JP2001042105A

JP2001042105A - 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

Info

Publication number: JP2001042105A
Application number: JP11217118A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Shimizu; 信雄清水; Hideto Yamashita; 秀人山下; Shinichi Yotsuya; 真一四谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2001-02-16
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP4069552B2

Abstract

(57)【要約】【課題】そり、たわみ、剥離等の欠陥を防止できるマイ
クロレンズ基板を提供すること。【解決手段】マイクロレンズ基板１Ｂは、多数の凹部３
と擬似凹部４２とが形成されたガラス基板５と、かかる
ガラス基板５の凹部３が設けられた面に樹脂層７を介し
て接合されたガラス層６と、位置合わせの指標となるア
ライメントマーク２１とを有しており、また、樹脂層７
では、凹部３内に充填された樹脂によりマイクロレンズ
８が形成されている。マイクロレンズ基板１Ｂは、中央
部に位置する有効レンズ領域９９の外周を擬似凹部形成
領域９８が囲み、さらにこの擬似凹部形成領域９８の外
周を厚み保持領域９７が囲むような構成となっている。
アライメントマーク２１は、ガラス基板５の本来の厚み
が保持された領域である厚み保持領域９７内に設けられ
ている。擬似凹部４２の配設密度は、有効レンズ領域９
９の近傍からマイクロレンズ基板１Ｂの縁部に向かって
漸減している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スクリーン上に、画像を投影する投射型
表示装置が知られている。このような投射型表示装置で
は、その画像形成に主として液晶パネル（液晶光シャッ
ター）が用いられている。この液晶パネルは、例えば、
液晶を駆動する液晶駆動基板と液晶パネル用対向基板と
が、液晶層を介して接合された構成となっている。

【０００３】このような構成の液晶パネルの中には、光
の利用効率を高めるべく、液晶パネル用対向基板の各画
素に対応する位置に多数の微小なマイクロレンズを設け
たものが知られている。これにより、高い光の利用効率
を有する液晶パネルが得られる。

【０００４】図１２は、液晶パネル用対向基板に用いら
れるマイクロレンズ基板の従来の構造を示す模式的な縦
断面図である。

【０００５】同図に示すように、マイクロレンズ基板９
００は、多数の凹部９０６が設けられたガラス基板９０
２と、かかるガラス基板９０２の凹部９０６が設けられ
た面に樹脂層（接着剤層）９０４を介して接合されたガ
ラス層９０３とを有しており、また、樹脂層９０４で
は、凹部９０６内に充填された樹脂によりマイクロレン
ズ９０７が形成されている。

【０００６】このようなマイクロレンズ基板９００は、
液晶パネルを製造する際に、通常、加熱工程を経る。

【０００７】このとき加熱により、マイクロレンズ基板
９００には、そり、たわみ等が生じる場合があった。ま
た、極端な場合には、ガラス層９０３が、ガラス基板９
０２から剥離することもあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、そ
り、たわみ、剥離等の欠陥を防止できるマイクロレンズ
基板、および、かかるマイクロレンズ基板を備えた液晶
パネル用対向基板、液晶パネル、さらには、投射型表示
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（２３）の本発明により達成される。

【００１０】（１）複数の凹部が設けられた第一基板
と、該第一基板に樹脂層を介して接合された第二基板と
を有し、前記凹部内に充填された樹脂によりマイクロレ
ンズが構成されたマイクロレンズ基板であって、有効レ
ンズ領域の外側に、マイクロレンズとして使用されず、
かつ、形状、大きさまたは配設パターンのうちの少なく
とも一つが前記凹部と異なる擬似凹部が形成された領域
を有することを特徴とするマイクロレンズ基板。

【００１１】（２）前記擬似凹部が形成された領域
は、前記有効レンズ領域の全周にわたって設けられてい
る上記（１）に記載のマイクロレンズ基板。

【００１２】（３）前記擬似凹部が形成された領域の
外側に、前記第一基板の本来の厚みが保持された領域を
有する上記（１）または（２）に記載のマイクロレンズ
基板。

【００１３】（４）前記第一基板の本来の厚みが保持
された領域は、前記擬似凹部が形成された領域の全周に
わたって設けられている上記（３）に記載のマイクロレ
ンズ基板。

【００１４】（５）前記第一基板の本来の厚みが保持
された領域内に、所定の機能を付加する機能性部位が設
けられている上記（３）または（４）に記載のマイクロ
レンズ基板。

【００１５】（６）前記機能性部位は、位置合わせの
指標となるアライメントマークである上記（５）に記載
のマイクロレンズ基板。

【００１６】（７）前記機能性部位は、前記第一基板
上および／または前記第二基板上に設けられている上記
（５）または（６）に記載のマイクロレンズ基板。

【００１７】（８）マイクロレンズ基板は四角形をな
しており、前記機能性部位は、マイクロレンズ基板の少
なくとも２箇所の角部の近傍に、それぞれ設けられてい
る上記（５）ないし（７）のいずれかに記載のマイクロ
レンズ基板。

【００１８】（９）前記第一基板の本来の厚みが保持
された領域の面積は、マイクロレンズ基板の面積の１〜
４０％を占める上記（３）ないし（８）のいずれかに記
載のマイクロレンズ基板。

【００１９】（１０）前記第一基板の本来の厚みが保
持された領域の面積をＡ₁、前記擬似凹部が形成された
領域の面積をＡ₂としたとき、Ａ₁／Ａ₂は、０．０５〜
１０である上記（３）ないし（９）のいずれかに記載の
マイクロレンズ基板。

【００２０】（１１）前記擬似凹部が形成された領域
の面積は、マイクロレンズ基板の面積の１〜５０％を占
める上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載のマイ
クロレンズ基板。

【００２１】（１２）前記凹部の最大深さをＤ₁、前
記擬似凹部の最大深さをＤ₂としたとき、０．５≦Ｄ₂／
Ｄ₁≦２なる関係を満足する上記（１）ないし（１１）
のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。

【００２２】（１３）前記有効レンズ領域内における
前記凹部の単位面積あたりの数をＮ₁、前記擬似凹部が
形成された領域内における前記擬似凹部の単位面積あた
りの数をＮ₂としたとき、０．１≦Ｎ₂／Ｎ₁≦１０なる
関係を満足する上記（１）ないし（１２）のいずれかに
記載のマイクロレンズ基板。

【００２３】（１４）前記擬似凹部が形成された領域
内における前記擬似凹部の局所的な単位面積あたりの数
を△Ｎとしたとき、該△Ｎがマイクロレンズ基板の縁部
に向かって漸減する傾向を有する部位を有する上記
（１）ないし（１３）のいずれかに記載のマイクロレン
ズ基板。

【００２４】（１５）前記擬似凹部は、形状、大きさ
または配設パターンの異なる複数種類の擬似凹部を含む
ものである上記（１）ないし（１４）のいずれかに記載
のマイクロレンズ基板。

【００２５】（１６）前記擬似凹部は、前記凹部を形
成する際に同時に形成されたものである上記（１）ない
し（１５）のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。

【００２６】（１７）上記（１）ないし（１６）のい
ずれかに記載のマイクロレンズ基板と、前記第一基板上
および／または前記第二基板上に設けられた透明導電膜
とを有することを特徴とする液晶パネル用対向基板。

【００２７】（１８）上記（１）ないし（１６）のい
ずれかに記載のマイクロレンズ基板と、前記第一基板上
および／または前記第二基板上に設けられたブラックマ
トリックスと、該ブラックマトリックスを覆う透明導電
膜とを有することを特徴とする液晶パネル用対向基板。

【００２８】（１９）上記（１７）または（１８）に
記載の液晶パネル用対向基板を備えたことを特徴とする
液晶パネル。

【００２９】（２０）画素電極を備えた液晶駆動基板
と、該液晶駆動基板に接合された上記（１７）または
（１８）に記載の液晶パネル用対向基板と、前記液晶駆
動基板と前記液晶パネル用対向基板との空隙に封入され
た液晶とを有することを特徴とする液晶パネル。

【００３０】（２１）前記液晶駆動基板は、マトリッ
クス状に配設された前記画素電極と、前記画素電極に接
続された薄膜トランジスタとを有するＴＦＴ基板である
上記（２０）に記載の液晶パネル。

