JP2014134586A - Stereoscopic video display device - Google Patents
Stereoscopic video display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014134586A JP2014134586A JP2013001296A JP2013001296A JP2014134586A JP 2014134586 A JP2014134586 A JP 2014134586A JP 2013001296 A JP2013001296 A JP 2013001296A JP 2013001296 A JP2013001296 A JP 2013001296A JP 2014134586 A JP2014134586 A JP 2014134586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- eye
- region
- light
- pattern
- liquid crystal
- 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 79
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 claims abstract description 71
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000010408 film Substances 0.000 description 68
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
Description
本発明は、偏光眼鏡方式の立体映像表示装置に関する。 The present invention relates to a polarized glasses type stereoscopic image display apparatus.
近年、高解像度の立体映像への関心が高まっており、各種の立体映像表示装置が実用化されている。立体表示の方式は、視認者に特殊な立体視用眼鏡を装着させる眼鏡方式と、立体視用眼鏡を必要としない裸眼方式とに大別される。眼鏡方式は、立体視可能範囲が広いことから、大型ディスプレイを中心に広く採用されている。眼鏡方式の1つに分類される偏光眼鏡方式では、右目用映像領域と左目用映像領域とが交互にストライプ状に形成された立体映像表示装置が用いられる。 In recent years, interest in high-resolution 3D images has increased, and various 3D image display devices have been put into practical use. Three-dimensional display methods are broadly classified into spectacle methods that allow a viewer to wear special stereoscopic glasses, and naked-eye methods that do not require stereoscopic glasses. The glasses method is widely used mainly for large displays because of its wide stereoscopic view range. In the polarized glasses method classified as one of the glasses methods, a stereoscopic image display device in which a right-eye image region and a left-eye image region are alternately formed in a stripe shape is used.
偏光眼鏡方式の立体映像表示装置は、立体視可能な範囲が広く、シャッター眼鏡方式に比して立体視用眼鏡のコストが小さいことや、視認者の疲労感が少ないこと等から、立体映像の表示方式として注目を集めている。しかしながら、偏光眼鏡方式の立体映像表示装置は、画面縦方向の視野角(垂直視野角)が小さいとの問題がある。垂直視野角は、右目用映像と左目用映像とが混在して視認されることによって立体像が不鮮明となる「クロストーク現象」と密接に関連している。 Polarized glasses-type stereoscopic image display devices have a wide stereoscopic view range, and stereoscopic glasses are less expensive than shutter glasses. It attracts attention as a display method. However, there is a problem with polarized glasses type stereoscopic image display devices that the viewing angle in the vertical direction of the screen (vertical viewing angle) is small. The vertical viewing angle is closely related to a “crosstalk phenomenon” in which a stereoscopic image becomes unclear when the right-eye video and the left-eye video are viewed together.
図5(A)に模式的に示すように、偏光眼鏡方式の立体映像表示装置を構成する映像表示セル140は、右目用映像領域141と左目用映像領域142とが第一方向(紙面上下方向)に沿って交互に配置され、各映像表示領域が、第一方向と直交する第二方向(紙面法線方向)に延在している。一般には、画面の縦方向(垂直方向)が第一方向、画面の横方向(水平方向)が第二方向である。すなわち、画面の垂直方向に沿って右目用映像領域と左目用映像領域とが交互に配置され、各映像領域は、画面の水平方向に延在している。
As schematically shown in FIG. 5A, the
映像表示セル140の視認側には、右目用偏光領域151と左目用偏光領域152とが第一方向に沿って交互に配置され、各領域が第二方向に延在するパターン偏光フィルム150が配置される。パターン偏光フィルム150の右目用偏光領域151と左目用偏光領域152とは、互いに直交する偏光を射出するように構成されている。ここで、「直交する偏光」とは、例えば透過軸方向が直交する直線偏光の組み合わせや、右円偏光と左円偏光の組み合わせを指す。
On the viewing side of the
パターン偏光フィルム150は、右目用偏光領域151が映像表示セル140の右目用映像領域141と対応し、左目用偏光領域152が映像表示セル140の左目用映像領域142と対応するように配置される。そのため、右目用映像領域141から射出した映像光は、右目用偏光領域151を透過し(r110)、左目用映像領域142から射出した映像光は、左目用偏光領域152を透過する(r120)。視認者は、それぞれ直交する偏光を吸収する右目用視認部と左目用視認部とを備える偏光眼鏡を装着してこの映像光を視認する。偏光眼鏡の右目用視認部は、右目用偏光領域151から射出された偏光を透過し、左目用偏光領域152から射出された偏光を吸収する。一方、偏光眼鏡の左目用視認部は、左目用偏光領域152から射出された偏光を透過し、右目用偏光領域151から射出された偏光を吸収する。そのため、偏光眼鏡を装着した視認者の右目および左目のそれぞれには、右目用映像光および左目用映像光のみが視認され、立体視が可能となる。
The pattern polarizing
しかしながら、映像表示セル140から射出される右目用映像光および左目用映像光のそれぞれを、厳密に右目用偏光領域151および左目用偏光領域152を透過させ、視認者に到達させることは困難である。まず、鮮明な立体映像を得るには、画素サイズを小さくして、右目用映像領域141と左目用映像領域142との配置ピッチを密にする(高精細化する)必要がある。しかしながら、画素サイズが小さくなるに従って、パターンの幅が小さくなるため、パターン偏光フィルム150を、映像表示セル140のパターンと対応するように、第一方向に沿って正確に位置合わせを行うことがより困難となる。また、映像表示セルから射出される光は、平行光以外も含んでいるため、右目用映像領域141から射出された光の一部は、左目用映像領域152を透過して、視認者に到達し(r111、r112)、左目用映像領域142から射出された光の一部は、右目用映像領域151を透過して、視認者に到達する(r121、r122)。
However, it is difficult for the right-eye video light and the left-eye video light emitted from the
このように、パターン偏光フィルムの位置ズレや、斜め方向の射出光に起因して、右目用映像領域141からの映像光が左目用偏光領域152を透過し、左目用映像領域142からの映像光が右目用偏光領域151を透過する場合がある。クロストーク現象は、このような光(クロストーク光)が原因で、各々の目に右目用映像と左目用映像とが混在して視認され、立体像が不鮮明となる現象である。立体映像表示装置が正面から視認される場合、クロストークはほとんど生じないが、画面縦方向(第一方向)の視角が大きくなるに従って、クロストークが顕著となる傾向がある。そのため、偏光眼鏡方式の立体映像表示装置は、画面縦方向に視角を移動させるとクロストークが生じやすく、これが垂直視野角を狭くする一因となっている。
As described above, the image light from the right-
クロストークに起因する狭視野角の問題を解消する目的で、立体映像表示装置に遮光部を設け、クロストーク光を低減する試みがなされている。例えば、特許文献1では、図4(B)に模式的に示すように、パターン偏光フィルム150の右目用偏光領域151と左目用偏光領域152との境界に遮光部153を設ける方法が開示されている。パターン偏光フィルムに遮光部を設けることで、クロストークの原因となる斜め方向の射出光(r111、r112、r121、r122)が、遮光部153により吸収されるため、クロストークが低減される。
In order to solve the problem of a narrow viewing angle caused by crosstalk, an attempt has been made to reduce crosstalk light by providing a light shielding portion in a stereoscopic image display device. For example, Patent Document 1 discloses a method of providing a
特許文献1で提案されているように、パターン偏光フィルムに遮光部を設ける方法は、クロストーク低減に効果的である。しかしながら、映像表示セルから斜め方向に射出した光が遮光部で吸収されるため、光の利用効率が低くなる。特に、斜め方向の光が視認者に到達しないため、第一方向(図4(B)における紙面上下方向)の視角が大きい領域での輝度が低い。そのため、パターン偏光フィルムに遮光部を設ける方法は、斜め方向の輝度低下に伴って垂直視野角が小さくなるとの問題がある。 As proposed in Patent Document 1, the method of providing a light blocking portion on a pattern polarizing film is effective in reducing crosstalk. However, since the light emitted from the video display cell in the oblique direction is absorbed by the light shielding portion, the light use efficiency is lowered. In particular, since light in an oblique direction does not reach the viewer, the luminance in a region where the viewing angle in the first direction (the vertical direction on the paper surface in FIG. 4B) is large is low. Therefore, the method of providing the light shielding part on the pattern polarizing film has a problem that the vertical viewing angle becomes small as the luminance decreases in the oblique direction.
