JP4259579B2 - 電気光学装置、電子機器、電気光学装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、２つの異なる画像を異なる方向に同時に表示可能な電気光学装置、電子機器、電気光学装置の駆動方法に関する。

電気光学装置の表面に、開口部を有するバリア層（視差バリア）が形成されたバリアマスク基板を一定の距離をおいて重ねることで、２つの画像を異なる方向に同時に表示できることが知られている。これは、視角を変えると、視差バリアによって異なる画素が遮光されることを利用したものである。特許文献１には、異なる方向に表示される２つの画像を用いて立体的な表示を行うことができる３次元画像表示装置が記載されている。

また、表示画素と視差バリアとの距離を短くすることで、上記２つの画像の表示方向をより大きく異ならせることができる。これにより、例えば異なる観察者が当該２つの画像を斜め左右方向から別々に視認できるように構成することもできる。

特許第２８５７４２９号公報

しかしながら、上記の構成によれば、ある視角において視差バリアによって遮蔽される画素はその視角での表示に寄与しないこととなるため、異なる方向に表示された２つの画像の解像度は、本来電気光学装置が有する表示の解像度より低下してしまうという問題点がある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の奏する効果の一つにより、解像度を低下させることなく、異なる方向に異なる画像を同時に表示することが可能となる。

本発明の電気光学装置は、第１の画像及び第２の画像を異なる方向に同時に表示する電気光学装置であって、第１の画素と第２の画素とが交互に配列された複数の画素列と第１の偏光板とを有し、前記第１の偏光板を通して表示光を射出する電気光学パネルと、前記第１の偏光板の表示側に配置された位相差板と、前記位相差板の表示側に配置され、前記第１の偏光板の透過軸に平行又は垂直な偏光軸を有する直線偏光に対し位相差を与えない第１の配向状態と、λ／２の位相差を与える第２の配向状態との間で配向状態を切り替え可能な液晶層を有する液晶装置と、前記液晶装置の表示側に配置され、前記第１の偏光板の透過軸と平行又は垂直な透過軸を有する第２の偏光板と、を備え、前記位相差板は、前記第１の偏光板の透過軸と平行又は垂直な遅相軸を有しリタデーションがλ／２である領域Ａと、前記第１の偏光板の透過軸との相対角が４５度である遅相軸を有しリタデーションがλ／２である領域Ｂとを有し、前記領域Ａ及び前記領域Ｂは、前記電気光学パネルの法線方向から見て、前記画素列に沿って前記第１の画素及び前記第２の画素の配置ピッチに対して半ピッチずれた状態に交互に配列され、前記第１の画素は、前記液晶層が前記第１の配向状態にあるときには前記第１の画像を表示し、前記液晶層が前記第２の配向状態にあるときには前記第２の画像を表示し、前記第２の画素は、前記液晶層が前記第１の配向状態にあるときには前記第２の画像を表示し、前記液晶層が前記第２の配向状態にあるときには前記第１の画像を表示することを特徴とする。

上記電気光学装置は、第１の偏光板の透過軸と第２の偏光板の透過軸とが平行である場合には、位相板、液晶層、及び第２の偏光板の作用により次のように動作する。まず、液晶層が第１の配向状態にあるときは、第１の偏光板を透過した光は、領域Ａに対応する部位では第２の偏光板を透過し、領域Ｂに対応する部位では第２の偏光板により遮光される。このとき、電気光学パネルの法線方向から画素列に沿った方向で視角を傾けると、ある方向に傾けた場合には第１の画素による第１の画像が視認され、これとは逆の方向に傾けた場合には第２の画素による第２の画像が視認される。一方、液晶層が第２の配向状態にあるときは、第１の偏光板を透過した光は、領域Ａに対応する部位では第２の偏光板によって遮光され、領域Ｂに対応する部位では第２の偏光板を透過する。このとき、上記のある方向に視角を傾けた場合には第２の画素による第１の画像が視認され、これとは逆の方向に傾けた場合には第１の画素による第２の画像が視認される。このように、液晶層の配向状態に応じて、領域Ａ又は領域Ｂのいずれかが視差バリアとして機能し、いずれの場合にも、視角をある方向に傾けると第１の画像が視認され、逆の方向に傾けると第２の画像が視認される。このような構成によれば、第１の画素及び第２の画素は、第１の画像の表示及び第２の画像の表示のいずれにも寄与するため、解像度を低下させることなく、異なる方向に異なる画像を表示することができる。なお、第１の偏光板の透過軸と第２の偏光板の透過軸とが垂直である場合には、透過領域と遮光領域とが逆転する。この場合にも、上記と同様の作用により、解像度を低下させることなく、異なる方向に異なる画像を同時に表示することができる。

上記電気光学装置において、前記領域Ａ及び前記領域Ｂは、前記画素列に直交する方向について交互に配列されていてもよい。このような構成によれば、領域Ａ及び領域Ｂは横長の市松模様を形成するように（モザイク状に）配列されることとなる。よって、液晶層の配向状態に応じて、位相差板の位置にモザイク状の視差バリア（ステップバリア）を形成することができる。これにより、液晶層がある配向状態を取っている場合に、第１の画像の表示及び第２の画像の表示の解像度の低下を抑制することができる。したがって、液晶層の配向状態の切り替え周波数が低い場合であっても高品位な２画面表示を行うことができる。

上記電気光学装置において、前記領域Ａ及び前記領域Ｂは、前記画素列に直交する方向について一つながりに形成されていてもよい。このような構成によれば、領域Ａ及び領域Ｂはストライプ状に配列されることとなる。このため、位相差板のうち領域Ａ又は領域Ｂが一つながりに形成される領域の面積が大きくなるため、同一領域内における位相差値のばらつきを低減することができる。また、領域Ａと領域Ｂとの境界付近における位相差値の変動を抑制することができる。これにより、より高品位な２画面表示を行うことが可能となる。

上記電気光学装置において、前記電気光学パネルは、第１の基板と、前記第１の基板の表示側に配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された電気光学物質とを備え、前記第１の偏光板は、前記第２の基板の前記電気光学物質側の面に配置されてることが好ましい。このような構成によれば、電気光学パネルの第１の画素及び第２の画素と、上記位相差板との距離を短縮させることができる。これにより、第１の画像が視認される視角と第２の画像が視認される視角との相対角をより大きくすることが可能となり、視認性の高い電気光学装置を得ることができる。

上記電気光学装置において、前記位相差板は、前記第２の基板と前記第１の偏光板との間に配置されていることが好ましい。このような構成によれば、電気光学パネルの第１の画素及び第２の画素と、上記位相差板との距離をさらに短縮させることができる。これにより、第１の画像が視認される視角と第２の画像が視認される視角との相対角をより大きくすることが可能となり、視認性の高い電気光学装置を得ることができる。また、第２の基板が、位相差板を形成するための基板を兼ねることとなるため、基板の数を抑えることができ、電気光学装置の厚さを低減することが可能となる。

本発明の電子機器は、上記電気光学装置を表示部に備えたことを特徴とする。このような構成によれば、解像度を低下させることなく、異なる方向に異なる画像を同時に表示可能な電子機器が得られる。