【００３１】（２２）上記（１９）ないし（２１）の
いずれかに記載の液晶パネルを備えたライトバルブを有
し、該ライトバルブを少なくとも１個用いて画像を投射
することを特徴とする投射型表示装置。

【００３２】（２３）画像を形成する赤色、緑色およ
び青色に対応した３つのライトバルブと、光源と、該光
源からの光を赤色、緑色および青色の光に分離し、前記
各光を対応する前記ライトバルブに導く色分離光学系
と、前記各画像を合成する色合成光学系と、前記合成さ
れた画像を投射する投射光学系とを有する投射型表示装
置であって、前記ライトバルブは、上記（１９）ないし
（２１）のいずれかに記載の液晶パネルを備えたことを
特徴とする投射型表示装置。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明におけるマイクロレンズ基
板には、個別基板およびウエハーの双方を含むものとす
る。

【００３４】本発明者は、前述したマイクロレンズ基板
９００に生じるそり、たわみ、剥離等の欠陥の原因を調
査、研究した結果、かかる原因は、有効レンズ領域９０
９における樹脂層９０４の厚さと、非有効レンズ領域９
０８における樹脂層９０４の厚さとが大きく異なってい
ることに起因することを突き止めた。詳しくは、以下の
ように説明できる。

【００３５】すなわち、マイクロレンズ基板９００で
は、有効レンズ領域９０９には多数の凹部９０６が形成
されているのに対し、非有効レンズ領域９０８ではガラ
ス基板９０２の本来の厚さが保持されている。このた
め、マイクロレンズ基板９００では、有効レンズ領域９
０９における樹脂層９０４の厚さと、非有効レンズ領域
９０８における樹脂層９０４の厚さとが大きく異なった
ものとなっている。

【００３６】しかも、マイクロレンズ基板９００では、
ガラス基板９０２と樹脂層９０４とは、異なる材料で構
成されている。両者の材料が異なるので、両者の熱膨張
係数も異なったものとなる（通常、ガラス基板９０２を
構成する材料よりも樹脂層９０４を構成する材料の方が
はるかに熱膨張係数が大きい。）。このため、マイクロ
レンズ基板９００が加熱等により温度上昇したときに、
有効レンズ領域９０９と非有効レンズ領域９０８とで
は、樹脂層９０４の熱膨張の度合いが大きく異なる。こ
れが結果として、マイクロレンズ基板９００のそり、た
わみ、剥離等の欠陥となって現われる。

【００３７】本発明は、かかる知見に基づくものであ
る。すなわち本発明は、有効レンズ領域と非有効レンズ
領域とにおいて、樹脂層の厚さが相違することによって
生じる熱膨張の度合いの差を緩和することにより、上記
問題を解決するものである。以下、本発明を、添付図面
に示す好適な実施の形態に基づき、詳細に説明する。

【００３８】図１は、本発明のマイクロレンズ基板の実
施形態を説明するための模式的な平面図である。図２〜
６は、本発明のマイクロレンズ基板の、各実施の形態を
示す模式的な図１中Ａ−Ａ線断面図である。

【００３９】これらの図に示すように、本発明のマイク
ロレンズ基板１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆおよ
び１Ｇは、凹曲面を有する複数（多数）の凹部（マイク
ロレンズ用凹部）３と擬似凹部４１〜４６、４７１、４
７２とが形成されたガラス基板（第一基板）５と、かか
るガラス基板５の凹部３が設けられた面に中間層として
樹脂層（接着剤層）７を介して接合されたガラス層（第
二基板）６と、マイクロレンズ基板に所定の機能を付加
する機能性部位とを有しており、また、樹脂層７では、
凹部３内に充填された樹脂によりマイクロレンズ８が形
成されている。

【００４０】図１に示すように、マイクロレンズ基板１
Ａ（他の実施の形態のマイクロレンズ基板も同様）は、
例えばほぼ長方形（四角形）をなしている。その中央部
には、ほぼ長方形（四角形）の有効レンズ領域９９が形
成されている。この有効レンズ領域９９の外側には、全
周にわたって、擬似凹部形成領域９８が形成されてい
る。さらに、この擬似凹部形成領域９８の外側、すなわ
ち、マイクロレンズ基板１Ａの縁部には、全周にわたっ
て、厚み保持領域９７が形成されている。換言すれば、
マイクロレンズ基板１Ａでは、マイクロレンズ基板１Ａ
の中央部に位置する有効レンズ領域９９の外周を擬似凹
部形成領域９８が囲み、さらにこの擬似凹部形成領域９
８の外周を厚み保持領域９７が囲むような構成となって
いる。

【００４１】ここで、有効レンズ領域９９とは、凹部３
に充填される樹脂により形成されるマイクロレンズ８
が、使用時にマイクロレンズとして有効に用いられる領
域をいう。また、擬似凹部形成領域９８とは、擬似凹部
４１が形成されている領域をいう。さらには、厚み保持
領域９７とは、擬似凹部４１が形成されておらず（当然
凹部３も形成されておらず）、ガラス基板（マイクロレ
ンズ用凹部付き基板）５の本来の厚み（母材本来の厚
み）が保持された領域をいう。なお、説明の便宜上、擬
似凹部形成領域９８と厚み保持領域９７とを合わせた領
域を、非有効レンズ領域１００と呼ぶ。

【００４２】本発明者は、上記問題点を解決すべく検討
を重ねた結果、有効レンズ領域９９の外側に、形状、大
きさまたは配設パターンのうちの少なくとも一つが凹部
３と異なる擬似凹部を設けることに到達した。かかる擬
似凹部は、樹脂だまりとして機能するが、擬似凹部内に
充填された樹脂は、通常、有効なマイクロレンズとして
は使用されない。

【００４３】このような擬似凹部をマイクロレンズ基板
に設けることにより、マイクロレンズ基板では、有効レ
ンズ領域９９と非有効レンズ領域１００とにおける、樹
脂層７の熱膨張の度合いの差を小さくすることができ
る。特に、有効レンズ領域９９の外周を囲むように擬似
凹部形成領域９８を設けることにより、マイクロレンズ
基板の全方向にわたって、マイクロレンズ基板のそり、
たわみ、剥離等の欠陥を好適に防止することができる。

【００４４】しかも、擬似凹部をガラス基板５に設ける
ことにより、樹脂層７とガラス基板５の密着力が向上し
（アンカー効果）、界面剥離をより確実に防止できる。

【００４５】さらに、擬似凹部の形状、大きさまたは配
設パターンを凹部３と異なるものとすることにより次の
ような効果が得られる。すなわち、凹部３はマイクロレ
ンズ８を形成し、これにより各画素ごとに光を集光する
という機能があるのに対し、擬似凹部は、集光のためで
なく、熱膨張時の応力を緩和するためのものである。こ
のように、凹部３と擬似凹部とではその機能・役割が異
なっているため、凹部３と擬似凹部とでは、その機能を
最も効果的に発揮できる形状や大きさ、配設パターンは
異なったものとなる。したがって、凹部３と擬似凹部と
で、両者の形状、大きさまたは配設パターンを異なるも
のとすることにより、凹部３は集光機能を、擬似凹部は
応力緩和機能を、それぞれ最適に発揮できるようにな
る。

【００４６】なお、これらマイクロレンズ基板１Ａ、１
Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆおよび１Ｇでは、擬似凹部
４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７１および４
７２に、樹脂層７を構成する樹脂が充填されている。こ
のため、樹脂層７には、擬似凹部４１、４２、４３、４
４、４５、４６、４７１および４７２に対応した形状の
凸部７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７１およ
び７７２が、それぞれ形成されている。

【００４７】さらに、マイクロレンズ基板１Ａ（他の実
施の形態のマイクロレンズ基板も同様）に厚み保持領域
９７を設けることにより、次のような利点が得られる。
すなわち、マイクロレンズ基板１Ａにおいて、そり、た
わみ、剥離等の欠陥が最も起こりやすいのは、有効レン
ズ領域９９と非有効レンズ領域１００との境界付近であ
る。このため、有効レンズ領域９９の外周部付近には擬
似凹部形成領域９８を設けて熱膨張による応力を緩和す
る必要があるが、有効レンズ領域９９から離間した位置
では、擬似凹部４１を形成する必要性が低くなる。

