JP2001166105A - マイクロレンズ基板、これを用いた液晶表示素子、投射型液晶装置、および、その製造方法 - Google Patents
マイクロレンズ基板、これを用いた液晶表示素子、投射型液晶装置、および、その製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外観上の欠陥（ひけ）の少ないマイクロレン
ズ基板を形成することにあり、このマイクロレンズ基板
を用いることにより、位置合わせの歩留まりが高く、更
には、高品質な画質を有する液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 第１の透明基板上に形成されたマイクロ
レンズアレイと、第２の透明基板と、これらの間にあっ
て、両者を貼り合わせている光硬化樹脂とで構成され、
該光硬化樹脂を硬化した後、該光硬化樹脂のガラス転移
点以上の温度で全体が熱処理されていることを特徴とす
る。
ズ基板を形成することにあり、このマイクロレンズ基板
を用いることにより、位置合わせの歩留まりが高く、更
には、高品質な画質を有する液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 第１の透明基板上に形成されたマイクロ
レンズアレイと、第２の透明基板と、これらの間にあっ
て、両者を貼り合わせている光硬化樹脂とで構成され、
該光硬化樹脂を硬化した後、該光硬化樹脂のガラス転移
点以上の温度で全体が熱処理されていることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロレンズ基
板、これを用いた液晶表示素子、投射型液晶表示装置、
および、その製造方法に関する。
板、これを用いた液晶表示素子、投射型液晶表示装置、
および、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から注目されている液晶表示装置
は、既に、ノート型パソコンなどの表示装置として広く
普及している以外に、プロジェクションテレビなどの投
射型液晶表示装置としても、その需要が高まってきてい
る。
は、既に、ノート型パソコンなどの表示装置として広く
普及している以外に、プロジェクションテレビなどの投
射型液晶表示装置としても、その需要が高まってきてい
る。
【０００３】これら投射型液晶表示装置は、高輝度、高
精細、小型、軽量であることが望まれている。小型、軽
量化のためには、液晶表示素子を小さくする必要があ
り、液晶表示素子を小さくして、しかも、高精細な画質
を達成するためには、画素を微細化する必要がある。
精細、小型、軽量であることが望まれている。小型、軽
量化のためには、液晶表示素子を小さくする必要があ
り、液晶表示素子を小さくして、しかも、高精細な画質
を達成するためには、画素を微細化する必要がある。
【０００４】しかしながら、画素を微細化すると、画素
面積に対する回路配線の占める面積の割合が増加するた
め、とくに、透過型液晶表示素子の場合、画素面積に対
する光線透過部分の面積の割合（開口率）が低下し、表
示が暗くなるという問題が発生していた。この問題を解
決するために、各画素上にマイクロレンズを設置し、光
線透過部分に照射光を集め、実質の開口率を上げること
が提案されている。
面積に対する回路配線の占める面積の割合が増加するた
め、とくに、透過型液晶表示素子の場合、画素面積に対
する光線透過部分の面積の割合（開口率）が低下し、表
示が暗くなるという問題が発生していた。この問題を解
決するために、各画素上にマイクロレンズを設置し、光
線透過部分に照射光を集め、実質の開口率を上げること
が提案されている。
【０００５】ここでのマイクロレンズは、このような液
晶表示素子に関する用途以外にも、例えば、レーザーデ
ィスクなどの光ピックアップの集光手段や、ＣＣＤなど
の固体撮像素子にも使用される、一次元イメージセンサ
の感度を高める集光手段として用いられるものであり、
光学装置において、各種の光学素子と組み合わされて使
用される。
晶表示素子に関する用途以外にも、例えば、レーザーデ
ィスクなどの光ピックアップの集光手段や、ＣＣＤなど
の固体撮像素子にも使用される、一次元イメージセンサ
の感度を高める集光手段として用いられるものであり、
