(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１偏光層と、
第２偏光層と、
前記第１偏光層と前記第２偏光層との間に設けられた液晶層と、
前記第１偏光層と前記液晶層との間に設けられた第１位相差層と、
前記第１偏光層と前記第１位相差層との間に設けられた第２位相差層と、
前記第２偏光層と前記液晶層との間に設けられた第３位相差層と、
前記第２偏光層と前記第３位相差層との間に設けられた第４位相差層と、
を備え、
前記第２偏光層から前記第１偏光層に向かう第１方向に対して垂直な平面への前記液晶層の液晶分子の長軸の射影軸は、前記第１方向に対して垂直な第２方向に沿い、前記液晶層の液晶配列は、前記液晶層に印加される電圧によって互いに異なる複数のベンド配列状態の間を遷移し、
前記第１偏光層の第１吸収軸と前記第２方向との角度は、前記第１方向と前記第２方向とに対して垂直な第３方向と前記第１吸収軸との角度と等しく、
前記第２偏光層の第２吸収軸と前記第２方向との角度は、前記第２吸収軸と前記第３方向との角度と等しく、前記第２吸収軸は前記第１吸収軸に対して垂直であり、
前記第１位相差層の遅相軸の前記平面への射影軸は、前記第２方向に対して垂直であり、
前記第３位相差層の遅相軸の前記平面への射影軸は、前記第２方向に対して垂直であり、
前記第１位相差層の前記射影軸は、前記第３位相差層の前記射影軸に対して平行であり、
前記第２位相差層の遅相軸の前記平面への射影軸は、前記第１吸収軸に対して垂直であり、
前記第４位相差層の遅相軸の前記平面への射影軸は、前記第２吸収軸に対して垂直であり、
前記第２位相差層の前記射影軸は、前記第４位相差層の前記射影軸に対して垂直であり、
前記第２位相差層の前記平面内の位相差は、２０ナノメートル以上１２０ナノメートル以下であり、
前記第２位相差層の前記第１方向に沿った位相差は、６０ナノメートル以上１４０ナノメートル以下であり、
前記第４位相差層の前記平面内の位相差は、２０ナノメートル以上１２０ナノメートル以下であり、
前記第４位相差層の前記第１方向に沿った位相差は、４０ナノメートル以上１４０ナノメートル以下であり、
前記第２位相差層及び前記第４位相差層の少なくともいずれかは、２軸性フィルムを含む液晶シャッタ素子。
【請求項２】
前記液晶層の厚さと、前記液晶層の液晶の複屈折率と、の積は、０．６５マイクロメートル以上０．８マイクロメートル以下である請求項１記載の液晶シャッタ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶シャッタ素子及び液晶シャッタ眼鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置に広く実用化されている液晶は、電気信号によって透光性を制御できる機能を利用して、透光性と遮光性とを制御可能な眼鏡などの各種のシャッタに応用されている。
【０００３】
特に、娯楽、教育、放送、医療などの分野への実用化が進んでいる立体視システムにおいて、左右眼の視差に対応した左眼用像と右眼用像とを、左右眼にそれぞれ時分割で呈示する高速応答のシャッタに、液晶が用いられる。
【０００４】
立体視用液晶シャッタ眼鏡に用いる液晶シャッタとして、高速応答であることが望まれる。このような液晶シャッタにおいて、表示性能の向上のために改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−３２７９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、表示性能の高い液晶シャッタ素子及び液晶シャッタ眼鏡を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、第１偏光層と、第２偏光層と、液晶層と、第１位相差層と、第２位相差層と、第３位相差層と、第４位相差層と、を備えた液晶シャッタ素子が提供される。前記液晶層は、前記第１偏光層と前記第２偏光層との間に設けられる。前記第１位相差層は、前記第１偏光層と前記液晶層との間に設けられる。前記第２位相差層は、前記第１偏光層と前記第１位相差層との間に設けられる。前記第３位相差層は、前記第２偏光層と前記液晶層との間に設けられる。前記第４位相差層は、前記第２偏光層と前記第３位相差層との間に設けられる。前記第２偏光層から前記第１偏光層に向かう第１方向に対して垂直な平面への前記液晶層の液晶分子の長軸の射影軸は、前記第１方向に対して垂直な第２方向に沿う。前記液晶層の液晶配列は、前記液晶層に印加される電圧によって互いに異なる複数のベンド配列状態の間を遷移する。前記第１偏光層の第１吸収軸と前記第２方向との角度は、前記第１方向と前記第２方向とに対して垂直な第３方向と前記第１吸収軸との角度と等しい。前記第２偏光層の第２吸収軸と前記第２方向との角度は、前記第２吸収軸と前記第３方向との角度と等しく、前記第２吸収軸は前記第１吸収軸に対して垂直である。前記第１位相差層の遅相軸の前記平面への射影軸は、前記第２方向に対して垂直である。前記第３位相差層の遅相軸の前記平面への射影軸は、前記第２方向に対して垂直である。前記第１位相差層の前記射影軸は、前記第３位相差層の前記射影軸に対して平行である。前記第２位相差層の遅相軸の前記平面への射影軸は、前記第１吸収軸に対して垂直である。前記第４位相差層の遅相軸の前記平面への射影軸は、前記第２吸収軸に対して垂直である。前記第２位相差層の前記射影軸は、前記第４位相差層の前記射影軸に対して垂直である。前記第２位相差層の前記平面内の位相差は、２０ナノメートル以上１２０ナノメートル以下である。前記第２位相差層の前記第１方向に沿った位相差は、６０ナノメートル以上１４０ナノメートル以下である。前記第４位相差層の前記平面内の位相差は、２０ナノメートル以上１２０ナノメートル以下である。前記第４位相差層の前記第１方向に沿った位相差は、４０ナノメートル以上１４０ナノメートル以下である。前記第２位相差層及び前記第４位相差層の少なくともいずれかは、２軸性フィルムを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子の構成を例示する模式的断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子を用いた液晶シャッタ眼鏡の構成を例示する模式的斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子が用いられる立体映像表示システムの構成を例示する模式図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子の動作を例示する模式的断面図である。
【図５】第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子の構成を例示する模式的斜視図である。
【図６】第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子の特性の評価の際の座標系を例示する模式的斜視図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、液晶シャッタ素子の特性を例示する模式図である。
