgoing light to the liquid crystal lens and liquid crystal molecules LM in the liquid crystal lens. The left side of FIG. 8 shows the case of incident light having a polarization direction parallel to the molecular long axis of the liquid crystal molecule, and the right side of FIG. 8 shows a predetermined angle with respect to the molecular long axis direction DLM of the liquid crystal molecule. This shows the case of incident light having polarized light in a direction inclined by θ 0 . When the left and right states shown in FIG. 8 are compared, the amount of emitted light is larger in the left state than in the right state.
このため、液晶レンズの背面に液晶表示パネルを配置する場合には、上偏光板の透過軸の方向を液晶レンズの初期配向方向に揃えるようにすることで、透過光量を増大させることができると考えられる。 For this reason, when the liquid crystal display panel is disposed on the back surface of the liquid crystal lens, the amount of transmitted light can be increased by aligning the direction of the transmission axis of the upper polarizing plate with the initial alignment direction of the liquid crystal lens. Conceivable.
次に図９は、液晶表示パネルＰＮＬと液晶レンズＬＺとを備えた画像表示装置の構成の一例を説明する図であり、図１０Ａは、図９における液晶レンズＬＺの電極構造を説明する図である。 Next, FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the configuration of an image display device including a liquid crystal display panel PNL and a liquid crystal lens LZ, and FIG. 10A is a diagram for explaining an electrode structure of the liquid crystal lens LZ in FIG. is there.
液晶表示パネルＰＮＬは、図９で示されるように、下偏光板ＰＬ１と、液晶セルＬＳと、上偏光板ＰＬ２とを備えており、下偏光板ＰＬ１と上偏光板ＰＬ２の透過軸が互いに直交するようになっている。また、液晶レンズＬＺの電極構造は、図１０Ａで示されるように、液晶レンズＬＺの一方の基板に複数のライン状の電極Ｅ１が形成され、他方の基板には平板状の電極Ｅ２が形成される。 As shown in FIG. 9, the liquid crystal display panel PNL includes a lower polarizer PL1, a liquid crystal cell LS, and an upper polarizer PL2, and the transmission axes of the lower polarizer PL1 and the upper polarizer PL2 are orthogonal to each other. It is supposed to be. Further, as shown in FIG. 10A, the liquid crystal lens LZ has an electrode structure in which a plurality of line-shaped electrodes E1 are formed on one substrate of the liquid crystal lens LZ, and a plate-like electrode E2 is formed on the other substrate. The
ここで、液晶レンズＬＺの配向方向ＲＢは、複数のライン状の電極Ｅ１に対して垂直な方向に設定されており、さらにこの配向方向ＲＢは、上偏光板ＰＬ２の透過軸に対して平行となる方向に設定されて、透過光量を増大させるようにしている。 Here, the alignment direction RB of the liquid crystal lens LZ is set in a direction perpendicular to the plurality of line-shaped electrodes E1, and the alignment direction RB is parallel to the transmission axis of the upper polarizing plate PL2. In such a direction, the amount of transmitted light is increased.
しかしながら、図９および図１０Ａで示されるような液晶レンズＬＺの場合には、液晶レンズＬＺの液晶層に電界を印加すると、図１０Ａの破線枠ＸＢの拡大図である図１０Ｂで示されるようなギザギザの（ジグザグ状の）ディスクリネーションＤＳ１が生じる。ここでディスクリネーションＤＳ１とは、ライン状の電極Ｅ１上で液晶分子が基板の主面の垂直方向に配列している領域のことである。このようなギザギザの（ジグザグ状の）ディスクリネーションＤＳ１の発生は、画像表示装置の画質の劣化に繋がり、３次元画像の表示においては、観察者のそれぞれの目において右目用の画像と左目用の画像が混在してクロストークが生ずる。特に、ギザギザの（ジグザグ状の）ディスクリネーションＤＳ１の屈曲部分でクロストークが顕著となり、このクロストークが（即ち画像の混在が）輝点として視認されてしまう。 However, in the case of the liquid crystal lens LZ as shown in FIGS. 9 and 10A, when an electric field is applied to the liquid crystal layer of the liquid crystal lens LZ, as shown in FIG. 10B, which is an enlarged view of the broken line frame XB in FIG. 10A. A jagged (zigzag) disclination DS1 results. Here, the disclination DS1 is a region in which liquid crystal molecules are arranged in a direction perpendicular to the main surface of the substrate on the line-shaped electrode E1. The occurrence of such a jagged (zigzag) disclination DS1 leads to degradation of the image quality of the image display device. In the display of a three-dimensional image, the right eye image and the left eye image are displayed in each eye of the observer. Crosstalk occurs due to the mixed images. In particular, crosstalk becomes prominent at the bent portion of the jagged (zigzag) disclination DS1, and this crosstalk (that is, a mixture of images) is visually recognized as a bright spot.
