JP2006323148A - マイクロレンズの製造方法、マイクロレンズ、及び光学膜、プロジェクション用スクリーン、プロジェクターシステム、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 より製造方法が簡単なマイクロレンズの製造方法、光学特性の良好なマイクロレンズ、及び光学膜、プロジェクション用スクリーン、プロジェクターシステム、電気光学装置、電子機器を提供する。
【解決手段】 マイクロレンズの製造方法は、基体Ｐ上に第１液滴としてのエッチング液Ｘ１を配置して、基体Ｐをエッチング液Ｘ１でエッチングさせて凹部２９を形成し、凹部２９に第２液滴としてのレンズ材料からなる機能液Ｘ２を配置して、凹部２９に配置された機能液Ｘ２を硬化させてマイクロレンズ３０を形成する工程と、を備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、マイクロレンズの製造方法、マイクロレンズ、及び光学膜、プロジェクション用スクリーン、プロジェクターシステム、電気光学装置、電子機器に関する。

各種の表示装置（電気光学装置）においては、カラー表示を可能にするためにカラーフィルタが設けられている。このカラーフィルタは、例えば、ガラスやプラスチックなどで構成された基板上に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色のドット状のフィルタエレメントを、いわゆるストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などといった所定の配列パターンで配列させたものである。

また、表示装置としては、液晶装置やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置などの電気光学装置を例として、ガラスやプラスチックなどで構成された基板上に、その光学状態を独立して制御可能な表示ドットを配列させたものがある。この場合、各表示ドットには液晶やＥＬ発光部が設けられる。表示ドットの配列態様としては、例えば、縦横の格子（ドットマトリクス）状に配列させたのものが一般的である。

カラー表示可能な表示装置においては、通常、例えば上記のＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応する表示ドット（液晶やＥＬ発光部）が形成され、全色に対応する例えば３個の表示ドットによって一つの画素（ピクセル）が構成される。そして、一つの画素内に含まれる複数の表示ドットの階調をそれぞれ制御することによってカラー表示を行うことが可能になる。

液晶装置においては、液晶装置に組み込まれている液晶ディスプレイ用バックライトにマイクロレンズを配置させて、バックライトの照明用光源からの光を効率よく液晶素子に集光する方法がある。また、液滴吐出法を利用したマイクロレンズの形成方法は多数報告されている（例えば特許文献の特開２００５−６２５０７号公報）。一般に液滴吐出法によるマイクロレンズの形成は、マイクロレンズ形成用液滴の基板に対する接触角で曲率やアスペクト比が決まる。液滴を接触角以上には積み上げることが困難なため、より高アスペクト比にするためには、バンクなどを利用したピニング（液滴が段差部で保持される）の効果が必要となる。

例えば特許文献１に開示されているように、フォトリソグラフィなどによりレンズ形成部を囲うようにバンクを形成するなどの方法が採用されていた。また、例えば特許文献２に開示されているように、バンクではなく、撥液膜のパターニングを利用した方法なども提案されていた。例えば特許文献３や、特許文献４に開示されているように、フォトリソグラフィ法などにより土台を形成する方法なども提案されていた。

特開２００３−２５８３８０号公報 特開２００１−１４１９０６号公報 特開２００４−３３８２７４号公報 特開２００４−３４１３１５号公報

ところが、これらの方法では、露光工程や現像工程が製造工程の途中で入るため、露光工程ではマスクを使用することや、現像工程では現像液を使用することなどによって、結果的に、製造工程が効率的にならなかった。つまり、液滴吐出法によるメリットが十分に生かしきれていなかった。

本発明の目的は、より製造方法が簡単なマイクロレンズの製造方法、光学特性の良好なマイクロレンズ、及び光学膜、プロジェクション用スクリーン、プロジェクターシステム、電気光学装置、電子機器を提供することである。

本発明のマイクロレンズの製造方法は、基体上に凸型のマイクロレンズを形成するマイクロレンズの製造方法であって、前記基体上にエッチング液からなる第１液滴を配置して前記基体にエッチングによる凹部を形成する工程と、前記凹部にレンズ材料からなる第２液滴を配置する工程と、前記第２液滴を硬化させて前記マイクロレンズを形成する工程と、を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、エッチング液からなる第１液滴を基板に配置すると、エッチング液の作用によって基体上に凹部が形成される。この凹部にレンズ材料からなる第２液滴を配置して硬化させることによって、マイクロレンズが形成できる。したがって、液滴吐出法による方法でマイクロレンズを形成できるから、露光工程や現像工程が必要ないので、作業が効率的である。

本発明のマイクロレンズの製造方法は、基体上に凸型のマイクロレンズを形成するマイクロレンズの製造方法であって、前記基体上にバンク材料からなる膜を形成する工程と、前記膜にエッチング液からなる第１液滴を配置して前記第１の膜をエッチングさせて凹部を形成する工程と、前記凹部にレンズ材料からなる第２液滴を配置する工程と、前記第２液滴を硬化させて前記マイクロレンズを形成する工程と、を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、エッチング液からなる第１液滴をバンク材料からなる膜に配置すると、エッチング液の作用によって膜上に凹部が形成される。この凹部にレンズ材料からなる第２液滴を配置して硬化させることによって、レンズ材料が溢れにくくなるから、曲率やアスペクト比の高いマイクロレンズが形成できる。しかも、液滴吐出法による方法でマイクロレンズを形成できるから、露光工程や現像工程が必要ないので、作業が効率的である。

本発明のマイクロレンズの製造方法は、基体上に凸型のマイクロレンズを形成するマイクロレンズの製造方法であって、前記基体上にバンク材料からなる膜を形成する工程と、前記膜の濡れ性を変化させるための撥液処理をする工程と、を備え前記膜にエッチング液からなる第１液滴を配置して、前記膜をエッチングさせて凹部を形成する工程と、前記凹部にレンズ材料からなる第２液滴を配置する工程と、前記第２液滴を硬化させて前記マイクロレンズを形成する工程と、を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、膜の濡れ性を変化させるための撥液処理をすると、例えば膜の表面が撥液性であって、第２液滴としてのレンズ材料の液滴が、膜の表面では弾かれやすくなり、レンズ材料の液滴がはみ出なくなりやすいから凹部におさまりやすくなるので、ばらつきの少ないマイクロレンズを形成できる。

本発明のマイクロレンズの製造方法は、前記凹部を形成する工程の後に、第１液滴を乾燥させる工程を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、凹部を形成した後に第１液滴（エッチング液）を乾燥すると、コーヒーステイン現象により、エッチング液で溶かされた溶質が凹部の外側部分に盛り上がるように溜まり、凹部の外側部分に膜より高い凸部が環状に形成されるから、レンズ材料からなる第２液滴を凹部に配置するときに第２液滴が凸部より溢れにくくなるので、多くの液量のレンズ材料が配置しやすい。よって、曲率およびアスペクト比の高いマイクロレンズが形成できる。

本発明のマイクロレンズは、前述のマイクロレンズの製造方法において製造されたことを特徴とする。

この発明によれば、簡単な製造方法で、曲率およびアスペクト比の高いマイクロレンズを提供できる。

本発明の光学素子は、基体と、前記基体上に形成された凸型のマイクロレンズと、を備えた光学素子であって、前記基体上にエッチング液からなる第１液滴を配置して前記基体をエッチングすることにより形成された凹部と、前記凹部に配置されたレンズ材料からなる第２液滴を硬化させて形成された前記マイクロレンズと、を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、簡単な製造方法で、曲率およびアスペクト比の高いマイクロレンズが形成されているので、良好な拡散性能または集光性能を有する光学素子を提供できる。

本発明の光学膜は、基体と、前記基体上に形成された前述のマイクロレンズとを備えた光学膜であって、前記基体が光透過性シートあるいは光透過性フィルムからなることを特徴とする。

この発明によれば、光透過性シートあるいは前記光透過性フィルム上に簡単な製造方法で、しかも、高い拡散効果を発揮するマイクロレンズが形成されているので、良好な拡散性能を有する光学膜を提供できる。

本発明のプロジェクション用スクリーンは、光の入射側または出射側に前記光を散乱する散乱膜または光を拡散する拡散膜が配設されているプロジェクション用スクリーンにおいて、前述に記載の光学膜が、前記散乱膜または前記拡散膜のうち少なくとも一方に用いられていることを特徴とする。

この発明によれば、良好な拡散性能および散乱性能を有する光学膜を備えているので、輝度やコントラストの高い高解像度のプロジェクション用スクリーンを提供できる。

本発明のプロジェクターシステムは、スクリーンと、プロジェクタとで構成されるプロジェクターシステムにおいて、前述に記載のプロジェクション用スクリーンが、前記スクリーンとして備えられていることを特徴とする。

