專利名稱:背光組件的制造方法、背光組件及光電裝置、電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及背光組件的制造方法、背光組件及光電裝置、電子設(shè)備。
背景技術(shù):
以往,在作為光電裝置的液晶顯示裝置中,有如下的方法,即,在裝入液晶顯示裝置的液晶顯示器用背光組件中配置具有多個(gè)微透鏡的光學(xué)片,將來(lái)自背光組件的照明用光源的光有效地向液晶元件(像素)聚光。另外,還報(bào)告有多個(gè)利用了液滴噴出法的微透鏡的形成方法(例如專利文獻(xiàn)1等)。
例如像專利文獻(xiàn)2中所公布的那樣,是將作為光源的線狀燈沿著導(dǎo)光板的側(cè)面配置的結(jié)構(gòu)的邊緣光型(側(cè)光型)的背光組件。此外,提出過(guò)在合成樹(shù)脂等的薄片上使用模具等形成具有長(zhǎng)軸和短軸的多個(gè)橢圓形狀的微透鏡的方法。
特開(kāi)2004-157430號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開(kāi)2004-309801號(hào)公報(bào)但是,該方法中,由于在能夠安裝的線狀燈的根數(shù)方面有限制,因此當(dāng)形成大型的畫(huà)面時(shí),就無(wú)法確保畫(huà)面亮度。此外,由于導(dǎo)光體的重量的問(wèn)題,也難以大型化。此外,雖然可以減少亮度不均,然而明亮度會(huì)變低。在畫(huà)面的正下方排列線狀燈的正下型中,為了使畫(huà)面變亮,要與畫(huà)面尺寸對(duì)應(yīng)地增加線狀燈的根數(shù),然而因根數(shù)增加,發(fā)熱、成本等又成為問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供明亮度提高的背光組件的制造方法、光學(xué)特性良好的背光組件及光電裝置、電子設(shè)備。
本發(fā)明的背光組件具有照射光的光源、將從所述光源照射的所述光漫散的漫散板,其中,所述漫散板具備多個(gè)橢圓面形狀的微透鏡,所述微透鏡的長(zhǎng)軸方向和所述光源的長(zhǎng)軸方向被大致正交地配置。
根據(jù)本發(fā)明,由于在背光組件中,微透鏡的短軸的曲率大于長(zhǎng)軸的曲率,因此在長(zhǎng)軸方向上光的漫散不容易進(jìn)行,明亮度變高。而且,由于微透鏡的長(zhǎng)軸方向和光源的長(zhǎng)軸方向被大致正交地配置,因此向畫(huà)面的外側(cè)全部方向泄漏的光的量變少,從而達(dá)到高明亮度。所以就可以提供明亮度高的背光組件。
本發(fā)明的背光組件中,最好所述背光組件為正下型。
根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)背光組件為正下型時(shí),則由于線狀燈被配置于反射板和漫散板之間,因此就可以減少光的泄漏,從而可以提供明亮度更高的背光組件。
本發(fā)明的背光組件中,最好所述微透鏡被以交錯(cuò)狀配置。
根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)微透鏡被以交錯(cuò)狀配置時(shí),由于在基板上形成高密度的配置的狀態(tài),因此就能夠配置更多,所以穿過(guò)微透鏡的光變得更多。這些光向與光源的長(zhǎng)軸方向大致正交的方向(即微透鏡的長(zhǎng)軸方向)的漫散更難以進(jìn)行,從而可以提供明亮度更高的背光組件。
本發(fā)明的背光組件中,最好所述微透鏡被利用液滴噴出法形成。
根據(jù)本發(fā)明,由于微透鏡被利用液滴噴出法形成,因此就不需要準(zhǔn)備模具等,因而不會(huì)產(chǎn)生模具制作費(fèi)用,從而更為經(jīng)濟(jì)。而且,即使微透鏡的形狀、配置位置改變,由于只需改變液滴噴出條件,因此十分簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的背光組件的制造方法是具備了照射光的光源、將從所述光源照射的所述光漫散的漫散板的背光組件的制造方法,其中,具備形成具備多個(gè)橢圓面形狀的微透鏡的所述漫散板的工序、將所述微透鏡的長(zhǎng)軸方向與所述光源的長(zhǎng)軸方向大致正交地配置而組裝所述背光組件的工序。
根據(jù)本發(fā)明,在背光組件中,由于微透鏡的短軸的曲率大于長(zhǎng)軸的曲率,因此就在長(zhǎng)軸方向上難以進(jìn)行光的漫散,明亮度變高。而且,由于微透鏡的長(zhǎng)軸方向與光源的長(zhǎng)軸方向被大致正交地配置,因此向畫(huà)面的外側(cè)全部方向泄漏的光的量變少,從而達(dá)到高明亮度。所以就可以形成明亮度高的背光組件。
本發(fā)明的背光組件的制造方法最好在組裝所述背光組件的工序中,將所述背光組件組裝為正下型。
根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)背光組件被組裝為正下型時(shí),則由于線狀燈被配置于反射板和漫散板之間,因此就可以減少光的泄漏,從而可以形成明亮度更高的背光組件。
本發(fā)明的背光組件的制造方法最好在形成所述漫散板的工序中,將所述微透鏡以交錯(cuò)狀配置而形成。
根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)微透鏡被以交錯(cuò)狀配置時(shí),由于在基板上形成高密度的配置的狀態(tài),因此就能夠更多地配置,所以穿過(guò)微透鏡的光變得更多。這些光向與光源的長(zhǎng)軸方向大致正交的方向(即微透鏡的長(zhǎng)軸方向)的漫散更難以進(jìn)行,從而可以形成明亮度更高的背光組件。
本發(fā)明的背光組件的制造方法最好在形成所述漫散板的工序中,利用液滴噴出法形成所述微透鏡。而且,將利用液滴噴出法形成微透鏡的方法表示如下。(1)包括在基體上配置由透鏡材料構(gòu)成的液滴的工序;在所述被配置的液滴硬化之前,與所述液滴的一部分重合地,錯(cuò)開(kāi)配置所述液滴而形成橢圓狀的液滴的工序;使所述橢圓狀的液滴硬化的工序。(2)具有在基體上配置由透鏡材料構(gòu)成的第1液滴的工序;使所述第1液滴硬化而形成透鏡的工序;將比所述第1液滴更少量的第2液滴與所述透鏡的一部分重合地配置的工序;使所述第2液滴硬化而形成橢圓狀的透鏡的工序;在與所述第2液滴相反一側(cè)的配置位置上,與所述橢圓狀的透鏡的一部分重合地進(jìn)一步配置第3液滴的工序;使所述第3液滴硬化而形成橢圓狀的微透鏡的工序。(3)具備在基體上配置由堤堰材料構(gòu)成的第1液滴的工序;使配置于所述基體上的所述第1液滴硬化而形成橢圓形狀的基座的工序;在所述橢圓形狀的基座上配置由透鏡材料構(gòu)成的第2液滴的工序;將所述第2液滴硬化的工序。(4)具備在基體上分離地配置多個(gè)由透鏡材料構(gòu)成的液滴的工序;使所述多個(gè)液滴硬化而形成多個(gè)透鏡的工序;在所述多個(gè)被形成的透鏡之間又配置液滴的工序;將所述液滴硬化的工序。
根據(jù)本發(fā)明,由于微透鏡被利用液滴噴出法形成,因此就不需要準(zhǔn)備模具等,所以就不會(huì)產(chǎn)生模具制作費(fèi)用,從而更為經(jīng)濟(jì)。而且,由于即使微透鏡的形狀、配置位置改變,只要變更液滴噴出條件即可,因此十分簡(jiǎn)單。這樣,由于微透鏡可以簡(jiǎn)單地形成,因此可以提高背光組件的生產(chǎn)性。
