JPH08335043A - ドットマトリクス画像表示モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学的ローパスフィルタの凹凸をもつ光学的
機能面を保護する。 【構成】 液晶パネル20の外側に光学的ローパスフィル
タ12が配置され，この光学的ローパスフィルタ12の光学
的機能面を覆うように平坦保護層13が光学的ローパスフ
ィルタ12に一体的に形成され，平坦保護層13が外側を向
くように配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】この発明は液晶表示装置，プラズマ・ディ
スプレイのような二次元的に規則正しく配列された小さ
な画素の集まりによって画像等を表示するドットマトリ
クス表示装置を構成する一要素としてのドットマトリク
ス画像表示モジュールおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【背景技術】液晶表示装置のような二次元的に配列され
た画素によって画像を表現するドットマトリクス画像表
示装置においては，画素の配列周期構造に起因するサン
プリングノイズと呼ばれるノイズが発生し，画質が劣化
するという現象があった。この問題点を解決するため
に，光学的なローパスフィルタの機能を持つ位相型回折
格子を用いたノイズの除去が提案されている（たとえ
ば，特開昭６３−１１４４７５）

【０００３】しかしながら，光学的ローパスフィルタは
表面に凹凸があるために，表面に付着したゴミや汚れを
取るのが困難であった。また作製材料によっては，軟ら
かいものもあるため，傷がつき易く，ロ−パス・フィル
タリング特性が劣化しやすい。

【０００４】

【発明の開示】この発明は，光学的ローパスフィルタの
洗浄や実装の簡素化を図り，傷つきや油脂付着による画
像特性の劣化を低減し，さらに作製精度を向上させるも
のである。

【０００５】この発明によるドットマトリクス表示モジ
ュールは，ドットマトリクス表示体の外側に光学的ロー
パスフィルタが配置され，この光学的ローパスフィルタ
の光学的機能面を覆うように平坦保護層が光学的ローパ
スフィルタに一体的に形成され，平坦保護層が外側を向
くように配置されているものである。平坦保護層の屈折
率は光学的ローパスフィルタの屈折率と異なる。

【０００６】この発明によると，光学的ローパスフィル
タの光学的機能面が平坦保護層で覆われ，平坦保護層の
表面が平坦であるから，洗浄などの取扱いが容易であ
る。また，光学的ローパスフィルタの光学的機能面が平
坦保護層により保護されているため光学的機能面への塵
埃の付着を防止できるとともに，光学的機能面への傷付
きを防止できる。

【０００７】平坦保護層の屈折率は空気よりも大きいの
で，光学的ローパスフィルタと平坦保護層との間の屈折
率差は，光学的ローパスフィルタと空気との間の屈折率
差よりも小さくなる。これにより光学的ローパスフィル
タの格子厚を大きくすることができ，要求される精度が
緩和される。格子の作製においても厚さの制御が容易と
なる。

【０００８】偏光板を備えたドットマトリクス画像表示
モジュールにおいて，好ましくは光学的ローパスフィル
タが偏光板に一体的に形成される。また，位相差板を備
えたものにおいては，好ましくは光学的ローパスフィル
タが位相差板に一体的に形成される。

【０００９】このような構成によると，光学的ローパス
フィルタと偏光板または位相差板とを接着樹脂や粘着樹
脂を利用して液晶パネル等ドットマトリクス表示体に容
易に固定することができる。またこのドットマトリクス
画像表示モジュールを用いたドットマトリクス表示装置
の小型化，薄型化に寄与する。

【００１０】平坦保護層の外表面に外方に突出する光学
素子支持用の突部を形成しておくことにより，この突部
を利用して偏光板等を固定することができる。

【００１１】この発明による平坦保護層をもつ光学的ロ
ーパスフィルタの製造方法は，光学的ローパスフィルタ
の光学機能面に液体樹脂を滴下し，平坦面を有する型を
用いて滴下した樹脂を押圧し，樹脂を硬化させたのちに
型を剥離するものである。

【００１２】樹脂と接する面が界面エネルギの低い樹脂
でコートされた型を用いて樹脂を押圧すると，型と樹脂
との剥離が容易となる。

【００１３】この発明の方法によると，光学的ローパス
フィルタの光学的機能面を覆う平坦保護層を容易に作製
することができる。

【００１４】

【実施例】図１(A) ，(B) および(C) は種々の製造方法
によって作製された光学的ローパスフィルタの構造を示
している。

【００１５】光学的ローパスフィルタは位相型回折格子
の一種であり，一表面（光学機能面）上に正弦波状，三
角形状，矩形状，台形状等の凹凸（回折格子）が一定周
期で二次元的にかつ連続的に形成されているものであ
る。図１(A) ，(B) および(C)に示される光学的ローパ
スフィルタ10A ，10B および10C は正弦波状の回折格子
が形成された正弦波状光学的ローパスフィルタである。

