JP3360787B2 - 立体表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、左目用画素と右目
用画素とを備えた立体表示装置や、等方性状態の高分子
領域で液晶滴が囲まれた表示媒体を有する液晶パネルま
たは液晶分子の配向方向が異なる複数の液晶領域を有す
る液晶パネル等を備えた液晶表示装置等に好適に用いる
ことができる位相差素子およびその製造方法並びにそれ
を備えた立体表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、位相差素子は、プラスティックフ
ィルム等の高分子フィルムを一軸方向に延伸することに
より作製されている。この方法により得られる位相差素
子はフィルム状であり、そのフィルム内の全ての領域で
均一な遅相軸方向または進相軸方向を有するものとな
る。

【０００３】また、特開平６−２８９３７４号公報に
は、遅相軸方向または進相軸方向が異なる複数の位相差
領域を有する位相差素子が提案されている。この位相差
素子は、光により配向可能な高分子層を偏光で露光して
配向させ、その高分子層に接するように液晶層を設ける
ことにより液晶層内に配向軸方向が異なる領域をパター
ン形成している。この配向軸方向が異なる各領域により
遅相軸方向または進相軸方向が異なる各位相差領域が構
成される。

【０００４】また、特開平７−７２３３１号公報には、
光学的異方性を有する有機高分子を用いた分割波長板が
提案されている。この分割波長板は、有機高分子を基板
上に配置し、これをエッチングプロセスを用いて短冊状
に加工することにより作製したものである。

【０００５】ところで、従来の立体表示装置において
は、映像装置により右目から見た映像と左目から見た映
像とを高速で交互に表示する。その表示を観察する際に
は、左右のレンズに設けたシャッターを高速で交互に開
閉させるようにした眼鏡をかけて、右目のシャッターが
閉じているときに左目から見た映像を表示し、左目のシ
ャッターが閉じているときに右目から見た映像を表示す
るように、映像装置の動作と眼鏡の動作とを同期制御し
ており、これにより立体視を可能としている。

【０００６】また、他の立体表示装置として、偏光透過
軸方向が異なる複数の領域を有する偏光フィルムを用い
たものも知られている。この偏光フィルムは、互いの偏
光透過軸方向が直交する第１の偏光板および第２の偏光
板を、互いに隣接し、かつ、対称性を有する均等な配列
パターンで交互に配置することにより得られる。この偏
光フィルムを液晶パネルの画素等の所定の表示単位に対
応させて配置することにより、立体表示装置が得られ
る。例えば、特開平７−５３２５号公報には、液晶パネ
ルを構成する一対の基板の各々に互いに異なる偏光板部
分が対応するように上記偏光フィルムを配置した立体表
示装置が開示されている。その表示を観察する際には、
左目用レンズと右目用レンズとに対して互いの偏光透過
軸方向が直交する偏光フィルムを配置した眼鏡をかける
ことにより、立体視を可能としている。

【０００７】さらに、図８に示すようなレンチキュラ板
１２０を用いた立体表示装置も報告されている。このレ
ンチキュラ板１２０の裏面（焦点面）には異なる方向か
ら見た画像、例えば右目から見た画像１２０Ｒと左目か
ら見た画像１２０Ｌとを連続的に縦縞状に印刷してお
き、レンチキュラ板１２０の前方で右目画像１２０Ｒと
左目画像１２０Ｌとを互いに両目間隔を開けて結像させ
るようにする。このように左右分離された別々の映像を
右目と左目とで見ることにより３次元像が観察される。
この原理を利用して、例えば特開平３−６５９４３号公
報には、図９に示すような立体表示装置が開示されてい
る。この立体表示装置は、液晶パネル１１０の前面１１
１側にレンチキュラ板１２０を配置して、液晶パネル１
１０の縦ラインの１つ毎に右目情報１１２Ｒと左目情報
１１２Ｌとを入力することにより立体像が得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の位相差素子は、高分子フィルムを一様に一定方向
に延伸することにより作製されているので、遅相軸方向
または進相軸方向が異なる位相差領域を任意の形状で選
択的に配置することは不可能であった。

【０００９】また、特開平６−２８９３７４号公報に開
示されている方法では、光により配向可能な高分子層の
作製後に光が照射されると、高分子層の配向が変化して
これに接する液晶層の配向軸方向が変化するため、位相
差領域の遅相軸方向または進相軸方向が変化してしまう
という問題がある。また、この公報では、光重合性の液
晶モノマーを紫外線照射により重合させて液晶層の配向
固定を行っているが、紫外線照射時の熱により液晶層の
配向が乱れることがあり、また、光重合では分子量の大
きい高分子が得られないので耐熱性を充分確保できない
場合もある。

【００１０】また、特開平７−７２３３１号公報に開示
されている分割波長板は、光通信分野において、光信号
を変換するための素子として利用されるものであり、位
相差素子や立体表示装置とは全く異なる分野に用いられ
るものである。また、この分割波長板は、１／２波長板
を短冊状にパターニングして作製するので表面に凹凸が
形成されており、例えばポリカーボネートからなる１／
２波長板を用いた場合には、ポリカーボネートの塩化メ
チレン溶液で基板全体を覆うことにより表面を平坦化し
ている。しかし、この塩化メチレン溶液は、１／２波長
板を構成しているポリカーボネートをも溶解するので、
リターデーション値が変化して１／２波長板としての役
割を果たさなくなる。

【００１１】上述の従来の立体表示装置においては、左
右のレンズに設けたシャッターを高速で交互に開閉する
ような複雑な構造の眼鏡を必要とし、さらに、映像装置
の動作と眼鏡の動作とを同期制御させるための制御回路
を必要とするため、装置が非常に複雑になるという問題
があった。

【００１２】また、上述の偏光透過軸方向が異なる領域
を有する偏光フィルムを用いた立体表示装置では、配向
膜をラビング処理してそれに接する液晶材料を一軸方向
に配向させた液晶パネルに対して偏光フィルムを配置す
る。この場合、図１０または図１１に示すような構成に
ならざるを得ないので、以下のような問題点が生じる。
即ち、図１０に示す構成では、ノーマリーホワイト（Ｎ
Ｗ）モードの領域を右目用画素に対応させ、ノーマリー
ブラック（ＮＢ）モードの領域を左目用画素に対応させ
ているため、右目用画素と左目用画素とで色調のずれが
生じる。また、図１１に示す構成では、配向膜のラビン
グ軸と偏光フィルムの透過軸とが一致せず、液晶層を透
過してきた偏光の振動方向と偏光フィルムの透過軸方向
とが一致しないため、偏光フィルムを透過する際に透過
光量のロスが大きくなって充分なコントラストが得られ
ない。これらの問題点は、立体表示装置として用いる場
合のみならず、通常の表示装置として用いる場合にも表
示品位に関わる大きな問題点となる。

【００１３】また、レンチキュラ板を用いた立体表示装
置では、以下のような問題点がある。この立体表示装置
は、図１２に示すように、液晶パネル１１０における画
素開口部１１２の間にブラックマトリクス１１３と称さ
れる遮光部が存在する。このため、眼を移動させても立
体視が可能な範囲は左右の眼を中心として画素開口部１
１２の像１１２ｉが形成されている範囲であり、ブラッ
クマトリクス１１３の像１１３ｉが形成されている範囲
まで眼を移動させるとブラックマトリクス１１３の像１
１３ｉが観察されてしまう。例えば、液晶パネル１１０
における横方向（図１２の左右方向）の画素ピッチを
Ｌ、横方向の画素開口部幅をＭ、人間の眼の間隔を６５
ｍｍとすると、眼が移動しても立体視が可能な範囲は
（６５×Ｍ／Ｌ）となり、これ以上に大きく眼を移動さ
せると立体像が観察できなくなる。

【００１４】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、遅相軸方向または進相軸
方向が異なる複数の位相差領域を有する位相差素子およ
びその製造方法並びにそれを備えた立体表示装置を提供
することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の位相差素子は、
基材上に、光学的異方性を有する有機高分子からなる複
数の片状位相差部材が、互いに隣接し、かつ、隣接する
もの同士の遅相軸または進相軸を互いに異なる２以上の
方向に向けて配置されており、そのことにより上記目的
が達成される。