この発明によれば、高解像度のプロジェクション用スクリーンを備えているので、高解像度のプロジェクターシステムを提供できる。

本発明のバックライトは、光源と、導光板と、拡散板とを備えたバックライトにおいて、前記拡散板として前述に記載の光学素子を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、高い拡散効果を発揮するマイクロレンズが形成されている拡散板だから、良好な拡散性能を発揮することが可能なバックライトを提供できる。

本発明の電気光学装置は、前述に記載のバックライトを備えていることを特徴とする。

この発明によれば、良好な拡散性能を発揮することが可能なバックライトを電気光学装置に備えているので、コントラストの良好な電気光学装置を提供できる。

本発明の電子機器は、前述に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、コントラストの良好な電気光学装置を備えているので、解像度の高い電子機器を提供できる。

以下、本発明のマイクロレンズ、及びマイクロレンズの製造方法について実施形態を挙げ、添付図面に沿って詳細に説明する。なお、基体上に液滴吐出方法によって機能液が塗布された基板を例に挙げて説明する。本発明の特徴的な構成及び方法について説明する前に、まず、液滴吐出方法で用いられる基体、液滴吐出法、液滴吐出装置、表面処理方法、バンク材料、マイクロレンズ材料、について順次説明する。
＜基体＞

本発明に用いうる基体として、Ｓｉウエハー、石英ガラス、ガラス、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものも、基体として用いてもよい。
＜液滴吐出法＞

液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式等が挙げられる。ここで、帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ²程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。

また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液体材料の一滴の量は例えば１〜３００ナノグラムである。
＜液滴吐出装置＞

次に、上述の液滴吐出法を用いて液体材料を吐出する液滴吐出装置の一例について説明する。なお、本実施形態においては、液滴吐出法を用いて液滴吐出ヘッドから基板に対して液滴を吐出（滴下）することによる液滴吐出装置を挙げて説明する。

図１は、液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と、Ｘ軸方向駆動軸４と、Ｙ軸方向ガイド軸５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ７と、クリーニング機構８と、基台９と、ヒータ１５とを備えている。
ステージ７は、この液滴吐出装置ＩＪにより液体材料を配置される基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。

液滴吐出ヘッド１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＸ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド１の下面に一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド１の吐出ノズルからは、ステージ７に支持されている基板Ｐに対して、液体材料が吐出される。

Ｘ軸方向駆動軸４には、Ｘ軸方向駆動モータ２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸４が回転すると、液滴吐出ヘッド
１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ軸方向ガイド軸５は、基台９に対して動かないように固定されている。ステージ７は、Ｙ軸方向駆動モータ３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ７をＹ軸方向に移動する。

制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モータ２に液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３にステージ７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
クリーニング機構８は、液滴吐出ヘッド１をクリーニングするものである。クリーニング機構８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸５に沿って移動する。クリーニング機構８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ上に配置された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と基板Ｐを支持するステージ７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して、液滴吐出ヘッド１の下面にＸ軸方向に配列された複数の吐出ノズルから液滴を吐出する。

図２は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
図２において、液体材料を収容する液体室２１に隣接してピエゾ素子２２が設置されている。液体室２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、吐出ノズル２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。

以上説明した液滴吐出装置は、本発明に係る配置方法や製造方法において用いることができるものであるが、本発明はこれに限られることはなく、液滴を吐出し、所定の着弾予定位置に着弾させることができるものであれば、如何なる装置を用いることも可能である。
＜表面処理方法＞

本実施形態の表面処理方法としては、液滴の接触角制御に向けた撥液化処理として基板の表面に有機薄膜を形成する方法、または、プラズマ処理法等を採用できる。なお、撥液化処理を良好に行うため、前処理工程として洗浄を行うことが好ましい。例えば、紫外線洗浄、紫外線/オゾン洗浄、プラズマ洗浄、酸あるいはアルカリ洗浄等を採用できる。

撥液化処理として有機薄膜を形成する方法では、配線パターンを形成すべき基板の表面に、シラン化合物や界面活性剤等の有機分子から有機薄膜を形成する。
基板の表面を処理するための有機分子は、基板に物理的または化学的に結合可能な官能基と、その反対側に親液基あるいは撥液基といった基板の表面性を改質する（表面エネルギーを制御する）官能基を備えており、基板に結合して有機薄膜を形成し、理想的には単分子膜となる。中でも、基板との結合可能な官能基と、その反対側の基板の表面を改質する官能基とを結ぶ有機構造が炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖である有機分子は、基板に結合して自己組織化して緻密な自己組織化膜を形成する。

ここで、自己組織化膜とは、基板の下地層等の構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の直鎖や芳香環構造とからなり、直鎖部位間におけるファンデルワールス相互作用や芳香環間におけるπ−πスタッキングにより極めて高い配向性を有する化合物を、配向させて形成された膜である。この自己組織化膜は、単分子を配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。すなわち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた撥液性や親液性を付与することができる。

上記の高い配向性を有する化合物として、例えば下記一般式Ｒ¹ＳｉＸ¹ _aＸ² _(3-a)に示すようなシラン化合物を用いることができる。式中、Ｒ¹は有機基を表し、Ｘ¹及びＸ²は−ＯＲ²、−Ｒ²、−Ｃｌを示し、Ｘ¹及びＸ²に含まれるＲ²は、炭素数１〜４のアルキル基を示し、ａは１〜３の整数である。

一般式Ｒ¹ＳｉＸ¹ _aＸ² _(3-a)で表されるシラン化合物は、シラン原子に有機基が置換し、残りの結合基にアルコキシ基またはアルキル基または塩素基が置換したものである。有機基Ｒ¹の例としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ヒドロキシフェニル基、クロロフェニル基、アミノフェニル基、ナフチル基、アンスレニル基、ピレニル基、チエニル基、ピロリル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、ピリジニル基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−オクタデシル基、クロロメチル基、メトキシエチル基、ヒドロキシエチル基、アミノエチル基、シアノ基、メルカプトプロピル基、ビニル基、アリル基、アクリロキシエチル基、メタクリロキシエチル基、グリシドキシプロピル基、アセトキシ基等を例示できる。

Ｘ¹のアルコキシ基や塩素基、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合等を形成するための官能基であり、水により加水分解されてアルコールや酸として脱離する。アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等を挙げることができる。
Ｒ²の炭素数は脱離するアルコールの分子量が比較的小さく、除去が容易であり形成される膜の緻密性の低下を抑制できるという観点から、１〜４の範囲であることが好ましい。

一般式Ｒ¹ＳｉＸ¹ _aＸ² _(3-a)で表される代表的な撥液性シラン化合物としては、含フッ素アルキルシラン化合物が挙げられる。特にＲ¹がパ−フルオロアルキル構造Ｃ_nＦ_2n+1で表される構造を有するものであり、ｎは１から１８の整数を表す。含フッ素アルキルシラン化合物を用いることにより、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向して自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一な撥液性を付与することができる。

フルオロアルキル基やパ−フルオロアルキルエーテル構造を有するシラン化合物は「ＦＡＳ」と総称される。これらの化合物は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、ＦＡＳを用いることにより、基板との密着性と良好な撥液性とを得ることができる。

また、シラン化合物以外にも上記の高い配向性を有する化合物として、下記一般式Ｒ¹
Ｙ¹で表されるような界面活性剤を用いることもできる。Ｒ¹Ｙ¹中、Ｒ¹は疎水性の有機基を表し、Ｙ¹は親水性の極性基、−ＯＨ、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＡ、−ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ａ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ａ、−ＰＯ３Ｈ２、−ＰＯ３Ａ、−ＮＯ２、−ＮＨ２、−ＮＨ３Ｂ（アンモニウム塩）、≡ＮＨＢ（ピリジニウム塩）、−ＮＸ¹ ₃Ｂ（アルキルアンモニウム塩）等である。ただし、Ａは１個以上の陽イオンを表し、Ｂは１個以上の陰イオンを表すものとする。また、Ｘ¹は前出と同じ炭素数１〜４のアルキル基の意味を表すものとする。

一般式Ｒ¹Ｙ¹で表される界面活性剤は両親媒性化合物であり、親油性の有機基Ｒ¹に親水性の官能基が結合した化合物である。Ｙ¹ は親水性の極性基を表し、基板との結合あるいは吸着するための官能基であり、有機基Ｒ¹は新油性を有し、親水面の反対側に並ぶことにより親水面上に親油面が形成される。

一般式Ｒ¹Ｙ¹で表される代表的な撥液性シラン化合物としては、含フッ素アルキル界面活性剤が挙げられる。特にＲ¹がパ−フルオロアルキル構造Ｃ_nＦ_2n+1やパ−フルオロアルキルエーテル構造で表される構造を有するものであり、ｎは１から１８の整数を表す。

これらのパーフルオロアルキル構造やパ−フルオロアルキルエーテル構造を有する界面活性剤は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、パーフルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、基板との密着性と良好な撥液性とを得ることができる。

