JP5813623B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置および光学部材に関する。

近年では、観察者に立体画像を認識させる表示装置が普及しつつある。例えば、特開２０１２−６８５００号公報（特許文献１）には、表示部上にレンチキュラーレンズを配置することにより、裸眼で立体画像を見ることができる表示装置が記載されている。

特開２０１２−６８５００号公報

裸眼で立体画像を認識させる表示装置では、左目用画像及び右目用画像として異なる画像を表示する。当該表示装置は、左目用画像が観察者の左目に入射し、右目用画像が観察者の右目に入射するように構成されている。この結果、観察者においては、左目から入射した左目用画像と、右目から入射した右目用画像とを脳内で合成することにより、立体画像を認識することができる。

このような立体画像を認識させる表示装置として、観察者が立体視聴用メガネを着用して立体画像を認識するメガネ着用方式の表示装置と、裸眼で立体画像を認識する裸眼方式の表示装置とが挙げられる。裸眼方式では、メガネ着用方式と比較した場合に、専用メガネを着用する煩わしさから解放される利点が得られる。例えば、このような利点を有する裸眼方式には、スリットを利用して、左目用画像と右目用画像とを分離するパララックスバリア方式や、レンチキュラーレンズを利用して、左目用画像と右目用画像とを分離するレンチキュラー方式などが存在する。パララックスバリア方式とレンチキュラー方式は、隙間であるスリットを使用する点と、レンチキュラーレンズを使用する点で、相違するが、それ以外の基本構成は、共通するため、以下では、主に、裸眼方式の１つであるパララックスバリア方式を例に挙げて、立体画像を認識させる表示装置について説明することにする。

図１は、一般的なパララックスバリア方式を採用した表示装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、画像を表示する表示部ＤＵには、複数の画素が設けられている。具体的に、表示部ＤＵは、左目用画像を表示する複数の画素Ｌ１と、右目用画像を表示する複数の画素Ｒ１と、を有している。複数の画素Ｌ１は、左目用画像を表示するように構成され、複数の画素Ｒ１は、右目用画像を表示するように構成されている。ここで、複数の画素Ｌ１と複数の画素Ｒ１は、所定方向、例えば、図１では紙面横方向で示される方向、において交互に配置されている。そして、複数の画素Ｌ１および複数の画素Ｒ１からは、表示部ＤＵの上方に向かって画像光が出射されるように構成されている。

次に、このように構成されている表示部ＤＵ上に、バリア部ＦＢが形成されている。言い換えれば、表示部ＤＵから画像光が出射される出射側に、バリア部ＦＢが設けられている。このバリア部ＦＢは、図１に示すように、例えば、ガラス、透明プラスチック、透明フィルムなどの透光性部材から構成される基材１Ｓと、基材１Ｓの表面に形成された複数の遮光部２とを有するように構成されている。これらの複数の遮光部２のそれぞれは、可視光を遮光する機能を有し、上述した所定方向に周期的に配置されている。そして、このように構成されているバリア部ＦＢ上には、例えば、透光性部材から構成される保護部材３が配置されている。表示部ＤＵから出射された画像光は、バリア部ＦＢのうち遮光部２が配置されない領域である透過部５を通って外部に出射される。

一般的なパララックスバリア方式の表示装置は、上記のように構成されており、以下に、パララックスバリア方式の表示装置における表示動作について、図１を参照しながら説明する。図１において、複数の画素Ｌ１で左目用画像が表示されており、複数の画素Ｌ１のそれぞれから出射された画像光の一部は、観察者の左目ＬＥに入射する。一方、複数の画素Ｒ１で右目用画像が表示されており、複数の画素Ｒ１のそれぞれから出射された画像光の一部は、観察者の右目ＲＥに入射する。これに対し、複数の画素Ｌ１のそれぞれから出射された画像光のうち、右目ＲＥに向けて出射される画像光は、バリア部ＦＢの遮光部２によって遮光され、観察者の右目ＲＥに入射されることが防止される。同様に、複数の画素Ｒ１のそれぞれから出射された画像光のうち、左目ＬＥに向けて出射される画像光は、バリア部ＦＢの遮光部２によって遮光され、観察者の左目ＬＥに入射されることが防止される。

この結果、図１に示す観察者の位置では、観察者の左目ＬＥに左目用画像だけが入射し、観察者の右目ＲＥに右目用画像だけが入射する。つまり、遮光部２を周期的に配置した構成を有するバリア部ＦＢによって、表示部ＤＵに表示されている左目用画像と右目用画像が分離される。これにより、観察者は、左目ＬＥから入射した左目用画像と、右目ＲＥから入射した右目用画像とを脳内で合成することにより、立体画像を認識することができる。

図１に示す観察者の位置においては、観察者は、立体画像を認識することができる。この位置を本明細書では、正視位置と定義する。すなわち、本明細書でいう正視位置とは、左目用画像を左目ＬＥに入射させ、右目用画像を右目ＲＥに入射させる位置をいうものとする。

以上のようにして、観察者は、パララックスバリア方式の表示装置で立体画像を認識することができる。

ところが、パララックスバリア方式の表示装置においては、観察者の位置が正視位置からずれてしまうと、以下に述べる問題点が生じる。

図２は、パララックスバリア方式の表示装置において、観察者の位置が正視位置からずれた場合を説明する図である。図２は、図１に示す正視位置から右側方向に観察者の位置がずれた場合を示している。図２に示すように、観察者の位置が正視位置からずれた場合、左目用画像が表示されている複数の画素Ｌ１のそれぞれから出射された画像光の一部は、観察者の右目ＲＥに入射する。一方、右目用画像が表示されている複数の画素Ｒ１のそれぞれから出射された画像光の一部は、観察者の左目ＬＥに入射する。そして、複数の画素Ｌ１のそれぞれから出射された画像光のうち、左目ＬＥに向けて出射される画像光は、バリア部ＦＢの遮光部２によって遮光され、観察者の左目ＬＥに入射しない。同様に、複数の画素Ｒ１のそれぞれから出射された画像光のうち、右目ＲＥに向けて出射される画像光は、バリア部ＦＢの遮光部２によって遮光され、観察者の右目ＲＥに入射しない。

本明細書では、図２に示す、右目用画像が左目ＬＥに入射し、左目用画像が右目ＲＥに入射する位置を逆視位置とする。そして、本明細書では、観察者の左目ＬＥに右目用画像が入射し、観察者の右目ＲＥに左目用画像が入射する現象を逆視ということにする。

このように、観察者が逆視位置において表示部ＤＵに共に表示されている左目用画像と右目用画像を観察すると、遮光部２を周期的に配置した構成を有するバリア部ＦＢによって、観察者の左目ＬＥに右目用画像が入射し、観察者の右目ＲＥに左目用画像が入射することになる。すなわち、逆視が起こる恐れが生じる。

以上を鑑みて、本発明の課題の一は、観察者に立体画像を認識させる裸眼方式の表示装置において、逆視を防止することである。

本発明の課題の別の一は、逆視を防止することができる、裸眼方式の立体画像認識可能な表示装置を提供することである。

一実施の形態における表示装置は、左目用画像と右目用画像とを表示する表示部と、前記左目用画像を左目に入射させ、前記右目用画像を右目に入射させる正視位置において前記左目用画像と前記右目用画像とを分離する第１バリア部と、前記左目用画像の右目への入射を遮光し、あるいは、前記右目用画像の左目への入射を遮光する第２バリア部と、を有するものである。

第１バリア部は、表示部ＤＵに表示されている左目用画像と右目用画像を分離する。これにより、左目から入射した左目用画像と、右目から入射した右目用画像とを脳内で合成することにより、観察者に立体画像を認識させることができる。

第２バリア部は、観察者が正視位置からずれた逆視位置にいる場合、右目用画像が左目に入射すること、あるいは、左目用画像が右目に入射することを防ぐことにより、逆視を防止する。

これにより、一実施の形態における表示装置によれば、観察者が逆視位置にいる場合に、左目用画像の右目ＲＥへの入射、あるいは、右目用画像の左目ＬＥへの入射を遮光することができるので、逆視を防止できる。

また、一実施の形態における光学部材は、左目用画像と右目用画像とを表示する表示部を有する表示装置に搭載される光学部材であって、前記左目用画像を左目に入射させ、前記右目用画像を右目に入射させる正視位置において前記左目用画像と前記右目用画像とを分離する第１バリア部と、前記左目用画像の右目への入射を遮光し、あるいは、前記右目用画像の左目への入射を遮光する第２バリア部と、を有するものである。

