JP2008209860A - マイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置 - Google Patents
マイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】カバーガラスを用いることなく樹脂層の上面を平坦面とすることが可能なマイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置を提供すること。
【解決手段】マザー基板41に、複数の凹部26を有する凹部群領域を複数形成する凹部形成工程と、マザー基板41上に、凹部26を充填する樹脂層44を設けてレンズ部27を形成する充填層形成工程と、マザー基板41を前記凹部群領域ごとに切断する切断工程とを備え、前記凹部群領域が、隣り合う他の前記凹部群領域と接している。
【選択図】図2
【解決手段】マザー基板41に、複数の凹部26を有する凹部群領域を複数形成する凹部形成工程と、マザー基板41上に、凹部26を充填する樹脂層44を設けてレンズ部27を形成する充填層形成工程と、マザー基板41を前記凹部群領域ごとに切断する切断工程とを備え、前記凹部群領域が、隣り合う他の前記凹部群領域と接している。
【選択図】図2
Description
本発明は、マイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置に関する。
近年、プロジェクタはホームユースへの用途が拡大している。そのため、プロジェクタの光変調装置には、安価、長寿命かつ高い光利用効率で高コントラストな画像を得ることが望まれている。このような光変調装置としては、例えば液晶装置が用いられている。液晶装置には、その画像表示領域内に、データ線や走査線、容量線などの各種配線や、薄膜トランジスタや薄膜ダイオードなどの各種電子素子が設けられている。そのため、各画素において、画像表示に寄与する光が透過または反射できる領域は、各種配線や電子素子などの存在によって制限されてしまう。
そこで、各種配線などによって制限される光量の低減を図るために、液晶装置に入射した光を遮光膜の内側である画素の開口領域に集光させるマイクロレンズアレイなどの集光素子が提供されている。このマイクロレンズアレイは、光源からの照明光を画素単位で開口領域に向けて集光する。そして、マイクロレンズアレイで集光された照明光は、効率よく画素の開口領域を透過することができる。したがって、マイクロレンズアレイを用いることで、遮光膜による光量損失が少なくなり、光利用効率の向上が図れる。
このようなマイクロレンズアレイを形成する方法として、いわゆる2P法が知られている。これは、例えば複数の半球状の凹部を有するガラス基板に未硬化の光硬化性樹脂を供給して平滑な透明基板(カバーガラス)を接合し、押圧、密着させた後、樹脂を硬化させる方法である。
ところが、液晶装置の小型に伴って画素サイズが小さくなるにしたがって、マイクロレンズアレイの配列ピッチを小さくする必要がある。そして、配列ピッチを小さくするにしたがって、カバーガラスを研磨などによって薄くする必要が生じるが、カバーガラスを薄くすると平面精度や平坦性が低下して光学特性が劣化するため、加工上の限界がある。
そこで、カバーガラスを用いないマイクロレンズアレイの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、ガラス基板上に複数の半球状の凹部が形成された第1樹脂層を設け、第1樹脂層上に凹部を充填する第2樹脂層を形成した後にカバーガラスで第2樹脂層の上面を平坦化し、カバーガラスを除去する方法である。
特開2004−12941号公報
ところが、液晶装置の小型に伴って画素サイズが小さくなるにしたがって、マイクロレンズアレイの配列ピッチを小さくする必要がある。そして、配列ピッチを小さくするにしたがって、カバーガラスを研磨などによって薄くする必要が生じるが、カバーガラスを薄くすると平面精度や平坦性が低下して光学特性が劣化するため、加工上の限界がある。
そこで、カバーガラスを用いないマイクロレンズアレイの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、ガラス基板上に複数の半球状の凹部が形成された第1樹脂層を設け、第1樹脂層上に凹部を充填する第2樹脂層を形成した後にカバーガラスで第2樹脂層の上面を平坦化し、カバーガラスを除去する方法である。
しかしながら、上記従来のマイクロレンズアレイ基板の製造方法においても、以下の課題が残されている。すなわち、一般的に樹脂には硬化収縮があるため、熱硬化や紫外線硬化に限らず、凹部の形状が変化するという問題がある。
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、カバーガラスを用いることなく樹脂層の上面を平坦面とすることが可能なマイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかるマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、平面状に配置された複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、前記基板に、複数の凹部を有する凹部群領域を複数形成する凹部形成工程と、前記基板上に、前記凹部を充填する充填層を設けて前記レンズ部を形成する充填層形成工程と、前記基板を前記凹部群領域ごとに切断する切断工程とを備え、前記凹部群領域が、隣り合う他の前記凹部群領域と接していることを特徴とする。
