(57)【要約】【課題】２つ以上のイメージを、それぞれのイメージが異なる方向から可視になるように表示するマルチプルビュー方向性ディスプレイを提供すること。【解決手段】本発明のマルチプルビュー方向性ディスプレイは、イメージ表示素子および視差オプティクス（１３、１３’、３５、３５’、３５’’、３５’’’、４２、４６、６７、７９、８４）を有するマルチプルビュー方向性ディスプレイであって、該イメージ表示素子は、第１の基板（７、２５、２５’、２９、３１、３１’、３４、３４’、３４’’、３４’’’、３６、３９、３９’、４４、４９、４９’、６８、７１、８０）および第２の基板（６）、ならびに、該第１の基板と第２の基板との間に挟まれた該イメージ表示層（８）を含み、該視差オプティクスは該イメージ表示素子内に配置されている。【選択図】図６
2008020933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１基板（６０）と、第２基板（６１）と、前記第１基板（６０）と前記第２基板（６１）との間に配置されたイメージ表示層（８）とを有するイメージ表示要素の前記第１基板（６０）の厚さを減少させる工程と、
（ｂ）前記第１基板（６０）に、視差オプティクス（１３）を有する第３基板（６２）を、該第３基板（６２）と前記第１基板（６０）との間に前記視差オプティクス（１３）が配置されるように接着する工程と、
を包含する表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記視差オプティクス（１３）は、前記第３基板（６２）の第１主面上または第１主面内に規定されており、前記工程（ｂ）は、前記第３基板（６２）の前記第１主面を、前記イメージ表示層（８）の第１主面に接着する、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１基板（６０）の厚さを減少させる工程において、該第１基板（６０）は５０〜１５０μｍの厚さに減少される、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
第１基板（６０’）と、第２基板（６１）と、前記第１基板（６０’）と前記第２基板（６１）との間に配置されたイメージ表示層（８）とを有するイメージ表示要素と、
視差オプティクス（１３）を有し、前記第１基板（６０’）との間に前記視差オプティクス（１３）が配置されるように該第１基板（６０’）に接着された第３基板（６２）とを有し、
前記第１基板（６０’）が前記第３基板（６２）よりも薄くなっている、表示装置。
【請求項５】
前記第１基板（６０’）が、前記第２基板（６１）よりも薄くなっている、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記視差オプティクス（１３）は、前記第３基板（６２）の第１主面上または該第１主面内に規定されており、前記第３基板（６２）の前記第１主面が、前記イメージ表示要素の前記第１基板（６０’）に接着されている、請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１基板（６０’）の厚さが５０〜１５０μｍである、請求項４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つ以上のイメージを、それぞれのイメージが異なる方向から可視になるように表示するマルチプルビュー方向性ディスプレイに関する。従って、異なる方向からディスプレイを観察する２人の観察者が互いに異なるイメージを見る。このようなディスプレイは、例えば、自動立体視ディスプレイデバイスまたはデュアルビューディスプレイデバイスとして用いられ得る。本発明はまた、視差バリア基板、およびマルチプルビュー方向性ディスプレイの製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長年にわたり、従来のディスプレイデバイスは、複数のユーザによって同時に観察されるように設計されてきた。ディスプレイデバイスのディスプレイ特性は、観察者がディスプレイに対して異なる角度から同程度に良好な画質を見ることができるようにされてきた。これは、多くのユーザが同じ情報をディスプレイで見る必要がある場合、例えば、空港および鉄道の駅における出発情報のディスプレイなどの用途において有効である。しかし、個々のユーザが異なる情報を同じディスプレイで見ることができることが望ましい用途も多い。例えば、自動車において、運転者は衛星ナビゲーションデータを見ることを望み、同乗者は映画を見ることを望む場合がある。これらの相反する要求は、２つの別個のディスプレイデバイスを提供することによって満たされ得るが、これは、余分なスペースを占め、コストを増大させ得る。さらに、この例において２つの別個のディスプレイが用いられる場合、運転者が自分の頭を動かすことによって同乗者のディスプレイを見ることが可能であり、これは、運転者の気が散る原因となり得る。さらなる例として、２人以上のプレーヤー用のコンピュータゲームにおける各プレーヤーは、自分の視点からゲームを見ることを望む場合がある。これは、現在では、各プレーヤーが別個の表示スクリーンでゲームを見て、個々のスクリーン上で各プレーヤーが独自の視野を見ることによって行われている。しかし、各プレーヤーに別個の表示スクリーンを提供することは、大きなスペースをとることになり、コストが高く、携帯用ゲームにおいては非実用的である。
【０００３】
これらの問題を解決するため、マルチプルビューディスプレイが開発されてきた。マルチプルビューディスプレイの用途の１つは、「デュアルビューディスプレイ」としての用途である。デュアルビューディスプレイは、２つ以上の異なるイメージを同時に表示することができ、各イメージが特定の方向にのみ可視である。従って、ある方向からディスプレイデバイスを観察する観察者は、あるイメージを見、他の異なる方向からディスプレイデバイスを観察する観察者は、異なるイメージを見る。２人以上のユーザに異なるイメージを見せることができるディスプレイは、２つ以上の別個のディスプレイを用いる場合と比較して、かなりのスペースおよびコストを節約することができる。
【０００４】
マルチプルビュー方向性ディスプレイデバイスの可能な用途の例が上に挙げられているが、他の多くの用途がある。例えば、それぞれの乗客に個人用機内エンターテイメントプログラムを提供する飛行機において用いられ得る。現在では、それぞれの乗客用に、個人用ディスプレイデバイスが、典型的には、前列のシートの背に提供されている。マルチプルビュー方向性ディスプレイを用いることによって、自分が見たい映画を各乗客が選択することを可能にしながらも、１つのディスプレイで２人以上の乗客が見ることができるので、コスト、スペースおよび重量をかなり節約することができる。
【０００５】
マルチプルビュー方向性ディスプレイのさらなる利点は、ユーザが互いのビューを見ることを防止できることである。これは、上記のコンピュータゲームの例だけでなく、バンキングまたは販売取引などセキュリティを必要とする用途、例えば、現金自動預入支払機
（ＡＴＭ）の使用において望ましい。
【０００６】
マルチプルビュー方向性ディスプレイのさらなる用途は、三次元ディスプレイの製造である。通常の視覚において、人間の２つの眼は、顔の中で異なる位置にあるため、異なる視点から周りの光景を認知する。その後、これらの２つの視点は、景色の中の様々な物体までの距離を算定するため、脳によって用いられる。三次元イメージを有効に表示するディスプレイを作るために、この状況を再生し、いわゆるイメージの「立体視対」を、観察者のそれぞれの眼に１つずつ供給することが必要である。
【０００７】
三次元ディスプレイは、異なるビューを眼に供給するために用いられる方法に依存して、２つのタイプに分類される。立体視ディスプレイは、典型的には、広い観察範囲にわたって、立体視イメージ対の両方のイメージを表示する。ビューのそれぞれは、例えば、色、偏光状態、または表示時間によって、符号化される。ユーザは、ビューを分離して、それぞれの眼がその眼に向けられたビューのみを見るようにする、眼鏡のフィルタシステムを着用する必要がある。
【０００８】
自動立体視ディスプレイは右目ビューおよび左目ビューを異なる方向に表示し、各ビューはそれぞれ規定されたスペースの領域のみから可視になる。ディスプレイアクティブ範囲の全体にわたってイメージが可視であるスペースの領域は、「観察ウィンドウ」と呼ばれる。観察者の左眼が立体視対の左目ビューの観察ウィンドウにあり、右眼がその対の右目イメージの観察ウィンドウにあるように観察者が位置する場合、観察者のそれぞれの眼によって正しいビューが見られ、三次元イメージが知覚される。自動立体視ディスプレイは、観察者が着用する観察用補助器具を必要としない。
【０００９】
自動立体視ディスプレイは、デュアルビューディスプレイと原則的には類似する。しかし、自動立体視ディスプレイ上に表示される２つのイメージは、立体視イメージ対の左眼イメージおよび右眼イメージであり、互いに独立していない。さらに、２つのイメージは、観察者の眼のそれぞれにとって１つのイメージが可視になる状態で、１人の観察者にとって可視になるように表示される。
【００１０】
フラットパネルディスプレイにおいては、観察ウィンドウの形成は、典型的には、自動立体視ディスプレイのイメージ表示装置の画素（または「ピクセル」）構造と、一般的に視差オプティクスと呼ばれる光学素子との組み合わせに起因する。視差オプティクスの一例は、視差バリアである。視差バリアは、しばしば、スリットの形態をとり、不透明領域によって分離されている、透過領域を有するスクリーンである。このスクリーンは、画素の二次元アレイを有する空間光変調器（ＳＬＭ）の前または後ろに設置され得、自動立体視ディスプレイを生成する。
【００１１】
図１は、従来のマルチプルビュー方向性デバイス、この例においては、自動立体視ディスプレイの平面図である。方向性ディスプレイ１は、イメージディスプレイデバイスを構成する空間光変調器（ＳＬＭ）４、および視差バリア５を含む。図１のＳＬＭは、アクティブマトリクス薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板６、対向基板７、および基板と対向基板との間に配置された液晶層８を有する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスの形態である。ＳＬＭには、独立してアドレス可能な複数の画素を規定するアドレシング電極（図示せず）が設けられ、また、液晶層のアライメントを行うアライメント層が設けられる。観察角向上膜９および線偏光子１０が基板６および７のそれぞれの外面上に設けられる。照明１１は、バックライト（図示せず）から供給される。
【００１２】
視差バリア５は、ＳＬＭ４に隣接する表面上に形成された視差バリアアパーチャアレイ１３を有する基板１２を含む。アパーチャアレイは、不透明部分１４によって分離された
、垂直に延びる（すなわち、図１の紙の面に向かって延びる）透明アパーチャ１５を含む。反射防止（ＡＲ）コーティング１６は、視差バリア基板１２の反対側の表面（ディスプレイ１の出力面を形成する）の上に形成される。
【００１３】
ＳＬＭ４のピクセルは、カラムが図１の紙の面に向かって延びる状態で、ロウおよびカラムに配置される。ロウまたは水平方向のピクセルピッチ（あるピクセルの中心から隣接するピクセルの中心までの距離）は、ｐである。アパーチャアレイ１３の垂直に延びる透過スリット１５の幅は２ｗであり、透過スリット１５の水平ピッチはｂである。バリアアパーチャアレイ１３の面は、液晶層８の面から距離ｓだけ離れている。
【００１４】
用いられるとき、ディスプレイデバイス１は、左眼イメージおよび右眼イメージを形成し、左眼および右眼が、それぞれ、左眼観察ウィンドウ２および右眼観察ウィンドウ３と一致するような位置に頭を持っていく観察者は三次元イメージを見る。左眼および右眼観察ウィンドウ２および３は、ウィンドウ面１７において、ディスプレイからの所望の観察距離に形成される。ウィンドウ面は、アパーチャアレイ１３の面から、距離ｒＯだけ離れている。ウィンドウ２および３は、ウィンドウ面において連続的であり、人間の２つの眼の間の平均間隔に対応するピッチｅを有する。垂直軸からディスプレイ垂線への各ウィンドウ２および３の中心に対する半角は、αｓである。
【００１５】
視差バリア５のスリット１５のピッチはＳＬＭ４のピクセルピッチの整数倍に近くなるように選択され、ピクセルのカラムの群が視差バリアの特定のスリットに関連付けられる。図１は、ＳＬＭ４の２つのピクセルカラムが、視差バリアの透過スリット１５のそれぞれに関連付けられるディスプレイデバイスを示す。
【００１６】
図２は、視差バリアがピクセルカラムピッチのちょうど整数倍のピッチを有する場合における、ＳＬＭ４および視差バリア５から生成される光の角度ゾーンを示す。この場合、ディスプレイパネル表面にわたって異なる位置から来る角度ゾーンは混在し、イメージ１またはイメージ２（ここで、「イメージ１」および「イメージ２」は、ＳＬＭ４によって表示される２つのイメージを示す）のビューの純粋なゾーンは、存在しない。この問題に対処するため、視差バリアのピッチがわずかに低減され、ピクセルカラムピッチの整数倍よりわずかに小さくなることが好ましい。結果として、角度ゾーンは、ディスプレイの前の所定の面（「ウィンドウ面」）に収束する。この効果を、添付の図面の図３に示す。図３は、ＳＬＭ４および改良された視差バリア５’によって生成されるイメージゾーンを示す。このようにして生成された観察領域は、平面図において、ほぼ凧の形をしている。
【００１７】
図４は、他の従来のマルチプルビュー方向性ディスプレイデバイス１’の平面図である。これは、概して、図１のディスプレイデバイス１に相当するが、視差バリア５がＳＬＭ４の後ろに配置され、バックライトとＳＬＭ４との間にある点が異なっている。このデバイスは、視差バリアが観察者にとって見えにくいこと、およびディスプレイのピクセルがデバイスの前に対してより近くに見えることなどの利点を有し得る。さらに、図１および４は、それぞれ、バックライトによって照射される透過型ディスプレイデバイスを示すが、（明るい状態において）周辺光を用いる反射型デバイスも公知である。透過型デバイスの場合、図４の背面視差バリアは、周辺の光を全く吸収しない。これは、ディスプレイが反射光を用いる２Ｄモードを有する場合、利点となる。
【００１８】
図１および４のディスプレイデバイスにおいては、視差バリアが視差オプティクスとして用いられている。他のタイプの視差オプティクスも公知である。例えば、レンチキュラーレンズアレイが、交互に位置するイメージを異なる方向に方向付けて、それぞれが異なる方向で見られる立体視イメージ対または２つ以上のイメージを形成するために用いられ得る。
【００１９】
イメージ分割のホログラフ方法も公知であるが、実用においては、これらの方法は、観察角度の問題、偽影ゾーン、イメージの容易な制御の欠如などの欠点がある。
【００２０】
他のタイプの視差オプティクスは、微小偏光子ディスプレイである。微小偏光子ディスプレイは、偏光された方向性光源と、ＳＬＭのピクセルと並べられた、パターニングされた高精度微小偏光子素子とを用いる。このようなディスプレイは、高いウィンドウ画質、小型デバイス、および、２Ｄ表示モードと３Ｄ表示モードと間の切り替え能力の可能性を提供する。微小偏光子ディスプレイを視差オプティクスとして用いる場合の主な要件は、微小偏光子素子がＳＬＭに組み込まれる場合、視差問題を避ける必要があることである。
【００２１】
カラーディスプレイが必要とされる場合、ＳＬＭ４のそれぞれのピクセルは、概して、三原色のうちの１つに関連付けられたフィルタを与えられる。異なる色のフィルタを有する３つのピクセルの群を制御することによって、多くの可視色が生成され得る。自動立体視ディスプレイにおいて、立体視イメージチャネルのそれぞれは、バランスが取れた色の出力のため、充分なカラーフィルタを含む必要がある。多くのＳＬＭは、製造が容易であるため、垂直カラムに配置されたカラーフィルタを有し、あるカラム内の全てのピクセルは、それらに関連付けられた同じ色のフィルタを有する。３つのピクセルカラムが視差オプティクスの各スリットまたはレンズレットに関連付けられているＳＬＭ上に視差オプティクスが配置される場合、各観察領域は、１色のみのピクセルを見る。このような状態を避けるため、カラーフィルタレイアウトに注意を払う必要がある。適切なカラーフィルタレイアウトの更なる詳細を記載しているものがある（特許文献１）。
【００２２】
図１および４に示すような方向性ディスプレイデバイスにおける視差オプティクスの機能は、ＳＬＭ４のピクセルを透過する光をある出力角度に制限することである。この制限は、視差オプティクスのある素子（例えば、透過スリットなど）の後ろのピクセルカラムのそれぞれのビューの角度を規定する。各ピクセルのビューの角度範囲は、ピクセルピッチｐ、ピクセル面と視差オプティクスの面との間の間隔ｓ、および、ピクセル面と視差オプティクスの面との間の材料（図１のディスプレイにおいては、基板７）の屈折率ｎによって規定される。自動立体視ディスプレイにおけるイメージの間の間隔の角度は、ディスプレイピクセルと視差バリアとの間の距離に依存することを記載しているものがある（比特許文献１）。
