JP6009648B2 - 立体表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、裸眼立体表示装置に関する。

裸眼で観賞できる立体表示装置として、視差バリア方式とレンチキュラーレンズ方式とが知られている。これらの立体表示装置は、バリアまたはレンズによって光を分離して、左右の目に異なる画像を映し、観察者に立体感を与える。近年、市場に出ている裸眼立体表示装置は２視点の視差バリア方式とレンチキュラーレンズ方式が主流となっている。

このような２視点の立体表示装置では、設定された領域では良好な立体表示が得られるが、観察者が頭を動かすと、右目に映るべき画像と左目に映るべき画像とが混ざって二重に映る、クロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）と呼ばれる現象や、右目に映るべき画像が左目に映ってしまう、いわゆる逆視状態が発生する領域が存在する。そのため、観察者は、限られた領域からしか立体画像を観察することができない。この課題に対して多視点化技術や、観察者の頭の位置を検出し、その位置に合わせて画像を表示させるトラッキング技術が提案されているが、２視点の立体表示性能を維持しながら、広い角度範囲で立体画像を観察できる立体表示装置は存在しない。

特開２００９−９０８１号公報には、２次元または３次元映像を表示する表示部と、表示部と対向配置されて映像を使用者に提供するバリアとを備える電子映像機器が開示されている。この電子映像機器のバリアは、互いに対向配置された第１基板および第２基板と、第１基板上に形成された複数の第１電極と、第１電極を覆って形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された複数の第２電極と、第１基板と第２基板との間に配置された液晶層とを有する。第１電極および第２電極は、絶縁層を介して、それぞれ隣接する第２電極間および第１電極間に位置し、第１電極の幅および第２電極の幅は、それぞれ対応する第２電極の隣接相互間隔および第１電極の隣接相互間隔以上に広いことを特徴とする。

特開２００９−９０８１号公報に記載された電子映像機器では、第１電極と第２電極との間に絶縁層が形成されている。そのため、第１電極によって形成される電界と第２電極によって形成される電界の特性が異なるため、視点位置によって輝度の変化およびクロストークレベルに差異が生じることとなるため、良好な表示品位を得ることができない。また、当該公報では、観察位置を移動させることは触れられておらず、広い角度範囲において良好な立体表示を観察できない。

本発明の目的は、広い領域にわたって、クロストークの低い立体画像を観察できる立体表示装置を提供することである。

ここに開示する立体表示装置は、画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに重ねて配置されるスイッチ液晶パネルと、前記スイッチ液晶パネルを制御する制御部と、観察者の位置情報を取得し、前記制御部へ供給する位置センサとを備える。前記スイッチ液晶パネルは、第１基板と、前記第１基板に対向して配置される第２基板と、前記第１基板および前記第２基板に挟持される液晶層と、前記第１基板に形成され、前記第１基板の面内方向である整列方向に沿って所定の電極間隔で配置された複数の電極を含む第１電極群と、前記第２基板に形成され、前記整列方向に沿って前記電極間隔で配置された複数の電極を含む第２電極群とを含む。前記第１電極群と前記第２電極群とは、前記整列方向において互いにずれて配置される。前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群に含まれる複数の電極の電位と、前記第２電極群に含まれる複数の電極の電位とを制御する。

本発明によれば、広い領域にわたってクロストークの低い立体画像を観察できる立体表示装置が得られる。

図１は、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置の構成を示す模式的断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置の機能的構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による処理のフローチャートである。 図４Ａは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図４Ｂは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図４Ｃは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図５Ａは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図５Ｂは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図５Ｃは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図６Ａは、スイッチ液晶パネルの第１基板の構成を示す平面図である。 図６Ｂは、スイッチ液晶パネルの第２基板の構成を示す平面図である。 図７は、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置の概略構成を示す断面図である。 図８は、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。 図９Ａは、第１基板の製造方法の一例を説明するための図である。 図９Ｂは、第１基板の製造方法の一例を説明するための図である。 図９Ｃは、第１基板の製造方法の一例を説明するための図である。 図１０Ａは、スイッチ液晶パネルのバリア点灯状態の一つを模式的に示す断面図である。 図１０Ｂは、スイッチ液晶パネルを図１０Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図である。 図１１Ａは、スイッチ液晶パネルの他のバリア点灯状態を模式的に示す断面図である。 図１１Ｂは、スイッチ液晶パネルを図１１Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図である。 図１２Ａは、スイッチ液晶パネルの他のバリア点灯状態を模式的に示す断面図である。 図１２Ｂは、スイッチ液晶パネルを図１２Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図である。 図１３は、バリア点灯状態を固定した場合の立体表示装置の輝度の角度特性を示す図である。 図１４は、左目のクロストークＸＴ（Ｌ）および右目のクロストークＸＴ（Ｒ）の角度特性を示す図である。 図１５Ａは、バリア点灯状態を変化させた場合のクロストークの角度特性を示す図である。 図１５Ｂは、バリア点灯状態を変化させた場合のクロストークの角度特性を示す図である。 図１６は、電極の寸法と抵抗との関係を説明するための図である。 図１７は、図１６の点Ｐ１から信号Ｖｉｎを供給したときの、信号Ｖｉｎと点Ｐ２の電位Ｖ_Ｐ２との関係を示す波形図である。 図１８は、表示パネルの画素の構成を説明するための平面図である。 図１９は、画素と、スイッチ液晶パネルによって形成されるバリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２０Ａは、スイッチ液晶パネルを図１０Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の、他の例である。 図２０Ｂは、スイッチ液晶パネルを図１１Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の、他の例である。 図２０Ｃは、スイッチ液晶パネルを図１２Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の、他の例である。 図２１Ａは、スイッチ液晶パネルを図１０Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の、さらに他の例である。 図２１Ｂは、スイッチ液晶パネルを図１１Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の、さらに他の例である。 図２１Ｃは、スイッチ液晶パネルを図１２Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の、さらに他の例である。 図２２Ａは、スイッチ液晶パネルのバリア点灯状態の一つを模式的に示す断面図である。 図２２Ｂは、スイッチ液晶パネルを図２２Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図である。 図２３Ａは、スイッチ液晶パネルの他のバリア点灯状態を模式的に示す断面図である。 図２３Ｂは、スイッチ液晶パネルを図２３Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図である。 図２４Ａは、スイッチ液晶パネルの他のバリア点灯状態を模式的に示す断面図である。 図２４Ｂは、スイッチ液晶パネルを図２４Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図である。 図２５Ａは、画素と、スイッチ液晶パネルによって形成されるバリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２５Ｂは、図２５Ａから、バリアおよびスリットを移動させた場合の図である。 図２６は、本発明の第３の実施形態にかかる立体表示装置の構成を示す模式的断面図である。 図２７Ａは、本発明の第３の実施形態にかかる立体表示装置の効果を説明するための図である。 図２７Ｂは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置の効果を説明するための図である。 図２８は、本発明の第１および第３の実施形態にかかる立体表示装置の輝度の角度特性を模式的に示すグラフである。

