JPH0283525A - レンズアレイの製造方法 - Google Patents
レンズアレイの製造方法Info
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- JPH0283525A JPH0283525A JP63236814A JP23681488A JPH0283525A JP H0283525 A JPH0283525 A JP H0283525A JP 63236814 A JP63236814 A JP 63236814A JP 23681488 A JP23681488 A JP 23681488A JP H0283525 A JPH0283525 A JP H0283525A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、透過型表示装置と組み合わせて用いるレンズ
アレイの製造方法に関する。
アレイの製造方法に関する。
近年、高品位な画像表示が可能な液晶表示素子として薄
膜トランジスターなどを用いた能動スイッチング型の液
晶表示素子が盛んに開発されている。このタイプの表示
素子では個々の画素を直接制御できるため高品位な画像
表示が可能な反面、各画素の周辺部にトランジスタなど
の駆動素子及び回路を作り込む必要があるため、パネル
面積に対する液晶の表示面積の割合すなわち開口率が低
下する（第２図）。そのため、例えば特開昭５７−１５
７２１５にあるように液晶表示素子の入射側にマイクロ
レンズより成るレンズアレイ体を配置し、各マイクロレ
ンズにより入射光を集光し液晶画素開口部に導くことに
より、見かけの開口率を高め明るい画像表示を得る試み
が行なわれている（第５図）。
膜トランジスターなどを用いた能動スイッチング型の液
晶表示素子が盛んに開発されている。このタイプの表示
素子では個々の画素を直接制御できるため高品位な画像
表示が可能な反面、各画素の周辺部にトランジスタなど
の駆動素子及び回路を作り込む必要があるため、パネル
面積に対する液晶の表示面積の割合すなわち開口率が低
下する（第２図）。そのため、例えば特開昭５７−１５
７２１５にあるように液晶表示素子の入射側にマイクロ
レンズより成るレンズアレイ体を配置し、各マイクロレ
ンズにより入射光を集光し液晶画素開口部に導くことに
より、見かけの開口率を高め明るい画像表示を得る試み
が行なわれている（第５図）。
一般の液晶表示素子では液晶層の厚みに比べ表示パネル
のガラス部分の厚みが非常に大きいことから、液晶表示
パネルを構成した後に、レンズアレイ体を設置するとい
う工程がとられる。その場合画素開口部とマイクロレン
ズとを１＝ １に対応させ、なおかつマイクロレンズに
よる像を画素開口部に収めることが必要となるが、その
際のレンズアレイ体と液晶表示素子の位置合わせが非常
に難しいという問題点を有していた。さらに、従来の開
発例（例えば特開昭５７−１５７２１５．特開昭６０−
１６５６２４等）にある様に用いられるレンズ体の形状
は、一般に円形または蒲鉾状のレンチキュラー型である
。第２図に代表的な開口部形状の一例を示すが、このよ
うな開口部形状に対して円形レンズを用いても見かけの
開口率をそれほど上げられないことがわかる。つまり、
実際の画素開口部形状が必ずしも円形あるいは矩形でな
いことを考えると、上記レンズ形状は理想的なものとは
言えず、開口部形状に対してレンズ形状が最適化されて
いないという問題点を有していた。
のガラス部分の厚みが非常に大きいことから、液晶表示
パネルを構成した後に、レンズアレイ体を設置するとい
う工程がとられる。その場合画素開口部とマイクロレン
ズとを１＝ １に対応させ、なおかつマイクロレンズに
よる像を画素開口部に収めることが必要となるが、その
際のレンズアレイ体と液晶表示素子の位置合わせが非常
に難しいという問題点を有していた。さらに、従来の開
発例（例えば特開昭５７−１５７２１５．特開昭６０−
１６５６２４等）にある様に用いられるレンズ体の形状
は、一般に円形または蒲鉾状のレンチキュラー型である
。第２図に代表的な開口部形状の一例を示すが、このよ
うな開口部形状に対して円形レンズを用いても見かけの
開口率をそれほど上げられないことがわかる。つまり、
実際の画素開口部形状が必ずしも円形あるいは矩形でな
いことを考えると、上記レンズ形状は理想的なものとは
言えず、開口部形状に対してレンズ形状が最適化されて
いないという問題点を有していた。
そこで本発明は以上のような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、より集光性を高めるために画
素開口部によく対応した形状のマイクロレンズ体を形成
し、なおかつ表示パネルへの設置時に位置合わせを容易
に行い得るレンズアレイ体の製造方法を提供することに
ある。
その目的とするところは、より集光性を高めるために画
素開口部によく対応した形状のマイクロレンズ体を形成
