JPS61137129A - 立体表示装置 - Google Patents

立体表示装置

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JPS61137129A
JPS61137129A JP25950584A JP25950584A JPS61137129A JP S61137129 A JPS61137129 A JP S61137129A JP 25950584 A JP25950584 A JP 25950584A JP 25950584 A JP25950584 A JP 25950584A JP S61137129 A JPS61137129 A JP S61137129A
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JP
Japan
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liquid crystal
display
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pattern
display pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP25950584A
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English (en)
Inventor
Shinji Harada
真二 原田
Atsuko Tonda
頓田 敦子
Toyoko Kubota
久保田 都世子
Yasuo Wakahata
康男 若畑
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP25950584A priority Critical patent/JPS61137129A/ja
Publication of JPS61137129A publication Critical patent/JPS61137129A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1313Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells specially adapted for a particular application

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  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、同一液晶表示パネル内の表示パターンを互い
に異なった方向に液晶配向処理し、視野角依存性の強い
表示パターンを有し、しかも表示コントラストの高いカ
ラー表示に用いることがで2、− きる立体表示装置に関するものである。
従来の技術 近年、液晶の電気光学効果を利用し、それを表示デバイ
スに用いて各種表示、例えば、数値、文字、画像表示等
への応用展開が各方面で進められている。それに伴い、
表示色も単色からカラー化、才だ画像も平面から立体的
な表示への要請が高1ってきている。
従来の立体画像表示装置は、撮像局側において光学的に
線像に分解され、直接テレビジョン系で送受される。そ
してレンチキラー板をモニタースクリーン上の再生線像
に位置合わせすることにより、再生立体線像を裸眼で観
察することができるようにしだもの、才だ他の例として
は、モニターテレビ上に異なった方向からの像を601
b程度で交互に伝送し、観察者の目の前に像の伝達の周
波数と同じ周期で左右の目に対してシャッター機構を設
は立体画像を観察するものがある。壕だ、液晶表示パネ
ルの方式においても、2層構造のパネルでは単一方向の
液晶配向処理をしたパネルで左3 ・・− 右の表示パターンを左右の目の視角に合わせ立体感を出
すという例がある。ところで、フルカラー表示の液晶表
示パネルでは、第7図に示すように液晶表示パネル3の
十部寸たは下部に設けられた赤色4a、緑色4b、青色
4c等の3色からなるフィルター4が各々液晶表示パネ
ル3の電極パターン3a、3b、3cに対応した位置に
設けられ、各表示パターンの液晶配向方向B、D、F、
およびA、C,Eがそれぞれ単一方向に処理され、これ
に偏光板1を配した構成であった。そしてフルカラー表
示は、その各表示電極に印加される電圧の制御によって
得るものである。
発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の構成では、縞状の像が観察され見苦
しかったり、表示のちらつきを非常に感じるという問題
や、さらに液晶表示パネルの立体表示装置としては2層
構造のものや、あるいは非常に視野角が狭かったり、丑
だフルカラー表示のコントラスト 青色の各波長光での表示コントラストに差があるために
、適切な表示色が得られないという問題が残されていた
。それは液晶表示パネルの光遮断時に漏れ光があるだめ
、全体の表示コントラストが低下したり、さらにまた、
その漏れ光が入射波長によって異なっているだめ、適切