光学装置において、各種の光学素子と組み合わされて使
用される。
【０００６】上記のマイクロレンズの製造方法として
は、イオン交換法、熱ダレ法、機械加工法などがある。
イオン交換法では屈折率分布型のマイクロレンズが得ら
れ、それ以外の方法では、半球状または回転放物状（非
球面）の屈折面を有するマイクロレンズが得られる。
は、イオン交換法、熱ダレ法、機械加工法などがある。
イオン交換法では屈折率分布型のマイクロレンズが得ら
れ、それ以外の方法では、半球状または回転放物状（非
球面）の屈折面を有するマイクロレンズが得られる。
【０００７】ところで、実効開口率を上げるためには、
マイクロレンズの焦点距離が、マイクロレンズの集光ス
ポットの直径と、入射する光の発散度（半頂角）との関
係から決まる点を考慮しなければならない。例えば、画
素ピッチが２０μｍ程度の高精細な表示を行う投影型液
晶表示装置において、画素開口部の一辺を１０μｍ、入
射光の発散度を５°とした場合、マイクロレンズの焦点
距離は６０μｍ以下にしなければならない。
マイクロレンズの焦点距離が、マイクロレンズの集光ス
ポットの直径と、入射する光の発散度（半頂角）との関
係から決まる点を考慮しなければならない。例えば、画
素ピッチが２０μｍ程度の高精細な表示を行う投影型液
晶表示装置において、画素開口部の一辺を１０μｍ、入
射光の発散度を５°とした場合、マイクロレンズの焦点
距離は６０μｍ以下にしなければならない。
【０００８】マイクロレンズの焦点が画素開口部に位置
するためには、マイクロレンズの焦点距離に対応する厚
さ（空気中での焦点距離にガラスの屈折率を乗じて求め
られる厚さ）程度のガラス基板を、一方の基板として液
晶表示素子を作成し、その後、マイクロレンズを貼り合
わせる方法が考えられる。しかしながら、この方法は、
きわめて薄いガラス基板を取り扱う必要があるため、量
産には不向きである。
するためには、マイクロレンズの焦点距離に対応する厚
さ（空気中での焦点距離にガラスの屈折率を乗じて求め
られる厚さ）程度のガラス基板を、一方の基板として液
晶表示素子を作成し、その後、マイクロレンズを貼り合
わせる方法が考えられる。しかしながら、この方法は、
きわめて薄いガラス基板を取り扱う必要があるため、量
産には不向きである。
【０００９】そこで、例えば、マイクロレンズ表面に焦
点距離に対応した厚さのガラスを接着して、マイクロレ
ンズを液晶表示素子の一方の基板の中に作り込む技術が
提案されている。または、マイクロレンズを挟み込ん
で、２枚のガラスを接着した後に、片方のガラスを焦点
距離に対応した厚さまで研磨して、マイクロレンズを液
晶表示素子の一方の基板内に作り込むこともできる。
点距離に対応した厚さのガラスを接着して、マイクロレ
ンズを液晶表示素子の一方の基板の中に作り込む技術が
提案されている。または、マイクロレンズを挟み込ん
で、２枚のガラスを接着した後に、片方のガラスを焦点
距離に対応した厚さまで研磨して、マイクロレンズを液
晶表示素子の一方の基板内に作り込むこともできる。
【００１０】ところが、このような、マイクロレンズ表
面に焦点距離に対応する厚さのガラスを装着し、マイク
ロレンズを予め液晶表示素子の一方の基板の中に作り込
む技術では、接着用樹脂の重合時の体積収縮によって、
欠乏領域（ひけ）が生じるという問題がある。経験上、
ひけは、特にマクロレンズアレイ周辺に生じ易いもので
あり、マイクロレンズアレイ周辺に設けられることが多
いアライメント用マーク周辺に、ひけが存在すると、ア
ライメント用装置のセンサの誤検出を生じる原因とな
る。また、ひけがマイクロレンズアレイ中に存在する
と、画質劣化の原因となる場合もある。
面に焦点距離に対応する厚さのガラスを装着し、マイク
ロレンズを予め液晶表示素子の一方の基板の中に作り込
む技術では、接着用樹脂の重合時の体積収縮によって、
欠乏領域（ひけ）が生じるという問題がある。経験上、
ひけは、特にマクロレンズアレイ周辺に生じ易いもので
あり、マイクロレンズアレイ周辺に設けられることが多
いアライメント用マーク周辺に、ひけが存在すると、ア
ライメント用装置のセンサの誤検出を生じる原因とな
る。また、ひけがマイクロレンズアレイ中に存在する
と、画質劣化の原因となる場合もある。
