特開 2022-157685 液晶表示装置及び表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022157685

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】液晶表示装置及び表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13 20060101AFI20221006BHJP

   G02F 1/1347 20060101ALI20221006BHJP

   G02B 30/32 20200101ALI20221006BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

G02F1/13 505

G02F1/1347

G02B30/32

G09F9/00 313

G09F9/00 361

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021062043

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小糸 健夫

【テーマコード（参考）】

2H088

2H189

2H199

5G435

【Ｆターム（参考）】

2H088EA06

2H088EA42

2H088HA02

2H088HA12

2H088HA14

2H088HA17

2H088HA18

2H088JA05

2H088JA11

2H088MA01

2H189AA22

2H189JA05

2H189JA14

2H189LA03

2H189LA14

2H189LA15

2H189LA16

2H189LA17

2H189NA13

2H199BA09

2H199BA49

2H199BB09

2H199BB10

2H199BB42

2H199BB43

2H199BB52

2H199BB66

5G435AA00

5G435BB12

5G435BB15

5G435CC09

5G435DD11

5G435FF02

5G435FF13

(57)【要約】

【課題】液晶パネルによる視差バリアの形成と視域の確保とを両立できる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、背面側からの光を利用して画像を表示する第１パネル４０と、第１パネル４０の背面側から光を照射するバックライトと、第１パネル４０が出力する画像を視差画像として視認させるように光の出射範囲を限定する第２パネル１０と、を備える。第２パネル１０は、液晶層１６を挟んで対向する透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ，１５１，１５２と対向電極２１とを備える。透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ，１５１，１５２は、第１方向Ｄｘに並び、第１状態である液晶と、第２状態である液晶と、が第１方向Ｄｘに交互に生じるように電位を与えられる。第１状態は、光を遮る状態である。第２状態は、液晶レンズとして機能する状態である。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

背面側からの光を利用して画像を表示する第１パネルと、
前記第１パネルの背面側から光を照射するバックライトと、
前記第１パネルが出力する画像を視差画像として視認させるように前記光の出射範囲を限定する第２パネルと、を備え、
前記第２パネルは、電位を個別に制御可能に設けられた複数の第１電極と、液晶を挟んで前記複数の第１電極と対向する位置に設けられた第２電極と、を備え、
前記複数の第１電極は、前記第２パネルに沿う第１方向に並び、
前記複数の第１電極は、第１状態である液晶と、第２状態である液晶と、が前記第１方向に交互に生じるように電位を与えられ、
前記第１状態は、光を遮る状態であり、
前記第２状態は、光を透過し、かつ、前記バックライト側から入射する光の屈折率分布を変化させる状態である、
液晶表示装置。

【請求項2】

前記第１電極及び前記第２電極は、透光性を有する、
請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項3】

前記複数の第１電極のうち、前記第１状態である液晶に対応する配置の電極は、遮光性を有する、
請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項4】

前記複数の第１電極のうち、前記液晶を挟んで前記第１状態である液晶に対応する配置の電極と対向する位置に遮光部が設けられる、
請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項5】

前記複数の第１電極のうち、前記第１状態である液晶を生じさせる一部の電極は、前記第２状態である液晶を生じさせる他の一部の電極よりも前記第１方向の幅が大きい電極を含む、
請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項6】

前記複数の第１電極のうち、前記第１状態である液晶を生じさせる一部の電極は、前記第２状態である液晶を生じさせる他の一部の電極と前記第１方向の幅が同じ電極を含む、
請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項7】

前記複数の第１電極は、前記第２パネルに沿い、かつ、前記第１方向及び第２方向に交差する方向に延出し、
前記第２方向は、前記第２パネルに沿い、かつ、前記第１方向と直交する方向である、
請求項１から６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項8】

前記バックライトと第１パネルの間に第１偏光板が設けられ、
前記第１パネルと第２パネルの間に第２偏光板が設けられ、
前記第２パネル上に第３偏光板が設けられており、
前記第１偏光板と第３偏光板の偏光軸は互いに平行であって、当該偏光軸は前記第２偏光板の偏光軸と交差する、
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項9】

画像を表示する第１パネルと、
前記第１パネルが出力する画像を視差画像として視認させるように前記光の出射範囲を限定する第２パネルと、を備え、
前記第２パネルは、電位を個別に制御可能に設けられた複数の第１電極と、液晶を挟んで前記複数の第１電極と対向する位置に設けられた第２電極と、を備え、
前記複数の第１電極は、前記第２パネルに沿う第１方向に並び、
前記複数の第１電極は、第１状態である液晶と、第２状態である液晶と、が前記第１方向に交互に生じるように電位を与えられ、
前記第１状態は、光を遮る状態であり、
前記第２状態は、光を透過し、かつ、前記第１パネルから入射する光の屈折率分布を変化させる状態である、
表示装置。

【請求項10】

前記第１パネルと第２パネルの間に第１偏光板が設けられ、
前記第２パネル上に第２偏光板が設けられており、
前記第１偏光板の偏光軸と前記第２偏光板の偏光軸とは互いに交差する、
請求項９に記載の表示装置。

【請求項11】

前記第１パネルと第１偏光板の間に、さらにΛ／４板が設けられている、
請求項１０に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、液晶表示装置及び表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

視差画像を出力して立体視を生じさせる表示装置が知られている。視差画像の形成方法として、レンズを用いた視差バリアを採用する方法が知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４８８５３００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示のレンチキュラー素子は所謂物理レンズであり、当該レンチキュラー素子を備えた表示装置においては、２Ｄ（画像の平面視）と３Ｄ（画像の立体視）の切り替えができない。これに対し、当該物理レンズの代替として、レンズ機能を有する液晶パネルを表示パネル上に設け、当該液晶パネルをオン／オフさせることで上記２Ｄと３Ｄとを切り替える構成が考えられる。

【0005】

ところで、単純な２視点による立体視に留まらず、３視点以上の多視点で立体画像を視認可能な表示装置では、各視点にて輝度等含む光学特性を確保する必要がある。上記液晶パネルを単に液晶レンズとして機能させるのみでは、各視点での光学特性を確保しようとすると、位相差が確保できず、各視点において十分な光学特性を得ることが難しいという問題がある。この点、液晶層を厚くすることで位相差を確保することが考えられるが、液晶層を所定の厚さ以上とすると層内で光が散乱し、光学特性が劣化する。このため、従来の物理レンズを単に液晶レンズに置換するだけでは、上記多視点の各視点における光学特性を十分に確保することが困難であった。

【0006】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたもので、液晶パネルによる視差バリアの形成と各視点における光学特性の確保とを両立できる液晶表示装置及び表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様による液晶表示装置は、背面側からの光を利用して画像を表示する第１パネルと、前記第１パネルの背面側から光を照射するバックライトと、前記第１パネルが出力する画像を視差画像として視認させるように前記光の出射範囲を限定する第２パネルと、を備え、前記第２パネルは、電位を個別に制御可能に設けられた複数の第１電極と、液晶を挟んで前記複数の第１電極と対向する位置に設けられた第２電極と、を備え、前記複数の第１電極は、前記第２パネルに沿う第１方向に並び、前記複数の第１電極は、第１状態である液晶と、第２状態である液晶と、が前記第１方向に交互に生じるように電位を与えられ、前記第１状態は、光を遮る状態であり、前記第２状態は、光を透過し、かつ、前記バックライト側から入射する光の入射角度範囲に比して前記バックライトの反対側に出射する光の出射角度範囲が前記第１方向に大きくなる状態である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、立体視を生じさせる表示装置の仕組みを示す模式図である。