な表示色が得られないことによるものである。第2図は
上記現象を説明するもので、3種類、すなわち赤,緑,
青色の各入射波長によって光遮断時の漏れ光透過率(以
下、ダークレベルという)がパネルギャップに依存する
ことを示すもので、ツイスト・ネマチック型液晶表示パ
ネルについて説明したものである。従って、同一ギャッ
プのパネルで各入射波長光のいずれも高コントラストの
液晶表示パネルを得るためには、表示コン)・ラストの
基準となるダークレベルを、入射する光の波長に応じて
減少させる方法が必要とされている。
本発明はこの様な従来の問題点に鑑みてなされたもので
あり、液晶表示パネルに入射する光のダークレベルを減
少させることで、高い表示コントラストを得ることがで
き、捷たさらに消費電力が5バー 非常に小さいという1層構造の液晶表示パネルで視野角
の広い、全く新規な立体表示装置を提供することを目的
とするものである。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決するだめに本発明の立体表示装置は、
上下基板に設けられた表示パターンを同一平面内に2つ
以上有した液晶表示パネルの少なくとも一方の基板にお
ける表示パターンの配向処理の方向を互いに異なった方
向に視角を有するようにし、かつそれら方向を入射光の
波長に応じて異方向にしたもので、各表示パターンの一
方を左目用パターン、他方を右目用パターンとし、それ
ぞれ左目、右目で同時にそれらを観察しながら立体画像
を見るようにしたものである。
作   用 本発明はこの構成により、縞状の像や画面のちらつきが
なく、より見やすい立体画像を実現することができる。
さらにまた液晶表示パネルに入射する光のダークレベル
を減少させることができるので、高い表示コントラスト
を得ることができる6へ−7 ものである。
実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
第1図はツイストネマティック型液晶を用いた本発明の
一実施例における立体表示装置の原理を示す分解斜視図
である。第1図において、11は偏光板、13は液晶表
示パネル、14はカラーフィルタ、Yはそれぞれ偏光板
11における光の偏光軸を示す矢印、A、〜Lは各々透
明電極表示パターン上のラビング方向を示す矢印、15
N,16Mは観察者側の視野角を示す矢印である。この
ような立体表示装置においては、同一液晶表示パネル内
に、A−F方向に液晶配向して左目の方向に強い視角依
存性を有する表示パターンNと、Ci−左方向に液晶配
向して右目の方向に強い視角依存性を有する表示パター
ンMを形成する。そして表示パターンN,Mのそれぞれ
にしきい値よりやや高い実効電圧を印加すると、表示パ
ターンNの液晶分子はやや左方向に傾き、左目の視野方
向16Nから観察すると、旋光性が失われるため、表示
パターンを観察することができるが、右目の視野方向1
6Mからは左目に視角依存性があるため観察できない。
同様に表示パターンMの液晶分子はやや右方向に傾き、
右目の視野方向1eMからは観察できるが、左目の視野
方向15Nからは観察できない。従って、表示パターン
N、Mにそれぞれ左右の方向から見た画像を同時に表示
すると、観察者は左右の目でそれぞれ左右の方向から見
た画像を同時に観察することとなり、立体画像を見るこ
とができる。
ところで、第1図に示す本発明の立体表示装置は、捷ず
赤色部13a、13d、緑色部13b。
1000青色部13c 、13fの表示パターンからな
り、−上下2枚の基板上に設けられた各表示ノくターン
部には、矢印A、B、矢印C,D、矢印E。
F1矢印G、H1矢印1.I、矢印に、Lに異方向の液
晶配向を施している。この異方性配向は表示パターンの
赤色部13a、13d、緑色部13b。
13e、青色部13c、13fの領域だけ、それぞれ窓
を有するマスクを配し、それぞれ所望の方向A〜Lに配
向膜をラビングすることによって得られるが、捷だ上記
方法以外に、予め同一液晶表示パネル上の表示パターン
全面に設けられた配向膜を一方向に配向処理を施し、必
要な表示パターンだけを上記マスク法で異々つだ方向に
配向処理することでも可能である。寸だ、上記実施例は
同一平面内に設けられる表示パターン数が多い場合にも
同様に、マスク法で簡単に異方性配向処理ができる。
ところで、各表示パターンでの上下基板の2枚の配向処
理の方向A−Lは、光が液晶層に入射し、屈折しながら
伝搬しその偏光面が旋回する過程において、第3図に示
すようにその透過光の偏光面Sを透過側偏光板の偏光n
l+ Xと直交(900)させ透過光の遮断をする様、
各波長に応じてその配向処理方向、つまり配向交差角度
を決定する。例えば、第2図に示す様にR光の漏れ光を
遮断する様配向し、パネルギャップをdとして液晶表示
ノくネルノ作製をした場合、B光、G光はこのギャップ
では旋回した偏光面が偏光板の偏光軸と直交しないため
漏れ光として透過現象が生じる。これは第4図に示す様
にG光で偏光面Tの旋回角度σが直交(900)より犬
きく(旋回進みの状態)、捷だB光においては第5図の
様に偏光面Uの旋回角度βがg 00以下(旋回遅れの
状態)であるためである。従ってG光は第6図に示す様
