JP4225291B2 - マイクロレンズ、光学板、拡散板、導光板、バックライト、プロジェクション用スクリーン、プロジェクションシステム、電気光学装置および電子機器、並びにマイクロレンズの製造方法 - Google Patents

マイクロレンズ、光学板、拡散板、導光板、バックライト、プロジェクション用スクリーン、プロジェクションシステム、電気光学装置および電子機器、並びにマイクロレンズの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、マイクロレンズ、光学板、拡散板、導光板、バックライト、プロジェクション用スクリーン、プロジェクションシステム、電気光学装置および電子機器、並びにマイクロレンズの製造方法に関する。
バックライトは、ノート型パソコン、携帯端末などの液晶ディスプレイ装置等の光源として用いられ、光線指向性や高輝度が要求されている。
従来のバックライトの構成は、上面にマイクロレンズ、底面に微小突起をそれぞれ形成した拡散板を導光板の上面に接して設けたものである。上記構成において、外部光源から光を照射し、導光板内で反射を繰り返す光線は、上記微小突起から拡散板内に導かれ、導かれた光をマイクロレンズによって良好な光線指向性を図ろうとしている（例えば、特許文献１）。
特開平１０−３９１１８号公報 特開２００５−７１９２８号公報
しかしながら、特許文献１の拡散板のマイクロレンズは、金型成形やフォトリソグラフィー法によって形成されるので、形成工程が多く加工費用が高くなるという問題があった。特許文献２では、液滴吐出により基板にレンズ材を付着して、該レンズ材を硬化させて、容易にマイクロレンズを形成する方法が記載されている。しかし、形成されたマイクロレンズの曲率が、ほぼ等しく形成されているため、複数種の色要素に対して光線指向性や輝度の調整が困難であった。
本発明の目的は、上記の問題を解決するためになされたものであって、複数種の色要素に対して高輝度を有し、光線指向性に優れたマイクロレンズ、光学板、拡散板、導光板、バックライト、プロジェクション用スクリーン、プロジェクションシステム、電気光学装置および電子機器、並びにマイクロレンズの製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明では、光透過性を有する基板上に液状のレンズ材を吐出するレンズ材吐出工程と、レンズ材を硬化してマイクロレンズを形成するレンズ材硬化工程とを有し、レンズ材吐出工程の吐出箇所によって曲率が異なるマイクロレンズを形成することを要旨とする。
これによれば、レンズ材吐出工程では、基板上にレンズ材を吐出し、その後、レンズ材硬化工程においてレンズ材を硬化してマイクロレンズを形成する。ここで、マイクロレンズは、レンズ材吐出工程における吐出する箇所によって異なる曲率を有するように形成される。曲率の異なるマイクロレンズから照射される集光性の特性を利用して、例えば、複数種の色要素に対して個別に光線指向性の最適化を図ることができる。
本発明のマイクロレンズの製造方法は、レンズ材吐出工程の前に、基板の面に撥液処理を施す撥液処理工程を有し、レンズ材吐出工程では、撥液処理が施された箇所と撥液処理が施された箇所以外の箇所にレンズ材を吐出して、曲率が異なるマイクロレンズを形成してもよい。
これによれば、撥液処理工程により、基板に撥液処理された箇所と撥液処理されない箇所を設け、撥液処理した箇所にレンズ材を吐出することにより、撥液効果により曲率の大きいレンズ材が形成される。撥液処理されない箇所にレンズ材を吐出することにより、撥液処理された箇所に吐出されたレンズ材に比べ、曲率の小さいレンズ材が形成される。これらのレンズ材を硬化して、曲率の異なるマイクロレンズを容易に形成することができる。
本発明のマイクロレンズの製造方法は、レンズ材吐出工程の前に、基板の上に光透過性を有する凸部を形成して、基板の凸部に対して凹んだ凹部を凸部間に形成する凹凸部形成工程を有し、レンズ材吐出工程では、凸部と凹部にレンズ材を吐出して、曲率が異なるマイクロレンズを形成してもよい。
これによれば、凹凸部形成工程により、基板に凹部と凸部が形成される。凸部に吐出されたレンズ材は、凸部の上端面周縁のエッジ部分でレンズ材の端がピニング作用によって漏れ広がりが規制され、凹部に吐出したレンズ材に比べ、大きな曲率を有するマイクロレンズを形成することができる。また、マイクロレンズを密にすることにより、高輝度を実現することができる。
本発明のマイクロレンズの製造方法は、基板からの出射方向への所定距離の位置における集光率が略等しくなるようにマイクロレンズの曲率を設定してもよい。