本發(fā)明的光電裝置是具備液晶面板、背光組件的光電裝置,其中,作為所述背光組件,具備前面所記載的背光組件。
根據(jù)本發(fā)明,由于在光電裝置中具有明亮度高的背光組件,因此就可以提供能夠?qū)崿F(xiàn)高明亮度的光電裝置。而且,由于可以利用液滴噴出法簡(jiǎn)單地形成具備了橢圓形狀的微透鏡的漫散板,因此可以提高背光組件及光電裝置的生產(chǎn)性。
本發(fā)明的電子設(shè)備的特征是,具有前面所記載的光電裝置。
根據(jù)本發(fā)明,由于具備能夠?qū)崿F(xiàn)高明亮度的光電裝置,因此就可以提供能夠改善顯示性能的電子設(shè)備。而且,由于可以簡(jiǎn)單地形成光電裝置,因此可以提高電子設(shè)備的生產(chǎn)性。
圖1是表示本實(shí)施方式的背光組件的例子的概略立體圖。
圖2是表示漫散板的例子的圖。
圖3是表示背光組件的組裝方法的例子的圖。
圖4是用于說(shuō)明利用壓電方式的液體材料的噴出原理的圖。
圖5(a)~(d)是表示橢圓形狀的微透鏡的形成方法的圖。
圖6(a)~(g)是表示橢圓形狀的微透鏡的形成方法的圖。
圖7(a)~(f)是表示橢圓形狀的微透鏡的形成方法的圖。
圖8(a)~(e)是表示橢圓形狀的微透鏡的形成方法的圖。
圖9是表示液晶顯示裝置的具體例的圖。
圖10是表示作為電子設(shè)備的攜帶電話的圖。
其中,1…液滴噴頭,6…長(zhǎng)軸,7…短軸,29…液滴(29a、29b、29e、29f、29g、29i),30…橢圓形狀的微透鏡,35…微透鏡陣列,40…背光組件,41…作為光源的線狀燈,43…漫散板,44…反射板,100…作為光電裝置的液晶顯示裝置,600…作為電子設(shè)備的攜帶電話,P…作為基體的基板。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施方式)本實(shí)施方式中,對(duì)具有漫散板的背光組件進(jìn)行說(shuō)明,該漫散板在基板上具備了利用液滴噴出法形成的橢圓形狀的微透鏡。而且,線狀燈的長(zhǎng)軸方向與橢圓形狀的微透鏡的長(zhǎng)軸方向被大致正交地配置。
圖1是表示本實(shí)施方式的背光組件40的例子的概略立體圖。參照?qǐng)D1,對(duì)本發(fā)明的背光組件40進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1所示,背光組件40為正下型。背光組件40由作為光源的線狀燈41、用于將從該線狀燈41照射的光漫散的漫散板43、用于反射光的反射板44構(gòu)成。漫散板43在基板P上形成有多個(gè)橢圓形狀的微透鏡30。線狀燈41有多個(gè)(本例中為2根)。線狀燈41被配置于反射板44和漫散板43之間,從線狀燈41中射出的光被向基板P的背側(cè)照射。
背光組件40的構(gòu)成如上所示,對(duì)背光組件40中的光的照射的狀況進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)線狀燈41點(diǎn)亮?xí)r,從線狀燈41中射出光,該出射光向基板P的背面?zhèn)壬淙搿A硗?,從線狀燈41中射出的出射光的一部分在反射板44上反射,其反射光向基板P射入。射入基板P的入射光及反射光被橢圓形狀的微透鏡30漫散而射出。而且,射入基板P的光被形成于基板P的背面?zhèn)鹊膱D案(圖示略)反射。該圖案被按照使穿過(guò)基板P時(shí)的光的量在面內(nèi)達(dá)到均一的方式配置(圖示略)。
圖2是表示本實(shí)施方式的漫散板43的例子的圖。參照?qǐng)D2,對(duì)本發(fā)明的漫散板43進(jìn)行說(shuō)明。
如圖2所示,漫散板43具備基板P、該基板P的表面上所具有的多個(gè)橢圓形狀的微透鏡30(微透鏡陣列35)。
基板P由于需要使光線透過(guò),因此由透明的特別是無(wú)色透明的合成樹(shù)脂制成。作為基板P中所使用的合成樹(shù)脂,沒(méi)有特別限定,例如可以舉出聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸樹(shù)脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烴、乙酸纖維素、耐氣候性氯乙烯、輻射線硬化型樹(shù)脂等。
基板P的厚度(平均厚度)雖然沒(méi)有特別限定,然而例如設(shè)為10μm以上500μm以下,優(yōu)選35μm以上250μm以下,特別優(yōu)選50μm以上188μm以下。當(dāng)基板P的厚度小于所述范圍時(shí),則在背光組件等中,在暴露于熱中時(shí)容易產(chǎn)生卷曲,從而產(chǎn)生難以處理等問(wèn)題。相反,當(dāng)基板P的厚度超過(guò)所述范圍時(shí),則會(huì)有液晶顯示裝置的亮度降低的情況,另外背光組件的厚度變大,也與對(duì)液晶顯示裝置的薄型化的要求背道而馳。
微透鏡陣列35由突設(shè)于基板P的表面的多個(gè)橢圓形狀的微透鏡30構(gòu)成。橢圓形狀的微透鏡30為凸?fàn)睢?br>
橢圓形狀的微透鏡30具有長(zhǎng)軸6和短軸7。由于微透鏡30的長(zhǎng)軸方向的曲率小于短軸方向的曲率,因此在長(zhǎng)軸方向上難以進(jìn)行光的漫散,明亮度容易提高。而且,橢圓形狀的微透鏡30成為凸?fàn)?,具有橢圓面形狀。
橢圓形狀的微透鏡30被比較密地并且?guī)缀螌W(xué)地配設(shè)于基板P的表面。具體來(lái)說(shuō),橢圓形狀的微透鏡30被以交錯(cuò)狀的配置圖案配置于基板P的表面。此外,間距及透鏡間距離一定。該交錯(cuò)狀的配置圖案可以將平面形狀為橢圓形狀的微透鏡30最密地配設(shè),從而可以提高漫散板43的聚光功能、漫散功能等光學(xué)的功能。
此外,由于在基板P上橢圓形狀的微透鏡30被以交錯(cuò)狀高密度地配置,因此在基板P上未配置橢圓形狀的微透鏡30的間隙減少,穿過(guò)微透鏡30的光變得更多,聚光性容易進(jìn)一步提高,因此就可以形成更高明亮度的背光組件40(參照?qǐng)D1)。
圖3是表示本實(shí)施方式的背光組件40的組裝方法的例子的圖。參照?qǐng)D3,對(duì)本發(fā)明的背光組件40的組裝方法進(jìn)行說(shuō)明。
如圖3所示,在配置了線狀燈41的反射板44上,卡合漫散板43,組裝背光組件40。例如通過(guò)在反射板44上配置漫散板43,就可以組裝背光組件40。這樣,就形成圖1所示的背光組件40。由于背光組件40為高明亮度,因此就可以不用增加作為光源的線狀燈41的根數(shù),所以還可以抑制線狀燈41的發(fā)熱、成本、重量的問(wèn)題。另外,可以形成更為輕量化的背光組件40。
下面,對(duì)在用于形成橢圓形狀的微透鏡30的液滴噴出方法中所使用的液滴噴出法、表面處理方法、堤堰材料、微透鏡材料、堤堰材料及微透鏡材料硬化處理方法依次進(jìn)行說(shuō)明。
<液滴噴出法>
