(57)【要約】【課題】コストの低減及び薄型化が可能であるとともに、使用環境にかかわらず所望の表示特性を得ることが可能な表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】支持層２０２と、レンズアレイ層２０１と、支持層とレンズアレイ層との間に挟持された偏光層２０３と、を有するレンズアレイユニット２０と、  第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせた構造であって、マトリクス状に配列された画素を有する表示ユニット１０と、を備え、  レンズアレイユニットの支持層２０２は、表示ユニットに接着されたことを特徴とする。【選択図】      図１
2010044206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持層と、レンズアレイ層と、前記支持層と前記レンズアレイ層との間に挟持された偏光層と、を有するレンズアレイユニットと、
第１基板、及び、前記第１基板と前記レンズアレイユニットとの間に配置された第２基板を貼り合わせた構造であって、マトリクス状に配列された画素を有する表示ユニットと、
を備え、
前記レンズアレイユニットの前記支持層は、前記表示ユニットに接着されたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記レンズアレイユニットの前記支持層は、前記表示ユニットを構成する前記第２基板との間に配置された位相差板に接着されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記レンズアレイユニットの前記支持層は、前記表示ユニットを構成する前記第２基板に直接接着されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記支持層は、透過光に位相差を付与する位相差板であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記支持層は、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂のいずれかによって形成されたことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記レンズアレイ層および前記支持層は、同一材料によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
一対の支持層の間に偏光層を挟持した偏光板と、前記偏光板を構成する一方の支持層によって支持されたレンズアレイ層と、を有するレンズアレイユニットと、
第１基板、及び、前記第１基板と前記レンズアレイユニットとの間に配置された第２基板を貼り合わせた構造であって、マトリクス状に配列された画素を有する表示ユニットと、
を備え、
前記偏光板を構成する他方の支持層は、前記表示ユニットに接着されたことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
前記他方の支持層は、前記表示ユニットを構成する前記第２基板との間に配置された位相差板に接着されたことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記他方の支持層は、前記表示ユニットを構成する前記第２基板に直接接着されたことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記レンズアレイユニットは、前記一方の支持層に接着層を介して樹脂製の前記レンズアレイ層を接着することによって形成されたことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記レンズアレイユニットは、前記一方の支持層に直接樹脂製の前記レンズアレイ層を成型することによって形成されたことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記表示ユニットは、前記第１基板と前記第２基板との間に液晶層を保持した構成の液晶表示パネルを含むことを特徴とする請求項１または７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置に係り、特に、レンズアレイユニットを備えた立体映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画表示が可能な立体画像表示装置、所謂、３次元ディスプレイには、種々の方式が知られている。近年、特にフラットパネルタイプで、且つ、専用の眼鏡等を必要としない方式の要望が高くなっている。このタイプの立体動画表示装置のうち、ホログラフィの原理を利用する方式はフルカラー動画の実現が難しいが、直視型或いは投影型の液晶表示装置やプラズマ表示装置などのような画素位置が固定されている表示ユニット（表示装置）の直前に、表示ユニットからの光線を制御して観察者に向ける光線制御素子を設置する方式は比較的容易に実現できる。
