專(zhuān)利名稱(chēng)：微透鏡及其微透鏡的制造方法、光學(xué)片、漫射片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微透鏡、光學(xué)片、漫射片、導(dǎo)光片、背光燈、投影用屏幕、投影系統(tǒng)、電光學(xué)裝置及電子機(jī)器以及微透鏡的制造方法。
背景技術(shù)：
背光燈被作為筆記本型個(gè)人電腦、攜帶終端等液晶顯示器裝置等的光源使用，被要求有光線(xiàn)指向性和高亮度。
以往的背光燈的構(gòu)成是將在上面及底面上分別形成了微透鏡和微小突起的漫射片接合設(shè)置于導(dǎo)光片的上面。在所述構(gòu)成中，從外部光源照射光，在導(dǎo)光片內(nèi)反復(fù)進(jìn)行反射的光線(xiàn)被從所述微小突起導(dǎo)向漫射片內(nèi)，利用微透鏡使被引導(dǎo)的光實(shí)現(xiàn)良好的光線(xiàn)指向性(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
特開(kāi)平10-39118號(hào)公報(bào)[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]特開(kāi)2005-71928號(hào)公報(bào)但是，專(zhuān)利文獻(xiàn)1的漫射片的微透鏡由于是利用模具成形或光刻法形成，因此有形成工序多，加工費(fèi)用高的問(wèn)題。專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，記載有利用液滴噴出法在基板上附著透鏡材料，使該透鏡固化而容易地形成微透鏡的方法。但是，所形成的微透鏡的曲率由于被大致相等地形成，因此對(duì)于多種色要素難以實(shí)現(xiàn)光線(xiàn)指向性或亮度的調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決所述的問(wèn)題而完成的，其目的在于，提供對(duì)于多種色要素具有高亮度，光線(xiàn)指向性?xún)?yōu)良的微透鏡、光學(xué)片、漫射片、導(dǎo)光片、背光燈、投影用屏幕、投影系統(tǒng)、電光學(xué)裝置及電子機(jī)器以及微透鏡的制造方法。
為了解決所述問(wèn)題，本發(fā)明的主旨在于，具有向具有透光性的基板上噴出液狀的透鏡材料的透鏡材料噴出工序、將透鏡材料固化而形成微透鏡的透鏡材料固化工序，根據(jù)透鏡材料噴出工序的噴出部位而形成曲率不同的微透鏡。
這樣，在透鏡材料噴出工序中，向基板上噴出透鏡材料，其后，在透鏡材料固化工序中將透鏡材料固化而形成微透鏡。這里，微透鏡被按照根據(jù)透鏡材料噴出工序中所噴出的部位而具有不同的曲率的方式形成。利用從曲率不同的微透鏡中照射的聚光性的特性，例如就可以對(duì)多種色要素分別地實(shí)現(xiàn)光線(xiàn)指向性的最佳化。
本發(fā)明的微透鏡的制造方法也可以在透鏡材料噴出工序之前，具有對(duì)基板的面實(shí)施疏液處理的疏液處理工序，在透鏡材料噴出工序中，向?qū)嵤┝耸枰禾幚淼牟课缓蛯?shí)施了疏液處理的部位以外的部位噴出透鏡材料，形成曲率不同的微透鏡。
這樣，利用疏液處理工序，在基板上設(shè)置被疏液處理了的部位和未被疏液處理的部位，通過(guò)向疏液處理了的部位噴出透鏡材料，就可以利用疏液效果形成曲率大的透鏡材料。通過(guò)向未被疏液處理的部位噴出透鏡材料，就可以形成與向疏液處理了的部位噴出的透鏡材料相比曲率更小的透鏡材料。將這些透鏡材料固化，就可以容易地形成曲率不同的微透鏡。
本發(fā)明的微透鏡的制造方法也可以在透鏡材料噴出工序之前，具有在基板上形成具有透光性的凸部，在凸部間形成相對(duì)于基板的凸部凹下的凹部的凹凸部形成工序，透鏡材料噴出工序中，向凸部和凹部噴出透鏡材料，形成曲率不同的微透鏡。
這樣，利用凹凸部形成工序，在基板上形成凹部和凸部。向凸部噴出的透鏡材料，在凸部的上端面周緣的邊緣部分，透鏡材料的端部因閉鎖作用而被限制了泄漏展寬，與向凹部噴出的透鏡材料相比，可以形成具有更大曲率的微透鏡。另外，通過(guò)使微透鏡密集，可以實(shí)現(xiàn)高亮度。
本發(fā)明的微透鏡的制造方法也可以按照使在距離基板的朝向出射方向的給定距離的位置的聚光率大致相等的方式來(lái)設(shè)定微透鏡的曲率。
這樣，例如在向色要素照射了光時(shí)，由于從微透鏡中射出的聚光率在色要素面上大致相等，因此就可以具有高亮度，減少亮度偏差。
本發(fā)明的微透鏡的主旨在于，利用所述的微透鏡的制造方法制造。
