特開 2024-75171 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】P2024075171

(43)【公開日】2024-06-03

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 30/10 20200101AFI20240527BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20240527BHJP

   G02F 1/1343 20060101ALI20240527BHJP

   G09F 9/35 20060101ALI20240527BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20240527BHJP

   H04N 13/307 20180101ALI20240527BHJP

   H04N 13/305 20180101ALI20240527BHJP

   G02F 1/1347 20060101ALN20240527BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALN20240527BHJP

【ＦＩ】

G02B30/10

G02F1/1335 500

G02F1/1343

G09F9/35

G09F9/00 313

H04N13/307

H04N13/305

G02F1/1347

G02F1/13357

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022186413

(22)【出願日】2022-11-22

(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】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 宗治

【テーマコード（参考）】

2H092

2H189

2H199

2H291

2H391

5C061

5C094

5G435

【Ｆターム（参考）】

2H092GA03

2H092GA29

2H092HA04

2H092JA24

2H189AA35

2H189JA05

2H189JA14

2H189LA05

2H189LA06

2H189LA07

2H189LA10

2H189LA18

2H189LA20

2H189NA13

2H199BA20

2H199BA63

2H199BB04

2H199BB08

2H199BB10

2H199BB43

2H199BB52

2H291FA13X

2H291FA59X

2H291FA60X

2H291FA62X

2H291GA05

2H291GA08

2H291GA10

2H291GA19

2H291GA23

2H291HA06

2H291HA15

2H291LA03

2H291LA28

2H291MA01

2H391CB32

2H391CB43

2H391CB52

2H391EB02

2H391FA03

5C061AA06

5C061AA07

5C061AB16

5C094AA02

5C094BA03

5C094BA43

5C094CA19

5C094CA21

5C094DA12

5C094ED01

5G435AA01

5G435BB12

5G435CC09

5G435FF13

5G435GG02

5G435HH02

5G435KK07

(57)【要約】

【課題】 多重像の発生を防ぐことが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】 表示装置は、複数のレンズを有するレンズ素子と、液晶層を備えるバリア素子と、表示パネルと、を備え、前記レンズ素子は、前記表示パネル及び前記バリア素子の間に設けられ、前記バリア素子は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に設けられた前記液晶層と、を備え、前記第１基板は、複数の第１電極と、前記複数の第１電極を覆う、絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた、複数の第２電極と、を備え、前記第２基板は、第３電極を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のレンズを有するレンズ素子と、
液晶層を備えるバリア素子と、
表示パネルと、
を備え、
前記レンズ素子は、前記表示パネル及び前記バリア素子の間に設けられ、
前記バリア素子は、
第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に設けられた前記液晶層と、
を備え、
前記第１基板は、
複数の第１電極と、
前記複数の第１電極を覆う、絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた、複数の第２電極と、
を備え、
前記第２基板は、第３電極を備える、表示装置。

【請求項2】

前記複数の第１電極のそれぞれ、及び前記複数の第２電極のそれぞれは、第１方向に沿う短辺と、前記第１方向に交差する第２方向に沿って延伸する長辺と、を有する矩形形状を有し、
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極は、前記第１方向に沿って交互に配置される、請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記複数のレンズは、複数のレンチキュラーレンズである、請求項２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極のうちの１つの電極は、円形形状を有し、
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極のうちの他の電極は、円環形状を有し、
前記円環形状を有する前記他の電極は、前記円形形状の１つの電極を中心に、同心円状に配置され、
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極は、前記中心から外側に向けて、交互に配置される、請求項１に記載の表示装置。

【請求項5】

前記複数のレンズは、複数のマイクロレンズである、請求項４に記載の表示装置。

【請求項6】

前記複数の第１電極それぞれ、又は、前記複数の第２電極それぞれと接続される、配線と、
を、さらに備え、
前記配線は、第１方向に沿う短辺と、前記第１方向に交差する第２方向に沿って延伸する長辺と、を有する矩形形状を有する、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】

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、裸眼で立体視を可能とする様々な表示装置が開発されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１４－５０９３９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本実施形態は、多重像の発生を防ぐことが可能な表示装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態に係る表示装置は、
複数のレンズを有するレンズ素子と、
液晶層を備えるバリア素子と、
表示パネルと、
を備え、
前記レンズ素子は、前記表示パネル及び前記バリア素子の間に設けられ、
前記バリア素子は、
第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に設けられた前記液晶層と、
を備え、
前記第１基板は、
複数の第１電極と、
前記複数の第１電極を覆う、絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた、複数の第２電極と、
を備え、
前記第２基板は、第３電極を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、表示装置の概略的な構成の一例を示す断面図である。

【図2】図２は、表示装置の概略的な構成の一例を示す断面図である。

【図3】図３は、表示パネルの概略的な構成の一例を示す平面図である。

【図4】図４は、１つの画素の構成を示す図である。

【図5】図５は、画素レイアウトの一例を示す平面図である。

【図6】図６は、図５に示した線Ａ１－Ａ２に沿った表示パネルの断面図である。

【図7】図７は、表示装置の積層構造を示す断面図である。

【図8】図８は、図７に示す表示装置の配向膜の初期配向方向及び偏光板の透過軸を説明する図である。

【図9】図９は、表示装置の積層構造を示す断面図である。

【図10】図１０は、図９に示す表示装置の配向膜の初期配向方向及び偏光板の透過軸を説明する図である。

【図11】図１１は、バリア素子に含まれる液晶素子の概略的な構成の一例を示す断面図である。

【図12】図１２は、比較例の表示装置の断面図である。

【図13】図１３は、比較例の画素を通る光とレンズとの関係を示す図である。

【図14】図１４は、比較例の画素を通る光とレンズとの関係を示す図である。

【図15】図１５は、比較例の画素を通る光とレンズとの関係を示す図である。

【図16】図１６は、図１３に示す光により形成される画像を示す図である。

【図17】図１７は、図１４に示す光により形成される画像を示す図である。

【図18】図１８は、図１５に示す光により形成される画像を示す図である。

【図19】図１９は、実施形態の画素を通る光とレンズとの関係を示す図である。

【図20】図２０は、実施形態の画素を通る光とレンズとの関係を示す図である。

【図21】図２１は、実施形態の画素を通る光とレンズとの関係を示す図である。

【図22】図２２は、図１９に示す光により形成される画像を示す図である。

【図23】図２３は、図２０に示す光により形成される画像を示す図である。

【図24】図２４は、図２１に示す光により形成される画像を示す図である。

【図25】図２５は、レンズと遮光領域の距離の関係を示す図である。

【図26】図２６は、比較例の表示装置を示す図である。

【図27】図２７は、実施形態のバリア素子の概略的な構成の一例を示す平面図である。

【図28】図２８は、実施形態のバリア素子の概略的な構成の一例を示す平面図である。

【図29】図２９は、バリア形成領域とレンズとの位置関係を示す図である。

【図30】図３０は、バリア形成領域とレンズとの位置関係を示す図である。

【図31】図３１は、バリア形成領域とレンズとの位置関係を示す図である。

【図32】図３２は、バリア形成領域とレンズとの位置関係を示す図である。

【図33】図３３は、バリア形成領域の中心線が、レンズの中心線に対して、第１方向Ｘにずれている状態を示す図である。

【図34】図３４は、実施形態における表示装置の構成例を示す平面図である。

【図35】図３５は、図３４のバリア素子の概略的な構成の一例を示す断面図である。

【図36】図３６は、バリア形成領域とレンズとの位置関係を示す図である。

【図37】図３７は、バリア形成領域とレンズとの位置関係を示す図である。

【図38】図３８は、バリア形成領域とレンズとの位置関係を示す図である。

【図39】図３９は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。

【図40】図４０は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。

【図41】図４１は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。

【図42】図４２は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。

【図43】図４３は、レンズ及び開口部の長さの関係を示す図である。

【図44】図４４は、マイクロレンズの長さ（直径）と円形状開口部の長さ（直径）の関係を示す図である。

【図45】図４５は、実施形態における表示装置の構成例を示す図である。

【図46】図４６は、実施形態における表示装置の構成例を示す図である。

【図47】図４７は、実施形態における表示装置の構成例を示す図である。

【図48】図４８は、バリア素子の開口率と照明装置の輝度の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、本発明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、当然に本発明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、本発明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。

【0008】

本明細書で述べる実施形態は、一般的なものでなく、本発明の同一又は対応する特別な技術的特徴について説明する実施形態である。以下、図面を参照しながら一実施形態に係る表示装置について詳細に説明する。

【0009】

本実施形態においては、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。第３方向Ｚの矢印の先端に向かう方向を上又は上方と定義し、第３方向Ｚの矢印の先端に向かう方向とは反対側の方向を下又は下方と定義する。なお第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚを、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向と呼ぶこともある。

【0010】

また、「第１部材の上方の第２部材」及び「第１部材の下方の第２部材」とした場合、第２部材は、第１部材に接していてもよく、又は第１部材から離れて位置していてもよい。後者の場合、第１部材と第２部材との間に、第３の部材が介在していてもよい。一方、「第１部材の上の第２部材」及び「第１部材の下の第２部材」とした場合、第２部材は第１部材に接している。

【0011】

また、第３方向Ｚの矢印の先端側に表示装置を観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ－Ｙ平面に向かって見ることを平面視という。第１方向Ｘ及び第３方向Ｚによって規定されるＸ－Ｚ平面、あるいは第２方向Ｙ及び第３方向Ｚによって規定されるＹ－Ｚ平面における表示装置の断面を見ることを断面視という。

【0012】

［実施形態］
図１は、表示装置の概略的な構成の一例を示す断面図である。図１に示す表示装置ＤＳＰは、照明装置ＩＬＤと、表示パネルＰＮＬと、接着剤ＡＤＨと、レンズ素子ＬＮＳと、バリア素子ＢＲＲと、を備えている。

