(57)【要約】      （修正有）【課題】透過率を向上させ、画素を高精細化できる液晶表示装置の提供。【解決手段】カラーフィルタ基板と、この基板と第１液晶を挟持して対向される第１基板と、前記カラーフィルタ基板と第２液晶を挟持して対向される第２基板と、前記第１基板の上に配置された第１偏光板と、前記第２基板の下に配置された第２偏光板とを有する横電界方式の液晶表示装置であって、前記第１基板に複数の第１の画素と第１配向膜が形成され、前記カラーフィルタ基板の前記第１液晶側の面に第２配向膜が形成され、前記第２基板の前記第２液晶側の面に複数の第２の画素と第３配向膜が形成され、前記カラーフィルタ基板の前記第２基板と対向する面に第４配向膜が形成され、前記第１〜第４配向膜の配向方向は、互いに等しく、前記第１偏光板、第２偏光板は、互いに偏光軸の方向が等しく、前記配向方向は、前記偏光軸と平行あるいは直交する方向に設定されている。【選択図】図１
2011022370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタが形成されたフィルタ基板と、このフィルタ基板と第１液晶を挟持して対向配置される第１基板と、前記フィルタ基板と第２液晶を挟持して対向配置される第２基板と、
前記第１基板の前記第１液晶と反対側の面に配置された第１偏光板と、前記第２基板の第２液晶と反対側の面に配置された第２偏光板とを有する横電界方式の液晶表示装置であって、
前記第１基板の前記第１液晶側の面に複数の第１の画素が形成されているとともに、前記第１液晶と接触する面に第１配向膜が形成され、
前記フィルタ基板の前記第１基板と対向し前記第１液晶と接触する面に第２配向膜が形成され、
前記第２基板の前記第２液晶側の面に複数の第２の画素が形成されているとともに、前記第２液晶と接触する面に第３配向膜が形成され、
前記フィルタ基板の前記第２基板と対向し前記第２液晶と接触する面に第４配向膜が形成され、
前記第１配向膜の配向方向、前記第２配向膜の配向方向、前記第３配向膜の配向方向、および前記第４配向膜の配向方向は、互いに等しく形成され、
前記第１偏光板、および前記第２偏光板は、互いに偏光軸の方向が等しく配置され、
前記配向方向は、前記偏光軸の方向あるいは前記偏光軸と直交する方向であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
カラーフィルタが形成されたフィルタ基板と、このフィルタ基板と第１液晶を挟持して対向配置される第１基板と、前記フィルタ基板と第２液晶を挟持して対向配置される第２基板と、
前記第１基板の前記第１液晶と反対側の面に配置された第１偏光板と、前記第２基板の第２液晶と反対側の面に配置された第２偏光板とを有する横電界方式の液晶表示装置であって、
前記第１基板の前記第１液晶側の面に複数の第１の画素が形成されているとともに、前記第１液晶と接触する面に第１配向膜が形成され、
前記フィルタ基板の前記第１基板と対向し前記第１液晶と接触する面に第２配向膜が形成され、
前記第２基板の前記第２液晶側の面に複数の第２の画素が形成されているとともに、前記第２液晶と接触する面に第３配向膜が形成され、
前記フィルタ基板の前記第２基板と対向し前記第２液晶と接触する面に第４配向膜が形成され、
前記第１配向膜の配向方向、前記第２配向膜の配向方向、前記第３配向膜の配向方向、および前記第４配向膜の配向方向は、互いに等しく形成され、
前記第１偏光板の偏光軸の方向と前記第２偏光板の偏光軸の方向とは互いに直交し、
前記配向方向は、前記第１偏光板の偏光軸の方向あるいは前記第２偏光板の偏光軸の方向であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
カラーフィルタが形成されたフィルタ基板と、このフィルタ基板と第１液晶を挟持して対向配置される第１基板と、前記第１基板と第２液晶を挟持して対向配置される第２基板と、
前記フィルタ基板の前記第１液晶と反対側の面に配置された第１偏光板と、前記第２基板の前記第２液晶と反対側の面に配置された第２偏光板とを有する横電界方式の液晶表示装置であって、
前記フィルタ基板の前記第１液晶と接触する面に第１配向膜が形成され、
前記第１基板の前記第１液晶側の面に複数の第１の画素が形成されているとともに、前記第１液晶と接触する面に第２配向膜が形成され、
前記第１基板の前記第２液晶側の面に複数の第２の画素が形成されているとともに、前記第２液晶と接触する面に第３配向膜が形成され、
前記第２基板の前記第２液晶と接触する面に第４配向膜が形成され、
前記第１配向膜の配向方向、前記第２配向膜の配向方向、前記第３配向膜の配向方向、および前記第４配向膜の配向方向は、互いに等しく形成され、
前記第１偏光板、および前記第２偏光板は、互いに偏光軸の方向が等しく配置され、
前記配向方向は、前記偏光軸の方向あるいは前記偏光軸と直交する方向であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
カラーフィルタが形成されたフィルタ基板と、このフィルタ基板と第１液晶を挟持して対向配置される第１基板と、前記第１基板と第２液晶を挟持して対向配置される第２基板と、
