JP6160507B2 - Lens array and lens array manufacturing method - Google Patents
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本発明は、レンズアレイ及びレンズアレイ製造方法に関する。 The present invention relates to a lens array and a lens array manufacturing method.
特許文献1には、作製が容易で微細加工が可能であり、加工精度に起因する光軸のバラツキと電圧駆動時の液滴の偏心を抑えることを課題とし、レンズアレイは、導電性の第1の液体と絶縁性の第2の液体(液滴)が互いに混和することなく充填された密閉性のセルの内部に、液滴を収容する角錐状の凹部が二次元的に複数形成されており、凹部が角錐状に形成されることによって、当該凹部に収容される液滴のセンタリング性を高めることができ、液滴の界面によって形成されるレンズ素子の光軸のバラツキを抑えることができ、また、光軸を安定に保持して電圧駆動時の液滴の偏心を防ぐことができ、さらに、当該凹部が円錐状である場合に比べて微細加工が容易であり、凹部の稠密配置が可能となることが開示されている。 In Patent Document 1, it is easy to manufacture and can be finely processed, and it is an object to suppress variations in the optical axis due to processing accuracy and droplet eccentricity during voltage driving. A plurality of pyramidal recesses for accommodating droplets are two-dimensionally formed inside a hermetic cell filled with one liquid and an insulating second liquid (droplet) without being mixed with each other. In addition, since the concave portion is formed in a pyramid shape, the centering property of the liquid droplet accommodated in the concave portion can be improved, and variation in the optical axis of the lens element formed by the interface of the liquid droplet can be suppressed. In addition, the optical axis can be stably maintained to prevent droplets from being decentered during voltage driving, and further, fine processing is easier than in the case where the concave portion has a conical shape, and the concave portions are densely arranged. It is disclosed that it becomes possible.
特許文献2には、透明性の向上を図る上で有利な光学素子を提供することを課題とし、光学素子は、容器と、第1、第2の液体と、第1の電極と、第2の電極と、絶縁膜と、撥水膜と、電圧印加手段とを含んで構成されており、容器の厚さ方向から見て、第1の電極には第1の電極開口部が設けられ、第2の電極には第2の電極開口部が設けられ、絶縁膜には絶縁膜開口部が設けられ、撥水膜には撥水膜開口部が設けられており、電第2の液体部分で形成される透過路の直径もD1乃至Dmaxにわたって増減し、光学素子の入射面から入射した光は、透過路の直径の大小に拘わらず、第1の端面壁を透過したのち、第1の電極開口部、第2の液体部分、撥水膜開口部、絶縁膜開口部、第2の電極開口部、第2の端面壁をこの順番で透過することが開示されている。 Patent Document 2 has an object to provide an optical element that is advantageous in improving transparency, and the optical element includes a container, a first liquid, a second liquid, a first electrode, and a second electrode. The electrode, the insulating film, the water repellent film, and the voltage applying means, and when viewed from the thickness direction of the container, the first electrode is provided with a first electrode opening, The second electrode is provided with a second electrode opening, the insulating film is provided with an insulating film opening, and the water repellent film is provided with a water repellent film opening. The diameter of the transmission path formed in (1) also increases or decreases over D1 to Dmax, and the light incident from the incident surface of the optical element passes through the first end face wall regardless of the diameter of the transmission path, and then passes through the first end face wall. The electrode opening, the second liquid portion, the water repellent film opening, the insulating film opening, the second electrode opening, and the second end face wall in this order. It is disclosed.
特許文献3には、表面の所定の位置に、滴をセンタリングする方法として、鐘形のくぼみを形成することよりなり、該くぼみは、滴とくぼみの接触の境界のポイントにおいて、該ポイントならびに対称ポイントの両方で表面に接している円の曲率よりも小さい、又はそれと反対の曲率を備えるよう該位置に形成されることが開示されている。 In US Pat. No. 6,057,089, a method for centering a drop at a predetermined position on a surface comprises forming a bell-shaped depression, which is symmetrical at the point of contact between the drop and the depression. It is disclosed that it is formed at that location to have a curvature that is smaller than or opposite to the curvature of the circle that touches the surface at both points.
