JP5342400B2 - 液晶シャッタ - Google Patents

Description

本発明は、液晶シャッタに関する。

表示装置に広く実用化されている液晶は、電気信号によって透光性を制御できる機能を利用して、透光性が調整可能な窓や、透光性と遮光性とを制御可能なめがねなどの各種のシャッタにも応用されている。

特に、娯楽、教育、放送、医療などの分野への実用化が進んでいる立体視システムにおいて、左右眼の視差に対応した左眼用像と右眼用像とを、左右眼にそれぞれ時分割で呈示する高速応答のシャッタに、液晶が用いられる。

例えば、特許文献１には、右目用領域と左目用領域とを有する液晶セルを用いたシャッターメガネを用いる立体映像表示装置が開示されている。この液晶セルの液晶層には、ツイステッドネマティック（ＴＮ）型液晶、スーパーツイステッドネマティック（ＳＴＮ）型液晶、強誘電性液晶を用いることが例示されているが、ＴＮ型やＳＴＮ型の液晶は応答速度が不十分である。また、強誘電性液晶は高速応答であるものの、耐ショック性や温度特性などの信頼性に関して改善を要する。

一方、πセルを応用したＯＣＢ（Optically Compensated Bend）液晶が提案されている。ＯＣＢモードにおいては、液晶のベンド配列を利用することで、液晶シャッタに適した高速応答が得られ、また、ネマティック液晶を用いることから耐ショック性や温度特性などの信頼性の問題もない。

ＯＣＢモードにおいては、電源オン時に、初期のスプレイ配列からベンド配列に一旦転移させてから動作させ、電源オフ時には、ベンド配列からスプレイ配列に戻る。このような液晶の配列の転移が不均一に生じると、配列の異なる領域がシミ状のむらに見えてしまうことがあり、液晶シャッタの品質が低下する。特に電源オフ時の配列の転移は、電気信号などの外力を用いないため、制御が困難である。

特開平０８−３２７９６１号公報

本発明は、ベンド配列からスプレイ配列への転移を制御し、むらを抑制した高品質の液晶シャッタを提供する。

本発明の一態様によれば、第１電極を有する第１基板部と、前記第１電極に対向する第２電極を有する第２基板部と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が第１電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が前記第１電圧よりも実効値が大きい第２電圧に設定されたときにベンド配列となるスイッチング領域を有する液晶層と、を有するシャッタ部を備え、前記第１基板部は、前記スイッチング領域の中に設けられ、前記スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定な核領域を前記液晶層に形成する核領域形成部を有し、 前記核領域形成部は、前記第１電極中に設けられた開口部、及び、前記第１電極と前記第２電極との間の間隔を局部的に減少させる凸部のいずれかであり、前記開口部及び前記凸部は、長辺の方向が前記液晶層の液晶分子の長軸方向に対して実質的に平行な長方形状であることを特徴とする液晶シャッタが提供される。

この発明によれば、ベンド配列からスプレイ配列への転移を制御し、むらを抑制した高品質の液晶シャッタが得られる。

第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。 第１の実施形態に係る液晶シャッタが用いられる表示システムの構成を例示する模式図である。 第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的平面図である。 第１の実施形態に係る液晶シャッタの動作を例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。 第２の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。 第３の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。 実施形態に係る液晶シャッタの核領域形成部の構成を例示する模式的平面図である。 第４の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。 第５の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。 第５の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。 第５の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施の形態）
以下、第１の実施形態に係る液晶シャッタについて、液晶シャッタが、立体視が可能な表示システムのめがねに用いられる場合を例にして説明する。

図１は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
図２は、第１の実施形態に係る液晶シャッタが用いられる表示システムの構成を例示する模式図である。
まず、図２により、本実施形態に係る液晶シャッタが用いられる立体視が可能な表示システムの概要について説明する。

図２に表したように、表示システム１は、ディスプレイ３（表示部）と、液晶シャッタめがね２と、を備える。表示システム１は、観視者がディスプレイ３に表示された視差に対応する左眼用像と右眼用像とを、３次元映像として観視する動作モードを有している。なお、表示システム１は、観視者がディスプレイ３の表示面３０１に表示された像を２次元映像として観視する動作モードを有していても良い。以下では、３次元映像として観視する動作モードについて説明する。

ディスプレイ３は、表示面３０１を有し、この表示面３０１に左眼用像と右眼用像とに対応した画像を交互に切り替えて表示する。例えば、ディスプレイ３には、ＯＣＢモードで動作するアクティブマトリクス型液晶ディスプレイを用いることができる。ディスプレイ３は、マトリクス状に配置された複数の表示画素を有し、例えば、フィールドメモリを用いたデジタル信号処理により、例えばフィールド周波数を１２０Ｈｚに変換して、表示を行う。

液晶シャッタめがね２は、観視者の左眼及び右眼に対してそれぞれ配置される一対のシャッタ部を有する。一対のシャッタ部として、例えば、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２が用いられる。これら第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２を介して観視者の両眼がディスプレイ３に相対するよう装着される。液晶シャッタめがね２は、ディスプレイ３の表示に同期して、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２が交互に透光状態及び遮光状態となる時分割シャッタめがねである。

なお、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２は、それぞれ別体として設けられても良く、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２は一体的に連続した構成を有していても良い。例えば、同一の基板の上に、２つの電極が設けられ、２つの電極のそれぞれが、第１シャッタ部１０１または第２シャッタ部１０２のそれぞれに含まれる構成でも良い。

表示システム１においては、左眼用像と右眼用像とを時分割的に観視する方式が適用される。例えば、ディスプレイ３に左眼及び右眼に対応した画像をフィールドごとに交互に切り替えて表示する。この時、ディスプレイ３に左眼用画像が表示されている期間においては、左眼用のシャッタ部が透光状態とされ、右眼用のシャッタ部が遮光状態とされる。そして、ディスプレイ３に右眼用画像が表示されている期間において、右眼用のシャッタ部が透光状態とされ、左眼用のシャッタ部が遮光状態とされる。

また、表示システム１は、制御部４をさらに有することができ、上記のシャッタ部の動作は例えば、制御部４によって行われる。ただし、制御部４の機能は、ディスプレイ３及び液晶シャッタめがね２のいずれかに含まれても良い。制御部４とディスプレイ３との間の信号の授受、制御部４と液晶シャッタめがね２との間の信号の授受、及び、ディスプレイ３と液晶シャッタめがね２との間の信号の授受は、有線または無線の方式によって行われる。

このように、表示システム１においては、左眼用画像を左眼で観視し、右眼用画像を右眼で観視するように動作する液晶シャッタめがね２を装着してディスプレイ３を観視することで立体的な映像を知覚できる。

このような液晶シャッタめがね２の第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２の少なくともいずれかに、本実施形態に係る液晶シャッタ１００が用いられる。

図１に表したように、本実施形態に係る液晶シャッタ１００は、第１基板部１１０と、第２基板部１２０と、液晶層１３０と、を有するシャッタ部１００ｓを備える。
図１では、分かり易いように、第１基板部１１０と、液晶層１３０と、第２基板部１２０と、が、互いに離れて描かれているが、第１基板部１１０と液晶層１３０とは互いに密着しており、液晶層１３０と第２基板部１２０とは互いに密着している。

第１基板部１１０は、第１電極１１２を有する。第２基板部１２０は、第１電極１１２に対向する第２電極１２２を有する。例えば、第１基板部１１０は、第１支持基板１１１の主面上に設けられた第１電極１１２を有する。第２基板部１２０は、第２支持基板１２１の主面上に設けられた第２電極１２２を有する。そして、第１電極１１２と第２電極１２２とが互いに対向するように、第１基板部１１０と第２基板部１２０とが配置される。

第１電極１１２及び第２電極１２２には、液晶シャッタ１００において透光及び遮光の動作の対象となる光に対して透光性を有する導電材料が用いられる。液晶シャッタ１００が、例えば液晶シャッタめがね２に用いられる場合には、第１電極１１２及び第２電極１２２には、可視光に対して透光性を有する、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＺｎＯなどの透明導電膜を用いることができる。

液晶層１３０は、第１電極１１２と第２電極１２２との間に設けられる。なお、第１電極１１２及び第２電極１２２の液晶層１３０の側には、図示しない配向膜を設けることができる。

第１電極１１２及び第２電極１２２は、外部の駆動部３３０に接続され、駆動部３３０によって、第１電極１１２及び第２電極１２２との間に電圧を印加することができる。

液晶層１３０にはスイッチング領域１３３が設けられる。スイッチング領域１３３は、第１電極１１２と第２電極１２２とが互いに対向し、液晶層１３０に電圧が印加される領域である。

例えば、スイッチング領域１３３においては、第１電極１１２と第２電極１２２との間の電位差Ｖａが第１電圧Ｖ１に設定されたときに、液晶層１３０はスプレイ配列となる。そして、スイッチング領域１３３においては、第１電極１１２と第２電極１２２との間の電位差Ｖａが第１電圧Ｖ１よりも実効値が大きい第２電圧Ｖ２に設定されたときに、液晶層１３０は、ベンド配列となる。

第１電圧Ｖ１は実効値が小さい電圧であり、例えば０Ｖ（ボルト）である。すなわち、スイッチング領域１３３の液晶層１３０はオフ時にはスプレイ配列の配列状態を有する。第１電圧Ｖ１よりも実効値が大きい第２電圧Ｖ２を印加したときには、スプレイ配列からベンド配列へ転移する。

そして、一旦ベンド配列に転移した後、ベンド配列状態において、第１ベンド電圧ＶＢ１を印加したときに第１ベンド配列となり、第１ベンド電圧ＶＢ１よりも実効値が大きい第２ベンド電圧ＶＢ２を印加したときに第２ベンド配列となる。そして、第１ベンド電圧ＶＢ１を印加したときの液晶層１３０の光学特性（リタデーション）と、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加したときの液晶層１３０の光学特性（リタデーション）と、の差を、液晶層１３０の透過率として取り出すことで、液晶シャッタ１００は光の透光及び遮光のスイッチングを行う。

このように、スイッチング領域１３３においては、第１電極１１２と第２電極１２２との間に、しきい値電圧以上の電圧が印加された時に、スプレイ配列からベンド配列となる。

ベンド配列状態において、例えば０Ｖ（ボルト）の第１ベンド電圧ＶＢ１を印加して第１の光学特性状態を得て、また、第１ベンド電圧ＶＢ１よりも実効値が大きい第２ベンド電圧ＶＢ２を印加して第２の光学特性状態を得て、液晶１３０の透過率を変化させる。

なお、第１電極１１２と第２電極１２２との間の電圧が低い状態（例えば０Ｖ）が、一定の期間以上続くと、ベンド配列からスプレイ配列に戻る。従って、第１電極１１２と第２電極１２２との間の電圧が、一定以上長い期間、低い値にならないように、定期的にしきい値電圧以上の電圧を、第１電極１１２と第２電極１２２との間に印加しても良い。