【図2】図２は、複数の視点に対する第１パネルからの光の光軸を示す模式図である。

【図3】図３は、液晶表示装置の主要構成例を示す図である。

【図4】図４は、液晶表示装置のうち、図１及び図２を参照して説明した１つの開口部の幅と、当該開口部を通して光をユーザ側に出射可能に設けられた副画素が配置されている出射範囲と、に含まれる構成を示す模式的な断面図である。

【図5】図５は、液晶層に含まれる液晶分子の初期配向を示す模式図である。

【図6】図６は、第２パネルが視差バリアとして機能するよう動作した状態の液晶分子の配向を示す模式図である。

【図7】図７は、画素電極層に設けられた複数の透光性電極の電位制御に関する構成を示す模式図である。

【図8】図８は、表示領域内における第２パネルの透光性電極の延出方向の一例を示す模式図である。

【図9】図９は、第２パネルの透光性電極と副画素との平面視点での重なりを示す模式図である。

【図10】図１０は、図９に示す出射範囲及び視差バリアの開口部の位置関係で生じる遮光領域及び遮光領域を示す図である。

【図11】図１１は、画素電極層が透光性電極１５を含み、透光性電極１４を含まない例を示す模式図である。

【図12】図１２は、レンズとして機能するように液晶分子の配向を制御するための複数の透光性電極１４０と、透光性電極１４０よりも第１方向の幅が大きい複数の透光性電極１５０と、が設けられた例を示す模式図である。

【図13】図１３は、第１方向の幅が共通である複数の透光性電極を第１方向に並べた例を示す模式図である。

【図14】図１４は、第１方向の幅が共通である複数のメタル電極を第１方向に並べた例を示す模式図である。

【図15】図１５は、遮光部が設けられた例を示す図である。

【図16】図１６は、液晶表示装置の主要構成例を示す図である。

【図17】図１７は、図１６に示す積層順で立体視が成立する仕組みを示す模式図である。

【図18】図１８は、マルチアングル画像を含む３Ｄ画像データの作成方法を示す模式図である。

【図19】図１９は、自発光型の表示パネルが採用された表示装置の積層構造例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本開示の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0010】

（立体視の仕組み）
実施形態の説明に先立ち、立体視を生じさせる表示装置の仕組みについて、図１と図２とを参照して説明する。

【0011】

図１は、立体視を生じさせる表示装置の仕組みを示す模式図である。図２は、複数の視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎに対する第１パネル４０からの光の光軸Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎを示す模式図である。

【0012】

図１及び図２に示す画素４８は、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂとを有する。以下、副画素４９と記載した場合、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂとを包括する。画素４８は、第１パネル４０に複数設けられる。第１パネル４０は、複数の画素４８の各々が有する副画素４９の輝度制御によって画像を表示出力する。以下、複数の画素４８が設けられた第１パネル４０の画像表示面に沿う二方向を第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙとする。第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとは直交する。また、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに直交する方向を第３方向Ｄｚとする。

【0013】

図１等では、矩形状の画素４８において第１方向Ｄｘの一方側から多方側に向かって第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂの順に副画素４９が並ぶ所謂ストライプ型のカラー画素を例示しているが、画素４８が有する副画素４９の配置及び形状はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。また、図１等では、第１副画素４９Ｒが赤（Ｒ）の出力を行い、第２副画素４９Ｇが緑（Ｇ）の出力を行い、第３副画素４９Ｂが青（Ｂ）の出力を行うことでカラー表示出力を実現する画素４８が例示されているが、画素４８が有する副画素４９の色の組み合わせ及び色数はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。

【0014】

第１パネル４０からの光を視認して画像を認識するユーザの視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎと第１パネル４０との間には、視差バリアが形成される。当該視差バリアは、例えば、図１及び図２に示す遮光領域ＰＢ１と、遮光領域ＰＢ２と、遮光領域ＰＢ１と遮光領域ＰＢ２との間に形成された開口部と、を有する。図１及び図２では、当該開口部の第１方向Ｄｘの開口幅を幅Ｌ２としている。

【0015】

遮光領域ＰＢ１及び遮光領域ＰＢ２は、第１パネル４０と視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎとの間で光を遮断する。従って、第１パネル４０から視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎ側に向かう光のうち、光軸上に遮光領域ＰＢ１又は遮光領域ＰＢ２がある光は遮断されてユーザに視認されない。

【0016】

図２では、第１パネル４０から視差バリアの開口部を通過して視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎ側に向かう光の光軸Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎを模式的に示している。光軸Ｒ１は、第１副画素４９Ｒから視点Ｅ１に向かう光の光軸である。光軸Ｒ２は、第２副画素４９Ｇから視点Ｅ２に向かう光の光軸である。光軸Ｒｎは、第３副画素４９Ｂから視点Ｅｎに向かう光の光軸である。視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎのうち２つは、ユーザ（ヒト）が有する２つの目による視点である。このように、複数の副画素４９の各々からそれぞれ異なる視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎ側に向かう光の光軸Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎが、立体視を成立させる。また、ユーザが第１パネル４０及び視差バリアへの相対位置を変えることで、異なる視点から異なる立体視画像を視認できる。

【0017】

光軸Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎの数（ｎ）は、任意の自然数である。ｎの数が大きい程、より多くの視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎで立体視が可能になる。

【0018】

視差バリアの開口部に入射する光の入射角度範囲θ０及び第１パネル４０から視差バリアの開口部を通過して視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎに向かうことができる光の出射角度範囲θ１は、幅Ｌ２と、第１パネル４０と視差バリアとの間隔Ｌ３と、に応じる。出射角度範囲θ１に応じて、視差バリアにおける１つの開口部を通して光を出射可能な第１パネル４０の出射範囲Ｌ１が決定される。出射範囲Ｌ１は、第１方向Ｄｘの幅を示す。出射範囲Ｌ１は、幅Ｌ２よりも第１方向Ｄｘの幅が大きい。

【0019】

（実施形態）
以下、本開示による実施形態について説明する。

【0020】

図３は、液晶表示装置１の主要構成例を示す図である。液晶表示装置１は、第３方向Ｄｚの一方側から他方側に向かって積層された、バックライト７０と、第１偏光板８１と、第１パネル４０と、第２偏光板８２と、接着層９１と、第２パネル１０と、第３偏光板８３と、を備える。第３偏光板８３が立体視を認識するユーザ側に位置し、バックライト７０がその反対側（背面側）に位置する。

【0021】

バックライト７０は、第１パネル４０の背面側から光を照射する。バックライト７０は、例えば、白色の光を発する複数の発光素子を備える。発光素子は、例えば、白色発光ダイオードであるが、これに限られるものでなく、同様に機能する光源であればよい。

