JP4999173B2 - Multiple view directional display - Google Patents
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Description
本発明は、2つ以上のイメージを、それぞれのイメージが異なる方向から可視になるように表示するマルチプルビュー方向性ディスプレイに関する。従って、異なる方向からディスプレイを観察する2人の観察者が互いに異なるイメージを見る。このようなディスプレイは、例えば、自動立体視ディスプレイデバイスまたはデュアルビューディスプレイデバイスとして用いられ得る。本発明はまた、視差バリア基板、およびマルチプルビュー方向性ディスプレイの製造法に関する。 The present invention relates to a multiple view directional display that displays two or more images such that each image is visible from different directions. Therefore, two viewers viewing the display from different directions see different images. Such a display can be used, for example, as an autostereoscopic display device or a dual view display device. The invention also relates to a method of manufacturing a parallax barrier substrate and a multiple view directional display.
長年にわたり、従来のディスプレイデバイスは、複数のユーザによって同時に観察されるように設計されてきた。ディスプレイデバイスのディスプレイ特性は、観察者がディスプレイに対して異なる角度から同程度に良好な画質を見ることができるようにされてきた。これは、多くのユーザが同じ情報をディスプレイで見る必要がある場合、例えば、空港および鉄道の駅における出発情報のディスプレイなどの用途において有効である。しかし、個々のユーザが異なる情報を同じディスプレイで見ることができることが望ましい用途も多い。例えば、自動車において、運転者は衛星ナビゲーションデータを見ることを望み、同乗者は映画を見ることを望む場合がある。これらの相反する要求は、2つの別個のディスプレイデバイスを提供することによって満たされ得るが、これは、余分なスペースを占め、コストを増大させ得る。さらに、この例において2つの別個のディスプレイが用いられる場合、運転者が自分の頭を動かすことによって同乗者のディスプレイを見ることが可能であり、これは、運転者の気が散る原因となり得る。さらなる例として、2人以上のプレーヤー用のコンピュータゲームにおける各プレーヤーは、自分の視点からゲームを見ることを望む場合がある。これは、現在では、各プレーヤーが別個の表示スクリーンでゲームを見て、個々のスクリーン上で各プレーヤーが独自の視野を見ることによって行われている。しかし、各プレーヤーに別個の表示スクリーンを提供することは、大きなスペースをとることになり、コストが高く、携帯用ゲームにおいては非実用的である。 Over the years, conventional display devices have been designed to be viewed simultaneously by multiple users. The display characteristics of display devices have made it possible for an observer to see as good image quality from different angles with respect to the display. This is useful in applications where many users need to see the same information on a display, for example, display of departure information at airports and railway stations. However, there are many applications where it is desirable for individual users to be able to see different information on the same display. For example, in a car, a driver may want to see satellite navigation data and a passenger may want to watch a movie. These conflicting requirements can be met by providing two separate display devices, which can take up extra space and increase costs. Furthermore, if two separate displays are used in this example, the driver can see the passenger's display by moving his head, which can cause distraction for the driver. As a further example, each player in a computer game for two or more players may wish to view the game from their own perspective. This is currently done by each player watching the game on a separate display screen and each player seeing their own field of view on the individual screens. However, providing each player with a separate display screen takes up a lot of space, is costly, and impractical in portable games.
これらの問題を解決するため、マルチプルビューディスプレイが開発されてきた。マルチプルビューディスプレイの用途の1つは、「デュアルビューディスプレイ」としての用途である。デュアルビューディスプレイは、2つ以上の異なるイメージを同時に表示することができ、各イメージが特定の方向にのみ可視である。従って、ある方向からディスプレイデバイスを観察する観察者は、あるイメージを見、他の異なる方向からディスプレイデバイスを観察する観察者は、異なるイメージを見る。2人以上のユーザに異なるイメージを見せることができるディスプレイは、2つ以上の別個のディスプレイを用いる場合と比較して、かなりのスペースおよびコストを節約することができる。 In order to solve these problems, multiple view displays have been developed. One of the uses of the multiple view display is as a “dual view display”. A dual view display can display two or more different images simultaneously, each image being visible only in a particular direction. Thus, an observer observing the display device from one direction will see one image, and an observer observing the display device from another different direction will see a different image. A display that can show different images to two or more users can save considerable space and cost compared to using two or more separate displays.
マルチプルビュー方向性ディスプレイデバイスの可能な用途の例が上に挙げられているが、他の多くの用途がある。例えば、それぞれの乗客に個人用機内エンターテイメントプログラムを提供する飛行機において用いられ得る。現在では、それぞれの乗客用に、個人用ディスプレイデバイスが、典型的には、前列のシートの背に提供されている。マルチプルビュー方向性ディスプレイを用いることによって、自分が見たい映画を各乗客が選択することを可能にしながらも、1つのディスプレイで2人以上の乗客が見ることができるので、コスト、スペースおよび重量をかなり節約することができる。 Examples of possible uses for multiple view directional display devices are listed above, but there are many other uses. For example, it may be used on an airplane that provides a personal in-flight entertainment program for each passenger. Currently, for each passenger, a personal display device is typically provided on the back of the front row of seats. By using multiple view directional displays, each passenger can select the movie he wants to watch while still allowing more than two passengers to see on one display, thus reducing cost, space and weight. You can save a lot.
マルチプルビュー方向性ディスプレイのさらなる利点は、ユーザが互いのビューを見ることを防止できることである。これは、上記のコンピュータゲームの例だけでなく、バンキングまたは販売取引などセキュリティを必要とする用途、例えば、現金自動預入支払機
(ATM)の使用において望ましい。
A further advantage of multiple view directional displays is that they can prevent users from seeing each other's views. This is desirable not only in the above computer game examples, but also in applications that require security, such as banking or sales transactions, such as the use of an automated teller machine (ATM).
マルチプルビュー方向性ディスプレイのさらなる用途は、三次元ディスプレイの製造である。通常の視覚において、人間の2つの眼は、顔の中で異なる位置にあるため、異なる視点から周りの光景を認知する。その後、これらの2つの視点は、景色の中の様々な物体までの距離を算定するため、脳によって用いられる。三次元イメージを有効に表示するディスプレイを作るために、この状況を再生し、いわゆるイメージの「立体視対」を、観察者のそれぞれの眼に1つずつ供給することが必要である。 A further application of multiple view directional displays is the manufacture of 3D displays. In normal vision, the two human eyes are in different positions in the face, and thus recognize the surrounding scene from different viewpoints. These two viewpoints are then used by the brain to calculate the distance to various objects in the scene. In order to create a display that effectively displays a three-dimensional image, it is necessary to reproduce this situation and supply one “stereoscopic pair” of images, one for each eye of the observer.
三次元ディスプレイは、異なるビューを眼に供給するために用いられる方法に依存して、2つのタイプに分類される。立体視ディスプレイは、典型的には、広い観察範囲にわたって、立体視イメージ対の両方のイメージを表示する。ビューのそれぞれは、例えば、色、偏光状態、または表示時間によって、符号化される。ユーザは、ビューを分離して、それぞれの眼がその眼に向けられたビューのみを見るようにする、眼鏡のフィルタシステムを着用する必要がある。 Three-dimensional displays are classified into two types, depending on the method used to provide different views to the eye. Stereoscopic displays typically display both images of a stereoscopic image pair over a wide viewing range. Each view is encoded, for example, by color, polarization state, or display time. The user needs to wear a spectacle filter system that separates the views so that each eye sees only the view directed to that eye.
自動立体視ディスプレイは右目ビューおよび左目ビューを異なる方向に表示し、各ビューはそれぞれ規定されたスペースの領域のみから可視になる。ディスプレイアクティブ範囲の全体にわたってイメージが可視であるスペースの領域は、「観察ウィンドウ」と呼ばれる。観察者の左眼が立体視対の左目ビューの観察ウィンドウにあり、右眼がその対の右目イメージの観察ウィンドウにあるように観察者が位置する場合、観察者のそれぞれの眼によって正しいビューが見られ、三次元イメージが知覚される。自動立体視ディスプレイは、観察者が着用する観察用補助器具を必要としない。 The autostereoscopic display displays the right eye view and the left eye view in different directions, and each view is visible only from the area of the defined space. The area of the space where the image is visible throughout the display active area is called the “observation window”. If the observer is positioned so that the observer's left eye is in the observation window for the left-eye view of the stereoscopic pair and the right eye is in the observation window for the right-eye image of the pair, the correct view is represented by each observer's eye. A 3D image is perceived. The autostereoscopic display does not require an auxiliary instrument for observation worn by the observer.
自動立体視ディスプレイは、デュアルビューディスプレイと原則的には類似する。しかし、自動立体視ディスプレイ上に表示される2つのイメージは、立体視イメージ対の左眼イメージおよび右眼イメージであり、互いに独立していない。さらに、2つのイメージは、観察者の眼のそれぞれにとって1つのイメージが可視になる状態で、1人の観察者にとって可視になるように表示される。 Autostereoscopic displays are in principle similar to dual view displays. However, the two images displayed on the autostereoscopic display are the left eye image and the right eye image of the stereoscopic image pair and are not independent of each other. Further, the two images are displayed so that they are visible to one observer with one image visible to each of the observer's eyes.
フラットパネルディスプレイにおいては、観察ウィンドウの形成は、典型的には、自動立体視ディスプレイのイメージ表示装置の画素(または「ピクセル」)構造と、一般的に視差オプティクスと呼ばれる光学素子との組み合わせに起因する。視差オプティクスの一例は、視差バリアである。視差バリアは、しばしば、スリットの形態をとり、不透明領域によって分離されている、透過領域を有するスクリーンである。このスクリーンは、画素の二次元アレイを有する空間光変調器(SLM)の前または後ろに設置され得、自動立体視ディスプレイを生成する。 In flat panel displays, the formation of the viewing window is typically due to the combination of the pixel (or “pixel”) structure of the image display device of an autostereoscopic display and an optical element commonly referred to as parallax optics. To do. An example of parallax optics is a parallax barrier. A parallax barrier is often a screen having a transmissive region, which is in the form of a slit and separated by an opaque region. This screen can be placed in front of or behind a spatial light modulator (SLM) with a two-dimensional array of pixels to produce an autostereoscopic display.
図1は、従来のマルチプルビュー方向性デバイス、この例においては、自動立体視ディスプレイの平面図である。方向性ディスプレイ1は、イメージディスプレイデバイスを構成する空間光変調器(SLM)4、および視差バリア5を含む。図1のSLMは、アクティブマトリクス薄膜トランジスタ(TFT)基板6、対向基板7、および基板と対向基板との間に配置された液晶層8を有する液晶ディスプレイ(LCD)デバイスの形態である。SLMには、独立してアドレス可能な複数の画素を規定するアドレシング電極(図示せず)が設けられ、また、液晶層のアライメントを行うアライメント層が設けられる。観察角向上膜9および線偏光子10が基板6および7のそれぞれの外面上に設けられる。照明11は、バックライト(図示せず)から供給される。
FIG. 1 is a plan view of a conventional multiple view directional device, in this example, an autostereoscopic display. The directional display 1 includes a spatial light modulator (SLM) 4 and a
視差バリア5は、SLM4に隣接する表面上に形成された視差バリアアパーチャアレイ13を有する基板12を含む。アパーチャアレイは、不透明部分14によって分離された
、垂直に延びる(すなわち、図1の紙の面に向かって延びる)透明アパーチャ15を含む。反射防止(AR)コーティング16は、視差バリア基板12の反対側の表面(ディスプレイ1の出力面を形成する)の上に形成される。
The
SLM4のピクセルは、カラムが図1の紙の面に向かって延びる状態で、ロウおよびカラムに配置される。ロウまたは水平方向のピクセルピッチ(あるピクセルの中心から隣接するピクセルの中心までの距離)は、pである。アパーチャアレイ13の垂直に延びる透過スリット15の幅は2wであり、透過スリット15の水平ピッチはbである。バリアアパーチャアレイ13の面は、液晶層8の面から距離sだけ離れている。
The pixels of the
用いられるとき、ディスプレイデバイス1は、左眼イメージおよび右眼イメージを形成し、左眼および右眼が、それぞれ、左眼観察ウィンドウ2および右眼観察ウィンドウ3と一致するような位置に頭を持っていく観察者は三次元イメージを見る。左眼および右眼観察ウィンドウ2および3は、ウィンドウ面17において、ディスプレイからの所望の観察距離に形成される。ウィンドウ面は、アパーチャアレイ13の面から、距離rOだけ離れている。ウィンドウ2および3は、ウィンドウ面において連続的であり、人間の2つの眼の間の平均間隔に対応するピッチeを有する。垂直軸からディスプレイ垂線への各ウィンドウ2および3の中心に対する半角は、αsである。
When used, the display device 1 forms a left eye image and a right eye image, and has a head at a position such that the left eye and the right eye coincide with the left
視差バリア5のスリット15のピッチはSLM4のピクセルピッチの整数倍に近くなるように選択され、ピクセルのカラムの群が視差バリアの特定のスリットに関連付けられる。図1は、SLM4の2つのピクセルカラムが、視差バリアの透過スリット15のそれぞれに関連付けられるディスプレイデバイスを示す。
The pitch of the
図2は、視差バリアがピクセルカラムピッチのちょうど整数倍のピッチを有する場合における、SLM4および視差バリア5から生成される光の角度ゾーンを示す。この場合、ディスプレイパネル表面にわたって異なる位置から来る角度ゾーンは混在し、イメージ1またはイメージ2(ここで、「イメージ1」および「イメージ2」は、SLM4によって表示される2つのイメージを示す)のビューの純粋なゾーンは、存在しない。この問題に対処するため、視差バリアのピッチがわずかに低減され、ピクセルカラムピッチの整数倍よりわずかに小さくなることが好ましい。結果として、角度ゾーンは、ディスプレイの前の所定の面(「ウィンドウ面」)に収束する。この効果を、添付の図面の図3に示す。図3は、SLM4および改良された視差バリア5’によって生成されるイメージゾーンを示す。このようにして生成された観察領域は、平面図において、ほぼ凧の形をしている。
FIG. 2 shows the angular zone of light generated from the
図4は、他の従来のマルチプルビュー方向性ディスプレイデバイス1’の平面図である。これは、概して、図1のディスプレイデバイス1に相当するが、視差バリア5がSLM4の後ろに配置され、バックライトとSLM4との間にある点が異なっている。このデバイスは、視差バリアが観察者にとって見えにくいこと、およびディスプレイのピクセルがデバイスの前に対してより近くに見えることなどの利点を有し得る。さらに、図1および4は、それぞれ、バックライトによって照射される透過型ディスプレイデバイスを示すが、(明るい状態において)周辺光を用いる反射型デバイスも公知である。透過型デバイスの場合、図4の背面視差バリアは、周辺の光を全く吸収しない。これは、ディスプレイが反射光を用いる2Dモードを有する場合、利点となる。
FIG. 4 is a plan view of another conventional multiple view directional display device 1 ′. This generally corresponds to the display device 1 of FIG. 1 with the difference that the
図1および4のディスプレイデバイスにおいては、視差バリアが視差オプティクスとして用いられている。他のタイプの視差オプティクスも公知である。例えば、レンチキュラーレンズアレイが、交互に位置するイメージを異なる方向に方向付けて、それぞれが異なる方向で見られる立体視イメージ対または2つ以上のイメージを形成するために用いられ得る。 In the display devices of FIGS. 1 and 4, parallax barriers are used as parallax optics. Other types of parallax optics are also known. For example, a lenticular lens array can be used to orient alternating images in different directions to form a stereoscopic image pair or two or more images, each viewed in a different direction.
イメージ分割のホログラフ方法も公知であるが、実用においては、これらの方法は、観察角度の問題、偽影ゾーン、イメージの容易な制御の欠如などの欠点がある。 Image division holographic methods are also known, but in practice these methods have drawbacks such as viewing angle problems, false shadow zones, and lack of easy image control.
他のタイプの視差オプティクスは、微小偏光子ディスプレイである。微小偏光子ディスプレイは、偏光された方向性光源と、SLMのピクセルと並べられた、パターニングされた高精度微小偏光子素子とを用いる。このようなディスプレイは、高いウィンドウ画質、小型デバイス、および、2D表示モードと3D表示モードと間の切り替え能力の可能性を提供する。微小偏光子ディスプレイを視差オプティクスとして用いる場合の主な要件は、微小偏光子素子がSLMに組み込まれる場合、視差問題を避ける必要があることである。 Another type of parallax optics is a micropolarizer display. The micropolarizer display uses a polarized directional light source and a patterned high precision micropolarizer element aligned with the SLM pixels. Such a display offers the possibility of high window image quality, small devices and the ability to switch between 2D and 3D display modes. The main requirement when using a micropolarizer display as parallax optics is that the parallax problem needs to be avoided when the micropolarizer element is incorporated into an SLM.
カラーディスプレイが必要とされる場合、SLM4のそれぞれのピクセルは、概して、三原色のうちの1つに関連付けられたフィルタを与えられる。異なる色のフィルタを有する3つのピクセルの群を制御することによって、多くの可視色が生成され得る。自動立体視ディスプレイにおいて、立体視イメージチャネルのそれぞれは、バランスが取れた色の出力のため、充分なカラーフィルタを含む必要がある。多くのSLMは、製造が容易であるため、垂直カラムに配置されたカラーフィルタを有し、あるカラム内の全てのピクセルは、それらに関連付けられた同じ色のフィルタを有する。3つのピクセルカラムが視差オプティクスの各スリットまたはレンズレットに関連付けられているSLM上に視差オプティクスが配置される場合、各観察領域は、1色のみのピクセルを見る。このような状態を避けるため、カラーフィルタレイアウトに注意を払う必要がある。適切なカラーフィルタレイアウトの更なる詳細を記載しているものがある(特許文献1)。
When a color display is required, each pixel of the
図1および4に示すような方向性ディスプレイデバイスにおける視差オプティクスの機能は、SLM4のピクセルを透過する光をある出力角度に制限することである。この制限は、視差オプティクスのある素子(例えば、透過スリットなど)の後ろのピクセルカラムのそれぞれのビューの角度を規定する。各ピクセルのビューの角度範囲は、ピクセルピッチp、ピクセル面と視差オプティクスの面との間の間隔s、および、ピクセル面と視差オプティクスの面との間の材料(図1のディスプレイにおいては、基板7)の屈折率nによって規定される。自動立体視ディスプレイにおけるイメージの間の間隔の角度は、ディスプレイピクセルと視差バリアとの間の距離に依存することを記載しているものがある(比特許文献1)。
The function of parallax optics in directional display devices as shown in FIGS. 1 and 4 is to limit the light transmitted through the pixels of the
図1または4の半角αは以下のように求められる。
sinα=n・sin(arctan(p/2s)) (1)
多くの現存のマルチプルビュー方向性ディスプレイの問題の1つは、2つのイメージの間の角度間隔が小さすぎることである。原理上は、観察ウィンドウの間の角度2αは、ピクセルピッチpが増大すること、視差オプティクスとピクセルとの間の間隔sが低減すること、または、基板の屈折率nが増大することによって、増大し得る。
The half angle α in FIG. 1 or 4 is obtained as follows.
sin α = n · sin (arctan (p / 2s)) (1)
One problem with many existing multiple view directional displays is that the angular spacing between the two images is too small. In principle, the angle 2α between the viewing windows is increased by increasing the pixel pitch p, decreasing the spacing s between the parallax optic and the pixel, or increasing the refractive index n of the substrate. Can do.