すなわち、スイッチング領域１３３は、第１電極１１２と第２電極１２２との間に印加する電圧によって、スプレイ配列とベンド配列とに相互に遷移可能であり、ベンド配列状態において、第１ベンド電圧ＶＢ１が印加される第１ベンド配列状態と、第２ベンド電圧ＶＢ２が印加される第２ベンド配列状態と、を有する。

例えば、上記の第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、第１ベンド電圧ＶＢ１及び第２ベンド電圧Ｂ２は、直流電圧でも良く、交流電圧（交番電圧）でも良い。ただし、液晶層１３０における電荷の偏りを抑制するために、これらの電圧は、交流電圧（交番電圧）とすることが好ましい。以下では、これらの電圧は交流電圧とし、これらの電圧の大小関係は、実効値の大小関係である。

第１電圧Ｖ１は、例えば０Ｖである。
第２電圧Ｖ２は、スプレイ配列からベンド配列に転移するためのしきい値電圧以上の任意の電圧である。スプレイ配列からベンド配列に速やかに転移させるために、第２電圧Ｖ２には、実効値が比較的大きい電圧が用いられる。第２電圧Ｖ２は、例えば、１０Ｖ〜３０Ｖである。ただし、第２電圧Ｖ２の値は、しきい値電圧以上であれば任意である。第２電圧Ｖ２の実効値が大きいと、スプレイ配列からベンド配列へ速やかに転移する。具体的には、第２電圧Ｖ２は、例えば、＋１５Ｖで数百ミリ秒（ｍｓ）程度の正極性パルスと、−１５Ｖで数百ミリ秒程度の負極性パルスと、の組み合わせ、などとすることができる。このような第２電圧Ｖ２の印加によってスイッチング領域１３３は、例えば１〜２秒程度で、スプレイ配列からベンド配列に転移する。

第１ベンド電圧ＶＢ１は、例えば０Ｖである。第２ベンド電圧ＶＢ２は、例えば±５Ｖである。ただし、本発明はこれに限らず、第１ベンド電圧ＶＢ１及び第２ベンド電圧ＶＢ２の値は任意である。

例えば、第１基板部１１０及び第２基板部１２０のそれぞれの液晶層１３０とは反対の側に、偏光素子（偏光板、偏光フィルム）を配置することで、上記のリタデーションの変化が透過率の変化として取り出される。なお、リタデーションの値と、偏光板の配置などにより、上記の第１ベンド電圧ＶＢ１と、第２ベンド電圧ＶＢ２と、における透過率の変化（例えば透光／遮光）は任意に設定できる。

このように、液晶シャッタ１００は、πセル（スプレイ配列セル）に基づくＯＣＢモードで動作する。なお、第１基板部１１０及び第２基板部１２０の少なくともいずれかと、上記の偏光素子（偏光板、偏光フィルム）との間に、リタデーションを調整し、また、視野角特性を補償する各種の位相差板（位相差フィルム、光学補償板）を挿入しても良い。

このようなπセルにおいて、電源オフ時（印加電圧を零にする動作時）に、液晶層１３０の液晶配列はベンド配列から初期のスプレイ配列に戻る。このベンド配列からスプレイ配列への転移は、液晶の弾性と、液晶が接する界面（第１電極１１２及び第２電極１２２との界面）における配向規制力と、によって行われるが、印加電圧などの外力を用いないため、制御が難しい。このため、ベンド配列からスプレイ配列への転移は、液晶層１３０の面内において不均一に進行し易い。

液晶シャッタにおいて、ベンド配列状態からスプレイ配列状態への転移時（逆転移時）には、ベンド配列領域と、スプレイ配列領域とが、シミ状のむらとなって長時間（例えば、約３分）にわたり視認される。このむらは、特に、表示システム１に用いられる液晶シャッタめがね２に応用した場合に、品質が低下し、大きな問題になることを見出した。すなわち、ベンド配列からスプレイ配列への転移が液晶シャッタの面内で不均一に生じると、配列の異なる領域がシミ状に見えてしまい、液晶シャッタの品質が低下する。

液晶シャッタにおいて、動作時の特性に関しては大きな注意が払われ、その特性の向上のための種々の工夫が行われているが、電源オフ時にむらが発生し、これが実用上の問題になることは今まで指摘されておらず、この問題のための有効な対策もなされていなかった。

なお、ＯＣＢモードの液晶をアクティブマトリクス駆動するディスプレイの場合には、マトリクス状に設けられる微小面積の画素電極のそれぞれがスイッチング領域となる。そして、この画素電極に対応するスイッチング領域においてベンド配列になり、光の透過率の制御が行われる。一方、画素電極のそれぞれの周囲の、例えば走査線や信号線との間の非画素領域は、電圧が印加されない領域であり、スプレイ配列が維持される領域である。このように、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス駆動ディスプレイにおいては、微小なスイッチング領域の周囲にスプレイ配列領域が形成されることがあっても、スイッチング領域の中にはスプレイ配列を維持する領域（本実施形態における核領域１３４）は形成されない。このようなＯＣＢモードのアクティブマトリクス駆動ディスプレイにおいては、電源オフ時には、バックライトがオフされディスプレイの表示面の全体が暗状態になるため、もしベンド配列及びスプレイ配列が不均一に存在した場合においてもむらが視認されることはない。

これに対し、ＯＣＢモードの液晶を液晶シャッタめがね２に応用する場合には、液晶シャッタめがね２には周囲の光が入射するため、液晶シャッタに液晶配向のむらがあると、それが視認されてしまう。そして、ＯＣＢモードの液晶を液晶シャッタめがね２に応用する場合には、シャッタ部分には、大きな面積の電極が用いられ、スイッチング領域１３３の面積が大きい。このため、電源オフ時に、スイッチング領域１３３において、ベンド配列からスプレイ配列への転移が不特定な箇所から不特定の形状で不均一に進行し、そして、スイッチング領域１３３の全面の転移の完了に時間がかかるので、シミ状のむらが視認され、実用上大きな問題となる。

この液晶シャッタめがね２における新たに発見された上記の課題に対して本発明はなされたものであり、本発明の実施形態に係る液晶シャッタ１００は、電源オフ時におけるベンド配列からスプレイ配列への転移を制御し、むらを抑制した高品質の液晶シャッタを提供する。
すなわち、図１に表したように、本実施形態に係る液晶シャッタ１００においては、第１基板部１１０は、スイッチング領域１３３の中に設けられ、スイッチング領域１３３よりもスプレイ配列が安定な核領域１３４を液晶層１３０に形成する核領域形成部１１４を有する。

ここで、スイッチング領域１３３の内部に設けられる核領域１３４は、スイッチング領域１３３がベンド配列の状態のときに、スプレイ配列の状態を維持する領域である。このように、スイッチング領域１３３がベンド配列の状態のときに、スプレイ配列の状態を維持することを、「スイッチング領域１３３よりもスプレイ配列が安定である」とする。

例えば、第１電極１１２と第２電極１２２との間の印加電圧の実効値をしきい値電圧以上に上昇させたときに、既に説明したように、スイッチング領域１３３においては、スプレイ配列からベンド配列に転移するが、核領域１３４においては、ベンド配列に転移せず、常にスプレイ配列を維持する。または、核領域１３４においては、スイッチング領域１３３がベンド配列に転移する電圧よりも実効値が大きい電圧で、ベンド配列に転移する。

ベンド配列の状態から、第１電極１１２と第２電極１２２との間の印加電圧の実効値を長期間にわたり、しきい値電圧よりも低下させる（例えば電源をオフする）と、核領域１３４におけるスプレイ配列が起点となり、ベンド配列からスプレイ配列への転移が始まり、スイッチング領域１３３の全面の転移が、速やかに、均一に終了する。

なお、液晶シャッタ１００において、第１基板部１１０と第２基板部１２０とは、互いに入れ換えが可能であり、核領域形成部１１４は、第２基板部１２０に設けられても良く、第１基板部１１０及び第２基板部１２０の両方に設けられても良い。以下では、核領域形成部１１４が、第１基板部１１０に設けられる場合として説明する。

本具体例の液晶シャッタ１００においては、核領域形成部１１４は、第１電極１１２に設けられる開口部１１２ｈである。開口部１１２ｈは、第１電極１１２と液晶層１３０と第２電極１２２との積層方向（液晶層１３０の厚さ方向）において、第１電極１１２を貫通する。なお、ここで、第１電極１１２と液晶層１３０と第２電極１２２との積層方向をＺ軸方向とする。

このように、第１電極１１２に所定の間隔で開口部１１２ｈ（核領域形成部１１４）を設けることで、開口部１１２ｈに対向する液晶層１３０には、第１電極１１２と第２電極１２２との間に電圧を印加した場合においても、しきい値電圧以上の電圧が印加されない。ここで、しきい値電圧以上の電圧とは、一定の時間内においてスプレイ配列からベンド配列に転移する電圧である。このため、第１電極１１２と第２電極１２２との間の電位差Ｖａがベンド配列に転移する第２電圧Ｖ２に設定された場合においても、開口部１１２ｈに対向する液晶層１３０の部分は、スプレイ配列状態を維持し、ベンド配列に転移しない。すなわち、第１電極１１２と第２電極１２２との間の電位差Ｖａが第２電圧Ｖ２に設定されたときに、核領域１３４における液晶層１３０はスプレイ配列状態である。

一方、開口部１１２ｈが設けられていない領域においては、第１電極１１２と第２電極１２２に電圧を印加すると液晶層１３０にはその電圧が印加され、例えばベンド状態に転移する第２電圧Ｖ２を印加すると、この領域はベンド配列に転移する。開口部１１２ｈが設けられていない領域がスイッチング領域１３３となる。

第１基板部１１０に設けられた開口部１１２ｈ（核領域形成部１１４）によって、開口部１１２ｈに対向する液晶層１３０において、スイッチング領域１３３よりもスプレイ配列が安定な領域である核領域１３４が形成される。

この核領域１３４においては、核領域１３４の周囲のスイッチング領域１３３がベンド配列になった場合も、スプレイ配列を維持しているので、液晶シャッタ１００の電源オフ時に、スイッチング領域１３３のベンド配列がスプレイ配列に戻る転移の核となるため、この転移が速やかに、且つ均一に行われる。

このように、液晶シャッタ１００においては、第１電極１１２と第２電極１２２との間の電位差Ｖａがベンド状態に転移する第２電圧Ｖ２に設定されたときに核領域１３４における液晶層１３０に印加される電圧の実効値は、スイッチング領域１３３における液晶層に印加される電圧（配向膜等によるロスを無視すれば実質的に第２電圧Ｖ２）の実効値よりも小さい。具体的には、核領域１３４における液晶層１３０にはベンド状態に転移するしきい値電圧以上の電圧が印加されない。このため、核領域１３４においては、スプレイ配列が維持される。

