(57)【要約】【課題】画素とレンズ間の離間距離精度を維持することができる三次元画像表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】三次元画像表示装置の製造方法において、表示パネル２及びレンズ板４のどちらか一方に、貼り合わせ完了状態の表示パネル２とレンズ板４との離間距離より塗布高さが高く連続な枠形状となるように接着部材３を塗布し、塗布した接着部材３の塗布高さを測定し、測定した接着部材３の最小塗布高さを用いて、表示パネル２、接着部材３及びレンズ板４により形成される閉空間の体積を求め、求めた閉空間の体積を用いて、必要とする閉空間の内部圧力が得られる貼り合わせ圧力を求め、求めた貼り合わせ圧力の減圧雰囲気中で前述の接着部材３を介して表示パネル２とレンズ板４とを貼り合わせる。【選択図】図３
2010020068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンチキュラレンズを有するレンズ板及び画像を表示する表示パネルのどちらか一方に、貼り合わせ完了状態の前記レンズ板と前記表示パネルとの離間距離より塗布高さが高く連続な枠形状となるように接着部材を塗布する工程と、
塗布した前記接着部材の塗布高さを測定する工程と、
測定した前記接着部材の最小塗布高さを用いて、前記表示パネル、前記接着部材及び前記レンズ板により形成される閉空間の体積を求め、求めた前記閉空間の体積を用いて、必要とする前記閉空間の内部圧力が得られる貼り合わせ圧力を求める工程と、
求めた前記貼り合わせ圧力の減圧雰囲気中で、前記レンズ板と前記表示パネルとを、前記表示パネルに前記レンチキュラレンズを向けて前記接着部材を介して貼り合わせる工程と、
を有することを特徴とする三次元画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記塗布する工程では、前記接着部材の塗布量を減少させ、前記接着部材の特定箇所に最小塗布高さを有する凹部を形成し、
前記測定する工程では、形成した前記凹部の最小塗布高さを測定することを特徴とする請求項１記載の三次元画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
レンチキュラレンズを有するレンズ板及び画像を表示する表示パネルのどちらか一方に、貼り合わせ完了状態の前記レンズ板と前記表示パネルとの離間距離より塗布高さが高く連続な枠形状となり、前記離間距離より塗布高さが低い凹部を形成するように接着部材を塗布する工程と、
減圧雰囲気中で、前記レンズ板と前記表示パネルとを、前記表示パネルに前記レンチキュラレンズを向けて前記接着部材を介して貼り合わせる工程と、
を有することを特徴とする三次元画像表示装置の製造方法。
【請求項４】
レンチキュラレンズを有するレンズ板及び画像を表示する表示パネルのどちらか一方に、貼り合わせ完了状態の前記レンズ板と前記表示パネルとの離間距離より塗布高さが高く不連続な枠形状となるように接着部材を塗布する工程と、
減圧雰囲気中で、前記レンズ板と前記表示パネルとを、前記表示パネルに前記レンチキュラレンズを向けて前記接着部材を介して貼り合わせる工程と、
を有することを特徴とする三次元画像表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記塗布する工程では、前記接着部材の不連続部分から外周に向けて不連続を維持しながら伸びるように前記接着部材を塗布することを特徴とする請求項４記載の三次元画像表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記貼り合わせる工程では、前記レンズ板及び前記表示パネルのどちらか一方又は両方を揺動することを特徴とする請求項４記載の三次元画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元画像表示装置の表示パネルとしては、通常、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶表示パネル（ＬＣＤ）、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる電界放出表示パネル（ＦＥＤ）、及び、表面伝導型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる電子放出表示パネル等のフラットパネル型表示装置が用いられる。
【０００３】
また、三次元画像表示装置の三次元画像表示方式としては、多眼式やインテグラルイメージング方式等の様々な方式がある。このような方式を用いて三次元画像を表示する三次元画像表示装置としては、レンチキュラレンズを備える三次元画像表示装置が開発されている。このレンチキュラレンズを用いる場合には、三次元画像視認用のメガネ等を用いずに三次元画像を視認することができる。
【０００４】