作為液滴噴出法的噴出技術(shù),可以舉出帶電控制方式、加壓振動(dòng)方式、機(jī)電變換方式、電熱變換方式、靜電吸引方式等。這里,帶電控制方式為如下的方式,即,用帶電電極對(duì)材料賦予電荷,用偏轉(zhuǎn)電極控制材料的飛行方向地將其從噴出噴嘴中噴出。另外,加壓振動(dòng)方式為如下的方式,即,對(duì)材料施加30kg/cm2左右的超高壓,向噴嘴頭端側(cè)噴出材料,在未施加控制電壓的情況下,材料將直線前進(jìn)而被從噴出噴嘴中噴出,當(dāng)施加控制電壓時(shí),在材料間即產(chǎn)生靜電的排斥,材料飛散而不被從噴出噴嘴中噴出。另外,機(jī)電變換方式是利用了壓電元件(piezo元件)受到脈沖的電信號(hào)而變形的性質(zhì)的方式,因壓電元件變形而借助柔性物質(zhì)向貯存了材料的空間提供壓力,從該空間中將材料擠出而從噴出噴嘴中噴出。
另外,電熱變換方式是如下的方式,即,利用設(shè)于貯存材料的空間內(nèi)的加熱器,使材料急劇地氣化而產(chǎn)生氣泡(bubble),利用氣泡的壓力將空間內(nèi)的材料噴出。靜電吸引方式是如下的方式,即,向貯存了材料的空間內(nèi)施加微小壓力,在噴出噴嘴中形成材料的彎月面,在該狀態(tài)下施加靜電引力后將材料抽出。而且,此外還可以使用利用由電場(chǎng)造成的流體的粘性變化的方式、用放電火花使其飛散的方式等技術(shù)。液滴噴出法具有如下的優(yōu)點(diǎn),即,在材料的使用中沒(méi)有浪費(fèi),而且可以準(zhǔn)確地將所需的量的材料配置于所需的位置。而且,利用液滴噴出法噴出的液體材料的一滴的量例如為1~300納克。
圖4是用于說(shuō)明利用壓電方式的液體材料的噴出原理的圖。
圖4中,與收容液體材料的液體室21相鄰地設(shè)有壓電元件22。借助包括收容液體材料的材料罐的液體材料供給系統(tǒng)23向液體室21供給液體材料。壓電元件22被與驅(qū)動(dòng)電路24連接,通過(guò)借助該驅(qū)動(dòng)電路24向壓電元件22施加電壓,使壓電元件22變形,液體室21即變形,從噴出噴嘴25中噴出液體材料。該情況下,通過(guò)改變施加電壓的值,就可以控制壓電元件22的變形量。另外,通過(guò)改變施加電壓的頻率,可以控制壓電元件22的變形速度。利用壓電方式的液滴噴出由于不對(duì)材料加熱,因此具有對(duì)材料的組成不會(huì)造成影響的優(yōu)點(diǎn)。
<表面處理方法>
作為表面處理方法,可以采用作為用于液滴的接觸角控制的疏液化處理的在基板的表面形成有機(jī)薄膜的方法或等離子體處理法等。而且,為了良好地進(jìn)行疏液化處理,作為前處理工序最好進(jìn)行清洗。例如,可以采用紫外線清洗、紫外線/臭氧清洗、等離子體清洗、酸或堿清洗等。
在作為疏液化處理的形成有機(jī)薄膜的方法中,在應(yīng)當(dāng)形成配線圖案的基板的表面,由硅烷化合物或表面活性劑等有機(jī)分子形成有機(jī)薄膜。
用于處理基板的表面的有機(jī)分子具備能夠與基板物理地或化學(xué)地結(jié)合的官能團(tuán)、位于其相反一側(cè)的親液基或疏液基之類的改變基板的表面性質(zhì)(控制表面能量)的官能團(tuán),與基板結(jié)合而形成有機(jī)薄膜,理想的情況下成為單分子膜。其中,將能夠與基板結(jié)合的官能團(tuán)和其相反一側(cè)的改變基板的表面性質(zhì)的官能團(tuán)連結(jié)的有機(jī)結(jié)構(gòu)為碳的直鏈或局部分支了的碳鏈的有機(jī)分子與基板結(jié)合而自組織化,形成致密的自組織化膜。
這里,所謂自組織化膜是指,使如下的化合物取向而形成的膜,即,由能夠與基板的基底層等的構(gòu)成原子反應(yīng)的結(jié)合性官能團(tuán)和除此以外的直鏈或芳香環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)成,因直鏈部位間的范德華相互作用或芳香環(huán)間的π-π重疊(stacking)而具有極高的取向性。該自組織化膜由于是將單分子取向而形成的,因此可以使膜厚極薄,而且,在分子水平上成為均一的膜。即,由于是相同的分子位于膜的表面,因此膜的表面均一,而且可以賦予優(yōu)良的疏液性或親液性。
作為具有所述的高取向性的化合物,例如可以使用以下述通式R1SiX1aX2(3-a)表示的硅烷化合物。式中,R1表示有機(jī)基團(tuán),X1及X2表示-OR2、-R2、-Cl,X1及X2中所含的R2表示碳數(shù)為1~4的烷基,a為1~3的整數(shù)。
以通式R1SiX1aX2(3-a)表示的硅烷化合物是在硅烷原子上取代有機(jī)基團(tuán),在剩余的結(jié)合基上取代有烷氧基或烷基或氯基的化合物。作為有機(jī)基團(tuán)R1的例子,例如可以例示苯基、芐基、苯乙基、羥苯基、氯苯基、氨基苯基、萘基、噻蒽基、芘基、噻嗯基、吡咯基、環(huán)己基、環(huán)己烯基、環(huán)戊基、環(huán)戊烯基、吡啶基、甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、十八烷基、n-辛基、氯甲基、甲氧基乙基、羥乙基、氨基乙基、氰基、巰基丙基、乙烯基、烯丙基、丙烯氧乙基、甲基丙烯氧乙基、環(huán)氧丙氧基丙基、乙酸基等。
X1的烷氧基或氯基是用于形成Si-O-Si鍵等的官能團(tuán),被水進(jìn)行水解而作為醇或酸脫離。作為烷氧基,例如可以舉出甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、異丙氧基、n-丁氧基、異丁氧基、sec-丁氧基、tert-丁氧基等。
從脫離的醇的分子量比較小,容易除去,可以抑制所形成的膜的致密性的降低的觀點(diǎn)考慮,R2的碳數(shù)優(yōu)選1~4的范圍。
作為以通式R1SiX1aX2(3-a)表示的代表性的疏液性硅烷化合物,可以舉出含氟烷基硅烷化合物。特別是R1具有以全氟烷基結(jié)構(gòu)CnF2n+1表示的結(jié)構(gòu)的化合物,n表示從1到18的整數(shù)。由于通過(guò)使用含氟烷基硅烷化合物,就可以按照使氟烷基位于膜的表面的方式使各化合物取向而形成自組織化膜,因此就可以對(duì)膜的表面賦予均一的疏液性。
具有氟烷基或全氟烷基醚結(jié)構(gòu)的硅烷化合物被總稱為「FAS」。這些化合物既可以單獨(dú)使用,也可以組合2種以上使用。而且,通過(guò)使用FAS,就可以獲得與基板的密接性和良好的疏液性。
另外,除了硅烷化合物以外,作為所述的具有高取向性的化合物,還可以使用以下述通式R1Y1表示的表面活性劑。R1Y1中,R1表示疏水性的有機(jī)基團(tuán),Y1表示親水性的極性基團(tuán),為-OH、-(CH2CH2O)nH、-COOH、-COOA、-CONH2、-SO3H、-SO3A、-OSO3H、-OSO3A、-PO3H2、-PO3A、-NO2、-NH2、-NH3B(銨鹽)、≡NHB(吡啶鹽)、-NX13B(烷基銨鹽)等。其中,A表示1個(gè)以上的陽(yáng)離子,B表示1個(gè)以上的陰離子。另外,X1是表示與上述相同的碳數(shù)為1~4的烷基的意思。
以通式R1Y1表示的表面活性劑為親兩性化合物,是在親油性的有機(jī)基團(tuán)R1中結(jié)合了親水性的官能團(tuán)的化合物。Y1表示親水性的極性基團(tuán),是用于與基板結(jié)合或吸附的官能團(tuán),有機(jī)基團(tuán)R1具有親油性,因被排列于親水面的相反一側(cè)而在親水面上形成親油面。
作為以通式R1Y1表示的代表性的疏液性硅烷化合物,可以舉出含氟烷基表面活性劑。特別是R1具有以全氟烷基結(jié)構(gòu)CnF2n+1或全氟烷基醚結(jié)構(gòu)表示的結(jié)構(gòu)的物質(zhì),n表示從1到18的整數(shù)。
