JP2002062818A - マイクロレンズおよび画像表示装置の製造方法 - Google Patents
マイクロレンズおよび画像表示装置の製造方法Info
- Publication number
- JP2002062818A JP2002062818A JP2000246872A JP2000246872A JP2002062818A JP 2002062818 A JP2002062818 A JP 2002062818A JP 2000246872 A JP2000246872 A JP 2000246872A JP 2000246872 A JP2000246872 A JP 2000246872A JP 2002062818 A JP2002062818 A JP 2002062818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- substrate
- layer
- forming
- microlens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00365—Production of microlenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00432—Auxiliary operations, e.g. machines for filling the moulds
- B29D11/00442—Curing the lens material
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
- G02B3/0031—Replication or moulding, e.g. hot embossing, UV-casting, injection moulding
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】画像表示装置に使用するマイクロレンズの位置
合わせが不要なマイクロレンズの製造方法、および高輝
度・高コントラストな画像を表示することが可能な当該
マイクロレンズを備えた画像表示装置の製造方法を提供
する。 【解決手段】第１の光透過性基板１０上に複数の画素電
極１１、スイッチング素子、画素電極１１の間隙部を覆
う所定の開口を有する遮光層１２を有するＴＦＴ基板を
形成し、第２の光透過性基板１上に対向電極２を有する
対向基板を形成し、ＴＦＴ基板および対向基板を対向配
置し当該基板の周囲を接合し、対向基板の接合面とは対
向する面上に、感光材料を含む集光層４０を形成し、Ｔ
ＦＴ基板側から光を照射することにより、遮光層１２の
開口部に対向する集光層４０の部分を感光させ、集光層
４０の感光していない部分を除去する。
合わせが不要なマイクロレンズの製造方法、および高輝
度・高コントラストな画像を表示することが可能な当該
マイクロレンズを備えた画像表示装置の製造方法を提供
する。 【解決手段】第１の光透過性基板１０上に複数の画素電
極１１、スイッチング素子、画素電極１１の間隙部を覆
う所定の開口を有する遮光層１２を有するＴＦＴ基板を
形成し、第２の光透過性基板１上に対向電極２を有する
対向基板を形成し、ＴＦＴ基板および対向基板を対向配
置し当該基板の周囲を接合し、対向基板の接合面とは対
向する面上に、感光材料を含む集光層４０を形成し、Ｔ
ＦＴ基板側から光を照射することにより、遮光層１２の
開口部に対向する集光層４０の部分を感光させ、集光層
４０の感光していない部分を除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロレンズお
よび画像表示装置の製造方法に関し、特に高い効率で光
を集光することができるマイクロレンズおよびそれを用
いた高輝度の表示画面を備えた画像表示装置の製造方法
に関する。
よび画像表示装置の製造方法に関し、特に高い効率で光
を集光することができるマイクロレンズおよびそれを用
いた高輝度の表示画面を備えた画像表示装置の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示装置などの画像表示装置
において画素の微細化、高集積化が進められており、直
視型の例えば液晶表示装置の場合には、画面の大型化お
よび高精細化が進められている。一方、画面の更なる大
型化を実現するために、投射型液晶表示装置（液晶プロ
ジェクタ）などが開発されている。以下、投射型液晶表
示装置を例に説明する。
において画素の微細化、高集積化が進められており、直
視型の例えば液晶表示装置の場合には、画面の大型化お
よび高精細化が進められている。一方、画面の更なる大
型化を実現するために、投射型液晶表示装置（液晶プロ
ジェクタ）などが開発されている。以下、投射型液晶表
示装置を例に説明する。
【０００３】液晶プロジェクタは、小型な装置本体で大
面積の画面表示が可能であるという特徴を生かして、小
さな液晶表示パネルに画像を形成し、この液晶表示パネ
ルに光源光を透過させてパネル前方の光学系を介して外
部のスクリーンへと拡大投射し大画面を形成するもので
ある。
面積の画面表示が可能であるという特徴を生かして、小
さな液晶表示パネルに画像を形成し、この液晶表示パネ
ルに光源光を透過させてパネル前方の光学系を介して外
部のスクリーンへと拡大投射し大画面を形成するもので
ある。
【０００４】この液晶プロジェクタの特質をさらに有効
に活用するために、それに用いられる液晶表示装置のサ
イズをさらに小型化する技術が研究・開発されている。
に活用するために、それに用いられる液晶表示装置のサ
イズをさらに小型化する技術が研究・開発されている。
【０００５】例えば、対角０．７インチ程度のパネルサ
イズの液晶表示装置を用いる場合にも、投射されて拡大
された画像を高品位なものとするために、その液晶表示
パネルの画素数を３０万個以上もの画素数に形成するこ
とが必要であり、このような画素数の多い液晶表示パネ
ルを実現するために液晶表示パネルの微細化・高集積化
が進められている。
イズの液晶表示装置を用いる場合にも、投射されて拡大
された画像を高品位なものとするために、その液晶表示
パネルの画素数を３０万個以上もの画素数に形成するこ
とが必要であり、このような画素数の多い液晶表示パネ
ルを実現するために液晶表示パネルの微細化・高集積化
が進められている。
【０００６】そのような要求に対応可能な技術として、
画素部スイッチング素子及び液晶駆動回路を、多結晶シ
リコンを用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film
Transistor) として形成する方法や、画素を微細かつ高
集積に形成するに際して、その各画素の開口率を向上す
るための種々の研究・開発がなされている。
画素部スイッチング素子及び液晶駆動回路を、多結晶シ
リコンを用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film
Transistor) として形成する方法や、画素を微細かつ高
集積に形成するに際して、その各画素の開口率を向上す
るための種々の研究・開発がなされている。
【０００７】特に、上述のような液晶プロジェクタにお
いては、小型化された液晶表示パネルに対してまず要求
されるのは高輝度化（透過光の高効率化）である。
いては、小型化された液晶表示パネルに対してまず要求
されるのは高輝度化（透過光の高効率化）である。
【０００８】しかしながら、従来の技術では、液晶表示
装置の製造プロセス上の加工精度等の点から、表示パネ
ルの開口率は高々３０〜４０％程度しか得られないため
に、透過光の利用効率の向上というアプローチからの輝
度の向上は既に限界に近づいており、利用されない光に
ついては遮光膜（BLACK MATRIX) で反射されて表示に関
与することなく捨てられているのが実状である。
装置の製造プロセス上の加工精度等の点から、表示パネ
ルの開口率は高々３０〜４０％程度しか得られないため
に、透過光の利用効率の向上というアプローチからの輝
度の向上は既に限界に近づいており、利用されない光に
ついては遮光膜（BLACK MATRIX) で反射されて表示に関
与することなく捨てられているのが実状である。
【０００９】ここで遮光膜は一般にアクティブマトリッ
クス型の液晶表示装置においては、ＴＦＴの光リーク電
流の抑制や各画素どうしの間隙部分を遮光して画面を引
き締めるといった機能も必要であることから、必須の部
材となっている。
クス型の液晶表示装置においては、ＴＦＴの光リーク電
流の抑制や各画素どうしの間隙部分を遮光して画面を引
き締めるといった機能も必要であることから、必須の部
材となっている。
【００１０】そして、特に小型・高精細な液晶表示パネ
ルにおいては、各画素のさらなる微細化および多画素化
に伴ってこの開口率はさらに著しく低下する傾向にあ
り、これによる表示画像の輝度の低下やコントラスト比
の低下が問題になっている。
ルにおいては、各画素のさらなる微細化および多画素化
に伴ってこの開口率はさらに著しく低下する傾向にあ
り、これによる表示画像の輝度の低下やコントラスト比
の低下が問題になっている。
【００１１】そこで、上述のような問題を解決すること
を意図した技術として、各画素ごとに位置合わせをして
機械的加工あるいはエッチング等によって加工して、マ
イクロレンズを形成するという技術がある。
