JP2019105758A - 立体表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる立体表示装置を実現する。【解決手段】立体表示装置（１）のスイッチ液晶パネル（２０）の電極（Ｅ）と電極（ｅ）とは、絶縁膜（２１５）を挟んで異なる層に設けられており、電極（ｅ）間は透光領域であり、電極（Ｅ）は、平面視で電極（ｅ）間に対応して設けられており、Ｘ軸方向における電極（Ｅ）の電極幅、電極（Ｅ）の間隙幅、電極（ｅ）の電極幅、電極（ｅ）の間隙幅を順にＷＬ１、ＧＬ１、ＷＵ１、ＧＵ１とすると、ＷＵ１＝ＧＬ１＜ＷＬ１＝ＧＵ１である。【選択図】図１

Description

本発明は立体表示装置に関する。

裸眼で３Ｄ（三次元）表示を視認できる立体表示装置において、３Ｄ時の視認範囲の狭さを改善する手法として、例えば眼の位置をカメラで認識し、眼の位置に合せた左右の画像を適切に届けるアイトラッキング方式等のトラッキング方式が知られている。

また、２Ｄ（二次元）表示と３Ｄ表示との切替えが可能であり、２Ｄ表示時にはフル解像度で表示が可能であり、トラッキングにより３Ｄの視野角を拡大できる方式として、バリア分割ＳＷ−ＬＣＤ方式が知られている。

バリア分割ＳＷ−ＬＣＤ方式は、第１基板と第２基板とにそれぞれ電極を配置して互いに貼合せることでセル化したスイッチ液晶パネルを使用し、上記電極に電圧を印加することで、遮光部（バリア）を発生させる。

本願出願人等は、このような方式を用いた立体表示装置として、表示パネルと、スイッチ液晶パネルと、制御部と、位置センサとを備え、スイッチ液晶パネルの第１基板に複数の第１電極を配置し、第２基板に複数の第２電極を配置し、第１電極と第２電極とが、これら第１電極および第２電極の整列方向に互いにずれて配置された立体表示装置を提案した（特許文献１参照）。

特許文献１によれば、制御部が、観察者の位置情報に応じて、第１電極の電位と第２電極の電位とを制御することで、観察者の位置に応じてバリアパターンを変更する。

国際公開第２０１４／１３６６１０号パンフレット（２０１４年９月１２日国際公開）

しかしながら、上記立体表示装置は、バリアパターンによって、バリア幅が変わるため、観察者の顔が移動すると、３Ｄ特性（クロストークおよび輝度変化）に特性差が生じる。この結果、上記立体表示装置は、観察位置によって表示品位が変わり、観察者は、クロストーク（二重映り）や、観察位置によってバリアパターンが変化することによる輝度チラツキ等の違和感を受ける。

そこで、本発明の一態様は、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる立体表示装置を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる立体表示装置は、画像を表示する表示パネルと、上記表示パネルに重ねて配置されたスイッチ液晶パネルとを備え、上記スイッチ液晶パネルは、液晶層を挟んで対向配置された第１基板と第２基板とを備え、上記第１基板は、該第１基板の一方向に沿って配置された複数の第１電極を有し、上記第２基板は、少なくとも１つの第２電極を有し、上記複数の第１電極は、上記一方向に沿って互いに離間して配置された複数の第１下部電極と、上記一方向に沿って互いに離間して配置された複数の第１上部電極とを有し、上記第１下部電極と上記第１上部電極とは、平面視で上記一方向に沿って交互に位置するように、第１絶縁膜を挟んで異なる層に設けられており、隣り合う第１上部電極間は透光領域であり、上記第１下部電極は、それぞれ平面視で上記第１上部電極間に対応して設けられているとともに、上記一方向における上記第１下部電極の電極幅をＷＬ１とし、上記一方向における上記第１下部電極間の間隙幅をＧＬ１とし、上記一方向における上記第１上部電極の電極幅をＷＵ１とし、上記一方向における上記第１上部電極間の間隙幅をＧＵ１とすると、ＷＵ１＝ＧＬ１＜ＷＬ１＝ＧＵ１である。

本発明の一態様によれば、観察位置の変化による３Ｄ特性の特性差を抑制することができる。このため、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる立体表示装置を実現することができる。

本発明の実施形態１にかかる立体表示装置におけるスイッチ液晶パネルの一部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態１にかかる立体表示装置の要部の構成の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態１にかかる立体表示装置の概略構成を示すブロック図である。 （ａ）は、本発明の実施形態１にかかる立体表示装置の要部の概略構成を示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態１にかかるメイン液晶パネルの要部の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施形態１にかかる立体表示装置の処理フローを示すフローチャートである。 本発明の実施形態１にかかるスイッチ液晶パネル２０の要部の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態１にかかるスイッチ液晶パネルの各配向膜のラビング方向を示す説明図である。 本発明の実施形態１にかかるスイッチ液晶パネルの偏光板の吸収軸と、メイン液晶パネルにおけるスイッチ液晶パネル側の偏光板の吸収軸との関係を示す説明図である。 （ａ）は、本発明の実施形態１にかかるスイッチ液晶パネルの第２基板の要部の構成を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態１にかかるスイッチ液晶パネルの第１基板の要部の構成を模式的に示す平面図である。 比較例１で用いた立体表示装置におけるスイッチ液晶パネルの一部を拡大して示す断面図である。 比較例１にかかる立体表示装置におけるスイッチ液晶パネルの観察位置とバリアパターンとの関係を模式的に示す説明図である。 比較例１にかかる立体表示装置において、図１１に示すように観察位置を変化させた場合のクロストークの角度特性を示すグラフである。 比較例１にかかる立体表示装置において、図１１に示すように観察位置を変化させた場合の輝度特性を示すグラフである。 比較例１において点灯するバリア電極のＸ軸方向の電極幅とバリア幅との関係を模式的に示す断面図である。 （ａ）は、比較例１においてバリア電極を偶数本点灯したときの各バリアパターンにおけるＸ軸方向のバリア幅を示す説明図であり、（ｂ）は、比較例１においてバリア電極を奇数本点灯したときの各バリアパターンにおけるＸ軸方向のバリア幅を示す説明図である。 比較例１にかかる立体表示装置におけるスイッチ液晶パネルの観察位置とバリアパターンとの関係を模式的に示す説明図である。 実施例１において点灯するバリア電極のＸ軸方向の電極幅とバリア幅との関係を模式的に示す断面図である。 実施例１にかかる立体表示装置におけるスイッチ液晶パネルの観察位置とバリアパターンとの関係を模式的に示す説明図である。 実施例１にかかる立体表示装置において、図１８に示すように観察位置を変化させた場合のクロストークの角度特性を示すグラフである。 実施例１にかかる立体表示装置において、図１８に示すように観察位置を変化させた場合の輝度特性を示すグラフである。 実施例１および比較例１で、上部電極層におけるバリア電極のみ点灯した場合と、下部電極層におけるバリア電極のみ点灯した場合とにおける、電子顕微鏡写真を用いた、Ｘ軸方向のバリア幅の実測結果を示す図である。 実施例１および比較例１で、バリア電極を７本点灯した場合と５本点灯した場合とにおける、観察位置５および観察位置６での、電子顕微鏡写真を用いた、Ｘ軸方向のバリア幅の実測結果を示す図である。 実施例１にかかる立体表示装置においてバリア電極を奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６でのクロストークの実測結果を示すグラフである。 比較例１にかかる立体表示装置においてバリア電極を奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６でのクロストークの実測結果を示すグラフである。 実施例１にかかる立体表示装置においてバリア電極を奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６での輝度分布の実測結果を示すグラフである。 比較例１にかかる立体表示装置においてバリア電極を奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６での輝度分布の実測結果を示すグラフである。 本発明の実施形態２にかかるメイン液晶パネルの要部の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施形態２にかかるスイッチ液晶パネルの要部の概略構成を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態２にかかるスイッチ液晶パネルの第２基板の要部の構成を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態２にかかるスイッチ液晶パネルの第１基板の要部の構成を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態２にかかる立体表示装置におけるスイッチ液晶パネルの一部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態２にかかる立体表示装置の要部の構成の一例を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態２にかかる立体表示装置において第１基板のバリア電極のみを奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６でのクロストークの実測結果を示すグラフであり、（ｂ）は、本発明の実施形態２にかかる立体表示装置において第２基板のバリア電極のみを奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６でのクロストークの実測結果を示すグラフである。 （ａ）は、本発明の実施形態２にかかる立体表示装置において第１基板のバリア電極のみを奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６での輝度分布の実測結果を示すグラフであり、（ｂ）は、本発明の実施形態２にかかる立体表示装置において第２基板のバリア電極のみを奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６での輝度分布の実測結果を示すグラフである。 本発明の実施形態３にかかる立体表示装置の要部の概略構成を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。なお、以下の説明において、「同一」あるいは「等しい」という文言は、「実質的に同一」あるいは「実質的に等しい」を含む。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図２６に基づいて説明すれば、以下の通りである。

