WO2013183568A1 - 液晶素子及び表示装置 - Google Patents

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WO2013183568A1
WO2013183568A1 PCT/JP2013/065256 JP2013065256W WO2013183568A1 WO 2013183568 A1 WO2013183568 A1 WO 2013183568A1 JP 2013065256 W JP2013065256 W JP 2013065256W WO 2013183568 A1 WO2013183568 A1 WO 2013183568A1
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liquid crystal
spacer
substrates
pair
electrode portion
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PCT/JP2013/065256
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武彦 河村
鈴木 英彦
和秀 秋田
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シャープ株式会社
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    • G02F1/13396Spacers having different sizes

Definitions

  • the present invention relates to a display device capable of visually recognizing a stereoscopic image and a liquid crystal element provided in the display device.
  • a display device that allows an observer to perceive an image displayed on a screen as a three-dimensional image (for example, Patent Document 1).
  • a liquid crystal panel having a parallax barrier function is provided in front of the display panel, and the observer observes the right eye image on the right eye of the observer and the left eye image on the left eye. To recognize a stereoscopic image.
  • the liquid crystal panel having a parallax barrier function has a pair of substrates facing each other with a predetermined gap secured, and a liquid crystal layer and a spacer for holding the gap between the substrates are interposed between the substrates.
  • the periphery is sealed with a sealant.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2004-139054 (published on May 13, 2004)”
  • the light shielding part (barrier part) and the transmission part (barrier opening part) are formed in a stripe shape, while a planar image is displayed (2D display).
  • a transmission part is formed on the entire surface.
  • a spacer for regulating the distance between the substrates is disposed between the pair of substrates, there is a problem that display quality is deteriorated, for example, transparency (transmittance) is lowered due to the influence of the spacers.
  • FIG. 29A and FIG. 30A schematically show a state in which the liquid crystal panel in the case of 3D display is viewed in a plane
  • FIG. 29B and FIG. The state which planarly viewed the liquid crystal panel in the case of 2D display is shown typically.
  • 29 (a) and 29 (b) show the case where the spacer is black
  • FIGS. 30 (a) and 30 (b) show the case where the spacer is transparent.
  • the transmission portion spacer transmits light during 2D display, so that a reduction in transmittance can be suppressed.
  • the light shielding portion spacer blocks light. Since it does not (transmits), the black luminance increases (the light shielding property decreases).
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to improve the display quality of a display device that can visually recognize a stereoscopic image.
  • the liquid crystal element of the present invention is A pair of substrates; A liquid crystal layer disposed between the pair of substrates; A plurality of light-transmitting spacers that regulate the distance between the pair of substrates; A parallax barrier pattern formed on at least one plate surface of the pair of substrates, The parallax barrier pattern is configured to be capable of forming a plurality of barrier portions that block incident light and a barrier opening that is disposed between adjacent barrier portions and transmits incident light.
  • the plurality of spacers are arranged such that a distribution density of the spacers arranged in the barrier opening is higher than a distribution density of the spacers arranged in the barrier part when the liquid crystal element is viewed in plan. It is characterized by being.
  • the spacers are arranged at a higher density in the barrier opening than in the barrier. Therefore, when observing a stereoscopic image (3D display), an increase in black luminance caused by light passing through the spacer can be reduced, so that it is compared with the conventional configuration (see FIG. 30A). Thus, the light shielding property can be improved. Moreover, since the spacer transmits light in the barrier opening, a decrease in transmittance can be suppressed. On the other hand, when observing a planar image (2D display), the entire region becomes a barrier opening, and the spacer transmits light. Therefore, the transmittance is lower than that of the conventional configuration (see FIG. 30B). The decrease can be suppressed. Therefore, in a display device that can visually recognize a stereoscopic image, the display quality is improved.
  • the liquid crystal element of the present invention has a plurality of spacers in which the distribution density of the spacers arranged in the barrier opening is larger than the distribution density of the spacers arranged in the barrier part when the liquid crystal element is viewed in plan. Is also arranged to be higher.
  • the display device of the present invention includes the liquid crystal element. Therefore, the display quality of the display device that can visually recognize a stereoscopic image can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a top view of a liquid crystal display device. It is sectional drawing of a liquid crystal display panel and a liquid crystal panel. It is a top view of the liquid crystal display panel which connected the flexible substrate for a display. It is a top view which shows the arrangement
  • FIG. 1 It is a top view of the liquid crystal panel which connected the flexible substrate for panels. It is a top view of the 1st board
  • FIG. 6 is a plan view showing another arrangement state of spacers in the liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a graph which represents roughly the particle size distribution of the 1st spacer and the 2nd spacer.
  • It is sectional drawing which shows the process of bonding a 2nd board
  • FIG. 6 is a plan view of a second substrate constituting the liquid crystal panel according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a display overlapping region of a liquid crystal panel according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a plan view showing an arrangement state of spacers of a liquid crystal display device according to Embodiment 2.
  • FIG. 12 is a plan view showing another arrangement state of spacers of the liquid crystal display device according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display panel and a liquid crystal panel according to Embodiment 2.
  • FIG. 27 is a sectional view taken along line xix-xix in FIG. 26. It is the xx-xx sectional view taken on the line of FIG. It is a top view which shows the arrangement
  • Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • 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 includes a portable information terminal (including an electronic book and a PDA), a cellular phone (including a smartphone), a notebook computer, a digital photo frame, a portable game machine, and a television receiver. It is used for various electronic devices (not shown) such as a machine.
  • the liquid crystal display device 10 according to the present embodiment will be described as a portable information terminal as an example.
  • 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 device 10 has a rectangular shape as a whole and is used in a portrait (vertical) position, and is a liquid crystal display that displays an image.
  • a panel (display element) 11, a liquid crystal panel 12 having a parallax barrier function, and a backlight device (illumination device) 13 that is an external light source that emits light toward the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12 are provided.
  • 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 long side direction (Y-axis direction) matches the vertical direction (vertical direction) when viewed from the observer, and the short side direction (X-axis direction) is viewed from the observer.
  • the horizontal direction the horizontal direction, the alignment direction of the eyes LE and RE.
  • the liquid crystal display device 10 may be used in a landscape (horizontal) position.
  • the X-axis direction is the long side and the Y-axis direction is the short side
  • the short-side direction (Y-axis direction) is vertical when viewed from the observer.
  • the long side direction (X-axis direction) coincides with the horizontal direction (left-right direction, alignment direction of both eyes LE and RE) as viewed from the observer.
  • the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12 have the main plate surfaces facing each other, the liquid crystal panel 12 is relatively on the front side (light emitting side, observer side), and the liquid crystal display panel 11 is relatively on Are arranged on the back side (backlight device 13 side, opposite to the light emitting side). Further, the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12 are integrated by being bonded by a photo-curable adhesive GL interposed therebetween.
  • This photo-curable adhesive GL is made of a photo-curable resin material having sufficient translucency so as to be almost transparent, and is cured by being irradiated with light in a specific wavelength region such as ultraviolet rays (UV light). It has the property to do.
  • 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).
  • this liquid crystal display panel 11 also has a spacer for regulating the space
  • 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 extends over almost the entire area on the outer surface facing the front side of the polarizing plate 11d on the front side (liquid crystal panel 12 side), that is, the surface facing the liquid crystal panel 12. Is provided.
  • 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.
  • the gate wiring 18 and the source wiring 19 are routed and the driver DR for driving the liquid crystal with respect to the terminal portion formed at the end thereof. 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.
  • the inner surface side (the liquid crystal layer 20 side, the surface facing the array substrate 11b) of the CF substrate 11a as viewed in a plan view with the pixel electrodes 17 on the array substrate 11b side, as shown in FIGS.
  • a large number of color filters are arranged side by side at the overlapping positions.
  • 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 a plan view, and the long side direction and the short side direction thereof coincide with the long side direction and the short side direction of the substrates 11a and 11b, and the X axis on the CF substrate 11a.
  • the light-shielding part (black matrix) 23 which makes
  • the light shielding portion 23 is arranged so as to overlap with the gate wiring 18 and the source wiring 19 on the array substrate 11b side in a plan view.
  • one pixel PX which is a display unit, is configured by a set of three colored portions 22 of R, G, and B and three pixel electrodes 17 corresponding thereto, and the pixel PX includes: 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).