本発明は、液晶表示パネルの観察者側に液晶レンズを備えた画像表示装置において、上述したようなディスクリネーションの発生、特にギザギザの（ジグザグ状の）ディスクリネーションの発生を抑えることを目的とする。 An object of the present invention is to suppress the occurrence of disclination as described above, particularly the occurrence of jagged (zigzag) disclination, in an image display device having a liquid crystal lens on the viewer side of a liquid crystal display panel. And
本発明にかかる画像表示装置は、上記目的に鑑みて、複数の画素を備えた液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの一方の側に配置される液晶レンズと、を有する画像表示装置であって、前記液晶レンズは、第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に挟持される液晶層と、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方の基板に形成されて、第１の方向に延在する複数の電極と、を有し、前記一方の基板の前記液晶層の側には配向膜が形成され、前記液晶表示パネルは、前記液晶レンズが配置される側に、前記第１の方向に対して略垂直となる方向に透過軸を有する偏光板を備え、前記配向膜による前記液晶層の配向方向は、前記第１の方向に対して垂直となる方向とは異なる第２の方向となる、ことを特徴とする。 In view of the above object, an image display device according to the present invention is an image display device having a liquid crystal display panel including a plurality of pixels, and a liquid crystal lens disposed on one side of the liquid crystal display panel. The liquid crystal lens includes a first substrate, a second substrate facing the first substrate, a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, and the first substrate A plurality of electrodes formed in at least one of the substrate and the second substrate and extending in the first direction, and an alignment film is provided on the liquid crystal layer side of the one substrate The liquid crystal display panel is provided with a polarizing plate having a transmission axis in a direction substantially perpendicular to the first direction on a side where the liquid crystal lens is disposed, and the liquid crystal layer of the alignment film The orientation direction is different from the direction perpendicular to the first direction. The second direction, and wherein the.
また、本発明に係る画像表示装置の一態様では、前記液晶表示パネルの前記複数の画素は、マルチドメイン型の画素構造を有する、ことを特徴としてもよい。更に、前記第１の方向と前記偏光板の前記透過軸の方向とがなす角は、９０度±０．５度の範囲内である、ことを特徴としてもよい。 In the image display device according to the aspect of the invention, the plurality of pixels of the liquid crystal display panel may have a multi-domain pixel structure. Furthermore, the angle formed by the first direction and the direction of the transmission axis of the polarizing plate may be within a range of 90 ° ± 0.5 °.
また、本発明に係る画像表示装置の一態様では、前記第１の方向に垂直となる方向と前記第２の方向は、１°以上１２°以下の角度をなす、ことを特徴としてもよい。 In the image display device according to the aspect of the invention, the direction perpendicular to the first direction and the second direction may form an angle of 1 ° to 12 °.
本発明によれば、液晶表示パネルの観察者側に液晶レンズを備えた画像表示装置において、上述したようなディスクリネーションの発生が抑えられる。 According to the present invention, the occurrence of disclination as described above can be suppressed in an image display device including a liquid crystal lens on the viewer side of the liquid crystal display panel.
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる画像表示装置ＤＰの模式図である。画像表示装置ＤＰは、液晶表示パネルＰＮＬと、液晶表示パネルＰＮＬの観察者側に配置される液晶レンズＬＺと、液晶表示パネルＰＮＬの背面に配置されるバックライトＢＬを含んで構成される。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram of an image display device DP according to the first embodiment of the present invention. The image display device DP includes a liquid crystal display panel PNL, a liquid crystal lens LZ disposed on the viewer side of the liquid crystal display panel PNL, and a backlight BL disposed on the back surface of the liquid crystal display panel PNL.
液晶レンズＬＺは、第１の基板Ｂ１と、第２の基板Ｂ２と、これらに挟持される液晶層ＬＣとを有して構成される。本実施形態の液晶レンズＬＺは、液晶層ＬＣに電界が印加されない状態では観察者に２次元の画像を提供し、液晶層ＬＣに電界が印加される状態ではレンズアレイが形成されて観察者に３次元の画像を提供する。 The liquid crystal lens LZ includes a first substrate B1, a second substrate B2, and a liquid crystal layer LC sandwiched between them. The liquid crystal lens LZ of the present embodiment provides a two-dimensional image to the observer when no electric field is applied to the liquid crystal layer LC, and forms a lens array when the electric field is applied to the liquid crystal layer LC. Provide a three-dimensional image.
