专利名称：面光源和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在液晶显示装置上显示立体的三维图像用的面光源和显示上述三维图像的液晶显示装置。
背景技术：
过去的显示三维图像的液晶显示装置，在液晶显示板上，通过在该画面的上下方向的多个像素列中、每隔1个的像素列的各像素来显示左眼用图像，通过其它每隔1个的像素列的各像素来显示右眼用图像。通过将这些左眼用图像和右眼用图像分配给显示观察者的左眼方向和右眼方向的双凸透镜、或与上述像素列平行的多个透射部和遮光部交替排列形成条带状的视差格栅(parallax barrier)，使观察者的左眼和右眼观察这些左眼用图像和右眼用图像。(参照日本特开平3-119889号公报；日本特开平7-005455号公报；日本特开平10-268230号公报)在上述三维图像的显示装置中，必须准确地设定各像素列和上述双凸透镜或视差格栅的相对位置，因而制造困难。另外，由每隔1个的像素列构成1个图像，所以具有分辨率低的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可将光源的光分为左眼方向和右眼方向的光源、以及采用该光源的显示三维图像的液晶显示装置。另外，本发明的另一目的在于，提供可显示分辨率高的三维图像的液晶显示装置。
为了实现上述目的，本发明的第1观点的面光源的特征在于，包括
导光组件，具有射出光的出射面，使具有相互垂直的偏振面的2个直线偏振光交替地向与该出射面的法线实质上平行的方向射出；相位差元件，配置成与上述导光组件的出射面相对置，在沿着上述导光组件的出射面的方向上，交替地形成了在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部、和实质上没有相位差的多个无相位差部；以及透镜阵列，设置在上述相位差元件的与上述导光组件相对置的一侧的相反侧，具有将上述相位差元件的相邻的1个λ/2相位差部和1个无相位差部作为1对而对应于各对的多个透镜；该透镜阵列使从上述导光组件的出射面射出并透射了上述相位差元件的上述多个区域的λ/2相位差部的光，沿相对于预定的方向向一个方向倾斜的第1出射方向射出，并且，使透射了上述多个区域的无相位差部的光，沿相对于上述预定的方向向与上述一个方向相反的方向倾斜的第2出射方向射出。
在该面光源中，最好是上述导光组件包括导光板，引导从上述入射部入射的光从上述出射面射出，具有使光入射的入射部、射出从上述入射部入射的光的出射面、以及使从上述入射部入射的光朝向上述出射面反射的反射面；第1发光体和第2发光体，配置成与上述导光板的上述入射部相对置，有选择地被点亮；和第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，在上述第1发光体和第2发光体的各出射侧配置成使各透射轴实质上相垂直。另外，最好是上述导光组件包括由具有矩形平面形状的透明板的相互对置的端面构成的2个入射端面，形成于2个板面中的一个板面的出射面，以及设置在与该出射面对置的另一板面、使从上述入射端面入射的光朝向上述出射面反射的反射面；上述第1直线偏振元件和第2直线偏振元件由在上述导光板的上述2个入射端面与第1发光体和第2发光体之间配置成与各自的入射端面相对置的偏振片构成。此外，最好是上述导光组件上述导光组件包括棱镜片，在一个面相互平行地形成有多个细长棱镜，从另一面向与该面的法线的方向实质上平行的方向射出光；反射板，配置成与上述棱镜片隔着空间相对置；第1发光体和第2发光体，分别配置在与上述细长棱镜的长度方向相垂直的方向的、相对置的2个端部，朝向形成在上述棱镜片和反射板之间的空间射出光；和第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，配置在上述第1发光体和第2发光体的光的各发光面上，配置成使各透射轴实质上相垂直。或者，可以是上述导光组件包括导光板，由使光入射到透明板的一端面的入射端面，向上述透明板的2个板面的一个板面射出从上述入射端面入射的光的、平坦的出射面，及在上述透明板的另一板面朝向上述出射面反射从上述入射端面入射的光的反射面形成；多个各第1发光体和第2发光体，分别与上述导光板的一端面的入射端面相对置，在上述入射端面的长度方向上交替排列配置；和多个第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，在上述第1发光体和第2发光体的出射侧与各发光体相对应，并且，配置成使彼此的透射轴实质上相垂直。在此场合，最好是上述导光组件还包括扩散板，该扩散板配置在上述导光板的入射端面和上述多个第1直线偏振元件和第2直线偏振元件之间。
在本发明的面光源中，最好是相位差元件的、宽度实质上互相相同的细长的多个λ/2相位差部和多个无相位差部交替排列成条带状；上述透镜阵列由多个双凸透镜构成，该多个双凸透镜实质上是以与上述λ/2相位差部邻接的无相位差部的宽度为直径的半圆形。
本发明的第2观点的液晶显示装置的特征在于，包括液晶显示板，在观察侧和其相反侧分别配置有偏振片，具有控制光的透射的多个像素排列成矩阵状的画面区域，向上述多个像素写入图像数据，显示与该图像数据相应的图像；以及面光源，该面光源包括导光组件，具有射出光的出射面，使具有相互垂直的偏振面的2个直线偏振光交替地向与该出射面的法线实质上平行的方向射出；相位差元件，配置成与上述导光组件的出射面相对置，在沿着上述导光组件的出射面的方向上，交替地形成了在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部、和实质上没有相位差的多个无相位差部；和透镜阵列，设置在上述相位差元件的与上述导光组件相对置的一侧的相反侧，具有将上述相位差元件的相邻的1个λ/2相位差部和1个无相位差部作为1对而对应于各对的多个透镜；该透镜阵列使从上述导光组件的出射面射出并透射了上述相位差元件的上述多个区域的λ/2相位差部的光，沿相对于预定的方向向一个方向倾斜的第1出射方向射出，并且，使透射了上述多个区域的无相位差部的光，沿相对于上述预定的方向向与上述一个方向相反的方向倾斜的第2出射方向射出。
在本发明的液晶显示装置中，最好是上述面光源由光源装置构成，该光源装置使与上述液晶显示板的相反侧偏振片的透射轴实质上平行的直线偏振光，沿第1出射方向和第2出射方向有选择地射出，该第1出射方向是相对于上述液晶显示板的法线方向向观察者的左眼方向倾斜的方向，该第2方向是相对于上述法线方向向上述观察者的右眼方向倾斜的方向；还具备控制装置，该控制装置向上述液晶显示板的多个像素，交替地写入用于显示三维图像的左眼用图像数据和右眼用图像数据，与左眼用图像和左眼用图像的显示同步来选择上述光源装置的第1出射方向和第2出射方向。
在该液晶显示装置中，最好是上述导光组件包括导光板，引导从上述入射部入射的光从上述出射面射出，具有使光入射的入射部、射出从上述入射部入射的光的出射面、以及使从上述入射部入射的光朝向上述出射面反射的反射面；第1发光体和第2发光体，配置成与上述导光板的上述入射部相对置，有选择地被点亮；和第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，在上述第1发光体和第2发光体的各出射侧配置成使各透射轴实质上相垂直；控制装置包括驱动电路，该驱动电路向上述液晶显示板的多个像素，交替地写入用于显示三维图像的左眼用图像数据和右眼用图像数据，与上述左眼用图像的显示同步地点亮上述面光源的上述第1发光体和第2发光体中的一个发光体，与上述左眼用图像的显示同步地点亮上述面光源的另一个发光体。另外，最好是上述导光组件包括由具有矩形平面形状的透明板的相互对置的端面构成的2个入射端面，形成于2个板面中的一个板面的出射面，以及由与该出射面对置的另一板面构成、使从上述入射端面入射的光朝向上述出射面反射的反射面；上述第1直线偏振元件和第2直线偏振元件由在上述导光板的上述2个入射端面与第1发光体和第2发光体之间配置成与各自的入射端面相对置的偏振片构成。
在该液晶显示装置中，最好相位差元件的、宽度实质上互相相同的细长的多个λ/2相位差部和多个无相位差部交替排列成条带状；上述透镜阵列由多个双凸透镜构成，该多个双凸透镜实质上是以与上述λ/2相位差部邻接的无相位差部的宽度为直径的半圆形。更好是，上述透镜阵列具备在相位差元件的多个λ/2相位差部和多个无相位部的边界面上具有中心、截面为半圆形的双凸透镜。
另外，在该液晶显示装置中，上述导光组件包括棱镜片，在一个面相互平行地形成有多个细长棱镜，从另一面向与该面的法线的方向实质上平行的方向射出光；反射板，配置成与上述棱镜片隔着空间相对置；第1发光体和第2发光体，分别配置在与上述细长棱镜的长度方向相垂直的方向的、相对置的2个端部，朝向形成在上述棱镜片和反射板之间的空间射出光；第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，设置于上述第1发光体和第2发光体的光的各发光面上，配置成使各透射轴实质上相垂直。或者，上述导光组件包括导光板，由使光入射到透明板的一端面的入射端面，向上述透明板的2个板面的一个板面射出从上述入射端面入射的光的、平坦的出射面，及在上述透明板的另一板面朝向上述出射面反射从上述入射端面入射的光的反射面形成；多个第1发光体和第2发光体，分别与上述导光板的一端面的入射端面相对置，在上述入射端面的长度方向上交替排列配置；多个第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，在上述第1发光体和第2发光体的出射侧与各发光体相对应，并且，配置成使彼此的透射轴实质上相垂直。
