JP2007065512A - Micro lens substrate, liquid crystal panel, and projection type display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロレンズ基板、液晶パネルおよび投射型表示装置に関するものである。 The present invention relates to a microlens substrate, a liquid crystal panel, and a projection display device.
スクリーン上に、画像を投影する投射型表示装置が知られている。
このような投射型表示装置では、通常、その画像形成に液晶パネル（液晶光シャッター）が用いられている。
この液晶パネルは、例えば、各画素を制御する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と画素電極とを有する液晶駆動基板（ＴＦＴ基板）と、ブラックマトリックスや共通電極等が設けられた液晶パネル用対向基板とが、液晶層を介して接合された構成となっている。
A projection display device that projects an image on a screen is known.
In such a projection display device, a liquid crystal panel (liquid crystal light shutter) is usually used for image formation.
In this liquid crystal panel, for example, a liquid crystal driving substrate (TFT substrate) having a thin film transistor (TFT) for controlling each pixel and a pixel electrode, and a counter substrate for a liquid crystal panel provided with a black matrix, a common electrode, etc. It becomes the structure joined through the layer.
このような構成の液晶パネル（ＴＦＴ液晶パネル）では、通常、透過光の光エネルギーによるＴＦＴ素子の劣化を防ぐ目的、また、画像のコントラストを向上させる目的で、液晶パネル用対向基板の画素となる部分以外のところにブラックマトリックスが形成されているため、液晶パネルを透過する光の領域は制限される。このため、光の透過率が下がる。 In a liquid crystal panel (TFT liquid crystal panel) having such a configuration, the pixel of the counter substrate for the liquid crystal panel is usually used for the purpose of preventing the deterioration of the TFT element due to the light energy of the transmitted light and improving the contrast of the image. Since the black matrix is formed in places other than the portion, the region of light that passes through the liquid crystal panel is limited. For this reason, the light transmittance decreases.
かかる光の透過率を高めるべく、液晶パネル用対向基板としては、各画素に対応する位置に多数の微小なマイクロレンズが設けられたマイクロレンズ基板に、ブラックマトリックスや共通電極等を設けたものが知られている。これにより、液晶パネル用対向基板を透過する光は、ブラックマトリックスに形成された開口に集光され、光の透過率が高まる。
このようなマイクロレンズ基板を形成する方法として、例えば、複数のマイクロレンズ形成用凹部を有する凹部付き基板に、未硬化の光硬化性樹脂を供給し、平滑な透明基板（カバーガラス）を接合し、押圧・密着させ、その後、光硬化性樹脂を硬化させる方法、いわゆる２Ｐ法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
In order to increase the light transmittance, a counter substrate for a liquid crystal panel is a microlens substrate in which a large number of microlenses are provided at positions corresponding to each pixel, and a black matrix, a common electrode, or the like is provided. Are known. Thereby, the light which permeate | transmits the opposing board | substrate for liquid crystal panels is condensed by the opening formed in the black matrix, and the transmittance | permeability of light increases.
As a method for forming such a microlens substrate, for example, an uncured photocurable resin is supplied to a substrate with recesses having a plurality of recesses for forming microlenses, and a smooth transparent substrate (cover glass) is joined. In other words, a so-called 2P method is known in which a photo-curing resin is cured after being pressed and adhered (see, for example, Patent Document 1).
しかし、かかる技術では、十分な耐久性を有する液晶パネル用対向基板を得るのが困難であった。これは以下のような理由によるものであると考えられる。すなわち、従来の方法では、一般に、マイクロレンズ基板の形成に光硬化性樹脂を用いるが、この光硬化性樹脂は、光の照射により容易に硬化する反面、硬化後においても、光に対する感受性（反応性）が高く、光、特に、短波長の光の影響を受け易い。このため、使用時に光が照射される液晶パネル（特に、高強度の光が照射される投射型表示装置に用いられる液晶パネル）においては、経時的な劣化を生じ易い。 However, with this technique, it has been difficult to obtain a counter substrate for a liquid crystal panel having sufficient durability. This is considered to be due to the following reasons. That is, in the conventional method, a photocurable resin is generally used to form a microlens substrate. This photocurable resin is easily cured by light irradiation, but is sensitive to light (reaction) even after curing. ) And is easily affected by light, particularly short-wavelength light. For this reason, in a liquid crystal panel irradiated with light during use (particularly a liquid crystal panel used in a projection display device irradiated with high-intensity light), deterioration with time tends to occur.
また、光硬化性樹脂は、一般に、無機材料に比べて耐熱性に劣っている。したがって、光硬化性樹脂で構成されたマイクロレンズ基板上に、ブラックマトリックス、共通電極等を形成（被覆）する際、特に、気相成膜法により形成する際に、マイクロレンズ基板の構成材料が劣化することがある。また、光硬化性樹脂は、一般に、硬化後においても、無機材料に比べて、硬度（形状の安定性）が低く、圧力による変形等を生じ易い。したがって、液晶パネルの構成部材として用いた際に、変形等を生じる可能性がある。 In addition, photocurable resins are generally inferior in heat resistance compared to inorganic materials. Therefore, when forming (coating) a black matrix, a common electrode, etc. on a microlens substrate composed of a photocurable resin, particularly when forming by a vapor deposition method, the constituent material of the microlens substrate is May deteriorate. In addition, the photocurable resin generally has a lower hardness (shape stability) than an inorganic material even after curing, and is likely to be deformed by pressure. Therefore, when used as a constituent member of a liquid crystal panel, deformation or the like may occur.
上記のような光硬化性樹脂の耐熱性、硬度の低さを補う目的で、通常、光硬化性樹脂で構成された基板（基部）の表面に、ガラス材料で構成されたカバーガラスを被覆する処理が施される。このようなカバーガラスは、その厚さが厚すぎると、マイクロレンズによって焦点がカバーガラス内で結んでしまう為に光の取り出し効率（透過率）が落ちてしまう。また、カバーガラスの厚さが厚すぎると、ＴＦＴ素子にも光が照射され悪影響を及ぼすという問題を生じ易いため、その厚さは、比較的薄いもの（例えば、１５〜５０μｍ）とされる。しかしながら、比較的薄いカバーガラスはその取扱いが極めて困難であり、また、薄板加工できる厚みにも限界があるために、通常、光硬化性樹脂で構成された基板（基部）の表面に、十分な厚さ（例えば、１ｍｍ程度）を有するガラス板を被覆した後、当該ガラス板を研磨することにより、適度な厚さのカバーガラスとする。 For the purpose of supplementing the low heat resistance and hardness of the photocurable resin as described above, a cover glass made of a glass material is usually coated on the surface of the substrate (base) made of the photocurable resin. Processing is performed. When such a cover glass is too thick, the focal point is formed in the cover glass by the microlens, so that the light extraction efficiency (transmittance) decreases. Further, if the cover glass is too thick, the TFT element is likely to be irradiated with light and adversely affected, so that the thickness is relatively thin (for example, 15 to 50 μm). However, since a relatively thin cover glass is extremely difficult to handle and there is a limit to the thickness that can be processed into a thin plate, it is usually sufficient on the surface of a substrate (base) made of a photocurable resin. After covering the glass plate which has thickness (for example, about 1 mm), it is set as the cover glass of moderate thickness by grind | polishing the said glass plate.
このような研磨には、多大な労力、時間を要するため、液晶パネルの製造コストの増大に大きな影響を与える。また、このような研磨では、多量の削りかす（パーティクル）が発生するため、研磨時、研磨後に、基板の洗浄を行わなければならない。このような洗浄には、大量の水等を必要とし、省資源、環境への負荷の観点等からも好ましくない。また、上記のような洗浄により、光硬化性樹脂の劣化等が生じる可能性があった。その結果、液晶パネル用対向基板の品質を低下する可能性があった。また、上記のような洗浄を十分に行ったとしても、得られるマイクロレンズ基板（液晶パネル用対向基板）上にパーティクルが残存する可能性もあり、歩留りの低下を引き起こす。 Such polishing requires a great deal of labor and time, and thus greatly affects the increase in the manufacturing cost of the liquid crystal panel. Further, in such polishing, a large amount of shavings (particles) are generated. Therefore, the substrate must be cleaned during and after polishing. Such cleaning requires a large amount of water and is not preferable from the viewpoint of resource saving and environmental load. Further, the cleaning as described above may cause deterioration of the photocurable resin. As a result, the quality of the counter substrate for the liquid crystal panel may be deteriorated. Further, even if the above-described cleaning is sufficiently performed, particles may remain on the obtained microlens substrate (opposite substrate for liquid crystal panel), resulting in a decrease in yield.
本発明の目的は、光学特性および耐久性に優れ、液晶パネルの製造に好適に適用することができる対向基板用のマイクロレンズ基板を提供すること、また、当該マイクロレンズ基板を備えた液晶パネル、投射型表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a microlens substrate for a counter substrate that is excellent in optical properties and durability and can be suitably applied to the production of a liquid crystal panel, and a liquid crystal panel including the microlens substrate, It is to provide a projection display device.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のマイクロレンズ基板は、液晶パネルの製造に用いる対向基板用のマイクロレンズ基板であって、
ガラス材料で構成され、一方の面にマイクロレンズに対応する形状の凹部を有する凹部付き基板と、
前記凹部付き基板の前記凹部を有する面側に設けられ、前記凹部に対応する形状の凸部を有する凸レンズ基板とを有し、
前記凸レンズ基板は、主として、ポリシロキサン化合物の反応生成物で構成されたものであることを特徴とする。
これにより、光学特性および耐久性に優れ、液晶パネルの製造に好適に適用することができるマイクロレンズ基板を提供することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The microlens substrate of the present invention is a microlens substrate for a counter substrate used for manufacturing a liquid crystal panel,
A substrate with a recess made of a glass material and having a recess with a shape corresponding to a microlens on one surface;
A convex lens substrate provided on the surface side having the concave portion of the substrate with concave portions, and having a convex portion having a shape corresponding to the concave portion;
The convex lens substrate is mainly composed of a reaction product of a polysiloxane compound.
Thereby, it is possible to provide a microlens substrate that has excellent optical characteristics and durability and can be suitably applied to the production of a liquid crystal panel.
本発明のマイクロレンズ基板では、前記ポリシロキサン化合物は、メチル基および／またはフェニル基を有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板の製造時において、比較的温和な条件で凸レンズ基板を形成することができるとともに、マイクロレンズ基板の光学特性および耐久性を特に優れたものとすることができる。
In the microlens substrate of the present invention, the polysiloxane compound is preferably an organopolysiloxane having a methyl group and / or a phenyl group.
Thereby, at the time of manufacturing the microlens substrate, the convex lens substrate can be formed under relatively mild conditions, and the optical characteristics and durability of the microlens substrate can be made particularly excellent.
本発明のマイクロレンズ基板では、前記凸レンズ基板の前記凹部付き基板と対向する面とは反対の面側には、カバーガラスが配されていないことが好ましい。
このように、本発明のマイクロレンズ基板においては、カバーガラスが配されていなくても、マイクロレンズ基板の耐熱性、硬度（形状の安定性）を特に優れたものとすることができる。これにより、マイクロレンズ基板を液晶パネルの製造に好適に用いることができる。
In the microlens substrate of the present invention, it is preferable that a cover glass is not disposed on the surface of the convex lens substrate opposite to the surface facing the substrate with concave portions.
Thus, in the microlens substrate of the present invention, the heat resistance and hardness (shape stability) of the microlens substrate can be made particularly excellent even if a cover glass is not provided. Thereby, a microlens substrate can be used suitably for manufacture of a liquid crystal panel.
本発明のマイクロレンズ基板では、前記凸レンズ基板の構成材料の鉛筆硬度が７Ｈ以上であることが好ましい。
これにより、液晶パネルの製造の際にマイクロレンズ基板が変形するのをより効果的に防止することができ、得られる液晶パネルの信頼性を特に優れたものとすることができる。
In the microlens substrate of the present invention, it is preferable that the pencil hardness of the constituent material of the convex lens substrate is 7H or more.
Thereby, it can prevent more effectively that a microlens board | substrate deform | transforms in the case of manufacture of a liquid crystal panel, and can make the reliability of the obtained liquid crystal panel especially excellent.
本発明のマイクロレンズ基板では、前記凸レンズ基板は、金属酸化物を含む材料で構成されたものであることが好ましい。
これにより、凸レンズ基板の構成材料の屈折率をより高いものとすることができる。
本発明のマイクロレンズ基板では、前記凸レンズ基板の構成材料中に占める前記金属酸化物の含有率は、１〜４０ｗｔ％であることが好ましい。
これにより、凸レンズ基板の光の透過率（透明性）、耐久性等を十分に優れたものとしつつ、凸レンズ基板の構成材料の屈折率をより高いものとすることができる。
In the microlens substrate of the present invention, it is preferable that the convex lens substrate is made of a material containing a metal oxide.
