WO2013065580A1

WO2013065580A1 - 表示装置

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Publication number: WO2013065580A1
Application number: PCT/JP2012/077625
Authority: WO
Inventors: 亮菊地; 知男高谷; 福島　浩
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-05-10
Also published as: US20140307188A1

Abstract

３次元画像を表示可能なように、ストライプ画像を表示するスイッチパネルがメインパネルの視認側に配置された表示装置において、該スイッチパネルのギャップムラを視認しにくくすることにより、表示装置の外観品位の向上を図る。液晶表示装置は、画像を表示するメインパネル（２）と、メインパネル（２）の視認側に配置されていて、該メインパネル（２）に表示される画像が立体的に見えるように視差バリアとしてのストライプ画像を表示するスイッチパネル（３）と、スイッチパネル（３）の視認側に配置されていて、入射される光を直線偏光に変換する偏光板（４）と、スイッチパネル（３）と偏光板（４）との間に配置されていて、直線偏光を円偏光に変換する一方、円偏光を直線偏光に変換する位相差板（７）とを備える。

Description

表示装置

　本発明は、メインパネルの視認側に配置されるスイッチパネルにストライプ画像を表示することによって、該メインパネルに表示される画像を３次元画像として視認可能な表示装置に関する。

　従来より、いわゆる視差バリア方式によって画像を３次元で表示可能な表示装置が知られている。このような表示装置は、例えば特開平５－１２２７３３号公報に開示されるように、対向して配置される２枚の液晶パネルを有する。前記表示装置は、一方の液晶パネルには画像を表示し、他方の液晶パネルには白黒のバリア・ストライプ画像（ストライプ画像）を表示する。これにより、他方の液晶パネルが視差バリアとして機能するため、一方の液晶パネルに表示された画像を３次元の立体画像として視認することができる。なお、特開平５－１２２７３３号公報には、２枚の液晶パネルのうち、視認側に配置される液晶パネルにバリア・ストライプ画像を表示する構成が開示されている。

　ところで、上述のように視認側に配置されるパネルは、一対の基板と、該一対の基板を重ね合わせた状態でそれらの外周側同士の間に配置されるシール部とを有する。また、前記パネルには、一対の基板同士の間隔が面方向で一定になるように、該一対の基板同士の間にスペーサが配置される。

　ところが、上述のような構成のパネルにおいて、一対の基板同士の間隔（ギャップ）が面方向に不均一の場合には、ギャップムラとして視認されることがある。特に、視認側に配置されるパネルにギャップの不均一が生じると、視認側から入射する光の反射光によってギャップムラとして視認されやすくなる。

　本発明の目的は、３次元画像を表示可能なように、ストライプ画像を表示するスイッチパネルがメインパネルの視認側に配置された表示装置において、該スイッチパネルのギャップムラを視認しにくくすることにより、表示装置の外観品位の向上を図ることにある。

　本発明の一実施形態に係る表示装置は、画像を表示するメインパネルと、前記メインパネルの視認側に配置されていて、該メインパネルに表示される画像が立体的に見えるように視差バリアとしてのストライプ画像を表示するスイッチパネルと、前記スイッチパネルの視認側に配置されていて、入射される光を直線偏光に変換する偏光板と、前記スイッチパネルと前記偏光板との間に配置されていて、直線偏光を円偏光に変換する一方、円偏光を直線偏光に変換する位相差板とを備える。

　本発明の一実施形態により、３次元画像を表示可能なように、ストライプ画像を表示するスイッチパネルがメインパネルの視認側に配置された表示装置において、該スイッチパネルのギャップムラを視認しにくくすることができる。したがって、表示装置の外観品位の向上を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る表示装置のパネルユニットの概略構成を示す断面図である。図２は、スイッチパネルのシール部の配置を示す平面図である。図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。図４Ａは、スイッチパネルの対向基板の概略構成を示す平面図である。図４Ｂは、スイッチパネルの基板の概略構成をそれぞれ示す平面図である。図５は、スイッチパネルにおいて、リタデーションと相対透過率との関係を示すグラフである。図６は、視認側から入射した光及びスイッチパネルで反射した光の偏光状態を示す図である。図７は、スイッチパネルで反射した光が偏光板によって遮光される様子を示す断面図である。図８は、位相差板のＮｚ及び極角を変化させた場合において、表示装置の色度の変化を示す図である。図９Ａは、実施形態２に係る表示装置のスイッチパネルにおける図４Ａ相当図である。図９Ｂは、実施形態２に係る表示装置のスイッチパネルにおける図４Ｂ相当図である。図１０Ａは、実施形態３に係る表示装置のスイッチパネルにおける図４Ａ相当図である。図１０Ｂは、実施形態３に係る表示装置のスイッチパネルにおける図４Ｂ相当図である。