本发明的第3观点的液晶显示装置的特征在于，包括液晶显示板，在观察侧和其相反侧分别配置有偏振片，具有控制光的透射的多个像素排列成矩阵状的画面区域，向上述多个像素写入图像数据，显示与该图像数据相应的图像；面光源，配置在上述液晶显示板的观察侧的相反侧，朝向上述液晶显示板，有选择地照射第1照明光和第2照明光，该第1照明光由与上述液晶显示板的相反侧偏振片的透射轴实质上相垂直的直线偏振光构成，该第2照明光由与上述相反侧偏振片的透射轴实质上平行的直线偏振光构成；相位差元件，配置在上述光源和上述液晶显示板之间，在上述画面的左右方向上按预定数量的每1个或多个像素列，对上述液晶显示板的画面区域进行分组，分别与各组中的每隔1个的一个组相对应，形成有在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部，分别与每隔1个的另一个组相对应，形成有实质上没有相位差的多个无相位差部，使透射多个λ/2相位差部而朝向上述一个组的光朝向观察者的左右眼中的一个眼的方向射出，使透射多个λ/2相位差部而朝向上述另一个组的光朝向观察者的另一个眼的方向射出，使透射多个无相位差部而朝向上述一个组的光朝向上述另一个眼的方向射出，使透射多个无相位差部而朝向上述另一个的光朝向上述一个眼的方向射出；控制装置，向上述液晶显示板的多个像素列中、分别与每隔1个的一个组对应的各像素列、和分别与其它每隔1个的组对应的各像素列，交替地写入用于显示三维图像的右眼用图像数据和左眼用图像数据，与这些像素的显示同步地从上述光源照射上述第1照明光；向分别与每隔1个的一个组对应的各像素列、和分别与其它每隔1个的另一个组对应的各像素列，交替地写入左眼用图像数据和右眼用图像数据，与这些像素的显示同步地从上述光源照射上述第2照明光。
在该液晶显示装置中，最好是上述相位差元件包括多个λ/2相位差部，设置成分别与上述液晶显示板的多个像素列中的、每隔1列的像素列相对应，在透射光的寻常光与异常光之间赋予1/2波长的相位差；多个无相位差部，设置成分别与其它每隔1个的组相对应，实质上没有相位差；该相位差元件使透射多个λ/2相位差部而分别朝向上述像素列的偶数列和奇数列中的一个像素列的光，朝向观察者的左右眼中的一个眼的方向射出，使透射多个λ/2相位差部而分别朝向上述另一个像素列的光，朝向观察者的左右眼中的另一个眼的方向射出，使透射多个无相位差部而分别朝向上述一个像素列的光朝向上述另一个眼的方向射出，使透射上述多个无相位差部而朝向上述另一像素列的光朝向上述一个眼的方向射出。
另外，最好是控制装置在第1显示期间，向液晶显示板的与奇数行相对应的各像素列和与偶数行相对应的各像素列，分别交替地写入左眼用图像数据和右眼用图像数据，在延续上述第1显示期间的第2显示期间，向与偶数行相对应的各像素列和与奇数行相对应的各像素列，分别交替地写入右眼用图像数据和左眼用图像数据。
此外，同样在该液晶显示装置中，最好是上述导光组件包括导光板，引导从上述入射部入射的光从上述出射面射出，具有使光入射的入射部、射出从上述入射部入射的光的出射面、使从上述入射部入射的光朝向上述出射面反射的反射面；第1发光体和第2发光体，配置成与上述导光板的上述入射部相对置，有选择地被点亮；第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，在上述第1发光体和第2发光体的各出射侧配置成使各透射轴实质上相垂直。另外，最好是上述导光组件包括由具有矩形平面形状的透明板的相互对置的端面构成的2个入射端面，形成于2个板面中的一个的出射面，以及由与该出射面对置的另一板面构成、使从上述入射端面入射的光朝向上述出射面反射的反射面；上述第1直线偏振元件和第2直线偏振元件由在上述导光板的上述2个入射端面与第1发光体和第2发光体之间配置成与各自的入射端面相对置的偏振片构成。
根据本发明的第1观点的面光源配置有导光组件，使具有相互垂直的偏振面的2个直线偏振光交替地向与该部件的法线实质上平行的方向射出；相位差元件，在其前面交替地形成了赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部、和实质上没有相位差的多个无相位差部；棱镜片，将上述相位差元件的相邻的1个λ/2相位差部和1个无相位差部作为一对、排列了与各对相对应的多个透镜。因此，使偏振面相互垂直的2个直线偏振光沿相对于预定的方向向以一个方向倾斜的方向和向相反方向倾斜的方向具有较强的指向性而射出，得到适合用于显示三维图像的光源的面光源。
另外，根据本发明的第2观点的液晶显示装置，在上述面光源的更前面，配置了可交替地显示三维图像的左眼用图像和右眼用图像的液晶显示板，故可以利用液晶显示板的全部像素交替地显示左眼用图像和右眼用图像，可以显示左眼用图像和右眼用图像两者的分辨率高，高品质的三维图像。
此外，在该液晶显示装置中，从上述面光源射出在右眼方向和左眼方向上存在出射光强度的峰值、且具有预定的角度范围的扩展角的指向性光，因此，可显示上述左眼用图像和右眼用图像两者的亮度和对比度高、更高品质的三维图像。
根据本发明的第3观点的液晶显示装置，由于通过照射第1、第2照明光，相位差元件的多个λ/2相位差部和无相位差部分别具有视差格栅、或透射光的狭缝的功能，因此，可以在连续的第1、第2显示期间观察通过上述第奇数个像素列显示的左眼用图像、通过上述第偶数个像素列显示的右眼用图像、通过第偶数个像素列显示的左眼用图像、通过上述第奇数个像素列显示的右眼用图像。于是，采用液晶显示板的全部像素，交替地显示左眼用图像和右眼用图像，故可显示左眼用图像和右眼用图像这两者的分辨率高、高品质的三维图像。
图1为表示本发明的第1实施例的液晶显示装置的分解斜视图；图2为上述液晶显示装置的平面图；图3为表示显示上述液晶显示装置的左眼用图像时和显示右眼用图像时的出射光束图，图3A是显示右眼用图像时的出射光束，图3B是左眼用图像时的出射光束；图4是点亮来自上述液晶显示装置的面光源的第1发光体时的出射光束图；图5为点亮来自上述液晶显示装置的面光源的第2发光体时的出射光束图；图6为点亮来自上述面光源的第1发光体时的2个方向的直线偏振光的出射光强度分布图；图7为点亮来自上述面光源的第2发光体时的2个方向的直线偏振光的出射光强度分布图；图8为表示第1实施例的变形例的液晶显示装置的平面图；图9为表示第1实施例的其它变形例的面光源的导光组件和第1及第2发光体和第1及第2直线偏振光元件的斜视图；图10为表示本发明的第2实施例的液晶显示装置的平面图；图11为从第2实施例的液晶显示装置的光源照射第1照明光时的左眼用图像和右眼用图像的显示原理图；图12为从第2实施例的液晶显示装置的光源照射第2照明光时的左眼用图像和右眼用图像的显示原理图；图13为第2实施例的液晶显示装置的液晶显示板的显示图像的示意图；图14为表示本发明的第3实施例的液晶显示装置的斜视图；图15为第3实施例的液晶显示装置的平面图；图16为表示本发明的第4实施例的液晶显示装置的斜视图。
具体实施例方式
图1～图7表示本发明的第1实施例，图1为液晶显示装置的分解斜视图，图2为上述液晶显示装置的平面图。
该液晶显示装置如图1和图2所示，由液晶显示板1、设置于与上述液晶显示板的观察侧相反的一侧的面光源7、上述液晶显示板1和面光源7的驱动部件33构成。上述液晶显示板1分别在观察侧(图2中的上侧)和其相反侧设置有偏振片5、6，具有控制光的透射的多个像素(图中未示出)沿行方向和列方向矩阵状排列的画面区域1a，向上述多个像素写入图像数据，显示与该图像数据对应的图像。
上述液晶显示板1为有源矩阵液晶显示板，其内部结构在图中未示出，由通过框状的密封件4接合的一对透明基板2、3和被封入由该一对基板2，3之间的密封件4围绕的区域的液晶层构成。在上述一对透明基板2、3的面对的内面中的一个基板，例如，在与观察侧相反一侧的基板3的内面设置有沿行方向(画面的左右方向)和列方向(像素的上下方向)矩阵状地排列形成的多个透明的像素电极、分别与这些像素电极连接的多个TFT(薄膜晶体管)、向各行的TFT供给栅极信号的多个栅极布线、以及向各列的TFT供给图像数据信号的多个数据布线。在另一基板(观察侧的基板)2的内面设置有与上述多个像素电极面对的一片膜状的透明的对置电极。
另外，该液晶显示板1为将上述液晶层的液晶分子在上述一对基板2，3之间实质上以90°的扭转角扭转取向的TN型。另外，该观察侧偏振片5和相反侧偏振片6配置成使各透射轴5a、6a垂直或相平行。
上述面光源7具备导光组件8、第1和第2发光体24、25、第1和第2直线偏振元件26、27、相位差元件28、设置在与上述相位差元件28的与上述导光组件8对置的一侧的相反侧的透镜阵列31。上述导光组件8具有使光入射的入射部9a、9b；出射面10，射出从上述入射部9a、9b入射的光；反射面11，将从上述入射部9a、9b入射的光朝向上述出射面10反射；该导光组件8对从上述入射部9a、9b入射的光进行导向，从上述出射面10射出。第1和第2发光体24、25配置成与上述导光组件8的入射部9a、9b对置，有选择地点亮。第1和第2直线偏振元件26、27在上述第1和第2发光体24、25的出射侧配置成分别与各透射轴26a、27a实质上相垂直。相位差元件28配置成与上述导光组件8的出射面10对置。
更具体地说，上述导光组件8由具有与上述液晶显示板1的画面区域1a相对应的矩形的平面形状的丙烯酸树脂板等的透明板构成，在相互面对的2个端面分别形成有入射部9a、9b，在2个板面中的一个板面形成有出射面10，在另一板面形成有将从上述入射部9a、9b入射的光朝向上述出射面10反射的反射面11。下面将上述导光组件8称为导光板，将该入射部9a、9b称为入射端面。
上述导光板8的出射面10形成为平坦面，在反射面11上，与上述入射端面9a、9b的长度方向即上述导光板8的宽度方向实质上平行的直线状的多个细长槽12以一定间距形成在上述导光板8的长度方向上。
上述导光板8使从上述入射端面9a、9b入射的光，通过上述反射面11的相应细长槽12之间的平坦面部和出射面10进行内面反射的同时，向导光板8的长度方向导向；并且，使入射到上述反射面11的各细长槽12的光，通过上述细长槽12的槽面向相对于上述出射面10的法线方向的角度减小的方向进行内面反射，从上述出射面10射出。
该导光板8的反射面11的各细长槽12形成等腰三角形的截面形状，该三角形具有相对于上述出射面10的法线方向分别向一个入射端面9a方向和另一个入射端面9b方向以实质上45°的角度倾斜的2个槽面。各细长槽12将从上述导光板8中的一个入射端面9a入射的光通过上述一个入射端面9a侧的槽面，向上述出射面10的法线附近的方向进行内面反射，将从上述导光板8中的另一个入射端面9b入射的光通过上述另一个入射端面9b侧的槽面，向上述出射面10的法线附近的方向进行内面反射。
根据该结构，从一个入射端面9a和另一个入射端面9b入射到上述导光板8，从上述导光板8的出射面10射出的光分别成为在上述出射面10的法线方向上存在出射光强度的峰值的具有指向性的光。
另外，在图中，较大地夸张了上述导光板8的反射面11的细长槽12，但是，上述细长槽12以与上述液晶显示板1的像素间距相同程度或比其小的间距形成。于是，从上述导光板8的出射面10射出的光是没有强度不均匀的强度分布均匀的光。
此外，上述第1和第2发光体24、25由将LED(发光二极管)等多个固体发光元件排列的发光元件阵列构成，配置成使其出射面分别与上述导光板8的一个入射端面9a和另一个入射端面9b相对置。