を意図した技術として、各画素ごとに位置合わせをして
機械的加工あるいはエッチング等によって加工して、マ
イクロレンズを形成するという技術がある。
【００１２】ここで、マイクロレンズを備えた従来の画
像表示装置の製造方法の一例について図面を参照して説
明する。まず、図９（ａ）に示すように、予め、電鋳法
や湿式エッチングなどにより、画素パターンに対応した
マイクロレンズ原盤（スタンパ）２０を製造しておく。
このマイクロレンズ原盤２０の成形面には、マイクロレ
ンズを成形するための凹凸が形成されている。そして、
上記のマイクロレンズ原盤２０とマイクロレンズを形成
する透明絶縁基板１との間に、マイクロレンズ形成のた
めの例えば高屈折率の紫外線硬化樹脂４０を塗布する。
なお、紫外線硬化樹脂の代わりに、高屈折率の熱硬化性
樹脂を使用してもよい。
像表示装置の製造方法の一例について図面を参照して説
明する。まず、図９（ａ）に示すように、予め、電鋳法
や湿式エッチングなどにより、画素パターンに対応した
マイクロレンズ原盤（スタンパ）２０を製造しておく。
このマイクロレンズ原盤２０の成形面には、マイクロレ
ンズを成形するための凹凸が形成されている。そして、
上記のマイクロレンズ原盤２０とマイクロレンズを形成
する透明絶縁基板１との間に、マイクロレンズ形成のた
めの例えば高屈折率の紫外線硬化樹脂４０を塗布する。
なお、紫外線硬化樹脂の代わりに、高屈折率の熱硬化性
樹脂を使用してもよい。
【００１３】次に、図９（ｂ）に示すように、マイクロ
レンズ原盤２０を紫外線硬化樹脂４０の形成された透明
絶縁基板１に押しつけて、高屈折率樹脂４０を展開す
る。
レンズ原盤２０を紫外線硬化樹脂４０の形成された透明
絶縁基板１に押しつけて、高屈折率樹脂４０を展開す
る。
【００１４】次に、図９（ｃ）に示すように、マイクロ
レンズ原盤２０を離型し、紫外線７を照射して、紫外線
硬化樹脂４０を硬化させ、半円球状のマイクロレンズ４
を形成する。
レンズ原盤２０を離型し、紫外線７を照射して、紫外線
硬化樹脂４０を硬化させ、半円球状のマイクロレンズ４
を形成する。
【００１５】次に、図１０（ｄ）に示すように、マイク
ロレンズ４とは屈折率の異なる、例えば屈折率の低い紫
外線硬化樹脂を塗布し、接着剤層５を形成する。
ロレンズ４とは屈折率の異なる、例えば屈折率の低い紫
外線硬化樹脂を塗布し、接着剤層５を形成する。
【００１６】次に、図１０（ｅ）に示すように、マイク
ロレンズを保護するカバー透明絶縁基板６を接着剤層５
を介して透明絶縁基板１に接合することにより、マイク
ロレンズ付き透明絶縁基板１が完成する。なお、成形が
終了したマイクロレンズ原盤２０は、成形面を洗浄した
後、再び次の成形を行う。
ロレンズを保護するカバー透明絶縁基板６を接着剤層５
を介して透明絶縁基板１に接合することにより、マイク
ロレンズ付き透明絶縁基板１が完成する。なお、成形が
終了したマイクロレンズ原盤２０は、成形面を洗浄した
後、再び次の成形を行う。
【００１７】次に、図１１（ｆ）に示すように、透明絶
縁基板１のマイクロレンズが形成されていない側の面に
透明共通電極２および配向膜３を形成し、マイクロレン
ズ付き対向基板６０を形成する。
縁基板１のマイクロレンズが形成されていない側の面に
透明共通電極２および配向膜３を形成し、マイクロレン
ズ付き対向基板６０を形成する。
【００１８】最後に、図１１（ｇ）に示すように、透明
絶縁基板１０上に、例えばマトリクス状の多数の画素電
極１１、かかる画素電極１１に接続する不図示の多数の
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および配線、当該薄膜トラ
ンジスタおよび各画素電極１１間を被覆する遮光膜１
２、画素電極１１および遮光膜１２を被覆する配向膜１
３を有するＴＦＴ基板３０を公知の方法で形成し、当該
ＴＦＴ基板３０とマイクロレンズ付き対向基板６０と
を、画素電極１１と透明共通電極２が対向するように相
対向させ、シール剤１４により周囲を封止して、これら
２枚の基板（３０、６０）間に液晶１５を注入すること
により液晶表示装置が形成される。
絶縁基板１０上に、例えばマトリクス状の多数の画素電
極１１、かかる画素電極１１に接続する不図示の多数の
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および配線、当該薄膜トラ
ンジスタおよび各画素電極１１間を被覆する遮光膜１
２、画素電極１１および遮光膜１２を被覆する配向膜１
３を有するＴＦＴ基板３０を公知の方法で形成し、当該
ＴＦＴ基板３０とマイクロレンズ付き対向基板６０と
を、画素電極１１と透明共通電極２が対向するように相
対向させ、シール剤１４により周囲を封止して、これら
２枚の基板（３０、６０）間に液晶１５を注入すること
により液晶表示装置が形成される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の方法では、確かにマイクロレンズによって遮光膜
１２の開口部を通る光の量を増大させることは可能とな
るものの、近年のマイクロレンズを備えた画像表示装置
の小型化に伴い、図１１（ｇ）に示すようなマイクロレ
ンズ付き対向基板６０とＴＦＴ基板３０との重ね合わせ
の精度がより高く必要となってきている。微細な寸法の
マイクロレンズを多画素にわたって正確に位置合わせし
て、重ね合わせることは実際上極めて困難であり、マイ
クロレンズと画素の整合がうまくとれない場合には、光
透過率の低下が起こり、表示品質を著しく低下させるこ
とになる。
従来の方法では、確かにマイクロレンズによって遮光膜
１２の開口部を通る光の量を増大させることは可能とな
るものの、近年のマイクロレンズを備えた画像表示装置
の小型化に伴い、図１１（ｇ）に示すようなマイクロレ
ンズ付き対向基板６０とＴＦＴ基板３０との重ね合わせ
の精度がより高く必要となってきている。微細な寸法の
マイクロレンズを多画素にわたって正確に位置合わせし
て、重ね合わせることは実際上極めて困難であり、マイ
クロレンズと画素の整合がうまくとれない場合には、光
透過率の低下が起こり、表示品質を著しく低下させるこ
とになる。
【００２０】また、高温で使用される液晶プロジェクタ
などを製造する場合には、信頼性の高い熱硬化性のシー
ル剤を使用する必要があるが、マイクロレンズ付き対向
基板６０と、ＴＦＴ基板３０の熱膨張率の違いから、重
ね合わせ時には正しい整合がとれても、熱処理後重ね合
わせずれが生じ、上記と同様に光透過率の低下が生じて
しまう。さらに、上記の従来方法のように画素パターン
に対応したマイクロレンズ原盤２０を作製する場合には
製造工程が増加し、かつマイクロレンズ原盤２０の劣化
により、マイクロレンズの形状が潰れて形成されてしま
うという問題もあった。
などを製造する場合には、信頼性の高い熱硬化性のシー
ル剤を使用する必要があるが、マイクロレンズ付き対向
基板６０と、ＴＦＴ基板３０の熱膨張率の違いから、重
ね合わせ時には正しい整合がとれても、熱処理後重ね合
わせずれが生じ、上記と同様に光透過率の低下が生じて
しまう。さらに、上記の従来方法のように画素パターン
に対応したマイクロレンズ原盤２０を作製する場合には
製造工程が増加し、かつマイクロレンズ原盤２０の劣化
により、マイクロレンズの形状が潰れて形成されてしま
うという問題もあった。
【００２１】上記のような、位置合わせのずれを考慮し
て特開平１０−３３９８７０号公報では、透明絶縁基板
の一方の面にマイクロレンズを形成し、他方の面に遮光
膜を形成する場合に遮光膜と透明絶縁基板の位置合わせ
を不要にするための技術が開示されているが、かかる方
法でも、その後、ＴＦＴ基板との位置合わせが必要であ
るため、上記と同様の問題が生じることになる。
て特開平１０−３３９８７０号公報では、透明絶縁基板
の一方の面にマイクロレンズを形成し、他方の面に遮光
膜を形成する場合に遮光膜と透明絶縁基板の位置合わせ
を不要にするための技術が開示されているが、かかる方
法でも、その後、ＴＦＴ基板との位置合わせが必要であ
るため、上記と同様の問題が生じることになる。
【００２２】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり画像表示装置に使用するマイクロレンズの位置
合わせが不要なマイクロレンズの製造方法、および高輝
度・高コントラストな画像を表示することが可能な当該
マイクロレンズを備えた画像表示装置の製造方法を提供
することを目的とする。
のであり画像表示装置に使用するマイクロレンズの位置
合わせが不要なマイクロレンズの製造方法、および高輝
度・高コントラストな画像を表示することが可能な当該
マイクロレンズを備えた画像表示装置の製造方法を提供
することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のマイクロレンズの製造方法は、第１の光透
過性基板上に複数の画素電極を形成して第１の基板を形
成する工程と、第２の光透過性基板上に対向電極を形成
して第２の基板を形成する工程と、少なくとも前記画素
電極に対応する部分に開口部を有する遮光層を前記第１
および第２の基板のうち少なくとも一方に形成する工程
と、前記画素電極と前記対向電極とが間隙を有して対向
するように前記第１および第２の基板の周囲を接合する
工程と、前記第２の基板の前記接合面とは対向する面上
に、感光材料を含む集光層を形成する工程と、前記第１