これにより、電源オフ時のベンド配列からスプレイ配列への転移を制御し、むらを抑制した高品質の液晶シャッタが提供できる。

なお、核領域形成部１１４を設けない比較例の場合には、電源オフ時には、時間の経過と共に、不特定箇所でスプレイ配列となる領域が生じ、この領域が徐々に拡大する。このため、スイッチング領域１３３の全体がスプレイ配列に転移し終わるまでの時間が長く、また、この時間の間において、スプレイ配列とベンド配列との異なる配列の領域がむらとなって見え、品質が悪い。

また、第１電極１１２と第２電極１２２とが対向しない、液晶層１３０の周辺領域（スイッチング領域１３３の周辺領域）においては、第１電極１１２と第２電極１２２との間の印加電圧がしきい値電圧以上である場合にもスプレイ配列が維持される。比較例の場合の電源オフ時には、例えば、スプレイ配列状態の周辺領域、及び、不確定な領域を起点として、周辺のスイッチング領域１３３からベンド配列からスプレイ配列への転移が始まることがあるが、周辺領域や不確定な領域から転移が起きるため、全体がスプレイ配列に転移するには、非常に長い時間を要してしまう。

このように、比較例の場合には、スイッチング領域１３３の全体がスプレイ配列に転移し終わるまでの時間が長く、むらが長時間見え、品質が悪い。

これに対し、本実施形態に係る液晶シャッタ１００においては、核領域形成部１１４を設けることで、スイッチング領域１３３よりもスプレイ配列が安定な核領域１３４を、スイッチング領域１３３の中に形成することができ、スイッチング領域１３３におけるベンド配列からスプレイ配列への速やかな転移を促すことができ、この転移を短時間で完了させることができる。

既に説明したように、スイッチング領域１３３よりもスプレイ配列が安定な核領域１３４は、スイッチング領域１３３の中に設けられる。これにより、スイッチング領域１３３の内部にスプレイ配列を促す核領域１３４は配置され、スイッチング領域１３３のスプレイ配列への転移が速やかに行われる。

また、核領域１３４（この例では、第１電極１１２に設けられる開口部１１２ｈ）は複数設けられることが望ましい。そして、複数の核領域１３４はスイッチング領域１３３内において、分散して配置されることが望ましい。これにより、スイッチング領域１３３の全面におけるスプレイ配列への転移の完了がより速く行われる。

複数の核領域１３４をスイッチング領域１３３の中に適切な間隔で設けることで、核領域１３４に基づくベンド配列からスプレイ配列への転移を、均一に、速やかに行わせることができ、むらを抑制できる。

また、核領域１３４を形成する核領域形成部１１４を第１基板部１１０（第２基板部１２０でも良い）に設けることで、核領域形成部１１４の配置が制御し易くなるため、その結果、液晶層１３０に形成される核領域１３４の配置の制御性が高まる。これにより、スイッチング領域１３３の全面におけるスプレイ配列への転移をより安定して実施できる。

なお、ベンド配列とスプレイ配列との間の転移において、液晶層１３０の液晶分子のダイレクタの方向は、例えば、Ｚ軸方向（液晶層１３０の厚さ方向）に沿って変化し、Ｚ軸に対して垂直な平面（例えばＸ−Ｙ平面）内では変化しない。もし、液晶層１３０の側面に核領域形成部を設ける場合には、Ｚ軸方向に対して垂直なＸ軸方向及びＹ軸方向に沿った力が液晶分子に働くため、このような核領域形成部によって形成された液晶層１３０中の核領域は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿った方向で相反する特性を有することが考えられる。

これに対し、本実施形態に係る液晶シャッタ１００においては、核領域１３４を形成する核領域形成部１１４を第１基板部１１０に設けることで、Ｚ軸方向に沿った力を液晶層１３０の液晶分子に及ぼすことができ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿った方向で相反する特性が生成されることがない。このため、より効率的にスプレイ配列を促す核領域１３４を液晶層１３０中に生成でき、ベンド配列からスプレイ配列への転移をより促進させることができる。

以下、本実施形態に係る液晶シャッタ１００の具体例について説明する。
図３は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、同図は、図１のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。
図４は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的平面図である。
すなわち、同図は、液晶シャッタ１００の第１電極１１２に設けられる核領域形成部１１４のパターン形状を例示しており、第１基板部１１０の第１電極１１２をＺ軸方向に沿って見たときの平面図である。

図３に表したように、液晶シャッタ１００は、第１電極１１２を有する第１基板部１１０と、第２電極１２２を有する第２基板部１２０と、第１電極１１２と第２電極１２２との間に設けられた液晶層１３０と、を備える。

液晶シャッタ１００は、第１基板部１１０と第２基板部１２０との間において、液晶層１３０を囲む枠状に設けられたシール部１８０をさらに備えることができる。

また、液晶シャッタ１００は、液晶層１３０の厚さを一定に保持する図示しないスペーサをさらに備えても良い。特に、このスペーサとしては、一方の基板に樹脂等で一体的に形成される柱状のスペーサをパターニングして形成することが、不特定な光漏れを制御できることから望ましい。液晶層１３０の厚さは、例えば４μｍ（マイクロメートル）〜５μｍの範囲の値に設定される。

さらに液晶シャッタ１００は、第１基板部１１０の液晶層１３０とは反対の側に設けられた第１偏光板１６０と、第１基板部１１０と第１偏光板１６０との間に設けられた第１光学補償板１４０と、第２基板部１２０の液晶層１３０とは反対の側に設けられた第２偏光板１７０と、第２基板部１２０と第２偏光板１７０との間に設けられた第２光学補償板１５０と、をさらに備えることができる。

第１基板部１１０及び第２基板部１２０は、ガラス等の透光性を有する第１支持基板１１１及び第２支持基板１２１をそれぞれ有し、第１支持基板１１１及び第２支持基板１２１の主面上に透光性を有する第１電極１１２及び第２電極１２２が設けられる。

第１電極１１２及び第２電極１２２の液晶層１３０に対向する側には、それぞれ第１配向膜１１３及び第２配向膜１２３を設けることができる。

第１配向膜１１３及び第２配向膜１２３には、例えばポリイミドを用いることができる。第１配向膜１１３及び第２配向膜１２３となるポリイミド膜にはラビング処理が施され、第１基板部１１０及び第２基板部１２０は、第１配向膜１１３及び第２配向膜１２３におけるラビング方向が平行方向となるよう配置される。

液晶層１３０にはネマティック液晶が用いられ、第１配向膜１１３及び第２配向膜１２３の機能により、第１基板部１１０及び第２基板部１２０の近傍において液晶層１３０の液晶分子は高いプレチルト角を有する。これにより、液晶層１３０は、初期状態（電圧が印加されない状態）において、スプレイ配列をとり、電圧印加状態でベンド配列に転移し、液晶シャッタ１００は、ＯＣＢモードで動作する。

第１光学補償板１４０及び第２光学補償板１５０には、例えば、ディスコティック液晶化合物をハイブリッド配向させた光学異方性層を含む二軸性のフィルム等を用いることができる。

第１基板部１１０は核領域形成部１１４を有する。
核領域形成部１１４として、第１電極１１２中に設けられた開口部１１２ｈが用いられる。例えば、開口部１１２ｈは、第１電極１１２を貫通する。

図４に表したように、第１電極１１２には、核領域形成部１１４として、開口部１１２ｈが設けられる。本具体例では、開口部１１２ｈは、長方形のパターン形状を有しており、長方形の長辺の長さは例えば１５μｍであり、短辺の長さは例えば１０μｍである。

開口部１１２ｈのパターン形状の長辺の方向は、液晶層１３０の液晶分子の長軸方向に対して実質的に平行とすることが望ましい。液晶層１３０の液晶分子の長軸方向は、例えば配向膜（第１配向膜１１３及び第２配向膜１２３）のラビング方向に対して、実質的に平行である。

検討の結果、液晶層１３０の液晶材料の粘弾性や液晶層１３０の厚さ（セルギャップ）等により多少の変化はあるものの、スプレイ配列の維持の特性には、開口部１１２ｈにおける液晶分子の長軸方向に沿った方向の長さが影響する結果が得られた。開口部１１２ｈの液晶分子の長軸に沿った方向の長さが１０μｍ以上の時に、開口部１１２ｈにおいてスプレイ配列が確実に維持される。開口部１１２ｈにおいてスプレイ配列を維持するために、開口部１１２ｈの液晶分子の長軸に沿った方向の長さを１０μｍ以上、より望ましくは１５μｍ以上に設定することが望ましい。

一方、開口部１１２ｈにおいては多少の光漏れが生じるため、開口部１１２ｈの大きさは小さいほうが好ましく、開口部１１２ｈの大きさは、１００μｍ×１００μｍ以下であることが望ましい。

また、開口部１１２ｈどうしの間隔は、この具体例においては、例えば８００μｍ程度とされる。電圧オフ時のベンド配列からスプレイ配列への均一な転移（逆転移）を促進するため、開口部１１２ｈどうしの間隔は１５００μｍ以下、より望ましくは１０００μｍ以下で配置されることが好ましい。この時、開口部１１２ｈどうしの間隔は、実質的に同じであり、すなわち、開口部１１２ｈが実質的に等間隔で配置されることが、より望ましい。

液晶層１３０の液晶材料の粘弾性や液晶層１３０の厚さ（セルギャップ）等により多少の変化はあるものの、開口部１１２ｈを形成しない比較例の場合は、液晶シャッタ（スイッチング領域）の全体がスプレイ配列に転移するまでに約３分を要する。

これに対し、本実施形態においては、開口部１１２ｈの間隔を１５００μｍ以下とした場合には、１０秒以内に全体をスプレイ配列に転移することができ、視認上、大きな問題となることはない。なお、本実施形態のように開口部１１２ｈの間隔を８００μｍとした場合、スイッチング領域１３３の全体におけるベンド配列からスプレイ配列への転移を約４秒で完了することができた。

ただし、発明はこれに限らず、核領域１３４を形成する核領域形成部１１４の形状は種々の変形が可能である。

そして、開口部１１２ｈは、第１電極１１２の中に分散されて設けられる。核領域形成部１１４（開口部１１２ｈ）に対応する液晶層１３０に核領域１３４が形成され、開口部１１２ｈ以外の第１電極１１２に対応する領域が、スイッチング領域１３３となる。すなわち。核領域１３４は、スイッチング領域１３３に取り囲まれるように、スイッチング領域１３３中に点在して配置される。

図５は、第１の実施形態に係る液晶シャッタの動作を例示する模式的断面図である。
すなわち、同図（ａ）〜（ｃ）は、１つの開口部１１２ｈと、その周囲と、を拡大して例示したものであり、同図（ａ）は電源オフ時（第１電圧Ｖ１印加時）の状態に対応し、同図（ｂ）は、電源オン時のベンド配列状態において第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時の状態に対応し、同図（ｃ）は、ベンド配列状態において第１ベンド電圧ＶＢ１よりも実効値が大きい第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時の状態に対応する。例えば、第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時に、液晶シャッタ１００は透光状態となり、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時に液晶シャッタ１００は遮光状態となる。なお、既に説明したように、第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した時に遮光状態となり、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した時に透光状態としても良い。