【０００３】
光線制御素子は、一般的にはパララクスバリア或いは視差バリアとも称され、光線制御素子上の同一位置でも角度により異なる画像が見えるように光線を制御している。
【０００４】
上述の視差バリアを用いる方式には、さらに２眼式、多眼式、超多眼式（多眼式の超多眼条件）、インテグラルフォトグラフィー（以下、ＩＰとも云う）に分類される。このうちＩＰ方式は、視点位置の自由度が高く、容易に立体視が可能となるという特徴がある。水平視差のみで垂直視差のない１次元ＩＰ方式は、非特許文献１に記載されているように、解像度の高い表示装置の実現も比較的容易である。これに対し、２眼方式や多眼方式では、立体視できる視点位置の範囲、すなわち視域が狭く、見にくいという問題があるが、立体画像表示装置としての構成としては最も単純であり、表示画像も簡単に作成できる。
【０００５】
一方で、専用の眼鏡を必要とする立体ディスプレイとしては、例えば、特許文献１によれば、画面の上下方向の立体視域の拡大を図った立体ディスプレイが開示されている。
【非特許文献１】ＳＩＤ０４  Ｄｉｇｅｓｔ  １４３８  （２００４）
【特許文献１】特開２００２−１４８６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
専用の眼鏡等を必要としない直視型裸眼立体表示装置では、良好な立体表示特性を得るためには、光線制御素子の一つであるレンズアレイユニットにおけるレンズと表示ユニットにおける画素との間の距離を均一に保つことが重要である。
【０００７】
レンズアレイユニットは、通常、支持体であるガラス基板に貼りつけられている。このような構成のレンズアレイユニットは、その自重などによって反るおそれがあるため、比較的厚い（例えば２ｍｍ〜３ｍｍ程度）ガラス基板を適用することが望ましい。しかしながら、このような厚いガラス基板は高価であるため、レンズアレイユニットさらには立体表示装置のコストアップにつながる。また、厚いガラス基板を必要とするため、装置全体の厚みが増す傾向にある。
【０００８】
また、レンズアレイユニットを表示ユニットに密着させるように配置することによってレンズと画素との間の距離を均一に保つ構成の場合、高温環境に長時間放置すると、レンズ、偏光板、ガラス基板などは温度の影響を受け、レンズ、偏光板、ガラス基板などの線膨張係数が異なる場合には、レンズアレイユニットや表示ユニットが反り、離れてしまうことがある。このため、レンズと画素との間の距離の均一性が損なわれ、所望の表示特性が得られないおそれがある。
【０００９】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、コストの低減及び薄型化が可能であるとともに、使用環境にかかわらず所望の表示特性を得ることが可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の第１態様による表示装置は、
支持層と、レンズアレイ層と、前記支持層と前記レンズアレイ層との間に挟持された偏光層と、を有するレンズアレイユニットと、
第１基板、及び、前記第１基板と前記レンズアレイユニットとの間に配置された第２基板を貼り合わせた構造であって、マトリクス状に配列された画素を有する表示ユニットと、
を備え、
前記レンズアレイユニットの前記支持層は、前記表示ユニットに接着されたことを特徴とする。
【００１１】
この発明の第２態様による表示装置は、
一対の支持層の間に偏光層を挟持した偏光板と、前記偏光板を構成する一方の支持層によって支持されたレンズアレイ層と、を有するレンズアレイユニットと、
第１基板、及び、前記第１基板と前記レンズアレイユニットとの間に配置された第２基板を貼り合わせた構造であって、マトリクス状に配列された画素を有する表示ユニットと、
を備え、
前記偏光板を構成する他方の支持層は、前記表示ユニットに接着されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、コストの低減及び薄型化が可能であるとともに、使用環境にかかわらず所望の表示特性を得ることが可能な表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示すように、表示装置は、表示ユニット１０と、光線制御素子であるレンズアレイユニット２０と、を備えて構成されている。表示ユニット１０は、一対の基板すなわち第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせた構造である。第２基板１２は、第１基板１１とレンズアレイユニット２０との間に配置されている。