の基板側から光を照射することにより、前記遮光層の開
口部を通過した光によって、前記遮光層の開口部に対向
する前記集光層の部分を感光させて硬化させる工程と、
前記集光層の未硬化部分を除去する工程とを有し、前記
集光層の硬化部分を、前記集光層側から入射する光を前
記遮光層の開口部に集光させるためのマイクロレンズと
して形成する。
め、本発明のマイクロレンズの製造方法は、第１の光透
過性基板上に複数の画素電極を形成して第１の基板を形
成する工程と、第２の光透過性基板上に対向電極を形成
して第２の基板を形成する工程と、少なくとも前記画素
電極に対応する部分に開口部を有する遮光層を前記第１
および第２の基板のうち少なくとも一方に形成する工程
と、前記画素電極と前記対向電極とが間隙を有して対向
するように前記第１および第２の基板の周囲を接合する
工程と、前記第２の基板の前記接合面とは対向する面上
に、感光材料を含む集光層を形成する工程と、前記第１
の基板側から光を照射することにより、前記遮光層の開
口部を通過した光によって、前記遮光層の開口部に対向
する前記集光層の部分を感光させて硬化させる工程と、
前記集光層の未硬化部分を除去する工程とを有し、前記
集光層の硬化部分を、前記集光層側から入射する光を前
記遮光層の開口部に集光させるためのマイクロレンズと
して形成する。
【００２４】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明の画像表示装置の製造方法は、第１の光透過性基板上
に複数の画素電極を形成し、当該画素電極に接続される
スイッチング素子を形成して第１の基板を形成する工程
と、第２の光透過性基板上に対向電極を形成して第２の
基板を形成する工程と、前記スイッチング素子、および
前記画素電極同士の間隙部を覆うとともに前記画素電極
に対応する部分には開口部を有する遮光層を前記第１の
基板および前記第２の基板のうち少なくとも一方に形成
する工程と、前記画素電極と前記対向電極とが間隙を有
して対向するように前記第１および第２の基板の周囲を
接合する工程と、前記第２の基板の前記接合面とは対向
する面上に、感光材料を含む集光層を形成する工程と、
前記第１の基板側から光を照射することにより、前記遮
光層の開口部を通過した光によって、前記遮光層の開口
部に対向する前記集光層の部分を感光させて硬化させる
工程と、前記集光層の未硬化部分を除去する工程とを有
し、前記集光層の硬化部分を、前記集光層側から入射す
る光を前記遮光層の開口部に集光させるためのマイクロ
レンズとして形成する。
明の画像表示装置の製造方法は、第１の光透過性基板上
に複数の画素電極を形成し、当該画素電極に接続される
スイッチング素子を形成して第１の基板を形成する工程
と、第２の光透過性基板上に対向電極を形成して第２の
基板を形成する工程と、前記スイッチング素子、および
前記画素電極同士の間隙部を覆うとともに前記画素電極
に対応する部分には開口部を有する遮光層を前記第１の
基板および前記第２の基板のうち少なくとも一方に形成
する工程と、前記画素電極と前記対向電極とが間隙を有
して対向するように前記第１および第２の基板の周囲を
接合する工程と、前記第２の基板の前記接合面とは対向
する面上に、感光材料を含む集光層を形成する工程と、
前記第１の基板側から光を照射することにより、前記遮
光層の開口部を通過した光によって、前記遮光層の開口
部に対向する前記集光層の部分を感光させて硬化させる
工程と、前記集光層の未硬化部分を除去する工程とを有
し、前記集光層の硬化部分を、前記集光層側から入射す
る光を前記遮光層の開口部に集光させるためのマイクロ
レンズとして形成する。
【００２５】好適には、前記第１の基板側から光を照射
する工程において、当該光として略平行光を使用する。
する工程において、当該光として略平行光を使用する。
【００２６】また、好適には、前記第１の基板側から光
を照射する工程において、前記第１の基板の光照射面に
垂直な法線方向に対して角度の異なる光を少なくとも２
以上照射する。
を照射する工程において、前記第１の基板の光照射面に
垂直な法線方向に対して角度の異なる光を少なくとも２
以上照射する。
【００２７】また、好適には、前記第１の基板側から光
を照射する工程において、前記第１の基板の光照射面に
垂直な法線方向に対して所定の角度を有する光を、当該
法線方向を軸として回転させながら照射する。
を照射する工程において、前記第１の基板の光照射面に
垂直な法線方向に対して所定の角度を有する光を、当該
法線方向を軸として回転させながら照射する。
【００２８】上記の本発明のマイクロレンズおよび画像
表示装置の製造方法によれば、マイクロレンズを形成す
るための工程を、複数の画素電極およびこれに接続され
るスイッチング素子を有する第１の基板を形成し、対向
電極を有する第２の基板を形成して、所定の開口を有す
る遮光層を前記第１の基板および前記第２の基板のうち
少なくとも一方に形成して、第１および第２の基板を対
向配置して周囲を接合した後に行う。そして、第２の基
板の接合面とは対向する面上に、感光材料を含む集光層
を形成し、第１の基板側から光を照射することにより、
遮光層の開口部を通過した光によって、遮光層の開口部
に対向する集光層の部分を感光させ、集光層の感光して
いない部分を除去することにより、集光層の感光した部
分を、マイクロレンズとして形成する。したがって、マ
イクロレンズの遮光層および画素電極に対する位置合わ
せが不要であることから、高輝度・高コントラストな画
像を表示することが可能なマイクロレンズを備えた画像
表示装置を製造することができる。
表示装置の製造方法によれば、マイクロレンズを形成す
るための工程を、複数の画素電極およびこれに接続され
るスイッチング素子を有する第１の基板を形成し、対向
電極を有する第２の基板を形成して、所定の開口を有す
る遮光層を前記第１の基板および前記第２の基板のうち
少なくとも一方に形成して、第１および第２の基板を対
向配置して周囲を接合した後に行う。そして、第２の基
板の接合面とは対向する面上に、感光材料を含む集光層
を形成し、第１の基板側から光を照射することにより、
遮光層の開口部を通過した光によって、遮光層の開口部
に対向する集光層の部分を感光させ、集光層の感光して
いない部分を除去することにより、集光層の感光した部
分を、マイクロレンズとして形成する。したがって、マ
イクロレンズの遮光層および画素電極に対する位置合わ
せが不要であることから、高輝度・高コントラストな画
像を表示することが可能なマイクロレンズを備えた画像
表示装置を製造することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のマイクロレンズ
および画像表示装置の製造方法の実施の形態について、
図面を参照して説明する。
および画像表示装置の製造方法の実施の形態について、
図面を参照して説明する。
【００３０】第１実施形態 図１は本実施形態の画像表示装置の断面図である。図１
に示すように、本発明の画像表示装置は、ＴＦＴ基板
（液晶駆動基板）３０と、かかるＴＦＴ基板３０に接合
されたマイクロレンズ付き対向基板６０と、ＴＦＴ基板
３０とマイクロレンズ付き対向基板６０との間隙に封入
された例えば液晶よりなる物質層１５とを有している。
に示すように、本発明の画像表示装置は、ＴＦＴ基板
（液晶駆動基板）３０と、かかるＴＦＴ基板３０に接合
されたマイクロレンズ付き対向基板６０と、ＴＦＴ基板
３０とマイクロレンズ付き対向基板６０との間隙に封入
された例えば液晶よりなる物質層１５とを有している。
【００３１】マイクロレンズ付き対向基板６０は、透明
絶縁基板１の一方の面上に、多数の凸部が形成されたマ
イクロレンズ４と、当該マイクロレンズ４上にマイクロ
レンズを保護するためのカバー透明絶縁基板６が接着剤
層５を介して形成されている。また、透明絶縁基板１の
他方の面上には、透明共通電極２が形成されており、当
該透明共通電極２上に、配向膜３が形成されている。
絶縁基板１の一方の面上に、多数の凸部が形成されたマ
イクロレンズ４と、当該マイクロレンズ４上にマイクロ
レンズを保護するためのカバー透明絶縁基板６が接着剤
層５を介して形成されている。また、透明絶縁基板１の
他方の面上には、透明共通電極２が形成されており、当
該透明共通電極２上に、配向膜３が形成されている。
【００３２】ＴＦＴ基板３０は、物質層１５の例えば液
晶を駆動させるための基板であり、透明絶縁基板１０
と、透明絶縁基板１０上に形成された多数の透明の画素
電極１１と、画素電極１１の近傍に形成され各画素電極
１１に対応する不図示の多数の薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ：Thin Film Transistor) および配線を有し、当該薄
膜トランジスタおよび各画素電極１１間を被覆して遮光
膜１２が形成されている。また、画素電極１１および遮
光膜１２を被覆して、配向膜１３が形成されている。
晶を駆動させるための基板であり、透明絶縁基板１０
と、透明絶縁基板１０上に形成された多数の透明の画素
電極１１と、画素電極１１の近傍に形成され各画素電極
１１に対応する不図示の多数の薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ：Thin Film Transistor) および配線を有し、当該薄
膜トランジスタおよび各画素電極１１間を被覆して遮光
