(57)【要約】【課題】三次元表示における表示輝度および表示品質の双方を向上させることの可能な表示装置、およびそのような表示装置用の照明装置を提供する。【解決手段】三次元表示のときに、光変調素子３０において、各光変調セル３０−１が散乱領域３０Ｂとなり、各光変調セル３０−２が透過領域３０Ａとなる。これにより、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、透過領域３０Ａを透過し、散乱領域３０Ｂにおいて散乱されるので、正面方向に複数の線状照明光が出力される。正面方向に出力された各線状照明光が表示パネル２１０の背面に入射し、各三次元用画素２１０内の共通の位置にある画素２１０−１，２１０−２，２１０−３または２１０−４には、各線状照明光が略同一の角度で入射するので、各三次元用画素２１０Ａ内の共通の位置にある画素からは、その画素によって変調された映像光が所定の角度で出力される。【選択図】図１３
2011222237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元表示と三次元表示を行うことの可能な表示装置用の照明装置であって、
導光板と、
前記導光板の側面に配置された光源と、
前記導光板の表面または内部に配置されると共に前記導光板と接着された光変調素子と、
前記光変調素子を駆動する駆動部と
を備え、
前記光変調素子は、
離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板の一方の透明基板の表面に設けられた第１電極と、
前記一対の透明基板の他方の透明基板の表面に設けられた第２電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と
を有し、
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方が、複数の部分電極からなり、
前記駆動部は、三次元表示を行うときには、前記複数の部分電極のうち特定の複数の第１部分電極に、前記光変調層が散乱性を示す電圧を印加するとともに、前記複数の部分電極のうち前記複数の第１部分電極を除く複数の第２部分電極に、前記光変調層が透明性を示す電圧を印加することにより、複数の線状照明光を出力させる
照明装置。
【請求項２】
前記複数の第１部分電極と、前記複数の第２部分電極とは、前記複数の線状照明光の配列方向において、１つずつまたは複数個ずつ、交互に配列されている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数の第１部分電極は、前記複数の線状照明光の配列方向において、前記表示装置において三次元表示を行うときの画素ピッチに対応するピッチで配列されている
請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
当該照明装置の光出力側に、当該照明装置の光出力領域を前記複数の第１電極部分との対向領域またはそれに対応する領域に限定したり、前記第１電極と前記第２電極とが互いに対向する領域との対向領域またはそれに対応する領域に拡張したりすることの可能な光透過領域制御部をさらに備えた
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記複数の部分電極のうち第１部分電極は、前記複数の部分電極のうち第２部分電極に隣接しており、かつ前記第２部分電極に隣接する辺部に、凹凸形状を有する
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記駆動部は、二次元表示を行うときには、前記複数の部分電極の全部に、前記光変調層が散乱性を示す電圧を印加することにより、面全体が明るい面状照明光を出力させるか、または、前記複数の部分電極の一部に、前記光変調層が散乱性を示す電圧を印加するとともに、前記複数の部分電極のうち、前記光変調層が散乱性を示す電圧を印加していない１または複数の部分電極に、前記光変調層が透明性を示す電圧を印加することにより、面内の一部が暗い面状照明光を出力させる
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
マトリクス状に配置された複数の画素を有すると共に、前記複数の画素が二次元表示用または三次元表示用の画像信号に基づいて駆動される表示パネルと、
前記表示パネルを照明する照明装置と
を備え、
前記照明装置は、
導光板と、
前記導光板の側面に配置された光源と、
前記導光板の表面または内部に配置されると共に前記導光板と接着された光変調素子と、
前記光変調素子を駆動する駆動部と
を有し、
前記光変調素子は、
離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板の一方の透明基板の表面に設けられた第１電極と、
前記一対の透明基板の他方の透明基板の表面に設けられた第２電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と
を有し、
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方が、複数の部分電極からなり、
前記駆動部は、三次元表示を行うときには、前記複数の部分電極のうち特定の複数の第１部分電極に、前記光変調層が散乱性を示す電圧を印加するとともに、前記複数の部分電極のうち前記複数の第１部分電極を除く複数の第２部分電極に、前記光変調層が透明性を示す電圧を印加することにより、複数の線状照明光を出力させる
表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次元表示（平面表示）と三次元表示（立体表示）を行うことの可能な表示装置、およびそのような表示装置のバックライトとして好適に適用可能な照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元表示の可能な表示装置には、専用の眼鏡をかけることが必要なものと、専用の眼鏡が不要なものがある。後者の表示装置では、裸眼で立体映像を視認することができるようにするために、レンチキュラーレンズや、視差バリア（パララックスバリア）が用いられている。これらによって、映像情報が左右の目に振り分けられることにより、左右の目で異なる映像が観察され、その結果、三次元表示が可能となる。
【０００３】
三次元表示では、臨場感があるが、解像度が落ちる。このため、解像度を損なうことなく、二次元表示を行う技術が特許文献１に開示されている。特許文献１では、液晶素子によってパララックスバリアが構成され、三次元表示のときは不透過部分を作ることで液晶素子がパララックスバリアとなる。そして、二次元表示のときは、全面を透過状態とすることで、液晶素子がパララックスバリアとならず、表示画面上の全ての映像が左右の目に同様に入射することから、二次元表示が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１１９８８９
【特許文献２】特開平１１−２８５０３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の方法では、三次元表示のときにパララックスバリアによって、光が吸収されてしまい、表示輝度が低いという問題があった。
【０００６】
特許文献２には、パララックスバリアの代わりに、シリンドリカルレンズと、高分子分散液晶（ＰＤＬＣ；Polymer Dispersed Liquid Crystal）とを用いることによって、輝度の減少を抑える技術が開示されている。しかし、特許文献２に記載の方法では、観察者が表示画面を斜めから見たときに、シリンドリカルレンズの収差により、表示品質が悪くなるという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、三次元表示における表示輝度および表示品質の双方を向上させることの可能な表示装置、およびそのような表示装置用の照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の照明装置は、二次元表示と三次元表示を行うことの可能な表示装置用の照明装置である。この照明装置は、導光板と、導光板の側面に配置された光源と、導光板の表面または内部に配置されると共に導光板と接着された光変調素子と、光変調素子を駆動する駆動部とを備えている。上記の光変調素子は、離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、一対の透明基板の一方の透明基板の表面に設けられた第１電極と、一対の透明基板の他方の透明基板の表面に設けられた第２電極と、一対の透明基板の間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層とを有している。第１電極および第２電極の少なくとも一方が、複数の部分電極からなり、駆動部は、二次元表示を行うときと、三次元表示を行うときとで、複数の部分電極に対して互いに異なる駆動を行うようになっている。具体的には、駆動部は、三次元表示を行うときには、複数の部分電極のうち特定の複数の第１部分電極に、光変調層が散乱性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極のうち複数の第１部分電極を除く複数の第２部分電極に、光変調層が透明性を示す電圧を印加することにより、複数の線状照明光を出力させるようになっている。
【０００９】
本発明の照明装置において、駆動部は、二次元表示を行うときには、例えば、複数の部分電極の全部に、光変調層が散乱性を示す電圧を印加することにより、面全体が明るい面状照明光を出力させるようになっている。また、駆動部は、二次元表示を行うときには、例えば、複数の部分電極の一部に、光変調層が散乱性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極のうち、光変調層が散乱性を示す電圧を印加していない１または複数の部分電極に、光変調層が透明性を示す電圧を印加することにより、面内の一部が暗い面状照明光を出力させるようになっている。
【００１０】
本発明の表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を有すると共に、複数の画素が画像信号に基づいて駆動される表示パネルと、表示パネルを照明する照明装置とを備えたものである。この表示装置に搭載された照明装置は、上記の照明装置と同一の構成要素を有している。
【００１１】
本発明の照明装置および表示装置では、導光板に接着された光変調素子内に、電場の大きさに応じて、光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層が設けられている。これにより、導光板内を伝播している光を、散乱性を示す領域（散乱領域）から取り出すことができる。また、本発明では、三次元表示を行うときには、特定の複数の第１部分電極に、光変調層が散乱性を示す電圧が印加されるとともに、複数の第２部分電極に、光変調層が透明性を示す電圧が印加されることにより、複数の線状照明光が出力される。これにより、各線状照明光が表示パネルの背面に入射するので、例えば、各線状照明光に対応する画素配列において各画素行が三次元用画素となるように三次元用の映像信号が入力されたときには、各三次元用画素内の共通の位置にある画素には、各線状照明光が略同一の角度で入射し、各三次元用画素内の共通の位置にある画素からは、その画素によって変調された映像光が出力される。これにより、観察者は、左右の目で、互いに異なる視差の映像を観察することになるので、観察者は、表示パネルに三次元映像が表示されていると認識する。ところで、本発明では、三次元表示に際して、パララックスバリアを設ける必要はないが、仮に、パララックスバリアを、照明装置の光射出側に設けたとしても、そのときに光変調層は線状にしか光を出力しないので、光変調層から出力された各線状光がパララックスバリアで吸収される割合は極めて低い。また、本発明では、三次元表示に際して、シリンドリカルレンズを必要としないので、シリンドリカルレンズに起因する収差の問題が生じる虞はない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の照明装置および表示装置によれば、光変調素子の一部を散乱領域とすることにより、複数の線状照明光が照明装置から出力されるようにしたので、三次元表示における表示輝度および表示品質の双方を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るテレビ放送信号の受送信システムの一例を表す図である。
【図２】図１の受信側装置の機能ブロックの一例を表す図である。
【図３】図１の受信側装置における表示パネルおよびバックライトの構成の一例を表す断面図である。
【図４】図３の表示パネルおよびバックライトの構成の他の例を表す断面図である。
【図５】図３の光変調素子の構成の一例を表す断面図である。
【図６】図５の電極構造の一例を表す斜視図である。
【図７】図３の光変調素子の作用の一例を説明するための模式図である。
【図８】図３の光変調素子の作用の他の例を説明するための模式図である。
【図９】図３のバックライトの作用の一例を説明するための模式図である。
【図１０】図３の光変調素子の製造過程を説明するための断面図である。
【図１１】図１０に続く製造過程を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に続く製造過程を説明するための断面図である。
【図１３】図３の受信側装置における三次元表示を説明するための模式図である。
【図１４】図３の受信側装置における二次元表示を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るバックライトに搭載された光変調素子の作用の一例を説明するための模式図である。
【図１６】図１５の光変調素子の作用の他の例を説明するための模式図である。
【図１７】図３の受信側装置の構成の第１変形例を表す断面図である。
【図１８】図３の受信側装置の構成の第２変形例を表す断面図である。
【図１９】図３の受信側装置の構成の第３変形例を表す断面図である。
【図２０】図３の受信側装置の構成の第４変形例を表す断面図である。
【図２１】図２０のパララックスバリアの構成の一例を表す断面図である。
【図２２】図５の電極構造の第１変形例を表す斜視図である。
【図２３】図５の電極構造の第２変形例を表す斜視図である。
【図２４】図５の電極構造の第３変形例を表す斜視図である。
【図２５】図５の電極構造の第４変形例を表す平面図である。
【図２６】図５の電極構造の第５変形例を表す平面図である。
【図２７】図５の電極構造の第６変形例を表す平面図である。
【図２８】図５の電極構造の第７変形例を表す平面図である。
【図２９】図５の電極構造の第８変形例を表す平面図である。
【図３０】図５の電極構造の第９変形例を表す平面図である。
【図３１】図２０のパララックスバリアの構成の他の例を表す断面図である。
【図３２】図３の受信側装置における三次元表示を時分割で行う方法を説明するための模式図である。
【図３３】図３の受信側装置における三次元表示を時分割で行う方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（図１〜図１４）
バックライト内に光変調素子（水平配向ＰＤＬＣ）を使用した例
２．第２の実施の形態（図１５、図１６）
バックライト内に光変調素子（垂直配向ＰＤＬＣ）を使用した例
３．変形例（図１７〜図３３）
光変調素子の位置を変更した例
光学シートを追加した例
パララックスバリアを追加した例
電極構造を変更した例
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
[テレビ放送信号の受送信システムの構成]
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る受信側装置２００を含むテレビ放送信号１００Ａの受送信システムの構成例を示すブロック図である。この受送信システムは、例えば、有線（ケーブルＴＶなど）や無線（地上デジタル波、衛星波など）を介してテレビ放送信号を送信する送信側装置１００と、上記の有線や無線を介して送信側装置１００からのテレビ放送信号を受信する受信側装置２００とを備えている。なお、受信側装置２００が本発明の「表示装置」の一具体例に相当する。
【００１６】
