JP5656055B2 - 光学素子の製造方法、光学素子用露光装置、光学素子、照明光学装置、表示装置、および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、透過光の射出方向の範囲が制限されるマイクロルーバと呼ばれる光学素子の製造方法、光学素子の製造に使用される露光装置、光学素子、光学素子を用いた液晶表示装置（ＬＣＤ:Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイに代表される表示装置、照明光学装置、及び電子機器に関するものである。

液晶表示装置は、従来より、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ:Personal Digital Assistant）、ＡＴＭ（Automatic Teller Machine）、パーソナルコンピュータなど、種々の情報処理装置の表示装置として用いられており、最近では、可視範囲の広い液晶表示装置が実用化されている。

この種の液晶表示装置は、近時におけるディスプレイの大型化及び多目的化に伴い、様々な配光特性が要求されるようになってきている。特に、情報漏洩の観点から他人に覗き込まれないように可視範囲を制限したい要求や不必要な方向には光を出射しない要求が高まってきている。この要求に応えるものとして、ディスプレイにマイクロルーバを付加し、可視範囲（或いは、出射範囲）を制限したディスプレイが提案され、一部実用化されている。

大型ディスプレイにマイクロルーバを適用する場合において、観察者が大型ディスプレイのほぼ中央部分に対応する位置から大型ディスプレイを観察すると、大型ディスプレイの中央部分は明るく表示されて画像を認識することができる。

一方、大型ディスプレイの周辺部は、一般に暗く表示されてしまい、画像の認識が困難となっている。その結果、観察者は大型ディスプレイに表示されている画像全体を良好に認識することができない場合が生じる。
これは、図２０の断面構造に示すように、ディスプレイ２００の前面に設けられたマイクロルーバ２０１の光吸収層２０１ａがディスプレイ２００の面に対してほぼ垂直方向に向けて形成されていることが原因である。

この図２０の場合、光吸収層の高さが、例えば１２０〔μｍ〕で幅が１０〔μｍ〕、ピッチが５０〔μｍ〕のマイクロルーバでは、視野角が±１８°となるが、このマイクロルーバをディスプレイ前面に付加して画面から６０〔ｃｍ〕離れて見た場合、ディスプレイサイズが対角２６インチ（縦横比３：４）以上では、ディスプレイ両端での画角が±２４°以上になることが知られおり、これがため、画像が視認できなくなるという不都合が生じ
る。

かかる現象を回避するためには、観察者がディスプレイ両端を見る場合でも、光吸収層が観察者の視認を阻害しないように画面中央の向きに傾斜している必要があり、上述した対角２６インチ（縦横比３：４）のディスプレイを画面から６０〔ｃｍ〕離れて見る際に、ディスプレイ両端をディスプレイ中央と同等の明るさで視認するには、２４°の傾斜角が必要となる。

上記した所定の配光特性を有するマイクロルーバの製法が特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されているマイクロルーバの場合、まず、透明感光性樹脂上にマスクを配置し、マスク越しに露光光を照射して透明感光性樹脂をパターニングすることで透明層を形成する。
そして、この際の露光光は、点光源からの拡散光もしくはフレネルレンズによって屈折させた光を使用することで、マスク面に対して斜め方向に入射する。その後、透明層の間に黒色硬化性樹脂を充填することで光吸収層を形成する。そして、これらの工程を経ることで、光が所定の位置に収束する配光特性のマイクロルーバが得られる。

又、特許文献２には、基板上にアルミニウム製の遮光パターンと光吸収層の積層パターン、及びこの積層パターン間に透明層が形成されたマイクロルーバの構造が開示されている。この特許文献２に記載されたマイクロルーバは、特許文献３及び特許文献４で開示されているように、透明基板表面に遮光パターンを形成した後に透明基板上に透明感光性樹脂を形成し、次に、透明基板の裏側から光を照射して露光し、その後、透明感光性樹脂を現像して、透明基板上に透明層を形成することで形成できる。

特開２００８−１１６９１３（光学素子の製法） 特開２００７−３３４２７９（光線方向制御素子の製法） 特開２００５−３４３１１５（レジストパターン作成方法） 特開平０２−２４７６４７（マスクの製法）

しかしながら、特許文献１の開示された光学素子の製法技術にあっては、点光源からマスク面に対して斜め方向に入射する露光光を使って透明感光性樹脂をパターニングして透明層を形成する場合、基板中心以外では全て傾斜したパターンになってしまい、それ以外の色々なバリエーションの形状、例えば基板中心以外に傾斜していない透明層があるようなパターンを形成することは困難である。

かかる困難性は特許文献２乃至特許文献４のように、予め透明基板上に形成された遮光パターンを利用して透明感光性樹脂を露光する場合でも同様である。

また、上記特許文献１の上記した開示技術では、透明感光性樹脂を塗布した領域のエッジ部に生じるエッジビードや塗布領域内での膜厚ばらつきに起因した表面平坦度の低下、及び透明感光性樹脂が形成された基板表面のうねりにより、マスク上の遮光パターンと透明感光性樹脂を完全に密着させることは不可能であり、その結果生じるギャップによって解像度の低下およびパターンのばらつきが発生し、歩留まりが低下しコストアップを派生するという不都合が生じる。

更に、上記特許文献１に記載の技術では、入射光をフレネルレンズによって斜め方向に屈折させてこれを露光光として使用して透明層を形成する構成となっているが、屈折光の形成が複雑なフレネルレンズの形状に依存するため、フレネルレンズの形状不具合によっては歩留まり低下が生じ易く生産性が悪くなり、同時にコストアップを派生するという不都合が生じる。

〔発明の目的〕
本発明は、上述した不都合を改善し、需要に応じて種々のバリエーションの形状を容易に形成可能とすると共にフレネルレンズ等の複雑な部品を使うことなしにその高機能化と歩留まり向上およびコストダウンの実現を可能とした光学素子の製造方法、その製造方法を組み込んだ光学素子用露光装置、この露光装置で製造された光学素子を、更にはこの光学素子を装備した照明光学装置、表示装置および電子機器を、提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明にかかる光学素子の製造方法は、透明基板上に透明感光性樹脂を積層し（透明感光樹脂積層工程）、この透明感光性樹脂が積層された透明基板の少なくとも一部を湾曲させてこれを保持し（基板湾曲保持工程）、この透明基板の少なくとも一部を湾曲させた状態で、前記透明感光性樹脂に向けて平行光から成る露光光を照射して前記透明感光性樹脂をパターニングすると共にこれにより透明層を形成し（透明層形成工程）、前記湾曲させた状態の透明基板を元の平坦面の状態に設置し（透明基板平坦設置工程）、前記パターニングにより形成された前記透明層の相互間に位置する空間部分に黒色硬化性樹脂を充填してこれを光吸収層とし（光吸収層形成工程）、かかる工程を順次実行することを特徴とする。

又、上記目的を達成するため、本発明にかかる光学素子用露光装置は、露光光を透過させ得る材質で形成され外面に透明感光性樹脂が積層された透明基板を載置するためのステージ面を有するステージ部と、このステージ部の内面側に前記ステージ面の露光領域を除いた全面を対象として施設された内面遮光構造部と、前記透明基板上の透明感光性樹脂部分に予め設定された露光位置特定用としてのアライメントマークに対応して前記ステージ面の上部に所定間隔を隔てて配置された位置合わせ用の位置検出センサと、前記透明基板が前記ステージ表面上の前記露光位置に載置され前記位置検出センサによって前記透明感光性樹脂上のアライメントマークが検出された場合に作動し前記ステージの内部から前記透明基板に向けて一定時間露光光を照射する露光光照射手段とを備え、前記ステージ部の前記ステージ面の少なくとも一部を、凸状の湾曲した状態の表面構造としたことを特徴とする。

ここで、光学素子用露光装置における上述した前記ステージ面における凸状湾曲状態の表面構造については、これを凹状湾曲状態の表面構造としてもよい。

又、上記目的を達成するため、本発明にかかる光学素子は、透明基板上に透明層と光吸収層とを平面内で交互に有し前記透明層および前記光吸収層の各中心線部分の傾斜が、前記透明基板の中央領域では前記透明基板の面に対して直立した状態に設定され、この中央領域を取り巻く周囲領域の少なくとも一部が、前記中央領域に向けて傾斜した状態に設定されていることを特徴とする。

ここで、上記中央領域を取り巻く周囲領域の少なくとも一部については、それぞれ外側（前記中央領域とは反対側）に向けて傾斜した状態に設定してもよい。この場合、実際に装備に際しては、上記した光学素子と同等の機能を発揮し得るように表裏反転して装備される。

更に、上記目的を達成するため、本発明にかかる照明光学装置は、前述した光学素子と、この光学素子の背面に設けた面状光源とを有する構成としたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明にかかる表示装置は、画素が規則的に配置された表示パネルと、この表示パネルに組み込まれた前述した光学素子と、この光学素子を介して前記表示パネルを照明する面状光源とを設けたことを特徴とする。

更に、上記目的を達成するため、本発明にかかる表示装置は、画素が規則的に配置された表示パネルと、この表示パネルに組み込まれた前記光学素子と、前記表示パネルを照明するための面状光源とを設け、前記面状光源からの光を前記光学素子を介して入射すると共に、この入射光をそのまま通過出射する透明状態と当該入射光を散乱し拡散光として出射する散乱状態とを切替設定する透過散乱切替素子を装備し、この透過散乱切替素子から出射した光を前記表示パネルに照射する構成としたことを特徴とする。