＜立体表示装置の概略構成＞
図３は、本実施形態にかかる立体表示装置１の概略構成を示すブロック図である。なお、以下、説明の便宜上、立体表示装置１の基板の法線方向（上下方向）をＺ軸方向と称し、Ｚ軸方向に垂直な水平方向のうち、セグメント電極の配列方向に沿った水平方向をＸ軸方向（行方向）と称し、Ｘ軸方向に垂直な水平方向をＹ軸方向（列方向）と称する。

図３に示すように、立体表示装置１は、メイン液晶パネル１０（第１液晶パネル）と、スイッチ液晶パネル２０（第２液晶パネル）と、カメラ４１と、位置検出部４２と、表示制御部４３と、メイン液晶パネルドライバ４４と、スイッチ液晶パネルドライバ４５と、バックライト４６とを備えている。

メイン液晶パネル１０は、外部から入力される映像信号に基づいて画像を表示する表示パネルである。スイッチ液晶パネル２０は、左目用の画像と右目用の画像とを分離する視差バリアを形成するための液晶パネルである。メイン液晶パネルドライバ４４は、外部から入力される映像データ（映像信号）に基づいて、メイン液晶パネル１０を駆動する。スイッチ液晶パネルドライバ４５は、外部から入力される映像データ（映像信号）に基づいて、スイッチ液晶パネル２０を駆動する。バックライト４６は、メイン液晶パネル１０に光照射を行う。位置検出部４２は、カメラ４１によって取得した観察者の顔画像から観察者の顔位置を検出する。表示制御部４３は、映像データと位置検出部４２からの出力とに基づいて、メイン液晶パネルドライバ４４とスイッチ液晶パネルドライバ４５とを制御する。

図４の（ａ）は、本実施形態にかかる立体表示装置１の要部の概略構成を示す断面図であり、図４の（ｂ）は、本実施形態にかかるメイン液晶パネル１０の要部の概略構成を示す平面図である。

立体表示装置１は、視差バリアを観察者側に配する視差バリア型（フロントバリア構造）の３Ｄ表示装置であり、裸眼で３Ｄ表示の視認が可能となっている。図４の（ａ）に示すように、メイン液晶パネル１０と、視差バリアを形成するスイッチ液晶パネル２０とは、スイッチ液晶パネル２０が観察者側に位置し、メイン液晶パネル１０がバックライト４６側に位置するように接着層３０で貼り合わされている。

メイン液晶パネル１０は、偏光板１１、基板１２（アクティブマトリクス基板）、液晶層１３、基板１４（対向基板）、偏光板１５が、バックライト４６側からこの順に積層された構成を有している。基板１２には、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板が用いられる。基板１４には、例えば、ＣＦ（Color Filter：カラーフィルタ）基板が用いられる。液晶層１３は、互いに対向配置された、これら一対の基板１２・１４間に挟持されている。

スイッチ液晶パネル２０は、基板２１（第１基板、セグメント基板）、液晶層２２、基板２３（第２基板、コモン基板）、偏光板２４が、メイン液晶パネル１０側からこの順に積層された構成を有している。液晶層２２は、互いに対向配置された一対の基板２１・２３間に挟持されている。

したがって、立体表示装置１では、バックライト４６側から順に、偏光板１１、基板１２、液晶層１３、基板１４、偏光板１５、接着層３０、基板２１、液晶層２２、基板２３、偏光板２４が、バックライト４６側からこの順に積層された構成を有している。

なお、一例として、本実施形態では、メイン液晶パネル１０に、１２．３型の液晶パネルを使用している。メイン液晶パネル１０は、複数の画素１６を備えている。各画素１６は、例えば、Ｒ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）の複数の副画素１６ａで構成されている。メイン液晶パネル１０には、Ｒ、Ｂ、Ｇの各色の副画素１６ａからなる副画素列が、Ｙ軸方向に、この順に、繰り返し並んで設けられている。メイン液晶パネル１０の画素数は、例えば、Ｘ軸方向１９２０画素×Ｙ軸方向７２０画素であり、水平方向に隣り合う画素１６の画素ピッチは５０．７μｍであり、垂直方向に隣り合う画素１６の画素ピッチは１５２．１μｍとした。また、スイッチ液晶パネル２０の液晶層２２には、ノーマリホワイトのＴＮ（ツイステッドネマティック）液晶層を使用した。

立体表示装置１は、スイッチ液晶パネル２０により、２次元（２Ｄ）表示と、３次元（３Ｄ）表示との切り替えが可能である。図示を省略しているが、基板２１・２３には、それぞれ複数の電極が形成されている。なお、基板２１・２３の詳しい構造、並びに、スイッチ液晶パネル２０の動作については、後述する。スイッチ液晶パネル２０は、これら電極の電位を制御することで、液晶層２２の液晶分子の配向を操作する。

立体表示装置１は、液晶層２２の液晶分子の配向と偏光板２４との作用によって、３次元表示時には、スイッチ液晶パネル２０に、メイン液晶パネル１０からの光を遮る遮光状態の領域（バリア）と、メイン液晶パネル１０からの光を透過させる透光状態の領域（スリット）とを形成することで、視差効果を生じさせる。一方、立体表示装置１は、２次元表示時には、スイッチ液晶パネル２０全体を透光状態とする。なお、ここで、透光状態とは、ホワイトあるいはこれに準ずる透過率の状態を示す。また、遮光状態とは、ブラックあるいはこれに準ずる透過率の状態を示す。

＜３次元表示時における立体表示装置１の処理フロー＞
図５は、本実施形態にかかる立体表示装置１の処理フローを示すフローチャートである。

立体表示装置１は、観察者の顔の移動に合わせて、スイッチ液晶パネル２０のバリアパターンを変えるトラッキング方式を用いている。立体表示装置１では、まず、カメラ４１によって観察者の顔画像を取得する（ステップＳ１）。次いで、位置検出部４２が、上記顔画像から顔の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を算出する（ステップＳ２）。その後、表示制御部４３が、上記位置座標から、上記位置座標に対応した、スイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態（バリアパターン）を決定する（ステップＳ３）。すなわち、表示制御部４３は、観察者の顔の位置座標に応じて、スイッチ液晶パネル２０のバリアの位置とスリットの位置とを決定する。スイッチ液晶パネルドライバ４５は、上記バリアパターンに基づいて、スイッチ液晶パネル２０を駆動する（ステップＳ４）。以下、ステップＳ１〜ステップＳ４を繰り返す。位置検出部４２および表示制御部４３の上記機能は、例えば、プロセッサが所定のプログラムを実行することにより実現される。

＜スイッチ液晶パネル２０の構成＞
図６は、本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０の要部の概略構成を示す断面図である。なお、図６では、偏光板２４の図示を省略している。

図６に示すように、基板２１は、絶縁性基板２１１、引き回し配線２１２、絶縁膜２１３、下部電極層２１４、絶縁膜２１５（第１絶縁膜）、上部電極層２１６、配向膜２１７が、絶縁性基板２１１側からこの順に積層された構成を有している。下部電極層２１４は、バリア電極として、複数の電極Ｅ（セグメント電極、第１電極、第１下部電極）を含んでいる。上部電極層２１６は、バリア電極として、複数の電極ｅ（セグメント電極、第２電極、第１上部電極）を含んでいる。

一方、基板２３は、絶縁性基板２３１、電極２３２（第２電極）、配向膜２３３が、絶縁性基板２３１側からこの順に積層された構成を有している。電極２３２は、下部電極層２１４および上部電極層２１６に共通して対向配置された、ベタ状の共通電極である。

基板２１と基板２３とは、配向膜２１７と配向膜２３３とが、液晶層２２を介してＺ軸方向に隣り合うように互いに対向配置されている。

絶縁性基板２１１・２３１には、例えば、ガラス基板が用いられる。下部電極層２１４、上部電極層２１６、および電極２３２には、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）等の透光性を有する電極が用いられる。引き回し配線２１２には、アルミニウム等の高い導電性を有する金属が用いられる。絶縁膜２１３・２１５には、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）等の無機絶縁膜が用いられる。配向膜２１７・２３３には、例えば、ポリイミドが用いられる。

図７は、本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０の各配向膜２１７・２３３のラビング方向を示す説明図である。

図７中、両矢印２１７ａは、配向膜２１７のラビング方向を示し、両矢印２３３ａは、配向膜２３３のラビング方向を示す。図７に示すように、配向膜２１７と配向膜２３３とは、互いに交差する方向にラビングされている。これにより、液晶層２２の液晶分子は、電圧無印加状態で基板２１から基板２３に向かって配向方向が回転するＴＮ配向となる。配向膜２１７は、電極Ｅの長手方向（Ｙ軸方向）に直交するように、電極Ｅの配列方向（Ｘ軸方向）に平行にラビングされている。一方、配向膜２３３は、上記Ｘ軸方向に直交するように、上記Ｙ軸方向に平行にラビングされている。

