JP2012022148A - Stereoscopic image display retardation plate, stereoscopic image display polarization element and stereoscopic image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体映像の表示に適した位相差板、および偏光素子に関する。また、本発明は該位相差板、偏光素子を用いた立体映像表示装置に関する。 The present invention relates to a phase difference plate suitable for displaying a stereoscopic image, and a polarizing element. The present invention also relates to a stereoscopic image display apparatus using the retardation plate and polarizing element.
立体映像を表示させる方法として、右目用映像と左目用映像とを異なる偏光状態で現出させ、これを右目用レンズと左目用レンズとからなる立体視用眼鏡を介して視認する方法が提案されている。かかる方法によれば、右目には右目用映像のみが、左目には左目用映像のみが視認されるため、両眼の視差によって視認者は立体感を想起する。より具体的には、映像表示装置から第1の偏光状態を有する右目用映像と、第2の偏光状態を有する左目用映像とを現出させ、これを第1の偏光状態の光を透過し第2の偏光状態の光を遮蔽(吸収または反射)する第1の偏光板を備える右目用レンズと、第1の偏光状態の光を遮蔽し第2の偏光状態の光を透過する第2の偏光板を備える左目用レンズとからなる偏光眼鏡を介して視認することにより、立体表示が可能となる。 As a method for displaying a stereoscopic image, a method has been proposed in which a right-eye image and a left-eye image are made to appear in different polarization states, and this is viewed through stereoscopic glasses consisting of a right-eye lens and a left-eye lens. ing. According to such a method, only the right-eye image is visually recognized by the right eye and only the left-eye image is visually recognized by the left eye, so that the viewer recalls a stereoscopic effect due to binocular parallax. More specifically, a right-eye image having a first polarization state and a left-eye image having a second polarization state are caused to appear from the image display device, and this light is transmitted through the first polarization state. A right-eye lens including a first polarizing plate that blocks (absorbs or reflects) light in the second polarization state; and a second lens that blocks light in the first polarization state and transmits light in the second polarization state. A three-dimensional display becomes possible by visually recognizing through a pair of left-eye lenses equipped with a polarizing plate.
このように異なる偏光状態を有する2種類の映像を1台の映像表示装置から現出させる方法として、例えば特許文献1では、透過軸方向が互いに直交する第1の領域と第2の領域とを有する偏光板を、表示装置の前面に密着させる方法が提案されている。
As a method for causing two types of images having different polarization states to appear from one image display device, for example, in
また、第1の領域と第2の領域とを有する位相差板と、均一な透過軸を有する偏光板とを組合せて、第1の領域と第2の領域で現出される映像の透過軸方向が互いに直交するように構成する方法が提案されている。例えば特許文献2では、半波長(λ/2)のレターデーションを有する第1の領域とレターデーションを有していない第2の領域とにパターン化された位相差板と、均一な透過軸を有する偏光板とを用い、第1の領域の遅相軸方向と偏光板の透過軸方向とを45°に配置することによって、第1の領域の偏光の振動面と第2の領域の偏光の振動面を直交させる方法が提案されている。また、特許文献3では、偏光の振動面を90°回転させる旋光素子が配置された第1の領域と該旋光素子が除去された第2の領域とからなる位相差板と偏光板とを用いる方法が提案されている。
Further, a transmission axis of an image appearing in the first region and the second region is obtained by combining a retardation plate having a first region and a second region and a polarizing plate having a uniform transmission axis. A method has been proposed in which the directions are orthogonal to each other. For example, in
このような方法によれば、例えば第1の領域から右目用映像、第2の領域から左目用映像を現出し、第1の領域の偏光を透過し第2の偏光状態の光を遮蔽する第1の偏光板を備える右目用レンズと、第1の偏光板とは透過軸方向が直交である第2の偏光板を備える左目用レンズからなる立体視用偏光眼鏡を介して視認することにより、立体表示が可能となる。しかしながら、右目用映像および左目用映像として直交する2種類の偏光を現出させる場合、右目用映像および左目用映像の透過軸方向と視認者が装着する偏光眼鏡の偏光板の透過軸方向とを正確に一致させる必要がある。そのため、視認者の位置や顔の角度、あるいは偏光眼鏡の装着状態が異なると、各々の目に右目用映像と左目用映像とが混在して視認され、立体像が不鮮明となる(このような現象は「クロストーク」と称される)。 According to such a method, for example, a right-eye image is displayed from the first region, and a left-eye image is displayed from the second region, and the polarized light in the first region is transmitted and the light in the second polarization state is blocked. By visually recognizing through the polarizing glasses for stereoscopic vision composed of the left-eye lens including the second polarizing plate whose transmission axis direction is orthogonal to the right-eye lens including the first polarizing plate, Three-dimensional display is possible. However, when two types of orthogonal polarized light appear as the right-eye image and the left-eye image, the transmission axis direction of the right-eye image and the left-eye image and the transmission axis direction of the polarizing plate of the polarizing glasses worn by the viewer are determined. It needs to match exactly. Therefore, if the viewer's position, face angle, or wearing state of polarized glasses are different, the right-eye video and the left-eye video are both viewed and mixed, and the stereoscopic image becomes unclear (such as The phenomenon is called “crosstalk”).
かかる観点から、第1の領域と第2の領域とで極性の異なる円偏光(右円偏光と左円偏光)を現出させる方法が提案されている。例えば特許文献4においては、半波長(λ/2)のレターデーションを有する第1の領域とレターデーションを有していない第2の領域にパターン化された第1の位相差部材と、4分の1波長(λ/4)のレターデーションを有する第2位相差部材とを両者の遅相軸が直交するように配置した積層位相差板が提案されている。かかる積層位相差板は、第1の領域のレターデーションが+λ/4、第2の領域のレターデーションが−λ/4となる。そのため、この積層位相差板と偏光板とを、光軸方向のなす角が45°となるように積層することにより、第1の領域と第2の領域とで極性の異なる円偏光が現出される。 From this point of view, a method has been proposed in which circularly polarized light (right circularly polarized light and left circularly polarized light) having different polarities in the first region and the second region appears. For example, in Patent Document 4, a first retardation member patterned into a first region having a retardation of half wavelength (λ / 2) and a second region having no retardation, and 4 minutes A laminated retardation plate has been proposed in which a second retardation member having a retardation of one wavelength (λ / 4) is arranged so that both slow axes thereof are orthogonal to each other. In such a laminated retardation plate, the retardation of the first region is + λ / 4, and the retardation of the second region is −λ / 4. Therefore, by laminating the laminated retardation plate and the polarizing plate so that the angle formed by the optical axis direction is 45 °, circularly polarized light having different polarities appears in the first region and the second region. Is done.
特許文献4に開示されているように、極性の異なる円偏光により立体映像を現出する場合は、映像表示装置と立体視用偏光眼鏡の軸方向を一致させる必要がない。そのため、視認者の顔の角度が変わったり、偏光眼鏡の装着状態が変化した場合でもクロストークが抑制される。 As disclosed in Patent Document 4, when a stereoscopic image is displayed by circularly polarized light having different polarities, it is not necessary to match the axial directions of the image display device and the stereoscopic polarizing glasses. Therefore, crosstalk is suppressed even when the angle of the viewer's face changes or the wearing state of polarized glasses changes.
一方で、映画、ゲーム、医療用モニタ等の用途に用いられる立体映像表示装置は、複数の視認者によりさまざまな角度から視認される。しかしながら、特許文献4に記載されているようなλ/4板とパターン化されたλ/2板との組み合わせを用いた場合においては、画面を斜め方向から視認した場合に右目用映像と左目用映像の色に差が生じ、視認者の疲労感や画面酔いにつながることが判明した。 On the other hand, stereoscopic video display devices used for applications such as movies, games, and medical monitors are viewed from various angles by a plurality of viewers. However, when a combination of a λ / 4 plate and a patterned λ / 2 plate as described in Patent Document 4 is used, a right-eye image and a left-eye image are obtained when the screen is viewed obliquely. It turned out that there was a difference in the color of the video, leading to fatigue of viewers and screen sickness.
上記に鑑み、本発明は立体映像表示装置を斜め方向から視認した場合においても、左右の視差、特に色つきの差の発生を抑制し得る立体映像表示用の位相差板および偏光素子の提供を目的とする。 In view of the above, it is an object of the present invention to provide a phase difference plate and a polarizing element for stereoscopic video display that can suppress the occurrence of a left-right parallax, particularly a color difference, even when the stereoscopic video display device is viewed from an oblique direction. And
上記課題に鑑みて検討の結果、特許文献4に記載されている従来技術においては、λ/4板とλ/2板の両者にポジティブAプレートが用いられているために、右目用映像と左目用映像の色に大きな差が生じていることが判明した。すなわち、当該構成においては、画面が斜め方向から視認された場合に、偏光状態が円偏光からズレるが、その円偏光からのズレが右目用映像と左目用映像で大きくことなることに起因して、色の差が生じていることが判明した。 As a result of examination in view of the above problems, in the conventional technique described in Patent Document 4, since the positive A plate is used for both the λ / 4 plate and the λ / 2 plate, the image for the right eye and the left eye are used. It has been found that there is a big difference in the colors of the video for use. That is, in this configuration, when the screen is viewed from an oblique direction, the polarization state deviates from the circularly polarized light, but the deviation from the circularly polarized light becomes large between the right eye image and the left eye image. It was found that a color difference occurred.
かかる知見に基づいてさらに検討の結果、λ/4板とλ/2板として、ポジティブAプレートとネガティブAプレートの組み合わせを用いた場合には、画面が斜め方向から視認されても、λ/4板とλ/2板の見かけ上の遅相軸方向の直交が保持されるため、右目用映像と左目用映像の色の差が抑制されることが見出された。 As a result of further investigation based on such knowledge, when a combination of a positive A plate and a negative A plate is used as the λ / 4 plate and the λ / 2 plate, even if the screen is viewed from an oblique direction, λ / 4 It has been found that the difference in color between the right-eye image and the left-eye image is suppressed because the apparent orthogonality of the slow axis direction between the plate and the λ / 2 plate is maintained.
本発明は、当該知見に基づいてなされたものであり、本発明の立体映像形成用位相差板は、複数の第1の位相差領域と複数の第2の位相差領域とを有している。第1の位相差領域および第2の位相差領域はともに1/4波長の正面レターデーションを有し、第1の位相差領域の遅相軸方向と第2の位相差領域の遅相軸方向とが直交している。 The present invention has been made based on this finding, and the stereoscopic image forming phase difference plate of the present invention has a plurality of first phase difference regions and a plurality of second phase difference regions. . Both the first retardation region and the second retardation region have a quarter-wave front retardation, and the slow axis direction of the first retardation region and the slow axis direction of the second retardation region And are orthogonal.
