JP2003084111A - シート状光学物品、シート状光学物品の形成方法、およびこれらによって構成された表示装置 - Google Patents

シート状光学物品、シート状光学物品の形成方法、およびこれらによって構成された表示装置

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JP2003084111A
JP2003084111A JP2001279454A JP2001279454A JP2003084111A JP 2003084111 A JP2003084111 A JP 2003084111A JP 2001279454 A JP2001279454 A JP 2001279454A JP 2001279454 A JP2001279454 A JP 2001279454A JP 2003084111 A JP2003084111 A JP 2003084111A
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Hiroaki Maekawa
浩章 前川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】環境の変化に伴ない視野角の低下を招くことが
なく、所望の環境耐久下において高精細さを維持するこ
とが可能となるシート状光学物品、シート状光学物品の
形成方法、およびこれらによって構成された表示装置を
提供する。 【解決手段】シート状光学物品を、ガラス基板と、ガラ
ス基板の表面に形成された誘電体膜と、該誘電体膜上に
積層された光拡散層とによって構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シート状光学物
品、シート状光学物品の形成方法、およびこれらによっ
て構成された表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、単純マトリクス方式カラーフィ
ルタを採用した液晶表示装置においてはガラスのソーダ
成分を抑えるため、SiO2でコーティングする技術が
用いられている。また、ビデオカメラ用ズームレンズと
して特許第2928543号公報にはプラスチックレン
ズ面に第1層(SiO2)を形成し、第2層(ZrO2
を形成し、第3層(SiO2)を形成するプラスチック
部材のハードコート膜形成技術が用いられることは公知
である。一方、レンチキュラーレンズ技術の分野では液
晶表示装置のバックライト部拡散板としてシート状のも
のを各社が凌ぎをけずって開発している。
【0003】また、近年ではプロジェクションTVの透
過型スクリーンとしての需要があり、やはり、各社が多
様なレンチキュラーレンズ、フレネルレンズを形成した
スクリーンを開発している。例えば、特開平5−341
385号公報に代表されるシート状のものがあり、ここ
では透明基材に紫外線硬化型樹脂からなるフレネルレン
ズが形成され、透明基材の片面(非樹脂成形面)に反射
防止膜を形成している。或いは、特開平5−80209
号公報においては、アクリル板からプレス成形によって
レンチキュラーレンズ基板を形成し、頂上部に紫外線硬
化型樹脂が成形されたシート状構成を用いる。
【0004】また、反射型映写スクリーンの分野では特
開平10−282578号公報に記載のスクリーン構成
は、基材シート(樹脂、織布、不織布など)に光反射層
であるアルミ蒸着膜を形成し、その上に光輝性顔料と二
液反応型樹脂の混合物を光拡散層として塗工し、更に染
料または顔料などを分散した二液反応型樹脂を光吸収層
として塗工するコート法による接着技術が用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術においては、何れの場合も、薄さ、取扱い易
さ、製作加工上の容易さを追及するあまり、環境性能、
精度面では必ずしも完成されていない一面がある。例え
ばシート状のものは、通常プラスチックで形成されてい
ることから温度や、湿度の変化によって伸縮するため
に、レンズシートを特定の曲率で反らせ加工して周辺部
で密着固定し、スクリーン面の定位置に対して凹凸が生
じないよう工夫が施されているのが実状である。また、
その大部分が樹脂で形成されていることから、近年、透
明樹脂材料も光学材料として改良化されているものの透
過率はガラスに比べて低下したものとならざるを得な
い。
【0006】また、プロジェクションTVの透過型スク
リーンにおいては、上記のようにレンズシートを、特定
の曲率で反らせ加工して周辺部で密着固定し、スクリー
ン面の定位置に対して凹凸が生じないよう工夫がなされ
ているものの、その精度保証は必ずしも最適化されてい
るとは言えない。例えば、プロジェクションTVが設置
された室内の温度、湿度変化によってスクリーン面(レ
ンズシート)がわずかでも凹面状に変化した場合、スク
リーン(レンズシート)の性能目的である広角化の領域
が小さくなる。大画面のプロジェクションTVになる
