CN102971647B - 双凸透镜片、其制造方法及光学元件 - Google Patents

Abstract

提供在立体显示器、背投显示器、投影屏幕等中使用的双凸透镜片，另外，提供一种不使用模具，便宜地制造的方法。在透明支撑基板上至少具有多个双凸透镜和在位于相邻的双凸透镜之间的隔壁，在用上述隔壁包围的区域上以喷墨方式付与透明树脂组成墨水，接着用紫外线使上述透明树脂组成物墨水硬化得到双凸透镜片。

Description

双凸透镜片、其制造方法及光学元件

技术领域

本发明涉及使用喷墨印刷法形成的双凸透镜片及其制造方法，另外涉及使用该双凸透镜片形成的光学元件以及立体显示器。

背景技术

双凸透镜片是在液晶显示器的背灯组件、背投显示器、投影屏幕、立体显示器等中使用的元件。一般在玻璃、塑料片等的透明基板的表面上在条纹上形成凹形透镜。

特别是在作为下一代显示系统受到关注之一的有3维显示器，其中作为不需要特殊的眼镜的3维显示方式有代表性的可以列举双凸透镜方式(参照非专利文献1)。该方式最近提出了和液晶显示器(LCD)等的平板显示器组合的各种3维显示器，一般认为是最接近实用水平的方式。但是，在以往的双凸透方式中，因为图像解像度靠透镜和阻挡层的间距决定，所以为了实现高解像度显示器就需要相应的高精细的透镜，另外，需要平板显示器和透镜及阻挡层的正确对位。

另一方面，最近作为新的3维显示方式提出使用分时光方向控制背灯的3维显示器(参照专利文献1)。该方式的原理是指将显示器的背灯作为以分时方式高速改变从该背灯发出的光的方向LD的分时方向控制背灯1，将与该光的方向相应的图像显示在透过型显示器2上。利用该原理，通过在左右各眼LE、RE的方向上呈现给予两眼视差的图像，以眼睛看不见的速度进行该方向的切换，能够向观看者提供3维图像。在该方式中，因为图像解像度和LCD相同，所以能够直接利用LCD的高解像度，制造·高解像度化变得容易。

一般，双凸透镜的表面形状是球面，作为其加工手段已知有(1)注塑成型熔融或者半溶融热可塑性树脂的方法，(2)一边对片进行加热一边进行锤压凸出加工的方法(参照专利文献2)，(3)将紫外线硬化树脂注入铸模进行紫外线硬化的方法(参照专利文献3)，(4)网版印刷紫外线硬化树脂，进行紫外线硬化的方法(参照专利文献4)等。可是，这都需要具有高加工精度的模具，或者需要印刷用的版，另外，因为模具或者版和透镜面必须接触，所以异物混入透镜，是模具容易受伤的制造方法。

另一方面，作为采用喷墨法的彩色滤光器的制造方法，已知有分别只向需要的像素同时喷涂红、兰、绿墨水，经硬化形成像素的方法，这种方法是预先在光加工工序中形成隔壁，在以该隔壁形成的像素单元上喷出墨水。在该方法中，为了避免各颜色区域的渗透或相邻的区域的混色，例如，在专利文献5中有如果墨水和隔壁表面的静态接触角是40～55°，则可以避免混色的示例。而且用喷墨法填充的墨水的高度相对于此时的隔壁高度是4倍至6倍左右。

而后，作为给予这种目的中的隔壁的手段提出了以下2个方法。即，是(1)采用含氟等离子气体的隔壁表面层的处理(参照专利文献6)，(2)作为在光敏抗蚀剂组成物中给予疏墨水性的成分，混合氟类或者硅类的化合物的方法(参照上述的专利文献5)等。

可是，对于使用喷墨法的彩色滤光器的制造，已经确立在液晶显示装置(LCD)水平上的解像度、精度，但虽然有使用喷墨法形成球面点状的透镜的例子(参照专利文献7)，但在已知的范围内用喷墨法制造双凸透镜的尝试只限于本发明人等。

