JP2006350179A - 光学基板、光学基板の製造方法、面状照明装置及び電気光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 出射面から出射する光の輝度の均一性を向上して、電気光学装置の生産性を向
上した光学基板、光学基板の製造方法、前記光学基板を備えた面状照明装置及び電気光学
装置を提供する。
【解決手段】 入射面２２ａから入射する光を、反射面２２ｒ側と出射面２２ｂ側で反射
して、出射面２２ｂから出射するようにした導光板２２の出射面２２ｂに、レンズ形成材
料の液滴を撥液する撥液層２２Ｌを形成した後に、出射面２２ｂに液滴を吐出して、その
出射面２２ｂに着弾した液滴に、紫外線を照射して硬化させるようにした。そして、導光
板２２の出射面２２ｂに、導光板２２と異なる屈折率を有して、出射面２２ｂから入射し
た光を拡散するマイクロレンズ２５を形成し、そのマイクロレンズ２５の拡散した光の最
大強度の方向が、プリズムシート２６に対して最適な方向となるようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光学基板、光学基板の製造方法、面状照明装置及び電気光学装置に関する。

従来、電気光学装置としての液晶表示装置には、液晶パネルの裏面側に、平面状の光を
照明する面状照明装置としてのバックライトが備えられている。バックライトには、その
薄型化が容易であることから、前記液晶パネルの側面近傍から入射する光を、液晶パネル
の裏面側（照明側）に導いて照明する、いわゆるエッジライト型のバックライトが広く用
いられている。

エッジライト型のバックライトは、一般的に、蛍光灯やＬＥＤ等の光源と、前記光源か
ら出射した光を照明側に導く光学基板としての導光板と、前記導光板の照明側の側面（出
射面）に配設される拡散シートと、前記拡散シートの照明側に配設されるプリズムシート
を備えている（例えば、特許文献１）。

そして、光源から導光板に入射した光は、導光板の出射面と相対向する側面（反射面）
に反射屈折されて、導光板の出射面に導かれて出射する。導光板から出射した光は、拡散
シートに入射し、反射面からの輝点や輝線等の輝度ムラを拡散して、拡散シートから出射
される。拡散シートから出射された光は、プリズムシートに入射し、プリズムシートの出
射面に形成されたリニアプリズムによって、液晶パネル側に最高強度を有する光として出
射される、すなわち、液晶パネルを照明するようになる。
特開２０００−０７６９１５号 公報

しかしながら、上記する拡散シートは、バックライトの輝度低下を抑制してバックライ
トの薄型化を実現するために、一般的に、そのシート部材の厚さを、数十μｍ〜数百μｍ
にしている。そのため、薄いシート部材の表面を加工処理するための製造工程数や製造コ
ストを要して、バックライトの生産性、ひいては液晶表示装置の生産性を損なう問題を招
いていた。

そこで、導光板に、拡散シートの有する光学的機能を付与することができれば、上記す
る拡散シートを要することなく、バックライトの光学的機能を維持することができ、拡散
シートを製造するための工程やコストを削減することができ、ひいては液晶表示装置の生
産性を向上することができる。そのため、導光板には、その出射面から出射する光を拡散
させる、すなわち出射面から出射する光の輝度を均一にする光学的機能の付与が望まれて
いた。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、出射面から出
射する光の輝度の均一性を向上して、電気光学装置の生産性を向上した光学基板、光学基
板の製造方法、前記光学基板を備えた面状照明装置及び電気光学装置を提供することであ
る。

本発明の光学基板は、基板の入射面から前記基板内に入射した光を、前記基板の出射面
から出射して拡散する光学基板において、前記出射面に、前記出射面に導かれた光を出射
して拡散させる複数のマイクロレンズを備えた。

本発明の光学基板によれば、出射面に形成したマイクロレンズによって、入射面から入
射した光を、出射して拡散させることができる。その結果、出射面から出射する光のムラ
（例えば輝点や輝線等）を、光学基板によって拡散させることができ、光学基板の出射面
から出射する光の輝度の均一性を向上することができる。しかも、光学基板の出射面に、
直接、マイクロレンズを形成した分だけ、光学基板から出射する光の輝度を向上すること
ができる。

