JP2001088148A - スタンパ及びそれを用いたマイクロレンズアレイの製造方法 - Google Patents
スタンパ及びそれを用いたマイクロレンズアレイの製造方法Info
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
- B29C45/372—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings provided with means for marking or patterning, e.g. numbering articles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロレンズアレイを製造する上で樹脂の
はみ出しを防いで、歩留まり向上を図ることができるス
タンパ及びそれを用いたマイクロレンズアレイの製造方
法を提供する。 【解決手段】 マイクロレンズアレイを形成するために
溶融樹脂72をスタンパ71の凹凸部に注入する際に、
注入される樹脂が外部にはみ出すことを防止するための
溝部をスタンパ71の周囲に設け、この溝部により樹脂
が外部にはみ出すことを防止する。
はみ出しを防いで、歩留まり向上を図ることができるス
タンパ及びそれを用いたマイクロレンズアレイの製造方
法を提供する。 【解決手段】 マイクロレンズアレイを形成するために
溶融樹脂72をスタンパ71の凹凸部に注入する際に、
注入される樹脂が外部にはみ出すことを防止するための
溝部をスタンパ71の周囲に設け、この溝部により樹脂
が外部にはみ出すことを防止する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネル用のマ
イクロレンズアレイを形成するためのスタンパ及びマイ
クロレンズアレイの製造方法に関する。
イクロレンズアレイを形成するためのスタンパ及びマイ
クロレンズアレイの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示パネルの高輝度化を目的にマイ
クロレンズアレイを該液晶表示パネルに装荷した従来の
画像表示装置について、図1を参照して説明する。液晶
表示パネル(以下、液晶パネルという)1は、TFT
(薄膜トランジスタ)11が形成されたTFT透明基板
3と、これに対向する透明基板4と、液晶5とから構成
されている。そして、この液晶パネル1にマイクロレン
ズアレイ2が装荷されている。TFT透明基板3には、
電極6が複数個、整列して配置されている。この電極6
は光が透過し得るように透明になっていて、以下では、
この電極6のことを液晶パネル1の開口ともいう。この
開口は画素の形状に対応して略長方形状となっている。
クロレンズアレイを該液晶表示パネルに装荷した従来の
画像表示装置について、図1を参照して説明する。液晶
表示パネル(以下、液晶パネルという)1は、TFT
(薄膜トランジスタ)11が形成されたTFT透明基板
3と、これに対向する透明基板4と、液晶5とから構成
されている。そして、この液晶パネル1にマイクロレン
ズアレイ2が装荷されている。TFT透明基板3には、
電極6が複数個、整列して配置されている。この電極6
は光が透過し得るように透明になっていて、以下では、
この電極6のことを液晶パネル1の開口ともいう。この
開口は画素の形状に対応して略長方形状となっている。
【0003】液晶パネル1の構成を、図2、図3、図4
に示す。TFT透明基板3の上には、透明電極6、ゲー
ト24、絶縁膜27、TFT11、ソース22、ドレイ
ン23が設けられている。また、液晶5を挟んで、対向
する透明基板4側には、絶縁膜29、対向電極20が設
けられている。図5は液晶パネル1の開口6及び配線7
を顕微鏡で見たときの図である。図6は液晶パネル1の
開口6を透過した光のパターン(白色部)を示す。図7
は液晶プロジェクタの光学系を示す。光源31から出た
光は反射鏡32で反射され、光軸L上のコンデンサレン
ズ33により集光され、マイクロレンズアレイ2を装着
した液晶パネル1を透過した光は投影レンズ37によっ
てスクリーン38上に結像投影される。液晶パネル1の
前後には偏光板35,36が配置されている。
に示す。TFT透明基板3の上には、透明電極6、ゲー
ト24、絶縁膜27、TFT11、ソース22、ドレイ
ン23が設けられている。また、液晶5を挟んで、対向
する透明基板4側には、絶縁膜29、対向電極20が設
けられている。図5は液晶パネル1の開口6及び配線7
を顕微鏡で見たときの図である。図6は液晶パネル1の
開口6を透過した光のパターン(白色部)を示す。図7
は液晶プロジェクタの光学系を示す。光源31から出た
光は反射鏡32で反射され、光軸L上のコンデンサレン
ズ33により集光され、マイクロレンズアレイ2を装着
した液晶パネル1を透過した光は投影レンズ37によっ
てスクリーン38上に結像投影される。液晶パネル1の
前後には偏光板35,36が配置されている。
【0004】次に、マイクロレンズアレイ2を液晶パネ
ル1に装荷しない場合と装荷した場合の画像表示につい
て、図8及び図9により説明する。装荷しない場合、図
8(a)に示すように、入射光は液晶パネル1の開口6
の部分のみを透過し、投影レンズ37によってスクリー
ン38上に、図9(a)に示すごとく、液晶パネル1の
略長方形状をした開口パターンの拡大投影像が形成され
る。一方、マイクロレンズアレイ2を液晶パネル1に装
荷した場合、図8(b)に示すように、入射光はマイク
ロレンズアレイ2によって液晶パネル1の開口6位置に
集光され、集光スポットが形成され、液晶パネル1を透
過し、投影レンズ37によってスクリーン38上に、図
9(b)に示すごとく、集光スポットが拡大投影され
る。マイクロレンズアレイ2のマイクロレンズの曲率は
等方性を持っているため、集光スポットの形状は円形と
なる。
ル1に装荷しない場合と装荷した場合の画像表示につい
て、図8及び図9により説明する。装荷しない場合、図
8(a)に示すように、入射光は液晶パネル1の開口6
の部分のみを透過し、投影レンズ37によってスクリー
ン38上に、図9(a)に示すごとく、液晶パネル1の
略長方形状をした開口パターンの拡大投影像が形成され
る。一方、マイクロレンズアレイ2を液晶パネル1に装
荷した場合、図8(b)に示すように、入射光はマイク
ロレンズアレイ2によって液晶パネル1の開口6位置に
集光され、集光スポットが形成され、液晶パネル1を透
過し、投影レンズ37によってスクリーン38上に、図
9(b)に示すごとく、集光スポットが拡大投影され
る。マイクロレンズアレイ2のマイクロレンズの曲率は
等方性を持っているため、集光スポットの形状は円形と
なる。
【0005】ところで、液晶パネルの高輝度、高効率化
を効果的に実現させるためには、この集光スポット形状
を液晶パネルの開口形状(開口の短辺長)以下にする必
要がある。このとき、開口形状は集光スポット形状と等
価になる。従って、スクリーン上に投影される開口パタ
ーン(集光スポットパターン)の形状は、マイクロレン
ズアレイを液晶パネルに装荷しない場合と比較して小さ
くなる。このため、画像に寄与しない領域が増加し、画
像の質が低下して、画像にザラツキが生じる。上記問題
点を解決する例としては、集光スポット形状を開口形状
以上にすることが考えられる。しかしながら、液晶パネ