この発明では、凹部群領域を互いに隣接して形成することにより、樹脂層の上面の平坦性が向上する。これにより、樹脂層の形成後に樹脂層の上面を平坦化するためのカバーガラスを設ける必要がなくなる。すなわち、凹部群領域が互いに接することで、隣接する2つの凹部群領域をそれぞれ構成する複数の凹部の形成間隔が短くなる。そのため、隣り合う凹部群領域の間に、凹部の非形成領域による段差が発生することを抑制する。そして、樹脂層形成工程において基板上に樹脂層を形成するとき、凹部群領域の縁部に凹部の非形成領域による段差がないため、各凹部群領域の中央部と縁部の間において上面に形成される樹脂層の体積の変化量が小さくなる。したがって、樹脂層の上面に段差に起因した段差が発生することを防止して樹脂層の上面の平坦性を向上させることができる。
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記凹部形成工程で、前記複数の凹部群領域を、平面状に配置することが好ましい。
この発明では、凹部群領域を平面状に配置することで、充填層の上面の平坦性をより向上させることができる。
この発明では、凹部群領域を平面状に配置することで、充填層の上面の平坦性をより向上させることができる。
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記凹部形成工程で、前記複数の凹部を有して前記複数の凹部群領域の少なくとも1つと接するダミー凹部群領域を、前記基板の縁部に形成することが好ましい。
この発明では、ダミー凹部群領域を基板の縁部に形成することで、基板の縁部の近傍に形成された凹部群領域において、充填層の上面の平坦性を向上させることができる。
この発明では、ダミー凹部群領域を基板の縁部に形成することで、基板の縁部の近傍に形成された凹部群領域において、充填層の上面の平坦性を向上させることができる。
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記充填層形成工程で、樹脂材料を前記基板上に塗布して、硬化することとしてもよい。
この発明では、基板上に樹脂材料を塗布してこれを硬化することにより、充填層を形成する。
この発明では、基板上に樹脂材料を塗布してこれを硬化することにより、充填層を形成する。
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記充填層形成工程で、スピンコーティング法を用いて樹脂材料を塗布することとしてもよい。
この発明では、スピンコーティング法によって樹脂材料を塗布、硬化することにより、上面が高い平坦性を有する充填層を形成する。
この発明では、スピンコーティング法によって樹脂材料を塗布、硬化することにより、上面が高い平坦性を有する充填層を形成する。
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記充填層形成工程で、シート状の樹脂材料を前記基板に押し付けて接合することとしてもよい。
この発明では、シート状の樹脂材料を凹部に接合させることで、凹部内に樹脂材料を充填する。
この発明では、シート状の樹脂材料を凹部に接合させることで、凹部内に樹脂材料を充填する。
また、本発明におけるマイクロレンズアレイの製造方法は、前記凹部形成工程で、前記基板の縁部にアライメントマークを形成することが好ましい。
この発明では、他の基板と貼り合せる際の位置合わせが容易になる。
この発明では、他の基板と貼り合せる際の位置合わせが容易になる。
また、本発明における光変調装置の製造方法は、液晶層と、該液晶層を介して対向配置された一対の基板とを有し、該一方の基板が、複数のレンズ部を有する光変調装置の製造方法であって、マザー基板に、複数の凹部を有する凹部群領域を複数形成する凹部形成工程と、前記凹部内を充填する充填層を設けて前記レンズ部を形成する樹脂層形成工程と、前記マザー基板を前記凹部群領域ごとに切断して前記一方の基板を形成する切断工程とを備え、前記凹部群領域が、隣り合う他の前記凹部群領域と接していることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、凹部群領域を互いに隣接して形成することにより、充填層の上面の平坦性が向上する。
この発明では、上述と同様に、凹部群領域を互いに隣接して形成することにより、充填層の上面の平坦性が向上する。
また、本発明における光変調装置は、液晶層と、該液晶層を介して対向配置された一対の基板とを有し、該一方の基板が、複数のレンズ部を有する光変調装置の製造方法であって、前記複数のレンズ部が、前記一方の基板の全面に形成されていることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、レンズ部を一方の基板の全面に形成することで、カバーガラスを用いることなくレンズ部を形成することが可能となる。
この発明では、上述と同様に、レンズ部を一方の基板の全面に形成することで、カバーガラスを用いることなくレンズ部を形成することが可能となる。