通常、表示パネル上にレンチキュラレンズを設ける場合には、そのレンチキュラレンズを有するレンズ板を、表示パネル上に矩形の枠形状に塗布された接着剤により表示パネルに貼り合わせている。なお、光の利用効率の向上を目的として、液晶表示パネル上にレンチキュラレンズを設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３７０８１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、表示パネル上にレンチキュラレンズを設ける際に、表示パネルとレンチキュラレンズとを完全に密着させることは難しく、それらの間にはギャップが生じることがある。また、表示パネルとレンチキュラレンズとが完全に密着していた場合でも、製造後に自重による撓み、外部からの部分的な加圧及び周囲温度上昇等により、ギャップが発生することがある。これらのギャップが許容範囲（例えば、目標値±数十μｍの範囲）内に入らないと、視域角度の誤差も許容範囲外となるため、三次元画像の表示品位が低下してしまう。
【０００６】
この対策方法としては、減圧雰囲気中で、表示パネルとレンズ板とを、表示パネルにレンチキュラレンズを向けて連続な枠形状（閉ループ状）の接着部材を介して貼り合わせる方法が考えられる。ところが、この方法では、表示装置の閉空間の内部圧力が、貼り合わせ時の周囲の減圧雰囲気圧力よりも高くなる現象が生じる。この現象について詳しく説明する。
【０００７】
前述の表示装置を製作する場合には、通常、表示パネルの周辺に塗布する接着剤の塗布高さは最終的な接着剤（接着層）の厚さより高くする。これは、貼り合わせが完了したときに、全塗布部分での接着を確実に行うためである。しかしながら、そのようにすると、表示パネル及びレンズ板が最終的な貼り合わせ状態となる前に、塗布済の接着剤は表示パネルやレンズ板によりある程度潰されることになる。この貼り合わせ工程で表示パネルとレンズ板とが接着部材を介して近づくと、まず、表示パネルとレンチキュラレンズとが離れた状態で閉空間ができあがり、その後、さらに表示パネルとレンズ板とが近づくと、それに応じて閉空間の体積が小さくなっていく。このため、内部圧力は周囲の雰囲気圧力（貼り合わせ圧力）よりも陽圧になってしまう。
【０００８】
ここで、表示パネルとレンチキュラレンズとが離れた離間状態でできた閉空間の体積をＶｂとし、最終的に貼り合わせた完了状態での閉空間の体積をＶａとし、貼り合せるときの周囲の気圧（貼り合わせ圧力）をＰｂとすると、閉空間の最終的な内部圧力Ｐａは、Ｐａ＝Ｐｂ×Ｖｂ／Ｖａとなる。例えば、Ｐｂ＝０．５ａｔｍで、Ｖｂ／Ｖａ＝１．５であれば、Ｐａ＝０．７５ａｔｍとなる。
【０００９】
なお、事前に表示パネルあるいはレンズ板に、閉ループ状に接着剤を塗布して貼り合わせる場合、離間状態での閉空間の体積Ｖｂはレンズ形状や閉ループ状に塗布した接着剤の枠サイズや塗布高さ等で決定される。特に、塗布高さは、塗布装置の条件（圧力やノズル径、塗布速度等）を同じにしても、温度による粘度変化や塗布完了後の貼り合わせまでの時間等で変化する。このため、個々の塗布高さの変動は、最終的な内部圧力Ｐａに大きな影響を与える。
【００１０】
前述のように、閉空間の内部圧力Ｐａは貼り合わせ時の雰囲気圧力（貼り合わせ圧力）Ｐｂよりも陽圧になるため、その内部圧力Ｐａと大気圧との圧力差が小さくなってしまう。このため、製造後に自重による撓み、外部からの部分的な加圧及び周囲温度上昇等によりギャップが発生しやすくなるので、表示パネルとレンズ板とのギャップ精度、すなわち画素とレンズ間の離間距離精度を維持することは困難になってしまう。
【００１１】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、画素とレンズ間の離間距離精度を維持することができる三次元画像表示装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、三次元画像表示装置の製造方法において、レンチキュラレンズを有するレンズ板及び画像を表示する表示パネルのどちらか一方に、貼り合わせ完了状態のレンズ板と表示パネルとの離間距離より塗布高さが高く連続な枠形状となるように接着部材を塗布する工程と、塗布した接着部材の塗布高さを測定する工程と、測定した接着部材の最小塗布高さを用いて、表示パネル、接着部材及びレンズ板により形成される閉空間の体積を求め、求めた閉空間の体積を用いて、必要とする閉空間の内部圧力が得られる貼り合わせ圧力を求める工程と、求めた貼り合わせ圧力の減圧雰囲気中で、レンズ板と表示パネルとを、表示パネルにレンチキュラレンズを向けて接着部材を介して貼り合わせる工程とを有することである。
【００１３】
本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、三次元画像表示装置の製造方法において、レンチキュラレンズを有するレンズ板及び画像を表示する表示パネルのどちらか一方に、貼り合わせ完了状態のレンズ板と表示パネルとの離間距離より塗布高さが高く連続な枠形状となり、離間距離より塗布高さが低い凹部を形成するように接着部材を塗布する工程と、減圧雰囲気中で、レンズ板と表示パネルとを、表示パネルにレンチキュラレンズを向けて接着部材を介して貼り合わせる工程とを有することである。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る第３の特徴は、三次元画像表示装置の製造方法において、レンチキュラレンズを有するレンズ板及び画像を表示する表示パネルのどちらか一方に、貼り合わせ完了状態のレンズ板と表示パネルとの離間距離より塗布高さが高く不連続な枠形状となるように接着部材を塗布する工程と、減圧雰囲気中で、レンズ板と表示パネルとを、表示パネルにレンチキュラレンズを向けて接着部材を介して貼り合わせる工程とを有することである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画素とレンズ間の離間距離精度を維持することができる三次元画像表示装置の製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について図１ないし図９を参照して説明する。
