(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
右目用画像光を生成する右目画像生成領域および左目用画像光を生成する左目画像生成領域を含む画像生成部を有し、前記右目用画像光および前記左目用画像光を、偏光軸が互いに平行な直線偏光として出射する画像表示部と、
前記画像表示部の出射側に配され、右目用偏光領域、左目用偏光領域、および、前記右目用偏光領域と前記左目用偏光領域との境界であって入射側の面に配され、入射した前記右目用画像光および前記左目用画像光を遮る遮光部を有し、前記右目用偏光領域および前記左目用偏光領域に前記右目用画像光および前記左目用画像光がそれぞれ入射したときに、入射した前記右目用画像光および前記左目用画像光を、偏光軸が互いに直交した直線偏光、または、偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する位相差板と
を有する立体画像表示装置の製造方法であって、
前記画像表示部の出射側の面および前記位相差板の前記入射側の面の少なくとも一方であって、前記画像表示部の前記右目画像生成領域および前記左目画像生成領域と前記位相差板の前記右目用偏光領域および前記左目用偏光領域とが重なる領域に、樹脂を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程の後に、前記画像表示部の出射側の面と前記位相差板の前記入射側の面とを向かい合わせて載置する載置工程と、
前記載置工程の後に、真空炉内で前記樹脂を脱気する脱気工程と、
前記脱気工程中または後に、前記画像表示部および前記位相差板を押圧してラミネートするラミネート工程と、
前記ラミネート工程においてラミネートされた前記画像表示部と前記位相差板との間の樹脂を硬化することにより、前記画像表示部と前記位相差板とを接着する接着工程と
を備える製造方法。
【請求項２】
前記脱気工程は、前記樹脂が塗布された前記画像表示部を超音波で脱気する工程を含む請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記塗布工程を減圧した真空炉内で実行することにより、前記樹脂を脱気する請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記塗布工程は、紫外線硬化樹脂を含む前記樹脂を塗布する工程を含み、
前記接着工程は、前記樹脂に紫外線を照射する工程を含む請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記塗布工程は、熱硬化樹脂を含む前記樹脂を塗布する工程を含み、
前記接着工程は、前記樹脂を加熱する工程を含む請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記塗布工程は、紫外線および熱で硬化する樹脂を塗布する工程を含み、
前記接着工程は、前記位相差板の側から前記樹脂に紫外線を照射して前記遮光部の間の前記樹脂を硬化した後に、前記樹脂を加熱することにより前記樹脂の全体を硬化させる請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
前記塗布工程は、紫外線および熱で硬化する樹脂を塗布する工程を含み、
前記接着工程は、前記位相差板の側から前記樹脂に紫外線を照射しつつ、前記樹脂を加熱することにより前記樹脂の全体を硬化させる請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
右目用画像光を生成する右目画像生成領域および左目用画像光を生成する左目画像生成領域を含む画像生成部を有し、前記右目用画像光および前記左目用画像光を、偏光軸が互いに平行な直線偏光として出射する画像表示部と、
前記画像表示部の出射側に配され、右目用偏光領域、左目用偏光領域、および、前記右目用偏光領域と前記左目用偏光領域との境界であって入射側の面に配され、入射した前記右目用画像光および前記左目用画像光を遮る遮光部を有し、前記右目用偏光領域および前記左目用偏光領域に前記右目用画像光および前記左目用画像光がそれぞれ入射したときに、入射した前記右目用画像光および前記左目用画像光を、偏光軸が互いに直交した直線偏光、または、偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する位相差板と
を有する立体画像表示装置の製造方法であって、
前記画像表示部の出射側の面および前記位相差板の前記入射側の面の少なくとも一方であって、前記画像表示部の前記右目画像生成領域および前記左目画像生成領域と前記位相差板の前記右目用偏光領域および前記左目用偏光領域とが重なる領域に、硬化性の樹脂を含む接着シートを貼り付ける貼付工程と、
前記貼付工程の後に、前記画像表示部の出射側の面と前記位相差板の前記入射側の面とを向かい合わせて載置する載置工程と、
前記載置工程の後に、真空炉内で前記樹脂を脱気する脱気工程と、
前記脱気工程中または後に、前記画像表示部および前記位相差板を押圧してラミネートするラミネート工程と、
前記ラミネート工程においてラミネートされた前記画像表示部と前記位相差板との間の樹脂を硬化することにより、前記画像表示部と前記位相差板とを接着する接着工程と
を備える製造方法。
【請求項９】
前記貼付工程は、
樹脂層および前記樹脂層を支持するセパレートフィルムを有する前記接着シートの前記樹脂層の側を、前記位相差板の前記入射側の面に貼り付ける工程と、
前記位相差板の前記入射側の面に貼り付けた前記接着シートの前記セパレートフィルム側に、加熱したロールを押し付けることにより前記接着シートを前記位相差板にラミネートする工程と、
ラミネートされた前記接着シートの前記セパレートフィルムを前記樹脂層から剥がす工程と
を有する請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記ラミネート工程と前記接着工程との間に、大気圧よりも圧力の高い雰囲気中で前記画像表示部および前記位相差板を加熱する加熱工程をさらに備える請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記加熱工程における雰囲気の圧力は、前記ラミネート工程におけるラミネート圧力よりも高い請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の製造方法により製造された立体画像表示装置。