以下、本発明におけるマイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置の一実施形態を、図面を用いて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図1は、光変調装置を示す断面図である。
[光変調装置]
本実施形態における光変調装置1は、例えばプロジェクタに設けられるライトバルブであって、図1に示すように、対向基板(一方の基板、マイクロレンズアレイ基板)11と素子基板(他方の基板)12とを備えており、シール材13で対向基板11と素子基板12とを貼り合せている。また、光変調装置1は、対向基板11、素子基板12及びシール材13で区画された領域に封止された液晶層14を有している。
本実施形態における光変調装置1は、例えばプロジェクタに設けられるライトバルブであって、図1に示すように、対向基板(一方の基板、マイクロレンズアレイ基板)11と素子基板(他方の基板)12とを備えており、シール材13で対向基板11と素子基板12とを貼り合せている。また、光変調装置1は、対向基板11、素子基板12及びシール材13で区画された領域に封止された液晶層14を有している。
対向基板11は、基板本体21と、基板本体21の内側(液晶層14側)の表面に形成されたレンズ層22、遮光膜23、対向電極24及び配向膜25とを備えている。
基板本体21は、例えばガラスなどの透光性材料で構成されている。そして、基板本体21の内側(液晶層14側)の表面の全面には、複数の凹部26が設けられている。この凹部26は、半球状を有しており、基板本体21の面内で平面状に配置されている。ここで、凹部26の深さは、例えば10μmとなっている。
基板本体21は、例えばガラスなどの透光性材料で構成されている。そして、基板本体21の内側(液晶層14側)の表面の全面には、複数の凹部26が設けられている。この凹部26は、半球状を有しており、基板本体21の面内で平面状に配置されている。ここで、凹部26の深さは、例えば10μmとなっている。
レンズ層22は、基板本体21に形成された凹部26を充填するように設けられており、凹部26を充填する凸部によって形成されたレンズ部27を複数有している。そして、レンズ層22は、例えば熱硬化樹脂材料など基板本体21と異なる透光性材料で構成されており、基板本体21よりも高い屈折率を有している。また、レンズ層22は、その内側の表面が平坦面となっている。ここで、レンズ層22の層厚は、例えば数10μmとなっている。
レンズ部27は、基板本体21の凹部26を充填しているため、基板本体21の内側の表面の全面に設けられている。そして、レンズ部27は、外側(液晶層14から離間する側)に向けて突出する半球状を有している。ここで、レンズ部27の高さは、レンズ部27が凹部26を充填していることから凹部26の深さと同等となっている。
また、複数のレンズ部27のうちシール材13によって囲まれる領域と平面視で重なる一部は、平面状に配置された複数の画素のそれぞれと対応して設けられている。そして、レンズ部27は、外側から入射する光を集光して画素に向かわせることで、光利用効率を向上させる集光手段として機能する。
また、複数のレンズ部27のうちシール材13によって囲まれる領域と平面視で重なる一部は、平面状に配置された複数の画素のそれぞれと対応して設けられている。そして、レンズ部27は、外側から入射する光を集光して画素に向かわせることで、光利用効率を向上させる集光手段として機能する。
遮光膜23は、レンズ層22の内側の表面のうち平面視で画素の縁部と重なる領域に形成されており、画素を縁取っている。
対向電極24は、例えばITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)などの透光性の導電材料で構成されており、レンズ層22及び遮光膜23の内側の表面に設けられている。
配向膜25は、例えばSiO2やSiOなどのシリコン酸化物やAl2O3、ZnO、MgO、ITOなどの金属酸化物のような無機材料で構成されている。そして、配向膜25は、対向電極24の内側の表面から液晶層14側に向けて金属酸化物の結晶を柱状に成長させ、この柱状構造体が例えば対向基板11の法線方向に対して斜方に傾斜するように形成されている。この配向膜25により、非選択電圧印加時の液晶分子を所定方向に配向規制することができる。また、液晶分子にプレチルトを与えることができる。なお、配向膜25は、例えばポリイミド膜などの透光性の有機膜にラビング処理などの所定の配向処理を施した構成としてもよい。
対向電極24は、例えばITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)などの透光性の導電材料で構成されており、レンズ層22及び遮光膜23の内側の表面に設けられている。
配向膜25は、例えばSiO2やSiOなどのシリコン酸化物やAl2O3、ZnO、MgO、ITOなどの金属酸化物のような無機材料で構成されている。そして、配向膜25は、対向電極24の内側の表面から液晶層14側に向けて金属酸化物の結晶を柱状に成長させ、この柱状構造体が例えば対向基板11の法線方向に対して斜方に傾斜するように形成されている。この配向膜25により、非選択電圧印加時の液晶分子を所定方向に配向規制することができる。また、液晶分子にプレチルトを与えることができる。なお、配向膜25は、例えばポリイミド膜などの透光性の有機膜にラビング処理などの所定の配向処理を施した構成としてもよい。
