JP2008209860A - Manufacturing method for microlens array substrate, manufacturing method for light modulating device, and light modulating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a microlens array substrate, a method for manufacturing a light modulation device, and a light modulation device.
近年、プロジェクタはホームユースへの用途が拡大している。そのため、プロジェクタの光変調装置には、安価、長寿命かつ高い光利用効率で高コントラストな画像を得ることが望まれている。このような光変調装置としては、例えば液晶装置が用いられている。液晶装置には、その画像表示領域内に、データ線や走査線、容量線などの各種配線や、薄膜トランジスタや薄膜ダイオードなどの各種電子素子が設けられている。そのため、各画素において、画像表示に寄与する光が透過または反射できる領域は、各種配線や電子素子などの存在によって制限されてしまう。 In recent years, projectors have been used for home use. Therefore, it is desired that the light modulation device of the projector obtain a high-contrast image with low cost, long life, and high light utilization efficiency. As such a light modulation device, for example, a liquid crystal device is used. In the liquid crystal device, various wirings such as data lines, scanning lines, and capacitor lines, and various electronic elements such as thin film transistors and thin film diodes are provided in the image display area. Therefore, in each pixel, a region where light contributing to image display can be transmitted or reflected is limited by the presence of various wirings, electronic elements, and the like.
そこで、各種配線などによって制限される光量の低減を図るために、液晶装置に入射した光を遮光膜の内側である画素の開口領域に集光させるマイクロレンズアレイなどの集光素子が提供されている。このマイクロレンズアレイは、光源からの照明光を画素単位で開口領域に向けて集光する。そして、マイクロレンズアレイで集光された照明光は、効率よく画素の開口領域を透過することができる。したがって、マイクロレンズアレイを用いることで、遮光膜による光量損失が少なくなり、光利用効率の向上が図れる。 Therefore, in order to reduce the amount of light limited by various wirings and the like, a condensing element such as a microlens array that condenses the light incident on the liquid crystal device on the aperture region of the pixel inside the light shielding film is provided. Yes. This microlens array condenses illumination light from the light source toward the aperture region in units of pixels. And the illumination light condensed with the micro lens array can permeate | transmit the opening area | region of a pixel efficiently. Therefore, by using the microlens array, the light loss due to the light shielding film is reduced, and the light utilization efficiency can be improved.
このようなマイクロレンズアレイを形成する方法として、いわゆる2P法が知られている。これは、例えば複数の半球状の凹部を有するガラス基板に未硬化の光硬化性樹脂を供給して平滑な透明基板(カバーガラス)を接合し、押圧、密着させた後、樹脂を硬化させる方法である。
ところが、液晶装置の小型に伴って画素サイズが小さくなるにしたがって、マイクロレンズアレイの配列ピッチを小さくする必要がある。そして、配列ピッチを小さくするにしたがって、カバーガラスを研磨などによって薄くする必要が生じるが、カバーガラスを薄くすると平面精度や平坦性が低下して光学特性が劣化するため、加工上の限界がある。
そこで、カバーガラスを用いないマイクロレンズアレイの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、ガラス基板上に複数の半球状の凹部が形成された第1樹脂層を設け、第1樹脂層上に凹部を充填する第2樹脂層を形成した後にカバーガラスで第2樹脂層の上面を平坦化し、カバーガラスを除去する方法である。
However, it is necessary to reduce the arrangement pitch of the microlens array as the pixel size becomes smaller as the liquid crystal device becomes smaller. And as the arrangement pitch is reduced, it is necessary to make the cover glass thinner by polishing or the like. However, if the cover glass is made thinner, the plane accuracy and flatness are lowered and the optical characteristics are deteriorated, so there is a limit in processing. .
Therefore, a method for manufacturing a microlens array that does not use a cover glass has been proposed (see, for example, Patent Document 1). This is because a first resin layer in which a plurality of hemispherical recesses are formed on a glass substrate, a second resin layer that fills the recesses is formed on the first resin layer, and then a cover glass is used to form the second resin layer. In this method, the upper surface is flattened and the cover glass is removed.