【００２３】
図１または４の半角αは以下のように求められる。
ｓｉｎα＝ｎ・ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（ｐ／２ｓ））            （１）
多くの現存のマルチプルビュー方向性ディスプレイの問題の１つは、２つのイメージの間の角度間隔が小さすぎることである。原理上は、観察ウィンドウの間の角度２αは、ピクセルピッチｐが増大すること、視差オプティクスとピクセルとの間の間隔ｓが低減すること、または、基板の屈折率ｎが増大することによって、増大し得る。
【００２４】
（従来技術の認定）
マルチプルビューディスプレイの観察ウィンドウの間により大きな角度間隔を提供する、標準的な視差バリアとともに用いられる新規のピクセル構造を記載するものがある（特許文献２）。しかし、マルチプルビュー方向性ディスプレイにおいて、標準的なピクセル構造を用いることができることが所望され得る。
【００２５】
ピクセルの有効ピッチを増大させることによって、マルチプルビュー方向性ディスプレイの観察ウィンドウの間の間隔の角度を増大させることを提案しているものがある（特許文献３および特許文献４）。
【００２６】
カラーサブピクセルが垂直ではなく水平に走るようにピクセル構成を回転させることによって、ピクセルピッチを増大させて、マルチプルビュー方向性ディスプレイの観察ウィンドウの間の角度間隔を増大させることを提案しているものがある（特許文献５）。これは、ピクセル幅の閾値の増大につながり、観察角度がほぼ３倍に増大する。これは、ピクセルピッチが増大するにつれて視差バリアピッチのピッチが増大しなければならず、視差バリアの観察者に対する可視性が増大するという欠点を有する。このような非標準的なパネルの製造および駆動は、費用効果が低い。さらに、観察角度が標準的な構成の３倍よりも大きくなるように増大する必要がある用途もあり得、この場合、単にピクセルを回転させるだけでは充分でない。これは、高解像度パネルの場合、よくあることである。
【００２７】
しかし、概して、ピクセルピッチは、典型的には、必要な解像度規格によって規定され、従って変更することはできない。
【００２８】
通常はガラスから製造される基板の屈折率を大きく変更することは、必ずしも実用的ではないし、または、費用効果が高くない。
【００２９】
マルチプルビューディスプレイデバイスの観察ウィンドウの間の角度間隔を増大させる他の試みは、視差オプティクスとＳＬＭのピクセルの面との間の間隔を低減するように試みた。しかし、これは、図５を参照しながら説明するように困難であった。図５は、ＳＬＭ４としてＬＣＤを有する図１のディスプレイデバイス１の模式的なブロック図である。
【００３０】
ＳＬＭ４を形成するＬＣＤパネルは、２つのガラス基板から製造される。基板６はＳＬＭのピクセルにアドレスするＴＦＴ切り替え素子を有し、「ＴＦＴ基板」として公知である。ＴＦＴ基板は、概して、例えば、液晶層８のアライメントを行い、液晶層の電気的切り替えを可能にするため、他の層も有する。他方の基板７（図１の対向基板に相当する）の上には、カラーフィルタ１８が、例えば、液晶層のアライメントを行う他の層とともに形成される。従って、対抗基板７は、概して、「カラーフィルタ基板」またはＣＦ基板として公知である。ＬＣＤパネルは、カラーフィルタ基板を、ＴＦＴ基板の反対側に位置付け、液晶層８を２つの基板の間に挟むことによって形成される。今までの方向性ディスプレイにおいて、視差オプティクスは、図５に示すように、完成したＬＣＤパネルに接着されていた。ＬＣＤピクセルと視差オプティクスとの間の距離は、ＬＣＤのＣＦ基板の厚みによって主に規定される。ＣＦ基板の厚みを低減することによって、ＬＣＤピクセルと視差オプティクスとの間の距離が低減されるが、基板は、それに対応して弱くなる。ＬＣ基板の現実的な最小値は、約０．５ｍｍであるが、視差オプティクスがこの厚さの基板に接着される場合、ピクセルと視差オプティクスとの間の間隔は、多くの用途にとって依然として大き過ぎる。
【００３１】
マルチプルビュー方向性ディスプレイデバイスの観察ウィンドウの間の角度間隔を増大させて、観察距離を低減する方法を開示しているものがある（特許文献６）。この特許は、ＬＣとバリアとの間の厚みを低減させることを提案する。これは、次の構成要素の順序、ＬＣＤパネル、視差バリア、偏光子で、立体視ＬＣＤパネルを構成することによって行われる。今まで、順序は、図１に示すように、ＬＣＤパネル、偏光子、視差バリアであった。これによって、視差バリアとピクセル面との間の間隔が、偏光子の厚みの分だけ低減するが、これは、マルチプルビュー方向性ディスプレイデバイスの観察ウィンドウの間の角度間隔において、制限された増大にしかつながらない。
【００３２】
マイクロレンズアレイが液晶層の近くに配置されて、高い入射角における二次画像化の発生を防ぐ、空間光変調器を開示しているものがある（特許文献７）。
【００３３】
偏光子および半波長板３２などの素子が、空間光変調器の２つの基板の間に配置される
、空間光変調器を開示しているものがある（特許文献８）。これは、等方性が高い基板を用いる必要性を避け、より安価で、より軽いプラスチック基板が用いられ得る。偏光子が空間光変調器の外側に配置される場合、基板を通る光の偏光方向を基板が変化させないように、空間光変調器の基板の等方性が高くなる必要がある。
【００３４】
液晶パネルおよび視差バリアを有する方向性ディスプレイを開示しているものがある（特許文献９）。視差バリアは、液晶パネル内に配置されず、視差バリアは、液晶パネルの外側にあり、ディフューザー、および液晶パネルの基板によって液晶層から隔てられている。
【００３５】
Ｘ線とともに用いられるレンチキュラーレンズフィルムを開示しているものがある（特許文献１０）。水銀、鉛、またはタングステン粉末、あるいは、他の流動可能なＸ線吸収材料が、Ｘ線透過材料の凹部に導入される。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０  ７５２  ６１０号明細書
【特許文献２】英国特許出願第０３１５１７１．９号明細書
【特許文献３】英国特許出願第０３０６５１６．６号明細書
【特許文献４】英国特許出願第０３１５１７０．１号明細書
【特許文献５】特開平７−２８０１５号明細書
【特許文献６】特開平９−５００１９号号明細書
【特許文献７】独国特許出願公開第２  ２７８  ２２２号明細書
【特許文献８】独国特許出願公開第２  ２９６  ０９９号明細書
【特許文献９】米国特許第５  ８３１  ７６５号明細書
【特許文献１０】米国特許第４  ４０４  ４７１号明細書
【非特許文献１】Ｈ  Ｙａｍａｍｏｔｏら、「Ｏｐｔｉｍｕｍ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ａｎｄ  ｖｉｅｗｉｎｇ  ａｒｅａｓ  ｏｆ  ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ  ｆｕｌｌ−ｃｏｌｏｕｒ  ＬＥＤ  ｄｉｓｐｌａｙｓ  ｕｓｉｎｇ  ｐａｒａｌｌａｘ  ｂａｒｒｉｅｒ」（ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．、ｖｏｌ．Ｅ３８−Ｃ、Ｎｏ．１０、（２０００年）  ｐ．１６３２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
従来、観察者は三次元イメージを見るために、左眼および右眼が、それぞれ、左眼観察ウィンドウおよび右眼観察ウィンドウと一致するような位置に頭を持っていく必要があった。
【００３７】
本発明の第１の目的は、２つ以上のイメージを、それぞれのイメージが異なる方向から可視になるように表示するマルチプルビュー方向性ディスプレイを提供することである。
【００３８】
またさらに、スペクトルの可視領域の光とともに用いられて、スペクトルの可視領域内にあり、観察者にとって直接可視であるイメージを表示することができるマルチプルビュー方向性ディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
（発明の要旨）
本発明は、イメージ表示素子および視差オプティクスを有するマルチプルビュー方向性ディスプレイであって、該イメージ表示素子は、第１の基板および第２の基板、ならびに、該第１の基板と第２の基板との間に挟まれた該イメージ表示層を含み、該視差オプティクスは該イメージ表示素子内に配置されている、マルチプルビュー方向性ディスプレイを提供する。
【００４０】
視差オプティクスをイメージ表示素子内に収めることは、視差オプティクスをイメージ表示層により近づけ、式（１）の間隔ｓを低減させ、ディスプレイデバイスによって生成される２つの観察ウィンドウの間の角度間隔を増大させる。イメージ表示素子の基板のうちの１つの厚みを低減させる必要がなく、イメージディスプレイ素子の構造的な強度は影響されない。
【００４１】
本発明のディスプレイは、スペクトルの可視領域の光とともに用いられて、スペクトルの可視領域内にあり、観察者にとって直接可視であるイメージを表示するように意図されている。
【００４２】
前記視差オプティクスは、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され得る。これは、視差オプティクスをイメージ表示層の近くに位置付ける従来の様式である。
【００４３】
あるいは、前記視差オプティクスは、前記第１の基板または前記第２の基板のうちの１つの内に配置され得る。これは、イメージ表示素子の基板の厚みを低減させることなしに、視差オプティクスがイメージ表示層のより近くに位置付けされることを可能にする。
【００４４】
あるいは、前記視差オプティクスは前記第１の基板の厚み内に配置され得る。
【００４５】
前記視差オプティクスは複数の視差素子を含み得、各視差素子は前記第１の基板の主面のそれぞれの凹部に配置されている。
【００４６】
前記第１の基板は、ベース基板および該ベース基板の上に配置される光透過層を含み得、前記視差オプティクスは、該光透過層と該ベース基板との間に配置され得る。
【００４７】
前記第１の基板は、ベース基板と、該ベース基板の主面の上に配置される光透過層と、該光透過層において規定される複数の凹部とを含み得、前記視差オプティクスは複数の視差素子を含み得、各視差素子は該光透過層のそれぞれの凹部に配置されている。
【００４８】
各視差素子は、それぞれの凹部の底面の上に配置され得る。
【００４９】
凹部の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。
【００５０】
各視差素子は、それぞれの凹部を実質的に充填し得る。
【００５１】
カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイは、前記第１の基板の主面の上に配置され得る。
【００５２】
前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている光透過層をさらに含み得る。
【００５３】
前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている他の視差オプティクスをさらに含み得る。
【００５４】
カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイは、前記第１の基板の第２の主面の上に配置され得る。
【００５５】
光透過層は、前記視差オプティクスと前記イメージ表示層との間に配置され得る。
【００５６】
前記視差オプティクスと、カラーフィルタアレイおよびスイッチング素子のアレイのう
ちの１つとが、ベース基板の上に配置され得、該ベース基板は前記第１または第２の基板に含まれている。
【００５７】
前記視差オプティクスは前記ベース基板の第１の主面上に配置され得、前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイは、前記視差オプティクスの上に配置されている。
【００５８】
前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイは、前記ベース基板の第１の主面上に配置され得、前記視差オプティクスは、前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイの上に配置され得る。
【００５９】
前記光透過層は、前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイとの間に配置され得る。
【００６０】
前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている他の視差オプティクスをさらに含み得る。
【００６１】
前記視差オプティクスは複数の視差素子を含み得、各視差素子は前記第１または第２の基板の主面のそれぞれの凹部に配置されている。
【００６２】
第２の光透過層が前記ベース基板の主面の上に配置され得、該第２の光透過層は、該ベース基板と前記第１の光透過層との間にあり、複数の凹部が該第２の光透過層において規定され得、前記視差オプティクスは、複数の視差素子を含み得、各視差素子は該第２の光透過層のそれぞれの凹部に配置されている。
【００６３】
カラーフィルタアレイおよびスイッチング素子のアレイのうちの１つが、ベース基板の第１の主面の上に配置され得、前記視差オプティクスは、該ベース基板の第２の主面に、または主面の上に配置されており、該ベース基板は、前記第１または第２の基板に含まれている。
【００６４】
前記視差オプティクスは、複数の視差素子を含み得、各視差素子は、前記ベース基板の前記第２の主面のそれぞれの凹部に配置されている。
【００６５】
各視差素子は、それぞれの凹部の底面上に配置され得る。
【００６６】
凹部の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。
【００６７】
各視差素子は、それぞれの凹部を実質的に充填し得る。
【００６８】
前記光透過層は透明樹脂層、積層されたプラスチック層、またはガラス層であり得る。
【００６９】
前記視差オプティクスは視差バリアまたはレンチキュラーレンズアレイであり得る。
【００７０】
前記視差オプティクスは、ディセーブル可能であり得、アドレス可能であり得る。
【００７１】
本発明の第２の局面は、上記のマルチプルビュー方向性ディスプレイを含み得る。
【００７２】
本発明の第３の局面は、上記のマルチプルビュー方向性ディスプレイを含む、自動立体視ディスプレイデバイス。
【００７３】
本発明の第４の局面は、光透過基板と複数の視差素子とを含む視差オプティクスであって、各視差素子は、該基板の表面のそれぞれの凹部に配置されている、視差オプティクスを提供する。
【００７４】
本発明の視差オプティクスは、スペクトルの可視領域の光とともに用いられるように意図される。
【００７５】
凹部の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。
【００７６】
各視差素子は、それぞれの凹部を実質的に充填し得る。
【００７７】
本発明の第５の局面は、（ａ）イメージ表示素子の第１の基板の厚みを低減する工程であって、該イメージ表示素子は該第１の基板、第２の基板、および、該第１の基板と該第２の基板との間に配置されているイメージ表示層を含む、工程と、（ｂ）第３の基板を該第１の基板にその間に視差オプティクスが配置されている状態で接着する工程とを包含する、ディスプレイデバイスを製造する方法を提供する。
【００７８】
第３の基板が第１の基板に接着され得るか、または、その代わりに、１つ以上のさらなる構成要素が、第１の基板と第３の基板との間に挟まれ得る。
【００７９】
前記視差オプティクスは、前記第３の基板の第１の主面に、または主面の上に規定され得、工程（ｂ）は、該第３の基板の第１の主面を、前記イメージ表示素子の第１の基板に接着する工程を含み得る。
【００８０】
本発明により、イメージ表示素子および視差オプティクス（１３、１３’、３５、３５’、３５’’、３５’’’、４２、４６、６７、７９、８４）を有するマルチプルビュー方向性ディスプレイであって、該イメージ表示素子は、第１の基板（７、２５、２５’、２９、３１、３１’、３４、３４’、３４’’、３４’’’、３６、３９、３９’、４４、４９、４９’、６８、７１、８０）および第２の基板（６）、ならびに、該第１の基板と第２の基板との間に挟まれた該イメージ表示層（８）を含み、該視差オプティクスは該イメージ表示素子内に配置されている、マルチプルビュー方向性ディスプレイが提供され、これにより上記目的が達成される。
【００８１】
前記視差オプティクスは、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され得る。
【００８２】
前記視差オプティクス（１３、３５、３５’、３５’’、３５’’’、４２、４６、６７、７９、８４）は、前記第１の基板または前記第２の基板のうちの１つの内に配置され得る。
