JPH10253824A - 光学素子及びその製造方法と、それを用いた画像表示装置 - Google Patents
光学素子及びその製造方法と、それを用いた画像表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、面内の複数の領域に、それぞれ異
なる遅相軸あるいは進相軸方向を有する光学素子を構成
する。またこの光学素子を用いて２次元・３次元両用の
画像表示装置を構成する。 【解決手段】 本発明は、透明基板上に、第１の複屈折
性を有する感光性フィルムを遅相軸あるいは進相軸方向
を第１の方向に合わせて第１の領域に配置し、第２の複
屈折性を有する感光性フィルムを遅相軸あるいは進相軸
方向を第２の方向に合わせて第２の領域に配置して光学
素子を構成する。また、本発明は、画像表示装置の第１
の領域から出射される光と、第２の領域から出射される
光の偏光状態を異ならせる光学素子を備えた２次元・３
次元画像表示装置であって、光学素子として、上記光学
素子を使用する。
なる遅相軸あるいは進相軸方向を有する光学素子を構成
する。またこの光学素子を用いて２次元・３次元両用の
画像表示装置を構成する。 【解決手段】 本発明は、透明基板上に、第１の複屈折
性を有する感光性フィルムを遅相軸あるいは進相軸方向
を第１の方向に合わせて第１の領域に配置し、第２の複
屈折性を有する感光性フィルムを遅相軸あるいは進相軸
方向を第２の方向に合わせて第２の領域に配置して光学
素子を構成する。また、本発明は、画像表示装置の第１
の領域から出射される光と、第２の領域から出射される
光の偏光状態を異ならせる光学素子を備えた２次元・３
次元画像表示装置であって、光学素子として、上記光学
素子を使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子及びその
製造方法と、それを用いた画像表示装置に関し、特に、
複数の領域に、それぞれ異なる遅相軸あるいは進相軸方
向を有する光学素子に関し、この光学素子を用いて２次
元あるいは３次元表示を可能にする画像表示装置に関す
る。
製造方法と、それを用いた画像表示装置に関し、特に、
複数の領域に、それぞれ異なる遅相軸あるいは進相軸方
向を有する光学素子に関し、この光学素子を用いて２次
元あるいは３次元表示を可能にする画像表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、位相差フィルムのような光学素子
は、高分子フィルムを一軸延伸することによって作製さ
れていた。よって、このような方法で作製された位相差
フィルムのような光学素子は、その遅相軸あるいは進相
軸方向が面内で均一なものであった。これに対し、本件
発明者を含む発明者等は、平成７年８月３１日出願の特
願平７−２２４１５３号により複屈折性を有する新しい
感光性フィルムを提案した。この中で、上記感光性フィ
ルムは、液晶表示パネル内に液晶が充填された液晶領域
と、高分子壁などの光学的に等方性な高分子領域を有す
る液晶ディスプレイにおいて、液晶領域と高分子領域を
位相差フィルムによりそれぞれ独立に色調補償を行うた
めの光学素子として用いた。
は、高分子フィルムを一軸延伸することによって作製さ
れていた。よって、このような方法で作製された位相差
フィルムのような光学素子は、その遅相軸あるいは進相
軸方向が面内で均一なものであった。これに対し、本件
発明者を含む発明者等は、平成７年８月３１日出願の特
願平７−２２４１５３号により複屈折性を有する新しい
感光性フィルムを提案した。この中で、上記感光性フィ
ルムは、液晶表示パネル内に液晶が充填された液晶領域
と、高分子壁などの光学的に等方性な高分子領域を有す
る液晶ディスプレイにおいて、液晶領域と高分子領域を
位相差フィルムによりそれぞれ独立に色調補償を行うた
めの光学素子として用いた。
【０００３】一方、三次元画像あるいは立体画像を再現
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、極めて多種のものとな
る。しかしながら、３原色フルカラーで動画を表示する
ことのできる立体画像表示方式で完成度の高い方式とし
ては、次の３方式が挙げられる。いずれの方式も右目用
と左目用の画像を個々に表示し両者のずれ、つまり両眼
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。
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、極めて多種のものとな
る。しかしながら、３原色フルカラーで動画を表示する
ことのできる立体画像表示方式で完成度の高い方式とし
ては、次の３方式が挙げられる。いずれの方式も右目用
と左目用の画像を個々に表示し両者のずれ、つまり両眼
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。
【０００４】（１）１台の表示装置で左右両眼用の画像
を交互に時分割で表示し、電気的なシャッター機能のあ
る眼鏡を表示画像として交互に開閉させることによって
立体画像表示を行うシャッター眼鏡方式。この方式は投
影表示にも直視表示にも適用可能である。
を交互に時分割で表示し、電気的なシャッター機能のあ
る眼鏡を表示画像として交互に開閉させることによって
立体画像表示を行うシャッター眼鏡方式。この方式は投
影表示にも直視表示にも適用可能である。
【０００５】（２）画像表示装置に表示された縦又は横
方向の左右両眼用のストライプ画像を、表示装置の前面
に設置した縦又は横方向のレンチキュラーレンズ板やス
リット板により左右両眼に割り当て、それにより特別な
眼鏡等を装着せずに立体画像を観察することを可能とす
る眼鏡なし方式。
方向の左右両眼用のストライプ画像を、表示装置の前面
に設置した縦又は横方向のレンチキュラーレンズ板やス
リット板により左右両眼に割り当て、それにより特別な
眼鏡等を装着せずに立体画像を観察することを可能とす
る眼鏡なし方式。
【０００６】（３）左右両眼用の画像を偏光方向が互い
に９０°の角度をなす直線偏光にしておき、偏光眼鏡で
観察することにより、立体画像表示を行う偏光眼鏡方
式。投影表示では２台の偏光プロジェクターを用い、ス
クリーン上で両者の画像を重ね合わせる。直視表示では
２台の表示装置の画像をハーフミラーあるいは偏光ミラ
ーで合成する。
に９０°の角度をなす直線偏光にしておき、偏光眼鏡で
観察することにより、立体画像表示を行う偏光眼鏡方
式。投影表示では２台の偏光プロジェクターを用い、ス
クリーン上で両者の画像を重ね合わせる。直視表示では
２台の表示装置の画像をハーフミラーあるいは偏光ミラ
ーで合成する。
【０００７】まず、上記（１）の方式では、１台の表示
装置で立体画像表示が可能であることが利点である。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）を装着しなければならない点で問題
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
ッター機能のある眼鏡は高価であり、一人に１台必要と
なるため、観察者の人数分だけ購入する場合の費用は非
常に高価になる。
装置で立体画像表示が可能であることが利点である。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）を装着しなければならない点で問題
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
ッター機能のある眼鏡は高価であり、一人に１台必要と
なるため、観察者の人数分だけ購入する場合の費用は非
常に高価になる。
【０００８】次に上記（２）の方式で得られれる立体画
像は、観察者が特別な眼鏡等を装着することなしに観察
できる点が特徴である。しかし、この眼鏡なし方式は、
立体視可能ゾーンが非常に狭いという短所がある。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９及び図１０を用いて説明する。
像は、観察者が特別な眼鏡等を装着することなしに観察
できる点が特徴である。しかし、この眼鏡なし方式は、
立体視可能ゾーンが非常に狭いという短所がある。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９及び図１０を用いて説明する。
【０００９】図９は表示装置９００、観察者９０７を上
方より見た平面図を示し、左右方向の立体視可能ゾーン
Ｙ１ｒを説明する。表示装置９００には、右目用画素９
０１（ｒ）および左目用画素９０１（ｌ）を含む複数の
画素９０１が配列されており、画素９０１間にはブラッ
クマトリクス９０２が設けられている。表示装置９００
の全面には左右２画素を１ピッチとしてシリンドリカル
レンズ９０６を備えたレンチキュラーレンズ板９０５が
接着剤９０４により貼り合わせられ、レンチキュラーレ
ンズ板９０５により観察者９０７の左右両眼に画像が割
り当てられる。
方より見た平面図を示し、左右方向の立体視可能ゾーン
Ｙ１ｒを説明する。表示装置９００には、右目用画素９
０１（ｒ）および左目用画素９０１（ｌ）を含む複数の
画素９０１が配列されており、画素９０１間にはブラッ
クマトリクス９０２が設けられている。表示装置９００
の全面には左右２画素を１ピッチとしてシリンドリカル
レンズ９０６を備えたレンチキュラーレンズ板９０５が
接着剤９０４により貼り合わせられ、レンチキュラーレ
ンズ板９０５により観察者９０７の左右両眼に画像が割
り当てられる。
【００１０】このとき、図９で示すＣ−Ｄの範囲に観察
者９０７の左目が位置し、かつＥ−Ｆの範囲に観察者９
０７の右目が位置すれば、観察者９０７は正常な立体画
像を観察することができる。しかしながら、観察者９０
７の両眼が移動し、例えば、Ｄ−Ｅの範囲に片方の目が
位置すると、その目は画素間のブラックマトリクス９０
２の非表示部を見ることになるため、立体画像は得られ
なくなる。また、片方の目がＢ−Ｃの範囲あるいはＦ−
Ｇの範囲に位置する場合も同様である。さらに、Ｅ−Ｆ
の範囲に左目が位置し、Ｇ−Ｈの範囲に右目が位置する
場合には、左右画像が逆転し正常な立体画像が観察でき
ない。このように、上記（２）の方式では、原理的に１
つの立体視可能ゾーンの幅は観察者の両眼間隔を越える
ことはできない。
者９０７の左目が位置し、かつＥ−Ｆの範囲に観察者９
０７の右目が位置すれば、観察者９０７は正常な立体画
像を観察することができる。しかしながら、観察者９０
７の両眼が移動し、例えば、Ｄ−Ｅの範囲に片方の目が
位置すると、その目は画素間のブラックマトリクス９０
２の非表示部を見ることになるため、立体画像は得られ
なくなる。また、片方の目がＢ−Ｃの範囲あるいはＦ−
Ｇの範囲に位置する場合も同様である。さらに、Ｅ−Ｆ
の範囲に左目が位置し、Ｇ−Ｈの範囲に右目が位置する
場合には、左右画像が逆転し正常な立体画像が観察でき
ない。このように、上記（２）の方式では、原理的に１
つの立体視可能ゾーンの幅は観察者の両眼間隔を越える
ことはできない。
【００１１】さらに、左右画像が逆転するような範囲を
超えて観察者の両眼が移動すると、再び正常な画像が観
察される領域（副ローブ）が現れる。この眼鏡なし方式
の場合、このような副ローブを積極的に利用することで
数人程度であれば立体画像が観察できるが、各副ローブ
の立体視可能ゾーンも前記と同様に非常に狭い。
超えて観察者の両眼が移動すると、再び正常な画像が観
察される領域（副ローブ）が現れる。この眼鏡なし方式
の場合、このような副ローブを積極的に利用することで
数人程度であれば立体画像が観察できるが、各副ローブ
の立体視可能ゾーンも前記と同様に非常に狭い。
【００１２】次に、図１０を参照しながら前後方向の立
体視可能ゾーンを説明する。図１０の符号は図９と同一
部分には同一符号を付した。図９において、表示装置９
００の両端及び中央から発した左右２画素を１組とした
表示画素からの出射光をそれぞれ１、２、・・・７、８
で示す。このとき、前後左右方向の立体視可能ゾーン
は、図１０において斜視部分で示される。また、観察者
９０７の両眼間隔をｅ、表示装置９００の横方向長さを
Ｈｈとし、上述した左右方向の立体視可能ゾーンが最も
広くなる観察距離（立体視最適距離）をＬ（距離Ｌの位
置で立体画像を観察すると左右方向の立体視可能ゾーン
は最も広くなる）とすると、観察者９０７が、立体視最
適距離Ｌから前方向および後方向に移動することのでき
る距離は、ＮＨＫ技研Ｒ＆Ｄ Ｎｏ．３８第５２頁に掲
載されている式に基づいて、それぞれ下記の式（１）お
よび（２）で表される。
体視可能ゾーンを説明する。図１０の符号は図９と同一
部分には同一符号を付した。図９において、表示装置９
００の両端及び中央から発した左右２画素を１組とした
表示画素からの出射光をそれぞれ１、２、・・・７、８
で示す。このとき、前後左右方向の立体視可能ゾーン
は、図１０において斜視部分で示される。また、観察者
９０７の両眼間隔をｅ、表示装置９００の横方向長さを
Ｈｈとし、上述した左右方向の立体視可能ゾーンが最も
広くなる観察距離（立体視最適距離）をＬ（距離Ｌの位
置で立体画像を観察すると左右方向の立体視可能ゾーン
は最も広くなる）とすると、観察者９０７が、立体視最
適距離Ｌから前方向および後方向に移動することのでき
る距離は、ＮＨＫ技研Ｒ＆Ｄ Ｎｏ．３８第５２頁に掲
載されている式に基づいて、それぞれ下記の式（１）お
よび（２）で表される。
【００１３】 前方向立体視可能ゾーン Ｙｆ＝ｅ×Ｌ／（Ｈｈ＋２×ｅ） （１） 後方向立体視可能ゾーン Ｙｂ＝ｅ×Ｌ／Ｈｈ （２） 例えば、表示装置９００として、対角１０．４インチ
（縦方向長さＨ＝１５６ｍｍ、横方向長さＨｈ＝２０８
ｍｍ）のＴＦＴ液晶表示パネルを用いた場合、観察者の
両眼間隔を６５ｍｍとし、観察距離Ｌ＝３５０ｍｍとす
ると、前後方向に移動可能な距離は式（１）、（２）よ
り、Ｙｆ＝６７ｍｍ、Ｙｂ＝１０９ｍｍとなり、この範
囲を越えて前後方向に移動すると立体視ができなくな
る。
（縦方向長さＨ＝１５６ｍｍ、横方向長さＨｈ＝２０８
ｍｍ）のＴＦＴ液晶表示パネルを用いた場合、観察者の
両眼間隔を６５ｍｍとし、観察距離Ｌ＝３５０ｍｍとす
ると、前後方向に移動可能な距離は式（１）、（２）よ
り、Ｙｆ＝６７ｍｍ、Ｙｂ＝１０９ｍｍとなり、この範
囲を越えて前後方向に移動すると立体視ができなくな
る。
【００１４】また、副ローブによる立体視は画質が悪い
という問題がある。特開平４−１６０９２号公報は、こ
の問題を解決するために、遮光板を用いて副ローブを除
去する方法を開示している。
という問題がある。特開平４−１６０９２号公報は、こ
の問題を解決するために、遮光板を用いて副ローブを除
去する方法を開示している。
【００１５】上記公報に開示されている方法の概念図を
図１１に示す。図１１に示すように、この方法では、表
示画面８０１の水平方向において周期的に並べられたシ
リンドリカルレンズを有するレンチキュラーレンズ板８
０２の前面に、表示画面の水平方向の視角を制限するた
めの遮光板８０３が配置される。各シリンドリカルレン
ズは表示画面における垂直方向に平行に延びている。遮
光板８０３は表示画面における垂直方向に沿って設けら
れた遮光層８０４を有しており、正規の左右画素からの
光以外を遮光することにより副ローブの除去を行う。こ
のようにして、この方法では、画質の良い主ローブのみ
による立体視観察を実現している。
図１１に示す。図１１に示すように、この方法では、表
示画面８０１の水平方向において周期的に並べられたシ
リンドリカルレンズを有するレンチキュラーレンズ板８
０２の前面に、表示画面の水平方向の視角を制限するた
めの遮光板８０３が配置される。各シリンドリカルレン
ズは表示画面における垂直方向に平行に延びている。遮
光板８０３は表示画面における垂直方向に沿って設けら
れた遮光層８０４を有しており、正規の左右画素からの
光以外を遮光することにより副ローブの除去を行う。こ
のようにして、この方法では、画質の良い主ローブのみ
による立体視観察を実現している。
【００１６】また、特開平６ー３３５０３０号公報は、
レンチキュラーレンズ板と表示装置の間に非透過部に呼
応して、光の光路を変化させるマスク手段を備えた立体
画像装置を開示している。その概念図を図１２に示す。
図１２では、左目用画素と右目用画素との間に存在する
非表示部７０５（ブラックマトリクス）領域の前面に拡
散層７０２を有した拡散板７０６を配置することで、非
表示部以外からの光を拡散し、黒帯の発生を抑制した立
体画像を得るものである。
レンチキュラーレンズ板と表示装置の間に非透過部に呼
応して、光の光路を変化させるマスク手段を備えた立体
画像装置を開示している。その概念図を図１２に示す。
図１２では、左目用画素と右目用画素との間に存在する
非表示部７０５（ブラックマトリクス）領域の前面に拡
散層７０２を有した拡散板７０６を配置することで、非
表示部以外からの光を拡散し、黒帯の発生を抑制した立
体画像を得るものである。
【００１７】最後に上記（３）の方式で、その中に通常
は２次元画像が観察でき、偏光眼鏡を装着することによ