【００１１】一方、マイクロレンズ表面に焦点距離に対
応した厚さのガラスを装着し、マイクロレンズを予め液
晶表示素子の一方の基板の中に作り込む技術では、透明
電極や配向膜などを形成するために必要な熱処理工程に
より、マイクロレンズまたは接着用樹脂が変質し、透明
度が低下したり、レンズがガラスから剥離するという別
の問題が生じる。この問題を解決するために、既に、特
開平７−２２５３０３号公報においては、マイクロレン
ズ材料および接着用樹脂に高耐熱性の樹脂を用いる方法
が開示された。
応した厚さのガラスを装着し、マイクロレンズを予め液
晶表示素子の一方の基板の中に作り込む技術では、透明
電極や配向膜などを形成するために必要な熱処理工程に
より、マイクロレンズまたは接着用樹脂が変質し、透明
度が低下したり、レンズがガラスから剥離するという別
の問題が生じる。この問題を解決するために、既に、特
開平７−２２５３０３号公報においては、マイクロレン
ズ材料および接着用樹脂に高耐熱性の樹脂を用いる方法
が開示された。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マイク
ロレンズ材料および接着用樹脂に高耐熱性の樹脂を用い
る方法では、樹脂の変質やレンズの剥離といった問題の
解決にはなるが、接着用樹脂のひけを完全に無くすこと
は困難であった。
ロレンズ材料および接着用樹脂に高耐熱性の樹脂を用い
る方法では、樹脂の変質やレンズの剥離といった問題の
解決にはなるが、接着用樹脂のひけを完全に無くすこと
は困難であった。
【００１３】ひけの問題を解決するために、接着用樹脂
の重合収縮率を下げることも考えられるが、接着用樹脂
は、光学的特性をも満足する必要があり、重合収縮率を
下げた樹脂は、必ずしも光学特性を満足するものではな
かった。
の重合収縮率を下げることも考えられるが、接着用樹脂
は、光学的特性をも満足する必要があり、重合収縮率を
下げた樹脂は、必ずしも光学特性を満足するものではな
かった。
【００１４】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、外観上の欠陥（ひけ）
の少ないマイクロレンズ基板を形成することにあり、こ
のマイクロレンズ基板を用いることにより、位置合わせ
の歩留まりが高く、更には、高品質な画質を有する液晶
表示素子を提供することにある。
ので、その目的とするところは、外観上の欠陥（ひけ）
の少ないマイクロレンズ基板を形成することにあり、こ
のマイクロレンズ基板を用いることにより、位置合わせ
の歩留まりが高く、更には、高品質な画質を有する液晶
表示素子を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、第１の透明基板上に形成されたマイク
ロレンズアレイと、第２の透明基板と、これらの間にあ
って、両者を貼り合わせている光硬化樹脂とで構成さ
れ、該光硬化樹脂を硬化した後、該光硬化樹脂のガラス
転移点以上の温度で全体が熱処理されていることを特徴
とする。
め、本発明では、第１の透明基板上に形成されたマイク
ロレンズアレイと、第２の透明基板と、これらの間にあ
って、両者を貼り合わせている光硬化樹脂とで構成さ
れ、該光硬化樹脂を硬化した後、該光硬化樹脂のガラス
転移点以上の温度で全体が熱処理されていることを特徴
とする。
【００１６】この場合、本発明の実施の形態として、前
記熱処理を、少なくとも酸素の存在しない雰囲気内で実
施すること、前記熱処理を、マイクロレンズアレイと透
明基板とを挟み付ける状態で加圧しながら実施するこ
と、更には、前記熱処理を、少なくとも酸素の存在しな
い雰囲気内で、かつ、マイクロレンズアレイと透明基板
とを挟み付ける状態で加圧しながら、実施することが、
それぞれ、有効である。
記熱処理を、少なくとも酸素の存在しない雰囲気内で実
施すること、前記熱処理を、マイクロレンズアレイと透
明基板とを挟み付ける状態で加圧しながら実施するこ
と、更には、前記熱処理を、少なくとも酸素の存在しな
い雰囲気内で、かつ、マイクロレンズアレイと透明基板
とを挟み付ける状態で加圧しながら、実施することが、
それぞれ、有効である。
【００１７】また、これらの構成を持つマイクロレンズ
基板上に透明電極および配向膜が形成された対向基板
と、基板上に複数個の画素電極を配列した回路基板とを
