JPH10227998A

JPH10227998A - 光学素子、偏光素子およびそれらの製造方法、並びに映像表示装置

Info

Publication number: JPH10227998A
Application number: JP9030972A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nishiguchi; 憲治西口; Yukihiro Tsunoda; 行広角田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 1998-08-25
Anticipated expiration: 2017-02-14
Also published as: JP3463846B2

Abstract

(57)【要約】【課題】右目用画素からの光と左目用画素からの光と
を極性の異なる円偏光に変換して、観察者が円偏光眼鏡
を装着したときには３次元画像を観察でき、円偏光眼鏡
を装着しないときには２次元画像を観察できるようにす
る。【解決手段】１／２波長板２をパターニングして、そ
の上に１／４波長板３を積層する。１／２波長板２が設
けられている領域と設けられていない領域とでは、入射
した直線偏光が極性の異なる円偏光に変換される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば３次元映像
の観察が可能な映像表示装置に用いられる光学素子およ
び偏光素子に関する。より詳細には、入射する直線偏光
を互いに異なる楕円偏光に変換する複数の領域を有する
新規な光学素子、および入射する光を直線偏光とした後
に互いに異なる楕円偏光に変換する複数の領域を有する
新規な偏光素子、並びにそれらの製造方法に関する。ま
た、本発明は、これら光学素子および偏光素子の一方を
液晶パネルと組み合わせた構成となし、通常は２次元映
像を観察でき、観察者が偏光眼鏡を着用することで３次
元映像を観察できる映像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、直線偏光を楕円偏光または円偏
光に変換する光学素子は、光学的に異方性を有する材料
を用いることにより作製される。その材料としては、従
来、高分子樹脂からなる一軸延伸フィルムや、液晶ポリ
マー層を一軸配向させたものなどが用いられている。

【０００３】ところで、このような材料を用いる場合
は、光学的に異方性を有する領域を部分的に設けること
ができなかった。すなわち、前者の一軸延伸フィルム
は、高分子フィルムを均一に延伸して作製するため、フ
ィルム面内の任意の位置に光学的に異方性を有するよう
な領域を設けることができなかった。また、後者の液晶
ポリマー層は、一軸配向させるためにポリイミド膜等を
ラビング処理して作製した配向層を必要とし、通常のラ
ビング処理では任意の位置に光学的に異方性を有する領
域を設けることは不可能であった。

【０００４】そこで、光学的に異方性を有する領域を部
分的に形成する、種々の方法が提案されている。例え
ば、特開平６−２８９３７４号公報には、光配向可能な
ポリマー層に偏光を照射して部分的に配向方向を異なら
せることにより、そのポリマー層に接する液晶層内に配
向方向が異なる部分を形成する方法が提案されている。
この方法によれば、位相差フィルムの面内に進相軸方向
が異なる複数の位相差領域を形成することができる。

【０００５】また、特開平７−７２３３１号公報には、
光学的異方性を有する高分子フィルムを基板上に配置
し、これをエッチングプロセスにより短冊状にパターニ
ングした分割波長板が提案されている。

【０００６】さらに、米国特許５５３７１９４、５３２
７２８５号公報には、１／２波長板のパターニングした
ものの上に偏光フィルムを積層することにより、面内で
偏光透過軸方向が異なる領域を設けた偏光素子が提案さ
れている。

【０００７】ところで、パターニングを行う方法として
は、サンドブラスト法やエキシマレーザーを用いる方法
など様々な方法が知られている。中でも、サンドブラス
ト法は、圧縮した空気や窒素ガスにより微粒子を試料表
面に吹き付けて試料表面を削る技術であり、近年におい
ては、電子部品やセラミック材の微細加工に用いられる
ようになっている。特に、プラズマディスプレイの各画
素の仕切りに設けられる隔壁を形成する技術として着目
されている。

【０００８】また、エキシマレーザーによる微細加工
は、エネルギーの高いエキシマレーザーを試料表面に照
射することで、試料の分子結合を切断して消失させる技
術である。近年においては、エンジニアリングプラステ
ィック材料等の高耐熱性や高耐溶剤性であるために化学
的に加工が困難な材料の微細加工に用いられ、電子部品
や精密機械部品等の材料の成形加工に用いられている。

【０００９】さて、上述した映像表示装置については、
三次元画像や立体画像を再現しようという試みの歴史は
非常に古く、その方式は、レーザーホログラム等を含め
ると、極めて多種のものがある。但し、３原色フルカラ
ーで動画を表示することができる立体画像表示方式であ
って、しかも完成度の高い方式としては、以下の３方式
を挙げることができる。いずれの方式においても、右目
用画像と左目用画像とを個々に表示することにより、両
者のずれ、即ち両眼視差を利用して観察者に奥行き感を
想起させるという原理に基づいている。

【００１０】第１の方式は、１台の表示装置を用いて左
目用画像と右目用画像とを交互に時分割で表示し、電気
的なシャッター機能を有する眼鏡を右目と左目とで交互
に開閉させることにより立体画像を表示するシャッター
眼鏡方式である。この方式は、投影表示にも直視表示に
も適用可能である。この第１の方式では、１台の表示装
置により立体画像表示が可能であることが利点である。

【００１１】第２の方式は、表示装置により左目用のス
トライプ画像と右目用のストライプ画像とを表示し、表
示装置の前面に設置したレンチキュラーレンズ板やスリ
ット板により各画像を左目と右目とに割り当てる眼鏡無
し方式である。この方式によれば、特別な眼鏡等を装着
しなくても立体画像を観察することができる。

【００１２】第３の方式は、左目用画像と右目用画像と
を偏光方向が互いに９０゜の角度をなす直線偏光として
おき、観察者が偏光眼鏡を装着することにより立体画像
を観察する偏光眼鏡方式である。この方式は、投影表示
では２台の偏光プロジェクターを用いてスクリーン上で
両者の画像を重ね合わせ、直視表示では２台の表示装置
の画像をハーフミラーまたは偏光ミラーを用いて合成す
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の光学素子として一軸延伸フィルムを用いたものは、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、その面内で部分的に光学軸方向を異
ならせることができなかった。

【００１４】これに対して、上述の特開平６−２８９３
７４号公報で提案されている位相差フィルムでは、面内
に光学軸方向が異なる複数の位相差領域が形成されてい
るので、１種類の偏光透過軸を有する直線偏光をこの位
相差フィルムに入射することにより、光学軸方向が異な
る各領域で互いに異なる楕円偏光に変換することができ
る。本明細書中において、「楕円偏光」は、その特別な
形態である円偏光も含むこととする。

【００１５】しかし、特開平６−２８９３７４号公報に
提案されている位相差フィルムの製造においては、光学
軸方向が異なる複数の領域をパターニングするために、
必要な領域分だけ、例えば２種類の領域が必要であれば
２回分パターニングする必要がある。また、各領域を目
的とする場所に精度良く形成するためにはアライメント
工程が必要であり、作業が煩雑である。さらに、ポリマ
ー層の耐熱性が低く、熱により配向が乱れてしまうの
で、信頼性が充分確保できる位相差フィルムを作製する
ことができなかった。

【００１６】さらに、特開平７−７２３３１号公報で提
案されている分割波長板は、光通信システムにおいて光
信号を変換するための素子として用いられているもので
ある。この分割波長板は、単一波長の直線偏光の位相差
を９０゜変換するためのものであり、後述する本発明の
光学素子のように、第１の位相差を有する第１位相差部
材の遅相軸方向と第２の位相差を有する第２位相差部材
の遅相軸方向とを異ならせて積層した構成、または第１
位相差部材の進相軸方向と第２位相差部材の進相軸方向
とを異ならせて積層した構成とは異なるものである。

【００１７】また、米国特許５５３７１９４、５３２７
２８５号公報で提案されている偏光素子は、パターニン
グした１／２波長板に対して、直線偏光板あるいは円偏
光板を積層したものであり、本発明の第１位相差部材と
第２位相差部材とを積層した光学素子に直線偏光板を積
層したものとは異なるものである。

【００１８】また、本発明の１形態である、偏光素子上
で、１／２波長板からなる第１位相差部材をパターニン
グし、１／４波長板からなる第２位相差部材を積層した
偏光素子に対し、前記米国特許５５３７１９４、５３２
７２８５号公報では、偏光素子の１形態である円偏光板
上で１／２波長板をパターニングした偏光素子が提案さ
れているが、１／４波長板と直線偏光板からなる円偏光
板の１／４波長板上で１／２波長板をパターニングする
には、次のような問題が生じる。

【００１９】一般に、１／２波長板や、１／４波長板な
どを構成する複屈折性材料（一軸延伸ポリマーフィルム
や一軸配向液晶ポリマーなど）は、その材質によって位
相差の波長分散性が異なる。３次元ディスプレイを実現
するためには、左右両画素から出射される光は同じ色調
を有していないと臨場感あふれる映像は望めない。通
常、１／２波長板と１／４波長板とが同じ材質からなる
ものであれば、観察者は、左右で色調のずれのない映像
を観察することができるが、米国特許５５３７１９４、
５３２７２８５号公報では、円偏光板の１／４波長板上
で１／２波長板をパターニングするため、１／４波長板
上にエッチングに対する保護層を設けない限り、１／４
波長板の光学特性を損ねることなく１／２波長板をパタ
ーニングすることは不可能であり、非効率的である。

【００２０】また、透明基板上で１／２波長板をパター
ニングし、その上に円偏光板を積層する構造のものも提
案されているが、この構造では必ず光出射側に透明基板
が存在する。この透明基板が光出射側に存在するために
以下のような問題が生じる。

【００２１】一般に、３次元映像においては、迫力ある
表示により臨場感が高まるものであるが、迫力ある表示
を行うためにはディスプレイを大型化する必要がある。
しかし、大型ディスプレイにおいては、上記透明基板と
して存在するガラス基板も大型になるため、これによる
ディスプレイの重量増加が大きく、軽量であるという液
晶ディスプレイの特徴を大きく損ねることになる。ま
た、ディスプレイを大型化しても割れないようにするた
めにはガラス基板の厚みを厚くする必要があり、ガラス
基板といえども透過光量の低下は否めない。このため、
表示が暗くなってディスプレイとしての基本的な表示性
能が低下していた。

【００２２】これに対して、ディスプレイの軽量化のた
めに、上記透明基板としてプラスティック基板を用いた
場合には、プラスティック基板が基本的に有する複屈折
性のため、偏光素子で発生させた円偏光が目的に合わな
いような楕円偏光に変換されてしまう。このため、３次
元用の映像表示装置に適用した場合には、例えば右目用
信号が左目でも観察されるというようなクロストーク発
生の原因となる。

【００２３】一方、上述した立体画像を得るための３つ
の方式のうちの第１の方式は、１台の表示装置により立
体画像表示が可能であるという利点がある。しかし、電
気的なシャッター機能を有する眼鏡、例えば液晶シャッ
ター眼鏡等を装着しなければならないため、次のような
問題がある。すなわち、このような眼鏡は重くて長時間
の使用による疲労は避けられない。また、このようなシ
ャッター機能を有する眼鏡は高価であり、一人に１台の
眼鏡が必要であるために、観察者が人数分だけ購入する
場合の費用は非常に高額になる。

【００２４】次に、上述した第２の方式は、観察者が特
別な眼鏡等を装着すること無しに立体映像が観察できる
という点が特徴である。しかし、この眼鏡無し方式は、
２次元映像を表示する際に、垂直方向の解像度が半分に
低下してしまうという問題がある。その理由をレンチキ
ュラーレンズを使用した場合について、図２８を参照し
ながら説明する。

【００２５】眼鏡無し方式では、図２８に示すように、
左目用画素９０１（ｌ）から出射される光が観察者９０
７の左目で観察され、右目用画素９０１（ｒ）から出射
される光が観察者９０７の右目で観察されるように、例
えばシリンドリカルレンズ９０６を備えたレンチキュラ
ーレンズ板９０５により光の伝播方向を制御している。
このように制御された光の伝播方向は２次元映像でも３
次元映像でも同様であるため、右目用映像と左目用映像
とを区別しないで観察する２次元映像の場合には、左目
用画素９０１（ｌ）と右目用画素９０１（ｒ）とで同じ
映像を表示しなければならない。つまり、２次元映像の
場合にも、左右２画素分で１画素分の機能しか果たさな
いため、解像度が１／２に低下してしまう。一般に、眼
鏡無し方式では、左右の目に光を振り分けるためにレン
チキュラーレンズを垂直方向に形成するため、垂直解像
度が１／２に低下することになる。なお、この図２８に
おいて、９０２はブラックマトリクス、９０３は対向基
板、９０４は偏光フィルムを示している。

【００２６】最後に、上述した第３の方式で得られる立
体画像は、フリッカーが無く、観察者が非常に軽量で安
価な偏光眼鏡を装着することで立体画像を観察できる。
しかしながら、左目用画像と右目用画像として偏光透過
軸の異なる画像２枚を常に同時に映し出すために２台の
表示装置や映写装置が必要となるので、装置が高価にな
って家庭用には不向きであるという問題がある。

【００２７】この問題を解決するために、特開昭５８−
１８４９２９号公報に開示された方式がある。この方式
は、隣接する画素間で偏光透過軸が互いに直交するモザ
イク状の偏光層を、１台の表示装置の前面に密着させ、
観察者が偏光眼鏡を装着することにより立体画像を観察
できるようにしたものである。図２９に基づいて具体的
に説明すると、右目用画素３００５と左目用画素３００
７とが割り当てられたＣＲＴの前面に、偏光透過軸の方
向が互いに直交する偏光層３００２ａ、３００２ｂがモ
ザイク状に設けられた偏光板を配置する。観察者は、偏
光透過軸の方向が互いに異なる偏光板３００３ａ、３０
０３ｂを有する偏光眼鏡３００３を装着して、ＣＲＴに
表示された画像を観察することで、立体画像を観察する
ことができる。この方式によれば、偏光眼鏡を装着する
ことで、多人数の観察者が立体画像を観察できる。な
お、この図２９において、Ｗは上下方向の立体視可能ゾ
ーン、３００４は透明基板、３００６はブラックマトリ
クスを示す。

【００２８】しかし、この方式で立体画像を観察するに
は、右目用画素３００５に配置された右目用偏光板３０
０２ｂの偏光透過軸と観察者が装着する偏光眼鏡３００
３の右目用偏光板３００３ｂの偏光透過軸とを正確に一
致させ、かつ、左目用画素３００７に配置された左目用
偏光板３００２ａの偏光透過軸と観察者が装着する偏光
眼鏡３００３の左目用偏光板３００３ａの偏光透過軸と
を正確に一致させる必要がある。正確に一致しない場合
は、各々の目に右目用画像と左目用画像とが混在して観
察され、立体視が不可能になる。

【００２９】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、入射した直線偏光を互い
に異なる楕円偏光に変換する２種類の領域を有する光学
素子、および、入射光を直線偏光とした後に互いに異な
る楕円偏光に変換する２種類の領域を有する偏光素子、
および、それらの製造方法を提供することを目的とす
る。

【００３０】また、本発明は、偏光眼鏡を装着した多人
数の観察者が観察者の位置や顔の角度によらずに３次元
画像を観察できると共に、観察者が偏光眼鏡を装着しな
いときには、液晶パネル上の画素数より解像度が低下す
ることなく２次元画像を表示でき、２次元用および３次
元用の両方に使用可能な映像表示装置を提供することを
目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明の光学素子は、面
内で任意の２種類の位相差領域を有する光学素子であっ
て、該２種類の領域のうちの一方の領域に設けられた第
１の位相差を有する第１位相差部材と、該一方の領域お
よび該第１位相差部材の設けられていない他方の領域に
わたって設けられた第２の位相差を有する第２位相差部
材とが積層されて構成され、そのことにより上記目的が
達成される。

【００３２】本発明の光学素子において、前記第１位相
差部材が１／２波長板である構成とすることができる。

【００３３】本発明の光学素子において、前記第２位相
差部材が１／４波長板である構成とすることができる。

【００３４】本発明の光学素子において、前記第１位相
差部材の進相軸方向と前記第２位相差部材の進相軸方向
とが異なっており、または該第１位相差部材の遅相軸方
向と該第２位相差部材の遅相軸方向とが異なっている構
成とすることができる。