专利文献1：特开2004-20684号公报

专利文献2：特开平9-114024号公报

专利文献3：特开2002-365405号公报

专利文献4：特开2000-155380号公报

专利文献5：特开平11-281815号公报

专利文献6：特开平6-65408号公报

专利文献7：特开2005-249882号公报

非专利文献1：大越孝敬“3维图像工程”朝仓书店(1991)

发明内容

本发明就是在双凸透镜的制造中鉴于以往问题而提出的，即，其目的在于消除以往的成型法不能避免使用模具和版与透镜面接触这一点，因异物的混入和模具等的受伤致使降低成品率，另外由于使用高价的模具，不适合于制造便宜且多品种的双凸透镜的问题。

本发明人等着眼的是采用喷墨法的双凸透镜形成不需要模具和版的非接触的印刷方法，另外，对于成为基底的透明支撑基板通过组合用光刻法形成隔壁的方法，因为能够实现LCD水平的充分的解像度和精度，所以完成了本发明。

即，本发明的主要内容如下：

(1)一种双凸透镜片，在支撑基板上具有多个双凸透镜，在相邻的双凸透镜之间具备隔壁，上述双凸透镜片的特征在于：是以喷墨方式向用隔壁分开的区域提供透明树脂组成物墨水，接着在紫外线下使上述透明树脂组成物墨水硬化得到双凸透镜片。

(2)是(1)中所述的双凸透镜片，在与多个双凸透镜正交的方向上切开的隔壁的剖面相对于支撑基板具有小于等于90°的锥角，另外，隔壁剖面的上底A、下底B以及高度C满足以下条件。

A≤B......(i)

A≤w₀/8......(ii)

C≤h₀/3......(iii)

其中，w₀表示双凸透镜片的间距，h₀表示高度。

(3)是(1)中所述的双凸透镜片，形成双凸透镜的透明树脂组成物墨水是包含紫外线硬化成分大于等于90重量％的紫外线硬化树脂组成物墨水，并且在80℃～140℃热处理后的残存体积率大于等于70体积％。

(4)一种双凸透镜片的制造方法，是制造上述(1)～(3)的任意一项所述的双凸透镜片的方法，对于作为目的的双凸透镜的间距w₀、高度h₀和相对支撑基板双凸透镜所成的角度θ₀，上述制造方法的特征在于包含以下步骤：

(1)首先，以和作为目的的双凸透镜间距w₀同样的间距形成表面具有疏墨水性能的隔壁，

(2)采用喷墨方式对用上述隔壁分开的区域以超过双凸透镜的形成所需要的体积V₀的量V或者超过作为目的的高度h₀的高度h涂抹通过紫外线进行硬化的透明树脂组成物墨水，其中，V₀的单位是pl/μm，V的单位是pl/μm，

V₀根据作为以下目的的双凸透镜的体积来计算：

${\mathrm{\θ}}_0=2\×{\tan }^{-1}\left[\frac{h_0}{(w_0/2)}\right]$

$h\left(r\right)=\sqrt{\frac{{\left(\frac{w_0}{2}\right)}^2}{{\sin }^2{\mathrm{\θ}}_0}-r^2}-\frac{\frac{w_0}{2}}{{\tan \mathrm{\θ}}_0}$

$\begin{array}{cc}{V}_0={\∫}_{-\frac{w0}{2}}^{\frac{w0}{2}}h\left(r\right)\mathrm{dr}& (\mathrm{pl}/\mathrm{\μm})\end{array}$      (式1)

其中，r表示透镜剖面的曲率半径，

(3)通过紫外线对上述透明树脂组成物进行硬化，

(4)进而通过实施80℃～140℃的热处理形成目标高度h₀，

(5)形成双凸透镜的透明树脂组成物墨水相对于隔壁的表面所成的静态接触角θ_L超过用式1表示的θ₀。

(6)使用上述(1)～(3)的任意一项所述的双凸透镜片。

(7)使用上述(1)～(3)的任意一项所述的双凸透镜片。

在本发明中，作为透明支撑基板可以使用在双凸透镜中使用的一般的基板。液晶显示器用的玻璃与以往相比使用丙烯、PET、PC、聚烯烃等的透过率大于等于90％的透明塑料片或者胶片。

