JP4329736B2 - 光学基板、面状照明装置、電気光学装置 - Google Patents

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、薄型
化が容易であるために、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バックライトが広く用いられて
いる。

エッジライト型バックライトには、一般的に、ＬＥＤ等の光源と、前記光源から出射し
た光を内部反射させて照明側の側面（出射面）に導く導光板が備えられている。また、前
記導光板から出射する光の高輝度化と均一化を測るために、前記導光板の出射面側に配設
される拡散シートと、前記導光板の出射面と相対向する側面（反射面）に配設される反射
シート等が備えられている（例えば、特許文献１）。

そして、光源から出射された光は、前記導光板に入射し、出射面と反射面（あるいは反
射シート）との間の反射屈折によって、出射面の略全面に導かれる。出射面に導かれた光
は、前記拡散シートに入射し、拡散シートに設けられた光学素子（例えば、マイクロレン
ズ等）によって拡散されて、前記照明側に出射される。これによって、光源から出射され
た光は、導光板からの輝点や輝線等の輝度ムラを拡散して、均一な輝度の光として液晶パ
ネルを照明する。
特開２００２−２９８６２６号 公報

ところで、上記のバックライトでは、照明する光の高輝度化や均一化を図るために、利
用する部材（例えば、上記の拡散シートや導光板、反射シート等）の部材点数が多くなり
、バックライトの生産性を損なう問題があった。こうした問題は、前記導光板に、拡散シ
ートの有する光学素子（例えば、マイクロレンズ）を形成することによって解決可能であ
る。すなわち、導光板に光拡散機能を付与することによって、拡散シートを要しない分だ
け、バックライトに利用する部材点数を削減することでき、バックライトの生産性の低下
を回避することができる。

一方、上記のバックライトでは、各部材の配置方向が光源を基準にして設定されている
ために、その組み立て工程に多大な時間を要して、バックライトの生産性を損なう問題が
あった。そこで、前記導光板に、その配設方向を示す目印（例えば、アライメントマーク
）を形成することができれば、組み立て工程を容易にすることができ、バックライトの生
産性の低下を回避することができると考えられる。そのため、前記導光板には、アライメ
ントマーク等、その配置方向を示す部位の形成が望まれていた。

しかしながら、前記マイクロレンズを付与した導光板にアライメントマーク等を形成す
ると、アライメントマークの形成工程において、前記マイクロレンズの破損を招く虞があ
る。しかも、アライメントマークを形成するためのコストや工程数の増加によって、導光
板の生産性の低下を招き、ひいてはバックライトの生産性の向上を阻害する虞があった。

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、光拡散機能を
有するマイクロレンズを備えた基板に、その生産性の低下を回避可能に、所定の方向を識
別可能にする識別領域を付与した光学基板、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。

本発明の光学基板は、入射面から入射した光を出射面から出射する基板と、前記基板の
前記出射面に設けられて、前記出射面から入射する光を出射して拡散する複数のマイクロ
レンズの形成されたレンズ形成領域とを備えた光学基板において、前記レンズ形成領域を
除いた前記出射面の領域に、前記レンズ形成領域の前記マイクロレンズに囲まれることに
よって、前記基板の所定の方向を識別可能にする非レンズ形成領域を備えた。

本発明の光学基板によれば、マイクロレンズの形成されたレンズ形成領域によって、出
射面から入射する光を出射して拡散させることができ、そのマイクロレンズで囲まれる非
レンズ形成領域にとよって、光学基板の所定の方向を識別可能にすることができる。

従って、マイクロレンズに囲まれた非レンズ形成領域を、基板のアライメントマークと
して機能させることができ、マイクロレンズの製造過程において、非形成領域を形成する
ことができる。その結果、マイクロレンズを有した光学基板の生産性の低下を回避して、
基板の所定の方向（例えば、基板の配置方向や搬送方向、レンズの配列方向や基板の処理
方向等）を識別可能にすることができる。

この光学基板において、前記非レンズ形成領域は、前記出射面の外縁に設けられてもよ
い。
この光学基板によれば、出射面の外縁に非レンズ形成領域を設ける分だけ、マイクロレ
ンズを、出射面の略全面に形成することができ、マイクロレンズの光学的機能の低下を回
避することができる。

この光学基板において、前記非レンズ形成領域は、前記出射面に対する前記非レンズ形
成領域の形成位置に基づいて、前記基板の所定の方向を識別可能にするようにしてもよい
。

この光学基板によれば、非レンズ形成領域の形状やサイズに関わらず、その形成位置に
よって、光学基板の所定の方向を識別することができる。その結果、より簡便な構成によ
って、光学基板に、その方向の識別性を付与することができる。