【００３５】本発明の光学素子において、前記第１位相
差部材の進相軸方向と前記第２位相差部材の進相軸方向
とが直交し、または該第１位相差部材の遅相軸方向と該
第２位相差部材の遅相軸方向とが直交している構成とす
ることができる。

【００３６】本発明の光学素子において、前記第１位相
差部材と前記第２位相差部材とが、接着層または平坦化
層を介して積層されている構成とすることができる。

【００３７】本発明の光学素子において、前記第１位相
差部材および前記第２位相差部材のうちの少なくとも一
方が、単層もしくは複数層からなる一軸延伸ポリマーフ
ィルムまたは単層もしくは複数層からなる一軸配向液晶
ポリマー層からなる構成とすることができる。

【００３８】本発明の偏光素子は、入射した光を直線偏
光とした後に、互いに極性の異なる楕円偏光または円偏
光に変換する２種類の領域を有する偏光素子であって、
上述した光学素子を備え、該光学素子の前記第１位相差
部材側に、入射した光を直線偏光とするための直線偏光
部材が該２種類の領域の両方にわたって設けられ、その
ことにより上記目的が達成される。

【００３９】本発明の偏光素子において、前記直線偏光
部材と前記第１位相差部材とが接着層または平坦化層を
介して積層されている構成とすることができる。

【００４０】本発明の光学素子の製造方法は、上述した
光学素子を製造する方法であって、前記第１位相差部材
を形成するに際し、第１位相差部材形成用膜を形成した
後、該第１位相差部材形成用膜をウェットエッチング
法、ドライエッチング法、エキシマレーザー照射または
サンドブラスト法によりパターニングして該１／２波長
板を形成するので、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００４１】本発明の光学素子の製造方法は、前記第１
位相差部材が液晶ポリマー層からなるものを製造する方
法であって、前記一方の領域に配向規制力のある配向層
を形成した後、該配向規制力のある配向層の上に、単層
または複数層からなる液晶ポリマー層を設けて該第１位
相差部材を形成する工程を含み、そのことにより上記目
的が達成される。

【００４２】本発明の光学素子の製造方法において、前
記配向規制力のある配向層を形成するに際し、配向層形
成用膜を形成し、該配向層形成用膜の一部を感光性樹脂
で覆ってラビング処理を行い、該感光性樹脂で覆われて
いない部分を、該配向規制力のある配向層とするように
してもよい。

【００４３】本発明の光学素子の製造方法において、前
記配向規制力のある配向層を形成するに際し、配向層形
成用膜を形成し、該配向層形成用膜の全面にラビング処
理を行った後、該配向層形成用膜の一部に遠紫外線を照
射して配向規制力を低下させることにより、遠紫外線非
照射の膜部分を該配向規制力のある配向層とするように
してもよい。

【００４４】本発明の偏光素子の製造方法は、前記入射
した光を直線偏光とするための直線偏光部材の上に、前
記２種類の領域のうちの一方の領域に第１位相差部材を
設ける工程と、該第１位相差部材の該直線偏光部材とは
反対側に、該一方の領域および該第１位相差部材の設け
られていない他方の領域にわたって第２位相差部材を設
ける工程とを含み、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００４５】本発明の偏光素子の製造方法は、前記入射
した光を直線偏光とするための直線偏光部材の上に、上
述した光学素子の製造方法を用いて光学素子を作製する
工程を含み、そのことにより上記目的が達成される。

【００４６】本発明の映像表示装置は、一対の基板間に
液晶材料を挟持した液晶パネルを備え、該一対の基板の
一方の基板における液晶材料側または液晶材料とは反対
側に、上述した光学素子、または、上述した偏光素子が
配置されており、２次元用または３次元用の映像表示を
可能とする構成となっており、そのことにより上記目的
が達成される。

【００４７】本発明の映像表示装置において、上記映像
表示装置に備わった、該当する光学素子または偏光素子
の液晶材料側または液晶材料とは反対側にマイクロレン
ズアレイが配置されている構成とすることができる。

【００４８】以下に、本発明の作用について説明する。

【００４９】本発明の光学素子にあっては、第１位相差
部材の設けられている領域と設けられていない領域とに
わたって第２位相差部材を設けることで、第１位相差部
材を１回パターニングするだけで、２つの領域で異なる
位相差領域を形成することが可能となる。つまり、一方
がパターニングされ、他方がパターニングされていない
２種類の位相差部材を積層することで、２種類の異なる
位相差領域を形成することが可能となる。また、各領域
でアライメントが不要になり、第２位相差部材上にエッ
チングに対する保護膜を設ける必要がなくなる。

【００５０】上記第１位相差部材が１／２波長板である
場合、１／２波長板が形成されている一方の領域と、形
成されていない他方の領域とにおいて、入射した直線偏
光を極性の異なる楕円偏光に変換できる。

【００５１】上記位相差部材が１／４波長板である場
合、入射した直線偏光を極性の異なる円偏光に変換でき
るので、円偏光素子が得られる。

【００５２】上記第１位相差部材と第２位相差部材と
は、必要に応じて接着層または平坦化層を介して積層し
てもよい。

【００５３】上記第１位相差部材の進相軸方向と上記第
２位相差部材の進相軸方向とを異ならせ、または上記第
１位相差部材の遅相軸方向と上記第２位相差部材の遅相
軸方向とを異ならせると、入射する直線偏光を一方の領
域と他方の領域とで、任意の楕円率と楕円偏光の任意の
長短軸方向を有する、異なる２種類の楕円偏光に変換す
ることができる。

【００５４】また、上記第１位相差部材の進相軸方向と
上記第２位相差部材の進相軸方向とを直交させ、または
上記第１位相差部材の遅相軸方向と上記第２位相差部材
の遅相軸方向とを直交させると、入射した直線偏光を一
方の領域と他方の領域とで、任意の楕円率で楕円偏光の
長短軸方向が同じか直交する楕円偏光に変換することが
できる。

【００５５】上記第１位相差部材または第２位相差部材
として、単層の一軸延伸ポリマーフィルムを用いると、
均一な位相差領域または偏光領域を容易に形成できる。
また、液晶材料は一般的に一軸延伸ポリマーフィルムに
比べて屈折率異方性（Δｎ）が大きいため、上記第１位
相差部材または第２位相差部材として単層の一軸配向液
晶ポリマー層を用いると、光学素子や偏光素子の薄膜化
が可能である。また、上記第１位相差部材または第２位
相差部材として、複数の一軸延伸ポリマーフィルム層を
積層したものまたは複数層の一軸配向液晶ポリマー層を
積層したものを用いると、屈折率の波長分散性を減少さ
せることができるので、広帯域で１／２波長板や１／４
波長板として機能させることができる。

【００５６】本発明の偏光素子にあっては、本発明の光
学素子の第１位相差部材側に直線偏光部材が設けられて
いるので、入射した光がその直線偏光部材により直線偏
光にされ、その後で、光学素子により互いに極性の異な
る２種類の楕円偏光に変換される。この偏光素子は、直
線偏光部材上に第１位相差部材を配置してパターニング
し、その上に第１位相差部材の形成部および非形成部に
わたって第２位相差部材を積層することで作製されるの
で、入射した光を極性の異なる楕円偏光に変換する複数
の領域を形成するためのパターニングを、第１位相差部
材について１回行うだけでよく、各領域のアライメント
が不要になる。また、出射光側に透明基板を設ける必要
が無いので、ガラス基板を用いた場合のような映像表示
装置の重量増加が生じず、表示の明るさも低下しない。
また、プラスティック基板を用いた場合のような不所望
な楕円偏光も生じない。さらに、第２位相差部材上で第
１位相差部材をパターニングする必要が無いので、第２
位相差部材上にエッチングに対する保護層等を設けなく
てもよい。

【００５７】上記第１位相差部材と直線偏光部材とは、
必要に応じて接着層または平坦化層を介して積層しても
よい。

【００５８】上記第１位相差部材は、第１位相差部材形
成用膜をウェットエッチング法、ドライエッチング法、
エキシマレーザー照射またはサンドブラスト法を用いて
パターニングすることにより形成してもよい。また、配
向層形成用膜をパターニングし、その上に単層の液晶ポ
リマー層または複数層の液晶ポリマー層を積層したもの
を形成することにより、液晶ポリマー層を一軸配向させ
てもよい。配向層の形成は、配向層形成用膜の一部を感
光性樹脂で覆ってラビングして配向規制力を与えること
により行ってもよく、配向層形成用膜の全面にラビング
処理を行った後、その一部に遠紫外線を照射して配向規
制力を低下させることにより行ってもよい。

【００５９】本発明の映像表示装置は、本発明の光学素
子または本発明の偏光素子を液晶パネルと組み合わせる
ことにより、液晶パネルの画素から出射される光が、光
学素子の２種類の領域または偏光素子の２種類の領域に
応じて極性の異なる楕円偏光、例えば左目用円偏光およ
び右目用円偏光に変換される。

【００６０】特に、液晶パネルの内側（一対の基板の液
晶材料側面）に本発明の光学素子または本発明の偏光素
子を配置すると、光学素子の位相差領域と液晶層とが近
接し、または偏光素子の位相差領域と液晶層とが近接す
るため、表示の視差が低減する。また、マイクロレンズ
アレイを用いると、本発明の光学素子または偏光素子を
液晶パネルの外側（一対の基板の液晶材料と反対側）に
配置しても、表示の視差を低減することができる。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て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るものではない。

【００６２】図１は、本発明の光学素子の一実施形態を
示す斜視図である。この光学素子は、基板１上に第１の
位相差を有する第１位相差部材としての１／２波長板２
がストライプ状にパターニングされ、その上に１／２波
長板２の形成部および非形成部にわたって第２の位相差
を有する第２位相差部材としての１／４波長板３が積層
されている。

【００６３】この構成の光学素子は、例えば図２に示す
ようにして作製することができる。

【００６４】まず、図２（ａ）に示すように、基板１上
に１／２波長板１２を配置する。基板１は、ガラスやプ
ラスティック等のような透明な材料からなるものを用い
ることができる。また、基板１は、光学素子の作製後に
取り除いてもよく、その場合には、不透明な基板を用い
ることもできる。

【００６５】１／２波長板１２は、一軸延伸ポリマーフ
ィルムまたは一軸配向液晶ポリマー層等を用いることが
できる。１／２波長板１２が一軸延伸ポリマーフィルム
である場合には、基板１上に粘着剤により貼着してもよ
く、光硬化性樹脂等により接着してもよい。また、１／
２波長板１２が一軸配向液晶ポリマー層である場合に
は、基板１上にポリイミド等からなる配向層（図示せ
ず）をスピンコート法やロールコート法、または印刷法
等を用いて形成し、必要に応じて加熱処理を行って、ナ
イロン布等を用いたラビング処理、または紫外線や遠紫
外線等の光の照射等を行うことにより一軸配向処理す
る。その配向規制力のある配向層の上に重合性液晶材料
を塗布し、必要に応じて加熱処理や光照射処理などを行
うことにより、液晶ポリマーが配向層の配向状態に従っ
て配向し、一軸配向液晶ポリマー層が得られる。

【００６６】次に、図２（ｂ）に示すように、１／２波
長板１２をパターニングしてストライプ状の１／２波長
板２とする。このとき、１／２波長板１２のうち１／２
波長板２として残したい部分の上をレジスト材料で覆っ
てウェットエッチング法やドライエッチング法でパター
ニングし、１／２波長板２を形成してもよい。また、一
軸延伸ポリマーフィルムに、特願平７−２２４１５３号
公報記載の複屈折性を有する感光性フィルムを用いても
よい。このとき、一軸延伸ポリマーフィルム自身が感光
性を有するので、１／２波長板２として残したい部分に
のみ、フォトマスクを介して光を照射すればよく、レジ
スト材料によるパターンを形成する工程が不要になり、
非常に高効率的である。また、１／２波長板１２から削
り取った残りの部分で１／２波長板２を形成する場合に
は、１／２波長板１２の削り取りたい領域にエキシマレ
ーザーを照射してパターニングしてもよい。さらに、１
／２波長板１２のうち１／２波長板２として残したい部
分の上をレジスト材料で覆ってアルミナ微粉末等の研削
材を１／２波長板１２表面に吹き付けるサンドブラスト
法によりパターニングしてもよい。また、液晶ポリマー
層を配向させるための配向層を用いることにより、１／
２波長板を形成するようにしてもよい。

【００６７】配向層を用いて１／２波長板を形成する場
合には、配向層を所定の形状にパターニングしてその上
に液晶ポリマー層を積層すると、配向層上の液晶ポリマ
ー層部分が一軸配向し、それ以外の部分では一軸配向し
ないので、配向層上の液晶ポリマー層部分をパターニン
グされた１／２波長板として用いることができる。この
配向層のパターニングは、ウェットエッチング法やドラ
イエッチング法、エキシマレーザー照射やサンドブラス
ト法により行ってもよい。また、配向層の一部を感光性
樹脂で覆ってラビングすることによりパターニングして
もよく、配向層の全面にラビング処理を行った後、その
一部に遠紫外線を照射して配向規制力を低下させること
によりパターニングしてもよい。

【００６８】なお、１／２波長板２の形状はストライプ
状に限らず、任意の形状が可能である。その形状変更
は、例えば、レジスト材料をパターニングするフォトマ
スク形状やエキシマレーザーの走査方法を変更すること
などにより容易に行うことができる。

【００６９】その後、図２（ｃ）に示すように、パター
ニングされた１／２波長板２上に１／４波長板３を積層
する。１／４波長板３は、一軸延伸ポリマーフィルムま
たは一軸配向液晶ポリマー層等を用いることができる。
１／４波長板３が一軸延伸ポリマーフィルムである場合
には、粘着剤により貼着してもよく、光硬化性樹脂等に
より接着してもよい。また、１／４波長板３が一軸配向
液晶ポリマー層である場合には、基板１上にポリイミド
等からなる配向層（図示せず）をスピンコート法やロー
ルコート法、印刷法等を用いて形成し、必要に応じて加
熱処理を行って、ナイロン布等を用いたラビング処理、
または紫外線や遠紫外線等の光の照射等を行うことによ
り一軸配向処理する。その配向層の上に重合性液晶材料
を塗布し、必要に応じて加熱処理や光照射処理などを行
うことにより、液晶ポリマーが配向層の配向状態に従っ
て配向し、一軸配向液晶ポリマー層が得られる。以上に
より光学素子が完成する。

【００７０】このようにして得られる光学素子において
は、１／２波長板２の設けられている領域と設けられて
いない領域とに入射した直線偏光が、各領域から極性の
異なる楕円偏光として出射される。

【００７１】なお、第２位相差部材としては、任意の位
相差を有する位相差部材を用いることができるが、第２
位相差部材として１／４波長板を用いた場合には、入射
した直線偏光を円偏光に変換する光学素子が得られる。

【００７２】また、１／２波長板２と１／４波長板３と
は、互いの遅相軸方向または進相軸方向が直交するよう
に配置すると、入射した直線偏光が極性の異なる２種類
の楕円偏光または極性の異なる２種類の円偏光に変換さ
れる。この場合、両者の遅相軸方向または進相軸方向は
厳密に直交していなくてもよく、１／２波長板２の遅相
軸方向に対して１／４波長板３の遅相軸方向が９０゜±
１０゜、または１／２波長板２の進相軸方向に対して１
／４波長板３の進相軸方向が９０゜±１０゜であればよ
い。

【００７３】また、１／４波長板３を積層する前に、１
／２波長板２の表面を平坦化するために透明な平坦化膜
（図示せず）を形成してもよい。この平坦化膜を形成し
た場合でも、必要に応じて１／４波長板３を粘着剤によ
り貼着してもよく、光硬化性樹脂等により接着してもよ
い。

