(57)【要約】  【課題】  構造が簡単で且つ２次元映像と３次元立体映像を表示できる液晶表示装置を提供する。  【解決手段】  バックライトユニットの前面に第１の透明基板を配置し、前記第１の透明基板の表面には偏光方向が０°または４５°となる第１の偏光領域と偏光方向が９０°または１３５°となる第２の偏光領域とを互い違いに同じ平面上に位置して一体に形成し、前記第１の偏光領域と第２の偏光領域の前面には第１の絶縁層をが積層し、前記第１の絶縁層の前面に第１の透明電極及び第１の配向膜を配置し、前記第１の配向膜と第２の配向膜との間に液晶が充填された液晶層を配置し、第２の配向膜の前面に第２の透明電極とカラーフィルタと第２の絶縁層を順次に配置し、その前面には第１の偏光領域と第２の偏光領域とは偏光方向が直交するように第３の偏光領域と第４の偏光領域を同じ平面上に配置し、次に第２の透明基板を配置し、最前面は無反射コーティング層を含む。【選択図】  図３
2006039545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトユニット（２）の前面に配置された第１の透明基板（４）の表面に第１の偏光領域（３０）と第２の偏光領域（３１）が一体に形成され、第１の配向膜（６）と第２の配向膜（７）との間に液晶が充填された液晶層（１０）が配置され、第２の配向膜（７）の前面に第２の透明電極（８）とカラーフィルタ（９）が配置される液晶表示装置において、
前記第１の透明基板（４）の表面に一体に形成された、偏光方向が０°または４５°となる第１の偏光領域（３０）と偏光方向が９０°または１３５°となる第２の偏光領域（３１）とが互い違いに同じ平面上に位置し、前記第１の偏光領域（３０）と第２の偏光領域（３１）の前面には第１の絶縁層（３２）が積層され、その次には第１の透明電極（５）及び第１の配向膜（６）が配置され、次いで、液晶層（１０）、第２の配向膜（７）、第２の透明電極（８）、カラーフィルタ（９）及び第２の絶縁層（３５）が配置され、その前面には第１の偏光領域（３０）と第２の偏光領域（３１）とは偏光方向が直交するように第３の偏光領域（３３）と第４の偏光領域（３４）が同じ平面上に配置され、その次には第２の透明基板（１１）が配置され、最前面は無反射コーティング層（２４）を含むことを特徴とする偏光薄板及び位相差板を備えた液晶表示装置。
【請求項２】
バックライトユニット（２）が配置され、第１の配向膜（６）と第２の配向膜（７）との間に液晶が充填された液晶層（１０）が挟まれ、その次に第２の配向膜（７）の前面に第２の透明電極（８）とカラーフィルタ（９）が形成される液晶表示装置において、
前記バックライトユニット（２）の前面に全体として直線の偏光板をなす第３の偏光板（５２）が配置され、その次に第１の透明基板（４）の前面に第２の１／２位相差板（５０）及び透明部（５１）が所定の幅と間隔を保持しながら同じ平面上に配置され、その次には第１の絶縁層（３２）が配置され、この第１の絶縁層（３２）の前面には第１の透明電極（５）及び第１の配向膜（６）が順次に配置され、次いで、液晶層（１０）、第２の配向膜（７）、第２の透明電極（８）、カラーフィルタ（９）及び第２の絶縁層（３５）が順次に配置され、その次には第３の偏光領域（３３）と第４の偏光領域（３４）が同じ平面上に一体に形成された第２の透明基板（１１）が配置され、最前面は無反射コーティング層（２４）を含むことを特徴とする偏光薄板及び位相差板を備えた液晶表示装置。
【請求項３】
第２の透明基板（１１）の前面には、入射光を円偏光に変える１／４位相差板（６８）が配置されることを特徴とする請求項２記載の偏光薄板及び位相差板を備えた液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の偏光領域（３０）と第２の偏光領域（３１）に対応する部分における第１の配向膜（６）と第２の配向膜（７）の配向方向は、互いに直交する方向であるか、それとも同じ方向であることを特徴とする請求項１または２記載の偏光薄板及び位相差板を備えた液晶表示装置。
【請求項５】
前記偏光薄板はワイヤグリッド構造のアルミニウム薄膜やポリマー、または偏光性ナノ物質（ＴＣＦ）から形成され、位相差板は液晶物質から形成されることを特徴とする請求項１または２記載の偏光薄板及び位相差板を備えた液晶表示装置。
【請求項６】