【００４８】加えて、非有効レンズ領域１００内に擬似
凹部４１が形成されていない領域、すなわち、厚み保持
領域９７を設けることにより、マイクロレンズ基板１Ａ
に所定の機能を付加する機能性部位を設けることが可能
となる。このような機能性部位を擬似凹部形成領域９８
内に設置したとしたならば、擬似凹部４１の影響（ガラ
ス基板５表面の平坦性のなさ、凸部７１がレンズとして
機能し得ること等）により、その機能を発揮しにくくな
る可能性が高い。例えば、後述するアライメントマーク
２１を擬似凹部形成領域９８内に設けた場合には、凸部
７１がレンズとして機能するため、アライメントマーク
２１の光学的認識をしにくくなる。また、後述するスペ
ーサー２６は、擬似凹部形成領域９８内に設置すること
が困難であり、また、設置できた場合でも、スペーサー
２６をガラス基板５に面接触させて固定することは困難
であり、厚さを調整する上での十分な強度が得難い。

【００４９】これに対して、非有効レンズ領域１００内
に、ガラス基板５の本来の厚みが保持された厚み保持領
域１００を設けることにより、擬似凹部４１の影響を受
けないように、機能性部位を設けることが可能となる。
これにより、マイクロレンズ基板に、レンズとしての機
能に加えて、新たな機能、例えば光学的な機能、物理的
な機能などを付加することができ、しかも、その機能が
効果的に発揮されるようにる。

【００５０】機能性部位としては、例えば、位置合わせ
の指標となるアライメントマーク２１（図２〜５、１
０、１１参照）、ガラス基板５とガラス層（カバーガラ
ス）６との間隔（距離）すなわち樹脂層７の厚さを規定
（規制）するスペーサー２６（図６参照）などが挙げら
れる。なお、アライメントマーク２１は、例えばガラス
層６上に設けることができる。また、スペーサー２６
は、ガラス基板５上にガラス層６に当接するように設け
ることができる。

【００５１】例えば、アライメントマーク２１を設ける
ことにより、マイクロレンズ基板に光学的な機能を付加
することができる。すなわち、アライメントマーク２１
をマイクロレンズ基板に設け、アライメントマーク２１
を光学的に認識することにより、マイクロレンズ基板と
他の部材（例えば後述するＴＦＴ基板１７）との位置合
わせ、あるいは、マイクロレンズ基板の構成要素（例え
ばマイクロレンズ８）と他の部材を構成する要素（例え
ばＴＦＴ基板１７を構成する画素電極１７２（後述参
照））との位置合わせを容易に行うことができるように
なる。

【００５２】また例えば、スペーサー２６を設けること
により、マイクロレンズ基板に物理的な機能を付加する
ことができる。すなわち、スペーサー２６をガラス基板
５とガラス層６との間に設けることにより、樹脂層７を
所望の厚さに設定することができる。しかも、マイクロ
レンズ基板全体で樹脂層７の厚さを均一にすることが容
易となる。さらには、マイクロレンズ基板を多数製造し
た際の各マイクロレンズ基板間での樹脂層７の厚さのば
らつきを抑制することも容易となる。

【００５３】このような効果をより効果的に得る観点か
らは、マイクロレンズ基板は、以下のような事項を満足
することが好ましい。

【００５４】擬似凹部形成領域９８の面積は、マイクロ
レンズ基板の面積（図１に示すような平面視での面積、
以下同じ）の１〜５０％程度を占めることが好ましく、
５〜４０％程度を占めることがより好ましい。擬似凹部
形成領域９８の面積をこの範囲内とすることにより、そ
の機能を有効に発揮できるようにマイクロレンズ８およ
び機能性部位を設置しつつ、熱膨張時の内部応力を好適
に緩和できるようになる。

【００５５】厚み保持領域９７の面積は、マイクロレン
ズ基板の面積の１〜４０％程度を占めることが好まし
く、５〜３０％程度を占めることがより好ましい。厚み
保持領域９７の面積が小さすぎると、機能性部位をその
機能が十分に発揮できるように設置しにくくなる場合が
ある。一方、厚み保持領域９７の面積が大きすぎると、
その分擬似凹部形成領域９８の面積が小さくなり、マイ
クロレンズ基板のそり、たわみ、剥離等の欠陥を十分に
防止できなくなるおそれがある。

【００５６】厚み保持領域９７の面積をＡ₁、擬似凹部
形成領域９８の面積をＡ₂としたとき、Ａ₁／Ａ₂は、
０．０５〜１０程度であることが好ましく、０．２〜７
程度であることがより好ましい。これにより、マイクロ
レンズ基板のそり、たわみ、剥離等の欠陥を十分に防止
しつつ、機能性部位の機能を有効に発揮させることがで
きるようになる。

【００５７】また、有効レンズ領域９９の面積をＡ₃と
したとき、Ａ₂／Ａ₃は、０．０５〜１０程度であること
が好ましく、０．１〜５程度であることがより好まし
い。Ａ₂／Ａ₃がこの範囲の下限値未満であると、マイク
ロレンズ基板は、熱膨張による内部応力を十分に緩和で
きなくなる可能性がある。一方、Ａ₂／Ａ₃がこの範囲の
上限値を超えると、機能性部位の機能を有効に発揮させ
ることができなくなる場合がある。

【００５８】また、有効レンズ領域９９の縁部からマイ
クロレンズ基板の縁部までの長さをＬ₁、有効レンズ領
域９９の縁部から擬似凹部形成領域９８の縁部までの長
さをＬ₂としたとき、Ｌ₂／Ｌ₁は、０．１〜０．９程度
であることが好ましく、０．２〜０．７程度であること
がより好ましい。これにより、マイクロレンズ基板のそ
り、たわみ、剥離等の欠陥を十分に防止しつつ、機能性
部位の機能を有効に発揮させることができるようにな
る。

【００５９】なお、擬似凹部の深さは、凹部３の深さよ
りも深くすることも浅くすることも可能であるが、前述
したような効果をさらに有効に得る観点からは、凹部３
の最大深さをＤ₁、擬似凹部の最大深さをＤ₂としたと
き、マイクロレンズ基板は、０．５≦Ｄ₂／Ｄ₁≦２なる
関係を満足することが好ましく、０．７５≦Ｄ₂／Ｄ₁≦
１．５なる関係を満足することがより好ましい。これに
より、マイクロレンズ基板のそり、たわみ、剥離等の欠
陥を、より好適に抑制することができる。

【００６０】また、擬似凹部を設ける際の配設密度は、
凹部３の配設密度よりも高くすることも低くすることも
可能であるが、前述したような効果をさらに有効に得る
観点からは、有効レンズ領域９９内における凹部３の単
位面積あたりの数をＮ₁、擬似凹部形成領域９８内にお
ける擬似凹部の単位面積あたりの数をＮ₂としたとき、
マイクロレンズ基板は、０．１≦Ｎ₂／Ｎ₁≦１０なる関
係を満足することが好ましく、０．２≦Ｎ₂／Ｎ₁≦５な
る関係を満足することがより好ましい。これにより、マ
イクロレンズ基板のそり、たわみ、剥離等の欠陥を、よ
り好適に抑制することができる。

【００６１】マイクロレンズ基板のそり、たわみ、剥離
等の欠陥を防止する効果は、樹脂層７を構成する材料の
熱膨張係数（膨張率）が１×１０^-6／℃以上、特に、５
×１０^-6／℃以上のときに、より顕著に発揮される。

【００６２】また、かかる効果は、樹脂層７を構成する
材料の熱膨張係数が、ガラス基板を構成する材料の熱膨
張係数よりも２倍以上、特に、１０倍以上大きいとき
に、より顕著に発揮される。

【００６３】擬似凹部および機能性部位は、例えば、図
２〜６、１０、１１に示すように設けることができる。
以下、各図面ごとに説明する。

【００６４】図２に示すように、マイクロレンズ基板１
Ａでは、凹部３とほぼ相似形状でかつ凹部３よりも小さ
い擬似凹部４１が、凹部３よりも高い配設密度で設けら
れていることを特徴とする。

【００６５】このようなマイクロレンズ基板１Ａでは、
擬似凹部形成領域９８と厚み保持領域９７との境界部付
近において、両領域における樹脂層７の平均厚さの相違
を小さくすることができる。このため、かかる境界部付
近においてもマイクロレンズ基板のそり、たわみ、剥離
等の欠陥を有効に防止できるようになる。さらには、マ
イクロレンズ基板１Ａでは、ガラス基板５の表面積の増
大により、樹脂層７とガラス基板５の密着力が特に向上
し（アンカー効果）、ガラス層６のガラス基板５に対す
る密着力が特に向上する。