【００７４】さらに、一般的に、一軸延伸ポリマーフィ
ルムや一軸配向液晶ポリマー層は、屈折率に波長分散性
があり、可視光の全領域では１／２波長板や１／４波長
板として機能しない場合がある。このような場合には、
一軸延伸ポリマーフィルムや一軸配向液晶ポリマー層の
複数層を、各層の遅相軸方向または進相軸方向をずらし
て積層すれば広帯域波長板が得られ、少なくとも可視光
領域で１／２波長板や１／４波長板として機能させるこ
とができる。このような広帯域波長板では、１／２波長
板２や１／４波長板３の遅相軸または進相軸の方向を一
義的に定めることができないので、１／２波長板２にお
ける直線偏光の出射方向と、１／４波長板３における右
楕円偏光を得るための偏光の入射方向または左楕円偏光
を得るための偏光の入射方向のうちのいずれか一方とが
一致するように配置すればよい。この場合、１／２波長
板２における直線偏光の出射方向と、１／４波長板３に
おける右楕円偏光を得るための偏光の入射方向または左
楕円偏光を得るための偏光の入射方向は、厳密に一致し
ていなくてもよく、±１０゜ずれていてもよい。

【００７５】次に、このように構成された本発明の光学
素子に入射した直線偏光が極性の異なる楕円偏光または
極性の異なる円偏光に変換される原理について説明す
る。

【００７６】本発明の光学素子を構成する第１位相差部
材および第２位相差部材は、有機高分子材料を一軸延伸
し、または配向層上に液晶ポリマー層を設けて一軸方向
に配向させることにより位相差を持たせた複屈折性フィ
ルムからなる。この複屈折性フィルムにおいて、有機高
分子材料が一軸延伸された方向、または液晶ポリマー層
が一軸配向している方向に平行な方向を遅相軸または進
相軸と称し、さらに、これらを総称して光学軸方向と称
する。

【００７７】図３に、複屈折性フィルムの光学軸方向に
対して角度θ方向に偏光している直線偏光が複屈折性フ
ィルムに入射した場合の偏光状態の変化を示す。

【００７８】まず、入射した直線偏光の電界成分を複屈
折性フィルムの光学軸方向に平行な成分と垂直な成分と
に分けると、複屈折性フィルム内での各速度成分は、

【００７９】

【数１】

【００８０】で表される。ここで、ｎ‖は光学軸方向に
平行な方向の屈折率、

【００８１】

【数２】

【００８２】は光学軸方向に垂直な方向の屈折率

【００８３】

【数３】

【００８４】である。また、

【００８５】

【数４】

【００８６】である。

【００８７】従って、図３に示すｚ方向の光の速さは、
複屈折性フィルムの遅相軸方向に平行な方向の電界成分
が、遅相軸方向に垂直な方向の電界成分に比べて遅くな
る。その結果、図３に示すｘ方向とｙ方向とで電界強度
の変化が同じように起こらず、入射してきた直線偏光が
楕円偏光または円偏光に変化していく。

【００８８】例えば、複屈折性フィルムが有する位相差
を１／４波長に設定し、光学軸方向に対してθ＝４５゜
の角度方向に偏光している直線偏光を入射させた場合、
偏光状態は左回り（反時計回り）の円偏光へと変化す
る。また、複屈折性フィルムが有する位相差を１／４波
長に設定し、光学軸方向に対してθ＝−４５゜の角度方
向に偏光している直線偏光を入射させた場合、偏光状態
は右回り（時計回り）の円偏光、つまりθ＝４５゜の場
合の左回りの円偏光とは極性が異なる円偏光へと変化す
る。

【００８９】また、複屈折性フィルムが有する位相差を
１／２波長に設定した場合には、入射した直線偏光から
角度２θだけずれた方向に偏光している直線偏光へと変
化する。例えばθ＝４５゜とした場合には、入射直線偏
光が２θ＝９０゜ずれた直線偏光に変化し、入射直線偏
光と直交する方向に偏光している直線偏光となる。

【００９０】さらに、複屈折性フィルムが有する位相差
を１／４波長および１／２波長以外の波長に設定した場
合には、入射した直線偏光が楕円偏光に変換される。

【００９１】つまり、本発明の光学素子のように、２種
類の領域のうちの一方の領域に１／２波長板を設ける
と、１／２波長板の光学軸方向に対してθの角度で入射
した直線偏光は、１／２波長板形成領域と非形成領域と
で２θだけ偏光方向が異なる直線偏光として出射され、
極性が異なる２種類の直線偏光が得られる。ここで、θ
＝４５゜とすれば、出射した２種類の直線偏光はその偏
光方向が９０゜異なるものとなる。

【００９２】この１／２波長板が設けられた領域および
１／２波長板の設けられていない領域にわたって第２位
相差部材として１／４波長板を設け、１／２波長板と１
／４波長板との光学軸方向を直交させると、１／２波長
板の形成領域から出射した直線偏光は１／４波長の光学
軸方向と例えば４５゜の角度をなして１／４波長板に入
射し、１／２波長板の非形成領域から出射した直線偏光
は１／４波長の光学軸方向と例えば−４５゜の角度をな
して１／４波長板に入射することになる。従って、１方
向の偏光方向を有する直線偏光がこの光学素子に入射す
ると、１／２波長板の形成領域と非形成領域とで、極性
の異なる２種類の円偏光に変換される。また、位相差が
１／２波長および１／４波長以外である第２位相差部材
を用い、第２位相差部材と第１位相差部材との光学軸方
向を直交させた場合、１方向の偏光方向を有する直線偏
光が光学素子に入射すると、第１位相差部材の形成領域
と非形成領域とで、極性の異なる２種類の楕円偏光に変
換される。

【００９３】このように、本発明の光学素子に直線偏光
を入射すると、極性の異なる楕円偏光または極性の異な
る円偏光に変換される。

【００９４】以下の実施形態１〜４では、第１位相差部
材および第２位相差部材として一軸延伸ポリマーフィル
ムを用いた光学素子について説明する。

【００９５】（実施形態１）図４は、実施形態１の光学
素子を示す断面図である。

【００９６】この光学素子は、基板１上に、第１位相差
部材としての１／２波長板２がストライプ状にパターニ
ングされている。１／２波長板２の表面は平坦化層４で
平坦化され、その上に１／２波長板２の形成部および非
形成部にわたって第２位相差部材としての１／４波長板
３が積層されている。

【００９７】この光学素子の製造方法について、図５に
従って説明する。

【００９８】まず、図５（ａ）に示すように、基板１上
に１／２波長板１２を配置する。ここでは７０５９ガラ
ス（コーニング社製）基板１上に、１／２波長板１２と
してＳＥＨ−４６０２７０（住友化学工業社製）を配置
した。この１／２波長板１２には予め粘着層が設けられ
ているので、ガラス基板１上に貼着した。

【００９９】次に、図５（ｂ）〜（ｅ）に示すようにし
て１／２波長板２をパターニングする。

【０１００】まず、図５（ｂ）に示すように、１／２波
長板１２上にレジスト層１５としてポジ型レジスト材料
であるＴＦＲ−Ｂ３（東京応化工業社製）をスピンコー
ト法により塗布した後、８０℃の恒温槽内で３０分間加
熱した。次に、フォトマスク（図示せず）を介して紫外
線を照射することによりレジスト層１５を露光した。フ
ォトマスクは遮光部の幅３００μｍ、透過部の幅３００
μｍのストライプパターンが形成されているものを用
い、紫外線は光源が高圧水銀ランプで平行光としたもの
を用い、照射量６００ｍＪ／ｃｍ²とした。続いて、現
像液ＤＥ−３（東京応化工業社製）を用いて現像するこ
とにより図５（ｃ）に示すようなレジストパターン５を
形成した後、１２０℃の恒温槽内で３０分間加熱した。

【０１０１】次に、エッチング液としてジクロロエタン
とｎ−ヘキサンとを１：２の容量比で混合した溶剤を用
い、レジストパターン５をマスクとして１／２波長板１
２のエッチングを行った。このとき、エッチング液は５
０℃に保ち、エッチング液中で１／２波長板１２を振と
うした。その後、２％ＮａＯＨ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５（ｄ）に示すような
ストライプ状にパターニングされた１／２波長板２を得
た。

【０１０２】続いて、図５（ｆ）に示すように、パター
ニングされた１／２波長板２の表面を平坦化するための
平坦化層４を形成する。ここでは、紫外線硬化樹脂であ
るワールドロックＸ−８７２０（協立化学産業社製）を
スクリーン印刷法により塗布し、紫外線を照射した。紫
外線は光源が高圧水銀ランプのものを用い、照射量１８
００ｍＪ／ｃｍ²とした。その後、１００℃の恒温槽内
で１０分間加熱した。

【０１０３】その後、図５（ｇ）に示すように、第２位
相差部材（１／４波長板）３であるＳＥＨ−４６０１３
５（住友化学工業社製）を積層した。この１／４波長板
には予め粘着層が設けられてるたので、平坦化層４上に
貼着した。このとき、第１位相差部材としての１／２波
長板２の遅相軸方向と第２位相差部材としての位相差部
材３としての１／４波長板の遅相軸方向とが直交するよ
うに配置した。

【０１０４】このようにして作製された実施形態１の光
学素子は、１／２波長板２の設けられている領域と設け
られていない領域とに直線偏光を入射させると、各領域
から出射される円偏光の極性を異ならせることができ
た。

【０１０５】なお、基板１は光学素子の作製後に取り除
いてもよい。このことは以下の実施形態でも同様であ
る。

【０１０６】（実施形態２）実施形態２では、第２位相
差部材としての１／４波長板３に２枚の一軸延伸ポリマ
ーフィルムを遅相軸方向を異ならせて積層した広帯域１
／４波長板（日東電工社製）を用い、第１位相差部材と
しての１／２波長板２に２枚の一軸延伸ポリマーフィル
ムを遅相軸方向を異ならせて積層した広帯域１／２波長
板（日東電工社製）を用いた以外は実施形態１と同様に
して光学素子を作製した。このとき、１／２波長板２に
おける直線偏光出射軸方向と、１／４波長板３における
左円偏光を得るための偏光入射方向とを一致させた。

【０１０７】この実施形態２の光学素子は、１／２波長
板および１／４波長板における屈折率の波長分散性が少
なく、広い波長領域において１／４波長板として機能さ
せることができた。

【０１０８】（実施形態３）実施形態３では、エキシマ
レーザーを１／２波長板の表面に照射して、照射部の１
／２波長板を削り取ることによりパターニングを行っ
た。

【０１０９】この光学素子の製造方法について、図６に
従って説明する。

【０１１０】まず、図６（ａ）に示すように、基板１上
に１／２波長板１２を配置した。この工程は、実施形態
１と同様にして行った。

【０１１１】次に、図６（ｂ）に示すように、１／２波
長板１２の表面にエキシマレーザーを照射することによ
り、図６（ｃ）に示すような１／２波長板２をパターニ
ングした。このときのエキシマレーザーとしてはＬＰＸ
（ラムダフィジックス社製）を用い、照射ビームサイズ
はスリットとレンズとにより２０ｍｍ×３００μｍとな
るように調節した。照射エネルギーは２００ｍＪ／ｃｍ
²とし、Ｘ−Ｙステージ上で１／２波長板１２を６００
μｍずつずらしながらレーザー光を照射することにより
ストライプ状のパターンを形成した。

【０１１２】続いて、図６（ｄ）に示すように平坦化層
４を形成し、図６（ｅ）に示すように第２位相差部材と
しての１／４波長板３を積層した。この工程は実施形態
１と同様にして行った。以上により実施形態３の光学素
子を得た。

【０１１３】（実施形態４）実施形態４では、アルミナ
微粒子からなる研削材を１／２波長板の表面に噴射し
て、微粒子が当たった部分の１／２波長板を削り取るこ
とによりパターニングを行った。

【０１１４】この光学素子の製造方法について、図７に
従って説明する。

【０１１５】まず、図７（ａ）に示すように、基板１上
に１／２波長板１２を配置した。この工程は、実施形態
１と同様にして行った。

【０１１６】次に、図７（ｂ）〜（ｆ）に示すようにし
て１／２波長板２をパターニングした。すなわち、図７
（ｂ）に示すように、１／２波長板１２上にレジスト層
１５としてレジストフィルムＯＳＢＲ（東京応化工業社
製）をラミネートし、フォトリソグラフィ工程により、
図７（ｃ）に示すようなレジスト形成部の幅３００μ
ｍ、レジスト非形成部の幅３００μｍのレジストパター
ン５を形成した。

【０１１７】次に、図７（ｄ）に示すように、サンドブ
ラスト装置によりアルミナ微粒子を噴射することにより
図７（ｅ）に示すような１／２波長板２をパターニング
した。このときのサンドブラスト装置としては、図８に
示すようなものを用いた。このサンドブラスト装置は、
タンクＡ内に研削材Ｄが充填され、タンクＡからチャン
バーＢ内まで１本の管Ｅでつながれている。その管Ｅに
空気が吹き込まれることにより、チャンバーＢ内に設け
られたノズルＣから研削材Ｄが吹き出すようになってい
る。なお、図８中のＧはダストタンクである。研削され
る試料は、チャンバーＢ内のＸ−ＹステージＦ上に配置
され、ノズルＣの下を水平方向に移動するようになって
いる。このようなサンドブラスト装置を用い、研削材と
してＦｕｊｉｒａｎｄｏｍＳＢ−４（不二製作所社製）
を用いて、１／２波長板１２が設けられた基板を載せた
Ｘ−ＹステージＦを水平方向に移動させながら、空気圧
０．５ｋｇ／ｃｍ²でノズルＣから１／２波長板１２表
面に研削材Ｄを吹き付けて、レジストパターン５の非形
成部の１／２波長板１２を削り取った。その後、レジス
トパターン５を剥離することにより、図７（ｆ）に示す
ようなストライプ状にパターニングされた１／２波長板
２を得た。

【０１１８】続いて、図７（ｇ）に示すように平坦化層
４を形成し、図７（ｈ）に示すように第２位相差部材と
しての１／４波長板３を積層した。この工程は実施形態
１と同様にして行った。以上により実施形態４の光学素
子を得た。

【０１１９】以下の実施形態５〜８では、第１位相差部
材および第２位相差部材として一軸配向液晶ポリマー層
を用いた光学素子について説明する。

【０１２０】（実施形態５）図９は、実施形態５の光学
素子を示す断面図である。

【０１２１】この光学素子は、基板１上に、配向層２ａ
と液晶ポリマー層２ｂとがストライプ状にパターニング
され、液晶ポリマー層２ｂ部分がパターニングされた１
／２波長板２となっている。１／２波長板２の表面は平
坦化層４で平坦化され、その上に１／２波長板２の形成
部および非形成部にわたって配向層３ａと液晶ポリマー
層３ｂとが積層されて第２位相差部材としての１／４波
長板３となっている。

【０１２２】この光学素子の製造方法について、図１０
に従って説明する。

【０１２３】まず、図１０（ａ）に示すように、基板１
上に配向層形成用膜１２ａを形成してラビング処理を行
った。ここでは７０５９ガラス（コーニング社製）基板
１上に、配向層形成用膜１２ａとしてＡＬ４５５２（日
本合成ゴム社製）をスピンコート法で塗布し、１８０℃
の恒温槽内で２時間焼成した。次に、ナイロン布を用い
て配向層形成用膜１２ａを一軸方向にラビング処理して
配向層２２ａとした。

【０１２４】次に、配向層２２ａ上に、下記化学式
（１）および下記化学式（２）に示す重合性液晶材料を
５０重量％ずつ混合した混合物（Δｎ＝０．１４２）に
光重合開始剤としてイルガキュア６５１（チバガイギー
社製）を０．５重量％加えたものをスピンコート法（１
２００ｒｐｍ、１５秒間）で塗布し、紫外線（照射量：
１２０ｍＪ／ｃｍ²、光源：高圧水銀ランプ）を照射し
て重合性液晶材料を重合させることにより、図１０
（ｂ）に示すような厚み２μｍの液晶ポリマー層１２ｂ
を得た。

