WO2012161109A1 - 液晶素子及び表示装置 - Google Patents

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WO2012161109A1
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spacer
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pair
average particle
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鈴木 英彦
和秀 秋田
武彦 河村
宏幸 曽根
伸浩 和歌
亨 白井
裕一 園山
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シャープ株式会社
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    • H04N2213/001Constructional or mechanical details

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal element and a display device.
  • a liquid crystal display panel which is a component of a liquid crystal display device, generally has a pair of substrates opposed to each other in a state where a predetermined gap is secured, and a liquid crystal layer and a gap between the substrates are held between the substrates. A spacer is interposed, and the periphery thereof is sealed with a sealant.
  • the present invention has been completed based on the above circumstances, and aims to prevent generation of low-temperature bubbles and to obtain sufficient pressure resistance.
  • the liquid crystal element of the present invention regulates a pair of substrates, a liquid crystal layer disposed between the pair of substrates, and a distance between the pair of substrates, and is compared with a steady distance between the pair of substrates.
  • a first spacer having a relatively large average particle diameter and a distance between the pair of substrates, and a second spacer having a relatively small average particle diameter as compared to a steady distance between the pair of substrates. And a spacer.
  • the “steady distance between a pair of substrates” referred to here is a state in which no pressing force or the like is applied to any of the pair of substrates from outside in a room temperature environment (eg, a temperature environment of 5 ° C. to 35 ° C.) The distance between the substrates.
  • the average particle diameter of the second spacer is relatively smaller than the steady distance between the pair of substrates, a pressing force or the like acts on either of the pair of substrates from the outside in a room temperature environment.
  • the distance between the pair of substrates is not restricted.
  • a low temperature environment for example, a temperature environment lower than 5 ° C.
  • the volume contraction occurs in the liquid crystal layer
  • the distance between the pair of substrates becomes narrower from the steady distance.
  • the second spacer hardly deforms until the distance between the pair of substrates reaches the average particle diameter of the second spacer.
  • the distance between the pair of substrates tends to narrow following the volume shrinkage of the liquid crystal layer, and thus it is difficult for vacuum bubbles to be generated.
  • the distance between the pair of substrates is narrowed from the steady distance, and the average particle diameter of the second spacer
  • the distance between the pair of substrates is regulated by the second spacer in addition to the first spacer.
  • the average particle diameter of the second spacer is in the range of 80% to 95% of the average particle diameter of the first spacer. If the average particle size of the second spacer is less than 80% of the average particle size of the first spacer, the first spacer will be excessive when a pressing force is applied to at least one of the pair of substrates from the outside. There arises a problem that deformation and damage or damage are likely to occur, and there is a possibility that sufficient pressure resistance cannot be secured. On the other hand, if the average particle size of the second spacer exceeds 95% of the average particle size of the first spacer, the difference in average particle size between the first spacer and the second spacer becomes very small.
  • the average particle diameter of the second spacer is in the range of 80% to 95% of the average particle diameter of the first spacer as described above, it is possible to achieve both prevention of low-temperature bubbles and securing of pressure resistance. It becomes more suitable above.
  • a fixed layer that is fixed to at least one of the pair of substrates is formed on the second spacer. Since the average particle diameter of the second spacer is smaller than the stationary distance between the pair of substrates, movement is more likely to occur than the first spacer that is sandwiched and deformed between the pair of substrates in a room temperature environment. There is a circumstance.
  • the second spacer By forming a fixing layer on the second spacer and fixing it to at least one of the pair of substrates, the second spacer can be made difficult to move, and the second spacer is agglomerated. It can be avoided.
  • the number of the first spacers set is relatively smaller than that of the second spacers. In this case, if the number of the first spacers is set equal to the number of the second spacers, or if the number of the first spacers is relatively larger than the number of the second spacers, the pair of the first spacers is lower in the low temperature environment. Since the distance between the substrates tends to narrow following the volume shrinkage of the liquid crystal layer, low-temperature bubbles are less likely to be generated. In addition, when a pressing force is applied to at least one of the pair of substrates from the outside, the distance between the pair of substrates is more appropriately regulated by the second spacer having a relatively larger number of installations than the first spacer. Therefore, the first spacer is more suitable for preventing the problem that the first spacer is excessively deformed and damaged or broken.
  • a parallax barrier pattern is formed on at least one plate surface of the pair of substrates.
  • the parallax barrier pattern includes a pair of translucent electrode portions formed on the plate surface on the liquid crystal layer side of the pair of substrates so as to face each other, and the pair of translucent electrodes
  • the pair of translucent electrodes By controlling the voltage value between the electrode portions, it is possible to form a plurality of barrier portions that block light and a barrier opening portion that is disposed between the adjacent barrier portions and transmits light.
  • the image can be observed through the barrier opening disposed between the adjacent barrier portions.
  • the observation angle becomes a specific one, so that images can be separated by parallax.
  • by controlling the voltage value between the pair of transparent electrode portions it is possible to select whether the barrier portion and the barrier opening are formed or not, and to switch the observed image between a stereoscopic image and a planar image. Can do.
  • a touch panel pattern for detecting a position input by the user is formed on a plate surface opposite to the liquid crystal layer side in one of the pair of substrates. If it does in this way, the position which the user input by the touch panel pattern can be detected.
  • the substrate on which the touch panel pattern is formed is frequently subjected to a pressing force from the outside, and the pressing force tends to increase.
  • the liquid crystal element includes a first spacer that regulates a distance between the pair of substrates.
  • the second spacer since the sufficiently high pressure resistance is ensured by the second spacer, it is particularly useful in the configuration as described above.
  • a display device includes the above-described liquid crystal element and a display element that is arranged so as to be stacked on the liquid crystal element and displays an image.
  • the liquid crystal element arranged to be stacked on the display element for displaying an image has both the prevention of the generation of low-temperature bubbles and the securing of the pressure resistance, the display quality is excellent. Display and excellent product life.
  • the liquid crystal element has a parallax barrier pattern capable of separating an image displayed on the display element by parallax.
  • the image can be separated by the parallax by the parallax barrier pattern, so the image is observed to the observer as a stereoscopic image. Can be made.
  • the liquid crystal element is arranged on the viewer side with respect to the display element.
  • the liquid crystal element disposed on the viewer side with respect to the display element is easily touched by an observer, for example, when the observer touches the liquid crystal element, but the liquid crystal element has a gap between the pair of substrates. Since sufficiently high pressure resistance is ensured by the first spacer and the second spacer to be regulated, it is particularly useful in the above configuration.
  • An illumination device that irradiates the display element with light is provided. If it does in this way, an image can be displayed on a display element using the light irradiated from an illuminating device.
  • Sectional drawing which shows schematic structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • Plan view of liquid crystal display device Cross section of liquid crystal display panel and liquid crystal panel Plan view of a liquid crystal display panel connected to a flexible display substrate
  • the top view which shows the arrangement
  • the top view which shows the arrangement
  • Sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the display area in a liquid crystal display panel Plan view of a liquid crystal panel connected to a flexible substrate for panels Plan view of the first substrate constituting the liquid crystal panel
  • Sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the display overlap area of a liquid crystal panel Explanatory drawing which represents roughly the relationship between a user's eyes, the barrier part and barrier opening part of a parallax barrier, and the pixel for right eyes and the pixel
  • a graph schematically showing the particle size distribution of the first spacer and the second spacer Sectional drawing which shows the process of bonding a 2nd board
  • Sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the display superimposition area
  • FIGS. 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • a liquid crystal display device (display device) 10 including a liquid crystal panel (liquid crystal element) 12 that functions as a parallax barrier is illustrated.
  • a part of each drawing shows an X axis, a Y axis, and a Z axis, and each axis direction is drawn to be a direction shown in each drawing.
  • FIG. 1 is used as a reference, and the upper side of the figure is the front side and the lower side of the figure is the back side.
  • the liquid crystal display device 10 is formed in a rectangular shape as viewed in plan as a whole, and is used in a portrait (vertical) or landscape (horizontal) orientation.
  • a liquid crystal display panel (display element) 11 that displays an image
  • a liquid crystal panel 12 having a parallax barrier function that is an external light source that emits light toward the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12 Device
  • the liquid crystal display device 10 further includes a bezel 14 that holds (holds) the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12, and a housing 15 that is attached with the bezel 14 and that houses the backlight device 12.
  • the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12 are arranged so that the liquid crystal panel 12 is relatively on the front side (light emitting side, observer side) while the main plate surfaces are opposed to each other.
  • 11 are relatively disposed on the back side (backlight device 13 side, opposite to the light emitting side) and are bonded together by a photo-curing adhesive GL interposed therebetween.
  • This photocurable adhesive GL is made of a photocurable resin material having sufficient translucency so as to be almost transparent, and is irradiated with light in a specific wavelength region such as ultraviolet rays (UV light). It has the property of being cured.
  • the liquid crystal display device 10 includes various information such as portable information terminals (including electronic books and PDAs), cellular phones (including smartphones), notebook computers, digital photo frames, and portable game machines. It is used for electronic equipment (not shown).
  • the screen size of the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12 constituting the liquid crystal display device 10 is about several inches to several tens of inches, for example, 3.36 inches, 3.68 inches, 4.29 inches, Generally, the size is classified as small or medium-sized.
  • the liquid crystal display panel 11 will be described. As shown in FIGS. 3, 4 and 7, the liquid crystal display panel 11 includes a pair of transparent (translucent) glass substrates 11a and 11b having a rectangular shape and a space between the substrates 11a and 11b. And a liquid crystal layer 20 containing liquid crystal molecules, which are substances whose optical properties change with application of an electric field, and the substrates 11a and 11b are spaced by the thickness of the liquid crystal layer 20 (cell thickness, It is bonded together with a sealant (not shown) while maintaining the gap). In addition, although illustration is abbreviate
  • the liquid crystal display panel 11 has a display area AA (an area surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 4) in which an image is displayed and a substantially frame shape (frame shape) surrounding the display area AA. And a non-display area NAA in which no image is displayed.
  • polarizing plates 11c and 11d are attached to the outer surface sides of both the substrates 11a and 11b, respectively.
  • the photo-curing adhesive GL described above is formed on the outer surface facing the front side of the polarizing plate 11d on the front side (the liquid crystal panel 12 side), that is, the surface facing the liquid crystal panel 12. It is provided over almost the entire area. As shown in FIG.
  • the long side direction (Y-axis direction) coincides with the vertical direction (vertical direction) when viewed from the observer
  • the short side The direction (X-axis direction) is the same as the horizontal direction (left and right direction, the alignment direction of both eyes LE and RE) when viewed from the observer, and when used in a landscape, the long side direction is viewed from the observer. It coincides with the horizontal direction, and the short side direction coincides with the vertical direction as viewed from the observer.
  • the front side is the CF substrate 11a
  • the back side is the array substrate 11b
  • the display area AA on the inner surface of the array substrate 11b is a TFT (Thin Transistor) 16 as a switching element.
  • a large number of pixel electrodes 17 are provided in parallel in a matrix, and around the TFTs 16 and the pixel electrodes 17, a gate wiring 18 and a source wiring 19 having a lattice shape are disposed so as to surround them.
  • the pixel electrode 17 is made of a substantially transparent translucent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide).
  • the gate wiring 18 and the source wiring 19 are both made of a light shielding metal material such as copper or titanium.
  • the gate wiring 18 and the source wiring 19 are connected to the gate electrode and the source electrode of the TFT 16, respectively, and the pixel electrode 17 is connected to the drain electrode of the TFT 16. Further, as shown in FIG. 4, in the non-display area NAA on the inner surface of the array substrate 11b, the gate wiring 18 and the source wiring 19 are routed and the liquid crystal drive is performed with respect to the terminal portion formed at the end thereof. Driver DR is connected.
  • the driver DR is mounted on one end of the array substrate 11b in the long side direction by COG (Chip ⁇ ⁇ ⁇ On Glass), and can supply a drive signal to the connected wirings 18 and 19.
  • One end side of the display flexible substrate 21 is pressure-bonded and connected to a position (non-display area NAA) adjacent to the driver DR on the inner surface of the array substrate 11b via an anisotropic conductive film ACF.
  • the other end of the display flexible substrate 21 is connected to a control substrate (not shown), so that an image signal supplied from the control substrate can be transmitted to the driver DR.
  • a large number of color filters are arranged side by side at the overlapping position.
  • the color filter is arranged such that the colored portions 22 exhibiting R (red), G (green), and B (blue) are alternately arranged along the X-axis direction.
  • the coloring portion 22 has a rectangular shape in plan view, and the long side direction and short side direction thereof coincide with the long side direction and short side direction of the substrates 11a and 11b, and the X-axis direction on the CF substrate 11a.
  • each coloring part 22 which comprises a color filter
  • the light-shielding part (black matrix) 23 which makes
  • the light shielding portion 23 is arranged so as to overlap the gate wiring 18 and the source wiring 19 on the array substrate 11b side in plan view.
  • one pixel PX as a display unit is configured by the combination of the three colored portions 22 of R, G, and B and the corresponding three pixel electrodes 17, and the pixel PX
  • a large number of substrates 11a and 11b are arranged in parallel in a matrix along the main plate surfaces, that is, the display surfaces (X-axis direction and Y-axis direction).
  • counter electrodes 24 that face the pixel electrodes 17 on the array substrate 11 b side are provided on the surfaces of the coloring portions 22 and the light shielding portions 23.
  • alignment films 25 and 26 are formed on the inner surfaces of both the substrates 11a and 11b so as to face the liquid crystal layer 20 and to align liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer 20, respectively.
  • the backlight device 13 will be briefly described prior to the liquid crystal panel 12.
  • the backlight device 13 is a so-called edge light type (side light type), and has a light source, a substantially box-shaped chassis that opens on the front side (the liquid crystal display panel 11 side, the light emission side) and accommodates the light source,
  • a light source is arranged opposite to the end portion, and a light guide member that guides light from the light source and emits the light toward the opening of the chassis (light emitting portion), and an arrangement that covers the opening of the chassis.
  • An optical member The light emitted from the light source is incident on the end of the light guide member, then propagates through the light guide member and is emitted toward the opening of the chassis, and then the in-plane luminance distribution is uniform by the optical member.
  • the liquid crystal display panel 11 After being converted into planar light, the liquid crystal display panel 11 is irradiated.
  • the light transmittance with respect to the liquid crystal display panel 11 is selectively controlled in the plane of the display surface by driving the TFT 16 included in the liquid crystal display panel 11, whereby a predetermined image can be displayed on the display surface.
  • Detailed illustrations of the light source, chassis, light guide member, and optical member are omitted.
  • the liquid crystal panel 12 includes a pair of transparent (translucent) glass substrates 12 a and 12 b that are rectangular in plan view, and both substrates 12 a, 12 a, 12b and a liquid crystal layer 27 containing liquid crystal molecules, which are substances whose optical characteristics change with application of an electric field, and the substrates 12a and 12b are spaced by the thickness of the liquid crystal layer 27 ( It is bonded with a sealing agent (not shown) while maintaining the cell thickness and gap). Furthermore, the liquid crystal panel 12 also has a spacer 28 for regulating the distance between the pair of substrates 12a and 12b. The spacer 28 will be described in detail later. As shown in FIG.
  • the liquid crystal panel 12 includes a display overlap area (a range surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 8) OAA that overlaps the display area AA of the liquid crystal display panel 11 in plan view, and the liquid crystal display panel 11.
  • the non-display area NAA and the non-display overlap area ONAA that overlaps in plan view are included, and the non-display overlap area ONAA has a substantially frame shape (frame shape) surrounding the display overlap area OAA.
  • the sealing agent described above is arranged in the non-display overlapping area ONAA and has a frame shape that follows the non-display overlapping area ONAA in a plan view.
  • the spacers 28 described above are distributed in a predetermined amount over the entire area of the OAA and the inner peripheral side portion of the non-display overlapping area ONAA.
  • the liquid crystal panel 12 has substantially the same screen size as the liquid crystal display panel 11 and is bonded to the liquid crystal display panel 11 by a photo-curing adhesive GL in a posture parallel to the liquid crystal display panel 11, and is used in a portrait.
  • the long side direction (Y-axis direction) matches the vertical direction (vertical direction) when viewed from the observer
  • the short side direction (X-axis direction) is horizontal (left-right direction
  • the long side direction matches the horizontal direction when viewed from the observer
  • the short side direction is the vertical direction when viewed from the observer. Match.