膜１２が形成されている。また、画素電極１１および遮
光膜１２を被覆して、配向膜１３が形成されている。
【００３３】上記の画像表示装置では、マイクロレンズ
付き対向基板６０の透明共通電極２と、ＴＦＴ基板３０
の画素電極１１とが対向するように、ＴＦＴ基板３０と
マイクロレンズ付き対向基板６０とが、一定距離離間し
て接合されている。
付き対向基板６０の透明共通電極２と、ＴＦＴ基板３０
の画素電極１１とが対向するように、ＴＦＴ基板３０と
マイクロレンズ付き対向基板６０とが、一定距離離間し
て接合されている。
【００３４】画素電極１１は、透明共通電極２との間で
充放電を行うことにより、物質層１５の例えば液晶を駆
動させる。
充放電を行うことにより、物質層１５の例えば液晶を駆
動させる。
【００３５】不図示の薄膜トランジスタは、近傍の対応
する画素電極１１に接続されている。また、薄膜トラン
ジスタは、不図示の制御回路に接続され、画素電極１１
へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極の充
放電が制御される。
する画素電極１１に接続されている。また、薄膜トラン
ジスタは、不図示の制御回路に接続され、画素電極１１
へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極の充
放電が制御される。
【００３６】物質層１５は、例えば液晶分子を含有して
おり、画素電極１１の充放電に対応して、かかる液晶分
子の配向が変化する。
おり、画素電極１１の充放電に対応して、かかる液晶分
子の配向が変化する。
【００３７】通常、１つのマイクロレンズ４と、かかる
マイクロレンズ４の光軸Ｑに対応した１つの遮光膜の開
口部１２ａと、１つの画素電極１１と、かかる画素電極
１１に接続された１個の不図示の薄膜トランジスタとが
１画素に対応している。
マイクロレンズ４の光軸Ｑに対応した１つの遮光膜の開
口部１２ａと、１つの画素電極１１と、かかる画素電極
１１に接続された１個の不図示の薄膜トランジスタとが
１画素に対応している。
【００３８】カバー透明絶縁基板６側から入射した入射
光Ｌは、カバー透明絶縁基板６を通り、接着剤層５を介
してマイクロレンズ４を通過する際に集光されつつ、透
明絶縁基板１、透明共通電極２、配向膜３、物質層１
５、配向膜１３、画素電極１１、透明絶縁基板１０を通
過する。なお、このとき、マイクロレンズ付き対向基板
６０の入射側には、通常不図示の偏光板が配置されてい
るので、入射光Ｌが物質層１５を通過する際には、入射
光は直線偏光となっている。その際、この直線偏光とな
った入射光Ｌは、物質層１５の例えば液晶分子の配向状
態に対応して、物質層１５を出射する際の偏光方向が制
御される。したがって、物質層１５、配向膜１３、画素
電極１１、透明絶縁基板１０を通過した入射光Ｌの、Ｔ
ＦＴ基板３０側の不図示の偏光板への通過を制御するこ
とにより、出射光の輝度を制御することができる。
光Ｌは、カバー透明絶縁基板６を通り、接着剤層５を介
してマイクロレンズ４を通過する際に集光されつつ、透
明絶縁基板１、透明共通電極２、配向膜３、物質層１
５、配向膜１３、画素電極１１、透明絶縁基板１０を通
過する。なお、このとき、マイクロレンズ付き対向基板
６０の入射側には、通常不図示の偏光板が配置されてい
るので、入射光Ｌが物質層１５を通過する際には、入射
光は直線偏光となっている。その際、この直線偏光とな
った入射光Ｌは、物質層１５の例えば液晶分子の配向状
態に対応して、物質層１５を出射する際の偏光方向が制
御される。したがって、物質層１５、配向膜１３、画素
電極１１、透明絶縁基板１０を通過した入射光Ｌの、Ｔ
ＦＴ基板３０側の不図示の偏光板への通過を制御するこ
とにより、出射光の輝度を制御することができる。
【００３９】上記の画像表示装置では、図１（ｂ）に示
すように、マイクロレンズ４の下部に不図示の画素電極
１１が形成され、各画素電極１１間に遮光膜１２を有し
ていることから、画素以外の部分からの不要な光が漏洩
するのが防止され、鮮明な画像を得ることができる。
すように、マイクロレンズ４の下部に不図示の画素電極
１１が形成され、各画素電極１１間に遮光膜１２を有し
ていることから、画素以外の部分からの不要な光が漏洩
するのが防止され、鮮明な画像を得ることができる。
【００４０】また、画像表示装置は、マイクロレンズ４
を有しているため、マイクロレンズ４を通過した入射光
Ｌは、集光されて各遮光膜の開口部１２ａを通過する。
従って、本実施形態に係る画像表示装置では、遮光膜１
２で反射されることによる入射光Ｌの減衰が抑制され
る。すなわち、画素部で高い光の透過率を示し、比較的
小さい光量で明るい画像を形成することができる。
を有しているため、マイクロレンズ４を通過した入射光
Ｌは、集光されて各遮光膜の開口部１２ａを通過する。
従って、本実施形態に係る画像表示装置では、遮光膜１
２で反射されることによる入射光Ｌの減衰が抑制され
る。すなわち、画素部で高い光の透過率を示し、比較的
小さい光量で明るい画像を形成することができる。
【００４１】次に、上記の本実施形態のマイクロレンズ
を備えた画像表示装置の製造方法について説明する。ま
ず、図２（ａ）に示すように、透明絶縁基板１の一方の
面上に、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide)からなる透
明共通電極２を形成し、当該透明共通電極２上に配向膜
３を形成（ラビング処理を含む）し、対向基板５０を形
成する。また、透明絶縁基板１０上に、公知の方法によ
り、不図示の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、不図示の配
線、画素電極１１を形成し、また、ＴＦＴおよび各画素
電極１１間を被覆する遮光膜１２を形成し、当該画素電
極１１および遮光膜１２を被覆して配向膜１３を形成
（ラビング処理を含む）し、ＴＦＴ基板３０を形成す
る。当該ＴＦＴ基板３０の斜視図を図６に示す。ＴＦＴ
基板は、例えばマトリクス状に形成された透明の画素電
極１１と、当該画素電極１１間に形成された遮光膜（ブ
ラックマトリクス）１２とが、図６に示すように配置さ
れている。
を備えた画像表示装置の製造方法について説明する。ま
ず、図２（ａ）に示すように、透明絶縁基板１の一方の
面上に、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide)からなる透
明共通電極２を形成し、当該透明共通電極２上に配向膜
３を形成（ラビング処理を含む）し、対向基板５０を形
成する。また、透明絶縁基板１０上に、公知の方法によ
り、不図示の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、不図示の配
線、画素電極１１を形成し、また、ＴＦＴおよび各画素
電極１１間を被覆する遮光膜１２を形成し、当該画素電
極１１および遮光膜１２を被覆して配向膜１３を形成
（ラビング処理を含む）し、ＴＦＴ基板３０を形成す
る。当該ＴＦＴ基板３０の斜視図を図６に示す。ＴＦＴ
基板は、例えばマトリクス状に形成された透明の画素電
極１１と、当該画素電極１１間に形成された遮光膜（ブ
ラックマトリクス）１２とが、図６に示すように配置さ
れている。
【００４２】次に、図２（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基
板３０と対向基板５０とを間隙を有して対向配置させ、
それらの周囲を例えば熱硬化性樹脂よりなるシール剤１
４で封止しながら接合する。そして、不図示の注入孔を
形成し、例えば液晶組成物を間隙部に注入し、かかる注
入孔を塞いで、ＴＦＴ基板３０および対向基板５０の間
に液晶組成物を密封・保持させる。
板３０と対向基板５０とを間隙を有して対向配置させ、
それらの周囲を例えば熱硬化性樹脂よりなるシール剤１
４で封止しながら接合する。そして、不図示の注入孔を
形成し、例えば液晶組成物を間隙部に注入し、かかる注
入孔を塞いで、ＴＦＴ基板３０および対向基板５０の間
に液晶組成物を密封・保持させる。
【００４３】次に、図３（ｃ）に示すように、例えば高
屈折率の紫外線硬化樹脂（集光層）４０を、透明共通電
極２が形成された面とは反対側の面の透明絶縁基板１上
に形成する。
屈折率の紫外線硬化樹脂（集光層）４０を、透明共通電
極２が形成された面とは反対側の面の透明絶縁基板１上
に形成する。
【００４４】次に、図３（ｄ）に示すように、例えば平
行光の紫外線７１を透明絶縁基板１０の遮光膜１２が形
成されていない方の側から、当該透明絶縁基板１０に垂
直な法線方向３１より角度θ1 だけ傾けて均一に照射す
る。これにより、紫外線７１は、遮光膜１２により一部
が遮られるが、開口部１２ａを通過し、かつ配向膜１
３、物質層１５、配向膜３、透明共通電極２、透明絶縁
基板１を通過して、紫外線硬化樹脂４０に達し、開口部
１２ａに対向する紫外線硬化樹脂４０の部分に硬化部４
ａが形成される。なお、角度θ1 は、マイクロレンズを
形成する領域、形状などにより最適に決定される。
行光の紫外線７１を透明絶縁基板１０の遮光膜１２が形
成されていない方の側から、当該透明絶縁基板１０に垂
直な法線方向３１より角度θ1 だけ傾けて均一に照射す
る。これにより、紫外線７１は、遮光膜１２により一部
が遮られるが、開口部１２ａを通過し、かつ配向膜１
３、物質層１５、配向膜３、透明共通電極２、透明絶縁
基板１を通過して、紫外線硬化樹脂４０に達し、開口部
１２ａに対向する紫外線硬化樹脂４０の部分に硬化部４
ａが形成される。なお、角度θ1 は、マイクロレンズを
形成する領域、形状などにより最適に決定される。
【００４５】次に、図４（ｅ）に示すように、例えば平
行光の紫外線７２を透明絶縁基板１０の遮光膜１２が形
成されていない方の側から、当該透明絶縁基板１０に垂
直な法線方向３１から均一に照射する。これにより同様
に、紫外線７２は、遮光膜１２により一部が遮られる
が、開口部１２ａを通過して、紫外線硬化樹脂４０に達
し、開口部１２ａに対向する紫外線硬化樹脂４０の部分
に硬化部４ｂが形成される。
行光の紫外線７２を透明絶縁基板１０の遮光膜１２が形
成されていない方の側から、当該透明絶縁基板１０に垂
直な法線方向３１から均一に照射する。これにより同様
に、紫外線７２は、遮光膜１２により一部が遮られる
が、開口部１２ａを通過して、紫外線硬化樹脂４０に達
し、開口部１２ａに対向する紫外線硬化樹脂４０の部分
に硬化部４ｂが形成される。
【００４６】次に、図４（ｆ）に示すように、例えば平
行光の紫外線７３を透明絶縁基板１０の遮光膜１２が形
成されていない方の側から、当該透明絶縁基板１０に垂
直な法線方向３１より角度θ2 だけ、傾けて均一に照射
する。これにより同様に、紫外線７３は、遮光膜１２に
より一部が遮られるが、開口部１２ａを通過して、紫外
線硬化樹脂４０に達し、開口部１２ａに対向する紫外線
硬化樹脂４０の部分に硬化部４ｃが形成される。なお、
角度θ2 は、角度θ1 と同様に、マイクロレンズを形成
する領域、形状などにより最適に決定される。
行光の紫外線７３を透明絶縁基板１０の遮光膜１２が形
成されていない方の側から、当該透明絶縁基板１０に垂
直な法線方向３１より角度θ2 だけ、傾けて均一に照射
する。これにより同様に、紫外線７３は、遮光膜１２に
より一部が遮られるが、開口部１２ａを通過して、紫外
線硬化樹脂４０に達し、開口部１２ａに対向する紫外線
硬化樹脂４０の部分に硬化部４ｃが形成される。なお、
角度θ2 は、角度θ1 と同様に、マイクロレンズを形成
する領域、形状などにより最適に決定される。
【００４７】ここで、上記のように同一面上に角度をθ
1 〜０〜θ2 に変化させていくと、図７に示すような半
円柱形状のマイクロレンズが形成される。従って、図１
（ｂ）に示すような、半円球形状のマイクロレンズを形
成するためには、同一面上で角度を変えるだけでなく、
異なる面上からの種々の角度での照射を行う。この際、
角度を連続または段階的に変化させ、照射する紫外線の
強度も、各々最適化することにより、所望形状のマイク
ロレンズを形成することが可能となる。
1 〜０〜θ2 に変化させていくと、図７に示すような半
円柱形状のマイクロレンズが形成される。従って、図１
（ｂ）に示すような、半円球形状のマイクロレンズを形
成するためには、同一面上で角度を変えるだけでなく、
異なる面上からの種々の角度での照射を行う。この際、
角度を連続または段階的に変化させ、照射する紫外線の
強度も、各々最適化することにより、所望形状のマイク
ロレンズを形成することが可能となる。
【００４８】次に、図５（ｇ）に示すように、有機溶媒
等の薬液を用いて、紫外線が照射されなかった紫外線硬
化樹脂４０の未硬化部分を除去すると、紫外線硬化樹脂
４０の硬化部がマイクロレンズ４として、遮光膜１２の
開口部１２ａに対向する位置に残った状態になる。これ
により、マイクロレンズ４はわずかに丸みを帯び、また
周囲よりも屈折率が高いため、マイクロレンズ効果（凸
レンズ効果）を有することとなる。
等の薬液を用いて、紫外線が照射されなかった紫外線硬
化樹脂４０の未硬化部分を除去すると、紫外線硬化樹脂
４０の硬化部がマイクロレンズ４として、遮光膜１２の
開口部１２ａに対向する位置に残った状態になる。これ
により、マイクロレンズ４はわずかに丸みを帯び、また
周囲よりも屈折率が高いため、マイクロレンズ効果（凸
レンズ効果）を有することとなる。
【００４９】次に、図５（ｈ）に示すように、マイクロ
レンズ４を備えた透明絶縁基板１上に、マイクロレンズ
４とは屈折率の異なる、例えば低屈折率の接着剤層５を
形成する。
レンズ４を備えた透明絶縁基板１上に、マイクロレンズ
４とは屈折率の異なる、例えば低屈折率の接着剤層５を
形成する。
【００５０】以降の工程としては、マイクロレンズ４を
保護するためのカバー透明絶縁基板５を貼り付け、ＴＦ
Ｔ基板３０およびマイクロレンズ付き対向基板６０の外
側に不図示の偏光板などを形成することにより、図１に
示す画像表示装置に至る。
保護するためのカバー透明絶縁基板５を貼り付け、ＴＦ
Ｔ基板３０およびマイクロレンズ付き対向基板６０の外
側に不図示の偏光板などを形成することにより、図１に
示す画像表示装置に至る。
【００５１】本実施形態のマイクロレンズおよび画像表
示装置の製造方法によれば、図２（ｂ）に示すような画
像表示装置を作製した後にマイクロレンズを形成するた
め、マイクロレンズと遮光膜１２および画素電極１１の
パターンとの位置合わせが不要となることから整合が著
しく改善され、透過率が向上し、画像表示装置における
表示品質を向上させることができる。また、マイクロレ
ンズ原盤を作製する必要がないことから、従来方法に比
して、コスト削減を図ることができ、さらに、マイクロ
レンズ原盤の劣化などによる不利益を回避して、形状バ
ラツキのないマイクロレンズを形成することが可能とな
る。さらに、対向基板５０とＴＦＴ基板３０の位置合わ
せにおいて、熱処理による重ね合わせ擦れによる不利益
がないことから、信頼性の高い熱硬化性のシール剤１４
を使用することが可能となり、高温で使用される液晶プ
ロジェクタ用画像表示装置として、信頼性の高い画像表
示装置を製造することができる。
示装置の製造方法によれば、図２（ｂ）に示すような画
像表示装置を作製した後にマイクロレンズを形成するた
め、マイクロレンズと遮光膜１２および画素電極１１の
パターンとの位置合わせが不要となることから整合が著
しく改善され、透過率が向上し、画像表示装置における
表示品質を向上させることができる。また、マイクロレ
ンズ原盤を作製する必要がないことから、従来方法に比
して、コスト削減を図ることができ、さらに、マイクロ
レンズ原盤の劣化などによる不利益を回避して、形状バ
ラツキのないマイクロレンズを形成することが可能とな
る。さらに、対向基板５０とＴＦＴ基板３０の位置合わ
せにおいて、熱処理による重ね合わせ擦れによる不利益
がないことから、信頼性の高い熱硬化性のシール剤１４
を使用することが可能となり、高温で使用される液晶プ
ロジェクタ用画像表示装置として、信頼性の高い画像表
示装置を製造することができる。
【００５２】第２実施形態 本実施形態は、第１実施形態とは、マイクロレンズ形成
のための、紫外線の照射方法が異なる。以下、第１実施
形態とは異なる部分について、説明する。
のための、紫外線の照射方法が異なる。以下、第１実施
形態とは異なる部分について、説明する。
【００５３】第１実施形態と同様に図２（ａ）〜図２
（ｂ）までの工程を行い、ＴＦＴ基板３０および対向基
板５０を形成し、ＴＦＴ基板３０と、対向基板５０とを
間隙を有して対向配置させ、周囲をシール剤１４で封止
して接合し、不図示の注入孔より例えば液晶組成物を間
隙部に注入し、かかる注入孔を塞いで、基板間に液晶組
成物を密封・保持させる。次に、図３（ｃ）に示すよう
に、例えば高屈折率の紫外線硬化樹脂４０を、透明共通
電極２が形成された面とは反対側の面の透明絶縁基板１
上に形成する。
（ｂ）までの工程を行い、ＴＦＴ基板３０および対向基
板５０を形成し、ＴＦＴ基板３０と、対向基板５０とを
間隙を有して対向配置させ、周囲をシール剤１４で封止
して接合し、不図示の注入孔より例えば液晶組成物を間
隙部に注入し、かかる注入孔を塞いで、基板間に液晶組
成物を密封・保持させる。次に、図３（ｃ）に示すよう
に、例えば高屈折率の紫外線硬化樹脂４０を、透明共通
電極２が形成された面とは反対側の面の透明絶縁基板１
上に形成する。
【００５４】次に、図８に示すように、ＴＦＴ基板３０
の法線３１に対して角度θ3 を有する紫外線の照射光源
を、当該法線３１を軸として、回転させながら紫外線７
４を照射することにより、図１（ｂ）に示すような半円
球状のマイクロレンズ４が形成される。
の法線３１に対して角度θ3 を有する紫外線の照射光源
を、当該法線３１を軸として、回転させながら紫外線７
４を照射することにより、図１（ｂ）に示すような半円
球状のマイクロレンズ４が形成される。
【００５５】以降の工程としては、第１実施形態と同様
に、接着剤層５およびカバー透明絶縁基板６などを形成
することにより、図１（ａ）に示す画像表示装置が形成
されることになる。
に、接着剤層５およびカバー透明絶縁基板６などを形成
することにより、図１（ａ）に示す画像表示装置が形成
されることになる。
【００５６】本実施形態のマイクロレンズを有する画像
表示装置によれば、第１実施形態と同様の効果に加え
て、さらに簡易に半円球状のマイクロレンズを形成でき
ることから、製造工程を削減することができる。
表示装置によれば、第１実施形態と同様の効果に加え
て、さらに簡易に半円球状のマイクロレンズを形成でき
ることから、製造工程を削減することができる。
【００５７】本発明のマイクロレンズおよび画像表示装
置の製造方法は、上記の説明に限定されない。例えば、
本実施形態では、液晶組成物からなる物質層１５を形成