本発明の一実施形態にかかる立体表示装置は、画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに重ねて配置されるスイッチ液晶パネルと、前記スイッチ液晶パネルを制御する制御部と、観察者の位置情報を取得し、前記制御部へ供給する位置センサとを備える。前記スイッチ液晶パネルは、第１基板と、前記第１基板に対向して配置される第２基板と、前記第１基板および前記第２基板に挟持される液晶層と、前記第１基板に形成され、前記第１基板の面内方向である整列方向に沿って所定の電極間隔で配置された複数の電極を含む第１電極群と、前記第２基板に形成され、前記整列方向に沿って前記電極間隔で配置された複数の電極を含む第２電極群とを含む。前記第１電極群と前記第２電極群とは、前記整列方向において互いにずれて配置される。前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群に含まれる複数の電極の電位と、前記第２電極群に含まれる複数の電極の電位とを制御する（第１の構成）。

上記の構成によれば、立体表示装置は、表示パネルと、スイッチ液晶パネルとを備える。スイッチ液晶パネルは、第１電極群が形成された第１基板と、第２電極群が形成された第２基板とを含む。第１電極群および第２電極群はそれぞれ、同じ整列方向に沿って、同じ電極間隔で配置された複数の電極を含む。制御部は、位置センサから供給される観察者の位置情報に応じてこれらの電極の電位を制御し、第１電極群と第２電極群との間に電位差を形成する。スイッチ液晶パネルは、この電位差によって形成される電界によって液晶層の配向および液晶層を通る光の挙動を制御する。第１電極群と第２電極群とを、整列方向において互いにずらして配置することで、電極間隔よりも細かく電界を制御することができる。

上記第１の構成において、前記第１電極群と前記第２電極群とは、前記整列方向において、前記電極間隔の半分だけ互いにずれて配置されることが好ましい（第２の構成）。

上記の構成によれば、電界を電極間隔の半分ずつ等間隔で制御することができる。

上記第１または第２の構成において、前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を第１位相で駆動し、他の電極を前記第１位相と反対極性の第２位相で駆動する構成としても良い（第３の構成）。

上記第１または第２の構成において、前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を定電位で駆動し、他の電極を前記定電位に対し所定の周期で極性が反転するように駆動する構成としても良い（第４の構成）。

上記第１または第２の構成において、前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を所定の定電位に対して所定の周期で極性が反転するように駆動し、他の電極を前記所定の定電位で駆動する構成としても良い（第５の構成）。

上記第１〜第５のいずれかの構成において、前記制御部は、前記第１電極群および前記第２電極群が形成される領域において、前記スイッチ液晶パネルが光を遮る面積が、前記スイッチ液晶パネルが光を透過させる面積よりも大きくなるように前記スイッチ液晶パネルを制御する構成としても良い（第６の構成）。

上記の構成よれば、表示パネルに視差画像を表示させるときに、観察者の目に視差画像が混ざって映るのを低減できる。すなわち、上記の構成は、分離特性が優れる。

上記第１〜第５のいずれかの構成において、前記制御部は、前記第１電極群および前記第２電極群が形成される領域において、前記スイッチ液晶パネルが光を遮る面積と、前記スイッチ液晶パネルが光を透過する面積とが概略等しくなるように前記スイッチ液晶パネルを制御する構成としても良い（第７の構成）。

上記第１〜第７のいずれかの構成において、前記スイッチ液晶パネルは、前記表示パネルよりも前記観察者側に配置される構成としても良い（第８の構成）。

上記の構成によれば、表示パネルからの光をスイッチ液晶パネルによって分離する。この構成は、次の第９の構成と比較して、分離特性が優れる。

上記第１〜第７のいずれかの構成において、前記表示パネルは、前記スイッチ液晶パネルよりも前記観察者側に配置される構成としても良い（第９の構成）。

上記の構成によれば、スイッチ液晶パネルによって分離された光が表示パネルを通過する。この構成では、スイッチ液晶パネルによって分離された光が、表示パネルによって散乱または回折される。これによって、輝度の角度変化が緩やかになる。

上記第１〜第９のいずれかの構成において、前記表示パネルは、液晶表示パネルであっても良い（第１０の構成）。

［実施の形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［第１の実施形態]
［全体の構成］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置１の構成を示す模式的断面図である。立体表示装置１は、表示パネル１０と、スイッチ液晶パネル２０と、接着樹脂３０と備えている。表示パネル１０と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９０側になるように重ねて配置され、接着樹脂３０によって貼り合わされている。

表示パネル１０は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板１１と、ＣＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）基板１２と、液晶層１３と、偏光板１４および１５とを備えている。表示パネル１０は、ＴＦＴ基板１１およびＣＦ基板１２を制御して、液晶層１３の液晶分子の配向を操作する。表示パネル１０には、図示しないバックライトユニットから光が照射される。表示パネル１０は、液晶層１３ならびに偏光板１４および１５によって、画素ごとに光の透過量を調整して、画像を表示する。

スイッチ液晶パネル２０は、第１基板２１と、第２基板２２と、液晶層２３と、偏光板２４とを備えている。第１基板２１と第２基板２２とは、互いに対向するように配置されている。液晶層２３は、第１基板２１および第２基板２２に挟持されている。偏光板２４は、観察者９０側（表示パネル１０の反対側）に配置されている。