图1(b)表示用本发明中的隔壁3隔开的双凸透镜2，和图1(a)比较模式化表示一般没有隔壁时的双凸透镜。因为双凸透镜之间接触的部分实际上是不作为透镜使用的区域，所以当满足后述的条件的情况下，则不管是透明还是黑色的都没有关系(例如在黑色的情况下混合碳微粒子)。双凸透镜之间接触的部分因为实际上是不作为透镜使用的区域，所以能够在作为黑色隔壁使其吸收多余的光的意图下来形成。

作为本发明的构成成分的隔壁在相对多个双凸透镜正交的方向上切开的隔壁的剖面形状以及大小虽然依赖于作为目地的透镜形状，但如果至少相对于支撑基板是小于等于90°的正锥形则对形成球面透镜有好处(图7)，另外因为即使将透镜部分作为主体也至少进行如下设定(图2)。

A≤B

A≤w₀/8

C≤h₀/3

A：隔壁梯形剖面的上底(μm)

B：隔壁梯形剖面的下底(μm)

C：隔壁高度(μm)

如果隔壁的上底宽度超过w₀/8，或者高度C大于等于h₀/3，则由隔壁部分对透镜部分映像的影响变得显著，3维映像模糊不清不理想。而且，w₀是双凸透镜的重复间距，w₀＝双凸透镜的宽度+隔壁的宽度。

在具有表面疏墨水性的隔壁的形成中可以使用公知的底片型碱性显影性感光性树脂墨水。该墨水通过在溶剂中溶解一般的碱性显影性粘性树脂和多功能丙烯酸酯，还有光引发剂来制造。

使用旋转涂料机或狭缝涂料机在透明支撑基板上涂抹该底片型碱性显影性感光性树脂墨水，通过光掩膜从高压水银灯照射50～300mJ/cm²，放入表面活性剂中用碱性显影液除去未曝光部分，经水洗形成隔壁图案。该图案考虑和基板的密封性和使用时的稳定性实施80～230℃的热处理。作为对隔壁表面给予疏墨水性的手段可以列举采用含氟等离子气体进行隔壁表面层处理的方法(参照专利文献6)，或者作为光敏抗蚀剂组成物，作为给予疏墨水性的成分预先在墨水中混合氟类或者硅类的化合物的方法(参照专利文献5)。

作为在隔壁间用喷墨法填充的用紫外线硬化的透明树脂组成物墨水，优选使用以液态的多功能丙烯为主体包含光引发剂的墨水。以可以用喷墨法稳定喷墨的方式在喷头温度20～45℃之间调制墨水成粘度5～40mP·sec，表面张力20～35mN/m。进而理想的是：为了保持良好的球面形状的再现性含有UV硬化性树脂成分大于等于90重量％。特别是在UV硬化前发挥作用的成分超过10％时因为适合于双凸透镜的球面形状以及高度在片面内不稳定所以不理想。另外，通过紫外线硬化或者其后的热处理体积收缩，但为了形成作为目标的高度、透镜的形状，理想的是以将残存体积率设置成大于等于70体积％，优选大于等于75体积％的方式照射紫外线。如果下降到70体积％以下，则双凸透镜片中的面内显著存在偏差，另外有在表面上发生皱纹的情况。还有由于透镜形状在顶部分上从球面接近平面因而产生透镜内的焦点距离的不一致。

在紫外线硬化之后增加80～140℃的热处理时，作为双凸透镜片给予耐久性良好的结果。紫外线硬化树脂组成物只在光自由基聚合下双键的反应几乎不会完成，未反应的丙烯单体剩下较多。另外，因光硬化引起的收缩留下残余应力，可以看到透镜特性和密封性随时间而变化的现象。由于通过热处理降低残留单体、残余应力，因而透镜性能的耐久性提高。图3模式化表示了以上的制造工序。

另一方面，考虑其后的紫外线硬化、热处理引起的体积减少决定在隔壁间用喷墨法填充的透明硬化树脂墨水量，但至少在想得到图1(a)所示那样形状的双凸透镜的情况下，填充超过在透镜的长方向上的每单位长度的体积V₀(pl/μm)的体积量。V₀如以下的(式1)那样根据作为目的的双凸透镜的体积来计算。