テレビ放送信号１００Ａは、二次元表示（平面表示）用の映像データ、または三次元表示（立体表示）用の映像データを含んでいる。ここで、二次元表示用の映像データとは、視点情報を持たない二次元映像データを指している。また、三次元表示用の映像データとは、視点情報を持った二次元映像データを指しており、三次元表示用の映像データは、視点が互いに異なる複数の二次元映像データを含んで構成されている。送信側装置１００は、例えば、放送局に設置されたテレビ放送信号送信装置、またはインターネット上のサーバなどである。
【００１７】
［受信側装置２００の機能ブロック］
図２は、受信側装置２００の構成例を示すブロック図である。受信側装置２００は、二次元表示と三次元表示を行うことの可能な表示装置であり、例えば、上記の有線や無線に接続可能なテレビジョンである。受信側装置２００は、例えば、アンテナ端子２０１、デジタルチューナ２０２、デマルチプレクサ２０３、演算回路２０４、およびメモリ２０５を有している。受信側装置２００は、また、例えば、デコーダ２０６、映像信号処理回路２０７、グラフィック生成回路２０８、パネル駆動回路２０９、表示パネル２１０、バックライト２１１、音声信号処理回路２１２、音声増幅回路２１３、およびスピーカ２１４を有している。受信側装置２００は、さらに、例えば、リモコン受信回路２１５、およびリモコン送信機２１６を有している。なお、バックライト２１１が本発明の「照明装置」の一具体例に相当する。
【００１８】
アンテナ端子２０１は、受信アンテナ（図示せず）で受信されたテレビ放送信号を入力する端子である。デジタルチューナ２０２は、例えば、アンテナ端子２０１に入力されたテレビ放送信号を処理して、ユーザの選択チャネルに対応した所定のトランスポートストリームを出力するようになっている。デマルチプレクサ２０３は、例えば、デジタルチューナ２０２で得られたトランスポートストリームから、ユーザの選択チャネルに対応したパーシャルＴＳ（Transport Stream）を抽出するようになっている。
【００１９】
演算回路２０４は、受信側装置２００の各部の動作を制御するものである。演算回路２０４は、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳをメモリ２０５内に格納したり、メモリ２０５から読み出したパーシャルＴＳをデコーダ２０６に送信したりするようになっている。また、演算回路２０４は、例えば、二次元表示または三次元表示を指定する制御信号２０４Ａを映像信号処理回路２０７およびバックライト２１１に送信するようになっている。演算回路２０４は、上記の制御信号２０４Ａを、例えば、メモリ２０５内に格納された設定情報、パーシャルＴＳに含まれる所定の情報、またはリモコン受信回路２１５から入力された設定情報に基づいて設定するようになっている。
【００２０】
メモリ２０５は、例えば、受信側装置２００の設定情報の格納およびデータ管理を行うものである。メモリ２０５は、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳや、表示方法などの設定情報を格納することが可能となっている。
【００２１】
デコーダ２０６は、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳに含まれる映像ＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)パケットに対してデコード処理を行うことにより映像データを得るようになっている。デコーダ２０６は、また、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳに含まれる音声ＰＥＳパケットに対してデコード処理を行うことにより音声データを得るようになっている。ここで、映像データとは、二次元表示用の映像データ、または三次元表示用の映像データを指している。
【００２２】
映像信号処理回路２０７およびグラフィック生成回路２０８は、例えば、デコーダ２０６で得られた映像データに対して、必要に応じてマルチ画像処理、グラフィックスデータの重畳処理等を行うようになっている。
【００２３】
映像信号処理回路２０７は、演算回路２０４から制御信号２０４Ａとして三次元表示を指定する信号が入力された場合であって、かつ、デコーダ２０６から入力された映像データが三次元表示用の映像データであったときには、例えば、デコーダ２０６から入力された三次元表示用の映像データに含まれる、視点の互いに異なる複数の二次元映像データを用いて１つの二次元映像データを作成し、作成した二次元映像データを、グラフィック生成回路２０８に出力する映像データとして選択するようになっている。例えば、三次元表示用の映像データに、視点の互いに異なる２つの二次元映像データが含まれている場合には、映像信号処理回路２０７は、２つの二次元映像データを、水平方向に１つずつ交互に並べる処理を各行で行っていき、２つの二次元映像データが水平方向に交互に並んだ１つの映像データを作成するようになっている。同様に、例えば、三次元表示用の映像データに、視点の互いに異なる４つの二次元映像データが含まれている場合には、映像信号処理回路２０７は、４つの二次元映像データを、水平方向に１つずつ周期的に並べる処理を各行で行っていき、４つの二次元映像データが水平方向に１つずつ周期的に並んだ１つの映像データを作成するようになっている。
【００２４】
映像信号処理回路２０７は、演算回路２０４から制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力された場合であって、かつ、デコーダ２０６から入力された映像データが三次元表示用の映像データであったときには、例えば、デコーダ２０６から入力された三次元表示用の映像データに含まれる、視点の互いに異なる複数の二次元映像データのいずれか１つの映像データを、グラフィック生成回路２０８に出力する映像データとして選択するようになっている。映像信号処理回路２０７は、演算回路２０４から制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力された場合であって、かつ、デコーダ２０６から入力された映像データが二次元表示用の映像データであったときには、例えば、デコーダ２０６から入力された二次元表示用の映像データを、グラフィック生成回路２０８に出力する映像データとして選択するようになっている。
【００２５】
グラフィック生成回路２０８は、例えば、画面表示の際に使用するＵＩ（User Interface）画面を生成するようになっている。パネル駆動回路２０９は、例えば、グラフィック生成回路２０８から出力された映像データに基づいて表示パネル２１０を駆動するようになっている。
【００２６】
表示パネル２１０およびバックライト２１１の構成については、後に詳述する。音声信号処理回路２１２は、例えば、デコーダ２０６で得られた音声データに対してＤ／Ａ変換等の処理を行うようになっている。音声増幅回路２１３は、例えば、音声信号処理回路２１２から出力された音声信号を増幅してスピーカ２１４に供給するようになっている。
【００２７】
リモコン受信回路２１５は、例えば、リモコン送信機２１６から送信されたリモートコントロール信号を受信し、演算回路２０４に供給するようになっている。演算回路２０４は、例えば、リモートコントロール信号に従って受信側装置２００の各部を制御するようになっている。
【００２８】
［受信側装置２００の断面構成］
図３は、受信側装置２００の断面構成の一例を表したものである。なお、図３は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。受信側装置２００は、表示パネル２１０と、表示パネル２１０の背後に配置されたバックライト２１１とを備えている。なお、バックライト２１１が本発明の「照明装置」の一具体例に相当する。
【００２９】
表示パネル２１０は、映像を表示するためのものである。表示パネル２１０は、例えば、映像信号に応じて各画素が駆動される透過型の液晶表示パネル（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display））であり、液晶層を一対の透明基板で挟み込んだ構造となっている。具体的には、表示パネル２１０は、図示しないが、バックライト２１１側から順に、偏光板、透明基板、画素電極、配向膜、液晶層、配向膜、共通電極、カラーフィルタ、透明基板および偏光板を有している。
【００３０】
透明基板は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。なお、バックライト２１１側の透明基板には、図示しないが、画素電極に電気的に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）および配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。画素電極および共通電極は、例えばＩＴＯからなる。画素電極は、透明基板上に格子配列されたものであり、画素ごとの電極として機能する。他方、共通電極は、カラーフィルタ上に一面に形成されたものであり、各画素電極に対して対向する共通電極として機能する。配向膜は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行う。液晶層は、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モードまたはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードの液晶からなり、駆動回路（図示せず）からの印加電圧により、バックライト２１１からの射出光の偏光軸の向きを画素ごとに変える機能を有する。なお、液晶の配列を多段階で変えることにより画素ごとの透過軸の向きが多段階で調整される。カラーフィルタは、液晶層を透過してきた光を、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離したり、または、Ｒ、Ｇ、Ｂおよび白（Ｗ）などの四色にそれぞれ色分離したりするカラーフィルタを、画素電極の配列と対応させて配列したものである。
【００３１】
偏光板は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。なお、偏光板は、透過軸以外の振動方向の光（偏光）を吸収する吸収型の偏光素子であってもよいが、バックライト２１１側に反射する反射型の偏光素子であることが輝度向上の観点から好ましい。偏光板はそれぞれ、偏光軸が互いに９０度異なるように又は平行に配置されており、これによりバックライト２１１からの射出光が液晶層を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。
【００３２】
バックライト２１１は、二次元表示と三次元表示を行うことの可能な表示装置用の照明装置である。バックライト２１１は、例えば、表示パネル２１０を背後から照明するものであり、導光板１０と、導光板１０の側面に配置した光源２０と、導光板１１の背後に配置した光変調素子３０および反射板４０と、光変調素子３０を駆動する駆動回路５０とを備えている。
【００３３】
導光板１０は、導光板１０の側面に配置した光源２０からの光を導光板１０の上面に導くものである。この導光板１０は、導光板１０の上面に配置された表示パネル２１０に対応した形状、例えば、上面、下面および側面で囲まれた直方体状となっている。なお、以下では、導光板１０の側面のうち光源２０からの光が入射する側面を光入射面１０Ａと称するものとする。導光板１０は、例えば、上面および下面の少なくとも一方の面に、所定のパターン化された形状を有しており、光入射面１０Ａから入射した光を散乱し、均一化する機能を有している。なお、バックライト２１１に印加する電圧を変調することによって輝度の均一化を行う場合には、パターン化されていない平坦な導光板を導光板１０として用いることも可能である。導光板１０は、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やアクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透明熱可塑性樹脂を主に含んで構成されている。
【００３４】
光源２０は、線状光源であり、例えば、熱陰極管(ＨＣＦＬ；Hot Cathode Fluorescent Lamp)、冷陰極管(ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp)、または複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を一列に配置したものなどからなる。光源２０が複数のＬＥＤからなる場合には、効率、薄型化、均一性の観点から、全てのＬＥＤがホワイトＬＥＤであることが好ましい。なお、光源２０が、例えば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤを含んで構成されていてもよい。光源２０は、導光板１０の一の側面にだけ設けられていてもよいし（図３参照）、導光板１０の２つの側面、３つの側面または全ての側面に設けられていてもよい。
【００３５】
反射板４０は、導光板１０の背後から光変調素子３０を介して漏れ出てきた光を導光板１０側に戻すものであり、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源２０からの射出光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。この反射板４０は、例えば、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、白色ＰＥＴなどからなる。なお、反射板４０は、例えば、図４に示したように、必要に応じて省略することも可能である。
【００３６】
光変調素子３０は、本実施の形態において、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着しており、例えば接着剤（図示せず）を介して導光板１０の背後に接着されている。この光変調素子３０は、例えば、図５に示したように、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層３４、配向膜３５、上側電極３６および透明基板３７を反射板４０側から順に配置されたものである。なお、下側電極３２が本発明の「第１電極」の一具体例に相当し、上側電極３６が本発明の「第２電極」の一具体例に相当する。
【００３７】
透明基板３１，３７は、光変調層３４を支持するものであり、一般に、可視光に対して透明な基板、例えば、ガラス板や、プラスチックフィルムによって構成されている。下側電極３２は、透明基板３１のうち透明基板３７との対向面上に設けられたものであり、例えば、図６に光変調素子３０の一部を抜き出して示したように、面内全体に渡って形成された１枚のベタ膜からなる。また、上側電極３６は、透明基板３７のうち透明基板３１との対向面上に設けられたものであり、例えば、図６に示したように、複数の部分電極３６Ａによって構成されている。なお、部分電極３６Ａが本発明の「第１部分電極」「第２部分電極」、の一具体例に相当する。
【００３８】
複数の部分電極３６Ａは、面内の一の方向（光入射面１０Ａに平行な方向）に延在する帯状の形状となっている。なお、部分電極３６Ｂが本発明の「第１部分電極」の一具体例に相当し、部分電極３６Ｃが本発明の「第２部分電極」の一具体例に相当する。複数の部分電極３６Ｂは、受信側装置２００において三次元表示を行うときに、線状照明光の生成に用いられるものである。複数の部分電極３６Ｂは、受信側装置２００において三次元表示を行うときの画素ピッチＰ２（図１３参照）に対応するピッチＰ１（画素ピッチＰ２と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。複数の部分電極３６Ｂおよび複数の部分電極３６Ｃは、配列方向（光入射面１０Ａと直交する方向）において交互に配列されている。なお、受信側装置２００において二次元表示を行うときには、面状照明光を生成するために、全ての部分電極３６Ａが用いられる。
【００３９】
下側電極３２および上側電極３６のうち少なくとも上側電極３６（バックライト２１１の上面側の電極）は透明な導電性材料、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる。ただし、下側電極３２（バックライト２１１の下面側の電極）については、透明な材料でなくてもよく、例えば、金属によって構成されていてもよい。なお、下側電極３２が金属によって構成されている場合には、下側電極３２は、反射板４０と同様、導光板１０の背後から光変調素子３０に入射する光を反射する機能も兼ね備えていることになる。従って、この場合には、例えば、図４に示したように、反射板４０をなくすることも可能である。