さらに、フッ素を含有しないアルキル構造であってもよく、一般的な界面活性剤にも緻密な膜を形成させることで、撥液性を得ることができる。

シラン化合物や界面活性剤等の有機分子などからなる有機薄膜は、上記の原料化合物と基板Ｐとを同一の密閉容器中に入れておき、室温で２〜３日程度の間放置することにより基板Ｐ上に形成される。また、密閉容器全体を８０〜１４０℃に保持することにより、１〜３時間程度で基板上に形成される。これらは気相からの形成法であるが、液相からも自己組織化膜を形成できる。例えば、原料化合物を含む溶液中に基板を３０分〜６時間浸積し、洗浄、乾燥することで基板上に自己組織化膜が形成される。また、原料化合物を含む溶液を４０〜８０℃に加熱することにより、５分〜２時間の浸漬で自己組織化膜を形成することができる。

一方、プラズマ処理法では、常圧又は真空中で基板Ｐに対してプラズマ照射を行う。プラズマ処理に用いるガス種は、配線パターンを形成すべき基板Ｐの表面材質等を考慮して種々選択できる。処理ガスとしては、フルオロカーボン系化合物を好適に用いることができ、例えば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等を例示できる。4フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理法（ＣＦ₄プラズマ処理法）の処理条件は、例えばプラズマパワーが５０〜１０００Ｗ、４フッ化炭素ガス流量が５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基板搬送速度が０．５〜１０２０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度が７０〜９０℃とされる。
＜バンク材料＞

本発明に用いられるバンク材料としては、形成後にエッチングあるいは溶解可能なものであれば特に限定されるものではない。このような材料としては、樹脂を溶媒に熔解した溶液を塗布した後、溶剤で溶解できるようにしたもの、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の硬化性樹脂であっても、エッチングできるようなものを挙げることができる。

バンク材料としては、一般的にポリイミド、アクリル樹脂、ノボラック系樹脂等の有機材料が使用される。上記の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、メチルメタクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を採用することができる。

バンク材料は、接触させる樹脂や溶液に溶解あるいは反応してはいけないため、マイクロレンズ材料吐出前に光または熱により硬化する硬化性樹脂であることが好ましい。

このような光硬化性樹脂は、通常少なくとも１個以上の官能基を有し、光重合開始剤に光を照射することにより発生するイオンまたはラジカルによりイオン重合、ラジカル重合を行い、分子量を増加させ必要であれば架橋構造の形成を行うモノマーやオリゴマーと、光重合開始剤とを少なくとも有する樹脂組成物を硬化させたものである。ここでいう官能基とは、ビニル基、カルボキシル基、アミノ基、水酸基、エポキシ基などの反応の原因となる原子団もしくは結合様式をいう。

また、熱硬化性樹脂は、通常少なくとも１個以上の官能基を有し、熱重合開始剤に熱を加えることにより発生するイオンまたはラジカルによりイオン重合、ラジカル重合を行い、分子量を増加させ必要であれば架橋構造の形成を行うモノマーやオリゴマーと、熱重合開始剤とを少なくとも有する樹脂組成物を硬化させたものである。ここでいう官能基とは、ビニル基、カルボキシル基、アミノ基、水酸基、エポキシ基などの反応の原因となる原子団もしくは結合様式をいう。

また、ワニスのように樹脂の溶液では、ポリイミドのようにあらかじめ耐熱性の優れたポリマーを溶解させておき、乾燥により析出させることで、光や熱で硬化させることなく、バンクとして採用することができる。

また、耐熱性と優れた光透過性を獲得できるという点で、微粒子分散液を採用することもできる。微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アクリル樹脂、有機シリコーン樹脂、ポリスチレン、尿素樹脂、ホルムアルデヒド縮合物などの微粒子が挙げられ、これらのうちの一種が用いられ、あるいは複数種が混合されて用いられる。微粒子を採用した場合は、乾燥により堆積することで凝集させ、バンクとして使用することができる。また、粒子間および基板粒子間で密着性を向上させるため、粒子表面に感光性あるいは感熱性の表面処理を施してもよい。

バンク材料の形成工程においては、一般的な塗布方法を採用することができる。塗布方法としては、例えば、ディップコート法、エアナイフコート法、ブレードコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロッドコート法、ロールコート法、グラビアコート法、サイズプレス法、スピンコート法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等各種の方法が挙げられる。本発明においては、液滴吐出法により構成されている点から、バンク形成工程においても液滴吐出法を採用することが好ましい。

本実施形態で用いられる、上記バンク材料は、目的の機能を損なわない範囲で必要に応じてフッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節材を微量添加することができる。これらの表面張力調節材は、インクの塗布対象物への濡れ性の制御を可能とし、塗布した膜のレベルリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。

このようにして調製したバンク材料を液滴吐出法に適用する場合、粘度は１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。液滴吐出装置にて溶液を塗布する場合、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部が液滴の流出により汚染され易く、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。より好ましくは５〜２０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

さらに、このようにして調製したバンク材料の表面張力は１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。この表面張力は０．０２〜０．０７Ｎ／ｍの範囲に入ることが望ましい。液滴吐出装置にて溶液を塗布する場合、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、液滴のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲がりが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため液滴の吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
＜エッチング液＞

本発明に用いられるエッチング液としては、基体あるいはバンク材料をエッチングあるいは溶解可能なものであり、液滴として吐出可能な液状であれば特に限定されるものではない。このような材料としては、酸、アルカリあるいはバンク材料に対する良溶媒等を挙げることができる。

エッチング液としては、一般的な酸または塩基を採用することができる。前記酸には、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、酢酸、炭酸、蟻酸、安息香酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、亜硫酸、次亜硫酸、亜硝酸、次亜硝酸、亜リン酸、次亜リン酸等のプロトン酸を挙げることができる。好ましくは塩酸、硫酸、リン酸、硝酸である。
一方、アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等を挙げることができる。好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。

上記エッチング液は腐食性が高く、液滴吐出装置を腐食しやすいため、低濃度であることが好ましい。低濃度であった場合にも、液滴吐出後は乾燥時に濃縮されるため、エッチングを行うことが可能である。

バンク材料に対する良溶媒としては、バンク材料に対する溶解性の高いものであればよく、一般的な溶剤を採用することができる。具体的には水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノン、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラヒドロフランなどの極性化合物を挙げることができる。

本実施形態で用いられる、上記エッチング液は、目的の機能を損なわない範囲で必要に応じてフッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節材を微量添加することができる。これらの表面張力調節材は、インクの塗布対象物への濡れ性の制御を可能とし、塗布した膜のレベルリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。

このようにして調製したエッチング液は、粘度は１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。液滴吐出装置にて溶液を塗布する場合、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部が液滴の流出により汚染され易く、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。より好ましくは５〜２０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

さらに、このようにして調製したエッチング液の表面張力は１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。この表面張力は０．０２〜０．０７Ｎ／ｍの範囲に入ることが望ましい。液滴吐出装置にて溶液を塗布する場合、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、液滴のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲がりが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため液滴の吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
＜マイクロレンズ材料＞

本発明に用いられるマイクロレンズ３０を構成する材料としては、形成時には液滴として吐出可能な液状であり、その後硬化可能なものであり、さらに硬化後レンズとしての機能を有し得る光に対して透過性を有する材料であれば特に限定されるものではない。このような樹脂としては、上記透過性を有する樹脂を溶媒に熔解した溶液を塗布した後、溶剤を除去するようにしたもの、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等種々の樹脂を挙げることができるが、硬化が容易でかつ迅速であり、さらには硬化時にレンズ成形材料および基材が高温とならない点で光硬化性樹脂が好ましい。

このような光硬化性樹脂は、通常少なくとも１個以上の官能基を有し、光重合開始剤に光を照射することにより発生するイオンまたはラジカルによりイオン重合、ラジカル重合を行い、分子量を増加させ必要であれば架橋構造の形成を行うモノマーやオリゴマーと、光重合開始剤とを少なくとも有する樹脂組成物を硬化させたものである。ここでいう官能基とは、ビニル基、カルボキシル基、水酸基などの反応の原因となる原子団もしくは結合様式をいう。

このようなモノマー、オリゴマーとしては、不飽和ポリエステル型、エンチオール型、アクリル型等が挙げられ、中でも硬化速度、物性選択の幅の広さからアクリル型が好ましい。このようなアクリル型のモノマー、オリゴマーの内、単官能基のものとしては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルＥＯ付加物アクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートのカプロラクトン付加物、２−フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物アクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物にカプロラクトン付加したアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フルフリルアルコールのカプロラクトン付加物アクリレート、アクリロイルモルホリン、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレート、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート、３−メチル−５，５−ジメチル−１，３−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート等を挙げることができる。