  • a counter electrode 24 facing the pixel electrode 17 on the array substrate 11b side is provided on the surface of each coloring portion 22 and the light shielding portion 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 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, and the light source includes A light guide member that is arranged to face the end portion, guides light from the light source and emits the light toward the opening (light emitting portion) of the chassis, and is arranged so as to cover the opening of the chassis.
  • An optical member is arranged to face the end portion, guides light from the light source and emits the light toward the opening (light emitting portion) of the chassis, and is arranged so as to cover the opening of the chassis.
  • 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 12a and 12b which are rectangular in plan view, and both substrates 12a. , 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, 12b are spaced by the thickness of the liquid crystal layer 27. It is bonded together with a sealing agent (not shown) while maintaining (cell thickness, gap).
  • the liquid crystal panel 12 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.
  • 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.
  • Non-display area NAA and a non-display overlap area ONAA that overlaps in plan view, 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 area surrounded by the sealing agent (display overlapping area) A predetermined amount of the spacer 28 described above is arranged in a predetermined region (including the entire area of the OAA and the inner peripheral side portion of the non-display overlapping region 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-curable adhesive GL in a posture parallel to the liquid crystal display panel 11.
  • 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.
  • 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.
  • the liquid crystal panel 12 separates an image displayed on the display surface of the liquid crystal display panel 11 by parallax, thereby providing a parallax barrier pattern 29 for allowing an observer to observe as a stereoscopic image (3D image, three-dimensional image). And function 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, thereby controlling the alignment state of the liquid crystal molecules and the light transmittance of the liquid crystal layer 27 according to the voltage value.
  • 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 thereby 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 this 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.
  • the translucent electrode part 30 is provided on each of the first substrate 12a on the back side and the second substrate 12b on the front side, and the translucent electrode part 30 provided on the first substrate 12a is as shown in FIG.
  • the transparent electrode portion 30 provided on the second substrate 12b is composed of one solid transparent electrode portion 30A and a second transparent electrode portion 30B. It is composed of the photoelectrode portion 30S.
  • the first light transmitting electrode portion 30 ⁇ / b> A and the second light transmitting electrode portion 30 ⁇ / b> B are each formed in a comb-teeth shape, and are arranged so that their teeth mesh with each other in plan view. Yes.
  • 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 and 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 and 30Ba are connected to each other and the short side direction ( It is comprised from connection part 30Ab and 30Bb extended along (X-axis 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 translucent electrode portion 30S is formed in a single solid shape as shown in FIG.
  • belt-shaped part 30Aa, 30Ba of 30 A of 1st translucent electrode parts and the 2nd translucent electrode part 30B, and translucent electrode part 30S. Is arranged so as to face each other with the liquid crystal layer 27 interposed therebetween.
  • 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 translucent electrode portion 30S provided on the second substrate 12b is formed of conductive particles (for example, plastic coated with gold, silver, etc.) penetrating the liquid crystal layer 27 and connecting the substrates 12a and 12b. Particles (not shown) are electrically connected to the terminal portion on the first substrate 12a side, and a barrier driving 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, when the potential difference between the first transparent electrode portion 30A and the second transparent electrode portion 30B and the transparent electrode portion 30S is 0, the liquid crystal layer 27 Therefore, a so-called normally white mode switch liquid crystal panel capable of maximizing the light transmittance and transmitting the light throughout the entire region can be used.
  • the liquid crystal panel 12 according to the present embodiment is controlled in driving by supplying a predetermined potential to each of the electrode portions 30A, 30B, and 30S, and allows a viewer to observe a stereoscopic image. Is possible.
  • a reference potential is supplied to the second transparent electrode portion 30B and the transparent electrode portion 30S, while a predetermined potential different from the reference potential is supplied to the first transparent electrode portion 30A.
  • a predetermined potential different from the reference potential is supplied to the first transparent electrode portion 30A.
  • barrier portion BA light shielding portion
  • the light transmittance of the region overlapping the second light transmitting electrode portion 30B in plan view is maximized and is incident on this region.
  • a barrier opening BO transmission portion
  • Both the barrier portion BA and the barrier opening BO have a stripe shape extending along the Y-axis direction, like the strip portions 30Aa and 30Ba 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. Therefore, in this state, the liquid crystal display panel 11 is arranged in the X-axis direction.
  • the drive When the drive is controlled so that the left-eye image and the right-eye image are alternately displayed on the pixel PX, the displayed right-eye image (right-eye pixel RPX) and left-eye image (left-eye pixel LPX) are respectively barriers.
  • the observation angle is regulated by the part BA, and the observer's right eye RE and left eye LE are separately observed through the barrier opening BO. Thereby, a binocular parallax effect can be obtained and a viewer can observe a stereoscopic image.
  • the observer When the observer is to observe a planar image, for example, if a reference potential is supplied to all the light transmitting electrode portions 30A, 30B, and 30S, the first light transmitting electrode portion 30A and the second light transmitting electrode portion 30B There is no potential difference between the transparent electrode portion 30S and the light transmittance is maximized in the entire area of the liquid crystal layer 27. As a result, 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). It should be noted that a potential difference is generated between the first transparent electrode portion 30A and the second transparent electrode portion 30B and the transparent electrode portion 30S by not supplying the potential to all the electrode portions 30A, 30B, and 30S. It may not be allowed to.
  • 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, phenol, etc.) having excellent translucency (substantially transparent). Resin, an organic material such as an epoxy resin, etc.) and is formed in a spherical shape (including an elliptical shape) or a column shape.
  • the spacer 28 is arranged in the area of the barrier opening BO when viewed in plan, and is not arranged in the area of the barrier section BA, as shown in FIG. That is, the spacer 28 is disposed so as to overlap the second light transmitting electrode portion 30B when the liquid crystal panel 12 is viewed in plan, and does not overlap the first light transmitting electrode portion 30A.
  • the spacers 28 By arranging the spacers 28 as described above, when a stereoscopic image is observed (3D display), since the spacers 28 do not exist in the barrier portion BA, an increase in black luminance caused by light passing through the spacers is prevented. As compared with the conventional configuration (see FIG. 30A), the light shielding property can be improved. In the barrier opening BO, since the spacer 28 transmits light, it is possible to suppress a decrease in transmittance. On the other hand, when observing a planar image (2D display), the entire region becomes the barrier opening BO, and the spacer 28 transmits light. Therefore, the light is transmitted as compared with the conventional configuration (see FIG. 30B). Reduction in rate can be suppressed.
  • the number of spacers 28 arranged in the barrier opening BO is preferably 250 to 450 / mm 2 .
  • the plurality of spacers 28 have a distribution density of the spacers 28 arranged in the region of the barrier opening BO when the liquid crystal panel 12 is viewed in plan view. It may be arranged so as to be higher than the distribution density. Even in this configuration, the light shielding property can be improved and the decrease in the transmittance can be suppressed as compared with the conventional configuration (see FIGS. 30A and 30B).
  • the spacer 28 may have a spherical shape and be elastically deformable. Furthermore, as shown in FIG. 11, the spacer 28 may be composed of two types having different average particle diameters. 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. Among these, 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, whereas 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.). This is the distance (distance) between the substrates 12a and 12b in a state where no action is applied, and more specifically, the distance between the alignment films 31 and 32 facing the liquid crystal layer 27 on the inner surfaces of the substrates 12a and 12b.
  • 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 illustrated 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 spacer 35 (the peak value of the number in FIG. 15) is relatively larger than the number of installations related to the average particle diameter AD1 of the first spacer 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.
  • liquid crystal panel manufacturing method A method for manufacturing the liquid crystal display device 10 according to the present embodiment will be described.
  • the flexible substrates 21 and 33 are connected to the separately manufactured liquid crystal display panel 11 and liquid crystal panel 12, and then the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12 are bonded to the photocurable adhesive GL. It is made to adhere through.
  • the manufacturing method of the liquid crystal panel 12 is demonstrated in detail.
  • the spacer 28 includes the first spacer 34 and the second spacer 35 will be described.
  • 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. 16, 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 in the region serving as the barrier opening BO. .
