(57)【要約】【課題】３Ｄ用ディスプレイの、右目用の画像を形成する画素のパターンと左目用の画像を形成する画素のパターンに相当する、位相差の異なる二つのパターンを備える位相差フィルムを作成する版で、耐久性の高い版を得ることを課題とする。【解決手段】基体と、該基体の上に設けられた第１の方向の配向性表面を有する底部チタン金属層と、該底部チタン金属層上にパターン状に配置されて形成された前記第１の方向とは異なる第２の方向の配向性表面を有している上部チタン金属層と、を備えることを特徴とする位相差フィルム作成用版である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
該基体の上に設けられた第１の方向の配向性表面を有する底部チタン金属層と、
該底部チタン金属層上にパターン状に配置されて形成された前記第１の方向とは異なる第２の方向の配向性表面を有している上部チタン金属層と、
を備えることを特徴とする位相差フィルム作成用版。
【請求項２】
第１の方向の配向性表面が占める総面積と、第２の方向の配向性表面が占める総面積の比が１対１であることを特徴とする請求項１に記載の位相差フィルム作成用版。
【請求項３】
基体の上に底部チタン金属層を設ける工程と、
該底部チタン金属層表面を一定方向に研磨することにより第１の方向の配向性表面を形成する工程と、
該底部チタン金属層の第１の方向の配向性表面上にレジストを塗布し乾燥してレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をパターン状に露光する工程と、
パターン状に露光したレジスト層を現像する工程と、
現像した面に上部チタン金属層を設ける工程と、
該上部チタン金属層表面を一定方向に研磨することにより第２の方向の配向性表面を形成する工程と、
底部チタン金属層の上に形成されているレジスト層を除去すると共にレジスト層上のチタン金属層を除去する工程と、
を備えることを特徴とする位相差フィルム作成用版の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差フィルム作成用版及び位相差フィルム作成用版の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
映像表現において、立体視できる映像が普及してきた。その中でパッシブ方式という立体視の技術が知られている。スクリーンからの反射画像やディスプレイからの画像に、予め右目用の画像と左目用の画像を表示させて、右目画像用レンズと左目画像用レンズを装備したメガネを装着して観賞するものである。
【０００３】
ディスプレイの場合、ディスプレイの観察者側の面に直線偏光板を置き、該直線偏光板に対して、該直線偏光板の直線偏光面と位相差板の位相差面とを角度を持たせて位相差板を置くことにより、映像光を円偏光に変換することができる。位相差板を置く角度により左円偏光と右円偏光の映像光が形成される。
【０００４】
ディスプレイの右目用の画像と左目用の画像の信号を表示する画素は、映像信号を操作することにより固定できるので、右目用の画像の画素の上に直線偏光板と組み合わせて例えば、右円偏光を生じる位相差板を置き、左目用の画像の画素の上に左円偏光を生じる位相差板を置くことにより、右円偏光の画像と左円偏光の画像を同時に観察者に向けて送り出すことができる。
【０００５】
右円偏光を通し、左円偏光を遮断するレンズを右に、左円偏光を通し、右円偏光を遮断するレンズを左に装備したメガネを装着することにより、右目用画像を右で見て、左目用画像を左目で見ることができる。その結果、両画像が立体視を得るために作られた映像であれば、観察者は立体映像を偽視的に見ることができる。
【０００６】
当該位相差板は、ディスプレイの画素に対応する微小なサイズで、両画像の画素の位置に合せてパターン状に設けられねばならない。画素サイズの位相差の異なる箇所をパターン状に備える位相差板を、精度よくしかも大量に製造することは困難であった。また、大量生産で安定した製品が得られるような耐久性のある印刷版は得られていなかった。
【０００７】
特許文献１には、特定の方向に延在する複数の溝を表面に有する型を利用して、該複数の溝の延在方向に沿って配向する性質を持つ重合性の液晶材料を塗布し、硬化させて位相差板を作成する方法が記載されている。しかしながら、重合性液晶材料を配向させる型の製造方法は、薄板を並べて溝をつけた後、溝の方向の異なる薄板を交互に並べ替えるという手間のかかる方法であったり、シリンダーロールに溝状の型を押し付けて圧力転写したり、あるいはバイトで直接切削加工するなど、位置精度の低い、パターンもストライプ状のパターンしか形成できないものであった。また、型の耐久性も劣ると思われる。