Thereby, the refractive index of the constituent material of the convex lens substrate can be made higher.
In the microlens substrate of the present invention, the content of the metal oxide in the constituent material of the convex lens substrate is preferably 1 to 40 wt%.
Thereby, the refractive index of the constituent material of the convex lens substrate can be made higher while sufficiently improving the light transmittance (transparency), durability and the like of the convex lens substrate.
本発明のマイクロレンズ基板では、前記凸レンズ基板は、室温での粘度が２０〜４５［Ｐａ・ｓ］の組成物を用いて形成されたものであることが好ましい。
これにより、光学特性、信頼性に優れたマイクロレンズ基板を容易かつ確実に製造することができる。また、例えば、凹部付き基板と凸レンズ基板との間に、気泡等が侵入することを効果的に防止することができ、凹部付き基板と凸レンズ基板との密着性を特に優れたものとすることができるとともに、マイクロレンズ基板の信頼性、光学特性を特に優れたものとすることができる。
In the microlens substrate of the present invention, the convex lens substrate is preferably formed using a composition having a viscosity at room temperature of 20 to 45 [Pa · s].
Thereby, a microlens substrate excellent in optical characteristics and reliability can be easily and reliably manufactured. In addition, for example, bubbles can be effectively prevented from entering between the substrate with concave portions and the convex lens substrate, and the adhesion between the substrate with concave portions and the convex lens substrate can be made particularly excellent. In addition, the reliability and optical characteristics of the microlens substrate can be made particularly excellent.
本発明のマイクロレンズ基板では、前記凸レンズ基板についての波長４００〜８００ｎｍの光の透過率が９０％以上であることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板の耐光性（光に対する安定性）および光学特性を特に優れたものとすることができる。
本発明のマイクロレンズ基板では、前記凸レンズ基板は、前記凹部付き基板の凹部が設けられた面側に流動性を有し、前記ポリシロキサン化合物を含む組成物を付与する組成物付与工程と、前記組成物を硬化させる硬化工程とを経ることにより形成されたものであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板の製造時において、比較的温和な条件で凸レンズ基板を形成することができるとともに、マイクロレンズ基板の光学特性および耐久性を特に優れたものとすることができる。
In the microlens substrate of the present invention, the transmittance of light having a wavelength of 400 to 800 nm with respect to the convex lens substrate is preferably 90% or more.
Thereby, the light resistance (stability to light) and optical characteristics of the microlens substrate can be made particularly excellent.
In the microlens substrate of the present invention, the convex lens substrate has fluidity on the surface side where the concave portions of the substrate with concave portions are provided, and a composition applying step for applying a composition containing the polysiloxane compound, It is preferably formed by undergoing a curing step for curing the composition.
Thereby, at the time of manufacturing the microlens substrate, the convex lens substrate can be formed under relatively mild conditions, and the optical characteristics and durability of the microlens substrate can be made particularly excellent.
本発明のマイクロレンズ基板では、前記組成物付与工程と、前記硬化工程との間に、減圧雰囲気下で前記組成物に脱気処理を施す脱気工程を有する方法により形成されたものであることが好ましい。
これにより、凹部付き基板と凸レンズ基板との間に、気泡等が侵入することを効果的に防止することができ、凹部付き基板と凸レンズ基板との密着性を特に優れたものとすることができるとともに、マイクロレンズ基板の信頼性、光学特性を特に優れたものとすることができる。
The microlens substrate of the present invention is formed by a method having a degassing step of degassing the composition under a reduced pressure atmosphere between the composition applying step and the curing step. Is preferred.
Thereby, it is possible to effectively prevent bubbles and the like from entering between the substrate with concave portions and the convex lens substrate, and the adhesion between the substrate with concave portions and the convex lens substrate can be made particularly excellent. In addition, the reliability and optical characteristics of the microlens substrate can be made particularly excellent.
本発明のマイクロレンズ基板では、前記硬化工程は、前記凹部付き基板上にスペーサーを配した状態で、表面が平坦な部材で前記組成物を押圧しつつ行うものであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板の不本意な厚さのばらつきをより確実に防止することができ、マイクロレンズ基板の光学特性を特に優れたものとすることができる。
In the microlens substrate of the present invention, it is preferable that the curing step is performed while pressing the composition with a member having a flat surface in a state where a spacer is arranged on the substrate with concave portions.
Thereby, the unintentional thickness variation of the microlens substrate can be more reliably prevented, and the optical characteristics of the microlens substrate can be made particularly excellent.
本発明のマイクロレンズ基板では、前記組成物は、前記ポリシロキサン化合物の硬化を促進する触媒を含むものであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板の製造時において、比較的温和な条件で凸レンズ基板を形成することができ、マイクロレンズ基板の光学特性および耐久性を特に優れたものとすることができる。
In the microlens substrate of the present invention, it is preferable that the composition includes a catalyst that promotes curing of the polysiloxane compound.
Thereby, at the time of manufacturing the microlens substrate, the convex lens substrate can be formed under relatively mild conditions, and the optical characteristics and durability of the microlens substrate can be made particularly excellent.
本発明の液晶パネルは、本発明のマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする。
これにより、光学特性および耐久性に優れた液晶パネルを提供することができる。
本発明の投射型表示装置は、本発明の液晶パネルを備えたライトバルブを有し、該ライトバルブを少なくとも１個用いて画像を投射することを特徴とする。
これにより、光学特性および耐久性に優れ、優れた画像を長期間にわたって安定的に表示することができる投射型表示装置を提供することができる。
The liquid crystal panel of the present invention includes the microlens substrate of the present invention.
Thereby, a liquid crystal panel excellent in optical properties and durability can be provided.
The projection display device of the present invention has a light valve provided with the liquid crystal panel of the present invention, and projects an image using at least one light valve.
Accordingly, it is possible to provide a projection display device that is excellent in optical characteristics and durability and can stably display an excellent image over a long period of time.
以下、本発明を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のマイクロレンズ基板を備えた液晶パネル用対向基板を示す模式的な縦断面図、図２は、本発明のマイクロレンズ基板を構成する凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図３は、本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a counter substrate for a liquid crystal panel provided with the microlens substrate of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a method for manufacturing a substrate with recesses constituting the microlens substrate of the present invention. FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing a method for manufacturing a microlens substrate of the present invention.
［マイクロレンズ基板および液晶パネル用対向基板］
まず、本発明のマイクロレンズ基板および当該マイクロレンズ基板を備えた液晶パネル用対向基板について説明する。
図１に示すように、マイクロレンズ基板１は、図１に示すように、凹部付き基板１１と、凸レンズ基板１２とで構成されている。
[Microlens substrate and counter substrate for liquid crystal panel]
First, a microlens substrate of the present invention and a counter substrate for a liquid crystal panel provided with the microlens substrate will be described.
As shown in FIG. 1, the
また、凹部付き基板１１は、ガラス材料で構成されたものであり、その表面に複数の凹部（マイクロレンズ用凹部）３を有している。
凹部付き基板１１を構成するガラス材料についての波長５５０ｎｍの光の屈折率は、特に限定されないが、１．４０〜１．５５であるのが好ましく、１．４６〜１．５０であるのがより好ましい。これにより、マイクロレンズ基板１の光学特性をより好適なものとすることができる。
Moreover, the board |
Although the refractive index of the light of wavelength 550nm about the glass material which comprises the board |
凹部付き基板１１を構成するガラス材料としては、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられるが、中でも、石英ガラスが好ましい。石英ガラスは、機械的強度、耐熱性が高く、また、線膨張係数が非常に低く、熱による形状の変化が少ない。また、短波長領域の透過率も高く光エネルギーによる劣化もほとんどないという利点もある。
Examples of the glass material constituting the substrate with
凹部１１１の平面視したときの直径は、特に限定されないが、５〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜５０μｍであるのがより好ましい。凹部１１１の直径が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１を備えた液晶パネルにより投影される画像の解像度を十分に優れたものとすることができるとともに、後述する製造方法において、凸レンズ基板１２のマイクロレンズ１２１を、凹部付き基板１１の凹部１１１において隙間無く形成することができ、凹部付き基板１１と凸レンズ基板１２との密着性を十分に優れたものとすることができる。
The diameter of the
また、凹部１１１の平均曲率半径は、２．５〜５０μｍであるのが好ましく、５〜２５μｍであるのがより好ましい。凹部１１１の平均曲率半径が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１の光学特性を特に優れたものとすることができる。
また、凹部１１１の深さは、５〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜５０μｍであるのがより好ましい。凹部１１１の深さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１の光学特性を特に優れたものとすることができるとともに、凹部付き基板１１と凸レンズ基板１２との密着性を特に優れたものとすることができる。
Moreover, it is preferable that the average curvature radius of the recessed
Moreover, it is preferable that the depth of the recessed
凸レンズ基板１２は、主として、ポリシロキサン化合物が所定の反応をすることによる反応生成物（以下、「ポリシロキサン反応生成物」ともいう）で構成されたものである。
凸レンズ基板１２は、凹部付き基板１１の凹部１１１に対応する形状の凸レンズとしてのマイクロレンズ１２１を複数有している。そして、マイクロレンズ１２１は、凹部付き基板１１の凹部１１１内に充填されるように形成されている。このように、凹部付き基板１１と凸レンズ基板１２とは密着している。
The
The
本発明では、凸レンズ基板が、以下に述べるような優れた性質を有するポリシロキサン反応生成物で構成されたものであることにより、マイクロレンズ基板を、液晶パネル（特に、投射型表示装置に用いられる液晶パネル）に好適に適用することができるものとすることができる。以下、ポリシロキサン反応生成物について詳細に説明する。
従来用いられてきた光硬化性樹脂が硬化後においてもに光に対する影響を受け易かったのに対し、本発明で用いるポリシロキサン反応生成物は、光に対して優れた安定性を有している。特に、従来の光硬化性樹脂では劣化等の大きな要因となっていた短波長の光に対しても優れた安定性を有している。このため、ポリシロキサン反応生成物で構成された凸レンズ基板を備えたマイクロレンズ基板は、使用時に光が照射される液晶パネル（特に、高強度の光が照射される投射型表示装置に用いられる液晶パネル）においても、経時的な劣化を生じ難く、好適に適用することができる。
In the present invention, since the convex lens substrate is composed of a polysiloxane reaction product having excellent properties as described below, the microlens substrate is used for a liquid crystal panel (particularly, a projection display device). It can be suitably applied to a liquid crystal panel). Hereinafter, the polysiloxane reaction product will be described in detail.
Whereas the conventionally used photocurable resins were easily affected by light after curing, the polysiloxane reaction product used in the present invention has excellent stability to light. . In particular, the conventional photo-curing resin has excellent stability against light having a short wavelength, which has been a major factor of deterioration and the like. For this reason, a microlens substrate including a convex lens substrate made of a polysiloxane reaction product is a liquid crystal panel irradiated with light during use (particularly, a liquid crystal used in a projection display device irradiated with high intensity light). Also in the panel), it is difficult to cause deterioration with time and can be suitably applied.
ポリシロキサン反応生成物は、光の透過率に優れているのが好ましい。これにより、上記のような光による劣化がより生じ難くなり、マイクロレンズ基板の耐久性はさらに優れたものとなる。特に、短波長領域の光の透過率が高い場合、このような傾向はより顕著なものとなる。また、可視光領域の光（例えば、波長が４００〜８００ｎｍの光）の透過率が高い場合、凸レンズ基板についての光の透過率（画像形成用の光の透過率）が優れたものとなり、より明るい画像（高コントラストの画像）を表示することができる。より具体的には、ポリシロキサン反応生成物は、凸レンズ基板についての光の透過率が以下のような条件を満足するようなものであるのが好ましい。
また、凸レンズ基板についての波長４００〜８００ｎｍの光の透過率は、９０％以上であるのが好ましく、９５％以上であるのがより好ましい。
The polysiloxane reaction product is preferably excellent in light transmittance. As a result, deterioration due to light as described above is less likely to occur, and the durability of the microlens substrate is further improved. In particular, when the transmittance of light in the short wavelength region is high, such a tendency becomes more prominent. In addition, when the transmittance of light in the visible light region (for example, light having a wavelength of 400 to 800 nm) is high, the light transmittance of the convex lens substrate (the transmittance of light for image formation) becomes excellent. A bright image (high contrast image) can be displayed. More specifically, the polysiloxane reaction product is preferably such that the light transmittance of the convex lens substrate satisfies the following conditions.