程、この傾向は顕著に現れると考えられる。また、レン
ズシートの大部分が樹脂材で形成されていることから、
光透過率は樹脂材レベルであり、画面輝度や精細さも自
と決定されることになる。
【0007】そこで、本発明は、上記課題を解決し、環
境の変化に伴ない視野角の低下を招くことがなく、所望
の環境耐久下において高精細さを維持することが可能と
なるシート状光学物品、シート状光学物品の形成方法、
およびこれらによって構成された表示装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、つぎの(1)〜(31)のように構成し
たシート状光学物品、シート状光学物品の形成方法、お
よびこれらによって構成された表示装置を提供するもの
である。 (1)ガラス基板と、ガラス基板の表面に形成された誘
電体膜と、該誘電体膜上に積層された光拡散層と、によ
って構成されていることを特徴とするシート状光学物
品。 (2)前記誘電体膜が、薄膜を蒸着により積層して構成
されていることを特徴とする上記(1)に記載のシート
状光学物品。 (3)前記薄膜が、酸化アルミ、酸化ジルコニア/酸化
チタン、フッ化マグネシウムのいずれかの構成元素を含
む薄膜であることを特徴とする上記(2)に記載のシー
ト状光学物品。 (4)前記光拡散層は、前記誘電体膜上に形成したカッ
プリング面上に積層されていることを特徴とする上記
(1)〜(3)のいずれかに記載のシート状光学物品。 (5)前記光拡散層が、樹脂部材で形成されていること
を特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載のシ
ート状光学物品。 (6)前記樹脂部材が、紫外線硬化樹脂であることを特
徴とする上記(5)に記載のシート状光学物品。 (7)前記誘電体膜が、前記ガラスを用いた基板の両面
に形成されていることを特徴とする上記(1)〜(6)
のいずれかに記載のシート状光学物品。 (8)前記ガラス基板が、SiO2を最重量組成とする
ソーダライムガラスによって形成されていることを特徴
とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載のシート状
光学物品。 (9)前記シート状光学物品が、透過型スクリーンであ
ることを特徴とする上記(1)〜(8)のいずれかに記
載のシート状光学物品。 (10)前記シート状光学物品が、前記光拡散層をレン
チキュラーレンズで構成したレンズ体であることを特徴
とする上記(1)〜(8)のいずれかに記載のシート状
光学物品。 (11)前記レンズ体は、ガラス基板および誘電体膜お
よびレンチキュラーレンズの各々の屈折率が等価である
ことを特徴とする上記(10)に記載のシート状光学物
品。 (12)前記透過型スクリーンまたは前記レンズ体を、
複数枚積層して構成したことを特徴とする上記(9)〜
(11)のいずれかに記載のシート状光学物品。 (13)前記透過型スクリーンまたは前記レンズ体を、
基材部を介して複数枚積層して構成したことを特徴とす
る上記(9)〜(11)のいずれかに記載のシート状光
学物品。 (14)前記基材部は、前記光拡散層の屈折率と異なる
屈折率を有することを特徴とする上記(13)に記載の
シート状光学物品。 (15)ガラス基板の表面に誘電体膜を形成し、該誘電
体膜上に光拡散層を積層してシート状光学物品を形成す
ることを特徴とするシート状光学物品の形成方法。 (16)前記誘電体膜を、薄膜を蒸着により積層して形
成することを特徴とする上記(15)に記載のシート状
光学物品の形成方法。 (17)前記薄膜を、酸化アルミ、酸化ジルコニア/酸
化チタン、フッ化マグネシウムのいずれかの構成元素を
含む薄膜で形成することを特徴とする上記(16)に記
載のシート状光学物品の形成方法。 (18)前記誘電体膜上に積層される光拡散層との密着
性を高めるため、前記誘電体膜にカップリング処理材を
施すことを特徴とする上記(15)〜(17)のいずれ
かに記載のシート状光学物品の形成方法。 (19)前記光拡散層を、樹脂部材で形成することを特
徴とする上記(15)〜(18)のいずれかに記載のシ
ート状光学物品の形成方法。 (20)前記樹脂部材を、紫外線硬化樹脂で形成するこ
とを特徴とする上記(19)に記載のシート状光学物品
の形成方法。 (21)前記誘電体膜を、前記ガラスを用いた基板の両
面に形成することを特徴とする上記(15)〜(20)
のいずれかに記載のシート状光学物品の形成方法。 (22)前記ガラス基板を、SiO2を最重量組成とす
るソーダライムガラスによって形成することを特徴とす
る上記(15)〜(21)のいずれかに記載のシート状
光学物品の形成方法。 (23)前記シート状光学物品が、透過型スクリーンで
あることを特徴とする上記(15)〜(22)のいずれ
かに記載のシート状光学物品の形成方法。 (24)前記シート状光学物品が、前記光拡散層をレン
チキュラーレンズで構成したレンズ体であることを特徴
とする上記(15)〜(22)のいずれかに記載のシー