さらに、直線偏光のレーザーで、直接シリンダーロールに溝を形成する方法も記載されているが、時間のかかる方法であり、レーザーの駆動には大きなエネルギーが必要であるという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０‐１５２２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
３Ｄ用ディスプレイの、右目用の画像を形成する画素のパターンと左目用の画像を形成する画素のパターンに相当する、位相差の異なる二つのパターンを備える位相差フィルムを作成する版で、耐久性の高い版を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、基体と、該基体の上に設けられた第１の方向の配向性表面を有する底部チタン金属層と、該底部チタン金属層上にパターン状に配置されて形成された前記第１の方向とは異なる第２の方向の配向性表面を有している上部チタン金属層と、を備えることを特徴とする位相差フィルム作成用版である。
【００１１】
上記発明の位相差フィルム作成用版は、第１の方向の配向性表面が占める総面積と、第２の方向の配向性表面が占める総面積の比が１対１であることが好ましい。
【００１２】
上記発明の位相差フィルム作成用版を作成する工程は、基体の上に底部チタン金属層を設ける工程と、該底部チタン金属層表面を一定方向に研磨することにより第１の方向の配向性表面を形成する工程と、該底部チタン金属層の第１の方向の配向性表面上にレジストを塗布し乾燥してレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をパターン状に露光する工程と、パターン状に露光したレジスト層を現像する工程と、現像した面に上部チタン金属層を設ける工程と、該上部チタン金属層表面を一定方向に研磨することにより第２の方向の配向性表面を形成する工程と、底部チタン金属層の上に形成されているレジスト層を除去すると共にレジスト層上のチタン金属層を除去する工程と、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の位相差フィルム作成用版は耐久性が高い。本発明の位相差フィルム作成用版の製造方法によればカラー画素のダイアゴナル配列やカラー画素のデルタ配列などの複雑な配列に対応する位相差フィルム作成用版を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】位相差フィルム作成用版の断面図
【図２】本発明の位相差フィルム作成用版の製造工程を説明する工程図
【図３】基体の上に底部チタン金属層を形成した位相差フィルム作成用版の断面図
【図４】底部チタン金属層の表面に、第１の方向の配向性表面を形成した位相差フィルム作成用版の断面図
【図５】レジストを塗布乾燥してレジスト層を形成した位相差フィルム作成用版の断面図
【図６】レジスト層をパターン状に露光する工程を示す模式図
【図７】パターン状に露光したレジスト層を現像する工程を示す模式図
【図８】レジスト層を現像した位相差フィルム作成用版の断面図
【図９】上部チタン金属層を全面に設けた位相差フィルム作成用版の断面図
【図１０】上部チタン金属層の表面に第２の方向の配向性表面を形成した位相差フィルム作成用版の断面図
【図１１】研磨の方法を示す模式図
【図１２】カラー画素の配列方法と形成される配向性表面の例を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の位相差フィルム作成用版について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の位相差フィルム作成用版１０の断面図である。図１のように本発明の位相差フィルム作成用版１０は、基体１の上に底部チタン金属層２が設けられており、該底部チタン金属層２の上には所定のパターンで上部チタン金属層３が設けられている。また該底部チタン金属層２は第１の方向の配向性表面１２を有しており、該上部チタン金属層３は前記第１の方向とは異なる第２の方向の配向性表面１３を有している。基体１は、例えばステンレス板やステンレスシリンダーやアルミ製シリンダー、あるいは銅板やシリンダー上に銅メッキされた銅円筒などが使用できる。
底部チタン金属層２は、たとえば銅の基体の表面上に形成されたチタン金属層である。
【００１６】
配向性表面とは、一定方向に凹凸形状や微細な筋を設けたり、ラビング布などで一定方向にラビング処理をしたりしたものである。棒状の液晶分子が、接触する他の物体の微細表面形状などに影響されて配向する性質を利用して、該配向性表面上で一定方向に配向させる目的のものである。
【００１７】
配向性表面上に重合性液晶を塗布して配向させた後、重合させて液晶フィルムを作成すると、液晶は光学異方性を持つため該液晶フィルムは位相差フィルムとして作用する。