另外，上述第1和第2直线偏振元件26、27形成与上述导光板8的入射端面9a、9b相对应的形状，在上述导光板8中的一个入射端面9a和设置于其外侧的第1发光体24之间，在上述导光板8的另一个入射端面9b和设置于其外侧的第2发光体25之间，配置成使各直线偏振元件26、27的透射轴26a、27a实质上相垂直。
在本实施例中，如图1所示，将上述第1直线偏振元件26配置成其透射轴26a与上述导光板8的宽度方向(入射端面9a、9b的长度方向)实质上平行，将上述第2直线偏振元件27配置成其透射轴27a与上述导光板8的厚度方向(入射端面9a、9b的高度方向)实质上平行。
再有，配置成与上述导光板8的出射面10对置的相位差元件28，在沿上述导光板8的出射面10的方向交替地形成有在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部29、实质上没有相位差的多个无相位差部30。如图1所示，上述多个λ/2相位差部29在相对于上述导光板8的宽度方向(入射端面9a、9b的长度方向)实质上倾斜45°的方向上具有滞相轴29a。
即，上述多个λ/2相位差部29的滞相轴29a，相对于从上述第1发光体24透射上述第1直线偏振元件26而入射到上述导光板8并从上述导光板8的出射面10射出的直线偏振光、和从上述第2发光体25透射上述第2直线偏振元件27而入射到上述导光板8并从上述导光板8的出射面10射出的直线偏振光的两者的偏振光面，实质上以45°的角度交叉。
该相位差元件28中的多个λ/2相位差部29和无相位差部30形成为彼此相同的宽度，并且，形成为与沿着上述导光板8的出射面10的一个方向、例如上述导光板8的宽度方向(入射端面9a、9b的长度方向)平行的条带状。
另外，在图中，较大地夸张了λ/2相位差部29和无相位差部30，但是，λ/2相位差部29和无相位差部30以实质上相等的宽度、且与像素的排列间距相同程度的较小间距形成。
上述相位差元件28如下地形成了多个λ/2相位差层，即，在对于透射光实质上不呈现双折射性的透明片中一个面上，例如，条带状地并排粘贴由一轴延伸薄膜构成的细长形状的λ/2相位差薄膜，或者，在上述透明片面上涂敷或印刷高分子液晶，使分子长轴沿预定的一个方向对齐并条带状地取向后进行聚合。通过这些λ/2相位差层的形成部，形成上述多个λ/2相位差部29，通过上述透明片中的未形成上述λ/2相位差层的部分、或未使高分子液晶未沿一定方向取向的部分形成了上述多个无相位差部30。
另外，设置在上述相位差元件28的与导光板8面对的侧的相反侧的透镜阵列31具有分别与由上述相位差元件28的相邻的每1个λ/2相位差部29和无相位差部30构成的多个区域相对应的多个透镜32。这些透镜32由截面实质上呈半圆形的多个双凸透镜构成，该多个双凸透镜在λ/2相位差部和多个无相位差部之间的边界面上具有中心，以与上述λ/2相位差部邻接的无相位差部的宽度为直径，这些透镜32呈细长形状，与形成为上述条带状的λ/2相位差部29和无相位差部30的长度方向平行，并且具有与上述相邻的每1个的λ/2相位差部29和无相位差部30的合计宽度实质上相同的宽度。
另外，在本实施例中，在上述相位差元件28的与形成λ/2相位差部29的面相反的面上一体形成有上述透镜阵列31，但是，上述透镜阵列31也可以配置成使与上述相位差元件28单独制作的部分与上述相位差元件28相对置。
上述透镜阵列31通过上述多个透镜32，使从上述导光板8的出射面10射出透射了上述相位差元件28的多个区域的λ/2相位差部29的光，沿相对于预定的方向向一个方向倾斜的第1出射方向射出，并且，通过上述多个透镜32，使透射了上述多个区域的无相位差部30的光，沿相对于上述预定的方向向与上述一个方向相反的方向倾斜的第2出射方向射出。
在本实施例中，将上述预定的方向作为上述导光板8的出射面10的法线方向，将上述透镜阵列31的多个透镜32形成为，与上述导光板8的出射面10的法线方向平行、且相对于通过上述多个区域的λ/2相位差部29和无相位差部30的边界的面左右对称的半圆柱状的凸透镜。
上述透镜阵列31将从上述导光板8的出射面10向与上述出射面10的法线方向实质上平行的方向射出的光中的透射了上述相位差元件28的多个区域的λ/2相位差部29的光作为第1指向性光射出，该第1指向性光在相对于上述导光板8的出射面10的法线方向向与上述λ/2相位差部29侧相反的方向倾斜的第1出射方向上，存在出射光强度的峰值，并且具有预定的角度范围的较强的指向性。另外，将透射了上述相位差元件28的多个区域的无相位差部30的光作为第2指向性光射出，该第2指向性光在相对于上述导光板8的出射面10的法线方向向与上述无相位差部30侧相反的方向倾斜的第2出射方向上，存在出射光强度的峰值，并且具有预定的角度范围的较强的指向性。
即，上述面光源7通过上述第1和第2发光体24、25中的一个点亮，沿上述第1出射方向射出实质上相垂直的2个方向的直线偏振光中的一个，沿上述第2出射方向射出另一直线偏振光，通过另一发光体的点亮，沿上述第2出射方向射出上述一个直线偏振光，沿上述第1出射方向射出上述另一直线偏振光。
图4和图5是来自上述面光源7的出射光束图，图4表示点亮上述第1发光体24时的出射光束，图5表示点亮上述第2发光体25时的出射光束。
如图4，在点亮上述面光源7的第1发光体24时，来自该第1发光体24的光，通过上述第1直线偏振元件26形成与其透射轴26a平行的直线偏振光S，从一个入射端面9a入射到上述导光板8，通过上述导光板8的反射面11的各细长槽12的上述一个入射端面9a侧的槽面进行反射，从上述导光板8的出射面10向与上述出射面10的法线实质上平行的方向射出。
从上述导光板8的出射面10射出的直线偏振光S入射到上述相位差元件28，该光中射入上述相位差元件28的多个区域的无相位差部30中的光在实质上不改变偏振光状态而透射上述无相位差部30，作为直线偏振光S射入上述透镜阵列31。
另外，从上述导光板8的出射面10射出而射入上述相位差元件28的光中、射入上述相位差元件28的多个区域的λ/2相位差部29的光，通过在相对于其偏振面实质上45°的角度方向上具有滞相轴29a的λ/2相位差部29，偏振面被旋转90°而透射上述λ/2相位差部29，成为相对于透射了上述无相位差部30的直线偏振光S实质上相垂直的直线偏振光P，射入上述透镜阵列31。
此外，具有上述相互垂直的偏振面的2个直线偏振光P，S中、来自上述相位差元件28的多个区域的λ/2相位差部29的直线偏振光P，通过上述透镜阵列31的各透镜32的与λ/2相位差部29相对应的部分聚光，沿相对于上述导光板8的出射面10的法线方向向与上述λ/2相位差部29侧相反的方向倾斜的第1出射方向射出。此外，来自上述相位差元件28的多个区域的无相位差部30的直线偏振光S通过上述透镜阵列31的各透镜32的与无相位差部30相对应的部分聚光，沿相对上述导光板8的出射面10的法线方向向与上述无相位差部30侧相反的方向倾斜的第2出射方向射出。
另外，如图5，在点亮上述面光源7的第2发光体25时，来自该第2发光体25的光通过上述第2直线偏振元件27，形成与其透射轴27a平行的直线偏振光P，从另一个入射端面9b射入上述导光板8，通过上述导光板8的反射面11的各细长槽12的上述另一个入射端面9b侧的槽面进行反射，从上述导光板8的出射面10向与上述出射面10的法线实质上平行的方向射出。
从上述导光板8的出射面10射出而射入上述相位差元件28的直线偏振光P中、射入上述相位差元件28的多个区域的相位差部30的光，实质上不改变偏振光状态而透射上述无相位差部30，仍然以直线偏振光P射入上述透镜阵列31。
另外，入射上述相位差元件28的直线偏振光P中、射入上述相位差元件28的多个区域的λ/2相位差部29的光，通过在相对于该偏振面实质上45°的角度方向上具有滞相轴29a的λ/2相位差部29，偏振面被旋转90°而透射上述λ/2相位差部29，成为透射上述无相位差部30、相对于直线偏振光P实质上垂直的直线偏振光S射入上述透镜阵列31。
此外，偏振面相互垂直的上述2个直线偏振光P，S中，来自上述相位差元件28的多个区域的无相位差部30的直线偏振光P，通过上述透镜阵列31的各透镜32的与无相位差部30相对应的部分聚光，沿相对于上述导光板8的出射面10的法线方向向与上述无相位差部30侧相反的方向倾斜的第2出射方向射出。此外，来自上述相位差元件28的多个区域的λ/2相位差部29的直线偏振光S，通过上述透镜阵列31的各透镜32的与λ/2相位差部29相对应的部分聚光，沿相对于上述导光板8的出射面10的法线方向向与上述λ/2相位差部29侧相反的方向倾斜的第1出射方向射出。
图6为来自上述面光源7的点亮第1发光体24时的上述2个方向的直线偏振光P、S的出射光强度分布图，图7为来自上述面光源7的点亮第2发光体25时的上述2个方向的直线偏振光P、S的出射光强度分布图。在图6和图7中，正的角度为相对于上述导光板8的出射面10的法线方向(0°)的上述第1出射方向的倾斜角，负的角度是相对于上述法线方向(0°)的第2出射方向的倾斜角。
这样，上述面光源7，通过上述第1发光体24的点亮，将直线偏振光P作为在相对上述导光板8的出射面10的法线方向向一个方向倾斜的第1出射方向上具有出射光强度的峰值的强指向性光射出，将偏振面与上述直线偏振光P实质上相垂直的直线偏振光S作为在相对于上述导光板8的出射面10的法线方向向与上述一个方向相反的方向倾斜的第2出射方向上具有出射光强度的峰值的强指向性光射出。另外，通过上述第2发光体25的点亮，将上述直线偏振光P作为在上述第2出射方向上具有出射光强度的峰值的强指向性光射出，将上述直线偏振光S作为在上述第1出射方向上具有出射光强度的峰值的强指向性光射出。
因此，可获得下述的液晶显示装置，将上述面光源7配置在与液晶显示板1的观察侧相反的一侧，在该液晶显示板1的观察侧和其相反侧分别配置有偏振片5，6，在上述液晶显示板1的多个像素中交替地显示用于显示三维图像的左眼用图像和右眼用图像，与上述左眼用图像的显示同步地点亮上述面光源7的一个发光体25或24，与上述左眼用图像的显示同步地点亮上述面光源7的另一个发光体24或25，从而显示三维图像。
图1和图2所示的液晶显示装置在与上述液晶显示板1的观察侧相反的一侧配置了上述面光源7。该面光源7使上述透镜阵列31与上述液晶显示板1对置，并且使上述导光板8的出射面10的法线方向与上述液晶显示板1的法线方向一致。另外，配置成使上述第1和第2出射方向中的一个朝向相对于上述液晶显示板1的法线方向向显示观察者的左眼方向倾斜的方向，使另一出射方向朝向相对于上述液晶显示板1的法线方向向上述观察者的右眼方向倾斜的方向。