【0022】

第１パネル４０には、図１及び図２を参照して説明した画素４８が複数配置される。図３では、複数の画素４８が配置されていて画像の表示出力が可能な領域を表示領域ＡＡとして示している。図３では、表示領域ＡＡが第１方向Ｄｘの幅を示すように図示されているが、表示領域ＡＡは、第３方向Ｄｚに直交する平面に沿う二次元的な領域である（図８参照）。

【0023】

図４は、液晶表示装置１のうち、図１及び図２を参照して説明した１つの開口部の幅Ｌ２と、当該開口部を通して光をユーザ側に出射可能に設けられた副画素４９が配置されている出射範囲Ｌ１と、に含まれる構成を示す模式的な断面図である。図４では、バックライト７０の図示を省略している。

【0024】

第１パネル４０は、例えば、第３方向Ｄｚの一方側から他方側に向かって積層された、第１基板４１と、回路形成層４２と、共通電極層４３と、絶縁層４４と、画素電極４５１，４５２，…，４５ｎと、配向膜層４６と、液晶層４７と、配向膜層５０と、カラーフィルタ５１と、第２基板５２と、を備える。図４に示す第１パネル４０はいわゆるＦＦＳ（Ｆｌｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式又はＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の透過型液晶表示パネルであるが、第１パネル４０で採用可能な駆動方式はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。

【0025】

第１基板４１及び第２基板５２は、例えばガラス基板であるが、これに限られるものでない。第１基板４１及び第２基板５２は、電極と、電極に接続される配線、キャパシタ及び半導体回路を形成可能であって、２つの基板の間に液晶層４７を封止可能な透光性基板であればよい。

【0026】

回路形成層４２は、上述の配線及び半導体回路が形成される複数の積層構造を含む。当該積層構造は、複数の絶縁層と、各絶縁層間に形成された配線層、半導体等を含む。当該半導体は、画素電極４５１，４５２，…，４５ｎに対する配線の接続を開閉する半導体回路（スイッチング素子）を構成する。

【0027】

共通電極層４３は、所定の定電位が与えられる電極である。絶縁層４４は、共通電極層４３と画素電極４５とを絶縁する。画素電極４５１，４５２，…，４５ｎの各々は、それぞれ異なる副画素４９に個別に設けられる電極である。共通電極層４３の電位を基準として画素電極４５１，４５２，…，４５ｎの電位が個別に制御されることで、画素電極４５１，４５２，…，４５ｎの各々の位置における液晶分子の配向が制御される。これによって、バックライト７０から発せられて第１パネル４０を透過する光の透過の度合いが各副画素４９で個別に制御される。当該液晶分子は、液晶層４７に含まれる。画素電極４５１，４５２，…，４５ｎの各々の電位は、第１パネル４０に入力される画像データに含まれる画素信号に対応する。図示しないが、第１パネル４０は、当該画像データに基づいて画素電極４５１，４５２，…，４５ｎの電位を個別に制御する機能を有するＤＤＩＣ（Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｒｉｖｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を備える。

【0028】

配向膜層４６及び画素４８は、間に挟まれた液晶層４７に含まれる液晶分子の初期配向を決定する。カラーフィルタ５１は、各副画素４９が透過させる光の色を限定する。カラーフィルタ５１は、上述の第１副画素４９Ｒに対応する範囲で赤（Ｒ）の光を透過させ、第２副画素４９Ｇに対応する範囲で緑（Ｇ）の光を透過させ、第３副画素４９Ｂに対応する範囲で青（Ｂ）の光を透過させる。

【0029】

第２パネル１０は、例えば、第３方向Ｄｚの一方側から他方側に向かって積層された、第１基板１１と、回路形成層１２と、配向膜１３と、画素電極層と、液晶層１６と、配向膜２０と、対向電極２１と、第２基板２２と、を備える。画素電極層は、透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ及び透光性電極１５１，１５２を含む。図４に示す第２パネル１０はいわゆるＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の透過型液晶パネルであるが、第２パネル１０で採用可能な駆動方式はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。

【0030】

第１基板１１及び第２基板２２は、例えばガラス基板であるが、これに限られるものでない。第１基板１１及び第２基板２２は、電極と、電極に接続される配線、キャパシタ及び半導体回路であって回路形成層１２が含む配線及び半導体回路を形成可能であって、２つの基板の間に液晶層１６を封止可能な透光性基板であればよい。

【0031】

回路形成層１２は、配線及び半導体回路が形成される複数の積層構造を含む。当該積層構造は、複数の絶縁層と、各絶縁層間に形成された配線層、半導体等を含む。当該半導体は、透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ及び透光性電極１５１，１５２に対する配線の接続を開閉する半導体回路（スイッチング素子）を構成する。

【0032】

透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ及び透光性電極１５１，１５２は、液晶層１６を挟んで対向電極２１と対向する電極である。透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋと透光性電極１５１，１５２とは第２パネル１０の積層構造において同層である。対向電極２１は、所定の定電位が与えられる電極である。対向電極２１の電位を基準として透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ及び透光性電極１５１，１５２の電位が個別に制御されることで、透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ及び透光性電極１５１，１５２の各々の位置における液晶分子ＬＣ（図５、図６参照）の配向が制御される。液晶分子ＬＣは、液晶層１６に含まれる。液晶分子ＬＣの配向及び透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ及び透光性電極１５１，１５２の電位の制御に関する構成については、後述する。

【0033】

第１偏光板８１、第２偏光板８２及び第３偏光板８３は、通過する光の偏向方向を限定する。第１偏光板８１及び第３偏光板８３は、第２方向Ｄｙに偏向する光（第２方向Ｄｙに偏光軸を有する偏光成分）を通過させる。第２偏光板８２は、第１方向Ｄｘに偏向する光（第１方向Ｄｘに偏光軸を有する偏光成分）を通過させる。第１偏光板８１は、第１基板４１に取り付けらえている。第２偏光板８２は、第２基板５２に取り付けられている。第３偏光板８３は、第２基板２２に取り付けられている。接着層９１は、第２パネル１０と第１パネル４０とを接着する。具体的には、接着層９１は、第２偏光板８２と第１基板１１とを接着する。なお、第１偏光板８１と第１基板４１との間及び第３偏光板８３と第２基板２２との間も、図示しない接着層を介して接着されている。また、接着層９１の第３方向Ｄｚの厚みは、第１偏光板８１と第１基板４１との間の接着層及び第３偏光板８３と第２基板２２との間の接着層に比して厚い。

【0034】

図５は、第２パネル１０の液晶層１６に含まれる液晶分子ＬＣの初期配向を示す模式図である。図５及び後述する図６では、第２パネル１０が備える構成のうち、回路形成層１２から第２基板２２を図示している。

【0035】

配向膜１３及び配向膜２０は、間に挟まれた液晶層１６に含まれる液晶分子ＬＣの初期配向を決定する。なお、ここでいう初期配向とは、対向電極２１と、液晶層１６を挟んで対向電極２１と対向する画素電極（例えば、透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ及び透光性電極１５１，１５２）との間に電位差がない状態である場合に液晶分子ＬＣが取る配向をさす。なお、本実施形態においては所謂ポジ型の液晶分子が用いられている。