【0013】

表示装置ＤＳＰは、ライトフィールドディスプレイである。ある物体を視認する場合、視認者は、当該物体表面で反射した反射光が目に到達することで当該物体を視認することとなる。一方、ライトフィールドディスプレイは、画像を表示する表示画面からの出射光をコントロールすることで、上述の如き反射光を再現する。すなわち、平面ディスプレイに表示されたある物体の画像であっても、当該物体の実物が各方向に放出しているような反射光を表示画面からの出射光によって再現できるので、当該表示画面を視認する視認者は、当該表示画面に対する１又は複数視点において当該物体が実在しているように感じられる。

【0014】

一般的にディスプレイは、同一な光（輝度、色）をできるだけ全方位に拡散させ、広視野角を実現している。一方、ライトフィールドディスプレイは、画素ごとに光の取り出し方向を限定することで立体視を実現させる。光の取り出し方向を限定するには、遮光バリアで光の角度を限定したり、拡散した光をレンズで平行にしたりすることが挙げられる。本実施形態の表示装置ＤＳＰは、レンズにより光の取り出し方向を限定している。

【0015】

照明装置ＩＬＤは、例えば、光源素子と、導光板と、拡散板と、を備えるバックライトであればよい。光学素子は、例えば、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）や、レーザダイオード等であればよい。また、導光板や拡散板以外に、光学素子を備えていてもよい。

【0016】

表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２との間に設けられる液晶層（図示しない）と、偏光板ＰＯＬ１と、偏光板ＰＯＬ２と、を備えている。第１基板ＳＵＢ１には、液晶層を駆動する複数の画素回路が設けられている。第２基板ＳＵＢ２又は第１基板ＳＵＢ１には、複数のカラーフィルタが設けられている。複数の画素回路、液晶層、及び複数のカラーフィルタは、複数の画素ＰＸを構成する。複数の画素ＰＸは、赤色を発光する画素ＰＸＲ、緑色を発光する画素ＰＸＧ、青色を発光する画素ＰＸＢを含んでいる。画素ＰＸＲ、画素ＰＸＧ、及び画素ＰＸＢは、第１方向Ｘに沿って、この順に配置されている。

【0017】

照明装置ＩＬＤに隣接し、第１基板ＳＵＢ１に接して、偏光板ＰＯＬ１が設けられている。レンズ素子ＬＮＳに隣接し、第２基板ＳＵＢ２に接して、偏光板ＰＯＬ２が設けられている。

【0018】

レンズ素子ＬＮＳは、接着剤ＡＤＨにより、表示パネルＰＮＬに接着されている。本実施形態のレンズ素子ＬＮＳは、複数のレンズＬＸを有している。レンズ素子ＬＮＳは、透明部材、例えば透明樹脂材料を用いて形成されていればよい。当該透明樹脂材料として、例えば、アクリル樹脂が挙げられる。また、レンズ素子ＬＮＳは、透明部材であり、通過する光の位相差が変わらない部材、例えばガラス材料を用いて形成されていてもよい。また、レンズ素子ＬＮＳとして液晶レンズを採用することも可能である。本実施形態において、複数のレンズＬＸそれぞれは、レンチキュラーレンズである。レンズＬＸは、Ｘ－Ｚ平面での形状がレンズ形状であり、第２方向Ｙに沿って延伸している。

【0019】

本実施形態の表示装置ＤＳＰでは、レンズ素子ＬＮＳにより、画素ＰＸから出射される映像光の取り出し方向を限定する。レンズ素子ＬＮＳのレンズＬＸは、映像光を遮光することがなく、取り出された光を効率よく利用することができる。これにより、輝度の高い表示装置を得ることが可能である。

【0020】

レンズ素子ＬＮＳ上に空気層ＡＲＬを挟んで、バリア素子ＢＲＲが設けられている。バリア素子ＢＲＲは、透明導電層ＴＣＹと、液晶素子ＬＣＢと、偏光板ＰＯＬ３と、を備えている。詳細は後述するが、液晶素子ＬＣＢには、複数の遮光領域ＬＢが形成される。複数の遮光領域ＬＢそれぞれは、複数のレンズＬＸの頂点の間に重畳して設けられる。換言すると、遮光領域ＬＢは、１つのレンズＬＸの端部に重畳して設けられる。隣り合う遮光領域ＬＢの間の領域を開口部ＯＰとする。１つのレンズＬＸに対して、１つの開口部ＯＰが設けられる。

【0021】

レンズ素子ＬＮＳは、表示パネルＰＮＬの上方に設けられている。バリア素子ＢＲＲは、レンズ素子ＬＮＳの上方に設けられている。換言すると、レンズ素子ＬＮＳは、表示パネルＰＮＬ及びバリア素子ＢＲＲの間に設けられている。

【0022】

照明装置ＩＬＤから出射された照明光は、表示パネルＰＮＬに入射する。表示パネルＰＮＬは、入射した照明光を、表示パネルＰＮＬの画素ＰＸで変調することにより、画像を表示する。表示画像は、映像光として上方に出射され、レンズ素子ＬＮＳにて平行光に調整される。

【0023】

図１において、表示パネルＰＮＬは、横電界、例えばＦＦＳ（ＦＦＳ：Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式で液晶層を駆動する。一方、バリア素子ＢＲＲでは、縦電界、例えばＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式で液晶層を駆動する。

【0024】

図２は、表示装置の概略的な構成の一例を示す断面図である。図２に示す構成例は、バリア素子ＢＲＲに偏光板ＰＯＬ４を備える、という点で、図１に示す構成例と異なっている。

【0025】

透明導電層ＴＣＹに接して、偏光板ＰＯＬ４が設けられている。偏光板ＰＯＬ４は、透明導電層ＴＣＹ及びレンズＬＸの間に設けられている。

【0026】

図３は、表示パネルの概略的な構成の一例を示す平面図である。図３に示す表示パネルＰＮＬにおいて、複数の走査線ＧＬ１、走査線ＧＬ２…は、走査線駆動回路ＧＤに接続されている。複数の信号線ＳＬ１、信号線ＳＬ２…は、信号線駆動回路ＳＤに接続されている。なお、走査線ＧＬ及び信号線ＳＬは、必ずしも直線的に延出していなくてもよく、それらの一部が屈曲していてもよい。例えば、信号線ＳＬは、その一部が屈曲していたとしても、第２方向Ｙに延出しているものとする。

【0027】

共通電極ＣＥは、コモン電圧（Ｖｃｏｍ）の電圧供給部ＣＤに接続され、複数の画素ＰＸに亘って配置されている。

【0028】

図４は、１つの画素の構成を示す図である。画素ＰＸは、それぞれ、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣ等を備えている。スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）によって形成されている。スイッチング素子ＳＷのＴＦＴは、走査線ＧＬ及び信号線ＳＬと電気的に接続されている。

【0029】

走査線ＧＬは、第１方向Ｘに並んだ複数の画素ＰＸに接続されている。具体的には、走査線ＧＬは、当該画素ＰＸのそれぞれにおける、スイッチング素子ＳＷのゲート電極ＧＥと、電気的に接続されている。信号線ＳＬは、第２方向Ｙに並んだ複数の画素ＰＸに接続されている。具体的には、信号線ＳＬは、当該画素ＰＸのそれぞれにおける、スイッチング素子ＳＷのソース電極ＳＥと電気的に接続されている。

【0030】

画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極ＤＥと電気的に接続されている。画素電極ＰＥのそれぞれは、共通電極ＣＥと対向している。画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって液晶層ＬＣを駆動する。保持容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥと同電位の電極、及び、画素電極ＰＥと同電位の電極の間に形成される。

【0031】

図５は、画素レイアウトの一例を示す平面図である。走査線ＧＬ１乃至走査線ＧＬ３は、それぞれ第１方向Ｘに沿って直線的に延出し、第２方向Ｙに間隔を置いて並んでいる。信号線ＳＬ１乃至信号線ＳＬ３は、それぞれ概ね第２方向Ｙに沿って延出し、第１方向Ｘに間隔をおいて並んでいる。

【0032】

画素電極ＰＥ１及び画素電極ＰＥ２は、走査線ＧＬ１及び走査線ＧＬ２の間に配置されている。画素電極ＰＥ１及び画素電極ＰＥ２は、第１方向Ｘに沿って並んでいる。画素電極ＰＥ３及び画素電極ＰＥ４は、走査線ＧＬ２及び走査線ＧＬ３の間に配置されている。画素電極ＰＥ３及び画素電極ＰＥ４は、第１方向Ｘに沿って並んでいる。画素電極ＰＥ１及び画素電極ＰＥ３は、信号線ＳＬ１及び信号線ＳＬ２の間に配置されている。画素電極ＰＥ２及び画素電極ＰＥ４は、信号線ＳＬ２及び信号線ＳＬ３の間に配置されている。

【0033】

図５において、第２方向Ｙに対して反時計回りに鋭角に交差する方向を、方向Ｄ１と定義する。第２方向Ｙに対して時計回りに鋭角に交差する方向を、方向Ｄ２と定義する。なお、第２方向Ｙと方向Ｄ１とのなす角度θ１は、第２方向Ｙと方向Ｄ２とのなす角度θ２とほぼ同一である。

【0034】

画素電極ＰＥ１及び画素電極ＰＥ２は、それぞれ方向Ｄ１に沿って延伸する、帯電極Ｐａ１及び帯電極Ｐａ２を有している。画素電極ＰＥ３及び画素電極ＰＥ４は、それぞれ方向Ｄ２に沿って延伸する、帯電極Ｐａ３及び帯電極Ｐａ４を有している。図示した例では、帯電極Ｐａ１乃至帯電極Ｐａ４は、それぞれ、２本ずつ設けられるが、１本でもよいし、３本以上であってもよい。

