(57)【要約】【課題】色相の劣化が低減し、視野角が拡大されると共に、製造費用を減少できるマイクロレンズアレイ付きのバックライトユニットを備えた液晶表示装置及びマイクロレンズアレイの製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、光照射部と、前記光照射部から出る光を集束させる複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、前記マイクロレンズアレイを通じて集束された光が透過されて映像を表示する液晶パネルとから構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射部と、
前記光照射部から出る光を集束させる複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、
前記マイクロレンズアレイを通して集束された光が透過されて映像を表示する液晶パネルと、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズアレイは、複数の非球面マイクロレンズからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記非球面マイクロレンズは、前記マイクロレンズアレイに垂直に入射される光軸に直交する二軸に沿ってそれぞれ異なる球面係数を有することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記非球面マイクロレンズは、非球面係数を有することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記マイクロレンズアレイは、複数の球面マイクロレンズからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記マイクロレンズアレイは、複数のマイクロレンズが透明基板上に配列されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記複数のマイクロレンズは、ハチの巣状の六角密集構造に配列されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記複数のマイクロレンズは、直交形態の四角密集構造に配列されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記マイクロレンズアレイは、全充填率を有するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記マイクロレンズは、数ミクロンないし数十ミクロンの直径及び高さを有するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記液晶パネルは、一面に複数の単位画素が形成されるように前記液晶パネルを区画するブラックマトリックスが形成され、前記単位画素内に複数のマイクロレンズが分布するように前記マイクロレンズアレイと液晶パネルが整列されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記光照射部と対向する前記マイクロレンズアレイの一面に光拡散層が一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記光照射部が、
光を照射するランプと、
前記ランプを一方の側面に位置させて前記ランプから照射される光を前記マイクロレンズアレイにガイドする導光板と、
前記ランプから照射される光を前記導光板に向けて反射させるために前記ランプの周辺を囲むランプ蓋と、
前記ランプから照射される光を前記マイクロレンズアレイに反射させるために前記導光板の一面に形成される反射板と
を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記液晶パネルの映像が表示される面に視野角を拡大するために光拡散板がさらに備えられることを特徴をする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記光拡散板上に前記液晶パネルを保護するための液晶保護板がさらに備えられることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
光照射部と、
前記光照射部から出る光を集束させる複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、
複数の単位画素が形成されていて、前記マイクロレンズアレイを通して集束された光が各単位画素を通して透過されて映像を表示する液晶パネルであって、各単位画素が前記複数のマイクロレンズとマッチングされるように構成された液晶パネルと
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１７】
マイクロレンズアレイを製造する方法において、
前記マイクロレンズアレイと同一の形状を有するメッキ枠を製造する第１段階と、
前記メッキ枠を利用して前記マイクロレンズアレイの逆の形が一面に形成された金型を製造する第２段階と、
前記金型を利用して前記マイクロレンズアレイを複製する第３段階と
を含むことを特徴とする液晶表示装置のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項１８】