ルの高効率化に対しては、集光スポットが開口にケラレ
るため効率が低下する。
を効果的に実現させるためには、この集光スポット形状
を液晶パネルの開口形状(開口の短辺長)以下にする必
要がある。このとき、開口形状は集光スポット形状と等
価になる。従って、スクリーン上に投影される開口パタ
ーン(集光スポットパターン)の形状は、マイクロレン
ズアレイを液晶パネルに装荷しない場合と比較して小さ
くなる。このため、画像に寄与しない領域が増加し、画
像の質が低下して、画像にザラツキが生じる。上記問題
点を解決する例としては、集光スポット形状を開口形状
以上にすることが考えられる。しかしながら、液晶パネ
ルの高効率化に対しては、集光スポットが開口にケラレ
るため効率が低下する。
【0006】また、投影画面の高輝度化を目的に、液晶
パネルの光源側にマイクロレンズアレイが装荷されてあ
る。ここで、マイクロレンズアレイ2のピッチは液晶パ
ネル1のピッチと等しく設定されている。しかしなが
ら、マイクロレンズアレイ2のピッチと液晶パネル1の
ピッチとが等しい従来の構成においては、液晶プロジェ
クタの光軸Lから離れるにしたがって、マイクロレンズ
と液晶パネル1の開口6の位置がずれるため、画面の輝
度が低下するといった問題点があった。図17に、この
画面輝度低下の原理を示す。コンデンサレンズ33によ
って集光された光がマイクロレンズアレイ2に入射する
ため、液晶プロジェクタの光軸Lから離れる程マイクロ
レンズに入射する光は液晶プロジェクタの光軸Lに対し
て角度をもってくる。すなわち、各マイクロレンズの光
軸はコンデンサレンズ33の焦点Fの方向を向くことに
なる。従って、各マイクロレンズの集光スポットはそれ
ぞれの光軸上に形成されるため、マイクロレンズによっ
て集光される光は液晶パネル1の開口6を通過しなくな
り、画面の輝度が低下するといった問題がある。
パネルの光源側にマイクロレンズアレイが装荷されてあ
る。ここで、マイクロレンズアレイ2のピッチは液晶パ
ネル1のピッチと等しく設定されている。しかしなが
ら、マイクロレンズアレイ2のピッチと液晶パネル1の
ピッチとが等しい従来の構成においては、液晶プロジェ
クタの光軸Lから離れるにしたがって、マイクロレンズ
と液晶パネル1の開口6の位置がずれるため、画面の輝
度が低下するといった問題点があった。図17に、この
画面輝度低下の原理を示す。コンデンサレンズ33によ
って集光された光がマイクロレンズアレイ2に入射する
ため、液晶プロジェクタの光軸Lから離れる程マイクロ
レンズに入射する光は液晶プロジェクタの光軸Lに対し
て角度をもってくる。すなわち、各マイクロレンズの光
軸はコンデンサレンズ33の焦点Fの方向を向くことに
なる。従って、各マイクロレンズの集光スポットはそれ
ぞれの光軸上に形成されるため、マイクロレンズによっ
て集光される光は液晶パネル1の開口6を通過しなくな
り、画面の輝度が低下するといった問題がある。
【0007】また、図1に示したような画像表示装置に
おいては、マイクロレンズアレイ2は一般に2次元的な
曲率構造をもつものが用いられている。このようなマイ
クロレンズアレイ2を液晶パネル1に実装する場合、マ
イクロレンズアレイ2が形成された基板の裏面の平坦面
と液晶パネル1の透明基板4の平坦面とを接着固定する
方法がある。この方法によれば、互いに平坦面を合わせ
て接着しているため、接着用の樹脂を全面に充填でき、
接着強度が高いといった利点がある。一方、マイクロレ
ンズアレイ2を液晶パネル1に装荷する最大の目的は液
晶パネル1の高効率化にある。液晶パネル1の高効率化
の原理を図20に示す。図20の(a)はレンズ形成面
が開口面に近くない従来例を示し、(b)は後述する本
発明の実施例で、レンズ形成面が開口面に近い場合を示
す。同図(a)の従来の場合、マイクロレンズアレイ2
の厚さが0.7μm、基板8の厚さが1.1mmあり、
マイクロレンズアレイ2の1つのマイクロレンズ102
を通過した光は、液晶パネル1の開口6にとどくまでに
分散され、光の強度が弱められる。マイクロレンズアレ
イ2の形成面と液晶パネル1の開口面との光学距離はマ
イクロレンズアレイ2が構成された基板の厚みだけ離れ
た位置にあり、液晶パネル1の高効率化に対する効果は
望めない。
おいては、マイクロレンズアレイ2は一般に2次元的な
曲率構造をもつものが用いられている。このようなマイ
クロレンズアレイ2を液晶パネル1に実装する場合、マ
イクロレンズアレイ2が形成された基板の裏面の平坦面
と液晶パネル1の透明基板4の平坦面とを接着固定する
方法がある。この方法によれば、互いに平坦面を合わせ
て接着しているため、接着用の樹脂を全面に充填でき、
接着強度が高いといった利点がある。一方、マイクロレ
ンズアレイ2を液晶パネル1に装荷する最大の目的は液
晶パネル1の高効率化にある。液晶パネル1の高効率化
の原理を図20に示す。図20の(a)はレンズ形成面
が開口面に近くない従来例を示し、(b)は後述する本
発明の実施例で、レンズ形成面が開口面に近い場合を示
す。同図(a)の従来の場合、マイクロレンズアレイ2
の厚さが0.7μm、基板8の厚さが1.1mmあり、
マイクロレンズアレイ2の1つのマイクロレンズ102
を通過した光は、液晶パネル1の開口6にとどくまでに
分散され、光の強度が弱められる。マイクロレンズアレ
イ2の形成面と液晶パネル1の開口面との光学距離はマ
イクロレンズアレイ2が構成された基板の厚みだけ離れ
た位置にあり、液晶パネル1の高効率化に対する効果は
望めない。
【0008】また、上述したような液晶パネルにおい
て、TFT透明基板3と対向基板4の位置合わせは、そ
れぞれの基板上の所定位置に形成されたアライメントマ
ークの相対位置ズレを画像処理を用いて検出し、このズ
レを修正することで行われている。このときの位置合わ
せ精度は数μm程度である。アライメントマークには、
画像としての認識特性を高めるために、光学的に不透明
で、かつパネル作製プロセスラインで作製が容易である
Cr等の無機材料が用いられている。この位置合わせの
概略手順を図32に示しており、画像上において両者の
アライメントマークが重なり合うことで調整が終了す
る。
て、TFT透明基板3と対向基板4の位置合わせは、そ
れぞれの基板上の所定位置に形成されたアライメントマ
ークの相対位置ズレを画像処理を用いて検出し、このズ
レを修正することで行われている。このときの位置合わ
せ精度は数μm程度である。アライメントマークには、
画像としての認識特性を高めるために、光学的に不透明
で、かつパネル作製プロセスラインで作製が容易である
Cr等の無機材料が用いられている。この位置合わせの
概略手順を図32に示しており、画像上において両者の
アライメントマークが重なり合うことで調整が終了す
る。
【0009】図33は2P法を用いて作製したマイクロ
レンズアレイ2のレプリカ構造を示す。マイクロレンズ
アレイ2と液晶パネル1との位置合わせ精度は、上述の
液晶パネル1のTFT透明基板3と対向基板4の位置合
わせ精度と同等レベル(数μm程度)が要求される。マ
イクロレンズアレイ2と液晶パネル1とを高精度に実装
する方法として、上述の画像処理を用いた液晶パネル1
の位置合わせ方法と同様の方法が考えられる。この方法
を用いたマイクロレンズの位置合わせ法として、図34
に示すような以下のプロセスが考えられる。
レンズアレイ2のレプリカ構造を示す。マイクロレンズ