  • FIG. 1 the long side direction matches the vertical direction (vertical direction) when viewed from the observer
  • X-axis direction is horizontal (left-right direction
  • the pair of substrates 12a and 12b constituting the liquid crystal panel 12 have the short side dimension (size in the X axis direction) substantially the same, whereas the long side dimension (Y axis direction).
  • the first substrate 12a on the back side is larger than the second substrate 12b on the front side and is approximately the same as the array substrate 11b of the liquid crystal display panel 11.
  • the long side dimension of the front-side second substrate 12 b is larger than that of the CF substrate 11 a of the liquid crystal display panel 11. As shown in FIG.
  • a material GL is provided on the outer surface facing the back side of the first substrate 12a (the plate surface opposite to the liquid crystal layer 27 side), that is, on the surface facing the liquid crystal display panel 11, as described above.
  • a polarizing plate 12c is attached to the outer surface (the plate surface opposite to the liquid crystal layer 27 side) facing the front side of the second substrate 12b.
  • this liquid crystal panel 12 isolate separates the image displayed on the display surface of the liquid crystal display panel 11 by a parallax, and the parallax barrier pattern 29 for making an observer observe as a three-dimensional image (3D image, three-dimensional image). It functions as a parallax barrier panel.
  • the liquid crystal panel 12 applies a predetermined voltage to the liquid crystal layer 27 by the parallax barrier pattern 29, and can control the alignment state of the liquid crystal molecules and the light transmittance of the liquid crystal layer 27 according to the voltage value. It is possible to form a barrier unit BA, which will be described later, whereby the image displayed on the pixel PX of the liquid crystal display panel 11 can be separated by parallax and allowed to be observed as a stereoscopic image by the observer.
  • the liquid crystal panel 12 actively controls the light transmittance of the liquid crystal layer 27 to display a planar image (2D image, two-dimensional image) and a stereoscopic image (3D image, three-dimensional image) on the display surface of the liquid crystal display panel 11. It can be said that it is a switch liquid crystal panel that can be switched and displayed.
  • a transparent electrode portion 30 constituting a parallax barrier pattern 29 is provided as shown in FIGS. They are formed so as to face each other.
  • the translucent electrode portion 30 is made of a substantially transparent translucent conductive material such as ITO like the pixel electrode 17 of the liquid crystal display panel 11 and is disposed in the display overlapping area OAA in the liquid crystal panel 12.
  • a pair of the translucent electrode portions 30 is provided on each of the first substrate 12a on the back side and the second substrate 12b on the front side.
  • the first translucent electrode portion 30A and the first translucent electrode portion 30 are provided on the first substrate 12a.
  • the second light transmitting electrode portion 30B is provided, what is provided on the second substrate 12b is the third light transmitting electrode portion 30C and the fourth light transmitting electrode portion 30D.
  • the first light transmitting electrode portion 30 ⁇ / b> A and the second light transmitting electrode portion 30 ⁇ / b> B are arranged in a comb-tooth shape and meshed with each other when viewed in a plan view.
  • the first light transmitting electrode portion 30A and the second light transmitting electrode portion 30B each have a strip shape (stripe shape) having a substantially constant width extending along the long side direction (Y-axis direction) of the first substrate 12a.
  • the plurality of strip portions 30Aa, 30Ba arranged in parallel in the short side direction (X-axis direction) of the first substrate 12a and the ends of the strip portions 30Aa, 30Ba are connected to each other and the short side direction (X It is comprised from connection part 30Ab and 30Bb extended along an axial direction. Accordingly, in the display overlapping area OAA of the first substrate 12a, the strip 30Aa of the first light transmitting electrode 30A and the strip 30Ba of the second light transmitting electrode 30B are along the short side direction (X-axis direction). Will be arranged alternately.
  • the third light transmitting electrode part 30 ⁇ / b> C and the fourth light transmitting electrode part 30 ⁇ / b> D are each arranged in a comb-like shape and meshed with each other when seen in a plan view.
  • the third light transmitting electrode portion 30C and the fourth light transmitting electrode portion 30D each have a strip shape (stripe shape) having a substantially constant width extending along the short side direction (X-axis direction) of the second substrate 12b.
  • the plurality of strip portions 30Ca, 30Da arranged in parallel in the long side direction (Y-axis direction) of the second substrate 12b and the ends of the strip portions 30Ca, 30Da are connected to each other and the long side direction (Y It is comprised from the connection parts 30Cb and 30Db extended along an axial direction. Therefore, in the display overlapping area OAA of the second substrate 12b, the strip portion 30Ca of the third light transmitting electrode portion 30C and the strip portion 30Da of the fourth light transmitting electrode portion 30D are along the long side direction (Y-axis direction). Will be arranged alternately. And in the state which bonded both board
  • the strip portions 30Ca and 30Da of the portion 30C and the fourth light transmitting electrode portion 30D are arranged to face each other through the liquid crystal layer 27 while their length directions are substantially orthogonal to each other.
  • alignment films 31 and 32 are provided on the inner surfaces of both the substrates 12a and 12b so as to face the liquid crystal layer 27 and align liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer 27, respectively.
  • a terminal portion (not shown) routed from the first light transmitting electrode portion 30A and the second light transmitting electrode portion 30B is provided at one end portion in the long side direction of the first substrate 12a.
  • the one end side of the barrier flexible substrate 33 is connected to this terminal portion.
  • the panel flexible substrate 33 is crimped and connected to the terminal portion via an anisotropic conductive film ACF.
  • the panel flexible substrate 33 is connected to a control substrate (not shown) at the other end, so that a barrier drive signal supplied from the control substrate is transmitted to the first transparent electrode portion 30A and the second transparent electrode portion 30B. It is possible.
  • These terminal portions and the panel flexible substrate 33 are arranged in the non-display overlapping region ONAA in the parallax barrier 12, as shown in FIG.
  • the third light transmitting electrode portion 30C and the fourth light transmitting electrode portion 30D provided on the second substrate 12b penetrate through the liquid crystal layer 27 and are connected to the conductive columns (in a form connecting the both substrates 12a and 12b). (Not shown) is electrically connected to the terminal portion on the first substrate 12a side, and a barrier drive signal can be supplied therefrom.
  • the second substrate 12b has a longer side dimension smaller than that of the first substrate 12a, and a terminal portion of both end portions in the long side direction with respect to the first substrate 12a. And it is bonded together with the end portion on the opposite side to the panel flexible substrate 33 side being aligned.
  • the liquid crystal panel 12 for example, the potential difference between the first light transmitting electrode portion 30A and the second light transmitting electrode portion 30B, and the third light transmitting electrode portion 30C and the fourth light transmitting electrode portion 30D.
  • a so-called normally white mode switch liquid crystal panel in which the light transmittance of the liquid crystal layer 27 is maximized when 0 is set to 0 and the light can be transmitted through the entire region to the maximum can be used.
  • the liquid crystal panel 12 according to this embodiment is controlled in its driving by supplying a predetermined potential to each of the electrode portions 30A to 30D, and is used in a portrait and in a landscape. In both cases, it is possible to make the observer observe a stereoscopic image.
  • a reference potential is supplied to the second light transmitting electrode unit 30B, the third light transmitting electrode unit 30C, and the fourth light transmitting electrode unit 30D.
  • a predetermined potential different from the reference potential is supplied to the first light transmitting electrode portion 30A.
  • the light transmittance of the region overlapping the first light transmitting electrode portion 30A in plan view is minimized, for example, and the barrier portion blocks light.
  • BA is formed
  • the light transmittance of the region overlapping with the second light transmitting electrode portion 30B in the plan view is maximized, and the barrier opening BO that transmits light is formed here.
  • Both the barrier portion BA and the barrier opening BO have a stripe shape extending along the Y-axis direction, like the strip portions 30Ab and 30Bb of the first light transmitting electrode portion 30A and the second light transmitting electrode portion 30B. A plurality of them are arranged in parallel along the X-axis direction.
  • the alignment direction of the barrier portion BA and the barrier opening BO coincides with the alignment direction (X-axis direction) of the observer's eyes LE and RE when used in a portrait.
  • the liquid crystal display panel 11 When the drive is controlled so that the left-eye image and the right-eye image are alternately displayed on each pixel PX arranged in the X-axis direction, the displayed right-eye image (right-eye pixel RPX) and left-eye image (left-eye image)
  • the observation angle of the pixel LPX) is regulated by the barrier unit BA, and is observed separately through the barrier opening BO into the right eye RE and the left eye LE of the viewer. Thereby, the binocular parallax effect can be obtained and the observer can observe a stereoscopic image when used in a portrait.
  • a reference potential is supplied to the first light transmitting electrode portion 30A, the second light transmitting electrode portion 30B, and the fourth light transmitting electrode portion 30D.
  • a predetermined potential different from the reference potential is supplied to the third transparent electrode portion 30C.
  • the light transmittance of the region overlapping the third light transmitting electrode portion 30C in plan view is minimized, for example, and the barrier portion blocks light.
  • BA is formed
  • the light transmittance of the region overlapping with the fourth light transmitting electrode portion 30D in plan view is maximized, and the barrier opening BO that transmits light is formed here.
  • Both the barrier portion BA and the barrier opening BO have a stripe shape extending along the X-axis direction, like the strip portions 30Ca and 30Da of the third light transmitting electrode portion 30C and the fourth light transmitting electrode portion 30D. , And a plurality of them arranged alternately in parallel along the Y-axis direction.
  • the alignment direction of the barrier part BA and the barrier opening BO coincides with the alignment direction of the observer's eyes LE and RE (Y-axis direction in parentheses in FIG. 12) when used in the landscape
  • the display is controlled so that the left-eye image and the right-eye image are alternately displayed on the pixels PX arranged in the Y-axis direction in the liquid crystal display panel 11 in the state
  • the displayed right-eye image (right-eye pixel RPX).
  • the left-eye image (left-eye pixel LPX) is observed by the barrier portion BA, and the observation angle is regulated by the barrier opening portion BO and separated into the observer's right eye RE and left eye LE, respectively. . Accordingly, a binocular parallax effect can be obtained when used in a landscape, and an observer can observe a stereoscopic image.
  • the liquid crystal display device 10 capable of stereoscopic display both when used in portrait and when used in landscape includes a gyro sensor (not shown) and the orientation of the liquid crystal display device 10 by the gyro sensor. (Portrait or Landscape) is detected, and the driving of the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12 is automatically switched between the portrait mode and the landscape mode based on the detection signal. Is more preferable.
  • the observer observes a planar image, for example, if a reference potential is supplied to all the light transmitting electrode portions 30A to 30D, the first light transmitting electrode portion 30A, the second light transmitting electrode portion 30B, and the third light transmitting electrode portion 30A.
  • the translucent electrode portion 30C and the fourth translucent electrode portion 30D There is no potential difference between the translucent electrode portion 30C and the fourth translucent electrode portion 30D, and the light transmittance is maximized in the entire area of the liquid crystal layer 27.
  • the liquid crystal panel 12 is not formed with the barrier portion BA that blocks light. Therefore, parallax does not occur in the image displayed on each pixel PX of the liquid crystal display panel 11, and thus the observer can observe a planar image (2D image, two-dimensional image).
  • the first light transmitting electrode portion 30A, the second light transmitting electrode portion 30B, the third light transmitting electrode portion 30C, and the fourth light transmitting electrode portion are prevented from supplying potential to all the electrode portions 30A to 30D. You may make it not produce a potential difference between 30D.
  • the spacer 28 that regulates the distance (cell thickness, gap) between the pair of substrates 12a and 12b in the liquid crystal panel 12 is a synthetic resin material (for example, inorganic material such as silica) having excellent translucency (substantially transparent). Or an organic material such as a phenol resin or an epoxy resin, and has a spherical shape and can be elastically deformed.
  • the spherical spacer 28 is composed of two types having different average particle diameters as shown in FIG. That is, the spacer 28 includes a first spacer (main spacer) 34 having a relatively large average particle diameter AD1 and a second spacer (sub-spacer) 35 having a relatively small average particle diameter AD2.
  • the first spacer 34 has an average particle diameter AD1 that is relatively larger than the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b
  • the second spacer 35 has an average particle diameter AD2 thereof. Is relatively smaller than the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b.
  • the “steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b” referred to herein means a pressing force from the outside on either of the pair of substrates 12a and 12b in a normal temperature environment (for example, a temperature environment of 5 ° C. to 35 ° C.).
  • the first spacer 34 is slightly crushed and elastically deformed by being sandwiched between the pair of substrates 12a and 12b, whereas the second spacer 35 is a pair of substrates 12a and 12b. It exists without deformation between 12b. That is, in the normal temperature environment, the first spacer 34 contributes to regulating the distance between the pair of substrates 12a and 12b, while the second spacer 35 regulates the distance between the pair of substrates 12a and 12b. Will contribute little to
  • the second spacer 35 preferably has an average particle diameter AD2 in the range of 80% to 95% of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34, and more preferably in the range of 85% to 95%. More preferably.
  • the first interval until the distance between the substrates 12a and 12b reaches the average particle size AD2 of the second spacer 35 is the first. Since the degree of deformation of the spacer 34 continues to increase, if the average particle diameter AD2 of the second spacer 35 is less than 80% of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34, the first spacer 34 is excessively deformed and damaged.
  • the second spacer 35 is added to the first spacer 34 in addition to the first spacer 34 when the distance between the pair of substrates 12a and 12b is slightly narrowed following the volume shrinkage of the liquid crystal layer 27.
  • the interval between the substrates 12a and 12b is regulated. Therefore, the distance between the pair of substrates 12a and 12b is hindered from being further narrowed following the volume contraction of the liquid crystal layer 27, and there is a possibility that vacuum bubbles are likely to be generated in the liquid crystal layer 27. is there.
  • the average particle diameter AD2 of the second spacer 35 in the range of 80% to 95% of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34, generation of low temperature bubbles can be prevented. At the same time, sufficient pressure resistance can be secured. Further, the above-mentioned effect can be obtained more reliably by setting the average particle diameter AD2 of the second spacer 35 in the range of 85% to 95% of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34. It is said.
  • the particle size distribution (particle size distribution) in the first spacer 34 and the second spacer 35 is almost a normal distribution (a hanging curve), and the degree of variation in the particle size.
  • the particle size distribution in the first spacer 34 and the second spacer 35 decreases in number as the particle size moves away from each average particle size AD1, AD2, and conversely, the particle size decreases to each average particle size AD1, AD2. The number tends to increase continuously as it approaches AD2.
  • the particle size distribution of the first spacer 34 and the particle size distribution of the second spacer 35 have a partly overlapping relationship, specifically, a small diameter side end in the particle size distribution of the first spacer 34, The end portion on the large diameter side in the particle size distribution of the spacer 35 overlaps.
  • the overlapping portions of the particle size distributions of the spacers 34 and 35 are indicated by two-dot chain lines.
  • the minimum value of the particle size in the particle size distribution of the first spacer 34 is relatively smaller than the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b, the particle size of the first spacer 34 is small. Some of them are relatively smaller than the steady distance SD.
  • the majority of the first spacers 34 have a particle size relatively larger than the steady distance SD.
  • the maximum value of the particle size in the particle size distribution of the second spacer 35 is relatively larger than the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b.
  • the majority of the second spacers 35 have a particle size relatively smaller than the steady distance SD. ing.
  • the difference between the minimum value of the particle size in the particle size distribution of the first spacer 34 and the steady distance SD between the pair of substrates 12a, 12b is the maximum value of the particle size in the particle size distribution of the second spacer 35 and the pair of substrates 12a. , 12b is configured to be relatively larger than the difference with the steady distance SD.
  • the second spacer 35 has a relatively larger number of installations than the first spacer 34. Specifically, the number of installations related to the average particle diameter AD2 of the second spacers 35 (the peak value of the number in FIG. 13) is relatively larger than the number of installations related to the average particle diameter AD1 of the first spacers 34. In this way, when volume contraction occurs in the liquid crystal layer 27 in a low temperature environment, the first spacers 34 with a relatively small number of installations are likely to be deformed, so that low temperature bubbles are less likely to be generated. In addition, when a pressing force is applied to at least one of the pair of substrates 12a and 12b from the outside, the first spacer 34 is excessively deformed by the relatively large number of the second spacers 35 to be damaged or damaged.