図５（ａ）に表したように、液晶シャッタ１００において、電源オフ時において液晶層１３０の液晶分子１３０ｌの配列は、スプレイ配列状態となっている。液晶シャッタ１００において、電源投入に伴って、所定の転移電圧（ベンド配列に転移する第２電圧Ｖ２）を液晶層１３０に印加し、スイッチング領域１３３の液晶層１３０の配列状態をスプレイ配列からベンド配列に転移させる初期化処理を行う。既に説明したように、この転移電圧としては、動作時に直流電圧が残存しないよう、正負交番電圧を印加することが望ましく、例えば±１５Ｖの電圧を用いることができる。また、転移の時間は、環境温度にも依存するが、ほぼ３秒程度で、スプレイ配列からベンド配列への転移の初期化処理を完了させることができる。

これにより、図５（ｂ）及び（ｃ）に表したように、スイッチング領域１３３においては、液晶層１３０はベンド配列状態となる。そして、例えば０Ｖの第１ベンド電圧ＶＢ１を印加した状態（図５（ｂ）の状態）と、例えば±１０Ｖの第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した状態（図５（ｃ）の状態）と、のスイッチングが行われる。すなわち、スイッチング領域１３３においては、液晶シャッタ１００の動作中は、液晶分子１３０ｌの配向状態はベンド配列に維持され、このベンド配列の液晶分子１３０ｌに印加される電圧を変化させると配列状態が変化する。この配列状態の変化に対応して、液晶層１３０を挟む２枚の第１偏光板１６０及び第２偏光板１７０により、透光状態及び遮光状態が得られる。

既に説明したように、液晶シャッタ１００は、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２を有する液晶シャッタめがね２に応用できる。この場合に、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とは交互に透光状態と遮光状態とを繰り返す動作を行う。例えば、第１シャッタ部１０１は、奇数フィールドでは遮光状態であり、偶数フィールドでは透光状態である。一方、第２シャッタ部１０２は、奇数フィールドでは透光状態であり、偶数フィールドでは遮光状態である。

例えば、第１シャッタ部１０１においては、第１フィールドで液晶層１３０には＋１０Ｖの電圧（第２ベンド電圧ＶＢ２）が印加されて遮光状態とされ、次の第２フィールドで液晶層１３０には印加電圧が０Ｖ（第１ベンド電圧ＶＢ１）にされて透光状態とされ、次の第３フィールドで液晶層１３０には−１０Ｖの電圧（第２ベンド電圧ＶＢ２）が印加されて遮光状態とされ、次の第４フィールドで液晶層１３０には印加電圧が０Ｖ（第１ベンド電圧ＶＢ１）にされて透光状態とされる。また、第２シャッタ部１０２においては、第１シャッタ部１０１に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとが入れ替わった電圧が印加される。このように、駆動時において液晶層１３０には正負交番電圧が印加され、これにより焼き付きなどを防止することができる。なお、１つのフィールドの期間において、交流電圧を印加しても良く、例えば、奇数フィールドにおいて、フィールド周期よりも高い周波数の±１０の高周波電圧を印加し、偶数フィールドにおいて、印加電圧が０Ｖにされ、バースト信号状の波形が印加されても良い。なお、液晶シャッタ１００を液晶シャッタめがね２に応用する場合は、上記のように、動作中は短い周期でオンとオフとが切り替えられるので、長期間にわたり低電圧状態が維持されることがなく、このためベンド状態が維持される。

図５（ｂ）及び（ｃ）に例示したように、核領域形成部１１４である開口部１１２ｈに対向する液晶層１３０においては、第１電極１１２及び第２電極１２２の間に、第２電圧Ｖ２（ベンド配列に転移する電圧）、第１ベンド電圧ＶＢ１、及び、第２ベンド電圧ＶＢ２を印加した場合においても、ベンド配列に転移するしきい値電圧以上の電圧が印加されないため、スプレイ配列が維持される。

そして、液晶シャッタ１００において、電源オフ時には、一旦、第１電極１１２及び第２電極１２２の間に例えば０Ｖの電圧を所定時間、例えば１秒間印加して第１電極１１２及び第２電極１２２間をショートさせた後に電源を遮断することで、スイッチング領域１３３における液晶分子１３０ｌの配列状態は、ベンド配列からスプレイ配列に転移する。

このとき、核領域形成部１１４（開口部１１２ｈ）に対応する液晶層１３０においては、局所的にスプレイ配列を維持しているので、核領域形成部１１４のそれぞれを起点として、スイッチング領域１３３の液晶層１３０が、速やかにベンド配列からスプレイ配列へ転移できる。

例えば、核領域形成部１１４を設けない比較例の場合には、液晶シャッタの全面におけるベンド配列からスプレイ配列へ転移に３分間を要するのに対し、本実施形態の構成によれば、液晶シャッタ１００の全面におけるベンド配列からスプレイ配列への転移に要する時間は４秒であり、速やかに転移を完了させることができた。しかも、ベンド配列からスプレイ配列への転移は、開口部１１２ｈを等間隔で配置していることから、転移が面内で均一に進行するため、転移途中で不所望なしみ状の形態も認められなかった。

なお、核領域形成部１１４（この例では開口部１１２ｈ）に対応する液晶層１３０の核領域１３４においては、スプレイ配列が維持されるが、この核領域１３４のスプレイ配列は、図５（ａ）〜（ｃ）に例示したスプレイ配列以外の種々の変形のスプレイ配列を有することができる。すなわち、図５（ａ）〜（ｃ）に例示されたスプレイ配列は、第１電極１１２と第２電極１２２との間の全域に渡ってスプレイ配列状態であり、ベンド配列状態の部分がないが、本発明はこれに限らない。すなわち、核領域形成部１１４（この例では開口部１１２ｈ）における配列は、例えば、第１電極１１２の近傍でスプレイ配列で第２電極１２２の近傍でベンド配列になっている配列状態（「スプレイ−ベンド配列状態」と言うことにする）や、第１電極１１２の近傍でベンド配列で第２電極１２２の近傍でスプレイ配列になっている配列状態（「ベンド−スプレイ配列状態」という）でも良い。一方、ベント゛配列は、第１電極１１２の近傍、及び、第２電極１２２の近傍、の両方でベンド配列である。このように、核領域形成部１１４は、スイッチング領域１３３よりもスプレイ配列状態が安定であり、例えば、一方の電極の近傍でスプレイ配列で他方の電極の近傍でベンド配列であっても良く、例えば少なくとも一部にスプレイ配列を含む配列であれば良い。

また、発明者らの実験によると、核領域形成部１１４（この例では開口部１１２ｈ）の大きさにもよるが、上記した実施形態の構成によれば、核領域形成部１１４に対応する液晶層１３０は、上記の「スプレイ−ベンド配列状態」と上記の「ベンド−スプレイ配列状態」とが１つの核領域１３４内に共存する状態になり、ベンド配列への転移は認められない。

なお、既に説明したように、開口部１１２ｈの液晶分子の長軸に沿った方向の長さは、１０μｍ以上、より望ましくは、１５μｍ以上とすることが望ましい。この条件の場合、開口部１１２ｈに対応する液晶層１３０（核領域形成部１１４）は、スプレイ配列状態、または、上記の「スプレイ−ベンド配列状態」と上記の「ベンド−スプレイ配列状態」とが１つの核領域１３４内に共存して形成された状態となる。これにより、核領域形成部１１４がベンド配列状態になることが確実に抑制され、この条件の場合に、転移の時間がより短縮される。

なお、開口部１１２ｈを設けることで、開口部１１２ｈに対応する液晶層１３０への印加電圧がスイッチング領域１３３よりも低くなるようにされるが、開口部１１２ｈの周縁部においては、第１電極１１２及び第２電極１２２による漏れ電界がスイッチング領域１３３から侵入する。この漏れ電界は、例えば、第１電極１１２から第２電極１２２に向かう方向に対して垂直な成分を有する横方向電界を含む。開口部１１２ｈの大きさが小さくなると、この周縁部の漏れ電界の影響が大きくなる。このため、開口部１１２ｈの大きさが小さくなると、漏れ電界によりスプレイ配列を維持し難くなる。より詳しくは、開口部１１２ｈの大きさが小さくなると、漏れ電界により、上記の「スプレイ−ベンド配列状態」と上記の「ベンド−スプレイ配列状態」とが共存できなくなり、ベンド配列へ転移する可能性がある。このため、漏れ電界は液晶層１３０の厚さやその他の仕様にも依存するので、この漏れ電界の影響を考慮して開口部１１２ｈは設計される。実用的には、開口部１１２ｈ（各領域形成部１１４）の長さ（液晶分子の長軸に沿った方向の長さ）は、１０μｍ以上、より望ましくは、１５μｍ以上が望ましい。

本具体例では、核領域形成部１１４として、第１電極１１２に設けられる開口部１１２ｈを用いるが、この開口部１１２ｈは、第１電極１１２を形成する際の第１電極１１２となる導電膜のパターニングと同時に形成することができる。核領域形成部１１４を作製するための新たな工程を必要としないため、生産性へ影響を与えないで高品質な液晶シャッタを提供できる。

スイッチング領域１３３の液晶層１３０に印加される電圧よりも、核領域１３４の液晶層１３０に印加される電圧の実効値が小さくするために、上述の液晶シャッタ１００では、核領域形成部１１４として、第１電極１１２を貫通する開口部１１２ｈを用いているが、本発明はこれには限定されない。例えば、第１電極１１２に凹みを設け、この凹みに絶縁物質を充填することで、スイッチング領域１３３の液晶層１３０に印加される電圧よりも、核領域１３４の液晶層１３０に印加される電圧の実効値を小さくすることができる。この絶縁物質には、無機材料及び有機材料の任意の絶縁材料を用いることができる。この構成においては、この凹みに充填された絶縁物質（絶縁部）が核領域形成部１１４となる。このように、核領域形成部１１４として、第１電極１１２の液晶層１３０の側に設けられた絶縁部を用いることができる。

図６は、第１の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
図６に表したように、本実施形態に係る別の液晶シャッタ１００ａにおいては、第１基板部１１０の第１電極１１２の液晶層１３０に対向する面に絶縁部１１５が設けられている。この絶縁部１１５には、無機及び有機の任意の絶縁材料を用いることができる。この絶縁部１１５が核領域形成部１１４となり、絶縁部１１５に対応する液晶層１３０が、核領域１３４となり、絶縁部１１５が設けられない領域がスイッチング領域１３３となる。

すなわち、絶縁部１１５が設けられている部分においては、第１電極１１２と第２電極１２２との間に、液晶層１３０と絶縁部１１５とが配置されるため、第１電極１１２と第２電極１２２との間に印加される電圧は、液晶層１３０と絶縁部１１５とに分圧される。