【００１６】図１(A) に示される光学的ローパスフィル
タ10A はスタンパを用いて紫外線硬化樹脂により作製さ
れたものであり，基板11上に，正弦波状回折格子が形成
された紫外線硬化樹脂層12が設けられている。

【００１７】図１(B) に示される光学的ローパスフィル
タ10B は射出成形により作製されたものであり，成形樹
脂の一表面に正弦波状回折格子が形成されている。

【００１８】図１(C) に示される光学的ローパスフィル
タ10C はシート成形とエンボス加工により作製されたも
のである。樹脂シートを成形し，この樹脂シートを加熱
した状態で型（正弦波状の凹凸パターンをもつ）をシー
トにプレスすること（エンボス加工）によって，光学的
ローパスフィルタ10C がつくられる。

【００１９】図２および図３は図１(A) に示す光学的ロ
ーパスフィルタ10A の製造過程の一例を示している。

【００２０】基板11を用意する。基板11としてはポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ／屈折率ｎ＝1.491 ），
ポリカーボネイト（ＰＣ／屈折率ｎ＝1.585 ），トリア
セチルセルロース（ＴＡＣ／屈折率ｎ＝1.485 ）などの
透明樹脂基材やフィルムを用いることもできるし，合成
石英，コーニング＃7059等のガラス基板を使用できる。

【００２１】基板11上に紫外線硬化樹脂12a を滴下し，
均一に広がるのを待つ（図２(A1)）。紫外線硬化樹脂12
a が基板11上で均一に広がらない場合にはスピン・コー
トまたはロール・コートにより，紫外線硬化樹脂層の厚
さを均一にする（図２(A2)）。基板11上に紫外線硬化樹
脂12a が均一な膜厚で形成された様子が図２(B) に示さ
れている。紫外線硬化樹脂は兼気性のために半硬化状態
となる。

【００２２】用いられる紫外線硬化樹脂としては，東洋
インキ製造（株）社製ＬＥ−3629（屈折率ｎ＝1.52），
大日本インキ化学工業（株）社製ＧＲＡＮＤＩＣ ＲＣ
シリーズ（屈折率ｎ＝1.52〜1.53），ＤＥＦＥＮＳＡ
ＨＮＡシリーズ（屈折率ｎ＝1.37）等がある。

【００２３】光学的ローパスフィルタの光学機能面に対
応した（凹凸が反対の）型面をもつスタンパ９をあらか
じめ用意する。このスタンパ９の型面の中央部に，紫外
線硬化樹脂層12a のものと同じ紫外線硬化樹脂12b を滴
下し，紫外線硬化樹脂層12aにスタンパ９の型面が対面
するように，紫外線硬化樹脂層12a 上にスタンパ９を置
き，型面上に滴下した紫外線硬化樹脂12b が広がるまで
放置する（図３(c) ）。

【００２４】紫外線硬化樹脂12b をスタンパ９の型面の
中央に滴下し，この樹脂12b を外方に広がらせていくこ
とによって，樹脂12b 内に気泡が混入することを防止さ
れる。

【００２５】必要に応じてスタンパ９を基板11に対して
押圧する。スタンパ９と基板11とは互いに平行な状態に
保持される。スタンパ９を押圧したり，用いる紫外線硬
化樹脂の粘度を小さくすることにより，スタンパ９の型
面上の紫外線硬化樹脂が広がる速度が速まる。

【００２６】基板11側から，基板11を通して紫外線を照
射し，紫外線硬化樹脂12a ，12b を硬化させる（図３
(D) ）。

【００２７】紫外線硬化樹脂12a ，12b が硬化したの
ち，スタンパ９を剥離する（図３(E)）。紫外線硬化樹
脂12a ，12b が光学的ローパスフィルタ機能をもつ樹脂
層12となる。

【００２８】好ましくは，紫外線硬化樹脂層12の厚さは
基板11よりも薄く，その大きさは基板11と同じかまたは
基板11よりもやや小さくする。

【００２９】このようにして，スタンパを用いて基板上
に紫外線硬化樹脂により作製された光学的ローパスフィ
ルタ10A が得られる。得られた光学的ローパスフィルタ
の一部を拡大して示すのが図４である。光学的ローパス
フィルタ機能をもつ紫外線硬化樹脂層10A の部分のみの
断面図が図５に示されている。