于是，上述面光源7的导光板8从其出射面10射出在上述液晶显示板1的法线方向存在出射光强度的峰值的具有指向性的光。上述面光源7的透镜阵列31将透射了上述相位差元件28的多个区域的λ/2相位差部29的光和在透射了无相位差部30的直线偏振光P或直线偏振光S，在相对于上述液晶显示板1的法线方向向显示观察者的左眼方向或右眼方向射出。
另外，从上述面光源7射出的直线偏振光P或直线偏振光S中，具有与上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a的方向实质上平行的偏振面的直线偏振光射入液晶显示板1。
此外，上述液晶显示板1和面光源7的驱动部件33由驱动电路构成，该驱动电路向上述液晶显示板1的多个像素交替地写入用于显示三维图像的左眼用图像数据和右眼用图像数据，与上述左眼用图像的显示同步地点亮上述面光源7的上述一个发光体25，与上述右眼用图像的显示同步点亮上述面光源7的另一发光体24。
在本实施例的液晶显示装置中，如图1所示，使上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a与画面的左右方向平行，如上所述地设定了上述面光源7的第1和第2直线偏振元件26、27的透射轴26a、27a及相位差元件28的多个λ/2相位差部29的滞相轴29a、和透镜阵列31的各透镜32的长度方向。由此，通过上述第1发光体24的点亮，从上述面光源7，使与上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a实质上平行的直线偏振光P向上述左眼方向入射，通过第2发光体25的点亮，使与上述相反侧偏振片6的透射轴6a实质上平行的直线偏振光P向上述右眼方向射出。上述驱动部件33与上述第1、第2发光体24、25的点亮同步地向上述液晶显示板1的多个像素写入左眼用图像数据而显示左眼用图像，写入右眼用图像数而显示右眼用图像。
图3A、B为显示上述液晶显示装置的右眼用图像时和显示左眼用图像时的出射光束图，图3A表示显示右眼用图像时的出射光束，图3B表示显示左眼用图像时的出射光束。
在点亮上述面光源7的第1发光体24时，如图4，与上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a实质上平行的直线偏振光P，从上述面光源7向上述右眼方向射出，与上述相反侧偏振片6的透射轴6a实质上相垂直的直线偏振光S向上述左眼方向射出。这些偏振光P、S之中向上述右眼方向射出的直线偏振光P，如图3A的箭头所示，透射上述相反侧偏振片6射入上述液晶显示板1，向上述左眼方向射出的直线偏振光S由上述相反侧偏振片6吸收。
因此，向上述液晶显示板1的多个像素写入右眼用图像数据，与该右眼用图像的显示同步地点亮上述面光源7的第1发光体24，此时，与上述右眼用图像数据相对应的图像光，从上述液晶显示板1向显示观察者的右眼方向射出，该右眼用图像通过上述观察者的右眼观察。
另外，在点亮上述面光源7的第2发光体25时，如图5，与上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a实质上平行的直线偏振光P，从上述面光源7向上述左眼方向射出，与上述相反侧偏振片6的透射轴6a实质上相垂直的直线偏振光S向上述右眼方向射出。这些直线偏振光P、S中，向上述左眼方向射出的直线偏振光P，如图3B的箭头所示，透射上述相反侧偏振片6射入上述液晶显示板1并向上述右眼方向射出的直线偏振光S由上述液晶显示板1的相反侧偏振片6吸收。
因此，向上述液晶显示板1的多个像素写入左眼用图像数据，与该左眼用图像的显示同步地点亮上述面光源7的第2发光体25时，与上述左眼用图像数据相对应的图像光从上述液晶显示板1向显示观察者的左眼方向射出，该左眼用图像通过上述观察者的左眼观察。
如此，由于该液晶显示装置是利用上述液晶显示板1的全部的像素交替地显示左眼用图像和右眼用图像，故左眼用图像和右眼用图像这两者的分辨率高，可显示高质量的三维图像。
此外，由于在该液晶显示装置中，从上述面光源7射出在右眼方向和左眼方向存在出射光强度的峰值、且具有预定的角度范围的扩展角的指向性光，故上述左眼用图像和右眼用图像这两者的亮度及对比度高，可显示更高质量的三维图像。
还有，上述液晶显示装置也可以是如下的场顺序(field sequential)液晶显示装置，即，不在上述液晶显示板1中设置彩色滤光片，分别在上述面光源7的第1和第2发光体24、25中设置红色LED、绿色LED和蓝色LED，从这些发光体24，25有选择地射出红、绿、蓝3色光。或者，还可以是下述的液晶显示装置，即，在上述液晶显示板1中分别对应于多个像素设置红、绿、蓝3色彩色滤光片，从上述面光源7的第1和第2发光体24、25分别射出白色光。
在上述场顺序液晶显示装置的场合，上述驱动部件33针对将用于显示1个三维彩色图像的1帧分为6个部分的6个区域的每一个，以任意的顺序选择红、绿、蓝3色单位色的左眼用图像数据和右眼用图像数据中的1个图像数据，依次在上述液晶显示板1的各像素中显示。另外，上述驱动部件33分别与这些红、绿、蓝的各单位色的左眼用图像的显示同步地点亮上述面光源7的第1发光体24的红、绿、蓝的3色LED中的相应色的LED，与红、绿、蓝的各单位色的右眼用图像的显示同步地点亮上述面光源7的第2发光体25的红、绿、蓝的3色的LED中的对应的色的LED。
再有，在上述液晶显示板1中设置红、绿、蓝的3色的彩色滤光片的液晶显示装置的场合，上述驱动部件33在将用于显示1个三维彩色图像的1帧分为2个部分的2个区域中的1个区域，将由红、绿、蓝的3色的色数据形成的左眼用图像数据写入上述液晶显示板1的各像素中显示左眼用图像，在上述2个区域的另一区域，向上述液晶显示板1的各像素写入由红、绿、蓝的3色的色数据形成的右眼用图像数据，显示右眼用图像。另外，与上述左眼用图像的显示同步地点亮上述面光源7的第1发光体24，与上述右眼用图像数据的显示同步地点亮上述面光源7的第2发光体25。
另外，上述面光源7的导光组件不限于上述导光板8，具有使光入射的入射部；射出从上述入射部入射的光的出射面；将从上述入射部入射的光朝向上述出射面进行反射的反射面，并对从入射部入射的光进行导向从上述出射面射出的部件，也可以是其它的结构。
图8是表示上述第1实施例的变形实例的液晶显示装置的平面图，在该变形实例中，将面光源7做成具有由棱镜片14和反射板16构成的导光组件13的结构。在该变形实例中，对于与上述的第1实施例相同的部件标注同一标号，省略说明。
该导光组件13，与在一个面上相互平行地形成多个细长棱镜15的棱镜片14的棱镜形成面面对，将上述反射板16配置成在与上述棱镜片14之间隔着空间对置。在与上述棱镜片14和反射板16之间的空间的上述细长棱镜15的长度方向相垂直的方向的2个端部设有使光入射的入射部17a、17b。在上述棱镜片14的与棱镜形成面相反的面上，形成有从上述入射部17a、17b入射的光的出射面14a。在上述反射板16的与上述棱镜片14对置的面上形成有将从上述入射部17a、17b入射的光朝向上述出射面14a反射的反射面16a。
该导光组件13如图中箭头和虚线箭头所示，将从上述入射部17a、17b入射的光，通过上述反射板16的反射面16a进行反射，射入上述棱镜片14中，将该光通过上述棱镜片14的多个细长棱镜15折射，从上述棱镜片14的出射面14a向上述出射面14a的法线方向射出。
另外，本实施例的面光源7分别与上述导光组件13的上述2个端部的入射部17a、17b对置地配置第1和第2发光体24、25，分别在这些发光体24，25的出射侧配置了在相互垂直的方向上具有透射轴的第1和第2直线偏振元件26、27。另外，与上述导光组件13的出射面14a相对置地配置上述相位差元件28，在上述相位差元件28的与导光组件13对置的一侧的相反侧设置有上述透镜阵列31。
图9为表示上述第1实施例的面光源的导光组件、第1发光体和第2发光体、第1和第2直线偏振元件的另一变形实例的斜视图。在本变形实例中，将上述导光组件做成如下的导光板18，即，在透明板的一端面形成使光入射的入射部(在下面称为“入射端面”)19，在上述透明板的2个板面中的一个板面形成射出从上述入射端面19入射的光的平坦的出射面20，在上述透明板的另一个板面形成了将从上述入射部19入射的光朝向上述出射面20反射的反射面21。
该导光板18的反射面21由从形成了上述入射端面19的一端侧朝向另一端侧向接近上述出射面20的方向台阶状地倾斜的倾斜面构成，通过该台阶状倾斜面的各台阶差面形成了将从上述入射端面19入射的光向上述出射面20的法线附近的方向进行内面反射的细长反射部22。
本实施例的面光源使与上述导光板18的一端的入射端面19对置，将上述入射端面19沿其长度方向分割成偶数的形状的、每多个(在图中，每2个)第1和第2发光体24、25配置成，在上述入射端面19的长度方向上交替排列。分别在这些发光体24，25的出射侧，将各上述第1和第2直线偏振元件26、27配置成使各透射轴实质上相垂直。另外，在上述导光板18的入射端面19和上述直线偏振元件26、27之间配置有扩散板23，该扩散板23用于使从上述第1和第2发光体24、25射出透射了上述第1和第2直线偏振元件26、27的直线偏振光的强度分布均匀而射入上述导光板18。虽然在图9中省略，与第1实施例相同地，与上述导光板18的出射面20对置地配置有上述相位差元件28，在上述相位差元件28的与导光板18相对置的一侧的相反侧设有上述透镜阵列31。
由于上述图8和图9所示的各变形实例的面光源是上述那样的结构，故与上述第1实施例的面光源7相同地，通过上述第1和第2发光体24、25中的一个点亮，将偏振面实质上相互垂直的2个直线偏振光中的一个，沿相对于上述导光板18的出射面20的法线方向向一个方向倾斜的第1出射方向射出，将另一直线偏振光沿相对于上述导光板18的出射面20的法线方向向与上述一个方向相反的方向倾斜的第2出射方向射出。另外，可通过另一发光体的点亮，将上述一个直线偏振光沿上述第2出射方向射出，将上述另一直线偏振光沿上述第1出射方向射出。
于是，将该面光源配置在与上述液晶显示板1的观察侧相反的一侧，构成液晶显示装置1，这样，左眼用图像和右眼用图像这两者的亮度和对比度高，可显示高质量的三维图像。
(第2实施例)
图10为表示本发明的第2实施例的液晶显示装置的平面图。另外，在本实施例中，在图中对于与上述第1实施例的液晶显示装置相对应的部分标注相同的标号，对于同一部分省略其说明。
