(57)【要約】 【課題】  ３次元表示装置用マイクロレンズ基板及びその製造方法に関し、基板に凸レンズ樹脂を形成し、残りの部分を液晶で充填した３次元表示装置用マイクロレンズ基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】  第１基板と、前記第１基板上に形成され、凸状面を有する複数のレンズ樹脂と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板、レンズ樹脂及び第２基板の間に注入される液晶とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板上に形成され、凸状面を有する複数のレンズ樹脂と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板、レンズ樹脂及び第２基板の間に注入される液晶とを備えることを特徴とする３次元表示装置用マイクロレンズ基板。
【請求項２】
前記レンズ樹脂は行方向に長く形成されており、円柱または楕円柱を含む曲面柱を垂直に切断した形状を有し、前記レンズ樹脂複数個が連続的に列方向に配列され、前記曲面柱の端面が前記第１基板に付着されていることを特徴とする請求項１に記載の３次元表示装置用マイクロレンズ基板。
【請求項３】
前記曲面柱を垂直に切断した位置は、曲面柱の中心、または中心から０より大きく曲面柱の半径より小さい距離ほど離れた位置であることを特徴とする請求項２に記載の３次元表示装置用マイクロレンズ基板。
【請求項４】
表示パネルと、
第１基板、前記第１基板上に形成され凸状面を有する複数のレンズ樹脂、前記第１基板に対向する第２基板、前記第１基板、レンズ樹脂及び第２基板との間に注入されている液晶を備える３次元表示装置用マイクロレンズ基板と、
スイッチング部とを備えることを特徴とする３次元表示装置。
【請求項５】
前記レンズ樹脂は行方向に長く形成されており、円柱または楕円柱を含む曲面柱を垂直に切断した形状を有し、前記レンズ樹脂複数個が連続的に列方向に配列され、前記曲面柱の端面が前記第１基板に付着されていることを特徴とする請求項４に記載の３次元表示装置。
【請求項６】
前記曲面柱を垂直に切断した位置は、曲面柱の中心、または中心から０より大きく曲面柱の半径より小さい距離ほど離れた位置である請求項５に記載の３次元表示装置。
【請求項７】
前記一つの凸状面を有するレンズ樹脂に対して、前記表示パネルの２つの画素列が対応するように整列されていることを特徴とする請求項４に記載の３次元表示装置。
【請求項８】
前記２つの画素列において、レンズ樹脂の左側に整列された画素には左目に送る画像が表示され、右側に整列された画素には右目に送る画像が表示されることを特徴とする請求項７に記載の３次元表示装置。
【請求項９】
上部基板に樹脂を用いて凸状面を有するレンズ樹脂を形成する段階と、
前記レンズ樹脂が形成されている前記上部基板にシール部材を用いて下部基板を付着する段階と、
液晶を注入する段階と、
前記上部基板及び前記下部基板を密封する段階とを有することを特徴とする３次元表示装置用マイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項１０】
前記レンズ樹脂は行方向に長く形成されており、円柱または楕円柱を含む曲面柱を垂直に切断した形状を有し、前記レンズ樹脂複数個が連続的に列方向に配列され、前記曲面柱の端面が前記上部基板に付着されていることを特徴とする請求項９に記載の３次元表示装置用マイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項１１】
前記曲面柱を垂直に切断した位置は、曲面柱の中心または中心から０より大きく曲面柱の半径より小さい距離ほど離れた位置であることを特徴とする請求項１０に記載の３次元表示装置用マイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項１２】