  • the first spacer 34 does not hinder the follow-up operation of the distance between the substrates 12a and 12b due to the volume shrinkage of the liquid crystal layer 27 that occurs in a low temperature environment, and the distance between the substrates 12a and 12b is steady in a normal temperature environment. They are arranged with a sufficient number of installations and distribution density to keep the distance SD.
  • the second spacer 35 can secure sufficient pressure resistance by resisting the pressing force together with the first spacer 34 when an external pressing force acts on at least one of the pair of substrates 12a and 12b. It is arranged with such installation number and distribution density.
  • the second spacer 35 is formed with a fixing layer 36 having fixing properties on the outer surface thereof. Since the fixing layer 36 is made of a thermoplastic resin material, the area in contact with one of the pair of substrates 12a and 12b (alignment films 31 and 32) is increased by being softened and deformed by heating. It has become. That is, in the manufacturing process of the liquid crystal panel 12, the second spacer 35 is heated after being sprayed on one of the pair of substrates 12a and 12b, so that the fixing layer 36 formed on the outer surface thereof is softened. Thus, it is fixed to one of the substrates 12a and 12b, so that the movement is restricted.
  • the fixing layer 36 is made of a thermoplastic resin material
  • the second spacer 35 is not prepared until the pair of substrates 12a and 12b are bonded and after the bonding, and the average particle diameter AD2 is smaller than the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b. Can be prevented from moving to agglomerate.
  • the fixed layer 36 is disposed so as to cover the outer peripheral surface of the second spacer 35.
  • the fixing layer 36 has a softening point in the range of 40 ° C. to 120 ° C., but a range of 40 ° C. to 70 ° C. is preferable in order to maintain high adhesion to the substrates 12a and 12b.
  • the ratio of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34 to the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b is, for example, 1.0 to 1.03, whereas between the pair of substrates 12a and 12b.
  • the ratio of the average particle diameter AD1 of the second spacer 35 to the steady distance SD is, for example, 0.86 to 0.94.
  • This embodiment has the structure as described above, and its operation will be described next.
  • the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12 are connected. It is made to adhere
  • the transparent electrodes 30A to 30D and the like are formed on the first substrate 12a and the second substrate 12b by photolithography, and then the alignment films 31 and 32 are formed. Together with the alignment treatment. Then, as shown in FIG. 14, for example, a predetermined number of first spacers 34 and second spacers 35, which are spherical spacers 28, are dispersed and arranged on the first substrate 12a. Note that the first spacer 34 and the second spacer 35 shown in FIG. 14 are not deformed.
  • the fixed layer 36 disposed on the outer surface of the second spacer 35 is softened and deformed, so that the area in contact with the alignment film 31 of the first substrate 12a is increased.
  • the second spacer 35 is fixed on the first substrate 12a and its movement is restricted.
  • a frame-shaped sealing agent (not shown) is applied to the first substrate 34 so as to surround the region where the spacer 28 is disposed, and then the liquid crystal constituting the liquid crystal layer 27 is dropped on the inner region of the sealing agent.
  • the second substrate 12b is disposed opposite to the first substrate 12a, and the second substrate 12b is brought close to the first substrate 12a, so that the substrates 12a and 12b are bonded together.
  • the first spacer 34 has an average particle diameter AD1 that is relatively larger than the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b. Therefore, as shown in FIG. 11, both the substrates 12a and 12b.
  • the first spacer 34 regulates the distance between the pair of substrates 12a and 12b, and keeps the steady distance SD stable.
  • the second spacer 35 is interposed between the substrates 12a and 12b without being deformed. Yes.
  • the polarizing plate 12c is bonded to the outer plate surface of the second substrate 12b.
  • the specific manufacturing procedure of the liquid crystal panel 12 described above can be changed as appropriate. For example, a step of applying a sealant may be performed prior to the step of spraying the spacers 28. Absent.
  • the liquid crystal display device 10 including the liquid crystal panel 12 manufactured as described above may be used in various temperature environments. When the temperature environment changes from, for example, a normal temperature environment to a low temperature environment, the liquid crystal panel is used. Although volume shrinkage may occur in each of the 12 components, the volume shrinkage is particularly large for the liquid crystal layer 27 having a high coefficient of thermal expansion. Since the periphery of the liquid crystal layer 27 is sealed with a sealant, when the liquid crystal layer 27 contracts with the temperature change as described above, as shown in FIG. The distance between the substrates 12a and 12b gradually decreases from the steady distance SD.
  • the first spacer 34 continues to be further deformed more than in the normal temperature environment, but the second spacer 35 is between the pair of substrates 12a and 12b.
  • the average particle size AD2 of the second spacer 35 reaches the average particle size AD2. Therefore, if all the spacers are the first spacers 34, the force that regulates the distance between the pair of substrates 12a and 12b becomes excessive, and it becomes impossible to follow the volume shrinkage of the liquid crystal layer 27.
  • the distance between the substrates 12a and 12b tends to narrow following the volume shrinkage of the liquid crystal layer 27. This makes it difficult for vacuum bubbles to be generated in the liquid crystal layer 27.
  • the average particle diameter AD2 of the second spacer 35 is 95% or less of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34.
  • the difference between the average particle diameters AD1 and AD2 between the first spacer 34 and the second spacer 35 is sufficiently ensured. Accordingly, a sufficient margin is ensured when the distance between the pair of substrates 12a and 12b is narrowed following the volume shrinkage of the liquid crystal layer 27, thereby making it difficult for the generation of vacuum bubbles.
  • the liquid crystal display panel 11 Since the above-described vacuum bubbles can cause unevenness in the light transmittance of the liquid crystal panel 12, by preventing the generation of vacuum bubbles, the liquid crystal display panel 11 that is visually recognized by the observer through the liquid crystal panel 12.
  • the display quality related to the display image can be made high.
  • the liquid crystal panel 12 is a member that is disposed closer to the user (observer) side than the liquid crystal display panel 11 in the liquid crystal display device 10, the liquid crystal panel 12 is easily subjected to a pressing force from the outside.
  • a pressing force is applied to the front-side second substrate 12b of the pair of substrates 12a and 12b, the distance between the pair of substrates 12a and 12b is narrowed from the steady distance SD, and the first spacer 34 is pressed accordingly.
  • the degree of deformation continues to increase while resisting pressure.
  • the second spacer 35 When the distance between the pair of substrates 12a and 12b reaches the average particle size SD2 of the second spacer 35, the second spacer 35 is sandwiched between the pair of substrates 12a and 12b in addition to the first spacer 34. Contributes to regulating the spacing. This prevents the first spacer 34 from being excessively deformed and exceeding the elastic limit, thereby causing damage and breakage. Thus, high pressure resistance can be obtained.
  • the average particle diameter AD2 of the second spacer 35 is 80% or more of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34, so that the average particle diameter AD2 of the second spacer 35 is first.
  • Sex can be obtained. 15 illustrates a state in which the distance between the pair of substrates 12a and 12b is slightly smaller than the average particle diameter AD2 of the second spacer 35, and the second spacer 35 is slightly crushed and elastically deformed.
  • the liquid crystal panel (liquid crystal element) 12 of this embodiment includes a pair of substrates 12a and 12b, a liquid crystal layer 27 disposed between the pair of substrates 12a and 12b, and a pair of substrates 12a and 12b.
  • the interval is restricted, and the interval between the pair of substrates 12a and 12b and the first spacer 34 having a relatively large average particle diameter AD1 compared to the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b is restricted.
  • the “steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b” referred to herein means a pressing force from the outside on either of the pair of substrates 12a and 12b in a normal temperature environment (for example, a temperature environment of 5 ° C. to 35 ° C.). This is the distance between the substrates 12a and 12b in a state where no action is made.
  • the second spacer 35 is placed in any of the pair of substrates 12a and 12b in a room temperature environment.
  • the distance between the pair of substrates 12a and 12b is not restricted when no pressing force is applied from the outside.
  • the temperature environment changes from a normal temperature environment to a low temperature environment (for example, a temperature environment lower than 5 ° C.) and a volume shrinkage occurs in the liquid crystal layer 27 accordingly, the distance between the pair of substrates 12a and 12b is a steady distance. It may become narrower from SD.
  • the second spacer 35 is in a period until the distance between the pair of substrates 12a and 12b reaches the average particle diameter AD2 of the second spacer 35. Almost no deformation. Accordingly, the distance between the pair of substrates 12a and 12b is likely to be narrowed following the volume shrinkage of the liquid crystal layer 27, so that vacuum bubbles are less likely to be generated.
  • the distance between the pair of substrates 12a and 12b is narrowed from the steady distance SD.
  • the distance between the pair of substrates 12a and 12b is regulated by the second spacer 35 in addition to the first spacer 34.
  • the first spacer 34 being excessively deformed and being damaged or damaged, and thus sufficiently high pressure resistance can be ensured.
  • production of a low temperature bubble can be prevented and sufficient pressure
  • the second spacer 35 has an average particle diameter AD2 in the range of 80% to 95% of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34. If the average particle diameter AD2 of the second spacer 35 is less than 80% of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34, when a pressing force is applied from the outside to at least one of the pair of substrates 12a and 12b. The first spacer 34 may be excessively deformed, resulting in problems such as damage and breakage, and it may not be possible to ensure sufficient pressure resistance.
  • the average particle diameter AD2 of the second spacer 35 exceeds 95% of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34, the difference between the average particle diameters AD1 and AD2 is very small between the first spacer 34 and the second spacer 35. Therefore, the space between the pair of substrates 12a and 12b becomes difficult to follow the volume contraction of the liquid crystal layer 27 in a low temperature environment, and low temperature bubbles may be easily generated.
  • the average particle diameter AD2 of the second spacer 35 is in the range of 80% to 95% of the average particle diameter AD1 of the first spacer 34, it is possible to prevent generation of low-temperature bubbles and ensure pressure resistance. This is more suitable for achieving both.
  • the second spacer 35 is formed with a fixing layer 36 that is fixed to at least one of the pair of substrates 12a and 12b. Since the average particle diameter AD2 of the second spacer 35 is smaller than the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b, the first spacer is deformed by being sandwiched between the pair of substrates 12a and 12b in a room temperature environment. Compared to 34, there is a situation that movement is likely to occur.
  • the fixing layer 36 on the second spacer 35 and fixing it to at least one of the pair of substrates 12a and 12b, it is possible to make the second spacer 35 difficult to move. Can be avoided.
  • the first spacer 34 is set to be relatively less in number than the second spacer 35. In this case, if the number of the first spacers 34 is set to be the same as the number of the second spacers 35 or a relatively larger number than the number of the second spacers 35, the temperature environment is low. Since the space between the pair of substrates 12a and 12b tends to narrow following the volume contraction of the liquid crystal layer 27 below, low-temperature bubbles are less likely to be generated. In addition, when a pressing force is applied to at least one of the pair of substrates 12a and 12b from the outside, the pair of substrates 12a and 12b is disposed by the second spacer 35 having a relatively larger number of installations than the first spacer 34. Since the interval between the first spacer 34 and the first spacer 34 can be regulated more appropriately, the first spacer 34 is more preferable for preventing problems such as excessive deformation and damage or damage.
  • a parallax barrier pattern 29 is formed on at least one of the pair of substrates 12a and 12b. In this way, for example, when an observer observes an image through the liquid crystal panel 12, the image can be separated by the parallax by the parallax barrier pattern 29, so that the observer observes the image as a stereoscopic image. be able to.
  • the parallax barrier pattern 29 includes a pair of translucent electrode portions 30 formed on the plate surfaces of the pair of substrates 12a and 12b on the liquid crystal layer 27 side so as to face each other.
  • the image is passed through the barrier opening BO arranged between the adjacent barrier portions BA.
  • An observation angle that can be observed becomes a specific one, and thus an image can be separated by parallax.
  • the right or wrong of formation of barrier part BA and barrier opening BO can be selected, and the image observed is considered as a three-dimensional image and a plane image. You can switch to
  • the liquid crystal display device (display device) 10 is arranged so as to be laminated on the liquid crystal panel 12 and the liquid crystal display panel (display element) 11 that displays an image.
  • the liquid crystal panel 12 arranged so as to be stacked on the liquid crystal display panel 11 for displaying an image is compatible with both prevention of low-temperature bubbles and ensuring of pressure resistance.
  • the display with excellent display quality can be realized and the product life is excellent.
  • the liquid crystal panel 12 included in the liquid crystal display device 10 includes a parallax barrier pattern 29 that can separate an image displayed on the liquid crystal display panel 11 by parallax. In this way, when the observer observes the image displayed on the liquid crystal display panel 11 via the liquid crystal panel 12, the image can be separated by the parallax by the parallax barrier pattern 29. The observer can be observed.
  • the liquid crystal panel 12 included in the liquid crystal display device 10 is arranged on the viewer side with respect to the liquid crystal display panel 11.
  • the liquid crystal panel 12 disposed on the viewer side with respect to the liquid crystal display panel 11 is easily touched by the viewer, for example, when the viewer touches the liquid crystal panel 12, but the liquid crystal panel 12 includes a pair of substrates. Since the sufficiently high pressure resistance is ensured by the first spacer 34 and the second spacer 35 that regulate the distance between 12a and 12b, it is particularly useful in the configuration as described above.
  • a backlight device (illumination device) 12 that irradiates light to the liquid crystal display panel 11 included in the liquid crystal display device 10 is provided. In this way, an image can be displayed on the liquid crystal display panel 11 using the light emitted from the backlight device 12.
  • the liquid crystal panel 112 according to the present embodiment has a position in the plane of the display surface of the liquid crystal display panel 11 in addition to the “parallax barrier function” described in the first embodiment. It also has a “touch panel function (position input function)” for inputting information, which is a multi-function type liquid crystal panel. Therefore, the liquid crystal panel 112 according to the present embodiment is a “parallax barrier panel” capable of separating an image displayed on the liquid crystal display panel 11 by parallax, and can detect a position input by an observer. It can be said that it is a possible “touch panel (position input panel)”.
  • a cover glass (cover panel) 37 for protecting the liquid crystal panel 112 is adhered to the front side of the liquid crystal panel 112 according to the present embodiment by an adhesive GL2.
  • This cover glass 37 is made of substantially transparent glass, and is a member that a user directly touches when using the touch panel function.
  • the configuration related to the touch panel function of the liquid crystal panel 112 will be described in detail.
  • the outer surface facing the front side of the second substrate 112b on the front side (the user side, opposite to the liquid crystal display panel 11 side) (opposite to the liquid crystal layer 27 side)
  • the translucent electrode for a touch panel that constitutes a so-called projected capacitive touch panel pattern 38 is formed on the side plate surface and the plate surface opposite to the surface on which the translucent electrode portion 30 is formed.
  • a portion 39 is formed.
  • the translucent electrode portion for touch panel 39 is a substantially transparent translucent material such as ITO similar to the translucent electrode portion (translucent electrode portion for parallax barrier) 30 constituting the parallax barrier pattern 29 described in the first embodiment. It is made of a conductive material and is disposed in the display overlapping area OAA in the liquid crystal panel 112. As a result, in the display overlap area OAA of the liquid crystal panel 112, the light transmittance is kept high, and the light transmitted through the display area AA of the liquid crystal display panel 11 can be transmitted with very low loss.
  • the touch panel translucent electrode portion 39 includes a plurality of rows of first touch panel translucent electrode portions 39A extending along the long side direction (Y-axis direction) of the second substrate 112b and the short side direction of the second substrate 112b. It consists of a plurality of rows of translucent electrode portions 39B for the second touch panel extending along the (X-axis direction).
  • the first touch panel translucent electrode portion 39A has a rhombus shape in plan view and is adjacent to a plurality of first electrode pad portions 39Aa arranged in parallel along the Y-axis direction.
  • 1 electrode pad part 39Aa is comprised from 1st connection part 39Ab which connects.
  • a plurality of first touch panel translucent electrodes 39 ⁇ / b> A extending in the Y-axis direction are arranged in parallel with a predetermined interval in the X-axis direction.
  • the translucent electrode part 39B for the second touch panel has a rhombus shape in a plan view and a plurality of second electrode pad parts 39Ba arranged in parallel along the X-axis direction, and adjacent second electrode pads.