這樣，通過(guò)形成曲率不同的微透鏡，就可以對(duì)多種色要素實(shí)現(xiàn)光線(xiàn)指向性、亮度的最佳化。
本發(fā)明的光學(xué)片的主旨在于，具備具有透光性的基板、形成于基板上的多個(gè)微透鏡，多個(gè)微透鏡當(dāng)中的至少一個(gè)與其他的微透鏡曲率不同。
這樣，由于微透鏡在基板上被以不同的曲率形成，例如可以對(duì)多個(gè)色要素，實(shí)現(xiàn)最佳的光線(xiàn)指向特性。
本發(fā)明的光學(xué)片也可以具有形成于基板上的凸部、形成于凸部上的微透鏡，形成于基板上的微透鏡和形成于凸部上的微透鏡的曲率不同。
這樣，例如利用形成于凸部上的曲率大的微透鏡、形成于基板上的曲率小的微透鏡，在色要素面上，就可以獲得大致相等的聚光率。
本發(fā)明的光學(xué)片也可以根據(jù)相對(duì)于基板面的微透鏡的高度而使微透鏡的曲率不同。
這樣，由于微透鏡的曲率根據(jù)相對(duì)于基板面的高度而不同，因此就能夠以微透鏡的高度為基準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳的光線(xiàn)指向特性。
本發(fā)明的光學(xué)片的微透鏡也可以相對(duì)于基板面越低，則曲率越小。
這樣，由于微透鏡被按照相對(duì)于基板面越低則曲率越小的方式形成，因此就可以延長(zhǎng)聚光點(diǎn)的距離。
本發(fā)明的光學(xué)片也可以是漫射片。
這樣，由于形成曲率不同的微透鏡，因此例如就可以按照使向色要素照射的聚光率變得大致均一的方式來(lái)進(jìn)行最佳的調(diào)整。
本發(fā)明的光學(xué)片也可以是具有將從外部光源照射的光反射的反射片、將從外部光源照射的光導(dǎo)向全體面的導(dǎo)光部的導(dǎo)光片。
這樣，由于形成曲率不同的微透鏡，因此就可以提高漫射性，提高光線(xiàn)指向性。
本發(fā)明的導(dǎo)光片也可以按照相對(duì)于從基板的側(cè)部照射的外部光源的位置，使微透鏡的曲率隨著距離外部光源的距離變遠(yuǎn)而增大的方式來(lái)形成微透鏡。
這樣，由于被按照使微透鏡的曲率隨著遠(yuǎn)離光源而變大的方式形成，因此就可以抑制光量的降低，獲得均一的亮度。
本發(fā)明是具備了菲涅耳透鏡、透鏡(lenticular)片的投影用屏幕，其主旨在于，透鏡(lenticular)片使用了所述的光學(xué)片。
這樣，就可以提供具有良好的漫射性的投影用屏幕。
本發(fā)明的投影系統(tǒng)的主旨在于，具備了所述的投影用屏幕。
這樣，就可以提高所投射的圖像的識(shí)認(rèn)性，提供高畫(huà)質(zhì)的投影系統(tǒng)。
本發(fā)明的背光燈的主旨在于，具備了所述的光學(xué)片和導(dǎo)光片當(dāng)中的至少一個(gè)。
這樣，就可以提供通過(guò)形成改變了曲率的微透鏡而可以將光的漫射效率最佳化的背光燈。
本發(fā)明的電光學(xué)裝置的主旨在于，具備了所述的背光燈。
這樣，就可以提供光線(xiàn)指向性良好的電光學(xué)裝置。
本發(fā)明的電子機(jī)器的特征是，搭載了所述的電光學(xué)裝置。
這樣，就可以提供光線(xiàn)指向性良好的電子機(jī)器。


圖1是示意性地表示了光學(xué)片的構(gòu)成圖。
圖2是示意性地表示了漫射片的剖面圖。
圖3是示意性地表示了導(dǎo)光片的剖面圖。
圖4是示意性地表示了背光燈的剖面圖。
圖5是示意性地表示了作為電光學(xué)裝置的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖6是示意性地表示了作為電子機(jī)器的攜帶終端的剖面圖。
圖7是示意性地表示了投影用屏幕的剖面圖。
圖8是示意性地表示了投影系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖9表示噴頭的構(gòu)成，(a)是局部剖開(kāi)了的立體圖，(b)是要部剖面圖。
圖10是表示微透鏡的制造方法的工序圖。
圖11是示意性地表示了變形例的光學(xué)片的剖面圖。
圖12是表示變形例的微透鏡的制造方法的工序圖。
其中，10…光學(xué)片，11、21、34、93…基板，13…凸部，15、17…微透鏡，19…凹部，20…作為光學(xué)片的漫射片，30…作為光學(xué)片的導(dǎo)光片，32、102…外部光源，33…反射片，40…背光燈，50…作為電光學(xué)裝置的液晶顯示裝置，90…投影用屏幕，94…作為光學(xué)片的雙凸透鏡薄片，95…菲涅耳透鏡，96…作為光學(xué)片的散射膜，100…投影系統(tǒng)，110…噴頭，129…曝光機(jī)，130…掩模，160…紫外線(xiàn)照射機(jī)。
