JP2007248494A - Microlens substrate and method of manufacturing same, electrooptical device and electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いられるマイクロレンズ基板及びその製造方法、このようなマイクロレンズ基板を備えた電気光学装置並びに該電気光学装置を具備してなるプロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。 The present invention relates to a microlens substrate used in an electro-optical device such as a liquid crystal device and a manufacturing method thereof, an electro-optical device including the micro-lens substrate, and an electronic apparatus such as a projector including the electro-optical device. In the technical field.
この種のマイクロレンズ基板は、例えばプロジェクタにおいてライトバルブを構成する液晶装置において、対向基板として設けられる。このようなマイクロレンズ基板は、各画素に対応して、例えば球面状のレンズ曲面を有するマイクロレンズが形成される。そして、液晶装置において、マイクロレンズ基板は対向基板として、画素電極等が作りこまれたTFTアレイ基板に対して、各マイクロレンズが画素電極と対向するように対向配置され、対向基板とTFTアレイ基板との間に電気光学物質として例えば液晶が挟持される。 This type of microlens substrate is provided as a counter substrate in a liquid crystal device constituting a light valve in a projector, for example. On such a microlens substrate, for example, a microlens having a spherical lens curved surface is formed corresponding to each pixel. In the liquid crystal device, the microlens substrate is used as a counter substrate, and the microlens substrate is disposed so as to face each pixel electrode with respect to the TFT array substrate in which the pixel electrode is formed. For example, a liquid crystal is sandwiched as an electro-optical material.
このような液晶装置では、該液晶装置に入射される投射光等の光を、マイクロレンズによって屈折させて集光し、各画素に入射させることで、光の利用効率を向上させて明るい表示が実現される。 In such a liquid crystal device, light such as projection light incident on the liquid crystal device is refracted and condensed by a microlens and incident on each pixel, thereby improving the light utilization efficiency and providing a bright display. Realized.
しかしながら、この場合、各画素において、マイクロレンズによる光の屈折により光の進行方向が変更されることで、マイクロレンズによって集光された光の光量に対して実際に表示に寄与する光量が低下し、その結果、光の損失を招いてコントラストが低下する等の不具合が生じる。更に、各画素で、マイクロレンズによる集光により一箇所に光が集中して照射されることにより、液晶や画素電極を構成する導電膜等が加熱により劣化する恐れがある。 However, in this case, in each pixel, the light traveling direction is changed by the refraction of the light by the microlens, so that the light amount actually contributing to the display is reduced with respect to the light amount collected by the microlens. As a result, defects such as a loss of light and a decrease in contrast occur. Further, in each pixel, light is concentrated and irradiated at one place by condensing by the microlens, so that there is a possibility that the liquid crystal, the conductive film constituting the pixel electrode, and the like are deteriorated by heating.
このような各種不具合をバランス良く是正するために、特許文献1によれば、マイクロレンズ基板において、各マイクロレンズをメニスカスレンズとして形成する技術が開示されている。尚、「メニスカスレンズ」とは、光の入射側及び出射側の2種のレンズ曲面が、夫々互いに同様に凹状又は凸状に形成された構成を有するレンズをいう。
In order to correct such various problems in a well-balanced manner,
しかしながら、特許文献1に開示のマイクロレンズ基板の構成によれば、その製造プロセスにおいて、メニスカスレンズの2種のレンズ曲面を形成するための工程が複雑となり、製造コストが増大するなどの問題点が生じ、実際にマイクロレンズ基板を製造するのは困難である。
However, according to the configuration of the microlens substrate disclosed in
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、メニスカスレンズとしてマイクロレンズを容易に製造することが可能なマイクロレンズ基板及びその製造方法、該マイクロレンズ基板を備えた電気光学装置並びにこのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. A microlens substrate capable of easily manufacturing a microlens as a meniscus lens, a manufacturing method thereof, an electro-optical device including the microlens substrate, and the like It is an object to provide an electronic apparatus including such an electro-optical device.
本発明のマイクロレンズ基板は上記課題を解決するために、マイクロレンズの第1のレンズ曲面を夫々規定する複数のレンズ形成部が、所定パターンで配列された透明部材と、前記複数のレンズ形成部の各々と接合され、前記複数のレンズ形成部の各々との接合面に前記第1のレンズ曲面を有すると共に、前記第1のレンズ曲面と反対側の表面において、前記第1のレンズ曲面の形状が転写された前記マイクロレンズの第2のレンズ曲面を有し、且つ前記透明部材と異なる屈折率を有する第1の透明材料膜と、前記第2のレンズ曲面と接合され、且つ前記第1の透明材料膜と異なる屈折率を有する第2の透明材料膜とを備える。 In order to solve the above problems, the microlens substrate of the present invention includes a transparent member in which a plurality of lens forming portions each defining the first lens curved surface of the microlens are arranged in a predetermined pattern, and the plurality of lens forming portions. The first lens curved surface is formed on a surface opposite to the first lens curved surface, and has a first lens curved surface on a joint surface with each of the plurality of lens forming portions. A first transparent material film having a second lens curved surface of the microlens to which is transferred and having a refractive index different from that of the transparent member; and the second lens curved surface; and the first lens And a second transparent material film having a different refractive index from the transparent material film.
本発明のマイクロレンズ基板によれば、第1の透明材料膜において、複数のレンズ形成部の各々と対応して、第1のレンズ曲面及び第2のレンズ曲面を有するメニスカスレンズとしてマイクロレンズが形成される。 According to the microlens substrate of the present invention, in the first transparent material film, a microlens is formed as a meniscus lens having a first lens curved surface and a second lens curved surface corresponding to each of the plurality of lens forming portions. Is done.
よって、マイクロレンズ基板に入射された光を、各マイクロレンズによって平行光として出射させることが可能となる。即ち、各マイクロレンズにおいて、第1及び第2のレンズ曲面のいずれか一方に入射された光は屈折されて集光された後、他方のレンズ曲面より出射されることにより再び屈折されて平行光として出射される。これにより、本発明のマイクロレンズ基板では、光の利用効率を向上させると共に、各マイクロレンズから出射された光が局所的に照射されるのを防止することが可能となる。 Therefore, the light incident on the microlens substrate can be emitted as parallel light by each microlens. That is, in each microlens, the light incident on one of the first and second lens curved surfaces is refracted and collected, and then is refracted again by being emitted from the other lens curved surface to be parallel light. Is emitted as Thereby, in the microlens substrate of the present invention, it is possible to improve the light utilization efficiency and prevent the light emitted from each microlens from being irradiated locally.