バックライトユニット（２）の前面に第１の透明基板（４）が配置され、前記第１の透明基板（４）の表面に一体に形成された、偏光方向が０°または４５°となる第１の偏光領域（６０）と偏光方向が９０°または１３５°となる第２の偏光領域（６１）とが互い違いに同じ平面上に位置し、前記第１の偏光領域（６０）と第２の偏光領域（６１）の前面には第１の絶縁層（３２）が積層され、第１の配向膜（６）と第２の配向膜（７）との間に液晶層（１０）が挟まれ、前記第２の配向膜（７）の前面に第２の透明電極（８）とカラーフィルタ（９）が配置され、その次には第２の絶縁層（３５）が配置され、次いで、第３の偏光領域（８０）と第４の偏光領域（８１）及び第２の透明基板（１１）が順次に配置され、最前面は無反射コーティング層（２４）を含む液晶表示装置において、
前記第１の偏光領域（６０）と第２の偏光領域（６１）が一体に格子状に形成され、前記第１の偏光領域（６０）と第２の偏光領域（６１）とは偏光方向が直交するように第３の偏光領域（８０）と第４の偏光領域（８１）が格子状に同じ平面上に配置され、その次には第２の透明基板（１１）が配置され、前記第２の透明基板（１１）の次に１／４位相差板（６８）が配置されることを特徴とする偏光薄板及び位相差板を備えた液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１の偏光領域（６０）、第２の偏光領域（６１）、第３の偏光領域（８０）及び第４の偏光領域（８１）の偏光板は、伝導性偏光板よりなることを特徴とする請求項６記載の偏光薄板及び位相差板を備えた液晶表示装置。
【請求項８】
バックライトユニット（２）が配置され、前記バックライトユニット（２）の前面に全体として直線の偏光板をなす第３の偏光板（５２）が配置され、次いで、第１の透明基板（４）の前面に第２の１／２位相差板（９０）と透明部（９１）が配置され、その次に第１の絶縁層（３２）が配置され、前記第１の絶縁層（３２）の前面に第１の透明電極（５）及び第１の配向膜（６）が順次に配置され、第１の配向膜（６）と第２の配向膜（７）との間に液晶層（１０）が挟まれ、前記第２の配向膜（７）の前面に第２の透明電極（８）とカラーフィルタ（９）と第２の絶縁層（３５）が順次に配置され、その次に第３の偏光領域（８０）と第４の偏光領域（８１）と第２の透明基板（１１）が順次に配置され、最前面は無反射コーティング層（２４）を含む液晶表示装置において、
前記第２の１／２位相差板（９０）と透明部（９１）が格子状に同じ平面上に配置され、前記第３の偏光領域（８０）と第４の偏光領域（８１）が同じ平面上に格子状に一体に配置され、その次には第２の透明基板（１１）が配置され、前記第２の透明基板（１１）の次に入射光を円偏光に変える１／４位相差板（６８）が配置されることを特徴とする偏光薄板及び位相差板を備えた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏光薄板と位相差板を備える液晶表示装置に関し、より詳しくは、２次元映像と３次元立体映像を表示できる偏光薄板と位相差板を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明と関連する先行技術として次のようなものがある。先ず、パララックスバリア(parallax barrier)方式で立体映像を具現するディスプレイ装置からモアレパターン(moire pattern)を除去する技術による「立体映像ディプレイ装置における液晶シャッター」が開示されている（例えば、下記の特許文献１参照）。また、偏光薄板と関連する技術として、アルミニウム薄膜を用いた偏光板を製作する技術が開示されている（例えば、下記の特許文献２参照）。さらに、ワイヤグリッド(wire grid)構造の偏光薄板をインプリント(imprint)法によって製造する技術が開示されている（例えば、下記の特許文献３参照）。また、ポリマーを用いたナノインプリント・リソグラフィによる技術が開示されている（例えば、下記の特許文献４参照）。さらに、偏光性ナノ物質薄膜に関連する技術によって製造された偏光性ナノ物質（ＴＣＴ）が開示されている（例えば、下記の特許文献５参照）。
【０００３】
位相差板の製造に関連する液晶物質(Reactive Mesogen)は、ドイツのＭｅｒｃｋ社を始めとして複数の会社が販売している。先行技術としては、左目と右目との画像のコントラストを改善した自動立体表示装置の技術による「自動立体表示装置及び空間光変調器(Auto stereoscopic Display and Spatial Light Modulator)」が開示されている（例えば、下記の特許文献６参照）。
【０００４】