本発明の立体映像形成用位相差板10は、第1の位相差部材1と第2の位相差部材2とが積層された構成を有する。第1の位相差部材1は、位相差を有する領域1aと位相差を有さない領域1bとにパターン化されており、領域1aが位相差板10の第1の位相差領域11に対応し、領域1bが位相差板10の第2の位相差領域12に対応する。第1の位相差部材1は、領域1aのみにおいて1/2波長のレターデーションを有する。第2の位相差部材2は、第1の位相差領域および第2の位相差領域において1/4波長のレターデーションを有する。第1の位相差領域において、第1の位相差部材の遅相軸方向と第2の位相差部材の遅相軸方向とは直交している。
The stereoscopic image forming
以降、本明細書において、単に「第1の位相差部材がλ/2のレターデーションを有する」、「第1の位相差部材がネガティブAプレートである」のように第1の位相差部材位相差特性について言及する場合があるが、特に断りのない限り、これらは、いずれも第1の位相差部材の位相差を有する領域1aの位相差特性についての記載である。 Hereinafter, in the present specification, the first phase difference member position such as “the first phase difference member has a retardation of λ / 2” or “the first phase difference member is a negative A plate” is used. Although there are cases where reference is made to the phase difference characteristics, these are descriptions of the phase difference characteristics of the region 1a having the phase difference of the first phase difference member, unless otherwise specified.
第1の位相差部材と第2の位相差部材とは符号の異なるAプレートである。すなわち、第1の位相差部材と第2の位相差部材の一方はポジティブAプレートであり、他方はネガティブAプレートである。 The first retardation member and the second retardation member are A plates having different signs. That is, one of the first retardation member and the second retardation member is a positive A plate and the other is a negative A plate.
本発明の第1の実施形態においては、第1の位相差部材がポジティブAプレートであり、第2の位相差部材2がネガティブAプレートである。本発明の第2の実施形態においては、第1の位相差部材がネガティブAプレートであり、第2の位相差部材がポジティブAプレートである。これらいずれの形態においても、位相差板10の第1の位相差領域11においては、ポジティブAプレートとネガティブAプレートとが、両者の遅相軸方向が直交するように配置されており、第2の位相差領域12においては、ポジティブAプレートまたはネガティブAプレートが1枚のみ配置されている。
In the first embodiment of the present invention, the first retardation member is a positive A plate, and the
本発明の位相差板において、第1の位相差領域11と第2の位相差領域12とはストライプ状に配置されていることが好ましい。
In the retardation plate of the present invention, it is preferable that the
また、本発明は前記位相差板10と偏光板20とが積層された立体映像表示用偏光素子50に関する。本発明の偏光素子において、位相差板10の第1の位相差領域11における遅相軸方向111と偏光板20の透過軸方向201とのなす角が45°であることが好ましい。
The present invention also relates to a stereoscopic image
さらに、本発明は、前記位相差板10あるいは前記偏光素子50を備える立体映像表示装置80に関する。本発明の立体映像表示装置は、前記位相差板10と、偏光板20と映像表示セル30とを備える。本発明の立体映像表示装置においては、映像表示セル30の視認側に偏光板20が配置され、偏光板20よりも視認側に位相差板10が配置されている。位相差板10の遅相軸方向と偏光板の透過軸方向とのなす角は45°である。映像表示セルは第1の映像表示領域および第2の映像表示領域を有し、位相差板は、第1の位相差領域および第2の位相差領域が、映像表示セルの第1の映像表示領域および第2の映像表示領域にそれぞれ対応するように配置される。
Furthermore, the present invention relates to a stereoscopic
本発明の位相差板は、第1の位相差領域および第2の位相差領域がともに1/4波長の正面レターデーションを有しており、両者の遅相軸方向が直交している。そのため、偏光板と積層した場合に、第1の領域と第2の領域とで極性の異なる円偏光が現出されることから、立体映像表示に用いることができる。また、第1の位相差領域において、ポジティブAプレートとネガティブAプレートが、両者の遅相軸方向が直交するように配置されているため、斜め方向から視認した場合においても両者の見かけ上の遅相軸方向の直交関係が保持される。そのため、位相差板と偏光板とが積層された偏光素子が斜め方向から視認された場合において、第1の位相差領域の偏光状態が円偏光から大きく乖離することが抑止される。かかる位相差板、あるいは偏光素子を適用した立体映像表示装置においては、画面を斜め方向から視認した場合の右目用映像と左目用映像の色に差が抑制される。 In the retardation plate of the present invention, both the first retardation region and the second retardation region have a quarter-wave front retardation, and the slow axis directions of both are orthogonal. Therefore, when the polarizing plate is laminated, circularly polarized light having different polarities appears in the first region and the second region, and can be used for stereoscopic image display. Further, in the first phase difference region, the positive A plate and the negative A plate are arranged so that the slow axis directions of both are orthogonal to each other. The orthogonal relationship in the phase axis direction is maintained. Therefore, when the polarizing element in which the retardation plate and the polarizing plate are laminated is viewed from an oblique direction, the polarization state of the first retardation region is prevented from greatly deviating from the circularly polarized light. In a stereoscopic image display device to which such a retardation plate or a polarizing element is applied, the difference in color between the right-eye image and the left-eye image when the screen is viewed from an oblique direction is suppressed.
以下、図面を参照しながら本発明を説明する。図1Aは、本発明の位相差板の一実施形態を模式的に表す平面図であり、図1Bは、図1AのIB−IB断面における模式的断面図である。本発明の位相差板10は、複数の第1の位相差領域11および複数の第2の位相差領域12を有している。
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a plan view schematically illustrating an embodiment of the retardation plate of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along the line IB-IB in FIG. 1A. The
図1Bに示すように、本発明の位相差板10は第1の位相差部材1と第2の位相差部材2とが積層された構成を有している。第1の位相差部材1は、位相差を有する領域1aと位相差を有さない領域1bとにパターン化されており、領域1aおよび領域1bは、それぞれ第1の位相差領域11および第2の領域12に対応している。第2の位相差部材2は、第1の位相差領域11および第2の位相差領域12の両者において同一のレターデーションを有している。
As shown in FIG. 1B, the
第1の位相差部材は1/2波長(λ/2)の正面レターデーションを有し、第2の位相差部材は1/4波長(λ/4)の正面レターデーションを有する。第1の位相差部材1の遅相軸方向と第2の位相差部材2の遅相軸方向とは直交している。位相差板10の第1の位相差領域11においては、1/2波長板と1/4波長板とが遅相軸が直交するように配置されているため、1/4波長の正面レターデーションを有する。また、位相差板10の第2の位相差領域は、第1の位相差部材1の位相差を有さない領域1bとλ/4の正面レターデーションを有する第2の位相差部材が配置されているため、1/4波長の正面レターデーションを有する。第1の位相差領域11の遅相軸方向111と第2の位相差領域の遅相軸方向121とは直交している。
The first retardation member has a front retardation of ½ wavelength (λ / 2), and the second retardation member has a front retardation of ¼ wavelength (λ / 4). The slow axis direction of the first
ここで、本明細書において、「直交」とは、両者のなす角が厳密に90°であることに限定されず、本発明の目的を達成し得る範囲であれば足り、例えば90±5°、好ましくは90±3°である。同様に、「平行」とは、両者のなす角が厳密に0°であることに限定されず、本発明の目的を達成し得る範囲であれば足り、例えば0±5°、好ましくは0±3°である。また、「45°」とは、厳密に45°であることに限定されず、直線偏光が略円偏光に変換され得る範囲であれば足り、例えば45±5°、好ましくは45±3°である。特に明示がない限り、角度の符号は限定されず、半時計回り(+)でも時計回り(−)でもよい。 Here, in the present specification, the term “orthogonal” is not limited to the angle between the two being strictly 90 °, and may be within a range that can achieve the object of the present invention, for example, 90 ± 5 °. , Preferably 90 ± 3 °. Similarly, the term “parallel” is not limited to the angle between the two being strictly 0 °, and may be within a range that can achieve the object of the present invention, for example, 0 ± 5 °, preferably 0 ±. 3 °. Further, “45 °” is not limited to exactly 45 °, and may be a range in which linearly polarized light can be converted into substantially circularly polarized light, for example, 45 ± 5 °, preferably 45 ± 3 °. is there. Unless otherwise specified, the sign of the angle is not limited, and may be counterclockwise (+) or clockwise (−).
また、レターデーションが「1/4波長」、あるいは「λ/4」との記載は、レターデーションが厳密に波長λの1/4倍である必要はなく、直線偏光を略円偏光に変換する範囲であればよい。なお、「略円偏光」とは、完全な円偏光のみならず、完全な円偏光に近い、すなわち楕円率が1に近い楕円偏光をも含み得る。例えば、波長λ=550nmにおけるレターデーションが137.5±30nmの範囲が「1/4波長」に包含される。波長λ=550nmにおけるレターデーションは、好ましくは137.5±20nmであり、より好ましくは137.5±10nmである。同様に、「1/2波長」、あるいは「λ/2」との記載は、厳密に波長λの1/2倍である必要はなく、例えば波長λ=550nmにおけるレターデーションが275±60nmの範囲が「1/2波長」に包含される。波長λ=550nmにおけるレターデーションは、好ましくは275±40nmであり、より好ましくは275±20nmである。 In addition, the description that the retardation is “¼ wavelength” or “λ / 4” does not require the retardation to be exactly ¼ times the wavelength λ, and converts linearly polarized light into substantially circularly polarized light. Any range is acceptable. The “substantially circularly polarized light” may include not only perfect circularly polarized light but also elliptically polarized light that is close to perfect circularly polarized light, that is, whose ellipticity is close to 1. For example, a range where the retardation at the wavelength λ = 550 nm is 137.5 ± 30 nm is included in the “¼ wavelength”. The retardation at the wavelength λ = 550 nm is preferably 137.5 ± 20 nm, and more preferably 137.5 ± 10 nm. Similarly, the description of “1/2 wavelength” or “λ / 2” does not have to be exactly ½ times the wavelength λ. For example, the retardation at the wavelength λ = 550 nm is in the range of 275 ± 60 nm. Are included in “½ wavelength”. The retardation at the wavelength λ = 550 nm is preferably 275 ± 40 nm, and more preferably 275 ± 20 nm.