ト状光学物品の形成方法。 (25)前記レンズ体は、ガラス基板および誘電体膜お
よびレンチキュラーレンズの各々の屈折率を等価として
形成することを特徴とする上記(24)に記載のシート
状光学物品の形成方法。 (26)前記透過型スクリーンまたは前記レンズ体を、
複数枚積層して形成することを特徴とする上記(23)
〜(25)のいずれかに記載のシート状光学物品の形成
方法。 (27)前記透過型スクリーンまたは前記レンズ体を、
基材部を介して複数枚積層して形成することを特徴とす
る上記(23)〜(25)のいずれかに記載のシート状
光学物品の形成方法。 (28)前記基材部は、前記光拡散層の屈折率と異なる
屈折率を有することを特徴とする上記(27)に記載の
シート状光学物品の形成方法。 (29)照射手段と、分光マスク体と、横方向に集光す
る第1のレンズ体と、縦方向に集光する第2のレンズ体
と、表示素子とを備えて立体像を表示する表示装置にお
いて、前記第1のレンズ体と前記第2のレンズ体との各
々が、上記(10)または上記(11)に記載のレンズ
体、または上記(24)または上記(25)に記載の形
成方法で形成されたレンズ体によって構成されているこ
とを特徴とする表示装置。 (30)前記第1のレンズ体と前記第2のレンズ体は、
レンチキュラーレンズを用いて構成されていることを特
徴とする上記(29)に記載の表示装置。 (31)前記第1のレンズ体と前記第2のレンズ体は、
一体構成されていることを特徴とする上記(29)また
は上記(30)に記載の表示装置。
【0009】
【発明の実施の形態】シート状光学物品を構成するに際
して、上記構成を適用して基板にガラスを用いること
で、例えばこのようなシート状光学物品によって透過型
スクリーンを構成した場合においても、環境の変化等に
よってスクリーンが凹面状に変化することを防止するこ
とができ、高精度なスクリーン位置を保持することが可
能となる。また、基板の表面に誘電体膜を形成すること
で、例えばガラス基板として安価な青板ガラス(Na2
O-CaO・MgO-Fe23-Al23-SiO2)を用
いるような場合にも、青板ガラスの表面にカルシウム
(Ca)等が析出することを防止して、ガラス基板と光
拡散層との間に生成物を発現させることがなく、このよ
うな環境耐久性の向上によって、透過率を一定に保持す
ることができ、またこの誘電体膜が反射防止作用を有す
ることとも相まって、レンズ体を透過した像の高精細さ
を維持することが可能となる。また、基板を青板ガラス
とし、光拡散層を紫外線硬化樹脂を用いてレンチキュラ
ーレンズを形成する構成を採ることにより、一般的なホ
トポリマー技術を用いて、容易に安価で高精度なシート
状光学物品を生産することが可能となる。また、誘電体
膜を、酸化アルミ、酸化ジルコニア/酸化チタン、フッ
化マグネシウムのいずれかの構成元素を含む薄膜で形成
する構成を採ることにより、有効な透過率及び、反射率
のレンズ体を継続して維持することができ、また、これ
ら誘電体膜の構成元素の何れかを選択することにより、
光拡散層の樹脂材を被着体とするカップリング材との化
学結合を容易にすることが可能となる。また、誘電体膜
にカップリング処理材を施工することにより、光拡散層
との密着性を高めることができ、継続してその密着性を
維持することが可能となる。また、ガラス基板および誘
電体膜およびレンチキュラーレンズの各々の屈折率を等
価とする構成を採ることにより、1組を1固体のレンズ
体と見なすことができ、光学設計を簡潔、容易にするこ
とが可能となる。また、このようなシート状光学物品
を、立体像を表示する表示装置の横方向に集光する第1
のレンズ体と、縦方向に集光する第2のレンズ体とを用
いて構成することにより、クロストーク(二重像)の抑
制作用を顕著に発揮し、高精細な立体像表示を維持する
ことが可能となる表示装置を実現することができる。ま
た、これらの第1のレンズ体と第2のレンズ体をレンチ
キュラーレンズを用いて構成することにより、光学定数
に基づく所望の視野角を持った高精細な立体表示が可能
になる。また、これらの第1のレンズ体と第2のレンズ
体を一体構成とすることにより、レンズ体の剛性を高
め、より平面性を維持することが可能となる。
【0010】以下、図を用いて本発明の実施の形態につ
いて、更に説明する。本実施の形態のレンズ部と板ガラ
スの密着面改質構成は、図1に示すように、基材板1に
誘電体(金属蒸着膜)よりなる光反射防止層3と、カッ
プリング剤散布面4と紫外線硬化型樹脂からなる光拡散
層5を順に積層してなる。この基材板1は、SiO2
最重量組成とするソーダライムガラスであり、「青板ガ
ラス(Na2O-CaO・MgO-Fe23-Al23-S
iO2)」、「白板ガラス(Na2O・K2O-CaO・M
gO-Al23-SiO2)」及び、一般に「並板ガラス
(Na2O-CaO・MgO-Al23-SiO2)」と称さ
れるものもこれに含まれ、その種類は所望の光学定数に
応じて適宜選定される。前述した各層の積層にあたり、
この板ガラスが持つ組成面の凹凸や、湾曲を是正するた
