【手続補正書】
【提出日】平成19年12月13日(2007.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源上に配置された第１の偏光板と、１対の透明電極に挟まれて複数の列に分割された液晶層を含み、前記第１の偏光板上に配置され、前記液晶層の各列毎に光学的位相差を制御する偏光制御用液晶素子と、前記液晶層の列に沿って配列されるように前記偏光制御用液晶素子上に配置されたレンチキュラーレンズと、前記レンチキュラーレンズ上に配置され、複数の行に分割され、第１の光学的位相差が付与された行と前記第１の光学的位相差と異なる第２の光学的位相差が付与された行とが交互に配置された第１の位相差板と、前記第１の位相差板上に配置された液晶パネルと、前記液晶パネルを挟む第２及び第３の偏光板と、を備え、
前記偏光制御用液晶素子は、
前記第１の偏光板と前記偏光制御用液晶素子の間に配置され、第３の光学的位相差を有した第２の位相差板と、
前記偏光制御用液晶素子と前記第１の位相差板の間に配置され、前記第３の光学的位相差を有した第３の位相差板をそれぞれ備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記偏光制御用液晶素子は、垂直配向モードにおいて、前記液晶層の列の略半数に電圧を印加せず、他の略半数の前記液晶層の列に前記光源によって発生された光の波長の２分の１の光学的位相差に対応する電圧を印加し、
前記第２の位相差板の前記第３の光学的位相差は、前記光の波長の４分の１であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記偏光制御用液晶素子を構成する前記１対の透明電極の少なくともいずれか一方に、前記液晶層の液晶分子の配向を制御する配向制御部が配置されていることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
光源と、前記光源上に配置された第１の偏光板と、１対の透明電極に挟まれて複数の列に分割された液晶層を含み、前記第１の偏光板上に配置され、前記液晶層の各列毎に光学的位相差を制御する偏光制御用液晶素子と、前記液晶層の列に沿って配列されるように前記偏光制御用液晶素子上に配置されたレンチキュラーレンズと、前記レンチキュラーレンズ上に配置され、複数の行に分割され、第１の光学的位相差が付与された行と前記第１の光学的位相差と異なる第２の光学的位相差が付与された行とが交互に配置された第１の位相差板と、前記第１の位相差板上に配置された液晶パネルと、前記液晶パネルを挟む第２及び第３の偏光板と、を備え、
第３の光学的位相差を有し前記第１の偏光板と前記第１の位相差板の間に配置された第２の位相差板を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記偏光制御用液晶素子は、電圧無印加時に光の波長の２分の１の光学的位相差を発生させるものであり、電界制御複屈折モードにより駆動するものであり、
前記第２の位相差板の前記第３の光学的位相差は、前記偏光制御用液晶素子の前記液晶層の電圧印加時に生じる光学的位相差と同一であることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記レンチキュラーレンズの配置位置は、前記偏光制御用液晶素子から出射した偏光軸の異なる直線偏光をそれぞれ異なる方向に屈曲させるように配置されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶パネルの表面上または前記第２または前記第３の偏光板の表面上に、視野角を拡大する光学補償フィルムが配置されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の液晶表示装置は、上記課題に鑑みて為されたものであり、光源と、前記光源上に配置された第１の偏光板と、１対の透明電極に挟まれて複数の列に分割された液晶層を含み、前記第１の偏光板上に配置され、前記液晶層の各列毎に光学的位相差を制御する偏光制御用液晶素子と、前記液晶層の列に沿って配列されるように前記偏光制御用液晶素子上に配置されたレンチキュラーレンズと、前記レンチキュラーレンズ上に配置され、複数の行に分割され、第１の光学的位相差が付与された行と前記第１の光学的位相差と異なる第２の光学的位相差が付与された行とが交互に配置された第１の位相差板と、前記第１の位相差板上に配置された液晶パネルと、前記液晶パネルを挟む第２及び第３の偏光板と、を備え、前記偏光制御用液晶素子は、前記第１の偏光板と前記偏光制御用液晶素子の間に配置され、第３の光学的位相差を有した第２の位相差板と、前記偏光制御用液晶素子と前記第１の位相差板の間に配置され、前記第３の光学的位相差を有した第３の位相差板をそれぞれ備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ここで、上記偏光制御用液晶素子は、垂直配向モードにより駆動し、その表面及び裏面に、第２の光学的位相差を有した第２の位相差板及び第３の位相差板をそれぞれ備えている。