【請求項１３】
前記画像表示部は、一対のガラス基板と、前記一対のガラス基板の間に封止された液晶とを有し、
前記出射側のガラス基板の厚みは０．５ｍｍ以下である請求項１２に記載の立体画像表示装置。
【請求項１４】
前記画像表示部は、一対のガラス基板と、前記一対のガラス基板の間に封止された液晶とを有し、
前記位相差板は、前記右目用偏光領域および前記左目用偏光領域を支持するガラス基板を有し、
前記位相差板の前記ガラス基板の厚みは、前記画像表示部における前記出射側のガラス基板の厚みよりも厚い請求項１２に記載の立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像表示装置およびその製造方法に関する。本発明は、特に、視野角を拡げた立体画像表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイと位相差板とを組み合わせた立体画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この立体表示装置において、液晶ディスプレイにおける観察者側の偏光板に、位相差板を粘着剤または接着剤と用いて貼り付ける。
【特許文献１】特開平１０−２５３８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、液晶ディスプレイが大型の場合には当該液晶ディスプレイが撓む等により、液晶ディスプレイと位相差板との平行度を保つことが困難になる。さらに、位相差板における液晶ディスプレイ側の面に離散的に複数の遮光部が設けられている場合には、この遮光部の有無による凹凸によって、位相差板を液晶ディスプレイに貼り付けた場合に平坦度が低くなる。液晶ディスプレイと位相差板との平行度および平坦度が低くなると、モアレが生じるという不具合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、右目用画像光を生成する右目画像生成領域および左目用画像光を生成する左目画像生成領域を含む画像生成部を有し、右目用画像光および左目用画像光を、偏光軸が互いに平行な直線偏光として出射する画像表示部と、画像表示部の出射側に配され、右目用偏光領域、左目用偏光領域、および、右目用偏光領域と左目用偏光領域との境界であって入射側の面に配され、入射した右目用画像光および左目用画像光を遮る遮光部を有し、右目用偏光領域および左目用偏光領域に右目用画像光および左目用画像光がそれぞれ入射したときに、入射した右目用画像光および左目用画像光を、偏光軸が互いに直交した直線偏光、または、偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する位相差板とを有する立体画像表示装置の製造方法であって、画像表示部の出射側の面および位相差板の入射側の面の少なくとも一方であって、画像表示部の右目画像生成領域および左目画像生成領域と位相差板の右目用偏光領域および左目用偏光領域とが重なる領域に、樹脂を塗布する塗布工程と、塗布工程の後に、画像表示部の出射側の面と、位相差板の入射側の面とを向かい合わせて重ね、画像表示部および位相差板をラミネートするラミネート工程と、ラミネート工程においてラミネートされた画像表示部と位相差板との間の樹脂を硬化することにより、画像表示部と位相差板とを接着する接着工程とを備える製造方法が提供される。
【０００５】
本発明の第２の形態においては、右目用画像光を生成する右目画像生成領域および左目用画像光を生成する左目画像生成領域を含む画像生成部を有し、右目用画像光および左目用画像光を、偏光軸が互いに平行な直線偏光として出射する画像表示部と、画像表示部の出射側に配され、右目用偏光領域および左目用偏光領域を有し、右目用偏光領域および左目用偏光領域に右目用画像光および左目用画像光がそれぞれ入射したときに、入射した右目用画像光および左目用画像光を、偏光軸が互いに直交した直線偏光、または、偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する位相差板と、画像表示部の右目画像生成領域および左目画像生成領域と位相差板の右目用偏光領域および左目用偏光領域とが重なる領域に配され、画像表示部の出射側の面と位相差板の入射側の面とを接着する接着層とを備え、位相差板は、右目用偏光領域と左目用偏光領域との境界であって入射側の面に配され、入射した右目用画像光および左目用画像光を遮る遮光部を有し、接着層は、遮光部の厚みと同じ厚みを有する立体画像表示装置が提供される。
【０００６】
本発明の第３の形態においては、右目用画像光を生成する右目画像生成領域および左目用画像光を生成する左目画像生成領域を含む画像生成部を有し、右目用画像光および左目用画像光を、偏光軸が互いに平行な直線偏光として出射する画像表示部と、画像表示部の出射側に配され、右目用偏光領域、左目用偏光領域、および、右目用偏光領域と左目用偏光領域との境界であって入射側の面に配され、入射した右目用画像光および左目用画像光を遮る遮光部を有し、右目用偏光領域および左目用偏光領域に右目用画像光および左目用画像光がそれぞれ入射したときに、入射した右目用画像光および左目用画像光を、偏光軸が互いに直交した直線偏光、または、偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する位相差板とを有する立体画像表示装置の製造方法であって、画像表示部の出射側の面および位相差板の入射側の面の少なくとも一方であって、画像表示部の右目画像生成領域および左目画像生成領域と位相差板の右目用偏光領域および左目用偏光領域とが重なる領域に、硬化性の樹脂を含む接着シートを貼り付ける貼付工程と、貼付工程の後に、画像表示部の出射側の面と位相差板の入射側の面とを向かい合わせて重ね、画像表示部および位相差板をラミネートするラミネート工程と、ラミネート工程においてラミネートされた画像表示部と位相差板との間の樹脂を硬化することにより、画像表示部と位相差板とを接着する接着工程とを備える製造方法が提供される。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態の製造方法により製造される立体画像表示装置１００の分解斜視図である。図１に示すように、立体画像表示装置１００は、光源１２０と、画像表示部１３０と、位相差板１８０と、反射防止層２００とをこの順で備える。画像表示部１３０は、光源側偏光板１５０、画像生成部１６０および出射側偏光板１７０を含む。この立体画像表示装置１００に表示される立体画像を後述する観察者５００が観察する場合、図１における反射防止層２００よりも右側から観察する。
