1307434 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係’關於附微透鏡陣列之顯示面板之製造方法及 顯示裝置以及曝光裝置。 【先前技術】 〃以液晶顯示裝置所代表之非自發光型之顯示裝置，一般 係藉由駆動信號變化顯示面板之透過率（或反射率），調變由 照射顯7F面板之光源之光強度來顯示圖像或文字。於如此 之顯不裝置，有直接觀察顯示於顯示面板之圖像等之直視 ’、、員示裝置及藉由投影透鏡將顯示於顯示面板之圖像等 ，大投影於影幕上之投影型顯示裝置（投影機又，作為液 晶顯示面板以外之非自發光型之顯示面板，習知有電致變 色顯示面板、電泳型顯示面板、色粉顯示面板或PLZT面板 等。現在，液晶顯示裝置，廣泛地使用於監視器、投影機、 手持資訊終端機、行動電話等。 液晶顯示裝置係，藉由對於矩陣狀規則排狀像素分別 施加對應像素k號之驅動電廢，使各像素之液晶層之光學 特性變化’顯示像素或文字等。作為對上述像素施加獨立 的驅動電麗之方式，有單純矩陣方式，及主動矩陣方式。 於主動矩陣方式之液晶顯示面板’需要設置供給開關元件 與像素電極驅動電屬之導線。作為開關元件，使用MIM(金 屬-絕緣體-金屬）元件等之非線形2極元件或TFT(薄膜電晶 體）元件等3極元件。 當強光入射設於顯示元件之開關元件（特別是TFT)則， 96159.doc 1307434 俯狀態之元件阻抗下降，於施加電塵時充電於書素電容 之電荷被放電，無法得到特定之顯示狀態，故有即使在蜜 狀態光漏出而降低對比之問題。 ' 於液日日顯不面板，例如，為了防止光入射TFT(特 別疋通道區域），於TFT或設有像素電極之Μ基板或經由 TFT基板與液晶層相對之對向基板設置遮光層（稱為黑矩 P )。於反射型液晶顯示裝置’將反射電極作為遮光層使 用則不會降低有效像素面積，惟於利用透過光進行顯示 二液晶顯示裝置，因除不透光之τρτ、閘極匯流排及源極匯 流排還加上設置遮光層而降低有效面積，對於顯示區域之 全面積之有效像素面積之㈣，㈣π率會降低。 再者，隨著液晶顯示面板之高精細化、小型化之直 傾向更顯著。此係，即使縮小像素之間隔，咖或匯流排等、， 因電性或製造技術之制約無法小於某種程度的大小。 特別是’近年，作為行動電話等之行動機器之顯示裝置 曰及之半透過型之液晶顯示裝置’由於在各個像素具有以 反射模式顯示之顯示區域(反射區域)及以透過模式顯示之 區域（透過區域）’故縮小像素間隔，將使顯示區域對全面積 之透過區域之面積之比率（透過區域之開口率）顯著地降低。 半透過型液晶顯示裝置係，於暗的照明下利用透過一經 顯不裝置之背光之光進行顯示’於亮的照明下藉由從周圍 的光反射已進行顯示，故不拘於周圍的亮度，可實現對比 高的顯示，惟當透過區域之開口率降低則， 問題。 96159.doc 1307434 特別是在於’為進行彩色顯示，利用彩色濾光片之光吸 收之直視型液晶顯示裝置或單板式透影機，光利用效率（即 党度）將進一步降低。 作為改善光利用效率之一個方法，於投影型液晶顯示裝 置’已實用化，於液晶顯示面板設置在各個像素將光聚光 之微透鏡，以提升液晶顯示面板之開口率之方法。先前之 微透鏡，幾乎是形成於液晶顯示面板之對向基板内者，具 有微透鏡夾於兩片玻璃板之間之構造。 參照圖20〇)及（b)，說明先前之具備微透鏡之對象基板之 典型的兩個製造方法。再者，規則排列的複數微透鏡總稱 為微透鏡陣列。 第1製造方法係，藉由於圖20⑷模式地表示工序 (a-l)〜(a.4) ’製造具備微透鏡陣列之基板（微透鏡基板陣列 基板）。 (a 1).圖案化破璃基板上之光阻層。 (a-2).加熱圖案化之光阻層，使之發生熱流動，形成且 有微透鏡形狀之光阻層。 (a-3) ·與微透鏡形狀之光阻層—起將玻璃基板藉由乾式 =光阻層之形狀形成於玻璃基板(叫得到微透鏡陣 列基板。 (“)：於所得微透鏡陣列基板經 基，肱# 4 β ^ π /曰时盖玻璃七 者.盍玻璃之表面研磨，得到對向基板。 要’形成電極或配向膜等。 心' 第2製造方法係，藉由於圖⑻模式地㈣ 96159.doc 1307434 (b-l)〜(b-4)製造具備微透鏡陣列之對向基板。 (b-Ι):將玻璃基板上之光阻層例如以電子束曝光圖案 化，形成具有微透鏡形狀之光阻層。將此作為母版（原版） (b-2):使用母版，藉由例如鍍敷法，製作金屬模版。 (b-3).使用金屬模版’將微透鏡之形狀轉印到玻璃基板， 得到微透鏡陣列基板。 (b-4).經由接著層於所得微透鏡陣列基板接著蓋玻璃， 將該玻璃之表面研磨，得到對向基板。 又，專利文獻1係揭示，利用液晶顯示面板之像素，將塗 布於對向基板表面之感光材料曝光，對像素自己整合地形 成微透鏡之方法。根據該方法，不會在微透鏡與像素之間 產生對位偏離’又’有可以低成本製造之優點。 [專利文獻1]特開2002-62818號公報 【發明内容】 但是’記載於專利文獻1之方法，由於為將感光性材料曝 光使用紫外線’故於不使用彩色濾光片之顯示面板（例如3 板式投影機用之液晶顯示面板）可以使用，但是無法適用於 具有彩色;慮光片之顯示面板。因為，由於彩色滤光片會吸 收紫外線’無法經由彩色濾光片對感光性材料照射紫外 線。實際上’專利文獻1，未言及在具有彩色濾光片之顯示 面板形成微透鏡之方法。 再者’雖可於製作液晶顯示面板之前之階段，即，於對 向基板形成彩色濾光片之前，於對向基板（或TFT基板）以上 述方法’形成微透鏡，惟於貼合兩基板之工序會受對位偏 96159.doc 1307434 離之影響，有損上述方法之優點之一部分。