JP2009300956A - 立体画像表示装置の製造方法、及び立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラミネート工程における、位相差板の割れを防止する。
【解決手段】位相差板１８０の入射面１８５、及び出射側偏光板１７０の出射面１７１の少なくとも一方に接着層３００を形成する接着層形成工程と、接着層形成工程の後に、位相差板１８０の入射面１８５と出射側偏光板１７０の出射面１７１とを、接着層３００を介して重ね合わせる重ね合わせ工程と、重ね合わせ工程の後に、位相差板１８０の周縁端面１８６と画素パネル１６０の出射面１６１とを接着剤により接着する周辺接着工程と、 周辺接着工程の後に、位相差板１８０と出射側偏光板１７０とをラミネートするラミネート工程と、を備え、周辺接着工程において、位相差板１８０の周縁端部を画素パネル１６０の出射面１６１に押し当てた状態で、位相差板１８０の周縁端面１８６と画素パネル１６０の出射面１６１とに接着剤を付けることを特徴とする。
【選択図】図１０

Description

本発明は、立体画像表示装置の製造方法、及び立体画像表示装置に関する。本発明は、特に、画素パネルにおける画像光が出射される面に接合された偏光板に、当該画像光を偏光して右目用画像と左目用画像とを形成する位相差板を接着した立体画像表示装置の製造方法、及び立体画像表示装置に関する。

画素パネルとしての液晶パネルにおける画像光が出射される出射面に接合された偏光板に、当該画像光を偏光して右目用画像と左目用画像とを形成する位相差板を接着した立体画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該偏光板と位相差板とは、これらの間に接着剤を介在させて、これらを、ロール、ダイヤフラム等を用いたラミネート工法等により圧着することにより接着している。
特開平１０−２５３８２４号公報

ところで、偏光板と位相差板とを上記接着層により接着するのに加えて、液晶パネルの出射面と位相差板の周縁端面とを点状の接着剤により接着することにより、液晶パネル及び偏光板と位相差板との接着強度を高めることができる。また、位相差板の周縁端部を偏光板の周縁端部から外周側へ食み出させ、上記の点状の接着剤を偏光板に対して非接触とすることにより、当該接着剤の硬化に伴う収縮応力の影響が、偏光板を介して位相差板と液晶パネルとに及ぶことを防止できる。

しかしながら、上記の点状の接着剤を、液晶パネルの出射面と位相差板の周縁端面とに付ける工程において、接着剤が、液晶パネルの出射面と位相差板の周縁端部との隙間に入り込み、位相差板と偏光板との間に入り込む場合がある。この場合には、上記の点状の接着剤が硬化した状態で、位相差板と液晶パネルとをラミネートすると、位相差板における当該接着剤が付着した位置に応力が集中することから、位相差板に割れが生じることがある。

上記課題を解決するために、本発明に係る立体画像表示装置の製造方法は、複数の画素を有する画素パネルと、前記画素パネルに接合された偏光板とを有し、前記偏光板から画像光を出射する画像表示部と、前記偏光板における画像光を出射する出射面に接合され、前記画像表示部から出射された画像光を、右目用画像光と左目用画像光とに分離する位相差板とを備え、前記画素パネルの周縁端部が前記位相差板の周縁端部から外周側へ食み出し、且つ、前記位相差板の周縁端部が前記偏光板の周縁端部から外周側に食み出した立体画像表示装置の製造方法であって、前記位相差板における画像光が入射する入射面、及び前記偏光板の前記出射面の少なくとも一方に接着層を形成する接着層形成工程と、前記接着層形成工程の後に、前記位相差板の前記入射面と前記偏光板の前記出射面とを、前記接着層を介して重ね合わせる重ね合わせ工程と、前記重ね合わせ工程の後に、前記位相差板の周縁端面と前記画素パネルの前記出射面とを接着剤により接着する周辺接着工程と、前記周辺接着工程の後に、前記位相差板と前記偏光板とをラミネートするラミネート工程と、を備え、前記周辺接着工程において、前記位相差板の周縁端部を前記画素パネルの前記出射面に押し当てた状態で、前記位相差板の周縁端面と前記画素パネルの前記出射面とに接着剤を付けることを特徴とする。