しかしながら、上記従来のマイクロレンズアレイ基板の製造方法においても、以下の課題が残されている。すなわち、一般的に樹脂には硬化収縮があるため、熱硬化や紫外線硬化に限らず、凹部の形状が変化するという問題がある。 However, the following problems remain in the conventional method for manufacturing a microlens array substrate. That is, since resin generally has curing shrinkage, there is a problem that the shape of the concave portion is not limited to heat curing or ultraviolet curing.
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、カバーガラスを用いることなく樹脂層の上面を平坦面とすることが可能なマイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. A manufacturing method of a microlens array substrate, a manufacturing method of a light modulation device, and a method of making a top surface of a resin layer flat without using a cover glass, and An object is to provide a light modulation device.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、平面状に配置された複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、前記基板に、複数の凹部を有する凹部群領域を複数形成する凹部形成工程と、前記基板上に、前記凹部を充填する充填層を設けて前記レンズ部を形成する充填層形成工程と、前記基板を前記凹部群領域ごとに切断する切断工程とを備え、前記凹部群領域が、隣り合う他の前記凹部群領域と接していることを特徴とする。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the method for manufacturing a microlens array substrate according to the present invention is a method for manufacturing a microlens array substrate having a plurality of lens portions arranged in a planar shape, wherein the substrate has a recess group region having a plurality of recesses. Forming a plurality of recesses, a filling layer forming step for forming the lens portion by providing a filling layer filling the recesses on the substrate, and a cutting step for cutting the substrate into the recess group regions. The recess group region is in contact with another adjacent recess group region.
この発明では、凹部群領域を互いに隣接して形成することにより、樹脂層の上面の平坦性が向上する。これにより、樹脂層の形成後に樹脂層の上面を平坦化するためのカバーガラスを設ける必要がなくなる。すなわち、凹部群領域が互いに接することで、隣接する2つの凹部群領域をそれぞれ構成する複数の凹部の形成間隔が短くなる。そのため、隣り合う凹部群領域の間に、凹部の非形成領域による段差が発生することを抑制する。そして、樹脂層形成工程において基板上に樹脂層を形成するとき、凹部群領域の縁部に凹部の非形成領域による段差がないため、各凹部群領域の中央部と縁部の間において上面に形成される樹脂層の体積の変化量が小さくなる。したがって、樹脂層の上面に段差に起因した段差が発生することを防止して樹脂層の上面の平坦性を向上させることができる。 In this invention, the flatness of the upper surface of the resin layer is improved by forming the recess group regions adjacent to each other. This eliminates the need to provide a cover glass for flattening the upper surface of the resin layer after the resin layer is formed. That is, when the recess group regions are in contact with each other, the interval between the plurality of recesses constituting the two adjacent recess group regions is shortened. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of a step due to the non-formed region of the recesses between the adjacent recess group regions. When the resin layer is formed on the substrate in the resin layer forming step, there is no step due to the non-recessed region at the edge of the recess group region, so that the upper surface is between the center and the edge of each recess group region. The amount of change in the volume of the formed resin layer is reduced. Therefore, it is possible to improve the flatness of the upper surface of the resin layer by preventing the step due to the step from occurring on the upper surface of the resin layer.
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記凹部形成工程で、前記複数の凹部群領域を、平面状に配置することが好ましい。
この発明では、凹部群領域を平面状に配置することで、充填層の上面の平坦性をより向上させることができる。
In the method for manufacturing a microlens array according to the present invention, it is preferable that the plurality of recess group regions are arranged in a planar shape in the recess forming step.
In this invention, the flatness of the upper surface of the filling layer can be further improved by arranging the recess group regions in a planar shape.
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記凹部形成工程で、前記複数の凹部を有して前記複数の凹部群領域の少なくとも1つと接するダミー凹部群領域を、前記基板の縁部に形成することが好ましい。
この発明では、ダミー凹部群領域を基板の縁部に形成することで、基板の縁部の近傍に形成された凹部群領域において、充填層の上面の平坦性を向上させることができる。
In the microlens array manufacturing method according to the present invention, in the recess forming step, a dummy recess group region having the plurality of recesses and in contact with at least one of the plurality of recess group regions is formed on an edge of the substrate. It is preferable to form.
In the present invention, by forming the dummy recess group region at the edge of the substrate, the flatness of the upper surface of the filling layer can be improved in the recess group region formed in the vicinity of the edge of the substrate.