【００１７】
（三次元画像表示装置）
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る三次元画像表示装置（以下、表示装置という）１Ａは、画像を表示する表示パネル２と、その表示パネル２上に枠形状の接着部材３を介して設けられ、表示パネル２側にレンチキュラレンズ４ａを有するレンズ板４とを備えている。これらの表示パネル２、接着部材３及びレンズ板４により形成される内部空間である閉空間Ｎは気密封止され、閉空間Ｎはその内圧が大気圧より低い気密状態になっている。
【００１８】
表示パネル２は、アレイ基板等の背面基板となる第１基板２ａと、前面基板となる第２基板２ｂとを具備している。この表示パネル２の面内には、複数の画素が所定のパターンで、例えばマトリクス状（格子状）に配列されている。このような表示パネル２としては、例えば液晶表示パネルを用いる。第１基板２ａと第２基板２ｂとの間には、液晶層（図示せず）が設けられており、この表示パネル２の外面には、２つの偏光板２ｃ、２ｄが設けられている。それらの偏光板２ｃ、２ｄは、各々対向させて表示パネル２に配置されている。
【００１９】
第１基板２ａは、例えば矩形状のガラス基板である。この第１基板２ａの内面（第２基板２ｂに対向する面：図１中の上面）には、複数の画素電極やそれらに電位を供給するための電気配線（いずれも図示せず）等が設けられている。各画素電極は画素毎にドット状（点状）に設けられており、電気配線はマトリクス状（格子状）に設けられている。第２基板２ｂは、例えば矩形状のガラス基板である。この第２基板２ｂの内面（第１基板２ａに対向する面：図１中の下面）には、カラーフィルタＦや共通電極となる対向電極（図示せず）等が設けられている。カラーフィルタＦは、ドット状あるいはストライプ状に設けられた複数の着色層（赤、緑及び青）と、ブラックマトリクス等の遮光層とにより構成されている。
【００２０】
接着部材３は、レンチキュラレンズ４ａの周囲を囲むように表示パネル２とレンズ板４との間に設けられ、表示パネル２とレンズ板４とを接着するための部材である。この接着部材３は、例えば矩形の枠形状に表示パネル２とレンズ板４との間に形成されている。接着部材３は、表示パネル２とレンズ板４とを接合して閉空間Ｎを形成する側壁として機能し、閉空間Ｎの気密性も維持する。接着部材３としては、例えば光硬化性樹脂等を用いる。ここで、表示パネル２とレンズ板４との貼り合わせ後の接着部材３の高さ（接着層の厚さ）、すなわち最終的な接着厚さＰは、例えば０．５ｍｍ等の所定の設計値となる（図１参照）。なお、最終的な接着厚さＰは、貼り合わせ完了状態の表示パネル２とレンズ板４との離間距離となる。
【００２１】
レンズ板４は、三次元画像を生成するためのレンチキュラレンズ４ａを有するレンズ基板やレンズシート等のレンズ部材である。このレンズ板４は、例えば矩形状の基板である。レンチキュラレンズ４ａは、円柱を軸方向に２つに割った形状であるシリンドリカルレンズ（円筒面レンズ）４ａ１を軸方向（長手方向、すなわち稜線方向）に直交する方向（短手方向）に隣接させて並べることにより形成されている。ここで、シリンドリカルレンズ４ａ１は円筒状のレンズで一方向にのみ曲率があるレンズであり、一つの屈曲面を有している。また、レンチキュラレンズ４ａは、レンズ板４の内面に固定されてレンズ板４の一部として設けられている。なお、レンチキュラレンズ４ａ及びレンズ板４は、別体で形成された後に一体化されても、最初から同一材料を用いて一体で形成されてもよい。
【００２２】
このような表示装置１Ａは、マトリクス状に配置された各画素に対応する画素電極に対し、画像信号（画像データ）に応じて電圧を印加することにより、各画素（液晶層）の光学特性を変化させて画像を表示する。特に、表示装置１Ａは、インテグラルイメージング方式を用いて、見る角度により微妙に見え方が異なる複数の視差画像（二次元画像）を表示し、三次元画像を形成する。この三次元画像は、自然で、見やすく、さらに疲れ難い画像であり、さらに、そのような三次元画像を見ることが可能な範囲は連続的となる。
【００２３】
ここで、レンチキュラレンズ４ａと表示パネル２とが完全に密着していなかった場合には、それらの間にギャップが生じてしまう。すなわち、レンチキュラレンズ４ａの凸部（レンズ端）とカラーフィルタＦとの離間距離（レンズと画素間の離間距離）である垂直方向距離Ｌ（図１参照）は、許容範囲内（例えば、目標値±数十μｍの範囲内）となる必要がある。
【００２４】
例えば、レンチキュラレンズ４ａの凸部と表示パネル２（偏光板２ｃ）との離間距離であるギャップが大きくなると、垂直方向距離Ｌが許容範囲外になり、視域角度の誤差も許容範囲外（例えば、目標値±数ｄｅｇの範囲外）になるため、三次元画像の表示品位が低下してしまう。また、レンチキュラレンズ４ａの凸部と表示パネル２（偏光板２ｃ）とが完全に密着していた場合でも、製造後に自重による撓み、外部からの部分的な加圧及び周囲温度上昇等により、許容範囲外のギャップが発生してしまうことがある。