本発明の光学基板は、基板の入射面から前記基板内に入射した光を、前記基板の反射面
側と、前記反射面と相対向する前記基板の出射面側で反射して、前記出射面に導いて出射
する光学基板において、前記出射面に、前記出射面に導かれた光を出射して拡散させる複
数のマイクロレンズを備えた。

本発明の光学基板によれば、入射面から入射した光を、基板の内部反射によって出射面
まで導き、出射面から出射する光を、出射面に形成したマイクロレンズによって拡散させ
ることができる。その結果、出射面から出射する光のムラ（例えば輝点や輝線等）を、光
学基板によって拡散させることができ、光学基板の出射面から出射する光の輝度の均一性
を向上することができる。しかも、光学基板の出射面に、直接、マイクロレンズを形成し
た分だけ、光学基板から出射する光の輝度を向上することができる。

この光学基板において、前記マイクロレンズは、前記出射面から突出する凸レンズでも
よい。
この光学基板によれば、出射面から突出する凸レンズによって、出射面から出射する光
の拡散機能を光学基板に付与することができる。

この光学基板において、前記マイクロレンズは、前記基板と異なる屈折率を有して、前
記出射面に導かれた光を、拡散させて導入してもよい。
この光学基板によれば、マイクロレンズに入射する光を出射面で屈折させて拡散する分
だけ、マイクロレンズによる拡散効率を向上させることができる。

本発明の光学基板の製造方法は、基板の入射面から入射した光を、前記基板の出射面か
ら出射して拡散させる光学基板の製造方法において、前記出射面に複数の液滴を吐出し、
前記出射面に着弾した前記液滴を硬化することによって、前記出射面から出射した光を拡
散させる複数のマイクロレンズを形成するようにした。

本発明の光学基板の製造方法によれば、出射面に吐出した液滴によってマイクロレンズ
を形成するため、光学基板の出射面に、直接、所望するレンズ係数を有したマイクロレン
ズを形成することができる。また、フォトリソグラフィ法やレプリカ法等によってマイク
ロレンズを形成する場合に比べて、マスクやレプリカ等を形成する工程を削減することが
できる。従って、出射面から入射した光を拡散して輝度の均一性を向上した光学基板を、
より簡便な方法で製造することができ、光学基板の生産性を向上することができる。

この光学基板の製造方法において、前記液滴を吐出する前に、前記出射面に、前記液滴
を撥液する撥液性を付与するようにしてもよい。
この光学基板の製造方法によれば、出射面に撥液性を付与する分だけ、着弾した液滴の
濡れ広がりを抑制することができ、マイクロレンズのレンズ係数の制御性を向上すること
ができる。従って、光学基板から出射する光の輝度の均一性を、確実に向上することがで
きる。

この光学基板の製造方法において、前記出射面に着弾した前記液滴に紫外線を照射して
前記液滴を硬化するようにしてもよい。
この光学基板の製造方法によれば、紫外線照射によって液滴を硬化するため、キュア加
熱処理や減圧乾燥処理等によって液滴を硬化させる場合に比べて、基板の機械的変形（例
えば、熱膨張による変形）を回避することができる。

この光学基板の製造方法において、前記基板は、前記入射面から入射した光を、前記出
射面に導く導光板であってもよい。
この光学基板の製造方法によれば、出射面から出射した光を拡散して輝度の均一性を向
上した導光板を、より簡便な方法で製造することができ、導光板の生産性を向上すること
ができる。

本発明の面状照明装置において、光源と、前記光源から入射面に導入された光を出射面
から出射する光学基板とを備えた面状照明装置において、前記光学基板は、上記する光学
基板の製造方法によって製造された光学基板である。

本発明の面状照明装置によれば、光学基板が、出射する光の拡散機能を有するため、別
途拡散部材（例えば、拡散シート）を配設することなく面状照明装置を構成することがで
きる。従って、面状照明装置の部材点数や製造コスト、製造工程数を削減することができ
、生産性を向上することができる。

本発明の電気光学装置は、面状照明装置からの光を変調して出射する電気光学装置にお
いて、前記面状照明装置は、上記する面状照明装置である。
本発明の電気光学装置によれば、生産性を向上した電気光学装置を提供することができ
る。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。まず、本発明の
電気光学装置としての液晶表示装置について説明する。図１は、液晶表示装置の概略斜視
図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