ここで、本発明のマイクロレンズ基板では、各マイクロレンズの第1のレンズ曲面は、各レンズ形成部と、これに接合される、透明部材と異なる屈折率を有する第1の透明材料膜とによって規定される。よって、複数のレンズ形成部の各々の形状を調整することにより、第1のレンズ曲面の曲率半径等を調整することができる。 Here, in the microlens substrate of the present invention, the first lens curved surface of each microlens is formed by each lens forming portion and the first transparent material film having a refractive index different from that of the transparent member bonded thereto. It is prescribed. Therefore, by adjusting the shape of each of the plurality of lens forming portions, the radius of curvature of the first lens curved surface can be adjusted.
また、各マイクロレンズの第2のレンズ曲面は、第1の透明材料膜の第1のレンズ曲面と反対側の表面において、この表面と、第1の透明材料膜と異なる屈折率を有する第2の透明材料膜とによって規定される。そして、第1の透明材料膜の第1のレンズ曲面と反対側の表面には、レンズ形成部の表面形状が転写されることにより、第1のレンズ曲面が転写された第2のレンズ曲面が形成される。よって、第2のレンズ曲面の曲率半径などの形状については、第1のレンズ曲面の形状が反映されることとなる。尚、ここでいう「転写」とは、透明部材において、第1の透明材料膜と接合される側の表面において、各レンズ形成部の存在に基づいて形成された凹凸形状が、第1の透明材料膜において、透明部材との接合面と反対側の表面に伝播されることを意味する。 Further, the second lens curved surface of each microlens has a refractive index different from that of the first transparent material film on the surface opposite to the first lens curved surface of the first transparent material film. And a transparent material film. Then, on the surface of the first transparent material film opposite to the first lens curved surface, the second lens curved surface to which the first lens curved surface is transferred is transferred by transferring the surface shape of the lens forming portion. It is formed. Therefore, the shape of the second lens curved surface reflects the shape of the first lens curved surface. The term “transfer” as used herein means that the uneven shape formed based on the presence of each lens forming portion on the surface of the transparent member that is bonded to the first transparent material film is the first transparent material. It means that the material film is propagated to the surface opposite to the joint surface with the transparent member.
従って、上述したように複数のレンズ形成部の各々の形状を調整することで、第1のレンズ曲面の形状、更にはこれに加えて第2のレンズ曲面の形状も調整することができる。よって、本発明のマイクロレンズ基板の製造時、例えば特許文献1に開示された技術のように、第1のレンズ曲面を規定するレンズ形成部を透明部材に形成するのとは別に、他の透明部材を用意し、これに対して第2のレンズ曲面を規定するための加工を施すなどの手間が不要となる。このように、第2のレンズ曲面を規定するための加工は、第1のレンズ曲面を規定するための加工とは分離させて行われているため、設計上の誤差などが生じ、製造工程が煩雑となる恐れがある。これに対して、本発明のマイクロレンズ基板の構成によれば、このような煩雑さを回避することができる。
Accordingly, by adjusting the shape of each of the plurality of lens forming portions as described above, the shape of the first lens curved surface, and in addition to this, the shape of the second lens curved surface can also be adjusted. Therefore, at the time of manufacturing the microlens substrate of the present invention, other than forming the lens forming portion that defines the first lens curved surface on the transparent member as in the technique disclosed in
また、複数のレンズ形成部の表面を、第1及び第2の透明材料膜を順次積層して覆う構成であるため、第2の透明材料膜において、第1の透明材料膜との接合面と反対側の表面において、複数のレンズ形成部の存在に起因する凹凸形状を、透明部材における複数のレンズ形成部が形成された側の表面と比較して、より緩和させることができる。よって、第2の透明材料膜の表面において、平坦化処理を施さなくても、良好な平坦性を得ることが可能となる。 In addition, since the first and second transparent material films are sequentially laminated and covered on the surfaces of the plurality of lens forming portions, in the second transparent material film, the bonding surface with the first transparent material film and On the opposite surface, the uneven shape due to the presence of the plurality of lens forming portions can be more relaxed than the surface on the side where the plurality of lens forming portions in the transparent member are formed. Therefore, it is possible to obtain good flatness on the surface of the second transparent material film without performing a flattening process.
従って、本発明のマイクロレンズ基板によれば、より簡易な製造プロセスにより、各マイクロレンズをメニスカスレンズとして形成することが可能となる。 Therefore, according to the microlens substrate of the present invention, each microlens can be formed as a meniscus lens by a simpler manufacturing process.
本発明のマイクロレンズ基板の一態様では、前記第1の透明材料膜において、前記第2のレンズ曲面は、前記第1のレンズ曲面と曲率半径を異ならせて形成されている。 In one aspect of the microlens substrate of the present invention, in the first transparent material film, the second lens curved surface is formed with a curvature radius different from that of the first lens curved surface.
この態様によれば、マイクロレンズ基板の製造時、第1の透明材料膜は、例えばシート状或いはフィルム状の透明樹脂膜を、透明部材より上層側に配置し、例えば加圧して各レンズ形成部と接合させて透明部材に対して貼り合せることにより形成される。或いは、例えば、スピンコート法やPVD(Physical Vapor Deposition)法等により第1の透明材料膜は成膜されてもよい。この際、第1の透明材料膜を形成する透明材料のヤング率等の機械特性、粘度等の物理的特性を選択的に調整したり、これらに併せて塗布条件や成膜条件等の製造条件を調整したり、更には膜厚を調整したりする。これにより、この態様によれば、各マイクロレンズについて、第2のレンズ曲面の曲率半径を、第1のレンズ曲面よりも小さくしたり、これとは逆に大きくしたりして、独自に調整することができる。 According to this aspect, at the time of manufacturing the microlens substrate, the first transparent material film is, for example, a sheet-like or film-like transparent resin film disposed on the upper layer side of the transparent member and, for example, pressed to form each lens forming portion. And bonded to a transparent member. Alternatively, for example, the first transparent material film may be formed by a spin coating method, a PVD (Physical Vapor Deposition) method, or the like. At this time, mechanical properties such as Young's modulus and physical properties such as viscosity of the transparent material forming the first transparent material film are selectively adjusted, and manufacturing conditions such as coating conditions and film forming conditions are combined with these. Or further adjusting the film thickness. Thereby, according to this aspect, about each microlens, the curvature radius of the 2nd lens curved surface is made smaller than the 1st lens curved surface, or it is enlarged contrary to this, and it adjusts uniquely. be able to.