【００４０】
下側電極３２および上側電極３６を光変調素子３０の法線方向から見たときに、光変調素子３０のうち下側電極３２および上側電極３６が互いに対向している箇所に対応する部分が光変調セル３０−１，３０−２を構成している。光変調セル３０−１は、光変調素子３０のうち下側電極３２および部分電極３６Ｂが互いに対向している箇所に対応する部分であり、光変調セル３０−２は、光変調素子３０のうち下側電極３２および部分電極３６Ｃが互いに対向している箇所に対応する部分である。光変調セル３０−１と光変調セル３０−２とは互いに隣接している。
【００４１】
各光変調セル３０−１，３０−２は、下側電極３２および上側電極３６（部分電極３６Ａ）に所定の電圧を印加することにより別個独立に駆動することの可能なものであり、下側電極３２および上側電極３６（部分電極３６Ａ）に印加される電圧値の大きさに応じて、光源２０からの光に対して透明性を示したり、散乱性を示したりする。なお、透明性、散乱性については、光変調層３４を説明する際に詳細に説明する。
【００４２】
配向膜３３，３５は、例えば、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させるものである。配向膜の種類としては、例えば、垂直用配向膜および水平用配向膜があるが、本実施の形態では、配向膜３３，３５には水平用配向膜が用いられる。水平用配向膜としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコールなどをラビング処理することにより形成された配向膜、転写やエッチングなどにより溝形状が付与された配向膜が挙げられる。また、水平用配向膜としては、例えば、酸化ケイ素などの無機材料を斜方蒸着することにより形成された配向膜、イオンビーム照射により形成されたダイヤモンドライクカーボン配向膜、電極パターンスリットの形成された配向膜が挙げられる。透明基板３１，３７としてプラスチックフィルムを用いる場合には、製造工程において、透明基板３１，３７の表面に配向膜３３，３５を塗布した後の焼成温度ができるだけ低いことが好ましいことから、配向膜３３，３５として、１００℃以下の温度で形成可能なポリアミドイミドを用いることが好ましい。
【００４３】
また、垂直、水平いずれの配向膜においても、液晶とモノマーを配向させる機能があれば十分であり、通常の液晶ディスプレイに要求される電圧の繰り返し印加による信頼性などは必要ない。デバイス作成後の電圧印加による信頼性は、モノマーを重合したものと液晶との界面で決まるためである。また、配向膜を用いなくても、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加することによっても、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させることが可能である。つまり、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加しながら、紫外線照射して電圧印加状態での液晶やモノマーの配向状態を固定させることができる。配向膜の形成に電圧を用いる場合には、配向用と駆動用とで別々の電極を形成するか、液晶材料に周波数によって誘電率異方性の符号が反転する二周波液晶などを用いることができる。また、配向膜の形成に磁場を用いる場合、配向膜として磁化率異方性の大きい材料を用いることが好ましく、例えば、ベンゼン環の多い材料を用いることが好ましい。
【００４４】
光変調層３４は、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層３４は、例えば、図５に示したように、バルク３４Ａと、バルク３４Ａ内に分散された微粒子状の複数の微粒子３４Ｂとを含んだ複合層となっている。バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは光学異方性を有している。なお、バルク３４Ａが本発明の「第２領域」に相当し、微粒子３４Ｂが本発明の「第１領域」に相当する。
【００４５】
図７（Ａ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、微粒子３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。なお、図７（Ａ）において、バルク３４Ａ内の配向状態についての記載を省略した。図７（Ｂ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。この屈折率楕円体は、様々な方向から入射した直線偏光の屈折率をテンソル楕円体で表したものであり、光が入射する方向からの楕円体の断面を見ることによって、幾何的に屈折率を知ることができるものである。図７（Ｃ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、正面方向に向かう光Ｌ１と、斜め方向に向かう光Ｌ２とが光変調層３４を透過する様子の一例を模式的表したものである。
【００４６】
図８（Ａ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、微粒子３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。なお、図８（Ａ）において、バルク３４Ａ内の配向状態についての記載を省略した。図８（Ｂ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図８（Ｃ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、正面方向に向かう光Ｌ１と、斜め方向に向かう光Ｌ２とが光変調層３４において散乱される様子の一例を模式的表したものである。
【００４７】
バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、図７（Ａ），（Ｂ）に示したように、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１および微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ１，ＡＸ２とは、偏光方向によらず屈折率が一つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ１の向きと光軸ＡＸ２の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
【００４８】
また、微粒子３４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となる構成となっている。微粒子３４Ｂは、さらに、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２が透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差する構成となっている（図７（Ｂ）参照）。なお、角度θ１については、微粒子３４Ｂを構成する材料を説明する際に詳述する。
【００４９】
一方、バルク３４Ａは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間への電圧印加の有無に拘らず、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１が一定となる構成となっている。具体的には、バルク３４Ａは、例えば、図７（Ａ），（Ｂ），図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と所定の角度θ１で交差する構成となっている。つまり、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２と平行となっている。
【００５０】
なお、光軸ＡＸ２が常に、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と角度θ１で交差している必要はなく、例えば製造誤差などによって透明基板３１，３７の表面と、角度θ１とは若干異なる角度で交差していてもよい。また、光軸ＡＸ１，ＡＸ２が常に導光板１０の光入射面１０Ａと平行となっている必要はなく、例えば製造誤差などによって導光板１０の光入射面１０Ａと、小さな角度で交差していてもよい。
【００５１】
ここで、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつバルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、図７（Ａ）に示したように、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、図７（Ｃ）に示したように、正面方向に向かう光Ｌ１および斜め方向に向かう光Ｌ２は、光変調層３４内で散乱されることなく、光変調層３４を透過する。その結果、例えば、図９（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、透明領域３０Ａの界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）において全反射され、透明領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子３０を設けていない場合（図９（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がる。
【００５２】
また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、図８（Ａ）に示したように、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きが互いに異なる（交差する）構成となっている。また、微粒子３４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時に、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と角度θ１よりも大きな角度θ２（例えば９０°）で交差する構成となっている。なお、角度θ２については、微粒子３４Ｂを構成する材料を説明する際に詳述する。
【００５３】
したがって、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、光変調層３４において、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、図８（Ｃ）に示したように、正面方向に向かう光Ｌ１および斜め方向に向かう光Ｌ２は、光変調層３４内で散乱される。その結果、例えば、図９（Ａ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、散乱領域３０Ｂの界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子３０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図９（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透明領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【００５４】
なお、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの常光屈折率は、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの異常光屈折率についても、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。
【００５５】
また、バルク３４Ａの屈折率差（ΔｎP＝異常光屈折率ｎｅP−常光屈折率ｎｏP）や、微粒子３４Ｂの屈折率差（ΔｎL＝異常光屈折率ｎｅL−常光屈折率ｎｏL）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層３４の散乱能が高くなり、導光条件を容易に破壊することができ、導光板１０からの光を取り出しやすいからである。
【００５６】
また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。バルク３４Ａは、例えば、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっているか、または微粒子３４Ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する棒状構造となっている。バルク３４Ａは、例えば、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。バルク３４Ａは、例えば、微粒子３４Ｂの配向方向または配向膜３３，３５の配向方向に沿って配向した、配向性および重合性を有する材料（例えばモノマー）を熱および光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。バルク３４Ａの筋状構造、多孔質構造もしくは棒状構造は、例えば、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差する方向に長軸を有している。バルク３４Ａが筋状構造となっている場合に、短軸方向の平均的な筋状組織サイズは、導光光の散乱性を高くするという観点からは、０．１μｍ以上１０μｍ以下となっていることが好ましく、０．２μｍ以上２．０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。また、散乱の波長依存性を少なくするという観点からは、短軸方向の平均的な筋状組織サイズは、０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲であることが好ましく、１〜３μｍの範囲であることがより好ましい。筋状組織のサイズは、偏光顕微鏡、共焦点顕微鏡、電子顕微鏡などで観察することができる。
【００５７】
一方、微粒子３４Ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、バルク３４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の屈折率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
【００５８】
ここで、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、微粒子３４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ２と平行となっている。このとき、微粒子３４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内の液晶分子は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、導光板１０の光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ１だけ傾斜した状態で配向している。この角度θ１は、プレチルト角と呼ばれるもので、例えば０．１°以上３０°以下の範囲であることが好ましい。この角度θ１は、０．５°以上１０°以下の範囲であることがより好ましく、０．７°以上２°以下の範囲であることがさらにより好ましい。角度θ１を大きくすると、後述するような理由から散乱の効率が低下する傾向にある。また、角度θ１を小さくし過ぎると、電圧印加時に液晶の立ち上がる方位角がばらつく。例えば、１８０°反対側の方位（リバースチルト）に液晶が立ち上がることもある。これにより、微粒子３４Ｂとバルク３４Ａとの屈折率差を有効に利用できないので、散乱効率が低くなり、輝度が小さくなる傾向にある。
【００５９】
また、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、微粒子３４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ２と交差（もしくは直交）している。このとき、微粒子３４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と角度θ１よりも大きな角度θ２（例えば９０°）で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内の液晶分子は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、導光板１０の光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ２だけ傾斜した状態もしくは角度θ２（＝９０°）で真っ直ぐ立った状態で配向している。