図１は従来の３Ｄディスプレイ構造を示す図であり、図２は図１の断面図である。従来の２次元映像と３次元（three dimension：３Ｄ）映像を表示できる液晶表示装置は、バックライトユニット２の前面に第１の偏光板３が配置され、該第１偏光板３の前面には第１の透明基板４が配置され、該第１の透明基板４と第２の透明基板１１との間には液晶材料(liquid crystal)が充填された液晶層１０が配置される。
【０００５】
前記液晶層１０の前面には、前記第１の偏光板３とは偏光方向が直交するように第２の偏光板１２が配置され、前記第２の偏光板１２の前面には第１の１／２位相差板２１が配置される。観察者は、偏光方向が９０°異なる左眼と右眼用の偏光眼鏡２５をかけると立体映像を見ることができる。
【０００６】
しかし、図１に示す従来の３次元映像を表示できる液晶表示装置は、既存の２次元映像パネルの前面に第１の１／２位相差板２１を設置し、観察者が偏光眼鏡２５をかけて３次元映像を見るとき、視野角及び視聴距離が制限されるという不具合があった。通常、従来の３Ｄ視野角は１６゜以下であるため、観察者が立体映像を楽に且つ明瞭に見ることができないという短所がある。
【０００７】
したがって、２次元映像と３次元映像を表示できる簡単な構造の２次元映像及び３次元映像の表示装置の開発が望まれている。
【０００８】
【特許文献１】大韓民国公開特許第２００２−４１３８２号公報
【特許文献２】米国特許第６，１２２，１０３号公報
【特許文献３】米国特許第６，８１３，０７７号公報
【特許文献４】米国特許第５，７７２，９０５号公報
【特許文献５】米国特許第６，１７４，３９４号公報
【特許文献６】米国特許第５，９１７，５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、偏光方向の異なる偏光板を同じ平面上に配置したり、位相差板を適用することにより、その構造が簡単で且つ２次元映像と３次元立体映像を表示できる、偏光薄板と位相差板を備えた液晶表示装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、アルミニウム薄膜を極めて精緻に加工して製作した偏光薄板、インプリント・リソグラフィ法によるポリマー製の偏光板、または偏光性ナノ物質ＴＣＦを均一に塗布して偏光性ナノ物質薄膜を形成した偏光板と、液晶物質よりなる位相差板とを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、バックライトユニットの前面に第１の透明基板が配置され、その表面に一体に形成された、偏光方向が０°または４５°となる第１の偏光領域と偏光方向が９０°または１３５°となる第２の偏光領域とが互い違いに同じ平面上に位置され、第１の配向膜と第２の配向膜との間に液晶が充填された液晶層が配置され、第２の配向膜の前面に第２の透明電極とカラーフィルタが配置される液晶表示装置において、前記第１の透明基板の表面に一体に形成された、偏光方向が０°または４５°となる第１の偏光領域と偏光方向が９０°または１３５°となる第２の偏光領域とが互い違いに同じ平面上に位置し、前記第１の偏光領域と第２の偏光領域の前面には第１の絶縁層が積層され、前記第１の絶縁層の前面に第１の透明電極及び第１の配向膜が配置され、前記第１の配向膜と第２の配向膜との間に液晶が充填された液晶層が配置され、第１の配向膜と第２の配向膜との間に液晶が充填された液晶層が配置され、第２の配向膜の前面に第２の透明電極とカラーフィルタと第２の絶縁層が配置され、その前面には第１の偏光領域と第２の偏光領域とは偏光方向が直交するように第３の偏光領域と第４の偏光領域が同じ平面上に配置され、その次には第２の透明基板が配置され、最前面は無反射コーティング層を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第１の実施例は、既存の液晶パネルの第１の透明基板の表面にそれぞれ本発明による偏光板を第１の偏光領域と第２の偏光領域に一体に形成し、第２の透明基板の背面に一体に形成された第３の偏光領域と第４の偏光領域との間に液晶層を挟むことを特徴とする。
【００１３】
すなわち、第１の透明基板の前面に第１の偏光領域と第２の偏光領域を交互に形成し、第２の透明基板の背面に第３の偏光領域と第４の偏光領域を交互に形成し、前記第１の透明基板と第２の透明基板のそれぞれに対応する位置にある偏光領域のそれぞれは、相異なる偏光方向を有する。
【００１４】
ここで、第１の偏光領域は偏光方向が０゜または４５゜となり、前記第３の偏光領域は偏光方向が９０゜または１３５゜となり、第１の偏光領域と第３の偏光領域との間では偏光方向が直交しており、同様に第２の偏光領域と第４の偏光領域との間でも偏光方向が直交している。
【００１５】