(従来技術の認定)
マルチプルビューディスプレイの観察ウィンドウの間により大きな角度間隔を提供する、標準的な視差バリアとともに用いられる新規のピクセル構造を記載するものがある(特許文献2)。しかし、マルチプルビュー方向性ディスプレイにおいて、標準的なピクセル構造を用いることができることが所望され得る。
(Certification of conventional technology)
Some describe a novel pixel structure for use with a standard parallax barrier that provides a larger angular spacing between the viewing windows of a multiple view display (US Pat. No. 6,057,049). However, it may be desirable to be able to use standard pixel structures in multiple view directional displays.
ピクセルの有効ピッチを増大させることによって、マルチプルビュー方向性ディスプレイの観察ウィンドウの間の間隔の角度を増大させることを提案しているものがある(特許文献3および特許文献4)。
Some have proposed increasing the angle of the spacing between the viewing windows of multiple view directional displays by increasing the effective pitch of the pixels (
カラーサブピクセルが垂直ではなく水平に走るようにピクセル構成を回転させることによって、ピクセルピッチを増大させて、マルチプルビュー方向性ディスプレイの観察ウィンドウの間の角度間隔を増大させることを提案しているものがある(特許文献5)。これは、ピクセル幅の閾値の増大につながり、観察角度がほぼ3倍に増大する。これは、ピクセルピッチが増大するにつれて視差バリアピッチのピッチが増大しなければならず、視差バリアの観察者に対する可視性が増大するという欠点を有する。このような非標準的なパネルの製造および駆動は、費用効果が低い。さらに、観察角度が標準的な構成の3倍よりも大きくなるように増大する必要がある用途もあり得、この場合、単にピクセルを回転させるだけでは充分でない。これは、高解像度パネルの場合、よくあることである。 Proposed to increase the pixel pitch and increase the angular spacing between viewing windows of multiple view directional displays by rotating the pixel configuration so that the color sub-pixels run horizontally rather than vertically (Patent Document 5). This leads to an increase in the pixel width threshold, and the viewing angle increases almost three times. This has the disadvantage that the parallax barrier pitch must increase as the pixel pitch increases, increasing the visibility of the parallax barrier to the viewer. Manufacturing and driving such non-standard panels is not cost effective. Furthermore, there may be applications where the viewing angle needs to be increased to be greater than three times the standard configuration, in which case it is not sufficient to simply rotate the pixel. This is common for high resolution panels.
しかし、概して、ピクセルピッチは、典型的には、必要な解像度規格によって規定され、従って変更することはできない。 However, in general, the pixel pitch is typically defined by the required resolution standard and therefore cannot be changed.
通常はガラスから製造される基板の屈折率を大きく変更することは、必ずしも実用的ではないし、または、費用効果が高くない。 It is not always practical or cost effective to significantly change the refractive index of a substrate usually made of glass.
マルチプルビューディスプレイデバイスの観察ウィンドウの間の角度間隔を増大させる他の試みは、視差オプティクスとSLMのピクセルの面との間の間隔を低減するように試みた。しかし、これは、図5を参照しながら説明するように困難であった。図5は、SLM4としてLCDを有する図1のディスプレイデバイス1の模式的なブロック図である。
Other attempts to increase the angular spacing between the viewing windows of multiple view display devices have attempted to reduce the spacing between the parallax optics and the SLM pixel face. However, this has been difficult as will be explained with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic block diagram of the display device 1 of FIG. 1 having an LCD as the
SLM4を形成するLCDパネルは、2つのガラス基板から製造される。基板6はSLMのピクセルにアドレスするTFT切り替え素子を有し、「TFT基板」として公知である。TFT基板は、概して、例えば、液晶層8のアライメントを行い、液晶層の電気的切り替えを可能にするため、他の層も有する。他方の基板7(図1の対向基板に相当する)の上には、カラーフィルタ18が、例えば、液晶層のアライメントを行う他の層とともに形成される。従って、対抗基板7は、概して、「カラーフィルタ基板」またはCF基板として公知である。LCDパネルは、カラーフィルタ基板を、TFT基板の反対側に位置付け、液晶層8を2つの基板の間に挟むことによって形成される。今までの方向性ディスプレイにおいて、視差オプティクスは、図5に示すように、完成したLCDパネルに接着されていた。LCDピクセルと視差オプティクスとの間の距離は、LCDのCF基板の厚みによって主に規定される。CF基板の厚みを低減することによって、LCDピクセルと視差オプティクスとの間の距離が低減されるが、基板は、それに対応して弱くなる。LC基板の現実的な最小値は、約0.5mmであるが、視差オプティクスがこの厚さの基板に接着される場合、ピクセルと視差オプティクスとの間の間隔は、多くの用途にとって依然として大き過ぎる。
The LCD panel forming the
マルチプルビュー方向性ディスプレイデバイスの観察ウィンドウの間の角度間隔を増大させて、観察距離を低減する方法を開示しているものがある(特許文献6)。この特許は、LCとバリアとの間の厚みを低減させることを提案する。これは、次の構成要素の順序、LCDパネル、視差バリア、偏光子で、立体視LCDパネルを構成することによって行われる。今まで、順序は、図1に示すように、LCDパネル、偏光子、視差バリアであった。これによって、視差バリアとピクセル面との間の間隔が、偏光子の厚みの分だけ低減するが、これは、マルチプルビュー方向性ディスプレイデバイスの観察ウィンドウの間の角度間隔において、制限された増大にしかつながらない。 There has been disclosed a method of reducing an observation distance by increasing an angular interval between observation windows of a multiple view directional display device (Patent Document 6). This patent proposes to reduce the thickness between the LC and the barrier. This is done by constructing a stereoscopic LCD panel with the following sequence of components: LCD panel, parallax barrier, and polarizer. Until now, the order was LCD panel, polarizer, parallax barrier as shown in FIG. This reduces the spacing between the parallax barrier and the pixel plane by the thickness of the polarizer, but this is a limited increase in the angular spacing between the viewing windows of multiple view directional display devices. There is nothing to do.
マイクロレンズアレイが液晶層の近くに配置されて、高い入射角における二次画像化の発生を防ぐ、空間光変調器を開示しているものがある(特許文献7)。 Some disclose a spatial light modulator in which a microlens array is disposed near a liquid crystal layer to prevent the occurrence of secondary imaging at a high incident angle (Patent Document 7).
偏光子および半波長板32などの素子が、空間光変調器の2つの基板の間に配置される
、空間光変調器を開示しているものがある(特許文献8)。これは、等方性が高い基板を用いる必要性を避け、より安価で、より軽いプラスチック基板が用いられ得る。偏光子が空間光変調器の外側に配置される場合、基板を通る光の偏光方向を基板が変化させないように、空間光変調器の基板の等方性が高くなる必要がある。
Some have disclosed a spatial light modulator in which elements such as a polarizer and a half-
液晶パネルおよび視差バリアを有する方向性ディスプレイを開示しているものがある(特許文献9)。視差バリアは、液晶パネル内に配置されず、視差バリアは、液晶パネルの外側にあり、ディフューザー、および液晶パネルの基板によって液晶層から隔てられている。 There has been disclosed a directional display having a liquid crystal panel and a parallax barrier (Patent Document 9). The parallax barrier is not disposed in the liquid crystal panel, and the parallax barrier is outside the liquid crystal panel and is separated from the liquid crystal layer by the diffuser and the substrate of the liquid crystal panel.
X線とともに用いられるレンチキュラーレンズフィルムを開示しているものがある(特許文献10)。水銀、鉛、またはタングステン粉末、あるいは、他の流動可能なX線吸収材料が、X線透過材料の凹部に導入される。
従来、観察者は三次元イメージを見るために、左眼および右眼が、それぞれ、左眼観察ウィンドウおよび右眼観察ウィンドウと一致するような位置に頭を持っていく必要があった。 Conventionally, in order to view a three-dimensional image, an observer needs to bring his head to a position where the left eye and the right eye coincide with the left eye observation window and the right eye observation window, respectively.
本発明の第1の目的は、2つ以上のイメージを、それぞれのイメージが異なる方向から可視になるように表示するマルチプルビュー方向性ディスプレイを提供することである。 It is a first object of the present invention to provide a multiple view directional display that displays two or more images such that each image is visible from different directions.
またさらに、スペクトルの可視領域の光とともに用いられて、スペクトルの可視領域内にあり、観察者にとって直接可視であるイメージを表示することができるマルチプルビュー方向性ディスプレイを提供することである。 Yet another object is to provide a multiple view directional display that can be used with light in the visible region of the spectrum to display an image that is within the visible region of the spectrum and is directly visible to the viewer.
(発明の要旨)
本発明は、イメージ表示素子および視差オプティクスを有するマルチプルビュー方向性ディスプレイであって、該イメージ表示素子は、第1の基板および第2の基板、ならびに、該第1の基板と第2の基板との間に挟まれた該イメージ表示層を含み、該視差オプティクスは該イメージ表示素子内に配置されている、マルチプルビュー方向性ディスプレイを提供する。
(Summary of the Invention)
The present invention is a multiple view directional display having an image display element and a parallax optic, the image display element comprising: a first substrate; a second substrate; and the first substrate and the second substrate. The parallax optics provides a multiple view directional display including the image display layer sandwiched between the image display elements.
視差オプティクスをイメージ表示素子内に収めることは、視差オプティクスをイメージ表示層により近づけ、式(1)の間隔sを低減させ、ディスプレイデバイスによって生成される2つの観察ウィンドウの間の角度間隔を増大させる。イメージ表示素子の基板のうちの1つの厚みを低減させる必要がなく、イメージディスプレイ素子の構造的な強度は影響されない。 Putting the parallax optics within the image display element brings the parallax optics closer to the image display layer, reduces the spacing s in equation (1), and increases the angular spacing between the two viewing windows generated by the display device. . There is no need to reduce the thickness of one of the substrates of the image display element, and the structural strength of the image display element is not affected.
本発明のディスプレイは、スペクトルの可視領域の光とともに用いられて、スペクトルの可視領域内にあり、観察者にとって直接可視であるイメージを表示するように意図されている。 The display of the present invention is intended to be used with light in the visible region of the spectrum to display an image that is within the visible region of the spectrum and is directly visible to the viewer.
前記視差オプティクスは、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置され得る。これは、視差オプティクスをイメージ表示層の近くに位置付ける従来の様式である。 The parallax optics may be disposed between the first substrate and the second substrate. This is a conventional manner of positioning the parallax optics close to the image display layer.
あるいは、前記視差オプティクスは、前記第1の基板または前記第2の基板のうちの1つの内に配置され得る。これは、イメージ表示素子の基板の厚みを低減させることなしに、視差オプティクスがイメージ表示層のより近くに位置付けされることを可能にする。 Alternatively, the parallax optics may be disposed within one of the first substrate or the second substrate. This allows the parallax optics to be positioned closer to the image display layer without reducing the thickness of the substrate of the image display element.
あるいは、前記視差オプティクスは前記第1の基板の厚み内に配置され得る。 Alternatively, the parallax optics may be disposed within the thickness of the first substrate.
前記視差オプティクスは複数の視差素子を含み得、各視差素子は前記第1の基板の主面のそれぞれの凹部に配置されている。 The parallax optic may include a plurality of parallax elements, and each parallax element is disposed in a respective recess of the main surface of the first substrate.
前記第1の基板は、ベース基板および該ベース基板の上に配置される光透過層を含み得、前記視差オプティクスは、該光透過層と該ベース基板との間に配置され得る。 The first substrate may include a base substrate and a light transmissive layer disposed on the base substrate, and the parallax optics may be disposed between the light transmissive layer and the base substrate.
前記第1の基板は、ベース基板と、該ベース基板の主面の上に配置される光透過層と、該光透過層において規定される複数の凹部とを含み得、前記視差オプティクスは複数の視差素子を含み得、各視差素子は該光透過層のそれぞれの凹部に配置されている。 The first substrate may include a base substrate, a light transmission layer disposed on a main surface of the base substrate, and a plurality of recesses defined in the light transmission layer, and the parallax optics may include a plurality of parallax optics A parallax element may be included, and each parallax element is disposed in a respective recess of the light transmission layer.
各視差素子は、それぞれの凹部の底面の上に配置され得る。 Each parallax element may be disposed on the bottom surface of the respective recess.
凹部の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。 The cross section of the recess is parallel to the surface of the substrate and can be reduced with depth.
各視差素子は、それぞれの凹部を実質的に充填し得る。 Each parallax element can substantially fill a respective recess.
カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイは、前記第1の基板の主面の上に配置され得る。 A color filter array or an array of switching elements may be disposed on the main surface of the first substrate.
前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている光透過層をさらに含み得る。 It may further include a light transmission layer disposed between the parallax optics and the color filter array or the array of switching elements.
前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている他の視差オプティクスをさらに含み得る。 It may further include other parallax optics disposed between the parallax optics and the color filter array or the array of switching elements.
カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイは、前記第1の基板の第2の主面の上に配置され得る。 A color filter array or an array of switching elements may be disposed on the second major surface of the first substrate.
光透過層は、前記視差オプティクスと前記イメージ表示層との間に配置され得る。 A light transmission layer may be disposed between the parallax optics and the image display layer.
前記視差オプティクスと、カラーフィルタアレイおよびスイッチング素子のアレイのう
ちの1つとが、ベース基板の上に配置され得、該ベース基板は前記第1または第2の基板に含まれている。
The parallax optics and one of a color filter array and an array of switching elements may be disposed on a base substrate, the base substrate being included in the first or second substrate.
前記視差オプティクスは前記ベース基板の第1の主面上に配置され得、前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイは、前記視差オプティクスの上に配置されている。 The parallax optics may be disposed on the first main surface of the base substrate, and the color filter array or the array of switching elements is disposed on the parallax optics.
前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイは、前記ベース基板の第1の主面上に配置され得、前記視差オプティクスは、前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイの上に配置され得る。 The color filter array or the array of switching elements may be disposed on the first main surface of the base substrate, and the parallax optics may be disposed on the color filter array or the array of switching elements.
前記光透過層は、前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイとの間に配置され得る。 The light transmission layer may be disposed between the parallax optics and the color filter array or the array of switching elements.
前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている他の視差オプティクスをさらに含み得る。 It may further include other parallax optics disposed between the parallax optics and the color filter array or the array of switching elements.
前記視差オプティクスは複数の視差素子を含み得、各視差素子は前記第1または第2の基板の主面のそれぞれの凹部に配置されている。 The parallax optic may include a plurality of parallax elements, and each parallax element is disposed in a recess of a main surface of the first or second substrate.
第2の光透過層が前記ベース基板の主面の上に配置され得、該第2の光透過層は、該ベース基板と前記第1の光透過層との間にあり、複数の凹部が該第2の光透過層において規定され得、前記視差オプティクスは、複数の視差素子を含み得、各視差素子は該第2の光透過層のそれぞれの凹部に配置されている。 A second light transmission layer may be disposed on the main surface of the base substrate, the second light transmission layer is between the base substrate and the first light transmission layer, and a plurality of recesses are provided. The parallax optics may include a plurality of parallax elements, and each parallax element is disposed in a respective recess of the second light transmissive layer.
カラーフィルタアレイおよびスイッチング素子のアレイのうちの1つが、ベース基板の第1の主面の上に配置され得、前記視差オプティクスは、該ベース基板の第2の主面に、または主面の上に配置されており、該ベース基板は、前記第1または第2の基板に含まれている。 One of a color filter array and an array of switching elements may be disposed on the first major surface of the base substrate, and the parallax optics may be on or on the second major surface of the base substrate. The base substrate is included in the first or second substrate.
前記視差オプティクスは、複数の視差素子を含み得、各視差素子は、前記ベース基板の前記第2の主面のそれぞれの凹部に配置されている。 The parallax optics may include a plurality of parallax elements, and each parallax element is disposed in a recess of the second main surface of the base substrate.
各視差素子は、それぞれの凹部の底面上に配置され得る。 Each parallax element may be disposed on the bottom surface of the respective recess.
凹部の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。 The cross section of the recess is parallel to the surface of the substrate and can be reduced with depth.
各視差素子は、それぞれの凹部を実質的に充填し得る。 Each parallax element can substantially fill a respective recess.
前記光透過層は透明樹脂層、積層されたプラスチック層、またはガラス層であり得る。 The light transmission layer may be a transparent resin layer, a laminated plastic layer, or a glass layer.
前記視差オプティクスは視差バリアまたはレンチキュラーレンズアレイであり得る。 The parallax optics may be a parallax barrier or a lenticular lens array.
前記視差オプティクスは、ディセーブル可能であり得、アドレス可能であり得る。 The parallax optics may be disableable and addressable.
本発明の第2の局面は、上記のマルチプルビュー方向性ディスプレイを含み得る。 The second aspect of the present invention may include the multiple view directional display described above.
本発明の第3の局面は、上記のマルチプルビュー方向性ディスプレイを含む、自動立体視ディスプレイデバイス。 A third aspect of the present invention is an autostereoscopic display device including the multiple view directional display described above.
本発明の第4の局面は、光透過基板と複数の視差素子とを含む視差オプティクスであって、各視差素子は、該基板の表面のそれぞれの凹部に配置されている、視差オプティクスを提供する。 A fourth aspect of the present invention provides a parallax optic that includes a light transmissive substrate and a plurality of parallax elements, wherein each parallax element is disposed in a respective recess of the surface of the substrate. .
本発明の視差オプティクスは、スペクトルの可視領域の光とともに用いられるように意図される。 The parallax optics of the present invention are intended to be used with light in the visible region of the spectrum.
凹部の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。 The cross section of the recess is parallel to the surface of the substrate and can be reduced with depth.
各視差素子は、それぞれの凹部を実質的に充填し得る。 Each parallax element can substantially fill a respective recess.