【図８】第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子の特性を例示するグラフ図である。
【図９】第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子の特性を例示するグラフ図である。
【図１０】第２の実施形態に係る液晶シャッタ眼鏡の液晶シャッタ素子の構成を例示する模式的断面図である。
【図１１】は、液晶の特性を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１０】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子の構成を例示する模式的断面図である。  
図２は、第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子を用いた液晶シャッタ眼鏡の構成を例示する模式的斜視図である。  
図３は、第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子が用いられる立体映像表示システムの構成を例示する模式図である。  
まず、図３により、本実施形態に係る液晶シャッタ素子が用いられる立体映像表示システムの概要について説明する。
【００１１】
図３に表したように、立体映像表示システム１０は、表示装置２０と、液晶シャッタ眼鏡１０１と、を備える。液晶シャッタ眼鏡１０１は、左眼用液晶シャッタ素子１１０と、右眼用液晶シャッタ素子１２０と、を備える。右眼用液晶シャッタ素子１２０は、左眼用液晶シャッタ素子１１０と並置される。
【００１２】
左眼用液晶シャッタ素子１１０は、観視者の左眼に対向するように設計される。右眼用液晶シャッタ素子１２０は、観視者の右眼に対向するように設計される。観視者は、表示装置２０に表示された映像を、液晶シャッタ眼鏡１０１を介して観視する。
【００１３】
立体映像表示システム１０は、３次元映像表示モードを有している、３次元映像表示モードにおいては、表示画面２１には、観視者の視差に基づく左眼用像と右眼用像とが交互に表示され、液晶シャッタ眼鏡１０１が、左眼用像と右眼用像との切り替えに対応してスイッチング動作を行う。これにより、左眼用像と右眼用像とが、観視者の左右の眼に交互に呈示される。なお、立体映像表示システム１０は、観視者が表示画面２１に表示された像を２次元映像として観視する動作モードを有していても良い。以下では、３次元映像表示モードに関して説明する。
【００１４】
表示装置２０は、表示画面２１を有している。表示画面２１に観視者が観視する映像が表示される。表示装置２０には、例えばアクティブマトリクス型液晶ディスプレイが用いられる。ただし、実施形態はこれに限らず、表示装置２０には任意の構成のディスプレイを用いることができる。表示装置２０においては、例えばフィールド周波数が１２０Ｈｚの映像が表示される。
【００１５】
表示画面２１には、左眼用像と右眼用像とが、フィールドごとに交互に切り替えて表示される。左眼用像が表示されている期間においては、左眼用液晶シャッタ素子１１０が透光状態とされ、右眼用液晶シャッタ素子１２０が遮光状態とされる。そして、右眼用像が表示されている期間においては、右眼用液晶シャッタ素子１２０が透光状態とされ、左眼用液晶シャッタ素子１１０が遮光状態とされる。なお、上記の透光状態は、遮光状態よりも透過率が高い状態であり、上記の遮光状態は、透光状態よりも透過率が低い状態である。透光状態の透過率の、遮光状態の透過率に対する比率（コントラスト比）が高いことが、望まれる。コントラスト比を高くすることで、左眼用像と右眼用像とが混ざって知覚されることが抑制され、見易い表示が得られる。
【００１６】
立体映像表示システム１０は、制御部３０をさらに備えることができる。制御部３０によって、上記の液晶シャッタ眼鏡１０１の動作が制御されることができる。ただし、制御部３０の機能は、表示装置２０及び液晶シャッタ眼鏡１０１のいずれかに含まれても良い。制御部３０と表示装置２０との間の信号の授受、制御部３０と液晶シャッタ眼鏡１０１との間の信号の授受、及び、表示装置２０と液晶シャッタ眼鏡１０１との間の信号の授受は、有線または無線の方式によって行われる。
【００１７】
図２に表したように、本具体例では、左眼用液晶シャッタ素子１１０は、左側第１基板部１１１と、左側第２基板部１１２と、左側第１基板部１１１と左側第２基板部１１２との間に設けられた左側液晶層（図示しない）と、を有する。
【００１８】
右眼用液晶シャッタ素子１２０は、右側第１基板部１２１と、右側第２基板部１２２と、右側第１基板部１２１と右側第２基板部１２２との間に設けられた右側液晶層（図示しない）と、を有する。
【００１９】
ただし、例えば、左側第１基板部１１１は右側第１基板部１２１と連続していても良い。左側第２基板部１１２は右側第２基板部１２２と連続していても良い。左側液晶層は右側液晶層と連続していても良い。ただし、左側液晶層には、右側液晶層と独立した電圧が印加可能である。左眼用液晶シャッタ素子１１０及び右眼用液晶シャッタ素子１２０の構成の例については後述する。
【００２０】
本実施形態に係る液晶シャッタ眼鏡１０１は、左眼用液晶シャッタ素子１１０及び右眼用液晶シャッタ素子１２０に加え、保持部１３０（フレーム）をさらに備えることができる。保持部１３０は、左眼用液晶シャッタ素子１１０と右眼用液晶シャッタ素子１２０とを保持する。
【００２１】
保持部１３０は、例えば、左側耳かけ部１３１と右側耳かけ部１３２とを有する。これにより、観視者は、液晶シャッタ眼鏡１０１を装着し易くなる。左側耳かけ部１３１及び右側耳かけ部１３２は必要に応じて設けられれば良い。また、左眼用液晶シャッタ素子１１０と、右眼用液晶シャッタ素子１２０と、が別体である場合は、保持部１３０には、左眼用液晶シャッタ素子１１０の部分と、右眼用液晶シャッタ素子１２０の部分と、を連結させる連結部１３３が設けられる。
【００２２】
左眼用液晶シャッタ素子１１０の構成は、例えば、右眼用液晶シャッタ素子１２０の構成と同様とすることができる。または、左眼用液晶シャッタ素子１１０の構成は、例えば、右眼用液晶シャッタ素子１２０に対して左右対称の構成とすることができる。以下では、左眼用液晶シャッタ素子１１０及び右眼用液晶シャッタ素子１２０のいずれかとなる液晶シャッタ素子の構成の例について説明する。
【００２３】
図１は、図２のＡ１−Ａ２線断面に相当する断面図である。  
同図には、左眼用液晶シャッタ素子１１０となる液晶シャッタ素子１０５の構成の例が示されている。なお、後述するように、液晶シャッタ素子１０５の構成は、右眼用液晶シャッタ素子１２０にも適用できる。
【００２４】
図１に表したように、液晶シャッタ素子１０５は、第１偏光層Ｐ１と、第２偏光層Ｐ２と、液晶層２７０（例えば第１液晶層２７１）と、第１位相差層Ｆ１と、第２位相差層Ｆ２と、第３位相差層Ｆ３と、第４位相差層Ｆ４と、を備える。
【００２５】