【００１６】遅相軸または進相軸が同一方向に向いた一
定幅の前記位相差部材の間に、遅相軸または進相軸が別
の方向に向いた一定幅の前記位相差部材が設けられてい
てもよい。

【００１７】本発明の位相差部材は、基材上に、光学的
異方性を有する有機高分子からなる膜状位相差部材が部
分的に穴を有して、または部分的に光学的等方性部分を
有して設けられ、光学的異方性を有する有機高分子から
なり、該膜状位相差部材と異なる１方向または２以上の
方向にその遅相軸または進相軸を向けた複数の片状位相
差部材が、該膜状位相差部材の穴に入り込んで、または
該光学的等方性部材部分の上に配置されており、そのこ
とにより上記目的が達成される。

【００１８】前記片状位相差部材の隣接するもの同士に
おいて、または片状位相差部材と膜状位相差部材とにお
いて、一方と他方とで遅相軸または進相軸が互いに異な
る２方向に向いていてもよく、直交していてもよい。

【００１９】前記位相差部材は、その位相差部材を透過
する光の位相を入射光の波長の１／４ずらす１／４波長
板からなっていてもよい。

【００２０】本発明の位相差素子の製造方法は、遅相軸
方向または進相軸方向が異なる複数の位相差領域を有す
る位相差素子の製造方法であって、光学的異方性を有す
る有機高分子フィルムを基材上に配置してエッチングす
ることにより、遅相軸または進相軸を１方向に向けた位
相差部材を形成する第１工程と、該基材上に、既に形成
された位相差部材とは異なる方向に遅相軸または進相軸
を向けた有機高分子フィルムを配置してエッチングする
ことにより、既に形成された位相差部材の無い部分に、
既に形成された位相差部材の遅相軸または進相軸とは異
なる方向に遅相軸または進相軸を向けた位相差部材を形
成することを１回行い、または２回以上繰り返す第２工
程とを含み、そのことにより上記目的が達成される。

【００２１】本発明の位相差素子の製造方法は、遅相軸
または進相軸を第１方向に向けた複数の第１位相差領域
と、遅相軸または進相軸を該第１方向とは異なる第２方
向に向けた複数の第２位相差領域とが設けられた位相差
素子の製造方法であって、第１基材上に光学的異方性を
有する有機高分子フィルムを配置してエッチングするこ
とにより、第１位相差領域形成用位相差部材を設けると
共に、第２基材上に光学的異方性を有する有機高分子フ
ィルムを配置してエッチングすることにより、第２位相
差領域形成用位相差部材を形成する工程と、該第１位相
差領域形成用位相差部材と該第２位相差領域形成用位相
差部材とで遅相軸方向または進相軸方向が異なり、か
つ、両位相差部材が重ならないように両基材を貼り合わ
せる工程とを含み、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００２２】前記両基材を貼り合わせる際に、前記第１
位相差領域形成用位相差部材の間に前記第２位相差領域
形成用位相差部材を挟持して設けるのが好ましい。

【００２３】本発明の立体表示装置は、表示媒体を挟ん
で対向配置され、該表示媒体側表面に該表示媒体を駆動
するための電極が設けられた一対の基板のうちの少なく
とも一方の基板に、本発明の位相差素子が形成されてお
り、そのことにより上記目的が達成される。

【００２４】前記位相差素子は、前記一方の基板の表示
媒体側に形成されているのが好ましい。

【００２５】本発明の立体表示装置は、表示媒体を挟ん
で対向配置され、該表示媒体側表面に該表示媒体を駆動
するための電極が設けられた一対の基板のうちの少なく
とも一方の基板が本発明の位相差素子そのものからな
り、そのことにより上記目的が達成される。

【００２６】前記位相差素子は、前記位相差部材を表示
媒体側に向けて配置されているのが好ましい。

【００２７】以下に、本発明の作用について説明する。

【００２８】本発明にあっては、光学的異方性を有する
有機高分子からなる片状位相差部材（以下、位相差片と
称する）を、隣接するもの同士の遅相軸または進相軸を
互いに異なる２以上の方向に向けて基材上に配置し、各
位相差部材により遅相軸方向または進相軸方向が異なる
各位相差領域を構成している。尚、隣接する２つ以上の
位相差部材の遅相軸または進相軸を同じ方向に向けて配
置して、複数の位相差部材により各位相差領域を構成す
ることも考えられるが、このような構成は製造工程を煩
雑にするのみであるので本明細書ではあえて説明しない
ことにする。

【００２９】遅相軸または進相軸が同一方向に向いた一
定幅の位相差片の間に、遅相軸または進相軸が別の方向
に向いた一定幅の位相差片を配置すると、位相差領域を
規則的に配置することができる。尚、位相差片の配置
は、基材上の一部（例えば基材の右半分や左半分）に遅
相軸または進相軸が同一方向に向いた位相差片（例えば
遅相軸または進相軸が上下方向や左右方向に向いたも
の）が偏在していたり、１つの遅相軸方向または進相軸
方向を向けた位相差片と他の遅相軸方向または進相軸方
向を向けた位相差片との大きさが非常に異なっていたり
しなければ十分である。例えば、図１（ａ）に示すよう
に、帯状の位相差片２ａ、２ｂをストライプ状に配置さ
せたり、正方形や長方形の位相差片を格子状に配置にさ
せたりすることができ、液晶パネルのマトリクス状に配
列させた画素等の所定の表示単位に対応させて位相差領
域を配置することができる。

【００３０】本発明の位相差素子にあっては、図１
（ｃ）に示すように、部分的に穴を開け、または部分的
に光学的等方性部分を設けた膜状位相差部材（以下、位
相差膜と称する）２ｔを基材上に配置し、その位相差膜
２ｔと異なる１方向または２以上の方向にその遅相軸ま
たは進相軸を向けた複数の位相差片２ｓを、位相差膜２
ｔの穴に入り込ませ、または光学的等方性部材部分の上
に配置することもできる。この場合にも、各位相差部材
により遅相軸方向または進相軸方向が異なる各位相差領
域が構成される。

【００３１】片状位相差部材の隣接するもの同士、また
は片状位相差部材と膜状位相差部材とは、一方と他方と
で遅相軸または進相軸を互いに異なる２方向に向ける
と、遅相軸または進相軸が互いに異なる２種類の位相差
領域が形成される。例えば、右目用画素と左目用画素と
を備えた立体表示装置において、遅相軸または進相軸を
２方向のうちの一方に向けた位相差領域を右目用画素に
対応させて配置し、遅相軸または進相軸を他方に向けた
位相差領域を左目用画素に対応させて配置することがで
きる。また、光学的に等方性状態の高分子領域で液晶滴
が囲まれているような表示媒体を有する液晶パネルに対
して、各位相差領域を液晶滴と高分子領域とに対応させ
て配置したり、広視野角化を図るために液晶分子の配向
方向が異なる２種類の液晶領域を有する液晶パネルに対
して、各位相差領域を各液晶領域に対応させて配置した
りすることができる。

【００３２】特に、互いに異なる方向の遅相軸または進
相軸を直交させた場合、液晶分子の配向方向を直交させ
た２種類の液晶領域を有する液晶パネルに対して、第１
位相差領域を一方の液晶領域に対応させると共に、その
遅相軸または進相軸と直交する方向に遅相軸または進相
軸を向けた第２位相差領域を他方の液晶領域に対応させ
て配置することにより、各液晶領域での色調の違いを補
償できる。また、この位相差素子を透過する直線偏光
は、第１位相差領域を透過したものと第２位相差領域を
透過したものとで回転方向が逆になるので、回転方向が
逆の２種類の楕円偏光または回転方向が逆の２種類の円
偏光が得られる。