【０１２５】

【化１】

【０１２６】

【化２】

【０１２７】続いて、図１０（ｃ）に示すように、配向
層２２ａおよび液晶ポリマー層１２ｂの表面にエキシマ
レーザーを照射することにより、図１０（ｄ）に示すよ
うなパターニングされた配向層２ａおよび液晶ポリマー
層２ｂを得た。このときのエキシマレーザーとしてはＬ
ＰＸ２００（ラムダフィジックス社製）を用い、照射ビ
ームサイズはスリットとレンズとにより２０ｍｍ×３０
０μｍとなるように調節した。照射エネルギーは２００
ｍＪ／ｃｍ²とし、Ｘ−Ｙステージ上で配向層１２ａお
よび液晶ポリマー層１２ｂを６００μｍずつずらしなが
らレーザー光を照射することによりストライプ状のパタ
ーンを形成した。以上によりパターニングされた１／２
波長板２が得られた。

【０１２８】その後、図１０（ｅ）に示すように平坦化
層４を形成した。この工程は、実施形態１と同様にして
行った。

【０１２９】次に、図１０（ｆ）に示すように、配向層
３ａを形成した。ここでは、配向層３ａとしてＡＬ４５
５２（日本合成ゴム社製）を塗布して焼成後、配向層２
ａと直交する方向に一軸方向にラビング処理した。

【０１３０】その後、配向層３ａ上に、上記化学式
（１）および上記化学式（２）に示した重合性液晶材料
を５０重量％ずつ混合した混合物（Δｎ＝０．１４２）
に光重合開始剤としてイルガキュア６５１（チバガイギ
ー社製）を０．５重量％混合したものをスピンコート法
（２０００ｒｐｍ、１０秒間）で塗布し、紫外線（照射
量：１２０ｍＪ／ｃｍ²、光源：高圧水銀ランプ）を照
射して重合性液晶材料を重合させることにより、図１０
（ｇ）に示すような厚み１μｍの液晶ポリマー層３ｂを
得た。

【０１３１】このようにして作製された実施形態５の光
学素子は、液晶ポリマー層２ｂの設けられている領域と
設けられていない領域とに直線偏光を入射させると、各
領域から出射される円偏光の極性を異ならせることがで
きた。

【０１３２】（実施形態６）図１１は、実施形態６の光
学素子を示す断面図である。

【０１３３】この光学素子は、基板１上に配向層２ａが
形成され、その上に液晶ポリマー層２ｂとレジストパタ
ーン２ｃとがストライプ状にパターニングされて、液晶
ポリマー層２ｂ部分がパターニングされた１／２波長板
となっている。その上に１／２波長板２の形成部および
非形成部にわたって配向層３ａと液晶ポリマー層３ｂと
が積層されて第２位相差部材としての１／４波長板３と
なっている。

【０１３４】この光学素子の製造方法について、図１２
に従って説明する。

【０１３５】まず、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に
示すように、基板１上に配向層形成用膜１２ａを形成し
てラビング処理を行うことにより配向層２ａを形成し
た。この工程は、実施形態５の配向層２２ａの形成と同
様にして行った。

【０１３６】次に、配向層２ａ上に、レジスト材料とし
てＴＦＲ−Ｂ３（東京応化工業社製）をスピンコート法
（１２００ｒｐｍ、１５秒間）で塗布し、８０℃の恒温
槽内で３０分間焼成した。次に、遮光部の幅３００μ
ｍ、透過部の幅３００μｍのストライプパターンが形成
されたフォトマスクを介して紫外線を照射した。続い
て、０．６％ＴＭＡＨ（ＴｅｔｒａＭｅｔｈｙｌＡ
ｍｍｏｎｉｕｍＨｙｄｒｏｘｉｄｅ）現像液を用いて
現像した後、１２０℃の恒温槽内で焼成することによ
り、図１２（ｃ）に示すような段差２μｍのストライプ
状レジストパターン２ｃを形成した。

【０１３７】続いて、上記化学式（１）および上記化学
式（２）に示した重合性液晶材料を５０重量％ずつ混合
した混合物（Δｎ＝０．１４２）に光重合開始剤として
イルガキュア６５１（チバガイギー社製）を０．５重量
％混合したものをスピンコート法（１２００ｒｐｍ、１
５秒間）で塗布し、紫外線（照射量：１２０ｍＪ／ｃｍ
²、光源：高圧水銀ランプ）を照射して重合性液晶材料
を重合させることにより、図１２（ｄ）に示すような厚
み２μｍの液晶ポリマー層２ｂを得た。以上によりパタ
ーニングされた１／２波長板２が得られた。

【０１３８】その後、図１２（ｅ）および図１２（ｆ）
に示すように、配向層３ａおよび液晶ポリマー層３ｂを
積層して１／４波長板３を形成した。この工程は、実施
形態５と同様にして行った。以上により実施形態６の光
学素子を得た。

【０１３９】なお、必要に応じて、１／２波長板の表面
を平坦化する平坦化層を設けてもよい。このことは以下
の実施形態でも同様である。

【０１４０】（実施形態７）図１３は、実施形態７の光
学素子を示す断面図である。

【０１４１】この光学素子は、基板１上にラビング処理
された領域２ｅとラビング処理されていない領域２ｄと
がストライプ状にパターニングされた配向層２ａが形成
されている。その上に形成された液晶ポリマー層２ｂ
は、配向層２ａのラビング処理された領域２ｅ上が一軸
配向している領域２ｆとなり、配向層２ａのラビング処
理されていない領域２ｄ上が一軸配向していない領域２
ｇとなっており、一軸配向している領域２ｆ部分がパタ
ーニングされた１／２波長板となっている。その上に１
／２波長板の形成部および非形成部にわたって配向層３
ａと液晶ポリマー層３ｂとが積層されて第２位相差部材
としての１／４波長板３となっている。

【０１４２】この光学素子の製造方法について、図１４
に従って説明する。

【０１４３】まず、図１４（ａ）に示すように、基板１
上に配向層２ａを形成した。ここでは７０５９ガラス
（コーニング社製）基板１上に、配向層形成用膜１２ａ
としてＡＬ４５５２（日本合成ゴム社製）をスピンコー
ト法で塗布し、１８０℃の恒温槽内で２時間焼成した。

【０１４４】次に、配向層形成用膜１２ａ上に、レジス
ト材料としてＴＦＲ−Ｂ３（東京応化工業社製）を塗布
し、８０℃の恒温槽内で３０分間焼成した。次に、遮光
部の幅３００μｍ、透過部の幅３００μｍのストライプ
パターンが形成されたフォトマスクを介して紫外線を照
射した。続いて、０．６％ＴＭＡＨ現像液を用いて現像
した後、１２０℃の恒温槽内で焼成することにより、図
１４（ｂ）に示すようなストライプ状レジストパターン
２ｃを形成した。

【０１４５】続いて、図１４（ｃ）に示すように、ナイ
ロン布を用いて配向層形成用膜１２ａを一軸方向にラビ
ング処理した。その後、基板全面に紫外線を照射し、
０．６％ＴＭＡＨ現像液を用いてレジストパターン２ｃ
を剥離した。以上により、図１４（ｄ）に示すように、
ラビング処理された領域２ｅとラビング処理されていな
い領域２ｄとがストライプ状にパターニングされた配向
層２ａが得られた。

【０１４６】次に、上記化学式（１）および上記化学式
（２）に示した重合性液晶材料を５０重量％ずつ混合し
た混合物（Δｎ＝０．１４２）に光重合開始剤としてイ
ルガキュア６５１（チバガイギー社製）を０．５重量％
加えたものをスピンコート法（１２００ｒｐｍ、１５秒
間）で塗布し、紫外線（照射量：１２０ｍＪ／ｃｍ²、
光源：高圧水銀ランプ）を照射して重合性液晶材料を重
合させることにより、図１４（ｅ）に示すような厚み２
μｍの液晶ポリマー層２ｂを得た。このとき、配向層２
ａのラビング処理された領域２ｅ上では液晶ポリマー層
２ｂが一軸配向して１／２波長板としての位相差を有す
る領域２ｆとなり、配向層２ａのラビング処理されてい
ない領域２ｄ上では液晶ポリマー層２ｂがランダムな方
向に配向して位相差を有しない領域２ｇとなるので、パ
ターニングされた１／２波長板２が得られた。

【０１４７】その後、図１４（ｆ）および図１４（ｇ）
に示すように、配向層３ａおよび液晶ポリマー層３ｂを
積層して１／４波長板３を形成した。この工程は、実施
形態５と同様にして行った。以上により実施形態７の光
学素子を得た。

【０１４８】（実施形態８）図１５は、実施形態８の光
学素子を示す断面図である。

【０１４９】この光学素子は、基板１上に配向規制力の
強い領域２ｈと配向規制力の弱い領域２ｉとがストライ
プ状にパターニングされた配向層２ａが形成されてい
る。その上に液晶ポリマー層２ｂが積層されて、配向層
２ａの配向規制力の強い領域２ｈ上が一軸配向している
領域２ｆとなり、配向層２ａの配向規制力の弱い領域２
ｉ上が一軸配向していない領域２ｇとなって、一軸配向
している領域２ｆ部分がパターニングされた１／２波長
板となっている。その上に１／２波長板の形成部および
非形成部にわたって配向層３ａと液晶ポリマー層３ｂと
が積層されて第２位相差部材としての１／４波長板３と
なっている。

【０１５０】この光学素子の製造方法について、図１６
に従って説明する。

【０１５１】まず、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に
示すように、基板１上に配向層形成用膜１２ａを形成し
てラビング処理を行った。この工程は、実施形態５と同
様にして行った。

【０１５２】次に、図１６（ｃ）に示すように、遮光部
の幅３００μｍ、透過部の幅３００μｍのストライプパ
ターンが形成されたフォトマスクを介して配向層形成用
膜１２ａに遠紫外線を照射した。この遠紫外線は光源と
して低圧水銀ランプを用い、照射光量は５００ｍＪ／ｃ
ｍ²とした。このようにして遠紫外線を照射することに
より、照射部においてラビング処理による配向規制力を
低減させた。以上により図１６（ｃ）に示すように、配
向規制力の強い領域２ｈと配向規制力の弱い領域２ｉと
がストライプ状にパターニングされた配向層２ａが得ら
れた。

【０１５３】続いて、上記化学式（１）および上記化学
式（２）に示した重合性液晶材料を５０重量％ずつ混合
した混合物（Δｎ＝０．１４２）に光重合開始剤として
イルガキュア６５１（チバガイギー社製）を０．５重量
％混合したものをスピンコート法（１２００ｒｐｍ、１
５秒間）で塗布した。その後、３５℃の恒温槽内で１０
分間加熱した後、３５℃の恒温槽中で紫外線（照射量：
１２０ｍＪ／ｃｍ²、光源：高圧水銀ランプ）を照射し
て重合性液晶材料を重合させることにより、図１６
（ｄ）に示すような厚み２μｍの液晶ポリマー層２ｂを
得た。このとき、配向層２ａの光照射領域２ｉは遠紫外
線により配向規制力が弱くなっており、３５℃で加熱さ
れたときにその熱エネルギーで光照射領域２ｉ上の重合
性液晶材料の一軸配向が乱れるため、紫外線照射により
得られる液晶ポリマー層２ｂがランダムな方向に配向し
て位相差を有しない領域２ｇとなる。一方、配向層２ａ
の光非照射領域２ｈは配向規制力が強いので、３５℃で
加熱されても光非照射領域２ｈ上の重合性液晶材料は充
分に一軸配向しており、紫外線照射により得られる液晶
ポリマー層２ｂが一軸配向して１／２波長板としての位
相差を有する領域２ｆとなる。これによりパターニング
された１／２波長板２が得られる。

【０１５４】その後、図１６（ｅ）および図１６（ｆ）
に示すように、配向層３ａおよび液晶ポリマー層３ｂを
積層して１／４波長板３を形成した。この工程は、実施
形態５と同様にして行った。以上により実施形態８の光
学素子を得た。

【０１５５】以下の実施形態９では、直線偏光部材上で
１／２波長板をパターニングし、その上に第２位相差部
材を積層した偏光素子について説明する。

【０１５６】（実施形態９）図１７は、本発明の偏光素
子の一実施形態を示す断面図である。この偏光素子は、
直線偏光部材６上に、１／２波長板２がストライプ状に
パターニングされ、その上に１／２波長板２の形成部お
よび非形成部にわたって第２位相差部材としての１／４
波長板３が積層されている。

【０１５７】本実施形態においては、直線偏光部材６、
パターニングされた１／２波長板２および１／４波長板
３の順で積層しているが、その理由は次の通りである。

【０１５８】従来技術において説明した米国特許５３２
７２８５号公報等の偏光素子のように、透明基板上で１
／２波長板をパターニングし、その上に１／４波長板お
よび直線偏光板を積層した構造では、ガラスからなる透
明基板により重量増加が生じたり、表示の明るさが低下
したりする。または、プラスティックからなる透明基板
により不所望な楕円偏光が発生したりする。これを防ぐ
ために、透明基板を用いないで左目用と右目用との円偏
光を発生させるためには、直線偏光部材上に１／４波長
板を配置してその上で１／２波長板をパターニングする
ような構成と、本実施形態のように直線偏光部材上で１
／２波長板をパターニングして１／４波長板を配置する
ような構成とが考えられる。１／４波長板上で１／２波
長板をパターニングする場合、その材質が化学的または
物理的に同じであるか類似している１／４波長板と１／
２波長板とを選択的にパターニングする必要があるが、
１／４波長板と１／２波長板とは位相差を有する高分子
材料のみから構成され、保護層などが特に設けられてい
ないため、選択的にパターニングすることは実質的に不
可能である。これを実現するためには、１／４波長板上
にエッチングに対して物理的または化学的に異なる性質
を有する保護層を別途設ける必要があり、極めて生産効
率が低下することになる。これに対して、本実施形態の
ように直線偏光部材上で１／２波長板をパターニングす
る場合、現在、液晶パネル用として広く使用されている
直線偏光板にはトリアセチルセルロース等からなる厚さ
１００μｍ程度の光学的に等方性の保護層が設けられて
いるため、この保護層がエッチングの際の保護層として
充分機能する。従って、本実施形態では、直線偏光部
材、パターニングされた１／２波長板および１／４波長
板の順で積層しているのである。

【０１５９】この偏光素子は、例えば図１８に示すよう
にして作製することができる。

【０１６０】まず、図１８（ａ）に示すように、必要に
応じて基板１を用い、その上に直線偏光部材６を配置す
る。基板１は、ガラスやプラスティック等のような透明
な材料からなるものを用いることができる。また、基板
１は光学素子の作製後に取り除いてもよい。その場合に
は、不透明な基板であってもよい。また、この偏光素子
を液晶表示装置等に適用する場合には、液晶パネルを構
成する基板を用いてもよい。

【０１６１】直線偏光部材６は、入射した光を直線偏光
に変換できるものであればどのようなものであってもよ
く、例えば特開平７−２６１０２４号公報に記載されて
いるような様々な方法で作製することができる。この直
線偏光部材６は、基板１上に粘着剤により貼着してもよ
く、光硬化性樹脂等により接着してもよい。

【０１６２】次に、図１８（ｂ）に示すように、直線偏
光部材６上に１／２波長板１２を配置する。１／２波長
板１２は、一軸延伸ポリマーフィルムまたは一軸配向液
晶ポリマー層等を用いることができる。１／２波長板１
２が一軸延伸ポリマーフィルムである場合には、直線偏
光部材６上に粘着剤により貼着してもよく、光硬化性樹
脂等により接着してもよい。また、１／２波長板１２が
一軸配向液晶ポリマー層である場合には、直線偏光部材
６上にポリイミド等からなる配向層（図示せず）をスピ
ンコート法やロールコート法、印刷法等を用いて形成
し、必要に応じて加熱処理を行って、ナイロン布等を用
いたラビング処理、または紫外線や遠紫外線等の光の照
射等を行うことにより一軸配向処理する。その配向層の
上に重合性液晶材料を塗布し、必要に応じて加熱処理や
光照射処理などを行うことにより、液晶ポリマーが配向
層の配向状態に従って配向し、一軸配向液晶ポリマー層
が得られる。

【０１６３】この場合、直線偏光部材６上に配向層を塗
布しやすくするために、直線偏光部材６上にアクリル
系、エポキシ系またはシラン系等の有機膜や、ＳｉＯ₂
またはＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）等
の無機膜を形成してもよい。