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記充填層形成工程で、樹脂材料を前記基板上に塗布して、硬化することとしてもよい。
この発明では、基板上に樹脂材料を塗布してこれを硬化することにより、充填層を形成する。
Moreover, the manufacturing method of the microlens array in this invention is good also as apply | coating a resin material on the said board | substrate and hardening | curing at the said filling layer formation process.
In the present invention, the filling layer is formed by applying a resin material on the substrate and curing it.
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記充填層形成工程で、スピンコーティング法を用いて樹脂材料を塗布することとしてもよい。
この発明では、スピンコーティング法によって樹脂材料を塗布、硬化することにより、上面が高い平坦性を有する充填層を形成する。
Moreover, the manufacturing method of the microlens array in this invention is good also as apply | coating a resin material using a spin coating method at the said filling layer formation process.
In the present invention, a filling layer having a highly flat upper surface is formed by applying and curing a resin material by a spin coating method.
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記充填層形成工程で、シート状の樹脂材料を前記基板に押し付けて接合することとしてもよい。
この発明では、シート状の樹脂材料を凹部に接合させることで、凹部内に樹脂材料を充填する。
Moreover, the manufacturing method of the microlens array in this invention is good also as pressing and joining a sheet-like resin material to the said board | substrate at the said filling layer formation process.
In this invention, the resin material is filled in the recess by bonding the sheet-like resin material to the recess.
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記凹部形成工程で、前記基板の縁部にアライメントマークを形成することが好ましい。
この発明では、他の基板と貼り合せる際の位置合わせが容易になる。
In the method for manufacturing a microlens array according to the present invention, it is preferable that an alignment mark is formed on an edge of the substrate in the recess forming step.
According to the present invention, alignment when bonding to another substrate is facilitated.
また、本発明における光変調装置の製造方法は、液晶層と、該液晶層を介して対向配置された一対の基板とを有し、該一方の基板が、複数のレンズ部を有する光変調装置の製造方法であって、マザー基板に、複数の凹部を有する凹部群領域を複数形成する凹部形成工程と、前記凹部内を充填する充填層を設けて前記レンズ部を形成する樹脂層形成工程と、前記マザー基板を前記凹部群領域ごとに切断して前記一方の基板を形成する切断工程とを備え、前記凹部群領域が、隣り合う他の前記凹部群領域と接していることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、凹部群領域を互いに隣接して形成することにより、充填層の上面の平坦性が向上する。
In addition, the method for manufacturing a light modulation device according to the present invention includes a liquid crystal layer and a pair of substrates opposed to each other via the liquid crystal layer, and the one substrate has a plurality of lens portions. A recess forming step for forming a plurality of recess group regions having a plurality of recesses on a mother substrate, and a resin layer forming step for forming the lens portion by providing a filling layer filling the recess. A step of cutting the mother substrate into each of the recess group regions to form the one substrate, and the recess group regions are in contact with the other adjacent recess group regions. .
In the present invention, the flatness of the upper surface of the filling layer is improved by forming the recess group regions adjacent to each other as described above.
また、本発明における光変調装置は、液晶層と、該液晶層を介して対向配置された一対の基板とを有し、該一方の基板が、複数のレンズ部を有する光変調装置の製造方法であって、前記複数のレンズ部が、前記一方の基板の全面に形成されていることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、レンズ部を一方の基板の全面に形成することで、カバーガラスを用いることなくレンズ部を形成することが可能となる。
In addition, the light modulation device according to the present invention includes a liquid crystal layer and a pair of substrates opposed to each other via the liquid crystal layer, and the one substrate has a plurality of lens portions. The plurality of lens portions are formed on the entire surface of the one substrate.
In the present invention, as described above, the lens portion can be formed without using a cover glass by forming the lens portion on the entire surface of one substrate.
以下、本発明におけるマイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置の一実施形態を、図面を用いて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図1は、光変調装置を示す断面図である。 Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing a microlens array substrate, a method for manufacturing a light modulation device, and a light modulation device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing used in the following description, the scale is appropriately changed to make each member a recognizable size. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the light modulation device.