  • first spacer 34 and the second spacer 35 shown in FIG. 16 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 12a 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 has a display mode in which a stereoscopic image can be observed (3D display mode) and a display mode in which a planar image can be observed (2D display mode). Even when switched to, the display quality can be improved since the decrease in the transmittance (transmittance) can be prevented by the influence of the spacer as compared with the conventional structure.
  • the liquid crystal display device 10 may be used in various temperature environments.
  • the temperature environment changes from, for example, a normal temperature environment to a low temperature environment
  • volume shrinkage may occur in each component of the liquid crystal panel 12.
  • the liquid crystal layer 27 having a particularly high coefficient of thermal expansion has a large volume shrinkage. Since the periphery of the liquid crystal layer 27 is sealed with a sealing agent, 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. At this time, as the distance between the substrates 12a and 12b becomes narrower, 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.
  • the average particle size AD2 of the second spacer 35 is 95% or less of the average particle size AD1 of the first spacer 34
  • the average particle size AD2 of the second spacer 35 is assumed to be the average particle size of the first spacer 34.
  • the diameter exceeds 95% of the diameter AD1
  • 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 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 is sandwiched between the pair of substrates 12a and 12b in addition to the first spacer 34. Contributes to regulating the spacing.
  • FIG. 17 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 distance between the pair of substrates 12a and 12b is regulated, and the average particle diameter AD1 is relatively larger than the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b.
  • the first spacer 34 and the distance between the pair of substrates 12a and 12b, and the second spacer 35 having a relatively small average particle diameter AD2 compared to the steady distance SD between the pair of substrates 12a and 12b. It can also be set as the structure provided with.
  • 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.
  • the distance between the pair of substrates 12a and 12b is likely to be narrowed following the volume contraction of the liquid crystal layer 27, thereby making it difficult for vacuum bubbles to be generated.
  • the distance between the pair of substrates 12a and 12b is narrowed from the steady distance SD.
  • the average particle size AD2 of the second spacer 35 is reached, 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 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 number of the first spacers 34 may be relatively less than that of the second spacers 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 plate surface 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 panel 12 and displays a liquid crystal display panel (display element).
  • the liquid crystal panel 12 arranged to be stacked on the liquid crystal display panel 11 for displaying an image can prevent a decrease in light transmittance. An excellent display can be realized.
  • the liquid crystal panel 12 can be configured to achieve both prevention of generation of low-temperature bubbles and securing of pressure resistance, it is possible to realize display with excellent display quality and excellent product life.
  • 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 an observer, for example, when the viewer touches it, but the liquid crystal panel 12 is attached to a pair of substrates.
  • a sufficiently high pressure resistance can be secured.
  • 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 translucent electrode part 30 provided on the first substrate 12a may be composed of only the first translucent electrode part 30A as shown in FIG.
  • a reference potential is supplied to the translucent electrode unit 30S (see FIG. 10), while a predetermined potential different from the reference potential is supplied to the first translucent electrode unit 30A.
  • a potential difference is generated between the first transparent electrode portion 30A and the transparent electrode portion 30S. Therefore, as shown in FIG. 12, the first transparent electrode portion 30A and the first transparent electrode portion 30A in the liquid crystal layer 27 in the liquid crystal panel 12 are provided.
  • the light transmittance of the region overlapping in plan view is minimized, and the barrier portion BA is formed in this region, whereas the region overlapping between the first light transmitting electrode portions 30A is the barrier opening. BO.
  • the spacer 28 is arrange
  • Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the liquid crystal display device 10 according to the second embodiment is used in a portrait (portrait) and a landscape (landscape) depending on the use state of the user (the posture of the liquid crystal display device 10). It has a function to switch automatically.
  • movement, and effect as above-mentioned Embodiment 1 is abbreviate
  • the long side direction (Y-axis direction) coincides with the vertical direction (vertical direction) when viewed from the observer, and the short side direction.
  • the (X-axis direction) coincides with the horizontal direction (left-right direction, the alignment direction of both eyes LE and RE) as viewed from the observer, and when used in a landscape, the long-side direction (Y-axis direction) is observed.
  • the short side direction (X-axis direction) matches the vertical direction as viewed from the observer.
  • 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 substrate 12a shown in FIG. 9 is as shown in the first embodiment.
  • the third light transmitting electrode portion 30 ⁇ / b> C and the fourth light transmitting electrode portion 30 ⁇ / b> D are arranged on the substrate 12 b in a comb-tooth shape and mesh with each other in plan view. Yes. Specifically, 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 the 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.
  • the 3rd translucent electrode part 30C and the 4th translucent electrode part 30D which were provided in the 2nd board
  • 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, between the first light transmitting electrode portion 30A and the second light transmitting electrode portion 30B, and between the third light transmitting electrode portion 30C and the fourth light transmitting electrode portion 30D.
  • the liquid crystal panel 12 controls the driving of the liquid crystal panel 12 by supplying a predetermined potential to each of the electrode portions 30A to 30D, and at the time of use in portraits and in landscapes. It is possible to make an observer observe a stereoscopic image both in time.
  • a reference potential is supplied to the second light transmitting electrode portion 30B, the third light transmitting electrode portion 30C, and the fourth light transmitting electrode portion 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, Is formed, whereas the light transmittance of the region overlapping the second light transmitting electrode portion 30B in plan view is maximized, and the barrier opening BO that transmits light is formed in this region. It is formed.
  • a binocular parallax effect can be obtained at the time of use in a portrait, and an observer can observe a stereoscopic image.
  • a reference potential is supplied to the first translucent electrode unit 30A, the second translucent electrode unit 30B, and the fourth translucent electrode unit 30D.
  • a predetermined potential different from the reference potential is supplied to the third light transmitting electrode portion 30C.
  • the light transmittance of a region overlapping with the third light transmitting electrode portion 30C in plan view is minimized, for example. Is formed, whereas the light transmittance of the region overlapping the fourth light transmitting electrode portion 30D in plan view is maximized, and the barrier opening BO that transmits light is formed in this region. It is formed.
  • 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. Since 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.
  • the display 12 when used in the landscape, When the drive 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. .
  • the liquid crystal display device 10 capable of observing a stereoscopic image both when used in a portrait and when used in a landscape incorporates a gyro sensor (not shown) and uses the gyro sensor.
  • the user's usage state (the posture of the liquid crystal display device 10 (portrait or landscape)) is detected, and the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal panel 12 are driven based on the detection signal in the portrait mode. And landscape mode can be switched automatically.
  • the observer When 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. 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. As a result, 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).
  • 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 for regulating the distance (cell thickness, gap) between the pair of substrates 12a and 12b in the liquid crystal panel 12 is a portrait mode and a landscape mode when the liquid crystal panel 12 is viewed in plan view. It is disposed in the region that becomes the barrier opening BO in both, and in the region that becomes the barrier opening BO in either the portrait mode or the landscape mode, and in both the portrait mode and the landscape mode, It is not arranged in the area. That is, the spacer 28 is disposed so as to overlap the portion where the second light transmitting electrode portion 30B and the fourth light transmitting electrode portion 30D intersect when the liquid crystal panel 12 is viewed in plan.
  • the spacers 28 By arranging the spacers 28 as described above, there is no spacer 28 in the barrier portion BA when a stereoscopic image is observed (3D display) both when used in portraits and when used in landscapes.
  • the increase in black luminance caused by the light passing through the spacer can be prevented, and the light shielding property can be improved as compared with the conventional configuration (see FIG. 30A).
  • the spacer 28 transmits light, so that a decrease in transmittance can be suppressed.
  • the entire region becomes the barrier opening BO, and the spacer 28 transmits light. Therefore, the light is transmitted as compared with the conventional configuration (see FIG. 30B). Reduction in rate can be suppressed.
  • the number of spacers 28 arranged in the barrier opening BO is preferably 250 to 450 / mm 2 .
  • the plurality of spacers 28 are spacers 28 arranged in a portion where the second light transmitting electrode portion 30 ⁇ / b> B and the fourth light transmitting electrode portion 30 ⁇ / b> D intersect when the liquid crystal panel 12 is viewed in plan. You may arrange
  • the translucent electrode part 30 provided on the first substrate 12a is composed of only the first translucent electrode part 30A
  • the translucent electrode part 30 provided on the second substrate 12b is As shown in FIG. 23, it may be configured only by the third light transmitting electrode portion 30C.