素子基板12は、基板本体31と、基板本体31の内側(液晶層14側)の表面に形成された画素電極32及び配向膜33とを備えている。
基板本体31は、基板本体21と同様に、例えばガラスなどの透光性材料で構成されている。
画素電極32は、例えばITOなどの透光性の導電材料によって構成されており、基板本体31上にマトリックス状に複数配置されている。そして、画素電極32は、それぞれが平面視で複数のレンズ部27のうちのシール材13で囲まれる領域と平面視で重なる一部とそれぞれ重なる領域に配置されている。
また、画素電極32は、これを駆動するTFT素子(図示略)に接続されている。このTFT素子は、基板本体31上に画素電極32のそれぞれと対応するように複数配置されており、平面視で液晶層14を介して遮光膜23と重なる領域に配置されている。また、TFT素子は、基板本体31上に部分的に形成された非晶質ポリシリコン膜または非晶質ポリシリコン膜を結晶化させたポリシリコン膜から形成されている。
基板本体31は、基板本体21と同様に、例えばガラスなどの透光性材料で構成されている。
画素電極32は、例えばITOなどの透光性の導電材料によって構成されており、基板本体31上にマトリックス状に複数配置されている。そして、画素電極32は、それぞれが平面視で複数のレンズ部27のうちのシール材13で囲まれる領域と平面視で重なる一部とそれぞれ重なる領域に配置されている。
また、画素電極32は、これを駆動するTFT素子(図示略)に接続されている。このTFT素子は、基板本体31上に画素電極32のそれぞれと対応するように複数配置されており、平面視で液晶層14を介して遮光膜23と重なる領域に配置されている。また、TFT素子は、基板本体31上に部分的に形成された非晶質ポリシリコン膜または非晶質ポリシリコン膜を結晶化させたポリシリコン膜から形成されている。
配向膜33は、配向膜25と同様に、例えばSiO2やSiOなどのシリコン酸化物やAl2O3、ZnO、MgO、ITOなどの金属酸化物などによって構成されており、柱状構造体が例えば素子基板12の法線方向に対して斜方に傾斜するように形成されている。なお、配向膜33は、例えばポリイミド膜などの透光性の有機膜にラビング処理などの所定の配向処理を施した構成としてもよい。
また、基板本体31の内側の表面のうち平面視でシール材13の形成領域の内側となる領域には、各画素電極32やTFT素子を接続するデータ線(図示略)や走査線(図示略)などの各種信号線が形成されている。
ここで、データ線は、光変調装置1の外部に設けられた駆動回路(図示略)から供給される画像信号を各画素に供給する信号線である。また、走査線は、光変調装置1の外部に設けられた駆動回路(図示略)から供給される走査信号を各画素に供給する信号線である。そして、光変調装置1は、スイッチング素子であるTFT素子が走査信号の入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線から供給される画像信号が所定のタイミングで画素電極32に書き込まれる構成となっている。なお、画素電極32を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向電極24と画素電極32との間で一定期間保持される。
これらデータ線及び走査線は、平面視で遮光膜23と重なる領域に形成されている。そして、TFT素子やデータ線、走査線によって画素が区画され、平面視で遮光膜23と重ならない領域によって画素が形成され、遮光膜23と重なる領域によって画素の境界領域が形成される。また、これら画素によって画像表示領域が形成される。
ここで、データ線は、光変調装置1の外部に設けられた駆動回路(図示略)から供給される画像信号を各画素に供給する信号線である。また、走査線は、光変調装置1の外部に設けられた駆動回路(図示略)から供給される走査信号を各画素に供給する信号線である。そして、光変調装置1は、スイッチング素子であるTFT素子が走査信号の入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線から供給される画像信号が所定のタイミングで画素電極32に書き込まれる構成となっている。なお、画素電極32を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向電極24と画素電極32との間で一定期間保持される。
これらデータ線及び走査線は、平面視で遮光膜23と重なる領域に形成されている。そして、TFT素子やデータ線、走査線によって画素が区画され、平面視で遮光膜23と重ならない領域によって画素が形成され、遮光膜23と重なる領域によって画素の境界領域が形成される。また、これら画素によって画像表示領域が形成される。
[光変調装置の製造方法]
次に、以上のような構成の光変調装置1の製造方法について、図2及び図3を参照しながら説明する。ここで、図2は光変調装置の製造方法を示す工程図、図3はマザー基板を示す平面図である。なお、図3において、凹部群領域にはハッチングを施している。また、本実施形態では対向基板11の形成工程に特徴があるため、この点を中心に説明する。
