KR100746681B1 - 마이크로렌즈 기판의 제조 방법, 마이크로렌즈 기판, 액정패널용 대향 기판, 액정 패널 및 투사형 표시 장치 - Google Patents

마이크로렌즈 기판의 제조 방법, 마이크로렌즈 기판, 액정패널용 대향 기판, 액정 패널 및 투사형 표시 장치 Download PDF

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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 광학 특성 및 내구성이 우수한 마이크로렌즈 기판을 용이하게 제조하는 것이 가능한 마이크로렌즈 기판의 제조 방법, 마이크로렌즈 기판, 액정 패널용 대향 기판, 액정 패널 및 투사형 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법은, 복수의 마이크로렌즈를 갖는 마이크로렌즈 기판의 제조 방법으로서, 표면에 상기 마이크로렌즈의 형상에 대응한 형상의 복수개의 오목부(凹部)를 갖는 오목부 부착 기판과, 상기 오목부 부착 기판을 구성하는 재료의 유리 전이점(轉移點)보다도 낮은 유리 전이점의 유리 재료로 구성된 기재를 가열한 상태에서 압접(壓接)하는 압접 공정을 갖고, 상기 압접 공정에서, 상기 오목부 내에 상기 유리 재료를 충전하면서, 상기 오목부 부착 기판과 상기 기재를 접합하는 것을 특징으로 한다. 상기 오목부 부착 기판의 굴절률과, 상기 유리 재료의 굴절률 차의 절대값이 0.01 이상이다.
마이크로렌즈 기판, 오목부 부착 기판, 유리 기판, 렌즈층

Description

마이크로렌즈 기판의 제조 방법, 마이크로렌즈 기판, 액정 패널용 대향 기판, 액정 패널 및 투사형 표시 장치{A METHOD OF MANUFACTURING A MICROLENS SUBSTRATE, A MICROLENS SUBSTRATE, AN OPPOSED SUBSTRATE FOR A LIQUID CRYSTAL PANEL, A LIQUID CRYSTAL PANEL AND A PROJECTION TYPE DISPLAY APPARATUS}
도 1은 본 발명의 액정 패널용 대향 기판을 나타낸 모식적인 종단면도.
도 2는 본 발명의 마이크로렌즈 기판을 구성하는 오목부 부착 기판의 제조 방법을 나타낸 모식적인 종단면도.
도 3은 본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법을 나타낸 모식적인 종단면도.
도 4는 본 발명의 액정 패널용 대향 기판의 제조 방법을 나타낸 모식적인 종단면도.
도 5는 본 발명의 액정 패널을 나타낸 모식적인 종단면도.
도 6은 본 발명의 투사형 표시 장치의 광학계를 모식적으로 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 액정 패널용 대향 기판 101 : 오목부 부착 기판
102 : 렌즈층 102' : 유리 기판
103 : 평탄부 3 : 오목부
5 : 유리 기판 6 : 마스크
6' : 마스크 형성용 막 61 : 초기 구멍
8 : 마이크로렌즈 10 : 마이크로렌즈 기판
11 : 블랙 매트릭스 111 : 개구
12 : 투명 도전막 16 : 액정 패널
17 : TFT 기판 171 : 유리 기판
172 : 화소 전극 173 : 박막트랜지스터
18 : 액정층 70 : 광학 블록
71 : 다이크로익 프리즘 711, 712 : 다이크로익 미러면
713∼715 : 면 716 : 출사면
72 : 투사 렌즈 73 : 표시 유닛
74∼76 : 액정 라이트 밸브 300 : 투사형 표시 장치
301 : 광원
302, 303 : 인티그레이터 렌즈(integrator lens)
304, 306, 309 : 미러
305, 307, 308 : 다이크로익 미러(dichroic mirror)
310∼314 : 집광 렌즈 320 : 스크린
본 발명은 마이크로렌즈 기판의 제조 방법, 마이크로렌즈 기판, 액정 패널용 대향 기판, 액정 패널 및 투사형 표시 장치에 관한 것이다.
스크린 위에 화상을 투영하는 투사형 표시 장치가 알려져 있다.
이러한 투사형 표시 장치에서는, 그 화상 형성에 주로 액정 패널(액정 광셔터)이 사용되고 있다.
이 액정 패널은, 예를 들어 각 화소를 제어하는 박막트랜지스터(TFT)와 화소 전극을 갖는 액정 구동 기판(TFT 기판)과, 블랙 매트릭스나 공통 전극 등을 갖는 액정 패널용 대향 기판이 액정층을 통하여 접합된 구성으로 되어 있다.
이러한 구성의 액정 패널(TFT 액정 패널)에서는 액정 패널용 대향 기판의 화소로 되는 부분 이외의 부분에 블랙 매트릭스가 형성되어 있기 때문에, 액정 패널을 투과하는 광의 영역은 제한된다. 이 때문에, 광 투과율이 저하된다.
이러한 광 투과율을 향상시키기 위해, 액정 패널용 대향 기판에는 각 화소에 대응하는 위치에 다수의 미소한 마이크로렌즈가 설치된 것이 알려져 있다. 이것에 의해, 액정 패널용 대향 기판을 투과하는 광은 블랙 매트릭스에 형성된 개구에 집광(集光)되고, 광 투과율이 향상된다.
이러한 마이크로 렌즈를 형성하는 방법으로서, 예를 들어 복수의 마이크로렌즈 형성용 오목부(凹部)를 갖는 오목부 부착 기판에 미경화(未硬化)의 광경화성 수지를 공급하여, 평활한 투명 기판(커버 유리)을 접합하고, 가압·밀착시켜며, 그 후, 수지를 경화시키는 방법, 소위 2P법이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본국 공개특허2001-92365호 공보
그러나, 이러한 기술에서는, 마이크로렌즈 기판의 형성에 수지 재료를 사용하기 때문에, 충분한 내구성을 갖는 마이크로렌즈 기판을 얻는 것이 곤란했다. 특히, 2P법에 의해 사용되는 광경화성 수지는 단파장의 광에 의한 수지 재료의 열화 등이 생기기 쉽기 때문에, 충분한 내광성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 광경화성 수지로 구성된 수지층과, 커버 유리와, 오목부 부착 기판의 3개의 부재를 사용하여 마이크로렌즈 기판을 형성하기 때문에, 열팽창률의 차이에 의해 왜곡 등이 생기기 쉽고, 그 결과, 광학 특성 등의 특성 저하기 생길 가능성이 있다. 예를 들어, 커버 유리의 위치 맞춤 등의 공정이 필요해져, 제조 공정이 번잡했다. 또한, 최적의 광로(光路) 길이를 내기 위해 커버 유리 연마를 행한 경우, 연마에 의한 오염 등이 생기기 때문에, 과도한 세정 공정도 필요해지지만, 이러한 세정을 행함으로써, 수지층을 구성하는 수지 재료의 열화 등이 생길 가능성이 있었다. 그 결과, 품질이 저하되고, 제조 수율 저하가 생길 가능성이 있었다.
본 발명의 목적은 광학 특성 및 내구성이 우수한 마이크로렌즈 기판을 용이하게 제조하는 것이 가능한 마이크로렌즈 기판의 제조 방법, 마이크로렌즈 기판, 액정 패널용 대향 기판, 액정 패널 및 투사형 표시 장치를 제공함에 있다.
이러한 목적은 하기 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법은, 복수의 마이크로렌즈를 갖는 마이크로렌즈 기판의 제조 방법으로서, 표면에 상기 마이크로렌즈의 형상에 대응한 형상의 복수개의 오목부를 갖는 오목부 부착 기판과, 상기 오목부 부착 기판을 구성하는 재료의 유리 전이점보다도 낮은 유리 전이점의 유리 재료로 구성된 기재를 가열한 상태에서 압접(壓接)하는 압접 공정을 갖고, 상기 압접 공정에서, 상기 오목부 내에 상기 유리 재료를 충전하면서, 상기 오목부 부착 기판과 상기 기재를 접합하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 광학 특성 및 내구성이 우수한 마이크로렌즈 기판을 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법에서는, 상기 오목부 부착 기판의 굴절률과, 상기 유리 재료의 굴절률 차의 절대값이 0.01 이상인 것이 바람직하다.
이것에 의해, 마이크로렌즈의 광학 특성을 보다 적합한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법에서는, 상기 가열은 상기 유리 재료의 유리 전이점 이상, 상기 오목부 부착 기판을 구성하는 재료의 유리 전이점 이하의 온도에서 행하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 오목부 내에 기재를 구성하는 유리 재료를 충전할 때에, 오목부에 손상을 주는 것을 충분히 방지하면서, 오목부 내에 보다 확실하게 유리 재료를 충전할 수 있다.
본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법에서는, 상기 유리 재료의 유리 전이점을 Tg1[℃], 상기 오목부 부착 기판을 구성하는 재료의 유리 전이점을 Tg2[℃] 로 했을 때, Tg2-Tg1≥50의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 오목부 내에 기재를 구성하는 유리 재료를 충전할 때에, 오목부에 손상을 주는 것을 방지하면서, 오목부 내에 유리 재료를 보다 확실하게 충전할 수 있다.
