(57)【要約】【課題】印刷技術を利用してパララックスバリアを製造する方法において、遮光部における光の隠蔽率及び透光部における光の透過率を損なうことなく、縦格子の印刷精度が高いパララックスバリアを製造する方法及びその方法により得られたパララックスバリア、得られたパララックスバリアを備える立体映像表示装置を提供する。【解決手段】遮光部と透光部とが対になって等間隔に並んだ縦格子からなるパララックスバリアを、透明基板上に予め形成したシリカ微粒子層上にインクジェット法で遮光インクと透明インクをそれぞれ選択的に噴霧することで形成することを特徴とするパララックスバリアの製造方法により上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光部と透光部とが対になって等間隔に並んだ縦格子からなるパララックスバリアを、透明基板上に予め形成したシリカ微粒子層上にインクジェット法で遮光インクと透明インクをそれぞれ選択的に噴霧することで形成することを特徴とするパララックスバリアの製造方法。
【請求項２】
前記パララックスバリアの製造方法が、
シリカ微粒子を分散媒に分散させたシリカ微粒子分散液を、透明基板としてのガラス基板表面に塗布及び乾燥することにより、ガラス基板表面にシリカ微粒子層を形成するシリカ微粒子層形成工程と、
前記シリカ微粒子層の前記縦格子の遮光部となる領域に前記遮光インクとしての黒インクを噴霧することにより、前記シリカ微粒子層に黒色の遮光部を形成する遮光部形成工程と、
前記シリカ微粒子層の前記縦格子の透光部となる領域である、前記遮光部以外の部分に前記透明インクを噴霧することにより、前記シリカ微粒子層に透光部を形成する透光部形成工程とを含む請求項１に記載のパララックスバリアの製造方法。
【請求項３】
前記シリカ微粒子が、シランカップリング剤により表面処理されている請求項１又は２に記載のパララックスバリアの製造方法。
【請求項４】
前記透明インクが、シリカ微粒子の屈折率と同じバインダー樹脂を含む請求項１〜３のいずれか１つに記載のパララックスバリアの製造方法。
【請求項５】
前記シリカ微粒子が、１０〜１０００ｎｍの平均粒子径を有する請求項１〜４のいずれか１つに記載のパララックスバリアの製造方法。
【請求項６】
ガラス基板表面に形成されたシリカ微粒子層と、前記シリカ微粒子層に形成された遮光部及び透光部とを備え、前記遮光部と透光部とが、対になって等間隔に並んだ縦格子からなることを特徴とするパララックスバリア。
【請求項７】
請求項６に記載のパララックスバリアを備えた立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パララックスバリアの製造方法、パララックスバリア及びパララックスバリアを備えた立体映像表示装置に関する。更に詳しくは、本発明は、遮光部の隠蔽率及び透光部の透過率を損なうことなく、遮光部から構成される縦格子の印刷精度が高いパララックスバリアの製造方法及びその製造方法により得られるパララックスバリアならびに得られたパララックスバリアを備えた立体映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体映像（三次元映像ともいう）技術は、光の位置と方向を制御して人の両眼（左眼と右眼）に視差を生じさせて届けることにより、映像を見る者にとって、平面な画面に映る映像が立体的なものと感じる効果を生じさせる技術である。このような立体映像技術としては、特殊なメガネを装着する方式と、そのようなメガネを必要としない裸眼方式とに分けられる。裸眼方式は、特殊なメガネが不用であるため、不特定多数の者を対象とでき、また手軽に立体映像を楽しむことができるため、立体映像を普及させる技術として期待されている。
【０００３】
裸眼方式は、レンズを用いるもの（レンチキュラ方式）、スリットを用いるもの（パララックスバリア方式）、回折現象を用いるもの等に分類される。この中で、パララックスバリア方式は、製作コストが低いことや高い立体感が得られる等の利点があり、注目されている。パララックスバリアとは、透光部（光を通す縦長の部分）と遮光部（光を通さない縦長の部分）が対になって等間隔に並んだ縦格子を意味する。液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの前面に、このパララックスバリアを設置することによって、ディスプレイ上の左眼用画像と右眼用画像とを分離して、ディスプレイ画面を見る者に立体感を容易に生じさせることができる。
【０００４】