本实施例的液晶显示装置具有液晶显示板1；光源34，配置在与上述液晶显示板1的观察侧相反一侧，朝向上述液晶显示板1以均匀的强度分布射出偏振面不同的2个直线偏振光；相位差元件228，在上述光源34和上述液晶显示板1之间，与上述液晶显示板1邻接、或接触，与上述液晶显示板1实质上平行地配置；上述液晶显示板1和光源34的驱动部件43。上述光源34有选择地照射第1照明光和第2照明光，该第1照明光由与上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a实质上相垂直的直线偏振光构成，该第2照明光由与上述相反侧偏振片6的透射轴6a实质上平行的直线偏振光构成。
即，上述光源34具有例如，导光板35，由与上述液晶显示板1的画面区域1a相对应的矩形的平面形状的丙烯酸树脂板等透明板形成；第1发光体和第2发光体39、40，分别与上述导光板35的2个入射端面36a、36b相对置地配置，有选择地被点亮；第1直线偏振元件和第2直线偏振元件41、42，在一个方向具有透射轴，分别在上述第1发光体和第2发光体39、40的出射侧配置成使各透射轴实质上相垂直。上述导光板35在相互面对的2个端面分别形成有使光入射的入射端面36a、36b，在2个板面中的一个板面形成有射出从上述入射部36a、36b入射的光的出射面37，在另一板面形成有将从上述入射部36a、36b入射的光朝向上述出射面37进行内面反射的反射面38。
另外，上述第1发光体和第2发光体39、40由排列有LED等的多个固体发光元件的发光元件阵列构成，并配置成使其出射面分别与上述导光板35中的一个入射端面36a和另一个入射端面36b相对置。
此外，上述第1直线偏振元件和第2直线偏振元件41、42形成为与上述导光板35的入射端面36a、36b相对应的形状，在上述导光板35的一个入射端面36a和设置于其外侧的上述第1发光体39之间，在上述导光板35的另一个入射端面36b和设置于其外侧的上述第2发光体40之间，配置成使各直线偏振元件41、42的透射轴实质上相垂直。
在本实施例中，将上述第1直线偏振元件41配置成其透射轴与上述导光板35的宽度方向(入射端面36a、36b的长度方向)实质上平行，将上述第2直线偏振元件42配置成其透射轴与上述导光板35的厚度方向(入射端面36a、36b的高度方向即上述)实质上平行。
该光源34通过上述驱动部件43有选择地点亮上述第1发光体39和第2发光体40。另外，通过上述第1发光体39的点亮，使与上述第1直线偏振元件41的透射轴平行的直线偏振光形成的第1照明光从上述导光板35的出射面37射出，通过上述第2发光体40的点亮，由与上述第2直线偏振元件42的透射轴平行的直线偏振光即相对于第1照明光实质上相垂直的直线偏振光形成的第2照明光，从上述导光板35的出射面37射出。
上述相位差元件228使上述液晶显示板1的画面区域1a，在上述画面的左右方向上按预定的每1个或多个像素列，例如分别与每隔1个的像素列对应，形成在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部229，分别与其它每隔1个的第2区域对应，形成实质上没有相位差的多个无相位差部230。上述多个λ/2相位差部229在相对于上述导光板35的宽度方向(入射端面36a、36b的长度方向)实质上倾斜45°的方向上具有滞相轴。
即，上述多个λ/2相位差部229的滞相轴相对于第1照明光和第2照明光这两者的偏振面实质上以45°的角度交叉，该第1照明光由从上述光源34的第1发光体39透射上述第1直线偏振元件41而射入上述导光板35并从上述导光板35的出射面37射出的直线偏振光构成，该第2照明光由从第2发光体40透射上述第2直线偏振元件42而射入上述导光板35并从上述导光板35的出射面37射出的直线偏振光构成。
在本实施例中，沿上述液晶显示板1的上述画面的左右方向，按每个像素列排列了上述相位差元件228的多个λ/2相位差部229和无相位差部230。与由上述液晶显示板1的每隔1个的像素形成的第1区域和其它每隔1个的第2区域分别对应，形成为沿上述画面的上下方向的纵向条带状。
即，在上述画面的左右方向上按预定数量的每1个或多个像素列，对上述液晶显示板的画面区域进行编组，分别与各组中的每隔1个的一个组对应，形成在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部，分别与每隔1个的另一个组分别对应，形成实质上没有相位差的多个无相位差部。另外，该相位差元件配置成，使透射多个λ/2相位差部朝向上述一个组的光朝向观察者的左右眼中的一个眼的方向射出，使透射多个λ/2相位差部朝向上述另一个组的光朝向观察者的另一眼的方向射出，使透射多个无相位差部朝向上述一个组的光朝向上述另一眼的方向射出，使透射多个无相位差部朝向上述另一组的光朝向上述一个眼的方向射出。
另外，上述驱动部件43在第1显示期间，向上述液晶显示板1的多个像素中的、每隔1列的像素列，例如，第奇数个像素列中的各像素，写入用于显示三维图像的右眼用和左眼用的图像数据中的左眼用图像数据，向其它每隔1列的像素列，即第偶数个像素列中的各像素，写入右眼用图像数据，与该右眼用图像的显示同步地从上述光源34照射上述第1照明光。另外，上述驱动部件43在下一个第2显示期间，向第偶数个像素列中的各像素写入左眼用图像数据，向上述第奇数个像素列的各像素写入右眼用图像数据，与该左眼用图像的显示同步地从上述光源34照射上述第2照明光。
即，向上述液晶显示板的多个像素列中、分别与每隔1个的一个组相对应的各像素列，以及分别与每隔1个的另一个组相对应的各像素列，交替地写入用于显示三维图像的右眼用和左眼用的图像数据，与这些图像的显示同步地从上述光源照射上述第1照明光，向分别与每隔1个的一个组相对应的各像素列，以及分别与每隔1个另一个组相对应的各像素列，交替地写入左眼用图像数据和右眼用图像数据，与这些图像的显示同步地从上述光源照射上述第2照明光。
此外，该液晶显示装置可以是场顺序液晶显示装置，也可以是在上述液晶显示板1中具有红、绿、蓝的3色的彩色滤光片的液晶显示装置，在场顺序液晶显示装置的场合，上述驱动部件43如下地构成按将用于显示1个三维彩色图像的1帧分为6个的6个区域的每一个，将红、绿、蓝的3色的单位色中的1个单位色的左眼用图像数据和右眼用图像数据写入上述第奇数和第偶数个像素列的每列，与这些红、绿、蓝的3色的各单位色的左眼用和右眼用图像的显示分别同步地从上述光源34射出红、绿、蓝的3色中的上述被显示的图像的颜色的第1或第2照明光。
还有，在上述液晶显示板1中具有红、绿、蓝3色彩色滤光片的液晶显示装置的场合，上述驱动部件43如下地构成按每个将用于显示1个三维彩色图像的1帧分为2个的2个区域，将由红、绿、蓝的3色的色数据构成的左眼用图像数据和右眼用图像数据，交替地写入上述第奇数和第偶数个像素列，与其同步地从上述光源34射出第1或第2白色照明光。
图11和图12为上述第2实施例的液晶显示装置的显示原理图，图11表示从上述光源34照射上述第1照明光时的左眼用图像和右眼用图像的显示原理，图12表示从上述光源34照射上述第2照明光时的左眼用图像和右眼用图像的显示原理。
在该液晶显示装置中，在第1显示期间向第奇数个像素列写入左眼用图像数据，向第偶数个像素列写入右眼用图像数据，与这些图像的显示同步地从上述光源34照射上述第1照明光，显示每隔1行的第1左眼用图像和第1右眼用图像。在接下来的第2显示期间，向第偶数个像素列写入左眼用图像数据，向上述第奇数个像素列写入右眼用图像数据，与这些图像的显示同步地从上述光源34照射上述第2照明光，将显示上述第1左眼用图像和第1右眼用图像之间的列的图像的第2左眼用图像和第2右眼用图像进行显示，通过该4个图像，显示高精细的三维图像。
即，在上述光源34的第1发光体39发光时，从上述光源34的出射面37照射上述第1照明光，该第1照明光由具有与上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a实质上相垂直的偏振面的直线偏振光形成。该第1照明光中，透射上述相位差元件228的多个λ/2相位差部229的光的偏振面旋转90°，透射上述相反侧偏振片6，透射上述相位差元件228的无相位差部230的光，实质上不改变偏振状态而入射到上述相反侧偏振片6中，由上述液晶显示板1的相反侧偏振片6吸收。
另外，在上述光源34的第2发光体40发光时，从上述光源34的出射面37照射上述第2照明光，该第2照明光由具有与上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a实质上平行的偏振面的直线偏振光形成。该第2照明光中，透射上述相位差元件228的多个无相位差部230的光，实质上不改变偏振而透射上述相反侧偏振片6，透射上述相位差元件228的多个λ/2相位差部229的光的偏振面旋转90°，由上述液晶显示板1的相反侧偏振片6吸收。
于是，首先，如图11所示，使上述液晶显示板1的上述第奇数个像素列的各像素显示第1左眼用图像，使第偶数个像素列的各像素显示第1右眼用图像，并且，使第1发光体39发光。此时，上述相位差元件228的多个λ/2相位差部229具有使光透射的狭缝的作用，换言之，上述多个无相位差部230具有视差格栅的作用。即，从该λ/2相位差部229朝向上述像素列的奇数列(图11中的涂敷的像素)Da行进的光向观察者的左眼方向行进，观察者的左眼辨认在奇数列显示的第1左眼用图像。同时，从该λ/2相位差部229朝向与上述像素列的奇数列邻接的偶数列(图11中的空白的像素)Db行进的光向观察者100的右眼方向行进，观察者100的右眼辨认在偶数列显示的第1右眼用图像。
接着，如图12所示，使上述液晶显示板1的上述第奇数个像素列的各像素显示第2右眼用图像，使第偶数个像素列的各像素显示第2左眼用图像，并且，使第2发光体40发光。此时，上述相位差元件228的多个无相位差部230具有使光透射的狭缝的作用。即，上述多个λ/2相位差部229具有视差格栅的作用。即，从该多个无相位差部230朝向上述像素列的奇数列(图12中的空白的像素)Da行进的光向观察者的右眼方向行进，使观察者的右眼辨认在奇数列显示的第2右眼用图像。同时，从该多个无相位差部230朝向与上述像素列的奇数列邻接的偶数列(图12中的涂敷的像素)Db行进的光向观察者的左眼方向行进，使观察者的左眼辨认在偶数列显示的第2左眼用图像。
图13为上述第2实施例的液晶显示装置的液晶显示板1的显示图像的示意图。图13表示如图11那样从上述光源34照射上述第1照明光时、由上述第奇数个像素列显示的左眼用图像L1和由上述第偶数个像素列显示的右眼用图像R1。另外，如图12那样，显示从上述光源34照射上述第2照明光时、由上述第偶数个像素列显示的左眼用图像L2和由上述第奇数个像素列显示的右眼用图像R2。