また、上記の立体画像表示装置の製造方法は、前記ラミネート工程の後に、前記接着層を硬化させる接着層硬化工程を備えることを特徴とするとしてもよい。

また、上記の立体画像表示装置の製造方法は、前記ラミネート工程の後に、前記画像表示部及び前記位相差板を、画像光の出射側が開口した筐体に格納する格納工程を備え、前記格納工程において、前記位相差板の前記入射面の周縁端部であり、前記偏光板の周縁端部から外周側に食み出した食み出し部を、前記筐体の開口縁部により被覆することを特徴としてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の他の形態に係る立体画像表示装置は、複数の画素を有する画素パネルと、前記画素パネルに接合された偏光板とを有し、前記偏光板から画像光を出射する画像表示部と、前記偏光板における画像光を出射する出射面に接合され、前記画像表示部から出射された画像光を、右目用画像光と左目用画像光とに分離する位相差板と、を備え、前記画素パネルの周縁端部が前記位相差板の周縁端部から外周側へ食み出し、且つ、前記位相差板の周縁端部が前記偏光板の周縁端部から外周側に食み出しており、前記位相差板における画像光が入射する入射面と前記偏光板の前記出射面との間に介在し、前記位相差板の前記入射面と前記偏光板の前記出射面とを接着する接着層と、前記画素パネルの画像光を出射する出射面における前記位相差板の周縁端部との隙間に対して外側に配され、前記位相差板の周縁端面と前記画素パネルの前記出射面とを接着する周辺接着部と、を備えることを特徴とする。

上記の立体画像表示装置は、前記画像表示部及び前記位相差板を格納し、前記画像光の出射側が開口した筐体を備え、前記位相差板の前記入射面における前記偏光板から外周側に食み出した食み出し部が、前記筐体の開口縁部により被覆されたことを特徴としてもよい。

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。

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。

図１には、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を分解斜視図にて示している。この図に示すように、立体画像表示装置１００は、画像表示装置１２０と、位相差板１８０と、反射防止層２００とを備える。画像表示装置１２０は、二次元に配列された複数の画素を有する画素パネル１６０、画素パネル１６０の入射側、出射側にそれぞれ接合された光源側偏光板１５０、出射側偏光板１７０を含み、一の偏光方向を有する画像光を形成する。位相差板１８０は、出射側偏光板１７０における画像光が出射される出射面に接着され、画像表示装置１２０から出射された画像光を、互いに直交した偏光方向を有する右目用画像光と左目用画像光とに分離する。

画像表示装置１２０は、さらに光源１３０を備える。光源１３０は、立体画像表示装置１００の最も奥側に配されており、立体画像表示装置１００の使用状態において、白色の無偏光を光源側偏光板１５０の一面に向けて出射する。なお、本実施形態では、光源１３０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。

光源側偏光板１５０は、画素パネル１６０における光源１３０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１３０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、図中に矢印で示すように、水平方向に対して反時計回り方向へ４５度傾斜した方向とされている。

画素パネル１６０は、右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４を有する。これら右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４は、図示するように、画素パネル１６０を水平方向に区切った領域であり、複数の右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４が鉛直方向に互い違いに配されている。

立体画像表示装置１００の使用状態において、画素パネル１６０の右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域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を透過した光が画素パネル１６０の右目用画像生成領域１６２に入射すると、右目用画像生成領域１６２の透過光は右目用画像の画像光（以下、「右目用画像光」という）となる。同様に、光源側偏光板１５０を透過した光が画素パネル１６０の左目用画像生成領域１６４に入射すると、左目用画像生成領域１６４の透過光は左目用画像の画像光（以下、「左目用画像光」という）となる。

なお、右目用画像生成領域１６２を透過した右目用画像光および左目用画像生成領域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、図示する例においては、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。このような画素パネル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。

出射側偏光板１７０は、画素パネル１６０における出射側に配される。この出射側偏光板１７０は、上記右目用画像生成領域１６２を透過した右目用画像光、および、上記左目用画像生成領域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、図中に矢印で示すように、水平方向に対して時計回り方向へ４５度傾斜した方向とされている。即ち、画像表示部１４０は、右目用画像光及び左目用画像光を、偏光軸が互いに平行な直線光として出射する。なお、ここでいう平行とは、観察者が、立体画像表示装置１００が表示する画像を立体画像として認識することができる程度の平行度を有していればよく、誤差の範囲も含む。

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、図示するように、画素パネル１６０の右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域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、上記右目用画像生成領域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、上記左目用画像生成領域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１４０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。また、上下の視野角が広くなる。

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、図中に矢印で示すように、その方向が互いに直交する。ここでいう直交とは、観察者が、立体画像表示装置１００が表示する画像を立体画像として認識することができる程度の直角度をもって交差していればよく、誤差の範囲も含む。

なお、図中の位相差板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。図示する例において、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とされている。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。

図２には、立体画像表示装置１００の使用状態を概略図にて示している。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場合、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。

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とされている。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とされている。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。

観察者５００は、立体画像表示装置１００が表示する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が出射される範囲内において、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、観察者５００は、右目５１２では右目用画像光だけを観察して、左目５１４では左目用画像光だけを観察することができ、立体画像表示装置１００が表示する画像を立体画像として認識できる。

図３には、筐体１１０に収容された立体画像表示装置１００の概略を断面図にて示している。この図に示すように、画像表示部１４０が外枠１６５に支持される。さらに、画像表示部１４０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１３０および画像表示部１４０を収容する。

位相差板１８０は、接着層３００により出射側偏光板１７０の出射側の面（以下、出射面１７１という）に接着される。位相差板１８０は、ガラス等の透明性且つ可撓性を有する基材１８３に、右目用偏光領域１８１および左目用偏光領域１８２が形成された構成となっており、厚み方向に荷重を加えることにより、又は、自重により撓むことができる。また、位相差板１８０の周縁端部は、出射側偏光板１７０の周縁端部から外周側に食み出した食み出し部１８４となっている。また、画素パネル１６０における画像光が出射される面（以下、出射面１６１という）における周縁端部は、位相差板１８０の周縁端部から食み出している。

なお、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出射側偏光板１７０の厚みをいう。遮光部１９０の厚みがより小さいほうが、接着層３００と位相差板１８０との間に気泡が入りにくくなる。

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、アライメント工程としての貼付工程と重ね合わせ工程と、周辺接着工程としての点接着工程と、ラミネート工程としての真空ラミネート工程と、オートクレーブ工程と、接着層硬化工程としての全面ＵＶ接着工程とを備える。

貼付工程では、位相差板１８０の画像光が入射する側の面（以下、入射面１８５という）に接着層３００を形成する。また、重ね合わせ工程では、出射側偏光板１７０の出射面１７１と位相差板１８０の入射面１８５とを向かい合わせた状態で、出射側偏光板１７０と位相差板１８０とを重ね合わせる。また、点接着工程は、接着剤施工工程と、接着剤硬化工程とを備える。接着剤施工工程では、画素パネル１６０における画像光が出射される出射側の面（以下、出射面１６１という）の周縁部と位相差板１８０の周縁端面１８６とに樹脂を付けることにより接着層３００を形成する。また、接着剤硬化工程では、接着剤施工工程において形成した接着層３００の樹脂を硬化させることにより、画素パネル１６０の出射面１６１における周縁部と位相差板１８０の周縁端面１８６とを接着する。

真空ラミネート工程では、画像表示部１４０および位相差板１８０を真空加圧ラミネートする。また、オートクレーブ工程では、画像表示部１４０および位相差板１８０を加圧・加熱する。さらに、全面ＵＶ接着工程では、接着層３００を硬化することにより画像表示部１４０と位相差板１８０とを接着する。

図４には、アライメント工程前の画像表示部１４０の概略を断面図にて示している。この図に示すように、画像表示部１４０の画素パネル１６０は、光源側ガラス基板１６６および出射側ガラス基板１６８と、光源側ガラス基板１６６と出射側ガラス基板１６８との間に封止された液晶により形成される右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４とを有する。光源側ガラス基板１６６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１６８の出射側には、出射側偏光板１７０が配される。出射側ガラス基板１６８の面積は、出射側偏光板１７０より一回り大きく、出射側ガラス基板１６８の周縁部は、出射側偏光板１７０の周縁端部から外周側へ食み出している。