図１において、液晶表示装置１は、液晶パネル２と面状照明装置としてのバックライト
３を備えている。
液晶パネル２は、前記バックライト３側に備えられた四角板状のガラス基板（対向基板
４）と、前記対向基板４と相対向するガラス基板（素子基板５）とが、シール部材６（図
２参照）を介して貼り合わされることによって形成されて、これら対向基板４と素子基板
５の間の間隙に、液晶７（図２参照）が封入されている。

図２に示すように、対向基板４の素子基板５側（上側）の側面には、透明導電膜からな
る対向電極８が積層されて、図示しない電源回路からの所定の共通電位が供給されるよう
になっている。対向電極８の上側には、配向処理の施された配向膜９ａが積層されて、前
記対向電極８の近傍で、前記液晶７の配向を所定の配向に設定するようになっている。

図１に示すように、素子基板５の対向基板４側（下側）の側面には、一方向（Ｘ矢印方
向）に延びる複数の走査線１１が形成されて、図示しない走査線駆動回路からの走査信号
が、所定のタイミングで出力されるようになっている。走査線１１と直交する方向（Ｙ矢
印方向）には、複数のデータ線１２が形成されて、図示しないデータ線駆動回路からの表
示データに基づくデータ信号が、所定のタイミングで入力されるようになっている。

これら走査線１１とデータ線１２の交差する位置には、対応する走査線１１及びデータ
線１２に接続されて、マトリックス状に配列される複数の画素領域１３が形成されて、各
画素領域１３内には、それぞれＴＦＴ等の図示しない制御素子と、透明導電膜からなる画
素電極１４が形成されている。これらデータ線１２（走査線１１）及び画素電極１４の下
側には、図２に示すように、配向処理の施された配向膜９ｂが積層されて、前記画素電極
近傍で、液晶７の配向を所定の配向に設定するようになっている。

尚、本実施形態では、対向基板４の上側であって、その法線方向をＺ矢印方向という。
そして、走査線１１が線順次走査に基づいて１本ずつ順次選択されると、画素領域１３
の制御素子が順次、選択期間中だけオン状態となり、対応するデータ線１２及び制御素子
を介して、対応する前記画素電極１４にデータ信号が出力される。すると、画素電極１４
と対向電極８の電位差に応じて、液晶７の配向状態が、後述するバックライト３からの照
明光Ｌを変調するように維持されて、変調された照明光Ｌが、図示しない偏光板を通過す
るか否かによって、液晶パネル２に所望する画像が表示される。

尚、本実施形態の液晶表示装置１は、画素領域１３にＴＦＴ等を備えた、いわゆるアク
ティブマトリックス方式の液晶表示装置であるが、例えばパッシブ方式の液晶表示装置で
あってもよい。また、本実施形態の液晶表示装置１は、バックライト３側に対向基板４を
配設する構成にしたが、これに限らず、例えばバックライト３側に素子基板５を配設する
構成であってもよい。

図２に示すように、バックライト３には、その反Ｘ矢印方向側に、ＬＥＤ等の光源２１
が備えられて、光源２１から出射された光が、図示しないリフレクタ等を介して、そのＸ
矢印方向側に配設される光学基板としての導光板２２の外側面（入射面２２ａ）に向かっ
て出射されるようになっている。すなわち、バックライト３は、エッジライト型バックラ
イトである。

導光板２２は、Ｚ矢印方向から見て略四角形状に形成された光透過性の板部材であって
、例えばアクリル系樹脂やポリカーボネート、ポリエステル等の透明樹脂材料、あるいは
ガラスや石英等の無機透明材料によって形成されている。導光板２２のＺ矢印方向の厚さ
は、前記光源２１から離間する方向（Ｘ矢印方向）に、徐々に薄くなるように形成されて
いる。詳述すると、導光板２２は、その上面（出射面２２ｂ）が、Ｚ矢印方向に対して垂
直に形成されて、下面（反射面２２ｒ）が、前記光源２１から離間する方向（Ｘ矢印方向
）に向かって、Ｚ矢印方向に傾斜するように形成されている。