【００１０】
光源１２０は、観察者５００から見て立体画像表示装置１００の最も奥側に配され、立体画像表示装置１００を使用している状態（以下、「立体画像表示装置１００の使用状態」と略称する）において、白色の無偏光が光源側偏光板１５０の一面に向けて出射される。なお、本実施形態では、光源１２０に面光源を用いているが、面光源に替えて例えば点光源と集光レンズとの組み合わせでもよい。この集光レンズの一例として、フレネルレンズシートが挙げられる。
【００１１】
光源側偏光板１５０は、画像生成部１６０における光源１２０側に配される。光源側偏光板１５０は、透過軸および当該透過軸に直交する吸収軸を有するので、光源１２０から出射した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸方向と平行な偏光軸の光を透過すると共に、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。ここで、偏光軸の方向とは、光における電界の振動方向をいう。光源側偏光板１５０における透過軸の方向は、図１に矢印で示すように、観察者５００が立体画像表示装置１００を見たときの水平方向から右上４５度の方向である。
【００１２】
画像生成部１６０は、右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４を有する。これら右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４は、図１に示すように、画像生成部１６０を水平方向に区切った領域であり、複数の右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４が鉛直方向に互い違いに配されている。
【００１３】
立体画像表示装置１００の使用状態において、画像生成部１６０の右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４には、それぞれ右目用画像および左目用画像が生成される。このときに光源側偏光板１５０を透過した光が画像生成部１６０の右目画像生成領域１６２に入射すると、右目画像生成領域１６２の透過光は右目用画像の画像光（以下、「右目用画像光」と略称する）となる。同様に、光源側偏光板１５０を透過した光が画像生成部１６０の左目画像生成領域１６４に入射すると、左目画像生成領域１６４の透過光は左目用画像の画像光（以下、「左目用画像光」と略称する）となる。
【００１４】
なお、右目画像生成領域１６２を透過した右目用画像光および左目画像生成領域１６４を透過した左目用画像光は、それぞれ特定方向の偏光軸を有する直線偏光になる。ここで、それぞれ特定方向の偏光軸とは、互いに同じ方向であってもよく、図１に示す例においては、ともに偏光軸が後述する出射側偏光板１７０における透過軸の方向と同じ方向に設定されている。このような画像生成部１６０には、例えば水平方向および垂直方向に二次元的に複数の小さなセルが配され、各セルにおいて配向膜間に液晶を封止したＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が用いられる。このＬＣＤにおいて各セルを電気的に駆動することにより、各セルは、通過する光をその偏光軸の方向を変えずに透過する状態と、偏光軸の方向を９０度回転させて透過する状態とを切り替える。
【００１５】
出射側偏光板１７０は、画像生成部１６０における観察者５００側に配される。この出射側偏光板１７０は、上記右目画像生成領域１６２を透過した右目用画像光、および、上記左目画像生成領域１６４を透過した左目用画像光が入射すると、これらのうち偏光軸が透過軸と平行な光を透過すると共に、偏光軸が吸収軸と平行な光を遮断する。ここで、出射側偏光板１７０における透過軸の方向は、図１に矢印で示すように、観察者５００が立体画像表示装置１００を見たときの水平方向から左上４５度の方向である。
【００１６】
位相差板１８０は、右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２を有する。この位相差板１８０における右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２の位置および大きさは、図１に示すように、画像生成部１６０の右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４の位置および大きさに対応している。したがって、立体画像表示装置１００の使用状態において、右目用偏光領域１８１には、上記右目画像生成領域１６２を透過した右目用画像光が入射するとともに、左目用偏光領域１８２には、上記左目画像生成領域１６４を透過した左目用画像光が入射する。また、位相差板１８０の画像表示部１３０に対向する面における右目用偏光領域１８１と左目用偏光領域１８２との境界には、遮光部１９０が設けられている。この遮光部１９０は、位相差板１８０の右目用偏光領域１８１に隣接する左目用偏光領域１８２に入射するべき左目用画像光のうち、上記境界を超えて当該右目用偏光領域１８１に入射する画像光を吸収して遮る。また、上記遮光部１９０は、同様に、位相差板１８０の左目用偏光領域１８２に隣接する右目用偏光領域１８１に入射するべき右目用画像光のうち、上記境界を超えて当該左目用偏光領域１８２に入射する画像光を吸収して遮る。このように、位相差板１８０の上記境界に遮光部１９０を設けることにより、立体画像表示装置１００から出射される右目用画像光および左目用画像光にクロストークが生じにくくなる。
【００１７】