【００３３】位相差部材を１／４波長板で構成すると、
位相差素子を透過した偏向光の位相が波長の１／４ずれ
て円偏光が得られる。

【００３４】本発明の位相差素子の製造方法にあって
は、光学的異方性を有する有機高分子フィルムを、その
遅相軸または進相軸を所定の方向に向けて基材上に配置
してエッチングする工程を繰り返すことにより、１枚の
基材上に遅相軸方向または進相軸方向が異なる位相差領
域を微細パターンで配置することが可能である。

【００３５】また、第１基材上に第１位相差領域形成用
位相差部材を形成すると共に第２基材上に第２位相差領
域形成用位相差部材を形成して両基材を貼り合わせる
と、各位相差部材がエッチング液に触れる回数を減らす
ことができるので、位相差素子のリターデーション値が
低下するのを抑えることができる。

【００３６】両基材を貼り合わせる際には、位相差部材
の形成側表面同士を対向させてもよく、位相差部材が形
成されていない側の表面同士を対向させてもよく、位相
差部材の形成側表面と位相差部材が形成されていない側
表面とを対向させてもよい。但し、位相差部材の形成側
表面同士を対向させて、第１位相差領域形成用位相差部
材の間に第２位相差領域形成用位相差部材が挟持される
ようにすると、各位相差領域がほぼ同一面内に形成され
るので、視差の発生を最小限度に抑制することができ
る。

【００３７】本発明の立体表示装置にあっては、本発明
の位相差素子が形成されているため、各位相差領域を透
過する光が位相差の異なる光となる。例えば左目用画素
と右目用画素とに対して遅相軸方向または進相軸方向が
互いに異なる位相差領域の各々を配置すると、左目用画
素を透過する偏向光と右目用画素を透過する偏向光とで
位相差の異なる偏向光が得られる。位相差素子を形成す
る際には、液晶パネルを構成する一対の基板の少なくと
も一方の表示媒体側に形成してもよく、表示媒体とは反
対側に形成してもよい。特に、一対の基板の表示媒体側
に位相差素子を形成すると、液晶パネルを構成する基板
など、光学的に等方性状態で一定厚みを有する領域を透
過する場合に発生する視差を抑えることができるので好
ましい。また、一対の基板の少なくとも一方を位相差素
子としてもよい。位相差素子は、位相差部材を表示媒体
側に向けて配置してもよく、表示媒体と反対側に向けて
配置してもよい。位相差部材を表示媒体側に向けて配置
した場合には、位相差素子の基材など、光学的に等方性
状態で一定厚みを有する領域を透過する場合に発生する
視差を抑えることができるので好ましい。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に述べる
実施形態に限られない。

【００３９】（実施形態１）本実施形態では、光学的異
方性を有する有機高分子フィルムを、その遅相軸または
進相軸を所定の方向に向けて基材上に配置してエッチン
グする工程を繰り返すことにより、１枚の基材上に遅相
軸方向または進相軸方向が異なる複数の位相差領域を配
置した位相差素子について説明する。

【００４０】図１（ａ）は実施形態１の位相差素子１０
を示す平面図であり、図２（ｊ）はその断面図である。

【００４１】この位相差素子１０は、透明な基材（図示
せず）上に、光学的異方性（リターデーション）を有す
る有機高分子からなる帯状の位相差片２、４がストライ
プ状に配置されている。隣接する位相差片２と位相差片
４とは遅相軸または進相軸（図に矢印で示す）が互いに
異なる方向（この実施形態では直交する方向）に向いて
おり、各位相差片２、４から遅相軸方向または進相軸方
向が異なる位相差領域が構成されている。

【００４２】この位相差素子１０は、例えば図２に示す
ようにして作製することができる。

【００４３】まず、図２（ａ）に示すように、基材１上
にリターデーションを有する高分子フィルム２ａを設け
る。基材１は、シートと称される形態を初めとして、フ
ィルムや膜状の形態、板状の形態、他の支持体上に形成
された塗布膜の形態等、様々な形態を取る物質を用いる
ことができ、例えばガラスやプラスティック等からなる
ものが挙げられる。基材１の厚さは１５００μｍ以下で
あるのが好ましく、より好ましくは５００μｍ以下であ
り、さらに好ましくは３００μｍ以下である。また、リ
ターデーションを有する高分子フィルム２ａは、一般に
は、有機高分子からなるフィルムを一軸延伸により配向
処理したものであり、様々なリターデーションを有する
高分子フィルムが市販されている。このような高分子フ
ィルム２ａの材料としてはポリカーボネートが一般的で
あるが、ポリスルホンやポリアリレート等も用いられ、
さらにはポリエーテルスルホンやポリエーテルエーテル
ケトン等も用いられている。本実施形態では、７０５９
ガラス基板（コーニング社製）からなる基材１上に、高
分子フィルム２ａとしてリターデーション値が１４０ｎ
ｍのポリスルホンフィルムを設けた。この高分子フィル
ム２ａに粘着層（図示せず）が設けられている場合に
は、そのまま基材１に貼り付ければよい。高分子フィル
ム２ａに粘着層が設けられていない場合や、粘着層が設
けられていても後述する工程でレジストの現像液や高分
子フィルムのエッチング液またはレジストの剥離液等に
より粘着層が剥がれてしまうような場合には、高分子フ
ィルム２ａと基材１とを貼り付けるための接着剤層（図
示せず）を別に設けても良い。この接着剤層の材料は、
透明なものであればいずれも用いることができ、例えば
紫外線硬化性接着剤、可視光硬化性接着剤を初めとし
て、二液性のエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂やアロ
ンアルファ（商品名）のような瞬間接着剤等を用いるこ
とができる。接着剤層はスピンコーターやロールコータ
ー等により基材１上に塗布することができ、必要に応じ
て紫外線または可視光線等の光や熱等を加えることによ
り接着力を向上させてもよい。また、必要に応じて高分
子フィルム２ａ上に保護膜（図示せず）としてアルミニ
ウム等の金属膜、インジウムスズ酸化膜（ＩＴＯ）等の
無機酸化膜等を設けても良い。この保護膜はスパッタ法
等により形成することができ、その膜厚は５０ｎｍ〜１
０００ｎｍであるのが好ましく、さらに好ましくは７０
ｎｍ〜２００ｎｍである。このような保護膜を設けるこ
とにより、後述のエッチング工程でエッチング液により
高分子フィルム２ａの必要な部分（位相差片２の部分）
までエッチングされてしまうのを防ぐことができる。

【００４４】次に、図２（ｂ）に示すように、高分子フ
ィルム２ａ上にレジスト層３ａを形成する。レジスト層
３ａは、ポジ型レジストまたはネガ型レジストのいずれ
でもよいが、耐性を有するもの、例えば、後述するエッ
チング液に溶解しないようなものを用いる。レジスト層
３ａは、スピンコート法やロールコート法等により形成
することができる。また、ドライフィルム等のフィルム
状レジストの場合には、ラミネーター等を用いて高分子
フィルム２ａ上に貼着してもよい。また、レジスト中に
含まれる溶剤を揮発させる等の目的でレジストを加熱す
る必要がある場合には、レジスト層３ａが形成された基
材１を恒温槽中で加熱しても良い。このときの加熱温度
は３０℃〜１２０℃であるのが好ましく、さらに好まし
くは７０℃〜１００℃である。加熱時間は１０分〜２時
間であるのが好ましく、さらに好ましくは２０分〜１時
間である。本実施形態ではポジ型レジストであるＴＦＲ
−Ｂ３（東京応化工業社製）をスピンコート法により塗
布してレジスト層３ａを形成し、恒温槽中において８０
℃で３０分間加熱した。

【００４５】続いて、フォトマスクを介してレジスト層
３ａを露光した後、現像液で現像することにより、図２
（ｃ）に示すようなレジストパターン３を形成する。こ
のときの露光量は６０ｍＪ／ｃｍ²〜５００ｍＪ／ｃｍ²
であるのが好ましい。本実施形態では露光量２００ｍＪ
／ｃｍ²で露光を行い、現像液ＤＥ−３（東京応化工業
社製）を用いて現像することにより、幅２８０μｍの帯
状のレジストパターン３を複数形成した。その後、ポス
トベーク等の目的でレジストパターン３を加熱する必要
がある場合には、レジストパターン３が形成された基材
１を恒温槽中で加熱しても良い。このときの加熱温度は
８０℃〜１８０℃であるのが好ましい。