本実施形態の導光板２２の平均厚さ（Ｚ矢印方向の幅の平均値）は、後述する導光板２
２の光学的機能を得るために、数ミリメートルで形成されているが、これに限られるもの
ではない。

その導光板２２の反射面２２ｒには、出射面２２ｂから出射する光の輝度分布を均一化
するための図示しない多数の反射ドットや反射溝等が形成されて、その下側には、光反射
性を有したアルミニウム等からなる反射シート２３が配設されている。

そして、導光板２２の入射面２２ａから導光板２２の内部に導入された光は、出射面２
２ｂと反射面２２ｒに反射屈折されて導光板２２の内部を伝播し、反射面２２ｒから漏れ
る漏れ光が反射シート２３によって出射面２２ｂ側に反射される。そして、出射面２２ｂ
に対する臨界角を超える成分の光が、順次出射面２２ｂから出射されるようになっている
。

換言すれば、入射面２２ａから入射した光の中で、その進行方向がＺ矢印方向（反Ｚ矢
印方向）に近くなる光は、出射面２２ｂの光源２１側（反Ｘ矢印方向側）から出射される
ようになっている。一方、入射面２２ａから入射した光の中で、その進行方向がＸ矢印方
向に近くなる光は、反射面２２ｒの反射によって、出射面２２ｂのＸ矢印方向側から出射
されるようになっている。つまり、光源２１からの光は、出射面２２ｂの略全面から出射
されるようになっている。

導光板２２の出射面２２ｂには、後述する撥液処理によって、後述するレンズ形成材料
Ｆの液滴Ｄ（図５参照）を撥液する撥液性（撥液基）の付与された撥液層２２Ｌ（図４参
照）が形成されている。

図２に示すように、上記する出射面２２ｂ（撥液層２２Ｌ）には、多数のマイクロレン
ズ２５が形成されている。マイクロレンズ２５は、出射面２２ｂから突出するレンズ面２
５ａを有して、出射面２２ｂの全体にわたり均一に形成された半球面状の凸レンズであっ
て、前記出射面２２ｂからの光を、そのＺ矢印方向側で一旦集光して拡散するようになっ
ている。

詳述すると、マイクロレンズ２５は、図３に示すように、その外径（レンズ径Ｗａ）が
、約５０μｍで形成されて、隣り合うマイクロレンズ２５との間の距離（離間距離Ｗｂ）
が、約３．５μｍとなるように、出射面２２ｂの全体にわたり、正三角形の格子パターン
状に最密に形成されている。各マイクロレンズ２５は、導光板２２と異なる屈折率を有し
て、前記出射面２２ｂから入射した光を屈折して、そのレンズ面に導くようになっている
。例えば、本実施形態における導光板２２の屈折率は１．４から１．６であって、マイク
ロレンズ２５の屈折率は１．３から１．7の中で、導光板２２の屈折率と異なる値である
。

そして、レンズ面に導かれた光は、マイクロレンズ２５のＺ矢印方向側で一旦集光し、
後述するプリズムシート２６の下側で拡散するようになっている。しかも、マイクロレン
ズ２５は、拡散した光の最大強度の方向を、後述するプリズムシート２６に対して最適な
方向に導くレンズ係数を有している。

本実施形態では、上記する各マイクロレンズ２５の中心位置を、目標吐出位置Ｐａとい
う。
このマイクロレンズ２５は、後述する液滴吐出工程及びレンズ形成工程において、前記
導光板２２の出射面２２ｂに、後述するレンズ形成材料Ｆの液滴Ｄ（図５参照）を吐出し
て、吐出した液滴Ｄを硬化させることによって形成されている。

そして、出射面２２ｂからの光が各マイクロレンズ２５に出射されると、各マイクロレ
ンズ２５に入射する光は、出射面２２ｂの屈折によって拡散されて、マイクロレンズ２５
から出射するときに、さらにマイクロレンズ２５のレンズ面２５ａによる屈折によって拡
散される。すなわち、マイクロレンズ２５に入射した光は、出射面２２ｂとマイクロレン
ズ２５のレンズ面２５ａの双方によって、拡散角を拡大して拡散（均一化）される。そし
て、マイクロレンズ２５によって拡散された光は、反射面２２ｒの反射等によって形成さ
れた輝点や輝線、ムラ等を拡散して、その輝度を均一化し、最大強度の方向が、後述する
プリズムシート２６に対して最適な方向となるように導かれる。