[光変調装置]
本実施形態における光変調装置1は、例えばプロジェクタに設けられるライトバルブであって、図1に示すように、対向基板(一方の基板、マイクロレンズアレイ基板)11と素子基板(他方の基板)12とを備えており、シール材13で対向基板11と素子基板12とを貼り合せている。また、光変調装置1は、対向基板11、素子基板12及びシール材13で区画された領域に封止された液晶層14を有している。
[Light modulation device]
The light modulation device 1 according to the present embodiment is a light valve provided in a projector, for example. As shown in FIG. 1, a counter substrate (one substrate, a microlens array substrate) 11 and an element substrate (the other substrate) 12 are used. The counter substrate 11 and the
対向基板11は、基板本体21と、基板本体21の内側(液晶層14側)の表面に形成されたレンズ層22、遮光膜23、対向電極24及び配向膜25とを備えている。
基板本体21は、例えばガラスなどの透光性材料で構成されている。そして、基板本体21の内側(液晶層14側)の表面の全面には、複数の凹部26が設けられている。この凹部26は、半球状を有しており、基板本体21の面内で平面状に配置されている。ここで、凹部26の深さは、例えば10μmとなっている。
The counter substrate 11 includes a
The
レンズ層22は、基板本体21に形成された凹部26を充填するように設けられており、凹部26を充填する凸部によって形成されたレンズ部27を複数有している。そして、レンズ層22は、例えば熱硬化樹脂材料など基板本体21と異なる透光性材料で構成されており、基板本体21よりも高い屈折率を有している。また、レンズ層22は、その内側の表面が平坦面となっている。ここで、レンズ層22の層厚は、例えば数10μmとなっている。
The
レンズ部27は、基板本体21の凹部26を充填しているため、基板本体21の内側の表面の全面に設けられている。そして、レンズ部27は、外側(液晶層14から離間する側)に向けて突出する半球状を有している。ここで、レンズ部27の高さは、レンズ部27が凹部26を充填していることから凹部26の深さと同等となっている。
また、複数のレンズ部27のうちシール材13によって囲まれる領域と平面視で重なる一部は、平面状に配置された複数の画素のそれぞれと対応して設けられている。そして、レンズ部27は、外側から入射する光を集光して画素に向かわせることで、光利用効率を向上させる集光手段として機能する。
Since the
A part of the plurality of
遮光膜23は、レンズ層22の内側の表面のうち平面視で画素の縁部と重なる領域に形成されており、画素を縁取っている。
対向電極24は、例えばITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)などの透光性の導電材料で構成されており、レンズ層22及び遮光膜23の内側の表面に設けられている。
配向膜25は、例えばSiO2やSiOなどのシリコン酸化物やAl2O3、ZnO、MgO、ITOなどの金属酸化物のような無機材料で構成されている。そして、配向膜25は、対向電極24の内側の表面から液晶層14側に向けて金属酸化物の結晶を柱状に成長させ、この柱状構造体が例えば対向基板11の法線方向に対して斜方に傾斜するように形成されている。この配向膜25により、非選択電圧印加時の液晶分子を所定方向に配向規制することができる。また、液晶分子にプレチルトを与えることができる。なお、配向膜25は、例えばポリイミド膜などの透光性の有機膜にラビング処理などの所定の配向処理を施した構成としてもよい。
The
The
The
素子基板12は、基板本体31と、基板本体31の内側(液晶層14側)の表面に形成された画素電極32及び配向膜33とを備えている。
基板本体31は、基板本体21と同様に、例えばガラスなどの透光性材料で構成されている。
画素電極32は、例えばITOなどの透光性の導電材料によって構成されており、基板本体31上にマトリックス状に複数配置されている。そして、画素電極32は、それぞれが平面視で複数のレンズ部27のうちのシール材13で囲まれる領域と平面視で重なる一部とそれぞれ重なる領域に配置されている。
また、画素電極32は、これを駆動するTFT素子(図示略)に接続されている。このTFT素子は、基板本体31上に画素電極32のそれぞれと対応するように複数配置されており、平面視で液晶層14を介して遮光膜23と重なる領域に配置されている。また、TFT素子は、基板本体31上に部分的に形成された非晶質ポリシリコン膜または非晶質ポリシリコン膜を結晶化させたポリシリコン膜から形成されている。
The
Similar to the
The
The
配向膜33は、配向膜25と同様に、例えばSiO2やSiOなどのシリコン酸化物やAl2O3、ZnO、MgO、ITOなどの金属酸化物などによって構成されており、柱状構造体が例えば素子基板12の法線方向に対して斜方に傾斜するように形成されている。なお、配向膜33は、例えばポリイミド膜などの透光性の有機膜にラビング処理などの所定の配向処理を施した構成としてもよい。
Similar to the
また、基板本体31の内側の表面のうち平面視でシール材13の形成領域の内側となる領域には、各画素電極32やTFT素子を接続するデータ線(図示略)や走査線(図示略)などの各種信号線が形成されている。
