JP3512596B2 - 旋光光学素子およびその製造方法と、それを用いた画像表示装置 - Google Patents
旋光光学素子およびその製造方法と、それを用いた画像表示装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＣＲＴ（Ca
thode Ray Tube）、液晶表示パネル（Liquid Crystal D
isplay）等の表示装置に装着され、表示装置の画素から
出射される光の偏光方向を調整し、立体視を可能にさせ
る旋光光学素子およびその製造方法と、それを用いた画
像表示装置に関するものである。
thode Ray Tube）、液晶表示パネル（Liquid Crystal D
isplay）等の表示装置に装着され、表示装置の画素から
出射される光の偏光方向を調整し、立体視を可能にさせ
る旋光光学素子およびその製造方法と、それを用いた画
像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】平面ディスプレイから立体画像を得る立
体画像表示装置は、従来から種々提案されている。これ
ら立体画像表示装置において立体画像を得る方式として
は、ホログラム方式を除けば次に挙げる３つの方式が代
表的である。
体画像表示装置は、従来から種々提案されている。これ
ら立体画像表示装置において立体画像を得る方式として
は、ホログラム方式を除けば次に挙げる３つの方式が代
表的である。
【０００３】第１の方式としては、１台の画像表示装置
に右目用画像と左目用画像とを交互に時分割表示させる
方式である。この方式では、画像の切り替えと同期して
左右交互に開閉するシャッタメガネを観察者がかけてこ
の表示装置を観察することにより、立体画像が得られる
ようになっている。
に右目用画像と左目用画像とを交互に時分割表示させる
方式である。この方式では、画像の切り替えと同期して
左右交互に開閉するシャッタメガネを観察者がかけてこ
の表示装置を観察することにより、立体画像が得られる
ようになっている。
【０００４】第２の方式としては、１台の画像表示装置
に右目用画像と左目用画像とを交互にストライプ状に配
置して表示し、この表示装置に近接して設けられたレン
チキュラーレンズやスリットによって表示画像を左右の
目にそれぞれに割り当てるようにする方式である。
に右目用画像と左目用画像とを交互にストライプ状に配
置して表示し、この表示装置に近接して設けられたレン
チキュラーレンズやスリットによって表示画像を左右の
目にそれぞれに割り当てるようにする方式である。
【０００５】第３の方式としては、偏光メガネ方式と呼
ばれているものである。つまり、右目用、左目用のそれ
ぞれの画素から出射される光の偏波面を直交させ、観察
者のかけるメガネに装着された偏光板によって左右の画
像情報をそれぞれ左右の目に振り分けるようにする方式
である。なお、この方式では、偏波面を直交させるかわ
りに、右回り、左回りの円偏光を利用することも可能で
ある。
ばれているものである。つまり、右目用、左目用のそれ
ぞれの画素から出射される光の偏波面を直交させ、観察
者のかけるメガネに装着された偏光板によって左右の画
像情報をそれぞれ左右の目に振り分けるようにする方式
である。なお、この方式では、偏波面を直交させるかわ
りに、右回り、左回りの円偏光を利用することも可能で
ある。
【０００６】以上のように、上記した立体画像方式はい
ずれも両眼視差を有する左右像を個々に表示し、観察者
の右目と左目とにこれらの画像を独立して入れることに
よって奥行感を想起させるという原理に基づいている。
ずれも両眼視差を有する左右像を個々に表示し、観察者
の右目と左目とにこれらの画像を独立して入れることに
よって奥行感を想起させるという原理に基づいている。
【０００７】また、上記した３つの立体画像方式の特徴
について述べれば以下の通りである。
について述べれば以下の通りである。
【０００８】上記第１の方式によれば、１台の表示装置
で立体画像表示を行うことが可能であり、表示装置の解
像度が落ちない、立体視可能領域が制限されないという
利点を有している。しかし、観察者の装着するメガネは
シャッタ機能を備えているため重く、長時間の使用には
適さない。また、そのような機能を備えているため、メ
ガネは高価なものとなる。
で立体画像表示を行うことが可能であり、表示装置の解
像度が落ちない、立体視可能領域が制限されないという
利点を有している。しかし、観察者の装着するメガネは
シャッタ機能を備えているため重く、長時間の使用には
適さない。また、そのような機能を備えているため、メ
ガネは高価なものとなる。
【０００９】また、上記第２の方式によれば、観察者が
上記したような特殊なメガネをかけなくても立体画像を
観察することができる。しかし、その一方で、立体視で
きる領域が狭いため、観察者は顔を固定しなければなら
ないといった問題点を有している。
上記したような特殊なメガネをかけなくても立体画像を
観察することができる。しかし、その一方で、立体視で
きる領域が狭いため、観察者は顔を固定しなければなら
ないといった問題点を有している。
【００１０】また、上記第３の方式によれば、観察者が
特殊なメガネをかける必要があるものの、上記メガネは
上記第１の方式で使用するメガネほど高価で複雑なもの
ではなく、非常に軽くて安価なものである。また、メガ
ネをかければ多人数での観察が可能であるため、上記第
２の方式のように、観察領域に制限を受けないといった
利点を有している。
特殊なメガネをかける必要があるものの、上記メガネは
上記第１の方式で使用するメガネほど高価で複雑なもの
ではなく、非常に軽くて安価なものである。また、メガ
ネをかければ多人数での観察が可能であるため、上記第
２の方式のように、観察領域に制限を受けないといった
利点を有している。
【００１１】しかし、この方式において、偏光方向の異
なる画像を映し出すには、２台の表示装置や投影装置を
用い、これらによって作られる画像をハーフミラー、あ
るいは偏光ミラーで合成する方法がよくとられている。
したがって、この場合、部品点数が多くなって表示装置
側が高価となり、家庭用には不向きであるという問題点
を有している。
なる画像を映し出すには、２台の表示装置や投影装置を
用い、これらによって作られる画像をハーフミラー、あ
るいは偏光ミラーで合成する方法がよくとられている。
したがって、この場合、部品点数が多くなって表示装置
側が高価となり、家庭用には不向きであるという問題点
を有している。
【００１２】そこで、一平面内に偏光軸が互いに直交す
る２種類の偏光板をモザイク状、またはストライプ状に
配置した偏光板（マイクロ偏光板）が発明されるように
なり、１台の表示装置の中に右目用画像と左目用画像と
を両方表示することが可能となった。
る２種類の偏光板をモザイク状、またはストライプ状に
配置した偏光板（マイクロ偏光板）が発明されるように
なり、１台の表示装置の中に右目用画像と左目用画像と
を両方表示することが可能となった。
【００１３】例えば特開昭５８−１８４９２９号公報に
は、２種類の直線偏光板をその偏光軸が互いに直交する
ようにモザイク状に配置したマイクロ偏光板について開
示されている。上記公報では、上記マイクロ偏光板を表
示装置の前面に配置し、偏光軸が互いに直交する１対の
偏光板を左右両眼にそれぞれ貼ったメガネを通して画像
を観察することで、右目用画像、左目用画像がそれぞれ
の目に振り分けられ、立体画像が得られるようになって
いる。
は、２種類の直線偏光板をその偏光軸が互いに直交する
ようにモザイク状に配置したマイクロ偏光板について開
示されている。上記公報では、上記マイクロ偏光板を表
示装置の前面に配置し、偏光軸が互いに直交する１対の
偏光板を左右両眼にそれぞれ貼ったメガネを通して画像
を観察することで、右目用画像、左目用画像がそれぞれ
の目に振り分けられ、立体画像が得られるようになって
いる。
【００１４】なお、上記表示装置としては、ＣＲＴ（Ca
thode Ray Tube）、液晶パネル（Liquid Crystal Displ
ay）等が用いられている。ＣＲＴの場合は、表示管の前
面に上記のマイクロ偏光板を配置すればよい。一方、液
晶パネルの場合は、液晶パネルの両側に元々偏光板が配
置されているので、観察者側の偏光板、または、観察者
側およびバックライト側の両方の偏光板を上記のマイク
ロ偏光板に替えればよいことになる。
thode Ray Tube）、液晶パネル（Liquid Crystal Displ
ay）等が用いられている。ＣＲＴの場合は、表示管の前
面に上記のマイクロ偏光板を配置すればよい。一方、液
晶パネルの場合は、液晶パネルの両側に元々偏光板が配
置されているので、観察者側の偏光板、または、観察者
側およびバックライト側の両方の偏光板を上記のマイク
ロ偏光板に替えればよいことになる。
【００１５】ここで、表示装置として液晶パネルを用
い、１行ごとに互いに偏光軸が直交するように、２種類
の偏光板を上記液晶パネルの両面の行方向にストライプ
状に配置するようにした立体画像表示装置の構成を図１
０に示す。
い、１行ごとに互いに偏光軸が直交するように、２種類
の偏光板を上記液晶パネルの両面の行方向にストライプ
状に配置するようにした立体画像表示装置の構成を図１
０に示す。
【００１６】この２種類の偏光板の列方向のストライプ
ピッチは、液晶パネル５１の列方向の画素ピッチにほぼ
一致している。そして、列方向に交互に左目用画像情報
表示領域５２、および右目用画像情報表示領域５３が形
成されている。これにより、偏光メガネ５４を通して観
察すると、表示されたそれぞれの画像情報が上記偏光メ
ガネ５４によって左右の目にそれぞれ振り分けられ、表
示画像が立体的に見えるようになっている。
ピッチは、液晶パネル５１の列方向の画素ピッチにほぼ
一致している。そして、列方向に交互に左目用画像情報
表示領域５２、および右目用画像情報表示領域５３が形
成されている。これにより、偏光メガネ５４を通して観
察すると、表示されたそれぞれの画像情報が上記偏光メ
ガネ５４によって左右の目にそれぞれ振り分けられ、表
示画像が立体的に見えるようになっている。
【００１７】一方、このようなマイクロ偏光板の製造方
法については、例えば米国特許、U.S.Patent.No.５３２
７２８５に詳しく開示されている。ここで、上記米国特
許に開示されたマイクロ偏光板の製造方法について、図
１１（ａ）ないし（ｄ）に基づいて説明すれば以下の通
りである。
法については、例えば米国特許、U.S.Patent.No.５３２
７２８５に詳しく開示されている。ここで、上記米国特
許に開示されたマイクロ偏光板の製造方法について、図
１１（ａ）ないし（ｄ）に基づいて説明すれば以下の通
りである。
【００１８】まず、図１１（ａ）に示すように、ガラス
基板６１上に偏光板６２を貼る。この偏光板６２の材料
としては、一軸延長されたＰＶＡ（polyvinyl alcohol
）をヨウ素で染色したものが代表的であるが、それ以
外の材料であってもよい。次に、同図（ｂ）に示すよう
に、フォトレジスト６３を塗布し、このフォトレジスト
６３を画素ピッチと等しい幅で一行おきに、つまり、ス
トライプ状にパターニングする。ここで、同図中のＰ1
は、例えば右目用画像情報の画素の幅に対応しており、
Ｐ2 は、例えば左目用画像情報の画素の幅に対応してい
る。
基板６１上に偏光板６２を貼る。この偏光板６２の材料
としては、一軸延長されたＰＶＡ（polyvinyl alcohol
）をヨウ素で染色したものが代表的であるが、それ以
外の材料であってもよい。次に、同図（ｂ）に示すよう
に、フォトレジスト６３を塗布し、このフォトレジスト
６３を画素ピッチと等しい幅で一行おきに、つまり、ス
トライプ状にパターニングする。ここで、同図中のＰ1
は、例えば右目用画像情報の画素の幅に対応しており、
Ｐ2 は、例えば左目用画像情報の画素の幅に対応してい
る。
【００１９】続いて、同図（ｃ）に示すように、フォト
レジスト６３をマスクとして偏光板６２を水酸化カリウ
ム（ＫＯＨ）等で脱色し、非偏光領域６４を形成する。
なお、偏光板６２として未染色の基材を用い、パターニ
ングであけた穴を通してヨウ素で染色し、ホウ酸で安定
化させて偏光領域を形成するようにしてもよい。
レジスト６３をマスクとして偏光板６２を水酸化カリウ
ム（ＫＯＨ）等で脱色し、非偏光領域６４を形成する。
なお、偏光板６２として未染色の基材を用い、パターニ
ングであけた穴を通してヨウ素で染色し、ホウ酸で安定
化させて偏光領域を形成するようにしてもよい。
【００２０】その後、フォトレジスト６３を剥離し、上
記と同様の方法でもう１枚同じ構成の基板を作製したの
ち、同図（ｄ）に示すように、２枚の基板に設けられた
それぞれの偏光板６２・６２の偏光方向が互いに直交す
るように、位置決めを行ってそれらを貼り合わせ、マイ
クロ偏光板を得る。
記と同様の方法でもう１枚同じ構成の基板を作製したの
ち、同図（ｄ）に示すように、２枚の基板に設けられた
それぞれの偏光板６２・６２の偏光方向が互いに直交す
るように、位置決めを行ってそれらを貼り合わせ、マイ
クロ偏光板を得る。
【００２１】なお、上記のように、偏光板６２を脱色ま
たは染色する以外に、偏光板６２を直接エッチングする
方法もある。偏光板６２としてＰＶＡを用いた場合は、
水とエタノールとにより直接偏光板６２をエッチングす
ることが可能である。また、偏光板６２としてＰＶＡ以
外の樹脂を用いた場合でも、反応性イオンエッチング
（Reactive Ion Etching）やレーザーエッチングで直接
偏光板６２をエッチングすることが可能である。以下
に、エッチングによってマイクロ偏光板を形成する工程
について説明する。
たは染色する以外に、偏光板６２を直接エッチングする
方法もある。偏光板６２としてＰＶＡを用いた場合は、
水とエタノールとにより直接偏光板６２をエッチングす
ることが可能である。また、偏光板６２としてＰＶＡ以
外の樹脂を用いた場合でも、反応性イオンエッチング
（Reactive Ion Etching）やレーザーエッチングで直接
偏光板６２をエッチングすることが可能である。以下
に、エッチングによってマイクロ偏光板を形成する工程
について説明する。
【００２２】図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、
ガラス基板６１上に偏光板６２を貼り、この偏光板６２
上にフォトレジスト６３を塗布してパターニングすると
ころまでは、上述の過程と同様である。次に、偏光板６
２を脱色、あるいは染色するかわりに、同図（ｃ）に示
すように、フォトレジスト６３をマスクとして、例えば
水とエタノールとにより偏光板６２をエッチングする。
その後、フォトレジスト６３を剥離し、上記と同様の方
法でもう１枚同じ構成の基板を作製したのち、同図
（ｄ）に示すように、２枚の基板に設けられたそれぞれ
の偏光板６２・６２の偏光方向が互いに直交するよう
に、位置決めを行ってそれらを貼り合わせ、マイクロ偏
光板を得る。
ガラス基板６１上に偏光板６２を貼り、この偏光板６２
上にフォトレジスト６３を塗布してパターニングすると
ころまでは、上述の過程と同様である。次に、偏光板６
２を脱色、あるいは染色するかわりに、同図（ｃ）に示
すように、フォトレジスト６３をマスクとして、例えば
水とエタノールとにより偏光板６２をエッチングする。
その後、フォトレジスト６３を剥離し、上記と同様の方
法でもう１枚同じ構成の基板を作製したのち、同図
（ｄ）に示すように、２枚の基板に設けられたそれぞれ
の偏光板６２・６２の偏光方向が互いに直交するよう
に、位置決めを行ってそれらを貼り合わせ、マイクロ偏
光板を得る。
【００２３】なお、図１１（ｄ）および図１２（ｄ）で
は、一方の基板におけるガラス側と他方の基板における
偏光層側とを貼り合わせてマイクロ偏光板を形成してい
るが、このほかに、例えば、偏光板６２の形成された面
同士が向かい合うように、あるいはガラス基板６１同士
が接するように２枚の基板を貼り合わせる方法でマイク
ロ偏光板を形成してもよい。
は、一方の基板におけるガラス側と他方の基板における
偏光層側とを貼り合わせてマイクロ偏光板を形成してい
るが、このほかに、例えば、偏光板６２の形成された面
同士が向かい合うように、あるいはガラス基板６１同士
が接するように２枚の基板を貼り合わせる方法でマイク
ロ偏光板を形成してもよい。
【００２４】なお、ストライプ偏光板の場合、偏光板を
直接ストライプ状に分断し、こののち２種の基板を互い
に貼り合わせるようにしてもよい。
直接ストライプ状に分断し、こののち２種の基板を互い
に貼り合わせるようにしてもよい。
【００２５】また、上記の偏光板６２をガラス基板６１
上に形成するかわりに、図示はしないが、１／４波長板
を基板上に形成し、上記と同様の方法で加工してモザイ
ク、またはストライプ位相差板を作製し、これをパター
ン化されていない偏光板の外側に置いて、互いに逆回転
の円偏光を出射させるようにしてもよい。この場合、円
偏光板を貼ったメガネを通して観察すれば、立体画像を
得ることが可能となる。
上に形成するかわりに、図示はしないが、１／４波長板
を基板上に形成し、上記と同様の方法で加工してモザイ
ク、またはストライプ位相差板を作製し、これをパター
ン化されていない偏光板の外側に置いて、互いに逆回転
の円偏光を出射させるようにしてもよい。この場合、円
偏光板を貼ったメガネを通して観察すれば、立体画像を
得ることが可能となる。
【００２６】また、上記の米国特許には、図１３に示す
ように、１／２波長板７１を右目用または左目用のいず
れかの画像表示側のみに配置するようにした構成も開示
されている。これにより、１／２波長板７１は偏光板７
２を透過した光の偏光方向を９０°回転させるので、図
示しない偏光メガネを通して観察することにより、立体
