JP4069552B2 - マイクロレンズ基板 - Google Patents

マイクロレンズ基板 Download PDF

Info

Publication number
JP4069552B2
JP4069552B2 JP21711899A JP21711899A JP4069552B2 JP 4069552 B2 JP4069552 B2 JP 4069552B2 JP 21711899 A JP21711899 A JP 21711899A JP 21711899 A JP21711899 A JP 21711899A JP 4069552 B2 JP4069552 B2 JP 4069552B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
liquid crystal
microlens
pseudo
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21711899A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001042105A (ja
Inventor
信雄 清水
秀人 山下
真一 四谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP21711899A priority Critical patent/JP4069552B2/ja
Publication of JP2001042105A publication Critical patent/JP2001042105A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4069552B2 publication Critical patent/JP4069552B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

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、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900は、多数の凹部906が設けられたガラス基板902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902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)〜(15)の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。
【0018】
(5) 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)または(4)に記載のマイクロレンズ基板。
【0019】
(6) 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(5)のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【0020】
(7) 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(6)のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【0021】
(8) 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(7)のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【0022】
(9) 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(8)のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【0023】
(10) 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ΔNとしたとき、該ΔN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(9)のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【0024】
(11) 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。
【0025】
(12) 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。
【0026】
(13) 上記(11)または(12)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。
【0027】
(14) 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(11)または(12)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。
【0028】
(15) 上記(13)または(14)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。
【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909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909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、472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1A(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。
【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、1B、1C、1D、1E、1Fおよび1Gでは、擬似凹部41、42、43、44、45、46、471および472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、44、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、10、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1A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1B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1C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1D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、1C、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1E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10〜1000μm程度とされ、より好ましくは20〜150μm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】
▲1▼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、CVD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】
▲2▼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】
▲3▼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】
▲4▼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】
▲5▼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】
▲6▼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】
▲7▼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▲4▼と▲5▼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▲3▼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、43および45を形成すると(前記工程▲3▼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1B、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1E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▲3▼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▲3▼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172に対応する複数(多数)の薄膜トランジスタ(TFT)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12、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11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TFT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TFT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)22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21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20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309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212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320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
17 TFT基板
171 ガラス基板
172 画素電極
173 薄膜トランジスタ
175 TFT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

Claims (1)

  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、前記第一基板の前記凹部が設けられた領域の周囲に、前記凹部より体積が小さく、前記マイクロレンズとして使用されない複数の擬似凹部が形成され、前記第一基板の前記擬似凹部の周囲に前記第一基板の本来の厚みが保持された領域を有し、前記擬似凹部の配設密度が、前記凹部が設けられた領域から周囲に向かって小さくなる部位が、部分的に設けられていることを特徴とするマイクロレンズ基板。
JP21711899A 1999-07-30 1999-07-30 マイクロレンズ基板 Expired - Fee Related JP4069552B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21711899A JP4069552B2 (ja) 1999-07-30 1999-07-30 マイクロレンズ基板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21711899A JP4069552B2 (ja) 1999-07-30 1999-07-30 マイクロレンズ基板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001042105A JP2001042105A (ja) 2001-02-16
JP4069552B2 true JP4069552B2 (ja) 2008-04-02