貼り合わせて、液晶表示素子を構成すること、更に、こ
の液晶表示素子を用いて投射型液晶表示装置を構成する
ことは、実施の形態として有効である。
基板上に透明電極および配向膜が形成された対向基板
と、基板上に複数個の画素電極を配列した回路基板とを
貼り合わせて、液晶表示素子を構成すること、更に、こ
の液晶表示素子を用いて投射型液晶表示装置を構成する
ことは、実施の形態として有効である。
【００１８】また、本発明では、第１の透明基板上に形
成されたマイクロレンズアレイと第２の透明基板とを光
硬化樹脂により貼り合わせているマイクロレンズ基板の
製造方法において、該光硬化樹脂を硬化した後、該光硬
化樹脂のガラス転移点以上の温度で全体を熱処理する工
程を有することを特徴とする。
成されたマイクロレンズアレイと第２の透明基板とを光
硬化樹脂により貼り合わせているマイクロレンズ基板の
製造方法において、該光硬化樹脂を硬化した後、該光硬
化樹脂のガラス転移点以上の温度で全体を熱処理する工
程を有することを特徴とする。
【００１９】この場合、本発明の実施の形態として、上
述のマイクロレンズ基板の製造方法において、前記熱処
理を、少なくとも酸素の存在しない雰囲気内で実施する
こと、マイクロレンズアレイと透明基板とを挟み付ける
状態で加圧しながら、熱処理を実行すること、更には、
少なくとも酸素の存在しない雰囲気内で、かつ、マイク
ロレンズアレイと透明基板とを挟み付ける状態で加圧し
ながら、熱処理を実行することが有効である。
述のマイクロレンズ基板の製造方法において、前記熱処
理を、少なくとも酸素の存在しない雰囲気内で実施する
こと、マイクロレンズアレイと透明基板とを挟み付ける
状態で加圧しながら、熱処理を実行すること、更には、
少なくとも酸素の存在しない雰囲気内で、かつ、マイク
ロレンズアレイと透明基板とを挟み付ける状態で加圧し
ながら、熱処理を実行することが有効である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して、具体的に説明する。なお、この実施の形
態では、本発明のマイクロレンズ基板を、液晶表示素子
の対向基板として用いたものが示されている。しかしな
がら、本発明のマイクロレンズ基板はこの実施の形態の
ような液晶表示素子用に限定されるものではない。
面を参照して、具体的に説明する。なお、この実施の形
態では、本発明のマイクロレンズ基板を、液晶表示素子
の対向基板として用いたものが示されている。しかしな
がら、本発明のマイクロレンズ基板はこの実施の形態の
ような液晶表示素子用に限定されるものではない。
【００２１】この実施の形態に用いるマイクロレンズ基
板は、石英ガラスからなる透明基板（第１の透明基板）
と、マイクロレンズ層と、紫外線硬化型の接着用樹脂層
と、石英ガラスからなる透明基板（第２の透明基板）と
で構成されている。特に、この実施の形態では、マイク
ロレンズ層は、液晶表示素子の各画素に対応する位置に
設けられた複数のレンズ部分を有する。これらのレンズ
部分は、２Ｐ成形法により形成された半球状の凸レンズ
形状を有する。
板は、石英ガラスからなる透明基板（第１の透明基板）
と、マイクロレンズ層と、紫外線硬化型の接着用樹脂層
と、石英ガラスからなる透明基板（第２の透明基板）と
で構成されている。特に、この実施の形態では、マイク
ロレンズ層は、液晶表示素子の各画素に対応する位置に
設けられた複数のレンズ部分を有する。これらのレンズ
部分は、２Ｐ成形法により形成された半球状の凸レンズ
形状を有する。
【００２２】次に、この実施形態のマイクロレンズ基板
の製造方法を、図１を参照して、具体的に説明する。ま
ず、ステップ１として、２Ｐ成形法により、透明基板１
上にマイクロレンズ層２を形成する（これを、以下、マ
イクロレンズ付き透明基板３と呼称する）。次に、ステ
ップ２として、マイクロレンズ付き透明基板３のマイク
ロレンズ層２側の面に紫外線硬化樹脂４を滴下し、ステ
ップ３において、この樹脂４を、マイクロレンズ付き基
板３と透明基板５との間に挟み込んで加圧し、基板全体
に拡げる。その後、ステップ４として、透明基板５を通
した紫外線で、樹脂４を硬化する。そして、硬化後に、
ステップ５として、レンズ表面からマイクロレンズ付き