本発明は以上のように構成したので、これによると、光学素子の透明層の傾きを平行光の露光光を用いて当該光学素子の任意の場所に複雑な光学系を用いることなく自在に設定することができ、これがため、種々のバリエーションの配光特性を容易に実現可能となり、透明感光性樹脂の塗布領域エッジ部に生じるエッジビードや塗布領域内での膜厚ばらつきに起因した表面平坦度の低下による解像度の低下やパターンばらつきの発生をみることなく当該光学素子を製造することが可能となり、これにより光学素子の高機能化と歩留まり向上及びコストダウンを実現することができるという優れた光学素子の製造方法、光学素子用露光装置、光学素子、照明光学装置、および表示装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態における光学素子（マイクロルーバ）の製造方法により製造されるマイクロルーバを示す図で、図１（Ａ）は概略断面図、図１（Ｂ）はマイクロルーバの金属製遮光パターンによる光のリサイクル効果の状態を示す説明図である。 図１にかかるマイクロルーバの透過層の形状による配光特性の違いを示す説明図で、図２（Ａ）は透明層が台形の場合を示し、図２（Ｂ）は透明層が四角形の場合を示す。 図１におけるマイクロルーバの透明層と光吸収層から成る遮光パターンの平面パターン図を示す説明図である。 図１に開示したマイクロルーバを用いた場合のバックライトからの透過光の配光特性を示す説明図である。 図１に開示したマイクロルーバの製造方法の手順を示す説明図である。 図１にかかるマイクロルーバの製造工程時に生じる現像後のリンス液蒸発の状態と透明層の形状変化の状態とを示す図で、図６（Ａ）は比較例であって透明層が四角形状の場合を示す説明図、図６（Ｃ）は透明層が台形状の場合を示す説明図である。 通常の手法（ホトリソグラフィ法）による露光方法にてパターン解像を実行した場合の比較説明図で、図７（Ａ）は露光量が台形と成る場合の例を示す説明図、図７（Ｂ）は露光量が四角形と成る場合の例を示す説明図である。 本発明の第２実施形態におけるマイクロルーバの製造方法および当該製造方法により製造されるマイクロルーバの概略構造を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態におけるマイクロルーバの製造方法の概念を示す説明図で、図９（Ａ）はその斜視図、図９（Ｂ）は平面図である。 図９に示す第３実施形態のマイクロルーバの具体的な製法手順を示す説明図である。 本発明の第４実施形態におけるマイクロルーバの製造用の露光装置を示す図で、図１１（Ａ）はロールツーロールによる連続的な製法の状態を示す説明図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の概略平面図である。 図１１の第４実施形態におけるマイクロルーバの製造工程に用いられるロール状透明基板の遮光パターンを示す図で、図１２（Ａ）は同一の遮光パターンが基板の長手方向に繰り返し掲載された場合を示す説明図、図１２（Ｂ）は異なる遮光パターンが基板の長手方向に繰り返し掲載された場合を示す説明図、図１２（Ｃ）は基板の幅方向に複数の遮光パターンが並んで成る一のグループが基板の長手方向に繰り返し掲載された場合を示す説明図である。 図１１の第４実施形態におけるマイクロルーバの製造用の露光装置の他の例を示す図で、図１３（Ａ）はマイクロルーバの中央領域を平坦に設定して露光処理する場合の露光装置の例を示す説明図、図１３（Ｂ）はマイクロルーバの中央領域を凹状に設定して露光する場合の露光装置の例を示す説明図である。 本発明の第５実施形態におけるマイクロルーバの製造方法および当該製造方法により製造されるマイクロルーバの概略構造を示す断面図である。 本発明の第６実施形態におけるマイクロルーバの製造方法および当該製造方法により製造されるマイクロルーバの概略構造を示す断面図である。 本発明にかかるマイクロルーバを表示画面に搭載した場合の表示装置の一例を示す断面図である。 本発明にかかるマイクロルーバを内部に搭載した場合の表示装置の一例を示す断面図である。 本発明にかかるマイクロルーバを搭載して成る透過散乱切替素子を装備した表示装置用照明光学装置の一例を示す断面図である。 本発明にかかるマイクロルーバを内部に搭載すると共に透過散乱切替素子を装備して成る表示装置の一例を示す断面図である。 関連技術における大型ディスプレイに用いられているマイクロルーバの一例を示す断面の模式図である。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の光学素子およびその製造方法にかかる第１実施形態を、図１乃至図７に基づいて説明する。
最初に、本発明にかかる光学素子の基本的な構成を説明し、その後に具体的内容を説明する。

図１（Ａ）は、本発明の一実施形態におけるマイクロルーバ（光学素子）の製造方法に基づいて製造されたマイクロルーバ（光学素子）１の厚み方向の断面形状を示す概略断面図である。

この図１（Ａ）において、透明基板５上の同一平面内にマトリクス状に配置された透明層４と当該各透明層４を区画するパターン状の光吸収層３とを有すると共に、前記光吸収層３部分が黒色硬化性樹脂１２と遮光パターン２の二層により構成されている。この内、透明層４と光吸収層３との境界面が、上記透明基板５の中央領域では当該透明基板５の面に対して９０°の直立状態に設定され、この中央領域を取り巻く周囲領域の少なくとも一部は、前記中央領域に向けて傾斜した状態に設定されている。

そして、上記透明層４と光吸収層３との境界面の前記透明基板５の平面に対する傾斜角度は、光学素子中央領域よりも周辺部に行くに従い大きく設定されている。
これにより、透明基板５の中央領域に視点を置くと、周囲からの透過光も中央領域からの透過光と同等の明るさを確保することが可能となる。

ここで、前記透明層４の断面形状は、その先端の幅が基端側である前記透明基板５の面側における幅よりも狭く設定されている。また、上記透明層４と光吸収層３とによって形成される複数の前記境界面同士は、互いに平行関係にないものを含む構成としてもよい。

これを更に詳細に説明する。
図１（Ａ）において、マイクロルーバ（光学素子）１は上述したように透明基板５を有している。この透明基板５は、ポリマー樹脂からなり、素材は、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）製、もしくはＰＣ（Poly Carbonate）製が用いられている。この透明基板５の一方の面には、所定の遮光パターン２が形成されている。この遮光パターン２は、本第１実施形態では、その構成材料としてアルミ等の金属材料を試用しているが、黒色樹脂で構成してもよい。遮光パターン２の形成領域の大きさは、本第１実施形態にあっては対角２６インチ（縦横比３：４）のものが使用されている。

図１（Ｂ）に、アルミ等の金属材料で遮光パターン２を構成する場合の一例を示す。この図１（Ｂ）の場合は、バックライトからの光が金属面で反射し、反射した光が更に光源側で反射して再度マイクロルーバ１に入射するので、遮光パターン２で光が反射しない場合と比べて明るくなるという光のリサイクル効果が得られる。

透明基板５の図１（Ａ）における遮光パターン２上には光吸収層３が形成されており、各光吸収層３の相互間には透明層４が設けられている。このため、この各光吸収層３と透明層４とは透明基板５上に規則正しく併存した状態に設定されている。
又、上記透明層４及び光吸収層３の図１（Ａ）における上面（表面上）には、透明基板６が取り付けている。

ここで、透明層４は、その形状としては、高さ（厚さ）は３０〔μｍ〕〜３００〔μｍ〕の範囲のものが妥当であり、本第１実施形態では１２０〔μｍ〕のものが使用されている。この透明層４の幅は、透明基板５の表面で５〔μｍ〕〜１５０〔μｍ〕の範囲が妥当であり、本第１実施形態では４０〔μｍ〕に設定されている。又、光吸収層３の幅は透明基板５の表面で１〔μｍ〕〜３０〔μｍ〕の範囲が妥当であり、本第１実施形態では１０〔μｍ〕に設定されている。

また、上記透明層４の先端側（図１（Ａ）における上面側）の形状は透明基板５側よりも１０〔μｍ〕程度狭くなっている。一方、光吸収層３の先端側の形状は、透明層４が狭くなっている分広くなっている。図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、透明層４の膜厚ｔが同じ場合は、先端形状が狭くなっているほうが配光特性は向上し、光吸収層３は先端形状が広くなっているほうが出射側の光吸収層が厚くなるので、光漏れ等が発生し難く遮光性能は向上する。

また、透明層４と光吸収層３とは、図１（Ａ）に示すように、それぞれ透明基板５の中央領域部分では、透明基板５の表面との角度θが約９０°（直立した状態）で透明基板５の表面に対してほぼ垂直方向に立ったパターンとして形成される。これに対して、基板周辺部分（中央領域から離れる方向）に向かうにつれて角度θが小さくなり、遮光パターン形成領域の最も外側では透明基板５の表面に対して６６°の角度で前述した中央領域に向けて傾斜したパターンになる。

ここで、図１（Ａ）に示す例では、透明層４と光吸収層３は、その断面が図１（Ａ）の左右方向に交互に配置されている。実際には、この透明層４と光吸収層３は、図３に示すような格子状などの所定の平面パターンを有するように形成されている。
このマイクロルーバ１は、前述した透明基板５の透明層４と光吸収層３が形成されたのとは反対側の面（図１（Ａ）中で下側の面）に光を入射させて用いるように意図されていて、基板中心部分での基板正面からの可視角度は基板表面の法線に対して約±１６°に設定されている。

次に、本第１実施形態のマイクロルーバ１を用いた場合における、バックライトからの透過光の配光特性について説明する。その概念図を図４に示す。

まず、マイクロルーバ１は、バックライト１０の前面（図４中で右側）に配置されている。バックライト１０から出射され上記マイクロルーバ１を透過した透過光ＰＬは、観察者１００に収束する。
この場合、本第１実施形態で、例えばこれを、対角２６インチ（縦横比３：４）の大型ディスプレイに本第１実施形態のマイクロルーバ１を適用したとすると、観察者１００が画面から６０〔ｃｍ〕離れた場合では、前述した透明層４と光吸収層３の傾き６６°を基準にして概算すると、ディスプレイの中央部分のみならずディスプレイの周辺部分の画像も鮮明に観察することが可能となる。

（製法の説明）
次に、上記第１実施形態における光学素子であるマイクロルーバ１の製法の一例を図５に基づいて説明する。
最初に、光学素子の製造方法の基本的な実行手順を説明し、その後に具体的に説明する。

まず、基本的な手順として、表面に遮光パターン２を形成する工程である図５（ａ）と、透明基板５上に透明感光性樹脂層７を積層する図５（ｂ）の透明感光樹脂積層工程と、この透明感光性樹脂層７が積層された透明基板５の（少なくとも一部又は）全体を湾曲させて保持する基板湾曲保持工程と、この透明基板５の（少なくとも一部又は）全体（全部）を湾曲させた状態で、前記透明基板５の側から当該透明基板５を介して前記透明感光性樹脂層７に平行光から成る露光光を照射し、これによって、透明感光性樹脂層７をパターニングし、透明層４を形成する図５（ｃ）、図５（ｄ）の透明層形成工程とを有する。
ここで、透明基板５の湾曲は、例えばその端部領域の一部（少なくとも一部）若しくは、透明基板５の中央領域を除く周囲全体であっても良い。

更に、上記湾曲させた状態の透明基板５を再反転して元の平坦面の状態（図５（ｂ）と同じ向き）に設置する図５（ｅ）の透明基板平坦設置工程と、前記パターニングにより形成された透明層４の相互間に位置する前記遮光パターン２の部分に形成された空間部分に、黒色硬化性樹脂１２を充填しこれを光吸収層３とする（図５（ｆ）の光吸収層形成工程とを備え、これらを順次実行するように構成されている。続いて、光吸収層３および透明層４の上面（透明基板５とは反対側の面）に、前述した透明基板５と同等の透明基板６を積層してマイクロルーバ（光学素子）１が完成する。

ここで、図５（ｂ）の基板湾曲保持工程では、前述したように、透明基板５の周囲の一部（又は全部）の面を対象として湾曲面を設定してもよい。この場合、上記湾曲状態の湾曲面は、その曲面が透明基板５の面から立ち上がった円弧の連続体である点に特徴を有する。