　本発明の一実施形態に係る表示装置は、画像を表示するメインパネルと、前記メインパネルの視認側に配置されていて、該メインパネルに表示される画像が立体的に見えるように視差バリアとしてのストライプ画像を表示するスイッチパネルと、前記スイッチパネルの視認側に配置されていて、入射される光を直線偏光に変換する偏光板と、前記スイッチパネルと前記偏光板との間に配置されていて、直線偏光を円偏光に変換する一方、円偏光を直線偏光に変換する位相差板とを備える（第１の構成）。

　以上の構成では、メインパネルの視認側に配置されるスイッチパネルに、ギャップムラが生じた場合でも、視認側から入射する光によってギャップムラが視認されるのを抑制することができる。

　具体的には、スイッチパネルの視認側には、入射する光を直線偏光に変換する偏光板と、直線偏光を円偏光に変換する一方、円偏光を直線偏光に変換する位相差板と、が配置されている。これにより、視認側から入射した光は、偏光板によって直線偏光に変換された後、位相差板によって円偏光に変換される。そして、スイッチパネルで反射して電場ベクトルの回転方向が逆になった円偏光は、再度、前記位相差板に入射して、該位相差板によって、電場ベクトルの振動方向が前記偏光板の偏光方向とは９０度異なる直線偏光に偏光される。この直線偏光は、前記偏光板によって遮光される。これにより、視認側から入射してスイッチパネルで反射した反射光は偏光板によって遮光される。よって、スイッチパネルに生じたギャップムラが視認者に視認されるのを抑制することができる。

　したがって、上述の構成により、表示装置の外観品位の向上を図ることができる。

　前記第１の構成において、前記スイッチパネルは、一対の基板と、該一対の基板同士の間に配置される表示媒体と、該表示媒体を前記一対の基板間に封入するためのシール部とを有し、前記偏光板及び前記位相差板は、前記シール部の視認側を覆うように配置される（第２の構成）。

　スイッチパネルでは、シール部の周辺と基板の平面視中央部分とで、一対の基板の間隔が異なる場合が多い。すなわち、スイッチパネルでは、シール部の周辺でギャップムラが視認されやすい。よって、スイッチパネルのシール部の視認側も覆うように偏光板及び位相差板を配置することで、該シール部の周辺部分において、視認側から入射された光の反射光を遮光することができる。これにより、スイッチパネルのシール部周辺で生じたギャップムラが視認者に視認されにくくなる。

　前記第２の構成において、前記スイッチパネルには、前記一対の基板のうち少なくとも一方に、櫛歯状の電極が設けられている（第３の構成）。このような構成を有するスイッチパネルでは、一対の基板同士の間にスペーサを配置して該基板同士の間隔を確保する、単純な構成のパネルが多い。そのため、上述の構成のスイッチパネルの場合、一対の基板同士の間隔が不均一になりやすく、ギャップムラが生じやすい。これに対し、上述の第１及び第２の構成を適用することで、スイッチパネルにギャップムラが生じた場合でも、該ギャップムラを視認しにくくすることができる。

　前記第１から第３の構成のうちいずれか一つの構成において、前記位相差板は、前記スイッチパネルの視認側のみに配置される（第４の構成）。こうすることで、スイッチパネルの視認側から入射し且つ該スイッチパネルで反射した光のみを、偏光板及び位相差板によって遮光することができる。

　前記第１から第４の構成のうちいずれか一つの構成において、前記位相差板は、Ｎｚが１よりも小さい（第５の構成）。表示装置において円偏光に変換する場合、直線偏光に変換する場合に比べて視角方向の依存性が大きい。そのため、視認者が視認する方向によって色味の変化が大きくなる。よって、上述のように、位相差板のＮｚを、液晶パネルに通常使用される位相差板のＮｚ（Ｎｚが１以上）よりも小さいＮｚとすることで、視認する方向による色味の変化を抑えることができる。したがって、表示装置において、光を円偏光に変換した場合に生じる表示品位の低下を抑制することができる。

　前記第１から第５の構成のうちいずれか一つの構成において、前記スイッチパネルは、リタデーションが３８０ｎｍから４４０ｎｍである（第６の構成）。これにより、スイッチパネルの透過率の向上を図ることができる。よって、スイッチパネルを用いて３次元の画像を表示する場合に、表示品位の向上を図れる。

　以下、本発明の表示装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

　［実施形態１］
　（全体構成）
　図１に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置（表示装置）のパネルモジュール１の概略構成を示す。このパネルモジュール１は、複数の部材を厚み方向に重ねることによって構成される。具体的には、パネルモジュール１は、画像を表示するメインパネル２と、スリット状の白黒画像（ストライプ画像）を表示するスイッチパネル３と、該メインパネル２及びスイッチパネル３を間に挟むように配置される３枚の偏光板４，５，６とを備える。スイッチパネル３は、メインパネル２の視認側に位置する。なお、特に図示しないが、パネルモジュール１の背面（視認側とは反対側）には、バックライトが配置されている。

　図１に示すように、パネルモジュール１では、視認側（図１の上側）から順に、偏光板４、位相差板７、スイッチパネル３、偏光板５、メインパネル２、偏光板６が積層されている。また、パネルモジュール１では、スイッチパネル３と、偏光板５が取り付けられたメインパネル２とが、接着材８によって接着されている。これにより、スイッチパネル３とメインパネル２とが一体になる。

　本実施形態に係る液晶表示装置は、スイッチパネル３にストライプ画像を表示することにより、視差バリアを形成して、メインパネル２に表示される画像のうち右目用の画像は右目のみに、左目用の画像は左目のみにそれぞれ見えるようにする、いわゆる視差バリア方式の３次元画像表示装置である。したがって、メインパネル２は、スイッチパネル３のストライプ画像の表示と同期して、左目用画像及び右目用画像を一つの画面上に表示する。なお、本実施形態に係る液晶表示装置を２次元画像の表示装置として用いる場合には、スイッチパネル３の駆動を停止して、該スイッチパネル３を透明化させる。

　メインパネル２は、例えばＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型の液晶パネルである。メインパネル２は、多数の画素がマトリクス状に配列されたアクティブマトリクス基板１１と、該アクティブマトリクス基板１１に対向して配置される対向基板１２と、を備える。また、メインパネル２は、アクティブマトリクス基板１１と対向基板１２との間に、光を複屈折させる状態と光透過状態とを切り替え可能な液晶層１３を備える。

　アクティブマトリクス基板１１では、ガラス基板等の透明基板上に、複数のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；薄膜トランジスタ、図示省略）、画素電極及び複数の配線（ソース配線、ゲート配線等）などが設けられている。なお、ＴＦＴの構成は、従来と同じであるため、詳しい説明を省略する。

　画素電極は、透明電極であり、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透光性を有する導電性材料によって形成されている。画素電極は、画素毎に互いに離間して配置されている。この画素電極によって、画像表示の一単位となる画素が規定される。

　特に図示しないが、ＴＦＴのソース電極、ゲート電極及びドレイン電極は、ソース配線、ゲート配線、画素電極にそれぞれ接続されている。ゲート配線及びソース配線を介してＴＦＴに信号を入力し、該ＴＦＴを駆動する点は、従来の液晶表示装置と同じであるため、詳しい説明を省略する。

　対向基板１２では、ガラス基板等の透明基板上に、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる対向電極などが設けられている。また、対向基板１２には、ＲＧＢのカラーフィルタが設けられている。

　上述のような構成のメインパネル２では、液晶層１３に印加する電界、すなわち対向電極と画素電極との間に印加する電圧を制御することにより、該液晶層１３を光透過状態と光を複屈折させる状態とに画素単位で切り替えることができる。すなわち、ＴＦＴによって液晶層への電界の印加を制御することにより、液晶層１３の光透過領域を光が通過した際に、カラーフィルタによって着色された領域がカラー画像として表示される。