り立体画像を観察できる方式がある。投影表示では２台
の偏光プロジェクターを用い、スクリーン上で両者の画
像を重ね合わせて立体画像を形成し、また、直視表示で
は２台の表示装置の画像をハーフミラーあるいは偏光ミ
ラーで合成するか、基板面に配置する偏光フィルムの偏
光透過軸を画素毎に異ならせて配置することで、右目用
画像と左目用画像の偏光状態の異なった画像を形成す
る。この立体画像はフリッカーがなく、観察者は非常に
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、偏光軸の異なる画像２枚を常に
同時に映し出すためには、２台の表示装置や映写装置が
必要となるため高価になり、家庭向きには不向きといっ
た問題点がある。
は２次元画像が観察でき、偏光眼鏡を装着することによ
り立体画像を観察できる方式がある。投影表示では２台
の偏光プロジェクターを用い、スクリーン上で両者の画
像を重ね合わせて立体画像を形成し、また、直視表示で
は２台の表示装置の画像をハーフミラーあるいは偏光ミ
ラーで合成するか、基板面に配置する偏光フィルムの偏
光透過軸を画素毎に異ならせて配置することで、右目用
画像と左目用画像の偏光状態の異なった画像を形成す
る。この立体画像はフリッカーがなく、観察者は非常に
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、偏光軸の異なる画像２枚を常に
同時に映し出すためには、２台の表示装置や映写装置が
必要となるため高価になり、家庭向きには不向きといっ
た問題点がある。
【００１８】この方式の一方式として、偏光軸が隣接す
るが画素間で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することができる方式が
特開昭５８−１８４９２９号公報に開示されている。こ
の方式では、図１３に示すように、右目用画素６０７と
左目用画素６０５とが割り当てられたＣＲＴ等のフェー
スプレートを形成するガラス層６０４の前面に、偏光軸
が互いに直交する偏光板６０２ａ、６０２ｂが配置され
る。ここで、偏光層６０２ａ、６０２ｂは、偏光透過軸
が隣接する画素間で互いに直交するように、画素レベル
の大きさでモザイク状にパターニングされているもの
で、偏光層は、画素レベルの大きさに合わせてマイクロ
メートルのオーダーでパターニングされているので、以
下ではこのような偏光層をマイクロ偏光板と呼ぶ。観察
者は左右の偏光軸が互いに直交する方向の偏光板６０３
ａ、６０３ｂを装着した偏光眼鏡６０３を通してＣＲＴ
等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。従って、この方法では、偏光眼鏡６
０３を装着すれば、多人数での観察が可能である。
るが画素間で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することができる方式が
特開昭５８−１８４９２９号公報に開示されている。こ
の方式では、図１３に示すように、右目用画素６０７と
左目用画素６０５とが割り当てられたＣＲＴ等のフェー
スプレートを形成するガラス層６０４の前面に、偏光軸
が互いに直交する偏光板６０２ａ、６０２ｂが配置され
る。ここで、偏光層６０２ａ、６０２ｂは、偏光透過軸
が隣接する画素間で互いに直交するように、画素レベル
の大きさでモザイク状にパターニングされているもの
で、偏光層は、画素レベルの大きさに合わせてマイクロ
メートルのオーダーでパターニングされているので、以
下ではこのような偏光層をマイクロ偏光板と呼ぶ。観察
者は左右の偏光軸が互いに直交する方向の偏光板６０３
ａ、６０３ｂを装着した偏光眼鏡６０３を通してＣＲＴ
等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。従って、この方法では、偏光眼鏡６
０３を装着すれば、多人数での観察が可能である。
【００１９】さらに、特開昭６２−１３５８１０号公報
には、液晶表示装置を構成するガラス基板の内側に、部
分的に偏光方向が異なる偏光層を設置することにより１
台の表示装置で立体画像表示を実現することができる表
示装置が開示されている。その概念図を図１４に示す。
液晶表示装置は、一対のガラス基板５０１ａ、５０１ｂ
の間に、シール５０６で周辺がシールされた領域内に封
入された液晶層５０５とを有しており、ガラス基板５０
１ａ、５０１ｂ上には液晶層５０５に電圧を印加するた
めの配線層５０３ａ、５０３ｂ及び液晶層５０５の液晶
分子を配向させるための配向膜５０４ａ、５０４ｂが設
けられている。そして図１４から分かるように、部分的
に偏光方向が異なる偏光層５０２ａ、５０２ｂは配線層
５０３ａ、５０３ｂとガラス基板５０１ａ、５０１ｂと
の間にそれぞれ設けられている。
には、液晶表示装置を構成するガラス基板の内側に、部
分的に偏光方向が異なる偏光層を設置することにより１
台の表示装置で立体画像表示を実現することができる表
示装置が開示されている。その概念図を図１４に示す。
液晶表示装置は、一対のガラス基板５０１ａ、５０１ｂ
の間に、シール５０６で周辺がシールされた領域内に封
入された液晶層５０５とを有しており、ガラス基板５０
１ａ、５０１ｂ上には液晶層５０５に電圧を印加するた
めの配線層５０３ａ、５０３ｂ及び液晶層５０５の液晶
分子を配向させるための配向膜５０４ａ、５０４ｂが設
けられている。そして図１４から分かるように、部分的
に偏光方向が異なる偏光層５０２ａ、５０２ｂは配線層
５０３ａ、５０３ｂとガラス基板５０１ａ、５０１ｂと
の間にそれぞれ設けられている。
【００２０】また、米国特許５５３７１４４号には、一
軸延伸したポリビニルアルコール層をレジスト材を用い
てパターニングして作製したマイクロ偏光板と液晶パネ
ルを組み合わせた立体表示装置が開示されている。米国
特許５５３７１４４号は、図１８に示すように、右目用
画像と左目用画像を複合的に表示するＳＭＩ（Ｓｐａｔ
ｉａｌｌｙ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ Ｉｍａｇｅ）３
０１の上に、マイクロ偏光板３０２を重ね、これを左右
の偏光軸が互いに直交する方向の偏光板６０３ａ、６０
３ｂを装着した偏光眼鏡６０３を通して観察すること
で、立体表示を得るものである。
軸延伸したポリビニルアルコール層をレジスト材を用い
てパターニングして作製したマイクロ偏光板と液晶パネ
ルを組み合わせた立体表示装置が開示されている。米国
特許５５３７１４４号は、図１８に示すように、右目用
画像と左目用画像を複合的に表示するＳＭＩ（Ｓｐａｔ
ｉａｌｌｙ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ Ｉｍａｇｅ）３
０１の上に、マイクロ偏光板３０２を重ね、これを左右
の偏光軸が互いに直交する方向の偏光板６０３ａ、６０
３ｂを装着した偏光眼鏡６０３を通して観察すること
で、立体表示を得るものである。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】上記（２）の眼鏡なし
方式では、図９、図１０に示したように、立体視可能ゾ
ーンの左右幅は非常に狭い範囲に限定されるとともに、
前後方向についても制限を受ける。また、この方式で
は、信号配線（画面水平）方向に配置された２画素を１
組として立体表示を行う。このため２画素間に存在する
非表示部（ブラックマトリクス）のせいで立体視可能ゾ
ーンが更に狭くなる。
方式では、図９、図１０に示したように、立体視可能ゾ
ーンの左右幅は非常に狭い範囲に限定されるとともに、
前後方向についても制限を受ける。また、この方式で
は、信号配線（画面水平）方向に配置された２画素を１
組として立体表示を行う。このため２画素間に存在する
非表示部（ブラックマトリクス）のせいで立体視可能ゾ
ーンが更に狭くなる。
【００２２】また、図１１に示した特開平４−１６０９
２号公報、図１２に示した特開平６−３３５０３０号公
報に開示されている画像表示装置においては、上述した
ように画質の良い主ローブのみによる立体画像表示、あ
るいは、非表示部の存在に起因する黒帯の発生を抑えた
立体画像表示を行うことはできる。しかし、左右画像を
観察者の両眼に割り当てる手段はあくまでもレンチキュ
ラーレンズ板であり、レンチキュラーレンズ板は各シリ
ンドリカルレンズが表示画面における水平方向に並べら
れた左目用の１画素と右目用の１画素の計２画素に対応
するように配置されているので、これらの画像表示装置
によって２次元画像を観察する場合には、２次元画像の
水平解像度は、用いた表示素子本来の水平解像度の１／
２に低下する。このように水平方向において左目用画素
と右目用画素とを交互に並べると、１Ｈ期間／（水平方
向の画素数）を周期として左目用画像信号及び右目用画
像信号を正確なタイミングで交互に切り替えて表示装置
に供給しなければならない。このため表示回路は複雑に
なる。さらに、図１１に示した特開平４−１６０９２号
公報に開示されている装置のように副ローブを除去した
場合、多人数での観察は困難である。
２号公報、図１２に示した特開平６−３３５０３０号公
報に開示されている画像表示装置においては、上述した
ように画質の良い主ローブのみによる立体画像表示、あ
るいは、非表示部の存在に起因する黒帯の発生を抑えた
立体画像表示を行うことはできる。しかし、左右画像を
観察者の両眼に割り当てる手段はあくまでもレンチキュ
ラーレンズ板であり、レンチキュラーレンズ板は各シリ
ンドリカルレンズが表示画面における水平方向に並べら
れた左目用の１画素と右目用の１画素の計２画素に対応
するように配置されているので、これらの画像表示装置
によって２次元画像を観察する場合には、２次元画像の
水平解像度は、用いた表示素子本来の水平解像度の１／
２に低下する。このように水平方向において左目用画素
と右目用画素とを交互に並べると、１Ｈ期間／（水平方
向の画素数）を周期として左目用画像信号及び右目用画
像信号を正確なタイミングで交互に切り替えて表示装置
に供給しなければならない。このため表示回路は複雑に
なる。さらに、図１１に示した特開平４−１６０９２号
公報に開示されている装置のように副ローブを除去した
場合、多人数での観察は困難である。
【００２３】図１３に示した特開昭５８−１８４９２９
号公報の表示装置により、立体画像を観察する場合は、
ＣＲＴ等の右目用画素６０７に配置された右目用の偏光
板６０２ａおよび左目用画素６０５に配置された左目用
の偏光板６０２ｂの偏光透過軸と観察者が装着する偏光
眼鏡の右目用偏光板６０３ａ及び左目用偏光板６０３ｂ
の偏光透過軸が正確に一致する必要がある。正確に一致
している場合は立体画像が観察されるが、観察者が上下
に移動した場合等、正確に一致しない場合には、それぞ
れの目に右目用画像と左目用画像が混在して観察される
現象（クロストーク）が発生するようになり、立体視は
不可能になる。
号公報の表示装置により、立体画像を観察する場合は、
ＣＲＴ等の右目用画素６０７に配置された右目用の偏光
板６０２ａおよび左目用画素６０５に配置された左目用
の偏光板６０２ｂの偏光透過軸と観察者が装着する偏光
眼鏡の右目用偏光板６０３ａ及び左目用偏光板６０３ｂ
の偏光透過軸が正確に一致する必要がある。正確に一致
している場合は立体画像が観察されるが、観察者が上下
に移動した場合等、正確に一致しない場合には、それぞ
れの目に右目用画像と左目用画像が混在して観察される
現象（クロストーク）が発生するようになり、立体視は
不可能になる。
【００２４】ここで、図１３において、観察者が正常に
立体画像を観察した状態で上下方向（つまり画面の縦方
向に平行な方向）に移動することのできる立体視可能ゾ
ーンのサイズＹｕｄは、１表示画素のピッチをＰとし、
非表示部（ブラックマトリクス）の幅をＢとし、表示装
置から観察者までの距離をＬとし、ガラス層の空気換算
厚さをｄとすると、式（３）で表される。
立体画像を観察した状態で上下方向（つまり画面の縦方
向に平行な方向）に移動することのできる立体視可能ゾ
ーンのサイズＹｕｄは、１表示画素のピッチをＰとし、
非表示部（ブラックマトリクス）の幅をＢとし、表示装
置から観察者までの距離をＬとし、ガラス層の空気換算
厚さをｄとすると、式（３）で表される。
【００２５】 Ｙｕｄ＝Ｂ×Ｌ／ｄ （３） 例えば、図１３において右目用画像及び左目用画像を表
示する装置として、ＣＲＴではなく、対角１０．４イン
チのＴＦＴ液晶表示パネルを用いる場合を考える。この
ときのＴＦＴ液晶表示パネルの１表示画素のピッチＰを
０．３３ｍｍ、非表示部の幅Ｂを０．０３ｍｍとする。
液晶表示パネルの対向基板が図１３におけるフェースプ
レートとしてのガラス層６０４に相当することになる
が、対向基板の厚さｄ１を１．１ｍｍとし、基板の屈折
率を１．５２とすると、対向基板の空気換算厚さｄは
０．７２ｍｍとなる。したがって、観察者の観察距離Ｌ
が３５０ｍｍであるときの上下方向に移動可能な立体視
可能ゾーンのサイズは、上記式（３）より、Ｙｕｄ＝１
４．５ｍｍとなる。つまり観察者は上下方向には画面中
央から上方向に７ｍｍ、下方向に７ｍｍしか移動でき
ず、この距離を越えるとクロストークが発生する。
示する装置として、ＣＲＴではなく、対角１０．４イン
チのＴＦＴ液晶表示パネルを用いる場合を考える。この
ときのＴＦＴ液晶表示パネルの１表示画素のピッチＰを
０．３３ｍｍ、非表示部の幅Ｂを０．０３ｍｍとする。
液晶表示パネルの対向基板が図１３におけるフェースプ
レートとしてのガラス層６０４に相当することになる
が、対向基板の厚さｄ１を１．１ｍｍとし、基板の屈折
率を１．５２とすると、対向基板の空気換算厚さｄは
０．７２ｍｍとなる。したがって、観察者の観察距離Ｌ
が３５０ｍｍであるときの上下方向に移動可能な立体視
可能ゾーンのサイズは、上記式（３）より、Ｙｕｄ＝１
４．５ｍｍとなる。つまり観察者は上下方向には画面中
央から上方向に７ｍｍ、下方向に７ｍｍしか移動でき
ず、この距離を越えるとクロストークが発生する。
【００２６】本出願人が提案した特願平７−２２４１５
３号は、リタデーション値を任意の位置において選択的
に所望の量とするものであって、遅相軸あるいは進相軸
方向を面内において任意の方向に異ならせるためのもの
ではなかった。一方、図１４に示す特開昭６２−１３５
８１０号公報には、左右画像間のクロストークの発生を
防止する目的で、液晶表示パネルの内部に部分的に偏光
方向が異なる偏光層５０２ａ、５０２ｂを配置すること
が開示されている。ここで、偏光層５０２ａ、５０２ｂ
は、一軸延伸したポリビニルアルコールにより作製され
ているが、偏光層５０２ａ、５０２ｂを基板上に形成
後、配線層５０３ａ、５０３ｂおよび配向膜５０４ａ、
５０４が形成されている。現在、当業者により知りうる
液晶パネルの製造工程に対し、ポリビニルアルコールの
耐熱性が十分ではないので、ポリビニルアルコールの一
軸配向が熱により崩れ、立体視に必要な偏光状態を形成
することは極めて困難である。
３号は、リタデーション値を任意の位置において選択的
に所望の量とするものであって、遅相軸あるいは進相軸
方向を面内において任意の方向に異ならせるためのもの
ではなかった。一方、図１４に示す特開昭６２−１３５
８１０号公報には、左右画像間のクロストークの発生を
防止する目的で、液晶表示パネルの内部に部分的に偏光
方向が異なる偏光層５０２ａ、５０２ｂを配置すること
が開示されている。ここで、偏光層５０２ａ、５０２ｂ
は、一軸延伸したポリビニルアルコールにより作製され
ているが、偏光層５０２ａ、５０２ｂを基板上に形成
後、配線層５０３ａ、５０３ｂおよび配向膜５０４ａ、
５０４が形成されている。現在、当業者により知りうる
液晶パネルの製造工程に対し、ポリビニルアルコールの
耐熱性が十分ではないので、ポリビニルアルコールの一
軸配向が熱により崩れ、立体視に必要な偏光状態を形成
することは極めて困難である。
【００２７】また、米国特許５５３７１４４号は、偏光
層あるいは位相差層のパターニングにレジスト材を用い
ているので生産効率が低くなり、また、偏光層あるいは
位相差層を構成する材料としてポリビニルアルコールを
用いているが、前述したようにポリビニルアルコールは
耐熱性が低く、また、溶液に浸漬することで膨潤しやす
いので、レジスト材をパターニングする際の焼成工程や
現像工程などによりその偏光能やリタデーション量等の
光学特性が劣化しやすい。このため、このような材料や
方法により作製されたマイクロ偏光板を用いた場合、立
体表示に必要な高精細な画像を得ることが困難である。
層あるいは位相差層のパターニングにレジスト材を用い
ているので生産効率が低くなり、また、偏光層あるいは
位相差層を構成する材料としてポリビニルアルコールを
用いているが、前述したようにポリビニルアルコールは
耐熱性が低く、また、溶液に浸漬することで膨潤しやす
いので、レジスト材をパターニングする際の焼成工程や
現像工程などによりその偏光能やリタデーション量等の
光学特性が劣化しやすい。このため、このような材料や
方法により作製されたマイクロ偏光板を用いた場合、立