図１には詳しい構成を図示していないが、第１基板２１および第２基板２２には、それぞれ複数の電極が形成されている。スイッチ液晶パネル２０は、これらの電極の電位を制御して、液晶層２３の液晶分子の配向を操作し、液晶層２３を通る光の挙動を変化させる。より具体的には、スイッチ液晶パネル２３は、液晶層２３の液晶分子の配向と偏光板２４との作用によって、表示パネル１０からの光を遮る領域（バリア）と、表示パネル１０からの光を透過させる領域（スリット）とを形成する。第１基板２１および第２基板２２の詳しい構造、ならびに動作については後述する。

ＴＦＴ基板１１およびＣＦ基板１２の厚さは、例えば、２００μｍである。偏光板１４の厚さは、例えば１３７μｍである。偏光板１５の厚さは、例えば、１７０μｍである。第１基板２１および第２基板２２の厚さは、例えば、２２５μｍである。接着樹脂３０の厚さは、例えば、５０μｍである。

なお、偏光板１５は、スイッチ液晶パネル２０に配置されていても良い。すなわち、偏光板１５がスイッチ液晶パネル２０の第１基板２１の表示パネル１０側の表面に配置され、偏光板１５とＣＦ基板１２との間に接着樹脂３０が配置されていても良い。

以下、観察者９０と立体表示装置１とが真っ直ぐに向かい合ったときの、観察者９０の左目９０Ｌと右目９０Ｒとを結ぶ線分に平行な方向（図１のｘ方向）を、水平方向と呼ぶ。また、表示パネル１０の面内において水平方向と直交する方向（図１のｙ方向）を垂直方向と呼ぶ。

図２は、立体表示装置１の機能的構成を示すブロック図である。図３は、立体表示装置１による処理のフローチャートである。立体表示装置１は、制御部４０と、位置センサ４１とをさらに備えている。制御部４０は、演算部４２、スイッチ液晶パネル駆動部４３、および表示パネル駆動部４４を含んでいる。

表示パネル駆動部４４は、外部から入力される映像信号に基づいて表示パネル１０を駆動し、表示パネル１０に画像を表示させる。

位置センサ４１は、観察者９０の位置情報を取得する（ステップＳ１）。位置センサ４１は例えば、カメラまたは赤外線センサである。位置センサ４１は、取得した位置情報を制御部４０の演算部４２に供給する。

演算部４２は、位置センサ４１から供給される観察者９０の位置情報を解析し、観察者９０の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を算出する（ステップＳ２）。位置座標の算出は、例えば、画像処理によって観察者９０の目の位置を検出するアイトラッキングシステムによって行うことができる。位置座標の算出は、あるいは、赤外線によって観察者９０の頭の位置を検出するヘッドトラッキングシステムによって行っても良い。

演算部４２はさらに、観察者９０の位置座標に応じて、スイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態を決定する（ステップＳ３）。すなわち、観察者９０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。演算部４２は、決定したバリア点灯状態の情報を、スイッチ液晶パネル駆動部４３に供給する。

スイッチ液晶パネル駆動部４３は、演算部４２から供給される情報に基づいて、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。

次に、図４Ａ〜図４Ｃおよび図５Ａ〜図５Ｃを用いて、立体表示装置１による立体表示の原理を説明する。

まず、図４Ａ〜図４Ｃを参照して、バリア点灯状態が固定されている場合について説明する。表示パネル１０は、複数の画素１１０を備えている。画素１１０には、右目用画像（Ｒ）と左目用画像（Ｌ）とが、水平方向に交互に表示される。スイッチ液晶パネル２０には、所定の間隔で、表示パネル１０からの光を遮るバリアＢＲと、表示パネル１０からの光を透過させるスリットＳＬとが形成される。これによって、図４Ａに示すように、観察者９０の右目９０Ｒには右目用画像（Ｒ）だけが映り、左目９０Ｌには左目用画像（Ｌ）だけが映る。これによって、観察者９０は、立体感を感じることができる（正常領域）。

なお、画素１１０の間隔ＰＰとバリアＢＲの間隔φとは、表示パネル１０の表示面からバリアＢＲまでの距離をＳ１、バリアＢＲから観察者９０までの距離をＳ２として、φ＝２×ＰＰ×（Ｓ２）／（Ｓ１＋Ｓ２）の関係を満たす。Ｓ２＞＞Ｓ１の場合、φ≒２×ＰＰである。

図４Ｂは、観察者９０が図４Ａから水平方向に移動した状態を示す図である。この場合、観察者９０の右目９０Ｒには、右目用画像（Ｒ）と左目用画像（Ｌ）との両方が映る。同様に、左目９０Ｌにも、右目用画像（Ｒ）と左目用画像（Ｌ）との両方が映る。この場合、観察者９０は、立体感を感じることができない（クロストーク領域）。

図４Ｃは、観察者９０が図４Ｂからさらに水平方向に移動した状態を示す図である。この場合、観察者９０の右目９０Ｒに左目用画像（Ｌ）が映り、左目９０Ｌに右目用画像（Ｒ）が映る。この場合は奥にあるべき映像が手前に観察され、反対に手前にあるべき映像が奥に観察されるため、観察者９０は、正しい立体感を感じることができず、違和感をあたえてしまう（逆視領域）。

このように、観察者９０が移動すると、正常領域、クロストーク領域、および逆視領域が繰り返しあらわれる。そのためバリア点灯状態が固定されている場合、観察者９０は、限られた領域でしか、立体感を感じることができない。

本実施形態では、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、観察者９０の位置情報（位置座標）に応じて、制御部４０がスイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態を変更する。これによって、常に正常領域とすることができ、クロストーク領域および逆視領域が生じないようにすることができる。

［スイッチ液晶パネル２０の構成］
図６Ａは、スイッチ液晶パネル２０の第１基板２１の構成を示す平面図である。第１基板２１には、第１電極群２１１が形成されている。第１電極群２１１は、ｘ方向に沿って電極間隔ＢＰで配置された複数の電極を含んでいる。複数の電極のそれぞれは、ｙ方向に延びて、互いに平行に配置されている。