  • 2nd connection part 39Bb which connects part 39Ba.
  • a plurality of second touch panel light-transmitting electrode portions 39B extending along the X-axis direction are arranged in parallel with a predetermined interval in the Y-axis direction.
  • the second substrate 112b includes the first electrode pad portion 39Aa constituting the first touch panel transparent electrode portion 39A and the second electrode pad portion 39Ba constituting the second touch panel transparent electrode portion 39B. A plurality of them are arranged in parallel in a matrix in the axial direction and the Y-axis direction.
  • the first electrode pad portion 39Aa and the first connecting portion 39Ab constituting the light transmitting electrode portion 39A for the first touch panel and the second electrode pad portion 39Ba constituting the light transmitting electrode portion 39B for the second touch panel are shown in FIG.
  • the second substrate 112b is arranged in the same layer.
  • the second connecting portion 39Bb constituting the light transmitting electrode portion 39B for the second touch panel is laminated on the upper layer side through the insulating layer 40 with respect to the first connecting portion 39Ab. Yes. This prevents the first touch panel translucent electrode part 39A and the second touch panel translucent electrode part 39B from short-circuiting at the intersection.
  • the translucent electrode portions 39A and 39B for the touch panel and the insulating layer 40 having the above-described configuration are protected by being covered with a protective layer 42 made of an insulating material, which is laminated on the outside. ing.
  • the polarizing plate 112c is attached to the outer surface of the protective layer 42.
  • terminal portions (not shown) routed from the first touch panel translucent electrode portion 39A and the second touch panel translucent electrode portion 39B. And one end side of the touch panel flexible substrate 41 is connected to the terminal portion.
  • the touch-panel flexible substrate 41 is pressure-bonded to the terminal portion via an anisotropic conductive film ACF.
  • the other end of the touch panel flexible substrate 41 is connected to a detection circuit (not shown).
  • the terminal portions and the touch panel flexible substrate 41 are arranged in the non-display overlapping area ONAA of the liquid crystal panel 112.
  • a capacitance is generated between any one of the touch panel translucent electrodes 39A and 39B and the user's finger. Therefore, the capacitance value of the touch panel translucent electrodes 39A and 39B is as follows. The capacitance values of the other translucent electrode portions 39A and 39B for the touch panel are different.
  • the coordinates of the intersection of the touch panel translucent electrode portions 39A and 39B are two of the operation positions by the user. It is input as position information of dimensions (X axis direction and Y axis direction). Therefore, in this liquid crystal panel 112, multipoint detection (multitouch) is possible when the user inputs a position simultaneously at a plurality of locations in the operation surface.
  • the liquid crystal panel 112 has the first spacer 34 having an average particle size AD1 that is relatively larger than the steady distance SD between the pair of substrates 112a and 112b, and the pair of substrates 112a having the average particle size AD2. , 112b and the second spacer 35 that is relatively larger than the steady distance SD, and as described in the first embodiment, sufficient pressure resistance is ensured. Even when a large pressing force is applied, the functions (parallax barrier function and touch panel function) are exhibited without being impaired. That is, it is excellent in durability and product life.
  • the touch panel pattern 38 that detects the position input by the user is provided on the plate surface of either one of the pair of substrates 112a and 112b opposite to the liquid crystal layer 27 side. Is formed. In this way, the position input by the user can be detected by the touch panel pattern 38.
  • the substrate 112a, 112b on which the touch panel pattern 38 is formed is frequently subjected to a pressing force from the outside, and the pressing force tends to increase.
  • the liquid crystal panel 112 is provided between the pair of substrates 112a, 112b. Since the sufficiently high pressure resistance is ensured by the first spacer 34 and the second spacer 35 that regulate the distance between the first spacer 34 and the second spacer 35, it is particularly useful in the configuration as described above.
  • the present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings.
  • the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
  • the minimum value of the average particle size AD1 is relatively smaller than the steady distance SD between the pair of substrates (see FIG. 13).
  • the minimum value of the particle size in the particle size distribution of the first spacer may be relatively larger than the steady distance SD between the pair of substrates, or may be substantially the same value as the steady distance SD. Good.
  • the particle size distribution of the second spacer is such that the maximum value of the average particle size AD2 is relatively larger than the steady distance SD between the pair of substrates (see FIG. 13).
  • the maximum value of the particle size in the particle size distribution of the second spacer may be set to be relatively smaller than the steady distance SD between the pair of substrates or may be substantially the same value as the steady distance SD. Good.
  • the minimum value of the particle size of the first spacer is relatively smaller than the maximum value of the particle size of the second spacer.
  • the particle size distribution of the first spacer and the particle size distribution of the second spacer do not overlap.
  • the specific value of the steady distance SD between the pair of substrates can be appropriately set with respect to the particle size distribution of the first spacer and the particle size distribution of the second spacer.
  • the first spacer A value that is between the minimum value of the particle size of the first spacer and the maximum value of the particle size of the second spacer, or a value that is larger than the minimum value of the particle size of the first spacer (however, from the average particle size of the first spacer Or a value smaller than the maximum particle size of the second spacer (however, a value larger than the average particle size of the second spacer).
  • the average particle diameter AD2 of the second spacer is in the range of 80% to 95% of the average particle diameter AD1 of the first spacer.
  • a structure in which the diameter is less than 80% of the average particle diameter of the first spacer and a structure in which the average particle diameter of the second spacer is greater than 95% of the average particle diameter of the first spacer are also included in the present invention. .
  • the fixing layer is formed on the second spacer so as to cover the outer peripheral surface thereof, but the fixing layer is formed so as to partially cover the outer peripheral surface of the second spacer. Also included in the present invention.
  • the fixing layer is formed only on the second spacer.
  • the fixing layer may be formed on the first spacer.
  • the first spacer and the second spacer may be configured not to have a fixing layer.
  • the specific particle size distribution of each spacer, the material used for each spacer, and the like can be changed as appropriate.
  • the difference between the minimum value of the particle size in the particle size distribution of the first spacer and the steady distance SD between the pair of substrates is the maximum value of the particle size in the particle size distribution of the second spacer and the steady distance SD between the pair of substrates. It is also possible to adopt a configuration that is relatively smaller than the difference between the first spacer, the difference between the minimum value of the particle size in the particle size distribution of the first spacer and the steady distance SD between the pair of substrates, and the second spacer.
  • examples of the particle size distribution include, for example, the specific overlap between the particle size distribution of the first spacer and the particle size distribution of the second spacer, and the specific shape of the particle size distribution of each spacer (the skirt portion). How to spread) can be changed in various ways.
  • a protective member such as the cover glass described in Embodiment 2 can also be used. In that case, it is also possible to use a protective member made of synthetic resin by applying the above (9).
  • the present invention is naturally applicable to a liquid crystal display panel which is a display element.
  • the present invention can also be applied to a liquid crystal display device having a configuration in which a liquid crystal panel having a parallax barrier function is omitted and only a liquid crystal display panel is provided.
  • the touch panel pattern as described in the second embodiment may be formed on the outer plate surface of the substrate (for example, CF substrate) constituting the liquid crystal display panel. .
  • the liquid crystal panel is stacked on the front side with respect to the liquid crystal display panel, but the liquid crystal panel is stacked on the back side with respect to the liquid crystal display panel. Is also possible.