この光学基板において、前記非レンズ形成領域は、前記出射面に複数設けられてもよい
。
この光学基板によれば、非レンズ形成領域を複数設けた分だけ、所定の方向の識別性を
向上することができる。

この光学基板において、前記非レンズ形成領域は、前記基板を把持可能にする領域であ
ってもよい。
この光学基板によれば、非レンズ形成領域の把持によって、マイクロレンズの損傷を回
避することができる。その結果、マイクロレンズの光学的機能を維持することができ、非
レンズ形成領域の形成位置やサイズ等を維持することができる。

この光学基板において、前記基板は、前記入射面から入射した光を出射面に導く導光板
であってもよい。
この光学基板によれば、導光板から出射する光を、マイクロレンズによって拡散させる
ことができ、そのマイクロレンズによって囲まれる非レンズ形成領域によって、導光板の
配置方向や搬送方向等を識別することができる。

本発明の光学基板の製造方法は、基板の出射面に設けられたレンズ形成領域に、レンズ
形成材料を含む複数の液滴を吐出し、前記レンズ形成領域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する光を拡散させる複数のマイクロレンズを形成する
ようにした光学基板の製造方法において、前記出射面の領域を前記レンズ形成領域の前記
マイクロレンズで囲むことによって、前記基板の所定の方向を識別可能にする非レンズ形
成領域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、液滴の吐出と硬化によってマイクロレンズと非
形成領域を形成することができる。その結果、より簡便な方法によってマイクロレンズと
非レンズ形成領域を同時に形成することができ、その非レンズ形成領域によって、光学基
板の方向を識別可能にすることができる。従って、マイクロレンズを有した光学基板の生
産性の低下を回避して、基板の所定の方向（例えば、基板の配置方向や搬送方向、レンズ
の配列方向、基板の処理方向等）を識別可能にすることができる。

本発明の面状照明装置は、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した光学基板である。

本発明の面状照明装置によれば、光学基板の生産性の低下を回避して、その光学基板の
所定の方向を識別可能にすることができるため、面状照明装置の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には、液晶パネル２と、前記液晶パネル２に照明光Ｌを
照明する面状照明装置としてのバックライト３が備えられている。
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いる。これら対向基板４と素子
基板５の間の間隙には、図示しない制御回路からの表示データに基づいて配向状態を変更
可能にした液晶７（図２参照）が封入されて、素子基板５の上面５ａ（対向基板４と反対
側の側面）には、この液晶７と相対する表示領域ＳＤが形成されている。

そして、バックライト３からの照明光Ｌが、液晶７の配向状態によって変調されて、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の表示
領域ＳＤに、所望する画像が表示されるようになっている。

本実施形態では、図１に示すように、素子基板５の上面５ａであって、前記表示領域Ｓ
Ｄの外側の領域を非表示領域ＳＦという。尚、本実施形態の液晶表示装置１は、素子基板
５の対向基板４側の側面に、マトリックス状に配列された制御素子や画素電極等を備える
アクティブマトリックス方式の液晶表示装置であるが、これに限らず、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、本実施形態のバックライト３は、いわゆるエッジライト型バックラ
イトであって、略箱型に形成された筐体１０の一側端に、ＬＥＤ等の光源１１を有してい
る。そして、光源１１から出射された光は、図示しないリフレクタ等を介して、光源１１
の一方向（図２におけるＸ矢印方向）に導かれるようになっている。

光源１１のＸ矢印方向側には、光学基板としての導光板１２が配設されている。導光板
１２は、液晶パネル２側から見て、対向基板４と略同じサイズの四角形状に形成された光
透過性の基板であって、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。

本実施形態では、導光板１２の前記光源１１側の側面を入射面１２ａという。また、本
実施形態では、導光板１２の前記液晶パネル２側の側面を出射面１２ｂとし、前記出射面
１２ｂと相対向する側の側面を反射面１２ｒという。

導光板１２の反射面１２ｒは、前記光源１１から離間する方向（Ｘ矢印方向）に向かっ
て、液晶パネル２側（上側：Ｚ矢印方向側）に傾斜するように形成されて、反射面１２ｒ
と出射面１２ｂとの間の距離が、Ｘ矢印方向に向かって、徐々に短くなるように形成され
ている。その導光板１２の反射面１２ｒには、入射面１２ａから入射した光を出射面１２
ｂに導く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１４が配設されている。

そして、導光板１２の内部に導入された光源１１からの光は、出射面１２ｂと反射面１
２ｒの反射屈折によって導光板１２の内部を伝播し、反射面１２ｒから漏れる漏れ光が、
反射シート１４によって出射面１２ｂ側に反射される。すなわち、光源１１からの光は、
入射面１２ａから出射面１２ｂに導かれて、出射面１２ｂに対する臨界角を超える成分の
光が、出射面１２ｂの略全体から出射される。