【００４６】次に、図２（ｄ）に示すように、レジスト
パターン３をマスクとして高分子フィルム２ａをエッチ
ングすることにより位相差片２を形成する。このときの
エッチング液は、たとえばジクロロメタン、クロロホル
ム、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、ジフルオロエ
タン、ジフルオロベンゼン等のハロゲン化炭化水素や、
テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、
ジメチルスルホキシド（ＤＭＳ）等を用いることができ
る。これらのエッチング液は、必要に応じてｎ−ヘキサ
ンやシクロヘキサン等の溶剤、またはメタノール、エタ
ノール、２−プロパノール等のアルコール類を初めとす
る有機溶剤等を用いて希釈してもよい。本実施形態で
は、エッチング液としてジクロロエタンを用いてエッチ
ングを行った。

【００４７】その後、剥離液を用いてレジストパターン
３を剥離することにより図２（ｅ）に示すようなパター
ン化された位相差片２を得る。本実施形態では、剥離液
として２％ＮａＯＨ液を用いてレジストパターン３を剥
離し、幅２８０μｍの帯状の位相差片２を複数形成し
た。

【００４８】次に、図２（ｆ）に示すように、パターン
化された位相差片２の上にリターデーションを有する高
分子フィルム４ａを設ける。このとき、高分子フィルム
４ａの遅相軸または進相軸は、既に形成されている位相
差片２の遅相軸または進相軸と異なる所定の方向に向く
ように配置する。この高分子フィルム４ａは、高分子フ
ィルム２ａと同じ材質で同じリターデーション値を有す
るものであってもよく、異なる材料を用いたものやリタ
ーデーション値が異なるものであってもよい。本実施形
態では高分子フィルム２ａと同じリターデーション値が
１４０ｎｍのポリスチレンフィルムを、その遅相軸また
は進相軸が位相差片２の遅相軸または進相軸と直交する
ように配置した。さらに、必要に応じて高分子フィルム
４ａを基材１および位相差片２に貼り付けるための接着
剤層（図示せず）を別に設けても良く、この接着剤層に
光や熱等を加えることにより接着力を向上させてもよ
い。さらに、必要に応じて高分子フィルム４ａ上に保護
膜（図示せず）としてアルミニウム等の金属膜、ＩＴＯ
等の無機酸化膜等を設けても良い。この保護膜はスパッ
タ法等により形成することができ、その膜厚は５０ｎｍ
〜１０００ｎｍであるのが好ましく、さらに好ましくは
７０ｎｍ〜２００ｎｍである。

【００４９】次に、図２（ｇ）に示すように、高分子フ
ィルム４ａ上にレジスト層５ａを形成し、フォトマスク
を介してレジスト層５ａを露光後、現像液で現像するこ
とにより図２（ｈ）に示すようなレジストパターン５を
形成する。この工程は、図２（ｂ）で示したレジスト層
３ａを形成する工程および図２（ｃ）で示したレジスト
パターン２を形成する工程と同様に行うことができる。
但し、露光工程においては、位相差片２が形成されてい
ない基材部分上に位相差片４が形成されるようにフォト
マスクのマスクパターンを合わせる。

【００５０】その後、図２（ｉ）に示すように、レジス
トパターン５をマスクとして高分子フィルム４ａをエッ
チングすることにより位相差片４を形成し、剥離液を用
いてレジストパターン５を剥離することにより図２
（ｊ）に示すようなパターン化された位相差片４が得ら
れる。この工程は、図２（ｄ）で示した高分子フィルム
２ａをエッチングする工程および図２（ｅ）で示したレ
ジストパターン２を剥離する工程と同様に行うことがで
きる。このとき、位相差片２上に上述の保護膜を設けて
おくと、エッチング液により位相差片２までエッチング
されてしまうのを防ぐことができる。また、高分子フィ
ルム４ａ上に上述の保護膜を設けておくと、エッチング
液により高分子フィルム４ａの必要な部分（位相差片４
部分）までエッチングされてしまうのを防ぐことができ
る。これらの保護膜は、必要に応じて酢酸、リン酸、シ
ュウ酸等の酸性溶液やＮａＯＨ、ＫＯＨ等のアルカリ性
溶液を用いて取り除くことができる。

【００５１】このようにして、基材１上に互いの遅相軸
または進相軸が直交する複数の位相差片２、４が幅２８
０μｍの帯状でストライプ状に設けられた位相差素子１
０を作製した。得られた位相差素子１０は、位相差片２
および位相差片４により構成される帯状の位相差領域で
リターデーション値が１４０ｎｍであった。この位相差
素子１０を、クロスニコルに配置した偏光顕微鏡を用い
て観察すると、位相差片２、４の帯状パターンに従って
明るさの異なる領域が観察された。また、偏光顕微鏡の
ステージを回転させるに従って、位相差片２、４の各領
域の明るさが変化し、各位相差片２、４の明るさが９０
゜ずれて観察された。このことから、この位相差素子１
０には、遅相軸または進相軸の直交する２つの位相差領
域が各位相差片２、４の帯状パターンに従って形成され
ていることが分かった。

【００５２】なお、上記実施形態１では、各位相差領域
の遅相軸または進相軸を互いに直交させたが、９０度以
外の角度としてもよい。また、位相差領域の遅相軸また
は進相軸は２方向以上であればよく、３以上の方向に異
ならせてもよい。例えば図１（ｂ）に示すように、位相
差片２ｐ、２ｑ、２ｒの遅相軸または進相軸（図に矢印
で示す）を３方向に向けた位相差素子を液晶表示装置に
配置すると、各位相差片２ｐ、２ｑ、２ｒをカラーフィ
ルターの３色の各々に対応させて配置して、色調補正を
行うことができる。このように遅相軸または進相軸を３
以上の方向に向けた位相差領域を設ける場合には、３層
目以降の位相差部材は、実施形態２の位相差片４と同様
に形成することができる。但し、この場合、既に形成さ
れた位相差部材の遅相軸または進相軸と異なる方向に遅
相軸または進相軸を向けて高分子フィルムを配置し、既
に形成された位相差片が無い基材部分上に形成されるよ
うにエッチングを行う。

【００５３】また、上記実施形態１では、位相差片２、
４を帯状にしてストライプ状に配置した例について説明
したが、位相差片の形状はその他の形状であってもよ
く、正方形、長方形、円形、楕円形等、様々な形状とす
ることができる。位相差片の形状を他の形状にした場合
には格子状に配置してもよい。さらに、図１（ｃ）に示
すように、所定の遅相軸方向または進相軸方向（図に矢
印で示す）を向かせた位相差膜２ｔを部分的に穴を開け
た状態で設け、その穴に入り込むように、遅相軸方向ま
たは進相軸方向（図に矢印で示す）を異なる方向に向か
せた位相差片２ｓを配置してもよい。この場合、位相差
片２ｓの一部の遅相軸または進相軸をさらに異なる２以
上の方向に向けることもできる。また、位相差膜２ｔの
穴の部分に接着剤層やレベリング層等の光学的に等方性
の部分を設け、その上に位相差片２ｓを配置してもよ
い。この位相差膜２ｔは、実施形態１の位相差片２また
は位相差片４と同様に、基材上に高分子フィルムを配置
してエッチングすることにより形成することができる。
また、この位相差膜２ｔを２つ以上の膜で構成すること
により、各々の膜で遅相軸または進相軸を互いに異なる
方向に向けることもできる。

【００５４】尚、上記実施形態１では、エッチング工程
をウェットプロセスで行ったが、ドライプロセスで行っ
ても良い。このことは、以下の実施形態２および３でも
同様である。

【００５５】（実施形態２）本実施形態では、第１位相
差領域形成用位相差片を設けた第１基材と、第２位相差
領域形成用位相差片を設けた第２基材とを、位相差片形
成側表面を対向させて、各基材上の位相差片の遅相軸方
向または進相軸方向が異なるように、かつ、各位相差片
が重ならないように貼り合わせることにより、一対の基
材の間に遅相軸方向または進相軸方向が異なる位相差領
域を配置した位相差素子について説明する。