従って、絶縁部１１５が設けられないスイッチング領域１３３の液晶層１３０に印加される電圧の実効値よりも、絶縁部１１５が設けられた核領域１３４の液晶層１３０に印加される電圧の実効値が小さくなる。これにより、核領域１３４は、スイッチング領域１３３よりもスプレイ配列状態が安定となる。

すなわち、スイッチング領域１３３がベンド配列に転移する電圧よりも実効値が高い電圧で、核領域１３４においては、ベンド配列に転移する。または、核領域１３４はベンド配列に転移せず、常にスプレイ配列を維持する。そして、電源オフ時には、スイッチング領域１３３がスプレイ配列に転移する電圧よりも実効値が高い電圧で、核領域１３４においては、スプレイ配列に転移する。または、核領域１３４は印加電圧に係わらず常にスプレイ配列を維持する。

このように、液晶シャッタ１００ａによればベンド配列からスプレイ配列への転移を制御し、むらを抑制した高品質の液晶シャッタが得られる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態においては、液晶層１３０の厚さを局所的に小さくすることで、スプレイ配列が安定な核領域１３４を形成させる。

図７は、第２の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
図７に表したように、第２の実施形態に係る液晶シャッタ１００ｂにおいては、第１基板部１１０において、第１支持基板１１１と第１電極１１２との間に、凸部１１６が設けられている。すなわち、核領域形成部１１４は、第１電極１１２と第２電極１２２との間の間隔を局部的に減少させる凸部１１６である。そして、本具体例では、凸部１１６は、第１電極１１２の液晶層１３０とは反対の側に設けられている。

この凸部１１６には、例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機材料の他、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機材料の絶縁材料の他、金属や半導体などの導電材料を用いても良い。すなわち、凸部１１６によって、第１電極１１２と第２電極１２２との間隙が局部的に狭められ、この部分の液晶層１３０の厚さが局部的に縮小されれば良い。

なお、この凸部１１６のパターン形状は、図４に関して説明した核領域形成部１１４の平面形状と同様とすることができる。

このような凸部１１６は、第１電極１１２が設けられる領域の内部に複数設けられる。凸部１１６が核領域形成部１１４となり、凸部１１６が設けられない部分がスイッチング領域となる。この場合も核領域形成部１１４（凸部１１６）は、核領域１３４がスイッチング領域１３３に取り囲まれるように配置される。

凸部１１６が設けられる核領域１３４においては、液晶層１３０の厚さが、スイッチング領域１３３よりも薄いため、液晶層１３０の第１基板部１１０及び第２基板部１２０との界面における配向規制力が液晶層１３０に及ぼす影響は、核領域１３４の方がスイッチング領域１３３よりも大きい。このため、液晶層１３０の厚さが薄い部分では、厚い部分に比べて、印加電圧を上昇したときに初期のスプレイ配列状態からベンド配列状態に転移し難い。このため、スイッチング領域１３３がベンド配列に転移する電圧よりも実効値が高い電圧で、核領域１３４においては、ベンド配列に転移する。または、核領域１３４はベンド配列に転移せず、常にスプレイ配列を維持する。
このようにして、凸部１１６を用いる核領域形成部１１４に対応して核領域１３４が形成される。

上記の凸部１１６は、第１電極１１２の液晶層１３０の側に設けても良い。そして、この場合に、凸部１１６として絶縁材料を用いると、凸部１１６による液晶層１３０の厚さの局所的減少の効果と、既に説明した絶縁部１１５による液晶層１３０に印加される実効値電圧の低下の効果と、の両方を発揮させることができる。すなわち、凸部１１６は、第１電極１１２の液晶層１３０の側に設けられ、絶縁性を有することができる。これにより、ベンド配列からスプレイ配列への転移をより促進させた高品質の液晶シャッタが得られる。

本具体例では、上記の凸部１１６の高さ（厚さ）は、液晶層１３０の厚さｄが５μｍであるのに対して、２．５μｍとされる。ただし、上記の凸部１１６の高さ（厚さ）は、（ｄ×１／５）μｍ以上であれば十分な効果が得られる。また、この凸部１１６の間隔は、ベンド配列からスプレイ配列への均一な転移（逆転移）を促進するために、１５００μｍ以下、より望ましくは１０００μｍ以下であることが好ましい。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態においては、液晶層１３０の液晶の配列状態を局所的に変化させることで、スプレイ配列が安定な核領域１３４を形成させる。

図８は、第３の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
図８に表したように、本実施形態に係る液晶シャッタ１００ｃにおいては、第１電極１１２の液晶層１３０の側に第１配向膜１１３が設けられ、第２電極１２２の液晶層１３０の側に第２配向膜１２３が設けられている。

そして、第１配向膜１１３には、液晶層１３０の液晶に対する配向特性が他とは異なる核領域配向層１１３ｂが設けられている。この核領域配向層１１３ｂが核領域形成部１１４となる。核領域配向層１１３ｂに対応する液晶層１３０に核領域１３４が形成され、核領域配向層１１３ｂ以外の部分の配向層１１３ａに対応する液晶層１３０がスイッチング領域１３３となる。

すなわち、第１基板部１１０は、第１電極１１２の液晶層１３０の側に設けられ、液晶層１３０の液晶を配向させる配向膜（第１配向膜１１３）をさらに有し、この配向膜は、Ｚ軸方向（第１電極１１２と液晶層１３０と第２電極１２２との積層方向）に垂直な平面内に設けられた第１領域Ｐ１（配向層１１３ａ）と、第１領域Ｐ１の中に設けられ、第１領域Ｐ１とは液晶配向性が異なる第２領域Ｐ２（核領域配向層１１３ｂ）と、を有する。そして、核領域形成部１１４は、第２領域Ｐ２の配向膜である。

この核領域配向層１１３ｂは、例えば他の配向層１１３ａよりも液晶のプレチルト角を小さくさせる部分である。
例えば、第１配向膜１１３に開口を有するマスクを介してＵＶ（紫外）光を照射することで、第１配向膜１１３において、局所的にプレチルト角を小さくさせる領域を形成することができる。例えば、ＵＶ光の照射により、第１配向膜１１３に用いられるポリイミドに含まれる長鎖アルキル基などを離脱させるなど、第１配向膜１１３の表面状態を局所的に変質させることで、ＵＶ光を照射した領域において選択的にプレチルト角を小さくさせることができる。

このように、第２領域Ｐ２の第１配向膜１１３に接する液晶層１３０のプレチルト角の絶対値は、第１領域Ｐ１の第１配向膜１１３に接する液晶層１３０のプレチルト角の絶対値よりも小さい。

具体的には、第１領域Ｐ１の第１配向膜１１３に接する液晶層１３０のプレチルト角θ１が８°であり、第２領域Ｐ２の第１配向膜１１３に接する液晶層１３０のプレチルト角θ２は実質的に０°である。ベンド配列からスプレイ配列への均一な転移（逆転移）を促進するため、上記の実施形態と同様に、第１領域Ｐ１の間隔は１５００μｍ以下、より望ましくは１０００μｍ以下であることが好ましい。

また、この第２領域Ｐ２は、周辺のベンド配列の影響を受けてベンド配列からスプレイ配列へ転移しないように、液晶材料の粘弾性等にも依存するが、２５μｍ×２５μｍ以上の大きさであることが望ましい。

なお、この第２領域Ｐ２（核領域配向層１１３ｂ）のパターン形状は、図４に関して説明した核領域形成部１１４の平面形状と同様とすることができる。

プレチルト角が小さい領域では、プレチルト角が大きい部分に比べて、スプレイ配列からベンド配列へ転移し難いため、印加電圧を上昇したときに初期のスプレイ配列状態からベンド配列状態に転移し難い。このため、スイッチング領域１３３がベンド配列に転移する電圧よりも実効値が高い電圧で、核領域１３４においては、ベンド配列に転移する。または、核領域１３４はベンド配列に転移せず、常にスプレイ配列を維持する。

このように、液晶シャッタ１００ｃによれば、ベンド配列からスプレイ配列への転移を制御し、むらを抑制した高品質の液晶シャッタが得られる。

上記においては、第１配向膜１１３の第２領域Ｐ２（核領域配向層１１３ｂ）は、第１領域Ｐ１（配向層１１３ａ）と配向特性が異なれば良く、例えば、プレチルト角、アンカリングエネルギー、及び、コヒーレンス長さ（配向規制力が配向膜から液晶層中に及ぶ距離）の少なくともいずれかが異なれば良い。
すなわち、第２領域Ｐ２の第１配向膜１１３における液晶層１３０の配向規制力は、第１領域Ｐ１における第１配向膜１１３における液晶層１３０の配向規制力よりも大きい。

なお、第１配向膜１１３の第２領域Ｐ２（核領域配向層１１３ｂ）と、第１領域Ｐ１（配向層１１３ａ）と、で配向特性が異なることは、第１電極１１２と第２電極１２２とに電圧を印加し、その電圧の実効値を変化させながら、例えば偏光顕微鏡で液晶層１３０を観察することで検出できる。すなわち、液晶層１３０中に、局所的に他の部分とは異なる電気光学特性を有する部分が存在し、その部分において、電極などが均一であり液晶層１３０には均一な電圧が印加され、また、特別な凹凸が設けられず、液晶層１３０の厚さが均一である場合は、配向膜に局所的に配向特性が他とは異なる部分が設けられていると推定される。また、場合によっては、配向膜の表面をＡＦＭ（原子力間顕微鏡）で観察することで、配向膜に他とは表面状態が異なる領域が観察され、この領域が第２領域Ｐ２に相当する。

このような第２領域Ｐ２は、既に説明したように、開口を有するマスクを介してＵＶ光を照射する方法の他、例えば、スポット状のレーザ光を走査しつつ配向膜に照射する方法や、配向膜の表面にマスクを設けた状態でドライまたはウエット処理により配向膜表面を変質させる方法や、配向膜の表面に粒子を吹き付ける方法や、配向膜の表面に例えばスタンプを押し付ける方法や、配向膜に局所的な傷などの変質部を形成する方法など、種々の方法が適用できる。

さらに、配向特性が異なる２種類の配向膜を第１電極１１２の表面に、面内の異なる位置に配置して設ける方法や、１つの配向膜の上に、その配向膜とは異なる配向特性を有する別の配向膜を重ねて設ける方法などを用いることもできる。

以上説明したように、核領域形成部１１４には、液晶層１３０の印加電圧を局所的に変える構成（例えば第１電極１１２に設けられる開口部１１２ｈ）、液晶層１３０の厚さを局所的に変える構成（例えば第１基板部１１０に設けられる凸部１１６）、及び、液晶層１３０の配向特性を局所的に変える構成（例えば配向膜に設けられる第２領域Ｐ２）の少なくともいずれかを適用できる。例えば、上記の３つの構成のうちの２つ以上を同時に適用しても良い。