如此，按照本发明的液晶显示装置，在从上述光源34照射上述第1照明光时，上述相位差元件228的多个无相位差部230具有视差格栅的作用，或者上述多个λ/2相位差部229具有使光透射的狭缝的作用，显示由上述第奇数个像素列显示的左眼用图像L1、和由上述第偶数个像素列显示的右眼用图像R1。另外，在从上述光源34照射上述第2照明光时，上述相位差元件228的多个λ/2相位差部229具有视差格栅的作用，或者多个无相位差部230具有使光透射的狭缝的作用，显示由上述第偶数个像素列显示的左眼用图像L2和由上述第奇数个像素列显示的右眼用图像R2。通过由这些第奇数个像素列显示的左眼用图像L1和由第偶数个像素列显示的左眼用图像L2，使上述观察者100的左眼观察分辨率高的左眼用图像(在图13的显示实例中，A的字符图像)。另外，通过由上述第偶数个像素列显示的右眼用图像R1、和由上述第奇数个像素列显示的右眼用图像R2，使上述观察者100的右眼观察分辨率高的右眼用图像(在图13中的显示例中，Z的字符图像)。
另外，在本实施例中，分别与按上述液晶显示板1的每个像素列分割的各区域的每隔1个的第1区域和其它每隔1个的第2区域对应地，形成上述相位差元件228的多个λ/2相位差部229和无相位差部230，但是，也可以将上述液晶显示板1的画面区域1a，在上述画面的左右方向上按多个像素列、例如2～10列程度的像素列进行编组，使上述相位差元件228的多个λ/2相位差部229和无相位差部230，对于上述液晶显示板1的多个像素列与每隔1个的第1像素列组和其它每隔1个的第2像素列组分别对应。
这样，本实施例的液晶显示装置利用液晶显示板1的全部的像素，显示第1左眼用图像和第2左眼用图像，另外，利用全部的像素显示第1右眼用图像和第2右眼用图像，并观察它们，因此，可以显示左眼用图像和右眼用图像这两者的分辨率高的，高质量的3维图像。
此外，由于本实施例的液晶显示装置通过上述驱动部件43，对于上述液晶显示板1的奇数行和偶数行的各像素交替地显示左眼用图像和右眼用图像，故可以显示没有闪烁、更高质量的3维图像。
(第3实施例)图14和图15是表示本发明的第3实施例的液晶显示装置的斜视图及平面图。另外，在本实施例中，与上述的第1实施例的液晶显示装置相同的部件附加同一标号，省略对其的说明。
本实施例的液晶显示装置包括上述液晶显示板1；光源44，设置于与上述液晶显示板1的观察侧相反的一侧，朝向上述液晶显示板1，有选择地照射第1和第2照明光，该第1和第2照明光由与上述液晶显示板1的反射侧偏振片6的透射轴6a实质上相垂直的直线偏振光构成；相位差元件328，与上述液晶显示板1邻接或接触，与上述液晶显示板1实质上平行地设置在上述光源44和上述液晶显示板1之间；相位差元件移动部件51，使上述相位差元件328在上述液晶显示板1的画面的上下方向上移动；上述液晶显示板1和光源44的驱动部件52。
上述光源44有选择地照射第1照明光101和第2照明光102，该第1照明光101在相对于上述液晶显示板1的法线方向向显示观察者100的左右任意个眼的方向倾斜的方向上具有出射光强度的峰值并具有指向性，该第2照明光102由与上述相反侧偏振片6的透射轴6a实质上平行的直线偏振光构成，并且，在相对于上述液晶显示板1的法线方向向上述观察者100的另一眼的方向倾斜的方向上具有出射光强度的峰值并具有指向性。该光源44例如包括第1和第2光源部45a、45b，与上述液晶显示板1的画面区域1a的右半部的区域和左半部的区域分别相对应；第1直线偏振元件和第2直线偏振元件48、49，在上述第1和第2光源部45a、45b的出射侧分别配置成使各透射轴48a、49a实质上相垂直；及圆形菲涅耳透镜50，将从第1和第2光源部45a、45b射出的光沿观察者100的左右的眼的方向会聚。上述圆形菲涅耳透镜50将第1照明光101沿显示观察者100的左眼方向会聚，该第1照明光101从上述液晶显示板1的观察侧观看，从右侧的第1光源部45a射出，通过上述第1直线偏振元件48形成与该透射轴48a平行的直线偏振光，该圆形菲涅耳透镜50将第2照明光102沿观察者100的另一眼的方向会聚，该第2照明光102从上述观察侧观看，从左侧的第2光源部45b射出，通过上述第2直线偏振元件49形成与透射轴49a平行的直线偏振光。
在本实施例中，如图14所示，使上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a与上述画面的左右方向平行，使在上述光源44的第1光源部45a的出射侧配置的第1直线偏振元件48的透射轴48a与上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a实质上平行，使在第2光源部45b的出射侧配置的第2直线偏振元件49的透射轴49a与上述相反侧偏振片6的透射轴6a实质上相垂直。另外，在图14中，5a是上述液晶显示板1的观察侧偏振片5的透射轴。
上述第1和第2光源部45a、45b分别由具有与上述液晶显示板1的画面区域1a的右半部和左半部的区域相对应的矩形的平面形状的、丙烯酸树脂板等的透明板构成，包括导光板46，在其一端面形成有使光入射的入射端面，在2个板面的一个板面形成有射出从上述入射部入射的光的出射面，在另一板面形成有将从上述入射部入射的光朝向上述出射面进行内面反射的反射面；以及发光体47，配置成与上述导光板46的入射端面相面对。另外，上述发光体47由排列有LED等的多个固体发光元件的发光元件阵列构成，并配置成其出射面与上述导光板46的入射端面相面对。
该光源44通过上述驱动部件52，同时点亮上述第1光源部45a的发光体47和上述第2光源部45b的发光体47，将第1照明光101和第2照明光102如图15中的箭头所示的那样朝向上述液晶显示板1照射，该第1照明光101由与上述液晶显示板1的相反侧偏振片6的透射轴6a实质上相垂直的直线偏振光形成，并且在相对于上述液晶显示板1的法线方向向显示观察者M的左眼方向倾斜的方向上具有指向性，该第2照明光102由与上述相反侧偏振片6的透射轴6a实质上平行的直线偏振光形成，并且，在相对于上述液晶显示板1的法线方向向上述观察者100的另一眼方向倾斜的方向上具有指向性。
上述相位差元件328使上述液晶显示板1的画面区域1a在上述画面的上下方向上与预定数量的每个像素行、例如每隔1个的像素行分别对应，形成在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部329，与其它每隔1个的像素行分别对应，形成实质上没有相位差的多个无相位差部330。在这里，上述多个λ/2相位差部329在相对于配置在上述光源44的第1光源部45a的出射侧的第1直线偏振元件48的透射轴48a及配置在第2光源部45b的出射侧的第2直线偏振元件49的透射轴49a实质上倾斜45°的方向上具有滞相轴329a。
在本实施例中，使上述液晶显示板1的画面区域1a沿上述画面的上下方向与每个像素行对应，将上述相位差元件328的多个λ/2相位差部329和无相位差部330按上述液晶显示板1的每个像素行配置，形成了沿上述画面的左右方向的横条状。
上述相位差元件移动部件51的结构未图示，但是，例如，由直线步进式马达构成，根据从上述驱动装置52供给的定时信号，按照与上述λ/2相位差部329和无相位差部330的1个间距相对应的行程，使上述相位差元件328沿上述画面的上下方向移动，使上述相位差元件328的多个λ/2相位差部329和无相位差部330与上述液晶显示板1的奇数行和偶数行交替地相面对。
另外，上述驱动装置52通过上述相位差元件移动部件51，使上述相位差元件328的λ/2相位差部329与上述液晶显示板1的奇数行面对，使无相位差部30与上述偶数行面对时，同时向上述液晶显示板1的多个像素中的上述奇数行的各像素写入用于显示三维图像的左眼用图像数据、向上述偶数行的各像素写入右眼用图像数据，与这些图像的显示同步地从上述光源44同时照射上述第1和第2照明光101、102。另外，在使上述λ/2相位差部329与上述液晶显示板1的上述偶数行面对、使无相位差部330与上述奇数行面对时，同时向上述奇数行的各像素写入右眼用图像数据，向上述偶数行的各像素写入左眼用图像数据，与这些图像的显示同步地从上述光源44同时照射上述第1和第2照明光101、102。
上述相位差元件移动部件51和驱动装置52交替地进行上述相位差元件328的移动，以及向上述液晶显示板1的第奇数个像素行的各像素和第偶数个像素行的各像素的左眼用图像数据和右眼用图像数据的写入、及向上述第奇数个像素行的各像素和第偶数个像素行的各像素的左眼用图像数据和右眼用图像数据的写入。
此外，该液晶显示装置可以是场顺序(field sequential)液晶显示装置，也可以是在上述液晶显示板1中具有红、绿、蓝的3色的彩色滤光片的液晶显示装置。在此场合，上述相位差元件移动部件51和驱动部件52按照将用于显示1个三维彩色图像的1帧分为6个的6个区域的每一个，使上述相位差元件328沿上下的任意方向移动，将红、绿、蓝的3色的单位色中的1个单位色的左眼用图像数据和右眼用图像数据同时写入上述第奇数个和第偶数个中的一个像素行的各像素和另一像素行的各像素中。与这些红、绿、蓝的各单位色的左眼用和右眼用图像的显示分别同步地从上述光源44输出与红、绿、蓝的3色中的图像的色相对应的第1和第2照明光101、102。
另外，在上述液晶显示板1具有红、绿、蓝3色彩色滤光片的液晶显示装置的场合，上述相位差元件移动部件51和驱动部件52按照将用于显示1个三维彩色图像的1帧分为2个部分的2个区域的每一个使上述相位差元件328沿上下任意方向移动，将由红、绿、蓝的3色的色数据构成的左眼用图像数据和右眼用图像数据交替地写入上述第奇数和第偶数个像素行进行显示，与其同步地从上述光源44射出第1和第2白色照明光101、102。
在该液晶显示装置中，从上述光源44的第1光源部45a照射的第1照明光101中，透射了上述相位差元件328的多个λ/2相位差部329的光的偏振面被旋转90°，透射上述液晶显示板1的上述相反侧偏振片6，透射了上述相位差元件328的多个无相位差部330的光，实质上不改变偏振状态而行进，由上述相反侧偏振片6吸收。
另外，从上述光源44的第2光源部45b照射的第2照明光102之中，透射了上述相位差元件328的多个无相位差部330的光，实质上不改变偏振光状态而行进，透射上述液晶显示板1的上述相反侧偏振片6并透射了上述相位差元件328的多个λ/2相位差部329的光的偏振面被旋转90°，由上述相反侧偏振片6吸收。