본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법에서는, 상기 압접은 감압 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 오목부 내에 유리 재료를 충전할 때에, 오목부 부착 기판의 오목부에 손상을 주는 것을 방지하면서, 오목부 내에 충전되는 유리 재료에 기포가 들어가는 것을 방지하고, 오목부 내에 보다 확실하게 유리 재료를 충전할 수 있다.
본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법에서는, 상기 압접 공정 전의 상기 기재의 두께를 T1[㎜], 상기 압접 공정 후의 상기 기재의 상기 오목부 부착 기판과의 접합면에서의 평탄부로부터, 상기 접합면과는 반대 측의 면까지의 두께를 T2[㎜]로 했을 때, 0.5≤T2/T1≤0.95의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 오목부 부착 기판의 오목부에 손상을 주는 것을 방지하면서, 오목부 내에 보다 확실하게 유리 재료를 충전할 수 있다.
본 발명의 마이크로렌즈 기판은 본 발명의 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 내구성이 우수한 마이크로렌즈 기판을 제공할 수 있다.
본 발명의 액정 패널용 대향 기판은 본 발명의 마이크로렌즈 기판을 구비한 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 내구성이 우수한 액정 패널용 대향 기판을 제공할 수 있다.
본 발명의 액정 패널은 본 발명의 액정 패널용 대향 기판을 구비한 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 내구성이 우수한 액정 패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 액정 패널, 화소 전극을 구비한 액정 구동 기판과, 상기 액정 구동 기판에 접합된 본 발명의 액정 패널용 대향 기판과, 상기 액정 구동 기판과 상기 액정 패널용 대향 기판의 공극(空隙)에 봉입(封入)된 액정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 내구성이 우수한 액정 패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 액정 패널에서는, 상기 액정 구동 기판은 매트릭스 형상으로 배열 설치된 상기 화소 전극과, 상기 화소 전극에 접속된 박막트랜지스터를 갖는 TFT 기판인 것이 바람직하다.
이것에 의해, 내구성이 우수한 액정 패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 투사형 표시 장치는, 본 발명의 액정 패널을 구비한 라이트밸브를 갖고, 상기 라이트밸브를 적어도 1개 사용하여 화상을 투사하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 내구성이 우수한 투사형 표시 장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부 도면에 나타낸 바람직한 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 액정 패널용 대향 기판을 나타낸 모식적인 종단면도, 도 2는 본 발명의 마이크로렌즈 기판을 구성하는 오목부 부착 기판의 제조 방법을 나타낸 모식적인 종단면도, 도 3은 본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법을 나타낸 모식적인 종단면도이다.
우선, 본 발명의 액정 패널용 대향 기판에 대해서 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 액정 패널용 대향 기판(1)은 마이크로렌즈 기판(10)과, 이러한 마이크로렌즈 기판(10) 위에 형성되어, 복수(다수)의 개구(111)를 갖는 블랙 매트릭스(11)와, 이러한 마이크로렌즈 기판(10) 위에 블랙 매트릭스(11)를 덮도록 형성된 투명 도전막(12)을 갖고 있다.
마이크로렌즈 기판(10)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 오목부 부착 기판(101)과, 주로 유리 재료로 구성된 렌즈층(102)으로 구성되어 있다.
또한, 오목부 부착 기판(101)은 표면이 복수의 오목부(마이크로렌즈용 오목부)(3)가 형성된 유리 기판(5)으로 되어 있다. 또한, 렌즈층(102)에서는 오목부 부착 기판(101)의 오목부(3)에 충전된 유리 재료에 의해, 마이크로렌즈(8)가 형성되어 있다.
오목부 부착 기판(101)을 구성하는 유리의 굴절률과, 렌즈층(102)을 구성하는 유리 재료의 굴절률 차의 절대값는 0.01 이상인 것이 바람직하고, 0.10 이상인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 마이크로렌즈(8)의 광학 특성을 보다 적합한 것으로 할 수 있다. 또한, 오목부 부착 기판(101) 및 렌즈층(102)의 구성 재료에 대해서는 후에 상술한다.
이 액정 패널용 대향 기판(1)에서는, 차광 기능을 갖는 블랙 매트릭스(11)는 마이크로렌즈(8)의 위치에 대응하도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 마이크로렌즈의 광축(Q)이 블랙 매트릭스(11)에 형성된 개구(111)를 통과하도록, 블랙 매트릭스(11)가 설치되어 있다. 따라서, 액정 패널용 대향 기판(1)에서는, 블랙 매트릭스(11)와 대향하는 면으로부터 입사된 입사광(L)은 마이크로렌즈(8)에서 집광되고, 블랙 매트릭스(11)의 개구(111)를 통과한다. 또한, 투명 도전막(12)은 투명성을 갖는 전극이며, 광을 투과시킨다. 이 때문에, 입사광(L)은, 액정 패널용 대향 기판(1)을 통과할 때에, 광량(光量)의 대폭적인 감쇠(減衰)가 방지된다. 즉, 액정 패널용 대향 기판(1)은 높은 광 투과율을 갖고 있다.
이 액정 패널용 대향 기판(1)에서는, 1개의 마이크로렌즈(8)와 블랙 매트릭스(11)의 1개의 개구(111)가 1화소에 대응하고 있다.
또한, 오목부 부착 기판(101)은 예를 들어 반사 방지층 등의 다른 구성 요소를 갖고 있을 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법의 바람직한 실시예에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
[오목부 부착 기판의 제조]
우선, 본 발명의 마이크로렌즈 기판을 구성하는 오목부 부착 기판의 제조 방법의 일례를 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
우선, 유리 기판(5)을 준비한다.
이 유리 기판(5)은 두께가 균일하며, 휨이나 손상이 없는 것이 적합하게 사 용된다. 또한, 유리 기판(5)은 세정 등에 의해, 그 표면이 청정화되어 있는 것이 바람직하다.
유리 기판(5)의 재료로서는 예를 들어 소다 유리, 결정성 유리, 석영 유리, 납 유리, 칼륨 유리, 붕규산 유리, 무알칼리 유리 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 석영 유리를 사용하는 것이 바람직하다. 석영 유리는 기계적 강도, 내열성이 높고, 또한 선팽창 계수가 매우 낮아 열에 의한 형상 변화가 적기 때문에, 후술하는 바와 같은 마이크로렌즈 기판의 제조 방법에 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 단파장 영역의 투과율도 높아 광 에너지에 의한 열화(劣化)도 거의 없다는 이점(利點)도 있다.
또한, 유리 기판(5)(오목부 부착 기판(101))은 후술하는 유리 기판(102')(렌즈층(102))을 구성하는 유리 재료의 유리 전이점보다도 높은 유리 전이점의 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
유리 기판(5)을 구성하는 재료의 유리 전이점은 구체적으로는 800℃ 이상인 것이 바람직하고, 900~1060℃인 것이 보다 바람직하다. 유리 기판(5)을 구성하는 재료의 유리 전이점이 상기 하한값 미만이면, 후술하는 렌즈층(102)을 구성하는 재료의 종류 등에 따라서는, 최종적으로 얻어지는 마이크로렌즈 기판의 내구성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다.
<1>
도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 준비한 유리 기판(5)의 표면에 마스크 형성용 막(6')을 형성한다(마스크 형성 공정). 이 마스크 형성용 막(6')은 나중의 공 정에서 개구부(초기 구멍)가 형성됨으로써, 마스크로서 기능하는 것이다.
마스크 형성용 막(6')은 레이저광의 조사 등에 의해, 후술하는 초기 구멍(61)을 형성할 수 있는 동시에, 후술하는 에칭 공정에서의 에칭에 대한 내성(耐性)을 갖는 것이 바람직하다. 환언하면, 마스크 형성용 막(6')은 에칭 레이트가 유리 기판과 대략 동일하거나, 또는 유리 기판(5)에 비하여 작아지도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 관점에서는, 이 마스크 형성용 막(6')(마스크(6))을 구성하는 재료로는, 예를 들어 Cr, Au, Ni, Ti, Pt 등의 금속이나 이들로부터 선택되는 2종 이상을 포함하는 합금, 상기 금속의 산화물(금속 산화물), 실리콘, 수지 등을 들 수 있다. 또한, 마스크(6)를 Cr/Au나 산화 크롬/Cr과 같이 상이한 재료로 이루어지는 복수 층의 적층 구조로 할 수도 있다.
마스크 형성용 막(6')의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 마스크 형성용 막(6')을 Cr, Au 등의 금속 재료(합금을 포함함)나 금속 산화물(예를 들어 산화 크롬)로 구성할 경우, 마스크 형성용 막(6')은 예를 들어 증착법이나 스퍼터링법 등에 의해, 적합하게 형성할 수 있다. 또한, 마스크 형성용 막(6')을 실리콘으로 구성할 경우, 마스크 형성용 막(6')은 예를 들어 스퍼터링법이나 CVD법 등에 의해 적합하게 형성할 수 있다.