本発明は、焦点距離を制御するレンズアレイにおいて、レンズピッチの変更を抑制することができるレンズアレイ及びレンズアレイ製造方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a lens array and a lens array manufacturing method capable of suppressing a change in lens pitch in a lens array for controlling a focal length.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
請求項1の発明は、表面に電極が形成された基板と、前記基板及び前記電極の表面に形成された絶縁層と、前記基板及び前記絶縁層に溝として設けられる隔壁と、前記隔壁間に、電解液によって形成されたレンズと、前記電極と前記電解液とに接続された配線を有しており、前記溝は、前記絶縁層に、刃を切り込ませること、レーザー光照射、溶剤によるエッチング、型による押し当て、又は、これらの組み合わせによって作成されており、前記隔壁は、前記溝の両側に絶縁層を盛り上がらせることによって2つの隔壁が作成されていることを特徴とするレンズアレイである。
The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
The invention according to claim 1, and a substrate on which electrodes are formed on the surface, and the substrate and an insulating layer formed on the surface of the electrode, and the substrate and the that provided as a groove in the insulating layer partition wall between the partition wall to a lens formed by the electrolytic solution, and have a wiring connected to said electrolytic solution and the electrode, the groove, the insulating layer, thereby cut the blade, laser beam irradiation, solvent The lens array is formed by etching by pressing, pressing by a mold, or a combination thereof, and the partition wall is formed of two partition walls by raising an insulating layer on both sides of the groove. It is.
請求項2の発明は、前記隔壁と接して前記レンズを覆う蓋板をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のレンズアレイである。 A second aspect of the present invention is the lens array according to the first aspect, further comprising a cover plate that contacts the partition and covers the lens.
請求項3の発明は、前記溝に導電性物質を有し、該導電性物質は前記電極を接続することを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズアレイである。 A third aspect of the present invention is the lens array according to the first or second aspect, wherein the groove has a conductive material, and the conductive material connects the electrodes.
請求項4の発明は、前記隔壁は前記基板に対して格子状に設けられ、前記導電性物質は格子の頂点部分を含むように設けられて前記電極を接続することを特徴とする請求項3に記載のレンズアレイである。 According to a fourth aspect of the present invention, the partition walls are provided in a lattice shape with respect to the substrate, and the conductive material is provided so as to include apex portions of the lattice to connect the electrodes. It is a lens array as described in above.
請求項5の発明は、樹脂基板の表面に電極を形成する電極形成ステップと、前記電極が形成された樹脂基板の表面に絶縁層を形成する絶縁形成ステップと、前記電極を切断する溝によって隔壁を形成する隔壁形成ステップと、前記隔壁間に、電解液によってレンズを形成するレンズ形成ステップと、前記電極と前記電解液とを接続するように配線する配線ステップを有しており、前記溝は、前記絶縁層に、刃を切り込ませること、レーザー光照射、溶剤によるエッチング、型による押し当て、又は、これらの組み合わせによって作成されており、前記隔壁は、前記溝の両側に絶縁層を盛り上がらせることによって2つの隔壁が作成されていることを特徴とするレンズアレイ製造方法である。 The invention of claim 5 includes an electrode formation step of forming an electrode on the surface of the resin substrate, an insulating forming step of forming an insulating layer on the surface of the resin substrate on which the electrodes are formed, thus the groove cutting the electrode a partition wall formation step of forming the partition wall, between the partition wall, and the lens forming step of forming a lens by the electrolyte, and have a routing step in which the wiring is to connect the electrolyte and the electrode, the groove Is made by cutting the blade into the insulating layer, laser light irradiation, etching with a solvent, pressing with a mold, or a combination thereof, and the partition wall has insulating layers on both sides of the groove. A lens array manufacturing method is characterized in that two partition walls are formed by raising .
請求項6の発明は、前記溝に導電処理を施す導電ステップを有し、前記導電性物質は前記溝によって切断された電極を接続することを特徴とする請求項5に記載のレンズアレイ製造方法である。 6. The lens array manufacturing method according to claim 5, further comprising a conductive step of performing a conductive treatment on the groove, wherein the conductive material connects an electrode cut by the groove. It is.
請求項1のレンズアレイによれば、焦点距離を制御するレンズアレイにおいて、レンズピッチの変更を抑制することができる。 According to the lens array of the first aspect, in the lens array for controlling the focal length, the change of the lens pitch can be suppressed.
請求項2のレンズアレイによれば、基板を傾けた場合にレンズである電解液が流れてしまうことを抑制することができる。 According to the lens array of the second aspect, it is possible to suppress the electrolyte solution that is a lens from flowing when the substrate is tilted.
請求項3のレンズアレイによれば、本構成を有していない場合に比較して、配線数を減少させることができる。 According to the lens array of the third aspect, the number of wirings can be reduced as compared with the case where this configuration is not provided.