【００３０】図４および図５に示される光学的ローパス
フィルタは上述したように正弦波状光学的ローパスフィ
ルタといわれているもので，その一面（光学的機能面）
に正弦波状の凹凸が一定周期で二次元的に形成されてい
る。一方向の正弦波周期（ピッチ）とこれに直交する方
向の正弦波周期は同じでも，異なっていてもよい。光学
的ローパスフィルタ10A の遮断空間周波数はそのピッチ
Ａと格子厚ｄとによって規定される。正弦波状光学的ロ
ーパスフィルタは優れた光学的ローパスフィルタ特性を
もつといわれている。

【００３１】図６から図11は光学的ローパスフィルタの
他の例を示している。これらの図は種々の形状を例示す
るためのもので，その製造方法は問わない。

【００３２】図６に示す光学的ローパスフィルタ10D は
一面に四角錐状の凸部（断面が三角形）が二次元的にか
つ連続的に形成されたものである。

【００３３】図７に示す光学的ローパスフィルタ10E は
いわゆるステップ・タイプのもので，直方体（立方体）
状の凸部（断面が矩形）が二次元的にかつ連続的に形成
されたものである。

【００３４】図８に示す光学的ローパスフィルタ10F は
プリズム板といわれるもので，一面上に四角錐状のプリ
ズムが直交する二方向に間隔をあけて形成されている。

【００３５】図９に示す光学的ローパスフィルタ10G は
一面上に，球面の一部からなる凸面が直交する二方向に
一定周期で形成されたものである。

【００３６】図10に示す光学的ローパスフィルタ10H
は，図９の光学的ローパスフィルタ10G と凹凸が反転し
た形状をもつもので，一面上に，球面の一部からなる凹
面が直交する二方向に一定周期で配置された形に形成さ
れたものである。

【００３７】図11に示す光学的ローパスフィルタ10I
は，図８に示す光学的ローパスフィルタ10F の四角錐プ
リズムの頂部を裁断した形をもつ。

【００３８】図１(B) に示す射出成形法により作製され
た光学的ローパスフィルタ10B や，図１(C) に示すシー
ト形成およびエンボス加工により作製された光学的ロー
パスフィルタ10C の材料としては，上述した透明樹脂基
材が用いられる。

【００３９】図12から図16は上述した光学的ローパスフ
ィルタ10A ，10B ，10C の光学的機能面（正弦波状等の
凹凸が形成された面）を透明な保護層で覆った構造を示
している。保護層の表面は平坦であるので，これを平坦
保護層という。

【００４０】図12は図１(A) に示す光学的ローパスフィ
ルタ10A の光学的機能面が平坦保護層13で覆われたもの
を示している。

【００４１】図13は図１(B) に示す光学的ローパスフィ
ルタ10B の光学的機能面が，図14は図１(C) に示す光学
的ローパスフィルタ10C の光学的機能面がそれぞれ平坦
保護層13で覆われた構造を示している。

【００４２】図12から図14においては平坦保護層13が光
学的ローパスフィルタからわずかにはみ出ているように
描かれているが，図15に示すように光学的ローパスフィ
ルタと平坦保護層13との断面（側面）をそろえるように
することが好ましい。また，図16に示すように，平坦保
護層13を光学的ローパスフィルタよりもやや小さくする
と一層好ましい。図15および図16には光学的ローパスフ
ィルタ10A が示されているが，他の光学的ローパスフィ
ルタ10B ，10C （および10E 〜10I ）についても同じで
ある。

【００４３】平坦保護層の材料としては，先に示した紫
外線硬化樹脂やエポキシ樹脂等（屈折率ｎ＝1.46〜1.5
4）が用いられる。平坦化保護層は，その屈折率が光学
的ローパスフィルタの屈折率と異なる値をもつものとす
る。

【００４４】光学的ローパスフィルタの凹凸のある光学
的機能面が透明な保護層で覆われ，この保護層の表面は
平坦に形成されている。したがって，この表面に塵埃や
油脂等の汚れが付着したとしても洗浄が容易である。光
学的ローパスフィルタの光学的機能面が傷付くことがな
い。さらに，平坦保護層と光学的ローパスフィルタとの
屈折率差が，光学的ローパスフィルタが露出している場
合（空気と接している場合）に比べて小さいので，光学
的ローパスフィルタの凹凸の深さ（高さ）を大きくする
ことが可能となり，それを作製するときの制御が容易と
なる。