  • the projection type capacitive type is exemplified as the touch panel pattern formed on the liquid crystal panel, but other than that, the surface type capacitive type, the resistive film type, the electromagnetic induction type
  • the present invention can also be applied to a touch panel pattern such as the above.
  • the liquid crystal panel that functions to cause the user to observe a stereoscopic image has been shown.
  • a different image is displayed for a user having two or more different viewing angles.
  • the present invention can also be applied to a display using a liquid crystal panel for obtaining a so-called multi-view function.
  • liquid crystal panel is a switch liquid crystal panel capable of switching between planar image display and stereoscopic image display.
  • a barrier portion on the liquid crystal panel at all times.
  • a stereoscopic image may be displayed at all times.
  • a three-dimensional image is always displayed by forming a mask filter having a predetermined light-shielding pattern on any of the substrates constituting the liquid crystal panel, thereby displaying a flat image. It is also possible to adopt a configuration in which switching between and is impossible.
  • the edge light type is exemplified as the backlight device included in the liquid crystal display device, but the present invention includes a backlight device that uses a direct type backlight device.
  • a transmissive liquid crystal display device including a backlight device that is an external light source is illustrated.
  • the present invention is applied to a reflective liquid crystal display device that performs display using external light.
  • the backlight device can be omitted.
  • liquid crystal display device having a rectangular display screen is exemplified, but a liquid crystal display device having a square display screen is also included in the present invention.
  • the TFT is used as a switching element in the liquid crystal display panel constituting the liquid crystal display device, but a liquid crystal display panel using a switching element other than TFT (for example, a thin film diode (TFD)) is provided.
  • TFT thin film diode
  • the present invention can also be applied to a liquid crystal display device, and can be applied to a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel that performs monochrome display in addition to a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel that performs color display.
  • the liquid crystal display device using the liquid crystal display panel is exemplified as the display panel.
  • the present invention is also applied to display devices using other types of display panels (PDP, organic EL panel, etc.). Is applicable. In that case, the backlight device can be omitted.
  • SYMBOLS 10 Liquid crystal display device (display apparatus), 11 ... Liquid crystal display panel (display element), 12 ... Liquid crystal panel (liquid crystal element), 12a ... 1st board

Abstract

本発明に係る液晶パネル(液晶素子)12は、一対の基板12a,12bと、一対の基板12a,12b間に配される液晶層27と、一対の基板12a,12b間の間隔を規制するものであって、一対の基板12a,12b間の定常距離SDに比べて平均粒径AD1が相対的に大きな第1スペーサ34と、一対の基板12a,12b間の間隔を規制するものであって、一対の基板12a,12b間の定常距離SDに比べて平均粒径AD2が相対的に小さな第2スペーサ35とを備える。

Description

液晶素子及び表示装置
 本発明は、液晶素子及び表示装置に関する。
 液晶表示装置の構成部品である液晶表示パネルは、大まかには、一対の基板を所定のギャップを確保した状態で対向させるとともに、両基板間に液晶層及び両基板間のギャップを保持するためのスペーサを介設し、その周囲をシール剤によって封止するようにした構成とされる。
特開昭62-150223号公報
(発明が解決しようとする課題)
 ところで、液晶表示パネルの使用環境が常温環境から低温環境へと変化すると、一対の基板間に介在する液晶層には体積収縮が生じる。このとき、一対の基板間の間隔を規制するスペーサによる規制力が過剰であると、液晶層の体積収縮に追従して一対の基板間の間隔が狭くならず、それによって真空気泡が発生するおそれがある。そうかといってスペーサの使用数を削減するなどして、上記したスペーサによる規制力を小さくすると、今度は、一対の基板の少なくともいずれか一方に対して外部から押圧力が作用した場合に、その押圧力に抗しきれずにスペーサが過剰に変形されて損傷または損壊し、耐圧性が劣化する、という問題が生じるおそれがあった。
 本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、低温気泡の発生を防止するとともに、十分な耐圧性を得ることを目的とする。
(課題を解決するための手段)
 本発明の液晶素子は、一対の基板と、前記一対の基板間に配される液晶層と、前記一対の基板間の間隔を規制するものであって、前記一対の基板間の定常距離に比べて平均粒径が相対的に大きな第1スペーサと、前記一対の基板間の間隔を規制するものであって、前記一対の基板間の定常距離に比べて平均粒径が相対的に小さな第2スペーサとを備える。
 このように、第1スペーサは、その平均粒径が一対の基板間の定常距離に比べて相対的に大きいことから、ほぼ常時変形した状態で一対の基板間の間隔を規制することが可能とされている。なお、ここで言う「一対の基板間の定常距離」とは、常温環境(例えば5℃~35℃の温度環境)下において一対の基板のいずれにも外部から押圧力などが作用していない状態での基板間の間隔である。
 これに対し、第2スペーサは、その平均粒径が一対の基板間の定常距離に比べて相対的に小さいことから、常温環境下において一対の基板のいずれにも外部から押圧力などが作用していない状態では一対の基板間の間隔を規制することがない。ここで、温度環境が常温環境から低温環境(例えば5℃を下回る温度環境)へと変化し、それに伴って液晶層に体積収縮が生じると、一対の基板間の間隔が定常距離から狭くなる場合がある。このとき、第1スペーサは常温環境下よりもさらに変形されるものの、第2スペーサについては一対の基板間の間隔が第2スペーサの平均粒径に達するまでの間は殆ど変形することがない。従って、一対の基板間の間隔が液晶層の体積収縮に追従して狭まり易くなっており、もって真空気泡が発生し難くなっている。それに加えて、常温環境下において一対の基板の少なくともいずれか一方に対して外部から押圧力が作用した場合には、一対の基板間の間隔が定常距離から狭くなって第2スペーサの平均粒径に達したところで、第1スペーサに加えて第2スペーサによって一対の基板間の間隔が規制される。これにより、第1スペーサが過剰に変形されて損傷または損壊するなどの問題を防ぐことができ、もって十分に高い耐圧性を確保することができる。
 本発明の液晶素子の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記第2スペーサは、その平均粒径が前記第1スペーサの平均粒径の80%~95%の範囲となるものとされる。仮に第2スペーサの平均粒径が第1スペーサの平均粒径の80%を下回ると、一対の基板の少なくともいずれか一方に対して外部から押圧力が作用したときに、第1スペーサが過剰に変形されてしまい損傷や損壊が生じ易くなるなどの問題が生じ、十分な耐圧性を確保できなくなるおそれがある。一方、仮に第2スペーサの平均粒径が第1スペーサの平均粒径の95%を上回ると、第1スペーサと第2スペーサとで平均粒径の差がごく僅かなものとなるため、低温環境下において液晶層の体積収縮に一対の基板間の間隔が追従し難くなり、低温気泡が発生し易くなるおそれがある。その点、上記したように第2スペーサの平均粒径を、第1スペーサの平均粒径の80%~95%の範囲とすれば、低温気泡の発生防止と耐圧性の確保との両立を図る上でより好適となる。
(2)前記第2スペーサには、前記一対の基板の少なくともいずれか一方に対して固着される固着層が形成されている。第2スペーサは、その平均粒径が一対の基板間の定常距離に比べて小さいため、常温環境下において一対の基板間に挟まれて変形される第1スペーサに比べると、移動が生じ易い、という事情がある。その第2スペーサに固着層を形成し、一対の基板の少なくともいずれか一方に対して固着させることで、第2スペーサを移動し難くすることができ、もって第2スペーサが凝集するなどといった事態を回避することができる。
(3)前記第1スペーサは、前記第2スペーサよりも設置数が相対的に少ないものとされる。このようにすれば、仮に第1スペーサの設置数を第2スペーサの設置数と同じにした場合、または第2スペーサの設置数よりも相対的に多くした場合に比べると、低温環境下において一対の基板間の間隔が液晶層の体積収縮に追従して狭まり易くなるから、低温気泡がより発生し難くなる。それに加え、一対の基板の少なくともいずれか一方に対して外部から押圧力が作用したとき、第1スペーサよりも相対的に設置数が多い第2スペーサによって一対の基板間の間隔をより適切に規制することができるから、第1スペーサが過剰に変形されて損傷または損壊するなどの問題を防ぐ上で一層好適となる。
(4)前記一対の基板の少なくともいずれか一方の板面には、視差バリアパターンが形成されている。このようにすれば、例えば、観察者が当該液晶素子を介して画像を観察した場合、視差バリアパターンによって画像を視差により分離することができるから、画像を立体画像として観察者に観察させることができる。
(5)前記視差バリアパターンは、前記一対の基板における前記液晶層側の板面に、互いに対向状をなすよう形成される一対の前記透光電極部により構成されており、一対の前記透光電極部間の電圧値を制御することで、光を遮る複数のバリア部と、隣り合う前記バリア部間に配されるとともに光を透過するバリア開口部とが形成可能とされる。このようにすれば、例えば当該液晶素子を介して画像を観察した場合、バリア部及びバリア開口部を形成すると、隣り合うバリア部間に配されるバリア開口部を通して、画像を観察することができる観察角度が特定のものとなり、もって画像を視差によって分離することができる。そして、一対の透光電極部間の電圧値を制御することで、バリア部及びバリア開口部の形成の是非を選択することができ、もって観察される画像を立体画像と平面画像とに切り替えることができる。
(6)前記一対の基板のいずれか一方における前記液晶層側とは反対側の板面には、使用者が入力した位置を検出するタッチパネルパターンが形成されている。このようにすれば、タッチパネルパターンによって使用者が入力した位置を検出することができる。このタッチパネルパターンが形成された基板には、外部から押圧力が作用する頻度が高く、また押圧力も大きくなりがちであるものの、当該液晶素子は、一対の基板間の間隔を規制する第1スペーサ及び第2スペーサによって十分に高い耐圧性を確保されているから、上記のような構成において特に有用である。
 次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記した液晶素子と、前記液晶素子に対して積層するよう配されるとともに画像を表示する表示素子とを備える表示装置。
 このような表示装置によると、画像を表示する表示素子に対して積層するよう配される液晶素子が、低温気泡の発生防止と耐圧性の確保とを両立したものであるから、表示品質の優れた表示を実現することができるとともに製品寿命に優れる。
 本発明の表示装置の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記液晶素子は、前記表示素子に表示される画像を視差により分離することが可能な視差バリアパターンを有している。このようにすれば、観察者が液晶素子を介して表示素子に表示された画像を観察した場合、視差バリアパターンによって画像を視差により分離することができるから、画像を立体画像として観察者に観察させることができる。
(2)前記液晶素子は、前記表示素子に対して観察者側に配されている。表示素子に対して観察者側に配された液晶素子には、例えば観察者が触れるなどすることで、外部からの押圧力が作用し易いものの、その液晶素子は、一対の基板間の間隔を規制する第1スペーサ及び第2スペーサによって十分に高い耐圧性が確保されているから、上記のような構成において特に有用である。
(3)前記表示素子に光を照射する照明装置を備える。このようにすれば、照明装置から照射される光を利用して表示素子に画像を表示することができる。
(発明の効果)
 本発明によれば、低温気泡の発生を防止するとともに、十分な耐圧性を得ることができる。
本発明の実施形態1に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図 液晶表示装置の平面図 液晶表示パネル及び液晶パネルの断面図 表示用フレキシブル基板を接続した液晶表示パネルの平面図 液晶表示パネルを構成するアレイ基板における画素電極及び各配線の配列を示す平面図 液晶表示パネルを構成するCF基板における着色部の配列を示す平面図 液晶表示パネルにおける表示領域の断面構成を示す断面図 パネル用フレキシブル基板を接続した液晶パネルの平面図 液晶パネルを構成する第1基板の平面図 液晶パネルを構成する第2基板の底面図 液晶パネルの表示重畳領域の断面構成を示す断面図 使用者の目と、視差バリアのバリア部及びバリア開口部と、液晶パネルの右目用画素及び左目用画素との関係を概略的に表す説明図 第1スペーサ及び第2スペーサの粒度分布を概略的に表すグラフ 液晶パネルの製造工程において、第1スペーサ及び第2スペーサを配置した第1基板に対して第2基板を貼り合わせる工程を示す断面図 低温環境下に配された場合や外部から押圧力が作用した場合における液晶パネルの表示重畳領域の断面構成を示す断面図 本発明の実施形態2に係る液晶表示パネル及び液晶パネルの断面図 液晶パネルを構成する第2基板の平面図 タッチパネルパターンの平面構成を示す平面図 図18のxix-xix線断面図 図18のxx-xx線断面図
 <実施形態1>
 本発明の実施形態1を図1から図15によって説明する。本実施形態では、視差バリアとして機能する液晶パネル(液晶素子)12を備えた液晶表示装置(表示装置)10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図1を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
 まず、液晶表示装置10の構成について説明する。液晶表示装置10は、図1及び図2に示すように、全体として平面に視て長方形状をなすとともにポートレイト(縦置き)またはランドスケープ(横置き)のいずれかの姿勢で使用されるものであり、画像を表示する液晶表示パネル(表示素子)11と、視差バリア機能を有する液晶パネル12と、液晶表示パネル11及び液晶パネル12に向けて光を照射する外部光源であるバックライト装置(照明装置)13とを備えている。さらに液晶表示装置10は、液晶表示パネル11及び液晶パネル12を保持(挟持)するベゼル14と、ベゼル14が取り付けられるとともにバックライト装置12を収容する筐体15とを備えている。
 このうち、液晶表示パネル11及び液晶パネル12は、図3に示すように、互いに主板面を対向状させつつ液晶パネル12が相対的に表側(光出射側、観察者側)に、液晶表示パネル11が相対的に裏側(バックライト装置13側、光出射側とは反対側)にそれぞれ配されるとともに間に介在する光硬化性接着材GLによって接着されることで一体化されている。この光硬化性接着材GLは、ほぼ透明となるような十分な透光性を有する光硬化性樹脂材料からなるものとされ、紫外線(UV光)などの特定の波長領域の光が照射されることで硬化する性質を有する。なお、本実施形態に係る液晶表示装置10は、携帯型情報端末(電子ブックやPDAなどを含む)、携帯電話(スマートフォンなどを含む)、ノートパソコン、デジタルフォトフレーム、携帯型ゲーム機などの各種電子機器(図示せず)に用いられるものである。このため、液晶表示装置10を構成する液晶表示パネル11及び液晶パネル12の画面サイズは、例えば3.36インチ、3.68インチ、4.29インチなど、数インチ~10数インチ程度とされ、一般的には小型または中小型に分類される大きさとされている。
 液晶表示パネル11について説明する。液晶表示パネル11は、図3,図4及び図7に示すように、長方形状をなす一対の透明な(透光性を有する)ガラス製の基板11a,11bと、両基板11a,11b間に配され(挟持され)、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層20とを備え、両基板11a,11bが液晶層20の厚さ分の間隔(セル厚、ギャップ)を維持した状態で図示しないシール剤によって貼り合わせられている。なお、図示は省略するが、この液晶表示パネル11は、一対の基板11a,11b間の間隔を規制するためのスペーサをも有している。この液晶表示パネル11は、図4に示すように、画像が表示される表示領域AA(図4において一点鎖線にて囲った範囲)と、表示領域AAを取り囲む略枠状(額縁状)をなすとともに画像が表示されない非表示領域NAAとを有している。また、両基板11a,11bの外面側には、図3に示すように、それぞれ偏光板11c,11dが貼り付けられている。表裏一対の偏光板11c,11dのうち、表側(液晶パネル12側)の偏光板11dの表側を向いた外面、つまり液晶パネル12との対向面には、既述した光硬化性接着材GLがほぼ全域にわたって設けられている。この液晶表示パネル11は、図2に示すように、ポートレイトで使用される際には、長辺方向(Y軸方向)が観察者から視て縦方向(上下方向)と一致し、短辺方向(X軸方向)が観察者から視て横方向(左右方向、両目LE,REの並び方向)と一致しており、ランドスケープで使用される際には、長辺方向が観察者から視て横方向と一致し、短辺方向が観察者から視て縦方向と一致する。