基板３の下側表面までの距離がレンズの焦点距離に対応
した厚さとなるように、透明基板１の下面を研磨する。
の製造方法を、図１を参照して、具体的に説明する。ま
ず、ステップ１として、２Ｐ成形法により、透明基板１
上にマイクロレンズ層２を形成する（これを、以下、マ
イクロレンズ付き透明基板３と呼称する）。次に、ステ
ップ２として、マイクロレンズ付き透明基板３のマイク
ロレンズ層２側の面に紫外線硬化樹脂４を滴下し、ステ
ップ３において、この樹脂４を、マイクロレンズ付き基
板３と透明基板５との間に挟み込んで加圧し、基板全体
に拡げる。その後、ステップ４として、透明基板５を通
した紫外線で、樹脂４を硬化する。そして、硬化後に、
ステップ５として、レンズ表面からマイクロレンズ付き
基板３の下側表面までの距離がレンズの焦点距離に対応
した厚さとなるように、透明基板１の下面を研磨する。
【００２３】この実施の形態においては、接着用の光硬
化樹脂として、主成分がアクリレート、硬化収縮率が６
〜１０％、ガラス転移点が約７０℃である、市販樹脂を
用いた。この樹脂の標準硬化条件としては、拡散型メタ
ルハライドランプを用い、紫外線照射量は２０００ｍＪ
／ｃｍ2、酸素遮断条件にて実施する。
化樹脂として、主成分がアクリレート、硬化収縮率が６
〜１０％、ガラス転移点が約７０℃である、市販樹脂を
用いた。この樹脂の標準硬化条件としては、拡散型メタ
ルハライドランプを用い、紫外線照射量は２０００ｍＪ
／ｃｍ2、酸素遮断条件にて実施する。
【００２４】上記のように作成されたマイクロレンズ基
板には、紫外線硬化樹脂の収縮による樹脂の欠乏領域
（ひけ）が存在していた。ひけは、特にマイクロレンズ
アレイの周辺に多く発生しており、以下のような問題が
起こった。
板には、紫外線硬化樹脂の収縮による樹脂の欠乏領域
（ひけ）が存在していた。ひけは、特にマイクロレンズ
アレイの周辺に多く発生しており、以下のような問題が
起こった。
【００２５】液晶表示素子を作成するために、マイクロ
レンズ基板表面に透明電極、配向膜、必要に応じては、
ブラックマトリックスなどを形成しなければならない。
透明電極やブラックマトリックスを形成する際はマイク
ロレンズに対応した位置にパターニングを行わなければ
ならず、パターニングに使用するマスクなどの精密な位
置合わせが必要である。また、マイクロレンズ基板と回
路基板とを貼り合わせる際も、マイクロレンズが各画素
上に位置するように精密な位置合わせが必要である。
レンズ基板表面に透明電極、配向膜、必要に応じては、
ブラックマトリックスなどを形成しなければならない。
透明電極やブラックマトリックスを形成する際はマイク
ロレンズに対応した位置にパターニングを行わなければ
ならず、パターニングに使用するマスクなどの精密な位
置合わせが必要である。また、マイクロレンズ基板と回
路基板とを貼り合わせる際も、マイクロレンズが各画素
上に位置するように精密な位置合わせが必要である。
【００２６】そのため、マイクロレンズ層には、レンズ
アレイの周辺に位置合わせ用のマーク（アライメント用
マークと呼称する）が予め形成してあり、アライメント
用の装置で、センサによりアライメント用マークの形状
を検知して、精密な位置合わせが成されることになる。
しかしながら、ひけがアライメントマーク周辺に存在す
ると、センサによりアライメントマークの形状を正確に
検知することが困難となり、精密な位置合わせができな
い。
アレイの周辺に位置合わせ用のマーク（アライメント用
マークと呼称する）が予め形成してあり、アライメント
用の装置で、センサによりアライメント用マークの形状
を検知して、精密な位置合わせが成されることになる。
しかしながら、ひけがアライメントマーク周辺に存在す
ると、センサによりアライメントマークの形状を正確に
検知することが困難となり、精密な位置合わせができな
い。
【００２７】そこで、我々発明者は、鋭意、検討した結
果、マイクロレンズ基板を紫外線硬化樹脂のガラス転移
点以上の温度で熱処理することにより、上記のように問
題とされるひけが縮小、消滅することを見出した。これ
は、樹脂が熱緩和することにより起こる現象であり、熱
処理の温度と時間がパラメータとなっている。
果、マイクロレンズ基板を紫外線硬化樹脂のガラス転移
点以上の温度で熱処理することにより、上記のように問