パララックスバリアは、ガラス等の透明基材に遮光部からなる縦格子を形成することによって作製できる。パララックスバリアの製造方法としては、レーザを利用する方法と印刷技術を利用する方法とがある。レーザを利用する方法は、ガラス基板上に高解像感光乳剤を膜厚２〜３μｍにわたって塗布し、バリア形成部分にレーザビームを照射して、その部分を黒化（遮光化）させ、黒化していない部分の高解像感光乳剤を除去するという手順により得られる。しかし、レーザを利用する方法は、製造工程が複雑になりコストが高くなるという問題点がある。これに対して、印刷技術を利用する方法は、ガラス基板上にインクジェットによって遮光インクを噴霧することにより遮光部を直接形成するという手順のみで済むため、低コストでパララックスバリアを製造することができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２４４３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ガラス基板上に直接インクを噴霧すると、ガラス基板上に噴霧されたインクに、にじみや弾けが生じて、遮光部からなる縦格子の印刷精度が低くなり、遮光部に要求される光の隠蔽率及び透光部に要求される光の透過率が損なわれてしまう課題があった。その結果、得られたパララックスバリアを備える立体映像表示装置には、輝度むらや立体感の減殺が生じるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、印刷技術を利用してパララックスバリアを製造する方法において、遮光部における光の隠蔽率及び透光部における光の透過率を損なうことなく、縦格子の印刷精度が高いパララックスバリアを製造する方法及びその方法により得られたパララックスバリア、得られたパララックスバリアを備える立体映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かくして本発明によれば、遮光部と透光部とが対になって等間隔に並んだ縦格子からなるパララックスバリアを、透明基板上に予め形成したシリカ微粒子層上にインクジェット法で遮光インクと透明インクをそれぞれ選択的に噴霧することで形成することを特徴とするパララックスバリアの製造方法が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、ガラス基板表面に形成されたシリカ微粒子層と、前記シリカ微粒子層に形成された遮光部及び透光部とを備え、前記遮光部と透光部とが、対になって等間隔に並んだ縦格子からなることを特徴とするパララックスバリアが提供される。
【００１０】
更に、本発明によれば、上記のパララックスバリアを備えた立体映像表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるパララックスバリアの製造方法は、遮光インクを、ガラス基板に直接噴霧するのではなく、ガラス基板上に形成されたシリカ微粒子層に噴霧して遮光部を形成するため、遮光インクを噴霧する際に生じるインクのにじみや弾けを抑制することができる。これにより、遮光部における光の隠蔽率及び透光部における光の透過率が損なわれることを防ぐことができる。更に、透光部として、シリカ微粒子層上に透明インクを噴霧することにより、透光部における光の透過率を向上することができる。これにより、遮光部と透光部との境界がはっきりした印刷精度の高い縦格子を実現することができる。その結果、本発明の製造方法により得られたパララックスバリアを備える立体映像表示装置は、輝度むらや立体感の減殺といった、従来の印刷技術を利用する方法により得られた製品が有していた問題点を大幅に改善することに成功している。
【００１２】
前記パララックスバリアの製造方法が、
シリカ微粒子を分散媒に分散させたシリカ微粒子分散液を、透明基板としてのガラス基板表面に塗布及び乾燥することにより、ガラス基板表面にシリカ微粒子層を形成するシリカ微粒子層形成工程と、
前記シリカ微粒子層の前記縦格子の遮光部となる領域に前記遮光インクとしての黒インクを噴霧することにより、前記シリカ微粒子層に黒色の遮光部を形成する遮光部形成工程と、
前記シリカ微粒子層の前記縦格子の透光部となる領域である、前記遮光部以外の部分に前記透明インクを噴霧することにより、前記シリカ微粒子層に透光部を形成する透光部形成工程とを含む場合、遮光インクや透明インクのにじみや弾けが抑制された更に印刷精度の高い縦格子を得ることができる。
シリカ微粒子が、シランカップリング剤により表面処理されている場合、遮光インクや透明インクのにじみや弾けを更に抑制することができるので、縦格子の印刷精度を更に高くすることができる。
また、透明インクが、シリカ微粒子の屈折率と同じバインダー樹脂を含む場合、透光部における光の錯乱を抑制することができるので、透光部における光の透過率を更に向上することができる。
シリカ微粒子が、１０〜１０００ｎｍの平均粒子径を有する場合、遮光インクや透明インクが効率よくシリカ微粒子層に浸透するため、遮光インクや透明インクのにじみや弾けを更に抑制することができる。これにより、縦格子の印刷精度を更に高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のパララックスバリアの構成を示す模式図である。
【図２】本発明のパララックスバリアの製造工程を示す図である。
【図３】本発明のパララックスバリアの一例を示す図である。
【図４】本発明のパララックスバリアを用いた立体映像表示装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明によるパララックスバリアの製造方法は、遮光部と透光部とが対になって等間隔に並んだ縦格子からなるパララックスバリアを、透明基板上に予め形成したシリカ微粒子層上にインクジェット法で遮光インクと透明インクをそれぞれ選択的に噴霧することで形成することを特徴とする。
【００１５】