　なお、本実施形態では、対向基板１２にカラーフィルタを設けた構成としているが、この限りではなく、カラーフィルタのない構成であってもよい。

　（スイッチパネル）
　スイッチパネル３は、図１、図３、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、基板２１と、該基板２１に対向して配置される対向基板２２とを備える。図４Ｂに示すように、基板２１には、該基板２１の一方向（図４Ｂの例では、基板２１の短辺に沿う方向）に延びる複数のスリットを有する櫛歯電極２１ａが形成されている。一方、対向基板２２には、該対向基板２２よりも小さい矩形状を有する共通電極２２ａが形成されている。また、スイッチパネル３は、図１及び図３に示すように、基板２１と対向基板２２との間に、光を旋光させる状態と光透過状態とを切り替え可能な液晶層２３を備える。

　スイッチパネル３には、図２及び図３に示すように、基板２１と対向基板２２との間でそれらの外周側に、シール部２４が設けられている。このシール部２４は、例えばエポキシ樹脂からなり、基板２１及び対向基板２２の外周に沿って設けられている。シール部２４を基板２１と対向基板２２との間に設けることにより、基板２１と対向基板２２との間に密閉された空間を形成することができる。この空間内に液晶（表示媒体）を封入することにより、上述の液晶層２３が形成される。

　スイッチパネル３には、基板２１と対向基板２２との間隔が面方向で均一になるように、シール部２４の内側に複数のスペーサ（図示省略）が配置されている。後述するように、スイッチパネル３において、このようにスペーサを基板２１と対向基板２２との間に配置した場合でも、該基板２１と対向基板２２との間隔を面方向で一定にすることは難しく、間隔にばらつきが生じる。

　また、特に図示しないが、スイッチパネル３の基板２１及び対向基板２２において、液晶層２３側の面には、それぞれ、配向膜が設けられている。これらの配向膜には、表面が布等によって一方向にラビングされるラビング処理が施されている。このように配向膜に対してラビング処理を行うことによって、液晶層２３内の液晶分子を一定方向に配向させることが可能となる。本実施形態では、基板２１及び対向基板２２の配向膜は、基板２１に設けられた配向膜のラビング方向と対向基板２２に設けられた配向膜のラビング方向とが視認側から見て平行になるようにラビングされる。

　図４Ａ及び図４Ｂに、基板２１及び対向基板２２のラビング方向をそれぞれ斜線付き矢印で表示する。図４Ｂの例では、横方向に延びる線（一点鎖線）を０度及び１８０度の基準線とすると、基板２１側の配向膜のラビング方向は、時計方向に７２度傾いている（図４Ｂにおける－７２度）。一方、図４Ａに示すように、対向基板２２側の配向膜のラビング方向は、基板２１側の配向膜のラビング方向とは１８０度異なる方向（図４Ａにおける１０８度）である。

　このように、液晶層２３を挟み込む基板２１及び対向基板２２の配向膜に、それぞれ、ラビング方向が平行になるようにラビング処理を施すことにより、液晶層２３内の液晶分子を、それらの長軸方向が同じ方向になるように配置することができる。

　なお、スイッチパネル３の基板２１は、例えば、多数の画素がマトリクス状に配列されたアクティブマトリクス基板などのように、スイッチパネル３にストライプ画像を表示可能な構成であれば、どのような構成であってもよい。

　本実施形態に係るスイッチパネル３は、液晶層２３の液晶がリタデーションｄΔＮ（セル厚×複屈折率）で３８０ｎｍから４４０ｎｍの値であるのが好ましい。ここで、スイッチパネル３のリタデーションを変化させると、ＴＮ液晶で白表示をした際の透過率に対するスイッチパネル３の透過率の比（以下、相対透過率という）は、図５に示すような特性を有する。この図５に示すように、相対透過率は、スイッチパネル３のリタデーションが約４１０ｎｍで最大となり、リタデーションが約４１０ｎｍのときの相対透過率を頂点とする放物線を描く。このような特性において、ＴＮ液晶に近いコントラストを得るためには、相対透過率が９５％以上となるリタデーションの範囲（３８０ｎｍから４４０ｎｍ、すなわち図５に矢印で示す範囲）が好ましい。