前記シール部材には前記液晶を注入できる注入口が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の３次元表示装置用マイクロレンズ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元表示装置用マイクロレンズ基板及びその製造方法、並びにそれを用いた３次元表示装置に関し、特にレンズとレンズとの間が尖状に形成され、上部の荷重でもレンズとレンズとの間が平らにならない３次元表示装置用マイクロレンズ基板及びその製造方法、並びにそれを用いた３次元表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超高速情報通信網に基づいて構築される情報高速化のために実現されるサービスは、現在の電話のように単に聞いたり話したりするサービスから、文字、音声、画像を高速処理するデジタル端末を中心にした聞くと同時に見ることができるマルチメディア型サービスに発展し、究極的には時空間を超え、リアリティ感があり、立体的に見て感じて楽しめる超空間型実感３次元立体情報通信サービスに発展することが予想される。
【０００３】
一般に、３次元を表現する立体画像は、二つの目を介するステレオ視覚の原理によって表示されており、二つの目の視差、つまり両目が約６５ｍｍ程度離れているために生じる両眼視差が立体感の最も重要な要因と言える。即ち、左右の目は各々互いに異なる２次元画像を見ており、この二つの画像が網膜を経て脳に伝達されれば、脳はこれを正確に融合して本来の３次元画像の遠近感とリアリティ感を再生する。このような能力を通常ステレオグラフィと称する。
【０００４】
立体画像表示装置は、両眼視差を用いるものであって、観察者が別途眼鏡を使用するか否かにより、眼鏡式（ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ）の偏光方式と時分割方式、非眼鏡式（ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ）のパララックスバリア方式、レンチキュラまたはマイクロレンズ方式、及びｂｌｉｎｋｉｎｇライト方式がある。
【０００５】
前者は、多くの人員が立体画像を楽しめるが、別途の偏光眼鏡や液晶シャッタ眼鏡を着用しなければならず、後者は、ディスプレイに各々イメージスプリッタ、シリンドリカルレンズアレイであるマイクロレンズ、またはパララックスベリアが結合された構造で観察範囲が固定され少数人員に限定されるが、眼鏡を着用しなくて済む便利さがあって好まれる。即ち、眼鏡式立体画像表示装置は、観察者が特殊な眼鏡を着用するので、不便でかつ不自然である短所がある。これに対し、非眼鏡式立体画像表示装置は、観察者が直接スクリーンを注視するだけで立体画像を観察することができるので上記したような短所がなく、研究がなされている。
【０００６】
非眼鏡式立体画像表示装置は、イメージパネルに３次元イメージ形成装置を整列して立体画像を表示する。３次元イメージ形成装置には、代表的にマイクロレンズやパララックスベリアなどがある。場合によって３次元イメージ形成装置は、３次元イメージを形成できると同時に、２次元イメージも表示できるように、切り換え手段が結合されたり付加されることができる。例えば、屈折率異方性を有するマイクロレンズにスイッチング部が付加されたり（例えば、特許文献１参照）、スイッチング部及び位相遅延板（ｒｅｔａｒｄｅｒ）（例えば、特許文献２、３、４参照）、又はスリットが形成された偏光板とスイッチング部（例えば、特許文献５、６参照）が結合し、イメージを２次元または３次元に切り換えることができる３次元イメージ形成装置を構成することができる。
【０００７】
非眼鏡式の場合、表示装置の厚さと開口率を考慮する場合、様々な方式の中でマイクロレンズを用いる立体表示装置が最も適しており、集中的に開発されている。即ち、マイクロレンズを用いる場合、表示装置の厚さが薄く形成することができ、レンズを用いることで表示装置を遮らない長所がある。
このようなマイクロレンズを用いる立体表示装置は、一般に表示パネル、マイクロレンズ基板、スイッチング部を備えて形成される。ここで最も重要な部分はマイクロレンズ基板であり、マイクロレンズ基板が精巧に作製されることによって３次元立体表示がより鮮明になる。
【０００８】
しかし、マイクロレンズ基板に形成されるマイクロレンズは、その製作の際に多くの問題点を抱えている。
マイクロレンズは、ガラス等の基板に樹脂を使用して凹状のレンズ形状を有する枠組を形成した後、凹状のレンズ形状部分に液晶を注入し、基板を付着して、液晶を封ずる工程で形成される。
この時、樹脂で形成した凹状のレンズ形状の枠の凹状レンズとレンズとの間が尖状の先端を有する必要があるが、レンズとレンズとの間の先端が平らに形成されてしまうことがある。このような平らな先端は３次元立体画像の表示品質を低下させる原因となる。