図１は、本発明の製造方法によって製造されるパララックスバリア構成を示す模式図である。パララックスバリア１は、透明基板２と、インク受容層となるシリカ微粒子層３とからなる。シリカ微粒子層３は、黒インク浸透部（遮光インク浸透部）４と透明インク浸透部５とからなり、黒インク浸透部４が遮光部となり、透明インク浸透部５が透光部となる。
【００１６】
（透明基板）
透明基板は、特に限定されるものではないが、平行光線透過率が高く、熱膨張率が低く、曲げ強度の高いものが好ましい。例えば、ガラス基板が挙げられる。また、大型の立体映像表示装置に用いる場合は、たわみを抑制するため、厚みが必要となる。例えば、立体映像表示装置の画面サイズが６０インチの場合、ガラス基板の厚みは２ｍｍ以上４ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
（シリカ微粒子層）
（１）シリカ微粒子
シリカ微粒子層に用いるシリカ微粒子は、特に限定されるものではないが、例えば、二酸化ケイ素、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸亜鉛、ケイ酸マグネシウム等が挙げられる。本発明で用いられるシリカ微粒子は、シランカップリング剤で表面処理されることが好ましい。シランカップリング剤により、表面が親水化し、インクの弾けを抑制することができるためである。シランカップリング剤としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、加水分解性基含有シロキサン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１８】
（２）シリカ微粒子層の形成
シリカ微粒子層は、シリカ微粒子を分散媒に分散させたシリカ微粒子分散液を得、このシリカ粒子分散液を透明基板上に塗布することにより得られる。
シリカ粒子の分散方法としては、例えば、常温で超音波分散器にかけて分散する方法等が挙げられる。
分散媒としては、シリカ微粒子を分散でき、かつ塗布後に乾燥するものであれば、特に制限されずに用いることができる。例えば、メタノールやエタノールが好ましい。
シリカ粒子分散液の塗布方法としては、例えば、浸漬塗工法等が挙げられる。
【００１９】
透明基板上に形成されるシリカ微粒子層の厚さは、特に限定されるものではないが、０．０１〜１０ μｍが好ましい。より好ましくは、０．５〜３ μｍである。シリカ微粒子層の厚さが０．０１μｍであると、インクのにじみや弾けが生じる場合がある。一方、１０μｍを超えると、透過率が低下する場合がある。
【００２０】
（遮光部）
（１）遮光インク
遮光部に用いられる遮光インクは、視差を与えることができさえすれば特に限定されない。例えば、黒インクがある。黒インクは、特に限定されるものではないが、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、銅酸化物、鉄酸化物（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料が挙げられる。
【００２１】
（２）遮光部の形成
遮光部形成工程は、上記により得られたシリカ微粒子層に、インクジェット法により、遮光インクを塗布することが好ましい。ここで、シリカ微粒子層が、常温で乾燥するものであり、経時変化を起こすものでなければ、シリカ微粒子層の形成後に、一連の工程として、続けて遮光インクの塗布を行ってもよい。
インクジェット法の条件は、特に限定されるものではないが、吐出体積１０ｐＬ以上３０ｐＬ未満が好ましい。この範囲であれば、公知の印刷技術を利用する方法に比して、遮光部の隠蔽率の向上及び縦格子の印刷精度の向上が、特に好ましいものとなる。
【００２２】
遮光部から構成される縦格子の寸法は、後述の透光部の寸法を除く部分の寸法となる。
また、形成される遮光部の平行光線透過率は、３．５％未満であることが好ましい。
【００２３】
（透光部）
（１）透明インク
シリカ微粒子層上の透光部となるべき部分には、透明インクが塗布される。透明インクが塗布されないシリカ微粒子層のみの状態では、透過率が低下するという問題があるからである。
透光部に用いられる透明インクは、特に限定されるものではないが、シリカ微粒子の屈折率と同じバインダー樹脂を含むものが好ましい。シリカの屈折率が１．４５であるため、バインダー樹脂としては、屈折率が１．４０から１．５０であるメタクリル酸メチル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を用いることが好ましい。
【００２４】
（２）透光部の形成
透光部形成工程は、上記のように得られた遮光部が形成されたシリカ微粒子層に、インクジェット法により、透明インクを塗布することにより行うことが好ましい。ここで、インクジェット法の条件は特に限定されるものではないが、遮光部形成工程と同様に、吐出体積１０ｐＬ以上３０ｐＬ未満が好ましい。この範囲であれば、公知の印刷技術を利用する方法に比して、透光部の光散乱が抑えられるとともに、透過率がさらに向上する。
なお、上記の遮光部形成工程と透光部形成工程は、いずれを先に行ってもよく、特にこれらの順序が限定されるものではない。
【００２５】