液晶表示パネルＰＮＬは、液晶セルＬＳと、バックライトＢＬ側に配置される下偏光板ＰＬ１と、液晶レンズＬＺ側に配置される上偏光板ＰＬ２とを含んで構成される。また、液晶表示パネルＰＮＬは、マトリクス状に配置された複数の画素を有する表示領域を有している。 The liquid crystal display panel PNL includes a liquid crystal cell LS, a lower polarizing plate PL1 disposed on the backlight BL side, and an upper polarizing plate PL2 disposed on the liquid crystal lens LZ side. The liquid crystal display panel PNL has a display area having a plurality of pixels arranged in a matrix.
本実施形態の画像表示装置は、２次元表示と３次元表示とを切替える機能を有している。このため液晶表示パネルＰＮＬの表示領域における複数の画素は、具体的には、２以上の画素を含んで構成される複数の画素グループに分けられて、当該画素グループは、３次元表示の際に右目用の表示を出力する画素と、左目用の表示を出力する画素とを有している。また、液晶レンズＬＺは、電界が印加されることにより、液晶層ＬＣの液晶分子の向きが制御され、複数のシリンドリカルレンズ状のレンズ部分を有するレンズアレイを形成するようになっており、各レンズ部分は、画素グループのそれぞれに対応している。各レンズ部分は、所定位置の観察者の右目に右目用の画像を出力し、当該観察者の左目に左目用の画像を出力するようになっており、観察者からみて上下方向に延在するものとなっている。 The image display apparatus according to the present embodiment has a function of switching between two-dimensional display and three-dimensional display. For this reason, the plurality of pixels in the display region of the liquid crystal display panel PNL are specifically divided into a plurality of pixel groups including two or more pixels, and the pixel groups are divided into three-dimensional displays. It has a pixel that outputs a display for the right eye and a pixel that outputs a display for the left eye. Further, the liquid crystal lens LZ is configured so that the orientation of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer LC is controlled by applying an electric field, and a lens array having a plurality of cylindrical lens portions is formed. The portion corresponds to each pixel group. Each lens portion outputs an image for the right eye to the right eye of the observer at a predetermined position, and outputs an image for the left eye to the left eye of the observer, and extends in the vertical direction as viewed from the observer. It has become a thing.
また、本実施形態の液晶表示パネルＰＮＬは、横電界駆動方式（In Plane Switching）になっており、液晶表示パネルＰＮＬにおける各画素は、視野角を広げるためにマルチドメイン型の画素構造を有している。具体的には、各画素には櫛歯状の画素電極と平板状の対向電極が形成されており、櫛歯状の画素電極は、液晶セルＬＳの配向膜のラビング方向（配向方向）を基準として、所定の角度α傾斜した方向に延在する部分と、−α傾斜した方向に延在する部分とを有している。これにより、液晶表示パネルＰＮＬにおける各画素には、電界印加時の液晶分子の回転方向が異なる２つの領域が形成され、液晶表示パネルＰＮＬは、マルチドメイン型のパネルとなる。 In addition, the liquid crystal display panel PNL of the present embodiment is in a horizontal electric field driving method (In Plane Switching), and each pixel in the liquid crystal display panel PNL has a multi-domain pixel structure in order to widen the viewing angle. ing. Specifically, each pixel is formed with a comb-like pixel electrode and a flat counter electrode, and the comb-like pixel electrode is based on the rubbing direction (alignment direction) of the alignment film of the liquid crystal cell LS. As a portion extending in a direction inclined by a predetermined angle α and a portion extending in a direction inclined by −α. Thus, each pixel in the liquid crystal display panel PNL is formed with two regions having different rotation directions of liquid crystal molecules when an electric field is applied, and the liquid crystal display panel PNL is a multi-domain panel.
図２は、液晶レンズＬＺの第１の基板Ｂ１上に形成された複数の電極Ｅ１の平面的構成を示す図である。また、図３および図４は、液晶レンズＬＺに電界を印加した際の様子を示すものとなっており、図３は、図２のIII−III断面を、図４は、図２におけるＩＶの領域を示す拡大図になっている。 FIG. 2 is a diagram illustrating a planar configuration of the plurality of electrodes E1 formed on the first substrate B1 of the liquid crystal lens LZ. 3 and 4 show the state when an electric field is applied to the liquid crystal lens LZ. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, and FIG. It is an enlarged view showing a region.