本発明の第２の実施例は、バックライトユニットの前面に全体として直線の偏光板をなす第３の偏光板が配置され、その次に第１の透明基板の表面に第２の１／２位相差板及び透明部が所定の幅と間隔を保持しながら配置され、その次には第１の絶縁層が配置され、その前面には第１の透明電極及び第１の配向膜が順次に配置され、次いで、液晶層、第２の配向膜、第２の透明電極、カラーフィルタ及び第２の絶縁層が順次に配置され、その前面には第３の偏光領域と第４の偏光領域が一体に形成された第２の透明基板が配置され、最前面は無反射コーティング層を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第３の実施例は、入射光を円偏光に変える１／４位相差板をさらに配置すること以外は、第２の実施例と同様であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第４の実施例は、偏光領域を格子状に配置し、１／４位相差板をさらに配置すること以外は、第１の実施例と同様であることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第５の実施例は、位相差板の構造と、偏光領域を格子状に配置すること以外は、第３の実施例と同様であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第６の実施例は、偏光領域を伝導性金属より形成すること以外は、第４の実施例と同様であることを特徴とする。つまり、第６の実施例によれば、偏光板の機能と電極の機能を共に備えることから、第４の実施例とは異なり、液晶層前後の透明電極２つと絶縁層２つが不要となり、液晶表示装置の製造工程を短縮でき、製造コスト削減にもつながる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、２次元映像と３次元立体映像を表示できる光学的構造を備えることから、別途の部品を設けることなく２次元映像と３次元立体映像を容易に観察することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、偏光板が液晶素子の非常に近くに位置しているため、既存の立体映像装置の最大問題といった上下方向の視野角および前後方向の視聴距離の制限がなくなることから、視聴角度や視聴距離と関係なく多くの人々が同時に立体映像を鑑賞することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、既存の液晶表示装置の生産工程の一部を減らせることから、２次元及び３次元兼用液晶表示装置の生産コストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面を参照して説明する。図３は、本発明の第１の実施例の構造図であり、図４は、図３の断面図であり、図５は、本発明に用いられる偏光領域及び配向方向の詳細図であり、図６は、本発明の第２の実施例の構造図であり、図７は、図６の断面図であり、図８は、本発明の第３の実施例の構造図であり、図９は、図８の断面図であり、図１０は、第４の実施例の構造図であり、図１１は、図１０の偏光板の構造図であり、図１２は、本発明の第５の実施例の構造図であり、図１３は、図１２の断面図であり、図１４は、本発明の第６の実施例の構造図であり、図１５は、図１４の伝導性偏光板の構造図であり、図１６は、図１４の断面図である。
【実施例１】
【００２４】
本発明に係る２次元及び３次元液晶表示装置の第１の実施例について説明する。本発明において符号“３０，３１，３３，３４，６０，６１，８０，８１”を“偏光領域"と称するのは、同じ平面上に偏光方向が直交するストリップ状に互い違いになっているので、これを一般の偏光板と区分するためである。
【００２５】
図３及び図４に示すように、本発明の第１の実施例による２次元映像と３次元映像を表示する液晶表示装置では、バックライトユニット２の前面に第１の透明基板４が配置され、第１の透明基板４の平面上には第１の偏向領域３０と第２の偏向領域３１が互い違いに位置して形成され、第１の偏向領域３０は偏光方向が０゜または４５゜となり、第２の偏光領域３１は偏光方向が９０゜または１３５゜となっている。前記第１の偏光領域３０と第２の偏光領域３１の前面には第１の絶縁層３２が積層され、その前面には第１の透明電極５及び第１の配向膜６が配置され、第１の配向膜６と第２の配向膜７との間には液晶を充填した液晶層１０が挟まれている。前記第１の配向膜６と第２の配向膜７の配向方向は使用液晶の種類に応じて変えることができる。
【００２６】