【００４５】図15および図16に示すように，平坦保護層
が光学的ローパスフィルタからはみ出ていない場合に
は，これをその周縁で保持したときに保護層に不要な欠
けが発生しない，または発生しにくい。図15に示すよう
に光学的ローパスフィルタと平坦保護層の断面がそろっ
ているものにおいては，洗浄時に汚染液等が減らないと
いう利点がある。

【００４６】光学的ローパスフィルタの光学的機能面に
平坦保護層を形成する工程の一例について図17を参照し
て説明する。

【００４７】光学的ローパスフィルタの例として図１
(A) に示すものが図示されているが（図17(A) ），図１
(B) ，図１(C) に示す光学的ローパスフィルタ10B ，10
C （または図６から図11に示す光学的ローパスフィルタ
10D 〜10I ）を用いてもよいのはいうまでもない。

【００４８】光学的ローパスフィルタ10A の光学的機能
面を上にし，その上に，好ましくは中央部に，保護層形
成ための樹脂13a を滴下する。うまく広がらない場合に
はスピン・コートまたはロール・コートにより，樹脂13
a と均一に広げる（図17(B)）。この樹脂13a として
は，たとえば大日本インキ化学工業（株）社製ＧＲＡＮ
ＤＩＣ ＲＣシリーズ（屈折率ｎ＝1.52〜1.53）が用い
られる。上述したように，光学的ローパスフィルタ10A
の樹脂層12の屈折率と異なる屈折率をもつ樹脂13a が用
いられる。

【００４９】次に平坦でかつ紫外線透過率のよい型30を
樹脂13a に押圧する（図17(C) ）。このとき，型30と光
学的ローパスフィルタ10A （基板11）とを平行に保つ。
型30としてはたとえばガラス基板が用いられる。

【００５０】透明な型30を通して樹脂層13に紫外線を照
射することにより樹脂層13を硬化させる（図17(D) ）。
樹脂層13の外表面は平坦かつ光学的ローパスフィルタに
平行となる。

【００５１】最後に型30を剥離すれば，光学的機能面が
平坦樹脂層13で覆われた光学的ローパスフィルタが得ら
れる。

【００５２】型としてガラス基板を用いた場合にはガラ
ス基板と樹脂との密着性が悪いので，容易に剥離可能で
ある。

【００５３】液晶表示装置において液晶パネルの両面側
には偏光板が配置される。また，スーパー・ツイスティ
ッド・ネマティック（ＳＴＮ）液晶のように直線偏光の
光を楕内偏光に変換する液晶を用いた液晶表示装置では
表示画像のコントラストを向上させるために，液晶パネ
ルと外側の偏光板との間に位相差板が配置される。この
位相差板によって楕円偏光の光が直線偏光に変換され
る。アクティブ方式の液晶パネル（Thin Film Transist
or（ＴＦＴ）方式やMetal Insulator Metal （ＭＩＭ）
方式）においてもコントラストの向上のために位相差板
の利用が検討されている。

【００５４】液晶パネルの外側に配置される偏光板や位
相差板に一体的に光学的ローパスフィルタを形成してお
くことが好ましい。

【００５５】図18(A) において，位相差板25（または偏
光板24）上に光学的ローパスフィルタ機能面をもつ紫外
線硬化樹脂層12（これを光学的ローパスフィルタといっ
てもよい）が形成されている。これは図２および図３に
示す光学的ローパスフィルタ10A の製造において，基板
11に代えて位相差板25を用いればよい。この光学的ロー
パスフィルタを符号10a で示す。

【００５６】図18はこのような光学的ローパスフィルタ
10a の光学的機能面を覆うように平坦保護層13を形成す
る工程を示している。基本的に図17に示す製造方法と同
じである。

【００５７】光学的ローパスフィルタ10a の光学的機能
面上に紫外線硬化樹脂13a を滴下し，均一に広げる（図
18(A) ）。うまく広がらない場合には，スピンコート・
ロールコートを実施し，均一に広げる。この紫外線硬化
樹脂13a は光学的ローパスフィルタ10a の紫外線硬化樹
脂層12とは異なる屈折率をもつものである。

【００５８】この紫外線硬化樹脂13a の上から，平坦面
を持ちかつ紫外線透過率の良い透明な型30を用いて押圧
する（図18(C) ）。型30の平坦押圧面と光学的ローパス
フィルタ10a （位相差板25）とを平行に保っておく。

【００５９】紫外線を型30を通して照射し，紫外線硬化
樹脂層13を硬化させる（図18(D) ）。その後，型30を剥
離する（図18(E) ）。

【００６０】型30の表面（少なくとも平坦押圧面）をテ
フロン，ポリエチレンで代表される界面エネルギの低い
高分子材料30a でコートしておくと，容易に剥離するこ
とができる。