【００６０】
上記した、配向性および重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよいが、本実施の形態では紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。電圧無印加の状態で、液晶と、低分子モノマーを重合化することにより形成されたもの（高分子材料）との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいので、紫外線硬化前において、液晶と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。微粒子３４Ｂとして液晶が用いられる場合に、その液晶が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基およびエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。バルク３４Ａを上述した筋状構造とする場合には、バルク３４Ａの原料として、２官能液晶性モノマーを用いることが好ましい。また、バルク３４Ａの原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的に単官能モノマーを添加したり、架橋密度向上を目的に３官能以上のモノマーを添加したりすることもできる。
【００６１】
駆動回路５０は、例えば、一の光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となり、他の光変調セル３０Ｂにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように各光変調セル３０Ｂの一対の電極（下側電極３２、上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。つまり、駆動回路５０は、電場制御によって、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２の向きを互いに一致（もしくはほぼ一致）させたり、互いに異ならせたり（もしくは直交させたり）することができるようになっている。
【００６２】
駆動回路５０は、制御信号２０４Ａとして三次元表示を指定する信号が入力されたときには、バックライト２１１から複数の線状照明光を出力させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、複数の部分電極３６Ａのうち特定の複数の部分電極３６Ｂに、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極３６Ａのうち複数の部分電極３６Ｂを除く複数の部分電極３６Ｃに、光変調層３４が透明性を示す電圧を印加するようになっている。言い換えると、駆動回路５０は、バックライト２１１に含まれる全ての光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差し、バックライト２１１に含まれる全ての光変調セル３０−２において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行となるように、各光変調セル３０−１，３０−２の一対の電極（下側電極３２、部分電極３６Ａ）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。
【００６３】
また、駆動回路５０は、制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力されたときには、バックライト２１１から面状照明光を出力させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、複数の部分電極３６Ａの全部に、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加するようになっている。言い換えると、駆動回路５０は、バックライト２１１に含まれる全ての光変調セル３０−１，３０−２において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差するように、各光変調セル３０−１，３０−２の一対の電極（下側電極３２、部分電極３６Ａ）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。
【００６４】
なお、駆動回路５０は、制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力されるとともに、映像データに関する信号も入力されるときには、バックライト２１１から、映像データに対応した輝度分布を持った面状照明光（例えば、面内の一部が暗い面状照明光）を出力させるようになっていてもよい。ただし、その場合には、上部電極３６が表示パネル２１０の画素に対応したレイアウトになっていることが好ましい。上部電極３６が表示パネル２１０の画素に対応したレイアウトになっている場合に、駆動回路５０は、映像データに応じて、複数の部分電極３６Ａの一部に、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極３６Ａのうち、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加していない１または複数の部分電極３６Ａに、光変調層３４が透明性を示す電圧を印加するようになっている。
【００６５】
以下に、本実施の形態のバックライト２１１の製造方法について、図１０（Ａ）〜（Ｃ）から図１２（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら説明する。
【００６６】
まず、ガラス基板またはプラスチックフィルム基板からなる透明基板３１，３７上に、ＩＴＯなどの透明導電膜３２Ｔ，３６ＴＡを形成する（図１０（Ａ））。次に、表面全体にレジスト層を形成したのち、パターニングによりレジスト層に電極パターン（下側電極３２、上側電極３６）を形成する（図１０（Ｂ））。
【００６７】
パターニングの方法としては、例えば、フォトリソグラフィ法、レーザー加工法、パターン印刷法、スクリーン印刷法などを用いることが可能である。また、例えば、メルク社の“ハイパーエッチ”材料を用いてスクリーン印刷した後に所定の加熱を行い、その後、水洗することでパターニングを行うこともできる。電極パターンは駆動方法および部分駆動の分割数によって決定される。電極パターンは、例えば、使用する表示装置の画素ピッチか、それに近いピッチで加工される。電極の加工幅は、加工方法にも依存するが、光りの取り出し効率という観点においてできるだけ細いことが好ましい。電極の加工幅は、例えば、５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ、さらに好ましくは５μｍ以下である。また、ＩＴＯナノ粒子をパターン印刷した後、それを焼成することによって電極パターンを形成してもよい。
【００６８】
次に、表面全体に配向膜３３，３５を塗布したのち、乾燥させ、焼成する（図１０（Ｃ））。配向膜３３，３５としてポリイミド系材料を用いる場合には、溶媒にＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いることが多いが、そのときには、大気下では２００℃程度の温度が必要である。なお、この場合に、透明基板３１，３７としてプラスチック基板を用いる場合には、配向膜３３，３５を１００℃で真空乾燥させ、焼成することもできる。その後、配向膜３３，３５に対してラビング処理を行う。これにより、配向膜３３，３５が水平配向用の配向膜として機能し、さらに配向膜３３，３５のラビング方向にプレチルトを形成することが可能となる。
【００６９】
次に、配向膜３３上に、セルギャップを形成するためのスペーサ３８を乾式または湿式で散布する（図１１（Ａ））。なお、真空貼り合わせ法にて光変調セル３０−１，３０−２を作成する場合には、滴下する混合物中にスペーサ３８を混合しておいてもよい。また、スペーサ３８の替わりとして、フォトリソ法によって柱スペーサを形成することもできる。
【００７０】
続いて、配向膜３５上に、貼り合わせおよび液晶の漏れを防止するためのシール剤３９を、例えば額縁状に塗布する（図１１（Ｂ））。このシール剤パターン３９はディスペンサー法やスクリーン印刷法にて形成することができる。
【００７１】
以下に、真空貼り合わせ法（One Drop Fill法、ＯＤＦ法）について説明するが、真空注入法やロール貼合方式などで光変調セル３０−１を作成することも可能である。
【００７２】
まず、セルギャップ、セル面積などから決まる体積分にあたる液晶とモノマーの混合物４１を面内に均一に滴下する（図１１（Ｃ））。混合物４１の滴下にはリニアガイド方式の精密ディスペンサーを用いることが好ましいが、シール剤パターン３９を土手として利用して、ダイコータなどを用いてもよい。
【００７３】
液晶とモノマーは前述の材料を用いることができるが、液晶とモノマーの重量比は９８：２〜５０：５０、好ましくは９５：５〜７５：２５、より好ましくは９２：８〜８５：１５である。液晶の比率を多くすることで駆動電圧を低くすることができるが、あまり液晶を多くしすぎると電圧印加時の白色度が低下したり、電圧オフ後に応答速度が低下するなど透明時に戻りにくくなったりする傾向がある。
【００７４】
混合物４１には、液晶とモノマーの他には、重合開始剤を添加する。使用する紫外線波長に応じて、添加する重合開始剤のモノマー比を０．１〜１０重量％の範囲内で調整する。混合物４１には、この他に、重合禁止剤や可塑剤、粘度調整剤なども必要に応じて添加可能である。モノマーが室温で固体やゲル状である場合には、口金やシリンジ、基板を加温することが好ましい。
【００７５】
透明基板３１および透明基板３７を真空貼り合わせ機（図示せず）に配置したのち、真空排気し、貼り合わせを行う（図１２（Ａ））。その後、貼り合わせたものを大気に解放し、大気圧での均一加圧によってセルギャップを均一化する。セルギャップは白輝度（白色度）と駆動電圧の関係から適宜選定できるが、５〜４０μｍ、好ましくは６〜２０μｍ、より好ましくは７〜１０μｍである。
【００７６】
貼り合わせ後、必要に応じて配向処理を行うことが好ましい（図示せず）。クロスニコル偏光板の間に、貼り合わせたセルを挿入した際に、光り漏れが生じている場合には、セルをある一定時間加熱処理したり、室温で放置したりして配向させる。その後、紫外線Ｌ３を照射してモノマーを重合させてポリマー化する（図１２（Ｂ））。このようにして、光変調素子３０が製造される。
【００７７】
紫外線を照射している時には、セルの温度が変化しないようにすることが好ましい。赤外線カットフィルターを用いたり、光源にＵＶ−ＬＥＤなどを用いたりすることが好ましい。紫外線照度は複合材料の組織構造に影響を与えるので、使用する液晶材料やモノマー材料、これらの組成から適宜調整することが好ましく、０．１〜５００ｍＷ／ｃｍ2の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．５〜３０ｍＷ／ｃｍ2である。紫外線照度が低いほど駆動電圧が低くなる傾向にあり、生産性と特性の両面から好ましい紫外線照度を選定することができる。
【００７８】
そして、導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせる。貼り合わせには、粘着、接着のいずれでもよいが、導光板１０の屈折率と光変調素子３０の基板材料の屈折率とにできるだけ近い屈折率の材料で粘着、接着することが好ましい。最後に、下側電極３２および上側電極３６に引き出し線（図示せず）を取り付ける。このようにして、本実施の形態のバックライト２１１が製造される。
【００７９】
このように、光変調素子３０を作成し、最後に導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせるプロセスを説明したが、導光板１０の表面に、配向膜３５を形成した透明基板３７を予め貼り合わせてから、バックライト２１１を作成することもできる。また、枚葉方式、ロール・ツー・ロール方式のいずれでもバックライト２１１を作成することができる。
【００８０】
次に、本実施の形態のバックライト２１１の作用および効果について説明する。
【００８１】
本実施の形態のバックライト２１１では、三次元表示のときに、各光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交し、各光変調セル３０−２において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となるように、各光変調セル３０−１，３０−２の一対の電極（下側電極３２、部分電極３６Ａ）に電圧が印加される。これにより、光変調素子３０において、各光変調セル３０−１が散乱領域３０Ｂとなり、各光変調セル３０−２が透過領域３０Ａとなる。その結果、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち透過領域３０Ａを透過し、光変調素子３０のうち散乱領域３０Ｂにおいて散乱される（図９）。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、バックライト２１１の上面から射出される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、バックライト２１１の上面から射出される。このように、三次元表示のときには、透明領域３０Ａの上面からは光はほとんど射出されず、散乱領域３０Ｂの上面から光が射出される。このようにして、例えば、図１３に示したように、正面方向に、複数の線状照明光が出力される。
【００８２】
これにより、正面方向に出力された各線状照明光が表示パネル２１０の背面に入射するので、例えば、各線状照明光に対応する画素配列において各画素行が三次元用画素２１０Ａとなるように三次元表示用の二次元映像データが映像信号処理回路２０７で生成されたときには、各三次元用画素２１０内の共通の位置にある画素（例えば、図１３では、２１０−１，２１０−２，２１０−３または２１０−４）には、各線状照明光が略同一の角度で入射する。その結果、各三次元用画素２１０Ａ内の共通の位置にある画素からは、その画素によって変調された映像光が所定の角度で出力される。このとき、観察者は、左右の目で、互いに異なる視差の映像を観察することになるので、観察者は、表示パネル２１０に三次元映像（立体映像）が表示されていると認識する。
【００８３】
また、本実施の形態のバックライト２１１では、二次元表示のときに、例えば、各光変調セル３０−１，３０−２において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように、各光変調セル３０−１，３０−２の一対の電極（下側電極３２、部分電極３６Ａ）に電圧が印加される。これにより、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０の全体に形成された散乱領域３０Ｂにおいて散乱される。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、バックライト２１１の上面から射出される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、バックライト２１１の上面から射出される。このように、二次表示のときには、例えば、光変調素子３０の上面全体から光が射出され、正面方向に、面状照明光が出力される。
【００８４】
これにより、正面方向に出力された面状照明光が表示パネル２１０の背面に入射するので、例えば、各画素２１０Ｂに対応して二次元表示用の二次元映像データが映像信号処理回路２０７で生成されたときには、各画素２１０Ｂには、面状照明光があらゆる角度で入射し、各画素２１０Ｂからは、各画素２１０Ｂによって変調された映像光が出力される。このとき、観察者は、両目で互いに同一の映像を観察することになるので、観察者は、表示パネル２１０に二次元映像（平面映像）が表示されていると認識する。
【００８５】
