显示装置.pdf

本发明提供一种显示装置，其能够提高2D显示时和3D显示中的显示质量。该显示装置具备：显示面板，其进行图像显示；以及液晶透镜面板，其配置在所述显示面板的显示面侧，呈柱面透镜状地控制折射率而形成视差障壁，对2D显示与3D显示进行切换，所述液晶透镜面板具备：第一透明基板，其配置在所述显示面板侧；第二透明基板，其隔着液晶层与所述第一基板相对置；以及第一偏振片，其形成于所述第二透明基板的显示面侧，对透过该液晶透镜面板的透射光的偏振方向进行控制。

权利要求书一种显示装置，具备：显示面板，其进行图像显示；以及液晶透镜面板，其配置在所述显示面板的显示面侧，并呈柱面透镜状地控制折射率而形成视差障壁，对2D显示与3D显示进行切换，
所述显示装置的特征在于，
所述液晶透镜面板具备：
第一透明基板，其配置在所述显示面板侧；
第二透明基板，其隔着液晶层与所述第一基板相对置；
第一偏振片，其形成于所述第二透明基板的显示面侧，对透过该液晶透镜面板的透射光的偏振方向进行控制；以及
第二偏振片，其形成于所述液晶透镜面板的所述显示面板侧。
根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第一偏振片的偏振度小于所述第二偏振片的偏振度。
根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第一偏振片的偏振度大于所述第二偏振片的偏振度。
根据权利要求2或3所述的显示装置，其特征在于，
所述第二偏振片由在所述液晶透镜面板与所述显示面板之间配置的偏振片构成。
根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
所述第二偏振片是在形成所述液晶透镜面板的所述第一透明基板的所述液晶面侧所形成的偏振层。
根据权利要求1～3中的任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述液晶透镜面板具备：
第一取向膜，其形成于所述第一透明基板的所述液晶层侧，将该第一透明基板附近的液晶分子的初始取向方向控制为第一取向方向；以及
第二取向膜，其形成于所述第二透明基板的所述液晶层侧，将该第二透明基板附近的液晶分子的初始取向方向控制为第二取向方向。
根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，
在将所述第一偏振片的透射轴方向设为a1、将所述第二偏振片的透射轴方向设为a2、将所述第一取向方向设为b1、将所述第二取向方向设为b2的情况下，a1≠0°，a1＝a2＝b1＝b2。
根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，
在将所述第一偏振片的透射轴方向设为a1、将所述第二偏振片的透射轴方向设为a2、将所述第一取向方向设为b1、将所述第二取向方向设为b2的情况下，a1＝a2＝b1＝b2＝0°。
根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，
在将所述第一偏振片的透射轴方向设为a1、将所述第二偏振片的透射轴方向设为a2、将所述第一取向方向设为b1、将所述第二取向方向设为b2的情况下，a2＝b2。
根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，
在将所述第一偏振片的透射轴方向设为a1、将所述第二偏振片的透射轴方向设为a2、将所述第一取向方向设为b1、将所述第二取向方向设为b2的情况下，a1＝a2。
根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，
在将所述第一偏振片的透射轴方向设为a1、将所述第二偏振片的透射轴方向设为a2、将所述第一取向方向设为b1、将所述第二取向方向设为b2的情况下，b1＝b2。