마스크 형성용 막(6')(마스크(6))의 두께는 마스크 형성용 막(6')을 구성하는 재료에 따라서도 상이하지만, 0.01∼2.0㎛ 정도가 바람직하고, 0.03∼0.2㎛ 정도가 보다 바람직하다. 두께가 상기 하한값 미만이면, 후술하는 초기 구멍 형성 공정에서 형성되는 초기 구멍(61)의 형상이 왜곡될 가능성이 있다. 또한, 후술하는 에칭 공정에서 습식 에칭을 실시할 때에, 유리 기판(5)의 마스크한 부분을 충분히 보호하지 못할 가능성 있다. 한편, 상한값을 초과하면, 후술하는 초기 구멍 형성 공정에서 관통하는 초기 구멍(61)을 형성하는 것이 곤란해지는 것 이외에, 마스크 형성용 막(6')의 구성 재료 등에 따라서는, 마스크 형성용(6')의 내부 응력에 의해 마스크 형성용 막(6')이 박리되기 쉬워지는 경우가 있다.
<2>
다음으로, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 마스크 형성용 막(6')에, 후술하는 에칭 시의 마스크 개구로 되는, 복수개의 초기 구멍(61)을 형성한다(초기 구멍 형성 공정). 이것에 의해, 소정의 개구 패턴을 갖는 마스크(6)가 얻어진다.
초기 구멍(61)은 어떠한 방법에 의해 형성되는 것이어도 상관없지만, 물리적 방법 또는 레이저광의 조사에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 예를 들어 마이크로렌즈 기판을 양호한 생산성으로 제조할 수 있다. 특히, 대면적(大面積) 기판에도 간단하게 오목부를 형성할 수 있다.
초기 구멍(61)을 형성하는 물리적 방법으로서는, 예를 들어 샷 블래스팅(shot blasting), 샌드 블래스팅(sand blasting) 등의 블래스팅 처리, 에칭, 프레스, 도트프린터, 탭핑(tapping), 러빙(rubbing) 등의 방법을 들 수 있다. 블래스팅 처리에 의해 초기 구멍(61)을 형성할 경우, 비교적 큰 면적(마이크로렌즈(8)를 형성해야 할 영역의 면적)의 유리 기판(5)에서도 보다 단시간에서 효율적으로 초기 구멍(61)을 형성할 수 있다.
또한, 레이저광의 조사에 의해 초기 구멍(61)을 형성할 경우, 사용하는 레이저광의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 루비 레이저, 반도체 레이저, YAG 레이저, 펨트초 레이저, 유리 레이저, YVO4 레이저, Ne-He 레이저, Ar 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저 등을 들 수 있다. 또한, 각 레이저의 SHG, THG, FHG 등의 파장을 사용할 수도 있다. 레이저광의 조사에 의해 초기 구멍(61)을 형성할 경우, 형성되는 초기 구멍(61)의 크기나, 인접하는 초기 구멍(61)끼리의 간격 등을 용이하고 정확하게 제어할 수 있다.
형성된 초기 구멍(61)은 마스크(6)의 전면(全面)에 걸쳐 치우침 없이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
<3>
다음으로, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 초기 구멍(61)이 형성된 마스크(6)를 사용하여 유리 기판(5)에 에칭을 실시하고, 유리 기판(5) 위에 다수의 오목부(3)를 형성한다(에칭 공정).
에칭의 방법은 특별히 한정되지 않아, 예를 들어 습식 에칭, 건식 에칭 등을 들 수 있다. 이하의 설명에서는 습식 에칭을 이용할 경우를 예로 들어 설명한다.
초기 구멍(61)이 형성된 마스크(6)로 피복(被覆)된 유리 기판(5)에 대하여, 에칭(습식 에칭)을 실시함으로써, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(5)은 마스크(6)가 존재하지 않은 부분보다 식각(食刻)되어, 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(5) 위에 다수의 오목부(3)가 형성된다.
이렇게 습식 엣칭법을 이용하면, 오목부(3)를 적합하게 형성할 수 있다. 그리고, 에칭액으로서, 예를 들어 불산(불화 수소)을 함유하는 에칭액(불산계 에칭액)을 사용하면, 유리 기판(5)을 보다 선택적으로 식각할 수 있어, 오목부(3)를 적합하게 형성할 수 있다.
<4>
다음으로, 도 2의 (e)에 나타낸 바와 같이, 마스크(6)를 제거한다(마스크 제거 공정).
마스크(6)의 제거는 예를 들어 에칭 등에 의해 제거할 수 있다.
이상에 의해, 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이, 다수의 오목부(3)를 갖는 오목부 부착 기판(101)이 얻어진다.
또한, 필요에 따라, 마스크 형성용 막(6')을 형성할 때에, 오목부(3)를 형성하는 면과는 반대측 면(이면(裏面))에, 마스크 형성용 막(6')과 동일한 재료로 구성되는 이면 보호막을 설치할 수도 있다. 이것에 의해, 전체가 에칭되지 않기 때문에, 유리 기판(5)의 두께를 유지할 수 있다.
이상과 같이 하여 얻어지는 오목부 부착 기판(101)의 오목부(3)를 평면으로부터 보았을 때의 평균 직경은 5∼100㎛인 것이 바람직하고, 10∼50㎛인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 예를 들어 이러한 오목부 부착 기판(101)을 사용하여 제조되는 액정 패널은 스크린에 투영되는 화상에서 우수한 해상도를 갖게 된다.
또한, 오목부(3)의 중앙부 부근에서의 평균 곡률 반경은 2.5∼50㎛인 것이 바람직하고, 5∼25㎛인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 이러한 오목부(3)를 사용하여 형성되는 마이크로렌즈(8)의 광학 특성을 특별히 우수한 것으로 할 수 있다.
또한, 오목부(3)의 중심 부근에서의 깊이는 5∼100㎛인 것이 바람직하고, 10∼50㎛인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 이러한 오목부(3)를 사용하여 형성되는 마이크로렌즈(8)의 광학 특성을 특별히 우수한 것으로 할 수 있다.
[압접 공정]
본 공정에서는 상술한 바와 같은 오목부 부착 기판(101)과, 오목부 부착 기판(101)을 구성하는 유리 재료의 유리 전이점보다도 낮은 유리 전이점이 유리 재료로 구성된 유리 기판(기재)(102')을 가열한 상태에서 압접한다(압접 공정). 압접함으로써, 오목부 부착 기판(101)의 오목부(3) 내부에, 연화된 유리 기판(102')을 구성하는 유리 재료가 충전되고, 그것과 함께, 오목부 부착 기판(101)과 유리 기판(102')(렌즈층(102))이 접합된다.
그런데, 종래부터 마이크로렌즈 기판의 제조 방법으로서 이용되고 있는 2P법에서는, 마이크로렌즈 기판의 형성에 수지 재료를 사용하기 때문에, 충분한 내구성을 갖는 마이크로렌즈 기판을 얻는 것이 곤란했다. 특히, 2P법에서 이용되는 광경화성 수지는 단파장의 광에 의한 수지 재료의 열화 등이 생기기 쉽기 때문에, 충분한 내광성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 광경화성 수지로 구성된 수지층과, 커버 유리와, 오목부 부착 기판의 3개의 부재를 사용하여 마이크로렌즈 기판을 형성함으로써, 열팽창율의 차이에 의해 왜곡 등이 생기기 쉽고, 그 결과, 광학 특성 등의 특성의 저하가 생길 가능성이 있다. 예를 들어, 커버 유리의 위치 맞춤 등의 공정이 필요하여 제조 공정이 번잡했다. 또한, 최적의 광로 길이를 내기 위해 커버 유리의 연마를 행한 경우, 연마에 의한 오염 등이 생기기 때문에, 과도한 세정 공정도 필요해지지만, 이러한 세정을 행함으로써, 수지층을 구성하는 수지 재료의 열화 등이 생길 가능성이 있었다. 그 결과, 품질이 저하되고, 제조 비율 저하가 생길 가능성이 있었다. 또한, 수지 재료를 사용하지 않고, 유리 재료 등의 내구성이 높은 재료를 사용하여 마이크로렌즈 기판을 제조하는 것도 생각할 수 있지만, 이러한 재료를 용융 상태로 하기 위해서는 많은 열 에너지를 필요로 하고, 또한 용융 상태의 유리 재료를 오목부 부착 기판에 공급했을 경우, 그 열에 의해 오목부 부착 기판의 표면 형상이 변화하게 되어, 충분한 광학 특성을 얻는 것이 곤란했다.
