TW494249B - Planar microlens array and method of manufacturing same - Google Patents

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494249 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 1. 發明領域 \ 本發明係相關一包含若干被設置在二維列中的透鏡之 平面型微透鏡列，及一製造此類平面型微透鏡列之方法。 2. 相關技藝之說明 \ · 平面型微透鏡被結合在例如液晶顯示面板中。一液晶 顯示面板被顯示在附圖之第1圖中。如第1圖所示，該液晶 顯示面板包括一包含一列在一基底玻璃板101上之一表面 上被提供的凸微透鏡102之平面型微透鏡100。該等凸微透 鏡102由一具有一高折射率之紫外線可固化的合成樹脂所 製成。該列凸微透鏡102被以一蓋玻璃板103覆蓋，該蓋玻 璃板係藉由一具有一低折射率之紫外線可固化的合成樹脂 所製成之黏合層104而被接合至該列凸微透鏡102上。 一液晶層106被填充在該蓋玻璃板103與一從該蓋玻璃 板103被分離的玻璃基質105之間。該玻璃基質105在其面 對該液晶層106之表面上支撐透明像素電極107。該玻璃基 質105之表面包括無透明像素電極107並帶有互聯與複數個 不會使被施加的光流通之TFT(薄膜晶體管）之區域。面對 該透明像素電極107之電極108被安裝在該蓋玻璃板103之 面對該液晶層106之一表面上。 該平面型微透鏡列100操作如下：被施加的光藉由該凸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 -4 - 494249 A 7 - B7 五、發明説明（2 ) 微透鏡102被會聚至該透明像素電極（像素孔徑）1〇7，來使 一被投射至一螢幕上的影像變亮。 現今可得的液晶顯示面板具有分佈於40/zm至60/zm的 像素尺寸。期望的是，在未來該像素尺寸將被降為20/zm 至30/z m來滿足對更清晰的顯示影像之需求。 較小的像素尺寸要求被縮減所需之大小的該凸微透 鏡，導致一較小的焦距。對於該被施加的光線之有效的利 用，該凸微透鏡之焦點大致被置放在該透明像素電極107 上是必要的。為了滿足此類要求，該蓋玻璃103必須被縮 減成所需之厚度。 每個該凸微透鏡102與該膠合層104由一紫外線可固化 的合成樹脂所製成。該蓋玻璃板103可以抵抗該紫外線可 固化的合成樹脂之收縮，即假使該蓋玻璃板103具有一實 質的厚度，當該紫外線可固化合成樹脂收縮時，可以維持 其尺寸穩定性。然而，假若該蓋玻璃板103較厚，其傾向 產生並允許整個平面型微透鏡列100因該紫外線可固化的 合成樹脂收縮而彎翹，如附圖之第2圖所示。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明蟪結 本發明之一目的係為提供一抵抗因與其一起使用之紫 外線可固化的合成樹脂之收縮之平面型微透鏡列。 根據本發明之一方面，一平面型微透鏡列包括一基底 玻璃板、一蓋玻璃板、一列由一紫外線可固化的合成樹脂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 494249 二_______j\ ，修 第88100790號專利甲請案修正日期：90年9月 i . .. ... . . . ^ ^ ^ V^JL i B7 五、發明說明（3 ) 所製成並被設置在該基底玻璃板與該蓋玻璃板之間的微透鏡、及一 被設置在該基底玻璃板之一遠離該列微透鏡的表面上之紫外線可固 化的合成樹脂之膜。 當該等紫外線可固化的合成樹脂藉由暴露在紫外線輻射之下而 被固化時，該膜之該紫外線可固化的合成樹脂之收縮被保持成與該 凸微透鏡之紫外線可固化的合成樹脂之收縮相等。因此該平面型微 透鏡列之任何想要的彎翹被全面地降至最小。 訂 該列微透鏡可包含一列凸微透鏡，該凸微透鏡由一紫外線可固 化合成樹脂所製成，且該凸微透鏡被設置在該基底玻璃板之一平坦 表面上，而該紫外線可固化合成樹脂具有一段對高的折射率；或是 該列微透鏡可包含一列凸微透鏡，該凸微透鏡由一紫外線可固化合 成樹脂所製成，且該凸微透鏡被設置在個別的凹面中，該凹面是被 界定於該基底玻璃板之一平坦表面，而該紫外線可固化合成樹脂具 有一段對高的折射率。 