又，為充分發 揮微透鏡之效果，使形成微透鏡之玻璃基板之厚度較 mm薄為佳，惟以多面取製作之液晶顯示面板係，使用數十 cm2以上之母玻璃基板製造，若使該母玻璃基板薄則，操作 上會產生問題。再者，於TFT基板製作微透鏡之情形，由於 會對基板施加高達數百度之溫度，故感光性材料本身無法 負荷。因此，於製作液晶顯示面板之後（即，貼合兩基板之 後），將玻璃基板蝕刻或研磨為所望之厚度後，形成微透鏡 為佳。 以液晶顯示裝置為例說明先前之附微透鏡陣列之顯示面 板之製造方法之問題點，惟上述問題並非限於液晶顯示裝 置，係共通於其他的非自發光型顯示裝置之問題點。又， 例示了具備彩色濾光片之構成，惟並非限定於此，如賓主 液晶顯示裝置，使用混合顯示媒體層（液晶層）之色素等進行 彩色顯示之顯示裝置亦有同樣的問題。 本發明係，有鑒於上述諸點進行者。其主要目的係，提 供自己整合地於彩色顯示面板上製作微透鏡之方法。 [解決課題之手段] 本發明之附微透鏡陣列之顯示面板之製造方法係，具備 顯示面板及設於顯示面板之光入射側之複數微透鏡之附微 透鏡陣列之顯示面板之製造方法，其包含：⑷準備具有矩 陣狀配置之複數像素之顯示面板之工序’其係準備顯示面 板之工序，該顯示面板具備複數畫素，複數晝素之各個包 合.透過第1色光之第1晝素，透過與第】色光相異之第2色 96159.doc -10· 1307434 光之第2畫素之複數晝素;(b)於顯示面板之互相相對之—對 主面之-邊的主面形成光硬化性材料層之工序；⑷ 示面板將硬化性材料層曝光之卫序，其係藉由至少透‘，、 畫素之光使光硬化性材料層至少部分地硬化之工序 由去除曝光之光硬化性材料層之未硬化部分形成複數微透 鏡之工序。 再者，於本發明之說明，「像素」係，各個透過特定之色 光之複數「畫素」所構成者。典型係，由透過紅色光之紅 色晝素（R畫素）、透過綠色光之綠色畫素（(3畫素）、透過藍 色光之藍色畫素（B畫素）構成各像素。但是，各像素所具有 的畫素，並非限定於此例，加上透過R畫素、G畫素、及B 晝素，亦可進一步具有透過其他色光（例如白色光）之w晝 素、亦可具有透過C(青色）、M(紫紅色）、γ(黃色）之各色光 之晝素、1個像素亦可含有複數透過同色光之畫素。再者， 於本說明書’稱光透過晝素内之區域為「晝素之開口部」。 於某實施形態，上述工序（a)係，準備上述第1色光之中心 波長較上述複數之畫素所透過之色光之中心波長之中最短 之波長之上述顯示面板之工序。 於某實施形態，上述工序（b)係，形成對較上述第1色光 之中心波長為短之波長之光具有感光性之上述光硬化性材 料層之工序。 於此’透過畫素之色光之中心波長係指決定分別透過畫 素之可見光（380 nm以上800 nm以下）之色之波長範圍之中 心之波長’例如，紅色光為600 nm〜650 nm、綠色光為520 96159.doc 1307434 nm〜580 nm、藍色光為430 nm~490 nm之範圍内具有中心波 長°但是’即使是透過晝素之可見光之波長範圍，不考慮 透過率以相對值為10%以下之波長之光。 於某實施形態，上述工序（c)係包含，藉由透過上述第丄 畫素之光，使上述複數之像素之各個所具有對應於上述複 數之晝素之上述光硬化性材料層至少部分地硬化之工序，· 上述工序（d)係包含’形成因應上述顯示面板之上述複數之 像素之排列所排列之複數微透鏡之工序。複數微透鏡陣列 係，例如，對應各個排列為矩陣狀之複數像素之列排列之 複數之雙凸透鏡亦可，分別對應各個複數像素之複數微透 鏡亦可。再者，對應矩陣狀排列之複數像素所具有之晝素 排列之複數微透鏡亦可。於各個晝素具有透過區域與反射 區域之半透過型顯示裝置，為對應各個透過區域（畫素之開 口部）之微透鏡亦可。又，複數微透鏡係，矩形透鏡（包含正 方透鏡）作為獨立的透鏡形成亦可，一體形成如雙凸透鏡之 複數微透鏡亦可。 於某實施形態，上述工序（a)係，準備於上述複數像素之 各個略中央具有上述第1晝素之上述顯示面板之工序。 於某實施形態，上述工序（a)係，準備上述複數晝素包含 紅色晝素、藍色晝素、綠色晝素之上述顯示面板之工序， 上述工序（C)係藉由至少透過上述藍色畫素之光使上述硬化 性材料層之至少部分地硬化之工序。 於某實施形態，上述工序（…係，形成對38〇 nm以上42() nm 以下之波長範圍之光具有感光性之上述光硬化性材料層之 96159.doc -12· 1307434 工序。 於某實施形態，上述工序（c)係，藉由透過上述藍色畫素 之光，使上述紅色畫素、上述藍色晝素及上述綠色晝素之 區域之上數光硬化性材料層至少部分硬化之工序。 於某實施形態，上述工序（(〇係，以略平行光曝光之工序， 包含使對於上述一邊的主面之略平行光之入射角變化之工 序。 於某實施形態，上述工序（c) ’包含形成分別對應排列為 上述矩陣狀之上述複數像素之列排列之複數雙凸透鏡的方 式’使上述略平行光掃描之工序。 於某實施形態，上述工序（c)，包含形成分別對應排列為 上述矩陣狀之上述複數像素所具有之複數畫素排列之複數 微透鏡的方式，使上述略平行光掃描之工序。 於某實施形態，上述工序（c)，包含調整光的配光分布之 工序。 於某實施形態，上述工序（c)，包含利用具有特定透過率 分布之光罩調整上述配光分布之工序。 於某實施形態，上述微透鏡，具有於頂上部不具有光之 聚光效果之平坦部。 