体表示に必要な高精細な画像を得ることが困難である。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべく行われた発明であり、複数の領域にそれぞれ異な
る遅相軸あるいは進相軸方向を有する光学素子と、その
製造方法を提供することにある。さらには、このような
光学素子を用いて、表示装置の右目用画素および左目用
画素から回転方向が逆である円偏光を出射できるように
し、円偏光眼鏡をかけた多人数の観察者に観察者の位置
や顔の角度によらず、立体視可能であり、円偏光眼鏡を
装着しないときには、表示装置に形成されている画素数
より、解像度の低下することなく映像表示をすることの
できる２次元・３次元両用ディスプレイを提供すること
にある。
すべく行われた発明であり、複数の領域にそれぞれ異な
る遅相軸あるいは進相軸方向を有する光学素子と、その
製造方法を提供することにある。さらには、このような
光学素子を用いて、表示装置の右目用画素および左目用
画素から回転方向が逆である円偏光を出射できるように
し、円偏光眼鏡をかけた多人数の観察者に観察者の位置
や顔の角度によらず、立体視可能であり、円偏光眼鏡を
装着しないときには、表示装置に形成されている画素数
より、解像度の低下することなく映像表示をすることの
できる２次元・３次元両用ディスプレイを提供すること
にある。
【００２９】より具体的には、複数の領域に、それぞれ
異なる遅相軸あるいは進相軸方向を有する光学素子であ
って、透明基板上に第１の複屈折性を有する感光性フィ
ルムが、遅相軸あるいは進相軸方向を第１の方向に合わ
せて第１の領域に配置され、第２の複屈折性を有する感
光性フィルムが、遅相軸あるいは進相軸方向を第２の方
向に合わせて第２の領域に配置されていることを特徴と
する。この特徴により、第１の複屈折性を有する感光性
フィルムと、第２の複屈折性を有する感光性フィルムに
より、第１の領域と第２の領域に遅相軸あるいは進相軸
方向がそれぞれ異なる光学素子を構成することができ
る。また、この特徴により、レジスト材などを用いず
に、第１の複屈折性を有する感光性フィルム、および、
第２の複屈折性を有する感光性フィルムのそれぞれの所
定の部分に光を照射することにより、第１の領域と第２
の領域に遅相軸あるいは進相軸方向がそれぞれ異なる光
学素子を構成することができる。
異なる遅相軸あるいは進相軸方向を有する光学素子であ
って、透明基板上に第１の複屈折性を有する感光性フィ
ルムが、遅相軸あるいは進相軸方向を第１の方向に合わ
せて第１の領域に配置され、第２の複屈折性を有する感
光性フィルムが、遅相軸あるいは進相軸方向を第２の方
向に合わせて第２の領域に配置されていることを特徴と
する。この特徴により、第１の複屈折性を有する感光性
フィルムと、第２の複屈折性を有する感光性フィルムに
より、第１の領域と第２の領域に遅相軸あるいは進相軸
方向がそれぞれ異なる光学素子を構成することができ
る。また、この特徴により、レジスト材などを用いず
に、第１の複屈折性を有する感光性フィルム、および、
第２の複屈折性を有する感光性フィルムのそれぞれの所
定の部分に光を照射することにより、第１の領域と第２
の領域に遅相軸あるいは進相軸方向がそれぞれ異なる光
学素子を構成することができる。
【００３０】また、上記第１の方向と第２の方向は遅相
軸あるいは進相軸方向が９０°異なっていることを特徴
とする。この特徴により、部分的に遅相軸あるいは進相
軸方向が９０°異なる光学素子を構成することができ
る。
軸あるいは進相軸方向が９０°異なっていることを特徴
とする。この特徴により、部分的に遅相軸あるいは進相
軸方向が９０°異なる光学素子を構成することができ
る。
【００３１】また、上記第１の領域および第２の領域の
感光性フィルムのリタデーション値が９０ｎｍ〜８００
ｎｍであることを特徴とする。この特徴により、光学素
子のリタデーション値を適切に設定することができ、可
視光線の色調を補正することができる。
感光性フィルムのリタデーション値が９０ｎｍ〜８００
ｎｍであることを特徴とする。この特徴により、光学素
子のリタデーション値を適切に設定することができ、可
視光線の色調を補正することができる。
【００３２】さらに、上記第１の領域および第２の領域
の感光性フィルムのリタデーション値が１／４波長条件
であることを特徴とする。この特徴により左円偏光ある
いは右円偏光を出射することができる。
の感光性フィルムのリタデーション値が１／４波長条件
であることを特徴とする。この特徴により左円偏光ある
いは右円偏光を出射することができる。
【００３３】また、本発明の光学素子は、透明な基板上
に第１の複屈折性を有する感光性フィルムを遅相軸ある
いは進相軸方向が第１の方向となるように配置する工程
と、該感光性フィルムをフォトリソグラフィー工程によ
り第１の領域にパターン形成する工程と、第２の複屈折
性を有する感光性フィルムを遅相軸あるいは進相軸方向
が第２の方向となるように配置する工程と、該感光性フ
ィルムをフォトリソグラフィー工程により第２の領域に
パターン形成する工程を含むことを特徴とする。この特
徴により精密なパターンで、高効率に一つの基板に複数
の領域にそれぞれ異なる遅相軸あるいは進相軸方向を有
する光学素子を製造することができる。
に第１の複屈折性を有する感光性フィルムを遅相軸ある
いは進相軸方向が第１の方向となるように配置する工程
と、該感光性フィルムをフォトリソグラフィー工程によ
り第１の領域にパターン形成する工程と、第２の複屈折
性を有する感光性フィルムを遅相軸あるいは進相軸方向
が第２の方向となるように配置する工程と、該感光性フ
ィルムをフォトリソグラフィー工程により第２の領域に
パターン形成する工程を含むことを特徴とする。この特
徴により精密なパターンで、高効率に一つの基板に複数
の領域にそれぞれ異なる遅相軸あるいは進相軸方向を有
する光学素子を製造することができる。
【００３４】また、本発明の光学素子は、第１の透明な
基板上に第１の複屈折性を有する感光性フィルムを遅相
軸あるいは進相軸方向が第１の方向となるように配置す
る工程と、該感光性フィルムをフォトリソグラフィー工
程により第１の領域にパターン形成する工程と、第２の
透明基板上に第２の複屈折性を有する感光性フィルムを
遅相軸あるいは進相軸方向が第２の方向となるように配
置する工程と、該感光性フィルムをフォトリソグラフィ
ー工程により第２の領域にパターン形成する工程と、前
記第１の基板と第２の基板とを感光性フィルムが形成さ
れている面を相対向させて貼り合わせる工程とを含むこ
とを特徴とする。この特徴により、光学素子を精密なパ
ターンで、高効率に製造することができる。
基板上に第１の複屈折性を有する感光性フィルムを遅相
軸あるいは進相軸方向が第１の方向となるように配置す
る工程と、該感光性フィルムをフォトリソグラフィー工
程により第１の領域にパターン形成する工程と、第２の
透明基板上に第２の複屈折性を有する感光性フィルムを
遅相軸あるいは進相軸方向が第２の方向となるように配
置する工程と、該感光性フィルムをフォトリソグラフィ
ー工程により第２の領域にパターン形成する工程と、前
記第１の基板と第２の基板とを感光性フィルムが形成さ
れている面を相対向させて貼り合わせる工程とを含むこ
とを特徴とする。この特徴により、光学素子を精密なパ
ターンで、高効率に製造することができる。
【００３５】また、本発明は、複数の絵素を表示画面上
に配列してなる画像表示装置であって、該画像表示装置
の第１の領域から出射される光と第２の領域から出射さ
れる光の偏光状態を異ならせる光学素子を有する画像表
示装置表示において、前記光学素子は、透明基板上に第
１の複屈折性を有する感光性フィルムが遅相軸あるいは
進相軸方向を第１の方向に合わせて第１の領域に配置さ
れ、第２の複屈折性を有する感光性フィルムが遅相軸あ
るいは進相軸方向を第２の方向に合わせて第２の領域に
配置されたものであることを特徴とする。この特徴によ
り、光学素子、円偏光素子を液晶表示パネルに適用した
画像表示装置は２次元・３次元両用ディスプレイとして
利用可能であり、ディスプレイの画素より出射される光
は、配置された光学素子あるいは円偏光素子の領域に応
じて左右両円偏光とすることができる。
に配列してなる画像表示装置であって、該画像表示装置
の第１の領域から出射される光と第２の領域から出射さ
れる光の偏光状態を異ならせる光学素子を有する画像表
示装置表示において、前記光学素子は、透明基板上に第
１の複屈折性を有する感光性フィルムが遅相軸あるいは
進相軸方向を第１の方向に合わせて第１の領域に配置さ
れ、第２の複屈折性を有する感光性フィルムが遅相軸あ
るいは進相軸方向を第２の方向に合わせて第２の領域に
配置されたものであることを特徴とする。この特徴によ
り、光学素子、円偏光素子を液晶表示パネルに適用した
画像表示装置は２次元・３次元両用ディスプレイとして
利用可能であり、ディスプレイの画素より出射される光
は、配置された光学素子あるいは円偏光素子の領域に応
じて左右両円偏光とすることができる。
【００３６】また、本発明は、２枚の基板間に表示媒体
を挟持し、これらの基板間に各絵素を形成した液晶表示
パネルであって、前記基板の表示媒体側又は基板の表示
面側に、第１の複屈折性を有する感光性フィルムが遅相
軸あるいは進相軸方向を第１の方向に合わせて第１の領
域に配置され、第２の複屈折性を有する感光性フィルム
が遅相軸あるいは進相軸方向を第２の方向に合わせて第
２の領域に配置された光学素子を設けたことを特徴とす
る。この特徴により、光学素子、あるいは円偏光素子を
液晶表示パネル内に配置すると、液晶層と光学素子ある
いは円偏光素子が近接するため、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。
を挟持し、これらの基板間に各絵素を形成した液晶表示
パネルであって、前記基板の表示媒体側又は基板の表示
面側に、第１の複屈折性を有する感光性フィルムが遅相
軸あるいは進相軸方向を第１の方向に合わせて第１の領
域に配置され、第２の複屈折性を有する感光性フィルム
が遅相軸あるいは進相軸方向を第２の方向に合わせて第
２の領域に配置された光学素子を設けたことを特徴とす
る。この特徴により、光学素子、あるいは円偏光素子を
液晶表示パネル内に配置すると、液晶層と光学素子ある
いは円偏光素子が近接するため、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。
【００３７】さらに、本発明は、一対の基板間に表示媒
体として液晶材料を挟持し、前記一対の基板を挟んで円
偏光素子を配置してなる液晶表示パネルからなる画像表
示装置において、第１の複屈折性を有する感光性フィル
ムが遅相軸あるいは進相軸方向を第１の方向に合わせて
第１の領域に配置され、第２の複屈折性を有する感光性
フィルムが遅相軸あるいは進相軸方向を第２の方向に合
わせて第２の領域に配置された光学素子とマイクロレン
ズを設けたことを特徴とする。この特徴により、レンチ
キュラレンズを用いることで、光学素子あるいは円偏光
素子を液晶パネルの外に配置しても視差を低減すること
ができる。
体として液晶材料を挟持し、前記一対の基板を挟んで円
偏光素子を配置してなる液晶表示パネルからなる画像表
示装置において、第１の複屈折性を有する感光性フィル
ムが遅相軸あるいは進相軸方向を第１の方向に合わせて
第１の領域に配置され、第２の複屈折性を有する感光性
フィルムが遅相軸あるいは進相軸方向を第２の方向に合
わせて第２の領域に配置された光学素子とマイクロレン
ズを設けたことを特徴とする。この特徴により、レンチ
キュラレンズを用いることで、光学素子あるいは円偏光
素子を液晶パネルの外に配置しても視差を低減すること
ができる。
【００３８】
（実施形態１）本実施形態では、１枚の基板上に２枚の
複屈折性を有する感光性フィルムを遅相軸方向を異なら
せて配置して、遅相軸方向の異なる光学素子を作製した
場合について述べる。
複屈折性を有する感光性フィルムを遅相軸方向を異なら
せて配置して、遅相軸方向の異なる光学素子を作製した
場合について述べる。
【００３９】図１は、本光学素子１０の斜視図である。
ガラス等の透明基板１１上の第１の領域１１ａに複屈折
性を有する感光性フィルムにより形成された位相差層１
２ａが第１の遅相軸方向１３ａの方向に向けて配置され
る。また第２の領域１１ｂに複屈折性を有する感光性フ
ィルムにより形成された位相差層１２ｂが第２の遅相軸
方向１３ｂの方向に向けて配置される。第１の遅相軸方
向１３ａと第２の遅相軸１３ｂは互いに直交（９０°）
方向に配置されている。
ガラス等の透明基板１１上の第１の領域１１ａに複屈折
性を有する感光性フィルムにより形成された位相差層１
２ａが第１の遅相軸方向１３ａの方向に向けて配置され
る。また第２の領域１１ｂに複屈折性を有する感光性フ
ィルムにより形成された位相差層１２ｂが第２の遅相軸
方向１３ｂの方向に向けて配置される。第１の遅相軸方
向１３ａと第２の遅相軸１３ｂは互いに直交（９０°）
方向に配置されている。
【００４０】本実施形態における光学素子は以下のよう
にして作製する。
にして作製する。
【００４１】まず、図２（ａ）に示すように、透明基板
１１上に感光性フィルム１２を貼着する。このとき基板
はあらかじめ加熱されていてもよい。また、貼着する際
には、感光性フィルム１２を押圧し透明基板１１上に圧
着してもよい。予熱されている場合や圧着する場合は、
感光性フィルム１２の透明基板１１に対する接着力が向
上する。
１１上に感光性フィルム１２を貼着する。このとき基板
はあらかじめ加熱されていてもよい。また、貼着する際
には、感光性フィルム１２を押圧し透明基板１１上に圧
着してもよい。予熱されている場合や圧着する場合は、
感光性フィルム１２の透明基板１１に対する接着力が向
上する。
【００４２】感光性フィルム１２は、本件発明者等によ
る平成７年８月３１日の特許出願（特願平７−２２４１
５３号）に記載したものを使用することができる。すな
わち、第１に複屈折性を有する感光性フィルムを使用す
ることができる。この感光性フィルムによれば、位相差
を有する領域を選択的に発生させることができる。又は
第２に分子が一軸方向または二軸方向以上に配向してい
る感光性フィルムを使用することができる。この感光性
フィルムによれば、感光性フィルムを構成する分子を配
向させることで、感光性フィルムに複屈折性を付与する
ことができる。又は第３に光硬化性ポリマーと光硬化性
モノマーを光重合開始剤とを原料として構成されている
ネガ型の感光性フィルムを使用することができる。この
感光性フィルムによれば、延伸により配向処理が可能
で、かつ光を照射することにより、光照射領域におい
て、光硬化性ポリマーと光硬化性モノマーの光重合反応
を行うことができる。又は第４に光分解性ポリマーによ
り、または感光剤と該感光剤を保持するための高分子材
料とにより構成されているポジ型の感光性フィルムを使
用することができる。この感光性フィルムによれば、延
伸により配向処理が可能で、かつフォトマスク等を介し
て光を照射することにより、光照射領域の高分子材料の
光分解反応を行うことができる。又は第５に高分子シー
ト、高分子フィルムまたは紙にて少なくとも一方の面が
覆われている感光性フィルムを用いることができる。こ
の感光性フィルムによれば、粘着性があるものでも感光
性フィルムをロール状に巻き取ることができる。これら
第１から第５の感光性フィルムは一軸あるいは二軸方向
以上に延伸処理を行うことで、延伸方向にフィルムを構
成する分子を配向させて作製することができる。また、
これら第１から第５のこの感光性フィルムにおいて、リ
タデーション値をλ／４条件となるように本実施形態で
は１３０ｎｍのものを用いた。
る平成７年８月３１日の特許出願（特願平７−２２４１
５３号）に記載したものを使用することができる。すな
わち、第１に複屈折性を有する感光性フィルムを使用す
ることができる。この感光性フィルムによれば、位相差
を有する領域を選択的に発生させることができる。又は
第２に分子が一軸方向または二軸方向以上に配向してい
る感光性フィルムを使用することができる。この感光性
フィルムによれば、感光性フィルムを構成する分子を配
向させることで、感光性フィルムに複屈折性を付与する
ことができる。又は第３に光硬化性ポリマーと光硬化性
モノマーを光重合開始剤とを原料として構成されている
ネガ型の感光性フィルムを使用することができる。この
感光性フィルムによれば、延伸により配向処理が可能
で、かつ光を照射することにより、光照射領域におい
て、光硬化性ポリマーと光硬化性モノマーの光重合反応
を行うことができる。又は第４に光分解性ポリマーによ
り、または感光剤と該感光剤を保持するための高分子材
料とにより構成されているポジ型の感光性フィルムを使
用することができる。この感光性フィルムによれば、延
伸により配向処理が可能で、かつフォトマスク等を介し
て光を照射することにより、光照射領域の高分子材料の
光分解反応を行うことができる。又は第５に高分子シー
ト、高分子フィルムまたは紙にて少なくとも一方の面が
覆われている感光性フィルムを用いることができる。こ
の感光性フィルムによれば、粘着性があるものでも感光