  • a reference potential is supplied to the third transparent electrode portion 30C
  • a predetermined potential different from the reference potential is supplied to the first transparent electrode portion 30A.
  • a potential difference is generated between the first transparent electrode portion 30A and the third transparent electrode portion 30C. Therefore, as shown in FIG. 12, the first transparent electrode portion of the liquid crystal layer 27 in the liquid crystal panel 12 is used.
  • the light transmittance of the region overlapping with 30A in plan view is minimized, and the barrier portion BA is formed in this region, whereas the region overlapping with the first light transmitting electrode portion 30A in the plan view is barrier. It becomes an opening BO.
  • a reference potential is supplied to the first transparent electrode portion 30A, while a predetermined potential different from the reference potential is supplied to the third transparent electrode portion 30C.
  • a potential difference is generated between the first light transmitting electrode portion 30A and the third light transmitting electrode portion 30C, so that the third light transmitting electrode portion of the liquid crystal layer 27 in the liquid crystal panel 12 as shown in FIG.
  • the light transmittance of the region overlapping with 30C in plan view is minimized, for example, and the barrier portion BA is formed in this region, whereas the region overlapping with the third light transmitting electrode portion 30C in plan view is a barrier. It becomes an opening BO.
  • the spacer 28 is disposed in a region that becomes the barrier opening BO in both the portrait mode and the landscape mode when the liquid crystal panel 12 is viewed in plan. That is, the spacer 28 is disposed in a region where both the first light transmitting electrode portion 30A and the third light transmitting electrode portion 30C do not exist when the liquid crystal panel 12 is viewed in plan.
  • Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the liquid crystal display device 110 according to the third embodiment has a configuration in which the liquid crystal panel 11 according to the first and second embodiments has a touch panel function.
  • action, and effect as above-mentioned Embodiment 1, 2 is abbreviate
  • the liquid crystal panel 112 according to the present embodiment has a display surface of the liquid crystal display panel 11 in addition to the “parallax barrier function” described in the first and second embodiments. It also has a “touch panel function (position input function)” for inputting positional information in the plane, 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 detects a position input by an observer. It can be said that this is a “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 touch-panel translucent electrode section 39 is substantially transparent, such as ITO, similar to the translucent electrode section (parallax barrier translucent electrode section) 30 constituting the parallax barrier pattern 29 described in the first and second embodiments. It is made of a translucent 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 light-transmitting 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. It is comprised from 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 first touch panel light transmitting electrode portion 39A and the second electrode pad portion 39Ba constituting the second touch panel light transmitting electrode portion 39B 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 via 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 includes a first spacer 34 having an average particle size AD1 that is relatively larger than a steady distance SD between the pair of substrates 112a and 112b, and a pair of substrates having an average particle size AD2.
  • the second spacer 35 is relatively larger than the steady distance SD between 112a and 112b, and as described in the first embodiment, sufficient pressure resistance is ensured. Even if a large pressing force is frequently 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 for detecting the position input by the user is provided on the plate surface opposite to the liquid crystal layer 27 side in either one of the pair of substrates 112a and 112b. 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 minimum value of the average particle size AD1 is relatively smaller than the steady distance SD between the pair of substrates (see FIG. 15).
  • the minimum value of the particle size in the particle size distribution of the first spacer is set to be relatively larger than the steady distance SD between the pair of substrates, or substantially the same value as the steady distance SD. Also good.
  • the maximum value of the average particle diameter AD2 is relatively larger than the steady distance SD between a pair of substrates with respect to the particle size distribution of the second spacer (see FIG. 15).
  • the maximum value of the particle size in the particle size distribution of the second spacer is set to be relatively smaller than the steady distance SD between the pair of substrates, or substantially the same value as the steady distance SD. Also 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 thing (refer FIG. 15) was shown, you may make it the minimum value of the particle size of a 1st spacer relatively larger than the maximum value of the particle size of a 2nd 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.
  • the present invention also includes a configuration in which the particle size is less than 80% of the average particle size of the first spacer and a configuration in which the average particle size of the second spacer is greater than 95% of the average particle size of the first spacer. It is.
  • 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. What was done is also contained in this invention.
  • the fixing layer is formed only on the second spacer.
  • the fixing layer may be formed also 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 mode of each spacer and the material used for each spacer can be appropriately changed.
  • 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, a specific overlap between the particle size distribution of the first spacer and the particle size distribution of the second spacer, and a specific shape of the particle size distribution of each spacer (the skirt portion). How to spread etc. can be changed in various ways.
  • a protective member such as the cover glass described in the third embodiment can be used.
  • a protective member made of synthetic resin by applying the above (9).
  • the liquid crystal panel is stacked on the front side with respect to the liquid crystal display panel.
  • the liquid crystal panel is stacked on the back side with respect to the liquid crystal display panel. It 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
  • the present invention can also be applied to those employing a touch panel pattern such as a method.
  • the liquid crystal panel that functions to cause the user to observe a stereoscopic image has been shown.
  • the present invention is also applicable to a display using a liquid crystal panel for obtaining a so-called multi-view function.
  • a liquid crystal display device capable of dual view display that displays different images in the respective directions can be provided.
  • liquid crystal panel is a switch liquid crystal panel capable of switching between planar image display and stereoscopic image display.
  • a barrier portion is always formed on the liquid crystal panel.
  • a stereoscopic image may be always displayed.
  • 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 of a direct type.
  • the transmissive liquid crystal display device including the backlight device as an external light source has been exemplified.
  • the present invention is 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.
  • a TFT is used as a switching element in the liquid crystal display panel constituting the liquid crystal display device.
  • a liquid crystal display panel using a switching element other than TFT for example, a thin film diode (TFD)
  • TFT thin film diode
  • the present invention can also be applied to a liquid crystal display device including a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel that performs black and white 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, but the present invention is also applied to display devices using other types of display panels (PDP, organic EL panel, etc.).
  • the invention is applicable. In that case, the backlight device can be omitted.
  • the liquid crystal element of the present invention is A pair of substrates; A liquid crystal layer disposed between the pair of substrates; A plurality of light-transmitting spacers that regulate the distance between the pair of substrates; A parallax barrier pattern formed on at least one plate surface of the pair of substrates, The parallax barrier pattern is configured to be capable of forming a plurality of barrier portions that block incident light and a barrier opening that is disposed between adjacent barrier portions and transmits incident light.
  • the plurality of spacers are arranged such that a distribution density of the spacers arranged in the barrier opening is higher than a distribution density of the spacers arranged in the barrier part when the liquid crystal element is viewed in plan. It is characterized by being.
  • the spacers are arranged at a higher density in the barrier opening than in the barrier. Therefore, when observing a stereoscopic image (3D display), an increase in black luminance caused by light passing through the spacer can be reduced, so that it is compared with the conventional configuration (see FIG. 30A). Thus, the light shielding property can be improved. Moreover, since the spacer transmits light in the barrier opening, a decrease in transmittance can be suppressed. On the other hand, when observing a planar image (2D display), the entire region becomes a barrier opening, and the spacer transmits light. Therefore, the transmittance is lower than that of the conventional configuration (see FIG. 30B). The decrease can be suppressed. Therefore, in a display device that can visually recognize a stereoscopic image, the display quality is improved.
  • the plurality of spacers may be arranged only in the barrier opening portion when the liquid crystal element is viewed in a plan view.
  • the spacer is disposed only in the barrier opening. Therefore, particularly when observing a stereoscopic image (3D display), it is possible to prevent an increase in black luminance caused by light passing through the spacer, and therefore, compared with the conventional configuration (see FIG. 30A). Thus, the light shielding property can be further improved.
  • the parallax barrier pattern is composed of 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,
  • the barrier part and the barrier opening part may be formed by controlling a voltage value between the pair of translucent electrode parts.
  • the barrier portion and the barrier opening can be selectively formed, the observed image can be switched between the stereoscopic image and the planar image.
  • the translucent electrode part of at least one of the pair of substrates has a plurality of teeth and is formed so that the teeth mesh with each other. It can also be set as the structure provided with the electrode part and the 2nd translucent electrode part.
  • the barrier portion and the barrier opening can be formed with a simple configuration.