前記第１段階は、
基板の一面に感光剤または感光性ポリマーからなる層を形成する過程と、
リソグラフィー工程を利用して前記マイクロレンズアレイ形状をパターニングする過程と、
熱処理を利用したリフロー工程を通じてマイクロレンズを球面形状に形成する過程と、
前記マイクロレンズアレイが全充填率を有するように各マイクロレンズの間の空隙を満たす過程と
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置のマイクロレンズアレイ製造方法。
【請求項１９】
前記第２段階は、
前記メッキ枠のマイクロレンズが形成された表面に金属を電解または無電解メッキによってメッキをする過程と、
前記メッキ枠から前記メッキ金属を分離して前記マイクロレンズアレイの逆の形が転写された前記金型を製造する過程と
を含むことを特徴をする請求項１７に記載の液晶表示装置のマイクロレンズアレイ製造方法。
【請求項２０】
前記第３段階は、
透明基板に流動性を有する紫外線硬化樹脂を塗布する過程と、
前記金型のマイクロレンズアレイの逆の形が形成された面に前記紫外線硬化樹脂を押しつける過程と、
紫外線照射によって前記紫外線硬化樹脂を硬化させる過程と、
前記金型から前記紫外線硬化樹脂が形成された透明基板を分離する過程と
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置のマイクロレンズアレイ製造方法。
【請求項２１】
前記第３段階は、
透明基板に流動性を有する熱硬化樹脂を塗布する過程と、
前記金型のマイクロレンズアレイの逆の形が形成された面に前記熱硬化樹脂を押しつける過程と、
所定温度で一定時間加熱して前記熱硬化樹脂を硬化する過程と、
前記金型から前記熱硬化樹脂が形成された透明基板を分離する過程と
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置のマイクロレンズアレイ製造方法。
【請求項２２】
前記第３段階は、
前記金型のマイクロレンズアレイの逆の形が形成された面に透明基板を押しつける過程と、
前記透明基板が流動性を有するように加熱して前記マイクロレンズアレイの形状を前記透明基板に転写させる過程と、
前記金型及び透明基板を冷却させ、前記金型から前記透明基板を分離する過程と
を含む高温圧縮成形方法によって行われることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置のマイクロレンズアレイ製造方法。
【請求項２３】
前記第３段階は、
前記金型をマスターとして利用し、所定の屈折率を有する透明樹脂を前記金型のマイクロレンズアレイの逆の形が形成された面に比較的に高温高圧に噴射する射出成形方法によって行われることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置のマイクロレンズアレイ製造方法。
【請求項２４】
前記マイクロレンズが形成された前記複製された面の反対側の面に光拡散層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置のマイクロレンズアレイ製造方法。
【請求項２５】
前記光拡散層は、加熱積層方法または屈折率整合された接着剤を媒介にして前記マイクロレンズアレイに一体的に形成されることを特徴とする請求項２４に記載の液晶表示装置のマイクロレンズアレイ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズアレイを用いたバックライトユニットを備えた液晶表示装置及びマイクロレンズアレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、大型画面及び高鮮明画質を具現する画像表示装置に対する需要が順次増加している。しかしながら、従来の陰極線管(ＣＲＴ)を利用した画面表示装置は、構造的にスリム化することが難しいため、一定サイズ以上の大型画面を具現することが現実的に難しいという限界があった。従って、スリム化が可能で、大型画面及び高鮮明画質が実現できるフラットパネルディスプレイ(ＦＰＤ)が注目を集めており、それに対する研究開発が活発に行われている。
【０００３】
液晶表示装置(ＬＣＤ)は、現在最も注目を集めているフラットパネルディスプレイの１つである。
【０００４】
液晶表示装置は、液体と固体の中間状である液晶の電気−光学的性質を表示装置に応用したもので、液体のように流動性を有する液晶を成す有機分子の配列が外部電界により変化する性質を利用して表示装置として利用される。
【０００５】
しかしながら、このような液晶表示装置は、自発光方式を採用した表示装置に比べて、輝度及び視野角性能が劣るという短所がある。従って、液晶表示装置の輝度を向上させるための液晶表示装置のバックライトユニットに関する多様な研究が進行されている。
【０００６】
液晶表示装置の輝度を向上させるための方法として、バックライトユニットの光源自体の発光量を増加させる方法がある。しかしながら、光源自体の発光量を増加させると、光源の発熱量が上昇するという問題が発生する。また、この液晶表示装置は携帯用機器によく使用されるが、光源の発光量を維持するための消耗電力が大きくなり、携帯用機器のバッテリーの使用時間が著しく低下するという問題が発生する。
【０００７】