【００５６】図３は実施形態２の位相差素子２０を示す
断面図である。

【００５７】この位相差素子２０は、一対の基材１１
ａ、１１ｂの間に帯状の位相差片１２ａと帯状の位相差
片１２ｂとがストライプ状に配置されている。隣接する
位相差片１２ａと位相差片１２ｂとは遅相軸または進相
軸が互いに異なる方向（この実施形態では直交）に向い
ており、各位相差片１２ａ、１２ｂから遅相軸方向また
は進相軸方向が異なる位相差領域が構成されている。

【００５８】この位相差素子２０は、例えば図４に示す
ようにして作製することができる。

【００５９】まず、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すよう
に、基材１１ａの上に高分子フィルム１２ｃを設け、そ
の上にレジスト層１３ａを塗布して露光・現像すること
によりレジストパターン１３を形成する。次に、図４
（ｄ）に示すようにレジストパターン１３をマスクとし
て高分子フィルム１２ｃをエッチングし、図４（ｅ）に
示すようにレジストパターン１３を剥離することにより
位相差片１２ａを形成する。それと共に、図４（ｆ）〜
図４（ｈ）に示すように、基材１１ｂの上に高分子フィ
ルム１２ｄを設け、その上にレジスト層１４ａを塗布し
て露光・現像することによりレジストパターン１４を形
成する。次に、図４（ｉ）に示すようにレジストパター
ン１４をマスクとして高分子フィルム１２ｄをエッチン
グし、図４（ｊ）に示すようにレジストパターン１４を
剥離することにより位相差片１２ｂを形成する。この工
程は、実施形態１において図２（ａ）〜図２（ｅ）で示
した基材１の上に位相差片２を形成する工程と同様に行
うことができる。但し、後述する工程で両基材１１ａ、
１１ｂを貼り合わせる際に遅相軸または進相軸を所定の
方向に配置することができるように、遅相軸方向または
進相軸方向と位相差片のパターンとを考慮する必要があ
る。例えば、位相差片１２ａの遅相軸または進相軸と位
相差片１２ｂとの遅相軸または進相軸を直交させる場合
には、各基材１１ａ、１１ｂ上の位相差片１２ａ、１２
ｂの遅相軸方向または進相軸方向が９０゜異なるように
帯状にパターニングし、各位相差片１２ａ、１２ｂが重
ならないように遅相軸または進相軸を直交させて両基材
１１ａ、１１ｂを貼り合わせればよい。本実施形態で
は、基材１１ａ上の高分子フィルム１２ｃの遅相軸方向
または進相軸方向と帯状のレジストパターン１３の長手
方向とが平行になるようにレジストパターン１３を設け
て、遅相軸方向または進相軸方向と帯状パターンの長手
方向とが平行な位相差片１２ａを複数形成し、基材１１
ｂ上の高分子フィルム１２ｄの遅相軸方向または進相軸
方向と帯状のレジストパターン１４の長手方向とが直交
するようにレジストパターン１４を設けて、遅相軸方向
または進相軸方向と帯状パターンの長手方向とが直交す
る位相差片１２ｂを複数形成した。

【００６０】次に、図４（ｋ）に示すように、両基材１
１ａ、１１ｂを位相差片１２ａ、１２ｂ側表面を対向さ
せ、位相差片１２ａ、１２ｂの遅相軸方向または進相軸
方向が異なるように、かつ、両位相差片１２ａ、１２ｂ
が重ならないように両基材１１ａ、１１ｂを貼り合わせ
る。貼り合わせの際には、液晶パネルのシール材等を用
いて基材の周辺部だけを接着してもよく、また、透明な
接着剤を基材全面に塗布して全面を接着しても良い。本
実施形態では、各位相差片１２ａ、１２ｂを隣接させて
位相差片１２ａの間に位相差片１２ｂを挟持させると共
に、互いの遅相軸または進相軸が直交するように両基板
１１ａ、１１ｂを対向させ、紫外線硬化性の接着剤を用
いて基材全面に紫外線を照射することにより接着した。

【００６１】このようにして、基材１１ａ、１１ｂの間
に互いの遅相軸または進相軸が直交する複数の位相差片
１２ａ、１２ｂが幅２８０μｍの帯状でストライプ状に
設けられた位相差素子２０を作製した。得られた位相差
素子２０は、位相差片１２ａおよび位相差片１２ｂによ
り構成される帯状の位相差領域でリターデーション値が
１４０ｎｍであった。この位相差素子２０を、クロスニ
コルに配置した偏光顕微鏡を用いて観察すると、位相差
片１２ａ、１２ｂの帯状パターンに従って明るさの異な
る領域が観察された。また、偏光顕微鏡のステージを９
０゜回転させるに従って、位相差片１２ａ、１２ｂの各
領域の明るさが変化し、各位相差片１２ａ、１２ｂの明
るさが９０゜ずれて観察された。このことから、この位
相差素子２０には遅相軸または進相軸が直交する２つの
位相差領域が各位相差片１２ａ、１２ｂの帯状パターン
に従って形成されていることが分かった。

【００６２】なお、上記実施形態２では、隣接する位相
差片同士の遅相軸または進相軸を互いに直交させたが、
９０度以外の角度としてもよい。また、位相差領域の遅
相軸または進相軸は２方向以上であればよく、３以上の
方向に異ならせてもよい。例えば図１（ｂ）に示したよ
うに、位相差片２ｐ、２ｑ、２ｒの遅相軸または進相軸
を３方向に向けることができる。このように遅相軸また
は進相軸を３以上の方向に向けた位相差領域を設ける場
合には、一対の基材のうちの少なくとも一方に、実施形
態１と同様にして２以上の遅相軸方向または進相軸方向
を有する位相差領域を形成し、両基材を貼り合わせれば
よい。また、遅相軸または進相軸を４方向以上に向けた
位相差領域を設ける場合には、一対の基板の両方に２以
上の方向を向けた位相差領域を形成し、両基材を貼り合
わせてもよい。

【００６３】また、上記実施形態２では、位相差片１２
ａ、１２ｂを帯状にしてストライプ状に配置した例につ
いて説明したが、実施形態１と同様に、位相差片の形状
はその他の形状であってもよく、正方形、長方形、円
形、楕円形等、様々な形状とすることができる。位相差
片の形状を他の形状にした場合には格子状に配置しても
よい。

【００６４】さらに、図１（ｃ）に示したように、所定
の遅相軸方向または進相軸方向を向かせた位相差膜２ｔ
を部分的に穴を開けた状態で設けて、その穴に入り込む
ように、遅相軸方向または進相軸方向を異なる方向に向
かせた位相差片２ｓを配置してもよい。または、位相差
膜２ｔの穴の部分に光学的等方性部分を設けて、その上
に位相差片２ｓを配置してもよい。この位相差膜２ｔ
は、実施形態２の位相差片１２ａ、１２ｂと同様に、基
材上に高分子フィルムを配置してエッチングすることに
より基材上に形成することができ、位相差片２ｓが配置
された基材と貼り合わせることにより位相差素子を作製
することができる。