  • the translucent electrode part of one of the pair of substrates includes a comb-shaped first translucent electrode part and a second translucent electrode part that have a plurality of teeth and are engaged with each other.
  • the other translucent electrode portion of the pair of substrates may be formed in a single solid shape.
  • the barrier portion is formed so as to overlap with the first light transmitting electrode portion, and the barrier opening is formed so as to overlap with the second light transmitting electrode portion. It can also be set as the structure.
  • the translucent electrode part of one of the pair of substrates includes a comb-shaped first translucent electrode part and a second translucent electrode part that have a plurality of teeth and are engaged with each other.
  • the other transparent electrode portion of the pair of substrates includes a comb-shaped third transparent electrode portion and a fourth transparent electrode portion that have a plurality of teeth and are engaged with each other.
  • the first to fourth light-transmitting electrode portions have a longitudinal direction of the first light-transmitting electrode portion and the second light-transmitting electrode portion, the third light-transmitting electrode portion, It can also be set as the structure provided so that the longitudinal direction of the said 4th translucent electrode part may be orthogonally crossed.
  • the barrier portion and the barrier opening can be formed with a simple configuration, and the portrait mode and the landscape mode can be switched to each other.
  • the barrier portion is formed so as to overlap the first light transmitting electrode portion or the third light transmitting electrode portion, and the barrier opening portion is formed by the second light transmitting electrode.
  • the barrier portion is formed so as to overlap the first light transmitting electrode portion or the third light transmitting electrode portion, and the barrier opening portion is formed by the second light transmitting electrode.
  • the plurality of spacers may be configured to be disposed only in a portion where the second light transmitting electrode portion and the fourth light transmitting electrode portion intersect when the liquid crystal element is viewed in plan.
  • the spacer may have a first spacer having a relatively large average particle diameter as compared to a stationary distance between the pair of substrates, and an average particle diameter as compared to a stationary distance between the pair of substrates. It can also be set as the structure provided with a relatively small 2nd spacer.
  • the distance between the pair of substrates is regulated by the first spacer and the second spacer. For this reason, it is possible to prevent problems such as damage or damage due to excessive deformation of the first spacer, and sufficiently high pressure resistance can be ensured. Therefore, generation
  • the second spacer may have an average particle size in the range of 80% to 95% of the average particle size of 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, it is possible to achieve both prevention of low temperature bubbles and securing of pressure resistance. It becomes more suitable.
  • the second spacer may have a fixing layer that is fixed to at least one of the pair of substrates.
  • 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, thereby avoiding a situation where the second spacer is aggregated. can do.
  • the first spacer may have a relatively small number of installations than the second spacer.
  • the pair of substrates is placed in a low temperature environment. Since the interval of the following tends to narrow following the volume shrinkage of the liquid crystal layer, low-temperature bubbles are less likely to be generated.
  • a touch panel pattern for detecting a position input by a user is formed on a plate surface opposite to the liquid crystal layer side in one of the pair of substrates. You can also.
  • the liquid crystal device includes: a liquid crystal device; and a display device arranged to be stacked on the liquid crystal device and displaying an image.
  • the display device of the present invention includes the liquid crystal element having the above-described configuration, the display quality can be improved.
  • the liquid crystal element may be arranged on the viewer side with respect to the display element.
  • the display device may include a lighting device that irradiates the display element with light.
  • the present invention is suitable for various electronic devices such as portable information terminals (including electronic books and PDAs), mobile phones (including smartphones), notebook personal computers, digital photo frames, portable game machines, and television receivers. It is.
  • Liquid crystal display device (display device) 11 Liquid crystal display panel (display element) 12 Liquid crystal panel (liquid crystal element) 12a First substrate (substrate) 12b Second substrate (substrate) 13 Backlight device (lighting device) 27 Liquid crystal layer 28 Spacer 29 Parallax barrier pattern 30 Translucent electrode part 34 First spacer 35 Second spacer 36 Fixing layer 38 Touch panel pattern AD1, AD2 Average particle size BA Barrier part (light-shielding part) BO barrier opening (transmission part) SD Steady distance

Landscapes

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Abstract

 立体画像を視認可能な表示装置の表示品位を高める。一対の基板と、液晶層と、基板間隔を規制する透光性の複数のスペーサと、視差バリアパターンとを備え、視差バリアパターンは、入射光を遮る複数のバリア部(BA)と、バリア部(BA)の間に配置され、入射光を透過するバリア開口部(BO)とが形成可能に構成されており、複数のスペーサは、バリア開口部(BO)に配置されるスペーサの分布密度が、バリア部(BA)に配置されるスペーサの分布密度よりも高くなるように配置されている。

Description

液晶素子及び表示装置
 本発明は、立体画像を視認可能な表示装置、及び該表示装置に設けられる液晶素子に関する。
 近年、画面に表示される映像を立体的な画像として観察者に知覚させることが可能な表示装置が提案されている(例えば特許文献1)。このような表示装置では、例えば、表示パネルの前面に視差バリア機能を有する液晶パネルを設けて、観察者の右目に右目用画像を観察させ、左目に左目用画像を観察させることにより、観察者に立体画像を認識させる。
 また、視差バリア機能を有する液晶パネルは、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を有する。
日本国公開特許公報「特開2004-139054号公報(2004年5月13日公開)」
 ところで、上記液晶パネルでは、立体画像を表示(3D表示)するときは、遮光部(バリア部)及び透過部(バリア開口部)がストライプ状に形成される一方、平面画像を表示(2D表示)するときは、全面に透過部が形成される。このとき、一対の基板間には、基板間隔を規制するスペーサが配置されているため、スペーサの影響により透過性(透過率)が低下するなど、表示品位が低下するという問題がある。
 図29(a)及び図30の(a)には、3D表示の場合の液晶パネルを平面的に視た状態を模式的に示し、図29の(b)及び図30の(b)には、2D表示の場合の液晶パネルを平面的に視た状態を模式的に示している。なお、図29の(a)、(b)では、スペーサが黒色の場合を示し、図30の(a)、(b)では、スペーサが透明の場合を示している。
 図29に示す液晶パネルでは、3D表示のときは遮光部のスペーサが光を透過しないため、黒輝度を低下させる(遮光性を高める)ことができるが、2D表示のときは透過部のスペーサが光を遮光する(透過しない)ため、透過率が低下してしまう。
 一方、図30に示す液晶パネルでは、2D表示のときは透過部のスペーサが光を透過するため、透過率の低下を抑えることができるが、3D表示のときは遮光部のスペーサが光を遮光しない(透過する)ため、黒輝度が上昇(遮光性が低下)してしまう。
 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、立体画像を視認可能な表示装置の表示品位を高めることにある。
 本発明の液晶素子は、上記課題を解決するために、
 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、透光性を有する複数のスペーサと、
 前記一対の基板の少なくとも何れか一方の板面に形成される視差バリアパターンとを備え、
 前記視差バリアパターンは、入射された光を遮る複数のバリア部と、隣り合う前記バリア部の間に配置されるとともに、入射された光を透過するバリア開口部とが形成可能に構成されており、
 前記複数のスペーサは、当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア開口部に配置される前記スペーサの分布密度が、前記バリア部に配置される前記スペーサの分布密度よりも高くなるように配置されていることを特徴とする。
 ここで、バリア部に配置されるスペーサの分布密度には、バリア部にスペーサが配置されていない場合の、分布密度=0が含まれる。