め両面研磨加工を施す。支持方法、使い勝手による構造
材の強度保持を満足すれば、基材板1の大きさ、板厚は
特に限定されるものではない。
【0011】光反射防止層3はアルミナ(Al23)、
酸化チタン(TiO2)、ジルコニア(ZrO2)、フッ
化マグネシウム(MgF2)などの金属元素を含む蒸着
膜を真空蒸着によって、基材板1の面に積層する。積層
膜厚及び、積層される金属元素の組合わせは所望の光学
定数(特に屈折率)に応じて適宜選定される。また、積
層膜の最上層は後記するシランカップリング剤と吸着、
配向結合の起こり易い、或いは、結合の安定性のある素
材が好ましい。例えばケイ素系無機材料(ガラス、シリ
カ)、アルミ、鉄などに対しては特に有効性がある。或
るいは、有機ポリマー系の不飽和ポリエステル、エポキ
シ、フェノール、ウレタンなどの熱硬化型樹脂をマトリ
ックスとする複合材料に対しても有効性がある。
【0012】カップリング面4はシランカップリング剤
を超純度アルコール(2−プロパノール)の溶媒液で希
釈し、一定の流量で散布して得る。カップリング剤の種
類、希釈率は特に限定されるものではないが、アルコキ
シ型カップリング剤を適度(4〜10%)に希釈するの
が一般的である。また、シランカップリング剤の脱水縮
合反応を促進するため窒素雰囲気中で基材板上に散布す
ることが好ましい。さらに、シラン基とガラスの化学結
合を形成するため加熱処理をする。
【0013】光拡散層5は、嫌気性のアクリレート系紫
外線硬化型樹脂を公知のホトポリマー法(レンズ金型と
基材板との間に樹脂液を充填し、紫外線照射によって、
樹脂液を硬化して離型する。)によりレプリカ成形して
得る。紫外線硬化型樹脂については、特に限定はなく非
嫌気性であってもメタクリレート系であっても可能であ
るが、液粘度は密着性及び、基材板着液時の気泡混入防
止の観点から2500±1000mPa・s程度が好ま
しい。或いは、熱硬化の併用を必要とする樹脂であって
も良く、その場合は、カップリング剤の効果は顕著にな
り有効である。また、硬化後の表面硬度は擦り傷発生防
止の観点から鉛筆硬度H〜2H程度が好ましい。さら
に、屈折率、透過率などの光学特性を得るためには所望
の光学定数に応じて紫外線硬化型樹脂を適宜選定する。
【0014】また、本発明のレンズ部と板ガラスの密着
面改質構成は光の屈折に微調整を加えるため、図7に示
すように、基材板を介して積層された複合材として構成
することもできる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例に沿って詳しく説明す
る。 [実施例1]図1は本実施例の透過型スクリーンの断面
図、図2は本実施例の透過型スクリーンの詳細断面図、
図3は本実施例の透過型スクリーンの製作工程フロー図
である。図3の製作工程フロー図に沿って順を追って説
明する。図1に示す基材板1は、ソーダライムガラス
(Na2O-CaO-SiO2)類する中でも、ガラスメー
カーにて最も安価に組成調整できる青板ガラス(Na2
O-CaO・MgO-Fe23-Al23-SiO2)「以
下"青板ガラス"と称す」を用いる。この青板ガラスを厚
さ1mmに両面研磨加工後(図3(1))、純水によっ
て全面を洗浄(図3(2))する。この基材板1の両面
に詳しくは図2に示す金属蒸着膜を真空蒸着によって積
層し、光反射防止膜2及び3を形成(図3(3))す
る。
【0016】本実施例では、青板ガラスと同等の光屈折
作用(屈折率1.5)を得るため、蒸着膜の金属元素を
アルミナ(Al23)3−a−1、酸化チタン(TiO
2)とジルコニア(ZrO2)の混合3−b−1の順に積
層し、これを三層構成(3−a−1、3−b−1、3−
a−2、3−b−2、3−a−3、3−b−3)として
最上層にフッ化マグネシウム(MgF2)3−cを積層
して0.48μm程度の膜厚を形成する。
【0017】次に予め、シランカップリング剤を超純度
アルコール(2−プロパノール)の溶媒液で1:24に
希釈し、攪拌する。この液体を不図示散布装置に設置
し、0.011cc/secの流量で散布したカップリ
ング面4を光反射防止膜3の面に形成(図3(4))す
る。液散布時はカップリング剤の脱水縮合反応を促進す
るため、窒素(N2)を同時散布する。
【0018】次に、紫外線硬化樹脂による光拡散層5を
形成するため、まず、不図示レンズ金型上に嫌気性のア
クリレート系紫外線硬化型樹脂を滴下し(図3
(5))、上記した処理基材板6を樹脂に接液して金型
上の基台部に載置後、上部から面加圧して樹脂液を処理
基材板6と金型の隙間に充填(図3(7))する。さら
に、処理基材板6−a上から紫外線を照射し、紫外線硬
化型樹脂を硬化(図3(8))させるが、この工程では
樹脂部のヒケを防止するため、弱い光エネルギーにとど
めることが望ましい。そして、上記処理基材板6を金型
から離型(図3(9))して紫外線硬化樹脂による光拡
散層5を有する透過型スクリーンを形成する。その際、
樹脂表面を不図示除電装置で除電(図3(10))す
る。
【0019】ここで用いる紫外線硬化型樹脂は、液粘度