し、なおかつ表示パネルへの設置時に位置合わせを容易
に行い得るレンズアレイ体の製造方法を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために本発明のレンズアレイの製造
方法は、アクティブマトリックス型液晶表示素子に組み
合わせて用いるレンズアレイの製造方法において、該ア
クティブマトリックス型液晶表示素子の能動スイッチン
グ素子保護用遮光体をレンズアレイ形成用パターンマス
クとして用いたことを特徴とする。レンズアレイの製造
方法は種々存在するが、本発明は感光性の有機樹脂材料
を用いて、照射光の有無あるいはその強度に応じて透明
樹脂レンズを作り込む製造方法の場合に、最も適用しや
すいと言える。
方法は、アクティブマトリックス型液晶表示素子に組み
合わせて用いるレンズアレイの製造方法において、該ア
クティブマトリックス型液晶表示素子の能動スイッチン
グ素子保護用遮光体をレンズアレイ形成用パターンマス
クとして用いたことを特徴とする。レンズアレイの製造
方法は種々存在するが、本発明は感光性の有機樹脂材料
を用いて、照射光の有無あるいはその強度に応じて透明
樹脂レンズを作り込む製造方法の場合に、最も適用しや
すいと言える。
以下、実施例に基付き本発明の詳細な説明する。
但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない
。
。
［実施例１］
第５図にアクティブマトリックス型液晶表示素子の構成
断面図を、第２図に画素開口部の平面形状を示す。ニッ
ケル膜より成る遮光層２５ 、５５は能動スイッチング
素子２４ 、５３を強い光から保護し、トランジスター
特性の向上及び誤動作を防止する働きをしている。従っ
て、第５図及び第２図にあるように、実際に光が通りえ
る遮光層の開口部２５は液晶の開口部２３よりも小さく
、また形状的にも円形や単純な矩形ではない場合がほと
んどである。
断面図を、第２図に画素開口部の平面形状を示す。ニッ
ケル膜より成る遮光層２５ 、５５は能動スイッチング
素子２４ 、５３を強い光から保護し、トランジスター
特性の向上及び誤動作を防止する働きをしている。従っ
て、第５図及び第２図にあるように、実際に光が通りえ
る遮光層の開口部２５は液晶の開口部２３よりも小さく
、また形状的にも円形や単純な矩形ではない場合がほと
んどである。
第１図に本発明のレンズアレイの製造方法の概要を示す
。塩化シンナモイル及びポリメチルメタクリレートから
なる感光性有機樹脂材料１４を、予めスピンコード法に
て膜厚２μｍＧ：塗布しておいたガラス基板１５上に、
第２図で示したパターンを有するニッケル膜による遮光
ＪＩ１１２が形成された透明ガラス基板１３をのせ、透
明ガラス基板側から紫外光１１を約１時間照射した後、
大気中１００°Ｃで約１時間熱処理する事により部分的
に凸型の有機レンズを作製した（最大寸法１００μｍ×
８０μｍ）。その後、さらに１５０℃で約２０分間熱処
理して樹脂層のキユアリングを行い、第３図に示すよう
にレンズ周辺部に丸みを持たせた。作製したレンズの平
面形状を第４図に示す。レンズ体の中央部４２は集光性
を示さない平面形状をしており、その周辺部４３のみが
レンズ効果を示す構造となっている。この種のレンズは
明確な焦点を持たないが、この種のレンズに求められる
性能としては、遮光膜で入射光が蹴られることなく液晶
開口部に到達することにあるため、集光性を示さない平
面部分が含まれていても差し支えないといえる。第４図
から分かるようにレンズ形状は第２図に示した液晶表示
素子の開口部形状に対応し、レンズ体の大きさは開口部
より大きくなっている。本レンズにより見かけの開口率
は約１．６倍に向上した。
。塩化シンナモイル及びポリメチルメタクリレートから
なる感光性有機樹脂材料１４を、予めスピンコード法に
て膜厚２μｍＧ：塗布しておいたガラス基板１５上に、
第２図で示したパターンを有するニッケル膜による遮光
ＪＩ１１２が形成された透明ガラス基板１３をのせ、透
明ガラス基板側から紫外光１１を約１時間照射した後、
大気中１００°Ｃで約１時間熱処理する事により部分的
に凸型の有機レンズを作製した（最大寸法１００μｍ×
８０μｍ）。その後、さらに１５０℃で約２０分間熱処
理して樹脂層のキユアリングを行い、第３図に示すよう
にレンズ周辺部に丸みを持たせた。作製したレンズの平
面形状を第４図に示す。レンズ体の中央部４２は集光性
を示さない平面形状をしており、その周辺部４３のみが
レンズ効果を示す構造となっている。この種のレンズは
明確な焦点を持たないが、この種のレンズに求められる
性能としては、遮光膜で入射光が蹴られることなく液晶
開口部に到達することにあるため、集光性を示さない平
面部分が含まれていても差し支えないといえる。第４図
から分かるようにレンズ形状は第２図に示した液晶表示
素子の開口部形状に対応し、レンズ体の大きさは開口部
より大きくなっている。本レンズにより見かけの開口率