【００６６】図３に示すように、マイクロレンズ基板１
Ｂでは、凹部３とほぼ同形状の擬似凹部４２が設けられ
ていることを特徴とする。かかる擬似凹部４２の配設密
度は、有効レンズ領域９９の近傍からマイクロレンズ基
板１Ｂの縁部に向かって漸減する傾向を有している。す
なわち、マイクロレンズ基板１Ｂでは、擬似凹部形成領
域９８における擬似凹部４２の局所的な単位面積あたり
の数を△Ｎとしたとき、かかる△Ｎは、有効レンズ領域
９９の近傍からマイクロレンズ基板１Ｂの縁部に向かっ
て漸減する傾向を有している。

【００６７】図４に示すように、マイクロレンズ基板１
Ｃでは、凹部３とほぼ相似形状でかつ凹部３よりも小さ
い擬似凹部４３が設けられていることを特徴とする。か
かる擬似凹部４３の配設密度は、有効レンズ領域９９の
近傍からマイクロレンズ基板１Ｃの縁部に向かって漸減
する傾向を有している。すなわち、マイクロレンズ基板
１Ｃでは、擬似凹部形成領域９８における擬似凹部４３
の局所的な単位面積あたりの数を△Ｎとしたとき、かか
る△Ｎは、有効レンズ領域９９の近傍からマイクロレン
ズ基板１Ｃの縁部に向かって漸減する傾向を有してい
る。

【００６８】なお、マイクロレンズ基板１Ｂおよび１Ｃ
では、有効レンズ領域９９の近傍から擬似凹部形成領域
９８の縁部まで△Ｎが漸減する傾向を有しているが、マ
イクロレンズ基板には、擬似凹部形成領域９８内に、△
Ｎが漸減する傾向を有する部位を部分的に設けてもよ
い。

【００６９】このような△Ｎが漸減する傾向を有する部
位を設けると、有効レンズ領域９９の近傍から擬似凹部
形成領域９８の縁部に向けて、樹脂層７の厚さの相違に
よる基板の応力を、連続的に緩和することができるよう
になる。しかも、これにより、擬似凹部形成領域９８と
厚み保持領域９７との境界部付近で擬似凹部の配設密度
を小さくすることができる。このため、両者の境界部付
近において、擬似凹部形成領域９８と厚み保持領域９７
とにおける樹脂層７の平均厚さの相違を小さくすること
ができ、かかる境界部付近においてもマイクロレンズ基
板のそり、たわみ、剥離等の欠陥を有効に防止できるよ
うになる。

【００７０】図５に示すように、マイクロレンズ基板１
Ｄでは、凹部３’は、その縁部近傍よりも底部近傍にお
いて曲率半径が大きくなっている（より平坦に近い）。
したがって、かかる凹部３’に充填される樹脂により形
成されるマイクロレンズ８’では、レンズの中心部分
（凹部３’の底部付近に対応）の方が、縁部近傍より
も、曲率半径が大きくなっている。

【００７１】このようなマイクロレンズ基板１Ｄでは、
マイクロレンズ８’による入射光の集光度合いが緩和さ
れ、光が集光された部分に生じうる局所的な発熱が、好
適に抑制されるようになる。このため、マイクロレンズ
基板１Ｄを例えば後述する液晶パネル１７等の構成部材
として用いると、液晶パネル１７の構成部材に生じうる
局所的な焼き付け等が好適に防止され、液晶パネル１７
の寿命が延びる。

【００７２】また、擬似凹部４４の形状は、凹部３’の
形状とは異なるものとなっており、略半球状をなしてい
る。擬似凹部４４の形状を半球に近い形状とすることに
より、高いアンカー効果が得られるようになる。

【００７３】図１０に示すように、マイクロレンズ基板
１Ｆでは、底部が平坦な擬似凹部４６が設けられてお
り、かかる底部の平坦な領域が擬似凹部形成領域９８の
ほぼ全域を占めていることを特徴とする。

【００７４】なお、擬似凹部４６は、例えば、有効レン
ズ領域９９の近傍からマイクロレンズ基板の縁部に向か
ってガラス基板５の厚さが漸増するようなテーパ状をな
していてもよい。

【００７５】図１１に示すように、マイクロレンズ基板
１Ｇでは、底部が平坦な擬似凹部４７１と、凹部３とほ
ぼ相似形状でかつ凹部３よりも小さい擬似凹部４７２と
が設けられていることを特徴とする。擬似凹部４７１
は、単独で有効レンズ領域９９の外周を囲んでいる。ま
た、擬似凹部４７２は、かかる擬似凹部４７１の外周を
囲うように配設されている。かかる擬似凹部４７２の配
設密度は、凹部３の配設密度よりも高い。

【００７６】マイクロレンズ基板１Ｇのように、複数種
類の擬似凹部を有しており、一方の擬似凹部（例えば有
効レンズ領域９９近傍に形成された擬似凹部４７１）と
他方の擬似凹部（例えば厚み保持領域９７側に形成され
た擬似凹部４７２）とで、その形状、大きさまたは配設
パターンが異なっていると、有効レンズ領域９９の近傍
から擬似凹部形成領域９８の縁部に向けて、樹脂層７の
厚さの相違による基板の応力を、多段的に緩和すること
ができるようになる。このため、有効レンズ領域９９と
擬似凹部形成領域９８との境界部付近においても、擬似
凹部形成領域９８と厚み保持領域９７との境界部付近に
おいても、領域が変わることにより樹脂層７の平均厚さ
が大きく変化することを防止することができる。このた
め、これら境界部付近においてもマイクロレンズ基板の
そり、たわみ、剥離等の欠陥を有効に防止できるように
なる。

【００７７】なお、有効レンズ領域９７近傍の擬似凹部
の大きさを凹部３の大きさとほぼ同じとし、マイクロレ
ンズ基板の縁部側に位置する擬似凹部の大きさを凹部３
の大きさよりも小さくすることにより、マイクロレンズ
基板に複数種類の擬似凹部を設けてもよい。

【００７８】これらマイクロレンズ基板１Ａ、１Ｂ、１
Ｃ、１Ｄ、１Ｆおよび１Ｇでは、ガラス層６のガラス基
板５と反対側に、アライメントマーク２１が設けられて
いる。かかるアライメントマーク２１は、例えば、図１
に示すように、厚み保持領域９７内であるマイクロレン
ズ基板の四隅（４つの各角部の近傍）に、それぞれ設け
られている。アライメントマーク２１をマイクロレンズ
基板の少なくとも四隅に設けることにより、位置合わせ
をより確実に行うことができるようになる。

【００７９】なお、アライメントマーク２１の設置数
は、これより少なくてもよく、また、設置位置も隅、す
なわち、角部近傍でなくてもよい。ただし、マイクロレ
ンズ基板では、アライメントマーク２１を少なくとも２
個設け、これらを少なくとも２個角部近傍に設置するこ
とが好ましい。これにより、好適に位置合わせを行える
ようになる。

【００８０】図６に示すように、マイクロレンズ基板１
Ｅでは、凹部３とほぼ同形状の擬似凹部４５が設けられ
ていることを特徴とする。かかる擬似凹部４５の配設密
度は、有効レンズ領域９９の近傍からマイクロレンズ基
板１Ｅの縁部に向かって漸減する傾向を有している。ま
た、マイクロレンズ基板１Ｅの四隅には、例えば柱状の
スペーサー２６が設けられている。

【００８１】このように、マイクロレンズ基板の少なく
とも四隅にスペーサー２６を設けると、マイクロレンズ
基板全体にわたって、ガラス基板５とガラス層６との距
離をより均一なものとすることができる。なお、スペー
サー２６の設置数はこれより少ないものであってもよ
い。

【００８２】なお、図示の例ではスペーサー２６をガラ
ス基板５と別体として設けているが、スペーサー２６
は、ガラス基板５またはガラス層６と一体として設けら
れていてもよい。

【００８３】以下、マイクロレンズ基板の代表としてマ
イクロレンズ基板１Ａ（または１Ｂ）を用いて説明する
が、原則的に、他の実施の形態のマイクロレンズ基板で
も、同様のことが言える。

【００８４】マイクロレンズ基板１Ａが液晶パネルに用
いられ、かかる液晶パネルがガラス基板５以外のガラス
基板（例えば後述するガラス基板１７１等）を有する場
合には、ガラス基板５やガラス層６の熱膨張係数は、か
かる液晶パネルが有する他のガラス基板の熱膨張係数と
ほぼ等しいものであることが好ましい。このように、ガ
ラス基板５やガラス層６の熱膨張係数と液晶パネルが有
する他のガラス基板の熱膨張係数とをほぼ等しいものと
すると、得られる液晶パネルでは、温度が変化したとき
に二者の熱膨張係数が違うことにより生じるそり、たわ
み、剥離等が防止される。

【００８５】かかる観点からは、ガラス基板５やガラス
層６と、液晶パネルが有する他のガラス基板とは、同じ
材質で構成されていることが好ましい。これにより、温
度変化時の熱膨張係数の相違によるそり、たわみ、剥離
等が効果的に防止される。

【００８６】特に、マイクロレンズ基板１Ａを高温ポリ
シリコンのＴＦＴ液晶パネルに用いる場合には、ガラス
基板５およびガラス層６は、石英ガラスで構成されてい
ることが好ましい。ＴＦＴ液晶パネルは、液晶駆動基板
としてＴＦＴ基板を有している。かかるＴＦＴ基板に
は、製造時の環境により特性が変化しにくい石英ガラス
が好ましく用いられる。このため、これに対応させて、
ガラス基板５およびガラス層６を石英ガラスで構成する
ことにより、そり、たわみ等の生じにくい、安定性に優
れたＴＦＴ液晶パネルを得ることができる。

【００８７】樹脂層７は、例えば、ガラス基板５の屈折
率よりも高い屈折率の樹脂（接着剤）などで構成されて
いることが好ましい。

【００８８】ガラス基板５の厚さは、ガラス基板５を構
成する材料、屈折率等の種々の条件により異なるが、通
常、０．３〜５mm程度とされ、より好ましくは０．５〜
２mm程度とされる。なお、液晶パネルが、光をガラス層
６側から入射する構成の場合（換言すれば、ガラス基板
５上にブラックマトリックスや透明導電膜を形成し、か
かるガラス基板５と後述するＴＦＴ基板１７（ガラス基
板１７１）とが対向するように液晶パネルを構成する場
合）には、ガラス基板５の厚さは、好ましくは１０〜１
０００μｍ程度とされ、より好ましくは２０〜１５０μ
ｍ程度とされる。

【００８９】ガラス層６の厚さは、マイクロレンズ基板
１Ａが液晶パネルに用いられる場合、必要な光学特性を
得る観点からは、通常、１０〜１０００μｍ程度とさ
れ、より好ましくは２０〜１５０μｍ程度とされる。な
お、液晶パネルが、光をガラス層６側から入射する構成
の場合には、ガラス層６の厚さは、好ましくは０．３〜
５mm程度とされ、より好ましくは０．５〜２mm程度とさ
れる。

【００９０】樹脂層７の厚さ（ガラス基板５が本来の厚
みを有しているところ）は、０．１〜１００μｍ程度が
好ましく、１〜２０μｍ程度がより好ましい。

【００９１】このようなマイクロレンズ基板１Ａは、例
えば以下のようにして製造することができる。以下に示
す方法は、擬似凹部４１を、凹部３の形成と同時に形成
することを特徴とする。

【００９２】まず、用意した未加工のガラス基板５の
表面にマスク層を形成する。このとき、ガラス基板５の
裏面に、ガラス基板５の裏面を保護する層を設けてもよ
い。マスク層および裏面を保護する層は、例えば、ＣＶ
Ｄ法等により、ガラス基板５上にポリシリコン等の層を
形成することにより設けることができる。

【００９３】次に、前記マスク層に凹部３および擬似
凹部４１に対応した形状、パターンの開口を形成する。
これは、例えば、マスク層上に、開口に対応するパター
ンのレジスト層を形成し、次いで、エッチング（例えば
ＣＦガス等によるドライエッチング）を行ない、次い
で、前記レジスト層を除去することにより行うことがで
きる。

【００９４】次に、ガラス基板５に、凹部３および擬
似凹部４１を形成する。これは、例えばフッ酸系エッチ
ング液等によるウエットエッチングなどにより行なうこ
とができる。

【００９５】次に、前記マスク層を除去する。これ
は、例えばアルカリ水溶液等によるウエットエッチング
などにより行なうことができる。また、このとき、前記
裏面を保護する層も除去することができる。

【００９６】次に、ガラス層６を、樹脂を介して、ガ
ラス基板５の凹部３が形成された面に接合する。

【００９７】次に、必要に応じて、ガラス層６の厚さ
を例えば研削、研磨等により調整する。

【００９８】次に、アライメントマーク２１を形成す
る。これは、例えばマスクスパッタリング法等の気相成
膜法などにより、金属等（例えば後述するブラックマト
リックスと同様のものなど）で構成された薄膜を、ガラ
ス層６上に局所的に成膜することにより、行うことがで
きる。

【００９９】これにより、マイクロレンズ基板１Ａが得
られる。

【０１００】なお、アライメントマーク２１は、後述す
るブラックマトリックスをガラス層６上に形成する際
に、同時に形成してもよい。

【０１０１】なお、マイクロレンズ基板１Ｅは、凹部３
および擬似凹部４５を形成後ガラス層６の接合前（例え
ば前記工程との間）に、スペーサー２６をガラス基
板５上に設置することにより、前記と同様に製造するこ
とができる。

【０１０２】なお、マイクロレンズ基板１Ｆ、１Ｇの擬
似凹部４６、４７１は、研削によって形成することもで
きる。

【０１０３】このようにマイクロレンズ基板１Ａを製造
すると、擬似凹部４１は、凹部３の形成と同時に形成さ
れるので、工程数を特段に増やさずに、擬似凹部４１を
形成することができる。

【０１０４】また、厚み保持領域９７は、前記工程に
てエッチングにより食刻されない部分である。マイクロ
レンズ基板１Ａは、このような食刻されない部分を有し
ているため、マイクロレンズ基板１Ａを製造する際には
エッチング液の使用量が比較的抑制される。このため、
マイクロレンズ基板１Ａを連続して多数製造するとき
に、エッチングレートの低下を抑制し、エッチング液の
寿命を長くすることができる。

【０１０５】マイクロレンズ基板１Ｂ、１Ｃおよび１Ｅ
のように、擬似凹部４２、４３および４５の配設密度が
マイクロレンズ基板１Ｂ、１Ｃおよび１Ｅの縁部に向か
って漸減する傾向を有していると、マイクロレンズ基板
１Ｂ、１Ｃおよび１Ｅの縁部近傍では、擬似凹部４２、
４３および４５同士の間隔が大きくなる。このため、マ
イクロレンズ基板１Ｂ、１Ｃおよび１Ｅでは、擬似凹部
４２、４３および４５の直径等を、非常に正確かつ容易
に測定できるようになる。

【０１０６】ところで、マイクロレンズ基板１Ｂ、１Ｃ
および１Ｅを連続して多数製造するときに、同一のエッ
チング液を使用し続けて凹部３および擬似凹部４２、４
３および４５を形成すると（前記工程参照）、エッチ
ング液が徐々に劣化する。このため、エッチングレート
が徐々に低下し、所定の大きさの凹部３および擬似凹部
４２、４３および４５を形成するためのエッチング時間
が、徐々に変化する。このとき、マイクロレンズ基板１
Ｂ、１Ｃおよび１Ｅのように、擬似凹部４２、４３およ
び４５の直径等を正確に測定することができると、次の
バッチ（新たなマイクロレンズ基板１Ｂ、１Ｃおよび１
Ｅを製造する際の凹部３および擬似凹部４２、４３およ
び４５を形成する工程（前記工程参照））におけるエ
ッチング時間を正確に決めることが可能となる。

【０１０７】また、マイクロレンズ基板１Ｂ、１Ｃおよ
び１Ｅのように、擬似凹部４２、４３および４５の配設
密度が比較的小さい部分を有していると、凹部３および
擬似凹部４２、４３および４５を形成する工程（前記工
程参照）において、使用するエッチング液の劣化の度
合いがより小さくなる。

【０１０８】なお、前述したマイクロレンズ基板では、
擬似凹部形成領域９８は、有効レンズ領域９９を囲むよ
うな構成としたが、このような構成にしなくてもよい。
例えば、擬似凹部形成領域９８を有効レンズ領域９９の
角部近傍に設けなくてもよい（角部近傍を除く箇所に設
けてもよい）。