形成される透光部の寸法は、特に限定されるものではないが、格子の横幅がサブピクセルに対して１．０〜２．５倍、格子の上下方向の長さがサブピクセルに対して１．０〜１．２倍であることが好ましい。格子の横幅がサブピクセルに対して１．０倍未満であると、画面の明るさを大幅に減少させてしまう場合がある。一方、サブピクセルに対して２．５倍を超えると、十分な立体感を得られない場合がある。また、格子の上下方向の長さが、サブピクセルに対して１．０未満であると、画面の明るさを大幅に減少させてしまう場合がある。一方サブピクセルに対して１．２倍を超えると、十分な立体感を得られない場合がある。
また、形成される透光部の平行光線透過率は、８０％以上であることが好ましい。
【００２６】
上記製造方法によって得られたパララックスバリアは、インクを噴霧する際に生じるインクのにじみや弾けを抑制することができるので、遮光部の隠蔽率や透光部の透過率を高くすることができる。また、遮光部と透光部の境界におけるにじみやぼやけが非常に少ないため、印刷精度の高い遮光部から構成される縦格子を実現することができる。したがって、このパララックスバリアを備えた立体画像表示装置は、輝度むらが少なく、高い立体感を実現することができる。
なお、本発明における透過率とは、平行光線透過率を指す。平行光線透過率は分光光度計を用いて、波長５００〜８００ｎｍにおける透過率で評価を行う。本発明において、平行光線透過率が５．０％以下のものを「遮光部の隠蔽率が高い」と評価し、８０％以上を「透光部の透過率が高い」と評価する。
また、本発明において、「印刷精度が高い」とは、遮光部の範囲から突出する面積が、遮光部の面積に対して５％未満であることを指す。
なお、本発明におけるパララックスバリアは、シリカ微粒子層の分の厚さを有することになるが、この厚さは、公知の印刷技術によるパララックスバリアと比して無視できる程度の厚さである。よって、バリアピッチと画素ピッチとの関係や、画素とパララックスバリアとの距離等については、公知の印刷技術によるものと変わらない。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
エタノール溶液（キシダ化学社製：1級エタノール）２５０ｍｌに、シランカップリング剤としてのテトラメトキシシラン（信越化学工業社製：ＫＢＭ−０４）５０ｇ及び粒子径１２ｎｍのシリカ微粒子（エボニックエグサジャパン社製：ＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ８２００）５０ｇを投入及び攪拌を行い、超音波分散機（ギンセン社製：ＧＳＣ３００）に５分かけて、表面をシランカップリング剤により処理したシリカ微粒子分散液を得た。
【００２９】
得られたシリカ微粒子分散液を、厚さ３．２ｍｍのガラス基板（旭硝子社製：フロート板ガラス）に浸漬塗工法により塗布及び乾燥して、ガラス基板上に厚さ０．８μｍのシリカ微粒子層を形成した。
【００３０】
シリカ微粒子層の上に、遮光部として黒インク（東洋インキ製造社製：ＴＢ）をインクジェット装置（トライテック社製：パターニングジェット）を用いて塗布して，遮光部を形成した。黒インクの塗布量は、４ｐｌ／１滴であった。なお、透光部となる部分の幅がサブピクセルに対して２．５倍となるように形成した(遮光部は、透光部以外の部分となる)。
【００３１】
続いて、シリカ微粒子層上の黒インクが塗布されていない部分に、透光部として透明インク（東洋インキ製造社製：ＣＡＢ−ＬＸ）をインクジェット装置（トライテック社製：パターニングジェット）を用いて塗布して，透光部を形成した。透明インクの塗布量は、４ｐｌ／１滴であった。
黒インク及び透明インクが乾燥することにより、パララックスバリアが完成した。なお、このパララックスバリアのバリアピッチ（透光部の中心から隣の透光部の中心までの距離）はサブピクセルに対して８倍となっている。
【００３２】
（比較例１）
実施例１と同じガラス基板、黒インク、インクジェット装置を用いて、ガラス基板の上に直接黒インクを塗布して、実施例１と同じバリアピッチで、パララックスバリア（黒色の縦格子）を形成した。
【００３３】
（実施例１と比較例１の評価）
実施例１及び比較例１で得られたパララックスバリアについて、遮光部の光の隠蔽率及び透光部の光の透過率を、平行光線透過率で表したところ、
実施例１のパララックスバリアの平行光線透過率は、遮光部において０．０％、透光部において９０％であった。
一方、比較例１のパララックスバリアの平行光線透過率は、遮光部において３．６％、透光部において７６％であった。
なお、平行光線透過率の測定は、分光光度計（島津製作所社製：ＵＶ−２４５０）を用いて、波長５００〜８００ｎｍにおいて行った。
上記の測定結果より、本発明による、パララックスバリアは、遮光部の光の隠蔽率及び透光部の光の透過率において優れ、黒色の縦格子の印刷精度が高いことが確認された。
【符号の説明】
【００３４】
１：パララックスバリア
２：透明基板
３：シリカ微粒子層
４：黒インク浸透部（遮光インク浸透部）
５：透明インク浸透部
４１：平面ディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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