於某實施形態，上述微透鏡係雙凸透鏡，上述平坦部之 尺寸，較對上述雙凸透鏡之聚光方向之上述顯示面板之上 述晝素之開口部之尺寸略同或小。 於某實施形態，上述微透鏡分別對應上述顯示面板之複 數晝素之開口部，上述平坦部之尺寸’與上述晝素之開口 96159.doc -13- 1307434 部之尺寸略同或小。 本發明之顯示裝置之製造方法係，包含：準備藉由上述 任一製造方法所製造之附微透鏡陣列之顯示面板之工序； 及於上述顯示面板之上述微透鏡側配置面光源之工序。 本發明之顯示裝置具備：附微透鏡陣列之顯示面板，其 係藉由上述任一製造方法所製造；及面光源’其係向上述 顯示面板之上述微透鏡陣列射出光。 本lx月之曝光裝置係，為曝光感光性樹脂層之曝光裝 置，其具備：光學系，其射出略平行光；載置台，其具有 爻容形成上述感光性樹脂層之被曝光物之受容面；及入射 角控制機構，其係使由上述光學系射出之上述略平行光之 上述載置台之上述受容面之入射角連續地或階段地變化。 本發明之曝光裝置，可適用於上述附微透鏡陣列之顯示面 板之製造方法。 於某實施形態，上述入射角控制機構，可對上述受容面 之入射角以特定速度變化。上述特定之速度係由使用者設 定。 於某實施形態，可變化上述速度。上述速度，連續地或 階段地變化。 於某實施形態，上述入射角控制機構，可使上述速度與 上述入射角關聯階段地變化。 於某實施形態，上述入射角控制機構，可與照射時間關 聯地變化上述入射角。 於某實施形態，上述入射角控制機構，包含以配置於上 96159.doc -14- 1307434 述受容面之上述被曝光物之特定方向所延伸之轴 ^ 馬中，G旋 轉上述受容面之機構。 於某實施形態，上述光學系具有：光源部；鏡部，其係 反射由光源部之光，上述入射角控制機構， ό ρ又變上述 光於上述鏡部之反射角之機構。 於某實施形態，上述入射角控制機構，包含改變上述光 子系對上述載置台之上述受容面之位置之機構。 " 本發明之微透鏡陣列之形成方法，其特徵為使用上述之 任一曝光裝置，曝光光硬化性樹脂。 [發明之效果] 本發明之附微透鏡陣列之顯示面板之製造方法係，藉由 特定之色光（例如第丨色光：藍色光）曝光硬化之光硬化性材 料（典型係光硬化性樹脂）形成微透鏡，故可利用透過特定色 晝素之光對於彩色顯示面板之像素（或畫素）自己整合地形 成微透鏡。 根據本發明之製造方法，例如，對應R、G、及B畫素所 成之像素，可使用透過B晝素之光形成微透鏡，或者，亦可 形成分別對應R晝素、G晝素及B畫素之微透鏡。 因此，可以非常低的成本形成微透鏡的同時，由於可對 像素或畫素自己整合地配置微透鏡，故可充分地發揮微透 鏡之聚光功能，結果可製造可高亮度的顯示之顯示裝置。 又，藉由微透鏡聚光之光通過畫素後，由於保持該聚光角 發散’各可得擴大可視角之效果。即，根據本發明之直視 形顯示裝置，具有高亮度且廣視角之特徵。 96159.doc •15· 1307434 又，作為使光硬化性材料感光（硬化）之光，於構成像素 之複數畫素之中，只要利用透過之色光之中心波長為最短 波長之晝素之光，即使有光硬化性材料（光反應起始劑）之吸 收’其影響甚微’可抑制於顯示色再線性之降低。典型地 為利用透過藍色畫素之光為佳’較藍色光之中心波長(例如 45〇nm)為短之波長之光更佳。特別是’使ffi38〇nm〜42〇nm 之範圍之波長之光為佳。 【實施方式】 以下參圖示，說明根據本發明之實施形態之附微透鏡 陣列之顯示面板之製造方法及具備其之液晶顯示裝置，惟 本發明並非限定於此者。 以下參照圖1說明根據本發明之實施形態之附微透鏡陣 列之顯不面板100之製造方法。圖1(a)〜(d)係，為說明根據 本發明之實施形態之微透鏡之製造方法之模式地剖面圖。 首先，如圖1(a)所示，準備彩色液晶顯示面板1〇1。於此， 準備液晶顯示面板101，其對應晝素形成有R、G、及B之彩 色渡光片104R、104G、104B。再者，於此，為簡單，稱分 別對應彩色渡光片104R、104B、及i〇4G之書素為R查素 104R、B畫素104B及G晝素104G。又，於此為簡單，對應 於各畫素之開口部（透過區域）之區域作為晝素104R、 104G、104B圖示。再者，表示了晝素之開口部配置於晝素 之大致中央之例，惟並非限定於此。 液晶顯示面板101具有：TFT基板1〇2 ;及對向基板1〇3， 其形成有彩色濾光片104R、104G及104B。TFT基板102與對 96159.doc -16- 1307434 向基板103之間形成有特定之液晶層（無圖示）。於TFT基板 102之液晶層側’形成有對應於矩陣狀排列之晝素而設之像 素電極，連接像素電極之TFT、閘極匯流排及源極匯流排等 電路要素（均無圖示）。又’對向基板103之液晶層侧形成有 彩色濾光片104R、1〇4(}及1〇化，與配置於該等間之遮光層 BM及對向電極（無圖示）。又，因應需要於tft基板ι〇2及對 向基板103接觸液晶層之面，形成配向膜（無圖示）。 如圖1(b)所示，於液晶顯示面板1〇1之TFT基板ι〇2上，塗 布光硬化树脂’形成光硬化樹脂層丨。於此係使用於3 8〇 nm至420 nm之波長範圍内具有感光波長之光硬化性樹脂。 再者’為提高光硬化性樹脂層1〇5與TFT基板！ 〇2之接著 性，於塗布光硬化樹脂之前，TFT基板1〇2之玻璃表面塗布 矽烷耦合劑等，將表面改質為佳。 於此，參照圖2A說明彩色濾光片104R、104G、104B之分 光透過率特性。 