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光学基板、光学基板の製造方法、面状照明装置、電気光学装置 - セイコーエプソン株式会社
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発明の名称 光学基板、光学基板の製造方法、面状照明装置、電気光学装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−11174(P2007−11174A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−194638(P2005−194638)
出願日 平成17年7月4日(2005.7.4)
代理人 【識別番号】100095728
【弁理士】
【氏名又は名称】上柳 雅誉
発明者 長谷井 宏宣
要約 課題
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。

解決手段
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
特許請求の範囲
【請求項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
域を備えたことを特徴とする光学基板。
【請求項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、前記出射面の外縁に設けられたことを特徴とする光学基板。
【請求項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ことを特徴とする光学基板。
【請求項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、
前記非レンズ形成領域は、前記出射面に複数設けられた特徴とする光学基板。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1つ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。
【請求項6】
請求項1〜5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出射面に導く導光板であることを特徴とする
光学基板。
【請求項7】
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ことを特徴
とする光学基板の製造方法。
【請求項8】
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1〜6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。
【請求項9】
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8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。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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)。
【0004】
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。
【特許文献1】特開2002−298626号 公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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

【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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

【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
(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。
【0080】
(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

【0081】
(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。
【0082】
(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。
【0083】
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。
【0084】
○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

【0085】
○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。
【0086】
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。
【0087】
○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。
【0088】
○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。
【0089】
○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。
【0090】
○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。
【図面の簡単な説明】
【0091】
【図1】本実施形態の液晶表示装置の概略斜視図。
【図2】同じく、液晶表示装置の概略断面図。
【図3】同じく、導光板を説明する平面図。
【図4】同じく、導光板の製造工程を説明する説明図。
【図5】同じく、導光板の製造工程を説明する説明図。
【図6】同じく、導光板の作用を説明する説明図。
【符号の説明】
【0092】
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。




 

 


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