視が可能となっている。
ように、１／２波長板７１を右目用または左目用のいず
れかの画像表示側のみに配置するようにした構成も開示
されている。これにより、１／２波長板７１は偏光板７
２を透過した光の偏光方向を９０°回転させるので、図
示しない偏光メガネを通して観察することにより、立体
視が可能となっている。
【００２７】さらにまた、上記の米国特許には、ＴＮ
（Twisted Nematic ）液晶セルを表示装置の外側に配置
するようにした構成も開示されている。つまり、図１４
に示すように、２枚のガラス基板８１でＴＮ液晶８２が
挟まれ、かつ、表示装置８３と同様の画素ピッチで作製
されたＴＮ液晶セル８４を、表示装置８３の表示画面の
前面に配置する構成である。なお、上記ＴＮ液晶８２は
９０°ねじれるように配向されている。
（Twisted Nematic ）液晶セルを表示装置の外側に配置
するようにした構成も開示されている。つまり、図１４
に示すように、２枚のガラス基板８１でＴＮ液晶８２が
挟まれ、かつ、表示装置８３と同様の画素ピッチで作製
されたＴＮ液晶セル８４を、表示装置８３の表示画面の
前面に配置する構成である。なお、上記ＴＮ液晶８２は
９０°ねじれるように配向されている。
【００２８】上記の構成によれば、表示装置８３を透過
した光は、偏光板８５を通りこのＴＮ液晶セル８４に入
射する。ここで、例えば、同図中の領域Ｂにのみ電圧を
印加すれば、この領域Ｂを通る光は旋光されずに出射さ
れる一方、領域Ａを通る光はＴＮ液晶８２の配向状態に
よって、９０°旋光されて出射される。
した光は、偏光板８５を通りこのＴＮ液晶セル８４に入
射する。ここで、例えば、同図中の領域Ｂにのみ電圧を
印加すれば、この領域Ｂを通る光は旋光されずに出射さ
れる一方、領域Ａを通る光はＴＮ液晶８２の配向状態に
よって、９０°旋光されて出射される。
【００２９】つまり、上記構成によれば、ＴＮ液晶セル
８４を表示画面の前面に配置することによって、右目用
または左目用の画像情報に対応するように、それぞれの
画素から出射した光が旋光されることになる。つまり、
このＴＮ液晶セル８４は、上述した１／２波長板７１
（図１３参照）と同等の機能を有していることなる。
８４を表示画面の前面に配置することによって、右目用
または左目用の画像情報に対応するように、それぞれの
画素から出射した光が旋光されることになる。つまり、
このＴＮ液晶セル８４は、上述した１／２波長板７１
（図１３参照）と同等の機能を有していることなる。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記米国特
許に開示されたマイクロ偏光板の製造方法では、偏光軸
が互いに直交するように２種類の基板を貼り合わせて製
造するため、貼り合わせの際の位置決めに高い精度が要
求される。ここで、一方の基板の偏光層と他方の基板の
ガラス側とを貼り合わせて位置ずれが生じた状態を図１
５（ａ）に示し、両基板における偏光層同士を貼り合わ
せて位置ずれが生じた状態を図１５（ｂ）に示す。
許に開示されたマイクロ偏光板の製造方法では、偏光軸
が互いに直交するように２種類の基板を貼り合わせて製
造するため、貼り合わせの際の位置決めに高い精度が要
求される。ここで、一方の基板の偏光層と他方の基板の
ガラス側とを貼り合わせて位置ずれが生じた状態を図１
５（ａ）に示し、両基板における偏光層同士を貼り合わ
せて位置ずれが生じた状態を図１５（ｂ）に示す。
【００３１】同図（ａ）および（ｂ）中の領域Ｄで示す
ように、貼り合わせの際の位置ずれにより、偏光板６２
・６２同士が重なってしまうと、これら偏光板６２・６
２は互いに偏光軸が直交しているので、重なり合った部
分においては光が透過しない。したがって、例えばスト
ライプ偏光板であれば、ストライプ方向と同方向に黒帯
（ブラックライン）が発生することになる。
ように、貼り合わせの際の位置ずれにより、偏光板６２
・６２同士が重なってしまうと、これら偏光板６２・６
２は互いに偏光軸が直交しているので、重なり合った部
分においては光が透過しない。したがって、例えばスト
ライプ偏光板であれば、ストライプ方向と同方向に黒帯
（ブラックライン）が発生することになる。
【００３２】一方、同図（ａ）および（ｂ）中の領域Ｃ
で示すように、貼り合わせの際の位置ずれにより、偏光
板６２・６２間に隙間が生じてしまうと、その部分にお
いては光がそのまま通過してしまうので、表示すべき情
報に関係なく白い帯（白抜け）が発生することになる。
で示すように、貼り合わせの際の位置ずれにより、偏光
板６２・６２間に隙間が生じてしまうと、その部分にお
いては光がそのまま通過してしまうので、表示すべき情
報に関係なく白い帯（白抜け）が発生することになる。
【００３３】つまり、上記構成では、貼り合わせの精度
が低下して位置ずれが生じた場合に、黒帯、白抜け等が
発生し、視認性が損なわれるという問題が生ずる。
が低下して位置ずれが生じた場合に、黒帯、白抜け等が
発生し、視認性が損なわれるという問題が生ずる。
【００３４】また、一方の基板の偏光層と他方の基板の
ガラス側とを精度良く貼り合わせたとしても、２枚の偏
光板６２・６２の間にガラス基板６１が存在することか
ら、観察する方向によってはやはり黒帯、白抜け等が発
生し、視認性が損なわれるという問題が生ずる。
ガラス側とを精度良く貼り合わせたとしても、２枚の偏
光板６２・６２の間にガラス基板６１が存在することか
ら、観察する方向によってはやはり黒帯、白抜け等が発
生し、視認性が損なわれるという問題が生ずる。
【００３５】つまり、図１６に示すように、液晶パネル
５１からガラス基板６１に対して垂直方向に出射する光
９１は、それぞれの画素に対応する偏光板６２を通過す
るので問題はない。しかし、液晶パネル５１からガラス
基板６１に対して斜め方向に出射する、例えば光９２
は、偏光軸の互いに直交した２枚の偏光板６２・６２を
通過する。したがって、この方向の表示は常に黒とな
る。一方、液晶パネル５１からガラス基板６１に対して
同様に斜め方向に出射する、例えば光９３は、１枚の偏
光板６２も通過しない。したがって、この方向の表示
は、表示すべき情報に関係なく常に白となる。
５１からガラス基板６１に対して垂直方向に出射する光
９１は、それぞれの画素に対応する偏光板６２を通過す
るので問題はない。しかし、液晶パネル５１からガラス
基板６１に対して斜め方向に出射する、例えば光９２
は、偏光軸の互いに直交した２枚の偏光板６２・６２を
通過する。したがって、この方向の表示は常に黒とな
る。一方、液晶パネル５１からガラス基板６１に対して
同様に斜め方向に出射する、例えば光９３は、１枚の偏
光板６２も通過しない。したがって、この方向の表示
は、表示すべき情報に関係なく常に白となる。
【００３６】このように、上記構成では、２枚の基板を
精度良く貼り合わせたとしても、観察する方向によって
は右目用または左目用の画像情報が観察できない領域、
および無表示領域が発生し、視認性が損なわれるという
という問題が生ずる。
精度良く貼り合わせたとしても、観察する方向によって
は右目用または左目用の画像情報が観察できない領域、
および無表示領域が発生し、視認性が損なわれるという
という問題が生ずる。
【００３７】また、図１３に示すように、１／２波長板
７１をスリット状にして貼り合わせる場合においては、
１／２波長板７１を精度良くストライプ状に加工するこ
とが困難であるという問題が生ずる。つまり、切削加工
においては、画素ピッチに正確に対応させてストライプ
状に加工することは困難であり、また、加工に要する時
間も長時間となる。一方、エッチング加工においては、
上述の偏光板６２（図１１参照）の場合は数十μｍオー
ダーでエッチングすることができるのに対し、１／２波
長板７１では、エッチング量が１００〜２００μｍオー
ダーになることから、厚さ方向にピッチ精度を保ってエ
ッチングすることが困難であるという問題が生ずる。
７１をスリット状にして貼り合わせる場合においては、
１／２波長板７１を精度良くストライプ状に加工するこ
とが困難であるという問題が生ずる。つまり、切削加工
においては、画素ピッチに正確に対応させてストライプ
状に加工することは困難であり、また、加工に要する時
間も長時間となる。一方、エッチング加工においては、
上述の偏光板６２（図１１参照）の場合は数十μｍオー
ダーでエッチングすることができるのに対し、１／２波
長板７１では、エッチング量が１００〜２００μｍオー
ダーになることから、厚さ方向にピッチ精度を保ってエ
ッチングすることが困難であるという問題が生ずる。
【００３８】また、図１４に示すように、表示装置８３
の表示画面の前面にＴＮ液晶セル８４を配置する構成で
は、右目用または左目用に対応する画素に電圧を印加し
て透過光を選択的に旋光させるので、このようにＴＮ液
晶セル８４を駆動する電気回路を新たに設ける必要が生
じる他、装置全体が厚くなる、装置自体が重くなる、コ
ストアップになるという問題が生ずる。
の表示画面の前面にＴＮ液晶セル８４を配置する構成で
は、右目用または左目用に対応する画素に電圧を印加し
て透過光を選択的に旋光させるので、このようにＴＮ液
晶セル８４を駆動する電気回路を新たに設ける必要が生
じる他、装置全体が厚くなる、装置自体が重くなる、コ
ストアップになるという問題が生ずる。
【００３９】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、観察位置によって黒帯、
白抜け等を発生させることのない旋光光学素子およびそ
の製造方法を提供すると共に、上記旋光光学素子を備
え、視認性が良く表示品位の高い画像表示装置を提供す
ることにある。
なされたもので、その目的は、観察位置によって黒帯、
白抜け等を発生させることのない旋光光学素子およびそ
の製造方法を提供すると共に、上記旋光光学素子を備
え、視認性が良く表示品位の高い画像表示装置を提供す
ることにある。
【００４０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る旋
光光学素子は、上記の課題を解決するために、表示装置
からの光の偏波面を調整する旋光光学素子であって、光
の偏波面を回転させる旋光領域と、光の偏波面を回転さ
せない等方性透明材料からなる非旋光領域とが同一基板
上に形成されていることを特徴としている。
光光学素子は、上記の課題を解決するために、表示装置
からの光の偏波面を調整する旋光光学素子であって、光
の偏波面を回転させる旋光領域と、光の偏波面を回転さ
せない等方性透明材料からなる非旋光領域とが同一基板
上に形成されていることを特徴としている。
【００４１】上記の構成によれば、表示装置の画素から
の出射光は、旋光光学素子における旋光領域または非旋
光領域のいずれか一方に入射する。そして、旋光領域に
入射した光は、該領域にて偏波面が回転させられ、例え
ば右目用画像情報に対応する光として出射される。ま
た、非旋光領域に入射した光は、該領域にて偏波面は回
転されず、入射時と同じ偏波面で例えば左目用画像情報
に対応する光として出射される。
の出射光は、旋光光学素子における旋光領域または非旋
光領域のいずれか一方に入射する。そして、旋光領域に
入射した光は、該領域にて偏波面が回転させられ、例え
ば右目用画像情報に対応する光として出射される。ま
た、非旋光領域に入射した光は、該領域にて偏波面は回
転されず、入射時と同じ偏波面で例えば左目用画像情報
に対応する光として出射される。
【００４２】このとき、上記旋光領域および非旋光領域
は、同一基板上に形成されているので、表示装置の画素
からの出射光は、確実に上記領域のうちのどちらかを通
る。これにより、旋光されるべき光は確実に旋光領域に
て旋光される一方、旋光されるべきでない光は非旋光領
域にて旋光されずにそのまま透過する。
は、同一基板上に形成されているので、表示装置の画素
からの出射光は、確実に上記領域のうちのどちらかを通
る。これにより、旋光されるべき光は確実に旋光領域に
て旋光される一方、旋光されるべきでない光は非旋光領
域にて旋光されずにそのまま透過する。
【００４３】つまり、従来では、偏光領域の形成された
２枚の基板を、互いに偏光軸が直交するように貼り合わ
せる構成であったので、その貼り合わせの精度によって
は、偏光領域同士が重なったり、あるいは偏光領域間に
隙間が形成されたりした。その結果、偏光領域の重なっ
た部分では、光が透過せずに黒表示となる一方、隙間の
形成された部分では表示情報に関係なく白表示となって
いた。
２枚の基板を、互いに偏光軸が直交するように貼り合わ
せる構成であったので、その貼り合わせの精度によって
は、偏光領域同士が重なったり、あるいは偏光領域間に
隙間が形成されたりした。その結果、偏光領域の重なっ
た部分では、光が透過せずに黒表示となる一方、隙間の
形成された部分では表示情報に関係なく白表示となって
いた。
【００４４】また、上記２枚の基板が高精度に貼り合わ
されたとしても、基板には厚みがあるので、表示装置の
画素からの出射光の出射方向によっては、上記出射光が
偏光領域または非偏光領域を二重に通過したりした。そ
の結果、上記と同様の黒表示や白表示が生じていた。
されたとしても、基板には厚みがあるので、表示装置の
画素からの出射光の出射方向によっては、上記出射光が
偏光領域または非偏光領域を二重に通過したりした。そ
の結果、上記と同様の黒表示や白表示が生じていた。
【００４５】しかし、上記構成によれば、１枚の基板上
に旋光領域、非旋光領域の両方が形成されるので、その
ような不都合が生じるようなことはなく、表示装置の画
素からの出射光は、必ず旋光領域、非旋光領域のうちの
どちらか一方を通過する。また、画素からの出射光が斜
め方向に出射されても同様である。
に旋光領域、非旋光領域の両方が形成されるので、その
ような不都合が生じるようなことはなく、表示装置の画
素からの出射光は、必ず旋光領域、非旋光領域のうちの
どちらか一方を通過する。また、画素からの出射光が斜
め方向に出射されても同様である。
【００４６】したがって、上記構成によれば、表示装置
を観察する位置に左右されることなく、表示情報に無関
係の黒表示、白表示の発生を確実に回避することがで
き、高品質な表示を実現することができる。
を観察する位置に左右されることなく、表示情報に無関
係の黒表示、白表示の発生を確実に回避することがで
き、高品質な表示を実現することができる。
【００４７】また、従来のＴＮ液晶セルを用いる構成で
は、画素に応じて選択的に旋光させるために、画素に電
圧を印加するための電気回路等が必要であった。しか
し、上記構成では、そのような回路等が必要ない。した
がって、この旋光光学素子を例えば立体画像表示装置に
適用することによって、装置の小型化、軽量化、および
コストダウンを図ることができる。
は、画素に応じて選択的に旋光させるために、画素に電
圧を印加するための電気回路等が必要であった。しか
し、上記構成では、そのような回路等が必要ない。した
がって、この旋光光学素子を例えば立体画像表示装置に
適用することによって、装置の小型化、軽量化、および
コストダウンを図ることができる。
【００４８】請求項２の発明に係る旋光光学素子は、上
記の課題を解決するために、請求項１の構成において、
上記等方性透明材料が、フォトレジスト、または、紫外
線感光樹脂からなることを特徴としている。
記の課題を解決するために、請求項１の構成において、
上記等方性透明材料が、フォトレジスト、または、紫外
線感光樹脂からなることを特徴としている。
【００４９】請求項３の発明に係る旋光光学素子は、上
記の課題を解決するために、請求項１または２の構成に
おいて上記非旋光領域が、上記基板と同一の材料で形成
されることを特徴としている。
記の課題を解決するために、請求項１または２の構成に
おいて上記非旋光領域が、上記基板と同一の材料で形成
されることを特徴としている。
【００５０】請求項４の発明に係る旋光光学素子は、上
記の課題を解決するために、請求項１ないし３のいずれ
かの構成において、上記旋光領域に入射する光の偏波面
の回転角度が任意に設定可能になっていることを特徴と
している。
記の課題を解決するために、請求項１ないし３のいずれ
かの構成において、上記旋光領域に入射する光の偏波面
の回転角度が任意に設定可能になっていることを特徴と
している。
【００５１】請求項５の発明に係る旋光光学素子は、上
記の課題を解決するために、請求項１ないし４のいずれ
かの構成において、上記旋光領域は、該旋光領域に入射
する光の偏波面を９０°回転させるようになっているこ
とを特徴としている。
記の課題を解決するために、請求項１ないし４のいずれ
かの構成において、上記旋光領域は、該旋光領域に入射
する光の偏波面を９０°回転させるようになっているこ
とを特徴としている。
【００５２】上記の構成によれば、旋光領域に入射する
光の偏波面の回転角度を任意に設定することができるの
で、旋光光学素子と表示装置とを組み合わせて種々の画
像表示装置を構成することができる。
光の偏波面の回転角度を任意に設定することができるの
で、旋光光学素子と表示装置とを組み合わせて種々の画
像表示装置を構成することができる。
【００５３】例えば、上記回転角度を９０°に設定した
場合、旋光領域を通過した光と非旋光領域を通過した光
とは、偏光方向が互いに直交し、それらの光が完全に分
離される。したがって、旋光領域を通過した光と非旋光
領域を通過した光とのうち、一方を例えば右目用画像
に、他方を例えば左目用画像に対応させ、それぞれの偏
光光に対応した互いに直交する偏光板を左右両眼に貼っ
た偏光メガネを通して画像を観察することにより、立体
視が可能となる。したがって、上記回転角度を９０°に
設定することによって、立体画像表示装置を容易に得る
ことができる。
場合、旋光領域を通過した光と非旋光領域を通過した光
とは、偏光方向が互いに直交し、それらの光が完全に分