ここで、データ線は、光変調装置1の外部に設けられた駆動回路(図示略)から供給される画像信号を各画素に供給する信号線である。また、走査線は、光変調装置1の外部に設けられた駆動回路(図示略)から供給される走査信号を各画素に供給する信号線である。そして、光変調装置1は、スイッチング素子であるTFT素子が走査信号の入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線から供給される画像信号が所定のタイミングで画素電極32に書き込まれる構成となっている。なお、画素電極32を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向電極24と画素電極32との間で一定期間保持される。
これらデータ線及び走査線は、平面視で遮光膜23と重なる領域に形成されている。そして、TFT素子やデータ線、走査線によって画素が区画され、平面視で遮光膜23と重ならない領域によって画素が形成され、遮光膜23と重なる領域によって画素の境界領域が形成される。また、これら画素によって画像表示領域が形成される。
In addition, a data line (not shown) or a scanning line (not shown) for connecting each
Here, the data line is a signal line that supplies an image signal supplied from a drive circuit (not shown) provided outside the light modulation device 1 to each pixel. The scanning line is a signal line that supplies a scanning signal supplied from a drive circuit (not shown) provided outside the light modulation device 1 to each pixel. In the light modulation device 1, the TFT element, which is a switching element, is turned on for a certain period by the input of the scanning signal, so that the image signal supplied from the data line is written to the
These data lines and scanning lines are formed in a region overlapping the
[光変調装置の製造方法]
次に、以上のような構成の光変調装置1の製造方法について、図2及び図3を参照しながら説明する。ここで、図2は光変調装置の製造方法を示す工程図、図3はマザー基板を示す平面図である。なお、図3において、凹部群領域にはハッチングを施している。また、本実施形態では対向基板11の形成工程に特徴があるため、この点を中心に説明する。
[Method for Manufacturing Light Modulator]
Next, a manufacturing method of the light modulation device 1 having the above configuration will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is a process diagram illustrating a method of manufacturing the light modulation device, and FIG. 3 is a plan view illustrating a mother substrate. In FIG. 3, the recess group region is hatched. In addition, the present embodiment has a feature in the process of forming the counter substrate 11, and this point will be mainly described.
最初に、マザー基板(基板)41に複数の凹部26を形成する凹部形成工程を行う。
まず、例えばガラスなどの透光性材料で構成されたマザー基板41の表面にレジスト層42を形成する(図2(a))。ここで、マザー基板41は、切り分けることによって対向基板11を構成する基板本体21が複数形成されるマザー基板である。また、マザー基板41には、切り分けることによって各対向基板11の基板本体21を構成する凹部群領域41aが複数形成されている(図3参照)。また、マザー基板41のうち凹部群領域41aが形成されない縁部には、ダミー凹部群領域41bが複数形成されている。
凹部群領域41aは、平面視で対向基板11と同様の矩形状を有しており、マトリックス状に配置されている。そして、凹部群領域41aは、隣り合う凹部群領域41aとの間で互いに接するように形成されている。また、ダミー凹部群領域41bは、隣り合う凹部群領域41aまたはダミー凹部群領域41bとの間で互いに接するように形成されている。
First, a recess forming process for forming a plurality of
First, a resist
The
この後、マスクによるステッパ露光を用いたフォトリソグラフィ技術によって各凹部群領域41a及び各ダミー凹部群領域41bの形成領域を露光してレジスト層42を貫通する貫通孔である初期孔43を形成する(図2(b))。ここで、初期孔43は、各凹部群領域41a及び各ダミー凹部群領域41bにおいて、それぞれ所定の間隔で複数形成されている。