は約１．６倍に向上した。
以上のことから、本発明の方法を用いることにより、開
口部形状をよく反映したレンズ体を簡単に作製出来るこ
とがわかる。また、予め遮光膜が形成されているガラス
基板上に位置合わせのマークとなる印を作り込んでおけ
ば、レンズ形成時にそのマークがレンズと同様に写し込
まれるため、レンズアレイを本体の液晶表示素子に取り
付ける際に、位置合わせが非常に容易に行える。
口部形状をよく反映したレンズ体を簡単に作製出来るこ
とがわかる。また、予め遮光膜が形成されているガラス
基板上に位置合わせのマークとなる印を作り込んでおけ
ば、レンズ形成時にそのマークがレンズと同様に写し込
まれるため、レンズアレイを本体の液晶表示素子に取り
付ける際に、位置合わせが非常に容易に行える。
［実施例２］
先の実施例１ではレンズを形成する際に遮光膜が形成さ
れたガラス基板を用いたが、ここではその考えを更に発
展させて液晶を封入する前の液晶表示素子（一般に液晶
セルと呼ぶ）そのものをレンズ形成用パターンマスクと
して用いた例を示す。
れたガラス基板を用いたが、ここではその考えを更に発
展させて液晶を封入する前の液晶表示素子（一般に液晶
セルと呼ぶ）そのものをレンズ形成用パターンマスクと
して用いた例を示す。
先の第５図でレンズアレイを形成する面に感光性の有機
樹脂材料を実施例１と同様に塗布しておき、液晶セルの
背面（レンズアレイを配置しない側）から紫外光を当て
た。その後、実施例１と同様に熱処理を行ない、液晶セ
ルの入射側にレンズアレイを直接作り込んだ。この方法
では実施例１と同様に開口部形状に対応したレンズ体を
形成できるばかりでなく、直接開口部の位置にレンズを
形成できるため、レンズと開口部の位置合わせが本質的
に不要となり、高精度でレンズを作り込むことが可能と
なる。最後に液晶を封入して液晶表示素子を完成させた
。この液晶表示素子ではマイクロレンズアレイを配置し
ない同型の表示素子に比べて透過光量が約１．５倍に向
上していた。
樹脂材料を実施例１と同様に塗布しておき、液晶セルの
背面（レンズアレイを配置しない側）から紫外光を当て
た。その後、実施例１と同様に熱処理を行ない、液晶セ
ルの入射側にレンズアレイを直接作り込んだ。この方法
では実施例１と同様に開口部形状に対応したレンズ体を
形成できるばかりでなく、直接開口部の位置にレンズを
形成できるため、レンズと開口部の位置合わせが本質的
に不要となり、高精度でレンズを作り込むことが可能と
なる。最後に液晶を封入して液晶表示素子を完成させた
。この液晶表示素子ではマイクロレンズアレイを配置し
ない同型の表示素子に比べて透過光量が約１．５倍に向
上していた。
以上説明したように、本発明のレンズアレイの製造方法
は、光反応を用いて集光用のレンズ体を作り込む際に、
能動スイッチング素子を保護する遮光体をレンズアレイ
形成用パターンマスクとして用い、形成するレンズ形状
及びレンズの位置を規定することにより、開口部形状に
対応した集光レンズが得られるとともに、レンズアレイ
体を液晶表示パネルに取り付ける場合にも精度よくしか
も容易に行なうことができる。更に、実施例２で示した
ように液晶表示パネル自体をレンズアレイ形成用パター
ンマスクとして用いても良く、その場合にはレンズアレ
イを液晶表示パネルに直接形成できることから、レンズ
の位置精度を更に上げることが可能となる。また、レン
ズアレイ作成用のパターンマスクを新たに作製する必要
がないことから低コスト化がはかれる。
は、光反応を用いて集光用のレンズ体を作り込む際に、
能動スイッチング素子を保護する遮光体をレンズアレイ
形成用パターンマスクとして用い、形成するレンズ形状
及びレンズの位置を規定することにより、開口部形状に
対応した集光レンズが得られるとともに、レンズアレイ
体を液晶表示パネルに取り付ける場合にも精度よくしか
も容易に行なうことができる。更に、実施例２で示した
ように液晶表示パネル自体をレンズアレイ形成用パター
ンマスクとして用いても良く、その場合にはレンズアレ
イを液晶表示パネルに直接形成できることから、レンズ
の位置精度を更に上げることが可能となる。また、レン
ズアレイ作成用のパターンマスクを新たに作製する必要
がないことから低コスト化がはかれる。
第１図はレンズアレイ炸裂工程の概要を示す図。
第２図はアクティブマトリックス型液晶表示素子の概略
平面図。 第３図はレンズ成形の概要を示す図。 第４図はレンズアレイの概略平面図。 第５図は集光用レンズアレイを備えた液晶表示素子の断
面構成図。 ・光源 ・パターン ・マスク基板 ・感光性樹脂層 ・ガラス基板 ・Ｘライン信号線 ・Ｙライン信号線 ・・画素開口部 ・能動スイッチング素子 ・・遮光膜の開口部 ３１ ・ ３２ ・ ・熱処理後のレンズ形状 ・感光性樹脂の断面形状 ４１ ・ ・集光レンズ ・・マイクロレンズアレイ ・透明ガラス基板 ・・スイッチング素子 ・画素電極 ・・遮光体（遮光層） ・・画素開口部 ・液晶層 ・・入射光 ・・出射光 ／ＩＡ＼