図１１は、従来技術によるバックライトユニットを採用した液晶表示装置で、図１２は、図１１の“Ａ”部分の拡大図で、図１３は、従来技術によるバックライトユニットの集光性能を示す概念図である。
【０００８】
図１１に示すように、従来技術による液晶表示装置のバックライトユニット１は、断面三角形のプリズムレンズを一定方向に多数並列に設けた第１プリズムシート１０と、プリズムレンズの延びる方向が第１プリズムシート１０と直交しており、第１プリズムシート１０の全面に配置された第２プリズムシート２０と、第２プリズムシート２０の全面に配置された液晶パネル３０と、第１プリズムシート１０の底面に形成された光拡散部４０と、第１プリズムシート１０の底面に形成された光を通過させる導光板５０と、導光板５０の底面に光を反射させるために形成された反射板６０とを備えている。
【０００９】
また、導光板５０の１側面には、照明光源であるランプ７１が位置し、ランプ７１から照射される光を導光板５０に反射させるようにランプ蓋７２が設けられている。
【００１０】
第１及び第２プリズムシート１０、２０は、それぞれ光経路を屈折させるように微細に配列された複数のプリズムレンズ１１、２１と、プリズムレンズ１１、２１を取り付けるガラスなどの材質から形成された透明基板１２、２２とからなる。これらは一体に形成されることもある。
【００１１】
液晶パネル３０は、透明基板に格子状に画素を区画するように形成されたブラックマトリックス３１と、ブラックマトリックス３１間に形成された単位画素３２とを含む。
【００１２】
図１３に示すように、このように構成された液晶表示装置のバックライトユニット１は、導光板５０から放射された光８０を光拡散部４０を経て第１及び第２プリズムレンズ１１、２１を通過させ、それぞれ直交する方向に２回屈折させて液晶パネル３０に集光させる。
【００１３】
しかしながら、プリズムレンズからなる従来の後光照明機器を採用した液晶表示装置は下記のような問題があった。
【００１４】
即ち、導光板から放射される光を縦方向及び横方向の２方向に屈折させて集束させているので、高価なプリズムレンズシートを２枚装着しなければならず、よって、全体的な製造費用が上昇するという問題があった。
【００１５】
また、液晶パネルに照射される光は、三角形の断面形状を有する２つのプリズムレンズを通過して屈折させられるため、その発散角の分布が非常に広くなり、それによって、視野角及び輝度の性能が低下するという問題があった。
【００１６】
また、図１２に示すように、プリズムレンズの先端部２１ａは先鋭であるため、傷に非常に敏感となり、組み立ての時に細心の注意を払わないと、プリズムレンズの表面に傷が発生する。これによって、照射光の発散角の要件がさらに悪化すると共に、それによる位相差が大きくなり、大きい位相差による色収差によって視野角及び輝度が低下するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するために提案されたもので、本発明の目的は、単純な構造を有し、低廉で精密に製造することができ、輝度を向上させることができると共に、位相差による色収差を除去することによって、より広い範囲の視野角で色の歪曲がない画像品質を提供し得るマイクロレンズアレイ付きのバックライトユニットを備えた液晶表示装置を提供することである。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、同一のマイクロレンズアレイを反復して大量複製することで、製造が容易になり、製品の均一度及び歩留りを向上させることができるマイクロレンズアレイの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
このような目的を達成するために、本発明による液晶表示装置は、光照射部と、光照射部から出る光を集束させる複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、マイクロレンズアレイを通して集束された光が透過されて画像を表示する液晶パネルとを含むことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明による液晶表示装置のマイクロレンズアレイの製造方法 は、マイクロレンズアレイと同一の形状を有するメッキ枠を製造する第１段階と、メッキ枠を利用してマイクロレンズアレイの逆の形が一面に形成された金型を製造する第２段階と、その金型を利用してマイクロレンズアレイを複製する第３段階とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
球面または非球面形状のマイクロレンズを経て液晶パネルに照射される照明光は、従来の一定方向に長く形成された断面三角形のプリズム構造を経て照射される照明光より発散角分布が少ないため、液晶パネルを透過する間の複屈折による位相差によって発生する色相劣化が低減され、輝度反転角度(brightness inversion angle)が増加するので、視野角が実質的に拡大するという効果がある。
【００２２】
また、本発明は、１枚のマイクロレンズアレイで従来の２枚のプリズムレンズシートに代えることができるので、より低コストで液晶表示装置を製造することができ、さらに、マイクロレンズ自体の表面が緩慢な曲面であるため、マイクロレンズの損傷の可能性が最小化され、よって、取扱が容易になり、製造時間が短縮される。
【００２３】