従って、本実施形態の導光板１２は、その入射面１２ａ及び反射面１２ｒを、それぞれ
光源１１及び反射シート１４に対峙させるように配設されることによって、光源１１から
の光を、出射面１２ｂの略全面から出射できるようになっている。

図３に示すように、上記する導光板１２の出射面１２ｂには、パターンとしての多数の
マイクロレンズ１５が形成されている。
マイクロレンズ１５は、出射面１２ｂから突出するレンズ面１５ａを有して、その外径
（レンズ径Ｗａ）が約５０μｍで形成される半球面状の凸レンズである。各マイクロレン
ズ１５は、導光板１２と異なる屈折率を有して、前記出射面１２ｂから入射した光を屈折
して、そのレンズ面１５ａに導くようになっている。レンズ面１５ａは、出射する光をマ
イクロレンズ１５の上側で一旦集光し、後述するプリズムシート１６（図２参照）の下側
で拡散させるようになっている。しかも、レンズ面１５ａ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１６に対して最適な方向に導くレンズ係数で形成されてい
る。

そして、出射面１２ｂからの光が各マイクロレンズ１５に導かれると、各マイクロレン
ズ１５に入射する光は、出射面１２ｂの屈折によって拡散されて、マイクロレンズ１５か
ら出射するときに、さらにレンズ面１５ａ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１５に入射した光は、出射面１２ｂとレンズ面１５ａの双方によって、その
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１５によって拡散され
た光は、反射面１２ｒの反射等によって形成された輝点や輝線、ムラ等を拡散して輝度を
均一化し、その最大強度の方向が、後述するプリズムシート１６に対して最適な方向とな
るように導かれるようになっている。

本実施形態では、図３に示すように、出射面１２ｂ上の位置であって、上記するマイク
ロレンズ１５の中心位置を、目標吐出位置Ｐａという。
図３に示すように、上記するマイクロレンズ１５は、隣り合うマイクロレンズ１５との
間の距離（離間距離Ｗｂ）が約３．５μｍとなるように、正三角形の格子パターン状に最
密に形成されて、出射面１２ｂの一部を除く略全面にわたり形成されている。本実施形態
では、前記マイクロレンズ１５の形成された出射面１２ｂの領域を、レンズ形成領域Ｓ１
とし、前記マイクロレンズ１５の形成されていない出射面１２ｂの領域を、非レンズ形成
領域としての識別領域Ｓ２という。

詳述すると、マイクロレンズ１５は、出射面１２ｂのＸ矢印方向に沿う外縁で、その入
射面１２ａ側に区画された一対の識別領域Ｓ２を囲うように、出射面１２ｂの略全面にわ
たって形成されている。

すなわち、マイクロレンズ１５は、出射面１２ｂに対する入射面１２ａの位置を識別可
能にする識別領域Ｓ２のみを平滑面として入射面１２ａ側に露出させて、その入射面１２
ａ側に形成した識別領域Ｓ２が、突出するマイクロレンズ１５に囲まれて、導光板１２の
入射面１２ａの方向を示すアライメントマークとして機能するようになっている。

そして、一対の前記識別領域Ｓ２が凹凸面の前記レンズ形成領域Ｓ１（マイクロレンズ
１５）に囲まれることによって、出射面１２ｂに対する識別領域Ｓ２の形成位置を識別す
ることができ、出射面１２ｂに対する入射面１２ａの方向を識別することができる。すな
わち、導光板１２に対する入射面１２ａの方向を識別することができる。

従って、本実施形態の導光板１２は、識別領域Ｓ２をレンズ形成領域Ｓ１のマイクロレ
ンズ１５で囲うことにより、別途アライメントマーク等を導光板１２に形成することなく
、導光板１２に対する入射面１２ａの方向を識別することができる。そして、バックライ
ト３の組み立て工程において、導光板１２の入射面１２ａ及び反射面１２ｒを、それぞれ
光源１１及び反射シート１４に対峙させることができる。

尚、本実施形態の識別領域Ｓ２は、視認可能なサイズであって、そのＹ矢印方向の幅（
枠幅Ｈｓ２）が、前記液晶パネル２の非表示領域ＳＦに対応するように形成されている。
すなわち、前記レンズ形成領域Ｓ１が、前記表示領域ＳＤに対応するマイクロレンズ１５
を有して、その光学的機能を維持するようになっている。また、識別領域Ｓ２のＸ矢印方
向の幅（把持幅Ｗｓ２）は、前記枠幅Ｈｓ２よりも大きいサイズに形成されて、後述する
搬送手段４６（図６参照）の把持部４６ａによって把持できるサイズに形成されている。