第２偏光層Ｐ２は、第１偏光層Ｐ１と対向する。  
液晶層２７０は、第１偏光層Ｐ１と第２偏光層Ｐ２との間に設けられる。  
第１位相差層Ｆ１は、第１偏光層Ｐ１と液晶層２７０との間に設けられる。  
第２位相差層Ｆ２は、第１偏光層Ｐ１と第１位相差層Ｆ１との間に設けられる。  
第３位相差層Ｆ３は、第２偏光層Ｐ２と液晶層２７０との間に設けられる。  
第４位相差層Ｆ４は、第２偏光層Ｐ２と第３位相差層Ｆ３との間に設けられる。
【００２６】
本具体例では、第１位相差層Ｆ１と液晶層２７０との間に第１基板２１０が設けられている。第３位相差層Ｆ３と液晶層２７０との間に第２基板２２０が設けられている。すなわち、第１基板２１０と第２基板２２０との間に液晶層２７０が設けられる。第１基板２１０及び第２基板２２０には、例えばガラス基板が用いられる。第１基板２１０及び第２基板２２０には、例えばプラスチック基板を用いても良い。
【００２７】
第１基板２１０及び第２基板２２０は省略しても良い。すなわち、第１基板２１０には、例えば、第１位相差層Ｆ１が用いられても良い。第２基板２２０には、例えば、第３位相差層Ｆ３が用いられても良い。
【００２８】
第１基板２１０の主面には、第１電極２１１が設けられる。第２基板２２０の主面には、第２電極２２１が設けられる。第１電極２１１は、第２電極２２１に対向する。第１電極２１１及び第２電極２２１には、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性の導電層が用いられる。
【００２９】
第１電極２１１の上（第２電極２２１に対向する面）には、第１配向膜２１２が設けられる。第２電極２２１の上（第１電極２１１に対向する面）には、第２配向膜２２２が設けられる。第１配向膜２１２及び第２配向膜２２２には、液晶に対して配向性を有する例えばポリイミドなどの層が用いられる。第１配向膜２１２及び第２配向膜２２２には、例えばラビングなどの配向処理が行われる。ただし、第１配向膜２１２及び第２配向膜２２２は、必要に応じて設けられ、省略可能である。また、上記では、第１配向膜２１２及び第２配向膜２２２にラビング処理が施される例を説明したが、第１配向膜２１２及び第２配向膜２２２に付与される配向処理方法は任意である。
【００３０】
例えば、既に説明した左側第１基板部１１１は、第１基板２１０、第１電極２１１及び第１配向膜２１２を含むことができる。さらに、第１位相差層Ｆ１、第２位相差層Ｆ２及び第１偏光層Ｐ１が、左側第１基板部１１１に含まれるものとしても良い。また、第１位相差層Ｆ１、第２位相差層Ｆ２及び第１偏光層Ｐ１は、左側第１基板部１１１とは別体と見なしても良い。
【００３１】
例えば、左側第２基板部１１２は、第２基板２２０、第２電極２２１及び第２配向膜２２２を含むことができる。さらに、第３位相差層Ｆ３、第４位相差層Ｆ４及び第２偏光層Ｐ２が、左側第２基板部１１２に含まれるものとしても良い。また、第３位相差層Ｆ３、第４位相差層Ｆ４及び第２偏光層Ｐ２は、左側第２基板部１１２とは別体と見なしても良い。
【００３２】
なお、第１基板２１０と第２基板２２０との間において、液晶層２７０の周囲には、シール部２５０が設けられている。シール部２５０には、例えばエポキシ樹脂等の接着剤が用いられる。シール部２５０は、液晶層２７０を封止する。  
ここで、第２偏光層Ｐ２から第１偏光層Ｐ１に向かう方向をＺ軸方向（第１方向）とする。
【００３３】
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子の動作を例示する模式的断面図である。  
すなわち、これらの図は、液晶層２７０の状態を例示している。  
図４（ａ）は非動作時（例えば液晶層２７０に印加される電圧が０ボルトである場合）に対応し、図４（ｂ）は動作状態において液晶層２７０に第１電圧を印加した時の状態に対応し、図４（ｃ）は動作状態において液晶層２７０に第２電圧を印加した時の状態に対応している。第２電圧の実効値は、例えば第１電圧の実効値よりも高い。
【００３４】
図４（ａ）に表したように、液晶層２７０には、例えばパイセル（πセル）の構成が用いられる。すなわち、非動作状態において、液晶層２７０の液晶分子２７０ｌの長軸はＸ軸方向に沿っている。例えば、第１配向膜２１２の配向処理方向（例えばラビング方向）は、Ｘ軸方向とされる。第２配向膜２２２の配向処理方向（例えばラビング方向）は、Ｘ軸方向とされる。すなわち、第１配向膜２１２の配向処理方向は、第２配向膜２２２の配向処理方向と平行とされる。すなわち、反平行（１８０度）ではない。ただし、第１配向膜２１２の配向処理方向は、第２配向膜２２２の配向処理方向と実質的に平行であれば良く、第１配向膜２１２の配向処理方向は、例えば、第２配向膜２２２の配向処理方向に対してマイナス５度以上プラス５度以下であれば良い。
【００３５】
非動作状態において、第１基板２１０（第１配向膜２１２）の近傍において、液晶分子２７０ｌは、所定のプレチルト角（第１基板２１０の主面と液晶分子２７０ｌの長軸方向との角度）で第１基板２１０（第１配向膜２１２）からチルトしている。同様に、非動作状態において、第２基板２２０（第２配向膜２２２）の近傍において、液晶分子２７０ｌは、所定のプレチルト角（第２基板２２０の主面と液晶分子２７０ｌの長軸方向との角度）で第２基板２２０（第２配向膜２２２）からチルトしている。すなわち、非動作状態において、液晶層２７０の配列状態はスプレイ配列である。スプレイ配列においては、液晶層２７０の厚さ方向の中央部では、液晶分子２７０ｌの長軸は、第１基板２１０の主面及び第２基板２２０の主面に対して実質的に平行である。すなわち、Ｚ軸方向に対して実質的に垂直である。
【００３６】
一方、動作状態においては、液晶層２７０の配列状態はベンド配列とすることができる。  
例えば、液晶シャッタ素子１０５において、非動作状態から動作状態に移行する際に、所定の転移電圧を液晶層２７０に印加して、液晶層２７０の配列状態をスプレイ配列からベンド配列に転移させる処理を行う。ベンド配列に転位した後に、液晶層２７０は、複数のベンド配列状態を有することができる。
【００３７】
すなわち、図４（ｂ）に表したように、第１電圧を印加したときの第１ベンド配列においては、液晶層２７０の厚さ方向の中央部における液晶分子２７０ｌの長軸は、Ｚ軸方向に対して実質的に平行である。  
そして、図４（ｃ）に表したように、第２電圧を印加したときの第２ベンド配列においては、液晶層２７０の厚さ方向の中央部における液晶分子２７０ｌの長軸は、Ｚ軸方向に対して実質的に平行である。  
そして、第１ベンド配列と第２ベンド配列とでは、液晶層２７０の基板の近傍から液晶層２７０の厚さ方向の中央部までの領域における液晶分子２７０ｌの配列が互いに異なっている。すなわち、実効値が高い第２電圧に対応する第２ベンド配列においては、実効値が低い第１電圧に対応する第２ベンド配列よりも、液晶分子２７０ｌの長軸と基板との間の角度が大きい。すなわち、第２ベンド配列における液晶分子２７０ｌのチルト角は、第１ベンド配列における液晶分子２７０ｌのチルト角よりも大きい。
【００３８】