性フィルムをロール状に巻き取ることができる。これら
第１から第５の感光性フィルムは一軸あるいは二軸方向
以上に延伸処理を行うことで、延伸方向にフィルムを構
成する分子を配向させて作製することができる。また、
これら第１から第５のこの感光性フィルムにおいて、リ
タデーション値をλ／４条件となるように本実施形態で
は１３０ｎｍのものを用いた。
【００４３】次に、図２（ｂ−１）、図２（ｂ−２）に
示すように、フォトリソ工程により感光性フィルム１２
を透明基板１１上の第１の領域１１ａに配置する。この
とき、感光性フィルム１２が、ポジ型の場合には遮光部
１４ａを第１の領域１１ａとほぼ一致するように配置し
たフォトマスク１４を介して光を感光性フィルム１２に
照射する。ネガ型の場合には透光部１４ｂを第１の領域
１１ａとほぼ一致するように配置したフォトマスク１４
を介して光を感光性フィルム１２に照射する。フォトマ
スク１４の形状は、遮光部１４ａ、透光部１４ｂともに
幅３００μｍのストライプ形状であるものを用い、スト
ライプの長手方向が感光性フィルム１２ａの第１の遅相
軸方向１３ａと一致するようにフォトマスク１４を配置
した。
示すように、フォトリソ工程により感光性フィルム１２
を透明基板１１上の第１の領域１１ａに配置する。この
とき、感光性フィルム１２が、ポジ型の場合には遮光部
１４ａを第１の領域１１ａとほぼ一致するように配置し
たフォトマスク１４を介して光を感光性フィルム１２に
照射する。ネガ型の場合には透光部１４ｂを第１の領域
１１ａとほぼ一致するように配置したフォトマスク１４
を介して光を感光性フィルム１２に照射する。フォトマ
スク１４の形状は、遮光部１４ａ、透光部１４ｂともに
幅３００μｍのストライプ形状であるものを用い、スト
ライプの長手方向が感光性フィルム１２ａの第１の遅相
軸方向１３ａと一致するようにフォトマスク１４を配置
した。
【００４４】次に、図２（ｃ）に示すように、所定の現
像液を用いて現像処理を行い、第１の領域１１ａに感光
性フィルム１２による位相差層１２ａを形成する。
像液を用いて現像処理を行い、第１の領域１１ａに感光
性フィルム１２による位相差層１２ａを形成する。
【００４５】次に、同様にして第２の領域１１ｂに位相
差層１２ｂを形成する。このとき、図２（ｄ）に示すよ
うに、位相差層１２ａ表面の凹凸を平坦化したい場合に
は、透明な樹脂材料により平坦化層１６を形成してもよ
い。
差層１２ｂを形成する。このとき、図２（ｄ）に示すよ
うに、位相差層１２ａ表面の凹凸を平坦化したい場合に
は、透明な樹脂材料により平坦化層１６を形成してもよ
い。
【００４６】そして、図２（ｅ−１）、図２（ｅ−２）
に示すように、フォトリソ工程を行う。このとき感光性
フィルム１２'は、第２の遅相軸方向１３ｂが、位相差
層１２ａの第１の遅相軸方向１３ａと直交（９０°）す
るように配置した。ここで使用されるフォトマスク１５
の形状は、遮光部１５ａ、透光部１５ｂともに幅３００
μｍのストライプ形状であるものを用い、感光性フィル
ム１２'がポジ型の場合は、遮光部1５ａが、第２の領域
1１ｂと一致するように、また、ネガ型の場合は、透光
部1５ｂが第２の領域1１ｂと一致するように配置した。
に示すように、フォトリソ工程を行う。このとき感光性
フィルム１２'は、第２の遅相軸方向１３ｂが、位相差
層１２ａの第１の遅相軸方向１３ａと直交（９０°）す
るように配置した。ここで使用されるフォトマスク１５
の形状は、遮光部１５ａ、透光部１５ｂともに幅３００
μｍのストライプ形状であるものを用い、感光性フィル
ム１２'がポジ型の場合は、遮光部1５ａが、第２の領域
1１ｂと一致するように、また、ネガ型の場合は、透光
部1５ｂが第２の領域1１ｂと一致するように配置した。
【００４７】以上のようにして、光学素子１０を作製し
た。
た。
【００４８】次に、この光学素子の原理を説明する。本
光学素子を形成する複屈折性を有する感光性フィルム
は、感光性フィルムを一軸延伸することで、位相差を持
たせた複屈折性フィルムからなる。このときこの複屈折
性フィルムにおいて、有機高分子材料が一軸延伸された
方向を遅相軸あるいは、進相軸と呼び、更に総称して軸
方向と呼ぶ。
光学素子を形成する複屈折性を有する感光性フィルム
は、感光性フィルムを一軸延伸することで、位相差を持
たせた複屈折性フィルムからなる。このときこの複屈折
性フィルムにおいて、有機高分子材料が一軸延伸された
方向を遅相軸あるいは、進相軸と呼び、更に総称して軸
方向と呼ぶ。
【００４９】図１６に複屈折性フィルムの軸方向に対し
て角度θの方向から直線偏光が複屈折フィルムに入射し
た場合の偏光状態の変化を説明する。
て角度θの方向から直線偏光が複屈折フィルムに入射し
た場合の偏光状態の変化を説明する。
【００５０】まず、入射した直線偏光の電界成分を、複
屈折フィルムの軸方向に平行な成分と直角な成分とに分
ける。複屈折フィルム内では、それぞれの速度成分はｖ
⊥＝ｃ⊥／ｎ‖、ｖ‖＝ｃ‖／ｎ⊥で表される。ここ
で、ｎ‖は軸方向の屈折率、ｎ⊥は軸方向に直角な方向
の屈折率（但しｎ‖＞ｎ⊥）である。また、ｃ‖＝ｃ×
ｃｏｓθ、ｃ⊥＝ｃ×ｓｉｎθ（但し、ｃは真空中の光
束の速度である）である。
屈折フィルムの軸方向に平行な成分と直角な成分とに分
ける。複屈折フィルム内では、それぞれの速度成分はｖ
⊥＝ｃ⊥／ｎ‖、ｖ‖＝ｃ‖／ｎ⊥で表される。ここ
で、ｎ‖は軸方向の屈折率、ｎ⊥は軸方向に直角な方向
の屈折率（但しｎ‖＞ｎ⊥）である。また、ｃ‖＝ｃ×
ｃｏｓθ、ｃ⊥＝ｃ×ｓｉｎθ（但し、ｃは真空中の光
束の速度である）である。
【００５１】このため図１６に示すｚ方向の光の速さ
は、複屈折フィルムの遅相軸に平行な電界成分が直角方
向の電界成分に比べて遅くなる。この結果、図１６に示
すｘ方向とｙ方向での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は楕円偏光、円偏光と変化
していく。
は、複屈折フィルムの遅相軸に平行な電界成分が直角方
向の電界成分に比べて遅くなる。この結果、図１６に示
すｘ方向とｙ方向での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は楕円偏光、円偏光と変化
していく。
【００５２】例えば、複屈折フィルムが持つ位相差を１
／４波長に設定し、軸方向に対してθ＝４５°の角度を
なす方向に偏光している直線偏光を入射した場合、偏光
状態は左回りの円偏光へと変化する。また、軸方向に対
してθ＝−４５°の角度をなす方向に偏光している直線
偏光を入射すると、偏光状態は先の円偏光とは逆回りの
円偏光、つまり右回りの円偏光に変化する。
／４波長に設定し、軸方向に対してθ＝４５°の角度を
なす方向に偏光している直線偏光を入射した場合、偏光
状態は左回りの円偏光へと変化する。また、軸方向に対
してθ＝−４５°の角度をなす方向に偏光している直線
偏光を入射すると、偏光状態は先の円偏光とは逆回りの
円偏光、つまり右回りの円偏光に変化する。
【００５３】また、複屈折フィルムを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ずれた方
向に偏光している直線偏光に変化する。ここで、θ＝４
５°した場合は、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となる。
した場合には、入射した直線偏光から角度２θずれた方
向に偏光している直線偏光に変化する。ここで、θ＝４
５°した場合は、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となる。
【００５４】また、位相差が１／４波長と１／２波長以
外の値の場合には、入射直線偏光は楕円偏光に変換され
る。
外の値の場合には、入射直線偏光は楕円偏光に変換され
る。
【００５５】つまり、本光学素子のように、１／４波長
板をストライプ状にパターニングし、その軸方向を互い
に直交するように配置した場合、第１の１／４波長板に
対し、θ＝４５°で直線偏光を入射させると、結果とし
て、第２の１／４波長板に対し、θ＝−４５°の角度で
直線偏光を入射させることになり、第１領域から左円偏
光が、第２領域から右円偏光が発生することになる。
板をストライプ状にパターニングし、その軸方向を互い
に直交するように配置した場合、第１の１／４波長板に
対し、θ＝４５°で直線偏光を入射させると、結果とし
て、第２の１／４波長板に対し、θ＝−４５°の角度で
直線偏光を入射させることになり、第１領域から左円偏
光が、第２領域から右円偏光が発生することになる。
【００５６】また、本実施形態１では、第１の領域１１
ａの位相差層１２ａと第２の領域１１ｂの位相差層１２
ｂと遅相軸方向を直交させているが、この限りでなく、
９０±２０°であればよい。このことは以下の実施形態
についても同様である。
ａの位相差層１２ａと第２の領域１１ｂの位相差層１２
ｂと遅相軸方向を直交させているが、この限りでなく、
９０±２０°であればよい。このことは以下の実施形態
についても同様である。
【００５７】また、本実施形態１における光学素子に偏
光フィルムを配置して、円偏光素子としてもよい。その
場合は偏光フィルムの偏光透過軸を光学素子の遅相軸あ
るいは進相軸方向に対し４５±１０°の角度をなして配
置する。このことは以下の実施形態についても同様であ
る。
光フィルムを配置して、円偏光素子としてもよい。その
場合は偏光フィルムの偏光透過軸を光学素子の遅相軸あ
るいは進相軸方向に対し４５±１０°の角度をなして配
置する。このことは以下の実施形態についても同様であ
る。
【００５８】上記実施形態１では透明基板１１の上に位
相差層１２ａと１２ｂを重ねたが、透明基板１１の一方
の面上に位相差層１２ａを形成し、他方の面上に位相差
層１２ｂを形成する構造としてもよい。また、上記実施
形態１は、遅相軸方向の異なる光学素子を説明したが、
進相軸方向の異なる光学素子も１枚の透明基板１１上に
２枚の複屈折性を有する感光性フィルムを進相軸方向を
異ならせて配置して、実施形態１と同様の工程で作製す
ることができる。
相差層１２ａと１２ｂを重ねたが、透明基板１１の一方
の面上に位相差層１２ａを形成し、他方の面上に位相差
層１２ｂを形成する構造としてもよい。また、上記実施
形態１は、遅相軸方向の異なる光学素子を説明したが、
進相軸方向の異なる光学素子も１枚の透明基板１１上に
２枚の複屈折性を有する感光性フィルムを進相軸方向を
異ならせて配置して、実施形態１と同様の工程で作製す
ることができる。
【００５９】（実施形態２）本実施形態では、一方の透
明基板上に第１の複屈折性を有する感光性フィルムを配
置し、他方の透明基板上に第２の複屈折性を有する感光
性フィルムを配置し、互いに遅相軸方向を異ならせて配
置して、２枚の基板を対向させ、遅相軸方向の異なる光
学素子を作製した場合について述べる。
明基板上に第１の複屈折性を有する感光性フィルムを配
置し、他方の透明基板上に第２の複屈折性を有する感光
性フィルムを配置し、互いに遅相軸方向を異ならせて配
置して、２枚の基板を対向させ、遅相軸方向の異なる光
学素子を作製した場合について述べる。
【００６０】図３は、本光学素子２０の斜視図である。
ガラス等の第１の透明基板２１ａ上の第１の領域２２ａ
に複屈折性を有する感光性フィルムにより形成された位
相差層２３ａが第１の遅相軸方向２４ａの方向に向けて
配置される。またガラス等の第２の透明基板２１ｂ上の
第２の領域２２ｂに複屈折性を有する感光性フィルムに
より形成された位相差層２３ｂが第２の遅相軸方向２４
ｂの方向に向けて配置される。ここで、第１の遅相軸方
向２４ａと第２の遅相軸２４ｂは互いに直交（９０°）
する方向に配置されている。そして、透明基板２１ａと
２１ｂを位相差層１２ａ、１２ｂが形成されている面を
相対向するように重ね合わせる。
ガラス等の第１の透明基板２１ａ上の第１の領域２２ａ
に複屈折性を有する感光性フィルムにより形成された位
相差層２３ａが第１の遅相軸方向２４ａの方向に向けて
配置される。またガラス等の第２の透明基板２１ｂ上の
第２の領域２２ｂに複屈折性を有する感光性フィルムに
より形成された位相差層２３ｂが第２の遅相軸方向２４
ｂの方向に向けて配置される。ここで、第１の遅相軸方
向２４ａと第２の遅相軸２４ｂは互いに直交（９０°）
する方向に配置されている。そして、透明基板２１ａと
２１ｂを位相差層１２ａ、１２ｂが形成されている面を
相対向するように重ね合わせる。
【００６１】本実施形態の光学素子は以下のようにして
作製する。
作製する。
【００６２】まず、第１の透明基板２１ａ上に感光性フ
ィルム２３を貼着する。感光性フィルム２３は実施形態
１に第１から第５の感光性フィルムとして記載されてい
るものであればいずれでも用いることができるが、リタ
デーション値をλ／４条件となるように本実施形態では
１３０ｎｍのものを用いた。このとき基板はあらかじめ
加熱されていてもよい。また、貼着する際には、感光性
フィルム２３を押圧し、透明基板２１ａ上に圧着しても
よい。予熱されている場合や圧着する場合は、感光性フ
ィルム２３の透明基板２１ａに対する接着力が向上す
る。
ィルム２３を貼着する。感光性フィルム２３は実施形態
１に第１から第５の感光性フィルムとして記載されてい
るものであればいずれでも用いることができるが、リタ
デーション値をλ／４条件となるように本実施形態では
１３０ｎｍのものを用いた。このとき基板はあらかじめ
加熱されていてもよい。また、貼着する際には、感光性
フィルム２３を押圧し、透明基板２１ａ上に圧着しても
よい。予熱されている場合や圧着する場合は、感光性フ
ィルム２３の透明基板２１ａに対する接着力が向上す
る。
【００６３】次に、フォトリソ工程により感光性フィル
ム２３を透明基板２１ａ上の第１の領域２２ａに配置す
る。このとき、感光性フィルム２３が、ポジ型の場合に
は遮光部２６ａを第１の領域２２ａとほぼ一致するよう
に配置したフォトマスク２６を介して光を感光性フィル
ム２３に照射する。ネガ型の場合には透光部２６ｂを第
１の領域２２ａとほぼ一致するように配置したフォトマ
スク２６を介して光を感光性フィルム２３照射する。フ
ォトマスク２６の形状は、遮光部２６ａ、透光部２６ｂ
ともに幅３００μｍのストライプ形状であるものを用
い、ストライプの長手方向が感光性フィルム２３の第１
の遅相軸方向２４ａと一致するようにフォトマスク２６
を配置した。
ム２３を透明基板２１ａ上の第１の領域２２ａに配置す
る。このとき、感光性フィルム２３が、ポジ型の場合に
は遮光部２６ａを第１の領域２２ａとほぼ一致するよう
に配置したフォトマスク２６を介して光を感光性フィル
ム２３に照射する。ネガ型の場合には透光部２６ｂを第
１の領域２２ａとほぼ一致するように配置したフォトマ
スク２６を介して光を感光性フィルム２３照射する。フ
ォトマスク２６の形状は、遮光部２６ａ、透光部２６ｂ
ともに幅３００μｍのストライプ形状であるものを用
い、ストライプの長手方向が感光性フィルム２３の第１
の遅相軸方向２４ａと一致するようにフォトマスク２６
を配置した。
【００６４】次に所定の現像液を用いて現像処理を行う
と、第１の領域２２ａに感光性フィルム２３による位相
差層２３ａが形成される。
と、第１の領域２２ａに感光性フィルム２３による位相
差層２３ａが形成される。
【００６５】次に、同様にして第２の透明基板２１ｂ上
の第２の領域２２ｂに位相差層２３ｂを形成する。この
とき、感光性フィルム２３'は、第２の遅相軸方向２４
ｂが、位相差層２３ａの第１の遅相軸方向２４ａと直交
（９０°）するように配置した。ここで感光性フィルム
がポジ型の場合には遮光部２６ｂを第１の領域２２ｂと
ほぼ一致するように配置したフォトマスク２６'を介し
て光を感光性フィルム２３'に照射する。ネガ型の場合
には透光部２６ａを第１の領域２２ｂとほぼ一致するよ
うに配置したフォトマスク２６'を介して光を感光性フ
ィルム２３'に照射する。フォトマスク２６'の形状は、
透光部２６ａ、遮光部２６ｂともに幅３００μｍのスト
ライプ形状であるものを用い、ストライプの長手方向が
感光性フィルム２３'の第２の遅相軸方向２４ｂと直交
するようにフォトマスク２６を配置した。
の第２の領域２２ｂに位相差層２３ｂを形成する。この
とき、感光性フィルム２３'は、第２の遅相軸方向２４
ｂが、位相差層２３ａの第１の遅相軸方向２４ａと直交
（９０°）するように配置した。ここで感光性フィルム
がポジ型の場合には遮光部２６ｂを第１の領域２２ｂと
ほぼ一致するように配置したフォトマスク２６'を介し
て光を感光性フィルム２３'に照射する。ネガ型の場合
には透光部２６ａを第１の領域２２ｂとほぼ一致するよ
うに配置したフォトマスク２６'を介して光を感光性フ
ィルム２３'に照射する。フォトマスク２６'の形状は、
透光部２６ａ、遮光部２６ｂともに幅３００μｍのスト
ライプ形状であるものを用い、ストライプの長手方向が
感光性フィルム２３'の第２の遅相軸方向２４ｂと直交
するようにフォトマスク２６を配置した。
【００６６】このようにして作製された第１の透明基板
２１ａと第２の透明基板２１ｂを位相差層２３ａ、２３
ｂが相対向するように重ね合わせる。このとき位相差層