這些具有全氟烷基結(jié)構(gòu)或全氟烷基醚結(jié)構(gòu)的表面活性劑既可以單獨(dú)使用,也可以組合2種以上使用。而且,通過(guò)使用具有全氟烷基的表面活性劑,可以獲得與基板的密接性和良好的疏液性。
另外,也可以是不含有氟的烷基結(jié)構(gòu),通過(guò)在一般的表面活性劑上形成致密的膜,就可以獲得疏液性。
由硅烷化合物或表面活性劑等有機(jī)分子等構(gòu)成的有機(jī)薄膜被利用如下操作形成于基板P上,即,將所述的原料化合物與基板P放入相同的密閉容器中,在室溫下放置2~3天左右的時(shí)間。另外,通過(guò)將密閉容器整體保持為80~140℃,就可以用1~3小時(shí)左右形成于基板上。雖然它們是源于氣相的形成法,然而從液相中也可以形成自組織化膜。例如,通過(guò)將基板在含有原料化合物的溶液中浸漬30分鐘~6小時(shí),并清洗、干燥,就可以在基板上形成自組織化膜。另外,通過(guò)將含有原料化合物的溶液加熱為40~80℃,就可以用5分鐘~2小時(shí)的浸漬來(lái)形成自組織化膜。
另一方面,等離子體處理法中,在常壓或真空中向基板P進(jìn)行等離子體照射。等離子體處理中所使用的氣體種可以考慮用于形成配線圖案的基板P的表面材質(zhì)等而選擇各種物質(zhì)。作為處理氣體,可以優(yōu)選使用氟碳類化合物,例如可以例示四氟化甲烷、全氟己烷、全氟癸烷等。以四氟化甲烷作為處理氣體的等離子體處理法(CF4等離子體處理法)的處理?xiàng)l件例如設(shè)為等離子體功率為50~1000W,四氟化碳?xì)怏w流量為50~100mL/min,相對(duì)于等離子體放電電極的基板傳送速度為0.5~1020mm/sec,基板溫度為70~90℃。
<堤堰材料>
作為堤堰材料,只要是在形成時(shí)可以作為液滴噴出的液狀,其后能夠固形化的材料,就沒(méi)有特別限定。作為此種材料,可以舉出如下的材料,即,在涂布了將樹(shù)脂溶于溶劑中的溶液后除去了溶劑的材料、熱塑性樹(shù)脂、熱硬化性樹(shù)脂、光硬化性樹(shù)脂、樹(shù)脂溶液、微粒分散液等各種樹(shù)脂或微粒。
作為堤堰材料,一般來(lái)說(shuō),可以使用聚酰亞胺、丙烯酸類樹(shù)脂、酚醛清漆類樹(shù)脂等有機(jī)材料。除了所述的以外,還可以采用聚乙烯醇、不飽和聚酯、甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂、聚乙烯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯、乙烯丙烯二烯單體、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚氨酯、密胺樹(shù)脂、聚碳酸酯、聚氯乙稀、聚酰胺、苯乙烯丁二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯、聚酯、聚丁二烯、聚苯并咪唑、聚丙烯腈、表氯醇、聚硫化物、聚異戊二烯等低聚物、聚合物等。
堤堰材料由于不能在所接觸的樹(shù)脂或溶液中溶解或反應(yīng),因此優(yōu)選在噴出后利用光或熱硬化的硬化性樹(shù)脂。
此種光硬化性樹(shù)脂是使至少具有單體或低聚物和光聚合引發(fā)劑的樹(shù)脂組合物硬化后的物質(zhì),其中,所述單體或低聚物通常具有至少1個(gè)以上的官能團(tuán),如果需要利用因向光聚合引發(fā)劑照射光而產(chǎn)生的離子或自由基進(jìn)行離子聚合、自由基聚合,增加分子量,則形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。這里所說(shuō)的官能團(tuán)是指,乙烯基、羧基、氨基、羥基、環(huán)氧基等可反應(yīng)的原子團(tuán)或鍵樣式。
另外,熱硬化性樹(shù)脂使至少具有單體或低聚物和熱聚合引發(fā)劑的樹(shù)脂組合物硬化后的物質(zhì),其中,所述單體或低聚物通常具有至少1個(gè)以上的官能團(tuán),如果需要利用因?qū)峋酆弦l(fā)劑加熱而產(chǎn)生的離子或自由基進(jìn)行離子聚合、自由基聚合,增加分子量,則進(jìn)行交聯(lián)結(jié)構(gòu)的形成。這里所說(shuō)的官能團(tuán)是指,乙烯基、羧基、氨基、羥基、環(huán)氧基等可反應(yīng)的原子團(tuán)或鍵樣式。
另外,通過(guò)在像清漆那樣的樹(shù)脂的溶液中,預(yù)先溶解像聚酰亞胺那樣耐熱性優(yōu)良的聚合物,利用干燥使之析出,就可以不利用光或熱使之硬化地作為堤堰采用。
另外,從可以獲得耐熱性和優(yōu)良的透光性方面考慮,也可以采用微粒分散液。作為微粒,可以舉出氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、碳酸鈣、氫氧化鋁、丙烯酸樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、聚苯乙烯、尿素樹(shù)脂、甲醛縮合物等微粒,可以使用它們當(dāng)中的一種,或者混和使用多種。當(dāng)采用了微粒時(shí),可以通過(guò)利用干燥來(lái)堆積而使之凝聚,作為堤堰使用。另外,為了在粒子間及基板粒子間提高密接性,也可以對(duì)粒子表面實(shí)施感光性或感熱性的表面處理。
所述堤堰材料的液滴在不損害所需的功能的范圍內(nèi),根據(jù)需要可以微量地添加氟類、硅類、非離子類等表面張力調(diào)節(jié)材料。這些表面張力調(diào)節(jié)材料是起到如下作用的材料,即,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)涂布對(duì)象物的浸潤(rùn)性的控制,改良所涂布的膜的調(diào)平性,防止涂膜的疙瘩的產(chǎn)生、桔皮的產(chǎn)生等。
如此調(diào)整了的堤堰材料的液滴的粘度優(yōu)選1~50mPa·s。這是因?yàn)?,?dāng)用液滴噴出裝置涂布溶液時(shí),在粘度小于1mPa·s的情況下,噴嘴周邊部容易因液滴的流出而被污染,另外,當(dāng)粘度大于50mPa·s時(shí),噴嘴孔中的堵塞頻率變高,難以實(shí)現(xiàn)順利的液滴的噴出。更優(yōu)選5~20mPa·s。
另外,如此調(diào)整了的堤堰材料的液滴的表面張力優(yōu)選1~50mPa·s。該表面張力優(yōu)選落入0.02~0.07N/m的范圍。這是因?yàn)椋?dāng)利用液滴噴出裝置涂布溶液時(shí),如果表面張力小于0.02N/m,則由于液滴對(duì)噴嘴面的浸潤(rùn)性增大,因此容易產(chǎn)生飛行彎曲,當(dāng)超過(guò)0.07N/m時(shí),則由于噴嘴頭端的彎月面的形狀不穩(wěn)定,因此難以實(shí)現(xiàn)液滴的噴出量、噴出時(shí)刻的控制。
<微透鏡材料>
作為構(gòu)成橢圓形狀的微透鏡30的材料,只要是在形成時(shí)能夠作為液滴噴出的液狀,其后可以硬化的材料,另外是在硬化后能夠具有作為透鏡的功能的對(duì)于光具有透過(guò)性的材料,就沒(méi)有特別限定。作為此種樹(shù)脂,可以舉出如下的樹(shù)脂,即,在涂布了將所述具有透過(guò)性的樹(shù)脂溶解在溶劑中的溶液后除去了溶劑的材料、熱塑性樹(shù)脂、熱硬化性樹(shù)脂、光硬化性樹(shù)脂等各種樹(shù)脂,然而從硬化容易并且迅速,另外硬化時(shí)透鏡成形材料及基材不會(huì)變?yōu)楦邷氐挠^點(diǎn)考慮,優(yōu)選光硬化性樹(shù)脂。