クロストークを低減するためには、遮光部153の幅を大きくすればよいが、遮光部の幅が大きくなるほど、輝度低下による狭視野角化の問題が顕著となる。すなわち、従来技術では、クロストーク低減と輝度向上とが、トレードオフの関係にあるため、クロストーク低減と高輝度化の両方の観点から、広視野角化を図ることは困難である。
In order to reduce crosstalk, the width of the light-
また、パターン偏光フィルムに遮光部を設けるためには、遮光部の形成工程を別途設ける必要があるため、パターン偏光フィルムの製造工程が複雑となり、生産性の低下やコストの増加を招く傾向がある。さらに、パターン偏光フィルムに設けられた遮光部の配置ピッチが、映像表示セル内に設けられたカラーフィルタの遮光部(ブラックマトリクス)の配置ピッチと近似しているため、モアレが発生しやすいとの問題を生じる。 Further, in order to provide the light shielding part on the pattern polarizing film, it is necessary to provide a separate process for forming the light shielding part. Therefore, the manufacturing process of the pattern polarizing film is complicated, and the productivity tends to decrease and the cost increases. . Furthermore, since the arrangement pitch of the light shielding portions provided in the pattern polarizing film approximates the arrangement pitch of the light shielding portions (black matrix) of the color filters provided in the video display cell, moire is likely to occur. Cause problems.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、クロストーク低減と輝度向上の両方の観点において、視野角が拡大された偏光眼鏡方式の立体映像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a polarizing glasses type stereoscopic image display device with an enlarged viewing angle in terms of both crosstalk reduction and luminance enhancement.
本発明の立体映像表示装置は、バックライト;集光部材;背面側偏光板;右目用映像領域と左目用映像領域とが第一方向に沿って交互に配置された液晶セル;および右目用偏光領域と左目用偏光領域とが第一方向に沿って交互に配置されたパターン偏光フィルム、をこの順に備える。 The stereoscopic image display device according to the present invention includes a backlight; a light collecting member; a rear-side polarizing plate; a liquid crystal cell in which right-eye video regions and left-eye video regions are alternately arranged along a first direction; and right-eye polarization. The pattern polarizing film in which the area | region and the polarizing area for left eyes are alternately arrange | positioned along a 1st direction is provided in this order.
液晶セルの右目用映像領域および左目用映像領域、ならびにパターン偏光フィルムの右目用偏光領域および左目用偏光領域は、いずれも第一方向と直交する第二方向に延在している。パターン偏光フィルムは、右目用偏光領域および左目用偏光領域が、液晶セルの右目用映像領域および左目用映像領域のそれぞれに対応するように配置されており、右目用偏光領域および左目用偏光領域は、液晶セルからの射出光を互いに直交する偏光に変換する光学特性を有している。 The right-eye video region and the left-eye video region of the liquid crystal cell, and the right-eye polarization region and the left-eye polarization region of the pattern polarizing film all extend in the second direction orthogonal to the first direction. The pattern polarizing film is arranged so that the right-eye polarizing region and the left-eye polarizing region correspond to the right-eye video region and the left-eye video region of the liquid crystal cell, and the right-eye polarizing region and the left-eye polarizing region are The optical characteristic is that the light emitted from the liquid crystal cell is converted into polarized light orthogonal to each other.
液晶セル内には、カラーフィルタが設けられる。カラーフィルタは、複数のカラー領域からなるカラー開口部とパターン境界遮光部とが、第一方向に沿って交互に配置されている。カラーフィルタの各パターン境界遮光部は、液晶セルの右目用映像領域と左目用映像領域との境界に沿って配置されている。 A color filter is provided in the liquid crystal cell. In the color filter, color openings made up of a plurality of color regions and pattern boundary light shielding portions are alternately arranged along the first direction. Each pattern boundary light-shielding portion of the color filter is disposed along the boundary between the right-eye video region and the left-eye video region of the liquid crystal cell.
本発明において、カラーフィルタは、パターン境界遮光部の第一方向における幅が相対的に増大されている。そして、バックライトと液晶セルとの間に配置される集光部材は、バックライトからの光がカラーフィルタのカラー開口部に合焦されるように構成されている。 In the present invention, the width of the color filter in the first direction of the pattern boundary light shielding portion is relatively increased. And the condensing member arrange | positioned between a backlight and a liquid crystal cell is comprised so that the light from a backlight may be focused on the color opening part of a color filter.
本発明の好ましい形態において、パターン偏光フィルムは、右目用偏光領域と左目用偏光領域との境界上に、遮光部を有していない。当該構成によれば、モアレの発生が抑制される。 In a preferred embodiment of the present invention, the patterned polarizing film does not have a light shielding part on the boundary between the right-eye polarizing region and the left-eye polarizing region. According to the said structure, generation | occurrence | production of a moire is suppressed.