アレイ2と液晶パネル1との位置合わせ精度は、上述の
液晶パネル1のTFT透明基板3と対向基板4の位置合
わせ精度と同等レベル(数μm程度)が要求される。マ
イクロレンズアレイ2と液晶パネル1とを高精度に実装
する方法として、上述の画像処理を用いた液晶パネル1
の位置合わせ方法と同様の方法が考えられる。この方法
を用いたマイクロレンズの位置合わせ法として、図34
に示すような以下のプロセスが考えられる。
【0010】図34(a)に示すように、まず、液晶パ
ネル1の場合と同様に、透明基板8上にCr等を用いて
アライメントマーク73を形成する。次に、図34
(b)に示すように、透明基板8上のアライメントマー
ク73とスタンパ71上のアライメントマークとの位置
合わせを行う。次に、透明基板8上に光硬化性樹脂を塗
布して、レンズパターンを硬化形成させる。次に、図3
4(c)に示すように、液晶パネル1との位置合わせを
透明基板8上のアライメントマーク73を用いて行う。
ネル1の場合と同様に、透明基板8上にCr等を用いて
アライメントマーク73を形成する。次に、図34
(b)に示すように、透明基板8上のアライメントマー
ク73とスタンパ71上のアライメントマークとの位置
合わせを行う。次に、透明基板8上に光硬化性樹脂を塗
布して、レンズパターンを硬化形成させる。次に、図3
4(c)に示すように、液晶パネル1との位置合わせを
透明基板8上のアライメントマーク73を用いて行う。
【0011】しかしながら、図34に示すような位置合
わせプロセスにおいては、次のような3つの問題点があ
る。マイクロレンズアレイ2と液晶パネル1との位置
合わせ精度を数μm程度にするためには、スタンパ71
とガラス基板8との位置合わせ精度をサブミクロン程度
にする必要があり、実現性に欠ける。 スタンパ71
材は光学的に不透明で、かつCrと光反射強度が同程度
であるNiが主流である。そのため、画像のコントラス
トがとれず、スタンパ71とガラス基板8との位置合わ
せを行うのは非常に困難である。新たに、ガラス基板
8とスタンパ71の位置合わせ工程が付加されるため液
晶パネル1のトータルコストが上がる。
わせプロセスにおいては、次のような3つの問題点があ
る。マイクロレンズアレイ2と液晶パネル1との位置
合わせ精度を数μm程度にするためには、スタンパ71
とガラス基板8との位置合わせ精度をサブミクロン程度
にする必要があり、実現性に欠ける。 スタンパ71
材は光学的に不透明で、かつCrと光反射強度が同程度
であるNiが主流である。そのため、画像のコントラス
トがとれず、スタンパ71とガラス基板8との位置合わ
せを行うのは非常に困難である。新たに、ガラス基板
8とスタンパ71の位置合わせ工程が付加されるため液
晶パネル1のトータルコストが上がる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述したよう
な従来の問題点に着目してなされたもので、マイクロレ
ンズアレイを製造する上で樹脂のはみ出しを防いで、歩
留まり向上を図ることができるスタンパ及びそれを用い
たマイクロレンズアレイの製造方法を提供することを目
的とする。
な従来の問題点に着目してなされたもので、マイクロレ
ンズアレイを製造する上で樹脂のはみ出しを防いで、歩
留まり向上を図ることができるスタンパ及びそれを用い
たマイクロレンズアレイの製造方法を提供することを目
的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、マイクロレンズアレイを形成する
ための凹凸部を有し、この凹凸部に樹脂を注入し、該樹
脂を硬化させた後に剥離することで、マイクロレンズア
レイを形成するためのスタンパであって、該スタンパの
周囲に、上記凹凸部に注入される樹脂が外部にはみ出す
ことを防止するための溝部を設けたものである。また、
請求項2の発明は、マイクロレンズアレイを形成するた
めの樹脂が注入される凹凸部と、この凹凸部と同一方向
でその外周部に形成された、該凹凸部に注入された樹脂
が外部にはみ出すことを防止するための溝部とを有した
スタンパを用い、該スタンパに樹脂を注入し、硬化させ
た後に剥離することで、マイクロレンズアレイを形成す
るマイクロレンズアレイの製造方法において、上記溝部
の開口を上方向に向けて樹脂を注入する工程を有するも
のである。
に請求項1の発明は、マイクロレンズアレイを形成する
ための凹凸部を有し、この凹凸部に樹脂を注入し、該樹
脂を硬化させた後に剥離することで、マイクロレンズア
レイを形成するためのスタンパであって、該スタンパの
周囲に、上記凹凸部に注入される樹脂が外部にはみ出す
ことを防止するための溝部を設けたものである。また、
請求項2の発明は、マイクロレンズアレイを形成するた
めの樹脂が注入される凹凸部と、この凹凸部と同一方向
でその外周部に形成された、該凹凸部に注入された樹脂
が外部にはみ出すことを防止するための溝部とを有した
スタンパを用い、該スタンパに樹脂を注入し、硬化させ
た後に剥離することで、マイクロレンズアレイを形成す
るマイクロレンズアレイの製造方法において、上記溝部
の開口を上方向に向けて樹脂を注入する工程を有するも
のである。
【0014】
【作用】上記のスタンパ又は製造方法においては、マイ
クロレンズアレイを形成するために樹脂をスタンパに注
入する際に、溝部により樹脂が外部にはみ出すことを防
止でき、マイクロレンズアレイ製造の歩留まり向上が図
れる。
クロレンズアレイを形成するために樹脂をスタンパに注
入する際に、溝部により樹脂が外部にはみ出すことを防
止でき、マイクロレンズアレイ製造の歩留まり向上が図
れる。
【0015】
【実施例】本発明の第1実施例による、曲率の非対称性
を持つマイクロレンズアレイ202を液晶パネル1に装
荷した光学系を図10に示す。本実施例は、請求項1,
2の発明に対応するものである。同図(b)は同図
(a)のA−A線断面、(c)は同図(a)のB−B線
断面を示す。図示のように、マイクロレンズアレイ20
2は、A−A線断面でのレンズ曲率と、B−B線断面で
のレンズ曲率とが異なった構成とされている。マイクロ
レンズアレイ2の設計例を図11を参照して説明する。
いま、コンデンサレンズ33とマイクロレンズの合成焦
点距離l´を求める。コンデンサレンズ33の焦点距離
をFc、マイクロレンズの焦点距離をf、コンデンサレ
ンズ33とマイクロレンズとの主平面間隔をlとする
と、コンデンサレンズ33とマイクロレンズの合成焦点
距離l´は以下の計算式で求められる。
を持つマイクロレンズアレイ202を液晶パネル1に装
荷した光学系を図10に示す。本実施例は、請求項1,
2の発明に対応するものである。同図(b)は同図
(a)のA−A線断面、(c)は同図(a)のB−B線
断面を示す。図示のように、マイクロレンズアレイ20
2は、A−A線断面でのレンズ曲率と、B−B線断面で
のレンズ曲率とが異なった構成とされている。マイクロ
レンズアレイ2の設計例を図11を参照して説明する。
いま、コンデンサレンズ33とマイクロレンズの合成焦
点距離l´を求める。コンデンサレンズ33の焦点距離
をFc、マイクロレンズの焦点距離をf、コンデンサレ
ンズ33とマイクロレンズとの主平面間隔をlとする
と、コンデンサレンズ33とマイクロレンズの合成焦点
距離l´は以下の計算式で求められる。
【0016】
【数1】
【0017】以上から、コンデンサレンズ33とマイク