該膜可能由與該列微透鏡之該紫外線可固化的合成樹脂相同或 不同之材料所製成。 該平面型微透鏡列可能進一步包括一被施覆在該基底玻璃板上 之一表面上的保護膜，其係供在裝運或搬運期間保護該平面型微透 鏡列之用。 根據本發明之另一方面，一製造一平面型微透鏡列之方法包含： 在一基底玻璃板與一蓋玻璃本之間使一未被固化之紫外線可固化的 合成樹脂成-列微透鏡之形狀之步驟；在該基底玻璃板之一遠離該列 微透鏡的表面上絲被@化之料線可@化的合成齡製成形為一 __膜’並且躺暴露至紫外雜射下啊地雜被細彡為該顺透鏡之未 本紙張尺度綱巾關家標準（cns)a伐 494249 A 7 - B7 五、發明説明（4 ) 被固化之紫外線可固化的合成樹脂與被製成該膜之該未被 固化之紫外線可固化的合成樹脂固化之步驟。 該未被固化之紫外線可固化的合成樹脂可以藉由一衝 壓機、一電刷或一旋轉器而在該基底玻璃板上被製成該膜 之形狀。 根據本發明之又一方面，一製造一平面型微透鏡列之 方法包含：在一基底玻璃板與一蓋玻璃本之間使一未被固 I · 化之紫外線可固化的合成樹脂成一列微透鏡之形狀之步 驟；將一未被固化之紫外線可固化的合成樹脂置放在該基 底玻璃板之一遠離該列微透鏡的表面上之步驟；在被置放 在該基底玻璃板之該表面上的未被固化之紫外線可固化之 合成樹脂之上覆蓋一保護膜之步驟；以一與該保護膜呈直 接接觸狀態之衝壓機之一平坦表面將最後提到未被固化之 紫外線可固化的合成樹脂拉伸成一膜，並且藉由暴露至紫 外線輻射下同時地固化被成形為該列微透鏡之未被固化之 紫外線可固化的合成樹脂與被拉伸成該膜之該未被固化之 紫外線可固化的合成樹脂之步驟。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 當連同在其中本發明之較佳實施例當作例示被顯示之 附圖閱讀時，本發明之該等上述與其他目的、特點與優點 將會由於下列之說明而變得更顯而易見。 圈式之簡短說明 第1圖係為一合併傳統平面型微透鏡列之液晶顯示面板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 494249 五、發明説明（ 之片段橫截面圖； 第2圖係為-顯不該傳統平面型微透鏡列被彎麵的態樣 之片段橫截面圖； 第3圖係為-根據本發明之_實施例之平面型微透鏡列 之片段橫截面圖； 第4圖係^例不製造第3圖所示之該平面型微透鏡列 之過程之片段橫截面圖； 第5圖係為-根據本發明之另一實施例之一平面型微透 鏡列之片段橫截面圖； 第6圖係為一例示製造第5圖所示之該平面型微透鏡列 之過程之片段橫截面圖；及 第7圖係為一根據本發明之又一實施例之一平面型微透 鏡列之片段橫截面圖。 較佳施實例之詳1«說明 相似或對應之元件在所有的圖示中以相似或對應之參 考字符表示。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 如第3圖所示，一根據本發明之一實施例之平面型微透 鏡列1A包含一被安裝在一基底玻璃板2之一平坦表面上之 一列凸微透鏡3。該等凸微透鏡3具有遠離該基底玻璃板2 面對的個別凸面。該等凸微透鏡係由一具有相對高的折射 率之紫外線可固化的合成樹脂所製成。該列凸微透鏡以一 蓋玻璃板6被覆蓋，該蓋玻璃板係藉由一具有一相對低的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 494249 A 7 B7 五、發明説明（6 ) 折射率之紫外線可固化的合成樹脂所製成之黏合層4而被 接合至該列凸微透鏡3上。該平面型微透鏡列1A也具有一 膜6,該膜係包含一被施覆至該基底玻璃板2之一遠離該列 微透鏡3的表面上之紫外線可固化的合成樹脂。該膜6之紫 外線可固化的合成樹脂與該列凸微透鏡3之該紫外線可固 化的合成樹脂相同。 該基底玻璃板2具有一範圍從0.7mm至1.1mm之厚度。 I · 每個凸微透鏡3具有一可能為一直徑或一對角線或一相似 的線度，範圍從20μιη至60/zm之尺寸，及範圍從5#m至 25/zm之厚度。該蓋玻璃板5具有範圍從50# m至200 # m 之厚度。假如該平面型微透鏡列1A被併入一液晶面板中， 接著各該凸微透鏡3之尺寸大約與一像素之尺寸相同。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該紫外線可固化的合成樹脂之膜6作為保護該基底玻璃 板2之用，並且因此保護該整個平面型微透鏡列1A免於因 該凸微透鏡3與該黏合層4之該紫外線可固化的合成樹脂之 收縮而造成過度的彎翹。