図５に示すように、第１の偏光領域３０と第２の偏光領域３１に対応する部分における第１配向膜６と第２配向膜７の配向方向は、好ましくは互いに直交する方向とするが、使用液晶の種類によっては同じ方向にすることがある。前記液晶層１０は、電界が印加されると液晶の特徴に基づいて動くようになることから、透過光を断続することができる。
【００２７】
次に、第２の配向膜７の前面には第２の透明電極８とカラーフィルタ９と第２の絶縁層３５が配置され、第２の絶縁層３５の前面には第１の偏光領域３０及び第２の偏光領域３１とは偏光方向が直交するように第３の偏光領域３３と第４の偏光領域３４が一体に形成され、次いで第２の透明基板１１が配置され、最前面には無反射コーティング層２４が配置されている。
【００２８】
既存の液晶パネルでは、液晶層の前後の偏光板のそれぞれは全面の偏光方向が同じであり、両板の偏光方向には９０゜の差が見られる。これに対して、本実施例では、同じ平面上に偏光方向が直交する偏向領域がストリップ状に互い違いになっている。すなわち、第１の偏光領域３０と第２の偏光領域３１が第１の透明基板４の前面に位置し、第２の透明基板１１の背面に第３の偏光領域３３と第４の偏光領域３４が一体に形成され、その間に液晶層１０が挟まれた新しい構造を有する。
【００２９】
図５に示すように、第１の透明基板４の前面に第１の偏光領域３０と第２の偏光領域３１を交互に形成し、第２の透明基板１１の背面に第３の偏光領域３３と第４の偏光領域３４を交互に形成する。前記第１の透明基板４と第２の透明基板１１にそれぞれ対応する位置にある偏光領域は互いに異なる偏光方向を有する。
【００３０】
ここで、第１の偏光領域３０は偏光方向が０゜または４５゜であり、前記第３の偏光領域３３は偏光方向が９０゜または１３５゜である。第１の偏光領域３０の偏光方向と第３の偏光領域３３の偏光方向は直交し、同様に第２の偏光領域３１の偏光方向と第４の偏光領域３４の偏光方向は直交する。
【００３１】
次に、本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の作用を説明する。先ず、光がバックライトユニット２を通して第１の透明基板４の前面に形成された第１の偏光領域３０を通過すると０゜または４５゜に偏光された直線偏光状態になり、液晶層１０を通過しながら偏光方向が９０゜回転した直線偏光状態になる。よって、その後、９０゜または１３５゜の偏光方向を有する第３の偏光領域３３を通過することにより、観察者はその映像を見ることができる。
【００３２】
また、バックライトユニット２から発せられた光は、第１の透明基板４の前面に形成された第２の偏光領域３１を通過すると９０゜または１３５゜偏光された直線偏光状態になり、液晶層１０を通過しながら偏光方向が９０゜回転した直線偏光状態になる。よって、その後、０゜または４５゜の偏光方向を有する第４の偏光領域３４を通過することにより、観察者はその映像を見ることができる。
【００３３】
したがって、前述した液晶パネルにおいて、第１の偏光領域３０と第３の偏光領域３３をピクセルのピッチに整合し、また第２の偏光領域３１と第４の偏光領域３４をピクセルのピッチに整合した後、液晶パネルにおける右眼用映像は奇数例に表示し、左眼用映像は偶数例に表示すると、第４の偏光領域３４では右眼用映像が透過し、第３の偏光領域３３では左眼用映像が透過する。よって、観察者は偏光眼鏡２５を用いて３次元映像を鑑賞できるようになる。
【実施例２】
【００３４】
本発明に係る２次元及び３次元液晶表示装置の第２の実施例について説明する。図６は、本発明の第２の実施例の構造図であり、図７は図６の断面図である。
【００３５】
図６に示すように、本発明の第２の実施例に係る２次元映像と３次元映像を表示できる液晶表示装置では、前記第１の実施例とは異なり、構造の一部を他の部品に取り替える。次に、それを詳細に説明する。
【００３６】
図６に示すように、本発明の第２の実施例による２次元映像と３次元映像を表示できる液晶表示装置では、バックライトユニット２の前面に全体として直線の偏光板をなす第３の偏光板５２が配置され、その次に第１の透明基板４の前面に第２の１／２位相差板５０及び透明部５１が所定の幅と間隔を保持しながら配置されている。その次には第１の絶縁層３２が配置され、その前面には第１の透明電極５及び第１の配向膜６が配置され、第１の配向膜６と第２の配向膜７との間には液晶を充填した液晶層１０が挟まれている。前記液晶層１０は、電界が印加されると液晶の特徴に基づいて動くようになることから、透過光を断続することができる。
【００３７】