具體實(shí)施例方式
以下，將依照附圖對(duì)將本發(fā)明具體化了的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
(光學(xué)片的構(gòu)成)首先，對(duì)本發(fā)明的光學(xué)片的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖1是示意性地表示了光學(xué)片10的構(gòu)成圖。
圖1中，光學(xué)片10由具有透光性的基板11、形成于基板11上的具有透光性的凸部13、形成于凸部13上的微透鏡15、形成于基板11上的微透鏡17等構(gòu)成。
基板11具有透過(guò)光的透明性，例如可以使用石英、玻璃或丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚碳酸酯、聚酯等透明樹(shù)脂材料。
凸部13形成具有近似平坦形狀的頂部的近似圓柱形狀，在基板11上被以大致均等的間隔形成多個(gè)。另外，凸部13具有透過(guò)光的透明性，例如可以使用丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、酚醛清漆樹(shù)脂等。
形成于凸部13上的微透鏡15被按照根據(jù)形成部位而使曲率不同的方式形成。
形成于基板11上的微透鏡17形成近似半球形狀，被大致均等地形成于大致均等地配置的微透鏡15的排列之間。
微透鏡15、17例如可以使用紫外線(xiàn)固化型丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、紫外線(xiàn)固化型環(huán)氧樹(shù)脂，作為前體，可以舉出聚酰亞胺前體。
紫外線(xiàn)固化型樹(shù)脂由含有預(yù)聚物、低聚物及單體當(dāng)中的至少一種和光聚合引發(fā)劑的樹(shù)脂構(gòu)成。
紫外線(xiàn)固化型丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂中，作為預(yù)聚物或低聚物，例如可以利用環(huán)氧丙烯酸酯類(lèi)、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯類(lèi)、聚酯丙烯酸酯類(lèi)、聚醚丙烯酸酯類(lèi)、螺乙縮醛類(lèi)丙烯酸酯類(lèi)等丙烯酸酯類(lèi)、環(huán)氧甲基丙烯酸酯類(lèi)、聚氨酯甲基丙烯酸酯類(lèi)、聚酯甲基丙烯酸酯類(lèi)、聚醚甲基丙烯酸酯類(lèi)等甲基丙烯酸酯類(lèi)等。
作為單體，例如可以舉出2-乙基己基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-乙基己基酯、2-羥乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥乙基酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、丙烯酸卡必醇酯、四氫糠醇丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、二環(huán)戊烯基丙烯酸酯、1，3-丁二醇丙烯酸酯等單官能性單體、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇甲基丙烯酸酯、新戊二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯等二官能性單體、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等多官能性單體。
作為光聚合引發(fā)劑，例如可以舉出2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮等苯乙酮類(lèi)、α-羥基異丁基苯酮、p-異丙基-α-羥基異丁基苯酮等丁基苯酮類(lèi)、p-叔丁基二氯苯乙酮、α，α-二氯-4-苯氧基苯乙酮等鹵化苯乙酮類(lèi)、二苯甲酮、N，N-四乙基-4，4-二氨基二苯甲酮等二苯甲酮類(lèi)、二苯甲酰、二苯甲酰二甲基縮酮等二苯甲酰類(lèi)、苯偶姻、苯偶姻烷基醚等苯偶姻類(lèi)、1-苯基-1，2-丙烷二酮-2-(o-乙氧基羰基)肟等肟類(lèi)、2-甲基噻噸酮、2-氯噻噸酮等噻噸酮類(lèi)、苯偶姻醚、異丁基苯偶姻醚等苯偶姻醚類(lèi)、米蚩酮類(lèi)的自由基引發(fā)化合物。將紫外線(xiàn)固化型丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂固化后的樹(shù)脂具有透明度高的優(yōu)點(diǎn)。