これは、凹状のレンズ形状を有する枠において、レンズとレンズとの間の先端が下部基板に接触するためであって、上部の荷重をこの先端が受け、レンズとレンズとの間が製作過程で平らになり、さらに使用するにつれて次第により平らになる問題点がある。その結果、３次元立体画像の表示品質が一層低下する。
【０００９】
【特許文献１】国際公開第０３／０１５４２４−Ａ２号パンフレット
【特許文献２】米国特許第６０４６８４９号明細書
【特許文献３】米国特許第６０５５１０３号明細書
【特許文献４】米国特許第６４３７９１５号明細書
【特許文献５】米国特許第４７１７９４９号明細書
【特許文献６】米国特許第６１５７４２４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は上記従来の３次元表示装置用マイクロレンズ基板における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、レンズとレンズとの間が尖状に形成され、上部の荷重でもレンズとレンズとの間が平らにならない３次元表示装置用マイクロレンズ基板及びその製造方法、並びにそれを用いた３次元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】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明による３次元表示装置用マイクロレンズ基板は、第１基板と、前記第１基板上に形成され、凸状面を有する複数のレンズ樹脂と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板、レンズ樹脂及び第２基板の間に注入される液晶とを備えることを特徴とする。
【００１２】
前記レンズ樹脂は、行方向に長く形成されており、円柱または楕円柱を含む曲面柱を垂直に切断した形状を有し、前記レンズ樹脂複数個が連続的に列方向に配列されており、前記曲面柱の端面が前記第１基板に付着されていることが好ましい。
前記曲面柱を垂直に切断した位置は、曲面柱の中心、または中心から０より大きく曲面柱の半径より小さい距離ほど離れた位置であることが好ましい。
【００１３】
上記目的を達成するためになされた本発明による３次元表示装置は、表示パネルと、第１基板、前記第１基板上に形成されており、凸状面を有する複数のレンズ樹脂、前記第１基板に対向する第２基板、前記第１基板、レンズ樹脂及び第２基板の間に注入されている液晶を備える３次元表示装置用マイクロレンズ基板と、スイッチング部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
前記レンズ樹脂は、行方向に長く形成されており、円柱または楕円柱を含む曲面柱を垂直に切断した形状を有し、前記レンズ樹脂複数が連続的に列方向に配列されており、前記曲面柱の端面が前記第１基板に付着されていることが好ましい。
前記曲面柱を垂直に切断した位置は、曲面柱の中心、または中心から０より大きく曲面柱の半径より小さい距離ほど離れた位置であることが好ましい。
前記一つの凸状面を有するレンズ樹脂に対して、前記表示パネルの２つの画素列が対応するように整列されていることが好ましい。
前記２つの画素列において、レンズ樹脂の左側に整列された画素には左目に送る画像が表示され、右側に整列された画素には右目に送る画像が表示されることが好ましい。
【００１５】
上記目的を達成するためになされた本発明による３次元表示装置用マイクロレンズ基板の製造方法は、上部基板に樹脂を用いて凸状面を有するレンズ樹脂を形成する段階と、前記レンズ樹脂が形成されている前記上部基板にシール部材を使用して下部基板を付着する段階と、液晶を注入する段階と、前記上部基板及び前記下部基板を密封する段階とを有することを特徴とする。
【００１６】
前記レンズ樹脂は行方向に長く形成されており、円柱または楕円柱を含む曲面柱を垂直に切断した形状を有し、前記レンズ樹脂複数個が連続的に列方向に配列されており、前記曲面柱の端面が前記上部基板に付着されていることが好ましい。
前記曲面柱を垂直に切断した位置は、曲面柱の中心、または中心から０より大きく曲面柱の半径より小さい距離ほど離れた位置であることが好ましい。