本発明の一実施形態において、パターン偏光フィルムは、液晶セル側から、直線偏光子とパターン位相差フィルムとを備える。パターン位相差フィルムは、右目用偏光領域に対応する右目用位相差領域と左目用偏光領域に対応する左目用位相差領域を有する。右目用位相差領域および左目用位相差領域は、液晶セルから直線偏光子を介して射出された直線偏光を、互いに直交する偏光に変換する光学特性を有している。好ましい形態において、パターン位相差フィルムの右目用位相差領域と左目用位相差領域とは、遅相軸方向が互いに直交し、いずれも1/4波長のレターデーションを有している。当該構成によれば、液晶セルの右目用映像領域からの映像光と、左目用映像領域からの映像光は、互いに直交する円偏光(右円偏光と左円偏光)として、パターン偏光フィルムから視認者側に射出される。このように、立体映像表示装置からの映像光を円偏光として射出させる場合、立体視用偏光眼鏡には円偏光板が用いられる。このような構成によれば、立体映像表示装置の偏光軸方向と立体視用偏光眼鏡の偏光軸方向とが一致していなくとも、右目用映像光と左目用映像光を分離可能であるため、視認者の顔の角度が変わったり、偏光眼鏡の装着状態が変化した場合でも、右目用映像光と左目用映像光との混在が抑制される。 In one embodiment of the present invention, the patterned polarizing film includes a linear polarizer and a patterned retardation film from the liquid crystal cell side. The pattern retardation film has a right-eye retardation region corresponding to the right-eye polarization region and a left-eye retardation region corresponding to the left-eye polarization region. The right-eye retardation region and the left-eye retardation region have optical characteristics that convert linearly polarized light emitted from the liquid crystal cell via the linear polarizer into polarized light orthogonal to each other. In a preferred embodiment, the retardation region for the right eye and the retardation region for the left eye of the pattern retardation film are orthogonal to each other in the slow axis direction, and both have retardation of ¼ wavelength. According to this configuration, the image light from the right eye image area and the image light from the left eye image area of the liquid crystal cell are visually recognized from the pattern polarizing film as circularly polarized light (right circularly polarized light and left circularly polarized light) orthogonal to each other. It is injected into the person side. As described above, when the image light from the stereoscopic image display device is emitted as circularly polarized light, a circularly polarizing plate is used for the stereoscopic polarizing glasses. According to such a configuration, the right-eye video light and the left-eye video light can be separated even if the polarization axis direction of the stereoscopic video display device and the polarization axis direction of the stereoscopic polarizing glasses do not match. Even when the face angle of the viewer changes or the wearing state of the polarized glasses changes, mixing of the right-eye video light and the left-eye video light is suppressed.
本発明の好ましい形態において、バックライトは、液晶セル面の法線方向の光量が、斜め方向の光量に比して相対的に増大された集光バックライトである。当該構成によれば、バックライトからの光が、集光部材によって効率的にカラーフィルタのカラー開口部に合焦されるため、クロストーク低減および輝度向上の効果が高められる。 In a preferred embodiment of the present invention, the backlight is a condensing backlight in which the amount of light in the normal direction of the liquid crystal cell surface is relatively increased compared to the amount of light in the oblique direction. According to this configuration, since the light from the backlight is efficiently focused on the color opening of the color filter by the light collecting member, the effects of reducing crosstalk and improving luminance are enhanced.
本発明の一実施形態において、集光部材は、第二方向に延在するシリンドリカルレンズの複数が前記第一方向に沿って配置されたレンチキュラーレンズである。シリンドリカルレンズが、液晶セルの右目用映像領域および左目用映像領域のパターンと対応するように配置されていれば、バックライトからの光を各映像表示領域のカラー開口部に効率的に集光することができる。 In one embodiment of the present invention, the light collecting member is a lenticular lens in which a plurality of cylindrical lenses extending in the second direction are arranged along the first direction. If the cylindrical lens is arranged so as to correspond to the pattern of the right-eye video area and the left-eye video area of the liquid crystal cell, the light from the backlight is efficiently condensed on the color opening of each video display area. be able to.
本発明の立体映像表示装置は、カラーフィルタのパターン境界遮光部の幅が大きいため、液晶セルの右目用映像領域から射出した映像光の左目用偏光領域への入射や、左目用映像領域から射出した映像光の右目用偏光領域への入射が抑制される。そのため、立体映像のクロストークが低減されるとともに、第一方向の視野角が拡大される。また、集光部材によって、バックライトからの光がカラーフィルタのカラー開口部に集光されるため、パターン境界遮光部の幅が増大されているにも関わらず、映像表示装置内部での光吸収量が小さく、視認側への光取出し効率が高められる。そのため、映像表示装置の輝度を増大させ、消費電力を低減することができる。また、カラーフィルタのパターン境界遮光部の幅が大きく、開口部の面積が小さいため、液晶セル内への外光の入射量が低減され、映像表示装置の明所コントラストが向上する。 In the stereoscopic image display device of the present invention, the width of the pattern boundary light-shielding portion of the color filter is large, so that the video light emitted from the right-eye video region of the liquid crystal cell enters the left-eye polarization region or exits from the left-eye video region. The incident image light is prevented from entering the right-eye polarization region. Therefore, the crosstalk of the stereoscopic video is reduced and the viewing angle in the first direction is expanded. In addition, since the light from the backlight is condensed by the light collecting member to the color opening of the color filter, the light absorption inside the image display device is achieved even though the width of the pattern boundary light shielding portion is increased. The amount is small, and the light extraction efficiency to the viewer side is increased. Therefore, the luminance of the video display device can be increased and the power consumption can be reduced. Further, since the width of the pattern boundary light shielding portion of the color filter is large and the area of the opening is small, the amount of incident external light into the liquid crystal cell is reduced, and the bright contrast of the video display device is improved.
さらに、本発明の構成によれば、カラーフィルタのパターン境界遮光部の幅を大きくすることにより、バックライトからの光が、視認側のパターン偏光フィルムへ入射する際の進路が特定の範囲に制限される。そのため、パターン偏光フィルムのパターンピッチの精度や、液晶セルとの貼り合わせ位置精度の許容範囲が増大し、生産性や歩留まりの向上にも寄与し得る。 Furthermore, according to the configuration of the present invention, by increasing the width of the pattern boundary light shielding portion of the color filter, the path when the light from the backlight enters the pattern polarizing film on the viewing side is limited to a specific range. Is done. Therefore, the allowable range of the pattern pitch accuracy of the pattern polarizing film and the bonding position accuracy with the liquid crystal cell is increased, which can contribute to improvement of productivity and yield.