これによれば、例えば、色要素に対して光を照射したときに、マイクロレンズから出射される集光率が色要素面で略等しくなるので、高輝度を有し、輝度ムラを低減することができる。
本発明のマイクロレンズは、上記のマイクロレンズの製造方法により製造されたことを要旨とする。
これによれば、曲率の異なるマイクロレンズが形成されることにより、複数種の色要素に対して光線指向性、輝度の最適化を図ることができる。
本発明の光学板は、光透過性を有する基板と、基板上に形成された複数個のマイクロレンズとを有し、複数個のマイクロレンズのうち少なくとも一つが他のマイクロレンズと曲率が異なることを要旨とする。
これによれば、マイクロレンズは、基板上に異なる曲率で形成されるので、例えば、複数の色要素に対して、最適な光線指向特性を図ることができる。
本発明の光学板は、基板に形成された凸部と、凸部に形成されたマイクロレンズとを有し、基板上に形成されたマイクロレンズと凸部に形成されたマイクロレンズとの曲率が異なってもよい。
これによれば、例えば、凸部上に形成された曲率の大きいマイクロレンズと、基板に形成された曲率の小さいマイクロレンズにより、色要素面において、ほぼ等しい集光率を得ることができる。
本発明の光学板は、基板面に対するマイクロレンズの高さによってマイクロレンズの曲率が異なってもよい。
これによれば、マイクロレンズは、基板面に対して高さによって曲率が異なるので、マイクロレンズの高さを基準に最適な光線指向特性を図ることができる。
本発明の光学板のマイクロレンズは、基板面に対して低いほど曲率が小さくてもよい。
これによれば、マイクロレンズは、基板面に対して低いほど曲率が小さくなるように形成されるので、集光点の距離を長くすることができる。
本発明の光学板は、拡散板であってもよい。
これによれば、曲率の異なるマイクロレンズが形成されるので、例えば、色要素に照射する集光率をほぼ均一となるように最適な調整を行うことができる。
本発明の光学板は、外部光源から照射された光を反射する反射板と、外部光源から照射された光を面全体に導く導光部とを有する導光板であってもよい。
これによれば、曲率の異なるマイクロレンズが形成されるので、拡散性を高め、光線指向性を向上させることができる。
本発明の導光板は、マイクロレンズの曲率が、基板の側部から照射される外部光源の位置に対して、外部光源からの距離が離れるに従って、大きくなるようにマイクロレンズを形成してもよい。
これによれば、光源から離れるにしたがって、マイクロレンズの曲率が大きくなるように形成されるので、光量の低下を抑え、均一な輝度を得ることができる。
本発明は、フレネルレンズと、レンチキュラーシートとを備えたプロジェクション用スクリーンであって、レンチキュラーシートは、上記の光学板が用いられることを要旨とする。
これによれば、良好な拡散性を有するプロジェクション用スクリーンを提供することができる。
本発明のプロジェクションシステムは、上記のプロジェクション用スクリーンを備えたことを要旨とする。
これによれば、投射される像の視認性を高め、高画質のプロジェクションシステムを提供することができる。
本発明のバックライトは、上記の光学板と導光板のうち少なくとも一つを備えたことを要旨とする。
これによれば、曲率を変えたマイクロレンズを形成することにより、光の拡散効率を最適化できるバックライトを提供することができる。
本発明の電気光学装置は、上記のバックライトを備えたことを要旨とする。
これによれば、光線指向性の良い電気光学装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
これによれば、光線指向性の良い電子機器を提供することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
（光学板の構成）
まず、本発明に係る光学板の構成について説明する。図１は、光学板１０を模式した構成図である。
図１において、光学板１０は、光透過性を有する基板１１と、基板１１上に形成された光透過性を有する凸部１３と、凸部１３上に形成されたマイクロレンズ１５と、基板１１上に形成されたマイクロレンズ１７等で構成されている。
基板１１は、光を透過する透明性を有し、例えば、石英、ガラスやアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル等の透明樹脂材料が用いられる。
凸部１３は、略平坦形状の頂部を有する略円柱形状を成し、基板１１上に略均等の間隔で複数個形成されている。また、凸部１３は、光を透過する透明性を有し、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、ノボラック樹脂等が用いられる。