Family

ID=16699147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21711899A Expired - Fee Related JP4069552B2 (ja) 1999-07-30 1999-07-30 マイクロレンズ基板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4069552B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3544349B2 (ja) * 2000-09-27 2004-07-21 シャープ株式会社 液晶表示装置
WO2005093466A1 (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Sony Corporation マイクロレンズアレイ基板及びその製造方法
JP4496824B2 (ja) * 2004-04-01 2010-07-07 ソニー株式会社 マイクロレンズアレイ基板、tft基板、液晶パネル、液晶プロジェクタ、表示装置、照明装置、及びマイクロレンズアレイ基板の製造方法
JP5469309B2 (ja) * 2008-03-07 2014-04-16 リコー光学株式会社 液晶パネル用の対向基板・マイクロレンズアレイ基板
JP2010002925A (ja) * 2009-09-28 2010-01-07 Sony Corp マイクロレンズアレイ基板とその製造方法、及び液晶パネル、液晶プロジェクタ、表示装置、照明装置
JP6175761B2 (ja) 2012-12-03 2017-08-09 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
JP6092756B2 (ja) * 2013-11-20 2017-03-08 アルプス電気株式会社 レンズの製造方法
JP2016151735A (ja) * 2015-02-19 2016-08-22 セイコーエプソン株式会社 レンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器、並びにレンズアレイ基板の製造方法
JP6891945B2 (ja) * 2019-12-11 2021-06-18 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置および電子機器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2542632B2 (ja) * 1987-09-04 1996-10-09 富士通株式会社 マイクロレンズ・アレイの製造方法
JPH08271878A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Nippon Sheet Glass Co Ltd 平板マイクロレンズアレイを用いた液晶表示装置
JPH0990360A (ja) * 1995-09-22 1997-04-04 Nippon Sheet Glass Co Ltd 平板型マイクロレンズアレイの製造方法及びこの平板型マイクロレンズアレイを用いた液晶表示素子の製造方法
JPH09292502A (ja) * 1996-04-24 1997-11-11 Nippon Sheet Glass Co Ltd 平板型マイクロレンズ
JPH11123771A (ja) * 1997-10-22 1999-05-11 Micro Opt:Kk 平板型マイクロレンズアレイ製造用スタンパ及び平板型マイクロレンズアレイの製造方法
JP3570194B2 (ja) * 1998-01-19 2004-09-29 セイコーエプソン株式会社 液晶装置、それを用いた電子機器及び液晶装置の製造方法
JP2000275405A (ja) * 1999-03-29 2000-10-06 Canon Inc マイクロ構造体アレイの作製方法、マイクロレンズアレイ用金型の作製方法、及びこれを用いたマイクロレンズアレイの作製方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001042105A (ja) 2001-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3826720B2 (ja) マイクロレンズ基板の製造方法およびマイクロレンズ基板
US7609342B2 (en) Liquid crystal display for enhancing reflection and method of manufacturing the same
JP6175761B2 (ja) 電気光学装置及び電子機器
US10241363B2 (en) Lens array substrate, method of manufacturing lens array substrate, electro-optical device, and electronic apparatus
JP6111601B2 (ja) マイクロレンズアレイ基板、マイクロレンズアレイ基板の製造方法、電気光学装置、および電子機器
JP2004070282A (ja) マイクロレンズの製造方法、マイクロレンズ、マイクロレンズアレイ板、電気光学装置及び電子機器
JP2018072757A (ja) マイクロレンズアレイ基板およびその製造方法、電気光学装置およびその製造方法、ならびに電子機器
KR100658077B1 (ko) 액정표시장치
JP2016151735A (ja) レンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器、並びにレンズアレイ基板の製造方法
JP4069552B2 (ja) マイクロレンズ基板
JP6111600B2 (ja) マイクロレンズアレイ基板の製造方法
JP2017120445A (ja) マイクロレンズアレイ基板、マイクロレンズアレイ基板の製造方法、電気光学装置、および電子機器
JP2015049468A (ja) マイクロレンズアレイ基板の製造方法、電気光学装置の製造方法
JP2008209860A (ja) 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
JP2016224459A (ja) マイクロレンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器
JP3529900B2 (ja) 反射型液晶表示装置およびそれを用いた表示装置
JP3799867B2 (ja) マイクロレンズ用凹部付き基板、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
JPH0212224A (ja) 液晶表示装置
KR20040091299A (ko) 투과율이 향상된 액정 디스플레이 패널 및 액정 프로젝터
JP2000284103A (ja) 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
JP2001141909A (ja) 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
JP2004070283A (ja) マイクロレンズの製造方法、マイクロレンズ、マイクロレンズアレイ板、電気光学装置及び電子機器
JP2000258609A (ja) 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
JP2001021876A (ja) マイクロレンズ用凹部付き基板、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
JP2001033602A (ja) 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

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070220

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070807

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080107

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110125

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110125

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120125

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120125

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130125

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130125

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140125

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees