TWI479198B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI479198B
TWI479198B TW101129117A TW101129117A TWI479198B TW I479198 B TWI479198 B TW I479198B TW 101129117 A TW101129117 A TW 101129117A TW 101129117 A TW101129117 A TW 101129117A TW I479198 B TWI479198 B TW I479198B
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crystal display
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Tatsuya Sugita
Shinichiro Oka
Shinichi Komura
Toshio Miyazawa
Terunori Saitou
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Japan Display East Inc
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Description

顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置，特別係關於一種於顯示圖像之顯示面板之顯示面側配置有具有透鏡功能之液晶顯示面板之液晶透鏡模式之三維顯示裝置。
在不使用眼鏡等情況下，裸眼可切換並觀看二維(2D)顯示與三維(3D)顯示之顯示裝置，其之構成例如具備：第1液晶顯示面板，其進行圖像顯示；及第2液晶顯示面板，其配置於該第1液晶顯示面板之顯示面側(觀察者側)，在進行3D顯示時形成向觀察者之左右眼入射相應光線之視差障壁。如此之可切換2D顯示與3D顯示之液晶顯示裝置，其之構成為：藉由控制第2液晶顯示面板之液晶分子之配向而變更第2液晶顯示面板內之折射率，以此形成沿顯示面之上下方向延伸並沿左右方向並設之透鏡(凸透鏡、圓柱透鏡陣列等，以下總稱為圓柱透鏡)區域，以使與左右眼對應之像素之光轉向觀察者之視點。
包含如此之構成之液晶透鏡模式之三維顯示裝置例如有專利文獻1所揭示之立體圖像顯示裝置。該專利文獻1所揭示之顯示裝置，其之構成為：於介隔液晶層而對向配置之一對上部透明基板及下部透明基板上分別形成有梳齒狀電極。根據該構成，可控制施加於上部透明基板之電極及下部透明基板之電極之電壓，從而可切換控制2D顯示與3D顯示，並且可控制3D顯示時之視差數。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-224191號公報
(對應美國公報：US Patent Application Publication No. 2010/0238276 A1)
然而，液晶透鏡模式之三維顯示裝置中之液晶透鏡之折射率分佈並不理想。因此，進行3D顯示時，有僅顯示給特定眼之視差圖像亦被另一眼所看到之所謂串擾產生之虞。若產生該串擾，則因原本不應看到之另一眼之圖像進行重疊顯示而使3D顯示之品質大為下降，故期望降低串擾。
本發明係鑒於該等問題點而完成者；本發明之目的在於提供一種技術，其可降低使用液晶透鏡之顯示裝置之3D顯示時之串擾。
為解決上述問題，本發明之顯示裝置具備：顯示面板，其進行圖像顯示；及液晶透鏡面板，其配置於上述顯示面板之顯示面側，圓柱透鏡狀地控制折射率而形成視差障壁，並切換2D顯示與3D顯示；上述液晶透鏡面板具備：配置於上述顯示面板側之第1透明基板；及介隔液晶層與上述第1基板對向配置之第2透鏡基板；本發明之顯示裝置亦具備第1偏光板，其形成於上述第2透明基板之顯示面側，控制透射該液晶透鏡面板之透射光之偏光方向。
根據本發明，可降低使用液晶透鏡之顯示裝置之3D顯示時之串擾。
就本發明之其他效果而言，自說明書全文之揭示可予以明瞭。
以下，就適當應用本發明之實施形態，利用圖式進行說明。
以下之實施例係表示本發明之實施形態之具體例，本發明並非限定於該等實施例，而係於本說明書所揭示之技術思想範圍內，可由本領域之技術人員予以各種變更及修正。
又，用於說明實施例之全圖中，具有相同功能者附加有相同之符號，其之重複說明予以省略。
又，圖中所示之X、Y、Z分別表示X軸、Y軸、Z軸。圖9A、圖10A、圖11A、圖12A、圖14A、圖15A、圖16A中所顯示之X軸、Y軸、Z軸之配置分別與圖9B~D、圖10B~D、圖11B~D、圖12B~D、圖14B~D、圖15B~D、圖16B~D相同，故其顯示予以省略。
<實施形態I>
圖1係用於說明本發明之實施形態I之顯示裝置即液晶顯示裝置之全體構成的剖面圖。以下，基於圖1說明實施形態I之顯示裝置之全體構成。且，以下說明中，作為進行圖像顯示之顯示面板，雖就使用非發光型之第1液晶顯示 面板(液晶面板)LCD1之情形予以說明，但進行圖像顯示之顯示面板亦可係使用其他非發光型之顯示面板或有機EL顯示面板或電漿顯示面板等自發光型顯示面板等之構成。又，因各薄膜之形成可利用公知之光微影法技術，故其形成方法之詳細說明予以省略。
實施形態I之液晶顯示裝置，其之構成為，其具備：第1液晶顯示面板LCD1，其係圖像顯示用之液晶顯示面板；第2液晶顯示面板(液晶透鏡面板)LCD2，其控制透射光之折射率而作為透鏡(凸透鏡、圓柱透鏡等)發揮功能。如圖1所示，具備該構成之實施形態I之液晶顯示裝置自背光單元(背光裝置)BLU依序分別重疊配置有第1液晶顯示面板LCD1及第2液晶顯示面板LCD2。即，第1液晶顯示面板LCD1之顯示面側(觀察者側)上配置有第2液晶顯示面板LCD2。此時，因可防止第1液晶顯示面板LCD1與第2液晶顯示面板LCD2之位置對準偏移，故第1液晶顯示面板LCD1與第2液晶顯示面板LCD2由成為接著構件之混合樹脂ADH予以固定。
再者，作為混合樹脂ADH，其包含周知之樹脂構件等，其使用與用作第1基板SUB11、SUB21及第2基板SUB12、SUB22之透明基板(例如玻璃基板)具有大致相同折射率之構件。且，因第1液晶顯示面板LCD1與背光單元BLU係周知之構成，故擴散板等光學薄片予以省略。進而，第2液晶顯示面板LCD2之顯示面側上設置有周知之保護薄膜或前面板等，或周知之按鍵操縱板等。
實施形態I之第2液晶顯示面板LCD2，其之構成為：其例如以液晶分子平行(homogeneous)配向之液晶顯示面板形成，對向配置有玻璃基板等周知之一對透明基板(第1基板SUB21、第2基板SUB22)；該第1基板(第1透明基板)SUB21與第2基板(第2透明基板)SUB22挾持有液晶LC2。且，第2液晶顯示面板LCD2之顯示面側即第2基板SUB22之顯示面側上配置有偏光板(透鏡用偏光板、第1偏光板)POL2。再者，就偏光板POL2之偏光方向將於後述。
第1基板SUB21上形成梳齒狀電極(線狀電極、帶狀電極)；第2基板SUB22上形成有平板狀之共通電極。於梳齒電極與共通電極為同電位之情形時，液晶層LC2上成為未施加有電場之狀態，從而成為直接透射(通過)來自第1液晶顯示面板LCD1之顯示光(顯示圖像)之2D顯示。且，對梳齒電極與共通電極施加相異之電壓即交替電壓(交流電壓)以使液晶層LC2上施加有電場之情形時，成為進行成為用於賦予使來自第1液晶顯示面板LCD1之顯示光分別入射觀察者之左右眼之兩眼視差之視差障壁之透鏡作用之3D顯示(裸眼3D顯示)。如此，實施形態I之第2液晶顯示面板LCD2於未對液晶施加電場之狀態中，作為直接透射入射光(第1液晶顯示面板LCD1之顯示光)之液晶顯示面板進行動作。且，作為第2液晶顯示面板LCD2，雖有成為均衡配向之TN模式之液晶顯示面板，但亦可為成為均衡配向之其他模式之液晶顯示面板。
又，實施形態I之第1液晶顯示面板LCD1係周知之 IPS(In-Plane Switching，共平面切換型)模式之液晶顯示面板；其構成為，介隔液晶層LC1對向配置有玻璃基板等周知之一對透明基板(第1基板SUB11、第2基板SUB12)。第1基板SUB11上形成有周知之薄膜電晶體或線狀電極、共通電極等；第2基板SUB12上形成有彩色濾光片或周知之黑色矩陣等。此時，例如，第1基板SUB11由大於第2基板SUB12之透明基板形成，其周邊部上形成有用於與外部連接之連接端子等。且，第1基板SUB11與第2基板SUB12之固定及其間之液晶密封係由沿第2基板SUB12之周邊部環狀塗佈之周知之密封材料予以固定，液晶亦被密封。進而，第1基板SUB11之背光裝置側(與液晶側之表面對向之面)上配置有偏光板(下側偏光板)POL3；第2基板SUB12之顯示面側(與液晶側之表面對向之面)上配置有偏光板(上側偏光板)POL1；偏光板POL1與偏光板POL3係偏光方向呈90°之配置即所謂正交尼科爾關係地配置。
且，因實施形態I之液晶顯示裝置成為第2液晶顯示面板LCD2之顯示面側上配置有偏光板POL2之構成，故若由偏光板POL1與偏光板POL2可獲得所需之對比度即可，偏光板POL1或偏光板POL2可使用偏光度較小之偏光板，亦可使偏光板POL1與偏光板POL2之偏光度相異。因此，雖實施形態I之液晶顯示裝置之構成為，作為偏光板POL1或偏光板POL2，可採用薄膜狀之高偏光之一般偏光板(偏光度較大之偏光板)，但不限定於薄膜偏光板，例如亦可使用塗佈型之偏光板。藉由使用如此之薄膜型偏光板，可薄化 顯示裝置。作為偏光板POL1而使用如此之塗佈型偏光板等之薄膜狀之偏光板時，可獲得貼近配置透鏡用之液晶層LC2與顯示用之液晶層LC1之特別效果。且，偏光板POL2若為可有效降低串擾之程度之偏光度即可；藉由使用偏光度小於偏光板POL1而透射率高之偏光板，有可增加透射偏光板POL2之光量之特別效果。
又，第1液晶顯示面板LCD1並非限定於IPS模式之液晶顯示面板，亦可使用TN模式之液晶顯示面板、VA(Vertical Alignment：垂直對準)模式之液晶顯示面板等其他模式之液晶顯示面板，使第2液晶顯示面板LCD2之入射偏光方向成為所需方向之直線偏光即可。例如，於將其他模式之液晶顯示面板用作第1液晶顯示面板LCD1之情形時，來自該第1液晶顯示面板LCD1之顯示光之偏光方向與於後詳述之方向之直線偏光相異之情形時，亦可於偏光板POL2與液晶層LC2之間設置相位差構件，以使偏光方向成為所需方向之直線偏光。
如圖2所示，實施形態I之第1液晶顯示面板LCD1中，第1基板SUB11之液晶側之表面之顯示區域內，例如形成有沿Y方向延伸且沿X方向並設之掃描信號線(閘極線)GL，與沿X方向延伸且沿Y方向並設之影像信號線(汲極線)DL。由該汲極線DL與閘極線GL包圍之矩形狀之區域與第2基板SUB12上所形成之紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之彩色濾光片對應；該圖2中包含以RGB表示之3個次像素SPL之像素區域(以下略記為像素)PXL於顯示區域中矩陣狀 配置。此時，實施形態I中，因沿著沿Y方向延伸之梳齒電極PX形成有圓柱透鏡狀之液晶透鏡，故RGB之各次像素SPL亦成為沿Y方向並設之構成。且，RGB之各次像素SPL之並設方向並非限定於Y方向，亦可為RGB之各次像素SPL沿X方向並設之構成等其他排列。
各次像素SPL例如具備：由來自閘極線GL之掃描信號導通之未圖示之薄膜電晶體；及連接於該薄膜電晶體之源極電極，供給來自汲極線DL之灰階信號(灰階電壓)之影像信號之線狀電極。且，IPS模式之液晶顯示面板之情形時，形成有薄膜電晶體之側之第1基板SUB11上具備共通電極，其供給具有相對灰階信號之電位成為基準之電位之共通信號。且，VA模式或TN模式之液晶顯示面板之情形時，第2基板SUB12之側上與彩色濾光片等一起而形成有共通電極等。
再者，實施形態I之液晶顯示面板LCD1中，封入有液晶之區域內，包含紅(R)、綠(G)、藍(B)之各次像素之彩色顯示用之像素PXL之形成之區域成為顯示區域。因此，即使為封入有液晶之區域內，未形成有像素之與顯示無關之區域不能成為顯示區域。
<第1液晶顯示面板之構成>
圖3係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之第1液晶顯示面板之次像素之構成的俯視圖。以下，基於圖3說明實施形態I之液晶顯示面板LCD1之次像素之構造。且，為簡化說明，圖3中僅顯示有第1基板SUB11，周知之 配向膜省略而僅顯示其配向方向(摩擦方向)。
如圖3所示，實施形態I之液晶顯示面板LCD1中，由沿Y方向延伸且沿X方向並設之閘極線GL與沿X方向延伸且沿Y方向並設之汲極線DL包圍之區域成為次像素之區域。藉由成為如此之構成，實施形態I之液晶顯示裝置成為矩陣狀形成像素之構成。且，實施形態I之液晶顯示裝置中，第1基板SUB11之液晶側之表面(對向面)例如形成包含ITO(Indium-Tin-Oxide：氧化銦錫)等透明導電材料之未圖示之平面狀之共通電極。該第1基板SUB11之共通電極於第1基板SUB11之邊部，以重疊於供給成為影像信號之基準之共通信號之共通線而形成；藉此，以電性連接於共通線地形成。再者，實施形態I中，雖閘極線GL及汲極線DL以金屬薄膜形成，但亦可以透明導電膜形成。
又，沿X方向擴展之汲極線DL之一部分具有沿薄膜電晶體TFT側延伸之延伸部(連接部)JC；該延伸部JC連接於薄膜電晶體TFT之汲極電極。薄膜電晶體TFT之源極電極以於像素區域側具有若干延伸之延伸部地形成；該延伸部以到達連接於線狀電極PX1之焊墊PD地構成。再者，薄膜電晶體TFT係將閘極線GL作為閘極電極之所謂反搖擺構造之MIS(Metal Insulator Semiconductor：金屬絕緣半導體)構造之電晶體。且，MIS構造之電晶體藉由施加偏壓而交替驅動汲極電極與源極電極；本說明書中，為方便起見，將連接於汲極線DL之側稱作汲極電極，連接於線狀電極PX1之側稱作源極電極。
第1基板SUB11之像素區域形成有共通電極；其上層介隔作為容量元件之介電質膜而發揮功能之未圖示之絕緣膜形成有線狀電極PX1。該絕緣膜上形成有到達焊墊部PD之接觸孔CH，經由該接觸孔CH，線狀電極PX1與薄膜電晶體TFT之源極電極電性連接。
實施形態I之線狀電極PX1例如於次像素之區域內面狀形成包含ITO等透明導電膜後，於與背光之通過區域AP對應之部分形成有與Y方向交差之複數個隙縫SLT；通過區域AP內形成有與共同電極重疊之線狀之電極。且，實施形態I中，1個次像素之區域中，藉由以全部縫隙SLT之形成角度(相對Y方向之傾斜角度)成為相同角度(例如0°~10°)地形成，可成為通過區域AP內之線狀電極部分之傾斜角度為相同角度之所謂單區域之構成。根據該構成，實施形態I之第1液晶顯示面板LCD1中，相對圖中以箭頭標記R1表示之線狀電極部分之傾斜角度成為相同角度。再者，實施形態I之線狀電極PX1係隙縫SLT之端部並未開口之構成，但並非限定於此，亦可為其一端或兩端開口之構成。
<第2液晶顯示面板之構成>
圖4係用於說明本實施形態I之顯示裝置之第2液晶顯示面板之詳細構成的平面圖；圖5係圖4所示之A-A'線的剖面圖。