前記フィルタ基板の前記第１液晶と反対側の面に配置された第１偏光板と、前記第２基板の前記第２液晶と反対側の面に配置された第２偏光板とを有する横電界方式の液晶表示装置であって、
前記フィルタ基板の前記第１液晶と接触する面に第１配向膜が形成され、
前記第１基板の前記第１液晶側の面に複数の第１の画素が形成されているとともに、前記第１液晶と接触する面に第２配向膜が形成され、
前記第１基板の前記第２液晶側の面に複数の第２の画素が形成されているとともに、前記第２液晶と接触する面に第３配向膜が形成され、
前記第２基板の前記第２液晶と接触する面に第４配向膜が形成され、
前記第１配向膜と前記第２配向膜とは、第１の配向方向を有し、
前記第３配向膜と前記第４配向膜とは、前記第１の配向方向と直交する第２の配向方向を有し、
前記第１偏光板の偏光軸の方向は、前記第１の配向方向と等しく配置され、
前記第２偏光板の偏光軸の方向は、前記第２の配向方向と等しく配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記複数の第１の画素と前記複数の第２の画素とは、マトリクス状に縦方向、横方向とも同数に形成され、
平面的に観て、前記複数の第１の画素の各々と前記複数の第２の画素の各々とは、対応する画素が互いに重ねられて配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記複数の第１の画素と前記複数の第２の画素とは、マトリクス状に縦方向、横方向とも同数に且つ同一ピッチで形成され、
平面的に観て、前記複数の第１の画素の各々と前記複数の第２の画素の各々とは、対応する画素が互いにずれて配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
平面的に観て、前記複数の第１の画素の各々と前記複数の第２の画素の各々とは、対応する画素が互いに、前記縦方向あるいは前記横方向の何れかの方向に、１／２ピッチずれて配置されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記複数の第１の画素と前記複数の第２の画素には画素電極および対向電極が形成され、これら画素電極および対向電極のうち少なくとも一方の電極は櫛歯状のパターンを有する電極で形成され、
前記第１配向膜、前記第２配向膜、前記第３配向膜、および前記第４配向膜のそれぞれの配向方向は、前記櫛歯状のパターンの延在方向に対して所定の角度を有することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に係り、特に、複数のパネルを奥行き方向に重ねた構成の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、その液晶表示パネルが画素ごとに光を透過させて画像を表示する構成となっていることから、２枚の液晶表示パネルを奥行き方向に重ねて配置させ、それぞれの液晶表示パネルに独立に画像を表示するように構成したものがある。
【０００３】
これにより観察者は、奥側の液晶表示パネルの画像と手前の液晶表示パネルの画像を同時に認識することができ、たとえば三次元画像等を表示することができるようになる。
【０００４】
このような液晶表示装置としては、たとえば下記特許文献１に開示がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３０６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した液晶表示装置は、２枚のパネルを奥行き方向に重ねて配置値させる場合、それぞれのパネルは一対の基板を備えることから、合計４枚の基板がそれぞれ対向して配置されることになる。このため、これら基板を透過させる光に減衰が生じ、透過率を低減させてしまうことは免れなくなる。
【０００７】
また、一つのパネルに対して通常２枚の偏光板を必要とするが、２枚のパネルを重ねて配置する場合、これらパネルの間に１枚の偏光板を配置させるだけで済み、偏光板を合計３枚とすることができる。しかし、特殊な場合を除いて偏光板を２枚とする構成は困難となっていた。このため、たとえ偏光板が３枚であっても、これら偏光板を透過させる光に減衰が生じ、一対の基板と２枚の偏光板で構成される通常のパネルと比較して、透過率を低減させてしまうことは免れなくなる。
【０００８】
そして、一方のパネルの各画素に対して他方のパネルの各画素の位置を考慮して、それぞれのパネルの位置合わせを行わなければならないが、その精度に限界が生じ、したがって、画素の高精細化に制限が付されることは免れなくなる。
【０００９】
本発明の目的は、透過率を向上させ、画素を高精細化できる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、各パネルにおいて、いわゆる横電界方式によって駆動されるものを用いることにより、極めて簡単な構成とすることができ、各パネルにおける画像を重ねて表示できるようにしたものである。
【００１１】
本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。
【００１２】