ところで、本実施の形態では、三次元表示に際して、パララックスバリアを設ける必要がない。また、仮に、パララックスバリアを、バックライト２１１の光射出側に設けたとしても、そのときに光変調層３４は線状にしか光を出力しないので、光変調層３４から出力された各線状照明光がパララックスバリアで吸収される割合は極めて低い。また、本実施の形態では、三次元表示に際して、シリンドリカルレンズを必要としないので、シリンドリカルレンズに起因する収差の問題が生じる虞はない。
【００８６】
以上のことから、本実施の形態では、光変調素子３０の一部を散乱領域とすることにより、複数の線状照明光がバックライト２１１から出力されるようにしたので、三次元表示における表示輝度および表示品質の双方を向上させることができる。
【００８７】
次に、本実施の形態の受信側装置２００の他の効果について説明する。
【００８８】
一般に、ＰＤＬＣは、液晶材料と等方性の低分子材料とを混合し、紫外線照射や溶媒の乾燥などにより相分離を起こさせることによって形成され、液晶材料の微小粒子が高分子材料中に分散された複合層となっている。この複合層中の液晶材料は、電圧無印加時にはランダムな方向を向いているので散乱性を示すが、電圧印加時には電場方向に配向するので、液晶材料の常光屈折率と高分子材料の屈折率とが互いに等しい場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）において高い透明性を示す。しかし、この液晶材料では、斜め方向においては、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の屈折率との差が顕著となり、正面方向が透明性であっても斜め方向において散乱性が発現してしまう。
【００８９】
通常、ＰＤＬＣを使った光変調素子は、表面に透明導電膜の形成された２枚のガラス板の間にＰＤＬＣを挟み込んだ構造となっていることが多い。上述したような構造を有する光変調素子に対して空気中から斜めに光が入射した場合には、その斜め方向から入射した光は空気とガラス板の屈折率差によって屈折し、より小さな角度でＰＤＬＣに入射することになる。そのため、このような光変調素子においては、大きな散乱は生じない。例えば、空気中から８０°の角度で光が入射した場合には、その光のＰＤＬＣへの入射角はガラス界面での屈折によって４０°程度にまで小さくなる。
【００９０】
しかし、導光板を用いたエッジライト方式では、導光板越しに光が入射するので、光が８０°程度の大きな角度でＰＤＬＣ中を横切ることになる。そのため、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の屈折率との差が大きく、さらに、より大きな角度で光がＰＤＬＣ中を横切るので、散乱を受ける光路も長くなる。例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶材料の微小粒子が屈折率１．５の高分子材料中に分散されている場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）においては屈折率差がないが、斜め方向においては屈折率差が大きくなる。このため、斜め方向の散乱性を小さくすることができないので、視野角特性が悪い。さらに、導光板上に拡散フィルムなどの光学フィルムを設けた場合には、斜め漏れ光が拡散フィルムなどによって正面方向にも拡散されるので、正面方向の光漏れが大きくなり、正面方向の変調比が低くなってしまう。
【００９１】
一方、本実施の形態では、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向において、散乱性が小さくなり、透明性を向上させることができる。例えば、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが、互いに常光屈折率が等しく、かつ互いに異常光屈折率も等しい光学異方性材料を主に含んで構成され、かつ、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が少なくなるか、またはなくなり、高い透明性が得られる。その結果、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくすることができ、視野角特性を良くすることができる。
【００９２】
例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶と、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶性モノマーとを混合し、配向膜または電界によって液晶と液晶性モノマーを配向させた状態で液晶性モノマーを重合させると、液晶の光軸と、液晶性モノマーが重合することによって形成されたポリマーの光軸とが互いに一致する。これにより、あらゆる方向で屈折率を一致させることができるので、そのようにした場合には、透明性が高い状態を実現でき、より一層、視野角特性を良くすることができる。
【００９３】
また、本実施の形態では、例えば、図９（Ａ），（Ｂ）に示したように、透明領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子３０を設けていない場合（図９（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がっている。他方、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図９（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透明領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【００９４】
ところで、輝度突き上げとは、全面白表示した場合に比べて、部分的に白表示を行った場合の輝度を高くする技術である。ＣＲＴやＰＤＰなどでは一般によく使われている技術である。しかし、液晶ディスプレイでは、バックライトは画像にかかわらず全体に均一発光しているので、部分的に輝度を高くすることはできない。もっとも、バックライトを、複数のＬＥＤを２次元配置したＬＥＤバックライトとした場合には、ＬＥＤを部分的に消灯することは可能である。しかし、そのようにした場合には、ＬＥＤを消灯した暗領域からの拡散光がなくなるので、全てのＬＥＤを点灯した場合と比べて、輝度が低くなってしまう。また、部分的に点灯しているＬＥＤに対して流す電流を大きくすることにより、輝度を増やすことも可能であるが、そのようにした場合には、非常に短時間に大電流が流れるので、回路の負荷や信頼性の点で問題が残る。
【００９５】
一方、本実施の形態では、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向の散乱性が抑制され、暗状態での導光板からの漏れ光が少ない。これにより、部分的な暗状態の部分から部分的な明状態の部分に導光するので、バックライト２１１への投入電力を増やすことなく、輝度突き上げを実現することができる。
【００９６】
また、本実施の形態では、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域において、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２が、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となっており、かつ透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子が、光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ１だけ傾斜した状態（プレチルト角が付与された状態）で配向している。そのため、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料は、ランダムな方位に立ち上がることはなく、光入射面１０Ａと平行な面内で立ち上がる。このとき、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２が、光入射面１０Ａと平行な面内において互いに交差もしくは直交する。この場合に、導光板１０の光入射面１０Ａから入射した光において、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、微粒子３４Ｂの異常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差を感じる。このとき、微粒子３４Ｂの異常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差は大きいことから、透明基板３１に対して垂直に振動する光の散乱効率が高くなる。一方、透明基板３１に対して平行に振動する光は、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの異常光屈折率の差を感じる。このとき、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの異常光屈折率の差も大きいことから、透明基板３１に対して平行に振動する光の散乱効率も高くなる。従って、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域を伝播する光は、斜め方向の成分を多く含む。例えば、導光板１０としてアクリル導光板を用いた場合には、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域内の光は、４１．８°以上の角度で伝播する。その結果、斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られるので、表示輝度を向上させることができる。また、上記の輝度突き上げの効果により、表示輝度をさらに向上させることができる。
【００９７】
ところで、例えば、電圧無印加時に導光板１０の光入射面１０Ａに垂直に、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２を配置し、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料が、光入射面１０Ａと垂直な面内で立ち上がるようにした場合には、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、前述した場合と同様に、微粒子３４Ｂの異常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差を感じるが、透明基板３１に対して平行方向に振動する光は、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差を感じることになる。ここで、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差は、ほとんどないか、または全くない。そのため、光入射面１０Ａから入射した光において、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、前述した場合と同様に大きな屈折率差を感じるが、透明基板３１に対して平行方向に振動する光は、屈折率差をほとんど感じないか、または全く感じない。その結果、透明基板３１に対して垂直に振動する光の散乱効率は高くなるが、透明基板３１に対して平行に振動する光の散乱効率は低いか、または、ゼロとなる。従って、光入射面１０Ａに対して光軸ＡＸ１，ＡＸ２を垂直に配置した場合には、光入射面１０Ａに対して光軸ＡＸ１，ＡＸ２を平行に配置した場合に比べて、散乱効率が低くなるので、導光板１０から取り出せる輝度が、本実施の形態の光変調素子３０よりも低くなる。
【００９８】
以上のことから、本実施の形態では、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくしつつ、表示輝度を向上させることができる。その結果、正面方向の変調比を高くすることができる。
【００９９】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係るバックライトについて説明する。本実施の形態のバックライトでは、配向膜３３，３５として垂直用配向膜が用いられており、さらに上記実施の形態の光変調層３４に代わって光変調層６４が設けられている点で、上記実施の形態のバックライト２１１の構成と相違する。そこで、以下では、上記実施の形態の構成との共通点についての説明を適宜、省略し、上記実施の形態の構成との相違点について主に説明する。
【０１００】
上述したように、本実施の形態では、配向膜３３，３５として垂直用配向膜が用いられている。この垂直用配向膜によって、後述のバルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂが透明基板３１から傾斜配向したプレチルトが形成されている。垂直用配向膜としては、シランカップリング材料や、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリイミド系材料、界面活性剤などを用いることが可能である。例えば、これらの材料を塗布、乾燥した後にラビング処理を行うことにより、ラビング方向にプレチルトが形成される。また、透明基板３１，３７としてプラスチックフィルムを用いる場合には、製造工程において、透明基板３１，３７の表面に配向膜３３，３５を塗布した後の焼成温度ができるだけ低いことが好ましいことから、配向膜３３，３５としてアルコール系溶媒を使用することの可能なシランカップリング材料を用いることが好ましい。なお、配向膜３３，３５にラビング処理を施さずに、プレチルトを形成するようにしてもよい。それを実現する方法としては、例えば、配向膜３３，３５にセルを作成し、そのセルに対して磁場やスリット電極による斜め電場を印加しながら紫外線を照射する方法がある。
【０１０１】
ただし、配向膜３３，３５として垂直用配向膜を用いるに際しては、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子として、負の屈折率異方性を有するもの（いわゆるネガ型液晶）を用いることが好ましい。
【０１０２】
次に、本実施の形態の光変調層６４について説明する。光変調層６４は、上記実施の形態と同様、バルク６４Ａと、バルク６４Ａ内に分散された微粒子状の複数の微粒子６４Ｂとを含んだ複合層となっている。バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは光学異方性を有している。
【０１０３】
図１５（Ａ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、微粒子６４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。なお、図１５（Ａ）において、バルク６４Ａ内の配向状態についての記載を省略した。図１５（Ｂ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図１５（Ｃ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、正面方向に向かう光Ｌ１と、斜め方向に向かう光Ｌ２とが光変調層６４を透過する様子の一例を模式的表したものである。
【０１０４】
図１６（Ａ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、微粒子６４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。なお、図１６（Ａ）において、バルク６４Ａ内の配向状態についての記載を省略した。図１６（Ｂ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図１６（Ｃ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、正面方向に向かう光Ｌ１と、斜め方向に向かう光Ｌ２とが光変調層６４において散乱される様子の一例を模式的表したものである。
【０１０５】
バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、例えば、図１５（Ａ），（Ｂ）に示したように、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、バルク６４Ａの光軸ＡＸ３および微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ３，ＡＸ４とは、偏光方向によらず屈折率が一つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、光軸ＡＸ３および光軸ＡＸ４の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ３の向きと光軸ＡＸ４の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