図2Aおよび図2Bは位相差板10と偏光板20とが積層された偏光素子50を模式的に表す断面図である。偏光板20は、図2Aに示すように位相差板10の第1の位相差部材1側に積層されていてもよく、図2Bに示すように第2の位相差部材2側に積層されていてもよい。図3は偏光素子50を概念的に表す斜視図である。偏光板20の透過軸方向201と位相差板10の遅相軸方向111および121のなす角は±45°である。
2A and 2B are cross-sectional views schematically showing a
図4は本発明の立体映像表示装置を概念的に表す斜視図である。なお、図4においては、簡略のために第1の位相差領域11および第2の位相差領域をそれぞれ1つずつ図示しているが、実際の構成においては、第1の位相差領域11および第2の位相差領域12はいずれも複数存在している。
FIG. 4 is a perspective view conceptually showing the stereoscopic image display apparatus of the present invention. In FIG. 4, for the sake of brevity, one each of the first
立体映像表示装置80において、映像表示セル30の視認側に偏光板20が配置され、偏光板20のさらに視認側に位相差板10が配置される。映像表示セル30は面内に複数の第1の映像表示領域31および第2の映像表示領域32を有している。図4に示すように、位相差板10の第1の位相差領域11と第2の位相差領域12は、それぞれ映像表示セル30の第1の映像表示領域31と第2の映像表示領域32に対応するように配置される。
In the stereoscopic
上記構成によって立体映像を現出する原理について、図4を参照して説明する。映像表示セルの第1の映像表示領域31からは、自然偏光、あるいは所定の偏光状態を有する光r31が射出される。光r31は偏光板20を通過する際、偏光板20の透過軸方向201に振動を有する偏光成分r21のみが位相差板10側へ透過され、透過軸方向201と直交方向に振動を有する偏光成分は遮蔽される。
The principle of displaying a stereoscopic image with the above configuration will be described with reference to FIG. From the first
偏光板20を透過した光r21は、位相差板10の第1の位相差領域11に到達する。ここで、光r21の振動方向と位相差板の遅相軸方向111とのなす角が+45°であり、正面レターデーションは波長λの1/4倍である。そのため、位相差板10の第1の位相差領域11を透過した光r11は円偏光となる。
The light r21 that has passed through the
一方、映像表示セルの第2の映像表示領域32からは、自然偏光、あるいは所定の偏光状態を有する光r32が射出される。光r32は偏光板20を通過する際、偏光板20の透過軸方向201に振動を有する偏光成分r22のみが位相差板10側へ透過され、透過軸方向201と直交方向に振動を有する偏光成分は遮蔽される。
On the other hand, light r32 having natural polarization or a predetermined polarization state is emitted from the second
偏光板20を透過した光r22は、位相差板10の第2の位相差領域12に到達する。ここで、光r22の振動面と位相差板の遅相軸方向111とのなす角が−45°であり、正面レターデーションは波長λの1/4倍である。そのため、位相差板10の第2の位相差領域12を透過した光r12も円偏光となる。
The light r <b> 22 that has passed through the
ここで、位相差板10の第1の位相差領域11の遅相軸方向111と第2の位相差領域12の遅相軸方向121とが直交しているため、第1の位相差領域を通過した円偏光r11と、第2の位相差領域を通過した円偏光r12の位相はπずれている。したがって、r11とr12とは極性の異なる円偏光として現出される。
Here, since the
例えば、映像表示セルの第1の映像表示領域31からは右目用映像を射出し、第2の映像表示領域32からは左目用映像を射出する場合、偏光板20と位相差板10の作用により、第1の映像表示領域の右目用映像は右円偏光r11として現出され、第2の領域の映像表示領域の左目用映像は左円偏光r12として現出される。視認者は、立体視用の偏光眼鏡を装着して当該映像を視認する。偏光眼鏡は、例えば右円偏光を透過し左円偏光を遮蔽する第1の円偏光板を備える右目用レンズと、左円偏光を透過し右円偏光を遮蔽する第2の円偏光板を備える右目用レンズとを備える。
For example, when a right-eye image is emitted from the first
このような構成によれば、視認者の右目には右目用映像のみが視認され、左目には左目用映像のみが視認される。そのため視認者は右目用映像と左目用映像のずれ、すなわち両眼視差により奥行き感を想起し、立体映像を認識する。 According to such a configuration, only the right-eye video is visually recognized by the viewer's right eye, and only the left-eye video is visually recognized by the left eye. For this reason, the viewer recognizes the stereoscopic image by recalling the sense of depth by the difference between the right-eye video and the left-eye video, that is, binocular parallax.
なお、上記は、映像表示装置を正面視した場合の説明である。一方、映像表示装置を斜め方向から視認した場合には、見かけ上の遅相軸方向や見かけ上のレターデーション値が、正面視の場合とは異なる。そのため、第1の位相差領域を通過した光r11および第2の位相差領域を透過した光r12の偏光状態は、円偏光から幾分かのズレを生じている。このような斜視時の円偏光からのズレに起因して、画像のクロストークや、右目用映像と左目用映像との色の差が生じ得る。特に、第1の位相差領域の円偏光からのズレと第2の位相差領域の円偏光からのズレが大きく異なる場合、右目用映像と左目用映像の色の差が大きくなる傾向がある。 Note that the above is a description when the video display device is viewed from the front. On the other hand, when the video display device is viewed from an oblique direction, the apparent slow axis direction and the apparent retardation value are different from those in the front view. Therefore, the polarization state of the light r11 that has passed through the first retardation region and the light r12 that has passed through the second retardation region has some deviation from the circularly polarized light. Due to such a deviation from circularly polarized light at the time of strabismus, crosstalk of the image and a color difference between the right-eye video and the left-eye video may occur. In particular, when the deviation from the circularly polarized light in the first phase difference region and the deviation from the circularly polarized light in the second phase difference region are significantly different, the color difference between the right-eye image and the left-eye image tends to increase.
第2の位相差領域12においては、第1の位相差部材1が位相差を有していない。そのため、斜め方向から視認された場合において、第2の位相差領域12における正面視からの位相差特性のズレは、λ/4の正面レターデーションを有する第2の位相差部材2単体が斜め方向から視認された場合における正面視からの位相差特性のズレに等しい。一方で、第1の位相差領域11が斜め方向から視認された場合における正面視からの位相差特性のズレは、λ/2の正面レターデーションを有する第1の位相差部材1のズレとλ/4の正面レターデーションを有する第2の位相差部材2のズレが複合されたものとなる。
In the second
ここで、同一の符号を有する2枚のAプレートが、遅相軸方向が直交するように積層されている場合について説明する。方位角+45°方向に遅相軸を有する第1のポジティブAプレートと、方位角−45°方向に遅相軸を有する第2のポジティブAプレートとが積層された積層位相差板を、方位角0°の斜め方向から視認した場合、第1のポジティブAプレートの見かけ上の遅相軸方向は+45°よりも+側に、第2のポジティブAプレートの見かけ上の遅相軸方向は−45°よりも−側に、それぞれ変化する。一方、方位角+45°方向に遅相軸を有する第1のネガティブAプレートと、方位角−45°方向に遅相軸を有する第2のネガティブAプレートとが積層された積層位相差板を、方位角0°の斜め方向から視認した場合、第1のネガティブAプレートの見かけ上の遅相軸方向は+45°よりも−側に、第2のネガティブAプレートの見かけ上の遅相軸方向は−45°よりも+側に、それぞれ変化する。 Here, a case where two A plates having the same reference numerals are stacked so that the slow axis directions are orthogonal to each other will be described. A laminated phase difference plate in which a first positive A plate having a slow axis in the azimuth angle + 45 ° direction and a second positive A plate having a slow axis in the azimuth angle −45 ° direction is laminated. When viewed from an oblique direction of 0 °, the apparent slow axis direction of the first positive A plate is on the + side of + 45 °, and the apparent slow axis direction of the second positive A plate is −45. It changes on the minus side from °. On the other hand, a laminated phase difference plate in which a first negative A plate having a slow axis in the azimuth angle + 45 ° direction and a second negative A plate having a slow axis in the azimuth angle −45 ° direction are laminated, When viewed from an oblique direction with an azimuth angle of 0 °, the apparent slow axis direction of the first negative A plate is more negative than + 45 °, and the apparent slow axis direction of the second negative A plate is It changes to + side from -45 ° respectively.