（１）本発明の液晶表示装置は、カラーフィルタが形成されたフィルタ基板と、このフィルタ基板と第１液晶を挟持して対向配置される第１基板と、前記フィルタ基板と第２液晶を挟持して対向配置される第２基板と、前記第１基板の前記第１液晶と反対側の面に配置された第１偏光板と、前記第２基板の第２液晶と反対側の面に配置された第２偏光板とを有する横電界方式の液晶表示装置であって、前記第１基板の前記第１液晶側の面に複数の第１の画素が形成されているとともに、前記第１液晶と接触する面に第１配向膜が形成され、前記フィルタ基板の前記第１基板と対向し前記第１液晶と接触する面に第２配向膜が形成され、前記第２基板の前記第２液晶側の面に複数の第２の画素が形成されているとともに、前記第２液晶と接触する面に第３配向膜が形成され、前記フィルタ基板の前記第２基板と対向し前記第２液晶と接触する面に第４配向膜が形成され、前記第１配向膜の配向方向、前記第２配向膜の配向方向、前記第３配向膜の配向方向、および前記第４配向膜の配向方向は、互いに等しく形成され、前記第１偏光板、および前記第２偏光板は、互いに偏光軸の方向が等しく配置され、前記配向方向は、前記偏光軸の方向あるいは前記偏光軸と直交する方向であることを特徴とする。
【００１３】
（２）本発明の液晶表示装置は、カラーフィルタが形成されたフィルタ基板と、このフィルタ基板と第１液晶を挟持して対向配置される第１基板と、前記フィルタ基板と第２液晶を挟持して対向配置される第２基板と、前記第１基板の前記第１液晶と反対側の面に配置された第１偏光板と、前記第２基板の第２液晶と反対側の面に配置された第２偏光板とを有する横電界方式の液晶表示装置であって、前記第１基板の前記第１液晶側の面に複数の第１の画素が形成されているとともに、前記第１液晶と接触する面に第１配向膜が形成され、前記フィルタ基板の前記第１基板と対向し前記第１液晶と接触する面に第２配向膜が形成され、前記第２基板の前記第２液晶側の面に複数の第２の画素が形成されているとともに、前記第２液晶と接触する面に第３配向膜が形成され、前記フィルタ基板の前記第２基板と対向し前記第２液晶と接触する面に第４配向膜が形成され、前記第１配向膜の配向方向、前記第２配向膜の配向方向、前記第３配向膜の配向方向、および前記第４配向膜の配向方向は、互いに等しく形成され、前記第１偏光板の偏光軸の方向と前記第２偏光板の偏光軸の方向とは互いに直交し、前記配向方向は、前記第１偏光板の偏光軸の方向あるいは前記第２偏光板の偏光軸の方向であることを特徴とする。
【００１４】
（３）本発明の液晶表示装置は、カラーフィルタが形成されたフィルタ基板と、このフィルタ基板と第１液晶を挟持して対向配置される第１基板と、前記第１基板と第２液晶を挟持して対向配置される第２基板と、前記フィルタ基板の前記第１液晶と反対側の面に配置された第１偏光板と、前記第２基板の前記第２液晶と反対側の面に配置された第２偏光板とを有する横電界方式の液晶表示装置であって、前記フィルタ基板の前記第１液晶と接触する面に第１配向膜が形成され、前記第１基板の前記第１液晶側の面に複数の第１の画素が形成されているとともに、前記第１液晶と接触する面に第２配向膜が形成され、前記第１基板の前記第２液晶側の面に複数の第２の画素が形成されているとともに、前記第２液晶と接触する面に第３配向膜が形成され、前記第２基板の前記第２液晶と接触する面に第４配向膜が形成され、前記第１配向膜の配向方向、前記第２配向膜の配向方向、前記第３配向膜の配向方向、および前記第４配向膜の配向方向は、互いに等しく形成され、前記第１偏光板、および前記第２偏光板は、互いに偏光軸の方向が等しく配置され、前記配向方向は、前記偏光軸の方向あるいは前記偏光軸と直交する方向であることを特徴とする。
【００１５】
（４）本発明の液晶表示装置は、カラーフィルタが形成されたフィルタ基板と、このフィルタ基板と第１液晶を挟持して対向配置される第１基板と、前記第１基板と第２液晶を挟持して対向配置される第２基板と、前記フィルタ基板の前記第１液晶と反対側の面に配置された第１偏光板と、前記第２基板の前記第２液晶と反対側の面に配置された第２偏光板とを有する横電界方式の液晶表示装置であって、前記フィルタ基板の前記第１液晶と接触する面に第１配向膜が形成され、前記第１基板の前記第１液晶側の面に複数の第１の画素が形成されているとともに、前記第１液晶と接触する面に第２配向膜が形成され、前記第１基板の前記第２液晶側の面に複数の第２の画素が形成されているとともに、前記第２液晶と接触する面に第３配向膜が形成され、前記第２基板の前記第２液晶と接触する面に第４配向膜が形成され、前記第１配向膜と前記第２配向膜とは、第１の配向方向を有し、前記第３配向膜と前記第４配向膜とは、前記第１の配向方向と直交する第２の配向方向を有し、前記第１偏光板の偏光軸の方向は、前記第１の配向方向と等しく配置され、前記第２偏光板の偏光軸の方向は、前記第２の配向方向と等しく配置されていることを特徴とする。
【００１６】
（５）本発明の液晶表示装置は、（１）から（４）の何れかにおいて、前記複数の第１の画素と前記複数の第２の画素とは、マトリクス状に縦方向、横方向とも同数に形成され、平面的に観て、前記複数の第１の画素の各々と前記複数の第２の画素の各々とは、対応する画素が互いに重ねられて配置されていることを特徴とする。
【００１７】