以下、これを更に詳述する。
図５の（ａ）（ｂ）に示すように、まず、遮光パターン２が形成された透明基板５上に透明感光性樹脂層７を積層し、これによって光学素子本体１Ａを形成する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。この遮光パターン２形成領域の大きさについては、ここでは対角２６インチ（縦横比３：４）とする。
この透明感光性樹脂層７の積層方法としては、例えば、スリットダイコータ、ワイヤコータ、アプリケータ、ドライフィルム転写、或いはスプレイ塗布などの成膜方法が用いられる。遮光パターン２が形成された透明基板５は、その素材としてはＰＥＴ若しくはＰＣが利用されている。

透明感光性樹脂層７の素材として、本第１実施形態では、化薬マイクロケム(Microchem)社の化学増幅型フォトレジスト（商品名：ＳＵ−８）を用いた。この透明感光性樹脂層７は、紫外線を照射することで光開始剤が酸を発生し、このプロトン酸を触媒として硬化性モノマーを重合させるエポキシ系（具体的にはビスフェノールＡノボラックのグリシジルエーテル誘導体）のネガレジストである。また、この透明感光性樹脂層７は可視光領域において非常に透明性の高い特性を有している。

この透明感光性樹脂層７に含まれる硬化性モノマーは、硬化前の分子量が比較的小さいため、シクロペンタノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）、ガンマブチルラクトン（ＧＢＬ）やイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）などの溶媒に非常に良く溶ける。このため、この透明感光性樹脂層７の厚膜形成を容易になし得るという利点がある。

更に、この透明感光性樹脂層７は、近紫外領域の波長においても光透過性が非常に良いので、厚膜であっても紫外線を透過させる特徴を有している。本第１実施形態では、透明感光性樹脂層７は、その厚さの許容範囲は３０〔μｍ〕〜３００〔μｍ〕の範囲内であるが、本第１実施形態ではその厚さを１２０〔μｍ〕とした。

又、この透明感光性樹脂層７は、このような特徴を有することから、アスペクト比が５以上となる高アスペクト比のパターンを形成することができる。更に、硬化性モノマーには官能基が多く存在していることから、この透明感光性樹脂層７は、硬化後、非常に高密度な架橋となり、熱的にも化学的にも非常に安定である特徴を有する。このため、この透明感光性樹脂層７は、パターン形成後の加工も容易となる。

ここで、上記透明感光性樹脂層７については、その素材を、上述した透明感光性樹脂（商品名：ＳＵ−８）に限定するものではなく、同様の特性を有するものであれば、どのような光硬化性材料を用いてもよい。

次に、図５（ｃ）に示すように、まず光学素子本体１Ａを反転して、透明基板５を上にすると共に透明感光性樹脂層７を下側に向けた後、当該光学素子本体１Ａを凹状に湾曲した状態に設定する。そして、その後に、上記遮光パターン２を用いて透明感光性樹脂層７をパターニングする（ステップＳ１０３）。このパターニング工程は、通常のフォトリソグラフィ法で知られているフォトマスクの代わりに、基板表面に予め形成された遮光パターン２を用いて行う。

この場合、透明感光性樹脂層７と遮光パターン２が完全に密着しているため、透明感光性樹脂層７の塗布領域エッジ部に生じるエッジビードや、塗布領域内での膜厚ばらつきに起因した表面平坦度の低下による解像度の低下や、パターンばらつき、等が発生することなく、安定した解像が可能となる。

又、遮光パターン２は、図３に示すような格子状パターンとなっており、そのピッチ幅６１ａ，６１ｂが５０〔μｍ〕、遮光パターン幅６２ａ，６２ｂが１０〔μｍ〕に、それぞれ設定されている。

このパターニング工程は、具体的には、上述した透明基板５の裏面（図５（ｂ）の下面）５ａを上にして、光学素子本体１Ａを図５（ｃ）に示すように上に向けて凹状に湾曲した状態に設定し、この図５（ｃ）における上面（透明基板５の裏面５ａ側／凹面側）から矢印の如く露光光ＲＬを入射するように、透明基板５を設置する。
この場合、湾曲形状は曲率半径が４００〔ｍｍ〕の曲面とする。そして、この際に用いる露光光ＲＬは平行光である。この露光光ＲＬの光源としては、本第１実施形態ではＵＶ（Ultra Violet）光源を用いており、波長３６５〔ｎｍ〕のＵＶ光を、露光光ＲＬとして照射する。

光源から照射される露光光ＲＬは、凹状に湾曲した基板裏面５ａの中央部分に対しては基板面に対して垂直な向きに照射されるが、外周に向かって照射角が次第に傾斜していき、遮光パターン形成領域の最外周では基板表面に対して６６°の角度で光が入射する。

ここで、露光光ＲＬの露光量は、パターン解像で得られる透明層４の先端形状が狭くなるように３５０〔ｍＪ／ｃｍ^２〕とする。露光量が少なすぎるとパターンが解像されず、露光量が多すぎると形状が長方形になったり隣接するパターン間のスペースが細くなったりするので注意を要する。

この場合、図６（Ａ）に示すように、透明層４の断面形状が長方形の場合、現像後のリンス処理において、リンス液ｗが蒸発する過程（図中の矢印参照）で、透明層４の隣接するパターンの頭頂部同士が接触することで、パターン異常が発生する可能性がある。しかしながら、本第１実施形態では、図６（Ｂ）に示すように、透明層４の先端が細っている状態に形成されるので、隣接するパターンの頭頂部同士が離れており、リンス液ｗの蒸発過程（図中の矢印参照）及び現像後に、パターン異常が発生する可能性が低くなる。

又、これとは別に、通常のフォトリソグラフィ法のようにフォトマスクを使って基板裏面５ａから露光する方法も考えられるが、図７の（Ｂ）に示すように、透明層４の断面形状が長方形の場合、基板の厚みが影響して図示しないマスクパターン８と透明層４との距離が離れてしまうため、本第１実施形態のように遮光パターン通りのパターン間スペースを維持した状態で台形のパターンを解像し得ることが困難となっている。この図７において、符号５Ａは透明部材からなるマスクパターン保持用の透明保持基板を示す。又符号５は透明基板を示す。

そして、前述した図５（ｃ）の状態で、露光および現像を実行すると、先端形状が基板表面よりも１０〔μｍ〕程度狭い透明層４が形成される（図５の（ｄ）参照：ステップＳ１０４）。そして、その後に透明基板５を平坦な状態に設置すると、透明基板５の中央部分では透明基板５の表面との角度θが約９０°の透明層４が形成されるが、基板周辺になるにつれて角度θが小さくなり、遮光パターン形成領域の最も外側では、透明基板５の表面に対する角度θが６６°で基板中央方向に傾斜した透明層４が形成されている（図５の（ｅ）参照：ステップＳ１０５）。

次に、パターニングされた透明層４の各パターンの間に光吸収層３となる黒色硬化性樹脂１２を充填し、その後に、黒色硬化性樹脂１２を硬化させて光吸収層３を形成する（図５（ｆ）参照：ステップＳ１０６）。

黒色硬化性樹脂の硬化方法は、用いる黒色硬化性樹脂によって異なるが、一般的には熱アニールやＵＶ照射を用いる。本第１実施形態では１２０〔ｍＪ／ｃｍ^２〕の光量でＵＶ照射を行い、その後９０〔℃〕３０分の条件で熱アニールを実施した場合を示す。形成された光吸収層３の先端は、透明層４の先端が狭くなっている分だけ広くなっている。

最後に、透明感光性樹脂層および黒色硬化性樹脂の表面上に透明基板６を取り付け、マイクロルーバ（光学素子）を得る（図５（ｇ）：ステップＳ１０６）。
ここで、透明基板６は、ラミネートすることで透明感光性樹脂および黒色硬化性樹脂上に取り付けてもよく、また、透明接着層を介して透明感光性樹脂層および黒色硬化性樹脂上に取り付けてもよい。

また、本第１実施形態では、透明基板５の中央部領域で当該透明基板５の表面に対してほぼ垂直方向に透明層４のパターンが形成され、周辺に向かうにつれて透明基板５の表面に対して内側に向けて傾斜した透明層４が形成される場合の例（図１参照）を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、ディスプレイからの光を収束させようとする位置に対応した透明感光性樹脂層７の表面に、露光光ＲＬが垂直に入射するように、透明基板５を湾曲させればよい。また、本第1実施形態では、透明層４の高さ（厚さ）が１２０〔μｍ〕でパターンピッチ幅が５０〔μｍ〕、及び光吸収層３の幅が１０〔μｍ〕の場合について記載したが、透明層４の高さ（厚さ）とパターンピッチ幅、及び光吸収層の幅については、これに限定されるものではない。例えば、透明層４の高さ（厚さ）が６０〔μｍ〕で、パターンピッチ幅が２５〔μｍ〕、及び光吸収層３の幅が５〔μｍ〕であるといったような、各サイズの比率が同じ場合には同等の効果を得ることが出来る。

以上のように、本第１実施形態によれば、透明樹脂フィルムの少なくとも一部分において、露光光ＲＬは、任意の強度で、遮光パターン２を介して透明感光性樹脂層７に斜め方向に入射することとなるため、この部分において、透明感光性樹脂層７には透明基板５の面に対して傾斜した壁面を有する透明層４が形成される。

これらの各透明層４の間に黒色硬化性樹脂を充填することで光吸収層３が形成されることとなる。このようにして製造された光学素子１は、色々なバリエーションの形状を容易に形成可能であり、また、透明感光性樹脂の塗布領域エッジ部に生じるエッジビードや塗布領域内での膜厚ばらつきに起因した表面平坦度の低下による解像度の低下や、パターンばらつき、およびフレネルレンズの形状不具合によるパターンばらつき等の発生を、有効に防止できる。

これにより、所望の位置に光を収束させるマイクロルーバ（光学素子）１を得ることができる。又、本第１実施形態では対角２６インチの遮光パターン２を用いる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、所望のディスプレイサイズに合わせた遮光パターン２を用いて、必要とする配光特性が得られる角度で基板を湾曲させればよい。これにより、所望のサイズのディスプレイで所望の位置に光を収束させるマイクロルーバを得ることができる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を図８に基づいて説明する。
ここで、前述した第１実施形態の場合と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。

この図８は、本第２実施形態におけるマイクロルーバ（光学素子）２１の製法を示す図で、図８（ｇ）に記載の光学素子が、本製法によって完成したマイクロルーバ（光学素子）２１を示す。

この第２実施形態における光学素子２１は、前述した図１のマイクロルーバ（光学素子）１の場合と同様に、透明基板５上に透明層４と光吸収層３とを同一平面内で交互に有すると共に、前記光吸収層３が黒色硬化性樹脂１２と遮光パターン２の二層により構成されている。更に、この光学素子２１は、透明層４と光吸収層３との境界面が、前記透明基板５の中央領域では当該透明基板５の面に対して９０°の直立状態に設定され、この中央領域を取り巻く周囲領域の少なくとも一部（本第２実施形態では周囲領域全部）はそれぞれ外側に向けて傾斜していることを特徴とする。