凸部１３上の形成されたマイクロレンズ１５は、形成箇所により曲率が異なるように形成されている。
基板１１上に形成されたマイクロレンズ１７は、略半球形状を成し、略均等に配置されたマイクロレンズ１５の配列間に略均等に形成されている。
マイクロレンズ１５，１７は、例えば、紫外線硬化型アクリル系樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂が用いられ、前駆体としては、ポリイミド前駆体を挙げることができる。
紫外線硬化型樹脂は、プレポリマー、オリゴマーおよびモノマーのうち少なくとも１種と光重合開始剤を含んだものからなる。
紫外線硬化型アクリル系樹脂では、プレポリマーまたはオリゴマーとして、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、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が利用できる。
モノマーとしては、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、イソボリニルアクリレート、ジン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性モノマー、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、ネオペンチル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、ペンタエリスリトールジアクリレート等の二官能性モノマー、トリメチロールプロパントリアクリレート、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が挙げられる。
光重合開始剤としては、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、α，α−ジクロ−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−１、２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシムなどのオキシム類、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、ベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル等のベンゾインエーテル類、ミヒラーケトン類のラジカル発生化合物を挙げることができる。紫外線硬化型アクリル系樹脂を硬化した後の樹脂は、透明度が高いという利点を有している。
ポリイミド前駆体としては、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を挙げることができる。ポリイミド前駆体を熱硬化させて得られたポリイミド系樹脂は可視光領域において、８０％以上の透過率を有し、屈折率が１．７〜１．９と高いため、大きなレンズ効果が得られる。
（拡散板の構成）
次に、本発明に係る光学板としての拡散板の構成について説明する。図２は、拡散板を模式した断面図である。拡散板２０は、図示しない光源の光を色要素に均一に照射する役割を果すものである。
図２において、拡散板２０は、光透過性を有する基板２１と、基板２１上に形成された光透過性を有する凸部１３と、凸部１３上に形成されたマイクロレンズ１５と、基板２１上に形成されたマイクロレンズ１７等で構成されている。
基板２１は、光を透過する透明性を有し、例えば、石英、ガラスやアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル等の透明樹脂材料が用いられる。また、基板２１の表面は、集光性を考慮して、マット処理が施されている。
凸部１３は、略平坦形状の頂部を有する略円柱形状を成し、基板２１上に略均等の間隔で複数個形成されている。また、凸部１３は、光を透過する透明性を有し、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、ノボラック樹脂等が用いられる。
凸部１３上の形成されたマイクロレンズ１５は、形成箇所により曲率が異なって形成され、例えば、図示しない光源から離れるに従って曲率の大きいマイクロレンズ１５を配置することができる。
また、基板２１上に形成されたマイクロレンズ１７は、略半球形状を成し、略均等に配置されたマイクロレンズ１５の配列間に略均等に形成されている。