このマイクロレンズ１５は、後述する液滴吐出装置２０（図４参照）を使用して、前記
導光板１２の出射面１２ｂに設けられた各目標吐出位置Ｐａに、パターン形成材料として
のレンズ形成材料Ｆ（図４参照）の液滴Ｄ（図４参照）を吐出し、出射面１２ｂに着弾し
た液滴Ｄを硬化させることによって形成されている。

図２に示すように、前記マイクロレンズ１５の上側には、プリズムシート１６が配設さ
れている。プリズムシート１６は、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１６ａと、前記第１プリズムシート１６ａのリニアプリズムと直交す
る方向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１６ｂを重ね合わ
せたシートである。このプリズムシート１６は、第１プリズムシート１６ａ及び第２プリ
ズムシート１６ｂによる屈折によって、マイクロレンズ１５からの光の最大強度の方向を
、液晶パネル２側に導くようになっている。

そして、マイクロレンズ１５からの光がプリズムシート１６に出射されると、プリズム
シート１６に入射した光は、プリズムシート１６による屈折によって、その最大強度の方
向を液晶パネル２側にして、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１２ｂに形成したマイクロレンズ
１５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１２の出射面１２ｂに、直接、マイクロレンズ１５を形成し、そ
のマイクロレンズ１５からの光をプリズムシート１６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。

従って、本実施形態のバックライト３には、導光板１２からの光を拡散させる拡散シー
ト等を別途配設することなく、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
示画質を向上することができる。すなわち、本実施形態のバックライト３（液晶表示装置
１）は、拡散シート等を要しない分だけ、部材点数を削減することができ、その生産性を
向上することができる。

次に、上記する導光板１２の製造方法について以下に説明する。
まず、導光板１２の出射面１２ｂ（目標吐出位置Ｐａ）に液滴Ｄを吐出する液滴吐出処
理を行う。図４は、導光板１２の出射面１２ｂに液滴Ｄを吐出するための液滴吐出装置２
０の説明図である。

図４において、液滴吐出装置２０には、前記出射面１２ｂを上側にした導光板１２を位
置決め可能に載置する基板ステージ２１が備えられている。基板ステージ２１は、Ｘ軸モ
ータＭＸに連結駆動されて、Ｘ矢印方向及び反Ｘ矢印方向に直動する（Ｘ矢印方向に移動
する）ようになっている。

基板ステージ２１に載置された導光板１２の上方には、キャリッジ２２が備えられてい
る。キャリッジ２２は、Ｙ軸モータＭＹに連結駆動されて、Ｙ矢印方向及び反Ｙ矢印方向
に直動する（Ｙ矢印方向に移動する）ようになっている。そのキャリッジ２２の下側には
、前記出射面１２ｂと対峙する液滴吐出ヘッド（以下単に、吐出ヘッドという。）２３が
配設されている。

吐出ヘッド２３は、Ｙ矢印方向に延びる略直方体形状に形成されて、その下面（ノズル
形成面２３ａ）には、Ｚ矢印方向に沿って貫通形成される多数の吐出ノズル（以下単に、
ノズル２４という。）が、Ｙ矢印方向に沿って一列に形成されている。尚、本実施形態の
ノズル２４は、出射面１２ｂがＸ矢印方向に移動するときに、出射面１２ｂ上の各目標吐
出位置Ｐａと対峙可能な位置に配置形成されている。

各ノズル２４の反Ｚ矢印方向には、それぞれキャビティ２５が形成されて、図示しない
収容タンクから導出されるレンズ形成材料Ｆを、対応するノズル２４に供給するようにな
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。

各キャビティ２５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２６が備えられて、キャビティ２５の容積を拡大・縮小可能にしている。
その振動板２６の上側には、各ノズル２４に対応した圧電素子２７が配設されている。圧
電素子２７は、後述する液滴Ｄを吐出するための所定の駆動信号（圧電素子駆動信号ＣＯ
Ｍ）を受けて収縮・伸張し、前記振動板２６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２５内を加圧・減圧するようになっている。

そして、圧電素子２７に前記圧電素子駆動信号ＣＯＭが供給されると、対応するキャビ
ティ２５の圧力が減圧・加圧されて、対応するノズル２４内に形成されたレンズ形成材料
Ｆの界面（メニスカスＭ）が、上下方向に振動する。そして、メニスカスＭが上下方向に
振動すると、メニスカスＭを形成するレンズ形成材料Ｆの一部が、ノズル２４から液滴Ｄ
として吐出される。ノズル２４から吐出された液滴Ｄは、反Ｚ矢印方向に沿って飛行し、
対応するノズル２４と対峙する出射面１２ｂ上の位置に着弾するようになっている。