請求項4のレンズアレイによれば、焦点距離を制御する2次元レンズアレイにおいて、レンズピッチの変更を抑制することができる。 According to the lens array of the fourth aspect, in the two-dimensional lens array for controlling the focal length, the change of the lens pitch can be suppressed.
請求項5のレンズアレイ製造方法によれば、焦点距離を制御するレンズアレイにおいて、レンズピッチの変更を抑制するレンズアレイを製造することができる。 According to the lens array manufacturing method of the fifth aspect, in the lens array for controlling the focal length, it is possible to manufacture a lens array that suppresses the change of the lens pitch.
請求項6のレンズアレイ製造方法によれば、本構成を有していない場合に比較して、配線数を減少させるレンズアレイを製造することができる。 According to the lens array manufacturing method of the sixth aspect, it is possible to manufacture a lens array in which the number of wirings is reduced as compared with the case where the present configuration is not provided.
まず、本実施の形態を説明する前に、その前提となる技術について説明する。なお、この説明は、本実施の形態の理解を容易にすることを目的とするものである。
レンズアレイとは、正立像を形成する要素レンズ(レンズエレメント)を複数並列的に配列し、像を重ね合わせて全体で1個の連続像を形成する光学系であり、半円柱のレンズを並べたレンチキュラーレンズ等を含む。例えば、3次元画像(3Dともいう)を表現すること、視線を換えることによって複数の画像を表示すること(チェンジングともいう)ができる。配列としては、後述する図1の例のように1次元的に配列したもの(例えば、シリンドリカルレンズアレイ等)、図10の例のように2次元的に配列したもの(例えば、正方形レンズアレイ等の2次元レンズアレイ)等のマイクロレンズアレイが含まれる。
また、レンチキュラーレンズやフライアイレンズのようなレンズアレイを用いた立体(3D)表示技術が知られている。この技術では、レンズアレイを平面(2D)画面(例えば、液晶ディスプレイ等)に重ねて用いられる。通常、レンズアレイの焦点面にディスプレイ面がくることになる。
表示される画像(動画等の映像を含む)の立体感はレンズの焦点距離により影響されるため、表現したい立体感に応じてレンズの焦点距離を制御できることが望ましい。
さらに、通常の2D画像やテキストを表示する場合(3D画像以外の画像を表示する場合)、レンズアレイが存在すると、そのレンズアレイの下にある通常の2D画像やテキストの認識がしづらくなる。
First, before explaining the present embodiment, a technique that is a premise thereof will be described. This description is intended to facilitate understanding of the present embodiment.
A lens array is an optical system in which a plurality of element lenses (lens elements) that form an erect image are arranged in parallel, and the images are superimposed to form one continuous image as a whole. Including lenticular lenses. For example, a three-dimensional image (also referred to as 3D) can be expressed, and a plurality of images can be displayed (also referred to as changing) by changing the line of sight. As an array, a one-dimensional array (for example, a cylindrical lens array or the like) as in the example of FIG. 1 described later, or a two-dimensional array (for example, a square lens array or the like) as in the example of FIG. A microlens array such as a two-dimensional lens array).
A three-dimensional (3D) display technique using a lens array such as a lenticular lens or a fly-eye lens is also known. In this technique, a lens array is used by being superimposed on a flat (2D) screen (for example, a liquid crystal display). Usually, the display surface comes to the focal plane of the lens array.
Since the stereoscopic effect of displayed images (including videos such as moving images) is affected by the focal length of the lens, it is desirable that the focal length of the lens can be controlled according to the stereoscopic effect desired to be expressed.
Furthermore, when displaying a normal 2D image or text (when displaying an image other than a 3D image), if a lens array is present, it is difficult to recognize the normal 2D image or text under the lens array.
これらは、レンズの焦点距離が固定であるために生じる。
レンズの焦点距離を制御する方法として、Electrowetting効果を用いたレンズが知られている(文献:Appl. Phys. Lett, 85, 1128(2004), R. Shamai, et al, Soft Matter, 4, 38(2008))。この技術は、電解液の液滴形状を電場で制御することで、電解液で構成されるレンズの焦点距離(曲率)を制御する技術である。
図2は、レンズの焦点距離を制御する原理の例を示す説明図である。樹脂基板100の表面に絶縁層120が形成されており、絶縁層120上に液滴である電解液160があり、樹脂基板100と電解液160との間に電圧を印可(電場を生成)して、その電解液160の形状を変形させた例を示している。図2(b)の例に示すように、形状が変更した電解液160はレンズ幅が変化する。つまり、レンズピッチが変化することとなる。
These occur because the focal length of the lens is fixed.