形成衫色滤、光片1 04R、1 04G之畫素，由於幾乎不透過4〇〇 nm附近之光，故即使由液晶面板ι〇1之對向基板1〇3側入射 400 nm附近之曝光用照射光106，光硬化性樹脂幾乎不會以 通過該等之光感光（硬化;）。 藉由使用於藍色彩色濾光片104B之透過波長域之短波長 側（特別是，由380 nm至420 nm)具有感光波長之感光性材 料層，以由彩色濾光片104B之透過光使感光性材料感光的 同時，可形成於可視域之透過率非常高的微透鏡。即，通 常’感光性材料為吸收其感光波長之光，例如，使用於紅 96159.doc •17· 1307434 (R)或者綠（g)具有感光波長之光硬化性材料則，由於會吸 收R或者B之光之一部分，會降低顯示之色再現性。藍 之情形雖亦會發生同樣的顯像，但對色再現性之影響小。 特別是，使用於例如，行動電話或pDA、數位相機等液晶 顯不襞置之背光用光源之LED光源等，發光光譜如圖窈所 示使用較420 nm附近為長之波長側存在之光源之情形，使 用380 nm〜420 nm之範圍之波長之光則可更有效地抑制色 再現性之降低。 再者 般，各乎沒有透過未滿380 nm之波長之光（紫外 線）之彩色濾光片（色素或顏料），為使用紫外線，如上所述， 於形成彩色濾光片之前之階段，需要光照射。 通過形成彩色濾光片1〇4B之晝素之光，由於如圖2A所示 含有400 ^^附近之光，透過該晝素（藍色晝素）之光入射光 硬化性樹脂層1〇5則，因應光亮光硬化樹脂感光、硬化。照 射時間為ϋ形因應配光分布硬化。，會形成硬化 度之分布。因此，藉由調整光量（配光分布及/或照射時間） 之分布，可於光硬化樹脂層形成硬化度之分布。再者，所 明「配光分布」係，為曝光入射於顯示面板之感光性材料 層之光，對顯示面板之面法線所成之角度（入射角度）之強度 刀布，向藍色畫素之入射角與向感光性材料層之入射位置 以1:1對應。 藉由顯影曝光之光硬化樹脂層去除未硬化部分，得到對 應硬化度之分布之形狀之微透鏡。配光分布，可藉由例如， 變化曝光用照射光之入射角來調整。x ’使#光用照射光 96159.doc -18· 1307434 與光硬化性樹脂層105相對地移動，例如，藉由使曝光用照 射光掃描，調整照射時間分布亦可，亦可組合該等。再者， 亦可使用具有特定透過率分布之光罩調整配光分布。又， 藉由將曝光用照射光經由藍色畫素104B斜斜地入射光硬化 樹脂層105，對應包含於與B晝素104B同像素之r畫素！ 〇4R 及G畫素104G之微透鏡（即對應像素之微透鏡），例如可形成 雙凸透鏡，亦可行成分別對應B畫素l〇4B、R晝素104r及G 畫素104G之微透鏡（即’對應各晝素之開口部之微透鏡）。 只要將透過曝光用照射光之畫素之開口部配置於像素之略 中央，可簡便地調整光量之分布而佳。例如，以紅色晝素、 藍色晝素及綠色畫素之順序對秤排列之像素之情形，以藍 色畫素為中心將曝光用照射光對秤掃描則，可容易地形成 對像素之中心線對稱形狀之微透鏡。 參照圖3(a)至（c)，說明形成對應像素之雙凸透鏡之例。 圖3(a)係’對應附微透鏡陣列之顯示面板1〇〇之一個像素之 部分模式地顯示之平面圖及剖面圖，省略對向基板ι〇3。圖 3(b)及（c)係’詳細說明製作示於圖3⑷之附微透鏡陣列之顯 不面板之曝光工序（圖1(c))之圖，圖3(b)係沿著圖3⑷之 A-A’線模式地剖面圖，圖3(c)係圖3(a)之b_b，線模式地剖面 圖。
如圖3⑷所*，該顯示面板1〇〇之一個像素係，以r晝素 二伙、B晝素工04B及G晝素i㈣所構成。於各晝素之周圍 »又有黑矩陣BM(遮光區域）。像素係形成列（χ方向）及行（丫 方向）的方式排列為矩陣狀，於此，1方向之像素間隔Px及Y 96159.doc 1307434 方向之間1¾卩㈣例不！ 50㈣之情形。TFT型顯示裝置之情 开/典型地為’列方向（χ方向）平行於間極匯流排，行方向 (Υ方向）平行於源極線（影像線）。 顯示面板100所具有之微透鏡陣列包含對應複數像素之 列排列之複數雙凸透鏡10ρ雙凸透鏡107係向列方向（X方 向）延伸，於列方向（Υ方向）具有聚光力，而於列方向（X方 向）沒有聚光力。 參恥圖3(b)及（C)說明形成雙凸透鏡1〇7之曝光工序。 如圖3(b)所示，使照射光1〇6對於液晶顯示面板ι〇ι之入 射方向，於包含Α_Α，線之面内以入射角Μ規定之方向向以 入射角02規定之方向變化，如圖3(c)所示於包含Β_Β，線之面 内以入射角Θ3規定之方向向以入射角04規定之方向變化。 即，使照明光106之入射角，於包含Α_Α，線之面内由η至“ 連續地或階段地變化，於包含Β_Β，線之面内由们至料連續 地或階段地變化。作為曝光照射光1〇6使用平行光為佳。曝 光用照射光之平行度為，±3〇以内為佳，為精度佳地控制微 透鏡之形狀’以± 1〇以内更佳。 此時’照射光106之入射角度01與π、及π與料係以沒有 間隙地形成的方式，設定為佳。例如，入射角與们係， 如圖3(b)所示，透過鄰接像素之Β畫素之光，與鄰接之像素 之間之中央部（圖3(b)中之點a)—致，使對應相鄰之像素之 雙凸透鏡間之膜厚呈相同的方式，因應液晶顯示面板i 〇丄 之像素間格Px及對向基板1〇3之厚度，適宜設定。又，入射 角Θ3與04係’如圖3(c)所示，透過鄰接像素之β晝素之光， 96159.doc -20- 1307434 與鄰接之像素之間之中央部（圖3⑷中之點b)-致，於透鏡 間形成境界的方式(於鄰接像素間之中央部透鏡之模厚呈 最薄之狀&、的方式），因應液晶顯示面板1G1之像素間格ργ 及對向基板103之厚度，適宜設定。 