した後に、紫外線線硬化樹脂を塗布してマイクロレンズ
４を形成したが、紫外線耐性の低い液晶材料などを用い
る場合には、マイクロレンズ４を形成した後に、液晶を
注入してもよい。また、本実施形態では、電気光学効果
を有する物質層１５として、液晶を用いた液晶表示装置
を例にとって説明したが、エレクトロルミネセンス（Ｅ
Ｌ）を用いたＥＬ表示装置などの他の表示装置にも同様
に適用可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々の変更が可能である。
置の製造方法は、上記の説明に限定されない。例えば、
本実施形態では、液晶組成物からなる物質層１５を形成
した後に、紫外線線硬化樹脂を塗布してマイクロレンズ
４を形成したが、紫外線耐性の低い液晶材料などを用い
る場合には、マイクロレンズ４を形成した後に、液晶を
注入してもよい。また、本実施形態では、電気光学効果
を有する物質層１５として、液晶を用いた液晶表示装置
を例にとって説明したが、エレクトロルミネセンス（Ｅ
Ｌ）を用いたＥＬ表示装置などの他の表示装置にも同様
に適用可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々の変更が可能である。
【００５８】
【発明の効果】本発明のマイクロレンズおよび画像表示
装置の製造方法によれば、マイクロレンズの遮光層およ
び画素電極に対する位置合わせが不要であることから、
高輝度・高コントラストな画像を表示することが可能な
マイクロレンズを有する画像表示装置を製造することが
できる。
装置の製造方法によれば、マイクロレンズの遮光層およ
び画素電極に対する位置合わせが不要であることから、
高輝度・高コントラストな画像を表示することが可能な
マイクロレンズを有する画像表示装置を製造することが
できる。
【図１】図１（ａ）は、本実施形態の画像表示装置の断
面図を示したものであり、図１（ｂ）は、透明絶縁基板
上に形成されたマイクロレンズの斜視図を示したもので
ある。
面図を示したものであり、図１（ｂ）は、透明絶縁基板
上に形成されたマイクロレンズの斜視図を示したもので
ある。
【図２】図２は、本発明のマイクロレンズおよび画像表
示装置の製造方法の製造工程を示す断面図であり、
（ａ）はＴＦＴ基板および対向基板の形成工程まで、
（ｂ）はＴＦＴ基板および対向基板の貼り合わせおよび
液晶注入工程までを示す。
示装置の製造方法の製造工程を示す断面図であり、
（ａ）はＴＦＴ基板および対向基板の形成工程まで、
（ｂ）はＴＦＴ基板および対向基板の貼り合わせおよび
液晶注入工程までを示す。
【図３】図３は、図２の続きの工程を示したものであ
り、（ｃ）は紫外線硬化樹脂の塗布工程まで、（ｄ）は
１回目の紫外線照射工程までを示す。
り、（ｃ）は紫外線硬化樹脂の塗布工程まで、（ｄ）は
１回目の紫外線照射工程までを示す。
【図４】図４は、図３の続きの工程を示したものであ
り、（ｅ）は２回目の紫外線照射工程まで、（ｆ）は３
回目の紫外線照射工程までを示す。
り、（ｅ）は２回目の紫外線照射工程まで、（ｆ）は３
回目の紫外線照射工程までを示す。
【図５】図５は、図４の続きの工程を示したものであ
り、（ｇ）はマイクロレンズの形成工程まで、（ｈ）は
接着剤層の形成工程までを示したものである。
り、（ｇ）はマイクロレンズの形成工程まで、（ｈ）は
接着剤層の形成工程までを示したものである。
【図６】図６は、画素電極および遮光膜が形成されたＴ
ＦＴ基板の斜視図を示したものである。
ＦＴ基板の斜視図を示したものである。
【図７】図７は、同一面上において角度を変えて紫外線
を照射した場合に形成されるマイクロレンズの斜視図を
示したものである。
を照射した場合に形成されるマイクロレンズの斜視図を
示したものである。
【図８】図８は、第２実施形態に係るマイクロレンズお
よび画像表示装置の製造方法の１製造工程を示す断面図
である。
よび画像表示装置の製造方法の１製造工程を示す断面図
である。
【図９】図９は、従来例のマイクロレンズおよび画像表
示装置の製造方法の製造工程を示す断面図であり、
（ａ）は透明絶縁基板への紫外線硬化樹脂の塗布工程ま
で、（ｂ）はマイクロレンズ原盤による紫外線硬化樹脂
の成形工程まで、（ｃ）は紫外線硬化樹脂の硬化工程ま
でを示す。
示装置の製造方法の製造工程を示す断面図であり、
（ａ）は透明絶縁基板への紫外線硬化樹脂の塗布工程ま
で、（ｂ）はマイクロレンズ原盤による紫外線硬化樹脂
の成形工程まで、（ｃ）は紫外線硬化樹脂の硬化工程ま
でを示す。
【図１０】図１０は、図９の続きの工程を示したもので
あり、（ｄ）は接着剤層の形成工程まで、（ｅ）はカバ
ー透明絶縁基板の形成工程までを示す。
あり、（ｄ）は接着剤層の形成工程まで、（ｅ）はカバ
ー透明絶縁基板の形成工程までを示す。
【図１１】図１１は、図１０の続きの工程を示したもの
であり、（ｆ）は透明共通電極および配向膜の形成工程
まで、（ｇ）はＴＦＴ基板の形成および対向基板とＴＦ
Ｔ基板の貼り合わせ工程までを示す。
であり、（ｆ）は透明共通電極および配向膜の形成工程
まで、（ｇ）はＴＦＴ基板の形成および対向基板とＴＦ
Ｔ基板の貼り合わせ工程までを示す。
１、１０…透明絶縁基板、２…透明共通電極、３、１３
…配向膜、４…マイクロレンズ、４ａ，４ｂ，４ｃ…硬
化部分、５…接着剤層、６…カバー透明絶縁基板、７，
７１，７２，７３，７４…紫外線、１１…画素電極、１
２…遮光膜、１４…シール剤、１５…物質層、２０…マ
イクロレンズ原盤、３０…ＴＦＴ基板、３１…法線方
向、４０…紫外線硬化樹脂、５０…対向基板、６０…マ
イクロレンズ付き対向基板。
…配向膜、４…マイクロレンズ、４ａ，４ｂ，４ｃ…硬
化部分、５…接着剤層、６…カバー透明絶縁基板、７，
７１，７２，７３，７４…紫外線、１１…画素電極、１
２…遮光膜、１４…シール剤、１５…物質層、２０…マ
イクロレンズ原盤、３０…ＴＦＴ基板、３１…法線方
向、４０…紫外線硬化樹脂、５０…対向基板、６０…マ
イクロレンズ付き対向基板。
Claims (18)
- 【請求項１】第１の光透過性基板上に複数の画素電極を
形成して第１の基板を形成する工程と、 第２の光透過性基板上に対向電極を形成して第２の基板
を形成する工程と、 少なくとも前記画素電極に対応する部分に開口部を有す
る遮光層を前記第１および第２の基板のうち少なくとも
一方に形成する工程と、 前記画素電極と前記対向電極とが間隙を有して対向する
ように前記第１および第２の基板の周囲を接合する工程
と、 前記第２の基板の前記接合面とは対向する面上に、感光
材料を含む集光層を形成する工程と、 前記第１の基板側から光を照射することにより、前記遮
光層の開口部を通過した光によって、前記遮光層の開口
部に対向する前記集光層の部分を感光させて硬化させる
工程と、 前記集光層の未硬化部分を除去する工程とを有し、 前記集光層の硬化部分を、前記集光層側から入射する光
を前記遮光層の開口部に集光させるためのマイクロレン
ズとして形成するマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項２】前記第１の基板側から光を照射する工程に
おいて、当該光として略平行光を使用する請求項１記載
のマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項３】前記第１の基板側から光を照射する工程に
おいて、前記第１の基板の光照射面に垂直な法線方向に
対して角度の異なる光を少なくとも２以上照射する請求
項１記載のマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項４】前記第１の基板側から光を照射する工程に
おいて、前記第１の基板の光照射面に垂直な法線方向に
対して所定の角度を有する光を、当該法線方向を軸とし
て回転させながら照射する請求項１記載のマイクロレン
ズの製造方法。 - 【請求項５】集光層を形成する工程において、前記集光
層を紫外線硬化樹脂で形成し、 前記第１の基板側から光を照射する工程において、前記
光として紫外線を照射する請求項１記載のマイクロレン
ズの製造方法。 - 【請求項６】前記第１および第２の基板の周囲を接合す
る工程の後、前記第１の基板側から光を照射する工程の
前に、前記画素電極と前記対向電極との間隙に電気光学
効果を有する物質を注入して物質層を形成する請求項１
記載のマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項７】前記物質層を形成する工程において、 前記物質として液晶組成物を注入して液晶層を形成する
請求項６記載のマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項８】前記第１の基板側から光を照射する工程の
後に、前記画素電極と前記対向電極との間隙に電気光学
効果を有する物質を注入して物質層を形成する請求項１
記載のマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項９】前記物質層を形成する工程において、 前記物質として液晶組成物を注入して液晶層を形成する
請求項８記載のマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項１０】第１の光透過性基板上に複数の画素電極
を形成し、当該画素電極に接続されるスイッチング素子
を形成して第１の基板を形成する工程と、 第２の光透過性基板上に対向電極を形成して第２の基板