이에 대하여, 본 발명에서는 압접 공정에서, 주로 유리 재료로 구성된 소정의 형상의 기재를 열에 의해 그 일부를 변형 가능하게 한 상태에서, 오목부 부착 기판과 압접하여, 오목부 부착 기판의 오목부 내에 유리 재료를 충전하면서, 오목부 부착 기판과 기재를 접합함으로써, 광학 특성 및 내구성이 우수한 마이크로렌즈 기판을 용이하게 제조할 수 있다. 즉, 본 발명의 제조 방법에서는 수지 재료를 사용하지 않기 때문에, 내열성, 내광성 등의 내구성이 우수한 마이크로렌즈 기판을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 가열한 상태이기 때문에, 기재 측이 용이하게 변형 가능하게 되어 있어, 오목부 부착 기판에 손해 손상을 주지 않아, 광학 특성이 우수한 마이크로렌즈 기판을 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 커버 유리의 접합이나 위치 맞춤 등의 공정 등을 필요로 하지 않기 때문에, 제조 공정이 번잡해지지 않는다. 그 결과, 간편한 방법에 의해 마이크로렌즈 기판을 얻을 수 있다. 또한, 제조 방법이 간편하기 때문에, 품질의 저하를 억제할 수 있고, 제조되는 각 마이크로렌즈 기판 사이에서의 품질 편차를 적게 할 수 있다. 또한, 종래의 방법과 비교하여, 마이크로렌즈 기판을 구성하는 부재가 적은데다가, 각 구성 부재가 유리 재료로 형성되어 있기 때문에, 마이크로렌즈 기판을 구성하는 부재의 열팽창율의 차이에 의한 왜곡 등도 방지할 수 있어, 광학 특성이 우수한 마이크로렌즈 기판을 제공할 수 있다. 또한, 종래의 방법에서는 미경화의 수지 재료를 오목부 부착 기판과 커버 유리에 의해 사이에 끼운 상태에서 경화시키기 때문에, 경화 전과 경화 후의 수지 재료의 체적 변화에 의해 마이크로렌즈 기판에 왜곡 등이 생기는 경우가 있지만, 본 발명에서는 마이크로렌즈 기판의 각 구성 부재가 유리 재료로 형성되는 동시에, 열에 의해 기재를 구성하는 유리 재료의 일부를 변형 가능한 정도로 연화(軟化)시킨 상태에서, 오목부 부착 기판과 압접시키기 때문에, 유리 재료가 경화된 후의 체적 변화를 충분히 작은 것으로 할 수 있어, 광학 특성이 특히 우수한 마이크로렌즈 기판을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 마이크로렌즈 형성 후에, 세정 등을 행할 경우일지라도, 세정액 등에 의해 렌즈층이 열화하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 기재의 두께를 적절히 조정함으로써, 최적의 광로 길이로 조정할 수 있지만, 최적의 광로 길이를 내기 위한 연마를 행한 경우일지라도, 기재의 오목부 부착 기판과 접하는 측과는 반대인 면은 평활성이 유지되어 있기 때문에, 과도한 연마를 필요로 하지 않는다. 그 결과, 종래의 방법에 의해 행해졌던 연마 공정을 생략 또는 간략화할 수 있다.
이하, 압접 공정에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
우선, 유리 기판(기재)(102')을 준비한다.
이 유리 기판(102')은 두께가 균일하며, 휨이나 손상이 없는 것이 적합하게 사용된다. 또한, 유리 기판(102')은 세정 등에 의해, 그 표면이 청정화되어 있는 것이 바람직하다.
이 유리 기판(102')은 상술한 바와 같이, 오목부 부착 기판(101)을 구성하는 재료의 유리 전이점보다도 낮은 유리 전이점의 유리 재료로 구성되어 있다.
유리 기판(102')을 구성하는 유리 재료의 유리 전이점을 Tg1[℃], 오목부 부착 기판(101)을 구성하는 재료의 유리 전이점을 Tg2[℃]로 했을 때, Tg2-Tg1≥50의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 300≤Tg2-Tg1≤500의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 관계를 만족함으로써, 오목부(3) 내에 유리 기판(102')을 구성하는 유리 재료를 충전할 때에, 오목부(3)에 손상을 주는 것을 방지하면서, 오목부(3) 내에 유리 재료를 확실하게 충전할 수 있다. 이에 대하여, Tg2-Tg1이 상기 하한값 미만이면, 오목부 부착 기판(101) 및 유리 기판(102')을 구성하는 재료의 종류 등에 따라서는, 오목부(3)에 손상을 주게 될 가능성이 있어, 충분한 광학 특성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
유리 기판(102')을 구성하는 유리 재료의 유리 전이점 Tg은 구체적으로는 800℃인 것이 바람직하고, 500∼700℃인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 오목부(3) 내에 유리 기판(102')을 구성하는 유리 재료를 충전할 때에, 오목부(3)에 손상을 주는 것을 충분히 방지하면서, 오목부 부착 기판(101)의 오목부(3) 내에 보다 확실하게 유리 재료를 충전할 수 있다.
유리 기판(102')의 유리 재료로서는 실리카를 주성분으로 한 것으로, 또한, 오목부 부착 기판(101)을 구성하는 재료의 유리 전이점보다도 낮은 유리 전이점을 갖는 것이면, 특별히 한정되지 않아, 예를 들어 소다 유리, 결정성 유리, 석영 유리, 납 유리, 크라운 유리, 칼륨 유리, 붕규산 유리, 무알칼리 유리 및 광학용으로서의 특수 조성의 유리 등을 들 수 있다.
예를 들어, 오목부 부착 기판(101)이 석영 유리로 구성되는 경우, 유리 기판(102')으로서는 저융점 유리를 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 가열 온도를 보다 저온으로 할 수 있기 때문에 에너지 절약이라는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 환경적으로도 납 유리 또는 납 및 비소를 적어도 함유하고 있는 것은 가능한 한 사용하지 않는 것이 바람직하다.
<1>
다음으로, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기한 바와 같이 하여 얻어진 오목부 부착 기판(101) 위 측에, 유리 기판(기재)(102')을 배열 설치한다.
<2>
다음으로, 오목부 부착 기판(101)과, 유리 기판(102')을 가열한다. 이것에 의해, 유리 기판(102')의 표면이 연화되어, 변형하기 쉬운 상태로 된다.
또한, 이렇게 오목부 부착 기판(101) 및 유리 기판(102')의 쌍방을 가열함으로써, 오목부(3)에 손상을 주는 것을 충분히 방지하면서, 오목부(3) 내에 보다 용 이하게 유리 재료를 충전할 수 있다.
이 가열 온도를 T[℃], 유리 기판(102')을 구성하는 유리 재료의 유리 전이점을 Tg1[℃], 오목부 부착 기판(101)을 구성하는 재료의 유리 전이점을 Tg2[℃]로 했을 때, Tg1≤T≤Tg2의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, Tg1+100≤T≤Tg2-100의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 오목부(3) 내에 유리 기판(102')을 구성하는 유리 재료를 충전할 때에, 오목부(3)에 손상을 주는 것을 충분히 방지하면서, 오목부(3) 내에 보다 확실하게 유리 재료를 충전할 수 있다.
또한, 가열은 유리 기판(102')의 오목부 부착 기판(101)과는 반대 측의 표면을 냉각하면서 행할 수도 있다. 이것에 의해, 유리 기판(102')의 오목부 부착 기판(101)과는 반대 측 표면의 평활성을 유지하면서, 오목부 부착 기판(101)의 오목부(3) 내에 유리 재료를 충전할 수 있다.
<3>
다음으로, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가열한 오목부 부착 기판(101)과, 유리 기판(102')을 접촉시킨다.
<4>
다음으로, 오목부 부착 기판(101)과, 유리 기판(102')을 상술한 바와 같이 가열한 상태에서 압접하고, 오목부(3) 내에 연화된 유리 재료가 충전된다. 그 후, 냉각함으로써, 유리 기판(102')이 렌즈층(102)을 형성한다. 이것에 의해, 도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이, 오목부 부착 기판(101)과, 렌즈층(102)이 접합된 마이크 로렌즈 기판(10)(본 발명의 마이크로렌즈 기판)이 얻어진다.
상술한 냉각은 급히 온도를 내리지 않고, 서서히 온도를 내려감으로써 행하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 얻어지는 마이크로렌즈 기판(10)에 왜곡 등이 생기는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
상술한 바와 같은 압접 공정은 감압 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 오목부(3)에 유리 재료를 충전할 때에, 오목부(3) 내에 충전되는 유리 재료에 기포가 들어가는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로는, 압접 공정 시의 분위기 압력은 50㎩ 이하인 것이 바람직하고, 5㎩ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 오목부(3) 내에 유리 재료를 충전할 때에, 오목부 부착 기판(101)의 오목부(3)에 손상을 주는 것을 방지하면서, 오목부(3) 내에 충전되는 유리 재료에 기포가 들어가는 것을 방지하고, 오목부(3) 내에 보다 확실하게 유리 재료를 충전할 수 있다.
또한, 압접 공정에서, 압접 공정 후의 유리 기판(102')의 오목부 부착 기판(101)의 접합면에서의 도 3의 (c)에 나타낸 평탄부(103)로부터 접합면과는 반대 측의 면까지의 두께, 즉, 형성되는 렌즈층(102)의 마이크로렌즈(8)가 형성되지 않은 부분의 두께를 적절히 조정함으로써, 형성되는 마이크로렌즈(8)에 입사된 광의 광로 길이를 최적의 것으로 할 수 있다.