次に、以上のような構成の光変調装置1の製造方法について、図2及び図3を参照しながら説明する。ここで、図2は光変調装置の製造方法を示す工程図、図3はマザー基板を示す平面図である。なお、図3において、凹部群領域にはハッチングを施している。また、本実施形態では対向基板11の形成工程に特徴があるため、この点を中心に説明する。
最初に、マザー基板(基板)41に複数の凹部26を形成する凹部形成工程を行う。
まず、例えばガラスなどの透光性材料で構成されたマザー基板41の表面にレジスト層42を形成する(図2(a))。ここで、マザー基板41は、切り分けることによって対向基板11を構成する基板本体21が複数形成されるマザー基板である。また、マザー基板41には、切り分けることによって各対向基板11の基板本体21を構成する凹部群領域41aが複数形成されている(図3参照)。また、マザー基板41のうち凹部群領域41aが形成されない縁部には、ダミー凹部群領域41bが複数形成されている。
凹部群領域41aは、平面視で対向基板11と同様の矩形状を有しており、マトリックス状に配置されている。そして、凹部群領域41aは、隣り合う凹部群領域41aとの間で互いに接するように形成されている。また、ダミー凹部群領域41bは、隣り合う凹部群領域41aまたはダミー凹部群領域41bとの間で互いに接するように形成されている。
まず、例えばガラスなどの透光性材料で構成されたマザー基板41の表面にレジスト層42を形成する(図2(a))。ここで、マザー基板41は、切り分けることによって対向基板11を構成する基板本体21が複数形成されるマザー基板である。また、マザー基板41には、切り分けることによって各対向基板11の基板本体21を構成する凹部群領域41aが複数形成されている(図3参照)。また、マザー基板41のうち凹部群領域41aが形成されない縁部には、ダミー凹部群領域41bが複数形成されている。
凹部群領域41aは、平面視で対向基板11と同様の矩形状を有しており、マトリックス状に配置されている。そして、凹部群領域41aは、隣り合う凹部群領域41aとの間で互いに接するように形成されている。また、ダミー凹部群領域41bは、隣り合う凹部群領域41aまたはダミー凹部群領域41bとの間で互いに接するように形成されている。
この後、マスクによるステッパ露光を用いたフォトリソグラフィ技術によって各凹部群領域41a及び各ダミー凹部群領域41bの形成領域を露光してレジスト層42を貫通する貫通孔である初期孔43を形成する(図2(b))。ここで、初期孔43は、各凹部群領域41a及び各ダミー凹部群領域41bにおいて、それぞれ所定の間隔で複数形成されている。
このとき、マザー基板41の縁部のうちダミー凹部群領域41bが形成されていない領域と対応するレジスト層42の複数箇所に、後述するアライメントマーク41cを形成するためのアライメントマーク初期孔(図示略)を初期孔43と同時に形成する。
このとき、マザー基板41の縁部のうちダミー凹部群領域41bが形成されていない領域と対応するレジスト層42の複数箇所に、後述するアライメントマーク41cを形成するためのアライメントマーク初期孔(図示略)を初期孔43と同時に形成する。
次に、初期孔43が形成されたレジスト層42を用いてマザー基板41にエッチング処理を施す。ここでは、レジスト層42が形成された上面にウェットエッチング処理を施す。ウェットエッチング処理を施すと、マザー基板41の表面のうち初期孔43の形成箇所がエッチャントに対して露出しているため、初期孔43の形成箇所からマザー基板41がエッチングされる。そして、初期孔43と同数の凹部26が形成される(図2(c))。また、凹部26と同様に、アライメントマーク初期孔の形成箇所からマザー基板41がエッチングされることで、図3に示すように、マザー基板41にアライメントマーク41cが形成される。その後、レジスト層42を除去する(図2(d))。
これにより、凹部群領域41aとダミー凹部群領域41bとのそれぞれに複数の凹部26が形成される。したがって、マザー基板41のほぼ全面に凹部26が形成されることとなる。
ここで、エッチャントとしては、フッ酸などが挙げられる。なお、ウェットエッチングに限らず、ドライエッチングなどを用いてもよい。
これにより、凹部群領域41aとダミー凹部群領域41bとのそれぞれに複数の凹部26が形成される。したがって、マザー基板41のほぼ全面に凹部26が形成されることとなる。
ここで、エッチャントとしては、フッ酸などが挙げられる。なお、ウェットエッチングに限らず、ドライエッチングなどを用いてもよい。
続いて、凹部26内に樹脂を充填する樹脂層形成工程(充填層形成工程)を行う。凹部26が形成されたマザー基板41の上面に液体状の熱硬化樹脂材料を滴下し、スピンコーティング法を用いて塗布する(図2(e))。このとき、凹部26がマザー基板41のほぼ全面に形成されており、隣り合う2つの凹部群領域41aが接していると共に、ダミー凹部群領域41bとこれと隣り合う凹部群領域41aとが接している。このため、隣り合う凹部群領域41aの間や凹部群領域41aとダミー凹部群領域41bとの間に凹部26の非形成領域による段差が発生しない。そして、マザー基板41に凹部26の非形成領域による段差が形成されないため、凹部群領域41aの中央部と縁部とにおいて上面に塗布される熱硬化樹脂材料の体積の差が小さくなる。したがって、塗布した熱硬化樹脂材料の上面が平坦化される。