本発明の第5の局面は、(a)イメージ表示素子の第1の基板の厚みを低減する工程であって、該イメージ表示素子は該第1の基板、第2の基板、および、該第1の基板と該第2の基板との間に配置されているイメージ表示層を含む、工程と、(b)第3の基板を該第1の基板にその間に視差オプティクスが配置されている状態で接着する工程とを包含する、ディスプレイデバイスを製造する方法を提供する。 A fifth aspect of the present invention is (a) a step of reducing the thickness of the first substrate of the image display element, the image display element including the first substrate, the second substrate, and the first substrate. A step including an image display layer disposed between one substrate and the second substrate, and (b) a state in which parallax optics is disposed between the third substrate and the first substrate. And a method of manufacturing a display device.
第3の基板が第1の基板に接着され得るか、または、その代わりに、1つ以上のさらなる構成要素が、第1の基板と第3の基板との間に挟まれ得る。 The third substrate can be bonded to the first substrate, or alternatively, one or more additional components can be sandwiched between the first substrate and the third substrate.
前記視差オプティクスは、前記第3の基板の第1の主面に、または主面の上に規定され得、工程(b)は、該第3の基板の第1の主面を、前記イメージ表示素子の第1の基板に接着する工程を含み得る。 The parallax optics may be defined on or on the first main surface of the third substrate, and the step (b) includes displaying the first main surface of the third substrate on the image display. Adhering to the first substrate of the device may be included.
本発明により、イメージ表示素子および視差オプティクス(13、13’、35、35’、35’’、35’’’、42、46、67、79、84)を有するマルチプルビュー方向性ディスプレイであって、該イメージ表示素子は、第1の基板(7、25、25’、29、31、31’、34、34’、34’’、34’’’、36、39、39’、44、49、49’、68、71、80)および第2の基板(6)、ならびに、該第1の基板と第2の基板との間に挟まれた該イメージ表示層(8)を含み、該視差オプティクスは該イメージ表示素子内に配置されている、マルチプルビュー方向性ディスプレイが提供され、これにより上記目的が達成される。 In accordance with the present invention, a multiple view directional display having an image display element and parallax optics (13, 13 ′, 35, 35 ′, 35 ″, 35 ′ ″, 42, 46, 67, 79, 84), The image display element includes a first substrate (7, 25, 25 ′, 29, 31, 31 ′, 34, 34 ′, 34 ″, 34 ″ ′, 36, 39, 39 ′, 44, 49). 49 ′, 68, 71, 80) and a second substrate (6), and the image display layer (8) sandwiched between the first substrate and the second substrate, the parallax A multiple view directional display is provided in which the optics are disposed within the image display element, thereby achieving the above objective.
前記視差オプティクスは、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置され得る。 The parallax optics may be disposed between the first substrate and the second substrate.
前記視差オプティクス(13、35、35’、35’’、35’’’、42、46、67、79、84)は、前記第1の基板または前記第2の基板のうちの1つの内に配置され得る。 The parallax optics (13, 35, 35 ′, 35 ″, 35 ′ ″, 42, 46, 67, 79, 84) are within one of the first substrate or the second substrate. Can be placed.
前記視差オプティクスは前記第1の基板の厚み内に配置され得る。 The parallax optics may be disposed within the thickness of the first substrate.
前記視差オプティクスは複数の視差素子を含み、各視差素子は前記第1の基板(25、25’、31)の主面のそれぞれの凹部(26)に配置され得る。 The parallax optic may include a plurality of parallax elements, and each parallax element may be disposed in a recess (26) of a main surface of the first substrate (25, 25 ', 31).
前記第1の基板は、ベース基板(19)および該ベース基板の上に配置される光透過層(20)を含み、前記視差オプティクスは、該光透過層(20)と該ベース基板(19)との間に配置され得る。 The first substrate includes a base substrate (19) and a light transmission layer (20) disposed on the base substrate, and the parallax optics includes the light transmission layer (20) and the base substrate (19). Between the two.
前記第1の基板は、ベース基板(19)と、該ベース基板の主面の上に配置される光透過層(20)と、該光透過層(20)において規定される複数の凹部(26)とを含み、
前記視差オプティクス(13)は複数の視差素子を含み、各視差素子は該光透過層(20)のそれぞれの凹部(26)に配置され得る。
The first substrate includes a base substrate (19), a light transmission layer (20) disposed on the main surface of the base substrate, and a plurality of recesses (26) defined in the light transmission layer (20). ) And
The parallax optics (13) may include a plurality of parallax elements, and each parallax element may be disposed in a respective recess (26) of the light transmission layer (20).
各視差素子は、それぞれの凹部(26)の底面の上に配置され得る。 Each parallax element may be disposed on the bottom surface of the respective recess (26).
凹部(26)の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。 The cross section of the recess (26) is parallel to the surface of the substrate and can be reduced with depth.
各視差素子は、それぞれの凹部(26)を実質的に充填し得る。 Each parallax element may substantially fill a respective recess (26).
カラーフィルタアレイ(18)またはスイッチング素子のアレイは、前記第1の基板の主面の上に配置され得る。 A color filter array (18) or an array of switching elements may be disposed on the main surface of the first substrate.
前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイ(18)またはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている光透過層(20)をさらに含み得る。 It may further include a light transmissive layer (20) disposed between the parallax optics and the color filter array (18) or the array of switching elements.
前記視差オプティクス(13)と前記カラーフィルタアレイ(18)またはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている他の視差オプティクス(13’)をさらに含み得る。 It may further include other parallax optics (13 ') disposed between the parallax optics (13) and the color filter array (18) or an array of switching elements.
カラーフィルタアレイ(18)またはスイッチング素子のアレイは、前記第1の基板の第2の主面の上に配置され得る。 A color filter array (18) or an array of switching elements may be disposed on the second major surface of the first substrate.
光透過層(20)は、前記視差オプティクス(13、13’、35、35’、35’’、35’’’、42、46)と前記イメージ表示層(8)との間に配置され得る。 The light transmissive layer (20) may be disposed between the parallax optics (13, 13 ′, 35, 35 ′, 35 ″, 35 ′ ″, 42, 46) and the image display layer (8). .
前記視差オプティクスと、カラーフィルタアレイ(18)およびスイッチング素子のアレイのうちの1つとが、ベース基板(19)の上に配置されており、該ベース基板は前記第1または第2の基板に含まれ得る。 The parallax optics and one of the color filter array (18) and the array of switching elements are disposed on a base substrate (19), the base substrate being included in the first or second substrate. Can be.
前記視差オプティクス(13、35、35’、35’’、35’’’、42)は前記ベース基板の第1の主面上に配置されており、前記カラーフィルタアレイ(18)またはスイッチング素子のアレイは、前記視差オプティクスの上に配置され得る。 The parallax optics (13, 35, 35 ′, 35 ″, 35 ′ ″, 42) are arranged on the first main surface of the base substrate, and the color filter array (18) or switching element An array may be placed on the parallax optics.
前記カラーフィルタアレイ(18)またはスイッチング素子のアレイは、前記ベース基板の第1の主面上に配置されており、前記視差オプティクス(13)は、前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイの上に配置され得る。 The color filter array (18) or the array of switching elements is disposed on the first main surface of the base substrate, and the parallax optics (13) is disposed on the color filter array or the array of switching elements. Can be placed.
前記光透過層(20)は、前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイ(18)またはスイッチング素子のアレイとの間に配置され得る。 The light transmission layer (20) may be disposed between the parallax optics and the color filter array (18) or an array of switching elements.
前記視差オプティクス(13)と前記カラーフィルタアレイ(18)またはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている他の視差オプティクス(13’)をさらに含み得る。 It may further include other parallax optics (13 ') disposed between the parallax optics (13) and the color filter array (18) or an array of switching elements.
前記視差オプティクスは複数の視差素子を含み、各視差素子は前記第1または第2の基板の主面のそれぞれの凹部(26)に配置され得る。 The parallax optic may include a plurality of parallax elements, and each parallax element may be disposed in a recess (26) of a main surface of the first or second substrate.
第2の光透過層(32)が前記ベース基板(19)の主面の上に配置されており、該第2の光透過層(32)は、該ベース基板(19)と前記第1の光透過層(20)との間に
あり、複数の凹部(26)が該第2の光透過層(32)において規定され、前記視差オプティクスは、複数の視差素子を含み、各視差素子は該第2の光透過層(32)のそれぞれの凹部に配置され得る。
A second light transmission layer (32) is disposed on the main surface of the base substrate (19), and the second light transmission layer (32) includes the base substrate (19) and the first substrate. A plurality of recesses (26) are defined in the second light transmission layer (32), and the parallax optics includes a plurality of parallax elements, and each parallax element includes the parallax elements It can be arranged in each recess of the second light transmission layer (32).
カラーフィルタアレイ(18)およびスイッチング素子のアレイのうちの1つが、ベース基板(19)の第1の主面の上に配置されており、前記視差オプティクスは、該ベース基板の第2の主面に、または主面の上に配置されており、該ベース基板(19)は、前記第1または第2の基板(25’、6)に含まれ得る。 One of the color filter array (18) and the array of switching elements is disposed on the first main surface of the base substrate (19), and the parallax optics includes the second main surface of the base substrate. The base substrate (19) may be included in the first or second substrate (25 ′, 6).
前記視差オプティクスは、複数の視差素子を含み、各視差素子は、前記ベース基板の前記第2の主面のそれぞれの凹部(26)に配置され得る。 The parallax optic may include a plurality of parallax elements, and each parallax element may be disposed in a respective recess (26) of the second main surface of the base substrate.
各視差素子は、それぞれの凹部(26)の底面上に配置され得る。 Each parallax element may be disposed on the bottom surface of the respective recess (26).
凹部(26)の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。 The cross section of the recess (26) is parallel to the surface of the substrate and can be reduced with depth.
各視差素子は、それぞれの凹部を実質的に充填し得る。 Each parallax element can substantially fill a respective recess.
前記光透過層(20)は透明樹脂層であり得る。 The light transmission layer (20) may be a transparent resin layer.
前記光透過層(20)は積層されたプラスチック層であり得る。 The light transmission layer (20) may be a laminated plastic layer.
前記光透過層(20)はガラス層でり得る。 The light transmission layer (20) may be a glass layer.
前記視差オプティクスは視差バリア(13、13’)であり得る。 The parallax optic may be a parallax barrier (13, 13 ').
前記視差オプティクスはレンチキュラーレンズアレイ(35、35’、35’’、35’’’)であり得る。 The parallax optics may be a lenticular lens array (35, 35 ', 35 ", 35"').
前記視差オプティクスは、ディセーブル可能であり得る。 The parallax optics may be disableable.
前記視差オプティクスは、アドレス可能であり得る。 The parallax optics may be addressable.
本発明により、上記マルチプルビュー方向性ディスプレイを含み得る、デュアルビューディスプレイデバイスが提供され、これにより上記目的が達成される。 The present invention provides a dual view display device that can include the multiple view directional display, thereby achieving the above objects.
本発明により、上記マルチプルビュー方向性ディスプレイを含み得る、自動立体視ディスプレイデバイスが提供され、これにより上記目的が達成される。 The present invention provides an autostereoscopic display device that can include the multiple view directional display, thereby achieving the object.
本発明により、光透過基板と複数の視差素子とを含む視差オプティクスであって、各視差素子は、該基板の表面のそれぞれの凹部に配置されている、視差オプティクスが提供され、これにより上記目的が達成される。 According to the present invention, there is provided a parallax optic including a light-transmitting substrate and a plurality of parallax elements, each parallax element being disposed in a respective concave portion of the surface of the substrate, thereby providing the above-described object. Is achieved.
凹部の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。 The cross section of the recess is parallel to the surface of the substrate and can be reduced with depth.
各視差素子は、それぞれの凹部を実質的に充填し得る。 Each parallax element can substantially fill a respective recess.
本発明により、(a)イメージ表示素子の第1の基板(60)の厚みを低減する工程であって、該イメージ表示素子は該第1の基板(60)、第2の基板(61)、および、該
第1の基板と該第2の基板との間に配置されているイメージ表示層(8)を含む、工程と、(b)第3の基板(62)を該第1の基板にその間に視差オプティクス(13)が配置されている状態で接着する工程とを包含する、ディスプレイデバイスを製造する方法が提供され、これにより上記目的が達成される。
According to the present invention, (a) reducing the thickness of the first substrate (60) of the image display element, the image display element comprising the first substrate (60), the second substrate (61), And including an image display layer (8) disposed between the first substrate and the second substrate, and (b) a third substrate (62) on the first substrate. There is provided a method of manufacturing a display device comprising the step of adhering with the parallax optics (13) disposed therebetween, whereby the above object is achieved.
前記視差オプティクス(13)は、前記第3の基板(62)の第1の主面に、または主面の上に規定されており、工程(b)は、該第3の基板の第1の主面を、前記イメージ表示素子の第1の基板に接着する工程を含み得る。 The parallax optics (13) is defined on or on the first main surface of the third substrate (62), and the step (b) The method may include the step of adhering the main surface to the first substrate of the image display element.
本発明により、2つ以上のイメージを、それぞれのイメージが異なる方向から可視になるように表示するマルチプルビュー方向性ディスプレイを提供することができる。 The present invention can provide a multiple view directional display that displays two or more images such that each image is visible from different directions.
本発明のディスプレイは、スペクトルの可視領域の光とともに用いられて、スペクトルの可視領域内にあり、観察者にとって直接可視であるイメージを表示することができる。 The display of the present invention can be used with light in the visible region of the spectrum to display an image that is within the visible region of the spectrum and is directly visible to the viewer.
本発明の好ましい実施形態は、添付の図面を参照しながら例示的な実施例を説明することによって以下に説明される。 Preferred embodiments of the present invention are described below by describing exemplary examples with reference to the accompanying drawings.
図面を通じて同一の参照符号は同一の部材を指す。 Throughout the drawings, the same reference numerals denote the same members.