作為聚酰亞胺前體，可以舉出聚酰胺酸、聚酰胺酸的長(zhǎng)鏈烷基酯等。由于使聚酰亞胺前體熱固化而得的聚酰亞胺類(lèi)樹(shù)脂在可見(jiàn)光區(qū)域中，具有80％以上的透過(guò)率，折射率高達(dá)1.7～1.9，因此可以獲得很大的透鏡效果。
(漫射片的構(gòu)成)下面，對(duì)作為本發(fā)明的光學(xué)片的漫射片的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖2是示意性地表示了漫射片的剖面圖。漫射片20是起到將未圖示的光源的光向色要素均一地照射的作用的構(gòu)件。
圖2中，漫射片20由具有透光性的基板21、形成于基板21上的具有透光性的凸部13、形成于凸部13上的微透鏡15、形成于基板21上的微透鏡17等構(gòu)成。
基板21具有透過(guò)光的透明性，例如可以使用石英、玻璃或丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚碳酸酯、聚酯等透明樹(shù)脂材料。另外，考慮到聚光性，基板21的表面被實(shí)施消光處理。
凸部13形成具有近似平坦形狀的頂部的近似圓柱形狀，在基板21上被以大致均等的間隔形成多個(gè)。另外，凸部13具有透過(guò)光的透明性，例如可以使用丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、酚醛清漆樹(shù)脂等。
形成于凸部13上的微透鏡15被根據(jù)形成部位而使曲率不同地形成，例如可以配置隨著遠(yuǎn)離未圖示的光源而使曲率變大的微透鏡15。
另外，形成于基板21上的微透鏡17形成近似半球形狀，被大致均等地形成于大致均等地配置的微透鏡15的排列之間。
微透鏡15、17例如可以使用紫外線(xiàn)固化型丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、紫外線(xiàn)固化型環(huán)氧樹(shù)脂，作為前體，可以舉出聚酰亞胺前體。對(duì)于詳細(xì)情況，由于與所述的光學(xué)片10的微透鏡15、17的材料相同，因此將說(shuō)明省略。
(導(dǎo)光片的構(gòu)成)下面，對(duì)作為本發(fā)明的光學(xué)片的導(dǎo)光片的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖3是示意性地表示了導(dǎo)光片的剖面圖。導(dǎo)光片30是使配置于導(dǎo)光片30的側(cè)面的光源32的光向?qū)Ч馄?0的全體面漫射的構(gòu)件。
圖3中，導(dǎo)光片30由具有透光性的基板34、使外部光源32的光向?qū)Ч獠?1的方向反射的反射片33、形成于反射片33上的凸部13、形成于凸部13上的微透鏡15、形成于反射片33上的微透鏡17等構(gòu)成。
導(dǎo)光部31和反射片33是在使導(dǎo)光部31的基板34軟化了的狀態(tài)下，與形成了微透鏡15、17的反射片33壓接，其后進(jìn)行固化而被一體化。
基板34的表面被近似平坦化，具有透過(guò)光的透明性，例如可以使用石英、玻璃或丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚碳酸酯、聚酯等透明樹(shù)脂材料。
凸部13形成具有近似平坦形狀的頂部的近似圓柱形狀。另外，在圖3中，被按照相對(duì)于外部光源32的位置，隨著遠(yuǎn)離外部光源32，凸部13的間隔變短的方式配置。凸部13具有透過(guò)光的透明性，例如可以使用丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、酚醛清漆樹(shù)脂等。
微透鏡15被根據(jù)形成部位而使曲率不同地成，例如配置了隨著遠(yuǎn)離外部光源32而使曲率變大的微透鏡15。
另外，形成于反射基板33上的微透鏡17形成近似半球形狀，被大致均等地形成于大致均等地配置的微透鏡15的排列之間。
微透鏡15、17例如可以使用紫外線(xiàn)固化型丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、紫外線(xiàn)固化型環(huán)氧樹(shù)脂，作為前體，可以舉出聚酰亞胺前體。對(duì)于材料的詳細(xì)情況，由于與所述的光學(xué)片10的微透鏡15、17的材料相同，因此將說(shuō)明省略。