この場合、光吸収層３の断面形状は、その先端の幅が基端側である前記透明基板５の面側における幅よりも広く設定されている。そして、実際の使用に際しては上下反転して装備され、これにより前述した第１実施形態の場合と同様に機能するようになっている。

以下、これを更に詳述する。
この図８に示す第２実施形態は、前述した第１実施形態の場合と同様に、まず、遮光パターン２が形成された透明基板５上に透明感光性樹脂層７を形成する（図８（ａ）（ｂ）参照：ステップＳ２０１，Ｓ２０２）。この透明感光性樹脂層７としては、第１の実施形態と同様に化薬マイクロケム社の化学増幅型フォトレジスト（商品名：ＳＵ−８）を用い、その厚さについても、前述した第１実施形態の場合と同様に３０〔μｍ〕〜３００〔μｍ〕の範囲内とし、特に本第２実施形態では１２０〔μｍ〕とする。

ここで、本第２実施形態において用いられる透明感光性樹脂は、前述した第１実施形態で使用した透明感光性樹脂（商品名：ＳＵ−８）に制限するものではなく、同様の特性を有するものであれば、他の光硬化性材料を用いてもよい。

続いて、遮光パターン２を用いて透明感光性樹脂層７をパターニングする（図８（ｃ）参照：ステップＳ２０３）。遮光パターン２は、前述した第１実施形態の場合と同じものとする。

この図８（ｃ）のステップでは、前述した第１実施形態の場合とは逆に、基板裏面側５ａが凸状に湾曲した状態に設置され、この基板裏面５ａの面に露光光ＲＬが入射するように基板をセットされる。湾曲形状は曲率半径が４００〔ｍｍ〕の曲面とする。この時、露光光は、第１の実施形態と同様に波長３６５〔ｎｍ〕の平行ＵＶ光を用いる。

露光光ＲＬは、凸状に湾曲した基板裏面５ａの中央部分に対しては上記図８（ｃ）に示すように基板面に対しては垂直な向きに照射されるが、外周に位置する領域では次第に傾斜していき、遮光パターン形成領域の最外周では、基板表面に対して光入射角が１１４°（若しくは１１４°前後）で入射する。また、この際の露光量は、第１実施形態の場合と同様に、３５０〔ｍＪ／ｃｍ^２〕とする。

そして、露光後に前述した第１実施形態の場合と同様に現像すると、先端形状が基板表面よりも１０〔μｍ〕程度狭い状態で透明層４が形成される（図８（ｄ）参照）。又、透明基板５を平坦な状態に設置すると、透明基板５の中央領域部分では透明基板５の表面との角度θが９０°（直立した状態）の透明層４が形成されるが、基板周辺になるにつれて角度θが大きくなり、遮光パターン形成領域の最も外側では、透明基板５の表面に対する角度θが１１４°の基板外周方向に傾斜した透明層１４が形成されている（図８（ｅ）参照）。

本第２実施形態では、透明層４の隣接するパターンの頭頂部同士は第１実施形態の場合よりも更に離れているため、現像後のリンス処理においてリンス液が蒸発する際に、隣接するパターンの頭頂部同士が接触することによるパターン異常が発生する可能性は更に低くなる。

これ以降は、前述した第１の実施形態と同様に、透明層４の間に黒色硬化性樹脂１２を充填し、次に黒色硬化性樹脂１２を硬化させて光吸収層３を形成する。本第２実施形態では黒色硬化性樹脂１２を充填する際の各透明層４の間のスペースが第１実施形態のそれよりも開いた形状となっているため、黒色硬化性樹脂１２を充填する際に充填ムラが発生しにくくなっている。最後に透明層１４および光吸収層３の上に透明基板６を取り付け、マイクロルーバ２１を得る（図８（ｆ）（ｇ）参照）。

このマイクロルーバ２１は、透明基板６の露出面に光を入射させて用いるように意図されている。即ち、製法は一部ことなるが、使用法は、第１実施形態の場合と同様の使用態様で使用されるようになっている。
本第２実施形態のマイクロルーバ（光学素子）を用いた場合の、バックライトからの透過光の配光特性は図５に示した第１の実施形態の内容と同じであり、基板中心部分での視野角は約±１６°となる。

そして、本第２実施形態では、遮光パターンが光の出射側に配置されるため、アルミ等の金属材料で遮光パターンを構成する場合には、遮光パターン面を鏡として利用でき、背後にいる人の様子を確認することが可能であり、金属面の反射により斜めから覗き込む人への遮蔽効果も向上する。
その他の構成及びその作用効果は、前述した第１実施形態の場合と同様である。

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態を、図９乃至図１０に基づいて説明する。
ここで、前述した第１乃至第２の各実施形態と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。

この第３実施形態におけるマイクロルーバ（光学素子）３１は、前述した第１実施形態の場合と同様に、透明基板５上に透明層１６ａまたは１６ｂと光吸収層３とを同一平面内で交互に有すると共に、前記光吸収層３は黒色硬化性樹脂と遮光パターン２の二層により構成されている。

透明層１６ａ、１６ｂと光吸収層３との境界面は、図１０（ｆ）に示すように、前記透明基板５の中央領域では比較的広い領域が当該透明基板の面に対して９０°の直立状態に設定され、この中央領域を取り巻く周囲領域の４隅全部が、前記中央領域に向けて傾斜した状態に設定されている。ここで、この中央領域を取り巻く周囲領域については、その一部を前記中央領域に向けて傾斜した状態に設定してもよい。
このようにすると、覗き見されやすい方向の側については、脇からの覗き見が不能となり、都合がよい。

次に、図１０に基づいて、第３実施形態における光学素子３１の製造方法を説明する。
まず、第１の実施形態の場合と同じ内容で、遮光パターンが形成された透明基板５上に透明感光性樹脂層７を形成する（図１０（ａ）（ｂ）参照）。透明感光性樹脂層７としては、第１及び第２の各実施形態の場合と同様に、化薬マイクロケム社の化学増幅型フォトレジスト（商品名：ＳＵ−８）を用い、その厚さについても、第１及び第２の各実施形態の場合と同様に、３０〔μｍ〕〜３００〔μｍ〕の範囲内とし、本実施形態では１２０〔μｍ〕とする。

又、本第３実施形態において用いられる透明感光性樹脂層７についても、第１及び第２の各実施形態の場合と同様に、ここで述べた透明感光性樹脂（商品名：ＳＵ−８）に限られるわけではなく、同様の特性を有するものであれば、どのような光硬化性材料を用いてもよい。

次に、遮光パターン２が付されていることを前提に透明感光性樹脂層７をパターニングする。ここで、遮光パターン２は、第１及び第２の各実施形態の場合と同じものとする。
この場合、まず最初に、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、四角形の透明基板５の裏面５ａ側が、４隅部分で、中心部に向かって凹状に湾曲した状態に設定される（図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）。ここで、図１０（ｃ）は透明感光性樹脂層７が付された透明基板５を反転した後、透明基板５の裏面５ａの面の四隅を凹状にした状態（図９（Ｂ）と同一の状態）を示す。符号３１Ａは光学素子本体を示す。

そして、透明基板５の裏面５ａに露光光ＲＬが入射するように透明基板５を図示しない露光装置等にセットする（図１０（ｄ）参照）。露光光ＲＬは第１の実施形態と同様に平行光を用いる。露光光ＲＬは、基板裏面５ａの平坦な部分に対して垂直方向に照射されるため、湾曲した部分においては基板裏面５ａに対して斜め方向に入射することとなる。

露光後現像した透明基板５を平坦な状態にすると、露光時に平坦な部分の透明感光性樹脂層７部分では透明基板５の平面に対してほぼ垂直方向の透明層１６ａが形成されているが、露光時に凹状に湾曲した部分の透明感光性樹脂では透明基板５の中央領域に傾斜した透明層１６ｂが形成されることとなる（図１０（ｅ）参照）。

これ以降は、前述した第１実施形態の場合と同様に、透明層１６ａ、１６ｂの間に光吸収層３を形成し、透明層４および光吸収層３の上に透明基板６を取り付け、マイクロルーバ３１を得る（図１０（ｆ）参照）。

このため、大型ディスプレイに本実施形態のマイクロルーバ３１を適用した場合、ディスプレイの中央部分のみならず、ディスプレイの四隅部分付近の画像も鮮明に観察することができる。
その他の構成及びその作用効果は、先述した第１実施形態と同一となっている。

〔第４の実施形態〕
次に、上記第１乃至第３実施形態におけるマイクロルーバ（光学素子）の製造に使用される光学素子用露光装置について、図１１乃至図１３に基づいて説明する。

図１１（Ａ）（Ｂ）において、光学素子用の露光装置４０は、露光光を透過可能な透明材質で形成され、外面に遮光パターン２を介して透明感光性樹脂層７が積層された透明基板５を載置し保持するステージ面４１Ａと、このステージ面４１Ａを備えたステージ部４１と、このステージ部４１の内面側に前記ステージ面４１Ａの露光領域Ｆを除いた全面を対象として施設された内面遮光構造部４２と、前記透明基板５上の透明感光性樹脂層７部分に予め設定された露光位置特定用としてのアライメントマークｍ１，ｍ２に対応して、前記ステージ面４１Ａの上部に所定間隔を隔てて設置された位置合わせ用の位置検出センサ４３ａ，４３ｂとを備えている。

符号４４は位置検出センサ４３ａ，４３ｂを内面中央部で保持するセンサ保持カバーを示す。このセンサ保持カバー４４は、前述したステージ面４１Ａの上部外面全体を覆う構造のものが使用され、前述したステージ部４１に着脱自在に装備されている。

前述したステージ部４１は、全体的に上端部が半円筒状に形成され、内側壁面には全面を対象として施設された遮光シート４２Ａ，４２Ｂが設けられ、これによって、その内面全体が前述した内面遮光構造部４２を構成している。

前記ステージ部４１の内部には、図１１（Ａ）に示すように、下方から透明基板５に向けて露光光ＲＬを照射し、これによって透明感光性樹脂層７をパターニング処理する露光光照射手段４７が装備されている。そして、前述した位置決め用のアライメントマークｍ１，ｍ２の到来を位置検出センサ４３ａ，４３ｂが検出すると、その検出のタイミングで前述した露光光照射手段４７が作動し、所定の露光光を前述した透明基板５の透明感光性樹脂層７部分に照射し、これによりパターニングが実行され、前述した透明層４が形成される。

前述したステージ部４１のステージ面４１Ａは、その表面構造が、全体的に図１１（Ａ）の上方（位置検出センサ４３側）に向けて凸状に湾曲した状態の表面構造を成している。この凸状に湾曲した表面構造は、具体的にはその全体が半円筒状に形成されている。