マイクロレンズ１５，１７は、例えば、紫外線硬化型アクリル系樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂が用いられ、前駆体としては、ポリイミド前駆体を挙げることができる。詳細については、前述の光学板１０におけるマイクロレンズ１５，１７の材料と同様なので説明を省略する。
（導光板の構成）
次に、本発明に係る光学板としての導光板の構成について説明する。図３は、導光板を模式した断面図である。導光板３０は、導光板３０の側面に配置された光源３２の光を導光板３０の面全体に拡散させるものである。
図３において、導光板３０は、光透過性を有する基板３４と、外部光源３２の光を導光部３１の方向に反射させる反射板３３と、反射板３３上に形成された凸部１３と、凸部１３上に形成されたマイクロレンズ１５と、反射板３３上に形成されたマイクロレンズ１７等で構成されている。
導光部３１と反射板３３は、導光部３１の基板３４を軟化させた状態で、マイクロレンズ１５，１７が形成された反射板３３とを圧接し、その後、硬化して一体化される。
基板３４は、表面が略平坦化され、光を透過する透明性を有し、例えば、石英、ガラスやアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル等の透明樹脂材料が用いられる。
凸部１３は、略平坦形状の頂部を有する略円柱形状を成している。また、図３においては、外部光源３２の位置に対して、外部光源３２から離れるに従って、凸部１３の間隔が短くなるように配置されている。凸部１３は、光を透過する透明性を有し、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、ノボラック樹脂等が用いられる。
マイクロレンズ１５は、形成箇所により曲率が異なって形成され、例えば、外部光源３２から離れるに従って曲率の大きいマイクロレンズ１５が配置されている。
また、反射基板３３上に形成されたマイクロレンズ１７は、略半球形状を成し、略均等に配置されたマイクロレンズ１５の配列間に略均等に形成されている。
マイクロレンズ１５，１７は、例えば、紫外線硬化型アクリル系樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂が用いられ、前駆体としては、ポリイミド前駆体を挙げることができる。材料についての詳細は、前述した光学板１０のマイクロレンズ１５，１７の材料と同じなので説明を省略する。
（バックライトの構成）
次に、本発明に係るバックライトの構成について説明する。図４は、バックライトを模式した断面図である。
図４において、バックライト４０は、外部光源３２の直近に配置された導光板３０と、導光板３０に面して配置された拡散板２０等で構成されている。外部光源３２は、照明装置であり、例えば、冷陰極蛍光管等が用いられる。外部光源３２から照射された光は導光板３０によって面全体に広げられ、拡散板２０に照射される。拡散板２０は、導光板３０から照射された光を受けて、マイクロレンズ１５から光が均一に照射される。マイクロレンズ１５は、外部光源３２から離れるに従って曲率が大きくなるように配置されているので、外部光源３２から照射された光を反射させて導光部３１の面全体から光が出射されるように光を反射させる。
（電気光学装置の構成）
次に、本発明に係る電気光学装置の構成について説明する。図５は、電気光学装置としての液晶表示装置を模式した断面図である。
図５において、液晶表示装置５０は、光を照射するバックライト４０と、バックライト４０から照射された光を受けて表示する液晶表示部５１で構成されている。
バックライト４０は、外部光源３２と、外部光源３２の直近に配置された導光板３０と、導光板３０に面するように配置された拡散板２０等で構成されている。
液晶表示部５１は、下側基板部６０がバックライト４０の拡散板２０の近傍に設置され、下側基板部６０と対向するように上側基板部７０とを有している。下側基板部６０と上側基板部７０はシール材５２によって規定された間隔が保持され、該間隔内には液晶材５３が封入されている。
下側基板部６０は、下側透明基板６１と、下側透明基板６１の上面に形成された表示電極６２と、表示電極６２の上面に形成された配光膜６３とを有している。また、下側透明基板６１に対して表示電極６２の反対面に偏光板６４が配置されている。
上側基板部７０は、上側透明基板７１と、下側透明基板６１に対向する方向であって、上側透明基板７１の面に形成されたブラックマトリクス７２と、ブラックマトリクス７２によって区画された領域には、色要素としてのカラーフィルタ７３ａ（Ｒ），７３ｂ（Ｇ），７３ｃ（Ｂ）が形成されている。さらに、ブラックマトリクス７２およびカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの上面に形成された保護膜７４と、保護膜７４の上面に形成された共通電極７５と、共通電極７５の上面に形成された配光膜７６とを有している。また、上側透明基板７１のカラーフィルタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの反対面には偏光板７７が配置されている。