압접 공정 전의 유리 기판(102')의 두께를 T1[㎜], 렌즈층(102)의 마이크로렌즈(8)가 형성되지 않은 부분의 두께를 T2[㎜]로 했을 때, 0.5≤T2/T1≤0.95의 관 계를 만족하는 것이 바람직하고, 0.6≤T2/T1≤0.8의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 관계를 만족함으로써, 오목부 부착 기판(101)의 오목부(3)에 손상을 주는 것을 방지하면서, 오목부(3) 내에 보다 확실하게 유리 재료를 충전할 수 있다. 또한, 오목부 부착 기판(101)에 의해 형성되는 마이크로렌즈(8)에 입사된 광의 광로 길이를 최적의 것으로 하면서, 유리 기판(102')을 효율적으로 렌즈층(102)으로 할 수 있다.
또한, 상기 설명에서는 오목부 부착 기판(101)과 유리 기판(102')의 양쪽을 가열할 경우에 대해서 설명했지만, 오목부 부착 기판(101)만을 가열하는 것일 수도 있고, 유리 기판(102')만을 가열하는 것일 수도 있다. 오목부 부착 기판(101)만을 가열할 경우, 유리 기판(102')의 표면만을 용이하게 변형 가능하게 할 수 있어, 유리 기판(102')의 오목부 부착 기판(101)과는 접촉하지 않는 면의 평활성을 보다 확실하게 유지할 수 있다. 유리 기판(102')만을 가열할 경우, 유리 기판(102')을 보다 확실하게 변형 가능하게 할 수 있어, 오목부(3) 내에 용이하게 유리 재료를 충전할 수 있다.
또한, 압접 공정 후에, 렌즈층(102)의 표면을 최적의 광로 길이를 내기 위해 연마하는 연마 공정이 있을 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 액정 패널용 대향 기판의 제조 방법에 대해서 설명한다.
<1>
도 4의 (d)에 나타낸 바와 같이, 상기한 바와 같이 하여 얻어진 마이크로렌즈 기판(10)의 렌즈층(102) 위에, 개구(111)가 형성된 블랙 매트릭스(11)를 형성한다.
이 때, 블랙 매트릭스(11)는 마이크로렌즈(8)의 위치에 대응하도록, 구체적으로는 마이크로렌즈(8)의 광축(Q)이 블랙 매트릭스(11)의 개구(111)를 통과하도록 형성한다(도 1 참조).
이 블랙 매트릭스(11)는, 예를 들어 Cr, Al, Al 합금, Ni, Zn, Ti 등의 금속막, 카본이나 티탄 등을 분산된 수지층 등으로 구성되어 있다. 그 중에서도, 블랙 매트릭스(11)는 Cr막 또는 Al 합금막으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 블랙 매트릭스(11)가 Cr막으로로 구성되어 있으면, 차광성이 우수한 블랙 매트릭스(11)를 얻을 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(11)가 Al 합금막으로 구성되어 있으면, 우수한 방열성을 갖는 액정 패널용 대향 기판(1)이 얻어진다.
블랙 매트릭스(11)의 두께는 액정 패널용 대향 기판(1)의 평탄성에 대한 영향을 억제하는 관점 등으로부터는 0.03∼1.0㎛정도가 바람직하고, 0.05∼0.3㎛정도가 보다 바람직하다.
이 개구(111)가 형성된 블랙 매트릭스(11)는 예를 들어 다음과 같이 형성할 수 있다. 우선, 렌즈층(102) 위에 스퍼터링 등의 기상(氣相) 성막법에 의해 블랙 매트릭스(11)로 되는 박막을 성막한다. 다음으로, 이러한 블랙 매트릭스(11)로 되는 박막 위에 레지스트 막을 형성한다. 다음으로, 블랙 매트릭스(11)의 개구(111)가 마이크로렌즈(8)(오목부(3))에 대응하는 위치에 오도록, 상기 레지스트 막을 노 광하여 이러한 레지스트막에 개구(111)의 패턴을 형성한다. 다음으로, 습식 에칭을 행하여, 상기 박막 중 개구(111)로 되는 부분만을 제거한다. 다음으로, 상기 레지스트막을 제거한다. 또한, 습식 에칭을 행할 때의 박리액으로서는 예를 들어 블랙 매트릭스(11)로 되는 박막이 Al 합금 등으로 구성되어 있을 때는 인산계 습식 에칭액을 사용할 수 있다.
또한, 개구(111)가 형성된 블랙 매트릭스(11)는 염소계 가스 등을 사용한 건식 에칭에 의해서도 적합하게 형성할 수 있다.
<2>
다음으로, 렌즈층(102) 위에, 블랙 매트릭스(11)를 덮도록 투명 도전막(공통 전극)(12)을 형성한다.
이것에 의해, 액정 패널용 대향 기판(1), 또는 액정 패널용 대향 기판(1)을 복수개 취할 수 있는 웨이퍼를 얻을 수 있다.
이 투명 도전막(12)은 예를 들어 인듐주석 산화물(ITO), 인듐 산화물(IO), 산화주석(SnO2) 등으로 구성되어 있다.
투명 도전막(12)의 두께는 0.03∼1㎛ 정도가 바람직하고, 0.05∼0.30㎛ 정도가 보다 바람직하다.
이 투명 도전막(12)은 예를 들어 스퍼터링에 의해 형성할 수 있다.
<3>
마지막으로, 필요에 따라 다이싱 장치 등을 사용하여 액정 패널용 대향 기판 (1)의 웨이퍼를 소정의 형상, 크기로 절단한다.
이것에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같은 액정 패널용 대향 기판(1)을 얻을 수 있다.
또한, 상기 공정<2>에서 액정 패널용 대향 기판(1)이 얻어진 경우 등, 절단을 행할 필요가 없을 경우에는, 본 공정은 행하지 않아도 상관없다.
또한, 액정 패널용 대향 기판을 제작할 경우에는, 예를 들어 블랙 매트릭스(11)를 형성하지 않고, 렌즈층(102) 위에 직접 투명 도전막(12)을 형성할 수도 있다.
다음으로, 도 1에 나타낸 액정 패널용 대향 기판(1)을 사용한 액정 패널(액정 광셔터)에 대해서 도 5를 참조하면서 설명한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 액정 패널(TFT액정 패널)(16)은 TFT 기판(액정 구동 기판)(17)과, TFT 기판(17)에 접합된 액정 패널용 대향 기판(1)과, TFT 기판(17)과 액정 패널용 대향 기판(1)의 공극에 봉입된 액정으로 이루어지는 액정층(18)을 갖고 있다.
TFT 기판(17)은 액정층(18)의 액정을 구동하기 위한 기판이며, 유리 기판(171)과, 이러한 유리 기판(171) 위에 설치된 다수의 화소 전극(172)과, 이러한 화소 전극(172)의 근방에 설치되고, 각 화소 전극(172)에 대응하는 다수의 박막트랜지스터(TFT)(173)를 갖고 있다.
이 액정 패널(16)에서는, 액정 패널용 대향 기판(1)의 투명 도전막(공통 전극)(12)과, TFT 기판(17)의 화소 전극(172)이 대향하도록 TFT 기판(17)과 액정 패 널용 대향 기판(1)이 일정 거리 이간(離間)되어 접합되어 있다.
유리 기판(171)은 석영 유리로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 휨, 왜곡 등의 생기기 어려운, 안정성이 우수한 것으로 할 수 있다.
화소 전극(172)은 투명 도전막(공통 전극)(12)과의 사이에서 충방전(充放電)을 행함으로써, 액정층(18)의 액정을 구동한다. 이 화소 전극(172)은 예를 들어 상술한 투명 도전막(12)과 동일한 재료로 구성되어 있다.
박막트랜지스터(173)는 근방의 대응하는 화소 전극(172)에 접속되어 있다. 또한, 박막트랜지스터(173)는 제어 회로(도시 생략)에 접속되어, 화소 전극(172)에 공급하는 전류를 제어한다. 이것에 의해, 화소 전극(172)의 충방전이 제어된다.
액정층(18)은 액정 분자(도시 생략)를 함유하고 있으며, 화소 전극(172)의 충방전에 대응하여 이러한 액정 분자, 즉, 액정의 배향이 변화한다.
이 액정 패널(16)에서는 통상 1개의 마이크로렌즈(8)와, 이러한 마이크로렌즈(8)의 광축(Q)에 대응한 블랙 매트릭스(11)의 1개의 개구(111)와, 1개의 화소 전극(172)과, 이러한 화소 전극(172)에 접속된 1개의 박막트랜지스터(173)가 1화소에 대응하고 있다.