前記シール部材には前記液晶を注入できる注入口が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る３次元表示装置用マイクロレンズ基板及びその製造方法、並びにそれを用いた３次元表示装置によれば、マイクロレンズ基板におけるレンズ樹脂を凸状レンズ樹脂で形成し、その下部に液晶を注入する方式で形成することにより、レンズとレンズとの間が尖状に形成され、上部の荷重でもレンズとレンズとの間が平らにならないので３次元立体画像の表示品質が向上するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明に係る３次元表示装置用マイクロレンズ基板及びその製造方法、並びにそれを用いた３次元表示装置を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一の参照符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が、他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
【００２０】
本発明の実施形態に係る３次元表示装置用マイクロレンズ基板及びその製造方法について図を参照して詳細に説明する。
図１は、３次元立体画像の表示が可能な立体表示装置の断面図である。
本発明の一実施形態によって製造された立体表示装置は、表示パネル３００、マイクロレンズ基板４００、スイッチング部５００のみならず上下偏光板２２、１２を備える。表示パネル３００とマイクロレンズ基板４００は、接着剤６００によって結合されており、マイクロレンズ基板４００とスイッチング部５００も接着剤６００によって結合されている。上下偏光板２２、１２は、各々スイッチング部５００の上と表示パネル３００の下に配設されている。
【００２１】
以下、イメージパネルである表示パネル３００について詳細に説明する。
表示パネル３００は、薄膜トランジスタ基板３１０、上部基板３２０及び液晶層３３０を有する。
まず、薄膜トランジスタ基板３１０は、ゲート線及びデータ線などの信号線を有し、ゲート線とデータ線が交差して定義する画素領域ごとに薄膜トランジスタ（図示せず）及び画素電極（図示せず）が形成されている。ここで、薄膜トランジスタはゲート線に沿って伝送される走査信号に従ってデータ線に沿って伝送される画像信号をスイッチングして画素電極に印加または遮断する。
【００２２】
ここで、表示パネル３００は画素電極の形態によって透過型表示パネル、反射型表示パネル及びその両者可能な半透過型表示パネルに区分され、いかなる方式の表示パネルも本発明の実施形態による立体表示装置に適用することができる。本実施形態では透過型を中心に説明する。
上部基板３２０は、薄膜トランジスタ基板３１０と所定の間隔を置いて対向している。上部基板３２０にはカラーフィルター３４０が形成されており、図示されていないが、ブラックマトリックス及び共通電極なども形成されている。
【００２３】
カラーフィルター３４０は、同一なカラーフィルター画素行に沿って現れるように赤色、緑色、及び青色のカラーフィルターを配置することが普通であるが、この他にも様々な配置が可能である。ここで、画素行はデータ線に沿って並んでいる画素からなる。
薄膜トランジスタ基板３１０と上部基板３２０との間には液晶物質が注入されて液晶層３３０をなす。液晶層３３０の液晶配向状態は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード及びＶＡ（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ）モードなどが可能であり、本実施形態はＴＮモードを例として説明し、液晶層３３０に電界が印加されない状態で９０度の偏光軸回転を誘発するリタデーションを有する。
【００２４】
次に、立体イメージを形成する核心部分であるマイクロレンズ基板４００について詳しく説明する。
マイクロレンズ基板４００は、表示パネル３００から出る光を屈折させて両目に分配し、３次元イメージを形成する役割を果たす。
マイクロレンズ基板４００は、行方向に長く形成されているレンズ樹脂４２０複数個が列方向に沿って連続的に配列されている。
レンズ樹脂４２０は、凸状面を有し、曲面柱を垂直に切断した形状を有する。ここで、曲面柱は円柱、楕円柱を含み、曲面柱を垂直に切断した位置は、曲面柱の中心、または中心から一定の距離（０を超え曲面柱の半径以下の距離）ほど離れた位置であり、以下でこのような形状を有するレンズ樹脂４２０を凸レンズ樹脂４２０と称することにする。
【００２５】
凸レンズ樹脂４２０の端面が上部基板４４０に付着されており、複数個の凸レンズ樹脂４２０は列方向に互いに密着形成されている。上部基板４４０の反対側に下部基板４３０が付着されている。上部基板４４０と下部基板４３０との間で凸レンズ樹脂４２０が形成されていない領域には、マイクロレンズ基板液晶４１０が充填されている。