右目用偏光領域１８１は、入射した右目用画像光の偏光軸を回転させずにそのまま透過する。また、左目用偏光領域１８２は、入射した左目用画像光の偏光軸を右目用偏光領域１８１に入射した右目用画像光の偏光軸に対して直交する方向に回転させる。したがって、右目用偏光領域１８１を透過した右目用画像光の偏光軸と、左目用偏光領域１８２を透過した左目用画像光の偏光軸とは、図１に矢印で示すように、その方向が互いに直交する。なお、図１の位相差板１８０における矢印は、位相差板１８０を通過した偏光の偏光軸を示している。右目用偏光領域１８１には、例えば透明なガラスまたは樹脂などが用いられ、左目用偏光領域１８２には、例えば入射される左目用画像光の偏光軸の方向に対して４５度の角度の光学軸を有する半波長板が用いられる。図１に示す例において、左目用偏光領域１８２の光学軸の方向は、水平方向または鉛直方向である。ここで、光学軸とは、光が左目用偏光領域１８２を透過するときの進相軸または遅相軸の一方を指す。なお、上記位相差板１８０に代えて、右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２にそれぞれ半波長板を用いて、入射した右目用画像光および左目用画像光を、偏光軸が互いに直交した直線偏光として出射してもよい。
【００１８】
図２は、立体画像表示装置１００の使用状態を示す概略図である。立体画像表示装置１００により立体画像を観察する場合、観察者５００は、図２に示すように、立体画像表示装置１００から投影される右目用画像光および左目用画像光を、偏光眼鏡２２０をかけて観察する。この偏光眼鏡２２０には、観察者５００がこの偏光眼鏡２２０をかけたときに観察者５００の右目５１２側にあたる位置に右目用画像透過部２３２が配され、左目５１４側にあたる位置に左目用画像透過部２３４が配される。これら右目用画像透過部２３２および左目用画像透過部２３４は、互いに異なる特定の透過軸方向をもつ偏光レンズであり、偏光眼鏡２２０のフレームに固定されている。
【００１９】
右目用画像透過部２３２は、透過軸方向が右目用偏光領域１８１を透過した右目用画像光と同じ方向を有すると共に、吸収軸方向が上記透過軸方向と直交する方向を有する偏光板である。左目用画像透過部２３４は、透過軸方向が左目用偏光領域１８２を透過した左目用画像光と同じ方向を有すると共に、吸収軸方向が上記透過軸方向と直交する方向を有する偏光板である。これら右目用画像透過部２３２および左目用画像透過部２３４には、例えば二色性染料を含浸させたフィルムを一軸延伸して得られる偏光膜を貼り付けた偏光レンズが用いられる。
【００２０】
観察者５００は、立体画像表示装置１００により立体画像を観察するときに、上記位相差板１８０の右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２を透過した右目用画像光および左目用画像光の出射する範囲内において、上記のように、偏光眼鏡２２０をかけて立体画像表示装置１００を観察する。これにより、右目５１２では右目用画像光だけを観察することができ、左目５１４では左目用画像光だけを観察することができる。したがって、観察者５００は、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。
【００２１】
図３は、筐体１１０に収容された立体画像表示装置１００の概略断面図である。図３に示すように、画像表示部１３０が外枠１６５に支持される。さらに、画像表示部１３０の出射側に位相差板１８０および反射防止層２００が取り付けられる。筐体１１０は、光源１２０および画像表示部１３０を収容する。ここで、位相差板１８０は、接着層３００により画像表示部１３０に接着される。接着層３００の厚みは、遮光部１９０と同じ厚みであることが好ましい。ここで同じ厚さとは、完全に同一である場合に加えて、接着層３００の方が遮光部１９０よりも１．５倍程度厚い範囲までを含む。例えば、遮光部１９０の厚みが１０μｍから１５μｍである場合に、接着層３００の厚みは１０μｍから２０μｍであることが好ましく、また、遮光部１９０の厚みが２μｍから３μｍである場合に、接着層３００の厚みは２μｍから５μｍであることが好ましい。ここで、接着層３００の厚みは、位相差板１８０の右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２における入射側の面からの厚みをいう。遮光部１９０の厚みが小さいほうが、接着層３００の塗布工程において、気泡が入りにくくなる。
【００２２】
上記立体画像表示装置１００の製造方法について以下に説明する。本実施形態に係る立体画像表示装置１００の製造方法は、画像表示部１３０に樹脂を塗布する塗布工程と、画像表示部１３０に位相差板１８０を載置する載置工程と、樹脂を脱気する脱気工程と、画像表示部１３０と位相差板１８０とをラミネートするラミネート工程と、樹脂を硬化することにより画像表示部１３０と位相差板１８０とを接着する接着工程とを備える。
【００２３】
図４は、塗布工程前の画像表示部１３０の概略断面図を示す。図４の画像表示部１３０の画像生成部１６０は、光源側ガラス基板１４２および出射側ガラス基板１４４と、これら光源側ガラス基板１４２および出射側ガラス基板１４４の間に封止された液晶により形成される右目画像生成領域１６２、および、左目画像生成領域１６４を有する。光源側ガラス基板１４２の光源側には、光源側偏光板１５０が配されると共に、出射側ガラス基板１４４の出射側には、出射側偏光板１７０が配される。
【００２４】
図５は、塗布工程を説明する断面図である。塗布工程において、画像表示部１３０における出射側偏光板１７０の出射側の面に、樹脂が塗布され、接着層３００が形成される。ここで、樹脂は、少なくとも、画像表示部１３０の右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４と、位相差板１８０の右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２とが対向する領域に塗布される。これに代えて、出射側偏光板１７０の全面に塗布されてもよい。樹脂を塗布する方法は、ダイコーター、グラビアコーター等が用いられる。さらに、画像表示部１３０が真空炉に載置され、当該真空炉が減圧された状態で樹脂が塗布されてもよい。これにより、樹脂を脱気して、透明性および接着性を向上させることができる。さらに、樹脂の塗布後に、画像表示部１３０に超音波振動が与えられることにより樹脂が脱気されてもよい。当該塗布工程における接着層３００の硬化前の厚みは、遮光部１９０の厚みと同じか、それよりも薄くてもよい。塗布工程における接着層３００の硬化前の厚みは、遮光部１９０の間の開口部の面積、および、遮光部１９０の厚さ等によって、適宜設定することができる。
【００２５】
