JPH0524121A - 光学部品、光学部品マザー、それらの製造方法、及び関連製品 - Google Patents

光学部品、光学部品マザー、それらの製造方法、及び関連製品

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JPH0524121A
JPH0524121A JP3205652A JP20565291A JPH0524121A JP H0524121 A JPH0524121 A JP H0524121A JP 3205652 A JP3205652 A JP 3205652A JP 20565291 A JP20565291 A JP 20565291A JP H0524121 A JPH0524121 A JP H0524121A
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JP
Japan
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optical component
light
manufacturing
mother
liquid crystal
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JP3205652A
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English (en)
Inventor
Masayuki Muranaka
昌幸 村中
Kiyoshi Wada
清 和田
Koji Hirata
浩二 平田
Takahiko Yoshida
隆彦 吉田
Kyohei Fukuda
京平 福田
Kunio Ando
久仁夫 安藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication of JPH0524121A publication Critical patent/JPH0524121A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation

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  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 精密かつ大型の略マイクロレンズ群を有する
光学部品を安価に生産性良く製造する製造方法の提供、
及び該製造方法を用いて、大画面の投写型テレビジョン
に好適なフライアイスクリーンと光源光量の利用効率を
改善した液晶ディスプレイデバイスを製造して提供する
こと、を目的とする。 【構成】 近紫外線等の光線により重合する材料30を
基材20の面に設け、フォトマスク10を通して、光線
を照射することにより、該マスクに形成されているパタ
ーンに従って該材料30を重合せしめた後、重合してい
ない部分(可溶部分)を現像液内で溶出、現像して略マ
イクロレンズ群を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として、光線重合性
材料を用いた光学部品の製造方法、又は、該光学部品の
製造に用いる光学部品マザーの製造方法、に関するもの
である。
【0002】ここで云う光学部品としては、透過型スク
リーン、液晶ディスプレイデバイス等がある。更に詳し
くは、マイクロレンズ群および/またはレンチキュラー
レンズ群を基本構成とする背面投写ディスプレイに用い
て好適な高輝度、高コントラスト透過型スクリーン、各
液晶素子に対応したマイクロレンズ群および/またはレ
ンチキュラーレンズ群を具備することにより光利用効率
を増大した液晶ディスプレイデバイス等の光学部品また
は、略マイクロレンズの連続体または群の転写形成に用
いるマスター作成のための光学部品マザー、および光線
重合性材料を応用した前記光学部品、等があり、本発明
は、かかる光学部品、光学部品マザーの製造方法並びに
製造設備及び、これら光学部品を用いたディスプレイ装
置等に関するものである。
【0003】
【従来の技術】従来から、一眼レフカメラの焦点部の拡
散板には、特開昭57−148728号公告および特開