如圖4所示，實施形態I之第2液晶顯示面板LCD2中，第1基板SUB21之液晶面側上形成有沿Y方向延伸且沿X方向並設之複數個梳齒電極PX。且，第1基板SUB21上，沿第2 液晶顯示面板LCD2之長邊側之一個邊緣部，沿X方向延伸地形成配線部WR；該配線部WR成為電性連接於各梳齒電極PX之一端之構成。梳齒電極PX及配線部WR例如以ITO(Indium Tin Oxide：氧化銦錫)或ZnO(氧化鋅)系之透明導電膜形成。但，梳齒電極PX及配線部WR並非限定於透明導電膜，其亦可為如鋁等金屬薄膜之不具有透明性之導電性薄膜。
此時，來自第1液晶顯示面板LCD1之顯示光即通過第2偏光板POL1之光之偏光方向成為圖中箭頭F1所示之方向；該顯示光入射至第2液晶顯示面板LCD2。因此，入射至第2液晶顯示面板LCD2之光(顯示光)之偏光方向(入射偏光方向)即偏光板POL1之透射軸方向與各梳齒電極PX所成之角度為80°~90°(相對第2液晶顯示面板LCD2之長邊(X方向)之圓柱透鏡之並設方向成0°~10°之角度)。且，藉由使液晶層LC2之液晶分子相對該入射偏光方向F1以大致平行地配向，可降低伴隨第2液晶顯示面板LCD2透射之顯示光之衰減。
另一方面，實施形態I之第2液晶顯示面板LCD2中，伴隨3D顯示時之重疊於梳齒電極PX之液晶區域之錯向即液晶分子之配向混亂產生折射率分佈混亂。且，因隨著該錯向使折射率橢圓體之軸向產生混亂，故入射至該液晶區域之直線偏光之光會轉換為橢圓偏光之光。該錯向引起之散射及成為橢圓偏光之偏光成分成為串擾之主要因素。由該錯向產生之串擾成分成為橢圓偏光之光而自液晶層LC2出 射。因此，本申請案之發明之構成為，藉由由偏光板POL2吸收該等串擾成分之一部分而降低右眼用顯示光與左眼用顯示光之串擾。因此，如於後詳述般，第2液晶顯示面板LCD2，其構成為：藉由相對入射偏光方向F1適當設定液晶層LC2之液晶分子之配向方向(初期配向方向)及偏光板POL2之透射軸方向，而降低3D顯示時之串擾。再者，實施形態I之第2液晶顯示面板LCD2係構成為以使液晶分子相對於入射偏光方向大致平行地配向之方式被施以摩擦處理(配向處理)。藉此，第2液晶顯示面板LCD2之摩擦角度成為相對梳齒電極PX而成80°~90°之角度之構成；液晶層LC2之液晶分子之長軸方向沿箭頭F1所示之入射偏光方向配向。且，液晶分子之配向處理並非限定於摩擦，例如，配向膜ORI亦可使用無需摩擦處理之配向膜。再者，如圖中之箭頭F1所示，液晶分子之長軸方向即配向方向之折射率(異常光線之折射率)變為ne ，與其垂直方向之折射率(正常光線之折射率)變為no 。
又，如圖5所示，實施形態I之第2液晶顯示面板LCD2中，自背面側入射有來自第1液晶顯示面板LCD1之光(顯示光)K之第1基板SUB21之液晶面側上形成有梳齒電極PX。以覆蓋該梳齒電極PX之上表面地形成有絕緣膜PAS1，其上層形成有配向膜ORI。
又，介隔液晶層LC2而與第1基板SUB21對向配置之第2基板SUB22之液晶面側上形成有平面狀(平板狀)之共通電極CT。該共通電極CT之上層以覆蓋該共通電極CT地形成 有絕緣膜PAS2；其上層形成有配向膜ORI。另一方面，第2基板SUB22之與液晶面側相反側之面即顯示面側上形成有偏光板POL2。
進而，介隔液晶層LC2而對向配置之第1基板SUB21與第2基板SUB22之間之區域上，分散有用於使第1基板SUB21與第2基板SUB22之間隔(間距)保持為特定間隔(例如需保持在20~100 μm左右)之間隔構件即隔珠SB。該隔珠SB以具有透光性之樹脂材料形成；特別地，以具有之折射率與液晶層LC2之異常光線之折射率ne 相同之樹脂材料形成。藉由以如此之樹脂材料形成隔珠SB，可使隔珠SB不易被觀察者辨識。且，來自隔珠SB之散射光亦產生串擾。雖該散射光中亦有偏光狀態產生變化，但因實施形態I中由偏光板POL2吸收其之一部分，故可降低散射引起之串擾。
根據以上構成，使用實施形態I之第2液晶顯示面板LCD2之3D顯示時，鄰接配置之各梳齒電極PX之間之區域中形成有沿Y方向延伸之圓柱透鏡，及形成有沿X方向並設之凸透鏡狀之圓柱透鏡區域。此時，形成有第2液晶顯示面板LCD2之圓柱透鏡區域係與第1液晶顯示面板LCD1之顯示區域對應之區域。其結果，實施形態I之液晶顯示裝置中，觀察者之左右雙眼沿X方向並視之情形時，可使相異之像素之光即相異之視點之圖像分別朝向觀察者之左右雙眼，從而可形成立體視覺。
<2D顯示動作與3D顯示動作>
接著，圖6表示用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示 裝置之2D顯示動作的剖面圖；圖7表示用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之3D顯示動作的剖面圖。以下，基於圖6及圖7，說明實施形態I之液晶顯示裝置之顯示動作。且，圖6及圖7係與圖4所示之A-A'線對應之液晶顯示裝置的剖面圖。且，圖6及圖7中，其構成為：藉由以相等形成形成於第1基板SUB21上之配向膜ORI之摩擦角度b1與形成於第2基板SUB22上之配向膜ORI之摩擦角度b2地進行均衡配向，及以與偏光板POL1之透射軸角度(第1透射軸角度)a1相等形成摩擦角度b1、b2，可使其與梳齒電極PX之角度接近直角。進而，圖6及圖7中，為簡化說明，配向膜ORI及絕緣膜PAS1、PAS2等省略圖示。
如圖6及圖7所示，實施形態I之第2液晶顯示面板LCD2於第1基板SUB21之液晶面側上形成有梳齒電極PX；於第2基板SUB22之液晶面側上形成有共通電極CT。且，其構成為，沿X方向鄰接之梳齒電極PX之間配置有兩個像素PXL。根據該構成，位於梳齒電極PX之左右位置之一個像素PXL成為左眼用之像素PXL(L)，另一個像素PXL成為右眼用之像素PXL(R)。鄰接之梳齒電極PX之間隔即X方向之梳齒電極間距Q由自左眼用之像素PXL(L)至右眼用之像素PXL(R)之間隔即X方向之像素間距P、視覺距離、LC2與LC1之距離、及視點數等決定；如實施形態I般，2視點之情形時，以滿足Q≒2P之像素間距P與梳齒電極間距Q形成實施形態I之液晶顯示裝置。
如圖6所示，梳齒電極PX與共通電極CT之間之電位差為 0(零)伏即梳齒電極PX與共通電極CT上施加有相同電壓之2D顯示時，第2液晶顯示面板LCD2之液晶分子LC2成為初期配向狀態。此時，液晶層LC2之液晶分子之配向方向(長軸方向(圖4之箭頭F2所示之異常光線之折射率ne 之方向))與箭頭F1所示之入射偏光方向即偏光板POL1之第1透射軸角度a1平行。於此情形時，因液晶層LC2並未相對入射光產生作用，故入射至液晶層LC2之光直接透射並經由偏光板POL2而出射。其結果，來自第1液晶顯示面板LCD1之全部像素PXL之顯示光(圖中箭頭所示之)一起到達觀察者之左右眼，從而辨識為2D顯示之圖像。再者，液晶層LC2上使用TN液晶而使液晶分子扭轉之情形亦同樣地，入射至液晶層LC2之光於液晶層LC2之全域承受相同之作用而進行2D顯示。
另一方面，如圖7所示，對梳齒電極PX與共通電極CT之間施加交流電壓(交替電壓)V，介隔液晶層LC2而對向配置之各梳齒電極PX與共通電極CT之間由此產生電場之情形時，根據該電場強度控制液晶分子之排列方向，液晶層LC2上產生配向分佈。該配向分佈中，因梳齒電極PX與共通電極CT重疊之區域之液晶分子豎立，梳齒電極PX附近之液晶層LC2之折射率變小，故液晶層LC2作為以梳齒電極之間之區域為中心之凸透鏡發揮作用。其結果，第2液晶顯示面板LCD2上形成沿Y方向延伸且沿X方向並設之複數個圓柱透鏡。