本発明のマイクロレンズ基板の他の態様では、前記複数のレンズ形成部は夫々、凹部として形成されている。 In another aspect of the microlens substrate of the present invention, each of the plurality of lens forming portions is formed as a concave portion.
この態様によれば、第1の透明材料膜において、各マイクロレンズの第1のレンズ曲面を、透明部材の表面に対して凹状に窪んだ凹状のレンズ曲面として形成すると共に、この第1のレンズ曲面の反対側の表面に、第1のレンズ曲面の形状が転写されることにより、第2のレンズ曲面も、第2の透明材料膜の第2のレンズ曲面と接合される表面に対して凹状に窪んだ凹状のレンズ曲面として形成することができる。 According to this aspect, in the first transparent material film, the first lens curved surface of each microlens is formed as a concave lens curved surface that is recessed concavely with respect to the surface of the transparent member. By transferring the shape of the first lens curved surface to the surface opposite to the curved surface, the second lens curved surface is also concave with respect to the surface to be joined to the second lens curved surface of the second transparent material film. It can be formed as a concave lens curved surface that is recessed.
この各レンズ形成部を凹部として形成する態様では、前記第1の透明材料膜は、前記透明部材よりも大きい屈折率を有する第1の透明材料により形成されると共に、前記第2の透明材料膜は、前記第1の透明材料膜よりも小さい屈折率の第2の透明材料により形成されているように構成してもよい。 In an aspect in which each lens forming portion is formed as a recess, the first transparent material film is formed of a first transparent material having a refractive index larger than that of the transparent member, and the second transparent material film. May be formed of a second transparent material having a smaller refractive index than that of the first transparent material film.
このように構成すれば、透明部材において各レンズ形成部が凹部として形成される場合に、マイクロレンズ基板の透明部材に入射され、各レンズ形成部から更に第1の透明材料膜に入射される光を、各マイクロレンズによって平行光として出射させることが可能となる。 If comprised in this way, when each lens formation part is formed as a recessed part in a transparent member, it will inject into the transparent member of a microlens board | substrate, and will further inject into a 1st transparent material film from each lens formation part Can be emitted as parallel light by each microlens.
本発明のマイクロレンズ基板の他の態様では、前記複数のレンズ形成部は夫々、凸部として形成されている。 In another aspect of the microlens substrate of the present invention, each of the plurality of lens forming portions is formed as a convex portion.
この態様によれば、第1の透明材料膜において、各マイクロレンズの第1のレンズ曲面を、透明部材の表面に対して凸状に突き出た凸状のレンズ曲面として形成すると共に、第2のレンズ曲面も、第2の透明材料膜の第2のレンズ曲面と接合される表面に対して凸状に突き出た凸状のレンズ曲面として形成することができる。 According to this aspect, in the first transparent material film, the first lens curved surface of each microlens is formed as a convex lens curved surface projecting convexly with respect to the surface of the transparent member, and the second The lens curved surface can also be formed as a convex lens curved surface protruding in a convex shape with respect to the surface joined to the second lens curved surface of the second transparent material film.
この各レンズ形成部を凸部として形成する態様では、前記第1の透明材料膜は、前記透明部材よりも小さい屈折率を有する第1の透明材料により形成されると共に、前記第2の透明材料膜は、前記第1の透明材料膜よりも大きい屈折率の第2の透明材料により形成されているように構成してもよい。 In an aspect in which each lens forming portion is formed as a convex portion, the first transparent material film is formed of a first transparent material having a refractive index smaller than that of the transparent member, and the second transparent material. The film may be configured to be formed of a second transparent material having a higher refractive index than the first transparent material film.
このように構成すれば、透明部材において各レンズ形成部が凸部として形成される場合に、マイクロレンズ基板の透明部材に入射され、各レンズ形成部から更に第1の透明材料膜に入射される光を、各マイクロレンズによって平行光として出射させることが可能となる。 If comprised in this way, when each lens formation part is formed as a convex part in a transparent member, it will inject into the transparent member of a micro lens board | substrate, and will inject into a 1st transparent material film | membrane from each lens formation part further Light can be emitted as parallel light by each microlens.
本発明のマイクロレンズ基板の他の態様では、前記第2の透明材料膜において、前記第2のレンズ曲面と接合される側と反対側において、平坦化処理が施された表面を有する。 In another aspect of the microlens substrate of the present invention, the second transparent material film has a surface subjected to a planarization process on the side opposite to the side bonded to the second lens curved surface.
この態様によれば、マイクロレンズ基板の製造時、第2の透明材料膜において、第1の透明材料膜の各マイクロレンズの第2のレンズ曲面と接合される側と反対側の表面に対して、例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械研磨)処理等の平坦化処理を施す。これにより、第2の透明材料膜においてより良好な平坦性を有する表面を得ることができ、よって、平坦性の高い表面下に形成されたマイクロレンズによって、より精度の高い集光機能を実現できる。 According to this aspect, at the time of manufacturing the microlens substrate, the second transparent material film has a surface opposite to the surface of the first transparent material film opposite to the side to be bonded to the second lens curved surface of each microlens. For example, a planarization process such as a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process is performed. As a result, a surface having better flatness can be obtained in the second transparent material film, and thus a more accurate light collecting function can be realized by the microlens formed under the surface having high flatness. .