図９は、本発明の実施形態に係る液晶シャッタの核領域形成部の構成を例示する模式的平面図である。
すなわち、同図は、核領域形成部１１４の平面パターン（Ｚ軸方向に対して垂直な平面で核領域形成部１１４を切断したときの形状）を例示している。
核領域形成部１１４の平面パターンは、既に図４に関して説明した長方形の他、種々の形状を有することができる。

例えば、図９（ａ）及び（ｂ）に表したように、核領域形成部１１４の平面パターンは、等方的な形状である円形や正方形とすることができる。また、核領域形成部１１４の平面パターンは、任意の多角形でも良い。

また、図９（ｃ）〜（ｈ）に表したように、核領域形成部１１４の平面パターンは、異方的な形状でも良い。例えば、図９（ｃ）に例示した楕円形状、図９（ｄ）に例示した六角形状（多角形状）、図９（ｅ）に例示した平方四辺形状、図９（ｆ）に例示した菱形状、図９（ｇ）に例示した台形状、及び、図９（ｈ）に例示した三角形状などであっても良い。

なお、核領域形成部１１４の平面パターンが異方的である場合において、核領域形成部１１４の平面パターンの軸は、液晶分子１３０ｌのダイレクタ（例えば配向膜のラビング方向）に対して、平行に設定しても良く、垂直に設定しても良く、また、０度〜９０度の任意の角度に設定しても良い。例えば、核領域形成部１１４の軸と、液晶分子１３０ｌのダイレクタと、の角度によって、スイッチング領域１３３及び核領域１３４のそれぞれにおける、スプレイ配列とベンド配列との転移のし易さが変化する場合があり、例えば、スイッチング領域１３３におけるスプレイ配列からベンド配列への転移のし易さや、核領域１３４におけるスプレイ配列の安定性などに考慮して、上記の角度は適切に設定される。

なお、既に説明したように、核領域形成部１１４は、第１基板部１１０及び第２基板部１２０の両方に設けても良く、この場合において、第１基板部１１０の核領域形成部１１４と、第２基板部１２０の核領域形成部と、の平面パターン形状及びその配置は互いに異なっていても良い。なお、第１基板部１１０の核領域形成部１１４と、第２基板部１２０の核領域形成部と、が、互いに対向して配置される場合には、核領域１３４の形成をより確実に行うことができる。

複数の核領域形成部１１４における平面パターンの大きさは、互いに等しくても良く、互いに異なっていても良い。例えば、第１電極１１２と第２電極１２２とが対向する中心部から周辺部に向かう方向に沿って、複数の核領域形成部１１４の大きさが変化していても良い。

また、複数の核領域形成部１１４どうしの間隔は、互いに等しくても良く、互いに異なっていても良い。例えば、第１電極１１２と第２電極１２２とが対向する中心部から周辺部に向かう方向に沿って、複数の核領域形成部１１４どうしの間隔が変化していても良い。

また、核領域形成部１１４の配置を制御することで、電源オフ時に、任意のパターン形などが浮かび上がるように工夫することもできる。これにより、液晶シャッタのデザイン性が向上する。任意のパターン形状としては、例えば、各メーカのロゴマークなどを用いることができる。

例えば、液晶シャッタが表示システム１のめがね２に応用される場合において、使用する人の目の瞳に対応する部分においては、その他の部分よりも、核領域形成部１１４の大きさを小さくし、また、核領域形成部１１４どうしの間隔を大きくすること等により、核領域形成部１１４及び核領域１３４が目立ち難くなり、品質がより向上する。

（第４の実施の形態）
図１０は、第４の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。 図１０（ａ）に表したように、本実施形態に係る液晶シャッタ１００ｄにおいては、第１基板部１１０が、核領域形成部１１４を遮光する遮光膜１９０をさらに有している。すなわち、第１支持基板１１１と第１電極１１２との間に遮光膜１９０が設けられ、遮光膜１９０と第１電極１１２との間に絶縁層１９１が設けられている。これ以外は、図３に例示した液晶シャッタ１００と同様である。

また、図１０（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の液晶シャッタ１００ｅにおいては、第２基板部１２０が、核領域形成部１１４を遮光する遮光膜１９０をさらに有している。すなわち、第２支持基板１２１と第２電極１２２との間に遮光膜１９０が設けられている。これ以外は、図３に例示した液晶シャッタ１００と同様である。

このように、第１基板部１１０及び第２基板部１２０の少なくともいずれかは、第１電極１１２と液晶層１３０と第２電極１２２との積層方向に沿って核領域形成部１１４に重なり、核領域形成部１１４を遮光する遮光膜１９０を有する。

核領域形成部１１４によって液晶層１３０に形成された核領域１３４は、スイッチング領域１３３とは光学特性が異なるため、スイッチング領域１３３が遮光状態であるときに、核領域１３４が透光状態である場合があり得る。このため、核領域形成部１１４において漏れ光が生じることがある。このとき、核領域形成部１１４を遮光する遮光膜１９０を設けることで、漏れ光が抑制され、品質がより高い液晶シャッタが提供できる。

この遮光膜１９０は、完全に光を遮る必要はなく、核領域形成部１１４に対応して発生する漏れ光の強度を低下させれば良い。遮光膜１９０には、光吸収性を有する樹脂膜や、金属膜、各種の化合物膜などを用いることができる。また、遮光膜１９０は導電性でも良く絶縁性でも良い。ただし、核領域形成部１１４として、第１電極１１２に設けられる開口部１１２ｈなどを用い、液晶層１３０に印加される電圧を部分的に低下させる構成を採用する場合には、遮光膜１９０には絶縁性材料を用いることで、核領域形成部１１４の作用を維持することができる。また、第１基板部１１０に遮光膜１９０が設けられ場合において、第１電極１１２と遮光膜１９０との間に絶縁層１９１が設けられる場合には、遮光膜１９０は導電性でも良い。

この遮光膜１９０は、既に説明した液晶シャッタ１００ａ、１００ｂ及び１００ｃのいずれかにおいて設けても良い。

図１０（ａ）に例示した液晶シャッタ１００ｄにおいては、遮光膜１９０と第１電極１１２との間に絶縁層１９１が設けられているので、遮光膜１９０として導電性の金属膜を用いることができる。なお、この遮光膜１９０となる金属膜によって、液晶層１３０の外側の例えばシール部１８０の外側において、島状の平面パターンのトランスファ部（電極取り出し部）を形成し、このトランスファ部と第２電極１２２とを導電材料で接続し、第１基板部１１０において、第１電極１１２への電気信号の供給と、第２電極１２２への電気信号の供給と、を行うこともできる。

また、この導電性の遮光膜１９０を第２電極１２２と同電位に設定することもできる。この場合、核領域形成部１１４は開口の大きさに影響することなく強制的に同電位に設定されるため、スプレイ配列が維持され易くなる。

すなわち、既に説明したように、開口部１１２ｈの大きさによっては、漏れ電界の影響が大きくなるので、スプレイ配列を維持するために、開口部１１２ｈの大きさ（特に開口部１１２ｈの液晶分子の長軸方向に沿った方向の長さ）を一定以上（例えば１０μｍ以上、より望ましくは１５μｍ以上）にすることが望ましい。

これに対し、導電性の遮光膜１９０を用い、遮光膜１９０と第２電極１２２とを同電位に設定することで、開口部１１２ｈの大きさ（液晶分子の長軸方向に沿った方向の長さ）を小さくしても、スプレイ配列状態をより維持し易い。

例えば、遮光膜１９０と第２電極１２２とを同電位にした場合、液晶分子の長軸方向に沿った方向の開口部１１２ｈの長さを５μｍと、上記に比べて大幅に短くした場合であっても、開口部１１２ｈに対応する核領域１３４においてスプレイ配列に維持されていることが確認された。そして、液晶分子の長軸に沿った方向の長さが５μｍの開口部１１２ｈを、例えば４００μｍの等間隔で配置した場合、電源オフ時に、約２秒と極めて短時間でスイッチング領域１３３の全体をスプレイ配列に転移させることが確認できた。

この構成の場合、開口部１１２ｈを極めて小さく形成できることから、光利用効率の低下を最小限に抑えることができる。しかも、遮光膜１９０が配置されるため光漏れも抑制される。この結果、液晶シャッタ１００ｄを、立体視が可能な表示システム１に用いられる液晶シャッタめがね２に用いた場合、左目用像と右目用像との切り替えが不十分な時に発生する立体視特有の３Ｄクロストークの発生が効果的に防止できる。

（第５の実施の形態）
図１１は、第５の実施形態に係る液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。 図１１に表したように、本実施形態に係る液晶シャッタ１００ｍは、既に説明したシャッタ部を２つ備える。

すなわち、液晶シャッタ１００ｍは、第１シャッタ部１０１を備える。
第１シャッタ部１０１は、第１電極１１２を有する第１基板部１１０と、第１電極１１２に対向する第２電極１２２を有する第２基板部１２０と、第１電極１１２と第２電極１２２との間に設けられ、第１電極１１２と第２電極１２２との間の電位差が第１電圧Ｖ１に設定されたときにスプレイ配列となり、第１電極１１２と第２電極１２２との間の電位差が第１電圧Ｖ１よりも実効値が大きい第２電圧Ｖ２に設定されたときにベンド配列となる第１スイッチング領域１３３ａを有する第１液晶層１３０ａと、を有する。

すなわち、第１液晶層１３０ａは、第１電極１１２と第２電極１２２との間に設けられ、第１電極１１２と第２電極１２２との間にしきい値電圧以上の電圧を印加したときにスプレイ配列からベンド配列に転移する。

第１基板部１１０は、第１スイッチング領域１３３ａの中に設けられ、第１スイッチング領域１３３ａよりもスプレイ配列が安定な第１核領域１３４ａを第１液晶層１３０ａに形成する第１核領域形成部１１４ａを有する。

そして、液晶シャッタ１００ｍは、第１シャッタ部１０１に並置された第２シャッタ部１０２をさらに備える。
第２シャッタ部１０２は、第３電極１１２ｂを有する第３基板部１１０ｂと、第３電極１１２ｂに対向する第４電極１２２ｂを有する第４基板部１２０ｂと、第３電極１１２ｂと第４電極１２２ｂとの間に設けられ、第３電極１１２ｂと第４電極１２２ｂとの間の電位差が第３電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、第３電極１１２ｂと第４電極１２２ｂとの間の電位差が第３電圧よりも実効値が大きい第４電圧に設定されたときにベンド配列となる第２スイッチング領域１３３ｂを有する第２液晶層１３０ｂと、を有する。

すなわち、第２液晶層１３０ｂは、第１液晶層１３０ａと同様に、第１電極１１２と第２電極１２２との間に設けられ、第１電極１１２と第２電極１２２との間にしきい値電圧以上の電圧を印加したときにスプレイ配列からベンド配列に転移する。

第３基板部１１０ｂは、第２スイッチング領域１３３ｂの中に設けられ、第２スイッチング領域１３３ｂよりもスプレイ配列が安定な第２核領域１３４ｂを第２液晶層１３０ｂに形成する第２核領域形成部１１４ｂを有する。

第１核領域形成部１１４ａ及び第２核領域形成部１１４ｂに、既に説明した核領域形成部１１４を適用できる。

これにより、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２において、電源オフ時にベンド配列からスプレイ配列への均一な転移（逆転移）を促進させることができ、高品質の液晶シャッタが得られる。

液晶シャッタ１００ｍは、２つのシャッタ部を備えることで、液晶シャッタめがね２ａとして利用することができる。
例えば、液晶シャッタ１００ｍ（液晶シャッタめがね２ａ）は、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部と連結する連結部３５５と、左耳用の左支持部３５１と、右耳用の右支持部３５２と、をさらに備えることができる。左支持部３５１は、左耳かけ部３５３を有し、右支持部３５２は、右耳かけ部３５４を有す。

なお、本具体例では、第１シャッタ部１０１が左眼に対応して配置され、第２シャッタ部１０２が右眼に対応して配置されているが、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２の配置は逆でも良い。

また、第１シャッタ部１０１の第１基板部１１０の側に、第２シャッタ部１０２の第３基板部１１０ｂが配置されているが、第１基板部１１０の側に第４基板部１２０ｂが配置されても良い。

また、本具体例では、第２基板部１２０が、第１基板部１１０よりも左耳かけ部３５３の側に配置され、第４基板部１２０ｂが、第３基板部１１０ｂよりも右耳かけ部３５４の側に配置されているが、第１基板部１１０が、第２基板部１２０よりも左耳かけ部３５３の側に配置され、第３基板部１１０ｂが、第４基板部１２０ｂよりも右耳かけ部３５４の側に配置されても良い。

図１２は、第５の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的斜視図である。
図１２に表したように、本実施形態に係る別の液晶シャッタ１００ｎも、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とを備える。
ただし、第１基板部１１０と第３基板部１１０ｂとが同一の支持基板４１１に設けられ、第２基板部１２０と第４基板部１２０ｂとが同一の別の支持基板４２１に設けられている。

すなわち、支持基板４１１の一部に第１電極１１２が設けられ、支持基板４１１の別の一部に第１電極１１２に並置して第３電極１１２ｂが設けられており、第１電極１１２が設けられる部分が第１基板部１１０となり、第３電極１１２ｂが設けられる部分が第３基板部１１０ｂとなる。同様に、別の支持基板４２１の一部に第２電極１２２が設けられ、支持基板４２１の別の一部に第２電極１２２に並置して第４電極１２２ｂが設けられており、第２電極１２２が設けられる部分が第２基板部１２０となり、第４電極１２２ｂが設けられる部分が第４基板部１２０ｂとなる。

このように、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とは、一体的に設けられても良い。

上記の液晶シャッタ１００ｍ及び１００ｎにおいて、第１核領域形成部１１４ａは第１基板部１１０に設けられ、第２核領域形成部１１４ｂは第３基板部１１０ｂに設けられるが、第１基板部１１０と第２基板部１２０とは互いに入れ換えができ、第３基板部１１０ｂと第４基板部１２０ｂとは互いに入れ換えができる。

液晶シャッタが液晶シャッタめがね２ｂに応用される場合において、第１核領域形成部１１４ａ及び第２核領域形成部１１４ｂは、目に近い側の基板部に設けられても良く、目から遠い側の基板部に設けられても良い。

なお、第１核領域形成部１１４及び第２核領域形成部１１４ｂとして、第１電極１１２に設けられた開口部１１２ｈ、及び、第３電極１１２ｂに設けられた開口部を用いる場合においては、開口部の形成のための加工性と、第１電極１１２及び第３電極１１２ｂの光学特性と、を両立させるように、第１基板部１１０及び第３基板部１１０ｂの耳かけ部に対する配置を適切に設定できる。

例えば、第１電極１１２、第２電極１２２、第３電極１１２ｂ及び第４電極１２２ｂにＩＴＯ等の透明導電膜を用いた場合、光学特性の１つである透過率が最も高くなる膜厚と、加工性が良好な膜厚とは必ずしも一致しない。

このため、例えば、使用者の目に近い側に配置される電極（この例では、第２電極１２２及び第４電極１２２ｂ）に用いられる透明電極膜の膜厚は、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２における内部反射光を抑制するように、透過率が高い、比較的厚い膜厚に設定されることが望ましい。

そして、使用者の目から遠い側に配置される電極（この例では、第１電極１１２及び第３電極１１２ｂ）に用いられる透明電極膜の膜厚は、加工性が良好になるように、比較的薄い膜厚に設定されることが望ましい。

このように、使用者の目から遠い側に配置される電極（この例では、第１電極１１２及び第３電極１１２ｂ）の厚さは、使用者の目に近い側に配置される電極（この例では、第２電極１２２及び第４電極１２２ｂ）の厚さよりも薄いことが望ましい。

そして、加工性が良好な方の電極（この例では、第１電極１１２及び第３電極１１２ｂ）が使用者の目から遠い側に配置され、核領域形成部１１４が使用者の目から遠い側に配置されることが望ましい。

このように、液晶シャッタが、第１シャッタ部１０１と、第２シャッタ部１０２と、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２の少なくともいずれかに連結され、使用者の頭部に装着され、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２を使用者の頭部に固定させる装着部３６０（例えば左支持部３５１及び右支持部３５２）と、を備える場合、第２基板部１２０は、第１核領域形成部１１４ａが設けられる第１基板部１１０と、装着部３６０との間に配置され、第４基板部１２０ｂ、第２核領域形成部１１４ｂが設けられる第３基板部１１０ｂと、装着部３６０との間に配置されることが望ましい。これにより、第１核領域形成部１１４ａと第２核領域形成部１１４ｂとを使用者の目から遠い側に配置することができ、開口部の加工性と、光学特性と、を両立させ、さらに品質の高い液晶シャッタを提供できる。
なお、装着部３６０は、帯状でも良く、液晶シャッタはゴーグル状の形態でも良い。

図１３は、第５の実施形態に係る別の液晶シャッタの構成を例示する模式的断面図である。
図１３（ａ）に表したように、本実施形態に係る液晶シャッタ１００ｏにおいては、使用者の目５０１から遠い側に第１基板部１１０が配置され、目５０１に近い側に第２基板部１２０が配置されている。第１基板部１１０の第１電極１１２には、核領域形成部１１４となる開口部１１２ｈが設けられている。そして、第２基板部１２０に遮光膜１９０が設けられている。

この遮光膜１９０は、核領域形成部１１４である開口部１１２ｈに重なるように設けられる。すなわち、遮光膜１９０は、第１電極１１２と液晶層１３０と第２電極１２２との積層方向に沿って核領域形成部１１４に重なる。すなわち、遮光膜１９０のパターン形状（第１基板部１１０と液晶層１３０と第２基板部１２０との積層方向に対して垂直な平面で遮光膜１９０を切断したときの遮光膜１９０の形状）の中心と、核領域形成部１１４（開口部１１２ｈ）のパターン形状の中心とが実質的に一致している。

図１３（ｂ）に表したように、本実施形態に係る液晶シャッタ１００ｐにおいては、第２基板部１２０に設けられた遮光膜１９０が、第１基板部１１０に設けられた核領域形成部１１４に対してシフトして配置されている。

すなわち、使用者の目５０１に対応する視野中央領域４５１では、遮光膜１９０は核領域形成部１１４となる開口部１１２ｈに重なっており、遮光膜１９０のパターン形状の中心と、核領域形成部１１４（開口部１１２ｈ）のパターン形状の中心とが実質的に一致している。

一方、視野中央領域４５１の周辺の視野周辺領域４５２においては、遮光膜１９０は核領域形成部１１４となる開口部１１２ｈよりも視野中央領域４５１の側に配置されている。すなわち、遮光膜１９０のパターン形状の中心が、開口部１１２ｈの中心よりも視野中央領域４５１の側に配置されている。

液晶シャッタ１００ｏ及び１００ｐにおいて、使用者は、液晶シャッタ１００ｏ及び１００ｐに対して垂直に入射する光だけではなく、斜め方向に入射する光を視認する。核領域１３４を通過する入射光を遮光できれば良いので、上記のように、視野周辺領域４５２においては、遮光膜１９０は核領域形成部１１４となる開口部１１２ｈよりも視野中央領域４５１の側に配置しても良い。

このように、遮光膜１９０は、第１電極１１２と液晶層１３０と第２電極１２２との積層方向に沿って核領域形成部１１４に必ずしも重ならなくても良く、遮光膜１９０は、核領域形成部１１４を実質的に遮光できれば良い。

上記の液晶シャッタ１００ｍ、１００ｎ、１００ｏ及び１００ｐは、液晶シャッタめがね２、２ａ及び２ｂに応用できる。

なお、表示システム１に用いられる３次元液晶シャッタめがね２、２ａ、２ｂにおいて、３次元画像を見る場合には、既に説明したように、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２は、透光状態と遮光状態とを交互に切り替えられて動作するが、２次元画像を見る場合には、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とは常に透光状態としても良い。例えば、ディスプレイ３の表示状態に同期して、２次元画像表示の際は第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２が常に透光状態を維持し、３次元画像表示の際は、第１シャッタ部１０１及び第２シャッタ部１０２が、交互に透光状態または遮光状態となるように駆動されても良い。

なお、本発明の実施形態に係る液晶シャッタを、表示システム１に用いられる液晶シャッタめがね２、２ａ及び２ｂに応用する場合は、液晶シャッタの応答速度（透光状態と遮光状態との間の切り替えに必要な時間）は、ディスプレイ３の画像の切り替えの時間と同等かそれよりも短く設定される。換言すれば、第１シャッタ部１０１と第２シャッタ部１０２とのいずれか一方が常に透過状態とされるのではなく、両方遮光される期間を設けることにより、左右画像の混在を防止でき、これにより、表示品位が損なわれずに立体視することができる。
また、本発明の実施形態に係る液晶シャッタは、電源オフ時において面内で均一な透光状態に設定することができるので、液晶シャッタを電源オフ状態で使用することもできる。

上記においては、ディスプレイ３としてＯＣＢモードで動作するアクティブマトリクス型液晶ディスプレイを用いる場合として説明したが、これに限定されず、本実施形態に係る液晶シャッタが適用できる表示システム１のディスプレイ３には、高速応答性を有するディスプレイ全般を用いることができ、例えば、ディスプレイ３として、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイなどを用いても良い。

なお、上記においては、液晶シャッタが、立体視が可能な表示システム１の液晶シャッタめがね２、２ａ及び２ｂに用いられる例として説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、本発明の実施形態に係る液晶シャッタは、窓ガラスや、ショーケース、水槽、サングラスなど任意のシャッタの用途に用いることもできる。