図８は、本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０の偏光板２４の吸収軸２４ａと、メイン液晶パネル１０におけるスイッチ液晶パネル２０側の偏光板１５の吸収軸１５ａとの関係を示す説明図である。

図８に示すように、偏光板２４と偏光板１５とは、吸収軸２４ａと吸収軸１５ａとが互いに直交するように配置されており、液晶層２２に電圧が印加されていないときに透過率が最大となる。

図９の（ａ）は、本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０の基板２１の要部の構成を模式的に示す平面図であり、図９の（ｂ）は、本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０の基板２３の要部の構成を模式的に示す平面図である。

図９の（ａ）に示すように、絶縁性基板２１１の表面の周縁部には、該周縁部に沿って、複数の引き回し配線２１２が設けられている。下部電極層２１４を構成する各電極Ｅは、絶縁膜２１３（図６参照）に設けられた図示しないコンタクトホールを介して、それぞれ、引き回し配線２１２に接続されている。また、上部電極層２１６における各電極ｅは、絶縁膜２１３・２１５（図６参照）にそれぞれ設けられた図示しないコンタクトホールを介して、それぞれ、引き回し配線２１２に接続されている。

電極Ｅおよび電極ｅは、平面視でＸ軸方向に互いに隣り合うように、それぞれ、Ｘ軸方向に沿ってストライプ状に配列されている。下部電極層２１４および上部電極層２１６には、表示制御部４３から、引き回し配線２１２を通じて、各６系統、計１２系統の信号が供給される。下部電極層２１４および上部電極層２１６は、これら１２系統の信号が供給されるバリア電極（下部電極層２１４および上部電極層２１６）からなるグループｇ１を１グループとする複数のグループｇ１を含んでいる。

以下、各グループｇ１の下部電極層２１４における、上記１２系統のうちの６系統の信号が供給される電極Ｅを、互いに区別する必要がある場合、これら電極Ｅを、電極１Ｅ・３Ｅ・５Ｅ・７Ｅ・９Ｅ・１１Ｅと称する。また、各グループｇ１の上部電極層２１６における、上記１２系統のうちの６系統の信号が供給される電極ｅを、互いに区別する必要がある場合、これら電極ｅを、電極２ｅ・４ｅ・６ｅ・８ｅ・１０ｅ・１２ｅと称する。基板２１には、上記１２系統の信号が供給される１２個の端子が形成されている。各端子は、電極Ｅと同じ材料で、電極Ｅと同層に形成されている。

また、図９の（ｂ）に示すように、電極２３２はベタ状の電極であり、図示はしないが、基板２３には、電極２３２と同じ材料で、電極２３２と同層に１個の端子が形成されている。

図１は、本実施形態にかかる立体表示装置１におけるスイッチ液晶パネル２０の一部を拡大して示す断面図である。図２は、本実施形態にかかる立体表示装置１の要部の構成の一例を示す断面図である。なお、図１および図２では、一部の構成要素の図示を省略している。

図１および図２に示すように、電極１Ｅ・３Ｅ・５Ｅ・７Ｅ・９Ｅ・１１Ｅは、この順番で、Ｘ軸方向に周期的に配置されている。同様に、電極２ｅ・４ｅ・６ｅ・８ｅ・１０ｅ・１２ｅは、この順番で、Ｘ軸方向に周期的に配置されている。電極Ｅと電極ｅとは、平面視で、電極１Ｅ・２ｅ・３Ｅ・４ｅ・５Ｅ・６ｅ・７Ｅ・８ｅ・９Ｅ・１０ｅ・１１Ｅ・１２ｅの順に、一つずつ交互に繰り返して配置されている。

図１に示すように、各電極Ｅは、Ｘ軸方向において一定の電極幅ＷＬ１を有し、それぞれ、Ｘ軸方向に、互いに一定の間隙幅ＧＬ１だけ離間して設けられている。また、各電極ｅは、Ｘ軸方向において一定の電極幅ＷＬ１を有し、それぞれ、Ｘ軸方向に、互いに一定の間隙幅ＧＵ１だけ離間して設けられている。

電極ｅは、絶縁膜２１５を介して電極Ｅと異なる層に位置し、平面視で、Ｘ軸方向に隣り合う電極Ｅ間に対応して形成されている。電極Ｅは、平面視で、Ｘ軸方向に隣り合う電極ｅ間に対応して形成されている。Ｘ軸方向に隣り合う電極ｅ間は透光領域である。下部電極層２１４と上部電極層２１６とは、電極Ｅおよび電極ｅが、ＷＬ１＝ＧＵ１およびＷＬ１＝ＧＬ１の関係を満たすように形成されている。このため、電極Ｅと電極ｅとは、平面視で互いに重ならず、電極ＥのＸ軸方向の各縁部は、平面視で該電極Ｅに隣り合う電極ｅにおける、該電極Ｅ側のＸ軸方向の縁部と、平面視でそれぞれ同一線上に位置する。

また、電極Ｅの電極幅ＷＬ１は、電極ｅの電極幅ＷＵ１よりも大きい。つまり、下部電極層２１４と上部電極層２１６とは、電極Ｅおよび電極ｅが、ＷＵ１＝ＧＬ１＜ＷＬ１＝ＧＵ１の関係を満たすように形成されている。なお、電極ｅの電極幅ＷＵ１に対する電極Ｅの電極幅ＷＬ１の比は、２以下（つまり、ＷＬ１／ＷＵ１≦２）であることが望ましい。これにより、バリア点灯時のバリア幅を同一にすることができるため、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる。

表１に、本実施形態で用いた電極Ｅ・ｅの設計の一例を示す。なお、表１に示すバリアピッチＢｐ１は、図１に示すように、各グループｇ１における電極１Ｅ〜１２ｅのＸ軸方向の合計の電極幅で示される、グループｇ１のバリアピッチを示す。したがって、表１に示す例では、１０１．３１８４／１２＝１６．８８６４μｍが、１つのグループｇ１におけるバリア電極の平均のバリアピッチとなる。

また、図２に示すように、メイン液晶パネル１０では、左目用映像を表示する画素Ｌと右目用映像を表示する画素Ｒとが、Ｘ軸方向に交互に配されている。図１に示すように電極ＥのＸ軸方向の電極ピッチＥｐをＥｐ＝ＷＬ１＋ＧＬ１とし、電極ｅのＸ軸方向の電極ピッチｅｐをｅｐ＝ＷＬ１＋ＧＵ１とすると、Ｅｐ＝ｅｐである。なお、メイン液晶パネル１０の画素Ｌおよび画素ＲのＸ軸方向の画素ピッチをＰｐとすると、例えば、Ｅｐ＝ｅｐ＝１６．８８６４μｍ（３×Ｅｐ＝３×ｅｐ＝５０．６５９２μｍ）であり、Ｐｐ＝５０．７μｍである。

表示制御部４３は、メイン液晶パネルドライバ４４により、メイン液晶パネル１０に、上述したように例えば画素別に、左眼映像信号と右眼映像信号とを別々に印加し、メイン液晶パネル１０で、左眼映像と右眼映像とを分けて表示する。そして、表示制御部４３は、グループｇ１における複数のバリア電極のうち一部のバリア電極群を第１位相で駆動（言い換えれば、第１位相の信号を供給）し、他の電極を第１位相と反対極性の第２位相で駆動（言い換えれば、第２位相の信号を供給）する。図２では、第１位相で駆動されるバリア電極に砂地模様を付して、第２位相で駆動される電極と区別している。なお、以下の説明で使用する図面においても、同様の区別を行う。

図２に示す例では、スイッチ液晶パネル２０は、電極４ｅ・５Ｅ・６ｅ・７Ｅ・８ｅ・９Ｅを第１位相とし、その他のバリア電極（電極１Ｅ・２ｅ・３Ｅ・１０ｅ・１１Ｅ・１２ｅ）および電極２３２を第２位相とする矩形交流電圧を印加している。

これにより電極４ｅ・５Ｅ・６ｅ・７Ｅ・８ｅ・９Ｅと電極２３２との間に電位差が生じ、電極４ｅ・５Ｅ・６ｅ・７Ｅ・８ｅ・９Ｅと電極２３２との間の液晶層２２の液晶分子は、Ｚ軸方向に配向する。スイッチ液晶パネル２０は、ノーマリホワイト液晶である。このため、電極４ｅ・５Ｅ・６ｅ・７Ｅ・８ｅ・９Ｅと電極２３２とが平面視で重なる部分に遮光状態Ｂのバリアが形成される。一方、電極１Ｅ・２ｅ・３Ｅ・１０ｅ・１１Ｅ・１２ｅと電極２３２との間には、電位差が生じない。このため、電極１Ｅ・２ｅ・３Ｅ・１０ｅ・１１Ｅ・１２ｅと電極２３２とが平面視で重なる部分が、透光状態Ｓのスリットとなる。

＜効果＞
以下、比較例および実施例を用いて、本実施形態にかかる立体表示装置１の効果について説明する。なお、以下の比較例および実施例では、本実施形態にかかる立体表示装置１における構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。

〔比較例１〕
図１０は、本比較例で用いた立体表示装置におけるスイッチ液晶パネル２０の一部を拡大して示す断面図である。なお、図１０でも、一部の構成要素の図示を省略している。

本比較例にかかる立体表示装置は、図１０に示すように、スイッチ液晶パネル２０における電極Ｅおよび上部電極ｅがＧＵ１＝ＷＬ１＝ＷＬ１＝ＧＬ１を満足するように下部電極層２１４および上部電極層２１６を形成したことを除けば、本実施形態にかかる立体表示装置１と同じ構成とした。なお、本比較例では、ＧＵ１＝ＷＬ１＝ＷＬ１＝ＧＬ１＝８．４４３２μｍとした。

図１１は、本比較例にかかる立体表示装置におけるスイッチ液晶パネル２０の観察位置とバリアパターンとの関係を模式的に示す説明図である。図１２は、本比較例にかかる立体表示装置において、図１１に示すように観察位置を変化させた場合のクロストークの角度特性を示すグラフである。なお、ＸＴ（Ｌ）は、左目のクロストークを示し、ＸＴ（Ｒ）は、右目のクロストークを示す。また、図１３は、本比較例にかかる立体表示装置において、図１１に示すように観察位置を変化させた場合の輝度特性を示すグラフである。

トラッキング方式では、観察者の顔の移動に合わせて、スイッチ液晶パネルのバリアパターンを変えていく。図１１に示すように、バリアパターンを、各グループｇ１の遮光状態Ｂのバリアが奇数本のバリア電極（電極Ｅおよび電極ｅ）に対応するように電極Ｅおよび電極ｅを点灯させた場合、図１２および図１３に示すように、観察位置におけるバリアパターンによって、３Ｄ特性（クロストークおよび極角θに対する３Ｄ表示時の輝度変化）に特性差が生じる。このため、観察者が動いた際に、観察位置によって、表示品位が変化する。この結果、観察者は、クロストーク（二重映り）や、観察位置によってバリアパターンが変化することによる輝度チラツキ等の違和感を受ける。なお、図１２および図１３では、図１１に示すように各グループｇ１のバリア電極を７個点灯させた場合の問題点について説明したが、各グループｇ１のバリア電極を例えば５個点灯させる場合であっても、同様の問題がある。

この理由を、図１４を参照して以下に説明する。図１４は、本比較例において点灯するバリア電極のＸ軸方向の電極幅とバリア幅との関係を模式的に示す断面図である。

図１４に示すように、バリア電極を電極Ｅおよび電極ｅからなる多層電極とした場合、バリア電極のＸ軸方向の電極幅がＷＬ１＝ＷＬ１である場合には、電極ｅを点灯した場合と電極Ｅを点灯した場合とで、液晶層２２にかかる電気力線に差異が生じる。この結果、液晶分子の配向が変わり、点灯するバリア電極のＸ軸方向のバリア幅およびバリアエッジの屈折率分布が変化する。

すなわち、電極Ｅを点灯させた場合、電極ＥのＸ軸方向の電極幅ＷＬ１＞電極ＥのＸ軸方向のバリア幅ＢＬとなる。一方、電極ｅを点灯させた場合、電極ｅのＸ軸方向の電極幅ＷＵ１＜電極ｅのＸ軸方向のバリア幅ＢＵとなる。このとき、本比較例ではＷＬ１＝ＷＵ１であることから、ＢＬ＜ＢＵとなる。この結果、バリアパターンによって、上述した特性差が生じることになる。

図１５の（ａ）は、本比較例においてバリア電極を偶数本点灯したときの各バリアパターンにおけるＸ軸方向のバリア幅を示す説明図であり、図１５の（ｂ）は、本比較例においてバリア電極を奇数本点灯したときの各バリアパターンにおけるＸ軸方向のバリア幅を示す説明図である。

図１５の（ａ）に示すように、バリア電極を偶数本単位で駆動した場合、観察位置の変化により、バリアパターンがＰ１からＰ２に変化しても、点灯する電極Ｅの数および点灯する電極ｅの数が、バリアパターンＰ１とバリアパターンＰ２とでそれぞれ同じである。具体的には、図１５の（ａ）に示すように、バリア電極を例えば６本点灯する場合、バリアパターンがＰ１からＰ２に変化しても、点灯する電極Ｅの数は３本のままであり、点灯する電極ｅの数も３本のままである。このため、バリアパターンＰ１におけるＸ軸方向のバリア幅Ｂ１＝バリアパターンＰ２におけるＸ軸方向のバリア幅Ｂ２となる。したがって、この場合には、上述した特性差は生じない。

しかしながら、図１５の（ｂ）に示すように、バリア電極を奇数本単位で駆動した場合、観察位置の変化により、バリアパターンがＰ３からＰ４に変化した場合、バリアパターンによって、点灯する電極Ｅの数および点灯する電極ｅの数が変化する。例えば、図１５の（ｂ）に示す例では、バリアパターンＰ３では、電極Ｅが３本、電極ｅが２本点灯するのに対し、バリアパターンＰ４では、電極Ｅが２本、電極ｅが３本点灯する。このため、ＷＬ１＝ＷＬ１である場合、図１４で説明した理由から、バリアパターンＰ３におけるＸ軸方向のバリア幅Ｂ３＜バリアパターンＰ４におけるＸ軸方向のバリア幅Ｂ４となる。したがって、この場合には、上述した特性差が生じる。

なお、図１５の（ａ）では、バリア電極を６本点灯させる場合を例に挙げて説明したが、バリア電極を８本点灯させる場合でも、同様の結果が得られる。また、図１５の（ｂ）では、バリア電極を５本点灯させる場合を例に挙げて説明したが、バリア電極を７本点灯させる場合でも、同様の結果が得られる。このように、バリアパターンによってＸ軸方向のバリア幅が変化すると、３Ｄ特性に特性差が生じる。

なお、本比較例では、本実施形態と同じく１グループｇ１を１２個のバリア電極で形成することで、１グループｇ１のバリア電極の分割数を１２としている。しかしながら、１グループｇ１のバリア電極を奇数分割（例えば１３分割）した場合、各グループｇ１のバリア電極を偶数本（例えば計６本）点灯させた場合でも、観察位置（言い換えれば、バリアパターン）によって、上述した特性差が生じる。

〔比較例２〕
図１６は、本比較例にかかる立体表示装置におけるスイッチ液晶パネル２０の観察位置とバリアパターンとの関係を模式的に示す説明図である。

本比較例にかかる立体表示装置は、スイッチ液晶パネル２０として、図１６に示す、特許文献１にかかるスイッチ液晶パネルを用いたことを除けば、本実施形態にかかる立体表示装置１と同じ構成とした。本比較例にかかるスイッチ液晶パネル２０は、基板２１が、下部電極層２１４、絶縁膜２１５、および上部電極層２１６に代えて、複数の電極Ｆ１（セグメント電極）を備えるとともに、基板２３が、電極２３２に代えて、複数の電極Ｆ２（セグメント電極）を備えた構成を有している。なお、電極Ｆ１と電極Ｆ２とは、Ｘ軸方向において同じ電極幅を有し、Ｘ軸方向に互いにずれて配置されている。

上記立体表示装置を用いて、図１６に示すように観察位置を変化させた場合、図示はしないが、観察位置におけるバリアパターンによって、図１１および図１２と同様の３Ｄ特性の特性差が生じるとともに、隣り合う電極Ｆ１間および隣り合う電極Ｆ２間に隙間が存在することで、バリア部分に光漏れが生じることが判った。

〔実施例１〕
これに対し、本実施形態によれば、例えば、図１に示したように、ＷＵ１＝ＧＬ１＜ＷＬ１＝ＧＵ１とすることで、光漏れが生じず、バリアパターンによる上記特性差が無くなり、良好な表示品位を保つことが可能となる。

以下に、立体表示装置１として、上述した、本実施形態にかかる立体表示装置１を使用した場合の効果について、比較例１および比較例２と対比して説明する。

図１７は、本実施例において点灯するバリア電極のＸ軸方向の電極幅とバリア幅との関係を模式的に示す断面図である。

図１７に示すように、本実施例でも、バリア電極を電極Ｅおよび電極ｅからなる多層電極とすることで、電極ｅを点灯した場合と電極Ｅを点灯した場合とで、液晶層２２にかかる電気力線に差異が生じる。すなわち、電極Ｅを点灯させた場合、電極ＥのＸ軸方向の電極幅ＷＬ１＞電極ＥのＸ軸方向のバリア幅ＢＬとなる。一方、電極ｅを点灯させた場合、電極ｅのＸ軸方向の電極幅ＷＬ１＜電極ｅのＸ軸方向のバリア幅ＢＵとなる。しかしながら、本実施例では、Ｘ軸方向のバリア電極の電極幅がＷＵ１＝ＧＬ１＜ＷＬ１＝ＧＵ１であることから、ＢＬ＝ＢＵとすることができる。