此時，2視點之情形時，沿圓柱透鏡之並設方向即X方向 交替配置有右眼用之像素PXL(R)與左眼用之像素PXL(L)。其結果，圖7中如箭頭所示，來自右眼用之像素PXL(R)之顯示光僅到達圖7中之焦點位置RE所示之觀察者之右眼。同樣地，來自左眼用之像素PXL(L)之顯示光僅到達觀察者之左眼。即，來自右眼用之像素PXL(R)之顯示光與來自左眼用之像素PXL(L)之顯示光分離成像，由此獲得3D顯示。再者，液晶層LC2上使用液晶TN而使液晶分子扭轉之情形亦同樣地，因作為以光路長變長之梳齒電極PX之間為中心之凸透鏡發揮作用，故變為3D顯示。且，雖上述說明已就2視點之情形予以說明，但即使為3視點以上之多視點之情形仍係與上述同樣地，可適當應用本申請案之發明。
且，因本申請案之發明係於具有相位差之第2液晶顯示面板LCD2之顯示面側上設置有偏光板POL2之構成，故易產生由液晶層LC2之相位差引起之色差。為減少該色差，期望增大液晶層LC2之液晶格間隙d以獲得較大之相位差。
例如，若設顯示用之主要波長域之短波長側之波長為λ1 、長波長側之波長為λ2 、液晶材料之△n(折射率異向性)之波長λ依存性，則成為下述算式(1)。
其中，M係1以上之整數，進而最好為2以上。
此處，於△n之波長色散較小之情形時，亦可利用λ1 <λ3 <λ2 之波長λ3 得出算式(2)。
例如，算式(2)中，作為短波長側之波長λ1 、長波長側之波長λ2 ，可設λ1 =450 nm，λ2 =600 nm；作為λ3 ，可設其為視感度較高之550 nm。且，於△n=0.2之情形時，應用算式(2)，為使M=1，期望使液晶格間隙d為9 μm以上。進而，為使M=2，期望使液晶格間隙d為18 μm以上。
圖8係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之第2液晶顯示面板之液晶透鏡特性之透射軸角度之關係的圖；以下，基於圖8，就實施形態I之第2液晶顯示面板LCD2之透鏡特性進行詳細說明。且，於以下說明中，分別以箭頭PL1表示偏光板POL1之透射軸、箭頭PL2表示第1基板SUB21之摩擦軸(第1摩擦軸)、箭頭PL3表示第2基板SUB22之摩擦軸(第2摩擦軸)、箭頭PL4表示偏光板POL2之透射軸。
如圖8所示，自第1液晶顯示面板LCD1出射之光(顯示光)因貼附於第1液晶顯示面板LCD1之顯示面側之偏光板POL1而成為直線偏光之光，經由構成第2液晶顯示面板LCD2之第1基板SUB21而入射液晶層LC2。此時，實施形態I之第1液晶顯示面板LCD1中，偏光板POL1之透射軸PL1之角度 (第1透射軸角度a1)以相對X方向成為0°<a1≦10之範圍(較佳為3°≦a1≦8°之範圍)地形成。因此，入射至第1基板SUB21之顯示光相對X方向，第1透射軸角度a1成為相對X第1透射軸角度a1為0°<a1≦10°範圍之直線偏光之光。
又，第1基板SUB21之配向膜ORI上，第1摩擦軸PL2之角度(第1摩擦角度b1)以相對X方向成為0°≦b1≦10°之範圍(較佳為3°≦b1≦8°之範圍)地形成。因此，入射至第1基板SUB21之顯示光沿第1摩擦角度b1之液晶分子之方向入射至液晶層LC2。入射至液晶層LC2之顯示光進行與上述2D或3D顯示對應之液晶分子之排列方向相應之調變或偏光等。且，根據發明者們之實驗，可知設第1摩擦角度b1為0°之情形時，梳齒電極PX附近易產生汲極。為抑制該汲極產生，期望第1摩擦角度b1大於0°而形成。
由液晶層LC2調變之顯示光沿由第2基板SUB22之配向膜ORI所形成之摩擦方向而配向之液晶分子之方向，自液晶層LC2入射至第2基板SUB22。此時，因第2基板SUB22之配向膜ORI亦成為進行特定摩擦角度(第2摩擦角度)b2之摩擦處理之構成，故沿著沿第2摩擦角度b2之方向而配向之液晶分子之第2摩擦軸PL3之偏光方向之顯示光自液晶層LC2向第2基板SUB22出射。此時，自液晶層LC2出射之顯示光即自液晶層LC2向第2基板SUB22入射之顯示光成為疊加於伴隨顯示光透射間隔構件之隔珠SB之偏光或伴隨3D顯示時之錯向之偏光等之顯示光。
自液晶層LC2之側入射至第2基板SUB22之顯示光自該第 2基板SUB22之顯示面出射，繼而入射至貼附於該顯示面側上之偏光板POL2。此時，偏光板POL2之透射軸PL4之角度(第2透射軸角度a2)亦以相對X方向成為0°<a2≦10°之範圍(較佳為3°≦a2≦8°之範圍)地形成。因此，自偏光板POL2向顯示面側出射之顯示光即自第2液晶顯示面板LCD2出射之顯示光成為與第2透射軸角度a2一致之直線偏光之顯示光。其結果，實施形態I之液晶顯示裝置中，即使進行3D顯示時，因來自與觀察者之左右眼對應之像素之視差圖像入射各對向之眼，故可抑制串擾產生，從而可提高3D顯示之圖像品質。
又，即使於第1基板SUB21之摩擦軸PL2、第2基板SUB22之摩擦軸PL3、及偏光板POL2之透射軸PL4上產生對準偏移，因該等對準偏移所差生之串擾被偏光板POL2吸收，故串擾幾乎未增加。其結果，可獲得可增加第1基板SUB21之摩擦軸PL2、第2基板SUB22之摩擦軸PL3、及偏光板POL2之透射軸PL4之軸偏移之餘裕之特別效果。
又，實施形態I之液晶顯示裝置因成為顯示面側上配置有偏光板POL2之構成，故即使對顯示面側照射光(外光)之情形時，未與偏光板POL2之透射軸PL4之方向即第2透射軸角度a2一致之光仍被偏光板POL2吸收。進而，根據附加於偏光板之UV遮斷特性，可防止使液晶劣化之UV光到達液晶層LC2，故無需另外追加UV遮斷薄膜等即可大幅減少液晶層LC2之劣化，從而獲得大幅提高液晶顯示裝置之可靠性之特別效果。
又，圖8所示之第2液晶顯示面板之液晶透鏡特性之透射軸角度之關係上，因藉由使第2摩擦角度b2=第2透射軸角度a2，可使透射偏光板POL2之光量最大，故可增加亮度。且，於使第1透射軸角度a1=第2透射軸角度a2之情形時，可降低串擾。且，於使第1摩擦角度b1=第2摩擦角度b2之情形時，因液晶層LC2內，顯示光之偏光方向並未進行旋轉，故可增大透射偏光板POL2之光量。另一方面，於使第1摩擦角度b1≠第2摩擦角度b2之情形時，因液晶層LC2內可旋轉顯示光之偏光方向，故可將自成為液晶透鏡之第2液晶顯示面板LCD2出射之顯示光之偏光方向設定為任意方向。
又，於第1透射軸角度a1≠0°之情形時，期望滿足第1透射軸角度a1≧第1摩擦角度b1≧0°；進而，更期望使第1透射軸角度a1=第1摩擦角度b1。且，為抑制第2液晶顯示面板LCD2之區域之產生，期望第1摩擦角度b1≠0°，第1摩擦角度b1為1°以上10°以下，進而較佳為3°~8°。進而，於第1摩擦角度b1=第2摩擦角度b2=第2透射軸角度a2之情形時，藉由使偏光板POL2之透射軸PL4與偏光板POL3之透射軸成正交尼科爾關係地配置，即使不使用偏光板POL1仍可進行2D顯示及3D顯示。
如以上所說明般，實施形態I之液晶顯示裝置，其配置有：第1液晶顯示面板LCD1，其進行圖像顯示；及第2液晶顯示面板LCD2，其於該第1液晶顯示面板LCD1之顯示面側上，以圓柱透鏡狀地控制折射率而形成視差障壁，並 切換2D顯示與3D顯示。且，實施形態I之液晶顯示裝置，其之構成為，於形成第2液晶顯示面板LCD2之第2基板SUB22之顯示面側上配置有控制透射第2液晶顯示面板LCD2之顯示光之偏光方向之偏光板POL2。藉此，實施形態I之液晶顯示裝置，即使於進行3D顯示時，來自與觀察者之左右眼對應之像素之視差圖像仍入射至各對向之眼，故可抑制串擾產生，從而可大幅提高3D顯示之圖像品質。
又，如後述般，來自偏光板POL1之直線偏光透射POL2偏光板2時，藉由以使光之損失變小地配置偏光板POL2之透射軸，可降低因配置偏光板POL2引起之亮度下降。藉此，即使導通第2液晶顯示面板LCD2進行3D顯示之情形時，因仍可減少第2液晶顯示面板LCD2引起之偏光方向之變化，故透射率成為與2D顯示時幾乎未有變化之構成，由此可使2D顯示時與3D顯示時之亮度變化變小。特別地，使用液晶障壁之視差障壁模式中，因3D時以障壁部遮光而吸收光，故可知3D顯示之亮度降至2D顯示時之一半以下。