根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，
在将所述第一偏振片的透射轴方向设为a1、将所述第二偏振片的透射轴方向设为a2、将所述第一取向方向设为b1、将所述第二取向方向设为b2的情况下，b1≠b2。
根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，
在将所述第一偏振片的透射轴方向设为a1、将所述第二偏振片的透射轴方向设为a2、将所述第一取向方向设为b1、将所述第二取向方向设为b2的情况下，a1≠0°，a1≥b1。
根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，
在将所述第一偏振片的透射轴方向设为a1、将所述第二偏振片的透射轴方向设为a2、将所述第一取向方向设为b1、将所述第二取向方向设为b2的情况下，b1≠0°，a2＝b1＝b2。
根据权利要求1～3中的任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述显示面板包括：具有隔着液晶层相对置的一对透明基板的液晶显示面板、以及配置在该液晶显示面板的背面侧的背光单元。

说明书显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种在显示图像的显示面板的显示面侧配置了具有透镜功能的液晶显示面板的液晶透镜方式的三维显示装置。
背景技术
能够不使用眼镜等而通过肉眼对二维(2D)显示与三维(3D)显示进行切换加以观察的显示装置，例如构成为具备如下部件：第一液晶显示面板，其进行图像显示；以及第二液晶显示面板，其配置在该第一液晶显示面板的显示面侧(观察者侧)，在进行3D显示时形成对观察者的左右眼入射不同光线的视差障壁。在这种能够对2D显示与3D显示进行切换的液晶显示装置中，构成为如下方式：通过对第二液晶显示面板的液晶分子的取向进行控制，使第二液晶显示面板内的折射率变化，形成在显示面的上下方向上延伸而在左右方向上并列设置的透镜(柱状透镜、柱面透镜阵列等。以下总称为柱面透镜)区域，使与左右眼对应的像素的光转向观察者的视点。
具有这种结构的液晶透镜方式的三维显示装置例如存在专利文献1所记载的立体图像显示装置。在该专利文献1所记载的显示装置中，构成为在通过液晶层相对置的一对上部透明基板和下部透明基板上分别形成梳齿状的电极。通过该结构，构成为控制对上部透明基板的电极和下部透明基板的电极施加的电压，能够切换控制2D显示与3D显示，并且能够控制3D显示时的视差数。
专利文献1：日本特开2010‑224191号公报
(对应美国公报：US Patent Application Publication No.2010/0238276A1)
发明内容
然而，在液晶透镜方式的三维显示装置中，液晶透镜的折射率分布不完全。因此，在3D显示时，担心产生其它眼睛也能看见仅对预定的眼睛显示的视差图像的所谓串扰(Crosstalk)。如果产生这种串扰，则本来不应该看见的其它眼睛的显示重叠显示，因此3D显示的质量大幅降低，因此期望减少串扰。
本发明是鉴于这些问题点而完成的，本发明的目的在于提供一种能够减少在使用了液晶透镜的显示装置中进行3D显示时的串扰的技术。
为了解决所述问题，本发明的显示装置具备：显示面板，其进行图像显示；以及液晶透镜面板，其配置在所述显示面板的显示面侧，呈柱面透镜状地控制折射率而形成视差障壁，对2D显示与3D显示进行切换，所述液晶透镜面板具备：第一透明基板，其配置在所述显示面板侧；以及第二透明基板，其隔着液晶层与所述第一基板相对置，具备第一偏振片，其形成于所述第二透明基板的显示面侧，对透过该液晶透镜面板的透射光的偏振方向进行控制。
根据本发明，能够减少在使用了液晶透镜的显示装置中进行3D显示时的串扰。
本发明的其它效果根据说明书整体的记载而变得清楚。
附图说明
图1是用于说明本发明实施方式1的显示装置的液晶显示装置的结构的截面图。
图2是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中像素结构的俯视图。
图3是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中第一液晶显示面板的副像素结构的俯视图。
图4是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中第二液晶显示面板的结构的俯视图。
图5是图4示出的A‑A’线的截面图。
图6是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中2D显示动作的截面图。
图7是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中3D显示动作的截面图。
图8是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中的第二液晶显示面板处的液晶透镜特性所涉及的透射轴角度的关系的概要图。
图9A～图9D是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中实施例1的各透射轴角度与各摩擦角度的关系的概要图。
图10A～图10D是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中实施例2的各透射轴角度与各摩擦角度的关系的概要图。
图11A～图11D是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中实施例3的各透射轴角度与各摩擦角度的关系的概要图。
图12A～图12D是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中实施例4的各透射轴角度与各摩擦角度的关系的概要图。
图13是用于说明本发明实施方式2的液晶显示装置中第一液晶显示面板的多个像素的结构的俯视图。
图14A～图14D是用于说明本发明实施方式2的液晶显示装置中实施例5的各透射轴角度与各摩擦角度的关系的概要图。
图15A～图15D是用于说明本发明实施方式2的液晶显示装置中实施例6的各透射轴角度与各摩擦角度的关系的概要图。
图16A～图16D是用于说明本发明实施方式2的液晶显示装置中实施例7的各透射轴角度与各摩擦角度的关系的概要图。
图17是用于说明作为本发明实施方式3的显示装置的液晶显示装置的结构的截面图。
图18是用于说明具备本发明显示装置的信息设备结构的概要图。
附图标记的说明
LCD1：第一液晶显示面板；LCD2：第二液晶显示面板；SUB11、SUB21：第一基板；SUB12、SUB22：第二基板；BLU：背光单元；LC1、LC2：液晶层；GL：栅极线；ADH：杂化树脂；POL1、POL2、POL3、POL4：偏振片；DL：漏极线；CH：接触孔；PD：焊盘部；JC：延伸部；PXL：像素；SPL：副像素；PX：梳齿电极；PX1：线状电极；CT、CT1、CT2：公共电极；PS、PS1、PS2：柱间隔件；WR：布线部；ORI：取向膜；SB：间隔珠；DIS：显示装置；SPH：便携式信息终端；SLT：狭缝；TFT：薄膜晶体管。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明所应用的实施方式。
以下实施例示出本发明的实施方式的具体例，本发明并不限于这些实施例，本领域技术人员能够在本说明书所公开的技术构思的范围内进行各种变更和修改。
另外，在用于说明实施例的全图中，对具有相同功能的部分附加相同附图标记，省略其重复说明。
另外，图中示出的X、Y、Z分别表示X轴、Y轴、Z轴。在图9A、图10A、图11A、图12A，图14A、图15A、图16A中显示的X轴、Y轴、Z轴的配置分别在图9B～图9D、图10B～图10D、图11B～图11D、图12B～图12D，图14B～图14D、图15B～图15D、图16B～图16D中相同，省略了显示。
<实施方式1>
图1是用于说明作为本发明实施方式1的显示装置的液晶显示装置的整体结构的截面图，以下，根据图1说明实施方式1的显示装置的整体结构。但是，在以下说明中，说明使用非发光型第一液晶显示面板(液晶面板)LCD1作为进行图像显示的显示面板的情况，但是进行图像显示的显示面板也可以构成为使用其它非发光型的显示面板或者有机EL显示面板、等离子体显示面板等自发光型的显示面板等。另外，能够通过公知的光刻技术来形成各薄膜，因此省略其形成方法的详细说明。
实施方式1的液晶显示装置构成为具备作为图像显示用的液晶显示面板的第一液晶显示面板LCD1、以及对透射光的折射率进行控制而作为透镜(柱状透镜、柱面透镜阵列等)发挥功能的第二液晶显示面板(液晶透镜面板)LCD2。如图1所示，具有该结构的实施方式1的液晶显示装置从背光单元(背光装置)BLU起分别依次重叠配置了第一液晶显示面板LCD1和第二液晶显示面板LCD2。即，在第一液晶显示面板LCD1的显示面侧(观察者侧)配置有第二液晶显示面板LCD2。此时，为了防止第一液晶显示面板LCD1与第二液晶显示面板LCD2的位置对准产生偏差，使用作为粘接部件的杂化树脂ADH对第一液晶显示面板LCD1与第二液晶显示面板LCD2进行固定。
此外，杂化树脂ADH由公知的树脂部件等形成，使用具有与用作第一基板SUB11、SUB21以及第二基板SUB12、SUB22的透明基板(例如，玻璃基板)大致相同折射率的部件。另外，第一液晶显示面板LCD1与背光单元BLU具有公知的结构，因此省略漫射板等光学片。并且，也可以构成为在第二液晶显示面板LCD2的显示面侧设置公知的保护膜、前面板等以及公知的触摸面板等。
实施方式1的第二液晶显示面板LCD2例如由液晶分子被同质化取向的液晶显示面板形成，玻璃基板等公知的一对透明基板(第一基板SUB21、第二基板SUB22)相对置，构成通过该第一基板(第一透明基板)SUB21与第二基板(第二透明基板)SUB22来夹持液晶LC2的结构。另外，在第二液晶显示面板LCD2的显示面侧即第二基板SUB22的显示面侧配置有偏振片(透镜用偏振片、第一偏振片)POL2。此外，在后文中详细说明偏振片POL2的偏振方向。
在第一基板SUB21上形成梳齿电极(线状电极、矩形条状电极)，在第二基板SUB22上形成有平板状的公共电极。在梳齿电极与公共电极具有相同电位的情况下，形成没有对液晶层LC2施加电场的状态，形成将来自第一液晶显示面板LCD1的显示光(图像显示)直接进行透过(通过)的2D显示。另外，对梳齿电极与公共电极施加不同的电压所谓交变电压(交流电压)，在对液晶层LC2施加电场的情况下，形成进行成为视差障壁的透镜作用的3D显示(肉眼3D显示)，该视差障壁使来自第一液晶显示面板LCD1的显示光分别入射到观察者左右眼，用于施加两眼视差障壁。这样，实施方式1的第二液晶显示面板LCD2，在不对液晶施加电场的状态下作为使入射光(第一液晶显示面板LCD1的显示光)直接透过的液晶显示面板而进行动作。但是，作为第二液晶显示面板LCD2存在成为同质化取向的TN方式的液晶显示面板，但是也可以是成为同质化取向的其它方式的液晶显示面板。
另外，实施方式1的第一液晶显示面板LCD1是公知的IPS(In‑Plane Switching：平面转换)方式的液晶显示面板，构成为隔着液晶层LC1而玻璃基板等公知的一对透明基板(第一基板SUB11、第二基板SUB12)相对置。在第一基板SUB11上形成公知的薄膜晶体管、线状电极、公共电极等，在第二基板SUB12上形成滤色片、公知的黑矩阵等。此时，例如第一基板SUB11由大于第二基板SUB12的透明基板形成，在周边部上形成有用于与外部相连接的连接端子等。另外，使用沿第二基板SUB12的周边部而环状地涂敷的公知的密封材料对第一基板SUB11与第二基板SUB12的固定及其之间的液晶的密封进行固定，液晶也被密封。
并且，在第一基板SUB11的背光装置侧(与液晶侧的面相向的面)配置偏振片(下侧偏振片)POL3，在第二基板SUB12的显示面侧(与液晶侧的面相向的面)配置了偏振片(上侧偏振片)POL1，将偏振片POL1和偏振片POL3被配置成偏振方向形成90°的配置、所谓交叉棱镜。
但是，在实施方式1的液晶显示装置中，构成为在第二液晶显示面板LCD2的显示面侧配置了偏振片POL2，因此通过偏振片POL1与偏振片POL2来得到期望的对比度即可，在偏振片POL1或者偏振片POL2上能够使用偏振度小的偏振片，能够使偏振片POL1与偏振片POL2的偏振度不同。因而，在实施方式1的液晶显示装置中，构成为作为偏振片POL1或者偏振片POL2使用膜状的高偏振的通常的偏振片(偏振度大的偏振片)，但是并不限定于薄膜偏振片，例如还能够使用涂敷型的偏振片。通过使用这种薄膜型的偏振片，能够使显示装置变薄。在作为偏振片POL1使用这种涂敷型偏振片等薄膜状的偏振片的情况下，起到能够使透镜用的液晶层LC2与显示用的液晶层LC1接近配置这种特别的效果。另外，偏振片POL2为能够有效地降低串扰程度的偏振度即可，通过使用偏振度小于偏振片POL1而透射率大于偏振片POL1的偏振片，起到能够使透过偏振片POL2的光量增加这种特别的效果。
另外，第一液晶显示面板LCD1并不限定于IPS方式的液晶显示面板，使用TN方式的液晶显示面板、VA(Vertical Alignment：垂直对齐)方式的液晶显示面板等其它方式的液晶显示面板，而向第二液晶显示面板LCD2入射的入射偏振方向形成期望方向的直线偏振即可。例如，在将其它方式的液晶显示面板用作第一液晶显示面板LCD1的情况下，在来自该第一液晶显示面板LCD1的显示光的偏振方向与后文中详细说明的方向的直线偏振不同的情况下，在偏振片POL2与液晶层LC2之间设置相位差部件，偏振方向成为期望方向的直线偏振即可。
如图2所示，在实施方式1的第一液晶显示面板LCD1中，在作为第一基板SUB11的液晶侧的面的显示区域内例如形成在Y方向上延伸而在X方向上并列设置的扫描信号线(栅极线)GL以及在X方向上延伸而在Y方向上并列设置的影像信号线(漏极线)DL。由该漏极线DL和栅极线GL包围的矩形状的区域与在第二基板SUB 12上形成的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的滤色片对应，在该图2中由用RGB表示的三个副像素SPL形成的像素区域(以下简称为像素)PXL在显示区域内被配置成矩阵状。此时，在实施方式1中，沿在Y方向上较长延伸的梳齿电极PX而形成柱面透镜状的液晶透镜，因此RGB的各副像素SPL也构成为在Y方向上并列设置的结构。但是，RGB的各副像素SPL的并列设置方向并不限于Y方向，RGB的各副像素SPL也可以是在X方向上并列设置的结构等其它排列结构。
各副像素SPL例如具备根据来自栅极线GL的扫描信号而导通的未图示的薄膜晶体管、以及与该薄膜晶体管的源电极相连接而被提供来自漏极线DL的灰度信号(灰度电压)即影像信号的线状电极。另外，在IPS方式的液晶显示面板的情况下，在形成薄膜晶体管一侧的第一基板SUB11具备公共电极，该公共电极被提供具有相对于灰度信号的电位成为基准的电位的公共信号。但是，在VA方式、TN方式的液晶显示面板的情况下，在第二基板SUB12一侧，与滤色片等一起形成公共电极。
此外，在实施方式1的液晶显示面板LCD1中，在密封液晶的区域中的、形成由红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各副像素形成的彩色显示用的像素PXL的区域形成显示区域。因而，即使在密封液晶的区域内，也没有形成像素而与显示无关的区域不会成为显示区域。
<第一液晶显示面板的结构>
图3是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中的第一液晶显示面板的副像素的结构的俯视图。以下，根据图3说明实施方式1的液晶显示面板LCD1中的副像素的结构。但是，为了使说明简单，在图3中仅示出第一基板SUB11，省略公知的取向膜而仅示出其取向方向(摩擦方向)。
如图3所示，在实施方式1的液晶显示面板LCD1中，由在Y方向上延伸而在X方向上并列设置的栅极线GL以及在X方向上延伸而在Y方向上并列设置的漏极线DL包围的区域形成副像素的区域。通过设为这种结构，在实施方式1的液晶显示装置中，构成为将像素矩阵状地形成的结构。另外，在实施方式1的液晶显示装置中，在第一基板SUB11的液晶侧的面(相向面)上例如形成有由ITO(Indium‑Tin‑Oxide：铟锡氧化物)等透明导电材料构成的未图示的平面状的公共电极。该第一基板SUB11的公共电极在第一基板SUB11的边部中与提供成为影像信号的基准的公共信号的公共线进行重叠而形成，由此形成为与公共线进行电连接。此外，在实施方式1中，栅极线GL和漏极线DL由金属薄膜形成，但是也可以由透明导电膜形成。
另外，在X方向上伸长的漏极线DL的一部分中，具有向薄膜晶体管TFT侧延伸的延伸部(连接部)JC，该延伸部JC与薄膜晶体管TFT的漏电极相连接。薄膜晶体管TFT的源电极形成为具有在像素区域侧延伸一些的延伸部，该延伸部构成为到达与线状电极PX1相连接的焊盘部PD。此外，薄膜晶体管TFT是将栅极线GL作为栅电极的所谓底栅型结构的MIS(Metal Insulator Semiconductor：金属绝缘体半导体)结构的晶体管。另外，MIS结构的晶体管通过其偏压的施加而漏电极与源电极交替地驱动，但是在本说明书中，方便起见，将与漏极线DL相连接一侧称为漏电极，将与线状电极PX1相连接一侧称为源电极。
在第一基板SUB11的像素区域内形成有公共电极，在该公共电极的上层隔着作为电容元件的电介质膜而发挥功能的未图示的绝缘膜而形成有线状电极PX1。在该绝缘膜上形成到达焊盘部PD的接触孔CH，线状电极PX1与薄膜晶体管TFT的源电极通过该接触孔CH进行电连接。
实施方式1的线状电极PX1例如将由ITO等构成的透明导电膜在副像素的区域内呈面状地形成之后，在与背光的通过区域AP对应的部分形成与Y方向交叉的多个狭缝SLT，在通过区域AP内形成有与公共电极重叠的线状电极。另外，在实施方式1中，在一个副像素的区域内，形成为所有狭缝SLT的形成角度(相对于Y方向的倾斜角度)变为相同角度(例如，0～10°)，从而设为将通过区域AP内的线状电极部分的倾斜角度设为相同角度的、所谓单畴结构。通过该结构，在实施方式1的第一液晶显示面板LCD1中，将图中线状电极部分相对于用箭头R1表示的摩擦方向的倾斜角度设为相等角度。此外，将实施方式1的线状电极PX1设为狭缝SLT的端部不开口的结构，但是并不限于此，也可以是其一端或者两端打开开口的结构。
<第二液晶显示面板的结构>
图4是用于说明本发明实施方式1的显示装置中的第二液晶显示面板的详细结构的俯视图，图5是图4示出的A‑A’线的截面图。
如图4所示，在实施方式1的第二液晶显示面板LCD2中，在第一基板SUB21的液晶面侧形成有在Y方向上延伸而在X方向上并列设置的多个梳齿电极PX。另外，构成为在第一基板SUB21上沿第二液晶显示面板LCD2的长边侧的一个边缘部向X方向延伸而形成布线部WR，该布线部WR与各梳齿电极PX的一端进行电连接。梳齿电极PX和布线部WR例如由ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)、ZNO(氧化锌)类的透明导电膜形成。但是，梳齿电极PX和布线部WR并不限于透明导电膜，也可以是铝等金属薄膜那样不具有透明性的导电性薄膜。
此时，来自第一液晶显示面板LCD1的显示光即通过了第二偏振片POL1的光的偏振方向成为图中用箭头F1表示的方向，该显示光入射到第二液晶显示面板LCD2。因而，入射到第二液晶显示面板LCD2的光(显示光)的偏振方向(入射偏振方向)即偏振片POL1的透射轴方向与各梳齿电极PX形成的角度变为80～90°(相对于作为第二液晶显示面板LCD2的长边(X方向)的柱面透镜的并列设置方向形成0～10°的角度)。另外，以相对于该入射偏振方向F1大致平行的方式使液晶层LC2的液晶分子取向，由此能够降低随着第二液晶显示面板LCD2的透射产生的显示光的衰减。
另一方面，在实施方式1的第二液晶显示面板LCD2中，产生3D显示时的与梳齿电极PX重叠的液晶区域内的向错即随着液晶分子的取向紊乱而产生的折射率分布的紊乱。另外，由于该向错，折射率椭圆体的轴向紊乱，因此入射到该液晶区域的直线偏振的光被转换为椭圆偏振的光。由该向错引起的散射以及成为椭圆偏振的偏振成分成为串扰的原因。由于该向错产生的串扰成分成为椭圆偏振的光而从液晶层LC2射出。因此，在本申请的发明中，构成为通过偏振片POL2吸收这些串扰成分的一部分，由此降低右眼用的显示光与左眼用的显示光的串扰。因而，在第二液晶显示面板LCD2中，如在后文中详细说明那样，构成为对入射偏振方向F1适当地设定液晶层LC2的液晶分子的取向方向(初始取向方向)和偏振片POL2的透射轴方向，由此降低3D显示时的串扰。此外，实施方式1的第二液晶显示面板LCD2的液晶分子构成为进行相对于入射偏振方向大致平行地取向的摩擦处理(取向处理)。由此，第二液晶显示面板LCD2中的摩擦角度构成为相对于梳齿电极PX形成80～90°的角度，液晶层LC2的液晶分子的长轴方向在用箭头F1表示的入射偏振方向取向。但是，液晶分子的取向处理并不限于摩擦，例如，对取向膜ORI还能够使用不需要摩擦处理的取向膜。此外，如图中箭头F1所示，液晶分子的长轴方向即取向方向的折射率(异常光线的折射率)为ne，与该长轴方向垂直的垂直方向的折射率(常光线的折射率)为no。
另外，如图5所示，在实施方式1的第二液晶显示面板LCD2中，在来自第一液晶显示面板LCD1的光(显示光)K从背面侧入射的第一基板SUB21的液晶面侧形成有梳齿电极PX。以覆盖该梳齿电极PX的上表面的方式形成绝缘膜PAS1，在该绝缘膜PAS1的上层形成有取向膜ORI。
另外，在隔着液晶层LC2与第一基板SUB21相对置的第二基板SUB22的液晶面侧形成有平面状(平板状)的公共电极CT。在该公共电极CT的上层，以覆盖该公共电极CT的方式形成有绝缘膜PAS2，在该绝缘膜PAS2的上层形成有取向膜ORI。另一方面，在作为与第二基板SUB22的液晶面侧相反侧的面的显示面侧形成有偏振片POL2。
并且，在隔着液晶层LC2相对置的第一基板SUB21与第二基板SUB22之间的区域内，分散形成有用于将第一基板SUB21与第二基板SUB22的间隔(间隙)保持为预定间隔(例如，需要20～100μm左右)的间隔部件即间隔珠SB。该间隔珠SB由具有透光性的树脂材料形成，特别是，由具有与液晶层LC2的异常光线的折射率NE相同的折射率的树脂材料形成。通过这种树脂材料来形成间隔珠SB，由此能够使观察者不容易识别间隔珠SB。但是，来自间隔珠SB的散射光也产生串扰。该散射光的偏振状态也发生变化，但是在实施方式1中，由偏振片POL2吸收其一部分，因此能够降低由散射而产生的串扰。
通过所述结构，在使用了实施方式1的第二液晶显示面板LCD2的3D显示时中，在相邻配置的各梳齿电极PX之间的区域内形成有在Y方向上延伸的柱面透镜，形成在X方向上并列设置的双凸状的柱面透镜阵列。此时，第二液晶显示面板LCD2的形成柱面透镜阵列的区域是与第一液晶显示面板LCD1的显示区域对应的区域。其结果，在实施方式1的液晶显示装置中，在观察者的左右两眼于X方向上排列的情况下，能够将不同像素的光即不同视点的显示分别分配给观察者的左右两眼，从而能够立体观察。
<2D显示动作与3D显示动作>
接着，图6是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中的2D显示动作的截面图，图7是用于说明本发明实施方式1的液晶显示装置中的3D显示动作的截面图，以下，根据图6和图7说明实施方式1的液晶显示装置中的显示动作。但是，图6和图7是与图4示出的A‑A’线对应的液晶显示装置中的截面图。另外，在图6和图7中，构成为将形成于第一基板SUB21的取向膜ORI的摩擦角度b1与形成于第二基板SUB22的取向膜ORI的摩擦角度b2形成为相等而进行同质化取向，并且将摩擦角度b1、b2形成为与偏振片POL1的透射轴角度(第一透射轴角度)a1相同，由此与梳齿电极PX之间的角度接近直角。并且，在图6和图7中，为了使说明简化，省略图示取向膜ORI和绝缘膜PAS1、PAS2等。
如图6和图7所示，实施方式1的第二液晶显示面板LCD2在第一基板SUB21的液晶面侧形成梳齿电极PX，在第二基板SUB22的液晶面侧形成公共电极CT。另外，构成为在与X方向上相邻的梳齿电极PX之间配置了两个像素PXL。通过该结构，处于梳齿电极PX左右位置的一个像素PXL成为左眼用的像素PXL(L)，另一个像素PXL成为右眼用的像素PXL(R)。相邻的梳齿电极PX的间隔即X方向的梳齿电极间距Q取决于从左眼用的像素PXL(L)至右眼用的像素PXL(R)为止的间隔即X方向的像素间距P、可视距离、LC2与LC1之间的距离、视点数等，在实施方式1那样两个视点的情况下，通过满足的像素间距P与梳齿电极间距Q来形成实施方式1的液晶显示装置。
如图6所示，在梳齿电极PX与公共电极CT之间的电位差为0(零)伏、即对梳齿电极PX与公共电极CT施加相同电压的2D显示时，第二液晶显示面板LCD2中的液晶分子LC2原样保持初始取向状态。此时，液晶层LC2的液晶分子的取向方向(长轴方向(用图4的箭头F2表示的异常光线的折射率NE的方向))与用箭头F1表示的入射偏振方向即偏振片POL1的第一透射轴角度a1平行。在该情况下，液晶层LC2不对入射光起作用，因此入射到液晶层LC2的光直接透射而通过偏振片POL2射出。其结果，来自第一液晶显示面板LCD1的所有像素PXL的显示光(图中用箭头表示)与观察者的左右眼一起到达，识别2D显示的图像。此外，在液晶层LC2中使用TN液晶而液晶分子扭曲的情况也相同，入射到液晶层LC2的光在液晶层LC2整面上接受同样的作用而成为2D显示。
另一方面，如图7所示，在对梳齿电极PX与公共电极CT之间施加交流电压(交变电压)V而在隔着液晶层LC2相对置的各梳齿电极PX与公共电极CT之间产生电场的情况下，根据该电场强度对液晶分子的排列方向进行控制，在液晶层LC2中产生取向分布。在该取向分布中，梳齿电极PX与公共电极CT进行重叠的区域的液晶分子上升，梳齿电极PX附近的液晶层LC2的折射率变小，因此液晶层LC2作为以梳齿电极之间的区域为中心的凸透镜而起作用。其结果，在第二液晶显示面板LCD2上形成在Y方向上延伸而在X方向上并列设置的多个柱面透镜。
在此，在两个视点的情况下，在柱面透镜的并列设置方向即X方向上交替地配置有右眼用的像素PXL(R)和左眼用的像素PXL(L)。其结果，如图7的箭头所示，来自右眼用的像素PXL(R)的显示光仅到达在图7中的焦点位置RE中表示的观察者的右眼。同样地，来自左眼用的像素PXL(L)的显示光仅到达观察者的左眼。即，来自右眼用的像素PXL(R)的显示光与来自左眼用的像素PXL(L)的显示光分离地成像，得到3D显示。此外，在液晶层LC2上使用TN液晶而液晶分子扭曲的情况也相同，作为以光路长度长的梳齿电极PX之间为中心的凸透镜而起作用，因此成为3D显示。另外，在所述说明中，说明了两个视点的情况，但是在三个视点以上的多视点的情况下也与所述情况同样地能够应用本申请的发明。
但是，在本申请的发明中，构成为在具有相位差的第二液晶显示面板LCD2的显示面侧设置偏振片POL2，因此由液晶层LC2的相位差引起易于产生染色。为了减小该染色，优选的是增加液晶层LC2的单元间隙d而具有较大相位差。
例如，如果将使用于显示的主要波长域的短波长侧的波长设为λ1、将长波长侧的波长设为λ2而考虑液晶材料的ΔN(折射率各向异性)的波长λ依赖性，则形成以下的式(1)。
[式1]