このとき、マザー基板41の縁部のうちダミー凹部群領域41bが形成されていない領域と対応するレジスト層42の複数箇所に、後述するアライメントマーク41cを形成するためのアライメントマーク初期孔(図示略)を初期孔43と同時に形成する。
Thereafter, the formation region of each
At this time, alignment mark initial holes (not shown) for forming
次に、初期孔43が形成されたレジスト層42を用いてマザー基板41にエッチング処理を施す。ここでは、レジスト層42が形成された上面にウェットエッチング処理を施す。ウェットエッチング処理を施すと、マザー基板41の表面のうち初期孔43の形成箇所がエッチャントに対して露出しているため、初期孔43の形成箇所からマザー基板41がエッチングされる。そして、初期孔43と同数の凹部26が形成される(図2(c))。また、凹部26と同様に、アライメントマーク初期孔の形成箇所からマザー基板41がエッチングされることで、図3に示すように、マザー基板41にアライメントマーク41cが形成される。その後、レジスト層42を除去する(図2(d))。
これにより、凹部群領域41aとダミー凹部群領域41bとのそれぞれに複数の凹部26が形成される。したがって、マザー基板41のほぼ全面に凹部26が形成されることとなる。
ここで、エッチャントとしては、フッ酸などが挙げられる。なお、ウェットエッチングに限らず、ドライエッチングなどを用いてもよい。
Next, the
Thereby, a plurality of
Here, examples of the etchant include hydrofluoric acid. Note that not only wet etching but also dry etching may be used.
続いて、凹部26内に樹脂を充填する樹脂層形成工程(充填層形成工程)を行う。凹部26が形成されたマザー基板41の上面に液体状の熱硬化樹脂材料を滴下し、スピンコーティング法を用いて塗布する(図2(e))。このとき、凹部26がマザー基板41のほぼ全面に形成されており、隣り合う2つの凹部群領域41aが接していると共に、ダミー凹部群領域41bとこれと隣り合う凹部群領域41aとが接している。このため、隣り合う凹部群領域41aの間や凹部群領域41aとダミー凹部群領域41bとの間に凹部26の非形成領域による段差が発生しない。そして、マザー基板41に凹部26の非形成領域による段差が形成されないため、凹部群領域41aの中央部と縁部とにおいて上面に塗布される熱硬化樹脂材料の体積の差が小さくなる。したがって、塗布した熱硬化樹脂材料の上面が平坦化される。
Subsequently, a resin layer forming step (filling layer forming step) for filling the
次に、熱硬化樹脂材料が塗布されたマザー基板41を加熱し、熱硬化樹脂材料を硬化する。このとき、凹部群領域41aの中央部と縁部とにおいて上面に塗布された熱硬化樹脂材料の体積差が小さいため、熱硬化樹脂材料に硬化収縮が発生しても、この収縮の影響が軽減される。これにより、マザー基板41の凹部26を充填する樹脂層(充填層)44が形成される。この樹脂層44によってレンズ層22が構成される。この後、レンズ層22の上面に、遮光膜23及び対向電極24を形成する。
Next, the
一方、マザー基板41と同様に、例えばガラスなどの透光性材料で構成されたマザー基板(図示略)の表面に、画素電極32や配向膜33、TFT素子、データ線(図示略)や走査線(図示略)などの各種信号線を形成する。ここで、このマザー基板は、切り分けることによって素子基板12を構成する基板本体31が複数形成されるマザー基板である。
On the other hand, similarly to the
続いて、マザー基板41と画素電極32などが形成されたマザー基板とをシール材13を用いて貼り合せる。ここでは、マザー基板41に形成された各凹部群領域41aの内側にシール材13を塗布し、マザー基板41に形成されたアライメントマーク41cと画素電極32などが形成されたマザー基板に形成されたアライメントマーク(図示略)とを用いて位置合わせを行いながら、マザー基板41と画素電極32などが形成されたマザー基板とを貼り合せて液晶層14を封入する。
その後、マザー基板41と画素電極32などが形成されたマザー基板とを同時に切断する切断工程を行う。ここでは、ダイシングによってマザー基板41と画素電極32などが形成されたマザー基板とを同時に切断する。以上のようにして、図1に示すような光変調装置1を複数製造する。
Subsequently, the
Thereafter, a cutting process for simultaneously cutting the
[電子機器]
そして、上述した光変調装置1は、例えば図4に示すようなプロジェクタ100のライトバルブとして用いられる。ここで、図4は、プロジェクタの概略構成図である。
このプロジェクタ100は、図4に示すように、光源101と、ダイクロイックミラー102、103と、本発明の液晶装置1からなる赤色光用光変調手段104、緑色光用光変調手段105及び青色光用光変調手段106と、導光手段107と、反射ミラー110〜112と、クロスダイクロイックプリズム113と、投射レンズ114とを備えている。そして、プロジェクタ100から出射したカラー画像光は、スクリーン115上に投影される。
[Electronics]
The light modulation device 1 described above is used, for example, as a light valve of a
As shown in FIG. 4, the