図１８は、本実施例にかかる立体表示装置１におけるスイッチ液晶パネル２０の観察位置とバリアパターンとの関係を模式的に示す説明図である。図１９は、本実施例にかかる立体表示装置１において、図１８に示すように観察位置を変化させた場合のクロストークの角度特性を示すグラフである。また、図２０は、本実施例にかかる立体表示装置１において、図１８に示すように観察位置を変化させた場合の輝度特性を示すグラフである。

本実施例によれば、図１７に示すように、電極Ｅを点灯させた場合のＸ軸方向のバリア幅と電極ｅを点灯させた場合のＸ軸方向のバリア幅とを同一にすることができる。このため、バリア電極を奇数本点灯させた場合、あるいは、１グループｇ１のバリア電極を奇数分割（例えば１３分割）した場合であっても、観察者の顔の移動による観察位置の変化の前後で、点灯しているバリア電極群によるＸ軸方向のバリア幅を同一にすることができる。

このため、本実施例によれば、観察位置が変化してバリアパターンが変化したとしても、図１９および図２０に示すように、３Ｄ特性の特性差が小さく、良好な３Ｄ表示品位を得ることができる。

図２１は、本実施例および比較例１で、電極ｅのみ点灯した場合と電極Ｅのみ点灯した場合とにおける、電子顕微鏡写真を用いた、Ｘ軸方向のバリア幅の実測結果を示す図である。図２２は、本実施例および比較例１で、バリア電極を７本点灯した場合と５本点灯した場合とにおける、観察位置５および観察位置６での、電子顕微鏡写真を用いた、Ｘ軸方向のバリア幅の実測結果を示す図である。なお、何れの場合にも、バリア電極には、駆動周波数６０Ｈｚの矩形交流電圧を印加した。また、バリア電極の動電圧は５Ｖとした。なお、観察位置（バリアポジション）は、図２２中、それぞれ、右方向に、観察位置１〜観察位置１２の順に並んでいるものとする。図２１および図２２に示すように、本実施例によれば、比較例１よりもＸ軸方向のバリア幅差が改善されている（すなわち小さい）ことが判る。

また、図２３は、本実施例にかかる立体表示装置１においてバリア電極を奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６でのクロストークの実測結果を示すグラフである。図２４は、比較例１にかかる立体表示装置においてバリア電極を奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６でのクロストークの実測結果を示すグラフである。図２５は、本実施例にかかる立体表示装置１においてバリア電極を奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６での輝度分布の実測結果を示すグラフである。図２６は、比較例１にかかる立体表示装置においてバリア電極を奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６での輝度分布の実測結果を示すグラフである。何れの場合にも、バリア電極には、駆動周波数６０Ｈｚの矩形交流電圧を印加した。また、バリア電極の駆動電圧は５Ｖとし、バリア電極の点灯数は何れも７本とした。なお、図２３〜図２６において、Ｘ軸方向の中心座標はそれぞれ観察位置６である。また、図２３および図２４において、ＸＴ（Ｌ）は、左目のクロストークを示し、ＸＴ（Ｒ）は、右目のクロストークを示す。

比較例１によれば、観察位置５と観察位置６とで、図２４に矢印で示すクロストークの特性差が有るのに対し、本実施例によれば、図２３に示すように、観察位置の違いによるクロストークの特性差が無いことが判る。また、比較例１によれば、観察位置５と観察位置６とで、図２６に矢印で示す輝度（３Ｄ透過率）の特性差が有るのに対し、本実施例によれば、図２５に示すように、観察位置の違いによる輝度（３Ｄ透過率）の特性差が無く、輝度チラツキが無いことが判る。

以上のように、比較例１では、観察位置毎に光学特性が大きく異なり、表示品位の悪化に繋がっていたが、本実施例にかかる立体表示装置１によれば、観察位置の変化に伴うバリアパターンの変化による特性差が無くなり、良好な表示品位を保つことが可能となる。

また、本実施形態によれば、比較例２と異なり、基板２１側の電極Ｅ・ｅでバリアとスリットとの切り替えが可能である。また、本実施形態によれば、後述する実施形態２にかかるスイッチ液晶パネル２０と比較して、基板２３の層構成を簡素にすることができる。

＜変形例＞
なお、本実施形態では、スイッチ液晶パネル２０の液晶層２２に、ノーマリホワイトの液晶層を使用したが、ノーマリーブラックの液晶層を使用してもよい。また、本実施形態では、表示パネルに、液晶パネル（メイン液晶パネル１０）を用いた場合を例に挙げて説明したが、表示パネルの種類は、特に限定されない。表示パネルには、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence：エレクトロルミネッセンス）パネル、無機ＥＬパネル、ＱＬＥＤ（Quantum dot Light Emitting Diode:量子ドット発光ダイオード）パネル、プラズマ表示パネル等、公知の各種表示パネルを用いることができる。また、スイッチ液晶パネル２０は、メイン液晶パネル１０のバックライト４６側に配置することもできる。なお、表示パネルが、有機ＥＬパネル、無機ＥＬパネル、ＱＬＥＤパネル等の自己発光型の表示パネルである場合、バックライト４６は不要である。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図２７〜図３３の（ａ）・（ｂ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施形態１で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

＜立体表示装置１の概略構成＞
本実施形態にかかる立体表示装置１は、図３および図４の（ａ）に示す概略構成と同じ概略構成を有している。但し、本実施形態にかかる立体表示装置１は、以下の点で、実施形態１にかかる立体表示装置１と異なっている。

図２７は、本実施形態にかかるメイン液晶パネル１０の要部の概略構成を示す平面図である。

一例として、本実施形態では、メイン液晶パネル１０に、６．４型の液晶パネルを使用している。メイン液晶パネル１０には、Ｒ、Ｂ、Ｇの各色の副画素１６ａからなる副画素列が、Ｘ軸方向に、この順に、繰り返し並んで設けられている。メイン液晶パネル１０の画素数は、例えば、Ｘ軸方向１９２０画素×Ｙ軸方向１０８０画素であり、水平方向に隣り合う画素１６の画素ピッチは７４．２５μｍであり、垂直方向に隣り合う画素１６の画素ピッチは２４．７５μｍとした。なお、本実施形態でも、スイッチ液晶パネル２０の液晶層２２には、ノーマリホワイトのＴＮ液晶層を使用した。

図２８は、本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０の要部の概略構成を示す断面図である。なお、図２８では、偏光板２４の図示を省略している。

本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０は、基板２３が、絶縁性基板２３１、引き回し配線２３４、絶縁膜２３５、下部電極層２３６、絶縁膜２３７（第２絶縁膜）、上部電極層２３８、配向膜２３３が、絶縁性基板２３１側からこの順に積層された構成を有している点で、実施形態１にかかる基板２３と異なっている。下部電極層２３６は、バリア電極として、複数の電極Ｄ（セグメント電極、第２電極、第２下部電極）を含んでいる。上部電極層２３８は、バリア電極として、複数の電極ｄ（セグメント電極、第２電極、第２上部電極）を含んでいる。

引き回し配線２３４には、引き回し配線２１２と同様の材料を用いることができる。絶縁膜２３５・２３７には、絶縁膜２１３・２１５と同様の材料を用いることができる。また、スイッチ液晶パネル２０の各配向膜２１７・２３３のラビング方向、並びに、スイッチ液晶パネル２０の偏光板２４の吸収軸２４ａと、メイン液晶パネル１０におけるスイッチ液晶パネル２０側の偏光板１５の吸収軸１５ａとの関係は、実施形態１にかかるスイッチ液晶パネル２０と同じである。

図２９の（ａ）は、本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０の基板２１の要部の構成を模式的に示す平面図であり、図２９の（ｂ）は、本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０の基板２３の要部の構成を模式的に示す平面図である。なお、図２９の（ａ）に示す基板２１の要部の構成は、図９の（ａ）に示す基板２１の要部の構成と同じである。このため、基板２１の要部の構成については、説明を省略する。

図２９の（ｂ）に示すように、絶縁性基板２３１の表面の周縁部には、該周縁部に沿って、複数の引き回し配線２３４が設けられている。下部電極層２３６を構成する各電極Ｄは、絶縁膜２３５（図２８参照）に設けられた図示しないコンタクトホールを介して、それぞれ、引き回し配線２３４に接続されている。また、上部電極層２３８における各電極ｄは、絶縁膜２３５・２３７（図２８参照）にそれぞれ設けられた図示しないコンタクトホールを介して、それぞれ、引き回し配線２３４に接続されている。