於此例不之液晶顯示面板j 〇1係，列方向（彩色滤光片之 排列方向）之像素間隔匕為⑼叫，正交於列方向之行方向 之像素間15〇 μηι，對向基板1〇3之物理厚度為彻 _(以空氣換算4嶋.52=260 _，故eme2、03與叫成， ei=02=03=04=tan-,(75/26O)=^ 16° 〇 又，由於越是使光傾斜地入射（入射角越大）於照射面之 照射面積越寬，照射強度變弱。因此，上述入射角㈤與们⑻ 與Θ4)，有因應應形成之光硬化樹脂層1〇5之硬化分布（微透 鏡之形狀）’需要由上述計算所得之角度調整之情形。 其次說明照射光106之掃描方向。於此所謂「掃描」係， 包含曝光用照射光1〇6所照射之區域之2維掃描，及變化照 射光之入射角度。又，掃描係，照射光1〇6與光硬化性樹脂 層105之位置關係及角度相對地變化即可，故可移動形成有 光硬化性樹脂層105之液晶面板丨〇}，亦可移動照射光（光 源）。 於本實施形態，為於彩色濾光片104r、i〇4G、ι〇4Β之排 列方向（列方向：X方向），形成沒有聚光力之雙凸透鏡1〇7， 對X方向（平行於A-A’線），光量（照度X時間）之分布呈均勻的 方式進行掃描，對於Y方向（平行於B_B，線），使照射光之入 射角度越大掃描速度越快’入射角度越小（越接近顯示面板 96159.doc •21 · 1307434 之法線方向），使掃描速度變慢。例如，將入射角對顯示面 板之法線由-30。掃描至+30。之情形，於_3〇。至_1〇。之角度範 圍以P/sec之速度掃描，_10〇至+10〇之角度範圍以3〇/s^ = 速度掃描，再者，+10。至+30。之角度範圍以5〇/sec之速度掃 描。 如此地，藉由邊使照射光106掃描，曝光光硬化性樹脂層 105，如於圖4模式地所示，可使對乂方向沒有曲率，僅於γ 方向具有曲率之雙凸透鏡1〇7之部分1〇5,硬化。 又，作為使照射光106於X方向及γ方向掃描之方法，如 於圖5模式地表示’對x方向及γ方向之兩方向進行掃描。 圖5係表示藉由照射光106照射之區域1〇以對光硬化樹脂層 1〇5掃描之軌跡。又，照射光之入射角度，可連續地變化， 亦可階段地變化。 曝光工序之後，於顯影工序，藉由去除光硬化性樹脂層 105之未硬化部分，得到具有硬化部分1〇5，之形狀之雙凸透 鏡107。再者，於顯影工序之後，藉由對光硬化性樹脂 之硬化。卩分105'(雙凸透鏡107)再度，照射曝光用照射光， 使光硬化性樹脂之硬化進一步進行，接近完全硬化狀態為 佳。又，與光硬化之同時亦可併用熱硬化。 其次，參照圖ό、圖7及圖8說明適用於上述之製造方法之 曝光工序之曝光裝置之例。 圖6〜8所示根據本發明之實施形態之曝光裝置，具備：光 干系，其係射出為曝光形成於顯示面板之主面之光硬化樹 月曰層之略平行光，載置台，其具有受容顯示面板之受容面； 96159.doc -22· 1307434 及入射角控制機構，其係使由光學系射出之略平行光對栽 置13之文容面之入射角連續地或階段地變化。 機構，W ± + ’月导工制 U特疋之速度變化對於受容面之入射角為佳，特定 速度，因應入射角及光量等，由使用者設定。 ^再者，入射角控制機構，可將上述速度連續地或階段地 I化（作為可變）為佳。例如，如上所述，於形成微透鏡之一 連過程調節光量，使速度與入射角關聯階段地變化為佳。 藉由調整人㈣之變化速度，可得更接近所望形狀之微透 再者，入射角控制機構，可與照射時間關聯地變化上述 入射角為佳。照射時間，例如，ϋ由設於光學系與受容面 之I·夬門控制開關，入射角控制機構，以快門為開狀態之 時刻為基準變化入射角。 示於圖6⑷之曝光裝置具有：光學系（光源部）31〇，其係 射=略平行光；載置台32〇，其係具有受容液晶面板ι〇ι之 收容面；及載置台控制裝置324。於顯示面板⑻之主面形 成有光硬化性樹脂層1()5。載置台32〇，依照載置台控制裝 置24之U α向g己置於載置台咖之受容面之顯示面板 mu μ特性方向延伸之軸為中心使受容面旋轉。惟， 並無需要完全旋轉’描繪如圖6⑷中之6C所示圓弧特定角 度範圍動作即可。 ’如圖6(b)所示 顯示面板10 1之矩 使受容面旋轉之軸係 陣狀排列之像素列方6 # 万向延伸之6Α-6Α1軸及/或與向此正交 之方向（典型的為像去备士丄 &常仃方向）延伸之6Β-6Β1軸。載置台 96159.doc •23- 1307434 320，只要可以至少一個軸為中心旋轉受容面即可只要將 顯示面板101配置為可對受容面於特定方向旋轉的方式即 可。又，此時，旋轉軸位於硬化性樹脂層1〇5中的方式配置 為佳。 圖7所不曝光裝置，具有：光源部3丨〇 ;及鏡部，其係反 射由光源部310之光。鏡部，具有：鏡子332;鏡驅動部^々， 其係使在於鏡部332之反射角度0r(對鏡之熱射角度幻相 專）’及鏡控制部3 3 6 ’其係控制鏡驅動部3 3 4，該等使配置 於載置台320之受容面之顯示面板1〇1對光之入射角變化。 即，藉由變化鏡子332之表面（即反射面）之角度，改變對於 顯示面板101之光入射角。鏡子332係，描繪例如，圖7中所 不圓弧7C的方式，及/或對紙面垂直的面内描繪圓弧的方式 動作。 於該曝光裝置’僅改變鏡子332之角度則，不僅對於顯示 面板101之光入射角度變化，照射位置亦會變化。因此，於 所有鏡子332之可動角度範圍為照射顯示面板1〇1之全面， 需使照射區域較顯示面板1〇1為大，為使光源部31〇大型化 將提咼成本。