もしくは、上記偏光制御用液晶素子は、電界制御複屈折モードにより駆動し、その裏面に、上記液晶層の電圧印加時に生じる光学的位相差と同一である第２の光学的位相差を有した第２の位相差板を備えている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
次に、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る液晶表示装置を説明する断面図である。また、図２及び図４は、本実施形態に係る液晶表示装置を説明する斜視図である。また、図３（Ａ）は、本実施形態の液晶表示装置の偏光制御用ＬＣＤ２０を説明する平面図であり、図３（Ｂ）はそのＸ−Ｘ線に沿った断面図である。なお、図１及び図２では、後述する第２及び第３の位相差板２３Ａ,２３Ｂの図示は省略されており、さらに図２では、第３の偏光板１３の図示は省略されている。また、図４では、後述する第３の偏光板１３、レンチキュラーレンズ３０及び表示用ＬＣＤ５０の図示は省略されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この偏光制御用ＬＣＤ２０は、１対の透明電極２４に挟まれて垂直配向（ＶＡ；Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードにより駆動する液晶層から成り、その液晶層は複数の列に区分された第１の液晶部２１及び第２の液晶部２２から成る。ここで、第１の液晶部２１及び第２の液晶部２２では、制御回路（不図示）によって１対の透明電極２４への電圧印加の有無が制御され、液晶分子による所定の光学的位相差が生じるように制御される。この所定の光学的位相差は、入射する直線偏光の波長をλとした場合、例えばλ／２であり、入射する直線偏光の偏光軸の角度を９０度回転させるものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
その際、垂直配向された液晶分子は、電圧印加の際に所定の傾きを有する必要があるが、その傾きは、図３（Ａ）の平面図及びそのＸ−Ｘ線に沿った断面図である図３（Ｂ）に示すように、１対の透明電極２４（１対の透明基板に形成される）の少なくともいずれか一方に形成された突起部もしくは、スリット部から成る配向制御部２５によって与えられることが好ましい。もしくは、上記傾きはその他の配向処理により与えられてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
このレンチキュラーレンズ３０と対向した位置には、第１の位相差板４０が配置されている。第１の位相差板４０は、複数の行に分割され、第１の光学的位相差が付与された第１の行４１（例えば奇数行）と、第１の光学的位相差と異なる光学的位相差が付与された第２の行４２（例えば偶数行）とが交互に配置されて成る。これらの第１の行４１及び第２の行４２は、各行から出射した直線偏光の偏光軸が互いに直交するように形成される。例えば、第１の行４１に付与された第１の光学的位相差をλ／２とし、第２の行４２に付与された第１の光学的位相差と異なる光学的位相差を零とする。この第１の位相差板４０は、第２の偏光板１２と第３の偏光板１３（図２では不図示）とによって挟まれた表示用ＬＣＤ５０に接合されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