図５には、貼付工程を断面図にて示している。この図に示すように、貼付工程では、位相差板１８０の入射面１８５に接着シート７００を貼り付ける。ここで、接着シート７００は、接着層３００および当該接着層３００を支持するセパレートフィルム７１０を有する。接着層３００を構成する接着剤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。

位相差板１８０において遮光部１９０が設けられた入射面１８５に、接着シート７００の接着層３００側が重ね合わされることにより、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所定の長さを引き出してカットして使用してもよく、また、予め単票状に形成されたものを使用してもよい。ここで、遮光部１９０の厚みが３〜１０μｍの場合に、接着シート７００の接着層３００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。

図６には、貼付工程を断面図にて示している。この図に示すように、貼付工程はさらに、位相差板１８０の入射面１８５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。当該工程において、大気圧（０．１ＭＰａ）のチャンバ内で、８０℃〜８５℃に加熱したローラ８００が接着シート７００の接着層３００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接着層３００が埋る。

ラミネートをする工程において、ローラ８００は図示するように右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域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く、図６とは直交する方向すなわち右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域１６４の長手方向に沿って回転してラミネートしてもよい。この場合には、貼付工程において混入した気泡を効率的に排出することができる。なお、以後のラミネート工程においても同様であり、同様の効果を得ることができる。

なお、位相差板１８０と接着シート７００との貼り合わせと、これらのラミネートとは同工程として実施することが好ましい。これにより、工数を減らすことができる。

図７には、貼付工程を断面図にて示している。この図に示すように、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を接着層３００から剥がす工程を有する。これにより、接着層３００が、露出した状態で位相差板１８０側に残る。 ここで、接着層３００の面積は、位相差板１８０の面積より、出射側偏光板１７０より一回り小さく、位相差板１８０の入射面１８５における周縁部は、表面が露出した露出部となっている。

なお、貼付工程では、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１４０に先に接着してラミネートしてもよく、あるいは、接着シート７００を位相差板１８０と画像表示部１４０との双方に接着させてもよい。また、接着層３００は、出射側偏光板１７０の出射側の面に、樹脂を塗布することにより形成してもよい。その場合の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を用いることができる。

ここで、当該貼付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。ここで、上記粘度が５００ｃｐｓより小さいと、塗布した樹脂が流れ出る場合がある。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場合がある。

図８には、重ね合わせ工程を断面図にて示している。重ね合わせ工程において、位相差板１８０の入射面１８５と出射側偏光板１７０の出射面１７１とを重ね合わせ、位相差板１８０と画像表示部１４０とのアライメントを調整する。

図９は、点接着工程における接着剤施工工程を断面図（Ａ）、及び平面図（Ｂ）にて示している。接着剤施工工程において、位相差板１８０における左右の周縁端面１８６と、画素パネル１６０の出射面１６１、即ち出射側ガラス基板１６８における左右の縁部とに、樹脂（接着剤）を施工する。ここで、樹脂は、各周縁端面１８６における複数箇所に所定間隔毎に所定の幅で施工する。

これにより、接着剤施工工程において、位相差板１８０の左右の周縁端面１８６に沿って互いに離間した複数の接着領域４００を形成する。この場合に例えば、樹脂は、紫外線硬化型の樹脂であって、一例として、スリーボンド社のスリーボンド３１１４、又は３１１４Ｂ等のエポキシ系樹脂が挙げられる。また、樹脂は、例えば、立体画像表示装置１００の画像サイズが４６インチの場合、各周縁端面１８６および画素パネル１６０における出射側ガラス基板１６８の外周側の４箇所に８０ｍｍ間隔毎に２ｍｍの幅で施工される。

ここで、出射側偏光板１７０の横幅は、位相差板１８０の横幅よりも狭くされており、左右の接着領域４００は、出射側偏光板１７０の左右の端面から離間されている。また、接着領域４００は、位相差板１８０の基材１８３における側面と、画素パネル１６０の出射側ガラス基板１６８における左右の縁部とに塗布されている。これにより、出射側偏光板１７０の膨張収縮の影響を受けないので、安定した立体画像を観察することができる。