【0036】

配向膜１３は、紡錘形状の液晶分子ＬＣの長手方向が第１方向Ｄｘに沿うよう設けられる。配向膜２０は、液晶分子ＬＣの長手方向が第２方向Ｄｙに沿うよう設けられる。すなわち、両配向膜の配向方向は平面視で直交している。これによって、配向膜１３に近い程液晶分子ＬＣの長手方向が第１方向Ｄｘに沿う方向に近くなり、配向膜２０に近い程液晶分子ＬＣの長手方向が第２方向Ｄｙに沿う方向に近くなる。すなわち、液晶分子ＬＣの長手方向は、配向膜１３に対する距離と配向膜２０に対する距離との相対関係に応じる。また、液晶層１６内で第３方向Ｄｚに並ぶ複数の液晶分子ＬＣを見た場合、配向膜１３側から配向膜２０側に向かうにつれて液晶分子ＬＣの長手方向が第１方向Ｄｘから第２方向Ｄｙにねじれるように変化しているように見える。図５では、このような第３方向Ｄｚに並ぶ複数の液晶分子ＬＣの長手方向の変化を、配向膜１３側で第１方向Ｄｘに相対的に大きく、配向膜２０側で第１方向Ｄｘに相対的に小さい液晶分子ＬＣを図示することで表現している。このような初期配向の液晶分子ＬＣを含む液晶層１６は、偏光方向が第１方向Ｄｘに沿う光の偏向方向を第２方向Ｄｙに沿わせるように変化させる。これによって第２偏光板８２を通過した光が、第２パネル１０及び第３偏光板８３を通過する。なお、本実施形態では両配向膜の配向方向は９０度で交差しているが、それ以外の角度、例えば９０度±１０度の角度で交差する構成も採用可能である。

【0037】

図６は、第２パネル１０が視差バリアとして機能するよう動作した状態の液晶分子ＬＣの配向を示す模式図である。図６に示す状態では、透光性電極１５１及び透光性電極１５２が対向電極２１との電位差を最大にする信号を与えられている。ここでいう最大とは、対向電極２１と、液晶層１６を挟んで対向電極２１と対向する電極との電位差が取ることができる範囲として予め設定された範囲内における電位差の最大をさす。当該最大の電位差によって、透光性電極１５１又は透光性電極１５２と対向電極２１との間に位置する液晶分子ＬＣの長手方向は、第３方向Ｄｚに向く。液晶分子ＬＣの長手方向が第３方向Ｄｚに向いている範囲では、偏光方向が第１方向Ｄｘに沿う光の偏向方向を第２方向Ｄｙに沿わせる変化が生じない。このため、当該範囲の光は第３偏光板８３を通過しない。従って、第２パネル１０のうち当該範囲は、ユーザから見て光が通過しない領域になる。すなわち、当該範囲を図１及び図２を参照して説明した遮光領域ＰＢ１、遮光領域ＰＢ２とすることができる。図６では、透光性電極１５１が設けられた範囲を遮光領域ＰＢ１とし、透光性電極１５２が設けられた範囲を遮光領域ＰＢ２としている。また、これによって、遮光領域ＰＢ１として機能する遮光範囲を形成する透光性電極１５１と、遮光領域ＰＢ２として機能する遮光範囲を形成する透光性電極１５２と、の間の範囲が、図１及び図２を参照して説明した視差バリアの開口部として機能する。図５及び図６では、当該開口部として機能する範囲を幅Ｌ２で示している。

【0038】

透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋは、第１方向Ｄｘの配置が透光性電極１５１と透光性電極１５２との間にある。図６に示す状態では、透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋが対向電極２１との電位差を最大未満にする信号を与えられている。具体的には、第１方向で見た場合に、透光性電極１５１及び透光性電極１５２に近い透光性電極程対向電極２１との電位差が大きく、透光性電極１５１及び透光性電極１５２に遠い透光性電極程対向電極２１との電位差が小さくなる。これによって、図６に示すように、当該第１方向Ｄｘの距離が最も遠い位置、すなわち、第１方向Ｄｘの位置が透光性電極１５１と透光性電極１５２との中間位置では、液晶分子ＬＣの配向が初期配向（図５参照）と同等になる。また、当該中間位置から透光性電極１５１に近付く程、紡錘形状の液晶分子ＬＣの長手方向の一端側が透光性電極１５１側に向くように液晶分子ＬＣの配向が制御される。また、当該中間位置から透光性電極１５２に近付く程、紡錘形状の液晶分子ＬＣの長手方向の一端側が透光性電極１５２側に向くように液晶分子ＬＣの配向が制御される。幅Ｌ２内でこのように制御された配向の液晶分子ＬＣを含む液晶層１６は幅Ｌ２内で屈折率分布が生じ、透光性電極１５１と透光性電極１５２との間で配向膜１３側から配向膜２０側に向かう光を所定の方向に向かうように出射させる。図６では、液晶層１６のうちこのようなレンズと同様の光学的作用を生じさせる範囲を示す目的で、破線の弧ＬＥを図示している。以下、「レンズとして機能するように液晶分子ＬＣの配向が制御される」と記載した場合、上記のような光学的作用を生じさせるように幅Ｌ２内の液晶分子ＬＣの配向が制御されることをさす。

【0039】

図６を参照して説明したように、第２パネル１０は、一部分を視差バリアの遮光領域ＰＢ１、遮光領域ＰＢ２として機能させるように遮光し、当該遮光領域ＰＢ１と当該遮光領域ＰＢ２との間に視差バリアの開口部を形成する。また、第２パネル１０では、当該開口部において、レンズとして機能するように液晶分子ＬＣの配向が制御される。これによって、図１及び図２を参照して説明したように単に開口部に光を透過させる場合に比して、視差バリアを通過した光の指向性を確保することができる。この結果、多視点の各視点における光学特性を確保でき、ひいては各視点での画像（あるいは当該画像を構成する角画素）の輝度の低下を抑制できる。

【0040】

図４、図５及び図６では、透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋの第１方向Ｄｘの幅は、透光性電極１５１及び透光性電極１５２の第１方向Ｄｘの幅よりも小さい。これは、幅Ｌ２内に配置された透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋの数がより多い程、透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋの各々の電位を個別に制御してレンズとして機能するように液晶分子ＬＣの配向を制御することがより容易になることによる。

【0041】

また、図６では、透光性電極１５１の第１方向Ｄｘの幅が遮光領域ＰＢ１の第１方向Ｄｘの幅に対応し、透光性電極１５２の第１方向Ｄｘの幅が遮光領域ＰＢ２の第１方向Ｄｘの幅に対応しているが、遮光領域ＰＢ１、遮光領域ＰＢ２の第１方向Ｄｘの幅はこのようにして決定されるとは限らない。以下、図７から図１０を参照して、より具体的な透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ及び透光性電極１５１，１５２の形態及び電位制御例について説明する。

【0042】

図７は、画素電極層に設けられた複数の透光性電極１４１，１４２，…，１４Ｂ及び透光性電極１５１，１５２の電位制御に関する構成を示す模式図である。図７に示す透光性電極１４１，１４２，…，１４Ｂは、図４、図５及び図６を参照して説明した透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋにおけるｋの値が１１である場合の例である。ｋは、０又は自然数である。透光性電極１４１，１４２，…，１４Ｂは、第１方向Ｄｘの一端側から他端側に向かって、透光性電極１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４６，１４７，１４８，１４９，１４Ａ，１４Ｂの順で並ぶ。