【０１０６】
また、微粒子６４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ４が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となる構成となっている。微粒子６４Ｂは、さらに、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ４が透明基板３１，３７の法線と僅かな角度θ３で交差する構成となっている（図１５（Ｂ）参照）。なお、角度θ３については、微粒子６４Ｂを構成する材料を説明する際に詳述する。
【０１０７】
一方、バルク６４Ａは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間への電圧印加の有無に拘らず、バルク６４Ａの光軸ＡＸ４が一定となる構成となっている。具体的には、バルク６４Ａは、例えば、図１５（Ａ），（Ｂ），図１６（Ａ），（Ｂ）に示したように、バルク６４Ａの光軸ＡＸ３が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の法線と僅かな角度θ３で交差する構成となっている。つまり、バルク６４Ａの光軸ＡＸ３は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４と平行となっている。
【０１０８】
なお、光軸ＡＸ４が常に、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の法線と角度θ３で交差している必要はなく、例えば製造誤差などによって透明基板３１，３７の法線と、角度θ３とは若干異なる角度で交差していてもよい。また、光軸ＡＸ３，ＡＸ４が常に導光板１０の光入射面１０Ａと平行となっている必要はなく、例えば製造誤差などによって導光板１０の光入射面１０Ａと、小さな角度で交差していてもよい。
【０１０９】
ここで、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつバルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、図１５（Ａ）に示したように、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、図１５（Ｃ）に示したように、正面方向に向かう光Ｌ１および斜め方向に向かう光Ｌ２は、光変調層６４内で散乱されることなく、光変調層６４を透過する。その結果、上記実施の形態と同様、例えば、図９（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、透明領域３０Ａの界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）において全反射され、透明領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子３０を設けていない場合（図９（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がる。
【０１１０】
また、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、図１６（Ａ）に示したように、光軸ＡＸ３および光軸ＡＸ４の向きが互いに異なる（交差する）構成となっている。また、微粒子６４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時に、微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の法線と角度θ３よりも大きな角度θ４で交差するか、または透明基板３１，３７の表面と平行となる構成となっている。なお、角度θ４については、微粒子６４Ｂを構成する材料を説明する際に詳述する。
【０１１１】
したがって、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域内を伝播する光は、斜め方向の成分を多く含む。例えば、導光板１０としてアクリル導光板を用いた場合には、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域内の光は、４１．８°以上の角度で伝播する。その結果、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域内を伝播する光においては、屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、図１６（Ｃ）に示したように、正面方向に向かう光Ｌ１および斜め方向に向かう光Ｌ２は、光変調層６４内で散乱される。その結果、上記実施の形態と同様、例えば、図９（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、散乱領域３０Ｂの界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子３０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図９（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透明領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【０１１２】
なお、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの常光屈折率は、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの異常光屈折率についても、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。
【０１１３】
また、バルク６４Ａの屈折率差（ΔｎP＝異常光屈折率ｎｅP−常光屈折率ｎｏP）や、微粒子６４Ｂの屈折率差（ΔｎL＝異常光屈折率ｎｅL−常光屈折率ｎｏL）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層６４の散乱能が高くなり、導光条件を容易に破壊することができ、導光板１０からの光を取り出しやすいからである。
【０１１４】
また、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。バルク６４Ａは、例えば、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっているか、または微粒子６４Ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する棒状構造となっている。バルク６４Ａは、例えば、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。バルク６４Ａは、例えば、微粒子６４Ｂの配向方向または配向膜３３，３５の配向方向に沿って配向した、配向性および重合性を有する材料（例えばモノマー）を熱および光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。
【０１１５】
一方、微粒子６４Ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、バルク６４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶分子として、負の屈折率異方性を有するもの（いわゆるネガ型液晶）が用いられている。
【０１１６】
ここで、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、微粒子６４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ４と平行となっている。このとき、微粒子６４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の法線と僅かな角度θ３で交差している。つまり、微粒子６４Ｂ内の液晶分子は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、導光板１０の光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ３だけ傾斜した状態で配向している。この角度θ３は、プレチルト角と呼ばれるもので、例えば０．１°以上３０°以下の範囲であることが好ましい。この角度θ３は、０．５°以上１０°以下の範囲であることがより好ましく、０．７°以上２°以下の範囲であることがさらにより好ましい。角度θ３を小さくすると、後述するような理由から散乱の効率が低下する傾向にある。また、角度θ３を大きくし過ぎると（例えば、ほぼ９０°にすると）、電圧印加時に液晶の立ち下がる方位角がばらつく。例えば、１８０°反対側の方位（リバースチルト）に液晶が立ち下がることもある。これにより、微粒子６４Ｂとバルク６４Ａとの屈折率差を有効に利用できないので、散乱効率が低くなり、輝度が小さくなる傾向にある。
【０１１７】
また、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、微粒子６４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ４と交差（もしくは直交）している。このとき、微粒子６４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の法線と角度θ３よりも大きな角度θ４で交差している。つまり、微粒子６４Ｂ内の液晶分子は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、導光板１０の光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ４だけ傾斜した状態もしくは角度θ４（＝９０°）で横に寝た状態で配向している。
【０１１８】
上記した、配向性および重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよいが、本実施の形態では紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。電圧無印加の状態で、液晶と、低分子モノマーを重合化することにより形成されたもの（高分子材料）との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいので、紫外線硬化前において、液晶と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。微粒子６４Ｂとして液晶が用いられる場合に、その液晶が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基およびエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。バルク６４Ａを上述した筋状構造とする場合には、バルク６４Ａの原料として、２官能液晶性モノマーを用いることが好ましい。また、バルク６４Ａの原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的に単官能モノマーを添加したり、架橋密度向上を目的に３官能以上のモノマーを添加したりすることもできる。
【０１１９】
次に、本実施の形態のバックライト２１１の作用および効果について説明する。
【０１２０】
本実施の形態のバックライト２１１では、三次元表示のときに、各光変調セル３０−１において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と交差もしくは直交し、各光変調セル３０−２において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と平行もしくはほぼ平行となるように、各光変調セル３０−１，３０−２の一対の電極（下側電極３２、部分電極３６Ａ）に電圧が印加される。これにより、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち、光軸ＡＸ３と光軸ＡＸ４とが互いに平行もしくはほぼ平行となっている透過領域３０Ａを透過する（図９）。一方、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち、光軸ＡＸ３と光軸ＡＸ４とが互いに交差もしくは直交している散乱領域３０Ｂにおいて散乱される（図９）。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、バックライト２１１の上面から射出される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、バックライト２１１の上面から射出される。このように、三次元表示のときには、透明領域３０Ａの上面からは光はほとんど射出されず、散乱領域３０Ｂの上面から光が射出される。このようにして、例えば、図１３に示したように、正面方向に、複数の線状照明光が出力される。
【０１２１】
これにより、正面方向に出力された各線状照明光が表示パネル２１０の背面に入射するので、例えば、各線状照明光に対応する画素配列において各画素行が三次元用画素２１０Ａとなるように三次元表示用の二次元映像データが映像信号処理回路２０７で生成されたときには、各三次元用画素２１０内の共通の位置にある画素（例えば、図１３では、２１０−１，２１０−２，２１０−３または２１０−４）には、各線状照明光が略同一の角度で入射する。その結果、各三次元用画素２１０Ａ内の共通の位置にある画素からは、その画素によって変調された映像光が所定の角度で出力される。このとき、観察者は、左右の目で、互いに異なる視差の映像を観察することになるので、観察者は、表示パネル２１０に三次元映像（立体映像）が表示されていると認識する。
【０１２２】
また、本実施の形態のバックライト２１１では、二次元表示のときに、例えば、各光変調セル３０−１，３０−２において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と交差もしくは直交するように、各光変調セル３０−１，３０−２の一対の電極（下側電極３２、部分電極３６Ａ）に電圧が印加される。これにより、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０の全体に形成された散乱領域３０Ｂにおいて散乱される。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、バックライト２１１の上面から射出される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、バックライト２１１の上面から射出される。このように、二次表示のときには、例えば、光変調素子３０の上面全体から光が射出され、正面方向に、面状照明光が出力される。
【０１２３】
これにより、正面方向に出力された面状照明光が表示パネル２１０の背面に入射するので、例えば、各画素２１０Ｂに対応して二次元表示用の二次元映像データが映像信号処理回路２０７で生成されたときには、各画素２１０Ｂには、面状照明光があらゆる角度で入射し、各画素２１０Ｂからは、各画素２１０Ｂによって変調された映像光が出力される。このとき、観察者は、両目で互いに同一の映像を観察することになるので、観察者は、表示パネル２１０に二次元映像（平面映像）が表示されていると認識する。
【０１２４】
ところで、本実施の形態においても、三次元表示に際して、パララックスバリアを設ける必要がない。また、仮に、パララックスバリアを、バックライト２１１の光射出側に設けたとしても、そのときに光変調層６４は線状にしか光を出力しないので、光変調層６４から出力された各線状照明光がパララックスバリアで吸収される割合は極めて低い。また、本実施の形態では、三次元表示に際して、シリンドリカルレンズを必要としないので、シリンドリカルレンズに起因する収差の問題が生じる虞はない。
【０１２５】
以上のことから、本実施の形態では、光変調素子３０の一部を散乱領域とすることにより、複数の線状照明光がバックライト２１１から出力されるようにしたので、三次元表示における表示輝度および表示品質の双方を向上させることができる。