このため、第２ベンド配列における液晶層２７０のリタデーションは、第１ベンド配列における液晶層２７０のリタデーションよりも小さくなる。このリタデーションの変化は、透過率の変化に変換される。例えば、第１電圧の第１ベンド配列において、液晶シャッタ素子１０５は透光状態となり、第２電圧の第２ベンド配列において、液晶シャッタ素子１０５は、遮光状態となる。
【００３９】
このように、液晶層２７０においては、第２偏光層Ｐ２から第１偏光層Ｐ１に向かうＺ軸に対して垂直な平面（Ｘ−Ｙ平面）への液晶層２７０の液晶分子２７０ｌの長軸の射影軸は、Ｚ軸方向に対して垂直な第２方向（Ｘ軸方向）に沿う。液晶層２７０の液晶配列は、液晶層２７０に印加される電圧によって互いに異なる複数のベンド配列状態（例えば第１ベンド配列及び第２ベンド配列）の間を遷移する。  
なお、上記は、液晶が正の誘電異方性を有する場合として説明したが、液晶が負の誘電異方性を有していても良い。液晶が負の誘電異方性を有している場合も、液晶層２７０の液晶配列は、液晶層２７０に印加される電圧によって互いに異なる複数のベンド配列状態（例えば第１ベンド配列及び第２ベンド配列）の間を遷移することができる。
【００４０】
以下、本実施形態に係る液晶シャッタ素子１０５における第１偏光層Ｐ１、第２偏光層Ｐ２、第１位相差層Ｆ１、第２位相差層Ｆ２、第３位相差層Ｆ３及び第４位相差層Ｆ４の構成の例について説明する。
【００４１】
図５は、第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子の構成を例示する模式的斜視図である。  
図５に表したように、第２偏光層Ｐ２から第１偏光層Ｐ１に向かう方向がＺ軸方向（第１方向）とされ、Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向がＸ軸方向（第２方向）とされ、Ｚ軸方向とＹ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向（第３方向）とされる。
【００４２】
以下では、光学素子（光学層）における光軸の角度を、Ｘ軸方向を基準とした角度で表すことにする。
【００４３】
既に説明したように、Ｚ軸方向に対して垂直な平面（Ｘ−Ｙ平面）への液晶層２７０の液晶分子２７０ｌの長軸の射影軸ＡＬＣは、Ｘ軸方向に沿う。すなわち、液晶分子２７０ｌの長軸方向とＸ軸方向となす液晶軸角θＬＣは０度である。
【００４４】
第１偏光層Ｐ１の第１吸収軸ＡＰ１とＸ軸方向との角度（第１吸収軸角θＰ１）は、実質的に４５度である。すなわち、第１吸収軸角θＰ１は、例えば４０度以上５０度以下である。すなわち、第１偏光層Ｐ１の第１吸収軸ＡＰ１とＸ軸方向との角度（第１吸収軸角θＰ１）は、第１吸収軸ＡＰ１とＹ軸方向との角度と実質的に等しい。例えば、第１吸収軸ＡＰ１とＸ軸方向との角度は、第１吸収軸ＡＰ１とＹ軸方向との角度マイナス１０度以上であり、プラス１０度以下である。
【００４５】
第２偏光層Ｐ２の第２吸収軸ＡＰ２は、第１偏光層Ｐ１の第１吸収軸ＡＰ１に対して実質的に垂直である。第２偏光層Ｐ２の第２吸収軸ＡＰ２とＸ軸方向との角度（第２吸収軸角θＰ２）は、実質的に１３５度である。すなわち、第２吸収軸角θＰ２は、例えば１３０度以上１４０度以下である。第２偏光層Ｐ２の第２吸収軸ＡＰ２とＸ軸方向との角度（第２吸収軸角θＰ２）は、第２吸収軸ＡＰ２とＹ軸方向との角度と実質的に等しく、第２吸収軸ＡＰ２は第１吸収軸ＡＰ１に対して実質的に垂直である。第２吸収軸ＡＰ２と第１吸収軸ＡＰ１との角度は、例えば８５度以上９５度以下である。
【００４６】
第１位相差層Ｆ１の遅相軸（第１位相差軸ＡＦ１）のＸ−Ｙ平面への射影軸は、Ｘ軸方向に対して垂直である。例えば、第１位相差軸ＡＦ１とＸ軸方向との角（第１位相差軸角θＦ１）は、８５度以上９５度以下である。
【００４７】
第３位相差層Ｆ３の遅相軸（第３位相差軸ＡＦ３）のＸ−Ｙ平面への射影軸は、Ｘ軸方向に対して垂直である。例えば、第３位相差軸ＡＦ３とＸ軸方向との角（第３位相差軸角θＦ３）は、８５度以上５９５度以下である。
【００４８】
第２位相差層Ｆ２の遅相軸（第２位相差軸ＡＦ２）のＸ−Ｙ平面への射影軸は、第１吸収軸ＡＰ１に対して垂直である。例えば、第２位相差軸ＡＦ２と第１吸収軸ＡＰ１との角は、８５度以上９５度以下である。第２位相差軸ＡＦ２とＸ軸方向との角度（第２位相差軸角θＦ２）は、例えば１３５度である。第２位相差軸角θＦ２は、例えば１３０度以上１４０度以下である。
【００４９】
第２位相差層Ｆ２のＸ−Ｙ平面内の位相差（すなわち、面内の位相差Ｒｅ）は、２０ナノメートル（ｎｍ）以上１２０ｎｍ以下、より好ましくは４０ｎｍ以上９０ｎｍ以下である。  
第２位相差層Ｆ２のＺ軸方向に沿った位相差（すなわち、厚さ方向の位相差Ｒｔｈ）は、６０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下、より好ましくは６０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。
【００５０】
第４位相差層Ｆ４の遅相軸（第４位相差軸ＡＦ４）のＸ−Ｙ平面への射影軸は、第２吸収軸ＡＰ２に対して垂直である。例えば、第４位相差軸ＡＦ４と第２吸収軸ＡＰ２との角は、８５度以上９５度以下である。第４位相差軸ＡＦ４とＸ軸方向との角度（第４位相差軸角θＦ４）は、例えば４５度である。第４位相差軸角θＦ４は、例えば４０度以上５０度以下である。
【００５１】
第４位相差層Ｆ４のＸ−Ｙ平面内の位相差（すなわち、面内の位相差Ｒｅ）は、２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、より好ましくは４０ｎｍ以上９０ｎｍ以下である。  
第４位相差層Ｆ４のＺ軸方向に沿った位相差（すなわち、厚さ方向の位相差Ｒｔｈ）は、４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下、より好ましくは６０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。
【００５２】
このような構成により、表示性能の高い液晶シャッタ素子及び液晶シャッタ眼鏡が提供できる。
【００５３】
なお、液晶層２７０の厚さｄ（Ｚ軸方向に沿った厚さ）は、例えば３マイクロメートル（μｍ）以上７μｍ以下とされる。例えば、液晶層２７０の厚さｄは、約４．７μｍとされる。
【００５４】
液晶層２７０におけるプレチルト角（例えば液晶層２７０に電圧が印加されない非動作状態のときの液晶層２７０の基板近傍における液晶分子２７０ｌの長軸方向と基板の主面との角度）は、例えば、５度以上９度以下とされる。液晶層２７０におけるプレチルト角は、例えば約７度である。液晶層２７０におけるプレチルト角は、例えば、第１配向膜２１２と第２配向膜２２２とを用いて配向処理の方向を反平行（１８０度）とした場合の液晶層のチルト角度に実質的に等しい。
【００５５】
第１位相差層Ｆ１の光軸方向（例えば遅相軸方向）は、Ｚ軸方向に対して傾斜していても良い。  
第３位相差層Ｆ３の光軸方向（例えば遅相軸方向）は、Ｚ軸方向に対して傾斜していても良い。  
