マイクロレンズアレイの製造方法
【課題】マイクロレンズを形成するために必要な液滴の数と同じ回数の吐出走査を実施する必要があることに起因して、マイクロレンズを形成するために多くの時間を要することを抑制するマイクロレンズアレイの製造方法を提供する。
【解決手段】マイクロレンズアレイの製造方法は、液状体を液滴として吐出して、基材の所定の位置に着弾させた液状体によってマイクロレンズを形成するマイクロレンズアレイの製造方法であって、基材におけるマイクロレンズを形成する面を、液状体に対して撥液性にする撥液処理工程と、マイクロレンズを構成するための複数の液滴における最初に着弾させる液滴を、マイクロレンズの座標位置に着弾させる第一液滴配置工程と、複数の液滴における２番目以降に着弾させる液滴を、当該液滴の前に着弾させた液滴に一部が重なる位置に着弾させる第二液滴配置工程と、を有する。
【解決手段】マイクロレンズアレイの製造方法は、液状体を液滴として吐出して、基材の所定の位置に着弾させた液状体によってマイクロレンズを形成するマイクロレンズアレイの製造方法であって、基材におけるマイクロレンズを形成する面を、液状体に対して撥液性にする撥液処理工程と、マイクロレンズを構成するための複数の液滴における最初に着弾させる液滴を、マイクロレンズの座標位置に着弾させる第一液滴配置工程と、複数の液滴における２番目以降に着弾させる液滴を、当該液滴の前に着弾させた液滴に一部が重なる位置に着弾させる第二液滴配置工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材上に複数のマイクロレンズが２次元的に並べられて形成されているマイクロレンズアレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基材上に複数のマイクロレンズが２次元的に並べられて形成されているマイクロレンズアレイが知られている。所定の機能を有するマイクロレンズアレイを形成するためには、正確な形状のマイクロレンズを、所定の位置に正確に配置することが必要である。
また、液状体を吐出する吐出ヘッドを備え、吐出した液滴を被描画媒体の任意の位置に着弾させることによって、被描画媒体上に任意の画像などを描画する描画装置（液滴吐出装置）が知られている。例えばインクジェット方式の吐出ヘッドを備える描画装置（液滴吐出装置）は、所定の量のインクを所定の位置に精度よく配置することができる。配置したインクを硬化させることによって、精密な形状を有する機能膜や、微細な画像などを形成することができる。光学材料を含む液状体を吐出して、レンズを形成することもできる。
【０００３】
特許文献１には、インクジェットヘッドを用いて光学樹脂材料を吐出してマイクロレンズを形成する、マイクロレンズアレイの製造方法が開示されている。特許文献２には、光透過性の樹脂を、液滴吐出ヘッドを用いて塗布し、複数の液滴を用いて１個のマイクロレンズを形成することによって正確な形状のマイクロレンズを形成する、マイクロレンズの製造方法及びマイクロレンズ、さらには当該マイクロレンズを備えた光学膜、プロジェクション用スクリーン、プロジェクターシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０８２１６号公報
【特許文献２】特開２００３−２４０９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インクジェット方式の液滴吐出装置においては、液滴を着弾させる被描画媒体と吐出ヘッドとを被描画媒体の面方向に相対移動させて、吐出ヘッドから吐出された液滴を被描画媒体に着弾させる吐出走査を実施することで、液状体を配置する。吐出走査において、被描画媒体の所定の位置と吐出ヘッドとの相対位置が、吐出ヘッドから吐出された液状体が被描画媒体の所定の位置に着弾する相対位置になった時点で吐出ヘッドからの吐出を実施することによって、所定の位置に液状体を配置する。この構成では、適切な相対位置において吐出できる液滴の数は、１回の吐出走査において１滴である。
特許文献１や特許文献２に開示された製造方法などにおいては、複数の液滴によって１個のマイクロレンズを形成するために、マイクロレンズを形成するために必要な液滴の数と同じ回数の吐出走査を実施する必要がある。このため、マイクロレンズを形成するために、多くの時間を要するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法は、液状体を液滴として吐出して、基材の所定の位置に着弾させた前記液状体によってマイクロレンズを形成するマイクロレンズアレイの製造方法であって、前記基材における前記マイクロレンズを形成する面を、前記液状体に対して撥液性にする撥液処理工程と、前記マイクロレンズを構成するための複数の前記液滴における最初に着弾させる前記液滴を、前記マイクロレンズの座標位置に着弾させる第一液滴配置工程と、前記複数の液滴における２番目以降に着弾させる前記液滴を、当該液滴の前に着弾させた前記液滴に一部が重なる位置に着弾させる第二液滴配置工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法によれば、第一液滴配置工程において、液滴を、マイクロレンズの座標位置に着弾させる。マイクロレンズの座標位置は、マイクロレンズの光軸の位置である。液滴をマイクロレンズの座標位置に着弾させるとは、液滴の中心がマイクロレンズの座標位置に略一致するように、液滴を着弾させることである。第一液滴配置工程によって、着弾した液滴を、マイクロレンズの座標位置に位置させることができる。
第二液滴配置工程において、液滴を、当該液滴の前に着弾させた液滴に一部が重なる位置に着弾させる。液体は、表面張力によって、表面積が最も小さい形状になろうとするため、一部が重なった２個の液滴は、表面張力によって、一体になる。第二液滴配置工程において、液滴を、当該液滴の前に着弾させた液滴に一部が重なる位置に着弾させることで、着弾させた液滴を、前に着弾させた液滴と一体にすることができる。
撥液処理工程において、基材面が、液状体に対して撥液性に処理される。これにより、基材面に配置された液状体が硬化する前の状態では、液状体が基材面に馴染んで固定されることを抑制して、基材面上を流動可能にすることができる。これにより、着弾させた液滴が流動し易くして、前に着弾させた液滴と一体になり易くすることができる。
第一液滴配置工程において着弾させられる液滴を、第一液滴と表記し、第二液滴配置工程において着弾させられる液滴を、第二液滴と表記する。第一液滴配置工程において着弾した第一液滴は、第二液滴が第一液滴と接触するように着弾した時点では、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にある。第二液滴は、第一液滴と接触するように着弾し、濡れ広がるように流動している。液滴が動いている段階では、液滴の形状を規定する接触角は、動的接触角である。一般的に、接触角は、静的接触角より動的前進接触角の方が大きく、動的後退接触角の方が動的前進接触角より大きい。したがって、動いている第二液滴は、大きな動的後退接触角によって、静止している第一液滴側に引き寄せられて一体となる。同様に、第二液滴配置工程において順次着弾する第二液滴は、順次、第一液滴の位置に引き寄せられて一体となる。これにより、マイクロレンズを構成するための複数の液滴を、第一液滴が着弾した位置に集めて、一体にすることができる。
このように、第二液滴配置工程においては、マイクロレンズの座標位置とは異なる位置に液滴を着弾させて、マイクロレンズを構成することができる。これにより、マイクロレンズの座標位置に着弾させることが必要である場合にくらべて、効率よく液滴を配置することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法において、前記撥液処理工程では、光硬化型の撥液層液状体を前記基材における前記マイクロレンズを形成する面に配置して、撥液層を形成することが好ましい。
【００１０】
このマイクロレンズアレイの製造方法によれば、光硬化型の撥液層液状体を基材におけるマイクロレンズを形成する面に配置するという簡単な工程を実施することで、当該面を撥液性にすることができる。光硬化型の撥液層液状体を用いることで、撥液層液状体を迅速に硬化させることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法において、前記撥液処理工程では、前記基材における前記マイクロレンズを形成する面に、前記液状体の静的接触角が３０度から７０度になる処理を実施することが好ましい。
【００１２】
このマイクロレンズアレイの製造方法によれば、マイクロレンズを形成する面は、マイクロレンズを形成するための液状体の静的接触角が３０度から７０度になる。静的接触角が７０度を超えると、液状体が面に密着し難くなり、形成されるマイクロレンズが脱落し易くなる。静的接触角が３０度未満の場合、形成されるマイクロレンズの曲率半径が大きくなるため、焦点距離が長くなる。焦点距離が長くなることで、マイクロレンズアレイを備え、マイクロレンズの焦点位置が内部に位置する装置の、マイクロレンズの光軸方向の厚さが大きくなる。
マイクロレンズを形成する面を、マイクロレンズを形成するための液状体の静的接触角が３０度から７０度である面にすることで、マイクロレンズの固定を確実にすると共に、マイクロレンズアレイを備える装置の厚さが増加することを抑制することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法において、前記液状体は、光硬化型の液状体であることが好ましい。
【００１４】
このマイクロレンズアレイの製造方法によれば、マイクロレンズを形成するための液状体が光硬化型の液状体である。光硬化型の液状体は、硬化光が照射されることで、硬化が急速に進行する。基材上に着弾した液状体は、硬化光が照射されるまでは、硬化はほとんど進行しないため、液状の状態が維持されて、第二液滴が第一液滴の位置に引き寄せられて一体となることが容易な状態を維持し易くすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法において、前記液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと前記基材との相対移動方向及び相対移動速度が略一定に維持される１回の吐出走査において、前記第一液滴配置工程を実施し、次の前記吐出走査において、前記第二液滴配置工程を実施することが好ましい。
【００１６】
このマイクロレンズアレイの製造方法によれば、１回の吐出走査において、第一液滴配置工程を実施し、次の吐出走査において、第二液滴配置工程を実施する。これにより、１回の吐出走査において第一液滴配置工程に続けて第二液滴配置工程を実施する場合にくらべて、より確実に、第二液滴配置工程を実施する時点において、第一液滴を、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にすることができる。すなわち、より確実に第一液滴の位置に第二液滴が引き寄せられるようにすることができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法において、前記第一液滴配置工程と、前記第二液滴配置工程との間に、前記第一液滴配置工程において着弾させた前記液滴を硬化させる硬化工程をさらに有することが好ましい。
【００１８】
このマイクロレンズアレイの製造方法によれば、第二液滴配置工程を実施する前に、第一液滴を硬化させる硬化工程が実施される。これにより、第二液滴配置工程を実施する時点において、より確実に、第一液滴を、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にすることができる。すなわち、より確実に第一液滴の位置に第二液滴が引き寄せられるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は、液滴吐出装置全体の概略構成を示す外観斜視図。（ｂ）は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図。
【図２】ヘッドユニットの概略構成を示す平面図。
【図３】液滴吐出ヘッドの電気的構成と信号の流れを示す説明図。
【図４】（ａ）は、吐出ノズルの配置位置を示す説明図。（ｂ）は、液滴をノズル列の延在方向に直線状に着弾させた状態を示す説明図。（ｃ）は、液滴を吐出走査方向に直線状に着弾させた状態を示す説明図。（ｄ）は、液滴を面状に着弾させた状態を示す説明図。
【図５】（ａ）は、虚像現出装飾体の構成の要部を示す断面図。（ｂ）は、虚像現出装飾体に形成される虚像を示す模式平面図。
【図６】（ａ）は、虚像現出装飾体のレンズアレイの構成を示す平面図。（ｂ）は、レンズアレイの拡大平面図。（ｃ）は、虚像現出装飾体の画素集合体の構成を示す平面図。（ｄ）は、画素集合体の拡大平面図。（ｅ）は、虚像現出装飾体のレンズアレイと画素集合体との構成を示す平面図。（ｆ）は、レンズアレイと画素集合体との拡大平面図。
【図７】（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャート。（ｂ）、及び（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図。（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図。（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図。
【図８】（ａ）は、接触角と、形成されるマイクロレンズの形状を示す数値とを示す図。（ｂ）は、マイクロレンズの断面形状、及びマイクロレンズの断面形状における（ａ）に示した各数値が対応する部分を示す説明図。
【図９】（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャート。（ｂ）、及び（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図。（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図。（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図。
【図１０】（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャート。（ｂ）及び（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図。（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図。（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態は、インクジェット方式の液滴吐出装置を用いてマイクロレンズを形成することによって、マイクロレンズアレイを形成する工程を例にして説明する。液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと被描画媒体とを相対移動させると共に、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから機能液の液滴を吐出して、被描画媒体上の所定の位置に着弾させることによって、所定の画像を形成する装置である。機能液は、例えば紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化型の機能液を用いる。なお、以下の説明において参照する図面では、図示の便宜上、部材又は部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００２１】
＜液滴吐出法＞
最初に、液状体を液滴として吐出する液滴吐出法について説明する。液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換方式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。
帯電制御方式は、液状体に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で液状体の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、液状体に３０ｋｇ／ｃｍ2程度の超高圧を印加して吐出ノズル先端側に液状体を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には液状体が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると液状体間に静電的な反発が起こり、液状体が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって液状体を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から液状体を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。
【００２２】
また、電気熱変換方式は、液状体を貯留した空間内に設けたヒーターにより、液状体を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の液状体を吐出させるものである。静電吸引方式は、液状体を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノズルに液状体のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから液状体を引き出すものである。この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。
【００２３】