【0035】

共通電極ＣＥ１は、信号線ＳＬ１乃至信号線ＳＬ３の上に重畳している。画素電極ＰＥ１及び画素電極ＰＥ２は、共通電極ＣＥ１の上に重畳している。共通電極ＣＥ２は、信号線ＳＬ１乃至信号線ＳＬ３の上に重畳している。画素電極ＰＥ３及び画素電極ＰＥ４は、共通電極ＣＥ２の上に重畳している。共通電極ＣＥ２は、共通電極ＣＥ１から第２方向Ｙに離間し、互いに電気的に絶縁されている。図示した例では、走査線ＧＬ２は、共通電極ＣＥ１及び共通電極ＣＥ２の間に位置している。

【0036】

図６は、図５に示した線Ａ１－Ａ２に沿った表示パネルの断面図である。図示した例は、横電界を利用する表示モードの一つであるＦＦＳモードが適用された例に相当する。表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、液晶層ＬＣＰと、を備えている。

【0037】

第１基板ＳＵＢ１は、絶縁基材ＩＢ１、信号線ＳＬ２及び信号線ＳＬ３、金属配線ＭＬ２１及び金属配線ＭＬ３１、共通電極ＣＥ１、画素電極ＰＥ２、配向膜ＡＬ１などを備えている。

【0038】

絶縁基材ＩＢ１は、ガラスや可撓性の樹脂材料などの光透過性を有する材料で形成されている。絶縁層ＵＣ１は、絶縁基材ＩＢ１の上に配置されている。

【0039】

信号線ＳＬ２及び信号線ＳＬ３は、絶縁層ＵＣ１の上に位置し、絶縁層ＧＩによって覆われている。なお、信号線ＳＬ２及び信号線ＳＬ３は、図示しない他の信号線ＳＬ１等と同一層に位置している。信号線ＳＬ２及び信号線ＳＬ３は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）などの金属材料や、これらの金属材料を組み合わせた合金などによって形成され、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。一例では、信号線ＳＬ２及び信号線ＳＬ３は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び、チタン（Ｔｉ）を順に積層した積層体である。

【0040】

金属配線ＭＬ２１及び金属配線ＭＬ３１は、絶縁層ＧＩの上に位置し、絶縁層ＩＬＩによって覆われている。金属配線ＭＬ２１は信号線ＳＬ２の直上に位置し、金属配線ＭＬ３１は信号線ＳＬ３の直上に位置している。金属配線ＭＬ２１及び金属配線ＭＬ３１は、上記の金属材料や、上記の金属材料を組み合わせた合金などによって形成され、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。一例では、金属配線ＭＬ２１及び金属配線ＭＬ３１は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び、チタン（Ｔｉ）を順に積層した積層体、あるいは、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び、モリブデン（Ｍｏ）を順に積層した積層体である。

【0041】

共通電極ＣＥ１は、絶縁層ＩＬＩの上に位置し、絶縁層ＰＬＬによって覆われている。共通電極ＣＥ１は、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ）などの透明な導電材料によって形成された透明電極である。

【0042】

画素電極ＰＥ２は、絶縁層ＰＬＬの上に位置し、配向膜ＡＬ１によって覆われている。画素電極ＰＥ２は、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電材料によって形成された透明電極である。

【0043】

絶縁層ＵＣ１、絶縁層ＧＩ、絶縁層ＩＬＩ、絶縁層ＰＬＬは、それぞれ、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物などの無機絶縁材料によって形成された無機絶縁層であり、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。絶縁層ＧＩ、絶縁層ＩＬＩ、及び絶縁層ＰＬＬは、例えば、アクリル樹脂などの有機絶縁材料によって形成された有機絶縁層であってもよい。あるいは、上記無機絶縁層及び上記有機絶縁層の積層であってもよい。

【0044】

第２基板ＳＵＢ２は、絶縁基材ＩＢ２、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦ、オーバーコート層ＯＣ、配向膜ＡＬ２などを備えている。

【0045】

絶縁基材ＩＢ２は、絶縁基材ＩＢ１と同様に、ガラスや樹脂材料などの光透過性を有する材料で形成されている。遮光層ＢＭ及びカラーフィルタＣＦは、絶縁基材ＩＢ２の面のうち、第１基板ＳＵＢ１と対向する面に設けられている。

【0046】

カラーフィルタＣＦは、画素電極ＰＥ２と対向する位置に配置され、その一部が遮光層ＢＭに重なっている。カラーフィルタＣＦとしては、赤色、緑色、青色のそれぞれのカラーフィルタが含まれる。オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦを覆っている。オーバーコート層ＯＣは、透明な樹脂によって形成されている。

【0047】

配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層ＯＣを覆っている。配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２は、例えば、水平配向性を呈する材料によって形成されている。上述した第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２が対向するように配置されている。

【0048】

液晶層ＬＣＰは、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の間に位置し、配向膜ＡＬ１と配向膜ＡＬ２との間に保持されている。液晶層ＬＣＰは、液晶分子ＬＭを備えている。液晶層ＬＣは、ポジ型（誘電率異方性が正）の液晶材料、あるいは、ネガ型（誘電率異方性が負）の液晶材料によって構成されている。

【0049】

偏光板ＰＯＬ１は、絶縁基材ＩＢ１に接着されている。偏光板ＰＯＬ２は、絶縁基材ＩＢ２に接着されている。なお、偏光板ＰＯＬ１及び偏光板ＰＯＬ２に加えて、必要に応じて位相差板、散乱層、反射防止層などを備えていてもよい。

【0050】

このような表示パネルＰＮＬにおいては、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成されていないオフ状態において、液晶分子ＬＭは、配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２の間で所定の方向に初期配向している。このようなオフ状態では、照明装置ＩＬＤから表示パネルＰＮＬに向けて照射された光は、偏光板ＰＯＬ１及び偏光板ＰＯＬ２によって吸収され、暗表示となる。

【0051】

一方、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成されたオン状態においては、液晶分子ＬＭは、電界により初期配向方向とは異なる方向に配向し、その配向方向は電界によって制御される。このようなオン状態では、照明装置ＩＬＤからの光の一部は、偏光板ＰＯＬ１及び偏光板ＰＯＬ２を透過し、明表示となる。

【0052】

図７は、表示装置の積層構造を示す断面図である。図７に示す表示装置ＤＳＰは、図１に示す表示装置ＤＳＰに対応している。図７に示す表示装置ＤＳＰは、第３方向Ｚに沿って、偏光板ＰＯＬ１と、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、偏光板ＰＯＬ２と、接着剤ＡＤＨと、レンズ素子ＬＮＳと、基板ＢＳＢ１と、基板ＢＳＢ２と、偏光板ＰＯＬ３と、を備えている。

【0053】

第１基板ＳＵＢ１には、配向膜ＡＬ１が設けられている。第２基板ＳＵＢ２には、配向膜ＡＬ２が設けられている。基板ＢＳＢ１には、配向膜ＡＬ３が設けられている。基板ＢＳＢ２には、配向膜ＡＬ４が設けられている。

【0054】

図８は、図７に示す表示装置の配向膜の初期配向方向及び偏光板の透過軸を説明する図である。図８では、偏光板ＰＯＬ１と、配向膜ＡＬ１と、配向膜ＡＬ２と、偏光板ＰＯＬ２と、配向膜ＡＬ３と、配向膜ＡＬ４と、偏光板ＰＯＬ３と、のみを示している。図８では、これら構成要素は、それぞれ、平面視したものが示されている。

【0055】

偏光板ＰＯＬ１の透過軸ＡＸ１は、第１方向Ｘ及びその逆方向に沿っている。配向膜ＡＬ１の初期配向方向ＯＲ１は、第２方向Ｙの逆方向に沿っている。配向膜ＡＬ２の初期配向方向ＯＲ２は、第２方向Ｙに沿っている。偏光板ＰＯＬ２の透過軸ＡＸ２は、第２方向Ｙ及びその逆方向に沿っている。

【0056】

配向膜ＡＬ３の初期配向方向ＯＲ３は、第１方向Ｘに沿っている。配向膜ＡＬ４の初期配向方向ＯＲ４は、第２方向Ｙの逆方向に沿っている。偏光板ＰＯＬ３の透過軸ＡＸ３は、第１方向Ｘ及びその逆方向に沿っている。

【0057】

配向膜ＡＬ１の初期配向方向ＯＲ１及び配向膜ＡＬ２の初期配向方向ＯＲ２は、互いに逆方向である。偏光板ＰＯＬ１の透過軸ＡＸ１及び偏光板ＰＯＬ２の透過軸ＡＸ２は、互いに直交している。配向膜ＡＬ３の初期配向方向ＯＲ３及び配向膜ＡＬ４の初期配向方向ＯＲ４は、互いに直交している。偏光板ＰＯＬ３の透過軸ＡＸ３及び偏光板ＰＯＬ２の透過軸ＡＸ２は、互いに直交している。

【0058】

図９は、表示装置の積層構造を示す断面図である。図９に示す表示装置ＤＳＰは、図２に示す表示装置ＤＳＰに対応している。図９に示す表示装置ＤＳＰは、第３方向Ｚに沿って、偏光板ＰＯＬ１と、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、偏光板ＰＯＬ２と、接着剤ＡＤＨと、レンズ素子ＬＮＳと、偏光板ＰＯＬ４と、基板ＢＳＢ１と、基板ＢＳＢ２と、偏光板ＰＯＬ３と、を備えている。

【0059】

図１０は、図９に示す表示装置の配向膜の初期配向方向及び偏光板の透過軸を説明する図である。図１０では、偏光板ＰＯＬ１と、配向膜ＡＬ１と、配向膜ＡＬ２と、偏光板ＰＯＬ２と、偏光板ＰＯＬ４と、配向膜ＡＬ３と、配向膜ＡＬ４と、偏光板ＰＯＬ３と、のみを示している。図１０では、これら構成要素は、それぞれ、平面視したものが示されている。