ロレンズの合成焦点距離l´は近似的にマイクロレンズ
の焦点距離fと等しいものとして取扱えばよいことがわ
かる。実際に用いられる例としては、Fc=160m
m、l=10mm、f=0、5mmが上げられる。
ロレンズの合成焦点距離l´は近似的にマイクロレンズ
の焦点距離fと等しいものとして取扱えばよいことがわ
かる。実際に用いられる例としては、Fc=160m
m、l=10mm、f=0、5mmが上げられる。
【0018】図12はマイクロレンズによる光源の結像
径を示す。光源とマイクロレンズによって結像される光
源31の像は、反射鏡32とマイクロレンズを介してコ
リメート型に接続されている。光源31径をD、光源3
1から反射鏡32の主平面までの光軸Lにそった距離を
Fr、コンデンサレンズ33とマイクロレンズの合成焦
点距離をf、また液晶パネルの開口径をa×b(a:短
辺、b:長辺)、マイクロレンズの開口径をc×dとす
る。マイクロレンズの曲率が等方性を持つ場合の集光ス
ポット径Wは、 W=D×f/Fr となる。
径を示す。光源とマイクロレンズによって結像される光
源31の像は、反射鏡32とマイクロレンズを介してコ
リメート型に接続されている。光源31径をD、光源3
1から反射鏡32の主平面までの光軸Lにそった距離を
Fr、コンデンサレンズ33とマイクロレンズの合成焦
点距離をf、また液晶パネルの開口径をa×b(a:短
辺、b:長辺)、マイクロレンズの開口径をc×dとす
る。マイクロレンズの曲率が等方性を持つ場合の集光ス
ポット径Wは、 W=D×f/Fr となる。
【0019】ここで、まず、W>aの場合におけるマイ
クロレンズの焦点距離を、図13、図15、図16を参
照しながら示す。ここで、laはマイクロレンズの主平
面から液晶パネル1の開口6までの光学距離、fx,f
yはそれぞれ2軸対称性を持つマイクロレンズに対し
て、座標軸を対応させたときのx方向,y方向の焦点距
離を表す。y方向の焦点位置でのx方向の集光スポット
径の増加量ΔWxは、ΔWx=d/fx×(fx−f
y)となる。このとき、x方向の集光スポット径を開口
6のx方向の長さbと等しくするためには、ΔWx=b
−Wとすればよい。従って、マイクロレンズの焦点距離
fxは、 fx=d/(d−b+W)×fy fy=la となる。
クロレンズの焦点距離を、図13、図15、図16を参
照しながら示す。ここで、laはマイクロレンズの主平
面から液晶パネル1の開口6までの光学距離、fx,f
yはそれぞれ2軸対称性を持つマイクロレンズに対し
て、座標軸を対応させたときのx方向,y方向の焦点距
離を表す。y方向の焦点位置でのx方向の集光スポット
径の増加量ΔWxは、ΔWx=d/fx×(fx−f
y)となる。このとき、x方向の集光スポット径を開口
6のx方向の長さbと等しくするためには、ΔWx=b
−Wとすればよい。従って、マイクロレンズの焦点距離
fxは、 fx=d/(d−b+W)×fy fy=la となる。
【0020】次に、W<aの場合におけるマイクロレン
ズの焦点距離を、図14、図15、図16を参照しなが
ら示す。y方向の焦点距離fy´(≠la)のときの集
光スポット径の増加量ΔWyは、ΔWy=c/fy´×
(fy´−la)となる。このとき、y方向の集光スポ
ット径を開口6のy方向の長さaと等しくするために
は、ΔWy=a−Wとすればよい。従って、焦点距離f
y´は、fy´=c×la/(c−a+W)となる。ま
た、このとき、x方向の集光スポット径を開口径のx方
向と等しくするためには、ΔWx=d/fx´×(fx
´−fy´)、ΔWx=b−aの2式より、マイクロレ
ンズの焦点距離fy´は、 fy´=c×la/(c−a+W) fx´=d/(d+a−b)×fy´ となる。なお、本実施例は、液晶パネル1の画素形状と
マイクロレンズアレイ2の開口形状が等しいと仮定して
計算している。
ズの焦点距離を、図14、図15、図16を参照しなが
ら示す。y方向の焦点距離fy´(≠la)のときの集
光スポット径の増加量ΔWyは、ΔWy=c/fy´×
(fy´−la)となる。このとき、y方向の集光スポ
ット径を開口6のy方向の長さaと等しくするために
は、ΔWy=a−Wとすればよい。従って、焦点距離f
y´は、fy´=c×la/(c−a+W)となる。ま
た、このとき、x方向の集光スポット径を開口径のx方
向と等しくするためには、ΔWx=d/fx´×(fx
´−fy´)、ΔWx=b−aの2式より、マイクロレ
ンズの焦点距離fy´は、 fy´=c×la/(c−a+W) fx´=d/(d+a−b)×fy´ となる。なお、本実施例は、液晶パネル1の画素形状と
マイクロレンズアレイ2の開口形状が等しいと仮定して
計算している。
【0021】上記のような焦点距離のマイクロレンズを
用いたマイクロレンズアレイ202を、液晶パネル1に
装荷することにより、マイクロレンズアレイ202の集
光スポットの形状を液晶パネル1の開口形状とほぼ等し
くすることができるため、マイクロレンズアレイ202
を装荷した場合の、スクリーンに投影される液晶パネル
1の開口パターンを、マイクロレンズアレイ202を液
晶パネル1に装荷しない場合の開口パターンと同形状に
できる。これにより、画像に寄与しない領域が少なくな
り、画質の低下を抑えることができる。なお、マイクロ
レンズの開口は矩形、円形、楕円形等で、長辺、短辺方
向によって焦点距離が異なっていればよい。レンズの開
口自体が楕円状で、光スポットが楕円状のまま集光され
るものが考えられる。また、マイクロレンズアレイ2を
液晶パネル1に装荷する向きはどちらでもよい。
用いたマイクロレンズアレイ202を、液晶パネル1に
装荷することにより、マイクロレンズアレイ202の集
光スポットの形状を液晶パネル1の開口形状とほぼ等し
くすることができるため、マイクロレンズアレイ202
を装荷した場合の、スクリーンに投影される液晶パネル
1の開口パターンを、マイクロレンズアレイ202を液
晶パネル1に装荷しない場合の開口パターンと同形状に
できる。これにより、画像に寄与しない領域が少なくな
り、画質の低下を抑えることができる。なお、マイクロ
レンズの開口は矩形、円形、楕円形等で、長辺、短辺方
向によって焦点距離が異なっていればよい。レンズの開
口自体が楕円状で、光スポットが楕円状のまま集光され
るものが考えられる。また、マイクロレンズアレイ2を
液晶パネル1に装荷する向きはどちらでもよい。
【0022】次に、第2実施例について図18を参照し
て説明する。この実施例は液晶パネル全面にわたりマイ
クロレンズの光軸と液晶開口の光軸を一致させたもので
ある。液晶パネル1の開口6位置、及びマイクロレンズ
アレイ52の形成面からコンデンサレンズ33の焦点F
までの光学距離をそれぞれL1,L2とする。また、液
晶パネル1のピッチ及びマイクロレンズアレイ52のピ
ッチをそれぞれΛ1,Λ2とすると、 Λ2/Λ1=L2/L1 の関係を満足するように構成することにより、マイクロ
レンズの全ての集光スポットを有効に液晶パネル1の開
口6に透過させることができる。これにより、投影画面
全域にわたり高輝度化を実現することができる。なお、
レンズの開口、集光スポットはどのような形でもよく、
マイクロレンズアレイ52を液晶パネル1に装荷する向
きはどちらでもよい。
て説明する。この実施例は液晶パネル全面にわたりマイ
クロレンズの光軸と液晶開口の光軸を一致させたもので