ここで、このステージ面４１Ａについては、図１３（Ａ）に示すように、その中央部の上端領域を平坦部とし、その周囲の内の左右両端部を、前述した半円筒状の一部を成すように構成してもよい。

これにより、この湾曲した領域の端部については、中心領域と同等の光の透過を得ることができ、かかる端部領域の画像も鮮明となるという利点がある。

また、本第４実施形態における光学素子用露光装置４０は、露光光を照射する対象である透明感光性樹脂層７を積層した透明基板５は、その複数が予めベルト状に連続して接続されたベルト状透明基板５０として構成されている。
このベルト状透明基板５０は、透明基板送出ローラ５１にロール状に巻回されてステージ部４１の一方の側面に配設され、パターニング処理後のベルト状透明基板５０を巻き取る巻取ローラ５２が前記ステージ部４１の他方の側面に設置されている。

更に、透明基板送出ローラ５１と前記ステージ面４１Ａとの間、および前記ステージ面４１Ａと前記巻取ローラ５２との間には、前記ベルト状透明基板用の案内ローラ５１Ａ，５１Ｂがそれぞれ装備されている。

以下、これを更に具体的に説明する。
まず、露光光ＲＬの照射で透明感光性樹脂層７から透明層４を形成するための遮光パターン２について説明する。

ベルト状透明基板５０の各部を構成する透明基板５に最初に設置される遮光パターン２は、意図するディスプレイサイズに対応したパターン形状になっており、同じ遮光パターン２が各透明基板５の進行方向である基板長手方向に形成されている場合もあれば、異なる複数の遮光パターンが形成されている場合もあり、又、透明基板５の短辺方向に複数の遮光パターン２が並んだ１つのグループが、透明基板５の長手方向に順次形成されている場合もある（図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）参照）。

又、透明基板５の短辺方向に二つの同じ遮光パターン２が並んだ１つのグループが透明基板５の連続したベルト状透明基板５０の長手方向に順次形成されているものもあるが、本第４実施形態では、各透明基板５の各遮光パターン２は、前述した第１実施形態の場合と同一のものを採用している。

透明感光性樹脂層７としては、第１乃至第３の各実施形態の場合と同様に化薬マイクロケム社の化学増幅型フォトレジスト（商品名：ＳＵ−８）を用い、その厚さについても第１乃至第３の実施形態と同様に３０〔μｍ〕〜３００〔μｍ〕の範囲内とし、本第４実施形態では１２０〔μｍ〕とする。

そして、露光装置の透明基板送出ローラ（ローダー）５１にベルト状透明基板５０をセットし、巻取ローラ（アンローダー）５２にも回収用ロール５２Ａをセットして、ロールツウロール（ロールｔｏロール）で連続的に流す。その間に、透明感光性樹脂層７が表側になるようにして、透明基板５の裏面５ａと密着するように湾曲したステージ面４１Ａが機能するようになっている。

このステージ面４１Ａは露光光であるＵＶ光が透過するように石英製であり、湾曲形状は曲率半径が、本第４実施形態では４００〔ｍｍ〕の曲面に設定されている。又、ステージ面４１Ａは透明基板５の接触面が傷つかないように滑らかな鏡面となっている。

この湾曲ステージ部４１の内側には、不図示の光源から露光光ＲＬとして平行ＵＶ光が照射される。又、湾曲ステージと光源の間には、前述したように、任意の露光領域以外での感光を防止するための遮光シート４５Ａ，４５Ｂが設けられている。

露光装置全体の始動と共に、ベルト状透明基板５０が搬入されると、先ず、遮光パターン２と同様に透明基板５の上に形成されているアライメントマークｍ１，ｍ２を位置検出センサ（光学センサ）４３ａ，４３ｂで認識することでステージ面４１Ａ上の位置合わせが行われ、任意の露光領域がシャッターの開口部（つまりは露光光照射領域）に合うように、位置合わせが行われる。この際、透明基板５内の垂直なパターンの形成を意図する領域が湾曲ステージ最上部になるような位置関係も、同時に成り立っている。

次に、上記位置合わせの完了と共に、透明基板５に向けてステージ部４１の内部から露光光ＲＬが照射される。これにより、透明基板５上の透明感光性樹脂層７に対する露光が完了する。一度の露光処理で二つの遮光パターンに対する露光を実施することができる。以上のようにしてロールツーロール（ロールｔｏロール）で連続的に流しながら露光を行うことで、遮光パターン２の中央部分では垂直方向のパターンが形成され、遮光パターンの周辺に向かうにつれて基板中心方向に傾斜していき、遮光パターンの両端では透明基板５の表面に対して角度θが６６度である傾斜したパターンが順次形成される。

これ以後は、前述した第１実施形態と同様に、透明層４の間に光吸収層３を形成し、透明層４および光吸収層３の上に透明基板６を取り付けることにより、完成されたマイクロルーバである光学素子１を得る。

ここで、上述したステージ部４１のステージ面４１Ａの形状については、全体的に半円筒状（上に向けて凸状の湾曲状態）の表面構造としたが、これに代えて、ステージ面４１Ａを、図１３（Ｂ）に示すように下に向けて凸状の湾曲状態（外部からみて全体的に断面凹状の湾曲状態）の表面構造のステージ面４１Ｂとしてもよい。

そして、この場合、ステージ部４１の内部構造は密閉構造とすると共に前記ステージ面４１Ｂには多数の通気孔が設けられ、露光処理時には内部が負圧状態に設定されるようになっている。このようにすることにより、透明基板５又はベルト状透明基板５０は、露光処理時にはステージ面４１Ｂの凹状湾曲面に密着して凹状を維持することができ、かかる点において前述した図８（第２実施形態）に開示したマイクロルーバである光学素子を確実に得ることが可能となっている。

〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態を図１４に基づいて説明する。
ここで、前述した第１乃至第４の実施形態の場合と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。

この図１４は、本第５実施形態におけるマイクロルーバ（光学素子）４１の製法を示す図である。図１４（ｇ）に記載の光学素子が、本製法によって完成したマイクロルーバ（光学素子）４１を示す。

この第５実施形態における光学素子４１は、透明基板５上に透明層４と光吸収層３とを同一平面内で交互に有すると共に、前記光吸収層３は黒色硬化性樹脂１２の単層で構成されている。更に、この光学素子４１は、透明層４と光吸収層３との境界面が、前記透明基板５の中央領域では当該透明基板５の面に対して９０°の直立状態に設定され、この中央領域を取り巻く周囲領域の少なくとも一部（本第５実施形態では周囲領域全部）はそれぞれ外側に向けて傾斜していることを特徴とする。

このようにすると、覗き見されやすい方向の側については、脇からの覗き見が不能となり、都合がよい。

以下、これを更に詳述する。
次に、図１４に基づいて、第５実施形態における光学素子４１の製造方法を説明する。この図８に示す第２実施形態は、前述した第１乃至第４の実施形態の場合とは異なり、表面に遮光パターン等が形成されていない透明基板５上に透明感光性樹脂層７を形成する（図１４（ａ）参照）。この透明感光性樹脂層７としては、第１の実施形態と同様に化薬マイクロケム社の化学増幅型フォトレジスト（商品名：ＳＵ−８）を用い、その厚さについても、前述した第１乃至第４の実施形態の場合と同様に３０〔μｍ〕〜３００〔μｍ〕の範囲内とし、特に本第５実施形態では１２０〔μｍ〕とする。

ここで、本第５実施形態において用いられる透明感光性樹脂は、前述した第１実施形態で使用した透明感光性樹脂（商品名：ＳＵ−８）に限定するものではなく、同様の特性を有するものであれば、他の光硬化性材料を用いてもよい。

続いて、露光用フォトマスク１８を用いて透明感光性樹脂層７をパターニングする（図１４（ｂ）（ｃ）参照）。まず図１４（ｂ）のステップでは、露光用フォトマスク１８の遮光パターン２が透明感光性樹脂層７の表面に密着するように設置する。露光用フォトマスク１８の遮光パターン２のパターンサイズは、前述した第１乃至第４の実施形態における透明基板５上に形成された遮光パターン２と同じとし、遮光パターン幅は１０〔μｍ〕、及びパターンピッチ幅は５０〔μｍ〕とする。また、露光用フォトマスク１８の基材はＰＥＴやＰＥＮ(Poly Ethylene Naphthalate)といった透明な樹脂製もしくは薄いガラス製であり、露光用フォトマスク全体を凹状もしくは凸状に湾曲することが出来る。なお、露光には、第４実施形態で述べた露光装置４０（図１１乃至図１３）を用いてもよい。このとき、前述したように、遮光パターン２が形成されていない透明基板５を用い、露光時には露光用フォトマスク１８を用いる。

次に図１４（ｃ）のステップでは、露光用フォトマスク１８の裏面が凸状に湾曲した状態に設置され、この露光用フォトマスク１８の裏面に露光光ＲＬが入射するように基板をセットされる。湾曲形状は曲率半径が４００〔ｍｍ〕の曲面とする。この時、露光光は、第１乃至第４の実施形態と同様に波長３６５〔ｎｍ〕の平行ＵＶ光を用いる。

露光光ＲＬは、凸状に湾曲した露光用フォトマスク１８の裏面及び透明感光性樹脂層７の表面の中央部分に対しては上記図１４（ｃ）に示すように基板面に対しては垂直な向きに照射されるが、外周に位置する領域では次第に傾斜していき、遮光パターン形成領域の最外周では、露光用フォトマスク１８の裏面及び透明感光性樹脂層７の表面に対して光入射角が１１４°（若しくは１１４°前後）で入射する。また、この際の露光量は、露光光ＲＬが露光用フォトマスク１８を通過する際の減衰分を考慮して、第１乃至第４の実施形態の場合よりも強くする必要があり、具体的には４００〔ｍＪ／ｃｍ^２〕（若しくは４００〔ｍＪ／ｃｍ^２〕前後）とする。

そして、露光後に前述した第１乃至第４の実施形態の場合と同様に現像すると透明層４が形成される（図１４（ｄ）参照）。又、透明基板５を平坦な状態に設置すると、透明基板５の中央領域部分では透明基板５の表面との角度θが９０°（直立した状態）の透明層４が形成されるが、基板周辺になるにつれて角度θが大きくなり、遮光パターン形成領域の最も外側では、透明基板５の表面に対する角度θが１１４°の基板外周方向に傾斜した透明層１４が形成されている（図１４（ｅ）参照）。

本第５実施形態では、透明基板５上への遮光パターンの形成が必要ないため、工程短縮が可能になり、コスト低減および歩留まり向上が可能になる。

これ以降は、前述した第１の実施形態と同様に、透明層４の間に黒色硬化性樹脂１２を充填し、次に黒色硬化性樹脂１２を硬化させて光吸収層３を形成する。最後に透明層１４および光吸収層３の上に透明基板６を取り付け、マイクロルーバ４１を得る（図１４（ｆ）（ｇ）参照）。

