(57)【要約】【課題】２つの観察位置に互いに異なる画像を表示する液晶表示装置をより高精細化する。【解決手段】２つの観察位置に互いに異なる２つの画像を表示しうる液晶表示装置は、液晶パネル４００と、２つの観察位置とは反対側の位置に設けられた光源５００と、を備えている。液晶パネル４００は、２つの画像のそれぞれを形成する画素を表示するための液晶セル４０２が形成された液晶層４１０と、液晶層４１０を挟み込む液晶基板４２０，４３０と、液晶基板４１０を挟み込む偏光板４５０，４６０と、光源からの光の一部を遮蔽して２つの画像を表示させるためのイメージスプリッタ４４０を有している。イメージスプリッタ４４０は、液晶層４１０よりも光源側に設けられた液晶基板４３０と、液晶層４１０よりも光源側に設けられた偏光板４６０との間に設けられている。【選択図】図２
2008089630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の観察位置に第１の画像を表示するとともに、前記第１の画像とは異なる第２の画像を第２の観察位置に表示しうる液晶表示装置であって、
前記第１の画像を形成する第１の画素と、前記第２の画像を形成する第２の画素と、を表示するための液晶セルを有する液晶パネルと、
前記液晶パネルの前記第１と第２の観察位置とは反対側の位置に設けられた光源と、
を備え、
前記液晶パネルは、
前記液晶セルが形成される液晶層と、
前記液晶層を挟み込む２枚の液晶基板と、
前記液晶基板を挟み込む２枚の偏光板と、
前記光源からの光の一部を遮蔽して前記第１の画像と前記第２の画像とを表示させるためのイメージスプリッタと、
を有しており、
前記イメージスプリッタは、前記２枚の液晶基板のうちの前記液晶層よりも前記光源側に設けられた光源側基板と、前記２枚の偏光板のうちの前記液晶層よりも前記光源側に設けられた光源側偏光板と、の間に設けられている、
液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置であって、
前記イメージスプリッタは、バリア用基板と、前記バリア用基板の前記光源側基板側の面に形成された遮光性のバリアを有している、液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の液晶表示装置であって、
前記バリアは、前記バリア用基板側に設けられた光を反射するための反射層と、前記光源側基板側に設けられた光を吸収するための吸収層と、を有している、液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか記載の液晶表示装置であって、
前記イメージスプリッタは、前記第１の観察位置と前記第２の観察位置との分離方向に対して斜め方向に配列された前記光源からの光を透過する開口部を有している、液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４記載の液晶表示装置であって、
前記第１の観察位置と前記第２の観察位置との中点は、前記液晶パネルの中心からの垂線上に位置し、
前記開口部のうちの前記分離方向に垂直な前記液晶パネルの第１の中心線上に配置された開口部は、その中心が前記第１の中心線を挟んで隣接する前記第１の画素を表示する液晶セルと前記第２の画素を表示する液晶セルとの境界上に位置するように配置されており、
前記開口部のうちの前記分離方向に平行な前記液晶パネルの第２の中心線上に配置された開口部と、前記液晶セルのうちの前記第２の中心線上に配置された液晶セルとは、それぞれの中心が前記第２の中心線上に位置するように配置されている、
液晶表示装置。
【請求項６】
２つの観察位置のそれぞれに互いに異なる２つの画像を表示しうる液晶表示装置の製造方法であって、
前記２つの画像のそれぞれを形成する画素を表示するための液晶セルが形成された液晶層と、前記液晶層を挟み込む２枚の液晶基板と、を有する液晶積層体を準備する工程と、
バリア用基板上に遮光性のバリアが形成された、光の一部を遮蔽して前記２つの画像を表示させるためのイメージスプリッタを準備する工程と、
前記液晶積層体と前記イメージスプリッタとを、前記イメージスプリッタが有する前記バリアが前記バリア用基板と前記液晶積層体との間に配設されるように全面接着する工程と、