【0060】

偏光板ＰＯＬ１の透過軸ＡＸ１は、第１方向Ｘ及びその逆方向に沿っている。配向膜ＡＬ１の初期配向方向ＯＲ１は、第２方向Ｙの逆方向に沿っている。配向膜ＡＬ２の初期配向方向ＯＲ２は、第２方向Ｙに沿っている。偏光板ＰＯＬ２の透過軸ＡＸ２は、第２方向Ｙ及びその逆方向に沿っている。

【0061】

偏光板ＰＯＬ４の透過軸は、第２方向Ｙ及びその逆方向に沿っている。配向膜ＡＬ３の初期配向方向ＯＲ３は、第１方向Ｘに沿っている。配向膜ＡＬ４の初期配向方向ＯＲ４は、第２方向Ｙの逆方向に沿っている。偏光板ＰＯＬ３の透過軸ＡＸ３は、第１方向Ｘ及びその逆方向に沿っている。

【0062】

配向膜ＡＬ１の初期配向方向ＯＲ１及び配向膜ＡＬ２の初期配向方向ＯＲ２は、互いに逆方向である。偏光板ＰＯＬ１の透過軸ＡＸ１及び偏光板ＰＯＬ２の透過軸ＡＸ２は、互いに直交している。配向膜ＡＬ３の初期配向方向ＯＲ３及び配向膜ＡＬ４の初期配向方向ＯＲ４は、互いに直交している。偏光板ＰＯＬ４の透過軸ＡＸ４及び偏光板ＰＯＬ３の透過軸ＡＸ３は、互いに直交している。

【0063】

図１０において、偏光板ＰＯＬ２の透過軸ＡＸ２及び偏光板ＰＯＬ４の透過軸ＡＸ４は、平行である。つまり、偏光板ＰＯＬ２と偏光板ＰＯＬ４は、同じ機能を有する。したがって、偏光板ＰＯＬ２と偏光板ＰＯＬ４は、それぞれ設けずに、１枚だけ設けてもよい。偏光板ＰＯＬ２と偏光板ＰＯＬ４のうち、１枚だけ設けた例が、図８である。

【0064】

図１１は、バリア素子に含まれる液晶素子の概略的な構成の一例を示す断面図である。図１１に示す液晶素子ＬＣＢは、基板ＢＳＢ１と、基板ＢＳＢ２と、基板ＢＳＢ１及び基板ＢＳＢ２の間に設けられる液晶層ＬＣＹと、を備えている。

【0065】

基板ＢＳＢ１は、基材ＢＡ１と、電極ＬＥ１と、絶縁層ＩＮＳと、電極ＬＥ２と、配向膜ＡＬ３と、を備えている。基板ＢＳＢ２は、基材ＢＡ２と、電極ＵＥと、配向膜ＡＬ４と、を備えている。

【0066】

基板ＢＳＢ１では、基材ＢＡ１上に、複数の電極ＬＥ１が設けられている。複数の電極ＬＥ１を覆って、絶縁層ＩＮＳが設けられている。絶縁層ＩＮＳ上に、複数の電極ＬＥ２が設けられている。複数の電極ＬＥ２を覆って、配向膜ＡＬ３が設けられている。

【0067】

複数の電極ＬＥ２は、複数の電極ＬＥ１と、互い違いに設けられている。１つの電極ＬＥ２は、２つの電極ＬＥ１の間隙に重畳して設けられている。逆に、１つの電極ＬＥ１は、２つの電極ＬＥ２の間隙に重畳して設けられている。図１１においては、４つの電極ＬＥ１、及び、４つの電極ＬＥ２を示している。

【0068】

基板ＢＳＢ２では、基材ＢＡ２に接して、電極ＵＥが設けられている。電極ＵＥは、いわゆるベタ膜であり、基材ＢＡ２全面に接して設けられている。電極ＵＥを覆って、配向膜ＡＬ４が設けられている。

【0069】

基材ＢＡ１及び基材ＢＡ２は、透明基材、例えば、ガラス基材や、透明樹脂材料を用いた基材等であればよい。基材ＢＡ１の厚さは、基材ＢＡ２の厚さより薄い。基材ＢＡ１は、厚さの薄い基材を用いてもよいし、電極等を形成後、厚さを薄くなるように研磨してもよい。

【0070】

電極ＬＥ１、電極ＬＥ２、及び電極ＵＥは、透明導電材料で形成されている。電極ＬＥ１、電極ＬＥ２、及び電極ＵＥとして、例えば、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）や、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ）を用いて形成すればよい。

【0071】

また電極ＬＥ１及び電極ＬＥ２の第１方向Ｘに沿う長さ（幅）は、例えば、図１で示す画素ＰＸの第１方向Ｘに沿う長さ（幅）の２倍以上３倍以下であればよい。

【0072】

絶縁層ＩＮＳは、珪素を含む絶縁層、例えば、酸化珪素層や、窒化珪素層や、窒素を含む酸化珪素層（窒化酸化珪素層）を用いればよい。

【0073】

図１１に示すように、基板ＢＳＢ１では、電極ＬＥ２及び絶縁層ＩＮＳを覆って、配向膜ＡＬ３が設けられている。基板ＢＳＢ２においても同様に、電極ＵＥを覆って、配向膜ＡＬ４が設けられている。すなわち、液晶層ＬＣＹは、基板ＢＳＢ１及び基板ＢＳＢ２に設けられた配向膜ＡＬ３及び配向膜ＡＬ４に挟持されているともいえる。配向膜ＡＬ３及び配向膜ＡＬ４の初期配向方向は、上述の通りである。

【0074】

液晶素子ＬＣＢでは、電極ＬＥ１、電極ＬＥ２、及び電極ＵＥに印加される電圧により、電界が発生する。液晶層ＬＣＹが当該電界によって制御されることにより、図１に示す遮光領域ＬＢが形成される。なお、電圧が印加された電極に対応して開口部ＯＰを形成し、電圧が印加されない電極に対応して、遮光領域ＬＢを形成してもよい。なお、液晶素子ＬＣＢにおいては、ポジ型のＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶が用いられている。また、液晶素子ＬＣＢは電圧無印加状態で光を透過させる、ノーマリホワイト方式が採用されている。

【0075】

図１に示すバリア素子ＢＲＲでは、液晶素子ＬＣＢの基材ＢＡ１に接して、透明導電層ＴＣＹが設けられている。透明導電層ＴＣＹは、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いて形成すればよい。透明導電層ＴＣＹは、レンズ素子ＬＮＳ及びバリア素子ＢＲＲの距離を最小にするために設けられる。

【0076】

またバリア素子ＢＲＲには、液晶素子ＬＣＢの基材ＢＡ２に接して、偏光板ＰＯＬ３が設けられている。

【0077】

図１２は、比較例の表示装置の断面図である。比較例の表示装置ＤＳＰｒは、図１に示す表示装置ＤＳＰと比較して、バリア素子を設けないという点で異なっている。

【0078】

表示装置ＤＳＰｒにおいて、例えば、１つのレンズＬＸの中心が、１つの緑色の画素ＰＸＧに対向しているものとする。換言すると、レンズＬＸの中心は、画素ＰＸＧの直上に位置している。第１方向Ｘに沿って、画素ＰＸＧの左隣には画素ＰＸＲ、画素ＰＸＧの右隣には画素ＰＸＢが設けられている。

【0079】

照明装置ＩＬＤから出射され、画素ＰＸＲ、画素ＰＸＧ、及び画素ＰＸＢを通る光を、それぞれ、光ＬＴＲ、光ＬＴＧ、及び光ＬＴＢとする。光ＬＴＲ、光ＬＴＧ、及び光ＬＴＢは、それぞれ、画素ＰＸＲ、画素ＰＸＧ、及び画素ＰＸＢを通る際に、第３方向Ｚの軸を中心として±２０°程度（全体で４０°程度）広がる。レンズＬＸは、当該広がった光を集光して、平行光として出射する。光ＬＴＧは、画素ＰＸＧを通りレンズＬＸで集光され、レンズＬＸから平行光として出射される。光ＬＴＲは、左隣の画素ＰＸＲを通りレンズＬＸで集光され、レンズＬＸから紙面右斜め上に出射される。光ＬＴＢは、右隣の画素ＰＸＢを通りレンズＬＸで集光され、レンズＬＸから紙面左斜め上に出射される。

【0080】

図１３は、比較例の画素を通る光とレンズとの関係を示す図である。図１３に示す表示装置ＤＳＰｒでは、光ＬＴＧは、緑色を発光する画素ＰＸＧを通り拡散する。当該拡散した光ＬＴＧがレンズＬＸを透過する際に集光される。集光された光ＬＴＧは、第３方向Ｚに平行な光として、レンズＬＸから出射される。図１３では、レンズＬＸから出射される光は、全て光ＬＴＧである。

【0081】

図１４は、比較例の画素を通る光とレンズとの関係を示す図である。図１４に示す表示装置ＤＳＰｒでは、レンズＬＸの収差によって、集光位置がずれている。図１４においては、赤色を発光する画素ＰＸＲ及び緑色を発光する画素ＰＸＧそれぞれを通る光、並びに、レンズＬＸの位置関係が示されている。

【0082】

レンズＬＸに収差があるので、レンズＬＸには、画素ＰＸＲを通過する光ＬＴＲだけでなく、隣接する画素ＰＸＧを通過する光ＬＴＧの一部も入射する。このように、レンズＬＸから出射される光には、目的とする画素ＰＸを通る光だけでなく、周辺の画素ＰＸを通る光が混合される。このような光から形成される画像は、情報のずれが画像の重ね合わせとなり、多重像となってしまう。