まず図２で示されるように、第１の基板Ｂ１上の複数の電極Ｅ１は、第１の方向に延在するように形成されてそれぞれが所定の間隔を置いて平行となっており、画像表示装置の観察者から見て上下方向にライン状となっている。また、第２の基板Ｂ２に形成される電極Ｅ２は平板状に形成されて、さらに図３で示されるように、第１の基板Ｂ１における複数の電極Ｅ１上、および第２の基板Ｂ２における電極Ｅ２上には、配向膜ＯＲが形成される。２つの配向膜ＯＲは、液晶層ＬＣに電界が無印加となる際の液晶分子の配向方向（本明細書において、初期配向方向とも言う）を規定している。図３に示す２つの電極Ｅ１の間には、３次元表示の際に右目用の表示を出力する画素と、左目用の表示を出力する画素とが対になって配置されている。図３においては、３つのサブ画素から成る画素ＰＸが一対、模式的に示されている。 First, as shown in FIG. 2, the plurality of electrodes E1 on the first substrate B1 are formed so as to extend in the first direction, and are parallel to each other at a predetermined interval. As seen from the observer of the display device, it is line-shaped in the vertical direction. Further, the electrode E2 formed on the second substrate B2 is formed in a flat plate shape, and as shown in FIG. 3, the electrodes on the plurality of electrodes E1 on the first substrate B1 and on the second substrate B2 An alignment film OR is formed on E2. The two alignment films OR define the alignment direction of liquid crystal molecules (also referred to as an initial alignment direction in this specification) when no electric field is applied to the liquid crystal layer LC. Between the two electrodes E1 shown in FIG. 3, a pixel that outputs a display for the right eye and a pixel that outputs a display for the left eye in a three-dimensional display are arranged in pairs. In FIG. 3, a pair of pixels PX including three sub-pixels are schematically shown.
次に、本実施形態における液晶レンズＬＺの初期配向方向ＲＢは、図２で示されるように、複数の電極Ｅ１が延在する第１の方向に垂直となる方向を基準として角度θ傾斜した第２の方向に設定されている。電極Ｅ１および電極Ｅ２間で電界が無印加となる際においては、液晶層ＬＣにおける液晶分子は、共に第２の方向に配向処理された２つの配向膜ＯＲによって、第１の基板Ｂ１の主面に平行に、且つ第２の方向に分子長軸が配向される。 Next, as shown in FIG. 2, the initial alignment direction RB of the liquid crystal lens LZ in the present embodiment is a first tilted angle θ with respect to a direction perpendicular to the first direction in which the plurality of electrodes E1 extend. 2 direction is set. When no electric field is applied between the electrode E1 and the electrode E2, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer LC are aligned on the main surface of the first substrate B1 by the two alignment films OR that are both aligned in the second direction. Parallel to and in the second direction.
そして、液晶層ＬＣに電界が印加されると、図３で示されるように、液晶分子の配向変化によって凸レンズ状のレンズ界面ＵＬが形成され、形成される２つのレンズ界面ＵＬの間、即ちライン状の電極Ｅ１と平面的に重畳する領域においては、図４で示されるようなディスクリネーションＤＳ２が形成される。後述するように、ライン状の電極Ｅ１の延在方向に対して垂直となる方向から角度θずらされた第２の方向に、液晶レンズＬＺの配向膜ＯＲによる初期配向方向が設定されていることにより、図１０Ｂで示したようなギザギザのディスクリネーションＤＳ１の発生が抑えられ、図４で示すような直線状のディスクリネーションＤＳ２となる。また、角度θは、初期配向方向ＲＢと第１の方向に対して垂直となる方向（即ち、ライン状の電極Ｅ１の略短辺方向）とが為す挟角であり、１５度以下の角度、具体的には、１度以上１２度以下の角度に設定するのが望ましく、３度以上１０度以下にするのが更に好適である。初期配向方向ＲＢは、第１の方向に対して垂直となる方向を基準として、観察者側から見て時計回りの側にずらされてもよいし、反時計回りの側にずらされてもよい。 Then, when an electric field is applied to the liquid crystal layer LC, as shown in FIG. 3, a convex lens-shaped lens interface UL is formed by the change in orientation of the liquid crystal molecules, that is, between the two lens interfaces UL to be formed, that is, a line A disclination DS2 as shown in FIG. 4 is formed in a region that overlaps the planar electrode E1 in a plan view. As will be described later, the initial alignment direction by the alignment film OR of the liquid crystal lens LZ is set in a second direction shifted by an angle θ from the direction perpendicular to the extending direction of the line-shaped electrode E1. Thus, the generation of the jagged disclination DS1 as shown in FIG. 10B is suppressed, and a linear disclination DS2 as shown in FIG. 4 is obtained. The angle θ is a included angle formed by the initial alignment direction RB and a direction perpendicular to the first direction (that is, a substantially short side direction of the line-shaped electrode E1), and an angle of 15 degrees or less, Specifically, it is desirable to set the angle to 1 degree or more and 12 degrees or less, and it is more preferable to set the angle to 3 degrees or more and 10 degrees or less. The initial alignment direction RB may be shifted to the clockwise side when viewed from the observer side with respect to the direction perpendicular to the first direction, or may be shifted to the counterclockwise side. .