【０１２６】
ところで、本実施の形態では、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向において、散乱性が小さくなり、透明性を向上させることができる。例えば、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂが、互いに常光屈折率が等しく、かつ互いに異常光屈折率も等しい光学異方性材料を主に含んで構成され、かつ、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が少なくなるか、またはなくなり、高い透明性が得られる。その結果、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくすることができ、視野角特性を良くすることができる。
【０１２７】
例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶と、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶性モノマーとを混合し、配向膜または電界によって液晶と液晶性モノマーを配向させた状態で液晶性モノマーを重合させると、液晶の光軸と、液晶性モノマーが重合することによって形成されたポリマーの光軸とが互いに一致する。これにより、あらゆる方向で屈折率を一致させることができるので、そのようにした場合には、透明性が高い状態を実現でき、より一層、視野角特性を良くすることができる。
【０１２８】
また、本実施の形態では、例えば、図９（Ａ），（Ｂ）に示したように、透明領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子３０を設けていない場合（図９（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がっている。他方、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図９（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透明領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。これは、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されており、斜め方向の散乱性が抑制され、暗状態での導光板からの漏れ光が少ないからである。従って、部分的な暗状態の部分から部分的な明状態の部分に導光するので、バックライトへの投入電力を増やすことなく、輝度突き上げを実現することができる。
【０１２９】
また、本実施の形態では、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域において、微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４が、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となっており、かつ透明基板３１，３７の法線と僅かな角度θ３で交差している。つまり、微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶分子が、光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ３だけ傾斜した状態（プレチルト角が付与された状態）で配向している。そのため、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶材料は、ランダムな方位に倒れることはなく、光入射面１０Ａと平行な面内で倒れる。このとき、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ３，ＡＸ４が、光入射面１０Ａと平行な面内において互いに交差もしくは直交する。この場合に、導光板１０の光入射面１０Ａから入射した光において、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、微粒子６４Ｂの常光屈折率とバルク６４Ａの異常光屈折率との差を感じる。このとき、微粒子６４Ｂの常光屈折率とバルク６４Ａの異常光屈折率との差は大きいことから、透明基板３１に対して垂直に振動する光の散乱効率が高くなる。一方、透明基板３１に対して平行に振動する光は、微粒子６４Ｂの異常光屈折率とバルク６４Ａの常光屈折率の差を感じる。このとき、微粒子６４Ｂの異常光屈折率とバルク６４Ａの常光屈折率の差も大きいことから、透明基板３１に対して平行に振動する光の散乱効率も高くなる。従って、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域を伝播する光は、斜め方向の成分を多く含む。例えば、導光板１０としてアクリル導光板を用いた場合には、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域内の光は、４１．８°以上の角度で伝播する。その結果、屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られるので、表示輝度を向上させることができる。また、上記の輝度突き上げの効果により、表示輝度をさらに向上させることができる。
【０１３０】
ところで、例えば、電圧無印加時に導光板１０の光入射面１０Ａに垂直に、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ３，ＡＸ４を配置し、下側電極３２および上側電極３６間に電圧を印加した時に、微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶材料が、光入射面１０Ａと垂直な面内で倒れるようにした場合には、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、前述した場合と同様に、微粒子６４Ｂの常光屈折率とバルク６４Ａの異常光屈折率との差を感じるが、透明基板３１に対して平行方向に振動する光は、微粒子６４Ｂの常光屈折率とバルク６４Ａの常光屈折率との差を感じることになる。ここで、微粒子６４Ｂの常光屈折率とバルク６４Ａの常光屈折率との差は、ほとんどないか、または全くない。そのため、光入射面１０Ａから入射した光において、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、前述した場合と同様に大きな屈折率差を感じるが、透明基板３１に対して平行方向に振動する光は、屈折率差をほとんど感じないか、または全く感じない。その結果、透明基板３１に対して垂直に振動する光の散乱効率は高くなるが、透明基板３１に対して平行に振動する光の散乱効率は低いか、または、ゼロとなる。従って、光入射面１０Ａに対して光軸ＡＸ３，ＡＸ４を垂直に配置した場合には、光入射面１０Ａに対して光軸ＡＸ３，ＡＸ４を平行に配置した場合に比べて、散乱効率が低くなるので、導光板１０から取り出せる輝度が、本実施の形態の光変調素子３０よりも低くなる。
【０１３１】
また、プレチルトを形成しない場合、または、実質的にプレチルト角がほぼ９０°となっている場合には、液晶が倒れる方位はランダムになるので、屈折率差は、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ３，ＡＸ４を導光板１０の光入射面１０Ａと平行にした場合の屈折率差と垂直にした場合の屈折率差との平均になる。従って、これらの場合においても、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ３，ＡＸ４を導光板１０の光入射面１０Ａと平行にした場合に比べて、取り出せる輝度が低くなる。
【０１３２】
以上のことから、本実施の形態では、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくしつつ、表示輝度を向上させることができる。その結果、正面方向の変調比を高くすることができる。
【０１３３】
＜変形例＞
［第１変形例］
上記各実施の形態では、光変調素子３０は、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着して接合されていたが、例えば、図１７に示したように、導光板１０の上面に空気層を介さずに密着して接合されていてもよい。また、光変調素子３０は、例えば、図１８に示したように、導光板１０の内部に設けられていてもよい。ただし、この場合でも、光変調素子３０は、導光板１０と空気層を介さずに密着して接合されていることが必要である。
【０１３４】
［第２変形例］
また、上記各実施の形態では、導光板１０の上に特に何も設けられていなかったが、例えば、図１９に示したように、光学シート６０（例えば、拡散板、拡散シート、レンズフィルム、偏光分離シートなど）を設けてもよい。このようにした場合には、導光板１０から斜め方向に射出した光の一部が正面方向に立ち上がるので、変調比を効果的に向上させることができる。
【０１３５】
［第３変形例］
また、上記各実施の形態において、バックライト２１１の光射出側に、パララックスバリア７０が設けられていてもよい。パララックスバリア７０は、三次元表示を行うときに、バックライト２１１の光出力領域を、複数の電極部分３６Ｂとの対向領域またはそれに対応する領域に限定し、散乱領域３０Ｂに隣接する領域（例えば、透過領域３０Ａの端部）から出力され得るノイズ光を遮断するものである。また、パララックスバリア７０は、二次元表示を行うときに、バックライト２１１の光出力領域を、下側電極３２と上側電極３６とが互いに対向する領域との対向領域またはそれに対応する領域に拡張し、光変調素子３０から出力される光を透過するものである。なお、パララックスバリア７０は、本発明の「光透過領域制御部」の一具体例に相当する。
【０１３６】
パララックスバリア７０は、例えば、導光板１０側から順に、偏光板７１、透明基板７２、透明電極７３、配向膜７４、液晶層７５、配向膜７６、透明電極７７、透明基板７８および偏光板７１Ｂを有している。
【０１３７】
透明基板７２，７８は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。なお、導光板１０側の透明基板には、例えば、図示しないが、透明電極７３に電気的に接続されたＴＦＴおよび配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。透明電極７３，７７は、例えばＩＴＯからなる。透明電極７３は、例えば、図２１に示したように、複数の部分電極７３Ａによって構成されている。複数の部分電極７３Ａは、透明基板７２上に形成されている。
【０１３８】
複数の部分電極７３Ａは、面内の一の方向（光入射面１０Ａに平行な方向）に延在する帯状の形状となっている。複数の部分電極７３Ａのうち特定の複数の部分電極７３Ｂの幅Ｗ３は、複数の部分電極７３Ａのうち複数の部分電極７３Ｂを除く複数の部分電極７３Ｃの幅Ｗ４よりも狭くなっている。複数の部分電極７３Ｂは、受信側装置２００において三次元表示を行うときに、線状照明光の透過、遮断に用いられるものである。複数の部分電極７３Ｂは、受信側装置２００において三次元表示を行うときの画素ピッチＰ２（図１３参照）に対応するピッチＰ３（画素ピッチＰ２と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。複数の部分電極７３Ｂおよび複数の部分電極７３Ｃは、配列方向（光入射面１０Ａと直交する方向）において交互に配列されている。なお、受信側装置２００におい二次元表示を行うときには、面状照明光を生成するために、全ての部分電極７３Ａが用いられる。
【０１３９】
透明電極７７は、透明基板７８上に一面に形成されたものであり、各部分電極７３Ａに対して対向する共通電極として機能する。配向膜７４，７６は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行う。液晶層７５は、例えば、ＶＡモード、ＴＮモードまたはＳＴＮモードの液晶からなり、駆動回路５０からの印加電圧により、導光板１０側からの光の偏光軸の向きを部分電極７３Ａとの対向部分ごとに変える機能を有する。偏光板７１，７９は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。なお、偏光板７１，７９は、透過軸以外の振動方向の光（偏光）を吸収する吸収型の偏光素子であってもよいが、導光板１０側に反射する反射型の偏光素子であってもよい。偏光板７１，７９はそれぞれ、偏光軸が互いに９０度異なるように又は平行に配置されており、これにより導光板１０側からの光が液晶層７５を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。
【０１４０】
駆動回路５０は、制御信号２０４Ａとして三次元表示を指定する信号が入力されたときには、パララックスバリア７０をスリット状の光透過部として機能させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、複数の部分電極７３Ａのうち特定の複数の部分電極７３Ｂに、パララックスバリア７０が透過性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極７３Ａのうち複数の部分電極７３Ｂを除く複数の部分電極７３Ｃに、パララックスバリア７０が遮光性を示す電圧を印加するようになっている。
【０１４１】
また、駆動回路５０は、制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力されたときには、パララックスバリア７０全体を光透過部として機能させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、各部分電極７３Ａに、パララックスバリア７０が透過性を示す電圧を印加するようになっている。
【０１４２】
本変形例では、バックライト２１１の光射出側に、パララックスバリア７０が設けられているので、光変調素子３０から複数の線状照明光が出力されているときに、散乱領域３０Ｂに隣接する領域から出力され得るノイズ光を遮断することができる。これにより、三次元表示の際に、各画素２１０−１，２１０−２，２１０−３または２１０−４（図１３参照）に対して各線状照明光が入射する角度とは異なる角度で入射する光を低減することができる。その結果、鮮明な３次元映像を得ることができる。
【０１４３】
［第４変形例］
また、上記各実施の形態およびそれら変形例では、下側電極３２がベタ膜となっており、上側電極３６が帯状の複数の部分電極３６Ａによって構成されていたが、例えば、図２２に示したように、下側電極３２が帯状の複数の部分電極３２Ａによって構成され、上側電極３６がベタ膜となっていてもよい。この場合、各部分電極３２Ａは、各部分電極３６Ａと同様の構成となっている。
【０１４４】
［第５変形例］
また、例えば、図２３に示したように、下側電極３２が帯状の複数の部分電極３２Ａによって構成され、上側電極３６も帯状の複数の部分電極３６Ａによって構成されていてもよい。
【０１４５】
［第６変形例］
また、例えば、下側電極３２がベタ膜となっており、上側電極３６が細かな引出線がついたブロック状の部分電極（図示せず）がマトリクス状に配置されたものであってもよい。この場合に、例えば、図２４に示したように、光入射面１０Ａに平行な特定の複数の列に含まれる各部分電極が、上記の部分電極３６Ｂとなっており、光入射面１０Ａに平行な他の例に含まれる各部分電極が、上記の部分電極３６Ｃとなっている。
【０１４６】
［第７変形例］
また、上記各実施の形態およびそれら変形例では、下側電極３２および上側電極３６の辺部が直線状となっていたが、非直線状となっていてもよい。例えば、各部分電極３６Ｂ，３６Ｃにおいて、部分電極３６Ｂのうち部分電極３６Ｃと隣接する辺部が、凹凸形状となっていてもよい。同様に、各部分電極３６Ｂ，３６Ｃにおいて、部分電極３６Ｃのうち部分電極３６Ｂと隣接する辺部が、凹凸形状となっていてもよい。また、例えば、各部分電極３２Ｂ，３２Ｃにおいて、部分電極３２Ｂのうち部分電極３２Ｃと隣接する辺部が、凹凸形状となっていてもよい。同様に、各部分電極３２Ｂ，３２Ｃにおいて、部分電極３２Ｃのうち部分電極３２Ｂと隣接する辺部が、凹凸形状となっていてもよい。
【０１４７】