２３ａ、２３ｂの領域が重なり合わないよう、即ち、位
相差板２３ａ、２３ｂが互い違いとなるように重ね合わ
せた。このとき、位相差層２３ａおよび２３ｂの表面の
凹凸を平坦化したい場合には、透明な樹脂材料により平
坦化層（図示せず）を形成してもよい。
２１ａと第２の透明基板２１ｂを位相差層２３ａ、２３
ｂが相対向するように重ね合わせる。このとき位相差層
２３ａ、２３ｂの領域が重なり合わないよう、即ち、位
相差板２３ａ、２３ｂが互い違いとなるように重ね合わ
せた。このとき、位相差層２３ａおよび２３ｂの表面の
凹凸を平坦化したい場合には、透明な樹脂材料により平
坦化層（図示せず）を形成してもよい。
【００６７】以上のようにして、光学素子２０を作製し
た。
た。
【００６８】（実施形態３）本実施形態３では、上記実
施形態１、２で説明した光学素子を液晶ディスプレイに
適用し、２次元・３次元両用ディスプレイを構成する画
像表示装置の場合について述べる。
施形態１、２で説明した光学素子を液晶ディスプレイに
適用し、２次元・３次元両用ディスプレイを構成する画
像表示装置の場合について述べる。
【００６９】図５は本実施形態により作製された２次元
・３次元両用ディスプレイに利用される画像表示装置の
一例の構成を示す図である。
・３次元両用ディスプレイに利用される画像表示装置の
一例の構成を示す図である。
【００７０】まず、実施形態３において用いられる液晶
表示ディスプレイ１００の構成及びその作製方法を図５
に基づいて説明する。ガラス基板１０２ａ上に、走査配
線、信号配線、画素電極（いずれも図示せず）及びＴＦ
Ｔ素子１０４を形成する。画素電極は、行及び列方向に
マトリクス状に配置された画素１０３のそれぞれに対し
て１つずつ設けられる。走査配線は液晶表示パネル１１
１の表示画面において水平方向に沿って、各走査配線が
１行分の画素１０３に対応するように形成される。信号
配線は走査配線と直交するように、各信号配線が１列分
の画素１０３に対応するように形成される。走査配線お
よび信号配線と画素電極とは、ＴＦＴ素子１０４によっ
て接続される。走査配線、信号配線、ＴＦＴ素子１０４
及び画素電極は、どのような方法によって形成されてい
ても良い。なお、本明細書では、走査配線に平行な方向
を行方向、信号配線に平行な方向を列方向と呼ぶものと
する。
表示ディスプレイ１００の構成及びその作製方法を図５
に基づいて説明する。ガラス基板１０２ａ上に、走査配
線、信号配線、画素電極（いずれも図示せず）及びＴＦ
Ｔ素子１０４を形成する。画素電極は、行及び列方向に
マトリクス状に配置された画素１０３のそれぞれに対し
て１つずつ設けられる。走査配線は液晶表示パネル１１
１の表示画面において水平方向に沿って、各走査配線が
１行分の画素１０３に対応するように形成される。信号
配線は走査配線と直交するように、各信号配線が１列分
の画素１０３に対応するように形成される。走査配線お
よび信号配線と画素電極とは、ＴＦＴ素子１０４によっ
て接続される。走査配線、信号配線、ＴＦＴ素子１０４
及び画素電極は、どのような方法によって形成されてい
ても良い。なお、本明細書では、走査配線に平行な方向
を行方向、信号配線に平行な方向を列方向と呼ぶものと
する。
【００７１】マトリクス状に配置された画素１０３は、
画素１行ごとに順に右目用画素グループ１０３ａ及び左
目用画素グループ１０３ｂに分けられる。したがって右
目用画素グループ１０３ａおよび左目用画素グループ１
０３ｂは、１走査配線毎に交互に配置される。
画素１行ごとに順に右目用画素グループ１０３ａ及び左
目用画素グループ１０３ｂに分けられる。したがって右
目用画素グループ１０３ａおよび左目用画素グループ１
０３ｂは、１走査配線毎に交互に配置される。
【００７２】続いて、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ーブチロラクトン、Ｎ−メチルピ
ロリドン、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される。こ
のようにしてＴＦＴ側基板が形成される。
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ーブチロラクトン、Ｎ−メチルピ
ロリドン、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される。こ
のようにしてＴＦＴ側基板が形成される。
【００７３】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への遮光を行うため及び走査配
線、信号配線と画素電極との隙間からの光漏れを防止す
るため、ブラックマトリクス１０８ｂが形成される。カ
ラーフィルター１０８ａ及びブラックマトリクス１０８
ｂはどのような方法によって形成されていても良い。本
実施形態３では、カラーフィルター１０８ａを構成する
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色のフィルター部分
が信号配線に平行なストライプとなるように、かつ走査
配線方向（画面水平方向）においてＲ、Ｇ、Ｂ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。続いて、カラーフィルター
１０８ａ上に、基板１０２ｂの全面にわたって、透明電
極１０３ｃとして用いられる透明導電膜、例えばＩＴＯ
などをスパッタ法などにより形成し、さらにその上に、
配向膜１０５ｂを配向膜１０５ａと同様に形成する。こ
のようにして対向側基板が形成される。
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への遮光を行うため及び走査配
線、信号配線と画素電極との隙間からの光漏れを防止す
るため、ブラックマトリクス１０８ｂが形成される。カ
ラーフィルター１０８ａ及びブラックマトリクス１０８
ｂはどのような方法によって形成されていても良い。本
実施形態３では、カラーフィルター１０８ａを構成する
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色のフィルター部分
が信号配線に平行なストライプとなるように、かつ走査
配線方向（画面水平方向）においてＲ、Ｇ、Ｂ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。続いて、カラーフィルター
１０８ａ上に、基板１０２ｂの全面にわたって、透明電
極１０３ｃとして用いられる透明導電膜、例えばＩＴＯ
などをスパッタ法などにより形成し、さらにその上に、
配向膜１０５ｂを配向膜１０５ａと同様に形成する。こ
のようにして対向側基板が形成される。
【００７４】続いて、上述したように完成したＴＦＴ側
基板及び対向側基板のそれぞれにラビング処理を施した
後に、両基板の間隔を一定に保つためのスペーサーを基
板全面に均一に散布し、基板の周辺をシール剤によりシ
ール１０７して両基板を貼り合わせる。次に、液晶を両
基板間に真空注入して液晶層１１２を形成する。以上で
液晶表示パネル１１１が完成する。なお本実施形態３で
は、液晶表示パネル１１１の表示モードをＴＮ液晶表示
モードとした。
基板及び対向側基板のそれぞれにラビング処理を施した
後に、両基板の間隔を一定に保つためのスペーサーを基
板全面に均一に散布し、基板の周辺をシール剤によりシ
ール１０７して両基板を貼り合わせる。次に、液晶を両
基板間に真空注入して液晶層１１２を形成する。以上で
液晶表示パネル１１１が完成する。なお本実施形態３で
は、液晶表示パネル１１１の表示モードをＴＮ液晶表示
モードとした。
【００７５】このようにして作製した液晶表示パネル１
１１のガラス基板１０２ｂの表示面側に隣接するよう
に、偏光軸が全面に同一である偏光フィルム１０１ｂを
設ける。続いて、偏光フィルム１０１ｂの上に実施形態
１又は２で作製した光学素子１０６を配置する。このと
き、光学素子１０６を構成する１／４波長板１０６ｂ、
１０６ｃは基板１０６上に形成されており、１／４波長
板１０６ｂ、１０６ｃ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走査配線ごとに遅相軸
（あるいは進相軸）方向が９０°ずれるように作製す
る。このとき１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃの遅相軸
（あるいは進相軸）方向は偏光フィルム１０１ｂの偏光
透過軸方向からそれぞれ４５°ずつ逆方向にずれて配置
している。
１１のガラス基板１０２ｂの表示面側に隣接するよう
に、偏光軸が全面に同一である偏光フィルム１０１ｂを
設ける。続いて、偏光フィルム１０１ｂの上に実施形態
１又は２で作製した光学素子１０６を配置する。このと
き、光学素子１０６を構成する１／４波長板１０６ｂ、
１０６ｃは基板１０６上に形成されており、１／４波長
板１０６ｂ、１０６ｃ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走査配線ごとに遅相軸
（あるいは進相軸）方向が９０°ずれるように作製す
る。このとき１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃの遅相軸
（あるいは進相軸）方向は偏光フィルム１０１ｂの偏光
透過軸方向からそれぞれ４５°ずつ逆方向にずれて配置
している。
【００７６】これにより、液晶表示パネル１１１から出
射されたのちに偏光フィルム１０１ｂ、光学素子１０６
を通過する光は、画素１列毎に交互に回転方向が逆の円
偏光とされる。観察者１１５は、それぞれの回転方向に
対応した円偏光フィルム１１０ａ、１１０ｂを有する偏
光眼鏡１１０を装着することにより、３次元映像を観察
することができる。
射されたのちに偏光フィルム１０１ｂ、光学素子１０６
を通過する光は、画素１列毎に交互に回転方向が逆の円
偏光とされる。観察者１１５は、それぞれの回転方向に
対応した円偏光フィルム１１０ａ、１１０ｂを有する偏
光眼鏡１１０を装着することにより、３次元映像を観察
することができる。
【００７７】また、本実施形態３では、光学素子１０６
を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃの遅相軸
（あるいは進相軸）方向のずれを９０°（直交）とした
が、厳密に９０°（直交）とする必要はなく、９０±１
０°の角度であればよい。
を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃの遅相軸
（あるいは進相軸）方向のずれを９０°（直交）とした
が、厳密に９０°（直交）とする必要はなく、９０±１
０°の角度であればよい。
【００７８】また、本実施形態３では、偏光フィルム１
０１ｂの偏光透過軸方向と光学素子１０６を構成する１
／４波長板１０６ｂ、１０６ｃの遅相軸（あるいは進相
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。
０１ｂの偏光透過軸方向と光学素子１０６を構成する１
／４波長板１０６ｂ、１０６ｃの遅相軸（あるいは進相
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。
【００７９】次に、液晶表示パネル１１１のＴＦＴ側の
基板１０２ａに隣接するように、偏光透過軸が全面同一
である偏光フィルム１０１ａ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。以上で本実施形態３の画像表示装置が完成する。
基板１０２ａに隣接するように、偏光透過軸が全面同一
である偏光フィルム１０１ａ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。以上で本実施形態３の画像表示装置が完成する。
【００８０】また、本実施形態３では、上述したよう
に、走査配線に平行な方向に並んだ画素１行分を一方の
目（例えば、左目）に対応する画像を提供する画素グル
ープとし、次の画素１行分を他方の目（例えば、右目）
に対応する画像を提供する画素グループとし、かつ表示
素子の全面に各走査配線に対し交互に１／４波長板１０
６ｂ、１０６ｃのストライプが対応するように光学素子
１０６を配置し、それにより左目用画像と右目用画像と
の分離を行っている。このように液晶表示パネルの画素
を左目用画素グループと右目用画素グループに１行ごと
に配置しているので、左目用画像信号および右目用画像
信号を１走査配線毎に切り替えて交互に切り替えて供給
することが可能である。従って、信号配線の駆動回路の
構成、駆動方法を簡単にすることができる。
に、走査配線に平行な方向に並んだ画素１行分を一方の
目（例えば、左目）に対応する画像を提供する画素グル
ープとし、次の画素１行分を他方の目（例えば、右目）
に対応する画像を提供する画素グループとし、かつ表示
素子の全面に各走査配線に対し交互に１／４波長板１０
６ｂ、１０６ｃのストライプが対応するように光学素子
１０６を配置し、それにより左目用画像と右目用画像と
の分離を行っている。このように液晶表示パネルの画素
を左目用画素グループと右目用画素グループに１行ごと
に配置しているので、左目用画像信号および右目用画像
信号を１走査配線毎に切り替えて交互に切り替えて供給
することが可能である。従って、信号配線の駆動回路の
構成、駆動方法を簡単にすることができる。
【００８１】また、左目用画素グループおよび右目用画
素グループからの出射光は光学素子１０６により左及び
右の円偏光に変換されるので、円偏光フィルムからなる
偏光眼鏡１１０を装着すれば多人数で３次元画像を観察
することができる。また、観察者１１５が顔を傾けた場
合にも３次元画像の観察が可能になる。
素グループからの出射光は光学素子１０６により左及び
右の円偏光に変換されるので、円偏光フィルムからなる
偏光眼鏡１１０を装着すれば多人数で３次元画像を観察
することができる。また、観察者１１５が顔を傾けた場
合にも３次元画像の観察が可能になる。
【００８２】更に、上記偏光眼鏡１１０を装着しない場
合には、２次元画像の観察が可能となる。
合には、２次元画像の観察が可能となる。
【００８３】また、本実施形態３において、実施形態
１、および２で作製される光学素子１０６に予め偏光フ
ィルムを配置した円偏光素子を配置してもよい。尚、そ
の場合には、偏光フィルム１０１ｂは必要ない。この点
については、以下の実施形態についても同様である。
１、および２で作製される光学素子１０６に予め偏光フ
ィルムを配置した円偏光素子を配置してもよい。尚、そ
の場合には、偏光フィルム１０１ｂは必要ない。この点
については、以下の実施形態についても同様である。
【００８４】また、本実施形態３では液晶表示パネル１
１１はアクティブマトリクス型液晶表示パネルを用いて
いるが、左目用画像及び右目用画像を提示する表示手段
はこれに限定されるものではなく、単純マトリクス型液
晶表示パネル、あるいは、ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｌｕ
ｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ、プラズマディスプレ
イなどの自発光表示素子やプラズマアドレス液晶表示パ
ネルを用いた場合にも、同様の効果を得ることができ
る。
１１はアクティブマトリクス型液晶表示パネルを用いて
いるが、左目用画像及び右目用画像を提示する表示手段
はこれに限定されるものではなく、単純マトリクス型液
晶表示パネル、あるいは、ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｌｕ
ｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ、プラズマディスプレ
イなどの自発光表示素子やプラズマアドレス液晶表示パ
ネルを用いた場合にも、同様の効果を得ることができ
る。
【００８５】また、本実施形態３では、液晶表示パネル
としてＴＮ液晶を用い、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍ
ａｔｉｃ）モードで表示を行うものを用いているが、こ
れに限定されるものではなく、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔ
ｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）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、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃ
ｈｉｎｇ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、液晶複合膜等など、公知のい
ずれの表示モードでも用いることができ、当業者によっ
て適宜選択されうる。
としてＴＮ液晶を用い、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍ
ａｔｉｃ）モードで表示を行うものを用いているが、こ
れに限定されるものではなく、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔ
ｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）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、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃ
ｈｉｎｇ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、液晶複合膜等など、公知のい
ずれの表示モードでも用いることができ、当業者によっ
て適宜選択されうる。
【００８６】本実施形態３では、カラーフィルターにお
けるＲ、Ｇ、Ｂ各色のフィルター部分をストライプ状に
配置したが、デルタ配列でも良い。このとき、光学素子
１０６を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃの形
状は、カラーフィルターの形状によらず、左あるいは右
目用画素グループのいずれか一方にほぼ一致するような
形状であればいずれでも良い。
けるＲ、Ｇ、Ｂ各色のフィルター部分をストライプ状に
配置したが、デルタ配列でも良い。このとき、光学素子
１０６を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃの形
状は、カラーフィルターの形状によらず、左あるいは右
目用画素グループのいずれか一方にほぼ一致するような
形状であればいずれでも良い。
【００８７】本実施形態３では、走査配線に平行な方向
に並んだ画素１行分を左目用画素グループまたは右目用
画素グループとしたが、信号配線に平行な方向に並んだ
画素１列分を左目用画素グループまたは右目用画素グル
ープとしてもよい。但し、その場合には、光学素子１０
６を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃも信号配
線方向に交互にほぼ画素の大きさに一致するように形成
する。
に並んだ画素１行分を左目用画素グループまたは右目用
画素グループとしたが、信号配線に平行な方向に並んだ
画素１列分を左目用画素グループまたは右目用画素グル
ープとしてもよい。但し、その場合には、光学素子１０
６を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃも信号配
線方向に交互にほぼ画素の大きさに一致するように形成
する。
【００８８】偏光フィルム１０１ｂ上に光学素子１０６
を配置する方法は、光学素子１０６を構成する基板１０
６ａとしてガラスやプラスティックなどの透明な材料を
用いている場合は、基板１０６ａと偏光フィルム１０１
ｂが接するように配置してもよい。このようにして配置
した光学素子１０６は、粘着剤あるいは接着剤などを用
いて、偏光フィルム１０１ｂ上に貼りつけられる。接着
剤などは必要に応じて、光を照射したり、加熱したりし
て硬化させてもよい。
を配置する方法は、光学素子１０６を構成する基板１０
６ａとしてガラスやプラスティックなどの透明な材料を
用いている場合は、基板１０６ａと偏光フィルム１０１
ｂが接するように配置してもよい。このようにして配置
した光学素子１０６は、粘着剤あるいは接着剤などを用
いて、偏光フィルム１０１ｂ上に貼りつけられる。接着
剤などは必要に応じて、光を照射したり、加熱したりし
て硬化させてもよい。
【００８９】また、偏光フィルム１０１ｂとガラス基板
１０２ｂの間に、特開平６−７５１１６号公報で提案さ
れているような、屈折率楕円体の主屈折率の方向が表面
の法線方向に対して傾斜している位相差フィルムを配置
して、液晶表示装置の着色現象や反転現象に起因するコ
ントラストの低下を防止するようにしてもよい。また、
任意の位相差を有する位相差フィルムを配置しても良
い。特に、液晶表示パネル１１１がＳＴＮモードである
場合には、ガラス基板１０２ａと偏光フィルム１０１ａ
の間にも任意の位相差を有する位相差フィルムを配置し
ても良い。このようにすることで視角補償や色調補償を
することができる。
１０２ｂの間に、特開平６−７５１１６号公報で提案さ
れているような、屈折率楕円体の主屈折率の方向が表面
の法線方向に対して傾斜している位相差フィルムを配置
して、液晶表示装置の着色現象や反転現象に起因するコ
ントラストの低下を防止するようにしてもよい。また、
任意の位相差を有する位相差フィルムを配置しても良
い。特に、液晶表示パネル１１１がＳＴＮモードである
場合には、ガラス基板１０２ａと偏光フィルム１０１ａ
の間にも任意の位相差を有する位相差フィルムを配置し
ても良い。このようにすることで視角補償や色調補償を
することができる。
【００９０】（実施形態４）本実施形態４では、上記実
施形態１、２で説明した光学素子及び円偏光素子を液晶
ディスプレイに適用し、２次元・３次元両用ディスプレ
イを構成する画像表示装置の場合について述べる。
施形態１、２で説明した光学素子及び円偏光素子を液晶
ディスプレイに適用し、２次元・３次元両用ディスプレ
イを構成する画像表示装置の場合について述べる。
【００９１】図６は本実施形態により作製された２次元
・３次元両用ディスプレイを構成する画像表示装置の一
例を示す図である。実施形態４において用いられる液晶
表示ディスプレイ１２０は、図６に示す通りで、実施形
態４において用いられる液晶表示パネル１１１の構成及
びその作製方法は、図５に示す実施形態３とほぼ類似し
ており、実施形態３と同一部分には同一符号を付して説
明を省略する。
・３次元両用ディスプレイを構成する画像表示装置の一
例を示す図である。実施形態４において用いられる液晶
表示ディスプレイ１２０は、図６に示す通りで、実施形
態４において用いられる液晶表示パネル１１１の構成及
びその作製方法は、図５に示す実施形態３とほぼ類似し
ており、実施形態３と同一部分には同一符号を付して説
明を省略する。
【００９２】この実施形態４の特徴部分は、対向側のガ
ラス基板１０２ｂの表示媒体側に、実施形態１あるいは
２に説明した光学素子１０６'を形成した点にある。こ
のことにより表示画素部と位相差領域が近接するため、
立体視可能ゾーンを広げることができる。
ラス基板１０２ｂの表示媒体側に、実施形態１あるいは
２に説明した光学素子１０６'を形成した点にある。こ
のことにより表示画素部と位相差領域が近接するため、
立体視可能ゾーンを広げることができる。
【００９３】その理由について、図１７を用いて説明す
る。ここでは、左目用画素１０３ｂから出射した光が光
学素子あるいは円偏光素子を構成する１／４波長板領域
形成部１０６ｂを通過する様にパターニングされている
ものとする。簡単のために、偏光フィルム、配向膜等は
図示していない。画素ピッチをＰ、ブラックマトリクス
幅をＢ、１／４波長板のピッチをＰ１、画素が形成され
ている平面から１／４波長板形成部の上面までの空気換
算距離をｄ、１／４波長板形成部の上面から観察者まで
の距離をＬ、立体視可能ゾーンをＷとする。
る。ここでは、左目用画素１０３ｂから出射した光が光
学素子あるいは円偏光素子を構成する１／４波長板領域
形成部１０６ｂを通過する様にパターニングされている
ものとする。簡単のために、偏光フィルム、配向膜等は
図示していない。画素ピッチをＰ、ブラックマトリクス
幅をＢ、１／４波長板のピッチをＰ１、画素が形成され
ている平面から１／４波長板形成部の上面までの空気換
算距離をｄ、１／４波長板形成部の上面から観察者まで
の距離をＬ、立体視可能ゾーンをＷとする。
【００９４】ここで、左目用画素から出射した光が、観
察者の装着した円偏光眼鏡を通して、観察者の左目で観
察されるためには（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１／４波長領域形成部を
通過しなければならない。図１７において、左目用画素
１０３ｂの端点をＡ、Ｂ、該左目用画素１０３ｂに対応
する１／４波長板領域形成部の端点をＣ、Ｄ、直線ＡＣ
及びＢＤと観察者２０７が位置する平面との交点を各
Ｅ、Ｆとすれば、立体視可能ゾーンＷはＥ−Ｆの範囲と
なる。更に、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、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、三角形ＣＥＨとの相
似から、 ＣＧ：ＣＨ＝ＡＧ：ＥＨ ｄ：Ｌ＝Ｂ／２：（Ｗ−Ｐ１）／２ となる。従って Ｗ＝Ｐ１＋Ｌ／ｄ×Ｂ （４） となる。例えば、画素ピッチＰ＝０．３３ｍｍ、ブラッ
クマトリクス幅Ｂ＝０．０３ｍｍ、対向ガラス基板の厚
みを１．１ｍｍでガラスの屈折率をｎ＝１．５２とする
と、対向基板の空気換算距離ｄ＝０．７２ｍｍ、１／２
波長板のピッチをＰ１＝０．３３ｍｍとし、観察者がＬ
＝３５０ｍｍの距離から観察するとすれば、上記式
（４）より、立体視可能ゾーンは、Ｗ＝約１４ｍｍとな
る。
察者の装着した円偏光眼鏡を通して、観察者の左目で観
察されるためには（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１／４波長領域形成部を
通過しなければならない。図１７において、左目用画素
１０３ｂの端点をＡ、Ｂ、該左目用画素１０３ｂに対応
する１／４波長板領域形成部の端点をＣ、Ｄ、直線ＡＣ
及びＢＤと観察者２０７が位置する平面との交点を各
Ｅ、Ｆとすれば、立体視可能ゾーンＷはＥ−Ｆの範囲と
なる。更に、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、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、三角形ＣＥＨとの相
似から、 ＣＧ：ＣＨ＝ＡＧ：ＥＨ ｄ：Ｌ＝Ｂ／２：（Ｗ−Ｐ１）／２ となる。従って Ｗ＝Ｐ１＋Ｌ／ｄ×Ｂ （４） となる。例えば、画素ピッチＰ＝０．３３ｍｍ、ブラッ
クマトリクス幅Ｂ＝０．０３ｍｍ、対向ガラス基板の厚
みを１．１ｍｍでガラスの屈折率をｎ＝１．５２とする
と、対向基板の空気換算距離ｄ＝０．７２ｍｍ、１／２
波長板のピッチをＰ１＝０．３３ｍｍとし、観察者がＬ
＝３５０ｍｍの距離から観察するとすれば、上記式
（４）より、立体視可能ゾーンは、Ｗ＝約１４ｍｍとな
る。
【００９５】これに対し、本実施形態のように偏光フィ
ルムと光学素子あるいは円偏光素子が液晶パネルの内側
に配置されている場合には、左目用画素と光学素子ある
いは円偏光素子の１／２波長板の領域は近接しているの
で、原理上、視差の影響がなくなる。
ルムと光学素子あるいは円偏光素子が液晶パネルの内側
に配置されている場合には、左目用画素と光学素子ある
いは円偏光素子の１／２波長板の領域は近接しているの
で、原理上、視差の影響がなくなる。
【００９６】このように偏光フィルムと光学素子あるい
は円偏光素子が基板の液晶材料側面に配置することによ
って、視差を低減することができる。
は円偏光素子が基板の液晶材料側面に配置することによ
って、視差を低減することができる。
【００９７】本実施形態４では、光学素子１０６'を構
成する１／４波長板１０６ｂ'、１０６ｃ'は、ガラス基
板１０２ａ上に形成されている走査配線に平行なストラ
イプとなるように、かつ、１／４波長板１０６ａ'と１
０６ｂ'の幅は画素１０３の幅とほぼ一致するような大
きさとされ、画素１行ごとに交互に遅相軸（あるいは進
相軸）方向が直交するように形成されている。その光学
素子１０６'上に偏光フィルム１０１ｂを配置する。こ
のとき、１／４波長板１０６ｂ'、１０６ｃ'の遅相軸
（あるいは進相軸）方向と偏光フィルム１０１ｂの偏光
透過軸方向はそれぞれ４５°ずつずらして配置される。
成する１／４波長板１０６ｂ'、１０６ｃ'は、ガラス基
板１０２ａ上に形成されている走査配線に平行なストラ
イプとなるように、かつ、１／４波長板１０６ａ'と１
０６ｂ'の幅は画素１０３の幅とほぼ一致するような大
きさとされ、画素１行ごとに交互に遅相軸（あるいは進
相軸）方向が直交するように形成されている。その光学
素子１０６'上に偏光フィルム１０１ｂを配置する。こ
のとき、１／４波長板１０６ｂ'、１０６ｃ'の遅相軸
（あるいは進相軸）方向と偏光フィルム１０１ｂの偏光
透過軸方向はそれぞれ４５°ずつずらして配置される。
【００９８】この偏光フィルム１０１ｂ上に、カラーフ
ィルター１０８ａ、ブラックマトリクス１０８ｂが形成
される。続いて、このカラーフィルター１０８ａ及びブ
ラックマトリクス１０８ｂ上に、基板１０２ｂの全面に
わたって、透明電極１０３ｃとして用いられる透明導電
膜、例えばＩＴＯなどをスパッタ法などにより形成し、
さらにその上に、配向膜１０５ｂを形成する。このよう
にして対向側基板が形成される。その他の液晶表示パネ
ルの構成及び製造方法は実施形態３と同じである。
ィルター１０８ａ、ブラックマトリクス１０８ｂが形成
される。続いて、このカラーフィルター１０８ａ及びブ
ラックマトリクス１０８ｂ上に、基板１０２ｂの全面に
わたって、透明電極１０３ｃとして用いられる透明導電
膜、例えばＩＴＯなどをスパッタ法などにより形成し、
さらにその上に、配向膜１０５ｂを形成する。このよう
にして対向側基板が形成される。その他の液晶表示パネ
ルの構成及び製造方法は実施形態３と同じである。
【００９９】以上の構成であるから、左目用画素グルー
プおよび右目用画素グループからの出射光は光学素子１
０６'により左および右の円偏光に変換されるので、円
偏光フィルム１１０ａ、１１０ｂからなる偏光眼鏡１１
０を装着すれば多人数で３次元画像を観察することがで
きる。また、観察者１１５が顔を傾けた場合にも３次元
画像の観察が可能になる。
プおよび右目用画素グループからの出射光は光学素子１
０６'により左および右の円偏光に変換されるので、円
偏光フィルム１１０ａ、１１０ｂからなる偏光眼鏡１１
０を装着すれば多人数で３次元画像を観察することがで
きる。また、観察者１１５が顔を傾けた場合にも３次元
画像の観察が可能になる。
【０１００】更に、上記偏光眼鏡１１０を装着しない場
合には、２次元画像の観察が可能となる。
合には、２次元画像の観察が可能となる。
【０１０１】本実施形態４では、光学素子１０６'を液
晶表示パネル１１１を構成するガラス基板１０２ｂ上で
形成したが、別の基板１０６ａ上で光学素子１０６'を
形成したものをガラス基板１０２ｂ上に配置してもよ
い。なお、このとき必要に応じて、基板１０６ａは光学
素子１０６'から取り外してもよい。
晶表示パネル１１１を構成するガラス基板１０２ｂ上で
形成したが、別の基板１０６ａ上で光学素子１０６'を
形成したものをガラス基板１０２ｂ上に配置してもよ
い。なお、このとき必要に応じて、基板１０６ａは光学
素子１０６'から取り外してもよい。
【０１０２】本実施形態４では、偏光フィルム１０１ｂ
上にカラーフィルタ１０８ａおよびブラックマトリクス
１０８ｂが形成されているが、カラーフィルタ１０８ａ
及びブラックマトリクス１０８ｂは、光学素子１０６'
と偏光フィルム１０１ｂの間に形成されていてもよく、
また、ガラス基板１０２ｂ上にカラーフィルタ１０８ａ
及びブラックマトリクス１０８ｂを形成後、光学素子１
０６'が形成されても良い。
上にカラーフィルタ１０８ａおよびブラックマトリクス
１０８ｂが形成されているが、カラーフィルタ１０８ａ
及びブラックマトリクス１０８ｂは、光学素子１０６'
と偏光フィルム１０１ｂの間に形成されていてもよく、
また、ガラス基板１０２ｂ上にカラーフィルタ１０８ａ
及びブラックマトリクス１０８ｂを形成後、光学素子１
０６'が形成されても良い。
【０１０３】（実施形態５）本実施形態５では、上記実
施形態１、２で説明した光学素子を液晶ディスプレイ１
３０に適用し、２次元・３次元両用ディスプレイを構成
する画像表示装置の場合について述べる。
施形態１、２で説明した光学素子を液晶ディスプレイ１
３０に適用し、２次元・３次元両用ディスプレイを構成
する画像表示装置の場合について述べる。
【０１０４】図７は本実施形態により作製された２次元
・３次元両用ディスプレイを構成する画像表示装置の一
例を示す図である。図６に示すように、実施形態５にお
いて用いられる液晶表示パネル１１１の構成及びその作
製方法は、図５の実施形態３とほぼ類似しており、実施
形態３と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
・３次元両用ディスプレイを構成する画像表示装置の一
例を示す図である。図６に示すように、実施形態５にお
いて用いられる液晶表示パネル１１１の構成及びその作
製方法は、図５の実施形態３とほぼ類似しており、実施
形態３と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
【０１０５】この実施形態５の特徴部分は、液晶表示パ
ネル１１１の表示面側に光学素子１０６の前方に左目用