為防止此，藉由與鏡子332之角度描繪7C的方 式變化連動，藉由設置使鏡子332向圖7所示7a-7A，方向移 動之機構’可修正伴隨鏡子332之角度變化之照射區域之偏 離。使鏡子332之角度對紙面垂直之面内描繪圓弧的方式變 化之情形.，只要設使鏡子332向對紙面垂直的方向7B、7B, 移動之機構即可。 圖8所示曝光裝置，具有使光學系31〇改變對載置台32〇 96359.doc -24- 1307434 之受容面之位置之機構。光學系310 ’依照由光學系控制部 312之信號，例如，描繪圖8中的8C所示圓弧的方式動作， 改變向載置台320之受容面之顯示面板射出之略平 入射角度。 該曝光裝置亦與示於圊7之曝光裝置同樣地，僅改變光源 部310之角度則，不僅改變光對顯示面板ΐ()ι之人射角度， 照射位置亦會變化。因此’對於圖8中之8a_8a，方向或SR 或8B’之方向，以顯示面板1〇1之顯示部之中心軸(參 中之6A-6A’、6B_6B，）為中心之同心圓上旋轉的方式改變 光源部3 1 0之角度與位置為佳。 上述之入射角控制機構’可與照射時間關聯地變化上述 入射角為佳。照射時間（曝光時間），例如，藉由設於光學^
(光源部）3_載置台32G之受m快門（無圖示^開 關來控制。因此’只要使快門之開關動作與 機構連動即可。 X 例如，將載置台設定為呈特定入射角（例如_30。）之位置 後，以使快門為開狀態之時刻為基準，至_10。之角产範圍 以5。/咖之速度變化。此後，-10至+10。之角度範圍以^sec 之速度變化，再者，+1G。至+3G。之角度範圍以5。/咖之速度 變化。於人射角+3G。之時點，關閉快門。肖等—連動作係 以快門呈開狀態之時刻為基準，可基料間控制。 又，由圖6至圖8所示曝光裝置之入射角度控制機構，可 適宜組合。進行如參照圖5說明之2轴掃描之情形，藉由租 合圖6至圖8所示曝光裝置之入射角度控制機構，例如，2 96159.doc 25· 1307434 軸之中將1軸以載置台320之控制進行（圖6)，另一方之軸可 以鏡子332之控制進行（圖7)。藉由如此之構成，由於無須以 一個部位具備使兩軸動作之機構，故可使曝光裝置之設計 變容易。 再者，曝光工序，可於每一顯示面板1〇1進行，亦可對於 包含複數片顯示面板之大板，一次進行。 於圖6〜圖8 ’表示經由顯示面板1〇1曝光硬化性樹脂層1〇5 之例。惟，並非限疋於此者。例如，相反的，由硬化樹脂 層105侧曝光亦可。惟，於此情形，於與硬化性樹脂層1 之顯示面板101相反側之表面附近，配置可將硬化性樹脂層 1〇5以所望之圖案曝光之光罩，以通過該光罩之光曝光。 上述曝光裝置係’不限於使用光硬化性樹脂形成微透鏡 之用途，可廣泛地使用於曝光感光性樹脂（不問負片型，正 片型）之用途。 於上述實施形態，藉由掃描照射光1〇6，將光硬化性脂層 105成所望微透鏡形狀的方式曝光，事先，藉由使照射光1〇6 具有可得所望微透鏡形狀的方式之配光分布地調整，可不 進行掃描來形成微透鏡。於該方法，由於可削減掃描所需 之時間，故可以短時間形成微透鏡，可提升生產性。 例如，製作圖9⑻所示雙凸透鏡1〇7之情形，只要將照射 光106調整為具有於圖9(&)模式地表示之配光分布即可。 即，對X方向由01至02之範圍内（參照圖3(b))，具有一定 強度，對於Y方向’隨著入射角度變大，具有強度變弱的配 光分布之照射光即可。 96159.doc -26· 1307434 例如’圖10(a)所示’由光源7〇1之光一旦聚光，於其聚光 *點插入階段地（或連續地）具有透過率相異之區域之光罩 702 ’可調整配光分布。 作為光罩702，雖依存由光源7〇1之光之配光分布，例如， 製作通常的圓形的透鏡之情形係，如圖10(b)所示，透過光 草7〇2之光之配光分布越接近中心部呈越強的分布的方 式’使用透過率橫跨由中心區域7〇2a至週邊區域7〇2b階段 地（或連續地）變化者。製作上述雙凸透鏡1〇7之情形，僅於 一方向（Y方向）光的強度分布越向中心部越強的方式的配 光分布即可。 又’亦可併用以掃描之曝光與配光分布之控制之曝光之 雙方。於此情形，亦可掃描例如Χ方向或γ方向之任一方 向’調整另一方之配光分布。 如上所述，對於具有條狀排列之像素之顯示面板，使用 僅於打方向（Υ方向）具有聚光效果之雙凸透鏡1〇7則，如圖9 所不，列方向（X方向）之強度分布只要一定即可，故只要使 用射出均勻的配光分布之光之光源，幾乎無須調整配光分 布，故可比較容易地控制微透鏡（雙凸透鏡）之形狀。 再者，使用雙凸透鏡1〇7則’由於在彩色濾光片之排列方 向（X方向）無聚光效果，故會降低因這部分微透鏡之亮度提 升效果，但液晶顯示面板，通常，如圖丨丨所示，相較於列 方向（X方向）鄰接像素（及畫素）間之間隔评乂，於行方向（延 設源極S流排（影像線）之方向）鄰接像素間之間隔⑽較 寬。即，雖使用於Y方向具有聚光效果之透鏡，惟較使用於 96159.doc -27- 1307434 x方向具有聚光效果之透鏡提升亮度之效果高，於χ方向不 具有聚光效果而降低亮度提升效果小。 使用僅於-方向具有聚光效果之微透鏡之情形，彩色遽 光片之顏色排列並不限定於如圖u所示條狀排列之情形「 例如’如圖12所示傾斜排列之情形，因與上述同樣的理由， 使微透鏡具有聚光效果之方向為顯示面板之行方向（影像 線方向）為佳。 當然，根據本發明之實施形態，並不限於僅於一方向具 有聚光效果之雙凸透鏡，亦可製作χ方向與γ方向均具有聚 光效果之微透鏡之液晶顯示面板。 