專(zhuān)利名稱(chēng)：雙凸透鏡片、其制造方法及光學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用噴墨印刷法形成的雙凸透鏡片及其制造方法，另外涉及使用該雙凸透鏡片形成的光學(xué)元件以及立體顯示器。
背景技術(shù)：
雙凸透鏡片是在液晶顯示器的背燈組件、背投顯示器、投影屏幕、立體顯示器等中使用的元件。一般在玻璃、塑料片等的透明基板的表面上在條紋上形成凹形透鏡。特別是在作為下一代顯示系統(tǒng)受到關(guān)注之一的有3維顯示器，其中作為不需要特殊的眼鏡的3維顯示方式有代表性的可以列舉雙凸透鏡方式(參照非專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。該方式最近提出了和液晶顯示器(LCD)等的平板顯示器組合的各種3維顯示器，一般認(rèn)為是最接 近實(shí)用水平的方式。但是，在以往的雙凸透方式中，因?yàn)閳D像解像度靠透鏡和阻擋層的間距決定，所以為了實(shí)現(xiàn)高解像度顯示器就需要相應(yīng)的高精細(xì)的透鏡，另外，需要平板顯示器和透鏡及阻擋層的正確對(duì)位。另一方面，最近作為新的3維顯示方式提出使用分時(shí)光方向控制背燈的3維顯示器(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。該方式的原理是指將顯示器的背燈作為以分時(shí)方式高速改變從該背燈發(fā)出的光的方向LD的分時(shí)方向控制背燈I，將與該光的方向相應(yīng)的圖像顯示在透過(guò)型顯示器2上。利用該原理，通過(guò)在左右各眼LE、RE的方向上呈現(xiàn)給予兩眼視差的圖像，以眼睛看不見(jiàn)的速度進(jìn)行該方向的切換，能夠向觀看者提供3維圖像。在該方式中，因?yàn)閳D像解像度和LCD相同，所以能夠直接利用LCD的高解像度，制造·高解像度化變得容易。一般，雙凸透鏡的表面形狀是球面，作為其加工手段已知有(I)注塑成型熔融或者半溶融熱可塑性樹(shù)脂的方法，(2)—邊對(duì)片進(jìn)行加熱一邊進(jìn)行錘壓凸出加工的方法(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)，(3)將紫外線硬化樹(shù)脂注入鑄模進(jìn)行紫外線硬化的方法(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)3)，(4)網(wǎng)版印刷紫外線硬化樹(shù)脂，進(jìn)行紫外線硬化的方法(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)4)等。可是，這都需要具有高加工精度的模具，或者需要印刷用的版，另外，因?yàn)槟＞呋蛘甙婧屯哥R面必須接觸，所以異物混入透鏡，是模具容易受傷的制造方法。另一方面，作為采用噴墨法的彩色濾光器的制造方法，已知有分別只向需要的像素同時(shí)噴涂紅、蘭、綠墨水，經(jīng)硬化形成像素的方法，這種方法是預(yù)先在光加工工序中形成隔壁，在以該隔壁形成的像素單元上噴出墨水。在該方法中，為了避免各顏色區(qū)域的滲透或相鄰的區(qū)域的混色，例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)5中有如果墨水和隔壁表面的靜態(tài)接觸角是4(Γ55°，則可以避免混色的示例。而且用噴墨法填充的墨水的高度相對(duì)于此時(shí)的隔壁高度是4倍至6倍左右。而后，作為給予這種目的中的隔壁的手段提出了以下2個(gè)方法。即，是(I)采用含氟等離子氣體的隔壁表面層的處理(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)6)，(2)作為在光敏抗蝕劑組成物中給予疏墨水性的成分，混合氟類(lèi)或者硅類(lèi)的化合物的方法(參照上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)5)等?？墒?，對(duì)于使用噴墨法的彩色濾光器的制造，已經(jīng)確立在液晶顯示裝置(IXD)水平上的解像度、精度，但雖然有使用噴墨法形成球面點(diǎn)狀的透鏡的例子(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)7)，但在已知的范圍內(nèi)用噴墨法制造雙凸透鏡的嘗試只限于本發(fā)明人等。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :特開(kāi)2004-20684號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :特開(kāi)平9-114024號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :特開(kāi)2002-365405號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 :特開(kāi)2000-155380號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5 :特開(kāi)平11-281815號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6 :特開(kāi)平6-65408號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)7 :特開(kāi)2005-249882號(hào)公報(bào)·