【００１５】
この表示ユニット１０は、液晶表示パネル、プラズマ表示パネル、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示パネル、電解放出型表示パネルなどの各種表示パネルを含んで構成されており、特に、種類は問わない。この実施の形態においては、特に、表示ユニット１０は、液晶表示パネルＬＰＮを含む例について説明する。
【００１６】
図２及び図３に示すように、液晶表示パネルＬＰＮは、一対の基板すなわちアレイ基板（第１基板）１１及び対向基板（第２基板）１２間に液晶層１３を保持した構造であり、画像を表示する表示エリアＤＡを備えている。この表示エリアＤＡは、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。
【００１７】
アレイ基板１１は、例えばガラス基板等の光透過性を有する絶縁基板１１Ａを用いて形成されている。このアレイ基板１１は、絶縁基板１１Ａ上において、各画素ＰＸに駆動信号を供給する配線部を備えている。すなわち、アレイ基板１１は、配線部として、画素ＰＸの行方向に沿って配置された複数の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）及び複数の補助容量線Ｃ（Ｃ１〜Ｃｍ）、画素ＰＸの列方向に沿って配置された複数の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）、画素ＰＸ毎に配置されたスイッチング素子ＳＷなどを備えている。さらに、アレイ基板１１は、各スイッチング素子ＳＷに接続された画素電極ＰＥなどを備えている。走査線Ｙのそれぞれは、駆動信号（走査信号）を供給するゲートドライバＹＤに接続されている。信号線Ｘのそれぞれは、駆動信号（映像信号）を供給するソースドライバＸＤに接続されている。
【００１８】
各スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。このスイッチング素子ＳＷは、各画素ＰＸに対応して走査線Ｙ及び信号線Ｘの交差部に配置されている。スイッチング素子ＳＷのゲートは、対応する走査線Ｙに接続されている（あるいは走査線Ｙと一体的に形成されている）。スイッチング素子ＳＷのソースは、対応する信号線Ｘに接続されている（あるいは信号線Ｘと一体的に形成されている）。スイッチング素子ＳＷのドレインは、画素電極ＰＥに電気的に接続されている。
【００１９】
各画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷを覆う絶縁膜ＩＬ上に配置されており、絶縁膜ＩＬに形成されたコンタクトホールを介してスイッチング素子ＳＷのドレインと電気的に接続されている。
【００２０】
この画素電極ＰＥは、バックライトユニットから放射されたバックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型の液晶表示パネルＬＰＮにおいては、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成される。
【００２１】
また、各画素電極ＰＥは、対向基板１２側から入射する外光（フロントライトユニットから放射されたフロントライト光も含む）を選択的に反射して画像を表示する反射型の液晶表示パネルＬＰＮにおいては、アルミニウム（Ａｌ）などの光反射性を有する導電材料によって形成される。
【００２２】
このようなアレイ基板１１の表面は、液晶層１３に含まれる液晶分子の配向を制御するための第１配向膜ＡＬ１によって覆われている。
【００２３】
画素電極ＰＥとの間の電位差により液晶層１３に電圧を印加するためのコモン電極ＣＥは、アレイ基板１１に備えられても良いし、対向基板１２に備えられても良い。すなわち、横電界（基板の主面にほぼ平行な電界）を主として利用する横電界モードでは、アレイ基板１１は、画素電極ＰＥとは電気的に絶縁され且つ画素電極ＰＥに対向するコモン電極ＣＥを備えている。また、縦電界（基板の主面にほぼ垂直な電界）を主として利用する縦電界モードでは、対向基板１２は、液晶層１３を介して画素電極ＰＥに対向するコモン電極ＣＥを備えている。このようなコモン電極ＣＥは、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。
【００２４】
図３に示した例では、対向基板１２は、例えばガラス基板等の光透過性を有する絶縁基板１２Ａを用いて形成されている。この対向基板１２は、絶縁基板１２Ａ上において、コモン電極ＣＥなどを備えている。
【００２５】
このような対向基板１２の表面は、液晶層１３に含まれる液晶分子の配向を制御するための第２配向膜ＡＬ２によって覆われている。