より詳しくは、第１位相差層Ｆ１及び第３位相差層Ｆ３には、光学負の一軸性のディスコティック液晶を、主表面から徐々に傾斜配列させた位相差層を用いることができる。第１位相差層Ｆ１及び第３位相差層Ｆ３には、例えばＷＶフィルム（富士フイルム株式会社製）を用いることができる。
【００５６】
実施形態に係る液晶シャッタ素子１０５は、例えばＯＣＢ（Optically Compensated Bend)モードの構成を有している。ＯＣＢモードは、例えば、高速応答が特長であり、例えば直視型の表示素子（例えば立体映像表示システム１０の表示装置２０など）として用いられる。このような表示装置２０等にＯＣＢモードが用いられる際には広い視野角が望まれる。ＯＣＢモード液晶においては、液晶層２７０の液晶分子２７０ｌの配列状態が液晶層２７０の厚み方向の中央の平面に対して鏡面対称であることから視角特性が補償されることが知られている。さらに、ＯＣＢモード液晶を表示装置２０等に用いる場合において広い視野角を得るために、種々の位相差板を用いる技術が知られている。
【００５７】
一方、立体映像表示システム１０に用いられる液晶シャッタ眼鏡１０１の液晶シャッタ素子１０５（例えば左眼用液晶シャッタ素子１１０及び右眼用液晶シャッタ素子１２０）において、広い視野角が必要であることは、今まで特に指摘されていない。それは、直視型の表示装置の場合には、表示装置の画面と観視者の目との角度が、観視者の目の位置によって大きく変化するのに対して、液晶シャッタ眼鏡１０１においては、観視者の両目のそれぞれの前に液晶シャッタ素子１０５が固定されるため、観視者の目と液晶シャッタ素子１０５との角度の変化が小さいからである。
【００５８】
しかしながら、本願発明者が実施した、立体映像表示システム１０における液晶シャッタ眼鏡１０１の実際の使用状態に関する実験によると、液晶シャッタ眼鏡１０１の液晶シャッタ素子１０５の視野角が狭い場合には表示が見難くなる（疲労が大きいことを含む）ことが判明した。
【００５９】
すなわち、例えば、観視者が液晶シャッタ眼鏡１０１を着用した状態で、観視者の頭部が正面を向き、瞳も正面方向を向いている場合は、視角は実質的に０度である。これに対し、頭部の向きが正面であっても瞳の位置を変化させると、視線の方向が変化し、その結果、視角は０度でなくなる。すなわち、観視者の瞳には、液晶シャッタ素子１０５を斜めに通過した光が入射する。このため、もし、液晶シャッタ素子１０５の視角特性が悪く、例えば斜め方向でコントラスト比が低い場合は、左眼及び右眼の両方に左眼用像の光及び右眼用像の光が入射してしまい、良好な表示が得られ難いことが分かった。
【００６０】
このように、従来は指摘されていなかったが、立体映像表示システム１０に用いられる液晶シャッタ眼鏡１０１の液晶シャッタ素子１０５には広い視野角が望まれる。
【００６１】
直視型の表示装置に用いられる液晶には非常に広い視野角が要求されるのに対し、液晶シャッタ眼鏡１０１の液晶シャッタ素子１０５における視野角の広さは、表示装置の視野角よりも狭くても良い。その一方で、液晶シャッタ眼鏡１０１の液晶シャッタ素子１０５においては、構成が簡単で安価であることが特に望まれる。例えば、製品の価格が高い表示装置においては、非常に広い視野角を得るために特有の位相差板を用いた構成が適用できるが、液晶シャッタ眼鏡１０１の液晶シャッタ素子１０５においては安価であることが強く求められ、この制約範囲内で広い視野角を得ることが必要である。すなわち、液晶シャッタ眼鏡１０１の液晶シャッタ素子１０５においては、中程度の広さの視野角を安価に実現するために、簡単で特別な設計が要求される。
【００６２】
本実施形態は、液晶シャッタ眼鏡１０１の液晶シャッタ素子１０５において新たに見出された特有の課題を解決する。すなわち、簡単で特別な設計により液晶シャッタ素子１０５の視角特性を向上する。これにより、表示性能の高い液晶シャッタ素子及び液晶シャッタ眼鏡を提供する。
【００６３】
以下、本実施形態に係る液晶シャッタ素子１０５の特性について説明する。  
図６は、第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子の特性の評価の際の座標系を例示する模式的斜視図である。  
図６に表したように、液晶シャッタ素子１０５において視角方向ＶＤとＺ軸方向との角度を視角φとする。視角φは極角であり、視角φが０度のときは、液晶シャッタ素子１０５の主面に対して垂直な方向に沿って光が通過する場合に相当する。視角方向ＶＤのＸ−Ｙ平面への射影軸とＸ軸方向の角を方位角θとする。ここでは、方位角θは０度〜３６０度で表すものとする。
【００６４】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、液晶シャッタ素子の特性を例示する模式図である。  
図７（ａ）は、実施形態に係る液晶シャッタ素子１０５ａに対応し、図７（ｂ）は、参考例の液晶シャッタ素子１０９ａに対応する。
【００６５】
液晶シャッタ素子１０５ａの構成は、液晶シャッタ素子１０５の構成と同様である。液晶シャッタ素子１０５ａにおいては、液晶分子２７０ｌの長軸方向とＸ軸方向との液晶軸角θＬＣは０度とされた。そして、第１吸収軸角θＰ１は４５度とされた。第２吸収軸角θＰ２は１３５度とされた。第１位相差軸角θＦ１は９０度とされた。第３位相差軸角θＦ３は９０度とされた。
【００６６】
第２位相差軸角θＦ２は１３５度とされた。第２位相差層Ｆ２のＸ−Ｙ平面内の位相差は、７０ｎｍとされた。第２位相差層Ｆ２のＺ軸方向に沿った位相差は、１００ｎｍとされた。  
第４位相差軸角θＦ４は４５度とされた。第４位相差層Ｆ４のＸ−Ｙ平面内の位相差は、７０ｎｍとされた。第４位相差層Ｆ４のＺ軸方向に沿った位相差は、１００ｎｍとされた。  
液晶層２７０の厚さｄは、４．７μｍとされた。液晶層２７０におけるプレチルト角は、７度とされた。液晶層２７０の液晶材料の複屈折率Δｎは、０．１５６ｎｍとした。Δｎは、５８９ｎｍの波長の光に対する複屈折率である。液晶層２７０の厚さｄが４．７μｍであるので、液晶層２７０のリタデーションΔｎｄは、約７３０ｎｍである。
【００６７】
一方、参考例の液晶シャッタ素子１０９ａにおいては、第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４が設けられない構成とされた。これを除き、他の条件（液晶層２７０、第１偏光層Ｐ１、第２偏光層Ｐ２、第１位相差層Ｆ１及び第３位相差層Ｆ３の条件）は、液晶シャッタ素子１０５ａと同様とされた。
【００６８】
そして、液晶シャッタ素子１０５ａ及び液晶シャッタ素子１０９ａにおいて、液晶層２７０への印加電圧を変え、種々の視角方向ＶＤ（種々の方位角θ及び種々の視角φ）におけるコントラスト比を求めた。このとき、コントラスト比は、透光状態（例えば第１電圧の第１ベンド配列に対応する状態）の透過率を、遮光状態（例えば第２電圧の第２ベンド配列に対応する状態）の透過率で割った値である。それぞれの視角方向ＶＤにおいて、コントラス比が求められた。
【００６９】