【００１８】
底部チタン金属層２や上部チタン金属層３は、スパッタ法、イオンプレーティング法などの物理蒸着の方法で形成されるチタン金属層である。ＰＶＤ装置やＣＶＤ装置でも製造することができる。チタンは非鉄金属のなかでも高い硬度をもち、耐食性、耐熱性にすぐれ、複製用の版として使用するのに適している金属材料である。
【００１９】
底部チタン金属層２の表面には微細な溝が形成されていて、第１の方向の配向性表面１２が形成されている。上部チタン金属層３は底部チタン金属層２の上に設けられており、上部チタン金属層３表面には微細な溝が形成されていて、第２の方向の配向性表面１３が形成されている。この第２の方向の配向性表面１３の配向性の方向は、第１の方向の配向性表面１２の配向性の方向とは異なる角度で、二つの配向性の方向のなす角度が例えば９０度の角度で設けられている。
【００２０】
また、第２の方向の配向性表面１３を備える上部チタン金属層３は、パターン状に設けられており、そのパターンは立体画像の画素の位置、例えば右目用画像を表示するディスプレイ画素群のパターンと同一か、あるいは鏡像となっている。第１の方向の配向性表面１２を備える底部チタン金属層２の上部チタン金属層３で覆われていない部分は、やはりパターン状となり、例えば左目用画像を表示するディスプレイ画素群のパターンと同一か、あるいは鏡像となっている。そのため、本発明の位相差フィルム作成用版表面上で、第１の方向の配向性表面１２の占める総面積と、第２の方向の配向性表面１３の占める総面積の比は１対１である。ただ、利用しない冗長な部分を設ける場合は必ずしも１対１である必要はない。
【００２１】
第１の方向の配向性表面１２や、第２の方向の配向性表面１３をチタン金属で形成しているため、チタン金属表面は硬質ニッケルメッキ表面よりも硬く、かつ耐食性や耐熱性に優れるため、本発明の位相差フィルム作成用版の耐久性は高い。
【００２２】
チタン金属層を形成するスパッタ技術は、真空チャンバー内に蒸着したい金属をターゲットとして設置し、高電圧をかけてイオン化させた希ガス元素や窒素をターゲットに衝突させると、ターゲット表面の原子がはじきとばされ、蒸着層を形成したい対象物の表面に到達してターゲットに使用した金属による金属層が対象物の表面に形成される。
希ガス元素としては、例えばアルゴンガスが使用される。
チタン金属の蒸着方法には、ＲＦスパッタ、マグネトロンスパッタ、イオンビームスパッタなど種々の方法がある。
【００２３】
次に、製造方法について図に従って説明する。
図２に示すように、本発明の位相差フィルム作成用版の製造方法は、まず基体の上に底部チタン金属層を設ける工程Ａと、底部チタン金属層表面を一定方向に研磨することにより第1の方向の配向性表面を形成する工程Ｂと、底部チタン金属層の第１の方向の配向性表面上にレジストを塗布し、乾燥してレジスト層を形成する工程Ｃと、レジスト層をパターン状に露光する工程Ｄと、パターン状に露光したレジスト層を現像する工程Ｅと、現像した面に上部チタン金属層を設ける工程Ｆと、底部チタン金属層の上に形成された上部チタン金属層の表面を一定方向に研磨することにより、第２の方向の配向性表面を形成する工程Ｇと、底部チタン金属層の上に形成されているレジスト層とレジスト層の上に形成されているチタン金属層を除去する工程Ｈからなるものである。
【００２４】
図３は、スパッタ装置等で基体１の上に底部チタン金属層２を設けた位相差フィルム作成用版の断面図を表わす。
【００２５】
図４は、底部チタン金属層２の表面を一定の方向に研磨して、微細な溝を一定方向に形成した第１の方向の配向性表面１２を備える位相差フィルム作成用版の断面図を表わす。破線矢印で示す部分が第１の方向の配向性表面１２である。
【００２６】
図５は、レジストを塗布して乾燥した位相差フィルム作成用版の断面図を表わす。４が塗布して乾燥されたレジスト層である。
【００２７】
図６はレジスト層４をパターン露光してレジスト硬化部５を形成する工程を表わす模式図である。６はレジスト未露光部である。露光装置としては、例えば、レーザー描画装置２２を用いることができる。レジスト層４はポジ型でもネガ型でもどちらでも良く、図６ではネガ型のレジスト層４を用いており露光部が硬化するように描いているが、ポジ型のレジストであれば露光部が現像時に除去される。また露光装置はレーザー描画装置２２に限定されることなく、たとえば、紫外線光源を用いてマスクパターンを介して紫外線を照射してもよい。
【００２８】
レジスト層にパターン露光して、第１の方向の配向性表面の箇所と第２の方向の配向性表面の箇所を正確に指定できるので、本発明ではテレビのＲＧＢ画素の配列において、単純なストライプ配列５１だけでなく、ダイアゴナル配列５３や、デルタ配列５５のような画素の複雑な配列にも対応することができる。