【００８３】
前記視差オプティクスは前記第１の基板の厚み内に配置され得る。
【００８４】
前記視差オプティクスは複数の視差素子を含み、各視差素子は前記第１の基板（２５、２５’、３１）の主面のそれぞれの凹部（２６）に配置され得る。
【００８５】
前記第１の基板は、ベース基板（１９）および該ベース基板の上に配置される光透過層（２０）を含み、前記視差オプティクスは、該光透過層（２０）と該ベース基板（１９）との間に配置され得る。
【００８６】
前記第１の基板は、ベース基板（１９）と、該ベース基板の主面の上に配置される光透過層（２０）と、該光透過層（２０）において規定される複数の凹部（２６）とを含み、
前記視差オプティクス（１３）は複数の視差素子を含み、各視差素子は該光透過層（２０）のそれぞれの凹部（２６）に配置され得る。
【００８７】
各視差素子は、それぞれの凹部（２６）の底面の上に配置され得る。
【００８８】
凹部（２６）の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。
【００８９】
各視差素子は、それぞれの凹部（２６）を実質的に充填し得る。
【００９０】
カラーフィルタアレイ（１８）またはスイッチング素子のアレイは、前記第１の基板の主面の上に配置され得る。
【００９１】
前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイ（１８）またはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている光透過層（２０）をさらに含み得る。
【００９２】
前記視差オプティクス（１３）と前記カラーフィルタアレイ（１８）またはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている他の視差オプティクス（１３’）をさらに含み得る。
【００９３】
カラーフィルタアレイ（１８）またはスイッチング素子のアレイは、前記第１の基板の第２の主面の上に配置され得る。
【００９４】
光透過層（２０）は、前記視差オプティクス（１３、１３’、３５、３５’、３５’’、３５’’’、４２、４６）と前記イメージ表示層（８）との間に配置され得る。
【００９５】
前記視差オプティクスと、カラーフィルタアレイ（１８）およびスイッチング素子のアレイのうちの１つとが、ベース基板（１９）の上に配置されており、該ベース基板は前記第１または第２の基板に含まれ得る。
【００９６】
前記視差オプティクス（１３、３５、３５’、３５’’、３５’’’、４２）は前記ベース基板の第１の主面上に配置されており、前記カラーフィルタアレイ（１８）またはスイッチング素子のアレイは、前記視差オプティクスの上に配置され得る。
【００９７】
前記カラーフィルタアレイ（１８）またはスイッチング素子のアレイは、前記ベース基板の第１の主面上に配置されており、前記視差オプティクス（１３）は、前記カラーフィルタアレイまたはスイッチング素子のアレイの上に配置され得る。
【００９８】
前記光透過層（２０）は、前記視差オプティクスと前記カラーフィルタアレイ（１８）またはスイッチング素子のアレイとの間に配置され得る。
【００９９】
前記視差オプティクス（１３）と前記カラーフィルタアレイ（１８）またはスイッチング素子のアレイとの間に配置されている他の視差オプティクス（１３’）をさらに含み得る。
【０１００】
前記視差オプティクスは複数の視差素子を含み、各視差素子は前記第１または第２の基板の主面のそれぞれの凹部（２６）に配置され得る。
【０１０１】
第２の光透過層（３２）が前記ベース基板（１９）の主面の上に配置されており、該第２の光透過層（３２）は、該ベース基板（１９）と前記第１の光透過層（２０）との間に
あり、複数の凹部（２６）が該第２の光透過層（３２）において規定され、前記視差オプティクスは、複数の視差素子を含み、各視差素子は該第２の光透過層（３２）のそれぞれの凹部に配置され得る。
【０１０２】
カラーフィルタアレイ（１８）およびスイッチング素子のアレイのうちの１つが、ベース基板（１９）の第１の主面の上に配置されており、前記視差オプティクスは、該ベース基板の第２の主面に、または主面の上に配置されており、該ベース基板（１９）は、前記第１または第２の基板（２５’、６）に含まれ得る。
【０１０３】
前記視差オプティクスは、複数の視差素子を含み、各視差素子は、前記ベース基板の前記第２の主面のそれぞれの凹部（２６）に配置され得る。
【０１０４】
各視差素子は、それぞれの凹部（２６）の底面上に配置され得る。
【０１０５】
凹部（２６）の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。
【０１０６】
各視差素子は、それぞれの凹部を実質的に充填し得る。
【０１０７】
前記光透過層（２０）は透明樹脂層であり得る。
【０１０８】
前記光透過層（２０）は積層されたプラスチック層であり得る。
【０１０９】
前記光透過層（２０）はガラス層でり得る。
【０１１０】
前記視差オプティクスは視差バリア（１３、１３’）であり得る。
【０１１１】
前記視差オプティクスはレンチキュラーレンズアレイ（３５、３５’、３５’’、３５’’’）であり得る。
【０１１２】
前記視差オプティクスは、ディセーブル可能であり得る。
【０１１３】
前記視差オプティクスは、アドレス可能であり得る。
【０１１４】
本発明により、上記マルチプルビュー方向性ディスプレイを含み得る、デュアルビューディスプレイデバイスが提供され、これにより上記目的が達成される。
【０１１５】
本発明により、上記マルチプルビュー方向性ディスプレイを含み得る、自動立体視ディスプレイデバイスが提供され、これにより上記目的が達成される。
【０１１６】
本発明により、光透過基板と複数の視差素子とを含む視差オプティクスであって、各視差素子は、該基板の表面のそれぞれの凹部に配置されている、視差オプティクスが提供され、これにより上記目的が達成される。
【０１１７】
凹部の断面は、前記基板の表面に対して平行であり、深さとともに低減し得る。
【０１１８】
各視差素子は、それぞれの凹部を実質的に充填し得る。
【０１１９】
本発明により、（ａ）イメージ表示素子の第１の基板（６０）の厚みを低減する工程であって、該イメージ表示素子は該第１の基板（６０）、第２の基板（６１）、および、該
第１の基板と該第２の基板との間に配置されているイメージ表示層（８）を含む、工程と、（ｂ）第３の基板（６２）を該第１の基板にその間に視差オプティクス（１３）が配置されている状態で接着する工程とを包含する、ディスプレイデバイスを製造する方法が提供され、これにより上記目的が達成される。
【０１２０】
前記視差オプティクス（１３）は、前記第３の基板（６２）の第１の主面に、または主面の上に規定されており、工程（ｂ）は、該第３の基板の第１の主面を、前記イメージ表示素子の第１の基板に接着する工程を含み得る。
【発明の効果】
【０１２１】
本発明により、２つ以上のイメージを、それぞれのイメージが異なる方向から可視になるように表示するマルチプルビュー方向性ディスプレイを提供することができる。
【０１２２】
本発明のディスプレイは、スペクトルの可視領域の光とともに用いられて、スペクトルの可視領域内にあり、観察者にとって直接可視であるイメージを表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１２３】
本発明の好ましい実施形態は、添付の図面を参照しながら例示的な実施例を説明することによって以下に説明される。
【０１２４】
図面を通じて同一の参照符号は同一の部材を指す。
【０１２５】
（好適な実施形態の詳細な説明）
図６（ｂ）は、本発明の第１の実施形態による、マルチプルビュー方向性ディスプレイの模式的な平面図である。ディスプレイデバイス５８は、第１の透明基板６および第２の透明基板７を、第１の基板６と第２の基板７との間に配置されるイメージ表示層８とともに含む。カラーフィルタ１８のアレイが第２の基板７の上に設けられ、第２の基板は、カラーフィルタ基板と呼ばれる。
【０１２６】
第１の基板６には、イメージ表示層８にピクセルのアレイを規定するピクセル電極（図示せず）が設けられ、また、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのピクセル電極に選択的にアドレスするための切り替え素子（図示せず）が設けられる。基板６は、「ＴＦＴ基板」と呼ばれる。
【０１２７】
イメージ表示層８は、この実施例において、液晶層８である。本発明は、これに限定されず、任意の透過型イメージ表示層が用いられ得る。さらに、ディスプレイが、視差オプティクスがイメージ表示層と観察者との間に配置された状態で、「前面バリアモード」で用いられる場合、表示層は、あるいは、プラズマディスプレイまたは有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）層などの放射表示層であってもよい。
【０１２８】
ディスプレイ５８は、カラーフィルタ１８が、それぞれ、イメージ表示層８のピクセルと実質的に対向するように組み立てられる。アライメント層などの他の構成要素は、イメージ表示層に隣接する、基板６および７の表面上に配置され、また、対向電極（単数または複数）がＣＦ基板７上に配置され得る。これらの構成要素は、従来のものであり、さらなる説明はされない。
【０１２９】
さらに、ディスプレイ５８は、イメージ表示素子の外側に配置される偏光子、観察角度向上膜、反射防止膜などのさらなる構成要素を含み得る。これらの構成要素も従来のものであり、さらなる説明はされない。
【０１３０】
カラーフィルタ基板７を、図６（ａ）により詳細に示す。カラーフィルタ基板７は、ガラスなどの光透過材料から製造されるベース基板１９を含む。視差バリアアパーチャアレイ１３が、ベース基板１９の主面の１つに配置される。図６（ａ）の実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ１３は、不透明ストリップ１４をベース基板の表面上に配置して、不透明ストリップの間の透過スリット１５を規定することによって、形成される。
【０１３１】
カラーフィルタ基板は、スペーサー層２０を含む。この実施形態において、スペーサー層２０は、光透過樹脂から形成され、視差バリアアパーチャアレイ１３の上に設けられる。従って、視差バリアアパーチャアレイは、基板７の厚み内に配置される。最終的に、カラーフィルタ１８が、スペーサー層２０の上面上に配置される。
【０１３２】
この実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ１３は、樹脂スペーサー層２０の厚みの分だけ液晶層８のピクセルから離れている。樹脂層２０は、非常に薄くすることができ、式（１）の間隔ｓは小さくなり、観察ウィンドウの角度間隔が大きくなることにつながる。樹脂層２０は、１つの層として示されているが、実際には、所望の厚みを有するスペーサー層を得るために、２つ以上の別個の樹脂層を堆積する必要がある場合もある。例えば、層２０は、５０ミクロンの厚みを有し得、ポリエチレンペレフタレートを含み得る。
【０１３３】
図６（ｄ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ２１の模式的な平面図であり、図６（ｃ）は、このディスプレイの対向基板を示す。この実施形態と前の実施形態との間の違いのみを説明する。
【０１３４】
この実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ１３およびカラーフィルタ１８は、両方とも、カラーフィルタ基板７’のベース基板１９の第１の主面上に配置されている。カラーフィルタ基板のスペーサー層２０は、ここでも樹脂から形成されているが、視差バリアアパーチャアレイ１３およびカラーフィルタのアレイの上に配置される。従って、視差バリアアパーチャアレイは、基板７’の厚み内に配置される。ここでも、視差バリアアパーチャアレイ１３は、樹脂層２０の厚みの分だけ液晶層８のピクセルから離れており、これを小さくすることができる。視差バリアおよびカラーフィルタを同じ平面に提供することによって、ディスプレイの製造が簡略化される。
【０１３５】
図６（ａ）および６（ｄ）の樹脂層２０は、均一の厚さで製造することが容易である。層は、例えば、スピンコーティングまたはプリントによって堆積され得る。
【０１３６】
図７（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ２２の平面図であり、図７（ａ）は、ディスプレイ２２のカラーフィルタ基板を示す。この実施形態と第１の実施形態との違いのみを説明する。
【０１３７】
図７（ａ）および７（ｂ）の実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ１３は、ベース基板１９の主面上に堆積される。カラーフィルタ基板７は、視差バリアアパーチャアレイ１３の上に位置するスペーサー層２０と、スペーサー層２０の上に配置されるカラーフィルタアレイとをさらに含む。従って、視差バリアアパーチャアレイは、カラーフィルタ基板７の厚み内に配置される。この実施形態において、スペーサー層２０は、樹脂のスペーサー層ではなく、ガラスのスペーサー層である。ガラススペーサー層は、視差バリアに接着され、インサイチュで所望の厚みまでエッチングされ得る。
ガラス層２０を用いることによって、さらなる処理工程が簡単になる。例えば、透過層がガラス層である場合、透過層２０上にカラーフィルタ１８を製造することは、通常のガラス基板上にカラーフィルタを製造することに非常に類似する。
【０１３８】
図８（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ２３の模式的な平面図であり、図８（ａ）は、このディスプレイのＣＦ基板を示す。この実施形態のディスプレイ２３は、概して、図６（ｂ）のディスプレイに相当しており、２つの実施形態の間の違いのみを説明する。ディスプレイ２３において、視差バリアアパーチャアレイとカラーフィルタ１８のアレイとの間のスペーサー層２０は、プラスチック材料の層である。プラスチック材料の層は、積層または糊付けなどの適切な方法によって視差バリアアパーチャアレイ１３に接着される。あるいは、プラスチック材料２０は、視差バリアアパーチャアレイの上にプリントされ得る。
【０１３９】
積層されたプラスチック層を透過層２０として用いることは、樹脂の光透過層にスピンコーティング技術を用いることよりも安価である可能性がある。樹脂が用いられる場合よりも無駄になる材料が少ない可能性もあり、積層プロセスの方がより速くなり得る。
【０１４０】
図９（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ２４の模式的な平面図であり、図９（ａ）は、このディスプレイのＣＦ基板２５を示す。ディスプレイ２４も、ＴＦＴ基板６、カラーフィルタ基板２５、ならびに、ＴＦＴ基板６とカラーフィルタ基板２５との間に配置された液晶層または他のイメージ表示層８を含む。
【０１４１】
図９（ａ）は、ディスプレイのカラーフィルタ基板２５を示す。図から分かるように、複数の凹部２６がベース基板１９の第１の主面上に形成される。ベース基板１９は、例えば、ガラス、プラスチック、またはガラス強化プラスチックなど任意の適切な光透過材料から形成される。凹部２６は、例えば、エッチングまたはカッティングプロセスなどの任意の適切なプロセスによって形成される。凹部２６は、ベース基板１９の垂直の高さ全体にわたって延びる、すなわち、図９（ａ）の紙の面に向かって延びるスロットの形態であることが好ましい。凹部２６は、実質的に互いに同じ深さおよび幅を有することが好ましい。
【０１４２】
視差バリアアパーチャアレイは、各凹部２６に不透明な材料を堆積し、不透明材料が少なくとも凹部の底面を覆うようにすることによって、ベース基板１９において規定される。これにより、不透明材料は、視差バリアアパーチャアレイの不透明ストリップ１４を規定し、不透明ストリップ１４の間に光透過領域が規定される。不透明ストリップ１４、および視差バリアアパーチャアレイは、基板２５の厚み内に配置される。
【０１４３】
視差バリアアパーチャアレイの不透明領域を形成する不透明材料は、任意の適切な不透明材料であり得、任意の適切な方法によって堆積され得る。例えば、スピンプロセスを用いて、凹部２６に不透明な樹脂が堆積されてもよい。
【０１４４】
不透明材料が堆積された後、凹部は、ベース基板１９の表面を平面化するために、光透過材料が充填される。例えば、スピンプロセスを用いて、凹部２６に光透過樹脂が堆積され得る。
【０１４５】
ベース基板１９の表面が平らにされた後、ベース基板１９の上にカラーフィルタ１８のアレイが堆積されて、カラーフィルタ２５が完成し得る。
【０１４６】
この実施形態において、視差バリアアパーチャアレイと液晶層との間の間隔は、凹部２６の深さｄとほぼ等しい。凹部の深さｄは、例えば、５０ミクロンまで小さくすることができ、観察ウィンドウの間の角度間隔を大きくすることができる。
【０１４７】