Moreover, it is preferable that the transmittance | permeability of the light with a wavelength of 400-800 nm about a convex lens board | substrate is 90% or more, and it is more preferable that it is 95% or more.
また、凸レンズ基板を構成するポリシロキサン反応生成物は、耐熱性にも優れている。このため、マイクロレンズ基板上に、ブラックマトリックス、共通電極等を形成する際における、マイクロレンズ基板の構成材料の劣化が生じ難い。また、液晶パネル、特に、後述する投射型表示装置に用いられる液晶パネルにおいては、使用時に、液晶パネル自体が高温になる。このため、液晶パネルを構成するマイクロレンズ基板にも優れた耐熱性が求められるが、本発明によれば、このような要求にも十分に応えることができる。したがって、凸レンズ基板がポリシロキサン反応生成物で構成されたものであることにより、マイクロレンズ基板の信頼性、耐久性は、特に優れたものとなる。 In addition, the polysiloxane reaction product constituting the convex lens substrate is also excellent in heat resistance. For this reason, when the black matrix, the common electrode, and the like are formed on the microlens substrate, the constituent material of the microlens substrate is hardly deteriorated. Further, in a liquid crystal panel, in particular, a liquid crystal panel used in a projection display device described later, the liquid crystal panel itself becomes high temperature when used. For this reason, the microlens substrate constituting the liquid crystal panel is also required to have excellent heat resistance. However, according to the present invention, such a requirement can be sufficiently met. Therefore, the reliability and durability of the microlens substrate are particularly excellent when the convex lens substrate is made of a polysiloxane reaction product.
また、凸レンズ基板を構成するポリシロキサン反応生成物は、高硬度を有している。液晶パネルに用いられるマイクロレンズ基板の硬度が不十分であると、圧力による変形等を生じ易く、例えば、液晶パネルの製造に用いた際に、対向基板（マイクロレンズ基板）とＴＦＴ基板とのギャップを一定に保つことが困難となり、投影される画像に色ムラなどの不都合が生じる可能性がある。より具体的には、凸レンズ基板を構成するポリシロキサン反応生成物の鉛筆硬度は、７Ｈ以上であるのが好ましい。 Further, the polysiloxane reaction product constituting the convex lens substrate has high hardness. If the hardness of the microlens substrate used in the liquid crystal panel is insufficient, deformation due to pressure is likely to occur. For example, when used for manufacturing a liquid crystal panel, the gap between the counter substrate (microlens substrate) and the TFT substrate. It is difficult to keep the image constant, and there is a possibility that inconveniences such as color unevenness occur in the projected image. More specifically, the pencil hardness of the polysiloxane reaction product constituting the convex lens substrate is preferably 7H or more.
また、凸レンズ基板を構成するポリシロキサン反応生成物は、吸水率が低く、化学的安定性にも優れている。これにより、凸レンズ基板の経時的な劣化や、膨潤による体積変化等が生じ難い。ポリシロキサン反応生成物の吸水率は、例えば、０．２％以下であるのが好ましく、０．１％以下であるのがより好ましい。
凸レンズ基板を構成するポリシロキサン反応生成物は、上記のような優れた性質を有している。このため、従来のマイクロレンズ基板では必須であったカバーガラスを用いる必要がない。このため、製造工程において必然的に発生するパーティクルによる悪影響の可能性を排除することができ、マイクロレンズ基板の信頼性を特に優れたものとすることができる。また、凸レンズ基板をポリシロキサン反応生成物で構成されたものとすることにより、ガラス板の研磨工程を省略することができるため、歩留り向上の観点から有利であるとともに、省資源、環境負荷の軽減の観点からも有利である。
Further, the polysiloxane reaction product constituting the convex lens substrate has a low water absorption rate and is excellent in chemical stability. Thereby, deterioration of the convex lens substrate over time, volume change due to swelling, and the like hardly occur. For example, the water absorption of the polysiloxane reaction product is preferably 0.2% or less, and more preferably 0.1% or less.
The polysiloxane reaction product constituting the convex lens substrate has excellent properties as described above. For this reason, it is not necessary to use the cover glass which was essential in the conventional microlens substrate. For this reason, it is possible to eliminate the possibility of adverse effects due to particles that inevitably occur in the manufacturing process, and the reliability of the microlens substrate can be made particularly excellent. In addition, since the convex lens substrate is made of a polysiloxane reaction product, the glass plate polishing step can be omitted, which is advantageous from the viewpoint of yield improvement, resource saving, and environmental load reduction. This is also advantageous from the viewpoint of.
また、凸レンズ基板の構成材料（ポリシロキサン反応生成物）は、例えば、ポリシロキサンの組成、反応条件を調整することにより、十分に高い屈折率を有するものとなる。これにより、マイクロレンズ基板の光学特性を十分に優れたものとすることができる。より具体的には、凸レンズ基板の構成材料についての波長５５０ｎｍの光の屈折率は、１．４７〜１．７０であるのが好ましく、１．５０〜１．７０であるのがより好ましく、１．５５〜１．７０であるのがさらに好ましい。以下、本明細書において「屈折率」とは、特に断りのない限り、５５０ｎｍの光の屈折率のことを指す。 Moreover, the constituent material (polysiloxane reaction product) of the convex lens substrate has a sufficiently high refractive index, for example, by adjusting the composition of polysiloxane and reaction conditions. Thereby, the optical characteristics of the microlens substrate can be made sufficiently excellent. More specifically, the refractive index of light having a wavelength of 550 nm for the constituent material of the convex lens substrate is preferably 1.47 to 1.70, more preferably 1.50 to 1.70. More preferably, it is .55 to 1.70. Hereinafter, in this specification, “refractive index” refers to the refractive index of light at 550 nm unless otherwise specified.
また、ポリシロキサン反応生成物は、ガラス材料と同様の化学構造を有している。このため、ポリシロキサン反応生成物とガラス材料との親和性は高い。したがって、凸レンズ基板がポリシロキサン反応生成物で構成されたものとすることにより、凸レンズ基板と、ガラス材料で構成された凹部付き基板との密着性を優れたものとすることができる。その結果、マイクロレンズ基板の耐久性、信頼性は特に優れたものとなる。 The polysiloxane reaction product has the same chemical structure as that of the glass material. For this reason, the affinity between the polysiloxane reaction product and the glass material is high. Therefore, when the convex lens substrate is made of a polysiloxane reaction product, the adhesion between the convex lens substrate and the substrate with concave portions made of a glass material can be made excellent. As a result, the durability and reliability of the microlens substrate are particularly excellent.
上記のように、凸レンズ基板を構成するポリシロキサン反応生成物は、ガラス材料と類似した化学構造を有している。このため、凸レンズ基板の構成材料として、ポリシロキサン化合物の反応生成物としてのポリシロキサン反応生成物を用いる代わりに、通常のガラス材料を用いることも考えられる。しかしながら、凸レンズ基板の構成材料として、ポリシロキサン反応生成物の代わりに通常のガラス材料を用いた場合、以下のような問題点がある。すなわち、通常のガラス材料は、軟化点が比較的高く、十分な流動性を確保するためには、十分に高温に加熱しなければならない。また、ガラス材料は、一般に、十分に加熱した場合であっても、その粘度が高く、後述するような方法でマイクロレンズ基板を製造しようとした場合、凹部付き基板と凸部付き基板との間に空隙が生じてしまい、十分な特性のマイクロレンズ基板を得るのが極めて困難である。また、通常のガラス材料は、凸レンズ基板の精製材料として十分な屈折率を有していない。これに対し、凸レンズ基板をポリシロキサン反応生成物で構成されたものとした場合、凸レンズ基板の製造に取扱い性に優れたポリシロキサン化合物を用いるため、上記のような問題の発生を容易かつ確実に防止することができる。また、凸レンズ基板の形成にポリシロキサン化合物を用いた場合、後述するような製造方法において、ポリシロキサン化合物の組成、硬化条件等を適宜調整することにより、製造すべきマイクロレンズ基板に最適な凸レンズ基板を形成することができる。また、凸レンズ基板の形成にポリシロキサン化合物を用いた場合、容易かつ確実に、凸レンズ基板の構成材料の屈折率を十分に大きいものとすることができる。
凸レンズ基板１２が有するマイクロレンズ１２１と、凹部付き基板１１が有する凹部１１１とは、凸部と凹部の関係である以外は、同様の形状を有している。
As described above, the polysiloxane reaction product constituting the convex lens substrate has a chemical structure similar to that of the glass material. For this reason, instead of using a polysiloxane reaction product as a reaction product of a polysiloxane compound as a constituent material of the convex lens substrate, it is also conceivable to use a normal glass material. However, when a normal glass material is used instead of the polysiloxane reaction product as the constituent material of the convex lens substrate, there are the following problems. That is, a normal glass material has a relatively high softening point and must be heated to a sufficiently high temperature in order to ensure sufficient fluidity. Further, glass materials generally have a high viscosity even when sufficiently heated, and when a microlens substrate is to be manufactured by a method as described later, a gap between a substrate with a concave portion and a substrate with a convex portion. Thus, it is extremely difficult to obtain a microlens substrate having sufficient characteristics. Further, ordinary glass materials do not have a sufficient refractive index as a purification material for convex lens substrates. On the other hand, when the convex lens substrate is composed of a polysiloxane reaction product, since the polysiloxane compound having excellent handleability is used for the production of the convex lens substrate, the above problems can be easily and reliably generated. Can be prevented. Further, when a polysiloxane compound is used for forming a convex lens substrate, a convex lens substrate that is optimal for a microlens substrate to be manufactured by appropriately adjusting the composition of the polysiloxane compound, curing conditions, etc. in a manufacturing method as described later. Can be formed. Further, when a polysiloxane compound is used for forming the convex lens substrate, the refractive index of the constituent material of the convex lens substrate can be made sufficiently large easily and reliably.
The
したがって、マイクロレンズ１２１の平面視したときの直径は、特に限定されないが、５〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜５０μｍであるのがより好ましい。マイクロレンズ１２１の直径が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１を備えた液晶パネルにより投影される画像の解像度を十分に優れたものとすることができるとともに、凹部付き基板１１と凸レンズ基板１２との密着性を十分に優れたものとすることができる。
Therefore, the diameter of the
また、マイクロレンズ１２１の平均曲率半径は、２．５〜５０μｍであるのが好ましく、５〜２５μｍであるのがより好ましい。マイクロレンズ１２１の平均曲率半径が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１の光学特性を特に優れたものとすることができる。
また、マイクロレンズ１２１の高さは、５〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜５０μｍであるのがより好ましい。マイクロレンズ１２１の高さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１の光学特性を特に優れたものとすることができるとともに、凹部付き基板１１と凸レンズ基板１２との密着性を特に優れたものとすることができる。
The average radius of curvature of the
In addition, the height of the
なお、凸レンズ基板１２は、上述したようなポリシロキサン反応生成物以外の構成成分を含むものであってもよい。例えば、凸レンズ基板１２は、その構成成分として、ポリシロキサン反応生成物以外に、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物を含むものであってもよい。これにより、凸レンズ基板１２の屈折率をより高いものとすることができ、マイクロレンズ基板１の光学特性をより優れたものとすることができる。凸レンズ基板１２が金属酸化物を含む材料で構成されたものである場合、凸レンズ基板の構成材料中に占める前記金属酸化物の含有率は、１〜４０ｗｔ％であるのが好ましく、５〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。金属酸化物の含有率が前記範囲内の値であると、凸レンズ基板の光の透過率（透明性）、耐久性等を十分に優れたものとしつつ、凸レンズ基板の構成材料の屈折率をより高いものとすることができる。
The
凹部付き基板１１を構成するガラス材料についての波長５５０ｎｍの光の屈折率と、凸レンズ基板１２の構成材料についての波長５５０ｎｍの光の屈折率との差の絶対値は、０．０１以上であるのが好ましく、０．１０以上であるのがより好ましい。これにより、マイクロレンズ１２１の光学特性をより好適なものとすることができる。
The absolute value of the difference between the refractive index of light having a wavelength of 550 nm for the glass material constituting the
液晶パネル用対向基板１０は、上記のようなマイクロレンズ基板１と、かかるマイクロレンズ基板１上に形成され、複数（多数）の開口２１を有するブラックマトリックス２と、かかるマイクロレンズ基板１上にブラックマトリックス２を覆うように形成された透明導電膜（共通電極）３とを有している（図１参照）。
遮光機能を有するブラックマトリックス２は、マイクロレンズ１２１の位置に対応するように設けられている。具体的には、マイクロレンズ１２１の光軸Ｑがブラックマトリックス２に形成された開口２１を通るように、ブラックマトリックス２は設けられている。したがって、液晶パネル用対向基板１０では、ブラックマトリックス２と対向する面から入射した入射光Ｌは、マイクロレンズ１２１で集光され、ブラックマトリックス２の開口２１を通過する。
The liquid crystal
The
ブラックマトリックス２は、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉ等の金属膜、カーボンやチタン等を分散した樹脂層などで構成されている。その構成材料は特に限定されるものではないが、その中でも、ブラックマトリックス２は、Ｃｒ膜またはＡｌ合金膜で構成されていることが好ましい。ブラックマトリックス２がＣｒ膜で構成されたものであると、ブラックマトリックス２の遮光性を特に優れたものとすることができる。また、ブラックマトリックス２が上記のような材料で構成されたものであると、凸レンズ基板１２とブラックマトリックス２との密着性を特に優れたものとすることができる。
ブラックマトリックス２の厚さは、０．１〜１．０μｍであるのが好ましく、０．１〜０．５μｍであるのがより好ましい。ブラックマトリックス２の厚さが前記範囲内の値であると、液晶パネル用対向基板１０の平坦性を十分に高いものとしつつ、ブラックマトリックス２による遮光性を特に優れたものとすることができる。
The
The thickness of the
透明導電膜３は、透明性を有する電極であり、光を透過する。このため、入射光Ｌは、液晶パネル用対向基板１０を通過する際に、光量の大幅な減衰が防止される。すなわち、液晶パネル用対向基板１０は、高い光透過率を有している。
透明導電膜３の構成材料としては、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）等が挙げられる。
The transparent
Examples of the constituent material of the transparent
また、透明導電膜３の厚さは、特に限定されないが、０．１〜１μｍであるのが好ましく、０．１〜０．５μｍであるのがより好ましい。
上記のような液晶パネル用対向基板１０では、１個のマイクロレンズ１２１と、ブラックマトリックス２の１個の開口２１とが、１画素に対応している。
なお、液晶パネル用対向基板１０は、上記で述べた以外の構成を有するものであってもよい。例えば、凹部付き基板１１の外表面側には、反射防止層が設けられていてもよい。また、透明導電膜３の外表面側には、配向膜が設けられていてもよい。
Moreover, although the thickness of the transparent
In the
The
［マイクロレンズ基板の製造方法］
次に、本発明のマイクロレンズ基板の製造方法の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、マイクロレンズ基板の製造方法がこれに限定されるものではないことは、言うまでもない。
＜凹部付き基板の製造＞
まず、本発明のマイクロレンズ基板を構成する凹部付き基板の製造方法の一例を、添付図面を参照しながら説明する。
[Microlens substrate manufacturing method]
Next, a preferred embodiment of a method for manufacturing a microlens substrate of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Needless to say, the method of manufacturing the microlens substrate is not limited to this.