本発明の電気光学装置の駆動方法は、第１の画素と第２の画素とが交互に配列された複数の画素列と第１の偏光板とを有し、前記第１の偏光板を通して表示光を射出する電気光学パネルと、前記第１の偏光板の表示側に配置された位相差板と、前記位相差板の表示側に配置され、前記第１の偏光板の透過軸に平行又は垂直な偏光軸を有する直線偏光に対し位相差を与えない第１の配向状態と、λ／２の位相差を与える第２の配向状態との間で配向状態を変更可能な液晶層を有する液晶装置と、前記液晶装置の表示側に配置され、前記第１の偏光板の透過軸と平行又は垂直な透過軸を有する第２の偏光板と、を備え、前記位相差板は、前記第１の偏光板の透過軸と平行又は垂直な遅相軸を有しリタデーションがλ／２である領域Ａと、前記第１の偏光板の透過軸との相対角が４５度である遅相軸を有しリタデーションがλ／２である領域Ｂとを有し、前記領域Ａ及び前記領域Ｂは、前記電気光学パネルの法線方向から見て、前記画素列に沿って前記第１の画素及び前記第２の画素の配置ピッチに対して半ピッチずれた状態に交互に配列されている、第１の画像及び第２の画像を異なる方向に同時に表示する電気光学装置の駆動方法であって、前記液晶層を第１の配向状態とするとともに、前記第１の画素により前記第１の画像を表示し、前記第２の画素により前記第２の画像を表示する第１の状態と、前記液晶層を第２の配向状態とするとともに、前記第１の画素により前記第２の画像を表示し、前記第２の画素により前記第１の画像を表示する第２の状態と、を一定の周波数で繰り返すことを特徴とする。

上記電気光学装置は、第１の偏光板の透過軸と第２の偏光板の透過軸とが平行である場合には、位相板、液晶層、及び第２の偏光板の作用により次のように動作する。まず、第１の状態においては、液晶層は第１の配向状態にあり、第１の偏光板を透過した光は、領域Ａに対応する部位では第２の偏光板を透過し、領域Ｂに対応する部位では第２の偏光板により遮光される。このとき、電気光学パネルの法線方向から画素列に沿った方向で視角を傾けると、ある方向に傾けた場合には第１の画素による第１の画像が視認され、これとは逆の方向に傾けた場合には第２の画素による第２の画像が視認される。一方、第２の状態においては、液晶層は第２の配向状態にあり、第１の偏光板を透過した光は、領域Ａに対応する部位では第２の偏光板によって遮光され、領域Ｂに対応する部位では第２の偏光板を透過する。このとき、上記のある方向に視角を傾けた場合には第２の画素による第１の画像が視認され、これとは逆の方向に傾けた場合には第１の画素による第２の画像が視認される。このように、液晶層の配向状態に応じて、領域Ａ又は領域Ｂのいずれかが視差バリアとして機能し、いずれの場合にも、視角をある方向に傾けると第１の画像が視認され、逆の方向に傾けると第２の画像が視認される。そして、これら２つの状態、すなわち第１の状態と第２の状態とを一定の周波数で繰り返すことにより、観察者は、視角をある方向に傾けると第１の画素及び第２の画素がいずれも第１の画像を表示しているように視認し、視角を逆の方向に傾けると第１の画素及び第２の画素がいずれも第２の画像を表示しているように視認する。よって、上記駆動方法によれば、第１の画素及び第２の画素は、第１の画像の表示及び第２の画像の表示のいずれにも寄与することとなるため、解像度を低下させることなく、異なる方向に異なる画像を同時に表示することができる。なお、第１の偏光板の透過軸と第２の偏光板の透過軸とが垂直である場合には、透過領域と遮光領域とが逆転する。この場合にも、上記と同様の作用により、解像度を低下させることなく、異なる方向に異なる画像を同時に表示することができる。

上記電気光学装置の駆動方法において、前記周波数は、前記電気光学装置による前記第１の画像及び前記第２の画像の表示における見かけのフレーム周波数の２倍であることが好ましい。このような方法によれば、電気光学装置の表示のフレーム周波数を保ちながら、解像度を低下させることなく、異なる方向に異なる画像を同時に表示することができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。

（第１の実施形態）
＜Ａ．電気光学装置＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る、電気光学装置としての液晶表示装置１の断面図である。液晶表示装置１は、バックライト６０、電気光学パネルとしての液晶パネル２、位相差基板３０、液晶装置としての制御用液晶装置３、第２の偏光板としての偏光板６３がこの順に積層された構造を有している。位相差基板３０、制御用液晶装置３、及び偏光板６３によって、バリアマスク４が構成される。以下、順に各構成要素について詳述する。

バックライト６０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いて構成された面状光源であり、主に図の＋Ｚ方向に向けて光を照射する。観察者は、バックライト６０からの光のうち、液晶パネル２及びバリアマスク４を透過した光によって表示を視認する。以下では、ある構成要素の＋Ｚ方向側を表示側とも呼び、−Ｚ方向側を背面側とも呼ぶ。

液晶パネル２は、互いに対向して配置された素子基板１０と対向基板２０とを有している。素子基板１０と対向基板２０との間には、ＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶層６４が封入されている。液晶層６４は、本発明における電気光学物質に対応する。素子基板１０の背面側には偏光板６１が、また対向基板２０の表示側には第１の偏光板としての偏光板６２がそれぞれ配置されている。

図２（ａ）は、液晶パネル２を表示側から観察したときの平面図である。液晶パネル２は、画素５ｒ，５ｇ，５ｂ（以下ではまとめて「画素５」とも呼ぶ）を有している。画素５ｒ，５ｇ，５ｂは、それぞれ赤、緑、青のカラーフィルタ２２ｒ，２２ｇ，２２ｂ（以下ではまとめて「カラーフィルタ２２」とも呼ぶ）を有しており、赤、緑、青の表示を行う。画素５ｒ，５ｇ，５ｂは、図中のＹ軸方向にこの順に繰り返し配置されており、Ｘ軸方向については、同一の色に対応する画素５が一列にストライプ状に並ぶように配置されている。隣接する画素５の間には、黒色の樹脂からなる遮光層２３が形成されている。

各画素５は、本発明における第１の画素としての画素α、又は本発明における第２の画素としての画素βのいずれかに分類される。画素αと画素βとは、Ｘ軸方向について交互に並ぶように配列されている。画素５のＸ軸方向についての列を、画素列６と呼ぶ。本実施形態では、画素αと画素βとは、Ｙ軸方向についても交互に並ぶように配列されている。したがって、画素αと画素βとは、横長の市松模様を構成するように（モザイク状に）配列されている。

図１に戻り、素子基板１０及び対向基板２０の構成について説明する。素子基板１０は、ガラス基板１１上に、画素５ごとに形成されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子１２と、ＴＦＴ素子１２に接続された走査線７１（図３）、データ線１６、及び画素電極１９等を含む、いわゆるＴＦＴ素子基板である。ガラス基板１１は、本発明における第１の基板に対応する。ガラス基板１１の液晶層６４側表面には、第１層から第４層までの構成要素が積層されている。また、これらの各層間の構成要素が短絡するのを防止するため、第１層と第２層の間には層間絶縁層１３が、第２層と第３層の間には層間絶縁層１４が、第３層と第４層の間には層間絶縁層１５が、それぞれ形成されている。なお、スイッチング素子としては、３端子のＴＦＴ素子１２に代えて、２端子のＴＦＤ（Thin Film Diode）素子等を用いてもよい。

ガラス基板１１の表面に設けられた第１層には、ＴＦＴ素子１２のゲート電極１２ｇが形成されている。第１層の上には、ＳｉＯ₂などからなる層間絶縁層１３を挟んで第２層が形成されている。第２層には、ゲート電極１２ｇに重なる位置に、アモルファスシリコンからなる半導体層１２ａが形成されている。また、半導体層１２ａのソース領域にはソース電極１２ｓが、またドレイン領域にはドレイン電極１２ｄが一部重なった状態で形成されている。ソース電極１２ｓは、データ線１６に接続され、ドレイン電極１２ｄは、画素電極１９に接続されている。半導体層１２ａ、ソース電極１２ｓ、ドレイン電極１２ｄ、ゲート電極１２ｇにより、ＴＦＴ素子１２が構成される。