【００２５】
前述の表示装置１Ａでは、表示パネル２、接着部材３及びレンズ板４はその閉空間Ｎの内圧が大気圧より低くされて気密封止されている。これにより、閉空間Ｎは、その内圧が大気圧より低い気密状態になっていることから、レンチキュラレンズ４ａの凸部と表示パネル２（偏光板２ｃ）とが完全に密着し、ギャップがなく、垂直方向距離Ｌが許容範囲内になる。これにより、視域角度の誤差を許容範囲内にすることが可能になるので、三次元画像の表示品位の低下を防止することができる。さらに、密着状態が保たれることから、製造後でも、自重による撓み、外部からの部分的な加圧及び周囲温度上昇等により、ギャップが変化してしまうことを防止することが可能になるので、垂直方向距離Ｌを許容範囲内に維持することができる。
【００２６】
（三次元画像表示装置の製造方法）
次に、前述の表示装置１Ａの製造方法について説明する。
【００２７】
製造工程は、図２に示すように、塗布装置１１を用いて表示パネル２に接着剤としての接着部材３を塗布する塗布工程と、図３に示すように、貼り合わせ装置２１の減圧チャンバ２２内に、接着部材３が塗布された表示パネル２及びレンズ板４を設置する設置工程と、図４に示すように、減圧チャンバ２２内を減圧する減圧工程と、表示パネル２とレンズ板４との位置合わせを行う位置合わせ工程と、図５に示すように、表示パネル２とレンズ板４との貼り合わせを行う貼り合わせ工程と、貼り合わせ完了状態の表示パネル２及びレンズ板４の間に存在する接着部材３を部分的に硬化する仮硬化を行う仮硬化工程と、図６に示すように、減圧チャンバ２２内を大気開放して表示装置１Ａを取り出す取出工程とを有している。
【００２８】
塗布工程では、図２に示すように、ノズル１２ａから接着部材３を吐出する塗布ヘッド１２に対して、表示パネル２が載置されたステージ１３をＸＹ方向に移動させ、ステージ１３上の表示パネル２に接着部材３を塗布する。このとき、塗布ヘッド１２のノズル１２ａとステージ１３上の表示パネル２との塗布ギャップは一定に維持される。
【００２９】
塗布ヘッド１２は、接着部材３を内部に収容し、その内部に連通するノズル１２ａから接着部材３を吐出する。この塗布ヘッド１２には、レーザを利用した非接触の変位計であるレーザ変位計１４が取り付けられている。このレーザ変位計１４は、塗布ヘッド１２による塗布を行う場合、塗布ヘッド１２のノズル１２ａとステージ１３上の表示パネル２との塗布ギャップを計測する。この塗布ギャップが塗布装置１１の制御部によるフィードバック制御に用いられる。加えて、接着部材３の塗布高さを求める場合には、表示パネル２上の接着部材３までの離間距離や表示パネル２表面までの離間距離を計測する。これらの離間距離から接着部材３の塗布高さが塗布装置１１の制御部により算出される。
【００３０】
接着部材３は表示パネル２上に連続な枠形状に塗布される。この接着部材３の塗布高さは表示装置１Ａの最終的な接着厚さＰ（図１及び図７参照）より高くなるように設定されている（例えば、最終的な接着厚さＰが０．５ｍｍで、塗布高さが１ｍｍで、塗布幅が４ｍｍである）。これにより、表示パネル２とレンズ板４との貼り合わせが完了したときに、全塗布部分での接着が確実に行われることになる。この場合、表示パネル２とレンズ板４とが最終的な貼り合わせ完了状態となる前に、表示パネル２上の接着部材３はある程度潰されることになる。表示パネル２とレンズ板４とが近づくと、図７に示すように、まず、表示パネル２とレンズ板４のレンチキュラレンズ４ａとが離れた状態で閉空間（内部空間）Ｎができあがり（図７の左側参照）、その後、さらに表示パネル２とレンズ板４が近づくと、それに応じて閉空間Ｎの体積が小さくなっていく（図７の右側参照）。
【００３１】
ここで、表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとが離れた離間状態での閉空間Ｎの体積をＶｂとし（図７の左側参照）、最終的な貼り合わせ完了状態での閉空間Ｎの体積をＶａとし（図７の右側参照）、貼り合せるときの雰囲気の気圧（貼り合わせ圧力）をＰｂとすると、閉空間Ｎの最終的な内部圧力Ｐａは、Ｐａ＝Ｐｂ×Ｖｂ／Ｖａとなる。したがって、必要な内部圧力Ｐａが得られる貼り合わせ圧力Ｐｂ（＝Ｐａ×Ｖａ／Ｖｂ）を求めるためには、貼り合わせ完了状態での閉空間Ｎの体積Ｖａが設計値から決定されるので、離間状態での閉空間Ｎの体積Ｖｂを求めればよい。
【００３２】
この離間状態での閉空間Ｎの体積Ｖｂを求める方法としては、二つの方法が挙げられる。まず、第一の方法としては、最終的な接着厚さＰより塗布高さが高く連続な枠形状となるように接着部材３を塗布し、貼り合わせ工程の直前で接着部材３の全塗布部分について塗布高さを実測し、そのうち最も塗布高さが低い部分の高さから離間状態での閉空間Ｎの体積Ｖｂを算出し、必要な貼り合わせ圧力Ｐｂを求めて設定する方法がある。なお、塗布高さの実測はレーザ変位計１４を用いて行われる。
【００３３】