【００２９】
レーザー描画装置２２による露光が終了すると、図７に示すように噴射用ノズル２３から現像液を噴射してレジスト未露光部６を除去する。図８はレジスト未露光部６を現像により除去した後の位相差フィルム作成用版の断面図を表わす。
【００３０】
図９は、スパッタ装置等により、上記現像面の全面に上部チタン金属層３を形成した位相差フィルム作成用版の断面図である。
【００３１】
図１０は上部チタン金属層３の表面を研磨して、微細な溝を一定方向に形成した第２の方向の配向性表面を形成した位相差フィルム作成用版の断面図を表す。破線矢印で示す第２の方向の配向性表面１３の配向性の方向は、たとえば、第１の方向の配向性表面の配向性の方向と９０度の角度をなすように形成される。
【００３２】
次に、レジスト硬化部５を除去することにより、レジスト硬化部上のチタン金属層も除去することにより、第１の方向の配向性表面１２が露出して、図１に示す本発明の位相差フィルム作成用版１０となる。
【００３３】
図１１は位相差フィルム作成用版の表面を研磨加工する際の模式図である。
３１はシリンダー形状の位相差フィルム作成用版で、例えば時計回りに回転している。ゴムロール３５と加圧装置３６で、３２のラビング布を位相差フィルム作成用版に押し付けながら、ラビング布３２は巻取り部３４と給紙部３３に装着し、巻取り部によりラビング布を巻き取ることにより位相差フィルム作成用版面を研磨できる。またゴムロール３５、加圧装置３６、ラビング布３２、巻取り部３４および給紙部３３を含む研磨装置４０は、シリンダーの軸に平行に移動が可能であり、左右に移動させながら研磨することにより、シリンダー形状の位相差フィルム作成用版の全面を研磨することができる。
【００３４】
シリンダーは鉄、またはステンレスあるいはアルミニウムでできており、銅をメッキした後研磨して表面を整えた後に、底部チタン金属層をスパッタ法により形成する。
【００３５】
研磨装置４０は配向性表面を形成するためにも使用される。第１の方向の配向性表面１２を形成するには、例えばシリンダー形状の位相差フィルム作成用版３１を回転させながら、ラビング布３２を巻き取りつつ研磨装置４０を紙面の表面から裏面方向に計算された一定の速度で動かすことにより、シリンダー形状の位相差フィルム作成用版３１のチタン金属層表面上に斜めの微細な溝をつけることができる。シリンダーの回転速度と研磨装置の移動速度を調整することにより、チタン金属層表面上に右４５度の角度で全面に細かな溝を形成して、第１の方向の配向性表面１２を形成することができる。
【００３６】
第２の方向の配向性表面は、図１１のシリンダー形状の位相差フィルム作成用版を同様に回転させながら、ラビング布３２を巻き取りつつ研磨装置を紙面の裏面から表面方向に一定速度で移動させながら研磨することで形成することができる。この時、第１の方向の配向性表面１２はレジスト硬化部５で保護されている。レジストの硬化部がない部分の上部チタン金属層３が研磨されて表面に微細な溝が形成され、第２の方向の配向性表面１３が第１の方向の配向性表面１２と９０度をなす角度に形成される。
【００３７】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイは、カラー画像を映すためにＲＧＢの画素を持っている。図１２に示すようにＲＧＢの画素の配列の方法にはいくつかの種類があり、５１はカラー画素のストライプ配列を表わしている。５３はカラー画素のダイアゴナル配列を表わしている。５５はカラー画素のデルタ配列を表わしている。
【００３８】
右目用の画像の画素のパターンは色々考えられるが、たとえば５２、５４，５６に示す斜線部のパターンは、５１、５３、５５の３種の画素配列に対応する第１の方向の配向性表面のパターン例を示す。必ずしもこのパターンである必要はなく、異なるパターンでも可能である。無地の部分のパターンが第２の方向の配向性表面のパターンとなる。５２、５４、５６の図から明らかなように、第１の方向の配向性表面が占める総面積と、第２の方向の配向性表面の占める総面積の比が１対１である。
【実施例】
【００３９】
シリンダー幅１３００ｍｍ、シリンダー直径３５０ｍｍのアルミ製シリンダー表面に、銅メッキを３００μｍの厚さで全面に施した。表面を研磨した後、真空スパッタ装置で底部チタン金属層を０．１μｍの厚みでシリンダー表面の全面に形成した。シリンダーを図１１に示す方向に回転させながらラビング布（レーヨン；品番ＹＡ‐１８‐Ｒ、吉川加工株式会社製）を巻き取りつつ、研磨装置を左から右に移動させ、紙面では表面から裏面方向に移動させながら底部チタン金属層表面を研磨して、シリンダーの軸に対して右４５度の角度に微細な溝を形成して第１の方向の配向性表面を形成して、図４の形状の位相差フィルム作成用版を得た。以下、便宜上シリンダー形状の版ではなく、平面形状の版の模式図で説明する。