また、アクリル型のモノマー、オリゴマーの内、多官能のものとしては、ヘキサンジオールアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン付加物ジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物、ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンのアセタール化合物のジアクリレート、２，２−ビス［４−（アクリロイロキシジエトキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（アクリロイロキシジエトキシ）フェニル］メタン、水添ビスフェノールエチレンオキサイド付加物のジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド付加物トリアクリレート、グリセリンプロピレンオキサイド付加物トリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートペンタアクリレート混合物、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物アクリレート、トリス（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、２−アクリロイロキシエチルホスフェート等を挙げることができる。

なお、上記の透過性を有する樹脂には、予め光拡散性微粒子を混合分散させておいてもよい。光拡散性微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アクリル樹脂、有機シリコーン樹脂、ポリスチレン、尿素樹脂、ホルムアルデヒド縮合物などの微粒子が挙げられ、これらのうちの一種が用いられ、あるいは複数種が混合されて用いられる。ただし、光拡散性微粒子が十分な光拡散性を発揮するためには、この微粒子が光透過性である場合、その屈折率が前記光透過性樹脂の屈折率と十分に差がある必要がある。したがって、光拡散性微粒子が光透過性である場合には、このような条件を満たすよう、使用する光透過性樹脂に応じて適宜に選定され用いられる。

このような光拡散性微粒子は、前述したように予め光透過性樹脂に分散させられることにより、液滴吐出ヘッド１から吐出可能な液状に調整されている。その際、光拡散性微粒子の表面を界面活性剤で被覆処理することや、あるいは溶融樹脂で覆う処理を行うことによって光拡散性微粒子の光透過性樹脂への分散性を高めておくのが好ましく、このような処理を行うことにより、液滴吐出ヘッド１からの吐出が良好となる流動性を、この光拡散性微粒子を分散させた光透過性樹脂に付加することができる。なお、表面処理を行うための界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素樹脂系などのものが、光拡散微粒子の種類に応じて適宜に選択され用いられる。

また、このような光拡散性微粒子としては、その粒径が５ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下のものを用いるのが好ましい。より好ましくは粒径が２００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下のものを用いるのが好ましい。このような範囲にすれば、粒径が２００ｎｍ以上であることによってその光拡散性が良好に確保され、また５００ｎｍ以下であることによって液滴吐出ヘッド１のノズルから良好に吐出できる。

このような光拡散性微粒子を混合分散させた光透過性樹脂から得られたマイクロレンズ３０にあっては、光拡散性微粒子によって複合化していることから、より一層高い拡散性能が付与されるとともに熱可塑性を抑えることができるため優れた耐熱性を得ることができる。

また、耐熱性と優れた光透過性を獲得できるという点で、無機成分を含む樹脂を採用することもできる。具体的にはケイ素、ゲルマニウム、チタン等を挙げることができるが、入手しやすさという点ではケイ素を含有する樹脂が好ましい。

このようなポリマーとしては、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリシラザンが挙げられる。これらの化合物は高分子主鎖骨格にケイ素を含んでおり、熱や光、触媒等による化学反応により、ガラスに類似したケイ素酸化物を形成する。このようにして形成されたケイ素酸化物は有機材料のみからなる樹脂等にくらべ、優れた耐熱性と光透過性を有するため、マイクロレンズ材料としては好適である。

より具体的には、アルコキシ基を有するポリシロキサン溶液を触媒と共に吐出した後、乾燥し、加熱することでアルコキシ基を縮合し、ケイ素酸化物を得ることができる。また、ポリシラン溶液を吐出した後、紫外線を照射し、上記ポリシランを光酸化することにより、ケイ素酸化物を得ることができる。ポリシラザン溶液を吐出した後、上記ポリシラザンを紫外線や酸またはアルカリ等で加水分解し、かつ、酸化することによりケイ素酸化物を得ることができる。

本実施形態で用いられる、上記マイクロレンズ材料のインクは、目的の機能を損なわない範囲で必要に応じてフッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節材を微量添加することができる。これらの表面張力調節材は、インクの塗布対象物への濡れ性の制御を可能とし、塗布した膜のレベルリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。

このようにして調製したマイクロレンズ材料の液滴の粘度は１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。液滴吐出装置にて溶液を塗布する場合、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部が液滴の流出により汚染され易く、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。より好ましくは５〜２０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

さらに、このようにして調製したマイクロレンズ材料の液滴の表面張力は１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。この表面張力は０．０２〜０．０７Ｎ／ｍの範囲に入ることが望ましい。液滴吐出装置にて溶液を塗布する場合、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、液滴のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲がりが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため液滴の吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
（第１実施形態）
＜マイクロレンズの製造方法１＞

本実施形態では、表面処理を行った基板上に液滴吐出法によって液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから酸やアルカリなどのエッチング液を液滴状に吐出配置し、基板上をエッチングすることによって凹部を形成する。さらに、液滴吐出法によって液滴吐出ヘッドの吐出ノズルからマイクロレンズ材料あるいはマイクロレンズ材料を含む液滴を液滴状に吐出して、凹部の上に配置する。この凹部を利用することでレンズ形状を制御したマイクロレンズを形成する方法を説明する。

図３（ａ）〜（ｅ）は、第１実施形態におけるマイクロレンズの製造工程を示す工程断面図である。図４は、マイクロレンズの製造工程の手順を示す概略フローチャートである。

図３及び図４を参照して、本発明のマイクロレンズの製造方法について説明する。なお、本実施形態のマイクロレンズ形成方法は、基板洗浄工程、基板表面処理工程、エッチング液配置工程、マイクロレンズ材料配置工程及びマイクロレンズ材料硬化工程から概略構成される。以下、各工程について詳細に説明する。

図３（ａ）〜（ｅ）は、マイクロレンズの製造工程を示す工程断面図であり、図４は、マイクロレンズの製造工程の手順を示す概略フローチャートである。
（基板洗浄工程）

図４のステップＳ１では、基板Ｐを洗浄する。基板Ｐの撥液化処理を良好に行うため、撥液化処理の前処理工程として洗浄を行うことが好ましい。基板Ｐの洗浄方法は、例えば、紫外線洗浄、紫外線/オゾン洗浄、プラズマ洗浄、酸あるいはアルカリ洗浄等を採用できる。なお、基板Ｐの材料は、例えばアルカリでエッチング可能なガラスである。
（基板表面処理工程）

図４のステップＳ２では、図３（ａ）に示すように、基板Ｐの表面を表面処理する。基板Ｐの表面処理は、レンズ径となるバンク材料の着弾径を小さくする目的で必要な接触角を得られるように基板Ｐの表面を撥液化することである。基板Ｐの表面を撥液化する方法としては、基板Ｐの表面に有機薄膜を形成する方法、プラズマ処理法等を採用できる。なお、ここでは有機薄膜を形成する方法を採用した。そして、撥液層Ｈ１は撥液性が付与される。
（エッチング液配置工程）

図４のステップＳ３では、図３（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に形成された撥液層Ｈ１上に酸またはアルカリ溶液からなるエッチング液Ｘ１を第１液滴として液滴吐出ヘッド１から吐出させて配置する。なお、エッチング液Ｘ１の配置の方法は、例えば特許文献の特開２００３−１４９８３１号に開示された公知の方法を採用する。１滴吐出して１つの第１液滴としてもよく、複数滴吐出して１つの第１液滴としてもよい。

エッチング液Ｘ１はアルカリ性の液体とした。その例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液が挙げられる。この水溶液のｐＨは１０以上であることが望ましい。更に好ましくは１２以上、最も好ましくは１４以上である。ｐＨが１０より小さいと、アルカリ性液体を塗布した所望の部分で必要な深さ除去するのに時間がかかり、また、この除去が不十分となりやすい。アルカリ性の液体は基板Ｐ上に配置した後、１分〜数時間放置して基板Ｐ上をエッチングする。そのため、その間、液滴が乾燥しないようにするため、高沸点の有機溶剤や、界面活性剤などを添加するのが好ましい。前記高沸点溶剤の具体例としては、グリセリン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等が挙げられる。また、界面活性剤としては、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調整剤が挙げられる。

基板Ｐの表面にエッチング液Ｘ１（アルカリ性の液体）を塗布したときのエッチング液Ｘ１（アルカリ性の液体）の接触角は３０°以上６０°以下であることが望ましい。接触角が３０°より小さいときは、液滴が基板Ｐ上で濡れ広がり過ぎるため、形状の乱れたパターンが形成されやすい。また６０°よりも大きければ、液滴が基板Ｐに着弾し既に基板Ｐ上にある液滴と接した際にその液滴に取り込まれてしまうことにより、凹部２９が大きくなりすぎるからである。そこで、接触角を上記３０°以上６０°以下の範囲にする１つの方法は、エッチング液Ｘ１（アルカリ性の液体）自体の表面張力を調整して、基板Ｐとの接触角が３０°以上６０°以下となるようにすることである。この表面張力を調節するため、エッチング液Ｘ１に、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。別の方法は、基板Ｐの撥液性を調節することである。更に、両者を組み合わせてもよい。