図１０（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ２７を示す。ディスプ
レイ２７も、ＴＦＴ基板６、カラーフィルタ基板２５’、ならびに、ＴＦＴ基板６とカラーフィルタ基板２５’との間に配置された液晶層（または他のイメージ表示層）８を含む。この実施形態は、概して、図９（ａ）および９（ｂ）の実施形態に相当し、２つの実施形態の違いのみを説明する。
【０１４８】
図１０（ａ）は、ディスプレイ２７のカラーフィルタ基板２５’の模式的な平面図である。この実施形態において、カラーフィルタ１８は、ベース基板１９の第１の主面上に堆積される。凹部２６は、例えば、エッチングまたはカッティング技術を用いて、ベース基板１９の第２の主面に規定される。その後、不透明材料が凹部に堆積され、視差バリアアパーチャアレイの不透明ストリップ１４を形成する。不透明ストリップ１４、および視差バリアアパーチャアレイは、基板２５の厚み内に配置される。所望される場合、ベース基板１９の第２の主面を平面化するために、凹部に光透過材料が充填されてもよい。前の実施形態と同様、任意の適切な材料が不透明材料として用いられ得、任意の適切な技術によって堆積され得る。好ましい実施形態のうちの１つにおいて、不透明材料は、スピン技術を用いて、凹部２６に堆積される。
【０１４９】
図５に示す従来のディスプレイと比較すると、視差バリアと液晶層との間の間隔は、凹部の深さ、例えば、５０ミクロンだけ低減され、観察ウィンドウの間の角度間隔は増大される。ベース基板の厚みは、凹部があるところのみにおいて低減されるので、ベース基板の構造の強さは、基板全体の厚みを低減する場合よりも、強い。
【０１５０】
図１１（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ２８の模式的な平面図である。このディスプレイも、ＴＦＴ基板６、カラーフィルタ基板２９、ならびに、ＴＦＴ基板６とカラーフィルタ基板２９との間に配置された液晶層８または他のイメージ表示層を含む。
【０１５１】
カラーフィルタ基板２９を図１１（ａ）に示す。図から分かるように、カラーフィルタ基板２９は、概して、図６（ａ）のカラーフィルタ基板７と類似するが、２つの視差バリア１３および１３’が設けられている点が異なる。カラーフィルタ基板２９は、例えばガラスなどの任意の適切な光透過材料から製造されるベース基板１９を含む。第１の視差バリアアパーチャアレイ１３は、ベース基板の第１の表面の上に配置される。視差バリアアパーチャアレイは、例えば、不透明材料のストライプ１４を堆積して、視差バリアアパーチャアレイ１３の不透明部分１４を形成することによって、形成される。
【０１５２】
その後、第１の光透過スペーサー層２０が、基板１９の視差バリアアパーチャアレイが形成される表面の上に堆積される。第１のスペーサー層は、上記の図６（ａ）、７（ａ）および８（ａ）の実施形態と同様に、例えば、光透過樹脂、ガラス、または透明なプラスチック材料から形成され得る。
【０１５３】
第２の視差バリアアパーチャアレイ１３’が、第１のスペーサー層２０の上面の上に配置される。この第２の視差バリアアパーチャアレイも、第２の視差バリアアパーチャアレイの不透明部分１４’を形成するために、スペーサー層２０の上に不透明材料を堆積することによって設けられ得る。
【０１５４】
カラーフィルタ基板は、第２の視差バリアアパーチャアレイの上に設けられた第２のスペーサー層２０’をさらに含む。視差バリアアパーチャアレイ１３および１３’は両方とも、基板２９の厚み内に配置される。第２のスペーサー層も、光透過樹脂、ガラス層、ガラス、または光透過プラスチック材料などの任意の適切な光透過材料であり得る。
【０１５５】
カラーフィルタ１８は、第２のスペーサー層２０’の上面の上に堆積される。
【０１５６】
２つの視差バリア１３および１３’は、第２のバリア１３’の透過領域が直接第１の視差バリア１３の透過領域の前に配置されないように構成される。２つの視差バリアは、第２の視差バリア１３’の透明領域が第１の視差バリア１３の不透明領域１４と並べられ、第２の視差バリア１３’の不透明領域１４’が第１の視差バリア１３の透明領域と並べられるように構成される。結果として、ディスプレイのディスプレイ面に対する垂線に対して平行か、または近い方向にバックライトによって放射される光は、視差バリア１３および１３’のうちのいずれかによってブロックされる。２つの視差バリアは、第１の視差バリア１３における透過領域が第２の視差バリア１３’の透過領域に対して、横方向にオフセットされるように構成されるので、第２の視差バリア１３’を出る光は、垂線に対して傾いた方向の第１および第２の範囲内を進む。
【０１５７】
多くのバックライトは、垂直軸に沿って最高の強度を提供するが、これは、観察ウィンドウが概して垂直軸から角度的にずれた位置にあるため、マルチプルビュー方向性ディスプレイにおいては不利な点である。代表的なデュアルビューディスプレイにおいて、２つの観察ウィンドウは、垂線に対して±４０度であり得る。図１１（ｂ）のディスプレイのように２つの視差バリアを用いることによって、「ブラック中心ウィンドウ」が提供され得る。すなわち、輝度が低い、ディスプレイのディスプレイ面に対する垂線を中心とする回りの領域である。
【０１５８】
この実施形態は、カラーフィルタ基板上に２つの視差バリアを設けることに限られない。原理上は、３つ以上の視差バリアアパーチャアレイが、隣接する視差バリアアパーチャアレイの対がそれぞれスペーサー層によって隔てられている状態で、基板１９の上に設けられ得る。
【０１５９】
図１１（ａ）の実施形態において、２つのスペーサー層２０および２０’が同じ材料から形成される必要はない。２つのスペーサー層は、異なる材料から製造されてもよい。従って、例えば、第１のスペーサー層２０がガラス層であり、第２のスペーサー層２０’が光透過樹脂層であってもよい。
【０１６０】
他の実施形態（図示せず）において、カラーフィルタ基板は、２つの視差バリアアパーチャアレイを、ベース基板１９の側面にそれぞれ１つずつ配置された状態で含む。この実施形態において、図６（ａ）、７（ａ）または８（ａ）と同様に、第１の視差バリアアパーチャアレイがベース基板１９の第１の主面上に形成され得、フィルタ１８が第１の視差バリアアパーチャアレイの上に設けられ得、光透過スペーサー層が第１の視差バリアアパーチャアレイとカラーフィルタ１８との間に挿入される。第２の視差バリアアパーチャアレイがベース基板１９の第２の主面上に形成され得、この上に光透過層が重ねられ、視差バリアアパーチャアレイが両方とも、カラーフィルタ基板の厚み内に配置され得る。
【０１６１】
図１２（ａ）および１２（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態を示す。図１２（ｂ）は、本発明のこの実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ３０の模式的な平面図である。このディスプレイデバイスも、ＴＦＴ基板６、カラーフィルタ基板３１、ならびに、ＴＦＴ基板６とカラーフィルタ基板３１との間に配置された液晶層８または他のイメージ表示層を含む。
【０１６２】
図１２（ａ）は、本発明のこの実施形態のカラーフィルタ基板３１の模式的な平面図である。カラーフィルタ基板３１は、任意の適切な光透過材料から製造され得るベース基板１９を含む。複数の凹部２６が、エッチングまたはカッティングなどの任意の適切なプロセスによって、基板１９の一方の表面に規定される。基板３１を前面から見る場合、凹部２６は、ベース基板１９の上部から底部へと延びる平行なストリップのように見える。
【０１６３】
図１２（ａ）に示すように、この実施形態において、基板１９の表面に対して平行な凹部の幅は、基板の中心へと進むにつれて低減する。図１２（ａ）の実施形態において、凹部２６は三角形の断面を有するが、凹部は、この特定の断面に限定されない。
【０１６４】
視差バリアアパーチャアレイ１３は、不透明（または反射）材料（あるいは、両方）を凹部２６に堆積し、視差バリアアパーチャアレイの不透明部分１４を形成することによって、形成される。不透明材料は、ベース基板１９の上面を平面化するように、凹部２６を実質的に充填することが好ましい。好ましい実施形態において、不透明材料は、スピンプロセスによって凹部２６に堆積される不透明樹脂である。しかし、原理上は、任意の不透明材料が用いられ得る。
【０１６５】
カラーフィルタ基板３１は、ベース基板１９の上面に堆積される光透過スペーサー層２０をさらに含む。視差バリアアパーチャアレイは、基板３１の厚み内に配置される。上述したように、光透過スペーサー層は、光透過樹脂層、ガラス層、光透過プラスチック材料などであり得る。スペーサー層は、任意の様式で、基板１９に接着され得る。
【０１６６】
最終的に、カラーフィルタ１８がスペーサー層２０の上面に堆積されて、カラーフィルタ基板３１が形成される。
【０１６７】
この実施形態において、視差バリアは、視差バリアアパーチャアレイの不透明要素１４が、有限の深さ、例えば５０ミクロンにわたって基板に向かって延びるので、三次元の輪郭を有する。視差バリアは、従来の視差バリア、例えば、図６（ａ）の視差バリアと同様に動作する。しかし、視差バリアの三次元構造に起因して、図６（ａ）に示すタイプの従来の視差バリアであれば透過させるような、基板１９の面に対する垂線に対して高い角度で視差バリアに入射する光がブロックされる。これは、二次ウィンドウを防ぐことにおいて有益になり得る。
【０１６８】
図１２（ａ）のカラーフィルタにおいて、凹部の深さは、視差バリアの不透明部分の深さを変えるために、基板１９にわたって変わっていてもよい。これを行うことは、基板の面に対する垂線と相対的な、光がブロックされる遮断角度が、ディスプレイデバイスにわたって変わり得ることを意味し得る。
【０１６９】
図１３（ａ）は、本発明の更なるカラーフィルタ基板３１’を示し、図１３（ｂ）は、ディスプレイ３０’に組み込まれた、図１３（ａ）のカラーフィルタ基板を示す。
【０１７０】
これらの実施形態は、概して、図１２（ａ）および１２（ｂ）の実施形態に類似しており、違いのみを説明する。
【０１７１】
図１３（ａ）のカラーフィルタ基板３１’において、凹部２６は、ベース基板１９に形成されない。代わりに、カラーフィルタ基板は、ベース基板１９の上に形成される光透過スペーサー層３２を含み、凹部２６はスペーサー層３２に形成される。スペーサー層３２は、例えば、光透過樹脂、ガラス、または、光透過プラスチック材料などの任意の適切な材料であり得る。凹部２６は、カッティングまたはエッチングなどの任意の適切な方法によって、スペーサー層３２に形成され得る。
【０１７２】
上記の図１２（ａ）に関して説明されたように、スペーサー層３２の凹部２６に不透明材料が堆積されて、視差バリアアパーチャアレイの不透明部分１４が形成される。最終的に、第２のスペーサー層２０が第１のスペーサー層３２の上に堆積され、カラーフィルタ１８が第２のスペーサー層２０の上面の上に形成される。視差バリアアパーチャアレイは
、基板３１’の厚み内に配置される。
【０１７３】
上記の実施形態において、視差オプティクスは、視差バリアアパーチャアレイによって構成される。しかし、本発明はこの特定の形態の視差オプティクスに限定されず、他のタイプの視差オプティクスとともに用いられ得る。
【０１７４】
図１４（ａ）および１４（ｂ）は、視差オプティクスがレンチキュラーレンズアレイである、本発明のさらなる実施形態を示す。
【０１７５】
図１４（ｂ）は、本発明のこの実施形態による、マルチプルビューディスプレイの模式的な平面図である。ディスプレイ３３も、ＴＦＴ基板６、カラーフィルタ基板３４、ならびに、カラーフィルタ基板３４とＴＦＴ基板６との間に配置された液晶層８または他のイメージ表示層を含む。
【０１７６】
図１４（ａ）は、ディスプレイデバイス３３のカラーフィルタ基板３４を示す。カラーフィルタ基板３４は、レンチキュラーレンズアレイ３５を形成するように輪郭がとられた上面を有する光透過ベース基板１９を含む。ベース基板１９は、任意の適切な様態で、例えば、ベース基板１９の一方の表面上にレンチキュラーレンズアレイ３５を設けるように適切な型を用いて光透過プラスチック材料を成形することによって、形成され得る。あるいは、レンズアレイ３５は、ガラス基板を型押しすることによって形成され得る。
【０１７７】
カラーフィルタ基板は、レンチキュラーレンズアレイ３５の上に堆積されるスペーサー層２０をさらに含む。スペーサー層は、光透過的であり、スペーサー層の下方の面がレンチキュラーレンズアレイ３５の輪郭に沿うことができるように、樹脂またはプラスチック材料から形成されることが好ましい。カラーフィルタ１８は、平坦であることが好ましい、スペーサー層２０の上面の上に堆積される。レンチキュラーレンズアレイは、基板３１の厚み内に配置される。
【０１７８】
この実施形態において、視差オプティクス（レンチキュラーレンズアレイ３５）と、液晶層８との間の間隔は、スペーサー層２０の厚みと等しい。スペーサー層２０の厚みは、少なくとも、レンズを平面化するために充分な厚みである必要がある。スペーサー層２０は、観察ウィンドウの間の角度間隔を大きくすることができるように、薄くされ得る。
【０１７９】
図１４（ｃ）および１４（ｄ）は、本発明のさらなる実施形態を示す。図１４（ｃ）は、本発明のさらなる基板３４ａを示す。基板３４ａは、第１のレンチキュラーレンズアレイ３５を形成するように輪郭がとられた表面を有する第１の光透過ベース基板１９を含む。基板３４ａは、第２のレンチキュラーレンズアレイ３５ａを形成するように輪郭がとられた表面を有する第２の光透過ベース基板１９ａをさらに含む。光透過基板３５、３５ａは、任意の適切な様態で、例えば、図１４（ａ）を参照しながら説明した方法のうち１つを用いて形成され得る。
【０１８０】
光透過基板は、図１４（ｃ）に示すように、レンチキュラーレンズアレイが形成される表面が互いに対して対向するように組み立てられる。透明なスペーサー層２０が、２つのレンチキュラーレンズアレイ３５および３５ａの間に配置され、層２０は、例えば、透明樹脂層または図１４（ａ）の透明なレンズアレイの層であり得る。両方のレンチキュラーアレイが、基板３４ａの厚み内に配置される。
【０１８１】
カラーフィルタ１８のアレイは、平坦であることが好ましい、基板３４ａの外側の表面上に配置される。
【０１８２】
図１４（ｄ）は、図１４（ｃ）の基板３４ａ、液晶層などのイメージ表示層８、および第２の基板６を組み込んだディスプレイ３３ａを示す図である。
【０１８３】
図１５（ａ）および１５（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態を示す。この実施形態は、概して、図１４（ａ）および１４（ｂ）の実施形態に類似しており、違いのみを説明する。
【０１８４】
図１４（ａ）および１４（ｂ）において、レンチキュラーレンズアレイ３５はベース基板１９と一体であり、ベース基板１９の上面の輪郭を適切に作ることによって得られる。しかし、図１５（ａ）および１５（ｂ）の実施形態において、レンチキュラーレンズアレイ３５’は、ベース基板１９と一体でない。代わりに、ベース基板１９は、実質的に平坦な上面を有し、レンチキュラーレンズアレイ３５’は、ベース基板１９の上面上に堆積される。これは、任意の適切な技術を用いて行われ得る。例えば、光透過樹脂または光透過プラスチック材料の層が、ベース基板１９の上面の上に堆積され得、この層は、レンチキュラーレンズアレイ３５’を形成するようにパターニングされ得る。
【０１８５】
図１５（ｃ）は、図１５（ａ）の基板３４’とレンチキュラーレンズアレイ３４’’が「両面」であるという点で異なるＣＦ基板３４’’を示す。すなわち、アレイ３５’のレンチキュラーレンズは平凸であるが、アレイ３５’’のレンチキュラーレンズは両凸である。このような構成は、基板１９に凹部を形成する必要があるため、製造がより困難であるが、光学性能は向上する。例えば、図１５（ｃ）の基板３４’’を用いるディスプレイは、クロストーク領域がより小さく、観察者の移動がより自由である。
【０１８６】
図１５（ｄ）は、改変された他のＣＦ基板３４’’’を示す。ＣＦ基板３４’’’は、図１５（ｃ）の基板３４’’と、アレイ３４’’’のレンチキュラーレンズの間隔が空けられており、ブラックマスク領域３５’’’によって隔てられているという点で異なる。実際に、レンズアレイを視差オプティクスとして用いる任意の実施形態は、同様に、可視光線を透過させないブラックマスク領域によって隔てられている、個々のレンズまたはレンズ素子を有し得る。
【０１８７】
レンチキュラーレンズアレイの個数ｆは非常に低くなる必要があり、これによって、アレイの製造が困難になる。アレイのレンズのそれぞれの直径を低減し、ピッチを一定に保つことによって（レンズの間のギャップに光吸収材料または光反射材料あるいはその両方を充填することによる）、レンズの個数ｆが増大し得る。このような構成は、例えば、クロストーク領域をより小さくし、観察者の位置の自由度を高めるという面で、性能を高める。
【０１８８】
図１６（ａ）および１６（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態を示す。図１６（ｂ）は、この実施形態のマルチプルビュー方向性ディスプレイ３７の模式的平面図であり、図１６（ａ）は、カラーフィルタ基板３６の模式的平面図である。この実施形態は、概して、図６（ａ）および６（ｂ）の実施形態に類似しており、ここでは、違いのみを説明する。
【０１８９】
図１６（ａ）および１６（ｂ）の実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ１３およびカラーフィルタ１８の位置は、図６（ａ）および（ｂ）の実施形態における位置と比較すると、入れ替えられている。すなわち、カラーフィルタ１８は、光透過ベース基板１９の主面の上に形成される。スペーサー層２０は、カラーフィルタ１８の上に堆積され、視差オプティクスは、スペーサー層２０の上面の上に形成される。図１６（ａ）および１６（ｂ）に示す実施形態において、視差バリアアパーチャアレイ１３は、視差オプティクスを形成するが、この実施形態は、この特定のタイプの視差オプティクスに限定されない。スペーサー層２０は、光透過樹脂層、ガラス層、プラスチック材料の光透過層などで
あり得る。
【０１９０】
図１６（ａ）および１６（ｂ）の実施形態において、視差バリアアレイ１３は、液晶層８と実質的に隣接して配置される。従って、異なる観察ウィンドウの間の角度間隔を得ることができる。
【０１９１】
図１７（ａ）および１７（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ３８を示す。この実施形態において、視差オプティクスは、反応性メソジェン（ｍｅｓｏｇｅｎ）視差バリアによって構成される。この実施形態は、概して、図６（ａ）および６（ｂ）の実施形態に相当し、ここでは違いのみを説明する。
【０１９２】
この実施形態におけるＲＭ視差バリアは、カラーフィルタ基板３９の光透過ベース基板１９の上面の上に配置される反応性メソジェン材料のストリップ４０によって形成される。偏光子４１が、ＲＭ材料のストリップ４０を含むベース基板１９の上面の上に設けられる。ＲＭ材料のストリップ４０および偏光子４１は、ＲＭ視差バリア４２を形成する。ＲＭ視差バリアの動作は、ＥＰ  Ａ  ０  ８２９  ７４４に詳細に説明される。
【０１９３】
カラーフィルタ基板３９は、ＲＭ視差バリア４２の上面の上に配置されるスペーサー層２０をさらに含み、視差バリア４２は基板３９の厚み内に配置される。カラーフィルタ１８は、スペーサー層２０の上面上に配置される。前の実施形態と同様に、スペーサー層２０は、例えば、光透過樹脂層、ガラス層、光透過プラスチック層などであり得る。ベース基板１９は、ガラス基板、プラスチック基板、ガラス補強プラスチック基板などであり得る。
【０１９４】
この実施形態のマルチプルビュー方向性ディスプレイ３８においても、視差バリア４２と液晶層８との間の間隔は、スペーサー層２０の厚みとほぼ等しい。スペーサー層は、異なる観察ウィンドウの間の良好な角度間隔が達成できるように、薄くすることができる。
【０１９５】
この実施形態は、ＲＭ視差バリアは、アクティブ視差バリアであり、ＲＭ材料４０のストリップを透明状態にして、視差バリアがディセーブルまたは「オフに」されるように、（図示されていないが、適切な手段を用いて）切り替えられ得るというさらなる利点を有する。視差バリア４２がディセーブルされる場合、ディスプレイデバイスは、従来の二次元またはシングルビューディスプレイデバイスとして機能する。従って、この実施形態は、２−Ｄ表示モードあるいは３−Ｄまたはマルチプルビュー表示モードのいずれかで動作可能であり、３−Ｄまたはマルチプルビュー表示モードにおいて動作する場合に隣接する観察ウィンドウの間の角度間隔を良好にすることができるディスプレイを提供する。
【０１９６】
図１８（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ３８’を示し、図１８（ａ）は、このディスプレイのカラーフィルタ基板３９’の模式的断面図である。この実施形態のディスプレイ３８’は、本質的に、図１７（ａ）および１７（ｂ）の実施形態に相当するが、スペーサー層２０が省略され、カラーフィルタ１８が偏光子４２の上面に直接配置されている点が異なる。図１８（ｂ）の他の特徴の全ては、図１７（ｂ）のディスプレイ３８の特徴に相当し、ここではさらに説明しない。
【０１９７】
図１９（ａ）および１９（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態を示す。この実施形態において、マルチプルビュー方向性ディスプレイ４３のカラーフィルタ基板４４に、アクティブ視差バリア４６が設けられる。図１９（ｂ）は、ディスプレイデバイス４３の模式的平面図であり、図１９（ａ）は、カラーフィルタ基板４４の模式的断面図である。
【０１９８】
アクティブ視差バリア４６は、ベース基板１９の表面上に配置されている、光学特性が
切り替え可能な材料の複数の領域４７によって形成される。領域４７は、図１９（ａ）の紙の面に向かって延びるストリップの形態をとり得る。アクティブ視差バリアは、領域４７を、領域４７の上に配置されており、アクティブストリップ４７に用いられた材料に依存して線偏光子であってもよいし、透明スペーサー層であってもよい他の層４５と組み合わせることによって形成される。
【０１９９】
好ましい実施形態において、領域４７は、液晶材料の領域であり、層４５は、線偏光子である。周知であるように、液晶材料は、通過する線偏光された光の偏光面を回転させるか、または回転させないようにアドレスされ得る。液晶材料の領域４７が、線偏光された光の偏光面を９０°回転させる状態と、線偏光された光の偏光面を回転させない状態との間で切り替え可能であることが好ましい。従って、液晶材料の領域４７は、領域４７を通過する光が線偏光子４５によって透過されるか（この場合、領域４７は透過領域を規定する）、または、線偏光子４５によってブロックされるか（この場合、領域４７は、不透明領域を規定する）のいずれかになるようにアドレスされ得る。
【０２００】
ディスプレイ４３は、偏光された光を放射する光源または光源の前に配置された偏光子からの偏光された光によって、カラーフィルタ側から照明されることが必要である。あるいは、ＴＦＴ側から照明されてもよい。この場合、さらなる偏光子（図示せず）がカラーフィルタ基板を越えて配置される必要がある。
【０２０１】
切り替え可能な光学特性の領域４７を通過しない（すなわち、隣接するアクティブ領域の間のギャップを通過する）光が偏光子４５を通り過ぎる場合、領域４７を通過する光が偏光子によってブロックされるときに、視差バリアが形成される。この場合、３−Ｄまたはマルチプルビュー表示モードが得られる。領域４７を通過する光が偏光子４５によって透過されるように領域４７が切り替えられるときには、バリアが存在せず、２−Ｄまたはシングルビュー表示モードが得られる。
【０２０２】
原理上は、液晶材料の領域４７の間のギャップを通過する光が偏光子４５によってブロックされるように、偏光子４５の透過方向、および入射光の偏光方向を並べることも可能である。この場合、視差バリアは、入射光が偏光子４５を通過できるように、入射光の面を領域４７が回転するときに、形成される。しかし、ストリップ４７を通過する光が偏光子４５によってブロックされるように領域４７が切り替えられるとき、偏光子によって全ての光がブロックされるので、暗い表示が生成される。
【０２０３】
アクティブ材料４７の領域は、液晶材料に限定されない。原理上は、光学特性を変更するようにアドレスされ得る任意の材料を用いることができる。例えば、ポリマー分散液晶材料は、アクティブ視差バリアの材料として用いられ得る。周知であるように、ＰＤＬＣは、ポリマーマトリクスにわたって分散される液晶材料のドロップレットを含む。液晶ドロップレットの屈折率は変動し得、ＰＤＬＣは、液晶ドロップレットの屈折率がポリマーマトリクスの屈折率と同じである場合に、光を透過する。しかし、屈折率がポリマーマトリクスの屈折率と異なるように液晶材料が切り替えられる場合、ＰＤＬＣを通過する光は散乱する。
【０２０４】
アクティブ視差バリアの他の適切な材料は、二色性ゲスト−ホスト材料である。
【０２０５】
この実施形態は、視差バリアがオンおよびオフに切り替えられて、３−Ｄ（またはマルチプルビュー）あるいは２−Ｄ表示モードのいずれかが選択されることを可能にする。さらに、透過および不透明領域の構成が変更され得るように、アクティブ視差バリア４６を配置することが可能である。例えば、アクティブ視差バリア４６は、バリアの不透明領域がある位置から他の位置へと移動するように切り替えられ得る。これは、バリアがディス
プレイデバイスの領域にわたって移動するようにし、これによって、観察ウィンドウの位置が変更され得る。従って、この実施形態において、アクティブ視差バリア４６に適切にアドレスすることによって、観察ウィンドウの位置を制御することが可能である。この実施形態は、ディスプレイの観察者を追跡する観察者追跡型デバイスと組み合わせられる場合、観察者追跡デバイスによって判定される観察者の位置に基づいて観察ウィンドウを制御することができるので、特に有用となり得る。
【０２０６】
この実施形態において偏光子４５が液晶表示素子に含まれていることに留意されたい。従って、偏光子４５は、液晶パネルの製造中に発生する厳しい製造環境に耐える能力が必要である。液晶ディスプレイの外側で用いられる従来の偏光子は、処理環境に耐えられるとは限らないので、用いることができない。これは、液晶パネルの外側で用いられる従来の偏光子よりもコントラスト比が低い偏光子を用いる必要がある場合があるという欠点を有し得る。このような場合、偏光子４５は配向され得、その低いコントラスト比は、視差バリアのコントラスト比、または、液晶層８のピクセルのコントラスト比のいずれかに影響する。
【０２０７】
層４５がスペーサー層である場合、層４５は、特定のアライメント方向およびプレチルト角度で、液晶材料、例えば、領域４７と並ぶように処理され得る。例えば、スペーサー層は、従来のフォトアライメントプロセスにおいて、ポリイミド層（図示せず）でコーティングされ得、ラビング、かつ／または、紫外線に対して露光される。
【０２０８】
別の実施形態において、カラーフィルタは、ＴＦＴ基板６上に配置されるか、または、アクティブ視差バリア４６と基板１９との間に配置され得る。
【０２０９】
図２０（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ４８を示し、図２０（ａ）は、このディスプレイのカラーフィルタ基板４９を示す。この実施形態は、概して、図６（ａ）および６（ｂ）の実施形態に相当するが、この実施形態においては、マルチプルビューディスプレイ４８のカラーフィルタ基板４９がアクティブ視差オプティクス３５’’を含む点が異なる。この実施形態において、アクティブ視差オプティクス３５’’は、アクティブレンチキュラーレンズアレイである。レンチキュラーレンズアレイは、実質的にレンズ効果がない（視差オプティクスが存在しない）モードと、レンズ効果を有する（視差オプティクスが形成される）モードとの間で切り替えられ得る。レンチキュラーレンズアレイ３５’’は、適切なアドレス手段（図示せず）によってアドレスされ得る。
【０２１０】
例えば、レンチキュラーレンズアレイのレンチキュラーレンズは、レンチキュラーレンズ反対側に配置される電極（図示せず）によってアドレスされる液晶材料から製造され得る。液晶材料は、レンズアレイにわたって印加されるある程度の電圧について、屈折率がベース基板１９の屈折率に可能な限り近づくように、選択される。レンチキュラーレンズの反対側に設けられる電極の間に適切な電圧が印加される場合、そのレンチキュラーレンズの液晶材料の屈折率は、スペーサー層２０の屈折率に一致し、レンチキュラーレンズは、実質的にレンズ効果を有さない。しかし、印加される電圧を変えることによって、レンチキュラーレンズの液晶材料は変化し、屈折率は基板１９の屈折率と異なるようにされる。従って、レンチキュラーレンズは、レンズとして機能し、視差オプティクスの素子を形成する。
【０２１１】
アクティブレンチキュラーレンズアレイのレンチキュラーレンズ５０は、格子屈折性（ＧＲＩＮ）として構成されるか、または、フレネルレンズとして構成される。
【０２１２】
図２０（ｃ）は、図２０（ａ）に示す基板と、ガラス基板１９がアクティブレンチキュラーレンズアレイ３５’’を収容するようにくぼんでいるという点で異なる基板４９を示
す。この構成において、アクティブアレイの屈折率は、シングルビューまたは非方向性動作モードにおいて、基板１９の屈折率と実質的に一致する必要がある。
【０２１３】
図２０（ｄ）は、クロストーク領域を小さくすること、および観察者の移動をより自由にすることなど性能を向上させるためにアクティブアレイ３５’’のレンズが両凸である場合の基板４９を示す。この場合、シングルビュー動作モードにおいて、アレイ３５’’の屈折率は、基板１９およびスペーサー２０の屈折率と実質的に一致する必要がある。
【０２１４】
図２１（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ４８’を示し、図２１（ａ）は、ディスプレイ４８’のカラーフィルタ基板４９’を示す。この実施形態は、概して、図２０（ａ）および２０（ｂ）の実施形態と類似しており、ここでは違いのみを説明する。
【０２１５】
図２１（ｂ）のマルチプルビュー方向性ディスプレイ４８’は、アクティブレンチキュラーレンズアレイ３５’’を組み込むカラーフィルタ基板を有する。この実施形態において、レンチキュラーレンズ５０は、液晶材料から製造される。しかし、液晶材料の微細構造は固定され、液晶材料は、デバイスの動作においてアドレスされない。
【０２１６】
この実施形態においてレンズアレイの切り替えは、液晶材料の屈折率が、概して、通過する光の偏光状態に依存するという事実を利用することによって達成される。レンチキュラーレンズ５０の液晶材料は、ある偏光状態の光について、液晶材料の屈折率がスペーサー層２０の屈折率と実質的に同じになるように選択される。従って、液晶材料は、この偏光状態の光に対して実質的にレンズ効果を有さない。しかし、他の偏光状態について、特に、第１の偏光状態に対して直交する偏光状態について、液晶材料の屈折率は、層２０の屈折率と一致せず、液晶材料は、第２の偏光状態の光に対してレンズ効果を有する。
【０２１７】
液晶レンチキュラーレンズ５０は、ディスプレイ４８に入る光の偏光状態を変化させることによって、オンまたはオフに切り替えられる。これは、偏光スイッチ５１の選択された部分を通過する光の偏光状態を、例えば、２つの線偏光のうちの１つを選択することによって、変化させ得る偏光スイッチ５１を提供することによって行われ得る。偏光スイッチ５１は、例えば、液晶セルによって構成され得、偏光子５１’が後に続く。
【０２１８】
図２１（ｃ）は、ガラス基板１９がアレイ３５’’を収容するようにくぼんでいる、他の基板４９’を示す。この場合、アレイ３５’’の材料の屈折率のうちの１つは、シングルビュー動作モードを提供するように、ガラス基板１９の屈折率に実質的に一致する必要がある。
【０２１９】
図２１（ｄ）は、スペーサー２０およびガラス基板１９の両方が、両凸のレンズアレイ３５’’を収容する凹部を有する、カラーフィルタ４９’の他の形態を示す。この場合、アレイ３５’’の材料の屈折率の１つは、非方向性またはシングルビュー動作モードを提供するために、スペーサー２０およびガラス基板１９の屈折率に実質的に一致することが必要である。
【０２２０】
図２２は、本発明のさらなる実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ５２の模式的断面図である。これは、多くの点で、図６（ｂ）に示すディスプレイ５８と類似するが、複数のプリズム５３がカラーフィルタ基板７のベース基板１９の外面上に設けられる点が異なる。図２２において、プリズム５３は、三角形の断面を有するように示されている。プリズム５３は、ディスプレイデバイスの内部に設けられた視差バリア１３と組み合わせられて機能する。用いられるとき、デバイスは、ＴＦＴ基板６の後ろに設けられた光によって照明され、カラーフィルタ基板７のベース基板１９は、ディスプレイデバイ
スの外面を形成する。プリズム構造は、視差バリアによって引き起こされる左イメージおよび右イメージの間の間隔の角度を変動させる。
【０２２１】
図２２の実施形態において、プリズムは、異なるイメージの観察ウィンドウの間の間隔の角度を低減させるように構成される。
【０２２２】
図２２においてプリズムは三角形の断面を有するように示されているが、この実施形態は、三角形の断面を有するプリズムに限定されない。原理上は、２つの観察ウィンドウの間の間隔の角度を低減させる任意のプリズム構造が用いられ得る。さらに、三角形の断面を有するプリズムが用いられる場合、プリズムが正三角形の断面を有する必要はない。実際、例えば、ディスプレイの任意の用途に適応させるため、任意の対称または非対称の収束性または発散性素子が用いられ得る。
【０２２３】