　図１に示す偏光板４，５，６は、光の各方向成分のうち特定方向の成分のみを通過可能に構成されている。すなわち、偏光板４，５，６は、入射した光を直線偏光に変換するように構成されている。偏光板５，６は、メインパネル２を通過する光を直線偏光に変換するために、該メインパネル２の特性に応じた吸収軸を有する。偏光板４は、スイッチパネル３を通過する光を直線偏光に変換するために、該スイッチパネル３の特性に応じた吸収軸を有する。

　本実施形態の場合、スイッチパネル３の視認側に配置される偏光板６は、吸収軸の角度が例えば６３度になるように構成される。そして、メインパネル２に対してスイッチパネル３側に配置される偏光板５は、吸収軸の角度が例えば１５３度になるように構成される。ここで、吸収軸の角度は、パネルを視認側から見て、水平方向に対して反時計方向に傾いた角度が正の値になる。

　図１に示すように、パネルユニット１の視認側に位置する偏光板４と、スイッチパネル３との間には、位相差板７が配置されている。この位相差板７は、入射された直線偏光を円偏光に変換する一方、円偏光が入射されると円偏光を直線偏光に変換するように構成されている。すなわち、位相差板７は、２つの直交する偏光成分の位相を１／４波長ずらすことができるλ／４位相差板である。この位相差板７の吸収軸は、パネルユニット１を視認側から見て、偏光板４の吸収軸に対し、時計方向に４５度傾いている。このように、位相差板７の吸収軸と偏光板４の吸収軸との角度を４５度ずらすことによって、該位相差板７において、直線偏光を、電場ベクトルが円形状に回転する円偏光に変換することができる。

　なお、位相差板７は、後述するように、複屈折層の二軸性の程度を表すパラメータＮｚ（＝（ｎｓ－ｎｚ）／（ｎｓ－ｎｆ））が１．０よりも小さくなるように構成されるのが好ましい。ここで、上記のＮｚの式において、ｎｚは位相差板７の厚み方向の屈折率を、ｎｓは遅相軸方向の屈折率を、ｎｆは進相軸方向の屈折率を、それぞれ示す。

　このように、視認側から順に偏光板４及び位相差板７を配置することで、図６の外光入射の欄に示すように、視認側から入射される光を偏光板４によって直線偏光に変換し、該直線偏光を位相差板７によって円偏光に変換することができる。スイッチパネル３で反射した光は、図６の外光反射の欄に示すように、位相差板７に円偏光として入射されるため、該位相差板７によって直線偏光に変換される。

　ところで、スイッチパネル３では、既述のとおり、基板２１と対向基板２２との間にシール部２４及び図示しないスペーサを配置することによって、該基板２１と対向基板２２との間に間隔（ギャップ）が形成される。このような構成を有するスイッチパネルでは、シール部２４とスペーサとで厚み方向の寸法を同一にすることは困難であるため、スイッチパネル３の平面視で中央部分とシール部２４の周辺部分とでギャップにばらつきが生じやすい。これにより、視認者がパネルユニット１を視認した際に、視認側に位置するスイッチパネル３のシール部２４の周辺部分で、ギャップムラが視認されやすくなる。これは、視認側から入射した光がスイッチパネル３で反射して、その反射光が視認者に視認されるためである。

　特に、メインパネル２とスイッチパネル３とを接着材８によって接着した場合、該接着材８が乾燥した際に、スイッチパネル３の外周側部分に面方向に引張力が作用する。そうすると、該スイッチパネル３の外周側でギャップが変化して、シール部２４の周辺でギャップムラがさらに視認されやすくなる。