【0043】

電源回路７１は、画素電極層に含まれる複数の電極（例えば、透光性電極１４１，１４２，…，１４Ｂ及び透光性電極１５１，１５２）に与えられる電位を制御する。図７では、電源回路７１は、複数の電位線と接続される。図７では、電位Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７が与えられる７つの電位線を例示している。電位線は、回路形成層１２内に延出する。

【0044】

透光性電極１５１及び透光性電極１５２は、電位Ｖ１が与えられる信号線と接続される。透光性電極１４１，１４Ｂは、電位Ｖ２が与えられる信号線と接続される。透光性電極１４２，１４Ａは、電位Ｖ２が与えられる信号線と接続される。透光性電極１４３，１４９は、電位Ｖ２が与えられる信号線と接続される。透光性電極１４４，１４８は、電位Ｖ２が与えられる信号線と接続される。透光性電極１４５，１４７は、電位Ｖ２が与えられる信号線と接続される。透光性電極１４６は、電位Ｖ２が与えられる信号線と接続される。電源回路７１は、複数の電位線の各々に電位Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７を与えることで、いずれかの電位線と接続された複数の電極の各々に電位Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７のいずれかを与える。

【0045】

電位Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７の一部は同電位であってもよいが、少なくとも、電位Ｖ７は、電位Ｖ１よりも小さい電位である。また、電位Ｖ１は、上述のように、電位Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７の中でも、対向電極２１との電位差が最大になる電位である。また、対向電極２１はＶ７と同じ電位であることが好ましい。なお、実施形態では、対向電極２１の電位は一定である。また、実施形態では、透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ及び透光性電極１５１，１５２の各々の電位は、各々と接続された信号線を介して与えられる電位になる。電源回路７１は、電位Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７の各々に対応したパルス信号を出力する。なお、対向電極２１の電位に対する電位Ｖ７の関係を一定とする目的で、電位Ｖ７を一定としてもよい。また、対向電極２１の電位を可変としてもよい。具体例を挙げると、液晶層１６の反転駆動のために対向電極２１の電位を周期的に切り替えてもよい。その場合、電位Ｖ７は、対向電極２１の切り替わりに応じて、対向電極２１との電位差が生じないように切り替わる。

【0046】

電源回路７１の実装形態は任意である。電源回路７１は、例えば、第１基板１１上に実装されて回路形成層１２内の配線と接続されてもよいし、回路形成層１２に接続されて第１基板１１上に延出するよう設けられた配線パターンと接続された外部のフレキシブルプリント基板上に実装されてもよい。

【0047】

図７に示すように、第１方向Ｄｘの一端側（図７の紙面左側）から他端側（図７の紙面右側）に向かって、透光性電極１５１、透光性電極１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４６，１４７，１４８，１４９，１４Ａ，１４Ｂ，透光性電極１５２が並ぶ。また、透光性電極１５２の他端側に透光性電極１４１が並ぶ。図７では図示が省略されているが、実際には、透光性電極１５２の他端側に透光性電極１４１，１４２，…，１４Ｂが並ぶ。また、透光性電極１５１の一端側に透光性電極１４Ｂが他端側に向かって並ぶ。図７では図示が省略されているが、実際には、透光性電極１５１の一端側に透光性電極１４Ｂ，１４Ａ，…，１４１が一端側に向かって並ぶ。

【0048】

なお、透光性電極１５１と透光性電極１５２は、配置が異なるのみであり、電極の態様及び与えられる電位は同一である。従って、透光性電極１５１又は透光性電極１５２を包括して透光性電極１５として表し、一組の透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋを透光性電極１４として表すと、第１方向Ｄｘに透光性電極１５と透光性電極１４とが交互に並ぶ。また、２つの透光性電極１５が透光性電極１４を挟む。

【0049】

図８は、表示領域ＡＡ内における第２パネル１０の透光性電極１４及び透光性電極１５の延出方向の一例を示す模式図である。図８に示すように、各透光性電極１５及び透光性電極１４に含まれる電極（透光性電極１４１，１４２，…，１４ｋ）の各々の延出方向は、第３方向Ｄｚに直交する平面に沿い、かつ、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに交差する。また、図８に示す例の場合、第２方向Ｄｙの一端側から他端側に向かって、各透光性電極１５及び透光性電極１４に含まれる電極の各々は途切れることなく一続きであって、所定の幅を変更することなく延出している。

【0050】

各透光性電極１５及び透光性電極１４に含まれる電極の各々は、透光性を有する。具体的には、各透光性電極１５及び透光性電極１４に含まれる電極の各々は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のように透光性を有する導電性の素材で形成されている。

【0051】

図９は、第２パネル１０の透光性電極１４１，１４２，…，１４Ｂ及び透光性電極１５１，１５２と副画素４９との平面視点での重なりを示す模式図である。平面視点とは、第３方向Ｄｚに直交する平面を正面視する視点である。図９に示す例では、副画素４９から発せられる光の色は、第２方向Ｄｙに並ぶ複数の副画素４９で共通である。すなわち、第１パネル４０の表示領域ＡＡ内には、第１副画素４９Ｒが第２方向Ｄｙに並ぶ列と、第２副画素４９Ｇが第２方向Ｄｙに並ぶ列と、第３副画素４９Ｂが第２方向Ｄｙに並ぶ列と、が第１方向Ｄｘに周期的に並ぶ。

【0052】

透光性電極１５１を長手方向に沿って二分する線と透光性電極１５２を長手方向に沿って二分する線とで挟まれた領域を出射範囲Ｌ１とみなすと、図９に示す例の場合、出射範囲Ｌ１内には、第１方向Ｄｘに２３の副画素４９が並ぶ。また、第１方向Ｄｘに並ぶ副画素４９を画素行とすると、図９に示す例では、１つの出射範囲Ｌ１内に含まれる２３の副画素４９の第１方向Ｄｘの一端側及び他端側の位置が同じである２つの画素行と、当該２つの行に対して２３の副画素４９の第１方向Ｄｘの一端側及び他端側の位置が１つ一端側にずれている１つの画素行と、が第２方向Ｄｙに交互に並ぶ。言い換えれば、図９に示す例の場合、透光性電極１４及び透光性電極１５の第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに対する傾きの度合いは、出射範囲Ｌ１内において、３行の画素行につき２行の頻度で、２３の副画素４９の第１方向Ｄｘの一端側及び他端側の位置が１つ一端側にずれる程度である。

【0053】

なお、図９では、第２方向Ｄｙに４つの画素行程度の幅の透光性電極１４及び透光性電極１５を破線で図示しているが、実際には図８に示すように、第２方向Ｄｙの一端側から他端側に向かって、各透光性電極１５及び透光性電極１４に含まれる電極の各々は一続きである。

【0054】

図９に示す例では、透光性電極１４に含まれる電極の各々の第１方向Ｄｘの幅は８．５μｍである。また、各透光性電極１５の第１方向Ｄｘの幅は１５０ｎｍである。また、第２パネル１０の画素電極層で第１方向Ｄｘに隣り合う電極同士の間隔は８．５μｍである。また、第１パネル４０における副画素４９の第１方向Ｄｘのピッチは３ｕｍから２０ｕｍ、より好ましくは１０ｕｍから１５ｕｍである。ここで例示した各構成の幅、間隔、ピッチはあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。