<Manufacture of substrate with recesses>
First, an example of the manufacturing method of the board | substrate with a recessed part which comprises the microlens board | substrate of this invention is demonstrated, referring an accompanying drawing.
まず、ガラス基板８を用意する。
このガラス基板８は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、ガラス基板８は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
ガラス基板８は、上述した凹部付き基板１１の構成材料として例示したようなガラス材料で構成されたものである。
First, a
The
The
《１》
図２（ａ）に示すように、用意したガラス基板８の表面に、マスク形成用膜９’を形成する。このマスク形成用膜９’は、後の工程において開口部（初期孔）が形成されることにより、マスクとして機能するものである。
マスク形成用膜９’は、レーザ光の照射等により、後述する初期孔９１を形成することができるとともに、後述するエッチング工程におけるエッチングに対する耐性を有するものが好ましい。換言すれば、マスク形成用膜９’は、エッチングレートが、ガラス基板８と略等しいか、または、ガラス基板８に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。
<< 1 >>
As shown in FIG. 2A, a mask forming film 9 ′ is formed on the surface of the
It is preferable that the mask forming film 9 ′ is capable of forming an
かかる観点からは、このマスク形成用膜９’（マスク９）を構成する材料としては、例えばＣｒ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ等の金属やこれらから選択される２種以上を含む合金、前記金属の酸化物（金属酸化物）、シリコン、樹脂等が挙げられる。また、マスク９を、Ｃｒ／Ａｕや酸化Ｃｒ／Ｃｒのように異なる材料からなる複数の層の積層構造としてもよい。 From this point of view, as a material constituting the mask forming film 9 ′ (mask 9), for example, a metal such as Cr, Au, Ni, Ti, Pt, or an alloy containing two or more selected from these metals, Examples thereof include metal oxides (metal oxides), silicon, and resins. The mask 9 may have a laminated structure of a plurality of layers made of different materials such as Cr / Au or Cr / Cr oxide.
マスク形成用膜９’の形成方法は特に限定されないが、マスク形成用膜９’をＣｒ、Ａｕ等の金属材料（合金を含む）や金属酸化物（例えば酸化Ｃｒ）で構成されたものとする場合、マスク形成用膜９’は、例えば、蒸着法やスパッタリング法等により、好適に形成することができる。また、マスク形成用膜９’をシリコンで構成されたものとする場合、マスク形成用膜９’は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法等により、好適に形成することができる。 The method for forming the mask forming film 9 ′ is not particularly limited, but the mask forming film 9 ′ is made of a metal material (including an alloy) such as Cr or Au or a metal oxide (for example, Cr oxide). In this case, the mask forming film 9 ′ can be suitably formed by, for example, vapor deposition or sputtering. When the mask forming film 9 ′ is made of silicon, the mask forming film 9 ′ can be preferably formed by, for example, a sputtering method or a CVD method.
マスク形成用膜９’（マスク９）の厚さは、マスク形成用膜９’を構成する材料によっても異なるが、０．０１〜２．０μｍ程度が好ましく、０．０３〜０．２μｍ程度がより好ましい。厚さが前記下限値未満であると、後述する初期孔形成工程において形成される初期孔９１の形状が歪んでしまう可能性がある。また、後述するエッチング工程でウェットエッチングを施す際に、ガラス基板８のマスクした部分を十分に保護できない可能性がある。一方、上限値を超えると、後述する初期孔形成工程において、貫通する初期孔９１を形成するのが困難になるほか、マスク形成用膜９’の構成材料等によっては、マスク形成用膜９’の内部応力によりマスク形成用膜９’が剥がれ易くなる場合がある。
The thickness of the mask forming film 9 ′ (mask 9) varies depending on the material constituting the mask forming film 9 ′, but is preferably about 0.01 to 2.0 μm, and about 0.03 to 0.2 μm. More preferred. If the thickness is less than the lower limit, the shape of the
《２》
次に、図２（ｂ）に示すように、マスク形成用膜９’に、後述するエッチングの際のマスク開口となる、複数個の初期孔９１を形成する（初期孔形成工程）。これにより、所定の開口パターンを有するマスク９が得られる。
初期孔９１は、いかなる方法で形成されるものであってもよいが、物理的方法またはレーザ光の照射により形成されるのが好ましい。これにより、例えば、凹部付き基板、マイクロレンズ基板を生産性良く製造することができる。特に、大面積の基板にも簡単に凹部を形成することができる。
<< 2 >>
Next, as shown in FIG. 2B, a plurality of
The
初期孔９１を形成する物理的方法としては、例えば、ショットブラスト、サンドブラスト等のブラスト処理、エッチング、プレス、ドットプリンタ、タッピング、ラビング等の方法が挙げられる。ブラスト処理により初期孔９１を形成する場合、比較的大きい面積（マイクロレンズ１２１を形成すべき領域の面積）のガラス基板８でも、より短時間で効率良く、初期孔９１を形成することができる。
Examples of the physical method for forming the
また、レーザ光の照射により初期孔９１を形成する場合、使用するレーザ光の種類は、特に限定されないが、ルビーレーザ、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザ、ガラスレーザ、ＹＶＯ４レーザ、Ｎｅ−Ｈｅレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。また、各レーザのＳＨＧ、ＴＨＧ、ＦＨＧ等の波長を使っても良い。レーザ光の照射により初期孔９１を形成する場合、形成される初期孔９１の大きさや、隣接する初期孔９１同士の間隔等を容易かつ精確に制御することができる。
形成された初期孔９１は、マスク９の全面に亘って偏りなく形成されているのが好ましい。
When the
It is preferable that the formed
《３》
次に、図２（ｃ）に示すように、初期孔９１が形成されたマスク９を用いてガラス基板８にエッチングを施し、ガラス基板８上に多数の凹部１１１を形成する（エッチング工程）。
エッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられる。以下の説明では、ウェットエッチングを用いる場合を例に挙げて説明する。
<< 3 >>
Next, as shown in FIG. 2C, the
The etching method is not particularly limited, and examples thereof include wet etching and dry etching. In the following description, a case where wet etching is used will be described as an example.
初期孔９１が形成されたマスク９で被覆されたガラス基板８に対して、エッチング（ウェットエッチング）を施すことにより、図２（ｃ）に示すように、ガラス基板８は、マスク９が存在しない部分より食刻され、図２（ｄ）に示すように、ガラス基板８上に多数の凹部１１１が形成される。
このようにウェットエッチング法を用いると、凹部１１１を好適に形成することができる。そして、エッチング液として、例えば、フッ酸（フッ化水素）を含むエッチング液（フッ酸系エッチング液）を用いると、ガラス基板８をより選択的に食刻することができ、凹部１１１を好適に形成することができる。
By performing etching (wet etching) on the
When the wet etching method is used as described above, the
《４》
次に、図２（ｅ）に示すように、マスク９を除去する（マスク除去工程）。
マスク９の除去は、例えば、エッチング等によって除去することができる。
以上により、図２（ｅ）に示すように、多数の凹部１１１を有する凹部付き基板１１が得られる。
なお、必要に応じて、マスク形成用膜９’を形成する際に、凹部１１１を形成する面とは反対側に面（裏面）に、マスク形成用膜９’と同様の材料で構成される裏面保護膜を設けてもよい。これにより、全体がエッチングされないため、ガラス基板８の厚さを保持することができる。
<< 4 >>
Next, as shown in FIG. 2E, the mask 9 is removed (mask removal process).
The mask 9 can be removed by etching or the like, for example.
As described above, as shown in FIG. 2E, the
If necessary, when forming the mask forming film 9 ′, the surface (rear surface) opposite to the surface on which the
＜組成物付与工程＞
まず、図３（ａ）に示すように、凹部付き基板１１の凹部１１１が形成された側の面に、流動性を有し、かつ、ポリシロキサン化合物を含む組成物１２２を付与する。この組成物１２２は、後述する工程で硬化し、ポリシロキサン反応生成物となるものである。
このように、本発明では、凸レンズ基板の形成にポリシロキサン化合物を用いる点に特徴を有する。これにより、上述したような優れた特性のマイクロレンズ基板（ポリシロキサン反応生成物で構成された凸レンズ基板を備えたマイクロレンズ基板）を得ることができる。
<Composition application process>
First, as shown in FIG. 3A, a
Thus, the present invention is characterized in that a polysiloxane compound is used for forming a convex lens substrate. As a result, a microlens substrate having excellent characteristics as described above (a microlens substrate provided with a convex lens substrate made of a polysiloxane reaction product) can be obtained.
本発明で用いるポリシロキサン化合物は、分子内の繰り返し構造単位内に、Ｓｉ−Ｏ結合（シロキサン結合）を有するポリマーである。このようなポリシロキサン化合物を用いることにより、比較的温和な条件で、容易かつ確実に上記のような優れた特性のマイクロレンズ基板（ポリシロキサン反応生成物で構成された凸レンズ基板を備えたマイクロレンズ基板）を得ることができる。 The polysiloxane compound used in the present invention is a polymer having a Si—O bond (siloxane bond) in a repeating structural unit in the molecule. By using such a polysiloxane compound, a microlens substrate having a superior characteristic as described above (a microlens having a convex lens substrate made of a polysiloxane reaction product) can be easily and reliably obtained under relatively mild conditions. Substrate).
ポリシロキサン化合物は、分子内の繰り返し構造単位内に、Ｓｉ−Ｏ結合を有するポリマーであればいかなるものであってもよく、例えば、（Ｈ２ＳｉＯ）ｎの一般式で表されるプロシロキサンや、プロシロキサンの水素原子の少なくとも一部が有機基で置換した構造を有する（例えば、（ＲＲ’ＳｉＯ）ｎの一般式（ただし、Ｒ、Ｒ’は、有機基）で表される）オルガノポリシロキサン等が挙げられる。ポリシロキサン化合物がオルガノポリシロキサンであると、後述する硬化工程における処理条件等を調節することにより、容易かつ確実に、凸レンズ基板の構成材料の屈折率を所望の値にすることができる。 The polysiloxane compound may be any polymer as long as it has a Si—O bond in a repeating structural unit in the molecule. For example, a prosiloxane represented by a general formula of (H 2 SiO) n , Organopolysiloxane having a structure in which at least a part of hydrogen atoms of prosiloxane is substituted with an organic group (for example, represented by the general formula (RR′SiO) n (where R and R ′ are organic groups)) Examples thereof include siloxane. When the polysiloxane compound is an organopolysiloxane, the refractive index of the constituent material of the convex lens substrate can be set to a desired value easily and reliably by adjusting the processing conditions and the like in the curing step described later.