図２３は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ５２’を示す。このディスプレイ５２’は、概して、図２２のディスプレイに相当するが、基板１９の表面に設けられるプリズム５３が、２つの観察ウィンドウの間の間隔の角度を増大させるように意図される点が異なる。
【０２２４】
図２４は、本発明のさらなる実施形態による、マルチプルビュー方向性ディスプレイ５９を示す。この実施形態のディスプレイ５９は、概して、図６（ｂ）のディスプレイデバイス２０に相当するが、デバイスによって生成される２つの観察ウィンドウの間の角度を変動させる切り替え可能手段５４をさらに含む点が異なる。切り替え可能手段５４は、２つの観察ウィンドウの間の角度間隔に実質的に影響を与えない状態と、２つの観察ウィンドウの間の角度間隔を増大または低減させる他の状態との間で切り替えられ得る。この実施形態において、切り替え可能手段５４は、カラーフィルタ基板のベース基板１９の外面上に取り付けられる複数の光透過プリズム５３を含む。アクティブ層５５がプリズム５３の上に配置されて、プリズムが平面化される。アクティブ層は、透明プレート５６に含まれる。プリズムおよび透明プレートは、ガラス、透明樹脂、透明プラスチック材料などから形成され得る。アクティブ層５５は、例えば、液晶層を含み得る。液晶層は、液晶材料にわたって電界が印加されない場合、液晶材料の屈折率がプリズム５３の屈折率と一致するように選択される。この状態において、プリズムは、デバイス５４によって生成される２つの観察ウィンドウの間の角度間隔に実質的に影響を与えない。
【０２２５】
切り替え可能手段５４は、電界が液晶層５５にわたって印加されることを可能にする電極（図示せず）をさらに含む。電極にわたって電圧を印加し、液晶層にわたって電界を印加することによって、液晶材料の屈折率を変動させ、プリズム５３の屈折率とは異なるようにすることが可能である。従って、プリズムと液晶層との間の界面を通過する光は、屈折を受ける。結果として、ディスプレイデバイスによって形成される２つの観察ウィンドウの間の角度間隔は、プリズム５３によって変更される。これは、ディスプレイ５９が、例えば、デュアルビュー表示モードと自動立体視表示モードとの間で切り替わることを可能にする。
【０２２６】
切り替え可能手段５４は、液晶層にわたって印加される電界を連続的に変動させることによって、２つの観察ウィンドウの間の角度間隔が連続的に制御されることを可能にする。これによって、２つの観察ウィンドウの間の角度間隔を、ディスプレイデバイス５４の特定の用途に適応するように調整することが可能になる。この実施形態は、ディスプレイと観察者との間の長手方向の間隔についての情報が、例えば、観察者追跡デバイスから利用可能である場合に、特に有用である。自動立体視表示モードにおいて、切り替え可能手段５４は、左眼および右眼観察ウィンドウの間の角度間隔を制御し得、観察者のところにおける横方向間隔は、人間の２つの眼の間の間隔に等しくなるように維持される。
【０２２７】
図２５は、本発明のさらなる実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ５７を示す。このディスプレイ５７は、概して、図２４のディスプレイ５４に類似しており、ここでは違いのみを説明する。
【０２２８】
図２５のディスプレイ５７において、ディスプレイによって形成される２つの観察ウィンドウの間の角度間隔を変動させる切り替え手段５４は、カラーフィルタ基板７の基板１９の外面上に配置される。液晶層５５は、プリズム５３の上に位置するが、図２４の実施形態とは対照的に、液晶層の微細構造は固定される。液晶層５５にアドレスする手段は必要とされない。
【０２２９】
液晶層５５の屈折率は、液晶層を通過する光の偏光の状態に依存する。液晶層は、ある偏光状態について、屈折率がプリズム５３の屈折率と実質的に等しくなるように選択される。この場合、プリズムを通過する光は、実質的に屈折を受けない。
【０２３０】
しかし、他の偏光状態、例えば、第１の偏光状態に直交する偏光状態の光について、液晶材料５５の屈折率は、プリズム５３の屈折率と等しくない。従って、この第２の偏光状態の光について、プリズムと液晶層５５との間の界面において屈折が発生し、ディスプレイ５７によって形成される２つの観察ウィンドウの間の角度間隔における変動につながる。
【０２３１】
この実施形態は、パネルに入るか、またはパネルから出る光の偏光状態を適切に選択することによって、オンまたはオフに切り替えられ得る。これは、光源と観察者との間に偏光スイッチ５１および偏光子５１’を提供することによって行われ得る。図２５において、偏光スイッチ５１および偏光子５１’は、ディスプレイデバイスと観察者との間に配置されているが、光源とディスプレイデバイスとの間に設けられてもよい。偏光スイッチは、例えば、液晶セルであり得る。
【０２３２】
図２４および２５の実施形態は、図２３と同様に、観察ウィンドウの間の角度間隔を増大させる傾向があるプリズム構造を用いて実行され得る。
【０２３３】
図２６（ａ）〜２６（ｄ）は、本発明のディスプレイを製造する方法を示す。この方法は、開始点として、２つの基板６０および６１の間に配置されたイメージ表示層８（例えば、液晶層）を有する従来のイメージディスプレイデバイス６３を取る。イメージディスプレイデバイス６３は、イメージ表示層８を制御する電極および切り替え素子などの他の構成要素を含み、カラーイメージディスプレイデバイスである場合、カラーフィルタを含む。これらは、全体的に従来のものであり、説明を明瞭にするため、図２６（ａ）〜２６（ｄ）から省略される。
【０２３４】
この実施形態の方法によると、イメージディスプレイデバイス６３の一方の基板６０の厚みは低減される。厚みは、５０μｍ〜１５０μｍの範囲内であることが好ましい。基板６０の厚みは、例えば、機械的グライディング方法または化学的エッチング方法などの任意の適切な方法によって低減され得る。従って、基板６０は、図２６（ｂ）に示すように、透明層６０’へと変形させられ得る。薄い透明層６０’の厚さは、層６０’の範囲にわたって実質的に均一であることが望ましい。
【０２３５】
次に、さらなる基板６２が、薄い透明層６０’とさらなる基板との間に視差オプティクス１３が配置されるように、薄い透明層６０’に接着される。これは、従来、視差オプティクスをさらなる基板の表面の上または表面において設け、さらなる基板のその表面を薄い透明層６０’に接着させることによって行われ得る。例えば、視差バリアアパーチャア
レイは、図２６（ｃ）に示すようにさらなる基板６２の表面上にプリントされ得る。あるいは、ＲＭ視差バリアのレンチキュラーレンズアレイは、さらなる基板の表面において／の上に規定され得る。さらなる基板６２は、適切な透明接着剤を用いる透明層６０’に接着され得る。
【０２３６】
さらなる基板６２は、図２６（ｄ）に示すように、薄い透明層６０’に直接接着され得る。あるいは、図２８を参照しながら以下に説明するように、１つ以上の構成要素が、さらなる基板６２と薄い透明層６０’との間に挟まれてもよい。
【０２３７】
得られるディスプレイを図２６（ｄ）に示す（透明接着剤は、明瞭にするため、図２６（ｄ）から省略される）。視差オプティクスは、基板６０の厚みを低減することによって得られる薄い透明層６０’のみ（および透明接着層の厚み）によってイメージ表示層８から隔てられている。従って、視差オプティクスは、イメージ表示層８の近くに配置され、上記の利点が得られる。
【０２３８】
図２６（ａ）〜２６（ｄ）の方法において、基板６０は、厚みが低減されるときにディスプレイデバイス６３に組み込まれる。ディスプレイデバイス６３の他の素子は、厚みを低減するプロセスの間、および、厚みが低減された後、物理的なサポートを提供する。従って、基板が破壊されるという重大なリスクなしに、５０μｍの薄さまで、基板６０の厚みを低減することが可能である。対照的に、孤立した基板の厚みが低減される場合、基板が破壊されるという重大なリスクなしに、０．５ｍｍよりもかなり薄い厚さまで低減することは困難である。
【０２３９】
図２６（ａ）〜２６（ｄ）の方法は、図７（ｂ）に示すようなディスプレイ２２を製造するために用いられ得る。図２６（ｄ）を図７（ｂ）と比較すると、図２６（ｄ）のさらなる基板６２は図７（ｂ）のベース基板１９に相当し、図２６（ｄ）の薄い層６０’（イメージ表示素子６３の基板６０の厚さを低減させることによって得られる）は図７（ｂ）における視差バリア１３とカラーフィルタアレイ１８との間のガラス層２０に相当する。
【０２４０】
図２６（ａ）〜２６（ｄ）の方法は、視差オプティクスが視差バリアアパーチャアレイでないディスプレイの製造においても用いられ得る。例えば、レンズアレイまたはＲＭ視差バリアは、さらなる基板６２の一方の表面上に配置され得、例えば、図１５（ｂ）または図１７（ｂ）に示すようなディスプレイの製造を可能にする。
【０２４１】
レンズアレイは、透明接着剤の層を基板の全面積にわたって提供することによって接着され得る。あるいは、レンズアレイは、選択された位置、例えば、各レンズの円周の周りにのみ接着剤を配置することによって、さらなる基板に接着され得る。これによって、レンズと接着剤が塗布されていない基板との間にエアギャップが提供され、レンズアレイの屈折率に近い屈折率を有する透明接着剤の層がある場合、発生し得るフォーカシング能力の低減をなくし得る。選択された位置にのみ接着剤が配置される場合、原理上は、透明でない接着剤を用いることが可能である。
【０２４２】
図２７は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイ６４の断面図である。このディスプレイも、イメージ表示素子６５を含み、イメージ表示素子内に配置される視差おプティクス６６を有する。この実施形態において、視差オプティクスは、プリズムアレイ６６である。
【０２４３】
プリズムアレイ６６は、ベース基板１９（例えば、ガラスから製造される）の上に形成され、平面化層６７がプリズムアレイの上に設けられる。ベース基板１９、プリズムアレイ６６、および平面化層６７は、イメージ表示素子６５の一方の基板６８を形成する。イ
メージ表示層８、例えば、ピクセル化された液晶層は、基板６８と第２の基板６との間に配置される。イメージ表示素子の他の構成要素、例えば、カラーフィルタアレイ（フルカラーディスプレイの場合）、アライメント層、スイッチング素子、および電極などは、完全に従来のものであり、図２７からは省略されている。
【０２４４】
ディスプレイ６４は、イメージ表示素子６５を視準された光または部分的に視準された光で照射するバックライト６９を含む。バックライトからの光は、プリズムアレイのプリズムによって屈折され、左観察ウィンドウ２、または右観察ウィンドウ３に向けられる。２つのインターレースされたイメージが、イメージ表示層８のピクセル７０上に表示される場合、方向性ディスプレイが提供される。プリズムアレイを用いて光を２つの観察ウィンドウに向けることは、視準の度合いが比較的低いバックライト６９が用いられ得ることを意味する。対照的に、レンズアレイがプリズムアレイの代わりに用いられる場合、視準の度合いが高いバックライトを用いる必要があり得る。
【０２４５】
基板６８を製造する方法の１つとして、フォトレジストの層をベース基板１９の上に配置する方法がある。フォトレジストの屈折率は、可能な限り、ベース基板１９の屈折率に近い必要があり、フォトレジストの屈折率は、ベース基板１９の屈折率と等しいか、または実質的に等しいことが好ましい。その後、プリズムアレイ６６が、従来のマスキング、照射、およびエッチング工程を用いて規定される。
【０２４６】
その後、平面化層６７はプリズムアレイ６６の上に配置される。平面化層６７は、基板６８を平面化するために必要な最低限の厚さを有することが好ましい。
【０２４７】
アライメント層、カラーフィルタなどの構成要素は、任意の適切な技術を用いて、基板６８上に設けられ得る。その後、基板６８は、第２の基板６とともに組み立てられ、イメージ表示素子６５が形成される。
【０２４８】
平面化層６７の屈折率は、光がプリズムアレイ６６と平面化層６７との間の界面で屈折するように、プリズムアレイ６６の屈折率とは異なっている必要がある。平面化層の屈折率は、プリズムアレイの屈折率よりも、高くてもよいし、低くてもよいが、実用においては、プリズムアレイよりも低い屈折率を有する偏光層の適切な材料を探すほうがより容易であり得る。（屈折の方向は、平面化層の屈折率が、プリズムアレイの屈折率よりも高いか、または低いかに依存する。）
本発明の実施形態は、特定のタイプの視差オプティクスを参照しながら説明されてきた。しかし、実施形態は、示されている特定のタイプの視差オプティクスに限定されず、他のタイプの視差オプティクスとともに用いられ得る。
【０２４９】
本発明は、視差オプティクスが搭載される基板が、例えば、液晶表示素子などのイメージ表示素子などの基板とともに用いられることを可能にする。これは、視差オプティクスおよび表示素子のアライメントが、表示素子の製造中に実行されるという利点を有する。これは、外部視差オプティクスが完成した液晶表示素子と並べられる従来の場合（図１参照）と比較して、より正確にアライメントが実行されることを可能にする。さらに、視差オプティクスを完成したイメージ表示素子に糊付けする工程、または他の接着工程を省略することによって、製造プロセスがよりすばやく、より安価になる。
【０２５０】
図２８は、本発明のさらなる実施形態によるマルチプルビュー方向性ディスプレイ７６の模式的な平面断面図である。ディスプレイ７６は、第１の基板６と第２の基板７１との間にイメージ表示層８が配置された状態で、第１の透明基板６および第２の透明基板７１を含む。カラーフィルタのアレイ（図示せず）は、第２の基板７１の上に設けられ、従って、第２の基板は、カラーフィルタ基板と呼ばれる。
【０２５１】
第１の基板６には、ピクセルのアレイをイメージ表示層８において規定するピクセル電極（図示せず）が設けられ、また、ピクセル電極に選択的にアドレシングする薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子（図示せず）が設けられる。基板６は、「ＴＦＴ基板」と呼ばれる。イメージ表示層８は、この実施例において、液晶層８である。しかし、本発明はこれに限定されず、任意の透過イメージ表示層が用いられ得る。
【０２５２】
ディスプレイ７６は、カラーフィルタがイメージ表示層８のそれぞれのピクセルの実質的に反対側に位置するように組み立てられる。アライメント層などの他の構成要素は、イメージ表示層に隣接する基板６および７１の表面上に配置され得、対向電極（単数または複数）もＣＦ基板７１上に配置され得る。これらの構成要素は従来のものであり、さらに説明しない。さらに、ディスプレイ７６は、イメージ表示素子の外側に配置された観察角度向上膜、反射防止膜などのさらなる構成要素を含み得る。これらの構成要素も従来のものであり、さらに説明しない。
【０２５３】
カラーフィルタ基板７１は、透明導波路７４、導波路７４の上に配置された線偏光子７３、および線偏光子７３の上に配置された透明層７２を含む。導波路７４は、カラーフィルタ基板７１の一部を形成するだけでなく、ディスプレイのバックライトの一部を形成する。
【０２５４】
用いられる場合、ディスプレイ７６のバックライトは、導波路７４と、導波路の側面に沿って配置される１つ以上の光源７５とによって構成される。図２８には１つの光源７５のみが、導波路７４のある側面７４ａに沿って配置された状態で示されているが、本発明は、図２８に示すバックライトの特定の構成に限定されず、１つより多い光源が用いられ得る。一例として、ディスプレイには、導波路７４の対向する側面７４ａおよび７４ｂに沿って配置される２つの光源が設けられ得る。光源６５は、導波路のそれぞれの側面の全て、または、実質的に全てに沿って延びることが好ましく、例えば、蛍光管であり得る。
【０２５５】
導波路７４は、偏光子７３の端に沿って配置される接着剤８１によって、偏光子７３に接着される。接着剤８１が偏光子７３の端のみに沿って配置されるので、偏光子の面積のほとんどにわたって、エアギャップ８２が導波路７４と線偏光子７３との間にある。周知であるように、光源（単数または複数）７５からの光は導波路７４に入り、全反射現象によって導波路７４内に閉じ込められる。導波路７４の前面または背面に入射する、導波路７４内を伝播する光は、導波路／空気界面での全反射を受け、導波路から放射されない。
【０２５６】
あるいは、導波路７４および偏光子７３は、低屈折率透明接着剤を用いて接着され得る。すなわち、導波路の屈折率よりも低い屈折率を有する接着剤である。低屈折率接着剤は、線偏光子７３の全面積にわたって配置され得、導波路７４の前面における内部反射は、接着剤の屈折率と導波路の屈折率との間の差から発生する。
【０２５７】
図２８の実施形態によると、導波路７４の前面７４ｃの選択された領域８４に、拡散点が設けられる。導波路内を伝播する光が導波路の前面７４ｃの領域に入射する場合、その光は、鏡のように反射されるのではなく、図２８に示すように、拡散点によって散乱する。結果として、光の一部は、イメージ表示層８に向かって、導波路の外側に散乱する。
【０２５８】