離される。したがって、旋光領域を通過した光と非旋光
領域を通過した光とのうち、一方を例えば右目用画像
に、他方を例えば左目用画像に対応させ、それぞれの偏
光光に対応した互いに直交する偏光板を左右両眼に貼っ
た偏光メガネを通して画像を観察することにより、立体
視が可能となる。したがって、上記回転角度を９０°に
設定することによって、立体画像表示装置を容易に得る
ことができる。
【００５４】一方、上記回転角度を例えば４５°に設定
した場合、例えば偏光方向の互いに直交する偏光板を左
右に貼った偏光メガネを用いることにより、旋光領域の
画像を例えば両眼で認識させることができると共に、非
旋光領域の画像を例えば片目でのみ認識させることがで
きる。この場合、旋光領域の画像と非旋光領域の画像と
の対応関係を一目瞭然にして見ることができる。
した場合、例えば偏光方向の互いに直交する偏光板を左
右に貼った偏光メガネを用いることにより、旋光領域の
画像を例えば両眼で認識させることができると共に、非
旋光領域の画像を例えば片目でのみ認識させることがで
きる。この場合、旋光領域の画像と非旋光領域の画像と
の対応関係を一目瞭然にして見ることができる。
【００５５】請求項６の発明に係る旋光光学素子は、上
記の課題を解決するために、請求項１ないし５のいずれ
かの構成において、上記旋光領域および上記非旋光領域
は、右目用画像、左目用画像に対応した光を出射する、
表示装置における画素の配置パターンと同じパターンで
形成されていることを特徴としている。
記の課題を解決するために、請求項１ないし５のいずれ
かの構成において、上記旋光領域および上記非旋光領域
は、右目用画像、左目用画像に対応した光を出射する、
表示装置における画素の配置パターンと同じパターンで
形成されていることを特徴としている。
【００５６】上記の構成によれば、表示装置における右
目用画像、左目用画像を作る画素が例えばチェックパタ
ーン、ストライプ状、あるいはその他の不規則なパター
ンで構成されている場合でも、上記画素のパターンと、
旋光領域および非旋光領域のパターンとを一致させるこ
とができる。これにより、右目用画像または左目用画像
に対応する光を確実に旋光させることができ、表示品位
の良い画像を得ることができる。
目用画像、左目用画像を作る画素が例えばチェックパタ
ーン、ストライプ状、あるいはその他の不規則なパター
ンで構成されている場合でも、上記画素のパターンと、
旋光領域および非旋光領域のパターンとを一致させるこ
とができる。これにより、右目用画像または左目用画像
に対応する光を確実に旋光させることができ、表示品位
の良い画像を得ることができる。
【００５７】請求項７の発明に係る旋光光学素子は、上
記の課題を解決するために、請求項１ないし５のいずれ
かの構成において、上記旋光領域は、旋光性を示す光学
活性成分の含まれた重合性液晶材料で形成されているこ
とを特徴としている。
記の課題を解決するために、請求項１ないし５のいずれ
かの構成において、上記旋光領域は、旋光性を示す光学
活性成分の含まれた重合性液晶材料で形成されているこ
とを特徴としている。
【００５８】上記の構成によれば、上記旋光領域は、旋
光性を示す光学活性成分の含まれた重合性液晶材料で形
成されているので、上記旋光領域に入射する光を液晶の
分子方向に沿って確実に旋光させることができる。
光性を示す光学活性成分の含まれた重合性液晶材料で形
成されているので、上記旋光領域に入射する光を液晶の
分子方向に沿って確実に旋光させることができる。
【００５９】請求項８の発明に係る旋光光学素子は、上
記の課題を解決するために、請求項７の構成において、
上記重合性液晶材料は、液晶分子の方向に平行な偏波面
を持つ光を透過させる一方、上記方向に垂直な偏波面を
持つ光を吸収する色素材料を含んでいることを特徴とし
ている。
記の課題を解決するために、請求項７の構成において、
上記重合性液晶材料は、液晶分子の方向に平行な偏波面
を持つ光を透過させる一方、上記方向に垂直な偏波面を
持つ光を吸収する色素材料を含んでいることを特徴とし
ている。
【００６０】上記の構成によれば、上記色素材料は、液
晶分子の方向に平行な偏波面を持つ光を透過させる一
方、上記方向に垂直な偏波面を持つ光を吸収するので、
旋光領域に入射した直線偏光光は液晶分子によって旋光
されつつ、液晶分子に垂直な光つまり楕円偏光を引き起
こす成分の光は上記色素材料に吸収される。これによ
り、旋光領域から出射される光は直線偏光光のみとな
る。
晶分子の方向に平行な偏波面を持つ光を透過させる一
方、上記方向に垂直な偏波面を持つ光を吸収するので、
旋光領域に入射した直線偏光光は液晶分子によって旋光
されつつ、液晶分子に垂直な光つまり楕円偏光を引き起
こす成分の光は上記色素材料に吸収される。これによ
り、旋光領域から出射される光は直線偏光光のみとな
る。
【００６１】したがって、上記構成によれば、旋光領域
に入射した光の一部が上記色素材料に吸収されることに
より出射光量は落ちるが、出射光として直線偏光光のみ
を得ることができる。その結果、表示装置の画素から出
射される光を、それぞれ右目用画像、左目用画像に対応
する光に効率よく分離することができ、立体画像表示に
おける視認性を向上させることができる。
に入射した光の一部が上記色素材料に吸収されることに
より出射光量は落ちるが、出射光として直線偏光光のみ
を得ることができる。その結果、表示装置の画素から出
射される光を、それぞれ右目用画像、左目用画像に対応
する光に効率よく分離することができ、立体画像表示に
おける視認性を向上させることができる。
【００６２】請求項８の発明に係る旋光光学素子は、上
記の課題を解決するために、請求項７または８の構成に
おいて、上記重合性液晶材料は、光硬化性であることを
特徴としている。
記の課題を解決するために、請求項７または８の構成に
おいて、上記重合性液晶材料は、光硬化性であることを
特徴としている。
【００６３】上記の構成によれば、重合性液晶材料は光
硬化性であるので、上記重合性液晶材料に照射する光と
して、例えば最も一般的な紫外線を用いることができ
る。したがって、紫外線を重合性液晶材料に照射して重
合性液晶材料を硬化させることにより、画素ピッチに対
応した旋光領域を容易にかつ正確に形成することができ
る。
硬化性であるので、上記重合性液晶材料に照射する光と
して、例えば最も一般的な紫外線を用いることができ
る。したがって、紫外線を重合性液晶材料に照射して重
合性液晶材料を硬化させることにより、画素ピッチに対
応した旋光領域を容易にかつ正確に形成することができ
る。
【００６４】請求項１０の発明に係る旋光光学素子は、
上記の課題を解決するために、請求項７または８の構成
において、上記重合性液晶材料は、熱硬化性であること
を特徴としている。
上記の課題を解決するために、請求項７または８の構成
において、上記重合性液晶材料は、熱硬化性であること
を特徴としている。
【００６５】上記の構成によれば、上記重合性液晶材料
は熱硬化性であるので、旋光領域に光硬化性の重合性液
晶材料を用いる場合よりも高い重合度を得ることができ
る。これにより、画素ピッチに対応した旋光領域を確実
に得ることができる。
は熱硬化性であるので、旋光領域に光硬化性の重合性液
晶材料を用いる場合よりも高い重合度を得ることができ
る。これにより、画素ピッチに対応した旋光領域を確実
に得ることができる。
【００６６】請求項１１の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、上記の課題を解決するために、第１の基板上
に等方性透明材料を塗布し、該等方性透明材料を所望の
形状にパターニングして入射光の偏波面を回転させない
非旋光領域を形成する第１の工程と、その後、入射光の
偏波面を回転させる旋光領域を形成するように、上記第
１の基板上に重合性液晶材料を滴下または塗布する第２
の工程と、第２の基板を上記等方性透明材料の上に押し
当てた状態で、上記重合性液晶材料を重合、硬化させる
第３の工程とを含む構成からなっていることを特徴とし
ている。
造方法は、上記の課題を解決するために、第１の基板上
に等方性透明材料を塗布し、該等方性透明材料を所望の
形状にパターニングして入射光の偏波面を回転させない
非旋光領域を形成する第１の工程と、その後、入射光の
偏波面を回転させる旋光領域を形成するように、上記第
１の基板上に重合性液晶材料を滴下または塗布する第２
の工程と、第２の基板を上記等方性透明材料の上に押し
当てた状態で、上記重合性液晶材料を重合、硬化させる
第３の工程とを含む構成からなっていることを特徴とし
ている。
【００６７】上記の構成によれば、例えばガラスまたは
樹脂からなる第１の基板上に、例えばフォトレジスト、
紫外線感光樹脂等の等方性透明材料が塗布される。そし
て、この等方性透明材料は、例えばフォトリソグラフィ
技術によって所望の形状にパターニングされ、非旋光領
域が形成される。
樹脂からなる第１の基板上に、例えばフォトレジスト、
紫外線感光樹脂等の等方性透明材料が塗布される。そし
て、この等方性透明材料は、例えばフォトリソグラフィ
技術によって所望の形状にパターニングされ、非旋光領
域が形成される。
【００６８】その後、上記第１の基板上に重合性液晶材
料が滴下または塗布され、重合性液晶材料の上から第２
の基板が押し当てられる。このとき、重合性液晶材料
は、第１の基板上の非旋光領域以外の領域に流れ込むこ
とになる。そして、この重合性液晶材料は、第２の基板
が押し当てられた状態で硬化され、入射光の偏波面を回
転させる旋光領域が形成される。
料が滴下または塗布され、重合性液晶材料の上から第２
の基板が押し当てられる。このとき、重合性液晶材料
は、第１の基板上の非旋光領域以外の領域に流れ込むこ
とになる。そして、この重合性液晶材料は、第２の基板
が押し当てられた状態で硬化され、入射光の偏波面を回
転させる旋光領域が形成される。
【００６９】したがって、上記構成では、非旋光領域の
形成の際に、例えばフォトリソグラフィ技術が使用でき
るので、表示側の画素ピッチに合わせて精密な寸法で非
旋光領域を加工、形成することができる。その結果、表
示側の画素ピッチに合わせて重合性液晶材料からなる旋
光領域をも高精度で形成することができ、高品位の旋光
光学素子を提供することができる。
形成の際に、例えばフォトリソグラフィ技術が使用でき
るので、表示側の画素ピッチに合わせて精密な寸法で非
旋光領域を加工、形成することができる。その結果、表
示側の画素ピッチに合わせて重合性液晶材料からなる旋
光領域をも高精度で形成することができ、高品位の旋光
光学素子を提供することができる。
【００７０】また、上記構成によれば、従来のように偏
光領域の形成された２枚の基板を互いに貼り合わせると
いった工程が必要でないため、従来よりも簡単な製法で
旋光光学素子を得ることができる。また、そのような工
程がないため、貼り合わせ時の位置ずれ等の不都合も生
じない。したがって、このような方法で製造された旋光
光学素子を例えば立体画像表示装置に適用した場合に、
黒帯、白抜け等の生じない、視認性の優れた立体画像表
示装置を提供することができる。
光領域の形成された２枚の基板を互いに貼り合わせると
いった工程が必要でないため、従来よりも簡単な製法で
旋光光学素子を得ることができる。また、そのような工
程がないため、貼り合わせ時の位置ずれ等の不都合も生
じない。したがって、このような方法で製造された旋光
光学素子を例えば立体画像表示装置に適用した場合に、
黒帯、白抜け等の生じない、視認性の優れた立体画像表
示装置を提供することができる。
【００７１】請求項１２の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、上記の課題を解決するために、請求項１１の
構成において、上記第１の工程は、第１の基板上に等方
性透明材料を塗布し、非旋光領域のパターンが刻まれた
型を上記等方性透明材料に押圧して非旋光領域を形成す
る工程であることを特徴としている。
造方法は、上記の課題を解決するために、請求項１１の
構成において、上記第１の工程は、第１の基板上に等方
性透明材料を塗布し、非旋光領域のパターンが刻まれた
型を上記等方性透明材料に押圧して非旋光領域を形成す
る工程であることを特徴としている。
【００７２】上記の構成によれば、非旋光領域のパター
ンが刻まれた型を上記等方性透明材料に押圧することに
よって、等方性透明材料を簡単にパターニングすること
ができる。したがって、上記構成によれば、旋光光学素
子の製造工程をさらに簡素化することができる。また、
フォトリソグラフィ技術等を用いずにパターニングする
ことができるので、製造に要するコストの低減を図るこ
とができる。
ンが刻まれた型を上記等方性透明材料に押圧することに
よって、等方性透明材料を簡単にパターニングすること
ができる。したがって、上記構成によれば、旋光光学素
子の製造工程をさらに簡素化することができる。また、
フォトリソグラフィ技術等を用いずにパターニングする
ことができるので、製造に要するコストの低減を図るこ
とができる。
【００７３】請求項１３の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、上記の課題を解決するために、請求項１１ま
たは１２の構成において、上記第１および第２の基板に
配向処理が施されていることを特徴としている。
造方法は、上記の課題を解決するために、請求項１１ま
たは１２の構成において、上記第１および第２の基板に
配向処理が施されていることを特徴としている。
【００７４】上記の構成によれば、第１および第２の基
板に配向処理が施されているので、上記両基板に挟まれ
た重合性液晶材料の分子方向は、一方の基板と接する部
分では配向処理の方向と一致し、他方の基板に向かうに
連れて徐々に回転する。つまり、上記重合性液晶材料は
上記両基板の間でちょうどねじれて配向する。したがっ
て、上記構成によれば、重合性液晶材料に入射する光を
確実に旋光させることができる。
板に配向処理が施されているので、上記両基板に挟まれ
た重合性液晶材料の分子方向は、一方の基板と接する部
分では配向処理の方向と一致し、他方の基板に向かうに
連れて徐々に回転する。つまり、上記重合性液晶材料は
上記両基板の間でちょうどねじれて配向する。したがっ
て、上記構成によれば、重合性液晶材料に入射する光を
確実に旋光させることができる。
【００７５】請求項１４の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、上記の課題を解決するために、請求項１３の
構成において、上記第１の基板と上記第２の基板とで、
配向方向が直交するように配向処理が施されていること
を特徴としている。
造方法は、上記の課題を解決するために、請求項１３の
構成において、上記第１の基板と上記第２の基板とで、
配向方向が直交するように配向処理が施されていること
を特徴としている。
【００７６】上記の構成によれば、第１、第２の基板に
は、配向方向が直交するように配向処理が施されている
ので、上記第１、第２の基板で挟まれた重合性液晶材料
は、上記両基板の間で９０°ねじれて配向する。これに
より、上記重合性液晶材料を通過する光の偏波面は上記
重合性液晶材料にて９０°回転させられ、上記重合性液
晶材料を通過しない光とは、その偏光方向は互いに直交
することになる。その結果、入射光を確実に右目用画
像、左目用画像に対応した光に分離することができる。
は、配向方向が直交するように配向処理が施されている
ので、上記第１、第２の基板で挟まれた重合性液晶材料
は、上記両基板の間で９０°ねじれて配向する。これに
より、上記重合性液晶材料を通過する光の偏波面は上記
重合性液晶材料にて９０°回転させられ、上記重合性液
晶材料を通過しない光とは、その偏光方向は互いに直交
することになる。その結果、入射光を確実に右目用画
像、左目用画像に対応した光に分離することができる。
【００７７】請求項１５の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、上記の課題を解決するために、請求項１１な
いし１４のいずれかの構成において、上記第１および第
２の基板がガラスであることを特徴としている。
造方法は、上記の課題を解決するために、請求項１１な
いし１４のいずれかの構成において、上記第１および第
２の基板がガラスであることを特徴としている。
【００７８】上記の構成によれば、第１および第２の基
板がガラスであるので、第１および第２の基板と、表示
装置側に設けられているガラス基板とは、温度変化に対
して同等の熱膨張を生じる。表示装置側と旋光光学素子
のピッチは高精度で一致させなければならないが、この
様に双方の基板に同材料を使用することで、設置後のそ
り量の低減、使用時の温度変化におけるピッチずれを低
減させることができる。したがって、上記構成によれ
ば、温度変化に影響なく非旋光領域を表示装置側の画素
ピッチに合わせて高精度で形成することができる。
板がガラスであるので、第１および第２の基板と、表示
装置側に設けられているガラス基板とは、温度変化に対
して同等の熱膨張を生じる。表示装置側と旋光光学素子
のピッチは高精度で一致させなければならないが、この
様に双方の基板に同材料を使用することで、設置後のそ
り量の低減、使用時の温度変化におけるピッチずれを低
減させることができる。したがって、上記構成によれ
ば、温度変化に影響なく非旋光領域を表示装置側の画素
ピッチに合わせて高精度で形成することができる。
【００７９】請求項１６の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、上記の課題を解決するために、請求項１１な
いし１４のいずれかの構成において、上記第１および第