此種光硬化性樹(shù)脂是使至少具有單體或低聚物和光聚合引發(fā)劑的樹(shù)脂組合物硬化后的物質(zhì),其中,所述單體或低聚物通常具有至少1個(gè)以上的官能團(tuán),如果需要利用因向光聚合引發(fā)劑照射光而產(chǎn)生的離子或自由基進(jìn)行離子聚合、自由基聚合,增加分子量,則形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。這里所說(shuō)的官能團(tuán)是指,乙烯基、羧基、羥基等可反應(yīng)的原子團(tuán)或鍵樣式。
作為此種單體、低聚物,可以舉出不飽和聚酯型、烯二醇型、丙烯酸型等,其中從硬化速度、物性選擇的范圍的廣度考慮,優(yōu)選丙烯酸型。作為此種丙烯酸型的單體、低聚物之中的單官能團(tuán)的例子,可以舉出2-乙基己基丙烯酸酯、2-乙基己基EO加成物丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇丙烯酸酯、2-羥乙基丙烯酸酯、2-羥丙基丙烯酸酯、2-羥乙基丙烯酸酯的己內(nèi)酯加成物、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、壬基苯酚EO加成物丙烯酸酯、在壬基苯酚EO加成物上進(jìn)行了己內(nèi)酯加成的丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、四氫糠基丙烯酸酯、糠醇的己內(nèi)酯加成物丙烯酸酯、丙烯酰嗎啉、二環(huán)戊烯基丙烯酸酯、二環(huán)戊基丙烯酸酯、二環(huán)戊烯基氧乙基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、4,4-二甲基-1,3-二氧雜戊環(huán)的己內(nèi)酯加成物的丙烯酸酯、3-甲基-5,5-二甲基-1,3-二氧雜戊環(huán)的己內(nèi)酯加成物的丙烯酸酯等。
另外,作為丙烯酸型的單體、低聚物之中的多官能團(tuán)的例子,可以舉出己二醇丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇酯二丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇酯的己內(nèi)酯加成物二丙烯酸酯、1,6-己二醇的二縮水甘油醚的丙烯酸加成物、羥基新戊醛與三羥甲基丙烷的縮醛化合物的二丙烯酸酯、2,2-雙[4-(丙烯酰氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯酰氧基二乙氧基)苯基]甲烷、加氫雙酚環(huán)氧乙烷加成物的二丙烯酸酯、三環(huán)癸二甲醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環(huán)氧丙烷加成物三丙烯酸酯、甘油環(huán)氧丙烷加成物三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯五丙烯酸酯混合物、二季戊四醇的己內(nèi)酯加成物丙烯酸酯、三(丙烯酰氧乙基)三聚異氰酸酯、2-丙烯酰氧乙基磷酸酯等。
而且,在所述具有透過(guò)性的樹(shù)脂中,也可以預(yù)先混和分散光漫散性微粒。作為光漫散性微粒,可以舉出氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、碳酸鈣、氫氧化鋁、丙烯酸樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、聚苯乙烯、尿素樹(shù)脂、甲醛縮合物等微粒,可以使用它們當(dāng)中的一種,或者混和使用多種。其中,為了使光漫散性微粒發(fā)揮充分的光漫散性,當(dāng)該微粒為透光性時(shí),其折射率與所述透光性樹(shù)脂的折射率需要具有足夠的差。所以,在光漫散性微粒為透光性的情況下,為了滿足此種條件,可以根據(jù)所使用的透光性樹(shù)脂適當(dāng)?shù)剡x擇使用。
此種光漫散性微粒被通過(guò)如前所述地預(yù)先分散于透光性樹(shù)脂中,而被調(diào)整為可以從液滴噴頭中噴出的液狀。此時(shí),最好通過(guò)將光漫散性微粒的表面用表面活性劑進(jìn)行覆蓋處理,或用熔融樹(shù)脂進(jìn)行覆蓋處理,而提高光漫散性微粒向透光性樹(shù)脂中的分散性,通過(guò)進(jìn)行此種處理,就可以對(duì)分散該光漫散性微粒的透光性樹(shù)脂附加使從液滴噴頭中的噴出變得良好的流動(dòng)性。而且,作為用于進(jìn)行表面處理的表面活性劑,可以根據(jù)光漫散性微粒的種類適當(dāng)?shù)剡x擇使用陽(yáng)離子類、陰離子類、非離子類、兩性、硅類、氟樹(shù)脂類等材料。
另外,作為此種光漫散性微粒,優(yōu)選使用其粒徑在5nm以上、1000nm以下的粒子。更優(yōu)選使用粒徑在200nm以上、500nm以下的粒子。如果設(shè)為此種范圍,則因粒徑在200nm以上,其光漫散性被很好地確保,另外因在500nm以下,就可以從液滴噴頭的噴嘴中良好地噴出。
在由混和分散了此種光漫散性微粒的透光性樹(shù)脂得到的橢圓形狀的微透鏡30中,由于利用光漫散性微粒復(fù)合化,因此可以被賦予更高的漫散性能,并且可以抑制熱塑性,所以就可以得到優(yōu)良的耐熱性。
另外,從可以獲得耐熱性和優(yōu)良的透光性的觀點(diǎn)考慮,也可以采用含有無(wú)機(jī)成分的樹(shù)脂。具體來(lái)說(shuō),可以舉出硅、鍺、鈦等,然而從容易獲得的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選含有硅的樹(shù)脂。
作為此種聚合物,可以舉出聚硅氧烷、聚硅烷、聚硅氮烷。這些化合物在高分子主鏈骨架中含有硅,因利用熱和或光、催化劑的化學(xué)反應(yīng),而形成與玻璃類似的硅氧化物。由于被如此形成的硅氧化物與僅由有機(jī)材料構(gòu)成的樹(shù)脂等相比,具有更為優(yōu)良的耐熱性和透光性,因此適于作為微透鏡材料。
更具體來(lái)說(shuō),在將具有烷氧基的聚硅氧烷溶液與催化劑一起噴出后,通過(guò)進(jìn)行干燥、加熱,而可以將烷氧基縮合,得到硅氧化物。另外,在噴出了聚硅烷溶液后,通過(guò)照射紫外線,將所述聚硅烷光氧化,就可以得到硅氧化物。在噴出了聚硅氮烷溶液后,通過(guò)將所述聚硅氮烷用紫外線或酸、堿等進(jìn)行水解,并且氧化,就可以得到硅氧化物。
微透鏡材料的墨液在不損害所需的功能的范圍內(nèi),根據(jù)需要可以微量地添加氟類、硅類、非離子類等表面張力調(diào)節(jié)材料。這些表面張力調(diào)節(jié)材料是起到如下作用的材料,即,能夠?qū)崿F(xiàn)墨液對(duì)涂布對(duì)象物的浸潤(rùn)性的控制,改良所涂布的膜的調(diào)平性,防止涂膜的疙瘩的產(chǎn)生、桔皮的產(chǎn)生等。