【００６１】光学的ローパスフィルタ10a の基板として
偏光板を用いた場合に，とくに上述の製造方法は有効で
ある。すなわち，偏光板は一般に紫外線透過率が非常に
低い。上述した製造方法では紫外線透過率が高くかつ，
平坦面をもつ型30を通して紫外線を照射しているので，
紫外線硬化樹脂がすみやかに硬化する。

【００６２】平坦保護層用の樹脂には，紫外線硬化樹脂
に代えて上述したようにエポキシ樹脂（屈折率ｎ＝1.46
〜1.54）等を用いることもできる。エポキシ樹脂を用い
た場合には，樹脂を硬化させるのに常温で放置してもよ
いし，加熱して硬化を促進してもよい。

【００６３】光学的ローパスフィルタは一般に紫外線に
対して透明であるから（基板として偏光板を用いた場合
を除く），図19に示すように紫外線硬化樹脂を硬化させ
るときに，光学的ローパスフィルタ10a （他の光学的ロ
ーパスフィルタにおいても同じ）を通して紫外線を照射
することができる（図17(D) ，図18(D) と比較せよ）。
この場合型30は透明である必要がないので，型としてシ
リコン基材などの平坦性のよい材料を選ぶことができ
る。

【００６４】図20は液晶表示装置の構造を模式的に示す
ものである。この図において作図の便宜上および理解し
やすさのために，液晶パネル，その他の構成要素の厚さ
方向がかなり拡大されて描かれ，長さ（または幅）方向
がかなり縮小されて（画素またはドットの数がきわめて
少なく）描かれている。このことは，他の図にもあては
まる。

【００６５】液晶パネル20は２枚のガラス基板21，22を
有し，これらのガラス基板21と22の間のわずかの隙間に
液晶（図示略）が充填されている。２枚のガラス基板21
と22の間に描かれた破線は，ブラックマトリクス29を表
している。ブラックマトリクス29によって囲まれる範囲
が表示画素である。

【００６６】液晶パネル20の後方に光源（バックライ
ト）28が配置されている。液晶パネル20と光源28との間
に偏光板23が，液晶パネル20の前方に偏光板24がそれぞ
れ配置されている。偏光板23と偏光板24はそれらの偏光
方向が直交している。光源28，液晶パネル20，偏光板2
3，24は支持部材（図示略）により支持されている。

【００６７】位相差板25上に紫外線硬化樹脂により光学
的ローパスフィルタ機能をもつ樹脂層12が形成され，こ
の樹脂層12が平坦保護層13で覆われている。このような
光学的ローパスフィルタ（図18(E) に10a で示すものに
相当）が，紫外線硬化樹脂，エポキシ樹脂，その他の接
着樹脂，または粘着樹脂14により液晶パネル20のガラス
21の前面に固定されている。

【００６８】このように，液晶パネルに位相差板と光学
的ローパスフィルタを固定することにより液晶表示装置
の小型化を図ることができる。位相差板および光学的ロ
ーパスフィルタは液晶パネルとほぼ同じ大きさか，また
は液晶パネルよりも小さいことが好ましい。

【００６９】接着樹脂または粘着樹脂として，その屈折
率が接着または粘着する光学要素（液晶パネル，位相差
板等）の屈折率に近いものを選ぶとよい。これにより，
接着または粘着樹脂の界面における屈折率差が小さくな
り，界面反対率が低くなるという利点がある。これは表
示装置の表示面におけるコントラストの低下を防止でき
ることにつながる。

【００７０】図21は他の構成例を示している。ここでは
光源および光源例の偏光板の図示が省略されている。こ
のことは，後に説明する図22，図23，図24においても同
じである。

【００７１】光学的ローパスフィルタ10B （または10C
）に平坦保護層13が形成されている。液晶パネル20の
外側に，光学的ローパスフィルタ10B と偏光板24がこの
順序で配置され，かつ支持部材（図示略）により保持さ
れている。

【００７２】図22は光学的ローパスフィルタ付偏光板
（または偏光板付光学的ローパスフィルタ）24A を用い
た構成を示している。

【００７３】偏光板は一般に，偏光子とその両面に貼り
合わされた保護層とから構成される。偏光子それ自体は
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を一軸延伸したものに
ヨウ素錯体や染料を吸着させることにより作製される。
保護層はたとえばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）の
シートである。一方の保護層が加熱されかつ正弦波状ロ
ーパスフィルタの雌型パターンを用いてエンボス加工さ
れることにより光学的ローパスフィルタが形成される。