を形成する工程と、 前記スイッチング素子、および前記画素電極同士の間隙
部を覆うとともに前記画素電極に対応する部分には開口
部を有する遮光層を前記第１の基板および前記第２の基
板のうち少なくとも一方に形成する工程と、 前記画素電極と前記対向電極とが間隙を有して対向する
ように前記第１および第２の基板の周囲を接合する工程
と、 前記第２の基板の前記接合面とは対向する面上に、感光
材料を含む集光層を形成する工程と、 前記第１の基板側から光を照射することにより、前記遮
光層の開口部を通過した光によって、前記遮光層の開口
部に対向する前記集光層の部分を感光させて硬化させる
工程と、 前記集光層の未硬化部分を除去する工程とを有し、 前記集光層の硬化部分を、前記集光層側から入射する光
を前記遮光層の開口部に集光させるためのマイクロレン
ズとして形成する画像表示装置の製造方法。 - 【請求項１１】前記第１の基板側から光を照射する工程
において、当該光として略平行光を使用する請求項１０
記載の画像表示装置の製造方法。 - 【請求項１２】前記第１の基板側から光を照射する工程
において、前記第１の基板の光照射面に垂直な法線方向
に対して角度の異なる光を少なくとも２以上照射する請
求項１０記載の画像表示装置の製造方法。 - 【請求項１３】前記第１の基板側から光を照射する工程
において、前記第１の基板の光照射面に垂直な法線方向
に対して所定の角度を有する光を、当該法線方向を軸と
して回転させながら照射する請求項１０記載の画像表示
装置の製造方法。 - 【請求項１４】集光層を形成する工程において、前記集
光層を紫外線硬化樹脂で形成し、 前記第１の基板側から光を照射する工程において、前記
光として紫外線を照射する請求項１０記載の画像表示装
置の製造方法。 - 【請求項１５】前記第１および第２の基板の周囲を接合
する工程の後、前記第１の基板側から光を照射する工程
の前に、前記画素電極と前記対向電極との間隙に電気光
学効果を有する物質を注入して物質層を形成する請求項
１０記載の画像表示装置の製造方法。 - 【請求項１６】前記物質層を形成する工程において、 前記物質として液晶組成物を注入して液晶層を形成する
請求項１５記載の画像表示装置の製造方法。 - 【請求項１７】前記第１の基板側から光を照射する工程
の後に、前記画素電極と前記対向電極との間隙に電気光
学効果を有する物質を注入して物質層を形成する請求項
１０記載の画像表示装置の製造方法。 - 【請求項１８】前記物質層を形成する工程において、 前記物質として液晶組成物を注入して液晶層を形成する
請求項１７記載の画像表示装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000246872A JP2002062818A (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | マイクロレンズおよび画像表示装置の製造方法 |
| US09/931,343 US20020080323A1 (en) | 2000-08-16 | 2001-08-16 | Method of producing micro-lenses and image display device with the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000246872A JP2002062818A (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | マイクロレンズおよび画像表示装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002062818A true JP2002062818A (ja) | 2002-02-28 |
Family
ID=18737089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000246872A Pending JP2002062818A (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | マイクロレンズおよび画像表示装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020080323A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002062818A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005031658A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-02-03 | Citizen Watch Co Ltd | 光制御部材を使用した表示装置及び表示装置の製造方法 |
| WO2006064670A1 (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | 表示パネルの製造方法および表示パネルの製造装置 |
| WO2007010764A1 (ja) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | マイクロレンズ付き液晶表示パネルおよびその製造方法 |
| JP2007264640A (ja) * | 2007-04-05 | 2007-10-11 | Sharp Corp | 表示パネルの製造方法 |
| CN100401158C (zh) * | 2005-09-05 | 2008-07-09 | 奇菱科技股份有限公司 | 具有微小图案的高分子光学元件及其制造方法 |
| US7834957B2 (en) | 2003-06-18 | 2010-11-16 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Display device employing light control member and display device manufacturing method |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3970784B2 (ja) * | 2003-02-10 | 2007-09-05 | シャープ株式会社 | マイクロレンズ基板、及びそれを備えた液晶表示素子、並びに投影型液晶表示装置 |
| US20050122465A1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-06-09 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method for manufacturing an apparatus using electro-optical modulating material |
| JP3708112B2 (ja) * | 2003-12-09 | 2005-10-19 | シャープ株式会社 | マイクロレンズアレイ付き表示パネルの製造方法および表示装置 |
| KR20060116033A (ko) * | 2004-02-27 | 2006-11-13 | 샤프 가부시키가이샤 | 디스플레이 장치 및 전자 장치 |
| JP2005275142A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Sharp Corp | 表示パネルおよびその製造方法 |
| TW200628921A (en) * | 2004-09-17 | 2006-08-16 | Hitachi Maxell | Microlens array, method of fabricating microlens array, and liquid crystal display apparatus with microlens array |
| JP4962685B2 (ja) * | 2005-04-26 | 2012-06-27 | 日本精機株式会社 | 照明装置及びその照明装置を備えた液晶表示装置 |
| US7783140B2 (en) * | 2005-06-09 | 2010-08-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Optically coupled integrated circuit layers |
| CN103323893B (zh) * | 2008-04-28 | 2015-07-29 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | 晶圆透镜聚合体的制造方法及晶圆透镜聚合体 |
| JP2010073841A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Sony Corp | 光学パッケージ素子、表示装置、および電子機器 |
| CN102375185B (zh) * | 2010-08-20 | 2013-11-13 | 国碁电子(中山)有限公司 | 光收发器及其制造方法 |
| US10838250B2 (en) * | 2018-02-07 | 2020-11-17 | Lockheed Martin Corporation | Display assemblies with electronically emulated transparency |