（６）本発明の液晶表示装置は、（１）から（４）の何れかにおいて、前記複数の第１の画素と前記複数の第２の画素とは、マトリクス状に縦方向、横方向とも同数に且つ同一ピッチで形成され、平面的に観て、前記複数の第１の画素の各々と前記複数の第２の画素の各々とは、対応する画素が互いにずれて配置されていることを特徴とする。
【００１８】
（７）本発明の液晶表示装置は、（６）において、平面的に観て、前記複数の第１の画素の各々と前記複数の第２の画素の各々とは、対応する画素が互いに、前記縦方向あるいは前記横方向の何れかの方向に、１／２ピッチずれて配置されていることを特徴とする。
【００１９】
（８）本発明の液晶表示装置は、（１）から（７）の何れかにおいて、前記複数の第１の画素と前記複数の第２の画素には画素電極および対向電極が形成され、これら画素電極および対向電極のうち少なくとも一方の電極は櫛歯状のパターンを有する電極で形成され、前記第１配向膜、前記第２配向膜、前記第３配向膜、および前記第４配向膜のそれぞれの配向方向は、前記櫛歯状のパターンの延在方向に対して所定の角度を有することを特徴とする。
【００２０】
なお、上記した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
【発明の効果】
【００２１】
このように構成された液晶表示装置は、透過率を向上させ、画素を高精細化することができるようになる。
【００２２】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の液晶表示装置の一実施例を示す斜視構成図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の一実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の他の実施例を示す斜視構成図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の他の実施例を示す説明図で、第１液晶表示パネルの画素と第２液晶表示パネルの（図中ｙ方向にずらした）画素の重なり具合を示した平面図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の他の実施例を示す説明図で、第１液晶表示パネルの画素と第２液晶表示パネルの（図中ｘ方向にずらした）画素の重なり具合を示した平面図である。
【図７】本発明の液晶表示装置の他の実施例を示す説明図で、重なりを有する画素の点灯の方法を示す説明図である。
【図８】本発明の液晶表示装置の他の実施例を示す説明図で、中側基板が上側基板あるいは下側基板よりも板厚が大きいことを示す斜視図である。
【図９】図８に示す液晶表示装置の映像状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【実施例１】
【００２５】
図１、図２は、本発明による液晶表示装置の実施例１を示す構成図を示し、図１は分解斜視図を、図２は断面図を示している。
【００２６】
実施例１による液晶表示装置は、たとえばガラスからなる基板を３枚備えて構成されている。これら基板を、観察者側（図面上側）から、順次、上側基板ＳＵＢ（ｕ）、中側基板ＳＵＢ（ｍ）、および下側基板ＳＵＢ（ｄ）と命名する。なお、図示しないが、図面下側にはバックライトが配置されているものとする。
【００２７】
まず、中側基板ＳＵＢ（ｍ）は、いわゆるフィルタ基板となっており、たとえば上側基板ＳＵＢ（ｕ）と対向する側の面において各画素の領域毎にカラーフィルタＣＦが形成されている。カラーフィルタＣＦは、図１の場合、図中ｙ方向の画素列において共通の色となっており、図中ｘ方向に、画素ごとに、たとえば、赤、緑、青の順で、以下繰り返されるようにして形成されている。中側基板ＳＵＢ（ｍ）には、カラーフィルタＣＦの他に、ブラックマトリックス（遮光膜）、平坦化膜等が形成されていてもよい。
【００２８】
また、中側基板ＳＵＢ（ｍ）の上側基板ＳＵＢ（ｕ）と対向する側の面および下側基板ＳＵＢ（ｄ）と対向する側の面のそれぞれに、配向膜ＯＲＩ１、ＯＲＩ２が形成されている。配向膜ＯＲＩ１は上側基板ＳＵＢ（ｕ）との間に配置される液晶ＬＣ１と接触するようにして形成され、その配向方向（液晶分子の初期配向方向）は図中矢印方向Ａに設定されている。ここで、矢印方向Ａは図中ｙ方向に対しｘ方向側に若干傾いた方向となっている。即ち、配向方向は図中ｙ方向に対し所定の角度を有している。配向膜ＯＲＩ２は下側基板ＳＵＢ（ｄ）との間に配置される液晶ＬＣ２と接触するようにして形成され、その配向方向は図中矢印方向Ａに設定されている。
【００２９】
上側基板ＳＵＢ（ｕ）は、いわゆるＴＦＴ基板となっており、中側基板ＳＵＢ（ｍ）との間には液晶ＬＣ１が挟持されるようになっている。上側基板ＳＵＢ（ｕ）の中側基板ＳＵＢ（ｍ）側の面には、複数の画素がマトリックス状に配置されている。前記画素の形成領域には、画素電極と対向電極とからなる一対の電極が形成され、これら電極の間に上側基板ＳＵＢ（ｕ）の面の略平行な成分を有する電界によって前記液晶ＬＣ１の分子を駆動させる（即ち、横電界方式で駆動させる）ようになっている。ここで、前記画素電極および対向電極の構成として、たとえば、それぞれの電極が櫛歯状パターンとなっており、それらが噛み合って配置されたもの、あるいは、一方の電極が面状の電極として形成され、絶縁膜を介して他方の電極が並設された複数の線状の電極（櫛歯状パターンを有する電極）として形成されたものがある。そして、これらいずれの構成においても、たとえば電極の櫛歯状パターンは図中ｙ方向に延在されて配置されている。上述した配向方向は図中ｙ方向に対し所定の角度を有しているので、配向方向と電極の櫛歯状パターンが延在する方向とは所定の角度を有していることになる。また、上側基板ＳＵＢ（ｕ）の中側基板ＳＵＢ（ｍ）側の面には、各画素の領域に図示しない薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成され、各画素を独立に駆動できるようになっている。そして、これら各画素を駆動させる回路を被って前記液晶ＬＣ１と接触する面には配向膜ＯＲＩ３が形成され、この配向膜ＯＲＩ３の配向方向は図中矢印方向Ａに設定されている。上側基板ＳＵＢ（ｕ）の前記液晶ＬＣ１と反対側の面は偏光板ＰＯＬ１が配置されている。この偏光板ＰＯＬ１の偏光軸ｐｌｘの方向は図中矢印方向Ａ（即ち配向方向）に設定され、また、偏光板ＰＯＬ１の吸収軸ａｂｘは前記偏光軸ｐｌｘと直交する方向となっている。
【００３０】
下側基板ＳＵＢ（ｄ）も、ＴＦＴ基板となっており、中側基板ＳＵＢ（ｍ）との間には液晶ＬＣ２が挟持されるようになっている。下側基板ＳＵＢ（ｄ）の中側基板ＳＵＢ（ｍ）側の面には、複数の画素がマトリックス状に配置されている。前記画素の形成領域には、画素電極と対向電極とからなる一対の電極が形成され、これら電極の間に下側基板ＳＵＢ（ｄ）の面と略平行な成分を有する電界によって前記液晶ＬＣ２の分子を駆動させる（即ち、横電界方式で駆動させる）ようになっている。また、下側基板ＳＵＢ（ｄ）の中側基板ＳＵＢ（ｍ）側の面には、各画素の領域に図示しない薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成され、各画素を独立に駆動できるようになっている。そして、これら各画素を駆動させる回路を被って前記液晶ＬＣ２と接触する面には配向膜ＯＲＩ４が形成され、この配向膜ＯＲＩ４の配向方向は図中矢印方向Ａに設定されている。下側基板ＳＵＢ（ｄ）の前記液晶ＬＣ２と反対側の面は偏光板ＰＯＬ２が配置されている。この偏光板ＰＯＬ２の偏光軸ｐｌｘの方向は図中矢印方向Ａ（即ち配向方向）に設定され、また、偏光板ＰＯＬ２の吸収軸ａｂｘは前記偏光軸ｐｌｘと直交する方向となっている。つまり、偏光板ＰＯＬ１と偏光板ＰＯＬ２とは、それぞれの偏光軸ｐｌｘが互いに平行になるように配置されている。
【００３１】
このように構成された液晶表示装置は、各画素において、対向電極と画素電極との間に電界を印加させない状態で白表示がなされるたとえばノーマリホワイトモードによって構成される。下側基板ＳＵＢ（ｄ）の画素に電界を印加させず（ＯＦＦ）、上側基板ＳＵＢ（ｕ）の画素にも電界を印加させない場合（ＯＦＦ）、偏光板ＰＯＬ２を通った光（直線偏光）は直線偏光が液晶層で変調されること無く液晶ＬＣ２を通過し、さらに液晶ＬＣ１を通過し、偏光板ＰＯＬ２と偏光軸ｐｌｘの方向が平行な偏光板ＰＯＬ１を通過する。即ち明状態が表示される。下側基板ＳＵＢ（ｄ）の画素には電界を印加させ（ＯＮ）、上側基板ＳＵＢ（ｕ）の画素には電界を印加させない場合（ＯＦＦ）、偏光板ＰＯＬ２を通った光（直線偏光）は、液晶ＬＣ２で生ずる複屈折により楕円偏光に変調される。さらに液晶ＬＣ１を通過して、偏光板ＰＯＬ１に至る。偏光板ＰＯＬ１に至った光は、偏光板ＰＯＬ１の偏光軸ｐｌｘに平行な成分がほとんど無いので、偏光板ＰＯＬ１で遮断され暗状態が表示される。下側基板ＳＵＢ（ｄ）の画素には電界を印加させず（ＯＦＦ）、上側基板ＳＵＢ（ｕ）の画素には電界を印加させる場合（ＯＮ）、偏光板ＰＯＬ２を通った光（直線偏光）は直線偏光が液晶層で変調されること無く液晶ＬＣ２を通過し、さらに液晶ＬＣ１で生ずる複屈折により楕円偏光に変調され、偏光板ＰＯＬ１に至る。偏光板ＰＯＬ１に至った光は、偏光板ＰＯＬ１の偏光軸ｐｌｘに平行な成分がほとんど無いので、偏光板ＰＯＬ１で遮断され暗状態が表示される。下側基板ＳＵＢ（ｄ）の画素に電界を印加させ（ＯＮ）、上側基板ＳＵＢ（ｕ）の画素にも電界を印加させる場合（ＯＮ）、偏光板ＰＯＬ２を通った光（直線偏光）は、液晶ＬＣ２で生ずる複屈折により楕円偏光に変調される。さらに液晶ＬＣ１で生ずる複屈折により、楕円偏光に変調された光は元の直線偏光に戻され、偏光板ＰＯＬ１に至る。偏光板ＰＯＬ１に至った光は、偏光板ＰＯＬ１の偏光軸ｐｌｘに平行な直線偏光であるため、偏光板ＰＯＬ２を通過し、明状態が表示される。
【００３２】
このことから、液晶ＬＣ１を挟持する上側基板ＳＵＢ（ｕ）と中側基板ＳＵＢ（ｍ）とで第１の液晶表示パネルＰＮＬ１を構成し、液晶ＬＣ２を挟持する中側基板ＳＵＢ（ｍ）と下側基板ＳＵＢ（ｄ）とで第２の液晶表示パネルＰＮＬ２を構成でき、第１の液晶表示パネルＰＮＬ１における画像と第２の液晶表示パネルＰＮＬ２における画像とは重ねて表示させることができるようになる。この場合、たとえばガラス基板等の基板は上述のように３枚で構成することができ、偏光板ＰＯＬも２枚で構成することができる。したがって、透過率を向上させ、画素を高精細化させることができる。