${\mathrm{\θ}}_0=2\×{\tan }^{-1}\left[\frac{h_0}{(w_0/2)}\right]$

$h\left(r\right)=\sqrt{\frac{{\left(\frac{w_0}{2}\right)}^2}{{\sin }^2{\mathrm{\θ}}_0}-r^2}-\frac{\frac{w_0}{2}}{{\tan \mathrm{\θ}}_0}$

$\begin{array}{cc}{V}_0={\∫}_{-\frac{w0}{2}}^{\frac{w0}{2}}h\left(r\right)\mathrm{dr}& (\mathrm{pl}/\mathrm{\μm})\end{array}$     (式1)

例如，在以目标透镜间距为320μm设定隔壁间距的情况下，为了设置在目标透镜高度h₀(μm)，需要从(式1)中求得的V₀(pl/μm)以上的体积V(图4中表示V₀计算例子)。

当使填充在隔壁间的透明树脂组成物墨水硬化的情况下，适合采用紫外线的光硬化。曝光方法可以使用公知的方法。理想的是在向曝光机传送之前在喷墨(IJ)载台上试曝光(图3(2′))。这是因为光硬化前的透镜是液态的，所以为了阻止在传输时透镜之间合为一体或异物附着的现象而适用上述试曝光。为此作为使用的线曝光机有市售的近年来使用UV-LED灯的小型的高照度曝光机(例如欧姆龙，日亚化学工业)。作为必要曝光量优选大于等于1000mJ/cm²，但因为依赖于透明硬化树脂组成物墨水以及曝光机照度/输出波长，所以一般优选大于等于曝光量的残体积率依赖性减少的曝光量。

其后的热处理根据可靠性的程度选择。例如，当考虑恒温试验时的透镜性能稳定性的情况下，在试验温度例如80℃下进行热处理。

表面疏墨水性能的付与程度需要隔壁表面(膜面)和透镜形成用紫外线硬化树脂墨水所成的静态接触角θ_L(图5)比作为目标的双凸透镜和基板所成角度θ₀大。理想的是如下式。

tan(θL)＞1.3×tan(θ₀)     式(2)

在墨水滴高速从喷墨打印机喷出弹着在基板上后，因其具有动能故要越过隔壁。此时的液体和隔壁表面所成的接触角是动态前进角，但大多变成和正常的静态接触角大致相同的值。其后，填充液滴的运动稳定下来，变成与填充体积对应的接触角。

通过以上的制造条件制造良好的双凸透镜片。

如果采用本发明，因为能够便宜地制造在3维显示器等中使用的双凸透镜片，而且不像以往方法那样使用模具或版就可以得到双凸透镜片，所以没有因异物的混入和模具的受伤等引起成品率下降的危险，另外适合于得到多品种的双凸透镜片。

附图说明

图1是表示形成在透明支撑基板上的双凸透镜的样子的剖面模式图。

图2是放大隔壁和双凸透镜的局部的剖面模式图。

图3是表示双凸透镜片的制造工序的模式图。

图4是表示在双凸透镜的形成中需要的体积V₀(pl/μm)的计算例子的曲线图。

图5是表示隔壁表面(膜面)和透镜形成用紫外线硬化树脂墨水所成的静态接触角θL的模式图。

图6是在实施例中得到的透镜的平面照片。

图7是说明隔壁和透镜的模式图。

符号说明

1：支撑基板

2：双凸透镜

3：隔壁

具体实施方式

以下，用实施例具体说明本发明。而且以下中的“份”都表示质量单位。

(透明隔壁用紫外线硬化树脂墨水(A1)的调制)

混合碱性显影制光硬化树脂V-259ME(新日铁化学工业有限公司产，固形成分56.5％，丙二醇金属醚乙酸酯溶剂)205份，二季戊四醇六丙烯酸酯和二季戊四醇五的混合物(日本化药公司产：KAYARAD DPHA)50份，联苯型环氧树脂(日本环氧树脂公司产YX4000HK)25份，IRGACURE907(日本汽巴精化产)5份，4，4‘-N，N-二乙基-4，4’-二苯基EAB-F(保土谷化学产)0.8份，硅烷偶联剂S510(JNC石油化工公司产)1.9份，氟类表面活性剂FC470(DIC产)0.2份，以及乙二醇二酯608份，制成均匀透明的墨水。用0.2μm微细过滤器过滤它，调制透明隔壁用紫外线硬化树脂墨水A1(固形量浓度22wt％)。