オルガノポリシロキサン化合物は、その分子内に有機基を備えるものであれば、いかなるものであってもよい。オルガノポリシロキサン化合物が有する有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等の直鎖状アルキル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基等の分岐アルキル基、フェニル基、ベンジル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族性置換基や、その一部に、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エステル基、エーテル基、アミド基、ケト基等の官能基が導入されたもの等が挙げられるが、中でも、メチル基、フェニル基が好ましい。オルガノポリシロキサン化合物がメチル基および／またはフェニル基を有するものであると、比較的温和な条件で凸レンズ基板を形成することができるとともに、製造されるマイクロレンズ基板の光学特性および耐久性を特に優れたものとすることができる。また、オルガノポリシロキサン化合物がメチル基を有するものである場合、扱いが容易であるとともに、硬化プロセスでの揮発量の制御が容易であり、所望の厚みの層（組成物１２２で構成される層、凸レンズ基板１２）を、容易かつ確実に形成することができる。また、オルガノポリシロキサン化合物がフェニル基を有するものである場合、扱いが容易であるとともに、硬化プロセスでの揮発量の制御が容易であり、所望の厚みの層（組成物１２２で構成される層、凸レンズ基板１２）を、容易かつ確実に形成することができる。 The organopolysiloxane compound may be any as long as it has an organic group in its molecule. Examples of the organic group possessed by the organopolysiloxane compound include linear alkyl groups such as methyl group, ethyl group, and propyl group, branched alkyl groups such as isopropyl group and t-butyl group, phenyl group, benzyl group, and biphenyl group. , Aromatic substituents such as naphthyl groups, and those having functional groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, ester groups, ether groups, amide groups, keto groups, etc. introduced into some of them. Of these, a methyl group and a phenyl group are preferable. When the organopolysiloxane compound has a methyl group and / or a phenyl group, a convex lens substrate can be formed under relatively mild conditions, and the optical characteristics and durability of the manufactured microlens substrate are particularly excellent. Can be. In addition, when the organopolysiloxane compound has a methyl group, it is easy to handle and the amount of volatilization in the curing process is easy to control, and a layer having a desired thickness (a layer composed of the composition 122). The convex lens substrate 12) can be easily and reliably formed. In addition, when the organopolysiloxane compound has a phenyl group, it is easy to handle and the amount of volatilization in the curing process is easy to control, and a layer having a desired thickness (a layer composed of the composition 122). The convex lens substrate 12) can be easily and reliably formed.
組成物１２２の室温（２０℃）での粘度は、特に限定されないが、２０〜４５［Ｐａ・ｓ］であるのが好ましく、３０〜４０［Ｐａ・ｓ］であるのがより好ましい。組成物１２２の粘度が前記範囲内の値であると、厚みの比較的大きい凸レンズ基板１２であっても容易かつ確実に形成することができ、光学特性、信頼性に優れたマイクロレンズ基板１を容易かつ確実に製造することができる。また、例えば、凹部付き基板１１と凸レンズ基板１２との間に、気泡等が侵入することを効果的に防止することができ、凹部付き基板１１と凸レンズ基板１２との密着性を特に優れたものとすることができるとともに、マイクロレンズ基板１の信頼性、光学特性を特に優れたものとすることができる。
Although the viscosity at room temperature (20 degreeC) of the
本工程で用いる組成物１２２は、ポリシロキサン化合物以外の構成成分を含むものであってもよい。例えば、組成物１２２は、その構成成分として、ポリシロキサン化合物以外に、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、ポリシロキサン化合物がポリシロキサン反応生成物に変化する反応を促進する触媒、溶媒、分散媒等の液状媒体等を含むものであってもよい。組成物１２２が金属酸化物を含むものであると、得られる凸レンズ基板１２の耐久性を十分に優れたものとしつつ、屈折率をより高いものとすることができ、マイクロレンズ基板１の光学特性をより優れたものとすることができる。また、組成物１２２が触媒を含むものであると、後述する硬化工程をより温和な条件で行うことができ、マイクロレンズ基板１の構成材料の劣化防止、マイクロレンズ基板１の生産性向上の観点から好ましい。また、組成物１２２が溶媒を含むものであると、本工程等における組成物１２２の取扱いが容易となり、所望の厚さの凸レンズ基板１２をより容易に形成することができる。触媒しては、例えば、亜鉛、アルミニウム、コバルト、スズの金属有機化合物等を用いることができる。このような触媒を用いることにより、後述する硬化工程において、非常に温和な条件（例えば、反応温度２０〜３０℃での室温条件）でも硬化可能となり、好適に組成物１２２（ポリシロキサン化合物）を硬化させることができる。また、後述する硬化工程において、比較的短時間（例えば、０．５〜２．０時間）で、好適に組成物１２２（ポリシロキサン化合物）を硬化させることができ、マイクロレンズ基板１の生産性が特に優れたものとなる。
The
＜脱気工程＞
次に、凹部付き基板１１上の組成物１２２に対して脱気処理を施す。これにより、後述する押圧工程において、凹部付き基板１１の表面と組成物１２２との間に、雰囲気（空気）が残存するのを効果的に防止することができる。その結果、凹部１１１の形状に対応したマイクロレンズ１２１を確実に形成することができる。また、組成物１２２中、組成物１２２の硬化物であるポリシロキサン反応生成物（凸レンズ基板１２）中に気泡等が残存するのをより確実に防止することができ、結果として、マイクロレンズ基板１の光学特性を特に優れたものとすることができる。
脱気処理の方法は、特に限定されないが、例えば、組成物１２２が付与された凹部付き基板１１を減圧雰囲気下に置く方法等が挙げられる。このような方法を採用する場合、組成物１２２が付与された凹部付き基板１１の置かれる雰囲気の圧力は、５０Ｐａ以下であるのが好ましく、５Ｐａ以下であるのがより好ましい。
<Deaeration process>
Next, a degassing process is performed on the
The method of the deaeration treatment is not particularly limited, and examples thereof include a method of placing the substrate with
＜押圧工程＞
次に、図３（ｂ）に示すように、凹部付き基板１１上の組成物１２２を平板（押圧部材）８０で押圧する。特に、本実施形態では、凹部付き基板１１と、平板８０との間に、スペーサー１２３を配した状態で、組成物１２２を押圧する。これにより、形成される凸レンズ基板１２の厚さをより確実に制御することができ、最終的に得られるマイクロレンズ基板１を用いた際における、色ムラ等の不都合の発生をより効果的に防止することができる。
<Pressing process>
Next, as shown in FIG. 3B, the
スペーサー１２３は、例えば、凹部付き基板１１上の凹部１１１が設けられた有効領域（マイクロレンズ１２１が形成されるべき有効領域）以外の領域（非有効領域）に配置することができる。ガラス基板上に１面以上にレイアウトされた有効領域外のフラット部分（非有効領域）に配置することで多くのスペーサー１２３を用いることが可能になり、結果として、凹部付き基板１１、平板８０のたわみ等による影響を効果的に排除し、得られるマイクロレンズ基板１の厚さをより確実に制御することができる。
The
また、以下のようなスペーサー１２３を用いても良い。
スペーサー１２３は、組成物１２２の硬化物と同程度の屈折率を有する材料で構成されている。このような材料で構成されたスペーサー１２３を用いることにより、凹部付き基板１１の凹部１１１が形成された部位にスペーサー１２３が配された場合であっても、スペーサー１２３が得られるマイクロレンズ基板１の光学特性に悪影響を及ぼすのを効果的に防止することができる。これにより、凹部付き基板１１の主面（凹部が形成された面側）の有効領域のほぼ全体にわたって、比較的多くのスペーサー１２３を配することが可能となり、結果として、凹部付き基板１１、平板８０のたわみ等による影響を効果的に排除し、得られるマイクロレンズ基板１の厚さをより確実に制御することができる。
Further, the following
The
上述したように、スペーサー１２３は、組成物１２２の硬化物と同程度の屈折率を有する材料で構成されているが、より具体的には、スペーサー１２３の構成材料の絶対屈折率と固化後の組成物１２２の絶対屈折率との差の絶対値が、０．２０以下であるのが好ましく、０．１０以下であるのがより好ましく、０．０２以下であるのがさらに好ましく、スペーサー１２３が、組成物１２２の硬化物（ポリシロキサン反応生成物）と同一の材料で構成されたものであるのが最も好ましい。これにより、マイクロレンズ基板１の光学特性を特に優れたものとすることができる。また、スペーサー１２３が、組成物１２２の硬化物（ポリシロキサン反応生成物）と同一の材料で構成されたものであると、上述したようなポリシロキサン反応生成物の特性をより効果的に発揮させることができるとともに、組成物１２２の硬化物とスペーサー１２３との密着性を特に優れたものとすることができ、マイクロレンズ基板１の信頼性、耐久性を特に優れたものとすることができる。スペーサー１２３が、組成物１２２の硬化物と同一の材料で構成されたものであると、スペーサー１２３の硬度が特に高いものとなるので、形成される凸レンズ基板１２の厚さをより確実に制御することができる。
As described above, the
スペーサー１２３の形状は、特に限定されないが、略球状、略円柱状であるのが好ましい。スペーサー１２３がこのような形状のものである場合、その直径は、２０〜１００μｍであるのが好ましく、２０〜５０μｍであるのがより好ましい。
なお、上記のようにスペーサー１２３を用いる場合、組成物１２２を固化する際に、凹部付き基板１１と平板８０との間にスペーサー１２３が配されていればよく、スペーサー１２３を供給するタイミングは特に限定されない。例えば、凹部付き基板１１上にスペーサー１２３を配した状態で組成物１２２を付与してもよいし、組成物１２２の供給後にスペーサー１２３を付与してもよい。
The shape of the
In addition, when using the
また、平板８０は、組成物１２２を押圧する側の面が平坦な部材である。また、平板８０は、組成物１２２を押圧する側の面に、離型処理が施されたものであってもよい。これにより、後述する工程において、平板８０を効率良く凸レンズ基板１２の表面から取り除くことができる。離型処理としては、例えば、メタキシレンヘキサフォロライドを主成分としたフッ素系化合物溶液を用いた被膜の形成、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等の離型性を有する物質で構成される被膜の形成、ヘキサメチルジシラザン（［（ＣＨ３）３Ｓｉ］２ＮＨ）等のシリル化剤による表面処理、フッ素系ガスによる表面処理等が挙げられる。
The
また、本工程は、上述したような脱気処理を施しながら行ってもよい。言い換えると、押圧工程と脱気工程とは、同一工程として行ってもよい。これにより、凹部付き基板１１の表面と組成物１２２との間に、雰囲気（空気）が残存するのをより効果的に防止することができ、結果として、凹部１１１の形状に対応したマイクロレンズ１２１をより確実に形成することができる。
Moreover, you may perform this process, performing the deaeration process as mentioned above. In other words, the pressing step and the deaeration step may be performed as the same step. Thereby, it is possible to more effectively prevent the atmosphere (air) from remaining between the surface of the
＜硬化工程＞
次に、組成物１２２（ポリシロキサン化合物）を硬化させ、マイクロレンズ１２１を備えた凸レンズ基板１２を形成する（図３（ｃ）参照）。
組成物１２２の硬化は、例えば、組成物１２２中に触媒を含む場合等においては室温でも行うことができるが、マイクロレンズ基板１の生産性向上等の目的で、通常、加熱することにより行う。このように加熱により組成物１２２の硬化を行うことにより、形成される凸レンズ基板１２の光に対する感受性（反応性）を特に低いものとすることができ、マイクロレンズ基板１の耐久性を特に優れたものとすることができる。
<Curing process>
Next, the composition 122 (polysiloxane compound) is cured to form the
The
また、本工程での反応条件を調節することにより、例えば、ポリシロキサン化合物としてのオルガノポリシロキサンが有する有機基を、反応後においても部分的に残存させることができる。これにより、凸レンズ基板１２の構成材料の屈折率を特に高いものとさせることができる。