As a method for controlling the focal length of a lens, a lens using the Electroetching effect is known (Reference: Appl. Phys. Lett, 85, 1128 (2004), R. Shamai, et al, Soft Matter, 4, 38. (2008)). This technique is a technique for controlling the focal length (curvature) of a lens composed of an electrolytic solution by controlling the droplet shape of the electrolytic solution with an electric field.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of the principle of controlling the focal length of a lens. An insulating
レンズピッチを変えずにレンズ効果の有無を切り替える(2D/3D表示の切り替え)には、レンズ材料(液体)を凹状の基板面に塗布することが必要である。
特許文献3には、レンズ位置のセンタリング性を向上させるために、基板に円錐状凹部を設けることが記載されている。しかし、円錐状の凹部を精度よく作製することは非常に困難である。それを解決するために、特許文献1では、凹部を角錐状にすることが記載されている。
In order to switch the presence or absence of the lens effect without changing the lens pitch (switching of 2D / 3D display), it is necessary to apply a lens material (liquid) to the concave substrate surface.
Patent Document 3 describes that a conical recess is provided on a substrate in order to improve the centering property of a lens position. However, it is very difficult to accurately produce a conical recess. In order to solve this problem, Patent Document 1 describes that the concave portion has a pyramid shape.
以下、図面に基づき本発明を実現するにあたっての好適な一実施の形態の例を説明する。
本実施の形態のレンズアレイは、表面に電極が形成された基板と、基板及び電極の表面に形成された絶縁層と、基板及び絶縁層に溝として設けられる複数の隔壁と、複数の隔壁間に、電解液によって形成されたレンズと、電極と電解液とに接続された配線によって構成されている。なお、基板として樹脂基板を例示して説明する。また、「基板及び絶縁層に溝として設けられる複数の隔壁」とは、例えば、電極を切断する溝によって形成された複数の隔壁である。このレンズアレイは、Electrowetting効果(電気的濡れ性効果)を用いたものである。Electrowetting効果とは、電極上の膜に置かれた液滴に電圧を加えることにより、液滴の接触角が変化する現象のことであり、図4を用いて詳述する。
Hereinafter, an example of a preferred embodiment for realizing the present invention will be described with reference to the drawings.
The lens array according to the present embodiment includes a substrate having an electrode formed on the surface, an insulating layer formed on the surface of the substrate and the electrode, a plurality of partition walls provided as grooves in the substrate and the insulating layer, and a plurality of partition walls. In addition, the lens is formed of a lens formed of an electrolytic solution, and wiring connected to the electrode and the electrolytic solution. Note that a resin substrate will be described as an example for explanation. Further, “a plurality of partition walls provided as grooves in the substrate and the insulating layer” are, for example, a plurality of partition walls formed by grooves for cutting electrodes. This lens array uses an Electroetching effect (electric wettability effect). The electroetching effect is a phenomenon in which the contact angle of a droplet changes when a voltage is applied to the droplet placed on the film on the electrode, and will be described in detail with reference to FIG.
レンズアレイ、そのレンズアレイの製造方法について、図1、図3〜6を用いて説明する。図1は、レンズアレイの製造方法の例を示す説明図である。図3は、レンズの焦点距離の制御によってレンズを変形させる例を示す説明図である。図4は、レンズの焦点距離を制御する例を示す説明図である。図5は、刃によって隔壁を形成する例を示す説明図である。図6は、レンズアレイの製造方法例を示すフローチャートである。このフローチャートにしたがって、各図を用いて説明する。図1等では、シリンドリカルレンズを例にして説明するが、この製造方法はレンズ形状にはよらず適用可能である。例えば、正方形レンズ、円形レンズ等がある。 A lens array and a method for manufacturing the lens array will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a manufacturing method of a lens array. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example in which the lens is deformed by controlling the focal length of the lens. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of controlling the focal length of a lens. FIG. 5 is an explanatory view showing an example in which a partition is formed by a blade. FIG. 6 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a lens array. This will be described with reference to the flowcharts. In FIG. 1 and the like, a cylindrical lens will be described as an example, but this manufacturing method can be applied regardless of the lens shape. For example, there are a square lens and a circular lens.