エッチング液Ｘ１（アルカリ性の液体）を液滴吐出法で、基板Ｐに配置すると、アルカリの作用により、この配置した部分において図３（ｃ）に示す凹部２９が形成される。凹部２９が十分形成されるように、室温で１〜２０分、好ましくは２〜１５分、更に好ましくは３〜１０分放置する。その後、洗浄液でエッチング液Ｘ１を洗浄除去する。この洗浄液としては、水や有機溶剤を使用することができる。このようにして基板Ｐの表面には多数の凹部２９が形成される。凹部２９は親液性を有する部分であり、凹部２９のない基板Ｐの表面は、撥液性のままとなる。
（マイクロレンズ材料配置工程）

図４のステップＳ４では、図３（ｄ）に示すように、凹部２９に液滴吐出装置ＩＪを用いて、レンズ材料としての機能液Ｘ２（マイクロレンズ材料）を吐出して配置させる。
ここでは、マイクロレンズ材料として光硬化性樹脂液を用い、モノマー液を用いた機能液Ｘ２を吐出する。なお、液滴吐出の条件としては、例えば液滴の重量が４ｎｇ／ｄｏｔ、液滴の速度（吐出速度）が５〜７ｍ／ｓｅｃで行うことでできる。また、液滴を吐出する雰囲気は、温度６０℃以下、湿度８０％以下に設定されていることが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド１の吐出ノズルが目詰まりすることなく安定した液滴吐出を行うことができる。また、マイクロレンズ材料としては、光硬化性樹脂溶液の他にも熱硬化性樹脂溶液を選択することもでき、樹脂の形態としてはポリマーの形態であってもモノマーの形態であってもよい。モノマーが液状である場合には、溶液ではなくモノマーそのものを用いても良い。また、光や熱に未官能性のポリマー溶液を用いることもできる。

凹部２９は親液性が付与されているため、吐出されたレンズ材料としての機能液Ｘ２が凹部２９の中に入りやすくなり、撥液処理により凹部２９から外に出にくくなり溜まりやすい。凹部２９とレンズ材料としての機能液Ｘ２（マイクロレンズ材料）との密着性は高いから、硬化後には剥がれにくくなる。
（マイクロレンズ材料硬化処理工程）

図４のステップＳ５では、図３（ｅ）に示すように、レンズ材料としての機能液Ｘ２（マイクロレンズ材料）を硬化処理する。レンズ材料としての機能液Ｘ２（マイクロレンズ材料）は、レンズとしての機械的熱的強度を高めるために、硬化する必要がある。そのため、吐出工程後の基板Ｐには熱処理及び／又は光処理が施される。そして、マイクロレンズ３０が形成できる。

熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理条件は、溶媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、重合開始剤の反応温度または反応露光量、架橋反応の反応温度または反応露光量、オリゴマーやポリマーのガラス転移温度、基材の耐熱温度、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動などを考慮して適宜決定される。

光処理には、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等を用いてレンズ材料としての機能液Ｘ２（マイクロレンズ材料）を硬化形成することができ、いずれも１J／ｃｍ²以下であることが望ましく、生産性向上のためには０．２J／ｃｍ²以下であることがより好ましい。また、熱処理にはホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行うことができ、硬化物のガラス転移温度以下であれば２００℃以下であることが望ましい。ガラス転移温度以上で過熱した場合、熱ダレにより曲率の低いレンズ形状に変形する恐れがある。

第１実施形態では、以下の効果が得られる。

（１）エッチング液Ｘ１を基板Ｐ上に配置すると、エッチング液Ｘ１の作用によって基体Ｐ上に凹部２９が形成される。この凹部２９にレンズ材料としての機能液Ｘ２を配置して硬化させることによって、マイクロレンズ３０が形成できる。したがって、液滴吐出法のみによる方法でマイクロレンズ３０を形成できるから、露光工程や現像工程が必要ないので、作業が効率的であり、露光工程で使用するマスクや、現像工程で使用するエッチング液なども必要なくなる。
（第２実施形態）
＜マイクロレンズの製造方法２＞

次に、第２実施形態について説明する。前述の第１実施形態では基板Ｐ上にエッチング液Ｘ１を配置して凹部２９を形成した点と、エッチング液Ｘ１にアルカリを用いたが、
第２実施形態は、基板Ｐの上にバンク材料を塗布してバンク材料膜を形成し、バンク材料膜にエッチング液Ｘ３を配置して凹部２９を形成した点と、エッチング液Ｘ３に溶剤を用いた点が異なる。

図５（ａ）〜（ｇ）は、第２実施形態におけるマイクロレンズの製造工程を示す工程断面図である。図６は、マイクロレンズの製造工程の手順を示す概略フローチャートである。

図５及び図６を参照して、本発明のマイクロレンズの製造方法について説明する。なお、第２実施形態のマイクロレンズ形成方法は、基板洗浄工程、バンク材料塗布工程、乾燥工程、バンク材料硬化処理工程、エッチング液配置工程、マイクロレンズ材料配置工程及びマイクロレンズ材料硬化工程から概略構成される。なお、第２実施形態のステップＳ１１、Ｓ１６、Ｓ１７は、第１実施形態のステップＳ１、Ｓ４、Ｓ５と同じ工程であるので、説明を省略する。以下、ステップＳ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５の各工程について詳細に説明する。
（バンク材料配置工程）

図６のステップＳ１２では、図５（ａ）に示すように、基板Ｐ上に液滴吐出装置ＩＪを用いて、液滴吐出ヘッド１からバンク材料を基板Ｐ上に吐出して配置させる。ここでは、バンク材料として光硬化性樹脂溶液を用い、フォトレジスト溶液ＯＦＰＲ（東京応化工業株式会社）を吐出する。なお、液滴吐出の条件としては、例えば、液滴の重量４ｎｇ／ｄｏｔ、液滴の速度（吐出速度）５〜７ｍ／ｓｅｃで行うことできる。また、液滴を吐出する雰囲気は、温度６０℃以下、湿度８０％以下に設定されていることが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド１の吐出ノズルが目詰まりすることなく安定した液滴吐出を行うことができる。また、バンク材料としては、光硬化性樹脂溶液の他にも熱硬化性樹脂溶液を選択することもでき、樹脂の形態としてはポリマーの形態であってもモノマーの形態であってもよい。モノマーが液状である場合には、溶液ではなくモノマーそのものをインクとしても良い。また、光や熱に未官能性のポリマー溶液を用いることもできる。そして、乾燥前のバンク材料膜Ｂ１が形成できる。バンク材料膜Ｂ１は、材料自体が撥液性を有している。
（乾燥工程）

図６のステップＳ１３では、図５（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に配置されたバンク材料膜Ｂ１を乾燥する。バンク材料として機能液Ｘ０を吐出した後、分散媒を除去し、乾燥処理をする。また、乾燥速度を速めるため、加熱あるいは減圧といった環境下で乾燥を行うことが望ましい。そして、バンク材料膜Ｂ２が形成される。

加熱処理は、例えば基板を加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。

また、減圧処理は、ロータリーポンプ、真空ポンプ、ターボポンプ等によって行うことができる。これらのポンプの内蔵された一般的な減圧乾燥機であってもよく、加熱処理と組み合わせてもよい。これらの減圧乾燥する工程においては、１０¹〜１０⁴Ｐａの比較的に真空度の低い減圧下で達成され、真空度が高すぎる場合、溶媒が突沸してしまい、目的とする形状が得られにくい。
（バンク材料硬化処理工程）

図６のステップＳ１４では、図５（ｃ）に示すように、乾燥したバンク材料膜Ｂ２を硬化処理する。乾燥工程後のバンク材料膜Ｂ２は、機械的熱的強度を高めるために、硬化する必要がある。また、樹脂溶液の場合も同様の目的で溶媒を完全に除去する必要がある。そのため、吐出工程後の基板Ｐには熱処理が施される。そして、バンク材料膜Ｂが形成できる。なお、本実施形態ではＯＦＰＲを使用して、熱処理を施したが、選択する材料によっては、光処理を施して硬化させることもある。

熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理条件は、溶媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、重合開始剤の反応温度または反応露光量、架橋反応の反応温度または反応露光量、オリゴマーやポリマーのガラス転移温度、基材の耐熱温度、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動などを考慮して適宜決定される。

光処理には、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等を用いてバンクを硬化形成することができ、いずれも１J／ｃｍ²以下であることが望ましく、生産性向上のためには０．２J／ｃｍ²以下であることがより好ましい。また、熱処理にはホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行うことができ、硬化物のガラス転移温度以下であれば２００℃以下であることが望ましい。
（エッチング液配置工程）