ここで、マイクロレンズ基板液晶４１０は屈折率異方性を有する物質であるので、凸レンズ樹脂４２０の軸方向（以下、Ｙ軸方向という。）に振動する光は、マイクロレンズ基板液晶４１０と凸レンズ樹脂４２０の屈折率を同じものと感じてその境界で屈折しないが、凸レンズ樹脂４２０の軸と垂直方向（以下、Ｘ軸方向という。）に振動する光は、マイクロレンズ基板液晶４１０と凸レンズ樹脂４２０の屈折率を互いに異なるものと感じてその境界で屈折する。このような特性を利用して２次元画像と３次元画像を選択的に表示することができる。
【００２６】
次に、スイッチング部５００について詳細に説明する。
スイッチング部５００は、２次元画像を表示するか、あるいは３次元画像を表示するかを選択する役割を果たす。
スイッチング部５００は、上下部基板５２０、５１０と上下部基板５２０、５１０各々に形成されている上下電極（図示せず）及びその間に注入されている液晶層５３０からなる。液晶層５３０は、ＴＮモード、ＥＣＢモードまたはＶＡモードなどを有することができる。本実施形態では、ＴＮモードで配向された場合を例として説明し、液晶層５３０は、光の偏光を９０度回転させることができるリタデーション値を有する。
【００２７】
スイッチング部５００上に配設されている上部偏光板２２は、レンズ樹脂の軸と並んだ偏光を吸収するように配設されている。即ち、上部偏光板２２の吸収軸がＹ軸方向であり、透過軸はＸ軸方向になるように形成する。上部偏光板２２の吸収軸方向は、立体表示装置が基本モード（スイッチング部５００の二つの電極に電圧を印加しない状態）で２次元画像を表示するようにするか、あるいは３次元画像を表示するようにするかによって異なるが、本実施形態は２次元画像を基本モードで表示する場合である。
【００２８】
表示パネル３００の下側に配設されている下部偏光板１２の透過軸もレンズ樹脂の軸と垂直をなす。即ち、透過軸がＸ軸である。下部偏光板１２の透過軸方向も２次元画像をノーマリーホワイト（液晶層３３０に電界を印加しない状態でホワイト表示）とするか、ノーマリーブラック（液晶層３３０に電界を印加しない状態でブラック表示）とするかによって異なる。ここでは、２次元画像をノーマリーホワイトで表示するものを例示する。
図１に示した実施形態では、接着剤６００を使用してそれぞれのパートを付着する方法を使用したが、これと異なって、表示パネル３００の上部基板３２０とマイクロレンズ基板４００の下部基板４３０を一つの基板で形成することができ、また、マイクロレンズ基板４００の上部基板４４０とスイッチング部５００の下部基板５１０を一つの基板で形成することもできる。
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係る立体表示装置の動作について説明する。
まず、２次元画像を表示することについて説明する。この場合には、スイッチング部５００に電圧を印加しない（Ｖｓ＝０）。
２次元画像のホワイトを表示する場合、表示パネル３００の液晶層３３０にも電界を印加しない。これにより、光源からくる光は下部偏光板１２によってＸ軸線偏光のみ残り、この光が液晶層３３０を通りながらＹ軸線偏光に変換する。Ｙ軸線偏光は、マイクロレンズ基板液晶４１０と凸レンズ樹脂４２０の境界を認識できずそのまま通過し、再びスイッチング部５００の液晶層５３０を通過しながらＸ軸線偏光に変換され、次いで上部偏光板２２によって遮断されず、そのまま通過してホワイトを表示する。
【００３０】
次に、２次元画像のブラックを表示する場合、表示パネル３００の液晶層３３０に電界を印加して液晶の配向を垂直配向に変更することによって、液晶層３３０を通過する光がリタデーションを感じることができないようにする。このようにすれば、光源から来る光は下部偏光板１２によってＸ軸線偏光のみ残り、この光は液晶層３３０に影響を受けずそのまま通過し、マイクロレンズ基板４００で屈折して両目方向に分散される。分散された光は依然としてＸ軸線偏光であるので、スイッチング部５００の液晶層５３０を通りながらＹ軸線偏光に変換される。この光は上部偏光板２２によって全て遮断されブラックを表示する。
【００３１】
次に、３次元画像を表示することについて説明する。この場合には、スイッチング部５００に電圧を印加し（Ｖｓ＝Ｖ）、液晶が垂直配向されるようにすることで、液晶層５３０を通過する光がリタデーションを感じることができないようにする。