開示される発明の一態様により、観察者に立体画像を認識させる裸眼方式の表示装置において、逆視を防止することができる。

開示される発明の一態様により、逆視を防止可能な、裸眼方式の立体画像認識可能な表示装置を提供することができる。

パララックスバリア方式を採用した表示装置の構成を示す模式図。 パララックスバリア方式の表示装置において、観察者の位置が正視位置からずれた場合を説明する図。 実施の形態１における表示装置の模式的な構成を示す断面図。 観察者が正視位置にいる場合の表示動作を説明する図。 図４に示す正視位置から右側にずれた逆視位置に観察者がいる場合の表示動作を説明する図。 図４に示す正視位置から左側にずれた逆視位置に観察者がいる場合の表示動作を説明する図。 バリア部を構成する複数の遮光部と、表示部に含まれる画素の位置関係を示す模式図。 バリア部を構成する複数の遮光部と、表示部に含まれる画素の位置関係を示す模式図。 バリア部を構成する複数の遮光部と、表示部に含まれる画素の位置関係を示す模式図。 実施の形態１における表示装置の製造工程を示す断面図。 実施の形態１における表示装置の製造工程を示す断面図。 実施の形態１における表示装置の製造工程を示す断面図。 実施の形態１における表示装置の製造工程を示す断面図。 実施の形態１における表示装置の製造工程を示す断面図。 実施の形態１における表示装置の製造工程を示す断面図。 実施の形態１における表示装置の製造工程を示す断面図。 実施の形態１における表示装置の製造工程を示す断面図。 液晶表示装置の外観構成の一例を示す図。 表示部の構成例を示す図。 表示部の動作を説明する図。 表示部の動作を説明する図。 実施の形態２における表示装置の模式的な構成を示す断面図。 実施の形態２における表示装置の模式的な他の構成を示す断面図。 変形例における表示装置の模式的な構成を示す断面図。 変形例における表示装置の模式的な他の構成を示す断面図。 実施の形態２における表示装置を製造する製造工程の流れを示すフローチャート。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。

（実施の形態１）
＜実施の形態１における表示装置の構成＞
図３は、本実施の形態１における表示装置の模式的な構成を示す断面図である。図３において、本実施の形態１における表示装置は、左目用画像と右目用画像とを表示する表示部ＤＵを有している。この表示部ＤＵには、複数の画素が設けられている。具体的に、表示部ＤＵは、左目用画像を表示する複数の画素Ｌ１と、右目用画像を表示する複数の画素Ｒ１と、を有している。複数の画素Ｌ１は、左目用画像を表示するように構成され、複数の画素Ｒ１は、右目用画像を表示するように構成されている。ここで、複数の画素Ｌ１と複数の画素Ｒ１は、所定方向、例えば、図１の紙面横方向、において交互に配置されている。そして、複数の画素Ｌ１および複数の画素Ｒ１からは、表示部ＤＵの上方に向かって画像光が出射されるように構成されている。

このように構成されている表示部ＤＵは，例えば、液晶ディスプレイパネル、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルのいずれかから構成することができる。

液晶ディスプレイパネルは、液晶を両側から画素電極と対向電極で挟んだ構造をしており、画素電極と対向電極の間に電圧を印加することで、液晶の配向方向を制御するように構成されている。そして、液晶ディスプレイパネルは、液晶の配向方向を制御することにより、バックライトからの光の透過および遮断をコントロールして、光の明暗で表現された画像を再現するディスプレイパネルである。

また、有機ＥＬディスプレイパネルは、有機ＥＬ層を両側から陰極と陽極で挟んだ構造をしており、陰極と陽極に電圧を印加することで、有機ＥＬ層に電子と正孔を注入するように構成されている。有機ＥＬディスプレイパネルでは、有機ＥＬ層に注入された電子と正孔が再結合し、この再結合によるエネルギーによって、有機ＥＬ層を構成する有機分子の電子エネルギーが基底状態から励起状態に遷移し、その後、有機分子の電子エネルギーが励起状態から基底状態に戻る際に発光する。この現象を利用したディスプレイパネルが有機ＥＬディスプレイパネルである。なお、当該有機ＥＬ層には、発光層、キャリア注入層、キャリア輸送層等のうち必要な層が含まれている。

さらに、プラズマディスプレイパネルは、密閉された画素空間に対向する電極を配置するとともに、画素空間の内部にガスが充填された構造をしており、対向する電極間に電圧を印加することにより放電を生じさせるように構成されている。そして、プラズマディスプレイパネルでは、放電によるエネルギーによって、ガスをプラズマ状態にし、プラズマ状態のガスが元の状態のガスに戻る際に発生する紫外線を、画素空間の内側に塗布されている蛍光体に照射して可視光を発生させる。この現象を利用したディスプレイパネルがプラズマディスプレイパネルである。

次に、図３に示すように、本実施の形態１における表示装置では、表示部ＤＵ上に、バリア部ＳＢが形成されている。言い換えれば、表示部ＤＵから画像光が出射される出射側に、バリア部ＳＢが設けられている。このバリア部ＳＢは、図３に示すように、例えば、ガラス、透明プラスチック、透明フィルムなどの透光性部材から構成される基材２Ｓと、基材２Ｓの表面に形成された複数の遮光部４とを有するように構成されている。これらの複数の遮光部４のそれぞれは、可視光を遮光する機能を有し、上述した所定方向に周期的に配置されている。表示部ＤＵから出射された画像光は、バリア部ＳＢのうち遮光部４が配置されない領域である透過部６を通って外部に出射される。

具体的に、複数の遮光部４のそれぞれは、例えば、遮光膜から構成され、この遮光膜は、例えば、金属膜や樹脂膜から構成されている。そして、金属膜としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）の少なくとも１つを含む膜を使用することができる。より具体的には、当該金属膜は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）の少なくとも２つを含む合金であってもよい。また、当該金属膜は、クロム（Ｃｒ）層、アルミニウム（Ａｌ）層、モリブデン（Ｍｏ）層の少なくとも２つが積層された積層膜であってもよい。

続いて、図３に示すように、本実施の形態１における表示装置では、バリア部ＳＢ上に、バリア部ＦＢが形成されている。このバリア部ＦＢは、図３に示すように、例えば、ガラス、透明プラスチック、透明フィルムなどの透光性部材から構成される基材１Ｓと、基材１Ｓの表面に形成された複数の遮光部２とを有するように構成されている。これらの複数の遮光部２のそれぞれは、可視光を遮光する機能を有し、上述した所定方向に周期的に配置されている。表示部ＤＵから出射された画像光は、バリア部ＦＢのうち遮光部２が配置されない領域である透過部５を通って外部に出射される。

具体的に、複数の遮光部２のそれぞれも、例えば、遮光膜から構成され、この遮光膜は、例えば、金属膜や樹脂膜から構成されている。そして、金属膜としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）の少なくとも１つを含む膜を使用することができる。より具体的には、当該金属膜は、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）の少なくとも２つを含む合金であってもよい。また、当該金属膜は、クロム（Ｃｒ）層、アルミニウム（Ａｌ）層、モリブデン（Ｍｏ）層の少なくとも２つが積層された積層膜であってもよい。

そして、このように構成されているバリア部ＦＢ上には、例えば、透明部材から構成される保護部材３が配置されている。

＜実施の形態１における表示装置の表示動作＞
本実施の形態１における表示装置は、上記のように構成されており、以下に、その表示動作について、図面を参照しながら説明する。

まず、観察者が正視位置にいる場合について説明する。図４は、観察者が正視位置にいる場合の表示動作を説明する図である。図４において、本実施の形態１における表示装置においては、複数の画素Ｌ１で左目用画像が表示されており、複数の画素Ｌ１のそれぞれから出射された画像光の一部は、バリア部ＳＢのうち遮光部４が配置されていない透過部６を通り、次いで、バリア部ＦＢのうち遮光部２が配置されていない透過部５を通り、観察者の左目ＬＥに入射する。一方、複数の画素Ｒ１で右目用画像が表示されており、複数の画素Ｒ１のそれぞれから出射された画像光の一部は、バリア部ＳＢのうち遮光部４が配置されていない透過部６を通り、次いで、バリア部ＦＢのうち遮光部２が配置されていない透過部５を通り、観察者の右目ＲＥに入射する。これに対し、複数の画素Ｌ１のそれぞれから出射された画像光の他の一部は、バリア部ＳＢのうち遮光部４が配置されていない透過部６を通った後、バリア部ＦＢの遮光部２によって遮光され、観察者の右目ＲＥに入射されることが防止される。同様に、複数の画素Ｒ１のそれぞれから出射された画像光の他の一部は、バリア部ＳＢのうち遮光部４が配置されていない透過部６を通った後、バリア部ＦＢの遮光部２によって遮光され、観察者の左目ＬＥに入射されることが防止される。