【００４０】
シリンダー表面を洗浄、乾燥後、レーザー直描用の液状レジストのゾンネ（登録商標）ＬＤＩ（関西ペイント株式会社製）を乾燥膜厚０．５μｍとなるように全面に塗布し乾燥した。シリンダーを回転させながらレーザー描画装置２２でパターンを露光した後、噴射用ノズル２３から現像液を噴射して現像し、図８の形状の位相差フィルム作成用版を得た。
【００４１】
スパッタ装置で、上部チタン金属層を０．１μｍの厚さで全面に形成して図９の形状の位相差フィルム作成用版を得た。
【００４２】
ラビング布で第１の方向の配向性表面を形成したときとは反対に、研磨装置を右から左に移動させながら、紙面では裏面から表面方向に移動させながら上部チタン金属層表面を研磨して、第１の方向の配向性表面１２の配向方向と９０度をなす角度で微細な溝を形成して、第２の方向の配向性表面１３を上部チタン金属層３の表面に形成して、図１０の形状の位相差フィルム作成用版を得た。
【００４３】
シリンダー表面に残ったレジスト硬化部５とその上に形成されているチタン金属層を除去、洗浄して、図１に示す、本発明の位相差フィルム作成用版１０を作成した。
【００４４】
この位相差フィルム作成用版１０に紫外線硬化性液晶樹脂を塗布すると、該紫外線硬化性液晶樹脂は位相差フィルム作成用版１０の表面に設けられた配向性表面に沿って配向される。プライマー処理したポリエステルフィルムのプライマー処理面を、第１の方向の配向性表面および第２の方向の配向性表面のそれぞれの方向に配向した紫外線硬化性液晶樹脂と重ね合わせ、ポリエステルフィルム上に転写された紫外線硬化性液晶樹脂に紫外線を露光すると、紫外線硬化性液晶樹脂が硬化する。硬化した液晶樹脂は配向しているので、第１の方向に配向して位相差を持つ領域と、第２の方向に配向して位相差を持つ領域がパターン状に形成される。
【００４５】
具体的には、シリンダー形状の位相差フィルム作成用版（以下シリンダー版と呼ぶ）の下部から、つけロールにより一定量の紫外線硬化性液晶樹脂をシリンダー版に供給し、シリンダー版とシリンダー版に対向して設置されるニップロールの間にポリエステルフィルムを導入し、ポリエステルフィルム上にパターン状に配向した紫外線硬化性液晶樹脂を転写させた。配向した状態で転写された紫外線硬化性液晶樹脂に紫外線を照射して硬化して本発明の位相差フィルム作成用版からの位相差フィルムを得た。
【００４６】
このようにして、位相差方向の異なる２つのパターンを持つパターン位相差フィルムを製造することができる。ポリエステルフィルムを５万ｍ通してパターン位相差フィルムを製造したが、製造の前後で傷の発生もなく、本発明の位相差フィルム作成用版は充分な耐久性があることがわかった。
【００４７】
製造したパターン位相差フィルムと直線偏光板をディスプレイの前面に貼り合わせて、右目用画像と左目用画像を表示させたところ、立体用メガネを着用して立体画像が視認できた。本発明で作成したパターン位相差フィルムが所定の性能を備えた品質であることを確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の位相差フィルム作成用版は、これを使用して連続的に精度良く立体視用の位相差フィルムを作成することが可能で、位相差フィルム作成用版の耐久性も高く産業上有用に使用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１：基体
２：底部チタン金属層
３：上部チタン金属層
４：レジスト層
５：レジスト硬化部
６：レジスト未露光部
１０：位相差フィルム作成用版
１２：第１の方向の配向性表面
１３：第２の方向の配向性表面
２２：レーザー描画装置
２３：噴射用ノズル
３１：シリンダー形状の位相差フィルム作成用版
３２：ラビング布
３３：給紙部
３４：巻取り部
３５：ゴムロール
３６：加圧装置
４０：研磨装置
５１：カラー画素のストライプ配列
５２：配向性表面のパターン例
５３：カラー画素のダイアゴナル配列
５４：配向性表面のパターン例
５５：カラー画素のデルタ配列
５６：配向性表面のパターン例
【図１】
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【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】
2013200356.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013200356.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2013200356.tif 000013
【図１２】
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