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明のマイクロレンズ基板(但し、その各種態様を含む)と、前記マイクロレンズと対向する表示用電極と、該表示用電極に電気的に接続された配線又は電子素子とを備える。 In order to solve the above problems, the electro-optical device of the present invention includes the above-described microlens substrate of the present invention (including various aspects thereof), a display electrode facing the microlens, and the display electrode. Electrically connected wiring or electronic elements.
本発明の電気光学装置によれば、上述した本発明のマイクロレンズ基板を備えるため、電気光学装置に入射される投射光等の光を、各マイクロレンズによって集光しつつ平行光として各画素に入射させることが可能となる。 According to the electro-optical device of the present invention, since the above-described microlens substrate of the present invention is provided, light such as projection light incident on the electro-optical device is collected by each microlens as parallel light to each pixel. It becomes possible to make it enter.
よって、各画素では、マイクロレンズによって過度に光の進行方向が変更されて、実際に表示に寄与する光量の低下を防ぎ、マイクロレンズによって集光された光を有効に利用することが可能となる。また、各画素において、マイクロレンズによって集光された光の局所的な照射を防止することができる。よって、光の損失を防いでコントラストの低下を防止しつつ、液晶等の電気光学物質や表示用電極などの劣化を防止することができる。従って、本発明の電気光学装置では、高品質な画像表示を行うことが可能となる。 Therefore, in each pixel, the traveling direction of light is excessively changed by the microlens, and it is possible to prevent the decrease in the amount of light that actually contributes to display and to effectively use the light collected by the microlens. . In addition, in each pixel, local irradiation of light collected by the microlens can be prevented. Therefore, it is possible to prevent deterioration of electro-optical materials such as liquid crystal and display electrodes while preventing loss of light and preventing a decrease in contrast. Therefore, the electro-optical device of the present invention can perform high-quality image display.
尚、本発明の電気光学装置では、画素開口率に応じて、マイクロレンズ基板の各マイクロレンズについて、レンズの厚みや第1及び第2のレンズ曲面の各々の曲率半径等を調整することにより、各画素で且つ画素内で均一な光分布を得ることが可能である。 In the electro-optical device of the present invention, by adjusting the thickness of the lens, the radius of curvature of each of the first and second lens curved surfaces, and the like for each microlens of the microlens substrate according to the pixel aperture ratio, It is possible to obtain a uniform light distribution in each pixel and within the pixel.
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備する。 In order to solve the above problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device according to the present invention.
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置(Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display)を用いた表示装置等を実現することも可能である。 Since the electronic apparatus of the present invention includes the above-described electro-optical device of the present invention, a projection display device, a television, a mobile phone, an electronic notebook, a word processor, a view capable of performing high-quality image display. Various electronic devices such as a finder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a touch panel can be realized. Further, as the electronic apparatus of the present invention, for example, an electrophoretic device such as electronic paper, a display device using an electron emission device (Field Emission Display and Conduction Electron-Emitter Display), or the like can be realized.
本発明のマイクロレンズ基板の製造方法は上記課題を解決するために、透明部材に、マイクロレンズの第1のレンズ曲面を夫々規定する複数のレンズ形成部を、所定パターンで形成する第1工程と、前記複数のレンズ形成部の各々と接合し且つ前記透明部材と異なる屈折率を有する第1の透明材料膜を形成することにより、該第1の透明材料膜の前記複数のレンズ形成部の各々との接合面に前記第1のレンズ曲面を形成し、前記第1のレンズ曲面と反対側の表面に前記第1のレンズ曲面の形状を転写することにより、前記マイクロレンズの第2のレンズ曲面を形成する第2工程と、前記第2のレンズ曲面と接合し且つ前記第1の透明材料膜と異なる屈折率を有する第2の透明材料膜を形成する第3工程とを含む。 In order to solve the above-described problem, the method of manufacturing a microlens substrate of the present invention includes a first step of forming a plurality of lens forming portions each defining a first lens curved surface of a microlens in a transparent pattern on a transparent member. Each of the plurality of lens forming portions of the first transparent material film by forming a first transparent material film that is joined to each of the plurality of lens forming portions and has a refractive index different from that of the transparent member. The second lens curved surface of the microlens is formed by forming the first lens curved surface on the cementing surface and transferring the shape of the first lens curved surface to the surface opposite to the first lens curved surface. And a third step of forming a second transparent material film that is bonded to the second lens curved surface and has a refractive index different from that of the first transparent material film.
本発明のマイクロレンズ基板の製造方法によれば、上述した本発明のマイクロレンズ基板と同様に、より簡易な製造プロセスにより、各マイクロレンズをメニスカスレンズとして形成することが可能となる。 According to the method for manufacturing a microlens substrate of the present invention, each microlens can be formed as a meniscus lens by a simpler manufacturing process, like the microlens substrate of the present invention described above.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1:マイクロレンズ基板>
先ず、本発明のマイクロレンズ基板について、図1及び図2を参照して説明する。
<1: Microlens substrate>
First, the microlens substrate of the present invention will be described with reference to FIGS.
ここに、図1(a)は、マイクロレンズ基板の概略斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のA−A’断面部分を含む構成を示す概略斜視図である。また、図2(a)は、マイクロレンズ基板のうち4つのマイクロレンズに係る部分を拡大して示す部分拡大平面図であり、図2(b)は、マイクロレンズの構成を示す拡大断面図である。尚、図1及び図2について、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材の縮尺を、部材毎及び各図毎に互いに異ならしめてある。この点については、後述する図3以降の各図についても同様である。 Here, FIG. 1A is a schematic perspective view of a microlens substrate, and FIG. 1B is a schematic perspective view showing a configuration including the A-A ′ cross-section portion of FIG. FIG. 2A is a partially enlarged plan view showing a portion related to four microlenses in the microlens substrate, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the microlens. is there. In FIGS. 1 and 2, the scale of each member is made different for each member and each drawing so that each member can be recognized on the drawing. This is the same for each figure after FIG. 3 described later.