このマイクロルーバ４１は、透明基板５の露出面に光を入射させて用いるように意図されている。即ち、製法は一部異なるが、使用法は、第１乃至第４の実施形態の場合と同様の使用態様で使用されるようになっている。
本第５実施形態のマイクロルーバ（光学素子）を用いた場合の、バックライトからの透過光の配光特性は図５に示した第１の実施形態の内容と同じである。
また、本第５実施形態では、透明層４の高さ（厚さ）が１２０〔μｍ〕でパターンピッチ幅が５０〔μｍ〕、及び光吸収層３の幅が１０〔μｍ〕の場合について記載したが、透明層４の高さ（厚さ）とパターンピッチ幅、及び光吸収層の幅については、これに限定されるものではない。例えば、透明層４の高さ（厚さ）が６０〔μｍ〕でパターンピッチ幅が２５〔μｍ〕、及び光吸収層３の幅が５〔μｍ〕であるといったような、各サイズの比率が同じ場合には同等の効果を得ることが出来る。
その他の構成及びその作用効果は、前述した第１乃至第４の実施形態の場合と同様である。

〔第６の実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態を図１５に基づいて説明する。
ここで、前述した第１乃至第５の実施形態の場合と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。

この図１５は、本第６実施形態におけるマイクロルーバ（光学素子）５１の製法を示す図で、図１５（ｇ）に記載の光学素子が、本製法によって完成したマイクロルーバ（光学素子）５１を示す。

この第６実施形態における光学素子５１は、前述した図１４の実施形態の場合と同様に、透明基板５上に透明層４と光吸収層３とを同一平面内で交互に有すると共に、前記光吸収層３は黒色硬化性樹脂層１２の単層で構成されている。更に、この光学素子５１は、透明層４と光吸収層３との境界面が、前記透明基板５の中央領域では当該透明基板５の面に対して９０°の直立状態に設定され、この中央領域を取り巻く周囲領域の少なくとも一部（本第６実施形態では周囲領域全部）はそれぞれ外側に向けて傾斜していることを特徴とする。

この場合、光吸収層３の断面形状は、その先端の幅が基端側である前記透明基板５の面側における幅よりも広く設定されている。そして、実際の使用に際しては上下反転して装備され、これにより前述した第５実施形態の場合と同様に機能するようになっている。

以下、これを更に詳述する。
この図１５に示す第６実施形態は、前述した第５実施形態の場合と同様に、表面に遮光パターン等が形成されていない透明基板５上に透明感光性樹脂層７を形成する（図１４（ａ）参照）。この透明感光性樹脂層７の厚さについても、前述した第１乃至第５の実施形態の場合と同様に３０〔μｍ〕〜３００〔μｍ〕の範囲内とし、特に本第６実施形態では１２０〔μｍ〕とする。

また、本第６実施形態において用いられる透明感光性樹脂についても、前述した第１乃至第５の実施形態で使用した透明感光性樹脂（商品名：ＳＵ−８）に制限するものではなく、同様の特性を有するものであれば、他の光硬化性材料を用いてもよい。

続いて、露光用フォトマスク１８の遮光パターン２が透明感光性樹脂層７の表面に密着するように設置する（図１４（ｂ）参照）。露光用フォトマスク１８の遮光パターン２のパターンサイズは、前述した第５の実施形態における露光用フォトマスク１８の遮光パターン２と同じとする。また、露光用フォトマスク１８の基材についても前述した第５の実施形態と同じとする。

次に図１５（ｃ）のステップでは、露光用フォトマスク１８の裏面が凹状に湾曲した状態に設置され、この露光用フォトマスク１８の裏面に露光光ＲＬが入射するように基板をセットされる。湾曲形状は曲率半径が４００〔ｍｍ〕の曲面とする。この時、露光光は、第１乃至第５の実施形態と同様に波長３６５〔ｎｍ〕の平行ＵＶ光を用いる。

露光光ＲＬは、凹状に湾曲した露光用フォトマスク１８の裏面及び透明感光性樹脂層７の表面の中央部分に対しては上記図１４（ｃ）に示すように基板面に対しては垂直な向きに照射されるが、外周に位置する領域では次第に傾斜していき、遮光パターン形成領域の最外周では、露光用フォトマスク１８の裏面及び透明感光性樹脂層７の表面に対して光入射角が１１４°（若しくは１１４°前後）で入射する。また、この際の露光量は第５実施形態と同様に、４００〔ｍＪ／ｃｍ^２〕（若しくは４００〔ｍＪ／ｃｍ^２〕前後）とする。なお、露光には、第４実施形態で述べた露光装置４０（図１１乃至図１３）を用いてもよい。このとき、前述したように、遮光パターン２が形成されていない透明基板５を用い、露光時には露光用フォトマスク１８を用いる。

そして、露光後に前述した第１乃至第５の実施形態の場合と同様に現像すると、透明層４が形成される（図１５（ｄ）参照）。又、透明基板５を平坦な状態に設置すると、透明基板５の中央領域部分では透明基板５の表面との角度θが９０°（直立した状態）の透明層４が形成されるが、基板周辺になるにつれて角度θが大きくなり、遮光パターン形成領域の最も外側では、透明基板５の表面に対する角度θが１１４°の基板外周方向に傾斜した透明層１４が形成されている（図１５（ｅ）参照）。

本第６実施形態では、透明層４の隣接するパターンの頭頂部同士は第１実施形態の場合よりも更に離れているため、現像後のリンス処理においてリンス液が蒸発する際に、隣接するパターンの頭頂部同士が接触することによるパターン異常が発生する可能性が第５実施形態よりも低くなる。

これ以降は、前述した第１乃至第５の実施形態と同様に、透明層４の間に黒色硬化性樹脂１２を充填し、次に黒色硬化性樹脂１２を硬化させて光吸収層３を形成する。本第６実施形態では黒色硬化性樹脂１２を充填する際の各透明層４の間のスペースが第５実施形態のそれよりも開いた形状となっているため、黒色硬化性樹脂１２を充填する際に充填ムラが発生しにくくなっている。最後に透明層１４および光吸収層３の上に透明基板６を取り付け、マイクロルーバ５１を得る（図１５（ｆ）（ｇ）参照）。

このマイクロルーバ５１は、透明基板６の露出面に光を入射させて用いるように意図されている。即ち、製法は一部異なるが、使用法は、第５実施形態の場合と同様の態様で使用されるようになっている。
本第６実施形態のマイクロルーバ（光学素子）を用いた場合の、バックライトからの透過光の配光特性は図１４に示した第５の実施形態の内容と同じであり、基板中心部分での視野角は約±３０°となる。

そして、本第６実施形態では、遮光パターンが光の出射側に配置されるため、アルミ等の金属材料で遮光パターンを構成する場合には、遮光パターン面を鏡として利用でき、背後にいる人の様子を確認することが可能であり、金属面の反射により斜めから覗き込む人への遮蔽効果も向上する。
その他の構成及びその作用効果は、前述した第１乃至５実施形態の場合と同様である。

〔その他の実施形態〕
前述した第１乃至第３、第５及び第６の各実施形態にて得られる光学素子（マイクロルーバ）については、これを液晶表示装置だけでなく、表示パネルを備えた他の表示装置、例えば各種表示装置および電子機器に装備した場合の例を、その他の実施形態として説明する。

本発明にかかるマイクロルーバ（光学素子）１の使用形態としては、表示パネルを照明する照明光学装置に搭載する形態、表示パネルの表面に直に貼り付けて使用する形態、表示装置内に搭載する形態など種々の使用形態が考えられる。以下、それぞれの使用形態における構成を具体的に説明する。
ここで、マイクロルーバ（光学素子）１としては、第１の実施形態で説明したマイクロルーバを例に説明するものとする。

（表示装置：その１）
まず、図１６において、表示装置６０は、マイクロルーバ（光学素子）１と、このマイクロルーバ（光学素子）１の背面に装備された面状の光学制御素子６１および照明光学装置６２とから成る。この図１６の例では、前述したマイクロルーバ１は、表示パネルの表面に直に貼り付けて使用されるようになっている。

マイクロルーバ１は、第１実施形態で明らかのように、光学制御素子６１からの光（内部光）が画面中心方向に収束する配光特性を有する。
ここで、光学制御素子６１の背面側に装備された照明光学装置６２は、図１６の下方から順次積層された、冷陰極管に代表される光源６２Ａ，反射シート６３，導光板６４，拡散板６５，およびプリズムシート６２ａ，６２ｂ、からなり、プリズムシート６２ａ、６２ｂを通過した光で、前述した光学制御素子６１を照明する。尚、光源６２Ａは面状光源である。

導光板６４は、アクリル樹脂などからなり、一方の端面に光源６２Ａからの光が入射し、入射光が導光板６４内を伝播して表面（所定の側面）側から一様に射出されるように構成されている。導光板６４の裏面側には、裏面から射出した光を表面方向に反射する反射シート６３が設けられている。図には示されていないが、導光板６４の他方の端面および側面にも反射手段が設けられている。

導光板６４の表面から射出された光は、拡散板６５およびプリズムシート６２ａ、６２ｂを介して光学制御素子６１に入射する。拡散板６５は、導光板６４から入射する光を拡散させるためのものである。導光板６４の左端及び右端では、その構造上、射出した光の輝度が異なる。このため、導光板６４からの光を拡散板６５で拡散させる構成となっている。

プリズムシート６２ａ，６２ｂは、導光板６４から拡散板６５を介して入射する光の輝度を向上させる。プリズムシート６２ａは、一定方向に一定周期で配置した複数のプリズムからなる。プリズムシート６２ｂも同じ構成であるが、プリズムの規則的な配置方向が、プリズムシート６２ａのプリズムの規則的な配置方向に対して交差するようになっている。これらプリズムシート６２ａ、６２ｂによって、拡散板６５にて拡散された光の指向性を強めることができる。

尚、本第４実施形態では、光源６２Ａとして、冷陰極管を例に挙げて説明したが、これに限るわけではなく、白色ＬＥＤや３色ＬＥＤなどを光源として用いてもよい。又、本第４実施形態では、サイドライト型の光源を例に挙げて説明しているが、これに限るわけでなく、直下型の光源を用いてもよい。

次に、光学制御素子６１は、液晶層６１Ａを２枚の基板６１ａ，６１ｂで狭持した構造を有する。基板６１ａは、一方の面（液晶層６１Ａ側の面）にカラーフィルタ６１Ｂが形成され、他方の面に偏光板・位相差板６１Ｃが設けられている。基板６１ｂの液晶層６１Ａ側の面とは反対の面には、偏光板・位相差板６１Ｄが設けられている。