次に、上記のように構成した液滴吐出装置２０の電気的構成を説明する。
液滴吐出装置２０の制御装置３０には、ＣＰＵ等からなる制御部３１、ＤＲＡＭ及びＳ
ＲＡＭからなり各種データを格納するＲＡＭ３２、各種データや各種制御プログラムを格
納するＲＯＭ３３等が備えられ、これら制御部３１、ＲＡＭ３２及びＲＯＭ３３が、図示
しないバスを介して接続されている。

その制御装置３０は、起動スイッチや停止スイッチ等の操作スイッチを有した入力装置
４１が接続されている。入力装置４１は、出射面１２ｂ上の各目標吐出位置Ｐａを、既定
形式の描画データＩａとして制御装置３０に出力するようになっている。制御装置３０（
制御部３１）は、入力装置４１からの描画データＩａに所定の展開処理を施して、二次元
描画平面上における位置に、液滴Ｄを吐出するか否かを示すビットマップデータＢＭＤを
生成し、生成したビットマップデータＢＭＤをＲＡＭに格納するようになっている。すな
わち、制御装置３０は、レンズ形成領域Ｓ１の各目標吐出位置Ｐａに液滴Ｄを吐出し、識
別領域Ｓ２に液滴Ｄを吐出しないことを示すビットマップデータＢＭＤをＲＡＭに格納す
るようになっている。尚、本実施形態のビットマップデータＢＭＤは、各ビットの値（０
あるいは１）に応じて、圧電素子２７のオンあるいはオフ（液滴Ｄを吐出するか否か）を
規定するものである。

そして、制御部３１は、ビットマップデータＢＭＤを、所定のクロック信号に同期させ
て、スキャン（基板ステージ２１の１回の移動）毎のデータを、吐出制御信号ＳＩとして
、後述する吐出ヘッド駆動回路４５に転送するようになっている。

また、制御部３１は、入力装置４１からの描画データＩａにビットマップデータＢＭＤ
の展開処理と異なる展開処理を施して所定のサイズの液滴Ｄを吐出するための前記圧電素
子駆動信号ＣＯＭを生成し、その圧電素子駆動信号ＣＯＭを、後述する吐出ヘッド駆動回
路４５に出力するようになっている。

制御装置３０には、Ｙ軸モータ駆動回路４２が接続されて、Ｙ軸モータ駆動回路４２に
Ｙ軸モータ駆動制御信号を出力するようになっている。Ｙ軸モータ駆動回路４２は、制御
装置３０からのＹ軸モータ駆動制御信号に応答して、Ｙ軸モータＭＹを正転又は逆転させ
るようになっている。そのＹ軸モータ駆動回路４２には、回転検出器４２Ｅが接続されて
、回転検出器４２Ｅからの検出信号が入力される。Ｙ軸モータ駆動回路４２は、回転検出
器４２Ｅからの検出信号に基づいて、Ｙ軸モータＭＹの回転方向及び回転量を検出し、キ
ャリッジ２２のＹ矢印方向の移動量と移動方向を演算するようになっている。

制御装置３０には、Ｘ軸モータ駆動回路４３が接続されて、Ｘ軸モータ駆動回路４３に
Ｘ軸モータ駆動制御信号を出力するようになっている。Ｘ軸モータ駆動回路４３は、制御
装置３０からのＸ軸モータ駆動制御信号に応答して、Ｘ軸モータＭＸを正転又は逆転させ
るようになっている。Ｘ軸モータ駆動回路４３には、回転検出器４３Ｅが接続されて、回
転検出器４３Ｅからの検出信号が入力される。Ｘ軸モータ駆動回路４３は、回転検出器４
３Ｅからの検出信号に基づいて、Ｘ軸モータＭＸの回転方向及び回転量を検出し、基板ス
テージ２１（導光板１２）のＸ矢印方向の移動量と移動方向を演算するようになっている
。

制御装置３０には、基板検出装置４４が接続されている。基板検出装置４４は、導光板
１２の端縁を検出し、制御装置３０によって前記吐出ヘッド２３（ノズル２４）の直下（
Ｚ矢印方向側）を通過する導光板１２（目標吐出位置Ｐａ）の位置を算出する際に利用さ
れる。

制御装置３０には、吐出ヘッド駆動回路４５が接続されて、その吐出ヘッド駆動回路４
５に、前記吐出制御信号ＳＩと前記圧電素子駆動信号ＣＯＭを出力するようになっている
。吐出ヘッド駆動回路４５は、制御装置３０からの吐出制御信号ＳＩに応答して、前記圧
電素子駆動信号ＣＯＭを、対応する各圧電素子２７に供給するか否かを制御するようにな
っている。