【００２６】
これらのアレイ基板１１及び対向基板１２は、画素電極ＰＥとコモン電極ＣＥとを対向させた状態で図示しないシール材によって貼り合わせられている。アレイ基板１１及び対向基板１２の間には、図示しないスペーサ（例えば一方の基板に一体的に形成された柱状スペーサ）が介在し、基板間に所定のセルギャップが形成される。
【００２７】
液晶層１３は、アレイ基板１１と対向基板１２とのセルギャップに封止された液晶組成物によって形成されている。この実施の形態においては、液晶モードについて特に制限はなく、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｅｄ）モードなどの主として縦電界を利用するモードや、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードなどの主として横電界を利用するモードなどが適用可能である。
【００２８】
カラー表示タイプの液晶表示装置では、液晶表示パネルＬＰＮは、複数種類の画素ＰＸ、例えば赤（Ｒ）を表示する赤色画素、緑（Ｇ）を表示する緑色画素、青（Ｂ）を表示する青色画素を有している。すなわち、赤色画素は、赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタを備えている。緑色画素は、緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタを備えている。青色画素は、青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタを備えている。これらのカラーフィルタは、アレイ基板１１または対向基板１２の主面に配置される。
【００２９】
各画素ＰＸは、各々画素電極ＰＥ及びコモン電極ＣＥ間に液晶容量ＣＬＣを有している。
【００３０】
複数の補助容量線Ｃ（Ｃ１〜Ｃｍ）は、各々対応行の画素電極ＰＥに容量結合して補助容量Ｃｓを構成する。
【００３１】
表示ユニット１０が透過型の液晶表示パネルＬＰＮを含む構成においては、図３に示すように、表示ユニット１０は、バックライトユニットＢＬを含み、図３に示すように、さらに、表示エリアＤＡに対応してアレイ基板１１の外面に配置された第１光学素子ＯＤ１、また、対向基板１２の外面に配置された第２光学素子ＯＤ２を含んで構成されている。これらの第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、それぞれの外面側に偏光板を含んでいる。第１光学素子ＯＤ１に含まれる偏光板の吸収軸は、第２光学素子ＯＤ２に含まれる偏光板の吸収軸に対して直交するまたは平行である。
【００３２】
なお、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、必要に応じて位相差板を含んでいても良い。位相差板は、透過光に位相差を付与するものである。例えば、位相差板を法線方向に透過する光に対して位相差を付与する位相差板としては、Ａプレート相当の屈折率異方性を有するもの（ｎｘ＞ｎｙ≒ｎｚあるいはｎｚ≒ｎｘ＞ｎｙ）があり、代表的なものとしては、１／４波長板や１／２波長板などがある。また、位相差板を法線に対して傾いた斜め方向に透過する光に対して位相差を付与する位相差板としては、Ｃプレート相当の屈折率異方性を有するもの（ｎｘ≒ｎｙ≠ｎｚ）がある。また、２軸の位相差板として、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率異方性を有するものもある。
【００３３】
これらの第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、それぞれ２以上の波長板を含んでいても良い。
【００３４】
図１に示すように、レンズアレイユニット２０は、レンズアレイ層２０１を備えている。
【００３５】
図４及び図５に示すように、レンズアレイ層２０１は、一方向に並んだ複数のシリンドリカルレンズによって構成されている。ここで、便宜上、走査線が延在する方向と平行な方向をＸとし、信号線が延在する方向と平行な方向をＹとし、Ｘ−Ｙ平面の法線方向（表示ユニット１０の厚み方向）をＺとしたとき、図４に示した例では、各シリンドリカルレンズはその円筒面の母線がＹ方向に伸びた形状であり、複数のシリンドリカルレンズがＸ方向に並んでいる。また、図５に示した例では、各シリンドリカルレンズはその円筒面の母線がＹ方向に対して傾いた形状であり、複数のシリンドリカルレンズがＸ方向に並んでいる。
【００３６】