오목부 부착 기판(101) 측으로부터 입사된 입사광(L)은 유리 기판(5)을 통과하고, 마이크로렌즈(8)를 통과할 때에 집광되면서, 렌즈층(102), 블랙 매트릭스(11)의 개구(111), 투명 도전막(12), 액정층(18), 화소 전극(172), 유리 기판(171)을 투과한다. 또한, 이 때, 오목부 부착 기판(101)의 입사 측에는 통상 편광판(도시 생략)이 배치되어 있기 때문에, 입사광(L)이 액정층(18)을 투과할 때에, 입사광 (L)은 직선 편광으로 되어 있다. 그 때, 이 입사광(L)의 편광 방향은 액정층(18)의 액정 분자의 배향 상태에 대응하여 제어된다. 따라서, 액정 패널(16)을 투과한 입사광(L)을 편광판(도시 생략)에 투과시킴으로써, 출사광의 휘도를 제어할 수 있다.
또한, 편광판은 예를 들어 베이스 기판과, 이러한 베이스 기판에 적층된 편광 기재로 구성되고, 이러한 편광 기재는 예를 들어 편광 소자(요오드 착체(錯體), 2생성 염료 등)을 첨가한 수지로 이루어진다.
이 액정 패널(16)은 예를 들어 공지의 방법에 의해 제조된 TFT 기판(17)과 액정 패널용 대향 기판(1)을 배향 처리한 후, 밀봉재(도시 생략)를 통하여 양자를 접합하고, 이어서, 이것에 의해 형성된 공극부의 봉입 구멍(도시 생략)으로부터 액정을 공극부 내에 주입하며, 이어서, 이러한 봉입 구멍을 폐색(閉塞)함으로써 제조할 수 있다. 그 후, 필요에 따라, 액정 패널(16)의 입사 측이나 출사 측에 편광판을 점착할 수도 있다.
또한, 상기 액정 패널(16)에서는 액정 구동 기판으로서 TFT 기판을 사용했지만, 액정 구동 기판에 TFT 기판 이외의 다른 액정 구동 기판, 예를 들어 TFD 기판, STN 기판 등을 사용할 수도 있다.
이하, 상기 액정 패널(16)을 사용한 투사형 표시 장치에 대해서 설명한다.
도 6은 본 발명의 투사형 표시 장치의 광학계를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 투사형 표시 장치(300)는 광원(301)과, 복수의 인티그레이터 렌즈를 구비한 조명 광학계와, 복수의 다이크로익 미러 등을 구비한 색 분리 광학계(도광(道光) 광학계)와, 적색에 대응한(적색용) 액정 라이트밸브(액정 광셔터 어레이)(74)와, 녹색에 대응한(녹색용) 액정 라이트밸브(액정 광셔터 어레이)(75)와, 청색에 대응한(청색용) 액정 라이트밸브(액정 광셔터 어레이)(76)와, 적색광만을 반사하는 다이크로익 미러면(711) 및 청색광만을 반사하는 다이크로익 미러면(712)이 형성된 다이크로익 프리즘(색 합성 광학계)(71)과, 투사 렌즈(투사 광학계)(72)를 갖고 있다.
또한, 조명 광학계는 인티그레이터 렌즈(302, 303)를 갖고 있다. 색 분리 광학계는 미러(304, 306, 309), 청색광 및 녹색광을 반사하는(적색광만을 투과하는) 다이크로익 미러(305), 녹색광만을 반사하는 다이크로익 미러(307), 청색광만을 반사하는 다이크로익 미러(또는 청색광을 반사하는 미러)(308), 집광 렌즈(310, 311, 312, 313, 314)를 갖고 있다.
액정 라이트밸브(75)는 상술한 액정 패널(16)과, 액정 패널(16)의 입사면 측(오목부 부착 기판(101)이 위치하는 면 측, 즉 다이크로익 프리즘(71)과 반대측)에 접합된 제 1 편광판(도시 생략)과, 액정 패널(16)의 출사면 측(오목부 부착 기판(10)과 대향하는 면 측, 즉, 다이크로익 프리즘(71) 측)에 접합된 제 2 편광판 도시 생략)을 구비하고 있다. 액정 라이트밸브(74, 76)도 액정 라이트밸브(75)와 동일한 구성으로 되어 있다. 이들 액정 라이트밸브(74, 75, 76)가 구비하고 있는 액정 액정 패널(16)은 구동 회로(도시 생략)에 각각 접속되어 있다.
또한, 투사형 표시 장치(300)에서는 다이크로익 프리즘(71)과 투사 렌즈(72)에 의해 광학 블록(70)이 구성되어 있다. 또한, 이 광학 블록(70)과, 다이크로익 프리즘(71)에 대하여 고정적으로 설치된 액정 라이트밸브(74, 75, 76)에 의해 표시 유닛이 구성되어 있다.
이하, 투사형 표시 장치(300)의 작용을 설명한다.
광원(301)으로부터 출사된 백색광(백색 광속(光束))은 인티그레이터 렌즈(302, 303)를 투과한다. 이 백색광의 광 강도(휘도 분포)는 인티그레이터 렌즈(302, 303)에 의해 균일하게 된다.
인티그레이터 렌즈(302, 303)를 투과한 백색광은 미러(304)에서 도 6 중의 좌측으로 반사되고, 그 반사광 중 청색광(B) 및 녹색광(G)은 각각 다이크로익 미러(305)에서 도 6 중 하측으로 반사되며, 적색광(R)은 다이크로익 미러(305)를 투과한다.
다이크로익 미러(305)를 투과한 적색광은 미러(306)에서 도 6 중 하측으로 반사되고, 그 반사광은 집광 렌즈(310)에 의해 정형되어, 적색용 액정 라이트밸브(74)에 입사된다.
다이크로익 미러(305)에서 반사된 청색광 및 녹색광 중 녹색광은 다이크로익 미러(307)에서 도 6 중 좌측으로 반사되고, 청색광은 다이크로익 미러(307)를 투과한다.
다이크로익 미러(307)에서 반사된 녹색광은 집광 렌즈(311)에 의해 정형되어, 녹색용의 액정 라이트밸브(75)에 입사된다.
또한, 다이크로익 미러(307)를 투과한 청색광은, 다이크로익 미러(또는, 미러)(308)에서 도 6 중 좌측으로 반사되고, 그 반사광은 미러(309)에서 도 6 중 상 측으로 반사된다. 상기 청색광은 집광 렌즈(312, 313, 314)에 의해 정형되어, 청색용 액정 라이트밸브(76)에 입사된다.
이와 같이, 광원(301)으로부터 출사된 백색광은 색 분리 광학계에 의해 적색, 녹색 및 청색의 삼원색으로 색 분리되고, 각각, 대응하는 액정 라이트밸브로 유도되어 입사된다.
이 때, 액정 라이트밸브(74)가 갖는 액정 패널(16)의 각 화소(박막트랜지스터(173)와 이것에 접속된 화소 전극(172))는, 적색용 화상 신호에 의거하여 작동하는 구동 회로(구동 수단)에 의해 스위칭 제어(온(on)/오프(off)), 즉, 변조된다.
마찬가지로, 녹색광 및 청색광은 각각 액정 라이트밸브(75, 76)에 입사되고, 각각의 액정 패널(16)에 의해 변조되어, 이것에 의해 녹색용 화상 및 청색용 화상이 형성된다. 이 때, 액정 라이트밸브(75)가 갖는 액정 패널(16)의 각 화소는 녹색용 화상 신호에 의거하여 작동하는 구동 회로에 의해 스위칭 제어되고, 액정 라이트밸브(76)가 갖는 액정 패널(16)의 각 화소는 청색용 화상 신호에 의거하여 작동하는 구동 회로에 의해 스위칭 제어된다.
이것에 의해, 적색광, 녹색광 및 청색광은 각각 액정 라이트밸브(74, 75, 76)에 의해 변조되어, 적색용 화상, 녹색용 화상 및 청색용 화상이 각각 형성된다.
상기 액정 라이트밸브(74)에 의해 형성된 적색용 화상, 즉, 액정 라이트밸브(74)로부터의 적색광은 면(713)으로부터 다이크로익 프리즘(71)에 입사되고, 다이크로익 미러면(711)에서 도 6 중 좌측으로 반사되며, 다이크로익 미러면(712)을 투과하여 출사면(716)으로부터 출사된다.
또한, 상기 액정 라이트밸브(75)에 의해 형성된 녹색용 화상, 즉, 액정 라이트밸브(75)로부터의 녹색광은 면(714)으로부터 다이크로익 프리즘(71)에 입사되고, 다이크로익 미러면(711, 712)을 각각 투과하여 출사면(716)으로부터 출사된다.
또한, 상기 액정 라이트밸브(76)에 의해 형성된 청색용 화상, 즉, 액정 라이트밸브(76)로부터의 청색광은 면(715)으로부터 다이크로익 프리즘(71)에 입사되고, 다이크로익 미러면(712)에서 도 6 중 좌측으로 반사되며, 다이크로익 미러면(711)을 투과하여 출사면(716)으로부터 출사된다.