【００６５】（実施形態３）本実施形態では、遅相軸方
向または進相軸方向の異なる複数の位相差領域を有する
位相差素子を備えた立体表示装置について説明する。

【００６６】図５は本実施形態の立体表示装置を示す断
面図である。

【００６７】この立体表示装置は単純マトリクス型の液
晶表示素子であり、液晶パネルを構成する一対の基板２
１、２１ｂの間に液晶材料２６からなる表示媒体が挟持
されている。一方の基板２１は位相差素子からなり、基
材２１ａの表示媒体側に位相差片２２ａ、２２ｂが配置
されている。隣接する位相差片２２ａ、２２ｂは遅相軸
または進相軸が互いに異なる方向に向いており、各位相
差片１２ａ、１２ｂから遅相軸方向または進相軸方向が
異なる位相差領域が構成されている。位相差素子２１の
表示媒体側表面には偏光フィルム２３ａが設けられ、他
方の基板２１ｂの表示媒体と反対側表面には偏光フィル
ム２３ｂが設けられている。偏光フィルム２３ａの表示
媒体側表面にはＩＴＯ等からなる帯状の透明電極２４ａ
が複数設けられ、基板２１ｂの表示媒体側表面にはＩＴ
Ｏ等からなる帯状の透明電極２４ｂが複数設けられてい
る。両透明電極２４ａ、２４ｂは互いに交差（図では直
交）しており、両透明電極が重なり合っている箇所が画
素２５ａ、２５ｂとなっている。位相差片２２ａは画素
２５ａに対応するように配置されており、位相差片２２
ｂは画素２５ｂに対応するように配置されている。ま
た、透明電極２４ａ、２４ｂと表示媒体との間には、電
気絶縁膜および配向膜（共に図示せず）が、配向膜を表
示媒体側に配置して設けられている。

【００６８】この立体表示装置は、例えば図６に示すよ
うにして作製することができる。

【００６９】まず、図６（ａ）に示すように、透明な基
材２１ａ上に、実施形態１と同様にして互いの遅相軸方
向または進相軸方向が異なる位相差片２２ａ、２２ｂを
配置する。本実施形態では、７０５９ガラス基板（コー
ニング社製）からなる基材２１ａ上に、ポリスルホンか
らなるリターデーション値１３０ｎｍの１／４波長板を
配置してエッチングすることにより、互いの遅相軸また
は進相軸が直交する位相差片２２ａ、２２ｂを幅２８０
μｍ、間隔２０μｍの帯状パターンでストライプ状に配
置した。このとき、図７に示すように、位相差片２２ａ
の遅相軸方向または進相軸方向と帯状パターンの長手方
向とを平行にし、位相差片２２ｂは遅相軸方向または進
相軸方向と帯状パターンの長手方向とを直交させた。

【００７０】次に、図６（ｂ）に示すように、位相差片
２２ａ、２２ｂの上に偏光フィルム２３ａを設ける。こ
の偏光フィルムは、ＳＴ−１８８２ＡＰ（住友化学工業
社製）や、ＳＩＤ’９５ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
Ｄｉｇｅｓｔ Ｖｏｌ．ＸＸＶＩ ｐ．７に記載されて
いるようなＫＥ偏光フィルム等、耐熱性の高い偏光フィ
ルムを用いることができる。この実施形態では、偏光フ
ィルム２３ａとしてＳＴ−１８８２ＡＰ（住友化学工業
社製）を貼り付けた。本実施形態においてこのように耐
熱性の高い偏光フィルムを用いた理由は、後の工程で配
向膜をベーキングする工程（１５０℃）があるからであ
る。このとき、偏光フィルム２３ａの偏光透過軸方向と
位相差片２２ａ、２２ｂの遅相軸方向または進相軸方向
とを図７に示すように配置した。

【００７１】続いて、図６（ｃ）に示すように、偏光フ
ィルム２３ａが配置された位相差素子２１の偏光フィル
ム２３ａ側表面に帯状の透明電極２４ａを複数形成し、
図６（ｄ）および図６（ｅ）に示すように、基板２１ｂ
の一方の表面に帯状の透明電極２４ｂを複数形成する。
本実施形態では、ＩＴＯ膜をスパッタ法により１００℃
で形成し、フォトリソグラフィ工程を行うことにより幅
２８０μｍ、間隔２０μｍ、厚み７０μｍの帯状の透明
電極２４ａ、２４ｂを複数形成した。このとき、基板
（位相差素子）２１上の透明電極２４ａは、位相差片２
２ａ、２２ｂの帯状パターンとほぼ一致するように形成
した。これにより位相差片２２ａが画素２５ａに対応し
て配置され、位相差片２２ｂが画素２５ｂに対応して配
置される。

【００７２】その後、必要に応じて透明電極２４ａ、２
４ｂを覆うように電気絶縁膜（図示せず）を形成する。
この電気絶縁膜は、例えばスパッタ法等により形成した
ＳｉＯ₂膜を用いることができる。この電気絶縁膜の厚
みは５０ｎｍ〜３００ｎｍであるのが好ましく、さらに
好ましくは７０ｎｍ〜１００ｎｍである。

【００７３】次に、必要に応じて電気絶縁膜上にポリイ
ミド等の有機材料からなる配向膜（図示せず）を形成
し、ナイロン布等を用いてラビング処理を行う。この配
向膜の厚みは３０ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好まし
く、さらに好ましくは５０ｎｍ〜１００ｎｍである。例
えば、ＴＮ（ツイスティッドネマティック）モードやＳ
ＴＮ（スーパーツイスティッドネマティック）モード等
の液晶表示素子を作製する場合には配向膜を形成し、軸
対称配向モード等の液晶表示素子を作製する場合には配
向膜を形成しない。本実施形態では、ＡＬ３０４６（日
本合成ゴム社製）をスピンコート法により厚み７０ｎｍ
の膜を形成し、１５０℃のホットプレート上で２分間加
熱した後、ナイロン布でラビング処理を行って配向膜と
した。このときのラビング処理は、図７に示すような配
向軸が得られるように行った。

【００７４】続いて、図６（ｆ）に示すように、一対の
基板（位相差素子）２１と基板２１ｂとを、帯状の透明
電極２４ａ、２４ｂが互いに交差するように対向させ、
スペーサー２７を間に介して基材２１ａの端部と基板２
１ｂの端部とをシール材２８により貼り合わせる。この
とき、周囲の一部を後述する液晶材料２６の注入孔（図
示せず）として残しておく。なお、本実施形態では透明
電極２４ａ、２４ｂを直交させたが、これらは厳密には
直交していなくてもよく、互いに交差していればよい。

【００７５】その後、貼り合わせられた一対の基板２
１、２１ｂの間に液晶材料２６を注入する。この液晶材
料２６は、従来のＴＮモードやＳＴＮモード、ＥＣＢモ
ード、強誘電性液晶モード、光散乱モードおよび軸対称
配向モード等の液晶表示素子に用いられる液晶材料のい
ずれでも用いることができる。本実施形態では液晶材料
２６としてカイラル剤（Ｓ−８１１）を０．３％添加し
たＺＬＩ−４７９２（メルク社製）を用い、公知の真空
注入法により温度約２５℃、湿度約２０％の環境下で注
入を行った。

【００７６】次に、注入孔を紫外線硬化性樹脂、二液混
合系接着剤または瞬間接着剤や可視光硬化性樹脂等を用
いて封止する。本実施形態では注入孔に紫外線硬化性樹
脂を塗布して紫外線を照射することにより封止した。

【００７７】その後、基板２１ｂの表示媒体と反対側に
偏光フィルム２３ｂを設けることにより立体表示装置を
作製する。本実施形態では、偏光フィルム２３ｂとして
ＳＴ−１８８２ＡＰ（住友化学工業社製）を設けた。こ
のとき、偏光フィルム２３ｂの偏光透過軸方向と位相差
片２２ａ、２２ｂの遅相軸方向または進相軸方向とを図
７に示すように配置した。

【００７８】このようにして得られた立体表示装置に対
して、右目用信号を位相差片２２ａが配置された画素２
５ａに送信し、左目用信号を位相差片２２ｂが配置され
た画素２５ｂに送信した。そして、位相差フィルムとそ
の位相差フィルムの遅相軸に４５゜ずらせた偏光透過軸
方向を有する偏光板とを貼り合わせて円偏光板としたも
のを右目用レンズに配置すると共に、右目用レンズの位
相差フィルムと直交する遅相軸方向を有する位相差フィ
ルムとその位相差フィルムの遅相軸と４５゜ずらせた偏
光透過軸方向を有する偏光板とを貼り合わせて円偏光板
としたものを左目用レンズに配置した眼鏡を作製し、こ
の眼鏡をかけて画面を観察すると、画面に表示される画
像が立体的に観察された。