を備える、液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２つの観察位置に互いに異なる画像を表示可能な液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの前面あるいは背面にストライプ状の視差バリア（イメージスプリッタ）を配置し、２つの観察位置のそれぞれで表示される画像を分離することにより、単一の液晶パネルにより互いに異なる画像を表示することが行われている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１３６９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、２つの観察位置と液晶パネルとの位置関係は、液晶パネルの液晶セルと視差バリアとの距離、および、２つの観察位置間の分離方向に沿った方向の液晶セルの配置間隔によって決定される。そのため、２つの観察位置と液晶パネルと位置関係の設定によっては、液晶パネルの厚みに応じて液晶セルの配置間隔を大きくする必要があり、液晶パネルの高精細化が困難となる場合があった。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、２つの観察位置に互いに異なる画像を表示する液晶表示装置をより高精細化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の液晶表示装置は、第１の観察位置に第１の画像を表示するとともに、前記第１の画像とは異なる第２の画像を第２の観察位置に表示しうる液晶表示装置であって、前記第１の画像を形成する第１の画素と、前記第２の画像を形成する第２の画素と、を表示するための液晶セルを有する液晶パネルと、前記液晶パネルの前記第１と第２の観察位置とは反対側の位置に設けられた光源と、を備え、前記液晶パネルは、前記液晶セルが形成される液晶層と、前記液晶層を挟み込む２枚の液晶基板と、前記液晶基板を挟み込む２枚の偏光板と、前記光源からの光の一部を遮蔽して前記第１の画像と前記第２の画像とを表示させるためのイメージスプリッタと、を有しており、前記イメージスプリッタは、前記２枚の液晶基板のうちの前記液晶層よりも前記光源側に設けられた光源側基板と、前記２枚の偏光板のうちの前記液晶層よりも前記光源側に設けられた光源側偏光板と、の間に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、光源側基板と光源側偏光板との間にイメージスプリッタを設けることにより、イメージスプリッタと液晶セルとの間隔をより短縮することが可能となる。そのため、液晶セルの配置間隔をより縮小し、液晶パネルをより高精細化することが可能となる。
【０００８】
前記イメージスプリッタは、バリア用基板と、前記バリア用基板の前記光源側基板側の面に形成された遮光性のバリアを有しているものとしても良い。
【０００９】
この構成によれば、光源側から液晶パネルに加わる応力は、光源側基板とバリア用基板とに分散される。そのため、光源側基板をより薄くすることが可能となり、液晶パネルをより精細化することが可能となる。
【００１０】
前記バリアは、前記バリア用基板側に設けられた光を反射するための反射層と、前記光源側基板側に設けられた光を吸収するための吸収層と、を有するものとしても良い。
【００１１】
この構成によれば、光源から液晶パネルに入射した光のうちバリアに到達した光は、光源に戻された後、再度光源から液晶パネルに入射する。そのため、光源から液晶パネルに入射する光量をより多くすることが可能となる。
【００１２】
前記イメージスプリッタは、前記第１の観察位置と前記第２の観察位置との分離方向に対して斜め方向に配列され、前記光源からの光を透過する開口部を有するものとしても良い。
【００１３】
イメージスプリッタの開口部を分離方向に対して斜めに配列することにより、分離方向の解像度の低下が知覚されにくくなる。そのため、解像度の低下による表示画像の画質の低下を抑制することが可能となる。
【００１４】
前記第１の観察位置と前記第２の観察位置との中点は、前記液晶パネルの中心からの垂線上に位置し、前記開口部のうちの前記分離方向に垂直な前記液晶パネルの第１の中心線上に配置された開口部は、その中心が前記第１の中心線を挟んで隣接する前記第１の画素を表示する液晶セルと前記第２の画素を表示する液晶セルとの境界上に位置するように配置されており、前記開口部のうちの前記分離方向に平行な前記液晶パネルの第２の中心線上に配置された開口部と、前記液晶セルのうちの前記第２の中心線上に配置された液晶セルとは、それぞれの中心が前記第２の中心線上に位置するように配置されているものとしても良い。
【００１５】
この構成によれば、第１の観察位置と第２の観察位置とのそれぞれからの液晶パネルの見込角が等しくなる。そのため、第１の観察位置と第２の観察位置との両方に画像を表示する際に液晶パネルに要求される視野角をより小さくすることができる。
【００１６】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、２つの観察位置のそれぞれに互いに異なる２つの画像を表示しうる液晶表示装置の製造方法であって、前記２つの画像のそれぞれを形成する画素を表示するための液晶セルが形成された液晶層と、前記液晶層を挟み込む２枚の液晶基板と、を有する液晶積層体を準備する工程と、バリア用基板上に遮光性のバリアが形成された、光の一部を遮蔽して前記２つの画像を表示させるためのイメージスプリッタを準備する工程と、前記液晶積層体と前記イメージスプリッタとを、前記イメージスプリッタが有する前記バリアが前記バリア用基板と前記液晶積層体との間に配設されるように全面接着する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、予め準備された液晶積層体とイメージスプリッタとを全面接着することにより、イメージスプリッタが接着された液晶基板に加わる応力を低減することができる。そのため、イメージスプリッタが接着される液晶基板をより薄くすることが可能となる。
【００１８】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、液晶表示装置とその製造方法、その液晶表示装置およびその製造方法で製造された液晶表示装置を使用したコンピュータディスプレイ、テレビジョン装置、その他の画像表示装置等の態様で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．液晶表示装置の概略構成：
Ｂ．液晶パネルの製造工程：
Ｃ．液晶パネルによる画像の表示：
Ｄ．変形例：
【００２０】
Ａ．液晶表示装置の概略構成：
図１は、第１実施例における液晶表示装置１０の構成を示す説明図である。液晶表示装置１０は、制御部１００と、信号線駆動部２００と、走査線駆動部３００と、表示ユニットＤＵと、を備えている。表示ユニットＤＵは、複数の液晶セル４０２（以下、単に「セル４０２」とも呼ぶ）がマトリックス上に配置された液晶パネル４００と、表示のための光源であるバックライト５００と、を有している。
【００２１】
制御部１００には、外部から、２つの映像信号ＳＶ１，ＳＶ２が供給される。制御部１００は、走査信号ＳＳＣを生成し、生成した走査信号ＳＳＣを走査線駆動部３００に供給する。制御部１００は、また、２つの映像信号ＳＶ１，ＳＶ２から、個々のセル４０２に設定すべきセル電圧を表すセルデータＳＣＤを生成する。生成されたセルデータＳＣＤは、信号線駆動部２００に供給される。
【００２２】
走査線駆動部３００は、制御部１００から供給される走査信号ＳＳＣに応じて、液晶パネル４００に接続された複数のゲート線ＧＬ（「走査線」とも呼ばれる）のうちの１本のゲート線ＧＬを順次駆動する。ゲート線ＧＬを駆動することにより、ゲート線ＧＬに接続された一群のセル４０２が選択される。
【００２３】
信号線駆動部２００は、制御部１００から供給されるセルデータＳＣＤに応じて、液晶パネル４００に接続された複数のソース線ＳＬ（「データ線」とも呼ばれる）を駆動する。ソース線ＳＬを駆動することにより、ゲート線ＧＬで選択されたセル４０２にセル電圧が印加される。印加されたセル電圧は、次にゲート線ＧＬでセル４０２が選択されるまで保持される。
【００２４】
表示ユニットＤＵでは、液晶パネル４００の背面にバックライト５００が設けられている。液晶パネル４００の個々のセル４０２は、セル電圧に応じて透過率が変化する。バックライト５００は、液晶パネル４００の個々のセル４０２にほぼ均等な光を照射する。照射された光は、セル４０２の透過率に応じてその強度が変化する。このように、表示ユニットＤＵは、個々のセル４０２ごとにバックライト５００からの光の強度を変化させる（変調する）ことにより、第１の映像信号ＳＶ１で表される第１の画像と、第２の映像信号ＳＶ２で表される第２の画像と、を表示する。なお、第１の画像と第２の画像との表示については、後述する。
【００２５】
図２（ａ）は、表示ユニットＤＵの構成の概略を示す概略構成図である。上述のように、表示ユニットＤＵは、液晶パネル４００とバックライト５００と、により構成されている。
【００２６】