　これに対し、本実施形態の構成のように、スイッチパネル３の視認側に、視認側から順に偏光板４及び位相差板７を配置することで、視認側から入射してスイッチパネル３で反射した光を位相差板７及び偏光板４によって遮光することができる（図７参照）。すなわち、上述のように、パネルユニット１の視認側から入射された光は、偏光板４によって直線偏光に変換された後、位相差板７によって円偏光に変換される（図６参照）。このとき、位相差板７によって、光は、電場ベクトルの回転方向が時計回りである円偏光に変換される。そして、円偏光に変換された光は、スイッチパネル３で反射して、電場ベクトルの回転方向が反時計方向である円偏光になり、位相差板７に入射される。この位相差板７では、電場ベクトルの回転方向が反時計方向である円偏光を、偏光板４で得られる直線偏光とは偏光方向が９０度異なる直線偏光に変換する。これにより、位相差板７によって直線偏光に変換された光は、偏光板４によって遮光される。

　したがって、上述の構成により、パネルユニット１の視認側から入射してスイッチパネル３で反射した光は、偏光板４及び位相差板７によって遮光される。よって、視認者が該スイッチパネル３のギャップムラを視認するのを防止できる。

　上述のように円偏光を用いる場合、直線偏光を用いたパネルに比べて、視角方向の依存性が大きい。そのため、視角方向によっては色味が大きく変化してしまう場合がある。図８に、極角（パネルの法線方向に対して該パネル側に傾斜した角度）を変更した場合の色度の変化を示す。なお、この図８では、位相差板７のＮｚをＮｚ＝０．１、１．０、１．６と変更した場合について、極角を変えてパネルユニット１を全方位から見たときの色度の変化を示している。また、図８に示す各グラフでは、色度座標Ｘを横軸とし、色度座標Ｙを縦軸としている。

　図８から分かるように、極角が大きくなるほど、色度の変化も大きくなり、色味が大きく変わっている。また、位相差板７のＮｚが小さいほど、極角が大きいとき（図８の例では８０度）の色度の変化が小さくなる。すなわち、位相差板７のＮｚが小さいほど、色味の変化を抑えることができる。特に、位相差板７のＮｚが、一般的な液晶表示装置に用いられる位相差板のＮｚ（Ｎｚ＝１）よりも小さい場合には、極角が大きくなっても色味の変化をより抑えることができる。

　次に、上述の構成を有するパネルユニット１の２次元表示と３次元表示との切り替えについて説明する。

　２次元表示の場合には、スイッチパネル３の液晶層２３には電圧を印加しない状態なので、該スイッチパネル３のリタデーション及び位相差板７によって、光の位相をλ／２変えることができる。これにより、図示しないバックライトから出射された後に偏光板５，６によって直線偏光に変換された光は、スイッチパネル３及び位相差板７によって、偏光板４の透過軸に平行になるように偏光方向が変えられる。このように偏光方向が変えられた光は、偏光板４を視認側へ通過する。よって、視認者は、メインパネル２に表示された画像を２次元画像として視認することができる。なお、偏光板５と偏光板７とは、上述のように、吸収軸が９０度ずれている。

　一方、３次元表示の場合には、スイッチパネル３の液晶層２３においてストライプ画像を表示する部分に電圧が印加されるため、該液晶層２３内の液晶分子が立ち上がる。そうすると、スイッチパネル３及び位相差板７によって、該スイッチパネル３に入射された光は偏光方向を変えられることなく、偏光板７に入射される。これにより、スイッチパネル３においてストライプ画像を表示する部分では、偏光板７によって遮光されるため、黒表示となる。これに対し、スイッチパネル３の液晶層２３においてストライプ画像を表示する部分以外では、電圧が印加されないため、上述の２次元表示の場合と同様、偏光板７を光が通過する。以上より、スイッチパネル３に、ストライプ画像を表示することができる。

　（実施形態１の効果）
　本実施形態では、メインパネル２の視認側にスイッチパネル３が配置される構成において、該スイッチパネル３のさらに視認側に、入射された光を直線偏光に変換する偏光板４及び直線偏光を円偏光に変換する位相差板７が配置される。これにより、パネルユニット１の視認側から入射された光が、スイッチパネル３で反射しても、その反射光を偏光板４及び位相差板７によって遮光することができる。すなわち、パネルユニット１の視認側から入射された光は、偏光板４によって直線偏光に変換された後、位相差板７によって円偏光に変換される。そして、スイッチパネル３で反射される際に、電場ベクトルが逆向きに回転する円偏光となる。その円偏光は、位相差板７によって、偏光板４で変換された上述の直線偏光とは偏光方向が９０度異なる直線偏光に変換される。これにより、位相差板７によって変換された直線偏光は、偏光板４によって遮光される。