【0055】

図９に示す例では、１つの出射範囲Ｌ１内における開口部の第１方向Ｄｘの開口幅（幅Ｌ２）が、第１方向Ｄｘの一端側に位置する透光性電極１５１が有する他端側のエッジと第１方向Ｄｘの他端側に位置する透光性電極１５２が有する一端側のエッジと、の間の幅になっている。なお、透光性電極１４の両端に位置する透光性電極１４１及び透光性電極１４Ｂが幅Ｌ２の外側に位置するようにしてもよい。すなわち、透光性電極１４１及び透光性電極１４Ｂは、視差バリアの遮光部に含まれるようにしてもよい。その場合、電位Ｖ２のように、透光性電極１５により近い位置にある透光性電極１４に与えられる電位が透光性電極１５と同じ電位Ｖ１になる。このように、透光性電極１５だけでなく、透光性電極１４に含まれる複数の電極のうち透光性電極１５により近い一部を視差バリアの遮光部を形成するために用いてもよい。

【0056】

図１０は、図９に示す出射範囲Ｌ１及び視差バリアの開口部の位置関係で生じる遮光領域ＰＢ１及び遮光領域ＰＢ２を示す図である。遮光領域ＰＢ１及び遮光領域ＰＢ２ならびに視差バリアの開口部の延出方向は、透光性電極１５の延出方向に沿う。

【0057】

ここで、図１０に示す遮光領域ＰＢ１及び遮光領域ＰＢ２が形成される場合の電位Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７と対向電極２１の電位の例を示す。電位Ｖ１は、１０ボルト（Ｖ）である。電位Ｖ２は、６ボルト（Ｖ）である。電位Ｖ３は、３．５ボルト（Ｖ）である。電位Ｖ４は、１．８ボルト（Ｖ）である。電位Ｖ５は、１．１ボルト（Ｖ）である。電位Ｖ６は、０．７ボルト（Ｖ）である。電位Ｖ７及び対向電極２１の電位は、０ボルト（Ｖ）である。

【0058】

なお、遮光領域ＰＢ１と遮光領域ＰＢ２は、１つの出射範囲Ｌ１に対する位置が異なるのみであり、視差バリアの遮光部であるという点で共通である。図示しないが、遮光領域ＰＢ１に対して第１方向Ｄｘの一端側にも出射範囲Ｌ１が生じる。また、遮光領域ＰＢ２に対して第１方向Ｄｘの他端側にも出射範囲Ｌ１が生じる。そして、１つの出射範囲Ｌ１を挟んで２つの視差バリアの遮光部が生じる。従って、第１方向Ｄｘの一端側から他端側に向かって、視差バリアの遮光部と開口部とが交互に並ぶ。

【0059】

図９及び図１０に示す第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂに付された番号は、光軸Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎの数（ｎ）における符号の末尾の番号を示す。例えば、図９において「１」と付された第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂが、光軸Ｒ１の光として視点Ｅ１に入射する方向に出射される光が透過する第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂである。すなわち、番号「１」が付与されている画素は、これらで多視点のうちの第１視点（視点Ｅ１）の画像を形成する。また、番号「２」が付与されている画素は、これらで多視点のうちの第２視点（視点Ｅ２）の画像を形成する。本実施例においては、合計６９視点において画像が形成される。ここで、同じ番号が付された副画素４９は、それぞれ異なる画素行にある。例えば、「１」と付された第１副画素４９Ｒは、位置Ｐ１にある。また、「１」と付された第２副画素４９Ｇは、位置Ｐ２にある。また、「１」と付された第３副画素４９Ｂは、位置Ｐ３にある。「１」以外の番号でも同様に、共通の番号が付された第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂは、それぞれ異なる画素行にある。すなわち、本実施形態では、液晶パネル４０は、これら出射範囲Ｌ１の領域に属する三段の画素を用いることにより、複数の視点（本実施例においては６９視点）に対応した画像を形成する。画像の形成方法については後述する。なお、図９においてはＬ１で規定される領域のうち、特に太枠で示された９行の画素について番号を付与しているが、他の画素については、当該枠内の番号付与の順が繰り返される。また、当該画像は多視点画像を形成する場合のみ表示される。通常の表示（２Ｄ表示）する場合には、第１パネル４０の表示領域全体で１枚の２Ｄ画像を形成することは言うまでもない。また、この場合、第２パネル１０は駆動せず、第１パネル４０からの光は第２パネル１０の屈折率分布の影響を受けることなく当該第２パネルを通過する。

【0060】

以上、第２パネル１０における画素電極層の態様として、透光性電極１４と透光性電極１５とが第１方向Ｄｘに交互に並ぶ態様を説明してきたが、画素電極層の態様はこれに限られるものでない。以下、画素電極層の態様について、他の例を図１１から図１５を参照して説明する。図１１から図１５では、第２パネル１０が備える構成のうち、回路形成層１２から第２基板２２を図示し、さらに、液晶層１６の図示を省略している。また、図１１から図１５では、弧ＬＥを図示することで、幅Ｌ２内でレンズとして機能するように液晶分子ＬＣの配向が制御された範囲を示す。

【0061】

図１１は、画素電極層が透光性電極１５を含み、透光性電極１４を含まない例を示す模式図である。図１１に示すように、幅Ｌ２に対応する第１方向Ｄｘの間隔をあけて透光性電極１５を第１方向Ｄｘに並べるようにしてもよい。すなわち、透光性電極１５間の全ての透光性電極１４を省略してもよい。この場合、２つの透光性電極１５の間では、透光性電極１５から離れるほど液晶分子ＬＣの長手方向が初期配向に近い配向になることで、幅Ｌ２内でレンズとして機能するように液晶分子ＬＣの配向が制御される。

【0062】

図１２は、レンズとして機能するように液晶分子ＬＣの配向を制御するための複数の透光性電極１４０と、透光性電極１４０よりも第１方向Ｄｘの幅が大きい複数の透光性電極１５０と、が設けられた例を示す模式図である。図１２に示すように、幅Ｌ２内に複数の透光性電極１４０を第１方向Ｄｘに並べ、当該複数の透光性電極１４０を挟むように対になった透光性電極１５０を配置するようにしてもよい。図１２に示す例では、１つの弧ＬＥを挟んで２対の透光性電極１５０が設けられているが、１つの弧ＬＥを挟んで対で配置される透光性電極１５０の数は任意である。

【0063】

各透光性電極１５０の電位は、上述の透光性電極１５と同様に制御される。複数の透光性電極１４０の各々の電位は、幅Ｌ２における第１方向Ｄｘの中間に近いほど対向電極２１に対する電位差がより小さくなるように個別に制御される。複数の透光性電極１４０及び透光性電極１５０に対して個別に電位を与えるための具体的方法は、図７を参照して説明した電源回路７１と電位線を用いた方法と同様である。

