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公開番号2025062808
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-15
出願番号2023172086
出願日2023-10-03
発明の名称立体表示システム及び液晶シャッター装置
出願人シャープディスプレイテクノロジー株式会社
代理人弁理士法人イノベンティア
主分類G02F 1/13 20060101AFI20250408BHJP(光学)
要約【課題】表示パネルの表示タイミングに対して液晶シャッター装置による光の偏光状態の変更のタイミングが遅れるのを防止することが可能な立体表示システム及び液晶シャッター装置を提供する。
【解決手段】立体表示システム100は、表示パネル2と液晶シャッター装置1とを備える。液晶シャッター装置1は、液晶層30と、セグメント電極11と、対向電極21と、補助電極23と、絶縁層24と、駆動回路3とを含む。駆動回路3は、表示パネル2の表示の切り替えに同期してセグメント電極11に駆動電圧を印加する。また、駆動回路3は、セグメント電極11に印加する電圧に対して逆の位相を有する電圧を、補助電極23に印加する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
左眼用画像と右眼用画像とを交互に切り替えて表示する表示パネルと、
前記表示パネルから入射した光を、第１の偏光状態を有する出射光に変化させて出力する状態と、前記表示パネルから入射した光を、第２の偏光状態を有する出射光に変化させて出力する状態と、を切り替える液晶シャッター装置と、を備え、
前記液晶シャッター装置は、
第１電極と、
固定電位に接続された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置された液晶層と、
前記出射光の偏光状態を前記第１の偏光状態に変更させる第１電圧と、前記出射光の偏光状態を前記第２の偏光状態に変更させる第２電圧とのいずれかを前記第１電極に印加する駆動回路であって、前記表示パネルによる前記左眼用画像と前記右眼用画像との表示の切り替えに同期して前記第１電極に印加する電圧を前記第１電圧と前記第２電圧とで切り替える駆動回路と、
前記第２電極のうちの前記液晶層が配置された側とは逆側に配置された第３電極と、を含み、
前記駆動回路は、前記第１電極に印加する電圧に対して逆の位相を有する第３電圧を、前記第３電極に印加する、立体表示システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記駆動回路は、前記第１電圧の電圧値の絶対値又は前記第２電圧の電圧値の絶対値のいずれか一方以下の電圧値の絶対値を有する前記第３電圧を、前記第３電極に印加する、請求項１に記載の立体表示システム。
【請求項３】
前記駆動回路は、前記第１電圧の電圧値の絶対値又は前記第２電圧の電圧値の絶対値をＶｓ、前記第１電極と前記第２電極との電気容量をＣＬ、前記第２電極と前記第３電極との電気容量をＣｓとした場合、以下の式（１）を満たす絶対値Ｖｃの電圧値を有する前記第３電圧を、前記第３電極に印加する、請求項１に記載の立体表示システム。
Ｖｃ≦Ｖｓ×（ＣＬ／Ｃｓ）・・・（１）
【請求項４】
前記第３電極は、メッシュ状に形成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の立体表示システム。
【請求項５】
前記第３電極は、前記液晶シャッター装置のうちの前記液晶シャッター装置が光を出射させる領域の外側の位置に配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の立体表示システム。
【請求項６】
前記第１電極は、互いに離れて配置された複数の第１電極部分を含み、
前記第２電極は、前記複数の第１電極部分に対向して配置された複数の第２電極部分を含み、
前記第３電極は、前記複数の第２電極部分に対向して配置された複数の第３電極部分を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の立体表示システム。
【請求項７】
左眼用画像と右眼用画像とを交互に切り替えて表示する表示パネルから入射した光を、第１の偏光状態を有する出射光に変化させて出力する状態と、前記表示パネルから入射した光を、第２の偏光状態を有する出射光に変化させて出力する状態と、を切り替える液晶シャッター装置であって、