次に、熱硬化樹脂材料が塗布されたマザー基板41を加熱し、熱硬化樹脂材料を硬化する。このとき、凹部群領域41aの中央部と縁部とにおいて上面に塗布された熱硬化樹脂材料の体積差が小さいため、熱硬化樹脂材料に硬化収縮が発生しても、この収縮の影響が軽減される。これにより、マザー基板41の凹部26を充填する樹脂層(充填層)44が形成される。この樹脂層44によってレンズ層22が構成される。この後、レンズ層22の上面に、遮光膜23及び対向電極24を形成する。
一方、マザー基板41と同様に、例えばガラスなどの透光性材料で構成されたマザー基板(図示略)の表面に、画素電極32や配向膜33、TFT素子、データ線(図示略)や走査線(図示略)などの各種信号線を形成する。ここで、このマザー基板は、切り分けることによって素子基板12を構成する基板本体31が複数形成されるマザー基板である。
続いて、マザー基板41と画素電極32などが形成されたマザー基板とをシール材13を用いて貼り合せる。ここでは、マザー基板41に形成された各凹部群領域41aの内側にシール材13を塗布し、マザー基板41に形成されたアライメントマーク41cと画素電極32などが形成されたマザー基板に形成されたアライメントマーク(図示略)とを用いて位置合わせを行いながら、マザー基板41と画素電極32などが形成されたマザー基板とを貼り合せて液晶層14を封入する。
その後、マザー基板41と画素電極32などが形成されたマザー基板とを同時に切断する切断工程を行う。ここでは、ダイシングによってマザー基板41と画素電極32などが形成されたマザー基板とを同時に切断する。以上のようにして、図1に示すような光変調装置1を複数製造する。
その後、マザー基板41と画素電極32などが形成されたマザー基板とを同時に切断する切断工程を行う。ここでは、ダイシングによってマザー基板41と画素電極32などが形成されたマザー基板とを同時に切断する。以上のようにして、図1に示すような光変調装置1を複数製造する。
[電子機器]
そして、上述した光変調装置1は、例えば図4に示すようなプロジェクタ100のライトバルブとして用いられる。ここで、図4は、プロジェクタの概略構成図である。
このプロジェクタ100は、図4に示すように、光源101と、ダイクロイックミラー102、103と、本発明の液晶装置1からなる赤色光用光変調手段104、緑色光用光変調手段105及び青色光用光変調手段106と、導光手段107と、反射ミラー110〜112と、クロスダイクロイックプリズム113と、投射レンズ114とを備えている。そして、プロジェクタ100から出射したカラー画像光は、スクリーン115上に投影される。
そして、上述した光変調装置1は、例えば図4に示すようなプロジェクタ100のライトバルブとして用いられる。ここで、図4は、プロジェクタの概略構成図である。
このプロジェクタ100は、図4に示すように、光源101と、ダイクロイックミラー102、103と、本発明の液晶装置1からなる赤色光用光変調手段104、緑色光用光変調手段105及び青色光用光変調手段106と、導光手段107と、反射ミラー110〜112と、クロスダイクロイックプリズム113と、投射レンズ114とを備えている。そして、プロジェクタ100から出射したカラー画像光は、スクリーン115上に投影される。
光源101は、メタルハライドなどのランプ101aと、ランプ101aの光を反射するリフレクタ101bとを備えている。
ダイクロイックミラー102は、光源101からの白色光に含まれる赤色光を透過させると共に、緑色光と青色光とを反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー103は、ダイクロイックミラー102で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。
ダイクロイックミラー102は、光源101からの白色光に含まれる赤色光を透過させると共に、緑色光と青色光とを反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー103は、ダイクロイックミラー102で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。
赤色光用光変調手段104は、ダイクロイックミラー102を透過した赤色光が入射され、入射した赤色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。また、緑色光用光変調手段105は、ダイクロイックミラー103で反射された緑色光が入射され、入射した緑色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。そして、青色光用光変調手段106は、ダイクロイックミラー103を透過した青色光が入射され、入射した青色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。
導光手段107は、入射レンズ107aとリレーレンズ107bと出射レンズ107cとによって構成されており、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。
反射ミラー110は、ダイクロイックミラー102を透過した赤色光を赤色光用光変調手段104に向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー111は、ダイクロイックミラー103及び入射レンズ107aを透過した青色光をリレーレンズ107bに向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー112は、リレーレンズ107bを出射した青色光を出射レンズ107cに向けて反射する構成となっている。