図２に示すように、マイクロレンズ２５の上側には、プリズムシート２６が配設されて
いる。プリズムシート２６は、Ｘ矢印方向に沿ってアレイ状に配列された微小なリニアプ
リズムを有する第１プリズムシート２６ａと、Ｙ矢印方向に沿ってアレイ状に配列された
微小なリニアプリズムを有する第２プリズムシート２６ｂを重ね合わせたシートである。
このプリズムシート２６は、第１プリズムシート２６ａ及び第２プリズムシート２６ｂに
よる屈折によって、マイクロレンズ２５からの光の最大強度の方向を、Ｚ矢印方向に導く
ようになっている。

そして、マイクロレンズ２５からの光がプリズムシート２６に出射されると、プリズム
シート２６に入射した光は、プリズムシート２６による屈折によって、その最大強度の方
向をＺ矢印方向にした照明光Ｌとして、液晶パネル２を照明する。

この際、液晶パネル２を照明する照明光Ｌは、出射面２２ｂに形成したマイクロレンズ
２５による拡散分だけ、その輝度の均一性を向上している。さらに、液晶パネル２を照明
する照明光Ｌは、導光板２２の出射面２２ｂに、直接、マイクロレンズ２５を形成し、そ
のマイクロレンズ２５からの光をプリズムシート２６に対して最適な方向に導いている分
だけ、その輝度を向上するようになる。これによって、バックライト３は、その照明光Ｌ
の輝度と均一性を向上して、液晶表示装置１の表示画質を向上している。

次に、上記する導光板２２の製造方法について説明する。図４〜図６は、導光板２２の
製造方法を説明する説明図である。
まず、導光板２２の出射面２２ｂに撥液性を付与する撥液処理工程を行う。

すなわち、図４に示すように、導光板２２を公知のプラズマ装置内に搬送して、導光板
２２の出射面２２ｂの全面を、フッ素系のプラズマＰ（例えば、パーフルオロカーボン／
酸素系プラズマ）に晒す。これによって、出射面２２ｂの全面に、フルオロ基やフルオロ
カーボン基を有した撥液層２２Ｌを形成する。

出射面２２ｂに撥液層２２Ｌを形成すると、導光板２２を液滴吐出装置３０に搬送して
、出射面２２ｂに液滴Ｄを吐出する液滴吐出工程を行う。まず、液滴Ｄを吐出するための
液滴吐出装置３０の構成について説明する。

図５に示すように、液滴吐出装置３０には、基板ステージ３１が備えられている。基板
ステージ３１は、その上面（載置面３１ａ）の所定の位置に、前記出射面２２ｂを上側に
した導光板２２を載置固定するようになっている。その基板ステージ３１には、ステージ
駆動機構３２が連結されている。ステージ駆動機構３２は、例えばＸ軸方向に延びるネジ
軸と、そのネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、制御装置３
３に駆動制御されて、基板ステージ３１（導光板２２）をＸ矢印方向及び反Ｘ矢印方向に
搬送するようになっている。

そして、ステージ駆動機構３２が、制御装置３３からの駆動信号を受けると、基板ステ
ージ３１は、前記目標吐出位置Ｐａに相対する載置面３１ａ上の位置を、それぞれ後述す
る吐出ノズルＮの直下に順次配置移動するようになっている。

出射面２２ｂの上側には、液滴吐出ヘッド（以下単に、吐出ヘッドという。）３４が配
置される。吐出ヘッド３４には、その下側にノズルプレート３５が備えられて、ノズルプ
レート３５の下面（ノズル形成面３５ａ）には、Ｚ矢印方向に貫通形成された多数の吐出
ノズル（以下単に、ノズルという。）Ｎが、Ｙ矢印方向（図６において紙面に垂直方向）
に沿って配列されている。

本実施形態では、出射面２２ｂ上であって各ノズルＮと相対する位置を、着弾位置Ｐｎ
という。
各ノズルＮのＺ矢印方向には、それぞれ図示しない液状体タンクに連通するキャビティ
３６が形成されて、液状体タンクの導出するレンズ形成材料Ｆが導入されるようになって
いる。そして、キャビティ３６は、導入されたレンズ形成材料Ｆを、それぞれ対応するノ
ズルＮに供給するようになっている。