このように、符号が同一のAプレート2枚が用いられる場合、斜め方向からの視認時に、2枚のAプレートの見かけ上の遅相軸方向が異なる方向に変化してみえる。そのため、第1の位相差部材と第2の位相差部材の両者がポジティブAプレートである場合、あるいは両者がネガティブAプレートであ場合のように、同様の三次元屈折率特性を有する位相差部材が用いられる場合は、第1の位相差部材の見かけ上の遅相軸方向と第2の位相差部材の見かけ上の遅相軸方向は直交状態からズレを生じる。このような構成において、映像表示装置が斜め方向から視認されると、2枚の位相差層が積層された第1の位相差領域11と1枚の位相差層のみを有する第2の位相差領域との偏光状態の差が大きくなる傾向があるため、右目用映像と左目用映像との間に色の差を生じやすい。
Thus, when two A plates having the same code are used, the apparent slow axis directions of the two A plates appear to change in different directions when viewed from an oblique direction. Therefore, when both the first phase difference member and the second phase difference member are positive A plates, or when both are negative A plates, the phase difference members have the same three-dimensional refractive index characteristics. Is used, the apparent slow axis direction of the first retardation member and the apparent slow axis direction of the second retardation member deviate from the orthogonal state. In such a configuration, when the video display device is viewed from an oblique direction, the
これに対して、本発明においては、第1の位相差部材と第2の位相差部材に符号の異なるAプレートが用いられている。すなわち、本発明の第1の実施形態においては、第1の位相差部材1がポジティブAプレートであり、第2の位相差部材2はネガティブAプレートである。また、本発明の第2の実施形態においては、第1の位相差部材1がネガティブAプレートであり、第2の位相差部材2はポジティブAプレートである。
On the other hand, in this invention, A plate from which a code | symbol differs is used for the 1st phase difference member and the 2nd phase difference member. That is, in the first embodiment of the present invention, the
より詳細には、本発明の第1の実施形態において、第1の位相差部材1は、第1の位相差領域に対応する領域1aおいて1/2波長の正面レターデーションを有するポジティブAプレートが形成されており、第2の位相差領域に対応する領域1bは位相差を有していない。また、第1の実施形態において、第2の位相差部材2は、1/4波長の正面レターデーションを有するネガティブAプレートである。一方、本発明の第2の実施形態において、第1の位相差部材1は、第1の位相差領域に対応する領域1aおいて1/2波長の正面レターデーションを有するネガティブAプレートが形成されており、第2の位相差領域に対応する領域1bは位相差を有していない。また、第2の実施形態において、第2の位相差部材2は、1/4波長の正面レターデーションを有するポジティブAプレートである。
More specifically, in the first embodiment of the present invention, the
すなわち、本発明の位相差板10の第1の位相差領域11においては、ポジティブAプレートとネガティブAプレートとが、両者の遅相軸方向が直交するように積層された構成を有している。このように符号の異なる2枚のAプレートを、両者の遅相軸方向が直交するように積層配置された構成においては、斜め方向から視認された場合でも、ポジティブAプレートの見かけ上の遅相軸方向の変化とネガティブAプレートの見かけ上の遅相軸方向の変化とが同一方向となり、両者の見かけ上の遅相軸方向の直交が保持される。すなわち、ポジティブAプレートが斜め方向から視認された場合は、ポジティブAプレートの遅相軸方向は視認者から遠ざかる方向に変化するのに対して、ネガティブAプレートの遅相軸方向は視認者に近づく方向に変化するため、両者の直交関係が保持される。
That is, in the
ここで、フィルム面内の遅相軸方向および進相軸方向の屈折率をそれぞれnxおよびny、厚み方向の屈折率をnzとした場合、一般に、nx>ny=nzの三次元屈折率特性を有するものが「ポジティブAプレート」と称されるが、本発明においては、nx>ny≒nzであるものも「ポジティブAプレート」に包含される。同様に、一般に、nx=nz>nyの三次元屈折率特性を有するものが「ネガティブAプレート」と称されるが、本発明においては、nx≒nz>nyであるものも「ポジティブAプレート」に包含される。具体的には、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)で定義されるNz係数が0.9〜3の範囲にあるものがポジティブAプレートに包含され、Nz係数が−2〜0.1の範囲にあるものも「ネガティブAプレート」に包含される。 Here, when the refractive indexes in the slow axis direction and the fast axis direction in the film plane are nx and ny, respectively, and the refractive index in the thickness direction is nz, in general, a three-dimensional refractive index characteristic of nx> ny = nz is obtained. Those having “positive A plate” are referred to as “positive A plate”, but in the present invention, those having nx> ny≈nz are also included in “positive A plate”. Similarly, a material having a three-dimensional refractive index characteristic of nx = nz> ny is generally referred to as a “negative A plate”. In the present invention, a material having nx≈nz> ny is also referred to as a “positive A plate”. Is included. Specifically, those having an Nz coefficient defined by Nz = (nx−nz) / (nx−ny) in the range of 0.9 to 3 are included in the positive A plate, and the Nz coefficient is −2 to 0. Those in the range of 1 are also included in the “negative A plate”.
以下、本発明の位相差板の製造方法について、説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the phase difference plate of this invention is demonstrated.
[ポジティブAプレート]
ポジティブAプレートは、例えば正の複屈折を有するポリマーフィルムを延伸配向させることで製造し得る。「正の複屈折を有する」とは、ポリマーを延伸等により配向させた場合に、その配向方向の屈折率が相対的に大きくなるものをいい、多くのポリマーがこれに該当する。正の複屈折を有するポリマーとしては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリプロピオニルセルロース、ジプロピオニルセルロース等のセルロース脂肪酸エステル、あるいは、セルロースエーテル等のセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートの如きポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、環状ポリオレフィン系(ポリノルボルネン系)樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンの如きポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。これらのポリマーは一種を単独で用いることもできるし、二種以上を混合して用いることもできる。また、これらを共重合、分枝、架橋、分子末端修飾(又は封止)、及び立体規則変性等によって変性して用いることもできる。
[Positive A plate]
The positive A plate can be produced, for example, by stretching and orienting a polymer film having positive birefringence. “Having positive birefringence” means that when the polymer is oriented by stretching or the like, the refractive index in the orientation direction becomes relatively large, and many polymers fall under this category. Examples of the polymer having positive birefringence include polycarbonate resins, polyvinyl alcohol resins, cellulose fatty acid esters such as triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, tripropionyl cellulose, and dipropionyl cellulose, and cellulose resins such as cellulose ether. Polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyarylate resins, polyimide resins, cyclic polyolefin (polynorbornene) resins, polysulfone resins, polyethersulfone resins, polyamide resins, polyethylene and polypropylene Examples include polyolefin resins. These polymers can be used alone or in a combination of two or more. These can also be used after being modified by copolymerization, branching, crosslinking, molecular end modification (or sealing), stereoregular modification, or the like.
一般に、正の複屈折を有するポリマーフィルムを縦一軸延伸(自由端一軸延伸)することでポジティブAプレートが得られるが、延伸方法、延伸条件(例えば、延伸温度、延伸倍率、延伸方向)等は、ポリマーフィルムを形成する樹脂の種類や所望のレターデーションやNz係数の値に応じて、適宜に選択し得る。 In general, a positive A plate can be obtained by longitudinally uniaxially stretching a polymer film having positive birefringence (free end uniaxial stretching), but the stretching method, stretching conditions (for example, stretching temperature, stretching ratio, stretching direction), etc. Depending on the type of resin forming the polymer film, the desired retardation, and the value of the Nz coefficient, the polymer film can be appropriately selected.
また、ポジティブAプレートとして、正の複屈折を有する液晶性分子の配向層を用いることもできる。液晶性分子としては、液晶相がネマティック相である棒状の液晶材料が好適に用いられる。このような液晶材料としては、例えば、液晶ポリマーや液晶モノマーが使用可能である。ポジティブAプレートを得る観点から、液晶の配向状態は、ホモジニアス配向であることが好ましい。なお、本明細書において、「ホモジニアス配向」とは、液晶化合物がフィルム面に対して平行に、かつ同一方位に配列している状態をいう。液晶ポリマーおよび液晶モノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。 Further, as the positive A plate, an alignment layer of liquid crystal molecules having positive birefringence can be used. As the liquid crystal molecule, a rod-like liquid crystal material whose liquid crystal phase is a nematic phase is preferably used. As such a liquid crystal material, for example, a liquid crystal polymer or a liquid crystal monomer can be used. From the viewpoint of obtaining a positive A plate, the alignment state of the liquid crystal is preferably homogeneous alignment. In the present specification, “homogeneous alignment” refers to a state in which liquid crystal compounds are arranged in parallel and in the same direction with respect to the film surface. The liquid crystal polymer and the liquid crystal monomer may be used alone or in combination.
上記液晶材料が液晶性モノマーである場合、例えば、重合性モノマーおよび/または架橋性モノマーであることが好ましい。液晶性モノマーを配向させた後に、例えば、液晶性モノマー同士を重合または架橋させれば、それによって配向状態を固定することができる。液晶モノマーが重合されることでポリマーが形成され、架橋により3次元網目構造が形成されるが、これらは非液晶性である。したがって、形成されたポジティブAプレートは、例えば、液晶性化合物に特有の温度変化による液晶相、ガラス相、結晶相への転移が起きることはない。その結果、液晶性分子の配向層は、温度変化の影響を受け難く、安定性に優れた位相差部材となり得る。 When the liquid crystal material is a liquid crystal monomer, for example, a polymerizable monomer and / or a crosslinkable monomer is preferable. After aligning the liquid crystalline monomers, for example, if the liquid crystalline monomers are polymerized or crosslinked, the alignment state can be fixed thereby. A polymer is formed by polymerizing liquid crystal monomers, and a three-dimensional network structure is formed by crosslinking, but these are non-liquid crystalline. Therefore, in the formed positive A plate, for example, transition to a liquid crystal phase, a glass phase, or a crystal phase due to a temperature change unique to the liquid crystal compound does not occur. As a result, the alignment layer of liquid crystalline molecules is hardly affected by temperature change and can be a retardation member having excellent stability.
液晶モノマーとしては、任意の適切な液晶モノマーが採用され得る。例えば、特表2002−533742号公報(WO00/37585国際公開パンフレット)、欧州特許358208号明細書(米国特許5211877号明細書)、欧州特許66137(米国特許4388453号明細書)、WO93/22397国際公開パンフレット、欧州特許0261712号明細書、ドイツ特許19504224号明細書、ドイツ特許4408171号明細書、および英国特許2280445号明細書等に記載の重合性メソゲン化合物等が使用できる。このような重合性メソゲン化合物の具体例としては、例えば、BASF社の商品名LC242、Merck社の商品名E7、Wacker−Chem社の商品名LC−Sillicon−CC3767が挙げられる。 Any appropriate liquid crystal monomer can be adopted as the liquid crystal monomer. For example, Japanese translations of PCT publication No. 2002-533742 (WO00 / 37585 international publication pamphlet), European patent 358208 (US Pat. No. 5,211,877), European patent 66137 (US Pat. No. 4,388,453), WO93 / 22397 international publication. Polymerizable mesogenic compounds described in pamphlets, European Patent No. 0261712, German Patent No. 19504224, German Patent No. 4408171 and British Patent No. 2280445 can be used. Specific examples of such a polymerizable mesogenic compound include, for example, the trade name LC242 from BASF, the trade name E7 from Merck, and the trade name LC-Silicon-CC3767 from Wacker-Chem.
[ネガティブAプレート]
ネガティブAプレートは、例えば負の複屈折を有するポリマーフィルムを延伸配向させることで製造し得る。「負の複屈折を有する」とは、ポリマーを延伸等により配向させた場合に、その配向方向の屈折率が相対的に小さくなる、換言すると、配向方向と直交する方向の屈折率が大きくなるものをいう。このようなポリマーとしては、例えば、芳香族やカルボニル基などの分極異方性の大きい化学結合や官能基が、ポリマーの側鎖に導入されているものが挙げられる。具体的には、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、マレイミド系樹脂等が挙げられる。
[Negative A plate]
The negative A plate can be produced, for example, by stretching and aligning a polymer film having negative birefringence. “Having negative birefringence” means that when a polymer is oriented by stretching or the like, the refractive index in the orientation direction becomes relatively small, in other words, the refractive index in the direction orthogonal to the orientation direction becomes large. Say things. Examples of such a polymer include those in which a chemical bond or a functional group having a large polarization anisotropy such as an aromatic group or a carbonyl group is introduced into the side chain of the polymer. Specific examples include acrylic resins, styrene resins, maleimide resins, and the like.