光源101は、メタルハライドなどのランプ101aと、ランプ101aの光を反射するリフレクタ101bとを備えている。
ダイクロイックミラー102は、光源101からの白色光に含まれる赤色光を透過させると共に、緑色光と青色光とを反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー103は、ダイクロイックミラー102で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。
The
The
赤色光用光変調手段104は、ダイクロイックミラー102を透過した赤色光が入射され、入射した赤色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。また、緑色光用光変調手段105は、ダイクロイックミラー103で反射された緑色光が入射され、入射した緑色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。そして、青色光用光変調手段106は、ダイクロイックミラー103を透過した青色光が入射され、入射した青色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。
The light modulation means 104 for red light is configured to receive red light transmitted through the
導光手段107は、入射レンズ107aとリレーレンズ107bと出射レンズ107cとによって構成されており、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。
反射ミラー110は、ダイクロイックミラー102を透過した赤色光を赤色光用光変調手段104に向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー111は、ダイクロイックミラー103及び入射レンズ107aを透過した青色光をリレーレンズ107bに向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー112は、リレーレンズ107bを出射した青色光を出射レンズ107cに向けて反射する構成となっている。
The
The
クロスダイクロイックプリズム113は、4つの直角プリズムを貼り合わせることによって構成されており、その界面には赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とがX字状に形成されている。これら誘電体多層膜により3つの色の光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。
投射レンズ114は、クロスダイクロイックプリズム113によって合成されたカラー画像を拡大してスクリーン115上に投影する構成となっている。
The cross
The
以上のような対向基板11の製造方法、光変調装置1の製造方法及び光変調装置1によれば、凹部群領域41aを互いに隣接して形成することにより、樹脂層44の上面の平坦性が向上する。これにより、熱硬化樹脂材料の塗布後に樹脂層44の上面を平坦化するためのカバーガラスを設ける必要がなくなる。
ここで、凹部群領域41aを平面状に配置すると共に、マザー基板41の縁部にダミー凹部群領域41bを配置することで、樹脂層44の上面の平坦性をより向上させることができる。
また、アライメントマーク41cを形成することにより、マザー基板41と切り分けることによって素子基板12となるマザー基板とを貼り合せる際の位置合わせが容易になる。
According to the manufacturing method of the counter substrate 11, the manufacturing method of the light modulation device 1, and the light modulation device 1 as described above, the flatness of the upper surface of the
Here, by disposing the
Further, by forming the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、凹部が形成されたマザー基板上にスピンコーティング法を用いて樹脂層を形成しているが、シート状の熱硬化樹脂材料をマザー基板に対して熱圧着させるなど、他の方法により樹脂層を形成してもよい。
また、熱硬化樹脂材料を用いているが、紫外線硬化樹脂など、他のエネルギーを与えることによって硬化する樹脂材料を用いてもよく、無機材料を用いてもよい。
そして、凹部群領域をマトリックス状に配置しているが、他の配置であってもよい。また、凹部群領域において樹脂層の上面の平坦性が維持されれば、ダミー凹部群領域を配置しなくてもよい。
さらに、マザー基板にアライメントマークを形成しているが、マザー基板上に形成される遮光膜などを用いてアライメントマークを形成してもよい。また、アライメントマークを形成しなくてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, the resin layer is formed on the mother substrate with the recesses by using a spin coating method, but the resin layer is formed by other methods such as thermocompression bonding a sheet-like thermosetting resin material to the mother substrate. May be formed.