題とされるひけが縮小、消滅することを見出した。これ
は、樹脂が熱緩和することにより起こる現象であり、熱
処理の温度と時間がパラメータとなっている。
【００２８】この熱処理を行う際に注意しなければなら
ないことは、レンズ樹脂と接着用樹脂の耐熱性である。
この実施の形態のように、ガラス転移点が約７０℃の樹
脂を用いた場合、２５０℃以上に加熱すると、樹脂が変
質し、また、ガラスからの樹脂の剥離が起こる。そこ
で、樹脂の変質を抑えるために、少なくとも酸素の存在
しない雰囲気中で熱処理を行うことが効果的であるが、
それでも、レンズ樹脂の剥離の問題が残る。そのため、
熱処理の上限温度を２３０℃としている。なお、２３０
℃以下での熱処理（４時間以下）によって、マイクロレ
ンズ基板の基本特性である焦点距離、分光透過率、基板
の反りなどの変化が起こらないことを確認できた。
ないことは、レンズ樹脂と接着用樹脂の耐熱性である。
この実施の形態のように、ガラス転移点が約７０℃の樹
脂を用いた場合、２５０℃以上に加熱すると、樹脂が変
質し、また、ガラスからの樹脂の剥離が起こる。そこ
で、樹脂の変質を抑えるために、少なくとも酸素の存在
しない雰囲気中で熱処理を行うことが効果的であるが、
それでも、レンズ樹脂の剥離の問題が残る。そのため、
熱処理の上限温度を２３０℃としている。なお、２３０
℃以下での熱処理（４時間以下）によって、マイクロレ
ンズ基板の基本特性である焦点距離、分光透過率、基板
の反りなどの変化が起こらないことを確認できた。
【００２９】ここで、実際にマイクロレンズ基板を熱処
理した結果を示す。図２は、それぞれ、６０、１００、
１３０、１８０、２３０℃で、１時間、熱処理を行った
時のひけの存在密度を示している。マイクロレンズ基板
としては、研磨（図１のステップ５を参照）直後のもの
を用いており、各温度条件とも、熱処理前に同程度（約
７％）の密度でひけが存在していたものを選択してい
る。
理した結果を示す。図２は、それぞれ、６０、１００、
１３０、１８０、２３０℃で、１時間、熱処理を行った
時のひけの存在密度を示している。マイクロレンズ基板
としては、研磨（図１のステップ５を参照）直後のもの
を用いており、各温度条件とも、熱処理前に同程度（約
７％）の密度でひけが存在していたものを選択してい
る。
【００３０】ガラス転移点より低温の６０℃の場合、熱
処理前後で、ひけに変化は見られなかった。ガラス転移
点より高温の１００、１３０、１８０、２３０℃の場
合、熱処理前後でひけが縮小し、熱処理温度が高温であ
るほど、その存在密度が減少した。しかしながら、２３
０℃で、１時間の熱処理でも、完全にひけを消滅させる
ことはできなかった。
処理前後で、ひけに変化は見られなかった。ガラス転移
点より高温の１００、１３０、１８０、２３０℃の場
合、熱処理前後でひけが縮小し、熱処理温度が高温であ
るほど、その存在密度が減少した。しかしながら、２３
０℃で、１時間の熱処理でも、完全にひけを消滅させる
ことはできなかった。
【００３１】そこで、熱処理の時間を長くして、２３０
℃で４時間の熱処理を行った場合、ほぼ完全にひけを消
滅させることができた。このひけをほぼ完全に消滅させ
るまでに要する時間を短縮するには、熱処理温度を可能
な限り高温にすることが効果的であった。しかしなが
ら、ガラス転移点以上の温度で熱処理を行うと、樹脂が
少なからず流動性を示すため、加圧状態を適当に制御し
ていなければ、レンズを変形し、また、樹脂厚みの均一
性を悪化する原因となる場合がある。従って、熱処理を
加圧状態にて行う際は、このような現象が起こらないよ
うに注意して、加圧条件（圧力の大きさ、分布など）を
設定しなければならない。
℃で４時間の熱処理を行った場合、ほぼ完全にひけを消
滅させることができた。このひけをほぼ完全に消滅させ
るまでに要する時間を短縮するには、熱処理温度を可能
な限り高温にすることが効果的であった。しかしなが
ら、ガラス転移点以上の温度で熱処理を行うと、樹脂が
少なからず流動性を示すため、加圧状態を適当に制御し
ていなければ、レンズを変形し、また、樹脂厚みの均一
性を悪化する原因となる場合がある。従って、熱処理を
加圧状態にて行う際は、このような現象が起こらないよ
うに注意して、加圧条件（圧力の大きさ、分布など）を