第２層の上には、ＳｉＯ₂などからなる層間絶縁層１４を挟んで第３層が形成されている。第３層には、データ線１６が形成されている。第３層の上には、ＳｉＯ₂などからなる層間絶縁層１５を挟んで、第４層が形成されている。第４層には、透光性を有するＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電極１９が形成されている。画素電極１９は、層間絶縁層１４，１５を貫通して形成されたコンタクトホールを介してＴＦＴ素子１２のドレイン電極１２ｄに接続されている。第４層の表層には、ポリイミドからなる配向膜（不図示）が形成されている。

一方、対向基板２０は、ガラス基板２１上にカラーフィルタ２２等が形成された、いわゆるカラーフィルタ基板である。ガラス基板２１は、本発明における第２の基板に対応する。ガラス基板２１の液晶層６４側表面には、画素５ｒ，５ｇ，５ｂにそれぞれ対応して、赤、緑、青のカラーフィルタ２２ｒ，２２ｇ，２２ｂ（図２）が形成されている。カラーフィルタ２２は、入射した光のうち特定の波長の光を吸収する樹脂であり、カラーフィルタ２２によって透過光を所定の色（例えば赤、緑、又は青）とすることができる。また、隣接する画素５の間の領域には、遮光性を有する黒色の樹脂からなる遮光層２３が形成されている。カラーフィルタ２２及び遮光層２３の表層には、ＩＴＯからなる対向電極２９が形成されている。対向電極２９上には、ポリイミドからなる配向膜（不図示）が形成されている。なお、カラーフィルタ２２及び遮光層２３の上に、透光性を有する樹脂からなるオーバーコートを積層し、その上に対向電極２９及び配向膜を形成してもよい。

なお、ガラス基板２１は、ケミカルエッチング又はＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）等により約５０μｍの厚さに研磨加工されている。この加工によって、実質的に表示光が射出されるカラーフィルタ２２と、後述する領域分割位相差板３２との距離が調節される。

図３は、液晶パネル２の電気的な構成を示す模式図である。この図に示すように、画素領域においては、複数本の走査線７１と複数本のデータ線１６とが交差するように配線されている。走査線７１とデータ線１６とで区画された領域には、画素電極１９がマトリクス状に配置されている。そして、走査線７１とデータ線１６の各交差部分に対応してＴＦＴ素子１２が設けられ、このＴＦＴ素子１２に画素電極１９が接続されている。

ＴＦＴ素子１２は、走査線７１から供給される走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍに含まれるＯＮ信号によってオンとなり、このときデータ線１６に供給された画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎが画素電極１９に供給される。この画素電極１９と対向電極２９（図１）との間の電圧が液晶層６４に印加される。また、画素電極１９と並列に容量線７２との間で蓄積容量７０が設けられている。この蓄積容量７０によって、画素電極１９の電圧は、画像信号が印加された時間よりも例えば３桁も長い時間にわたって保持される。このように電圧保持特性が改善されると、表示のコントラスト比が向上する。

画素電極１９と対向電極２９との間に駆動電圧が印加されると、液晶層６４に電界が生じる。液晶層６４の液晶分子は、この電界に従って配向方向を変える。液晶パネル２は、液晶層６４に含まれる液晶分子の配向方向に応じた偏光変換機能に基づいて表示を行う装置であり、表示光は、偏光板６２を通して表示側に射出される。

なお、図３においては、走査線７１が左右方向に延設され、データ線１６が上下方向に延設されているが、液晶表示装置１に適用するに際しては、図１において走査線７１をＸ軸に沿って配置するとともにデータ線１６をＹ軸に沿って配置する構成としてもよいし、走査線７１をＹ軸に沿って配置するとともにデータ線１６をＸ軸に沿って配置する構成としてもよい。

図１に戻り、液晶パネル２の表示側には、位相差基板３０が配置されている。位相差基板３０は、ガラス基板３１と、ガラス基板３１の背面側に形成された、本発明における位相差板としての領域分割位相差板３２とから構成されている。

図２（ｂ）は、領域分割位相差板３２を表示側から観察したときの平面図であり、表示側から見て図２（ａ）と重なる部分を切り出して示したものである。この図に示すように、領域分割位相差板３２は、液晶パネル２の法線方向（＋Ｚ方向）から見て、画素列６に沿って交互に配列された領域Ａと領域Ｂとを有している。領域Ａ及び領域Ｂは、画素５と同一の大きさの矩形をなしており、Ｙ軸方向については画素列６とちょうど重なるように配置されている。一方、Ｘ軸方向については、画素α及び画素βの配置ピッチに対して半ピッチずれた状態に交互に配列されている。より詳しくは、領域Ａは、画素αの右半分と画素βの左半分とに重なるように配置され、領域Ｂは、画素βの右半分と画素αの左半分とに重なるように配置されている。したがって、領域Ａ及び領域Ｂは、画素α及び画素βと同様、Ｘ軸方向のみならず、Ｙ軸方向についても交互に並ぶように配列されている。すなわち、領域Ａと領域Ｂとは、横長の市松模様を構成するように（モザイク状に）配列されている。

また、図２（ｂ）中の矢印は、領域分割位相差板３２の遅相軸を示している。領域分割位相差板３２の領域Ａは、偏光板６２の透過軸と平行な遅相軸を有しており、かつリタデーションがλ／２となるように設定されている。また、領域Ｂは、偏光板６２の透過軸との相対角が４５度となるような遅相軸を有しており、かつリタデーションがλ／２となるように設定されている。このような領域Ａ及び領域Ｂの分布を有する領域分割位相差板３２としては、例えば領域Ａ及び領域Ｂで配向軸が異なるように液晶ポリマーを配列させて固形化させた液晶フィルムを用いることができる。

図１に戻り、位相差基板３０の表示側には、制御用液晶装置３が配置されている。制御用液晶装置３は、互いに対向して配置された背面側基板４０と表示側基板５０とを有している。背面側基板４０は、ガラス基板４１を基体とし、表示側基板５０は、ガラス基板５１を基体としている。背面側基板４０と表示側基板５０との間には、液晶層６５が配置されている。背面側基板４０及び表示側基板５０の液晶層６５側の面には、それぞれ略全面にＩＴＯからなる電極４９，５９が形成されている。電極４９，５９の間に電圧を印加することにより、液晶層６５に電界を生じさせて液晶層６５を駆動することができる。電極４９，５９の液晶層６５側表面には、ポリイミドからなる配向膜（不図示）が形成されている。

本実施形態では、液晶層６５はホモジニアス配向をしており、電圧非無印加時には液晶分子が基板面に対して平行に並んでいる。液晶層６５は、この状態において、偏光板６２の透過軸に平行又は垂直な偏光軸を有する直線偏光に対しλ／２の位相差を与えるように、配向軸及びリタデーションが設定されている。この配向状態が、本実施形態における第２の配向状態に対応する。以下では、制御用液晶装置３のこのような状態を、ＯＦＦ状態とも呼ぶ。

また、液晶層６５に、電極４９，５９を介して駆動電圧を印加すると、液晶分子は基板面に対して垂直に立ち上がり、偏光板６２の透過軸に平行又は垂直な偏光軸を有する直線偏光に対して位相差を与えない状態となる。この配向状態が、本実施形態における第１の配向状態に対応する。以下では、制御用液晶装置３のこのような状態を、ＯＮ状態とも呼ぶ。

以上のように、制御用液晶装置３は、駆動電圧の印加、無印加を切り替えることにより、液晶層６５の配向状態を第１の配向状態と第２の配向状態との間で切り替えることができる。

なお、本明細書において、リタデーションがλ／２である、又はλ／２の位相差を与える、との記載は、厳密に入射光に対してλ／２の位相差を与えるもののみならず、可視光領域のいずれかの波長（λ）の光に対してλ／２の位相差を与えるものも含む。

制御用液晶装置３の表示側には、偏光板６２の透過軸と平行な透過軸を有する偏光板６３が配置されている。

＜Ｂ．電気光学装置の動作及び駆動方法＞
続いて、以上に説明した電気光学装置としての液晶表示装置１の動作及び駆動方法について、図４から図９を用いて説明する。液晶表示装置１は、液晶パネル２から射出された表示光の一部をバリアマスク４の機能によって遮光することにより、異なる方向に異なる画像を同時に表示（２画面表示）することが可能な表示装置である。以下では、バリアマスク４による遮光の原理と、その遮光により２画面表示を実現する原理について説明する。

図４（ａ）は、制御用液晶装置３がＯＮ状態の場合における、領域分割位相差板３２の領域Ａ、領域Ｂに対応する部位を透過する表示光の偏光状態を示す模式図である。より詳しくは、表示光が偏光板６２、領域分割位相差板３２、制御用液晶装置３の液晶層６５、偏光板６３を透過した後の偏光状態をそれぞれ示すものである。この図における偏光軸及び光学軸は、図１中の＋Ｚ方向から見たものであり、表示光の偏光軸は二重線の矢印で、また各構成要素の光学軸は単線の矢印で、それぞれ示されている。

領域Ａに対応する部分に入射した表示光は、偏光板６２に入射し、偏光板６２の透過軸と平行な偏光成分のみが透過し、直線偏光となる。この直線偏光は、続いて領域分割位相差板３２を透過する。ここで、領域分割位相差板３２の領域Ａは、遅相軸が偏光板６２の透過軸と平行になっているので、入射した直線偏光は位相差を与えられない。よって、入射光は偏光軸を変えずに直線偏光のまま透過する。この直線偏光は、続いて液晶層６５を透過する。今、制御用液晶装置３はＯＮ状態であるので、液晶層６５は基板面に対して垂直に配向しており、入射した直線偏光は液晶層６５によって位相差を与えられない。よって、入射光は偏光軸を変えずに直線偏光のまま透過する。この直線偏光は、最後に偏光板６３に入射する。偏光板６３の透過軸は、偏光板６２の透過軸と平行になっているので、入射した直線偏光は、吸収されずに透過する。したがって、領域Ａに対応する部分に入射した表示光は、バリアマスク４を透過して観察者に視認される。

一方、領域Ｂに対応する部分に入射した表示光は、偏光板６２に入射し、上記と同様に直線偏光が透過する。この直線偏光は、続いて領域分割位相差板３２を透過する。ここで、領域分割位相差板３２の領域Ｂは、遅相軸が偏光板６２の透過軸に対して４５度傾いており、入射した直線偏光はλ／２の位相差を与えられて、入射時の偏光軸と直交する偏光軸を有する直線偏光に変換されて透過する。この直線偏光は、続いて液晶層６５を透過する。今、制御用液晶装置３はＯＮ状態であるので、入射した直線偏光は液晶層６５によって位相差を与えられず、偏光軸を変えずに直線偏光のまま透過する。この直線偏光は、最後に偏光板６３に入射する。このとき、入射光の偏光軸と偏光板６３の透過軸は直交するので、入射光は偏光板６２に吸収される。したがって、領域Ｂに対応する部分に入射した表示光は、バリアマスク４によって遮光され、観察者には視認されない。

このように、制御用液晶装置３がＯＮ状態の場合は、領域Ｂを透過した表示光のみが遮光される結果、観察者は、バリアマスク４の中の領域分割位相差板３２の位置に、図４（ｂ）に示す形状の視差バリアが形成されているように視認する。すなわち、領域Ｂの分布に対応する、横長の市松模様の視差バリア（ステップバリア）が形成されているように視認する。

次に、図５を用いて、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合の遮光の様子について説明する。図５（ａ）は、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合における、領域分割位相差板３２の領域Ａ、領域Ｂに対応する部位を透過する表示光の偏光状態を示す模式図である。

領域Ａに対応する部分に入射した表示光は、偏光板６２に入射し、上記と同様に直線偏光が透過する。この直線偏光は、続いて領域分割位相差板３２の領域Ａに入射し、上記したように、偏光軸を変えられずに直線偏光のまま透過する。この直線偏光は、続いて液晶層６５を透過する。今、制御用液晶装置３はＯＦＦ状態であるので、液晶層６５は基板面に対して平行に配向しており、入射した直線偏光は液晶層６５によってλ／２の位相差を与えられる。よって、入射光は、入射時の偏光軸と直交する偏光軸を有する直線偏光に変換されて透過する。この直線偏光は、最後に偏光板６３に入射する。このとき、入射光の偏光軸と偏光板６３の透過軸は直交するので、入射光は偏光板６２に吸収される。したがって、領域Ａに対応する部分に入射した表示光は、バリアマスク４によって遮光され、観察者には視認されない。

一方、領域Ｂに対応する部分に入射した表示光は、偏光板６２に入射し、上記と同様に直線偏光が透過する。この直線偏光は、続いて領域分割位相差板３２の領域Ｂに入射し、上記したように、λ／２の位相差を与えられて、入射時の偏光軸と直交する偏光軸を有する直線偏光に変換されて透過する。この直線偏光は、続いて液晶層６５を透過する。今、制御用液晶装置３はＯＦＦ状態であり、入射した直線偏光は液晶層６５によってλ／２の位相差を与えられる。よって、入射光は、液晶層６５への入射時の偏光軸と直交する偏光軸を有する直線偏光に再度変換されて透過する。すなわち、最初の偏光板６２の透過軸と平行な偏光軸を有する直線偏光となって透過する。この直線偏光は、最後に偏光板６３に入射する。偏光板６３の透過軸は、偏光板６２の透過軸と平行になっているので、入射した直線偏光は、吸収されずに透過する。したがって、領域Ｂに対応する部分に入射した表示光は、バリアマスク４を透過して観察者に視認される。

このように、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合は、領域Ａを透過した表示光のみが遮光される結果、観察者は、バリアマスク４の中の領域分割位相差板３２の位置に、図５（ｂ）に示す形状の視差バリアが形成されているように視認する。すなわち、領域Ａの分布に対応する、横長の市松模様の視差バリア（ステップバリア）が形成されているように視認する。

以上のように、制御用液晶装置３がＯＮ状態のときは領域Ｂが、またＯＦＦ状態のときは領域Ａが遮光される。よって、図４（ｂ）と図５（ｂ）とを比較すれば分かるように、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、領域分割位相差板３２の位置に形成される視差バリアを反転させることができる。ここで、制御用液晶装置３がＯＮとなる状態は、本発明における第１の状態に対応し、制御用液晶装置３がＯＦＦとなる状態は、本発明における第２の状態に対応する。

次に、制御用液晶装置３がＯＮ状態又はＯＦＦ状態となっているときの、液晶表示装置１による表示について説明する。図６、図７は、それぞれ制御用液晶装置３がＯＮ状態、ＯＦＦ状態の場合における液晶表示装置１による表示について示した模式図である。

図６（ａ）は、制御用液晶装置３がＯＮ状態の場合に、液晶表示装置１（図１）を正面から観察したときの平面図である。制御用液晶装置３がＯＮ状態の場合は、液晶パネル２の画素αでは画像Ｌ１の表示が、また画素βでは画像Ｒ１の表示が行われる。ここで、画像Ｌ１、画像Ｒ１は、それぞれ本発明における第１の画像、第２の画像に対応する。今、画素αの右半分及び画素βの左半分は、領域Ｂに形成された視差バリアによって遮光されているので、正面から液晶表示装置１を観察すると、画素αの左半分による画像Ｌ１の表示と、画素βの右半分による画像Ｒ１の表示とが視認される。

図６（ｂ）は、この状態で視角を左右に傾けた場合に観察者に視認される表示を示した図であり、図６（ｃ）は、当該表示が行われる原理を示した断面図である。視角を左に（すなわち−Ｘ方向に）傾けると、図６（ｃ）に示すように、画素βによる画像Ｒ１の表示は視差バリアによって遮光されて視認されず、画素αによる画像Ｌ１の表示のみが視認される。一方、視角を右に（すなわち＋Ｘ方向に）傾けると、画素αによる画像Ｌ１の表示は視差バリアによって遮光されて視認されず、画素βによる画像Ｒ１の表示のみが視認される。よって、視角を左に傾けると、図６（ｂ）の左側の図に示すように、視差バリアの間隙部分から、画素αによる画像Ｌ１の表示が視認される。同様に、視角を右に傾けると、図６（ｂ）の右側の図に示すように、視差バリアの間隙部分から、画素βによる画像Ｒ１の表示が視認される。

なお、遮光される画素が上記のように切り替わる視角を調節するには、実質的に表示光が射出されるカラーフィルタ２２（図１）と、視差バリアが形成される領域分割位相差板３２との間の距離を、画素α、画素βのＸ軸方向の配置ピッチに応じて変更すればよい。本実施形態では、画素α、画素βのＸ軸方向の配置ピッチが約２００μｍ、カラーフィルタ２２と領域分割位相差板３２との間の距離が約１９０μｍ（ガラス基板２１の厚さが約５０μｍ、偏光板６２の厚さが約１４０μｍ）となっている。遮光される画素が切り替わる角度を大きくするためにはカラーフィルタ２２と領域分割位相差板３２との間の距離を短くすればよく、逆に小さくするためには当該距離を長くすればよい。

一方、図７（ａ）は、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合に、液晶表示装置１（図１）を正面から観察したときの平面図である。制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合は、液晶パネル２の画素αでは画像Ｒ２の表示が、また画素βでは画像Ｌ２の表示が行われる。ここで、画像Ｌ２、画像Ｒ２は、それぞれ上記した画像Ｌ１、画像Ｒ１と同一の画像であり、本発明における第１の画像、第２の画像に対応する。今、画素αの左半分及び画素βの右半分は、領域Ａに形成された視差バリアによって遮光されているので、正面から液晶表示装置１を観察すると、画素αの右半分による画像Ｒ２の表示と、画素βの左半分による画像Ｌ２の表示とが視認される。

図７（ｂ）は、この状態で視角を左右に傾けた場合に観察者に視認される表示を示した図であり、図７（ｃ）は、当該表示が行われる原理を示した断面図である。視角を左に傾けると、図７（ｃ）に示すように、画素αによる画像Ｒ２の表示は視差バリアによって遮光されて視認されず、画素βによる画像Ｌ２の表示のみが視認される。一方、視角を右に傾けると、画素βによる画像Ｌ２の表示は視差バリアによって遮光されて視認されず、画素αによる画像Ｒ２の表示のみが視認される。このため、視角を左に傾けると、図７（ｂ）の左側の図に示すように、視差バリアの間隙部分から、画素βによる画像Ｌ２の表示が視認される。同様に、視角を右に傾けると、図７（ｂ）の右側の図に示すように、視差バリアの間隙部分から、画素αによる画像Ｒ２の表示が視認される。

液晶表示装置１においては、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、図６に示した表示状態と、図７に示した表示状態とを切り替えることができる。図８は、制御用液晶装置３を切り替えた際に視認される表示を示した図である。

観察者は、左に傾いた視角から観察する場合は、図８（ａ）に示すような表示を視認する。すなわち、制御用液晶装置３がＯＮ状態のときには、画素５ｒ，５ｇ，５ｂを含む画素αによる、画像Ｌ１のカラー表示を視認し、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態のときには、画素５ｒ，５ｇ，５ｂを含む画素βによる、画像Ｌ２のカラー表示を視認する。そして、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦを高速で切り替えることにより、これらの表示が重なった状態で視認され（図８（ａ）際下段の図）、すべての画素α、画素βによって、画像Ｌ１及び画像Ｌ２（すなわち本発明における第１の画像）が表示されているように視認する。

一方、観察者は、右に傾いた視角から観察する場合は、図８（ｂ）に示すような表示を視認する。すなわち、制御用液晶装置３がＯＮ状態のときには、画素５ｒ，５ｇ，５ｂを含む画素βによる、画像Ｒ１のカラー表示を視認し、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態のときには、画素５ｒ，５ｇ，５ｂを含む画素αによる、画像Ｒ２のカラー表示を視認する。そして、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦを高速で切り替えることにより、これらの表示が重なった状態で視認され（図８（ｂ）際下段の図）、すべての画素α、画素βによって、画像Ｒ１又は画像Ｒ２（すなわち本発明における第２の画像）が表示されているように視認する。

このように、本実施形態の液晶表示装置１によれば、左方向の視角において第１の画像を、また右方向の視角において第２の画像を同時に表示することができる。そして、各瞬間においては、表示画像は視差バリアによって一部が遮光されているものの、当該視差バリアを高速で反転させながら、これにあわせて画素α、画素βによる表示画像を反転させることにより、すべての画素α、画素βを左右それぞれの画像の表示に寄与させることができる。このため、視差バリアによる解像度の低下のない、高品位な２画面表示を行うことができる。

図９は、上記した液晶表示装置１の駆動方法を示すタイムチャートである。この図において、期間Ｔ１では制御用液晶装置３がＯＮ状態となっており、期間Ｔ２では制御用液晶装置３がＯＦＦ状態となっている。領域Ａ、領域Ｂの欄の「○」「×」は、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦに連動しており、「○」は表示光を透過させることを示し、「×」は表示光を遮光することを示す。また、画素α、画素βは、期間Ｔ１，Ｔ２の切り替えに応じて、すなわち制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦに応じて、上記したように画像Ｌ１，Ｌ２，Ｒ１，Ｒ２を適宜表示する。液晶表示装置１の駆動に際しては、一定の周波数で期間Ｔ１と期間Ｔ２とを繰り返す。

そして、上記期間Ｔ１，Ｔ２を合わせた期間が、液晶表示装置１の表示における見かけのフレーム周期に対応する。したがって、期間Ｔ１，Ｔ２の繰り返し周波数は、液晶表示装置１による第１の画像及び第２の画像の表示における見かけのフレーム周波数の２倍に相当する。それぞれの見かけのフレーム周期１，２，３，…においては、画素α及び画素βはいずれも第１の画像（画像Ｌ１又は画像Ｌ２）を行う期間があるため、すべての画素が第１の画像の表示に寄与する。同様に、それぞれの見かけのフレーム周期１，２，３，…においては、画素α及び画素βはいずれも第２の画像（画像Ｒ１又は画像Ｒ２）を行う期間も有しているため、すべての画素が第２の画像の表示にも寄与する。

例えば、液晶表示装置１の表示における見かけのフレーム周波数が毎秒３０フレームである場合には、期間Ｔ１，Ｔ２の繰り返し周波数は毎秒６０回に設定する。このように高速で制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、観察者は、各フレーム周期において、すべての画素α、画素βによって第１の画像及び第２の画像の表示が行われているように視認する。このため、左右それぞれの画像の表示にすべての画素α、画素βが寄与することとなり、視差バリアによる解像度の低下のない、高品位な２画面表示を行うことができる。

なお、本実施形態では、領域Ａ及び領域Ｂはモザイク状に配列されているため、領域分割位相差板３２の位置にモザイク状の視差バリア（ステップバリア）が形成される。これにより、制御用液晶装置３がＯＮ状態、ＯＦＦ状態のいずれの状態にある場合においても、ストライプバリア方式と比較して、第１の画像の表示及び第２の画像の表示の解像度の低下を抑制することができる。したがって、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦの切り替え周波数が低い場合であっても高品位な２画面表示を行うことができる。

（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態における液晶表示装置１において、領域分割位相差板３２の領域Ａ、領域Ｂの配置をモザイク状からストライプ状に変更したものである。以下では、主に第１の実施形態との差異について説明することとし、第１の実施形態と共通する内容については説明を省略する。

図１０（ａ）は、液晶パネル２を表示側から観察したときの平面図である。本実施形態では、画素αと画素βとは、Ｘ軸方向については交互に並ぶように配列される一方、Ｙ軸方向については、同一種類の画素が一列に配列されている。すなわち、画素αと画素βとは、ストライプ状に配列されている。

図１０（ｂ）は、領域分割位相差板３２を表示側から観察したときの平面図であり、＋Ｚ方向から見て図１０（ａ）と重なる部分を切り出して示したものである。本実施形態でも、領域Ａ及び領域Ｂは、Ｙ軸方向については画素列６とちょうど重なるように配置され、Ｘ軸方向については、画素α及び画素βの配置ピッチに対して半ピッチずれた状態に交互に配列されている。より詳しくは、領域Ａは、画素αの右半分と画素βの左半分とに重なるように配置され、領域Ｂは、画素βの右半分と画素αの左半分とに重なるように配置されている。したがって、領域Ａ及び領域Ｂは、Ｘ軸方向には交互に並ぶように配列され、Ｙ軸方向についてはストライプ状に配列される。

領域Ａ及び領域Ｂは、第１の実施形態と同様に、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦにともなって入射光を透過する状態と遮光する状態とが切り替えられ、視差バリアとして機能する。図１１は、領域分割位相差板３２の位置に形成される視差バリアの形状を示す図であり、（ａ）は、制御用液晶装置３がＯＮ状態の場合の形状を示す図、（ｂ）は、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合の形状を示す図である。すなわち、制御用液晶装置３がＯＮ状態の場合には、図１１（ａ）に示すように、領域分割位相差板３２のうちの領域Ｂが遮光され、領域Ａに入射した表示光のみが透過する。同様に、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合には、図１１（ｂ）に示すように、領域Ａが遮光され、領域Ｂに入射した表示光のみが透過する。本実施形態では、領域Ａ、領域Ｂがストライプ状に配置されているため、形成される視差バリアもストライプ状となる。また、図１１（ａ）と図１１（ｂ）とを比較すれば分かるように、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、領域分割位相差板３２の位置に形成される視差バリアを反転させることができる。

次に、制御用液晶装置３がＯＮ状態又はＯＦＦ状態となっているときの、液晶表示装置１による表示について説明する。図１２、図１３は、それぞれ制御用液晶装置３がＯＮ状態、ＯＦＦ状態の場合における液晶表示装置１による表示について示した模式図である。

図１２（ａ）は、制御用液晶装置３がＯＮ状態の場合に、液晶表示装置１（図１）を正面から観察したときの平面図である。制御用液晶装置３がＯＮ状態の場合は、液晶パネル２の画素αでは画像Ｌ１の表示が、また画素βでは画像Ｒ１の表示が行われる。ここで、画像Ｌ１、画像Ｒ１は、それぞれ本発明における第１の画像、第２の画像に対応する。今、画素αの右半分及び画素βの左半分は、領域Ｂに形成された視差バリアによって遮光されているので、正面から液晶表示装置１を観察すると、画素αの左半分による画像Ｌ１の表示と、画素βの右半分による画像Ｒ１の表示とが視認される。

図１２（ｂ）は、この状態で視角を左右に傾けた場合に観察者に視認される表示を示した図である。視角を左に傾けると、図６（ｃ）において示したように、画素βによる画像Ｒ１の表示は視差バリアによって遮光されて視認されず、画素αによる画像Ｌ１の表示のみが視認される。一方、視角を右に傾けると、画素αによる画像Ｌ１の表示は視差バリアによって遮光されて視認されず、画素βによる画像Ｒ１の表示のみが視認される。よって、視角を左に傾けると、図１２（ｂ）の左側の図に示すように、視差バリアの間隙部分から、画素αによる画像Ｌ１のストライプ状の表示が視認される。同様に、視角を右に傾けると、図１２（ｂ）の右側の図に示すように、視差バリアの間隙部分から、画素βによる画像Ｒ１のストライプ状の表示が視認される。

一方、図１３（ａ）は、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合に、液晶表示装置１を正面から観察したときの平面図である。制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合は、液晶パネル２の画素αでは画像Ｒ２の表示が、また画素βでは画像Ｌ２の表示が行われる。今、画素αの左半分及び画素βの右半分は、領域Ｂに形成された視差バリアによって遮光されているので、正面から液晶表示装置１を観察すると、画素αの右半分による画像Ｒ２の表示と、画素βの左半分による画像Ｌ２の表示とが視認される。

図１３（ｂ）は、この状態で視角を左右に傾けた場合に観察者に視認される表示を示した図である。視角を左に傾けると、図７（ｃ）において示したように、画素αによる画像Ｒ２の表示は視差バリアによって遮光されて視認されず、画素βによる画像Ｌ２の表示のみが視認される。一方、視角を右に傾けると、画素βによる画像Ｌ２の表示は視差バリアによって遮光されて視認されず、画素αによる画像Ｒ２の表示のみが視認される。よって、視角を左に傾けると、図１３（ｂ）の左側の図に示すように、視差バリアの間隙部分から、画素βによる画像Ｌ２のストライプ状の表示が視認される。同様に、視角を右に傾けると、図１３（ｂ）の右側の図に示すように、視差バリアの間隙部分から、画素αによる画像Ｒ２のストライプ状の表示が視認される。

本実施形態においても、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、図１２に示した表示状態と、図１３に示した表示状態とを切り替えることができる。図１４は、制御用液晶装置３を切り替えた際に視認される表示を示した図である。

観察者は、左に傾いた視角から観察する場合は、図１４（ａ）に示すような表示を視認する。すなわち、制御用液晶装置３がＯＮ状態のときには、画素５ｒ，５ｇ，５ｂを含む画素αによる、画像Ｌ１のカラー表示を視認し、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態のときには、画素５ｒ，５ｇ，５ｂを含む画素βによる、画像Ｌ２のカラー表示を視認する。そして、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦを高速で切り替えることにより、これらの表示が重なった状態で視認され（図１４（ａ）の最下段の図）、すべての画素α、画素βによって、画像Ｌ１及び画像Ｌ２（すなわち本発明における第１の画像）が表示されているように視認する。

一方、観察者は、右に傾いた視角から観察する場合は、図１４（ｂ）に示すような表示を視認する。すなわち、制御用液晶装置３がＯＮ状態のときには、画素５ｒ，５ｇ，５ｂを含む画素βによる、画像Ｒ１のカラー表示を視認し、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態のときには、画素５ｒ，５ｇ，５ｂを含む画素αによる、画像Ｒ２のカラー表示を視認する。そして、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦを高速で切り替えることにより、これらの表示が重なった状態で視認され（図１４（ｂ）の最下段の図）、すべての画素α、画素βによって、画像Ｒ１又は画像Ｒ２（すなわち本発明における第２の画像）が表示されているように視認する。

このように、本実施形態の構成によっても、左方向の視角において第１の画像を、また右方向の視角において第２の画像を同時に表示することができる。そして、各瞬間においては、表示画像は視差バリアによって一部が遮光されているものの、当該視差バリアを高速で反転させながら、これにあわせて画素α、画素βによる表示画像を反転させることにより、すべての画素α、画素βを左右それぞれの画像の表示に寄与させることができる。このため、視差バリアによる解像度の低下のない、高品位な２画面表示を行うことができる。

また、本実施形態では、領域分割位相差板３２の領域Ａ、領域Ｂをストライプ状に形成する。このような構成によれば、領域Ａ、領域Ｂをモザイク状に形成する場合と比較して、一つながりに形成される領域の面積が大きくなるため、同一領域内における位相差値のばらつきを低減することができるとともに、領域Ａと領域Ｂとの境界付近における位相差値の変動を抑制することができる。これにより、より高品位な２画面表示を行うことが可能となる。

（電子機器への搭載例）
上述した液晶表示装置１は、例えば、図２０に示すような電子機器としてのカーナビゲーションシステム用の表示装置１００に搭載して用いることができる。この表示装置１００は、表示部１１０に組み込まれた液晶表示装置１によって、２つの画像を異なる方向に同時に表示することができる。例えば、運転席側に地図の画像を表示するとともに、助手席側に映画の画像を表示することができる。その際、視差バリアによる解像度の低下のない、高品位な表示を行うことができる。

なお、本発明を適用した液晶表示装置１は、上記表示装置１００の他、モバイルコンピュータ、携帯電話機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器などの各種電子機器に用いることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
上記各実施形態の構成に代えて、偏光板６２を、液晶パネル２の対向基板２０に内蔵させてもよい。より詳しくは、ガラス基板２１の液晶層６４側の面に偏光板６２を形成してもよい。図１５は、こうした構成の液晶表示装置１Ａの断面図である。偏光板６２としては、例えば微細な金属膜のスリットを多数並べたワイヤグリッド型の偏光子を用いることができる。こうした構成によれば、偏光板６２の厚さを低減することができる。このため、実質的に表示光が射出されるカラーフィルタ２２と、視差バリアが形成される領域分割位相差板３２との間の距離を短縮することができる。これによれば、第１の画像が表示される角度と第２の画像が表示される角度との相対角を大きく取ることができる。あるいは、当該相対角を一定に保った上で、画素５のＸ軸方向の幅を狭めることが可能となるので、例えば画素５をＹ軸方向に長い矩形の形状とすることができる。

この構成においては、さらに領域分割位相差板３２をガラス基板２１と偏光板６２との間に形成してもよい。すなわち、ガラス基板２１の液晶層６４側の面に、領域分割位相差板３２、偏光板６２をこの順に形成してもよい。図１６は、こうした構成の液晶表示装置１Ｂの断面図である。こうした構成によれば、領域分割位相差板３２を形成するためのガラス基板３１を別途用いる必要がないため、液晶表示装置１Ｂをさらに薄くすることができる。また、実質的に表示光が射出されるカラーフィルタ２２と、視差バリアが形成される領域分割位相差板３２との間にガラス基板が存在しない構成となるので、当該距離を調整するためのガラス基板の研磨工程が不要となり、製造工程を簡略化することができる。なお、領域分割位相差板３２及び偏光板６２をともに対向基板２０に内蔵させると、カラーフィルタ２２と領域分割位相差板３２との間の距離が小さくなり過ぎる場合があるため、偏光板６２とカラーフィルタ２２との間に透光性を有する樹脂２４を積層して上記距離を調整することが好ましい。

（変形例２）
上記各実施形態は、ガラス基板３１の表面に領域分割位相差板３２を形成して位相差基板３０を作り、当該位相差基板３０を液晶パネル２と制御用液晶装置３との間に配置する構成であるが、この構成に代えて、制御用液晶装置３の背面側基板４０の表面に領域分割位相差板３２を形成する構成としてもよい。より詳しくは、背面側基板４０を構成するガラス基板４１の、液晶層６５とは反対側の面に領域分割位相差板３２を形成する。図１７は、こうした構成の液晶表示装置１Ｃの断面図である。このような構成によれば、領域分割位相差板３２を形成するためのガラス基板３１を別途用いる必要がないため、液晶表示装置１Ｃを薄くすることができる。

（変形例３）
上記各実施形態において、偏光板６３の透過軸は、偏光板６２の透過軸と平行となるように構成されるが、これに代えて、偏光板６３の透過軸と偏光板６２の透過軸とが垂直になるような構成とすることもできる。図１８は、こうした構成における、領域分割位相差板３２の領域Ａ、領域Ｂに対応する部位を透過する表示光の偏光状態を示す模式図であり、（ａ）は、制御用液晶装置３がＯＮ状態の場合の偏光状態、（ｂ）は、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合の偏光状態を示している。

制御用液晶装置３がＯＮ状態の場合は、上記各実施形態では、表示光は、領域Ａを透過し、領域Ｂでは遮光されるが（図４（ａ））、本変形例では偏光板６３の透過軸が９０度回転しているため、領域Ａでは遮光され、領域Ｂを透過する（図１８（ａ））。同様に、制御用液晶装置３がＯＦＦ状態の場合は、上記第１の実施形態では、表示光は、領域Ａでは遮光され、領域Ｂを透過するが（図５（ａ））、本変形例では偏光板６３の透過軸が９０度回転しているため、領域Ａを透過し、領域Ｂでは遮光される（図１８（ｂ））。すなわち、本変形例では、領域Ａ、領域Ｂのうち、表示光を透過する領域と遮光する領域とが上記各実施形態に対して常に反転する。このような構成によっても、制御用液晶装置３のＯＮ／ＯＦＦの切り替えによって遮光部位を切り替えることができるため、上記実施形態と同様の作用により、視差バリアによる解像度の低下のない、高品位な２画面表示を行うことができる。

（変形例４）
上記各実施形態では、領域Ａの遅相軸は、偏光板６２の透過軸と平行となるように構成されているが、偏光板６２の透過軸に垂直となるように配置してもよい。このような構成によっても、表示光は上記各実施形態と同様の振る舞いをするため、視差バリアによる解像度の低下のない、高品位な２画面表示を行うことができる。

（変形例５）
液晶表示装置１の駆動方法としては、上記各実施形態のものに代えて、図１９のタイムチャートに示すように、見かけのフレーム周期ごとに期間Ｔ１（第１の状態、すなわち制御用液晶装置３がＯＮとなる状態）と、期間Ｔ２（第２の状態、すなわち制御用液晶装置３がＯＦＦとなる状態）との順序を入れ替える駆動方法とすることもできる。すなわち、あるフレーム期間に制御用液晶装置３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えて駆動した場合には、その次のフレーム期間ではＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えるようにする。このようにすれば、フレーム期間の切り替えの際に制御用液晶装置３の配向状態を切り替える必要がないため、制御用液晶装置３の切り替え周波数を上記実施形態の半分に低減することができる。

（変形例６）
液晶パネル２に含まれる液晶層６４のモードは、ＴＮモードに限られず、ＶＡ（Vertical Alignment：垂直配向）、ＩＰＳ（In Plain Switching）、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）等、種々のモードを採用することができる。これらのモードの中では、広視野角の得られるＶＡ、ＩＰＳ、ＦＦＳが好適である。液晶層６４を広視野角の得られるモードとすれば、正面から左右に傾いた視角において視認される第１の画像及び第２の画像を高輝度かつ高品位に表示することができる。

また、制御用液晶装置３に含まれる液晶層６５は、上記実施形態のようなホモジニアス配向に限られない。液晶層６５は、偏光板６２の透過軸に平行又は垂直な偏光軸を有する直線偏光に対し位相差を与えない第１の配向状態と、λ／２の位相差を与える第２の配向状態との間で配向状態を切り替え可能なモードであればどのようなモードでもよく、例えばＴＮ、ＶＡ等、種々のモードとすることができる。

（変形例７）
上記実施形態は、本発明における電気光学パネルとして液晶パネル２を用いているが、これに限定する趣旨ではない。本発明における電気光学パネルとしては、画素αと画素βに相当する画素が交互に配列された画素列を複数有し、偏光板６２に相当する偏光板を通して表示光を射出する電気光学パネルであればどのようなものであってもよく、例えば有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイパネル、ＣＲＴディスプレイ等を用いることができる。

本発明の第１の実施形態に係る、電気光学装置としての液晶表示装置の断面図。 （ａ）は、液晶パネルを表示側から観察したときの平面図、（ｂ）は、領域分割位相差板を表示側から観察したときの平面図。 液晶パネルの電気的な構成を示す模式図。 （ａ）は、制御用液晶装置がＯＮ状態の場合における、領域分割位相差板の領域Ａ、領域Ｂに対応する部位を透過する表示光の偏光状態を示す模式図、（ｂ）は、領域分割位相差板の位置に形成される視差バリアの形状を示す図。 （ａ）は、制御用液晶装置がＯＦＦ状態の場合における、領域分割位相差板の領域Ａ、領域Ｂに対応する部位を透過する表示光の偏光状態を示す模式図、（ｂ）は、領域分割位相差板の位置に形成される視差バリアの形状を示す図。 制御用液晶装置がＯＮ状態の場合における液晶表示装置による表示について示した模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は、視角を左右に傾けた場合に観察者に視認される表示を示した図、（ｃ）は、当該表示が行われる原理を示した断面図。 制御用液晶装置がＯＦＦ状態の場合における液晶表示装置による表示について示した模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は、視角を左右に傾けた場合に観察者に視認される表示を示した図、（ｃ）は、当該表示が行われる原理を示した断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、制御用液晶装置を切り替えた際に視認される表示を示した図。 液晶表示装置の駆動方法を示すタイムチャート。 （ａ）は、液晶パネルを表示側から観察したときの平面図、（ｂ）は、領域分割位相差板を表示側から観察したときの平面図。 領域分割位相差板の位置に形成される視差バリアの形状を示す図であり、（ａ）は、制御用液晶装置がＯＮ状態の場合の形状を示す図、（ｂ）は、制御用液晶装置がＯＦＦ状態の場合の形状を示す図。 制御用液晶装置がＯＮ状態の場合における液晶表示装置による表示について示した模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は、視角を左右に傾けた場合に観察者に視認される表示を示した図。 制御用液晶装置がＯＦＦ状態の場合における液晶表示装置による表示について示した模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は、視角を左右に傾けた場合に観察者に視認される表示を示した図。 （ａ）及び（ｂ）は、制御用液晶装置を切り替えた際に視認される表示を示した図。 本発明の変形例に係る液晶表示装置の断面図。 本発明の変形例に係る液晶表示装置の断面図。 本発明の変形例に係る液晶表示装置の断面図。 領域Ａ、領域Ｂに対応する部位を透過する表示光の偏光状態を示す模式図であり、（ａ）は、制御用液晶装置がＯＮ状態の場合の偏光状態、（ｂ）は、制御用液晶装置がＯＦＦ状態の場合の偏光状態を示す図。 本発明の変形例に係る液晶表示装置の駆動方法を示すタイムチャート。 カーナビゲーションシステム用の表示装置の斜視図。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…電気光学装置としての液晶表示装置、２…電気光学パネルとしての液晶パネル、３…液晶装置としての制御用液晶装置、４…バリアマスク、５…画素、６…画素列、１０…素子基板、１１…第１の基板としてのガラス基板、２０…対向基板、２１…第２の基板としてのガラス基板、２２…カラーフィルタ、２３…遮光層、３０…位相差基板、３２…位相差板としての領域分割位相差板、６０…バックライト、６１…偏光板、６２…第１の偏光板としての偏光板、６３…第２の偏光板としての偏光板、６４，６５…液晶層、１００…電子機器としての表示装置、１１０…表示部、α…第１の画素、β…第２の画素、Ｌ１，Ｌ２…第１の画像、Ｒ１，Ｒ２…第２の画像。

Claims (8)

1. 第１の画像及び第２の画像を異なる方向に同時に表示する電気光学装置であって、
   第１の画素と第２の画素とが交互に配列された複数の画素列と第１の偏光板とを有し、前記第１の偏光板を通して表示光を射出する電気光学パネルと、
   前記第１の偏光板の表示側に配置された位相差板と、
   前記位相差板の表示側に配置され、前記第１の偏光板の透過軸に平行又は垂直な偏光軸を有する直線偏光に対し位相差を与えない第１の配向状態と、λ／２の位相差を与える第２の配向状態との間で配向状態を切り替え可能な液晶層を有する液晶装置と、
   前記液晶装置の表示側に配置され、前記第１の偏光板の透過軸と平行又は垂直な透過軸を有する第２の偏光板と、を備え、
   前記位相差板は、前記第１の偏光板の透過軸と平行又は垂直な遅相軸を有しリタデーションがλ／２である領域Ａと、前記第１の偏光板の透過軸との相対角が４５度である遅相軸を有しリタデーションがλ／２である領域Ｂとを有し、
   前記領域Ａ及び前記領域Ｂは、前記電気光学パネルの法線方向から見て、前記画素列に沿って前記第１の画素及び前記第２の画素の配置ピッチに対して半ピッチずれた状態に交互に配列され、
   前記第１の画素は、前記液晶層が前記第１の配向状態にあるときには前記第１の画像を表示し、前記液晶層が前記第２の配向状態にあるときには前記第２の画像を表示し、
   前記第２の画素は、前記液晶層が前記第１の配向状態にあるときには前記第２の画像を表示し、前記液晶層が前記第２の配向状態にあるときには前記第１の画像を表示することを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置であって、
   前記領域Ａ及び前記領域Ｂは、前記画素列に直交する方向について交互に配列されていることを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項１に記載の電気光学装置であって、
   前記領域Ａ及び前記領域Ｂは、前記画素列に直交する方向について一つながりに形成されていることを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項１に記載の電気光学装置であって、
   前記電気光学パネルは、第１の基板と、前記第１の基板の表示側に配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された電気光学物質とを備え、
   前記第１の偏光板は、前記第２の基板の前記電気光学物質側の面に配置されていることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項４に記載の電気光学装置であって、
   前記位相差板は、前記第２の基板と前記第１の偏光板との間に配置されていることを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置を表示部に備えたことを特徴とする電子機器。
7. 第１の画素と第２の画素とが交互に配列された複数の画素列と第１の偏光板とを有し、前記第１の偏光板を通して表示光を射出する電気光学パネルと、
   前記第１の偏光板の表示側に配置された位相差板と、
   前記位相差板の表示側に配置され、前記第１の偏光板の透過軸に平行又は垂直な偏光軸を有する直線偏光に対し位相差を与えない第１の配向状態と、λ／２の位相差を与える第２の配向状態との間で配向状態を変更可能な液晶層を有する液晶装置と、
   前記液晶装置の表示側に配置され、前記第１の偏光板の透過軸と平行又は垂直な透過軸を有する第２の偏光板と、を備え、
   前記位相差板は、前記第１の偏光板の透過軸と平行又は垂直な遅相軸を有しリタデーションがλ／２である領域Ａと、前記第１の偏光板の透過軸との相対角が４５度である遅相軸を有しリタデーションがλ／２である領域Ｂとを有し、
   前記領域Ａ及び前記領域Ｂは、前記電気光学パネルの法線方向から見て、前記画素列に沿って前記第１の画素及び前記第２の画素の配置ピッチに対して半ピッチずれた状態に交互に配列されている、第１の画像及び第２の画像を異なる方向に同時に表示する電気光学装置の駆動方法であって、
   前記液晶層を第１の配向状態とするとともに、前記第１の画素により前記第１の画像を表示し、前記第２の画素により前記第２の画像を表示する第１の状態と、
   前記液晶層を第２の配向状態とするとともに、前記第１の画素により前記第２の画像を表示し、前記第２の画素により前記第１の画像を表示する第２の状態と、
   を一定の周波数で繰り返すことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
8. 請求項７に記載の電気光学装置の駆動方法であって、
   前記周波数は、前記電気光学装置による前記第１の画像及び前記第２の画像の表示における見かけのフレーム周波数の２倍であることを特徴とする電気光学装置の駆動方法。

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