 両基板11a,11bのうち表側(正面側)がCF基板11aとされ、裏側(背面側)がアレイ基板11bとされる。アレイ基板11bの内面(液晶層20側の板面、CF基板11aとの対向面)における表示領域AAには、図5及び図7に示すように、スイッチング素子であるTFT(Thin Film Transistor)16及び画素電極17がマトリクス状に多数個並列して設けられるとともに、これらTFT16及び画素電極17の周りには、格子状をなすゲート配線18及びソース配線19が取り囲むようにして配設されている。画素電極17は、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)などのほぼ透明な透光性導電材料からなる。これに対し、ゲート配線18及びソース配線19は、共に銅やチタンなどの遮光性金属材料からなる。ゲート配線18とソース配線19とがそれぞれTFT16のゲート電極とソース電極とに接続され、画素電極17がTFT16のドレイン電極に接続されている。また、アレイ基板11bの内面における非表示領域NAAには、図4に示すように、ゲート配線18及びソース配線19が引き回されるとともにその端部に形成された端子部に対して液晶駆動用のドライバDRが接続されている。ドライバDRは、アレイ基板11bにおける長辺方向の一端部においてCOG(Chip On Glass)実装されており、接続された両配線18,19に対して駆動信号を供給可能とされる。アレイ基板11bの内面においてドライバDRに隣り合う位置(非表示領域NAA)には、表示用フレキシブル基板21の一端側が異方性導電膜ACFを介して圧着接続されている。この表示用フレキシブル基板21は、その他端側が図示しないコントロール基板に接続されることで、コントロール基板から供給される画像信号をドライバDRに伝送することが可能とされている。
 一方、CF基板11aにおける内面側(液晶層20側、アレイ基板11bとの対向面側)には、図6及び図7に示すように、アレイ基板11b側の各画素電極17と平面に視て重畳する位置に多数個のカラーフィルタが並んで設けられている。カラーフィルタは、R(赤色),G(緑色),B(青色)を呈する各着色部22がX軸方向に沿って交互に並ぶ配置とされる。着色部22は、平面に視て長方形状をなすとともに、その長辺方向及び短辺方向が基板11a,11bにおける長辺方向及び短辺方向と一致しており、CF基板11a上においてX軸方向及びY軸方向について多数個ずつマトリクス状に並列配置されている。カラーフィルタを構成する各着色部22間には、混色を防ぐための格子状をなす遮光部(ブラックマトリクス)23が形成されている。遮光部23は、アレイ基板11b側のゲート配線18及びソース配線19に対して平面視重畳する配置とされる。当該液晶表示パネル11においては、R,G,Bの3色の着色部22及びそれに対応する3つの画素電極17の組によって表示単位である1つの画素PXが構成されており、この画素PXは、両基板11a,11bの主板面、つまり表示面(X軸方向及びY軸方向)に沿って多数ずつマトリクス状に並列配置されている。各着色部22及び遮光部23の表面には、図7に示すように、アレイ基板11b側の画素電極17と対向する対向電極24が設けられている。また、両基板11a,11bの内面には、液晶層20に臨んで配されるとともに液晶層20に含まれる液晶分子を配向させるための配向膜25,26がそれぞれ形成されている。
 液晶パネル12に先じてバックライト装置13について簡単に説明する。バックライト装置13は、いわゆるエッジライト型(サイドライト型)とされており、光源と、表側(液晶表示パネル11側、光出射側)に開口するとともに光源を収容する略箱型のシャーシと、光源が端部に対向状に配されるとともに光源からの光を導光してシャーシの開口部(光出射部)に向けて出射させる導光部材と、シャーシの開口部を覆うようにして配される光学部材とを備える。光源から発せられた光は、導光部材の端部に入射してから導光部材内を伝播してシャーシの開口部へ向けて出射された後、光学部材によって面内の輝度分布が均一な面状の光に変換されてから、液晶表示パネル11に照射されるようになっている。そして、液晶表示パネル11が有するTFT16の駆動によって液晶表示パネル11に対する光の透過率が表示面の面内において選択的に制御されることで、表示面に所定の画像を表示させることができる。なお、光源、シャーシ、導光部材及び光学部材について詳しい図示を省略するものとする。
 続いて、液晶パネル12について詳しく説明する。液晶パネル12は、図3,図8及び図11に示すように、平面に視て長方形状をなす一対の透明な(透光性を有する)ガラス製の基板12a,12bと、両基板12a,12b間に配され(挟持され)、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層27とを備え、両基板12a,12bが液晶層27の厚さ分の間隔(セル厚、ギャップ)を維持した状態で図示しないシール剤によって貼り合わせられている。さらには、この液晶パネル12は、一対の基板12a,12b間の間隔を規制するためのスペーサ28をも有している。なお、スペーサ28に関しては後に詳しく説明する。液晶パネル12は、図8に示すように、液晶表示パネル11の表示領域AAと平面に視て重畳する表示重畳領域(図8において一点鎖線にて囲った範囲)OAAと、液晶表示パネル11の非表示領域NAAと平面に視て重畳する非表示重畳領域ONAAとを有しており、このうち非表示重畳領域ONAAが表示重畳領域OAAを取り囲む略枠状(額縁状)をなしている。なお、上記したシール剤は、非表示重畳領域ONAA内に配されるとともに、平面に視て非表示重畳領域ONAAに倣う枠状をなしており、このシール剤によって囲まれた領域(表示重畳領域OAAの全域と、非表示重畳領域ONAAの内周側部分とを含む)に上記したスペーサ28が所定量分散配置されている。
 液晶パネル12は、図3に示すように、液晶表示パネル11とほぼ同じ画面サイズを有するともに液晶表示パネル11に並行する姿勢で光硬化性接着材GLによって貼り合わせられており、ポートレイトで使用される際には、長辺方向(Y軸方向)が観察者から視て縦方向(上下方向)と一致し、短辺方向(X軸方向)が観察者から視て横方向(左右方向、両目LE,REの並び方向)と一致しており、ランドスケープで使用される際には、長辺方向が観察者から視て横方向と一致し、短辺方向が観察者から視て縦方向と一致する。液晶パネル12を構成する一対の基板12a,12bは、図8に示すように、短辺寸法(X軸方向の大きさ)がほぼ同じとされるのに対し、長辺寸法(Y軸方向の大きさ)については裏側(液晶表示パネル11側)の第1基板12aが表側の第2基板12bよりも大きく且つ液晶表示パネル11のアレイ基板11bとほぼ同じ程度とされる。また、表側の第2基板12bは、その長辺寸法が液晶表示パネル11のCF基板11aよりも大きくなっている。第1基板12aの裏側を向いた外面(液晶層27側とは反対側の板面)、つまり液晶表示パネル11との対向面には、図3に示すように、既述した光硬化性接着材GLが設けられている。第2基板12bの表側を向いた外面(液晶層27側とは反対側の板面)側には、偏光板12cが貼り付けられている。
 そして、この液晶パネル12は、液晶表示パネル11の表示面に表示される画像を視差により分離することで、立体画像(3D画像、三次元画像)として観察者に観察させるための視差バリアパターン29を有しており、視差バリアパネルとして機能する。液晶パネル12は、視差バリアパターン29によって液晶層27に所定の電圧を印加することで、その電圧値に応じて液晶分子の配向状態並びに液晶層27の光透過率を制御することができるとともに詳細は後述するバリア部BAを形成することが可能とされ、それにより液晶表示パネル11の画素PXに表示された画像を視差により分離して観察者に立体画像として観察させることができるものとされる(図12参照)。つまり、当該液晶パネル12は、液晶層27の光透過率をアクティブに制御することによって液晶表示パネル11の表示面に平面画像(2D画像、二次元画像)と立体画像(3D画像、三次元画像)とを切り替えて表示させることが可能なスイッチ液晶パネルであると言える。
 液晶パネル12を構成する一対の基板12a,12bにおける各内面(液晶層27側の板面)には、図9及び図10に示すように、視差バリアパターン29を構成する透光電極部30が互いに対向状をなす形でそれぞれ形成されている。透光電極部30は、液晶表示パネル11の画素電極17と同様にITOなどのほぼ透明な透光性導電材料からなるとともに、液晶パネル12における表示重畳領域OAAに配されている。これにより、液晶パネル12の表示重畳領域OAAでは、光透過率が高く保たれており、液晶表示パネル11の表示領域AAを透過した光をごく低損失でもって透過することが可能とされる。この透光電極部30は、裏側の第1基板12aと表側の第2基板12bとにそれぞれ一対ずつ設けられており、第1基板12aに設けられたものが第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bとされるのに対し、第2基板12bに設けられたものが第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dとされる。
 第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bは、図9に示すように、それぞれ櫛歯状をなすとともに平面に視て互いに噛み合うような形で配されている。詳しくは、第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bは、それぞれ第1基板12aの長辺方向(Y軸方向)に沿って延在するほぼ一定幅の帯状(ストライプ状)をなすとともに第1基板12aの短辺方向(X軸方向)について並列して配された複数本の帯状部30Aa,30Baと、各帯状部30Aa,30Baの端部同士を繋ぐとともに短辺方向(X軸方向)に沿って延在する繋ぎ部30Ab,30Bbとから構成されている。従って、第1基板12aの表示重畳領域OAAにおいては、第1透光電極部30Aの帯状部30Aaと、第2透光電極部30Bの帯状部30Baとが短辺方向(X軸方向)に沿って交互に並んで配されていることになる。
 これに対して、第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dは、図10に示すように、それぞれ櫛歯状をなすとともに平面に視て互いに噛み合うような形で配されている。詳しくは、第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dは、それぞれ第2基板12bの短辺方向(X軸方向)に沿って延在するほぼ一定幅の帯状(ストライプ状)をなすとともに第2基板12bの長辺方向(Y軸方向)について並列して配された複数本の帯状部30Ca,30Daと、各帯状部30Ca,30Daの端部同士を繋ぐとともに長辺方向(Y軸方向)に沿って延在する繋ぎ部30Cb,30Dbとから構成されている。従って、第2基板12bの表示重畳領域OAAにおいては、第3透光電極部30Cの帯状部30Caと、第4透光電極部30Dの帯状部30Daとが長辺方向(Y軸方向)に沿って交互に並んで配されていることになる。そして、両基板12a,12bを貼り合わせた状態では、図11に示すように、第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bの各帯状部30Ab,30Bbと、第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dの各帯状部30Ca,30Daとは、互いにその長さ方向をほぼ直交させつつ液晶層27を介して対向状に配されることになる。また、両基板12a,12bの内面には、液晶層27に臨んで配されるとともに液晶層27に含まれる液晶分子を配向させるための配向膜31,32がそれぞれ形成されている。
 なお、第1基板12aにおける長辺方向の一端部には、図9に示すように、第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bから引き回された端子部(図示せず)が形成されており、この端子部には、バリア用フレキシブル基板33の一端側が接続されている。パネル用フレキシブル基板33は、端子部に対して異方性導電膜ACFを介して圧着接続されている。このパネル用フレキシブル基板33は、その他端側が図示しないコントロール基板に接続されることで、コントロール基板から供給されるバリア駆動信号を第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bに伝送することが可能とされている。なお、これら端子部及びパネル用フレキシブル基板33は、図8に示すように、視差バリア12のうち非表示重畳領域ONAAに配されている。また、第2基板12bに設けられた第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dは、液晶層27を貫くとともに両基板12a,12b間を繋ぐ形で配される導電柱部(図示せず)によって第1基板12a側の端子部に対して電気的に接続されるとともにそこからバリア駆動信号の供給が可能とされている。また、この第2基板12bは、図8に示すように、第1基板12aよりも長辺寸法が小さなものとされるとともに、第1基板12aに対して長辺方向の両端部のうち端子部及びパネル用フレキシブル基板33側とは反対側の端部を揃えた状態で貼り合わせられている。
 本実施形態に係る液晶パネル12としては、例えば、第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bと、第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dとの間の電位差を0としたときに液晶層27の光透過率が最大となって、全域にわたって最大限に光を透過することが可能な、いわゆるノーマリーホワイトモードのスイッチ液晶パネルを用いることができる。その上で、本実施形態に係る液晶パネル12は、各電極部30A~30Dに所定の電位が供給されることでその駆動が制御されるとともに、ポートレイトでの使用時とランドスケープでの使用時との双方において観察者に立体画像を観察させることが可能とされている。
 具体的には、液晶表示装置10をポートレイトで使用する場合には、例えば、第2透光電極部30B、第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dには基準電位を供給するのに対し、第1透光電極部30Aには基準電位とは異なる所定の電位を供給する。これにより、第2透光電極部30Bと第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dとの間には電位差が生じることがないものの、第1透光電極部30Aと第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dとの間には電位差が生じる。このため、図12に示すように、液晶パネル12における液晶層27のうち、第1透光電極部30Aと平面視重畳する領域の光透過率が例えば最小となってここに光を遮るバリア部BAが形成されるのに対し、第2透光電極部30Bと平面視重畳する領域の光透過率が最大となってここに光を透過するバリア開口部BOが形成される。バリア部BA及びバリア開口部BOは、共に第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bの各帯状部30Ab,30Bbと同様にY軸方向に沿って延在するストライプ状をなすとともに、X軸方向に沿って交互に並列する形で複数ずつ配される。バリア部BA及びバリア開口部BOの並び方向は、ポートレイトでの使用時における観察者の両目LE,REの並び方向(X軸方向)と一致しているから、この状態で液晶表示パネル11においてX軸方向に並んだ各画素PXに左目用画像と右目用画像とが交互に表示されるように駆動を制御すると、表示された右目用画像(右目用画素RPX)及び左目用画像(左目用画素LPX)は、それぞれバリア部BAによって観察角度が規制されるとともに、バリア開口部BOを通してそれぞれ観察者の右目REと左目LEとに分離して観察されることになる。これにより、ポートレイトでの使用時において両眼視差効果が得られるとともに観察者に立体画像を観察させることができるものとされる。
 その一方、液晶表示装置10をランドスケープで使用する場合には、例えば、第1透光電極部30A、第2透光電極部30B及び第4透光電極部30Dには基準電位を供給するのに対し、第3透光電極部30Cには基準電位とは異なる所定の電位を供給する。これにより、第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bと第4透光電極部30Dとの間には電位差が生じることがないものの、第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bと第3透光電極部30Cとの間には電位差が生じる。このため、図12に示すように、液晶パネル12における液晶層27のうち、第3透光電極部30Cと平面視重畳する領域の光透過率が例えば最小となってここに光を遮るバリア部BAが形成されるのに対し、第4透光電極部30Dと平面視重畳する領域の光透過率が最大となってここに光を透過するバリア開口部BOが形成される。バリア部BA及びバリア開口部BOは、共に第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dの各帯状部30Ca,30Daと同様にX軸方向に沿って延在するストライプ状をなすとともに、Y軸方向に沿って交互に並列する形で複数ずつ配される。バリア部BA及びバリア開口部BOの並び方向は、ランドスケープでの使用時における観察者の両目LE,REの並び方向(図12では括弧書きしているY軸方向)と一致しているから、この状態で液晶表示パネル11においてY軸方向に並んだ各画素PXに左目用画像と右目用画像とが交互に表示されるように駆動を制御すると、表示された右目用画像(右目用画素RPX)及び左目用画像(左目用画素LPX)は、それぞれバリア部BAによって観察角度が規制されるとともに、バリア開口部BOを通してそれぞれ観察者の右目REと左目LEとに分離して観察されることになる。これにより、ランドスケープでの使用時において両眼視差効果が得られるとともに観察者に立体画像を観察させることができるものとされる。
 このようにポートレイトでの使用時と、ランドスケープでの使用時との双方において立体表示が可能な液晶表示装置10には、図示しないジャイロセンサを内蔵させるとともにそのジャイロセンサによって液晶表示装置10の姿勢(ポートレイトであるか、ランドスケープであるか)を検出するようにし、その検出信号に基づいて液晶表示パネル11及び液晶パネル12の駆動をポートレイトモードとランドスケープモードとで自動的に切り替えるようにするのがより好ましい。また、観察者に平面画像を観察させる場合には、例えば全ての透光電極部30A~30Dに基準電位を供給すれば、第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bと第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dとの間に電位差が生じず、液晶層27における全域において光透過率が最大となる。これにより、液晶パネル12には、光を遮るバリア部BAが形成されることがない。従って、液晶表示パネル11の各画素PXに表示される画像には視差が生じることがなく、もって観察者に平面画像(2D画像、二次元画像)を観察させることができる。なお、全ての電極部30A~30Dに電位を供給しないようにすることで、第1透光電極部30A及び第2透光電極部30Bと第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dとの間に電位差を生じさせないようにしてもよい。
 さて、液晶パネル12において一対の基板12a,12b間の間隔(セル厚、ギャップ)を規制するスペーサ28は、優れた透光性を有する(ほぼ透明な)合成樹脂材料(例えばシリカなどの無機材料やフェノール樹脂やエポキシ樹脂などの有機材料など)からなるものとされており、球状をなしていて弾性変形可能とされている。そして、この球状をなすスペーサ28は、図11に示すように、互いに平均粒径が異なる2種類のものから構成されている。すなわち、スペーサ28には、平均粒径AD1が相対的に大きな第1スペーサ(メインスペーサ)34と、平均粒径AD2が相対的に小さな第2スペーサ(サブスペーサ)35とが含まれている。このうち第1スペーサ34は、その平均粒径AD1が一対の基板12a,12b間の定常距離SDよりも相対的に大きなものとされるのに対し、第2スペーサ35は、その平均粒径AD2が一対の基板12a,12b間の定常距離SDよりも相対的に小さなものとされる。なお、ここで言う「一対の基板12a,12b間の定常距離SD」とは、常温環境(例えば5℃~35℃の温度環境)下において一対の基板12a,12bのいずれにも外部から押圧力などが作用していない状態での基板12a,12b間の間隔(距離)であり、より詳しくは各基板12a,12bの内面において液晶層27に臨む配向膜31,32間の間隔である。従って、常温環境下においては、第1スペーサ34は、一対の基板12a,12b間に挟まれることでやや潰れて弾性変形した状態となるのに対し、第2スペーサ35は、一対の基板12a,12b間にて変形することなく存在している。つまり、常温環境下では、第1スペーサ34は一対の基板12a,12b間の間隔を規制するのに寄与するのに対して、第2スペーサ35は一対の基板12a,12b間の間隔を規制するのに殆ど寄与しないことになる。