反射ミラー110は、ダイクロイックミラー102を透過した赤色光を赤色光用光変調手段104に向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー111は、ダイクロイックミラー103及び入射レンズ107aを透過した青色光をリレーレンズ107bに向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー112は、リレーレンズ107bを出射した青色光を出射レンズ107cに向けて反射する構成となっている。
クロスダイクロイックプリズム113は、4つの直角プリズムを貼り合わせることによって構成されており、その界面には赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とがX字状に形成されている。これら誘電体多層膜により3つの色の光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。
投射レンズ114は、クロスダイクロイックプリズム113によって合成されたカラー画像を拡大してスクリーン115上に投影する構成となっている。
投射レンズ114は、クロスダイクロイックプリズム113によって合成されたカラー画像を拡大してスクリーン115上に投影する構成となっている。
以上のような対向基板11の製造方法、光変調装置1の製造方法及び光変調装置1によれば、凹部群領域41aを互いに隣接して形成することにより、樹脂層44の上面の平坦性が向上する。これにより、熱硬化樹脂材料の塗布後に樹脂層44の上面を平坦化するためのカバーガラスを設ける必要がなくなる。
ここで、凹部群領域41aを平面状に配置すると共に、マザー基板41の縁部にダミー凹部群領域41bを配置することで、樹脂層44の上面の平坦性をより向上させることができる。
また、アライメントマーク41cを形成することにより、マザー基板41と切り分けることによって素子基板12となるマザー基板とを貼り合せる際の位置合わせが容易になる。
ここで、凹部群領域41aを平面状に配置すると共に、マザー基板41の縁部にダミー凹部群領域41bを配置することで、樹脂層44の上面の平坦性をより向上させることができる。
また、アライメントマーク41cを形成することにより、マザー基板41と切り分けることによって素子基板12となるマザー基板とを貼り合せる際の位置合わせが容易になる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、凹部が形成されたマザー基板上にスピンコーティング法を用いて樹脂層を形成しているが、シート状の熱硬化樹脂材料をマザー基板に対して熱圧着させるなど、他の方法により樹脂層を形成してもよい。
また、熱硬化樹脂材料を用いているが、紫外線硬化樹脂など、他のエネルギーを与えることによって硬化する樹脂材料を用いてもよく、無機材料を用いてもよい。
そして、凹部群領域をマトリックス状に配置しているが、他の配置であってもよい。また、凹部群領域において樹脂層の上面の平坦性が維持されれば、ダミー凹部群領域を配置しなくてもよい。
さらに、マザー基板にアライメントマークを形成しているが、マザー基板上に形成される遮光膜などを用いてアライメントマークを形成してもよい。また、アライメントマークを形成しなくてもよい。
例えば、凹部が形成されたマザー基板上にスピンコーティング法を用いて樹脂層を形成しているが、シート状の熱硬化樹脂材料をマザー基板に対して熱圧着させるなど、他の方法により樹脂層を形成してもよい。
また、熱硬化樹脂材料を用いているが、紫外線硬化樹脂など、他のエネルギーを与えることによって硬化する樹脂材料を用いてもよく、無機材料を用いてもよい。
そして、凹部群領域をマトリックス状に配置しているが、他の配置であってもよい。また、凹部群領域において樹脂層の上面の平坦性が維持されれば、ダミー凹部群領域を配置しなくてもよい。
さらに、マザー基板にアライメントマークを形成しているが、マザー基板上に形成される遮光膜などを用いてアライメントマークを形成してもよい。また、アライメントマークを形成しなくてもよい。
また、両マザー基板を貼り合せた後に切り分けることによって光変調装置を製造しているが、両マザー基板をそれぞれ切り分けた後にここの基板を貼り合せることによって光変調装置を製造してもよい。
そして、マイクロレンズアレイ基板が、光変調装置の一方の基板を構成しているが、他の装置の光学部材として用いられてもよい。
そして、マイクロレンズアレイ基板が、光変調装置の一方の基板を構成しているが、他の装置の光学部材として用いられてもよい。
1 光変調装置、11 対向基板(一方の基板、マイクロレンズアレイ基板)、12 素子基板(他方の基板)、14 液晶層、26 凹部、27 レンズ部、41 マザー基板(基板)、41a 凹部群領域、41b ダミー凹部群領域、41c アライメントマーク、44 樹脂層(充填層)
Claims (9)
- 平面状に配置された複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