 本発明の液晶素子の構成によれば、スペーサは、バリア部よりもバリア開口部に高密度で配置される。そのため、立体画像を観察するときは(3D表示)、光がスペーサを透過することにより生じる黒輝度の上昇を低減することができるため、従来の構成(図30の(a)参照)と比較して、遮光性を高めることができる。また、バリア開口部では、スペーサが光を透過するため、透過率の低下を抑えることができる。一方、平面画像を観察するときは(2D表示)、全領域がバリア開口部となり、スペーサが光を透過するため、従来の構成(図30の(b)参照)と比較して、透過率の低下を抑えることができる。よって、立体画像を視認可能な表示装置において、その表示品位を高めることにある。
 本発明の液晶素子は、以上のように、複数のスペーサが、液晶素子を平面的に視て、バリア開口部に配置されるスペーサの分布密度が、バリア部に配置されるスペーサの分布密度よりも高くなるように配置されている。また、本発明の表示装置は、上記液晶素子を備えている。よって、立体画像を視認可能な表示装置の表示品位を高めることができる。
実施の形態1に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。 液晶表示装置の平面図である。 液晶表示パネル及び液晶パネルの断面図である。 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である。 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である。 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である。 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である。 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である。 液晶パネルを構成する第1基板の平面図である。 液晶パネルを構成する第2基板の平面図である。 液晶パネルの表示重畳領域の断面構成を示す断面図である。 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である。 実施の形態1に係る液晶表示装置におけるスペーサの配置状態を示す平面図である。 実施の形態1に係る液晶表示装置におけるスペーサの他の配置状態を示す平面図である。 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である。 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である。 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である。 他の液晶パネルを構成する第1基板の平面図である。 実施の形態2に係る液晶パネルを構成する第2基板の平面図である。 実施の形態2に係る液晶パネルの表示重畳領域の断面構成を示す断面図である。 実施の形態2に係る液晶表示装置のスペーサの配置状態を示す平面図である。 実施の形態2に係る液晶表示装置のスペーサの他の配置状態を示す平面図である。 他の液晶パネルを構成する第2基板の平面図である。 実施の形態2に係る液晶表示パネル及び液晶パネルの断面図である。 液晶パネルを構成する第2基板の平面図である。 タッチパネルパターンの平面構成を示す平面図である。 図26のxix-xix線断面図である。 図26のxx-xx線断面図である。 従来のスペーサの配置状態を示す平面図である。 従来のスペーサの配置状態を示す平面図である。
 〔実施の形態1〕
 本発明の実施の形態1について、図面を用いて説明する。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。
 ここで、本発明に係る液晶表示装置は、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、テレビジョン受像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。本実施の形態に係る液晶表示装置10では、その一例として、携帯型情報端末として説明する。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である。
 (液晶表示装置の構成)
 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、全体として平面的に視て長方形状をなすとともにポートレイト(縦置き)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。
 液晶表示装置10は、図2に示すように、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)と一致している。なお、液晶表示装置10は、ランドスケープ(横置き)の姿勢で使用されるものであっても良い。この場合は、図1及び図2に示す液晶表示装置10において、X軸方向が長辺となり、Y軸方向が短辺となるため、短辺方向(Y軸方向)が観察者から視て縦方向(上下方向)と一致し、長辺方向(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)と一致する。
 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)にそれぞれ配されている。また、液晶表示パネル11及び液晶パネル12は、これらの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り、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。
 (液晶表示パネルの構成)
 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、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。
 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(図4参照)は、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と平面的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んで配置されている。着色部22は、平面的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、平面視で重畳するように配置されている。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。
 (バックライト装置の構成)
 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)であり、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、光源が端部に対向して配されるとともに、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。
 (液晶パネルの構成)
 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、平面的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、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と平面的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)の所定領域に、上記したスペーサ28が所定量配置されている。
 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いる。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、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、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が互いに対向するように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。
 透光電極部30は、裏側の第1基板12aと表側の第2基板12bとにそれぞれ設けられており、第1基板12aに設けられた透光電極部30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で構成されており、第2基板12bに設けられた透光電極部30は、図10に示すように、1枚のベタ状の透光電極部30Sで構成されている。
 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、それぞれ櫛歯状に形成されており、平面的に視て、互いの歯が噛み合うように配されている。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、透光電極部30Sは、図10に示すように、1枚のベタ状に形成されている。
 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30Aa,30Baと、透光電極部30Sとは、液晶層27を介して対向するよう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に設けられた透光電極部30S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性粒子(例えば、金や銀などをコーティングしたプラスチック粒子)(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。
 本実施の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、透光電極部30S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、本実施の形態に係る液晶パネル12は、各電極部30A、30B、30S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、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、例えば、第2透光電極部30B、透光電極部30S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と透光電極部30S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、透光電極部30S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と平面視で重畳する領域の光透過率が例えば最小となって、この領域に、入射された光を遮るバリア部BA(遮光部)が形成されるのに対し、第2透光電極部30Bと平面視で重畳する領域の光透過率が最大となって、この領域に、入射された光を透過するバリア開口部BO(透過部)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30Aa,30Ba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、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、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。
 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、30B,30S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と透光電極部30S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、30B、30S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と透光電極部30Sとの間に電位差を生じさせないようにしてもよい。
 (スペーサの配置)
 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)からなり、球状(楕円状を含む)あるいは柱状に形成されている。
 また、スペーサ28は、図13に示すように、液晶パネル12を平面的に視て、バリア開口部BOの領域内に配置されており、バリア部BAの領域内には配置されていない。すなわち、スペーサ28は、液晶パネル12を平面的に視て、第2透光電極部30Bと重畳するように配置されており、第1透光電極部30Aとは重畳していない。
 スペーサ28を上記のように配置することにより、立体画像を観察するときは(3D表示)、バリア部BAにスペーサ28が存在しないため、光がスペーサを透過することにより生じる黒輝度の上昇を防ぐことができ、従来の構成(図30の(a)参照)と比較して、遮光性を高めることができる。また、バリア開口部BOでは、スペーサ28が光を透過するため、透過率の低下を抑えることができる。一方、平面画像を観察するときは(2D表示)、全領域がバリア開口部BOとなり、スペーサ28が光を透過するため、従来の構成(図30の(b)参照)と比較して、透過率の低下を抑えることができる。
 ここで、バリア開口部BOに配置するスペーサ28の数量は、250~450個/mmとすることが好ましい。
 (スペーサの他の配置)
 複数のスペーサ28は、図14に示すように、液晶パネル12を平面的に視て、バリア開口部BOの領域内に配置されるスペーサ28の分布密度が、バリア部BAに配置されるスペーサ28の分布密度よりも高くなるように配置されていてもよい。この構成でも、従来の構成(図30の(a)、(b)参照)と比較して、遮光性を高めることができるとともに、透過率の低下を抑えることができる。
 (スペーサの構成)
 スペーサ28は、球状で、かつ、弾性変形可能に形成されていても良い。さらに、図11に示すように、スペーサ28は、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ても良い。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15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15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15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。
 (液晶パネルの製造方法)
 本実施の形態に係る液晶表示装置10の製造方法を説明する。液晶表示装置10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。なお、ここでは、スペーサ28が第1スペーサ34及び第2スペーサ35で構成されている場合について説明する。
 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。そして、図16に示すように、バリア開口部BOとなる領域内における第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配置する。
 なお、図16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12a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16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、立体画像を観察可能な表示モード(3D表示モード)と、平面画像を観察可能な表示モード(2D表示モード)とを相互に切り替えても、従来の構成と比較して、スペーサの影響により透過性(透過率)の低下を防ぐことができるため、表示品位を高めることができる。