に上下基板の表示パターン上の配向方向0/  Q、 
p/  pの配向交差角度γをR光の配向交差角度より
小さく、寸だB光については配向交差角度をR光の配向
交差角度より大きくなる様に配向処理をすればよい。
要は、あるギャップで配向処理した液晶表示パネルを作
製する場合、各波長の透過光の偏光面の旋回角度が透過
側に設けた偏光板の偏光軸の直交方向(90°)に対し
て小さい(旋回遅れの状態)時は、配向交差角度γを大
きく、寸だ大きい(旋回進みの状態)時は、配向交差角
度γを小さくするよう配向処理を行い配向処理方向を決
定すればよいO ここでは、液晶中の光の透過行路、すなわち偏光面の旋
回方向が第6図に示すように交差角度γの方向に従う場
合を示したが、交差角度δ方向に従う場合は同様な考え
で、その透過光の偏光面が透過側偏光板の偏光軸と直交
する様に配向処理を施すこともできる。ここで、第1図
においては、表示パターンNの場合、下基板の表示パタ
ーン上の配向方向矢印B、D、Fが同一方向を示し、上
基板の表示パターン上の配向方向矢印A、C,Eを入射
光の波長に応じて異なった方向にした構成について説明
しだが、上基板にて矢印A、C,Eを同一配向方向にし
、下基板にて矢印B、D、Fを異なった方向にしてもさ
しつかえ々く、さらに上下基板共に表示パターンの配向
方向は左目の視角方向にさえ一致していれば、異なって
いてもよい。才だこれは表示パターンMにおける場合に
ついても有効なものである。
こうして得られた2枚の基板をシール樹脂で貼りあわせ
、熱硬化させた後、ツイスト・ネマティック型液晶を封
入して第1図に示す液晶表示ノゞネルを作成し、次に、
各表示パターンに対応した位置に、それぞれ赤14a 
、 14d、緑14b。
14e、青14c、14fが設けられたカラーフィルタ
4を液晶表示パネル13の上下に配置し、矢印Y方向に
偏光軸を持つ偏光板1をそれぞれカラーフィルタ14上
に貼りつける。こうして本発明の立体表示装置が得られ
る。
ここで、カラーフィルタ及び偏光板の配置場所は、本実
施例に限ることなく、どちらが上下でもよい。−!、た
、カラーフィルタは、液晶表示パネル内部に設けてもよ
く、さらには、カラーフィルタ機能を備えた偏光板を用
いることもできる。
発明の効果 以」二、のように本発明によれば、同一基板上での異方
配向処理がマスク法で簡単にできるため、表示パターン
のファインパターン化ヤ表示ハターン数が多い場合でも
、一方で左目用表示パターンを他方で右目用表示パター
ンを表示させ、これらをそれぞれ左目、右目で同時に観
察することによって、ちらつきがなく、さらに画像むら
のないカラー立体画像を高い表示コントラストで見ると
とができる。本発明はこうした液晶表示装置を簡単に、
かつ安価に作製、提供することができるのである。
しかも、一層の液晶表示パネルで構成されていることか
ら、薄型でコンパクトな構造が可能となるなど、今後益
々発展する液晶表示分野において産業的価値の大なるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は同一平面内2箇所に設けた3つの表示パターン
をそれぞれ異なった方向に配向処理を施した液晶表示パ
ネルに偏光板とカラーフィルタを配した本発明の立体表
示装置の一実施例を示す分解斜視図、第2図は本発明を
説明するだめの入射波長によって光遮断時の漏れ光透過
率がパネルギャップに依存することを示すもので、ツイ
スト・ネマティック型液晶表示パネルについて説明した
図、第3図〜第6図は透過光の旋回偏光面が透過側偏光
板の偏光軸となす角度を示す図、第6図は本発明を説明
するだめの2枚の基板上の表示パターン上の配向処理の
交差角度を示す図、第7図は従来の液晶表示装置の一例
を示す分解斜視図であ13べ−・ る0 11・・・・偏光板、13・・・液晶表示パネル、15
N・・・・左目の視野方向、16M・・・・・右目の視
野方向、Y・・・偏光板の偏光軸、N・・・・左目用表
示ハターン、M・・・・・右目用表示パターン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図 第5図 第6図   Q′ 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)上下基板に設けられた表示パターンを同一平面内
    に2つ以上有した液晶表示パネルの少なくとも一方の基
    板における表示パターンの液晶配向処理の方向を互いに
    異なった方向に視角を有するようにし、かつそれらの方
    向を入射光の波長に応じて異方向にしたことを特徴とす
    る立体表示装置。
  2. (2)互いに異なった方向に液晶配向処理をした表示パ
    ターンの視角をそれぞれ観測者の左目、右目の方向に合
    せたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の立体
    表示装置。
JP25950584A 1984-12-07 1984-12-07 立体表示装置 Pending JPS61137129A (ja)

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