2500mPa・s前後、硬化後物性としてヤング率1
500mPa前後、硬化収縮率5.1%、吸水率0.8
〜0.9程度、光透過率95%(450nm)、屈折率
1.5程度のものを選択した。なお、必要な光学特性
上、屈折率は基材板1と一致させている。さらに、樹脂
部を完全硬化させるため、弱い照度で長時間照射(図3
(11))する。最終工程として、不図示スクライブ装
置にて透過型スクリーン7の外周を取り除く加工(図3
(12))をおこなう。
【0020】こうして得られた透過型スクリーン7は、
図4に示すように光線透過率が90.4%(450n
m)であり、60℃・90%、1000時間の環境耐久
後も光線透過率87.8%(450nm)を維持する結
果を得た。さらに、この耐久後、試験片の基材板1の面
と光拡散層5、即ち、硬化樹脂面と青板ガラスの境界を
高倍顕微鏡にて深度を可変して観察したが、図10の7
1に示すような改良前の生成物は確認されなかった。ま
た、透過型スクリーン7は、図5に示すように光線反射
率が4.63%(450nm)であり、60℃・90
%、1000時間の環境耐久後も光線反射率4.69%
(450nm)を維持する結果を得た。
【0021】また、図6(a)に示すように透過型スク
リーン7の背面に密着して、透過型スクリーン7と同様
の製作手法でフレネル形状のレンズ面を樹脂成形した透
過型スクリーン8を固定するか、旧来のフレネルレンズ
シート8−aを透過型スクリーン7と透過ガラス8−b
の間で挟持してプロジェクションTVを構成する。この
場合、大画面の割合に比べ、基材板の反りが小さく、一
般にプロジェクションTVのレンズ精度に必要とされる
5〜10μmの高精度域を維持可能である。
【0022】その詳細について、図6(c)のシミュレ
ーション原理図を用いて説明する。例えば、本透過型ス
クリーン7の光拡散層5であるレンチキュラーレンズ部
のレンズレットの曲率は、光学上800mmの視点位置
で結像するよう設計されている。また、長方形である透
過型スクリーンの短辺長さは410mm(25インチサ
イズ)である。この透過型スクリーンにtmmの反り量
があったとすると、視点位置Pでの視域減少幅iは(8
00/205)×tの式で表され、反り量は0.3mm
程度に抑えられるため、反りによる視域減少幅は最大
1.2mm程度にとどまる。一方、1ピッチが等幅であ
るレンズレットのピッチ精度は金型に依存し、6μm幅
の精度を確認した。
【0023】また、図6(b)に示す旧来のレンズシー
トが組み込まれた場合に比べ、レンズ面が凹面状態に湾
曲することがなく、横方向のレンチキュラーレンズの光
路がθ角中心に向かって観察者の上下の視野角を狭くす
ることがない。これは、耐環境下、特にプロジェクショ
ンTVの設置場所が高温にさらされた場合や、プロジェ
クションTV自体が投射光源などの内部発熱によって温
度上昇し、レンズシートに上昇熱が伝達された場合も同
様のことが言える。
【0024】[実施例2]次に実施例1の変形例である
実施例2について説明する。本実施例においては、図7
に示すように実施例1の透過型スクリーン7と同様の透
過型スクリーン50の背面に透過型スクリーン60を実
施例1と同様のホトポリマー法を用いて密着させ一体化
する。透過型スクリーン50の製作工程については、実
施例1と同じため省略し、透過型スクリーン60の製作
工程及び、透過型スクリーン50と透過型スクリーン背
面層60の接合工程を中心に順次説明する。
【0025】青板ガラス61を両面研磨加工後、純水洗
浄したものに実施例1と同様にして、金属蒸着膜を積層
して光反射防止膜62及び、63を形成し、光反射防止
膜63の面にシランカップリング剤を散布しておく。透
過型スクリーン50の蒸着面52に実施例1と同様の手
法でシランカップリング剤を散布する。
【0026】透過型スクリーン50の光拡散層55の表
面に傷を付けぬよう樹脂面を下向きにして不図示基台上
に載置し、紫外線硬化型樹脂を滴下する。この樹脂液
は、実施例1と物性、光学特性が類似であっても良い
し、異なる性質のものであっても良い。上記した処理基
材板67を滴下した樹脂液に接液し、処理基材板67の
外周を不図示基台上に載置後、上部から面加圧して樹脂
液を透過型スクリーン50の蒸着面52と処理基材板6
7の蒸着面63の隙間に充填する。なお、透過型スクリ
ーン50の外周にネオプレーンが圧接されており、充填
完了後、樹脂液が流出し、光拡散層55の面に付着する
ようなことはない。
【0027】さらに、公知のホトポリマー法により処理
基材板67−a上から紫外線を照射し、樹脂を硬化さ
せ、中間樹脂層65を形成する。これにより、透過型ス
クリーン50と透過型スクリーン60は接合される。実
施例2により得られる効果は実施例1と同様であるが、
その他の効果として光拡散層55の樹脂の屈折率に対し
て中間樹脂層65の屈折率を可変することにより、例え
ば実施例1のような透過型プロジェクションTVの透過
型スクリーンにあっては、視域調整画像などのバリエー