【0064】

図１３は、第１方向Ｄｘの幅が共通である複数の透光性電極１４０を第１方向Ｄｘに並べた例を示す模式図である。図１３に示すように、幅Ｌ２内であるか幅Ｌ２外であるかに関わらず、複数の透光性電極１４０を第１方向Ｄｘに並べるようにしてもよい。

【0065】

幅Ｌ２内における複数の透光性電極１４０の各々の電位は、幅Ｌ２における第１方向Ｄｘの中間に近いほど対向電極２１に対する電位差がより小さくなるように個別に制御される。幅Ｌ２外における複数の透光性電極１４０の各々の電位は、上述の透光性電極１５と同様に制御される。

【0066】

図１４は、第１方向Ｄｘの幅が共通である複数のメタル電極１５９を第１方向Ｄｘに並べた例を示す模式図である。図１１を参照して説明した透光性電極１５に代えて、メタル電極１５９を設けてもよい。メタル電極１５９は、例えば銅の薄膜で形成された電極のように、透光性を有しない電極であるという点を除いて、透光性電極１５と同様である。

【0067】

また、図１４に示すメタル電極１５９は、遮光部ＢＣで被覆されている。遮光部ＢＣは、遮光性を有する樹脂製の薄膜で形成される被覆部材である。すなわち、図１４に示す例では、遮光部ＢＣに被覆されたメタル電極１５９が光を遮ることで視差バリアの遮光部（上述の遮光領域ＰＢ１、遮光領域ＰＢ２）を形成する。メタル電極１５９のように電極の素材が遮光性を有する場合、遮光部ＢＣは省略可能である。なお、遮光部ＢＣで被覆される場合、メタル電極１５９は、透光性電極１５に置換されてもよい。

【0068】

なお、遮光部ＢＣのように遮光性を有する部材は、メタル電極１５９のように視差バリアの遮光部に対応する配置の電極を被覆する部材として設けられることに代えて、液晶層１６を挟んで当該電極に対向する位置に配置されてもよい。

【0069】

図１５は、遮光部ＢＭが設けられた例を示す図である。図１５に示すように、メタル電極１５９に対向する位置に遮光部ＢＭを設けてもよい。遮光部ＢＭは、遮光部ＢＣと同様、遮光性の薄膜樹脂である。遮光部ＢＭは、対向電極２１を挟んで第２基板２２の反対側に設けられる。

【0070】

画素電極層において遮光部ＢＣ又は液晶層１６を挟んだ対向位置に遮光部ＢＭが設けられる電極は、メタル電極１５９に限られるものでない。具体的には、画素電極層に含まれる複数の電極のうち、上述の遮光領域ＰＢ１及び遮光領域ＰＢ２が生じる位置に対応する幅Ｌ２外のものに遮光部ＢＣ又は液晶層１６を挟んだ対向位置に遮光部ＢＭを設けてもよい。

【0071】

また、画素電極層に含まれる複数の電極のうち、上述の遮光領域ＰＢ１及び遮光領域ＰＢ２が生じる位置に対応する幅Ｌ２外のものは、メタル電極１５９と同様、遮光性を有する電極であってもよい。

【0072】

以上、図３を参照して説明した第２パネル１０と第１パネル４０との位置関係に基づいた説明を行ったが、第２パネル１０と第１パネル４０との位置関係は逆でもよい。

【0073】

図１６は、液晶表示装置１００の主要構成例を示す図である。液晶表示装置１００は、第３方向Ｄｚの一方側から他方側に向かって積層された、バックライト７０と、第２パネル１０と、第３偏光板８３と、接着層９１と、第１偏光板８１と、第１パネル４０と、第２偏光板８２と、を備える。第２偏光板８２が立体視を認識するユーザ側に位置し、バックライト７０がその反対側に位置する。

【0074】

図１７は、図１６に示す積層順で立体視が成立する仕組みを示す模式図である。図１７に示す視差バリアは、バックライト７０と第１パネル４０との間に位置する遮光領域ＰＢ３と遮光領域ＰＢ４とによって形成される。遮光領域ＰＢ３及び遮光領域ＰＢ４は、バックライト７０と第１パネル４０との位置関係が異なる点を除いて、遮光領域ＰＢ１及び遮光領域ＰＢ２と同様である。すなわち、図６等で透光性電極１５１、透光性電極１５２に与えられた電位によって生じている遮光領域ＰＢ１及び遮光領域ＰＢ２と同様の仕組みで、遮光領域ＰＢ３及び遮光領域ＰＢ４を生じさせることができる。

【0075】

入射角度範囲θ０及びバックライト７０から視差バリアの開口部を通過して視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎに向かうことができる光の出射角度範囲θ２は、幅Ｌ２と、バックライト７０と視差バリアとの間隔Ｌ５と、に応じる。図１６及び図１７に示す構成では、出射角度範囲θ２内の光軸Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎの各々が第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ又は第２副画素４９Ｇのいずれかを通過するように、視差バリアと第１パネル４０との間隔Ｌ４が決定される。

【0076】

図１から図１７を参照して説明した液晶表示装置１又は液晶表示装置１００では、光軸Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎの数（ｎ）に対応するマルチアングル画像を含む３Ｄ画像データを表示出力できる。以下、当該３Ｄ画像データの作成方法について、図１８を参照して説明する。

【0077】

図１８は、マルチアングル画像を含む３Ｄ画像データの作成方法を示す模式図である。当該３Ｄ画像データは、例えば、被写体２００を中心に、ｎ台のカメラ５０１，５０２，…，５０ｎを円弧状に並べ、当該ｎ台のカメラ５０１，５０２，…，５０ｎで個別に撮像した画像データを組み合わせることで作成される。より具体的には、実施形態では、６９視点に対応した画像を形成すべく、６９の視点位置（視点１、視点２、…、６９視点）において被写体を撮像する。各視点位置は、図１８に示す如く被写体に対して上面視円弧上且つ互いの間隔は同じであることが好ましい。ここで、第１パネル４０がＮ×Ｍの副画素からなる表示領域であるとすると、各視点における撮像画像を当該第１パネル４０の表示領域に表示させるには、画像データとしては、画素（０，０）から（Ｎ，Ｍ）を有することとなり、かかる画像データを６９視点分準備する。なお、かかる６９枚の画像データは、被写体を６９視点から撮像することで得ることも可能であるし、６９視点から被写体を見たと仮定して各画像データをＣＧ（コンピュータグラフィクス）技術を用いて作成することも可能である。これら６９の画像データをベースとして最終的な表示画像を作成することとなるが、図９を参照しつつ当該最終的な表示画像について説明すると、図９の「１」となっている画素については、当該画素に対応する画像データを視点１で撮像した画像の画像データから持ってくる。また、「２」となっている画素については、当該画素に対応する画像データをカメラ２で撮像した画像の画像データから持ってくる。同じような作業を６９枚の画像データに対して繰り返すことで、最終的な表示画像の画像データを得ることができる。かかる画像処理は、当該第１パネル４０に接続されるホストで行うこともできるし、あらかじめかかる画像を作成しておき、メモリに保存しておくことも可能である。なお、当該最終的な画像は、第２パネル１０を介することなく視認すると、意味をなさない。一方、第２パネル１０を介して当該第１パネル４０に表示される画像を視認することにより、より具体的には上記６９視点に対応する位置から表示画像を視認することにより、それぞれの視点で撮像された画像を視認することができる。