次に、第２の配向膜７の前面には第２の透明電極８とカラーフィルタ９と第２の絶縁層３５が配置され、第２の絶縁層３５の前面には第３の偏光領域３３と第４の偏光領域３４が一体に形成された第２の透明基板１１が配置され、最前面には無反射コーティング層２４が配置されている。
【００３８】
既存の液晶パネルでは、液晶層の前後の偏光板のそれぞれは全体の偏光方向が同じであり、両板の偏光方向には９０゜の差が見られる。また、本発明の第１の実施例では、同じ平面上に偏光方向が互いに直交する偏向領域が微細なストリップ状に互い違いになった新しい偏光板が、液晶層の前後に互い違いにそれぞれ配置される。これに対して、第２の実施例では、第２の１／２位相差板５０、液晶層１０、第３の偏光領域３３及び第４の偏光領域３４が順次に結合され、これに一体に形成された偏光板が配置される。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施例に係る液晶表示装置の作用を説明する。光はバックライトユニット２から発せられ、直線偏光板である第３の偏光板５２を通過しながら透過光の全体が９０゜または１３５゜直線偏光された光になる。その次に第１の透明基板４の前面にある透明部５１をそのまま通過した光は、液晶層１０を通過しながらさらに偏光方向が９０゜回転した直線偏光状態になる。よって、その後、０゜または４５゜の偏光方向を有する第４の偏光領域３４を通過することにより、観察者はその映像を見ることができる。
【００４０】
また、第３の偏光板５２を通過しながら９０゜または１３５゜に直線偏光された光は、第２の１／２位相差板５０を通過しながら入射光との位相差が１８０゜になる。その結果、偏光方向が９０゜回転した直線偏光の光に変わり、偏光方向が０゜となる。この光は、液晶層１０を通過しながらさらに偏光方向が９０゜回転した直線偏光状態になる。よって、その後、９０゜または１３５゜の偏光方向を有する第３の偏光領域３３を通過することにより、観察者はその映像を見ることができる。
【００４１】
したがって、前述した液晶パネルにおいて、前記透明部５１と第４の偏光領域３４をピクセルのピッチに整合し、また第２の１／２位相差板５０と第３の偏光領域３３をピクセルのピッチに整合した後、液晶パネルにおける右眼用映像は奇数列に表示し、左眼用映像は偶数列に表示すると、第４の偏光領域３４では右眼用映像が透過し、第３の偏光領域３３では左眼用映像が透過する。よって、観察者は偏光眼鏡２５を用いて３次元映像を鑑賞することができる。
【実施例３】
【００４２】
図８は、本発明の第３の実施例の構造図であり、図９は図８の断面図である。図８に示すように、本発明の第３の実施例は、１／４位相差板６８をさらに備えること以外は、前記第２の実施例と同様である。さらに詳しく説明すると、バックライトユニット２から発せられた光は、直線偏光板である第３の偏光板５２を通過しながら透過光の全体が９０゜または１３５゜直線偏光された光になる。
【００４３】
次いで、第１の透明基板４の前面の透明部５１をそのまま通過した光は、液晶層１０を通過しながらさらに偏光方向が９０゜回転した直線偏光状態になる。ゆえに、０゜または４５゜の偏光方向を有する第４の偏光領域３４を通過し、その次に偏光された光が１／４位相差板６８を通過すると、円偏光状態になる。よって、観察者は円偏光眼鏡７０の右眼用円偏光眼鏡７２を用いてその映像を見ることができる。
【００４４】
また、第３の偏光板５２を通過しながら９０゜または１３５゜に直線偏光された光は、第２の１／２位相差板５０を通過しながら入射光との位相差が１８０゜となる。その結果、偏光方向が９０゜回転した直線偏光の光に変わり、偏光方向が０゜となる。次いで、この光は液晶層１０を通過しながらさらに偏光方向が９０゜回転した直線偏光状態になる。このため、９０゜または１３５゜の偏光方向を有する第３の偏光領域３３を通過し、その次に１／４位相差板６８を通過すると、円編光状態になる。よって、観察者は円偏光眼鏡７０の左眼用円偏光眼鏡７１を用いてその映像を見ることができる。
【００４５】
したがって、前記液晶パネルにおいて、透明部５１と第４の偏光領域３４をピクセルのピッチに整合し、また第２の１／２位相差板５０と第３の偏光領域３３をピクセルのピッチに整合した後、液晶パネルにおける右眼用映像は奇数列に表示し、左眼用映像は偶数列に表示すると、第４の偏光領域３４では右眼用映像が透過し、第３の偏光領域３３では左眼用映像が透過する。よって、観察者は円偏光眼鏡７０を用いて３次元映像を鑑賞することができる。このとき、円偏光眼鏡７０を用いると、観察者は頭が左右に傾いても３次元映像をまともに見ることができるというメリットがある。
【実施例４】