(好適な実施形態の詳細な説明)
図6(b)は、本発明の第1の実施形態による、マルチプルビュー方向性ディスプレイの模式的な平面図である。ディスプレイデバイス58は、第1の透明基板6および第2の透明基板7を、第1の基板6と第2の基板7との間に配置されるイメージ表示層8とともに含む。カラーフィルタ18のアレイが第2の基板7の上に設けられ、第2の基板は、カラーフィルタ基板と呼ばれる。
(Detailed description of preferred embodiments)
FIG. 6B is a schematic plan view of a multiple view directional display according to the first embodiment of the present invention. The
第1の基板6には、イメージ表示層8にピクセルのアレイを規定するピクセル電極(図示せず)が設けられ、また、薄膜トランジスタ(TFT)などのピクセル電極に選択的にアドレスするための切り替え素子(図示せず)が設けられる。基板6は、「TFT基板」と呼ばれる。
The
イメージ表示層8は、この実施例において、液晶層8である。本発明は、これに限定されず、任意の透過型イメージ表示層が用いられ得る。さらに、ディスプレイが、視差オプティクスがイメージ表示層と観察者との間に配置された状態で、「前面バリアモード」で用いられる場合、表示層は、あるいは、プラズマディスプレイまたは有機発光デバイス(OLED)層などの放射表示層であってもよい。
The
ディスプレイ58は、カラーフィルタ18が、それぞれ、イメージ表示層8のピクセルと実質的に対向するように組み立てられる。アライメント層などの他の構成要素は、イメージ表示層に隣接する、基板6および7の表面上に配置され、また、対向電極(単数または複数)がCF基板7上に配置され得る。これらの構成要素は、従来のものであり、さらなる説明はされない。
The
さらに、ディスプレイ58は、イメージ表示素子の外側に配置される偏光子、観察角度向上膜、反射防止膜などのさらなる構成要素を含み得る。これらの構成要素も従来のものであり、さらなる説明はされない。
Further, the
カラーフィルタ基板7を、図6(a)により詳細に示す。カラーフィルタ基板7は、ガラスなどの光透過材料から製造されるベース基板19を含む。視差バリアアパーチャアレイ13が、ベース基板19の主面の1つに配置される。図6(a)の実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ13は、不透明ストリップ14をベース基板の表面上に配置して、不透明ストリップの間の透過スリット15を規定することによって、形成される。
The
カラーフィルタ基板は、スペーサー層20を含む。この実施形態において、スペーサー層20は、光透過樹脂から形成され、視差バリアアパーチャアレイ13の上に設けられる。従って、視差バリアアパーチャアレイは、基板7の厚み内に配置される。最終的に、カラーフィルタ18が、スペーサー層20の上面上に配置される。
The color filter substrate includes a
この実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ13は、樹脂スペーサー層20の厚みの分だけ液晶層8のピクセルから離れている。樹脂層20は、非常に薄くすることができ、式(1)の間隔sは小さくなり、観察ウィンドウの角度間隔が大きくなることにつながる。樹脂層20は、1つの層として示されているが、実際には、所望の厚みを有するスペーサー層を得るために、2つ以上の別個の樹脂層を堆積する必要がある場合もある。例えば、層20は、50ミクロンの厚みを有し得、ポリエチレンペレフタレートを含み得る。
In this embodiment, the parallax
図6(d)は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ21の模式的な平面図であり、図6(c)は、このディスプレイの対向基板を示す。この実施形態と前の実施形態との間の違いのみを説明する。
FIG. 6 (d) is a schematic plan view of a
この実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ13およびカラーフィルタ18は、両方とも、カラーフィルタ基板7’のベース基板19の第1の主面上に配置されている。カラーフィルタ基板のスペーサー層20は、ここでも樹脂から形成されているが、視差バリアアパーチャアレイ13およびカラーフィルタのアレイの上に配置される。従って、視差バリアアパーチャアレイは、基板7’の厚み内に配置される。ここでも、視差バリアアパーチャアレイ13は、樹脂層20の厚みの分だけ液晶層8のピクセルから離れており、これを小さくすることができる。視差バリアおよびカラーフィルタを同じ平面に提供することによって、ディスプレイの製造が簡略化される。
In this embodiment, the parallax
図6(a)および6(d)の樹脂層20は、均一の厚さで製造することが容易である。層は、例えば、スピンコーティングまたはプリントによって堆積され得る。
The
図7(b)は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ22の平面図であり、図7(a)は、ディスプレイ22のカラーフィルタ基板を示す。この実施形態と第1の実施形態との違いのみを説明する。
FIG. 7B is a plan view of the
図7(a)および7(b)の実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ13は、ベース基板19の主面上に堆積される。カラーフィルタ基板7は、視差バリアアパーチャアレイ13の上に位置するスペーサー層20と、スペーサー層20の上に配置されるカラーフィルタアレイとをさらに含む。従って、視差バリアアパーチャアレイは、カラーフィルタ基板7の厚み内に配置される。この実施形態において、スペーサー層20は、樹脂のスペーサー層ではなく、ガラスのスペーサー層である。ガラススペーサー層は、視差バリアに接着され、インサイチュで所望の厚みまでエッチングされ得る。
ガラス層20を用いることによって、さらなる処理工程が簡単になる。例えば、透過層がガラス層である場合、透過層20上にカラーフィルタ18を製造することは、通常のガラス基板上にカラーフィルタを製造することに非常に類似する。
In the embodiment of FIGS. 7A and 7B, the parallax
By using the
図8(b)は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ23の模式的な平面図であり、図8(a)は、このディスプレイのCF基板を示す。この実施形態のディスプレイ23は、概して、図6(b)のディスプレイに相当しており、2つの実施形態の間の違いのみを説明する。ディスプレイ23において、視差バリアアパーチャアレイとカラーフィルタ18のアレイとの間のスペーサー層20は、プラスチック材料の層である。プラスチック材料の層は、積層または糊付けなどの適切な方法によって視差バリアアパーチャアレイ13に接着される。あるいは、プラスチック材料20は、視差バリアアパーチャアレイの上にプリントされ得る。
FIG. 8 (b) is a schematic plan view of a display 23 according to a further embodiment of the present invention, and FIG. 8 (a) shows a CF substrate of this display. The display 23 of this embodiment generally corresponds to the display of FIG. 6 (b), and only the differences between the two embodiments will be described. In the display 23, the
積層されたプラスチック層を透過層20として用いることは、樹脂の光透過層にスピンコーティング技術を用いることよりも安価である可能性がある。樹脂が用いられる場合よりも無駄になる材料が少ない可能性もあり、積層プロセスの方がより速くなり得る。
Using the laminated plastic layer as the
図9(b)は、本発明のさらなる実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ24の模式的な平面図であり、図9(a)は、このディスプレイのCF基板25を示す。ディスプレイ24も、TFT基板6、カラーフィルタ基板25、ならびに、TFT基板6とカラーフィルタ基板25との間に配置された液晶層または他のイメージ表示層8を含む。
FIG. 9 (b) is a schematic plan view of a multiple view
図9(a)は、ディスプレイのカラーフィルタ基板25を示す。図から分かるように、複数の凹部26がベース基板19の第1の主面上に形成される。ベース基板19は、例えば、ガラス、プラスチック、またはガラス強化プラスチックなど任意の適切な光透過材料から形成される。凹部26は、例えば、エッチングまたはカッティングプロセスなどの任意の適切なプロセスによって形成される。凹部26は、ベース基板19の垂直の高さ全体にわたって延びる、すなわち、図9(a)の紙の面に向かって延びるスロットの形態であることが好ましい。凹部26は、実質的に互いに同じ深さおよび幅を有することが好ましい。
FIG. 9A shows the
視差バリアアパーチャアレイは、各凹部26に不透明な材料を堆積し、不透明材料が少なくとも凹部の底面を覆うようにすることによって、ベース基板19において規定される。これにより、不透明材料は、視差バリアアパーチャアレイの不透明ストリップ14を規定し、不透明ストリップ14の間に光透過領域が規定される。不透明ストリップ14、および視差バリアアパーチャアレイは、基板25の厚み内に配置される。
The parallax barrier aperture array is defined in the
視差バリアアパーチャアレイの不透明領域を形成する不透明材料は、任意の適切な不透明材料であり得、任意の適切な方法によって堆積され得る。例えば、スピンプロセスを用いて、凹部26に不透明な樹脂が堆積されてもよい。
The opaque material that forms the opaque region of the parallax barrier aperture array can be any suitable opaque material and can be deposited by any suitable method. For example, an opaque resin may be deposited in the
不透明材料が堆積された後、凹部は、ベース基板19の表面を平面化するために、光透過材料が充填される。例えば、スピンプロセスを用いて、凹部26に光透過樹脂が堆積され得る。
After the opaque material is deposited, the recess is filled with a light transmissive material to planarize the surface of the
ベース基板19の表面が平らにされた後、ベース基板19の上にカラーフィルタ18のアレイが堆積されて、カラーフィルタ25が完成し得る。
After the surface of the
この実施形態において、視差バリアアパーチャアレイと液晶層との間の間隔は、凹部26の深さdとほぼ等しい。凹部の深さdは、例えば、50ミクロンまで小さくすることができ、観察ウィンドウの間の角度間隔を大きくすることができる。
In this embodiment, the distance between the parallax barrier aperture array and the liquid crystal layer is substantially equal to the depth d of the
図10(b)は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ27を示す。ディスプ
レイ27も、TFT基板6、カラーフィルタ基板25’、ならびに、TFT基板6とカラーフィルタ基板25’との間に配置された液晶層(または他のイメージ表示層)8を含む。この実施形態は、概して、図9(a)および9(b)の実施形態に相当し、2つの実施形態の違いのみを説明する。
FIG. 10 (b) shows a
図10(a)は、ディスプレイ27のカラーフィルタ基板25’の模式的な平面図である。この実施形態において、カラーフィルタ18は、ベース基板19の第1の主面上に堆積される。凹部26は、例えば、エッチングまたはカッティング技術を用いて、ベース基板19の第2の主面に規定される。その後、不透明材料が凹部に堆積され、視差バリアアパーチャアレイの不透明ストリップ14を形成する。不透明ストリップ14、および視差バリアアパーチャアレイは、基板25の厚み内に配置される。所望される場合、ベース基板19の第2の主面を平面化するために、凹部に光透過材料が充填されてもよい。前の実施形態と同様、任意の適切な材料が不透明材料として用いられ得、任意の適切な技術によって堆積され得る。好ましい実施形態のうちの1つにおいて、不透明材料は、スピン技術を用いて、凹部26に堆積される。
FIG. 10A is a schematic plan view of the
図5に示す従来のディスプレイと比較すると、視差バリアと液晶層との間の間隔は、凹部の深さ、例えば、50ミクロンだけ低減され、観察ウィンドウの間の角度間隔は増大される。ベース基板の厚みは、凹部があるところのみにおいて低減されるので、ベース基板の構造の強さは、基板全体の厚みを低減する場合よりも、強い。 Compared to the conventional display shown in FIG. 5, the spacing between the parallax barrier and the liquid crystal layer is reduced by the depth of the recess, for example 50 microns, and the angular spacing between the viewing windows is increased. Since the thickness of the base substrate is reduced only where there is a recess, the strength of the structure of the base substrate is stronger than when the thickness of the entire substrate is reduced.
図11(b)は、本発明のさらなる実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ28の模式的な平面図である。このディスプレイも、TFT基板6、カラーフィルタ基板29、ならびに、TFT基板6とカラーフィルタ基板29との間に配置された液晶層8または他のイメージ表示層を含む。
FIG. 11 (b) is a schematic plan view of a multiple view
カラーフィルタ基板29を図11(a)に示す。図から分かるように、カラーフィルタ基板29は、概して、図6(a)のカラーフィルタ基板7と類似するが、2つの視差バリア13および13’が設けられている点が異なる。カラーフィルタ基板29は、例えばガラスなどの任意の適切な光透過材料から製造されるベース基板19を含む。第1の視差バリアアパーチャアレイ13は、ベース基板の第1の表面の上に配置される。視差バリアアパーチャアレイは、例えば、不透明材料のストライプ14を堆積して、視差バリアアパーチャアレイ13の不透明部分14を形成することによって、形成される。
The
その後、第1の光透過スペーサー層20が、基板19の視差バリアアパーチャアレイが形成される表面の上に堆積される。第1のスペーサー層は、上記の図6(a)、7(a)および8(a)の実施形態と同様に、例えば、光透過樹脂、ガラス、または透明なプラスチック材料から形成され得る。
A first light
第2の視差バリアアパーチャアレイ13’が、第1のスペーサー層20の上面の上に配置される。この第2の視差バリアアパーチャアレイも、第2の視差バリアアパーチャアレイの不透明部分14’を形成するために、スペーサー層20の上に不透明材料を堆積することによって設けられ得る。
A second parallax
カラーフィルタ基板は、第2の視差バリアアパーチャアレイの上に設けられた第2のスペーサー層20’をさらに含む。視差バリアアパーチャアレイ13および13’は両方とも、基板29の厚み内に配置される。第2のスペーサー層も、光透過樹脂、ガラス層、ガラス、または光透過プラスチック材料などの任意の適切な光透過材料であり得る。
The color filter substrate further includes a
カラーフィルタ18は、第2のスペーサー層20’の上面の上に堆積される。
The
2つの視差バリア13および13’は、第2のバリア13’の透過領域が直接第1の視差バリア13の透過領域の前に配置されないように構成される。2つの視差バリアは、第2の視差バリア13’の透明領域が第1の視差バリア13の不透明領域14と並べられ、第2の視差バリア13’の不透明領域14’が第1の視差バリア13の透明領域と並べられるように構成される。結果として、ディスプレイのディスプレイ面に対する垂線に対して平行か、または近い方向にバックライトによって放射される光は、視差バリア13および13’のうちのいずれかによってブロックされる。2つの視差バリアは、第1の視差バリア13における透過領域が第2の視差バリア13’の透過領域に対して、横方向にオフセットされるように構成されるので、第2の視差バリア13’を出る光は、垂線に対して傾いた方向の第1および第2の範囲内を進む。
The two
多くのバックライトは、垂直軸に沿って最高の強度を提供するが、これは、観察ウィンドウが概して垂直軸から角度的にずれた位置にあるため、マルチプルビュー方向性ディスプレイにおいては不利な点である。代表的なデュアルビューディスプレイにおいて、2つの観察ウィンドウは、垂線に対して±40度であり得る。図11(b)のディスプレイのように2つの視差バリアを用いることによって、「ブラック中心ウィンドウ」が提供され得る。すなわち、輝度が低い、ディスプレイのディスプレイ面に対する垂線を中心とする回りの領域である。 Many backlights provide the highest intensity along the vertical axis, which is a disadvantage in multiple view directional displays because the viewing window is generally angularly offset from the vertical axis. is there. In a typical dual view display, the two viewing windows can be ± 40 degrees relative to the normal. By using two parallax barriers as in the display of FIG. 11 (b), a “black center window” can be provided. That is, it is a region around the vertical line with respect to the display surface of the display having low luminance.
この実施形態は、カラーフィルタ基板上に2つの視差バリアを設けることに限られない。原理上は、3つ以上の視差バリアアパーチャアレイが、隣接する視差バリアアパーチャアレイの対がそれぞれスペーサー層によって隔てられている状態で、基板19の上に設けられ得る。
This embodiment is not limited to providing two parallax barriers on the color filter substrate. In principle, more than two parallax barrier aperture arrays can be provided on the
図11(a)の実施形態において、2つのスペーサー層20および20’が同じ材料から形成される必要はない。2つのスペーサー層は、異なる材料から製造されてもよい。従って、例えば、第1のスペーサー層20がガラス層であり、第2のスペーサー層20’が光透過樹脂層であってもよい。
In the embodiment of FIG. 11 (a), the two
他の実施形態(図示せず)において、カラーフィルタ基板は、2つの視差バリアアパーチャアレイを、ベース基板19の側面にそれぞれ1つずつ配置された状態で含む。この実施形態において、図6(a)、7(a)または8(a)と同様に、第1の視差バリアアパーチャアレイがベース基板19の第1の主面上に形成され得、フィルタ18が第1の視差バリアアパーチャアレイの上に設けられ得、光透過スペーサー層が第1の視差バリアアパーチャアレイとカラーフィルタ18との間に挿入される。第2の視差バリアアパーチャアレイがベース基板19の第2の主面上に形成され得、この上に光透過層が重ねられ、視差バリアアパーチャアレイが両方とも、カラーフィルタ基板の厚み内に配置され得る。
In another embodiment (not shown), the color filter substrate includes two parallax barrier aperture arrays, one on each side of the
図12(a)および12(b)は、本発明のさらなる実施形態を示す。図12(b)は、本発明のこの実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ30の模式的な平面図である。このディスプレイデバイスも、TFT基板6、カラーフィルタ基板31、ならびに、TFT基板6とカラーフィルタ基板31との間に配置された液晶層8または他のイメージ表示層を含む。
Figures 12 (a) and 12 (b) show a further embodiment of the present invention. FIG. 12 (b) is a schematic plan view of a multiple view
図12(a)は、本発明のこの実施形態のカラーフィルタ基板31の模式的な平面図である。カラーフィルタ基板31は、任意の適切な光透過材料から製造され得るベース基板19を含む。複数の凹部26が、エッチングまたはカッティングなどの任意の適切なプロセスによって、基板19の一方の表面に規定される。基板31を前面から見る場合、凹部26は、ベース基板19の上部から底部へと延びる平行なストリップのように見える。
FIG. 12A is a schematic plan view of the
図12(a)に示すように、この実施形態において、基板19の表面に対して平行な凹部の幅は、基板の中心へと進むにつれて低減する。図12(a)の実施形態において、凹部26は三角形の断面を有するが、凹部は、この特定の断面に限定されない。
As shown in FIG. 12A, in this embodiment, the width of the recess parallel to the surface of the
視差バリアアパーチャアレイ13は、不透明(または反射)材料(あるいは、両方)を凹部26に堆積し、視差バリアアパーチャアレイの不透明部分14を形成することによって、形成される。不透明材料は、ベース基板19の上面を平面化するように、凹部26を実質的に充填することが好ましい。好ましい実施形態において、不透明材料は、スピンプロセスによって凹部26に堆積される不透明樹脂である。しかし、原理上は、任意の不透明材料が用いられ得る。
The parallax
カラーフィルタ基板31は、ベース基板19の上面に堆積される光透過スペーサー層20をさらに含む。視差バリアアパーチャアレイは、基板31の厚み内に配置される。上述したように、光透過スペーサー層は、光透過樹脂層、ガラス層、光透過プラスチック材料などであり得る。スペーサー層は、任意の様式で、基板19に接着され得る。
The
最終的に、カラーフィルタ18がスペーサー層20の上面に堆積されて、カラーフィルタ基板31が形成される。
Finally, the
この実施形態において、視差バリアは、視差バリアアパーチャアレイの不透明要素14が、有限の深さ、例えば50ミクロンにわたって基板に向かって延びるので、三次元の輪郭を有する。視差バリアは、従来の視差バリア、例えば、図6(a)の視差バリアと同様に動作する。しかし、視差バリアの三次元構造に起因して、図6(a)に示すタイプの従来の視差バリアであれば透過させるような、基板19の面に対する垂線に対して高い角度で視差バリアに入射する光がブロックされる。これは、二次ウィンドウを防ぐことにおいて有益になり得る。
In this embodiment, the parallax barrier has a three-dimensional contour because the
図12(a)のカラーフィルタにおいて、凹部の深さは、視差バリアの不透明部分の深さを変えるために、基板19にわたって変わっていてもよい。これを行うことは、基板の面に対する垂線と相対的な、光がブロックされる遮断角度が、ディスプレイデバイスにわたって変わり得ることを意味し得る。
In the color filter of FIG. 12A, the depth of the recess may vary across the
図13(a)は、本発明の更なるカラーフィルタ基板31’を示し、図13(b)は、ディスプレイ30’に組み込まれた、図13(a)のカラーフィルタ基板を示す。 FIG. 13 (a) shows a further color filter substrate 31 'of the present invention, and FIG. 13 (b) shows the color filter substrate of FIG. 13 (a) incorporated in a display 30'.
これらの実施形態は、概して、図12(a)および12(b)の実施形態に類似しており、違いのみを説明する。 These embodiments are generally similar to the embodiment of FIGS. 12 (a) and 12 (b), and only the differences will be described.
図13(a)のカラーフィルタ基板31’において、凹部26は、ベース基板19に形成されない。代わりに、カラーフィルタ基板は、ベース基板19の上に形成される光透過スペーサー層32を含み、凹部26はスペーサー層32に形成される。スペーサー層32は、例えば、光透過樹脂、ガラス、または、光透過プラスチック材料などの任意の適切な材料であり得る。凹部26は、カッティングまたはエッチングなどの任意の適切な方法によって、スペーサー層32に形成され得る。
In the
上記の図12(a)に関して説明されたように、スペーサー層32の凹部26に不透明材料が堆積されて、視差バリアアパーチャアレイの不透明部分14が形成される。最終的に、第2のスペーサー層20が第1のスペーサー層32の上に堆積され、カラーフィルタ18が第2のスペーサー層20の上面の上に形成される。視差バリアアパーチャアレイは
、基板31’の厚み内に配置される。
As described with respect to FIG. 12 (a) above, opaque material is deposited in the
上記の実施形態において、視差オプティクスは、視差バリアアパーチャアレイによって構成される。しかし、本発明はこの特定の形態の視差オプティクスに限定されず、他のタイプの視差オプティクスとともに用いられ得る。 In the above embodiment, the parallax optics is constituted by a parallax barrier aperture array. However, the present invention is not limited to this particular form of parallax optics, and can be used with other types of parallax optics.
図14(a)および14(b)は、視差オプティクスがレンチキュラーレンズアレイである、本発明のさらなる実施形態を示す。 FIGS. 14 (a) and 14 (b) show a further embodiment of the present invention in which the parallax optics is a lenticular lens array.