이와 같이, 상기 액정 라이트밸브(74, 75, 76)로부터의 각색의 광, 즉, 액정 라이트밸브(74, 75, 76)에 의해 형성된 각 화상은 다이크로익 프리즘(71)에 의해 합성되고, 이것에 의해 컬러의 화상이 형성된다. 이 화상은, 투사 렌즈(72)에 의해, 소정의 위치에 설치되어 있는 스크린(320) 위에 투영(확대 투사)된다.
이 때, 액정 라이트밸브(74, 75, 76)는 상술한 바와 같은 액정 패널(16)을 구비하고 있기 때문에, 광원(301)으로부터의 광이 액정 라이트밸브(74, 75, 76)를 통과할 때의 감쇠(減衰)는 억제되어, 스크린(320) 위에 밝은 화상을 투영할 수 있다.
이상, 본 발명의 마이크로렌즈 기판의 제조 방법, 마이크로렌즈 기판, 액정 패널용 대향 기판, 액정 패널 및 투사형 표시 장치의 바람직한 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않는다.
예를 들어, 본 발명의 마이크로렌즈의 제조 방법에서는 임의의 목적의 공정이 1개 또는 2개 이상 추가될 수도 있다.
또한, 본 발명의 마이크로렌즈 기판을 구성하는 오목부 부착 기판은 어떠한 방법에 의해 제조된 것이어도 상관없다. 예를 들어, 오목부 부착 기판은 볼록부를 갖는 몰드를 사용하여 제조된 것일 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 마스크를 실시하고, 에칭을 행하는 방법에 대해서 설명했지만, 마스크를 실시하지 않고 에칭을 행하는 것일 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 본 발명의 마이크로렌즈 기판을 액정 패널용 대향 기판, 액정 패널 및 상기 액정 라이트밸브를 구비한 투사형 표시 장치에 사용한 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지는 않아, 본 발명의 마이크로렌즈 기판을 예를 들어 CCD, 광통신 소자 등의 각종 전기 광학 장치, 유기 또는 무기 EL(일렉트로루미네선스) 표시 장치, 그 이외의 장치 등에 사용할 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 본 발명의 마이크로렌즈 기판을 투사형 표시 장치에 적용한 경우에 대해서 설명했지만, 투과형 스크린, 리어형 프로젝터에도 사용할 수 있다.
(실시예 1)
이하와 같이, 복수의 오목부를 구비한 마이크로렌즈용 오목부 부착 기판을 제조하고, 이 마이크로렌즈용 오목부 부착 기판을 사용하여 마이크로렌즈 기판을 제조했다.
[오목부 부착 기판의 형성 공정]
우선, 유리 기판으로서, 두께 2㎜의 석영 유리 기판(유리 전이점: 1060℃, 굴절률: 1.46)을 준비했다.
이 석영 유리 기판을 85℃로 가열한 세정액(80% 황산+20% 과산화수소수)에 침지(浸漬)하여 세정을 행하고, 그 표면을 청정화했다.
다음으로, 이 석영 유리 기판 위에 스퍼터링법에 의해 두께 0.03㎛의 Cr막을 형성했다. 즉, 석영 유리 기판의 표면에 Cr막의 마스크 및 이면 보호막을 형성했다.
다음으로, 마스크에 대하여 레이저 가공을 행하여, 다수의 초기 구멍을 형성했다(도 2의 (b) 참조).
또한, 레이저 가공은 YAG 레이저를 사용하여, 에너지 강도 1㎽, 빔 직경
3㎛, 조사 시간 60×10-9초라는 조건으로 행하였다.
형성된 초기 구멍의 평균 직경은 5㎛였다.
다음으로, 석영 유리 기판에 습식 에칭을 실시하여, 석영 유리 기판 위에 다수의 오목부를 형성했다(도 2의 (d) 참조).
이 습식 에칭의 에칭 시간은 72분으로 설정하고, 에칭액에는 불산계 에칭액을 사용했다.
다음으로, CF 가스에 의한 건식 에칭을 행하여, 마스크 및 이면 보호층을 제거했다.
이것에 의해, 석영 유리 기판 위에 다수의 오목부가 규칙적으로 배열된 오목부 부착 기판을 얻었다. 또한, 형성된 오목부의 평균 직경은 15㎛, 곡률 반경은 7.5㎛였다. 또한, 인접하는 마이크로렌즈용 오목부끼리의 간격(오목부끼리의 중심간 평균 거리)은 15㎛였다.
[압접 공정]
한편, 크라운 유리(유리 전이점: 660℃, 굴절률: 1.61)로 구성된 두께 T1: 0.1㎜의 박판(薄板) 유리 기판(유리 기판)을 준비했다.
이 유리 기판을 오목부 부착 기판의 오목부가 형성되어 있는 면과 대향하도록 설치했다(도 3의 (a) 참조).
다음으로, 분위기 압력을 5㎩까지 감압시킨 후, 오목부 부착 기판과 박판 유리 기판을 800℃로 가열했다. 또한, 박판 유리 기판의 오목부 부착 기판이 설치된 측과는 반대인 면을 냉각하면서 가열했다.
다음으로, 박판 유리 기판과 오목부 부착 기판을 압접하고, 연화된 박판 유리를 오목부 내에 충전한 후, 냉각했다(도 3의 (c) 참조).
이것에 의해, 오목부 부착 기판과 렌즈층이 접합된 마이크로렌즈 기판을 얻었다. 형성된 마이크로렌즈의 평균 직경은 15㎛, 평균 곡률 반경은 7.5㎛였다. 또한, 렌즈층의 오목부 부착 기판과의 접합면에서의 평탄부로부터, 접합면과는 반대 측의 면까지의 두께 T2, 즉, 마이크로렌즈가 형성되지 않은 부분의 두께 T2는 0.07㎜였다.
(실시예 2)
실시예 1과 동일하게 하여 얻어진 오목부 부착 기판을 사용하여, 하기와 같 이 하여 마이크로렌즈 기판을 제조했다.
[압접 공정]
유리 전이점이 660℃, 굴절률이 1.61의 박판 유리 기판을 준비했다. 이 때의 박판 유리의 두께 T1는 0.5㎜였다.
이 유리 기판을 오목부 부착 기판의 오목부가 형성되어 있는 면과 대향하도록 설치했다(도 3의 (a) 참조).
다음으로, 분위기 압력을 5㎩까지 감압시킨 후, 오목부 부착 기판과 박판 유리 기판을 800℃로 가열했다. 또한, 박판 유리 기판의 오목부 부착 기판이 설치된 측과는 반대인 면을 냉각하면서 가열했다.
다음으로, 박판 유리 기판과 오목부 부착 기판을 압접하고, 연화된 박판 유리를 오목부 내에 충전한 후, 냉각했다(도 3의 (c) 참조). 이것에 의해, 오목부 내에 마이크로렌즈가 형성되었다. 접합된 박판 유리 기판(렌즈층)의 마이크로렌즈가 형성되지 않은 부분의 두께 T2는 0.35㎜였다.
다음으로, 접합된 박판 유리 기판을 연삭(硏削), 연마하여, 마이크로렌즈가 형성되지 않은 부분의 두께를 0.05㎜로 했다.
그 후, 스크럽(scrub) 세정 장치를 사용하여 연마면을 세정하고, 마이크로렌즈 기판을 얻었다.
(비교예)
상기 실시예 1와 동일하게 하여 형성된 오목부 부착 기판의 오목부가 형성된 면에, 미중합(未重合)(미경화)의 자외선(UV) 경화형 에폭시 수지(굴절률 1.59)를 부여했다.
다음으로, 석영 유리로 구성된 커버 유리에서, UV 경화형 에폭시 수지를 압접했다. 이 때, 커버 유리와 UV 경화형 에폭시 수지 사이에, 공기가 침입하지 않도록 했다.
다음으로, 커버 유리 위에서, 1000OmJ/㎠의 자외선을 조사함으로써, UV 경화형 에폭시 수지를 경화시키고, 커버 유리 및 오목부 부착 기판을 접합했다.
다음으로, 이 접합된 커버 유리를 연삭, 연마하여, 커버 유리의 두께를 50㎛로 했다.
그 후, 스크럽 세정 장치를 사용하여 커버 유리의 연마면을 세정했다.
이것에 의해, 마이크로렌즈 기판을 얻었다. 형성된 마이크로렌즈의 평균 직경은 15㎛, 평균 곡률 반경은 7.5㎛였다.
실시예 1 내지 실시예 2와 비교예에서의 오목부 부착 기판의 오목부의 평균 직경, 오목부의 곡률 반경, 오목부의 깊이, 굴절률, 오목부 부착 기판 및 유리 기판을 구성하는 유리 재료의 종류 및 유리 전이점, 굴절률, 수지 기판 두께 T1, 제조된 마이크로렌즈 기판의 마이크로렌즈의 평균 직경, 마이크로렌즈의 곡률 반경, 렌즈층의 두께 T2, T2/T1을 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112006031404776-pat00001
(평가)
실시예 1 내지 실시예 2에서는 비교예에 비하여 용이하게 마이크로렌즈 기판 을 제조할 수 있었다.