本実施形態の液晶表示パネルＰＮＬは、マルチドメイン型の表示パネルであって、櫛歯状電極（櫛歯状電極が画素電極の場合、対向電極の場合、両方の電極共の場合が有り得る）に、延在方向が異なる２つの部分が形成される。一般的に、マルチドメイン型の液晶表示パネルの場合には、配向膜のラビング方向（配向方向）が当該２つの部分に対しての対称軸となる方向に設定されるため、パネルを設計する便宜上、観察者から見て水平方向あるいは上下方向にラビング方向および上偏光板ＰＬ２の透過軸が設定される。本実施形態では、液晶セルＬＳのラビング方向が観察者から見て水平方向に設定され、さらに、上偏光板ＰＬ２の透過軸が第１の方向（ライン状の電極Ｅ１が延在する上下方向）に対して略垂直となる方向に設定される。また、ここでいう略垂直とは、完全に垂直である場合に加えて製造上の誤差の範囲を含むものとし、具体的には、９０度±０．５度以内の範囲をいうものとする。 The liquid crystal display panel PNL of the present embodiment is a multi-domain type display panel, and is a comb-like electrode (when the comb-like electrode is a pixel electrode, when it is a counter electrode, both electrodes may be the same). Two portions having different extending directions are formed. In general, in the case of a multi-domain liquid crystal display panel, the rubbing direction (alignment direction) of the alignment film is set to a direction that is an axis of symmetry with respect to the two portions. The rubbing direction and the transmission axis of the upper polarizing plate PL2 are set in the horizontal direction or the vertical direction as viewed from the observer. In the present embodiment, the rubbing direction of the liquid crystal cell LS is set to the horizontal direction when viewed from the observer, and the transmission axis of the upper polarizing plate PL2 is the first direction (the vertical direction in which the line-shaped electrode E1 extends). Is set in a direction substantially perpendicular to the direction. Further, the term “substantially vertical” as used herein includes a range of manufacturing errors in addition to the case of being completely vertical, specifically, a range within 90 ° ± 0.5 °.
以上説明したように、本実施形態の画像表示装置ではマルチドメイン型の液晶表示パネルが採用されて、上偏光板ＰＬ２の透過軸が水平方向となるが、液晶レンズＬＺの初期配向方向が上偏光板ＰＬ２の透過軸方向に対して角度θずらされている。このため、液晶レンズＬＺからの透過光量が若干低下するものの、液晶レンズＬＺの初期配向方向が、ライン状の電極Ｅ１の延在方向に対して垂直となる方向から敢えてずらすように設定されていることにより、図１０Ｂのようなギザギザの（ジグザグ状の）ディスクリネーションＤＳ１の発生が抑えられ、これにより、３次元表示時の画質の劣化が防止される。 As described above, the image display device of the present embodiment employs a multi-domain liquid crystal display panel, and the transmission axis of the upper polarizing plate PL2 is in the horizontal direction, but the initial alignment direction of the liquid crystal lens LZ is the upper polarization. The angle θ is shifted with respect to the transmission axis direction of the plate PL2. For this reason, although the amount of transmitted light from the liquid crystal lens LZ is slightly reduced, the initial alignment direction of the liquid crystal lens LZ is set so as to be deliberately shifted from the direction perpendicular to the extending direction of the line-shaped electrode E1. As a result, the generation of the jagged (zigzag) disclination DS1 as shown in FIG. 10B is suppressed, thereby preventing the deterioration of the image quality during three-dimensional display.
以下では、図５、図６を用いて、シリンドリカルレンズ状の各レンズ部分の間において発生するディスクリネーションについてさらに詳しく説明をする。 Hereinafter, the disclination occurring between the lens portions of the cylindrical lens shape will be described in more detail with reference to FIGS.