図14(b)は、本発明のこの実施形態による、マルチプルビューディスプレイの模式的な平面図である。ディスプレイ33も、TFT基板6、カラーフィルタ基板34、ならびに、カラーフィルタ基板34とTFT基板6との間に配置された液晶層8または他のイメージ表示層を含む。
FIG. 14 (b) is a schematic plan view of a multiple view display according to this embodiment of the present invention. The
図14(a)は、ディスプレイデバイス33のカラーフィルタ基板34を示す。カラーフィルタ基板34は、レンチキュラーレンズアレイ35を形成するように輪郭がとられた上面を有する光透過ベース基板19を含む。ベース基板19は、任意の適切な様態で、例えば、ベース基板19の一方の表面上にレンチキュラーレンズアレイ35を設けるように適切な型を用いて光透過プラスチック材料を成形することによって、形成され得る。あるいは、レンズアレイ35は、ガラス基板を型押しすることによって形成され得る。
FIG. 14A shows the
カラーフィルタ基板は、レンチキュラーレンズアレイ35の上に堆積されるスペーサー層20をさらに含む。スペーサー層は、光透過的であり、スペーサー層の下方の面がレンチキュラーレンズアレイ35の輪郭に沿うことができるように、樹脂またはプラスチック材料から形成されることが好ましい。カラーフィルタ18は、平坦であることが好ましい、スペーサー層20の上面の上に堆積される。レンチキュラーレンズアレイは、基板31の厚み内に配置される。
The color filter substrate further includes a
この実施形態において、視差オプティクス(レンチキュラーレンズアレイ35)と、液晶層8との間の間隔は、スペーサー層20の厚みと等しい。スペーサー層20の厚みは、少なくとも、レンズを平面化するために充分な厚みである必要がある。スペーサー層20は、観察ウィンドウの間の角度間隔を大きくすることができるように、薄くされ得る。
In this embodiment, the distance between the parallax optics (lenticular lens array 35) and the
図14(c)および14(d)は、本発明のさらなる実施形態を示す。図14(c)は、本発明のさらなる基板34aを示す。基板34aは、第1のレンチキュラーレンズアレイ35を形成するように輪郭がとられた表面を有する第1の光透過ベース基板19を含む。基板34aは、第2のレンチキュラーレンズアレイ35aを形成するように輪郭がとられた表面を有する第2の光透過ベース基板19aをさらに含む。光透過基板35、35aは、任意の適切な様態で、例えば、図14(a)を参照しながら説明した方法のうち1つを用いて形成され得る。
Figures 14 (c) and 14 (d) show a further embodiment of the present invention. FIG. 14 (c) shows a further substrate 34a of the present invention. The substrate 34a includes a first light
光透過基板は、図14(c)に示すように、レンチキュラーレンズアレイが形成される表面が互いに対して対向するように組み立てられる。透明なスペーサー層20が、2つのレンチキュラーレンズアレイ35および35aの間に配置され、層20は、例えば、透明樹脂層または図14(a)の透明なレンズアレイの層であり得る。両方のレンチキュラーアレイが、基板34aの厚み内に配置される。
As shown in FIG. 14C, the light transmission substrate is assembled so that the surfaces on which the lenticular lens array is formed face each other. A
カラーフィルタ18のアレイは、平坦であることが好ましい、基板34aの外側の表面上に配置される。
The array of
図14(d)は、図14(c)の基板34a、液晶層などのイメージ表示層8、および第2の基板6を組み込んだディスプレイ33aを示す図である。
FIG. 14D is a view showing a display 33a in which the substrate 34a, the
図15(a)および15(b)は、本発明のさらなる実施形態を示す。この実施形態は、概して、図14(a)および14(b)の実施形態に類似しており、違いのみを説明する。 Figures 15 (a) and 15 (b) show a further embodiment of the present invention. This embodiment is generally similar to the embodiment of FIGS. 14 (a) and 14 (b), and only the differences will be described.
図14(a)および14(b)において、レンチキュラーレンズアレイ35はベース基板19と一体であり、ベース基板19の上面の輪郭を適切に作ることによって得られる。しかし、図15(a)および15(b)の実施形態において、レンチキュラーレンズアレイ35’は、ベース基板19と一体でない。代わりに、ベース基板19は、実質的に平坦な上面を有し、レンチキュラーレンズアレイ35’は、ベース基板19の上面上に堆積される。これは、任意の適切な技術を用いて行われ得る。例えば、光透過樹脂または光透過プラスチック材料の層が、ベース基板19の上面の上に堆積され得、この層は、レンチキュラーレンズアレイ35’を形成するようにパターニングされ得る。
14A and 14B, the
図15(c)は、図15(a)の基板34’とレンチキュラーレンズアレイ34’’が「両面」であるという点で異なるCF基板34’’を示す。すなわち、アレイ35’のレンチキュラーレンズは平凸であるが、アレイ35’’のレンチキュラーレンズは両凸である。このような構成は、基板19に凹部を形成する必要があるため、製造がより困難であるが、光学性能は向上する。例えば、図15(c)の基板34’’を用いるディスプレイは、クロストーク領域がより小さく、観察者の移動がより自由である。
FIG. 15C shows a
図15(d)は、改変された他のCF基板34’’’を示す。CF基板34’’’は、図15(c)の基板34’’と、アレイ34’’’のレンチキュラーレンズの間隔が空けられており、ブラックマスク領域35’’’によって隔てられているという点で異なる。実際に、レンズアレイを視差オプティクスとして用いる任意の実施形態は、同様に、可視光線を透過させないブラックマスク領域によって隔てられている、個々のレンズまたはレンズ素子を有し得る。
FIG. 15 (d) shows another modified
レンチキュラーレンズアレイの個数fは非常に低くなる必要があり、これによって、アレイの製造が困難になる。アレイのレンズのそれぞれの直径を低減し、ピッチを一定に保つことによって(レンズの間のギャップに光吸収材料または光反射材料あるいはその両方を充填することによる)、レンズの個数fが増大し得る。このような構成は、例えば、クロストーク領域をより小さくし、観察者の位置の自由度を高めるという面で、性能を高める。 The number f of lenticular lens arrays needs to be very low, which makes it difficult to manufacture the arrays. By reducing the diameter of each lens in the array and keeping the pitch constant (by filling the gap between the lenses with a light absorbing material or a light reflecting material or both), the number f of lenses can be increased. . Such a configuration improves performance in terms of, for example, making the crosstalk region smaller and increasing the degree of freedom of the observer's position.
図16(a)および16(b)は、本発明のさらなる実施形態を示す。図16(b)は、この実施形態のマルチプルビュー方向性ディスプレイ37の模式的平面図であり、図16(a)は、カラーフィルタ基板36の模式的平面図である。この実施形態は、概して、図6(a)および6(b)の実施形態に類似しており、ここでは、違いのみを説明する。
Figures 16 (a) and 16 (b) show a further embodiment of the present invention. FIG. 16B is a schematic plan view of the multiple view
図16(a)および16(b)の実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ13およびカラーフィルタ18の位置は、図6(a)および(b)の実施形態における位置と比較すると、入れ替えられている。すなわち、カラーフィルタ18は、光透過ベース基板19の主面の上に形成される。スペーサー層20は、カラーフィルタ18の上に堆積され、視差オプティクスは、スペーサー層20の上面の上に形成される。図16(a)および16(b)に示す実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ13は、視差オプティクスを形成するが、この実施形態は、この特定のタイプの視差オプティクスに限定されない。スペーサー層20は、光透過樹脂層、ガラス層、プラスチック材料の光透過層などで
あり得る。
In the embodiment of FIGS. 16 (a) and 16 (b), the positions of the parallax
図16(a)および16(b)の実施形態において、視差バリアアレイ13は、液晶層8と実質的に隣接して配置される。従って、異なる観察ウィンドウの間の角度間隔を得ることができる。
In the embodiment of FIGS. 16 (a) and 16 (b), the
図17(a)および17(b)は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ38を示す。この実施形態において、視差オプティクスは、反応性メソジェン(mesogen)視差バリアによって構成される。この実施形態は、概して、図6(a)および6(b)の実施形態に相当し、ここでは違いのみを説明する。
17 (a) and 17 (b) show a
この実施形態におけるRM視差バリアは、カラーフィルタ基板39の光透過ベース基板19の上面の上に配置される反応性メソジェン材料のストリップ40によって形成される。偏光子41が、RM材料のストリップ40を含むベース基板19の上面の上に設けられる。RM材料のストリップ40および偏光子41は、RM視差バリア42を形成する。RM視差バリアの動作は、EP A 0 829 744に詳細に説明される。
The RM parallax barrier in this embodiment is formed by a
カラーフィルタ基板39は、RM視差バリア42の上面の上に配置されるスペーサー層20をさらに含み、視差バリア42は基板39の厚み内に配置される。カラーフィルタ18は、スペーサー層20の上面上に配置される。前の実施形態と同様に、スペーサー層20は、例えば、光透過樹脂層、ガラス層、光透過プラスチック層などであり得る。ベース基板19は、ガラス基板、プラスチック基板、ガラス補強プラスチック基板などであり得る。
The
この実施形態のマルチプルビュー方向性ディスプレイ38においても、視差バリア42と液晶層8との間の間隔は、スペーサー層20の厚みとほぼ等しい。スペーサー層は、異なる観察ウィンドウの間の良好な角度間隔が達成できるように、薄くすることができる。
Also in the multiple view
この実施形態は、RM視差バリアは、アクティブ視差バリアであり、RM材料40のストリップを透明状態にして、視差バリアがディセーブルまたは「オフに」されるように、(図示されていないが、適切な手段を用いて)切り替えられ得るというさらなる利点を有する。視差バリア42がディセーブルされる場合、ディスプレイデバイスは、従来の二次元またはシングルビューディスプレイデバイスとして機能する。従って、この実施形態は、2−D表示モードあるいは3−Dまたはマルチプルビュー表示モードのいずれかで動作可能であり、3−Dまたはマルチプルビュー表示モードにおいて動作する場合に隣接する観察ウィンドウの間の角度間隔を良好にすることができるディスプレイを提供する。
In this embodiment, the RM parallax barrier is an active parallax barrier, so that the strip of
図18(b)は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ38’を示し、図18(a)は、このディスプレイのカラーフィルタ基板39’の模式的断面図である。この実施形態のディスプレイ38’は、本質的に、図17(a)および17(b)の実施形態に相当するが、スペーサー層20が省略され、カラーフィルタ18が偏光子42の上面に直接配置されている点が異なる。図18(b)の他の特徴の全ては、図17(b)のディスプレイ38の特徴に相当し、ここではさらに説明しない。
FIG. 18 (b) shows a display 38 'according to a further embodiment of the present invention, and FIG. 18 (a) is a schematic cross-sectional view of the color filter substrate 39' of this display. The
図19(a)および19(b)は、本発明のさらなる実施形態を示す。この実施形態において、マルチプルビュー方向性ディスプレイ43のカラーフィルタ基板44に、アクティブ視差バリア46が設けられる。図19(b)は、ディスプレイデバイス43の模式的平面図であり、図19(a)は、カラーフィルタ基板44の模式的断面図である。
Figures 19 (a) and 19 (b) show a further embodiment of the present invention. In this embodiment, an
アクティブ視差バリア46は、ベース基板19の表面上に配置されている、光学特性が
切り替え可能な材料の複数の領域47によって形成される。領域47は、図19(a)の紙の面に向かって延びるストリップの形態をとり得る。アクティブ視差バリアは、領域47を、領域47の上に配置されており、アクティブストリップ47に用いられた材料に依存して線偏光子であってもよいし、透明スペーサー層であってもよい他の層45と組み合わせることによって形成される。
The
好ましい実施形態において、領域47は、液晶材料の領域であり、層45は、線偏光子である。周知であるように、液晶材料は、通過する線偏光された光の偏光面を回転させるか、または回転させないようにアドレスされ得る。液晶材料の領域47が、線偏光された光の偏光面を90°回転させる状態と、線偏光された光の偏光面を回転させない状態との間で切り替え可能であることが好ましい。従って、液晶材料の領域47は、領域47を通過する光が線偏光子45によって透過されるか(この場合、領域47は透過領域を規定する)、または、線偏光子45によってブロックされるか(この場合、領域47は、不透明領域を規定する)のいずれかになるようにアドレスされ得る。
In a preferred embodiment,
ディスプレイ43は、偏光された光を放射する光源または光源の前に配置された偏光子からの偏光された光によって、カラーフィルタ側から照明されることが必要である。あるいは、TFT側から照明されてもよい。この場合、さらなる偏光子(図示せず)がカラーフィルタ基板を越えて配置される必要がある。
The
切り替え可能な光学特性の領域47を通過しない(すなわち、隣接するアクティブ領域の間のギャップを通過する)光が偏光子45を通り過ぎる場合、領域47を通過する光が偏光子によってブロックされるときに、視差バリアが形成される。この場合、3−Dまたはマルチプルビュー表示モードが得られる。領域47を通過する光が偏光子45によって透過されるように領域47が切り替えられるときには、バリアが存在せず、2−Dまたはシングルビュー表示モードが得られる。
When light that does not pass through the
原理上は、液晶材料の領域47の間のギャップを通過する光が偏光子45によってブロックされるように、偏光子45の透過方向、および入射光の偏光方向を並べることも可能である。この場合、視差バリアは、入射光が偏光子45を通過できるように、入射光の面を領域47が回転するときに、形成される。しかし、ストリップ47を通過する光が偏光子45によってブロックされるように領域47が切り替えられるとき、偏光子によって全ての光がブロックされるので、暗い表示が生成される。
In principle, it is also possible to align the transmission direction of the
アクティブ材料47の領域は、液晶材料に限定されない。原理上は、光学特性を変更するようにアドレスされ得る任意の材料を用いることができる。例えば、ポリマー分散液晶材料は、アクティブ視差バリアの材料として用いられ得る。周知であるように、PDLCは、ポリマーマトリクスにわたって分散される液晶材料のドロップレットを含む。液晶ドロップレットの屈折率は変動し得、PDLCは、液晶ドロップレットの屈折率がポリマーマトリクスの屈折率と同じである場合に、光を透過する。しかし、屈折率がポリマーマトリクスの屈折率と異なるように液晶材料が切り替えられる場合、PDLCを通過する光は散乱する。
The region of the
アクティブ視差バリアの他の適切な材料は、二色性ゲスト−ホスト材料である。 Another suitable material for the active parallax barrier is a dichroic guest-host material.
この実施形態は、視差バリアがオンおよびオフに切り替えられて、3−D(またはマルチプルビュー)あるいは2−D表示モードのいずれかが選択されることを可能にする。さらに、透過および不透明領域の構成が変更され得るように、アクティブ視差バリア46を配置することが可能である。例えば、アクティブ視差バリア46は、バリアの不透明領域がある位置から他の位置へと移動するように切り替えられ得る。これは、バリアがディス
プレイデバイスの領域にわたって移動するようにし、これによって、観察ウィンドウの位置が変更され得る。従って、この実施形態において、アクティブ視差バリア46に適切にアドレスすることによって、観察ウィンドウの位置を制御することが可能である。この実施形態は、ディスプレイの観察者を追跡する観察者追跡型デバイスと組み合わせられる場合、観察者追跡デバイスによって判定される観察者の位置に基づいて観察ウィンドウを制御することができるので、特に有用となり得る。
This embodiment allows the parallax barrier to be switched on and off to select either 3-D (or multiple view) or 2-D display mode. Furthermore, the
この実施形態において偏光子45が液晶表示素子に含まれていることに留意されたい。従って、偏光子45は、液晶パネルの製造中に発生する厳しい製造環境に耐える能力が必要である。液晶ディスプレイの外側で用いられる従来の偏光子は、処理環境に耐えられるとは限らないので、用いることができない。これは、液晶パネルの外側で用いられる従来の偏光子よりもコントラスト比が低い偏光子を用いる必要がある場合があるという欠点を有し得る。このような場合、偏光子45は配向され得、その低いコントラスト比は、視差バリアのコントラスト比、または、液晶層8のピクセルのコントラスト比のいずれかに影響する。
It should be noted that the
層45がスペーサー層である場合、層45は、特定のアライメント方向およびプレチルト角度で、液晶材料、例えば、領域47と並ぶように処理され得る。例えば、スペーサー層は、従来のフォトアライメントプロセスにおいて、ポリイミド層(図示せず)でコーティングされ得、ラビング、かつ/または、紫外線に対して露光される。
If
別の実施形態において、カラーフィルタは、TFT基板6上に配置されるか、または、アクティブ視差バリア46と基板19との間に配置され得る。
In another embodiment, the color filter may be disposed on the
図20(b)は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ48を示し、図20(a)は、このディスプレイのカラーフィルタ基板49を示す。この実施形態は、概して、図6(a)および6(b)の実施形態に相当するが、この実施形態においては、マルチプルビューディスプレイ48のカラーフィルタ基板49がアクティブ視差オプティクス35’’を含む点が異なる。この実施形態において、アクティブ視差オプティクス35’’は、アクティブレンチキュラーレンズアレイである。レンチキュラーレンズアレイは、実質的にレンズ効果がない(視差オプティクスが存在しない)モードと、レンズ効果を有する(視差オプティクスが形成される)モードとの間で切り替えられ得る。レンチキュラーレンズアレイ35’’は、適切なアドレス手段(図示せず)によってアドレスされ得る。
FIG. 20 (b) shows a
例えば、レンチキュラーレンズアレイのレンチキュラーレンズは、レンチキュラーレンズ反対側に配置される電極(図示せず)によってアドレスされる液晶材料から製造され得る。液晶材料は、レンズアレイにわたって印加されるある程度の電圧について、屈折率がベース基板19の屈折率に可能な限り近づくように、選択される。レンチキュラーレンズの反対側に設けられる電極の間に適切な電圧が印加される場合、そのレンチキュラーレンズの液晶材料の屈折率は、スペーサー層20の屈折率に一致し、レンチキュラーレンズは、実質的にレンズ効果を有さない。しかし、印加される電圧を変えることによって、レンチキュラーレンズの液晶材料は変化し、屈折率は基板19の屈折率と異なるようにされる。従って、レンチキュラーレンズは、レンズとして機能し、視差オプティクスの素子を形成する。
For example, the lenticular lens of the lenticular lens array can be made from a liquid crystal material addressed by an electrode (not shown) disposed on the opposite side of the lenticular lens. The liquid crystal material is selected such that for some voltage applied across the lens array, the refractive index is as close as possible to the refractive index of the
アクティブレンチキュラーレンズアレイのレンチキュラーレンズ50は、格子屈折性(GRIN)として構成されるか、または、フレネルレンズとして構成される。
The
図20(c)は、図20(a)に示す基板と、ガラス基板19がアクティブレンチキュラーレンズアレイ35’’を収容するようにくぼんでいるという点で異なる基板49を示
す。この構成において、アクティブアレイの屈折率は、シングルビューまたは非方向性動作モードにおいて、基板19の屈折率と実質的に一致する必要がある。
FIG. 20C shows a
図20(d)は、クロストーク領域を小さくすること、および観察者の移動をより自由にすることなど性能を向上させるためにアクティブアレイ35’’のレンズが両凸である場合の基板49を示す。この場合、シングルビュー動作モードにおいて、アレイ35’’の屈折率は、基板19およびスペーサー20の屈折率と実質的に一致する必要がある。
FIG. 20D shows the
図21(b)は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ48’を示し、図21(a)は、ディスプレイ48’のカラーフィルタ基板49’を示す。この実施形態は、概して、図20(a)および20(b)の実施形態と類似しており、ここでは違いのみを説明する。 FIG. 21 (b) shows a display 48 'according to a further embodiment of the present invention, and FIG. 21 (a) shows a color filter substrate 49' of the display 48 '. This embodiment is generally similar to the embodiment of FIGS. 20 (a) and 20 (b), and only the differences will be described here.