以下，表示實施例1~4中代表性之具有第1透射軸角度a1、第2透射軸角度a2、第1摩擦角度b1、及第2摩擦角度b2之液晶透鏡特性之透射軸角度之液晶顯示裝置。
[實施例1]
圖9A~D係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之實施例1之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的圖。且，實施例1之液晶顯示裝置係第1透射軸角度a1、第2透 射軸角度a2、第1摩擦角度b1、及第2摩擦角度b2皆以相等之角度形成，即，係a1=a2=b1=b2之情形。
透射偏光板POL1之顯示光即自第1液晶顯示面板LCD1出射之顯示光係直線偏光。此時，實施例1之構成上，第1摩擦角度b1與第1透射軸角度a1相等地形成，故直線偏光之顯示光入射至液晶層LC2之際並未成為橢圓偏光之顯示光，而係以直線偏光之狀態於液晶層LC2中行進。其結果，於自第1液晶顯示面板LCD1出射之後，可使入射至液晶層LC2之顯示光之光量變為最大。
又，實施例1之構成中，因第1摩擦角度b1與第2摩擦角度b2相等地形成，故入射至液晶層LC2之顯示光並未改變偏光方向地於該液晶層LC2中行進。進而，因相等地形成第2摩擦角度b2與第2透射軸角度a2，故以直線偏光之狀態於液晶層LC2中行進後之顯示光經由偏光板POL2直接作為直線偏光之顯示光而出射，由此可使透射偏光板POL2之顯示光變為最大。另一方面，於液晶層LC2中行進之際，因間隔珠SB或3D顯示時之錯向(與像素電極PX重疊之區域之液晶分佈之混亂)等引起偏光方向改變之顯示光或轉換為橢圓偏光之顯示光係僅與第2透射軸角度a2平行之顯示光成分(顯示光之偏光成分)通過偏光板POL2而出射。即，偏光方向變化之光或轉換為橢圓偏光之顯示光之中，未與第2透射軸角度a2平行之偏光成分被偏光板POL2吸收。
如此，實施例1之液晶顯示裝置中，因可保持向第2液晶顯示面板LCD2直線偏光入射之顯示光之直線偏光而通 過，故可使通過第2液晶顯示面板LCD2之顯示光之光量變為最大，並且可大幅降低自第2液晶顯示面板LCD2照射之顯示光所包含之串擾。其結果，可抑制自2D顯示切換為3D顯示時之亮度下降，從而可提高3D顯示品質。因此，單一區域構成之液晶顯示裝置中，實施例1之第1透射軸角度a1、第2透射軸角度a2、第1摩擦角度b1、及第2摩擦角度b2皆以相等之角度形成之情形最為相適。
再者，第1透射軸角度a1、第2透射軸角度a2、第1摩擦角度b1、及第2摩擦角度b2若對透射率及串擾賦予之影響較小則可認為其相等，例如若在±1°之範圍則可認為其相等。
[實施例2]
圖10A~D係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之實施例2之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的圖。且，實施例2之液晶顯示裝置係以第1透射軸角度a1>第1摩擦角度b1≧0°，且第2透射軸角度a2=第2摩擦角度b2地形成。
因第1透射軸角度a1以大於第1摩擦角度b1之角度即第1透射軸角度a1與第1摩擦角度b1以相異之角度形成，故透射偏光板POL1之直線偏光之顯示光入射至液晶層LC2之際變為橢圓偏光之顯示光。此時，藉由成為較小形成第1摩擦角度b1而使摩擦方向相對像素電極PX之延伸方向近乎垂直之構成，可有效靈活運用液晶層LC2之折射率異向性。藉此，可增大3D顯示時之像素電極PX附近之折射率與一 對像素電極PX之中間區域之折射率之差。其結果，因可提高第2液晶顯示面板LCD2之液晶透鏡之性能，即可縮短焦點距離，故可獲得減少第2液晶顯示面板LCD2之厚度之特別效果。因此，較佳為，成為較小形成第1摩擦角度b1而使摩擦方向相對像素電極PX之延伸方向幾乎垂直之構成。
又，若使第1摩擦角度b1與第2摩擦角度b2相異，則液晶層LC2之液晶分子成為扭轉配向。因此，入射至液晶層LC2之顯示光沿與第1摩擦角度b1與第2摩擦角度b2相應之扭轉角度，一面旋光一面於該液晶層LC2中行進之後，自液晶層LC2出射。
自該液晶層LC2出射之橢圓偏光之顯示光經由貼附於第2基板SUB22之顯示面側上之偏光板POL2，僅出射有與第2透射軸角度a2平行之偏光成分之顯示光。即，未與第2透射軸角度a2平行之偏光成分之顯示光與因隔珠SB或3D顯示時之錯向而引起偏光方向變化之顯示光一起被偏光板POL2吸收。此時，實施例2之構成中，因相等地形成第2摩擦角度b2與第2透射軸角度a2，故與實施例1同樣地，可使通過偏光板POL2之顯示光變為最大。
進而，垂直於第2摩擦角度b2之偏光成分於3D顯示時，因自液晶層LC2之液晶分子承受之透鏡作用較小故成為串擾。此時，實施例2之構成中，因相等地形成第2摩擦角度b2與第2透射軸角度a2，故3D顯示時可獲得由偏光板POL2吸收成為顯示光之串擾之偏光成分之特別效果。
如此，即使於實施例2之液晶顯示裝置中，因利用偏光 板POL2可大幅降低自第2液晶顯示面板LCD2照射之顯示光所包含之串擾，故可提高3D顯示品質。
[實施例3]
圖11A~D係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之實施例3之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的圖。其中，實施例3之液晶顯示裝置係以第1透射軸角度a1>第1摩擦角度b1≧0°且第1透射軸角度a1=第2透射軸角度a2地形成。且，第2透射軸角度a2>第2摩擦角度b2≧0°
因第1透射軸角度a1之角度大於第1摩擦角度b1即第1透射軸角度a1與第1摩擦角度b1係以相異之角度形成，故與實施例2同樣地，透射偏光板POL1之直線偏光之顯示光入射至液晶層LC2之際成為橢圓偏光之顯示光。此時，與實施例2同樣地，藉由成為以更小形成第1摩擦角度b1而使摩擦方向相對像素電極PX之延伸方向近乎垂直之構成，可提高第2液晶顯示面板LCD2之液晶透鏡之性能，亦即可縮短焦點距離，故可獲得減少第2液晶顯示面板LCD2之厚度之特別效果。因此，於實施例3中，較佳亦成為較小形成第1摩擦角度b1而使摩擦方向相對像素電極PX之延伸方向近似垂直之構成。
入射至液晶層LC2之顯示光成為與第1摩擦角度b1與第2摩擦角度b2相應之橢圓偏光而於該液晶層LC2中行進。自該液晶層LC2出射之橢圓偏光之顯示光經由貼附於第2基板SUB22之顯示面側上之偏光板POL2，僅出射與第2透射軸角度a2平行之偏光成分之顯示光。且，未與第2透射軸角 度a2平行之偏光成分之顯示光與因間隔珠SB或3D顯示時之錯向引起之偏光方向改變之顯示光一起被偏光板POL2吸收。此時，實施例3之構成中，因以相等之角度形成第1透射軸角度a1與第2透射軸角度a2，故可增強吸收隨著通過第2液晶顯示面板LCD2之顯示光成為串擾之偏光成分(串擾成分)之效果，從而可大幅減少串擾。其中，因第2透射軸角度a2與第2摩擦角度b2以相異之角度形成，故自液晶層LC2出射之顯示光中之透射偏光板POL2之光量減少。
如此，於實施例3之液晶顯示裝置中，因利用偏光板POL2可大幅減少自第2液晶顯示面板LCD2照射之顯示光所包含之串擾，故亦可提高3D顯示品質。
[實施例4]