レンズアレイ層２０１において、シリンドリカルレンズの水平ピッチＰｓは、表示ユニット１０の表示エリアＤＡにおける行方向（つまりＸ方向）に一致する方向のピッチである。このレンズアレイ層２０１は、レンズアレイユニット２０が表示ユニット１０に対向して配置された際、少なくとも表示エリアＤＡと対向するような領域にわたって形成されている。つまり、レンズアレイ層２０１が形成される面積は、表示エリアＤＡと同等以上に設定される。
【００３７】
レンズアレイ層２０１の厚み（すなわち、基体の表面からレンズのトップ部分までの厚み）は、例えば０．０５ｍｍ乃至０．５ｍｍ程度であり、また、レンズの間の掘り込み量は、例えば０．０５ｍｍ乃至０．１ｍｍ程度であるが、これらの値は設計に応じて種々変更可能である。
【００３８】
特に、この実施の形態においては、レンズアレイユニット２０は、観察者側に配置される第２光学素子ＯＤ２において、少なくもと最も外側に配置された光学要素である偏光板と一体化されている。つまり、レンズアレイユニット２０は、第２光学素子ＯＤ２を構成する偏光板ＰＬとしての機能を有している。
【００３９】
以下に、レンズアレイユニット２０のより具体的な構成例について説明する。
【００４０】
《第１構成例》
すなわち、図６に示すように、レンズアレイユニット２０は、レンズアレイ層２０１と、支持層２０２と、レンズアレイ層２０１と支持層２０２との間に挟持された偏光層２０３と、を有しており、偏光板ＰＬとしての機能を有している。偏光層２０３は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）によって形成されている。
【００４１】
一般に、偏光板は、保護膜の役割を担うトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）によって形成された支持層となる一対の透明シートによって、偏光層を挟持した構成となっている。
【００４２】
これに対して、第１構成例においては、レンズアレイ層２０１は、偏光層２０３を保護し支持する一方の支持層としての機能を兼ね備えている。換言すると、第２光学素子ＯＤ２を構成する偏光板ＰＬは、レンズアレイ層２０１を有することにより透過光の偏光制御機能に加えて、レンズ機能を有している。ここで、支持層とは偏光層２０３を保護する機能をもつことから保護層でもある。
【００４３】
このように、レンズアレイ層２０１を支持するための厚いガラス基板を用いる必要がないため、コストの削減が可能となるとともに、装置全体の薄型化が可能となる。また、この第１構成例においては、偏光板ＰＬを構成する一方の支持層をレンズアレイ層２０１に置換したため、さらなる部品点数低減によるコストの削減及び薄型化が可能となる。さらに、レンズアレイ層２０１を含むレンズアレイユニット２０を粘着材などにより表示ユニット１０に貼り付ける工程も不要となり、製造コストの削減が可能となる。
【００４４】
このような構成のレンズアレイユニット２０は、その支持層２０２が表示ユニットである液晶表示パネルＬＰＮに接着されている。
【００４５】
このため、レンズアレイユニット２０を液晶表示パネルＬＰＮに単に密着させる構成とは異なり、使用環境に関わらず、両者が離れることはなく、レンズアレイユニット２０のレンズアレイ層２０１と液晶表示パネルＬＰＮの画素ＰＸとの間の距離の均一性が保たれ、所望の表示特性を得ることが可能となる。
【００４６】
図７に示した例では、レンズアレイユニット２０の支持層２０２は、液晶表示パネルＬＰＮを構成する対向基板１２との間に配置された位相差板ＲＦに接着されている。支持層２０２と対向基板１２との間には、複数の位相差板ＲＦが配置されてもよい。すなわち、第２光学素子ＯＤ２が偏光板ＰＬ及び複数の位相差板ＲＦを含む構成の場合、最も外側の位相差板ＲＦつまり対向基板１２から離れた位相差板ＲＦが支持層２０２と接着剤などを介して接着される。つまり、レンズアレイユニット２０は、第２光学素子ＯＤ２の一部を含んでいることになる。
【００４７】
図８に示した例では、支持層２０２は、対向基板１２に直接接着されている。すなわち、支持層２０２は、対向基板１２を構成する絶縁基板１２Ａに接着剤などを介して接着される。つまり、レンズアレイユニット２０は、第２光学素子ＯＤ２全体を含んでいる。このような例は、第２光学素子ＯＤ２が位相差板を不要とする構成に適用可能である。
【００４８】
また、図８に示した例は、第２光学素子ＯＤ２が位相差板を必要とする構成であっても支持層２０２が位相差板である場合に適用可能である。この場合、偏光板ＰＬを構成する一方の支持層をレンズアレイ層２０１に置換するとともに偏光板ＰＬを構成する他方の支持層２０２を位相差板ＲＦに置換したため、さらなる部品点数低減によるコストの削減及び薄型化が可能となる。
【００４９】
位相差板ＲＦを兼ねる支持層２０２としての材料は、ＴＡＣを排除しないが、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂のいずれかによって形成されることが望ましい。