図６のステップＳ１５では、図５（ｄ）に示すように、基板Ｐ上に形成された硬化したバンク材料膜Ｂ上に溶剤からなる第１液滴としてのエッチング液Ｘ３を配置する。なお、エッチング液Ｘ３の配置の方法は、例えば特許文献の特表２００３−５１８７５５号に開示された公知の方法を採用する。液滴吐出ヘッド１から吐出されたエッチング液Ｘ３の一部がバンク材料膜Ｂに弾かれて、その径が小さくなろうとする。径が小さくなれば、凹部２９を緻密に形成しやすくなる。

エッチング液Ｘ３はバンク材料膜Ｂを溶解することのできるものが選択される。凹部２９が形成されるまで、エッチング液Ｘ３は漸進的溶解によってバンク材料膜Ｂに浸透する。溶解物質が凹部２９の側壁上に析出される。そして、レンズ材料からなる機能液Ｘ２が凹部２９内に配置されたときに、凹部２９から溢れ出ないように、図５（ｅ）に示す突起部Ｔが環状に形成される。エッチング液Ｘ３のタイプおよびこれを析出する方法については、個々の適用によって選択される。

エッチング液Ｘ３として、メタノール溶剤（液滴当たり２０ｎｇを含む）による例を示す。メタノールはＯＦＰＲを容易に溶解させる能力のために、すなわち、続く処理工程を妨げないように容易に蒸発し、さらにＯＦＰＲに対する満足する湿潤特性を有しているために溶剤として選択される。本例において凹部２９を形成するために、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド１は、凹部２９を形成したい位置に移動させる。従って、必要数の適切なサイズのメタノール液滴が、凹部２９が完成されるまで、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド１から滴下される。連続する液滴間の周期は、メタノールがバンク材料膜Ｂを溶解する比率と一致するように選択される。各液滴は、次の液滴が配置される前に完全に、あるいはほぼ完全に蒸発して乾燥されるのが好ましい。なお、メタノール以外に、イソプロパノール、エタノール、ブタノールまたはアクトンのような他の溶剤も使用することができる。高い処理量を達成するために、単一溶剤の液滴の配置によって凹部２９を完成することが望ましい。３００ｎｍ厚のフィルムと、３０ｐｌの容積および５０μｍの直径を有する液滴に対して、これを達成するには容積当たり１−２重量％より高い溶剤中での溶解性を必要とする。単一の液滴を伴う凹部２９の形成を必要とする場合は、より高い沸点がさらに望まれる。ＯＦＰＲの場合において、２２５℃の沸点を有する１，２ジメチル−２−イミダゾリジオン（ＤＭＩ）を使用することができる。

図７は溶解エッチングによって環状に形成された凹部２９を示し、（ａ）は１滴後の凹部２９を示す図であり、（ｂ）は３滴後の凹部２９を示す図であり、（ｃ）は８滴後の凹部２９を示す図である。

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、上側より、１滴、３滴および８個の液滴を滴下した後に形成された凹部２９を横切るデクタック（Ｄｅｋｔａｋ）面プロフィール測定結果を示す。数滴が同じ位置に連続して滴下されると、凹部２９（クレータ）がＰＶＰフィルムに開けられる。この凹部２９の深さは連続する液滴の作用に伴って大きくなる。例えば１個の液滴を滴下したときには、膜表面からの深さは約１．５μｍであり、突起部Ｔの高さは約２．５μｍであった。つまり、凹部２９全体では約４μｍの深さであった（図７（ａ）参照）。３個の液滴を滴下したときには、膜表面からの深さは約６μｍであり、突起部Ｔの高さは約４μｍであった。つまり、凹部２９全体では約１０μｍの深さであった（図７（ｂ）参照）。８個の液滴を滴下したときには、膜表面からの深さは約１３μｍであり、突起部Ｔの高さは約１３μｍであった。つまり、凹部２９全体では約２６μｍの深さであった（図７（ｃ）参照）。なお、縦軸右側の０の位置が、膜表面の位置である。

デクタック（Ｄｅｋｔａｋ）による表面プロフィール測定結果から、凹部２９の形成が物質を溶解させ、また凹部２９のエッジに移動させ、凹部２９は溶剤が蒸発して乾燥された後に残っていることが分かる。そして、凹部２９が形成される。なお、溶剤は、凹部２９の深さや形状が均一に形成できるように、ゆっくりと蒸発して乾燥されるのが望ましい。そして、凹部２９は環状に形成される。

凹部２９が形成されるメカニズム、すなわち物質の側壁への移動は、溶質の含まれている液滴のコンタクト・ライン（接触線）がピン留めされた場合に生じる周知のコーヒーステイン現象に似ていると考えられる。

第２実施形態では、第１実施形態で得られた（１）の効果以外に、次の効果が得られる。

（２）エッチング液Ｘ３としてのメタノール溶剤をバンク材料膜Ｂに配置すると、エッチング液Ｘ３の作用によって、バンク材料膜Ｂ上に凹部２９が形成される。同時に、エッチング後にエッチング液Ｘ３を乾燥させると、コーヒーステイン現象によって凹部２９の外側周縁部に突起部Ｔを有する凹部２９が形成される。そして、レンズ材料としての機能液Ｘ２を配置するときに、機能液Ｘ２が溢れにくくなり、しかも多くの量が溜まるので、機能液Ｘ２を硬化させることによって、曲率やアスペクト比の高いマイクロレンズ３０が形成できる。突起Ｔがあることで、必要高さのバンクを造るのに凹部２９のエッチング深さを少なくでき、エッチング時間を短縮することができる。液滴の調節により、凹部２９の深さや突起Ｔの高さを調節できるので、バンクの高さをコントロールしやすい。
＜マイクロレンズの製造方法３＞
（第３実施形態）

次に、第３実施形態について説明する。前述の第２実施形態は、バンク材料膜Ｂの上にエッチング液Ｘ３を配置して、バンク材料膜Ｂに凹部２９を形成したが、第３実施形態は、バンク材料膜Ｂの表面を撥液化処理して撥液層Ｈ２を形成してからエッチング液Ｘ３を配置して凹部２９を形成した点が異なる。なお、エッチング液Ｘ３は、第２実施形態で使用した溶剤である。

図８（ａ）〜（ｈ）は、第３実施形態におけるマイクロレンズの製造工程を示す工程断面図である。図９は、マイクロレンズの製造工程の手順を示す概略フローチャートである。

図８及び図９を参照して、本発明のマイクロレンズの製造方法について説明する。なお、第３実施形態のマイクロレンズ形成方法は、基板洗浄工程、バンク材料塗布工程、乾燥工程、バンク材料硬化処理工程、撥液化処理工程、エッチング液配置工程、マイクロレンズ材料配置工程及びマイクロレンズ材料硬化工程から概略構成される。第２実施形態とくらべて、バンク材料を撥液化処理する撥液化処理工程を有する点が異なるものである。なお、第３実施形態のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８は、第２実施形態のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７と同じ工程であるので、説明を省略する。以下、ステップＳ２５の工程について詳細に説明する。
（撥液化処理工程）

図９のステップＳ２５では、図８（ｄ）に示すように、硬化処理したバンク材料のバンク表面を撥液化処理する。この工程は、バンク表面を撥液化する撥液化処理工程である。具体的なバンク表面を撥液化する方法としては、基板Ｐの表面処理に用いた方法と同様の方法を採用することができ、有機薄膜を形成する方法、プラズマ処理法等を採用できる。また、基板Ｐの撥液化処理同様に、撥液化処理を良好に行うため、前処理工程として洗浄を行うことが好ましい。例えば、紫外線洗浄、紫外線/オゾン洗浄、プラズマ洗浄、酸あるいはアルカリ洗浄等を採用できる。なお、予め撥液性を有するバンク材料を液滴として用いる場合には、撥液化処理工程を省略することができる。

具体的には、硬化したバンク材料膜Ｂを形成した基板Ｐをプラズマパワーが７００Ｗ、酸素ガス流量が５０ｍＬ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基板Ｐの相対移動速度が１ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度が３０℃で処理を行い、有機不純物を除去するとともに、ヒドロキシル基（−ＯＨ）を形成して当該表面の活性化を行った。さらに連続して、プラズマパワーが７００Ｗ、４フッ化炭素ガス流量が７０ｍＬ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基板搬送速度が１００ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度が３０℃で処理を行った。得られたバンク材料膜Ｂの表面上の静的接触角を水で測定した結果、約１００℃であった。そして、撥液層Ｈ２は撥液性が付与される。

第３実施形態では、第１実施形態および第２実施形態で得られた（１）、（２）の効果以外に、次の効果が得られる。

（３）バンク材料膜Ｂの濡れ性を変化させるための撥液処理をすると、例えばバンク材料膜Ｂに撥液層Ｈ２があって、凹部２９が親液性なので、レンズ材料としての機能液Ｘ２が、バンク材料膜Ｂの撥液層Ｈ２では弾かれやすくなり、凹部２９内で安定して留まろうとする。レンズ材料としての機能液Ｘ２が凹部２９から溢れ出ることを抑制できるので、ばらつきの少ないマイクロレンズ３０を形成できる。