図21(b)のマルチプルビュー方向性ディスプレイ48’は、アクティブレンチキュラーレンズアレイ35’’を組み込むカラーフィルタ基板を有する。この実施形態において、レンチキュラーレンズ50は、液晶材料から製造される。しかし、液晶材料の微細構造は固定され、液晶材料は、デバイスの動作においてアドレスされない。
The multiple view
この実施形態においてレンズアレイの切り替えは、液晶材料の屈折率が、概して、通過する光の偏光状態に依存するという事実を利用することによって達成される。レンチキュラーレンズ50の液晶材料は、ある偏光状態の光について、液晶材料の屈折率がスペーサー層20の屈折率と実質的に同じになるように選択される。従って、液晶材料は、この偏光状態の光に対して実質的にレンズ効果を有さない。しかし、他の偏光状態について、特に、第1の偏光状態に対して直交する偏光状態について、液晶材料の屈折率は、層20の屈折率と一致せず、液晶材料は、第2の偏光状態の光に対してレンズ効果を有する。
In this embodiment, switching the lens array is achieved by taking advantage of the fact that the refractive index of the liquid crystal material generally depends on the polarization state of the light passing therethrough. The liquid crystal material of the
液晶レンチキュラーレンズ50は、ディスプレイ48に入る光の偏光状態を変化させることによって、オンまたはオフに切り替えられる。これは、偏光スイッチ51の選択された部分を通過する光の偏光状態を、例えば、2つの線偏光のうちの1つを選択することによって、変化させ得る偏光スイッチ51を提供することによって行われ得る。偏光スイッチ51は、例えば、液晶セルによって構成され得、偏光子51’が後に続く。
The liquid
図21(c)は、ガラス基板19がアレイ35’’を収容するようにくぼんでいる、他の基板49’を示す。この場合、アレイ35’’の材料の屈折率のうちの1つは、シングルビュー動作モードを提供するように、ガラス基板19の屈折率に実質的に一致する必要がある。
FIG. 21 (c) shows another
図21(d)は、スペーサー20およびガラス基板19の両方が、両凸のレンズアレイ35’’を収容する凹部を有する、カラーフィルタ49’の他の形態を示す。この場合、アレイ35’’の材料の屈折率の1つは、非方向性またはシングルビュー動作モードを提供するために、スペーサー20およびガラス基板19の屈折率に実質的に一致することが必要である。
FIG. 21D shows another form of the
図22は、本発明のさらなる実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ52の模式的断面図である。これは、多くの点で、図6(b)に示すディスプレイ58と類似するが、複数のプリズム53がカラーフィルタ基板7のベース基板19の外面上に設けられる点が異なる。図22において、プリズム53は、三角形の断面を有するように示されている。プリズム53は、ディスプレイデバイスの内部に設けられた視差バリア13と組み合わせられて機能する。用いられるとき、デバイスは、TFT基板6の後ろに設けられた光によって照明され、カラーフィルタ基板7のベース基板19は、ディスプレイデバイ
スの外面を形成する。プリズム構造は、視差バリアによって引き起こされる左イメージおよび右イメージの間の間隔の角度を変動させる。
FIG. 22 is a schematic cross-sectional view of a multiple view
図22の実施形態において、プリズムは、異なるイメージの観察ウィンドウの間の間隔の角度を低減させるように構成される。 In the embodiment of FIG. 22, the prism is configured to reduce the angle of spacing between the viewing windows of different images.
図22においてプリズムは三角形の断面を有するように示されているが、この実施形態は、三角形の断面を有するプリズムに限定されない。原理上は、2つの観察ウィンドウの間の間隔の角度を低減させる任意のプリズム構造が用いられ得る。さらに、三角形の断面を有するプリズムが用いられる場合、プリズムが正三角形の断面を有する必要はない。実際、例えば、ディスプレイの任意の用途に適応させるため、任意の対称または非対称の収束性または発散性素子が用いられ得る。 Although the prisms are shown in FIG. 22 as having a triangular cross section, this embodiment is not limited to prisms having a triangular cross section. In principle, any prism structure that reduces the angle of spacing between the two viewing windows can be used. Furthermore, if a prism having a triangular cross section is used, the prism need not have an equilateral triangular cross section. In fact, any symmetrical or asymmetrical converging or diverging element can be used, for example, to adapt to any application of the display.
図23は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ52’を示す。このディスプレイ52’は、概して、図22のディスプレイに相当するが、基板19の表面に設けられるプリズム53が、2つの観察ウィンドウの間の間隔の角度を増大させるように意図される点が異なる。
FIG. 23 shows a display 52 'according to a further embodiment of the present invention. This display 52 'generally corresponds to the display of FIG. 22, except that a
図24は、本発明のさらなる実施形態による、マルチプルビュー方向性ディスプレイ59を示す。この実施形態のディスプレイ59は、概して、図6(b)のディスプレイデバイス20に相当するが、デバイスによって生成される2つの観察ウィンドウの間の角度を変動させる切り替え可能手段54をさらに含む点が異なる。切り替え可能手段54は、2つの観察ウィンドウの間の角度間隔に実質的に影響を与えない状態と、2つの観察ウィンドウの間の角度間隔を増大または低減させる他の状態との間で切り替えられ得る。この実施形態において、切り替え可能手段54は、カラーフィルタ基板のベース基板19の外面上に取り付けられる複数の光透過プリズム53を含む。アクティブ層55がプリズム53の上に配置されて、プリズムが平面化される。アクティブ層は、透明プレート56に含まれる。プリズムおよび透明プレートは、ガラス、透明樹脂、透明プラスチック材料などから形成され得る。アクティブ層55は、例えば、液晶層を含み得る。液晶層は、液晶材料にわたって電界が印加されない場合、液晶材料の屈折率がプリズム53の屈折率と一致するように選択される。この状態において、プリズムは、デバイス54によって生成される2つの観察ウィンドウの間の角度間隔に実質的に影響を与えない。
FIG. 24 shows a multiple view
切り替え可能手段54は、電界が液晶層55にわたって印加されることを可能にする電極(図示せず)をさらに含む。電極にわたって電圧を印加し、液晶層にわたって電界を印加することによって、液晶材料の屈折率を変動させ、プリズム53の屈折率とは異なるようにすることが可能である。従って、プリズムと液晶層との間の界面を通過する光は、屈折を受ける。結果として、ディスプレイデバイスによって形成される2つの観察ウィンドウの間の角度間隔は、プリズム53によって変更される。これは、ディスプレイ59が、例えば、デュアルビュー表示モードと自動立体視表示モードとの間で切り替わることを可能にする。
The switchable means 54 further includes an electrode (not shown) that allows an electric field to be applied across the
切り替え可能手段54は、液晶層にわたって印加される電界を連続的に変動させることによって、2つの観察ウィンドウの間の角度間隔が連続的に制御されることを可能にする。これによって、2つの観察ウィンドウの間の角度間隔を、ディスプレイデバイス54の特定の用途に適応するように調整することが可能になる。この実施形態は、ディスプレイと観察者との間の長手方向の間隔についての情報が、例えば、観察者追跡デバイスから利用可能である場合に、特に有用である。自動立体視表示モードにおいて、切り替え可能手段54は、左眼および右眼観察ウィンドウの間の角度間隔を制御し得、観察者のところにおける横方向間隔は、人間の2つの眼の間の間隔に等しくなるように維持される。
The switchable means 54 allows the angular spacing between the two observation windows to be continuously controlled by continuously varying the electric field applied across the liquid crystal layer. This allows the angular spacing between the two viewing windows to be adjusted to suit the particular application of the
図25は、本発明のさらなる実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ57を示す。このディスプレイ57は、概して、図24のディスプレイ54に類似しており、ここでは違いのみを説明する。
FIG. 25 shows a multiple view
図25のディスプレイ57において、ディスプレイによって形成される2つの観察ウィンドウの間の角度間隔を変動させる切り替え手段54は、カラーフィルタ基板7の基板19の外面上に配置される。液晶層55は、プリズム53の上に位置するが、図24の実施形態とは対照的に、液晶層の微細構造は固定される。液晶層55にアドレスする手段は必要とされない。
In the
液晶層55の屈折率は、液晶層を通過する光の偏光の状態に依存する。液晶層は、ある偏光状態について、屈折率がプリズム53の屈折率と実質的に等しくなるように選択される。この場合、プリズムを通過する光は、実質的に屈折を受けない。
The refractive index of the
しかし、他の偏光状態、例えば、第1の偏光状態に直交する偏光状態の光について、液晶材料55の屈折率は、プリズム53の屈折率と等しくない。従って、この第2の偏光状態の光について、プリズムと液晶層55との間の界面において屈折が発生し、ディスプレイ57によって形成される2つの観察ウィンドウの間の角度間隔における変動につながる。
However, the refractive index of the
この実施形態は、パネルに入るか、またはパネルから出る光の偏光状態を適切に選択することによって、オンまたはオフに切り替えられ得る。これは、光源と観察者との間に偏光スイッチ51および偏光子51’を提供することによって行われ得る。図25において、偏光スイッチ51および偏光子51’は、ディスプレイデバイスと観察者との間に配置されているが、光源とディスプレイデバイスとの間に設けられてもよい。偏光スイッチは、例えば、液晶セルであり得る。
This embodiment can be switched on or off by appropriately selecting the polarization state of light entering or leaving the panel. This can be done by providing a
図24および25の実施形態は、図23と同様に、観察ウィンドウの間の角度間隔を増大させる傾向があるプリズム構造を用いて実行され得る。 The embodiment of FIGS. 24 and 25 can be implemented using prism structures that tend to increase the angular spacing between the viewing windows, similar to FIG.
図26(a)〜26(d)は、本発明のディスプレイを製造する方法を示す。この方法は、開始点として、2つの基板60および61の間に配置されたイメージ表示層8(例えば、液晶層)を有する従来のイメージディスプレイデバイス63を取る。イメージディスプレイデバイス63は、イメージ表示層8を制御する電極および切り替え素子などの他の構成要素を含み、カラーイメージディスプレイデバイスである場合、カラーフィルタを含む。これらは、全体的に従来のものであり、説明を明瞭にするため、図26(a)〜26(d)から省略される。
26 (a) -26 (d) show a method of manufacturing the display of the present invention. This method takes as a starting point a conventional
この実施形態の方法によると、イメージディスプレイデバイス63の一方の基板60の厚みは低減される。厚みは、50μm〜150μmの範囲内であることが好ましい。基板60の厚みは、例えば、機械的グライディング方法または化学的エッチング方法などの任意の適切な方法によって低減され得る。従って、基板60は、図26(b)に示すように、透明層60’へと変形させられ得る。薄い透明層60’の厚さは、層60’の範囲にわたって実質的に均一であることが望ましい。
According to the method of this embodiment, the thickness of one substrate 60 of the
次に、さらなる基板62が、薄い透明層60’とさらなる基板との間に視差オプティクス13が配置されるように、薄い透明層60’に接着される。これは、従来、視差オプティクスをさらなる基板の表面の上または表面において設け、さらなる基板のその表面を薄い透明層60’に接着させることによって行われ得る。例えば、視差バリアアパーチャア
レイは、図26(c)に示すようにさらなる基板62の表面上にプリントされ得る。あるいは、RM視差バリアのレンチキュラーレンズアレイは、さらなる基板の表面において/の上に規定され得る。さらなる基板62は、適切な透明接着剤を用いる透明層60’に接着され得る。
Next, a
さらなる基板62は、図26(d)に示すように、薄い透明層60’に直接接着され得る。あるいは、図28を参照しながら以下に説明するように、1つ以上の構成要素が、さらなる基板62と薄い透明層60’との間に挟まれてもよい。
The
得られるディスプレイを図26(d)に示す(透明接着剤は、明瞭にするため、図26(d)から省略される)。視差オプティクスは、基板60の厚みを低減することによって得られる薄い透明層60’のみ(および透明接着層の厚み)によってイメージ表示層8から隔てられている。従って、視差オプティクスは、イメージ表示層8の近くに配置され、上記の利点が得られる。
The resulting display is shown in FIG. 26 (d) (transparent adhesive is omitted from FIG. 26 (d) for clarity). The parallax optics is separated from the
図26(a)〜26(d)の方法において、基板60は、厚みが低減されるときにディスプレイデバイス63に組み込まれる。ディスプレイデバイス63の他の素子は、厚みを低減するプロセスの間、および、厚みが低減された後、物理的なサポートを提供する。従って、基板が破壊されるという重大なリスクなしに、50μmの薄さまで、基板60の厚みを低減することが可能である。対照的に、孤立した基板の厚みが低減される場合、基板が破壊されるという重大なリスクなしに、0.5mmよりもかなり薄い厚さまで低減することは困難である。
In the method of FIGS. 26A to 26D, the substrate 60 is incorporated into the
図26(a)〜26(d)の方法は、図7(b)に示すようなディスプレイ22を製造するために用いられ得る。図26(d)を図7(b)と比較すると、図26(d)のさらなる基板62は図7(b)のベース基板19に相当し、図26(d)の薄い層60’(イメージ表示素子63の基板60の厚さを低減させることによって得られる)は図7(b)における視差バリア13とカラーフィルタアレイ18との間のガラス層20に相当する。
The method of FIGS. 26 (a) to 26 (d) can be used to manufacture a
図26(a)〜26(d)の方法は、視差オプティクスが視差バリアアパーチャアレイでないディスプレイの製造においても用いられ得る。例えば、レンズアレイまたはRM視差バリアは、さらなる基板62の一方の表面上に配置され得、例えば、図15(b)または図17(b)に示すようなディスプレイの製造を可能にする。
The methods of FIGS. 26 (a) -26 (d) can also be used in the manufacture of displays where the parallax optics are not parallax barrier aperture arrays. For example, a lens array or RM parallax barrier can be placed on one surface of the
レンズアレイは、透明接着剤の層を基板の全面積にわたって提供することによって接着され得る。あるいは、レンズアレイは、選択された位置、例えば、各レンズの円周の周りにのみ接着剤を配置することによって、さらなる基板に接着され得る。これによって、レンズと接着剤が塗布されていない基板との間にエアギャップが提供され、レンズアレイの屈折率に近い屈折率を有する透明接着剤の層がある場合、発生し得るフォーカシング能力の低減をなくし得る。選択された位置にのみ接着剤が配置される場合、原理上は、透明でない接着剤を用いることが可能である。 The lens array can be bonded by providing a layer of transparent adhesive over the entire area of the substrate. Alternatively, the lens array can be adhered to a further substrate by placing adhesive only at selected locations, eg, around the circumference of each lens. This provides an air gap between the lens and the non-adhesive substrate, reducing the focusing capability that can occur when there is a layer of transparent adhesive having a refractive index close to that of the lens array. Can be lost. In principle, it is possible to use a non-transparent adhesive when the adhesive is only placed at a selected location.
図27は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ64の断面図である。このディスプレイも、イメージ表示素子65を含み、イメージ表示素子内に配置される視差おプティクス66を有する。この実施形態において、視差オプティクスは、プリズムアレイ66である。
FIG. 27 is a cross-sectional view of a
プリズムアレイ66は、ベース基板19(例えば、ガラスから製造される)の上に形成され、平面化層67がプリズムアレイの上に設けられる。ベース基板19、プリズムアレイ66、および平面化層67は、イメージ表示素子65の一方の基板68を形成する。イ
メージ表示層8、例えば、ピクセル化された液晶層は、基板68と第2の基板6との間に配置される。イメージ表示素子の他の構成要素、例えば、カラーフィルタアレイ(フルカラーディスプレイの場合)、アライメント層、スイッチング素子、および電極などは、完全に従来のものであり、図27からは省略されている。
The
ディスプレイ64は、イメージ表示素子65を視準された光または部分的に視準された光で照射するバックライト69を含む。バックライトからの光は、プリズムアレイのプリズムによって屈折され、左観察ウィンドウ2、または右観察ウィンドウ3に向けられる。2つのインターレースされたイメージが、イメージ表示層8のピクセル70上に表示される場合、方向性ディスプレイが提供される。プリズムアレイを用いて光を2つの観察ウィンドウに向けることは、視準の度合いが比較的低いバックライト69が用いられ得ることを意味する。対照的に、レンズアレイがプリズムアレイの代わりに用いられる場合、視準の度合いが高いバックライトを用いる必要があり得る。
The
基板68を製造する方法の1つとして、フォトレジストの層をベース基板19の上に配置する方法がある。フォトレジストの屈折率は、可能な限り、ベース基板19の屈折率に近い必要があり、フォトレジストの屈折率は、ベース基板19の屈折率と等しいか、または実質的に等しいことが好ましい。その後、プリズムアレイ66が、従来のマスキング、照射、およびエッチング工程を用いて規定される。
One method of manufacturing the substrate 68 is to place a layer of photoresist on the
その後、平面化層67はプリズムアレイ66の上に配置される。平面化層67は、基板68を平面化するために必要な最低限の厚さを有することが好ましい。
Thereafter, the planarization layer 67 is disposed on the
アライメント層、カラーフィルタなどの構成要素は、任意の適切な技術を用いて、基板68上に設けられ得る。その後、基板68は、第2の基板6とともに組み立てられ、イメージ表示素子65が形成される。
Components such as alignment layers, color filters, etc. may be provided on the substrate 68 using any suitable technique. Thereafter, the substrate 68 is assembled together with the
平面化層67の屈折率は、光がプリズムアレイ66と平面化層67との間の界面で屈折するように、プリズムアレイ66の屈折率とは異なっている必要がある。平面化層の屈折率は、プリズムアレイの屈折率よりも、高くてもよいし、低くてもよいが、実用においては、プリズムアレイよりも低い屈折率を有する偏光層の適切な材料を探すほうがより容易であり得る。(屈折の方向は、平面化層の屈折率が、プリズムアレイの屈折率よりも高いか、または低いかに依存する。)
本発明の実施形態は、特定のタイプの視差オプティクスを参照しながら説明されてきた。しかし、実施形態は、示されている特定のタイプの視差オプティクスに限定されず、他のタイプの視差オプティクスとともに用いられ得る。
The refractive index of the planarization layer 67 needs to be different from the refractive index of the
Embodiments of the present invention have been described with reference to particular types of parallax optics. However, embodiments are not limited to the particular type of parallax optics shown, and may be used with other types of parallax optics.
本発明は、視差オプティクスが搭載される基板が、例えば、液晶表示素子などのイメージ表示素子などの基板とともに用いられることを可能にする。これは、視差オプティクスおよび表示素子のアライメントが、表示素子の製造中に実行されるという利点を有する。これは、外部視差オプティクスが完成した液晶表示素子と並べられる従来の場合(図1参照)と比較して、より正確にアライメントが実行されることを可能にする。さらに、視差オプティクスを完成したイメージ表示素子に糊付けする工程、または他の接着工程を省略することによって、製造プロセスがよりすばやく、より安価になる。 The present invention enables a substrate on which parallax optics are mounted to be used together with a substrate such as an image display element such as a liquid crystal display element. This has the advantage that parallax optics and display element alignment are performed during the manufacture of the display element. This allows alignment to be performed more accurately compared to the conventional case (see FIG. 1) where the external parallax optics is aligned with the completed liquid crystal display element. Further, by omitting the step of gluing the parallax optics to the completed image display element or other bonding step, the manufacturing process is quicker and less expensive.