カラーフィルタ６１Ｂは、光を吸収する層よりなるブラックマトリクスにより区画された領域に、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）である色フィルターが規則正しくマトリクス状に配置されている。各色フィルターは画素に対応しており、そのピッチは一定である。
液晶層６１Ａは、図示しない制御装置からの制御信号によって、規則的に配列された画素単位に、透明状態と遮光状態の切り替え制御がなされるように構成されており、この状態切替えによって、前述した照明光学装置６２から送り込まれる光（入射光）が空間的に変調されるようになっている。

この図１６に示した表示装置６０では、プリズムシート６２ｂ，６２ａを通過した光は、偏光板・位相差板６１Ｄに入射する。偏光板・位相差板６１Ｄを通過した光は、基板６１ｂを介して液晶層６１Ａに入射し、そこで画素単位に空間変調が施される。液晶層６１Ａを通過した光（変調光）は、カラーフィルタ６１Ｂ、基板６１ａを順次通過して偏光板・位相差板６１Ｃに入射する。そして、偏光板・位相差板６１Ｃを通過した光は、マイクロルーバ１を介して出射される。ここで、図１６では光学制御素子６１として偏光板・位相差板６１Ｄ，６１Ｃを用いた場合を例示したが、本発明はこれに限定するものではなく、偏光板のみで構成してもよい。

この図１６に示した表示装置６０によると、マイクロルーバ１によって、偏光板・位相差板６１Ｃからの光（変調光）を画面中心方向に収束させることとなる。これにより、観察者は画面の周辺部分の画像まで良好に観察することが可能となる。ここで、マイクロルーバ１の表面に、傷つきがないようにするハードコート層や、外光の写りこみを防止する反射防止層を形成してもよい。

上記マイクロルーバ１の装備に際しては、これを着脱自在の構成としてもよい。この場合は、マイクロルーバ１を光学制御素子６１に貼り付けることで画面中心方向に収束する配光特性となるようにすることができ、また、マイクロルーバ１を光学制御素子６１から取り外すことで、配光特性を画面全体に拡散する配光特性とすることができる。

（表示装置：その２）
次に、本発明にかかるマイクロルーバ（光学素子）１を装置内部に搭載した場合の表示装置の例を、図１７に基づいて説明する。ここで、前述した図１６に示す表示装置６０と同一の構成部材については同一の符号を用いるものとする。

この図１７において、表示装置７０は、光学制御素子６１と、この光学制御素子６１を照明する照明光学装置６２と、この照明光学装置６２と前記光学制御素子６１との間に設けられたマイクロルーバ（光学素子）１を備えて構成されている。

マイクロルーバ１は、第１の実施形態で説明したように、光学制御素子６１からの光（内部光）を画面中心方向に収束する配光特性を備えている。そして、このマイクロルーバ１は、前述した「表示装置：その１」の場合とは異なり、図１７に示すように、照明光学装置６２と、光学制御素子６１との間に介装されている。
又、光学制御素子６１および照明光学装置６２の各構成は、前述した図１７に示す「表示装置：その１」の場合と同一となっている。

この種の表示装置７０によれば、マイクロルーバ（光学素子）１によって、光学制御素子６１の照明用の光を画面中心方向に収束させるようになるため、画面中央で観察する観察者は画面の周辺部分の画像まで良好に観察することが可能となる。

この場合、図１７に示した構成において、マイクロルーバ１は、光学制御素子６１の偏光板・位相差板６１Ｄに透明接着層を介して貼り付けてもよい。このように構成することで、マイクロルーバ１と偏光板・位相差板６１Ｄの界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い照明光を得ることができる。

（表示装置用の照明光学装置の例）
図１８に、本発明にかかるマイクロルーバ（光学素子）１を内部に搭載した照明光学装置８０の一例を示す。

この図１８に示す照明光学装置８０は、前述した図１７中に開示した照明光学装置６２と、この照明光学装置６２上に積層されたマイクロルーバ（光学素子）１と、このマイクロルーバ（光学素子）１上に積層された透過散乱切替素子８１とにより構成されている。
即ち、前述した図１７内に示す照明光学装置６２の上に、マイクロルーバ（光学素子）１と透過散乱切替素子８１とを順次積層して照明光学装置８０を構成した点に特徴を有する。

透過散乱切替素子８１は、例えばＰＮＬＣ（Polymer Network Liquid Crystal）であって、透明電極８１ａが設けられた基板８１Ａと、透明電極８１ｂが設けられた基板８１Ｂと、これら基板８１Ａ，８１Ｂによって狭持される液晶８２とポリマー鎖とを有する。

透明電極８１ａ，８１ｂの間に電圧を印加した状態においては、ポリマー鎖と液晶８２の屈折率が一致し、透過散乱切替素子８１は透明状態となる。この透明状態では、マイクロルーバ１からの光は、そのまま透過散乱切替素子８１を透過する。

一方、透明電極８１ａ、８１ｂの間に電圧が印加されていない状態では、ポリマー鎖と液晶８２の屈折率が不一致となって、マイクロルーバ１からの光は、透過散乱切替素子８１を通過する際に散乱する。このように、透過散乱切替素子８１は、電圧印加時に透明状態となり、電圧無印加時の散乱状態となる。

図１８に示す照明光学装置８０では、透過散乱切替素子８１を透明状態とした場合、画面中心方向に収束する配光特性となるようにすることができる。一方、散乱状態では、マイクロルーバ１から出射した光が散乱されるので射出角度範囲が広くなる。このように、透過散乱切替素子８１を透過状態、若しくは散乱状態に切り替えることによって照明光学装置８０の出射角度範囲を切り替えることができる。

ここで、透過散乱切替素子８１は、透明接着層を介してマイクロルーバ１に接着してもよい。このように構成することで、マイクロルーバ１と透過散乱切替素子８１の界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い照明光を得ることができる。

（表示装置：その３）
上述した図１８の照明光学装置８０を組み込んだ表示装置９０の例を図１９に示す。
この図１９に示す表示装置９０は、上述した図１８の照明光学装置８０の上に、前述した（図１６，図１７で開示した）光学制御素子６１を積層した点に特徴を有する。

即ち、この図１９に示す表示装置９０は、光学制御素子６１と、この光学制御素子６１を照明する照明光学装置８０とにより構成されている。この内、照明光学装置８０は、図１８に開示したように、下から順次積層された照明光学装置６２，マイクロルーバ１，および透過散乱切替素子８１とにより構成されている。

マイクロルーバ１は、第１実施形態で説明したように、照明光学装置６２の光（内部光）が画面中心方向に収束する配光特性を有する。照明光学装置６２は、図１６に開示したように，光源６２Ａ，反射シート６３，導光板６４，拡散板６５およびプリズムシート６２ｂ，６２ａからなり、このプリズムシート６２ｂ，６２ａを通過した光をマイクロルーバ１を介して図１８に開示した内容の透過散乱切替素子８１に送り込むように構成されている。

このため、この図１９に開示した表示装置９０では、透過散乱切替素子８１を透明状態とした場合は、画面中心方向に収束する配光特性となるようにすることができる。一方、透過散乱切替素子８１を散乱状態とした場合は、マイクロルーバ１から出射した光が散乱されるので、表示パネルにおける射出角度範囲が広くなる。この場合は、光が拡散することで可視範囲が広くなるため、複数の人が表示画面を同時に見ることが可能となる。

ここで、図１９における表示装置９０では、マイクロルーバ１と透過散乱切替素子８１の基板８１Ｂの間、および光学制御素子６１の偏光板・位相差板６１Ｄと透過散乱切替素子８１の基板８１Ａの間のいずれか一方又は双方を、透明接着層で貼り付けた構成としてもよい。このように構成することで、マイクロルーバ１と基板８１Ｂの間や、偏光板・位相差板６１Ｄと基板８１Ａの間の界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い照明光を得ることができる。

なお、上述した各表示装置６０，７０，９０については、最上層に更に入力装置を重ねて設けるものであってもよい。この場合の入力装置は、上部透明電極と下部透明電極からなる対向電極を有し、上部透明電極上における局所的な圧力又は抵抗の変化に基づく表示パネルの位置情報が入力される、いわゆるタッチパネルであってもよい。尚、タッチパネルの方式としては、抵抗膜方式に限るわけではなく、静電容量結合方式などの既存の方式を用いてもよい。

本発明を他の電子機器である携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、或いはＰＤＡなどの携帯型の情報処理端末への適用例としては、例えば、上述した各表示装置６０，７０，９０の何れかを電子機器の機器本体における表示手段として装備する場合がそれである。更に有機ＥＬ(Electro Luminescence)型やプラズマ型の各種表示装置に適用するようにしてもよい。
この場合、情報処理端末では、制御装置が、マウスやキーボードなどの入力装置からの入力を受け付けて表示手段として装備した表示装置上に必要な情報を表示させるための制御を行う構成となっている。

上記の実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るが、本発明は以下の構成に限定されるものではない。

（付記１）透明基板上に透明感光性樹脂を積層し、
この透明感光性樹脂が積層された前記透明基板の少なくとも一部を湾曲させて当該透明基板を露光装置により保持し、
この透明基板の少なくとも一部を湾曲させた状態を維持しつつ、前記透明感光性樹脂に向けて平行光から成る露光光を照射して前記透明感光性樹脂をパターニングし複数に区画された透明層を形成し、
この透明層の形成後に、前記湾曲させた状態の透明基板を元の平坦面の状態に設置し、
前記パターニングにより形成された前記透明層の相互間に位置する空間部分に黒色硬化性樹脂を充填してこれを光吸収層とすることを特徴とした光学素子の製造方法。

（付記２）付記１に記載の光学素子の製造方法において、
前記透明基板上に前記透明感光性樹脂を積層する前に、前記透明基板の表面に遮光パターンを形成しておき、
前記透明感光性樹脂に向けて前記平行光から成る前記露光光を照射する際に、前記透明基板側から前記露光光を照射する、
ことを特徴とする光学素子の製造方法。

（付記３）付記１に記載の光学素子の製造方法において、
前記透明基板の少なくとも一部を湾曲させて当該透明基板を前記露光装置により保持する際に、前記透明感光性樹脂と露光用フォトマスクとを密着させながら前記露光装置により保持し、
前記透明基板の少なくとも一部を湾曲させた状態を維持しつつ、前記透明感光性樹脂に向けて前記平行光から成る前記露光光を照射する際に、前記透明基板及び前記露光用フォトマスクの少なくとも一部を湾曲させた状態を維持しつつ、当該露光用フォトマスク側から前記透明感光性樹脂に向けて前記露光光を照射する、
ことを特徴とする光学素子の製造方法。

（付記４）付記１乃至３のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法において、
前記透明基板の少なくとも一部を湾曲させて保持する基板保持工程では、前記透明基板の周囲の少なくとも一部の面を対象として設定される前記湾曲状態の湾曲面を、その曲面が前記透明基板の面から立ち上がった円弧の連続体としたことを特徴とする光学素子の製造方法。