図７（ａ）及び図７（ｂ）においては、複数の同心円が表示されており、一番内側の円が２０度の視角φに対応し、その次の円が４０度の視角φに対応し、その次の円が６０度の視角φに対応し、一番外側の円が８０度の視角φに対応する。また、円周方向が方位角θに対応する。これらの図において、薄いドットで示した領域はコントラスト比が１０：１以上である領域であり、濃いドットで示した領域はコントラス比が１００：１以上である領域である。
【００７０】
図７（ｂ）に表したように、参考例の液晶シャッタ素子１０９ａにおいては、コントラスト比が１０：１以上である領域、及び、１００：１以上である領域は狭い。
【００７１】
これに対し、図７（ａ）に表したように、実施形態に係る液晶シャッタ素子１０５ａにおいては、コントラスト比が１０：１以上である領域、及び、１００：１以上である領域は、液晶シャッタ素子１０９ａに比べて著しく広い。
【００７２】
ここで、視角φが８０度以下で、方位角θが０度以上３６０度未満の領域の面積（すなわち、これらの図の一番外側の円の面積）に対する、１０：１以上のコントラスト比が得られる面積（すなわち、薄いドットで示した領域面積）の比を視野角範囲値とする。参考例の液晶シャッタ素子１０９ａにおける視野角範囲値は、０．６４９と小さい。これに対して、実施形態に係る液晶シャッタ素子１０５ａおいては、視野角範囲値は、０．９６４と非常に大きい。
【００７３】
このように、実施形態に係る液晶シャッタ素子１０５（１０５ａ）においては、第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４を用いることで、視野角を拡大することができる。第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４は、比較的簡単な構成であり、安価に実用化することができる。
【００７４】
第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４の少なくともいずれかには、２軸性フィルムを用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らない。例えば、第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４の少なくともいずれかには、例えば、正の１軸性フィルムと、負の１軸性フィルムと、を積層したものを用いても良い。正の１軸性フィルムと、負の１軸性フィルムと、が積層された光学層の総合的な光学特性が、上記で説明した特性に設定されれば良い。
【００７５】
以上、例えば、左眼用液晶シャッタ素子１１０となる液晶シャッタ素子１０５の構成及び特性の例について説明した。液晶シャッタ素子１０５の構成は、右眼用液晶シャッタ素子１２０にも適用できる。ただし、右眼用液晶シャッタ素子１２０の構成は、左眼用液晶シャッタ素子１１０の構成と完全に一致していなくとも良い。また、右眼用液晶シャッタ素子１２０の構成は、左眼用液晶シャッタ素子１１０の構成に対して左右対称の構成とすることができる。
【００７６】
本願発明者は、シミュレーションにより、第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４の望ましい範囲について求めた。  
図８は、第１の本実施形態に係る液晶シャッタ素子の特性を例示するグラフ図である。  すなわち、同図は、上記の構成において、第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４の厚さ方向の位相差Ｒｔｈを１００ｎｍとし、面内の位相差Ｒｅを変えたときの視野角範囲値のシミュレーション結果を示している。横軸は、面内の位相差Ｒｅであり、縦軸は、視角範囲値ＰＶＡ（１０：１以上のコントラスト比が得られる面積比）である。
【００７７】
図８から分かるように、面内の位相差Ｒｅが２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下のときに、約０．８３以上の視野角範囲値ＰＶＡが確保できる。また、面内の位相差Ｒｅが４０ｎｍ以上１９０ｎｍ以下のときに、０．９以上の視野角範囲値ＰＶＡが確保できる。このように、面内の位相差Ｒｅを、２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、より好ましくは４０ｎｍ以上９０ｎｍ以下とすることで、高い視野角範囲値ＰＶＡが得られる。
【００７８】
また、第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４の厚さ方向の位相差Ｒｔｈを、実施形態に係る上記の範囲内で変化させてシミュレーションしたところ、面内の位相差Ｒｅに関して上記範囲であれば同等の効果が得られることを確認した。
【００７９】
図９は、第１の本実施形態に係る液晶シャッタ素子の特性を例示するグラフ図である。  すなわち、同図は、上記の構成において、第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４の面内の位相差Ｒｅを６０ｎｍとし、厚さ方向の位相差Ｒｔｈを変えたときの視野角範囲値のシミュレーション結果を示している。横軸は、厚さ方向の位相差Ｒｔｈであり、縦軸は、視角範囲値ＰＶＡである。
【００８０】
図９から分かるように、厚さ方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下のときに、約０．８３以上の視野角範囲値ＰＶＡが確保できる。また、厚さ方向の位相差Ｒｔｈが６０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下のときに、０．９以上の視野角範囲値ＰＶＡが確保できる。このように、厚さ方向の位相差Ｒｔｈを、４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下、より好ましくは６０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下とすることで、高い視野角範囲値ＰＶＡが得られる。
【００８１】
また、第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４の面内の位相差Ｒｅを、実施形態に係る上記の範囲内で変化させてシミュレーションしたところ、厚さ方向の位相差Ｒｔｈに関して上記範囲であれば同等の効果が得られることを確認した。
【００８２】
さらに、本願発明者は、第２位相差層Ｆ２及び第４位相差層Ｆ４の光学軸のずれ量に基づく視野角範囲の変化について検討したところ、少なくとも±５度の範囲内であれば０．８以上の視野角範囲（コントラスト比１０超の面積比）の確保が可能であることを確認した。
【００８３】
また、本願発明者は、上記構成において液晶層のΔｎｄ（液晶材料の複屈折率と液晶層の厚さとの積）を変化させてシミュレーションしたところ、Δｎｄを通常の光学設計の範囲内で変動させても、０．９以上の視野角範囲値ＰＶＡの確保が可能であることを確認した。例えば、Δｎｄの値を設定値に対して±５０ｎｍで変動させても、０．９以上の視野角範囲値ＰＶＡが確保できる。すなわち、Δｎｄが、約６８０ｎｍ以上約７８０ｎｍ以下において、０．９以上の視野角範囲値ＰＶＡが得られる。実用的には、視野角範囲値ＰＶＡの値は、０．９よりも少し小さくても良く、Δｎｄが、約６５０ｎｍ以上約８００ｎｍ以下（０．６５μｍ以上０．８μｍ以下）において、実用的に広い視野角範囲値ＰＶＡが得られる。