この結果、図４に示す正視位置では、観察者の左目ＬＥに左目用画像だけが入射し、観察者の右目ＲＥに右目用画像だけが入射することになる。つまり、遮光部２を周期的に配置した構成を有するバリア部ＦＢによって、表示部ＤＵに表示されている左目用画像と右目用画像が分離され、観察者の左目ＬＥに左目用画像が入射し、観察者の右目ＲＥに右目用画像が入射することになる。これにより、観察者は、左目ＬＥから入射した左目用画像と、右目ＲＥから入射した右目用画像とを脳内で合成することにより、立体画像を認識することができる。このようにバリア部ＦＢは、左目用画像を左目に入射させ、右目用画像を右目に入射させる正視位置において左目用画像と右目用画像とを分離する機能を有していることがわかる。

続いて、観察者の視聴位置が正視位置からずれて逆視位置にいる場合について、図面を参照しながら説明する。図５は、図４に示す正視位置から紙面に対して右側にずれた逆視位置に観察者がいる場合の表示動作を説明する図である。

図５に示すように、観察者が逆視位置にいる場合、右目用画像が表示されている複数の画素Ｒ１のそれぞれから出射された画像光の一部は、正視位置とは異なり、バリア部ＳＢの透過部６及びバリア部ＦＢの透過部５を通り、観察者の左目ＬＥに入射する。一方、本実施の形態１においては、左目用画像が表示されている複数の画素Ｌ１のそれぞれから出射された画像光のうち、右目ＲＥに向けて出射される画像光は、観察者の右目ＲＥに入射することなく、バリア部ＳＢを構成する遮光部４で遮光される。

すなわち、本実施の形態１においては、バリア部ＳＢを設けることにより、左目用画像が表示されている複数の画素Ｌ１のそれぞれから出射された画像光が右目ＲＥに入射されることを防止できる。つまり、本実施の形態１では、観察者が逆視位置にいる場合、左目ＬＥには右目用画像が入射されるが、右目ＲＥには、バリア部ＳＢの遮光機能によって、左目用画像が入射されない。このため、観察者が逆視位置にいる場合であっても逆視を防止することができるのである。この場合、観察者は、左目ＬＥに入射された右目用画像だけを認識することになるため、本実施の形態１では、観察者が逆視位置にいる場合、表示装置には、通常の２次元画像が表示されていると認識することになる。

このように、本実施の形態１における表示装置によれば、観察者が逆視位置に存在する場合であっても、逆視を防止することができる。

次に、図６は、図４に示す正視位置から紙面に対して左側にずれた逆視位置に観察者がいる場合の表示動作を説明する図である。

図６に示すように、観察者が逆視位置にいる場合、左目用画像が表示されている複数の画素Ｌ１のそれぞれから出射された画像光の一部は、正視位置とは異なり、バリア部ＳＢの透過部６及びバリア部ＦＢの透過部５を通り、観察者の右目ＲＥに入射する。一方、本実施の形態１においては、右目用画像が表示されている複数の画素Ｒ１のそれぞれから出射された画像光のうち、左目ＬＥに向けて出射される画像光は、観察者の左目ＬＥに入射することなく、バリア部ＳＢを構成する遮光部４で遮光される。

すなわち、本実施の形態１においては、バリア部ＳＢを設けることにより、右目用画像が表示されている複数の画素Ｒ１のそれぞれから出射された画像光が左目ＬＥに入射されることを防止できる。つまり、本実施の形態１では、観察者が逆視位置にいる場合、右目ＲＥには左目用画像が入射されるが、左目ＬＥには、バリア部ＳＢの遮光機能によって、右目用画像が入射されない。このため、観察者が逆視位置にいる場合であっても逆視を防止することができるのである。この場合、観察者は、右目ＲＥに入射された左目用画像だけを認識することになるため、本実施の形態１では、観察者が逆視位置にいる場合、表示装置には、通常の２次元画像が表示されていると認識することになる。

このように、本実施の形態１における表示装置によれば、観察者が逆視位置に存在する場合であっても、逆視を防止することができる。

以上のことから、本実施の形態１における表示装置によれば、観察者の位置が正視位置から左側にずれた逆視位置や右側にずれた逆視位置にいるいずれの場合であっても、逆視を防止できることがわかる。

＜本実施の形態１の主要な特徴＞
このように本実施の形態１の特徴は、例えば、図４乃至図６に示すように、表示装置に、複数の遮光部４から構成されるバリア部ＳＢを設けている点にある。本実施の形態１によれば、観察者が逆視位置にいる場合に、左目用画像の右目ＲＥへの入射、あるいは、右目用画像の左目ＬＥへの入射を遮光することができる。つまり、本実施の形態１では、観察者が逆視位置にいる場合に、左目用画像の右目ＲＥへの入射、あるいは、右目用画像の左目ＬＥへの入射を遮光する機能を有するバリア部ＳＢを設けている点に特徴がある。これにより、本実施の形態１によれば、観察者が逆視位置にいる場合であっても逆視を防止することができる。

本実施の形態１における表示装置では、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢという２種類のバリア部を有しているが、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢは、互いに機能が異なる。本実施の形態１において、バリア部ＦＢは、左目用画像を左目ＬＥに入射させ、右目用画像を右目ＲＥに入射させる正視位置において左目用画像と右目用画像とを分離する機能を有している。より具体的に、本実施の形態１では、バリア部ＦＢに上述した機能を持たせるために、例えば、所定方向に第１ピッチで周期的に配置された複数の遮光部２からバリア部ＦＢを構成するようにしている。この結果、観察者が正視位置にいる場合、観察者は、左目ＬＥから入射した左目用画像と、右目ＲＥから入射した右目用画像とを脳内で合成することが可能となり、立体画像を認識することができるのである。したがって、バリア部ＦＢは、観察者が正視位置において立体画像を認識するために必要であることがわかる。

ただし、バリア部ＦＢだけでは、観察者が正視位置からずれて逆視位置にいる場合の逆視を防止することができない。そこで、本実施の形態１における表示装置では、バリア部ＦＢの他にバリア部ＳＢを設けることにより、逆視を防止する。つまり、本実施の形態１におけるバリア部ＳＢは、観察者が逆視位置にいる場合の逆視を防止するために設けられているということができる。本実施の形態１において、バリア部ＳＢは、例えば、所定方向に第２ピッチで周期的に配置された複数の遮光部４から構成されている。これにより、観察者が逆視位置にいる場合に、左目用画像の右目ＲＥへの入射、あるいは、右目用画像の左目ＬＥへの入射を遮光することができる。この結果、本実施の形態１によれば、観察者が逆視位置にいる場合であっても逆視を防止することができる。

＜バリア部の詳細な構成＞
上述したように、本実施の形態１では、バリア部ＦＢを所定方向に第１ピッチで周期的に配置し、かつ、バリア部ＳＢを所定方向に第２ピッチで周期的に配置している。本実施の形態１では、第１ピッチと第２ピッチが互いに異なるように配置する。以下に、この点について具体的に、図面を参照しながら説明することにする。

図７は、バリア部ＦＢを構成する複数の遮光部２と、表示部ＤＵに含まれる画素Ｌ１あるいは画素Ｒ１の位置関係を示す模式図である。図７において、左目用画像を表示する複数の画素Ｌ１と、右目用画像を表示する複数の画素Ｒ１とが同じピッチＰ０で、例えば、図７の紙面横方向である所定方向に沿って、周期的に配置されている。ここで、画素Ｌ１と画素Ｒ１の所定方向の長さは、同じであり、画素Ｌ１及び画素Ｒ１の長さの合計をピッチＰ０とする。そして、このように配置された複数の画素Ｌ１および複数の画素Ｒ１の上方にバリア部ＳＢが形成され、このバリア部ＳＢの上方にバリア部ＦＢが配置されている。このとき、バリア部ＳＢは、複数の遮光部４を有しており、これらの複数の遮光部４が、上述した所定方向に沿って、周期的に配置されている。また、バリア部ＦＢは、複数の遮光部２を有しており、これらの複数の遮光部２が、上述した所定方向に沿って、ピッチＰ１で周期的に配置されている。ここで、互いに隣り合う遮光部２の間隔と１つの遮光部２の長さの合計をピッチＰ１とする。