【０１６４】直線偏光部材６の偏光透過軸方向と、１／
２波長板１２の遅相軸方向（または進相軸方向）とは、
例えば４５゜傾けて配置する。また、後述するように、
１／２波長板１２として広帯域波長板を用いる場合に
は、直線偏光部材６の偏光透過軸方向と、１／２波長板
１２の偏光入射軸方向とが一致するように１／２波長板
１２を配置する。

【０１６５】続いて、図１８（ｃ）に示すように、１／
２波長板１２をパターニングしてストライプ状の１／２
波長板２とする。このとき、１／２波長板の残したい部
分上をレジスト材料で覆ってウェットエッチング法やド
ライエッチング法でパターニングしてもよい。また、１
／２波長板の削り取りたい領域にエキシマレーザーを照
射してパターニングしてもよい。さらに、１／２波長板
の残したい部分上をレジスト材料で覆ってアルミナ微粉
末等の研削粉を１／２波長板表面に吹き付けるサンドブ
ラスト法によりパターニングしてもよい。また、液晶ポ
リマー層を配向させるための配向層をパターニングし、
その上に液晶ポリマー層を積層させてもよい。この１／
２波長板のパターニング方法としては、実施形態１〜８
で述べたいずれの方法をも用いることができる。

【０１６６】また、１／２波長板２の形状はストライプ
状に限らず、任意の形状が可能である。その形状変更
は、例えば、レジスト材料をパターニングするフォトマ
スク形状やエキシマレーザーの走査方法を変更すること
などにより容易に行うことができる。

【０１６７】その後、図１８（ｄ）に示すように、パタ
ーニングされた１／２波長板２上に第２位相差部材とし
ての１／４波長板３を積層する。１／４波長板３は、一
軸延伸ポリマーフィルムまたは一軸配向液晶ポリマー層
等を用いることができる。１／４波長板３が一軸延伸ポ
リマーフィルムである場合には、粘着剤により貼着して
もよく、光硬化性樹脂等により接着してもよい。また、
１／４波長板３が一軸配向液晶ポリマー層である場合に
は、基板１上にポリイミド等からなる配向層（図示せ
ず）をスピンコート法やロールコート法、印刷法等を用
いて形成し、必要に応じて加熱処理を行って、ナイロン
布等を用いたラビング処理や偏向光の照射等を行うこと
により一軸配向処理する。その配向層の上に重合性液晶
材料を塗布し、必要に応じて加熱処理や光照射処理など
を行うことにより、液晶ポリマーが配向層の配向状態に
従って配向し、一軸配向液晶ポリマー層が得られる。以
上により偏光素子が完成する。

【０１６８】このようにして得られる偏光素子において
は、直線偏光部材６に入射した光が直線偏光に変換さ
れ、その直線偏光が１／２波長板２の設けられている領
域と設けられていない領域とに入射し、１／４波長板３
を通過することで各領域から極性の異なる楕円偏光とし
て出射される。

【０１６９】なお、第２位相差部材としての１／４波長
板３としては、任意の位相差を有する位相差部材を用い
ることができるが、１／４波長板を用いた場合には、入
射した直線偏光を円偏光に変換する光学素子が得られ
る。

【０１７０】また、１／２波長板２と１／４波長板３と
は、互いの遅相軸方向または進相軸方向が直交するよう
に配置すると、入射した直線偏光が極性の異なる２種類
の楕円偏光、または極性の異なる２種類の円偏光に変換
される。この場合、両者の遅相軸方向または進相軸方向
は、厳密に直交していなくてもよく、１／２波長板２の
遅相軸方向に対して１／４波長板３の遅相軸方向が９０
゜±１０゜、または１／２波長板２の進相軸方向に対し
て１／４波長板３の進相軸方向が９０゜±１０゜であれ
ばよい。

【０１７１】また、１／４波長板３を積層する前に、１
／２波長板２の表面を平坦化するために透明な平坦化膜
（図示せず）を形成してもよい。この平坦化膜を形成し
た場合でも、必要に応じて１／４波長板３を粘着剤によ
り貼着してもよく、光硬化性樹脂等により接着してもよ
い。

【０１７２】さらに、一般的に、一軸延伸ポリマーフィ
ルムや一軸配向液晶ポリマー層は、屈折率に波長分散性
があり、可視光の全領域では１／２波長板や１／４波長
板として機能しない場合がある。このような場合には、
複数層の一軸延伸ポリマーフィルムや複数層の一軸配向
液晶ポリマー層を、各層の遅相軸方向または進相軸方向
をずらして積層すれば広帯域波長板が得られ、少なくと
も可視光領域で１／２波長板または１／４波長板として
機能させることができる。このような広帯域波長板で
は、１／２波長板２や１／４波長板３の遅相軸または進
相軸の方向を一義的に定めることができないので、１／
２波長板２における直線偏光出射方向と、１／４波長板
３における右楕円偏光を得るための偏光入射方向または
左楕円偏光を得るための偏光入射方向のうちのいずれか
一方とが一致するように配置すればよい。この場合、１
／２波長板２における直線偏光出射方向と、１／４波長
板３における右楕円偏光を得るための偏光入射方向また
は左楕円偏光を得るための偏光入射方向は、厳密に一致
していなくてもよく、±１０゜ずれていてもよい。

【０１７３】また、必要に応じて任意の位相差を有する
他の位相差フィルムや、特開平６−７５１１６号公報で
提案されているような位相差板を、基板１上、または基
板１と直線偏光部材６との間に配置しても良く、さら
に、基板１を取り除いた場合には、直線偏光部材６上に
おける１／２波長板２が配置されている面と反対側の面
に配置してもよい。

【０１７４】以下の実施形態１０〜１２では、光学素子
または偏光素子と液晶パネルとを組み合わせた２次元用
および３次元用の両方の映像表示が可能な映像表示装置
について説明する。

【０１７５】（実施形態１０）図１９は実施形態１０の
映像表示装置を示す斜視図である。

【０１７６】この映像表示装置は、液晶パネル１１１を
構成するガラス基板１０２ｂの外側（液晶層１１２とは
反対側）に光学素子１０６を備えている。光学素子１０
６は、基板１０６ａとパターニングされた１／２波長板
１０６ｂと第２位相差部材としての１／４波長板１０６
ｃとからなり、１／４波長板１０６ｃ側を液晶パネル１
１１側に配して設けられている。なお、この基板１０６
ａは、映像表示装置の重量増加防止や表示の明るさ低下
防止の観点から、省略するのが好ましい。

【０１７７】以下に、液晶パネル１１１の構成および製
造方法について説明する。

【０１７８】ガラス基板１０２ａ上に走査線、信号線、
画素電極（いずれも図示せず）およびＴＦＴ素子１０４
を形成する。走査線は液晶パネル１１１の表示画面にお
ける水平方向に沿い、かつ、各走査線が１行分の画素１
０３に対応するように形成し、信号線は走査線と直交す
るように、かつ、各信号線が１列分の画素１０３に対応
するように形成する。画素電極はマトリクス状に配置さ
れた画素１０３の各々に対して１つずつ形成し、ＴＦＴ
素子１０４によって走査線および信号線と接続する。こ
の走査線、信号線、画素電極およびＴＦＴ素子１０４
は、どのような方法によって形成してもよい。なお、本
明細書においては、走査線に平行な方向を行方向、信号
線に平行な方向を列方向と称することとする。

【０１７９】マトリクス状に配置された画素１０３は、
画素１行分を右目用画素グループ１０３ａまたは左目用
画素グループ１０３ｂとして、右目用画素グループ１０
３ａと左目用画素グループ１０３ｂとを１走査線毎に交
互に配置するようにする。

【０１８０】次に、ＴＦＴ素子１０４が設けられたガラ
ス基板１０２ａ上に、全面にわたって配向膜１０５ａを
形成する。配向膜１０５ａは、例えばスピンコート法に
より基板１０２ａの全面にポリイミド等の有機高分子材
料やその前駆体をγ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロ
リドンまたはキシレンを初めとする有機溶剤に溶解した
ものを塗布し、それを焼成することにより形成する。以
上によりＴＦＴ側基板が作製される。

【０１８１】対向側のガラス基板１０２ｂ上には、カラ
ーフィルター１０８ａと、ガラス基板１０２ａ上に形成
されたＴＦＴ素子１０４を遮光するためのブラックマト
リクス１０８ｂとを形成する。カラーフィルター１０８
ａおよびブラックマトリクス１０８ｂは、どのような方
法で形成してもよい。この実施形態１０では、カラーフ
ィルター１０８ａを構成するＲ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅ
ｅｎ）、Ｂ（Ｂｌａｃｋ）の各色のフィルター部分が信
号線方向（画面垂直方向）に平行なストライプ状となる
ように、かつ、走査線方向（画面垂直方向）に対して
Ｒ、Ｇ、Ｂの各フィルターが周期的に配列されるように
カラーフィルター１０８ａを形成した。また、ブラック
マトリクス１０８ｂは、１画素を囲むように格子状に形
成した。

【０１８２】次に、カラーフィルター１０８ａおよびブ
ラックマトリクス１０８ｂが設けられた基板１０２ｂの
上に、全面にわたって透明電極１０３ｃを形成する。こ
の透明電極１０３ｃは、例えばＩＴＯ等の透明導電膜を
スパッタリング法等により形成する。その上には、配向
膜１０５ｂを配向膜１０５ａと同様にして形成する。以
上により対向側基板が作製される。

【０１８３】このようにして得られたＴＦＴ側基板およ
び対向側基板の各々にラビング処理を施した後、両基板
の間隔を一定に保つためのスペーサー１０７を介して両
基板を貼り合わせる。

【０１８４】次に、液晶を両基板間に真空注入等により
注入して液晶層１１２を形成する。以上により液晶パネ
ル１１１が完成する。なお、本実施形態１０では、液晶
パネル１１１の表示モードをＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮ
ｅｍａｔｉｃ）モードとした。

【０１８５】このようにして得られた液晶パネル１１１
の対向側ガラス基板１０２ｂの外側面に隣接するよう
に、その偏光透過軸が全フィルム面内で同一である偏光
フィルム１０１ｂを配置する。

【０１８６】次に、偏光フィルム１０１ｂの液晶パネル
１１１とは反対側面に、基板１０６ａ、パターニングさ
れた１／２波長板１０６ｂおよび位相差部材１０６ｃが
積層された光学素子１０６を配置する。本実施形態で
は、実施形態１〜８において作製した光学素子１０６
を、１／４波長板１０６ｃ側を偏光フィルム１０１ｂ側
に配して配置した。また、光学素子１０６を構成する１
／２波長板１０６ｂは、幅がほぼ画素の幅に一致するよ
うなストライプ状に、かつ、１走査線毎に１／２波長板
１０６ｂの形成部と非形成部１０６ｄとが交互に配置さ
れるように形成した。さらに、１／２波長板１０６ｂの
遅相軸方向または進相軸方向は、偏光フィルム１０１ｂ
の偏光透過軸方向に対して４５゜ずらして配置した。ま
た、１／２波長板１０６ｂが積層構造の広帯域波長板で
ある場合には、偏光フィルム１０１ｂの偏光透過軸と１
／２波長板１０６ｂの偏光入射軸が一致するように配置
した。このようにして配置した光学素子１０６は、粘着
剤または接着剤等を用いて偏光フィルム１０１ｂ上に貼
り付ける。接着剤等は必要に応じて光を照射したり加熱
したりして硬化させてもよい。

【０１８７】その後、液晶パネル１１１のＴＦＴ側ガラ
ス基板１０２ａの外側面に隣接するように、その偏光透
過軸が全フィルム面内で同一である偏光フィルム１０１
ａを、その偏光透過軸が偏光フィルム１０１ｂの偏光透
過軸と直交するように配置する。以上により本実施形態
１０の映像表示装置が完成する。

【０１８８】このようにして作製された実施形態１０の
映像表示装置は、液晶パネル１１１から出射されて偏光
フィルム１０１ｂおよび光学素子１０６を通過する光
が、画素１列毎に交互に極性の異なる円偏光となる。従
って、右目用画素グループ１０３ａから出射した光と左
目用画素グループ１０３ｂから出射した光とは、極性の
異なる円偏光に変換される。観察者は、各々の極性に対
応した円偏光板１１０ａ、１１０ｂを右目と左目とに有
する偏光眼鏡１１０を装着することにより、多人数で３
次元の画像を観察することができる。また、観察者が顔
を傾けた場合でも３次元の画像を観察することができ
る。さらに、観察者が偏光眼鏡を装着しない場合には、
２次元の画像を観察することができる。

【０１８９】また、本実施形態１０では、走査線に平行
な方向に並んだ画素１行分を右目用画像を提供する画素
グループ１０３ａと左目用画像を提供する画素グループ
１０３ｂとして、右目用画素グループ１０３ａと左目用
画素グループ１０３ｂとを信号線に平行な方向、つまり
列方向に対して１走査線毎に交互に配置すると共に、液
晶パネル１１１の全面に１走査線おきに１／２波長板１
０６ｂのストライプが対応するように光学素子１０６を
配置して、右目用画像と左目用画像との分離を行ってい
る。このように右目用画素グループ１０３ａと左目用画
素グループ１０３ｂとを配置しているので、右目用画像
信号と左目用画像信号とを１走査線毎に交互に切り替え
て供給することが可能であり、駆動回路を簡単な構成に
することができる。

【０１９０】なお、本実施形態１０では、偏光フィルム
１０１ｂの偏光透過軸方向と光学素子１０６を構成する
１／２波長板１０６ｂの遅相軸方向または進相軸方向と
のずれを４５゜としたが、厳密に４５゜とする必要はな
く、４５゜±１０゜の角度であればよい。このことは以
下の実施形態でも同様である。

【０１９１】また、本実施形態１０では、液晶パネル１
１１としてアクティブマトリクス型の液晶パネルを用い
たが、左目用画像および右目用画像を得るための手段は
これに限定されず、単純マトリクス型液晶パネル、ＥＬ
（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲ
Ｔ、プラズマディスプレイ等の自発光表示素子やプラズ
マアドレス液晶パネルを用いることもできる。また、液
晶パネル１１１としてＴＮ液晶を用いたＴＮモードで表
示を行うものを用いたが、これに限定されるものではな
く、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔ
ｉｃ）モード、強誘電性液晶モード、反強誘電性液晶モ
ード、高分子分散型液晶モード、軸対称配向モード、電
界誘起複屈折モード、ハイブリッド電界効果モード、Ｉ
ｎ−ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇモード、エレクト
ロクリニック効果を有するスメクティック液晶を用いた
相転移モード、動的散乱モード、ゲストホストモード、
液晶複合膜等、公知のいずれの表示モードをも用いるこ
とができる。このことは以下の実施形態でも同様であ
る。なお、これらの表示モードのうち、偏光モードでな
い表示モードを採用する場合には、偏光板１０１ａは不
要となる。

【０１９２】また、本実施形態１０では、走査線に平行
な方向に並んだ画素１行分を右目用画素グループ１０３
ａまたは左目用画素グループ１０３ｂとして信号線に平
行な方向、つまり列方向に交互に配置しているが、画素
の配列はどのようなものであってもよく、例えば、信号
線に平行な方向に並んだ画素１列分を右目用画素グルー
プ１０３ａまたは左目用画素グループ１０３ｂとして走
査線に平行な方向、つまり行方向に交互に配置してもよ
い。この場合、光学素子１０６を構成する１／２波長板
１０６ｂは、信号線に平行な方向に１列おきに、ほぼ画
素の大きさに一致するように形成すればよい。このこと
は以下の実施形態でも同様である。

【０１９３】また、本実施形態１０では、カラーフィル
ター１０８ａにおけるＲ、Ｇ、Ｂの各色のフィルター部
分をストライプ状に配置したが、他の形状、例えばデル
タ配列等に配置してもよい。このことは以下の実施形態
でも同様である。