【００７９】尚、上記実施形態３では、偏光片２２ａ、
２２ｂを画素の１列毎にストライプ状に配置したが、画
素の１行毎にストライプ状に配置してもよく、１画素毎
に格子状に配置しても良い。これ以外の配置の仕方で
も、隣接するもの同士で遅相軸方向または進相軸方向が
異なる位相差部材が１つまたは複数の画素に対応して規
則的に配置されていればよい。

【００８０】また、上記実施形態３において示した位相
差片２２ａ、２２ｂの遅相軸または進相軸、偏光フィル
ム２３ａ、２３ｂの偏光透過軸、眼鏡に配置した円偏光
板の遅相軸または進相軸や偏光透過軸の配置は一例であ
り、その他の配置の仕方でもよい。互いに偏光透過軸方
向が異なる偏光板を右目用レンズおよび左目用レンズに
配置した眼鏡をかけることにより、液晶パネルの右目用
画素および左目用画素の各々から出射された光が区別で
きるような配置の仕方であれば、どのような配置仕方で
も用いることができる。

【００８１】上記実施形態３では、遅相軸方向または進
相軸方向を異ならせた位相差領域を右目用画素と左目用
画素とに対応させて配置したが、光学的に等方性状態の
高分子領域で液晶滴が囲まれているような表示媒体を有
する液晶パネルに対しては、各位相差領域を液晶滴と高
分子領域に対応させて配置することができる。また、広
視野角化を図るために液晶分子の配向方向を２以上の方
向に向けた複数の液晶領域を有する液晶パネルに対して
は、各位相差領域を各液晶領域に対応させて配置するこ
とにより各液晶領域での色調の違いを補償することがで
きる。また、必要に応じて、位相差素子を２枚以上配置
することにより、立体表示を得ると共に色調補償や視野
角拡大等を図ることもできる。

【００８２】また、上記実施形態３では、液晶パネルを
構成する一対の基板のうちの一方の基板として位相差素
子２１を配置したが、実施形態１と同様にして基材上に
遅相軸方向または進相軸方向が異なる位相差領域を配置
した位相差素子を作製し、これを一対の基板のいずれか
一方の基板に貼り付けてもよい。また、実施形態２と同
様にして一対の基材の間に遅相軸方向または進相軸方向
が異なる位相差領域を配置した位相差素子を作製し、こ
れを一対の基板のいずれか一方の基板に貼り付けてもよ
い。また、位相差素子を２枚以上配置する場合には、一
対の基板の両方に位相差素子を貼り付けたり、一対の基
板の両基板を位相差素子としてもよい。

【００８３】上記実施形態３では、偏光フィルム２３ａ
と位相差片２２ａ、２２ｂとを基材２１ａの表示媒体側
に設けたが、基材２１ａの表示媒体とは反対側に位相差
部材や偏光フィルムを配置してもよい。この場合、熱プ
ロセスを経ることなく偏光フィルムを配置することもで
き、その場合には汎用の偏光板を用いることができるの
で、立体表示装置のコストダウンを図ることができる。

【００８４】上記実施形態では、単純マトリクス駆動に
より表示が行われるＴＮモードの液晶表示素子について
説明したが、それ以外の駆動方法と表示モードとを組み
合わせた液晶表示素子に本発明を適用することも可能で
ある。例えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎ
ｓｉｓｔｏｒ）やＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔ
ｏｒ Ｍｅｔａｌ）等を用いたアクティブ駆動により表
示が行われる液晶表示素子に対して本発明を適用するこ
ともでき、駆動方法については限定されない。また、Ｓ
ＴＮモードやＦＬＣモード、ＥＣＢモード、光散乱モー
ド等に用いられる液晶材料を一対の基板の間に挟持した
液晶表示素子に本発明を適用することもできる。また、
透過型液晶表示素子のみでなく、一対の基板の一方に反
射板を設けた反射型液晶表示素子に本発明を適用するこ
とも可能である。さらに、カラーフィルターやブラック
マトリクスを形成してカラー表示を行うカラー液晶表示
素子に本発明を適用することも可能である。この場合、
カラーフィルターの各色に合わせてリターデーション値
を選択してもよい。例えば、カラーフィルターが３色で
ある場合には、３種類のリターデーション値を有する高
分子フィルムを用いて遅相軸または進相軸が直交する位
相差領域を配置することにより、６種類の位相差領域が
得られる。

【００８５】本発明において、液晶パネルを構成する基
板材料は特に限定されず、光を透過する透明固体であれ
ばいずれも用いることができる。例えば、ガラス、プラ
スティックフィルム等が挙げられる。また、一方の基板
が透明であれば、他方の基板が不透明であってもよく、
他方の基板上に金属膜などの不透明膜を設けても良い。
さらに、液晶パネルの色調補償や広視野角化のために、
延伸した有機高分子フィルム等からなるパターニングし
ていない位相差フィルム等を設けてもよい。

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の位相差素
子によれば、複数の位相差片を、隣接するもの同士で遅
相軸方向または進相軸方向を異ならせて基材上に配置す
ることにより、遅相軸方向または進相軸方向が異なる複
数の位相差領域を設けることができる。従って、各位相
差領域により、透過する光の色調補償を行ったり、位相
差領域を透過する光の偏光方向を変化させることができ
る。この位相差素子は、光により配向可能な高分子層を
用いた従来の位相差素子のように光照射で遅相軸方向ま
たは進相軸方向が変化することはなく、耐熱性も十分で
ある。

【００８７】位相差片は、遅相軸または進相軸が同一方
向に向いた一定幅の位相差片の間に、遅相軸または進相
軸が別の方向に向いた一定幅の位相差片を配置すると、
位相差領域を規則的に配置することができるので、液晶
パネルのマトリクス状に配列させた画素等の所定の表示
単位に対応させて位相差領域を配置することができる。
従って、液晶パネルの画素毎に色調補償を行ったり、画
素毎に透過光の偏光方向を変化させることができる。

【００８８】また、部分的に穴を開け、または部分的に
光学的等方性部分を設けた位相差膜を基材上に配置し、
その位相差膜と異なる１方向または２以上の方向にその
遅相軸または進相軸を向けた複数の位相差片を、位相差
膜の穴に入り込ませ、または光学的等方性部材部分の上
に配置すると、光学的に等方性状態の高分子領域で液晶
滴が囲まれた表示媒体を有する液晶パネルにおける液晶
滴と高分子領域等に対応させて位相差領域を配置するこ
とができる。

【００８９】隣接する位相差片において、または位相差
片と位相差膜とにおいて、一方と他方とで遅相軸または
進相軸を互いに異なる２方向に向けると、２種類の位相
差領域が形成されるので、２種類の色調補償を行った
り、２種類の透過光の偏向方向を変化させることができ
る。この位相差素子は、例えば、右目用画素と左目用画
素とを備えた立体表示装置や、光学的に等方性状態の高
分子領域で液晶滴が囲まれた表示媒体を有する液晶パネ
ルまたは液晶分子の配向方向が異なる２種類の液晶領域
を有する液晶パネル等を備えた液晶表示装置において、
異なる２つの位相差領域を配置したい領域に対して遅相
軸方向または進相軸方向を異ならせた位相差領域を各々
配置することができる。

【００９０】位相差部材の遅相軸または進相軸を直交さ
せた位相差素子によれば、液晶分子の配向方向を互いに
直交させた液晶領域を有する液晶パネルにおいて、各液
晶領域での色調の違いを補償できる。また、この位相差
素子においては、遅相軸または進相軸が直交する第１位
相差領域と第２位相差領域とを透過した光の回転方向が
逆になるので、回転方向が逆の楕円偏光または回転方向
が逆の円偏光が得られる。例えば、位相差部材を１／４
波長板とすると、位相差素子を透過した偏向光の位相が
入射光の波長の１／４ずれるので、第１領域を透過した
直線偏光と第２領域を透過した直線偏光とは互いの回転
方向が逆の円偏光となる。この回転方向が逆の円偏光
に、さらに、遅相軸方向または進相軸方向が異なる位相
差領域を有さない普通の１／４波長板を透過させると、
互いに直交する直線偏光が得られる。