図７に示すように、観察者の正視位置ＮＰから仮想線を引くと、底辺がＰ０で、かつ、正視位置ＮＰを頂点とする第１三角形と、底辺がＰ１で、かつ、正視位置ＮＰを頂点とする第２三角形が形成される。当該第１三角形と第２三角形は相似の関係にある。このことから、図７に示すように、正視位置からバリア部ＦＢまでの距離をｈとし、バリア部ＦＢと、画素Ｌ１および画素Ｒ１が形成された表示部までの距離をｄとする場合、Ｐ１／Ｐ０＝ｈ／（ｈ＋ｄ）（式１）の関係が成立する。

すなわち、複数の画素Ｌ１および複数の画素Ｒ１のそれぞれが配置されているピッチＰ０と、複数の遮光部２のそれぞれが配置されているピッチＰ１は、Ｐ１／Ｐ０＝ｈ／（ｈ＋ｄ）（式１）の関係を満たすように配置されている。つまり、ピッチＰ０及びピッチＰ１は異なり、ピッチＰ１は、ピッチＰ０よりも小さい。

続いて、図８は、バリア部ＳＢを構成する複数の遮光部４と、表示部ＤＵに含まれる画素Ｌ１あるいは画素Ｒ１の位置関係を示す模式図である。図８において、バリア部ＳＢは、複数の遮光部４を有しており、これらの複数の遮光部４が、上述した所定方向に沿って、ピッチＰ２で周期的に配置されている。ここで、互いに隣り合う遮光部４の間隔と１つの遮光部４の長さの合計をピッチＰ２とする。また、逆視位置ＲＰは、画素Ｌ１から観察者の右目に向かう画像光が遮光部４によって遮光される位置である。なお、図８では、画素Ｌ１から観察者の右目に向かう画像光が遮光部４によって遮光される位置を逆視位置ＲＰとしたが、図８とは左右逆に、画素Ｒ１から観察者の左目に向かう画像光が遮光部４によって遮光される位置も逆視位置ＲＰである。

図８に示すように、観察者の逆視位置ＲＰから仮想線を引くと、底辺がＰ０で、かつ、逆視位置ＲＰを頂点とする第１三角形と、底辺がＰ２で、かつ、逆視位置ＲＰを頂点とする第２三角形が形成される。当該第１三角形と第２三角形は相似の関係にある。このことから、図８に示すように、例えば、逆視位置からバリア部ＦＢまでの距離をｈとする。このｈは、正視位置からバリア部ＦＢまでの距離と同じである。また、バリア部ＦＢと、画素Ｌ１および画素Ｒ１が形成された表示部までの距離をｄとし、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢとの間の距離をｔとする場合、Ｐ２／Ｐ０＝（ｈ＋ｔ）／（ｈ＋ｄ）（式２）の関係が成立する。

上述した式１及び式２より、ピッチＰ０及びピッチＰ２は、Ｐ２／Ｐ０＝（ｈ＋ｔ）／（ｈ＋ｄ）（式２）の関係を満たす。すなわち、ピッチＰ０及びピッチＰ２は異なり、ピッチＰ２は、ピッチＰ０よりも小さい。さらに、図７と図８を参照するとわかるように、ピッチＰ１とピッチＰ２も異なり、ピッチＰ２は、ピッチＰ１よりも大きい。言い換えれば、ピッチＰ１は、ピッチＰ２よりも小さいということである。

次に、バリア部ＳＢを構成する複数の遮光部４の幅と、画素Ｌ１および画素Ｒ１の幅との関係についても説明する。図９は、バリア部ＳＢを構成する複数の遮光部４と、表示部ＤＵに含まれる画素Ｌ１あるいは画素Ｒ１の位置関係を示す模式図である。図９において、左目用画像を表示する複数の画素Ｌ１のそれぞれの幅と、右目用画像を表示する複数の画素Ｒ１のそれぞれの幅は同じであり、幅Ｗ０とする。一方、バリア部ＳＢを構成する複数の遮光部４のそれぞれの幅は、幅Ｗ２とする。

ここで、図９に示すように、観察者の逆視位置ＲＰで画素Ｌ１からの光が遮光されるように仮想線を引くと、底辺がＷ０で、かつ、逆視位置ＲＰを頂点とする第１三角形と、底辺がＷ２で、かつ、逆視位置ＲＰを頂点とする第２三角形が形成される。当該第１三角形と第２三角形は相似の関係にある。このことから、図９に示すように、Ｗ２／Ｗ０＝（ｈ＋ｔ）／（ｈ＋ｄ）（式３）の関係が成立する。

すなわち、複数の画素Ｌ１および複数の画素Ｒ１のそれぞれの幅Ｗ０と、複数の遮光部４のそれぞれの幅Ｗ２は、Ｗ２／Ｗ０＝（ｈ＋ｔ）／（ｈ＋ｄ）（式３）の関係を満たす。以上から、複数の画素Ｌ１および複数の画素Ｒ１のそれぞれの幅Ｗ０と、複数の遮光部４のそれぞれの幅Ｗ２は異なり、幅Ｗ２は、幅Ｗ０よりも小さい。言い換えれば、幅Ｗ０は、幅Ｗ２よりも大きい。

以上のようにして、本実施の形態１におけるバリア部ＦＢおよびバリア部ＳＢを構成する。なお、本実施の形態１では、例えば、図３に示すように、表示部ＤＵの上方にバリア部ＳＢが配置され、当該バリア部ＳＢの上方にバリア部ＦＢが配置される例について説明している。言い換えれば、図３では、表示部ＤＵの厚さ方向において、表示部ＤＵとバリア部ＦＢの間にバリア部ＳＢが設けられるように配置する例について説明している。ただし、本実施の形態１における技術的思想は、これに限らず、例えば、表示部ＤＵの上方にバリア部ＦＢが配置され、当該バリア部ＦＢの上方にバリア部ＳＢが配置される構成であってもよい。言い換えれば、表示部ＤＵの厚さ方向において、表示部ＤＵとバリア部ＳＢの間にバリア部ＦＢが設けられるように表示装置を構成する場合であっても、本実施の形態１における技術的思想を適用することができる。

＜実施の形態１における表示装置の製造方法＞
本実施の形態１における表示装置の製造方法について、以下に図面を参照しながら説明する。まず、図１０に示すように、例えば、ガラス、透明プラスチック、あるいは、透明フィルムなどから構成される基材１Ｓを用意する。

ここで、透明とは、可視光に対して透光性を有していることをいい、例えば、透過光が発生する状態を含む広い概念で使用している。すなわち、本明細書でいう透明とは、透過光の光量は問わず、透過光が発生する状態を透明ということにする。したがって、少なくとも、透過光の光量が多い状態だけでなく、透過光の光量が半分程度の半透明状態や、透過光の光量が少ない状態であっても、透過光が存在する状態は、本明細書での透明に含まれるものとする。さらに、本明細書でいう可視光とは、波長が４００ｎｍ〜７６０ｎｍ程度の電磁波のことをいうものとする。

次に、図１１に示すように基材１Ｓ上に遮光膜２Ａを形成する。この遮光膜２Ａは、例えば、クロム、アルミニウム、モリブデンの少なくとも１つを含む金属膜や、着色材を含む樹脂膜から構成することができる。遮光膜２Ａを金属膜から形成する場合には、例えば、スパッタリング法や蒸着法などを使用することにより形成することができ、遮光膜２Ａを樹脂膜から形成する場合には、例えば、塗布法などを使用することにより形成することができる。

その後、図１２に示すように、例えば、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、基材１Ｓ上に、複数の遮光部２を形成する。このとき、複数の遮光部２のそれぞれは、遮光膜２Ａから構成されることになる。以上のようにして、基材１Ｓと、この基材１Ｓ上に形成された複数の遮光部２からなるバリア部ＦＢを形成することができる。

同様にして、図１３に示すように、例えば、ガラス、透明プラスチック、あるいは、透明フィルムなどから構成される基材２Ｓを用意する。そして、図１４に示すように基材２Ｓ上に遮光膜４Ａを形成する。この遮光膜４Ａは、例えば、クロム、アルミニウム、モリブデンの少なくとも１つを含む金属膜や、着色材を含む樹脂膜から構成することができる。このとき、遮光膜４Ａを金属膜から形成する場合には、例えば、スパッタリング法や蒸着法などを使用することにより形成することができ、遮光膜４Ａを樹脂膜から形成する場合には、例えば、塗布法などを使用することにより形成することができる。

その後、図１５に示すように、例えば、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、基材２Ｓ上に形成された遮光膜４Ａをパターニングする。これにより、基材２Ｓ上に、複数の遮光部４を形成することができる。このとき、複数の遮光部４のそれぞれは、遮光膜４Ａから構成されることになる。以上のようにして、基材２Ｓと、この基材２Ｓ上に形成された複数の遮光部４からなるバリア部ＳＢを形成することができる。