本工程での反応温度（加熱温度）は、特に限定されないが、生産性を考慮した場合、８０〜１５０℃であるのが好ましく、１００〜１２０℃であるのがより好ましい。反応温度がこのような範囲内の値であると、例えば、マイクロレンズ基板１の生産性を十分に高いものとしつつ、マイクロレンズ基板１の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。また、これにより、屈折率が特に高い材料で構成された凸レンズ基板１２を形成することができる。
Further, by adjusting the reaction conditions in this step, for example, the organic group of the organopolysiloxane as the polysiloxane compound can be partially left after the reaction. Thereby, the refractive index of the constituent material of the
The reaction temperature (heating temperature) in this step is not particularly limited, but is preferably 80 to 150 ° C., more preferably 100 to 120 ° C. in consideration of productivity. When the reaction temperature is within such a range, for example, the durability and reliability of the
また、本工程での処理時間（加熱時間）は、特に限定されないが、上記のような反応温度である場合、３０〜１２０分間であるのが好ましく、３０〜６０分間であるのがより好ましい。反応時間がこのような範囲内の値であると、例えば、マイクロレンズ基板１の生産性を十分に高いものとしつつ、マイクロレンズ基板１の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。また、これにより、屈折率が特に高い材料で構成された凸レンズ基板１２を形成することができる。
In addition, the treatment time (heating time) in this step is not particularly limited, but when the reaction temperature is as described above, it is preferably 30 to 120 minutes, more preferably 30 to 60 minutes. When the reaction time is a value within such a range, for example, the durability and reliability of the
＜押圧部材除去工程＞
その後、図３（ｄ）に示すように、押圧部材としての平板８０を取り除く。これにより、凹部付き基板１１と凸レンズ基板１２とで構成されるマイクロレンズ基板１が得られる。
<Pressing member removal process>
Thereafter, as shown in FIG. 3D, the
［液晶パネル用対向基板の製造方法］
次に、上記のようなマイクロレンズ基板１を用いた液晶パネル用対向基板１０の製造方法について説明する。
《１》
図４（ａ）に示すように、上記のようにして得られたマイクロレンズ基板１の凸レンズ基板１２上に、開口２１が形成されたブラックマトリックス２を形成する。
このとき、ブラックマトリックス２は、マイクロレンズ１２１の位置に対応するように、具体的には、マイクロレンズ１２１の光軸Ｑがブラックマトリックス２の開口２１を通るように形成する（図１参照）。
[Method of manufacturing counter substrate for liquid crystal panel]
Next, a manufacturing method of the
<< 1 >>
As shown in FIG. 4A, the
At this time, the
開口２１を有するブラックマトリックス２は、例えば、以下のように形成することができる。まず、凸レンズ基板１２上にスパッタリング等の気相成膜法によりブラックマトリックス２となる薄膜を成膜する。次に、かかるブラックマトリックス２となる薄膜上にレジスト膜を形成する。次に、ブラックマトリックス２の開口２１がマイクロレンズ１２１（凹部１１１）に対応する位置に来るように、前記レジスト膜を露光してかかるレジスト膜に開口２１のパターンを形成する。次に、ウェットエッチングを行い、前記薄膜のうちの開口２１となる部分のみを除去する。次に、前記レジスト膜を除去する。なお、ウェットエッチングを行う際の剥離液としては、例えば、ブラックマトリックス２となる薄膜がＡｌ合金等で構成されているときは、リン酸系エッチング液を用いることができる。
なお、開口２１が形成されたブラックマトリックス２は、塩素系ガス等を用いたドライエッチングによっても好適に形成することができる。
The
The
《２》
次に、凸レンズ基板１２上に、ブラックマトリックス２を覆うように透明導電膜（共通電極）３を形成する（図４（ｂ）参照）。
この透明導電膜３は、例えば、スパッタリング等の気相成膜法により形成することができる。
<< 2 >>
Next, a transparent conductive film (common electrode) 3 is formed on the
The transparent
その後、必要に応じて、ダイシング装置等を用いて液晶パネル用対向基板１０のウエハーを所定の形状、大きさにカットする。
上記のようにして、図１に示すような液晶パネル用対向基板１０を得ることができる。
なお、上記工程《２》で液晶パネル用対向基板１０が得られた場合等、カットを行う必要がない場合には、本工程は行わなくてもよい。
なお、液晶パネル用対向基板を製造する場合には、例えば、ブラックマトリックス２を形成せずに、凸レンズ基板１２上に直接透明導電膜３を形成してもよい。
Thereafter, if necessary, the wafer of the counter substrate for
As described above, the
In addition, this process does not need to be performed, when it is not necessary to cut, such as when the
When manufacturing the counter substrate for a liquid crystal panel, for example, the transparent
［液晶パネル］
次に、図１に示したマイクロレンズ基板１、液晶パネル用対向基板１０を用いた液晶パネル（液晶光シャッター）について、図５を参照しながら説明する。
図５に示すように、本発明の液晶パネル（ＴＦＴ液晶パネル）１００は、ＴＦＴ基板（液晶駆動基板）３０と、ＴＦＴ基板３０に接合された液晶パネル用対向基板１０と、ＴＦＴ基板３０と液晶パネル用対向基板１０との空隙に封入された液晶よりなる液晶層５０とを有している。
[LCD panel]
Next, a liquid crystal panel (liquid crystal optical shutter) using the
As shown in FIG. 5, a liquid crystal panel (TFT liquid crystal panel) 100 of the present invention includes a TFT substrate (liquid crystal driving substrate) 30, a
ＴＦＴ基板３０は、液晶層５０の液晶を駆動するための基板であり、ガラス基板４と、かかるガラス基板４上に設けられた多数の画素電極５と、かかる画素電極５の近傍に設けられ、各画素電極５に対応する多数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）６とを有している。
この液晶パネル１００では、液晶パネル用対向基板１０の透明導電膜（共通電極）３と、ＴＦＴ基板３０の画素電極５とが対向するように、ＴＦＴ基板３０と液晶パネル用対向基板１０とが、一定距離離間して接合されている。
The TFT substrate 30 is a substrate for driving the liquid crystal of the
In this
ガラス基板４は、石英ガラスで構成されていることが好ましい。これにより、反り、たわみ等の生じにくい、安定性に優れたものとすることができる。
画素電極５は、透明導電膜（共通電極）３との間で充放電を行うことにより、液晶層５０の液晶を駆動する。この画素電極５は、例えば、前述した透明導電膜３と同様の材料で構成されている。
The glass substrate 4 is preferably made of quartz glass. Thereby, it can be set as the thing which was hard to produce curvature, a deflection | deviation, etc., and was excellent in stability.
The pixel electrode 5 drives the liquid crystal of the
薄膜トランジスタ６は、近傍の対応する画素電極５に接続されている。また、薄膜トランジスタ６は、図示しない制御回路に接続され、画素電極５へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極５の充放電が制御される。なお、ＴＦＴ基板３０には、例えば、その内表面側（液晶層５０の対向する面側）に、配向膜が設けられていてもよい。
液晶層５０は液晶分子（図示せず）を含有しており、画素電極５の充放電に対応して、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
この液晶パネル１００では、通常、１個のマイクロレンズ１２１と、かかるマイクロレンズ１２１の光軸Ｑに対応したブラックマトリックス２の１個の開口２１と、１個の画素電極５と、かかる画素電極５に接続された１個の薄膜トランジスタ６とが、１画素に対応している。
The thin film transistor 6 is connected to the corresponding pixel electrode 5 in the vicinity. The thin film transistor 6 is connected to a control circuit (not shown) and controls a current supplied to the pixel electrode 5. Thereby, charging / discharging of the pixel electrode 5 is controlled. The TFT substrate 30 may be provided with an alignment film, for example, on the inner surface side (the surface side facing the liquid crystal layer 50).
The
In this
凹部付き基板１１側から入射した入射光Ｌは、ガラス基板８を通り、マイクロレンズ１２１を通過する際に集光されつつ、凸レンズ基板１２、ブラックマトリックス２の開口２１、透明導電膜３、液晶層５０、画素電極５、ガラス基板４を透過する。なお、このとき、凹部付き基板１１の入射側には通常偏光板（図示せず）が配置されているので、入射光Ｌが液晶層５０を透過する際に、入射光Ｌは直線偏光となっている。その際、この入射光Ｌの偏光方向は、液晶層５０の液晶分子の配向状態に対応して制御される。したがって、液晶パネル１００を透過した入射光Ｌを、偏光板（図示せず）に透過させることにより、出射光の輝度を制御することができる。
Incident light L incident from the
なお、偏光板は、例えば、ベース基板と、かかるベース基板に積層された偏光基材とで構成され、かかる偏光基材は、例えば、偏光素子（ヨウ素錯体、二色性染料等）を添加した樹脂よりなる。
この液晶パネル１００は、例えば、公知の方法により製造されたＴＦＴ基板３０と液晶パネル用対向基板１０とに配向処理（例えば、配向膜の被覆処理）を施した後、シール材（図示せず）を介して両者を接合し、次いで、これにより形成された空隙部の封入孔（図示せず）より液晶を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞ぐことにより製造することができる。その後、必要に応じて、液晶パネル１００の入射側や出射側に偏光板を貼り付けてもよい。
なお、上記液晶パネル１００では、液晶駆動基板としてＴＦＴ基板を用いたが、液晶駆動基板にＴＦＴ基板以外の他の液晶駆動基板、例えば、ＴＦＤ基板、ＳＴＮ基板などを用いてもよい。
The polarizing plate is composed of, for example, a base substrate and a polarizing substrate laminated on the base substrate, and the polarizing substrate is added with a polarizing element (iodine complex, dichroic dye, etc.), for example. Made of resin.
In the
In the
［投射型表示装置］
以下、上記液晶パネル１００を用いた投射型表示装置について説明する。
図６は、本発明の投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。
同図に示すように、投射型表示装置１０００は、光源３０１と、複数のインテグレータレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系（導光光学系）と、赤色に対応した（赤色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）７４と、緑色に対応した（緑色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）７５と、青色に対応した（青色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）７６と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面７１１および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面７１２が形成されたダイクロイックプリズム（色合成光学系）７１と、投射レンズ（投射光学系）７２とを有している。
[Projection type display device]
Hereinafter, a projection display apparatus using the
FIG. 6 is a diagram schematically showing an optical system of the projection display device of the present invention.