さらに、液晶パネルの単位画素内に複数のマイクロレンズが含ませるようにしため、液晶パネルの単位画素と単位マイクロレンズを一々整列させなくてもよいので、組立工程が非常に容易になり、製造費用を節減できるという効果がある。また、それぞれのマイクロレンズを液晶パネルの単位画素に整列させなくても所定の集光性能を維持させることができ、しかも、液晶表示装置の輝度の不均一性及び光損失を最小化することができるので、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
また、本発明は、メッキ枠を利用してマイクロレンズアレイを製造する金型を製造し、その金型によって同一のマイクロレンズアレイシートを反復的に大量複製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明によるマイクロレンズアレイを利用したバックライトユニットを備えた液晶表示装置及びマイクロレンズアレイの製造方法に対する望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００２６】
図１ないし図５は、本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイ付きのバックライトユニットを備えた液晶表示装置に関し、図１は、本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイ付きのバックライトユニットを備えた液晶表示装置の分解斜視図で、図２は、図１の切断線V−Vに沿ったマイクロレンズアレイの断面図で、図３は、図１の切断線VI−VIに沿ったマイクロレンズアレイの断面図で、図４は、図１の液晶パネル及びマイクロレンズアレイが整列された状態を示す平面図で、図５は、本発明によるマイクロレンズアレイを採用したバックライトユニットの集光性能を示す概念図である。
【００２７】
図示されたように、本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイシートを用いたバックライトユニットを備えた液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネル１００と、液晶パネル１００の一面に位置し、液晶パネル１００に光を照射するバックライトユニット２００とを含んでいる。
【００２８】
液晶パネル１００は、透明基板４００の一面に格子状に画素を区画するように形成されたブラックマトリックス４１０を備え、そのブラックマトリックス４１０によって複数の単位画素４２０が構成されている。
【００２９】
バックライトユニット２００は、光を発生させる光照射部７００と、光照射部７００から照射される光を集束させる複数のマイクロレンズ１１１を配列させて形成されたマイクロレンズアレイ１１０とを含む。
【００３０】
マイクロレンズアレイ１１０は、光照射部７００と液晶パネル１００のブラックマトリックス４１０が形成された面との間に位置する。
【００３１】
また、マイクロレンズアレイ１１０は、透明基板１１２の一面に複数のマイクロレンズ１１１が配列されて形成され、マイクロレンズ１１１は、液晶パネル１００と対面するように配置されている。
【００３２】
このようなマイクロレンズアレイ１１０は、光透過性が優れていなければならないので、以下のような材質から形成されることが望ましい。
【００３３】
即ち、マイクロレンズ１１１は、通常、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂またはガラスなどの透明材質から形成され、マイクロレンズ１１１が形成され、支持される透明基板１１２は、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、ＰＣ(Polycarbonate)などの樹脂またはガラス材質から形成されることが望ましい。
【００３４】
各マイクロレンズ１１１は、マイクロレンズアレイ１１０の一面に垂直に入射される光軸に直交する全ての方向に沿って一定の曲率半径を有する球面形状に形成されるのが望ましい。しかし、光軸に直交する二軸に沿って相異なる曲率半径を有すると共に、非球面係数を有する非球面形状に形成されてもよい。このマイクロレンズアレイ１枚によって照射光を効果的に液晶パネル１００に集束させることができる。
【００３５】
上記のように個々のマイクロレンズ１１１は球面形状を有するが、集束性能及び液晶パネルの画質の改善のためには、マイクロレンズ１１１が非球面に形成されることがより望ましい。
【００３６】
また、図２及び図３に示すように、マイクロレンズ１１１は、相互間に空隙がないように密集して配列されるべきである。即ち、マイクロレンズアレイ１１０は、１００％の充填率(全充填率(full fill factor))を有するように形成される。マイクロレンズ１１１は、どのように密に配列させても、その形状によって各マイクロレンズ１１１間に空隙が発生する。このような空隙を満たすために、マイクロレンズアレイ層の上に間隔充填膜層(図示せず)を形成する。
【００３７】
全充填率を有するように形成されたマイクロレンズアレイ１１０は、複数のマイクロレンズ１１１がハチの巣状の六角密集構造に配列されることが望ましく、また、直交形態の四角密集構造に配列されることも可能である。
【００３８】