図1(a)に示すように、本実施形態のマイクロレンズ基板20は、例えばガラス板、石英板等からなる本発明に係る「透明部材」の一例である透明基板210と、該透明基板210との間に第1の透明材料膜230を挟持する第2の透明材料膜200とを備えている。
As shown in FIG. 1A, the
図1(b)に示すように、本実施形態では、マイクロレンズ基板20において、レンズ形成領域20aには、マトリクス状に平面配列された多数のマイクロレンズ500が、夫々メニスカスレンズとして形成されている。
As shown in FIG. 1B, in the present embodiment, in the
より具体的には、図1(b)又は図2(b)において、透明基板210において、レンズ形成領域20aには、アレイ状に多数の凹状の窪み、即ち凹部212が掘られている。尚、図2(b)には、マイクロレンズ基板20の断面部分の構成をより簡略化して示してある。
More specifically, in FIG. 1B or FIG. 2B, in the
そして、透明基板210上に、第1の透明材料膜230が、各凹部212と接合されて、透明基板210より高屈折率の第1の透明材料により形成されている。これにより、第1の透明材料膜230において、透明基板210との接合面と、各凹部212とによって、マイクロレンズ500の第1のレンズ曲面500aが、凹状のレンズ曲面として規定される。例えば、透明基板210は屈折率が1.46程度となるように形成され、これに対応して第1の透明材料膜230は、第1の透明材料として、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の樹脂材料、若しくは硫黄(S)、フッ素(F)、又は珪素(Si)を含む透明材料により、例えば屈折率が1.5〜1.65のいずれかの値となるように形成される。ここで、各凹部212によって規定される第1のレンズ曲面500aは、球面状であってもよいし非球面状であってもよい。
On the
図2(a)において、各凹部212は、それが規定するマイクロレンズ500の第1のレンズ曲面500aが、隣接する凹部212が規定する第1のレンズ曲面500aと、接するように形成されてもよいし、交わるように形成されてもよい。後者の如くレンズ曲面が交わるように形成すれば、各マイクロレンズ500においてレンズとして有効な領域を広くとることが可能となる。理想的には、図2(a)において、各マイクロレンズ500のコーナー部において、4つの第1のレンズ曲面500aが交わるようにすれば、各マイクロレンズ500の隅々にまで、集光機能を与えることが可能となり、光の利用効率を最大限に高めることが可能となる。
In FIG. 2A, each
また、図2(b)において、第1の透明材料膜230において、透明基板210との接合面と反対側の表面には、透明基板210の凹部212が形成された側の表面形状が反映されることにより、各凹部212の存在に起因する凹凸形状が形成される。これにより、第1の透明材料膜230において、第1のレンズ曲面500aと反対側の表面には、第1のレンズ曲面500aの形状が転写されて、凹状のレンズ曲面として、マイクロレンズ500の第2のレンズ曲面500bが形成されている。即ち、本実施形態では、第1の透明材料膜230において、各マイクロレンズ500を、メニスカスレンズとして形成することができる。
In FIG. 2B, the surface shape of the first
各マイクロレンズ500の第2のレンズ曲面500bは、第1の透明材料膜230の表面と、この表面に接合される、第1の透明材料膜230よりも低屈折率の第2の透明材料により形成される第2の透明材料膜200とによって、規定される。例えば、第2の透明材料膜200は、第2の透明材料として、例えば透明樹脂材料や酸化ケイ素(SiO2)等により、例えば屈折率が1.5以下の値となるように形成される。
The second lens curved
また、図2(b)において、本実施形態では、各マイクロレンズ500について、第1のレンズ曲面500aの曲率半径R1と、第2のレンズ曲面500bの曲率半径R2とは、互いに同様の値としてもよいし、相異なるように形成されてもよい。
In FIG. 2B, in this embodiment, for each
<2;電気光学装置>
次に、本発明の電気光学装置に係る実施形態について、その全体構成を図3及び図4を参照して説明する。ここに、図3は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板として用いられる上述のマイクロレンズ基板側から見た平面図であり、図4は、図3のH−H’断面図である。ここでは、電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
<2: Electro-optical device>
Next, the overall configuration of an electro-optical device according to an embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a plan view of the TFT array substrate viewed from the above-described microlens substrate side used as a counter substrate together with each component formed thereon, and FIG. 'Cross section. Here, a TFT active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit as an example of an electro-optical device is taken as an example.
図3及び図4において、本実施形態に係る電気光学装置では、TFTアレイ基板10と対向基板として用いられるマイクロレンズ基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10とマイクロレンズ基板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10とマイクロレンズ基板20とは、画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。
3 and 4, in the electro-optical device according to the present embodiment, the
シール材52は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材52中には、図3又は図4には図示しないが、TFTアレイ基板10とマイクロレンズ基板20との間隔(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
The sealing
シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、マイクロレンズ基板20側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
A light-shielding frame light-shielding
画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿い、且つ、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。そして、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿って設けられた複数の配線105によって、二つの走査線駆動回路104は互いに電気的に接続される。
Of the peripheral regions located around the
また、マイクロレンズ基板20の4つのコーナー部には、上下導通材106が配置されている。他方、図3又は図4には図示しないが、TFTアレイ基板10にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、TFTアレイ基板10とマイクロレンズ基板20との間で電気的な導通をとることができる。
In addition,
図4において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用のTFT(Thin Film Transistor;以下適宜、“TFT”と称する)や走査線、データ線等の配線が形成された後の、本発明に係る「表示用電極」の一例である画素電極9a上に、同図中には図示しない配向膜が形成されている。尚、本実施形態では、画素スイッチング素子はTFTのほか、各種トランジスタ或いはTFD等により構成されてもよい。他方、詳細な構成については後述するが、マイクロレンズ基板20上には、対向電極21の他、格子状又はストライプ状の遮光膜23、更には最上層部分に配向膜(図示省略)が形成されている。
In FIG. 4, on the
液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
The
なお、図3及び図4に示したTFTアレイ基板10上には、これらのデータ線駆動回路101、走査線駆動回路104等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
In addition to the data line driving
次に、以上の如く構成された電気光学装置における回路構成及び動作について、図5を参照して説明する。図5には、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示してある。 Next, the circuit configuration and operation of the electro-optical device configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix that forms the image display area of the electro-optical device.