【0083】

なお本開示において、所望の画素を通る光を主光線といい、隣接する画素を通る光を隣接光線と呼ぶ。例えば、図１４に示す例では、画素ＰＸＲを通る光ＬＴＲが主光線であり、画素ＰＸＧを通る光ＬＴＧが隣接光線である。隣接光線の割合が増える、換言すると、主光線の割合が減ると、画像のずれが大きくなってしまう。

【0084】

主光線のみで構成される画像は、画像を見る角度が変わると共に切り替わってしまい、リアリティが下がる恐れがある。隣接光線が主光線に適度に混合され、緩やかに主光線と隣接光線の比率が切り替わると、画像の変化が自然なものと認識される。そのため、隣接光線はある程度混合されていることが好ましい。しかしながら、上述のように、主光線は画素の法線方向（第３方向Ｚ）に対して広がるため、主光線に対する隣接光線の割合の上昇を抑えることが必要となる。

【0085】

図１５は、比較例の画素を通る光とレンズとの関係を示す図である。図１５に示す表示装置ＤＳＰｒでは、製造バラツキにより、画素とレンズの間の距離が短くなっている。図１５においては、緑色を発光する画素ＰＸＧの直上に、レンズＬＸの中心が位置している。

【0086】

画素ＰＸとレンズＬＸの距離が短いため、画素ＰＸＧを通る光ＬＴＧだけでなく、隣接する画素ＰＸＲ及びＰＸＢを通る光ＬＴＲ及びＬＴＢもレンズＬＸに入射する。目的とする画素ＰＸを通る光だけでなく、周辺の画素ＰＸを通る光が混合される。このような光から形成される画像は、多重像となってしまう。

【0087】

図１６乃至図１８は、それぞれ、図１３乃至図１５に示す光により形成される画像を示す図である。図１６は、図１３において方向ＤＲ１から見た画像を示している。図１６に示す画像は、レンズＬＸで集光された光ＬＴＧのみから構成される画像を含んでいる。また、光ＬＴＧで形成された画像の端部は、光が届かない非透過部ＮＴＲとなる。

【0088】

図１７は、図１４において方向ＤＲ２から見た画像を示している。図１７に示す画像は、光ＬＴＲにより構成された画像を含んでいる。当該画像の左右には、光ＬＴＧから形成される画像が表示される。図１４に示すように、光ＬＴＧは紙面左から右に進む。図１７では光ＬＴＲによる画像の左右に形成される光ＬＴＧによる画像のうち、右側の画像の幅は、左側の画像の幅より長い。

【0089】

図１８は、図１５において方向ＤＲ３から見た画像を示している。図１８に示す画像は、光ＬＴＧにより構成された画像を含んでいる。当該画像の左右には、それぞれ、光ＬＴＲ及びＬＴＢから形成される画像が表示される。

【0090】

比較例に示すように、バリア素子を有さない表示装置では、隣接する画素を通る光が混合され、多重像となる恐れがある。

【0091】

図１９乃至図２１は、それぞれ、実施形態の画素を通る光とレンズとの関係を示す図である。図１９に示す表示装置ＤＳＰでは、第３方向Ｚに沿ってレンズＬＸに隣接して、遮光領域ＬＢが設けられている。遮光領域ＬＢは、上述したように、複数のレンズＬＸの頂点の間に重畳して形成される。換言すると、遮光領域ＬＢは、レンズＬＸの端部に重畳して形成される。遮光領域ＬＢは、制御部（図示しない）からの信号に基づいて、バリア素子ＢＲＲに形成される。

【0092】

図１９では、遮光領域ＬＢは、レンズＬＸの端部を通過する光ＬＴＧを遮光する。
図２０では、遮光領域ＬＢは、レンズＬＸの端部を通過する光ＬＴＧ及び光ＬＴＲの一部を遮光する。図２０に示す表示装置ＤＳＰでは、光ＬＴＲのみから構成される画像が形成されるため、異なる色の光の混合が生じない。よって、多重像が発生することを防ぐことが可能である。

【0093】

図２１では、遮光領域ＬＢは、レンズＬＸの端部を通過する光ＬＴＲ及び光ＬＴＢを遮光する。図２１に示す表示装置ＤＳＰでは、光ＬＴＧのみから構成される画像が得られる。図２１によっても、多重像が発生することを防ぐことができる。

【0094】

図２２乃至図２４は、それぞれ、図１９乃至図２１に示す光により形成される画像を示す図である。図２２に示す画像では、図１６に示す画像と比較して、非透過部ＮＴＲは遮光領域ＬＢに覆われている。

【0095】

図２３に示す画像では、図１７に示す画像と比較して、非透過部ＮＴＲ及び光ＬＴＧがレンズＬＸに入射する領域が、遮光領域ＬＢに覆われている。よって、光ＬＴＧは画像を形成しない。光ＬＴＲにより形成される画像には、光ＬＴＧによる混色が生じない。よって多重像の発生を防ぐことができる。

【0096】

図２４に示す画像では、図１８に示す画像と比較して、非透過部ＮＴＲ並びに光ＬＴＲ及び光ＬＴＢがレンズＬＸに入射する領域が、遮光領域ＬＢに覆われている。よって、光ＬＴＲ及び光ＬＴＢは画像を形成しない。光ＬＴＧにより形成される画像には、光ＬＴＲ及び光ＬＴＢによる混色が生じない。よって多重像の発生を防ぐことができる。

【0097】

図２５は、レンズと遮光領域の距離の関係を示す図である。レンズＬＸの幅を幅ＷＬＮ、レンズＬＸの頂点を頂点ＶＸ、頂点ＶＸを含むＸ－Ｙ平面と遮光領域ＬＢとの距離を距離ＴＬＮ、とする。隣り合う遮光領域ＬＢは、頂点ＶＸから等距離に位置している。換言すると、開口部ＯＰの中心は、頂点ＶＸを通る法線（第３方向Ｚに沿う線）と一致する。

【0098】

距離ＴＬＮが長くなる、すなわち、レンズＬＸ及び遮光領域ＬＢの距離が離れるほど、斜め方向の光は、頂点ＶＸから見て左右非対称に遮光され、主光線の比率が下がる。これを制限するためには、距離ＴＬＮを、０以上（（０．１×幅ＷＬＮ／ｔａｎ３０°）＝（０．１×幅ＷＬＮ×√３））以下（０≦ＴＬＮ≦０．１×ＷＬＮ×√３（式１））とする。

【0099】

（式１）に示される距離ＴＬＮは、レンズＬＸの位置が幅ＷＬＮの１０％の長さ分ずれたとしても、視野角が最大に留まる範囲である。視野角最大とは、レンズＬＸの頂点ＶＸから出射される光が、頂点ＶＸを通る法線に対して、±３０°である場合を指す。

【0100】

図２６は、比較例の表示装置を示す図である。表示装置ＤＳＰｒは、図２０に示す表示装置ＤＳＰにおいて、距離ＴＬＮが０．１×ＷＬＮ×√３を超えている場合（ＴＬＮ＞０．１×ＷＬＮ×√３）を示している。

【0101】

図２６に示す表示装置ＤＳＰｒでは、紙面左側の光ＬＴＧは遮光領域ＬＢに遮光されていない。また紙面右側の光ＬＴＧも遮光領域ＬＢに遮光されていない上に、主光線である光ＬＴＲが遮光領域ＬＢに遮光されてしまっている。このように、表示装置ＤＳＰｒから出射される光は、不要であるはずの光ＬＴＧが混合された上に、主光線であるＬＴＲの一部が遮光され、比率が低下してしまっている。

【0102】

よって、レンズＬＸの頂点ＶＸを含むＸ－Ｙ平面と遮光領域ＬＢとの距離ＴＬＮは、（式１）を満たす距離であることが好ましい。

【0103】

本実施形態の表示装置ＤＳＰは、レンズ素子ＬＮＳ上にバリア素子ＢＲＲを備えている。表示装置ＤＳＰは、隣り合う画素ＰＸを通る光を、バリア素子ＢＲＲの遮光領域ＬＢが遮光することで、目的とする画素ＰＸを通る光だけを出射することができる。これにより、表示装置ＤＳＰが表示する画像が多重像となるのを防ぐことが可能である。

【0104】

図２７は、実施形態のバリア素子の概略的な構成の一例を示す平面図である。図２７に示すバリア素子ＢＲＲは、第２方向Ｙに沿って延伸する３つの電極ＬＥ１と、第２方向Ｙに沿って延伸する４つの電極ＬＥ２を有している。電極ＬＥ１及びＬＥ２は、第１方向Ｘに沿って交互に配置されている。

【0105】

図２７に示す電極ＬＥ１を、紙面左から電極ＬＥ１１、電極ＬＥ１２、及び電極ＬＥ１３とする。電極ＬＥ２を紙面左から電極ＬＥ２１、電極ＬＥ２２、電極ＬＥ２３、及び電極ＬＥ２４とする。つまり、紙面左から右に向かって、電極ＬＥ２１、電極ＬＥ１１、電極ＬＥ２２、電極ＬＥ１２、電極ＬＥ２３、電極ＬＥ１３、及び電極ＬＥ２４が配置されている。

【0106】

電極ＬＥ２１、電極ＬＥ１１、電極ＬＥ２２、電極ＬＥ１２、電極ＬＥ２３、電極ＬＥ１３、及び電極ＬＥ２４は、それぞれ、第１方向Ｘに沿って延伸する短辺、及び、第２方向Ｙに沿って延伸する長辺を有する、矩形形状を有している。