各部分電極３２Ｂ，３２Ｃ，３６Ｂ，３６Ｃに形成される凹凸形状は、例えば、図２５（Ａ）〜（Ｅ）に示したように、ジグザグ形状、波形状、ランプ形状、台形状またはランダム形状となっている。なお、図２５（Ａ）〜（Ｅ）において、３６Ｂ（３２Ｃ）は、３６Ｂまたは３６Ｃを意味しており、他の符号についても同様のことを意味している。
【０１４８】
各部分電極３６Ｂの凹凸形状は、辺部に沿って配列された複数の凸部３６Ｄによって構成されており、各部分電極３６Ｃの凹凸形状は、辺部に沿って配列された複数の凸部３６Ｅによって構成されている。複数の凸部３６Ｄおよび複数の凸部３６Ｅは、例えば、図２５（Ａ）〜（Ｅ）に示したように、互い違いに配置されている。同様に、各部分電極３２Ｂの凹凸形状は、辺部に沿って配列された複数の凸部３２Ｄによって構成されており、各部分電極３２Ｃの凹凸形状は、辺部に沿って配列された複数の凸部３２Ｅによって構成されている。複数の凸部３２Ｄおよび複数の凸部３２Ｅは、例えば、図２５（Ａ）〜（Ｅ）に示したように、互い違いに配置されている。
【０１４９】
各部分電極３６Ｂの凹凸形状の形成されている辺部と、各部分電極３６Ｃの凹凸形状の形成されている辺部との間の間隙（スリット部分）の幅が所定の大きさ以下となっている。同様に、各部分電極３２Ｂの凹凸形状の形成されている辺部と、各部分電極３２Ｃの凹凸形状の形成されている辺部との間の間隙（スリット部分）の幅も所定の大きさ以下となっている。各凸部３６Ｄの先端３６Ｆは、例えば、図２５（Ａ）〜（Ｅ）に示したように、互いに隣接する２つの凸部３６Ｅの間に形成される凹部３６Ｇの外に配置されている。同様に、各凸部３２Ｄの先端３２Ｆは、例えば、図２５（Ａ）〜（Ｅ）に示したように、互いに隣接する２つの凸部３２Ｅの間に形成される凹部３２Ｇの外に配置されている。
【０１５０】
なお、各凸部３６Ｄの先端３６Ｆは、例えば、図２６（Ａ）〜（Ｅ）に示したように、凹部３６Ｇの中に配置されていてもよい。同様に、各凸部３２Ｄの先端３２Ｆは、例えば、図２６（Ａ）〜（Ｅ）に示したように、凹部３２Ｇの中に配置されていてもよい。図２６（Ａ）〜（Ｅ）に示したレイアウトでは、図２５（Ａ）〜（Ｅ）に示したレイアウトと比べて、スリット部分の幅をより狭くすることが可能である。
【０１５１】
電極の辺部に凹凸を設けることにより、線状照明光の輝度プロファイルのエッジをぼやかすことが可能であるが、線状照明光の輝度プロファイルのエッジをあまりぼやかしたくない場合には、スリット部分の幅はできるだけ狭い方が好ましい。一方、線状照明光の輝度プロファイルのエッジを積極的にぼやかしたい場合には、スリット部分の幅は狭くなり過ぎないようにすることが好ましい。線状照明光の輝度プロファイルのエッジをぼやかした場合には、例えば、観察者（図示せず）が動いたときに表示映像が突然切り替わるのをなくすることが可能である。
【０１５２】
なお、各部分電極３６Ｂおよび各部分電極３６Ｃにおいて、互いに隣接する辺部の双方に対して必ずしも凹凸形状が設けられている必要はなく、いずれか一方の辺部にだけ凹凸形状が設けられていてもよい。同様に、各部分電極３２Ｂおよび各部分電極３２Ｃにおいて、互いに隣接する辺部の双方に対して必ずしも凹凸形状が設けられている必要はなく、いずれか一方の辺部にだけ凹凸形状が設けられていてもよい。
【０１５３】
［第８変形例］
また、上記各実施の形態およびそれら変形例では、下側電極３２および上側電極３６には、その内部にパターニングが施されていなかったが、下側電極３２および上側電極３６の少なくとも一方の内部にパターニングが施されていてもよい。この場合に、下側電極３２および上側電極３６のうちパターニングされた電極のパターン密度が光源２０からの距離に応じて異なっている。
【０１５４】
部分電極３６Ａがパターニングされている場合には、例えば、図２７（Ａ），（Ｂ）に示したように、部分電極３６Ａに複数の開口Ｈ１が設けられており、開口Ｈ１の密度が、上側電極３６全体に関して光源２０からの距離に応じて異なっている。開口Ｈ１の形状は、例えば、図２７（Ａ），（Ｂ）に示したように円形状となっている。なお、開口Ｈ１の形状は、それ以外の形状であってもよく、例えば、楕円形状、多角形状であってもよい。図２７（Ａ）に示した例では、開口Ｈ１の径ｒ1は、光源２０からの距離に拘わらず一定（ｒ1＝ａ1）となっており、単位面積当たりの開口Ｈ１の数が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて少なくなっている。また、図２７（Ｂ）に示した例では、単位面積当たりの開口Ｈ１の数は、光源２０からの距離に拘わらず一定となっており、開口Ｈ１の径ｒ1が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて小さくなっている。なお、図２７（Ｂ）には、光源２０近傍の径ｒ1がａ2となっており、光源２０から最も離れたところの径ｒ1がａ3（＜ａ2）となっている場合が例示されている。従って、図２７（Ａ），（Ｂ）のいずれの例においても、開口Ｈ１の密度（単位面積当たりの開口Ｈ１の占有率）が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて疎になっている（小さくなっている）。言い換えると、上側電極３６のパターン密度（上側電極３６のうち開口Ｈ１以外の部分の単位面積当たりの占有率）が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて密になっている（大きくなっている）。
【０１５５】
部分電極３２Ａがパターニングされている場合には、例えば、図２８（Ａ），（Ｂ）に示したように、部分電極３２Ａに複数の開口Ｈ２が設けられており、開口Ｈ２の密度が、下側電極３２全体に関して光源２０からの距離に応じて異なっている。各部分電極３２Ａについては、開口Ｈ２の密度が、光源２０からの距離に応じて異なっていてもよいし、光源２０からの距離に拘わらず一定となっていてもよい。開口Ｈ２の形状は、それ以外の形状であってもよく、例えば、楕円形状、多角形状であってもよい。図２８（Ａ）に示した例では、開口Ｈ２の径ｒ2は、光源２０からの距離に拘わらず一定（ｒ2＝ａ4）となっており、単位面積当たりの開口Ｈ２の数が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて少なくなっている。また、図２８（Ｂ）に示した例では、単位面積当たりの開口Ｈ２の数は、光源２０からの距離に拘わらず一定となっており、開口Ｈ２の径ｒ2が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて小さくなっている。なお、図２８（Ｂ）には、光源２０近傍の径ｒ2がａ5となっており、光源２０から最も離れたところの径ｒ2がａ6（＜ａ5）となっている場合が例示されている。従って、図２８（Ａ），（Ｂ）のいずれの例においても、開口Ｈ２の密度（単位面積当たりの開口Ｈ２の占有率）が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて疎になっている（小さくなっている）。言い換えると、下側電極３２のパターン密度（下側電極３２のうち開口Ｈ２以外の部分の単位面積当たりの占有率）が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて密になっている（大きくなっている）。
【０１５６】
部分電極３２Ａ，３６Ａの双方がパターニングされている場合には、部分電極３６Ａに、例えば、図２７（Ａ）または図２７（Ｂ）に示したパターニングがなされ、部分電極３２Ａに、例えば、図２８（Ａ）または図２８（Ｂ）に示したパターニングがなされている。なお、部分電極３２Ａ，３６Ａの双方がパターニングされている場合には、部分電極３２Ａ，３６Ａの双方のパターン密度が、必ず、光源２０からの距離に応じて異なっている必要はない。この場合には、部分電極３２Ａのパターン密度（開口Ｈ２の密度）が下側電極３２全体に関して光源２０からの距離に応じて異なっているか、または、部分電極３６Ａのパターン密度（開口Ｈ１の密度）が上側電極３６全体に関して光源２０からの距離に応じて異なっていればよい。
【０１５７】
部分電極３２Ａ，３６Ａの双方がパターニングされている場合に、開口Ｈ１が開口Ｈ２と完全に対向する位置に設けられていてもよいが、開口Ｈ１が、開口Ｈ２の一部と対向する位置に設けられているか、または、開口Ｈ２と対向しない位置に設けられている方が好ましい。また、部分電極３２Ａ，３６Ａの双方がパターニングされている場合に、開口Ｈ１の径と開口Ｈ２の径とが互いに等しくなっていてもよいし、互いに異なっていてもよい。
【０１５８】
本変形例では、下側電極３２および上側電極３６の少なくとも一方の内部がパターニングされている。さらに、下側電極３２および上側電極３６のうちパターニングされた電極のパターン密度が電極全体に関して光源２０からの距離に応じて異なっている。そのため、光射出領域における透明領域および散乱領域の密度分布を所望の分布にすることができる。これにより、バックライト２１１の光射出領域のうち光源２０側の輝度を、光変調素子３０を設けていない場合よりも低く抑え、かつバックライト２１１の光射出領域のうち光源２０とは反対側の輝度を、光変調素子３０を設けていない場合よりも高くすることができる。その結果、例えば、バックライト２１１の光射出領域全体を暗状態とした場合だけでなく、例えば、バックライト２１１の光射出領域全体を明状態とした場合にも、面内輝度を均一化することができる。従って、例えば、光源２０に近い領域と、光源２０から遠い領域とにおいて白表示をしたときに、双方の領域の白輝度を等しくすることが可能となる。また、例えば、白表示する領域よりも光源２０に近い領域と、白表示する領域よりも光源２０から遠い領域とにおいて黒表示をしたときに、これらの領域の黒輝度を等しくすることが可能となる。以上のことから、本変形例では、面内輝度を均一化しつつ、変調比を高くすることができる。
【０１５９】
［第９変形例］
また、上記各実施の形態およびそれら変形例において、各部分電極３６Ａに対して、光源２０からの距離に拘わらず同一の電圧が駆動回路５０から印加されるようになっていてもよいし、光源２０からの距離に応じた電圧が駆動回路５０から印加されるようになっていてもよい。同様に、上記各実施の形態およびそれら変形例において、各部分電極３２Ａに対して、光源２０からの距離に拘わらず同一の電圧が駆動回路５０から印加されるようになっていてもよいし、光源２０からの距離に応じた電圧が駆動回路５０から印加されるようになっていてもよい。
【０１６０】
上述したように、各部分電極３６Ａまたは各部分電極３２Ａに対して光源２０からの距離に応じた電圧が印加される場合には、バックライト２１１上面の一部分だけが白輝度となるような照明光を出力したときに、その白輝度となる部分が光源２０に近いときと、光源２０から遠いときとで、白輝度の大きさに差が生じる虞を低減することができる。
【０１６１】
［第１０変形例］
また、上記各実施の形態およびそれら変形例において、例えば、各部分電極３６Ａが、さらに複数の微小電極によって構成されていてもよい。同様に、各部分電極３２Ａが、さらに複数の微小電極によって構成されていてもよい。また、上記各実施の形態およびそれら変形例において、ベタ膜として構成されていた上側電極３６が、複数の微小電極によって構成されていてもよい。同様に、ベタ膜として構成されていた下側電極３２が、複数の微小電極によって構成されていてもよい。
【０１６２】
［第１１の変形例］
また、上記各実施の形態およびそれらの変形例において、各部分電極３６Ａのうち互いに隣接する辺部に凹凸形状が設けられている場合に、例えば、図２９に示したように、互いに隣接する２つの部分電極３６Ａのうち一方の部分電極３６Ａの凹凸形状と、他方の部分電極３６Ａの凹凸形状との間の間隙に、部分電極３６Ａの辺部の凹凸形状に倣って延在する部分電極３６Ｈがさらに設けられていてもよい。なお、図２９において、３６Ａ（３２Ａ）は、３６Ａまたは３２Ａを意味しており、他の符号についても同様のことを意味している。同様に、各部分電極３２Ａのうち互いに隣接する辺部に凹凸形状が設けられている場合に、例えば、図２９に示したように、互いに隣接する２つの部分電極３２Ａのうち一方の部分電極３２Ａの凹凸形状と、他方の部分電極３２Ａの凹凸形状との間の間隙に、部分電極３２Ａの辺部の凹凸形状に倣って延在する部分電極３２Ｈがさらに設けられていてもよい。これらの場合に、部分電極３６Ａ，３６Ｈ，３２Ａ，３２Ｈに電圧を印加する電源（図示せず）を設け、この電源から、部分電極３６Ａ，３６Ｈ，３２Ａ，３２Ｈに対して、以下の式を満たす電圧を印加するようにすることが好ましい。そのようにした場合には、輝度の面内変化をより緩やかにすることができ、照明光における明暗の境界部分をより一層ぼかすことができる。
Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３
Ｖ１：電源が、互いに隣接する２つの部分電極３６Ａの一方に印加する電圧
Ｖ２：電源が、部分電極３６Ｈに印加する電圧
Ｖ３：電源が、互いに隣接する２つの部分電極３６Ａの他方に印加する電圧
Ｖ４＞Ｖ５＞Ｖ６
Ｖ４：電源が、互いに隣接する２つの部分電極３２Ａの一方に印加する電圧
Ｖ５：電源が、部分電極３２Ｈに印加する電圧
Ｖ６：電源が、互いに隣接する２つの部分電極３２Ａの他方に印加する電圧
【０１６３】
［第１２変形例］
また、上記各実施の形態およびそれら変形例において、各部分電極３６Ｂまたは各部分電極３２Ｂは、例えば、さらに、複数の微小電極によって構成されていてもよい。この場合に、複数の微小電極が、全体として長方形状となるように配列されていてもよいし、例えば、図３０に示したように、複数の微小電極３６Ｂ−１，３６Ｂ−２が、面内で斜め方向に配列されていてもよい（ステップバリア形式）。また、各部分電極３６Ｂまたは各部分電極３２Ｂが、面内で斜め方向に延在している場合や、上述した複数の微小電極が、面内で斜め方向に配列されている場合には、例えば、図３１に示したように、パララックスバリア７０内の部分電極７３Ｂも同一の方向に（斜め方向に）延在している。
【０１６４】
［第１３変形例］
また、上記各実施の形態およびそれら変形例において、表示パネル２１０を駆動する駆動回路（図示せず）は、表示パネル２１０を時分割に駆動するようにしてもよい。この場合に、駆動回路５０は、表示パネル２１０の表示の切り換えと同期して、バックライト２１１の三次元表示における線状照明光の出力箇所を切り替える。駆動回路５０は、例えば、図３２に示したように、複数の部分電極３６Ｂ（３２Ｂ）のうち光源２０側から数えて奇数番目の電極に対応する箇所から線状照明光を出力させたのち、図３３に示したように、複数の部分電極３６Ｂ（３２Ｂ）のうち光源２０側から数えて偶数番目の電極に対応する箇所から線状照明光を出力させる。このとき、表示パネル２１０を駆動する駆動回路（図示せず）は、表示パネル２１０の複数の画素のうち、線状照明光の入射する部分に対応する画素に対して映像信号に対応する電圧を印加する。この切り替えを高速に行うことにより、観察者は、瞬間に光っている画素数の2倍の画素を知覚するようになり、実質的な解像度をあげることができる。
【符号の説明】
【０１６５】
１…バックライト、２…表示装置、１０…導光板、１０Ａ…光入射面、２０…光源、３０…光変調素子、３０−１，３０−２…光変調セル、３０Ａ…透過領域、３０Ｂ…散乱領域、３１，３７，７２，７８…透明基板、３２…下側電極、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ…部分電極、３２Ｄ，３２Ｅ，３６Ｄ，３６Ｅ…凸部、３２Ｆ，３６Ｆ…先端、３２Ｇ，３６Ｇ…凹部、３３，３５，７４，７６…配向膜、３４，６４…光変調層、３４Ａ，６４Ａ…バルク、３４Ｂ，６４Ｂ…微粒子、３６…上側電極、３８…スペーサ、３９…シール剤パターン、４０…反射板、４１…混合物、５０…駆動回路、６０…光学シート、７０…パララックスバリア、７１，７９…偏光板、７３，７７…透明電極、７５…液晶層、１００…送信側装置、１００Ａ…テレビ放送信号、２００…受信側装置、２０１…アンテナ端子、２０２…デジタルチューナ、２０３…デマルチプレクサ、２０４…演算回路、２０４Ａ…制御信号、２０５…メモリ、２０６…デコーダ、２０７…映像信号処理回路、２０８…グラフィック生成回路、２０９…パネル駆動回路、２１０…表示パネル、２１０Ａ…三次元用画素、２１０Ｂ，２１０−１〜２１０−４…画素、２１１…バックライト、２１２…音声信号処理回路、２１３…音声増幅回路、２１４…スピーカ、２１５…リモコン受信回路、２１６…リモコン送信機、ＡＸ１〜ＡＸ４…光軸、Ｈ１，Ｈ２…開口。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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