【００３３】
尚、上記実施例１では、配向方向（液晶分子の初期配向方向）と偏光板ＰＬＯ１、ＰＬＯ２の偏光軸ｐｌｘの方向を合わせているが、配向方向と偏光板ＰＬＯ１、ＰＬＯ２の吸収軸ａｂｘの方向を合わせてもよい。
【実施例２】
【００３４】
実施例１では、偏光板ＰＯＬ１および偏光板ＰＯＬ２の偏光軸ｐｌｘ（吸収軸ａｂｘ）の方向を図１に示すように構成したものである。しかし、偏光板ＰＯＬ１および偏光板ＰＯＬ２のうちいずれか一方の偏光板の偏光軸ｐｌｘ（吸収軸ａｂｘ）を、図１に示した方向に対して９０°ずらすようにして構成することによって、ノーマリブラックモードの液晶表示装置を構成することができる。したがって、このように構成するようにしてもよい。
【実施例３】
【００３５】
図３、図４は、本発明による液晶表示装置の実施例２を示す構成図を示し、図３は分解斜視図を、図４は断面図を示している。
【００３６】
実施例２による液晶表示装置は、実施例１と同様に、たとえばガラスからなる基板を３枚備えて構成されている。これら基板を、観察者側（図面上側）から、順次、上側基板ＳＵＢ（ｕ）、中側基板ＳＵＢ（ｍ）、および下側基板ＳＵＢ（ｄ）と命名する。なお、図示しないが、図面下側にはバックライトが配置されているものとする。
【００３７】
実施例２に示した液晶表示装置は、上側基板ＳＵＢ（ｕ）において、カラーフィルタが形成されたフィルタ基板として構成するとともに、中側基板ＳＵＢ（ｍ）において、上側基板ＳＵＢ（ｕ）側の面および下側基板ＳＵＢ（ｄ）側の面のそれぞれに、各画素の領域に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成され、各画素を独立に駆動できるようなっている。
【００３８】
以下、上側基板ＳＵＢ（ｕ）から順に説明する。上側基板ＳＵＢ（ｕ）は、たとえば中側基板ＳＵＢ（ｍ）と対向する側の面において各画素の領域毎にカラーフィルタＣＦが形成されている。カラーフィルタＣＦは、図３の場合、図中ｙ方向の画素列において共通の色となっており、図中ｘ方向に、画素ごとに、たとえば、赤、緑、青の順で、以下繰り返されるようにして形成されている。上側基板ＳＵＢ（ｕ）には、カラーフィルタＣＦの他に、ブラックマトリックス（遮光膜）、平坦化膜等が形成されていてもよい。また、上側基板ＳＵＢ（ｕ）の中側基板ＳＵＢ（ｍ）と対向する側の面に、配向膜ＯＲＩ１が形成されている。配向膜ＯＲＩ１は中側基板ＳＵＢ（ｍ）との間に配置される液晶ＬＣ１と接触するようにして形成され、その配向方向は図中矢印方向Ａに設定されている。ここで、矢印方向Ａは図中ｙ方向に対しｘ方向側に若干傾いた方向となっている。さらに、上側基板ＳＵＢ（ｕ）の液晶ＬＣ１とは反対側の面に、偏光板ＰＯＬ１が配置されている。この偏光板ＰＯＬ１の偏光軸ｐｌｘの方向は図中矢印方向Ａに設定され、また、偏光板ＰＯＬ１の吸収軸ａｂｘは前記偏光軸ｐｌｘと直交する方向となっている。
【００３９】
中側基板ＳＵＢ（ｍ）は、上側基板ＳＵＢ（ｕ）との間に液晶ＬＣ１を挟持させ、上側基板ＳＵＢ（ｕ）側の面には、複数のる画素がマトリックス状に配置されている。前記画素の形成領域には、画素電極と対向電極とからなる一対の電極が形成され、これら電極の間に中側基板ＳＵＢ（ｍ）の面の略平行な成分を有する電界によって前記液晶ＬＣの分子を駆動させる（即ち、横電界方式で駆動させる）ようになっている。ここで、実施例１の場合と同様に、前記画素電極および対向電極の構成として、たとえば、それぞれの電極が櫛歯状パターンとなっており、それらが噛み合って配置されたもの、あるいは、一方の電極が面状の電極として形成され、絶縁膜を介して他方の電極が並設された複数の線状の電極（櫛歯状パターンを有する電極）として形成されたものがある。そして、これらいずれの構成においても、たとえば電極の櫛歯状パターンは図中ｙ方向に延在されて配置されている。よって、実施例１の構成と同様に配向方向と電極の櫛歯状パターンが延在する方向とは所定の角度を有していることになる。また、中側基板ＳＵＢ（ｍ）の上側基板ＳＵＢ（ｕ）側の面には、各画素の領域に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成され、各画素を独立に駆動できるようになっている。そして、これら各画素を駆動させる回路を被って前記液晶ＬＣと接触する面には配向膜ＯＲＩ２が形成され、この配向膜ＯＲＩ２の配向方向は図中矢印方向Ａに設定されている。
【００４０】
同様に、中側基板ＳＵＢ（ｍ）は、下側基板ＳＵＢ（ｄ）との間に液晶ＬＣ２を挟持させ、下側基板ＳＵＢ（ｄ）側の面には、複数の画素がマトリックス状に配置されている。前記画素の形成領域には、画素電極と対向電極とからなる一対の電極が形成され、これら電極の間に中側基板ＳＵＢ（ｍ）の面の略平行な成分を有する電界によって前記液晶ＬＣ２の分子を駆動させる（即ち、横電界方式で駆動させる）ようになっている。この場合においても、前記画素電極および対向電極の構成として、たとえば、それぞれの電極が櫛歯状パターンとなっており、それらが噛み合って配置されたもの、あるいは、一方の電極が面状の電極として形成され、絶縁膜を介して他方の電極が並設された複数の線状の電極（櫛歯状パターンを有する電極）として形成されたものがある。そして、これらいずれの構成においても、たとえば電極の櫛歯状パターンは図中ｙ方向に延在されて配置されている。また、中側基板ＳＵＢ（ｍ）の下側基板ＳＵＢ（ｄ）側の面には、各画素の領域に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成され、各画素を独立に駆動できるようになっている。そして、これら各画素を駆動させる回路を被って前記液晶ＬＣ２と接触する面には配向膜ＯＲＩ３が形成され、この配向膜ＯＲＩ３の配向方向は図中矢印方向Ａに設定されている。