【００４６】
本発明の第４の実施例は、図１０と図１１に示されている。第４の実施例は、第１，第２，第３，第４の偏光領域を第５，第６，第７，第８の偏光領域と同様にして格子状に配置し、１／４位相差板６８をさらに配置すること以外は、基本構造が第１の実施例と同様である。したがって、第１の実施例と異なる構成である、第５，第６，第７，第８の偏向領域の構造と、追加構成の１／４位相差板６８とについてのみ説明する。
【００４７】
図１１は、偏光領域の光学的特性を示している。すなわち、バックライトユニットから発せられた光は、第５の偏光領域６０を通過しながら４５゜に直線偏光された光に変わり、第７の偏光領域８０に到逹すると透過ができなくなる。一方、バックライトユニットから発せられた光は、第６の偏光領域６１を通過しながら１３５゜に直線偏光された光に変わり、第８の偏光領域８１に到逹すると透過ができなくなる。
【００４８】
このような構造を図１０に適用すると、第５の偏光領域６０と第７の偏光領域８０との間、及び第６の偏光領域６１と第８の偏光領域８１との間には、それぞれ第１の透明電極５及び第２の透明電極８が配置され、その間に印加される電界によって液晶層１０が反応する。その結果、光の断続ができ、観察者はその映像を見ることができる。ここで、第５の偏光領域６０及び第６の偏光領域６１と、第７の偏光領域８０及び第８の偏光領域８１とは、互いに対応する部分における偏光方向の角度差が９０゜となる。そして、１／４位相差板６８をさらに備えると共に、第１の実施例の偏光眼鏡２５の代わりに円偏光眼鏡７０を用いると、観察者は頭が左右に傾いても３次元映像をまともに見ることができる。
【実施例５】
【００４９】
本発明の第５の実施例は、図１２に示されている。図１３は、図１２の断面図である。第５の実施例は、１／２位相差板の採用と、透明部の構造と、偏光領域の構造を格子状に配置すること以外は、基本構造が第３の実施例と同様である。
【００５０】
図１２を説明すると、バックライトユニット２から発せられた光は、直線偏光板である第３の偏光板５２を通過しながら透過光の全体が９０゜または１３５゜直線偏光された光になる。
【００５１】
その次に第１の透明基板４の前面にある透明部９１をそのまま通過した光は、液晶層１０を通過しながらさらに偏光方向が９０゜回転した直線偏光状態になる。ゆえに、０゜または４５゜の偏光方向を有する第８の偏光領域８１を通過し、次いで偏光された光が１／４位相差板６８を通過すると、円偏光状態になる。よって、観察者は円偏光眼鏡７０の牛眼用円偏光眼鏡７２を用いてその映像を見ることができる。
【００５２】
また、第３の偏光板５２を通過しながら９０゜または１３５゜に偏光された光は、第３の１／２位相差板９０を通過しながら入射光の位相差が１８０゜となる。その結果、偏光方向が９０゜回転した直線偏光の光に変わり、偏光方向が０゜となる。この光は、液晶層１０を通過しながらさらに偏光方向が９０゜回転した直線偏光状態になる。ゆえに、９０゜または１３５゜の偏光方向を有する第７の偏光領域８０を通過した後、１／４位相差板６８を通過すると、円偏光状態になる。よって、観察者は円偏光眼鏡７０の左眼用円偏光眼鏡７１を用いてその映像を見ることができる。
【００５３】
したがって、前述した液晶パネルにおいて、前記透明部９１と第８の偏光領域８１をピクセルのピッチに整合し、また第３の１／２位相差板９０と第７の偏光領域８０をピクセルのピッチに整合した後、液晶パネルにおける右眼用映像は透明部９１と第８の偏光領域８１の位置に合わせて表示し、左眼用映像は第３の１／２位相差板９０と第７の偏光領域８０の位置に合わせて表示すると、第８の偏光領域８１では右眼用映像が透過し、第７の偏光領域８０では左眼用映像が透過する。よって、観察者は円偏光眼鏡７０を用いて３次元映像を鑑賞することができる。このとき、円偏光眼鏡７０を用いると、観察者は頭が左右に傾いても３次元映像をまともに見ることができるというメリットがある。
【実施例６】
【００５４】
本発明の第６の実施例は、第５の偏光領域６０と第６の偏光領域６１を図１４のように伝導性金属より形成すること以外は、第４の実施例と同様である。第６の実施例は、偏光板機能と電極機能を同時に有することから、第４の実施例とは異なり、液晶層の前後の透明電極２つと絶縁層２つが不要になり、液晶表示装置の製造工程を短縮でき、且つ製造コストを節減できる。
【００５５】
次に、第６の実施例をさらに詳しく説明する。図１４は、第６の実施例の構造図であり、図１５は、偏光領域を伝導性金属より形成する場合における光学的特性を示す図であり、図１６は、図１４の断面図である。
【００５６】