ステップS602では、樹脂基板100を作成する。樹脂基板100は、透明な基板であればよく、後述するように、樹脂基板100の表面に電極110(この電極110は膜状のものであってもよい)、絶縁層120を形成できるものであればよい。また、隔壁を形成する一部となるので、刃等で凹部を形成できるものであればよい。より具体的には、樹脂基板100としては透明性と寸法安定性の高い樹脂が望ましく、例えば、シクロオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、PETG、シクロオレフィン樹脂の例として、ARTON(R)(JSR社製)とゼオネックス(R)(日本ゼオン社製)等がある。
In step S602, the
ステップS604では、図1(a)の例に示すように、樹脂基板100の表面に電極110を形成する。例えば、蒸着等により金属膜等の電極110を形成すればよい。この電極110がレンズアレイの電極となる。なお、電極110が透明であれば、樹脂基板100の表面全面であってもよい。透明電極の例として、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)等がある。ただし、一般的にはレンズを形成する領域には形成せず、隔壁を形成する箇所(スクラッチライン130a、スクラッチライン130b)に電極110a、電極110bを形成する。
In step S604, the electrode 110 is formed on the surface of the
ステップS606では、図1(b)の例に示すように、電極110を含む樹脂基板100に絶縁層120を形成して、レンズ基板190を作成する。本実施の形態における絶縁層120としては、絶縁性のあるものであれば特に制限はないが、透明性が高いものが望ましい。絶縁層120に用いられる樹脂としては、樹脂基板100に用いられるものと同じ樹脂やフッ素樹脂がある。
ステップS604で電極110を形成した樹脂基板100の表面にさらに、絶縁層120を形成する。例えば、スピンコート等の技術を用いればよい。さらに、絶縁層120の表面に撥液処理を施してもよい。以下、この多層基板をレンズ基板190と呼ぶ。
In step S606, as shown in the example of FIG. 1B, the insulating
An insulating
ステップS608では、図1(c1)、(c2)の例に示すように、レンズ基板190の表面を刃180でスクラッチして、隔壁を形成する。図1(c2)の例は、隔壁を形成したレンズ基板190の断面図を示すものである。隔壁の形成とは、図5(a)の例に示すように、ステップS606で作成したレンズ基板190に対して、鋭利な刃180でスクラッチして、隔壁(隔壁142a1、隔壁142a2等)を形成する。なお、図5の例では、説明を簡略化するため、電極110を省略している。ここで、「刃によって隔壁を形成」とは、絶縁層120に刃180を切り込ませて、溝(溝140a等)を作り、その刃180の両側に絶縁層120(隔壁の一部として樹脂基板100、電極110を含む)を盛り上がらせることによって隔壁(隔壁142a1、隔壁142a2等)を作成することである。また、刃180による隔壁形成によって電極110を切断することとなる。図1(c1)の例では、電極110aは電極110a1、電極110a2に切断されており、電極110bは電極110b1、電極110b2に切断されている。
「溝」と「隔壁間」について説明する。「溝」とは、後述するレンズを形成する隔壁間とは異なり、1つの組である第1の隔壁と第2の隔壁の間にある溝のことであり、溝にはレンズは形成されず、レンズとレンズの間の領域になる。「隔壁間」とは、2つの組の隔壁があり、前述と同様に1つの組は第1の隔壁と第2の隔壁であり、もう1つの組は第3の隔壁と第4の隔壁である場合、第2の隔壁と第3の隔壁が隣り合う場合、第2の隔壁と第3の隔壁の間のことであり、レンズが形成される領域である。刃によって隔壁を形成した場合、「溝」は1つの刃によって形成されたスクラッチ跡である。「隔壁間」は、2つの刃によって形成された4つの隔壁(2組の隔壁)のうち、中央の2つの隔壁間(一方の組の隔壁と他方の組の隣り合う隔壁との間)のことである。図1(c2)の例で示すと、溝140aは隔壁142a1と隔壁142a2の間にあり、隔壁間150は隔壁142a2と隔壁142b1の間である。
なお、隔壁形成の方法として、刃180の引っ掻き以外に、レーザー光照射、溶剤によるエッチング、型による押し当て、これらの組み合わせでもよい。
In step S608, as shown in the examples of FIGS. 1C1 and 1C2, the surface of the
The “groove” and “between partition walls” will be described. A “groove” is a groove between a first partition and a second partition, which is a pair, unlike between the partition walls forming a lens, which will be described later. No lens is formed in the groove. , Become the area between the lenses. “Between partitions” has two sets of partition walls, one set is a first partition wall and a second partition wall, and the other group is a third partition wall and a fourth partition wall, as described above. In some cases, when the second partition wall and the third partition wall are adjacent to each other, it is between the second partition wall and the third partition wall, and is a region where a lens is formed. When the partition is formed by the blade, the “groove” is a scratch mark formed by one blade. “Between partition walls” means that between four partition walls (two sets of partition walls) formed by two blades, between the center two partition walls (between one set of partition walls and the other set of adjacent partition walls). That is. In the example of FIG. 1C2, the