該膜6之厚度應該被選擇，以便 當該凸微透鏡3與該黏合層4收縮時，將足夠的抵抗力作用 於被該凸微透鏡3與該黏合層4施加至該基底玻璃板2上之 平衡量彎翹力。 一製造該平面型微透鏡列1A之過程將參考第4圖說明 於下。 首先，一具有高折射率之未被固化之紫外線可固化的 合成樹脂被塗覆至該基底玻璃板2之一表面上，並且接著 藉由一衝壓機（未顯示）被成形為該等凸微透鏡3。其後， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 494249 A7 B7 五、發明説明（7 ) 一具有低折射率之未被固化之紫外線可固化的合成樹脂被 施覆’以便在該等凸微透鏡3與該蓋玻璃板5之間形成該黏 合層4。 接著’如第4圖所示，至此被形成的該總成正面被朝下， 並且一未固化之紫外線可固化的合成樹脂7被置放在該基 底玻璃板2之遠離該等凸微透鏡3的表面上，。該未被固化 之紫外線可固化的合成樹脂7接著藉由一已經被以一脫模 劑處理過的衝壓機8之一下部平坦成形表面而被壓製且被 拉伸成一在該基底玻璃板2上之膜。另一方面，該未被固 化之紫外線可固化的合成樹脂7也可藉由一電刷或一旋轉 器而被拉伸成該膜6。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先M-讀背面之注意事項再填寫本頁) 此後，紫外線輻射被施加在成形為該等凸透鏡3之該未 被固化之紫外線可固化的合成樹脂、形成該黏合層4之該 未被固化之紫外線可固化的合成樹脂7、及被壓製且被成 形為在該基底玻璃板2上之該膜之該未被固化之紫外線可 固化的合成樹脂7上，藉此固化這些合成樹脂。因為所有 這些合成樹脂被同時固化，該平面型微透鏡列1A在製造 過程中被保護免於過度地彎翹。明確地，被壓製且被成形 為該膜6之該紫外線可固化的合成樹脂之收縮被保持成與 被成形為該凸微透鏡3之該紫外線可固化的合成樹脂之收 縮，和形成該黏合層4之該紫外線可固化的合成樹脂之收 縮相等。因此，即使該蓋玻璃板2為較小的像素而被做得 更薄，該平面型微透鏡列1A之任何不需要的彎翹全部被 減到最小。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公® ) 494249 A7 B7 五、發明説明（8 ) ~ 一~ 第5圖顯示一根據本發明之另一實施例之平面型微透鏡 列1B。在其中一透明保護膜9被施覆至該膜6之外部表面 上之第5圖所示之該平面型微透鏡列1B與第3圖所示之平 面型微透鏡列1A不同。該保護膜9用作當該平面型微透鏡 列1B正被裝運或搬運時保護該平面型微透鏡列1B以防損 壞。該保護膜9也可能被施覆至該蓋玻璃板5之一外部表面 上，而不是在該膜6之外部表面上，或是可能被施覆至該 蓋玻璃板5與該膜6兩者之外部表面上。假如諸保護膜9隨 後將會被剝離’那麼該保護膜9就不需要是透明的。 第6圖例示一製造該平面型微透鏡列1B之過程。製造 該平面型微透鏡列1B之過程與製造該平面型微透鏡列1A 之過程相似，除了在該未被固化之紫外線可固化的合成樹 脂7被置放在該基底玻璃板3之遠離該等凸微透鏡3的該表 面上之後’該保護膜被覆蓋在該未被固化之紫外線可固化 的合成樹脂7上之外。該未被固化之紫外線可固化的合成 樹脂藉由與該保護膜9而不是與該未被固化之紫外線可固 化的合成樹脂7產生直接接觸之衝壓機，而被壓製且被拉 伸成一在該基底玻璃板2上之膜。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 因為該保護膜9在該衝壓機8與該未被固化之紫外線可 固化的合成樹脂7之間被定置，故該衝壓機之該低平坦成 形表面不必用一脫模劑處理。 第7圖顯示一根據本發明之又一實施例之平面型微透鏡 列1C。如第7圖所示，該平面型微透鏡列ic包含一具有一 列小凹面10之基底玻璃板2，該等小凹面係在其中之一平 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 11 494249 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) 坦表面藉由一溼式蝕刻或相似者來被界定。該等凹面10被 以一具有一高折射率之紫外線可固化的合成樹脂填滿，以 便產生一列凸微透鏡3。該等凸微透鏡3具有面朝該基底玻 璃板2之個別的凸出表面。