【0078】

なお、ｎよりも少ない数のカメラを固定した状態で、当該カメラに対する被写体２００のアングルが変わるように被写体２００を回転させることでも、マルチアングル画像を含む３Ｄ画像データを作成できる。その場合、被写体２００の回転軸は、当該カメラの立設方向に沿う。当該カメラの立設方向は、例えば、当該カメラの光軸に直交する。また、いわゆるライトフィールドカメラによって被写体２００を撮像することでも、マルチアングル画像を含む３Ｄ画像データを作成できる。

【0079】

以上説明したように、実施形態によれば、液晶表示装置（例えば、液晶表示装置１又は液晶表示装置１００）は、背面側からの光を利用して画像を表示する第１パネル４０と、第１パネル４０の背面側から光を照射するバックライト７０と、第１パネル４０が出力する画像を視差画像として視認させるように光の出射範囲を限定する第２パネル１０と、を備える。第２パネル１０は、電位を個別に制御可能に設けられた複数の第１電極（例えば、透光性電極１４及び透光性電極１５）と、液晶を挟んで当該複数の第１電極と対向する位置に設けられた第２電極（対向電極２１）と、を備える。複数の当該第１電極は、第２パネル１０に沿う第１方向Ｄｘに並ぶ。当該複数の第１電極は、第１状態である液晶と、第２状態である液晶と、が第１方向Ｄｘに交互に生じるように電位を与えられる。当該第１状態は、光を遮る状態である。当該第２状態は、光を透過し、かつ、バックライト７０側から入射する光の屈折率分布を変化させる状態である。すなわち、幅Ｌ２内が当該第２状態に対応し、幅Ｌ２外が当該第１状態に対応する。このように、第２パネル１０のうち、当該第２状態となる範囲を当該第１状態でない範囲に限定することで、当該第１状態が生じない場合に比して当該第２状態で形成される液晶レンズの第１方向Ｄｘ方向の円弧の径をより小さくできる。径が小さいということは、レンズの焦点距離が短いということである。従って、間隔Ｌ３（図２参照）を短縮しようとした場合に求められる、液晶レンズの焦点距離の短縮化に対応できる。すなわち、液晶レンズによって、液晶レンズを通過する光に十分に位相差を付加できる。これにより、各画素から対応視点に向けての光の指向性を確保できる。あるいはこれにより、当該対応視点に向けて出射する光の光学特性を維持できる。以上により、液晶パネルによる視差バリアの形成と多視点での出射光の光学特性の維持とを両立できる。

【0080】

また、第１電極（例えば、透光性電極１４及び透光性電極１５）及び第２電極（対向電極２１）は、透光性を有する。これによって、第２パネル１０が表示領域ＡＡ内の全域で光を通過させる状態にすることで、立体画像でない通常の二次元画像を表示することもできるようになる。

【0081】

また、複数の第１電極（例えば、透光性電極１４及び透光性電極１５）のうち、上述の第１状態である液晶に対応する配置の電極が遮光性を有するようにすることで、第１状態とされる範囲（遮光領域ＰＢ１，ＰＢ２，ＰＢ３，ＰＢ４）の遮光性能をより高められる。

【0082】

また、複数の第１電極（例えば、透光性電極１４及び透光性電極１５）のうち、液晶を挟んで上述の第１状態である液晶に対応する配置の電極と対向する位置に遮光部ＢＭが設けられるようにすることで、第１状態とされる範囲（遮光領域ＰＢ１，ＰＢ２，ＰＢ３，ＰＢ４）の遮光性能をより高められる。

【0083】

また、複数の第１電極（例えば、透光性電極１４及び透光性電極１５）のうち、上述の第１状態である液晶を生じさせる一部の電極（例えば、透光性電極１５）が、上述の第２状態である液晶を生じさせる他の一部の電極（例えば、透光性電極１４）よりも第１方向Ｄｘの幅が大きい電極を含むことで、上述の第１状態である液晶を生じさせるための電極に対する電位伝送系をより単純化できる。なぜなら、当該大きい電極に当該第１状態である液晶を生じさせるための電位を与えることは、当該大きい電極が設けられた範囲と同範囲に設けられた複数のより小さい電極の各々に当該電位を与えることに比して、電位を伝送する配線系をより単純化できるからである。

【0084】

また、複数の第１電極のうち、上述の第１状態である液晶を生じさせる一部の電極（例えば、図１３に示す透光性電極１４０）が、上述の第２状態である液晶を生じさせる他の一部の電極（例えば、図１３に示す透光性電極１４０）と第１方向Ｄｘの幅が同じ電極を含むことで、当該複数の第１電極の形成をより単純化しやすくなる。なぜなら、第１状態になる位置に対応する一部の電極と、第２状態になる位置に対応する他の一部の電極と、で第１方向Ｄｘの幅が同じであるということは、これらを区別せずに画素電極層を設計できるからである。

【0085】

また、複数の第１電極（例えば、透光性電極１４及び透光性電極１５）は、第２パネル１０に沿い、かつ、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに交差する方向に延出する。これによって、カラー表示出力を行う第１パネル４０が備える複数の色の副画素４９（例えば、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ）からの光を視点Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎに視認させることができる。

【0086】

なお、第１パネル４０はカラー液晶表示パネルに限られるものでなく、モノクロ液晶表示パネルであってもよいし、電子ペーパーディスプレイであってもよい。また、第１パネル４０は自発光型の表示パネルであってもよい。第１パネル４０が自発光型の表示パネルである場合、バックライト７０は不要である。また、第１パネル４０が自発光型の表示パネルである場合、図１６に示す構成を取ることはできない。

【0087】

図１９は、自発光型の表示パネルが採用された表示装置３００の積層構造例を示す模式図である。表示装置３００は、第３方向Ｄｚの一方側から他方側に向かって積層された、表示パネル３０１と、Λ／４板３０２と、偏光板３０３と、第２パネル１０と、第３偏光板８３と、を備える。第３偏光板８３が立体視を認識するユーザ側に位置し、表示パネル３０１がその反対側に位置する。表示パネル３０１は、例えばＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）パネルであるが、これに限られるものでなく、他の方式による自発光型の表示パネルであってもよい。Λ／４板３０２は、第３方向Ｄｚに通過した光の位相を変更させる。具体的には、Λ／４板３０２を第３方向Ｄｚに通過した光は、入射時の位相差に対し、射出時の位相差が９０度（°）ずれる。偏光板３０３は、上述の第２偏光板８２と同様の構成である。偏光板３０３を通過する光の偏光方向と第３偏光板８３を通過する光の偏光方向とは交差する。具体的には、偏光板３０３は、第１方向Ｄｘに偏向する光（第１方向Ｄｘに偏光軸を有する偏光成分）を通過させる。

【0088】

また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0089】

１，１００ 液晶表示装置
１０ 第２パネル
１４，１５，１４１，１４２，…，１４ｋ，１４０，１５１，１５２ 透光性電極
１５９ メタル電極
１６ 液晶層
２１ 共通電極
４０ 第１パネル
７０ バックライト
ＬＣ 液晶分子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】