As shown in the figure, the
また、照明光学系は、インテグレータレンズ３０２および３０３を有している。色分離光学系は、ミラー３０４、３０６、３０９、青色光および緑色光を反射する（赤色光のみを透過する）ダイクロイックミラー３０５、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー３０７、青色光のみを反射するダイクロイックミラー（または青色光を反射するミラー）３０８、集光レンズ３１０、３１１、３１２、３１３および３１４とを有している。
The illumination optical system includes
液晶ライトバルブ７５は、前述した液晶パネル１００と、液晶パネル１００の入射面側（凹部付き基板１１が位置する面側、すなわちダイクロイックプリズム７１と反対側）に接合された第１の偏光板（図示せず）と、液晶パネル１００の出射面側（凹部付き基板１１と対向する面側、すなわちダイクロイックプリズム７１側）に接合された第２の偏光板（図示せず）とを備えている。液晶ライトバルブ７４および７６も、液晶ライトバルブ７５と同様の構成となっている。これら液晶ライトバルブ７４、７５および７６が備えている液晶パネル１００は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
なお、投射型表示装置１０００では、ダイクロイックプリズム７１と投射レンズ７２とで、光学ブロック７０が構成されている。また、この光学ブロック７０と、ダイクロイックプリズム７１に対して固定的に設置された液晶ライトバルブ７４、７５および７６とで、表示ユニット７３が構成されている。
The liquid crystal
In the
以下、投射型表示装置１０００の作用を説明する。
光源３０１から出射された白色光（白色光束）は、インテグレータレンズ３０２および３０３を透過する。この白色光の光強度（輝度分布）は、インテグレータレンズ３０２および３０３により均一にされる。
インテグレータレンズ３０２および３０３を透過した白色光は、ミラー３０４で図１４中左側に反射し、その反射光のうちの青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー３０５で図６中下側に反射し、赤色光（Ｒ）は、ダイクロイックミラー３０５を透過する。
Hereinafter, the operation of the
White light (white light beam) emitted from the
The white light transmitted through the
ダイクロイックミラー３０５を透過した赤色光は、ミラー３０６で図６中下側に反射し、その反射光は、集光レンズ３１０により整形され、赤色用の液晶ライトバルブ７４に入射する。
ダイクロイックミラー３０５で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー３０７で図６中左側に反射し、青色光は、ダイクロイックミラー３０７を透過する。
The red light transmitted through the
Green light of blue light and green light reflected by the
ダイクロイックミラー３０７で反射した緑色光は、集光レンズ３１１により整形され、緑色用の液晶ライトバルブ７５に入射する。
また、ダイクロイックミラー３０７を透過した青色光は、ダイクロイックミラー（またはミラー）３０８で図１４中左側に反射し、その反射光は、ミラー３０９で図６中上側に反射する。前記青色光は、集光レンズ３１２、３１３および３１４により整形され、青色用の液晶ライトバルブ７６に入射する。
The green light reflected by the
Further, the blue light transmitted through the
このように、光源３０１から出射された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバルブに導かれ、入射する。
この際、液晶ライトバルブ７４が有する液晶パネル１００の各画素（薄膜トランジスタ６とこれに接続された画素電極５）は、赤色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路（駆動手段）により、スイッチング制御（オン／オフ）、すなわち変調される。
As described above, the white light emitted from the
At this time, each pixel (the thin film transistor 6 and the pixel electrode 5 connected thereto) of the
同様に、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ７５および７６に入射し、それぞれの液晶パネル１００で変調され、これにより緑色用の画像および青色用の画像が形成される。この際、液晶ライトバルブ７５が有する液晶パネル１００の各画素は、緑色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御され、液晶ライトバルブ７６が有する液晶パネル１００の各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御される。
Similarly, green light and blue light enter the liquid
これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ７４、７５および７６で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。
前記液晶ライトバルブ７４により形成された赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ７４からの赤色光は、面７１３からダイクロイックプリズム７１に入射し、ダイクロイックミラー面７１１で図６中左側に反射し、ダイクロイックミラー面７１２を透過して、出射面７１６から出射する。
Thereby, the red light, the green light, and the blue light are respectively modulated by the liquid
The red image formed by the liquid crystal
また、前記液晶ライトバルブ７５により形成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ７５からの緑色光は、面７１４からダイクロイックプリズム７１に入射し、ダイクロイックミラー面７１１および７１２をそれぞれ透過して、出射面７１６から出射する。
また、前記液晶ライトバルブ７６により形成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ７６からの青色光は、面７１５からダイクロイックプリズム７１に入射し、ダイクロイックミラー面７１２で図６中左側に反射し、ダイクロイックミラー面７１１を透過して、出射面７１６から出射する。
Further, the green image formed by the liquid crystal
Further, the blue image formed by the liquid crystal
このように、前記液晶ライトバルブ７４、７５および７６からの各色の光、すなわち液晶ライトバルブ７４、７５および７６により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム７１により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ７２により、所定の位置に設置されているスクリーン３２０上に投影（拡大投射）される。
このとき、液晶ライトバルブ７４、７５および７６は、前述したような液晶パネル１００を備えているので、光源３０１からの光が液晶ライトバルブ７４、７５および７６を通過する際の減衰は抑制され、スクリーン３２０上に明るい画像を投影することができる。
Thus, the light of each color from the liquid
At this time, since the liquid
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、本発明のマイクロレンズ基板、液晶パネル等は、上述したような方法により製造されたものに限定されない。例えば、本発明のマイクロレンズ基板を構成する凹部付き基板は、いかなる方法により製造されたものであってもよい。例えば、凹部付き基板は、凸部を有する型を用いて製造されたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、マスクを施して、エッチングを行う方法について説明したが、マスクを施さずにエッチングを行うものであってもよい。
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this.
For example, the microlens substrate and the liquid crystal panel of the present invention are not limited to those manufactured by the method as described above. For example, the substrate with recesses constituting the microlens substrate of the present invention may be manufactured by any method. For example, the substrate with concave portions may be manufactured using a mold having convex portions.
In the above-described embodiment, the method of performing etching by applying a mask has been described. However, etching may be performed without applying a mask.
（実施例１）
以下のように、複数の凹部を備えた凹部付き基板を製造し、この凹部付き基板を用いてマイクロレンズ基板を製造した。
＜凹部付き基板の製造＞
まず、ガラス基板として、厚さ２ｍｍの石英ガラス基板（屈折率：１．４６）を用意した。
Example 1
A substrate with recesses having a plurality of recesses was manufactured as follows, and a microlens substrate was manufactured using the substrate with recesses.
<Manufacture of substrate with recesses>
First, a quartz glass substrate (refractive index: 1.46) having a thickness of 2 mm was prepared as a glass substrate.
この石英ガラス基板を、８５℃に加熱した洗浄液（８０％硫酸＋２０％過酸化水素水）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
次に、この石英ガラス基板上に、スパッタリング法にて、厚さ０．０３μｍのＣｒ膜を形成した。すなわち、石英ガラス基板の表面に、Ｃｒ膜のマスク形成用膜および裏面保護膜を形成した。
This quartz glass substrate was cleaned by immersing it in a cleaning solution (80% sulfuric acid + 20% hydrogen peroxide solution) heated to 85 ° C. to clean the surface.
Next, a Cr film having a thickness of 0.03 μm was formed on the quartz glass substrate by sputtering. That is, a Cr film mask forming film and a back surface protective film were formed on the surface of a quartz glass substrate.
次に、マスク形成用膜に対してレーザ加工を行い、多数の初期孔を形成し、マスクとした（図２（ｂ）参照）。
なお、レーザ加工は、ＹＡＧレーザを用いて、エネルギー強度１ｍＷ、ビーム径３μｍ、照射時間６０×１０−９秒という条件で行った。
形成された初期孔の平均径は、５μｍであった。
Next, laser processing was performed on the mask forming film to form a large number of initial holes to form a mask (see FIG. 2B).
The laser processing was performed using a YAG laser under the conditions of an energy intensity of 1 mW, a beam diameter of 3 μm, and an irradiation time of 60 × 10 −9 seconds.
The average diameter of the formed initial holes was 5 μm.
次に、石英ガラス基板にウェットエッチングを施し、石英ガラス基板上に多数の凹部を形成した（図２（ｄ）参照）。
このウェットエッチングのエッチング時間は、７２分に設定し、エッチング液には、フッ酸系のエッチング液を用いた。
次に、ＣＦガスによるドライエッチングを行い、マスクおよび裏面保護層を除去した。
これにより、石英ガラス基板上に、多数の凹部が規則的に配列した凹部付き基板を得た。なお、形成された凹部の平均径は１５μｍ、曲率半径は７．５μｍであった。また、隣接するマイクロレンズ用凹部同士の間隔（凹部同士の中心間平均距離）は１５μｍであった。
Next, wet etching was performed on the quartz glass substrate to form a large number of recesses on the quartz glass substrate (see FIG. 2D).
The etching time for this wet etching was set to 72 minutes, and a hydrofluoric acid-based etching solution was used as the etching solution.
Next, dry etching with CF gas was performed to remove the mask and the back surface protective layer.
As a result, a substrate with recesses in which a large number of recesses were regularly arranged on the quartz glass substrate was obtained. In addition, the average diameter of the formed recessed part was 15 micrometers, and the curvature radius was 7.5 micrometers. Moreover, the space | interval between the recessed parts for adjacent microlenses (average distance between centers of recessed parts) was 15 micrometers.
＜組成物付与工程＞
次に、上記のようにして製造した凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、流動性を有し、ポリシロキサン化合物を含む組成物を付与した。この組成物としては、主としてオルガノポリシロキサンとしてのポリジフェニルシロキサン（化学式−〔Ｓｉ（Ｃ６Ｈ５）２−Ｏ〕ｎ-で表される化合物）で構成され、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）と、触媒としての亜鉛の金属有機化合物を含むものを用いた。この組成物の室温（２０℃）での粘度は、３５［Ｐａ・ｓ］であった。
また、この際、組成物とともに、主としてポリシロキサン反応生成物で構成された（前記組成物の硬化物と同一の組成を有する物質で構成された）スペーサーを凹部付き基板上に付与した。スペーサーとしては、直径：３０μｍの略球状をなすものを用いた。
<Composition application process>
Next, a composition having fluidity and containing a polysiloxane compound was applied to the surface of the substrate with recesses manufactured as described above on the side where the recesses were formed. As the composition, mainly polydiphenylsiloxane as organopolysiloxane (formula - [Si (C 6 H 5) 2 -O ] n - compounds represented by) consists of a zirconium oxide (ZrO 2), A catalyst containing a metal organic compound of zinc as a catalyst was used. The viscosity of this composition at room temperature (20 ° C.) was 35 [Pa · s].
At this time, together with the composition, a spacer mainly composed of a polysiloxane reaction product (consisting of a substance having the same composition as the cured product of the composition) was applied on the substrate with recesses. As the spacer, a spacer having a substantially spherical shape with a diameter of 30 μm was used.
＜脱気工程＞
次に、組成物が付与された凹部付き基板を減圧雰囲気下に置くことにより、脱気処理を施した。脱気処理時における雰囲気の圧力は、５Ｐａであった。
＜押圧工程＞
次に、雰囲気圧が５Ｐａの減圧雰囲気下で、凹部付き基板上の組成物を平板（押圧部材）で押圧した。平板としては、平板ガラスで構成され、組成物を押圧する側の面が平坦であり、かつ、組成物を押圧する側の面に離型処理（メタキシレンヘキサフォロライドを主成分としたフッ素系化合物溶液を用いた表面処理）が施されたものを用いた。
<Deaeration process>
Next, deaeration treatment was performed by placing the substrate with concave portions provided with the composition in a reduced-pressure atmosphere. The pressure of the atmosphere at the time of deaeration treatment was 5 Pa.
<Pressing process>
Next, the composition on the substrate with recesses was pressed with a flat plate (pressing member) under a reduced pressure atmosphere with an atmospheric pressure of 5 Pa. As a flat plate, it is composed of flat glass, the surface on the side that presses the composition is flat, and the surface on the side that presses the composition is mold release treatment (fluorine based mainly on metaxylene hexaforolide) A surface treatment using a compound solution was used.
＜硬化工程＞
その後、平板で押圧しつつ、１００℃×６０分間の加熱処理を施すことにより、組成物を硬化させ、ポリシロキサン反応生成物で構成され、多数のマイクロレンズを備えた凸レンズ基板を形成した。このようにして形成された凸レンズ基板は、凹部付き基板と密着したものであり、凸レンズ基板と凹部付き基板との間には、空隙は認められなかった。また、形成された凸レンズ基板中にも気泡等の存在は認められなかった。
<Curing process>
Thereafter, the composition was cured by applying a heat treatment at 100 ° C. for 60 minutes while pressing with a flat plate to form a convex lens substrate composed of a polysiloxane reaction product and provided with a large number of microlenses. The convex lens substrate thus formed was in close contact with the substrate with concave portions, and no gap was observed between the convex lens substrate and the substrate with concave portions. In addition, the presence of bubbles or the like was not recognized in the formed convex lens substrate.
＜押圧部材除去工程＞
その後、押圧部材を取り除くことにより、凹部付き基板と凸レンズ基板とで構成されたマイクロレンズ基板を得た。凸レンズ基板の構成材料の屈折率は、１．５８であった。また、マイクロレンズ基板を構成する凸レンズ基板についての波長４００〜８００ｎｍの光の透過率は、９５％であった。また、凸レンズ基板の構成材料の鉛筆硬度は、７Ｈ以上であった。また、凸レンズ基板の構成材料の吸水率は０．１％以下であった。また、凸レンズ基板の構成材料中における酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の含有率は５ｗｔ％であった。
上記のような方法を用いて、計１００枚のマイクロレンズ基板を製造した。
<Pressing member removal process>
Then, the microlens board | substrate comprised with the board | substrate with a recessed part and a convex lens board | substrate was obtained by removing a press member. The refractive index of the constituent material of the convex lens substrate was 1.58. Further, the transmittance of light having a wavelength of 400 to 800 nm for the convex lens substrate constituting the microlens substrate was 95%. Moreover, the pencil hardness of the constituent material of the convex lens substrate was 7H or more. Further, the water absorption of the constituent material of the convex lens substrate was 0.1% or less. Further, the content of zirconium oxide (ZrO 2 ) in the constituent material of the convex lens substrate was 5 wt%.
Using the method as described above, a total of 100 microlens substrates were manufactured.
（実施例２）
凸レンズ基板製造用の組成物を構成するポリシロキサン化合物としてポリメチルフェニルシロキサン（化学式（（ＣＨ３）（Ｃ６Ｈ５）ＳｉＯ）ｎで表される化合物）を用い、硬化工程における処理条件を１００℃×６０分間に変更した以外は、前記実施例１と同様にしてマイクロレンズ基板（計１００枚）を製造した。なお、スペーサーとしては、組成物の硬化物と同一の材料で構成されたものを用いた。
(Example 2)
Using polymethylphenylsiloxane (a compound represented by the chemical formula ((CH 3 ) (C 6 H 5 ) SiO) n ) as a polysiloxane compound constituting the composition for producing a convex lens substrate, the processing conditions in the curing step are set to 100. A microlens substrate (100 sheets in total) was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to ° C x 60 minutes. In addition, as a spacer, what was comprised with the same material as the hardened | cured material of a composition was used.