２の基板が樹脂であることを特徴としている。
造方法は、上記の課題を解決するために、請求項１１な
いし１４のいずれかの構成において、上記第１および第
２の基板が樹脂であることを特徴としている。
【００８０】上記の構成によれば、第１および第２の基
板が例えばプラスチック等の樹脂であるので、第１およ
び第２の基板をガラスで構成したときよりも基板厚さを
薄くできる。これにより、旋光光学素子の小型化、軽量
化を図ることができる。また、上記樹脂は一般的に弾力
性を有しているため、例えば第１の基板に型押しを行う
ことによって、容易に非旋光領域を形成することができ
る。したがって、その結果、旋光光学素子を容易に大量
生産することができる。
板が例えばプラスチック等の樹脂であるので、第１およ
び第２の基板をガラスで構成したときよりも基板厚さを
薄くできる。これにより、旋光光学素子の小型化、軽量
化を図ることができる。また、上記樹脂は一般的に弾力
性を有しているため、例えば第１の基板に型押しを行う
ことによって、容易に非旋光領域を形成することができ
る。したがって、その結果、旋光光学素子を容易に大量
生産することができる。
【００８１】請求項１７の発明に係る画像表示装置は、
上記の課題を解決するために、光の偏波面を回転させる
旋光領域と、光の偏波面を回転させない等方性透明材料
からなる非旋光領域とが同一基板上に形成され、表示装
置からの光の偏波面を調整する旋光光学素子と、上記旋
光領域および上記非旋光領域と対応する画素を有する表
示装置とからなることを特徴としている。
上記の課題を解決するために、光の偏波面を回転させる
旋光領域と、光の偏波面を回転させない等方性透明材料
からなる非旋光領域とが同一基板上に形成され、表示装
置からの光の偏波面を調整する旋光光学素子と、上記旋
光領域および上記非旋光領域と対応する画素を有する表
示装置とからなることを特徴としている。
【００８２】上記の構成によれば、表示装置における各
画素は、旋光光学素子における旋光領域および非旋光領
域と対応しているので、上記各画素から出射される光
は、旋光光学素子の旋光領域または非旋光領域に確実に
入射する。したがって、上記旋光光学素子を表示装置に
取り付けて例えば立体画像表示装置を構成した場合に、
表示情報に無関係な黒帯、白抜け等のない、視認性の優
れた、表示品位の高い立体画像表示装置を提供すること
ができる。また、従来のように画素に電圧を印加するた
めの電気回路等を設ける必要もなく、上記構成によれ
ば、装置の小型化、軽量化およびコストダウンを図るこ
とができる。
画素は、旋光光学素子における旋光領域および非旋光領
域と対応しているので、上記各画素から出射される光
は、旋光光学素子の旋光領域または非旋光領域に確実に
入射する。したがって、上記旋光光学素子を表示装置に
取り付けて例えば立体画像表示装置を構成した場合に、
表示情報に無関係な黒帯、白抜け等のない、視認性の優
れた、表示品位の高い立体画像表示装置を提供すること
ができる。また、従来のように画素に電圧を印加するた
めの電気回路等を設ける必要もなく、上記構成によれ
ば、装置の小型化、軽量化およびコストダウンを図るこ
とができる。
【００８３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。まず、本発明の旋光板としての旋光光学素子６の製
造方法等について説明する前に、旋光板および位相差板
について説明する。
１ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。まず、本発明の旋光板としての旋光光学素子６の製
造方法等について説明する前に、旋光板および位相差板
について説明する。
【００８４】旋光板とは、入射した直線偏光の偏波面を
回転させる性質を有する光学素子のことであり、上記の
性質を旋光性（optical rotatory power）と呼ぶ。本実
施形態における旋光板は、後述する光重合性液晶材料を
配向処理して紫外線硬化させることにより得られる。そ
して、図６（ａ）に示すように、旋光板３５の光入射面
と光出射面とで、液晶分子３６の配向方向が９０°異な
るように、その厚さ方向に液晶分子３６の軸が連続的に
回転した構造となっている。これにより、旋光板３５に
直線偏光が入射すると、この直線偏光は偏波面が９０°
回転して旋光板３５から出射される。なお、液晶分子３
６は、長軸と短軸とで異なる屈折率を有している。
回転させる性質を有する光学素子のことであり、上記の
性質を旋光性（optical rotatory power）と呼ぶ。本実
施形態における旋光板は、後述する光重合性液晶材料を
配向処理して紫外線硬化させることにより得られる。そ
して、図６（ａ）に示すように、旋光板３５の光入射面
と光出射面とで、液晶分子３６の配向方向が９０°異な
るように、その厚さ方向に液晶分子３６の軸が連続的に
回転した構造となっている。これにより、旋光板３５に
直線偏光が入射すると、この直線偏光は偏波面が９０°
回転して旋光板３５から出射される。なお、液晶分子３
６は、長軸と短軸とで異なる屈折率を有している。
【００８５】一方、位相差板としての１／２波長板３７
は、主に１軸性の屈折率異方性を持つ材料からなる光学
素子であり、図６（ｂ）に示すように、一般に分子の方
向およびこれに直交する方向にそれぞれ光軸Ｎ１・Ｎ２
を有している。なお、素子内部での分子の分布は一様と
なっている。そして、双方の光軸Ｎ１・Ｎ２における屈
折率の大小関係で、高速軸、低速軸が定義される。例え
ば、同図に示すようにＮ１＞Ｎ２であれば、光軸Ｎ１が
低速軸となる。
は、主に１軸性の屈折率異方性を持つ材料からなる光学
素子であり、図６（ｂ）に示すように、一般に分子の方
向およびこれに直交する方向にそれぞれ光軸Ｎ１・Ｎ２
を有している。なお、素子内部での分子の分布は一様と
なっている。そして、双方の光軸Ｎ１・Ｎ２における屈
折率の大小関係で、高速軸、低速軸が定義される。例え
ば、同図に示すようにＮ１＞Ｎ２であれば、光軸Ｎ１が
低速軸となる。
【００８６】ここで、図７（ａ）に示すように、例えば
１／２波長板３７に、その光軸に対して４５°傾いた偏
波面を有する直線偏光を入射させると、出射光は入射光
の偏波面をちょうど９０°回転させた直線偏光光として
出射される。したがって、１／２波長板３７は、旋光板
３５と同様の作用を奏することになるが、以下の点で旋
光板３５とは相違するものである。
１／２波長板３７に、その光軸に対して４５°傾いた偏
波面を有する直線偏光を入射させると、出射光は入射光
の偏波面をちょうど９０°回転させた直線偏光光として
出射される。したがって、１／２波長板３７は、旋光板
３５と同様の作用を奏することになるが、以下の点で旋
光板３５とは相違するものである。
【００８７】（１）１／２波長板３７では、その厚さ方
向に分子が一様に分布しているが、旋光板３５では、液
晶分子３６の配向は回転しているため、旋光板３５の厚
さ方向に液晶分子３６が一様には分布していない。
向に分子が一様に分布しているが、旋光板３５では、液
晶分子３６の配向は回転しているため、旋光板３５の厚
さ方向に液晶分子３６が一様には分布していない。
【００８８】（２）１／２波長板３７では、図７（ｂ）
に示すように、入射する直線偏光の偏波面を２θ（例え
ば９０°）回転させるためには、１／２波長板３７の光
軸Ｎ１に対して偏波面がθ（例えば４５°）傾いた直線
偏光を入射させる必要がある。つまり、光軸Ｎ１を対称
軸として偏波面がθだけ傾いた直線偏光を出射させるた
めには、光軸Ｎ１に対して上記とは反対側に偏波面がθ
だけ傾いた直線偏光を１／２波長板３７に入射させなけ
ればならない。このように、１／２波長板３７を用いた
場合、直線偏光を入射させる際に、１／２波長板３７の
光軸Ｎ１に対する偏波面の角度を規定する必要がある。
に示すように、入射する直線偏光の偏波面を２θ（例え
ば９０°）回転させるためには、１／２波長板３７の光
軸Ｎ１に対して偏波面がθ（例えば４５°）傾いた直線
偏光を入射させる必要がある。つまり、光軸Ｎ１を対称
軸として偏波面がθだけ傾いた直線偏光を出射させるた
めには、光軸Ｎ１に対して上記とは反対側に偏波面がθ
だけ傾いた直線偏光を１／２波長板３７に入射させなけ
ればならない。このように、１／２波長板３７を用いた
場合、直線偏光を入射させる際に、１／２波長板３７の
光軸Ｎ１に対する偏波面の角度を規定する必要がある。
【００８９】これに対して、旋光板３５では、光重合性
液晶材料のねじれ角度を調整して適当に選択することが
できる。また、光重合性液晶材料のねじれ角度を調整す
ることにより、偏波面を任意の角度で回転させることが
できるので、立体画像表示装置以外の装置に旋光板３５
を適用することができる。
液晶材料のねじれ角度を調整して適当に選択することが
できる。また、光重合性液晶材料のねじれ角度を調整す
ることにより、偏波面を任意の角度で回転させることが
できるので、立体画像表示装置以外の装置に旋光板３５
を適用することができる。
【００９０】（３）旋光板３５または１／２波長板３７
を透過する直線偏光の透過率はともに、入射光の波長に
依存するが、旋光板３５における透過率の波長依存性
は、１／２波長板３７に比べ小さい。以下に、上記両者
における透過率の波長依存性について詳細に説明する。
を透過する直線偏光の透過率はともに、入射光の波長に
依存するが、旋光板３５における透過率の波長依存性
は、１／２波長板３７に比べ小さい。以下に、上記両者
における透過率の波長依存性について詳細に説明する。
【００９１】１／２波長板３７をクロスニコル状態にし
た偏光板で挟んだ場合、１／２波長板３７の透過率ＩR
は、一般的に次式で表される。
た偏光板で挟んだ場合、１／２波長板３７の透過率ＩR
は、一般的に次式で表される。
【００９２】
【数１】
【００９３】なお、Δｎは、長短軸の屈折率の差、すな
わち、Δｎ＝ｎ１−ｎ２である。また、ｄは、１／２波
長板３７の厚さである。
わち、Δｎ＝ｎ１−ｎ２である。また、ｄは、１／２波
長板３７の厚さである。
【００９４】ここで、横軸にΔｎｄ／λを、縦軸に透過
率ＩR をとって上記の式をグラフ化したものを図８に示
す。同図において、透過率ＩR ＝１とは、入射側偏光板
を通り直線偏光となった光が、１／２波長板３７にてそ
の偏波面が９０°回転されて出射側偏光板を透過するこ
とを示している。一方、透過率ＩR ＝０とは、入射側偏
光板を通り直線偏光となった光が、１／２波長板３７に
てその偏波面が１８０°回転され、出射側偏光板から出
射されずに該偏光板にて吸収されることを示している。
率ＩR をとって上記の式をグラフ化したものを図８に示
す。同図において、透過率ＩR ＝１とは、入射側偏光板
を通り直線偏光となった光が、１／２波長板３７にてそ
の偏波面が９０°回転されて出射側偏光板を透過するこ
とを示している。一方、透過率ＩR ＝０とは、入射側偏
光板を通り直線偏光となった光が、１／２波長板３７に
てその偏波面が１８０°回転され、出射側偏光板から出
射されずに該偏光板にて吸収されることを示している。
【００９５】一方、旋光板３５をクロスニコル状態にし
た偏光板で挟んだ場合、旋光板３５の透過率Ｉ0 は、一
般的に次式で表される。
た偏光板で挟んだ場合、旋光板３５の透過率Ｉ0 は、一
般的に次式で表される。
【００９６】
【数２】
【００９７】なお、Δｎは、長短軸の屈折率の差、すな
わち、Δｎ＝ｎ１−ｎ２である。また、ｄは、旋光板３
５の厚さである。また、上記と同様に、横軸にΔｎｄ／
λを、縦軸に透過率Ｉ0 をとって上記の式をグラフ化し
たものを図９に示す。
わち、Δｎ＝ｎ１−ｎ２である。また、ｄは、旋光板３
５の厚さである。また、上記と同様に、横軸にΔｎｄ／
λを、縦軸に透過率Ｉ0 をとって上記の式をグラフ化し
たものを図９に示す。
【００９８】図８に示すように、１／２波長板３７を透
過する直線偏光の透過率ＩR は、Δｎｄ／λに対して透
過と吸収との間を単に振動する。これは、入射光の波長
λに応じて透過率ＩR が常に変化するということであ
る。つまり、例えば緑色の光（λ＝５５０ｎｍ）の透過
率ＩR が“１”となるようにΔｎｄを選んでも、青色の
光（λ＝４２０ｎｍ）や赤色の光（λ＝６２０ｎｍ）を
１／２波長板３７に入射させた場合、入射光の偏波面は
９０°回転されず、１／２波長板３７から楕円偏光が出
射される。そして、出射光の一部は出射側偏光板にて吸
収される。このように、入射光の波長λに応じて透過率
ＩR が変化するので、例えば白色光を１／２波長板３７
に入射させた場合、１／２波長板３７からは色付きの光
が出射されることになる。
過する直線偏光の透過率ＩR は、Δｎｄ／λに対して透
過と吸収との間を単に振動する。これは、入射光の波長
λに応じて透過率ＩR が常に変化するということであ
る。つまり、例えば緑色の光（λ＝５５０ｎｍ）の透過
率ＩR が“１”となるようにΔｎｄを選んでも、青色の
光（λ＝４２０ｎｍ）や赤色の光（λ＝６２０ｎｍ）を
１／２波長板３７に入射させた場合、入射光の偏波面は
９０°回転されず、１／２波長板３７から楕円偏光が出
射される。そして、出射光の一部は出射側偏光板にて吸
収される。このように、入射光の波長λに応じて透過率
ＩR が変化するので、例えば白色光を１／２波長板３７
に入射させた場合、１／２波長板３７からは色付きの光
が出射されることになる。
【００９９】これに対して、図９に示すように、旋光板
３５を透過する直線偏光の透過率Ｉ0 は、Δｎｄ／λが
小さいところでは振動するが、Δｎｄ／λが増加するに
つれて“１”に収束する。つまり、旋光板３５において
も、１／２波長板３７と同様、透過率Ｉ0 は入射光の波
長λに依存しているが、１／２波長板３７のように、振
動がΔｎｄ／λに対して常に続くことはない。したがっ
て、可視光波長λに対し、旋光板３５の厚さｄを厚くす
る等によってΔｎｄを大きくすれば、透過率Ｉ0 の波長
依存性は１／２波長板３７に比べて小さいものとなる。
したがって、旋光板３５を用いた場合、Δｎｄを大きく
することにより、白色光を入射させたときに色付きの光
が出射されるのを回避することができる。
３５を透過する直線偏光の透過率Ｉ0 は、Δｎｄ／λが
小さいところでは振動するが、Δｎｄ／λが増加するに
つれて“１”に収束する。つまり、旋光板３５において
も、１／２波長板３７と同様、透過率Ｉ0 は入射光の波
長λに依存しているが、１／２波長板３７のように、振
動がΔｎｄ／λに対して常に続くことはない。したがっ
て、可視光波長λに対し、旋光板３５の厚さｄを厚くす
る等によってΔｎｄを大きくすれば、透過率Ｉ0 の波長
依存性は１／２波長板３７に比べて小さいものとなる。
したがって、旋光板３５を用いた場合、Δｎｄを大きく
することにより、白色光を入射させたときに色付きの光
が出射されるのを回避することができる。
【０１００】以上、上記（１）〜（３）の点で、旋光板
３５と１／２波長板３７とは機能が相違するものであ
る。そして、本発明は、特に上記（２）で説明した旋光
板３５の利点を生かすものである。
３５と１／２波長板３７とは機能が相違するものであ
る。そして、本発明は、特に上記（２）で説明した旋光
板３５の利点を生かすものである。
【０１０１】次に、本発明の旋光光学素子６の製造方法
について、図１（ａ）ないし図１（ｅ）に基づいて説明
する。
について、図１（ａ）ないし図１（ｅ）に基づいて説明
する。
【０１０２】まず、図１（ａ）に示すように、あらかじ
め配向処理の施されたガラスまたは樹脂からなる基板１
（第１の基板）上に、フォトレジスト２（等方性透明材
料）を塗布する。なお、後にフォトレジスト２を除去す
るための溶剤として、基板１がダメージを受けないよう
な溶剤を選定するのはいうまでもない。なお、本実施形
態では、配向膜として一般的に用いられるポリイミドを
基板１に塗布、焼成することにより、上記の配向処理を
行っている。
め配向処理の施されたガラスまたは樹脂からなる基板１
（第１の基板）上に、フォトレジスト２（等方性透明材
料）を塗布する。なお、後にフォトレジスト２を除去す
るための溶剤として、基板１がダメージを受けないよう
な溶剤を選定するのはいうまでもない。なお、本実施形
態では、配向膜として一般的に用いられるポリイミドを
基板１に塗布、焼成することにより、上記の配向処理を
行っている。
【０１０３】なお、基板１として樹脂を用いた場合、そ
の樹脂材料としては、例えばＰＭＭＡ（polymethyl met
hacrylate ）、ＰＥＴ（polyethylene terephthalat
e）、ＰＥＳ（polyether sulfone ）の他、日本合成ゴ
ムのＡＲＴＯＮ、ＰＣ（polycarbonate ）等、極力複屈
折の少ない材料が望ましい。また、フォトレジスト２と
しては、例えば日本合成ゴムのＭＦＲシリーズ、新日鉄
化学のＶ２５９ＰＡ等がある。
の樹脂材料としては、例えばＰＭＭＡ（polymethyl met
hacrylate ）、ＰＥＴ（polyethylene terephthalat
e）、ＰＥＳ（polyether sulfone ）の他、日本合成ゴ
ムのＡＲＴＯＮ、ＰＣ（polycarbonate ）等、極力複屈
折の少ない材料が望ましい。また、フォトレジスト２と
しては、例えば日本合成ゴムのＭＦＲシリーズ、新日鉄
化学のＶ２５９ＰＡ等がある。
【０１０４】ここで、基板１が樹脂材料で構成されれ
ば、配向材料であるポリイミドの焼成温度に耐えること
ができない場合がある。このときは、配向材料としてＳ
ｉＯ、ＳｉＯ2 を用いたり、配向材料を用いずに樹脂基
板１を直接ラビングすればよい。なお、上記した材料は
本実施形態における一例であり、上記の材料に限定する
わけではない。
ば、配向材料であるポリイミドの焼成温度に耐えること
ができない場合がある。このときは、配向材料としてＳ
ｉＯ、ＳｉＯ2 を用いたり、配向材料を用いずに樹脂基