設定しなければならない。
【００３２】以上のように、ひけをほぼ完全に消滅させ
たマイクロレンズ基板を用いて液晶表示素子を作成した
ところ、アライメント用装置のセンサの誤検知もなく、
透明電極やブラックマトリックスの精密なパターニング
ができ、また、マイクロレンズ基板と回路基板との貼り
合わせが高精密にでき、更には、ひけがマイクロレンズ
アレイ中に存在することもなく、良好な画質が保たれ
た。
たマイクロレンズ基板を用いて液晶表示素子を作成した
ところ、アライメント用装置のセンサの誤検知もなく、
透明電極やブラックマトリックスの精密なパターニング
ができ、また、マイクロレンズ基板と回路基板との貼り
合わせが高精密にでき、更には、ひけがマイクロレンズ
アレイ中に存在することもなく、良好な画質が保たれ
た。
【００３３】なお、透明電極、配向膜、ブラックマトリ
ックスを形成するためには、いずれも１５０℃異常の高
温プロセスを必要とし、各プロセス中にひけの縮小が見
られる。しかしながら、ひけを完全に消滅させるには、
熱処理の温度と時間が不十分であるため、本発明で提唱
する熱処理が必要である。
ックスを形成するためには、いずれも１５０℃異常の高
温プロセスを必要とし、各プロセス中にひけの縮小が見
られる。しかしながら、ひけを完全に消滅させるには、
熱処理の温度と時間が不十分であるため、本発明で提唱
する熱処理が必要である。
【００３４】なお、本発明の実施の形態では、マイクロ
レンズ層を紫外線硬化樹脂により形成したマイクロレン
ズ基板を用いたが、そのマイクロレンズ層は、樹脂に限
定されるものではなく、ガラス加工などによるものでも
良い。
レンズ層を紫外線硬化樹脂により形成したマイクロレン
ズ基板を用いたが、そのマイクロレンズ層は、樹脂に限
定されるものではなく、ガラス加工などによるものでも
良い。
【００３５】
【発明の効果】本発明は、以上説明したようになり、第
１の透明基板上に形成されたマイクロレンズアレイと、
第２の透明基板と、これらの間にあって、両者を貼り合
わせている光硬化樹脂とで構成され、該光硬化樹脂を硬
化した後、該光硬化樹脂のガラス転移点以上の温度で全
体が熱処理されているので、外観上の欠陥（ひけ）の少
ないマイクロレンズ基板を形成することができ、このマ
イクロレンズ基板を用いることにより、位置合わせの歩
留まりが高く、更には、高品質な画質を有する液晶表示
素子を提供することができる。
１の透明基板上に形成されたマイクロレンズアレイと、
第２の透明基板と、これらの間にあって、両者を貼り合
わせている光硬化樹脂とで構成され、該光硬化樹脂を硬
化した後、該光硬化樹脂のガラス転移点以上の温度で全
体が熱処理されているので、外観上の欠陥（ひけ）の少
ないマイクロレンズ基板を形成することができ、このマ
イクロレンズ基板を用いることにより、位置合わせの歩
留まりが高く、更には、高品質な画質を有する液晶表示
素子を提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態におけるマイクロレンズ基
板の作成手順を示す図である。
板の作成手順を示す図である。
【図２】同じく、そのマイクロレンズ基板を１時間熱処
理した際の、ひけの存在密度を熱処理温度との関係で示
した図である。
理した際の、ひけの存在密度を熱処理温度との関係で示
した図である。
１ 透明基板 ２ マイクロレンズ層 ３ マイクロレンズ付き透明基板 ４ 紫外線硬化樹脂 ５ 透明基板
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA29Y FB04 FC22 FD18 LA16 MA07 4F203 AA36 AC07C AG01 AG03 AH36 AH73 AK03 AM25 AM28 AM34 AR06 DA03 DB01 DB11 DC01 DD01 DD07 DE07 DF05 DF16 DF24 DJ05 DK01 DK07 DM12
Claims (10)
- 【請求項１】 第１の透明基板上に形成されたマイクロ
レンズアレイと、第２の透明基板と、これらの間にあっ
て、両者を貼り合わせている光硬化樹脂とで構成され、
該光硬化樹脂を硬化した後、該光硬化樹脂のガラス転移
点以上の温度で全体が熱処理されていることを特徴とす