As a method for forming the partition wall, in addition to scratching the
ステップS610では、図5(b)の例に示すように、滴下装置を用いて隔壁間に電解液160を吐出する。本実施の形態に用いられる電解液160としては、導電性をもつ液体であれば特に制限はない。例えば、塩のようなイオン成分を加えた水(食塩水、硫酸ナトリウム水溶液など)が挙げられる。隔壁間150が凹部となり、レンズを形成する箇所となる。これによって、図2(c)を用いて前述したように、電圧を印可してもレンズピッチの変化を抑制することになる。
ステップS612では、図1(d)の例に示すように、配線処理を施す。電極110a2に電線170aを接続し、電極110b1に電線170bを接続し、電解液160に電線174を接続し、電源170によって電圧を印可する。電解液160によりレンズ形状を形成し、電圧印加によりレンズ形状を制御する。つまり、電圧印可を制御することによってレンズ(電解液160)の曲率を変化させて、図3(a)の例に示すように3Dレンズ用に電解液160を盛り上がらせたり、図3(b)の例に示すように2Dレンズ用(レンズ効果なし)に平面にしたりすることができる。もちろんのことながら、図3(a)の例と図3(b)の例の中間の曲率に変化させることもできる。なお、図1では、1つのレンズの例を示しているが、レンズアレイであるので複数のレンズであることは明らかである。
In step S610, as shown in the example of FIG. 5B, the
In step S612, wiring processing is performed as shown in the example of FIG. The
図4に示す例を用いて、Electrowetting効果による曲率(接触角)の制御について説明する。図4(a)の例は電源OFFの状態を示しており、図4(b)の例は電源ONの状態を示している。なお、θ0、θは隔壁142a2に対する電解液160の表面の接触角を示している。
また、隔壁間にレンズを形成するレンズアレイとして、図7の例に示すようにしてもよい。つまり、レンズアレイの上部に、複数の隔壁と接しており、レンズを覆うように透明な蓋板700を設けてもよい。本実施の形態における蓋板700は、透明性があるガラスや樹脂が用いることができる。レンズアレイが使用される波長に対して透明性が高いことが望ましい。蓋板700の例として、樹脂基板100で用いられる樹脂と同じものが挙げられる。
そして、蓋板700側の電解液160に接続する電極として電極710a2、電極710b1を用いてもよい。電極710a2の位置は隔壁142a2側にあり、電極710b1の位置は隔壁142b1側にある。例えば、電極710a2と電極110a2の2つの間で電場を作る。そして、隔壁間150には、オイル760、電解液160を収める。このようにすることによって、レンズアレイを水平だけでなく、垂直等の状態でも用いることができるようになる。
なお、蓋板700側にある電極について、透明電極を採用したならば、蓋板700の全面に形成することも可能である。
Further, as a lens array in which lenses are formed between partition walls, the example shown in FIG. 7 may be used. That is, a
Then, the electrodes 710a2 and 710b1 may be used as electrodes connected to the
If a transparent electrode is used for the electrode on the
図8は、レンズアレイの配線例を示す説明図である。電解液860、電解液862、電解液864等のように、レンズが複数あり、電解液860に対して電線872a、電線872b、電線874aがあり、電解液862に対して電線872c、電線872d、電線874cがあり、電解液864に対して電線872e、電線872f、電線874eがある。つまり、配線は、レンズ基板190側に1つのレンズにつき2つの配線(例えば、電解液860に対して電線872a、電線872b)が必要となる。なお、レンズアレイの個々のレンズの形状を制御する必要があるならば、個々のレンズ用の電源に配線すればよい。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a wiring example of the lens array. There are a plurality of lenses such as an
図8の例に示した配線を減少させるために、レンズアレイ内の溝に導電性物質を有し、その導電性物質によってその溝によって切断された電極を接続させる。図9は、レンズアレイの配線例を示す説明図である。
レンズアレイの各溝に導電処理を施して配線を減少している。つまり、レンズ基板190側の配線は、図8の例では6本(電線872a〜872f)であったが、図9(a)の例では4本(電線972a、972c、972e、972f)である。図9(b)の例は、図9(a)の例の説明領域950の横断面を拡大したものである。
溝部分に導電性物質910、導電性物質920を入れることにより、電極110a1と電極110a2を接続し、電極110b1と電極110b2を接続している。例えば、銀などの導電性を有する金属粒子をバインダーとなる樹脂に分散させた液体をディスペンサやインクジェット機器により溝内に塗布し硬化させることによって、導電性物質910、導電性物質920を形成する。導電性物質として、例えば、導電性ペーストである藤倉化成株式会社製のドータイトD500、D362、D550、アサヒ化学研究所製のLS−453−1等がある。
In order to reduce the wiring shown in the example of FIG. 8, a conductive material is provided in a groove in the lens array, and an electrode cut by the groove is connected by the conductive material. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a wiring example of the lens array.