（実施例３〜６）
凹部付き基板の製造時におけるマスク形成用膜に対する初期孔の形成条件、エッチング条件を変更するとともに、組成物の組成を変更することにより、凸レンズ基板を構成材料の組成、特性を変更した以外は、前記実施例１と同様にしてマイクロレンズ基板（計１００枚）を製造した。なお、実施例３〜６の各実施例について、それぞれ、スペーサーとしては、組成物の硬化物と同一の材料で構成されたものを用いた。
(Examples 3 to 6)
Except for changing the composition and characteristics of the constituent material of the convex lens substrate by changing the formation conditions of the initial holes for the film for forming a mask at the time of manufacturing the substrate with recesses, the etching conditions, and changing the composition of the composition, In the same manner as in Example 1, microlens substrates (100 total) were manufactured. In addition, about each Example of Examples 3-6, what was comprised with the material same as the hardened | cured material of a composition was respectively used as a spacer.
（比較例１）
前記実施例１と同様にして形成された凹部付き基板の凹部が形成された面に、未重合（未硬化）の紫外線（ＵＶ）硬化型エポキシ樹脂（屈折率１．５９）を付与した。
次に、石英ガラスで構成されたガラス板（厚さ１ｍｍ）で、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂を押圧した。この際、ガラス板とＵＶ硬化型エポキシ樹脂との間に、空気が侵入しないようにした。
(Comparative Example 1)
An unpolymerized (uncured) ultraviolet (UV) curable epoxy resin (refractive index of 1.59) was applied to the surface of the substrate with recesses formed in the same manner as in Example 1 on which the recesses were formed.
Next, the UV curable epoxy resin was pressed with a glass plate (
次に、ガラス板上から、１００００ｍＪ/ｃｍ２の紫外線を照射することにより、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂を硬化させ、ガラス板および凹部付き基板とを接合した。
次に、この接合したガラス板を、研削、研磨して、厚さ５０μｍのカバーガラスとした。
その後、スクラブ洗浄装置を用いてカバーガラスの研磨面を洗浄した。
これにより、マイクロレンズ基板を得た。
上記のような方法を用いて、計１００枚のマイクロレンズ基板を製造した。
Next, the UV curable epoxy resin was cured by irradiating ultraviolet rays of 10,000 mJ / cm 2 from above the glass plate, and the glass plate and the substrate with recesses were joined.
Next, this bonded glass plate was ground and polished to obtain a cover glass having a thickness of 50 μm.
Thereafter, the polished surface of the cover glass was cleaned using a scrub cleaning device.
Thereby, a microlens substrate was obtained.
Using the method as described above, a total of 100 microlens substrates were manufactured.
（比較例２）
ガラス板の代わりに前記実施例１で用いた板状部材を用いて、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂をし、カバーガラスを設けなかった以外は、前記比較例１と同様にしてマイクロレンズ基板（計１００枚）を製造した。
上記各実施例および各比較例のマイクロレンズ基板についての各種条件を表１に示す。
(Comparative Example 2)
A microlens substrate (100 in total) was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the plate-like member used in Example 1 was used instead of the glass plate, UV-curable epoxy resin was used, and no cover glass was provided. Sheet).
Table 1 shows various conditions for the microlens substrates of the above examples and comparative examples.
［評価］
上記各実施例（本発明）では、比較例１に比べ、容易にマイクロレンズ基板を製造することができた。
また、上記各実施例では、安定した品質のマイクロレンズ基板を生産性良く製造することができたのに対し、比較例１では、不良品の発生比率が極めて高く、歩留に劣っていた。
[Evaluation]
In each of the above examples (the present invention), a microlens substrate could be easily manufactured as compared with Comparative Example 1.
In each of the above examples, a stable quality microlens substrate could be manufactured with high productivity, while in Comparative Example 1, the generation ratio of defective products was extremely high and the yield was poor.
そして、各実施例および比較例で得られたマイクロレンズ基板を用いて、図１に示すような液晶パネル用対向基板を製造した。液晶パネル用対向基板の製造は、マイクロレンズ基板上に、ブラックマトリックス、透明導電膜、配向膜をこの順で形成することにより行った。ブラックマトリックスの形成は、気相成膜法による薄膜の成形、フォトリソグラフィ法によるレジストパターンの形成、ウェットエッチングによる薄膜への開口部の形成、レジストの除去の各処理を行うことにより行った。また、透明導電膜の形成は、気相成膜法により行った。また、配向膜の形成は、気相成膜法（斜方蒸着法）により行った。
当該液晶パネル用対向基板を用いて図５に示すような液晶パネルを作製し、当該液晶パネルを用いて図６に示すような投射型表示装置を作製した。
And the opposing board | substrate for liquid crystal panels as shown in FIG. 1 was manufactured using the microlens board | substrate obtained by each Example and the comparative example. The counter substrate for a liquid crystal panel was manufactured by forming a black matrix, a transparent conductive film, and an alignment film in this order on a microlens substrate. The black matrix was formed by forming a thin film by a vapor deposition method, forming a resist pattern by a photolithography method, forming an opening in the thin film by wet etching, and removing the resist. Further, the transparent conductive film was formed by a vapor deposition method. The alignment film was formed by a vapor deposition method (oblique vapor deposition method).
A liquid crystal panel as shown in FIG. 5 was manufactured using the counter substrate for a liquid crystal panel, and a projection display device as shown in FIG. 6 was manufactured using the liquid crystal panel.
＜画質評価＞
得られた投射型表示装置を用いて、スクリーン上にサンプルパターンを表示させた。表示された画像について、以下の項目の評価を行った。
（明るさ（輝度））
表示された画像の明るさ（輝度）を以下の４段階の基準に従い評価した。
◎：極めて明るい画像を表示することができた。
○：十分に明るい画像を表示することができた。
△：表示された画像は、明るさにやや劣るものであった。
×：表示された画像は、明るさに劣るものであった。
<Image quality evaluation>
A sample pattern was displayed on the screen using the obtained projection display device. For the displayed image, the following items were evaluated.
(Brightness (luminance))
The brightness (luminance) of the displayed image was evaluated according to the following four criteria.
A: An extremely bright image could be displayed.
○: A sufficiently bright image could be displayed.
Δ: The displayed image was slightly inferior in brightness.
X: The displayed image was inferior in brightness.
（色ムラ）
表示された画像について、色ムラの発生状況を以下の３段階の基準に従い評価した。
◎：色ムラが全く認められなかった。
△：色ムラがわずかに認められた。
×：色ムラがはっきりと認められる。
(Color unevenness)
The displayed image was evaluated for the occurrence of color unevenness according to the following three criteria.
A: Color unevenness was not recognized at all.
Δ: Slight color unevenness was observed.
X: Color unevenness is clearly recognized.
（鮮明度）
表示された画像の鮮明度を以下の４段階の基準に従い評価した。
◎：極めて鮮明な画像を表示することができた。
○：十分に鮮明な画像を表示することができた。
△：表示された画像は、鮮明度にやや劣るものであった。
×：表示された画像は、鮮明度に劣るものであった。
(Clarity)
The sharpness of the displayed image was evaluated according to the following four criteria.
A: An extremely clear image could be displayed.
○: A sufficiently clear image could be displayed.
Δ: The displayed image was slightly inferior in sharpness.
X: The displayed image was inferior in sharpness.
＜耐久性評価＞
上記の各投射型表示装置を５０００時間連続駆動させ、駆動後５０００時間の投射画像とを観察し、上記と同様に項目について、前記と同様の基準に基づいて評価を行った。
これらの結果を表２にまとめて示す。
<Durability evaluation>
Each of the above projection type display devices was continuously driven for 5000 hours, and a projected image for 5000 hours after driving was observed, and the items were evaluated on the basis of the same criteria as described above.
These results are summarized in Table 2.
表２から明らかなように、本発明では、いずれも、優れた画質の画像を表示することができた。また、本発明のマイクロレンズ基板、液晶パネル、投射型表示装置は、耐久性にも優れており、長時間駆動させた後においても優れた画像を安定的に表示することができた。
これに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。特に、ガラスカバーを設けなかった比較例２では、表示される画像の画質は、初期の段階から非常に劣ったものであった。これは、以下のような理由によるものであると考えられる。すなわち、液晶パネル用対向基板の製造工程において、マイクロレンズ基板上に、気相成膜法時（ブラックマトリックス、透明導電膜、配向膜の形成時）の熱により、凸レンズ基板の構成材料が劣化したこと、また、液晶パネル組み立て時における凸レンズ基板が顕著に変形したこと等によるものであると考えられる。また、ガラス板の研磨によりカバーガラスを被覆した比較例１では、表示される画像の鮮明度は、初期の段階から劣ったものであった。これは、十分な洗浄を行ったにも関わらず、ガラス板の研磨によるパーティクルが残存していたためであると考えられる。また、各比較例のマイクロレンズ、液晶パネル、投射型表示装置は、耐久性にも劣っていた。
As is clear from Table 2, in the present invention, it was possible to display images with excellent image quality. In addition, the microlens substrate, the liquid crystal panel, and the projection display device of the present invention are excellent in durability and can stably display an excellent image even after being driven for a long time.
On the other hand, in the comparative example, a satisfactory result was not obtained. In particular, in Comparative Example 2 in which the glass cover was not provided, the image quality of the displayed image was very inferior from the initial stage. This is considered to be due to the following reasons. That is, in the manufacturing process of the counter substrate for the liquid crystal panel, the constituent material of the convex lens substrate deteriorated due to the heat during the vapor deposition method (when forming the black matrix, the transparent conductive film and the alignment film) on the microlens substrate. In addition, it is considered that the convex lens substrate is significantly deformed when the liquid crystal panel is assembled. Further, in Comparative Example 1 in which the cover glass was coated by polishing the glass plate, the sharpness of the displayed image was inferior from the initial stage. This is considered to be because particles due to polishing of the glass plate remained despite sufficient cleaning. In addition, the microlens, the liquid crystal panel, and the projection display device of each comparative example were inferior in durability.
１…マイクロレンズ基板 １１…凹部付き基板 １１１…凹部 １２…凸レンズ基板 １２１…マイクロレンズ １２２…組成物 １２３…スペーサー ２…ブラックマトリックス ２１…開口 ３…透明導電膜（共通電極） ４…ガラス基板 ５…画素電極 ６…薄膜トランジスタ ８…ガラス基板 ９…マスク ９’…マスク形成用膜 ９１…初期孔 １０…液晶パネル用対向基板 ３０…ＴＦＴ基板 ５０…液晶層 ８０…平板（押圧部材） １００…液晶パネル １０００…投射型表示装置 ７０…光学ブロック ７１…ダイクロイックプリズム ７１１、７１２…ダイクロイックミラー面 ７１３〜７１５…面 ７１６…出射面 ７２…投射レンズ ７３…表示ユニット ７４〜７６…液晶ライトバルブ ３０１…光源 ３０２、３０３…インテグレータレンズ ３０４、３０６、３０９…ミラー ３０５、３０７、３０８…ダイクロイックミラー ３１０〜３１４…集光レンズ ３２０…スクリーン
DESCRIPTION OF
Claims (14)
ガラス材料で構成され、一方の面にマイクロレンズに対応する形状の凹部を有する凹部付き基板と、
前記凹部付き基板の前記凹部を有する面側に設けられ、前記凹部に対応する形状の凸部を有する凸レンズ基板とを有し、
前記凸レンズ基板は、主として、ポリシロキサン化合物の反応生成物で構成されたものであることを特徴とするマイクロレンズ基板。 A microlens substrate for a counter substrate used for manufacturing a liquid crystal panel,
A substrate with a recess made of a glass material and having a recess with a shape corresponding to a microlens on one surface;
A convex lens substrate provided on the surface side having the concave portion of the substrate with concave portions, and having a convex portion having a shape corresponding to the concave portion;
The microlens substrate, wherein the convex lens substrate is mainly composed of a reaction product of a polysiloxane compound.
A projection display device comprising a light valve comprising the liquid crystal panel according to claim 13 and projecting an image using at least one light valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005254179A JP2007065512A (en) | 2005-09-01 | 2005-09-01 | Micro lens substrate, liquid crystal panel, and projection type display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2010181791A (en) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Seiko Epson Corp | Microlens substrate, method for producing the same and liquid crystal panel |
| JP2011255603A (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Toray Ind Inc | Irregular substrate and method of manufacturing the same |
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2005
- 2005-09-01 JP JP2005254179A patent/JP2007065512A/en active Pending
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