昭55−90931号公告に開示されている如く、規則
的微細パターンを形成した部品が使用されてきたが、こ
れら従来技術による光学部品では、比較的小型(24m
m×36mm程度)の部品に限定され、しかも形成でき
るパターンも限定される傾向にあり、精密な光学デバイ
スとしてのマイクロレンズ連続体あるいは、マイクロレ
ンズ群の形成については言及されていない。
【0004】一方、テレビ、ディスプレイ等の娯楽情報
機器の進展は、目覚ましく、市場の競争もテレビ、ディ
スプレイ等の大画面化のみならず明るさ、コントラスト
を主体とする性能中心に移行してきている。
【0005】40型すなわち対角線長が1メートル以上
の大画面テレビあるいはディスプレイには、明るい所で
も映像が見られることから、背面投写型の製品が主流で
ある。背面投写方式の投写型テレビあるいはディスプレ
イには、従来特開昭58−192022号公報に開示さ
れているような、フレネルレンズシートと内部に光を拡
散する微粒子が分散配置されているレンチキュラーレン
ズシートと呼ばれる2枚のシート状物を組み合わせたス
クリーンが使用されている。
【0006】しかるに、従来の透過型スクリーンは、拡
散材による視野角拡大を重視しているため、明るさとコ
ントラストが犠牲にならざるを得ず、その改良が熱望さ
れていた。これら従来の透過型スクリーンの欠点を改善
するものとして、マイクロレンズ連続体の所謂フライア
イスクリーンが特開昭61−97609号公報に開示さ
れているが、製造法については言及されていない。
【0007】また、薄型軽量テレビのディスプレイ部あ
るいは投写型テレビの映像源として、従来のブラウン管
に代わって液晶ディスプレイデバイスが普及し始めてい
るが、画質性能に優れたTFT液晶ディスプレイデバイ
スでは、液晶素子としての光透過部面積が液晶ディスプ
レイデバイス有効部面積の10乃至50パーセントしか
なく、光源光量が有効に使われず、画面を明るくできな
い、あるいは必要以上に大きな光源を使用しなければな
らないという欠点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した通り、上
記従来技術では、精密かつ大型のマイクロレンズ連続体
あるいはマイクロレンズ群を工業的に、すなわち安価に
かつ生産性良く製造できなかった。従って、大画面投写
型テレビあるいはディスプレイに使用して最適な明るく
高いコントラストのフライアイスクリーンが製造できな
かった。また液晶ディスプレイデバイスにあっては、画
面を明かるくできないという欠点があった。
【0009】本発明の主たる目的は、精密かつ大型のマ
イクロレンズ連続体、マイクロレンズ群あるいは任意の
形状に設計された略マイクロレンズあるいはレンチキュ
ラーレンズ群、該レンズ群と他の形状要素が複合された
形状の(以下、簡単にこれらを併せて略マイクロレンズ
群と総称することがある)光学部品を、工業的に、すな
わち安価にかつ生産性良く製造する製造方法を提供する
ことにある。
【0010】併せて、前記製造方法を用いて工業的に製
造できる大画面投写型テレビあるいはディスプレイに使
用して最適な明るく高いコントラストのフライアイスク
リーンおよび光源光量の利用効率を改善し、画面の明か
るさを改善した液晶ディスプレイデバイスを提供するこ
とを目的とする。更には、精密かつ大型の略マイクロレ
ンズ群を工業的に、すなわち安価にかつ生産性良く製造
するに適した製造設備を提供することをも目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記主目的は、光線重合
性材料層を基材に接して設け、フォトマスクを通して光
線を、好ましくは該基材を通して照射し、該光線重合性
材料を該フォトマスクに形成してあるパターンに従って
重合あるいは架橋せしめた後、該光線重合性材料のうち
可溶(重合または架橋していない)部分を現像液中で溶
出し、残りの部分(重合または架橋した部分)を現像す
る方法で達成できる。
【0012】前記光線重合性材料および前記基材を、光
学部品構成要素に適合する特性の材料とすることで、直
接光学部品を製造することができるほか、該光線重合性
材料および該基材の特性が光学部品構成要素に適合しな
い材料であっても、上記方法で作成した部品を光学部品