【００７４】このような光学的ローパスフィルタ付偏光
板24A の光学的機能面を覆うように平坦保護層13が形成
されている。

【００７５】液晶パネル20の外面に接着または粘着樹脂
14により位相差板25が固定され，この位相差板25の外面
に接着または粘着樹脂14により光学的ローパスフィルタ
付偏光板24A が固定されている。

【００７６】図23は，図22における構造から位相差板25
（および，当然に接着または粘着樹脂14）を除去したも
のである。光学的ローパスフィルタ付偏光板24A および
液晶パネル20は支持部材（図示略）に固定されている。

【００７７】図24は，図20に示す液晶表示装置の構成に
おいて，平坦保護層13に外方に突出する側壁（または支
持突起）13a を一体的に設けたものである。この側壁13
a に偏光板24が固定（たとえば接着）される。このよう
な構成により部品点数の削除と小型化が可能となる。側
壁13a は全周にわたって設けても，一部が切断されてい
るものでもよい。側壁13a の高さをすべての場所で等し
くしておくことにより，平坦保護層13と偏光板24との間
の隙間を場所に依らず等しくて，これらを互いに平行に
保つことができる。

【００７８】光学的ローパスフィルタに平坦保護層を形
成するときに用いる型30（図17，図18参照）に側壁13a
に相当する溝を形成しておけば，側壁13a を平坦保護層
13と一体に紫外線硬化樹脂で形成することができる。

【００７９】図25は平坦保護層13が形成された光学的ロ
ーパスフィルタ10A の端面（側面）に散乱面（スクラッ
チ）を形成した例を示している。散乱面は粗面であり光
を乱反射させる。

【００８０】図26は光学的ローパスフィルタ10A および
平坦保護層13の端面（側面）に光吸収面（例えば黒く塗
る）を形成した例を示している。

【００８１】これらの散乱面および光吸収面は２つの役
割を果たす。その１は，平坦保護層または光学的ローパ
スフィルタの外面から平坦保護層または光学的ローパス
フィルタに入射した外乱光がその端面で正反射して液晶
パネルに入射するのを防止するものである。その２は，
液晶パネルを通過した光源の光が光学的ローパスフィル
タおよび平坦保護層内に入り，それらの端面で正反射し
て外に出射し，人の目に入るのを防止するものである。
これにより，表示された画像が見やすくなる。

【００８２】光学的ローパスフィルタの光学的機能面を
覆うように形成された平坦保護層の表面に反射防止膜
（アンチ・レフレクション・コート：ＡＲコート）を形
成したり，周表面に粗面化処理（アンチ・グレア処理：
ＡＧ処理）を施すことにより，これを用いた表示装置の
コントラストの向上を図ることができる。

【００８３】図27は液晶表示装置の構成例を示してい
る。この液晶表示装置はたとえば携帯テレビに設けられ
るものである。フレーム58A に光源28，偏光板23，液晶
パネル20の順で取り付けられかつ固定されている。

【００８４】液晶パネル20の外面には，偏光板24を基板
とした光学的ローパスフィルタ（光学的ローパスフィル
タ機能をもつ樹脂層12）（平坦保護層13を含む）が接着
樹脂層14により固定されている。

【００８５】このようにして，フレーム58A に組立てる
構成要素の数が少なくなり，組立てが簡単となる。要す
れば，光源28と液晶パネル20との間にマイクロレンズ・
アレイが設けられる。また，平坦化樹脂13の外側面に反
射防止膜が形成されるか，またはアンチグレアが施され
る。

【００８６】図28は位相差板25が設けられた液晶表示装
置の一例を示すものである。

【００８７】図27に示すものと同一物には同一符号を付
し重複説明を避ける。

【００８８】液晶パネル20の外面に接着樹脂層14により
位相差板25が取付け固定されている。その位相差板25を
基板として光学的ローパスフィルタ機能をもつ樹脂層12
と平坦保護層13が形成されている。これは図20に示す構
造である。これらの外側に偏光板24がフレーム58A に固
定されている。

【００８９】図29はビデオカメラに備えられるビューフ
ァインダの構成を示している。鏡筒59にレンズ57と液晶
表示装置が取付けられる。液晶表示装置の構造は図27に
示すものと同じである。フレームは符号58B で示されて
いる。