【００４１】
下側基板ＳＵＢ（ｄ）は、中側基板ＳＵＢ（ｍ）との間に液晶ＬＣ２を挟持させ、下側基板ＳＵＢ（ｄ）側の面には前記液晶ＬＣ２と接触する面に配向膜ＯＲＩ４が形成され、この配向膜ＯＲＩ４の配向方向は図中矢印方向Ａに設定されている。また、下側基板ＳＵＢ（ｄ）の前記液晶ＬＣ２と反対側の面は偏光板ＰＯＬ２が配置されている。この偏光板ＰＯＬ２の偏光軸ｐｌｘの方向は図中矢印方向Ａに設定され、また、偏光板ＰＯＬ２の吸収軸ａｂｘは前記偏光軸ｐｌｘと直交する方向となっている。
【００４２】
尚、実施例２において表示装置の明状態、暗状態を表示する方法は、実施例１で説明した方法と同じである。
【００４３】
このようにした場合でも、液晶ＬＣ１を挟持する上側基板ＳＵＢ（ｕ）と中側基板ＳＵＢ（ｍ）とで第１の液晶表示パネルＰＮＬ１を構成し、液晶ＬＣ２を挟持する中側基板ＳＵＢ（ｍ）と下側基板ＳＵＢ（ｄ）とで第２の液晶表示パネルＰＮＬ２を構成でき、第１の液晶表示パネルＰＮＬ１における画像と第２の液晶表示パネルＰＮＬ２における画像とは重ねて表示させることができるようになる。この場合、たとえばガラス基板等の基板は上述のように３枚で構成することができ、偏光板ＰＯＬも２枚で構成することができる。したがって、透過率を向上させ、画素を高精細化させることができる。
【００４４】
尚、上記実施例３では、配向方向（液晶分子の初期配向方向）と偏光板ＰＬＯ１、ＰＬＯ２の偏光軸ｐｌｘの方向を合わせているが、配向方向と偏光板ＰＬＯ１、ＰＬＯ２の吸収軸ａｂｘの方向を合わせてもよい。
【実施例４】
【００４５】
実施例３では、偏光板ＰＯＬ１および偏光板ＰＯＬ２の偏光軸ｐｌｘ（吸収軸ａｂｘ）の方向を図３に示すように構成したものである。しかし、偏光板ＰＯＬ１および偏光板ＰＯＬ２のうちいずれか一方の偏光板の偏光軸ｐｌｘ（吸収軸ａｂｘ）を、図３に示した方向に対して９０°ずらすようにして構成し、さらに、液晶ＬＣ１と液晶ＬＣ２のうち、偏光軸ｐｌｘ（吸収軸ａｂｘ）を９０°ずらした偏光板に近い側の液晶の配向方向も同様に９０°ずらすことによって、ノーマリブラックモードの液晶表示装置を構成することができる。したがって、このように構成するようにしてもよい。
【００４６】
上側基板ＳＵＢ（ｕ）に形成された画素電極あるいは下側基板ＳＵＢ（ｄ）に形成された画素電極は、櫛歯状パターンを有する電極であり、何れの電極も櫛歯状パターンは同方向（例えば図中ｙ方向）に延在するようにして形成されている。配向方向は、上記櫛歯状パターンが延在する方向に対して所定の角度を有して設定されているので、液晶の配向方向を９０°ずらすには、上記櫛歯状パターンが延在する方向を９０°ずらせばよい。従って、中側基板ＳＵＢ（ｍ）の両面に形成された櫛歯状パターンを有する電極は、櫛歯状パターンが延在する方向が互いに９０°ずれて配置されることになる。
【実施例５】
【００４７】
上述した実施例は、いずれも、液晶表示パネルＰＮＬ１の画素と液晶表示パネルＰＮＬ２の画素の位置関係を示していなかったが、これら画素は、対応するもの同士で重ねるようにしてもよい。すなわち、液晶表示パネルＰＮＬ１と液晶表示パネルＰＮＬ２は、それぞれ、同数の画素が同一のピッチで配列されて構成され、対応する画素同士が重ねられるように、形成するようにしてもよい。
【００４８】
この場合、表示内容を、互いに重ねられる液晶表示パネルＰＮＬ１の画素と液晶表示パネルＰＮＬ２の画素に分散させて表示するようにすることができる。一画面表示ではデータ量が多過ぎ、いわゆる重い画像となってしまう場合において、二画面表示による表示分担を行うことで上述した不都合を解消できる効果を奏する。
【実施例６】
【００４９】
実施例５では、液晶表示パネルＰＮＬ１の画素と液晶表示パネルＰＮＬ２の画素を、対応するもの同士で重ねるように構成するようにしたものである。しかし、この実施例６では、図５に示すように、液晶表示パネルＰＮＬ１と液晶表示パネルＰＮＬ２を、たとえば液晶表示パネルＰＮＬ１の画素（実線で示す）を基準とした場合、液晶表示パネルＰＮＬ２の画素（点線で示す）が図中ｙ方向に画素の１／２ピッチのずれを生じるように構成するようにしてもよい。なお、図５において、液晶表示パネルＰＮＬ１の画素は４×６個示しており、図中ｘ方向には、画素ごとに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各カラーフィルタＣＦ（図中、符号ＣＦｒ、ＣＦｇ、ＣＦｂで示す）が順次繰り返して形成されているとともに、図中ｙ方向に並設される各画素は同一色のカラーフィルタとなっている。このようにした場合、画素数を図中ｙ方向に２倍にすることと同様の効果を得ることができる。また、図６は、液晶表示パネルＰＮＬ１と液晶表示パネルＰＮＬ２を、たとえば液晶表示パネルＰＮＬ１の画素（実線で示す）を基準とした場合、液晶表示パネルＰＮＬ２の画素（点線で示す）が図中ｘ方向に画素の１／２ピッチのずれを生じるように構成したものである。このようにした場合でも、画素数を図中ｘ方向に２倍にすることと同様の効果を得ることができる。