図28は、本発明のさらなる実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ76の模式的な平面断面図である。ディスプレイ76は、第1の基板6と第2の基板71との間にイメージ表示層8が配置された状態で、第1の透明基板6および第2の透明基板71を含む。カラーフィルタのアレイ(図示せず)は、第2の基板71の上に設けられ、従って、第2の基板は、カラーフィルタ基板と呼ばれる。
FIG. 28 is a schematic plan cross-sectional view of a multiple view
第1の基板6には、ピクセルのアレイをイメージ表示層8において規定するピクセル電極(図示せず)が設けられ、また、ピクセル電極に選択的にアドレシングする薄膜トランジスタ(TFT)などのスイッチング素子(図示せず)が設けられる。基板6は、「TFT基板」と呼ばれる。イメージ表示層8は、この実施例において、液晶層8である。しかし、本発明はこれに限定されず、任意の透過イメージ表示層が用いられ得る。
The
ディスプレイ76は、カラーフィルタがイメージ表示層8のそれぞれのピクセルの実質的に反対側に位置するように組み立てられる。アライメント層などの他の構成要素は、イメージ表示層に隣接する基板6および71の表面上に配置され得、対向電極(単数または複数)もCF基板71上に配置され得る。これらの構成要素は従来のものであり、さらに説明しない。さらに、ディスプレイ76は、イメージ表示素子の外側に配置された観察角度向上膜、反射防止膜などのさらなる構成要素を含み得る。これらの構成要素も従来のものであり、さらに説明しない。
The
カラーフィルタ基板71は、透明導波路74、導波路74の上に配置された線偏光子73、および線偏光子73の上に配置された透明層72を含む。導波路74は、カラーフィルタ基板71の一部を形成するだけでなく、ディスプレイのバックライトの一部を形成する。
The
用いられる場合、ディスプレイ76のバックライトは、導波路74と、導波路の側面に沿って配置される1つ以上の光源75とによって構成される。図28には1つの光源75のみが、導波路74のある側面74aに沿って配置された状態で示されているが、本発明は、図28に示すバックライトの特定の構成に限定されず、1つより多い光源が用いられ得る。一例として、ディスプレイには、導波路74の対向する側面74aおよび74bに沿って配置される2つの光源が設けられ得る。光源65は、導波路のそれぞれの側面の全て、または、実質的に全てに沿って延びることが好ましく、例えば、蛍光管であり得る。
When used, the backlight of the
導波路74は、偏光子73の端に沿って配置される接着剤81によって、偏光子73に接着される。接着剤81が偏光子73の端のみに沿って配置されるので、偏光子の面積のほとんどにわたって、エアギャップ82が導波路74と線偏光子73との間にある。周知であるように、光源(単数または複数)75からの光は導波路74に入り、全反射現象によって導波路74内に閉じ込められる。導波路74の前面または背面に入射する、導波路74内を伝播する光は、導波路/空気界面での全反射を受け、導波路から放射されない。
The
あるいは、導波路74および偏光子73は、低屈折率透明接着剤を用いて接着され得る。すなわち、導波路の屈折率よりも低い屈折率を有する接着剤である。低屈折率接着剤は、線偏光子73の全面積にわたって配置され得、導波路74の前面における内部反射は、接着剤の屈折率と導波路の屈折率との間の差から発生する。
Alternatively, the
図28の実施形態によると、導波路74の前面74cの選択された領域84に、拡散点が設けられる。導波路内を伝播する光が導波路の前面74cの領域に入射する場合、その光は、鏡のように反射されるのではなく、図28に示すように、拡散点によって散乱する。結果として、光の一部は、イメージ表示層8に向かって、導波路の外側に散乱する。
According to the embodiment of FIG. 28, diffusion points are provided in selected
光は、拡散点がある領域84においてのみ、導波路74の外側に散乱し、拡散点がない導波路74から放射される光はない。従って、導波路74は、光を放射する領域(拡散点がある領域84に対応する)と、あまり光を放射しない領域とを有する。拡散点が設けられる領域84が、図28の紙の面に向かって延びるストライプの形態を有する場合、導波路74の光を放射する領域は、例えば、図6(a)の視差バリア13などの視差バリアの
透過領域に、サイズ、形および位置の面で相当する。導波路74の光を放射しない領域は、視差バリアの不透明領域に、サイズ、形、および位置の面で相当する。従って、視差バリアは、導波路74の前面74cにおいて、カラーフィルタ基板71の厚み内に、有効に規定される。
Light is scattered outside the
導波路74の拡散点がない領域は、これらの領域から光が散乱しないことを確実にするように吸収材料でコーティングされ得る。これによって、図6(a)の視差バリア13の不透明領域に相当することが意図される、導波路の領域によって放射される光の強度が低減される。
The areas free of diffusion points of the
拡散点は、拡散構造、回折構造、または微小反射構造を含み得る。拡散点が設けられた領域84から光が散乱され、拡散点が設けられない領域においてあまり散乱されない限り、細かい構造は重要でない。
The diffusion point may include a diffusion structure, a diffractive structure, or a micro-reflection structure. The fine structure is not important as long as light is scattered from the
図28のディスプレイ76は、視差バリアアパーチャアレイを必要とせず、導波路74によって放射される光は、視差バリアアパーチャアレイの不透明領域によって吸収される。光源(単数または複数)75からのある出力について、図28のディスプレイ76は、図6(a)のディスプレイのような視差バリアアパーチャアレイを有するディスプレイよりも明るいイメージを提供する。
The
偏光子73は、イメージ表示層8用の従来の入口偏光しとして機能する。イメージ表示層の動作モードに依存して、第2の線偏光子(図示せず)が、イメージ表示層の偏光子73とは反対の側に設けられ得る。
The
ディスプレイ76は、図26(a)〜26(d)に示す方法と類似の方法を用いて製造され得る。この方法において、前面基板6、イメージ表示層8および背面基板を含むイメージ表示素子が、初期的に製造され得る。背面基板は、厚みが低減されて、透明層72を形成する。次に、偏光子73は透明層72に接着され、導波路74は偏光子73に接着され得る。
The
あるいは、カラーフィルタ基板71は、偏光子73を導波路74に接着することによって製造され得る。その後、透明層72は、例えば、ガラス透明層72の場合、偏光子73に接着され得る。あるいは、透明層72を形成するために、透明プラスチックまたは透明樹脂の層が偏光子73の上に配置されてもよい。その後、完成したカラーフィルタ71は、TFT基板6とともに組み立てられて、ディスプレイ76を形成する。この方法において、導波路74は、カラーフィルタ基板71のベース基板を形成する。
Alternatively, the
図29は、本発明のさらなる実施形態による、マルチプルビュー方向性ディスプレイ76’の模式的な平面断面図である。ディスプレイ76’は、概して、図28のディスプレイ76に相当しており、違いのみを説明する。
FIG. 29 is a schematic plan cross-sectional view of a multiple view directional display 76 ', according to a further embodiment of the present invention. The display 76 'generally corresponds to the
図29のディスプレイ76’において、偏光子73は、導波路74の背面に隣接するように位置付けされ、例えば、透明接着剤(図示せず)を用いて導波路74に接着される。導波路74、偏光子73、および接着剤の屈折率は、導波路74内を伝播する光が導波路74と偏光子73との間の界面における内部反射が実質的にない状態で偏光子73へと通過するように、選択される。内部反射は、図29の光線によって示されるように、偏光子73の背面において発生する。
In the
この実施形態において、導波路74の前面74cとイメージ表示層8との間の距離は、偏光子の厚み分だけ低減される。導波路の背面において内部反射される光は、反射におい
て偏光され、この偏光は光が導波路の外側に散乱されるときに保存される。
In this embodiment, the distance between the
図30は、本発明のさらなる実施形態による、マルチプルビュー方向性ディスプレイ77の模式的な平面断面図である。ディスプレイ77は、第1の透明基板6および第2の透明基板80を、第1の基板6と第2の基板80との間にイメージ表示層8が配置された状態で含む。カラーフィルタ(図示せず)のアレイは、第2の基板80の上に設けられ、第2の基板は、カラーフィルタ基板と呼ばれる。
FIG. 30 is a schematic plan cross-sectional view of a multiple view
第1の基板6において、ピクセル8P、8Sのアレイを規定するピクセル電極(図示せず)がイメージ表示層8に設けられ、また、選択的にピクセル電極にアドレスするための薄膜トランジスタ(TFT)などのスイッチング素子(図示せず)が設けられる。基板6は、「TFT基板」と呼ばれる。イメージ表示層8は、この実施例において、液晶層8である。しかし、本発明はこれに限定されず、任意の透過イメージ表示層が用いられ得る。
In the
ディスプレイ77は、カラーフィルタが、それぞれ、イメージ表示層8のそれぞれのピクセルの実質的に反対側に位置するように組み立てられる。アライメント層などの他の構成要素がイメージ表示層に隣接するように基板6および80の表面上に配置され得、また、対向電極(単数または複数)がCF基板80上に配置され得る。これらの構成要素は従来のものであり、さらに説明しない。さらに、ディスプレイ77は、イメージ表示素子の外側に配置される偏光子、観察角度向上膜、反射防止膜などのさらなる構成要素を含み得る。
The
この実施形態において、ディスプレイは、透過領域79aおよび不透明領域79bを有する視差バリア79を含む。この実施形態において、視差バリア79の不透明透過部分79aは、偏光アパーチャであり、ある偏光の光を透過させ、直交する偏光の光を実質的にブロックする。ピクセル8Sおよび8Pは、第1の偏光状態または第2の偏光状態のいずれかの光を放射/透過させる。図30において、2つの偏光状態は、P−線偏光状態およびS−線偏光状態になるようにとられる。「8S」または「8P」と印が付けられたピクセルは、それぞれ、S−偏光を有する光またはP−偏光を有する光を放射/透過させる。視差バリア79の透過部分79aは、それぞれ、S−偏光を有する光またはP−偏光を有する光を透過させるか否かを示すために「P」または「S」と印が付けられる。
In this embodiment, the display includes a
視差バリア79は、ベース基板19の上に配置される。ガラス、透明樹脂、または透明プラスチックの層であり得る透過スペーサー層78は、イメージ表示層8と視差バリア79との間に設けられる。
The
視差バリアは、例えば、P−偏光された光を透過させるが、S−偏光された光をブロックする領域と、S−偏光された光を透過させるが、P−偏光された光をブロックする他の領域を有するパターニングされた偏光子から形成される。不透明領域79bは、例えば、プリントによって、パターニングされた偏光子上に堆積され得る。あるいは、視差バリアは、光の偏光面を90°回転させる領域と、光の偏光面を回転させない他の領域とを有する均一な線偏光子およびパターニングされたリターダーの組み合わせから形成され得る。不透明領域79bはまた、例えばプリントによって堆積され得る。 The parallax barrier may, for example, transmit P-polarized light but block S-polarized light and other areas that block S-polarized light but block P-polarized light. Formed from a patterned polarizer having the following regions: The opaque region 79b can be deposited on the patterned polarizer, for example, by printing. Alternatively, the parallax barrier may be formed from a combination of a uniform linear polarizer and a patterned retarder having a region that rotates the plane of polarization of light by 90 ° and another region that does not rotate the plane of polarization of light. The opaque region 79b can also be deposited, for example, by printing.
視差バリア79は、特定の偏光の光を透過させるアパーチャ79aが、その偏光の光を放射/透過させるピクセルの前に位置しないように構成される。従って、P−偏光状態を透過させるアパーチャ79aは、P−偏光状態を透過/放射するピクセル8Pの前に配置されず、S−偏光状態を透過させる視差バリアのアパーチャ79aは、S−偏光状態を放射/透過させるピクセル8Sの前面に配置され得る。結果として、ある偏光状態のピクセルによって透過/放射される光は、ディスプレイの表示面に対する垂線と異なり、反対側
に位置する、第1および第2の範囲の方向に、視差バリア79のみを通過し得る。例えば、S−ピクセルによって垂線方向に対して平行または近い方向で放射される光は、P−偏光のみを透過させるアパーチャ79a、または視差バリアの不透明部分79bに入射する。従って、この実施形態のディスプレイによって垂線方向、または、垂線方向に近い方向に放射される光の強度は低い。デバイスは、2つのイメージの観察ウィンドウの間にブラックウィンドウを提供し、図11(b)を参照しながら説明した利点を提供する。
The
ブラックマスク(非透過領域8bによって表される)は、隣接するピクセル8Sおよび8Rの間に設けられ得る。ブラック中心ウィンドウは、(ピクセルピッチを一定に維持しながら)ブラックマスク:ピクセル比を変更することによって変動し得る。隣接するピクセル間の幅が大きくなるにつれて、ブラック中心ウィンドウの角度範囲が大きくなる。 A black mask (represented by the non-transmissive region 8b) can be provided between adjacent pixels 8S and 8R. The black center window can be varied by changing the black mask: pixel ratio (while keeping the pixel pitch constant). As the width between adjacent pixels increases, the angular range of the black center window increases.
ブラック中心ウィンドウの角度範囲はまた、視差バリア79の偏光アパーチャ79の幅によって規定される。ブラック中心ウィンドウの角度範囲は、(アパーチャピッチを一定に維持しながら)偏光アパーチャの幅を変化させることによって変動し得る。視差バリアの偏光アパーチャの幅が小さくなるにつれて、ブラック中心ウィンドウの角度範囲が大きくなる。
The angular range of the black center window is also defined by the width of the
レンズアレイを含む上記の実施形態のいずれにおいても、レンズアレイは、上記の図20(b)の実施形態に関して説明したように、GRIN(グレーデッドインデックス)レンズのアレイであり得る。 In any of the above embodiments including a lens array, the lens array can be an array of GRIN (Graded Index) lenses, as described with respect to the embodiment of FIG. 20 (b) above.
図31は、図28のディスプレイ76のバックライトの改変例を示す。図31のバックライトは、第1の導波路74と、第1の導波路の側面に沿って配置される、1つ以上の第1の光源75とを含む。図31においては、第1の導波路の対抗する側面74aおよび74bに沿って配置されている2つの第1の光源75が示されているが、本発明は、この特定の構成に限定されず、光源が1つだけ、または2つより多く設けられてもよい。光源75は、第1の導波路のそれぞれの側面の全て、または実質的に全てにわたって延びることが好ましく、例えば、蛍光管であり得る。
FIG. 31 shows a modification of the backlight of the
第1の導波路74の背面74cの選択された領域84に拡散点が設けられる。拡散点がある領域84は、例えば、ストライプの形態であり、図31の紙の面に向かって延び得る。導波路の前面74cの拡散点が設けられた領域84に、第1の導波路内を伝播する光が入射する場合、その光は、鏡によるような反射をするのではなく、上記の図28を参照しながら説明したように、第1の導波路の外側に散乱される(図31においては、観察者は、ページの上にいると仮定され、光は、第1の導波路74の外側に、概して上方向に散乱される)。
A diffusion point is provided in a selected
バックライトは、第2の導波路74’と、第1の導波路の側面に沿って配置される、1つ以上の第2の光源75’とをさらに含む。第2の導波路74’は、後ろに配置され、概して、第1の導波路74と平行である。第2の導波路74’は、サイズおよび形の面で第1の導波路74にほぼ相当する。図31においては、2つの光源75’が、第2の導波路74’の対向する側面74a’および74b’に沿って配置されるが、本発明は、この特定の構成に限定されず、光源が1つのみ、または2つより多く用いられてもよい。光源75’は、第2の導波路のそれぞれの側面の全て、または実質的に全てに沿って延びることが好ましく、例えば、蛍光管であり得る。
The backlight further includes a second waveguide 74 'and one or more second light sources 75' disposed along a side of the first waveguide. The
拡散点が、第2の導波路74’の前面74d’の実質的に全てにわたって設けられる。従って、第2の光源75’が照明される場合、光は、第2の導波路の前面74d’の面積のほとんどにわたって、前面74d’の外側に散乱される。
A diffusion point is provided over substantially all of the
従って、図31のバックライトは、「パターンモード」と「均一モード」との間で切り替え可能である。「パターンモード」において、第1の光源75は照明され、第2の光源75’は照明されない。光は、第1の導波路74のみを伝播し、バックライトは、光を放射する領域(これらの領域は、拡散点がある領域84に対応する)を有し、光を放射しない領域(これらの領域は拡散点がない領域に対応する)を有する。「均一モード」において、第2の光源75’が照明され、光が第2の導波路を伝播する。拡散点89が第2の導波路74の前面74d’の実質的に全体にわたって設けられているので、バックライトは、「均一モード」において、領域全体にわたって、実質的に均一な照明を提供する。図31のバックライトが設けられたディスプレイは、バックライトを「パターンモード」から「均一モード」に切り替えることによって、方向性表示モードから従来の2−D表示モードへと切り替えられ得る。
Therefore, the backlight of FIG. 31 can be switched between the “pattern mode” and the “uniform mode”. In the “pattern mode”, the
「均一モード」において、第1の光源75は照明されてもよいし、照明されなくてもよい。所望される場合、第1の光源は、継続的にオンに維持されてもよいし、バックライトは、第2の光源75’をそれぞれオンまたはオフに切り替えることによって、「均一モード」または「パターンモード」のいずれかにされる。(パターニングされた導波路を均一モードで照明されるように維持することは、バックライトの領域にわたる強度のある程度のばらつきの原因となり得るが、いくつかの用途においては、この起こり得る欠点よりも、第2の光源75’のみを切り替える必要性が重要となり得る。)
内部反射が第1の導波路の背面74cにおいて内部反射が発生することを確実にするため、第1の導波路74と第2の導波路74’との間の空間が、第1の導波路よりも低い屈折率を有することが必要である。これは、第1の導波路74と第2の導波路74’との間にエアギャップを設けることによって簡便に達成されてもよいし、あるいは、第1の導波路74と第2の導波路74’との間の空間が、低い屈折率を有する光透過材料で充填されてもよい。
In the “uniform mode”, the
In order to ensure that internal reflection occurs at the
第1の導波路74上に拡散点が設けられた領域84の背面は、例えば、金属コーティングを付与することによって、反射的にされてもよい。これが行われる場合、拡散点によって第2の導波路74’に向かって散乱される任意の光が、観察者に向かって戻るように反射される。(第1の導波路74上に拡散点が設けられた領域84の背面が反射的にされる場合、第2の導波路74’から上向きに散乱される光を反射面がブロックし得るので、第1の光源および第2の光源は均一モードを達成するように照明される。)
各導波路には、反射防止コーティング(図示せず)が設けられてもよい。
The back surface of the
Each waveguide may be provided with an anti-reflective coating (not shown).