(背光燈的構(gòu)成)下面，對(duì)本發(fā)明的背光燈的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖4是示意性地表示了背光燈的剖面圖。
圖4中，背光燈40由配置于外部光源32的最近的導(dǎo)光片30、被面向?qū)Ч馄?0地配置的漫射片20等構(gòu)成。外部光源32為照明裝置，例如可以使用冷陰極熒光管等。從外部光源32照射的光被導(dǎo)光片30向全體面展開(kāi)地照射漫射片20。漫射片20接收由導(dǎo)光片30照射的光，從微透鏡15均一地照射光。微透鏡15由于被按照隨著遠(yuǎn)離外部光源32而使曲率變大的方式配置，因此將由外部光源32照射的光反射，按照從導(dǎo)光部31的全體面射出光的方式將光反射。
(電光學(xué)裝置的構(gòu)成)下面，對(duì)本發(fā)明的電光學(xué)裝置的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖5是示意性地表示了作為電光學(xué)裝置的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖5中，液晶顯示裝置50由照射光的背光燈40、接收由背光燈40照射的光而進(jìn)行顯示的液晶顯示部51構(gòu)成。
背光燈40由外部光源32、配置于外部光源32的最近的導(dǎo)光片30、被面向?qū)Ч馄?0地配置的漫射片20等構(gòu)成。
液晶顯示部51在背光燈40的漫射片20的附近設(shè)有下側(cè)基板部60，并具有與下側(cè)基板部60相面對(duì)的上側(cè)基板部70。下側(cè)基板部60和上側(cè)基板部70保持有由密封材料50規(guī)定的間隔，在該間隔內(nèi)封入了液晶材料53。
下側(cè)基板部60具有下側(cè)透明基板61、形成于下側(cè)透明基板61的上面的顯示電極62、形成于顯示電極62的上面的配光膜63。另外，相對(duì)于下側(cè)透明基板61在顯示電極62的相反一面配置有偏光片64。
上側(cè)基板部70與下側(cè)基板部60對(duì)向。上側(cè)基板部70由上側(cè)透明基板71、在上側(cè)透明基板71形成的黑矩陣72、在由黑矩陣72劃分的區(qū)域中配置的作為色要素的濾色片73a(R)、73b(G)、73c(B)構(gòu)成。另外，具有形成于黑矩陣72及濾色片73a、73b、73c的上面的保護(hù)膜74、形成于保護(hù)膜74的上面的公共電極75、形成于公共電極75的上面的配光膜76。另外，在上側(cè)透明基板71的濾色片73a、73b、73c的相反一面上配置有偏光片77。
下側(cè)基板部60和上側(cè)基板部70被利用密封材料52的粘接力粘接，在由密封材料52的高度所規(guī)定的兩基板部60、70之間，封入了液晶材料53。
(電子機(jī)器的構(gòu)成)下面，對(duì)本發(fā)明的電子機(jī)器的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖6是示意性地表示了作為電子機(jī)器的攜帶終端的構(gòu)成圖，圖6中，在攜帶終端80的顯示部中搭載有液晶顯示裝置50。
(投影用屏幕的構(gòu)成)下面，對(duì)本發(fā)明的投影用屏幕的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖7是示意性地表示了投影用屏幕(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為屏幕)的剖面圖。
圖7中，屏幕90由薄膜基板91、形成于薄膜基板91上的粘接層92、被粘接層92的粘接力粘接的作為所述的光學(xué)片10的雙凸透鏡薄片94、形成于雙凸透鏡薄片94之上的菲涅耳透鏡95、形成于菲涅耳透鏡95上的作為所述的光學(xué)片的散射膜96等構(gòu)成。
雙凸透鏡薄片94在具有透光性的基板93上形成多個(gè)凸部13，在凸部13之上形成微透鏡15，根據(jù)形成部位使曲率不同。例如，被按照從屏幕90的中央部開(kāi)始，隨著向外側(cè)行進(jìn)微透鏡15的曲率變大的方式形成。另外，在基板93上以大致均等的間隔形成有微透鏡17。
散射膜96在具有透光性的基板93上形成多個(gè)凸部13，在凸部13之上形成微透鏡15。另外，在基板93上以大致均等的間隔形成有微透鏡17。
而且，本發(fā)明的屏幕90并不限定于圖7所示的例子，例如也可以?xún)H使用雙凸透鏡薄片94，或僅使用散射膜96。即使如此，由于雙凸透鏡薄片94具有良好的漫射功能，因此可以提高投射到屏幕上的圖像的畫(huà)質(zhì)。另外，由于散射膜96具有良好的漫射功能，因此在透過(guò)了散射膜96的光發(fā)生反射而再次向該散射膜96射入(反射過(guò)來(lái))時(shí)，通過(guò)用散射膜96使該入射光(反射光)散射，就可以抑制正反射，所以，就可以提高投射到屏幕上的圖像的識(shí)認(rèn)性。