図１０には、接着剤施工工程を断面図（Ａ）、（Ｂ）にて示している。この図に示すように、接着剤施工工程では、位相差板１８０の食み出し部１８４における被接着領域を、ゴム等の弾性材料で形成されたブロック状の治具４０２により、出射側ガラス基板１６８の左右の縁部に押し当てる。即ち、位相差板１８０の周縁端面１８６における被接着領域の下端部を出射側ガラス基板１６８の縁部に押し当てる。

この状態で、位相差板１８０の周縁端面１８６における被接着領域と出射側ガラス基板１６８とにより形成される隅部に、樹脂を堆積させる。これにより、食み出し部１８４と出射側ガラス基板１６８との隙間４０４に、樹脂が入り込むことを防止できる。

図１１には、点接着工程における接着剤硬化工程を断面図にて示している。接着剤硬化工程では、治具４０２により食み出し部１８４を出射側ガラス基板１６８に押し当てた状態で接着領域４００に対してスポット的に紫外線を照射して、接着領域４００の樹脂を硬化させる。この場合に例えば、積算光量３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射する。これにより、位相差板１８０の基材１８３における左右の周縁端面１８６と、画素パネル１６０の出射側ガラス基板１６８における左右の縁部とが接着される。

図１２には、真空ラミネート工程を断面図にて示している。真空ラミネート工程では、減圧下の真空炉内において、上記点接着工程後の画像表示部１４０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、減圧下の真空炉内において、ローラ６００が位相差板１８０の基材１８３を押圧しながら回転する。この場合に例えば、真空引きを１分間実施して、線圧０．３〜０．６ＭＰａ、ローラ６００の移動速度０．１ｍ／ｍｉｎ、ラミネート温度８０℃の条件で、ラミネートを実施する。なお、上記真空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。

これにより、画像表示部１４０と位相差板１８０とがラミネートされると共に、接着層３００及び接着領域４００の樹脂が脱気される。従って、接着層３００の厚みを均一にして、画像表示部１４０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。また、樹脂の透明性および接着性を向上させることができる。

また、ロールラミネート方式ではなく、ダイヤフラム方式によるラミネート工法を実施する場合もある。この場合には、真空引きを１分間実施して、９５０ＭＰａのラミネート圧力、８０℃の雰囲気下でラミネートを６分間実施する。

上記真空ラミネート工程の後には、オートクレーブ工程を実施する。このオートクレーブ工程において、圧力が大気圧より高い雰囲気中で画像表示部１４０および位相差板１８０を加熱する。当該加熱工程における雰囲気の圧力は、上記真空ラミネート工程におけるラミネート圧力より高いことが好ましい。当該オートクレーブ工程の条件の一例として、雰囲気の温度８０℃および圧力０．６ＭＰａのチャンバ内に、画像表示部１４０および位相差板１８０が１時間配される。

当該オートクレーブ工程により、上記真空ラミネート工程によって画像表示部１４０および位相差板１８０に生じた歪みが開放される。さらに、当該オートクレーブ工程により、真空加圧ラミネートで除去し切れなかった接着層３００の気泡を潰したり、押し出したりすることができる。

図１３には、全面ＵＶ接着工程を断面図にて示している。全面ＵＶ接着工程において、上記オートクレーブ工程後の接着層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。

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１４０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とは併せて行われてもよい。

以上により接着された画像表示部１４０および位相差板１８０が、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。ここで、接着領域４００の樹脂としては、ガラス転移温度（Ｔｇ）が、接着層３００の樹脂のガラス転移温度より高いものが用いられている。例えば、接着領域４００の樹脂としては、ガラス転移温度が８０℃以上のものを用いているのに対して、接着層３００の樹脂としては、ガラス転移温度が０℃以下、より具体的には−２０℃のものを用いている。

即ち、接着領域４００の樹脂の温度は、周辺塗布工程から全面ＵＶ接着工程までの全工程に亘って、ガラス転移温度以下となるのに対して、接着層３００の樹脂の温度は、貼付工程後の全工程に亘って、ガラス転移温度より高くなる。このため、点接着工程、真空ラミネート工程、オートクレーブ工程、及び全面ＵＶ接着工程が実施されている間、接着層３００の樹脂はガラス状態からゴム状態となるのに対して、接着領域４００の樹脂は、粘性、剛性が接着層３００の樹脂と比較してガラス状態を維持する。