【０１０９】同様に、前述したマイクロレンズ基板で
は、厚み保持領域９７は、擬似凹部形成領域９８を囲む
ような構成としたが、このような構成にしなくてもよ
い。例えば、擬似凹部形成領域９８は、マイクロレンズ
基板の縁部まで形成されていてもよい。また例えば、図
７に示すように、厚み保持領域９７は、マイクロレンズ
基板の角部近傍にのみ設けてもよい。

【０１１０】なお、前述したマイクロレンズ基板では、
アライメントマーク２１をガラス層６の樹脂層７と反対
側に設けたが、アライメントマークは、樹脂層７側に設
けてもよい。さらには、アライメントマークは、ガラス
基板５上（表面または裏面）に設けてもよい。特に、ガ
ラス基板５上にアライメントマークを設けると、後述す
るブラックマトリックス１１の開口１１１を形成する際
の位置決めが容易となる。

【０１１１】なお、前述したマイクロレンズ基板では、
スペーサー２６をガラス基板５上にガラス層６に当接す
るように設けたが、ガラス基板５のガラス層６と反対側
に設けてもよい。また、例えば、スペーサーをガラス層
６の樹脂層７と反対側に設けてもよい。これにより、例
えば後述するＴＦＴ基板１７とマイクロレンズ基板との
距離を規定することができる。

【０１１２】さらには、機能性部位は、前述したような
光学的な機能、物理的な機能以外にも、例えば、マイク
ロレンズ基板に電気的な機能、磁気的な機能などを付加
するものであってもよい。

【０１１３】また、機能性部位は、前述では、マイクロ
レンズ基板上に設けられていたが、マイクロレンズ基板
以外の部材、例えば後述するＴＦＴ基板側アライメント
マーク１７５のように、ＴＦＴ基板１７上に設けられて
いてもよい。

【０１１４】本発明のマイクロレンズ基板は、以下に述
べる液晶パネル用対向基板および液晶パネル以外にも、
ＣＣＤ用マイクロレンズ基板、光通信素子用マイクロレ
ンズ基板等の各種基板、各種用途に用いることができる
ことは言うまでもない。

【０１１５】前述したマイクロレンズ基板のガラス層６
上に、例えば、開口１１１を有するブラックマトリック
ス１１を形成し、次いで、かかるブラックマトリックス
１１を覆うように透明導電膜１２を形成することによ
り、液晶パネル用対向基板１０を製造することができる
（図８参照）。

【０１１６】ブラックマトリックス１１は、遮光機能を
有し、例えば、Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等の金属、
カーボンやチタン等を分散した樹脂などで構成されてい
る。

【０１１７】透明導電膜１２は、導電性を有し、例え
ば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウ
ムオキサイド（ＩＯ）、酸化スズ（SnO₂）などで構成さ
れている。

【０１１８】ブラックマトリックス１１は、例えば、気
相成膜法（例えば蒸着、スパッタリング等）によりガラ
ス層６上にブラックマトリックス１１となる薄膜を成膜
し、次いで、かかる薄膜上に開口１１１のパターンを有
するレジスト膜を形成し、次いで、ウエットエッチング
を行い前記薄膜に開口１１１を形成し、次いで、前記レ
ジスト膜を除去することにより設けることができる。な
お、あらかじめ、開口１１１のパターンとともに、レジ
スト膜にアライメントマーク２１のパターンをも形成す
ることにより、開口１１１の形成と同時にアライメント
マーク２１を形成することもできる。

【０１１９】また、透明導電膜１２は、例えば、蒸着、
スパッタリング等の気相成膜法などにより設けることが
できる。

【０１２０】なお、ブラックマトリックス１１は、設け
なくてもよい。

【０１２１】以下、このような液晶パネル用対向基板を
用いた液晶パネル（液晶光シャッター）について、図８
に基づいて説明する。

【０１２２】同図に示すように、本発明の液晶パネル
（ＴＦＴ液晶パネル）１６は、ＴＦＴ基板（液晶駆動基
板）１７と、ＴＦＴ基板１７に接合された液晶パネル用
対向基板１０と、ＴＦＴ基板１７と液晶パネル用対向基
板１０との空隙に封入された液晶よりなる液晶層１８と
を有している。

【０１２３】液晶パネル用対向基板１０は、マイクロレ
ンズ基板１Ｂと、かかるマイクロレンズ基板１Ｂのガラ
ス層６上に設けられ、開口１１１が形成されたブラック
マトリックス１１と、ガラス層６上にブラックマトリッ
クス１１を覆うように設けられた透明導電膜（共通電
極）１２とを有している。

【０１２４】ＴＦＴ基板１７は、液晶層１８の液晶を駆
動するための基板であり、ガラス基板１７１と、かかる
ガラス基板１７１上に設けられ、マトリックス状（行列
状）に配設された複数（多数）の画素電極１７２と、か
かる画素電極１７２の近傍に設けられ、各画素電極１７
２に対応する複数（多数）の薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）１７３と、位置合わせの指標となるＴＦＴ基板側ア
ライメントマーク１７５とを有している。なお、図で
は、シール材、配向膜、配線などの記載は省略した。

【０１２５】この液晶パネル１６では、液晶パネル用対
向基板１０の透明導電膜１２と、ＴＦＴ基板１７の画素
電極１７２とが対向するように、ＴＦＴ基板１７と液晶
パネル用対向基板１０とが、一定距離離間して接合され
ている。

【０１２６】ガラス基板１７１は、前述したような理由
から、石英ガラスで構成されていることが好ましい。

【０１２７】画素電極１７２は、透明導電膜（共通電
極）１２との間で充放電を行うことにより、液晶層１８
の液晶を駆動する。この画素電極１７２は、例えば、前
述した透明導電膜１２と同様の材料で構成されている。

【０１２８】薄膜トランジスタ１７３は、近傍の対応す
る画素電極１７２に接続されている。また、薄膜トラン
ジスタ１７３は、図示しない制御回路に接続され、画素
電極１７２へ供給する電流を制御する。これにより、画
素電極１７２の充放電が制御される。

【０１２９】液晶層１８は液晶分子（図示せず）を含有
しており、画素電極１７２の充放電に対応して、かかる
液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。

【０１３０】この液晶パネル１６では、通常、１個のマ
イクロレンズ８と、かかるマイクロレンズ８の光軸Ｑに
対応したブラックマトリックス１１の１個の開口１１１
と、１個の画素電極１７２と、かかる画素電極１７２に
接続された１個の薄膜トランジスタ１７３とが、１画素
に対応している。

【０１３１】なお、非有効レンズ領域１００に設けられ
た擬似凹部４１および凸部７１は、画素に対応させる必
要はない。これは、擬似凹部４１および凸部７１は、通
常、マイクロレンズとして使用されないからである。

【０１３２】液晶パネル用対向基板１０側から入射した
入射光Ｌは、ガラス基板５を通り、マイクロレンズ８を
通過する際に集光されつつ、樹脂層７、ガラス層６、ブ
ラックマトリックス１１の開口１１１、透明導電膜１
２、液晶層１８、画素電極１７２、ガラス基板１７１を
透過する。なお、このとき、マイクロレンズ基板１Ｂの
入射側には通常偏光板（図示せず）が配置されているの
で、入射光Ｌが液晶層１８を透過する際に、入射光Ｌは
直線偏光となっている。その際、この入射光Ｌの偏光方
向は、液晶層１８の液晶分子の配向状態に対応して制御
される。したがって、液晶パネル１６を透過した入射光
Ｌを、偏光板（図示せず）に透過させることにより、出
射光の輝度を制御することができる。

【０１３３】このように、液晶パネル１６は、マイクロ
レンズ８を有しており、しかも、マイクロレンズ８を通
過した入射光Ｌは、集光されてブラックマトリックス１
１の開口１１１を通過する。一方、ブラックマトリック
ス１１の開口１１１が形成されていない部分では、入射
光Ｌは遮光される。したがって、液晶パネル１６では、
画素以外の部分から不要光が漏洩することが防止され、
かつ、画素部分での入射光Ｌの減衰が抑制される。この
ため、液晶パネル１６は、画素部で高い光の透過率を有
し、比較的少ない光量で明るく鮮明な画像を形成するこ
とができる。