【００９０】図30は液晶ＴＶ（テレビジョン）プロジェ
クタの光学的構成を示すものである。光源61によって発
生した光は，光源61の後方に配置された放物面鏡62で反
射してほぼ平行化され，コンデンサ・レンズ63によって
集光される。このコンデンサ・レンズ63によって集光さ
れる光の光路上に液晶パネル20が配置されている。液晶
パネル20とレンズ63との間に偏光板23が設けられ，液晶
パネル20の外面に偏光板24を基板として，平坦保護層13
を含む光学的ローパスフィルタ10（樹脂層12）が接着樹
脂14により固定されている。

【００９１】液晶パネル20は外部から与えられる映像信
号によって制御される。これにより映像信号によって表
わされる画像が液晶パネル20の面上に現われる。液晶パ
ネル20および偏光板23，24を透過した光によって表わさ
れる画像が結像レンズ66を通して遠方のスクリーン67上
に結像される。

【００９２】図31は人間の頭部に直接装着して用いるヘ
ッド・マウント・ディスプレイ装置への応用例を示して
いる。この装置の内部には，フレーム58に固定された液
晶表示装置が内蔵されている。この液晶表示装置は図27
に示すものと同じ構造をもつ。ユーザは接眼レンズ56を
通して，液晶表示装置に表示された画像のレンズ56によ
って形成された虚像を見ることになる。

【００９３】この発明による平坦保護層を備えた光学的
ローパスフィルタは液晶パネルのみならず，他のすべて
のドットマトリクス・タイプの表示装置（プラズマ・デ
ィスプレイを含む），およびその他の光学装置に適用で
きるのはいうまでもない。

【００９４】光学素子の凹凸をもつ光学的機能面を平坦
保護層で覆うこの発明の考え方は，上述した光学的ロー
パスフィルタのみならず，他の光学素子にも適用でき
る。図32および図33はこれらの他の光学素子の例を示す
ものである。

【００９５】図32において回折形フレネルレンズ15がス
タンパを用いて紫外線硬化樹脂により形成されている。
フレネルレンズ15は複数の同心の円環状凹凸パターンを
有し，この円環状パターンの幅は外側にいくほど狭くな
っており，光の回折効果により光の集光作用を達成す
る。ブレーズ化されたものが図示されているが，ステッ
プ・タイプの凹凸パターンでもよい。このようなフレネ
ルレンズの凹凸パターンが平坦保護層13A によって覆わ
れている。平坦保護層13A の屈折率はフレネルレンズ15
の屈折率と異なる。

【００９６】図33において，多数のマイクロレンズ16a
が二次元的に配列されてなる。マイクロレンズ・アレイ
16がスタンパを用いて紫外線硬化樹脂により形成されて
いる。マイクロレンズ・アレイ16の凹凸面が平坦保護層
13B によって覆われている。平坦保護層13を構成する樹
脂として，マイクロレンズ・アレイ16の屈折率と異なる
屈折率をもつものが用いられるのはいうまでもない。

【００９７】マイクロレンズ・アレイは上述した液晶表
示装置において用いられる。マイクレンズ・アレイに含
まれる各マイクロレンズが液晶パネルの各画素に１体１
に対応する。バックライト光源からの光はマイクロレン
ズによって集光され，液晶パネルの各画素に入射する。
これにより，明るい画像表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(A) ，(B) および(C) は種々の製造方法によっ
て作製された光学的ローパスフィルタの構造を示す断面
図である。