【0107】

図２７に示すバリア素子ＢＲＲの第１方向Ｘに沿った断面構造は、図１１に示す通りである。ただし、図２７では、電極ＬＥ１及びＬＥ２のうち、第１方向Ｘに沿って中央に位置する電極ＬＥ１の幅（第１方向Ｘに沿った長さ）は、他の電極ＬＥ１及び電極ＬＥ２の幅より長い。

【0108】

すなわち、電極ＬＥ１２の幅は、他の電極ＬＥ２１、電極ＬＥ１１、電極ＬＥ２２、電極ＬＥ２３、電極ＬＥ１３、及び電極ＬＥ２４の幅より長い。

【0109】

電極ＬＥ２１及び電極ＬＥ２４には、同じ電圧が印加される。図２７に示すバリア素子ＢＲＲでは、電極ＬＥ２１と電極ＵＥの間、並びに、電極ＬＥ２４と電極ＵＥとの間に電位差が生じることにより、液晶層ＬＣＹの液晶分子が電位差に応じて長軸の向きを変え、これによってこれら電極間における光の透過率が低下し、バリア形成領域が形成される。電極ＬＥ２１及び電極ＵＥ、並びに、電極ＬＥ２４及び電極ＵＥにより形成されるバリア形成領域を、それぞれ、バリア形成領域ＢＦＲ１とする。

【0110】

同様に、電極ＬＥ１１及びＵＥにより形成されるバリア形成領域をバリア形成領域ＢＦＲ２、電極ＬＥ２２及び電極ＵＥにより形成されるバリア形成領域をバリア形成領域ＢＦＲ３、電極ＬＥ１２及び電極ＵＥにより形成されるバリア形成領域をバリア形成領域ＢＦＲ４、電極ＬＥ２３及び電極ＵＥにより形成されるバリア形成領域をバリア形成領域ＢＦＲ５、電極ＬＥ１３及び電極ＵＥにより形成されるバリア形成領域をバリア形成領域ＢＦＲ６とする。

【0111】

バリア形成領域ＢＦＲ１乃至バリア形成領域ＢＦＲ６は、電極ＬＥ２１、電極ＬＥ１１、電極ＬＥ２２、電極ＬＥ１２、電極ＬＥ２３、電極ＬＥ１３、及び電極ＬＥ２４と同様に、第１方向Ｘに沿って延伸する短辺、及び、第２方向Ｙに沿って延伸する長辺を有する、矩形形状を有している。

【0112】

図２７に示すバリア素子ＢＲＲには、６分割されたバリア形成領域が形成される。これらバリア形成領域を組み合わせることにより、上述の遮光領域ＬＢを形成することが可能である。

【0113】

図２８は、実施形態のバリア素子の概略的な構成の一例を示す平面図である。図２８に示す構成例は、最外側の電極に重畳して、固定の遮光層を設ける、という点で、図２７に示す構成例と異なっている。

【0114】

図２８に示すバリア素子ＢＲＲでは、最外側の電極である電極ＬＥ２４及び電極ＬＥ２１に重畳して、固定の遮光層ＫＢを設けている。これにより、電極ＬＥ２４及び電極ＬＥ２１への電圧の印加の有無にかかわらず、電極ＬＥ２４及び電極ＬＥ２１が占める領域は、遮光される。すなわち、バリア形成領域ＢＦＲ１が形成されても形成されなくても、当該領域は常に遮光されている。

【0115】

図２９乃至図３１は、バリア形成領域とレンズとの位置関係を示す図である。図２９乃至図３１では、バリア素子ＢＲＲの平面図（紙面上方）と、それに対応するレンズ素子ＬＮＳの１つのレンズＬＸの断面図（紙面下方）を示している。

【0116】

なお図２９乃至図３１において、１つのレンズＬＸの平面は、第１方向Ｘに沿って延伸する短辺、及び、第２方向Ｙに沿って延伸する長辺を有する、矩形形状を有しているものとする。１つのレンズＬＸの平面は、バリア形成領域ＢＦＲ１乃至バリア形成領域ＢＦＲ６全体に対応している。すなわち、レンズＬＸは、レンチキュラーレンズである。

【0117】

図２９では、電極ＬＥ２１、電極ＬＥ２４、及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ１が形成される。バリア形成領域ＢＦＲ１が遮光領域ＬＢとして機能する。また電極ＬＥ１１、電極ＬＥ２２、電極ＬＥ１２、電極ＬＥ２３、及び電極ＬＥ１３が設けられる領域が、開口部ＯＰに該当する。

【0118】

図３０では、電極ＬＥ２１、電極ＬＥ２４、及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ１が形成される。電極ＬＥ１１及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ２が形成される。電極ＬＥ１３及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ６が形成される。バリア形成領域ＢＦＲ１、バリア形成領域ＢＦＲ２、及びバリア形成領域ＢＦＲ６が遮光領域ＬＢとして機能する。また電極ＬＥ２２、電極ＬＥ１２、及び電極ＬＥ２３が設けられる領域が、開口部ＯＰに該当する。

【0119】

図３１では、電極ＬＥ２１、電極ＬＥ２４、及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ１が形成される。電極ＬＥ１１及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ２が形成される。電極ＬＥ１３及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ６が形成される。電極ＬＥ２２及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ３が形成される。電極ＬＥ２３及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ５が形成される。バリア形成領域ＢＦＲ１、バリア形成領域ＢＦＲ２、バリア形成領域ＢＦＲ３、バリア形成領域ＢＦＲ５、及びバリア形成領域ＢＦＲ６が遮光領域ＬＢとして機能する。また電極ＬＥ１２が設けられる領域が、開口部ＯＰに該当する。

【0120】

図２９乃至図３１に示されるように、電圧を印加する電極を変えることにより、遮光領域ＬＢが占める領域を変化させることが可能である。つまり開口部ＯＰの占める領域も変化させることが可能である。これにより、例えば、被写界深度を変えて表示を行うことも可能である。バリア素子ＢＲＲに接続される制御部（図示しない）からの信号により、電圧を印加する電極を選択すればよい。

【0121】

図２９乃至図３１では、電極ＬＥ２１、電極ＬＥ１１、電極ＬＥ２２、電極ＬＥ１２、電極ＬＥ２３、電極ＬＥ１３、及び電極ＬＥ２４が占める領域の中心に対して、左右対称に位置する電極ごとに同じ電圧を印加する。

【0122】

これに対し、バリア素子とレンズ素子の重なりが第１方向Ｘにずれてしまう場合が考えられる。図３２は、バリア形成領域とレンズとの位置関係を示す図である。図３３は、本来であればバリア形成領域の中心線となる電極ＬＥ１２の中心線が、レンズの中心線に対して、第１方向Ｘにずれている状態を示す図である。図３２及び図３３において、電極ＬＥ１２の中心線を中心線ＤＢ、レンズＬＸの中心線をＤｘとする。

【0123】

このような場合、電極ＬＥ１２の左右に位置する電極に対称となるようには電位を与えない。例えば図３３に示すように、当該中心から左側に位置する電極については、電極ＬＥ２１のみ電位を印加する。他方、当該中心から右側に位置する電極については、電極ＬＥ１３、電極ＬＥ２４に電位を印加する。電位を印加された電極に対応する領域のみを遮光領域ＬＢとする構成も採用可能である。制御部（図示しない）からの信号に基づいて、当該電極に電位が印加される。

【0124】

以上本実施形態により、表示画像が多重像となるのを防ぐことが可能な表示装置を得ることができる。

【0125】

＜構成例１＞
図３４は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す平面図である。図３４に示した構成例では、図２７に示した構成例と比較して、バリア形成領域が円形形状及び円環形状であるという点で異なっている。

【0126】

図３４に示すバリア素子ＢＲＲは、図２７と同様に、電極ＬＥ１及び電極ＬＥ２を備えている。バリア素子ＢＲＲは、電極ＬＥ１として、電極ＬＥ１１、電極ＬＥ１２、及び電極ＬＥ１３を有している。バリア素子ＢＲＲは、電極ＬＥ２として、電極ＬＥ２１及び電極ＬＥ２２を有している。

【0127】

円形形状の電極ＬＥ１３を中心として、内側から外側に同心円状に、円環形状の電極ＬＥ２２、電極ＬＥ１２、電極ＬＥ２１、及び電極ＬＥ１１が設けられている。電極ＬＥ１及び電極ＬＥ２は、１つの円形形状の電極を中心として、内側から外側に向けて、交互に配置されているといえる。

【0128】

バリア素子ＢＲＲは、第２方向Ｙに延伸する配線ＬＥ３を有している。配線ＬＥ３として、配線ＬＥ３１、配線ＬＥ３２、配線ＬＥ３３、配線ＬＥ３４、配線ＬＥ３５が設けられている。配線ＬＥ３１は、コンタクトホールＣＨ１を介して、電極ＬＥ１１と接続されている。配線ＬＥ３２は、コンタクトホールＣＨ２を介して、電極ＬＥ１２と接続されている。配線ＬＥ３３は、コンタクトホールＣＨ３を介して、電極ＬＥ１３と接続されている。配線ＬＥ３４は、コンタクトホールＣＨ４を介して、電極ＬＥ２２と接続されている。配線ＬＥ３５は、コンタクトホールＣＨ５を介して、電極ＬＥ２１と接続されている。

【0129】

図３５は、図３４に示すバリア素子の概略的な構成の一例を示す断面図である。図３５に示すバリア素子ＢＲＲでは、基板ＢＳＢ１と、基板ＢＳＢ２と、基板ＢＳＢ１及び基板ＢＳＢ２の間に設けられた液晶層ＬＣＹと、を備えている。