次に、第二の方法としては、接着部材３の特定部分のみ他の部分よりも塗布量を減らすことで塗布高さが低くなるように接着部材３を塗布しておき、貼り合わせ工程の直前でその部分（凹部）のみの高さ（最も塗布高さが低い部分の高さ）を実測し、離間状態での閉空間Ｎの体積Ｖｂを算出し、必要な貼り合わせ圧力Ｐｂを求めて設定する方法がある。通常、接着部材３は塗布直後が最も塗布高さが高く、時間とともに低くなっていき、ある高さで安定する傾向にある。このことも併せて考えると、塗布の初期位置の塗布量を少なくしておくことことが、安定した製造プロセスを実現することが可能である。
【００３４】
例えば、第二の方法では、図８に示すように、接着部材３は、表示パネル２の表示領域Ｅを囲むように連続の枠形状に塗布される。なお、表示領域Ｅは、画素を形成するような表示に寄与する領域である。さらに、接着部材３は、図８及び図９に示すように、一箇所が凹むように塗布される。これにより、連続する枠形状の接着部材３には、１つの凹部３ａが形成される。この凹部３ａは、例えば、塗布開始位置の塗布量を減らすことにより形成される。接着部材３の塗布高さは最終的な接着厚さＰよりも高く、その接着部材３の凹部３ａの塗布高さも最終的な接着厚さＰよりも高い。
【００３５】
この凹部３ａの高さがレーザ変位計１４により計測され、塗布装置１１の制御部により離間状態での閉空間Ｎの体積Ｖｂが算出される。なお、接着部材３により囲まれた表示パネル２上の面積（枠サイズ）は設計値から一定となるので、凹部３ａの塗布高さの計測だけで離間状態での閉空間Ｎの体積Ｖｂを算出することが可能である。この算出された体積Ｖｂに加え、必要な内部圧力Ｐａ及び貼り合わせ完了状態での閉空間Ｎの体積Ｖａが、Ｐｂ＝Ｐａ×Ｖａ／Ｖｂに代入され、必要な内部圧力Ｐａが得られる貼り合わせ圧力Ｐｂが算出される。この算出された圧力Ｐｂは、貼り合わせ装置２１に送信されて記憶される。
【００３６】
設置工程では、図３に示すように、減圧チャンバ２２の第１チャンバ２２ａ内に設けられたステージ２３上に接着部材３塗布後の表示パネル２が載置される。次いで、ステージ２３に対向させて所定の高さにレンズ板４を支持する支持部２４に、ステージ２３上の表示パネル２にレンチキュラレンズ４ａが向けられてレンズ板４が取り付けられる。
【００３７】
減圧チャンバ２２は、第１チャンバ２２ａと第２チャンバ２２ｂとに分離可能に形成されており、第１チャンバ２２ａと第２チャンバ２２ｂとが一体になった閉状態と、第１チャンバ２２ａと第２チャンバ２２ｂとが分離した開状態となる。第１チャンバ２２ａはステージ２３を下方から収容する下チャンバであり、第２チャンバ２２ｂはステージ２３を上方から収容する上チャンバ（蓋チャンバ）である。第２チャンバ２２ｂはチャンバ移動機構によりＺ軸方向等に移動可能に形成されている。
【００３８】
ステージ２３は、吸引吸着や静電吸着等の保持機構により表示パネル２を保持するステージである。表示パネル２はステージ２３の保持面に載置され、その位置に保持機構により保持される。このステージ２３の内部には、光を照射するバックライト等の光照射部（図示せず）が設けられている。この光照射部は、表示パネル２とレンズ板４とを貼り合わせる際にアライメントマーク撮像用に点灯されて用いられる。支持部２４は、吸引吸着等の保持機構によりレンズ板４を着脱可能に保持する保持枠やその保持枠をステージ２３に対して所定の高さに支持する複数の支持部材等を有している。
【００３９】
減圧工程では、図４に示すように、第２チャンバ２２ｂがチャンバ移動機構（図示せず）により下降し、減圧チャンバ２２が閉状態となり、次いで、減圧チャンバ２２内を減圧する減圧部（図示せず）が用いられ、第１チャンバ２２ａの開口部２２ａ１から減圧チャンバ２２内の雰囲気が排気される。これにより、閉状態の減圧チャンバ２２の内部が減圧部により所定の真空圧まで減圧されて、大気圧より低い圧力状態になる。この所定の真空圧は、塗布装置１１により求められて設定された貼り合わせ圧力Ｐｂである。
【００４０】
位置合わせ工程では、図４に示すように、ステージ２３をＸＹＺθ方向に移動させるステージ移動機構２５及び撮像動作を行う撮像部２６が用いられ、撮像部２６によりアライメント用の画像が撮像され、その画像に基づいてステージ移動機構２５によりステージ２３上の表示パネル２が移動し、支持部２４により支持されたレンズ板４に対する位置合わせが行われる。ここで、表示パネル２とレンチキュラレンズ４ａとの平面方向の相対位置のずれが許容範囲内（例えば、目標値±数μｍの範囲内）になるように表示パネル２とレンズ板４との位置合わせが行われる。
【００４１】
ステージ移動機構２５は、減圧チャンバ２２内に侵入してステージ２３を支持する複数の支柱２５ａと、それらの支柱２５ａが固定されたテーブル２５ｂと、そのテーブル２５ｂを支持してＸＹＺθ方向に移動させるテーブル移動機構２５ｃとを備えている。各支柱２５ａは、第１チャンバ２２ａの底面に設けられた各貫通孔に挿入されてステージ２３を支持している。なお、減圧チャンバ２２の気密性はベローズ等の伸縮管を用いて維持されている。各支柱２５ａの一端がステージ２３の下面に固定され、それらの他端がテーブル２５ｂに固定されている。テーブル２５ｂは、ＸＹＺθ方向に移動可能にテーブル移動機構２５ｃ上に積層されている。テーブル移動機構２５ｃは、テーブル２５ｂをＸＹＺθ方向に移動させ、そのテーブル２５ｂに固定された各支柱２５ａを介してステージ２３をＸＹＺθ方向に移動させる。
【００４２】