（付記５）付記１乃至４のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法において、
前記透明感光性樹脂が形成された透明基板の湾曲部分の湾曲の向きは、前記透明感光性樹脂が積層された面が凸状になる向きであることを特徴とする光学素子の製造方法。

（付記６）付記１乃至４のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法において、
前記透明感光性樹脂が形成された透明基板の湾曲部分の湾曲の向きは、前記透明感光性樹脂が形成された面が凹状になる向きであることを特徴とする光学素子の製造方法。

（付記７）付記１乃至６のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法において、
前記透明基板をポリマー樹脂により形成したものであることを特徴とする光学素子の製造方法。

（付記８）付記３に記載の光学素子の製造方法において、
前記透明基板及び露光用フォトマスクの少なくとも一部を湾曲させて保持する基板保持工程では、前記透明基板及び露光用フォトマスクの周囲の少なくとも一部の面を対象として設定される前記湾曲状態の湾曲面を、その曲面が前記透明基板の面から立ち上がった円弧の連続体としたことを特徴とする光学素子の製造方法。

（付記９）付記３又は８に記載の光学素子の製造方法において、
前記露光用フォトマスクの基材はＰＥＴやＰＥＮ等の透明樹脂製であることを特徴とする光学素子の製造方法。

（付記１０）付記３又は８に記載の光学素子の製造方法において、
前記露光用フォトマスクの基材はガラス製であることを特徴とする光学素子の製造方法。

（付記１１）露光光を透過させ得る材質で形成され外面に透明感光性樹脂が積層された透明基板を載置し保持するステージ面を備えたステージ部と、
このステージ部の内面側に前記ステージ面の露光領域を除いた全面を対象として施設された内面遮光構造部と、
前記透明基板上の透明感光性樹脂部分に予め設定された露光位置特定用としてのアライメントマークに対応して、前記ステージ面の上部に所定間隔を隔てて設置された位置合わせ用の位置検出センサと、
前記透明基板が前記ステージ面上の前記露光位置に載置され前記位置検出センサによって前記透明感光性樹脂上のアライメントマークが検出された場合に作動し前記ステージの内部から前記透明基板に向けて一定時間露光光を照射して透明感光性樹脂をパターニング処理する露光光照射手段とを備え、
前記ステージ部の前記ステージ面の少なくとも一部を、凸状の湾曲した状態の表面構造としたことを特徴とする光学素子用露光装置。

（付記１２）付記１１に記載の光学素子用露光装置において、
前記ステージ部のステージ面の少なくとも一部を構成する凸状湾曲状態の表面構造に代えて、凹状湾曲状態の表面構造としたことを特徴とする光学素子用露光装置。

（付記１３）付記１１又は１２に記載の光学素子用露光装置において、
前記露光光を照射する対象である透明感光性樹脂を積層した透明基板を、透明基板の複数が予めベルト状に連続して接続されたベルト状透明基板とし、
このベルト状透明基板をロール状に巻回してなる透明基板送出ローラを前記ステージ部の一方の側面に設置すると共に、パターニング処理後のベルト状透明基板を巻き取る巻取ローラを前記ステージ部の他方の側面に設置し、
前記透明基板送出ローラと前記ステージ面との間、および前記ステージ面と前記巻取ローラとの間に、前記ベルト状透明基板用の案内ローラをそれぞれ装備したことを特徴とする光学素子用露光装置。

（付記１４）付記１１乃至１３のいずれか一項に記載の光学素子用露光装置において、
前記透明基板は、遮光パターンを介して前記透明感光性樹脂が積層されたものである、
ことを特徴とする光学素子用露光装置。

（付記１５）付記１１乃至１３のいずれか一項に記載の光学素子用露光装置において、
前記ステージ面は、前記透明基板に加え前記透明感光性樹脂に密着した露光用フォトマスクを載置し保持する、
ことを特徴とする光学素子用露光装置。

（付記２１）透明基板上に透明層と光吸収層とを同一平面内で交互に有し、
前記透明層と前記光吸収層との境界面が、前記透明基板の中央領域では前記透明基板の面に対して９０°の直立状態に設定され、この中央領域を取り巻く周囲領域の少なくとも一部は前記中央領域に向けて傾斜していることを特徴とした光学素子。

（付記２２）透明基板上に透明層と光吸収層とを同一平面内で交互に有し、
前記透明層と前記光吸収層との境界面が、前記透明基板の中央領域では前記透明基板の面に対して９０°の直立状態に設定され、この中央領域を取り巻く周囲領域の少なくとも一部はそれぞれ前記中央領域とは反対側の方向に向けて傾斜していることを特徴とした光学素子。

（付記２３）付記２１又は２２に記載の光学素子において、
前記透明層と前記光吸収層との境界面の前記透明基板の平面に対する傾斜角度を、光学素子中央部よりも周辺部で大きく設定したことを特徴とする光学素子。

（付記２４）付記２１又は２２に記載の光学素子において、
複数の前記透明層と複数の前記光吸収層とによって形成される複数の前記境界面同士が、互いに平行関係にないものを含む構成としたことを特徴とする光学素子。

（付記２５）付記２１に記載の光学素子において、
前記透明層の断面形状は、その先端の幅が基端側である前記透明基板面上における幅よりも狭く設定されていることを特徴とする光学素子。

（付記２６）付記２２に記載の光学素子において、
前記光吸収層の断面形状は、その先端の幅が基端側である前記透明基板側における幅よりも広く設定されていることを特徴とする光学素子。

（付記２７）付記２１乃至付記２６のいずれか一項に記載の光学素子において、
前記光吸収層が黒色硬化性樹脂と遮光パターンの二層により構成されていることを特徴とする光学素子。

（付記２８）付記２１乃至付記２６のいずれか一項に記載の光学素子において、
前記光吸収層が黒色硬化性樹脂の一層により構成されていることを特徴とする光学素子。

（付記３１）付記２１乃至２８のいずれか一項に記載の光学素子と、この光学素子の背面に設けた面状光源とを有することを特徴とした照明光学装置。

（付記４１）画素が規則的に配置された表示パネルと、この表示パネルに組み込まれた付記２１乃至２８のいずれか一項に記載の光学素子と、前記表示パネルを照明する面状光源とを設け、
前記面状光源からの光が前記光学素子を介して前記表示パネルに照射されるように構成したことを特徴とする表示装置。

（付記４２）付記４１に記載の表示装置において、
前記光学素子は、前記表示パネルの表示画面上に着脱自在に装備されていることを特徴とする表示装置。

（付記４３） 画素が規則的に配置された表示パネルと、この表示パネルに組み込まれた前記付記２１乃至２８のいずれか一項に記載の光学素子と、前記表示パネルを照明するための面状光源とを設け、
前記面状光源からの光を前記光学素子を介して入射すると共に、この入射光をそのまま通過出射する透明状態と当該入射光を散乱し拡散光として出射する散乱状態とを切替設定する透過散乱切替素子を装備し、
この透過散乱切替素子から出射した光を前記表示パネルに照射する構成としたことを特徴とする表示装置。

（付記５１）付記４１乃至４３の何れか１項に記載の表示装置を、電子機器本体の表示手段として装備したことを特徴とする電子機器。

本発明にかかるマイクロルーバ（光学素子）１は、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ＡＴＭ、パーソナルコンピュータなど、種々の情報処理装置の表示装置として用いられる液晶表示装置以外の各種表示装置に例えば有機ＥＬ型やプラズマ型の表示装置に用いられる。

１，２１，３１，４１，５１ マイクロルーバ（光学素子）
２ 遮光パターン
３ 光吸収層
４，１４，１６ａ，１６ｂ 透明層
５，６ 透明基板
７ 透明感光性樹脂層
ＲＬ 露光光
１２ 黒色硬化性樹脂
１０ バックライト
１８ 露光用フォトマスク
６０，７０，９０ 表示装置
６１ 光学制御素子（表示パネル）
６２，８０ 照明光学装置
６２Ａ 光源
６３ 反射シート
６４ 導光板
６５ 拡散板
６２ａ、６２ｂ プリズムシート
８１ 透過散乱切替素子
８１Ａ，８１Ｂ 基板
８１ａ，８１ｂ 透明電極
８２ 液晶
１００ 観察者

Claims (6)

1. 透明基板上に透明感光性樹脂を積層し、
   この透明感光性樹脂が積層された前記透明基板の少なくとも一部を湾曲させて当該透明基板を露光装置により保持し、
   この透明基板の少なくとも一部を湾曲させた状態を維持しつつ、前記透明感光性樹脂に向けて平行光から成る露光光を照射して前記透明感光性樹脂をパターニングし複数に区画された透明層を形成し、
   この透明層の形成後に、前記湾曲させた状態の透明基板を元の平坦面の状態に設置し、
   前記パターニングにより形成された前記透明層の相互間に位置する空間部分に黒色硬化性樹脂を充填してこれを光吸収層とすることを特徴とした光学素子の製造方法。
2. 請求項１に記載の光学素子の製造方法において、
   前記透明基板上に前記透明感光性樹脂を積層する前に、前記透明基板の表面に遮光パターンを形成しておき、
   前記透明感光性樹脂に向けて前記平行光から成る前記露光光を照射する際に、前記透明基板側から前記露光光を照射する、
   ことを特徴とする光学素子の製造方法。
3. 請求項１に記載の光学素子の製造方法において、
   前記透明基板の少なくとも一部を湾曲させて当該透明基板を前記露光装置により保持する際に、前記透明感光性樹脂と露光用フォトマスクとを密着させながら前記露光装置により保持し、
   前記透明基板の少なくとも一部を湾曲させた状態を維持しつつ、前記透明感光性樹脂に向けて前記平行光から成る前記露光光を照射する際に、前記透明基板及び前記露光用フォトマスクの少なくとも一部を湾曲させた状態を維持しつつ、当該露光用フォトマスク側から前記透明感光性樹脂に向けて前記露光光を照射する、
   ことを特徴とする光学素子の製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法において、
   前記透明基板の少なくとも一部を湾曲させて保持する基板保持工程では、前記透明基板の周囲の少なくとも一部の面を対象として設定される前記湾曲状態の湾曲面を、その曲面が前記透明基板の面から立ち上がった円弧の連続体としたことを特徴とする光学素子の製造方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法において、
   前記透明感光性樹脂が形成された透明基板の湾曲部分の湾曲の向きは、前記透明感光性樹脂が積層された面が凸状になる向きであることを特徴とする光学素子の製造方法。
6. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法において、
   前記透明感光性樹脂が形成された透明基板の湾曲部分の湾曲の向きは、前記透明感光性樹脂が形成された面が凹状になる向きであることを特徴とする光学素子の製造方法。

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