板１を直接ラビングすればよい。なお、上記した材料は
本実施形態における一例であり、上記の材料に限定する
わけではない。
【０１０５】次に、同図（ｂ）に示すように、上記フォ
トレジスト２上に所望のパターンを形成したマスク（図
示しない）を当て、紫外線にて上記フォトレジスト２を
露光し、現像する。なお、上記フォトレジスト２には旋
光性を示す成分が含まれてはいないので、上記フォトレ
ジスト２は入射光の偏波面を回転させない非旋光領域を
形成する。なお、本実施形態の場合、上記フォトレジス
ト２はストライプ状に形成されている。
トレジスト２上に所望のパターンを形成したマスク（図
示しない）を当て、紫外線にて上記フォトレジスト２を
露光し、現像する。なお、上記フォトレジスト２には旋
光性を示す成分が含まれてはいないので、上記フォトレ
ジスト２は入射光の偏波面を回転させない非旋光領域を
形成する。なお、本実施形態の場合、上記フォトレジス
ト２はストライプ状に形成されている。
【０１０６】続いて、基板１上の配向膜をラビングす
る。その後、同図（ｃ）に示すように、入射光の偏波面
を回転させる旋光領域が形成されるように、この基体の
上に旋光性を示す光学活性成分が含まれた重合性液晶３
（重合性液晶材料）を塗布または滴下する。これによ
り、上記旋光領域に入射する光を液晶の分子方向に沿っ
て確実に旋光させることができるようになる。
る。その後、同図（ｃ）に示すように、入射光の偏波面
を回転させる旋光領域が形成されるように、この基体の
上に旋光性を示す光学活性成分が含まれた重合性液晶３
（重合性液晶材料）を塗布または滴下する。これによ
り、上記旋光領域に入射する光を液晶の分子方向に沿っ
て確実に旋光させることができるようになる。
【０１０７】なお、この重合性液晶３としては、例え
ば、Proc.International Display Research Conferenc
e,1994,pp.161-164（H.Hasebe et al. ）で報告されて
いる材料を用いることができる。
ば、Proc.International Display Research Conferenc
e,1994,pp.161-164（H.Hasebe et al. ）で報告されて
いる材料を用いることができる。
【０１０８】この論文で示された重合性液晶（紫外線硬
化タイプ）は、アクリル基を液晶分子中に有し、室温で
ネマチック層を示すものである。ちなみに、H.Hasebeら
は、この重合性液晶をＳＴＮ（Super Twisted Nematic
）液晶パネルにおける光学補償に利用したり、視野角
を改善するための位相差層に用いたりしている。
化タイプ）は、アクリル基を液晶分子中に有し、室温で
ネマチック層を示すものである。ちなみに、H.Hasebeら
は、この重合性液晶をＳＴＮ（Super Twisted Nematic
）液晶パネルにおける光学補償に利用したり、視野角
を改善するための位相差層に用いたりしている。
【０１０９】また、上記論文には、位相差板の製造方法
が２通り示されている。これらの製造方法を簡単に紹介
しておくと次の通りである。１つは、２枚の基板にそれ
ぞれ配向膜をつけて配向処理し、上記両基板の間に上記
の重合性液晶を入れて硬化させたのち、一方の基板を剥
して所望の位相差板を得る方法である。そして、もう１
つは、それぞれの基板の上に電極と配向膜とをつけて配
向処理し、それらの基板の間に上記の重合性液晶を入
れ、上記電極にかける電圧を調整して位相差を各Ｒ（re
d ）、Ｇ（green ）、Ｂ（blue）に対応させて制御した
のち上記の重合性液晶を硬化させ位相差板を得る方法で
ある。
が２通り示されている。これらの製造方法を簡単に紹介
しておくと次の通りである。１つは、２枚の基板にそれ
ぞれ配向膜をつけて配向処理し、上記両基板の間に上記
の重合性液晶を入れて硬化させたのち、一方の基板を剥
して所望の位相差板を得る方法である。そして、もう１
つは、それぞれの基板の上に電極と配向膜とをつけて配
向処理し、それらの基板の間に上記の重合性液晶を入
れ、上記電極にかける電圧を調整して位相差を各Ｒ（re
d ）、Ｇ（green ）、Ｂ（blue）に対応させて制御した
のち上記の重合性液晶を硬化させ位相差板を得る方法で
ある。
【０１１０】本実施形態では、上記重合性液晶３には、
アゾ系またはアントラキノン系色素に代表されるｎ型二
色性色素（色素材料）が１％添加されている。なお、こ
の二色性色素は黒色に調整されている。この色素分子
は、液晶の分子方向に平行に配向すると共に、液晶分子
の方向に平行な偏波面を持つ光を透過させる一方、上記
方向に垂直な偏波面を持つ光を吸収する性質を有してい
る。
アゾ系またはアントラキノン系色素に代表されるｎ型二
色性色素（色素材料）が１％添加されている。なお、こ
の二色性色素は黒色に調整されている。この色素分子
は、液晶の分子方向に平行に配向すると共に、液晶分子
の方向に平行な偏波面を持つ光を透過させる一方、上記
方向に垂直な偏波面を持つ光を吸収する性質を有してい
る。
【０１１１】続いて、同図（ｄ）に示すように、基板１
の配向方向と直交するように、上記と同様の方法であら
かじめ表面に配向処理の施された別の基板４（第２の基
板）をこの基体の上に置き、上から押さえ付ける。これ
により、重合性液晶３は、上下両基板１・４に挟まれた
非旋光領域以外の領域に流れ込む。このとき、上下両基
板１・４の配向方向は互いに直交しているので、上記重
合性液晶３はこの間でちょうど９０°ねじれて配向する
ことになる。そして、この基体に紫外線５を照射し、重
合性液晶３を重合、硬化させる。その結果、入射光の偏
波面を９０°回転させるストライプ状の旋光領域が形成
され、旋光光学素子６が完成する。
の配向方向と直交するように、上記と同様の方法であら
かじめ表面に配向処理の施された別の基板４（第２の基
板）をこの基体の上に置き、上から押さえ付ける。これ
により、重合性液晶３は、上下両基板１・４に挟まれた
非旋光領域以外の領域に流れ込む。このとき、上下両基
板１・４の配向方向は互いに直交しているので、上記重
合性液晶３はこの間でちょうど９０°ねじれて配向する
ことになる。そして、この基体に紫外線５を照射し、重
合性液晶３を重合、硬化させる。その結果、入射光の偏
波面を９０°回転させるストライプ状の旋光領域が形成
され、旋光光学素子６が完成する。
【０１１２】なお、本実施形態では、あらかじめ基板１
・４に対して配向処理を施した後に、旋光領域を形成し
ているが、フォトレジスト２を現像後に、基板１上のフ
ォトレジスト２の形成されていない領域または全面に対
して配向膜を形成し、その後上記配向膜をラビングして
もよい。なお、配向膜としては、上述のように例えばポ
リイミド、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 等を用いることができる。
・４に対して配向処理を施した後に、旋光領域を形成し
ているが、フォトレジスト２を現像後に、基板１上のフ
ォトレジスト２の形成されていない領域または全面に対
して配向膜を形成し、その後上記配向膜をラビングして
もよい。なお、配向膜としては、上述のように例えばポ
リイミド、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 等を用いることができる。
【０１１３】なお、本実施形態では、旋光領域、非旋光
領域はストライプ状に形成されているが、必ずしもこれ
に限ることはない。結果として、表示装置における右目
用画像、左目用画像に対応する光を出射する画素の配置
パターンと同じパターンになるように旋光領域、非旋光
領域が形成されればよい。つまり、上記画素が、例えば
チェックパターン、あるいはその他の不規則なパターン
で構成されていれば、旋光領域、非旋光領域もチェック
パターン、あるいはその他の不規則なパターンで構成す
ればよい。これにより、上記画素のパターンと、旋光領
域および非旋光領域のパターンとが一致するので、右目
用画像または左目用画像に対応する光を確実に旋光させ
ることができ、表示品位の良い画像を得ることができ
る。
領域はストライプ状に形成されているが、必ずしもこれ
に限ることはない。結果として、表示装置における右目
用画像、左目用画像に対応する光を出射する画素の配置
パターンと同じパターンになるように旋光領域、非旋光
領域が形成されればよい。つまり、上記画素が、例えば
チェックパターン、あるいはその他の不規則なパターン
で構成されていれば、旋光領域、非旋光領域もチェック
パターン、あるいはその他の不規則なパターンで構成す
ればよい。これにより、上記画素のパターンと、旋光領
域および非旋光領域のパターンとが一致するので、右目
用画像または左目用画像に対応する光を確実に旋光させ
ることができ、表示品位の良い画像を得ることができ
る。
【０１１４】また、同図（ｅ）に示すように、基板４を
剥して、旋光光学素子６（同図（ｄ）参照）よりも素子
全体の厚さの薄い旋光光学素子６′を形成してもよい。
剥して、旋光光学素子６（同図（ｄ）参照）よりも素子
全体の厚さの薄い旋光光学素子６′を形成してもよい。
【０１１５】このような旋光光学素子６′を表示装置に
取り付けて例えば立体画像表示装置を構成する場合、基
板４（同図（ｄ）参照）を剥した面、つまり、旋光領域
と非旋光領域とが形成されている面を表示装置側にして
取り付ける方がよい。その理由は、前述したように、表
示装置と旋光領域との間に距離ができると、斜め方向か
ら観察した場合に隣の画素領域を同時に見てしまうとい
うクロストークが起こるからである。
取り付けて例えば立体画像表示装置を構成する場合、基
板４（同図（ｄ）参照）を剥した面、つまり、旋光領域
と非旋光領域とが形成されている面を表示装置側にして
取り付ける方がよい。その理由は、前述したように、表
示装置と旋光領域との間に距離ができると、斜め方向か
ら観察した場合に隣の画素領域を同時に見てしまうとい
うクロストークが起こるからである。
【０１１６】ここで、基板１・４としてガラスを用いた
場合、ガラスの厚みは０．５〜１．０ｍｍであるので、
上記の理由から観察領域が制限されることが十分にあり
得る。したがって、この場合は、図１（ｅ）に示すよう
に、一方の基板４を剥して旋光光学素子６′を形成する
方がよい。
場合、ガラスの厚みは０．５〜１．０ｍｍであるので、
上記の理由から観察領域が制限されることが十分にあり
得る。したがって、この場合は、図１（ｅ）に示すよう
に、一方の基板４を剥して旋光光学素子６′を形成する
方がよい。
【０１１７】また、基板１・４をガラスで構成すること
により、基板１・４と、表示装置側に設けられているガ
ラス基板とは、温度変化が生じたときに同等の熱膨張を
生じる。表示装置側と旋光光学素子６のピッチは高精度
で一致させなければならないが、この様に双方の基板に
同材料を使用することで、設置後のそり量の低減、使用
時の温度変化におけるピッチずれを低減させることがで
きる。したがって、表示パネルの外寸が大きい場合に
は、基板１・４をガラスで構成する方が良い。
により、基板１・４と、表示装置側に設けられているガ
ラス基板とは、温度変化が生じたときに同等の熱膨張を
生じる。表示装置側と旋光光学素子６のピッチは高精度
で一致させなければならないが、この様に双方の基板に
同材料を使用することで、設置後のそり量の低減、使用
時の温度変化におけるピッチずれを低減させることがで
きる。したがって、表示パネルの外寸が大きい場合に
は、基板１・４をガラスで構成する方が良い。
【０１１８】なお、旋光光学素子６・６′は表示装置の
前面に置かれるため、基板１・４の厚みはできるだけ薄
い方がよいが、基板１・４を薄いガラスで構成すること
は製造上困難である。
前面に置かれるため、基板１・４の厚みはできるだけ薄
い方がよいが、基板１・４を薄いガラスで構成すること
は製造上困難である。
【０１１９】一方、基板１・４として樹脂を用いた場合
は、その厚みを５０〜２００μｍと薄くすることができ
るので、同図（ｄ）に示すように、一方の基板４を剥さ
ずとも上述したクロストークを極力避けることが可能と
なる。
は、その厚みを５０〜２００μｍと薄くすることができ
るので、同図（ｄ）に示すように、一方の基板４を剥さ
ずとも上述したクロストークを極力避けることが可能と
なる。
【０１２０】また、基板１・４を樹脂で構成することに
より、基板１・４をガラスで構成したときよりも基板厚
さを薄くできる。これにより、旋光光学素子６・６′の
小型化、軽量化を図ることができる。また、上記樹脂は
一般的に弾力性を有しているため、例えば基板１に型押
しを行うことによって、容易に非旋光領域を形成するこ
とができる。したがって、その結果、旋光光学素子６・
６′を容易に大量生産することができる。なお、型押し
によって旋光光学素子６・６′を得る方法については後
述する。
より、基板１・４をガラスで構成したときよりも基板厚
さを薄くできる。これにより、旋光光学素子６・６′の
小型化、軽量化を図ることができる。また、上記樹脂は
一般的に弾力性を有しているため、例えば基板１に型押
しを行うことによって、容易に非旋光領域を形成するこ
とができる。したがって、その結果、旋光光学素子６・
６′を容易に大量生産することができる。なお、型押し
によって旋光光学素子６・６′を得る方法については後
述する。
【０１２１】なお、プラスチック等の樹脂は、ガラスよ
り大きな熱膨張性、弾力性を有するため、ガラスほどの
寸法精度が得られない。したがって、基板１・４が樹脂
からなる旋光光学素子６・６′を大量生産する場合は、
寸法精度があまり要求されないとき、例えば１ピッチが
十分大きい小型の表示装置に旋光光学素子６・６′を適
用する場合が望ましい。また、大量生産する場合は、単
品の大きさがガラス製のパネルよりも小型のものを生産
する場合に適する。
り大きな熱膨張性、弾力性を有するため、ガラスほどの
寸法精度が得られない。したがって、基板１・４が樹脂
からなる旋光光学素子６・６′を大量生産する場合は、
寸法精度があまり要求されないとき、例えば１ピッチが
十分大きい小型の表示装置に旋光光学素子６・６′を適
用する場合が望ましい。また、大量生産する場合は、単
品の大きさがガラス製のパネルよりも小型のものを生産
する場合に適する。
【０１２２】上記の構成によれば、非旋光領域の形成の
際に、上述のようなフォトリソグラフィ技術が使用でき
るので、表示側の画素ピッチに合わせて精密な寸法で非
旋光領域を加工、形成することができる。その結果、表
示側の画素ピッチに合わせて旋光領域をも高精度で形成
することができ、表示側の画素寸法と一致した高品位の
旋光光学素子６・６′を提供することができる。
際に、上述のようなフォトリソグラフィ技術が使用でき
るので、表示側の画素ピッチに合わせて精密な寸法で非
旋光領域を加工、形成することができる。その結果、表
示側の画素ピッチに合わせて旋光領域をも高精度で形成
することができ、表示側の画素寸法と一致した高品位の
旋光光学素子６・６′を提供することができる。
【０１２３】また、上記の構成では、従来のように偏光
領域の形成された２枚の基板を互いに貼り合わせるとい
った工程が必要でないため、従来よりも簡単な製法で旋
光光学素子６・６′を得ることができる。また、そのよ
うな工程が必要でないため、貼り合わせ時の位置ずれ等
の不都合も生じない。したがって、このような方法で製
造された旋光光学素子６・６′を立体画像表示装置に適
用した場合に、黒帯、白抜け等の発生しない、視認性の
優れた立体画像表示装置を提供することができる。
領域の形成された２枚の基板を互いに貼り合わせるとい
った工程が必要でないため、従来よりも簡単な製法で旋
光光学素子６・６′を得ることができる。また、そのよ
うな工程が必要でないため、貼り合わせ時の位置ずれ等
の不都合も生じない。したがって、このような方法で製
造された旋光光学素子６・６′を立体画像表示装置に適
用した場合に、黒帯、白抜け等の発生しない、視認性の
優れた立体画像表示装置を提供することができる。
【０１２４】また、上記の構成によれば、従来のマイク
ロ偏光板、マイクロ位相差板よりも簡単な工程で旋光光
学素子を製造することができるため、この方法によって
製造された旋光光学素子を表示装置に取り付けて立体画
像表示装置を構成した場合に、低コストで表示品位のよ
い立体画像表示装置を提供することができる。
ロ偏光板、マイクロ位相差板よりも簡単な工程で旋光光
学素子を製造することができるため、この方法によって
製造された旋光光学素子を表示装置に取り付けて立体画
像表示装置を構成した場合に、低コストで表示品位のよ
い立体画像表示装置を提供することができる。
【０１２５】また、直線偏光が旋光領域に入射すると、
該偏光の偏波面は重合性液晶３の分子方向に沿って回転
する。しかし、回転させられる過程で光は偏波面以外の
方向の成分を持つため、出射光は必ずしも直線偏光にな
らず、上記方向の成分と直線成分とが合成されたいわゆ
る楕円偏光となる。
該偏光の偏波面は重合性液晶３の分子方向に沿って回転
する。しかし、回転させられる過程で光は偏波面以外の
方向の成分を持つため、出射光は必ずしも直線偏光にな
らず、上記方向の成分と直線成分とが合成されたいわゆ
る楕円偏光となる。
【０１２６】ところが、上記構成によれば、旋光領域に
入射した直線偏光は液晶分子によって旋光されつつ、液
晶分子に垂直な光、つまり楕円偏光を引き起こす成分の
光はｎ型二色性色素によって吸収されるので、旋光領域
から出射される光は直線偏光のみとなる。したがって、
旋光領域に入射した光の一部が吸収されることにより出
射光量は落ちるが、出射光の偏光状態は安定に保たれる
ので、右目用画素、左目用画素からそれぞれ出射される
出射光の分離が良くなる。その結果、上記構成によれ
ば、立体画像表示における視認性を向上させることがで
きる。
入射した直線偏光は液晶分子によって旋光されつつ、液