撮像部２６は、表示パネル２に対して視距離からレンズ板４を介して撮像動作を行って画像（アライメントマークを含む画像）を取得する。この撮像部２６は、ステージ２３に対する接離方向であるＺ軸方向に移動可能に撮像移動機構（図示せず）に設けられている。撮像部２６としては、例えばＣＣＤカメラ等を用いる。撮像部２６のピント合わせは、撮像移動機構による撮像部２６の上下移動やオートフォーカス機能等により行われる。なお、位置合わせは、表示パネル２の端部及びレンズ板４の端部にそれぞれ付されたアライメントマーク（位置合わせ用のマーク）、あるいは、表示パネル２の画像表示によるアライメントマークに基づいて行われる。これらのアライメントマークは撮像部２６により撮像される。
【００４３】
貼り合わせ工程では、図５に示すように、ステージ移動機構２５によりステージ２３が上昇し、ステージ２３上の表示パネル２がレンズ板４に対して押し付けられる。これにより、貼り合わせ圧力Ｐｂの減圧雰囲気中で表示パネル２とレンズ板４とが貼り合わされ、表示パネル２、接着部材３及びレンズ板４により形成される閉空間Ｎは大気圧より低く気密封止される。
【００４４】
仮硬化工程では、図５に示すように、仮硬化用の光を照射する複数の照射ヘッド２７により、貼り合わせ完了状態の表示パネル２とレンズ板４との間に位置する接着部材３が部分的に硬化させられる。なお、接着部材３としては、例えば光硬化性樹脂等を用いている。
【００４５】
各照射ヘッド２７は、第２チャンバ２２ｂの窓Ｍを避けて枠形状の線上に位置付けられて第２チャンバ２２ｂに設けられている。第２チャンバ２２ｂの窓Ｍは、撮像部２６による撮像が可能になるように例えばガラス等の透明部材を用いて第２チャンバ２２ｂに形成されている。各照射ヘッド２７は、密着状態の表示パネル２とレンズ板４との間に位置する接着部材３に対してそれぞれ光を照射し、その接着部材３を部分的に硬化させる（仮硬化）。このとき、各照射ヘッド２７から出射された光は、支持部２４の各貫通孔をそれぞれ通過して接着部材３まで到達する。
【００４６】
取出工程では、図６に示すように、減圧チャンバ２２内が大気開放され、第２チャンバ２２ｂがチャンバ移動機構によりＺ軸方向に移動し、減圧チャンバ２２が開状態となり、図１に示すような表示装置１Ａがステージ２３上から取り出される。その後、表示装置１Ａは作業員等の人又はロボット等の機械により本硬化用の装置に搬送され、その内部の接着部材３が本硬化させられる。
【００４７】
このように前述の製造工程では、必要な内部圧力Ｐａが得られる貼り合わせ圧力Ｐｂが求められ、その貼り合わせ圧力Ｐｂの減圧雰囲気中で表示パネル２とレンズ板４とが接着部材３を介して貼り合わされる。これにより、表示パネル２、接着部材３及びレンズ板４により形成される閉空間Ｎはその内圧が大気圧より低い気密状態になり、レンチキュラレンズ４ａの凸部と表示パネル２（偏光板２ｃ）とが完全に密着するので、ギャップがなく、垂直方向距離Ｌが許容範囲内となる。このとき、内部圧力Ｐａは必要な圧力となっており、内部圧力Ｐａと大気圧との圧力差も十分となっているので、製造後でも、密着状態が維持される。これにより、自重による撓み、外部からの部分的な加圧及び周囲温度上昇等により、ギャップが変化してしまうことを防止することが可能になることから、表示パネル２とレンズ板４とのギャップ精度、すなわち画素とレンズ間の離間距離精度を維持することができる。
【００４８】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、表示パネル２に、最終的な接着厚さ（貼り合わせ完了状態の表示パネル２とレンズ板４との離間距離）Ｐより塗布高さが高く連続な枠形状となるように接着部材３を塗布し、塗布した接着部材３の塗布高さを測定し、測定した接着部材の最小塗布高さを用いて、気密の閉空間Ｎの体積Ｖｂを求め、求めた閉空間Ｎの体積Ｖｂを用いて、必要とする閉空間Ｎの内部圧力Ｐａが得られる貼り合わせ圧力Ｐｂを求め、求めた貼り合わせ圧力Ｐｂの減圧雰囲気中で前述の接着部材３を介して表示パネル２とレンズ板４とを貼り合わせることによって、求めた貼り合わせ圧力Ｐｂの減圧雰囲気下で表示パネル２とレンズ板４とが貼り合わされることになる。
【００４９】
これにより、表示装置１Ａの閉空間Ｎはその内圧が大気圧より低い気密状態となり、レンチキュラレンズ４ａの凸部と表示パネル２（偏光板２ｃ）とが完全に密着するので、それらの離間距離であるギャップは存在せず、垂直方向距離Ｌが許容範囲内となる。その結果、視域角度の誤差は確実に許容範囲内となる。このように表示パネル２とレンズ板４の間を確実に減圧し、ギャップを生じさせずに表示パネル２とレンズ板４とを貼り合わせることが可能となり、垂直方向距離Ｌの増加、すなわち視域角度の誤差増加を抑えることができる。このとき、内部圧力Ｐａは必要な圧力となっており、内部圧力Ｐａと大気圧との圧力差も十分となっている。これにより、製造後でも、密着状態が維持され、自重による撓み、外部からの部分的な加圧及び周囲温度上昇等により、ギャップが変化してしまうことを防止することが可能になるので、表示パネル２とレンズ板４とのギャップ精度、すなわち画素とレンズ間の離間距離精度を維持することができ、その結果、立体画像品質が安定した表示装置１Ａを製造することができる。
【００５０】