従って、本実施形態では、貼付工程後の各工程における加熱により画像表示部１４０および位相差板１８０の一方に膨張・収縮による撓みが発生した場合でも、この一方の撓みに対して他方と接着層３００とが追従することができるので、画像表示部１４０と位相差板１８０との位置ズレを抑制できる。また、接着層３００により、立体画像表示装置１００が使用されている（立体映像を観賞する）状態での、画像表示部１４０と位相差板１８０との間における光の干渉（例えば、ニュートンリングのような模様）の発生を抑制できる。なお、本実施形態によれば、特に大画面の場合において、画像表示部１４０および位相差板１８０の撓みがより大きくなることから、立体画像の画質向上に対してより大きな効果が得られる。

また、画像表示部１４０および位相差板１８０の表面に歪みや厚さムラがある場合でも、粘性を低下させた接着層３００は、その表面の歪みや厚さムラを補うかたちで追従するので、画像表示部１４０と位相差板１８０との間が一定となり、接着層３００を隙間無く充填できる。従って、画像表示部１４０と位相差板１８０との間での内部反射を抑制でき、クロストークの発生を抑制できる。また、画像表示部１４０と位相差板１８０との間隔のバラツキを抑制できるので、色むらの発生を抑制できる。従って、立体画像の画質低下を抑制できる。

また、接着領域４００のガラス転移温度が点接着工程後の各工程の温度条件以上であることにより、点接着工程後の各工程において、接着層３００が、位相差板１８０の重量に耐えるのに十分な接着強度を維持できない場合であっても、接着領域４００が、位相差板１８０の重量に耐えるのに十分な接着強度を維持する。よって、位相差板１８０が自重によりずり落ちることを抑制でき、以って、位相差板１８０の画像表示部１４０に対する上下方向の位置ズレを抑制できる。

また、接着領域４００のガラス転移温度は製造後に想定される使用環境の温度より高い。これにより、高温環境下における周囲の熱、画像表示部１４０の発熱等により、接着層３００のクリープが生じた場合でも、接着領域４００は、位相差板１８０の重量に耐えるだけの十分な接着強度を維持する。よって、想定される使用環境下において、位相差板１８０が自重によりずり落ちることを抑制でき、以って、位相差板１８０の画像表示部１４０に対する上下方向の位置ズレを抑制できる。

また、本実施形態では、複数の接着領域４００を位相差板１８０と画像表示部１４０との左右両側に所定の間隔で離間して設けている。これにより、位相差板１８０と画像表示部１４０へ伝わる接着領域４００の樹脂の硬化に伴う収縮応力の影響を小さくすることができる。また、この収縮応力により発生した位相差板１８０の歪みを接着層３００により吸収・緩和させることにより、画像表示部１４０のコントラストへの影響を最小限に抑えることができる（色むらの発生を抑制できる）。

ここで、本実施形態では、点接着工程の接着剤施工工程における接着領域４００の樹脂の施工を、位相差板１８０の出射側偏光板１７０の周縁端部から外周側に食み出した食み出し部１８４を、画素パネル１６０の出射側ガラス基板１６８の周縁部に押し当てた状態で実施した。これにより、食み出し部１８４と出射側ガラス基板１６８との隙間４０４へ接着領域４００の樹脂が侵入することを防止できる。

ここで、接着領域４００の樹脂が、位相差板１８０と出射側偏光板１７０との間に侵入して硬化した場合、位相差板１８０と出射側偏光板１７０との間に、周囲より硬い塊が点在することになる。このため、ラミネート工程において、位相差板１８０と出射側偏光板１７０とが、これらの間に点在する接着領域４００の樹脂を介して加圧されることから、位相差板１８０における当該樹脂と重なる位置において応力集中が生じる。従って、位相差板１８０にヒビ割れが発生する場合がある。これに対して、本実施形態では、位相差板１８０と出射側偏光板１７０との間への接着領域４００の樹脂の侵入を防止できるので、ラミネート工程において、位相差板１８０に生じる応力集中を緩和でき、位相差板１８０の損傷を防止できる。