第１基板２１には、さらに、第１電極群２１１と電気的に接続された配線群２１２が形成されている。配線群２１２は、スイッチ液晶パネル２０を表示パネル１０と重ね合わせたとき、表示パネル１０の表示領域と重なる部分（アクティブエリア（Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ）ＡＡ）の外側に形成されていることが好ましい。

図６Ｂは、スイッチ液晶パネル２０の第２基板２２の構成を示す平面図である。第２基板２２には、第２電極群２２１が形成されている。第２電極群２２１は、ｘ方向に沿って電極間隔ＢＰで配置された複数の電極を含んでいる。複数の電極のそれぞれは、ｙ方向に延びて、互いに平行に配置されている。

第２基板２２には、さらに、第２電極群２２１と電気的に接続された配線群２２２が形成されている。配線群２２２は、配線群２１２と同様に、アクティブエリアＡＡの外側に形成されていることが好ましい。

第１電極群２１１および第２電極群２２１には、制御部４０から、１２系統の信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌが供給される。より具体的には、第１電極群２１１には、配線群２１２を通じて、６系統の信号Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｌが供給される。第２電極群２２１には、配線群２２２を通じて、６系統の信号Ｖ_Ａ，Ｖ_Ｃ，Ｖ_Ｅ，Ｖ_Ｇ，Ｖ_Ｉ，Ｖ_Ｋが供給される。

以下では、第１電極群２１１の電極のうち、信号Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｌが供給される電極をそれぞれ電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌと呼んで参照する。また、電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌと電気的に接続された配線を配線２１２Ｂ，２１２Ｄ，２１２Ｆ，２１２Ｈ，２１２Ｊ，２１２Ｌと呼んで参照する。

第２電極群２２１の電極についても同様に、信号Ｖ_Ａ，Ｖ_Ｃ，Ｖ_Ｅ，Ｖ_Ｇ，Ｖ_Ｉ，Ｖ_Ｋが供給される電極をそれぞれ電極２２１Ａ，２２１Ｃ，２２１Ｅ，２２１Ｇ，２２１Ｉ，２２１Ｋと呼んで参照する。また、電極２２１Ａ，２２１Ｃ，２２１Ｅ，２２１Ｇ，２２１Ｉ，２２１Ｋと電気的に接続された配線を配線２２２Ａ，２２２Ｃ，２２２Ｅ，２２２Ｇ，２２２Ｉ，２２２Ｋと呼んで参照する。

電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌは、この順番で、ｘ方向に周期的に配置されている。すなわち、ある電極の６つ隣の電極には、当該電極と同じ信号が供給されるように配置されている。同様に、電極２２１Ａ，２２１Ｃ，２２１Ｅ，２２１Ｇ，２２１Ｉ，２２１Ｋは、この順番で、ｘ方向に周期的に配置されている。

図７は、立体表示装置１の概略構成を示す断面図である。図８は、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７および図８に示すように、第１電極群２１１と第２電極群２２１とは、互いにｘ方向にずれて配置されている。第１電極群２１１と第２電極群２２１とは、図８の例のように、互いにｘ方向に電極間隔ＢＰの半分だけずれて配置されていることが好ましい。

なお、電極間隔ＢＰは、電極の幅Ｗと、電極間の隙間Ｓとの和である。本実施形態では、ＢＰ＝φ／６≒ＰＰ／３となるように構成されている。具体的な数値を一例として挙げると、ＰＰ＝８０．７μｍ、ＢＰ＝２６．８７μｍ、Ｗ＝２２．８７μｍ、Ｓ＝４μｍである。

図７および図８には図示していないが、第１基板２１および第２基板２２には、それぞれ配向膜が形成されている。第１基板２１に形成された配向膜と第２基板２２に形成された配向膜とは、互いに交差する方向にラビング（ｒｕｂｂｉｎｇ）されている。これによって、液晶層２３の液晶分子は、電圧無印加状態では、第１基板２１から第２基板２２に向かって配向方向が回転する、いわゆるツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向となる。

また、偏光板１５と偏光板２４とは、光透過軸が互いに直交するように配置されている。すなわち、本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０は、液晶層２３に電圧がかかっていないときに透過率が最大になる、いわゆるノーマリーホワイト（Ｎｏｒｍａｌｙ Ｗｈｉｔｅ）液晶である。しかし、この構成は一例であり、スイッチ液晶パネル２０は、いわゆるノーマリーブラック（Ｎｏｒｍａｌｙ Ｂｌａｃｋ）液晶であっても良い。

以下、図９Ａ〜図９Ｃを参照して、第１基板２１の具体的な構成の一例、および製造方法を説明する。なお、第２基板２２は第１基板２１と同様の構成とすることができ、第１基板２１と同様にして製造することができる。

まず、図９Ａに示すように、基板２１０上に、第１電極群２１１および中継電極２１３を形成する。中継電極２１３は、後の工程で形成する配線群２１２を中継するための電極である。基板２１０は、透光性と絶縁性とを有する基板であり、例えばガラス基板である。第１電極群２１１は、透光性を有することが好ましい。中継電極２１３をアクティブエリア内に形成する場合には、中継電極２１３も透光性を有していることが好ましい。一方、中継電極２１３をアクティブエリア外に形成する場合には、中継電極２１３には透光性は要求されない。第１電極群２１１および中継電極２１３は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）である。中継電極２１３をアクティブエリア外に形成する場合、中継電極２１３は、例えばアルミニウムであっても良い。第１電極群２１１および中継電極２１３は、例えば、スパッタリングまたはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって成膜され、フォトリソグラフィによってパターニングされる。

次に、図９Ｂに示すように、基板２１０、第１電極群２１１、および中継電極２１３を覆って、絶縁膜２１４を形成する。絶縁膜２１４には、コンタクトホール２１４ａおよびコンタクトホール２１４ｂが形成される。コンタクトホール２１４ａは、第１電極群２１１と、次の工程で形成する配線群２１２とを接続する位置に形成される。コンタクトホール２１４ｂは、中継電極２１３と配線群２１２とを接続する位置に形成される。

絶縁膜２１４は、透光性を有することが好ましく、例えばＳｉＮである。絶縁膜２１４は、例えばＣＶＤによって成膜され、フォトリソグラフィによってコンタクトホール２１４ａおよびコンタクトホール２１４ｂが形成される。なお、配線群２１２をアクティブエリアの外側に形成する場合には、絶縁膜２１４がアクティブエリアの外側だけに形成されるようにパターニングしても良い。