電極Ｄおよび電極ｄは、平面視でＸ軸方向に互いに隣り合うように、それぞれ、Ｘ軸方向に沿ってストライプ状に配列されている。下部電極層２３６および上部電極層２３８には、表示制御部４３から、引き回し配線２３４を通じて、各６系統、計１２系統の信号が供給される。下部電極層２３６および上部電極層２３８は、これら１２系統の信号が供給されるバリア電極（下部電極層２３６および上部電極層２３８）からなるグループｇ２を１グループとする複数のグループｇ２を含んでいる。

以下、各グループｇ２の下部電極層２３６における、上記１２系統のうちの６系統の信号が供給される電極Ｄを、互いに区別する必要がある場合、これら電極Ｄを、電極１Ｄ・３Ｄ・５Ｄ・７Ｄ・９Ｄ・１１Ｄと称する。また、各グループｇ２の上部電極層２３８における、上記１２系統のうちの６系統の信号が供給される電極ｅを、互いに区別する必要がある場合、これら電極ｄを、電極２ｄ・４ｄ・６ｄ・８ｄ・１０ｄ・１２ｄと称する。基板２３には、上記１２系統の信号が供給される１２個の端子が形成されている。各端子は、電極Ｄと同じ材料で、電極Ｄと同層に形成されている。

図３０は、本実施形態にかかる立体表示装置１におけるスイッチ液晶パネル２０の一部を拡大して示す断面図である。図３１は、本実施形態にかかる立体表示装置１の要部の構成の一例を示す断面図である。なお、図３０および図３１では、一部の構成要素の図示を省略している。

図３０および図３１に示すように、電極１Ｄ・３Ｄ・５Ｄ・７Ｄ・９Ｄ・１１Ｄは、この順番で、Ｘ軸方向に周期的に配置されている。同様に、電極２ｄ・４ｄ・６ｄ・８ｄ・１０ｄ・１２ｄは、この順番で、Ｘ軸方向に周期的に配置されている。電極Ｄと電極ｄとは、平面視で、電極１Ｄ・２ｄ・３Ｄ・４ｄ・５Ｄ・６ｄ・７Ｄ・８ｄ・９Ｄ・１０ｄ・１１Ｄ・１２ｄの順に、一つずつ交互に繰り返して配置されている。

図３０に示すように、各電極Ｄは、Ｘ軸方向において一定の電極幅ＷＬ２を有し、それぞれ、Ｘ軸方向に、互いに一定の間隙幅ＧＬ２だけ離間して設けられている。また、各電極ｄは、Ｘ軸方向において一定の電極幅ＷＬ２を有し、それぞれ、Ｘ軸方向に、互いに一定の間隙幅ＧＵ２だけ離間して設けられている。

電極ｄは、絶縁膜２３７を介して電極Ｄと異なる層に位置し、平面視で、隣り合う電極Ｄ間に対応して形成されている。電極Ｄは、平面視で、Ｘ軸方向に隣り合う電極ｄ間に対応して形成されている。Ｘ軸方向に隣り合う電極ｄ間は透光領域である。下部電極層２３６と上部電極層２３８とは、電極Ｄおよび電極ｄが、ＷＬ２＝ＧＵ２およびＷＬ２＝ＧＬ２の関係を満たすように形成されている。このため、電極Ｄと電極ｄとは、平面視で互いに重ならず、電極ＤのＸ軸方向の各縁部は、平面視で該電極Ｅに隣り合う電極ｄにおける、該電極Ｄ側のＸ軸方向の縁部と、平面視でそれぞれ同一線上に位置する。

また、電極ＤのＸ軸方向の電極幅ＷＬ２は、電極ｄのＸ軸方向の電極幅ＷＵ２よりも大きい。つまり、下部電極層２３６と上部電極層２３８とは、電極Ｄおよび電極ｄが、ＷＵ２＝ＧＬ２＜ＷＬ２＝ＧＵ２の関係を満たすように形成されている。なお、電極ｄの電極幅ＷＵ２に対する電極Ｄの電極幅ＷＬ２の比は、２以下（つまり、ＷＬ２／ＷＵ２≦２）であることが望ましい。これにより、バリア点灯時のバリア幅を同一にすることができるため、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる。

電極Ｅ・ｅ・Ｄ・ｄは、グループｇ１とグループｇ２とが平面視で互いに重なり合うように対向配置されている。つまり、電極１Ｅと電極１Ｄ、電極２ｅと電極２ｄ、電極３Ｅと電極３Ｄ、電極４ｅと電極４ｄ、電極５Ｅと電極５Ｄ、電極６ｅと電極６ｄ、電極７Ｅと電極７Ｄ、電極８ｅと電極８ｄ、電極９Ｅと電極９Ｄ、電極１０ｅと電極１０ｄ、電極１１Ｅと電極１１Ｄ、電極１２ｅと電極１２ｄが平面視でそれぞれ重畳するように、電極Ｅ・ｅ・Ｄ・ｄが配置されている。

電極ＤのＸ軸方向の電極ピッチＤｐをＤｐ＝ＷＬ２＋ＧＬ２とし、電極ｄのＸ軸方向の電極ピッチｄｐをｄｐ＝ＷＬ２＋ＧＵ２とすると、Ｄｐ＝ｄｐである。なお、本実施形態でも、電極Ｅおよび電極ｅは、実施形態１と同じく、ＷＵ１＝ＧＬ１＜ＷＬ１＝ＧＵ１、およびＷＬ１／ＷＵ１≦２の関係を満たすように形成されており、Ｅｐ＝ｅｐである。但し、ＷＬ１≠ＷＬ２、ＷＵ１≠ＷＵ２、ＧＬ１≠ＧＬ２、ＧＵ１≠ＧＵ２であり、具体的には、例えば、ＷＵ１＝ＧＬ１＜ＷＵ２＝ＧＬ２＜ＷＬ１＝ＧＵ１＜ＷＬ２＝ＧＵ２である。これにより、バリア点灯時のバリア幅を同一にすることができるため、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができるとともに、実施形態１と比較して、立体視可能なＺ軸方向の領域（自由度）を拡大することができる。但し、本実施形態は、これに限定されるものではなく、ＷＵ１＝ＧＬ１＞ＷＵ２＝ＧＬ２＞ＷＬ１＝ＧＵ１＞ＷＬ２＝ＧＵ２であってもよい。

表２に、本実施形態で用いた電極Ｅ・ｅ・Ｄ・ｄの設計の一例を示す。なお、表２に示すバリアピッチＢｐ１は、図３０に示すように、各グループｇ１における電極１Ｅ〜１２ｅのＸ軸方向の合計の電極幅で示される、グループｇ１のバリアピッチを示す。また、バリアピッチＢｐ２は、図３０に示すように、各グループｇ２における電極１Ｄ〜１２ｄのＸ軸方向の合計の電極幅で示される、グループｇ２のバリアピッチを示す。したがって、表２に示す例では、１４８．３６８／１２＝１２．３６４μｍが、１つのグループｇ１におけるバリア電極の平均のバリアピッチとなる。また、１４８．３３２／１２＝１２．３６１μｍが、１つのグループｇ２におけるバリア電極の平均のバリアピッチとなる。

図３１に示す例では、スイッチ液晶パネル２０は、電極４ｅ・５Ｅ・６ｅ・７Ｅ・８ｅ・９Ｅを第１位相とし、その他のバリア電極（電極１Ｅ・２ｅ・３Ｅ・１０ｅ・１１Ｅ・１２ｅ・１Ｄ・２ｄ・３Ｄ・４ｄ・５Ｄ・６ｄ・７Ｄ・８ｄ・９Ｄ・１０ｄ・１１Ｄ・１２ｄ）を第２位相とする矩形交流電圧を印加している。

これにより電極４ｅ・５Ｅ・６ｅ・７Ｅ・８ｅ・９Ｅと、これら電極と対向する電極４ｄ・５Ｄ・６ｄ・７Ｄ・８ｄ・９Ｄとの間に電位差が生じ、電極４ｅ・５Ｅ・６ｅ・７Ｅ・８ｅ・９Ｅと電極４ｄ・５Ｄ・６ｄ・７Ｄ・８ｄ・９Ｄとの間の液晶層２２の液晶分子は、Ｚ軸方向に配向する。スイッチ液晶パネル２０は、ノーマリホワイト液晶である。このため、電極４ｅ・５Ｅ・６ｅ・７Ｅ・８ｅ・９Ｅと電極４ｄ・５Ｄ・６ｄ・７Ｄ・８ｄ・９Ｄとが平面視で重なる部分に遮光状態Ｂのバリアが形成される。一方、電極１Ｅ・２ｅ・３Ｅ・１０ｅ・１１Ｅ・１２ｅと電極１Ｄ・２ｄ・３Ｄ・１０ｄ・１１Ｄ・１２ｄとの間には、電位差が生じない。このため、電極１Ｅ・２ｅ・３Ｅ・１０ｅ・１１Ｅ・１２ｅと電極１Ｄ・２ｄ・３Ｄ・１０ｄ・１１Ｄ・１２ｄとが平面視で重なる部分が、透光状態Ｓのスリットとなる。