ションのある画像を得ることができる。
【0028】[実施例3]実施例3は、実施例1の透過
型スクリーンを2種別体で製作し、互いに密着させて外
周で接着固定したものである。その詳細について図8に
示す平板レンズ部40の背面図(a)、上面図(b)、
側面図(c)を用いて説明する。
【0029】立体像を形成するための平面視略長方形の
平板レンズ部40は、ヨコレンチキュラーレンズ(以
下、単に「ヨコレンチ」とする。)20とタテレンチキ
ュラーレンズ(以下、単に「タテレンチ」とする。)3
0とタテレンチ30の後面に形成されたマスク36とか
ら構成される。
【0030】ヨコレンチ20は、横方向の稜線を有する
シリンドリカル形状のレプリカレンズ25がガラス基材
板21に形成されて構成される。また、タテレンチ30
は、縦方向の稜線を有するシリンドリカル形状のレプリ
カレンズ35がガラス基材板31に形成されて構成され
る。ここでガラス基材板21は、厚さ1.6mmの青板
ガラスを両面研磨加工したものであり、この後のヨコレ
ンチ20の製作工程及び、用いられる素材の材質は実施
例1と同じである。一方、ガラス基材板31は、厚さ
1.6mmの青板ガラスをガラス基材板21と同様に両
面研磨加工したものであるが、このガラス基材板31の
後面部には、クロムと酸化クロムの蒸着膜からなる遮光
部と開口部が市松模様に形成されている。この後のタテ
レンチ30に関しても製作工程及び、用いられる素材の
材質は、ヨコレンチ20と同様であるが、一部製作工程
に関して異なる点がある。それは、上述したヨコレンチ
20と、タテレンチ30と、マスク36の各々の相対位
置関係が適宜に規定されることに基づくものであり、即
ち、タテレンチ30と、マスク36はアライメント調整
されてからレプリカ成形される。以下、それらの相対位
置を位置決めする方法について説明する。
【0031】図9は平板レンズ40の透視図である。図
9に示すように、タテレンチ30は、金型により転写さ
れる際に、レンズレットのピッチ間31pとマスク36
の開口部36cの横方向辺36xとが一致するように不
図示の治具により調整(第1のアライメント)されて形
成される。また、タテレンチ30のレプリカレンズ35
とヨコレンチ20のガラス基材板21とを密着させ、マ
スク36の開口部36cの中央にヨコレンチ20の焦線
が一致するように不図示の治具により調整(第2のアラ
イメント)して、その後、アライメントが崩れないよう
にヨコレンチ20とタテレンチ30との4角部分の側面
を接着剤にて固着し、必要に応じて長辺部、短辺部の側
面も接着剤にて固着する。即ち、ヨコレンチ20とタテ
レンチ30とマスク36とが平面方向に調整(第1、第
2のアライメント)された状態で、平板レンズ部40が
構成される。なお、ここで用いる接着剤は仮固定にエポ
キシ系接着剤を使用し、補強、最終固定にシリコン系接
着剤41、42を使用する。
【0032】こうして構成された平板レンズ40は背面
に配置された不図示照射手段により発光、拡散された照
明光を、マスク体36により分光し、第1のレンズ体、
即ち、ヨコレンチ20により横方向の平行光束に、第2
のレンズ体、即ち、タテレンチ30により縦方向の平行
光束に、それぞれ観察者の左右の視点に集光し、平板レ
ンズ40の全面に配置された不図示表示素子が像を表示
して、かつ、集光された照明光を透過することにより立
体像を表示する。
【0033】実施例3により得られる効果は上述の立体
像表示装置が、例えば、高温湿な耐環境下にさらされた
としても実施例1と同様の働きにより高精細な立体像表
示を維持可能である。また、光反射防止層22、32の
みならず、光反射防止層23、33を設けたことによっ
て、立体像表示装置特有の問題であるクロストーク(二
重像)に対して抑制作用が顕著になる。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、環境の変化に伴ない視
野角の低下を招くことがなく、所望の環境耐久下におい
て高精細さを維持することが可能となるシート状光学物
品、シート状光学物品の形成方法、およびこれらによっ
て構成された表示装置を実現することができる。また、
本発明によれば、基板にガラスを用いることで、透過型
スクリーンを構成した場合においても、スクリーンが凹
面状に変化することがなく、高精度なスクリーン位置を
保持することができる。また、本発明によれば、基板の
表面に誘電体膜を形成することで、安価なソーダライム
ガラスを基板に用いた場合においても、ガラス基板と光
拡散層との間に生成物を発現させることがなく、透過率
を一定に保持することができ、またこの誘電体膜に反射
防止作用を持たせ、これらによりレンズ体を透過した像
の高精細さを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1に係る透過型スクリーンの一部断面図
である。
【図2】実施例1に係る透過型スクリーンの一部詳細断
面図である。
【図3】実施例1に係る透過型スクリーンの製作工程フ
ロー図である。