液滴吐出法は、液状体の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の液状体を的確に配置できるという利点を有する。このうち、ピエゾ方式は、液状体に熱を加えないため、液状体の組成等に影響を与えないなどの利点を有する。本実施形態では、液状体選択の自由度の高さ、及び液滴の制御性の良さの点から上記ピエゾ方式を用いる。
【００２４】
＜液滴吐出装置＞
次に、マイクロレンズを形成するための機能液を吐出してマイクロレンズを形成する位置に配置する液滴吐出装置１について、図１を参照して説明する。図１は、液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。図１（ａ）は、液滴吐出装置全体の概略構成を示す外観斜視図であり、図１（ｂ）は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図である。
【００２５】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッド機構部２と、ワーク機構部３と、機能液供給部４と、メンテナンス装置部５と、吐出装置制御部７と、を備えている。ヘッド機構部２は、機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド２０を備えている。ヘッド機構部２は、また、紫外線照射部９５（図２参照）を有している。ワーク機構部３は、液滴吐出ヘッド２０から吐出された液滴の吐出対象（描画対象物）であるワークＷを載置するワーク載置台３３を備えている。機能液供給部４は、液滴吐出ヘッド２０へ機能液を供給する。メンテナンス装置部５は、液滴吐出ヘッド２０の保守を行う。吐出装置制御部７は、これら各機構部などを総括的に制御する。さらに、液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された定盤９とを備えている。
【００２６】
定盤９の上面には、ワーク機構部３が配設されている。ワーク機構部３は、定盤９の長手方向（Ｘ軸方向）に延在している。ワーク機構部３の上方には、定盤９に固定された２本の支持柱で支持されているヘッド機構部２が配設されている。ヘッド機構部２は、ワーク機構部３と略直交する方向（Ｙ軸方向）に延在している。定盤９の傍らには、ヘッド機構部２の液滴吐出ヘッド２０に連通する供給管を有する機能液供給部４の機能液タンクなどが配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持柱の近傍には、メンテナンス装置部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に延在して配設されている。さらに、定盤９の下側に、吐出装置制御部７が収容されている。
【００２７】
ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、ヘッドユニット２１を支持するヘッドキャリッジ２２とを備えている。ヘッドキャリッジ２２をＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。ワーク機構部３は、ワーク載置台３３をＸ軸方向に移動させることで、ワーク載置台３３に載置されたワークＷをＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
【００２８】
液滴吐出ヘッド２０を、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動させて停止させ、下方にあるワークＷのＸ軸方向の移動に同調させて、機能液を液滴として吐出させる。液滴吐出ヘッド２０からの機能液の吐出をともなう、液滴吐出ヘッド２０とワークＷとの相対移動方向（走査方向）であるＸ軸方向を、吐出走査方向と表記する。
Ｘ軸方向に移動させるワークＷと、Ｙ軸方向に移動させる液滴吐出ヘッド２０とを相対的に制御することにより、ワークＷ上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する描画などを行うことが可能である。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を備えている。ノズル基板２５には、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが２列形成されている。吐出ノズル２４から機能液を液滴として吐出し、対向する位置にあるワークＷなどに着弾させることで、当該位置に機能液を配置する。ノズル列２４Ａは、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態で、図１（ａ）に示したＹ軸方向に延在している。ノズル列２４Ａにおいて吐出ノズル２４は等間隔のノズルピッチで並んでおり、２列のノズル列２４Ａ間で、吐出ノズル２４の位置がＹ軸方向に半ノズルピッチずれている。したがって、液滴吐出ヘッド２０としては、Ｙ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能液の液滴を配置することができる。
【００３０】
Ｙ軸方向の描画範囲を広げるためには、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸方向に連ねてもよいし、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸方向に移動させて、液滴吐出ヘッド２０のＹ軸方向における位置ごとに、ワークＷのＸ軸方向の移動と液滴吐出ヘッド２０からの吐出を実施してもよい。
Ｙ軸方向の液滴の配置ピッチを小さくするためには、複数の液滴吐出ヘッド２０を、Ｙ軸方向における吐出ノズル２４の位置を互いにずらしてＸ軸方向に並べてもよいし、３列以上のノズル列を備える液滴吐出ヘッドを用いてもよい。もちろん、製造可能な範囲であれば、ノズルピッチが小さい液滴吐出ヘッドを用いることもできる。
【００３１】
＜ヘッドユニット＞
次に、ヘッド機構部２が備えるヘッドユニット２１の概略構成について、図２を参照して説明する。図２は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図２に示したＸ軸及びＹ軸は、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸及びＹ軸と一致している。
【００３２】
図２に示したように、ヘッドユニット２１は、ユニットプレート２３と、ユニットプレート２３に搭載された９個の液滴吐出ヘッド２０と、を有している。ヘッドユニット２１は、また、２個の紫外線照射部９５を有している。
液滴吐出ヘッド２０は、図示省略したヘッド保持部材を介してユニットプレート２３に固定されている。固定された液滴吐出ヘッド２０は、ヘッド本体がユニットプレート２３に形成された孔（図示省略）に遊嵌して、ノズル基板２５が、ユニットプレート２３の面より突出した位置に位置している。図２は、ノズル基板２５の側から見た図である。９個の液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向において、３組に分かれて、それぞれ３個ずつの液滴吐出ヘッド２０を有するヘッド組２０Ａを３群、形成している。それぞれの液滴吐出ヘッド２０のノズル列２４Ａは、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、Ｙ軸方向に延在している。
【００３３】
液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向において、互いに隣り合う液滴吐出ヘッド２０の、一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４に対して、もう一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４が半ノズルピッチずれて位置する位置に、配設されている。一つのヘッドユニット２１が備える９個の液滴吐出ヘッド２０のＸ軸方向の位置を同じにすると、吐出ノズル２４は、Ｙ軸方向に半ノズルピッチの等間隔で並ぶ。すなわち、Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれの液滴吐出ヘッド２０が有するそれぞれのノズル列２４Ａを構成する吐出ノズル２４から吐出された液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に半ノズルピッチの等間隔に並んで一直線上に着弾する。
ノズル列２４Ａは、例えば１８０個の吐出ノズル２４を有しており、液滴吐出ヘッド２０は、３６０個の吐出ノズル２４を有している。９個の液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１は、３２４０個の吐出ノズル２４を有している。一つのヘッドユニット２１が備える９個の液滴吐出ヘッド２０が有する１８列のノズル列２４Ａは、１本のノズル列として扱うこともできる。当該ノズル列を「ユニットノズル列２４０Ａ」と表記する。ユニットノズル列２４０Ａは、３２４０個の吐出ノズル２４を有している。ユニットノズル列２４０Ａのそれぞれの吐出ノズル２４から一滴ずつ吐出させて、Ｘ軸方向が同じ位置になるように着弾させると、３２４０個の点が半ノズルピッチのピッチ間隔で連なる直線が形成される。
【００３４】
紫外線照射部９５は、支持枠（図示省略）と、ＵＶＬＥＤ（Ultraviolet Light Emitting Diode）９６と、ＬＥＤ筐体９７と、を備えている。ＵＶＬＥＤ９６は、紫外線を射出するＬＥＤである。
ＬＥＤ筐体９７は、ユニットプレート２３のＸ軸方向の側面に支持枠を介して固定されている。ＬＥＤ筐体９７は、略直方体形状の外形を有し、内部に略直方体形状で一面が開口した筐体室が形成されている。筐体室は、ワーク載置台３３に臨む側が開口している。筐体室には、ＵＶＬＥＤ９６が、開口側に紫外線を射出する状態で固定されている。複数のＵＶＬＥＤ９６が、Ｙ軸方向に並んで配設されている。複数のＵＶＬＥＤ９６は、Ｙ軸方向において、ヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０が機能液を配置可能な幅を包含する範囲に、紫外線を照射することができる。
【００３５】
紫外線照射部９５は、Ｘ軸方向（吐出走査方向）において、９個の液滴吐出ヘッド２０を挟んで両側に、９個の液滴吐出ヘッド２０に関して略対称な状態で、配設されている。
ワーク載置台３３がＸ軸方向に走査されて、ヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０が機能液を吐出する際には、液滴吐出ヘッド２０に並んで配設されたＵＶＬＥＤ９６から、略並行して、紫外線を照射させる。
ワーク載置台３３の走査方向において、ヘッドユニット２１の後側に位置するＵＶＬＥＤ９６から紫外線を照射することで、吐出されて着弾させられた機能液に、着弾した直後に紫外線を照射することができる。機能液に紫外線を照射することで、機能液を硬化させることができる。機能液の硬化率に影響を及ぼす要因は、走査速度、ＵＶＬＥＤ９６の照射領域のＸ軸方向における幅、ＵＶＬＥＤ９６の照射強度、などである。これらの要因について、適切な値に設定することで、着弾させられた機能液を適切な硬化率に硬化させることができる。
【００３６】
＜機能液の吐出＞
次に、液滴吐出装置１における液滴吐出ヘッド２０からの吐出の制御方法について、図３を参照して説明する。図３は、液滴吐出ヘッドの電気的構成と信号の流れを示す説明図である。
【００３７】
上述したように、液滴吐出装置１は、液滴吐出装置１の各部の動作を制御する吐出装置制御部７を備えている。吐出装置制御部７は、制御信号を出力するＣＰＵ８４と、液滴吐出ヘッド２０の電気的な駆動制御を行うヘッドドライバー２０ｄと、を備えている。
図３に示すように、ヘッドドライバー２０ｄは、ＦＦＣケーブルを介して各液滴吐出ヘッド２０と電気的に接続されている。液滴吐出ヘッド２０は、吐出ノズル２４（図１（ｂ）参照）ごとに設けられた圧電素子５９に対応して、シフトレジスター（ＳＬ）８５と、ラッチ回路（ＬＡＴ）８６と、レベルシフター（ＬＳ）８７と、スイッチ（ＳＷ）８８とを備えている。
【００３８】
液滴吐出装置１における吐出制御は次のように行われる。最初に、ＣＰＵ８４がワークＷなどの描画対象物における機能液の配置パターンをデータ化したドットパターンデータをヘッドドライバー２０ｄに伝送する。そして、ヘッドドライバー２０ｄは、ドットパターンデータをデコードして吐出ノズル２４ごとのＯＮ／ＯＦＦ（吐出／非吐出）情報であるノズルデータを生成する。ノズルデータは、シリアル信号（ＳＩ）化されて、クロック信号（ＣＫ）に同期して各シフトレジスター８５に伝送される。
【００３９】
シフトレジスター８５に伝送されたノズルデータは、ラッチ信号（ＬＡＴ）がラッチ回路８６に入力されるタイミングでラッチされ、さらにレベルシフター８７でスイッチ８８用のゲート信号に変換される。即ち、ノズルデータが「ＯＮ」の場合にはスイッチ８８が開いて、圧電素子５９に駆動信号（ＣＯＭ）が供給され、ノズルデータが「ＯＦＦ」の場合にはスイッチ８８が閉じられて、圧電素子５９に駆動信号（ＣＯＭ）は供給されない。そして、「ＯＮ」に対応する吐出ノズル２４からは機能液が液滴となって吐出され、吐出された機能液の液滴がワークＷなどの描画対象物の上に着弾して、描画対象物の上に機能液が配置される。
【００４０】
＜着弾位置＞
次に、液滴吐出ヘッド２０の吐出ノズル２４と、それぞれの吐出ノズル２４から吐出された液滴の着弾位置と、の関係について、図４を参照して説明する。図４は、吐出ノズルと、それぞれの吐出ノズルから吐出された液滴の着弾位置と、の関係を示す説明図である。図４（ａ）は、吐出ノズルの配置位置を示す説明図であり、図４（ｂ）は、液滴をノズル列の延在方向に直線状に着弾させた状態を示す説明図であり、図４（ｃ）は、液滴を吐出走査方向に直線状に着弾させた状態を示す説明図であり、図４（ｄ）は、液滴を面状に着弾させた状態を示す説明図である。図４に示したＸ軸及びＹ軸は、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸及びＹ軸と一致している。Ｘ軸方向が吐出走査方向であって、図４に示した矢印ａの方向に吐出ノズル２４（液滴吐出ヘッド２０）を相対移動させながら、任意の位置において機能液の液滴を吐出することによって、Ｘ軸方向の任意の位置に液滴を着弾させることができる。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、ノズル列２４Ａを構成する吐出ノズル２４は、Ｙ軸方向にノズルピッチＰの中心間距離で配列されている。上述したように、２列のノズル列２４Ａをそれぞれ構成する吐出ノズル２４同士は、Ｙ軸方向において、相互に、ノズルピッチＰの１／２ずつ位置がずれている。
【００４２】
図４（ｂ）に示すように、着弾位置を示す着弾点９１と、着弾した液滴の濡れ広がり状態を示す着弾円９１Ａとで、着弾した１滴の液滴の状態を示している。２列のノズル列２４Ａの全部の吐出ノズル２４から、図４（ｂ）に二点鎖線で示した仮想線Ｌ上に着弾させるタイミングで、それぞれ液滴を吐出させることによって、ノズルピッチＰの１／２の中心間間隔で着弾円９１Ａが連なる直線が形成される。
【００４３】
図４（ｃ）に示すように、一つの吐出ノズル２４から連続して液滴を吐出させることによって、Ｘ軸方向に着弾円９１Ａが連なる直線が形成される。Ｘ軸方向における着弾点９１間の中心間距離の最小値を、最小着弾距離ｄと表記する。最小着弾距離ｄは、主走査方向の相対移動速度と、吐出ノズル２４の最小吐出間隔（時間）との積である。
【００４４】
図４（ｄ）に示すように、二点鎖線で示した仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３上に着弾させるタイミングで、それぞれ液滴を吐出させることによって、ノズルピッチＰの１／２の中心間間隔で着弾円９１Ａが連なる直線が、Ｘ軸方向に並列した着弾面が形成される。図４（ｄ）に示した仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３間の距離が最小着弾距離ｄの場合のそれぞれの着弾点９１が、液滴吐出装置１によって機能液の液滴を配置可能な位置である。
【００４５】
画像の描画に際しては、画像の情報に従って、図４（ｄ）に示したそれぞれの着弾点９１の位置について、液滴を配置する位置を定める。例えば、当該配置位置、及び配置位置に液滴を吐出する吐出ノズル２４を指定した配置表を形成し、配置表に従って機能液を着弾させることによって、画像の情報によって規定される画像を描画する。なお、図４（ｄ）に示した例では、着弾円９１Ａの間に隙間が存在するが、ノズルピッチＰや最小着弾距離ｄに対して、吐出する液滴の１滴あたりの吐出重量を適切に定めることによって、隙間なく機能液を配置することが可能である。もちろん、他の液滴と重ねることなく、１滴を配置することも可能である。
【００４６】
＜虚像現出装飾体＞
次に、マイクロレンズアレイを備える虚像現出装飾体の構成について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、虚像現出装飾体の構成を示す模式図である。図５（ａ）は、虚像現出装飾体の構成の要部を示す断面図であり、図５（ｂ）は、虚像現出装飾体に形成される虚像を示す模式平面図である。図６は、虚像現出装飾体を構成する要素の構成を示す模式図である。図６（ａ）は、虚像現出装飾体のレンズアレイの構成を示す平面図であり、図６（ｂ）は、レンズアレイの拡大平面図であり、図６（ｃ）は、虚像現出装飾体の画素集合体の構成を示す平面図であり、図６（ｄ）は、画素集合体の拡大平面図であり、図６（ｅ）は、虚像現出装飾体のレンズアレイと画素集合体との構成を示す平面図であり、図６（ｆ）は、レンズアレイと画素集合体との拡大平面図である。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、虚像現出装飾体５１は、基材５３と、マイクロレンズアレイ６１と、画素集合体７１とを備えている。基材５３は、透明な素材で形成されたフィルム状の部材である。基材５３の素材としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などが挙げられる。基材５３の一面には、撥液層５５が形成されている。撥液層５５の上には、マイクロレンズアレイ６１を構成するマイクロレンズ６２が形成されている。基材５３の撥液層５５が形成されている面の反対側の面には、画素集合体７１を構成する画素ユニット７２が形成されている。