下側基板部６０と上側基板部７０は、シール材５２の接着力によって接着され、シール材５２の高さによって規定された両基板部６０，７０の間には液晶材５３が封入されている。
（電子機器の構成）
次に、本発明に係る電子機器の構成について説明する。図６は、電子機器としての携帯端末を模式した構成図であり、図６において、携帯端末８０の表示部に液晶表示装置５０が搭載されている。
（プロジェクション用スクリーンの構成）
次に、本発明に係るプロジェクション用スクリーンの構成について説明する。図７は、プロジェクション用スクリーン（以下、スクリーンと略称する）を模式した断面図である。
図７において、スクリーン９０は、フィルム基板９１と、フィルム基板９１上に形成された粘着層９２と、粘着層９２の粘着力によって接着された前述の光学板１０としてのレンチキュラーシート９４と、レンチキュラーシート９４の上に形成されたフレネルレンズ９５と、フレネルレンズ９５上に形成された前述の光学板としての散乱膜９６等で構成されている。
レンチキュラーシート９４は、光透過性を有する基板９３上に複数の凸部１３が形成され、凸部１３の上にマイクロレンズ１５が形成され、形成箇所により曲率が異なって形成さている。例えば、スクリーン９０の中央部から、外側に行くに従ってマイクロレンズ１５の曲率が大きくなるように形成されている。また、基板９３上にマイクロレンズ１７が略均等間隔に形成されている。
散乱膜９６は、光透過性を有する基板９３上に複数の凸部１３が形成され、凸部１３の上にマイクロレンズ１５が形成されている。また、基板９３上にマイクロレンズ１７が略均等間隔に形成されている。
なお、本発明に係るスクリーン９０は、図７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９４のみ、または、散乱膜９６のみを用いてもよい。このようにしても、レンチキュラーシート９４が良好な拡散機能を有するので、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９６が良好な拡散機能を有するので、散乱膜９６を透過した光が反射して再度この散乱膜９６に入射した（反射してきた）際、この入射光（反射光）を散乱膜９６で散乱させることにより、正反射を抑えることができ、従って、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。
（プロジェクションシステムの構成）
次に、本発明に係るプロジェクションシステムの構成について説明する。図８は、プロジェクションシステムを模式した構成図である。
図８において、プロジェクションシステム１００は、プロジェクタ１０１と、スクリーン９０（図７参照）とを備えて構成されている。プロジェクタ１０１は、外部光源１０２と、該外部光源１０２から照射される光の光軸上に配置されて外部光源１０２からの光を変調する液晶ライトバルブ１０３を透過した光の画像を結合する結合レンズ（結像光学系）１０４とから構成されている。液晶ライトバルブ１０３は、例えば、ＲＧＢからなる３枚板によって光を変調することができる。なお、液晶ライトバルブ１０３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。
（マイクロレンズの製造方法）
次に、マイクロレンズの製造方法について説明する。図１０は、マイクロレンズの製造方法を示す工程図である。
図１０において符号１１０は、吐出ヘッドであり、図９に吐出ヘッド１１０の構成を示す。図９（ａ）は、吐出ヘッドの一部破断した斜視図であり、同図（ｂ）は、要部断面図である。
図９（ａ）において、吐出ヘッド１１０は、振動板１１４と、ノズルプレート１１５を備えている。振動板１１４とノズルプレート１１５との間には、液溜まり１１６が配置され、孔１１８を介して供給される機能液が常に充填されるようになっている。また、振動板１１４と、ノズルプレート１１５との間には、複数の隔壁１１２が位置している。そして、振動板１１４と、ノズルプレート１１５と、一対の隔壁１１２とによって囲まれた部分がキャビティ１１１である。キャビティ１１１は、ノズル１２０に対応して設けられているため、キャビティ１１１の数とノズル１２０の数とは同じである。キャビティ１１１には、一対の隔壁１１２間に位置する供給口１１７を介して、液たまり１１６から機能液が供給される。