マザーとして、電鋳等の方法でマザー面を転写してスタ
ンパーを得、該スタンパー上で、光学部品構成要素に適
合した特性を有する合成樹脂を成形することにより、同
様に光学部品を製造することができる。
【0013】使用する光線は、遠赤外線、近赤外線、可
視光線、近紫外線、遠紫外線等のいづれでも良いが、材
料の寿命、光線の安全性、重合に要する時間等の総合的
な観点から近紫外線の使用が好ましい。
【0014】透過型スクリーンおよび液晶ディスプレイ
デバイスに要求される略マイクロレンズ群は、拡散また
は/および集光のためであり、該レンズ面は球面、回転
楕円面、回転放物面等の回転対称性を有する場合と非回
転対称面で構成される場合があるが、いづれにしても比
較的単純な凸面または凹面(またはその連続対)である
ことが多い。これらの形状は、フォトマスク、光線照射
条件あるいは該光線重合性材料の光拡散特性を変えるこ
とにより達成できる。
【0015】大面積部品では、基材上に全面にわたり欠
陥なくかつ均一な厚みで光線重合性材料層設けるのは、
容易でないが、底壁および側壁の内面が該光線重合性材
料を重合あるいは架橋するに使用する光線を吸収するよ
うに表面処理した光線重合性材料槽に、液状の該光線重
合性材料を適量満たし、前記基材の下面が該液状の光線
重合性材料の液面に接するように該基材を配置し、フォ
トマスクを通して光線を該基材を通して照射し、液状の
該光線重合性材料を重合あるいは架橋せしめ、該基材を
液面から分離した後、該光線重合性材料の可溶部分(重
合あるいは架橋していない部分)を溶出、現像する方法
で、大面積部品であっても、容易にかつ材料の無駄を省
いて略マイクロレンズ群を形成できる。
【0016】
【作用】本発明によれば、基材上に全面にわたり欠陥な
くかつ均一な厚みで光線重合性材料層を設ける必要がな
く、またフォトマスク、光線照射条件あるいは該光線重
合性材料の光拡散特性を変えることにより、形成パター
ン(光線重合性材料の重合あるいは架橋せしめられた部
分の形状)を比較的任意に制御できるため、略マイクロ
レンズ群を有する大型光学部品が安価かつ生産性良く製
造できる。
【0017】
【実施例】以下、図を用いて実施例を説明する。図1
は、本発明の1実施例である略マイクロレンズ群を片面
に形成した光学部品の製造工程の前半分を、図2は後半
分を、それぞれ模式的に示したプロセスフローチャート
である。
【0018】図1及び図2において、10はフォトマス
ク、20は基材、30は光線重合性材料(未重合)層、
40は光線発生装置、50は溶出現像槽、60はマイク
ロレンズ群を具備した光学部品である完成品、31は光
線重合性材料の重合部分、32は光線重合性材料の未重
合部分、41は発光体、42は反射傘、43は光線、5
1は溶出現像液、52はかくはん装置、53は温度調節
装置、61は形成したマイクロレンズ群である。
【0019】フォトマスク10は、光線重合性材料を重
合または架橋するために使用する光線を十分に透過する
基材に、該光線の透過を制御する所謂パターンを形成し
たものであり、通常写真におけるネガの如き濃淡で該パ
ターンを形成する。
【0020】本図のフォトマスク10では、濃淡を図上
で表記することが困難であるため、濃淡をフォトマスク
10の厚薄に置換して示してある。図1において
(a),(b),(c)の工程を順次経た後、次いで図
2において、(d),(e)(f)の工程を順次経て完
成に至る。
【0021】以下、具体的に説明する。まず、フォトマ
スク10、光線重合性材料(未重合)層30を表面に設
けた透明な基材20、光線発生装置40を準備(図1の
工程a)し、次いでフォトマスク10を、光線重合性材
料(未重合)層30を表面に設けた、光線重合性材料の
重合または架橋に使用する光線を十分に透過する透過性
の基材20、に重ね(図1の工程b)、光線発生装置4
0をフォトマスク10上方で横方向に移動することによ
り、フォトマスク10を光線43で走査(図1の工程
c)する。
【0022】これにより、フォトマスク10に形成され
たパターンに対応して、光線重合性材料(未重合)層3
0には、重合部分31と未重合のままの部分32ができ
る。光線43の走査が終了したら、重合部分31と未重
合のままの部分32ができた光線重合性材料(未重合)