【００４８】
図５（ａ）に示した矢印ｓの方向から見ると、図５（ｂ）に示すように、画素虚像７３を視認することができる。図５（ｂ）には、画素虚像７３として、文字Ａ、文字Ｂ、文字Ｃ、及び文字Ｄが例示してある。文字Ａ、文字Ｂ、文字Ｃ、又は文字Ｄの形状を有する画素虚像７３を、画素虚像７３Ａ、画素虚像７３Ｂ、画素虚像７３Ｃ、又は画素虚像７３Ｄと表記する。１個の画素虚像７３が形成される領域を虚像領域７１０と表記する。画素虚像７３Ａ、画素虚像７３Ｂ、画素虚像７３Ｃ、又は画素虚像７３Ｄが形成される虚像領域７１０を、虚像領域７１０ａ、虚像領域７１０ｂ、虚像領域７１０ｃ、又は虚像領域７１０ｄと表記する。
【００４９】
マイクロレンズアレイ６１は、マイクロレンズ６２が格子状に等ピッチ間隔で並べられて形成されている。１個の虚像領域７１０に形成されているマイクロレンズ６２の集合をマイクロレンズアレイ６１と表記し、虚像現出装飾体５１全体に形成されているマイクロレンズ６２の集合をマイクロレンズアレイ６１０と表記する。図６（ａ）に二点鎖線で示した領域に、マイクロレンズアレイ６１０が形成されている。図６（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイ６１は、マイクロレンズ６２がピッチＰ１で、縦横に配列されている。マイクロレンズアレイ６１には、例えば、４５行×４５列で、２０２５個のマイクロレンズ６２が形成されている。ピッチＰ１は、例えば１８０μｍである。
【００５０】
図６（ｃ）に示した二点鎖線で囲まれた領域が、１個所の虚像領域７１０を示している。１個所の虚像領域７１０には、１個の画素集合体７１が形成されている。虚像領域７１０ａ、虚像領域７１０ｂ、虚像領域７１０ｃ、又は虚像領域７１０ｄに形成されている画素集合体７１を、画素集合体７１ａ、画素集合体７１ｂ、画素集合体７１ｃ、又は画素集合体７１ｄと表記する。図６（ｄ）に示すように、画素集合体７１は、画素ユニット７２がピッチＰ２で、縦横に配列されている。ピッチＰ２と、ピッチＰ１とは、ピッチＰ１×（マイクロレンズアレイ６１におけるマイクロレンズ６２の行数又は列数−１）＝ピッチＰ２×（画素集合体７１における画素ユニット７２の行数又は列数）の関係を満たす値に設定されている。図６（ｄ）に示した画素集合体７１は、画素集合体７１ａであり、画素虚像７３Ａと略相似形状を有する画素ユニット７２ａがピッチＰ２で配列されている。図６（ｃ）に示した画素集合体７１ｂ、画素集合体７１ｃ、及び画素集合体７１ｄは、画素虚像７３Ｂ、画素虚像７３Ｃ、又は画素虚像７３Ｄと略相似形状を有する画素ユニット７２ｂ、画素ユニット７２ｃ、又は画素ユニット７２ｄがピッチＰ２で配列されている。
画素集合体７１には、例えば、４５行×４５列で、２０２５個の画素ユニット７２が形成されている。ピッチＰ２は、例えば１７６μｍである。
【００５１】
図６（ｅ）に示すように、虚像現出装飾体５１では、マイクロレンズアレイ６１と画素集合体７１とが、基材５３の面に平行な方向において重なる状態で形成されている。画素虚像７３を現出させるマイクロレンズアレイ６１と画素集合体７１との組を、虚像ユニット７６と表記する。画素虚像７３Ａ、画素虚像７３Ｂ、画素虚像７３Ｃ、又は画素虚像７３Ｄを現出させる虚像ユニット７６を、虚像ユニット７６ａ、虚像ユニット７６ｂ、虚像ユニット７６ｃ、虚像ユニット７６ｄと表記する。
【００５２】
図６（ｆ）に示すように、虚像ユニット７６（虚像ユニット７６ａ）において、マイクロレンズアレイ６１のマイクロレンズ６２０と、画素集合体７１の画素ユニット７２０とが、中心が合致している。マイクロレンズ６２０は、マイクロレンズアレイ６１の中央のマイクロレンズ６２であり、画素ユニット７２０は、画素集合体７１の中央の画素ユニット７２である。マイクロレンズ６２０の隣のマイクロレンズ６２と、画素ユニット７２０の隣の画素ユニット７２とは、中心位置が、ピッチＰ１とピッチＰ２との差に相当する量だけずれている。Ｐ１が１８０μｍであり、ピッチＰ２が１７６μｍである場合、４μｍずれている。
虚像ユニット７６の端においては、画素集合体７１が有する画素ユニット７２の行又は列における端の行又は列を構成する画素ユニット７２の中心位置は、マイクロレンズアレイ６１が有するマイクロレンズ６２の行又は列における端の行又は列を構成するマイクロレンズ６２の中心位置と端から２番目の行又は列を構成するマイクロレンズ６２の中心位置との中点に位置する。
このように構成された虚像現出装飾体５１において、画素ユニット７２と対応するマイクロレンズ６２とによって、画素ユニット７２の一部分の虚像が形成される。虚像ユニット７６において、画素ユニット７２と対応するマイクロレンズ６２ごとに、虚像として形成する画素ユニット７２の部分が異なっている。このため、虚像ユニット７６において、マイクロレンズ６２によって、画素ユニット７２が拡大された画素虚像７３が、視認可能に形成される。
【００５３】
＜マイクロレンズアレイ形成工程＞
次に、上述したマイクロレンズアレイ６１を形成するマイクロレンズアレイ形成工程について、図７及び図８を参照して説明する。マイクロレンズアレイ６１は、上述した液滴吐出装置１を用いて、基材５３上に機能液を配置して形成する。図７は、マイクロレンズアレイの形成工程を示す図である。図７（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャートであり、図７（ｂ）、及び図７（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図であり、図７（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図であり、図７（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図である。図８は、機能液に対する接触角と、形成されるマイクロレンズの形状と、の関係を示す説明図である。図８（ａ）は、接触角と、形成されるマイクロレンズの形状を示す数値とを示す図であり、図８（ｂ）は、マイクロレンズの断面形状、及びマイクロレンズの断面形状における図８（ａ）に示した各数値が対応する部分を示す説明図である。
【００５４】
図７（ａ）のステップＳ２１では、基材５３の一面に撥液層５５を形成する。マイクロレンズ６２は、機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いて形成する。当該エポキシ系樹脂材料に対して適切な撥液性を有する撥液層５５を形成する。
図８（ａ）では、マイクロレンズ６２を形成するためのエポキシ系樹脂材料に対する撥液層５５の特性を、接触角θで示している。図８（ａ）に示したマイクロレンズ６２のレンズ直径Ｄ及びレンズ高さＨは、２１０ｎｇ（ナノグラム）のエポキシ系樹脂材料で形成した場合の形状における値を、接触角θと対応させて示している。焦点距離ｆは、屈折率ｎが１．５２である場合の焦点距離を、接触角θと対応させて示している。
【００５５】
図８（ｂ）に示すように、マイクロレンズ６２と画素ユニット７２との、マイクロレンズ６２の光軸方向の距離が焦点距離ｆである場合に、画素集合体７１の画素虚像７３が形成される。図８（ａ）に示すように、接触角が２０度より小さい場合には、焦点距離ｆが０．５ｍｍより大きくなる。したがって、虚像現出装飾体５１の厚さも０．５ｍｍより厚くなってしまう。このため、撥液層５５は、レンズ材料の接触角が３０度以上となることが好ましい。
また、接触角が略８０度になると、機能液が撥液層５５に対する密着性が著しく低下する。このため、撥液層５５は、レンズ材料の接触角が７０度以下となることが好ましい。
【００５６】
撥液層５５は、マイクロレンズ６２を形成するためのエポキシ系樹脂材料と同じ機能液を塗布することによって形成することができる。硬化した撥液層５５の同じ機能液に対する撥液特性は、添加する界面活性剤の種類や量を選択することによって、調整することができる。エポキシ系樹脂材料は、シリコーン系の界面活性剤を添加することで、硬化した同じ材料上に着弾した場合の接触角を、３０度から７０度の間の接触角に調整することが可能である。
【００５７】
次に、図７（ａ）のステップＳ２２では、図７（ｂ）に示したように、第一液滴９２を配置する。上述したように、マイクロレンズ６２は、例えば２１０ｎｇのエポキシ系樹脂材料（機能液）で形成する。２１０ｎｇの機能液は、１滴あたり７ｎｇの液滴を、３０滴着弾させることによって供給する。第一液滴９２は、１個のマイクロレンズ６２を形成するために着弾させる３０滴の中で、最初に着弾させる液滴である。
図７（ｂ）に示した仮想線Ｖ１、仮想線Ｖ２、又は仮想線Ｖ３と、仮想線Ｗ１、又は仮想線Ｗ２との交点、すなわち仮想線Ｖｎ（ｎは１から４５の整数）と、仮想線Ｗｍ（ｍは１から４５の整数）との交点が、マイクロレンズ６２の中心位置である。
【００５８】
上述したように、マイクロレンズアレイ６１におけるマイクロレンズ６２の配設ピッチは１８０μｍである。図１、図２、及び図４を参照して説明したように、液滴吐出ヘッド２０のノズルピッチを３６０μｍにすることで、１８０μｍピッチで液滴を配置することが可能である。基材５３を、仮想線ＷｍがＹ軸方向に一致する方向で液滴吐出装置１に載置し、液滴吐出ヘッド２０が有する吐出ノズル２４のＹ軸方向の位置が仮想線Ｖｎの位置と一致するように位置合わせを行う。基材５３（ワーク載置台３３）をＸ軸方向に走査させ、吐出ノズル２４から吐出した液滴が仮想線Ｗｍに着弾するタイミングで機能液を吐出させることで、図７（ｂ）に示したように、第一液滴９２を、仮想線Ｖｎと、仮想線Ｗｍとの交点に配置する。
【００５９】
次に、図７（ａ）のステップＳ２３では、図７（ｃ）に示したように、第二液滴９３を配置する。第二液滴９３は、１個のマイクロレンズ６２を形成するために着弾させる３０滴の中で、２番目から３０番目に着弾させる２９滴の液滴である。
１個のマイクロレンズ６２を形成するために第一液滴９２を配置するステップＳ２２と第二液滴９３を配置するステップＳ２３とは、連続して実施する。仮想線Ｗｍ上に形成するマイクロレンズ６２を形成するためのステップＳ２３が終了した後は、仮想線Ｗｍ＋１上に形成する次のマイクロレンズ６２を形成するためのステップＳ２２とステップＳ２３とを繰り返して実施する。
【００６０】
図８に示したマイクロレンズ６２のレンズ直径Ｄと同様に計算すると、７ｎｇの液滴が着弾した着弾径は、接触角が３０度から７０度において、約５．２μｍから３．６μｍである。例えば３μｍピッチで着弾するタイミングで、吐出ノズル２４から液滴を吐出することで、着弾した３０個の液滴が連なる状態となるように着弾させることができる。第一液滴９２と最後に着弾した第二液滴９３とのピッチ間隔は１５０μｍ未満である。仮想線Ｗ１に着弾した第一液滴９２に連なる第二液滴９３と、仮想線Ｗ２に着弾した第一液滴９２とは、接触しない状態で着弾させることができる。
【００６１】
液体は、表面張力によって、表面積が最も小さい形状になろうとするため、一部が重なった２個の液滴は、表面張力によって、一体になる可能性が高い。第一液滴９２と、最初の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で２番目に着弾する液滴）は、一部が重なっており、表面張力によって、一体になる。このとき、最初の第二液滴９３が着弾した時点では、第一液滴９２は、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にある。第二液滴９３は、第一液滴９２と接触するように着弾し、着弾直後は、濡れ広がるように流動している。液滴が動いている段階では、形状を規定する接触角は、動的接触角である。一般的に、接触角は、静的接触角より動的前進接触角の方が大きく、動的後退接触角の方が動的前進接触角より大きい。したがって、動いている第二液滴９３は、大きな動的後退接触角によって、静止している第一液滴９２側に引き寄せられる状態で一体になろうとする。同様に、２番目の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で３番目に着弾する液滴）以降の第二液滴９３は、前に着弾している第二液滴９３に引き寄せられる状態で一体になろうとする。したがって、図７（ｄ）に示したように、仮想線Ｖｎ上に着弾した第二液滴９３は、矢印ｃで示した方向に移動して、第一液滴９２と一体になる。
第一液滴９２と２９滴の第二液滴９３とが一体になることで、図７（ｅ）に示したように、第一液滴９２が着弾した位置（仮想線ＶｎとＷｍの交点）を中心位置とするマイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａが形成される。
【００６２】
次に、図７（ａ）のステップＳ２４では、マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させる。機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いてマイクロレンズ６２を形成する場合、紫外線を照射することで、機能液を硬化させる。マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させることで、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して説明したような、マイクロレンズ６２を有するマイクロレンズアレイ６１（マイクロレンズアレイ６１０）が形成される。
上述したように、液滴吐出装置１が備えるヘッドユニット２１は、液滴吐出ヘッド２０と、紫外線照射部９５を有している。液滴吐出ヘッド２０に対して走査方向の後ろ側に位置する紫外線照射部９５から紫外線を照射することで、配置された機能液に紫外線を照射して硬化させることができる。
ステップＳ２４を実施して、マイクロレンズアレイ形成工程を終了する。
【００６３】
＜他のマイクロレンズアレイ形成工程１＞
次に、上述したマイクロレンズアレイ形成工程とは一部が異なるマイクロレンズアレイ形成工程について、図９を参照して説明する。マイクロレンズアレイ６１は、上述したマイクロレンズアレイ形成工程と同様に、液滴吐出装置１を用いて、基材５３上に機能液を配置して形成する。図９は、マイクロレンズアレイの形成工程を示す図である。図９（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャートであり、図９（ｂ）、及び図９（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図であり、図９（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図であり、図９（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図である。
【００６４】
図９（ａ）のステップＳ３１では、図７（ａ）のステップＳ２１と同様に、基材５３の一面に撥液層５５を形成する。マイクロレンズ６２は、機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いて形成する。当該エポキシ系樹脂材料に対して適切な撥液性を有する撥液層５５を形成する。図８を参照して説明したように、撥液層５５は、レンズ材料の接触角が、３０度以上、７０度以下となることが好ましい。
【００６５】
次に、図９（ａ）のステップＳ３２では、図９（ｂ）に示したように、第一液滴９２を配置する。上述したように、第一液滴９２は、１個のマイクロレンズ６２を形成するために着弾させる３０滴の中で、最初に着弾させる液滴である。
図９（ｂ）に示した仮想線Ｖ１、仮想線Ｖ２、又は仮想線Ｖ３と、仮想線Ｗ１、又は仮想線Ｗ２との交点、すなわち仮想線Ｖｎ（ｎは１から４５の整数）と、仮想線Ｗｍ（ｍは１から４５の整数）との交点が、マイクロレンズ６２の中心位置である。
上述したように、基材５３（ワーク載置台３３）をＸ軸方向に走査させ、吐出ノズル２４から吐出した液滴が仮想線Ｗｍに着弾するタイミングで機能液を吐出させることで、図９（ｂ）に示したように、第一液滴９２を、仮想線Ｖｎと、仮想線Ｗｍとの交点に配置する。ステップＳ３２では、１回の基材５３（ワーク載置台３３）のＸ軸方向の走査）において、マイクロレンズ６２を形成する位置に対して、第一液滴９２に相当する液滴のみを配置する。
【００６６】
次に、図９（ａ）のステップＳ３３では、図９（ｃ）に示したように、第二液滴９３を配置する。上述したように、第二液滴９３は、１個のマイクロレンズ６２を形成するために着弾させる３０滴の中で、２番目から３０番目に着弾させる２９滴の液滴である。
ステップＳ３３では、１回の基材５３（ワーク載置台３３）のＸ軸方向の走査）において、マイクロレンズ６２を形成する位置に対して、第二液滴９３に相当する液滴のみを配置し、ステップＳ３２で配設されている第一液滴９２に連なる位置に、第二液滴９３を連ねる状態で着弾させる。上述したように、２９個の第二液滴９３は、１個の第一液滴９２にのみ連なる状態で着弾させることができる。
【００６７】