【００８４】
（第２の実施の形態）  
第２の実施形態は、液晶シャッタ眼鏡１０１である。液晶シャッタ眼鏡１０１は、左眼用液晶シャッタ素子１１０と、右眼用液晶シャッタ素子１２０と、を備える。左眼用液晶シャッタ素子１１０（例えば液晶シャッタ素子１０５）に関しては、第１の実施形態に関して説明したものを用いることができるので、以下では、左眼用液晶シャッタ素子１１０と並置される右眼用液晶シャッタ素子１２０に関して説明する。
【００８５】
図１０は、第２の実施形態に係る液晶シャッタ眼鏡の液晶シャッタ素子の構成を例示する模式的断面図である。  
すなわち、同図は、右眼用液晶シャッタ素子１２０（液晶シャッタ素子１０６）の構成を例示している。
【００８６】
図１０に表したように、液晶シャッタ素子１０６（右眼用液晶シャッタ素子１２０）は、は、第３偏光層Ｐ３と、第４偏光層Ｐ４と、第２液晶層２７２（液晶層２７０）と、第５位相差層Ｆ５と、第６位相差層Ｆ６と、第７位相差層Ｆ７と、第８位相差層Ｆ８と、を含む。
【００８７】
第４偏光層Ｐ４は、第３偏光層Ｐ３に対向する。  
第２液晶層２７２は、第３偏光層Ｐ３と第４偏光層Ｐ４との間に設けられる。  
第５位相差層Ｆ５は、第３偏光層Ｐ３と第２液晶層２７２との間に設けられる。  
第６位相差層Ｆ６は、第３偏光層Ｐ３と第５位相差層Ｆ５との間に設けられる。  
第７位相差層Ｆ７は、第４偏光層Ｐ４と第２液晶層２７２との間に設けられる。  
第８位相差層Ｆ８は、第４偏光層Ｐ４と第７位相差層Ｆ７との間に設けられる。
【００８８】
第４偏光層Ｐ４から第３偏光層Ｐ３に向かう第４方向（Ｚ１軸方向）に対して垂直な第２平面（Ｘ１−Ｙ１平面）への第２液晶層２７２の液晶分子の長軸の射影軸は、第４方向に対して垂直な第５方向（Ｘ１軸方向）に沿う。第２液晶層２７２の液晶配列は、第２液晶層２７２に印加される電圧によって互いに異なる複数のベンド配列状態の間を遷移する。
【００８９】
液晶シャッタ素子１０６においては、第５位相差層Ｆ５と第２液晶層２７２との間に第３基板２３０が設けられている。第７位相差層Ｆ７と第２液晶層２７２との間に第４基板２４０が設けられている。すなわち、第３基板２３０と第４基板２４０との間に第２液晶層２７２が設けられる。
【００９０】
この場合も第３基板２３０及び第４基板２４０は省略しても良い。すなわち、第３基板２３０には、例えば第５位相差層Ｆ５が用いられても良い。第４基板２４０には、例えば第７位相差層Ｆ７が用いられても良い。
【００９１】
第３基板２３０の主面には、第３電極２３１が設けられる。第４基板２４０の主面には、第４電極２４１が設けられる。第３電極２３１は第４電極２４１に対向する。第３電極２３１及び第４電極２４１には、光透過性の導電層が用いられる。
【００９２】
第３電極２３１の上（第４電極２４１に対向する面）には、第３配向膜２３２が設けられる。第４電極２４１の上（第３電極２３１に対向する面）には、第４配向膜２４２が設けられる。
【００９３】
例えば、既に説明した右側第１基板部１２１は、第３基板２３０、第３電極２３１及び第３配向膜２３２を含むことができる。さらに、第５位相差層Ｆ５、第６位相差層Ｆ６及び第３偏光層Ｐ３が右側第１基板部１２１に含まれるものとしても良い。また、第５位相差層Ｆ５、第６位相差層Ｆ６及び第３偏光層Ｐ３は、右側第１基板部１２１とは別体と見なしても良い。
【００９４】
例えば、右側第２基板部１２２は、第４基板２４０、第４電極２４１及び第４配向膜２４２を含むことができる。さらに、第７位相差層Ｆ７、第８位相差層Ｆ８及び第４偏光層Ｐ４が右側第２基板部１２２に含まれるものとしても良い。また、第７位相差層Ｆ７、第８位相差層Ｆ８及び第４偏光層Ｐ４は、右側第２基板部１２２とは別体と見なしても良い。
【００９５】
なお、第３基板２３０と第４基板２４０との間において、第２液晶層２７２の周囲には、シール部２５０が設けられている。シール部２５０は、第２液晶層２７２を封止する。
【００９６】
第３偏光層Ｐ３の第３吸収軸と第５方向（Ｘ１軸方向）との角度は、第４方向と第５方向とに対して垂直な第６方向（Ｙ１軸方向）と、第３吸収軸と、の角度と等しい。すなわち、第３偏光層Ｐ３の第３吸収軸と第５方向（Ｘ１軸方向）との角度は、例えば４５度（例えば４０度以上５０度以下）である。
【００９７】
第４偏光層Ｐ４の第４吸収軸と第５方向（Ｘ１軸方向）との角度は、第４吸収軸と第６方向（Ｙ１軸方向）との角度と等しく、第４吸収軸は第３吸収軸に対して垂直である。すなわち、第４偏光層Ｐ４の第４吸収軸と第５方向（Ｘ１軸方向）との角度は、例えば１３５度（例えば１３０度以上１４０度以下）である。第４吸収軸と第３吸収軸との角度は、例えば８５度以上９５度以下である。
【００９８】
第５位相差層Ｆ５の遅相軸の第２平面（Ｘ１−Ｙ１平面）への射影軸は、第５方向（Ｘ１軸方向）に対して垂直である。すなわち、第５位相差層Ｆ５の遅相軸の第２平面（Ｘ１−Ｙ１平面）への射影軸と、第５方向（Ｘ１軸方向）と、の角度は、例えば、８５度以上、９５度以下である。
【００９９】
第７位相差層Ｆ７の遅相軸の第２平面（Ｘ１−Ｙ１平面）への射影軸は、第５方向（Ｘ１軸方向）に対して垂直である。すなわち、第７位相差層Ｆ７の遅相軸の第２平面（Ｘ１−Ｙ１平面）への射影軸と、第５方向（Ｘ１軸方向）と、の角度は、例えば、８５度以上、９５度以下である。
【０１００】
第６位相差層Ｆ６の遅相軸の第２平面（Ｘ１−Ｙ１平面）への射影軸は、第３吸収軸に対して垂直である。すなわち、第６位相差層Ｆ６の遅相軸の第２平面（Ｘ１−Ｙ１平面）への射影軸とＸ１軸方向との角度は、例えば１３５度（例えば１３０度以上、１４０度以下）である。  
第６位相差層Ｆ６の第２平面内（Ｘ１−Ｙ１平面内）の位相差は、２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、より好ましくは４０ｎｍ以上９０ｎｍ以下である。  
第６位相差層Ｆ６の第４方向（Ｚ１軸方向）に沿った位相差は、４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下、よい好ましくは６０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。
【０１０１】
第８位相差層Ｆ８の遅相軸の第２平面（Ｘ１−Ｙ１平面）への射影軸は、第４吸収軸に対して垂直である。すなわち、第８位相差層Ｆ８の遅相軸の第２平面（Ｘ１−Ｙ１平面）への射影軸とＸ１軸方向との角度は、例えば４５度（例えば４０度以上、５０度以下）である。  
第８位相差層Ｆ８の第２平面内（Ｘ１−Ｙ１平面内）の位相差は、２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、より好ましくは４０ｎｍ以上９０ｎｍ以下である。  