続いて、図１６に示すように、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢとを、例えば、接着材で貼り付けるとともに、バリア部ＦＢ上にも透明部材からなる保護部材３を貼り付ける。このようにして、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢを有する光学部材を製造することができる。

その後は、図１７に示すように、例えば、液晶ディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル、あるいは、プラズマディスプレイパネルなどから構成される表示部ＤＵ上に光学部材を貼り付ける。以上のようにして本実施の形態１における表示装置を製造することができる。

＜変形例＞
本実施の形態１では、例えば、図３に示すように、バリア部ＦＢを構成する複数の遮光部２のそれぞれを、金属膜や樹脂膜からなる遮光膜２Ａで構成する例について説明したが、これに限らず、複数の遮光部２をレンチキュラーレンズから構成してもよい。このとき、レンチキュラーレンズとして、光学レンズを使用することもできるし、液晶の配向方向に依存して屈折率が変化することを利用した液晶レンズを使用することもできる。さらには、複数の遮光部２を、液晶ディスプレイパネルと同様のメカニズムで光の透過と遮光を制御する液晶スイッチから構成することもできる。

同様に、本実施の形態１の特徴であるバリア部ＳＢを構成する複数の遮光部４のそれぞれも、金属膜や樹脂膜の遮光膜だけでなく、例えば、液晶ディスプレイパネルと同様のメカニズムで光の透過と遮光を制御する液晶スイッチから構成することもできる。

（実施の形態２）
本実施の形態２では、表示部ＤＵとして、具体的に、液晶ディスプレイパネルを適用する例について説明する。なお、本実施の形態２では、表示部ＤＵに適用する液晶ディスプレイとして、ＴＮ方式（ＴＮ：Ｔｗｉｓｔｉｃ Ｎｅｍａｔｉｃ）の透過型液晶ディスプレイについて述べるが、本発明はこれに限定されるものではない。

＜液晶表示装置の外観構成＞
液晶表示装置は、例えば、パーソナルコンピュータやワードプロセッサなどのディスプレイ装置をはじめとして、テレビジョンや携帯電話機の表示装置として幅広く使用されている。図１８は、液晶表示装置ＬＣＤの外観構成の一例を示す図である。図１８において、液晶表示装置ＬＣＤは、表示部ＤＵと、半導体チップＣＨＰと、フレキシブル基板ＦＳとを有している。表示部ＤＵは、画像を表示する表示部として機能し、複数の液晶表示素子から構成されている。半導体チップＣＨＰは、表示部ＤＵを構成する複数の液晶表示素子を駆動するように構成されており、半導体チップＣＨＰには、表示部ＤＵで画像が表示できるように制御する集積回路が形成されている。この半導体チップＣＨＰは、表示部ＤＵを構成する複数の液晶表示素子のオン／オフを制御する機能を有し、ＬＣＤドライバと呼ばれるものである。

また、フレキシブル基板ＦＳには、多くの電子部品が搭載されており、液晶表示装置ＬＣＤを制御するように構成されている。具体的にフレキシブル基板ＦＳには、ＣＰＵやメモリを形成した半導体装置や、抵抗や容量素子やインダクタといった受動素子が複数搭載されている。このフレキシブル基板ＦＳに搭載された電子回路によって、例えば、ＬＣＤドライバである半導体チップＣＨＰが制御され、さらに、この半導体チップＣＨＰによって表示部ＤＵの駆動制御が行われて、表示部ＤＵに画像が表示されるように構成されている。液晶表示装置ＬＣＤは、上記のように構成されており、次に、表示部ＤＵの詳細な構成について説明する。

＜液晶表示部の構成＞
図１９は、表示部ＤＵの構成例を示す図である。図１９に示すように、表示部ＤＵは、複数の液晶表示素子から構成されており、表示部ＤＵは、以下のような構成をしている。すなわち、まず、表示部ＤＵは、例えば、ＬＥＤ（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を有するバックライトＢＬを有しており、このバックライトＢＬ上に偏光板ＰＬ１を有している。そして、偏光板ＰＬ１上にＴＦＴガラス基板ＴＳが配置され、このＴＦＴガラス基板ＴＳ上には、スペースを介してカラーフィルタガラス基板ＣＳが配置されている。さらに、カラーフィルタガラス基板ＣＳ上に偏光板ＰＬ２が配置されており、ＴＦＴガラス基板ＴＳとカラーフィルタガラス基板ＣＳの間に設けられているスペースにはスペーサ（図示せず）と液晶層ＬＣが設けられている。

液晶層ＬＣは、ＴＦＴガラス基板ＴＳおよびカラーフィルタガラス基板ＣＳで挟まれた構造をしている。この液晶層ＬＣを挟んでいるＴＦＴガラス基板ＴＳおよびカラーフィルタガラス基板ＣＳの構成について説明する。

まず、ＴＦＴガラス基板ＴＳは、偏光板ＰＬ１上に形成されたガラス基板ＧＳ１と、このガラス基板ＧＳ１上に配置されたＴＦＴアレイＴＦＡと、ＴＦＴアレイＴＦＡ上に配置された配向膜ＡＦ１を有している。ガラス基板ＧＳ１としては、例えば、無アルカリガラスやシリカガラスなどが使用される。また、ＴＦＴアレイＴＦＡが形成される基板として、ガラス基板に代えて、プラスチック基板や、石英基板等を用いてもよい。

続いて、ガラス基板ＧＳ１上には、ＴＦＴアレイＴＦＡが形成されている。このＴＦＴアレイＴＦＡは、画素ごとに形成された薄膜トランジスタＴＦＴと、ＩＴＯ電極ＩＴＯ１とを有している。なお、液晶層ＬＣを駆動するスイッチング素子として、ＴＦＴに代えて、例えば薄膜ダイオード（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）等の別の素子を用いてもよい。

液晶層ＬＣを駆動させるためには、液晶層ＬＣの上下に電圧を印加する必要があり、液晶層ＬＣの上下に電圧を印加するため、ガラス基板ＧＳ１に電極を形成する必要がある。このことから、ガラス基板ＧＳ上にＩＴＯ電極ＩＴＯ１が形成されている。つまり、ＩＴＯ電極ＩＴＯ１は、光を透過させることができる透光性電極であるため、表示部ＤＵに使用されている。このＩＴＯ電極ＩＴＯ１は、インジウムと、抵抗を下げるための少量のすずの酸化物を薄膜化し、液晶層ＬＣに接する側のガラス基板ＧＳ１上に貼り付けられている。ＩＴＯ電極ＩＴＯ１は、インジウム・すず酸化物の頭文字をとってＩＴＯ電極ＩＴＯ１と呼ばれているが、透明で電気をよく通すという観点からでは、安価な酸化すずだけから構成することも可能である。また、当該透光性電極として、ＩＴＯに代えて、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ）等、他の材料から形成した電極を用いてもよい。

上述したように、液晶層ＬＣの上下に電圧を印加することにより、液晶層ＬＣを駆動させる。つまり、液晶層ＬＣの上下に形成されている透明電極（ＩＴＯ電極）に電圧を印加すると、液晶分子がまっすぐに立ち上がることを利用して液晶層ＬＣを駆動させる。したがって、液晶分子を必要な時間だけ立たせておくためには、透明電極に電荷を充分に溜めておくことが望ましい。このように透明電極に充分な電荷を溜める観点から、薄膜トランジスタＴＦＴが形成されているのである。すなわち、薄膜トランジスタＴＦＴとＩＴＯ電極ＩＴＯ１とは電気的に接続されており、薄膜トランジスタＴＦＴがオンすると、オンした薄膜トランジスタＴＦＴを介して、ＩＴＯ電極ＩＴＯ１へ電流が流れてＩＴＯ電極ＩＴＯ１に電荷が蓄積される。そして、この状態で、薄膜トランジスタＴＦＴをオフすることにより、ＩＴＯ電極ＩＴＯ１に蓄積された電荷は、そのまま、ＩＴＯ電極ＩＴＯ１内に留まる。この結果、必要な時間だけＩＴＯ電極ＩＴＯ１に電荷を蓄積することができ、これにより、液晶分子を必要な時間だけ確実に立たせることができるのである。したがって、薄膜トランジスタＴＦＴを設けることにより、液晶層ＬＣを充分に駆動させることができることがわかる。