当該塗布工程において用いられる樹脂は、紫外線で硬化すると共に、熱でも硬化することが好ましい。紫外線と熱との両方で硬化する樹脂としては、側鎖に不飽和二重結合有する官能基とエポキシ基を有する樹脂を使用することができる。また、紫外線で硬化する樹脂と、熱で硬化する樹脂とを混合して塗布してもよい。この場合に、紫外線で硬化する樹脂としては、ウレタンアクリレート、不飽和ポリエステルアクリレートなどの紫外線硬化樹脂を使用することができる。また、熱で硬化する樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ウレタン樹脂などを使用することができる。また、上記樹脂の粘度は、常温（２５℃）で、５００ｃｐｓから１０００ｃｐｓであることが好ましい。上記粘度が５００ｃｐｓより小さいと、塗布した樹脂が流れ出るおそれがある。一方、粘度が１０００ｃｐｓより大きいと、遮光部１９０の間に樹脂が入り込みにくくなり、隅々まで樹脂が行き渡らないおそれがある。
【００２６】
図６は、載置工程を説明する断面図である。載置工程において、画像表示部１３０の接着層３００が形成された面に、位相差板１８０の遮光部１９０が形成された面が向かい合うように重ねて載置される。画像表示部１３０に位相差板１８０が載置された状態で、これら画像表示部１３０および位相差板１８０が真空炉内に配され、当該真空炉が減圧されることにより、樹脂を脱気する脱気工程が行われる。脱気工程において、画像表示部１３０および位相差板１８０に超音波振動が与えられることにより樹脂が脱気されてもよい。
【００２７】
なお、図６に示すように、位相差板１８０の右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２はガラス基板１８３に支持されている。位相差板１８０のガラス基板１８３が画像表示部１３０の出射側ガラス基板１４４よりも厚く、かつ、位相差板１８０と画像表示部１３０とを全面接着するので、強度を保持しつつ、出射側ガラス基板１４４を薄くすることができる。これにより、画像表示部１３０の画像生成部１６０と位相差板１８０の右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２との距離が縮まることにより、視野角を拡げることができる。例えば、ガラス基板１８３の厚みが０．７ｍｍである場合に、出射側ガラス基板１４４の厚みを０．５ｍｍ以下にすることができる。
【００２８】
図７は、ラミネート工程を説明する断面図である。ラミネート工程において、上記載置工程後の画像表示部１３０および位相差板１８０が、位相差板１８０を上向きにして、載置台６１０に載置される。さらに、ローラ６００が位相差板１８０のガラス基板１８３を押圧しながら回転することにより、画像表示部１３０と位相差板１８０とがラミネートされる。これにより、接着層３００の厚みを均一にして、画像表示部１３０と位相差板１８０の平坦度および平行度を高めることができる。上記ラミネート工程後において、接着層３００の厚さは、遮光部１９０と同じ厚さであることが好ましい。ラミネート工程において、ローラは図７に示すように右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４が並んでいる方向に沿って回転してラミネートしてもよいし、図７とは直交する方向すなわち右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４の長手方向に沿って回転してラミネートしてもよい。上記ラミネート工程後に、画像表示部１３０と位相差板１８０とがアラインメントされてもよい。この場合に、接着層３００にシリカ系フィラーをスペーサーとして混合することにより、アラインメントを容易にすることができる。なお、塗布工程、載置工程およびラミネート工程を、減圧下の真空炉内で実行してもよい。これにより、より効果的に脱気をすることでき、生産性が向上する。
【００２９】
図８は、接着工程を説明する断面図である。接着工程において、上記ラミネート工程後の接着層３００に対して、位相差板１８０の側から紫外線を照射して、接着層３００の樹脂を硬化させる。この場合に例えば、照度１８０ｍＷ／ｃｍ２、積算光量３０００ｍＪ／ｃｍ２、波長３６５ｎｍの紫外線を照射する。これにより、接着層３００の樹脂のうち、位相差板１８０の遮光部１９０間の領域に紫外線が照射されて硬化される。
【００３０】
さらに、ヒータ等により外部から接着層３００に熱を加えて、接着層３００全体を硬化させる。これにより、紫外線が照射されなかった領域の樹脂も硬化させて、画像表示部１３０と位相差板１８０とをより確実に接着することができる。なお、紫外線の照射とヒータによる加熱は同時に行われてもよい。
【００３１】
以上により接着された画像表示部１３０および位相差板１８０が、図３に示す筐体１１０に取り付けられることにより、立体画像表示装置１００が製造される。以上、本実施形態によれば、画像表示部１３０と位相差板１８０とが、少なくとも、画像表示部１３０の右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４と、位相差板１８０の右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２とが重なる領域に塗布された樹脂により接着される。これにより、画像表示部１３０と位相差板１８０とを近づけて固定することができるので、視野角を拡げることができる。
【００３２】
図９は、反射防止層２００の一例を示す。上記立体画像表示装置１００は、位相差板１８０よりも観察者５００側に反射防止層２００を有する。反射防止層２００は、位相差板１８０のガラス基板１８３上に、接着層２０２、基材２０４、ハードコート２０６、高屈折率樹脂２０８および低屈折率樹脂２１０をこの順に有する。接着層２０２の厚みは、例えば２５μｍである。また、基材２０４は、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）であって、厚みは８０μｍである。ハードコート２０６の厚みは例えば５μｍである。高屈折率樹脂２０８および低屈折率樹脂２１０の屈折率はそれぞれ１．６５、１．４０であり、厚みはそれぞれ０．１μｍである。
【００３３】