３次元画像のホワイトを表示する場合、表示パネル３００の液晶層３３０にも電界を印加して液晶の配向を垂直配向に変更することによって、液晶層３３０を通過する光がリタデーションを感じることができないようにする。このようにすれば、光源から来る光は下部偏光板１２によってＸ軸線偏光のみ残り、この光は液晶層３３０に影響を受けずそのまま通過し、マイクロレンズ基板４００で屈折して両目の方向に分散される。分散された光は依然としてＸ軸線偏光であり、スイッチング部５００の液晶層５３０をそのまま通過し、上部偏光板２２によって遮断されることなく全て射出することによってホワイトを表示する。
【００３２】
３次元画像のブラックを表示する場合、表示パネル３００の液晶層３３０には電界を印加しない。これにより、光源から来る光は下部偏光板１２によってＸ軸線偏光のみ残り、この光が液晶層３３０を通過しながらＹ軸線偏光に変換される。Ｙ軸線偏光は、マイクロレンズ基板液晶４１０と凸レンズ樹脂４２０の境界を認識できずそのまま通過し、再びスイッチング部５００の液晶層５３０もそのまま通過してＹ軸線偏光が維持される。その結果、上部偏光板２２によって全て遮断されブラックを表示する。
【００３３】
以下、このような構造の立体表示装置を整列させる方法について説明する。
まず、図１に示す表示パネル３００、マイクロレンズ基板４００、スイッチング部５００及び偏光板１２、２２などをそれぞれ用意する。
次に、表示パネル３００とマイクロレンズ基板４００を接着剤６００を利用して付着する。この時、表示パネル３００とマイクロレンズ基板４００は相互に正確に整列させる必要がある。例示する図１の立体表示装置の場合、イメージパネルである表示パネル３００の画素は、偶数個の画素列が一つのグループをなしてマイクロレンズ基板４００の凸レンズ樹脂４２０と正確に重畳するように整列させる必要があり、これについて後に詳細に説明する。
【００３４】
次に、立体表示装置のマイクロレンズ基板４００の表示パネルが付着されない面に接着剤を利用してスイッチング部を付着する。ここでは特別な整列は不要である。また、スイッチング部は用いないこともできる。
最後に、偏光板などを配設し、モジュール化作業を行う。
表示パネル３００とマイクロレンズ基板４００を接着剤６００を利用して付着する段階をより具体的に説明する。
【００３５】
表示パネル３００とマイクロレンズ基板４００の整列には結合装置が用いられ、表示パネル３００またはマイクロレンズ基板４００の接着表面に紫外線（ＵＶ）硬化性接着剤を塗布し、表示パネル３００とマイクロレンズ基板４００の接着面を合着する。
合着された表示パネル３００とマイクロレンズ基板４００をカメラで観察しながら、表示パネル３００全体に３次元画像のホワイトを表示するように電圧を印加する。この時、表示パネル３００の下には下部偏光板１２が配設される。この偏光板は結合装置に備えられたものであってもよい。
【００３６】
カメラを通して、白色背景に黒色帯がある画像が表れる。黒色帯がパネルの左右中央に縦方向に正確に表れるように、表示パネル３００とマイクロレンズ基板４００の相対的位置を変動させる。黒色帯がパネルの左右中央に縦方向に正確に表れれば１次整列が完了する。
次に、電圧を印加して奇数画素列にはホワイトを表示し、偶数画素列にはブラックを表示するようにした状態でカメラでパネルを観察する。カメラを通して観察すれば、中央にある黒色帯を中心に一側には白色面が表れ、他側には黒色面が表れる。この時、白色面と黒色面の位置が予め定めたものと一致すれば２次整列が完了し、不一致である場合には、白色面と黒色面の位置が予め定めた位置と一致するまで表示パネル３００とマイクロレンズ基板４００の相対的位置を左右に移動する。
１次及び２次整列が完了した後に接着剤６００に紫外線を照射して硬化することによって表示パネル３００にマイクロレンズ基板４００を付着固定する。
【００３７】
以下、以上で説明した１次整列と２次整列の原理を図３及び図４を参照して説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る３次元画像表示装置の製造方法において、表示パネルとマイクロレンズ基板との整列状態の検査原理を説明する概念図であり、図４は、マイクロレンズ基板と表示パネルの整列状態図である。
まず、黒色帯の位置を調整して行う１次整列を説明する。
【００３８】
マイクロレンズ基板４００を用いた立体表示装置は、隣接した二つの画素列を一つのレンズと正確に一致させることによって、二つの画素列から出る光がレンズによって屈折し、観察者の両目に分散して入るようにする。これにより、両目に視差を与え、観察者が立体画像として感じるものである。図３で、二つの画素列から出る光がレンズの屈折により、一側画素列の光は右目に、他側画素列の光は左目に向かうので両目の中央部に進む光がない。そのため、カメラを両目の中央に位置させてパネルを撮影すれば、光が進まない中央部分が黒色帯となる。この黒色帯は、レンズと二つの画素列が正確に整列したときにはパネルの正中央に縦方向に表れ、そうでないときには正中央ではない位置に表れたり、歪んだ形態となる。