ある。液晶パネル1の開口6位置、及びマイクロレンズ
アレイ52の形成面からコンデンサレンズ33の焦点F
までの光学距離をそれぞれL1,L2とする。また、液
晶パネル1のピッチ及びマイクロレンズアレイ52のピ
ッチをそれぞれΛ1,Λ2とすると、 Λ2/Λ1=L2/L1 の関係を満足するように構成することにより、マイクロ
レンズの全ての集光スポットを有効に液晶パネル1の開
口6に透過させることができる。これにより、投影画面
全域にわたり高輝度化を実現することができる。なお、
レンズの開口、集光スポットはどのような形でもよく、
マイクロレンズアレイ52を液晶パネル1に装荷する向
きはどちらでもよい。
【0023】次に、本発明の第3の実施例を説明する。
液晶プロジェクタの結像光学系を図19に示し、液晶パ
ネルの高効率化の原理を図20に示す。同図(b)に示
すように、この実施例では、マイクロレンズアレイ2の
レンズ形成面を開口面に近くしている。この図20
(b)の場合、従来の図20(a)の構成に比べて、マ
イクロレンズ102を通過した光は分散されず、光の強
度が弱められることはない。従って、支持基板8上に形
成されているマイクロレンズアレイ2の位置する面が液
晶パネル1の開口面に近い方がより集光スポット径が小
さくなり、高効率化に対して有利であることが分かる。
それ故、図21に示すように、マイクロレンズアレイ2
をそのレンズ構成面が液晶パネル1に向かうように配置
することにより、液晶パネル1の高効率化が図れる。な
お、レンズの開口、集光スポットはどんな形でもよい。
液晶プロジェクタの結像光学系を図19に示し、液晶パ
ネルの高効率化の原理を図20に示す。同図(b)に示
すように、この実施例では、マイクロレンズアレイ2の
レンズ形成面を開口面に近くしている。この図20
(b)の場合、従来の図20(a)の構成に比べて、マ
イクロレンズ102を通過した光は分散されず、光の強
度が弱められることはない。従って、支持基板8上に形
成されているマイクロレンズアレイ2の位置する面が液
晶パネル1の開口面に近い方がより集光スポット径が小
さくなり、高効率化に対して有利であることが分かる。
それ故、図21に示すように、マイクロレンズアレイ2
をそのレンズ構成面が液晶パネル1に向かうように配置
することにより、液晶パネル1の高効率化が図れる。な
お、レンズの開口、集光スポットはどんな形でもよい。
【0024】ここで、前述した図12を用いて、従来の
図20(a)の構成の場合の集光スポット径について説
明する。光源径をD=2mm、反射鏡の焦点距離をFr
=13mm、液晶パネル1のガラス基板厚みをdp=
1.1mm、マイクロレンズアレイ2の基板厚みをdm
=1.1mmとする。また、基板の屈折率をn=1.5
とすると液晶パネル1の開口面での集光スポット径W
は、 W=D×(dp+dm)/(Fr×n)=225μm となる。液晶パネル1の開口形状a×b=120×94
μm2 とすると、集光スポット径W=225μmに対
して開口径が大きいため、効率は改善されないことにな
る。液晶パネル1のガラス基板の厚みは近年薄型化の傾
向にあるが、研磨の困難さから生じる基板の平面度の低
下、また液晶パネル1の製造プロセスでのハンドリン
グ、搬送時での基板のたわみから生じる洗浄ムラ等によ
り、薄型基板の実現は困難である。マイクロレンズアレ
イ2の基板も同様に、平面度、洗浄の難易度、強度から
考えて、薄型基板化は困難である。以上から従来の構成
では、液晶パネルの高効率化は困難であることが分る。
図20(a)の構成の場合の集光スポット径について説
明する。光源径をD=2mm、反射鏡の焦点距離をFr
=13mm、液晶パネル1のガラス基板厚みをdp=
1.1mm、マイクロレンズアレイ2の基板厚みをdm
=1.1mmとする。また、基板の屈折率をn=1.5
とすると液晶パネル1の開口面での集光スポット径W
は、 W=D×(dp+dm)/(Fr×n)=225μm となる。液晶パネル1の開口形状a×b=120×94
μm2 とすると、集光スポット径W=225μmに対
して開口径が大きいため、効率は改善されないことにな
る。液晶パネル1のガラス基板の厚みは近年薄型化の傾
向にあるが、研磨の困難さから生じる基板の平面度の低
下、また液晶パネル1の製造プロセスでのハンドリン
グ、搬送時での基板のたわみから生じる洗浄ムラ等によ
り、薄型基板の実現は困難である。マイクロレンズアレ
イ2の基板も同様に、平面度、洗浄の難易度、強度から
考えて、薄型基板化は困難である。以上から従来の構成
では、液晶パネルの高効率化は困難であることが分る。
【0025】それに対して、本発明では、上記のように
マイクロレンズアレイ2をそのレンズ構成面が液晶パネ
ル1に向かうように実装可能な構造として、上記問題を
解決している。以下、この実装例として、スペーサ部材
を用いた場合のスペーサ部材の構成例を説明する。図2
2には、液晶パネル1とマイクロレンズアレイ2の間
に、スペーサ部材61を設けた例を示す。このスペーサ
部材61は、平板、枠構造を持ち、枠の内径がマイクロ
レンズアレイ2の形成されている領域よりも大きく、か
つ枠の外径が実装される液晶パネル1のガラス基板の外
径よりも小さい。このようにすることにより、液晶パネ
ル1のガラス基板の平坦面とマイクロレンズアレイ2の
平坦面を接着固定できるため、接着強度を高くできる。
図23、図24には、スペーサ部材61がマイクロレン
ズアレイ2の基板8面に固定されているものを示す。
マイクロレンズアレイ2をそのレンズ構成面が液晶パネ
ル1に向かうように実装可能な構造として、上記問題を
解決している。以下、この実装例として、スペーサ部材
を用いた場合のスペーサ部材の構成例を説明する。図2
2には、液晶パネル1とマイクロレンズアレイ2の間
に、スペーサ部材61を設けた例を示す。このスペーサ
部材61は、平板、枠構造を持ち、枠の内径がマイクロ
レンズアレイ2の形成されている領域よりも大きく、か
つ枠の外径が実装される液晶パネル1のガラス基板の外
径よりも小さい。このようにすることにより、液晶パネ
ル1のガラス基板の平坦面とマイクロレンズアレイ2の
平坦面を接着固定できるため、接着強度を高くできる。
図23、図24には、スペーサ部材61がマイクロレン
ズアレイ2の基板8面に固定されているものを示す。
【0026】図25にはスペーサ部材62の枠構造の少
なくとも1つの領域が切断された例を示す。この図では
液晶パネルを省略している。マイクロレンズアレイ2を
液晶パネル1に実装した構成において、液晶パネル1と
マイクロレンズアレイ2の形成面の間に空気層ができる
が、上記のように、スペーサ部材62に部分的に隙間を
設けることにより、この空気層は大気圧と等しくなるた
め、外圧変化に伴うマイクロレンズアレイ2の基板のソ
リをなくすことができる。
なくとも1つの領域が切断された例を示す。この図では
液晶パネルを省略している。マイクロレンズアレイ2を
液晶パネル1に実装した構成において、液晶パネル1と
マイクロレンズアレイ2の形成面の間に空気層ができる
が、上記のように、スペーサ部材62に部分的に隙間を
設けることにより、この空気層は大気圧と等しくなるた
め、外圧変化に伴うマイクロレンズアレイ2の基板のソ
リをなくすことができる。
【0027】図26には、スタンパを用いてスペーサ部
材61を設けたマイクロレンズアレイ2の複製を作製す