光は、拡散点がある領域８４においてのみ、導波路７４の外側に散乱し、拡散点がない導波路７４から放射される光はない。従って、導波路７４は、光を放射する領域（拡散点がある領域８４に対応する）と、あまり光を放射しない領域とを有する。拡散点が設けられる領域８４が、図２８の紙の面に向かって延びるストライプの形態を有する場合、導波路７４の光を放射する領域は、例えば、図６（ａ）の視差バリア１３などの視差バリアの
透過領域に、サイズ、形および位置の面で相当する。導波路７４の光を放射しない領域は、視差バリアの不透明領域に、サイズ、形、および位置の面で相当する。従って、視差バリアは、導波路７４の前面７４ｃにおいて、カラーフィルタ基板７１の厚み内に、有効に規定される。
【０２５９】
導波路７４の拡散点がない領域は、これらの領域から光が散乱しないことを確実にするように吸収材料でコーティングされ得る。これによって、図６（ａ）の視差バリア１３の不透明領域に相当することが意図される、導波路の領域によって放射される光の強度が低減される。
【０２６０】
拡散点は、拡散構造、回折構造、または微小反射構造を含み得る。拡散点が設けられた領域８４から光が散乱され、拡散点が設けられない領域においてあまり散乱されない限り、細かい構造は重要でない。
【０２６１】
図２８のディスプレイ７６は、視差バリアアパーチャアレイを必要とせず、導波路７４によって放射される光は、視差バリアアパーチャアレイの不透明領域によって吸収される。光源（単数または複数）７５からのある出力について、図２８のディスプレイ７６は、図６（ａ）のディスプレイのような視差バリアアパーチャアレイを有するディスプレイよりも明るいイメージを提供する。
【０２６２】
偏光子７３は、イメージ表示層８用の従来の入口偏光しとして機能する。イメージ表示層の動作モードに依存して、第２の線偏光子（図示せず）が、イメージ表示層の偏光子７３とは反対の側に設けられ得る。
【０２６３】
ディスプレイ７６は、図２６（ａ）〜２６（ｄ）に示す方法と類似の方法を用いて製造され得る。この方法において、前面基板６、イメージ表示層８および背面基板を含むイメージ表示素子が、初期的に製造され得る。背面基板は、厚みが低減されて、透明層７２を形成する。次に、偏光子７３は透明層７２に接着され、導波路７４は偏光子７３に接着され得る。
【０２６４】
あるいは、カラーフィルタ基板７１は、偏光子７３を導波路７４に接着することによって製造され得る。その後、透明層７２は、例えば、ガラス透明層７２の場合、偏光子７３に接着され得る。あるいは、透明層７２を形成するために、透明プラスチックまたは透明樹脂の層が偏光子７３の上に配置されてもよい。その後、完成したカラーフィルタ７１は、ＴＦＴ基板６とともに組み立てられて、ディスプレイ７６を形成する。この方法において、導波路７４は、カラーフィルタ基板７１のベース基板を形成する。
【０２６５】
図２９は、本発明のさらなる実施形態による、マルチプルビュー方向性ディスプレイ７６’の模式的な平面断面図である。ディスプレイ７６’は、概して、図２８のディスプレイ７６に相当しており、違いのみを説明する。
【０２６６】
図２９のディスプレイ７６’において、偏光子７３は、導波路７４の背面に隣接するように位置付けされ、例えば、透明接着剤（図示せず）を用いて導波路７４に接着される。導波路７４、偏光子７３、および接着剤の屈折率は、導波路７４内を伝播する光が導波路７４と偏光子７３との間の界面における内部反射が実質的にない状態で偏光子７３へと通過するように、選択される。内部反射は、図２９の光線によって示されるように、偏光子７３の背面において発生する。
【０２６７】
この実施形態において、導波路７４の前面７４ｃとイメージ表示層８との間の距離は、偏光子の厚み分だけ低減される。導波路の背面において内部反射される光は、反射におい
て偏光され、この偏光は光が導波路の外側に散乱されるときに保存される。
【０２６８】
図３０は、本発明のさらなる実施形態による、マルチプルビュー方向性ディスプレイ７７の模式的な平面断面図である。ディスプレイ７７は、第１の透明基板６および第２の透明基板８０を、第１の基板６と第２の基板８０との間にイメージ表示層８が配置された状態で含む。カラーフィルタ（図示せず）のアレイは、第２の基板８０の上に設けられ、第２の基板は、カラーフィルタ基板と呼ばれる。
【０２６９】
第１の基板６において、ピクセル８Ｐ、８Ｓのアレイを規定するピクセル電極（図示せず）がイメージ表示層８に設けられ、また、選択的にピクセル電極にアドレスするための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子（図示せず）が設けられる。基板６は、「ＴＦＴ基板」と呼ばれる。イメージ表示層８は、この実施例において、液晶層８である。しかし、本発明はこれに限定されず、任意の透過イメージ表示層が用いられ得る。
【０２７０】
ディスプレイ７７は、カラーフィルタが、それぞれ、イメージ表示層８のそれぞれのピクセルの実質的に反対側に位置するように組み立てられる。アライメント層などの他の構成要素がイメージ表示層に隣接するように基板６および８０の表面上に配置され得、また、対向電極（単数または複数）がＣＦ基板８０上に配置され得る。これらの構成要素は従来のものであり、さらに説明しない。さらに、ディスプレイ７７は、イメージ表示素子の外側に配置される偏光子、観察角度向上膜、反射防止膜などのさらなる構成要素を含み得る。
【０２７１】
この実施形態において、ディスプレイは、透過領域７９ａおよび不透明領域７９ｂを有する視差バリア７９を含む。この実施形態において、視差バリア７９の不透明透過部分７９ａは、偏光アパーチャであり、ある偏光の光を透過させ、直交する偏光の光を実質的にブロックする。ピクセル８Ｓおよび８Ｐは、第１の偏光状態または第２の偏光状態のいずれかの光を放射／透過させる。図３０において、２つの偏光状態は、Ｐ−線偏光状態およびＳ−線偏光状態になるようにとられる。「８Ｓ」または「８Ｐ」と印が付けられたピクセルは、それぞれ、Ｓ−偏光を有する光またはＰ−偏光を有する光を放射／透過させる。視差バリア７９の透過部分７９ａは、それぞれ、Ｓ−偏光を有する光またはＰ−偏光を有する光を透過させるか否かを示すために「Ｐ」または「Ｓ」と印が付けられる。
【０２７２】
視差バリア７９は、ベース基板１９の上に配置される。ガラス、透明樹脂、または透明プラスチックの層であり得る透過スペーサー層７８は、イメージ表示層８と視差バリア７９との間に設けられる。
【０２７３】
視差バリアは、例えば、Ｐ−偏光された光を透過させるが、Ｓ−偏光された光をブロックする領域と、Ｓ−偏光された光を透過させるが、Ｐ−偏光された光をブロックする他の領域を有するパターニングされた偏光子から形成される。不透明領域７９ｂは、例えば、プリントによって、パターニングされた偏光子上に堆積され得る。あるいは、視差バリアは、光の偏光面を９０°回転させる領域と、光の偏光面を回転させない他の領域とを有する均一な線偏光子およびパターニングされたリターダーの組み合わせから形成され得る。不透明領域７９ｂはまた、例えばプリントによって堆積され得る。
【０２７４】
視差バリア７９は、特定の偏光の光を透過させるアパーチャ７９ａが、その偏光の光を放射／透過させるピクセルの前に位置しないように構成される。従って、Ｐ−偏光状態を透過させるアパーチャ７９ａは、Ｐ−偏光状態を透過／放射するピクセル８Ｐの前に配置されず、Ｓ−偏光状態を透過させる視差バリアのアパーチャ７９ａは、Ｓ−偏光状態を放射／透過させるピクセル８Ｓの前面に配置され得る。結果として、ある偏光状態のピクセルによって透過／放射される光は、ディスプレイの表示面に対する垂線と異なり、反対側
に位置する、第１および第２の範囲の方向に、視差バリア７９のみを通過し得る。例えば、Ｓ−ピクセルによって垂線方向に対して平行または近い方向で放射される光は、Ｐ−偏光のみを透過させるアパーチャ７９ａ、または視差バリアの不透明部分７９ｂに入射する。従って、この実施形態のディスプレイによって垂線方向、または、垂線方向に近い方向に放射される光の強度は低い。デバイスは、２つのイメージの観察ウィンドウの間にブラックウィンドウを提供し、図１１（ｂ）を参照しながら説明した利点を提供する。
【０２７５】
ブラックマスク（非透過領域８ｂによって表される）は、隣接するピクセル８Ｓおよび８Ｒの間に設けられ得る。ブラック中心ウィンドウは、（ピクセルピッチを一定に維持しながら）ブラックマスク：ピクセル比を変更することによって変動し得る。隣接するピクセル間の幅が大きくなるにつれて、ブラック中心ウィンドウの角度範囲が大きくなる。
【０２７６】
ブラック中心ウィンドウの角度範囲はまた、視差バリア７９の偏光アパーチャ７９の幅によって規定される。ブラック中心ウィンドウの角度範囲は、（アパーチャピッチを一定に維持しながら）偏光アパーチャの幅を変化させることによって変動し得る。視差バリアの偏光アパーチャの幅が小さくなるにつれて、ブラック中心ウィンドウの角度範囲が大きくなる。
【０２７７】
レンズアレイを含む上記の実施形態のいずれにおいても、レンズアレイは、上記の図２０（ｂ）の実施形態に関して説明したように、ＧＲＩＮ（グレーデッドインデックス）レンズのアレイであり得る。
【０２７８】
図３１は、図２８のディスプレイ７６のバックライトの改変例を示す。図３１のバックライトは、第１の導波路７４と、第１の導波路の側面に沿って配置される、１つ以上の第１の光源７５とを含む。図３１においては、第１の導波路の対抗する側面７４ａおよび７４ｂに沿って配置されている２つの第１の光源７５が示されているが、本発明は、この特定の構成に限定されず、光源が１つだけ、または２つより多く設けられてもよい。光源７５は、第１の導波路のそれぞれの側面の全て、または実質的に全てにわたって延びることが好ましく、例えば、蛍光管であり得る。
【０２７９】
第１の導波路７４の背面７４ｃの選択された領域８４に拡散点が設けられる。拡散点がある領域８４は、例えば、ストライプの形態であり、図３１の紙の面に向かって延び得る。導波路の前面７４ｃの拡散点が設けられた領域８４に、第１の導波路内を伝播する光が入射する場合、その光は、鏡によるような反射をするのではなく、上記の図２８を参照しながら説明したように、第１の導波路の外側に散乱される（図３１においては、観察者は、ページの上にいると仮定され、光は、第１の導波路７４の外側に、概して上方向に散乱される）。
【０２８０】
バックライトは、第２の導波路７４’と、第１の導波路の側面に沿って配置される、１つ以上の第２の光源７５’とをさらに含む。第２の導波路７４’は、後ろに配置され、概して、第１の導波路７４と平行である。第２の導波路７４’は、サイズおよび形の面で第１の導波路７４にほぼ相当する。図３１においては、２つの光源７５’が、第２の導波路７４’の対向する側面７４ａ’および７４ｂ’に沿って配置されるが、本発明は、この特定の構成に限定されず、光源が１つのみ、または２つより多く用いられてもよい。光源７５’は、第２の導波路のそれぞれの側面の全て、または実質的に全てに沿って延びることが好ましく、例えば、蛍光管であり得る。
【０２８１】
拡散点が、第２の導波路７４’の前面７４ｄ’の実質的に全てにわたって設けられる。従って、第２の光源７５’が照明される場合、光は、第２の導波路の前面７４ｄ’の面積のほとんどにわたって、前面７４ｄ’の外側に散乱される。
【０２８２】
従って、図３１のバックライトは、「パターンモード」と「均一モード」との間で切り替え可能である。「パターンモード」において、第１の光源７５は照明され、第２の光源７５’は照明されない。光は、第１の導波路７４のみを伝播し、バックライトは、光を放射する領域（これらの領域は、拡散点がある領域８４に対応する）を有し、光を放射しない領域（これらの領域は拡散点がない領域に対応する）を有する。「均一モード」において、第２の光源７５’が照明され、光が第２の導波路を伝播する。拡散点８９が第２の導波路７４の前面７４ｄ’の実質的に全体にわたって設けられているので、バックライトは、「均一モード」において、領域全体にわたって、実質的に均一な照明を提供する。図３１のバックライトが設けられたディスプレイは、バックライトを「パターンモード」から「均一モード」に切り替えることによって、方向性表示モードから従来の２−Ｄ表示モードへと切り替えられ得る。
【０２８３】
「均一モード」において、第１の光源７５は照明されてもよいし、照明されなくてもよい。所望される場合、第１の光源は、継続的にオンに維持されてもよいし、バックライトは、第２の光源７５’をそれぞれオンまたはオフに切り替えることによって、「均一モード」または「パターンモード」のいずれかにされる。（パターニングされた導波路を均一モードで照明されるように維持することは、バックライトの領域にわたる強度のある程度のばらつきの原因となり得るが、いくつかの用途においては、この起こり得る欠点よりも、第２の光源７５’のみを切り替える必要性が重要となり得る。）
内部反射が第１の導波路の背面７４ｃにおいて内部反射が発生することを確実にするため、第１の導波路７４と第２の導波路７４’との間の空間が、第１の導波路よりも低い屈折率を有することが必要である。これは、第１の導波路７４と第２の導波路７４’との間にエアギャップを設けることによって簡便に達成されてもよいし、あるいは、第１の導波路７４と第２の導波路７４’との間の空間が、低い屈折率を有する光透過材料で充填されてもよい。
【０２８４】
第１の導波路７４上に拡散点が設けられた領域８４の背面は、例えば、金属コーティングを付与することによって、反射的にされてもよい。これが行われる場合、拡散点によって第２の導波路７４’に向かって散乱される任意の光が、観察者に向かって戻るように反射される。（第１の導波路７４上に拡散点が設けられた領域８４の背面が反射的にされる場合、第２の導波路７４’から上向きに散乱される光を反射面がブロックし得るので、第１の光源および第２の光源は均一モードを達成するように照明される。）
各導波路には、反射防止コーティング（図示せず）が設けられてもよい。
【０２８５】
図３２は、本発明による他のバックライトを示す。このバックライトは、導波路７４と、導波路の側面に沿って配置される１つ以上の光源７５とを含む。図３２には、導波路７４の対向する側面７４ａおよび７４ｂに沿って配置されている２つの光源７５が示されているが、本発明はこの特定の構成に限定されず、用いられる光源は１つのみであってもよいし、２つより多くてもよい。光源は、導波路のそれぞれの側面の全て、または実質的に全てに沿って延びることが好ましく、例えば、蛍光管であり得る。
【０２８６】
導波路７４は、２つの光透過基板９２と９３との間に挟まれる、液晶材料の層８７を含む。液晶層は、例えば、液晶層８７にわたって電界が印加されることを可能にする電極（図示せず）によってアドレス可能である。液晶層の領域８７Ａおよび８７Ｂ（図３２において破線で示す）は、例えば、液晶層の選択された領域にわたって電界が印加されることを可能にする適切にパターニングされた電極を用いることによって、互いに依存せずにアドレス可能である。液晶層の領域８７Ａおよび８７Ｂは、例えば、ストライプの形態であり、図３２の紙の面に向かって延び得る。
【０２８７】
液晶層の領域８７Ａおよび８７Ｂは、散乱モード、またはクリアな光透過モードへと切り替えられ得る。全ての液晶領域が光透過モードに切り替えられる場合、光は、散乱が最小限である状態で導波路を伝播する。すなわち、光は、上方基板９２の上面９２ａで内部反射を受け、上方基板９２および液晶層８７を下方基板９３に向かって通過し、下方基板９３の底面９３ｂで内部反射を受け、上方基板９２に向かって戻るように反射する。導波路から放射される光は、少ないか、またはない。
【０２８８】
導波路から光を放射させるため、１つ以上の液晶領域が、図３２において参照符号８５で模式的に示す領域を形成するように切り替えられる。第１の導波路内で伝播する光が散乱領域８５に入射する場合、光は、上記の図２８を参照しながら説明したように、導波路の外側に散乱される（図３２において、観察者はページの上にいると仮定され、光は、導波路７４の外側に、概して上方向に散乱される）。
【０２８９】
図３２は、交互の液晶領域８７Ａの全てが散乱領域８５を生成するように切り替えられている導波路を示す。他の液晶領域８７Ｂは、散乱させないように切り替えられる。光は、導波路７４の前面の散乱領域８５にほぼ相当する領域のみから放射され、バックライトは「パターンモード」で動作する。
【０２９０】
全ての液晶領域８７Ａおよび８７Ｂが散乱領域を形成するように切り替えられる場合、液晶層８７は、領域全体にわたって光を散乱させ、光が導波路７４の領域の実質的に全体から放射されるようになる。従って、全ての液晶領域８７Ａおよび８７Ｂが散乱領域を形成するように切り替えられる場合、バックライトは、「均一モード」で動作する。バックライトは、液晶領域を切り替えることによって、「パターンモード」と「均一モード」との間で切り替えられ得る。図３２のバックライトが設けられたディスプレイは、バックライトを「パターンモード」から「均一モード」に切り替えることによって、方向性表示モードから従来の２−Ｄ表示モードへと切り替えられ得る。
【０２９１】