非專(zhuān)利文獻(xiàn)I :大越孝敬“3維圖像工程”朝倉(cāng)書(shū)店(1991)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是在雙凸透鏡的制造中鑒于以往問(wèn)題而提出的，S卩，其目的在于消除以往的成型法不能避免使用模具和版與透鏡面接觸這一點(diǎn)，因異物的混入和模具等的受傷致使降低成品率，另外由于使用高價(jià)的模具，不適合于制造便宜且多品種的雙凸透鏡的問(wèn)題。本發(fā)明人等著眼的是采用噴墨法的雙凸透鏡形成不需要模具和版的非接觸的印刷方法，另外，對(duì)于成為基底的透明支撐基板通過(guò)組合用光刻法形成隔壁的方法，因?yàn)槟軌驅(qū)崿F(xiàn)LCD水平的充分的解像度和精度，所以完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明的主要內(nèi)容如下(I) 一種雙凸透鏡片，在支撐基板上具有多個(gè)雙凸透鏡，在相鄰的雙凸透鏡之間具備隔壁，上述雙凸透鏡片的特征在于是以噴墨方式向用隔壁分開(kāi)的區(qū)域提供透明樹(shù)脂組成物墨水，接著在紫外線下使上述透明樹(shù)脂組成物墨水硬化得到雙凸透鏡片。(2)是(I)中所述的雙凸透鏡片，在與多個(gè)雙凸透鏡正交的方向上切開(kāi)的隔壁的剖面相對(duì)于支撐基板具有小于等于90°的錐角，另外，隔壁剖面的上底A、下底B以及高度C滿足以下條件。A^B......⑴A ^ w0/8...... (ii)C ^ h0/3...... (iii)其中，Wtl表示雙凸透鏡片的間距，h0表示高度。(3)是(I)中所述的雙凸透鏡片，形成雙凸透鏡的透明樹(shù)脂組成物墨水是包含紫外線硬化成分大于等于90重量％的紫外線硬化樹(shù)脂組成物墨水，并且在80°C 140°C熱處理后的殘存體積率大于等于70體積％。(4) 一種雙凸透鏡片的制造方法，是制造上述(I) (3)的任意一項(xiàng)所述的雙凸透鏡片的方法，對(duì)于作為目的的雙凸透鏡的間距Wtl、高度Iltl和相對(duì)支撐基板雙凸透鏡所成的角度Gtl，上述制造方法的特征在于包含以下步驟(I)首先，以和作為目的的雙凸透鏡間距Wtl同樣的間距形成表面具有疏墨水性能的隔壁，(2)采用噴墨方式對(duì)用上述隔壁分開(kāi)的區(qū)域以超過(guò)雙凸透鏡的形成所需要的體積V0的量V或者超過(guò)作為目的的高度Iitl的高度h涂抹通過(guò)紫外線進(jìn)行硬化的透明樹(shù)脂組成物墨水，其中，V0的單位是pl/μ m, V的單位是pl/μ m,
V0根據(jù)作為以下目的的雙凸透鏡的體積來(lái)計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種雙凸透鏡片，在支撐基板上具有多個(gè)雙凸透鏡，在相鄰的雙凸透鏡之間具備隔壁，上述雙凸透鏡片的特征在于 是以噴墨方式向用隔壁分開(kāi)的區(qū)域提供透明樹(shù)脂組成物墨水，接著在紫外線下使上述透明樹(shù)脂組成物墨水硬化得到雙凸透鏡片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙凸透鏡片，其特征在于 在與多個(gè)雙凸透鏡正交的方向上切開(kāi)的隔壁的剖面相對(duì)于支撐基板具有小于等于90°的錐角，另外，隔壁剖面的上底A、下底B以及高度C滿足以下條件。 A彡B……⑴ A ^ w0/8 ...... (ii) C 彡 h0/3 ...... (iii) 其中，Wtl表示雙凸透鏡片的間距，h0表示高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙凸透鏡片，其特征在于形成雙凸透鏡的透明樹(shù)脂組成物墨水是包含紫外線硬化成分大于等于90重量％的紫外線硬化樹(shù)脂組成物墨水，并且在80°C 140°C熱處理后的殘存體積率大于等于70體積％。
4.一種雙凸透鏡片的制造方法，是制造權(quán)利要求廣3中的任意一項(xiàng)所述的雙凸透鏡片的方法，對(duì)于作為目的的雙凸透鏡的間距Wtl、高度Iltl和相對(duì)支撐基板雙凸透鏡所成的角度Θ C1，上述制造方法的特征在于包含以下步驟 (O首先，以和作為目的的雙凸透鏡間距Wtl同樣的間距形成表面具有疏墨水性能的隔壁， (2)采用噴墨方式對(duì)用上述隔壁分開(kāi)的區(qū)域以超過(guò)雙凸透鏡的形成所需要的體積Vtl的量V或者超過(guò)作為目的的高度Iitl的高度h涂抹通過(guò)紫外線進(jìn)行硬化的透明樹(shù)脂組成物墨水，其中，V0的單位是pl/μ m, V的單位是pl/μ m, Vtl根據(jù)作為以下目的的雙凸透鏡的體積來(lái)計(jì)算
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙凸透鏡片的制造方法，其特征在于形成雙凸透鏡的透明樹(shù)脂組成物墨水相對(duì)于隔壁的表面所成的靜態(tài)接觸角Θ^超過(guò)用式I表示的Θ”
6.一種光學(xué)兀件，其特征在于 使用權(quán)利要求廣3中的任意一項(xiàng)所述的雙凸透鏡片。
7.一種立體顯示器，其特征在于使用權(quán)利要求廣3中的任意一項(xiàng)所述的雙凸透鏡片 。
全文摘要
提供在立體顯示器、背投顯示器、投影屏幕等中使用的雙凸透鏡片，另外，提供一種不使用模具，便宜地制造的方法。在透明支撐基板上至少具有多個(gè)雙凸透鏡和在位于相鄰的雙凸透鏡之間的隔壁，在用上述隔壁包圍的區(qū)域上以噴墨方式付與透明樹(shù)脂組成墨水，接著用紫外線使上述透明樹(shù)脂組成物墨水硬化得到雙凸透鏡片。
文檔編號(hào)G02B27/22GK102971647SQ20118002805
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者藤城光一, 板原俊英, 齋藤亨, 吉岡敬裕, 井口真介, 汲田健太郎, 瀧田友春 申請(qǐng)人:新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社, 株式會(huì)社愛(ài)發(fā)科