(透明隔壁用紫外线硬化树脂墨水(表面疏墨水性：A2)的调制)

对于上述透明隔壁用紫外线硬化树脂墨水A1的100份添加5份氟类化合物溶液OPTOOL(大金化学工业产，氟类化合物固形量20％)，调制透明隔壁用紫外线硬化树脂墨水A2。

(紫外线硬化树脂墨水(B1)的调制)

混合苯基甲基乙基苯烯酸酯终端PDV(聚二乙烯基苯)15份(新日铁化学产)，三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯5份，2-羟基乙基丙烯酸酯10份，1，4-丁二醇酯50份，1，9壬烷二醇二丙烯酸酯20份，IRGACURE184(汽巴精化产)7份，ADK STAB AO-60(日本旭电化工产)0.05份，以及表面活性剂BYK378(毕克化学公司产)10％二甲醇单甲醚乙酸酯1.1份，设置成均匀溶液，用0.2μm微细过滤器过筛，调制紫外线硬化树脂墨水透明树脂组成物墨水B1。粘度19.9mPa.sec，表面张力25.1mN/m，密度1055kg/m³。

[实施例1]

(表面疏墨水性透明隔壁(I-A2-1)的制作)

在6英寸方形的无碱性玻璃(厚度0.7mm)基板上均匀涂抹透明隔壁用紫外线硬化树脂墨水(A1)，在80℃加热板上干燥1分钟。隔着光掩膜1一并用紫外线曝光机(照度：I线基准30mW/cm²)曝光300mJ，在0.05％KOH水溶液(23℃)中以1kg/cm²G喷射压进行60秒钟显影并除去未曝光部分，用纯水洗净。进而在230℃下在干燥机内加热30分钟，制成膜厚度2μm的透明隔壁基板(I-2A-1)。

光掩膜1以320μm间距形成曝光部是20μm宽度30nm长度的线图案。得到的基板I-A2-1上的20μm线(隔壁)的形状是梯形(图2)，在表1上表示用SURFCOM(株式会社东京精密产)测定的尺寸。

[表1]

另一方面，用墨水B1测定得到的隔壁的表面可湿润性的结果是接触角46°。有关接触角的测定条件是在光掩膜1周边部分形成残留5mm宽度×30mm长度的曝光部分的图案。因而和隔壁形成同时在同一基板上制成接触角测定区域。使用Data Physics(公司名)产OCH200，在接触角测定区域上滴下0.5μl的墨水B1，测定1秒钟后的接触角(测定温度23℃)，将它作为隔壁表面的静态接触角(图5)。

[双凸透镜的制作]

使用柯尼卡美能达(KONICA MINOLTA)产喷墨打印头(KM512SH，4pl规格)，在驱动频率4.8kMz，施加电压17.84V下，进行紫外线硬化树脂墨水(B1)的10分钟连续喷射试验。完全没有喷嘴堵塞表现出良好的喷射特性。

接着使用基板I-2A-1制作具备高度28μm的双凸透镜的双凸透镜片。此时，从式(1)计算出的紫外线硬化树脂墨水(B1)的最低需要填充量V₀为6.0pl/μm。以可以从KM512SH的3个喷嘴向隔壁间填充墨水的方式设定喷头以及载台，载台速度125mm/s，打点间隔18.5μm在2个隔壁之间进行11次重复描画(以V＝7.14pl/μm进行填充)。在光学显微镜下测定描画之后的填充墨水的状态，另外使用光学干涉式表面形状测定器WYCO NT1100(日本Nihon Veeco公司产)测定形状。墨水不会越过隔壁而均匀地被填充，表现出良好的线性，另外，表面形状也表现光滑的球面(图6a)。另外，从基板上部投影测定的填充墨水的宽度是289.2μm，高度是32.9μm(表2)。

[表2]