画素グループ及び右目用画素グループの各行につき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を設ける点にある。従って、
各シリンドリカルレンズ１０９ａは、画面水平方向（走
査配線と平行な方向）に延び、画素１行分に対応するこ
とになる。
ネル１１１の表示面側に光学素子１０６の前方に左目用
画素グループ及び右目用画素グループの各行につき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を設ける点にある。従って、
各シリンドリカルレンズ１０９ａは、画面水平方向（走
査配線と平行な方向）に延び、画素１行分に対応するこ
とになる。
【０１０６】本実施形態５では、レンチキュラーレンズ
板１０９の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ている。
より具体的には、液晶表示パネル１１１の画素１０３の
ピッチを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が形成されている面との空気
換算距離をｄ、及び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をＬとすると、
シリンドリカルレンズのピッチＰ１は、次の式（５）を
満足するように設定される。
板１０９の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ている。
より具体的には、液晶表示パネル１１１の画素１０３の
ピッチを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が形成されている面との空気
換算距離をｄ、及び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をＬとすると、
シリンドリカルレンズのピッチＰ１は、次の式（５）を
満足するように設定される。
【０１０７】Ｐ１＝ＰＬ／（ｄ＋Ｌ） （５） 本実施形態５では液晶表示パネル１１１の画素１０３の
ピッチを０．３３ｍｍ、画素１０３が配列されている平
面と観察者との距離Ｌを３５０ｍｍ、対向基板１０２ｂ
の厚さを１．１ｍｍ、その屈折率をｎ＝１．５２（つま
り、画素１０３が配列されている平面とシリンドリカル
レンズ１０９が形成されている面との空気換算距離ｄ＝
０．７２ｍｍ）とし、上記式（５）よりシリンドリカル
レンズ１０９ａのピッチＰ１を０．３２９ｍｍに設定し
た。
ピッチを０．３３ｍｍ、画素１０３が配列されている平
面と観察者との距離Ｌを３５０ｍｍ、対向基板１０２ｂ
の厚さを１．１ｍｍ、その屈折率をｎ＝１．５２（つま
り、画素１０３が配列されている平面とシリンドリカル
レンズ１０９が形成されている面との空気換算距離ｄ＝
０．７２ｍｍ）とし、上記式（５）よりシリンドリカル
レンズ１０９ａのピッチＰ１を０．３２９ｍｍに設定し
た。
【０１０８】更に本実施形態５では、各シリンドリカル
レンズ１０９ａが対応する画素の１点に集光するように
レンチキュラーレンズ板１０９を配置している。
レンズ１０９ａが対応する画素の１点に集光するように
レンチキュラーレンズ板１０９を配置している。
【０１０９】以下に、本実施形態５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１８を参照
しながら説明する。図１８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の断面図である。簡
単のために、偏光フィルム、配向膜等は図示していな
い。画素ピッチをＰ、ブラックマトリクス幅をＢ、１／
４波長板のピッチをＰ１、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をｄ、シリンドリカルレンズ１０９
ａが形成されている平面から観察者までの距離をＬ、立
体視可能ゾーンをＷとする。
ける立体視可能ゾーンのサイズについて、図１８を参照
しながら説明する。図１８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の断面図である。簡
単のために、偏光フィルム、配向膜等は図示していな
い。画素ピッチをＰ、ブラックマトリクス幅をＢ、１／
４波長板のピッチをＰ１、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をｄ、シリンドリカルレンズ１０９
ａが形成されている平面から観察者までの距離をＬ、立
体視可能ゾーンをＷとする。
【０１１０】図ｂに示すように、シリンドリカルレンズ
により、画素上の一点からの光を拡大する。よって、こ
の方法により立体視が可能となる範囲は、画素と上下に
設けられたブラックマトリクスの中心部（点Ａあるいは
Ｂ）から出射した光が、シリンドリカルレンズの中心部
Ｃを通過して示される直線上の領域（辺ＤＥ）までとな
る。
により、画素上の一点からの光を拡大する。よって、こ
の方法により立体視が可能となる範囲は、画素と上下に
設けられたブラックマトリクスの中心部（点Ａあるいは
Ｂ）から出射した光が、シリンドリカルレンズの中心部
Ｃを通過して示される直線上の領域（辺ＤＥ）までとな
る。
【０１１１】三角形ＣＡＢ、三角形ＣＥＤとの相似か
ら、 Ｐ：Ｗ＝ｄ：Ｌ となる。従って、 Ｗ＝Ｐ×Ｌ／ｄ （６） となる。例えば、画素ピッチＰ＝０．３３ｍｍ、対向基
板の厚みを１．１ｍｍでガラスの屈折率をｎ＝１．５２
とすると、対向基板の空気換算距離ｄ＝０．７２ｍｍと
し、Ｌ＝３５０ｍｍとすれば、上記式（６）より立体視
可能ゾーンはＷ＝約１６０ｍｍとなる。
ら、 Ｐ：Ｗ＝ｄ：Ｌ となる。従って、 Ｗ＝Ｐ×Ｌ／ｄ （６） となる。例えば、画素ピッチＰ＝０．３３ｍｍ、対向基
板の厚みを１．１ｍｍでガラスの屈折率をｎ＝１．５２
とすると、対向基板の空気換算距離ｄ＝０．７２ｍｍと
し、Ｌ＝３５０ｍｍとすれば、上記式（６）より立体視
可能ゾーンはＷ＝約１６０ｍｍとなる。
【０１１２】これに対し、光学素子を液晶パネルの外側
に配置し、レンチキュラレンズを配置しない場合には、
立体視可能ゾーンはＷ＝約１４ｍｍであった。このよう
にレンチキュラレンズを用いることで、視差の影響を低
減させることができ、立体視可能ゾーンを広げることが
できた。
に配置し、レンチキュラレンズを配置しない場合には、
立体視可能ゾーンはＷ＝約１４ｍｍであった。このよう
にレンチキュラレンズを用いることで、視差の影響を低
減させることができ、立体視可能ゾーンを広げることが
できた。
【０１１３】また、このようなレンチキュラレンズを用
いることで、偏光フィルムと光学素子、あるいは、円偏
光素子を液晶パネル内に配置する必要がなくなるため、
液晶パネル内に配置する場合、液晶材料の電圧保持率を
低下させる不純物などの制限が偏光フィルムや光学素
子、あるいは円偏光素子に加わらなくなる。
いることで、偏光フィルムと光学素子、あるいは、円偏
光素子を液晶パネル内に配置する必要がなくなるため、
液晶パネル内に配置する場合、液晶材料の電圧保持率を
低下させる不純物などの制限が偏光フィルムや光学素
子、あるいは円偏光素子に加わらなくなる。
【０１１４】また、本実施形態５では、上述したよう
に、走査配線に平行な方向に並んだ画素１行分を一方の
目（例えば、左目）に対応する画像を提示する画素グル
ープとし、次の画素１行分を他方の目（例えば、右目）
に対応する画像を提供する画素グループとする。このよ
うにして左目用画素グループと右目用画素グループとを
信号配線に平行な方向、つまり列方向において交互に配
置し、更に表示素子の前面に１走査配線に１ストライプ
が対応するように回転方向の異なる円偏光が出射可能な
光学素子あるいは円偏光素子を配置し、左目用画像と右
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、水平解像度は１／２に
低下しない。更に、このような左目用画素グループおよ
び右目用画素グループを配置しているので、左目用画像
信号および右目用画像信号を１走査配線毎に切り替えて
交互に供給することが可能である。従って、駆動回路を
簡単に構成することができる。
に、走査配線に平行な方向に並んだ画素１行分を一方の
目（例えば、左目）に対応する画像を提示する画素グル
ープとし、次の画素１行分を他方の目（例えば、右目）
に対応する画像を提供する画素グループとする。このよ
うにして左目用画素グループと右目用画素グループとを
信号配線に平行な方向、つまり列方向において交互に配
置し、更に表示素子の前面に１走査配線に１ストライプ
が対応するように回転方向の異なる円偏光が出射可能な
光学素子あるいは円偏光素子を配置し、左目用画像と右
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、水平解像度は１／２に
低下しない。更に、このような左目用画素グループおよ
び右目用画素グループを配置しているので、左目用画像
信号および右目用画像信号を１走査配線毎に切り替えて
交互に供給することが可能である。従って、駆動回路を
簡単に構成することができる。
【０１１５】以上説明したように、本実施形態５の画像
表示装置では、表示装置の前面に、左目用画素及び右目
用画素からの出射光が回転方向が逆の円偏光となるよう
に光学素子、及び円偏光素子が設けられており、光学素
子に隣接し、かつ、それぞれの微小レンズが左目用画素
及び右目用画素のいずれか一方からの出射光のみを集光
するように微小レンズアレイを配置している。これによ
り、従来の立体画像表示装置と比べて、立体視可能ゾー
ンを広くできる。左目用画素を走査配線に平行な方向に
１行並べて左目用画素グループとし、また、右目用画素
も走査配線に平行な方向に１行分並べて右目用画素グル
ープとし、更に左目用画素グループ及び右目用画素グル
ープを信号配線に平行な方向に交互に配置した場合に
は、微小レンズアレイとしては各画素グループに対応す
るレンチキュラーレンズ板が用いられる。
表示装置では、表示装置の前面に、左目用画素及び右目
用画素からの出射光が回転方向が逆の円偏光となるよう
に光学素子、及び円偏光素子が設けられており、光学素
子に隣接し、かつ、それぞれの微小レンズが左目用画素
及び右目用画素のいずれか一方からの出射光のみを集光
するように微小レンズアレイを配置している。これによ
り、従来の立体画像表示装置と比べて、立体視可能ゾー
ンを広くできる。左目用画素を走査配線に平行な方向に
１行並べて左目用画素グループとし、また、右目用画素
も走査配線に平行な方向に１行分並べて右目用画素グル
ープとし、更に左目用画素グループ及び右目用画素グル
ープを信号配線に平行な方向に交互に配置した場合に
は、微小レンズアレイとしては各画素グループに対応す
るレンチキュラーレンズ板が用いられる。
【０１１６】また、レンチキュラーレンズ板のシリンド
リカルレンズは画素ピッチと同ピッチではなく、これを
補正して得られるピッチで配列されている。これによ
り、マトリクス状に配置された画素とレンチキュラーレ
ンズ板の視差により発生するモアレ縞を防止することが
できる。
リカルレンズは画素ピッチと同ピッチではなく、これを
補正して得られるピッチで配列されている。これによ
り、マトリクス状に配置された画素とレンチキュラーレ
ンズ板の視差により発生するモアレ縞を防止することが
できる。
【０１１７】また、走査配線と平行な方向、すなわち水
平方向に並べられた１行分の画素に１本のシリンドリカ
ルレンズが対応しているので、立体画像観察時の画面水
平方向の解像度は低下しない。更に、走査配線１本毎に
左目用画素グループ及び右目用画素グループが交互に配
置されているので、信号配線に対して左目用画像信号及
び右目用画像信号を１Ｈ期間ごとに切り替えて供給する
ことができる。このため、駆動回路を簡単に構成するこ
とができる。
平方向に並べられた１行分の画素に１本のシリンドリカ
ルレンズが対応しているので、立体画像観察時の画面水
平方向の解像度は低下しない。更に、走査配線１本毎に
左目用画素グループ及び右目用画素グループが交互に配
置されているので、信号配線に対して左目用画像信号及
び右目用画像信号を１Ｈ期間ごとに切り替えて供給する
ことができる。このため、駆動回路を簡単に構成するこ
とができる。
【０１１８】また、左目用画素グループおよび右目用画
素グループからの出射光は光学素子１０６により左右の
円偏光に変換されるので、円偏光フィルムからなる偏光
眼鏡１１０を装着すれば多人数で３次元画像を観察する
ことができる。また、観察者が顔を傾けた場合にも３次
元画像の観察が可能になる。
素グループからの出射光は光学素子１０６により左右の
円偏光に変換されるので、円偏光フィルムからなる偏光
眼鏡１１０を装着すれば多人数で３次元画像を観察する
ことができる。また、観察者が顔を傾けた場合にも３次
元画像の観察が可能になる。
【０１１９】更に、上記偏光眼鏡１１０を装着しない場
合には、２次元画像の観察が可能となる。
合には、２次元画像の観察が可能となる。
【０１２０】また、本実施形態５では液晶表示パネル１
１１はアクティブマトリクス型液晶表示パネルを用いて
いるが、左目用画像及び右目用画像を提示する表示手段
はこれに限定されるものではなく、単純マトリクス型液
晶表示パネル、あるいは、ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｌｕ
ｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ、プラズマディスプレ
イなどの自発光表示素子やプラズマアドレス液晶表示パ
ネルを用いた場合にも、同様の効果を得ることができ
る。
１１はアクティブマトリクス型液晶表示パネルを用いて
いるが、左目用画像及び右目用画像を提示する表示手段
はこれに限定されるものではなく、単純マトリクス型液
晶表示パネル、あるいは、ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｌｕ
ｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ、プラズマディスプレ
イなどの自発光表示素子やプラズマアドレス液晶表示パ
ネルを用いた場合にも、同様の効果を得ることができ
る。
【０１２１】また、本実施形態５では、液晶表示パネル
としてＴＮ液晶を用いたＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍ
ａｔｉｃ）モードで表示を行うものを用いているが、こ
れに限定されるものではなく、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔ
ｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）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、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃ
ｈｉｎｇ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、液晶複合膜等など、公知のい
ずれの表示モードでも用いることができ、当業者によっ
て適宜選択されうる。
としてＴＮ液晶を用いたＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍ
ａｔｉｃ）モードで表示を行うものを用いているが、こ
れに限定されるものではなく、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔ
ｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）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、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃ
ｈｉｎｇ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、液晶複合膜等など、公知のい
ずれの表示モードでも用いることができ、当業者によっ
て適宜選択されうる。
【０１２２】さらに、表示パネルには、偏光フィルムと
光学素子、あるいは円偏光素子を配置した上にレンチキ
ュラーレンズ板を配置したが、レンチキュラーレンズ板
を配置した上に偏光フィルムと光学素子、あるいは円偏
光素子を配置しても良い。
光学素子、あるいは円偏光素子を配置した上にレンチキ
ュラーレンズ板を配置したが、レンチキュラーレンズ板
を配置した上に偏光フィルムと光学素子、あるいは円偏
光素子を配置しても良い。
【０１２３】本実施形態５では、カラーフィルターにお
けるＲ、Ｇ、Ｂ各色のフィルター部分をストライプ状に
配置したが、デルタ配列でも良い。このとき、光学素子
１０６を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃの形
状は、カラーフィルターの形状によらず、左あるいは右