【０１３４】この液晶パネル１６は、例えば、公知の方
法により製造されたＴＦＴ基板１７と液晶パネル用対向
基板１０とを配向処理した後、シール材（図示せず）を
介して両者を接合し、次いで、これにより形成された空
隙部の封入孔（図示せず）より液晶を空隙部内に注入
し、次いで、かかる封入孔を塞ぐことにより製造するこ
とができる。その後、必要に応じて、液晶パネル１６の
入射側や出射側に偏光板を貼り付けてもよい。

【０１３５】このとき、アライメントマーク２１とＴＦ
Ｔ基板側アライメントマーク１７５とを用いることによ
り、液晶パネル用対向基板１０とＴＦＴ基板１７とを好
適に位置合わせして接合することができる。すなわち、
例えば、アライメントマーク２１とＴＦＴ基板側アライ
メントマーク１７５とが一定の間隔となるように、液晶
パネル用対向基板１０とＴＦＴ基板１７とを接合するこ
とにより、液晶パネル用対向基板１０の画素（マイクロ
レンズ８、ブラックマトリックス１１の開口１１１）と
ＴＦＴ基板１７の画素（画素電極１７２）との位置合わ
せが好適になされた液晶パネル１６が得られる。

【０１３６】なお、上記液晶パネル１６では、液晶駆動
基板としてＴＦＴ基板を用いたが、液晶駆動基板にＴＦ
Ｔ基板以外の他の液晶駆動基板、例えば、ＴＦＤ基板、
ＳＴＮ基板などを用いてもよい。

【０１３７】以下、上記液晶パネル１６を用いた投射型
表示装置（液晶プロジェクター）について説明する。

【０１３８】図９は、本発明の投射型表示装置の光学系
を模式的に示す図である。

【０１３９】同図に示すように、投射型表示装置３００
は、光源３０１と、複数のインテグレータレンズを備え
た照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備え
た色分離光学系（導光光学系）と、赤色に対応した（赤
色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）
２４と、緑色に対応した（緑色用の）液晶ライトバルブ
（液晶光シャッターアレイ）２５と、青色に対応した
（青色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレ
イ）２６と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラ
ー面２１１および青色光のみを反射するダイクロイック
ミラー面２１２が形成されたダイクロイックプリズム
（色合成光学系）２１と、投射レンズ（投射光学系）２
２とを有している。

【０１４０】また、照明光学系は、インテグレータレン
ズ３０２および３０３を有している。色分離光学系は、
ミラー３０４、３０６、３０９、青色光および緑色光を
反射する（赤色光のみを透過する）ダイクロイックミラ
ー３０５、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー
３０７、青色光のみを反射するダイクロイックミラー
（または青色光を反射するミラー）３０８、集光レンズ
３１０、３１１、３１２、３１３および３１４とを有し
ている。

【０１４１】液晶ライトバルブ２５は、前述した液晶パ
ネル１６と、液晶パネル１６の入射面側（マイクロレン
ズ基板が位置する面側、すなわちダイクロイックプリズ
ム２１と反対側）に接合された第１の偏光板（図示せ
ず）と、液晶パネル１６の出射面側（マイクロレンズ基
板と対向する面側、すなわちダイクロイックプリズム２
１側）に接合された第２の偏光板（図示せず）とを備え
ている。液晶ライトバルブ２４および２６も、液晶ライ
トバルブ２５と同様の構成となっている。これら液晶ラ
イトバルブ２４、２５および２６が備えている液晶パネ
ル１６は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されてい
る。

【０１４２】なお、投射型表示装置３００では、ダイク
ロイックプリズム２１と投射レンズ２２とで、光学ブロ
ック２０が構成されている。また、この光学ブロック２
０と、ダイクロイックプリズム２１に対して固定的に設
置された液晶ライトバルブ２４、２５および２６とで、
表示ユニット２３が構成されている。

【０１４３】以下、投射型表示装置３００の作用を説明
する。

【０１４４】光源３０１から出射された白色光（白色光
束）は、インテグレータレンズ３０２および３０３を透
過する。この白色光の光強度（輝度分布）は、インテグ
レータレンズ３０２および３０３により均一にされる。

【０１４５】インテグレータレンズ３０２および３０３
を透過した白色光は、ミラー３０４で図９中左側に反射
し、その反射光のうちの青色光（Ｂ）および緑色光
（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー３０５で図９
中下側に反射し、赤色光（Ｒ）は、ダイクロイックミラ
ー３０５を透過する。

【０１４６】ダイクロイックミラー３０５を透過した赤
色光は、ミラー３０６で図９中下側に反射し、その反射
光は、集光レンズ３１０により整形され、赤色用の液晶
ライトバルブ２４に入射する。

【０１４７】ダイクロイックミラー３０５で反射した青
色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミ
ラー３０７で図９中左側に反射し、青色光は、ダイクロ
イックミラー３０７を透過する。

【０１４８】ダイクロイックミラー３０７で反射した緑
色光は、集光レンズ３１１により整形され、緑色用の液
晶ライトバルブ２５に入射する。

【０１４９】また、ダイクロイックミラー３０７を透過
した青色光は、ダイクロイックミラー（またはミラー）
３０８で図９中左側に反射し、その反射光は、ミラー３
０９で図９中上側に反射する。前記青色光は、集光レン
ズ３１２、３１３および３１４により整形され、青色用
の液晶ライトバルブ２６に入射する。

【０１５０】このように、光源３０１から出射された白
色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の
三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバ
ルブに導かれ、入射する。

【０１５１】この際、液晶ライトバルブ２４が有する液
晶パネル１６の各画素（薄膜トランジスタ１７３とこれ
に接続された画素電極１７２）は、赤色用の画像信号に
基づいて作動する駆動回路（駆動手段）により、スイッ
チング制御（オン／オフ）、すなわち変調される。

【０１５２】同様に、緑色光および青色光は、それぞ
れ、液晶ライトバルブ２５および２６に入射し、それぞ
れの液晶パネル１６で変調され、これにより緑色用の画
像および青色用の画像が形成される。この際、液晶ライ
トバルブ２５が有する液晶パネル１６の各画素は、緑色
用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッ
チング制御され、液晶ライトバルブ２６が有する液晶パ
ネル１６の各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動
する駆動回路によりスイッチング制御される。

【０１５３】これにより赤色光、緑色光および青色光
は、それぞれ、液晶ライトバルブ２４、２５および２６
で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用
の画像がそれぞれ形成される。

【０１５４】前記液晶ライトバルブ２４により形成され
た赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２４からの
赤色光は、面２１３からダイクロイックプリズム２１に
入射し、ダイクロイックミラー面２１１で図９中左側に
反射し、ダイクロイックミラー面２１２を透過して、出
射面２１６から出射する。

【０１５５】また、前記液晶ライトバルブ２５により形
成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２５
からの緑色光は、面２１４からダイクロイックプリズム
２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１１および２
１２をそれぞれ透過して、出射面２１６から出射する。

【０１５６】また、前記液晶ライトバルブ２６により形
成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２６
からの青色光は、面２１５からダイクロイックプリズム
２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１２で図９中
左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１１を透過し
て、出射面２１６から出射する。

【０１５７】このように、前記液晶ライトバルブ２４、
２５および２６からの各色の光、すなわち液晶ライトバ
ルブ２４、２５および２６により形成された各画像は、
ダイクロイックプリズム２１により合成され、これによ
りカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ
２２により、所定の位置に設置されているスクリーン３
２０上に投影（拡大投射）される。

【０１５８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、そ
り、たわみ、剥離等の欠陥を防止し、マイクロレンズ基
板を構成する各層の密着性が高いマイクロレンズ基板お
よびこれを備えた機器を提供することができる。しか
も、それにとどまらず、本発明によれば、例えば位置合
わせ機能が得られるアライメントマークや、厚み調整機
能が得られるスペーサーのような機能性部位を、その機
能が好適に発揮されるように、マイクロレンズ基板に設
置することができる。これにより、マイクロレンズ基板
に、レンズ機能に加えて新たな機能を、その機能が好適
に発揮されるように付加することができる。

【０１５９】さらには、本発明によれば、画像を好適に
投射できる液晶パネルおよび投射型表示装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロレンズ基板の実施形態を説明
するための模式的な平面図である。