図５は、ライン状の電極Ｅ１の真上における液晶分子が、電界によって回転される様子を示す図であり、電界の印加によって形成される２つのレンズ部分の間の液晶分子の回転の様子を示すものである。同図で示されるように、電極Ｅ１の上側では、電界Ｆが第１の基板Ｂ１に対して垂直に印加され、電極Ｅ１の上側の液晶分子は、電界Ｆによって面内方向に揃えられていた分子長軸が回転して立ち上がり、分子長軸の方向が第１の基板Ｂ１に対して垂直となる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the liquid crystal molecules directly above the line-shaped electrode E1 are rotated by an electric field. The state of rotation of the liquid crystal molecules between two lens portions formed by the application of the electric field is illustrated. It is shown. As shown in the figure, on the upper side of the electrode E1, the electric field F was applied perpendicularly to the first substrate B1, and the liquid crystal molecules on the upper side of the electrode E1 were aligned in the in-plane direction by the electric field F. The molecular long axis rotates and rises, and the direction of the molecular long axis becomes perpendicular to the first substrate B1.
図６は、配向膜ＯＲによって規定される初期配向方向ＲＢと、液晶分子の回転方向を示す図である。図６の左側は、ライン状の電極Ｅ１に対して垂直となる方向に初期配向方向ＲＢが存在する場合であり、図６の右側は、ライン状の電極Ｅ１の延在方向に垂直となる方向に対して角度θ回転した方向に初期配向方向ＲＢが存在する場合を示している。 FIG. 6 is a diagram illustrating the initial alignment direction RB defined by the alignment film OR and the rotation direction of the liquid crystal molecules. The left side of FIG. 6 is a case where the initial alignment direction RB exists in a direction perpendicular to the line-shaped electrode E1, and the right side of FIG. 6 is a direction perpendicular to the extending direction of the line-shaped electrode E1. The case where the initial alignment direction RB exists in the direction rotated by the angle θ with respect to FIG.
電極Ｅ１の上側の液晶分子が電界Ｆによって第１の基板Ｂ１の主面に垂直な方向に立ち上がる際、図６に示すように、平面的に見て液晶分子の長軸がある程度回転して立ち上がる。図６の左側の場合には、液晶分子の回転方向が、時計回り、反時計回りのいずれの方向にも規制されず、液晶分子の立ち上がり方向にバラツキが生じることになる。図１０Ｂにおけるギザギザの（ジグザグ状の）ディスクリネーションＤＳ１は、立ち上がり方向のバラツキに起因するものと考えられる。立ち上がり方向のバラツキが原因で、電極Ｅ１の一方の側と他方の側とで、液晶レンズを形成するべく液晶分子を挙動させる力にずれが生ずる。この力のずれにより、電極Ｅ１上の液晶分子が立ち上がっている領域が、直線状に形成（即ち電極Ｅ１の延在方向に沿って形成）されず、ジグザグ状に形成されることとなる。 When the liquid crystal molecules on the upper side of the electrode E1 rise in the direction perpendicular to the main surface of the first substrate B1 by the electric field F, the major axis of the liquid crystal molecules rises with a certain degree of rotation when viewed in plan, as shown in FIG. . In the case of the left side of FIG. 6, the rotation direction of the liquid crystal molecules is not regulated in either the clockwise direction or the counterclockwise direction, and variations occur in the rising direction of the liquid crystal molecules. The jagged (zigzag) disclination DS1 in FIG. 10B is considered to be caused by variations in the rising direction. Due to the variation in the rising direction, there is a shift in the force that causes the liquid crystal molecules to behave to form a liquid crystal lens on one side and the other side of the electrode E1. Due to this deviation in force, the region where the liquid crystal molecules rise on the electrode E1 is not formed linearly (that is, formed along the extending direction of the electrode E1), but is formed in a zigzag shape.
一方、図６の右側の場合には、液晶分子の回転方向が反時計回りの方向に規制されているため、ディスクリネーションをジグザグ状に発生させる原因である立ち上がり方向のバラツキが抑えられて、図４で示すように、電極Ｅ１に沿ってライン状にディスクリネーションＤＳ２が形成される。ディスクリネーションＤＳ２が直線状に形成されることで、２つの電極Ｅ１間に形成されるシリンドリカルレンズ状のレンズ部分の局所的なゆがみの発生が抑えられ、画質の劣化が防止される。また、ギザギザの（ジグザグ状の）ディスクリネーションが原因となるクロストークを防止し、画質を向上させることができる。 On the other hand, in the case of the right side of FIG. 6, since the rotation direction of the liquid crystal molecules is regulated in the counterclockwise direction, variation in the rising direction that causes the disclination to occur in a zigzag shape is suppressed, As shown in FIG. 4, the disclination DS2 is formed in a line along the electrode E1. By forming the disclination DS2 in a straight line, the occurrence of local distortion of the cylindrical lens-like lens portion formed between the two electrodes E1 is suppressed, and the deterioration of the image quality is prevented. Further, crosstalk caused by jagged (zigzag) disclination can be prevented, and the image quality can be improved.