以下、本発明の立体映像表示装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of a stereoscopic image display apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態にかかる立体映像表示装置の構成を模式的に表す断面図である。立体映像表示装置は、バックライト10、集光部材20、背面側偏光板30,液晶セル40、およびパターン偏光フィルム50をこの順に備える。立体視用偏光眼鏡を装着した視認者は、図1の紙面右側(z軸方向)から画面を視認する。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a stereoscopic video display apparatus according to an embodiment of the present invention. The stereoscopic image display device includes a
[液晶セル]
液晶セル40は、外部から入力された映像信号に基づいて光を変調するように構成されており、一対の基板44,47の間に、液晶層48を有する。一般的な構成においては、一方の基板47(アクティブマトリクス基板)に、外部から映像信号を入力するための信号線や、入力信号に基づいて液晶層の電気光学特性を制御するスイッチング素子等が設けられている。他方の基板44(カラーフィルタ基板)には、カラーフィルタ46が設けられている。なお、図1では、バックライト10側にアクティブマトリクス基板47、視認者側にカラーフィルタ基板44を備える例が図示されているが、カラーフィルタは、バックライト側の基板47上に設けられていてもよい。また、カラーフィルタは、基板の液晶層48と対向する側の面に配置されるのが一般的であるが、基板の液晶層48と反対側の面に設けられていてもよい。液晶セル40の駆動方式は特に限定されず、TN、IPS、VA、OCB等、任意の駆動方式を採用することができる。
[Liquid Crystal Cell]
The
液晶セル40は複数の絵素(picture element)を備える。各絵素は、複数の画素(pixel)を有しており、各画素がそれぞれ異なる色表示に対応している。カラーフィルタ46は、各画素に対応したカラー領域を有する。カラーフィルタ46の各カラー領域が、液晶セルの各画素と対応するように配置されることで、カラー表示が行われる。図2では、各絵素4内に、3つの画素4R,4Gおよび4Bに対応するカラー領域を有するカラーフィルタの構成例が図示されており、各画素は、それぞれ、赤色(R),緑色(G)および青色(B)に対応している。なお、カラー構成は、RGBの3色に限定されず、例えば、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の3色構成や、4色以上のカラー構成であってもよい。
The
液晶セル40は、複数の絵素が列をなして構成される右目用映像領域41、および右目用映像領域と異なる複数の絵素が列をなして構成される左目用映像領域42を有する。右目用映像領域41と左目用映像領域42とは、第一方向(図1のx軸方向)に沿って交互に配置されている。また、各映像領域41,42は、第一方向と直交する第二方向(図1のy軸方向)に延在している。立体映像表示装置の使用状態において、液晶セル40の右目用映像領域41および左目用映像領域42には、外部から入力される右目用映像信号および左目用映像信号に基づいて、それぞれ右目用映像および左目用映像が生成される。
The
図2は、カラーフィルタ46の構成例を模式的に表す平面図である。カラーフィルタ46は、複数のカラー領域4R,4G,4Bからなるカラー開口部461,462とパターン境界遮光部463とを第一方向(図中のx軸方向)に沿って交互に有する。それぞれのカラー開口部461,462およびパターン境界遮光部463は、第二方向(図中のy軸方向)に延在している。
FIG. 2 is a plan view schematically illustrating a configuration example of the
各カラー領域の境界部には、赤色,緑色および青色の混色を低減するために、ブラックマトリクスと呼ばれる色境界遮光部が、第一方向(x軸方向)に延在するように設けられている。また、液晶セルの右目用映像領域41に対応する右目用カラー開口部461と、液晶セルの左目用映像領域42に対応する左目用カラー開口部462との間にも、パターン境界遮光部463として、第二方向(y軸方向)に延在するブラックマトリクスが設けられている。
In order to reduce the mixed color of red, green, and blue, a color boundary light shielding portion called a black matrix is provided at the boundary portion of each color region so as to extend in the first direction (x-axis direction). . A pattern boundary
一般の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタでは、第一方向のブラックマトリクスと第二方向のブラックマトリクスの幅は同程度である。これに対して、本発明の立体映像表示装置に用いられるカラーフィルタ46は、第二方向に延在するパターン境界遮光部463の幅が増大されている。パターン境界遮光部の幅が増大されることにより、立体映像のクロストークが低減される。なお、クロストークが低減される原理については、後に詳述する。また、パターン境界遮光部463の幅が大きく、カラーフィルタ46の開口率が小さいため、液晶セル内への外光の入射量が低減され、映像表示装置の明所コントラストが向上する。
In a color filter used in a general liquid crystal display device, the widths of the black matrix in the first direction and the black matrix in the second direction are approximately the same. On the other hand, in the
カラーフィルタ46において、第一方向におけるパターン境界遮光部463の幅が占める割合は、10%以上が好ましく、25%以上がより好ましく、40%以上がさらに好ましく、50%以上が特に好ましい。パターン境界遮光部の占める割合が増大するにつれて、クロストーク低減および明所コントラスト改善効果が高められる。一方、パターン境界部の占める割合が過度に大きいと、視野角や輝度の低下を招く場合がある。パターン境界遮光部463の大きさは、バックライト10からの光の直進性、平行性や、集光部材20の集光特性等によってその最適値が異なるが、第一方向におけるパターン境界遮光部463の幅が占める割合は、90%以下が好ましく、80%以下がより好ましく、75%以下がさらに好ましい。なお、バックライトの輝度半値幅が小さく、かつ集光部材の集光精度が高い場合は、第一方向におけるパターン境界遮光部463の幅が占める割合が90%以上であっても視野角および輝度特性に優れる三次元立体映像表示装置を形成することができる。各パターン境界遮光部463の幅は、第一方向に延在する色境界遮光部(R,G,B画素境界のブラックマトリクス)の幅の2倍以上が好ましく、5倍以上がより好ましく、10倍以上がさらに好ましく、15倍以上が特に好ましく、20倍以上が最も好ましい。
In the
カラーフィルタ46の遮光部は、一般のカラーフィルタにおける遮光部(ブラックマトリクス)と同様の方法で形成することができる。遮光部は、例えば、金属や樹脂材料で構成される。樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂に顔料を分散したものが用いられる。このように、本発明の立体映像表示装置に用いられるカラーフィルタは、パターン境界遮光部の幅を大きくすること以外は、従来のカラーフィルタと同様の工程および材料で製造することができ、別途の工程を追加する必要がないため、生産性に優れる。
The light shielding part of the
なお、図2では、第二方向(y軸方向)に沿って、赤色領域4R、緑色領域4G、および青色領域4Bが配置されているが、各絵素内における画素の並びは当該形態に限定されない。画素の並びは、例えば、第一方向(x軸方向)に沿って各画素が並べられていてもよく、ハニカム状やスクエア状に配置されていてもよい。
In FIG. 2, the
[パターン偏光フィルム]
パターン偏光フィルム50は、右目用偏光領域51および左目用偏光領域52を有する。右目用偏光領域51および左目用偏光領域52は、液晶セル40の右目用映像領域41および左目用映像領域42のそれぞれに対応するように配置される。すなわち、右目用偏光領域51と左目用偏光領域52とは、第一方向に沿って交互に配置されており、各偏光領域51,52は、第二方向に延在している。右目用偏光領域と左目用偏光領域は、液晶セルからの射出光を互いに直交する偏光に変換する光学特性を有している。
[Pattern Polarized Film]
The pattern
一実施形態において、パターン偏光フィルム50は、液晶セル40から射出された右目用映像光と左目用映像光を、偏光軸が互いに直交する直線偏光として射出する。例えば、右目用偏光領域51が、第一方向に振動方向を有する光を透過し、第二方向に振動方向を有する光を吸収する光学特性を有する場合、左目用偏光領域52は、第一方向に振動方向を有する光を吸収し、第二方向に振動方向を有する光を透過する光学特性を有する。この場合、液晶セル40の右目用映像領域41から射出された光は、パターン偏光フィルム50の右目用偏光領域51に入射して、第一方向に振動方向を有する直線偏光として視認者側へ射出される。一方、液晶セル40の左目用映像領域42から射出された光は、パターン偏光フィルム50の左目用偏光領域52に入射して、第二方向に振動方向を有する直線偏光として視認者側へ射出される。
In one embodiment, the
別の実施形態において、パターン偏光フィルム50は、液晶セル40から射出された右目用映像光と左目用映像光を、互いに逆の極性を有する円偏光として射出する。例えば、右目用偏光領域51が、液晶セル40からの光を右円偏光に変換する光学特性を有する場合、左目用偏光領域52は、液晶セル40からの光を左円偏光に変換する光学特性を有する。このように、右目用偏光領域51と左目用偏光領域52とが互いに逆の極性を有する円偏光を射出する場合、パターン偏光フィルム50は、図1に示すように、液晶セル40側から、直線偏光子54とパターン位相差フィルム58とを備えることが好ましい。パターン位相差フィルム58は、右目用偏光領域51に対応する右目用位相差領域581、および左目用偏光領域52に対応する左目用位相差領域582を有する。
In another embodiment, the
当該実施形態において、液晶セル40から射出された右目用映像光および左目用映像光が、直線偏光子54に入射すると、直線偏光子54の吸収軸方向の光が吸収され、透過軸方向に振動方向を有する直線偏光として、パターン位相差フィルム58側へ射出される。パターン位相差フィルム58としては、例えば、右目用位相差領域581と左目用位相差領域582とが、遅相軸方向が互いに直交し、いずれも1/4波長のレターデーションを有するように構成されたものが用いられる。パターン位相差フィルム58の右目用位相差領域581の遅相軸方向および左目用位相差領域582の遅相軸方向と、直線偏光子54の透過軸方向とのなす角が±45°であれば、直線偏光子54側から入射された直線偏光は、右目用位相差領域581および左目用位相差領域582において、互いに極性が異なる円偏光に変換され、視認者側へ射出される。