第８位相差層Ｆ８の第４方向（Ｚ１方向）に沿った位相差は、４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下、より好ましくは６０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。
【０１０２】
ここで、例えば、Ｚ１軸方向は、Ｚ軸方向に対してほぼ平行とすることができるが、Ｚ１軸方向は、Ｚ軸方向に対して厳密に平行でなくても良い。Ｚ１軸方向とＺ軸方向との関係は、観視者が、液晶シャッタ素子１０５と液晶シャッタ素子１０６とを介して映像を観視できれば任意である。
【０１０３】
Ｘ１軸方向は、Ｘ軸方向に対してほぼ平行とすることができるが、Ｘ１軸方向は、Ｘ軸方向に対して厳密に平行でなくても良い。Ｘ１軸方向は、Ｘ軸方向と、左右方向（例えば観視者から見たときの左右方向）に関して対称でも良い。
【０１０４】
Ｙ１軸方向は、Ｙ軸方向に対してほぼ平行とすることができるが、Ｙ１軸方向は、Ｙ軸方向に対して厳密に平行でなくても良い。Ｙ１軸方向は、Ｙ軸方向と、左右方向（例えば観視者から見たときの左右方向）に関して対称でも良い。
【０１０５】
このような右眼用液晶シャッタ素子１２０（液晶シャッタ素子１０６）においても、簡単で特別な設計により視角特性が向上できる。右眼用液晶シャッタ素子１２０（液晶シャッタ素子１０６）と、既に説明した左眼用液晶シャッタ素子１１０（液晶シャッタ素子１０５）と、を組み合わせることで、簡単で特別な設計によって、液晶シャッタ眼鏡１０１の視角特性が向上できる。
【０１０６】
以下、液晶層２７０の液晶材料の複屈折率Δｎと、液晶層２７０の厚さｄと、の値の例について説明する。既に説明したように、実施形態において、Δｎｄが６５０ｎｍ以上８００ｎｍｍのときに、広い視野角範囲値ＰＶＡが得られる。このとき、応答時間を考慮すると、複屈折率Δｎと、液晶層２７０の厚さｄと、に適切な範囲がある。
【０１０７】
液晶層２７０における配向の変化の立ち上がり時間及び立ち下がり時間は、近似的に、（γ１・ｄ２）に比例する。γ１は、液晶の回転粘性係数である。ｄは、液晶層２７０の厚さである。本願発明者は、種々の実用的な液晶材料に関して、Δｎとγ１との関係について調べた。
【０１０８】
図１１は、液晶の特性を例示するグラフである。  
横軸は、液晶のΔｎであり、横軸は、γ１（ｍＰａ・ｓ：ミリパスカル・秒）である。  図１１から分かるように、Δｎが、０．１４〜０．１７の範囲において、γ１の値は、１つの直線上に並ぶ。Δｎが、０．１７〜０．２４の範囲においては、γ１の値は、別の１つの直線上に並ぶ。Δｎが、０．１７を超えると、γ１は、急激に大きくなる。このため、Δｎは、０．１７以下であることが好ましい。
【０１０９】
一方、上記のように、応答時間は、ｄの２乗に比例するため、ｄは小さい方が好ましい。以上から、液晶のΔｎが０．１７以下の範囲で、ｄは小さい方が好ましい。液晶のΔｎは、例えば、０．１５以上０．１７以下が好ましい。ｄは、例えば、３．８μｍ以上５．３μｍ以下が好ましい。
【０１１０】
また、配向の変化の立ち上がり時間は、近似的に、Δε（液晶の誘電率異方性）の絶対値に反比例する。このことから、Δεは小さいことが好ましい。実用的な液晶材料について、Δεとγ１との関係について調べると、Δεが１８を超えると、γ１が急激に大きくなることが分かった。また、Δεが１２未満においては、動作電圧が著しく増大する。このことから、Δεは、例えば、１２以上１８以下が好ましい。
【０１１１】
適切な液晶材料を用いることで、γ１の値を、例えば１３０ｍＰａ・ｓ未満とすることができる。
【０１１２】
第１の実施形態に係る液晶シャッタ素子、及び、第２の実施形態に係る液晶シャッタ眼鏡において、上記の値を用いることで、応答時間を短くでき、表示性能の高い液晶シャッタ素子及び液晶シャッタ眼鏡を提供することができる。
【０１１３】
なお、実施形態に係る構成は、直視型の表示ディスプレイ用の液晶シャッタに用いても良い。
【０１１４】
実施形態によれば、表示性能の高い液晶シャッタ素子及び液晶シャッタ眼鏡が提供される。
【０１１５】
以上、具体例を参照しつつ、実施の形態について説明した。しかし、実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、液晶シャッタ素子に含まれる偏光層、位相差層、液晶層、基板、電極及び配向膜など、並びに、液晶シャッタ眼鏡に含まれる保持部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより実施形態を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、実施形態の範囲に包含される。  
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、実施形態の要旨を包含する実施形態の範囲に含まれる。
【０１１６】
その他、実施の形態として上述した液晶シャッタ素子及び液晶シャッタ眼鏡を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての液晶シャッタ素子及び液晶シャッタ眼鏡も、実施形態の要旨を包含する限り、実施形態の範囲に属する。
【０１１７】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１１８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…立体視映像表示システム、  ２０…表示装置、  ２１…表示画面、  ３０…制御部、  θ…方位角、  θＦ１〜θＦ４…第１〜第４位相差軸角、  θＬＣ…液晶軸角、  θＰ１、θＰ２…第１及び第２吸収軸角、  φ…視角、  １０１…液晶シャッタ眼鏡、  １０５、１０５ａ、１０６、１０９ａ…液晶シャッタ素子、  １１０…左眼用液晶シャッタ素子、  １１１…左側第１基板部、  １１２…左側第２基板部、  １２０…右眼用液晶シャッタ素子、  １２１…右側第１基板部、  １２２…左側第２基板部、  １３０…保持部、  １３１…左側耳かけ部、  １３２…右側耳かけ部、  １３３…連結部、  ２１０…第１基板、  ２１１…第１電極、  ２１２…第１配向膜、  ２２０…第２基板、  ２２１…第２電極、  ２２２…第２配向膜、  ２３０…第３基板、  ２３１…第３電極、  ２３２…第３配向膜、  ２４０…第４基板、  ２４１…第４電極、  ２４２…第４配向膜、  ２５０…シール部、  ２７０…液晶層、  ２７０ｌ…液晶分子、  ２７１…第１液晶層、  ２７２…第２液晶層、  ＡＦ１〜ＡＦ４…第１〜第４位相差軸、  ＡＬＣ…射影軸、  ＡＰ１、ＡＰ２…第１及び第２吸収軸、  Ｆ１〜Ｆ８…第１〜第８位相差層、  Ｐ１〜Ｐ４…第１〜第４偏光層、  ＰＶＡ…視角範囲値、  ＶＤ…視角方向  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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