なお、本実施の形態では、液晶層ＬＣの駆動方式として、ＴＮ方式（ＴＮ：Ｔｗｉｓｔｉｃ Ｎｅｍａｔｉｃ）について述べたが、上述のように、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の液晶層ＬＣの駆動方式として、ＶＡ方式（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）等の縦方向液晶駆動方式、ＩＰＳ方式（ＩＰＳ：Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｈｉｎｇ）やＦＦＳモード（ＦＦＳ：Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｈｉｎｇ）等の横方向液晶駆動方式を用いてもよい。また本実施の形態では、透過型液晶表示装置について述べたが、透過型表示装置に代えて、反射型液晶表示装置を用いてもよい。

続いて、ＴＦＴアレイＴＦＡを形成したガラス基板ＧＳ１上には、配向膜ＡＦ１が形成されている。この配向膜ＡＦ１は、例えば、ポリイミド膜から形成されており、液晶分子の並ぶ方向を揃える役割を有している膜である。つまり、ＴＦＴアレイＴＦＡを形成したガラス基板ＧＳ１の表面にポリイミド膜を形成し、このポリイミド膜に対してラビング処理を施すことにより配向膜ＡＦ１を形成することができる。ラビングとは擦るという意味であり、ナイロンなどでできた刷毛と呼ばれるロールでポリイミド膜の表面を擦ると、擦ったところに微細な傷ができる。これにより、ポリイミド膜の表面に形成された微細な傷に沿って平行に液晶分子が並ぶというものである。したがって、配向膜ＡＦ１とは、ポリイミド膜の表面にラビング処理で微細な傷を形成した膜であり、液晶分子の並ぶ方向を揃える機能を有している。以上のようにしてＴＦＴガラス基板ＴＳが形成されている。

次に、カラーフィルタガラス基板ＣＳの構成について説明する。まず、液晶層ＬＣに接するように配向膜ＡＦ２が形成されている。この配向膜ＡＦ２も、例えば、ポリイミド膜から形成されており、液晶分子の並ぶ方向を揃える役割を有している。つまり、カラーフィルタガラス基板ＣＳの液晶層ＬＣと接する側の表面にポリイミド膜を形成し、このポリイミド膜に対してラビング処理を施すことにより配向膜ＡＦ２を形成することができる。

続いて、配向膜ＡＦ２上にＩＴＯ電極ＩＴＯ２が形成されている。液晶層ＬＣを駆動させるためには、液晶層ＬＣの上下に電圧を印加する必要があり、液晶層ＬＣの上下に電圧を印加するため、カラーフィルタガラス基板ＣＳにも透光性電極を形成する必要がある。このことから、カラーフィルタガラス基板ＣＳ上にＩＴＯ電極ＩＴＯ２が形成されている。つまり、ＩＴＯ電極ＩＴＯ２は、光を透過させることができる透光性電極であるため、表示部ＤＵに使用されている。このようにして、ＴＦＴガラス基板ＴＳに形成されているＩＴＯ電極ＩＴＯ１と、カラーフィルタガラス基板ＣＳに形成されているＩＴＯ電極ＩＴＯ２により、液晶層ＬＣは挟まれることになる。この結果、液晶層ＬＣの上下に電圧を印加することができ、液晶層ＬＣを駆動させることができることがわかる。

次に、ＩＴＯ電極ＩＴＯ２上には、カラーフィルタＣＦが形成されている。例えば、このカラーフィルタＣＦにより、３つの画素で１つの色情報を表すことができる。具体的には、３つの画素に、それぞれ、３原色の１つに対応した小さなフィルタをかけることにより、任意の色を表示することができるように構成されている。例えば、ある色を表示するためには、その色を赤（Ｒ）と緑（Ｇ）と青（Ｂ）の三原色の成分に分解し、それぞれを白黒の画素でその明るさを表示し、その白黒表示に対して、赤の成分に対応する画素には赤のフィルタ、緑の成分に対応する画素には緑のフィルタ、青の成分に対応する画素には青のフィルタをかける。この結果、それらの３原色が加法混色されて、もとの色が再現されるというものである。このようにカラーフィルタＣＦを設けることにより、液晶表示装置ＬＣＤに表示する画像のカラー化を実現することができる。

そして、カラーフィルタＣＦ上にガラス基板ＧＳ２が配置されている。以上のようにして、カラーフィルタガラス基板ＣＳが形成されている。

＜液晶表示部の動作＞
液晶表示装置ＬＣＤにおける表示部ＤＵは上記のように構成されており、以下に、表示部ＤＵの動作について図面を参照しながら説明する。具体的に、本実施の形態２では、ネマテック液晶を使用した動作について説明する。ネマテック液晶とは、長い形の分子がある方向に揃っている液晶であり、この揃っている方向をダイレクタと呼ぶ。

まず、図１９に示すように、ＴＦＴガラス基板ＴＳとカラーフィルタガラス基板ＣＳの間に液晶層ＬＣを狭持する。そして、ＴＦＴガラス基板ＴＳに接する領域において、液晶層ＬＣはＴＦＴガラス基板ＴＳと平行に液晶分子が寝ている状態にする。つまり、液晶層ＬＣのダイレクタがＴＦＴガラス基板ＴＳに平行になるようにしておく。一方、カラーフィルタガラス基板ＣＳにおいても同様に、カラーフィルタガラス基板ＣＳに平行に液晶分子が寝ている状態にする。このとき、ＴＦＴガラス基板ＴＳ上で寝ている液晶分子の方向と、カラーフィルタ基板ＣＳの下でカラーフィルタ基板ＣＳと平行になっている液晶分子の方向とを９０度変えておく。この場合、ＴＦＴガラス基板ＴＳ上からカラーフィルタガラス基板ＣＳ下に行くに従って、液晶分子の向く方向は次第にねじれていき、ＴＦＴガラス基板ＴＳに接する領域における液晶分子の向いている方向と、カラーフィルタガラス基板ＣＳに接する領域における液晶分子の向いている方向とは、９０度ねじれることになる。

上述した構成を前提として、図２０に示すように、液晶層ＬＣを挟むように偏光板ＰＬ１と偏光板ＰＬ２が配置されており、偏光板ＰＬ１で透過する光の振動方向（ａ方向）と、偏光板ＰＬ２で透過する光の振動方向（ｂ方向）は互いに直交するように偏光板ＰＬ１と偏光板ＰＬ２が配置されている。このとき、図２０に示すように、偏光板ＰＬ１の表面において、液晶分子の揃っている方向は、偏光板ＰＬ１が通過させる光の振動方向と同じ方向になるように液晶分子が配置されている。つまり、液晶分子は、偏光板ＰＬ１を透過する光の振動方向と同じ向きに揃っている。同様に、偏光板ＰＬ２についても、同じように液晶分子の揃っている方向を、偏光板ＰＬ２が透過する光の振動方向と平行になるように配置する。ここで、偏光板ＰＬ１と偏光板ＰＬ２とは、通過させる光の振動方向が互いに直角となっていることから、液晶層ＬＣが存在しなければ、バックライトから偏光板ＰＬ１に入射した光は、偏光板ＰＬ２を透過できないと考えられる。

ところが、偏光板ＰＬ１と偏光板ＰＬ２に挟まれた液晶層ＬＣを構成する液晶分子は、偏光板ＰＬ１と偏光板ＰＬ２の間で、偏光板ＰＬ１を透過する光の振動方向から偏光板ＰＬ２を透過する光の振動方向へ次第に向きを変えている。つまり、液晶分子は、偏光板ＰＬ１から偏光板ＰＬ２に向うに連れて並び方が９０度変化する。この結果、バックライトから偏光板ＰＬ１に光を入射すると、偏光板ＰＬ１を通過した偏光光は、液晶分子のねじれた並び方に沿って進み、光の振動方向が９０度変えられた状態で偏光板ＰＬ２に到達する。このとき、偏光板ＰＬ２に到達した光の振動方向は、液晶分子のねじれた並び方によって、偏光板ＰＬ２を透過する光の振動方向と同じ方向に変えられているので、偏光板ＰＬ２を透過する。すなわち、バックライトから偏光板ＰＬ１に入射した光は、液晶分子によって振動方向が９０度変化し、その結果、偏光板ＰＬ２を透過することができるのである。

このように、液晶層ＬＣにおける光の振動方向を変える性質は施光性と呼ばれる。すなわち、ネマテック液晶では、液晶分子の並び方をねじらせることにより、互いに直交する偏光板ＰＬ１と偏光板ＰＬ２の間で光を透過させることができるのである。以上のように、液晶層ＬＣに電圧を印加しない状態では、光が透過できるようになっている。したがって、例えば、液晶表示装置では、液晶層ＬＣに電圧を印加しない場合、画素を白表示させることがわかる。