キャビティ３６のＺ矢印方向には、Ｚ矢印方向及び反Ｚ矢印方向に振動可能に貼り付け
られた振動板３７が備えられて、キャビティ３６内の容積を拡大・縮小可能にしている。
振動板３７のＺ矢印方向には、各ノズルＮに対応する圧電素子ＰＺが配設されている。圧
電素子ＰＺは、制御装置３３からの駆動信号を受けて収縮・伸張し、前記振動板３７をＺ
矢印方向及び反Ｚ矢印方向に振動させて、キャビティ３６内を加圧・減圧するようになっ
ている。

本実施形態のレンズ形成材料Ｆは、有機溶剤を含まない無溶媒材料であって、例えば紫
外線硬化性アクリル系樹脂や紫外線硬化性エポキシ樹脂等の紫外線硬化性樹脂である。詳
述すると、紫外線硬化性樹脂は、プレポリマー、オリゴマー及びモノマーの中で少なくと
も１種類と、光重合開始剤を含んだものである。

そのプレポリマー又はオリゴマーには、例えばエポキシアクリレート類、ウレタンアク
リレート類、ポリエステルアクリレート類、ポリエーテルアクリレート類、スピロアセタ
ール系アクリレート類等のアクリレート類や、エポキシメタクリレート類、ウレタンメタ
クリレート類、ポリエステルメタクリレート類、ポリエーテルメタクリレート類等のメタ
クリレート類等を利用することができる。

また、モノマーには、例えば２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメ
タクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、カルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリル
アクリレート、イソボニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、１，３−ブ
タンジオールアクリレート等の単官能基モノマーや、１，６−ヘキサンジオールジアクリ
レート、１，６−ヘキサンジオールメタクリレート、ネオペンチグリコールアクリレート
、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート
、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
等の多官能性モノマーを利用することができる。

また、光重合開始剤には、例えば２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等
のアセトフェノン類、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、ｐ−イソプロピル−α−ヒド
ロキシイソブチルフェノン等のブチルフェノン類、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセト
フェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、α，α−ジクロル−４−フ
ェノキシアセトフェノン等のハロゲン化アセトフェノン類、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ−テ
トラエチル−４，４−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ベンジル、ベンジ
ルジメチルケタール等のベンジル類、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル等のベン
ゾイン類、１−フェニルー１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オ
キシム等のオキシム類、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等のキサ
ントン類、ミヒラーケトン類のラジカル発生化合物等を利用することができる。

そして、吐出ヘッド３４が制御装置３３からの駆動信号を受けると、対応するキャビテ
ィ３６が減圧・加圧されて、対応するノズルＮ内のレンズ形成材料Ｆの界面（メニスカス
Ｍ）がＺ矢印方向及び反Ｚ矢印方向に振動する。そして、レンズ形成材料Ｆのメニスカス
Ｍが振動することによって、圧電素子ＰＺの伸張幅に相対する所定容量のレンズ形成材料
Ｆが、対応するノズルＮから、液滴Ｄとして吐出される。そして、吐出された液滴Ｄは、
対応するノズルＮの反Ｚ矢印方向に沿って飛行して、前記着弾位置Ｐｎに着弾する。

このとき、基板ステージ３１に載置される導光板２２は、その厚みが十分厚いために、
位置ズレや機械的変形（歪みや撓み等）を来たすことなく、基板ステージ３１に対する相
対位置を維持する。従って、導光板２２の出射面２２ｂは、設定された各目標吐出位置Ｐ
ａを、基板ステージ３１の搬送移動によって、位置ズレ等を来たすことなく、順次前記着
弾位置Ｐｎに配置させる。

そして、着弾位置Ｐｎに配置される各目標吐出位置Ｐａには、それぞれ吐出ヘッド３４
から吐出された所定容量のレンズ形成材料Ｆが、液滴Ｄとして着弾する。各目標吐出位置
Ｐａに着弾した液滴Ｄは、前記撥液層２２Ｌによって撥液されて、所定の形状（本実施形
態では半球面状）を呈するようになる。