図5において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域10aを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極9aと当該画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aが当該TFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画像信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
In FIG. 5, each of the plurality of pixels formed in a matrix that forms the
また、TFT30のゲートにゲート電極3aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線11a及びゲート電極3aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。
Further, the gate electrode 3a is electrically connected to the gate of the
画素電極9aを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、マイクロレンズ基板20に形成された対向電極21との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。よって、このような表示原理から、液晶装置では、表示画像のコントラスト比が所定値となる視角(観察角)は所定範囲内(この範囲を示す値を「視野角」と称する)に限られる。
Image signals S1, S2,..., Sn written in a liquid crystal as an example of an electro-optical material via the
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極9aと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70を付加する。この蓄積容量70は、走査線11aに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極300を含んでいる。
In order to prevent the image signal held here from leaking, a
上述した電気光学装置に設けられたマイクロレンズ基板20の詳細な構成と、その機能について図6及び図7を参照して説明する。図6は、マイクロレンズ基板20における、遮光膜23及びマイクロレンズ500が配置される開口領域700の配置関係を模式的に示す平面図であって、図7は、複数の画素について、図4に示す断面の構成をより詳細に示す図であって、各マイクロレンズ500の機能について説明するための断面図である。
A detailed configuration and function of the
図7において、マイクロレンズ基板20において、第2の透明材料膜200上に、例えば図6に示すように格子状の平面パターンを有する遮光膜23が形成される。マイクロレンズ基板20において、遮光膜23によって非開口領域が規定され、遮光膜23によって区切られた領域が開口領域700となる。尚、遮光膜23をストライプ状に形成し、該遮光膜23と、TFTアレイ基板10側に設けられる容量電極300やデータ線6a等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。
In FIG. 7, in the
各マイクロレンズ500は各画素に対応するように配置される。より具体的には、図7に示すように、マイクロレンズ基板20において、各画素毎に、開口領域700及び該開口領域700の周辺に位置する非開口領域を少なくとも部分的に含む領域に、マイクロレンズ500が配置されて形成されている。
Each
また、図7において、第2の透明材料膜200上には遮光膜23を覆うように、透明導電膜からなる対向電極21が形成され、更に、配向膜22が対向電極21上(図7中、対向電極21より下側)に形成されている。
In FIG. 7, the
他方、図7において、TFTアレイ基板10上の各開口領域700に対応する領域には画素電極9aが形成されている。また、TFTアレイ基板10上において、画素スイッチング用のTFT30や、画素電極9aを駆動するための走査線11aやデータ線6a等の各種配線並びに蓄積容量70等の電子素子が、非開口領域に形成されている。このように構成すれば、当該電気光学装置における画素開口率を比較的大きく維持することが可能となる。更に、画素電極9a上には配向膜16が設けられている。
On the other hand, in FIG. 7,
図7中、一点鎖線矢印によってマイクロレンズ500に入射される光のようすを概略的に示してある。マイクロレンズ基板20において、透明基板210に入射される投射光等の光は、各マイクロレンズ500において第1のレンズ曲面500aに入射され、屈折されて集光される。その後、集光された光がマイクロレンズ500の第2のレンズ曲面500bより出射されることにより再び屈折されて平行光として出射される。即ち、本実施形態では、各画素にマイクロレンズ500によって平行光を入射させることが可能となる。
In FIG. 7, the appearance of light incident on the
ここで、図8を参照して、比較例について、本実施形態と異なる点についてのみ説明する。図8は、比較例について、図7に対応する断面部分の構成を示す断面図である。尚、図8中においても、一点鎖線矢印によって、対向基板20に入射される投射光等の光のようすを、模式的に示してある。
Here, with reference to FIG. 8, only a different point from this embodiment is demonstrated about a comparative example. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a cross-sectional portion corresponding to FIG. 7 for the comparative example. Also in FIG. 8, the appearance of light such as projection light incident on the
比較例においては、対向基板20はマイクロレンズ基板として構成されている。より具体的には、対向基板20には、画素電極9aに対応して、透明部材515にマイクロレンズ500のレンズ曲面を規定する凹部が形成されており、これに対して、各凹部に充填されて、透明部材515よりも高屈折率の透明な接着層530が形成されており、この接着層530によって、透明部材515にカバーガラス510が接着される。加えて、図8中、カバーガラス510の下側に、対向基板20側において、非開口領域を規定するブラックマトリクス23等が形成される。
In the comparative example, the
このような対向基板20に入射される光は、各マイクロレンズ500によって集光される。この際、対向基板20に入射された光のうち、各画素部において、開口領域に向かって進む光に加えて、非開口領域に向かって進む光もマイクロレンズ500によって集光される。そして、各マイクロレンズ500によって集光された光は、液晶層50を透過して画素電極9aに照射される。よって、各画素部では、マイクロレンズ500によって集光された光が、一箇所に集中して照射されることとなり、例えば液晶層50、配向膜16、画素電極9aを構成する導電膜等が加熱により劣化する恐れがある。
The light incident on the
加えて、マイクロレンズ500のレンズ曲面における屈折によって、光の進行方向が、視野角外に変更されたり、後述するようなプロジェクタの投射レンズに向かう方向とは異なる方向に変更されたりして、表示に寄与する光が減少して光の損失が大きくなり、コントラスト比の低下等の不具合も生じる。
In addition, due to refraction at the lens curved surface of the
そして、比較例ではこれら各種問題点は、そのいずれかを是正しようとすると、他の不具合の程度が大きくなるか、或いはあえてその不具合を放置せざるを得なくなり、互いに背反の関係となっていて、解消するのは困難である。 And in the comparative example, when these various problems are to be corrected, the degree of other problems becomes large, or the problems must be left unattended, and are in a contradictory relationship with each other. It is difficult to eliminate.
これに対して、本実施形態では、各マイクロレンズ500によって、電気光学装置に入射される投射光等の光を集光しつつ、平行光を各画素に入射させることが可能である。特に、本実施形態では、画素開口率に応じて、マイクロレンズ基板20の各マイクロレンズ500について、レンズの厚みや第1及び第2のレンズ曲面500a及び500bの各々の曲率半径等の形状を調整することにより、各画素で且つ画素内で均一な光分布を得ることが可能である。
On the other hand, in the present embodiment, each
従って、本実施形態では、実際に表示に寄与する光量の低下を防ぎ、マイクロレンズ500によって集光された光を有効に利用することが可能となる。また、各画素において、マイクロレンズ500によって集光された光の局所的な照射を防止することができる。よって、光の利用効率をより向上させることが可能となり、コントラスト比の低下を防止すると共に、液晶層50等が光の照射により著しく損傷して劣化するのを防止することができる。従って、本実施形態では、液晶装置において高品質な画像表示を行うことが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, it is possible to prevent a decrease in the amount of light that actually contributes to display and to effectively use the light collected by the
以上説明した本実施形態では、電気光学装置においてデータ線駆動回路101や走査線駆動回路104をTFTアレイ基板10の上に設ける代わりに、例えばTAB(Tape Automated bonding)基板上に実装された駆動用LSIを、外部回路接続端子102に異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、マイクロレンズ基板20の投射光が入射する側及びTFTアレイ基板10の出射光が出射する側には各々、例えば、TN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertically Aligned)モード、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード/ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
In the present embodiment described above, instead of providing the data line driving
尚、上述した電気光学装置では、対向基板として図1及び図2に示した如きマイクロレンズ基板20を用いているが、このようなマイクロレンズ基板20を、TFTアレイ基板10として利用することも可能である。或いは対向基板として(マイクロレンズ基板20ではなく)単純にガラス基板等に対向電極や配向膜が形成されたものを使用して、TFTアレイ基板10側にマイクロレンズ基板20を取り付けることも可能である。即ち、本発明のマイクロレンズは、TFTアレイ基板10側に作り込むこと或いは取り付けることが可能である。
In the electro-optical device described above, the
<3;マイクロレンズ基板の製造方法>
次に、本実施形態に係るマイクロレンズ基板20の製造方法について、図9及び図10を参照して説明する。図9及び図10は、製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の構成を、図2(b)の断面図に関して、順を追って概略的に示す工程図である。
<3: Microlens substrate manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the
先ず、図9(a)に示すように、透明基板210上に、マスク902として例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)等によりアモルファスシリコン膜を形成する。マスク902は耐フッ酸性を有するCr膜、ポリシリコン膜等でも良い。そして、マスク902において、透明基板210の各凹部212の形成位置に対応する個所に、例えば該マスク902に対するフォトリソグラフィ法を用いたパターニングにより、複数の開口部902aを形成する。
First, as shown in FIG. 9A, an amorphous silicon film is formed on a
その後、図9(b)に示すように、マスク902を介して、透明基板210に対して、例えばウエットエッチングを施すことにより、複数の凹部212を形成する。その後、図9(c)に示すように、マスク902を除去する。
Thereafter, as shown in FIG. 9B, a plurality of
尚、透明基板210における凹部212の形成は、図9を参照して説明した手順に限られず、複数種類のマスクを用いる等により、各凹部212を形成してもよい。
In addition, formation of the recessed
その後、図10(a)に示すように、各凹部212と接合させて第1の透明材料膜230を形成する。より具体的には、第1の透明材料膜230は、例えばシート状或いはフィルム状の透明樹脂膜を、各凹部212を覆うように配置し、例えば加圧して各凹部212と接合させて、透明基板210に対して貼り合せることにより形成される。或いは、例えば、スピンコート法やPVD法等により、第1の透明材料膜230を成膜するようにしてもよい。これにより、第1の透明材料膜230において、各凹部212に対応して、凹部212との接合面に第1のレンズ曲面500aが形成されると共に、第1のレンズ曲面500aと反対側の表面に、第1のレンズ曲面500aの形状が転写されて第2のレンズ曲面500bが形成される。尚、第1の透明材料膜230の膜厚d1は、例えば10〜40μm程度で形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 10A, the first
よって、本実施形態では、各凹部212の形状を調整することにより、マイクロレンズ500の第1のレンズ曲面500aの形状を調整し、更には第2のレンズ曲面500bの形状も調整することができる。
Therefore, in the present embodiment, by adjusting the shape of each
この際、第1の透明材料膜230を形成する第1の透明材料のヤング率等の機械特性、粘度等の物理的特性を選択的に調整したり、これらに併せて塗布条件や成膜条件等の製造条件を調整したり、更には膜厚を調整するとよい。これにより、図2(b)に示す、各第2のレンズ曲面500bの曲率半径を、第1のレンズ曲面500aよりも小さくしたり、これとは逆に大きくしたりして、独自に調整することができる。
At this time, mechanical characteristics such as Young's modulus and physical characteristics such as viscosity of the first transparent material forming the first
例えば、第1の透明材料膜230を、比較的硬い第1の透明材料、即ち比較的ヤング率の大きい材料により形成すれば、第1の透明材料膜230において、各第2のレンズ曲面500bの曲率半径R2を、より大きくすることができる。また、これとは逆に、第1の透明材料膜230を、比較的柔らかい第1の透明材料、即ち比較的ヤング率の小さい材料により形成すれば、第1の透明材料膜230において、各第2のレンズ曲面500bの曲率半径R2を、より小さくなるように形成することができる。更に、第1の透明材料膜230の膜厚d1を小さくすれば、第2のレンズ曲面500bの曲率半径R2をより大きくすることもできるし、これに代えて、第1の透明材料膜230の膜厚d1を大きくすれば、第2のレンズ曲面500bの曲率半径R2をより小さく調整することも可能である。
For example, if the first
その後、図10(b)に示すように、第1の透明材料膜230よりも上層側に、例えばPVD法又はCVD法による成膜か、又は、シート状若しくはフィルム状の透明材料膜を第1の透明材料膜230と同様に、第1の透明材料膜230に対して貼り合せることにより、第2の透明材料膜200を形成する。この状態で、第2の透明材料膜200において、第1の透明材料膜230との接合面と反対側の表面において、各凹部212の存在に起因する凹凸形状を、透明基板210における凹部212が形成された側の表面と比較して、より緩和させることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 10 (b), the first
よって、第2の透明材料膜200の表面では、比較的良好な平坦性を得ることは可能であるが、更に、その後、例えばCMP処理等の平坦化処理を、図10(c)に示すように、第2の透明材料膜200に対して施してもよい。尚、平坦化処理として、CMP処理のほか、例えば、第2の透明材料膜200の表面に対して、コーティングを施す等の種々の手段を用いることができる。
Therefore, it is possible to obtain relatively good flatness on the surface of the second
よって、以上説明したような本実施形態によれば、各マイクロレンズ500をメニスカスレンズとして、より簡易な製造プロセスにより形成することができる。
Therefore, according to the present embodiment as described above, each
<4;変形例>
次に、変形例について図11を参照して説明する。図11は、本変形例におけるマイクロレンズ基板の構成を、図2(b)に対応する断面部分について示す断面図である。
<4: Modification>
Next, a modification will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of the microlens substrate in the present modification with respect to a cross-sectional portion corresponding to FIG.