Conductive treatment is applied to each groove of the lens array to reduce wiring. That is, the number of wirings on the
By putting a
次に、図10を用いて、2次元レンズアレイの製造方法について説明する。もちろんのことながら、ここでのレンズ基板190にも電極110、絶縁層120が形成されている。
この製造方法は、隔壁構造を格子状に形成するものである。主に正方形レンズの製造方法について、図10を用いて説明する。
図10(a)の例に示すような一方向(垂直方向)の隔壁形成を行う。つまり、レンズ基板190に対して、刃(Blade)1010によって垂直方向の溝(溝1020、1030、1040等)をつけることによって隔壁(隔壁1022、1024、1032、1034、1042、1044等)を生成する。
次に、図10(b)の例に示すような正方形開口の形成を行う。つまり、図10(a)とは異なる方向での隔壁形成を行う。つまり、レンズ基板190に対して、刃1010によって水平方向の溝(溝1070、1080等)をつけることによって隔壁(隔壁1072、1074、1082、1084等)を生成する。例えば、隔壁1044、1052、1074、1082によって1つの正方形開口が形成される。
なお、刃1010をレンズ基板190に対して、相対的に移動することで隔壁を形成しているが、正方形開口の形状をした刃(金型)を基板に押し当てて隔壁を形成してもよい。レーザー光によるアブレーションにより溝構造を形成してもよい。また、この場合、刃の形状として、正方形開口以外に、多角形開口(例えば、長方形(縦と横の長さが異なる四角形)、六角形等)、円開口、楕円開口等を含んでいてもよい。なお、レンズの形状(開口)とは、隔壁によって囲まれた領域の形状のことをいう。
図10(c)の例に示すような滴下装置1096による電解液の吐出を行う。レンズ基板190の第1の隔壁(隔壁1022、1024、1032、1034、1042、1044等)と第2の隔壁(隔壁1072、1074、1082、1084等)によって囲まれた領域(ここでは、正方形)に電解液(電解液1026、1036、1046、1056等)を充填する。つまり、レンズ基板190に生成された隔壁に囲まれた孔にレンズ材の電解液1036等を滴下する。
Next, the manufacturing method of a two-dimensional lens array is demonstrated using FIG. Of course, the electrode 110 and the insulating
In this manufacturing method, the partition wall structure is formed in a lattice shape. A method for manufacturing a square lens will be mainly described with reference to FIG.