続いて、上記する液滴吐出工程を終了すると、各目標吐出位置Ｐａの液滴Ｄを硬化して
マイクロレンズ２５を形成するレンズ形成工程を行う。
すなわち、図６に示すように、各目標吐出位置Ｐａの液滴Ｄに紫外線Ｌｕを照射し、液
滴Ｄを硬化して出射面２２ｂに固着させる。これによって、出射面２２ｂの各目標吐出位
置Ｐａに、外径が前記レンズ径Ｗａであって、隣り合うマイクロレンズ２５との間の距離
が離間距離Ｗｂとなる半球面状のマイクロレンズ２５が形成される。

そして、出射面２２ｂから出射する光を拡散可能にしたマイクロレンズ２５を有する導
光板２２が形成される。
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。

（１）上記実施形態によれば、導光板２２の出射面２２ｂに、出射面２２ｂから入射し
た光を拡散するマイクロレンズ２５を形成するようにした。従って、導光板２２の出射面
２２ｂから出射する光の輝度と、その均一性を向上することができる。

その結果、出射面２２ｂから出射した光を拡散するための拡散シートを、別途導光板２
２の液晶パネル２側に配設することなく、バックライト３を構成することができる。その
ため、バックライト３の部品点数や製造工程、製造コストを削減することができ、バック
ライト３の生産性、ひいては液晶表示装置１の生産性を向上することができる。

（２）上記実施形態によれば、導光板２２の出射面２２ｂに、レンズ形成材料Ｆの液滴
Ｄを吐出し、吐出した液滴Ｄに、紫外線を照射することによって、マイクロレンズ２５を
形成するようにした。従って、液滴Ｄの着弾位置の位置ズレや機械的変形を来たすことな
く、所定の形状のマイクロレンズ２５を、予め定めた目標吐出位置Ｐａに形成することが
できる。その結果、出射面２２ｂから出射する光の拡散機能を、導光板２２に、確実に付
与することができる。

（３）しかも、マイクロレンズ２５の拡散した光の最大強度の方向が、プリズムシート
２６に対して最適な方向となるレンズ係数でマイクロレンズ２５を形成した。従って、導
光板２２（マイクロレンズ２５）から出射する光の利用効率を向上することができ、バッ
クライト３の輝度を、さらに向上することができる。

（４）上記実施形態によれば、液滴Ｄを吐出する前に撥液処理工程を行い、導光板２２
の出射面２２ｂに、撥液層２２Ｌを形成するようにした。従って、吐出した液滴Ｄの濡れ
広がりを制御することができ、所定の形状のマイクロレンズ２５を、確実に形成すること
ができる。

（５）上記実施形態によれば、マイクロレンズ２５を、導光板２２と異なる屈折を有し
た材料で形成するようにした。従って、導光板２２の拡散効率を、さらに向上させること
ができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、マイクロレンズ２５を半球面状の凸レンズとして具体化した。こ
れに限らず、例えばマイクロレンズ２５を凹レンズやレンチキュラーレンズとして具体化
してもよく、導光板２２の出射面２２ｂからの光を出射して拡散するレンズであればよい
。

○上記実施形態では、出射面２２ｂの全体に、均一な形状のマイクロレンズ２５を、最
密に形成するように構成した。これに限らず、例えば導光板２２から出射される光の輝度
の高い領域にマイクロレンズ２５を最密に形成し、輝度の低い領域に、少数のマイクロレ
ンズ２５を形成するようにしてもよい。すなわち、マイクロレンズ２５の数量分布や形状
等は、導光板２２の出射する光の輝度の均一性を向上するものであればよい。

○上記実施形態では、導光板２２の出射面２２ｂに、撥液層２２Ｌを形成する構成にし
た。これに限らず、例えば液滴Ｄを撥液する撥液性材料によって導光板２２を構成しても
よい。あるいは、出射面２２ｂに着弾した液滴Ｄの形状制御性が十分に得られる場合には
、出射面２２ｂに撥液性を付与しない構成にしてもよい。

○上記実施形態では、レンズ形成材料Ｆを紫外線硬化性樹脂によって構成したが、これ
に限らず、例えばポリアミック酸、ポリアミック酸の長鎖アルキルエステル等のポリイミ
ド前駆体であってもよい。尚、この際、出射面２２ｂに吐出した液滴Ｄは、加熱キュア処
理によるイミド化反応によって、ポリイミド樹脂として硬化させるのが好ましい。