晶分子に垂直な光、つまり楕円偏光を引き起こす成分の
光はｎ型二色性色素によって吸収されるので、旋光領域
から出射される光は直線偏光のみとなる。したがって、
旋光領域に入射した光の一部が吸収されることにより出
射光量は落ちるが、出射光の偏光状態は安定に保たれる
ので、右目用画素、左目用画素からそれぞれ出射される
出射光の分離が良くなる。その結果、上記構成によれ
ば、立体画像表示における視認性を向上させることがで
きる。
【０１２７】また、上記構成によれば、基板を加熱して
軟化させる必要がないので、基板１として樹脂以外に比
較的安価なガラスを使用することもできる。
軟化させる必要がないので、基板１として樹脂以外に比
較的安価なガラスを使用することもできる。
【０１２８】また、上記構成によれば、旋光領域に入射
する光の偏波面は、該領域にて９０°回転させられるの
で、旋光領域を通過する光と非旋光領域を通過する光と
では、その偏光方向は互いに直交することになる。その
結果、旋光光学素子に入射する光を確実に右目用画像、
左目用画像に対応した光に分離することができる。
する光の偏波面は、該領域にて９０°回転させられるの
で、旋光領域を通過する光と非旋光領域を通過する光と
では、その偏光方向は互いに直交することになる。その
結果、旋光光学素子に入射する光を確実に右目用画像、
左目用画像に対応した光に分離することができる。
【０１２９】また、上記構成によれば、重合性液晶３が
光硬化性であるので、例えば最も一般的な紫外線を重合
性液晶３に照射して重合性液晶３を硬化させることによ
り、画素ピッチに対応した旋光領域を容易にかつ正確に
形成することができる。
光硬化性であるので、例えば最も一般的な紫外線を重合
性液晶３に照射して重合性液晶３を硬化させることによ
り、画素ピッチに対応した旋光領域を容易にかつ正確に
形成することができる。
【０１３０】なお、上記重合性液晶３は熱硬化性であっ
てもよい。この場合、旋光領域に光硬化性の重合性液晶
材料を用いる場合よりも高い重合度を得ることができ
る。これにより、画素ピッチに対応した旋光領域を確実
に得ることができる。
てもよい。この場合、旋光領域に光硬化性の重合性液晶
材料を用いる場合よりも高い重合度を得ることができ
る。これにより、画素ピッチに対応した旋光領域を確実
に得ることができる。
【０１３１】また、上記構成によれば、基板１・４に配
向処理が施されているので、上側の基板４と下側の基板
１とを、それらの配向処理方向を一致させないように配
置させると、上記両基板１・４に挟まれた重合性液晶３
の分子方向は、一方の基板と接する部分では配向処理の
方向と一致し、他方の基板に向かうに連れて徐々に回転
する。つまり、上記重合性液晶３は上記両基板１・４の
間でちょうどねじれて配向する。したがって、上記構成
によれば、重合性液晶３に入射する光を確実に旋光させ
ることができる。
向処理が施されているので、上側の基板４と下側の基板
１とを、それらの配向処理方向を一致させないように配
置させると、上記両基板１・４に挟まれた重合性液晶３
の分子方向は、一方の基板と接する部分では配向処理の
方向と一致し、他方の基板に向かうに連れて徐々に回転
する。つまり、上記重合性液晶３は上記両基板１・４の
間でちょうどねじれて配向する。したがって、上記構成
によれば、重合性液晶３に入射する光を確実に旋光させ
ることができる。
【０１３２】しかも、本実施形態では、配向方向が互い
に直交するように、基板１および基板４に配向処理が施
されているので、基板１・４で挟まれた重合性液晶３
は、上記両基板１・４の間で９０°ねじれて配向する。
これにより、上記重合性液晶３を通過する光の偏波面は
上記重合性液晶３にて９０°回転させられ、上記重合性
液晶３を通過しない光とは、その偏光方向は互いに直交
することになる。その結果、入射光を確実に右目用画
像、左目用画像に対応した光に分離することができる。
に直交するように、基板１および基板４に配向処理が施
されているので、基板１・４で挟まれた重合性液晶３
は、上記両基板１・４の間で９０°ねじれて配向する。
これにより、上記重合性液晶３を通過する光の偏波面は
上記重合性液晶３にて９０°回転させられ、上記重合性
液晶３を通過しない光とは、その偏光方向は互いに直交
することになる。その結果、入射光を確実に右目用画
像、左目用画像に対応した光に分離することができる。
【０１３３】なお、本実施形態では、重合性液晶３に１
％のｎ型二色性色素を添加しているが、添加する上記色
素の割合が０．５〜２０％であれば、本実施形態と同様
の効果が得られることが実験的に分かっている。
％のｎ型二色性色素を添加しているが、添加する上記色
素の割合が０．５〜２０％であれば、本実施形態と同様
の効果が得られることが実験的に分かっている。
【０１３４】なお、本実施形態では、図１（ｂ）で示し
たように、フォトレジスト２を紫外線により感光し、非
旋光領域を形成しているが、これ以外にも、例えば図２
（ａ）ないし（ｃ）に示すように、非旋光領域のパター
ンの刻まれた型１０を用いて基板１を型取りし、非旋光
領域を形成することもできる。
たように、フォトレジスト２を紫外線により感光し、非
旋光領域を形成しているが、これ以外にも、例えば図２
（ａ）ないし（ｃ）に示すように、非旋光領域のパター
ンの刻まれた型１０を用いて基板１を型取りし、非旋光
領域を形成することもできる。
【０１３５】つまり、図２（ａ）に示すように、プラス
チックまたはフィルム等の樹脂からなる基板１を軟化す
る程度に暖めたのち、同図（ｂ）に示すように、型１０
を基板１にプレスする。その後、同図（ｃ）に示すよう
に、型１０を基板１から剥して非旋光領域の型取られた
基板１を得る。
チックまたはフィルム等の樹脂からなる基板１を軟化す
る程度に暖めたのち、同図（ｂ）に示すように、型１０
を基板１にプレスする。その後、同図（ｃ）に示すよう
に、型１０を基板１から剥して非旋光領域の型取られた
基板１を得る。
【０１３６】また、図示はしないが、上記のように基板
１を直接成形するのではなく、紫外線硬化樹脂を用いて
非旋光領域を形成することもできる。この場合の形成工
程は、上記の図２（ａ）ないし（ｃ）で示した工程とほ
ぼ同様である。つまり、基板上に紫外線硬化樹脂を塗布
したのち、非旋光領域のパターンの刻まれた型でプレス
し、そして、紫外線にて上記の紫外線硬化樹脂を硬化さ
せたのち上記の型を剥す。
１を直接成形するのではなく、紫外線硬化樹脂を用いて
非旋光領域を形成することもできる。この場合の形成工
程は、上記の図２（ａ）ないし（ｃ）で示した工程とほ
ぼ同様である。つまり、基板上に紫外線硬化樹脂を塗布
したのち、非旋光領域のパターンの刻まれた型でプレス
し、そして、紫外線にて上記の紫外線硬化樹脂を硬化さ
せたのち上記の型を剥す。
【０１３７】なお、上記の紫外線硬化樹脂としては、例
えばダイキン工業のＵＶ−２０００を用いることができ
るが、その他の紫外線硬化樹脂を用いても勿論構わな
い。
えばダイキン工業のＵＶ−２０００を用いることができ
るが、その他の紫外線硬化樹脂を用いても勿論構わな
い。
【０１３８】上記の構成によれば、あらかじめ非旋光領
域のパターンが刻まれた型１０を押圧することによっ
て、上記紫外線硬化樹脂を簡単にパターニングすること
ができるので、旋光光学素子の製造工程をさらに簡素化
することができる。また、フォトリソグラフィ技術等を
用いずにパターニングすることができるので、製造に要
するコストの低減を図ることができる。
域のパターンが刻まれた型１０を押圧することによっ
て、上記紫外線硬化樹脂を簡単にパターニングすること
ができるので、旋光光学素子の製造工程をさらに簡素化
することができる。また、フォトリソグラフィ技術等を
用いずにパターニングすることができるので、製造に要
するコストの低減を図ることができる。
【０１３９】また、上記のように紫外線硬化樹脂を用い
る場合において、旋光領域および非旋光領域とからなる
旋光層を量産する場合は、次のような工程で行うことも
できる。
る場合において、旋光領域および非旋光領域とからなる
旋光層を量産する場合は、次のような工程で行うことも
できる。
【０１４０】すなわち、図３に示すように、フレキシブ
ルな基板としてのフィルム１１上に、ノズル１２にて紫
外線硬化樹脂１３を塗布する。次に、この紫外線硬化樹
脂１３を図示しないローラで均一に引き伸ばし、非旋光
領域のパターンが形成された型ローラ１４を押し当て、
型取りする。このとき、下面から紫外線１５を照射して
上記紫外線硬化樹脂１３を硬化させ、非旋光領域を形成
する。
ルな基板としてのフィルム１１上に、ノズル１２にて紫
外線硬化樹脂１３を塗布する。次に、この紫外線硬化樹
脂１３を図示しないローラで均一に引き伸ばし、非旋光
領域のパターンが形成された型ローラ１４を押し当て、
型取りする。このとき、下面から紫外線１５を照射して
上記紫外線硬化樹脂１３を硬化させ、非旋光領域を形成
する。
【０１４１】続いて、ノズル１６にて重合性液晶として
の光硬化性液晶１７を基板上に塗布する。そして、この
上に、基板としてのフィルム１８をローラ１９の回転に
よってプレスする。このとき、下面から上記と同様に紫
外線２０を照射することにより、上記光硬化性液晶１７
を配向を保ったまま硬化させる。なお、この後、フィル
ム１１、フィルム１８のうちいずれか一方を剥してもよ
い。
の光硬化性液晶１７を基板上に塗布する。そして、この
上に、基板としてのフィルム１８をローラ１９の回転に
よってプレスする。このとき、下面から上記と同様に紫
外線２０を照射することにより、上記光硬化性液晶１７
を配向を保ったまま硬化させる。なお、この後、フィル
ム１１、フィルム１８のうちいずれか一方を剥してもよ
い。
【０１４２】次に、上述のようにして形成された旋光光
学素子６を表示装置２１の表示画面の前面に配置するよ
うにした立体画像表示装置２７の断面図を図４に示す。
学素子６を表示装置２１の表示画面の前面に配置するよ
うにした立体画像表示装置２７の断面図を図４に示す。
【０１４３】上記表示装置２１は、薄膜トランジスタ
（Thin Film Transistor）２２の形成された基板２３
と、この基板２３と対向して設けられる基板２４との間
に液晶２５が充填された液晶表示装置である。また、表
示装置２１の基板２３におけるバックライト側、および
基板２４における旋光光学素子６側には偏光板２６・２
６がそれぞれ設けられている。
（Thin Film Transistor）２２の形成された基板２３
と、この基板２３と対向して設けられる基板２４との間
に液晶２５が充填された液晶表示装置である。また、表
示装置２１の基板２３におけるバックライト側、および
基板２４における旋光光学素子６側には偏光板２６・２
６がそれぞれ設けられている。
【０１４４】また、旋光光学素子６における旋光層３０
は、重合性液晶からなる旋光領域３１と、フォトレジス
トまたは紫外線硬化樹脂からなる非旋光領域３２とから
構成されている。そして、図中の画素領域Ｒ、Ｌは、そ
れぞれ右目用画像情報、左目用画像情報を与える画素領
域を示している。なお、図４では、画素領域Ｒが旋光領
域３１と対応しており、画素領域Ｌが非旋光領域３２と
対応しているが、これらは反対になっても構わない。
は、重合性液晶からなる旋光領域３１と、フォトレジス
トまたは紫外線硬化樹脂からなる非旋光領域３２とから
構成されている。そして、図中の画素領域Ｒ、Ｌは、そ
れぞれ右目用画像情報、左目用画像情報を与える画素領
域を示している。なお、図４では、画素領域Ｒが旋光領
域３１と対応しており、画素領域Ｌが非旋光領域３２と
対応しているが、これらは反対になっても構わない。
【０１４５】上記の構成において、画素領域Ｒから出射
された光は偏光板２６を通過した後、旋光領域３１に入
り、偏光方向が９０°旋光されて出射される。一方、画
素領域Ｌから出射した光は偏光板２６を通過した後、非
旋光領域３２に入り、偏光方向は変わらずに出射され
る。したがって、画素領域Ｒ、Ｌから出射した光は、旋
光層３０を通過することによって、その偏光方向が互い
に直交するようになる。そして、偏光軸が互いに直交し
た偏光板を左右に備えた偏光メガネを通して観察するこ
とにより、立体画像を見ることができるようになってい
る。
された光は偏光板２６を通過した後、旋光領域３１に入
り、偏光方向が９０°旋光されて出射される。一方、画
素領域Ｌから出射した光は偏光板２６を通過した後、非
旋光領域３２に入り、偏光方向は変わらずに出射され
る。したがって、画素領域Ｒ、Ｌから出射した光は、旋
光層３０を通過することによって、その偏光方向が互い
に直交するようになる。そして、偏光軸が互いに直交し
た偏光板を左右に備えた偏光メガネを通して観察するこ
とにより、立体画像を見ることができるようになってい
る。
【０１４６】このように、本実施形態における旋光光学
素子６は、旋光領域３１と非旋光領域３２とが同一基板
上にパターン化されて形成されているので、表示装置２
１の画素からの出射光は、確実に上記領域のうちのどち
らかを通る。これにより、旋光されるべき光は確実に旋
光領域３１にて旋光されると共に、旋光されるべきでな
い光は確実に非旋光領域３２にて旋光されなくなる。
素子６は、旋光領域３１と非旋光領域３２とが同一基板
上にパターン化されて形成されているので、表示装置２
１の画素からの出射光は、確実に上記領域のうちのどち
らかを通る。これにより、旋光されるべき光は確実に旋
光領域３１にて旋光されると共に、旋光されるべきでな
い光は確実に非旋光領域３２にて旋光されなくなる。
【０１４７】つまり、従来では、偏光領域の形成された
２枚の基板を、互いに偏光軸が直交するように貼り合わ
せる構成であったので、その貼り合わせの精度によって
は、偏光領域同士が重なったり、あるいは偏光領域間に
隙間が形成されたりした。その結果、偏光領域の重なっ
た部分では、光が透過せずに黒表示となる一方、隙間の
形成された部分では表示情報に関係なく白表示となって
いた。
２枚の基板を、互いに偏光軸が直交するように貼り合わ
せる構成であったので、その貼り合わせの精度によって
は、偏光領域同士が重なったり、あるいは偏光領域間に
隙間が形成されたりした。その結果、偏光領域の重なっ
た部分では、光が透過せずに黒表示となる一方、隙間の
形成された部分では表示情報に関係なく白表示となって
いた。
【０１４８】また、上記２枚の基板が高精度に貼り合わ
されたとしても、基板には厚みがあるので、表示装置の
画素からの出射光の出射方向によっては、上記出射光が
偏光領域または非偏光領域を二重に通過したりした。そ
の結果、上記と同様の黒表示や白表示が生じていた。
されたとしても、基板には厚みがあるので、表示装置の
画素からの出射光の出射方向によっては、上記出射光が
偏光領域または非偏光領域を二重に通過したりした。そ
の結果、上記と同様の黒表示や白表示が生じていた。
【０１４９】しかし、上記構成によれば、１枚の基板上
に旋光領域３１、非旋光領域３２の両方が形成されるの
で、そのような不都合が生じるようなことはなく、表示
装置２１の画素からの出射光は、旋光領域３１、非旋光
領域３２のうちのどちらか一方を１回だけ通過する。ま
た、画素から出射光が斜め方向に出射されても同様であ
る。
に旋光領域３１、非旋光領域３２の両方が形成されるの
で、そのような不都合が生じるようなことはなく、表示
装置２１の画素からの出射光は、旋光領域３１、非旋光
領域３２のうちのどちらか一方を１回だけ通過する。ま
た、画素から出射光が斜め方向に出射されても同様であ
る。
【０１５０】したがって、上記構成によれば、表示装置
２１を観察する方向に左右されることなく、表示情報に
無関係の黒表示、白表示の発生を確実に回避することが
でき、高品質な表示を実現することができる。
２１を観察する方向に左右されることなく、表示情報に
無関係の黒表示、白表示の発生を確実に回避することが
でき、高品質な表示を実現することができる。
【０１５１】また、従来のＴＮ液晶セルを用いる構成で
は、画素に応じて選択的に旋光させるために、画素に電
圧を印加するための電気回路等が必要であった。しか
し、上記構成では、そのような回路等が必要ない。した
がって、本実施形態のように、この旋光光学素子６を用
いて立体画像表示装置２７を構成した場合に、装置の小
型化、軽量化およびコストダウンを図ることができる。
は、画素に応じて選択的に旋光させるために、画素に電
圧を印加するための電気回路等が必要であった。しか
し、上記構成では、そのような回路等が必要ない。した
がって、本実施形態のように、この旋光光学素子６を用
いて立体画像表示装置２７を構成した場合に、装置の小
型化、軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【０１５２】なお、上記の立体画像装置２７は、表示装
置２１の表示画面の前面に旋光光学素子６が配置された
構成となっているが、旋光光学素子６のかわりに旋光光
学素子６′を用いても、本実施形態と同様の効果が得ら
れるのは勿論のことである。
置２１の表示画面の前面に旋光光学素子６が配置された
構成となっているが、旋光光学素子６のかわりに旋光光
学素子６′を用いても、本実施形態と同様の効果が得ら
れるのは勿論のことである。
【０１５３】また、本実施形態では、表示装置２１とし
て液晶表示装置を例に挙げたが、ＣＲＴ、ＰＤＰ（Plas
ma Display Panel）、ＦＥＤ（Field Emission Displa
y）、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）を用いたディス
プレイ、無機および有機ＥＬ（electroluminescence ）
を用いたディスプレイ等であっても構わない。ただし、
これらはいずれも自発光型であるため、本発明の旋光光
学素子６の光入射側、すなわち、ディスプレイ側に偏光