いずれの場合も、ベンド配列からスプレイ配列に転移する際の転移を促進させ、転移を制御し、むらを抑制した高品質の液晶シャッタを得ることができる。

本発明は、以下の態様を含む。

（付記１）
第１電極を有する第１基板部と、
前記第１電極に対向する第２電極を有する第２基板部と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が第１電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が前記第１電圧よりも実効値が大きい第２電圧に設定されたときにベンド配列となる第１スイッチング領域を有する第１液晶層と、
を有する第１シャッタ部を備え、
前記第１基板部は、前記第１スイッチング領域の中に設けられ、前記第１スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定な第１核領域を前記第１液晶層に形成する第１核領域形成部を有することを特徴とする液晶シャッタ。

（付記２）
前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が前記第２電圧に設定されたときに、前記第１核領域における前記第１液晶層はスプレイ状態であることを特徴とする付記１記載の液晶シャッタ。

（付記３）
前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が前記第２電圧に設定されたときに前記第１核領域における前記第１液晶層に印加される電圧の実効値は、前記第１スイッチング領域における前記第１液晶層に印加される電圧の実効値よりも小さいことを特徴とする付記１または２に記載の液晶シャッタ。

（付記４）
第１電極を有する第１基板部と、
前記第１電極に対向する第２電極を有する第２基板部と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間にしきい値電圧以上の電圧が印加されたときに、スプレイ配列からベンド配列となる第１スイッチング領域を有する第１液晶層と、
を有する第１シャッタ部を備え、
前記第１基板部は、前記第１スイッチング領域の中に設けられ、前記第１スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定な第１核領域を前記第１液晶層に形成する第１核領域形成部を有することを特徴とする液晶シャッタ。

（付記５）
前記第１核領域形成部は、前記第１電極を、前記第１電極と前記第１液晶層と前記第２電極との積層方向に沿って貫通する開口部であることを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。

（付記６）
前記第１核領域形成部は、前記第１電極の前記第２電極の側に設けられた絶縁部であることを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。

（付記７）
前記第１核領域形成部は、前記第１電極と前記第２電極との間の間隔を局部的に減少させる凸部であることを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。

（付記８）
前記凸部は、前記第１電極の前記第１液晶層とは反対の側に設けられることを特徴とする付記７記載の液晶シャッタ。

（付記９）
前記凸部は、前記第１電極の前記第１液晶層の側に設けられ、絶縁性を有することを特徴とする付記７記載の液晶シャッタ。

（付記１０）
前記第１基板部は、前記第１電極の前記第１液晶層の側に設けられ、前記第１液晶層の液晶を配向させる配向膜をさらに有し、
前記配向膜は、前記第１電極と前記第１液晶層と前記第２電極との積層方向に垂直な平面内に設けられた第１領域と、前記第１領域の中に設けられ、前記第１領域とは液晶配向性が異なる第２領域を有し、
前記第１核領域形成部は、前記第２領域の前記配向膜であることを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。

（付記１１）
前記第２領域の前記配向膜に接する前記第１液晶層のプレチルト角の絶対値は、前記第１領域の前記配向膜に接する前記第１液晶層のプレチルト角の絶対値よりも小さいことを特徴とする付記１０記載の液晶シャッタ。

（付記１２）
前記第２領域における前記第１液晶層の配向規制力は、前記第１領域における前記第１液晶層の配向規制力よりも大きいことを特徴とする付記１０または１１に記載の液晶シャッタ。

（付記１３）
前記第１基板部及び前記第２基板部の少なくともいずれかは、前記第１核領域形成部を遮光する遮光膜をさらに有することを特徴とする付記１〜１２のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。

（付記１４）
前記第１基板部は前記遮光膜を有し、前記遮光膜は導電性であり、前記遮光膜の電位は、前記第２電極と同じ電位に設定されることを特徴とする付記１３記載の液晶シャッタ。

（付記１５）
前記第１シャッタ部に並置された第２シャッタ部をさらに備え、
前記第２シャッタ部は、
第３電極を有する第３基板部と、
前記第３電極に対向する第４電極を有する第４基板部と、
前記第３電極と前記第４電極との間に設けられ、前記第３電極と前記第４電極との間の電位差が第３電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第３電極と前記第４電極との間の電位差が前記第３電圧よりも実効値が大きい第４電圧に設定されたときにベンド配列となる第２スイッチング領域を有する第２液晶層と、
を有し、
前記第３基板部は、前記第２スイッチング領域の中に設けられ、前記第２スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定な第２核領域を前記第２液晶層に形成する第２核領域形成部を有することを特徴とする付記１〜１４のいずれか１つに記載の液晶シャッタ。

（付記１６）
前記第１シャッタ部及び前記第２シャッタ部の少なくともいずれかに連結され、使用者の頭部に装着され、前記第１シャッタ部及び前記第２シャッタ部を前記頭部に固定させる装着部をさらに有することを特徴とする付記１５記載の液晶シャッタ。

（付記１７）
前記第２基板部は、前記第１基板部と前記装着部との間に配置され、
前記第４基板部は、前記第３基板部と前記装着部との間に配置されることを特徴とする付記１６記載の液晶シャッタ。

（付記１８）
前記第２基板部は、前記第１核領域形成部を遮光する遮光膜を有することを特徴とする付記１６記載の液晶シャッタ。

（付記１９）
前記遮光膜のパターン形状の中心と、前記第１核領域形成部のパターン形状の中心とが一致していることを特徴とする付記１８記載の液晶シャッタ。

（付記２０）
前記第１シャッタ部は、使用者の目に対応する視野中央領域と、前記視野中央領域の周辺の視野周辺領域と、を有し、
前記視野中央領域においては、前記遮光膜のパターン形状の中心は、前記第１核領域形成部のパターン形状の中心と一致し、
前記視野周辺領域においては、前記遮光膜のパターン形状の中心は、前記第１核領域形成部のパターン形状の中心よりも、前記視野中央領域の側に配置されることを特徴とする付記１８記載の液晶シャッタ。

（付記２１）
表示部と、
液晶シャッタと、
を備え、
前記液晶シャッタは、
第１シャッタ部と、
前記第１シャッタ部に並置された第２シャッタ部を有し、
前記第１シャッタ部と前記第２シャッタ部とは、前記表示部が表示する画像と連動して、透光状態と、前記透光状態よりも透過率が低い遮光状態と、に切り替え可能であり、
前記第１シャッタ部は、
第１電極を有する第１基板部と、
前記第１電極に対向する第２電極を有する第２基板部と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が第１電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が前記第１電圧よりも実効値が大きい第２電圧に設定されたときにベンド配列となる第１スイッチング領域を有する第１液晶層と、
を有し、
前記第１基板部は、前記第１スイッチング領域の中に設けられ、前記第１スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定な第１核領域を前記第１液晶層に形成する第１核領域形成部を有し、
前記第２シャッタ部は、
第３電極を有する第３基板部と、
前記第３電極に対向する第４電極を有する第４基板部と、
前記第３電極と前記第４電極との間に設けられ、前記第３電極と前記第４電極との間の電位差が第３電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第３電極と前記第４電極との間の電位差が前記第３電圧よりも実効値が大きい第４電圧に設定されたときにベンド配列となる第２スイッチング領域を有する第２液晶層と、
を有し、
前記第３基板部は、前記第２スイッチング領域の中に設けられ、前記第２スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定な第２核領域を前記第２液晶層に形成する第２核領域形成部を有することを特徴とする表示システム。

（付記２２）
前記第１シャッタ部と及び記第２シャッタ部の前記透光状態と前記遮光状態との切り替えを制御する制御部をさらに備えたことを特徴とする付記２１記載の表示システム。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、液晶シャッタを構成する基板部、電極、液晶層、スイッチング領域、核領域、核領域形成部、支持基板、絶縁部、凸部、配向膜、偏光板、光学補償板等、各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した液晶シャッタを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての液晶シャッタも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

１…表示システム、 ２、２ａ、２ｂ…液晶シャッタめがね、 ３…ディスプレイ（表示部）、 ４…制御部、 １００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｍ、１００ｎ、１００ｏ、１００ｐ…液晶シャッタ、 １００ｓ…シャッタ部、 １０１…第１シャッタ部、 １０２…第２シャッタ部、 １１０…第１基板部、 １１０ｂ…第３基板部、 １１１…第１支持基板、 １１２…第１電極、 １１２ｂ…第３電極、 １１２ｈ…開口部、 １１３…第１配向膜、 １１３ａ…配向層、 １１３ｂ…核領域配向層、 １１４…核領域形成部、 １１４ａ…第１核領域形成部、 １１４ｂ…第２核領域形成部、 １１５…絶縁部、 １１６…凸部、 １２０…第２基板部、 １２０ｂ…第４基板部、 １２１…第２支持基板、 １２２…第２電極、 １２２ｂ…第４電極、 １２３…第２配向膜、 １３０…液晶層、 １３０ａ…第１液晶層、 １３０ｂ…第２液晶層、 １３０ｌ…液晶分子、 １３３…スイッチング領域、 １３３ａ…第１スイッチング領域、 １３３ｂ…第２スイッチング領域、 １３４…核領域、 １３４ａ…第１核領域、 １３４ｂ…第２核領域、 １４０…第１光学補償板、 １５０…第２光学補償板、 １６０…第１偏光板、 １７０…第２偏光板、 １８０…シール部、 １９０…遮光膜、 １９１…絶縁層、 ３０１…表示面、 ３３０…駆動部、 ３５１…左支持部、 ３５２…右支持部、 ３５３…左耳かけ部、 ３５４…右耳かけ部、 ３５５…連結部、 ３６０…装着部、 ４１１、４２１…支持基板、 ４５１…視野中央領域、 ４５２…視野周辺領域、 ５０１…目、 Ｐ１…第１領域、 Ｐ２…第２領域、 Ｖａ…電位差

Claims (2)

1. 第１電極を有する第１基板部と、
   前記第１電極に対向する第２電極を有する第２基板部と、
   前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が第１電圧に設定されたときにスプレイ配列となり、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が前記第１電圧よりも実効値が大きい第２電圧に設定されたときにベンド配列となるスイッチング領域を有する液晶層と、
   を有するシャッタ部を備え、
   前記第１基板部は、前記スイッチング領域の中に設けられ、前記スイッチング領域よりもスプレイ配列が安定な核領域を前記液晶層に形成する核領域形成部を有し、
   前記核領域形成部は、前記第１電極中に設けられた開口部、及び、前記第１電極と前記第２電極との間の間隔を局部的に減少させる凸部のいずれかであり、
   前記開口部及び前記凸部は、長辺の方向が前記液晶層の液晶分子の長軸方向に対して実質的に平行な長方形状であることを特徴とする液晶シャッタ。
2. 前記核領域形成部は、前記スイッチング領域に取り囲まれるように、前記スイッチング領域中に点在して配置されたことを特徴とする請求項１記載の液晶シャッタ。

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