＜効果＞
図３２の（ａ）は、本実施形態にかかる立体表示装置１において観察者側の基板２３のバリア電極のみを奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６でのクロストークの実測結果を示すグラフであり、図３２の（ｂ）は、本実施形態にかかる立体表示装置１においてメイン液晶パネル１０側の基板２１のバリア電極のみを奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６でのクロストークの実測結果を示すグラフである。また、図３３の（ａ）は、本実施形態にかかる立体表示装置１において観察者側の基板２３のバリア電極のみを奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６での輝度分布の実測結果を示すグラフであり、図３３の（ｂ）は、本実施形態にかかる立体表示装置１においてメイン液晶パネル１０側の基板２１のバリア電極のみを奇数本点灯させたときの観察位置５および観察位置６での輝度分布の実測結果を示すグラフである。何れの場合にも、バリア電極には、駆動周波数６０Ｈｚの矩形交流電圧を印加した。また、バリア電極の動電圧は５Ｖとし、バリア電極の点灯数は何れも７本とした。なお、図３２の（ａ）・（ｂ）および図３３の（ａ）・（ｂ）において、Ｘ軸方向の中心座標はそれぞれ観察位置６である。また、図３２の（ａ）・（ｂ）において、ＸＴ（Ｌ）は、左目のクロストークを示し、ＸＴ（Ｒ）は、右目のクロストークを示す。

図３２の（ａ）・（ｂ）に示す結果から、基板２３のバリア電極（電極Ｄ・ｄ）と、基板２１のバリア電極（電極Ｅ・ｅ）とで、観察位置の違いによるクロストークの特性差は無いことが判る。また、図３３の（ａ）・（ｂ）に示す結果から、基板２３のバリア電極（電極Ｄ・ｄ）と、基板２１のバリア電極（電極Ｅ・ｅ）とで、観察位置の違いによる輝度（３Ｄ透過率）の特性差が無く、輝度チラツキが無いことが判る。

なお図示はしないが、本実施形態でも、実施形態１と同じ理由で、電極Ｄを点灯させた場合、電極ＤのＸ軸方向の電極幅ＷＬ２＞電極ＤのＸ軸方向のバリア幅ＢＬとなる。また、電極ｅを点灯させた場合、電極ｄのＸ軸方向の電極幅ＷＵ２＜電極ｄのＸ軸方向のバリア幅ＢＵとなる。なお、実質的にＷＬ２＝ＷＬ１およびＷＵ１＝ＷＵ２であり、電極ＤのＸ軸方向のバリア幅ＢＬは、電極ＥのＸ軸方向のバリア幅ＢＬと実質的に等しい。また、電極ｄのＸ軸方向のバリア幅ＢＵは、電極ＤのＸ軸方向のバリア幅ＢＵと実質的に等しい。また、本実施形態では、Ｘ軸方向のバリア電極の電極幅がＷＵ２＝ＧＬ２＜ＷＬ２＝ＧＵ２であることから、ＢＬ＝ＢＵとすることができる。

このように、本実施形態によれば、観察位置の変化に伴いバリアパターンが変化しても、基板２３のバリア電極と基板２１のバリア電極とで、３Ｄ特性の特性差はなく、良好な表示品位を保つことが可能である。

また、本実施形態によれば、基板２３に複数の電極Ｄ・ｄを設けることで、実施形態１のように基板２３にベタ状の電極２３２を設ける場合と比較して、立体視可能なＺ軸方向の領域（自由度）を拡大することができる。

〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について、図３４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施形態１・２で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

＜立体表示装置１の概略構成＞
本実施形態にかかる立体表示装置１は、以下の点を除けば、実施形態１・２にかかる立体表示装置１と同じである。

図３４は、本実施形態にかかる立体表示装置１の要部の概略構成を示す断面図である。

図３４に示すように、スイッチ液晶パネル２０は、メイン液晶パネル１０のバックライト４６側に配置してもよい。本実施形態にかかる立体表示装置１は、バックライト４６側から順に、偏光板２４、基板２１、液晶層２２、基板２３、接着層３０、偏光板１５、基板１２、液晶層１３、基板１４、偏光板１１が、バックライト４６側からこの順に積層された構成を有している。

なお、スイッチ液晶パネル２０の偏光板２４の吸収軸２４ａと、メイン液晶パネル１０におけるスイッチ液晶パネル２０側の偏光板１５の吸収軸１５ａとの関係は、図８と同じである。また、本実施形態にかかるメイン液晶パネル１０は、例えば、実施形態２にかかるメイン液晶パネル１０と同じである。このため、本実施形態にかかるメイン液晶パネル１０の要部の概略構成を示す平面図は、図２７と同じである。但し、メイン液晶パネル１０は、図４の（ｂ）と同じ構成を有していてもよい。また、スイッチ液晶パネル２０における基板２３は、図３０と同じ構成を有していてもよく、図１と同じ構成を有していてもよい。

このようにスイッチ液晶パネル２０をメイン液晶パネル１０のバックライト４６側に配置した場合でも、実施形態１・２と同様の効果を得ることができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１にかかる立体表示装置１は、画像を表示する表示パネル（メイン液晶パネル）と、上記表示パネルに重ねて配置されたスイッチ液晶パネル２０とを備え、上記スイッチ液晶パネル２０は、液晶層２２を挟んで対向配置された第１基板（基板２１）と第２基板（基板２３）とを備え、上記第１基板は、該第１基板の一方向（Ｘ軸方向）に沿って配置された複数の第１電極（電極Ｅ・ｅ）を有し、上記第２基板は、少なくとも１つの第２電極（電極２３２または電極Ｄ・Ｅ）を有し、上記複数の第１電極は、上記一方向に沿って互いに離間して配置された複数の第１下部電極（電極Ｅ）と、第１絶縁膜（絶縁膜２３７）を挟んで上記第１下部電極よりも上記第２基板側に設けられ、上記一方向に沿って互いに離間して配置された複数の第１上部電極（電極ｅ）とを有し、隣り合う上記第１上部電極間は透光領域であり、上記第１下部電極（電極Ｅ）と上記第１上部電極（電極ｅ）とが平面視で上記一方向に沿って交互に位置するように、上記第１下部電極は、それぞれ平面視で上記第１上部電極間に対応して設けられているとともに、上記一方向における上記第１下部電極の電極幅をＷＬ１とし、上記一方向における上記第１下部電極間の間隙幅をＧＬ１とし、上記一方向における上記第１上部電極の電極幅をＷＵ１とし、上記一方向における上記第１上部電極間の間隙幅をＧＵ１とすると、ＷＵ１＝ＧＬ１＜ＷＬ１＝ＧＵ１である。

上記の構成によれば、隣り合う電極間で光漏れが生じず、また、上記第１下部電極を点灯させた場合の上記一方向のバリア幅と上記第１上部電極を点灯させた場合の上記一方向のバリア幅とを同一にすることができる。このため、観察者の顔の移動による観察位置の変化の前後で、点灯している複数の第１電極による上記一方向のバリア幅を同一にすることができ、観察位置の変化による３Ｄ特性の特性差を抑制することができる。このため、上記の構成によれば、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる立体表示装置を実現することができる。

本発明の態様２にかかる立体表示装置１は、上記態様１において、ＷＬ１／ＷＵ１≦２であることが望ましい。

上記の構成によれば、バリア点灯時のバリア幅を同一にすることができるため、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる。

本発明の態様３にかかる立体表示装置１は、上記態様１または２において、上記第１上部電極を点灯させたときに点灯している１つの第１上部電極によって上記表示パネルからの光を遮る領域（バリア）の上記一方向の幅（バリア幅ＢＵ）と、上記第１下部電極を点灯させたときに点灯している１つの第１下部電極によって上記表示パネルからの光を遮る領域（バリア）の上記一方向の幅（バリア幅ＢＬ）とが等しいことが望ましい。

上記の構成によれば、上述したように、観察者の顔の移動による観察位置の変化の前後で、点灯している複数の第１電極による上記一方向のバリア幅を同一にすることができ、観察位置の変化による３Ｄ特性の特性差を抑制することができる。このため、上記の構成によれば、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる立体表示装置を実現することができる。

本発明の態様４にかかる立体表示装置１は、上記態様１〜３の何れかにおいて、上記第２電極は、上記複数の第１電極に共通して対向配置された、ベタ状の共通電極（電極２３２）であることが望ましい。