図１４には、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を分解斜視図にて示している。この図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。この図に示すように、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、画像表示装置１２０における画像光が出射される出射面に接着され、画像表示装置１２０から出射された画像光を、偏光軸の回転方向が互いに逆方向の右目用画像光と左目用画像光に分離する位相差板１８７を備える。この位相差板１８７は、右目用偏光領域１８８および左目用偏光領域１８９を有する。

ここで、右目用偏光領域１８８および左目用偏光領域１８９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１８７における右目用偏光領域１８８および左目用偏光領域１８９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、画素パネル１６０の右目用画像生成領域１６２および左目用画像生成領域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１８８には、上記右目用画像生成領域１６２を透過した右目用画像光が入射すると共に、左目用偏光領域１８９には、上記左目用画像生成領域１６４を透過した左目用画像光が入射する。

また、位相差板１８７の画像表示部１４０に対向する面における右目用偏光領域１８８と左目用偏光領域１８９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１８７の右目用偏光領域１８８に隣接する左目用偏光領域１８９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１８８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１８７の左目用偏光領域１８９に隣接する右目用偏光領域１８８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１８９に入射する画像光を吸収して遮る。このように、位相差板１８７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。また、上下の視野角が広くなる。

位相差板１８７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１８８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１８９は入射した光を左回りの円偏光として出射する。なお、図１４の位相差板１８７の矢印は、この位相差板１８７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１８８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１８９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。

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とされている。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とされている。

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、観察者５００は、右目５１２では右目用画像光だけを観察して、左目５１４では左目用画像光だけを観察することができ、立体画像表示装置１００が表示する画像を立体画像として認識することができる。

ここで、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、画像表示部１４０と位相差板１８７と画像表示部１４０とを接着する。これにより、画像表示部１４０と位相差板１８０との間に空気が混入することを抑制でき、これらの間における光の内部反射を抑制でき、以って、右目用画像光と左目用画像光とのクロストークを抑制できる。

図１５には、本実施形態の他の製造方法における格納工程を断面図にて示している。当該格納工程は、接着層硬化工程の後に実施される。この図に示すように、格納工程では、画像表示部１４０と、画像表示部１４０に接着された位相差板１８０と、光源１３０とを、筐体１１１に格納する。筐体１１１における画像光の出射側は開口しており、筐体１１１における開口縁部１１２が、位相差板１８０の食み出し部１８４を被覆する。

ここで、食み出し部１８４には、接着層３００が形成されておらず、出射側偏光板１７０及び画素パネル１６０に接着されていない。このため、食み出し部１８４は、位相差板１８０における出射側偏光板１７０に接着層３００を介して接着されている領域と比較して、剥離荷重を受けた場合に剥離し易い。しかし、食み出し部１８４を筐体１１１の開口縁部で被覆したことにより、作業者の指が食み出し部１８４に引っ掛かること等により食み出し部１８４に対して剥離荷重が加わることを防止でき、位相差板１８０が出射側偏光板１７０から剥離することを防止できる。

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。

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を分解斜視図にて示す。 立体画像表示装置１００の使用状態を平面図にて示す。 筐体１１０に収容された立体画像表示装置１００を断面図にて示す。 ラミネート工程前の画像表示部１４０を断面図にて示す。 貼付工程を断面図にて示す。 貼付工程を断面図にて示す。 貼付工程を断面図にて示す。 重ね合わせ工程を断面図にて示す。 点接着工程における接着剤施工工程を断面図（Ａ）、平面図（Ｂ）にて示す。 点接着工程における接着剤施工工程を断面図（Ａ）、（Ｂ）にて示す。 点接着工程における接着剤硬化工程を断面図にて示す。 真空ラミネート工程を断面図にて示す。 全面ＵＶ接着工程を断面図にて示す。 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。 本実施形態の他の製造方法における格納工程を断面図にて示す。