【図4】実施例1に係る透過型スクリーンの光線透過率
と改良前の光線透過率の比較図である。
【図5】実施例1に係る透過型スクリーンの光線反射率
と改良前の光線反射率の比較図である。
【図6】プロジェクションTVの縦断面図及び光路図
で、(a)は実施例1に係る透過型スクリーンが組み込
まれたプロジェクションTVの縦断面図及び光路図、
(b)は旧来のレンズシートが組み込まれたプロジェク
ションTVの縦断面図及び光路図であり、(c)はシミ
ュレーション原理図である。
【図7】実施例2に係る透過型スクリーンの一部断面図
である。
【図8】実施例3に係る平板レンズの構成図で、(a)
は背面図、(b)は上面図、(c)は側面図である。
【図9】実施例3に係る平板レンズの一部透視図であ
る。
【図10】本実施例改良前の高温湿耐久試験後のガラス
基板とレンズ樹脂部の密着面を顕微鏡観察した図であ
る。
【符号の説明】
1、21、31、51、61:基材板(青板ガラス) 2、3、22、23、32、33、52、53、62、
63:光反射防止膜(誘電体膜;蒸着膜) 4、24、34、54、64、66:カップリング面
(カップリング剤) 5、25、35、55:光拡散層(レンチキュラーレン
ズ) 65:中間樹脂層 70:レンチキュラーレンズの稜線 71:高温湿耐久試験後の生成物(改良前)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 21/00 G03B 21/10 5C058 21/10 21/62 21/62 H04N 5/74 C H04N 5/74 C23C 14/10 // C23C 14/10 G02B 1/10 A Fターム(参考) 2H021 BA23 BA27 BA29 BA32 2H042 BA04 BA15 BA19 2K009 AA07 BB02 CC03 CC06 DD03 FF03 4F100 AA06B AA19B AA21B AA27B AG00A AK01C AR00B AR00C AR00D BA03 BA04 BA07 BA10A BA10C EH662 EJ671 GB41 GB90 JB14C JG05B JG05D JM02B JM02D JN18 JN30C 4K029 AA09 BA42 BA43 BA44 BA48 BB04 BC00 BC08 BD00 CA01 5C058 BA25 BA31 EA01 EA35

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス基板と、ガラス基板の表面に形成さ
    れた誘電体膜と、該誘電体膜上に積層された光拡散層
    と、によって構成されていることを特徴とするシート状
    光学物品。
  2. 【請求項2】前記誘電体膜が、薄膜を蒸着により積層し
    て構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシ
    ート状光学物品。
  3. 【請求項3】前記薄膜が、酸化アルミ、酸化ジルコニア
    /酸化チタン、フッ化マグネシウムのいずれかの構成元
    素を含む薄膜であることを特徴とする請求項2に記載の
    シート状光学物品。
  4. 【請求項4】前記光拡散層は、前記誘電体膜上に形成し
    たカップリング面上に積層されていることを特徴とする
    請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート状光学物
    品。
  5. 【請求項5】前記光拡散層が、樹脂部材で形成されてい
    ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載
    のシート状光学物品。
  6. 【請求項6】前記樹脂部材が、紫外線硬化樹脂であるこ
    とを特徴とする請求項5に記載のシート状光学物品。
  7. 【請求項7】前記誘電体膜が、前記ガラスを用いた基板
    の両面に形成されていることを特徴とする請求項1〜6
    のいずれか1項に記載のシート状光学物品。
  8. 【請求項8】前記ガラス基板が、SiO2を最重量組成
    とするソーダライムガラスによって形成されていること
    を特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のシー
    ト状光学物品。
  9. 【請求項9】前記シート状光学物品が、透過型スクリー
    ンであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項
    に記載のシート状光学物品。
  10. 【請求項10】前記シート状光学物品が、前記光拡散層
    をレンチキュラーレンズで構成したレンズ体であること
    を特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のシー
    ト状光学物品。
  11. 【請求項11】前記レンズ体は、ガラス基板および誘電