Partition formation in one direction (vertical direction) as shown in the example of FIG. That is, partition walls (
Next, a square opening as shown in the example of FIG. 10B is formed. That is, the partition walls are formed in a direction different from that in FIG. That is, partition walls (
In addition, although the partition is formed by moving the
The electrolytic solution is discharged by a
図11は、2次元レンズアレイの配線例を示す説明図である。図10の例のように製造されたレンズアレイにおいても、前述した図9の例に示すように溝において配線を接続することができる。図11の例では、電極1100aと電極1100bを導電性物質1100によって接続し、電極1110aと電極1110bを導電性物質1110によって接続し、電極1120aと電極1120bを導電性物質1120によって接続し、電極1130aと電極1130bを導電性物質1130によって接続したものである。つまり、各レンズ周囲の溝によって切断された電極を接続するように導電性物質を入れる。これによって、レンズ基板190側における各レンズの配線はそれぞれ1箇所で済むことになる。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of wiring of a two-dimensional lens array. Also in the lens array manufactured as in the example of FIG. 10, the wiring can be connected in the groove as shown in the example of FIG. 9 described above. In the example of FIG. 11, the
図12は、2次元レンズアレイの配線例を示す説明図である。図12の例では、電極1100aと電極1100bと電極1110aと電極1110bと電極1120aと電極1120bと電極1130aと電極1130bを導電性物質1200によって接続したものである。つまり、隣り合うレンズの溝によって切断された電極を接続するように導電性物質を入れる。ここで隣り合うレンズとは、電極が切断された箇所(導電性物質1200の位置)の周囲にあるレンズ群(図12の例の場合は4つ)のことをいう。これによって、レンズアレイの配線は全体で1箇所で済むことになる。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a wiring example of a two-dimensional lens array. In the example of FIG. 12, the
上述した実施の形態は、本発明の実施の形態の一態様であり、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is an aspect of the embodiment of the present invention, and is not limited thereto. Various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
100…樹脂基板
110…電極
120…絶縁層
130…スクラッチライン
140…溝
142…隔壁
150…隔壁間
160…電解液
170…電源
170a、170b…電線
174…電線
180…刃
190…レンズ基板
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基板及び前記電極の表面に形成された絶縁層と、
前記基板及び前記絶縁層に溝として設けられる隔壁と、
前記隔壁間に、電解液によって形成されたレンズと、
前記電極と前記電解液とに接続された配線
を有しており、
前記溝は、前記絶縁層に、刃を切り込ませること、レーザー光照射、溶剤によるエッチング、型による押し当て、又は、これらの組み合わせによって作成されており、
前記隔壁は、前記溝の両側に絶縁層を盛り上がらせることによって2つの隔壁が作成されている
ことを特徴とするレンズアレイ。 A substrate having electrodes formed on the surface;
An insulating layer formed on the surface of the substrate and the electrode;
A partition wall that is provided as a groove on the substrate and the insulating layer,
A lens formed of an electrolyte between the partition walls ;
And have a wiring connected to said electrolyte and said electrode,
The groove is created by cutting the blade into the insulating layer, laser light irradiation, etching with a solvent, pressing with a mold, or a combination thereof,
2. The lens array according to claim 2, wherein the partition walls are formed by raising an insulating layer on both sides of the groove .
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズアレイ。 The lens array according to claim 1, further comprising a lid plate that contacts the partition wall and covers the lens.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズアレイ。 The lens array according to claim 1, wherein the groove has a conductive material, and the conductive material connects the electrodes.
前記導電性物質は格子の頂点部分を含むように設けられて前記電極を接続する
ことを特徴とする請求項3に記載のレンズアレイ。 The partition walls are provided in a lattice shape with respect to the substrate,
The lens array according to claim 3, wherein the conductive material is provided so as to include an apex portion of a lattice to connect the electrodes.
前記電極が形成された樹脂基板の表面に絶縁層を形成する絶縁形成ステップと、
前記電極を切断する溝によって隔壁を形成する隔壁形成ステップと、
前記隔壁間に、電解液によってレンズを形成するレンズ形成ステップと、
前記電極と前記電解液とを接続するように配線する配線ステップ
を有しており、
前記溝は、前記絶縁層に、刃を切り込ませること、レーザー光照射、溶剤によるエッチング、型による押し当て、又は、これらの組み合わせによって作成されており、
前記隔壁は、前記溝の両側に絶縁層を盛り上がらせることによって2つの隔壁が作成されている
ことを特徴とするレンズアレイ製造方法。 An electrode forming step of forming an electrode on the surface of the resin substrate;
An insulation forming step of forming an insulating layer on the surface of the resin substrate on which the electrodes are formed;
A partition wall formation step of forming a result partition wall into the groove of cutting the electrode,
A lens forming step of forming a lens with an electrolytic solution between the partition walls;
And have a routing step in which the wiring is to connect the electrolyte and the electrode,
The groove is created by cutting the blade into the insulating layer, laser light irradiation, etching with a solvent, pressing with a mold, or a combination thereof,
2. The lens array manufacturing method according to claim 1, wherein two partition walls are formed by raising an insulating layer on both sides of the groove .
を有し、
前記導電性物質は前記溝によって切断された電極を接続する
ことを特徴とする請求項5に記載のレンズアレイ製造方法。 A conductive step of conducting a conductive treatment on the groove;
6. The lens array manufacturing method according to claim 5, wherein the conductive material connects electrodes cut by the grooves.
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