まず、第６の実施例の核心内容である偏光領域を伝導性金属から形成することについて説明する。図１５を参照すると、第１の伝導性偏光板１００と第２の伝導性偏光板１０１のように偏光領域を、それぞれ個別的に電界を印加できる、ディスプレイのサブピクセル状に分割する。その後、第１の伝導性偏光板１００と第２の伝導性偏光板１０１に対応する部分における第７の偏光領域８０と第８の偏光領域８１は、偏光方向が互いに直交するように配置される。
【００５７】
次に、このような構造を図１４を参照して詳細に説明する。バックライトユニット２の前面に配置された第１の透明基板４の平面上に、第１の伝導性偏光板１００と第２の伝導性偏光板１０１とが偏光方向差９０°をもって互い違いに配置される。これらは偏光板機能はもとより、既存の透明電極機能を有する。その次に第１の配向膜６が配置され、第１の配向膜６と第２の配向膜７との間には液晶が充填された液晶層１０が挟まれる。前記第１の配向膜６と第２の配向膜７の配向方向は、使用液晶の種類によって変わることがある。前記液晶層１０は、電界が印加されると液晶の特徴に基づいて動くようになることから、透過光を断続することができる。
【００５８】
次いで、第２の配向膜７の前面に偏光板機能と透明電極機能を同時に保有する第７の偏光領域８０と第８の偏光領域８１が配置され、その次にカラーフィルタ９と第２の透明基板１１が配置され、最前面には無反射コーティング層２４が配置される。
【００５９】
第６の実施例では、伝導性金属により偏光薄板を製作するため、偏光板機能と電極機能を同時に保有することになり、その結果、既存の液晶表示装置に比べて液晶層の前後の透明電極２つと絶縁層２つが不要になり、液晶表示装置の製造工程を短縮し、且つ製造コストを節減することができる。
【００６０】
本発明は、上述した好適な実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変更、代替または付加による実施が可能であり、これは当該分野で通常の知識を有する者には明らかなことである。このような改良、変更、代替または付加による実施が添付した特許請求の範囲の範ちゅうに属するものなら、その技術思想も本発明に属すると解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来の３次元映像ディスプレイの構造を示す図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例の構造図である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】本発明に用いられる偏光領域および配向方向詳細図である。
【図６】本発明の第２の実施例の構造図である。
【図７】図６の断面図である。
【図８】本発明の第３の実施例の構造図である。
【図９】図８の断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施例の構造図である。
【図１１】図１０の偏光板の構造図である。
【図１２】本発明の第５の実施例の構造図である。
【図１３】図１２の断面図である。
【図１４】本発明の第６の実施例の構造図である。
【図１５】図１４の伝導性偏光板の構造図である。
【図１６】図１４の断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
９    カラーフィルタ
１０    液晶層
１１    第２の透明基板
１２    第２の偏光板（０°または４５°）
３０    第１の偏光領域（０°または４５°）
３１    第２の偏光領域（９０°または１３５°）
３３    第３の偏光領域（９０°または１３５°）
３４    第４の偏光領域（０°または４５°）
３５    第２の絶縁層
５０    第２の１／２位相差板
５１    透明部
９１    透明部
５２    第３の偏光板（９０°または１３５°）
６０    第５の偏光領域（０°または４５°）
６１    第６の偏光領域（９０°または１３５°）
６８    １／４位相差板
７０    円偏光眼鏡
８０    第７の偏光領域（９０°または１３５°）
８１    第８の偏光領域（０°または４５°）
９０    第３の１／２位相差板
１００    第１の伝導性偏光板（０°または４５°）
１０１    第２の伝導性偏光板（０°または４５°）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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