如此調(diào)整了的微透鏡材料的液滴的粘度優(yōu)選1~50mPa·s。這是因?yàn)?,?dāng)用液滴噴出裝置涂布溶液時(shí),在粘度小于1mPa·s的情況下,噴嘴周邊部容易因液滴的流出而被污染,另外,當(dāng)粘度大于50mPa·s時(shí),噴嘴孔中的堵塞頻率變高,難以實(shí)現(xiàn)順利的液滴的噴出。更優(yōu)選5~20mPa·s。
另外,如此調(diào)整了的微透鏡材料的液滴的表面張力優(yōu)選1~50mPa·s。該表面張力優(yōu)選落入0.02~0.07N/m的范圍。這是因?yàn)?,?dāng)利用液滴噴出裝置涂布溶液時(shí),如果表面張力小于0.02N/m,則由于液滴對(duì)噴嘴面的浸潤(rùn)性增大,因此容易產(chǎn)生飛行彎曲,當(dāng)超過(guò)0.07N/m時(shí),則由于噴嘴頭端的彎月面的形狀不穩(wěn)定,因此難以實(shí)現(xiàn)液滴的噴出量、噴出時(shí)刻的控制。
<堤堰材料及微透鏡材料硬化處理方法>
堤堰材料及微透鏡材料硬化處理有熱處理及/或光處理等,雖然通常來(lái)說(shuō)在大氣中進(jìn)行,然而根據(jù)需要,也可以在氮?dú)?、氬氣、氦氣等惰性氣體氣氛中進(jìn)行。熱處理及/或光處理的處理?xiàng)l件要考慮溶劑的沸點(diǎn)(蒸汽壓)、氣氛氣體的種類或壓力、聚合引發(fā)劑的反應(yīng)溫度或反應(yīng)曝光量、交聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)溫度或反應(yīng)曝光量、低聚物或聚合物的玻璃轉(zhuǎn)化溫度、基材的耐熱溫度、微粒的分散性或氧化性等熱性質(zhì)等而適當(dāng)?shù)貨Q定。
在光處理中,可以使用紫外線、遠(yuǎn)紫外線、電子射線、X射線等將微透鏡材料硬化形成,全都優(yōu)選1J/cm2以下,為了提高生產(chǎn)性,更優(yōu)選0.2J/cm2以下。另外,在熱處理中,除了利用烤盤(pán)、電爐等的處理以外,還可以利用燈退火來(lái)進(jìn)行,如果在硬化物的玻璃轉(zhuǎn)化溫度以下,則優(yōu)選200℃以下。當(dāng)在玻璃轉(zhuǎn)化溫度以上過(guò)度加熱時(shí),則有可能因熱塌邊而變形為曲率低的形狀。
對(duì)于橢圓形狀的微透鏡30的形成方法進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。對(duì)于形成方法1~4如下所示。
<形成方法1>
圖5(a)~(d)是表示橢圓形狀的微透鏡30的形成方法的圖。參照?qǐng)D5,對(duì)用液滴噴出方法形成的橢圓形狀的微透鏡30的形成方法進(jìn)行說(shuō)明。而且,形成方法1中,包括在基體上配置由透鏡材料構(gòu)成的液滴的工序;在所配置的液滴硬化之前,與液滴的一部分重合地將液滴錯(cuò)開(kāi)地配置而形成橢圓狀的液滴的工序;將橢圓狀的液滴硬化的工序。
為了良好地進(jìn)行基板P的疏液化處理,作為疏液化處理的前處理工序最好清洗基板P?;錚的清洗方法例如可以采用紫外線清洗、紫外線/臭氧清洗、等離子體清洗、酸或堿清洗等。
然后,對(duì)基板P的表面進(jìn)行表面處理?;錚的表面處理是出于縮小成為透鏡直徑的透鏡材料的命中直徑的目的,為了獲得必需的接觸角而將基板P的表面疏液化的處理。作為將基板P的表面疏液化的方法,可以采用在基板P的表面形成有機(jī)薄膜的方法、等離子體處理法等。而且,這里采用了形成有機(jī)薄膜的方法。這樣,基板P的表面就被賦予疏液性。
然后,在配置由透鏡材料構(gòu)成的液滴的工序中,在被賦予了疏液性的基板P上,從液滴噴頭1中噴出微透鏡材料而配置液滴29a(參照?qǐng)D5(a))。而且,作為液滴噴出的條件,例如可以在液滴的重量為4ng/dot、液滴的速度(噴出速度)為5~7m/sec的條件下進(jìn)行。另外,噴出液滴的氣氛氣體優(yōu)選設(shè)定為溫度在60℃以下,濕度在80%以下。這樣,就可以不使液滴噴頭1的噴出噴嘴堵塞地進(jìn)行穩(wěn)定的液滴噴出。另外,作為微透鏡材料,除了光硬化性樹(shù)脂溶液以外,還可以選擇熱硬化性樹(shù)脂溶液,作為樹(shù)脂的形態(tài),既可以是聚合物的形態(tài),也可以是單體的形態(tài)。在單體為液狀的情況下,也可以不用溶液,而使用單體本身。另外,也可以使用對(duì)光或熱沒(méi)有官能性的聚合物溶液?;錚的表面由于被賦予了疏液性,因此液滴29a容易彈開(kāi),液滴29a容易變?yōu)榘肭蛐螤睢?br>
然后,在形成橢圓狀的液滴的工序中,在配置于基板P上的液滴29a的附近,在該液滴29a硬化之前,進(jìn)一步從液滴噴頭1中噴出微透鏡材料而配置液滴29b(參照?qǐng)D5(b))。當(dāng)按照使液滴29b覆蓋液滴29a的一部分的方式,將液滴29b的配置位置從液滴29a的配置位置上略為錯(cuò)開(kāi)地配置時(shí),則液滴29b與液滴29a接觸而成為連接狀態(tài),由于液滴29a和液滴29b的配置位置錯(cuò)開(kāi),因此就容易變?yōu)闄E圓形狀。
最后,在將橢圓狀的液滴硬化的工序中,為了保持配置于基板P上的微透鏡材料的形狀,進(jìn)行硬化處理。這樣,就形成橢圓形狀的微透鏡30(參照?qǐng)D5(c)、(d))。而且,在基板P上形成被賦予了疏液性的疏液層H1。這樣,就形成多個(gè)微透鏡30,形成長(zhǎng)軸6全都朝向相同方向的微透鏡陣列35(參照?qǐng)D2)。
<形成方法2>
圖6(a)~(g)是表示橢圓形狀的微透鏡30的形成方法的圖。參照?qǐng)D6,對(duì)橢圓形狀的微透鏡30的形成方法進(jìn)行說(shuō)明。由于微透鏡材料、表面處理方法、配置方法、硬化處理方法等相同,因此將說(shuō)明省略。而且,形成方法2中,具備在基體上配置由透鏡材料構(gòu)成的第1液滴的工序、使第1液滴硬化而形成透鏡的工序、將比第1液滴更少量的第2液滴與透鏡的一部分重合地配置的工序、使第2液滴硬化而形成橢圓狀的透鏡的工序、在與第2液滴相反一側(cè)的配置位置上與橢圓狀的透鏡的一部分重合地再配置第3液滴的工序、將第3液滴硬化的工序。
形成方法2中,與形成方法1相同,基板P被清洗,基板P的表面被賦予疏液性。
然后,在配置由透鏡材料構(gòu)成的第1液滴的工序中,在被賦予了疏液性的該基板P上,從液滴噴頭1中噴出微透鏡材料而配置液滴29e(參照?qǐng)D6(a))。
然后,在使第1液滴硬化而形成透鏡的工序中,使液滴29e硬化而形成透鏡30a(參照?qǐng)D6(b))。
然后,在將第2液滴與透鏡的一部分重合地配置的工序中,與透鏡30a重合地配置液滴29f(參照?qǐng)D6(c))。而且,由于與液滴29e相比液滴29f的液量較少,因此液滴29f的大小就小于液滴29e。當(dāng)配置液滴29f時(shí),雖然詳細(xì)的圖示被省略,然而液滴29f浸潤(rùn)展開(kāi),變?yōu)榻茩E圓形狀。
然后,在使第2液滴硬化而形成橢圓狀的透鏡的工序中,使液滴29f硬化,形成近似橢圓形狀的透鏡30b(參照?qǐng)D6(d))。
然后,在另外配置第3液滴的工序中,與透鏡30b重合地配置液滴29g(參照?qǐng)D6(e))。而且,液滴29g由于與液滴29e相比液量較少,因此液滴29g的大小就小于液滴29e。當(dāng)配置液滴29g時(shí),雖然詳細(xì)的圖示被省略,然而液滴29g浸潤(rùn)展開(kāi),變?yōu)榻茩E圓形狀。