次に、以上説明したマイクロレンズ３０の適用可能な本発明の光学素子としての拡散板４３について説明する。図１０は、拡散板４３を示す図である。拡散板４３は、基板Ｐ上に第１凸部としてのバンク２９が形成されており、さらに、この上にマイクロレンズ３０が形成されて構成されている。基板Ｐの材質はガラスであり、マイクロレンズ３０の材質は光硬化性樹脂である。そして、安価で、かつ良好な拡散性能を有するマイクロレンズ３０を備えているので、安価で良好な拡散性能を有する拡散板４３を提供できる。

次に、マイクロレンズ３０を有する拡散板４３を使用した本発明のバックライト４０について説明する。図１１は、バックライト４０を示す図である。バックライト４０は、光源４１、導光板４２、拡散板４３、反射板４４、プリズムシート４５などで構成されている。光源４１からの光が導光板４２に入射すると、入射した光が導光板４２を通過して、拡散板４３に入射する。そして、この光は拡散板４３で拡散され、プリズムシート４５を通過して、液晶パネル１１０（図１２参照）に照射される。なお、漏れた光は反射板４４にて反射して、導光板４２に入射する。拡散板４３には第１凸部としてのバンク２９の上にマイクロレンズ３０が形成されているので、導光板４２からの光が拡散板４３で十分拡散できるように構成されている。拡散板４３によって拡散された光は、プリズムシート４５を通過すると、液晶パネル１１０（図１２参照）の画素に対して垂直に入るように整えられる。そして、安価で良好な拡散性能を有する拡散板４３を備えているので、安価で良好な拡散性能を発揮することが可能なバックライト４０を提供できる。

次に、拡散板４３を有するバックライト４０を使用した本発明の電気光学装置としての液晶表示装置１００について説明する。図１２は、液晶表示装置１００を示す図である。液晶表示装置１００は、バックライト４０、液晶パネル１１０、ドライバーＬＳＩ（図示省略）などで構成されている。液晶パネル１１０は、２枚のガラス基板１０１ａ、１０１ｂ、２枚の偏光板１０２ａ、１０２ｂ、液晶１０３、カラーフィルタ１０４、ＴＦＴ１０５、配向膜１０６などで構成されている。ガラス基板１０１ａおよび１０１ｂの外側表面には偏光板１０２ａおよび１０２ｂが貼り付けられている。ガラス基板１０１ａの内側表面にはＴＦＴ１０５などが形成されている。ガラス基板１０１ｂの内側表面にはカラーフィルタ１０４や、配向膜１０６などが形成されている。ガラス基板１０１ａとガラス基板１０１ｂとの間に液晶１０３が配置されている。

ガラス基板１０１ａ、１０１ｂは、液晶パネル１１０を構成する透明な基板である。偏光板１０２ａ、１０２ｂは、特定の偏光成分を透過または吸収できる。液晶１０３は、数種類のネマティック液晶を混合することによって、その特性を調整できる。カラーフィルタ１０４は、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色を持つ染料や顔料の入った樹脂膜である。ＴＦＴ１０５は、液晶１０３を駆動するための駆動用スイッチング素子である。配向膜１０６は、液晶１０３を配向させるための有機薄膜であり、ポリイミド薄膜が主流である。

そして、バックライト４０から出射した光は、偏光板１０２ａとガラス基板１０１ａを通過して、さらに液晶１０３、配向膜１０６、カラーフィルタ１０４、を順次通過していき、所定の画像および映像を液晶パネル１１０に表示することができる。バックライト４０には、マイクロレンズ３０を備えた拡散板４３があるので、液晶表示装置１００は、良好な拡散性能を発揮することが可能なバックライト４０を備えているので、コントラストの良好な画像および映像を提供できる

次に、このような製造方法によって得られたマイクロレンズ３０を光学膜３１に適用した場合の例について説明する。図１３は、光学膜３１の例を示す図であり、（ａ）、（ｂ）は光学膜３１の例を示す概略斜視図である。この光学膜３１は、前述したように基板１１として光透過性シートまたは光透過性フィルムが用いられて形成されたもので、図１３（ａ）、（ｂ）に示すようにこの基板１１上に多数のマイクロレンズ３０が縦横に配設されたことにより、本発明の光学膜３１ａ、３１ｂに構成されたものである。

ここで、図１３（ａ）に示した光学膜３１ａは、マイクロレンズ３０が縦横に密に、すなわち隣り合うマイクロレンズ３０、３０の間隔がこのマイクロレンズ３０の径（底面の外径）に比べて十分に小となるように互いに近接した状態に配設されたもので、後述するようにスクリーンのレンチキュラーシートとして用いられるものである。一方、図１３（ｂ）に示した光学膜３１ｂは、前記光学膜３１ａに比べマイクロレンズ３０が疎に、すなわち前記光学膜３１ａに比べて単位面積あたりのマイクロレンズ３０の密度が低く形成配置されたもので、後述するようにスクリーンの散乱膜として用いられるものである。

このような光学膜３１ａ、３１ｂにあっては、前述したように製造コストが低減化され、かつ高い拡散効果を発揮する前記のマイクロレンズ３０が形成されたことによって構成されているので、安価でしかも良好な拡散性能を有する膜となる。また、図１３（ａ）に示した光学膜３１ａでは、マイクロレンズ３０が縦横に密に配設されているので、より良好な拡散性能を発揮するものとなり、スクリーンのレンチキュラーシートとして極めて良好なものとなる。また、図１３（ｂ）に示した光学膜３１ｂでは、マイクロレンズ３０が縦横に疎に配設されているので、特に一旦スクリーンに入射した後の反射光を散乱させるための散乱膜とすれば、投射側から入射する光についてはこれを過度に散乱させることなく、反射光について良好に散乱させるものとなる。なお、第１凸部としてのバンク２９を備えているから、液滴が段差部で保持されるピニング効果により、マイクロレンズ３０の曲率またはアスペクト比（縦横比）が高くなるので、良好なレンズ特性を有するマイクロレンズ３０が光学膜３１ａ、３１ｂに形成される。そして、製造コストが低減化されたマイクロレンズ３０を備えているので、安価で、かつ良好な拡散性能を有する光学膜３１ａ、３１ｂを提供できる。

図１４は、これら光学膜３１ａ、３１ｂを備えたプロジェクション用スクリーン５０の一例を示す図である。このプロジェクション用スクリーン５０は、フィルム基材５１上に、粘着層５２を介してレンチキュラーシート５３が貼設され、さらにその上にフレネルレンズ５４、散乱膜５５がこの順に配設されて構成されたものである。

レンチキュラーシート５３は、図１３（ａ）に示した光学膜３１ａによって構成されたもので、光透過性シート（基板１１）上に多数のマイクロレンズ３０を密に配置して構成されたものである。また、散乱膜５５は、図１３（ｂ）に示した光学膜３１ｂによって構成されたもので、前記のレンチキュラーシート５３の場合に比べ、光透過性シート（基板１１）上にマイクロレンズ３０を疎に配置して構成されたものである。

このようなプロジェクション用スクリーン５０にあっては、レンチキュラーシート５３として前記の光学膜３１ａを、また散乱膜５５として前記の光学膜３１ｂを用いていることから、例えば従来のごとくシリンドリカルレンズをレンチキュラーシートに用いたものなどに比べ安価なものとなる。また、レンチキュラーシート５３となる光学膜３１ａが良好な拡散性能を有することにより、プロジェクション用スクリーン５０上に投射される像の画質を高めることができ、さらに、散乱膜５５となる光学膜３１ｂが良好な拡散性能を有することにより、プロジェクション用スクリーン５０上に投射される像の視認性を高めることができる。また、散乱膜は基本的にプロジェクタからの投射光を透過させる必要があるが、この散乱膜５５ではレンチキュラーシートに比べ、単位面積あたりの個々の凸形状のマイクロレンズ３０の密度が低く形成されているので、後述するようにプロジェクタからの投射光の良好な透過性を十分に確保することができる。

なお、本発明のスクリーンとしては、図１４に示した例に限定されることなく、例えばレンチキュラーシート５３としてのみ前記の光学膜３１ａを用いてもよく、また散乱膜５５としてのみ前記の光学膜３１ｂを用いるようにしてもよい。これらのスクリーンにあっても、例えばレンチキュラーシート５３として前記の光学膜３１ａを用いることによって安価なものとなり、さらに、レンチキュラーシートとなる光学膜が良好な拡散性能を有することから、スクリーン上に投射される像の画質を高めることができる。また、散乱膜５５として前記の光学膜３１ｂを用いることによって安価なものとなり、さらに、散乱膜５５となる光学膜３１ｂが良好な拡散性能を有することから、この光学膜３１ｂからなる散乱膜５５を透過した光が反射して再度この散乱膜５５に入射した（反射してきた）際、この入射光（反射光）を散乱膜５５で散乱させることによってこれの正反射を抑えることができ、したがってスクリーン上に投射される像の視認性を高めることができる。そして、安価で、かつ良好な拡散性能を有するレンチキュラーシート５３（光学膜３１ａ）、散乱膜５５（光学膜３１ｂ）を備えているので、安価でコントラストの良好なプロジェクション用スクリーン５０を提供できる。