【０１９４】なお、光学素子１０６を構成する１／２波
長板１０６ｂの形状は、カラーフィルター１０８ａのフ
ィルター部分の形状に応じた形状で、かつ、右目用画素
グループ１０３ａを構成する画素および左目用画素グル
ープ１０３ｂを構成する画素のうちのいずれか一方にほ
ぼ一致するような形状であればよい。画素の形状は、ど
のような形状であってもよいが、右目用画素と左目用画
素とが均等に配置されるようにするのが好ましい。この
とき、１／２波長板１０６ｂが設けられた領域を一方の
目用、例えば右目用とすると、右目用領域と１／２波長
板が設けられていない左目用領域とが均等に配置される
ようにするのが好ましい。また、格子状の画素の周囲が
ブラックマトリクスで遮光されているような構成の場
合、１／２波長板１０６ｂが設けられていない領域１０
６ｄを一方の目用、例えば右目用画素に対応させ、その
周囲を囲むように１／２波長板１０６ｂを設けて左目用
画素とブラックマトリクスとに対応させてもよい。また
は、１／２波長板１０６ｂが設けられた領域を一方の目
用、例えば右目用画素に対応させ、１／２波長板１０６
ｂが設けられていない領域１０６ｄを左目用画素とブラ
ックマトリクスとに対応させてもよい。このことは以下
の実施形態でも同様である。

【０１９５】本実施形態１０では、偏光フィルム１０１
ｂと光学素子１０６を構成する１／４波長板１０６ｃと
が接するように配置したが、光学素子を構成する基板１
０６ａとしてガラスやプラスティック等の透明な材料を
用いている場合には、基板１０６ａと偏光フィルム１０
１ｂとが接するように配置してもよい。また、基板１０
６ａが取り除かれている場合には、１／２波長板１０６
ｂと偏光フィルム１０１ｂとが接するように配置しても
よい。

【０１９６】また、偏光フィルム１０１ｂとガラス基板
１０２ｂとの間に、第２位相差部材として特開平６−７
５１１６号公報で提案されているような位相差フィルム
を配置してもよく、任意の位相差を有する他の位相差フ
ィルムを配置してもよい。特に、液晶パネル１１１とし
てＳＴＮモードのものを用いた場合には、ガラス基板１
０２ａと偏光フィルム１０１ａとの間にも任意の位相差
を有する第２位相差部材を配置してもよい。このように
第２位相差部材を配置することにより、視角補償や色調
補償を行うことができる。

【０１９７】本実施形態１０では、右目用画素から出射
される光と左目用画素から出射される光とを分離するた
めの手段として実施形態１〜８で作製した光学素子１０
６を用いたが、図２０に示すような円偏光素子２０１、
つまり、直線偏光部材２０１ａ、パターニングされた１
／２波長板２０１ｂおよび１／４波長板２０１ｃが積層
されたものを用いても良い。この円偏光素子２０１は、
実施形態９で説明したようにして作製することができ、
直線偏光部材２０１ａ側をガラス基板１０２ｂ側に配し
て配置する。また、円偏光素子２０１を構成する直線偏
光部材２０１ａの偏光透過軸は、液晶パネル１１１に貼
着した偏光フィルム１０１ａの偏光透過軸方向と直交さ
せる。さらに、円偏光素子２０１を構成する１／２波長
板２０１ｂは、その形成部が右目用画素グループ１０３
ａまたは左目用画素グループ１０３ｂのいずれか一方に
ほぼ一致し、１／２波長板２０１ｂの非形成部２０１ｄ
が他方のほぼ一致するように形成する。このように光学
素子１０６の代わりに円偏光素子２０１を配置した場
合、液晶パネル１１１に予め偏光フィルム１０１ｂを貼
り付けておく必要は無い。この映像表示装置は、液晶パ
ネル１１１から出射されて円偏光素子２０１を通過する
光が、画素１列毎に交互に極性の異なる円偏光となる。
従って、右目用画素グループ１０３ａから出射した光と
左目用画素グループ１０３ｂから出射した光とは、極性
の異なる円偏光に変換される。観察者は、各々の極性に
対応した円偏光板１１０ａ、１１０ｂを右目と左目とに
有する偏光眼鏡１１０を装着することにより、多人数で
３次元の画像を観察することができる。また、観察者が
顔を傾けた場合でも３次元の画像を観察することができ
る。さらに、観察者が偏光眼鏡を装着しない場合には、
２次元の画像を観察することができる。

【０１９８】また、円偏光素子２０１を構成する偏光フ
ィルム２０１ａとガラス基板１０２ｂとの間に、第２位
相差部材として特開平６−７５１１６号公報で提案され
ているような位相差フィルムを配置してもよく、任意の
位相差を有する他の位相差フィルムを配置してもよい。
特に、液晶パネル１１１としてＳＴＮモードのものを用
いた場合には、ガラス基板１０２ａと偏光フィルム１０
１ａとの間にも任意の位相差を有する第２位相差部材を
配置してもよい。このように第２位相差部材を配置する
ことにより、視角補償や色調補償を行うことができる。

【０１９９】（実施形態１１）図２１は実施形態１１の
映像表示装置を示す斜視図である。

【０２００】この映像表示装置は、液晶パネル１１１を
構成するガラス基板１０２ｂの内側（液晶層１１２側）
に光学素子１０６を備えている。光学素子１０６は、パ
ターニングされた第１位相差部材としての１／２波長板
１０６ｂと第２位相差部材としての１／４波長板１０６
ｃとからなり、１／２波長板１０６ｂ側を液晶パネル１
１１を構成する透明基板１０２ｂ側に配して設けられて
いる。

【０２０１】以下に、液晶パネル１１１の構成および製
造方法について説明する。

【０２０２】ＴＦＴ側基板は、実施形態１０と同様な構
成であり、同様にして作製することができる。

【０２０３】対向側のガラス基板１０２ｂ上には、パタ
ーニングされた１／２波長板１０６ｂおよび１／４波長
板１０６ｃが積層された光学素子１０６を配置する。本
実施形態では、実施形態１〜８において作製した光学素
子１０６を、１／４波長板１０６ｃ側をガラス基板１０
２ｂから遠い側に配して配置した。また、光学素子１０
６を構成する１／２波長板は、幅がほぼ画素の幅に一致
するようなストライプ状に、かつ、１走査線毎に１／２
波長板１０６ｂの形成部と非形成部１０６ｄとが交互に
配置されるように形成した。

【０２０４】次に、光学素子１０６上に偏光フィルム１
０１ｂを配置する。この実施形態では、その偏光透過軸
が全フィルム面内で同一である偏光フィルム１０１ｂ
を、その偏光透過軸が１／２波長板１０６ｂの遅相軸方
向または進相軸方向と４５゜ずらして配置した。また、
１／２波長板１０６ｂが積層構造の広帯域波長板である
場合には、偏光フィルム１０１ｂの偏光透過軸と１／２
波長板１０６ｂの偏光入射軸とが一致するように配置し
た。このように液晶パネル１１１内に配置される偏光フ
ィルム１０１ｂは、カラーフィルター１０８ａの形成
時、透明電極１０３ｃの形成時または配向膜１０５ｂの
形成時に、通常、１００℃を超える雰囲気に曝される。
よって、必要に応じて偏光フィルム１０１ｂを耐熱性偏
光フィルムであるＳＴ−１８２２ＡＰ（住友化学工業社
製）やポリビニレン分子を含む延伸ポリビニルアルコー
ルシートからなる偏光フィルム（Ｋ偏光子）を用いても
良い。

【０２０５】続いて、偏光フィルム１０１ｂ上に、カラ
ーフィルター１０８ａと、ガラス基板１０２ａ上に形成
されたＴＦＴ素子１０４を遮光するためのブラックマト
リクス１０８ｂとを形成する。カラーフィルター１０８
ａおよびブラックマトリクス１０８ｂは、どのような方
法で形成してもよい。この実施形態１１では、カラーフ
ィルター１０８ａを構成するＲ、Ｇ、Ｂの各色のフィル
ター部分が信号線方向（画面垂直方向）に平行なストラ
イプ状となるように、かつ、走査線方向（画面垂直方
向）に対してＲ、Ｇ、Ｂの各フィルターが周期的に配列
されるようにカラーフィルター１０８ａを形成した。ま
た、ブラックマトリクス１０８ｂは、１画素を囲むよう
に格子状に形成した。

【０２０６】その後、カラーフィルター１０８ａおよび
ブラックマトリクス１０８ｂが設けられた基板１０２ｂ
の上に、全面にわたって透明電極１０３ｃを形成する。
この透明電極１０３ｃは、例えばＩＴＯ等の透明導電膜
をスパッタリング法等により形成する。その上には、配
向膜１０５ｂを配向膜１０５ａと同様にして形成する。
以上により対向側基板が作製される。

【０２０７】このようにして得られたＴＦＴ側基板およ
び対向側基板の各々にラビング処理を施した後、両基板
の間隔を一定に保つためのスペーサー１０７を介して両
基板を貼り合わせる。

【０２０８】次に、液晶を両基板間に真空注入法等によ
り注入して液晶層１１２を形成する。以上により液晶パ
ネル１１１が完成する。なお、本実施形態１１では、液
晶パネル１１１の表示モードをＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ
Ｎｅｍａｔｉｃ）モードとした。

【０２０９】その後、液晶パネル１１１のＴＦＴ側ガラ
ス基板１０２ａの外側面に隣接するように、その偏光透
過軸が全フィルム面内で同一である偏光フィルム１０１
ａを、その偏光透過軸が偏光フィルム１０１ｂの偏光透
過軸と直交するように配置する。以上により本実施形態
１１の映像表示装置が完成する。

【０２１０】このようにして作製された実施形態１１の
映像表示装置は、液晶パネル１１１から出射されて偏光
フィルム１０１ｂおよび光学素子１０６を通過する光
が、画素１列毎に交互に極性の異なる円偏光となる。従
って、右目用画素グループ１０３ａから出射した光と左
目用画素グループ１０３ｂから出射した光とは、極性の
異なる円偏光に変換される。観察者は、各々の極性に対
応した円偏光板１１０ａ、１１０ｂを右目と左目とに有
する偏光眼鏡１１０を装着することにより、多人数で３
次元の画像を観察することができる。また、観察者が顔
を傾けた場合でも３次元の画像を観察することができ
る。さらに、観察者が偏光眼鏡を装着しない場合には、
２次元の画像を観察することができる。

【０２１１】また、本実施形態１１では、光学素子１０
６を液晶パネル１１１の内側に配置しているので、立体
視可能ゾーンを広げることができる。以下に、その理由
について、図２２を用いて説明する。

【０２１２】図２２は、光学素子を液晶パネルの外側に
配置した場合の映像表示装置を示す断面図である。この
映像表示装置において、左目用画素１０３ｂから出射し
た光が光学素子における１／２波長板１０６ｂの形成領
域を通過するように１／２波長板１０６ｂがパターニン
グされているものとする。図２２において、Ｐは画素ピ
ッチ、Ｂはブラックマトリクス１０８の幅、Ｐ１は１／
２波長板１０６ｂの幅、ｄ１は画素が形成されている平
面から１／２波長板１０６ｂ形成部の上面までの空気換
算距離、即ち対向基板１０２ｂの空気換算距離、Ｌ１は
１／２波長板１０６ｂ形成部の上面から観察者２０７ま
での距離、Ｗは上下方向の立体視可能ゾーンとする。な
お、この図２２においては、簡単のために第２位相差部
材、偏光フィルム、配向膜等は図示していない。

【０２１３】この図２２に示した映像表示装置におい
て、左目用画素１０３ｂから出射した光が、観察者２０
７の装着した円偏光眼鏡を通して観察者２０７の左目で
観察されるためには、すなわちクロストークを起こさな
いで観察されるためには、出射した光が１／２波長板１
０６ｂの形成領域を通過する必要がある。図２２におい
て、左目用画素１０３ｂの端点をＡおよびＢ、左目用画
素１０３ｂに対応する１／２波長板１０６ｂ形成領域の
端点をＣおよびＤ、直線ＡＣと観察者２０７が位置する
平面との交点をＥ、直線ＢＤと観察者２０７が位置する
平面との交点をＦとすると、上下方向の立体視可能ゾー
ンＷはＥ−Ｆの範囲となる。また、点Ｃから引いた垂線
と画素が形成されている平面との交点をＧ、点Ｃから引
いた垂線と観察者２０７が位置する平面との交点をＨと
すると、三角形ＣＡＧと三角形ＣＥＨとの相似から、ＣＧ：ＣＨ＝ＡＧ：ＥＨｄ１：Ｌ１＝Ｂ／２：（Ｗ−Ｐ１）／２となる。従って、Ｗ＝Ｐ１＋（Ｌ１／ｄ１）×Ｂ・・・式（１）となる。例えば、Ｐ＝０．３３ｍｍ、Ｂ＝０．０３ｍ
ｍ、対向ガラス基板１０２ｂの厚みを１．１ｍｍ、ガラ
スの屈折率ｎ＝１．５２、ｄ１＝０．７２ｍｍ、Ｐ１＝
０．３３ｍｍ、Ｌ１＝３５０ｍｍとすれば、上記式
（１）より立体視可能ゾーンは、Ｗ＝約１４ｍｍとな
る。

【０２１４】これに対して、本実施形態１１のように偏
光フィルム１０１ａと光学素子１０６とが液晶パネル１
１１の内側に配置されている場合には、左目用画素１０
３ｂと光学素子１０６の１／２波長板１０６ｂの形成領
域とが近接しているので、原理上、対向基板１０２ｂに
よる視差の影響を無くすことができ、上下方向の立体視
可能ゾーンを広げることができる。

【０２１５】さらに、本実施形態１１では、走査線に平
行な方向に並んだ画素１行分を右目用画像を提供する画
素グループ１０３ａと左目用画像を提供する画素グルー
プ１０３ｂとして、右目用画素グループ１０３ａと左目
用画素グループ１０３ｂとを信号線に平行な方向、つま
り列方向に対して１走査線毎に交互に配置すると共に、
液晶パネル１１１の全面に１走査線おきに１／２波長板
１０６ｂのストライプが対応するように光学素子１０６
を配置して、右目用画像と左目用画像との分離を行って
いる。このように右目用画素グループ１０３ａと左目用
画素グループ１０３ｂとを配置しているので、右目用画
像信号と左目用画像信号とを１走査線毎に交互に切り替
えて供給することが可能であり、駆動回路を簡単な構成
にすることができる。

【０２１６】本実施形態１１では、液晶パネル１１１を
構成するガラス基板１０２ｂ上に光学素子１０６を形成
したが、別の基板（図示せず）上で光学素子１０６を形
成して、ガラス基板１０２ｂ側に１／４波長板１０６ｃ
が接するように配置してもよい。この別の基板は必要に
応じて光学素子１０６から取り外してもよく、その場合
には、ガラス基板１０２ｂと１／２波長板１０６ｂが接
するように配置してもよい。

【０２１７】また、本実施形態１１では、偏光フィルム
１０１ｂ上にカラーフィルター１０８ａおよびブラック
マトリクス１０８ｂを形成したが、カラーフィルター１
０８ａおよびブラックマトリクス１０８ｂは光学素子１
０６と偏光フィルム１０１ｂとの間に形成してもよい。
また、ガラス基板１０２ｂ上にカラーフィルター１０８
ａおよびブラックマトリクス１０８ｂを形成した後、そ
の上に光学素子１０６を形成してもよい。

【０２１８】さらに、偏光フィルム１０１ｂ上に、第２
位相差部材として特開平６−７５１１６号公報で提案さ
れているような位相差フィルムを配置してもよく、任意
の位相差を有する他の位相差フィルムを配置してもよ
い。特に、液晶パネル１１１としてＳＴＮモードのもの
を用いた場合には、配向膜１０５ｂと偏光フィルム１０
１ａとの間にも任意の位相差を有する第２位相差部材を
配置してもよい。このように第２位相差部材を配置する
ことにより、視角補償や色調補償を行うことができる。