In the present embodiment, when the right-eye video light and the left-eye video light emitted from the
右目用位相差領域と左目用位相差領域とが、遅相軸方向が互いに直交し、いずれも1/4波長のレターデーションを有するパターン位相差フィルムは、例えば、マスクパターン等を用いて、液晶性化合物を微小領域(右目用位相差領域および左目用位相差領域)ごとに配向方向が直交するように配向を固定することによって製造することができる。その他、半波長(λ/2)のレターデーションを有する第一の領域とレターデーションを有していない第二の領域とにパターニングされた位相差板や、偏光の振動面を90°回転させる旋光素子が配置された第一の領域および該旋光素子が形成されていない第二の領域からなる旋光素子を、直線偏光子と1/4波長板との間、あるいは1/4波長板の視認側に配置する等の方法により、互いに極性が異なる円偏光を射出するパターン偏光フィルムを構成することができる。 The phase retardation film for the right eye and the phase difference area for the left eye are orthogonal to each other in the slow axis direction, and both have a retardation of ¼ wavelength. The active compound can be produced by fixing the orientation so that the orientation directions are orthogonal to each other for each minute region (the phase difference region for the right eye and the phase difference region for the left eye). In addition, a phase difference plate patterned in a first region having a half-wavelength (λ / 2) retardation and a second region having no retardation, and an optical rotation for rotating the polarization vibration plane by 90 ° An optical rotatory element composed of a first region where an element is arranged and a second region where the optical rotatory element is not formed is arranged between a linear polarizer and a quarter wavelength plate, or on the viewing side of the quarter wavelength plate. The pattern polarizing film which inject | emits the circularly polarized light from which polarity mutually differs can be comprised by methods, such as arrange | positioning.
なお、1/4波長のレターデーションとは、厳密に波長の1/4倍である必要はなく、直線偏光を略円偏光に変換する範囲であればよい。なお、「略円偏光」とは、完全な円偏光のみならず、完全な円偏光に近い、すなわち楕円率が1に近い楕円偏光をも含み得る。例えば、1/4波長のレターデーションとは、波長λ=550nmにおけるレターデーションが、137.5±30nmであることが好ましく、137.5±20nmであることがより好ましく、137.5±10nmであることがより好ましい。また、角度45°も厳密に45°である必要はなく、例えば、45°±5°、好ましくは45°±3°程度の範囲であれば許容され得る。
The quarter-wave retardation does not have to be exactly ¼ of the wavelength, and may be in a range in which linearly polarized light is converted into substantially circularly polarized light. The “substantially circularly polarized light” may include not only perfect circularly polarized light but also elliptically polarized light that is close to perfect circularly polarized light, that is, whose ellipticity is close to 1. For example, the retardation of ¼ wavelength is preferably 137.5 ± 30 nm, more preferably 137.5 ± 20 nm, and more preferably 137.5 ± 10 nm at a wavelength λ = 550 nm. More preferably. Further, the
以上、パターン偏光フィルムの構成について、いくつかの実施形態を挙げて説明したが、本発明の立体映像表示装置に用いられるパターン偏光フィルムは、液晶セルからの射出光を、右目用偏光領域と左目用偏光領域とで互いに直交する偏光に変換する光学特性を有してれば、上記の例に限定されず、各種のものを使用することができる。パターン偏光フィルム50は、1層のパターン偏光子からなるものでもよく、偏光子とパターン位相差フィルムとが積層された2層のものであってもよく、3層以上が積層されたものでもよい。また、偏光子54の液晶セル40側の面、偏光子54とパターン位相差フィルム58との間、パターン位相差フィルムの視認側表面のそれぞれには、透明保護層や、ハードコート層、易接着層等が設けられていてもよい。
As described above, the configuration of the pattern polarizing film has been described with reference to some embodiments. However, the pattern polarizing film used in the stereoscopic image display device of the present invention is configured so that the light emitted from the liquid crystal cell is converted into the right eye polarizing region and the left eye. If it has the optical characteristic which converts into the mutually orthogonal polarization | polarized-light with the polarizing region for light, it will not be limited to said example, Various things can be used. The patterned
[背面側偏光板]
視認者側から見て液晶セル40の奥側には、背面側偏光板30が配置される。背面側偏光板30は、バックライト10から射出された光が、集光部材20を介して入射すると、透過軸方向に振動方向を有する光を透過し、吸収軸方向に振動方向を有する光を遮断する。一般には、吸収軸方向に振動方向を有する光は、背面側偏光板30で吸収されて遮断されるが、バックライト10側に反射されてもよい。
[Back-side polarizing plate]
A back
背面側偏光板30の配置方向は、液晶セル40の駆動方式や、パターン偏光フィルム50の構成に応じて適宜に設定される。一般には、パターン偏光フィルム50の吸収軸方向と、背面側偏光板30の吸収軸方向とが直交するように配置されることが多いが、両者が平行や所定角度をなすように配置される場合もある。
The arrangement direction of the back
[バックライト]
バックライト10は、視認者から見て立体映像表示装置の最も奥側に配置される。バックライトは、液晶セル40側に向けて光を射出する。なお、図1では、バックライト10として面光源が図示されているが、サイドライト方式のバックライトや、点光源とフレネルレンズシート等の集光レンズとの組み合わせによるバックライト等を用いることもできる。
[Backlight]
The
本発明の立体映像表示装置に用いられるバックライト10は、液晶セル面の法線方向の光量が、斜め方向の光量に比して相対的に増大された集光バックライトであることが好ましい。市販の液晶テレビ等では、輝度半値角が80〜100°程度の拡散バックライトが広く用いられている。これに対して、本発明においては、法線方向の光量が増大された集光バックライトが用いられることで、バックライトからの光を、集光部材20によって効率的にカラーフィルタ46のカラー開口部461,462に合焦することができ、クロストーク低減および輝度向上の効果を高めることができる。集光バックライトは、輝度半値角が80°未満であることが好ましく、50°以下であることがより好ましく、20°以下であることがさらに好ましい。なお、バックライトの輝度半値角は、第一方向(図1のx軸方向)での極角に対する輝度分布を測定し、法線方向(極角0°)における輝度の半分の輝度を示す極角θ1とθ2との角度幅θである。
The
集光バックライトは、輝度の半値幅が小さいほど良いが、輝度半値角を0°に近づけるためには、ルーバーやスリット等を用いて光源からの光を遮光する等の手段が必要となるため、バックライトの構成が複雑となったり、光源からの光の利用効率の低下による低輝度化や消費電力の増加を招く場合がある。そのため、集光バックライトの輝度の半値幅は1°以上が好ましく、3°以上がより好ましい。 A condensing backlight is better as the luminance half width is smaller. However, in order to bring the luminance half-value angle closer to 0 °, means such as shielding light from the light source using a louver or a slit is required. In some cases, the configuration of the backlight is complicated, or the luminance is reduced and the power consumption is increased due to a decrease in the utilization efficiency of light from the light source. Therefore, the half value width of the luminance of the condensing backlight is preferably 1 ° or more, and more preferably 3 ° or more.