接着，在喷墨打印机上用UV-LED在线曝光机(以照度4900mW/cm²，1mm/秒扫描)进行4900mJ/cm²曝光，进而一并用曝光机(照度50mJ/cm²)进行1000mJ曝光。进而在80℃下进行3分钟热处理，形成双凸透镜。表2表示这些步骤中的尺寸，图6b表示热处理前后的光学显微镜照片。热处理后表面形状也表现光滑的球面。另外，从基板上部投影测定的结果，透镜间距w₀用隔壁保持在320μm，填充的透镜宽度是298.2μm，高度是28.9μm(表2)。

[实施例2]

光掩膜2是以320μm间距形成曝光部是32μm宽度30mm长度的线图案的掩膜，除了使用它形成透明隔壁(I-2A-2)以外和实施例1一样进行。表1、2表示结果。热处理后和隔壁的接触线的线性也良好，另外表面形状表现光滑的球面形(图6)。另外，从基板上部投影测定的结果，透镜间距w₀用隔壁保持在320μm，填充的透镜宽度是292.3μm，高度是28.4μm(表2)。

[实施例3]

光掩膜3是以320μm间距形成曝光部是40μm宽度30mm长度的线图案的掩膜，除了使用它形成透明隔壁(I-2A-3)，用喷墨打印机重复11次进行紫外线硬化树脂墨水A1的描画以外和实施例1一样进行。表1、2表示结果。热处理后和隔壁的接触线的线性也良好，另外表面形状表现光滑的球面形(图6)。另外，从基板上部投影测定的结果，透镜间距w₀用隔壁保持在320μm，填充的透镜宽度是280.5μm，高度是27.8μm(表2)。

[实施例4～6]

除了将在实施例1中的最终热处理温度80℃中的处理时间设置为3分钟、15分钟或者30分钟外和实施例1一样进行。其结果，延长热处理时间也没有看到残膜率、形状的变化(表3)。

[表3]

[实施例7～10]

除了在实施例1中改变了曝光条件以外同样地进行实验。其结果，所有的实施例在热处理后和隔壁的接触线的线性都良好，另外表面形状也表现光滑的球面形(表4)。

[表4]

[实施例11～15]

除了在实施例1、6～9中将最终热处理温度设置成140℃30分钟外同样地进行(实施例11与实施例1的变形例对应。以下同样，实施例12与实施例6对应，实施例13与实施例7对应，实施例14与实施例8对应，实施例15与实施例9对应)。其结果，所有实施例在热处理后和隔壁的接触线的线性都良好。另外表面形状表现光滑的球面形状(表5)。

[表5]

[实施例16]

在透明隔壁的形成中使用墨水A1，其他和实施例1一样形成20μm宽度的透明隔壁。接着，使用大气压等离子装置在氧气/氩气气流下进行处理，接着进行氟化气体离子处理，在丁基卡必醇乙酸酯上成为接触角50°的表面疏墨水性透明隔壁基板(I-A1-1)。

使用该基板和实施例1一样制成双凸透镜。透镜的宽度以及高度和实施例1几乎没变，热处理后和隔壁的接触线的线性都良好，另外表面形状表现光滑的球面形状。

[实施例17～19以及比较例1]

如图6所示那样改变大气压氟类等离子条件，制成接触角不同的隔壁安装板。对目标的透镜尺寸填充B1墨水，接着在喷墨打印机载台上用UV-LED在线曝光机(以照度4900mW/cm²，1mm/秒扫描)进行4900mJ/cm²曝光，进而一并用曝光机(照度50mJ/cm²)进行1000mJ曝光。进而在80℃下进行3分钟热处理，形成双凸透镜。在如实施例所示那样可以得到目标的高度的同时，热处理后和隔壁的接触线的线性都良好，另外表面形状表现光滑的球面形状。

[表6]

另一方面，在比较例1中，使用未实施氟类等离子处理的透明隔壁基板试着形成透镜，但在隔壁上边部分上紫外线硬化树脂墨水重叠，进而发现超越了隔壁部分的现象。

[比较例2]