【００５０】
図６に示したレンズアレイ層２０１及び支持層２０２は、同一材料によって形成されることが望ましい。
【００５１】
すなわち、偏光層２０３を挟むレンズアレイ層２０１及び支持層２０２が同一材料によって形成されることにより、両者の線膨張係数が等しいため、高温環境下などに長時間放置されたとしても、両者の位置ずれを抑制することが可能となる。このため、レンズアレイユニット２０は、液晶表示パネルＬＰＮの画素ＰＸに対して精度よく位置合わせして配置された後、この状態を維持することが可能となる。したがって、良好な表示特性を得ることができる。
【００５２】
この場合、支持層２０２をレンズアレイ層２０１の材料に合わせることが望ましく、支持層２０２は、レンズアレイ層２０１を形成可能な材質であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂などによって形成可能である。
【００５３】
このような樹脂製のレンズアレイ層２０１は、プレス成型や射出成型により安価に製造できるといったメリットがある。一方で、樹脂材料は、比較的線膨張係数が大きいため、温度変化の影響を受け易いが、第２光学素子ＯＤ２と一体化されて液晶表示パネルＬＰＮに接着されているため、水平ピッチＰｓの変動を抑制することが可能となる。
【００５４】
《第２構成例》
すなわち、図９に示すように、レンズアレイユニット２０は、レンズアレイ層２０１と、偏光板３００と、を有している。偏光板３００は、一対の支持層３０１及び３０２の間に偏光層３０３を挟持した構成となっている。レンズアレイ層２０１は、偏光板３００を構成する一方の支持層３０２によって支持されている。偏光層３０３は、例えば、ＰＶＡによって形成されている。
【００５５】
この第２構成例においても、レンズアレイ層２０１を支持するための厚いガラス基板を用いる必要がないため、コストの削減が可能となるとともに、装置全体の薄型化が可能となる。
【００５６】
このような構成のレンズアレイユニット２０は、偏光板３００を構成する他方の支持層３０１が表示ユニットである液晶表示パネルＬＰＮに接着されている。
【００５７】
このため、使用環境に関わらず、レンズアレイユニット２０と液晶表示パネルＬＰＮとが離れることはなく、レンズアレイユニット２０のレンズアレイ層２０１と液晶表示パネルＬＰＮの画素ＰＸとの間の距離の均一性が保たれ、所望の表示特性を得ることが可能となる。
【００５８】
このような第２構成例のレンズアレイユニット２０についても、第１構成例と同様に、他方の支持層３０１は、液晶表示パネルＬＰＮを構成する対向基板１２との間に配置された位相差板に接着されても良いし、対向基板１２に直接接着されても良い。
【００５９】
また、第２構成例において、レンズアレイユニット２０のレンズアレイ層２０１は、図９に示したように、接着層３０４を介して支持層３０２に接着されている。また、図１０に示すように、レンズアレイ層２０１は、接着層を介することなく、紫外線硬化樹脂を用いて支持層３０２の上に直接成型しても良い。
【００６０】
上述の第１構成例及び第２構成例をまとめると、第１構成例によれば、レンズアレイユニットは、支持層とレンズアレイ層との間に偏光層を挟持した構造を有している。このようなレンズアレイユニットは、その支持層が表示ユニットに接着されている。
【００６１】
また、第２構成例によれば、レンズアレイユニットは、偏光層を挟持する一対の支持層のうち、一方の支持層によってレンズアレイ層を支持する構造を有している。このようなレンズアレイユニットは、他方の支持層が表示ユニットに接着されている。
【００６２】
これら構成例のいずれの態様においても、レンズアレイ層を支持するためのガラス基板が不要となる。このため、表示装置のコストの低減が可能となるとともに、表示装置全体の薄型化が可能となる。
【００６３】
また、これら構成例のいずれの態様においても、レンズアレイ層を有するレンズアレイユニットは、表示ユニットに接着されている。このため、レンズアレイユニット及び表示ユニットの両者を単に密着させる構成とは異なり、使用環境に関わらず、両者が離れることはなく、レンズアレイユニットのレンズアレイ層と表示ユニットの画素との間の距離の均一性が保たれ、所望の表示特性を得ることが可能となる
次に、表示装置の一例として、１次元ＩＰ方式や多眼方式の立体映像を表示可能な表示装置について説明する。
【００６４】
図１１は、立体映像表示装置の一部分の構成を概略的に示す斜視図である。
【００６５】
立体映像表示装置は、要素画像表示部を含む液晶表示パネルなどの表示ユニット１０及び光学的開口を有する光線制御素子として機能するレンズアレイユニット２０を備えている。レンズアレイユニット２０のレンズアレイ層２０１は、要素画像表示部に対向して設けられ、レンズアレイ層２０１の各レンズ主点を基準にした各方向の光線によって立体表示を行う。