集光バックライトの構成は、輝度半値角が小さいものであれば、特に限定されない。一例として、集光バックライトは、光源と、光源の前面(液晶セル側)に配置された拡散板と、拡散板の前面に配置された波型シートと、光源の背面側に配置された反射板とを備える。波型シートとしては、例えば特開平4−67016号公報に開示されているもの等を用いることができる。波型シートの形状を調整することによって、バックライトの輝度の半値角を調整することができる。また、波型シートに代えて、あるいは、波型シートと共に、他の集光素子を用いることもできる。このような集光素子としては、例えば特開2000−275411号公報に開示されているような、支持体上に透光性の球体を並べた集光板や、特開2001−188230号公報に開示されているようなマイクロレンズアレイを用いることができる。また、特開平5−341270号公報に開示されているような、光源の前面にスポット状のスリットを備える集光バックライトを用いることもできる。さらに、これらに加えて、特開2003−315546号公報に開示されているような、反射偏光子と位相差板の組合せによる集光素子を採用することもできる。また、バックライトの光源として、発光ダイオードのように直進性の高い光源を用いることによっても、バックライトの輝度半値幅を小さくすることができる。 The configuration of the condensing backlight is not particularly limited as long as the luminance half-value angle is small. As an example, a condensing backlight includes a light source, a diffusion plate disposed on the front surface (liquid crystal cell side) of the light source, a corrugated sheet disposed on the front surface of the diffusion plate, and a reflection disposed on the back side of the light source. A board. As the corrugated sheet, for example, those disclosed in JP-A-4-67016 can be used. By adjusting the shape of the corrugated sheet, the half-value angle of the luminance of the backlight can be adjusted. Moreover, it can replace with a corrugated sheet, or can also use another condensing element with a corrugated sheet. As such a condensing element, for example, a condensing plate in which translucent spheres are arranged on a support, as disclosed in JP 2000-275411 A, or disclosed in JP 2001-188230 A. A microlens array as described above can be used. A condensing backlight having a spot-like slit on the front surface of the light source as disclosed in JP-A-5-341270 can also be used. Further, in addition to these, a condensing element using a combination of a reflective polarizer and a retardation plate as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-315546 may be employed. In addition, the luminance half-value width of the backlight can also be reduced by using a light source having high straightness such as a light emitting diode as the light source of the backlight.
[集光部材]
バックライト10と背面側偏光板30との間には、バックライト10から射出される光の進路を制御する目的で、集光部材20が配置される。集光部材20は、バックライト10から射出される光が、カラーフィルタ46のカラー開口部461,462に合焦されるように構成されていることが好ましい。例えば、図3に概念的に示されるように、集光部材20は、複数のレンズ21を備え、各レンズ21a,21b,21c,21d,21eおよび21fのそれぞれは、バックライト10からの光が、対応するカラー開口部461a,462b,461c,462d,461eおよび462fに集光されるように、光の進路を制御する。
[Condensing member]
A condensing
なお、バックライトから射出される光がカラー開口部に合焦される、とは、レンズの焦点がカラー開口部と完全に一致する場合に限定されない。集光部材20は、バックライトから射出される光の進路を制御することによって、カラーフィルタ46のパターン境界遮光部463で吸収される光量を減少させ、対応する右目用領域あるいは左目用領域のカラー開口部461,462から視認側へ射出される光量を増加させるように構成されていればよい。
Note that the light emitted from the backlight is focused on the color opening is not limited to the case where the focal point of the lens completely coincides with the color opening. The condensing
集光部材20は、例えば、第一方向に沿って複数のレンズ21が配置されたレンズアレイであり、各レンズ21が、液晶セル40の右目用映像領域41および左目用映像領域42と対応するように配置されている。集光部材20は、例えば第二方向に延在するシリンドリカルレンズ21の複数が第一方向に沿って配置されたレンチキュラーレンズである。集光部材がレンチキュラーレンズである場合、各シリンドリカルレンズ21は、液晶セル40の右目用映像領域41および左目用映像領域42のパターンと対応するように配置されている。
The condensing
集光部材20は、バックライトからの光を、各映像領域のカラー開口部を透過させるように構成されていれば、レンチキュラ―レンズ等のレンズアレイに限定されず、例えば回折格子のように、光の進路を制御可能な光学部材を制限なく採用することができる。
The condensing
[視野角拡大原理]
以下、図3を参照しながら、本発明の立体映像表示装置における視野角拡大について説明する。
[Principle of viewing angle expansion]
Hereinafter, the viewing angle expansion in the stereoscopic image display apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
バックライト10から射出された光は、集光部材20により進路が制御され、背面側偏光板(不図示)にて、透過軸方向に振動方向を有する光のみが透過され、液晶セル40に入射する。液晶セル40に入射した光は、カラーフィルタ46のカラー開口部を透過して、パターン偏光フィルム50に入射され、右目用偏光領域51および左目用偏光領域52のそれぞれに対応した偏光状態に変換され、立体視用偏光眼鏡91を装着した視認者90に到達する。
The light emitted from the
バックライト10からレンズ21cに入射された光を例に説明すると、バックライトから射出された光は、集光部材20のレンズ21cを透過して、液晶セル40の右目用映像領域41に入射する。レンズ21cは、右目用領域内に設けられたカラー開口部461cが焦点となるように構成されており、バックライト10からの光の大半は、カラー開口部461cを介してパターン偏光フィルム50側へ透過される。そのため、本発明の構成によれば、カラーフィルタのパターン境界遮光部463の面積が大きいにも関わらず、パターン境界遮光部に到達して吸収される光量が小さいため、光の利用効率が向上し、高輝度化および省消費電力化を図ることができる。
The light emitted from the
また、集光部材20によって、光の進路が制御されているため、液晶セル40の右目用映像領域41から射出した光が、パターン偏光フィルム50の右目用偏光領域51を透過し、左目用偏光領域52には右目用映像領域41からの射出光が到達しないように制御することができる。そのため、本発明の構成によれば、クロストークが低減される。
Further, since the light path is controlled by the