図１０は、本実施形態の製造方法により製造される他の立体画像表示装置１０１の分解斜視図である。図１０に示す立体画像表示装置１０１において、上記立体画像表示装置１００と同じ構成については同じ参照番号を付して説明を省略する。図１０に示すように、立体画像表示装置１０１は、上記立体画像表示装置１００の位相差板１８０に替えて位相差板１８５を備える。この位相差板１８５は、右目用偏光領域１８６および左目用偏光領域１８７を有する。ここで、右目用偏光領域１８６および左目用偏光領域１８７は、ともに１／４波長板であり、それぞれの光学軸が互いに直交する。この位相差板１８５における右目用偏光領域１８６および左目用偏光領域１８７の位置および大きさは、上記位相差板１８０における右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２の位置および大きさと同様に、画像生成部１６０の右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４の位置および大きさに対応している。したがって、立体画像表示装置１０１の使用状態において、右目用偏光領域１８６には、上記右目画像生成領域１６２を透過した右目用画像光が入射し、左目用偏光領域１８７には、上記左目画像生成領域１６４を透過した左目用画像光が入射する。
【００３４】
また、位相差板１８５の画像表示部１３０に対向する面における右目用偏光領域１８６と左目用偏光領域１８７との境界には、遮光部１９０が設けられている。この遮光部１９０は、位相差板１８５の右目用偏光領域１８６に隣接する左目用偏光領域１８７に入射するべき左目用画像光のうち、上記境界を超えて当該右目用偏光領域１８６に入射する画像光を吸収して遮る。また、上記遮光部１９０は、同様に、位相差板１８５の左目用偏光領域１８７に隣接する右目用偏光領域１８６に入射するべき右目用画像光のうち、上記境界を超えて当該左目用偏光領域１８７に入射する画像光を吸収して遮る。このように、位相差板１８５の上記境界に遮光部１９０を設けることにより、立体画像表示装置１０１から出射される右目用画像光および左目用画像光にクロストークが生じにくくなる。
【００３５】
位相差板１８５は、入射した光を偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する。例えば、右目用偏光領域１８６は入射した光を右回りの円偏光として出射すると共に、左目用偏光領域１８７は入射した光を左回りの円偏光として出射する。なお、図８の位相差板１８５の矢印は、この位相差板１８５を通過した偏光の回転方向を示している。右目用偏光領域１８６には、例えば光学軸が水平方向である１／４波長板が用いられ、左目用偏光領域１８７には、例えば光学軸が鉛直方向である１／４波長板が用いられる。
【００３６】
図１０に示す立体画像表示装置１０１においても、立体画像表示装置１００の場合と同様に、接着層３００により画像生成部１６０と位相差板１８５とを接着する。これにより、画像生成部１６０と位相差板１８５とを近づけて固定することができるので、視野角を拡げることができる。
【００３７】
図１０に示す位相差板１８５を備えた立体画像表示装置１０１を観察する場合、観察者５００は、右目５１２側にあたる位置および左目５１４側にあたる位置にそれぞれ１／４波長板と偏光レンズが配された偏光眼鏡をかけて観察する。この偏光眼鏡において、観察者５００の右目５１２側にあたる位置に配される１／４波長板は光学軸が水平方向であり、観察者５００の左目５１４側にあたる位置に配される１／４波長板は光学軸が鉛直方向である。また、観察者５００の右目５１２側にあたる位置に配される偏光レンズ、および、観察者５００の左目５１４側にあたる位置に配される偏光レンズは、ともに透過軸方向が観察者５００から見て右斜め４５度であり、吸収軸方向が上記透過軸方向と直交する方向である。
【００３８】
観察者５００が上記の偏光眼鏡をかけて立体画像表示装置１０１を観察する場合、観察者５００の右目５１２側では、偏光軸が観察者５００から見て右回りの円偏光が入射したときに、その円偏光は上記の光学軸が水平方向である１／４波長板によって右斜め４５度の直線偏光に変換された後、上記偏光レンズを透過して観察者５００の右目５１２で観察される。また、観察者５００の左目５１４側では、偏光軸が観察者５００から見て左回りの円偏光が入射したときに、その円偏光は上記の光学軸が鉛直方向である１／４波長板によって右斜め４５度の直線偏光に変換された後、上記偏光レンズを透過して観察者５００の左目５１４で観察される。このように、上記偏光眼鏡をかけて立体画像表示装置１０１を観察することにより、右目５１２では右目用画像光だけを観察することができ、左目５１４では左目用画像光だけを観察することができる。したがって、観察者５００は、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。
【００３９】
以上、本実施形態によれば、画像表示部１３０と位相差板１８０、１８５とが、少なくとも、画像表示部１３０の右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４と、位相差板１８０、１８５の右目用偏光領域１８１、１８６および左目用偏光領域１８２、１８７とが重なる領域に塗布された樹脂により接着される。これにより、画像表示部１３０と位相差板１８０とを近づけて固定することができるので、視野角を拡げるか、または、遮光層の幅を狭くして輝度を向上させることができる。
【００４０】
上記実施形態において、視野角の広がりと輝度の向上を評価すべく、下記の比較例１、実施例１および実施例２を用いた。
＜比較例１＞
比較例１において、画像表示部１３０の出射側ガラス基板１４４の厚みおよび出射側偏光板１７０の厚みを表１に記載の通りに設定した（単位はｍｍ）。また、位相差板１８０の遮光部１９０のピッチを０．２７０ｍｍとし、遮光部１９０の厚さ（すなわち、位相差板１８０の面の法線方向の長さ）を０．０１５ｍｍ、各遮光部１９０の幅（すなわち、位相差板１８０の面に沿った方向の長さ）を表１の通りに設定した。さらに、接着層３００の厚みは遮光部１９０の厚みと同一の０．０１５ｍｍに設定した。この比較例１において、視野角を評価した。
【００４１】
視野角は、隣接する画素間のクロストークが生じない、位相差板１８０等の法線方向に対する角度の範囲を意味する。本実施形態において、視野角を下記の通りに評価した。
【００４２】