【００５０】
図７は上記効果を説明する図である。図７において、下側の液晶表示パネルＰＮＬ２の２×２の画素（図中点線で示す）、および上側の液晶表示パネルＰＮＬ１の２×２の画素（図中実線で示す）を示し、前者の画素に対して後者の画素を１／２ピッチずらして配置されている。下側の液晶表示パネルＰＮＬの４個の各画素を、それぞれ、下−１−１、下−１−２、下−２−１、下−２−２と命名し、上側の液晶表示パネルＰＮＬの４個の各画素を、それぞれ、上−１−１、上−１−２、上−２−１、上−２−２と命名する。また、上側の画素と下側の画素とが重なっている領域のうち、たとえば図中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で示す領域を考察する。この場合、下記表１に示すように、（ａ）の領域を点灯させる場合（このとき（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は非点灯とする場合）、上−１−１、および下−１−１の各画素をＯＮさせ、上−１−２、下−１−２、下−２−１、下−２−２の各画素をＯＦＦさせればよいことになる。尚、上−２−１、上−２−２は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の何れの領域とも重なっていないので、本考察から除いている。（ｂ）の領域を点灯させる場合、上−１−２、および下−１−２の各画素をＯＮさせ、上−１−１、下−１−１、下−２−１、下−２−２の各画素をＯＦＦさせればよいことになる。同様に、（ｃ）、（ｄ）の領域をそれぞれ点灯させる場合も、表１に示す通りとなる。また、（ａ）、（ｄ）の各領域を同時に点灯させる場合は、上−１−１、上−１−２、下−１−１、下−２−２をＯＮさせ、下−１−２、下−２−１をＯＦＦさせればよいことになる。このように、各画素のＯＮ、ＯＦＦの組み合わせによって、これら画素の重ねられた領域における表示を任意に行うことができるようになる。
【００５１】
尚、図７の説明において、各画素のＯＮ、ＯＦＦとは、光が透過する状態（即ち明表示する状態）をＯＮと表現している。
【表１】
2011022370.tif 000003
【実施例７】
【００５２】
図８は、たとえば図１、図２（実施例１）に示した構成において、上側基板ＳＵＢ（ｕ）、中側基板ＳＵＢ（ｍ）、および下側基板ＳＵＢ（ｄ）のみを抜き出して示し、これら上側基板ＳＵＢ（ｕ）、中側基板ＳＵＢ（ｍ）、および下側基板ＳＵＢ（ｄ）の板厚の関係を示した図になっている。すなわち、図８では、中側基板ＳＵＢ（ｍ）の板厚が、上側基板ＳＵＢ（ｕ）および下側基板ＳＵＢ（ｄ）の板厚よりも大きく形成されていることを示している。
【００５３】
このようにすることで、上側基板ＳＵＢ（ｕ）および中側基板ＳＵＢ（ｍ）とで構成される液晶表示パネルＰＮＬによる画像と、中側基板ＳＵＢ（ｍ）および下側基板ＳＵＢ（ｄ）とで構成される液晶表示パネルＰＮＬによる画像とに視差ができ、遠近の生じる立体画像を得ることができる。
【００５４】
図８では、液晶表示パネルＰＮＬに映像される画像Ａを下側基板ＳＵＢ（ｄ）面に描画し、液晶表示パネルＰＮＬに映像される画像Ｂを上側基板ＳＵＢ（ｕ）面に描画することによって、画素Ａと画像Ｂの間に比較的大きな距離を有することを示している。画像の観察者は、図９に示すように、前記画素Ａと画像Ｂが重なって認識でき、画像Ｂが画素Ａよりも近くに存在していることを感知することができるようになる。
【００５５】
なお、この場合、液晶表示パネルＰＮＬ（下側）において、３Ｄ画像情報を入力させることによってより効果を鮮明にすることができる。
【００５６】
以上、本発明を実施例を用いて説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
ＰＮＬ１……第１液晶表示パネル、ＰＮＬ２……第２液晶表示パネル、ＳＵＢ（ｕ）……上側基板、ＳＵＢ（ｍ）……中側基板、ＳＵＢ（ｄ）……下側基板、ＯＲＩ１、ＯＲＩ２、ＯＲＩ３、ＯＲＩ４……配向膜、ＰＯＬ１、ＰＯＬ２……偏光板、ａｂｘ……吸収軸、ｐｌｘ……偏光軸、ＣＦ……カラーフィルタＣＦｒ……赤色のカラーフィルタ、ＣＦｇ……緑色のカラーフィルタ、ＣＦｂ……青色のカラーフィルタ、ＬＣ１、ＬＣ２……液晶。
【図１】
2011022370.tif 000004
【図２】
2011022370.tif 000005
【図３】
2011022370.tif 000006
【図４】
2011022370.tif 000007
【図５】
2011022370.tif 000008
【図６】
2011022370.tif 000009
【図７】
2011022370.tif 000010
【図８】
2011022370.tif 000011
【図９】
2011022370.tif 000012