る方法を示す。この作製法は、スペーサ部材61を設け
たマイクロレンズアレイ2を原盤として(a)、上から
スタンパ71材を堆積させ(b)、スタンパ71を作製
する(c)。このスタンパ71を上下逆転させ、上から
溶融樹脂72を注入して、さらに支持基板8を載せる
(d)。以上の方法でレプリカを作製する(e)。こう
することにより、スペーサ部材61が基板8上に一体に
形成されたマイクロレンズアレイ2を作製できるため、
実装時の位置合わせプロセスの省力化、部品点数の低減
によるローコスト化が図れる。
材61を設けたマイクロレンズアレイ2の複製を作製す
る方法を示す。この作製法は、スペーサ部材61を設け
たマイクロレンズアレイ2を原盤として(a)、上から
スタンパ71材を堆積させ(b)、スタンパ71を作製
する(c)。このスタンパ71を上下逆転させ、上から
溶融樹脂72を注入して、さらに支持基板8を載せる
(d)。以上の方法でレプリカを作製する(e)。こう
することにより、スペーサ部材61が基板8上に一体に
形成されたマイクロレンズアレイ2を作製できるため、
実装時の位置合わせプロセスの省力化、部品点数の低減
によるローコスト化が図れる。
【0028】図27には、基板8の平面内にスペーサ部
材61の枠を少なくとも2枚以上設けた例を示す。こう
することにより、2−P法を用いて複製を行う場合、基
板外への樹脂のはみだしを効果的に防ぐことができる。
すなわち、溶融樹脂の充填法を示す図28(a)のよう
に、スペーサ61を形成するための溝を1つ有するスタ
ンパ71と支持基板8の間に溶融樹脂72を充填した場
合、溶融樹脂72がはみだす可能性があるが、図28
(b)のように、溝が2つ以上あり、溝部の開口を上に
向けて溶融樹脂72を充填した場合、内側の溝をスペー
サ61の形成に用い、他の溝で溶融樹脂72のはみだし
を防止することができる。
材61の枠を少なくとも2枚以上設けた例を示す。こう
することにより、2−P法を用いて複製を行う場合、基
板外への樹脂のはみだしを効果的に防ぐことができる。
すなわち、溶融樹脂の充填法を示す図28(a)のよう
に、スペーサ61を形成するための溝を1つ有するスタ
ンパ71と支持基板8の間に溶融樹脂72を充填した場
合、溶融樹脂72がはみだす可能性があるが、図28
(b)のように、溝が2つ以上あり、溝部の開口を上に
向けて溶融樹脂72を充填した場合、内側の溝をスペー
サ61の形成に用い、他の溝で溶融樹脂72のはみだし
を防止することができる。
【0029】次に、上記のようなスペーサ部材を用いて
の実装プロセスを説明する。上述した図24などに示さ
れるように、液晶パネル1のガラス基板の平坦面とマイ
クロレンズアレイ2の基板8の平坦面が、スペーサ部材
61を介してスペーサ部材61の厚み分だけ離れて接着
された構成において、両者間に形成される隙間に硬化性
樹脂を充填する。こうすることにより、互いに平坦面を
接着できるため、接着強度を高くできる。このとき、ス
ペーサ部材61が硬化性樹脂のレンズ形成面への浸透を
防ぎ、歩留まりよく実装可能となる。
の実装プロセスを説明する。上述した図24などに示さ
れるように、液晶パネル1のガラス基板の平坦面とマイ
クロレンズアレイ2の基板8の平坦面が、スペーサ部材
61を介してスペーサ部材61の厚み分だけ離れて接着
された構成において、両者間に形成される隙間に硬化性
樹脂を充填する。こうすることにより、互いに平坦面を
接着できるため、接着強度を高くできる。このとき、ス
ペーサ部材61が硬化性樹脂のレンズ形成面への浸透を
防ぎ、歩留まりよく実装可能となる。
【0030】図29に示す実装構成においては、実装の
仮固定として光硬化性樹脂74、本固定として、光硬化
性樹脂74の上面を覆うようにエポキシ系硬化性樹脂7
5を用いて、液晶パネル1とマイクロレンズアレイ2を
接着する。光硬化性樹脂74は硬化時間は短いが、接着
強度は他の硬化性樹脂と比較して相対的に弱い。一方、
エポキシ系硬化性樹脂75は硬化時間は長いが、接着強
度は強い。そこで、光硬化性樹脂74を仮固定に、エポ
キシ系硬化性樹脂75を本固定に用いることにより、両
者の長所を積極的に用いることができるため、硬化時間
が短く、かつ強度的にも安定した接着実装が実現でき
る。
仮固定として光硬化性樹脂74、本固定として、光硬化
性樹脂74の上面を覆うようにエポキシ系硬化性樹脂7
5を用いて、液晶パネル1とマイクロレンズアレイ2を
接着する。光硬化性樹脂74は硬化時間は短いが、接着
強度は他の硬化性樹脂と比較して相対的に弱い。一方、
エポキシ系硬化性樹脂75は硬化時間は長いが、接着強
度は強い。そこで、光硬化性樹脂74を仮固定に、エポ
キシ系硬化性樹脂75を本固定に用いることにより、両
者の長所を積極的に用いることができるため、硬化時間
が短く、かつ強度的にも安定した接着実装が実現でき
る。
【0031】次に、図30及び図31を用いて、液晶パ
ネル1とマイクロレンズアレイ2の間に充填材を充填し
た場合の作用を説明する。液晶パネル1とマイクロレン
ズアレイ2の間に、マイクロレンズアレイ2を形成して
いる材料の屈折率よりも小さい屈折率を持つ材料74を
充填する。この場合、液晶パネル1とマイクロレンズア
レイ2の間に、スペーサ部材61があっても(図31の
場合)、なくても(図30の場合)よい。このようにス
ペーサ部材61は必ずしも必要なものではなく、上記の
ように充填材を充填すると、実装時の接着用樹脂として
機能するため、接着材として散布する方が周囲に塗付す
る場合よりも容易であり、かつ強度も強い。また、樹脂
で充填することにより、気圧差によるレンズ、液晶基板
のソリを防止できる。屈折率の低い材料74を充填する
わけは、レンズ形状が凸の場合、周囲の屈折率がレンズ
屈折率よりも小さくなければ、集光機能を持たないから
である。
ネル1とマイクロレンズアレイ2の間に充填材を充填し
た場合の作用を説明する。液晶パネル1とマイクロレン
ズアレイ2の間に、マイクロレンズアレイ2を形成して
いる材料の屈折率よりも小さい屈折率を持つ材料74を
充填する。この場合、液晶パネル1とマイクロレンズア
レイ2の間に、スペーサ部材61があっても(図31の
場合)、なくても(図30の場合)よい。このようにス
ペーサ部材61は必ずしも必要なものではなく、上記の
ように充填材を充填すると、実装時の接着用樹脂として
機能するため、接着材として散布する方が周囲に塗付す
る場合よりも容易であり、かつ強度も強い。また、樹脂
で充填することにより、気圧差によるレンズ、液晶基板
のソリを防止できる。屈折率の低い材料74を充填する
わけは、レンズ形状が凸の場合、周囲の屈折率がレンズ
屈折率よりも小さくなければ、集光機能を持たないから
である。
【0032】本発明の第4実施例を説明する。図35は
マイクロレンズアレイ2の構成を示す。光の進行方向を
変化させる機能を持つ光路変換素子80が、原盤作製時
にガラス基板8上の、液晶パネル1のアライメントマー
クに対応した位置に形成されている。光路変換素子80
は、図36に示すように、上述したマイクロレンズアレ
イ2の作製と同様に、半導体作製プロセスを用いて作製
する。従って、光路変換素子80とマイクロレンズアレ
イ2との相対位置はサブミクロン以下の精度を持つ程、
正確なものとなる。
マイクロレンズアレイ2の構成を示す。光の進行方向を
変化させる機能を持つ光路変換素子80が、原盤作製時
にガラス基板8上の、液晶パネル1のアライメントマー
クに対応した位置に形成されている。光路変換素子80
は、図36に示すように、上述したマイクロレンズアレ
イ2の作製と同様に、半導体作製プロセスを用いて作製
する。従って、光路変換素子80とマイクロレンズアレ
イ2との相対位置はサブミクロン以下の精度を持つ程、
正確なものとなる。
【0033】図37、図38には位置合わせプロセス原
理を示す。マイクロレンズアレイ2の上方には光量を測
定するカメラ90が設けられている。光路変換素子80
に照明された光はその進行方向が変化する。これによっ
て、カメラ90に取り込まれる光量は光路変換素子80
とその周囲とでは異なり、画像としてのコントラストが
得られることになるので、この光路変換素子80の画像
と液晶パネル1のアライメントマークの画像との位置合
わせを容易に行えるようになる。
理を示す。マイクロレンズアレイ2の上方には光量を測
定するカメラ90が設けられている。光路変換素子80
に照明された光はその進行方向が変化する。これによっ
て、カメラ90に取り込まれる光量は光路変換素子80
とその周囲とでは異なり、画像としてのコントラストが
得られることになるので、この光路変換素子80の画像
と液晶パネル1のアライメントマークの画像との位置合
わせを容易に行えるようになる。
【0034】このように光路変換素子80を設けること
により、光路変換素子80(アライメントマーク)とマ
イクロレンズアレイ2との位置合わせ精度をサブミクロ
ン以下で実現できるため、液晶パネル1とマイクロレン
ズアレイ2との位置合わせ精度を結果として低下させる
ことなく実装できる。また、光路変換素子80(アライ
メントマーク)とマイクロレンズアレイ2とを同時に作
製するため、位置合わせプロセスが簡略化され、液晶パ
ネル1のローコスト化、歩留まり向上が可能となる。
により、光路変換素子80(アライメントマーク)とマ
イクロレンズアレイ2との位置合わせ精度をサブミクロ
ン以下で実現できるため、液晶パネル1とマイクロレン
ズアレイ2との位置合わせ精度を結果として低下させる
ことなく実装できる。また、光路変換素子80(アライ
メントマーク)とマイクロレンズアレイ2とを同時に作
製するため、位置合わせプロセスが簡略化され、液晶パ
ネル1のローコスト化、歩留まり向上が可能となる。
【0035】
【発明の効果】以上のように請求項1,2の発明によれ
ば、マイクロレンズアレイの製造に際して、基板外への
樹脂のはみ出しを効果的に防ぐことができ、その結果、
マイクロレンズアレイの歩留り向上が図れる。
ば、マイクロレンズアレイの製造に際して、基板外への
樹脂のはみ出しを効果的に防ぐことができ、その結果、
マイクロレンズアレイの歩留り向上が図れる。
【図1】従来の液晶パネル及びマイクロレンズアレイの
斜視図である。
斜視図である。
【図2】液晶パネルの透明基板の平面図である。
【図3】透明電極の平面図である。
【図4】図2のA−A線断面図である。
【図5】液晶パネルの開口及び配線を示す顕微鏡で見た
図である。
図である。
【図6】液晶パネルの開口透過光のパターンを示す図で
ある。
ある。
【図7】液晶プロジェクタの光学系を示す図である。
【図8】光学系を示す図で、(a)はマイクロレンズア
レイを液晶パネルに装荷していない場合、(b)はマイ
クロレンズアレイを液晶パネルに装荷した場合を示す。
レイを液晶パネルに装荷していない場合、(b)はマイ
クロレンズアレイを液晶パネルに装荷した場合を示す。
【図9】スクリーン上の開口拡大パターンを示す図で、
(a)はマイクロレンズアレイを液晶パネルに装荷して
いない場合、(b)はマイクロレンズアレイを液晶パネ
ルに装荷した場合を示す。
(a)はマイクロレンズアレイを液晶パネルに装荷して
いない場合、(b)はマイクロレンズアレイを液晶パネ
ルに装荷した場合を示す。
【図10】本発明の第1実施例についての液晶パネル及
びマイクロレンズアレイを示す図で、(a)は斜視図、
(b)はA−A線断面図、(c)はB−B線断面図であ
る。
びマイクロレンズアレイを示す図で、(a)は斜視図、
(b)はA−A線断面図、(c)はB−B線断面図であ
る。
【図11】コンデンサレンズとマイクロレンズの合成焦
点距離を導き出すための図である。
点距離を導き出すための図である。
【図12】マイクロレンズによる光源径を導き出すため
の図である。
の図である。
【図13】集光スポットと液晶パネルの開口径との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図14】集光スポットと液晶パネルの開口径との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図15】焦点距離に非対称性を持つ場合の集光特性を
示す図である。
示す図である。
【図16】焦点距離に非対称性を持つ場合の集光特性を
示す図で、(a)はx方向、(b)はy方向の集光状態
を示す。
示す図で、(a)はx方向、(b)はy方向の集光状態
を示す。
【図17】従来の画面輝度低下の原理を説明する図であ
る。
る。
【図18】本発明の第2実施例についての液晶パネル及
びマイクロレンズアレイを示す図である。
びマイクロレンズアレイを示す図である。
【図19】液晶プロジェクタの結像光学系を示す図であ
る。
る。
【図20】液晶パネルの高効率化の原理を説明する図
で、(a)は従来例、(b)は本発明の第3実施例を示
す。
で、(a)は従来例、(b)は本発明の第3実施例を示
す。
【図21】上記第3実施例におけるマイクロレンズアレ
イの配置を示す図で、(a)は斜視図、(b)は(a)
のB−B線断面図である。
イの配置を示す図で、(a)は斜視図、(b)は(a)
のB−B線断面図である。
【図22】第3実施例において、スペーサを用いる場合
の液晶パネル及びマイクロレンズアレイの斜視図であ
る。
の液晶パネル及びマイクロレンズアレイの斜視図であ
る。
【図23】スペーサを用いる場合のマイクロレンズアレ
イの斜視図である。
イの斜視図である。
【図24】スペーサを用いる場合の液晶パネル及びマイ
クロレンズアレイの斜視図である。
クロレンズアレイの斜視図である。
【図25】変形実施例によるマイクロレンズアレイの斜
視図である。
視図である。
【図26】マイクロレンズアレイの作製法を説明する図
である。
である。
【図27】マイクロレンズアレイの変形例を示す斜視図
である。
である。
【図28】溶融樹脂の充填方法を示す図である。
【図29】マイクロレンズアレイと液晶パネルの接着構
成の他の例を示す図である。
成の他の例を示す図である。
【図30】液晶パネルとマイクロレンズアレイの間に充
填材を充填した状態を示す側断面図である。
填材を充填した状態を示す側断面図である。
【図31】スペーサを用い液晶パネルとマイクロレンズ
アレイの間に充填材を充填した状態を示す側断面図であ
る。
アレイの間に充填材を充填した状態を示す側断面図であ
る。
【図32】従来の液晶パネルの各ガラス基板の位置合わ
せのプロセスを示すフローチャートである。
せのプロセスを示すフローチャートである。
【図33】マイクロレンズアレイの斜視図である。
【図34】マイクロレンズアレイの位置合わせを説明す
る図である。
る図である。
【図35】本発明の第4実施例におけるマイクロレンズ
アレイの斜視図である。
アレイの斜視図である。
【図36】マイクロレンズアレイの作製プロセスを説明