第一液滴９２と、最初の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で２番目に着弾する液滴）は、一部が重なっており、表面張力によって、一体になる。ステップＳ３３が実施される時点では、ステップＳ３２で配設されている第一液滴９２は、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にある。着弾して動いている状態の第二液滴９３は、大きな動的後退接触角によって、静止している第一液滴９２側に引き寄せられる状態で一体になろうとする。これにより、第一液滴９２と第二液滴９３とは、第二液滴９３が第一液滴９２の方に引き寄せられる状態で一体になろうとする。同様に、２番目の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で３番目に着弾する液滴）以降の第二液滴９３は、前に着弾している第二液滴９３に引き寄せられる状態で一体になろうとする。図９（ｄ）に示したように、仮想線Ｖｎ上に着弾した第二液滴９３は、矢印ｃで示した方向に移動して、第一液滴９２と一体になる。
第一液滴９２と２９滴の第二液滴９３とが一体になることで、図９（ｅ）に示したように、第一液滴９２が着弾した位置（仮想線ＶｎとＷｍの交点）を中心位置とするマイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａが形成される。
【００６８】
次に、図９（ａ）のステップＳ３４では、マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させる。機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いてマイクロレンズ６２を形成する場合、紫外線を照射することで、機能液を硬化させる。マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させることで、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して説明したような、マイクロレンズ６２を有するマイクロレンズアレイ６１（マイクロレンズアレイ６１０）が形成される。ステップＳ３４を実施して、マイクロレンズアレイ形成工程を終了する。
【００６９】
＜他のマイクロレンズアレイ形成工程２＞
次に、上述したマイクロレンズアレイ形成工程とは一部が異なるマイクロレンズアレイ形成工程について、図１０を参照して説明する。マイクロレンズアレイ６１は、上述したマイクロレンズアレイ形成工程と同様に、液滴吐出装置１を用いて、基材５３上に機能液を配置して形成する。図１０は、マイクロレンズアレイの形成工程を示す図である。図１０（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャートであり、図１０（ｂ）、及び図１０（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図であり、図１０（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図であり、図１０（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図である。
【００７０】
図１０（ａ）のステップＳ４１では、図７（ａ）のステップＳ２１と同様に、基材５３の一面に撥液層５５を形成する。マイクロレンズ６２は、機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いて形成する。当該エポキシ系樹脂材料に対して適切な撥液性を有する撥液層５５を形成する。図８を参照して説明したように、撥液層５５は、レンズ材料の接触角が、３０度以上、７０度以下となることが好ましい。
【００７１】
次に、図１０（ａ）のステップＳ４２では、図９（ａ）のステップＳ３２と同様に、図１０（ｂ）に示したように、第一液滴９２を配置する。１回の基材５３（ワーク載置台３３）のＸ軸方向の走査）において、マイクロレンズ６２を形成する位置に対して、第一液滴９２に相当する液滴のみを配置する。
【００７２】
次に、図１０（ａ）のステップＳ４３では、ステップＳ４２において配置された第一液滴９２を仮硬化させる。機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いてマイクロレンズ６２を形成する場合、紫外線を照射することで、第一液滴９２を仮硬化させる。上述したように、液滴吐出装置１が備えるヘッドユニット２１は、液滴吐出ヘッド２０と、紫外線照射部９５を有している。液滴吐出ヘッド２０に対して走査方向の後ろ側に位置する紫外線照射部９５から紫外線を照射することで、配置された機能液に紫外線を照射して仮硬化させることができる。紫外線照射部９５から照射する光量や照射時間を調整することによって、第一液滴９２を任意の硬化率に仮硬化させることができる。
【００７３】
次に、図１０（ａ）のステップＳ４４では、図９（ａ）のステップＳ３３と同様に、図１０（ｃ）に示したように、第二液滴９３を配置する。上述したように、第二液滴９３は、１個のマイクロレンズ６２を形成するために着弾させる３０滴の中で、２番目から３０番目に着弾させる２９滴の液滴である。
【００７４】
第一液滴９２と、最初の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で２番目に着弾する液滴）は、一部が重なっており、表面張力によって、一体になる。ステップＳ４４が実施される時点では、ステップＳ４３において第一液滴９２が仮硬化させられている。このため、第一液滴９２の方が第二液滴９３より、撥液層５５に対する固着力が強い。これにより、第一液滴９２と第二液滴９３とは、第二液滴９３が第一液滴９２の方に引き寄せられる状態で一体になろうとする。同様に、２番目の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で３番目に着弾する液滴）以降の第二液滴９３は、前に着弾している第二液滴９３に引き寄せられる状態で一体になろうとする。図１０（ｄ）に示したように、仮想線Ｖｎ上に着弾した第二液滴９３は、矢印ｃで示した方向に移動して、第一液滴９２と一体になる。
第一液滴９２と２９滴の第二液滴９３とが一体になることで、図１０（ｅ）に示したように、第一液滴９２が着弾した位置（仮想線ＶｎとＷｍの交点）を中心位置とするマイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａが形成される。
【００７５】
次に、図１０（ａ）のステップＳ４５では、図９（ａ）のステップＳ３４と同様に、マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させる。マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させることで、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して説明したようなマイクロレンズアレイ６１（マイクロレンズアレイ６１０）が形成される。ステップＳ４５を実施して、マイクロレンズアレイ形成工程を終了する。
【００７６】
以下、実施形態による効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）１個のマイクロレンズ６２を形成するための複数の液滴を連続して吐出し、着弾した複数の液滴を、表面張力によって一体にする。複数の液滴の着弾位置が異なっていても一個所に集めることができるため、複数の液滴の全てを同じ位置に着弾させることを必要としない。これにより、１回の走査において、液滴を線状に並べて着弾させることによって、１個のマイクロレンズ６２を形成するための複数の液滴を配置することができる。１個のマイクロレンズ６２を形成するために複数回の走査を必要とする場合にくらべて、マイクロレンズアレイ６１を形成するために要する時間を抑制することができる。
【００７７】
（２）基材５３の一面に撥液層５５を形成する。これにより、着弾した機能液が基材５３の上を流動し易くして、複数の液滴が一体になり易くすることができる。
【００７８】
（３）第二液滴９３と第一液滴９２とは、後から着弾した第二液滴９３が先に着弾している第一液滴９２に引き寄せられる状態で一体になる。これにより、第一液滴９２を、着弾した第一液滴９２の着弾点９１がマイクロレンズ６２の中心位置となる位置に着弾させることで、マイクロレンズ６２を所定の位置に形成することができる。
【００７９】
（４）図９を参照して説明したマイクロレンズアレイ形成工程では、１回の走査において第一液滴９２を着弾させ、次の走査において２９滴の第二液滴９３を着弾させる。第一液滴９２を着弾させる走査と、第二液滴９３を着弾させる走査の間に、第一液滴９２は、確実に、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態になる。これにより、１回の走査の間に第一液滴９２及び第二液滴９３を着弾させる場合にくらべて、第二液滴９３を着弾させる時点において、第一液滴９２を、確実に、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にすることができる。すなわち、より確実に第一液滴９２の位置に第二液滴９３が引き寄せられるようにすることができる。
【００８０】
（５）図１０を参照して説明したマイクロレンズアレイ形成工程では、第一液滴９２を着弾させ、第二液滴９３を着弾させる前に、第一液滴９２を仮硬化させる。これにより、第二液滴９３を着弾させる前に、第一液滴９２を、確実に、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にすることができる。すなわち、より確実に第一液滴９２の位置に第二液滴９３が引き寄せられるようにすることができる。
【００８１】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００８２】
（変形例１）前記実施形態においては、マイクロレンズアレイ６１は、虚像現出装飾体５１を構成するマイクロレンズアレイであった。しかし、前記実施形態において説明したマイクロレンズアレイの製造方法を用いて好適に形成できるマイクロレンズアレイは、虚像現出装飾体５１を構成するマイクロレンズアレイに限らない。画像投射用のスクリーンに形成するマイクロレンズアレイや、表示装置のバックライト用の光拡散用部材に形成するマイクロレンズアレイなど、他の装置を構成するマイクロレンズアレイであってもよい。
【００８３】
（変形例２）前記実施形態においては、基材５３は、透明な素材で形成されたフィルム状の部材であった。しかし、マイクロレンズアレイを形成する基材が透明な素材で形成されていることは必須ではない。マイクロレンズアレイを備える装置において、基材が透明であることを必要としない場合には、他の素材を用いてもよい。例えば、一般的な印刷用紙や、金属や、金属箔や、ダンボールであってもよい。印刷用のインクの吸収特性を向上させるインク受容層などのコーティング層を形成したものであってもよい。
【００８４】
（変形例３）前記実施形態においては、撥液層５５は、マイクロレンズ６２を形成するためのエポキシ系樹脂材料と同じ機能液を塗布することによって形成していた。しかし、撥液層を形成するための素材が、マイクロレンズを形成するための素材と同じであることは必須ではない。撥液層を形成するための素材は、マイクロレンズを形成するための素材とは異なる素材であってもよい。
【００８５】
（変形例４）前記実施形態においては、撥液層５５は、マイクロレンズ６２を形成するためのエポキシ系樹脂材料と同じ機能液を塗布することによって形成していた。しかし、撥液層を形成するための素材を基材上に塗布することによって撥液層を形成することは必須ではない。例えば反応ガスを用いて基材の表面をプラズマ処理することによって撥液性にするなど、他の方法を用いて基材の表面に撥液層を形成してもよい。
【００８６】
（変形例５）前記実施形態においては、虚像現出装飾体５１のマイクロレンズアレイ６１におけるマイクロレンズ６２の配設ピッチＰ１と、画素集合体７１における画素ユニット７２の配設ピッチＰ２との関係は、ピッチＰ１＞ピッチＰ２であった。また、ピッチＰ１×（マイクロレンズアレイ６１におけるマイクロレンズ６２の行数又は列数−１）＝ピッチＰ２×（画素集合体７１における画素ユニット７２の行数又は列数）を満たす関係であった。マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズの配設ピッチＰ１と、画素集合体における画素ユニットの配設ピッチＰ２との関係は、ピッチＰ１＜ピッチＰ２であってもよい。ピッチＰ１＜ピッチＰ２の場合、ピッチＰ１×（マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズの行数又は列数＋１）＝ピッチＰ２×（画素集合体における画素ユニットの行数又は列数）となるように、ピッチＰ１、ピッチＰ２、マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズの行数及び列数、及び画素集合体における画素ユニットの行数及び列数を設定する。
ピッチＰ１＞ピッチＰ２の場合、形成される虚像は、画素集合体の位置より沈んで（奥側に）見える。ピッチＰ１＜ピッチＰ２の場合、形成される虚像は、画素集合体の位置より浮かんで（手前側に）見える。
【００８７】
（変形例６）前記実施形態においては、液滴吐出装置１が備えるヘッドユニット２１は、液滴吐出ヘッド２０と、紫外線照射部９５を有しており、紫外線照射部９５から紫外線を照射することで、配置された機能液に紫外線を照射して硬化させていた。しかし、液滴を吐出する工程（機能液の液滴を配置する工程）に続いて硬化工程を実施することは必須ではない。基材の全体に機能液を配置した後、一括して硬化させる工程を実施してもよい。
【００８８】
（変形例７）前記実施形態においては、マイクロレンズ６２を形成するための機能液は紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料であった。マイクロレンズを形成するための液状体は、他の材料であってもよい。例えば、紫外線硬化型のアクリル系樹脂材料であってもよいし、他の周波数の硬化光によって硬化が促進される材料であってもよいし、光以外の硬化促進手段を用いる材料であってもよい。
【００８９】
（変形例８）前記実施形態においては、マイクロレンズアレイ６１におけるマイクロレンズ６２の配設ピッチと、液滴吐出ヘッド２０におけるノズルピッチ（ノズル列２４Ａにおけるノズルピッチの１／２）とが一致している場合を例にして説明した。しかし、マイクロレンズの配設ピッチと、吐出ヘッドにおけるノズルピッチとが一致することは必須ではない。ノズルピッチが小さい吐出ヘッドを用いて、液滴は一部の吐出ノズルのみに吐出させてもよい。マイクロレンズの配設方向に対してノズル列の延在方向を傾けたり、走査方向において複数のノズル列を配置したり、してもよい。
【００９０】
（変形例９）前記実施形態においては、第一液滴９２や第二液滴９３を吐出する工程において、基材５３が載置されたワーク載置台３３を走査させることによって、液滴吐出ヘッド２０と基材５３とを相対移動させていた。しかし、吐出ヘッドと基材とを相対移動させる手段が基材を走査させる手段であることは必須ではない。第一液滴配置工程や第二液滴配置工程において吐出ヘッドと基材とを相対移動させる手段は、吐出ヘッドを走査させる手段であってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１…液滴吐出装置、２…ヘッド機構部、３…ワーク機構部、２０…液滴吐出ヘッド、２１…ヘッドユニット、２４…吐出ノズル、３３…ワーク載置台、５１…虚像現出装飾体、５３…基材、５５…撥液層、６１…マイクロレンズアレイ、６２…マイクロレンズ、６２ａ…機能液、７１…画素集合体、７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ…画素集合体、７２…画素ユニット、７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ…画素ユニット、７３…画素虚像、７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｄ…画素虚像、７６…虚像ユニット、９１…着弾点、９１Ａ…着弾円、９２…第一液滴、９３…第二液滴、９５…紫外線照射部、６１０…マイクロレンズアレイ、６２０…マイクロレンズ、７１０…虚像領域、７１０ａ，７１０ｂ，７１０ｃ，７１０ｄ…虚像領域、７２０…画素ユニット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材上に複数のマイクロレンズが２次元的に並べられて形成されているマイクロレンズアレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基材上に複数のマイクロレンズが２次元的に並べられて形成されているマイクロレンズアレイが知られている。所定の機能を有するマイクロレンズアレイを形成するためには、正確な形状のマイクロレンズを、所定の位置に正確に配置することが必要である。
また、液状体を吐出する吐出ヘッドを備え、吐出した液滴を被描画媒体の任意の位置に着弾させることによって、被描画媒体上に任意の画像などを描画する描画装置（液滴吐出装置）が知られている。例えばインクジェット方式の吐出ヘッドを備える描画装置（液滴吐出装置）は、所定の量のインクを所定の位置に精度よく配置することができる。配置したインクを硬化させることによって、精密な形状を有する機能膜や、微細な画像などを形成することができる。光学材料を含む液状体を吐出して、レンズを形成することもできる。
【０００３】
特許文献１には、インクジェットヘッドを用いて光学樹脂材料を吐出してマイクロレンズを形成する、マイクロレンズアレイの製造方法が開示されている。特許文献２には、光透過性の樹脂を、液滴吐出ヘッドを用いて塗布し、複数の液滴を用いて１個のマイクロレンズを形成することによって正確な形状のマイクロレンズを形成する、マイクロレンズの製造方法及びマイクロレンズ、さらには当該マイクロレンズを備えた光学膜、プロジェクション用スクリーン、プロジェクターシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０８２１６号公報