例如如於圖13(a)及（b)模式地表示，使用透過藍色晝素 104B之光，如上述地藉由調整曝光用照射光之掃描速度或 配光分布，可形成分別對應綠色畫素丨〇4G、藍色晝素丨 及紅色畫素104R，於X方向及γ方向具有曲率之硬化部分 1〇5"。此後，藉由歷經顯影工序，得到於每一畫素形成在χ 方向及Y方向具有聚光效果之微透鏡（例如矩形透鏡）之微 透鏡陣列。 再者’曝光工序，可於將液晶材料灌入液晶面板之前進 行。惟，於此情形’灌入液晶材料後，於配向液晶材料之 熱處理工序，由於微透鏡陣列會被加熱至一百數十它，故 作為光硬化樹脂’使用不因熱處理產生形狀變化或剝落等 影響微透鏡之聚光效果之變化之樹脂為佳。 又’於上述實施形態’如圖2A所示，以使用幾乎不會透 過作為曝光用照射光使用之4〇〇 nm附近之光之紅色彩色濾 % 159.doc -28- 1307434 光片104R及綠色彩色濾光片i〇4G，而只有藍色彩色渡光片 104B可充分亦透過4〇〇 nm附近之光之例進行說明，惟，並 非限定於此者。 例如，如圖14所示使用具有分光透過率特性之彩色濾光 片’亦可藉由上述方法，形成特定形狀之微透鏡。即，藍 色彩色濾光片104B與紅色彩色濾光片i〇4R透過曝光用4〇〇 nm附近之光之情形，只要考慮藍色彩色濾光片1〇4B及紅色 衫色遽光片1 04R之透光率，調整曝光用照明光之掃描速 度，及/或，§周整照明光之配光分布即可。於圖14 ,表示了 藍與紅兩色之彩色濾光片透過曝光用光之情形，惟於藍與 綠兩色之情形亦相同，進一步，藍、綠、及紅之所有彩色 濾光片透過曝光用的光之情形亦相同。 於上述實施形態，於TFT基板丨02側形成微透鏡，惟亦可 形成於對向基板1 03側《當然，不限於TFT型液晶顯示裝置， 亦可使用MIM之液晶顯示裴置，或不具有開關元件之被動 型液晶顯示裝置。 如上述所得附微透鏡陣列之液晶顯示面板1〇〇，例如，如 於圖15模式地表示，與指向性高的背光12〇組合使用為佳。 藉由將指向性高之光入射微透鏡，可得高的聚光效果。 圖15所示液晶顯示裝置20〇具備：液晶顯示面板_，其 具備微透鏡107 ;高指向性背光12〇，其配置於液晶顯示面 板100之微透鏡107側。背光12〇具有：光源122;導光板124, 其係接受光源122所射出之光於其中傳播向液晶顯示面板 100射出；及反射板126,其係、由導光板m之背面將出射之 96159.doc *29· 1307434 光向導光板124反射。再者’於圖15僅記載主要零件，省略 設於液晶顯示面板101之前後之偏光板等。 做為適用於液晶顯示裝置200之背光，可舉例如，idw，〇2 「於照明系統使用光學微構造導光板之行動用透過式LCD 模組之可視角控制：Viewing Angle Control using 0pticai Microstructures on Light-Guid Plate for Illumination System
of Mobile Transmissive LCD Module」K. KALANTAR P549-552 或特開 2003-35824 號公報、M· Shin〇hara，以 al 美國光學學會年會會議議程：〇ptical Se()eiety Qf Amedean Annual Meeting Conference Program, V〇l. i〇j p.189 (1998)，特表平8-511129號公報等記載之背光。 如上所述，於半透過型液晶顯示裝置，透過光之區域（畫 素之開口部）較透過型為小，故使像素間隔變小’透過區域 率（晝素之開口部之面積 之面積對顯示區域之全面積之比 比率）之降低較透過型為顯著。因此，可說於半透過型液晶 顯示裝置使用微透鏡提升有效開σ率之效果較透過型為 大。於上述實施形態之液晶顯示裝置之晝素開口部，於半 透過型液晶顯示裝置亦對應於畫素開口部。惟，於半透過 型液晶顯示裝置，於晝素内之開口部(透過區域)可有各種配 置，惟使用如上述於列方向延伸之雙凸透鏡之情形，使列 方向鄰接之畫素之開口部(位於透過區域間之遮光區域(包 含反射區域))盡量變細的方式配置開口部(透過區域)為佳。 例如，如於圖16⑷模式地表示之畫素2〇4 ’於晝素綱之 中央部設透過區域（晝素之.部）_，於其週邊配置反射 96159.doc •30- 1307434 區域204r則，鄰接之晝素之透過區域204t間，不僅源極匯流 排’由於存在反射區域204r，故鄰接之透過區域2〇4t間之間 隔（遮光區域之寬度）變寬。對此，如於圖16(b)模式地表示， 於透過區域204t·之週邊配置成不設反射區域2〇4r，則，可使 鄰接之透過區域204t·間之遮光區域之寬度變細而佳。再 者，透過區域，典型地為，以形成於TFT基板之透明像素電 極規定，反射區域係以反射像素電極規定。 於上述實施形態，使用具有彩色濾光片之液晶顯示面 板’惟並非限定於此，例如如賓主液晶顯示裝置，使用於 顯示媒體層（液晶層）混合之色素等進行彩色顯示之顯示裝 置等亦可同樣地適用。再者，並非限定於液晶顯示面板， 亦可適用於其他非自發光型顯示面板（例如，電致變色顯示 面板、電泳型顯示面板、色粉顯示面板或PLZT面板）等。 又，藉由於上述實施形態之液晶顯示裝置所使用之微透 鏡之頂點部射平坦部’可進一步增大由微透鏡之亮度提升 效果。 例如，圖17所示附微透鏡陣列之顯示面板丨00,，具備： 於頂點部具有平坦部1〇7，f之微透鏡1〇7,，故可使其正面亮 度較圖3之附微透鏡陣列之顯示面板100為高。 