なお、本実施形態の液晶表示パネルＰＮＬおよび液晶レンズＬＺでは、配向膜が光配向膜であっても良いし、ラビングによって形成される配向膜であっても良い。また、本実施形態では液晶表示パネルＰＮＬをＩＰＳ型としているが、他のＶＡ型やＴＮ型の液晶表示パネルとしていてもよい。 In the liquid crystal display panel PNL and the liquid crystal lens LZ of the present embodiment, the alignment film may be a photo alignment film or an alignment film formed by rubbing. In this embodiment, the liquid crystal display panel PNL is an IPS type, but another VA type or TN type liquid crystal display panel may be used.
なお、本実施形態では、液晶レンズＬＺの第１の基板Ｂ１に、ライン状の電極Ｅ１を形成しているが、例えば、第２の基板Ｂ２にライン状の複数の電極を形成しても良く、液晶レンズＬＺにシリンドリカルレンズ状のレンズアレイが形成される電極形状であればよい。 In the present embodiment, the line-shaped electrode E1 is formed on the first substrate B1 of the liquid crystal lens LZ. However, for example, a plurality of line-shaped electrodes may be formed on the second substrate B2. Any electrode shape may be used as long as a cylindrical lens array is formed on the liquid crystal lens LZ.
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、各実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成、又は同一の目的を達成することができる構成でおきかえることが出来る。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the configuration described in each embodiment can be replaced with a configuration that is substantially the same, a configuration that exhibits the same effect, or a configuration that can achieve the same purpose.
ＤＰ 画像表示装置、ＬＺ 液晶レンズ、ＬＣ 液晶層、Ｂ１ 第１の基板、Ｂ２ 第２の基板、ＰＮＬ 液晶表示パネル、ＰＬ１ 下偏光板、ＰＬ２ 上偏光板、ＬＳ 液晶セル、ＯＲ 配向膜、ＤＳ１，ＤＳ２ ディスクリネーション、ＬＭ 液晶分子、ＲＢ 初期配向方向、ＵＬ レンズ界面。 DP image display device, LZ liquid crystal lens, LC liquid crystal layer, B1 first substrate, B2 second substrate, PNL liquid crystal display panel, PL1 lower polarizing plate, PL2 upper polarizing plate, LS liquid crystal cell, OR alignment film, DS1, DS2 Disclination, LM liquid crystal molecule, RB initial alignment direction, UL lens interface.
Claims (4)
前記液晶表示パネルの一方の側に配置される液晶レンズと、を有する画像表示装置であって、
前記液晶レンズは、
第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挟持される液晶層と、
前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方の基板に形成されて、第１の方向に延在する複数の電極と、を有し、
前記一方の基板の前記液晶層の側には配向膜が形成され、
前記液晶表示パネルは、前記液晶レンズが配置される側に、前記第１の方向に対して略垂直となる方向に透過軸を有する偏光板を備え、
前記配向膜の配向方向は、前記第１の方向に対して垂直となる方向とは異なる第２の方向であることを特徴とする画像表示装置。 A liquid crystal display panel having a plurality of pixels;
A liquid crystal lens disposed on one side of the liquid crystal display panel,
The liquid crystal lens is
A first substrate and a second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A plurality of electrodes formed on at least one of the first substrate and the second substrate and extending in a first direction;
An alignment film is formed on the liquid crystal layer side of the one substrate,
The liquid crystal display panel includes a polarizing plate having a transmission axis in a direction substantially perpendicular to the first direction on a side where the liquid crystal lens is disposed.
The image display device according to claim 1, wherein an alignment direction of the alignment film is a second direction different from a direction perpendicular to the first direction.
前記液晶表示パネルの前記複数の画素は、マルチドメイン型の画素構造を有する、
ことを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 1,
The plurality of pixels of the liquid crystal display panel have a multi-domain pixel structure.
An image display device characterized by that.
前記第１の方向に垂直となる方向と前記第２の方向は、１°以上１２°以下の角度をなす、
ことを特徴とする画像表示装置。 An image display device according to claim 2,
The direction perpendicular to the first direction and the second direction form an angle of 1 ° to 12 °.
An image display device characterized by that.