図11に示すように、透明基板210には、凹部212の代わりに凸部213が形成されるようにしてもよい。この場合、各凸部213と接合されて、透明基板210より低屈折率の第1の透明材料膜230が形成されると共に、第2の透明材料膜200は、第1の透明材料膜230よりも高屈折率となるように形成される。
As shown in FIG. 11,
よって、本変形例によれば、第1の透明材料膜230において、各マイクロレンズ500の第1のレンズ曲面500aを凸状のレンズ曲面として形成すると共に、第2のレンズ曲面500bも凸状のレンズ曲面として形成することができる。
Therefore, according to this modification, in the first
このような構成においても、上述した本実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。即ち、より簡易な製造プロセスにより、各マイクロレンズ500をメニスカスレンズとして形成することができる。
Even in such a configuration, the same operations and effects as those of the above-described embodiment can be obtained. That is, each
<5;電子機器>
次に、上述した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図12は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
<5; Electronic equipment>
Next, an overall configuration, particularly an optical configuration, of an embodiment of a projection color display device as an example of an electronic apparatus using the above-described electro-optical device as a light valve will be described. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the projection type color display device.
図12において、投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ1100は、駆動回路がTFTアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを3個用意し、それぞれRGB用のライトバルブ100R、100G及び100Bとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット1102から投射光が発せられると、3枚のミラー1106及び2枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色に対応する光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、100G及び100Bにそれぞれ導かれる。この際特に、B光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ1124からなるリレーレンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G及び100Bによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム1112により再度合成された後、投射レンズ1114を介してスクリーンにカラー画像として投射される。
In FIG. 12, a
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うマイクロレンズ基板及びその製造方法、該マイクロレンズ基板を備えた電気光学装置並びに該電気光学装置を具備してなる電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed within a scope not departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and a microlens substrate accompanying such changes Further, the manufacturing method thereof, the electro-optical device including the microlens substrate, and the electronic apparatus including the electro-optical device are also included in the technical scope of the present invention.
200…第2の透明材料膜、210…透明基板、212…凹部、230…第1の透明材料膜、500…マイクロレンズ、500a…第1のレンズ曲面、500b…第2のレンズ曲面
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数のレンズ形成部の各々と接合され、前記複数のレンズ形成部の各々との接合面に前記第1のレンズ曲面を有すると共に、前記第1のレンズ曲面と反対側の表面において、前記第1のレンズ曲面の形状が転写された前記マイクロレンズの第2のレンズ曲面を有し、且つ前記透明部材と異なる屈折率を有する第1の透明材料膜と、
前記第2のレンズ曲面と接合され、且つ前記第1の透明材料膜と異なる屈折率を有する第2の透明材料膜と
を備えることを特徴とするマイクロレンズ基板。 A plurality of lens forming portions each defining the first lens curved surface of the microlens, a transparent member arranged in a predetermined pattern;
The first lens curved surface is joined to each of the plurality of lens forming portions, and the first lens curved surface is formed on a joint surface with each of the plurality of lens forming portions. A first transparent material film having a second lens curved surface of the microlens to which the shape of the lens curved surface is transferred and having a refractive index different from that of the transparent member;
A microlens substrate comprising: a second transparent material film which is bonded to the second lens curved surface and has a refractive index different from that of the first transparent material film.
を特徴とする請求項3に記載のマイクロレンズ基板。 The first transparent material film is formed of a first transparent material having a refractive index larger than that of the transparent member, and the second transparent material film has a smaller refraction than that of the first transparent material film. The microlens substrate according to claim 3, wherein the microlens substrate is formed of a second transparent material having a specific rate.
を特徴とする請求項5に記載のマイクロレンズ基板。 The first transparent material film is formed of a first transparent material having a refractive index smaller than that of the transparent member, and the second transparent material film is larger in refraction than the first transparent material film. The microlens substrate according to claim 5, wherein the microlens substrate is formed of a second transparent material having a high rate.
を特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のマイクロレンズ基板。 The said 2nd transparent material film | membrane has a surface by which the planarization process was performed in the opposite side to the side joined with the said 2nd lens curved surface. The microlens substrate according to 1.
前記マイクロレンズと対向する表示用電極と、
該表示用電極に電気的に接続された配線又は電子素子と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 The microlens substrate according to any one of claims 1 to 7,
A display electrode facing the microlens;
An electro-optical device comprising: a wiring or an electronic element electrically connected to the display electrode.
前記複数のレンズ形成部の各々と接合し且つ前記透明部材と異なる屈折率を有する第1の透明材料膜を形成することにより、該第1の透明材料膜の前記複数のレンズ形成部の各々との接合面に前記第1のレンズ曲面を形成し、前記第1のレンズ曲面と反対側の表面に前記第1のレンズ曲面の形状を転写することにより、前記マイクロレンズの第2のレンズ曲面を形成する第2工程と、
前記第2のレンズ曲面と接合し且つ前記第1の透明材料膜と異なる屈折率を有する第2の透明材料膜を形成する第3工程と
を含むことを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。 A first step of forming, on the transparent member, a plurality of lens forming portions each defining a first lens curved surface of the microlens in a predetermined pattern;
Forming each of the plurality of lens forming portions of the first transparent material film by forming a first transparent material film having a refractive index different from that of the transparent member. Forming the first lens curved surface on the cemented surface, and transferring the shape of the first lens curved surface to the surface opposite to the first lens curved surface, thereby forming the second lens curved surface of the microlens. A second step of forming;
And a third step of forming a second transparent material film having a refractive index different from that of the first transparent material film and bonded to the second lens curved surface.
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