【００６６】
ここでは、特に、液晶表示パネルなどの平面状の要素画像表示部の前面に、シリンドリカルレンズアレイからなるレンズアレイユニット（レンチキュラーシート）２０が配置されている場合を示している。図１１に示されるように、要素画像表示部には、縦横比が３：１のサブ画素３１が横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）に夫々直線状にマトリクス状に配置され、サブ画素３１は、行方向（Ｘ方向）及び列方向（Ｙ方向）に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）が交互に並ぶように配列されている。
【００６７】
ここに示した例では、９列３行のサブ画素３１で１つの立体映像表示時の実効画素３２（黒枠で示されている）が構成される。このような表示部の構造では、立体映像表示時の実効画素３２が２７サブ画素からなることから、１視差に３色成分が必要であるとすると、Ｘ方向に９視差を与える立体画像・映像表示が可能となる。なお、実効画素とは立体表示時の解像度を決定する最小単位のサブ画素群をさし、要素画像とは１つのレンズに対応する視差成分画像の集合をさす。したがって、シリンドリカルレンズを使用する構成の立体映像表示装置の場合は、１つの要素画像は、縦方向に並ぶ多数の実効画素を含んでいる。
【００６８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、レンズアレイ層が支持層との間で偏光層を挟持し、偏光層を支持する一方で、支持層が表示ユニットに接着され、表示ユニットがレンズアレイ層を間接的に支持した構成が適用されている。これにより、使用環境に関わらず、レンズと画素ＰＸとの間の距離を均一に保つことが可能となり、良好な表示特性を得ることができるとともに、コストの低減及び薄型化が可能となる。加えて、部材コストも必要最小限に抑制できるとともに、製造工程の簡素化を図ることが可能となる。
【００６９】
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００７０】
表示ユニットを構成する第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、光学補償層を付加した構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した表示装置に適用可能な表示ユニット（液晶表示パネル）の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図２に示した表示ユニットの断面構造を概略的に示す図である。
【図４】図４は、図１に示した表示装置に適用可能なレンズアレイユニットの構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】図５は、図１に示した表示装置に適用可能なレンズアレイユニットの他の構成を概略的に示す斜視図である。
【図６】図６は、この発明の実施の形態に適用可能なレンズアレイユニットの第１構成例を概略的に示す断面図である。
【図７】図７は、図６に示したレンズアレイユニットを第２光学素子の位相差板に接着した状態を示す断面図である。
【図８】図８は、図６に示したレンズアレイユニットを表示ユニットに直接接着した状態を示す断面図である。
【図９】図９は、この発明の実施の形態に適用可能なレンズアレイユニットの第２構成例を概略的に示す断面図である。
【図１０】図１０は、この発明の実施の形態に適用可能なレンズアレイユニットの第２構成例の他の形態を概略的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、この発明の一実施の形態に係る立体画像表示装置の一部の構成を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０…表示ユニット
ＬＰＮ…液晶表示パネル
ＤＡ…表示エリア  ＰＸ…画素
１１…第１基板（アレイ基板）  １１Ａ…絶縁基板
１２…第２基板（対向基板）  １２Ａ…絶縁基板
１３…液晶層
ＯＤ１…第１光学素子
ＯＤ２…第２光学素子  ＰＬ…偏光板  ＲＦ…位相差板  ２０…レンズアレイユニット
２０１…レンズアレイ層  ２０２…支持層  ２０３…偏光層
３００…偏光板  ３０１…支持層  ３０２…支持層  ３０３…偏光層  ３０４…接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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