【０２１９】本実施形態１１では、右目用画素から出射
される光と左目用画素から出射される光とを分離するた
めの手段として実施形態１〜８で作製した光学素子１０
６を用いたが、図２３に示すような円偏光素子２０１、
つまり、直線偏光部材２０１ａ、パターニングされた第
１位相差部材としての１／２波長板２０１ｂおよび第２
位相差部材としての１／４波長板２０１ｃが積層された
ものを用いても良い。この円偏光素子２０１は、実施形
態９で説明したようにして作製することができ、１／４
波長板２０１ｃ側をガラス基板１０２ｂ側に配して配置
する。また、円偏光素子２０１を構成する直線偏光部材
２０１ａの偏光透過軸は、液晶パネル１１１に貼着した
偏光フィルム１０１ａの偏光透過軸方向と直交させる。
さらに、円偏光素子２０１を構成する１／２波長板は、
その形成部２０１ｂが右目用画素グループ１０３ａまた
は左目用画素グループ１０３ｂのいずれか一方にほぼ一
致し、１／２波長板２０１ｂの非形成部２０１ｄが他方
にほぼ一致するように形成する。このように光学素子１
０６の代わりに円偏光素子２０１を配置した場合、液晶
パネル１１１に、光学素子１０６形成後、偏光フィルム
１０１ｂを貼り付ける必要は無い。この映像表示装置
は、液晶パネル１１１から出射されて円偏光素子２０１
を通過する光が、画素１列毎に交互に極性の異なる円偏
光となる。従って、右目用画素グループ１０３ａから出
射した光と左目用画素グループ１０３ｂから出射した光
とは、極性の異なる円偏光に変換される。観察者は、各
々の極性に対応した円偏光板１１０ａ、１１０ｂを右目
と左目とに有する偏光眼鏡１１０を装着することによ
り、多人数で３次元の画像を観察することができる。ま
た、観察者が顔を傾けた場合でも３次元の画像を観察す
ることができる。さらに、観察者が偏光眼鏡を装着しな
い場合には、２次元の画像を観察することができる。

【０２２０】このように、偏光フィルム１０１ａと円偏
光素子２０１とを液晶パネル１１１の内側に配置するこ
とにより、偏光フィルム１０１ａと光学素子１０６とを
液晶パネル１１１の内側に配置した場合と同様に、対向
基板１０２ｂによる視差を低減することができ、立体視
可能ゾーンを広げることができる。

【０２２１】また、カラーフィルター１０８ａおよびブ
ラックマトリクス１０８ｂは円偏光素子２０１上に形成
してもよい。また、予めガラス基板１０２ｂ上にカラー
フィルター１０８ａおよびブラックマトリクス１０８ｂ
を形成した後、その上に円偏光素子２０１を配置しても
よい。

【０２２２】さらに、円偏光素子２０１を構成する偏光
フィルム２０１ａ上に、第２位相差部材として特開平６
−７５１１６号公報で提案されているような位相差フィ
ルムを配置してもよく、任意の位相差を有する他の位相
差フィルムを配置してもよい。特に、液晶パネル１１１
としてＳＴＮモードのものを用いた場合には、配向膜１
０５ｂと偏光フィルム１０１ａとの間にも任意の位相差
を有する第２位相差部材を配置してもよい。このように
第２位相差部材を配置することにより、視角補償や色調
補償を行うことができる。

【０２２３】（実施形態１２）図２４は実施形態１２の
映像表示装置を示す斜視図である。

【０２２４】この映像表示装置は、液晶パネル１１１を
構成するガラス基板１０２ｂの外側（液晶層１１２とは
反対側）に光学素子１０６およびレンチキュラーレンズ
板１０９を備えている。光学素子１０６は、パターニン
グされた第１位相差部材としての１／２波長板１０６ｂ
と第２位相差部材としての１／４波長板１０６ｃとから
なり、１／４波長板１０６ｃ側を液晶パネル１１１側に
配して設けられている。

【０２２５】液晶パネル１１１の構成は実施形態１０と
同様であり、実施形態１０と同様にして作製することが
できる。

【０２２６】この液晶パネル１１１の対向側ガラス基板
１０２ｂの外側面に隣接するように、その偏光透過軸が
全フィルム面内で同一である偏光フィルム１０１ｂを配
置する。

【０２２７】次に、偏光フィルム１０１ｂの液晶パネル
１１１とは反対側面に、パターニングされた１／２波長
板１０６ｂおよび１／４波長板１０６ｃが積層された光
学素子１０６を配置する。本実施形態では、実施形態１
〜８において作製した光学素子１０６を、１／４波長板
１０６ｃ側を偏光フィルム１０１ｂ側に配して配置し
た。また、光学素子１０６を構成する１／２波長板は、
幅がほぼ画素の幅に一致するようなストライプ状に、か
つ、１走査線毎に１／２波長板１０６ｂの形成部と非形
成部１０６ｄとが交互に配置されるように形成した。さ
らに、１／２波長板１０６ｂの遅相軸方向または進相軸
方向は、偏光フィルム１０１ｂの偏光透過軸方向に対し
て４５゜ずらして配置した。また、１／２波長板１０６
ｂが積層構造の広帯域波長板である場合には、偏光フィ
ルム１０１ｂの偏光透過軸と１／２波長板１０６ｂの偏
光入射軸とが一致するように配置した。このようにして
配置した光学素子１０６は、粘着剤または接着剤等を用
いて偏光フィルム１０１ｂ上に貼り付ける。接着剤等は
必要に応じて光を照射したり加熱したりして硬化させて
もよい。

【０２２８】続いて、光学素子１０６の１／２波長板１
０６ｂ側に全面に、右目用画素グループ１０３ａの各行
に対して１個のシリンドリカルレンズ１０９ａが対応
し、左目用画素グループ１０３ｂの各行に対して１個の
シリンドリカルレンズ１０９ａが対応するように、レン
チキュラーレンズ板１０９を設ける。つまり、シリンド
リカルレンズ１０９ａは、走査線と平行な方向である画
面水平方向に延び、画素１行分に対応することになる。

【０２２９】なお、本実施形態１２では、図２５に示す
ように、レンチキュラーレンズ板１０９におけるシリン
ドリカルレンズ１０９ａのピッチＰ１を、画素１０３と
シリンドリカルレンズ１０９ａとの視差によるモアレ縞
の発生を防止するように設定した。より具体的には、液
晶パネル１１１の画素１０３のピッチＰ、画素１０３が
形成されている平面からシリンドリカルレンズ１０９ａ
が形成されている平面までの空気換算距離ｄ、シリンド
リカルレンズ１０９ａが形成されている平面から観察者
までの距離Ｌおよびシリンドリカルレンズ１０９ａのピ
ッチＰ１が下記式（２）を満足するように、シリンドリ
カルレンズ１０９ａのピッチＰ１を設定した。なお、こ
の図２５では、簡単のために偏光フィルムおよび光学素
子を図示していない。

【０２３０】Ｐ１＝Ｐ×Ｌ／（ｄ＋Ｌ）・・・式（２）本実施形態１２において、液晶パネル１１１の画素１０
３のピッチＰは０．３３ｍｍ、シリンドリカルレンズ１
０９ａが形成されている平面から観察者までの距離Ｌは
３５０ｍｍである。また、対向基板１０２ｂの厚みは
１．１ｍｍ、その屈折率はｎ＝１．５２であり、これに
よれば画素１０３が形成されている平面からシリンドリ
カルレンズ１０９ａが形成されている平面までの空気換
算距離ｄは０．７２ｍｍである。これらの値と上記式
（２）から、シリンドリカルレンズのピッチＰ１を０．
３２９ｍｍに設定した。

【０２３１】また、本実施形態１２では、シリンドリカ
ルレンズ１０９ａが対応する画素１０３の１点上に集光
するように、レンチキュラーレンズ板１０９を配置し
た。このように配置すると、レンチキュラーレンズ板１
０９を用いる場合、立体視可能ゾーンを最も広くするこ
とができる。

【０２３２】その後、液晶パネル１１１のＴＦＴ側ガラ
ス基板１０２ａの外側面に隣接するように、その偏光透
過軸が全フィルム面内で同一である偏光フィルム１０１
ａを、その偏光透過軸が偏光フィルム１０１ｂの偏光透
過軸と直交するように配置する。

【０２３３】以上により本実施形態１２の映像表示装置
が完成する。

【０２３４】このようにして作製された本実施形態１２
の映像表示装置は、液晶パネル１１１から出射されて偏
光フィルム１０１ｂおよび光学素子１０６を通過する光
が、画素１列毎に交互に極性の異なる円偏光となる。従
って、右目用画素グループ１０３ａから出射した光と左
目用画素グループ１０３ｂから出射した光とが、極性の
異なる円偏光に変換される。観察者は、各々の極性に対
応した円偏光板１１０ａ、１１０ｂを右目と左目とに有
する偏光眼鏡１１０を装着することにより、多人数で３
次元の画像を観察することができる。また、観察者が顔
を傾けた場合でも３次元の画像を観察することができ
る。さらに、観察者が偏光眼鏡を装着しない場合には、
２次元の画像を観察することができる。

【０２３５】さらに、本実施形態１２では、光学素子１
０６に隣接し、かつ、各マイクロレンズが左目用画素お
よび右目用画素のいずれか一方からの出射光のみを集光
するようにマイクロレンズアレイを配置しているので、
光学素子１０６が液晶パネルの外側に配置されているに
も拘らず、従来の立体画像表示装置に比べて立体視可能
ゾーンをさらに広くすることができる。

【０２３６】以下に、本実施形態１２の映像表示装置に
おける立体視可能ゾーンのサイズについて、図２６を参
照しながら説明する。

【０２３７】図２６（ａ）は、光学素子を液晶パネルの
外側に配置した場合の映像表示装置を示す断面図であ
る。図２６（ａ）において、Ｐは画素ピッチ、Ｂはブラ
ックマトリクス１０８の幅、Ｐはブラックマトリクス１
０８の幅、ｄは画素が形成されている平面からシリンド
リカルレンズ１０９ａが形成されている平面までの空気
換算距離、Ｌはシリンドリカルレンズ１０９ａが形成さ
れている平面から観察者２０７までの距離、Ｗは上下方
向の立体視可能ゾーン、１０９はレンチキュラーレンズ
板、１０３ｂは左目用画素、１０２ｂは対向基板とす
る。なお、この図２６においては、簡単のために第２位
相差部材、偏光フィルム、配向膜等は図示していない。

【０２３８】図２６（ａ）に示すように、シリンドリカ
ルレンズ１０９ａにより画素上の一点からの光が拡大さ
れるので、立体視が可能となる範囲が拡大される。図２
６（ａ）において、着目する左目用画素１０３ｂの上下
に存在するブラックマトリクス１０８の中心部をＱおよ
びＲ、シリンドリカルレンズ１０９ａの中心部をＳ、上
下方向の立体視可能ゾーンＷをＴ−Ｕの間とすると、三
角形ＳＱＲと三角形ＳＵＴとの相似から、Ｐ：Ｗ＝ｄ：Ｌとなる。従って、Ｗ＝Ｐ×（Ｌ／ｄ）・・・式（３）となる。例えば、Ｐ＝０．３３ｍｍ、Ｂ＝０．０３ｍ
ｍ、対向ガラス基板１０２ｂの厚みを１．１ｍｍ、ガラ
スの屈折率ｎ＝１．５２、ｄ＝０．７２ｍｍ、Ｐ１＝
０．３３ｍｍ、Ｌ＝３５０ｍｍとすれば、上記式（３）
より立体視可能ゾーンは、Ｗ＝約１６０ｍｍとなる。

【０２３９】ここで、シリンドリカルレンズ１０９ａ
が、画素上の一点以外で集光する場合について述べる。
図２６（ｂ）に示すように、画素上の一点で集光する光
線を三角形ＱＣＤと三角形ＲＣＤで表し、画素上の一点
で集光しない光線を三角形Ｑ′ＣＤと三角形Ｒ′ＣＤで
表す。画素上の一点で集光する場合の立体視可能ゾーン
は、前述のように集光点Ｓ及びＲからシリンドリカルレ
ンズ１０９ａの中心点Ｓを通過した光線の観察者２０７
の距離Ｌで幅Ｗである。次に、画素上の一定で集光しな
い場合は、焦点Ｑ′及びＲ′からシリンドリカルレンズ
１０９ａの中心点Ｓを通過した光線の観察者２０７の距
離Ｌでの幅Ｗ′となる。図より明かなように、Ｗ＞Ｗ′
で、このように画素上の一点に集光するように設定した
場合が立体視可能ゾーンＷが最も広くなる。

【０２４０】これに対して、レンチキュラーレンズを設
けないで光学素子を液晶パネルの外側に配置した場合に
は、上下方向の立体視可能ゾーンはＷ＝約１４ｍｍであ
るので、レンチキュラーレンズを設けることにより、偏
光フィルム１０１ａと光学素子１０６とを液晶パネル１
１１の外側に配置しても、立体視可能ゾーンを広げるこ
とができる。

【０２４１】また、このようにレンチキュラーレンズを
用いることにより、偏光フィルム１０１ｂと光学素子１
０６とを液晶パネル１１１内に配置する必要がなくなる
ため、液晶パネル１１１内に配置する場合には必要とさ
れる偏光フィルム１０１ｂおよび光学素子１０６の耐熱
性等の制限が不要になる。

【０２４２】次に、左右方向の立体視可能ゾーンについ
て説明する。

【０２４３】本実施形態１２では、走査線に平行な方向
に並んだ画素１行分を右目用画像を提供する画素グルー
プ１０３ａと左目用画像を提供する画素グループ１０３
ｂとして、右目用画素グループ１０３ａと左目用画素グ
ループ１０３ｂとを信号線に平行な方向、つまり列方向
に対して１走査線毎に交互に配置すると共に、液晶パネ
ル１１１の全面に１走査線おきに１／２波長板１０６ｂ
のストライプが対応するように光学素子１０６を配置
し、さらに、１行分の画素１０３に１本のシリンドリカ
ルレンズ１０９ａが対応して、右目用画像と左目用画像
との分離を行っている。このため、左右方向の立体視可
能ゾーンは制限を受けず、画面水平方向の解像度が低下
することはない。また、このように右目用画素グループ
１０３ａと左目用画素グループ１０３ｂとを配置してい
るので、右目用画像信号と左目用画像信号とを１Ｈ期間
毎に交互に切り替えて供給することが可能であり、駆動
回路を簡単な構成にすることができる。

【０２４４】さらに、本実施形態１２では、シリンドリ
カルレンズ１０９ａを、画素１０３のピッチと同一では
なく、これを補正して得られるピッチで配列しているた
め、マトリクス上に配置された画素とシリンドリカルレ
ンズとの視差によるモアレ縞の発生を防止することがで
きる。

【０２４５】なお、本実施形態１２では、走査線に平行
な方向に並んだ画素１行分を右目用画素グループ１０３
ａまたは左目用画素グループ１０３ｂとして信号線に平
行な方向、つまり列方向に交互に配置しているが、信号
線に平行な方向に並んだ画素１列分を右目用画素グルー
プ１０３ａまたは左目用画素グループ１０３ｂとして走
査線に平行な方向、つまり行方向に交互に配置してもよ
い。この場合、光学素子１０６を構成する１／２波長板
１０６ｂを、信号線に平行な方向に１列おきに、ほぼ画
素の大きさに一致するように形成すると共に、レンチキ
ュラーレンズ板１０９のシリンドリカルレンズ１０９ａ
を画面垂直方向（信号線と平行な方向）に配置すればよ
い。

【０２４６】また、本実施形態１２では、映像表示装置
２０８の縦方向（信号線に平行な方向）の長さＨｖに対
して上下方向の立体視可能ゾーンＷが大きくなるように
観察距離Ｌを設定しているが、Ｗ＜Ｈｖとなるように設
定してもよい。但し、Ｗ≧Ｈｖとした場合には、後ろ方
向への移動に対して立体視可能ゾーンの限界がないとい
う利点がある。

【０２４７】また、本実施形態１２では、液晶パネルに
偏光フィルムと光学素子とを配置し、その上にレンチキ
ュラーレンズ板を配置したが、液晶パネルにレンチキュ
ラーレンズ板を配置して、その上に偏光フィルムと光学
素子とを配置してもよい。また、光学素子１０６上にシ
リンドリカルレンズ１０９ａを形成後、偏光フィルム１
０１ｂ上に配置してもよい。この場合、シリンドリカル
レンズ１０９ａは、右目用画素グループ１０３ａ、左目
用画素グループ１０３ｂの各画素行または各画素列に１
つずつ対応するように形成すれば、光学素子１０６を構
成する１／２波長板１０６ｂ（基板１０６ａが存在する
場合には基板１０６ａ）に接するように形成されていて
も良く、または１／４波長板１０６ｃに接するように形
成されていてもよい。