上記のアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、マレイミド系樹脂の製法としては、例えば、それぞれ、アクリル系モノマー、スチレン系モノマー、マレイミド系モノマー等を付加重合させることによって得ることができる。また、重合後に、側鎖を置換したり、マレイミド化やグラフト化反応をおこなう等によって、複屈折特性を制御することもできる。また、負の複屈折を示すポリマーとして、例えば特開2005−350544号公報等に開示されているような環状オレフィン系共重合体等を用いることもできる。さらには、特開2005−156862号公報や、特開2005−227427号公報等に開示されているような、ポリマーと無機微粒子の組成物も好適に用いることができる。また、負の複屈折を示すポリマーは、一種を単独で用いることもできるし、二種以上を混合して用いてもよい。さらに、これらを共重合、分枝、架橋、分子末端修飾(又は封止)、及び立体規則変性等によって変性して用いることもできる。
The acrylic resin, styrene resin, and maleimide resin can be obtained by, for example, addition polymerization of an acrylic monomer, a styrene monomer, a maleimide monomer, or the like. Further, after polymerization, the birefringence characteristics can be controlled by substituting side chains, performing maleimidation or grafting reaction, and the like. Moreover, as a polymer which shows a negative birefringence, the cyclic olefin type copolymer etc. which are disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-350544 etc. can also be used, for example. Furthermore, a composition of a polymer and inorganic fine particles as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-156862, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-227427, and the like can be suitably used. Moreover, the polymer which shows negative birefringence can also be used individually by 1 type, and may mix and
一般に、負の複屈折を有するポリマーフィルムを縦一軸延伸(自由端一軸延伸)することでネガティブAプレートが得られるが、延伸方法、延伸条件(例えば、延伸温度、延伸倍率、延伸方向)等は、ポリマーフィルムを形成する樹脂の種類や所望のレターデーションやNz係数の値に応じて、適宜に選択し得る。 In general, a negative A plate can be obtained by longitudinally uniaxially stretching (free end uniaxial stretching) a polymer film having negative birefringence, but the stretching method, stretching conditions (for example, stretching temperature, stretching ratio, stretching direction), etc. Depending on the type of resin forming the polymer film, the desired retardation, and the value of the Nz coefficient, the polymer film can be appropriately selected.
また、ネガティブAプレートは、正の複屈折を有するポリマーを用いて製造することもできる。正の複屈折を有するポリマーを用いてネガティブAプレートを得る方法としては、例えば、特開2000−231016号公報、特開2000−206328号公報、特開2002−207123号公報等に開示されているような、厚み方向の屈折率を増大させる延伸方法を用いることができる。すなわち、正の複屈折を有するポリマーを有するフィルムの片面又は両面に熱収縮性フィルムを接着して、加熱処理による熱収縮性フィルムの収縮力の作用下に正の複屈折を有するポリマーを有するフィルムを幅方向、および必要に応じて長手方向にも収縮させることで、厚み方向の屈折率が増大され、nx≒nz>nyの特性を有するネガティブAプレートが得られる。 The negative A plate can also be produced using a polymer having positive birefringence. Examples of a method for obtaining a negative A plate using a polymer having positive birefringence are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-2331016, 2000-206328, and 2002-207123. Such a stretching method that increases the refractive index in the thickness direction can be used. That is, a film having a polymer having a positive birefringence under the action of the shrinkage force of the heat-shrinkable film by heat treatment by adhering a heat-shrinkable film to one or both sides of a film having a polymer having a positive birefringence Is also contracted in the width direction and, if necessary, in the longitudinal direction, the refractive index in the thickness direction is increased, and a negative A plate having the characteristics of nx≈nz> ny is obtained.
負の複屈折を有するポリマーは、正の複屈折を有するポリマーに比して用い得るポリマーの種類が少ないため、所望の光学特性や耐熱性等を満足させる観点から、上記のような正の複屈折を有するポリマーによってネガティブAプレートを得る方法は有用となり得る。 Since a polymer having negative birefringence has fewer types of polymers that can be used than a polymer having positive birefringence, the positive birefringence as described above is satisfied from the viewpoint of satisfying desired optical properties, heat resistance, and the like. A method of obtaining a negative A plate with a polymer having refraction can be useful.
また、ネガティブAプレートとして、負の複屈折を有する液晶性分子の配向層を用いることもできる。液晶性分子としては、液晶相がネマティック相であるディスコティック液晶材料が好適に用いられる。ネガティブAプレートを得る観点から、液晶の配向状態は、ディスコティック液晶化合物の分子の円板面が、フィルム面に対して垂直であり、光軸がフィルム面に対して平行であることが好ましい。 Further, as the negative A plate, an alignment layer of liquid crystalline molecules having negative birefringence can be used. As the liquid crystalline molecule, a discotic liquid crystal material whose liquid crystal phase is a nematic phase is preferably used. From the viewpoint of obtaining a negative A plate, the alignment state of the liquid crystal is preferably such that the disc surface of the discotic liquid crystal compound molecules is perpendicular to the film surface and the optical axis is parallel to the film surface.
好ましくは、上記ディスコティック液晶化合物は、分子構造の一部分に、少なくとも1つの重合性官能基および/または架橋性官能基を有する。このような液晶化合物を用いれば、重合反応または架橋反応により、これらの官能基を重合または架橋させることによって、位相差部材の機械的強度が増し、耐久性、寸法安定性に優れた位相差部材が得られ得る。重合性官能基または架橋性官能基としては、任意の適切な官能基が選択され得るが、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ビニルエーテル基などが好ましく用いられる。 Preferably, the discotic liquid crystal compound has at least one polymerizable functional group and / or crosslinkable functional group in a part of the molecular structure. If such a liquid crystal compound is used, the mechanical strength of the retardation member is increased by polymerizing or crosslinking these functional groups by polymerization reaction or crosslinking reaction, and the retardation member is excellent in durability and dimensional stability. Can be obtained. Any appropriate functional group may be selected as the polymerizable functional group or the crosslinkable functional group, but an acryloyl group, a methacryloyl group, an epoxy group, a vinyl ether group, or the like is preferably used.
このようなディスコティック液晶化合物の固化層または硬化層からなるネガティブAプレートは、例えば特開2001−56411号公報に記載の方法によって得ることができる。 Such a negative A plate comprising a solidified layer or a hardened layer of a discotic liquid crystal compound can be obtained, for example, by the method described in JP-A No. 2001-56411.
また、リオトロピック液晶相を示すディスコティック液晶化合物を、分子の円板面がフィルム面に対して垂直であり、光軸がフィルム面に対して平行となるように配向させたものも、ネガティブAプレートとして用い得る。「リオトロピック液晶化合物」とは、溶液状態で溶質の濃度によって液晶相が発現する液晶化合物をいう。 A negative A plate is also obtained by aligning a discotic liquid crystal compound exhibiting a lyotropic liquid crystal phase so that the disk surface of the molecule is perpendicular to the film surface and the optical axis is parallel to the film surface. Can be used as The “lyotropic liquid crystal compound” refers to a liquid crystal compound that exhibits a liquid crystal phase depending on the concentration of a solute in a solution state.
上記リオトロピック液晶化合物としては、任意の適切なものが用いられ得る。上記リオトロピック液晶化合物の具体例としては、分子の両末端に親水性基と疎水性基を有する両親媒性化合物、水溶性が付与された芳香環を有するクロモニック化合物等が挙げられる。 Any appropriate lyotropic liquid crystal compound may be used. Specific examples of the lyotropic liquid crystal compound include an amphiphilic compound having a hydrophilic group and a hydrophobic group at both ends of the molecule, and a chromonic compound having an aromatic ring imparted with water solubility.
上記実質的に垂直に配向させたリオトロピック液晶化合物を含有する液晶性組成物の固化層または硬化層からなるネガティブAプレートは、例えば特開平10−333154号公報や特表2004−519014号公報に記載の方法によって得ることができる。 The negative A plate comprising a solidified layer or a cured layer of a liquid crystalline composition containing the substantially vertically aligned lyotropic liquid crystal compound is described in, for example, JP-A-10-333154 and JP-T-2004-519014. It can be obtained by the method.
[第1の位相差部材のパターン化]
次に第1の位相差部材のパターン化方法について説明する。本発明の第1の実施形態においては、第1の位相差部材1の位相差を有する領域1aがポジティブAプレートであり、第2の位相差部材2はネガティブAプレートである。この場合、λ/2の正面レターデーションを有するポジティブAプレートが位相差を有する領域1aと位相差を有さない領域1bとにパターン化される。また、本発明の第2の実施形態においては、第1の位相差部材1の位相差を有する領域1aがネガティブAプレートであり、第2の位相差部材2がポジティブAプレートである。この場合、λ/2の正面レターデーションを有するネガティブAプレートが位相差を有する領域1aと位相差を有さない領域1bとにパターン化されている。
[Patterning of first retardation member]
Next, a patterning method for the first retardation member will be described. In the first embodiment of the present invention, the region 1a having the phase difference of the first
第1の位相差部材1をパターン化する方法は特に限定されず、λ/2の正面レターデーションを有するポリマーフィルムや液晶配向層を形成した後にパターン化を行う方法、およびλ/2板の形成時にパターン化を行う方法のいずれも採用し得る。
The method of patterning the
λ/2の正面レターデーションを有するポリマーフィルムや液晶配向層を形成した後にパターン化を行う方法としては、位相差を有する領域1aに対応する部分をレジスト材料で覆い、ウェットエッチング法やドライエッチング法でパターン化する方法が挙げられる。また、特開平9−68699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。この場合は、ポリマーフィルム自身が感光性を有するので、領域1aに対応する部分にのみ、フォトマスクを介して光を照射すればよい。その他、レーザー照射やサンドブラスト法により、λ/2板から位相差を有さない領域1bに対応する部分を除去する方法も採用し得る。
As a method of patterning after forming a polymer film having a front retardation of λ / 2 or a liquid crystal alignment layer, a portion corresponding to the region 1a having a phase difference is covered with a resist material, and a wet etching method or a dry etching method is used. The method of patterning is mentioned. Moreover, you may use the photosensitive film which has birefringence described in Unexamined-Japanese-Patent No. 9-68699. In this case, since the polymer film itself has photosensitivity, only light corresponding to the region 1a may be irradiated through the photomask. In addition, a method of removing a portion corresponding to the
λ/2板の形成時にパターン化を行う方法としては、例えば液晶層を配向するための配向層をパターン化しておく方法や、液晶性モノマーを重合または架橋するための紫外線等を照射する際にマスク等を用いて領域1aのみに照射を行う方法等が挙げられる。 As a method of patterning at the time of forming the λ / 2 plate, for example, a method of patterning an alignment layer for aligning a liquid crystal layer, or irradiation with ultraviolet rays for polymerizing or crosslinking a liquid crystalline monomer, etc. A method of irradiating only the region 1a using a mask or the like can be used.