また、マイクロレンズアレイ１１０の配列構造は、これに限定されるものではなく、円形、楕円形などの他の形態に形成されてもよい。
【００３９】
このように、マイクロレンズ１１１を全充填率を満たすように配列させることによって不必要な光量の損失を減らすことができ、これによって、光照射部７００から照射された光を液晶パネル１００へより効果的に集束させることができるので、液晶表示装置の輝度が大きく向上する。
【００４０】
このマイクロレンズ１１１は、数ミクロンないし数十ミクロンの直径及び高さを有するように非常に小さなサイズに形成されるべきである。
【００４１】
即ち、図４に示すように、各マイクロレンズ１１１のサイズを、液晶パネル１００に形成された単位画素４２０のサイズよりかなり小さく形成する。このようにすることによって、マイクロレンズアレイ１１０と液晶パネル１００を整列させるとき、単位画素４２０内に多数のマイクロレンズ１１１が分布することになる。
【００４２】
従って、液晶パネル１００の単位画素４２０と１つのマイクロレンズ１１１を個別的に一対一に対応させるように液晶パネル１００とマイクロレンズアレイ１１０を整列させる必要がないので、組立工程が顕著に容易になり、よって、製造費用を節減することができる。このように一対一に対応させて整列させなくても、所定の集光性能を維持させることができ、しかも、液晶表示装置の輝度の不均一性及び光損失を最小にすることができる。
【００４３】
一方、マイクロレンズアレイ１１０の裏面、すなわち光照射部７００と対向する面に光拡散層１３０を一体に形成すると、照射光が適切な発散角で分布される。
【００４４】
光照射部７００は、光を照射するランプ７１０と、ランプ７１０を一側面に配置し、ランプ７１０から照射される光をマイクロレンズアレイ１１０にガイドする導光板５００と、ランプ７１０から照射される光を導光板５００に効率的に向けるためにランプ７１０の周囲を囲むランプ蓋７２０と、ランプ７１０から照射される光をマイクロレンズアレイ１１０の側に反射させるために導光板５００の一面に形成される反射板６００とを含んでいる。
【００４５】
ランプ７１０としては、冷陰極線蛍光ランプ(ＣＣＦＬ)が主に使用され、導光板５００の側面に配置されて導光板５００を通してマイクロレンズアレイ１１０に光を発散する。このとき、ランプ蓋７２０は、ランプ７１０から照射される光を導光板５００に効果的に反射させる。
【００４６】
このような光照射部７００及びマイクロレンズアレイ１１０は、一体に組み立てられて液晶パネル１００の後面に整列させられる。
【００４７】
一方、液晶パネル１００の映像が表示される面には、視野角を拡大させるために光拡散板８００を設けることが望ましい。また、光拡散板８００の上に液晶パネル１００を保護するための液晶保護板９００をさらに備えることが望ましい。
【００４８】
以下、本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイが適用されたバックライトユニットを備えた液晶表示装置の作動原理を説明する。
【００４９】
光照射部７００のランプ７１０から照射された光は、直接および一部がランプ蓋７２０で反射して導光板５００に入射する。その光が導光板５００によりマイクロレンズ１１０へガイドされ、一部は導光板５００の裏面に装着された反射板６００で反射してマイクロレンズアレイ１１０に向かう。その状態を図５に示す。符号１８０はそれらの光の進行経路であり、図示のように様々に変更させられる。このとき、導光板５００及び反射板６００によりマイクロレンズアレイ１１０にガイドされた光は、マイクロレンズ１１１を通って光軸に直交する方向に集束させられる。液晶パネル１００の単位画素４２０内に、複数のマイクロレンズ１１１が密集しているため、集束された光は、効果的に液晶パネル１００の単位画素４２０に入射し、液晶パネル１００を通して映像を表示させる。
【００５０】
以下、マイクロレンズアレイ１１０の製造工程に対して説明する。
図６ないし図９は、液晶表示装置に使用される本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイの製造方法を説明するための工程図である。
【００５１】
図示されたように、本発明の一実施形態による液晶表示装置のマイクロレンズアレイの製造方法は、マイクロレンズアレイ１１０と同一の形状を有するメッキ枠２１０を製造する第１段階と、メッキ枠２１０を利用してマイクロレンズアレイ１１０の逆の形が一面に形成された金型３１０を製造する第２段階と、金型３１０を利用してマイクロレンズアレイ１１０を複製する第３段階とからなる。
【００５２】
第１段階は、基板２１２の一面に光感光性樹脂または光感光性ポリマーからなる層を形成する過程と、リソグラフィー工程を利用してマイクロレンズアレイ形状をパターニングする過程と、熱処理を利用したリフロー工程によってマイクロレンズ２１１を球面形状に形成する過程と、マイクロレンズアレイが全充填率を有するように各マイクロレンズ２１１間の空隙を満たす過程とを含む。
【００５３】
このとき、光感光性樹脂または光感光性ポリマーは、塗布、堆積または積層などの方法によって形成される。
【００５４】
また、第２段階は、メッキ枠２１０のマイクロレンズ２１１が形成された表面に金属を電解または無電解メッキによってメッキを実施する過程と、メッキ枠２１０からメッキ金属を分離してマイクロレンズアレイの逆の形が転写された金型３１０を製造する過程とを含む。