如圖1 7所示’微透鏡為雙凸透鏡之情形，平坦部1 〇7，f之 寬度為’畫素之開口部（104R、104G、104B)之透鏡之極光 方向之寬度略同為佳。當然，平坦部l〇7，f之寬度可較畫素 之開口部（104R、l〇4G、104B)之透鏡聚光方向之寬度為小， 惟設置平坦部l〇7，f之效果會變小。再者，於此為求簡單， 96159.doc -31 - 1307434 將對應各畫素之開口部（透過區域）作為畫素l〇4R、i〇4g、 1 04B圖示。 如此地使用具有平坦部l〇7’f之微透鏡107,則，通過平坦 部l〇7’f之光，如圖18⑷所示，不會被微透鏡1〇7，彎曲，直 接通過晝素之開口部。因此，若使用正面亮度高的高指向 性背光則，可得高的正面亮度。另一方面，入射於微透鏡 107,之平坦部107，f以外之區域（微透鏡1〇7，之曲面部）之 光，在微透鏡107’折射通過畫素之開口部。入射微透鏡1〇7, 之曲面部之光係，於未設微透鏡1〇7，之情形被3撾等踢除之 光，故可提升光的利用效率。 對此，使用如圖3所示未設平坦部之微透鏡1〇7則，雖光 的利用效率會提升’但是如圖剛所示，由高指向性之背 光所射出之平行度高的光幾乎全部（通過光軸之光以外）會 被微透鏡lG7f曲，故會多少降低正面亮度。即，因使用高 指向性之背光，使正面亮度之提升效果降低。 設平坦部所得到的正面亮度提升效果，並不限於上述之 例。例如，如圖19所示附微透鏡陣列之顯示面板⑽"，亦 可在對應顯示面板之各畫素之開口部之縱.橫兩方向具有 聚先效果之微透鏡1G7，，設平坦則心。於此情形，平坦部 f之尺寸為，縱橫均使之為與畫素之開口部之縱橫尺 寸略同為佳。藉由採用如此之構成，可於縱， 到如參照圖18(a)及（b)說明之效果。於 、° 今令由 丄 &呀形，平坦部l〇7Mf 之寬度，雖可較畫素開口部之寬度 低效果。 准如上所述會降 96159.doc 32· 1307434 [產業上利用的可能性] 根據本發明，由於利用 ..^ ,,,. 透過顯不面板之畫素之開口部（透 過區域）之光形成微 ,,— 故以自己整合地形成微透鏡。因 此，無須光罩的對位， 兄
了間化製造步驟之優點的同時，可 付微透鏡與書音$ pq π A — Μ ^ 。卩之對位精度高的優點。 根據本發明，可偻物 壯 里地畫素之開口率低之直視型顯示 4置之亮度提升及廣葫备 一 ’、角化。例如’不會使作為行動機器 之顯示裝置之透過型：主 扣 i及+透過型液晶顯示裝置之可視角變 窄地，提高亮度。特別是，#由使用於透過區域之開口率 低之半透過型液晶顯示裝置，可邊實現廣視角，得到高亮 度。 【圖式簡單說明】 圖1 (a)〜(d)係說明本發明之實施形態之附微透鏡陣列之 液晶顯示面板1〇〇之製造方法之模式地剖面圖。 圖2A係表示本發明之實施形態之液晶顯示裝置ι〇ι所具 有之彩色濾光片之分光透過率特性之圖表。 圖2B係表示LED光源之發光光譜之例之圖表。 圖3(a)〜（c)係說明本發明之實施形態之附微透鏡陣列之 液晶顯示面板1〇〇之微透鏡之構成及曝光工序之模式圖。 圖4係說明於本發明之實施形態之附微透鏡陣列之液晶 顯示面板之製造方法之曝光方法之模式圖。 圖5係說明於本發明之實施形態之附微透鏡陣列之液晶 顯示面板之製造方法之曝光方法之模式圖。 圖6(a)、（b)係模式地表示本發明之實施形態之曝光裝置 96l59.doc -33- 1307434 之構成之圖。 圖7係模式地表示本發明之其他實施形態之曝光裝置之 構成之圖。 圖8係模式地表示本發明之進一步其他實施形態之曝光 裝置之構成之圖。 圖9(a)、（b)係說明使用於本發明之實施形態之附微透鏡 陣列之液晶顯示面板之製造方法之曝光工序之光的配光分 布之模式圖。 圖10(a)、（b)係說明調整使用於本發明之實施形態之附微 透鏡陣列之液晶顯示面板之製造方法之曝光工序之光的配 光分布之方法之圖’（a)係表示光學系之模式圖，係表示 光罩之構成之模式圖。 圖11係表示本發明之實施形態之附微透鏡陣列之液晶顯 示面板之像素配列之例之模式圖。 圖12係表示本發明之實施形態之附微透鏡陣列之液晶顯 示面板之像素配列之其他例之模式圖。 圖13(a)、（b)係說明本發明之實施形態之附微透鏡陣列之 液晶顯示面板之微透鏡之其他構成及曝光工序之模式圖。 圖14表示本發明之實施形態之附微透鏡陣列之液晶顯示 面板所具有之其他彩色濾光片之分光透過率特性之圖表。 圖15係模式地表示本發明之實施形態之液晶顯示裝置之 構成圖。 圖16(a)、（b)係表示在於本發明之實施形態之半透過型液 晶顯示裝置之畫素之透過區域與反射區域之配置例之模式 96159.doc -34· 1307434 圖。 圖17係模式地表*本發明之其他實施形態之附微透鏡陣 列之液晶顯示面板之微透鏡之構成之圖。 圖18(a)、（b)係說明藉由於微透鏡設平坦部所得之效果之 杈式圖’（a)係表示設平坦部之情形’（b)係表示未設平坦部 之情形之光的行進方向。 圖19係模式地表示本發明之進一步其他實施形態之附微 透鏡陣列之液晶顯示面板之微透鏡之構成之圖。 圊20(a)、（b)係說明先前之微透鏡之製造方法之模式圖。 【主要元件符號說明】 100 附微透鏡陣列之液晶顯示面板 101 液晶顯示面板 102 TFT基板 103 對向基板 104R 紅色晝素（紅彩色濾光片） 104G 綠色晝素（綠彩色濾光片） 104B 藍色晝素（藍彩色濾光片） 105 光硬化性樹脂層 105' ' 105" 光硬化樹脂層之硬化部分 107 微透鏡 96159.doc -35