図１５は、図１４に示したプロジェクション用スクリーン５０を備えたプロジェクターシステム６０の一例を示す図である。このプロジェクターシステム６０は、プロジェクタ６１と前記のプロジェクション用スクリーン５０とを備えて構成されたものである。プロジェクタ６１は、光源６２と、この光源６２から出射される光の光軸上に配置されて該光源６２からの光を変調する液晶ライトバルブ６３と、液晶ライトバルブ６３を透過した光の画像を結像する結像レンズ（結像光学系）６４とから構成されている。ここで、液晶ライトバルブに限らず、光を変調する手段であればよく、例えば微小な反射部材を駆動（反射角度を制御）して光源からの光を変調する手段を用いても良い。

このプロジェクターシステム６０にあっては、スクリーンとして図１４に示したプロジェクション用スクリーン５０を用いているので、前述したように投射される像の視認性を高め、かつプロジェクション用スクリーン５０上に投射される像の画質を高めることができる。さらには光学膜３１ｂからなる散乱膜５５により、プロジェクタ６１からの投射光の良好な透過性を十分に確保することができる。そして、安価で高解像度のプロジェクション用スクリーン５０を備えているので、安価でコントラストの良好なプロジェクターシステム６０を提供できる。

なお、このプロジェクターシステム６０においても、使用するスクリーンとしては図１４に示したプロジェクション用スクリーン５０に限定されることなく、前述したようにレンチキュラーシート５３としてのみに光学膜３１ａを用いたものでもよく、また散乱膜５５としてのみに光学膜３１ｂを用いたものでもよい。

図１６は、図１２に示した電気光学装置としての液晶表示装置１００を備えた電子機器としての携帯電話６００の例を示す図である。図１６において、携帯電話６００と液晶表示装置１００を備えた液晶表示部６０１とを示している。携帯電話６００は、上記実施形態の低コスト化され、かつ、拡散性能の良好なマイクロレンズ３０を備えたバックライト４０を有する液晶表示装置１００を備えたものであるので、例えば表示性能の良好な電子機器としての携帯電話６００を提供できる。

以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含み、本発明の目的を達成できる範囲で、他のいずれの具体的な構造および形状に設定できる。

（変形例１）前述の第１実施形態で基板Ｐ上を撥液化処理して撥液層Ｈ１を形成したが、表面処理は撥液処理に限定されない。例えば、基板Ｐの表面を親液性にしてもよい。このようにすれば凹部２９を大きくすることができるので、マイクロレンズ３０の径を大きくすることができる。

（変形例２）前述の第１実施形態で凹部２９を形成する工程において、基板Ｐ上を撥液化してから凹部２９を形成したが、これに限らない。例えば、凹部２９を形成してから基板Ｐ上を撥液化処理してもよい。このようにすれば凹部２９は撥液化処理されるから、凹部２９に滴下されたマイクロレンズ材料としての機能液Ｘ２が弾かれやすくなり、機能液Ｘ２が小さくなろうとするので、より小さな形状のマイクロレンズ３０が形成できる。

（変形例３）前述の実施形態でプロジェクション用スクリーンや、プロジェクターシステムなどにマイクロレンズ３０を使用したが、これに限定されない。例えば、レーザプリンタ用ヘッドや、固体撮像装置（ＣＣＤ）の受光面や光ファイバの光結合部、光伝送装置、などに設けられる光学部品としても使用可能である。

液滴吐出装置の全体構成を示す概略斜視図。 液滴吐出装置の主要部を部分的に示す部分斜視図。 （ａ）〜（ｅ）は、第１実施形態におけるマイクロレンズの製造工程を示す工程断面図。 マイクロレンズの製造工程の手順を示す概略フローチャート。 （ａ）〜（ｇ）は、第２実施形態におけるマイクロレンズの製造工程を示す工程断面図。 マイクロレンズの製造工程の手順を示す概略フローチャート。 溶解エッチングによって形成された凹部を示し、（ａ）は１滴後の凹部を示し、（ｂ）は３滴後の凹部を示し、（ｃ）は８滴後の凹部を示す図。 （ａ）〜（ｈ）は、第３実施形態におけるマイクロレンズの製造工程を示す工程断面図。 マイクロレンズの製造工程の手順を示す概略フローチャート。 拡散板の例を示す図。 バックライトの例を示す図。 液晶表示装置の具体例を示す図。 （ａ）、（ｂ）は光学膜の例を示す概略斜視図。 プロジェクション用スクリーンの例を示す概略断面図。 プロジェクターシステムの例を示す概略構成図。 電子機器としての携帯電話を示す図。

符号の説明

１…液滴吐出ヘッド、１１…基板１１として光透過性シートまたは光透過性フィルム、２９…凹部、３０…凸部としてのマイクロレンズ、３１（３１ａ、３１ｂ）…光学膜、４０…バックライト、４３…光学素子としての拡散板、５０…プロジェクション用スクリーン、５３…レンチキュラーシート、５５…散乱膜、６０…プロジェクターシステム、１００…電気光学装置としての液晶表示装置、６００…電子機器としての携帯電話、Ｂ…バンク材料膜、Ｈ１、Ｈ２…撥液層、ＩＪ…液滴吐出装置、Ｐ…基体としての基板、Ｔ…突起部Ｔ、Ｘ１…第１液滴としてのエッチング液（アルカリ液）、Ｘ２…第２液滴としてのレンズ材料からなる機能液、Ｘ３…第１液滴としてのエッチング液（溶剤）、Ｘ…Ｘ方向、Ｙ…Ｙ方向、Ｚ…Ｚ方向。

Claims (12)

1. 基体上に凸型のマイクロレンズを形成するマイクロレンズの製造方法であって、
   前記基体上にエッチング液からなる第１液滴を配置して前記基体にエッチングによる凹部を形成する工程と、
   前記凹部にレンズ材料からなる第２液滴を配置する工程と、
   前記第２液滴を硬化させて前記マイクロレンズを形成する工程と、
   を備えていることを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
2. 基体上に凸型のマイクロレンズを形成するマイクロレンズの製造方法であって、
   前記基体上にバンク材料からなる膜を形成する工程と、
   前記膜にエッチング液からなる第１液滴を配置して前記第１の膜をエッチングさせて凹部を形成する工程と、
   前記凹部にレンズ材料からなる第２液滴を配置する工程と、
   前記第２液滴を硬化させて前記マイクロレンズを形成する工程と、
   を備えていることを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
3. 基体上に凸型のマイクロレンズを形成するマイクロレンズの製造方法であって、
   前記基体上にバンク材料からなる膜を形成する工程と、
   前記膜の濡れ性を変化させるための撥液処理をする工程と、を備え、
   前記膜にエッチング液からなる第１液滴を配置して、前記膜をエッチングさせて凹部を形成する工程と、
   前記凹部にレンズ材料からなる第２液滴を配置する工程と、
   前記第２液滴を硬化させて前記マイクロレンズを形成する工程と、
   を備えていることを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法において、
   前記凹部を形成する工程の後に、第１液滴を乾燥させる工程を備えていることを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法において製造されたことを特徴とするマイクロレンズ。
6. 基体と、
   前記基体上に形成された凸型のマイクロレンズと、を備えた光学素子であって、
   前記基体上にエッチング液からなる第１液滴を配置して前記基体をエッチングすることにより形成された凹部と、
   前記凹部に配置されたレンズ材料からなる第２液滴を硬化させて形成された前記マイクロレンズと、
   を備えていることを特徴とする光学素子。
7. 基体と、前記基体上に形成された請求項５に記載のマイクロレンズとを備えた光学膜であって、
   前記基体が光透過性シートあるいは光透過性フィルムからなることを特徴とする光学膜。
8. 光の入射側または出射側に前記光を散乱する散乱膜または光を拡散する拡散膜が配設されているプロジェクション用スクリーンにおいて、
   請求項７に記載の光学膜が、前記散乱膜または前記拡散膜のうち少なくとも一方に用いられていることを特徴とするプロジェクション用スクリーン。
9. スクリーンと、プロジェクタとで構成されるプロジェクターシステムにおいて、
   請求項８に記載のプロジェクション用スクリーンが、前記スクリーンとして備えられていることを特徴とするプロジェクターシステム。
10. 光源と、導光板と、拡散板とを備えたバックライトにおいて、
    前記拡散板として請求項６に記載の光学素子を備えていることを特徴とするバックライト。
11. 請求項１０に記載のバックライトを備えていることを特徴とする電気光学装置。
12. 請求項１１に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
    

Images