図９（ｂ）に示すように、振動板１１４上には、それぞれのキャビティ１１１に対応して振動子１１３が取り付けられている。振動子１１３は、ピエゾ素子１１３ｃと、ピエゾ素子１１３ｃを挟む一対の電極１１３ａ、１１３ｂを有する。この一対の電極１１３ａ、１１３ｂに駆動電圧を与えることで、対応するノズル１２０から機能液が液滴１２１となって吐出される。ノズル１２０の周辺部には、液滴１２１の飛行曲がりやノズル１２０の孔詰まり等を防止するために、例えばＮｉ−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥機能液層１１９が設けられている。なお、機能液を吐出させるために、振動子１１３の代わりに電気熱変換素子を用いてもよく、電気熱変換素子による材料液の熱膨張を利用して、材料液を吐出することができる。
次に、図１０に従ってマイクロレンズ１５，１７の製造方法について説明する。
図１０（ａ）において、基板１１の上面に凸部材料１２を略均等の厚みとなるように形成する。基板１１は、表面が略平坦化され、光を透過する透明性を有し、例えば、石英、ガラスやアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル等の透明樹脂材料が用いられる。凸部材料１２は、光を透過する透明性を有し、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、ノボラック樹脂等がフォトレジストとして用いられる。
図１０（ｂ）の凹凸形成工程において、露光機１２９、マスク１３０、現像機等を用いて図１０（ｃ）のように凸部１３を形成する。凸部１３の形成により、凸部１３に対して凹んだ凹部１９が凸部１３間に形成される。
図１０（ｃ）の撥液処理工程において、基板１１の凹部１９と凸部１３の表面に撥液処理を施す。なお、撥液処理は、少なくとも凹部１９に該当する基板１１の表面に処理を施せばよく、凸部１３への処理は省略してもよい。撥液処理は、例えば、ＣＦ4等で処理される。
図１０（ｄ）の凹部１９へのレンズ材吐出工程において、吐出ヘッド１１０から凹部１９に向けて、レンズ材１４の液滴１２１を吐出し、凹部に液状のレンズ材１４を付着させる。レンズ材１４は、例えば、紫外線硬化型アクリル系樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂が用いられ、前駆体としては、ポリイミド前駆体を挙げることができる。
図１０（ｅ）の凸部１３へのレンズ材吐出工程において、吐出ヘッド１１０から凸部１３の頂部に向けて、レンズ材１４の液滴１２１を吐出し、凸部１３の頂部に液状のレンズ材１４を付着させる。レンズ材１４は、例えば、紫外線硬化型アクリル系樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂が用いられ、前駆体としては、ポリイミド前駆体を挙げることができる。また、吐出において、吐出する凸部１３の箇所により所望するマイクロレンズ１５の曲率を考慮して、それぞれ吐出量を制御して吐出を行う。さらに、レンズ材１４が凸部１３の頂部において、基板１１面にこぼれ落ちない限度の範囲で、吐出量や吐出速度を制御して吐出を行う。吐出量が多いほど曲率の大きいマイクロレンズ１５を形成することができる。
図１０（ｆ）のレンズ材硬化工程において、紫外線照射機１６０から紫外線を照射することによりレンズ材１４を硬化させて、マイクロレンズ１５，１７を形成する。
従って、上記の実施形態によれば、以下に示す効果がある。
（１）マイクロレンズ１５は、所望する曲率で形成されるので、複数の色要素に応じて拡散特性を最適化することができる。
（２）拡散板２０は、マイクロレンズ１５，１７が密に形成されているので、外部光源３２から照射された光を効率良く集光させ、高輝度表示させることができる。
（３）導光板３０は、外部光源３２から離れるに従って、マイクロレンズ１５，１７の間隔が狭くなるように形成されるので、導光部３１の面全体において拡散特性を向上させることができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。
（変形例１）図１０において、凸部１３をフォトリソグラフィー法で形成したが、これに限定されない。例えば、基板１１状に形成された凸部材料１２に対して、押し型等を用いて押し圧することにより凸部１３及び凹部１９を形成してもよい。このようにしても、凸部１３及び凹部１９にマイクロレンズ１５，１７を形成することができる。
（変形例２）図１０において、凹部１９と凸部１３にレンズ材１４を吐出した後に硬化させたが、これに限定されない。例えば、凹部にレンズ材１４を吐出した直後に硬化させても良い。このようにすれば、凹部１９のレンズ材１４に凸部１３に吐出したレンズ材１４が繋がることに起因する工程間における不良率を低減させることができる。