液晶パネル４００は、液晶層４１０と、２枚のガラス基板４２０，４３０と、イメージスプリッタ４４０と、２枚の偏光板４５０，４６０と、を積層することにより形成されている。液晶層４１０内には、セル４０２が形成されている。イメージスプリッタ４４０は、光を透過しないバリア４４２をガラス基板４４４（以下、「バリア基板４４４」あるいは「バリア基板」とも呼ぶ）上に設けることにより形成されている。なお、バックライト５００側のガラス基板４３０（以下、「光源側基板４３０」とも呼ぶ）とバリア基板４４４との間には、光源側基板４３０とイメージスプリッタ４４０とを接着するための接着剤が充填されているが、図２（ａ）では、便宜上その図示を省略している。
【００２７】
バックライト５００は、蛍光管５１０と、拡散板５２０と、反射板５３０と、を有している。拡散板５２０は、蛍光管５１０と液晶パネル４００との間に配置されている。また、反射板５３０は、蛍光管５１０を挟んで拡散板５２０の反対側に配置されている。
【００２８】
図２（ｂ）は、イメージスプリッタ４４０のより詳細な構成を示す説明図である。バリア４４２は、反射層４４６と、吸収層４４８と、をこの順にバリア基板上４４４に積層することにより形成されている。反射層４４６は、アルミ（Ａｌ）等の金属で形成された薄膜である。吸収層４４８は、酸化クロム（ＣｒＯ）等の光吸収性を有する材料で形成された薄膜である。これらの反射層４４６と吸収層４４８とは、蒸着によりバリア基板４４４の全面に形成された後、エッチングによりパターニングされる。パターニングにより、バリア基板４４４上には、バリア４４２が存在する遮光部と、バリア４４２が存在しない開口部が設けられる。ただし、バリア４４２は、リフトオフ等の他の方法でパターニングすることも可能である。
【００２９】
図３は、バックライト５００により液晶パネル４００が照明される様子を示す説明図である。図３は、図２（ａ）に示す表示ユニットＤＵのうち、液晶パネル４００のガラス基板４２０からバックライト５００の反射板５３０までの構成を示している。なお、図３では、液晶層４１０内に形成されるセルの図示を省略している。図３の太線は、バックライト５００の蛍光管５１０から放射される照明光の光路の例を示している。
【００３０】
バックライト５００の蛍光管５１０から放射された光は、直接あるいは反射板５３０により反射されて拡散板５２０に到達する。拡散板５２０に到達した光は、その進行方向が分散され、液晶パネル４００に入射する。
【００３１】
バックライト５００から液晶パネル４００に入射した光の一部は、バリア４４２のない開口部を通過して、光源側基板４３０に入射する。光源側基板４３０に入射した光は、液晶層４１０とガラス基板４２０と偏光板４５０（図２）と、を通過して液晶パネル４００の前面から出射する。光源側基板４３０に入射した光の一部は、光源側基板４３０と液晶層４１０との界面等の液晶パネル４００が有する界面により反射される。このように、反射された光は吸収層４４６に吸収され、あるいは、開口部を通過してバックライト５００に戻される。そのため、液晶層４１０に到達した光は、吸収層４４６に吸収されるか、バックライト５００に戻されるので、光がそのまま液晶層４１０に入射することが抑制される。
【００３２】
バックライト５００から液晶パネル４００に入射した光の別の一部は、バリア基板４４４上に積層された反射層４４６に到達する。反射層４４６に到達した光は、バリア基板４４４と反射層４４６との界面で反射されて、バックライト５００に戻される。バックライト５００に戻された光は、さらに反射板５３０により反射され、拡散板５２０を経て液晶パネル４００に入射する。このように、バリア４４２のバリア基板４４４側に反射層４４６を設けることにより、バリア４４２により遮蔽された光は、バックライト５００に戻される。バックライト５００に戻された光は、再度バックライト５００から液晶パネル４００に入射する。そのため、バックライト５００から液晶パネル４００に入射する光量をより多くすることが可能となる。
【００３３】
Ｂ．液晶パネルの製造工程：
図４は、液晶パネル４００を形成するための工程を示す工程図である。図４（ａ）ないし図４（ｄ）では、液晶層４１０をガラス基板４２０，４３０ａで挟み込んだ液晶積層体４７０から、液晶パネル４００が形成される工程を示している。
【００３４】
図４（ａ）に示す工程では、液晶層４１０をガラス基板４２０，４３０ａで挟み込んだ液晶積層体４７０が準備される。この液晶積層体４７０のガラス基板４３０ａは、対応する液晶パネル４００の光源側基板４３０よりも厚くなっている。
【００３５】
図４（ｂ）の工程では、ガラス基板４３０ａが研磨される。研磨により、ガラス基板４３０ａは、所望の厚さの光源側基板４３０となる。なお、光源側基板４３０の厚さについては、後述する。研磨は、機械的な研磨や化学的な研磨、あるいは、機械的な研磨と化学的な研磨とを組み合わせた研磨等の任意の方法で行うことができる。
【００３６】
図４（ｃ）の工程では、研磨された液晶積層体４７２に、予め準備されたイメージスプリッタ４４０が全面接着される。ここで、全面接着とは、バリア基板４４４と光源側基板４３０との間に空隙が生じないように接着することをいう。全面接着には、硬化後の屈折率が光源側基板４３０およびバリア基板４４４と同一となるような接着剤が使用されるが、硬化後の屈折率が光源側基板４３０やバリア基板４４４と異なる接着剤を使用することも可能である。ただし、接着剤と光源側基板４３０あるいはバリア基板４４４との界面での反射を抑制するため、硬化後の屈折率は光源側基板４３０やバリア基板４４４の屈折率により近い方が好ましい。また、接着剤としては、紫外線（ＵＶ）硬化型の接着剤や熱硬化型の接着剤を使用することができる。ただし、接着に要する時間を短縮することができるので、紫外線硬化型の接着剤を用いるのがより好ましい。
【００３７】
図４（ｄ）の工程では、全面接着された液晶積層体４７２とイメージスプリッタ４４０とを挟み込むように偏光板４５０，４６０が接着される。偏光板４５０，４６０を接着することにより、図２（ａ）に示す液晶パネル４００が形成される。
【００３８】
Ｃ．液晶パネルによる画像の表示：
図５（ａ）は、表示ユニットＤＵ（図１）の前面側から見たバリア４４２の形状を示している。一点鎖線は、液晶パネル４００の縦方向の中心線（縦中心線）を表しており、二点鎖線は、液晶パネル４００の横方向の中心線（横中心線）を表している。縦中心線と横中心線との交点ＣＢは、液晶パネル４００の中心位置である。バリア４４２には、斜め方向に配列された矩形の開口部ＡＰが設けられている。中心ＣＢ上の開口部ＡＰは、液晶パネル４００の中心ＣＢと開口部ＡＰの中心とが一致するように配置されている。開口部ＡＰは、横方向の間隔は横ピッチＰとなるように配置され、縦方向の間隔は縦ピッチＱとなるように配置されている。このように、縦中心線上の開口部ＡＰは、その中心が縦中心線上に位置するように配置されている。横中心線上の開口部ＡＰは、その中心が横中心線上に位置するように配置されている。
【００３９】
図５（ｂ）は、表示ユニットＤＵ（図１）の前面側から見た液晶パネル４００のセル４０２の配置を示している。一点鎖線は、液晶パネル４００の縦中心線を表しており、二点鎖線は、液晶パネル４００の横中心線を表している。縦中心線と横中心線との交点ＣＬは、液晶パネル４００の中心位置である。図５（ｂ）の例では、縦中心線の近傍において、液晶パネル４００のセル４０２は、横方向に隣接するセル４０２の境界が縦中心線と一致するように配置されている。また、横中心線上のセル４０２の中心は、横中心線上に位置するように配置されている。セル４０２は、横方向の間隔が横ピッチＨに設定されており、縦方向の間隔が縦ピッチＶに設定されている。セルの横ピッチＨは、バリアの横ピッチＰの１／２よりも小さくなっている。セルの縦ピッチＶは、バリアの縦ピッチＱの１／２よりも小さくなっている。なお、セルの横ピッチＨとバリアの横ピッチＰとの関係、および、セルの縦ピッチＶとバリアの縦ピッチＱとの関係については、後述する。
【００４０】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、開口部ＡＰの幅ＡＷはセル横ピッチＨよりも小さくなっている。また、開口部ＡＰの高さＡＨはセル縦ピッチＶよりも小さくなっている。このように、開口部幅ＡＷをセル横ピッチＨよりも小さくし、開口部高さＡＨをセル縦ピッチＶより小さくすることにより、クロストーク領域（後述する）を小さくすることができる。開口部ＡＰは、その面積が小さくなるにつれて開口部ＡＰを通過する光量が低下する。一方、開口部ＡＰをより小さくすることによりクロストーク領域が小さくなる。開口部幅ＡＷとセル横ピッチＨとの関係と、開口部高さＡＨとセル縦ピッチＶとの関係とは、これらの特性を考慮して適宜設定される。
【００４１】
図５（ｂ）においてセル４０２中に示される数字は、そのセル４０２で表示される画素が第１の画像と第２の画像と、のいずれの画像を形成する画素であるかを示している。第１の画像を形成する画素は、数字の「１」で示されるセル４０２に表示される。同様に、第２の画像を形成する画素は、数字の「２」で示されるセル４０２に表示される。液晶パネル４００の上下あるいは左右方向に隣接するセル４０２には、第１の画像を形成する画素と第２の画像を形成する画素とが交互に表示される。このように、第１の画像と第２の画像とを表示することにより、複数のセル４０２は、太線で示す隣接セルペアに分けられる。隣接セルペアでは、左側のセルに第１の画像の画素が表示され、右側のセルに第２の画像の画素が表示される。これらの隣接セルペアの配置は、図５（ａ）に示す開口部ＡＰの配置に対応する。
【００４２】
図５（ｃ）は、表示ユニットＤＵの正面から左方向に外れた第１の観察位置で観察される画像を示している。第１の観察位置に到達する光は、図５（ａ）に示す開口部ＡＰを通過した後、バリア４４２よりも前面の液晶層４１０（図２）においてバリア４４２の位置よりも左側を通過する。例えば、中心位置ＣＢ上の開口部ＡＰ（図５（ａ））を通過した光は、中心位置ＣＬよりも左側の、第１の画像を形成する画素が表示されたセルを通過する。そのため、第１の観察位置では、開口部ＡＰに対応する隣接セルペア（図５（ｂ）の太線内）のうち左側に位置するセルに表示された第１の画像が観察される。
【００４３】
図５（ｄ）は、表示ユニットＤＵの正面から右方向に外れた第２の観察位置で観察される画像を示している。第１の観察位置と同様に、第２の観察位置では、開口部ＡＰに対応する隣接セルペアのうちの右側に位置するセルに表示された第２の画像が観察される。
【００４４】
図６は、表示ユニットＤＵ（図２）により第１の画像と第２の画像とが横方向に分離して表示される様子を示す光路図である。図６は、液晶パネル４００の横中心線（図５の一点鎖線）を通る面での光路を示している。なお、図６では、液晶パネル４００を構成する部材のうち、バリア４４２とバリア４４２に設けられた開口部ＡＰ、および、セル４０２のみを図示している。セル４０２のうち、ハッチングされたセルは第１の画像が表示されたセルを示しており、ハッチングされていないセルは第２の画像が表示されたセルを示している。
【００４５】
図６には、開口部ＡＰの横方向の間隔であるバリア横ピッチＰと、セル４０２の横方向の間隔であるセル横ピッチＨとが示されている。距離Ｔは、セル４０２（すなわち、図２に示す液晶層４１０）とバリア４４２との間隔（セル・バリア間隔）である。距離Ｄは、点線で示す第１の画像と第２の画像との観察に適した位置（適視位置）と、セル４０２との距離である。この距離Ｄは、「適視距離」と呼ばれ、通常、０．５〜２ｍに設定される。距離Ａは、分離された第１の画像と第２の画像との間の間隔（分離間隔）であり、通常、１〜２ｍに設定される。
【００４６】
図６の破線は、表示ユニットＤＵ正面の適視距離の位置ＸＣと、太線で示す隣接セルペアの中心ＢＣＭとを結ぶ線である。この線の延長上に隣接セルペアに対応する開口部ＡＰの中心ＡＰＭを配置することにより、適視位置上の任意の位置において、液晶パネル４００中の全ての隣接セルペア中のセル４０２が同様に観察される。
【００４７】
図６の一点鎖線は、バックライト５００から出射され、開口部ＡＰの中心ＡＰＭとセル４０２の中心とを通る光線の光路である。この光線が適視位置に到達した位置ＸＭ１，ＸＭ２が、第１の画像と第２の画像とのそれぞれを観察するのに最も適した位置となる。そして、位置ＸＭ１と位置ＸＭ２との間隔が分離間隔Ａとなる。
【００４８】
図６の二点鎖線は、バックライト５００から出射され、開口部ＡＰの端部ＡＰＲ，ＡＰＬとセル４０２の端部ＢＣＲ，ＢＣＭ，ＢＣＬとを通る光線の光路である。図６に示すように、開口部ＡＰの左端ＡＰＬと、第１の画像が表示されたセルの左端ＢＣＬとを通る光線は、位置ＸＭ１の左方の位置ＸＬ１で適視位置に到達する。また、開口部ＡＰの右端ＡＰＲと、第１の画像が表示されたセルの右端ＢＣＭとを通る光線は、位置ＸＭ１と位置ＸＣとの中間の位置ＸＲ１で適視位置に到達する。そのため、正面よりも左方に位置する観察者ＯＢＳ１は、第１の位置ＸＲ１と位置ＸＬ１との間の領域ＩＤＬにおいて、第２の画像を含まない第１の画像を見ることが可能となる。同様に、正面よりも右方に位置する第２の観察者ＯＢＳ２は、位置ＸＲ２と位置ＸＬ２との間の領域ＩＤＲにおいて、第１の画像を含まない第２の画像を見ることが可能となる。一方、適視位置上の位置ＸＲ１と位置ＸＬ２との間の位置では、第１の画像と第２の画像とが重なり合った画像が表示される。このように２つの画像が重なり合って表示される領域は、クロストーク領域と呼ばれる。
【００４９】
図６から明らかなように、距離Ｔ，Ｈ，Ｐ，Ａ，Ｄの間には、以下の式（１）および（２）で示される関係がある。
Ｔ：Ｈ＝（Ｔ＋Ｄ）：Ａ          …（１）
Ｄ：２×Ｈ＝（Ｔ＋Ｄ）：Ｐ      …（２）
【００５０】
式（１）は、セル・バリア間隔Ｔに対するセル横ピッチＨの比が、バリア４４２と適視位置との距離（Ｔ＋Ｄ）に対する分離間隔Ａの比に等しいことを示している。また、式（２）は、適視距離Ｄに対するセル横ピッチＨの倍の距離の比が、バリア４４２と適視位置との距離（Ｔ＋Ｄ）に対するバリア横ピッチＰの比と等しいことを示している。
【００５１】
上記の式（１）および（２）から、セル・バリア間隔Ｔと、バリア横ピッチＰとは、以下の式（３）および（４）により算出することができる。
Ｔ＝Ｄ×Ｈ／（Ａ−Ｈ）          …（３）
Ｐ＝２×Ａ×Ｈ／（Ａ−Ｈ）      …（４）
【００５２】
なお、上記の式（３）から明らかなように、適視距離Ｄと分離間隔Ａとがほぼ同じ（Ｄ≒Ａ）で、セル横ピッチＨが適視距離Ｄや分離間隔Ａよりも十分小さい（Ｈ≪Ｄ，Ｈ≪Ａ）場合、セル・バリア間隔Ｔは、セル横ピッチＨとほぼ同じ（Ｔ≒Ｈ）となる。そのため、図２に示すように、バリア４４２を光源側基板４３０と偏光板４６０との間に設けることにより、セル・バリア間隔Ｔをより小さくすることができる。そのため、セル横ピッチＨが小さい液晶パネル４００を使用しても、第１の画像と第２の画像とを所望の位置に分離して表示することが可能となる。
【００５３】
液晶パネル４００の光源側基板４３０（図２）の厚さは、式（３）により算出されたセル・バリア間隔Ｔに基づいて決定される。また、バリア横ピッチＰは、式（４）により、分離間隔Ａとセル横ピッチＨを用いて決定される。
【００５４】
図７は、領域ＩＤＬ（図６）において第１の画像が表示される様子を示す光路図である。図７は、バリア４４２の中心点ＣＢと位置ＸＭ１とを通る縦中心線（図５の二点鎖線）に平行な面での光路を示している。図７では、図６と同様に、液晶パネル４００を構成する部材のうち、バリア４４２とバリア４４２に設けられた開口部ＡＰ、および、セル４０２のみを図示している。セル４０２のうち、ハッチングされたセルは第１の画像が表示されたセルを示しており、ハッチングされていないセルは第２の画像が表示されたセルを示している。
【００５５】
図７には、開口部ＡＰの縦方向の間隔であるバリア縦ピッチＱと、セル４０２の縦方向の間隔であるセル縦ピッチＶとが示されている。また、図６と同様に、セル・バリア間隔Ｔと適視距離Ｄとが示されている。
【００５６】
図７の破線は、位置ＸＭ１からセル４０２の縦中心を結ぶ線である。この線の延長上に開口部ＡＰの縦中心ＡＰＮを配置することにより、点線で示す適視位置上の任意の位置において、液晶パネル４００中の全てのセル４０２が同様に観察される。
【００５７】
図７の二点鎖線は、バックライト５００から出射され、開口部ＡＰの上端ＡＰＵと第１の画像が表示されたセル４０２の上端ＢＣＵとを通る光線と、開口部ＡＰの下端ＡＰＤと第１の画像が表示されたセル４０２の下端ＢＣＤとを通る光線と、の光路である。開口部ＡＰの上端ＡＰＵとセル４０２の上端ＢＣＵとを通る光線は、位置ＹＵで適視位置に到達する。また、開口部ＡＰの下端ＡＰＤとセル４０２の下端ＢＣＤとを通る光線は、位置ＹＤで適視位置に到達する。そのため、観察者ＯＢＳ１は、位置ＹＵと位置ＹＤとの間の領域ＩＤＶにおいて、第２の画像を含まない第１の画像を見ることが可能となる。
【００５８】
なお、図７では図示しないが、位置ＸＭ１の上下の方向には、第１の画像を含まない第２の画像が表示される領域が発生する。この第２の画像が表示される領域を観察者ＯＢＳ１の位置から離すため、セル縦ピッチＶをセル横ピッチＨよりも大きくするのがより好ましい。
【００５９】
図７から明らかなように、距離Ｔ，Ｖ，Ｑ，Ｄの間には、以下の式（５）で示される関係がある。
【００６０】
Ｄ：２×Ｖ＝（Ｔ＋Ｄ）：Ｑ      …（５）
【００６１】
式（５）は、適視距離Ｄに対するセル縦ピッチＶの倍の距離の比が、セル４０２と適視位置との距離（Ｔ＋Ｄ）に対するバリア縦ピッチＱの比と等しいことを示している。
【００６２】
上記の式（５）から、バリア縦ピッチＱは、セル縦ピッチＶと、セル・バリア間隔Ｔと、適視距離Ｄを用いて、以下の式（６）により算出することができる。
【００６３】
Ｑ＝２×Ｖ×（Ｔ＋Ｄ）／Ｄ      …（６）
【００６４】
このように、本実施例の表示ユニットＤＵによれば、正面よりも左方の領域ＩＤＬ（図６）に第１の画像を表示するとともに、正面よりも右方の領域ＩＤＲ（図６）に第２の画像を表示することができる。また、図２に示すように、反射層４４６と吸収層４４８とを有するバリア４４２を光源側基板４３０と偏光板４６０との間に設けることにより、バックライト５００の光の利用効率を向上させて画像の輝度を高めるとともに、セル横ピッチＨを小さくして液晶パネル４００の高精細化を図ることができる。
【００６５】
Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００６６】
Ｄ１．変形例１：
上記実施例では、液晶パネル４００（図２）のバリア４４２は、反射層４４６と吸収層４４８とをバリア基板４４４上に積層することにより形成しているが、他の方法によりバリア４４２を形成することも可能である。例えば、光源側基板４３０に吸収層４４８と反射層４４６とをこの順に積層することによりバリア４４２を形成することも可能である。この場合、バリア基板４４４を省略することも可能である。このようにしても、セル・バリア間隔Ｔ（図６）を短縮することが可能であるので、液晶パネル４００の高精細化を図ることができる。ただし、光源側基板４３０に加わる応力を低減するため、バリア基板４４４を設けるのがより好ましい。
【００６７】
Ｄ２．変形例２：
上記実施例では、バリア４４２（図２）は、反射層４４６と吸収層４４８とを有しているが、バリア４４２は、バックライト５００からの光を遮蔽することが可能であれば異なる構成とすることが可能である。例えば、反射層４４６を省略して吸収層４４８のみでバリアを構成することも可能である。ただし、バリアで遮蔽された光を再び液晶パネル４００に入射させバックライト５００が発生する光の利用効率をより高めることができるので、バリア４４２のバックライト５００側に反射層４４６を設けるのがより好ましい。また、吸収層４４８を省略して反射層４４６のみでバリアを構成することも可能である。ただし、セル４０２により変調された光が隣接するセルに入射することにより、第１の画像と第２の画像とが重なり合って表示されることを抑制できる点で、バリア４４２の光源側基板４３０側に吸収層４４８を設けるのがより好ましい。
【００６８】
Ｄ３．変形例３：
上記実施例では、図５に示すように、バリア４４２は、矩形の開口部ＡＰが斜め方向に配置された形状となっているが、バリア４４２を異なる形状のものとしても良い。例えば、ストライプ状の開口部を所定の間隔で横方向に配置した形状のバリア４４２を利用することも可能である。このようにしても、第１の画像と第２の画像とを横方向に分離して表示することができる。
【００６９】
Ｄ４．変形例４：
上記実施例では、本発明を、第１の画像と第２の画像とを横方向に分離して表示する液晶表示装置１０に適用しているが、一般に、第１の観察位置に第１の画像を表示するとともに、第２の観察位置に第２の画像を表示する液晶表示装置に適用することも可能である。本発明は、例えば、第１の画像と第２の画像とを縦方向に分離して表示する液晶表示装置や、斜め方向に分離して表示する液晶表示装置に適用することも可能である。この場合、バリア４４２（図５）の形状や、セル４０２（図５）への第１および第２の画素の表示パターンは、適宜変更される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】液晶表示装置１０の構成を示す説明図。
【図２】表示ユニットＤＵの構成の概略を示す概略構成図である。
【図３】バックライト５００により液晶パネル４００が照明される様子を示す説明図。
【図４】液晶パネル４００を形成するための工程を示す工程図。
【図５】表示ユニットＤＵにより第１と第２の画像が表示される様子を示す説明図。
【図６】表示ユニットＤＵにより第１の画像と第２の画像とが横方向に分離して表示される様子を示す光路図。
【図７】領域ＩＤＬにおいて第１の画像が表示される様子を示す光路図。
【符号の説明】
【００７１】
１０…液晶表示装置
１００…制御部
２００…信号線駆動部
３００…走査線駆動部
４００…液晶パネル
４０２…セル
４１０…液晶層
４２０，４３０，４３０ａ…ガラス基板
４４０…イメージスプリッタ
４４２…バリア
４４４…ガラス基板
４４４…バリア基板
４４６…反射層
４４８…吸収層
４５０，４６０…偏光板
４７０…液晶積層体
４７２…液晶積層体
５００…バックライト
５１０…蛍光管
５２０…拡散板
５３０…反射板
【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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