第１電極と、
固定電位に接続された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置された液晶層と、
前記出射光の偏光状態を前記第１の偏光状態に変更させる第１電圧と、前記出射光の偏光状態を前記第２の偏光状態に変更させる第２電圧とのいずれかを前記第１電極に印加する駆動回路であって、前記表示パネルによる前記左眼用画像と前記右眼用画像との表示の切り替えに同期して前記第１電極に印加する電圧を前記第１電圧と前記第２電圧とで切り替える駆動回路と、
前記第２電極のうちの前記液晶層が配置された側とは逆側に配置された第３電極と、を備え、
前記駆動回路は、前記第１電極に印加する電圧に対して逆の位相を有する第３電圧を、前記第３電極に印加する、液晶シャッター装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、立体表示システム及び液晶シャッター装置に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、立体表示システム及び液晶シャッター装置が知られている。このような立体表示システムは、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１の立体表示システムは、表示パネルと、液晶シャッター装置と、偏光眼鏡とを含む。表示パネルは、左眼用映像と右眼用映像とを時分割で交互に表示する。液晶シャッター装置は、左眼用映像及び右眼用映像の表示期間に同期して表示光を左回り円偏光又は右回り円偏光に変換する。偏光眼鏡は、偏光眼鏡を掛けた観察者の左眼に対して、右眼用映像を遮光して左眼用映像のみを届け、観察者の右眼に対して、左眼用映像を遮光して右眼用映像のみを届ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－２３５２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のような従来の液晶シャッター装置は、液晶層と、液晶層を挟む第１電極と第２電極とを備える。そして、液晶シャッター装置は、第１電極に電圧を印加し、第２電極を固定の電位にすることにより、液晶層の両側に電位差を生じさせ、液晶層の液晶を駆動させる。
【０００５】
しかしながら、従来の液晶シャッター装置は、電源から第１電極に電圧を供給するための配線の抵抗、及び、第２電極を固定電位に接続させるための配線及びコモン転移材の抵抗を有する。このため、第１電極に電圧が供給された場合に、上記の配線の抵抗及びコモン転移材の抵抗と、液晶層の電気容量とに起因して、第２電極の電位が固定電位から変化してしまい、液晶層に印加される電圧（第１電極と第２電極との電位差）の波形の時定数が大きくなってしまう。この結果、液晶シャッター装置による光の偏光状態を切り替えが、表示パネルの表示タイミングに対して遅れてしまうという問題点がある。
【０００６】
そこで、本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、表示パネルの表示タイミングに対して液晶シャッター装置による光の偏光状態の変更のタイミングが遅れるのを防止することが可能な立体表示システム及び液晶シャッター装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の第１の態様に係る立体表示システムは、左眼用画像と右眼用画像とを交互に切り替えて表示する表示パネルと、前記表示パネルから入射した光を、第１の偏光状態を有する出射光に変化させて出力する状態と、前記表示パネルから入射した光を、第２の偏光状態を有する出射光に変化させて出力する状態と、を切り替える液晶シャッター装置と、を備え、前記液晶シャッター装置は、第１電極と、固定電位に接続された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された液晶層と、前記出射光の偏光状態を前記第１の偏光状態に変更させる第１電圧と、前記出射光の偏光状態を前記第２の偏光状態に変更させる第２電圧とのいずれかを前記第１電極に印加する駆動回路であって、前記表示パネルによる前記左眼用画像と前記右眼用画像との表示の切り替えに同期して前記第１電極に印加する電圧を前記第１電圧と前記第２電圧とで切り替える駆動回路と、前記第２電極のうちの前記液晶層が配置された側とは逆側に配置された第３電極と、を含み、前記駆動回路は、前記第１電極に印加する電圧に対して逆の位相を有する第３電圧を、前記第３電極に印加する。