以将目标透镜间距(w₀)设置成135μm形成40μm宽度隔壁的方式使用光掩膜和实施例3一样制成表面疏墨水性的透明隔壁基板。此时的隔壁尺寸是A＝35.5μm，B＝41.0μm，C＝1.4μm。在该隔壁基板上填充紫外线硬化树脂B1，曝光4900mJ，进行80℃30分钟退火，制成高度4.82μm的双凸透镜片。

在6英寸液晶板上粘合在实施例19以及比较例2中得到的双凸透镜片，一边比较一边显示3维映像。在前者中看到清晰的3维图像，在后者中3维图像不清晰。

[比较例3]

以将目标透镜间距(w₀)设置成135μm形成20μm宽度，3μm厚度的隔壁的方式使用光掩膜和实施例1一样制成表面疏墨水性的透明隔壁基板。得到的隔壁尺寸是A＝17.5μm，B＝23.0μm，C＝3.0μm。在该隔壁基板上填充紫外线硬化树脂B1，曝光4900mJ，进行80℃30分钟退火，制成高度4.82μm的双凸透镜片。

在6英寸液晶板上粘合在实施例19以及比较例2中得到的双凸透镜片，一边比较一边显示3维映像。在前者中看到清晰的3维图像，在后者中在画面显示上观测到光学不均匀。

Claims (6)

1.一种双凸透镜片，在支撑基板上具有多个双凸透镜，在相邻的双凸透镜之间具备隔壁，上述双凸透镜片的特征在于：

是以喷墨方式向用隔壁分开的区域提供透明树脂组成物墨水，接着在紫外线下使上述透明树脂组成物墨水硬化得到双凸透镜片，

在与多个双凸透镜正交的方向上切开的隔壁的剖面相对于支撑基板具有小于等于90°的锥角，另外，隔壁剖面的上底A、下底B以及高度C满足以下条件：

A≤B......(i)

A≤w₀/8......(ii)

C≤h₀/3......(iii)

其中，w₀表示双凸透镜的间距，h₀表示高度。

2.根据权利要求1所述的双凸透镜片，其特征在于：形成双凸透镜的透明树脂组成物墨水是包含紫外线硬化成分大于等于90重量％的紫外线硬化树脂组成物墨水，并且在80℃～140℃热处理前的残存体积率大于等于70体积％。

3.一种双凸透镜片的制造方法，是制造权利要求1或者2所述的双凸透镜片的方法，对于作为目的的双凸透镜的间距w₀、高度h₀和双凸透镜相对支撑基板所成的角度θ₀，上述制造方法的特征在于包含以下步骤：

(1)首先，以和作为目的的双凸透镜间距w₀同样的间距形成表面具有疏墨水性能的隔壁，

(2)采用喷墨方式对用上述隔壁分开的区域以超过双凸透镜的形成所需要的体积V₀的量V或者超过作为目的的高度h₀的高度h涂抹通过紫外线进行硬化的透明树脂组成物墨水，其中，V₀的单位是pl/μm，V的单位是pl/μm，

V₀根据作为以下目的的双凸透镜的体积来计算：

${\mathrm{\θ}}_0=2\×{\tan }^{-1}\left[\frac{h_0}{(w_0/2)}\right]$

$h\left(r\right)=\sqrt{\frac{{\left(\frac{w_0}{2}\right)}^2}{{\sin }^2{\mathrm{\θ}}_0}-r^2}-\frac{\frac{w_0}{2}}{{\tan \mathrm{\θ}}_0}$

$\begin{array}{cc}{V}_0={\∫}_{-\frac{w0}{2}}^{\frac{w0}{2}}h\left(r\right)\mathrm{dr}& (\mathrm{pl}/\mathrm{\μm})\end{array}$        (式1)

其中，r表示透镜剖面的曲率半径，

(3)通过紫外线对上述透明树脂组成物进行硬化，

(4)进而通过实施80℃～140℃的热处理形成目标高度h₀。

4.根据权利要求3所述的双凸透镜片的制造方法，其特征在于：形成双凸透镜的透明树脂组成物墨水相对于隔壁的表面所成的静态接触角θ_L超过用式1表示的θ₀。

5.一种光学元件，其特征在于：

使用权利要求1或者2所述的双凸透镜片。

6.一种立体显示器，其特征在于：

使用权利要求1或者2所述的双凸透镜片。