　上述の構成により、スイッチパネル３における基板２１と対向基板２２とのギャップのばらつきに起因するギャップムラが視認されにくくなる。したがって、液晶表示装置の外観品位の向上を図れる。

　また、位相差板７のＮｚを１よりも小さい値にすることで、上述のような円偏光を用いた場合に、画像の色味の変化を抑制することができる。これにより、液晶表示装置の表示品位の向上を図れる。

　［実施形態２］
　図９Ａ及び図９Ｂに、本発明の実施形態２に係る液晶表示装置のスイッチパネルにおいて、基板５１及び対向基板５２の概略構成を示す。この実施形態２では、スイッチパネルの構成が上述の実施形態１の構成とは異なる。以下では、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。

　この実施形態では、パネルユニットは、図９Ａ及び図９Ｂに示すスイッチパネルの長辺側が上下に位置する状態で使用される。したがって、スイッチパネルの基板５１には、該スイッチパネルの長手方向に延びる複数のスリットを有する櫛歯電極５１ａが形成されている。なお、対向基板５２には、上述の実施形態１における対向基板２２と同様、矩形状の共通電極５２ａが形成されている。

　本実施形態のスイッチパネルにおいて、基板５１及び対向基板５２の各ラビング方向は、図９Ａ及び図９Ｂに矢印で示す方向になる。すなわち、図９Ｂの例では、横方向に延びる一点鎖線を０度及び１８０度の基準線とすると、基板５１側の配向膜のラビング方向は、反時計方向に１８度傾いている。一方、図９Ａに示すように、対向基板５２側の配向膜のラビング方向は、基板５１側のラビング方向とは１８０度異なる方向（－１６２度）である。

　したがって、上記の例では、スイッチパネルの視認側に配置される位相差板７は、吸収軸の角度が－２５２度であり、該位相差板７の視認側に配置される偏光板４は、吸収軸の角度が－２０７度となる。

　以上のような構成においても、スイッチパネルの視認側から入射された光を偏光板４によって直線偏光に変換して、該直線偏光を位相差板７によって円偏光に変換することができる。そして、スイッチパネルで反射した円偏光は、位相差板７によって、偏光板４で得られる直線偏光とは偏光方向が９０度異なる直線偏光に変換される。このように位相差板７によって円偏光から変換された直線偏光は、偏光板４によって遮光される。

　（実施形態２の効果）
　この実施形態では、スイッチパネルの基板５１に、長手方向に延びる複数のスリットを有する櫛歯電極５１ａが形成されている。そして、基板５１及び対向基板５２の各ラビング方向を、例えば図９Ａ及び図９Ｂに示すように、それぞれ１８度及び－１６２度とした。このような構成においても、スイッチパネルの視認側に配置される位相差板７の吸収軸の角度及び該位相差板７のさらに視認側に配置される偏光板４の吸収軸の角度を、対向基板５２のラビング方向に対して、実施形態１と同様の関係になるように設定することで、該実施形態１と同様の作用効果が得られる。すなわち、この実施形態でも、スイッチパネルの反射光を偏光板４及び位相差板７によって遮光することができ、該スイッチパネルのギャップムラを視認しにくくすることができる。

　［実施形態３］
　図１０に、本発明の実施形態３に係る液晶表示装置のスイッチパネルにおいて、基板６１及び対向基板６２の概略構成を示す。この実施形態２では、スイッチパネルの構成が上述の実施形態１の構成とは異なる。以下では、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。

　この実施形態では、パネルユニットは、図１０に示すスイッチパネルの長辺側が上下に位置する状態（図１０の状態）または短辺側が上下に位置する状態のいずれかで使用される。すなわち、この実施形態におけるパネルユニットは、長辺側が上下または左右のいずれに位置した場合でも、３次元で画像を表示可能に構成されている。