圖12A~D係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之實施例4之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的圖。但，實施例4之液晶顯示裝置以第1透射軸角度a1=第1摩擦角度b1、第1摩擦角度b1≠第2摩擦角度b2、及第2摩擦角度b2=第2透射軸角度a2地形成。
透射偏光板POL1之顯示光即自第1液晶顯示面板LCD1出射之顯示光係直線偏光。此時，實施例4之構成中，因第1摩擦角度b1與第1透射軸角度a1相等地形成，故直線偏光之顯示光入射至液晶層LC2之際並未成為橢圓偏光之顯示光，而係以直線偏光狀態於液晶層LC2中行進。其結果，於自第1液晶顯示面板LCD1出射後，可使入射至液晶層LC2之顯示光之光量為最大。
於實施例4中，因第1摩擦角度b1與第2摩擦角度b2相異，故液晶層LC2之液晶分子亦成為扭轉配向。因此，入射至液晶層LC2之顯示光沿與第1摩擦角度b1與第2摩擦角度b2相應之扭轉角度旋光，直線偏光之偏光面一面旋轉一面於該液晶層LC2中行進並自液晶層LC2出射。自該液晶層LC2出射之直線偏光之顯示光經由貼附於第2基板SUB22之顯示面側之偏光板POL2作為顯示光而出射。此時，因第2摩擦角度b2與第2透射軸角度a2相等地形成，故直線偏光之偏光面一面旋轉一面以直線偏光狀態於液晶層LC2中行進後之顯示光經由偏光板POL2，作為具有之角度與第2透射軸角度a2相同之直線偏光之顯示光而出射，由此可使透射偏光板POL2之顯示光變為最大。另一方面，於液晶層LC2中行進之際，因間隔珠SB或3D顯示時之錯向(與像素電極PX重疊之區域之液晶分佈之混亂)等因此偏光方向改變之顯示光或轉換為橢圓偏光之顯示光僅與第2透射軸角度a2平行之顯示光成分通過偏光板POL2而出射，未與第2透射軸角度a2平行之偏光成分被偏光板POL2吸收。
因此，即使於實施例4之液晶顯示裝置中，因利用偏光板POL2可大幅減少自第2液晶顯示面板LCD2照射之顯示光所包含之串擾，故可提高3D顯示品質。
又，於實施例4之液晶顯示裝置中，藉由適當使第2液晶顯示面板LCD2之顯示面側之第2摩擦角度b2及具有之角度與第2摩擦角度b2相同之第2透射軸角度a2成為特定角度，無需減少入射至該第2液晶顯示面板LCD2之顯示光之光亮 即可使其直線偏光之方向成為特定角度。例如，通常之偏光墨鏡以透射軸方向相對水平面成為縱方向(相對圖中之X方向成90°)地形成，藉由使第2透射軸角度a2成為70°~90°，即使戴上偏光墨鏡仍可獲得可觀賞明亮之3D圖像及2D圖像之特別效果。
進而，藉由使第2摩擦角度b2(=第2透射軸角度a2)為30°~60°左右，較佳為以45°形成實施例4之液晶顯示裝置，即使戴上偏光墨鏡仍可觀看顯示。且，形成具備實施例4之構成之液晶顯示裝置之顯示器裝置，繼而設置使該顯示器裝置之顯示部可向面內方向旋轉之機構之情形時，即使90°旋轉顯示部而變為立置之情形下，仍可獲得戴上偏光墨鏡觀看顯示圖像之特別效果。
<實施形態II>
圖13係用於說明本發明之實施形態II之液晶顯示裝置之第1液晶顯示面板之複像素之構成的俯視圖。以下，基於圖13說明實施形態I之液晶顯示面板LCD1之次像素之構造。且，實施形態II之第1液晶顯示面板LCD1除線狀電極PX1及隙縫SLT以及摩擦方向R2係相異外，其他構成與實施形態I之第1液晶顯示面板LCD1為相同之構成。因此，以下說明中，就線狀電極PX1及隙縫SLT及摩擦方向R2進行詳細說明。
如圖13所示，實施形態II之液晶顯示裝置之線狀電極PX1與實施形態I同樣地，於與背光之通過區域AP對應之部分上形成有與X方向交差之複數個隙縫SLT。根據該構 成，通過區域AP內形成有與共通電極CT重疊之線狀(梳齒狀)電極。特別地，實施形態II之液晶顯示裝置中，1個次像素之區域內置有距薄膜電晶體TFT較近之區域與較遠之區域，2個區域中，隙縫SLT之形成角度(相對X方向之傾斜角度)以成為相異之角度地形成。藉此，使通過區域AP內之線狀電極PX1之傾斜角度成為相異之角度。此時，因其構成為規整距薄膜電晶體TFT較近之區域與較遠之區域之2個區域之液晶分子之配向方向(初期配向方向)，故可進行以箭頭R2表示之摩擦處理。根據如此之多區域構成，可提高形成有隙縫SLT之區域之透射率，並且緩和視角依存性。再者，雖實施形態II之像素電極PX係隙縫SLT之端部未開口之構成，但與實施形態I同樣地，亦可為其一端或兩端開口之構成。
包含上述構成之實施形態II之第1液晶顯示面板LCD1之顯示面側成為配置有與實施形態I相同之第2液晶顯示面板LCD2之構成，故可獲得與實施形態I同樣之效果。且，實施形態II之第1液晶顯示面板LCD1中，因各次像素成為多區域構成，故可提高視角依存性。
以下，表示實施例5~7中具代表性之第1透射軸角度a1、第2透射軸角度a2、第1摩擦角度b1、第2摩擦角度b2之液晶透鏡特性之透射軸角度之液晶顯示裝置。再者，即使於以下之實施例5~7中，若第1透射軸角度a1、第2透射軸角度a2、第1摩擦角度b1、及第2摩擦角度b2賦予透射率及串擾之影響較小則認為其相等，例如若為±1°之範圍則認為 其相等。
[實施例5]
圖14A~D係用於說明本實施形態II之液晶顯示裝置之實施例5之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的圖。且，因實施形態II之液晶顯示裝置成為多與區域構成，故第1透射軸角度a1為0°。且，實施例5之液晶顯示裝置中，以第1透射軸角度a1≠第1摩擦角度b1且第1摩擦角度b1=第2摩擦角度b2=第2透射軸角度a2地形成。
因第1透射軸角度a1與第1摩擦角度b1以相異之角度形成，故透射偏光板POL1之直線偏光之顯示光入射至液晶層LC2之際變為橢圓偏光之顯示光。此時，因第1摩擦角度b1未變為0°，故可防止第2液晶顯示面板LCD2之像素電極PX附近產生之域。且，實施例5之構成中，因第1摩擦角度b1與第2摩擦角度b2相等地形成，故入射至液晶層LC2之顯示光未改變偏光方向地於該液晶層LC2中行進並自液晶層LC2出射。
自該液晶層LC2出射之橢圓偏光之顯示光經由貼附於第2基板SUB22之顯示面側上之偏光板POL2，僅出射有與第2透射軸角度a2平行之偏光成分之顯示光。即，未與第2透射軸角度a2平行之偏光成分之顯示光與因間隔珠SB或3D顯示時之錯向而引起偏光方向改變之顯示光一起被偏光板POL2吸收。此時，實施例5之構成中，因第2摩擦角度b2與第2透射軸角度a2相等地形成，故可使通過偏光板POL2之顯示光變為最大。
進而，垂直於第2摩擦角度b2之偏光成分於3D顯示時，因自液晶層L2之液晶分子承受之透鏡作用較小而成為串擾。此時，實施例5之構成中，因第2摩擦角度b2與第2透射軸角度a2相等地形成，故進行3D顯示時，可獲得由偏光板POL2吸收成為顯示光之串擾之偏光成分之特別效果。
如此，即使於實施例5之液晶顯示裝置中，因可利用偏光板POL2減少自第2液晶顯示面板LCD2照射之顯示光所包含之串擾，故可提高3D顯示品質。
[實施例6]
圖15A~D係用於說明本發明之實施形態II之液晶顯示裝置之實施例6之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的圖。且，實施例6之液晶顯示裝置中以第1透射軸角度a1=第2透射軸角度a2=0°、第1透射軸角度a1≠第1摩擦角度b1、第1摩擦角度b1=第2摩擦角度b2且第2摩擦角度b2≠第2透射軸角度a2地形成。
透射偏光板POL1之顯示光即自第1液晶顯示面板LCD1出射之顯示光係直線偏光。此時，實施例6之構成亦與實施例5同樣地，因第1摩擦角度b1與第1透射軸角度a1以相異之角度形成，故透射偏光板POL1之直線偏光之顯示光入射至液晶層LC2之際變為橢圓偏光之顯示光。此時，因第1摩擦角度b1未變為0°，故可防止第2液晶顯示面板LCD2之像素電極PX附近產生之域。且，實施例6之構成中，因第1摩擦角度b1與第2摩擦角度b2相等地形成，故入射至液晶層LC2之顯示光未改變偏光方向地於該液晶層LC2中行進 並自液晶層LC2出射。