次に、図９Ｃに示すように、配線群２１２を形成する。配線群２１２は、コンタクトホール２１４ａを介して第１電極群２１１に接続され、コンタクトホール２１４ｂを介して中継電極２１３に接続される。配線群２１２は、高い導電性を有することが好ましく、例えばアルミニウムである。配線群２１２は、ＩＴＯであっても良い。配線群２１２は、例えば、スパッタリングによって製膜され、フォトリソグラフィによってパターニングされる。

既述のように、電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌにはそれぞれ、配線２１２Ｂ，２１２Ｄ，２１２Ｆ，２１２Ｈ，２１２Ｊ，２１２Ｌが接続される。第１電極群２１１、絶縁層２１４、および配線群２１２の３層構造とすることによって、第１電極群２１１と配線群２１２とを平面視で交差させることができる。

図９Ｃに示す例では、配線群２１２の一方の端部は基板２１の周縁部近傍に集められ、端子部２１２ａを形成している。この端子部２１２ａには、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等が接続される。

図９Ｃに示す例では、電極群２１１の各電極のｙ方向の両側に配線が接続されている。電極群２１１の各電極のｙ方向の両側に接続された一組の配線は、中継電極２１３によって互いに接続されている。電極群２１１の各電極のｙ方向の両側から信号を印加することによって、各電極の内部の電位差を小さくすることができる。

［スイッチ液晶パネル２０の駆動方法］
次に、図１０Ａおよび図１０Ｂ、図１１Ａおよび図１１Ｂ、ならびに図１２Ａおよび図１２Ｂを参照して、スイッチ液晶パネル２０の駆動方法を説明する。

図１０Ａは、スイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態の一つを模式的に示す断面図である。図１０Ｂは、スイッチ液晶パネル２０を図１０Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図である。

制御部４０は、第１電極群２１１および第２電極群２２１から選択される一方の電極群に含まれる一部の電極を第１位相で駆動し、他の電極を第１位相と反対極性の第２位相で駆動する。なお、図１０Ａでは、第１位相で駆動される電極に砂地模様を付して模式的に示している。図１１Ａおよび図１２Ａにおいても同様である。

図１０Ａおよび図１０Ｂに示す例では、制御部４０は、第１電極群２１１に含まれる電極２１１Ｂ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌを第１位相、その他の電極（電極２１１Ｄ，２１１Ｆおよび電極２２１Ａ〜２２１Ｋ）を第２位相とする矩形交流電圧を印加している。

なお、図１０Ｂに示すように、信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの振幅は、すべて等しいことが好ましい。図１０Ｂに示す例では、信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌは、所定のハイレベル電位（Ｖ_ｈｉｇｈ、例えば５Ｖ）および所定のローレベル電位（Ｖ_ｌｏｗ、例えば０Ｖ）のいずれかになる。

これによって、電極２２１Ａと電極２１１Ｂとの間には、｜Ｖ_ｈｉｇｈ−Ｖ_ｌｏｗ｜の電位差が生じ、電極２２１Ａと電極２１１Ｂとの間の液晶層２３の液晶分子は、ｚ方向に配向する。既述のように、スイッチ液晶パネル２０は、ノーマリーホワイト液晶である。そのため、電極２２１Ａと電極２１１Ｂとが平面視（ｘｙ平面視）において重なる部分に、バリアＢＲが形成される。

同様に、電極２１１Ｂと電極２２１Ｃと、電極２２１Ｇと電極２１１Ｈと、電極２１１Ｈと電極２２１Ｉと、電極２２１Ｉと電極２１１Ｊと、電極２１１Ｊと電極２２１Ｋと、電極２２１Ｋと電極２１１Ｌと、および電極２１１Ｌと電極２２１Ａとが平面視で重なる部分に、バリアＢＲが形成される。

一方、電極２２１Ｃと電極２１１Ｄとの間には、電位差が生じない。既述のように、スイッチ液晶パネル２０は、ノーマリーホワイト液晶である。そのため、電極２２１Ｃと電極２１１Ｄとが平面視において重なる部分に、スリットＳＬが形成される。

同様に、電極２１１Ｄと電極２２１Ｅと、電極２２１Ｅと電極２１１Ｆと、および電極２１１Ｆと電極２２１Ｇとが平面視で重なる部分に、スリットＳＬが形成される。

結果として、第１位相で駆動した電極２１１Ｂ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌと平面視において重なる部分にバリアＢＲが形成され、電極２１１Ｄ，２１１Ｆと平面視で重なる部分にスリットＳＬが形成される。

図１１Ａは、スイッチ液晶パネル２０の他のバリア点灯状態を模式的に示す断面図である。図１１Ｂは、スイッチ液晶パネル２０を図１１Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図である。

図１１Ａおよび図１１Ｂに示す例では、制御部４０は、第２電極群２２１に含まれる電極２２１Ａ，２２１Ｃ，２２１Ｉ，２２１Ｋを第１位相、その他の電極（電極２２１Ｅ，２２１Ｇおよび電極２１１Ｂ〜２１１Ｌ）を第２位相とする矩形交流電圧を印加している。

これによって、電極２２１Ａ，２２１Ｃ，２２１Ｉ，２２１Ｋと平面視において重なる部分にバリアＢＲが形成され、電極２２１Ｅ，２２１Ｇと平面視で重なる部分にスリットＳＬが形成される。

図１２Ａは、スイッチ液晶パネル２０の他のバリア点灯状態を模式的に示す断面図である。図１２Ｂは、スイッチ液晶パネル２０を図１２Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図である。

図１２Ａおよび図１２Ｂに示す例では、制御部４０は、第１電極群２１１に含まれる電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｊ，２１１Ｌを第１位相、その他の電極（電極２１１Ｆ，２１１Ｈおよび電極２２１Ａ〜２２１Ｋ）を第２位相とする矩形交流電圧を印加している。

これによって、電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｊ，２１１Ｌと平面視において重なる部分にバリアＢＲが形成され、電極２１１Ｆ，２１１Ｈと平面視で重なる部分にスリットＳＬが形成される。