層30を、基材20とともに、別に準備した溶出現像槽
50の溶出現像液51に浸漬し、溶出現像液51をかく
はん装置52でかくはん流動せしめ、未重合部分32を
溶出現像する(図2の工程d)。
【0023】必要に応じて現像後の基材20と重合部分
31を洗浄乾燥した後、再度光線43で走査、ポストキ
ュア(完全に重合させること)を行い(図2の工程
e)、マイクロレンズ群61を具備した光学部品60を
得る(図2の工程f)。
【0024】(図2の工程d)の溶出現像工程では、温
度調節装置53により厳密に溶出現像液51の温度を制
御することが、このプロセスのポイントとなる。なおフ
ォトマスク10のパターンの断面形状(濃淡)が、一方
向(図1において紙面の表裏方向)に同一であるフォト
マスクを使用することにより、レンチキュラーレンズ連
続体が容易に製造できるので、以下マイクロレンズ
(群)で代表して説明する。
【0025】図3により別の実施例を説明する。図3
は、先の実施例がマイクロレンズ群を具備した光学部品
を直接製造する製造方法の実施例だったのと異なり、形
成したマイクロレンズ群を光学部品成形のマザーとして
扱い、電鋳でスタンパに変換して、このスタンパから光
学部品を多数製作するプロセスのフローチャートを示
す。
【0026】図3において、図1と同一番号は同一作用
物を示す。70はマザー、80はスタンパ、90aおよ
び90bは光学部品の完成品、91は形成したマイクロ
レンズ群、92は光学基材である。
【0027】まず工程を説明する。先の実施例と同様
に、図3において、露光(工程c)、溶出現像(工程
d)して(説明の煩雑さを避けるため、一部工程は省
略)、完成したマイクロレンズ群61を具備した基材2
0を、光学部品成形のマザー70にして、公知の電鋳
(工程g)等の方法により、スタンパ80に変換した
後、注型、射出成形、圧縮成形等の公知の成形法によ
り、合成樹脂を賦形して光学部品90aまたは90bを
得る。
【0028】光学部品90aは、電鋳(工程g)により
スタンパ80を2枚作成し、これら2枚のスタンパを所
定の間隙で保持する金型に取付け、その空隙にアクリル
樹脂、スチレン樹脂等の合成樹脂を注型、射出成形、圧
縮成形することで得られる。光学部品90bは、電鋳
(工程g)によりスタンパ80を1枚作成し、このスタ
ンパと、予め片面がフレネルレンズ状に加工された光学
基材92の他の一面で、構成した空隙にアクリル樹脂、
スチレン樹脂等の合成樹脂を注型、射出成形、圧縮成形
することで得られる。
【0029】光学部品90aでは、両面の形状が同一の
例を示したが、両面の形状が異なった形状のマザー70
を用いて、両面の形状が異なる光学部品も同様に製造で
きる。特に、片面が平面の光学部品は、平面研磨したス
タンパと組合せた空隙での成形または既製の板材上にマ
イクロレンズ群を形成することで、容易に製造できる。
基材として、液晶ディスプレイデバイス、撮像素子デバ
イス等の光学デバイスを使用することもできるのは言う
までもない。
【0030】以上の実施例では、基材を通して露光した
が、図4に他の実施例を示す。図4において、図1,図
2及び図3と同一番号は、同一作用機能物を示す。図4
を参照する。光線43をフォトマスク10を通して、基
材20面に設けられた光線重合性材料(樹脂層)30
を、直接露光しても良い。
【0031】この方法では、フォトマスク10と光線重
合性材料(樹脂層)30との距離dを小さくできるた
め、フォトマスク10に描かれたパターンを正確に焼き
付けることができる特長がある。
【0032】またこの方法では、光線43は基材20を
通す必要がないので、基材20は光線透過性である必要
がなく、液晶ディスプレイデバイス、撮像素子デバイ
ス、金属材料等、基材20の材質の選定が自由にできる
ようになる。光線重合性材料として、ポジ型レジスト、
ネガ型レジスト、紫外線硬化レジン、熱線硬化樹脂等が
用いられ、該光線重合性材料に適した溶出、現像液を使
用すればよい。
【0033】次に図5乃至図8を用いて、マイクロレン
ズ群の形状制御について説明する。これまで説明した実
施例では、露光に使用する光線が完全な平行光線か、ほ
ぼ平行な光線であり、フォトマスク10に濃淡で描かれ
たパターンを焼き付けるプロセスであった。このような
光線は、図5に示す光線発生装置で発生することができ