目用画素グループのいずれか一方にほぼ一致するような
形状であればいずれでも良い。
けるＲ、Ｇ、Ｂ各色のフィルター部分をストライプ状に
配置したが、デルタ配列でも良い。このとき、光学素子
１０６を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃの形
状は、カラーフィルターの形状によらず、左あるいは右
目用画素グループのいずれか一方にほぼ一致するような
形状であればいずれでも良い。
【０１２４】本実施形態５では、走査配線に平行な方向
に並んだ画素１行分を左目用画素グループまたは右目用
画素グループとしたが、信号配線に平行な方向に並んだ
画素１列分を左目用画素グループまたは右目用画素グル
ープとしてもよい。但し、その場合には、光学素子１０
６を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃも信号配
線方向に１列毎に交互にほぼ画素の大きさに一致するよ
うに形成するとともに、レンチキュラーレンズ板１０９
のシリンドリカルレンズ１０９ａも画面垂直方向（信号
配線と平行な方向）に配置する。
に並んだ画素１行分を左目用画素グループまたは右目用
画素グループとしたが、信号配線に平行な方向に並んだ
画素１列分を左目用画素グループまたは右目用画素グル
ープとしてもよい。但し、その場合には、光学素子１０
６を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃも信号配
線方向に１列毎に交互にほぼ画素の大きさに一致するよ
うに形成するとともに、レンチキュラーレンズ板１０９
のシリンドリカルレンズ１０９ａも画面垂直方向（信号
配線と平行な方向）に配置する。
【０１２５】偏光フィルム１０１ｂ上へ光学素子１０６
の配置方法は、偏光フィルム１０１ｂと光学素子１０６
を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃが接するよ
うに配置してもよく、光学素子１０６を構成する基板１
０６ａにガラスやプラスティックなどの透明な材料を用
いている場合は基板１０６ａと偏光フィルム１０１ｂが
接するように配置してもよい。
の配置方法は、偏光フィルム１０１ｂと光学素子１０６
を構成する１／４波長板１０６ｂ、１０６ｃが接するよ
うに配置してもよく、光学素子１０６を構成する基板１
０６ａにガラスやプラスティックなどの透明な材料を用
いている場合は基板１０６ａと偏光フィルム１０１ｂが
接するように配置してもよい。
【０１２６】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１０１ｂ上に配
置しても良い。このときシリンドリカルレンズ１０９ａ
は、左目用画素グループ及び右目用画素グループの各画
素行（あるいは各画素列）に１個ずつ対応するように形
成していれば、光学素子１０６の基板１０６ａ、１／４
波長板１０６ｂ、１０６ｃのいずれに接するように形成
されていても良い。
レンズ１０９ａを形成後、偏光フィルム１０１ｂ上に配
置しても良い。このときシリンドリカルレンズ１０９ａ
は、左目用画素グループ及び右目用画素グループの各画
素行（あるいは各画素列）に１個ずつ対応するように形
成していれば、光学素子１０６の基板１０６ａ、１／４
波長板１０６ｂ、１０６ｃのいずれに接するように形成
されていても良い。
【０１２７】このようにして配置した光学素子１０６
は、粘着剤あるいは接着剤などを用いて、偏光フィルム
１０１ｂ上に貼りつけられる。接着剤などは必要に応じ
て、光を照射したり、加熱したりして硬化させてもよ
い。
は、粘着剤あるいは接着剤などを用いて、偏光フィルム
１０１ｂ上に貼りつけられる。接着剤などは必要に応じ
て、光を照射したり、加熱したりして硬化させてもよ
い。
【０１２８】また、光学素子１０６を用いた場合には、
偏光フィルム１０１ｂとガラス基板１０２ｂの間に特開
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位相
差フィルムを配置しても良い。特に、液晶表示パネル１
１１がＳＴＮモードである場合には、ガラス基板１０２
ａと偏光フィルム１０１ａの間にも任意の位相差を有す
る位相差フィルムを配置しても良い。このようにするこ
とで視角補償や色調補償をすることができる。
偏光フィルム１０１ｂとガラス基板１０２ｂの間に特開
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位相
差フィルムを配置しても良い。特に、液晶表示パネル１
１１がＳＴＮモードである場合には、ガラス基板１０２
ａと偏光フィルム１０１ａの間にも任意の位相差を有す
る位相差フィルムを配置しても良い。このようにするこ
とで視角補償や色調補償をすることができる。
【０１２９】
【発明の効果】本発明により作製される光学素子は、直
線偏光を入射させると、微小領域ごとに極性が逆方向の
楕円偏光を発生させることができる。また、複屈折性を
有する感光性フィルムを用いることで、レジスト材等を
別途用いることなくをパターニングすることができ、生
産効率を向上した光学素子を得ることができる。
線偏光を入射させると、微小領域ごとに極性が逆方向の
楕円偏光を発生させることができる。また、複屈折性を
有する感光性フィルムを用いることで、レジスト材等を
別途用いることなくをパターニングすることができ、生
産効率を向上した光学素子を得ることができる。
【０１３０】本発明により作製される光学素子を液晶表
示パネルなどに適用すると、通常は２次元の映像が観察
でき、円偏光板により構成される偏光眼鏡を装着すると
３次元映像を観察できる２次元・３次元両用の画像表示
装置が作製できる。
示パネルなどに適用すると、通常は２次元の映像が観察
でき、円偏光板により構成される偏光眼鏡を装着すると
３次元映像を観察できる２次元・３次元両用の画像表示
装置が作製できる。
【０１３１】また、光学素子を液晶表示パネル内に配置
すると、光学的に等方性のガラス基板による視差をなく
すことができる。
すると、光学的に等方性のガラス基板による視差をなく
すことができる。
【０１３２】また、光学素子に更にレンチキュラレンズ
板を液晶表示パネルなどに適用すると、光学素子が液晶
表示パネル表面に配置されていても視差を生じることが
ない。またこのことから、電圧保持率を低下させる不純
物に対する制限を考慮することなく、材料を選択するこ
とができる。
板を液晶表示パネルなどに適用すると、光学素子が液晶
表示パネル表面に配置されていても視差を生じることが
ない。またこのことから、電圧保持率を低下させる不純
物に対する制限を考慮することなく、材料を選択するこ
とができる。
【図１】本発明の実施形態１の光学素子を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施形態１の光学素子の製造方法を説
明する図である。
明する図である。
【図３】本発明の実施形態２の光学素子を示す斜視図で
ある。
ある。
【図４】本発明の実施形態２の光学素子の製造方法を説
明する図である。
明する図である。
【図５】本発明の実施形態３の画像表示装置の構成を示
す図である。
す図である。
【図６】本発明の実施形態４の画像表示装置の構成を示
す図である。
す図である。
【図７】本発明の実施形態５の画像表示装置の構成を示
す図である。
す図である。
【図８】本発明の実施形態５による画像表示装置の立体
視可能ゾーンを説明する図である。
視可能ゾーンを説明する図である。
【図９】従来のレンチキュラーレンズを使用した眼鏡な
し方式による左右方向の立体視可能ゾーンを説明する図
である。
し方式による左右方向の立体視可能ゾーンを説明する図
である。
【図１０】従来のレンチキュラーレンズを使用した眼鏡
なし方式による前後方向の立体視可能ゾーンを説明する
図である。
なし方式による前後方向の立体視可能ゾーンを説明する
図である。
【図１１】従来のレンチキュラーレンズを使用した眼鏡
なし方式による立体画像表示装置の構成を概略的に示す
図である。
なし方式による立体画像表示装置の構成を概略的に示す
図である。
【図１２】従来のレンチキュラーレンズを使用した眼鏡
なし方式による他の立体画像表示装置の構成を概略的に
示す図である。
なし方式による他の立体画像表示装置の構成を概略的に
示す図である。
【図１３】従来の第１の偏光眼鏡式立体画像表示装置の
構成を概略的に示す図である。
構成を概略的に示す図である。
【図１４】従来の第２の偏光眼鏡式立体画像表示装置の
構成を概略的に示す図である。
構成を概略的に示す図である。
【図１５】本発明の光学素子において、入射した直線偏
光が回転方向の異なる２種類の楕円偏光又は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。
光が回転方向の異なる２種類の楕円偏光又は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１６】実施形態４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る。
能ゾーンを説明するための図である。
【図１７】実施形態５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る。
能ゾーンを説明するための図である。
【図１８】従来の第３の偏光眼鏡式立体画像表示装置の
構成を概略的に示す図である。
構成を概略的に示す図である。
１０ 光学素子 １１ 透明基板 １２、１２' 感光性フィルム １２ａ、１２ｂ 位相差層 １３ａ、１３ｂ 遅相軸方向 １４、１５ フォトマスク １６ 平坦化層 ２０ 光学素子 ２１ａ、２１ｂ 透明基板 ２３、２３' 感光性フィルム ２３ａ、２３ｂ 位相差層 ２４ａ、２４ｂ 遅相軸方向 ２６、２６' フォトマスク １００ 液晶表示ディスプレイ １０１ａ、１０１ｂ 偏光フィルム １０２ａ 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 １０４ ＴＦＴ素子 １０５ａ、１０５ｂ 配向膜 １０６ 光学素子 １０６ａ、１０６ｂ １／４波長板 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 液晶表示パネル １１２ 液晶層
Claims (9)
- 【請求項１】 複数の領域に、それぞれ異なる遅相軸あ
るいは進相軸方向を有する光学素子において、透明基板
上に第１の複屈折性を有する感光性フィルムが、遅相軸
あるいは進相軸方向を第１の方向に合わせて第１の領域
に配置され、第２の複屈折性を有する感光性フィルム
が、遅相軸あるいは進相軸方向を第２の方向に合わせて
第２の領域に配置されていることを特徴とする光学素
子。 - 【請求項２】 上記第１の方向と第２の方向は遅相軸あ
るいは進相軸方向が９０°異なっていることを特徴とす
る前記請求項１記載の光学素子。 - 【請求項３】 上記第１の領域および第２の領域の感光
性フィルムのリタデーション値が９０ｎｍ〜８００ｎｍ
であることを特徴とする前記請求項１又は請求項２記載
の光学素子。 - 【請求項４】 上記第１の領域および第２の領域の感光
性フィルムのリタデーション値が１／４波長条件である
ことを特徴とする前記請求項３記載の光学素子。 - 【請求項５】 透明な基板上に第１の複屈折性を有する
感光性フィルムを遅相軸あるいは進相軸方向が第１の方
向となるように配置する工程と、 該感光性フィルムをフォトリソグラフィー工程により第
１の領域にパターン形成する工程と、 第２の複屈折性を有する感光性フィルムを遅相軸あるい
は進相軸方向が第２の方向となるように配置する工程
と、 該感光性フィルムをフォトリソグラフィー工程により第
２の領域にパターン形成する工程とを含むことを特徴と
する学素子の製造方法。 - 【請求項６】 第１の透明な基板上に第１の複屈折性を
有する感光性フィルムを遅相軸あるいは進相軸方向が第
１の方向となるように配置する工程と、 該感光性フィルムをフォトリソグラフィー工程により第
１の領域にパターン形成する工程と、 第２の透明基板上に第２の複屈折性を有する感光性フィ
ルムを遅相軸あるいは進相軸方向が第２の方向となるよ
うに配置する工程と、 該感光性フィルムをフォトリソグラフィー工程により第
２の領域にパターン形成する工程と、 前記第１の基板と第２の基板とを感光性フィルムが形成
されている面を相対向させて貼り合わせる工程とを含む
ことを特徴とする光学素子の製造方法。 - 【請求項７】 複数の絵素を表示画面上に配列してなる
画像表示装置であって、該画像表示装置の第１の領域か
ら出射される光と、第２の領域から出射される光の偏光
状態を異ならせる光学素子を有する画像表示装置におい
て、前記光学素子は、透明基板上に第１の複屈折性を有
する感光性フィルムが遅相軸あるいは進相軸方向を第１
の方向に合わせて第１の領域に配置され、第２の複屈折
性を有する感光性フィルムが遅相軸あるいは進相軸方向
を第２の方向に合わせて第２の領域に配置されたもので
あることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項８】 一対の基板間に表示媒体を挟持し、これ
らの基板間に各絵素を形成した液晶表示パネルであっ
て、前記基板の表示媒体側又は基板の表示面側に、第１
の複屈折性を有する感光性フィルムが遅相軸あるいは進
相軸方向を第１の方向に合わせて第１の領域に配置さ
れ、第２の複屈折性を有する感光性フィルムが遅相軸あ
るいは進相軸方向を第２の方向に合わせて第２の領域に
配置された光学素子を設けたことを特徴とする画像表示
装置。 - 【請求項９】 一対の基板間に表示媒体として液晶材料
を挟持し、前記一対の基板を挟んで円偏光素子を配置し
てなる液晶表示パネルからなる画像表示装置において、
第１の複屈折性を有する感光性フィルムが遅相軸あるい
は進相軸方向を第１の方向に合わせて第１の領域に配置
され、第２の複屈折性を有する感光性フィルムが遅相軸
あるいは進相軸方向を第２の方向に合わせて第２の領域
に配置された光学素子とマイクロレンズを設けたことを
特徴とする画像表示装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05819897A JP3461680B2 (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 光学素子の製造方法および画像表示装置 |
| US09/038,063 US6046787A (en) | 1997-03-13 | 1998-03-11 | Stereoscopic optical element including a birefringent photosensitive film having regions of mutually different prescribed slow axes or fast axes, and an image display device using the same |
| US09/502,090 US6128059A (en) | 1997-03-13 | 2000-02-10 | Stereoscopic optical element including a birefringent photosensitive film having regions of mutually different prescribed slow axes or fast axes, and an image display device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05819897A JP3461680B2 (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 光学素子の製造方法および画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10253824A true JPH10253824A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3461680B2 JP3461680B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=13077337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05819897A Expired - Fee Related JP3461680B2 (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 光学素子の製造方法および画像表示装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6046787A (ja) |
| JP (1) | JP3461680B2 (ja) |
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