(投影系統(tǒng)的構(gòu)成)下面，對(duì)本發(fā)明的投影系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖8是示意性地表示了投影系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖8中，投影系統(tǒng)100具備投影儀101、屏幕90(參照?qǐng)D7)。投影儀101由外部光源102、配置于由該外部光源102照射的光的光軸上而將來(lái)自外部光源102的光變頻的液晶光閥103、將透過(guò)了液晶光閥103的光的圖像結(jié)合的結(jié)合透鏡(成像光學(xué)系統(tǒng))104構(gòu)成。液晶光閥103例如可以利用由RGB構(gòu)成的三片板將光變頻。而且，并不限定于液晶光閥103，只要是可以將光變頻的手段即可，例如也可以使用驅(qū)動(dòng)微小的反射構(gòu)件(控制反射角度)而將來(lái)自光源的光變頻的手段。
(微透鏡的制造方法)下面，對(duì)微透鏡的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖10是表示微透鏡的制造方法的工序圖。
圖10中，符號(hào)110為噴頭，圖9中表示了噴頭110的構(gòu)成。圖9(a)是噴頭的局部剖開(kāi)的立體圖，同圖(b)是要部剖面圖。
圖9(a)中，噴頭110具備振動(dòng)板114、噴嘴平板115。在振動(dòng)板114和噴嘴平板115之間，配置有貯液室116，總是被填充有經(jīng)過(guò)孔118供給的功能液。另外，在振動(dòng)板114和噴嘴平板115之間，設(shè)有多個(gè)隔壁112。此外，由振動(dòng)板114、噴嘴平板115、一對(duì)隔壁112包圍的部分為空腔111。空腔111由于被與噴嘴120對(duì)應(yīng)地設(shè)置，因此空腔111的數(shù)目與噴嘴120的數(shù)目相同。經(jīng)過(guò)位于一對(duì)隔壁112間的供給口117，從貯液室116向空腔111中供給功能液。
如圖9(b)所示，在振動(dòng)板114上，與各個(gè)空腔111對(duì)應(yīng)地安裝有振子113。振子113具有壓電元件113c、夾持壓電元件113c的一對(duì)電極113a、113b。通過(guò)向該一對(duì)電極113a、113b提供驅(qū)動(dòng)電壓，從所對(duì)應(yīng)的噴嘴120中，功能液形成液滴121而被噴出。在噴嘴120的周邊部，為了防止液滴121的飛行彎曲或噴嘴120的孔堵塞等，設(shè)有例如由Ni-四氟乙烯共析鍍層構(gòu)成的疏功能液層119。而且，為了噴出功能液，也可以取代振子113，而使用電熱轉(zhuǎn)換元件，利用由電熱轉(zhuǎn)換元件造成的材料液的熱膨脹，噴出材料液。
下面，依照?qǐng)D10對(duì)微透鏡15、17的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖10(a)中，在基板11的上面按照達(dá)到大致均等的厚度的方式形成凸部材料12?；?1的表面被大致平坦化，具有透過(guò)光的透明性，例如使用石英、玻璃或丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚碳酸酯、聚酯等透明樹(shù)脂材料。凸部材料12具有透過(guò)光的透明性，例如將丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、酚醛清漆樹(shù)脂等作為光刻膠使用。
圖10(b)的凹凸形成工序中，使用曝光機(jī)129、掩模130、顯影機(jī)等，如圖10(c)所示地形成凸部13。利用凸部13的形成，在凸部13之間就形成相對(duì)于凸部13凹下的凹部19。
圖10(c)的疏液處理工序中，對(duì)基板11的凹部19和凸部13的表面實(shí)施疏液處理。而且，疏液處理只要至少對(duì)與凹部19對(duì)應(yīng)的基板11的表面實(shí)施處理即可，對(duì)凸部13的處理也可以省略。疏液處理例如利用CF4等進(jìn)行處理。