そして、第１の位相差板４０の第１の行４１を透過した第１の方向の直線偏光は、その第１の行４１に対応した表示用ＬＣＤ５０の行（例えば奇数行）の複数の表示画素を通り、第３の偏光板１３を介して、その第１の表示画像のみを第１の観察者Ａに視認させる。また、第２の行４２を透過した第２の方向の直線偏光は、その第２の行４２に対応した表示用ＬＣＤ５０の行（例えば偶数行）の複数の表示画素を通り、第３の偏光板１３を介して、その第２の表示画像のみを第２の観察者Ｂに視認させる。上記説明より当業者に容易に理解されるように、１つの表示用ＬＣＤ５０上で、第１の方向及び第２の方向でそれぞれ異なる２画面の視認が可能となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本実施形態の液晶表示装置では、第１の実施形態とは異なり、偏光制御用ＬＣＤ２０の第１の液晶部２１及び第２の液晶部２２は、電界制御複屈折（ＥＣＢ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードにより駆動する。ここで、第１の液晶部２１に生じる光学的位相差Ｒは任意であるが、例えばλ／４であるものとする。また、第２の液晶部２２に生じる光学的位相差は、Ｒ＋λ／２であるものとする。また、第１の液晶部２１及び第２の液晶部２２の不図示の透明電極には、図３のような配向制御部２５が必ずしも形成されている必要はない。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
その他の構成については、図１及び図２に示した第１の実施形態と同様である。また、第１の位相差板４０の第１の行４１は偶数行であるものとし、第２の行４２は奇数行であるものとして説明を行う。なお、これらの第１の行４１及び第２の行４２は、第１の実施形態と同様に、各行から出射した直線偏光の偏光軸が互いに直交するように形成される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
そして、図６に示すように、偏光制御用ＬＣＤ２０の第１の偏光板１１側には、第４の位相差板２３Ｃが配置されている。この第４の位相差板２３Ｃは、上記第１の液晶部２１が有する光学的位相差Ｒと同じ光学的位相差である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図７に示すように、最初に、第１の偏光板１１によりバックライト用光源ＢＬの全方位光から直線偏光が抽出される。この直線偏光は、第４の位相差板２３Ｃに入射し、その偏光軸の角度が光学的位相差Ｒに応じて回転して（Ｒ＝λ／４の場合は円偏光となって）、偏光制御用ＬＣＤ２０へ入射する。ここで、偏光制御用ＬＣＤ２０の第１の液晶部２１へ入射した円偏光の偏光軸の角度は、その光学的位相差Ｒ＝λ／４により、第１及び第２の偏光板１１,１２の偏光軸と同じ角度となる。一方、第２の液晶部２２に入射した円偏光の偏光軸の角度は、その光学的位相差Ｒ＋λ／２により、さらに９０度回転して、第１及び第２の偏光板１１,１２の偏光軸と直交する角度となる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
ここで、第１の位相差板４０の複数の行のうち、光学的位相差の無い（もしくは第１の光学的位相差と異なる光学的位相差を有する）第１の行４１（例えば偶数行）を透過する上記２種類の直線偏光は、そのままの偏光軸の角度を保ちながら第２の偏光板１２へ入射する。このとき、上記２種類の直線偏光のうち、偏光制御用ＬＣＤ２０の第１の液晶部２１を透過した第１の方向の直線偏光は、その偏光軸の角度が第２の偏光板１２の偏光軸と一致するため、この第２の偏光板１２を透過して表示用ＬＣＤ５０に入射する。一方、偏光制御用ＬＣＤ２０の第２の液晶部２２を透過した第２の方向の直線偏光は、その偏光軸の角度が第２の偏光板１２の偏光軸と直交するため、この第２の偏光板１２を透過しない。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、第１の位相差板４０の複数の行のうち、第１の光学的位相差λ／２を有する第２の行４２（例えば奇数行）を透過する上記２種類の直線偏光の偏光軸の角度は、９０度回転して第２の偏光板１２へ入射する。このとき、上記２種類の直線偏光のうち、偏光制御用ＬＣＤ２０の第１の液晶部２１を透過した第１の方向の直線偏光は、その偏光軸の角度が第２の偏光板１２の偏光軸と直交するため、この第２の偏光板１２を透過しない。一方、第２の液晶部２２を透過した第２の方向の直線偏光は、その偏光軸の角度が第２の偏光板１２の偏光軸と一致するため、この第２の偏光板１２を透過して表示用ＬＣＤ５０に入射する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また、必要に応じて、第３の偏光板１３上もしくは表示用ＬＣＤ５０上に、視野角を拡大するための光学的位相差を有した光学補償フィルム（不図示）を配置することで、上記各表示モードにおける表示用ＬＣＤ５０に対する視野角を拡大することができる。