【図２】本発明のマイクロレンズ基板の第１実施形態を
示す模式的な図１中Ａ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明のマイクロレンズ基板の第２実施形態を
示す模式的な図１中Ａ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明のマイクロレンズ基板の第３実施形態を
示す模式的な図１中Ａ−Ａ線断面図である。

【図５】本発明のマイクロレンズ基板の第４実施形態を
示す模式的な図１中Ａ−Ａ線断面図である。

【図６】本発明のマイクロレンズ基板の第５実施形態を
示す模式的な図１中Ａ−Ａ線断面図である。

【図７】本発明のマイクロレンズ基板の他の実施形態を
説明するための模式的な平面図である。

【図８】本発明の液晶パネルの実施例を示す模式的な縦
断面図である。

【図９】本発明の実施例における投射型表示装置の光学
系を模式的に示す図である。

【図１０】本発明のマイクロレンズ基板の第６実施形態
を示す模式的な図１中Ａ−Ａ線断面図である。

【図１１】本発明のマイクロレンズ基板の第７実施形態
を示す模式的な図１中Ａ−Ａ線断面図である。

【図１２】従来のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦
断面図である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇマイクロ
レンズ基板９７厚み保持領域９８擬似凹部形成領域９９有効レンズ領域１００非有効レンズ領域２１アライメントマーク２６スペーサー３、３’ 凹部４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７１、４７２
擬似凹部５ガラス基板６ガラス層７樹脂層７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７１、７７２
凸部８、８’ マイクロレンズ１０液晶パネル用対向基板１１ブラックマトリックス１１１開口１２透明導電膜１６液晶パネル１７ＴＦＴ基板１７１ガラス基板１７２画素電極１７３薄膜トランジスタ１７５ＴＦＴ基板側アライメントマーク１８液晶層３００投射型表示装置３０１光源３０２、３０３インテグレータレンズ３０４、３０６、３０９ミラー３０５、３０７、３０８ダイクロイックミラー３１０〜３１４集光レンズ３２０スクリーン２０光学ブロック２１ダイクロイックプリズム２１１、２１２ダイクロイックミラー面２１３〜２１５面２１６出射面２２投射レンズ２３表示ユニット２４〜２６液晶ライトバルブ９００マイクロレンズ基板９０２ガラス基板９０３ガラス層９０４樹脂層９０６凹部９０７マイクロレンズ９０８非有効レンズ領域９０９有効レンズ領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ 9/31 9/31 Ｂ (72)発明者四谷真一長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 FA16 HA01 HA08 HA14 HA25 MA20 2H091 FA29X FA29Z FA35Y FB02 FB07 FC26 FD04 FD05 FD06 FD12 FD14 GA01 GA13 LA04 MA07 5C058 AA06 AB04 AB06 BA27 BA35 DA15 EA01 EA03 EA12 EA14 EA26 5C060 AA01 BA04 BA09 BB13 BC05 DA00 GA02 GB02 HC01 HC16 JA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の凹部が設けられた第一基板と、該
第一基板に樹脂層を介して接合された第二基板とを有
し、前記凹部内に充填された樹脂によりマイクロレンズ
が構成されたマイクロレンズ基板であって、有効レンズ領域の外側に、マイクロレンズとして使用さ
れず、かつ、形状、大きさまたは配設パターンのうちの
少なくとも一つが前記凹部と異なる擬似凹部が形成され
た領域を有することを特徴とするマイクロレンズ基板。
【請求項２】前記擬似凹部が形成された領域は、前記
有効レンズ領域の全周にわたって設けられている請求項
１に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項３】前記擬似凹部が形成された領域の外側
に、前記第一基板の本来の厚みが保持された領域を有す
る請求項１または２に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項４】前記第一基板の本来の厚みが保持された
領域は、前記擬似凹部が形成された領域の全周にわたっ
て設けられている請求項３に記載のマイクロレンズ基
板。
【請求項５】前記第一基板の本来の厚みが保持された
領域内に、所定の機能を付加する機能性部位が設けられ
ている請求項３または４に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項６】前記機能性部位は、位置合わせの指標と
なるアライメントマークである請求項５に記載のマイク
ロレンズ基板。
【請求項７】前記機能性部位は、前記第一基板上およ
び／または前記第二基板上に設けられている請求項５ま
たは６に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項８】マイクロレンズ基板は四角形をなしてお
り、前記機能性部位は、マイクロレンズ基板の少なくとも２
箇所の角部の近傍に、それぞれ設けられている請求項５
ないし７のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【請求項９】前記第一基板の本来の厚みが保持された
領域の面積は、マイクロレンズ基板の面積の１〜４０％
を占める請求項３ないし８のいずれかに記載のマイクロ
レンズ基板。
【請求項１０】前記第一基板の本来の厚みが保持され
た領域の面積をＡ₁、前記擬似凹部が形成された領域の
面積をＡ₂としたとき、Ａ₁／Ａ₂は、０．０５〜１０で
ある請求項３ないし９のいずれかに記載のマイクロレン
ズ基板。
【請求項１１】前記擬似凹部が形成された領域の面積
は、マイクロレンズ基板の面積の１〜５０％を占める請
求項１ないし１０のいずれかに記載のマイクロレンズ基
板。
【請求項１２】前記凹部の最大深さをＤ₁、前記擬似
凹部の最大深さをＤ₂としたとき、０．５≦Ｄ₂／Ｄ₁≦
２なる関係を満足する請求項１ないし１１のいずれかに
記載のマイクロレンズ基板。
【請求項１３】前記有効レンズ領域内における前記凹
部の単位面積あたりの数をＮ₁、前記擬似凹部が形成さ
れた領域内における前記擬似凹部の単位面積あたりの数
をＮ₂としたとき、０．１≦Ｎ₂／Ｎ₁≦１０なる関係を
満足する請求項１ないし１２のいずれかに記載のマイク
ロレンズ基板。
【請求項１４】前記擬似凹部が形成された領域内にお
ける前記擬似凹部の局所的な単位面積あたりの数を△Ｎ
としたとき、該△Ｎがマイクロレンズ基板の縁部に向か
って漸減する傾向を有する部位を有する請求項１ないし
１３のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【請求項１５】前記擬似凹部は、形状、大きさまたは
配設パターンの異なる複数種類の擬似凹部を含むもので
ある請求項１ないし１４のいずれかに記載のマイクロレ
ンズ基板。
【請求項１６】前記擬似凹部は、前記凹部を形成する
際に同時に形成されたものである請求項１ないし１５の
いずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【請求項１７】請求項１ないし１６のいずれかに記載
のマイクロレンズ基板と、前記第一基板上および／また
は前記第二基板上に設けられた透明導電膜とを有するこ
とを特徴とする液晶パネル用対向基板。
【請求項１８】請求項１ないし１６のいずれかに記載
のマイクロレンズ基板と、前記第一基板上および／また
は前記第二基板上に設けられたブラックマトリックス
と、該ブラックマトリックスを覆う透明導電膜とを有す
ることを特徴とする液晶パネル用対向基板。
【請求項１９】請求項１７または１８に記載の液晶パ
ネル用対向基板を備えたことを特徴とする液晶パネル。
【請求項２０】画素電極を備えた液晶駆動基板と、該
液晶駆動基板に接合された請求項１７または１８に記載
の液晶パネル用対向基板と、前記液晶駆動基板と前記液
晶パネル用対向基板との空隙に封入された液晶とを有す
ることを特徴とする液晶パネル。
【請求項２１】前記液晶駆動基板は、マトリックス状
に配設された前記画素電極と、前記画素電極に接続され
た薄膜トランジスタとを有するＴＦＴ基板である請求項
２０に記載の液晶パネル。
【請求項２２】請求項１９ないし２１のいずれかに記
載の液晶パネルを備えたライトバルブを有し、該ライト
バルブを少なくとも１個用いて画像を投射することを特
徴とする投射型表示装置。
【請求項２３】画像を形成する赤色、緑色および青色
に対応した３つのライトバルブと、光源と、該光源から
の光を赤色、緑色および青色の光に分離し、前記各光を
対応する前記ライトバルブに導く色分離光学系と、前記
各画像を合成する色合成光学系と、前記合成された画像
を投射する投射光学系とを有する投射型表示装置であっ
て、前記ライトバルブは、請求項１９ないし２１のいずれか
に記載の液晶パネルを備えたことを特徴とする投射型表
示装置。