自液晶層LC2出射之橢圓偏光之顯示光經由貼附於第2基板SUB22之顯示面側上之偏光板POL2，僅出射有與第2透射軸角度a2平行之偏光成分之顯示光。且，未與第2透射軸角度a2平行之偏光成分之顯示光與因隔珠SB或3D顯示時之錯向引起偏光方向改變之顯示光一起被偏光板POL2吸收。此時，實施例6之構成中，因第1透射軸角度a1與第2透射軸角度以相同之角度即0°形成，故可增強吸收成為伴隨通過第2液晶顯示面板LCD2之顯示光之偏光成份之效果，可大幅減少串擾。且，因第2透射軸角度a2與第2摩擦角度b2以相異之角度形成，故自液晶層LC2出射之顯示光中透射偏光板POL2之光量減少。
如此，即使實施例6之液晶顯示裝置，因利用偏光板POL2可大幅減少自第2液晶顯示面板LCD2照射之顯示光所包含之串擾，故可提高3D顯示品質。
[實施例7]
圖16A~D係用於說明本發明之實施形態II之液晶顯示裝置之實施例7之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的圖。且，實施例7之液晶顯示裝置係第1透射軸角度a1、第2透射軸角度a2、第1摩擦角度b1及第2摩擦角度b2皆以0°形成即a1=a2=b1=b2=0°之情形。
透射偏光板POL1之顯示光即自第1液晶顯示面板LCD1出射之顯示光係直線偏光。此時，實施例7之構成中，第1摩擦角度b1與第1透射軸角度a1以0°之相等角度形成。因 此，直線偏光之顯示光入射至液晶層LC2之際未變成橢圓偏光之顯示光，而係以直線偏光之狀態於液晶層LC2中行進。其結果，自第1液晶顯示面板LCD1出射後，可使入射至液晶層LC2之顯示光之光量變為最大。
又，實施例7之構成中，第1摩擦角度b1與第2摩擦角度b2亦以相等之0°形成。因此，入射至液晶層LC2之顯示光未改變偏光方向地於該液晶層LC2中行進。進而，第2摩擦角度b2與第2透射軸角度a2以0°相等地形成。因此，以直線偏光狀態於液晶層LC2中行進之顯示光經由偏光板POL2直接作為直線偏光之顯示光而出射，由此可使透射偏光板POL2之顯示光變為最大。
另一方面，於液晶層LC2中行進之際，由間隔珠SB或3D顯示時之錯向(與像素電極PX重疊之區域之液晶分佈之混亂)等引起偏光方向改變之顯示光或轉換為橢圓偏光之顯示光係僅與第2透射軸角度a2平行之顯示光成分(顯示光之偏光成分)通過偏光板POL2而出射。即，偏光方向改變之光或轉換為橢圓偏光之顯示光中，未與第2透射軸角度a2平行之偏光成分被偏光板POL2吸收。
如此，實施例7之液晶顯示裝置中，因保持直線偏光入射至第2液晶顯示面板LCD2之顯示光之直線偏光地通過，故可使通過第2液晶顯示面板LCD2之顯示光之光量變為最大，並且可大幅減少自第2液晶顯示面板LCD2照射之顯示光所包含之串擾。其結果，可抑制自2D顯示轉換為3D顯示時之亮度下降，且可提高3D顯示品質。因此，多區域構 成之液晶顯示裝置中，實施例1之第1透射軸角度a1、第2透射軸角度a2、第1摩擦角度b1、及第2摩擦角度b2皆以相等之角度之0°形成之情形最為相適。
<實施形態III>
圖17係用於說明本發明之實施形態III之顯示裝置之液晶顯示裝置之概略構成的剖面圖。於圖17中，除了構成第1液晶顯示面板LCD1之第2基板SUB12之顯示面側上形成有梳齒電極PX及偏光板POL4之構成外，其他構成係與實施形態I之第1液晶顯示面板LCD1相同之構成。
如圖17所示，實施形態III之構成中，自背光單元BLU側依序積層有偏光POL3、第1基板SUB11、液晶層LC1、第2基板SUB12、液晶層LC2、第2基板SUB22、及偏光板POL2。包含該構成之實施形態III之液晶顯示裝置介隔液晶層LC1而對向配置有第1基板SUB11與第2基板SUB12，以此形成第1液晶顯示面板LCD1。第2基板SUB12之液晶層側形成有彩色濾光片CF或黑色矩陣BM。配置於第1液晶顯示面板LCD1之顯示面側上之第2基板SUB12之顯示面側上形成有梳齒電極PX及內置偏光板POL4。包含該構成之第2基板SUB12介隔液晶層LC2配置有第2基板SUB22，以此形成第2液晶顯示面板LCD2。即，實施形態III之液晶顯示裝置成為藉由利用1塊透明基板(第2基板SUB12)，可形成第1液晶顯示面板LCD1與第2液晶顯示面板LCD2之構成。
包含如此之構成之第2液晶顯示面板之LCD2之顯示面側 上形成有梳齒電極PX及以覆蓋該梳齒電極PX而形成之內置偏光板POL4。以覆蓋該內置偏光板POL4之表面地形成有未圖示之配向膜。如此之內置偏光板POL4例如藉由使用塗佈型偏光板或線柵極偏光件可形成於第2基板SUB12之表面上。再者，形成於第2基板SUB22上之共通電極CT之表面亦與實施形態I同樣地，形成有未圖示之配向膜。
可知，如此之內置偏光板POL4相較可貼附於液晶顯示裝置之外部之薄膜狀之偏光板之偏光度，其偏光度較小。然而，實施形態III之液晶顯示裝置，其之構成為：對第2液晶顯示面板LCD2之顯示面側上貼附偏光板POL2，顯示光透射內置偏光板POL4後，進而利用偏光板POL2使其成為所需之偏光。因此，即使使用內置偏光板POL4之情形時，因顯示光之偏光由與偏光板POL2之組合進行處理，故可相對顯示光獲得高偏光度。其結果，於實施形態Ⅲ之構成中，可進行對比度較高之顯示。如此，本申請案之發明成為於進行透鏡動作之第2液晶顯示面板LCD2之顯示面側上配置有偏光板POL2之構成，故除實施形態I之效果外，可獲得可使用偏光度較小之內置偏光板POL4之特別效果。
進而，因實施形態III之液晶顯示裝置成為未使用薄膜狀之偏光板之構成即成為無需實施形態I之第1基板SUB21、偏光板POL1、及接著層ADH之構成，故可使進行透鏡動作之液晶層LC2與進行顯示動作之液晶層LC1貼近配置。
另一方面，於設觀察者之左右眼之距離(眼間距離)為 E、顯示裝置與觀察者之距離(觀察距離)為D之情形時，像素間距P(圖2所示之)與觀察距離D中，為使通過凸透鏡而觀察到之右眼與左眼用之像素正好保持在眼間距離E，需使透鏡(液晶層LC2)與顯示像素(液晶層LC1)之間隔T(圖1所示)成為算式(3)。
因此，顯示圖像之精細度大而像素間距P小之顯示用顯示器中，為能以使用較大之像素間距P之顯示用顯示器之情形之相同觀察距離進行觀察，需縮小透鏡與顯示像素之間隔T，即需薄化第2基板SUB12或第1基板SUB21。然而，基板之薄型化方面，自基板強度之點來看存在一定界限。且，因薄膜狀偏光板約有100 μm或其以上之厚度，故需制約液晶層LC1與液晶層LC2之距離T。
與此相對，實施形態III之液晶顯示裝置係未使用實施形態I之第1基板SUB21之構成，且係第2液晶顯示面板LCD2上形成有內置偏光板POL4之構成。因此，可縮小液晶層LC1與液晶層LC2之距離T，即使解析度大而像素間距P小之顯示用顯示器亦可獲得3D顯示之特別效果。
進而，需使液晶透鏡之焦點位置與第1液晶顯示面板LCD1之液晶層LC1一致。此處，於設液晶透鏡之間距即梳齒電極PX之間距為Q、玻璃基板之折射率為n1之情形時，液晶透鏡之液晶格間距d成為下述算式(4)。
特別地，m(其中，m係大於2之自然數)視點之情形中，Q≒mP，若應用算式(3)，則成為下述算式(5)。
因此，若像素間距P變小則縮小液晶格間距d，或縮小液晶之△n(折射率異向性)。如此，縮小液晶格間距可獲得可加快應答速度之效果。