使上述相位差元件328的λ/2相位差部329与上述液晶显示板1的第奇数个像素行面对，使无相位差部330与第偶数个像素行面对，并且在上述液晶显示板1的第奇数个像素行显示左眼用图像，在第偶数个像素行显示右眼用图像，与这些图像的显示同步地从上述光源44照射上述第1和第2照明光101、102时，通过上述第奇数个像素行显示的左眼用图像由观察者100的左眼观察，通过上述第偶数个像素行显示的右眼用图像由观察者100的右眼观察。
另外，使上述相位差元件328的λ/2相位差部329与上述液晶显示板1的第偶数个像素行面对，使无相位差部330与第奇数个像素行面对，并且在上述液晶显示板1的第偶数个像素行显示左眼用图像，在第奇数个像素行显示右眼用图像，与这些图像的显示同步地从上述光源44照射上述第1和第2照明光101、102时，通过上述第偶数个像素行的各像素显示的左眼用图像由观察者100的左眼观察，通过上述第奇数个像素行的各像素显示的右眼用图像由观察者100的右眼观察。
于是，根据该液晶显示装置，使上述观察者100的左眼观察由上述液晶显示板1的第奇数个像素列和第偶数个像素列交替地显示的每隔1个像素行的2个左眼用图像构成的分辨率高的左眼用图像，使上述显示观察者100的右眼观察由上述液晶显示板1的第偶数个像素列和第奇数个像素列交替地显示的每隔1个像素行的2个右眼用图像构成的分辨率高的右眼用图像。
此外，在本实施例中，与上述液晶显示板1的每个像素行的每隔1行分别对应地形成了上述相位差元件328的多个λ/2相位差部329和无相位差部330，但是，也可以将上述液晶显示板1的画面区域1a沿上述画面的上下方向形成多个像素行、例如2～10行程度的像素行组，按照上述液晶显示板1的上述多个像素行组的每个分别每隔1个地形成上述相位差元件328的多个λ/2相位差部329和无相位差部330。
(第4实施例)图16为表示本发明的第4实施例的液晶显示装置的斜视图。在本实施例中，对于与上述第1实施例的液晶显示装置相同的部件，附加同一标号，省略其说明。
该实施例的液晶显示装置包括液晶显示板1；光源53，设置在与上述液晶显示板1的观察侧相反的一侧，朝向上述液晶显示板1照射照明光；相位差元件428，在上述液晶显示板1的观察侧，与上述液晶显示板1接近或面接触并配置成与上述液晶显示板1实质上平行；上述液晶显示板1的驱动部件56；反射型屏幕57，将从上述液晶显示板1向观察侧射出的图像光沿上述观察者的方向反射；观察用偏振眼镜58，使上述观察者观察三维图像。
上述光源53由光源灯54和反射镜55构成，该反射镜55将来自上述光源灯54的发射光朝向上述液晶显示板1进行反射，上述反射型屏幕57由对由来自上述光源53的照射光的扩展引起的显示图像的变形进行补偿的凹曲面屏幕构成。
上述相位差元件428使上述液晶显示板1的画面区域1a与上述画面的像素列的每隔1个列分别对应而形成在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部429，与其它每隔1个的像素列分别对应而形成实质上没有相位差的多个无相位差部430。上述多个λ/2相位差部429沿相对于上述液晶显示板1的观察侧偏振片的透射轴实质上倾斜45°方向具有滞相轴，形成沿上述画面的上下方向的纵条状。
上述液晶显示板1的驱动部件56由驱动电路构成，该驱动电路向上述液晶显示板1的多个像素中的与上述相位差元件428的多个λ/2相位差部429相对应的每隔1列的多个像素列的各像素写入用于显示三维图像的右眼用和左眼用的图像数据中的一个眼用的图像数据，向与上述相位差元件428的多个无相位差部430相对应的另一每隔1个的多个像素列的各像素写入另一眼用的图像数据。
该观察用偏振眼镜58的左眼用和右眼用的直线偏振元件59、60使各直线偏振元件59、60的透射轴59a、60a实质上相垂直地固定于眼镜架58a上。
在本实施例的液晶显示装置中，在与上述液晶显示板1的观察侧相反一侧配置朝向上述液晶显示板1照射照明光的光源53，在上述液晶显示板1的观察侧配置有相位差元件428，该相位差元件428使上述液晶显示板1的画面区域1a与沿上述画面的左右方向排列的像素列的每隔1个的像素列分别对应而形成了多个λ/2相位差部429，与其间的每隔1个的像素列分别对应而形成了多个无相位差部430。另外，上述驱动部件56向上述液晶显示板1的多个像素中与上述相位差元件428的多个λ/2相位差部429相对应的各像素写入右眼用和左眼用的图像数据中的一个眼用的图像数据并进行显示，向上述相位差元件428的与多个无相位差部430相对应的各像素写入另一眼用的图像数据进行显示。通过观察用偏振眼镜58进行观察，该观察用偏振眼镜58包括左眼用直线偏振元件59和右眼用直线偏振元件60，该左眼用直线偏振元件59使这样显示的图像中透射上述相位差元件428的多个λ/2相位差部429和无相位差部430中的一个而向观察侧射出的光透射，该右眼用直线偏振元件60使透射另一个而向上述观察侧射出的光透射。
根据该液晶显示装置，将在上述液晶显示板1的画面区域1a中与上述相位差元件428的多个λ/2相位差部429相对应的区域显示的一个眼用的图像、和在与上述相位差元件428的多个无相位差部430相对应的区域显示的另一个眼用图像，由显示观察者100的左右的眼分别观察来显示三维图像。
另外，本实施例的液晶显示装置具有将从液晶显示板1向观察侧射出的图像光沿显示观察者的方向反射的反射型屏幕57，但是，也可以将上述反射型屏幕57变更为透射型屏幕，由上述观察用偏振眼镜58观察透射了该透射型屏幕的左右眼用的图像光，或者，还可以不具有屏幕，通过上述直接观察用偏振眼镜58观察从上述液晶显示板1向观察侧射出的左右的眼用的图像光。
(其他的实施例)在上述各实施例中，相位差元件28、228、328、428的多个λ/2相位差部29、229、329、429和无相位差部30、230、330、430形成沿液晶显示板1的画面的上下方向或左右方向的条带状，但是，上述相位差元件28、228、328、428的多个λ/2相位差部29、229、329、429和无相位差部30、230、330、430也可以形成例如沿上述画面的上下方向和左右方向交替排列的两种颜色相间的方格花纹状。另外，在第1实施例中，在相位差元件28的多个λ/2相位差部29和无相位差部30形成两种颜色相间的方格花纹状的情况下，透镜阵列31的各透镜32也可以形成与上述λ/2相位差部29和无相位差部30相对应的两种颜色相间的方格花纹状。
此外，上述各实施例的液晶显示装置具有TN型的液晶显示板1，但是，液晶显示板也可以是STN型、非扭转的水平取向型、垂直取向型、弯曲取向型的液晶显示板，或者强介电性或反强介电性液晶显示板等。
权利要求
1.一种面光源，其特征在于，包括导光组件，具有射出光的出射面，使具有相互垂直的偏振面的2个直线偏振光交替地向与该出射面的法线实质上平行的方向射出；相位差元件，配置成与上述导光组件的出射面相对置，在沿着上述导光组件的出射面的方向上，交替地形成了在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部、和实质上没有相位差的多个无相位差部；以及透镜阵列，设置在上述相位差元件的与上述导光组件相对置的一侧的相反侧，具有将上述相位差元件的相邻的1个λ/2相位差部和1个无相位差部作为1对而对应于各对的多个透镜；该透镜阵列使从上述导光组件的出射面射出并透射了上述相位差元件的上述多个区域的λ/2相位差部的光，沿相对于预定的方向向一个方向倾斜的第1出射方向射出，并且，使透射了上述多个区域的无相位差部的光，沿相对于上述预定的方向向与上述一个方向相反的方向倾斜的第2出射方向射出。
2.根据权利要求1所述的面光源，其特征在于，上述导光组件包括导光板，引导从上述入射部入射的光从上述出射面射出，具有使光入射的入射部、射出从上述入射部入射的光的出射面、以及使从上述入射部入射的光朝向上述出射面反射的反射面；第1发光体和第2发光体，配置成与上述导光板的上述入射部相对置，有选择地被点亮；和第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，在上述第1发光体和第2发光体的各出射侧配置成使各透射轴实质上相垂直。
3.根据权利要求2所述的面光源，其特征在于，上述导光组件包括由具有矩形平面形状的透明板的相互对置的端面构成的2个入射端面，形成于2个板面中的一个板面的出射面，以及设置在与该出射面对置的另一板面、使从上述入射端面入射的光朝向上述出射面反射的反射面；上述第1直线偏振元件和第2直线偏振元件由在上述导光板的上述2个入射端面与第1发光体和第2发光体之间配置成与各自的入射端面相对置的偏振片构成。
4.根据权利要求1所述的面光源，其特征在于，上述导光组件包括棱镜片，在一个面相互平行地形成有多个细长棱镜，从另一面向与该面的法线的方向实质上平行的方向射出光；反射板，配置成与上述棱镜片隔着空间相对置；第1发光体和第2发光体，分别配置在与上述细长棱镜的长度方向相垂直的方向的、相对置的2个端部，朝向形成在上述棱镜片和反射板之间的空间射出光；和第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，配置在上述第1发光体和第2发光体的光的各发光面上，配置成使各透射轴实质上相垂直。
5.根据权利要求1所述的面光源，其特征在于，上述导光组件包括导光板，由使光入射到透明板的一端面的入射端面，向上述透明板的2个板面的一个板面射出从上述入射端面入射的光的、平坦的出射面，及在上述透明板的另一板面朝向上述出射面反射从上述入射端面入射的光的反射面形成；多个第1发光体和第2发光体，分别与上述导光板的一端面的入射端面相对置，在上述入射端面的长度方向上交替排列配置；和多个第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，在上述第1发光体和第2发光体的出射侧与各发光体相对应，并且，配置成使彼此的透射轴实质上相垂直。
6.根据权利要求5所述的面光源，其特征在于，上述导光组件还包括扩散板，该扩散板配置在上述导光板的入射端面和上述多个第1直线偏振元件和第2直线偏振元件之间。