このように、本実施形態によれば、バリアＢＲおよびスリットＳＬの位置を、電極間隔ＢＰよりも細かく移動させることができる。図８のように、第１電極群２１１と第２電極群２２１とが互いにｘ方向に電極間隔ＢＰの半分だけずれて配置されている場合には、バリアＢＲおよびスリットＳＬの位置を、電極間隔ＢＰの半分ずつ等間隔で移動させることができる。

次に、図１３〜図１７を参照して、本実施形態の効果をより詳しく説明する。

まず、図１３を用いてクロストークを定量的に定義する。図１３は、バリア点灯状態を固定した場合の立体表示装置１の輝度の角度特性を示す図である。輝度Ａ_Ｌは、右目用画像を黒表示、左目用画像を白表示にしたとき、角度θ＜０において観測される輝度である。輝度Ａ_Ｒは、同じ画面において、角度θ＞０において観測される輝度である。輝度Ｂ_Ｌは、右目用画像を白表示、左目用画像を黒表示にしたとき、角度θ＜０において観測される輝度である。輝度Ｂ_Ｒは、同じ画面において、角度θ＞０において観測される輝度である。輝度Ｃ_Ｌは、右目用画像および左目用画像の両方を黒表示にしたとき、角度θ＜０において観測される輝度である。輝度Ｃ_Ｒは、同じ画面において、角度θ＞０において観察される輝度である。

このとき、左目のクロストークＸＴ（Ｌ）を、次の式で定義する。

同様に、右目のクロストークＸＴ（Ｒ）を、次の式で定義する。

図１４は、左目のクロストークＸＴ（Ｌ）および右目のクロストークＸＴ（Ｒ）の角度特性を示す図である。左目用クロストークＸＴ（Ｌ）は、角度−θ_０において極小値を取り、角度−θ_０からずれるにしたがって大きくなる。同様に、右目用クロストークＸＴ（Ｒ）は、角度＋θ_０において極小値を取り、角度＋θ_０からずれるにしたがって大きくなる。

図１５Ａおよび図１５Ｂは、バリア点灯状態を変化させた場合のクロストークの角度特性を示す図である。本実施形態では、観察者が−θ側に所定の距離だけ移動すると、制御部４０がバリア点灯状態を切り替える。これによって、左目のクロストークＸＴ（Ｌ）はＸＴ１（Ｌ）に変化し、右目のクロストークＸＴ（Ｒ）はＸＴ１（Ｒ）に変化する。同様に、観察者が＋θ側に所定の距離だけ移動すると、制御部４０がバリア点灯状態を切り替える。これによって、左目のクロストークＸＴ（Ｌ）はＸＴ２（Ｌ）に変化し、右目のクロストークＸＴ（Ｒ）はＸＴ２（Ｒ）に変化する。このように制御部４０がバリア点灯状態を切り替えることで、観察者が移動しても、クロストークの値を低く保つことができる。

このとき、電極間隔ＢＰが小さいほど、バリア点灯状態を細かく切り替えることができる。図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、バリア点灯状態を細かく切り替えることで、クロストークの値をより低く保つことができる。より詳しくは、あるバリア点灯状態とその隣のバリア点灯状態との中間の場所におけるクロストークの値を、より低くすることができる。

図１６は、電極の寸法と抵抗との関係を説明するための図である。電極２１１０のシート抵抗をＲｓ、幅をＷとし、点Ｐ１から点Ｐ２までの距離をＬとした場合、点Ｐ１と点Ｐ２との間の抵抗Ｒは、Ｒ＝Ｒｓ×Ｌ／Ｗとなる。したがって、例えば幅Ｗを１／２にすると、抵抗Ｒは２倍になる。

図１７は、図１６の点Ｐ１から信号Ｖｉｎを供給したときの、信号Ｖｉｎと点Ｐ２の電位Ｖ_Ｐ２との関係を示す波形図である。電極２１１０の抵抗Ｒが低い場合は、点Ｐ２の電位は信号Ｖｉｎと概略同じ波形となる。一方、電極２１１０の抵抗Ｒが高い場合は、点Ｐ２の電位は信号Ｖｉｎに追従できなくなる。これによって、バリアＢＲの遮光性が低下し、クロストークの値が高くなる。また、信号を供給する点から遠いほど（端子から遠い点ほど）影響が大きいため、画面内で表示品位に差が生じる。

以上のように、電極間隔ＢＰが小さいほど、バリア点灯状態を細かく切り替えることができる。しかしながら、電極の幅Ｗを小さくすると抵抗Ｒが増加し、表示品位が悪化する。

本実施形態によれば、バリアＢＲの位置およびスリットＳＬの位置を、電極間隔ＢＰよりも細かく移動させることができる。これによって、電極の幅Ｗを小さくせずに、バリア点灯状態を細かく切り替えることができる。

本実施形態では、制御部４０は、バリアＢＲの面積がスリットＳＬの面積よりも大きくなるようにスイッチ液晶パネル２０を制御する。より具体的には、図１０Ａ、図１１Ａ、および図１２Ａに示すように、制御部４０は、４×ＢＰの幅のバリアＢＲに対し、２×ＢＰの幅のスリットＳＬを形成する。この構成によれば、スイッチ液晶パネル２０の分離特性を高くすることができ、液晶層２３の応答の遅れによるクロストークの発生を抑制することができる。

図１８は、表示パネル１０の画素１１０の構成を説明するための平面図である。画素１１０は、より詳しくは、ｙ方向に沿って配置された３つのサブ画素１１０ａ、１１０ｂ、および１１０ｃと、その間に形成されたブラックマトリクスＢＭとを含んでいる。サブ画素１１０ａ、１１０ｂ、および１１０ｃは、例えばそれぞれ赤、緑、および青を表示する。ブラックマトリクスＢＭは、バックライトからの光を遮蔽して表示パネル１０のコントラストを向上させる。

図１９は、画素１１０と、スイッチ液晶パネル２０によって形成されるバリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図１９では、バリアＢＲにハッチングを付して示している。図１９の示すように、スリットＳＬの幅は、画素１１０の開口部（ブラックマトリクスＢＭ以外の部分）の幅ｗ１と概略等しくなるようすることが好ましい。これによって、スリットＳＬの幅をバリアＢＲの幅よりも狭くした場合であっても、スリットＳＬの幅がバリアＢＲの幅と等しい場合と同じ輝度を保つことができる。