【特許文献２】特開２００３−２４０９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インクジェット方式の液滴吐出装置においては、液滴を着弾させる被描画媒体と吐出ヘッドとを被描画媒体の面方向に相対移動させて、吐出ヘッドから吐出された液滴を被描画媒体に着弾させる吐出走査を実施することで、液状体を配置する。吐出走査において、被描画媒体の所定の位置と吐出ヘッドとの相対位置が、吐出ヘッドから吐出された液状体が被描画媒体の所定の位置に着弾する相対位置になった時点で吐出ヘッドからの吐出を実施することによって、所定の位置に液状体を配置する。この構成では、適切な相対位置において吐出できる液滴の数は、１回の吐出走査において１滴である。
特許文献１や特許文献２に開示された製造方法などにおいては、複数の液滴によって１個のマイクロレンズを形成するために、マイクロレンズを形成するために必要な液滴の数と同じ回数の吐出走査を実施する必要がある。このため、マイクロレンズを形成するために、多くの時間を要するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法は、液状体を液滴として吐出して、基材の所定の位置に着弾させた前記液状体によってマイクロレンズを形成するマイクロレンズアレイの製造方法であって、前記基材における前記マイクロレンズを形成する面を、前記液状体に対して撥液性にする撥液処理工程と、前記マイクロレンズを構成するための複数の前記液滴における最初に着弾させる前記液滴を、前記マイクロレンズの座標位置に着弾させる第一液滴配置工程と、前記複数の液滴における２番目以降に着弾させる前記液滴を、当該液滴の前に着弾させた前記液滴に一部が重なる位置に着弾させる第二液滴配置工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法によれば、第一液滴配置工程において、液滴を、マイクロレンズの座標位置に着弾させる。マイクロレンズの座標位置は、マイクロレンズの光軸の位置である。液滴をマイクロレンズの座標位置に着弾させるとは、液滴の中心がマイクロレンズの座標位置に略一致するように、液滴を着弾させることである。第一液滴配置工程によって、着弾した液滴を、マイクロレンズの座標位置に位置させることができる。
第二液滴配置工程において、液滴を、当該液滴の前に着弾させた液滴に一部が重なる位置に着弾させる。液体は、表面張力によって、表面積が最も小さい形状になろうとするため、一部が重なった２個の液滴は、表面張力によって、一体になる。第二液滴配置工程において、液滴を、当該液滴の前に着弾させた液滴に一部が重なる位置に着弾させることで、着弾させた液滴を、前に着弾させた液滴と一体にすることができる。
撥液処理工程において、基材面が、液状体に対して撥液性に処理される。これにより、基材面に配置された液状体が硬化する前の状態では、液状体が基材面に馴染んで固定されることを抑制して、基材面上を流動可能にすることができる。これにより、着弾させた液滴が流動し易くして、前に着弾させた液滴と一体になり易くすることができる。
第一液滴配置工程において着弾させられる液滴を、第一液滴と表記し、第二液滴配置工程において着弾させられる液滴を、第二液滴と表記する。第一液滴配置工程において着弾した第一液滴は、第二液滴が第一液滴と接触するように着弾した時点では、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にある。第二液滴は、第一液滴と接触するように着弾し、濡れ広がるように流動している。液滴が動いている段階では、液滴の形状を規定する接触角は、動的接触角である。一般的に、接触角は、静的接触角より動的前進接触角の方が大きく、動的後退接触角の方が動的前進接触角より大きい。したがって、動いている第二液滴は、大きな動的後退接触角によって、静止している第一液滴側に引き寄せられて一体となる。同様に、第二液滴配置工程において順次着弾する第二液滴は、順次、第一液滴の位置に引き寄せられて一体となる。これにより、マイクロレンズを構成するための複数の液滴を、第一液滴が着弾した位置に集めて、一体にすることができる。
このように、第二液滴配置工程においては、マイクロレンズの座標位置とは異なる位置に液滴を着弾させて、マイクロレンズを構成することができる。これにより、マイクロレンズの座標位置に着弾させることが必要である場合にくらべて、効率よく液滴を配置することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法において、前記撥液処理工程では、光硬化型の撥液層液状体を前記基材における前記マイクロレンズを形成する面に配置して、撥液層を形成することが好ましい。
【００１０】
このマイクロレンズアレイの製造方法によれば、光硬化型の撥液層液状体を基材におけるマイクロレンズを形成する面に配置するという簡単な工程を実施することで、当該面を撥液性にすることができる。光硬化型の撥液層液状体を用いることで、撥液層液状体を迅速に硬化させることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法において、前記撥液処理工程では、前記基材における前記マイクロレンズを形成する面に、前記液状体の静的接触角が３０度から７０度になる処理を実施することが好ましい。
【００１２】
このマイクロレンズアレイの製造方法によれば、マイクロレンズを形成する面は、マイクロレンズを形成するための液状体の静的接触角が３０度から７０度になる。静的接触角が７０度を超えると、液状体が面に密着し難くなり、形成されるマイクロレンズが脱落し易くなる。静的接触角が３０度未満の場合、形成されるマイクロレンズの曲率半径が大きくなるため、焦点距離が長くなる。焦点距離が長くなることで、マイクロレンズアレイを備え、マイクロレンズの焦点位置が内部に位置する装置の、マイクロレンズの光軸方向の厚さが大きくなる。
マイクロレンズを形成する面を、マイクロレンズを形成するための液状体の静的接触角が３０度から７０度である面にすることで、マイクロレンズの固定を確実にすると共に、マイクロレンズアレイを備える装置の厚さが増加することを抑制することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法において、前記液状体は、光硬化型の液状体であることが好ましい。
【００１４】
このマイクロレンズアレイの製造方法によれば、マイクロレンズを形成するための液状体が光硬化型の液状体である。光硬化型の液状体は、硬化光が照射されることで、硬化が急速に進行する。基材上に着弾した液状体は、硬化光が照射されるまでは、硬化はほとんど進行しないため、液状の状態が維持されて、第二液滴が第一液滴の位置に引き寄せられて一体となることが容易な状態を維持し易くすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法において、前記液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと前記基材との相対移動方向及び相対移動速度が略一定に維持される１回の吐出走査において、前記第一液滴配置工程を実施し、次の前記吐出走査において、前記第二液滴配置工程を実施することが好ましい。
【００１６】
このマイクロレンズアレイの製造方法によれば、１回の吐出走査において、第一液滴配置工程を実施し、次の吐出走査において、第二液滴配置工程を実施する。これにより、１回の吐出走査において第一液滴配置工程に続けて第二液滴配置工程を実施する場合にくらべて、より確実に、第二液滴配置工程を実施する時点において、第一液滴を、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にすることができる。すなわち、より確実に第一液滴の位置に第二液滴が引き寄せられるようにすることができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかるマイクロレンズアレイの製造方法において、前記第一液滴配置工程と、前記第二液滴配置工程との間に、前記第一液滴配置工程において着弾させた前記液滴を硬化させる硬化工程をさらに有することが好ましい。
【００１８】
このマイクロレンズアレイの製造方法によれば、第二液滴配置工程を実施する前に、第一液滴を硬化させる硬化工程が実施される。これにより、第二液滴配置工程を実施する時点において、より確実に、第一液滴を、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にすることができる。すなわち、より確実に第一液滴の位置に第二液滴が引き寄せられるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は、液滴吐出装置全体の概略構成を示す外観斜視図。（ｂ）は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図。
【図２】ヘッドユニットの概略構成を示す平面図。
【図３】液滴吐出ヘッドの電気的構成と信号の流れを示す説明図。
【図４】（ａ）は、吐出ノズルの配置位置を示す説明図。（ｂ）は、液滴をノズル列の延在方向に直線状に着弾させた状態を示す説明図。（ｃ）は、液滴を吐出走査方向に直線状に着弾させた状態を示す説明図。（ｄ）は、液滴を面状に着弾させた状態を示す説明図。
【図５】（ａ）は、虚像現出装飾体の構成の要部を示す断面図。（ｂ）は、虚像現出装飾体に形成される虚像を示す模式平面図。
【図６】（ａ）は、虚像現出装飾体のレンズアレイの構成を示す平面図。（ｂ）は、レンズアレイの拡大平面図。（ｃ）は、虚像現出装飾体の画素集合体の構成を示す平面図。（ｄ）は、画素集合体の拡大平面図。（ｅ）は、虚像現出装飾体のレンズアレイと画素集合体との構成を示す平面図。（ｆ）は、レンズアレイと画素集合体との拡大平面図。
【図７】（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャート。（ｂ）、及び（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図。（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図。（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図。
【図８】（ａ）は、接触角と、形成されるマイクロレンズの形状を示す数値とを示す図。（ｂ）は、マイクロレンズの断面形状、及びマイクロレンズの断面形状における（ａ）に示した各数値が対応する部分を示す説明図。
【図９】（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャート。（ｂ）、及び（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図。（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図。（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図。
【図１０】（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャート。（ｂ）及び（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図。（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図。（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態は、インクジェット方式の液滴吐出装置を用いてマイクロレンズを形成することによって、マイクロレンズアレイを形成する工程を例にして説明する。液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと被描画媒体とを相対移動させると共に、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから機能液の液滴を吐出して、被描画媒体上の所定の位置に着弾させることによって、所定の画像を形成する装置である。機能液は、例えば紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化型の機能液を用いる。なお、以下の説明において参照する図面では、図示の便宜上、部材又は部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００２１】
＜液滴吐出法＞
最初に、液状体を液滴として吐出する液滴吐出法について説明する。液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換方式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。
帯電制御方式は、液状体に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で液状体の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、液状体に３０ｋｇ／ｃｍ2程度の超高圧を印加して吐出ノズル先端側に液状体を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には液状体が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると液状体間に静電的な反発が起こり、液状体が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって液状体を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から液状体を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。
【００２２】
また、電気熱変換方式は、液状体を貯留した空間内に設けたヒーターにより、液状体を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の液状体を吐出させるものである。静電吸引方式は、液状体を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノズルに液状体のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから液状体を引き出すものである。この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。
【００２３】
液滴吐出法は、液状体の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の液状体を的確に配置できるという利点を有する。このうち、ピエゾ方式は、液状体に熱を加えないため、液状体の組成等に影響を与えないなどの利点を有する。本実施形態では、液状体選択の自由度の高さ、及び液滴の制御性の良さの点から上記ピエゾ方式を用いる。
【００２４】
＜液滴吐出装置＞
次に、マイクロレンズを形成するための機能液を吐出してマイクロレンズを形成する位置に配置する液滴吐出装置１について、図１を参照して説明する。図１は、液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。図１（ａ）は、液滴吐出装置全体の概略構成を示す外観斜視図であり、図１（ｂ）は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図である。
【００２５】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッド機構部２と、ワーク機構部３と、機能液供給部４と、メンテナンス装置部５と、吐出装置制御部７と、を備えている。ヘッド機構部２は、機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド２０を備えている。ヘッド機構部２は、また、紫外線照射部９５（図２参照）を有している。ワーク機構部３は、液滴吐出ヘッド２０から吐出された液滴の吐出対象（描画対象物）であるワークＷを載置するワーク載置台３３を備えている。機能液供給部４は、液滴吐出ヘッド２０へ機能液を供給する。メンテナンス装置部５は、液滴吐出ヘッド２０の保守を行う。吐出装置制御部７は、これら各機構部などを総括的に制御する。さらに、液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された定盤９とを備えている。
【００２６】
定盤９の上面には、ワーク機構部３が配設されている。ワーク機構部３は、定盤９の長手方向（Ｘ軸方向）に延在している。ワーク機構部３の上方には、定盤９に固定された２本の支持柱で支持されているヘッド機構部２が配設されている。ヘッド機構部２は、ワーク機構部３と略直交する方向（Ｙ軸方向）に延在している。定盤９の傍らには、ヘッド機構部２の液滴吐出ヘッド２０に連通する供給管を有する機能液供給部４の機能液タンクなどが配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持柱の近傍には、メンテナンス装置部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に延在して配設されている。さらに、定盤９の下側に、吐出装置制御部７が収容されている。
【００２７】
ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、ヘッドユニット２１を支持するヘッドキャリッジ２２とを備えている。ヘッドキャリッジ２２をＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。ワーク機構部３は、ワーク載置台３３をＸ軸方向に移動させることで、ワーク載置台３３に載置されたワークＷをＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
【００２８】
液滴吐出ヘッド２０を、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動させて停止させ、下方にあるワークＷのＸ軸方向の移動に同調させて、機能液を液滴として吐出させる。液滴吐出ヘッド２０からの機能液の吐出をともなう、液滴吐出ヘッド２０とワークＷとの相対移動方向（走査方向）であるＸ軸方向を、吐出走査方向と表記する。
Ｘ軸方向に移動させるワークＷと、Ｙ軸方向に移動させる液滴吐出ヘッド２０とを相対的に制御することにより、ワークＷ上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する描画などを行うことが可能である。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を備えている。ノズル基板２５には、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが２列形成されている。吐出ノズル２４から機能液を液滴として吐出し、対向する位置にあるワークＷなどに着弾させることで、当該位置に機能液を配置する。ノズル列２４Ａは、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態で、図１（ａ）に示したＹ軸方向に延在している。ノズル列２４Ａにおいて吐出ノズル２４は等間隔のノズルピッチで並んでおり、２列のノズル列２４Ａ間で、吐出ノズル２４の位置がＹ軸方向に半ノズルピッチずれている。したがって、液滴吐出ヘッド２０としては、Ｙ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能液の液滴を配置することができる。
【００３０】
Ｙ軸方向の描画範囲を広げるためには、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸方向に連ねてもよいし、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸方向に移動させて、液滴吐出ヘッド２０のＹ軸方向における位置ごとに、ワークＷのＸ軸方向の移動と液滴吐出ヘッド２０からの吐出を実施してもよい。
Ｙ軸方向の液滴の配置ピッチを小さくするためには、複数の液滴吐出ヘッド２０を、Ｙ軸方向における吐出ノズル２４の位置を互いにずらしてＸ軸方向に並べてもよいし、３列以上のノズル列を備える液滴吐出ヘッドを用いてもよい。もちろん、製造可能な範囲であれば、ノズルピッチが小さい液滴吐出ヘッドを用いることもできる。
【００３１】
＜ヘッドユニット＞
次に、ヘッド機構部２が備えるヘッドユニット２１の概略構成について、図２を参照して説明する。図２は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図２に示したＸ軸及びＹ軸は、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸及びＹ軸と一致している。
【００３２】
図２に示したように、ヘッドユニット２１は、ユニットプレート２３と、ユニットプレート２３に搭載された９個の液滴吐出ヘッド２０と、を有している。ヘッドユニット２１は、また、２個の紫外線照射部９５を有している。
液滴吐出ヘッド２０は、図示省略したヘッド保持部材を介してユニットプレート２３に固定されている。固定された液滴吐出ヘッド２０は、ヘッド本体がユニットプレート２３に形成された孔（図示省略）に遊嵌して、ノズル基板２５が、ユニットプレート２３の面より突出した位置に位置している。図２は、ノズル基板２５の側から見た図である。９個の液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向において、３組に分かれて、それぞれ３個ずつの液滴吐出ヘッド２０を有するヘッド組２０Ａを３群、形成している。それぞれの液滴吐出ヘッド２０のノズル列２４Ａは、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、Ｙ軸方向に延在している。
【００３３】
液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向において、互いに隣り合う液滴吐出ヘッド２０の、一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４に対して、もう一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４が半ノズルピッチずれて位置する位置に、配設されている。一つのヘッドユニット２１が備える９個の液滴吐出ヘッド２０のＸ軸方向の位置を同じにすると、吐出ノズル２４は、Ｙ軸方向に半ノズルピッチの等間隔で並ぶ。すなわち、Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれの液滴吐出ヘッド２０が有するそれぞれのノズル列２４Ａを構成する吐出ノズル２４から吐出された液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に半ノズルピッチの等間隔に並んで一直線上に着弾する。
ノズル列２４Ａは、例えば１８０個の吐出ノズル２４を有しており、液滴吐出ヘッド２０は、３６０個の吐出ノズル２４を有している。９個の液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１は、３２４０個の吐出ノズル２４を有している。一つのヘッドユニット２１が備える９個の液滴吐出ヘッド２０が有する１８列のノズル列２４Ａは、１本のノズル列として扱うこともできる。当該ノズル列を「ユニットノズル列２４０Ａ」と表記する。ユニットノズル列２４０Ａは、３２４０個の吐出ノズル２４を有している。ユニットノズル列２４０Ａのそれぞれの吐出ノズル２４から一滴ずつ吐出させて、Ｘ軸方向が同じ位置になるように着弾させると、３２４０個の点が半ノズルピッチのピッチ間隔で連なる直線が形成される。
【００３４】
紫外線照射部９５は、支持枠（図示省略）と、ＵＶＬＥＤ（Ultraviolet Light Emitting Diode）９６と、ＬＥＤ筐体９７と、を備えている。ＵＶＬＥＤ９６は、紫外線を射出するＬＥＤである。
ＬＥＤ筐体９７は、ユニットプレート２３のＸ軸方向の側面に支持枠を介して固定されている。ＬＥＤ筐体９７は、略直方体形状の外形を有し、内部に略直方体形状で一面が開口した筐体室が形成されている。筐体室は、ワーク載置台３３に臨む側が開口している。筐体室には、ＵＶＬＥＤ９６が、開口側に紫外線を射出する状態で固定されている。複数のＵＶＬＥＤ９６が、Ｙ軸方向に並んで配設されている。複数のＵＶＬＥＤ９６は、Ｙ軸方向において、ヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０が機能液を配置可能な幅を包含する範囲に、紫外線を照射することができる。
【００３５】
紫外線照射部９５は、Ｘ軸方向（吐出走査方向）において、９個の液滴吐出ヘッド２０を挟んで両側に、９個の液滴吐出ヘッド２０に関して略対称な状態で、配設されている。
ワーク載置台３３がＸ軸方向に走査されて、ヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０が機能液を吐出する際には、液滴吐出ヘッド２０に並んで配設されたＵＶＬＥＤ９６から、略並行して、紫外線を照射させる。
ワーク載置台３３の走査方向において、ヘッドユニット２１の後側に位置するＵＶＬＥＤ９６から紫外線を照射することで、吐出されて着弾させられた機能液に、着弾した直後に紫外線を照射することができる。機能液に紫外線を照射することで、機能液を硬化させることができる。機能液の硬化率に影響を及ぼす要因は、走査速度、ＵＶＬＥＤ９６の照射領域のＸ軸方向における幅、ＵＶＬＥＤ９６の照射強度、などである。これらの要因について、適切な値に設定することで、着弾させられた機能液を適切な硬化率に硬化させることができる。
【００３６】
＜機能液の吐出＞
次に、液滴吐出装置１における液滴吐出ヘッド２０からの吐出の制御方法について、図３を参照して説明する。図３は、液滴吐出ヘッドの電気的構成と信号の流れを示す説明図である。
【００３７】
上述したように、液滴吐出装置１は、液滴吐出装置１の各部の動作を制御する吐出装置制御部７を備えている。吐出装置制御部７は、制御信号を出力するＣＰＵ８４と、液滴吐出ヘッド２０の電気的な駆動制御を行うヘッドドライバー２０ｄと、を備えている。
図３に示すように、ヘッドドライバー２０ｄは、ＦＦＣケーブルを介して各液滴吐出ヘッド２０と電気的に接続されている。液滴吐出ヘッド２０は、吐出ノズル２４（図１（ｂ）参照）ごとに設けられた圧電素子５９に対応して、シフトレジスター（ＳＬ）８５と、ラッチ回路（ＬＡＴ）８６と、レベルシフター（ＬＳ）８７と、スイッチ（ＳＷ）８８とを備えている。
【００３８】
液滴吐出装置１における吐出制御は次のように行われる。最初に、ＣＰＵ８４がワークＷなどの描画対象物における機能液の配置パターンをデータ化したドットパターンデータをヘッドドライバー２０ｄに伝送する。そして、ヘッドドライバー２０ｄは、ドットパターンデータをデコードして吐出ノズル２４ごとのＯＮ／ＯＦＦ（吐出／非吐出）情報であるノズルデータを生成する。ノズルデータは、シリアル信号（ＳＩ）化されて、クロック信号（ＣＫ）に同期して各シフトレジスター８５に伝送される。
【００３９】
シフトレジスター８５に伝送されたノズルデータは、ラッチ信号（ＬＡＴ）がラッチ回路８６に入力されるタイミングでラッチされ、さらにレベルシフター８７でスイッチ８８用のゲート信号に変換される。即ち、ノズルデータが「ＯＮ」の場合にはスイッチ８８が開いて、圧電素子５９に駆動信号（ＣＯＭ）が供給され、ノズルデータが「ＯＦＦ」の場合にはスイッチ８８が閉じられて、圧電素子５９に駆動信号（ＣＯＭ）は供給されない。そして、「ＯＮ」に対応する吐出ノズル２４からは機能液が液滴となって吐出され、吐出された機能液の液滴がワークＷなどの描画対象物の上に着弾して、描画対象物の上に機能液が配置される。
【００４０】
＜着弾位置＞
次に、液滴吐出ヘッド２０の吐出ノズル２４と、それぞれの吐出ノズル２４から吐出された液滴の着弾位置と、の関係について、図４を参照して説明する。図４は、吐出ノズルと、それぞれの吐出ノズルから吐出された液滴の着弾位置と、の関係を示す説明図である。図４（ａ）は、吐出ノズルの配置位置を示す説明図であり、図４（ｂ）は、液滴をノズル列の延在方向に直線状に着弾させた状態を示す説明図であり、図４（ｃ）は、液滴を吐出走査方向に直線状に着弾させた状態を示す説明図であり、図４（ｄ）は、液滴を面状に着弾させた状態を示す説明図である。図４に示したＸ軸及びＹ軸は、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸及びＹ軸と一致している。Ｘ軸方向が吐出走査方向であって、図４に示した矢印ａの方向に吐出ノズル２４（液滴吐出ヘッド２０）を相対移動させながら、任意の位置において機能液の液滴を吐出することによって、Ｘ軸方向の任意の位置に液滴を着弾させることができる。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、ノズル列２４Ａを構成する吐出ノズル２４は、Ｙ軸方向にノズルピッチＰの中心間距離で配列されている。上述したように、２列のノズル列２４Ａをそれぞれ構成する吐出ノズル２４同士は、Ｙ軸方向において、相互に、ノズルピッチＰの１／２ずつ位置がずれている。
【００４２】
図４（ｂ）に示すように、着弾位置を示す着弾点９１と、着弾した液滴の濡れ広がり状態を示す着弾円９１Ａとで、着弾した１滴の液滴の状態を示している。２列のノズル列２４Ａの全部の吐出ノズル２４から、図４（ｂ）に二点鎖線で示した仮想線Ｌ上に着弾させるタイミングで、それぞれ液滴を吐出させることによって、ノズルピッチＰの１／２の中心間間隔で着弾円９１Ａが連なる直線が形成される。
【００４３】
図４（ｃ）に示すように、一つの吐出ノズル２４から連続して液滴を吐出させることによって、Ｘ軸方向に着弾円９１Ａが連なる直線が形成される。Ｘ軸方向における着弾点９１間の中心間距離の最小値を、最小着弾距離ｄと表記する。最小着弾距離ｄは、主走査方向の相対移動速度と、吐出ノズル２４の最小吐出間隔（時間）との積である。
【００４４】
図４（ｄ）に示すように、二点鎖線で示した仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３上に着弾させるタイミングで、それぞれ液滴を吐出させることによって、ノズルピッチＰの１／２の中心間間隔で着弾円９１Ａが連なる直線が、Ｘ軸方向に並列した着弾面が形成される。図４（ｄ）に示した仮想線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３間の距離が最小着弾距離ｄの場合のそれぞれの着弾点９１が、液滴吐出装置１によって機能液の液滴を配置可能な位置である。
【００４５】
画像の描画に際しては、画像の情報に従って、図４（ｄ）に示したそれぞれの着弾点９１の位置について、液滴を配置する位置を定める。例えば、当該配置位置、及び配置位置に液滴を吐出する吐出ノズル２４を指定した配置表を形成し、配置表に従って機能液を着弾させることによって、画像の情報によって規定される画像を描画する。なお、図４（ｄ）に示した例では、着弾円９１Ａの間に隙間が存在するが、ノズルピッチＰや最小着弾距離ｄに対して、吐出する液滴の１滴あたりの吐出重量を適切に定めることによって、隙間なく機能液を配置することが可能である。もちろん、他の液滴と重ねることなく、１滴を配置することも可能である。
【００４６】
＜虚像現出装飾体＞
次に、マイクロレンズアレイを備える虚像現出装飾体の構成について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、虚像現出装飾体の構成を示す模式図である。図５（ａ）は、虚像現出装飾体の構成の要部を示す断面図であり、図５（ｂ）は、虚像現出装飾体に形成される虚像を示す模式平面図である。図６は、虚像現出装飾体を構成する要素の構成を示す模式図である。図６（ａ）は、虚像現出装飾体のレンズアレイの構成を示す平面図であり、図６（ｂ）は、レンズアレイの拡大平面図であり、図６（ｃ）は、虚像現出装飾体の画素集合体の構成を示す平面図であり、図６（ｄ）は、画素集合体の拡大平面図であり、図６（ｅ）は、虚像現出装飾体のレンズアレイと画素集合体との構成を示す平面図であり、図６（ｆ）は、レンズアレイと画素集合体との拡大平面図である。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、虚像現出装飾体５１は、基材５３と、マイクロレンズアレイ６１と、画素集合体７１とを備えている。基材５３は、透明な素材で形成されたフィルム状の部材である。基材５３の素材としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などが挙げられる。基材５３の一面には、撥液層５５が形成されている。撥液層５５の上には、マイクロレンズアレイ６１を構成するマイクロレンズ６２が形成されている。基材５３の撥液層５５が形成されている面の反対側の面には、画素集合体７１を構成する画素ユニット７２が形成されている。
【００４８】
図５（ａ）に示した矢印ｓの方向から見ると、図５（ｂ）に示すように、画素虚像７３を視認することができる。図５（ｂ）には、画素虚像７３として、文字Ａ、文字Ｂ、文字Ｃ、及び文字Ｄが例示してある。文字Ａ、文字Ｂ、文字Ｃ、又は文字Ｄの形状を有する画素虚像７３を、画素虚像７３Ａ、画素虚像７３Ｂ、画素虚像７３Ｃ、又は画素虚像７３Ｄと表記する。１個の画素虚像７３が形成される領域を虚像領域７１０と表記する。画素虚像７３Ａ、画素虚像７３Ｂ、画素虚像７３Ｃ、又は画素虚像７３Ｄが形成される虚像領域７１０を、虚像領域７１０ａ、虚像領域７１０ｂ、虚像領域７１０ｃ、又は虚像領域７１０ｄと表記する。
【００４９】
マイクロレンズアレイ６１は、マイクロレンズ６２が格子状に等ピッチ間隔で並べられて形成されている。１個の虚像領域７１０に形成されているマイクロレンズ６２の集合をマイクロレンズアレイ６１と表記し、虚像現出装飾体５１全体に形成されているマイクロレンズ６２の集合をマイクロレンズアレイ６１０と表記する。図６（ａ）に二点鎖線で示した領域に、マイクロレンズアレイ６１０が形成されている。図６（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイ６１は、マイクロレンズ６２がピッチＰ１で、縦横に配列されている。マイクロレンズアレイ６１には、例えば、４５行×４５列で、２０２５個のマイクロレンズ６２が形成されている。ピッチＰ１は、例えば１８０μｍである。
【００５０】
図６（ｃ）に示した二点鎖線で囲まれた領域が、１個所の虚像領域７１０を示している。１個所の虚像領域７１０には、１個の画素集合体７１が形成されている。虚像領域７１０ａ、虚像領域７１０ｂ、虚像領域７１０ｃ、又は虚像領域７１０ｄに形成されている画素集合体７１を、画素集合体７１ａ、画素集合体７１ｂ、画素集合体７１ｃ、又は画素集合体７１ｄと表記する。図６（ｄ）に示すように、画素集合体７１は、画素ユニット７２がピッチＰ２で、縦横に配列されている。ピッチＰ２と、ピッチＰ１とは、ピッチＰ１×（マイクロレンズアレイ６１におけるマイクロレンズ６２の行数又は列数−１）＝ピッチＰ２×（画素集合体７１における画素ユニット７２の行数又は列数）の関係を満たす値に設定されている。図６（ｄ）に示した画素集合体７１は、画素集合体７１ａであり、画素虚像７３Ａと略相似形状を有する画素ユニット７２ａがピッチＰ２で配列されている。図６（ｃ）に示した画素集合体７１ｂ、画素集合体７１ｃ、及び画素集合体７１ｄは、画素虚像７３Ｂ、画素虚像７３Ｃ、又は画素虚像７３Ｄと略相似形状を有する画素ユニット７２ｂ、画素ユニット７２ｃ、又は画素ユニット７２ｄがピッチＰ２で配列されている。