7.根据权利要求1所述的面光源，其特征在于，相位差元件的、宽度实质上互相相同的细长的多个λ/2相位差部和多个无相位差部交替排列成条带状；上述透镜阵列由多个双凸透镜构成，该多个双凸透镜实质上是以与上述λ/2相位差部邻接的无相位差部的宽度为直径的半圆形。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，包括液晶显示板，在观察侧和其相反侧分别配置有偏振片，具有控制光的透射的多个像素排列成矩阵状的画面区域，向上述多个像素写入图像数据，显示与该图像数据相应的图像；以及面光源，该面光源包括导光组件，具有射出光的出射面，使具有相互垂直的偏振面的2个直线偏振光交替地向与该出射面的法线实质上平行的方向射出；相位差元件，配置成与上述导光组件的出射面相对置，在沿着上述导光组件的出射面的方向上，交替地形成了在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部、和实质上没有相位差的多个无相位差部；和透镜阵列，设置在上述相位差元件的与上述导光组件相对置的一侧的相反侧，具有将上述相位差元件的相邻的1个λ/2相位差部和1个无相位差部作为1对而对应于各对的多个透镜；该透镜阵列使从上述导光组件的出射面射出并透射了上述相位差元件的上述多个区域的λ/2相位差部的光，沿相对于预定的方向向一个方向倾斜的第1出射方向射出，并且，使透射了上述多个区域的无相位差部的光，沿相对于上述预定的方向向与上述一个方向相反的方向倾斜的第2出射方向射出。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，上述面光源由光源装置构成，该光源装置使与上述液晶显示板的相反侧偏振片的透射轴实质上平行的直线偏振光，沿第1出射方向和第2出射方向有选择地射出，该第1出射方向是相对于上述液晶显示板的法线方向向观察者的左眼方向倾斜的方向，该第2方向是相对于上述法线方向向上述观察者的右眼方向倾斜的方向；还具备控制装置，该控制装置向上述液晶显示板的多个像素，交替地写入用于显示三维图像的左眼用图像数据和右眼用图像数据，与左眼用图像和左眼用图像的显示同步来选择上述光源装置的第1出射方向和第2出射方向。
10.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于上述导光组件包括导光板，引导从上述入射部入射的光从上述出射面射出，具有使光入射的入射部、射出从上述入射部入射的光的出射面、以及使从上述入射部入射的光朝向上述出射面反射的反射面；第1发光体和第2发光体，配置成与上述导光板的上述入射部相对置，有选择地被点亮；第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，在上述第1发光体和第2发光体的各出射侧配置成使各透射轴实质上相垂直；控制装置包括驱动电路，该驱动电路向上述液晶显示板的多个像素，交替地写入用于显示三维图像的左眼用图像数据和右眼用图像数据，与上述左眼用图像的显示同步地点亮上述面光源的上述第1发光体和第2发光体中的一个发光体，与上述左眼用图像的显示同步地点亮上述面光源的另一个发光体。
11.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，上述导光组件包括由具有矩形平面形状的透明板的相互对置的端面构成的2个入射端面，形成于2个板面中的一个板面的出射面，以及由与该出射面对置的另一板面构成、使从上述入射端面入射的光朝向上述出射面反射的反射面；上述第1直线偏振元件和第2直线偏振元件由在上述导光板的上述2个入射端面与第1发光体和第2发光体之间配置成与各自的入射端面相对置的偏振片构成。
12.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，相位差元件的、宽度实质上互相相同的细长的多个λ/2相位差部和多个无相位差部交替排列成条带状；上述透镜阵列由多个双凸透镜构成，该多个双凸透镜实质上是以与上述λ/2相位差部邻接的无相位差部的宽度为直径的半圆形。
13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，上述透镜阵列具备在相位差元件的多个λ/2相位差部和多个无相位部的边界面上具有中心、截面为半圆形的双凸透镜。
14.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，上述导光组件包括棱镜片，在一个面相互平行地形成有多个细长棱镜，从另一面向与该面的法线的方向实质上平行的方向射出光；反射板，配置成与上述棱镜片隔着空间相对置；第1发光体和第2发光体，分别配置在与上述细长棱镜的长度方向相垂直的方向的、相对置的2个端部，朝向形成在上述棱镜片和反射板之间的空间射出光；第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，设置于上述第1发光体和第2发光体的光的各发光面上，配置成使各透射轴实质上相垂直。
15.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，上述导光组件包括导光板，由使光入射到透明板的一端面的入射端面，向上述透明板的2个板面的一个板面射出从上述入射端面入射的光的、平坦的出射面，及在上述透明板的另一板面朝向上述出射面反射从上述入射端面入射的光的反射面形成；多个第1发光体和第2发光体，分别与上述导光板的一端面的入射端面相对置，在上述入射端面的长度方向上交替排列配置；多个第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，在上述第1发光体和第2发光体的出射侧与各发光体相对应，并且，配置成使彼此的透射轴实质上相垂直。
16.一种液晶显示装置，其特征在于，包括液晶显示板，在观察侧和其相反侧分别配置有偏振片，具有控制光的透射的多个像素排列成矩阵状的画面区域，向上述多个像素写入图像数据，显示与该图像数据相应的图像；面光源，配置在上述液晶显示板的观察侧的相反侧，朝向上述液晶显示板，有选择地照射第1照明光和第2照明光，该第1照明光由与上述液晶显示板的相反侧偏振片的透射轴实质上相垂直的直线偏振光构成，该第2照明光由与上述相反侧偏振片的透射轴实质上平行的直线偏振光构成；相位差元件，配置在上述光源和上述液晶显示板之间，在上述画面的左右方向上按预定数量的每1个或多个像素列，对上述液晶显示板的画面区域进行分组，分别与各组中的每隔1个的一个组相对应，形成有在透射光的寻常光和异常光之间赋予1/2波长的相位差的多个λ/2相位差部，分别与每隔1个的另一个组相对应，形成有实质上没有相位差的多个无相位差部，使透射多个λ/2相位差部而朝向上述一个组的光朝向观察者的左右眼中的一个眼的方向射出，使透射多个λ/2相位差部而朝向上述另一个组的光朝向观察者的另一个眼的方向射出，使透射多个无相位差部而朝向上述另一个组的光朝向上述另一个眼的方向射出，使透射多个无相位差部而朝向上述另一个的光朝向上述一个眼的方向射出；控制装置，向上述液晶显示板的多个像素列中、分别与每隔1个的一个组对应的各像素列、和分别与其它每隔1个的组对应的各像素列，交替地写入用于显示三维图像的右眼用图像数据和左眼用图像数据，与这些像素的显示同步地从上述光源照射上述第1照明光；向分别与每隔1个的一个组对应的各像素列、和分别与其它每隔1个的另一个组对应的各像素列，交替地写入左眼用图像数据和右眼用图像数据，与这些像素的显示同步地从上述光源照射上述第2照明光。
17.根据权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于，上述相位差元件包括多个λ/2相位差部，设置成分别与上述液晶显示板的多个像素列中的、每隔1列的像素列相对应，在透射光的寻常光与异常光之间赋予1/2波长的相位差；多个无相位差部，设置成分别与其它每隔1个的组相对应，实质上没有相位差；该相位差元件使透射多个λ/2相位差部而分别朝向上述像素列的偶数列和奇数列中的一个像素列的光，朝向观察者的左右眼中的一个眼的方向射出，使透射多个λ/2相位差部而分别朝向上述另一个像素列的光，朝向观察者的左右眼中的另一个眼的方向射出，使透射多个无相位差部而分别朝向上述一个像素列的光朝向上述另一个眼的方向射出，使透射上述多个无相位差部而朝向上述另一像素列的光朝向上述一个眼的方向射出。
18.根据权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于，控制装置在第1显示期间，向液晶显示板的与奇数行相对应的各像素列和与偶数行相对应的各像素列，分别交替地写入左眼用图像数据和右眼用图像数据，在延续上述第1显示期间的第2显示期间，向与偶数行相对应的各像素列和与奇数行相对应的各像素列，分别交替地写入右眼用图像数据和左眼用图像数据。
19.根据权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于，上述导光组件包括导光板，引导从上述入射部入射的光从上述出射面射出，具有使光入射的入射部、射出从上述入射部入射的光的出射面、使从上述入射部入射的光朝向上述出射面反射的反射面；第1发光体和第2发光体，配置成与上述导光板的上述入射部相对置，有选择地被点亮；第1直线偏振元件和第2直线偏振元件，在上述第1发光体和第2发光体的各出射侧配置成使各透射轴实质上相垂直。
20.根据权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于，上述导光组件包括由具有矩形平面形状的透明板的相互对置的端面构成的2个入射端面，形成于2个板面中的一个的出射面，以及由与该出射面对置的另一板面构成、使从上述入射端面入射的光朝向上述出射面反射的反射面；上述第1直线偏振元件和第2直线偏振元件由在上述导光板的上述2个入射端面与第1发光体和第2发光体之间配置成与各自的入射端面相对置的偏振片构成。
全文摘要
液晶显示装置由液晶显示板(1)、设置在与上述液晶显示板的观察侧相反的一侧的面光源(7)、及上述液晶显示板(1)和面光源(7)的驱动装置(33)构成。上述面光源(7)具备导光板(8)；第1发光体和第2发光体(24，25)；第1直线偏振元件和第2直线偏振元件(26、27)，用于使从这些发光体射出的光成为直线偏振光；相位差元件(28)，交替地形成有多个λ/2相位差部(29)和无相位差部(30)；透镜阵列(31)，设置在上述相位差元件(28)的与上述导光板(8)面对的侧的相反侧。
文档编号G09G3/36GK1971369SQ20061017193
公开日2007年5月30日 申请日期2006年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者代工康宏 申请人:卡西欧计算机株式会社