る。
【0034】図5は、ほぼ平行な光線を発生するに適し
た光線発生装置の構造を示す縦断面図である。同図にお
いて、41は発光体、41aは発光体41に電気を供給
するためのリード線、42aは反射面42bを保持する
筐体で、42aと42bで反射傘42を形成する。44
は整光板で、光線のうち発散光43bは吸収等により遮
断し、略平行光43aのみを通過させ、光線の方向を整
える。
【0035】反射面42bを、楕円面または放物面でか
つ平滑な金属面あるいは金属めっき面としておくことに
より、整光板44の作用により、効率良く平行光あるい
は略平行の光線を取り出すことができる。
【0036】図6は、指向特性を制御した拡散光線を発
生するに適した光線発生装置の構造を示す縦断面図であ
る。同図において、図5と同一番号は、同一作用機能物
を示す。図6において、反射面42bの面形状を楕円
面、放物面、球面等、あるいは面性状を平滑、梨地、凸
凹等に変えることで、任意の指向特性の光線43cが得
られる。整光板44の形状(長さlや間隔t)により指
向性を調整することもできる。
【0037】拡散指向性を調整した光線を用いて、マイ
クロレンズ群を制御形成する実施例を図7で説明する。
図7は、マイクロレンズ(群)の形状の制御方法を説明
する原理説明図である。同図において、10はフォトマ
スク、20は基材(光線透過性)、30は光線重合性材
料(未重合)層、11は光線透過部、12は光線遮断
部、31は光線重合性材料の重合部分、32は光線重合
性材料の未重合部分である。
【0038】図7の(a)は、マイクロレンズ群のうち
1つのマイクロレンズについて、図7の(b)は、4つ
のマイクロレンズから成る群の形成についての例であ
る。何れも、拡散指向性光線(図示せず)をフォトマス
ク10の上方より照射、左右に走査することにより、光
線透過部11を通過した光線が適度に拡散し、光線重合
性材料(未重合)30層に光線重合性材料の重合部分3
1を生成する。残った光線重合性材料の未重合部分32
は、先にも説明したように、溶出、現像してマイクロレ
ンズ群を有する光学部品を得る。
【0039】拡散指向性は、光線重合性材料(未重合)
に石英粉、ガラス粉、石灰石粉、樹脂粉等の拡散性材料
を添加して散乱性を制御することにより、前述の略平行
光線を用いても得られる。
【0040】続いて、マイクロレンズ群と他の形状が複
合された複雑な形状の形成について図8を用いて説明す
る。図8は、マイクロレンズ群と他の形状が複合された
複雑な形状の光学部品を製造するプロセスを示す原理説
明図である。
【0041】図8において、10aはマイクロレンズ群
形成用の第1のフォトマスク、10bは他の形状(ここ
では遮光突起)形成用の第2のフォトマスク、40aは
は拡散指向性光線発生装置、40bは平行光の光線発生
装置であり、20は光線透過性基材、30は光線重合性
材料(未重合)の層、31は光線重合性材料の重合部
分、32は光線重合性材料の未重合部分、60はマイク
ロレンズ群を具備した複雑形状光学部品である完成品で
ある。
【0042】まずはマイクロレンズ群形成用の第1のフ
ォトマスク10a上方より、拡散指向性光線発生装置4
0aにより、拡散指向性光線を照射走査して、マイクロ
レンズ群形状の光線重合性材料の重合部分31を形成
し、次にマイクロレンズ群形状の光線重合性材料の重合
部分31を形成してある基材20を現像せずに、他の形
状(ここでは遮光突起)形成用の第2のフォトマスク1
0bを通して平行光の光線発生装置40bにより平行光
線を再度照射走査し、光線重合性材料(未重合)の層の
光線重合性材料の未重合部分32に、他の形状を重ね合
わせることにより、複雑形状の重合部分31bを形成す
る。その後、前述の現像工程により、マイクロレンズ群
を具備した複雑形状光学部品60(完成品)を得る。
【0043】以上の実施例は、光透過性/非透過性の如
何に関わらず、基材20の面に予め光線重合性材料(未
重合)30の層を形成しておくプロセスを必要とする実
施例を示したが、図9に、その断面図を示した如き露光
装置を使うことにより、予め光線重合性材料(未重合)
30の層を基材20上に形成するプロセスを省略でき、
しかも光線重合性材料の消費量を節減することのできる
実施例を実現できる。