　スイッチパネルの基板６１には、該スイッチパネルの短辺に沿って延びる複数のスリットを有する櫛歯電極６１ａが形成されている。対向基板６２には、スイッチパネルの長手方向に延びる複数のスリットを有する櫛歯電極６２ａが形成されている。すなわち、この実施形態では、スイッチパネルの基板６１及び対向基板６２の両方に、櫛歯電極が形成されている。しかも、基板６１に形成された櫛歯電極６１ａと対向基板６２に形成された櫛歯電極６２ａとが、スイッチパネルの視認方向から見て、直交するように形成されている。

　これにより、スイッチパネルの長辺側が上下に位置する状態（図１０の状態）では、基板６１側の櫛歯電極６１ａによってストライプ画像が得られる。一方、スイッチパネルの短辺側が上下に位置する状態では、対向基板６２の櫛歯電極６２ａによってストライプ画像が得られる。

　なお、この実施形態におけるスイッチパネルの基板６１及び対向基板６２の各ラビング方向は、実施形態１の場合と同様である。よって、スイッチパネルの視認側に配置される偏光板の吸収軸の角度及び位相差板の吸収軸の角度も、実施形態１の場合と同様である。

　以上のような構成においても、スイッチパネルの視認側から入射された光を偏光板４によって直線偏光に変換して、該直線偏光を位相差板７によって円偏光に変換することができる。そして、スイッチパネルで反射した円偏光は、位相差板７によって、偏光板４で得られた直線偏光とは偏光方向が９０度異なる直線偏光に変換される。このように位相差板７によって円偏光から変換された直線偏光は、偏光板４によって遮光される。

　（実施形態３の効果）
　この実施形態では、スイッチパネルの基板６１及び対向基板６２に、該スイッチパネルの視認方向から見て、互いに直交する方向に延びる複数のスリットを有する櫛歯電極６１ａ，６２ａをそれぞれ形成した。これにより、パネルユニットの縦横を逆にしても３次元表示が可能になる。このような構成においても、上述の実施形態１と同様、スイッチパネルの視認側に、入射された光を直線偏光に変換可能な偏光板４及び直線偏光を円偏光に変換可能な位相差板７をそれぞれ設けることで、スイッチパネルの反射光を遮光することができる。したがって、スイッチパネルのギャップムラを視認しにくくすることができる。

　［その他の実施形態］
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

　前記各実施形態では、メインパネルとしてＶＡ型の液晶パネルを用いている。しかしながら、メインパネルは、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型やＴＮ型などの他のタイプの液晶パネルであってもよい。

　前記各実施形態では、スイッチパネル３及びメインパネル２として液晶パネルを用いている。しかしながら、２つのパネルによって画像を３次元で視認可能な構成であれば、スイッチパネル３及びメインパネル２を、液晶パネル以外の表示パネルによって構成してもよい。

　本発明による表示装置は、メインパネルの視認側にスイッチパネルを有し、３次元画像を表示可能な表示装置に利用可能である。

Claims

　画像を表示するメインパネルと、
　前記メインパネルの視認側に配置されていて、該メインパネルに表示される画像が立体的に見えるように視差バリアとしてのストライプ画像を表示するスイッチパネルと、
　前記スイッチパネルの視認側に配置されていて、入射される光を直線偏光に変換する偏光板と、
　前記スイッチパネルと前記偏光板との間に配置されていて、直線偏光を円偏光に変換する一方、円偏光を直線偏光に変換する位相差板とを備える、表示装置。
　前記スイッチパネルは、一対の基板と、該一対の基板同士の間に配置される表示媒体と、該表示媒体を前記一対の基板間に封入するためのシール部とを有し、
　前記偏光板及び前記位相差板は、前記シール部の視認側を覆うように配置される、請求項１に記載の表示装置。
　前記スイッチパネルには、前記一対の基板のうち少なくとも一方に、櫛歯状の電極が設けられている、請求項２に記載の表示装置。
　前記位相差板は、前記スイッチパネルの視認側のみに配置される、請求項１から３のいずれか一つに記載の表示装置。
　前記位相差板は、Ｎｚが１．０よりも小さい、請求項１から４のいずれか一つに記載の表示装置。
　前記スイッチパネルは、リタデーションが３８０ｎｍから４４０ｎｍである、請求項１から５のいずれか一つに記載の表示装置。