図１１は、視野角を説明する位相差板１８０および画像表示部１３０の側面図である。まず、観察距離ｄすなわち、画像表示部１３０の出射側ガラス基板１４４の光源側の面から観察者５３０までの距離を７００ｍｍとし、観察者５３０と水平方向に同じ位置にある画像表示部１３０の右目画像生成領域１６２とそれに隣接する左目画像生成領域１６４との境界から観察者５３０まで結んだ直線ｌ１、ｌ２上に、位相差板１８０における右目用偏光領域１８１とそれに隣接する左目用偏光領域１８２の位置およびピッチを設定する。その上で、当該右目画像生成領域１６２とそれに隣接する左目画像生成領域１６４の一方との境界、および、当該境界に対応する遮光部１９０の上記一方側の端部を通る直線ｌ６が、水平線ｋと成す角をθ１とする。なお、図１１に、当該角度θ１で右目画像生成領域１６２を観察する観察者５４０の位置を示した。さらに、当該右目画像生成領域１６２とそれに隣接する左目画像生成領域１６４の上記一方との境界、および、それに対応する右目用偏光領域１８１とそれに隣接する左目用偏光領域１８２の上記一方との境界を通る直線ｌ２が、水平線ｋと成す角をθ２とする。視野角はこれらθ１およびθ２の和とした。また、開口率は、（１−（各遮光部１９０の幅／位相差板１８０のピッチ））×１００により計算した。なお、観察者５３０と水平方向に同じ位置に左目画像生成領域１６４が配されている場合には、上記計算において右目画像生成領域１６２と左目画像生成領域１６４との役割、および、右目用偏光領域１８１と左目用偏光領域１８２との役割を入れ替えればよい。
【実施例１】
【００４３】
実施例１において、画像表示部１３０の出射側ガラス基板１４４の厚みを表１の通りに設定し、その他の条件を上記比較例１と同じに設定した。すなわち、実施例１の開口率は、比較例１の開口率と同じに設定した。この実施例１について、上記比較例１と同様に、θ１、θ２および視野角を計算した。
【実施例２】
【００４４】
実施例２において、画像表示部１３０の出射側ガラス基板１４４の厚み、および、画像表示部１３０の各遮光部１９０の幅を表１の通りに設定し、その他の条件を上記比較例１と同じに設定した。ここで、遮光部１９０の幅は、実施例２の視野角が比較例１の視野角と同じになるように設定した。この実施例２において、上記比較例１と同様に、開口率を計算した。
【００４５】
【表１】
0004482588.tif 000002
【００４６】
上記表１から明らかな通り、実施例１において、比較例１の視野角の約１．８倍（８．０１／４．３９）の視野角が得られた。また、実施例２において、比較例１の開口率の約１．５倍（７２．７／４９．９）の開口率が得られた。すなわち、実施例２は、比較例１の輝度の約１．５倍の輝度が得られた。
【００４７】
以上、本実施形態によれば、画像表示部１３０と位相差板１８０、１８５とが、少なくとも、画像表示部１３０の右目画像生成領域１６２および左目画像生成領域１６４と、位相差板１８０、１８５の右目用偏光領域１８１、１８６および左目用偏光領域１８２、１８７とが重なる領域に塗布された樹脂により接着される。これにより、画像表示部１３０と位相差板１８０とを近づけて固定することができるので、視野角を拡げることができる。さらに、画像表示部１３０と位相差板１８０、１８５との間に空気層がある場合に比べて、画像表示部１３０と位相差板１８０、１８５との間の内部反射を抑えることができ、それによりクロストークを低減することができる。また、特に画像表示部１３０が大型の場合に画像表示部１３０全体が撓んでも、この撓みに対して接着層３００および位相差板１８０、１８５が追従することができるので、画像表示部１３０と位相差板１８０、１８５との間でモアレが発生するのを防ぐことができる。また、ラミネート工程を経てから樹脂を硬化するので、接着層３００の厚みを均一にして、画像表示部１３０と位相差板１８０、１８５の平坦度および平行度を高めることができる。さらに、画像表示部１３０と位相差板１８０、１８５との距離が縮まることにより、視野角を当該距離を縮める前と同程度に保ちつつ各遮光部１９０の幅を狭くすることができる。これにより、遮光部１９０の間の開口部を広げて、画面の輝度を向上させることができる。
【００４８】
図１２は、本実施形態の他の製造方法における貼付工程を説明する断面図である。当該他の製造方法は、図１から図１１に示す製造方法における塗布工程に代えて、貼付工程を有する。当該他の製造方法はさらに加熱工程を有する。当該他の製造方法について、図１から図１１に示す製造方法と同一の構成および作用については、同じ参照番号を付して説明を省略する。
【００４９】
図１２に示すように、貼付工程は、位相差板１８０の入射側の面に接着シート７００を貼り付ける工程を有する。ここで、接着シート７００は、樹脂層７２０および当該樹脂層７２０を支持するセパレートフィルム７１０を有する。樹脂層７２０は紫外線硬化型の樹脂であって、一例として、スリーボンド（登録商標）社のスリーボンド（登録商標）１６３０等のウレタンアクリレート系の樹脂が挙げられる。図１２に示す例において、位相差板１８０において遮光部１９０が設けられた面に、接着シート７００の樹脂層７２０側が載置されることにより、位相差板１８０に接着シート７００が貼り付けられる。なお、接着シート７００は、ロール状に巻かれた状態から貼り付けられる分だけ引き出されて切断されてもよいし、予め単票状に形成されてもよい。ここで、遮光部１９０の厚みが３〜１０μｍの場合に、接着シート７００の樹脂層の厚みは１５〜７５μｍであることが好ましい。これにより、遮光部１９０間の凹部にも樹脂が行き渡り、表面を平滑にすることができる。
【００５０】
図１３は、図１２に引き続き貼付工程を説明する断面図である。図１３に示すように、貼付工程はさらに、位相差板１８０の入射側の面に貼り付けた接着シート７００のセパレートフィルム７１０側に、加熱したローラ８００を押し付けることにより、接着シート７００を位相差板１８０にラミネートする工程を有する。図１３に示す工程において、雰囲気の温度８０℃および大気圧（０．１ＭＰａ）のチャンバ内で、加熱したローラ８００が接着シート７００の樹脂層７２０上で図中矢印方向に０．３ｍ／ｍｉｎの速度で転がりながら移動することにより、ラミネートされ、位相差板１８０に接着シート７００が仮接着される。加熱したローラ８００でラミネートすることにより、遮光部１９０の有無による凹凸形状に沿って樹脂層７２０が埋り、位相差板１８０における入射側の全面に樹脂層７２０が配される。
【００５１】
図１４は、図１３に引き続き貼付工程を説明する断面図である。図１４に示すように、貼付工程はさらに、ラミネートされた接着シート７００のセパレートフィルム７１０を樹脂層７２０から剥がす工程を有する。これにより、樹脂層７２０が露出した状態で、位相差板１８０側に残る。