【００９１】本発明の位相差素子の製造方法にあって
は、基材上に配置した高分子フィルムをエッチングする
ことにより遅相軸方向または進相軸方向が異なる位相差
部材を形成しているので、遅相軸方向または進相軸方向
が異なる位相差領域を微細パターンで配置することが可
能であり、例えば、液晶パネルの各画素に対応した大き
さの位相差領域を所定の位置に配置することができる。

【００９２】各々位相差部材を設けた一対の基材を、両
基材上の位相差部材の遅相軸方向または進相軸方向が異
なるように、かつ、両位相差部材が重ならないように貼
り合わせると、各位相差部材がエッチング液に触れる回
数を減らすことができるので、位相差素子のリターデー
ション値が低下するのを防いでリターデーション値のム
ラが少ない位相差素子を得ることができる。

【００９３】両基材を貼り合わせる際には、一方の基材
上の位相差部材の間に他方の基材上の位相差部材を挟持
させるようにすると、各位相差領域をほぼ同一面内に形
成できる。このように位相差領域がほぼ同一面内に配置
された位相差素子を液晶パネルに配置すると、表示ムラ
の発生を最小限度に抑えることができる。

【００９４】本発明の立体表示装置にあっては、液晶パ
ネルに本発明の位相差素子を配置することにより、例え
ば、左目用画素と右目用画素とを有する立体表示装置に
おいて、左目用画素を透過する偏光と右目用画素を透過
する偏光とを位相差の異なる偏光とすることができる。
この立体表示装置の映像を観察する場合には、左目用レ
ンズと右目用レンズとに偏光透過軸が異なる偏光板を貼
着した眼鏡を観察者がかけることにより、左目から見た
画像と右目から見た画像とを識別することができる。従
来の立体表示装置のように複雑な構造の眼鏡を必要とし
ないので、非常に簡単な構造とすることができる。

【００９５】位相差素子を形成する際に、液晶パネルを
構成する一対の基板の一方の表示媒体側に形成すると、
液晶パネルを構成する基板等のように、光学的に等方性
状態で一定厚みを有する領域を透過する場合に発生する
視差を防ぐことができる。また、液晶パネルを構成する
一対の基板の一方を位相差素子として基材の表示媒体側
に位相差部材を配置した場合にも同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施形態１に係る位相差素子における
位相差部材の配置を示す断面図であり、（ｂ）および
（ｃ）は位相差部材の他の配置例を示す断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｊ）は実施形態１に係る位相差素子
の製造工程を示す断面図である。

【図３】実施形態２に係る位相差素子の断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｋ）は実施形態２に係る位相差素子
の製造工程を示す断面図である。

【図５】実施形態３に係る立体表示装置を示す断面図で
ある。

【図６】（ａ）〜（ｆ）は実施形態３に係る立体表示装
置の製造工程を示す断面図である。

【図７】実施形態３に係る立体表示装置における位相差
素子、偏光フィルムおよび配向膜の配置を示す斜視図で
ある。

【図８】従来の立体表示装置の構成を示す図である。

【図９】従来の立体表示装置の構成を示す図である。

【図１０】従来の立体表示装置における偏光フィルムお
よび配向膜の配置を示す斜視図である。

【図１１】従来の立体表示装置における偏光フィルムお
よび配向膜の配置を示す斜視図である。

【図１２】従来の立体表示装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１、１１ａ、１１ｂ、２１ａ 基材 ２、２ｐ、２ｑ、２ｒ、２ｓ、４、１２ａ、１２ｂ、２
２ａ、２２ｂ 位相差片 ２ｔ 位相差膜 ３、５、１３、１４ レジストパターン １０、２０ 位相差素子 ２１ａ 基板（位相差素子） ２１ｂ 基板 ２３ａ、２３ｂ 偏光フィルム ２４ａ、２４ｂ 透明電極 ２５ａ、２５ｂ 画素 ２６ 液晶材料 ２７ スペーサー ２８ シール材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−29618（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−298303（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−252606（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−289374（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−34969（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−151913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−189824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−300201（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−20301（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13 - 1/141 G02B 5/30

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示媒体を挟んで対向配置され、該表示
   媒体側表面に該表示媒体を駆動するための電極がそれぞ
   れ設けられた一対の基板を有する立体表示装置であっ
   て、 少なくとも一方の基板に位相差素子が形成されており、 該位相差素子は、基材上に、光学的異方性を有する有機
   高分子からなる複数の片状位相差部材が、互いに隣接
   し、かつ、隣接するもの同士の遅相軸または進相軸を互
   いに異なる２以上の方向に向けて配置されて構成されて
   いることを特徴とする立体表示装置。
2. 【請求項２】 表示媒体を挟んで対向配置され、該表示
   媒体側表面に該表示媒体を駆動するための電極がそれぞ
   れ設けられた一対の基板を有する立体表示装置であっ
   て、 少なくとも一方の基板に位相差素子が形成されており、 該位相差素子は、基材上に、光学的異方性を有する有機
   高分子からなる膜状位相差部材が部分的に穴を有して、
   または部分的に光学的等方性部分を有して設けられ、光
   学的異方性を有する有機高分子からなり、該膜状位相差
   部材と異なる１方向または２以上の方向にその遅相軸ま
   たは進相軸を向けた複数の片状位相差部材が、該膜状位
   相差部材の穴に入り込んで、または該光学的等方性部材
   部分の上に配置されて構成されていることを特徴とする
   立体表示装置。
3. 【請求項３】 前記位相差素子は、前記一方の基板の表
   示媒体側に形成されている請求項１または２に記載の立
   体表示装置。
4. 【請求項４】 表示媒体を挟んで対向配置され、該表示
   媒体側表面に該表示媒体を駆動するための電極がそれぞ
   れ設けられた一対の基板を有する立体表示装置であっ
   て、 少なくとも一方の基板が位相差素子によって形成されて
   おり、 該位相差素子は、基材上に、光学的異方性を有する有機
   高分子からなる複数の片状位相差部材が、互いに隣接
   し、かつ、隣接するもの同士の遅相軸または進相軸を互
   いに異なる２以上の方向に向けて配置されて構成されて
   いることを特徴とする立体表示装置。
5. 【請求項５】 表示媒体を挟んで対向配置され、該表示
   媒体側表面に該表示媒体を駆動するための電極がそれぞ
   れ設けられた一対の基板を有する立体表示装置であっ
   て、 少なくとも一方の基板が位相差素子によって形成されて
   おり、 該位相差素子は、基材上に、光学的異方性を有する有機
   高分子からなる膜状位相差部材が部分的に穴を有して、
   または部分的に光学的等方性部分を有して設けられ、光
   学的異方性を有する有機高分子からなり、該膜状位相差
   部材と異なる１方向または２以上の方向にその遅相軸ま
   たは進相軸を向けた複数の片状位相差部材が、該膜状位
   相差部材の穴に入り込んで、または該光学的等方性部材
   部分の上に配置されていることを特徴とする立体表示装
   置。
6. 【請求項６】 前記位相差素子は、前記位相差部材を表
   示媒体側に向けて配置されている請求項４または５に記
   載の立体表示装置。
7. 【請求項７】 前記位相差素子は、遅相軸または進相軸
   が同一方向に向いた一定幅の前記位相差部材の間に、遅
   相軸または進相軸が別の方向に向いた一定幅の前記位相
   差部材が設けられている請求項１または４に記載の立体
   表示装置。
8. 【請求項８】 前記位相差素子が、前記片状位相差部材
   の隣接するもの同士において、または片状位相差部材と
   膜状位相差部材とにおいて、一方と他方とで遅相軸また
   は進相軸が互いに異なる２方向に向いている請求項１乃
   至７のいずれかに記載の立体表示装置。
9. 【請求項９】 前記位相差素子の互いに異なる２方向が
   直交している請求項８に記載の立体表示装置。
10. 【請求項１０】 前記位相差素子の位相差部材は、その
    位相差部材を透過する光の位相を入射光の波長の１／４
    ずらす１／４波長板からなる請求項１乃至９のいずれか
    に記載の立体表示装置。