次に、上記する液滴吐出装置２０を使用した液滴吐出処理について以下に説明する。
まず、基板ステージ２１に、前記出射面１２ｂを上側にした状態の導光板１２を配置固
定する。尚、この際、基板ステージ２１は、導光板１２の入射面１２ａを、吐出ヘッド２
３のＸ矢印方向側に配置している。

この状態から、入力装置４１に、レンズ形成材料Ｆの液滴Ｄを吐出するための描画デー
タＩａを入力して、液滴吐出プログラムを開始するための操作信号を入力する。すると、
制御装置３０は、入力装置４１からの描画データＩａに基づいて、出射面１２ｂ上の目標
吐出位置Ｐａ（レンズ形成領域Ｓ１）に液滴Ｄを吐出させるためのビットマップデータＢ
ＭＤを生成して、そのビットマップデータＢＭＤをＲＡＭに格納する。ビットマップデー
タＢＭＤを格納すると、制御装置３０は、描画データＩａに基づく圧電素子駆動信号ＣＯ
Ｍを生成して、圧電素子駆動信号ＣＯＭを吐出ヘッド駆動回路４５に出力する。

続いて、制御装置３０は、Ｙ軸モータＭＹを駆動制御してキャリッジ２２を移動させて
、導光板１２がＸ矢印方向に移動したときに、各ノズル２４の直下を、対応する目標吐出
位置Ｐａが通過する位置にセットさせる。

制御装置３０は、キャリッジ２２をセットすると、Ｘ軸モータＭＸを駆動制御して基板
ステージ２１を反Ｘ矢印方向に移動させる。そして、基板検出装置４４が、導光板１２の
Ｘ矢印方向側の端縁（入射面１２ａ）を検出すると、制御装置３０は、回転検出器４３Ｅ
からの検出信号に基づいて、最もＸ矢印方向側に位置する目標吐出位置Ｐａが、対応する
ノズル２４の直下に搬送されたかどうか演算する。そして、制御装置３０は、ＲＡＭ３２
に格納したビットマップデータＢＭＤに基づく吐出制御信号ＳＩを、吐出ヘッド駆動回路
４５に出力するタイミングを待つ。

制御装置３０は、最もＸ矢印方向側に位置する目標吐出位置Ｐａが、対応するノズル２
４の直下に搬送されると、回転検出器４３Ｅからの検出信号に応答して、前記吐出制御信
号ＳＩを吐出ヘッド駆動回路４５に出力する。吐出ヘッド駆動回路４５は、制御装置３０
からの吐出制御信号ＳＩを受けると、前記吐出制御信号ＳＩに基づいて、対応する各圧電
素子２７に、前記圧電素子駆動信号ＣＯＭを供給する。そして、吐出ヘッド駆動回路４５
は、対応する各ノズル２４から、Ｚ矢印方向の各目標吐出位置Ｐａに向かって、一斉に液
滴Ｄを吐出させる。吐出された液滴Ｄは、レンズ形成領域Ｓ１の最もＸ矢印方向側に位置
する目標吐出位置Ｐａに着弾して、出射面１２ｂから突出する半球面状を呈する。

以後、同様に、制御装置３０は、基板ステージ２１をＸ矢印方向に移動しながら、各目
標吐出位置Ｐａが対応するノズル２４の直下に搬送される度に、対応するノズル２４から
、液滴Ｄを吐出して、レンズ形成領域Ｓ１の全ての目標吐出位置Ｐａに液滴Ｄを着弾させ
る。そして、識別領域Ｓ２を囲うように全ての目標吐出位置Ｐａに液滴Ｄを着弾させると
、制御装置３０は、基板ステージ２１をキャリッジ２２の直下から退避させて、液滴吐出
動作を終了する。

液滴吐出処理を終了すると、出射面１２ｂに形成した液滴Ｄを硬化させる液滴硬化処理
を行う。
すなわち、クランプ等の把持部４６ａを有した所定の搬送手段４６（図６参照）によっ
て導光板１２の識別領域Ｓ２を把持する。そして、基板ステージ２１に載置された状態の
導光板１２を、所定の紫外線照射装置内に搬送する。この際、識別領域Ｓ２が、搬送手段
４６の把持部４６ａによって把持可能なサイズに形成されているため、導光板１２は、液
滴Ｄの形状損傷や導光板１２の搬送エラー等を回避して紫外線照射装置まで搬送される。

導光板１２を紫外線照射装置に搬送すると、導光板１２に対する識別領域Ｓ２の形成位
置に基づいて、図５に示すように、紫外線ランプＲからの紫外線Ｌｕを、出射面１２ｂの
識別領域Ｓ２近傍からＸ矢印方向に沿って、順次照射して、各目標吐出位置Ｐａの液滴Ｄ
を硬化する。