上記の構成によれば、上記第１電極で、上記表示パネルからの光を遮る領域（バリア）と上記表示パネルからの光を透過させる領域（スリット）との切り替えが可能である。また、上記第２基板に複数の第２電極を設ける場合と比較して、上記第２基板の層構成を簡素にすることができる。

本発明の態様５にかかる立体表示装置１は、上記態様１〜３の何れかにおいて、上記第２電極は、上記第２基板に、上記一方向に沿って複数配置されており、上記複数の第２電極は、上記一方向に沿って互いに離間して配置された複数の第２下部電極（電極Ｄ）と、第２絶縁膜（絶縁膜２１５）を挟んで上記第２下部電極よりも上記第１基板側に設けられ、上記一方向に沿って互いに離間して配置された複数の第２上部電極（電極ｄ）とを有し、隣り合う上記第２上部電極間は透光領域であり、上記第２下部電極（電極Ｄ）と上記第２上部電極（電極ｄ）とが平面視で上記一方向に沿って交互に位置するように、上記第２下部電極は、それぞれ平面視で上記第２上部電極間に対応して設けられているとともに、上記一方向における上記第２下部電極の電極幅をＷＬ２とし、上記一方向における上記第２下部電極間の間隙幅をＧＬ２とし、上記一方向における上記第２上部電極の電極幅をＷＵ２とし、上記一方向における上記第２上部電極間の間隙幅をＧＵ２とすると、ＷＵ２＝ＧＬ２＜ＷＬ２＝ＧＵ２であることが望ましい。

上記の構成によれば、上述したように、観察者の顔の移動による観察位置の変化の前後で、点灯している複数の第１電極による上記一方向のバリア幅を同一にすることができ、観察位置の変化による３Ｄ特性の特性差を抑制することができる。このため、上記の構成によれば、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる立体表示装置を実現することができる。

また、上記第２基板に複数の第２電極を設けることで、上記第２基板にベタ状の第２電極を設ける場合と比較して、立体視可能なＺ軸方向の領域（自由度）を拡大することができる。

本発明の態様６にかかる立体表示装置１は、上記態様５において、ＷＬ２／ＷＵ２≦２であることが望ましい。

上記の構成によれば、バリア点灯時のバリア幅を同一にすることができるため、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる。

本発明の態様７にかかる立体表示装置１は、上記態様５または６において、上記第１下部電極と上記第２下部電極とが重畳配置されているとともに、上記第１上部電極と上記第２上部電極とが重畳配置されていることが望ましい。

上記の構成によれば、上記複数の第１電極および上記複数の第２電極のうち何れか一方の電極における一部の電極（例えば複数の第１上部電極のうちの一部の電極および複数の第１下部電極のうちの一部の電極）と、それ以外の残りの電極とに、反対極性の位相の信号を供給することで、容易にバリアとスリットとを切り替えることができる。

本発明の態様８にかかる立体表示装置１は、上記態様５〜７の何れかにおいて、上記第２上部電極を点灯させたときに点灯している１つの第２上部電極によって上記表示パネルからの光を遮る領域（バリア）の上記一方向の幅（バリア幅ＢＵ）と、上記第２下部電極を点灯させたときに点灯している１つの第２下部電極によって上記表示パネルからの光を遮る領域（バリア）の上記一方向の幅（バリア幅ＢＬ）とが等しいことが望ましい。

上記の構成によれば、上述したように、観察者の顔の移動による観察位置の変化の前後で、点灯している複数の第２電極による上記一方向のバリア幅を同一にすることができ、観察位置の変化による３Ｄ特性の特性差を抑制することができる。このため、上記の構成によれば、観察位置が変化しても良好な表示品位を得ることができる立体表示装置を実現することができる。

本発明の態様９にかかる立体表示装置１は、上記態様１〜８の何れかにおいて、上記スイッチ液晶パネルは、上記表示パネルよりも観察者側に配置されていてもよい。

本発明の態様１０にかかる立体表示装置１は、上記態様１〜８の何れかにおいて、上記表示パネルは、上記スイッチ液晶パネルよりも観察者側に配置されていてもよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 立体表示装置
Ｅ・ｅ・Ｄ・ｄ 電極
１０ メイン液晶パネル
２１ 基板（第１基板）
２３ 基板（第２基板）
２２ 液晶層
２０ スイッチ液晶パネル
２１４・２３６ 下部電極層
２１６・２３８ 上部電極層
２３２ 電極（第２電極）
２１５ 絶縁膜（第１絶縁膜）
２３７ 絶縁膜（第２絶縁膜）
Ｅ 電極（第１電極、第１下部電極）
ｅ 電極（第１電極、第１上部電極）
Ｄ 電極（第２電極、第２下部電極）
ｄ 電極（第２電極、第２上部電極）
Ｂ２・Ｂ３・Ｂ４・ＢＬ・ＢＵ バリア幅
ＧＬ１・ＧＬ２・ＧＵ１・ＧＵ２ 間隙幅
ＷＬ１・ＷＬ２・ＷＵ１・ＷＵ２ 電極幅

Claims (10)

1. 画像を表示する表示パネルと、
   上記表示パネルに重ねて配置されたスイッチ液晶パネルとを備え、
   上記スイッチ液晶パネルは、
   液晶層を挟んで対向配置された第１基板と第２基板とを備え、
   上記第１基板は、該第１基板の一方向に沿って配置された複数の第１電極を有し、
   上記第２基板は、少なくとも１つの第２電極を有し、
   上記複数の第１電極は、上記一方向に沿って互いに離間して配置された複数の第１下部電極と、第１絶縁膜を挟んで上記第１下部電極よりも上記第２基板側に設けられ、上記一方向に沿って互いに離間して配置された複数の第１上部電極とを有し、
   隣り合う上記第１上部電極間は透光領域であり、
   上記第１下部電極と上記第１上部電極とが平面視で上記一方向に沿って交互に位置するように、上記第１下部電極は、それぞれ平面視で上記第１上部電極間に対応して設けられているとともに、
   上記一方向における上記第１下部電極の電極幅をＷＬ１とし、上記一方向における上記第１下部電極間の間隙幅をＧＬ１とし、上記一方向における上記第１上部電極の電極幅をＷＵ１とし、上記一方向における上記第１上部電極間の間隙幅をＧＵ１とすると、ＷＵ１＝ＧＬ１＜ＷＬ１＝ＧＵ１であることを特徴とする立体表示装置。
2. ＷＬ１／ＷＵ１≦２であることを特徴とする請求項１に記載の立体表示装置。
3. 上記第１上部電極を点灯させたときに点灯している１つの第１上部電極によって上記表示パネルからの光を遮る領域の上記一方向の幅と、上記第１下部電極を点灯させたときに点灯している１つの第１下部電極によって上記表示パネルからの光を遮る領域の上記一方向の幅とが等しいことを特徴とする請求項１または２に記載の立体表示装置。
4. 上記第２電極は、上記複数の第１電極に共通して対向配置された、ベタ状の共通電極であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の立体表示装置。
5. 上記第２電極は、上記第２基板に、上記一方向に沿って複数配置されており、
   上記複数の第２電極は、上記一方向に沿って互いに離間して配置された複数の第２下部電極と、第２絶縁膜を挟んで上記第２下部電極よりも上記第１基板側に設けられ、上記一方向に沿って互いに離間して配置された複数の第２上部電極とを有し、
   隣り合う上記第２上部電極間は透光領域であり、
   上記第２下部電極と上記第２上部電極とが平面視で上記一方向に沿って交互に位置するように、上記第２下部電極は、それぞれ平面視で上記第２上部電極間に対応して設けられているとともに、
   上記一方向における上記第２下部電極の電極幅をＷＬ２とし、上記一方向における上記第２下部電極間の間隙幅をＧＬ２とし、上記一方向における上記第２上部電極の電極幅をＷＵ２とし、上記一方向における上記第２上部電極間の間隙幅をＧＵ２とすると、ＷＵ２＝ＧＬ２＜ＷＬ２＝ＧＵ２であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の立体表示装置。
6. ＷＬ２／ＷＵ２≦２であることを特徴とする請求項５に記載の立体表示装置。
7. 上記第１下部電極と上記第２下部電極とが重畳配置されているとともに、上記第１上部電極と上記第２上部電極とが重畳配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の立体表示装置。
8. 上記第２上部電極を点灯させたときに点灯している１つの第２上部電極によって上記表示パネルからの光を遮る領域の上記一方向の幅と、上記第２下部電極を点灯させたときに点灯している１つの第２下部電極によって上記表示パネルからの光を遮る領域の上記一方向の幅とが等しいことを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の立体表示装置。
9. 上記スイッチ液晶パネルは、上記表示パネルよりも観察者側に配置されることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の立体表示装置。
10. 上記表示パネルは、上記スイッチ液晶パネルよりも観察者側に配置されることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の立体表示装置。