板を設置しなければならないことは言うまでもない。
て液晶表示装置を例に挙げたが、ＣＲＴ、ＰＤＰ（Plas
ma Display Panel）、ＦＥＤ（Field Emission Displa
y）、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）を用いたディス
プレイ、無機および有機ＥＬ（electroluminescence ）
を用いたディスプレイ等であっても構わない。ただし、
これらはいずれも自発光型であるため、本発明の旋光光
学素子６の光入射側、すなわち、ディスプレイ側に偏光
板を設置しなければならないことは言うまでもない。
【０１５４】また、本実施形態の旋光光学素子６では、
重合性液晶３は上下両基板１・４の間でちょうど９０°
ねじれて配向しているが、基板１・４の配向処理次第で
重合性液晶３のねじれ角度を任意に設定することができ
る。これにより、立体画像表示装置以外の画像表示装置
をも構成することができる。
重合性液晶３は上下両基板１・４の間でちょうど９０°
ねじれて配向しているが、基板１・４の配向処理次第で
重合性液晶３のねじれ角度を任意に設定することができ
る。これにより、立体画像表示装置以外の画像表示装置
をも構成することができる。
【０１５５】重合性液晶３のねじれ角度を例えば４５°
に設定すると、図４において、画素領域Ｒから出射され
た光は偏光板２６を通過した後、旋光領域３１に入り、
偏光方向が４５°旋光されて出射される。一方、画素領
域Ｌから出射した光は偏光板２６を通過した後、非旋光
領域３２に入り、偏光方向は変わらずに出射される。し
たがって、画素領域Ｒ、Ｌから出射した光は、旋光層３
０を通過することによって、その偏光方向が互いに４５
°の角度をなすようになる。
に設定すると、図４において、画素領域Ｒから出射され
た光は偏光板２６を通過した後、旋光領域３１に入り、
偏光方向が４５°旋光されて出射される。一方、画素領
域Ｌから出射した光は偏光板２６を通過した後、非旋光
領域３２に入り、偏光方向は変わらずに出射される。し
たがって、画素領域Ｒ、Ｌから出射した光は、旋光層３
０を通過することによって、その偏光方向が互いに４５
°の角度をなすようになる。
【０１５６】図５に示すように、このような旋光光学素
子６と表示装置２１とからなる画像表示装置２７′を構
成した場合、偏光軸が互いに直交した偏光板３３・３４
をそれぞれ左右に備えた偏光メガネ３５を通して領域３
６を観察すると、旋光領域３１の画像においては、左右
両目で観察することができる。しかし、非旋光領域３２
の画像においては、偏光メガネ３５の右目側偏光板３４
の偏光方向が、非旋光領域３２の偏光方向と直交するた
め、右目には届かず左目のみに届く。つまり、旋光領域
３１の画像は、両目で常時観察されるべき画像となり得
る一方、非旋光領域３２の画像は、片目のみで一時的に
観察されるべき画像となり得る。
子６と表示装置２１とからなる画像表示装置２７′を構
成した場合、偏光軸が互いに直交した偏光板３３・３４
をそれぞれ左右に備えた偏光メガネ３５を通して領域３
６を観察すると、旋光領域３１の画像においては、左右
両目で観察することができる。しかし、非旋光領域３２
の画像においては、偏光メガネ３５の右目側偏光板３４
の偏光方向が、非旋光領域３２の偏光方向と直交するた
め、右目には届かず左目のみに届く。つまり、旋光領域
３１の画像は、両目で常時観察されるべき画像となり得
る一方、非旋光領域３２の画像は、片目のみで一時的に
観察されるべき画像となり得る。
【０１５７】したがって、このような旋光光学素子６を
用いることによって、常時観察されるべき画像と、必要
なときに一時的に観察されるべき画像とを同時に表示可
能なインポーズ画面を得ることができる。このようなイ
ンポーズ画面は、例えば２者間の対応関係を見るような
場合に非常に有効である。つまり、インポーズ画面で
は、例えばある文章を旋光領域３１に常時表示させる一
方、必要なときにのみ上記文章に対応する翻訳文を非旋
光領域３２に表示させることができ、この場合、上記両
者の対応関係を一目瞭然にして見ることができる。
用いることによって、常時観察されるべき画像と、必要
なときに一時的に観察されるべき画像とを同時に表示可
能なインポーズ画面を得ることができる。このようなイ
ンポーズ画面は、例えば２者間の対応関係を見るような
場合に非常に有効である。つまり、インポーズ画面で
は、例えばある文章を旋光領域３１に常時表示させる一
方、必要なときにのみ上記文章に対応する翻訳文を非旋
光領域３２に表示させることができ、この場合、上記両
者の対応関係を一目瞭然にして見ることができる。
【０１５８】
【発明の効果】請求項１の発明に係る旋光光学素子は、
以上のように、表示装置からの光の偏波面を調整する旋
光光学素子であって、光の偏波面を回転させる旋光領域
と、光の偏波面を回転させない等方性透明材料からなる
非旋光領域とが同一基板上に形成されている構成であ
る。
以上のように、表示装置からの光の偏波面を調整する旋
光光学素子であって、光の偏波面を回転させる旋光領域
と、光の偏波面を回転させない等方性透明材料からなる
非旋光領域とが同一基板上に形成されている構成であ
る。
【０１５９】それゆえ、表示装置を観察する位置に左右
されることなく、表示情報に無関係の黒表示、白表示の
発生を確実に回避することができ、高品質な表示を実現
することができるという効果を奏する。また、画素に電
圧を印加するための電気回路等が必要でないので、この
旋光光学素子を例えば立体画像表示装置に適用すること
によって、装置の小型化、軽量化、およびコストダウン
を図ることができるという効果を併せて奏する。
されることなく、表示情報に無関係の黒表示、白表示の
発生を確実に回避することができ、高品質な表示を実現
することができるという効果を奏する。また、画素に電
圧を印加するための電気回路等が必要でないので、この
旋光光学素子を例えば立体画像表示装置に適用すること
によって、装置の小型化、軽量化、およびコストダウン
を図ることができるという効果を併せて奏する。
【０１６０】請求項２の発明に係る旋光光学素子は、以
上のように、請求項１の構成において、上記等方性透明
材料が、フォトレジスト、または、紫外線感光樹脂から
なる構成である。
上のように、請求項１の構成において、上記等方性透明
材料が、フォトレジスト、または、紫外線感光樹脂から
なる構成である。
【０１６１】請求項３の発明に係る旋光光学素子は、以
上のように、請求項１または２の構成において上記非旋
光領域が、上記基板と同一の材料で形成される構成であ
る。
上のように、請求項１または２の構成において上記非旋
光領域が、上記基板と同一の材料で形成される構成であ
る。
【０１６２】請求項４の発明に係る旋光光学素子は、以
上のように、請求項１ないし３のいずれかの構成におい
て、上記旋光領域に入射する光の偏波面の回転角度が任
意に設定可能になっている構成である。
上のように、請求項１ないし３のいずれかの構成におい
て、上記旋光領域に入射する光の偏波面の回転角度が任
意に設定可能になっている構成である。
【０１６３】それゆえ、旋光領域に入射する光の偏波面
の回転角度を任意に設定することができるので、旋光光
学素子と表示装置とを組み合わせて種々の画像表示装置
を構成することができるという効果を奏する。
の回転角度を任意に設定することができるので、旋光光
学素子と表示装置とを組み合わせて種々の画像表示装置
を構成することができるという効果を奏する。
【０１６４】請求項５の発明に係る旋光光学素子は、以
上のように、請求項１ないし４のいずれかの構成におい
て、上記旋光領域は、該旋光領域に入射する光の偏波面
を９０°回転させるようになっている構成である。
上のように、請求項１ないし４のいずれかの構成におい
て、上記旋光領域は、該旋光領域に入射する光の偏波面
を９０°回転させるようになっている構成である。
【０１６５】それゆえ、旋光領域に入射する光の偏波面
は、該領域にて９０°回転させられるので、旋光領域を
通過する光と非旋光領域を通過する光とでは、その偏光
方向は互いに直交することになる。その結果、旋光光学
素子に入射する光を右目用画像、左目用画像に対応した
光に確実に分離することができるという効果を奏する。
は、該領域にて９０°回転させられるので、旋光領域を
通過する光と非旋光領域を通過する光とでは、その偏光
方向は互いに直交することになる。その結果、旋光光学
素子に入射する光を右目用画像、左目用画像に対応した
光に確実に分離することができるという効果を奏する。
【０１６６】請求項６の発明に係る旋光光学素子は、以
上のように、請求項１ないし５のいずれかの構成におい
て、上記旋光領域および上記非旋光領域は、右目用画
像、左目用画像に対応した光を出射する、表示装置にお
ける画素の配置パターンと同じパターンで形成されてい
る構成である。
上のように、請求項１ないし５のいずれかの構成におい
て、上記旋光領域および上記非旋光領域は、右目用画
像、左目用画像に対応した光を出射する、表示装置にお
ける画素の配置パターンと同じパターンで形成されてい
る構成である。
【０１６７】それゆえ、表示装置における右目用画像、
左目用画像を作る画素が例えばチェックパターン、スト
ライプ状、あるいはその他の不規則なパターンで構成さ
れている場合でも、上記画素のパターンと、旋光領域お
よび非旋光領域のパターンとを一致させることができ
る。これにより、右目用画像または左目用画像に対応す
る光を確実に旋光させることができ、表示品位の良い画
像を得ることができるという効果を奏する。
左目用画像を作る画素が例えばチェックパターン、スト
ライプ状、あるいはその他の不規則なパターンで構成さ
れている場合でも、上記画素のパターンと、旋光領域お
よび非旋光領域のパターンとを一致させることができ
る。これにより、右目用画像または左目用画像に対応す
る光を確実に旋光させることができ、表示品位の良い画
像を得ることができるという効果を奏する。
【０１６８】請求項７の発明に係る旋光光学素子は、以
上のように、請求項１ないし６のいずれかの構成におい
て、上記旋光領域は、旋光性を示す光学活性成分の含ま
れた重合性液晶材料で形成されている構成である。
上のように、請求項１ないし６のいずれかの構成におい
て、上記旋光領域は、旋光性を示す光学活性成分の含ま
れた重合性液晶材料で形成されている構成である。
【０１６９】それゆえ、上記旋光領域は、旋光性を示す
光学活性成分の含まれた重合性液晶材料で形成されてい
るので、上記旋光領域に入射する光を液晶の分子方向に
沿って確実に旋光させることができるという効果を奏す
る。
光学活性成分の含まれた重合性液晶材料で形成されてい
るので、上記旋光領域に入射する光を液晶の分子方向に
沿って確実に旋光させることができるという効果を奏す
る。
【０１７０】請求項８の発明に係る旋光光学素子は、以
上のように、請求項７の構成において、上記重合性液晶
材料は、液晶分子の方向に平行な偏波面を持つ光を透過
させる一方、上記方向に垂直な偏波面を持つ光を吸収す
る色素材料を含んでいる構成である。
上のように、請求項７の構成において、上記重合性液晶
材料は、液晶分子の方向に平行な偏波面を持つ光を透過
させる一方、上記方向に垂直な偏波面を持つ光を吸収す
る色素材料を含んでいる構成である。
【０１７１】それゆえ、旋光領域に入射した光の一部が
上記色素材料に吸収されることにより出射光量は落ちる
が、出射光として直線偏光光のみを得ることができる。
その結果、表示装置の画素から出射される光を、それぞ
れ右目用画像、左目用画像に対応する光に効率よく分離
することができ、立体画像表示における視認性を向上さ
せることができるという効果を奏する。
上記色素材料に吸収されることにより出射光量は落ちる
が、出射光として直線偏光光のみを得ることができる。
その結果、表示装置の画素から出射される光を、それぞ
れ右目用画像、左目用画像に対応する光に効率よく分離
することができ、立体画像表示における視認性を向上さ
せることができるという効果を奏する。
【０１７２】請求項９の発明に係る旋光光学素子は、以
上のように、請求項７または８の構成において、上記重
合性液晶材料は、光硬化性である構成である。
上のように、請求項７または８の構成において、上記重
合性液晶材料は、光硬化性である構成である。
【０１７３】それゆえ、紫外線を重合性液晶材料に照射
して重合性液晶材料を硬化させることにより、画素ピッ
チに対応した旋光領域を容易にかつ正確に形成すること
ができるという効果を奏する。
して重合性液晶材料を硬化させることにより、画素ピッ
チに対応した旋光領域を容易にかつ正確に形成すること
ができるという効果を奏する。
【０１７４】請求項１０の発明に係る旋光光学素子は、
以上のように、請求項７または８の構成において、上記
重合性液晶材料は、熱硬化性である構成である。
以上のように、請求項７または８の構成において、上記
重合性液晶材料は、熱硬化性である構成である。
【０１７５】それゆえ、上記重合性液晶材料は熱硬化性
であるので、旋光領域に光硬化性の重合性液晶材料を用
いる場合よりも高い重合度を得ることができる。これに
より、画素ピッチに対応した旋光領域を確実に得ること
ができるという効果を奏する。
であるので、旋光領域に光硬化性の重合性液晶材料を用
いる場合よりも高い重合度を得ることができる。これに
より、画素ピッチに対応した旋光領域を確実に得ること
ができるという効果を奏する。
【０１７６】請求項１１の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、以上のように、第１の基板上に等方性透明材
料を塗布し、該等方性透明材料を所望の形状にパターニ
ングして入射光の偏波面を回転させない非旋光領域を形
成する第１の工程と、その後、入射光の偏波面を回転さ
せる旋光領域を形成するように、上記第１の基板上に重
合性液晶材料を滴下または塗布する第２の工程と、第２
の基板を上記等方性透明材料の上に押し当てた状態で、
上記重合性液晶材料を重合、硬化させる第３の工程とを
含む構成からなっている構成である。
造方法は、以上のように、第１の基板上に等方性透明材
料を塗布し、該等方性透明材料を所望の形状にパターニ
ングして入射光の偏波面を回転させない非旋光領域を形
成する第１の工程と、その後、入射光の偏波面を回転さ
せる旋光領域を形成するように、上記第１の基板上に重
合性液晶材料を滴下または塗布する第２の工程と、第２
の基板を上記等方性透明材料の上に押し当てた状態で、
上記重合性液晶材料を重合、硬化させる第３の工程とを
含む構成からなっている構成である。
【０１７７】それゆえ、非旋光領域の形成の際に、例え
ばフォトリソグラフィ技術が使用できるので、表示側の
画素ピッチに合わせて精密な寸法で非旋光領域を加工、
形成することができる。その結果、表示側の画素ピッチ
に合わせて重合性液晶材料からなる旋光領域をも高精度
で形成することができ、高品位の旋光光学素子を提供す
ることができるという効果を奏する。
ばフォトリソグラフィ技術が使用できるので、表示側の
画素ピッチに合わせて精密な寸法で非旋光領域を加工、
形成することができる。その結果、表示側の画素ピッチ
に合わせて重合性液晶材料からなる旋光領域をも高精度
で形成することができ、高品位の旋光光学素子を提供す
ることができるという効果を奏する。
【０１７８】また、上記構成によれば、従来のように偏
光領域の形成された２枚の基板を互いに貼り合わせると
いった工程が必要でないため、従来よりも簡単な製法で
旋光光学素子を得ることができる。また、そのような工
程がないため、貼り合わせ時の位置ずれ等の不都合も生
じない。したがって、このような方法で製造された旋光
光学素子を例えば立体画像表示装置に適用した場合に、
黒帯、白抜け等の生じない、視認性の優れた立体画像表
示装置を提供することができるという効果を併せて奏す
る。
光領域の形成された２枚の基板を互いに貼り合わせると
いった工程が必要でないため、従来よりも簡単な製法で
旋光光学素子を得ることができる。また、そのような工
程がないため、貼り合わせ時の位置ずれ等の不都合も生
じない。したがって、このような方法で製造された旋光
光学素子を例えば立体画像表示装置に適用した場合に、
黒帯、白抜け等の生じない、視認性の優れた立体画像表
示装置を提供することができるという効果を併せて奏す
る。
【０１７９】請求項１２の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、以上のように、請求項１１の構成において、
上記第１の工程は、第１の基板上に等方性透明材料を塗
布し、非旋光領域のパターンが刻まれた型を上記等方性
透明材料に押圧して非旋光領域を形成する工程である構
成である。
造方法は、以上のように、請求項１１の構成において、
上記第１の工程は、第１の基板上に等方性透明材料を塗
布し、非旋光領域のパターンが刻まれた型を上記等方性
透明材料に押圧して非旋光領域を形成する工程である構
成である。
【０１８０】それゆえ、非旋光領域のパターンが刻まれ
た型を上記等方性透明材料に押圧することによって、等
方性透明材料を簡単にパターニングすることができる。
したがって、上記構成によれば、旋光光学素子の製造工
程をさらに簡素化することができるという効果を奏す
る。また、フォトリソグラフィ技術等を用いずにパター
ニングすることができるので、製造に要するコストの低
減を図ることができるという効果を併せて奏する。
た型を上記等方性透明材料に押圧することによって、等
方性透明材料を簡単にパターニングすることができる。
したがって、上記構成によれば、旋光光学素子の製造工
程をさらに簡素化することができるという効果を奏す
る。また、フォトリソグラフィ技術等を用いずにパター
ニングすることができるので、製造に要するコストの低