図32は、本発明による他のバックライトを示す。このバックライトは、導波路74と、導波路の側面に沿って配置される1つ以上の光源75とを含む。図32には、導波路74の対向する側面74aおよび74bに沿って配置されている2つの光源75が示されているが、本発明はこの特定の構成に限定されず、用いられる光源は1つのみであってもよいし、2つより多くてもよい。光源は、導波路のそれぞれの側面の全て、または実質的に全てに沿って延びることが好ましく、例えば、蛍光管であり得る。
FIG. 32 shows another backlight according to the present invention. The backlight includes a
導波路74は、2つの光透過基板92と93との間に挟まれる、液晶材料の層87を含む。液晶層は、例えば、液晶層87にわたって電界が印加されることを可能にする電極(図示せず)によってアドレス可能である。液晶層の領域87Aおよび87B(図32において破線で示す)は、例えば、液晶層の選択された領域にわたって電界が印加されることを可能にする適切にパターニングされた電極を用いることによって、互いに依存せずにアドレス可能である。液晶層の領域87Aおよび87Bは、例えば、ストライプの形態であり、図32の紙の面に向かって延び得る。
The
液晶層の領域87Aおよび87Bは、散乱モード、またはクリアな光透過モードへと切り替えられ得る。全ての液晶領域が光透過モードに切り替えられる場合、光は、散乱が最小限である状態で導波路を伝播する。すなわち、光は、上方基板92の上面92aで内部反射を受け、上方基板92および液晶層87を下方基板93に向かって通過し、下方基板93の底面93bで内部反射を受け、上方基板92に向かって戻るように反射する。導波路から放射される光は、少ないか、またはない。
The
導波路から光を放射させるため、1つ以上の液晶領域が、図32において参照符号85で模式的に示す領域を形成するように切り替えられる。第1の導波路内で伝播する光が散乱領域85に入射する場合、光は、上記の図28を参照しながら説明したように、導波路の外側に散乱される(図32において、観察者はページの上にいると仮定され、光は、導波路74の外側に、概して上方向に散乱される)。
In order to emit light from the waveguide, one or more liquid crystal regions are switched to form a region schematically indicated by
図32は、交互の液晶領域87Aの全てが散乱領域85を生成するように切り替えられている導波路を示す。他の液晶領域87Bは、散乱させないように切り替えられる。光は、導波路74の前面の散乱領域85にほぼ相当する領域のみから放射され、バックライトは「パターンモード」で動作する。
FIG. 32 shows a waveguide that has been switched so that all of the alternating
全ての液晶領域87Aおよび87Bが散乱領域を形成するように切り替えられる場合、液晶層87は、領域全体にわたって光を散乱させ、光が導波路74の領域の実質的に全体から放射されるようになる。従って、全ての液晶領域87Aおよび87Bが散乱領域を形成するように切り替えられる場合、バックライトは、「均一モード」で動作する。バックライトは、液晶領域を切り替えることによって、「パターンモード」と「均一モード」との間で切り替えられ得る。図32のバックライトが設けられたディスプレイは、バックライトを「パターンモード」から「均一モード」に切り替えることによって、方向性表示モードから従来の2−D表示モードへと切り替えられ得る。
When all the
図32のバックライトのある実施例において、上方基板92の背面92bはその領域全体にわたって平滑である。この実施例においては、大幅な散乱なしに光を透過する状態と光を散乱させる状態との間で切り替えられ得る液晶材料、例えば、ポリマー分散液晶(PDLC)などを層87が含むことが必要である。散乱領域85は、液晶層の領域を散乱モードに切り替えることによって得られる。
In the embodiment of the backlight of FIG. 32, the back surface 92b of the upper substrate 92 is smooth throughout its area. In this embodiment, layer 87 needs to include a liquid crystal material that can be switched between a light transmitting state and a light scattering state without significant scattering, such as a polymer dispersed liquid crystal (PDLC). is there. The
例えば、液晶層の領域87Aは、散乱領域85を生成するように散乱モードに切り替えられる。上方基板92から液晶層の領域87Aへと通過する光は、液晶材料によって散乱され、一部の光が上方向に反射され、導波路74の前面から外側へと通過し得る。反対に、液晶層の領域87Bが、散乱させないモードへと切り替えられる。上方基板92から液晶層の領域87Bへと通過する光は、液晶によって散乱されることなく、下方基板へと通過するのみである。液晶層の領域87Bが散乱させないモードにある場合、バックライトは、「パターンモード」である。
For example, the
バックライトの「均一モード」を達成するため、液晶層の領域87Aおよび87Bの全ては、散乱モードに切り替えられる。導波路74の背面は、面積の実質的に全体にわたって散乱させる。
In order to achieve a “uniform mode” of the backlight, all of the
この実施例において、散乱領域85および非散乱領域のサイズおよび位置を変更することが可能である。例えば、2つの隣接する液晶領域を散乱モードに、次の液晶領域を非散乱モードに、次の2つの液晶領域を散乱モードに、次の液晶領域を非散乱モードに切り替えて、2:1のアパーチャ対バリア比を有する視差バリアをシミュレートすることなどが可能である。
In this embodiment, it is possible to change the size and position of the
あるいは、散乱領域85の所望の位置に対応する、上方基板92の背面92bの領域は、これらの領域が常に光を散乱させるように、粗くされてもよい。バックライトは、液晶領域87Bを、それぞれ、散乱モードまたは非散乱モードに切り替えることによって、「均一モード」および「パターンモード」との間で切り替えられ得る。
Alternatively, the areas of the back surface 92b of the upper substrate 92 that correspond to the desired position of the
さらなる別の例として、上方基板の背面92bは、その領域全体にわたって、光学的に粗くてもよい。この実施形態においては、液晶材料の層87が、変更され得る屈折率を有することが必要である。散乱領域85は、液晶の屈折率が導波路74の屈折率と一致しないように、対応する液晶領域87Aを切り替えることによって得られる。上方基板を伝播する光は、上方基板の上面の光学的に粗い表面を「見」、散乱する。
As yet another example, the upper substrate back surface 92b may be optically rough throughout its area. This embodiment requires that the layer 87 of liquid crystal material has a refractive index that can be changed. The
非散乱領域は、領域87Bの液晶の屈折率が上方基板92の屈折率に一致するように、対応する液晶領域87Bを切り替えることによって得られる。上方基板を伝播する光は、光学的に粗い表面を「見」ず、散乱されることなく、液晶層へと通過する(その後、下方基板の背面93bにおいて内部反射される)。 The non-scattering region is obtained by switching the corresponding liquid crystal region 87B so that the refractive index of the liquid crystal in the region 87B matches the refractive index of the upper substrate 92. The light propagating through the upper substrate does not “see” the optically rough surface and passes through the liquid crystal layer without being scattered (then it is internally reflected at the back surface 93b of the lower substrate).
反射面は、散乱領域の位置が固定される場合、散乱領域85の後ろに設けられ得、これは、図32において、参照符号86で示される。散乱領域85によって背面93に向かって散乱される任意の光は、反射面86によって、観察者に向かって反射される。
The reflecting surface may be provided behind the
図33は、さらなるバックライトを示す。このバックライトは、導波路74と、導波路の側面に沿って配置される、1つ以上の光源75とを含む。図33において、導波路74の対抗する側面74aおよび74bに沿って配置されている、2つの光源75が示されているが、本発明はこの特定の構成に限定されず、用いられる光源は、1つのみであってもよいし、2つより多くてもよい。光源75は、導波路のそれぞれの側面の全て、または実質的に全てに沿って延びることが好ましく、例えば、蛍光管であり得る。
FIG. 33 shows a further backlight. The backlight includes a
導波路74の背面74cの選択された領域に拡散点が設けられる。拡散点がある領域84は、例えば、ストライプの形態であり、図33の紙の面に向かって延び得る。導波路の前面74cの拡散点が設けられた領域84に、第1の導波路内を伝播する光が入射する場合、その光は、鏡によるような反射をするのではなく、上記の図28を参照しながら説明したように、第1の導波路の外側に散乱される(図33においては、観察者は、ページの上にいると仮定され、光は、第1の導波路74の外側に、概して上方向に散乱される)。
A diffusion point is provided in a selected region of the
レンズアレイ88は、導波路74の前面に配置される。レンズアレイは、導波路74によって放射される光を、主に、第1の方向(または方向の第1の範囲)90および第2の方向(または方向の第2の範囲)91に向ける。第1の方向(または方向の第1の範囲)90および第2の方向(または方向の第2の範囲)91は、垂直方向を含む方向の第3の範囲によって隔てられていることが好ましい。光が主に第1および第2の方向(または、方向の第1および第2の範囲)90および91に向けられるので、第1および第2の方向(または、方向の第1および第2の範囲)90および91の光の強度は、方向の第3の範囲の強度よりも高い。第1の方向(または方向の第1の範囲)90および第2の方向(または方向の第2の範囲)91は、垂直方向の対向する側にそれぞれあり、垂線に対して実質的に対称であることが好ましい。
The lens array 88 is disposed on the front surface of the
図33のバックライトは、特に、方向性ディスプレイにおいて用いられることに適する。代表的なデュアルビューディスプレイは、垂直方向の対向する側にある方向に沿ってイメージが表示される状態で、例えば、2つのイメージを表示する。図33のバックライトは、光を、主に、2つのイメージがデュアルビューディスプレイによって表示される方向
に向けて、明るいイメージを提供する。対照的に、従来のバックライトは、垂直方向に沿って最高の輝度を有し、軸からはずれた方向から観察される場合は、低い輝度を有する。
The backlight of FIG. 33 is particularly suitable for use in a directional display. A typical dual view display displays two images, for example, in a state where images are displayed along a direction on the opposite side in the vertical direction. The backlight of FIG. 33 provides a bright image by directing light primarily in the direction in which the two images are displayed by the dual view display. In contrast, conventional backlights have the highest brightness along the vertical direction and have lower brightness when viewed from off-axis directions.
4ビュー照明システムは、マイクロレンズの2Dアレイおよび拡散点の2Dアレイを用いることによって作製され得る。これは、2つのビューの上に2つのビューがあるように配置された4つのビューを提供し、ビューの水平間隔および垂直間隔の両方を提供する。 A four-view illumination system can be made by using a 2D array of microlenses and a 2D array of diffusion points. This provides four views arranged so that there are two views above the two views, providing both horizontal and vertical spacing of the views.
図34は、さらなるバックライトを示す。このバックライトは、放射された光を2つの好ましい方向(または方向の範囲)90および91に向けるレンズアレイが設けられているという点で、図33のバックライトに類似する。図34のバックライトは、第2の導波路74’と、第2の導波路74’のそれぞれの側面に沿って配置される第2の光源75’とをさらに含む。拡散点89は、第2の導波路74’の前面の実質的に全体にわたって設けられる。図34の第2の導波路74’は、図31の第2の導波路74’にほぼ相当する。図34のバックライトは、図31のバックライトに関して上述したような様態で、「パターンモード」と「均一モード」との間で切り替えられ得る。
FIG. 34 shows a further backlight. This backlight is similar to the backlight of FIG. 33 in that a lens array is provided that directs emitted light in two preferred directions (or range of directions) 90 and 91. The backlight of FIG. 34 further includes a second waveguide 74 'and a second light source 75' disposed along the respective side surface of the second waveguide 74 '. The
図31〜34のバックライトは、例えば、図28のディスプレイ76または図29のディスプレイ76’に組み込まれ得る。 The backlights of FIGS. 31-34 may be incorporated into, for example, display 76 of FIG. 28 or display 76 'of FIG.
図31〜34の実施形態において、拡散点の密度は、光源75からの距離が増大するにつれて低減する、導波路内を伝播する光の強度を補償するように、空間照射均一性を変更するために調節され得る。これは、図31〜34の実施形態の両方の導波路に適用され得る。
In the embodiment of FIGS. 31-34, to change the spatial illumination uniformity to compensate for the intensity of light propagating in the waveguide, where the density of diffusion points decreases as the distance from the
図31〜34の実施形態において、拡散点は、プリズム、突出部などの微細反射構造と置き換えられ得る。これは、例えば、導波路の拡散点が設けられた領域から放射の方向性を制御することによって用いられ得る。 In the embodiment of FIGS. 31-34, the diffusing points can be replaced with fine reflecting structures such as prisms, protrusions and the like. This can be used, for example, by controlling the directionality of radiation from the region where the waveguide diffusion points are provided.
上記の実施形態において、視差オプティクスは、カラーフィルタと同じ基板上に配置されていた。ディスプレイのTFT基板6上に視差オプティクスを配置することも可能であり、視差オプティクスがカラーフィルタ基板上に設けられた全ての実施形態について、視差オプティクスがTFT基板上に設けられた、対応する実施形態がある。このような改変された実施形態において、TFTのアレイなどのスイッチング素子のアレイ、および視差オプティクスの素子は、場合によっては、スペーサー層が視差オプティクスとフィルムトランジスタとの間に挿入された状態で、TFT基板のベース基板の上に配置され得る。視差バリアとイメージ表示層との間の間隔は、ここでも、実質的にスペーサー層の厚さであり得る(スペーサー層が視差オプティクスの上に配置されたと仮定されている)。さらに、図22〜25の実子形態において、プリズム53は、TFT基板上に配置され得る。
In the above embodiment, the parallax optics is arranged on the same substrate as the color filter. It is also possible to arrange the parallax optics on the
さらに、いくつかの液晶パネルにおいて、カラーフィルタは、薄膜トランジスタと同じ基板上に配置される。その後、本発明が、このようなデバイスに適用される。例えば、光透過スペーサー層(例えば、樹脂、ガラス、またはプラスチックスペーサー層)は、TFT(または、他のスイッチング素子)およびカラーフィルタの上に配置され得、視差オプティクスは、スペーサー層の上に配置され得る。 Further, in some liquid crystal panels, the color filter is disposed on the same substrate as the thin film transistor. Thereafter, the present invention is applied to such devices. For example, a light transmissive spacer layer (eg, a resin, glass, or plastic spacer layer) can be placed over the TFT (or other switching element) and a color filter, and the parallax optics is placed over the spacer layer. obtain.
本発明の実施形態は、図22〜25、および28〜34に示す例外を除いて、背面バリアデバイス(図4参照)または前面バリアデバイス(図1参照)のいずれかとして用いられ得る。 Embodiments of the present invention can be used as either a back barrier device (see FIG. 4) or a front barrier device (see FIG. 1), with the exceptions shown in FIGS. 22-25 and 28-34.
視差オプティクスが視差バリアである本発明のデバイスが、図4の背面バリアモードで
用いられる場合、視差バリア素子がバックライトに対向する側で反射的であることが好ましい。バリアの不透明領域に入射するバックライトからの光は、反射され、視差バリアを通過し、ディスプレイデバイスを通過し得るように、バックライトから反射され得る。これは、ディスプレイの輝度を増大させ得る。バックライトとは反対側の視差バリア素子の表面は、クロストークを防ぐため、吸収性であることが好ましい。
When the device of the present invention in which the parallax optic is a parallax barrier is used in the back barrier mode of FIG. 4, it is preferable that the parallax barrier element is reflective on the side facing the backlight. Light from the backlight incident on the opaque region of the barrier can be reflected and reflected from the backlight so that it can pass through the parallax barrier and pass through the display device. This can increase the brightness of the display. The surface of the parallax barrier element opposite to the backlight is preferably absorptive in order to prevent crosstalk.
本発明は、液晶層を含むイメージ表示素子を参照しながら説明されてきた。しかし、本発明は、この特定のイメージ表示素子に限定されず、任意の適切なイメージ表示素子が用いられ得る。一例として、OLED(有機発光デバイス)イメージ表示素子が用いられ得る。 The present invention has been described with reference to an image display element that includes a liquid crystal layer. However, the present invention is not limited to this specific image display element, and any appropriate image display element can be used. As an example, an OLED (organic light emitting device) image display element may be used.
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。 As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.
(要約)
イメージ表示素子および視差オプティクスを有するマルチプルビュー方向性ディスプレイが提供される。表示素子(8)は、基板(6、19)を含み、その間に表示層(8)が挟まれ、視差オプティクス(13)は、イメージ表示素子内に配置される。
(wrap up)
A multiple view directional display having an image display element and parallax optics is provided. The display element (8) includes a substrate (6, 19), a display layer (8) is sandwiched therebetween, and the parallax optics (13) is disposed in the image display element.
6 TFT基板
7 透明基板
8 イメージ表示層
19 ベース基板
20 スペーサー層
25 カラーフィルタ基板
26 凹部
27 ディスプレイ
35 レンチキュラーレンズアレイ
36 カラーフィルタ基板
40 ストリップ
43 マルチプルビュー方向性ディスプレイ
45 偏光子
46 アクティブ視差バリア
47 液晶材料の領域
53 プリズム
6
Claims (4)
(b)前記工程で厚さを減少させた前記第1基板に、同一面上に位置するよう配置された視差オプティクス及びカラーフィルタを有する第3基板を、該第3基板と前記第1基板との間に前記視差オプティクス及び前記カラーフィルタが配置されるように結合する工程と、
を包含し、
前記視差オプティクスは不透明領域と透明領域とからなる構造を有するものである、表示装置の製造方法。 (A) reducing the thickness of the first substrate of an image display element having a first substrate, a second substrate, and an image display layer disposed between the first substrate and the second substrate; When,
(B) a third substrate having parallax optics and a color filter disposed on the same surface on the first substrate having a reduced thickness in the step; the third substrate and the first substrate; Combining so that the parallax optics and the color filter are disposed between,
Including
The method for manufacturing a display device, wherein the parallax optics has a structure including an opaque region and a transparent region .
同一面上に位置する視差オプティクス及びカラーフィルタを有し、前記第1基板との間に前記視差オプティクス及び前記カラーフィルタが配置されるように該第1基板に結合された第3基板とを有し、
前記視差オプティクスは不透明領域と透明領域とからなる構造を有し、
前記第1基板は前記第2基板より薄く、かつ前記第3基板よりも薄くなっている、表示装置。 An image display element comprising a first substrate, a second substrate, and an image display layer disposed between the first substrate and the second substrate;
A parallax optics and a color filter located on the same plane, and a third substrate coupled to the first substrate so that the parallax optics and the color filter are disposed between the parallax optics and the color filter. And
The parallax optics has a structure composed of an opaque region and a transparent region,
The display device, wherein the first substrate is thinner than the second substrate and thinner than the third substrate.
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