画素集合体７１には、例えば、４５行×４５列で、２０２５個の画素ユニット７２が形成されている。ピッチＰ２は、例えば１７６μｍである。
【００５１】
図６（ｅ）に示すように、虚像現出装飾体５１では、マイクロレンズアレイ６１と画素集合体７１とが、基材５３の面に平行な方向において重なる状態で形成されている。画素虚像７３を現出させるマイクロレンズアレイ６１と画素集合体７１との組を、虚像ユニット７６と表記する。画素虚像７３Ａ、画素虚像７３Ｂ、画素虚像７３Ｃ、又は画素虚像７３Ｄを現出させる虚像ユニット７６を、虚像ユニット７６ａ、虚像ユニット７６ｂ、虚像ユニット７６ｃ、虚像ユニット７６ｄと表記する。
【００５２】
図６（ｆ）に示すように、虚像ユニット７６（虚像ユニット７６ａ）において、マイクロレンズアレイ６１のマイクロレンズ６２０と、画素集合体７１の画素ユニット７２０とが、中心が合致している。マイクロレンズ６２０は、マイクロレンズアレイ６１の中央のマイクロレンズ６２であり、画素ユニット７２０は、画素集合体７１の中央の画素ユニット７２である。マイクロレンズ６２０の隣のマイクロレンズ６２と、画素ユニット７２０の隣の画素ユニット７２とは、中心位置が、ピッチＰ１とピッチＰ２との差に相当する量だけずれている。Ｐ１が１８０μｍであり、ピッチＰ２が１７６μｍである場合、４μｍずれている。
虚像ユニット７６の端においては、画素集合体７１が有する画素ユニット７２の行又は列における端の行又は列を構成する画素ユニット７２の中心位置は、マイクロレンズアレイ６１が有するマイクロレンズ６２の行又は列における端の行又は列を構成するマイクロレンズ６２の中心位置と端から２番目の行又は列を構成するマイクロレンズ６２の中心位置との中点に位置する。
このように構成された虚像現出装飾体５１において、画素ユニット７２と対応するマイクロレンズ６２とによって、画素ユニット７２の一部分の虚像が形成される。虚像ユニット７６において、画素ユニット７２と対応するマイクロレンズ６２ごとに、虚像として形成する画素ユニット７２の部分が異なっている。このため、虚像ユニット７６において、マイクロレンズ６２によって、画素ユニット７２が拡大された画素虚像７３が、視認可能に形成される。
【００５３】
＜マイクロレンズアレイ形成工程＞
次に、上述したマイクロレンズアレイ６１を形成するマイクロレンズアレイ形成工程について、図７及び図８を参照して説明する。マイクロレンズアレイ６１は、上述した液滴吐出装置１を用いて、基材５３上に機能液を配置して形成する。図７は、マイクロレンズアレイの形成工程を示す図である。図７（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャートであり、図７（ｂ）、及び図７（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図であり、図７（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図であり、図７（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図である。図８は、機能液に対する接触角と、形成されるマイクロレンズの形状と、の関係を示す説明図である。図８（ａ）は、接触角と、形成されるマイクロレンズの形状を示す数値とを示す図であり、図８（ｂ）は、マイクロレンズの断面形状、及びマイクロレンズの断面形状における図８（ａ）に示した各数値が対応する部分を示す説明図である。
【００５４】
図７（ａ）のステップＳ２１では、基材５３の一面に撥液層５５を形成する。マイクロレンズ６２は、機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いて形成する。当該エポキシ系樹脂材料に対して適切な撥液性を有する撥液層５５を形成する。
図８（ａ）では、マイクロレンズ６２を形成するためのエポキシ系樹脂材料に対する撥液層５５の特性を、接触角θで示している。図８（ａ）に示したマイクロレンズ６２のレンズ直径Ｄ及びレンズ高さＨは、２１０ｎｇ（ナノグラム）のエポキシ系樹脂材料で形成した場合の形状における値を、接触角θと対応させて示している。焦点距離ｆは、屈折率ｎが１．５２である場合の焦点距離を、接触角θと対応させて示している。
【００５５】
図８（ｂ）に示すように、マイクロレンズ６２と画素ユニット７２との、マイクロレンズ６２の光軸方向の距離が焦点距離ｆである場合に、画素集合体７１の画素虚像７３が形成される。図８（ａ）に示すように、接触角が２０度より小さい場合には、焦点距離ｆが０．５ｍｍより大きくなる。したがって、虚像現出装飾体５１の厚さも０．５ｍｍより厚くなってしまう。このため、撥液層５５は、レンズ材料の接触角が３０度以上となることが好ましい。
また、接触角が略８０度になると、機能液が撥液層５５に対する密着性が著しく低下する。このため、撥液層５５は、レンズ材料の接触角が７０度以下となることが好ましい。
【００５６】
撥液層５５は、マイクロレンズ６２を形成するためのエポキシ系樹脂材料と同じ機能液を塗布することによって形成することができる。硬化した撥液層５５の同じ機能液に対する撥液特性は、添加する界面活性剤の種類や量を選択することによって、調整することができる。エポキシ系樹脂材料は、シリコーン系の界面活性剤を添加することで、硬化した同じ材料上に着弾した場合の接触角を、３０度から７０度の間の接触角に調整することが可能である。
【００５７】
次に、図７（ａ）のステップＳ２２では、図７（ｂ）に示したように、第一液滴９２を配置する。上述したように、マイクロレンズ６２は、例えば２１０ｎｇのエポキシ系樹脂材料（機能液）で形成する。２１０ｎｇの機能液は、１滴あたり７ｎｇの液滴を、３０滴着弾させることによって供給する。第一液滴９２は、１個のマイクロレンズ６２を形成するために着弾させる３０滴の中で、最初に着弾させる液滴である。
図７（ｂ）に示した仮想線Ｖ１、仮想線Ｖ２、又は仮想線Ｖ３と、仮想線Ｗ１、又は仮想線Ｗ２との交点、すなわち仮想線Ｖｎ（ｎは１から４５の整数）と、仮想線Ｗｍ（ｍは１から４５の整数）との交点が、マイクロレンズ６２の中心位置である。
【００５８】
上述したように、マイクロレンズアレイ６１におけるマイクロレンズ６２の配設ピッチは１８０μｍである。図１、図２、及び図４を参照して説明したように、液滴吐出ヘッド２０のノズルピッチを３６０μｍにすることで、１８０μｍピッチで液滴を配置することが可能である。基材５３を、仮想線ＷｍがＹ軸方向に一致する方向で液滴吐出装置１に載置し、液滴吐出ヘッド２０が有する吐出ノズル２４のＹ軸方向の位置が仮想線Ｖｎの位置と一致するように位置合わせを行う。基材５３（ワーク載置台３３）をＸ軸方向に走査させ、吐出ノズル２４から吐出した液滴が仮想線Ｗｍに着弾するタイミングで機能液を吐出させることで、図７（ｂ）に示したように、第一液滴９２を、仮想線Ｖｎと、仮想線Ｗｍとの交点に配置する。
【００５９】
次に、図７（ａ）のステップＳ２３では、図７（ｃ）に示したように、第二液滴９３を配置する。第二液滴９３は、１個のマイクロレンズ６２を形成するために着弾させる３０滴の中で、２番目から３０番目に着弾させる２９滴の液滴である。
１個のマイクロレンズ６２を形成するために第一液滴９２を配置するステップＳ２２と第二液滴９３を配置するステップＳ２３とは、連続して実施する。仮想線Ｗｍ上に形成するマイクロレンズ６２を形成するためのステップＳ２３が終了した後は、仮想線Ｗｍ＋１上に形成する次のマイクロレンズ６２を形成するためのステップＳ２２とステップＳ２３とを繰り返して実施する。
【００６０】
図８に示したマイクロレンズ６２のレンズ直径Ｄと同様に計算すると、７ｎｇの液滴が着弾した着弾径は、接触角が３０度から７０度において、約５．２μｍから３．６μｍである。例えば３μｍピッチで着弾するタイミングで、吐出ノズル２４から液滴を吐出することで、着弾した３０個の液滴が連なる状態となるように着弾させることができる。第一液滴９２と最後に着弾した第二液滴９３とのピッチ間隔は１５０μｍ未満である。仮想線Ｗ１に着弾した第一液滴９２に連なる第二液滴９３と、仮想線Ｗ２に着弾した第一液滴９２とは、接触しない状態で着弾させることができる。
【００６１】
液体は、表面張力によって、表面積が最も小さい形状になろうとするため、一部が重なった２個の液滴は、表面張力によって、一体になる可能性が高い。第一液滴９２と、最初の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で２番目に着弾する液滴）は、一部が重なっており、表面張力によって、一体になる。このとき、最初の第二液滴９３が着弾した時点では、第一液滴９２は、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にある。第二液滴９３は、第一液滴９２と接触するように着弾し、着弾直後は、濡れ広がるように流動している。液滴が動いている段階では、形状を規定する接触角は、動的接触角である。一般的に、接触角は、静的接触角より動的前進接触角の方が大きく、動的後退接触角の方が動的前進接触角より大きい。したがって、動いている第二液滴９３は、大きな動的後退接触角によって、静止している第一液滴９２側に引き寄せられる状態で一体になろうとする。同様に、２番目の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で３番目に着弾する液滴）以降の第二液滴９３は、前に着弾している第二液滴９３に引き寄せられる状態で一体になろうとする。したがって、図７（ｄ）に示したように、仮想線Ｖｎ上に着弾した第二液滴９３は、矢印ｃで示した方向に移動して、第一液滴９２と一体になる。
第一液滴９２と２９滴の第二液滴９３とが一体になることで、図７（ｅ）に示したように、第一液滴９２が着弾した位置（仮想線ＶｎとＷｍの交点）を中心位置とするマイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａが形成される。
【００６２】
次に、図７（ａ）のステップＳ２４では、マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させる。機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いてマイクロレンズ６２を形成する場合、紫外線を照射することで、機能液を硬化させる。マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させることで、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して説明したような、マイクロレンズ６２を有するマイクロレンズアレイ６１（マイクロレンズアレイ６１０）が形成される。
上述したように、液滴吐出装置１が備えるヘッドユニット２１は、液滴吐出ヘッド２０と、紫外線照射部９５を有している。液滴吐出ヘッド２０に対して走査方向の後ろ側に位置する紫外線照射部９５から紫外線を照射することで、配置された機能液に紫外線を照射して硬化させることができる。
ステップＳ２４を実施して、マイクロレンズアレイ形成工程を終了する。
【００６３】
＜他のマイクロレンズアレイ形成工程１＞
次に、上述したマイクロレンズアレイ形成工程とは一部が異なるマイクロレンズアレイ形成工程について、図９を参照して説明する。マイクロレンズアレイ６１は、上述したマイクロレンズアレイ形成工程と同様に、液滴吐出装置１を用いて、基材５３上に機能液を配置して形成する。図９は、マイクロレンズアレイの形成工程を示す図である。図９（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャートであり、図９（ｂ）、及び図９（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図であり、図９（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図であり、図９（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図である。
【００６４】
図９（ａ）のステップＳ３１では、図７（ａ）のステップＳ２１と同様に、基材５３の一面に撥液層５５を形成する。マイクロレンズ６２は、機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いて形成する。当該エポキシ系樹脂材料に対して適切な撥液性を有する撥液層５５を形成する。図８を参照して説明したように、撥液層５５は、レンズ材料の接触角が、３０度以上、７０度以下となることが好ましい。
【００６５】
次に、図９（ａ）のステップＳ３２では、図９（ｂ）に示したように、第一液滴９２を配置する。上述したように、第一液滴９２は、１個のマイクロレンズ６２を形成するために着弾させる３０滴の中で、最初に着弾させる液滴である。
図９（ｂ）に示した仮想線Ｖ１、仮想線Ｖ２、又は仮想線Ｖ３と、仮想線Ｗ１、又は仮想線Ｗ２との交点、すなわち仮想線Ｖｎ（ｎは１から４５の整数）と、仮想線Ｗｍ（ｍは１から４５の整数）との交点が、マイクロレンズ６２の中心位置である。
上述したように、基材５３（ワーク載置台３３）をＸ軸方向に走査させ、吐出ノズル２４から吐出した液滴が仮想線Ｗｍに着弾するタイミングで機能液を吐出させることで、図９（ｂ）に示したように、第一液滴９２を、仮想線Ｖｎと、仮想線Ｗｍとの交点に配置する。ステップＳ３２では、１回の基材５３（ワーク載置台３３）のＸ軸方向の走査）において、マイクロレンズ６２を形成する位置に対して、第一液滴９２に相当する液滴のみを配置する。
【００６６】
次に、図９（ａ）のステップＳ３３では、図９（ｃ）に示したように、第二液滴９３を配置する。上述したように、第二液滴９３は、１個のマイクロレンズ６２を形成するために着弾させる３０滴の中で、２番目から３０番目に着弾させる２９滴の液滴である。
ステップＳ３３では、１回の基材５３（ワーク載置台３３）のＸ軸方向の走査）において、マイクロレンズ６２を形成する位置に対して、第二液滴９３に相当する液滴のみを配置し、ステップＳ３２で配設されている第一液滴９２に連なる位置に、第二液滴９３を連ねる状態で着弾させる。上述したように、２９個の第二液滴９３は、１個の第一液滴９２にのみ連なる状態で着弾させることができる。
【００６７】
第一液滴９２と、最初の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で２番目に着弾する液滴）は、一部が重なっており、表面張力によって、一体になる。ステップＳ３３が実施される時点では、ステップＳ３２で配設されている第一液滴９２は、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にある。着弾して動いている状態の第二液滴９３は、大きな動的後退接触角によって、静止している第一液滴９２側に引き寄せられる状態で一体になろうとする。これにより、第一液滴９２と第二液滴９３とは、第二液滴９３が第一液滴９２の方に引き寄せられる状態で一体になろうとする。同様に、２番目の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で３番目に着弾する液滴）以降の第二液滴９３は、前に着弾している第二液滴９３に引き寄せられる状態で一体になろうとする。図９（ｄ）に示したように、仮想線Ｖｎ上に着弾した第二液滴９３は、矢印ｃで示した方向に移動して、第一液滴９２と一体になる。
第一液滴９２と２９滴の第二液滴９３とが一体になることで、図９（ｅ）に示したように、第一液滴９２が着弾した位置（仮想線ＶｎとＷｍの交点）を中心位置とするマイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａが形成される。
【００６８】
次に、図９（ａ）のステップＳ３４では、マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させる。機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いてマイクロレンズ６２を形成する場合、紫外線を照射することで、機能液を硬化させる。マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させることで、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して説明したような、マイクロレンズ６２を有するマイクロレンズアレイ６１（マイクロレンズアレイ６１０）が形成される。ステップＳ３４を実施して、マイクロレンズアレイ形成工程を終了する。
【００６９】
＜他のマイクロレンズアレイ形成工程２＞
次に、上述したマイクロレンズアレイ形成工程とは一部が異なるマイクロレンズアレイ形成工程について、図１０を参照して説明する。マイクロレンズアレイ６１は、上述したマイクロレンズアレイ形成工程と同様に、液滴吐出装置１を用いて、基材５３上に機能液を配置して形成する。図１０は、マイクロレンズアレイの形成工程を示す図である。図１０（ａ）は、マイクロレンズアレイの形成工程を示すフローチャートであり、図１０（ｂ）、及び図１０（ｃ）は、液滴の着弾位置を示す模式図であり、図１０（ｄ）は、機能液の状態を示す模式図であり、図１０（ｅ）はマイクロレンズの形状になった機能液を示す模式図である。
【００７０】
図１０（ａ）のステップＳ４１では、図７（ａ）のステップＳ２１と同様に、基材５３の一面に撥液層５５を形成する。マイクロレンズ６２は、機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いて形成する。当該エポキシ系樹脂材料に対して適切な撥液性を有する撥液層５５を形成する。図８を参照して説明したように、撥液層５５は、レンズ材料の接触角が、３０度以上、７０度以下となることが好ましい。
【００７１】
次に、図１０（ａ）のステップＳ４２では、図９（ａ）のステップＳ３２と同様に、図１０（ｂ）に示したように、第一液滴９２を配置する。１回の基材５３（ワーク載置台３３）のＸ軸方向の走査）において、マイクロレンズ６２を形成する位置に対して、第一液滴９２に相当する液滴のみを配置する。
【００７２】
次に、図１０（ａ）のステップＳ４３では、ステップＳ４２において配置された第一液滴９２を仮硬化させる。機能液として、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料を用いてマイクロレンズ６２を形成する場合、紫外線を照射することで、第一液滴９２を仮硬化させる。上述したように、液滴吐出装置１が備えるヘッドユニット２１は、液滴吐出ヘッド２０と、紫外線照射部９５を有している。液滴吐出ヘッド２０に対して走査方向の後ろ側に位置する紫外線照射部９５から紫外線を照射することで、配置された機能液に紫外線を照射して仮硬化させることができる。紫外線照射部９５から照射する光量や照射時間を調整することによって、第一液滴９２を任意の硬化率に仮硬化させることができる。
【００７３】
次に、図１０（ａ）のステップＳ４４では、図９（ａ）のステップＳ３３と同様に、図１０（ｃ）に示したように、第二液滴９３を配置する。上述したように、第二液滴９３は、１個のマイクロレンズ６２を形成するために着弾させる３０滴の中で、２番目から３０番目に着弾させる２９滴の液滴である。
【００７４】
第一液滴９２と、最初の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で２番目に着弾する液滴）は、一部が重なっており、表面張力によって、一体になる。ステップＳ４４が実施される時点では、ステップＳ４３において第一液滴９２が仮硬化させられている。このため、第一液滴９２の方が第二液滴９３より、撥液層５５に対する固着力が強い。これにより、第一液滴９２と第二液滴９３とは、第二液滴９３が第一液滴９２の方に引き寄せられる状態で一体になろうとする。同様に、２番目の第二液滴９３（３０滴の液滴の中で３番目に着弾する液滴）以降の第二液滴９３は、前に着弾している第二液滴９３に引き寄せられる状態で一体になろうとする。図１０（ｄ）に示したように、仮想線Ｖｎ上に着弾した第二液滴９３は、矢印ｃで示した方向に移動して、第一液滴９２と一体になる。
第一液滴９２と２９滴の第二液滴９３とが一体になることで、図１０（ｅ）に示したように、第一液滴９２が着弾した位置（仮想線ＶｎとＷｍの交点）を中心位置とするマイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａが形成される。
【００７５】
次に、図１０（ａ）のステップＳ４５では、図９（ａ）のステップＳ３４と同様に、マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させる。マイクロレンズ６２の形状を有する機能液体６２ａを硬化させることで、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して説明したようなマイクロレンズアレイ６１（マイクロレンズアレイ６１０）が形成される。ステップＳ４５を実施して、マイクロレンズアレイ形成工程を終了する。
【００７６】
以下、実施形態による効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）１個のマイクロレンズ６２を形成するための複数の液滴を連続して吐出し、着弾した複数の液滴を、表面張力によって一体にする。複数の液滴の着弾位置が異なっていても一個所に集めることができるため、複数の液滴の全てを同じ位置に着弾させることを必要としない。これにより、１回の走査において、液滴を線状に並べて着弾させることによって、１個のマイクロレンズ６２を形成するための複数の液滴を配置することができる。１個のマイクロレンズ６２を形成するために複数回の走査を必要とする場合にくらべて、マイクロレンズアレイ６１を形成するために要する時間を抑制することができる。
【００７７】
（２）基材５３の一面に撥液層５５を形成する。これにより、着弾した機能液が基材５３の上を流動し易くして、複数の液滴が一体になり易くすることができる。
【００７８】
（３）第二液滴９３と第一液滴９２とは、後から着弾した第二液滴９３が先に着弾している第一液滴９２に引き寄せられる状態で一体になる。これにより、第一液滴９２を、着弾した第一液滴９２の着弾点９１がマイクロレンズ６２の中心位置となる位置に着弾させることで、マイクロレンズ６２を所定の位置に形成することができる。
【００７９】
（４）図９を参照して説明したマイクロレンズアレイ形成工程では、１回の走査において第一液滴９２を着弾させ、次の走査において２９滴の第二液滴９３を着弾させる。第一液滴９２を着弾させる走査と、第二液滴９３を着弾させる走査の間に、第一液滴９２は、確実に、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態になる。これにより、１回の走査の間に第一液滴９２及び第二液滴９３を着弾させる場合にくらべて、第二液滴９３を着弾させる時点において、第一液滴９２を、確実に、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にすることができる。すなわち、より確実に第一液滴９２の位置に第二液滴９３が引き寄せられるようにすることができる。
【００８０】
（５）図１０を参照して説明したマイクロレンズアレイ形成工程では、第一液滴９２を着弾させ、第二液滴９３を着弾させる前に、第一液滴９２を仮硬化させる。これにより、第二液滴９３を着弾させる前に、第一液滴９２を、確実に、静的接触角に基く所定の片凸形状に収束静止した状態にすることができる。すなわち、より確実に第一液滴９２の位置に第二液滴９３が引き寄せられるようにすることができる。
【００８１】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００８２】
（変形例１）前記実施形態においては、マイクロレンズアレイ６１は、虚像現出装飾体５１を構成するマイクロレンズアレイであった。しかし、前記実施形態において説明したマイクロレンズアレイの製造方法を用いて好適に形成できるマイクロレンズアレイは、虚像現出装飾体５１を構成するマイクロレンズアレイに限らない。画像投射用のスクリーンに形成するマイクロレンズアレイや、表示装置のバックライト用の光拡散用部材に形成するマイクロレンズアレイなど、他の装置を構成するマイクロレンズアレイであってもよい。
【００８３】
（変形例２）前記実施形態においては、基材５３は、透明な素材で形成されたフィルム状の部材であった。しかし、マイクロレンズアレイを形成する基材が透明な素材で形成されていることは必須ではない。マイクロレンズアレイを備える装置において、基材が透明であることを必要としない場合には、他の素材を用いてもよい。例えば、一般的な印刷用紙や、金属や、金属箔や、ダンボールであってもよい。印刷用のインクの吸収特性を向上させるインク受容層などのコーティング層を形成したものであってもよい。
【００８４】
（変形例３）前記実施形態においては、撥液層５５は、マイクロレンズ６２を形成するためのエポキシ系樹脂材料と同じ機能液を塗布することによって形成していた。しかし、撥液層を形成するための素材が、マイクロレンズを形成するための素材と同じであることは必須ではない。撥液層を形成するための素材は、マイクロレンズを形成するための素材とは異なる素材であってもよい。
【００８５】
（変形例４）前記実施形態においては、撥液層５５は、マイクロレンズ６２を形成するためのエポキシ系樹脂材料と同じ機能液を塗布することによって形成していた。しかし、撥液層を形成するための素材を基材上に塗布することによって撥液層を形成することは必須ではない。例えば反応ガスを用いて基材の表面をプラズマ処理することによって撥液性にするなど、他の方法を用いて基材の表面に撥液層を形成してもよい。
【００８６】
（変形例５）前記実施形態においては、虚像現出装飾体５１のマイクロレンズアレイ６１におけるマイクロレンズ６２の配設ピッチＰ１と、画素集合体７１における画素ユニット７２の配設ピッチＰ２との関係は、ピッチＰ１＞ピッチＰ２であった。また、ピッチＰ１×（マイクロレンズアレイ６１におけるマイクロレンズ６２の行数又は列数−１）＝ピッチＰ２×（画素集合体７１における画素ユニット７２の行数又は列数）を満たす関係であった。マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズの配設ピッチＰ１と、画素集合体における画素ユニットの配設ピッチＰ２との関係は、ピッチＰ１＜ピッチＰ２であってもよい。ピッチＰ１＜ピッチＰ２の場合、ピッチＰ１×（マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズの行数又は列数＋１）＝ピッチＰ２×（画素集合体における画素ユニットの行数又は列数）となるように、ピッチＰ１、ピッチＰ２、マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズの行数及び列数、及び画素集合体における画素ユニットの行数及び列数を設定する。
ピッチＰ１＞ピッチＰ２の場合、形成される虚像は、画素集合体の位置より沈んで（奥側に）見える。ピッチＰ１＜ピッチＰ２の場合、形成される虚像は、画素集合体の位置より浮かんで（手前側に）見える。
【００８７】
（変形例６）前記実施形態においては、液滴吐出装置１が備えるヘッドユニット２１は、液滴吐出ヘッド２０と、紫外線照射部９５を有しており、紫外線照射部９５から紫外線を照射することで、配置された機能液に紫外線を照射して硬化させていた。しかし、液滴を吐出する工程（機能液の液滴を配置する工程）に続いて硬化工程を実施することは必須ではない。基材の全体に機能液を配置した後、一括して硬化させる工程を実施してもよい。
【００８８】
（変形例７）前記実施形態においては、マイクロレンズ６２を形成するための機能液は紫外線硬化型のエポキシ系樹脂材料であった。マイクロレンズを形成するための液状体は、他の材料であってもよい。例えば、紫外線硬化型のアクリル系樹脂材料であってもよいし、他の周波数の硬化光によって硬化が促進される材料であってもよいし、光以外の硬化促進手段を用いる材料であってもよい。
【００８９】
（変形例８）前記実施形態においては、マイクロレンズアレイ６１におけるマイクロレンズ６２の配設ピッチと、液滴吐出ヘッド２０におけるノズルピッチ（ノズル列２４Ａにおけるノズルピッチの１／２）とが一致している場合を例にして説明した。しかし、マイクロレンズの配設ピッチと、吐出ヘッドにおけるノズルピッチとが一致することは必須ではない。ノズルピッチが小さい吐出ヘッドを用いて、液滴は一部の吐出ノズルのみに吐出させてもよい。マイクロレンズの配設方向に対してノズル列の延在方向を傾けたり、走査方向において複数のノズル列を配置したり、してもよい。
【００９０】
（変形例９）前記実施形態においては、第一液滴９２や第二液滴９３を吐出する工程において、基材５３が載置されたワーク載置台３３を走査させることによって、液滴吐出ヘッド２０と基材５３とを相対移動させていた。しかし、吐出ヘッドと基材とを相対移動させる手段が基材を走査させる手段であることは必須ではない。第一液滴配置工程や第二液滴配置工程において吐出ヘッドと基材とを相対移動させる手段は、吐出ヘッドを走査させる手段であってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１…液滴吐出装置、２…ヘッド機構部、３…ワーク機構部、２０…液滴吐出ヘッド、２１…ヘッドユニット、２４…吐出ノズル、３３…ワーク載置台、５１…虚像現出装飾体、５３…基材、５５…撥液層、６１…マイクロレンズアレイ、６２…マイクロレンズ、６２ａ…機能液、７１…画素集合体、７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ…画素集合体、７２…画素ユニット、７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ…画素ユニット、７３…画素虚像、７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｄ…画素虚像、７６…虚像ユニット、９１…着弾点、９１Ａ…着弾円、９２…第一液滴、９３…第二液滴、９５…紫外線照射部、６１０…マイクロレンズアレイ、６２０…マイクロレンズ、７１０…虚像領域、７１０ａ，７１０ｂ，７１０ｃ，７１０ｄ…虚像領域、７２０…画素ユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状体を液滴として吐出して、基材の所定の位置に着弾させた前記液状体によってマイクロレンズを形成するマイクロレンズアレイの製造方法であって、
前記基材における前記マイクロレンズを形成する面を、前記液状体に対して撥液性にする撥液処理工程と、
前記マイクロレンズを構成するための複数の前記液滴における最初に着弾させる前記液滴を、前記マイクロレンズの座標位置に着弾させる第一液滴配置工程と、
前記複数の液滴における２番目以降に着弾させる前記液滴を、当該液滴の前に着弾させた前記液滴に一部が重なる位置に着弾させる第二液滴配置工程と、を有することを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項２】
前記撥液処理工程では、光硬化型の撥液層液状体を前記基材における前記マイクロレンズを形成する面に配置して、撥液層を形成することを特徴とする、請求項１に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項３】
前記撥液処理工程では、前記基材における前記マイクロレンズを形成する面に、前記液状体の静的接触角が３０度から７０度になる処理を実施することを特徴とする、請求項１又は２に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項４】
前記液状体は、光硬化型の液状体であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項５】
前記液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと前記基材との相対移動方向及び相対移動速度が略一定に維持される１回の吐出走査において、前記第一液滴配置工程を実施し、
次の前記吐出走査において、前記第二液滴配置工程を実施することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項６】
前記第一液滴配置工程と、前記第二液滴配置工程との間に、前記第一液滴配置工程において着弾させた前記液滴を硬化させる硬化工程をさらに有することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項１】
液状体を液滴として吐出して、基材の所定の位置に着弾させた前記液状体によってマイクロレンズを形成するマイクロレンズアレイの製造方法であって、
前記基材における前記マイクロレンズを形成する面を、前記液状体に対して撥液性にする撥液処理工程と、
前記マイクロレンズを構成するための複数の前記液滴における最初に着弾させる前記液滴を、前記マイクロレンズの座標位置に着弾させる第一液滴配置工程と、
前記複数の液滴における２番目以降に着弾させる前記液滴を、当該液滴の前に着弾させた前記液滴に一部が重なる位置に着弾させる第二液滴配置工程と、を有することを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項２】
前記撥液処理工程では、光硬化型の撥液層液状体を前記基材における前記マイクロレンズを形成する面に配置して、撥液層を形成することを特徴とする、請求項１に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項３】
前記撥液処理工程では、前記基材における前記マイクロレンズを形成する面に、前記液状体の静的接触角が３０度から７０度になる処理を実施することを特徴とする、請求項１又は２に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項４】
前記液状体は、光硬化型の液状体であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項５】
前記液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと前記基材との相対移動方向及び相対移動速度が略一定に維持される１回の吐出走査において、前記第一液滴配置工程を実施し、
次の前記吐出走査において、前記第二液滴配置工程を実施することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項６】
前記第一液滴配置工程と、前記第二液滴配置工程との間に、前記第一液滴配置工程において着弾させた前記液滴を硬化させる硬化工程をさらに有することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−６１４４３（Ｐ２０１３−６１４４３Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９１１６（Ｐ２０１１−１９９１１６）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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