    体膜およびレンチキュラーレンズの各々の屈折率が等価
    であることを特徴とする請求項10に記載のシート状光
    学物品。
  12. 【請求項12】前記透過型スクリーンまたは前記レンズ
    体を、複数枚積層して構成したことを特徴とする請求項
    9〜11のいずれか1項に記載のシート状光学物品。
  13. 【請求項13】前記透過型スクリーンまたは前記レンズ
    体を、基材部を介して複数枚積層して構成したことを特
    徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載のシート
    状光学物品。
  14. 【請求項14】前記基材部は、前記光拡散層の屈折率と
    異なる屈折率を有することを特徴とする請求項13に記
    載のシート状光学物品。
  15. 【請求項15】ガラス基板の表面に誘電体膜を形成し、
    該誘電体膜上に光拡散層を積層してシート状光学物品を
    形成することを特徴とするシート状光学物品の形成方
    法。
  16. 【請求項16】前記誘電体膜を、薄膜を蒸着により積層
    して形成することを特徴とする請求項15に記載のシー
    ト状光学物品の形成方法。
  17. 【請求項17】前記薄膜を、酸化アルミ、酸化ジルコニ
    ア/酸化チタン、フッ化マグネシウムのいずれかの構成
    元素を含む薄膜で形成することを特徴とする請求項16
    に記載のシート状光学物品の形成方法。
  18. 【請求項18】前記誘電体膜上に積層される光拡散層と
    の密着性を高めるため、前記誘電体膜にカップリング処
    理材を施すことを特徴とする請求項15〜17のいずれ
    か1項に記載のシート状光学物品の形成方法。
  19. 【請求項19】前記光拡散層を、樹脂部材で形成するこ
    とを特徴とする請求項15〜18のいずれか1項に記載
    のシート状光学物品の形成方法。
  20. 【請求項20】前記樹脂部材を、紫外線硬化樹脂で形成
    することを特徴とする請求項19に記載のシート状光学
    物品の形成方法。
  21. 【請求項21】前記誘電体膜を、前記ガラスを用いた基
    板の両面に形成することを特徴とする請求項15〜20
    のいずれか1項に記載のシート状光学物品の形成方法。
  22. 【請求項22】前記ガラス基板を、SiO2を最重量組
    成とするソーダライムガラスによって形成することを特
    徴とする請求項15〜21のいずれか1項に記載のシー
    ト状光学物品の形成方法。
  23. 【請求項23】前記シート状光学物品が、透過型スクリ
    ーンであることを特徴とする請求項15〜22のいずれ
    か1項に記載のシート状光学物品の形成方法。
  24. 【請求項24】前記シート状光学物品が、前記光拡散層
    をレンチキュラーレンズで構成したレンズ体であること
    を特徴とする請求項15〜22のいずれか1項に記載の
    シート状光学物品の形成方法。
  25. 【請求項25】前記レンズ体は、ガラス基板および誘電
    体膜およびレンチキュラーレンズの各々の屈折率を等価
    として形成することを特徴とする請求項24に記載のシ
    ート状光学物品の形成方法。
  26. 【請求項26】前記透過型スクリーンまたは前記レンズ
    体を、複数枚積層して形成することを特徴とする請求項
    23〜25のいずれか1項に記載のシート状光学物品の
    形成方法。
  27. 【請求項27】前記透過型スクリーンまたは前記レンズ
    体を、基材部を介して複数枚積層して形成することを特
    徴とする請求項23〜25のいずれか1項に記載のシー
    ト状光学物品の形成方法。
  28. 【請求項28】前記基材部は、前記光拡散層の屈折率と
    異なる屈折率を有することを特徴とする請求項27に記
    載のシート状光学物品の形成方法。
  29. 【請求項29】照射手段と、分光マスク体と、横方向に
    集光する第1のレンズ体と、縦方向に集光する第2のレ
    ンズ体と、表示素子とを備えて立体像を表示する表示装
    置において、 前記第1のレンズ体と前記第2のレンズ体との各々が、
    請求項10または請求項11に記載のレンズ体、または
    請求項24または請求項25に記載の形成方法で形成さ
    れたレンズ体によって構成されていることを特徴とする
    表示装置。
  30. 【請求項30】前記第1のレンズ体と前記第2のレンズ
    体は、レンチキュラーレンズを用いて構成されているこ
    とを特徴とする請求項29に記載の表示装置。
  31. 【請求項31】前記第1のレンズ体と前記第2のレンズ
    体は、一体構成されていることを特徴とする請求項29
    または請求項30に記載の表示装置。
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