平面図。 第３図はレンズ成形の概要を示す図。 第４図はレンズアレイの概略平面図。 第５図は集光用レンズアレイを備えた液晶表示素子の断
面構成図。 ・光源 ・パターン ・マスク基板 ・感光性樹脂層 ・ガラス基板 ・Ｘライン信号線 ・Ｙライン信号線 ・・画素開口部 ・能動スイッチング素子 ・・遮光膜の開口部 ３１ ・ ３２ ・ ・熱処理後のレンズ形状 ・感光性樹脂の断面形状 ４１ ・ ・集光レンズ ・・マイクロレンズアレイ ・透明ガラス基板 ・・スイッチング素子 ・画素電極 ・・遮光体（遮光層） ・・画素開口部 ・液晶層 ・・入射光 ・・出射光 ／ＩＡ＼
Claims (1)
- アクティブマトリックス型液晶表示素子に組み合わせて
用いるレンズアレイの製造方法において、該アクティブ
マトリックス型液晶表示素子の能動スイッチング素子保
護用遮光体をレンズアレイ形成用パターンマスクとして
用いたことを特徴とするレンズアレイの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236814A JPH0283525A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | レンズアレイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236814A JPH0283525A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | レンズアレイの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283525A true JPH0283525A (ja) | 1990-03-23 |
Family
ID=17006178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63236814A Pending JPH0283525A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | レンズアレイの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0283525A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0495679A2 (en) * | 1991-01-18 | 1992-07-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | A reflective liquid crystal display device and a method for fabricating same |
| TWI447515B (zh) * | 2007-10-11 | 2014-08-01 | Omnivision Tech Inc | 微機電微快門陣列、成像模組及用於形成影像之方法 |
| TWI477893B (zh) * | 2011-07-06 | 2015-03-21 | Univ Nat Cheng Kung | 光罩之製造方法 |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP63236814A patent/JPH0283525A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0495679A2 (en) * | 1991-01-18 | 1992-07-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | A reflective liquid crystal display device and a method for fabricating same |
| US5204765A (en) * | 1991-01-18 | 1993-04-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device having reflector of a substrate, a patterned resin, and a reflective film, and method of making same |
| TWI447515B (zh) * | 2007-10-11 | 2014-08-01 | Omnivision Tech Inc | 微機電微快門陣列、成像模組及用於形成影像之方法 |
| TWI477893B (zh) * | 2011-07-06 | 2015-03-21 | Univ Nat Cheng Kung | 光罩之製造方法 |
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