続いて、液晶層ＬＣを挟むＩＴＯ電極ＩＴＯ１とＩＴＯ電極ＩＴＯ２から構成される上下電極に電圧を印加する場合を考える。この場合、図２１に示すように、液晶層ＬＣを構成する液晶分子は、ねじれた並び方を解消し、偏光板ＰＬ１および偏光板ＰＬ２に対して、垂直にまっすぐ立つようになる。この結果、液晶分子の施光性は失われ、偏光板ＰＬ１を通過した光は、液晶層ＬＣ内を通過しても、なんら振動方向を変えることなく、偏光板ＰＬ２に達する。ここで、偏光板ＰＬ１を通過する光の振動方向と、偏光板ＰＬ２を通過する光の振動方向は、直交しているので、偏光板ＰＬ１を通過した後、振動方向を変えることなく、偏光板ＰＬ２に達した光は、偏光板ＰＬ２を通過することができない。したがって、液晶層ＬＣを挟む上下電極に電圧を印加した画素は黒表示になることがわかる。以上のように、液晶層ＬＣを挟む上下電極に電圧を印加しない場合には、白表示を行うことができる一方、液晶層ＬＣを挟む上下電極に電圧を印加する場合には、黒表示を行うことができる。この結果、画素ごとに白表示や黒表示を行うことにより、任意の文字や図形を画面上に表示させることができる。

＜液晶表示装置への本願発明の適用＞
以下では、上述した液晶表示装置ＬＣＤに基づいて、観察者に立体画像を認識させる裸眼方式の表示装置を構成するとともに、本発明を適用して、裸眼方式の表示装置において、逆視を防止することができる表示装置について説明する。

図２２は、本実施の形態２における表示装置の模式的な構成を示す断面図である。図２２において、本実施の形態２における表示装置は、光源となるバックライトＢＬを有し、このバックライトＢＬ上に偏光板ＰＬ１が配置されている。そして、偏光板ＰＬ１上に、例えば、図１９に示すような表示部ＤＵが配置され、この表示部ＤＵ上に偏光板ＰＬ２が配置されている。さらに、本実施の形態２における表示装置においては、偏光板ＰＬ２上に光学部材が設けられている。

具体的に、この光学部材は、表示部ＤＵ上にバリア部ＳＢを有している。このバリア部ＳＢは、例えば、ガラス、透明プラスチック、透明フィルムなどの透光性部材から構成される基材２Ｓと、基材２Ｓの表面に形成された複数の遮光部４とを有するように構成されている。これらの複数の遮光部４のそれぞれは、可視光を遮光する機能を有し、例えば、図２２の所定方向、例えば、図２２では紙横方向で示される方向、に周期的に配置されている。

続いて、図２２に示すように、光学部材は、バリア部ＳＢ上にバリア部ＦＢを有している。このバリア部ＦＢも、例えば、ガラス、透明プラスチック、透明フィルムなどの透光性部材から構成される基材１Ｓと、基材１Ｓの表面に形成された複数の遮光部２とを有するように構成されている。これらの複数の遮光部２のそれぞれは、可視光を遮光する機能を有し、上述した所定方向に周期的に配置されている。

そして、このように構成されているバリア部ＦＢ上には、例えば、透光性部材から構成される保護部材３が配置されている。本実施の形態２における表示装置では、このように構成される光学部材が、偏光板ＰＬ２を介して、表示部ＤＵ上に配置されることになる。

このように構成されている本実施の形態２における表示装置においても、前記実施の形態１と同様に、互いに機能の異なるバリア部ＦＢとバリア部ＳＢという２種類のバリア部を有していることになる。具体的に、バリア部ＦＢは、左目用画像を左目に入射させ、右目用画像を右目に入射させる正視位置において左目用画像と右目用画像とを分離する機能を有している。これにより、観察者が正視位置にいる場合、観察者は、左目から入射した左目用画像と、右目から入射した右目用画像とを脳内で合成することが可能となり、立体画像を認識することができる。

一方、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、バリア部ＳＢは、観察者が逆視位置にいる場合に、左目用画像の右目への入射、あるいは、右目用画像の左目への入射を遮光する機能を有している。この結果、観察者が逆視位置にいる場合であっても、逆視を防止することができる。

なお、本実施の形態２では、例えば、図２２に示すように、表示部ＤＵ上に、偏光板ＰＬ２を介して、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢとを有する光学部材を配置する例について説明したが、これに限らず、例えば、図２３に示すように、表示部ＤＵと偏光板ＰＬ２の間に、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢを有する光学部材を配置するように構成しても、同様の効果を得ることができる。

図２３は、本実施の形態２における表示装置の模式的な他の構成を示す断面図である。図２３において、この表示装置は、光源となるバックライトＢＬを有し、このバックライトＢＬ上に偏光板ＰＬ１が配置されている。そして、偏光板ＰＬ１上に、例えば、図１９に示すような表示部ＤＵが配置され、この表示部ＤＵ上に、バリア部ＳＢとバリア部ＦＢを備える光学部材が配置されている。そして、この光学部材上に、偏光板ＰＬ２が配置されている。すなわち、本実施の形態２の他の構成例においては、表示部ＤＵの厚さ方向において、表示部ＤＵと偏光板ＰＬ２に挟まれるように、バリア部ＳＢとバリア部ＦＢとを有する光学部材が配置されていることになる。この場合も、正視位置において、観察者に立体画像を認識させることができるとともに、逆視位置における逆視を効果的に防止することができる。

＜変形例＞
図２４は、本実施の形態２の変形例における表示装置の模式的な構成を示す断面図である。図２４において、本変形例における表示装置は、光源となるバックライトＢＬを有し、このバックライトＢＬ上に偏光板ＰＬ１が配置されている。そして、偏光板ＰＬ１上に、光学部材が配置され、この光学部材上に表示部ＤＵが配置されている。さらに、表示部ＤＵ上には、偏光板ＰＬ２が配置されている。すなわち、本変形例では、バックライトＢＬと表示部ＤＵの間に偏光板ＰＬ１を介して挟まれるように光学部材が配置されている。この光学部材は、本実施の形態２と同様に、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢとを有している。

つまり、本変形例における表示装置においても、前記実施の形態２と同様に、互いに機能の異なるバリア部ＦＢとバリア部ＳＢという２種類のバリア部を有していることになる。具体的に、本変形例においても、バリア部ＦＢは、左目用画像を左目に入射させ、右目用画像を右目に入射させる正視位置において左目用画像と右目用画像とを分離する機能を有している。これにより、本変形例においても、観察者が正視位置にいる場合、観察者は、左目から入射した左目用画像と、右目から入射した右目用画像とを脳内で合成することが可能となり、立体画像を認識することができる。

一方、本変形例においても、バリア部ＳＢは、観察者が逆視位置にいる場合に、左目用画像の右目への入射、あるいは、右目用画像の左目への入射を遮光する機能を有している。この結果、観察者が逆視位置にいる場合であっても、逆視を防止することができる。

なお、本変形例では、例えば、図２４に示すように、バックライトＢＬ上に、偏光板ＰＬ１を介して、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢとを有する光学部材を配置する例について説明したが、これに限らず、例えば、図２５に示すように、バックライトＢＬ上に、直接、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢを有する光学部材を配置するように構成しても、同様の効果を得ることができる。

図２５は、本変形例における表示装置の模式的な他の構成を示す断面図である。図２５において、この表示装置は、光源となるバックライトＢＬを有し、このバックライトＢＬ上に光学部材が配置されている。そして、光学部材上に偏光板ＰＬ１が配置され、この偏光板ＰＬ１上に、例えば、図１９に示すような表示部ＤＵが配置され、この表示部ＤＵ上に、偏光板ＰＬ２が配置されている。すなわち、本変形例の他の構成例においては、表示部ＤＵの厚さ方向において、バックライトＢＬと偏光板ＰＬ１に挟まれるように、バリア部ＳＢとバリア部ＦＢとを有する光学部材が配置されていることになる。この場合も、正視位置において、観察者に立体画像を認識させることができるとともに、逆視位置における逆視を効果的に防止することができる。

＜実施の形態２における表示装置の製造方法＞
本実施の形態２における表示装置は、上記のように構成されており、以下に、その製造方法について、簡単に説明する。

図２６は、本実施の形態２における表示装置を製造する製造工程の流れを示すフローチャートである。

まず、ＴＦＴガラス基板とカラーフィルタガラス基板のそれぞれを形成する。具体的には、ガラス基板を用意し、このガラス基板に対して、洗浄技術、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術およびアッシング技術を繰り返し使用することにより、ガラス基板に薄膜トランジスタを形成する。これにより、ガラス基板の表面に薄膜トランジスタを形成したＴＦＴガラス基板を得ることができる（Ｓ１０１）。

続いて、ＴＦＴガラス基板の表面に、例えば、ポリイミド膜からなる配向膜を塗布する（Ｓ１０２）。

その後、配向膜を形成したＴＦＴガラス基板の表面をラビングする（Ｓ１０３）。これにより、所定方向に揃った微細な傷を有する配向膜をＴＦＴガラス基板の表面に形成することができる。その後、ＴＦＴガラス基板の表面にシール剤を塗布する（Ｓ１０４）。

一方、他のガラス基板を用意し、このガラス基板に対して、ブラックマトリックスを形成した後、顔料分散法、染色法、電着法あるいは印刷法などを使用することにより、ガラス基板にカラーフィルタを形成する。これにより、ガラス基板の表面にカラーフィルタを形成したカラーフィルタガラス基板を得ることができる（Ｓ１０５）。

続いて、カラーフィルタガラス基板の表面に、例えば、ポリイミド膜からなる配向膜を塗布する（Ｓ１０６）。その後、配向膜を形成したカラーフィルタガラス基板の表面をラビングする（Ｓ１０７）。これにより、所定方向に揃った微細な傷を有する配向膜をカラーフィルタガラス基板の表面に形成することができる。その後、カラーフィルタガラス基板の表面にスペーサを塗布する（Ｓ１０８）。

次に、シール剤を塗布したＴＦＴガラス基板と、スペーサを塗布したカラーフィルタガラス基板とを貼り合せた後（Ｓ１０９）、貼り合せたＴＦＴガラス基板とカラーフィルタガラス基板に対してスクライブ（分断）する（Ｓ１１０）。これにより、貼り合せたＴＦＴガラス基板とカラーフィルタガラス基板は、個々の液晶表示装置のサイズに切断されることになる。

その後、シール剤とスペーサによって確保されているＴＦＴガラス基板とカラーフィルタガラス基板との間の隙間に液晶を注入する（Ｓ１１１）。そして、液晶を注入した隙間（空間）を封止する（Ｓ１１２）。

続いて、貼り合せたＴＦＴガラス基板とカラーフィルタガラス基板を挟むように一対の偏光板を貼り付ける（Ｓ１１３）。この工程の後、本実施の形態２では、例えば、前記実施の形態１で説明した製造方法により形成された、バリア部ＦＢとバリア部ＳＢとを有する光学部材を用意する。そして、この光学部材を偏光板上に搭載して貼り付ける（Ｓ１１４）。このようにして液晶ディスプレイパネルを製造することができる。そして、製造された液晶ディスプレイパネルに対して、液晶ディスプレイパネルを駆動するための駆動回路を圧着した後（Ｓ１１５）、さらに、液晶ディスプレイパネルにバックライトを着装する（Ｓ１１６）。このようにして、液晶表示装置が完成する（Ｓ１１７）。以上のようにして、本実施の形態２における表示装置を製造することができる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

本発明は、例えば、観察者に立体画像を認識させる裸眼方式の表示装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。

１Ｓ 基材
２ 遮光部
２Ａ 遮光膜
２Ｓ 基材
３ 保護部材
４ 遮光部
４Ａ 遮光膜
５ 透過部
６ 透過部
ＡＦ１ 配向膜
ＡＦ２ 配向膜
ＢＬ バックライト
ＣＦ カラーフィルタ
ＣＨＰ 半導体チップ
ＣＳ カラーフィルタガラス基板
ＤＵ 表示部
ＦＢ バリア部
ＦＳ フレキシブル基板
ＧＳ１ ガラス基板
ＧＳ２ ガラス基板
ＩＴＯ１ ＩＴＯ電極
ＩＴＯ２ ＩＴＯ電極
ＬＣ 液晶層
ＬＣＤ 液晶表示装置
ＬＥ 左目
Ｌ１ 画素
ＰＬ１ 偏光板
ＰＬ２ 偏光板
Ｐ０ ピッチ
Ｐ１ ピッチ
Ｐ２ ピッチ
ＲＥ 右目
Ｒ１ 画素
ＳＢ バリア部
ＴＦＡ ＴＦＴアレイ
ＴＦＴ 薄膜トランジスタ
ＴＳ ＴＦＴガラス基板
Ｗ０ 幅
Ｗ２ 幅

Claims (13)

1. 左目用画像と右目用画像とを表示する表示部と、
   前記左目用画像を左目に入射させ、前記右目用画像を右目に入射させる正視位置において前記左目用画像と前記右目用画像とを分離する第１バリア部と、
   前記左目用画像の右目への入射、あるいは、前記右目用画像の左目への入射を遮光する第２バリア部と、
   前記第１バリア部および前記第２バリア部とは異なる第１偏光板と、
   前記第１バリア部および前記第２バリア部とは異なる第２偏光板と、
   を有し、
   前記表示部と前記第１バリア部と前記第２バリア部は、前記第１偏光板と前記第２偏光板との間に挟まれている表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記表示部は、
   前記左目用画像を表示する複数の第１画素と、
   前記右目用画像を表示する複数の第２画素と、を有し、
   前記複数の第１画素と前記複数の第２画素が、表示面内の所定方向において交互に配置されている表示装置。
3. 請求項２に記載の表示装置であって、
   前記第１バリア部は、遮光機能を有する複数の第１遮光部を有し、
   前記複数の第１遮光部は、前記所定方向に周期的に配置され、
   前記第２バリア部は、遮光機能を有する複数の第２遮光部を有し、
   前記複数の第２遮光部は、前記所定方向に周期的に配置されている表示装置。
4. 請求項３に記載の表示装置であって、
   前記複数の第１遮光部が前記所定方向に配置されている第１ピッチと、前記複数の第２遮光部が前記所定方向に配置されている第２ピッチとは、異なる表示装置。
5. 請求項４に記載の表示装置であって、
   前記第１バリア部は、前記表示部から光が出射される出射側に設けられている表示装置。
6. 請求項５に記載の表示装置であって、
   前記第２バリア部は、前記表示部の厚さ方向において前記表示部と前記第１バリア部の間に設けられ、
   前記複数の第１画素が前記所定方向に配置されているピッチ、及び、前記複数の第２画素が前記所定方向に配置されているピッチとは等しく、かつ、当該ピッチをＰ０とし、
   前記複数の第１遮光部が前記所定方向に配置されている前記第１ピッチをＰ１とし、
   前記複数の第２遮光部が前記所定方向に配置されている前記第２ピッチをＰ２とし、
   前記正視位置から前記第１バリア部までの距離をｈとし、
   前記表示部と前記第１バリア部との間の距離をｄとし、
   前記第１バリア部と前記第２バリア部との間の距離をｔとする場合、
   Ｐ１／Ｐ０＝ｈ／（ｈ＋ｄ）、および、Ｐ２／Ｐ０＝（ｈ＋ｔ）／（ｈ＋ｄ）の関係を満たす表示装置。
7. 請求項６に記載の表示装置であって、
   前記複数の第１画素のそれぞれの第１方向の幅、及び、前記複数の第２画素のそれぞれの前記第１方向の幅は等しく、かつ、当該幅をＷ０とし、
   前記第２バリア部を構成する前記複数の第２遮光部のそれぞれの前記第１方向の幅をＷ２とする場合、
   Ｗ２／Ｗ０＝（ｈ＋ｔ）／（ｈ＋ｄ）の関係を満たす表示装置。
8. 請求項４に記載の表示装置であって、
   前記表示部から光が出射される出射側とは反対側に配置されたバックライトを有し、
   前記第１バリア部および前記第２バリア部は、前記表示部と前記バックライトとの間に設けられている表示装置。
9. 請求項３乃至８のいずれか１項に記載の表示装置であって、
   前記複数の第２遮光部のそれぞれは、遮光膜から構成されている表示装置。
10. 請求項９に記載の表示装置であって、
    前記遮光膜は、金属膜、あるいは、樹脂膜である表示装置。
11. 請求項１０に記載の表示装置であって、
    前記金属膜は、クロム、アルミニウム、モリブデンの少なくとも１つを含む表示装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の表示装置であって、
    前記表示部は、液晶ディスプレイパネルの構成要素である表示装置。
13. 請求項１２に記載の表示装置であって、
    前記液晶ディスプレイパネルは、
    薄膜トランジスタが形成された第１基板と、
    カラーフィルタが形成された第２基板と、
    前記第１基板と前記第２基板で挟まれた液晶層と、を有する表示装置。

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