する図である。
する図である。
【図37】上記実施例におけるマイクロレンズアレイの
位置合わせを説明するための斜視図である。
位置合わせを説明するための斜視図である。
【図38】上記実施例におけるマイクロレンズアレイの
位置合わせを説明するための側断面図である。
位置合わせを説明するための側断面図である。
1 液晶パネル 2,52,202 マイクロレンズアレイ 71 スタンパ 72 溶融樹脂
Claims (2)
- 【請求項1】 マイクロレンズアレイを形成するための
凹凸部を有し、この凹凸部に樹脂を注入し、該樹脂を硬
化させた後に剥離することで、マイクロレンズアレイを
形成するためのスタンパであって、 該スタンパの周囲に、上記凹凸部に注入される樹脂が外
部にはみ出すことを防止するための溝部を設けたことを
特徴とするスタンパ。 - 【請求項2】 マイクロレンズアレイを形成するための
樹脂が注入される凹凸部と、この凹凸部と同一方向でそ
の外周部に形成された、該凹凸部に注入された樹脂が外
部にはみ出すことを防止するための溝部とを有したスタ
ンパを用い、 該スタンパに樹脂を注入し、硬化させた後に剥離するこ
とで、マイクロレンズアレイを形成するマイクロレンズ
アレイの製造方法において、 上記溝部の開口を上方向に向けて樹脂を注入する工程を
有することを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000253237A JP2001088148A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | スタンパ及びそれを用いたマイクロレンズアレイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2000253237A JP2001088148A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | スタンパ及びそれを用いたマイクロレンズアレイの製造方法 |
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---|---|
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ID=18742359
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001088148A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6437918B1 (en) * | 1996-07-22 | 2002-08-20 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Method of manufacturing flat plate microlens and flat plate microlens |
CN100368830C (zh) * | 2004-11-04 | 2008-02-13 | 精工爱普生株式会社 | 电光学装置的制造方法 |
US7612881B2 (en) | 2005-09-14 | 2009-11-03 | Hitachi, Ltd. | Method of alignment of an optical module and an optical module using thereof |
JP2010103491A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-05-06 | Sharp Corp | 光学素子、光学素子ウエハ、光学素子ウエハモジュール、光学素子モジュール、光学素子モジュールの製造方法、電子素子ウエハモジュール、電子素子モジュールの製造方法、電子素子モジュールおよび電子情報機器 |
JP2010103492A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-05-06 | Sharp Corp | 光学素子、光学素子ウエハ、光学素子ウエハモジュール、光学素子モジュール、光学素子モジュールの製造方法、電子素子ウエハモジュール、電子素子モジュールの製造方法、電子素子モジュールおよび電子情報機器 |
JP2013254200A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-12-19 | Canon Inc | 複合型光学素子およびその製造方法 |
KR20180060504A (ko) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 주식회사 서연이화 | 차량용 도어 바디 및 이의 제조 방법 |
-
2000
- 2000-08-24 JP JP2000253237A patent/JP2001088148A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6437918B1 (en) * | 1996-07-22 | 2002-08-20 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Method of manufacturing flat plate microlens and flat plate microlens |
CN100368830C (zh) * | 2004-11-04 | 2008-02-13 | 精工爱普生株式会社 | 电光学装置的制造方法 |
US7612881B2 (en) | 2005-09-14 | 2009-11-03 | Hitachi, Ltd. | Method of alignment of an optical module and an optical module using thereof |
JP2010103491A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-05-06 | Sharp Corp | 光学素子、光学素子ウエハ、光学素子ウエハモジュール、光学素子モジュール、光学素子モジュールの製造方法、電子素子ウエハモジュール、電子素子モジュールの製造方法、電子素子モジュールおよび電子情報機器 |
JP2010103492A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-05-06 | Sharp Corp | 光学素子、光学素子ウエハ、光学素子ウエハモジュール、光学素子モジュール、光学素子モジュールの製造方法、電子素子ウエハモジュール、電子素子モジュールの製造方法、電子素子モジュールおよび電子情報機器 |
JP2013254200A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-12-19 | Canon Inc | 複合型光学素子およびその製造方法 |
KR20180060504A (ko) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 주식회사 서연이화 | 차량용 도어 바디 및 이의 제조 방법 |
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