パターン化後において位相差を有さない領域1bは、空洞であってもよく、適宜の材料が充填されていてもよい。また、他の部材と積層するために、第1の位相差部材の表面に平坦化層(図示せず)を形成してもよい。
The
図1においては、第1の位相差領域11に対応する領域1a(位相差を有する領域)と第2の位相差領域12に対応する領域1b(位相差を有さない領域)とが交互にストライプ状に配置された実施形態を示しているが、本発明はかかる形態に限定されず、例えば第1の位相差領域11と第2の位相差領域12とが格子状に配置されていてもよい。
In FIG. 1, regions 1 a (regions having a phase difference) corresponding to the first
第1の位相差領域と第2の位相差領域とがストライプ状に配置される場合には、各ストライプ列の幅が、映像表示セルの右目用映像表示列および左目用映像表示列の幅に対応することが好ましい。このような場合、各位相差領域の幅は小さい方が好ましく、具体的には映像表示装置の画素の1辺の長さ(画素の幅)に対応させることが好ましい。また、第1の位相差領域11と第2の位相差領域12とが格子状に配置される場合は、各位相差領域を映像表示装置の画素に対応させることが好ましい。
When the first phase difference region and the second phase difference region are arranged in a stripe shape, the width of each stripe column is equal to the width of the right-eye video display column and the left-eye video display column of the video display cell. It is preferable to correspond. In such a case, the width of each phase difference region is preferably small, and specifically, it is preferable to correspond to the length of one side (pixel width) of the pixel of the video display device. In addition, when the first
なお、第1の位相差領域と第2の位相差領域との境界部分は映像表示に用いることができない場合がある。かかる観点からは第1の位相差領域と第2の位相差領域とを交互にストライプ状に配置し、位相差領域の境界部分の面積を小さくすることが好ましい。 Note that the boundary portion between the first phase difference region and the second phase difference region may not be used for video display. From this point of view, it is preferable that the first phase difference regions and the second phase difference regions are alternately arranged in a stripe shape to reduce the area of the boundary portion of the phase difference regions.
[偏光素子]
本発明の偏光素子50は、前記位相差板10と偏光板20とが積層された構成を有する。偏光素子50は、位相差板10の第1の位相差部材1側が偏光板20側に積層されている構成、および位相差板10の第2の位相差部材2側が偏光板20側に積層されている構成のいずれであってもよい。
[Polarizing element]
The
図3に示すように、偏光板20の透過軸方向201は位相差板10の第2の位相差領域12の遅相軸方向121と45°の角度をなす。また、偏光板20の透過軸方向201と位相差板10の第1の位相差領域11の遅相軸方向111とのなす角も45°であるが、角度の符号(±)は、第2の位相差領域の遅相軸方向の場合と反対である。かかる構成によって、偏光板20を透過した直線偏光が位相差板10によって、第1の領域と第2の領域とで異なる極性を有する円偏光(右円偏光と左円偏光)に変換される。
As shown in FIG. 3, the
偏光板20は、任意の偏光状態を有する光を直線偏光に変換するものであれば特に限定されず、各種のものを使用できる。このような偏光板としては、例えば、偏光子の一方または両方の主面に必要に応じて透明保護フィルムを積層したものが用いられる。偏光子としては、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。また、米国特許5,523,863号等に開示されている二色性物質と液晶性化合物とを含む液晶性組成物を一定方向に配向させたゲスト・ホストタイプのO型偏光板、米国特許6,049,428号等に開示されているリオトロピック液晶を一定方向に配向させたE型偏光板等も用いることができる。
The
偏光子の一方または両方の主面に積層される透明保護フィルムとしては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるものが好適に用いられる。また、本発明の位相差板を偏光子に積層して、偏光板保護フィルムとしての機能と立体映像表示用位相差板としての機能を兼用させてもよい。 As a transparent protective film laminated | stacked on the one or both main surfaces of a polarizer, what is excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier property, isotropic property etc. is used suitably, for example. In addition, the retardation plate of the present invention may be laminated on a polarizer so that the function as a polarizing plate protective film and the function as a stereoscopic image display retardation plate are combined.
偏光板20と位相差板10は単に重ね合わせただけでもよいし、接着剤等を介して貼り合せてもよい。また、偏光板20と位相差板10との間には、偏光板保護フィルムやその他のフィルム、あるいは映像表示セルを形成するためのガラス基板等を介してもよい。
The
[立体映像表示装置]
位相差板10あるいは偏光素子50を、映像表示セル30の視認側に配置することによって立体映像表示装置が形成される。なお、「映像表示セルの視認側」との表現は、映像表示セルを形成する全ての部材よりも視認側に配置する形態のみならず、例えば液晶セルにおいては液晶層よりも視認側であればよく、液晶セルの視認側のガラス基板よりも視認側に配置されることは必ずしも要しない。
[3D image display device]
A stereoscopic image display device is formed by arranging the
図4に示すように、本発明の位相差板10は、偏光板20よりも視認側に配置される。また、位相差板の第1の位相差領域11と第2の位相差領域12とは、それぞれ映像表示セル30の第1の映像表示領域31と第2の映像表示領域32に対応するように画面の法線方向視認側に配置される。第1の映像表示領域31および第2の映像表示領域32は、一方が右目用映像表示領域、他方が左目用映像像表示領域に対応している。かかる構成によって、映像表示セルの第1の映像表示領域および第2の映像表示領域から射出される光は、偏光板20と位相差板10によって極性の異なる円偏光として射出されるため、立体表示が実現される。
As shown in FIG. 4, the
映像表示セル30は特に限定されず、例えば、有機ELセル、プラズマ表示セル、ブラウン管等の自発光型の表示セルや、液晶セル等のように、光源からの光の透過量を調整する表示セルを用いることができる。また、リアプロジェクションシステムのような投影型表示装置のスクリーンを適用することもできる。
The
中でも液晶表示装置は、映像表示のために液晶セルの視認側に偏光板が配置されているため、別途偏光板を設けることなく、本発明の位相差板を付加することによって立体映像表示装置を形成可能である。また、視認側の偏光板とは別にもう1枚の偏光板を設けてもよい。有機EL表示装置の場合は、金属電極による外光の鏡面反射を遮蔽するために、有機発光層の視認側に、1/4波長板と偏光板が積層された円偏光板が配置される場合があるが、該円偏光板の視認側に本発明の位相差板を配置することによって、立体映像表示装置としてもよい。 Among them, the liquid crystal display device has a polarizing plate disposed on the viewing side of the liquid crystal cell for video display. Therefore, the stereoscopic image display device can be obtained by adding the retardation plate of the present invention without providing a separate polarizing plate. It can be formed. Another polarizing plate may be provided separately from the viewing side polarizing plate. In the case of an organic EL display device, a circularly polarizing plate in which a quarter wave plate and a polarizing plate are laminated is arranged on the viewing side of the organic light emitting layer in order to shield the specular reflection of external light by the metal electrode. However, a stereoscopic image display device may be provided by disposing the retardation plate of the present invention on the viewing side of the circularly polarizing plate.
立体映像表示装置の映像表示セル30として液晶セルを採用する液晶表示装置について説明する。液晶セルとしては、外光を利用する反射型液晶セル、バックライト等の光源からの光を利用する透過型液晶セル、外部からの光と光源からの光の両者を利用する半透過半反射型液晶セルのいずれを用いてもよい。また、液晶セルの駆動方式としては、例えばVAモード、IPSモード、TNモード、STNモードやベンド配向(π型)等の任意なタイプのものを用い得る。
A liquid crystal display device employing a liquid crystal cell as the
図5を参照すると、液晶セル30は、一対の基板301、302と、基板間に挟持された表示媒体としての液晶層303とを有する。一般的な構成においては、一方の基板301側に、カラーフィルタ層306が設けられており、他方の基板302に、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子307と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線およびソース信号を与える信号線と、画素電極および対向電極とが設けられている。上記基板301、302の間隔(セルギャップ)は、スペーサー等によって制御できる。基板の液晶層303と接する側には、例えば、ポリイミドからなる配向膜等を設けることができる。カラーフィルタ層306は、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)の各色に対応したカラーフィルタとブラックマトリクスを有している。
Referring to FIG. 5, the
視認側の基板301側に偏光板20および位相差板10が配置される。位相差板10は、第1の位相差領域11と第2の位相差領域12が、映像表示セル30の第1の映像表示領域31と第2の映像表示領域32にそれぞれ対応するように配置される。
The
位相差板10および偏光板20は、粘着剤または接着剤等を介して液晶セルの基板301に貼り合わされることが好ましい。液晶セル30として、透過型液晶セル、あるいは半透過半反射型液晶セルを採用する場合は、液晶セルの基板302側に偏光板40と光源60とが配置されることが好ましい。
It is preferable that the
また、図6に示すように、液晶セル30を構成するガラス基板301の内側(液晶層303側)に偏光板20および位相差板10を配置することもできる。かかる実施形態によれば、液晶セルの形成時に位相差板10が配置されるため、液晶セル30の映像表示領域31および32と位相差板10の位相差領域11および12の位置あわせを容易になし得る。また、液晶セルの画素形成領域である液晶層303と位相差板10との距離が小さいために、斜め方向から映像表示装置を視認した場合でも液晶セルの映像表示領域と位相差板の位相差領域との対応関係を保持することができ、右目用映像と左目用映像の混在(クロストーク)を抑制することができる。
In addition, as shown in FIG. 6, the
なお、図6においては、カラーフィルタ層306の視認側(基板301側)に偏光板20および位相差板10を設けたが、カラーフィルタ層306は偏光板20と位相差板10との間や、位相差板10と基板301との間に配置することもできる。
In FIG. 6, the
映像表示セルとして液晶セル以外のセル、例えば有機ELセルや、プラズマ表示セル、ブラウン管等の自発光型のセルを用いる場合においても、位相差板10の第1の位相差領域11と第2の位相差領域12を、映像表示セル30の第1の映像表示領域31と第2の映像表示領域32にそれぞれ対応するように配置することにより、立体映像表示装置が形成される。
Even when a cell other than a liquid crystal cell, such as an organic EL cell, a plasma display cell, or a cathode ray tube, is used as the video display cell, the
本発明の立体映像表示装置から現出される立体映像を、右目用レンズおよび左目用レンズとして極性の異なる2枚の円偏光板を備える立体視用偏光眼鏡を装着して視認することにより、視認者は立体表示を想起する。 A stereoscopic image appearing from the stereoscopic image display device of the present invention is visually recognized by wearing stereoscopic polarizing glasses including two circularly polarizing plates having different polarities as a right-eye lens and a left-eye lens. The person recalls the stereoscopic display.