【0130】

基板ＢＳＢ１では、基材ＢＡ１上に、配線ＬＥ３（配線ＬＥ３ａ及び配線ＬＥ３ｂ）が設けられている。配線ＬＥ３を覆って、絶縁層ＩＮＳ１が設けられている。絶縁層ＩＮＳ１上には、電極ＬＥ１が設けられている。電極ＬＥ１を覆って、絶縁層ＩＮＳ２が設けられている。絶縁層ＩＮＳ２上には、電極ＬＥ２が設けられている。電極ＬＥ２及び絶縁層ＩＮＳ２を覆って、配向膜ＡＬ３が設けられている。

【0131】

絶縁層ＩＮＳ１及び絶縁層ＩＮＳ２は、図２に示す絶縁層ＩＮＳと同様の材料で形成されていればよい。配線ＬＥ３は、透明導電材料、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等で形成されていればよい。あるいは、透過率に影響に少ない微細配線を形成可能な場合は、配線ＬＥ３は、金属材料で形成されていてもよい。

【0132】

電極ＬＥ１（電極ＬＥ１１、電極ＬＥ１２、及び電極ＬＥ１３）は、絶縁層ＩＮＳ１に設けられるコンタクトホールＣＨａを介して、配線ＬＥ３ａに接続されている。電極ＬＥ１１、電極ＬＥ１２、及び電極ＬＥ１３について、配線ＬＥ３ａは、それぞれ、配線ＬＥ３１、配線ＬＥ３２、及び配線ＬＥ３３に該当する。電極ＬＥ１１、電極ＬＥ１２、及び電極ＬＥ１３について、コンタクトホールＣＨａは、それぞれ、コンタクトホールＣＨ１、コンタクトホールＣＨ２、及びコンタクトホールＣＨ３に該当する。

【0133】

電極ＬＥ２（電極ＬＥ２１及び電極ＬＥ２２）は、絶縁層ＩＮＳ１及び絶縁層ＩＮＳ２に設けられるコンタクトホールＣＨｂを介して、配線ＬＥ３ｂに接続されている。電極ＬＥ２１及び電極ＬＥ２２について、配線ＬＥ３ｂは、それぞれ、配線ＬＥ３４及び３５に該当する。電極ＬＥ２１及び電極ＬＥ２２について、コンタクトホールＣＨ３ｂは、それぞれ、コンタクトホールＣＨ４及びコンタクトホールＣＨ５に該当する。

【0134】

配線ＬＥ３１を介して、電極ＬＥ１１に電圧を印加する。電極ＬＥ１１及び電極ＵＥに印加された電圧により、液晶層ＬＣＹが変調され、バリア形成領域ＢＦＲ１が形成される。同様に、電極ＬＥ２１及び電極ＵＥ、電極ＬＥ１２及び電極ＵＥ、電極ＬＥ２２及び電極ＵＥ、電極ＬＥ１３及び電極ＵＥに印加された電圧により、それぞれ、バリア形成領域ＢＦＲ２、バリア形成領域ＢＦＲ３、バリア形成領域ＢＦＲ４、及びバリア形成領域ＢＦＲ５が形成される。

【0135】

図３４に示すバリア素子ＢＲＲには、５分割されたバリア形成領域が形成される。図２７と同様、これらバリア形成領域を組み合わせることにより、遮光領域ＬＢを形成することが可能である。

【0136】

図３６乃至図３８は、バリア形成領域とレンズとの位置関係を示す図である。図３６乃至図３８では、バリア素子ＢＲＲの平面図と、それに対応するレンズ素子ＬＮＳの１つのレンズＬＸの断面図を示している。

【0137】

なお図３６乃至図３８において、１つのレンズＬＸの平面は、円形形状を有しているものとする。１つのレンズＬＸの平面は、バリア形成領域ＢＦＲ１乃至バリア形成領域ＢＦＲ６全体に対応している。すなわち、レンズＬＸは、マイクロレンズである。

【0138】

図３６では、電極ＬＥ１１及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ１が形成される。バリア形成領域ＢＦＲ１が遮光領域ＬＢとして機能する。また電極ＬＥ２１、電極ＬＥ１２、電極ＬＥ２２、及び電極ＬＥ１３が設けられる領域が、開口部ＯＰに該当する。

【0139】

図３７では、電極ＬＥ１１及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ１が形成される。電極ＬＥ２１及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ２が形成される。バリア形成領域ＢＦＲ１及びバリア形成領域ＢＦＲ２が遮光領域ＬＢとして機能する。また電極ＬＥ１２、電極ＬＥ２２、及び電極ＬＥ１３が設けられる領域が、開口部ＯＰに該当する。

【0140】

図３８では、電極ＬＥ１１及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ１が形成される。電極ＬＥ２１及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ２が形成される。電極ＬＥ１２及び電極ＵＥで電圧が印加され、バリア形成領域ＢＦＲ３が形成される。バリア形成領域ＢＦＲ１、バリア形成領域ＢＦＲ２、及びバリア形成領域ＢＦＲ３が遮光領域ＬＢとして機能する。また電極ＬＥ２２及び電極ＬＥ１３が設けられる領域が、開口部ＯＰに該当する。

【0141】

図３６乃至図３８に示されるように、電圧を印加する電極を変えることにより、遮光領域ＬＢが占める領域を変化させることが可能である。つまり開口部ＯＰの占める領域も変化させることが可能である。これにより、例えば、被写界深度を変えて表示を行うことも可能である。
本構成例において、実施形態と同様の効果を奏する。

【0142】

＜構成例２＞
図３９及び図４０は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す断面図である。図３９及び図４０に示す構成例は、それぞれ、レンズ素子及びバリア素子の形状の一例を示している。

【0143】

図３９に示すレンズ素子ＬＮＳは、レンズＬＸとして、複数のレンチキュラーレンズを有している。レンチキュラーレンズは、Ｘ－Ｚ平面での断面形状が円の一部であり、Ｙ－Ｚ平面での断面形状が長方形である。レンチキュラーレンズは、第２方向Ｙに沿って延伸している。

【0144】

図４０に示すバリア素子ＢＲＲには、遮光領域ＬＢが形成される。遮光領域ＬＢが形成されない領域が開口部ＯＰである。開口部ＯＰは、複数のスリットを有している。当該スリットは、それぞれ、レンチキュラーレンズと同様に、第２方向Ｙに沿って延伸している。

【0145】

複数のレンチキュラーレンズそれぞれに、平面視で当該スリットのそれぞれが重畳している。スリットの幅は、レンチキュラーレンズの幅より短い。

【0146】

図４０に示す遮光領域ＬＢは、図２７に示すバリア素子ＢＲＲにより形成することができる。図３９に示すレンチキュラーレンズは、図２７に示すバリア素子ＢＲＲに対応して配置されるレンズ素子ＬＮＳに設けることが可能である。

【0147】

図４１及び図４２は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す断面図である。図４１及び図４２に示す構成例は、図３９及び図４０に示す構成例と比較して、レンズ素子及びバリア素子の形状が円形形状である、という点で異なっている。

【0148】

図４１に示すレンズ素子ＬＮＳは、レンズＬＸとして、複数のマイクロレンズを有している。複数のマイクロレンズそれぞれは、半球状の形状を有している。当該マイクロレンズは、Ｘ－Ｚ平面での断面もＹ－Ｚ平面での断面形状は半円形状である。当該マイクロレンズのＸ－Ｙ平面での断面は、円形形状である。

【0149】

図４２に示すバリア素子ＢＲＲには、遮光領域ＬＢが形成される。遮光領域ＬＢが形成されない領域が開口部ＯＰである。開口部ＯＰは、複数の円形状開口部を構成している。図４２では、例えば、電極ＬＥ１及びＬＥ２が設けられない領域は、あらかじめ遮光性の材料層を設けておけばよい。あるいは、電圧が印加された電極に対応して開口部ＯＰが形成され、電圧が印加されない電極に対応して遮光領域ＬＢが形成されればよい。

【0150】

複数のマイクロレンズそれぞれに、平面視で当該円形状開口部のそれぞれが重畳している。円形形状開口部の直径は、マイクロレンズの直径より短い。

【0151】

図４２に示す遮光領域ＬＢは、図３４に示すバリア素子ＢＲＲにより形成することができる。図４１に示すレンチキュラーレンズは、図３４に示すバリア素子ＢＲＲに対応して配置されるレンズ素子ＬＮＳに設けることが可能である。

【0152】

図４３は、レンズ及び開口部の長さの関係を示す図である。図４３は、図１の部分拡大図であり、主にレンズＬＸ及び開口部ＯＰを示している。レンズＬＸは、図３９に示すレンチキュラーレンズ又は図４１に示すマイクロレンズ等であればよい。開口部ＯＰは、図４０に示すスリットや図４２に示す円形状開口部等であればよい。

【0153】

図４３において、開口部ＯＰの第１方向Ｘに沿う長さ（幅）を長さＷＢ、レンズＬＸの第１方向Ｘに沿う長さ（幅）を長さＷＬとする。長さＷＢは長さＷＬより短い（ＷＢ＜ＷＬ）。

【0154】

さらに長さＷＢは、長さＷＬの５０％以上であることが好ましい（ＷＢ≧０．５×ＷＬ）。長さＷＢを長さＷＬの５０％以上にすることにより、レンズ素子ＬＮＳの被写界深度を高めることが可能である。バリア素子ＢＲＲに接続される制御部（図示しない）からの信号により、電圧を印加する電極を選択すればよい。

【0155】

図４４は、マイクロレンズの長さ（直径）と円形状開口部の長さ（直径）の関係を示す図である。

【0156】

マイクロレンズの中心及び円形形状開口部の中心は一致していることが好ましい。図４４に示す例では、マイクロレンズの中心及び円形状開口部の中心は、いずれも中心ＣＲである。円形状開口部の端部からマイクロレンズの端部までの距離は、全て方向において等距離である。