【００３９】
次に、２次整列について説明する。
１次整列が完了したときの表示パネル３００とマイクロレンズ基板４００の整列状態には２種類ある。即ち、マイクロレンズ一つ当り整列された２つの画素のうち右目に入っていく画像を表示する画素がレンズの右側に配列されているか、左側に配列されているかであり、それが確認されていない状態がある。たとえば、右目に入っていく画像を表示する画素が図４に示すように整列されていれば、３次元画像が正常に表示されるが、それと逆に整列されていれば、３次元画像が逆像で表示されてしまう。よって、図４のような形態となるように整列状態を調整しなければならない。
そのために、信号電圧を印加し、奇数画素列にはホワイトを表示し、偶数画素列にはブラックを表示するようにすれば、マイクロレンズ基板４００により、奇数画素列の画像は左に屈折し、偶数画素列の画像は右側に屈折して、黒色帯を中心に左側には白色面が、右側には黒色面が表れるようになる。ここで、白色がどの側に表れるのが正常であるかは、設計によって異なる。
【００４０】
一方、図５は、本発明に係る３次元表示装置用マイクロレンズ基板を製造するためのフローチャートであり、以下、マイクロレンズ基板を製造する方法を説明する。
まず、マイクロレンズ基板４００の上部基板４４０に樹脂を用いて凸レンズ樹脂４２０を形成する（ステップＳ１）。
【００４１】
凸レンズ樹脂４２０は、曲面柱を垂直に切断した形状を有する。ここで、曲面柱は円柱、楕円柱を含み、曲面柱を垂直に切断した位置は、曲面柱の中心、または中心から一定の距離（０を超え曲面柱の半径以下の距離）ほど離れた位置である。
凸レンズ樹脂４２０複数個が列方向に連続的に配列するように形成する。
また、凸レンズ樹脂４２０の端面が上部基板４４０に付着されるように形成する。
その後、下部基板４３０を前記レンズ樹脂４２０が形成されている上部基板４４０に付着する（ステップＳ２）。
【００４２】
前記上部基板４４０の外郭にはシール部材が形成され前記下部基板４３０が上部基板４４０付着されており、前記シール部材には液晶４１０が注入されるため注入口が形成されている。
次に、注入口を介して液晶４１０を注入する（ステップＳ３）。
注入された液晶は、上部基板４４０と下部基板４３０との間であってレンズ樹脂４２０が形成されない領域に充填する。その後、液晶４１０が充分に注入されれば、注入口を封着する（ステップＳ４）。
【００４３】
尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による実施形態である３次元表示装置の断面図である。
【図２】本発明による実施形態である３次元表示装置用マイクロレンズ基板の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る３次元画像表示装置製造方法において、表示パネルとマイクロレンズ基板との整列状態の検査原理を説明する概念図である。
【図４】マイクロレンズ基板と表示パネルの整列状態図である。
【図５】本発明に係る３次元表示装置用マイクロレンズ基板を製造するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１２        下部偏光板
２２        上部偏光板
２００      バックライトユニット
３００      表示パネル
３１０      薄膜トランジスタ基板
３２０      上部基板
３３０      液晶層
３４０      カラーフィルター
４００      マイクロレンズ基板
４１０      マイクロレンズ基板液晶
４２０      レンズ樹脂（凸レンズ樹脂）
４３０      下部基板（マイクロレンズ基板）
４４０      上部基板（マイクロレンズ基板）
５００      スイッチング部
５１０      下部基板スイッチング部
５２０      上部基板スイッチング部
５３０      液晶層（スイッチング部）
６００      接着剤
【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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