再者，實施形態I中，以塗佈型偏光板或線柵極偏光件等薄膜偏光板作為偏光板POL1之情形亦同樣地，根據減少後之偏光板之厚度，可獲得縮小液晶格間距d，或縮小液晶之△n(折射率異向性)之效果。
<實施形態IV>
圖18係用於說明具備本發明之顯示裝置之資訊機器之概略構成的圖；特別表示有將本發明之顯示裝置用於移動資訊終端之情形。
如圖18所示，藉由將本發明之顯示裝置DIS適當應用於智能型電話或隨身博弈機等移動資訊終端SPH，即使於長邊方向成為左右位置之橫位置進行3D顯示之情形時，仍可防止產生串擾。其結果，可提高3D顯示時之畫質。
以上，已基於上述發明之實施形態具體說明了由本發明者完成之發明，但本發明並非限定於上述發明之實施形態，而係於不逸脫其要旨之範圍內可進行各種變更。
以下，再次說明並匯總以圖式說明之各部之符號。
ADH‧‧‧混合樹脂
BLU‧‧‧背光單元
CH‧‧‧接觸孔
CT‧‧‧共通電極
CT1‧‧‧共通電極
CT2‧‧‧共通電極
DIS‧‧‧顯示裝置
DL‧‧‧汲極線
GL‧‧‧閘極線
JC‧‧‧延伸部
LC1‧‧‧液晶層
LC2‧‧‧液晶層
LCD1‧‧‧第1液晶顯示面板
LCD2‧‧‧第2液晶顯示面板
ORI‧‧‧配向膜
PD‧‧‧焊墊部
POL1‧‧‧偏光板
POL2‧‧‧偏光板
POL3‧‧‧偏光板
POL4‧‧‧偏光板
PS‧‧‧柱間隔
PS1‧‧‧柱間隔
PS2‧‧‧柱間隔
PX‧‧‧梳齒電極
PX1‧‧‧線狀電極
PXL‧‧‧像素
SB‧‧‧隔珠
SLT‧‧‧隙縫
SPH‧‧‧移動資訊終端
SPL‧‧‧次像素
SUB11‧‧‧第1基板
SUB12‧‧‧第2基板
SUB21‧‧‧第1基板
SUB22‧‧‧第2基板
TFT‧‧‧薄膜電晶體
WR‧‧‧配線部
圖1係用於說明本發明之實施形態I之顯示裝置即液晶顯示裝置之構成的剖面圖。
圖2係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之像素構成的平面圖。
圖3係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之第1液晶顯示面板之次像素之構成的平面圖。
圖4係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之第2液晶顯示面板之構成的平面圖。
圖5係圖4所示之A-A'線的剖面圖。
圖6係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之2D顯示動作的剖面圖。
圖7係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之3D顯示動作的剖面圖。
圖8係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之第2液晶顯示面板之液晶透鏡特定之透射軸角度之關係的概略圖。
圖9A~D係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之實施例1之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的概略圖。
圖10A~D係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝 置之實施例2之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的概略圖。
圖11A~D係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之實施例3之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的概略圖。
圖12A~D係用於說明本發明之實施形態I之液晶顯示裝置之實施例4之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的概略圖。
圖13係用於說明本發明之實施形態II之液晶顯示裝置之第1液晶顯示面板之複像素之構成的平面圖。
圖14A~D係用於說明本發明之實施形態II之液晶顯示裝置之實施例5之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的概略圖。
圖15A~D係用於說明本發明之實施形態II之液晶顯示裝置之實施例6之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的概略圖。
圖16A~D係用於說明本發明之實施形態II之液晶顯示裝置之實施例7之各透射軸角度與各摩擦角度之關係的概略圖。
圖17係用於說明本發明之實施形態III之顯示裝置之液晶顯示裝置之構成的剖面圖。
圖18係用於說明具備本發明之顯示裝置之資訊機器之構成的概略圖。
ADH‧‧‧混合樹脂
BLU‧‧‧背光單元
LC1‧‧‧液晶層
LC2‧‧‧液晶層
LCD1‧‧‧第1液晶顯示面板
LCD2‧‧‧第2液晶顯示面板
POL1‧‧‧偏光板
POL2‧‧‧偏光板
POL3‧‧‧偏光板
SUB11‧‧‧第1基板
SUB12‧‧‧第2基板
SUB21‧‧‧第1基板
SUB22‧‧‧第2基板

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，其特徵在於包含：顯示面板，其進行圖像顯示；及液晶透鏡面板，其配置於上述顯示面板之顯示面側，切換2D顯示與3D顯示；上述液晶透鏡面板包含：第1透明基板，其配置於上述顯示面板側；及第2透明基板，其介隔液晶層與上述第1透明基板對向配置；且包含：第1偏光板，其設置於上述第2透明基板之顯示面側；及第2偏光板，其設置於上述第1透明基板與上述顯示面板之顯示面側之透明基板之間；於設上述第1偏光板之透射軸方向為a2、上述第2偏光板之透射軸方向為a1之情形時，a1與a2相等。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中上述第1偏光板之偏光度小於上述第2偏光板。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中上述第1偏光板之偏光度大於上述第2偏光板。
  4. 如請求項1之顯示裝置，其中上述液晶透鏡面板包含：第1配向膜，其形成於上述第1透明基板之上述液晶層側，將該第1透明基板附近之液晶分子之初期配向方向控制在第1配向方向；及第2配向膜，其形成於上述第2透明基板之上述液晶層側，將該第2透明基板附近之液晶分子之初期配向方向 控制在第2配向方向；且上述第2配向方向與上述第1偏光板之透射軸方向係相等地形成。
  5. 如請求項1至4中任一項之顯示裝置，其中上述相等係角度之偏差在1°以內。
  6. 如請求項4之顯示裝置，其中於設上述第1偏光板之透射軸方向為a2、上述第2偏光板之透射軸方向為a1、上述第1配向方向為b1、上述第2配向方向為b2之情形時：a1≠0°、a1=a2=b1=b2。
  7. 如請求項4之顯示裝置，其中於設上述第1偏光板之透射軸方向為a2、上述第2偏光板之透射軸方向為a1、上述第1配向方向為b1、上述第2配向方向為b2之情形時：a1=a2=b1=b2=0°。
  8. 如請求項1至4中任一項之顯示裝置，其中上述顯示面板包含：液晶顯示面板，其具有介隔液晶層而對向配置之一對透明基板；及背光單元，其配置於該液晶顯示面板之背面側。
  9. 如請求項1至4中任一項之顯示裝置，其中上述第2偏光板之透射軸係與上述液晶透鏡面板所包含之梳齒狀電極的延伸方向具有80~90°之角度。
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