또한, 각 실시예 및 비교예의 방법을 이용하여 연속적으로 마이크로렌즈 기판을 제조한 결과, 실시예 1 내지 실시예 2에서는 안정된 품질의 마이크로렌즈 기판을 양호한 생산성으로 제조할 수 있었다. 이것에 대하여, 비교예에서는 불량품을 발생시켜 제조 수율이 상당히 열화되었다.
그리고, 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 마이크로렌즈 기판을 사용하여, 도 1에 나타낸 액정 패널용 대향 기판을 제작하고, 상기 액정 패널용 대향 기판을 사용하여 도 5에 나타낸 바와 같은 액정 패널을 제작하며, 상기 액정 패널을 사용하여 도 6에 나타낸 바와 같은 투사형 표시 장치를 제작했다.
얻어진 투사형 표시 장치를 5000시간 연속 구동시켜, 구동 후 5000시간의 투사 화상을 관찰한 결과, 실시예 1 내지 실시예 2의 마이크로렌즈 기판을 사용한 투사형 표시 장치는 선명한 투사 화상이 관찰되었다. 이것에 대하여, 비교예의 투사형 표시 장치에서는 구동 직후의 투사 화상은 선명했지만, 구동 시간에 따라, 투사 화상의 선명도가 분명하게 저하되었다. 이것은 마이크로렌즈 기판을 구성하는 수지 재료가 광이나 구동에 의한 열에 의해 열화되고, 투과율 등이 저하되었기 때문이라고 생각할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광학 특성 및 내구성이 우수한 마이크로렌즈 기판을 용이하게 제조하는 것이 가능한 마이크로렌즈 기판의 제조 방법, 마이크로렌즈 기판, 액정 패널용 대향 기판, 액정 패널 및 투사형 표시 장치를 제공 할 수 있다.

Claims (12)

  1. 복수의 마이크로렌즈를 갖는 마이크로렌즈 기판의 제조 방법으로서,
    표면에 상기 마이크로렌즈의 형상에 대응한 형상의 복수개의 오목부를 갖는 오목부 부착 기판과, 상기 오목부 부착 기판을 구성하는 재료의 유리 전이점(轉移點)보다도 낮은 유리 전이점의 유리 재료로 구성된 기재(基材)를 가열한 상태에서 압접(壓接)하는 압접 공정을 갖고,
    상기 압접 공정에서, 상기 오목부 내에 상기 유리 재료를 충전하면서, 상기 오목부 부착 기판과 상기 기재를 접합하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 기판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오목부 부착 기판의 굴절률과, 상기 유리 재료의 굴절률 차의 절대값이 0.01 이상인 마이크로렌즈 기판의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가열은 상기 유리 재료의 유리 전이점 이상, 상기 오목부 부착 기판을 구성하는 재료의 유리 전이점 이하의 온도에서 행하는 마이크로렌즈 기판의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리 재료의 유리 전이점을 Tg1[℃], 상기 오목부 부착 기판을 구성하는 재료의 유리 전이점을 Tg2[℃]로 했을 때, Tg2-Tg1≥50의 관계를 만족하는 마이크로렌즈 기판의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압접은 감압 분위기 하에서 행하는 마이크로렌즈 기판의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 압접 공정 전의 상기 기재의 두께를 T1[㎜], 상기 압접 공정 후의 상기 기재의 상기 오목부 부착 기판과의 접합면에서의 평탄부로부터 상기 접합면과는 반대 측의 면까지의 두께를 T2[㎜]로 했을 때, 0.5≤T2/T1≤0.95의 관계를 만족하는 마이크로렌즈 기판의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 기재된 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 기판.
  8. 제 7 항에 기재된 마이크로렌즈 기판을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 패널용 대향 기판.
  9. 제 8 항에 기재된 액정 패널용 대향 기판을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  10. 화소 전극을 구비한 액정 구동 기판과, 상기 액정 구동 기판에 접합된 제 8 항에 기재된 액정 패널용 대향 기판과, 상기 액정 구동 기판과 상기 액정 패널용 대향 기판의 공극(空隙)에 봉입(封入)된 액정을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 액정 구동 기판은 매트릭스 형상으로 배열 설치된 상기 화소 전극과, 상기 화소 전극에 접속된 박막트랜지스터를 갖는 TFT 기판인 액정 패널.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 패널을 구비한 라이트밸브를 갖고, 상기 라이트밸브를 적어도 1개 사용하여 화상을 투사하는 것을 특징으로 하는 투사형 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070049719A (ko) * 2005-11-09 2007-05-14 삼성전자주식회사 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치
JP5078265B2 (ja) * 2006-02-27 2012-11-21 リコー光学株式会社 対向基板、液晶表示素子及び液晶プロジェクタ
JP4944652B2 (ja) * 2007-03-28 2012-06-06 キヤノン株式会社 回折光学素子及びそれを用いた光学系
US20080238297A1 (en) 2007-03-29 2008-10-02 Masuyuki Oota Organic el display and method of manufacturing the same
BRPI0909609B1 (pt) * 2008-06-02 2021-07-13 Koninklijke Philips N.V. Dispositivo de visualização autoestereoscópica e método de visualização de uma imagem autoestereoscópica
JP2011059156A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Seiko Epson Corp マイクロレンズアレイの製造方法およびその方法により製造されたマイクロレンズアレイ
KR20120081857A (ko) * 2011-01-12 2012-07-20 삼성전기주식회사 렌즈 제조 방법
JP2012198396A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Seiko Epson Corp スクリーンの製造方法、及び部分スクリーン
US9025112B2 (en) * 2012-02-02 2015-05-05 Apple Inc. Display with color mixing prevention structures
CN103253851A (zh) * 2013-04-27 2013-08-21 北京工业大学 一种掩膜贴片选区co2激光辐照制作玻璃微透镜的方法
JP2015011090A (ja) * 2013-06-27 2015-01-19 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器
JP2019052058A (ja) * 2017-09-14 2019-04-04 日本電産株式会社 レンズ成型方法およびレンズ成型装置
CN110531545A (zh) * 2018-05-23 2019-12-03 深圳Tcl新技术有限公司 液晶电视显示模组及具有该液晶电视显示模组的液晶电视

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030013248A (ko) 2001-08-07 2003-02-14 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 마이크로렌즈 어레이, 마이크로렌즈 어레이용 전사 마스터패턴 제조 방법, 이러한 전사 마스터 패턴으로부터 얻어진요철 패턴, 전사용 적층체, 확산 반사판 및 액정디스플레이 장치
KR100428594B1 (ko) * 2000-09-25 2004-04-28 샤프 가부시키가이샤 적층막 제조 방법, 적층막, 및 표시 장치 제조 방법

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0450780A3 (en) * 1990-04-05 1992-04-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical microelement array and its production method
JP2818132B2 (ja) 1995-05-08 1998-10-30 東芝機械株式会社 光導波路の製造方法
US5858051A (en) 1995-05-08 1999-01-12 Toshiba Machine Co., Ltd. Method of manufacturing optical waveguide
JPH10142590A (ja) 1996-09-12 1998-05-29 Sony Corp 光学基板の製造方法
US5990992A (en) * 1997-03-18 1999-11-23 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Image display device with plural planar microlens arrays
JP4164888B2 (ja) * 1997-11-05 2008-10-15 株式会社ニコン 微小レンズ及び微小レンズアレイの製造方法
JP3824042B2 (ja) * 1998-12-10 2006-09-20 セイコーエプソン株式会社 光学基板及びその製造方法並びに表示装置
JP2000258609A (ja) * 1999-03-11 2000-09-22 Seiko Epson Corp 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
JP2001083304A (ja) 1999-09-14 2001-03-30 Nec Corp マイクロレンズ基板の製造方法とマイクロレンズ基板及び液晶表示装置の製造方法と液晶表示装置
JP3824818B2 (ja) 1999-09-17 2006-09-20 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置および投射型表示装置
JP2001141907A (ja) * 1999-11-12 2001-05-25 Seiko Epson Corp マイクロレンズ基板の製造方法、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
JP2001188107A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Seiko Epson Corp マイクロレンズ基板の製造方法、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
JP2003177212A (ja) * 2001-12-11 2003-06-27 Seiko Epson Corp マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネル、投射型表示装置
US6894840B2 (en) * 2002-05-13 2005-05-17 Sony Corporation Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100428594B1 (ko) * 2000-09-25 2004-04-28 샤프 가부시키가이샤 적층막 제조 방법, 적층막, 및 표시 장치 제조 방법
KR20030013248A (ko) 2001-08-07 2003-02-14 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 마이크로렌즈 어레이, 마이크로렌즈 어레이용 전사 마스터패턴 제조 방법, 이러한 전사 마스터 패턴으로부터 얻어진요철 패턴, 전사용 적층체, 확산 반사판 및 액정디스플레이 장치

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