【0044】図9は露光装置を示す断面図である。同図
において、100は槽、101は槽の側内面、102は
槽の底面、103は基材20の保持体、104は基材2
0の保持体103の上下位置を調整する高さ調整部、1
05は遮光膜であるほか、図7、図8と同一番号は、同
一作用機能物を示す。
【0045】槽100には、液状の光線重合性材料(未
重合)30が適当量満たされており、光線発生装置40
を左右に移動、光線43でフォトマスク10を照射走査
(露光)することにより、基材20の保持体103の上
下位置を調整する高さ調整部104を調整し、基材20
の下面が液状の光線重合性材料(未重合)30に接する
ように、基材20が保持されているため、基材20の下
面にマイクロレンズ群の重合部分31を形成する。
【0046】光線43の照射走査が修了したならば、形
成したマイクロレンズ群の重合部分31とともに、基材
20を保持体103から取外し、未重合材料を滴下還元
させ、その後、前述の方法により現像する。露光に際
し、遮光膜105が液状の光線重合性材料(未重合)3
0を覆うことにより、不必要な重合を防止しているた
め、光線重合性材料(未重合)30は、そのまま再度使
用でき、光線重合性材料の消費量を節減することができ
る。また、万一、槽の側面または底面に至る光線があっ
た場合でも吸収されるので、光線重合性材料の劣化を抑
制でき、従って光線重合性材料の寿命を伸長できる。
【0047】図10は、液晶ディスプレイデバイスに、
本発明のプロセスにより、マイクロレンズ群を形成する
方法を示す原理説明図である。図10において、110
はTFT液晶ディスプレイデバイスの要部断面を示す。
該断面110において、111は液晶素子(光線透過
部)、112は液晶素子111の動作をトランジスタ制
御する制御部、113はガラス板、114は偏光板、で
ある。
【0048】そのほか、30は光線重合性材料(未重
合)の層、31は光線重合性材料の重合部分、32は光
線重合性材料の未重合部分である。TFT液晶ディスプ
レイデバイス110の液晶素子(光線透過部)111と
制御部112を、マイクロレンズ群形成用のフォトマス
クと見なし、ガラス板113と偏光板114よりなる部
分を基材と見なして、TFT液晶ディスプレイデバイス
110の上方より、拡散指向性光線発生装置(図示せ
ず)により、拡散指向性光線(図示せず)を照射走査し
て、マイクロレンズ群形状の光線重合性材料の重合部分
31を形成し、光線重合性材料の未重合部分32を溶
出、現像することにより、液晶素子111に対応したマ
イクロレンズを持つ液晶ディスプレイデバイスが得られ
る。
【0049】なお、液晶ディスプレイデバイスにより無
通電時に液晶素子が透過状態になるものと、通電制御時
に液晶素子が透過状態になるもの、があるが、露光に際
しては、いずれにしても透過状態にできるので使用でき
る。
【0050】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、従
来技術ではできなかった精密かつ大型のマイクロレンズ
及び(又は)レンチキュラーレンズ群、或いは任意の形
状に設計された略マイクロレンズ及び(又は)レンチキ
ュラーレンズ、該レンズと他の形状要素が複合された形
状の光学部品を工業的に、すなわち安価にかつ生産性良
く製造することができるようになった。
【0051】併せて、本発明による技術を用いて工業的
に製造できる大画面の背面投写型テレビあるいはディス
プレイに使用して好適な、明るく高いコントラストのフ
ライアイスクリーンおよび光源光量の利用効率を改善
し、画面の明かるさを改善した液晶ディスプレイデバイ
スを実現することができるようになった。更には、精密
かつ大型の略マイクロレンズ群を工業的に、すなわち安
価にかつ生産性良く製造するに適した製造設備を提供す
ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である略マイクロレンズ群を
片面に形成した光学部品の製造工程の前半分を模式的に
示すプロセスフローチャートである。
【図2】本発明の一実施例である略マイクロレンズ群を
片面に形成した光学部品の製造工程の後半分を模式的に
示すプロセスフローチャートである。
【図3】本発明の他の実施例であるスタンパから光学部