 (スペーサの他の構成による効果)
 また、スペーサ28を、第1スペーサ34及び第2スペーサ35で構成した場合には、上記効果に加えて、さらに以下の効果を得ることができる。
 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17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、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%以下とした場合には、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。また、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80%以上とした場合には、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、より高い耐圧性を得ることができる。なお、図17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。
 このように、液晶パネル12では、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とを備えた構成とすることもできる。
 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。よって、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よりも設置数を相対的に少なくしてもよい。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。
 (液晶表示装置の効果)
 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、本実施の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、光透過率の低下を防ぐことができるものであるため、表示品位の優れた表示を実現することができる。また、液晶パネル12は、低温気泡の発生防止と耐圧性の確保とを両立する構成とすることができるものであるため、表示品位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を、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で構成した場合には、十分に高い耐圧性を確保できるため、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。
 (液晶パネルの他の構成)
 第1基板12aに設けられた透光電極部30は、図18に示すように、第1透光電極部30Aのみで構成されていても良い。この場合、例えば、透光電極部30S(図10参照)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1透光電極部30Aと透光電極部30Sとの間に電位差が生じるため、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と平面視で重畳する領域の光透過率が例えば最小となって、この領域にバリア部BAが形成されるのに対し、第1透光電極部30A間と平面視で重畳する領域がバリア開口部BOとなる。
 そして、上記構成では、スペーサ28は、平面的に視て、隣り合う第1透光電極部30Aの間に配置される。
 〔実施の形態2〕
 本発明の実施の形態2について、図面を用いて説明する。実施の形態2に係る液晶表示装置10は、ポートレイト(縦置き)での使用と、ランドスケープ(横置き)での使用とを、使用者の使用状態(液晶表示装置10の姿勢)に応じて自動的に切り替える機能を備えている。なお、上記した実施の形態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。
 液晶表示装置10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(Y軸方向)が観察者から視て横方向と一致し、短辺方向(X軸方向)が観察者から視て縦方向と一致する。
 液晶パネル11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19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が互いに対向するようにそれぞれ形成されている。図9に示す基板12aは、実施の形態1に示した通りである。
 基板12bには、図19に示すように、第3透光電極部30C及び第4透光電極部30Dが、それぞれ櫛歯状をなすとともに平面的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20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30Aa,30Ba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。
 本実施の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、本実施の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なる。
 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と平面視で重畳する領域の光透過率が例えば最小となって、この領域に、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と平面視で重畳する領域の光透過率が最大となって、この領域に、光を透過するバリア開口部BOが形成される。
 これにより、実施の形態1で示した通り、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。
 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と平面視で重畳する領域の光透過率が例えば最小となって、この領域に、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と平面視で重畳する領域の光透過率が最大となって、この領域に、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。
 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画像を観察させること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、使用者の使用状態(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構成とすれば良い。
 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。
 (スペーサの構成)
 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、図21に示すように、液晶パネル12を平面的に視て、ポートレイトモード及びランドスケープモードの双方においてバリア開口部BOとなる領域内に配置されており、ポートレイトモード及びランドスケープモードの何れかにおいてバリア開口部BOとなる領域内、及び、ポートレイトモード及びランドスケープモードの双方においてバリア部BAとなる領域内には配置されていない。すなわち、スペーサ28は、液晶パネル12を平面的に視て、第2透光電極部30Bと第4透光電極部30Dとが交差する部分に重畳するように配置されている。
 スペーサ28を上記のように配置することにより、ポートレイトでの使用時及びランドスケープでの使用時の双方において、立体画像を観察するときに(3D表示)、バリア部BAにスペーサ28が存在しないため、光がスペーサを透過することにより生じる黒輝度の上昇を防ぐことができ、従来の構成(図30の(a)参照)と比較して、遮光性を高めることができる。また、スペーサ28が配置されるバリア開口部BOでは、スペーサ28が光を透過するため、透過率の低下を抑えることができる。一方、平面画像を観察するときは(2D表示)、全領域がバリア開口部BOとなり、スペーサ28が光を透過するため、従来の構成(図30の(b)参照)と比較して、透過率の低下を抑えることができる。
 ここで、バリア開口部BOに配置するスペーサ28の数量は、250~450個/mmとすることが好ましい。
 (スペーサの他の配置)
 複数のスペーサ28は、図22に示すように、液晶パネル12を平面的に視て、第2透光電極部30Bと第4透光電極部30Dとが交差する部分に配置されるスペーサ28の分布密度が、該交差する部分以外に配置されるスペーサ28の分布密度よりも高くなるように配置されていてもよい。この構成でも、従来の構成(図30の(a)、(b)参照)と比較して、遮光性を高めることができるとともに、透過率の低下を抑えることができる。
 (液晶パネルの他の構成)
 第1基板12aに設けられた透光電極部30は、図18に示すように、第1透光電極部30Aのみで構成され、第2基板12bに設けられた透光電極部30は、図23に示すように、第3透光電極部30Cのみで構成されていても良い。この場合、例えば、ポートレイトでの使用時では、第3透光電極部30C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1透光電極部30Aと第3透光電極部30Cとの間に電位差が生じるため、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と平面視で重畳する領域の光透過率が例えば最小となって、この領域にバリア部BAが形成されるのに対し、第1透光電極部30A間と平面視で重畳する領域がバリア開口部BOとなる。一方、ランドスケープでの使用時では、第1透光電極部30A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と第3透光電極部30Cとの間に電位差が生じるため、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と平面視で重畳する領域の光透過率が例えば最小となって、この領域にバリア部BAが形成されるのに対し、第3透光電極部30C間と平面視で重畳する領域がバリア開口部BOとなる。
 そして、上記構成では、スペーサ28は、液晶パネル12を平面的に視て、ポートレイトモード及びランドスケープモードの双方においてバリア開口部BOとなる領域内に配置されている。すなわち、スペーサ28は、液晶パネル12を平面的に視て、第1透光電極部30A及び第3透光電極部30Cの双方が存在しない領域に配置されている。
 〔実施の形態3〕
 本発明の実施の形態3について、図面を用いて説明する。実施の形態3に係る液晶表示装置110は、実施の形態1,2に係る液晶パネル11に、タッチパネル機能を備えた構成である。なお、上記した実施の形態1,2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。
 本実施の形態に係る液晶パネル112は、図24に示すように、上記した実施の形態1,2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、本実施の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、本実施の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。
 (タッチパネル機能の構成)
 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25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、上記した実施の形態1,2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26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27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28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25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、本実施の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、上記した実施の形態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の形態によれば、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。
 〔他の実施の形態〕
 本発明は上記記述及び図面によって説明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
 (1)上記した各実施の形態では、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15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)上記した各実施の形態では、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15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)上記した各実施の形態では、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15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)上記した各実施の形態では、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)上記した各実施の形態では、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)上記した各実施の形態では、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)上記した各実施の形態では、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)上記した各実施の形態以外にも、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)上記した実施の形態3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)上記した実施の形態1,2において、実施の形態3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)上記した各実施の形態では、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。
 (12)上記した実施の形態3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。
 (13)上記した各実施の形態では、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。例えば、液晶パネルに対して異なる2方向(例えば左右斜め方向)から観察を行った場合に、それぞれの方向に対して異なる画像を表示するデュアルビュー表示が可能な液晶表示装置とすることができる。
 (14)上記した各実施の形態では、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。