減を図ることができるという効果を併せて奏する。
【０１８１】請求項１３の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、以上のように、請求項１１または１２の構成
において、上記第１および第２の基板に配向処理が施さ
れている構成である。
造方法は、以上のように、請求項１１または１２の構成
において、上記第１および第２の基板に配向処理が施さ
れている構成である。
【０１８２】それゆえ、重合性液晶材料は上記両基板の
間でちょうどねじれて配向する。したがって、上記構成
によれば、重合性液晶材料に入射する光を確実に旋光さ
せることができるという効果を奏する。
間でちょうどねじれて配向する。したがって、上記構成
によれば、重合性液晶材料に入射する光を確実に旋光さ
せることができるという効果を奏する。
【０１８３】請求項１４の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、以上のように、請求項１３の構成において、
上記第１の基板と上記第２の基板とで、配向方向が直交
するように配向処理が施されている構成である。
造方法は、以上のように、請求項１３の構成において、
上記第１の基板と上記第２の基板とで、配向方向が直交
するように配向処理が施されている構成である。
【０１８４】それゆえ、重合性液晶材料を通過する光の
偏波面は上記重合性液晶材料にて９０°回転させられ、
上記重合性液晶材料を通過しない光とは、その偏光方向
は互いに直交することになる。その結果、入射光を確実
に右目用画像、左目用画像に対応した光に分離すること
ができるという効果を奏する。
偏波面は上記重合性液晶材料にて９０°回転させられ、
上記重合性液晶材料を通過しない光とは、その偏光方向
は互いに直交することになる。その結果、入射光を確実
に右目用画像、左目用画像に対応した光に分離すること
ができるという効果を奏する。
【０１８５】請求項１５の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、以上のように、請求項１１ないし１４のいず
れかの構成において、上記第１および第２の基板がガラ
スである構成である。
造方法は、以上のように、請求項１１ないし１４のいず
れかの構成において、上記第１および第２の基板がガラ
スである構成である。
【０１８６】それゆえ、第１および第２の基板と、表示
装置側に設けられているガラス基板とは、温度変化に対
して同等の熱膨張を生じる。表示装置側と旋光光学素子
のピッチは高精度で一致させなければならないが、この
様に双方の基板に同材料を使用することで、設置後のそ
り量の低減、使用時の温度変化におけるピッチずれを低
減させることができる。したがって、上記構成によれ
ば、温度変化に影響なく非旋光領域を表示装置側の画素
ピッチに合わせて高精度で形成することができるという
効果を奏する。
装置側に設けられているガラス基板とは、温度変化に対
して同等の熱膨張を生じる。表示装置側と旋光光学素子
のピッチは高精度で一致させなければならないが、この
様に双方の基板に同材料を使用することで、設置後のそ
り量の低減、使用時の温度変化におけるピッチずれを低
減させることができる。したがって、上記構成によれ
ば、温度変化に影響なく非旋光領域を表示装置側の画素
ピッチに合わせて高精度で形成することができるという
効果を奏する。
【０１８７】請求項１６の発明に係る旋光光学素子の製
造方法は、以上のように、請求項１１ないし１４のいず
れかの構成において、上記第１および第２の基板が樹脂
である構成である。
造方法は、以上のように、請求項１１ないし１４のいず
れかの構成において、上記第１および第２の基板が樹脂
である構成である。
【０１８８】それゆえ、第１および第２の基板をガラス
で構成したときよりも基板厚さを薄くできる。これによ
り、旋光光学素子の小型化、軽量化を図ることができる
という効果を奏する。また、上記樹脂は一般的に弾力性
を有しているため、例えば第１の基板に型押しを行うこ
とによって、容易に非旋光領域を形成することができ
る。したがって、その結果、旋光光学素子を容易に大量
生産することができるという効果を併せて奏する。
で構成したときよりも基板厚さを薄くできる。これによ
り、旋光光学素子の小型化、軽量化を図ることができる
という効果を奏する。また、上記樹脂は一般的に弾力性
を有しているため、例えば第１の基板に型押しを行うこ
とによって、容易に非旋光領域を形成することができ
る。したがって、その結果、旋光光学素子を容易に大量
生産することができるという効果を併せて奏する。
【０１８９】請求項１７の発明に係る画像表示装置は、
以上のように、光の偏波面を回転させる旋光領域と、光
の偏波面を回転させない等方性透明材料からなる非旋光
領域とが同一基板上に形成され、表示装置からの光の偏
波面を調整する旋光光学素子と、上記旋光領域および上
記非旋光領域と対応する画素を有する表示装置とからな
る構成である。
以上のように、光の偏波面を回転させる旋光領域と、光
の偏波面を回転させない等方性透明材料からなる非旋光
領域とが同一基板上に形成され、表示装置からの光の偏
波面を調整する旋光光学素子と、上記旋光領域および上
記非旋光領域と対応する画素を有する表示装置とからな
る構成である。
【０１９０】それゆえ、表示装置における各画素から出
射される光は、旋光光学素子の旋光領域または非旋光領
域に確実に入射する。したがって、上記旋光光学素子を
表示装置に取り付けて例えば立体画像表示装置を構成し
た場合に、表示情報に無関係な黒帯、白抜け等のない、
視認性の優れた、表示品位の高い立体画像表示装置を提
供することができるという効果を奏する。また、従来の
ように画素に電圧を印加するための電気回路等を設ける
必要もなく、上記構成によれば、装置の小型化、軽量化
およびコストダウンを図ることができるという効果を併
せて奏する。
射される光は、旋光光学素子の旋光領域または非旋光領
域に確実に入射する。したがって、上記旋光光学素子を
表示装置に取り付けて例えば立体画像表示装置を構成し
た場合に、表示情報に無関係な黒帯、白抜け等のない、
視認性の優れた、表示品位の高い立体画像表示装置を提
供することができるという効果を奏する。また、従来の
ように画素に電圧を印加するための電気回路等を設ける
必要もなく、上記構成によれば、装置の小型化、軽量化
およびコストダウンを図ることができるという効果を併
せて奏する。
【図１】（ａ）ないし（ｅ）は、本発明に係る旋光光学
素子の製造工程を示す断面図である。
素子の製造工程を示す断面図である。
【図２】（ａ）ないし（ｃ）は、上記旋光光学素子にお
ける非旋光領域の別の製造工程を示す断面図である。
ける非旋光領域の別の製造工程を示す断面図である。
【図３】旋光光学素子を量産する様子を示す説明図であ
る。
る。
【図４】本発明の立体視可能な画像表示装置の一構成例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】本発明の画像表示装置の表示画面を偏光メガネ
で観察する際の、光の透過具合いを示す斜視図である。
で観察する際の、光の透過具合いを示す斜視図である。
【図６】（ａ）は、旋光板における液晶分子の配向状態
を示す斜視図であり、（ｂ）は、１／２波長板の光軸を
示す斜視図である。
を示す斜視図であり、（ｂ）は、１／２波長板の光軸を
示す斜視図である。
【図７】（ａ）は、１／２波長板に入射した光が、その
偏波面が９０°回転されて出射されることを示す説明図
であり、（ｂ）は、１／２波長板に入射した光が、その
偏波面が２θ回転されて出射されることを示す説明図で
ある。
偏波面が９０°回転されて出射されることを示す説明図
であり、（ｂ）は、１／２波長板に入射した光が、その
偏波面が２θ回転されて出射されることを示す説明図で
ある。
【図８】１／２波長板におけるΔｎｄ／λと透過率ＩR
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図９】旋光板におけるΔｎｄ／λと透過率Ｉ0 との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図１０】従来の立体画像表示装置の斜視図である。
【図１１】（ａ）ないし（ｄ）は、従来のマイクロ偏光
板の製造工程を示す断面図である。
板の製造工程を示す断面図である。
【図１２】（ａ）ないし（ｄ）は、上記マイクロ偏光板
の別の製造工程を示す断面図である。
の別の製造工程を示す断面図である。
【図１３】１／２波長板を液晶パネルに装着した状態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１４】ＴＮ液晶セルを表示装置に装着した状態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、２枚の基板を貼り合
わせて得られるマイクロ偏光板の断面図である。
わせて得られるマイクロ偏光板の断面図である。
【図１６】マイクロ偏光板を液晶パネルに装着した状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ 基板（第１の基板）
２ フォトレジスト（等方性透明材料）
３ 重合性液晶（重合性液晶材料）
４ 基板（第２の基板）
６ 旋光光学素子
１０ 型
２１ 表示装置
２７ 立体画像表示装置
２７′ 画像表示装置
３１ 旋光領域
３２ 非旋光領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−289374（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−138308（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−113862（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−3525（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−146925（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−158525（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−85717（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 5/30
G02B 27/22
G02F 1/13363
Claims (17)
- 【請求項１】表示装置からの光の偏波面を調整する旋光
光学素子であって、 光の偏波面を回転させる旋光領域と、光の偏波面を回転
させない等方性透明材料からなる非旋光領域とが同一基
板上に形成されていることを特徴とする旋光光学素子。 - 【請求項２】上記等方性透明材料は、フォトレジスト、
または、紫外線感光樹脂からなることを特徴とする請求
項１に記載の旋光光学素子。 - 【請求項３】上記非旋光領域は、上記基板と同一の材料
で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載
の旋光光学素子。 - 【請求項４】上記旋光領域に入射する光の偏波面の回転
角度が、任意に設定可能になっていることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれかに記載の旋光光学素子。 - 【請求項５】上記旋光領域は、該旋光領域に入射する光
の偏波面を９０°回転させるようになっていることを特
徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の旋光光学
素子。 - 【請求項６】上記旋光領域および上記非旋光領域は、右
目用画像、左目用画像に対応した光を出射する、表示装
置における画素の配置パターンと同じパターンで形成さ
れていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
に記載の旋光光学素子。 - 【請求項７】上記旋光領域は、旋光性を示す光学活性成
分の含まれた重合性液晶材料で形成されていることを特
徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の旋光光学
素子。 - 【請求項８】上記重合性液晶材料は、液晶分子の方向に
平行な偏波面を持つ光を透過させる一方、上記方向に垂
直な偏波面を持つ光を吸収する色素材料を含んでいるこ
とを特徴とする請求項７に記載の旋光光学素子。 - 【請求項９】上記重合性液晶材料は、光硬化性であるこ
とを特徴とする請求項７または８に記載の旋光光学素
子。 - 【請求項１０】上記重合性液晶材料は、熱硬化性である
ことを特徴とする請求項８または９に記載の旋光光学素
子。 - 【請求項１１】第１の基板上に等方性透明材料を塗布
し、該等方性透明材料を所望の形状にパターニングして
入射光の偏波面を回転させない非旋光領域を形成する第
１の工程と、 その後、入射光の偏波面を回転させる旋光領域が形成さ
れるように、上記第１の基板上に重合性液晶材料を滴下
または塗布する第２の工程と、 第２の基板を上記等方性透明材料の上に押し当てた状態
で、上記重合性液晶材料を重合、硬化させる第３の工程
とを含むことを特徴とする 旋光光学素子の製造方法。 - 【請求項１２】上記第１の工程は、第１の基板上に等方
性透明材料を塗布し、非旋光領域のパターンが刻まれた
型を上記等方性透明材料に押圧して非旋光領域を形成す
る工程であることを特徴とする請求項１１に記載の旋光
光学素子の製造方法。 - 【請求項１３】上記第１および第２の基板に配向処理が
施されていることを特徴とする請求項１１または１２に
記載の旋光光学素子の製造方法。 - 【請求項１４】配向方向が互いに直交するように、上記
第１の基板および上記第２の基板に配向処理が施されて
いることを特徴とする請求項１３に記載の旋光光学素子
の製造方法。 - 【請求項１５】上記第１および第２の基板がガラスであ
ることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに
記載の旋光光学素子の製造方法。 - 【請求項１６】 上記第１および第２の基板が樹脂である
ことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記
載の旋光光学素子の製造方法。 - 【請求項１７】光の偏波面を回転させる旋光領域と、光
の偏波面を回転させない等方性透明材料からなる非旋光
領域とが同一基板上に形成され、表示装置からの光の偏
波面を調整する旋光光学素子と、 上記旋光領域および上記非旋光領域と対応する画素を有
する表示装置とからなることを特徴とする画像表示装
置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16468297A JP3512596B2 (ja) | 1996-07-04 | 1997-06-20 | 旋光光学素子およびその製造方法と、それを用いた画像表示装置 |
| US08/887,203 US6072566A (en) | 1996-07-04 | 1997-07-02 | Optical rotary device and manufacturing method thereof and image display device using thereof |
| US09/548,325 US6188451B1 (en) | 1996-07-04 | 2000-04-12 | Optical rotary device and manufacturing method thereof and image display device using thereof |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17527096 | 1996-07-04 | ||
| JP8-175270 | 1996-07-04 | ||
| JP16468297A JP3512596B2 (ja) | 1996-07-04 | 1997-06-20 | 旋光光学素子およびその製造方法と、それを用いた画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090675A JPH1090675A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3512596B2 true JP3512596B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=26489690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16468297A Expired - Fee Related JP3512596B2 (ja) | 1996-07-04 | 1997-06-20 | 旋光光学素子およびその製造方法と、それを用いた画像表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6072566A (ja) |
| JP (1) | JP3512596B2 (ja) |
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| KR20020006078A (ko) * | 2000-07-11 | 2002-01-19 | 이은상 | 플라즈마 디스플레이 패널 격벽 제조용 금형의 미세홈 가공방법 |
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