品を多数複製するプロセスのフローチャートである。
【図4】光線発生装置、フォトマスク、光線重合性材
料、基材の相互位置の関係を示す関係説明図である。
【図5】略平行光線の発生に好適な光線発生装置の構造
を示す断面図である。
【図6】指向特性を制御した拡散光線の発生に好適な光
線発生装置の構造を示す断面図である。
【図7】マイクロレンズ(群)の形状の制御方法を説明
する原理説明図である。
【図8】マイクロレンズ群と他の形状が複合された複雑
形状の光学部品を製造するプロセスを示す原理説明図で
ある。
【図9】効率良く光線重合性材料を露光する露光装置の
構造を示す縦断面図である。
【図10】液晶ディスプレイデバイスをフォトマスクに
して、本発明のプロセスにより、液晶ディスプレイデバ
イス面にマイクロレンズ群を形成する方法を示す原理説
明図である。
【符号の説明】
10…フォトマスク、20…基材、30…光線重合性材
料(未重合)、31…重合した光線重合性材料、40…
光線発生装置、42…反射傘、44…整光板、50…
槽、60,90a,90b…光学部品、70…マザー、
80…スタンパー、99…露光装置、100…槽、11
0…液晶ディスプレイデバイス、111…液晶素子(透
過部)、112…制御部、113…ガラス板、114…
偏光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 21/62 7316−2K G03F 7/26 7124−2H H04N 5/74 A 7205−5C // B29K 105:24 B29L 11:00 4F (72)発明者 吉田 隆彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メデイア研究所内 (72)発明者 福田 京平 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メデイア研究所内 (72)発明者 安藤 久仁夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メデイア研究所内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材に接して配置された光線重合性材料
    に対し、フォトマスクを通して光線を照射することによ
    り、該マスクに形成されているパターンに応じて、前記
    光線重合性材料において、重合あるいは架橋した部分と
    そうでない部分を形成せしめた後、重合あるいは架橋し
    ていない部分である可溶部分を現像液中で溶出させ、重
    合あるいは架橋した部分を現像して光学部品又は光学部
    品マザーとすることを特徴とする光学部品又は光学部品
    マザーの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の光学部品の製造方法に
    おいて、前記基材が光線透過性であると共に、前記重合
    あるいは架橋した部分が光線透過性であることにより、
    得られた部品が光学部品として機能可能であることを特
    徴とする光学部品の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の光学部品又は光
    学部品マザーの製造方法において、マスクに形成されて
    いる前記パターンが、光線に対する透過率がマスク上の
    位置により連続的または非連続に変わる濃淡分布から成
    り、前記光線重合性材料に該濃淡分布に応じた重合度あ
    るいは架橋度を付与することを特徴とする光学部品又は
    光学部品マザーの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2に記載の光学部品又は光
    学部品マザーの製造方法において、マスクに形成されて
    いる前記パターンが、光線に対する透過部と非透過部か
    ら成るパターンであり、前記光線重合性材料に、該透過
    部と非透過部の比率に応じた重合度あるいは架橋度を付
    与することを特徴とする光学部品又は光学部品マザーの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1又は2に記載の光学部品又は光