このように、本発明の構成によれば、クロストーク低減と輝度向上とが両立され、立体映像表示装置の広視野角化が図られる。さらに、本発明の構成によれば、パターン偏光フィルム150のパターン境界に遮光部153を設ける従来技術よりも、広い角度範囲の光を利用可能である。すなわち、液晶セル40内のカラーフィルタは、パターン偏光フィルム50よりもバックライト10に近接した位置に配置されているため、図4(A)に模式的に示されるように、カラーフィルタ46のカラー開口部に光が集光される場合に利用できる光の角度範囲(角度θA)は、図4(B)に模式的に示されるようにパターン偏光フィルム150上に遮光部153が設けられる場合に利用できる光の角度範囲(角度θB)よりも広い。
As described above, according to the configuration of the present invention, both the reduction of crosstalk and the improvement of luminance can be achieved, and the wide viewing angle of the stereoscopic video display device can be achieved. Furthermore, according to the structure of this invention, the light of a wide angle range can be utilized rather than the prior art which provides the light-shielding
さらに、本発明の構成によれば、バックライト10からの光が、パターン偏光フィルム50に到達する前に、光の進路が制御されているため、パターン偏光フィルム50の右目用偏光領域51と左目用偏光領域52との境界上に遮光部を設ける必要がなく、パターン偏光フィルムの製造工程を簡略化することができる。また、前述のように、カラーフィルタのパターン境界遮光部の幅を大きくすることは、特段の工程の追加を伴わない。そのため、本発明の構成によれば、立体映像表示装置の構成部材の製造工程を簡略化し、生産性を高めることができる。
Furthermore, according to the structure of this invention, since the light path is controlled before the light from the
また、パターン偏光フィルムに遮光部が設けられない場合は、従来技術において問題となっていた、パターン偏光フィルムの遮光部とカラーフィルタの遮光部とのピッチの近似に起因するモアレの発生が抑止される。 In addition, when the pattern polarizing film is not provided with a light shielding portion, the occurrence of moire due to the approximation of the pitch between the light shielding portion of the pattern polarizing film and the light shielding portion of the color filter, which has been a problem in the prior art, is suppressed. The
なお、本発明の構成において、カラーフィルタ46に設けられたパターン境界遮光部463は、液晶セル内への外光の入射量を低減して映像表示装置の明所コントラストを向上させることに加えて、不所望の光の視認側への射出を抑止し、クロストークの低減やコントラストの向上に寄与し得る。不所望の光とは、例えば、集光部材20で所期の進路に集光されなかった光や、TFTアレイ等によって、屈折・乱反射された光(迷光)である。
In the configuration of the present invention, the pattern boundary
[立体映像表示装置の形成]
これまで述べたように、本発明の立体映像表示装置は、バックライト10、集光部材20、背面側偏光板30,液晶セル40、およびパターン偏光フィルム50を有する。液晶セル40は、前述のカラーフィルタ46を有していれば、その製造方法は特に限定されない。背面側偏光板30およびパターン偏光フィルム50は、それぞれ適宜の接着層等を介して、液晶セル40と貼着されることが好ましい。
[Formation of stereoscopic display device]
As described above, the stereoscopic image display device of the present invention includes the
パターン偏光フィルム50と液晶セルとの貼着に際しては、パターン偏光フィルムの右目用偏光領域および左目用偏光領域が、液晶セルの右目用映像領域および左目用映像領域のそれぞれに対応するように配置する必要がある。右目用映像領域および左目用映像領域の幅は、数十μm〜数百μmであるため、両者の貼り合わせは、一般に、数μm〜十数μm程度の位置精度で行われる必要がある。一方、本発明の構成では、カラーフィルタのパターン境界遮光部の幅が大きく、パターン偏光フィルムへ入射する光の進路が特定の範囲に制限されているため、位置精度の許容範囲が拡大され、生産性や歩留まりを高めることができる。
When the
立体映像表示装置は、上記以外の任意の部材を備えていてもよい。例えば、パターン偏光フィルム50よりもさらに視認側に、拡散素子を設けることができる。本発明の立体映像表示装置は、集光バックライトおよび集光部材を採用しているため、一般の液晶表示装置と比較すると斜め方向の輝度が小さくなる傾向があるが、視認側に拡散素子を備えることで、正面方向の光を斜め方向に配光して、斜め方向の輝度を拡大することができる。なお、パターン光学フィルムの視認側に設けられる拡散素子としては、パターン偏光フィルム50から視認側へ射出された光の偏光状態を変更ないし解消しないものが用いられる。
The stereoscopic image display apparatus may include an arbitrary member other than the above. For example, a diffusion element can be provided further on the viewing side than the
これまで説明したように、本発明では、バックライトからの光を集光する集光部材を用い、かつカラーフィルタのパターン境界遮光部の幅を大きくすることによって、立体映像のクロストークが低減される。さらに、液晶セル内での光吸収が低減されて輝度が向上するため、立体映像表示装置の視野角が拡大される。さらに、本発明の構成によれば、パターン偏光フィルムのパターンピッチの精度や、液晶セルとの貼り合わせ位置精度の許容範囲が増大するため、生産性や歩留まりの向上にも寄与し得る。 As described above, in the present invention, the crosstalk of the stereoscopic image is reduced by using the condensing member that condenses the light from the backlight and increasing the width of the pattern boundary light shielding portion of the color filter. The Furthermore, since the light absorption in the liquid crystal cell is reduced and the luminance is improved, the viewing angle of the stereoscopic image display device is expanded. Furthermore, according to the structure of this invention, since the tolerance | permissible_range of the pattern pitch precision of a pattern polarizing film and a bonding position precision with a liquid crystal cell increases, it can contribute also to improvement of productivity or a yield.
本発明の立体映像表示装置は、携帯電話、スマートフォン、タブレットパソコン、携帯ゲーム機等のモバイル機器や、パソコン用モニター等のOA機器、テレビやインフォメーションディスプレイ等の大型表示装置等に制限無く採用することができる。 The stereoscopic image display device of the present invention can be used without limitation in mobile devices such as mobile phones, smartphones, tablet computers, and portable game machines, OA devices such as personal computer monitors, and large display devices such as televisions and information displays. Can do.