 詳しくは、第2スペーサ35は、その平均粒径AD2が第1スペーサ34の平均粒径AD1の80%~95%の範囲とされるのが好ましく、その中でも85%~95%の範囲とされるのがより好ましい。ここで、一対の基板12a,12bの少なくともいずれか一方に対して外部から押圧力が作用したとき、基板12a,12b間の間隔が第2スペーサ35の平均粒径AD2に達するまでは、第1スペーサ34の変形度合いが増し続けるため、仮に第2スペーサ35の平均粒径AD2が第1スペーサ34の平均粒径AD1の80%を下回ると、第1スペーサ34が過剰に変形されてしまい損傷や損壊が生じ易くなるなどの問題が生じ、十分な耐圧性を確保できなくなるおそれがある。一方、温度環境が常温環境下から低温環境(例えば5℃を下回る温度環境)へと変化すると、他の部材(各基板12a,12bやスペーサ27など)に比べて熱膨張率が相対的に大きな材料からなる液晶層27には相対的に大きな体積収縮が生じる。このとき、仮に第2スペーサ35の平均粒径AD2が第1スペーサ34の平均粒径AD1の95%を上回ると、第1スペーサ34と第2スペーサ35とで平均粒径AD1,AD2の差がごく僅かなものとなるため、液晶層27の体積収縮に追従して一対の基板12a,12b間の間隔が僅かに狭くなった段階で、第1スペーサ34に加えて第2スペーサ35が一対の基板12a,12b間の間隔を規制する。このため、一対の基板12a,12b間の間隔が液晶層27の体積収縮に追従してそれ以上狭くなるのが阻害されてしまい、それによって液晶層27中に真空気泡が発生し易くなるおそれがある。その点、上記したように第2スペーサ35の平均粒径AD2を、第1スペーサ34の平均粒径AD1の80%~95%の範囲とすることで、低温気泡の発生を防止することができるとともに十分な耐圧性を確保することができるのである。さらには、上記した第2スペーサ35の平均粒径AD2を、第1スペーサ34の平均粒径AD1の85%~95%の範囲とすることで、上記した効果をより確実に得ることができるものとされる。
 第1スペーサ34及び第2スペーサ35における粒度分布(粒径分布)は、図13に示すように、共にほぼ正規分布(つりがね状の曲線)となっており、その粒径のばらつきの度合いも概ね同等とされる。すなわち、第1スペーサ34及び第2スペーサ35における粒度分布は、粒径が各平均粒径AD1,AD2から遠ざかるに連れて個数が連続的に少なくなり、逆に粒径が各平均粒径AD1,AD2に近づくに連れて個数が連続的に多くなる傾向とされる。第1スペーサ34の粒度分布と、第2スペーサ35の粒度分布とは一部同士が重なり合う関係を有しており、具体的には第1スペーサ34の粒度分布における小径側端部と、第2スペーサ35の粒度分布における大径側端部とが重なり合っている。なお、図13では、各スペーサ34,35の粒度分布について互いに重なり合う部分を二点鎖線により図示している。また、第1スペーサ34の粒度分布における粒径の最小値は、一対の基板12a,12b間の定常距離SDよりも相対的に小さいものとされるため、第1スペーサ34にはその粒径が上記定常距離SDよりも相対的に小さいものが一部含まれていることになる。しかし、第1スペーサ34の大多数は、その粒径が上記定常距離SDよりも相対的に大きなものとされている。同様に、第2スペーサ35の粒度分布における粒径の最大値は、一対の基板12a,12b間の定常距離SDよりも相対的に大きいものとされるため、第2スペーサ35にはその粒径が上記定常距離SDよりも相対的に大きいものが一部含まれていることになるものの、第2スペーサ35の大多数は、その粒径が上記定常距離SDよりも相対的に小さいものとされている。なお、第1スペーサ34の粒度分布における粒径の最小値と一対の基板12a,12b間の定常距離SDとの差は、第2スペーサ35の粒度分布における粒径の最大値と一対の基板12a,12b間の定常距離SDとの差よりも相対的に大きくなる構成とされる。
 第2スペーサ35は、第1スペーサ34よりも設置数が相対的に多いものとされる。詳しくは、第2スペーサ35の平均粒径AD2に係る設置数(図13における個数のピーク値)は、第1スペーサ34の平均粒径AD1に係る設置数よりも相対的に多くなっている。このようにすれば、低温環境下において液晶層27に体積収縮が生じた場合、相対的に設置数が少ない第1スペーサ34が変形し易くなっているので、低温気泡がより発生し難くなるのに加え、一対の基板12a,12bの少なくともいずれか一方に外部から押圧力が作用した場合、相対的に設置数が多い第2スペーサ35によって第1スペーサ34が過剰に変形されて損傷や損壊するのを防ぐことができ、もってより高い耐圧性を確保することができる。また、第1スペーサ34は、低温環境下において生じる液晶層27の体積収縮に伴う基板12a,12b間の間隔の追従動作を妨げることがなく且つ常温環境下において基板12a,12b間の間隔を定常距離SDに保つのに十分な設置個数及び分布密度でもって配置されている。また、第2スペーサ35は、一対の基板12a,12bの少なくともいずれか一方に外部からの押圧力が作用したとき、第1スペーサ34と共にその押圧力に抗することで十分な耐圧性を確保できるような設置個数及び分布密度でもって配置されている。
 第2スペーサ35には、図11に示すように、その外面に固着性を有する固着層36が形成されている。固着層36は、熱可塑性樹脂材料からなるものであるため、加熱により軟化変形することで一対の基板12a,12b(配向膜31,32)のいずれか一方に対して接する面積が増加するようになっている。つまり、第2スペーサ35は、液晶パネル12の製造過程において、一対の基板12a,12bのいずれか一方の上に散布された後に加熱されることでその外面に形成された固着層36が軟化されて基板12a,12bのいずれかに対して固着され、もって移動が規制されるようになっている。これにより、一対の基板12a,12bを貼り合わせるまでの間、及び貼り合わせを行った後にも平均粒径AD2が一対の基板12a,12b間の定常距離SDよりも小さな第2スペーサ35が不用意に移動して凝集するのを防ぐことができる。この固着層36は、第2スペーサ35の外周面を覆うようにして配されている。なお、固着層36は、その軟化点が40℃~120℃の範囲とされているが、基板12a,12bとの固着性を高く保つには、40℃~70℃の範囲が好ましい。
 なお、一対の基板12a,12b間の定常距離SDに対する第1スペーサ34の平均粒径AD1の比率は、例えば1.0~1.03とされるのに対し、一対の基板12a,12b間の定常距離SDに対する第2スペーサ35の平均粒径AD1の比率は、例えば0.86~0.94とされる。
 本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。上記した液晶表示装置10を製造するにあたっては、それぞれ別途に製造された液晶表示パネル11及び液晶パネル12に対して各フレキシブル基板21,33を接続した後、液晶表示パネル11と液晶パネル12とを光硬化性接着材GLを介して接着するようにしている。このうち、液晶パネル12の製造方法について詳しく説明する。
 液晶パネル12の製造に際しては、まず第1基板12a及び第2基板12bに対してフォトリソグラフィ法によって各透光電極部30A~30Dなどをそれぞれ形成した後、各配向膜31,32をそれぞれ形成するとともに配向処理を行う。それから、図14に示すように、例えば第1基板12a上に球状のスペーサ28である第1スペーサ34及び第2スペーサ35を所定個数ずつ散布して分散配置する。なお、図14で図示される第1スペーサ34及び第2スペーサ35は共に変形されていない状態とされる。この状態で、図示しない加熱装置によって第1基板12aを加熱すると、第2スペーサ35の外面に配された固着層36が軟化変形することで第1基板12aの配向膜31に接する面積が増加される。これにより、第2スペーサ35が第1基板12a上に固着されてその移動が規制される。その後、第1基板34にスペーサ28の配置領域を取り囲むようにして枠状のシール剤(図示せず)を塗布してから、そのシール剤の内側の領域に液晶層27を構成する液晶を滴下する。
 続いて、第1基板12aに対して第2基板12bを対向配置し、その第2基板12bを第1基板12aに向けて接近させることで、両基板12a,12bの貼り合わせ作業を行う。一対の基板12a,12b間の間隔が定常距離SDに達したところで、シール剤を硬化させることで、両基板12a,12bが貼り合わせ状態に保たれる。なお、図14では、貼り合わせ後の第2基板12bを二点鎖線にて図示している。この貼り合わせに伴い、第1スペーサ34は、その平均粒径AD1が一対の基板12a,12b間の定常距離SDよりも相対的に大きなことから、図11に示すように、両基板12a,12b間に挟み込まれることでやや潰れるよう弾性変形されて扁平な形状となる。この第1スペーサ34により一対の基板12a,12b間の間隔が規制されるとともに、定常距離SDに安定的に保たれる。一方、第2スペーサ35については、その平均粒径AD2が一対の基板12a,12b間の定常距離SDよりも相対的に小さなことから、変形されることなく両基板12a,12b間に介在している。貼り合わせ作業を終えた後、第2基板12bにおける外側の板面には、偏光板12cが貼り付けられる。なお、上記した液晶パネル12の具体的な製造手順は適宜に変更することが可能であり、例えばスペーサ28を散布する工程を行うのに先立ってシール剤を塗布する工程を行うようにしても構わない。
 上記のようにして製造された液晶パネル12を備える液晶表示装置10は、様々な温度環境で使用されることがあり、温度環境が例えば常温環境から低温環境へと変化した場合には、液晶パネル12の各構成部品に体積収縮が生じることがあるが、特に熱膨張率が高い液晶層27については体積収縮量が大きなものとなっている。液晶層27は、その周りがシール剤によって封止されているため、上記のような温度変化に伴って液晶層27に体積収縮が生じると、図15に示すように、それに追従して一対の基板12a,12b間の間隔が定常距離SDから徐々に狭くなっていく。このとき、両基板12a,12b間の間隔が狭くなるのに伴って、第1スペーサ34は常温環境下よりもさらに変形度合いが増し続けるものの、第2スペーサ35については一対の基板12a,12b間の間隔が第2スペーサ35の平均粒径AD2に達するまでの間は殆ど変形することがない。従って、仮に全てのスペーサを第1スペーサ34とした場合に一対の基板12a,12b間の間隔を規制する力が過大になって液晶層27の体積収縮に追従できなくなるのに比べると、一対の基板12a,12b間の間隔が液晶層27の体積収縮に追従して狭まり易くなっている。これにより、液晶層27中に真空気泡が発生し難くなっている。しかも、本実施形態では、第2スペーサ35の平均粒径AD2が、第1スペーサ34の平均粒径AD1の95%以下とされているから、仮に第2スペーサ35の平均粒径AD2が第1スペーサ34の平均粒径AD1の95%を上回った場合に比べると、第1スペーサ34と第2スペーサ35との平均粒径AD1,AD2の差が十分に確保される。従って、液晶層27の体積収縮に追従して一対の基板12a,12b間の間隔が狭くなる際のマージンが十分に確保され、それにより真空気泡の発生がより生じ難いものとなっている。上記した真空気泡は、液晶パネル12の光透過率にムラを生じさせ得るものであるため、真空気泡の発生を防ぐことで、液晶パネル12を介して観察者に視認される液晶表示パネル11の表示画像に係る表示品位を高いものとすることができる。
 一方、液晶パネル12は、液晶表示装置10において液晶表示パネル11よりも使用者(観察者)側に配される部材であるため、外部から押圧力を受け易くなっている。例えば一対の基板12a,12bのうち、表側の第2基板12bに押圧力が作用した場合、一対の基板12a,12b間の間隔が定常距離SDから狭くなり、それに伴って第1スペーサ34が押圧力に抗しつつさらに変形度合いが増し続ける。そして、一対の基板12a,12b間の間隔が第2スペーサ35の平均粒径SD2に達したところで、第1スペーサ34に加えて第2スペーサ35が一対の基板12a,12b間に挟み込まれてその間隔を規制するのに寄与する。これにより、第1スペーサ34の変形が過剰となって弾性限度を超えることで損傷や損壊が生じるのが防がれる。もって、高い耐圧性が得られる。しかも、本実施形態では、第2スペーサ35の平均粒径AD2が、第1スペーサ34の平均粒径AD1の80%以上とされているから、仮に第2スペーサ35の平均粒径AD2が第1スペーサ34の平均粒径AD1の80%を下回った場合に比べると、第1スペーサ34が弾性限度を超えて過剰に変形される、といった問題をより生じ難くすることができ、それによりより高い耐圧性を得ることができる。なお、図15では、一対の基板12a,12b間の間隔が第2スペーサ35の平均粒径AD2よりもやや小さく、第2スペーサ35がやや潰れて弾性変形された状態を例示している。
 以上説明したように本実施形態の液晶パネル(液晶素子)12は、一対の基板12a,12bと、一対の基板12a,12b間に配される液晶層27と、一対の基板12a,12b間の間隔を規制するものであって、一対の基板12a,12b間の定常距離SDに比べて平均粒径AD1が相対的に大きな第1スペーサ34と、一対の基板12a,12b間の間隔を規制するものであって、一対の基板12a,12b間の定常距離SDに比べて平均粒径AD2が相対的に小さな第2スペーサ35とを備える。
 このように、第1スペーサ34は、その平均粒径AD1が一対の基板12a,12b間の定常距離SDに比べて相対的に大きいことから、ほぼ常時変形した状態で一対の基板12a,12b間の間隔を規制することが可能とされている。なお、ここで言う「一対の基板12a,12b間の定常距離SD」とは、常温環境(例えば5℃~35℃の温度環境)下において一対の基板12a,12bのいずれにも外部から押圧力などが作用していない状態での基板12a,12b間の間隔である。
 これに対し、第2スペーサ35は、その平均粒径AD2が一対の基板12a,12b間の定常距離SDに比べて相対的に小さいことから、常温環境下において一対の基板12a,12bのいずれにも外部から押圧力などが作用していない状態では一対の基板12a,12b間の間隔を規制することがない。ここで、温度環境が常温環境から低温環境(例えば5℃を下回る温度環境)へと変化し、それに伴って液晶層27に体積収縮が生じると、一対の基板12a,12b間の間隔が定常距離SDから狭くなる場合がある。このとき、第1スペーサ34は常温環境下よりもさらに変形されるものの、第2スペーサ35については一対の基板12a,12b間の間隔が第2スペーサ35の平均粒径AD2に達するまでの間は殆ど変形することがない。従って、一対の基板12a,12b間の間隔が液晶層27の体積収縮に追従して狭まり易くなっており、もって真空気泡が発生し難くなっている。それに加えて、常温環境下において一対の基板12a,12bの少なくともいずれか一方に対して外部から押圧力が作用した場合には、一対の基板12a,12b間の間隔が定常距離SDから狭くなって第2スペーサ35の平均粒径AD2に達したところで、第1スペーサ34に加えて第2スペーサ35によって一対の基板12a,12b間の間隔が規制される。これにより、第1スペーサ34が過剰に変形されて損傷または損壊するなどの問題を防ぐことができ、もって十分に高い耐圧性を確保することができる。本実施形態によれば、低温気泡の発生を防止するとともに、十分な耐圧性を得ることができる。
 また、第2スペーサ35は、その平均粒径AD2が第1スペーサ34の平均粒径AD1の80%~95%の範囲となるものとされる。仮に第2スペーサ35の平均粒径AD2が第1スペーサ34の平均粒径AD1の80%を下回ると、一対の基板12a,12bの少なくともいずれか一方に対して外部から押圧力が作用したときに、第1スペーサ34が過剰に変形されてしまい損傷や損壊が生じ易くなるなどの問題が生じ、十分な耐圧性を確保できなくなるおそれがある。一方、仮に第2スペーサ35の平均粒径AD2が第1スペーサ34の平均粒径AD1の95%を上回ると、第1スペーサ34と第2スペーサ35とで平均粒径AD1,AD2の差がごく僅かなものとなるため、低温環境下において液晶層27の体積収縮に一対の基板12a,12b間の間隔が追従し難くなり、低温気泡が発生し易くなるおそれがある。その点、上記したように第2スペーサ35の平均粒径AD2を、第1スペーサ34の平均粒径AD1の80%~95%の範囲とすれば、低温気泡の発生防止と耐圧性の確保との両立を図る上でより好適となる。
 また、第2スペーサ35には、一対の基板12a,12bの少なくともいずれか一方に対して固着される固着層36が形成されている。第2スペーサ35は、その平均粒径AD2が一対の基板12a,12b間の定常距離SDに比べて小さいため、常温環境下において一対の基板12a,12b間に挟まれて変形される第1スペーサ34に比べると、移動が生じ易い、という事情がある。その第2スペーサ35に固着層36を形成し、一対の基板12a,12bの少なくともいずれか一方に対して固着させることで、第2スペーサ35を移動し難くすることができ、もって第2スペーサ35が凝集するなどといった事態を回避することができる。
 また、第1スペーサ34は、第2スペーサ35よりも設置数が相対的に少ないものとされる。このようにすれば、仮に第1スペーサ34の設置数を第2スペーサ35の設置数と同じにした場合、または第2スペーサ35の設置数よりも相対的に多くした場合に比べると、低温環境下において一対の基板12a,12b間の間隔が液晶層27の体積収縮に追従して狭まり易くなるから、低温気泡がより発生し難くなる。それに加え、一対の基板12a,12bの少なくともいずれか一方に対して外部から押圧力が作用したとき、第1スペーサ34よりも相対的に設置数が多い第2スペーサ35によって一対の基板12a,12b間の間隔をより適切に規制することができるから、第1スペーサ34が過剰に変形されて損傷または損壊するなどの問題を防ぐ上で一層好適となる。
 また、一対の基板12a,12bの少なくともいずれか一方の板面には、視差バリアパターン29が形成されている。このようにすれば、例えば、観察者が当該液晶パネル12を介して画像を観察した場合、視差バリアパターン29によって画像を視差により分離することができるから、画像を立体画像として観察者に観察させることができる。
 また、視差バリアパターン29は、一対の基板12a,12bにおける液晶層27側の板面に、互いに対向状をなすよう形成される一対の透光電極部30により構成されており、一対の透光電極部30間の電圧値を制御することで、光を遮る複数のバリア部BAと、隣り合うバリア部BA間に配されるとともに光を透過するバリア開口部BOとが形成可能とされる。このようにすれば、例えば当該液晶パネル12を介して画像を観察した場合、バリア部BA及びバリア開口部BOを形成すると、隣り合うバリア部BA間に配されるバリア開口部BOを通して、画像を観察することができる観察角度が特定のものとなり、もって画像を視差によって分離することができる。そして、一対の透光電極部30間の電圧値を制御することで、バリア部BA及びバリア開口部BOの形成の是非を選択することができ、もって観察される画像を立体画像と平面画像とに切り替えることができる。
 さらには、本実施形態に係る液晶表示装置(表示装置)10は、上記した液晶パネル12と、液晶パネル12に対して積層するよう配されるとともに画像を表示する液晶表示パネル(表示素子)11とを備える。このような液晶表示装置10によると、画像を表示する液晶表示パネル11に対して積層するよう配される液晶パネル12が、低温気泡の発生防止と耐圧性の確保とを両立したものであるから、表示品質の優れた表示を実現することができるとともに製品寿命に優れる。
 また、液晶表示装置10が備える液晶パネル12は、液晶表示パネル11に表示される画像を視差により分離することが可能な視差バリアパターン29を有している。このようにすれば、観察者が液晶パネル12を介して液晶表示パネル11に表示された画像を観察した場合、視差バリアパターン29によって画像を視差により分離することができるから、画像を立体画像として観察者に観察させることができる。
 また、液晶表示装置10が備える液晶パネル12は、液晶表示パネル11に対して観察者側に配されている。液晶表示パネル11に対して観察者側に配された液晶パネル12には、例えば観察者が触れるなどすることで、外部からの押圧力が作用し易いものの、その液晶パネル12は、一対の基板12a,12b間の間隔を規制する第1スペーサ34及び第2スペーサ35によって十分に高い耐圧性が確保されているから、上記のような構成において特に有用である。
 また、液晶表示装置10が備える液晶表示パネル11に光を照射するバックライト装置(照明装置)12を備える。このようにすれば、バックライト装置12から照射される光を利用して液晶表示パネル11に画像を表示することができる。
 <実施形態2>
 本発明の実施形態2を図16から図20によって説明する。この実施形態2では、液晶パネル112にタッチパネル機能を併有させたものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
 本実施形態に係る液晶パネル112は、図16に示すように、上記した実施形態1にて説明した「視差バリア機能」に加えて、使用者が液晶表示パネル11の表示面の面内における位置情報を入力する「タッチパネル機能(位置入力機能)」を併せ持っており、いわば複合機能型の液晶パネルとされている。従って、本実施形態に係る液晶パネル112は、液晶表示パネル11に表示される画像を視差により分離することが可能な「視差バリアパネル」であるとともに、観察者が入力した位置を検出することが可能な「タッチパネル(位置入力パネル)」である、と言える。また、本実施形態に係る液晶パネル112のさらに表側には、液晶パネル112を保護するためのカバーガラス(カバーパネル)37が接着材GL2によって接着されている。このカバーガラス37は、ほぼ透明なガラス製とされ、使用者がタッチパネル機能を使用するに際して直接触れる部材である。
 液晶パネル112が有するタッチパネル機能に係る構成について詳しく説明する。液晶パネル112を構成する一対の基板112a,112bのうち、表側(使用者側、液晶表示パネル11側とは反対側)の第2基板112bにおける表側を向いた外面(液晶層27側とは反対側の板面、透光電極部30の形成面とは反対側の板面)には、図17に示すように、いわゆる投影型静電容量方式のタッチパネルパターン38を構成するタッチパネル用透光電極部39が形成されている。タッチパネル用透光電極部39は、上記した実施形態1に記載した視差バリアパターン29を構成する透光電極部(視差バリア用透光電極部)30と同様にITOなどのほぼ透明な透光性導電材料からなるとともに、液晶パネル112における表示重畳領域OAAに配されている。これにより、液晶パネル112の表示重畳領域OAAでは、光透過率が高く保たれており、液晶表示パネル11の表示領域AAを透過した光をごく低損失でもって透過することが可能とされる。タッチパネル用透光電極部39は、第2基板112bの長辺方向(Y軸方向)に沿って延在する複数列の第1タッチパネル用透光電極部39Aと、第2基板112bの短辺方向(X軸方向)に沿って延在する複数列の第2タッチパネル用透光電極部39Bとからなる。