【００５５】
このとき、メッキ金属は、ニッケルを利用することが望ましいが、他の種類の金属を使用することも可能である。
【００５６】
第３段階は、多様な方法によって行われることができる。
その一つの方法は、透明基板１１２に流動性を有する紫外線硬化樹脂を塗布する過程と、金型３１０のマイクロレンズアレイ１１０の逆の形が形成された面に紫外線硬化樹脂を押しつける過程と、紫外線照射によって紫外線硬化樹脂を硬化させる過程と、金型３１０から紫外線硬化樹脂が形成された透明基板１１２を分離する過程とを含む。
【００５７】
また、他の方法は、透明基板１１２に流動性を有する熱硬化樹脂を塗布する過程と、金型３１０のマイクロレンズアレイ１１０の逆の形が形成された面に熱硬化樹脂を押しつける過程と、所定温度に一定時間加熱して熱硬化樹脂を硬化させる過程と、金型３１０から熱硬化樹脂が形成された透明基板１１２を分離する過程とを含む。
【００５８】
さらに他の方法は、金型３１０のマイクロレンズアレイ１１０の逆の形が形成された面に透明基板１１２を押しつける過程と、透明基板１１２が流動性を有するように加熱してマイクロレンズアレイ１１０の形状を透明基板１１２に転写させる過程と、金型３１０及び透明基板１１２を冷却させ、金型３１０から透明基板１１２を分離する過程とを含む高温圧縮成形(hot press embossing)方法である。。
【００５９】
また１つの方法として、第３段階は、金型３１０をマスターとして利用し、所定の屈折率を有する透明樹脂を金型３１０のマイクロレンズアレイ１１０の逆の形が形成された面に比較的高温高圧で噴射させる射出成形方法によって行うことも可能である。
【００６０】
前述したような段階によって製造されたマイクロレンズアレイ１１０は、マイクロレンズ１１１が形成された面の反対側の面に光拡散層１３０を形成させることが、より効率的な光伝達のために望ましい。
【００６１】
このような光拡散層１３０は、加熱積層(heating lamination)方法または屈折率整合(index matching)された接着剤を媒介にしてマイクロレンズアレイ１１０に一体的に形成される。
【００６２】
図１０は、本発明の他の実施形態によるマイクロレンズアレイが適用されたバックライトユニットを備えた液晶表示装置の分離斜視図である。光照射部９５０を除いた他の構成は、前述した本発明の一実施形態の構成と同一であるので、その部分については説明を省略する。
【００６３】
光照射部９５０はランプ９６０とランプ蓋９７０からなり、マイクロレンズアレイ１１０の背面に位置する。さらに、光照射部９５０は、１つ以上設置することも可能である。このように光照射部９５０がマイクロレンズアレイ１１０の背面に位置して直接光を照射する方式の液晶表示装置は、液晶表示テレビのような大画面を有する映像機構に適する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイが適用されたバックライトユニットを備えた液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】図１の切断線V−Vに従うマイクロレンズアレイの側断面図である。
【図３】図１の切断線VI−VIに従うマイクロレンズアレイの側断面図である。
【図４】図１の液晶パネル及びマイクロレンズアレイが整列された状態を示す平面図である。
【図５】本発明によるマイクロレンズアレイを採用したバックライトユニットの集光性能を示す概念図である。
【図６】液晶表示装置に使用される本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイの製造方法の工程図の一部である。
【図７】液晶表示装置に使用される本発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイの製造方法の工程図の一部である。
【図８】液晶表示装置に使用される発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイの製造方法の工程図の一部である。
【図９】液晶表示装置に使用される発明の一実施形態によるマイクロレンズアレイの製造方法の工程図の一部である。
【図１０】本発明の他の実施形態によるマイクロレンズアレイが適用されたバックライトユニットを備えた液晶表示装置の分離斜視図である。
【図１１】従来技術によるバックライトユニットが採用された液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図１２】図１の“Ａ”部分の拡大図である。
【図１３】従来技術によるバックライトユニットの集光性能を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００：液晶パネル、１１０：マイクロレンズアレイ、１１１：マイクロレンズ、１３０：光拡散層、２１０：メッキ枠、３１０：金型、４００：透明基板、４１０：ブラックマトリックス、４２０：単位画素、５００：導光板、 ６００：反射板、７００、９５０：光照射部、７１０、９６０：ランプ、７２０、９７０：ランプ蓋、８００：光拡散板、９００：液晶保護板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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