この際、識別領域Ｓ２が、先行して吐出された液滴Ｄ側（入射面１２ａ側）に形成され
ているため、出射面１２ｂの各液滴Ｄは、その吐出順序に沿うように紫外線Ｌｕの照射を
受ける。すなわち、各液滴Ｄは、紫外線Ｌｕの照射順序によって、それぞれ経時変化によ
る濡れ広がりを同じくして硬化される。これによって、出射面１２ｂの各目標吐出位置Ｐ
ａに、それぞれ均一なサイズのマイクロレンズ１５を形成することができ、そのマイクロ
レンズ１５によって囲まれた識別領域Ｓ２を有する導光板１２を製造することができる。

次に、上記する導光板１２を有したバックライト３の組み立て方法について以下に説明
する。図６は、バックライト３の組み立て方法を説明する説明図である。
まず、図６の実線で示すように、マイクロレンズ１５を有した導光板１２の識別領域Ｓ
２を、クランプ等の把持部４６ａを有した所定の搬送手段４６によって把持する。そして
、図６の２点鎖線で示すように、導光板１２に対する識別領域Ｓ２の形成位置に基づいて
、その識別領域Ｓ２を前記光源１１側にするように、導光板１２を、前記光源１１及び前
記反射シート１４を備えたバックライト３の筐体１０内に配置する。

この際、識別領域Ｓ２が、搬送手段４６の把持部４６ａによって把持可能なサイズに形
成されているため、導光板１２は、マイクロレンズ１５の損傷や導光板１２の搬送エラー
等を回避して筐体１０内に配置される。しかも、識別領域Ｓ２が、入射面１２ａ側に形成
されているため、導光板１２は、その入射面１２ａ及び反射面１２ｒを、それぞれ光源１
１及び反射シート１４に対峙させた状態で配置される。

従って、光拡散機能を有した導光板１２を、光源１１に対して所定の方向に配置させる
ことができ、マイクロレンズ１５を損傷させることなく、円滑に筐体１０内に収納させる
ことができる。

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１２の出射面１２ｂの略全面に多数のマイクロレ
ンズ１５を形成して、出射面１２ｂから出射する光が、液晶パネル２側に拡散して、その
最大強度の方向がプリズムシート１６に対して最適な方向となるようにした。そして、出
射面１２ｂの識別領域Ｓ２をマイクロレンズ１５で囲い、出射面１２ｂ上に露出する平滑
面の識別領域Ｓ２が、その形成位置に基づいて、入射面１２ａの方向を示すアライメント
マークとして機能するようにした。

従って、出射面１２ｂに対する識別領域Ｓ２の形成位置を識別することができ、出射面
１２ｂに対する入射面１２ａの形成位置を識別することができる。すなわち、導光板１２
に対する入射面１２ａの形成位置を識別することができ、別途アライメントマーク等を設
けることなく、導光板１２に対する入射面１２ａの形成位置を識別することができる。そ
のため、導光板１２の入射面１２ａ及び反射面１２ｒを、それぞれ光源１１及び反射シー
ト１４に、確実に対峙させることができる。

その結果、導光板１２の光拡散機能を付与する工程において、導光板１２に、その配置
方向を示す機能を付与することができ、光拡散機能を有した導光板１２の生産性を損なう
ことなく、導光板１２の配置方向を識別可能にすることができる。ひいては、バックライ
ト３の生産性、液晶表示装置１の生産性を向上させることができる。

（２）上記実施形態によれば、識別領域Ｓ２を、非表示領域ＳＦに相対する出射面１２
ｂの外縁に設けるようにした。従って、レンズ形成領域Ｓ１を表示領域ＳＤに相対させる
ことができ、レンズ形成領域Ｓ１（マイクロレンズ１５）の光学的機能（バックライト３
の輝度や輝度の均一性）を損なうことなく、識別領域Ｓ２の識別性を導光板１２に付与す
ることができる。

（３）上記実施形態によれば、識別領域Ｓ２のサイズを、所定の搬送手段４６で把持可
能なサイズで形成するようにした。従って、導光板１２に形成した液滴Ｄの形状やマイク
ロレンズ１５の損傷、さらには導光板１２の搬送エラー等を回避することができる。また
、マイクロレンズ１５の破損に起因したパーティクルの発生を回避することができる。そ
の結果、導光板１２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
。

（４）上記実施形態によれば、出射面１２ｂのＹ矢印方向に一対の識別領域Ｓ２を形成
するようにした。従って、識別領域Ｓ２を２箇所に設ける分だけ、導光板１２の配置方向
の識別性を向上することができ、導光板１２の搬送安定性を向上することができる。ひい
ては、導光板１２の生産性、バックライト３の生産性を、さらに向上することができる。