るマイクロレンズ基板。 - 【請求項２】 前記熱処理を、少なくとも酸素の存在し
ない雰囲気内で実施することで得られることを特徴とす
る請求項１に記載のマイクロレンズ基板。 - 【請求項３】 前記熱処理を、マイクロレンズアレイと
透明基板とを挟み付ける状態で加圧しながら、実施して
得られることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレ
ンズ基板。 - 【請求項４】 前記熱処理を、少なくとも酸素の存在し
ない雰囲気内で、かつ、マイクロレンズアレイと透明基
板とを挟み付ける状態で加圧しながら、実施して得られ
ることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズ基
板。 - 【請求項５】 前記請求項１から４の何れか１項に記載
のマイクロレンズ基板上に透明電極および配向膜が形成
された対向基板と、基板上に複数個の画素電極を配列し
た回路基板とを貼り合わせてなることを特徴とする液晶
表示素子。 - 【請求項６】 前記請求項５に記載の液晶表示素子を用
いていることを特徴とする投射型液晶表示装置。 - 【請求項７】 第１の透明基板上に形成されたマイクロ
レンズアレイと第２の透明基板とを光硬化樹脂により貼
り合わせているマイクロレンズ基板の製造方法におい
て、該光硬化樹脂を硬化した後、該光硬化樹脂のガラス
転移点以上の温度で全体を熱処理する工程を有すること
を特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載のマイクロレンズ基板の
製造方法において、前記熱処理を、少なくとも酸素の存
在しない雰囲気内で実施することを特徴とするマイクロ
レンズ基板の製造方法。 - 【請求項９】 請求項７に記載のマイクロレンズ基板の
製造方法において、前記熱処理を、マイクロレンズアレ
イと透明基板とを挟み付ける状態で加圧しながら実施す
ることを特徴とする請求項７に記載のマイクロレンズ基
板の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項７に記載のマイクロレンズ基板
の製造方法において、前記熱処理を、少なくとも酸素の
存在しない雰囲気内で、かつ、マイクロレンズアレイと
透明基板とを挟み付ける状態で加圧しながら実施するこ
とを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34495399A JP2001166105A (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | マイクロレンズ基板、これを用いた液晶表示素子、投射型液晶装置、および、その製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34495399A JP2001166105A (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | マイクロレンズ基板、これを用いた液晶表示素子、投射型液晶装置、および、その製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001166105A true JP2001166105A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18373278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34495399A Pending JP2001166105A (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | マイクロレンズ基板、これを用いた液晶表示素子、投射型液晶装置、および、その製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001166105A (ja) |
-
1999
- 1999-12-03 JP JP34495399A patent/JP2001166105A/ja active Pending
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