    学部品マザーの製造方法において、前記光線重合性材料
    が、入射光を拡散させて出射させる拡散性を有し、該拡
    散度に対応した重合あるいは架橋を受けることで光学部
    品又は光学部品マザーとしての形状が制御されることを
    特徴とする光学部品又は光学部品マザーの製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1又は2に記載の光学部品又は光
    学部品マザーの製造方法において、前記光線重合性材料
    を重合あるいは架橋するのに使用される前記光線が拡散
    指向特性を有し、その拡散度に対応して、前記光線重合
    性材料を重合あるいは架橋することで光学部品又は光学
    部品マザーとしての形状が制御されることを特徴とする
    光学部品又は光学部品マザーの製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1,2,3,4,5又は6に記載
    の光学部品又は光学部品マザーの製造方法において、基
    材に接して配置された光線重合性材料に対し、フォトマ
    スクを通して光線を照射することにより、該マスクに形
    成されているパターンに応じて、前記光線重合性材料に
    おいて、重合あるいは架橋した部分とそうでない部分を
    形成せしめる段階を、フォトマスクを取り替えて、複数
    回、繰り返すことを特徴とする光学部品又は光学部品マ
    ザーの製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項1,2,3,4,5,6又は7に
    記載の製造方法により製造した光学部品マザーを転写す
    ることにより得たスタンパーを用い、該スタンパー上で
    注型、射出成形、圧縮成形等により合成樹脂を賦形して
    光学部品を製造することを特徴とする光学部品の製造方
    法。
  9. 【請求項9】 請求項1乃至8の中の任意の一つに記載
    の製造方法により製造したことを特徴とする光学部品又
    は光学部品マザー。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至8の中の任意の一つに記
    載の製造方法により製造した光学部品又は光学部品マザ
    ーであって、マイクロレンズおよび/またはレンチキュ
    ラーレンズ連続体を基本構造とする透過型スクリーンで
    あることを特徴とする光学部品又は光学部品マザー。
  11. 【請求項11】 請求項1,2,6,又は7に記載の光
    学部品の製造方法において、前記基材が、液晶ディスプ
    レイデバイスを構成するガラスおよび/または偏光板か
    ら成り、前記フォトマスクが、液晶ディスプレイデバイ
    スを構成する液晶素子から成り、前記光線重合性材料の
    重合物が可視光透過性であることを特徴とする光学部品
    の製造方法。
  12. 【請求項12】 液晶ディスプレイデバイスの少なくと
    も片面に、該液晶ディスプレイデバイスを構成する液晶
    素子に対応した略マイクロレンズ群を、請求項11に記
    載の光学部品の製造方法により、形成して成ることを特
    徴とする液晶ディスプレイデバイス。
  13. 【請求項13】 請求項10に記載の透過型スクリーン
    を用いたことを特徴とする背面投写型ディスプレイ。
  14. 【請求項14】 請求項12に記載の液晶ディスプレイ
    デバイスを用いたことを特徴とする液晶ディスプレイ装
    置。
  15. 【請求項15】 請求項1乃至8および11の中の任意
    の一つに記載の光学部品又は光学部品マザーの製造方法
    において用いる露光装置であって、 その底壁および側壁の内面が光線重合性材料を重合ある
    いは架橋するに使用する光線を吸収するように表面処理
    された光線重合性材料槽と、該槽内に満たされた液状の
    光線重合性材料の液面に基材の下面が接するように該基
    材を位置決めする位置決め手段と、から成ることを特徴
    とする露光装置。
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