【０２４８】また、本実施形態１２では、偏光フィルム
１０１ｂと光学素子１０６を構成する１／４波長板１０
６ｃとが接するように配置したが、１／２光学素子を構
成する基板１０６ａとしてガラスやプラスティック等の
透明な材料を用いている場合には、基板１０６ａと偏光
フィルム１０１ｂとが接するように配置してもよい。ま
た、基板１０６ａが取り除かれている場合には、１／２
波長板１０６ｂと偏光フィルム１０１ｂとが接するよう
に配置してもよい。

【０２４９】また、偏光フィルム１０１ｂとガラス基板
１０２ｂとの間に、第２位相差部材として特開平６−７
５１１６号公報で提案されているような位相差フィルム
を配置してもよく、任意の位相差を有する他の位相差フ
ィルムを配置してもよい。特に、液晶パネル１１１とし
てＳＴＮモードのものを用いた場合には、ガラス基板１
０２ａと偏光フィルム１０１ａとの間にも任意の位相差
を有する第２位相差部材を配置してもよい。このように
第２位相差部材を配置することにより、視角補償や色調
補償を行うことができる。

【０２５０】本実施形態１２では、右目用画素から出射
される光と左目用画素から出射される光とを分離するた
めの手段として実施形態１〜８で作製した光学素子１０
６を用いたが、図２７に示すような円偏光素子２０１、
つまり、直線偏光部材２０１ａ、パターニングされた第
１位相差部材としての１／２波長板２０１ｂおよび第２
位相差部材としての１／４波長板２０１ｃが積層された
ものを用いても良い。この円偏光素子２０１は、実施形
態９で説明したようにして作製することができ、直線偏
光素子２０１ａ側をガラス基板１０２ｂ側に配して配置
する。また、円偏光素子２０１を構成する直線偏光部材
２０１ａの偏光透過軸は、液晶パネル１１１に貼着した
偏光フィルム１０１ａの偏光透過軸方向と直交させる。
さらに、円偏光素子２０１を構成する１／２波長板は、
その形成部２０１ｂが右目用画素グループ１０３ａまた
は左目用画素グループ１０３ｂのいずれか一方にほぼ一
致し、１／２波長板２０１ｂの非形成部２０１ｄが他方
のほぼ一致するように形成する。このように光学素子１
０６の代わりに円偏光素子２０１を配置した場合、液晶
パネル１１１に予め偏光フィルム１０１ｂを貼り付けて
おく必要は無い。この映像表示装置は、液晶パネル１１
１から出射されて円偏光素子２０１を通過する光が、画
素１列毎に交互に極性の異なるの円偏光となる。従っ
て、右目用画素グループ１０３ａから出射した光と左目
用画素グループ１０３ｂから出射した光とは、極性の異
なる円偏光に変換される。観察者は、各々の極性に対応
した円偏光板１１０ａ、１１０ｂを右目と左目とに有す
る偏光眼鏡１１０を装着することにより、多人数で３次
元の画像を観察することができる。また、観察者が顔を
傾けた場合でも３次元の画像を観察することができる。
さらに、観察者が偏光眼鏡を装着しない場合には、２次
元の画像を観察することができる。

【０２５１】このようにレンチキュラーレンズを用いる
ことにより、偏光フィルム１０１ｂと円偏光素子２０１
とを液晶パネル１１１の外側に配置しても、立体視可能
ゾーンを広くすることができ、液晶パネル１１１内に配
置する場合には必要とされる偏光フィルム１０１ｂおよ
び円偏光素子２０１の耐熱性等の制限が不要になる。

【０２５２】また、液晶パネルにレンチキュラーレンズ
板を配置して、その上に円偏光素子２０１を配置しても
よく、円偏光素子２０１上にシリンドリカルレンズ１０
９ａを形成後、液晶パネル１１１に配置してもよい。こ
の場合、シリンドリカルレンズ１０９ａは、右目用画素
グループ１０３ａ、左目用画素グループ１０３ｂの各画
素行または各画素列に１つずつ対応するように形成すれ
ば、円偏光素子２０１を構成する直線偏光部材２０１ａ
側（基板が存在する場合には基板側）に形成されていて
もよく、または１／４波長板２０１ｃ側に形成されてい
てもよい。

【０２５３】また、円偏光素子２０１を構成する偏光フ
ィルム２０１ａとガラス基板１０２ｂとの間に、第２位
相差部材として特開平６−７５１１６号公報で提案され
ているような位相差フィルムを配置してもよく、任意の
位相差を有する他の位相差フィルムを配置してもよい。
特に、液晶パネル１１１としてＳＴＮモードのものを用
いた場合には、ガラス基板１０２ａと偏光フィルム１０
１ａとの間にも任意の位相差を有する第２位相差部材を
配置してもよい。このように第２位相差部材を配置する
ことにより、視角補償や色調補償を行うことができる。

【０２５４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
パターニングされた第１位相差部材の形成部および非形
成部にわたって第２位相差部材を積層することで、第１
位相差部材を１回パターニングするだけで２つの領域で
異なる位相差領域を形成することができる。１回のパタ
ーニングで２種類の領域が形成できるので、パターニン
グの際のダメージ等も小さく、良好な特性の光学素子ま
たは偏光素子が得られる。また、各領域のアライメント
が不要であり、第２位相差部材上で第１位相差部材をパ
ターニングする場合のようにエッチングに対する保護層
等が不要であるので、製造工程を簡略化して低価格化を
図ることができる。また、本発明の偏光素子によれば、
出射光側に透明基板を設ける必要が無いので、その透明
基板の分の重量増加が生じず、表示の明るさ低下を防ぐ
ことができる。また、透明基板としてプラスティック基
板等を用いた場合のようにクロストーク等が生じること
もない。従って、映像表示装置の大画面化を図って、臨
場感にあふれた３次元画像が観察できる。

【０２５５】上記第１位相差部材が１／２波長板である
場合、１／２波長板の形成されている領域とそうでない
領域とにおいて、入射した直線偏光を極性の異なる２種
類の楕円偏光に変換することができる。

【０２５６】上記第２位相差部材が１／４波長板である
場合、入射した直線偏光を極性の異なる円偏光に変換で
きるので、楕円偏光素子を円偏光素子とすることができ
る。

【０２５７】上記第１位相差部材または第２位相差部材
として、単層の一軸延伸ポリマーフィルムを用いると、
その領域内で均一な位相差領域または偏光領域を形成で
きるので、各領域内でムラの無い安定した光学特性が得
られる。また、上記第１位相差部材または第２位相差部
材として、単層の一軸配向液晶ポリマー層を用いると、
光学素子や楕円偏光素子の薄膜化が可能である。また、
上記第１位相差部材または第２位相差部材として、一軸
延伸ポリマーフィルムの複数層の積層構造または一軸配
向液晶ポリマー層の複数層の積層構造を用いると、広帯
域で１／２波長板や１／４波長板として機能させること
ができる。この光学素子や偏光素子を映像表示装置に用
いると、色ずれの少ない鮮やかな３次元映像を表示する
ことができる。

【０２５８】本発明の映像表示装置によれば、円偏光眼
鏡を装着することにより多人数の観察者が観察者の位置
や顔の角度によらずに３次元画像を観察できる。従来の
立体画像表示装置のように高価な眼鏡を必要せず、立体
視可能ゾーンも広くすることができる。また、観察者が
円偏光眼鏡を装着しないときには、液晶パネルに構成さ
れている画素数より解像度が低下することなく２次元画
像を表示することができる。

【０２５９】この場合、液晶パネルの内側に本発明の光
学素子または本発明の楕円偏光素子を配置すると、光学
的に等方性であるガラス基板による視差を無くして良好
な表示状態を得ることができる。また、マイクロレンズ
を用いると、本発明の光学素子または楕円偏光素子を液
晶パネルの外側に配置しても、表示の視差を低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学素子の一実施形態を示す斜視図で
ある。

【図２】本発明の光学素子の製造方法の一実施形態を示
す断面図である。

【図３】本発明の光学素子において、入射した直線偏光
が極性の異なる２種類の楕円偏光または２種類の円偏光
に変換される原理を説明するための図である。

【図４】実施形態１の光学素子を示す断面図である。

【図５】実施形態１の光学素子の製造工程を示す断面図
である。

【図６】実施形態３の光学素子の製造工程を示す断面図
である。

【図７】実施形態４の光学素子の製造工程を示す断面図
である。

【図８】実施形態４の光学素子の製造に用いられるサン
ドブラスト装置を示す断面図である。

【図９】実施形態５の光学素子を示す断面図である。

【図１０】実施形態５の光学素子の製造工程を示す断面
図である。

【図１１】実施形態６の光学素子を示す断面図である。

【図１２】実施形態６の光学素子の製造工程を示す断面
図である。

【図１３】実施形態７の光学素子を示す断面図である。

【図１４】実施形態７の光学素子の製造工程を示す断面
図である。

【図１５】実施形態８の光学素子を示す断面図である。

【図１６】実施形態８の光学素子の製造工程を示す断面
図である。

【図１７】実施形態９の楕円偏光素子を示す断面図であ
る。

【図１８】実施形態９の楕円偏光素子の製造工程を示す
断面図である。

【図１９】実施形態１０の映像表示装置を示す断面図で
ある。

【図２０】実施形態１０の他の映像表示装置を示す断面
図である。

【図２１】実施形態１１の映像表示装置を示す断面図で
ある。

【図２２】実施形態１１の映像表示装置における立体視
可能ゾーンを説明するための図であり、光学素子を液晶
パネルの外側に配置した場合の断面図である。

【図２３】実施形態１１の他の映像表示装置を示す断面
図である。

【図２４】実施形態１２の映像表示装置を示す断面図で
ある。

【図２５】実施形態１２の映像表示装置におけるシリン
ドリカルレンズのピッチについて説明するための図であ
る。

【図２６】（ａ）及び（ｂ）は共に、実施形態１２の映
像表示装置における立体視可能ゾーンを説明するための
断面図である。

【図２７】実施形態１２の他の映像表示装置を示す断面
図である。

【図２８】従来の立体画像装置を示す図である。

【図２９】従来の立体画像装置を示す図である。

【符号の説明】

１、１０６ａ基板２、１０６ｂ、２０１ｂパターニングされた１／２波
長板２ａ、３ａ配向層２ｂ一軸配向液晶ポリマー層（１／２波長板）２ｃ、５レジストパターン２ｄ配向層（ラビング処理されていない領域）２ｅ配向層（ラビング処理された領域）２ｆ液晶ポリマー層（一軸配向領域）２ｇ液晶ポリマー層（ランダム配向領域）２ｈ配向層（光非照射領域）２ｉ配向層（光照射領域）３、１０６ｃ、２０１ｃ第２位相差部材（１／４波長
板）３ｂ一軸配向液晶ポリマー層（１／４波長板）４平坦化層６直線偏光部材１０１ａ、１０１ｂ偏光フィルム１０２ａ、１０２ｂガラス基板１０３画素１０３ａ右目用画素グループ１０３ｂ左目用画素グループ１０４ＴＦＴ素子１０５ａ、１０５ｂ配向膜１０６光学素子１０７スペーサー１０８ａカラーフィルター１０８ｂブラックマトリクス１０９レンチキュラーレンズ板１０９ａシリンドリカルレンズ１１０偏光眼鏡１１１液晶パネル１１２液晶層２０１円偏光素子２０１ａ直線偏光部材２０１ｄ１／２波長板の非形成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０２Ｆ 1/1335 ５１０Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ 1/1337 ５００ 1/1337 ５００

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】面内で任意の２種類の位相差領域を有す
る光学素子であって、該２種類の領域のうちの一方の領域に設けられた第１の
位相差を有する第１位相差部材と、該一方の領域および
該第１位相差部材の設けられていない他方の領域にわた
って設けられた第２の位相差を有する第２位相差部材と
が積層されて構成されている光学素子。
【請求項２】前記第１位相差部材が１／２波長板であ
る請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】前記第２位相差部材が１／４波長板であ
る請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】前記第１位相差部材の進相軸方向と前記
第２位相差部材の進相軸方向とが異なっており、または
該第１位相差部材の遅相軸方向と該第２位相差部材の遅
相軸方向とが異なっている請求項１、２または３に記載
の光学素子。
【請求項５】前記第１位相差部材の進相軸方向と前記
第２位相差部材の進相軸方向とが直交し、または該第１
位相差部材の遅相軸方向と該第２位相差部材の遅相軸方
向とが直交している請求項１、２または３に記載の光学
素子。
【請求項６】前記第１位相差部材と前記第２位相差部
材とが、接着層または平坦化層を介して積層されている
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の光学素子。
【請求項７】前記第１位相差部材および前記第２位相
差部材のうちの少なくとも一方が、単層もしくは複数層
からなる一軸延伸ポリマーフィルムまたは単層もしくは
複数層からなる一軸配向液晶ポリマー層からなる請求項
１乃至６のいずれか一つに記載の光学素子。
【請求項８】入射した光を直線偏光とした後に、互い
に極性の異なる楕円偏光または円偏光に変換する２種類
の領域を有する偏光素子であって、請求項１乃至７のいずれか一つに記載の光学素子を備
え、該光学素子の前記第１位相差部材側に、入射した光
を直線偏光とするための直線偏光部材が該２種類の領域
の両方にわたって設けられている偏光素子。
【請求項９】前記直線偏光部材と前記第１位相差部材
とが接着層または平坦化層を介して積層されている請求
項８に記載の偏光素子。
【請求項１０】請求項１乃至７のいずれか一つに記載
の光学素子を製造する方法であって、前記第１位相差部材を形成するに際し、第１位相差部材
形成用膜を形成した後、該第１位相差部材形成用膜をウ
ェットエッチング法、ドライエッチング法、エキシマレ
ーザー照射またはサンドブラスト法によりパターニング
して該１／２波長板を形成する光学素子の製造方法。
【請求項１１】請求項７に記載の光学素子のうち、前
記第１位相差部材が液晶ポリマー層からなるものを製造
する方法であって、前記一方の領域に配向規制力のある配向層を形成した
後、該配向規制力のある配向層の上に、単層または複数
層からなる液晶ポリマー層を設けて該第１位相差部材を
形成する工程を含む光学素子の製造方法。
【請求項１２】前記配向規制力のある配向層を形成す
るに際し、配向層形成用膜を形成し、該配向層形成用膜
の一部を感光性樹脂で覆ってラビング処理を行い、該感
光性樹脂で覆われていない部分を、該配向規制力のある
配向層とする請求項１１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１３】前記配向規制力のある配向層を形成す
るに際し、配向層形成用膜を形成し、該配向層形成用膜
の全面にラビング処理を行った後、該配向層形成用膜の
一部に遠紫外線を照射して配向規制力を低下させること
により、遠紫外線非照射の膜部分を該配向規制力のある
配向層とする請求項１１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１４】請求項８または９に記載の偏光素子を
製造する方法であって、前記入射した光を直線偏光とするための直線偏光部材の
上に、前記２種類の領域のうちの一方の領域に第１位相
差部材を設ける工程と、該第１位相差部材の該直線偏光部材とは反対側に、該一
方の領域および該第１位相差部材の設けられていない他
方の領域にわたって第２位相差部材を設ける工程とを含
む偏光素子の製造方法。
【請求項１５】請求項８または９に記載の偏光素子を
製造する方法であって、前記入射した光を直線偏光とするための直線偏光部材の
上に、請求項１０乃至１３のいずれか一つに記載の光学
素子の製造方法を用いて光学素子を作製する工程を含む
偏光素子の製造方法。
【請求項１６】一対の基板間に液晶材料を挟持した液
晶パネルを備え、該一対の基板の一方の基板における液
晶材料側または液晶材料とは反対側に、請求項１乃至７
のいずれか一つに記載の光学素子、または、請求項８お
よび９のいずれか一方に記載の偏光素子が配置されてお
り、２次元用または３次元用の映像表示を可能とする構
成となっている映像表示装置。
【請求項１７】請求項１６に記載の映像表示装置に備
わった、該当する光学素子または偏光素子の液晶材料側
または液晶材料とは反対側にマイクロレンズアレイが配
置されている映像表示装置。