【０００８】
第２の態様に係る液晶シャッター装置は、左眼用画像と右眼用画像とを交互に切り替えて表示する表示パネルから入射した光を、第１の偏光状態を有する出射光に変化させて出力する状態と、前記表示パネルから入射した光を、第２の偏光状態を有する出射光に変化させて出力する状態と、を切り替える液晶シャッター装置であって、第１電極と、固定電位に接続された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された液晶層と、前記出射光の偏光状態を前記第１の偏光状態に変更させる第１電圧と、前記出射光の偏光状態を前記第２の偏光状態に変更させる第２電圧とのいずれかを前記第１電極に印加する駆動回路であって、前記表示パネルによる前記左眼用画像と前記右眼用画像との表示の切り替えに同期して前記第１電極に印加する電圧を前記第１電圧と前記第２電圧とで切り替える駆動回路と、前記第２電極のうちの前記液晶層が配置された側とは逆側に配置された第３電極と、を備え、前記駆動回路は、前記第１電極に印加する電圧に対して逆の位相を有する第３電圧を、前記第３電極に印加する。
【発明の効果】
【０００９】
ここで、第１電極に第１電圧が印加されることに起因して第２電極の電位は、固定電位に対して変化する。これに対して、上記の構成によれば、第３電極に第１電極に印加する電圧に対して逆の位相を有する第３電圧が印加される。これにより、上記の第１電圧に起因する電位の変化とは逆の位相で、第２電極の電位を変化させることができる。この結果、上記の第３電圧に起因する電位の変化が、上記の第１電圧に起因する電位の変化と相殺するので、液晶層に印加される電圧の波形の時定数の増大（波形の鈍り）を防止することができる。これにより、第１電極に印加される電圧が第１電圧と第２電圧とで切り替えられるタイミングに対して、液晶シャッター装置からの出射光の偏光状態が切り替わるタイミングが遅れるのが防止される。そして、第１電極に印加される電圧が第１電圧と第２電圧とで切り替えられるタイミングは、左眼用画像と右眼用画像とが切り替えられるタイミング（表示タイミング）に同期しているので、表示パネルの表示タイミングに対して液晶シャッター装置による光の偏光状態の変更のタイミングが遅れるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態における立体表示システム１００の構成を示す模式図である。
図２は、第１実施形態による液晶シャッター装置１の断面図である。
図３は、第１実施形態による液晶シャッター装置１の対向電極２１と配線部４０との接続部分の構成を示す断面図である。
図４は、第１実施形態による液晶シャッター装置１の補助電極２３と配線部４０との接続部分の構成を示す断面図である。
図５は、第１実施形態による液晶シャッター装置１の平面図である。
図６は、補助電極２３の平面図である。
図７は、電気容量Ｃｓ及びＣＬを説明するための模式図である。
図８は、セグメント電極１１、対向電極２１、及び補助電極２３の電気的関係を模式的に示す回路図である。
図９は、各電極に印加される電圧と液晶シャッター装置１から出射する光の偏光方向との関係を説明するためのタイミング図である。
図１０は、比較例による立体表示システムにおける、期間Ｔ２から期間Ｔ３に遷移する時点のセグメント電極、対向電極、及び液晶層に印加される電圧の波形を示す図である。
図１１は、第１実施形態による立体表示システム１００における、期間Ｔ２から期間Ｔ３に遷移する時点のセグメント電極１１、対向電極２１、補助電極２３、及び液晶層３０に印加される電圧の波形を示す図である。
図１２は、第１実施例～第５実施例の各々の液晶層に印加される電圧の変化を示す図である。
図１３は、第２実施形態の液晶シャッター装置３０１の平面視で図である。
図１４は、第２実施形態の液晶シャッター装置３０１の断面図である。
図１５は、第１実施形態及び第２実施形態の第１変形例による液晶シャッター装置４０１を示す図である。
図１６は、第１実施形態及び第２実施形態の第２変形例による液晶シャッター装置５０１を示す図である。
図１７は、第１実施形態及び第２実施形態の第３変形例による補助電極６２３を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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