最后,在將第3液滴硬化的工序中,當(dāng)使液滴29g硬化時(shí),形成橢圓形狀的微透鏡30(參照?qǐng)D6(f)、(g))。而且,在基板P上形成被賦予了疏液性的疏液層H1。這樣,就形成多個(gè)微透鏡30,形成長(zhǎng)軸6全都朝向相同方向的微透鏡陣列35(參照?qǐng)D2)。
<形成方法3>
圖7(a)~(f)是表示橢圓形狀的微透鏡30的形成方法的圖。參照?qǐng)D7,對(duì)橢圓形狀的微透鏡30的形成方法進(jìn)行說(shuō)明。而且,形成方法3中,具備在基體上配置由堤堰材料構(gòu)成的第1液滴的工序、使配置于基體上的第1液滴硬化而形成橢圓形狀的基座的工序、在橢圓形狀的基座上配置由透鏡材料構(gòu)成的第2液滴的工序、將第2液滴硬化的工序。
形成方法3中,與形成方法1相同,基板P被清洗,基板P的表面被賦予疏液性。
然后,在配置由堤堰材料構(gòu)成的第1液滴的工序中,在被賦予了疏液性的該基板P上,從液滴噴頭1中噴出堤堰材料而配置液滴Ba(參照?qǐng)D7(a))。而且,作為液滴噴出的條件,例如可以在液滴的重量為4ng/dot、液滴的速度(噴出速度)為5~7m/sec的條件下進(jìn)行。另外,噴出液滴的氣氛氣體優(yōu)選設(shè)定為溫度在60℃以下,濕度在80%以下。這樣,就可以不使液滴噴頭1的噴出噴嘴堵塞地進(jìn)行穩(wěn)定的液滴噴出。
然后,在配置于基板P上的液滴Ba附近,在該液滴Ba硬化之前,又從液滴噴頭1中噴出堤堰材料而配置液滴Bb(參照?qǐng)D7(b))。當(dāng)按照使液滴Bb覆蓋液滴Ba的一部分的方式,將液滴Bb的配置位置從液滴Ba的配置位置上略為錯(cuò)開(kāi)地配置時(shí),則液滴Bb與液滴Ba接觸而成為連接狀態(tài),由于液滴Ba和液滴Bb的配置位置錯(cuò)開(kāi),因此液滴Bc就容易變?yōu)闄E圓形狀。
然后,在形成橢圓形狀的基座的工序中,當(dāng)將配置于基板P上的液滴Bc的溶劑揮發(fā)(蒸發(fā))干燥后使之硬化時(shí),則形成橢圓形狀的堤堰B(參照?qǐng)D7(c))。而且,堤堰B可以預(yù)先進(jìn)行疏液化處理。當(dāng)?shù)萄連的表面被賦予疏液性時(shí),就可以防止配置于堤堰B中的微透鏡材料從堤堰B的表面溢出的現(xiàn)象。
然后,在橢圓形狀的基座上配置由透鏡材料構(gòu)成的第2液滴的工序中,向形成于基板P上的橢圓形狀的堤堰B,從液滴噴頭1中噴出微透鏡材料,配置液滴29i(參照?qǐng)D7(d))。作為微透鏡材料的液滴29i變?yōu)闄E圓狀。
最后,在將第2液滴硬化的工序中,當(dāng)將液滴29i硬化時(shí),則形成橢圓形狀的微透鏡30(參照?qǐng)D7(e)、(f))。而且,在基板P上形成被賦予了疏液性的疏液層H1。這樣,就形成多個(gè)微透鏡30,形成長(zhǎng)軸6全都朝向相同方向的微透鏡陣列35(參照?qǐng)D2)。
<形成方法4>
圖8(a)~(e)是表示橢圓形狀的微透鏡30的形成方法的圖。參照?qǐng)D8,對(duì)橢圓形狀的微透鏡30的形成方法進(jìn)行說(shuō)明。而且,形成方法4中,具備在基體上將由透鏡材料構(gòu)成的液滴分離地配置多個(gè)的工序、使多個(gè)液滴硬化而形成多個(gè)透鏡的工序、在所形成的多個(gè)透鏡之間又配置液滴的工序、將液滴硬化的工序。
形成方法4中,與形成方法1相同,基板P被清洗,基板P的表面被賦予疏液性。
然后,在將由透鏡材料構(gòu)成的液滴分離地配置多個(gè)的工序中,在被賦予了疏液性的基板P上,從液滴噴頭1中噴出微透鏡材料而配置多個(gè)(該情況下為2個(gè))液滴29k(參照?qǐng)D8(a))。
然后,在使液滴硬化而形成多個(gè)透鏡的工序中,使多個(gè)液滴29k硬化,形成透鏡30d(參照?qǐng)D8(b))。
然后,在配置液滴的工序中,按照填充在該透鏡30d之間的方式配置液滴29l(參照?qǐng)D8(c))。而且,當(dāng)配置液滴29l時(shí),液滴29l浸潤(rùn)展開(kāi),變?yōu)榻茩E圓形狀。另外,如果液滴29l的液量多于液滴29k的液量,則由于更容易形成形狀精度更好的橢圓形狀,因此優(yōu)選。
最后,在將液滴硬化的工序中,當(dāng)使液滴29l硬化時(shí),則形成橢圓形狀的微透鏡30(參照?qǐng)D8(d)、(e))。而且,在基板P上形成被賦予了疏液性的疏液層H1。這樣,就形成多個(gè)微透鏡30,形成長(zhǎng)軸6全都朝向相同方向的微透鏡陣列35(參照?qǐng)D2)。
利用形成方法1~形成方法4形成的微透鏡30由于是利用液滴噴出法形成,因此形成于基板P上的微透鏡30具有凸?fàn)畹臋E圓面形狀(參照?qǐng)D1、圖3)。
本實(shí)施方式中,可以得到以下的效果。
(1)在背光組件40中,由于微透鏡30的短軸7的曲率大于長(zhǎng)軸6的曲率,因此光難以在微透鏡30的長(zhǎng)軸方向上進(jìn)行漫散,明亮度變高。而且,由于微透鏡30的長(zhǎng)軸方向與作為光源的線狀燈41的長(zhǎng)軸方向被大致正交地配置,因此向畫(huà)面的外側(cè)全部方向泄漏的光的量減少,從而能達(dá)到高明亮度。所以,可以提供明亮度高的背光組件40。如果背光組件40達(dá)到高明亮度,則由于作為光源的線狀燈41的根數(shù)可以不用增加,因此還可以抑制線狀燈41的發(fā)熱、成本、重量的問(wèn)題。由于可以將線狀燈41的根數(shù)控制得較少,因此可以形成能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化的背光組件40。如果線狀燈41的根數(shù)相同,則明亮度提高。
(2)由于線狀燈41被配置于反射板44和漫散板43之間,因此可以減少光向畫(huà)面之外的泄漏,從而可以提供明亮度更高的背光組件40。
(3)通過(guò)在基板P上以交錯(cuò)狀配置橢圓形狀的微透鏡30,在基板P上就會(huì)成為高密度的配置的狀態(tài),從而可以更多地配置,因此穿過(guò)微透鏡30的光變得更多。這些光向與作為光源的線狀燈41的長(zhǎng)軸方向大致正交的方向(即微透鏡的長(zhǎng)軸方向)的漫散變得更難進(jìn)行,從而可以形成明亮度更高的背光組件40。
(4)由于可以在基板P上利用液滴噴出法形成橢圓形狀的微透鏡30,因此即使有形狀(尺寸)變更、位置變更,只要改變液滴噴出法的條件即可,所以可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。而且,由于不需要像以往技術(shù)那樣,在每次形狀(尺寸)變更、位置變更時(shí)都制作模具,因此不需要模具制作費(fèi)用,從而更為經(jīng)濟(jì)。
下面,對(duì)使用了具有漫散板43的背光組件40的作為本發(fā)明的光電裝置的液晶顯示裝置100進(jìn)行說(shuō)明。
圖9是表示液晶顯示裝置100的圖。而且,該圖中,在液晶面板110、背光組件40的大小上沒(méi)有進(jìn)行整合。液晶顯示裝置100由背光組件40、液晶面板110、驅(qū)動(dòng)器LSI(圖示略)等構(gòu)成。液晶面板110由2片玻璃基板101a、101b、2片偏光板102a、102b、濾色片104等構(gòu)成。在玻璃基板101a及101b的外側(cè)表面貼附有偏光板102a及102b。在玻璃基板101a的內(nèi)側(cè)表面形成有TFT105等。在玻璃基板101b的內(nèi)側(cè)表面形成有濾色片104、取向膜106等。在玻璃基板101a和玻璃基板101b之間配置有液晶103。