一蓋玻璃板5遠離該基底玻璃板 2且直接地被施覆至等該凸微透鏡3上。一紫外線可固化的 合成樹脂之膜6被施覆至該基底玻璃板2之一遠離該列凸微 透鏡3的表面上® 當第7圖所示之該平面型微透鏡列1C被製造時，被作 成該膜6之形狀之該未被固化之紫外線可固化的合成樹脂 與被作成該等凸微透鏡3之形狀之該未被固化之紫外線可 固化的合成樹脂藉由暴露在紫外線輻射下而被同時地固 化。所以，該平面型微透鏡列1C在該製造過程中被保護 以防過度地彎翹。 雖然本發明之某些特定的較佳實施例已經被顯示並且 詳細地說明，但應該被了解的是，各種改變與修正可以在 本發明中做出，而沒有背離後附的申請專利範圍所界定之 範圍。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 12 494249 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（10 ) 元件標號對照表 1A 平面微透鏡列 1B 平面微透鏡列 1C 平面微透鏡列 2 基底玻璃板 3 凸微透鏡 4 黏合層 5 蓋玻璃板 6 膜 7 合成樹脂 8 衝壓機 9 保護膜 10 凹面 100 平面型微透鏡 101 基底玻璃板 102 凸微透鏡 103 蓋玻璃板 104 黏合層 105 玻璃基質 106 液晶層 107 透明像素電極 108 電極 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 13

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 第88 100790號專利申請案申請專利範圍修正本 —修正曰期：90年9月 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1. 一種平面型微透鏡列，其包含： 一基底玻璃板； 一蓋玻璃板； 一列微透鏡，其係由一紫外線可固化的合成樹 脂所製成並被設置在該基底玻璃板與該蓋玻璃板 之間；及 一紫外線可固化的合成樹脂之膜’其係被設置 在該基底玻璃板之一表面上’且遠離該列微透鏡。 2. 如申請專利範圍第1項之平面型微透鏡列’其中該 列微透鏡包含一列由一具有相對高的折射率之紫 外線可固化的合成樹脂所製成並被設置在該基底 玻璃板之一平坦表面上的凸微透鏡。 經濟部智慧財產局3、工消费合^.吐)；製 3. 如申請專利範圍第1項之平面型微透鏡列，其中該 列微透鏡包含一列由具有一相對高的折射率且被 設置在被界定在該基底玻璃板之一平坦表面中之 個別的凹面中之凸微透鏡。 4. 如申請專利範圍第1項之平面型微透鏡列’其中該 膜係由與該列微透鏡之該紫外線可固化的合成樹 脂之相同的材料所製成。 5. 如申請專利範圍第2項之平面型微透鏡列’其中該 膜係由與該列微透鏡之該紫外線可固化的合成樹 脂之相同的材料所製成。 6·如申請專利範圍第3項之平面型微透鏡列，其中該 膜係由與該列微透鏡之該紫外線可固化的合成樹 脂之相同的材料所製成。 7·如申明專利範圍第1至6項任一項之平面型微透鏡 列，其進一步包含： 一保護膜，其係被施覆至在該基底玻璃板之該 膜之一表面上及/或該蓋玻璃板之一表面上。 8· 一種製造一平面型微透鏡列之方法，其包含下列步 驟： 在一基底玻璃板與一蓋破璃板之間將一未被 固化的紫外線可固化的合成樹脂成形為一列微透 鏡； 在該基底玻璃板之一遠離該列微透鏡之表面 上將未被固化之紫外線可固化的合成樹脂製成一 膜；及 藉由暴露至紫外線輻射下來同時地固化被成 形為該列微透鏡之未被固化之紫外線可固化的合 成樹脂與被製成該膜的該未被固化之紫外線可固 化的合成樹脂。 9 · 一種製造一平面型微透鏡列之方法，其包含下列步 驟： 在一基底玻璃板與一蓋玻璃本之間使/未被 固化之紫外線可固化的合成樹脂成形為一列微透 494249 六、申請專利範圍 鏡； 將未被固化之紫外線可固化的合成樹脂置放 在該基底玻璃板之一遠離該列微透鏡之表面上； 將一保護膜覆蓋在被置放在該基底玻璃板之 該表面上的未被固化之紫外線可固化之合成樹脂 之上； 利用一與該保護膜成直接接觸之衝壓機之一 平坦表面而將被置放在該基底板之該表面上之未 被固化之备、外線可固化的合成樹脂拉伸成一膜；及 藉由暴露至紫外線輻射下同時地固化被成形 為該列微透鏡之未被固化之紫外線可固化的合成 樹脂與被拉伸成該膜之該未被固化之紫外線可固 化的合成樹脂。