【００５２】
図１５は、上記貼付工程に続くラミネート工程において、位相差板１８０を画像表示部１３０に載置する工程を示す断面図である。図１５に示すように、図１４の工程にて露出した樹脂層７２０が画像表示部１３０の出射側偏光板１７０に向かい合わされて重ねられる。ここで、位相差板１８０と画像表示部１３０との間の位置決めがなされる。位置決めにおいて、位相差板１８０が画像表示部１３０から複数回剥がされてまた重ねられることがあるが、樹脂層７２０が位相差板１８０にラミネートされているので、位相差板１８０を画像表示部１３０から剥がすときに、樹脂層７２０が位相差板１８０側に確実に残り、位相差板１８０を画像表示部１３０から簡単に剥がすことができる。
【００５３】
上記位置決めの後に、画像表示部１３０および位相差板１８０が真空加圧ラミネートされる。この真空加圧ラミネートにおいて、画像表示部１３０と位相差板１８０とが重ねられた状態で、雰囲気の温度８０℃および圧力１５０Ｐａの真空炉内に配される。さらに、バルーン状の部材で０．１ＭＰａの圧力が画像表示部１３０および位相差板１８０の一方側からかけられ、その状態が３分間持続される。これにより、画像表示部１３０と位相差板１８０とが圧着されると共に、樹脂層７２０における気泡を取り除くことができる。
【００５４】
さらに、上記ラミネート工程の後に、加熱工程を有する。この加熱工程において、大気圧よりも圧力の高い雰囲気中で画像表示部１３０および位相差板１８０を加熱する。当該加熱工程における加熱工程における雰囲気の圧力は、上記ラミネート工程におけるラミネート圧力よりも高いことが好ましい。当該加熱工程の条件の一例として、雰囲気の温度６０℃および圧力０．６ＭＰａのチャンバ内に、画像表示部１３０および位相差板１８０が１時間配される。当該加熱工程により、上記真空加圧ラミネートによって画像表示部１３０および位相差板１８０に生じた歪みが開放される。さらに、当該加熱工程により、真空加圧ラミネートで除去し切れなかった樹脂層７２０の気泡を潰したり、押し出すことができる。当該加熱工程の後に、図８の接着工程と同様に、紫外線を照射することにより、画像表示部１３０と位相差板１８０とが接着される。
【００５５】
以上、図１２から図１５に示す実施形態によれば、図１から図１１に示す実施形態の効果に加えて、下記効果を有する。本実施形態によれば、画像表示部１３０と位相差板１８０との接着に接着シート７００を用いるので、接着シート７００の樹脂層７２０を硬化する前であれば、位相差板１８０から位相差板１８０と剥がしやすい。よって、画像表示部１３０と位相差板１８０と間で容易に位置決めすることができる。この場合に、加熱したローラ８００により樹脂層７２０が位相差板１８０側にラミネートされているので、画像表示部１３０から位相差板１８０を剥がすときに樹脂層７２０がより確実に位相差板１８０側に残ることになり、剥がしやすい。また、樹脂層７２０が位相差板１８０側に先にラミネートされることにより、樹脂層７２０が遮光部１９０の凹凸に沿って確実に樹脂層７２０が埋り、位相差板１８０と画像表示部１３０との間により確実に樹脂層７２０が配される。
【００５６】
また、ラミネート工程と接着工程との間に加圧工程を備えるので、ラミネート工程によって画像表示部１３０および位相差板１８０に生じた歪みが開放される。さらに、当該加熱工程により、ラミネート工程で除去し切れなかった樹脂層７２０の気泡を潰したり、押し出すことができる。
【００５７】
なお、図１２から図１５に示す実施形態において、接着シート７００を位相差板１８０に先に接着してラミネートしている。これに代えて、接着シート７００を画像表示部１３０に先に接着してラミネートしてもよい。
【００５８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態の製造方法により製造される立体画像表示装置１００の分解斜視図である。
【図２】立体画像表示装置１００の使用状態を示す概略図である。
【図３】筐体１１０に収容された立体画像表示装置１００の概略断面図である。
【図４】塗布工程前の画像生成部１６０の概略断面図を示す。
【図５】塗布工程を説明する断面図である。
【図６】載置工程を説明する断面図である。
【図７】ラミネート工程を説明する断面図である。
【図８】接着工程を説明する断面図である。
【図９】反射防止層２００の一例を示す。
【図１０】本実施形態の製造方法により製造される他の立体画像表示装置１０１の分解斜視図である。
【図１１】視野角を説明する位相差板１８０および画像表示部１３０の側面図である。
【図１２】本実施形態の他の製造方法における貼付工程を説明する断面図である。
【図１３】図１２に引き続き貼付工程を説明する断面図である。
【図１４】図１３に引き続き貼付工程を説明する断面図である。
【図１５】位相差板１８０を画像表示部１３０に載置する工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  立体画像表示装置
１０１  立体画像表示装置
１１０  筐体
１２０  光源
１３０  画像表示部
１４２  光源側ガラス基板
１４４  出射側ガラス基板
１５０  光源側偏光板
１６０  画像生成部
１６２  右目画像生成領域
１６４  左目画像生成領域
１６５  外枠
１７０  出射側偏光板
１８０  位相差板
１８１  右目用偏光領域
１８２  左目用偏光領域
１８３  ガラス基板
１８５  位相差板
１８６  右目用偏光領域
１８７  左目用偏光領域
１９０  遮光部
２００  反射防止層
２０２  接着層
２０４  基材
２０６  ハードコート
２０８  高屈折率樹脂
２１０  低屈折率樹脂
２２０  偏光眼鏡
２３２  右目用画像透過部
２３４  左目用画像透過部
３００  接着層
５００  観察者
５１２  右目
５１４  左目
５３０  観察者
５４０  観察者
６００  ローラ
６１０  載置台
７００  接着シート
７１０  セパレートフィルム
７２０  樹脂層
８００  ローラ
【図１】
0004482588.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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