以上、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置１について説明した。本実施形態では、バリアＢＲとスリットＳＬとを、１２本の電極（第１電極群２１１および第２電極群２２１）によって形成する例を説明した。この構成は例示であり、電極の数は４本以上であれば良い。すなわち、独立に電位を制御できる２本以上の電極を含む第１電極群と、独立に電位を制御できる２本以上の電極を含む第２電極群とが、ｘ方向において互いにずれて配置されていれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第１の実施形態の変形例１］
図２０Ａ、図２０Ｂおよび図２０Ｃは、スイッチ液晶パネル２０をそれぞれ、図１０Ａ、図１１Ａ、および図１２Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の、他の例である。

図２０Ａに示す例では、制御部４０は、第１電極群２１１に含まれる電極２１１Ｂ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌを定電位Ｖ_０（例えばＧＮＤ）にし、その他の電極（電極２１１Ｄ，２１１Ｆおよび電極２２１Ａ〜２２１Ｋ）に電位Ｖ_０を中心として、半幅Ｖ_ａ（例えばＶ_ａ＝５Ｖ）で振動する矩形交流電圧を印加している。

これによって、電極２１１Ｂ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌと平面視において重なる部分には電位差｜Ｖ_ａ｜が生じ、バリアＢＲが形成される。一方、電極２１１Ｄ，２１１Ｆと平面視で重なる部分には電位差が生じないので、スリットＳＬが形成される。

図２０Ｂに示す例では、制御部４０は、第２電極群２２１に含まれる電極２２１Ａ，２２１Ｃ，２２１Ｉ，２２１Ｋを定電位Ｖ_０にし、その他の電極（電極２２１Ｅ，２２１Ｇおよび電極２１１Ｂ〜２１１Ｌ）に電位Ｖ_０を中心として半幅Ｖ_ａで振動する矩形交流電圧を印加している。

図２０Ｃに示す例では、制御部４０は、第１電極群２１１に含まれる電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｊ，２１１Ｌを定電位Ｖ_０にし、その他の電極（電極２１１Ｆ，２１１Ｈおよび電極２２１Ａ〜２２１Ｋ）に電位Ｖ_０を中心として半幅Ｖ_ａで振動する矩形交流電圧を印加している。

本変形例によっても、バリアＢＲおよびスリットＳＬの位置を、電極間隔ＢＰよりも細かく移動させることができる。

［第１の実施形態の変形例２］
図２１Ａ、図２１Ｂおよび図２１Ｃは、スイッチ液晶パネル２０をそれぞれ、図１０Ａ、図１１Ａ、および図１２Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の、さらに他の例である。

この変形例は、上述の変形例１において、定電位を印加する電極と、矩形交流電圧を印加する電極とを入れ替えたものである。すなわち、図２１Ａに示す例では、制御部４０は、第１電極群２１１に含まれる電極２１１Ｂ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌに電位Ｖ_０を中心として半幅Ｖ_ａで振動する矩形交流電圧を印加し、その他の電極（電極２１１Ｄ，２１１Ｆおよび電極２２１Ａ〜２２１Ｋ）を定電位Ｖ_０にしている。

これによって、電極２１１Ｂ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌと平面視において重なる部分には電位差｜Ｖ_ａ｜が生じ、バリアＢＲが形成される。一方、電極２１１Ｄ，２１１Ｆと平面視で重なる部分には電位差が生じないので、スリットＳＬが形成される。

図２１Ｂに示す例では、制御部４０は、第２電極群２２１に含まれる電極２２１Ａ，２２１Ｃ，２２１Ｉ，２２１Ｋに電位Ｖ_０を中心として半幅Ｖ_ａで振動する矩形交流電圧を印加し、その他の電極（電極２２１Ｅ，２２１Ｇおよび電極２１１Ｂ〜２１１Ｌ）を定電位Ｖ_０にしている。

図２１Ｃに示す例では、制御部４０は、第１電極群２１１に含まれる電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｊ，２１１Ｌに電位Ｖ_０を中心として半幅Ｖ_ａで振動する矩形交流電圧を印加し、その他の電極（電極２１１Ｆ，２１１Ｈおよび電極２２１Ａ〜２２１Ｋ）を定電位Ｖ_０にしている。

本変形例によっても、バリアＢＲおよびスリットＳＬの位置を、電極間隔ＢＰよりも細かく移動させることができる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態にかかる立体表示装置は、立体示装置１と比較して、スイッチ液晶パネル２０の駆動方法が異なる。本実施形態では、制御部４０は、バリアＢＲの面積とスリットＳＬの面積とが概略等しくなるようにスイッチ液晶パネル２０を制御する。より具体的には、図２２Ａ、図２３Ａ、および図２４Ａに示すように、制御部４０は、３×ＢＰの幅のバリアＢＲに対し、３×ＢＰの幅のスリットＳＬを形成する。

図２２Ａ、図２３Ａ、および図２４Ａは、本実施形態におけるスイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態を模式的に示す図である。図２２Ｂ、図２３Ｂ、および図２４Ｂは、スイッチ液晶パネル２０を図２２Ａ、図２３Ａ、および図２４Ａのバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図である。これらの図の詳しい説明は、図１０Ａ、図１０Ｂ等と同様であるため省略する。

図２５Ａは、画素１１０と、スイッチ液晶パネル２０によって形成されるバリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図２５Ｂは、図２５Ａから、バリアＢＲおよびスリットＳＬを移動させた場合の図である。図２５Ａおよび図２５Ｂでは、バリアＢＲにハッチングを付して示している。

図２５Ａおよび図２５Ｂを参照して、本実施形態によれば、バリアＢＲおよびスリットＳＬが移動しても、画素１１０の開口部（画素１１０のブラックマトリクスＢＭ以外の部分）と、スリットＳＬとが重なる部分の面積を一定にすることができる。これによって、バリアＢＲおよびスリットＳＬが移動しても、輝度を一定に保つことができる。