【図２】(A1)，(A2)および(B) はスタンパを用いて紫外
線硬化樹脂によって光学的ローパスフィルタを作製する
工程を示す。

【図３】(C) ，(D) および(E) はスタンパを用いて紫外
線硬化樹脂によって光学的ローパスフィルタを作製する
工程を示す。

【図４】図２および図３に示す製造方法によって作製さ
れた正弦波状光学的ローパスフィルタを示す斜視図であ
る。

【図５】正弦波状光学的ローパスフィルタの断面図であ
る。

【図６】光学的ローパスフィルタの他の例を示す断面図
である。

【図７】光学的ローパスフィルタのさらに他の例を示す
断面図である。

【図８】光学的ローパスフィルタのさらに他の例を示す
断面図である。

【図９】光学的ローパスフィルタのさらに他の例を示す
断面図である。

【図１０】光学的ローパスフィルタのさらに他の例を示
す断面図である。

【図１１】光学的ローパスフィルタのさらに他の例を示
す断面図である。

【図１２】図１(A) に示す光学的ローパスフィルタに平
坦保護層を形成した様子を示す断面図である。

【図１３】図１(B) に示す光学的ローパスフィルタに平
坦保護層を形成した様子を示す断面図である。

【図１４】図１(C) に示す光学的ローパスフィルタに平
坦保護層を形成した様子を示す断面図である。

【図１５】平坦保護層が形成された光学的ローパスフィ
ルタの他の形態を示す断面図である。

【図１６】平坦保護層が形成された光学的ローパスフィ
ルタの他の形態を示す断面図である。

【図１７】(A) ，(B) ，(C) ，(D) および(E) は，光学
的ローパスフィルタに平坦保護層を形成する工程を示
す。

【図１８】(A) ，(B) ，(C) ，(D) および(E) は，光学
的ローパスフィルタに平坦保護層を形成する工程を示
す。

【図１９】光学的ローパスフィルタに平坦保護層を形成
する工程の一部を示す。

【図２０】位相差板に一体的に形成された光学的ローパ
スフィルタを含む液晶表示装置の構造を模式的に示す断
面図である。

【図２１】液晶表示装置の他の構造例を模式的に示す断
面図である。

【図２２】偏光板に一体化的に形成された光学的ローパ
スフィルタを含む液晶表示装置の構造を模式的に示す断
面図である。

【図２３】液晶表示装置の他の構造例を模式的に示す断
面図である。

【図２４】液晶表示装置のさらに他の構造例を模式的に
示す断面図である。

【図２５】端面に光散乱処理が施された平坦保護層付光
学的ローパスフィルタの斜視図である。

【図２６】端面に光吸収処理が施された平坦保護層付光
学的ローパスフィルタの斜視図である。

【図２７】携帯テレビの構成を示す断面図である。

【図２８】位相差板を含む携帯テレビの構成を示す断面
図である。

【図２９】ビューファインダの構成を示す断面図であ
る。

【図３０】液晶ＴＶプロジェクタの構成を示す。

【図３１】ヘッド・マウント・ディスプレイ装置の構成
を示す。

【図３２】平坦保護層が形成されたマイクロフレネル・
レンズを示す斜視図である。

【図３３】平坦保護層が形成されたマイクロフレネル・
レンズを示す斜視図である。

【符号の説明】

９ スタンパ 10a ，10A ，10B ，10C ，10D ，10E ，10F ，10G ，10
H ，10I , 光学的ローパスフィルタ 11 基板 12 紫外線硬化樹脂層 12a ，12b 紫外線硬化樹脂 13 平坦保護層 13a ，13A 平坦保護樹脂 14 粘着樹脂 15 回折型フレネルレンズ 16 マイクロレンズ・アレイ 20 液晶パネル 21，22 ガラス基板 23，24 偏光板 24A 光学的ローパスフィルタ付偏光板 25 位相差板 28 光源 29 ブラック・マトリクス 30 型

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドットマトリクス表示体の外側に光学的
   ローパスフィルタが配置され，この光学的ローパスフィ
   ルタの光学的機能面を覆うように平坦保護層が光学的ロ
   ーパスフィルタに一体的に形成され，平坦保護層が外側
   を向くように配置されている，ドットマトリクス画像表
   示モジュール。
2. 【請求項２】 偏光板を備えたものにおいて，光学的ロ
   ーパスフィルタが偏光板に一体的に形成されている，請
   求項１に記載のドットマトリクス画像表示モジュール。
3. 【請求項３】 位相差板を備えたものにおいて，光学的
   ローパスフィルタが位相差板に一体的に形成されてい
   る，請求項１に記載のドットマトリクス画像表示モジュ
   ール。
4. 【請求項４】 平坦保護層の外表面に外方に突出する光
   学素子支持用の突部が形成されている，請求項１に記載
   のドットマトリクス画像表示モジュール。
5. 【請求項５】 光学的ローパスフィルタの光学機能面に
   液体樹脂を滴下し，平坦面を有する型を用いて滴下した
   樹脂を押圧し，樹脂を硬化させたのちに型を剥離する，
   平坦保護層をもつ光学的ローパスフィルタの製造方法。
6. 【請求項６】 樹脂と接する面が界面エネルギの低い樹
   脂でコートされた型を用いて樹脂を押圧する，請求項５
   に記載の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載のドットマトリクス画像
   表示モジュールを備えたテレビ。
8. 【請求項８】 請求項１に記載のドットマトリクス画像
   表示モジュールを備えたビューファインダ。
9. 【請求項９】 請求項１に記載のドットマトリクス画像
   表示モジュールを備えたプロジェクタ。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載のドットマトリクス画
    像表示モジュールを備えたヘッド・マウント・ディスプ
    レイ。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載のドットマトリクス画
    像表示モジュールを備えた画像表示システム。