100 :立体映像表示装置
10 :バックライト
20 :集光部材
21 :レンズ
30 :背面側偏光板
40 :液晶セル
41,42 :映像領域
46 :カラーフィルタ
461,462:カラー開口部
463 :パターン境界遮光部
48 :液晶層
50 :パターン偏光フィルム
51,52 :偏光領域
54 :直線偏光子
58 :パターン位相差フィルム
581,582:位相差領域
90 :視認者
91 :立体視用偏光眼鏡
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Stereoscopic image display apparatus 10: Backlight 20: Condensing member 21: Lens 30: Back side polarizing plate 40:
Claims (6)
バックライト;集光部材;背面側偏光板;右目用映像領域と左目用映像領域とが第一方向に沿って交互に配置された液晶セル;右目用偏光領域と左目用偏光領域とが第一方向に沿って交互に配置されたパターン偏光フィルム、をこの順に備え
前記液晶セルの右目用映像領域および左目用映像領域、ならびに前記パターン偏光フィルムの右目用偏光領域および左目用偏光領域は、いずれも前記第一方向と直交する第二方向に延在しており、
前記パターン偏光フィルムは、右目用偏光領域および左目用偏光領域が、前記液晶セルの右目用映像領域および左目用映像領域のそれぞれに対応するように配置されており、
前記右目用偏光領域および前記左目用偏光領域は、前記液晶セルからの射出光を互いに直交する偏光に変換する光学特性を有しており、
前記液晶セルは、複数のカラー領域からなるカラー開口部とパターン境界遮光部とが、前記第一方向に沿って交互に配置されたカラーフィルタを備え、各パターン境界遮光部は、液晶セルの右目用映像領域と左目用映像領域との境界に沿って配置されており、
前記カラーフィルタは、前記パターン境界遮光部の第一方向における幅が相対的に増大されており、
前記集光部材は、前記バックライトからの光が前記カラーフィルタのカラー開口部に合焦されるように構成されている、立体映像表示装置。 A stereoscopic image display device,
Backlight; condensing member; back-side polarizing plate; liquid crystal cell in which right-eye video region and left-eye video region are alternately arranged along the first direction; right-eye polarizing region and left-eye polarizing region are first Pattern polarizing films arranged alternately along the direction, the right-eye video region and the left-eye video region of the liquid crystal cell, and the right-eye polarizing region and the left-eye polarizing region of the pattern polarizing film, respectively. Extending in a second direction orthogonal to the first direction,
The pattern polarizing film is disposed such that the right-eye polarizing region and the left-eye polarizing region correspond to the right-eye video region and the left-eye video region of the liquid crystal cell, respectively.
The right-eye polarizing region and the left-eye polarizing region have optical characteristics that convert light emitted from the liquid crystal cell into polarized light orthogonal to each other,
The liquid crystal cell includes a color filter in which a color opening made up of a plurality of color regions and a pattern boundary light shielding portion are alternately arranged along the first direction, and each pattern boundary light shielding portion has a right eye of the liquid crystal cell. Is located along the boundary between the video area for video and the video area for the left eye,
The color filter has a relatively increased width in the first direction of the pattern boundary light shielding portion,
The light collecting member is a stereoscopic image display device configured such that light from the backlight is focused on a color opening of the color filter.
前記パターン位相差フィルムは、前記右目用偏光領域に対応する右目用位相差領域、および前記左目用偏光領域に対応する左目用位相差領域を有し、
前記右目用位相差領域および前記左目用位相差領域は、前記直線偏光子から射出された直線偏光を互いに直交する偏光に変換する光学特性を有している、請求項1に記載の立体映像表示装置。 The patterned polarizing film comprises a linear polarizer and a patterned retardation film from the liquid crystal cell side,
The pattern retardation film has a right-eye retardation region corresponding to the right-eye polarization region, and a left-eye retardation region corresponding to the left-eye polarization region,
2. The stereoscopic image display according to claim 1, wherein the right-eye retardation region and the left-eye retardation region have optical characteristics for converting linearly polarized light emitted from the linear polarizer into mutually orthogonal polarized light. apparatus.
各シリンドリカルレンズが、前記液晶セルの右目用映像領域および左目用映像領域のパターンと対応するように配置されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の映像表示装置。 The condensing member is a lenticular lens in which a plurality of cylindrical lenses extending in the second direction are arranged along the first direction,
The video display device according to claim 1, wherein each cylindrical lens is disposed so as to correspond to a pattern of a right-eye video region and a left-eye video region of the liquid crystal cell.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013001296A JP6110667B2 (en) | 2013-01-08 | 2013-01-08 | 3D image display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013001296A JP6110667B2 (en) | 2013-01-08 | 2013-01-08 | 3D image display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014134586A true JP2014134586A (en) | 2014-07-24 |
JP6110667B2 JP6110667B2 (en) | 2017-04-05 |
Family
ID=51412926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013001296A Active JP6110667B2 (en) | 2013-01-08 | 2013-01-08 | 3D image display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6110667B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017125906A (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-20 | 日本放送協会 | Stereoscopic image display device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09127496A (en) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Sony Corp | Transmission type display device |
JP2004185020A (en) * | 1994-11-08 | 2004-07-02 | Dainippon Printing Co Ltd | Specular light source for liquid crystal display device, and liquid crystal display device using the same |
JP2010250257A (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Lg Display Co Ltd | Image display device |
JP2012256028A (en) * | 2011-05-13 | 2012-12-27 | Fujifilm Corp | Optically anisotropic element, polarizing plate, stereoscopic image display device, and stereoscopic image display system |
-
2013
- 2013-01-08 JP JP2013001296A patent/JP6110667B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004185020A (en) * | 1994-11-08 | 2004-07-02 | Dainippon Printing Co Ltd | Specular light source for liquid crystal display device, and liquid crystal display device using the same |
JPH09127496A (en) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Sony Corp | Transmission type display device |
JP2010250257A (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Lg Display Co Ltd | Image display device |
JP2012256028A (en) * | 2011-05-13 | 2012-12-27 | Fujifilm Corp | Optically anisotropic element, polarizing plate, stereoscopic image display device, and stereoscopic image display system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017125906A (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-20 | 日本放送協会 | Stereoscopic image display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6110667B2 (en) | 2017-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8786812B2 (en) | Liquid crystal display device | |
US9869877B2 (en) | Switchable lens device and 2- and 3-dimensional image display device using the same | |
US20180149875A1 (en) | 3D Display Device | |
WO2014196125A1 (en) | Image display device and liquid crystal lens | |
US9329400B2 (en) | Stereoscopic image display device and method | |
KR20120091646A (en) | Frenel lens structure and 2d-3d switchable autostereoscopic display apparatus | |
US20140211308A1 (en) | Glasses-free reflective 3d color display | |
WO2017219854A1 (en) | Display device | |
US10558083B2 (en) | Liquid crystal display module and liquid crystal display device | |
WO2019210785A1 (en) | Liquid crystal display apparatus and display method | |
WO2012026391A1 (en) | Three-dimensional display device | |
TWI448791B (en) | Display apparatus and method for displaying images | |
KR20080105971A (en) | Stereoscopic display and phase different plate | |
JP2009139593A (en) | Stereoscopic image display, and phase difference plate | |
TWI471605B (en) | Image display device | |
KR101365449B1 (en) | 3 dimensional display apparatus | |
US8520176B2 (en) | Stereoscopic display module, method for manufacturing the same and manufacturing system thereof | |
WO2012111496A1 (en) | Display device and display method | |
JP6110667B2 (en) | 3D image display device | |
KR20140147542A (en) | Apparatus for displaying 2d/3d image | |
WO2019228352A1 (en) | Display apparatus used for virtual reality, viewing apparatus and head-mounted display device | |
JP5938647B2 (en) | Image display device | |
KR20120130982A (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating thereof | |
US11340474B2 (en) | Integrated display panel, manufacturing method thereof, and display device | |
US20130271676A1 (en) | Display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151027 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160729 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160926 |
|
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: 20170221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170310 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6110667 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 |