［第３の実施形態］
図２６は、本発明の第３の実施形態にかかる立体表示装置３の構成を示す模式的断面図である。立体表示装置３は、立体表示装置１と比較して、表示パネル１０とスイッチ液晶パネル２０との位置関係が異なっている。立体表示装置３では、表示パネル１０が、スイッチ液晶パネル２０よりも観察者９０側に配置されている。なお、スイッチ液晶パネル２０は、偏光板２４が表示パネル１０と反対側になるように配置される。

図２７Ａは、立体表示装置３の効果を説明するための図である。立体表示装置３では、光源からの光は先にスイッチ液晶パネル２０によって分離され、その後、表示パネル１０を通過する。スイッチ液晶パネル２０によって分離された光は、表示パネル１０を通過する際、散乱または回折される。立体表示装置３の構成によれば、分離特性は低下するが、輝度の角度特性を滑らかにすることができる。これによって、観察者が移動した場合に、バリア点灯状態が切り替わるまでの間に認識される輝度変化を低減することができる。

図２７Ｂは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置１の効果を説明するための図である。立体表示装置１では、光源からの光は先に表示パネル１０を通過し、その後、スイッチ液晶パネル２０によって分離される。立体表示装置１の構成によれば、立体表示装置３と比較して、より高い分離特性が得られ、クロストークを低減することができる。

図２８は、立体表示装置１および立体表示装置３の輝度の角度特性を模式的に示すグラフである。曲線Ｃ１は立体表示装置１の輝度の角度特性を示し、曲線Ｃ３は立体表示装置３の輝度の角度特性を示す。図２８に示すように、立体表示装置１は、立体表示装置３よりも輝度の角度変化が急峻になるが、分離特性が優れる。一方、立体表示装置３は、分解能特性は劣るが、輝度の角度変化が緩やかになる。

［その他の実施形態］
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。また、各実施形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。

上述の各実施形態では、表示パネル１０として液晶表示パネルを用いた例を説明した。しかし、液晶表示パネルに代えて、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルや、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）パネル、プラズマ表示パネルを用いても良い。なお、ＭＥＭＳパネルは、第３の実施形態のように、スイッチ液晶パネル２０よりも観察者９０側に配置することも可能である。

本発明は、立体表示装置として産業上の利用が可能である。

Claims (14)

1. 画像を表示する表示パネルと、
   前記表示パネルに重ねて配置されるスイッチ液晶パネルと、
   前記スイッチ液晶パネルを制御する制御部と、
   観察者の位置情報を取得し、前記制御部へ供給する位置センサとを備え、
   前記スイッチ液晶パネルは、
   第１基板と、
   前記第１基板に対向して配置される第２基板と、
   前記第１基板および前記第２基板に挟持される液晶層と、
   前記第１基板に形成され、前記第１基板の面内方向である整列方向に沿って所定の電極間隔で配置された複数の電極を含む第１電極群と、
   前記第２基板に形成され、前記整列方向に沿って前記電極間隔で配置された複数の電極を含む第２電極群と、
   前記第１電極群を覆う絶縁膜と、
   前記絶縁膜上に形成された複数の配線を含む配線群とを含み、
   前記第１電極群に含まれる複数の電極は、前記絶縁膜に形成された複数のコンタクトホールを介して、前記配線群に含まれる複数の配線に接続されており、
   前記第１電極群と前記第２電極群とは、前記整列方向において互いにずれて配置され、
   前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群に含まれる複数の電極の電位と、前記第２電極群に含まれる複数の電極の電位とを制御する、立体表示装置。
2. 前記第１電極群に含まれる複数の電極の各々は、前記整列方向と交差する延出方向に延びており、
   前記配線群は、
   前記第１電極群に含まれる複数の電極に対して、前記延出方向の一端側に接続される複数の配線を含む第１サブ配線群と、
   前記第１電極群に含まれる複数の電極に対して、前記延出方向の他端側に接続される複数の配線を含む第２サブ配線群とを含む、請求項１に記載の立体表示装置。
3. 前記配線群は、さらに、
   前記第１サブ配線群に含まれる複数の配線と、前記第２サブ配線群に含まれる複数の配線とを接続する複数の中継電極を含む、請求項２に記載の立体表示装置。
4. 前記制御部は、
   前記第１電極群に含まれる複数の電極のうち、前記整列方向で隣り合う２本以上の電極に対して、所定の第１電位を付与し、
   前記第２電極群に含まれる複数の電極のうち、前記第１電位が付与された電極と平面視で重なる電極に対して、前記第１電位とは異なる第２電位を付与する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の立体表示装置。
5. 前記第１電極群では、独立に電位を制御できる２本以上の電極を含む第１サブ電極群が前記整列方向で周期的に配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の立体表示装置。
6. 前記第１電極群と前記第２電極群とは、前記整列方向において、前記電極間隔の半分だけ互いにずれて配置される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の立体表示装置。
7. 前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を第１位相で駆動し、他の電極を前記第１位相と反対極性の第２位相で駆動する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の立体表示装置。
8. 前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を定電位で駆動し、他の電極を前記定電位に対し所定の周期で極性が反転するように駆動する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の立体表示装置。
9. 前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を所定の定電位に対して所定の周期で極性が反転するように駆動し、他の電極を前記所定の定電位で駆動する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の立体表示装置。
10. 前記制御部は、前記第１電極群および前記第２電極群が形成される領域において、前記スイッチ液晶パネルが光を遮る面積が、前記スイッチ液晶パネルが光を透過させる面積よりも大きくなるように前記スイッチ液晶パネルを制御する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の立体表示装置。
11. 前記制御部は、前記第１電極群および前記第２電極群が形成される領域において、前記スイッチ液晶パネルが光を遮る面積と、前記スイッチ液晶パネルが光を透過させる面積とが概略等しくなるように前記スイッチ液晶パネルを制御する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の立体表示装置。
12. 前記スイッチ液晶パネルは、前記表示パネルよりも前記観察者側に配置される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の立体表示装置。
13. 前記表示パネルは、前記スイッチ液晶パネルよりも前記観察者側に配置される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の立体表示装置。
14. 前記表示パネルは、液晶表示パネルである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の立体表示装置。

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