In addition, although a thermosetting resin material is used, a resin material that is cured by applying other energy, such as an ultraviolet curable resin, or an inorganic material may be used.
And although the recessed part group area | region is arrange | positioned at matrix form, other arrangement | positioning may be sufficient. Further, if the flatness of the upper surface of the resin layer is maintained in the recess group region, the dummy recess group region may not be disposed.
Furthermore, although the alignment mark is formed on the mother substrate, the alignment mark may be formed using a light shielding film or the like formed on the mother substrate. Further, the alignment mark need not be formed.
また、両マザー基板を貼り合せた後に切り分けることによって光変調装置を製造しているが、両マザー基板をそれぞれ切り分けた後にここの基板を貼り合せることによって光変調装置を製造してもよい。
そして、マイクロレンズアレイ基板が、光変調装置の一方の基板を構成しているが、他の装置の光学部材として用いられてもよい。
In addition, the light modulation device is manufactured by cutting the two mother substrates and then separating them. However, the light modulation device may be manufactured by cutting the two mother substrates and bonding the substrates.
The microlens array substrate constitutes one substrate of the light modulation device, but may be used as an optical member of another device.
1 光変調装置、11 対向基板(一方の基板、マイクロレンズアレイ基板)、12 素子基板(他方の基板)、14 液晶層、26 凹部、27 レンズ部、41 マザー基板(基板)、41a 凹部群領域、41b ダミー凹部群領域、41c アライメントマーク、44 樹脂層(充填層) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light modulation device, 11 Counter substrate (one board | substrate, microlens array board | substrate), 12 Element board | substrate (the other board | substrate), 14 Liquid crystal layer, 26 Recessed part, 27 Lens part, 41 Mother board | substrate (board | substrate), 41a Recessed group area | region , 41b dummy recess group region, 41c alignment mark, 44 resin layer (filling layer)
Claims (9)
前記基板に、複数の凹部を有する凹部群領域を複数形成する凹部形成工程と、
前記基板上に、前記凹部を充填する充填層を設けて前記レンズ部を形成する充填層形成工程と、
前記基板を前記凹部群領域ごとに切断する切断工程とを備え、
前記凹部群領域が、隣り合う他の前記凹部群領域と接していることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 A method of manufacturing a microlens array substrate having a plurality of lens portions arranged in a plane,
A recess forming step of forming a plurality of recess group regions having a plurality of recesses on the substrate;
On the substrate, a filling layer forming step of forming the lens portion by providing a filling layer filling the concave portion;
A cutting step of cutting the substrate for each of the recess group regions,
The method of manufacturing a microlens array substrate, wherein the recess group region is in contact with another adjacent recess group region.
該一方の基板が、複数のレンズ部を有する光変調装置の製造方法であって、
マザー基板に、複数の凹部を有する凹部群領域を複数形成する凹部形成工程と、
前記凹部内を充填する充填層を設けて前記レンズ部を形成する樹脂層形成工程と、
前記マザー基板を前記凹部群領域ごとに切断して前記一方の基板を形成する切断工程とを備え、
前記凹部群領域が、隣り合う他の前記凹部群領域と接していることを特徴とする光変調装置の製造方法。 A liquid crystal layer, and a pair of substrates disposed to face each other through the liquid crystal layer,
The one substrate is a method of manufacturing a light modulation device having a plurality of lens portions,
A recess forming step of forming a plurality of recess group regions having a plurality of recesses on the mother substrate;
A resin layer forming step of forming the lens portion by providing a filling layer filling the concave portion;
A cutting step of cutting the mother substrate for each of the recess group regions to form the one substrate,
The method for manufacturing a light modulation device, wherein the concave group region is in contact with another adjacent concave group region.
該一方の基板が、複数のレンズ部を有する光変調装置の製造方法であって、
前記複数のレンズ部が、前記一方の基板の全面に形成されていることを特徴とする光変調装置。 A liquid crystal layer, and a pair of substrates disposed to face each other through the liquid crystal layer,
The one substrate is a method of manufacturing a light modulation device having a plurality of lens portions,
The light modulation device, wherein the plurality of lens portions are formed on the entire surface of the one substrate.
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