○上記実施形態では、導光板２２の液晶パネル２側にプリズムシート２６を配設し、導
光板２２からの光を液晶パネル２側に揃えて、液晶パネル２を照明する光の輝度を向上す
る構成にした。これに限らず、例えば導光板２２によって十分な輝度が得られる場合には
、このプリズムシート２６を省略する構成であってもよい。これによれば、バックライト
３の部品点数を、さらに削減することができ、バックライト３の生産性、ひいては液晶表
示装置１の生産性を、さらに向上することができる。

○上記実施形態では、圧電素子ＰＺの伸縮動によって液滴Ｄを吐出する構成にした。こ
れに限らず、例えばキャビティ３６内に抵抗加熱素子を設け、その加熱による気泡生成に
よって液滴Ｄを吐出する構成であってもよい。

○上記実施形態では、光学基板をエッジライト型バックライトの導光板２２として具体
化した。これに限らず、例えば直下型バックライトの拡散板として具体化してもよい。

本実施形態の液晶表示装置の概略斜視図。 同じく、液晶表示装置の概略断面図。 同じく、マイクロレンズを説明する平面図。 同じく、導光板の製造工程を説明する説明図。 同じく、導光板の製造工程を説明する説明図。 同じく、導光板の製造工程を説明する説明図。

符号の説明

１…電気光学装置としての液晶表示装置、３…面状照明装置としてのバックライト、２
１…光源、２２…光学基板としての導光板、２２ａ…入射面、２２ｂ…出射面、２２ｒ…
反射面、２２Ｌ…撥液層、２５…マイクロレンズ、Ｄ…液滴、Ｌｕ…紫外線。

Claims (10)

1. 基板の入射面から前記基板内に入射した光を、前記基板の出射面から出射して拡散する光
   学基板において、
   前記出射面に、前記出射面に導かれた光を出射して拡散させる複数のマイクロレンズを
   備えたことを特徴とする光学基板。
2. 基板の入射面から前記基板内に入射した光を、前記基板の反射面側と、前記反射面と相対
   向する前記基板の出射面側で反射して、前記出射面に導いて出射する光学基板において、
   前記出射面に、前記出射面に導かれた光を出射して拡散させる複数のマイクロレンズを
   備えたことを特徴とする光学基板。
3. 請求項１又は２に記載の光学基板において、
   前記マイクロレンズは、前記出射面から突出する凸レンズであることを特徴とする光学
   基板。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の光学基板において、
   前記マイクロレンズは、前記基板と異なる屈折率を有して、前記出射面に導かれた光を
   、拡散させて導入することを特徴とする光学基板。
5. 基板の入射面から入射した光を、前記基板の出射面から出射して拡散させる光学基板の製
   造方法において、
   前記出射面に複数の液滴を吐出し、前記出射面に着弾した前記液滴を硬化することによ
   って、前記出射面から出射した光を拡散させる複数のマイクロレンズを形成するようにし
   たことを特徴とする光学基板の製造方法。
6. 請求項５に記載の光学基板の製造方法において、
   前記液滴を吐出する前に、前記出射面に、前記液滴を撥液する撥液性を付与するように
   したことを特徴とする光学基板の製造方法。
7. 請求項５又は６に記載の光学基板の製造方法において、
   前記出射面に着弾した前記液滴に紫外線を照射して前記液滴を硬化するようにしたこと
   を特徴とする光学基板の製造方法。
8. 請求項５〜７のいずれか１つに記載の光学基板の製造方法において、
   前記基板は、前記入射面から入射した光を、前記出射面に導く導光板であることを特徴
   とする光学基板の製造方法。
9. 光源と、前記光源から入射面に導入された光を出射面から出射する光学基板とを備えた面
   状照明装置において、
   前記光学基板は、請求項５〜８のいずれか１つに記載の光学基板の製造方法によって製
   造した光学基板であることを特徴とする面状照明装置。
10. 面状照明装置からの光を変調して出射する電気光学装置において、
    前記面状照明装置は、請求項９に記載の面状照明装置であることを特徴とする電気光学
    装置。

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