立体視用偏光眼鏡70は、右目用レンズおよび左目用レンズの一方に第1の円偏光板71、他方に第2の円偏光板72を備える。図7に模式的に示すように、第1の円偏光板71は、第1の映像表示領域31から第1の位相差領域11を透過して現出される第1の円偏光r11を透過し、第2の映像表示領域32から第2の位相差領域12を透過して現出される第2の円偏光r121を遮蔽する。一方、第2の円偏光板72は、第1の映像表示領域31から第1の位相差領域11を透過して現出される第1の円偏光r112を遮蔽し、第2の映像表示領域32から第2の位相差領域12を透過して現出される第2の円偏光r122を透過する。第1の円偏光と第2の円偏光は逆の極性を有している。すなわち、第1の円偏光と第2の円偏光の一方は右円偏光であり、他方は左円偏光である。
The stereoscopic
このような第1の円偏光板71と第2の円偏光板72としては、異なる極性の円偏光を透過する2枚の円偏光板の組合せが用いられる。このような2枚の円偏光板としては、捩れ方向の異なるコレステリック液晶による第1の反射型円偏光板と第2の反射型円偏光板の組合せや、偏光板と1/4波長板を積層した第1の円偏光板、および偏光板と3/4波長板を積層した第2の円偏光板の組合せ、偏光板と1/4波長板を積層した第1の円偏光板、および偏光板と1/4波長板の軸配置が第1の円偏光板とは鏡像関係にある第2の円偏光板の組合せ等を採用することができる。
As such a first
本発明によれば、位相差板10の第1の領域において、符号の異なる2枚のAプレートが配置されているために、立体映像表示装置が斜め方向から視認された場合においても、視認者に到達する右目用映像と左目用映像の両者において、偏光状態が円偏光から大幅に乖離することが抑制されている。そのため、立体視用偏光眼鏡を介して視認される右目用映像と左目用映像の色の差が小さく、視認者の疲労感や画面酔い等が抑制される。
According to the present invention, since two A plates having different signs are arranged in the first region of the
以下の実施例においては、位相差板の第1の領域と第2の領域を透過した光の偏光状態を評価することによって、本発明の効果を確認した。 In the following examples, the effect of the present invention was confirmed by evaluating the polarization state of the light transmitted through the first region and the second region of the retardation plate.
(偏光板)
ヨウ素を吸着させて一軸延伸したポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光子の両面に偏光子保護フィルムが積層された市販のヨウ素系偏光板を用いた。
(Polarizer)
A commercially available iodine polarizing plate in which a polarizer protective film was laminated on both surfaces of a polarizer made of a polyvinyl alcohol film uniaxially stretched by adsorbing iodine was used.
(ポジティブAプレート)
環状ポリオれふぃん系ポリマーを主成分とする市販の高分子フィルム(オプテス製 商品名「ゼオノアフィルム ZF14-100」)を用い、ロール延伸機により一軸延伸して、λ/4板およびλ/2板を得た。λ/4板およびλ/2板は、いずれもNZ=1.0のポジティブAプレートであり、波長550nmにおける正面レターデーションは、それぞれ137.5nmおよび275nmであった。
(Positive A plate)
Using a commercially available polymer film (trade name “ZEONOR FILM ZF14-100” manufactured by Optes, Inc.) mainly composed of a cyclic polyolefin polymer, the film is uniaxially stretched by a roll stretching machine, and λ / 4 plate and λ / Two plates were obtained. Both the λ / 4 plate and the λ / 2 plate were positive A plates with NZ = 1.0, and the front retardation at a wavelength of 550 nm was 137.5 nm and 275 nm, respectively.
(ネガティブAプレート)
スチレン−無水マレイン酸共重合体(ノヴァ・ケミカル・ジャパン社製、製品名「ダイラーク D232」)のペレット状樹脂を、単軸押出機とTダイを用いて、270℃で押出し、シート状の溶融樹脂を冷却ドラムで冷却してフィルムを得た。このフィルムを、ロール延伸機により一軸延伸して、λ/4板およびλ/2板を得た。λ/4板およびλ/2板は、いずれもNZ=0.0のネガティブAプレートであり、波長550nmにおける正面レターデーションは、それぞれ137.5nmおよび275nmであった。
(Negative A plate)
Styrene-maleic anhydride copolymer (manufactured by Nova Chemical Japan Co., Ltd., product name “Dylark D232”) is extruded at 270 ° C. using a single screw extruder and a T die, and melted in a sheet form. The resin was cooled with a cooling drum to obtain a film. This film was uniaxially stretched by a roll stretching machine to obtain a λ / 4 plate and a λ / 2 plate. Both the λ / 4 plate and the λ / 2 plate were negative A plates with NZ = 0.0, and the front retardation at a wavelength of 550 nm was 137.5 nm and 275 nm, respectively.
[実施例1]
位相差を有する領域1aが正面レターデーションλ/2のポジティブAプレートである 第1の位相差部材と、正面レターデーションλ/4のネガティブAプレートである第2の位相差部材が用いられた場合における、第1の位相差領域と第2の位相差領域における偏光状態を確認した。
[Example 1]
When the first retardation member whose phase difference region 1a is a positive A plate having a front retardation λ / 2 and the second retardation member being a negative A plate having a front retardation λ / 4 is used The polarization states in the first retardation region and the second retardation region were confirmed.
(実施例1−1)
偏光板の一方主面の半分の領域に、λ/2の正面レターデーションを有するポジティブAプレートを、ポジティブAプレートの遅相軸方向が偏光板の透過軸方向に対して、+45°(偏光板側からみた場合)となるようにした。その上に、偏光板の全面にλ/4の正面レターデーションを有するネガティブAプレートを、ポジティブAプレートの遅相軸方向とネガティブAプレートの遅相軸方向とが直交するように積層した。すなわち、実施例1−1は、図2Aの積層形態に相当する。
(Example 1-1)
A positive A plate having a front retardation of λ / 2 in a half region of one main surface of the polarizing plate, the slow axis direction of the positive A plate is + 45 ° with respect to the transmission axis direction of the polarizing plate (polarizing plate (When viewed from the side). A negative A plate having a front retardation of λ / 4 was laminated on the entire surface of the polarizing plate so that the slow axis direction of the positive A plate and the slow axis direction of the negative A plate were orthogonal to each other. That is, Example 1-1 corresponds to the stacked form of FIG. 2A.
(実施例1−2)
偏光板の一方主面の全面に、λ/4の正面レターデーションを有するネガティブAプレートを、ネガティブAプレートの遅相軸方向が偏光板の透過軸方向に対して、+45°(偏光板側からみた場合)となるように積層した。その上の半分の領域にλ/2の正面レターデーションを有するポジティブAプレートを、ネガティブAプレートの遅相軸方向とポジティブAプレートの遅相軸方向とが直交するように積層した。すなわち、実施例1−2は、図2Bの積層形態に相当する。
(Example 1-2)
A negative A plate having a front retardation of λ / 4 is formed on the entire surface of one main surface of the polarizing plate, and the slow axis direction of the negative A plate is + 45 ° (from the polarizing plate side) with respect to the transmission axis direction of the polarizing plate. (When viewed). A positive A plate having a front retardation of λ / 2 in the upper half region was laminated so that the slow axis direction of the negative A plate and the slow axis direction of the positive A plate were orthogonal to each other. That is, Example 1-2 is corresponded to the lamination | stacking form of FIG. 2B.
(白画像の色つきの評価)
光源(輝度約10000cd/m2)上に、偏光板上に第1の位相差領域(ポジティブAプレートとネガティブAプレートとが配置された領域)と第2の位相差領域(ネガティブAプレートのみが配置された領域)とを有する位相差板が形成された偏光素子を、偏光板が光源側となるように配置した。
(Evaluation of coloring of white image)
On the light source (luminance of about 10000 cd / m 2 ), the first retardation region (region where the positive A plate and the negative A plate are arranged) and the second retardation region (only the negative A plate are on the polarizing plate) The polarizing element on which the retardation plate having the disposed region) is formed is disposed so that the polarizing plate is on the light source side.
輝度計(トプコン製 製品名「BM−5」のレンズに円偏光板(日東電工製 商品名「NZD−VEGQ」)を装着し、23℃の暗室にて、光源を点灯させて60分後に、パネルから50cmの位置に輝度計を配置し、正面方向(位相差板の法線方向)および方位角40°、極角60°方向におけるXYZ表色系のX,Y,Zを測定した。得られたX,Y,Zの値から、x値(X/(X+Y+Z))、およびy値(Y/(X+Y+Z))を算出した。
なお、方位角の基準は、偏光板の吸収軸方向を0°とし、視認側(輝度計側)からみて反時計回りを+とした。また、レンズに装着する円偏光板は、測定する位相差領域から現出される円偏光を透過させるような極性を有するものを用いた。
Luminance meter (Topcon product name “BM-5” lens with a circularly polarizing plate (Nitto Denko product name “NZD-VEGQ”), light source turned on in a dark room at 23 ° C., 60 minutes later, A luminance meter was placed at a
The reference for the azimuth angle was 0 ° for the absorption axis direction of the polarizing plate, and + for counterclockwise when viewed from the viewing side (luminance meter side). In addition, the circularly polarizing plate attached to the lens has a polarity that allows circularly polarized light appearing from the phase difference region to be measured to pass therethrough.
(偏光特性の評価)
偏光素子の第1の領域および第2の領域のそれぞれからサンプル片を切り出し、王子計測機器製のKOBRA−WPRにより、波長550nmにおける正面方向および方位角40°、極角60°方向での楕円偏光特性を測定し、それぞれのストークスパラメーターを算出した。なお、ストークスパラメーターの算出にあたっての基準として、偏光板の透過軸方向の直線偏光のストークスパラメーターを(S1,S2,S3)=(0,1,0)とし、S3>0の北半球を右楕円偏光、S3<0の南半球を左円偏光と定義した。
(Evaluation of polarization characteristics)
Sample pieces are cut out from each of the first region and the second region of the polarizing element, and are elliptically polarized in the front direction, the
[実施例2]
位相差を有する領域1aが正面レターデーションλ/2のネガティブAプレートである 第1の位相差部材と、正面レターデーションλ/4のポジティブAプレートである第2の位相差部材が用いられた場合における、第1の位相差領域と第2の位相差領域における偏光状態を確認した。
[Example 2]
When the first retardation member in which the phase difference region 1a is a negative A plate having a front retardation λ / 2 and the second retardation member being a positive A plate having a front retardation λ / 4 are used. The polarization states in the first retardation region and the second retardation region were confirmed.