 第1タッチパネル用透光電極部39Aは、図18に示すように、平面に視て菱形形状をなすとともにY軸方向に沿って並列配置された複数の第1電極パッド部39Aaと、隣り合う第1電極パッド部39Aa同士を繋ぐ第1繋ぎ部39Abとから構成されている。Y軸方向に沿って延在する形態の第1タッチパネル用透光電極部39Aは、X軸方向について複数が所定の間隔を空けつつ並列して配されている。これに対し、第2タッチパネル用透光電極部39Bは、平面に視て菱形形状をなすとともにX軸方向に沿って並列配置された複数の第2電極パッド部39Baと、隣り合う第2電極パッド部39Ba同士を繋ぐ第2繋ぎ部39Bbとから構成されている。X軸方向に沿って延在する形態の第2タッチパネル用透光電極部39Bは、Y軸方向について複数が所定の間隔を空けつつ並列して配されている。従って、第2基板112bには、第1タッチパネル用透光電極部39Aを構成する第1電極パッド部39Aaと、第2タッチパネル用透光電極部39Bを構成する第2電極パッド部39BaとがX軸方向及びY軸方向について複数ずつマトリクス状に並列して配されている。
 第1タッチパネル用透光電極部39Aを構成する第1電極パッド部39Aa及び第1繋ぎ部39Abと、第2タッチパネル用透光電極部39Bを構成する第2電極パッド部39Baとは、図19に示すように、第2基板112b上において同一のレイヤー(層)に配されている。これに対し、第2タッチパネル用透光電極部39Bを構成する第2繋ぎ部39Bbは、図20に示すように、第1繋ぎ部39Abに対して絶縁層40を介して上層側に積層されている。これにより、第1タッチパネル用透光電極部39Aと第2タッチパネル用透光電極部39Bとがその交差部において短絡することが回避されている。また、上記した構成の各タッチパネル用透光電極部39A,39B及び絶縁層40は、その外側に積層して形成される、絶縁性材料からなる保護層42によって覆われることで、保護が図られている。偏光板112cは、この保護層42の外面に貼り付けられている。
 第2基板112bにおける長辺方向の一端部には、図17に示すように、第1タッチパネル用透光電極部39A及び第2タッチパネル用透光電極部39Bから引き回された端子部(図示せず)が形成されており、この端子部には、タッチパネル用フレキシブル基板41の一端側が接続されている。タッチパネル用フレキシブル基板41は、端子部に対して異方性導電膜ACFを介して圧着接続されている。このタッチパネル用フレキシブル基板41は、その他端側が図示しない検出回路に接続されている。なお、これら端子部及びタッチパネル用フレキシブル基板41は、液晶パネル112のうち非表示重畳領域ONAAに配されている。そして、複数列の第1タッチパネル用透光電極部39A及び複数列の第2タッチパネル用透光電極部39Bに順次に電圧を印加した状態で、液晶パネル112の操作面に導電体である使用者の指が接触または接近すると、いずれかのタッチパネル用透光電極部39A,39Bと使用者の指との間で容量が生じるため、そのタッチパネル用透光電極部39A,39Bにおける静電容量値は、他のタッチパネル用透光電極部39A,39Bにおける静電容量値とは異なるものとなる。この静電容量の差が生じたタッチパネル用透光電極部39A,39Bを検出回路により検出することで、そのタッチパネル用透光電極部39A,39Bの交点の座標が、使用者による操作位置の二次元(X軸方向及びY軸方向)の位置情報として入力されるようになっている。従って、この液晶パネル112では、使用者が操作面の面内における複数箇所に同時に位置入力した場合の多点検出(マルチタッチ)が可能とされている。
 上記した構成の液晶表示装置110においては、タッチパネル機能を利用するために使用者がカバーガラス37に頻繁に触れることになる。このため、カバーガラス37によって保護されているとはいえ、液晶パネル112のうちタッチパネルパターン38を有する第2基板112bには、外部からの押圧力が頻繁に作用し且つその押圧力も大きくなりがちとなっている。その点、本実施形態に係る液晶パネル112は、平均粒径AD1が一対の基板112a,112b間の定常距離SDよりも相対的に大きな第1スペーサ34と、平均粒径AD2が一対の基板112a,112b間の定常距離SDよりも相対的に大きな第2スペーサ35とを有していて、上記した実施形態1にて説明した通り、十分な耐圧性が確保されているから、外部からの頻繁に且つ大きな押圧力が作用しても、その機能(視差バリア機能及びタッチパネル機能)が損なわれることなく発揮される。つまり、耐久性及び製品寿命に優れる。
 以上説明したように本実施形態によれば、一対の基板112a,112bのいずれか一方における液晶層27側とは反対側の板面には、使用者が入力した位置を検出するタッチパネルパターン38が形成されている。このようにすれば、タッチパネルパターン38によって使用者が入力した位置を検出することができる。このタッチパネルパターン38が形成された基板112a,112bには、外部から押圧力が作用する頻度が高く、また押圧力も大きくなりがちであるものの、当該液晶パネル112は、一対の基板112a,112b間の間隔を規制する第1スペーサ34及び第2スペーサ35によって十分に高い耐圧性を確保されているから、上記のような構成において特に有用である。
 <他の実施形態>
 本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
 (1)上記した各実施形態では、第1スペーサの粒度分布に関して、その平均粒径AD1の最小値が一対の基板間の定常距離SDよりも相対的に小さくなるもの(図13を参照)を示したが、第1スペーサの粒度分布における粒径の最小値が一対の基板間の定常距離SDよりも相対的に大きくなるようにしたり、或いは定常距離SDとほぼ同じ値となるようにしてもよい。
 (2)上記した各実施形態では、第2スペーサの粒度分布に関して、その平均粒径AD2の最大値が一対の基板間の定常距離SDよりも相対的に大きくなるもの(図13を参照)を示したが、第2スペーサの粒度分布における粒径の最大値が一対の基板間の定常距離SDよりも相対的に小さくなるようにしたり、或いは定常距離SDとほぼ同じ値となるようにしてもよい。
 (3)上記した各実施形態では、第1スペーサ及び第2スペーサの粒度分布に関して、第1スペーサの粒径の最小値が、第2スペーサの粒径の最大値よりも相対的に小さくなるもの(図13を参照)を示したが、第1スペーサの粒径の最小値が、第2スペーサの粒径の最大値よりも相対的に大きくなるようにしてもよい。この場合、第1スペーサの粒度分布と、第2スペーサの粒度分布とが重なり合わない関係となる。このような構成において、第1スペーサの粒度分布及び第2スペーサの粒度分布に対して、一対の基板間の定常距離SDの具体的な値は、適宜に設定することができ、例えば第1スペーサの粒径の最小値と第2スペーサの粒径の最大値との間となる値としたり、第1スペーサの粒径の最小値よりも大きくなる値(但し、第1スペーサの平均粒径よりは小さい値)としたり、また第2スペーサの粒径の最大値よりも小さくなる値(但し、第2スペーサの平均粒径よりは大きい値)とすることが可能である。
 (4)上記した各実施形態では、第2スペーサの平均粒径AD2が第1スペーサの平均粒径AD1の80%~95%の範囲とされたものを示したが、第2スペーサの平均粒径が第1スペーサの平均粒径の80%を下回る構成としたものや、第2スペーサの平均粒径が第1スペーサの平均粒径の95%を上回る構成としたものも本発明に含まれる。
 (5)上記した各実施形態では、第2スペーサの設置数が第1スペーサの設置数よりも相対的に多くなる構成のものを示したが、第1スペーサと第2スペーサとの設置数がほぼ同じになる構成としたり、また第1スペーサの設置数が第2スペーサの設置数よりも相対的に多くなる構成とすることも可能である。
 (6)上記した各実施形態では、第2スペーサにその外周面を覆う形で固着層を形成したものを示したが、固着層が第2スペーサの外周面を部分的に覆う形で形成されたものも本発明に含まれる。
 (7)上記した各実施形態では、第2スペーサのみに固着層を形成したものを示したが、第1スペーサにも固着層を形成するようにしても構わない。逆に、第1スペーサ及び第2スペーサが共に固着層を有さない構成とすることも可能である。
 (8)上記した各実施形態以外にも、各スペーサの具体的な粒度分布の態様や各スペーサに用いる材料などは適宜に変更可能である。例えば、第1スペーサの粒度分布における粒径の最小値と一対の基板間の定常距離SDとの差が、第2スペーサの粒度分布における粒径の最大値と一対の基板間の定常距離SDとの差よりも相対的に小さくなる構成とすることも可能であり、さらには第1スペーサの粒度分布における粒径の最小値と一対の基板間の定常距離SDとの差と、第2スペーサの粒度分布における粒径の最大値と一対の基板間の定常距離SDとの差とがほぼ等しくなる構成とすることも可能である。それ以外にも、粒度分布の態様としては、例えば、第1スペーサの粒度分布と第2スペーサの粒度分布との具体的な重なり方や、各スペーサの粒度分布の具体的な形状(裾部の広がり方など)は、様々に変更することができる。
 (9)上記した実施形態2では、保護部材としてガラス製のカバーガラスを用いた場合を例示したが、合成樹脂製の保護部材を用いることも可能である。
 (10)上記した実施形態1において、実施形態2に記載したカバーガラスのような保護部材を用いることも可能である。その場合、上記した(9)を適用して合成樹脂製の保護部材を使用することも可能である。
 (11)上記した各実施形態では、視差バリア機能を有する液晶パネルに本発明を適用した場合を例示したが、表示素子である液晶表示パネルにも本発明は勿論適用可能である。その場合、視差バリア機能を有する液晶パネルを省略し、液晶表示パネルのみを有する構成の液晶表示装置にも本発明は適用可能である。
 (12)上記した(11)において、液晶表示パネルを構成する基板(例えばCF基板)における外側の板面に、上記した実施形態2に記載したようなタッチパネルパターンを形成するようにしても構わない。
 (13)上記した各実施形態では、液晶パネルが液晶表示パネルに対して表側に積層される構成のものを示したが、液晶パネルが液晶表示パネルに対して裏側に積層される構成とすることも可能である。
 (14)上記した実施形態2では、液晶パネルに形成するタッチパネルパターンとして投影型静電容量方式のものを例示したが、それ以外にも、表面型静電容量方式、抵抗膜方式、電磁誘導方式などのタッチパネルパターンを採用したものにも本発明は適用可能である。
 (15)上記した各実施形態では、液晶表示装置をポートレイト(縦置き)で使用した場合と、ランドスケープ(横置き)で使用した場合との双方において、立体画像を表示することが可能な構成のものを例示したが、ポートレイトまたはランドスケープのいずれか一方においてのみ、立体画像を表示することが可能な構成としたものにも本発明は適用可能である。
 (16)上記した各実施形態では、使用者に立体画像を観察させるのに機能する液晶パネルを用いたものを示したが、例えば異なる2方向以上の視角に存する使用者に対して異なる画像を観察させる、いわゆるマルチビュー機能を得るための液晶パネルを用いたものにも本発明は適用可能である。
 (17)上記した各実施形態では、液晶パネルが、平面画像表示と立体画像表示とを切り替え可能なスイッチ液晶パネルとされた場合を示したが、例えば液晶パネルにバリア部を常時形成することで、常時立体画像を表示させるようにしても構わない。
 (18)上記(17)以外にも、液晶パネルを構成する基板のいずれかに対して、所定の遮光パターンを有するマスクフィルタを形成することで、常時立体画像を表示させるようにし、平面画像表示との切り替えが不可能とされる構成とすることも可能である。
 (19)上記した各実施形態では、液晶表示装置が備えるバックライト装置としてエッジライト型のものを例示したが、直下型のバックライト装置を用いるようにしたものも本発明に含まれる。
 (20)上記した各実施形態では、外部光源であるバックライト装置を備えた透過型の液晶表示装置を例示したが、本発明は、外光を利用して表示を行う反射型液晶表示装置にも適用可能であり、その場合はバックライト装置を省略することができる。
 (21)上記した各実施形態では、表示画面が長方形状をなす液晶表示装置を例示したが、表示画面が正方形とされる液晶表示装置も本発明に含まれる。
 (22)上記した各実施形態では、液晶表示装置を構成する液晶表示パネルにスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示パネルを備える液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示パネルを備えた液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示パネルを備えた液晶表示装置にも適用可能である。
 (23)上記した各実施形態では、表示パネルとして液晶表示パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネル(PDPや有機ELパネルなど)を用いた表示装置にも本発明は適用可能である。その場合、バックライト装置を省略することも可能である。
 10...液晶表示装置(表示装置)、11...液晶表示パネル(表示素子)、12...液晶パネル(液晶素子)、12a...第1基板(基板)、12b...第2基板(基板)、13...バックライト装置(照明装置)、27...液晶層、29...視差バリアパターン、30...透光電極部、34...第1スペーサ、35...第2スペーサ、36...固着層、38...タッチパネルパターン、AD1,AD2...平均粒径、BA...バリア部、BO...バリア開口部、SD...定常距離

Claims (11)

  1.  一対の基板と、
     前記一対の基板間に配される液晶層と、
     前記一対の基板間の間隔を規制するものであって、前記一対の基板間の定常距離に比べて平均粒径が相対的に大きな第1スペーサと、
     前記一対の基板間の間隔を規制するものであって、前記一対の基板間の定常距離に比べて平均粒径が相対的に小さな第2スペーサとを備える液晶素子。
  2.  前記第2スペーサは、その平均粒径が前記第1スペーサの平均粒径の80%~95%の範囲となるものとされる請求項1記載の液晶素子。
  3.  前記第2スペーサには、前記一対の基板の少なくともいずれか一方に対して固着される固着層が形成されている請求項1または請求項2記載の液晶素子。
  4.  前記第1スペーサは、前記第2スペーサよりも設置数が相対的に少ないものとされる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の液晶素子。
  5.  前記一対の基板の少なくともいずれか一方の板面には、視差バリアパターンが形成されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の液晶素子。
  6.  前記視差バリアパターンは、前記一対の基板における前記液晶層側の板面に、互いに対向状をなすよう形成される一対の前記透光電極部により構成されており、一対の前記透光電極部間の電圧値を制御することで、光を遮る複数のバリア部と、隣り合う前記バリア部間に配されるとともに光を透過するバリア開口部とが形成可能とされる請求項5記載の液晶素子。
  7.  前記一対の基板のいずれか一方における前記液晶層側とは反対側の板面には、使用者が入力した位置を検出するタッチパネルパターンが形成されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の液晶素子。
  8.  請求項1から請求項7のいずれか1項に記載された液晶素子と、前記液晶素子に対して積層するよう配されるとともに画像を表示する表示素子とを備える表示装置。
  9.  前記液晶素子は、前記表示素子に表示される画像を視差により分離することが可能な視差バリアパターンを有している請求項8記載の表示装置。
  10.  前記液晶素子は、前記表示素子に対して観察者側に配されている請求項8または請求項9記載の表示装置。
  11.  前記表示素子に光を照射する照明装置を備える請求項8から請求項10のいずれか1項に記載の表示装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019040084A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 三菱電機株式会社 表示装置
KR102457704B1 (ko) * 2018-04-16 2022-10-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102171302B1 (ko) * 2018-07-02 2020-10-28 주식회사 엘지화학 광변조 소자
JP7434736B2 (ja) * 2019-06-28 2024-02-21 Toppanホールディングス株式会社 調光シート、および、調光装置
JP7415384B2 (ja) * 2019-09-06 2024-01-17 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置および電子機器
KR20220093876A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 엘지디스플레이 주식회사 가변 패럴렉스 배리어 및 이를 구비한 입체영상 표시장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004109972A (ja) * 2002-07-22 2004-04-08 Seiko Epson Corp 液晶装置、液晶装置の製造方法、電子機器
JP2007086381A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Fujitsu Ten Ltd 液晶表示装置
JP2007279322A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Nec Lcd Technologies Ltd 液晶パネル及びその製造方法
JP2008209554A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Epson Imaging Devices Corp 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び、電子機器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5313055A (en) * 1991-09-30 1994-05-17 Fuji Xerox Co., Ltd. Two-dimensional image read/display device
TWI291067B (en) * 2000-05-15 2007-12-11 Nec Lcd Technologies Ltd Fabrication method of liquid crystal display panel
EP1664915A1 (en) * 2003-09-04 2006-06-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device with spacers and seals and the method of manufacture thereof
KR101319336B1 (ko) * 2007-09-28 2013-10-16 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
JP5188825B2 (ja) * 2008-02-14 2013-04-24 株式会社ジャパンディスプレイイースト 表示装置
TW201205383A (en) * 2010-05-31 2012-02-01 Wintek Corp Touch-sensitive device
JP2012002866A (ja) * 2010-06-14 2012-01-05 Sony Corp 立体表示用光学デバイスおよび立体表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004109972A (ja) * 2002-07-22 2004-04-08 Seiko Epson Corp 液晶装置、液晶装置の製造方法、電子機器
JP2007086381A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Fujitsu Ten Ltd 液晶表示装置
JP2007279322A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Nec Lcd Technologies Ltd 液晶パネル及びその製造方法
JP2008209554A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Epson Imaging Devices Corp 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び、電子機器

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