 (15)上記(14)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。
 (16)上記した各実施の形態では、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。
 (17)上記した各実施の形態では、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。
 (18)上記した各実施の形態では、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。
 (19)上記した各実施の形態では、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。
 (20)上記した各実施の形態では、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。
 〔実施形態総括〕
 本発明の液晶素子は、上記課題を解決するために、
 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、透光性を有する複数のスペーサと、
 前記一対の基板の少なくとも何れか一方の板面に形成される視差バリアパターンとを備え、
 前記視差バリアパターンは、入射された光を遮る複数のバリア部と、隣り合う前記バリア部の間に配置されるとともに、入射された光を透過するバリア開口部とが形成可能に構成されており、
 前記複数のスペーサは、当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア開口部に配置される前記スペーサの分布密度が、前記バリア部に配置される前記スペーサの分布密度よりも高くなるように配置されていることを特徴とする。
 ここで、バリア部に配置されるスペーサの分布密度には、バリア部にスペーサが配置されていない場合の、分布密度=0が含まれる。
 本発明の液晶素子の構成によれば、スペーサは、バリア部よりもバリア開口部に高密度で配置される。そのため、立体画像を観察するときは(3D表示)、光がスペーサを透過することにより生じる黒輝度の上昇を低減することができるため、従来の構成(図30の(a)参照)と比較して、遮光性を高めることができる。また、バリア開口部では、スペーサが光を透過するため、透過率の低下を抑えることができる。一方、平面画像を観察するときは(2D表示)、全領域がバリア開口部となり、スペーサが光を透過するため、従来の構成(図30の(b)参照)と比較して、透過率の低下を抑えることができる。よって、立体画像を視認可能な表示装置において、その表示品位を高めることにある。
 本発明の液晶素子では、前記複数のスペーサは、当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア開口部のみに配置されている構成とすることもできる。
 上記の構成によれば、スペーサは、バリア開口部のみに配置される。そのため、特に、立体画像を観察するときは(3D表示)、光がスペーサを透過することにより生じる黒輝度の上昇を防ぐことができるため、従来の構成(図30の(a)参照)と比較して、遮光性をより高めることができる。
 本発明の液晶素子では、
 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、互いに対向するように形成される一対の透光電極部により構成されており、
 前記バリア部及び前記バリア開口部は、一対の前記透光電極部間の電圧値を制御することにより形成される構成とすることもできる。
 これにより、バリア部及びバリア開口部を選択的に形成することができるため、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。
 本発明の液晶素子では、前記一対の基板の少なくとも何れか一方の前記透光電極部は、互いに複数の歯を有するとともに互いの歯が噛み合うように形成された、櫛歯状の第1透光電極部及び第2透光電極部を備えている構成とすることもできる。
 これにより、簡易な構成により、バリア部及びバリア開口部を形成することができる。
 本発明の液晶素子では、
 前記一対の基板の一方の前記透光電極部は、互いに複数の歯を有するとともに互いの歯が噛み合うように形成された、櫛歯状の第1透光電極部及び第2透光電極部を備えており、
 前記一対の基板の他方の前記透光電極部は、1枚のベタ状に形成されている構成とすることもできる。
 これにより、簡易な構成により、バリア部及びバリア開口部を形成することができるとともに、ポートレイト使用またはランドスケープ使用が可能となる。
 本発明の液晶素子では、
 当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア部は、前記第1透光電極部に重畳するように形成され、前記バリア開口部は、前記第2透光電極部に重畳するように形成されている構成とすることもできる。
 本発明の液晶素子では、
 前記一対の基板の一方の前記透光電極部は、互いに複数の歯を有するとともに互いの歯が噛み合うように形成された、櫛歯状の第1透光電極部及び第2透光電極部を備え、
 前記一対の基板の他方の前記透光電極部は、互いに複数の歯を有するとともに互いの歯が噛み合うように形成された、櫛歯状の第3透光電極部及び第4透光電極部を備えており、
 前記第1~第4透光電極部は、当該液晶素子を平面的に視て、前記第1透光電極部及び前記第2透光電極部の長手方向と、前記第3透光電極部及び前記第4透光電極部の長手方向とが、直交するように設けられている構成とすることもできる。
 これにより、簡易な構成により、バリア部及びバリア開口部を形成することができるとともに、ポートレイトモード及びランドスケープモードを相互に切り替えて使用することが可能となる。
 本発明の液晶素子では、
 当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア部は、前記第1透光電極部または前記第3透光電極部に重畳するように形成され、前記バリア開口部は、前記第2透光電極部または前記第4透光電極部に重畳するように形成されており、
 前記複数のスペーサは、当該液晶素子を平面的に視て、前記第2透光電極部と前記第4透光電極部とが交差する部分に配置される前記スペーサの分布密度が、該交差する部分以外に配置される前記スペーサの分布密度よりも高くなるように配置されている構成とすることもできる。
 これにより、ポートレイトモード及びランドスケープモードを相互に切り替えて使用する表示装置において、何れのモードにおいても請求項1の構成により奏する効果と同様の効果を得ることができる。
 本発明の液晶素子では、
 当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア部は、前記第1透光電極部または前記第3透光電極部に重畳するように形成され、前記バリア開口部は、前記第2透光電極部または前記第4透光電極部に重畳するように形成されており、
 前記複数のスペーサは、当該液晶素子を平面的に視て、前記第2透光電極部と前記第4透光電極部とが交差する部分のみに配置されている構成とすることもできる。
 これにより、ポートレイトモード及びランドスケープモードを相互に切り替えて使用する表示装置において、何れのモードにおいても請求項2の構成により奏する効果と同様の効果を得ることができる。
 本発明の液晶素子では、前記スペーサは、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スペーサとを備えている構成とすることもできる。
 これにより、第1スペーサと第2スペーサとによって一対の基板間の間隔が規制される。このため、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。よって、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ができる。
 本発明の液晶素子では、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%の範囲とすることもできる。
 詳細は後述するが、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。
 本発明の液晶素子では、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構成とすることもできる。
 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。
 本発明の液晶素子では、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構成とすることもできる。
 これにより、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。
 本発明の液晶素子では、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構成とすることもできる。
 本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、
 前記液晶素子と、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ことを特徴とする。
 本発明の表示装置は、上記構成を有する液晶素子を備えているため、表示品位を高めることができる。
 本発明の表示装置では、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構成とすることもできる。
 本発明の表示装置では、前記表示素子に光を照射する照明装置を備える構成とすることもできる。
 本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 本発明は、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、テレビジョン受像機などの各種電子機器に好適である。
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
28  スペーサ
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(遮光部)
BO  バリア開口部(透過部)
SD  定常距離

Claims (15)

  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、透光性を有する複数のスペーサと、
     前記一対の基板の少なくとも何れか一方の板面に形成される視差バリアパターンとを備え、
     前記視差バリアパターンは、入射された光を遮る複数のバリア部と、隣り合う前記バリア部の間に配置されるとともに、入射された光を透過するバリア開口部とが形成可能に構成されており、
     前記複数のスペーサは、当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア開口部に配置される前記スペーサの分布密度が、前記バリア部に配置される前記スペーサの分布密度よりも高くなるように配置されていることを特徴とする液晶素子。
  2.  前記複数のスペーサは、当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア開口部のみに配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶素子。
  3.  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、互いに対向するように形成される一対の透光電極部により構成されており、
     前記バリア部及び前記バリア開口部は、一対の前記透光電極部間の電圧値を制御することにより形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶素子。
  4.  前記一対の基板の少なくとも何れか一方の前記透光電極部は、互いに複数の歯を有するとともに互いの歯が噛み合うように形成された、櫛歯状の第1透光電極部及び第2透光電極部を備えていることを特徴とする請求項3に記載の液晶素子。
  5.  前記一対の基板の一方の前記透光電極部は、互いに複数の歯を有するとともに互いの歯が噛み合うように形成された、櫛歯状の第1透光電極部及び第2透光電極部を備えており、
     前記一対の基板の他方の前記透光電極部は、1枚のベタ状に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の液晶素子。
  6.  当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア部は、前記第1透光電極部に重畳するように形成され、前記バリア開口部は、前記第2透光電極部に重畳するように形成されていることを特徴とする請求項4または5に記載の液晶素子。
  7.  前記一対の基板の一方の前記透光電極部は、互いに複数の歯を有するとともに互いの歯が噛み合うように形成された、櫛歯状の第1透光電極部及び第2透光電極部を備え、
     前記一対の基板の他方の前記透光電極部は、互いに複数の歯を有するとともに互いの歯が噛み合うように形成された、櫛歯状の第3透光電極部及び第4透光電極部を備えており、
     前記第1~第4透光電極部は、当該液晶素子を平面的に視て、前記第1透光電極部及び前記第2透光電極部の長手方向と、前記第3透光電極部及び前記第4透光電極部の長手方向とが、直交するように設けられていることを特徴とする請求項3に記載の液晶素子。
  8.  当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア部は、前記第1透光電極部または前記第3透光電極部に重畳するように形成され、前記バリア開口部は、前記第2透光電極部または前記第4透光電極部に重畳するように形成されており、
     前記複数のスペーサは、当該液晶素子を平面的に視て、前記第2透光電極部と前記第4透光電極部とが交差する部分に配置される前記スペーサの分布密度が、該交差する部分以外に配置される前記スペーサの分布密度よりも高くなるように配置されていることを特徴とする請求項7に記載の液晶素子。
  9.  当該液晶素子を平面的に視て、前記バリア部は、前記第1透光電極部または前記第3透光電極部に重畳するように形成され、前記バリア開口部は、前記第2透光電極部または前記第4透光電極部に重畳するように形成されており、
     前記複数のスペーサは、当該液晶素子を平面的に視て、前記第2透光電極部と前記第4透光電極部とが交差する部分のみに配置されていることを特徴とする請求項7に記載の液晶素子。
  10.  前記スペーサは、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スペーサとを備えていることを特徴とする請求項1~9の何れか1項に記載の液晶素子。
  11.  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%の範囲であることを特徴とする請求項10に記載の液晶素子。
  12.  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ことを特徴とする請求項10または11に記載の液晶素子。
  13.  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ことを特徴とする請求項10または12の何れか1項に記載の液晶素子。
  14.  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とを特徴とする請求項1~13の何れか1項に記載の液晶素子。
  15.  請求項1~14の何れか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ことを特徴とする表示装置。
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