玻璃基板101a、101b是構(gòu)成液晶面板101的透明的基板。偏光板102a、102b可以透過(guò)或吸收特定的偏光成分。液晶103可以通過(guò)混和多種向列相液晶來(lái)調(diào)整其特性。濾色片104是加入了具有R、G、B三原色的染料或顏料的樹(shù)脂膜。TFT105是用于驅(qū)動(dòng)液晶103的驅(qū)動(dòng)用開(kāi)關(guān)元件。取向膜106是用于使液晶103取向的有機(jī)薄膜,主要采用聚酰亞胺薄膜。
這樣,從背光組件40中射出的光穿過(guò)偏光板102a和玻璃基板101a,繼而依次穿過(guò)液晶103、取向膜106、濾色片104,可以將給定的圖像及映像顯示在液晶面板110上。液晶顯示裝置100由于具備光學(xué)特性良好、能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化的背光組件40,因此就可以提供光學(xué)特性良好、能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化的作為光電裝置的液晶顯示裝置100。而且,由于是可以利用液滴噴出法簡(jiǎn)單地形成具備了橢圓形狀的微透鏡30的漫散板43的制造方法,因此可以提高背光組件40及液晶顯示裝置100的生產(chǎn)性。
圖10是表示具備了圖9所示的作為光電裝置的液晶顯示裝置100的作為電子設(shè)備的攜帶電話600的例子的圖。圖10中,表示有攜帶電話600和具備了液晶顯示裝置100的液晶顯示部601。攜帶電話600由于具備了光學(xué)特性良好、能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化的液晶顯示裝置100,因此就可以提供例如顯示性能提高、能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化的作為電子設(shè)備的攜帶電話600。而且,由于具備提高了生產(chǎn)性的液晶顯示裝置100,因此可以提高攜帶電話600的生產(chǎn)性。
以上雖然舉出優(yōu)選的實(shí)施方式而對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明,然而本發(fā)明并不限定于所述各實(shí)施方式,也包括如下所示的變形,在可以達(dá)成本發(fā)明的目的的范圍中,可以設(shè)定為其他的任何具體的結(jié)構(gòu)及形狀。
(變形例1)所述的實(shí)施方式中,雖然背光組件40設(shè)為將線狀燈41配置于反射板44和漫散板43之間的正下型的構(gòu)成,然而并不限定于此。例如,也可以采用將線狀燈41配置于導(dǎo)光板的側(cè)面的側(cè)光型。即使這樣,由于微透鏡30的長(zhǎng)軸方向和線狀燈41的長(zhǎng)軸方向被大致正交地模擬配置,在畫(huà)面的端部,向該畫(huà)面之外泄漏的光的量可以減少,因此也能達(dá)到高明亮度,所以可以獲得與所述的實(shí)施方式相同的效果,可以提供高明亮度的背光組件40。
(變形例2)所述的實(shí)施方式中,雖然背光組件40將橢圓形狀的微透鏡30設(shè)為凸?fàn)睿欢⒉幌薅ㄓ诖?。例如,也可以利用由coffee stain現(xiàn)象造成的pinning效果等將橢圓形狀的微透鏡30制成凹狀。即使這樣,也可以得到與所述的實(shí)施方式相同的效果,可以提供高明亮度的背光組件40。
(變形例3)所述的實(shí)施方式中,雖然利用液滴噴出法形成了橢圓形狀的微透鏡30,然而并不限定于此。例如也可以利用模具等形成橢圓形狀的微透鏡30。即使這樣,也可以得到與所述的實(shí)施方式相同的效果,可以提供高明亮度的背光組件40。
(變形例4)所述的實(shí)施方式中,雖然將橢圓形狀的微透鏡30與線狀燈大致正交地配置,然而并不限定于此。例如也可以少量混雜有被平行地配置的橢圓形狀的微透鏡30。即使這樣,也可以得到與所述的實(shí)施方式相同的效果,可以提供高明亮度的背光組件40。
另外,還需說(shuō)明的是,在本案中提到的“以上”、“以下”分別為“大于等于”、“小于等于”的意思,即都包括所限定的點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種背光組件,具有照射光的光源、將從所述光源照射的所述光漫散的漫散板,其中,所述漫散板具有多個(gè)橢圓面形狀的微透鏡,所述微透鏡的長(zhǎng)軸方向和所述光源的長(zhǎng)軸方向大致正交配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光組件,其中,所述背光組件為正下型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的背光組件,其中,所述微透鏡被交錯(cuò)狀配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項(xiàng)所述的背光組件,其中,所述微透鏡利用液滴噴出法形成。
5.一種背光組件的制造方法,是具有照射光的光源、將從所述光源照射的所述光漫散的漫散板的背光組件的制造方法,其中,包括形成具有多個(gè)橢圓面形狀的微透鏡的所述漫散板的工序、將所述微透鏡的長(zhǎng)軸方向與所述光源的長(zhǎng)軸方向大致正交配置而組裝所述背光組件的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背光組件的制造方法,其中,在組裝所述背光組件的工序中,將所述背光組件組裝為正下型。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的背光組件的制造方法,其中,在形成所述漫散板的工序中,以交錯(cuò)狀配置所述微透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求5~7中任意一項(xiàng)所述的背光組件的制造方法,其中,在形成所述漫散板的工序中,利用液滴噴出法形成所述微透鏡。
9.一種光電裝置,具有液晶面板、背光組件,其中,作為所述背光組件,具有權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的背光組件。
10.一種電子設(shè)備,其中,具有權(quán)利要求9所述的光電裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種明亮度提高的背光組件的制造方法、光學(xué)特性良好的背光組件及光電裝置、電子設(shè)備。正下型的背光組件(40)具有作為照射光的光源的線狀燈(41)、將由線狀燈(41)照射的光漫散的漫散板(43)、反射光的反射板(44),線狀燈(41)被配置于反射板(44)和漫散板(43)之間,漫散板(43)包括多個(gè)具有長(zhǎng)軸(6)和短軸(7)的橢圓面形狀的微透鏡(30),微透鏡(30)的長(zhǎng)軸方向與線狀燈(41)的長(zhǎng)軸方向大致正交配置。
文檔編號(hào)G02B3/00GK1881033SQ20061009275
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者長(zhǎng)谷井宏宣, 稻垣顯 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社