また、接着部材３の塗布量を減少させ、接着部材３の特定箇所に最小塗布高さを有する凹部３ａを形成し、その形成した凹部３ａの最小塗布高さを測定することによって、前述の第一の方法のように接着部材３の全塗布部分について塗布高さを実測する必要がなく、塗布高さが最も低い部分である凹部３ａだけを測定し、離間状態での閉空間Ｎの体積Ｖｂを求めることが可能になるので、塗布高さの測定時間を短縮することができ、その結果、製造時間の短縮を実現することができる。
【００５１】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について図１０及び図１１を参照して説明する。
【００５２】
本発明の第２の実施の形態は基本的に第１の実施の形態と同様である。したがって、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。なお、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態で説明した部分と同じ部分の説明を省略する。
【００５３】
本発明の第２の実施の形態では、表示装置１Ａの最終的な接着高さＰよりも塗布高さが高く連続な枠形状の接着部材３に、最終的な接着高さＰよりも塗布高さが低い部分（凹部）を設けておき、貼り合わせ後、その部分が表面張力と粘性で埋まるような状態を形成する。なお、低い部分（凹部）の幅や個数は表示パネル２のサイズや用いる接着部材３等に応じて適宜調整される。また、第１の実施の形態のように貼り合わせ圧力Ｐｂを求める必要はなく、あらかじめ設定された真空圧の減圧雰囲気中で貼り合わせが行われる。
【００５４】
例えば、図１０及び図１１に示すように、接着部材３は、表示パネル２の表示領域Ｅを囲むように連続の枠形状に塗布される。さらに、接着部材３は、複数箇所が凹むように、すなわち塗布高さが表示装置１Ａの最終的な接着高さＰより高くなったり、低くなったりすることを繰り返すように連続な枠形状の接着部材３が塗布される。これにより、連続する枠形状の接着部材３には、複数の凹部３ｂが形成される。これらの凹部３ｂは、例えば、塗布量を減らすことにより形成される。接着部材３の塗布高さは最終的な接着厚さＰよりも高く、その接着部材３の各凹部３ｂの塗布高さは最終的な接着厚さＰよりも低い。なお、貼り合わせ工程において接着部材３が押し潰され、各凹部３ｂはその周囲の接着部材３により徐々に埋まっていく。その後、貼り合わせ完了状態では、各凹部３ｂは完全に埋まっており、閉空間Ｎは気密封止される。
【００５５】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、表示パネル２に、表示装置１Ａの最終的な接着高さＰよりも塗布高さが高く連続な枠形状となり、その接着厚さＰより塗布高さが低い凹部３ｂを形成するように接着部材３を塗布し、減圧雰囲気中でその接着部材３を介して表示パネル２とレンズ板４とを貼り合わせることによって、離間状態での閉空間Ｎの体積Ｖｂが凹部３ｂにより貼り合わせ完了状態での閉空間Ｎの体積Ｖａに近づき、内部圧力Ｐａが貼り合わせ圧力Ｐｂと同程度になる（Ｐａ＝Ｐｂ×Ｖｂ／Ｖａ）。これにより、内部圧力Ｐａと大気圧との圧力差が十分となるので、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、第１の実施の形態に比べ、接着部材３の塗布高さを測定する工程や貼り合わせ圧力Ｐｂを求める工程等を減らすことが可能になるので、工程数を削減して製造工程を簡略化することができる。
【００５６】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について図１２ないし図１５を参照して説明する。
【００５７】
本発明の第３の実施の形態は基本的に第１の実施の形態と同様である。したがって、第３の実施の形態では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。なお、第３の実施の形態においては、第１の実施の形態で説明した部分と同じ部分の説明を省略する。
【００５８】
本発明の第３の実施の形態では、表示装置１Ａの最終的な接着高さＰよりも塗布高さが高く不連続な枠形状の接着部材３を表示パネル２上に塗布し、貼り合わせ後、その不連続部分が表面張力と粘性で埋まるような状態を形成する。なお、不連続部分の幅や個数は表示パネル２のサイズや用いる接着部材３等に応じて適宜調整される。また、第１の実施の形態のように貼り合わせ圧力Ｐｂを求める必要はなく、あらかじめ設定された真空圧の減圧雰囲気中で貼り合わせが行われる。
【００５９】
例えば、図１２及び図１３に示すように、接着部材３は、表示パネル２の表示領域Ｅを囲むように不連続を繰り返す枠形状に塗布される。これにより、枠形状の接着部材３には、接着部材３が存在しない複数の個所が形成される。これらの箇所は、例えば、塗布の中断を繰り返すことにより形成される。接着部材３の塗布高さは表示装置１Ａの最終的な接着厚さＰよりも高い。なお、貼り合わせ工程において接着部材３が押し潰され、各箇所の不連続部分はその周囲の接着部材３により徐々に埋まっていく。その後、貼り合わせ完了状態では、各箇所の不連続部分は完全に埋まっており、閉空間Ｎは気密封止される。
【００６０】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態によれば、表示パネル２に、表示装置１Ａの最終的な接着高さＰよりも塗布高さが高く不連続な枠形状となるように接着部材３を塗布し、減圧雰囲気中でその接着部材３を介して表示パネル２とレンズ板４とを貼り合わせることによって、離間状態での閉空間Ｎの体積Ｖｂが貼り合わせ完了状態での閉空間Ｎの体積Ｖａとほぼ同じとなり、内部圧力Ｐａが貼り合わせ圧力Ｐｂと同程度になる（Ｐａ＝Ｐｂ×Ｖｂ／Ｖａ）。これにより、内部圧力Ｐａと大気圧との圧力差が十分となるので、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、第１の実施の形態に比べ、接着部材３の塗布高さを測定する工程や貼り合わせ圧力Ｐｂを求める工程等を減らすことが可能になるので、工程数を削減して製造工程を簡略化することができる。
【００６１】
ここで、前述の不連続な枠形状の接着部材３を用いる場合には、不連続部分を完全に埋めて閉空間Ｎを確実に気密封止し、閉空間Ｎの気密性を維持する必要がある。
【００６２】
そこで、図１４に示すように、塗布工程において、接着部材３が、前述のように不連続を繰り返すことに加え、その不連続部分から表示パネル２の外周に向けて不連続を維持しながら伸びるように塗布される。これにより、不連続部分において隣接する接着部材３の隣接距離が長くなり、接着部材３の各不連続部分がその周囲の接着部材３により埋められやすくなるので、接着部材３の各不連続部分を完全に埋め、閉空間Ｎを確実に気密封止することができる。なお、図１４では、接着部材３が不連続部分から表示パネル２の外周に向けてほぼ直角に曲げられており、隣接する接着部材３の離間距離は一定に維持されている。
【００６３】
一方、図１５に示すように、貼り合わせ工程において、表示パネル２が載置されたステージ２３が揺動されるようにしてもよい（図１５の左側参照）。これにより、接着部材３の各不連続部分がその周囲の接着部材３により確実に埋められる（図１５の右側参照）。したがって、表示パネル２を揺動することによって、接着部材３の各不連続部分を完全に埋め、閉空間Ｎを確実に気密封止することができる。なお、ここでは、表示パネル２だけを揺動しているが、これに限るものではなく、表示パネル２及びレンズ板４のどちらか一方又は両方を揺動すればよい。
【００６４】
（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００６５】
例えば、前述の実施の形態においては、表示パネル２に接着部材３を塗布しているが、これに限るものではなく、表示パネル２に換えてレンズ板４に接着部材３を塗布するようにしてもよい。
【００６６】
また、前述の実施の形態においては、表示パネル２として液晶表示パネル（ＬＣＤ）を用いているが、これに限るものではなく、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、電界放出表示パネル（ＦＥＤ）及び電子放出表示パネル（ＳＥＤ）等を用いるようにしてもよい。ここで、表示パネル２が自身で発光して画像を表示することが可能である場合には、その表示パネル２を制御部に接続して必要に応じてアライメント用の画像を表示させるようにしてもよい。この場合には、光照射部を用いる必要はない。
【００６７】
最後に、前述の実施の形態においては、各種の数値を挙げているが、それらの数値は例示であり、限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る塗布装置が行う工程を説明するための説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る貼り合わせ装置が行う工程を説明するための第１の説明図である。
【図４】第２の説明図である。
【図５】第３の説明図である。
【図６】第４の説明図である。
【図７】貼り合わせ工程による閉空間の体積変化を説明するための説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る接着部材塗布済の表示パネルを示す平面図である。
【図９】図８に示す接着部材塗布済の表示パネルの一部を拡大して示す側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る接着部材塗布済の表示パネルを示す平面図である。
【図１１】図１０に示す接着部材塗布済の表示パネルの一部を拡大して示す側面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る接着部材塗布済の表示パネルを示す平面図である。
【図１３】図１２に示す接着部材塗布済の表示パネルの一部を拡大して示す側面図である。
【図１４】図１２に示す接着部材塗布済の表示パネルの塗布変形例を示す平面図である。
【図１５】図１２に示す接着部材塗布済の表示パネルとレンズ板とを貼り合わせる際の揺動工程を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１Ａ…三次元画像表示装置（表示装置）、３…接着部材、３ａ…凹部、３ｂ…凹部、４…レンズ板、４ａ…レンチキュラレンズ、２…表示パネル、Ｎ…閉空間
【図１】
2010020068.tif 000003
【図２】
2010020068.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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