図３２のバックライトのある実施例において、上方基板９２の背面９２ｂはその領域全体にわたって平滑である。この実施例においては、大幅な散乱なしに光を透過する状態と光を散乱させる状態との間で切り替えられ得る液晶材料、例えば、ポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）などを層８７が含むことが必要である。散乱領域８５は、液晶層の領域を散乱モードに切り替えることによって得られる。
【０２９２】
例えば、液晶層の領域８７Ａは、散乱領域８５を生成するように散乱モードに切り替えられる。上方基板９２から液晶層の領域８７Ａへと通過する光は、液晶材料によって散乱され、一部の光が上方向に反射され、導波路７４の前面から外側へと通過し得る。反対に、液晶層の領域８７Ｂが、散乱させないモードへと切り替えられる。上方基板９２から液晶層の領域８７Ｂへと通過する光は、液晶によって散乱されることなく、下方基板へと通過するのみである。液晶層の領域８７Ｂが散乱させないモードにある場合、バックライトは、「パターンモード」である。
【０２９３】
バックライトの「均一モード」を達成するため、液晶層の領域８７Ａおよび８７Ｂの全ては、散乱モードに切り替えられる。導波路７４の背面は、面積の実質的に全体にわたって散乱させる。
【０２９４】
この実施例において、散乱領域８５および非散乱領域のサイズおよび位置を変更することが可能である。例えば、２つの隣接する液晶領域を散乱モードに、次の液晶領域を非散乱モードに、次の２つの液晶領域を散乱モードに、次の液晶領域を非散乱モードに切り替えて、２：１のアパーチャ対バリア比を有する視差バリアをシミュレートすることなどが可能である。
【０２９５】
あるいは、散乱領域８５の所望の位置に対応する、上方基板９２の背面９２ｂの領域は、これらの領域が常に光を散乱させるように、粗くされてもよい。バックライトは、液晶領域８７Ｂを、それぞれ、散乱モードまたは非散乱モードに切り替えることによって、「均一モード」および「パターンモード」との間で切り替えられ得る。
【０２９６】
さらなる別の例として、上方基板の背面９２ｂは、その領域全体にわたって、光学的に粗くてもよい。この実施形態においては、液晶材料の層８７が、変更され得る屈折率を有することが必要である。散乱領域８５は、液晶の屈折率が導波路７４の屈折率と一致しないように、対応する液晶領域８７Ａを切り替えることによって得られる。上方基板を伝播する光は、上方基板の上面の光学的に粗い表面を「見」、散乱する。
【０２９７】
非散乱領域は、領域８７Ｂの液晶の屈折率が上方基板９２の屈折率に一致するように、対応する液晶領域８７Ｂを切り替えることによって得られる。上方基板を伝播する光は、光学的に粗い表面を「見」ず、散乱されることなく、液晶層へと通過する（その後、下方基板の背面９３ｂにおいて内部反射される）。
【０２９８】
反射面は、散乱領域の位置が固定される場合、散乱領域８５の後ろに設けられ得、これは、図３２において、参照符号８６で示される。散乱領域８５によって背面９３に向かって散乱される任意の光は、反射面８６によって、観察者に向かって反射される。
【０２９９】
図３３は、さらなるバックライトを示す。このバックライトは、導波路７４と、導波路の側面に沿って配置される、１つ以上の光源７５とを含む。図３３において、導波路７４の対抗する側面７４ａおよび７４ｂに沿って配置されている、２つの光源７５が示されているが、本発明はこの特定の構成に限定されず、用いられる光源は、１つのみであってもよいし、２つより多くてもよい。光源７５は、導波路のそれぞれの側面の全て、または実質的に全てに沿って延びることが好ましく、例えば、蛍光管であり得る。
【０３００】
導波路７４の背面７４ｃの選択された領域に拡散点が設けられる。拡散点がある領域８４は、例えば、ストライプの形態であり、図３３の紙の面に向かって延び得る。導波路の前面７４ｃの拡散点が設けられた領域８４に、第１の導波路内を伝播する光が入射する場合、その光は、鏡によるような反射をするのではなく、上記の図２８を参照しながら説明したように、第１の導波路の外側に散乱される（図３３においては、観察者は、ページの上にいると仮定され、光は、第１の導波路７４の外側に、概して上方向に散乱される）。
【０３０１】
レンズアレイ８８は、導波路７４の前面に配置される。レンズアレイは、導波路７４によって放射される光を、主に、第１の方向（または方向の第１の範囲）９０および第２の方向（または方向の第２の範囲）９１に向ける。第１の方向（または方向の第１の範囲）９０および第２の方向（または方向の第２の範囲）９１は、垂直方向を含む方向の第３の範囲によって隔てられていることが好ましい。光が主に第１および第２の方向（または、方向の第１および第２の範囲）９０および９１に向けられるので、第１および第２の方向（または、方向の第１および第２の範囲）９０および９１の光の強度は、方向の第３の範囲の強度よりも高い。第１の方向（または方向の第１の範囲）９０および第２の方向（または方向の第２の範囲）９１は、垂直方向の対向する側にそれぞれあり、垂線に対して実質的に対称であることが好ましい。
【０３０２】
図３３のバックライトは、特に、方向性ディスプレイにおいて用いられることに適する。代表的なデュアルビューディスプレイは、垂直方向の対向する側にある方向に沿ってイメージが表示される状態で、例えば、２つのイメージを表示する。図３３のバックライトは、光を、主に、２つのイメージがデュアルビューディスプレイによって表示される方向
に向けて、明るいイメージを提供する。対照的に、従来のバックライトは、垂直方向に沿って最高の輝度を有し、軸からはずれた方向から観察される場合は、低い輝度を有する。
【０３０３】
４ビュー照明システムは、マイクロレンズの２Ｄアレイおよび拡散点の２Ｄアレイを用いることによって作製され得る。これは、２つのビューの上に２つのビューがあるように配置された４つのビューを提供し、ビューの水平間隔および垂直間隔の両方を提供する。
【０３０４】
図３４は、さらなるバックライトを示す。このバックライトは、放射された光を２つの好ましい方向（または方向の範囲）９０および９１に向けるレンズアレイが設けられているという点で、図３３のバックライトに類似する。図３４のバックライトは、第２の導波路７４’と、第２の導波路７４’のそれぞれの側面に沿って配置される第２の光源７５’とをさらに含む。拡散点８９は、第２の導波路７４’の前面の実質的に全体にわたって設けられる。図３４の第２の導波路７４’は、図３１の第２の導波路７４’にほぼ相当する。図３４のバックライトは、図３１のバックライトに関して上述したような様態で、「パターンモード」と「均一モード」との間で切り替えられ得る。
【０３０５】
図３１〜３４のバックライトは、例えば、図２８のディスプレイ７６または図２９のディスプレイ７６’に組み込まれ得る。
【０３０６】
図３１〜３４の実施形態において、拡散点の密度は、光源７５からの距離が増大するにつれて低減する、導波路内を伝播する光の強度を補償するように、空間照射均一性を変更するために調節され得る。これは、図３１〜３４の実施形態の両方の導波路に適用され得る。
【０３０７】
図３１〜３４の実施形態において、拡散点は、プリズム、突出部などの微細反射構造と置き換えられ得る。これは、例えば、導波路の拡散点が設けられた領域から放射の方向性を制御することによって用いられ得る。
【０３０８】
上記の実施形態において、視差オプティクスは、カラーフィルタと同じ基板上に配置されていた。ディスプレイのＴＦＴ基板６上に視差オプティクスを配置することも可能であり、視差オプティクスがカラーフィルタ基板上に設けられた全ての実施形態について、視差オプティクスがＴＦＴ基板上に設けられた、対応する実施形態がある。このような改変された実施形態において、ＴＦＴのアレイなどのスイッチング素子のアレイ、および視差オプティクスの素子は、場合によっては、スペーサー層が視差オプティクスとフィルムトランジスタとの間に挿入された状態で、ＴＦＴ基板のベース基板の上に配置され得る。視差バリアとイメージ表示層との間の間隔は、ここでも、実質的にスペーサー層の厚さであり得る（スペーサー層が視差オプティクスの上に配置されたと仮定されている）。さらに、図２２〜２５の実子形態において、プリズム５３は、ＴＦＴ基板上に配置され得る。
【０３０９】
さらに、いくつかの液晶パネルにおいて、カラーフィルタは、薄膜トランジスタと同じ基板上に配置される。その後、本発明が、このようなデバイスに適用される。例えば、光透過スペーサー層（例えば、樹脂、ガラス、またはプラスチックスペーサー層）は、ＴＦＴ（または、他のスイッチング素子）およびカラーフィルタの上に配置され得、視差オプティクスは、スペーサー層の上に配置され得る。
【０３１０】
本発明の実施形態は、図２２〜２５、および２８〜３４に示す例外を除いて、背面バリアデバイス（図４参照）または前面バリアデバイス（図１参照）のいずれかとして用いられ得る。
【０３１１】
視差オプティクスが視差バリアである本発明のデバイスが、図４の背面バリアモードで
用いられる場合、視差バリア素子がバックライトに対向する側で反射的であることが好ましい。バリアの不透明領域に入射するバックライトからの光は、反射され、視差バリアを通過し、ディスプレイデバイスを通過し得るように、バックライトから反射され得る。これは、ディスプレイの輝度を増大させ得る。バックライトとは反対側の視差バリア素子の表面は、クロストークを防ぐため、吸収性であることが好ましい。
【０３１２】
本発明は、液晶層を含むイメージ表示素子を参照しながら説明されてきた。しかし、本発明は、この特定のイメージ表示素子に限定されず、任意の適切なイメージ表示素子が用いられ得る。一例として、ＯＬＥＤ（有機発光デバイス）イメージ表示素子が用いられ得る。
【０３１３】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【０３１４】
（要約）
イメージ表示素子および視差オプティクスを有するマルチプルビュー方向性ディスプレイが提供される。表示素子（８）は、基板（６、１９）を含み、その間に表示層（８）が挟まれ、視差オプティクス（１３）は、イメージ表示素子内に配置される。
【図面の簡単な説明】
【０３１５】
【図１】図１は、従来の自動立体視表示の模式的な平面図である。
【図２】図２は、従来のマルチプルビューディスプレイデバイスによって提供される観察ウィンドウの模式図である。
【図３】図３は、他の従来のマルチプルビュー方向性ディスプレイデバイスによって生成される観察ウィンドウの模式的な平面図である。
【図４】図４は、他の従来の自動立体視ディスプレイデバイスの模式的な平面図である。
【図５】図５は、従来のマルチプルビュー方向性ディスプレイデバイスの主な構成要素を示す模式的な平面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｂ）は、本発明の第１の実施形態によるディスプレイを示す図である。図６（ｃ）〜（ｄ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１４（ａ）】図１４（ａ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１４（ｂ）】図１４（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１４（ｃ）】図１４（ｃ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１４（ｄ）】図１４（ｄ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１５】図１５（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。図１５（ｃ）〜（ｄ）は、本発明のさらなる実施形態によるカラーフィルタ基板を示す図である。
【図１６】図１６（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１７】図１７（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図１９】図１９（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図２０】図２０（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。図２０（ｃ）〜（ｄ）は、本発明のさらなる実施形態によるカラーフィルタ基板を示す図である。
【図２１】図２１（ａ）〜（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。図２１（ｃ）〜（ｄ）は、本発明のさらなる実施形態によるカラーフィルタ基板を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図２３】図２３は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図２４】図２４は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図２５】図２５は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図２６】図２６（ａ）〜（ｄ）は、本発明のディスプレイを製造する方法を示す図である。
【図２７】図２７は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図２８】図２８は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図２９】図２９は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図３０】図３０は、本発明のさらなる実施形態によるディスプレイを示す図である。
【図３１】図３１は、本発明のディスプレイにおいて用いられることに適したバックライトを示す図である。
【図３２】図３２は、本発明のディスプレイにおいて用いられることに適したさらなるバックライトを示す図である。
【図３３】図３３は、本発明のディスプレイにおいて用いられることに適したさらなるバックライトを示す図である。
【図３４】図３４は、本発明のディスプレイにおいて用いられることに適したさらなるバックライトを示す図である。
【符号の説明】
【０３１６】
６  ＴＦＴ基板
７  透明基板
８  イメージ表示層
１９  ベース基板
２０  スペーサー層
２５  カラーフィルタ基板
２６  凹部
２７  ディスプレイ
３５  レンチキュラーレンズアレイ
３６  カラーフィルタ基板
４０  ストリップ
４３  マルチプルビュー方向性ディスプレイ
４５  偏光子
４６  アクティブ視差バリア
４７  液晶材料の領域
５３  プリズム
【図１】
2008020933.tif 000003
【図２】
2008020933.tif 000004
【図３】
2008020933.tif 000005
【図４】
2008020933.tif 000006
【図５】
2008020933.tif 000007
【図６】
2008020933.tif 000008
【図７】
2008020933.tif 000009
【図８】
2008020933.tif 000010
【図９】
2008020933.tif 000011
【図１０】
2008020933.tif 000012
【図１１】
2008020933.tif 000013
【図１２】
2008020933.tif 000014
【図１３】
2008020933.tif 000015
【図１４（ａ）】
2008020933.tif 000016
【図１４（ｂ）】
2008020933.tif 000017
【図１４（ｃ）】
2008020933.tif 000018
【図１４（ｄ）】
2008020933.tif 000019
【図１５】
2008020933.tif 000020
【図１６】
2008020933.tif 000021
【図１７】
2008020933.tif 000022
【図１８】
2008020933.tif 000023
【図１９】
2008020933.tif 000024
【図２０】
2008020933.tif 000025
【図２１】
2008020933.tif 000026
【図２２】
2008020933.tif 000027
【図２３】
2008020933.tif 000028
【図２４】
2008020933.tif 000029
【図２５】
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【図２６】
2008020933.tif 000031
【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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【図３４】
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