在圖10(d)的向凹部19中的透鏡材料噴出工序中，從噴頭110向凹部19，噴出透鏡材料14的液滴121，使液狀的透鏡材料14附著于凹部中。透鏡材料14例如使用紫外線(xiàn)固化型丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、紫外線(xiàn)固化型環(huán)氧樹(shù)脂，作為前體，可以舉出聚酰亞胺前體。
在圖10(e)的向凸部13的透鏡材料噴出工序中，從噴頭110中向凸部13的頂部，噴出透鏡材料14的液滴121，使液狀的透鏡材料14附著于凸部13的頂部。透鏡材料14例如使用紫外線(xiàn)固化型丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、紫外線(xiàn)固化型環(huán)氧樹(shù)脂，作為前體，可以舉出聚酰亞胺前體。另外，在噴出中，根據(jù)所噴出的凸部13的部位，考慮到所需的微透鏡15的曲率，分別控制噴出量地進(jìn)行噴出。另外，將透鏡材料14向凸部13的頂部，在不向基板11面滾落的限度的范圍中，控制噴出量或噴出速度地進(jìn)行噴出。噴出量越多，則可以形成曲率越大的微透鏡15。
圖10(f)的透鏡材料固化工序中，通過(guò)從紫外線(xiàn)照射機(jī)160照射紫外線(xiàn)，使透鏡材料14固化，形成微透鏡15、17。
所以，根據(jù)所述的實(shí)施方式，有如下所示的效果。
(1)由于微透鏡15被以所需的曲率形成，因此可以與多個(gè)色要素對(duì)應(yīng)地將漫射特性最佳化。
(2)由于漫射片20的微透鏡15、17被緊密地形成，因此可以將從外部光源32照射的光有效地聚光，高亮度地顯示。
(3)由于導(dǎo)光片30被按照使微透鏡15、17的間隔隨著遠(yuǎn)離外部光源32而變窄的方式形成，因此可以在導(dǎo)光部31的全體面上提高漫射特性。
本發(fā)明并不限定于所述的實(shí)施方式，可以舉出如下所示的變形例。
(變形例1)在圖10中，雖然用光刻法形成凸部13，然而并不限定于此。例如，也可以通過(guò)對(duì)被制成基板11狀的凸部材料12，使用推壓模具等進(jìn)行推壓而形成凸部13及凹部19。如此操作，也可以在凸部13及凹部19中形成微透鏡15、17。
(變形例2)在圖10中，雖然在向凹部19和凸部13中噴出了透鏡材料14后使之固化，然而并不限定于此。例如，也可以在向凹部中噴出了透鏡材料14后立即使之固化。這樣，就可以減少因向凸部13中噴出的透鏡材料14與凹部19的透鏡材料14相連而引起的工序間的故障率。
(變形例3)在圖10中，雖然形成了具有大致相同的曲率的微透鏡17，然而并不限定于此，也可以形成具有不同曲率的微透鏡17。通過(guò)如此設(shè)置，就可以更為具體地實(shí)現(xiàn)漫射特性的最佳化。
(變形例4)在圖10中，雖然在凸部13間形成了微透鏡17，然而也可以將其取消。即使如此，也可以實(shí)現(xiàn)漫射特性的最佳化。
(變形例5)在本實(shí)施方式中，凸部13的直徑的大小雖然設(shè)為近似相同，然而并不限定于此。例如，也可以改變凸部13的直徑的大小。這樣，就可以容易地形成具有不同曲率的微透鏡15。
(變形例6)雖然漫射片20在凸部13之上形成了具有不同曲率的微透鏡17，然而并不限定于此。例如，也可以如圖11所示，與微透鏡的高度對(duì)應(yīng)地具有不同的曲率。在圖11中，微透鏡17的曲率被按照比微透鏡15的曲率更小的方式形成。這樣，例如就可以相對(duì)于顯示面板等顯示裝置使聚光距離均等化，進(jìn)行沒(méi)有亮度偏差的顯示。以下，在圖12中，將使用表示變形例的微透鏡的制造方法的工序圖進(jìn)行說(shuō)明。
圖12(a)～(c)由于與圖10(a)～(c)的說(shuō)明相同，因此省略。
在圖12(d)的向凹部19中的透鏡材料噴出工序中，從噴頭110向凹部19，噴出透鏡材料14的液滴121，使液狀的透鏡材料14附著于凹部19中?？紤]到聚光距離，透鏡材料14被按照與微透鏡15相比曲率更小的方式進(jìn)行噴出控制。
在圖12(e)的向凸部13中的透鏡材料噴出工序中，從噴頭110向凸部13的頂部，噴出透鏡材料14的液滴121，向凸部13的頂部，在不使液狀的透鏡材料14向基板11面滾落的限度的范圍中，控制噴出量或噴出速度地進(jìn)行噴出。大致均等地控制噴出量，則形成曲率大致相等的微透鏡15。
在圖12(f)的透鏡材料固化工序中，通過(guò)從紫外線(xiàn)照射機(jī)160照射紫外線(xiàn)，使透鏡材料14固化，形成微透鏡15、17。
權(quán)利要求
1.一種微透鏡的制造方法，其特征是，其包括向具有透光性的基板上噴出液狀的透鏡材料的透鏡材料噴出工序、將所述透鏡材料固化而形成微透鏡的透鏡材料固化工序，形成根據(jù)所述透鏡材料噴出工序的噴出部位不同而曲率不同的所述微透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡的制造方法，其特征是，在所述透鏡材料噴出工序之前，具有對(duì)所述基板的面實(shí)施疏液處理的疏液處理工序，在所述透鏡材料噴出工序中，向?qū)嵤┝怂鍪枰禾幚淼牟课缓蛯?shí)施了所述疏液處理的部位以外的部位噴出所述透鏡材料，形成曲率不同的所述微透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡的制造方法，其特征是，在所述透鏡材料噴出工序之前，具有在所述基板上形成具有透光性的凸部，在所述凸部間形成相對(duì)于所述基板的所述凸部凹下的凹部的凹凸部形成工序，在所述透鏡材料噴出工序中，向所述凸部和所述凹部噴出所述透鏡材料，形成曲率不同的所述微透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的微透鏡的制造方法，其特征是，按照使在距離所述基板的朝向出射方向的給定距離的位置的聚光率大致相等的方式來(lái)設(shè)定所述微透鏡的曲率。
5.一種微透鏡，其特征是，利用權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述的微透鏡的制造方法制造。
6.一種光學(xué)片，其特征是，其包括具有透光性的基板、形成于所述基板上的多個(gè)微透鏡，所述多個(gè)微透鏡中的至少一個(gè)與其他的所述微透鏡曲率不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)片，其特征是，具有形成于所述基板上的凸部、形成于所述凸部上的微透鏡，形成于所述基板上的所述微透鏡和形成于所述凸部上的微透鏡的曲率不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的光學(xué)片，其特征是，所述微透鏡的曲率根據(jù)所述微透鏡相對(duì)于所述基板面的高度不同而不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)片，其特征是，所述微透鏡相對(duì)于所述基板面越低，則曲率越小。
10.根據(jù)權(quán)利要求7～9中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)片，其特征是，所述光學(xué)片是漫射片。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)片，其特征是，所述光學(xué)片是具有將從外部光源照射的光反射的反射片、將從所述外部光源照射的光導(dǎo)向整個(gè)面的導(dǎo)光部的導(dǎo)光片。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)片，其特征是，相對(duì)于從所述基板的側(cè)部照射的所述外部光源的位置，按照使所述微透鏡的曲率隨著距離所述外部光源的距離變遠(yuǎn)而增大的方式來(lái)形成所述微透鏡。
13.一種投影用屏幕，是具備了菲涅耳透鏡、雙凸透鏡薄片的投影用屏幕，其特征是，所述雙凸透鏡薄片使用權(quán)利要求6所述的光學(xué)片。
14.一種投影系統(tǒng)，其特征是，具備權(quán)利要求13所述的投影用屏幕。
15.一種背光燈，其特征是，具備了權(quán)利要求6～12所述的光學(xué)片中的至少一個(gè)。
16.一種電光學(xué)裝置，其特征是，具備權(quán)利要求15所述的背光燈。
17.一種電子機(jī)器，其特征是，搭載有權(quán)利要求16所述的電光學(xué)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供對(duì)于多種色要素具有高亮度，光線(xiàn)指向性?xún)?yōu)良的微透鏡、光學(xué)片、漫射片、導(dǎo)光片、背光燈、投影用屏幕、投影系統(tǒng)、電光學(xué)裝置及電子機(jī)器以及微透鏡的制造方法。本發(fā)明的光學(xué)片(10)具備具有透光性的基板(11)、形成于基板(11)上的多個(gè)微透鏡(15、17)，多個(gè)微透鏡(15、17)當(dāng)中的至少一個(gè)與其他的微透鏡(15、17)曲率不同。
文檔編號(hào)G02B5/02GK1862290SQ200610077870
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月10日
發(fā)明者長(zhǎng)谷井宏宣 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社