【0157】

図４４において、マイクロレンズであるレンズＬＸの第１方向Ｘに沿う長さを長さＷＬＸ、第２方向Ｙに沿う長さを長さＷＬＹとする。円形形状開口部である開口部ＯＰの第１方向Ｘに沿う長さを長さＷＢＸ、第２方向Ｙに沿う長さを長さＷＢＹとする。

【0158】

第１方向Ｘ及び第２方向Ｙそれぞれにおいても、上述と同様に、長さＷＢＸは、長さＷＬＸの５０％以上であることが好ましい（ＷＢＸ≧０．５×ＷＬＸ）。長さＷＢＹは、長さＷＬＹの５０％以上であることが好ましい（ＷＢＹ≧０．５×ＷＬＹ）。これにより、レンズ素子ＬＮＳの被写界深度を高めることが可能である。

【0159】

マイクロレンズの平面視での形状が真円の場合、長さＷＬＸ及び長さＷＬＹは等しい（ＷＬＸ＝ＷＬＹ）。円形状開口部の平面視での形状が真円の場合、長さＷＢＸ及び長さＷＢＹは等しい（ＷＢＸ＝ＷＢＹ）。ただし、マイクロレンズ及び円形状開口部の平面視での形状が真円でなくても、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙそれぞれにおいて、開口部ＯＰの長さがレンズＬＸの長さの５０％以上であることが好ましい。
本構成例においても、実施形態と同様の効果を奏する。

【0160】

＜構成例３＞
図４５は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す図である。図４５に示す構成例は、遮光領域及び開口部との間に、ハーフトーン領域が設けられる、という点で、図２９に示す構成例と異なっている。

【0161】

図４５では、レンズＬＸはレンチキュラーレンズであり、バリア素子ＢＲＲの電極ＬＥ１及びＬＥ２は、第２方向Ｙに延伸する矩形形状を有している。

【0162】

図４５では、電極ＬＥ１１及び電極ＬＥ１３に印加される電圧は、電極ＬＥ２１及び電極ＬＥ２４に印加される電圧よりも小さい。電極ＬＥ１１及び電極ＬＥ１３に対応する領域では、液晶層ＬＣＹの透過率は、電極ＬＥ２１及び電極ＬＥ２４に対応する領域、すなわち、バリア形成領域ＢＦＲ１よりも高くなる。バリア形成領域ＢＦＲより透過率の高い領域を、ハーフトーン領域ＨＦＲとする。バリア形成領域ＢＦＲ及びハーフトーン領域ＨＦＲに対応する電極に印加される電圧は、バリア素子ＢＲＲに接続される制御部（図示しない）からの信号により制御すればよい。

【0163】

電極ＬＥ１１及び電極ＬＥ１３に対応する領域を、それぞれ、ハーフトーン領域ＨＦＲ１１及びハーフトーン領域ＨＦＲ１２とする。ハーフトーン領域ＨＦＲ１１及びハーフトーン領域ＨＦＲ１２での液晶層ＬＣＹの透過率が同じであり、区別する必要がない場合は、単にハーフトーン領域ＨＦＲ１とする。

【0164】

ハーフトーン領域ＨＦＲ１は、遮光領域ＬＢ及び開口部ＯＰとの間に形成される。遮光領域ＬＢと開口部ＯＰの境界の透過率を段階的に変わるようにすることで、主光線と隣接光線のバランスがアナログ的に変化することを可能とする。

【0165】

図４６は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す図である。図４６に示す構成例は、多段階のハーフトーン領域を設けるという点で、図４５に示す構成例と異なっている。

【0166】

図４６では、図４５に示す例に加えて、電極ＬＥ２２及び電極ＬＥ２３にも電圧が印加される。電極ＬＥ２２及び電極ＬＥ２３に印加される電圧は、電極ＬＥ１１及び電極ＬＥ１３に印加される電圧より小さい。

【0167】

これにより、電極ＬＥ２２及び電極ＬＥ２３に対応する領域は、ハーフトーン領域ＨＦＲ１（ハーフトーン領域ＨＦＲ１１及びハーフトーン領域ＨＦＲ１２）よりもさらに透過率が高い、ハーフトーン領域ＨＦＲ２１及びハーフトーン領域ＨＦＲ２２が形成される。ハーフトーン領域ＨＦＲ２１及びハーフトーン領域ＨＦＲ２２での液晶層ＬＣＹの透過率が同じであり、区別する必要がない場合は、単にハーフトーン領域ＨＦＲ２とする。

【0168】

ハーフトーン領域ＨＦＲ２は、ハーフトーン領域ＨＦＲ１及び開口部ＯＰとの間に形成される。遮光領域ＬＢ及び開口部ＯＰとの遮光領域ＬＢと開口部ＯＰの境界の透過率を多段階的に変わるようにすることで、主光線と隣接光線のバランスを、さらにアナログ的に変化することができる。

【0169】

図４７は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す図である。図４７に示す構成例は、レンズがマイクロレンズである、という点で、図４５に示す構成例と異なっている。

【0170】

図４７では、レンズＬＸはマイクロレンズであり、バリア素子ＢＲＲの電極ＬＥ１及び電極ＬＥ２は、円環形状を有している。遮光領域ＬＢとなるバリア形成領域ＢＦＲ１は、円環形状に形成される。

【0171】

図４７では、電極ＬＥ１１に印加される電圧は、電極ＬＥ２１に印加される電圧よりも小さい。電極ＬＥ２１に印加される電圧は、電極ＬＥ１２に印加される電圧よりも小さい。電極ＬＥ１１、電極ＬＥ２１、及び電極ＬＥ１２に対応して、それぞれ、遮光領域ＬＢ、ハーフトーン領域ＨＦＲ１、及びハーフトーン領域ＨＦＲ２が形成される。遮光領域ＬＢ、ハーフトーン領域ＨＦＲ１、及びハーフトーン領域ＨＦＲ２は、この順に、液晶層ＬＣＹの透過率が高い。

【0172】

ハーフトーン領域ＨＦＲ２は、ハーフトーン領域ＨＦＲ１及び開口部ＯＰとの間に形成される。ハーフトーン領域ＨＦＲ１は、遮光領域ＬＢ及びハーフトーン領域ＨＦＲ２との間に形成される。遮光領域ＬＢ及び開口部ＯＰとの遮光領域ＬＢと開口部ＯＰの境界の透過率を多段階的に変わるようにすることで、主光線と隣接光線のバランスを、アナログ的に変化することができる。
本構成例においても、実施形態と同様の効果を奏する。

【0173】

＜構成例４＞
図４８は、バリア素子の開口率と照明装置の輝度の関係を示す図である。バリア素子ＢＲＲにより形成される開口部ＯＰの割合を開口率ＯＰＲ（％）とする。照明装置ＩＬＤの輝度の割合を輝度率ＬＵＭ（％）とする。

【0174】

開口率ＯＰＲが上昇すると、表示装置ＤＳＰから出射される映像光の輝度は上昇する。このような輝度変化と、照明装置ＩＬＤの制御を連動させることにより、表示装置ＤＳＰの輝度を一定に保つことが可能である。これにより、表示装置ＤＳＰに表示される画像が同一で、被写界深度のみ変更した場合においても違和感が生じない。

【0175】

照明装置ＩＬＤの制御を連動させない場合では、被写界深度が変更されると、表示装置ＤＳＰに表示される画像の輝度が変化してしまう。これにより、当該画像を視認するユーザが違和感を生じてしまう。

【0176】

照明装置ＩＬＤ及びバリア素子ＢＲＲには、図１には図示しない制御部から、連動して駆動するように、駆動信号を入力する。これにより、バリア素子ＢＲＲの開口部ＯＰの開口率ＯＰＲと、照明装置ＩＬＤの輝度率ＬＵＭを連動させることが可能である。

【0177】

図４８において、横軸は開口率ＯＰＲ（％）、縦軸は輝度率ＬＵＭ（％）である。図４８では、輝度率ＬＵＭ１００％の場合に、開口率ＯＰＲを５０％とする。開口率ＯＰＲ５０％を開口率ＯＰＲの下限ＭＩＮとする。開口率ＯＰＲが５０％以上１００％以下の範囲のとき、それに応じて、輝度率ＬＵＭを５０％以上１００％以下の範囲で変化させればよい。開口率ＯＰＲに輝度率ＬＵＭを乗じたものが定数になるように、開口率ＯＰＲと輝度率ＬＵＭを決定すればよい。
本構成例においても、実施形態と同様の効果を奏する。

【0178】

本明細書中の表示パネルＰＮＬにおいては、横電界方式、例えば、ＦＳＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示パネルが用いられている。しかし、本発明の表示パネルＰＮＬはこれに限定されない。本発明の表示パネルＰＮＬは、垂直配向方式、例えば、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶表示パネルであってもよい。この場合における、偏光板それぞれの吸収軸の向きや、バリア素子ＢＲＲの初期配向の向きとしては、図８中配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２の初期配向方向を取り去った構成を採用することができる。偏光板それぞれの吸収軸の向きや、配向膜の初期配向方向は、表示パネルＰＮＬ及びバリア素子ＢＲＲの液晶層の駆動方式にしたがって、適宜定めることができる。

【0179】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0180】

ＢＦＲ１…バリア形成領域、ＢＦＲ２…バリア形成領域、ＢＦＲ３…バリア形成領域、ＢＦＲ４…バリア形成領域、ＢＦＲ５…バリア形成領域、ＢＦＲ６…バリア形成領域、ＢＲＲ…バリア素子、ＤＳＰ…表示装置、ＨＦＲ…ハーフトーン領域、ＩＬＤ…照明装置、ＬＢ…遮光領域、ＬＣＢ…液晶素子、ＬＥ１…電極、ＬＥ２…電極、ＬＥ３…配線、ＬＮＳ…レンズ素子、ＬＸ…レンズ、ＯＰ…開口部、ＰＮＬ…表示パネル、ＰＸ…画素。

【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】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】