前記基板に、複数の凹部を有する凹部群領域を複数形成する凹部形成工程と、
前記基板上に、前記凹部を充填する充填層を設けて前記レンズ部を形成する充填層形成工程と、
前記基板を前記凹部群領域ごとに切断する切断工程とを備え、
前記凹部群領域が、隣り合う他の前記凹部群領域と接していることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 前記凹部形成工程で、前記複数の凹部群領域を、平面状に配置することを特徴とする請求項1に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
- 前記凹部形成工程で、前記複数の凹部を有して前記複数の凹部群領域の少なくとも1つと接するダミー凹部群領域を、前記基板の縁部に形成することを特徴とする請求項1または2に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
- 前記充填層形成工程で、樹脂材料を前記基板上に塗布して、硬化することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
- 前記充填層形成工程で、スピンコーティング法を用いて樹脂材料を塗布することを特徴とする請求項4に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
- 前記充填層形成工程で、シート状の樹脂材料を前記基板に押し付けて接合することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
- 前記凹部形成工程で、前記基板の縁部にアライメントマークを形成することを特徴とする請求項1または2に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
- 液晶層と、該液晶層を介して対向配置された一対の基板とを有し、
該一方の基板が、複数のレンズ部を有する光変調装置の製造方法であって、
マザー基板に、複数の凹部を有する凹部群領域を複数形成する凹部形成工程と、
前記凹部内を充填する充填層を設けて前記レンズ部を形成する樹脂層形成工程と、
前記マザー基板を前記凹部群領域ごとに切断して前記一方の基板を形成する切断工程とを備え、
前記凹部群領域が、隣り合う他の前記凹部群領域と接していることを特徴とする光変調装置の製造方法。 - 液晶層と、該液晶層を介して対向配置された一対の基板とを有し、
該一方の基板が、複数のレンズ部を有する光変調装置の製造方法であって、
前記複数のレンズ部が、前記一方の基板の全面に形成されていることを特徴とする光変調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007048917A JP2008209860A (ja) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | マイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置 |
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JP2007048917A Withdrawn JP2008209860A (ja) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | マイクロレンズアレイ基板の製造方法、光変調装置の製造方法及び光変調装置 |
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---|---|---|---|---|
JP2010045722A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 動画像符号化方法、動画像符号化装置、動画像符号化プログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
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JP2014092601A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Seiko Epson Corp | マイクロレンズアレイ基板の製造方法、マイクロレンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器 |
JP2015200691A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | セイコーエプソン株式会社 | マイクロレンズアレイ基板の製造方法、マイクロレンズアレイ基板、電気光学装置、及び電子機器 |
CN109655945A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-19 | 华中科技大学 | 一种复眼微透镜阵列及其制备方法 |
-
2007
- 2007-02-28 JP JP2007048917A patent/JP2008209860A/ja not_active Withdrawn
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