(実施例2−1)
偏光板の一方主面の半分の領域に、λ/2の正面レターデーションを有するネガティブAプレートを、ネガティブAプレートの遅相軸方向が偏光板の透過軸方向に対して、+45°(偏光板側からみた場合)となるように積層した。その上に、偏光板の全面にλ/4の正面レターデーションを有するネガティブAプレートを、ポジティブAプレートの遅相軸方向とネガティブAプレートの遅相軸方向とが直交するように積層した。すなわち、実施例2−1は、図2Aの積層形態に相当する。
(Example 2-1)
A negative A plate having a front retardation of λ / 2 in a half region of one main surface of the polarizing plate, the slow axis direction of the negative A plate is + 45 ° with respect to the transmission axis direction of the polarizing plate (polarizing plate (When viewed from the side). A negative A plate having a front retardation of λ / 4 was laminated on the entire surface of the polarizing plate so that the slow axis direction of the positive A plate and the slow axis direction of the negative A plate were orthogonal to each other. That is, Example 2-1 corresponds to the stacked form of FIG. 2A.
(実施例2−2)
偏光板の一方主面の全面に、λ/4の正面レターデーションを有するネガティブAプレートを、ネガティブAプレートの遅相軸方向が偏光板の透過軸方向に対して、+45°(偏光板側からみた場合)となるようにした。その上の半分の領域にλ/2の正面レターデーションを有するポジティブAプレートを、ネガティブAプレートの遅相軸方向とポジティブAプレートの遅相軸方向とが直交するように積層した。すなわち、実施例2−2は、図2Bの積層形態に相当する。
(Example 2-2)
A negative A plate having a front retardation of λ / 4 is formed on the entire surface of one main surface of the polarizing plate, and the slow axis direction of the negative A plate is + 45 ° (from the polarizing plate side) with respect to the transmission axis direction of the polarizing plate. (If you see it). A positive A plate having a front retardation of λ / 2 in the upper half region was laminated so that the slow axis direction of the negative A plate and the slow axis direction of the positive A plate were orthogonal to each other. That is, Example 2-2 corresponds to the stacked form of FIG. 2B.
このようにして得られた偏光素子について、前記実施例1と同様に光学特性の評価を行った。 The polarizing element thus obtained was evaluated for optical characteristics in the same manner as in Example 1.
[比較例1]
比較例1においては、前記実施例1における第1の位相差部材としてポジティブAプレートを用いるかわりにネガティブAプレートを用いた。すなわち、比較例1の位相差板においては、第1の位相差部材、第2の位相差部材の両者にネガティブAプレートが用いられた。それ以外は前記実施例1と同様にして偏光素子を作製し、光学特性の評価を行った。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, instead of using the positive A plate as the first retardation member in Example 1, a negative A plate was used. That is, in the retardation plate of Comparative Example 1, negative A plates were used for both the first retardation member and the second retardation member. Otherwise, a polarizing element was produced in the same manner as in Example 1, and the optical characteristics were evaluated.
[比較例2]
比較例2においては、前記実施例2における第1の位相差部材としてネガティブAプレートを用いるかわりに、ポジティブAプレートを用いた。すなわち、比較例2の位相差板は、第1の位相差部材、第2の位相差部材の両者にポジティブAプレートが用いられた。それ以外は前記実施例2と同様にして偏光素子を作製し、光学特性の評価を行った。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, instead of using the negative A plate as the first retardation member in Example 2, a positive A plate was used. That is, in the retardation plate of Comparative Example 2, positive A plates were used for both the first retardation member and the second retardation member. Otherwise, a polarizing element was prepared in the same manner as in Example 2, and the optical characteristics were evaluated.
上記各実施例および比較例における位相差板の構成を表1に、偏光特性の評価結果(ストークスパラメーター)を表2に示す。また、各実施例における白表示の色相の評価結果を図8に、各比較例における白表示の色相の評価結果を図9に、それぞれ示す。 Table 1 shows the configuration of the retardation plate in each of the above Examples and Comparative Examples, and Table 2 shows the evaluation results (Stokes parameters) of the polarization characteristics. FIG. 8 shows the evaluation results of the hue of white display in each example, and FIG. 9 shows the evaluation results of the hue of white display in each comparative example.
表1に示すように、いずれの実施例および比較例においても、正面方向(方位角0°、極角0°)から視認した場合は、領域1,2のストークスパラメーターS3が±1となっており、極性の異なる円偏光が得られている。斜め方向(方位角40°、極角60°)から視認した場合は、λ/4板のみが配置されている第2の位相差領域ではいずれの実施例、比較例においてもストークスパラメーターS3の絶対値が0.9以上であり、円偏光状態が保たれているといえる。一方、λ/4板とλ/2板が配置されている第1の位相差領域では、実施例と比較例に明確な差がみられた。すなわち、符号の異なる2枚のAプレートが用いられた各実施例では、第1の位相差領域においても、ストークスパラメーターS3の絶対値が0.9以上であり円偏光状態が保たれているのに対して、符号が同一である2枚のAプレートが用いられた各比較例においては、実施例に比してS3の絶対値が大幅に低下しており、円偏光からの乖離が大きいことがわかる。
As shown in Table 1, in any of the examples and comparative examples, when viewed from the front direction (
図10および図11は、それぞれ各実施例および各比較例において、斜め方向から視認した場合の、位相差板による偏光状態の変換を、ポアンカレ球上の軌跡(S1−S2面への投影)として模式的に表したものである。図10によれば、いずれの実施例においても、第1の位相差領域と第2の位相差領域におけるポアンカレ球上の軌跡が同一直線上に存在している。これは、第1の位相差板と第2の位相差板との見かけ上の遅相軸方向の直交状態が保たれているためである。一方、図11によれば、いずれの比較例においても、2枚の位相差板が配置された第1の領域におけるポアンカレ球上の軌跡が同一直線内に存在していない。これは第1の位相差板と第2の位相差板の見かけ上の遅相軸方向が直交状態からずれていることに起因している。 FIG. 10 and FIG. 11 show, as the locus on the Poincare sphere (projection on the S1-S2 plane), the polarization state conversion by the phase difference plate when viewed from an oblique direction in each of the examples and the comparative examples, respectively. This is a schematic representation. According to FIG. 10, in any embodiment, the locus on the Poincare sphere in the first phase difference region and the second phase difference region exists on the same straight line. This is because the apparent slow axis direction orthogonal state between the first retardation plate and the second retardation plate is maintained. On the other hand, according to FIG. 11, in any of the comparative examples, the locus on the Poincare sphere in the first area where the two retardation plates are arranged does not exist within the same straight line. This is because the apparent slow axis directions of the first retardation plate and the second retardation plate are deviated from the orthogonal state.
このように、符号が同一である2枚のAプレートが用いられる場合は、斜め方向から視認された場合の第1の領域と第2の領域との間で円偏光からのズレ量が大きく異なる。そのため、図9に示すように、比較例1、2では、正面視の場合に比して斜め方向から視認された場合の領域1,2の色相の差が大きくなっている。これに対して、符号の異なる2枚のAプレートが用いられる各実施例では、図8に示すように、斜め方向から視認された場合の第1の領域と第2の領域との色相の差が小さく、色の差が抑制されていることがわかる。
Thus, when two A plates having the same code are used, the amount of deviation from circularly polarized light differs greatly between the first region and the second region when viewed from an oblique direction. . Therefore, as shown in FIG. 9, in the first and second comparative examples, the difference in hue between the
なお、上記の例は、偏光状態の評価を行うためになされたものであるため、各位相差領域は微細にパターン化されていない。しかしながら、本明細書の開示等に基づいて、微細にパターン化された位相差板を用いれば、本発明の構成により、所期の効果が得られることが理解される。 In addition, since said example was made in order to evaluate a polarization state, each phase difference area | region is not patterned finely. However, based on the disclosure of the present specification and the like, it is understood that the desired effect can be obtained by the configuration of the present invention if a finely patterned retardation plate is used.
1, 2 位相差部材
10 位相差板
20 偏光板
30 映像表示セル(液晶セル)
40 偏光板
50 偏光素子
60 光源
70 偏光眼鏡
71,72 円偏光板
80 映像表示装置
301,302 基板
303 液晶層
306 カラーフィルタ層
307 スイッチング素子
11,12 位相差領域
31,32 映像表示領域
111,112 遅相軸方向
201 透過軸方向
1, 2
DESCRIPTION OF
11,12
Claims (6)
第1の位相差領域のみにおいて1/2波長のレターデーションを有する第1の位相差部材と、第1の位相差領域および第2の位相差領域において1/4波長のレターデーションを有する第2の位相差部材とが積層されており、
第1の位相差領域において、第1の位相差部材の遅相軸方向と第2の位相差部材の遅相軸方向とが直交しており、
第1の位相差部材の第1の位相差領域と第2位相差部材とは符号の異なるAプレートである、立体映像形成用位相差板。 A plurality of first retardation regions and a plurality of second retardation regions, wherein both the first retardation region and the second retardation region have a quarter-wave front retardation; and A stereoscopic image forming phase difference plate in which a slow axis direction of a first retardation region and a slow axis direction of a second retardation region are orthogonal to each other,
A first retardation member having a retardation of ½ wavelength only in the first retardation region, and a second having a retardation of ¼ wavelength in the first retardation region and the second retardation region. Of the phase difference member,
In the first retardation region, the slow axis direction of the first retardation member and the slow axis direction of the second retardation member are orthogonal to each other,
The first phase difference region of the first phase difference member and the second phase difference member are three-dimensional image forming phase difference plates, which are A plates having different signs.
前記映像表示セルの視認側に偏光板が配置され、前記偏光板よりも視認側に前記位相差板が配置されており、
前記位相差板の第2の位相差領域における遅相軸方向と偏光板の透過軸方向とのなす角が45°であり、
前記映像表示セルは第1の映像表示領域および第2の映像表示領域を有し、
前記位相差板の第1の位相差領域および第2の位相差領域が、前記映像表示セルの第1の映像表示領域および第2の映像表示領域にそれぞれ対応するように配置された立体映像表示装置。 The phase difference plate according to claim 1, a polarizing plate, and a video display cell.
A polarizing plate is disposed on the viewing side of the video display cell, and the retardation plate is disposed on the viewing side of the polarizing plate,
The angle formed by the slow axis direction in the second retardation region of the retardation plate and the transmission axis direction of the polarizing plate is 45 °,
The video display cell has a first video display area and a second video display area,
3D image display in which the first phase difference area and the second phase difference area of the phase difference plate are arranged so as to correspond to the first video display area and the second video display area of the video display cell, respectively. apparatus.
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