| US11747522B1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-09-05 | People Baiye Technology Co., Ltd. | Twill optical film capable of realizing 3D effect of naked eye of display screen and preparation method thereof |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6344624A (ja) * | 1986-08-12 | 1988-02-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液晶デバイス |
| US5598281A (en) * | 1993-11-19 | 1997-01-28 | Alliedsignal Inc. | Backlight assembly for improved illumination employing tapered optical elements |
| US5852479A (en) * | 1994-09-07 | 1998-12-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color liquid crystal projector device |
| JP3242304B2 (ja) * | 1995-10-03 | 2001-12-25 | シャープ株式会社 | マトリクス型表示装置 |
| EP1054270A4 (en) * | 1996-07-22 | 2004-07-28 | Maikurooputo Co Ltd | METHOD FOR PRODUCING A FLAT PLATE MICRO LENS AND A FLAT PLATE MICROL LENS |
| EP0867747A3 (en) * | 1997-03-25 | 1999-03-03 | Sony Corporation | Reflective display device |
| US6137555A (en) * | 1997-03-26 | 2000-10-24 | Matsushita Electronics Corporation | Liquid crystal panel with uniform adhesive layer and method of manufacturing |
| JP3632886B2 (ja) * | 1997-10-22 | 2005-03-23 | 日本板硝子株式会社 | 液晶表示素子 |
| JPH11231314A (ja) * | 1998-02-16 | 1999-08-27 | Micro Opt:Kk | 液晶表示素子 |
| JP2001188107A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Seiko Epson Corp | マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネルおよび投射型表示装置 |
-
2000
- 2000-08-16 JP JP2000246872A patent/JP2002062818A/ja active Pending
-
2001
- 2001-08-16 US US09/931,343 patent/US20020080323A1/en not_active Abandoned
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005031658A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-02-03 | Citizen Watch Co Ltd | 光制御部材を使用した表示装置及び表示装置の製造方法 |
| US7834957B2 (en) | 2003-06-18 | 2010-11-16 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Display device employing light control member and display device manufacturing method |
| WO2006064670A1 (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | 表示パネルの製造方法および表示パネルの製造装置 |
| CN100442120C (zh) * | 2004-12-15 | 2008-12-10 | 夏普株式会社 | 显示板的制造方法和显示板的制造装置 |
| WO2007010764A1 (ja) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | マイクロレンズ付き液晶表示パネルおよびその製造方法 |
| CN100401158C (zh) * | 2005-09-05 | 2008-07-09 | 奇菱科技股份有限公司 | 具有微小图案的高分子光学元件及其制造方法 |
| JP2007264640A (ja) * | 2007-04-05 | 2007-10-11 | Sharp Corp | 表示パネルの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020080323A1 (en) | 2002-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3708112B2 (ja) | マイクロレンズアレイ付き表示パネルの製造方法および表示装置 | |
| JP3624834B2 (ja) | 電気光学パネル、投射型表示装置、および電気光学パネルの製造方法 | |
| JP2002062818A (ja) | マイクロレンズおよび画像表示装置の製造方法 | |
| US5777713A (en) | Liquid crystal display unit with spacers form in the light shielding regions | |
| JP2015022100A (ja) | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、および電子機器 | |
| JP3769575B1 (ja) | 表示パネルの製造方法および表示パネルの製造装置 | |
| JP4069580B2 (ja) | マイクロレンズアレイ付き基板、電気光学装置、それらの製造方法、および投射型表示装置 | |
| CN100523939C (zh) | 带微透镜阵列的显示面板的制造方法和显示装置以及曝光装置 | |
| JP4315084B2 (ja) | マイクロレンズアレイ板及びその製造方法、並びにこれを備えた電気光学装置及び電子機器 | |
| US20100195035A1 (en) | Liquid crystal panel, liquid crystal display device, television receiver and manufacturing method of liquid crystal panel | |
| JP3826649B2 (ja) | 電気光学装置及び投射型表示装置 | |
| JP3702902B2 (ja) | 電気光学装置の製造方法 | |
| JP2004280006A (ja) | 液晶表示装置及びその製造方法 | |
| JPH08292425A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP3697945B2 (ja) | 電気光学装置の製造方法 | |
| JPH10339870A (ja) | 画像表示装置の製造方法 | |
| JP2002182586A (ja) | マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および投射型表示装置 | |
| JP2005221548A (ja) | マイクロレンズの製造方法及びマイクロレンズ、並びにこれを備えた電気光学装置及び電子機器 | |
| JP2005266820A (ja) | 露光装置およびそれを用いたマイクロレンズアレイを形成する方法 | |
| JP2006106602A (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
| JP2001022284A (ja) | 電気光学装置およびその製造方法ならびに投射型表示装置 | |
| JP2001201752A (ja) | 電気光学パネル、投射型表示装置、および電気光学パネルの製造方法 | |
| JP2003131591A (ja) | 電気光学装置、投射型表示装置、および電気光学装置の製造方法 | |
| JP2000206516A (ja) | 液晶プロジェクション装置用マイクロレンズ基板 | |
| JP2004004301A (ja) | 液晶表示素子およびそれを備えた投影型画像表示装置 |