符号の説明

１００ 立体画像表示装置、１０１ 立体画像表示装置、１１０ 筐体、１１１ 筐体、１１２ 開口縁部、１２０ 画像表示装置、１３０ 光源、１４０ 画像表示部、１５０ 光源側偏光板、１６０ 画素パネル、１６１ 出射面、１６２ 右目用画像生成領域、１６４ 左目用画像生成領域、１６５ 外枠、１６６ 光源側ガラス基板、１６８ 出射側ガラス基板、１７０ 出射側偏光板、１７１ 出射面、１８０ 位相差板、１８１ 右目用偏光領域、１８２ 左目用偏光領域、１８３ 基材、１８４ 食み出し部、１８５ 入射面、１８６ 周縁端面、１８７ 位相差板、１８８ 右目用偏光領域、１８９ 左目用偏光領域、１９０ 遮光部、２００ 反射防止層、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、４００ 接着領域、４０２ 治具、４０４ 隙間、５００ 観察者、５１２ 右目、５１４ 左目、６００ ローラ、６１０ 載置台、７００ 接着シート、７１０ セパレートフィルム、８００ ローラ

Claims (5)

1. 複数の画素を有する画素パネルと、前記画素パネルに接合された偏光板とを有し、前記偏光板から画像光を出射する画像表示部と、前記偏光板における画像光を出射する出射面に接合され、前記画像表示部から出射された画像光を、右目用画像光と左目用画像光とに分離する位相差板とを備え、前記画素パネルの周縁端部が前記位相差板の周縁端部から外周側へ食み出し、且つ、前記位相差板の周縁端部が前記偏光板の周縁端部から外周側に食み出した立体画像表示装置の製造方法であって、
   前記位相差板における画像光が入射する入射面、及び前記偏光板の前記出射面の少なくとも一方に接着層を形成する接着層形成工程と、
   前記接着層形成工程の後に、前記位相差板の前記入射面と前記偏光板の前記出射面とを、前記接着層を介して重ね合わせる重ね合わせ工程と、
   前記重ね合わせ工程の後に、前記位相差板の周縁端面と前記画素パネルの前記出射面とを接着剤により接着する周辺接着工程と、
   前記周辺接着工程の後に、前記位相差板と前記偏光板とをラミネートするラミネート工程と、
   を備え、
   前記周辺接着工程において、前記位相差板の周縁端部を前記画素パネルの前記出射面に押し当てた状態で、前記位相差板の周縁端面と前記画素パネルの前記出射面とに接着剤を付けることを特徴とする立体画像表示装置の製造方法。
2. 前記ラミネート工程の後に、前記接着層を硬化させる接着層硬化工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置の製造方法。
3. 前記ラミネート工程の後に、前記画像表示部及び前記位相差板を、画像光の出射側が開口した筐体に格納する格納工程を備え、
   前記格納工程において、前記位相差板の前記入射面の周縁端部であり、前記偏光板の周縁端部から外周側に食み出した食み出し部を、前記筐体の開口縁部により被覆することを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置の製造方法。
4. 複数の画素を有する画素パネルと、前記画素パネルに接合された偏光板とを有し、前記偏光板から画像光を出射する画像表示部と、
   前記偏光板における画像光を出射する出射面に接合され、前記画像表示部から出射された画像光を、右目用画像光と左目用画像光とに分離する位相差板と、
   を備え、
   前記画素パネルの周縁端部が前記位相差板の周縁端部から外周側へ食み出し、且つ、前記位相差板の周縁端部が前記偏光板の周縁端部から外周側に食み出しており、
   前記位相差板における画像光が入射する入射面と前記偏光板の前記出射面との間に介在し、前記位相差板の前記入射面と前記偏光板の前記出射面とを接着する接着層と、
   前記画素パネルの画像光を出射する出射面における前記位相差板の周縁端部との隙間の外側に配され、前記位相差板の周縁端面と前記画素パネルの前記出射面とを接着する周辺接着部と、
   を備えることを特徴とする立体画像表示装置。
5. 前記画像表示部及び前記位相差板を格納し、前記画像光の出射側が開口した筐体を備え、
   前記位相差板の前記入射面における前記偏光板から外周側に食み出した食み出し部が、前記筐体の開口縁部により被覆されたことを特徴とする請求項４に記載の立体画像表示装置。

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