前記第１の方向と前記偏光板の前記透過軸の方向とがなす角は、９０度±０．５度の範囲内であることを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 1 to 3,
An angle formed by the first direction and the direction of the transmission axis of the polarizing plate is in a range of 90 ° ± 0.5 °.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011217679A JP5587272B2 (en) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | Image display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011217679A JP5587272B2 (en) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | Image display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013076918A true JP2013076918A (en) | 2013-04-25 |
| JP5587272B2 JP5587272B2 (en) | 2014-09-10 |
Family
ID=48480414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011217679A Active JP5587272B2 (en) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | Image display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5587272B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013186134A (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-19 | Toshiba Corp | Image display device |
| CN103576410A (en) * | 2013-11-11 | 2014-02-12 | 深圳超多维光电子有限公司 | Liquid crystal lens and 3d display device |
| CN103984181A (en) * | 2014-03-12 | 2014-08-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | Liquid crystal lens and display device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04223433A (en) * | 1990-12-26 | 1992-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display element and production thereof |
| JP2003228072A (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-15 | Ricoh Co Ltd | Picture display device |
| JP2005208567A (en) * | 2003-12-25 | 2005-08-04 | Nec Corp | Image display apparatus, portable terminal apparatus, display panel and lens |
| JP2010211036A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Sony Corp | Stereoscopic display device |
| WO2010149587A2 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | Seereal Technologies S.A. | Light modulation device for a display for representing two- and/or three-dimensional image content |
| JP2013041052A (en) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Japan Display East Co Ltd | Display device |
-
2011
- 2011-09-30 JP JP2011217679A patent/JP5587272B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04223433A (en) * | 1990-12-26 | 1992-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display element and production thereof |
| JP2003228072A (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-15 | Ricoh Co Ltd | Picture display device |
| JP2005208567A (en) * | 2003-12-25 | 2005-08-04 | Nec Corp | Image display apparatus, portable terminal apparatus, display panel and lens |
| JP2010211036A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Sony Corp | Stereoscopic display device |
| WO2010149587A2 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | Seereal Technologies S.A. | Light modulation device for a display for representing two- and/or three-dimensional image content |
| JP2012530950A (en) * | 2009-06-23 | 2012-12-06 | シーリアル テクノロジーズ ソシエテ アノニム | Light modulation device used for at least one of two-dimensional and three-dimensional image content display |
| JP2013041052A (en) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Japan Display East Co Ltd | Display device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013186134A (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-19 | Toshiba Corp | Image display device |
| CN103576410A (en) * | 2013-11-11 | 2014-02-12 | 深圳超多维光电子有限公司 | Liquid crystal lens and 3d display device |
| CN103984181A (en) * | 2014-03-12 | 2014-08-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | Liquid crystal lens and display device |
| US10303006B2 (en) | 2014-03-12 | 2019-05-28 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Liquid crystal lens and display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5587272B2 (en) | 2014-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9599853B2 (en) | Display device | |
| JP5301605B2 (en) | Liquid crystal display | |
| TWI551930B (en) | Liquid crystal display with interleaved pixels | |
| KR101507216B1 (en) | Display device | |
| WO2014196125A1 (en) | Image display device and liquid crystal lens | |
| US10324332B2 (en) | Display panel and manufacturing method thereof, and display device | |
| JP5980097B2 (en) | Image display device and liquid crystal lens | |
| JP2014174449A (en) | Display device | |
| KR20130131977A (en) | Liquid crystal lens and display device including the same | |
| US20120001840A1 (en) | Liquid crystal display device | |
| JP5587272B2 (en) | Image display device | |
| JP2005351953A (en) | Bistable liquid crystal display device | |
| WO2013065580A1 (en) | Display device | |
| WO2012008408A1 (en) | Display device | |
| JP2013174695A (en) | Liquid crystal lens and display device | |
| JP6959742B2 (en) | Liquid crystal display and liquid crystal module | |
| WO2013021867A1 (en) | Stereoscopic display device | |
| JP2007199577A (en) | Liquid crystal display apparatus | |
| US9256074B2 (en) | Liquid crystal optical element and stereoscopic image display device | |
| KR20180046769A (en) | Fast Response Liquid Crystal Display Device | |
| JP2021144115A (en) | Liquid crystal display panel and manufacturing method therefor | |
| KR20130046310A (en) | Retarder filter and method of fabricating the same | |
| JP2013238864A (en) | Display device | |
| KR20130038492A (en) | In-plane switching mode liquid crystal display device and method of driving the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131127 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140415 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140416 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140611 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140715 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140723 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5587272 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |