特許 5980097 画像表示装置および液晶レンズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5980097

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】画像表示装置および液晶レンズ

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13 20060101AFI20160818BHJP

   G02F 1/1337 20060101ALI20160818BHJP

   G02F 1/1343 20060101ALI20160818BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20160818BHJP

   G02B 3/14 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/13 505

   G02F1/1337 500

   G02F1/1343

   G09F9/00 313

   G09F9/00 361

   G02B3/14

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-245848(P2012-245848)

(22)【出願日】2012年11月7日

(65)【公開番号】特開2014-95756(P2014-95756A)

(43)【公開日】2014年5月22日

【審査請求日】2015年6月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】特許業務法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長沼 智彦

(72)【発明者】

【氏名】岡 真一郎

【審査官】 小濱 健太

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２５７１２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２９３２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５７６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６４２７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３

Ｇ０２Ｆ １／１３３７

Ｇ０２Ｆ １／１３４３−１／１３６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マトリクス状に配置された複数の画素を有する表示パネルと、
前記表示パネルの表示面側に配置される液晶レンズと、を有する画像表示装置であって、
前記液晶レンズは、
第１基板および第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に挟持される液晶層と、
前記第１基板と前記液晶層の界面に形成される第１配向膜、および、前記第２基板と前記液晶層の界面に形成される第２配向膜と、
前記第１基板上に所定の方向に延在するように形成される複数の第１の電極と、
前記第２基板上に前記表示パネルの表示領域に対応して平板状に形成される第２の電極と、
を有し、
前記第１配向膜および前記第２配向膜は、プレチルト角の付与により前記液晶層における液晶分子を第１の方向に９０°捩れて配向するようにラビング処理された配向膜であって、
前記液晶層における液晶分子は、前記液晶層にカイラル剤が添加されることにより、電界が印加されていない状態で前記第１の方向とは逆方向となる第２の方向に９０°捩れた状態となるように配向し、
前記第１基板と前記第２基板との間に電界が印加される場合に、前記複数の第１の電極の間において屈折率の分布が形成され、
前記複数の第１の電極における電極幅をｗとし、前記複数の第１の電極における電極のピッチをｐとし、前記液晶層の厚みをｄとする場合に、
３．５≦（ｐ−ｗ）／ｄ≦４．５
が成り立ち、
前記第１配向膜におけるラビング方向は、前記所定方向と４０度以上５０度以下の角度をなし、
前記第２配向膜におけるラビング方向は、前記第１配向膜におけるラビング方向とは異なる方向にて、前記所定方向と４０度以上５０度以下の角度をなす、
ことを特徴とする画像表示装置。

【請求項2】

第１基板および第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に挟持される液晶層と、
前記第１基板と前記液晶層の界面に形成される第１配向膜、および、前記第２基板と前記液晶層の界面に形成される第２配向膜と、
前記第１基板上に所定の方向に延在するように形成される複数の第１の電極と、
前記第２基板上に平板状に形成される第２の電極と、
を有し、
前記第１配向膜および前記第２配向膜は、プレチルト角の付与により、前記液晶層における液晶分子を第１の方向に９０°捩れて配向するようにラビング処理された配向膜であって、
前記液晶層における液晶分子は、前記液晶層にカイラル剤が添加されることにより、電界が印加されていない状態で前記第１の方向とは逆方向となる第２の方向に９０°捩れた状態となるように配向し、
前記第１基板と前記第２基板との間に電界が印加される場合に、前記複数の第１の電極の間において屈折率の分布が形成され、
前記複数の第１の電極における電極幅をｗとし、前記複数の第１の電極における電極のピッチをｐとし、前記液晶層の厚みをｄとする場合に、
３．５≦（ｐ−ｗ）／ｄ≦４．５
が成り立ち、
前記第１配向膜におけるラビング方向は、前記所定方向と４０度以上５０度以下の角度をなし、
前記第２配向膜におけるラビング方向は、前記第１配向膜におけるラビング方向とは異なる方向にて、前記所定方向と４０度以上５０度以下の角度をなす、
ことを特徴とする液晶レンズ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像表示装置および液晶レンズに関する。

【背景技術】

【0002】

液晶は、液体のような流動性を有し、電気的光学的特性に異方性を示し、かつ分子配向状態を種々制御できるという特徴を有している。このような性質を有する液晶を、一対の基板間に封入し、液晶層に印加する電圧を制御することで屈折率の分布特性を制御する液晶レンズが知られている。

【0003】

液晶レンズとしては、液晶層に電圧を印加していない状態でホモジニアス配向をし、電圧を印加することでレンズ効果を奏する状態となるものが知られている。また、液晶レンズを表示パネルの前面に備えた画像表示装置では、所定位置の観察者に対して２次元画像または３次元画像が提供される。

【0004】

なお、特許文献１は、印加電圧に対する光透過率の変化の急峻性を改善した液晶表示素子を提供することを目的としており、一組の配向膜の配向処理方向とプレチルト角の組み合わせで定まる液晶材料のねじれ方向と、カイラル剤によって誘起される液晶材料によるねじれ方向とが逆方向となる液晶表示素子を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１６４２７３号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、図７は、表示パネルＰＮＬの前面（表示面側）に配置される、ＴＮ（Twisted Nematic）配向の液晶レンズＬＺの断面を概略的に示す図である。

【0007】

図７Ａは、液晶層ＬＣに電界が印加されていない状態を示しており、不図示の配向膜により２つの基板間の液晶分子が９０度ねじれて配向している。また、図７Ｂは、第１基板Ｂ１側の電極Ｅと第２基板側の電極ＰＥとの間に電界が印加された状態を示しており、レンズ効果を発現している状態となっている。また、これらの図で示されるＴＮ配向の液晶レンズＬＺでは、第１基板Ｂ１および第２基板Ｂ２の間に液晶層ＬＣが挟持され、２つの基板の外側に第１偏光板ＰＬ１および第２偏光板ＰＬ２が配置されて、第１偏光板ＰＬ１および第２偏光板ＰＬ２は、透過軸が直交するようにクロスニコルの配置となっている。

【0008】

図７Ａの状態では、液晶分子がＴＮ配向していることで、表示パネルＰＮＬからの画像が液晶レンズを透過して２次元画像表示となり、図７Ｂの状態では、２つの電極Ｅ間において、ＴＮ配向が残存したまま屈折率分布が得られて３次元画像が表示される。また、図７Ｂの３次元画像表示では、電極Ｅと重複する部分にてＴＮ配向が消失し、当該部分における透過率が低下する。

【0009】

ここで、初期配向がホモジニアス配向となる液晶レンズでは、電極Ｅの重複部分で発生をする液晶配向の欠陥によって表示性能に悪影響が及ぼされるが、液晶層ＬＣの初期配向をＴＮ配向にすることで、３次元画像表示時の透過率が低減されて配向欠陥による悪影響が防止されるようになっている。

【0010】

しかしながら、第１基板Ｂ１および第２基板Ｂ２の液晶層ＬＣ側の界面に形成した配向膜によって液晶分子をＴＮ配向した液晶レンズでは、図８Ａおよび図８Ｂで示すように、電界印加時の電極Ｅ付近の配向が乱れて、屈折率分布が非対称的なものとなってしまう。このような非対称な屈折率分布が生じると、観察者のそれぞれの目において右目用の画像と左目用の画像が混在し、クロストークが悪化することとなる。

【0011】

本発明の目的は、以上の課題に鑑みて、クロストークを改善したＴＮ配向の液晶レンズを備えた画像表示装置を提供すること、あるいは、クロストークを改善したＴＮ配向の液晶レンズを提供することを目的とする。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかにする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明にかかる画像表示装置は、上記課題に鑑みて、マトリクス状に配置された複数の画素を有する表示パネルと、前記表示パネルの表示面側に配置される液晶レンズと、を有する画像表示装置であって、前記液晶レンズは、第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に挟持される液晶層と、前記第１基板と前記液晶層の界面に形成される第１配向膜、および、前記第２基板と前記液晶層の界面に形成される第２配向膜とを有し、前記第１配向膜および前記第２配向膜は、プレチルト角の付与により前記液晶層における液晶分子を第１の方向に９０°捩れて配向するようにラビング処理された配向膜であって、前記液晶層における液晶分子は、前記液晶層にカイラル剤が添加されることにより、電界が印加されていない状態で前記第１の方向とは逆方向となる第２の方向に９０°捩れた状態となるように配向する、ことを特徴とする。

【0013】

また、本発明にかかる画像表示装置の一態様では、前記第１基板には、所定方向に延在する複数の電極が形成され、前記第１基板と前記第２基板との間に電界が印加される場合に、前記複数の電極の間において屈折率の分布が形成され、前記複数の電極における電極幅をｗとし、前記複数の電極における電極のピッチをｐとし、前記液晶層の厚みをｄとする場合に、３．５≦（ｐ−ｗ）／ｄ≦４．５が成り立つことを特徴としてもよい。

【0014】

また、本発明にかかる画像表示装置の一態様では、前記第１配向膜におけるラビング方向は、前記所定方向と４０度以上５０度以下の角度をなし、前記第２配向膜におけるラビング方向は、前記第１配向膜におけるラビング方向とは反対となる方向にて、前記所定方向と４０度以上５０度以下の角度をなす、ことを特徴としてもよい。

【0016】

また、本発明にかかる液晶レンズは、上記課題に鑑みて、第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に挟持される液晶層と、前記第１基板と前記液晶層の界面に形成される第１配向膜、および、前記第２基板と前記液晶層の界面に形成される第２配向膜とを有し、前記第１配向膜および前記第２配向膜は、プレチルト角の付与により、前記液晶層における液晶分子を第１の方向に９０°捩れて配向するようにラビング処理された配向膜であって、前記液晶層における液晶分子は、前記液晶層にカイラル剤が添加されることにより、電界が印加されていない状態で前記第１の方向とは逆方向となる第２の方向に９０°捩れた状態となるように配向する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、クロストークを改善したＴＮ配向の液晶レンズを備えた画像表示装置の提供、あるいは、クロストークを改善したＴＮ配向の液晶レンズの提供をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１の実施形態にかかる画像表示装置の模式図である。

【図2】第１の実施形態の液晶レンズにおける電極構造を平面的にみた模式図である。

【図3A】第１の実施形態の液晶レンズの断面の様子を示す図である。

【図3B】第１の実施形態の液晶レンズの断面の様子を示す図である。

【図3C】第１の実施形態の液晶レンズの断面の様子を示す図である。

【図4A】第１の実施形態の液晶層に電界を印加した際の２つの第１の電極間の透過率の分布を概略的に示すグラフである。

【図4B】第１の実施形態の液晶層に電界を印加した際の２つの第１の電極間の屈折率の分布を概略的に示すグラフである。

【図5A】セルギャップで規格化した第１の電極間の距離と、屈折率分布と二次曲線の相関値との間の関係を示すグラフである。

【図5B】セルギャップで規格化した第１の電極間の距離と、クロストークの発生量との関係を示すグラフである。

【図6】第１基板に形成される第１配向膜のラビング方向と、液晶レンズにおいて発現する屈折率分布と二次曲線の間の相関値との関係を示すグラフである。

【図7A】ＴＮ配向の液晶レンズの断面を概略的に示す図である。

【図7B】ＴＮ配向の液晶レンズの断面を概略的に示す図である。

【図8A】ＴＮ配向の液晶レンズにて、電界印加時に電極Ｅ付近の配向が乱れて非対称的な液晶配向が生じた様子を示す図である。

【図8B】ＴＮ配向の液晶レンズにて、電界印加時に電極Ｅ付近の配向が乱れて非対称的な屈折率分布が生じた様子を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0020】

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる画像表示装置ＤＰの模式図である。画像表示装置ＤＰは、表示パネルＰＮＬと、表示パネルＰＮＬの観察者側（前面、表示面側）に配置される液晶レンズＬＺとを含んで構成される。また、第１の実施形態における画像表示装置は、３次元画像の表示と２次元画像の表示を切替える機能を有している。

【0021】

液晶レンズＬＺは、第１基板Ｂ１と、第２基板Ｂ２と、第１偏光板ＰＬ１と、第２偏光板ＰＬ２と、液晶層ＬＣとを含んで構成される。また、第１偏光板ＰＬ１と第２偏光板ＰＬ２は、透過軸が直交するように配置される。

【0022】

液晶レンズＬＺは、液晶層ＬＣに電界が印加される際に複数のレンズ部を有したレンズアレイを形成する。本実施形態の液晶レンズは、液晶層ＬＣに電界が印加される際に観察者に３次元表示を提供し、電界が無印加の状態にて２次元表示を提供する。

【0023】

表示パネルＰＮＬは、マトリクス状に配置される複数の画素を有して構成され、液晶レンズＬＺが形成する各レンズ部は、表示パネルＰＮＬにおいて左目用の表示を出力する画素列と右目用の表示を出力する画素列に対応している。

【0024】

図２は、本実施形態の液晶レンズＬＺにおける電極構造を平面的にみた模式図であり、画像表示装置ＤＰを観察者側から見た場合に対応している。第１基板Ｂ１上には、観察者から見て上下方向にそれぞれ延在して短冊状に形成される複数の電極（第１の電極Ｅ１）が配置される。また、第２基板Ｂ２上には、表示パネルＰＮＬの表示領域に対応するように平板状に形成される第２の電極が配置される。したがって、本実施形態の液晶レンズＬＺでは、第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２間に電界が印加されることで、シリンドリカルレンズ状のレンズ部を複数有したレンズアレイが形成される。また本実施形態では、レンズアレイにおける各レンズ部は、表示パネルＰＮＬ２列の画素列に対応するように形成される。なお、第１の電極Ｅ１としては、上下方向に延在する各電極が、液晶レンズＬＺの上部又は下部にて連結されて櫛歯状に形成されてもよい。

【0025】

また、第１基板Ｂ１の液晶層ＬＣ側の界面においては、不図示の配向膜（第１配向膜）が形成されて、第２基板Ｂ２の液晶層ＬＣ側の界面においても、不図示の配向膜（第２配向膜）が形成される。また、図２における矢印Ｐ１およびＰ２は、それぞれ第１配向膜と第２配向膜におけるラビング方向を示すものであり、第１の電極Ｅ１の延在方向に対して４５度の角度を為して、第１配向膜のラビング方向と第２配向膜のラビング方向とが互いに垂直に交差するように設定されている。液晶層ＬＣの液晶分子には、ラビング処理をされた配向膜によりプレチルト角が付与されて、電圧が無印加となる初期配向状態では、第１基板Ｂ１の近傍および第２基板Ｂ２の近傍にて、矢印Ｐ１及びＰ２の方向に液晶分子の長軸方向が揃えられる。

【0026】

また、第１の電極Ｅ１と第２の電極Ｅ２との間には、表示切替え手段ＣＭが配線によって接続される。表示切替え手段ＣＭは、外部からの入力によりＯＮ状態とＯＦＦ状態とが切替えられ、ＯＮ状態の場合には、第１の電極Ｅ１および第２の電極Ｅ２間に電圧が入力されて液晶層ＬＣの配向が制御される。

【0027】

図３は、本実施形態の液晶レンズＬＺの断面の様子を示す図である。図３Ａおよび図３Ｂは、液晶層ＬＣに電界が印加されていない状態を示しており、図３Ａは、図２におけるＡ−Ａの位置に相当する断面を、図３Ｂは、図２におけるＢ−Ｂの位置に相当する断面を示している。また、図３Ｃは、液晶層ＬＣに電界が印加されてレンズ機能を呈している状態を示しており、図２におけるＡ−Ａの位置に相当する断面となっている。

【0028】

ここで、本実施形態の液晶レンズＬＺの液晶層ＬＣには、第１基板Ｂ１と第２基板Ｂ２と液晶層ＬＣの界面に形成された配向膜（図３の各図において不図示）の配向処理方向とプレチルト角の組み合わせで定まる液晶分子のねじれ方向（第１の方向）とは逆方向となるねじれ方向（第２の方向）を誘起させるカイラル剤が添加される。本実施形態では、このようなカイラル剤を液晶層ＬＣに添加することにより、液晶層ＬＣの初期配向状態を、第２の方向に９０度ねじれたＴＮ（Twisted Nematic）配向とするようにしている。

【0029】

図３Ａおよび図３Ｂの液晶レンズＬＺの状態では、２つの基板間にて液晶分子がＴＮ配向しているため、第１偏光板ＰＬ１を透過した光線は、その偏光状態が９０度回転させられて、第２偏光板ＰＬ２に透過するようになっている。したがって、２つの基板間にて電界が無印加となる状態では、表示パネルＰＮＬからの光線の進行方向が原則的に変調されず、表示パネルＰＮＬからの画像が表示される。

【0030】

一方、図３Ｃの液晶レンズＬＺの状態では、液晶分子の配向が２つの第１の電極Ｅ１間にて徐々に変化し、中央に進むに従って液晶分子が倒れるようになっている。このため、２つの第１の電極Ｅ１間では屈折率の分布が発生してレンズ機能が発現し、第１偏光板ＰＬ１を透過した光線の進行方向を変調するようになっている。また、表示パネルＰＮＬは、液晶レンズＬＺに電界が印加される際に、２次元画像用の表示から３次元画像用の表示に切替えられて、左目用および右目用の画素から左目用の画像と右目用の画像を表示するように制御をする。これにより画像表示装置ＤＰは、所定位置の観察者の左目および右目に、左目用の画像と右目用の画像をそれぞれ提供することとして立体画像を出力する。

【0031】

本実施形態の画像表示装置ＤＰは、液晶レンズＬＺの液晶層ＬＣに上記のカイラル剤が添加されることで、各レンズ部の屈折率分布の非対称性の発現が抑えられる。図３Ａで示されるように、第１配向膜と第２配向膜によるプレチルト角が存在している場合であっても、これらによって発生するねじれ方向と反対方向に液晶分子がねじれて配向することで、第１の電極Ｅ１が形成された第１基板Ｂ１側で発生する液晶分子配列の乱れが抑えられて、電界印加時の屈折率分布の非対称性が防止される。そして、屈折率分布の非対称性が抑制されることで、観察者の左目及び右目に対して、それぞれに対応した画像が正確に提供されやすくなってクロストークの改善に繋がることとなる。

【0032】

図４は、本実施形態の液晶層ＬＣに電界を印加した際の２つの第１の電極Ｅ１間の透過率の分布と、屈折率の分布を概略的に示すグラフである。図４Ａおよび図４Ｂの横軸は、２つの第１の電極Ｅ１間の位置に対応しており、図４Ａの縦軸は透過率、図４Ｂの縦軸は屈折率を示すものとなっている。

【0033】

第１の電極Ｅ１上では、図３Ｃで示されるように液晶分子の分子長軸が垂直方向に配向しているため、カイラル剤による液晶分子のＴＮ配向が解消している状態となっている。このため、図４Ａで示されるように、第１の電極Ｅ１の位置における透過率が低くなり、第１の電極Ｅ１から離れて電界の影響が弱くなるにつれて、カイラル剤による液晶分子のねじれが誘起されて透過率が向上するようになっている。また、図４Ｂで示されるように、第１の電極Ｅ１間の領域の屈折率分布は、第１の電極Ｅ１から離れてレンズ部の中央に進むにつれて、屈折率が向上し、かつ、その変化が緩やかになるようになっている。

【0034】

また、第１基板Ｂ１と第２基板Ｂ２に形成された配向膜によって誘起される液晶分子ＬＣのねじれ方向とは反対方向のねじれを誘起するカイラル剤としては、常温（具体的には０度以上〜４０度以下の範囲）において、カイラルピッチｃとセルギャップｄの関係が、０＜ｄ／ｃ＜１／２を満たすように設定をする。この範囲を逸脱すると、第１の方向への液晶配向のねじれ、あるいは、第２の方向への液晶配向の２７０度のねじれが発生する可能性が高くなり望ましくない。

【0035】

次に、本実施形態の液晶層ＬＣの厚みを示すセルギャップｄと、第１の電極Ｅ１間の距離との関係について説明をする。

【0036】

図５は、セルギャップｄにより規格化をした第１の電極Ｅ１間の距離と、クロストークの発生量との関係を説明するためのグラフである。図５Ａのグラフの縦軸は、屈折率分布と二次曲線との相関値を示しており、第１の電極Ｅ１間の距離がセルギャップｄの約４倍になるときに、屈折率分布が二次曲線に最も近づくことを示している。また、図５Ｂのグラフの縦軸はクロストークの発生量を示しており、屈折率分布と二次曲線との相関値が向上するとクロストークの発生量が低下することとなる。

【0037】

本実施形態においては、第１の電極Ｅ１の電極幅ｗを１０μｍ、第１の電極Ｅ１間のピッチｐを１６０μｍ、セルギャップｄを２５μｍとしており、カイラル剤が添加されない場合と比べてクロストークが約２％低減される。

【0038】

また、液晶層ＬＣのセルギャップｄと、第１の電極Ｅ１間の距離（すなわち、ｐ−ｗ）の関係については、図５Ｂ等で示されるように、３．５≦（ｐ−ｗ）／ｄ≦４．５となるようにするのが好適である。図５Ｂで示されるように、（ｐ−ｗ）／ｄを３以下、あるいは、５以上に設定をするとクロストークが急激に大きくなるため、上記のような範囲に第１の電極Ｅ１間の距離を設定することでクロストークを５％以下に抑えることが出来る。

【0039】

また、液晶層ＬＣのセルギャップｄとしては、１８μｍ以上２７μｍ以下、もしくは２０μｍ以上２５μｍ以下の値を採用するのが好ましく、第１の電極Ｅ１の電極幅ｗとしては８μｍ以上２０μｍ以下、あるいは１０μｍ以上１５μｍ以下とするのが好ましい。また、第１の電極Ｅ１間のピッチｐとしては、１００μｍ以上２００μｍ以下とするのが好ましい。

【0040】

つぎに、第１の電極Ｅ１が延伸する方向と、液晶層ＬＣの界面に形成される配向膜の配向処理の方向の関係について説明をする。

【0041】

図６は、第１基板Ｂ１において形成される第１配向膜のラビング方向（初期配向方向）と、液晶レンズＬＺにおいて発現する屈折率分布と二次曲線の間の相関値との関係を示すグラフである。図６の横軸で示される第１配向膜のラビング方向は、第１の電極Ｅ１の延在方向を基準とする角度を示しており、図６のグラフにおいては、第２基板Ｂ２において形成される第２配向膜のラビング方向は−４５度となっている。同図で示されるように、第１の電極Ｅ１と第１配向膜のラビング方向とがなす角度が４５度である場合には、屈折率分布と二次曲線との間の相関値が最も高くなる。

【0042】

屈折率分布と二次曲線との間の相関値が低下すると、３次元表示時の液晶レンズＬＺのクロストークが悪化することなり、図５から考慮して、相関値が０．８以下となるときにクロストークが概ね５％以上となるものと考えられる。したがって、第１配向膜のラビング方向としては、第１の電極Ｅ１が延在する方向を基準として４０度以上５０度以下となるように設定をし、第２配向膜のラビング方向としては、第１配向膜のラビング方向とは反対回りとなる方向にて、第１の電極Ｅ１の延在方向に対して４０度以上５０度以下となるように設定をするのが望ましい。

【0043】

［第２の実施形態］
上記の第１の実施形態においては、液晶層ＬＣの界面に第１配向膜と第２配向膜を形成して、図２で示されるように、ラビング方向が垂直に交差するように設定をし、２つの配向膜による初期配向方向とプレチルト角によって定まるねじれ方向とは逆方向にねじれが発生をするように、カイラル剤を付与している。一方、第２の実施形態においては、液晶層ＬＣの界面の第１配向膜と第２配向膜とを光配向膜とし、カイラルピッチｃとセルギャップｄとの関係が、０＜ｄ／ｃ＜１／２という条件を満たすようにカイラル剤を添加している点で、第１の実施形態とは異なっている。

【0044】

第２の実施形態の画像表示装置ＤＰの液晶層ＬＣにおいてカイラル剤を添加しない場合には、第１基板Ｂ１から第２基板Ｂ２の側に進むにつれて時計回りに分子長軸が回転をする液晶配向と、反時計回りに分子長軸が回転をする液晶配向とが混在し、これらによってドメインを生じさせて液晶レンズのクロストークが悪化させることとなる。

【0045】

しかしながら、第１基板Ｂ１から第２基板Ｂ２の側に進むにつれて、時計回りあるいは反時計回りに分子長軸が回転するねじれを誘起するカイラル剤を液晶層ＬＣに添加することで、クロストークの発生を低減することができる。

【0046】

なお、上記の各実施形態における第１の電極Ｅ１と、第２の電極Ｅ２の電極パターンは入れ替わっても良い。また、上記の各実施形態では、第２の電極Ｅ２は平板状の電極形状となっているが、２つの第１の電極Ｅ１間にてレンズ機能を発現することができる形状であれば他の形状であっても良い。

【0047】

なお、上記の各実施形態では、表示パネルＰＮＬとしては、液晶表示パネルを用いても良いし、有機ＥＬ表示パネルを用いても良い。液晶表示パネルを用いる場合には、さらに、表示パネルＰＮＬの背面にバックライトが配置される。

【0048】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、各実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成、又は同一の目的を達成することができる構成でおきかえることが出来る。

【符号の説明】

【0049】

ＤＰ 画像表示装置、ＬＺ 液晶レンズ、ＬＣ 液晶層、Ｂ１ 第１基板、Ｂ２ 第２基板、ＰＮＬ 表示パネル、Ｅ１ 第１の電極、Ｅ２ 第２の電極、Ｐ１，Ｐ２ ラビング方向、ＣＭ 表示切り替え手段。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】