（５）上記実施形態によれば、導光板１２の識別領域Ｓ２側（入射面１２ａ）から、先
行して液滴Ｄを吐出し、液滴Ｄの吐出順序に対応させて、紫外線Ｌｕを照射するようにし
た。従って、液滴Ｄの過剰な濡れ広がりによる形状変動を抑制することができ、均一なサ
イズのマイクロレンズ１５を形成することができる。

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、識別領域Ｓ２によって、導光板１２に対する入射面１２ａの方向
、液滴Ｄの吐出順序、紫外線Ｌｕの照射順序を識別する構成にした。これに限らず、例え
ばマイクロレンズ１５を一方向に沿って配列形成し、識別領域Ｓ２によって、そのマイク
ロレンズ１５の配列方向を識別する構成にしてもよく、あるいは光学基板の後処理工程（
例えば、洗浄工程等）の処理方向等を識別する構成にしてもよい。つまり、識別領域Ｓ２
は、光学基板に要する所定の方向を識別可能にするものであればよい。

○上記実施形態では、識別領域Ｓ２の形成位置に基づいて、導光板１２に対する入射面
１２ａの方向、液滴Ｄの吐出順序、紫外線Ｌｕの照射順序を識別する構成にした。これに
限らず、例えば識別領域Ｓ２の形状や数量等に基づいて、これら導光板１２に対する入射
面１２ａの方向、液滴Ｄの吐出順序、紫外線Ｌｕの照射順序を識別する構成にしてもよい
。

○上記実施形態では、識別領域Ｓ２を、視認可能な四角形状で構成して、液晶パネル２
の非表示領域ＳＦに対応するサイズで形成するようにした。これに限らず、例えば識別領
域Ｓ２が、視認不能なサイズで形成されて、その形成位置を、マイクロレンズ１５の有無
を読み取り可能にした所定の読み取り装置によって読み取る構成にしてもよい。

あるいは、識別領域Ｓ２が、非表示領域ＳＦの略全体に相対するサイズで形成されて、
識別領域Ｓ２を囲うマイクロレンズ１５の形成位置によって、導光板１２に対する入射面
１２ａの方向を識別可能にする構成であってもよい。これによれば、出射面１２ｂに形成
するマイクロレンズ１５の数量を削減することができ、入射面１２ａの配置方向を識別可
能にするためのレンズ形成材料Ｆの消費量を抑制することができる。

○上記実施形態では、識別領域Ｓ２を、出射面１２ｂの外縁に２箇所だけ形成する構成
にした。これに限らず、１箇所であってもよく、あるいは３箇所以上であってもよい。つ
まり、識別領域Ｓ２は、マイクロレンズ１５に囲まれることによって、導光板１２に対す
る入射面１２ａの位置を識別可能にする数量、形状、サイズで形成されるものであればよ
い。

○上記実施形態では、マイクロレンズ１５を半球面状に具体化したが、これに限らず、
例えば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１２ｂ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、圧電素子２７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２５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として具体化
した。これに限らず、例えば光学基板を、直下型バックライトの拡散板として具体化して
もよく、あるいはプロジェクション用のスクリーンに備えられる拡散シート基板や窓ガラ
ス等の建材に備えられる光学シート基板に具体化してもよい。

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、導光板を説明する平面図。 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、導光板の作用を説明する説明図。

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、１
１…光源、１２…光学基板としての導光板、１２ａ…入射面、１２ｂ…出射面、１５…マ
イクロレンズ、Ｄ…液滴、Ｆ…パターン形成材料としてのレンズ形成材料、Ｓ１…レンズ
形成領域、Ｓ２…非レンズ形成領域としての識別領域。

Claims (6)

1. 入射面から入射した光を出射面から出射する基板と、前記基板の前記出射面に設けられて、前記出射面から入射する光を出射して拡散する複数のマイクロレンズの形成されたレンズ形成領域とを備えた光学基板において、
   前記入射面と前記出射面とは相対向しない位置にあり、
   前記レンズ形成領域を除いた前記出射面の外縁かつ前記入射面側に、前記レンズ形成領域の前記マイクロレンズに囲まれることによって、前記基板に対する前記入射面の方向を識別可能にする非レンズ形成領域を備えたことを特徴とする光学基板。
2. 請求項１に記載の光学基板において、
   前記非レンズ形成領域は、前記出射面に複数設けられ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、
   前記非レンズ形成領域は、前記基板を把持可能にする領域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。
5. 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１〜４のいずれか１つに記載の光学基板であることを特徴とする面状照明装置。
6. 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５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。

Images