（変形例３）図１０において、略同一の曲率を有するマイクロレンズ１７を形成したが、これに限定されず、異なる曲率を有するマイクロレンズ１７を形成してもよい。このようにすることにより、さらに、詳細に拡散特性の最適化を図ることができる。
（変形例４）図１０において、凸部１３間にマイクロレンズ１７を形成したが、これを無くしてもよい。このようにしても、拡散特性の最適化を図ることができる。
（変形例５）本実施形態において、凸部１３の径の大きさは、略同一としたが、これに限定されない。例えば、凸部１３の径の大きさを変えて形成してもよい。このようにすれば、異なる曲率を有するマイクロレンズ１５を容易に形成することができる。
（変形例６）拡散板２０は、凸部１３の上に異なる曲率を有するマイクロレンズ１７を形成したが、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、マイクロレンズの高さに応じて異なる曲率を有しても良い。図１１においては、マイクロレンズ１７の曲率が、マイクロレンズ１５の曲率よりも小さくなるように形成されている。このようにすれば、例えば、表示パネル等の表示装置に対して集光距離を均等化させ、輝度ムラのない表示を行うことができる。以下、図１２において、変形例におけるマイクロレンズの製造方法を示す工程図を用いて説明する。
図１２（ａ）〜（ｃ）は、図１０（ａ）〜（ｃ）の説明と同様なので省略する。
図１２（ｄ）の凹部１９へのレンズ材吐出工程において、吐出ヘッド１１０から凹部１９に向けて、レンズ材１４の液滴１２１を吐出し、凹部１９に液状のレンズ材１４を付着させる。レンズ材１４は、集光距離を考慮して、マイクロレンズ１５よりも曲率が小さくなるように吐出制御される。
図１２（ｅ）の凸部１３へのレンズ材吐出工程において、吐出ヘッド１１０から凸部１３の頂部に向けて、レンズ材１４の液滴１２１を吐出し、凸部１３の頂部に液状のレンズ材１４を基板１１面にこぼれ落ちない限度の範囲で、吐出量や吐出速度を制御して吐出を行う。吐出量をほぼ均等に行い、曲率が略等しいマイクロレンズ１５を形成する。
図１２（ｆ）のレンズ材硬化工程において、紫外線照射機１６０から紫外線を照射することによりレンズ材１４を硬化させて、マイクロレンズ１５，１７を形成する。
光学板を模式した構成図。 拡散板を模式した断面図。 導光板を模式した断面図。 バックライトを模式した断面図。 電気光学装置としての液晶表示装置を模式した断面図。 電子機器としての携帯端末を模式した構成図。 プロジェクション用スクリーンを模式した断面図。 プロジェクションシステムを模式した構成図。 吐出ヘッドの構成を示し、（ａ）は一部破断した斜視図、（ｂ）は要部断面図。 マイクロレンズの製造方法を示す工程図。 変形例における光学板を模式した断面図。 変形例におけるマイクロレンズの製造方法を示す工程図。
符号の説明
１０…光学板、１１，２１，３４，９３…基板、１３…凸部、１５，１７…マイクロレンズ、１９…凹部、２０…光学板としての拡散板、３０…光学板としての導光板、３２、１０２…外部光源、３３…反射板、４０…バックライト、５０…電子光学装置としての液晶表示装置、９０…プロジェクション用スクリーン、９４…光学板としてのレンチキュラーシート、９５…フレネルレンズ、９６…光学板としての散乱膜、１００…プロジェクションシステム、１１０…吐出ヘッド、１２９…露光機、１３０…マスク、１６０…紫外線照射機。

Claims (2)

  1. 光透過性を有する基板上に液状のレンズ材を吐出するレンズ材吐出工程と、
    前記レンズ材を硬化してマイクロレンズを形成するレンズ材硬化工程と、を有し、
    前記レンズ材吐出工程の前に、前記基板の上に光透過性を有する凸部を形成して、前記基板の前記凸部に対して凹んだ凹部を前記凸部間に形成する凹凸部形成工程を有し、
    前記レンズ材吐出工程では、前記凸部と前記凹部に前記レンズ材を吐出して、曲率が異なる前記マイクロレンズを形成することを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
  2. 請求項１に記載のマイクロレンズの製造方法において、
    前記基板からの出射方向への所定距離の位置における集光率が略等しくなるように前記マイクロレンズの曲率を設定することを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
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