JPH08327986A

JPH08327986A - マイクロレンズ基板の製造方法及びマイクロレンズ基板を用いた液晶表示素子

Info

Publication number: JPH08327986A
Application number: JP7134484A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Mizuguchi; 義弘水口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1996-12-13
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JP3110652B2

Abstract

(57)【要約】【構成】液晶表示素子を構成する対向基板１０は、マ
イクロレンズ基板９のカバーガラス４上にブラックマト
リクス１１、透明電極１２、配向膜１３が形成されてな
る。マイクロレンズ基板９は、透明基板１の上に複数の
マイクロレンズ２が形成されてなるマイクロレンズアレ
イ８と、カバーガラス４とが接着剤層３にて貼り合わさ
れてなり、両者を貼り合わせる前に、カバーガラス４と
なる透明基板４’の接着面には、密着処理剤１５による
密着処理が施され、密着処理面４ａが形成されている。【効果】高温条件下で問題なく加工し得る焦点距離が
短く集光効果の高いマイクロレンズ基板９を得ることが
可能となり、このマイクロレンズ基板９を使用すること
で、高精細であって、実効開口率が高く表示画面の明る
い液晶表示素子を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板内部にマイクロレ
ンズアレイやレンチキュラーレンズが作り込まれたマイ
クロレンズ基板の製造方法、及びそれにて得られたマイ
クロレンズ基板を用いた高精細の液晶表示素子に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子は直視型だけでな
く、プロジェクションテレビ等の投影型表示素子として
も需要が高まってきている。液晶表示素子を投影型とし
て使用する場合、従来の絵素数で拡大率を高めると、画
面の粗さが目立ってくる。高い拡大率でも精細な画像を
得るためには絵素数を増やすことが必要となる。

【０００３】ところが、液晶表示素子の絵素数を増やす
と、特にアクティブマトリクス型の液晶表示素子では、
絵素以外の部分が占める面積が相対的に大きくなり、こ
れらの部分を覆うブラックマトリクスの面積が増大す
る。ブラックマトリクスの面積が増大すると、表示に寄
与する絵素開口部の面積が減少し、表示素子の開口率が
低下してしまう。開口率の低下が生じると、画面が暗く
なり、画像品位を低下させることとなる。

【０００４】このような絵素数の増大による開口率の低
下を防止するために、液晶表示素子の一方の面に複数の
マイクロレンズが二次元的に配列されたマイクロレンズ
アレイを形成することが提案されている（特開昭６０−
１６５６２１号〜１６５６２４号公報、特開昭６０−２
６２１３１号公報参照）。各絵素に対応する複数のマイ
クロレンズを設けることで、従来ではブラックマトリク
スによって遮光されていた光を絵素内に集光することが
可能となる。

【０００５】マイクロレンズの製造方法として、イオン
交換法（Appl.Optics,21(6) p.1052(1982),Electron Le
tt.,17 p.452(1981)) 、膨潤法（鈴木他、”プラスチッ
クマイクロレンズの新しい作製法”第２４回微小光学研
究会）、熱ダレ法（Zoran D.Popovic et al.,Appl.Opti
cs,27 p.1281(1988)) 、機械加工法等が挙げられる。

【０００６】イオン交換法では屈折率分布型のマイクロ
レンズを有するマイクロレンズアレイが得られ、それ以
外の方法では、屈折面が凸状のマイクロレンズを有する
マイクロレンズアレイが得られる。特に、凸状のマイク
ロレンズを有するマイクロレンズアレイの場合には、こ
れをマスタ（原盤）として金型を作り、この金型を用い
て成型することにより、マイクロレンズアレイの量産が
可能となる（２Ｐ法、特開平５−１３４１０３号公報参
照）。

【０００７】これらの方法によって得られたマイクロレ
ンズアレイを液晶表示素子に貼り合わせることにより、
液晶表示素子の実効開口率が向上し、明るい表示画面が
得られることとなる。尚、上記実効開口率とは、カラー
フィルタや偏光板を除外した液晶表示素子の透過率のこ
とである。

【０００８】ところが、絵素のピッチが数十μｍ程度の
高精細な表示を行なうプロジェクションテレビ用の液晶
表示素子では、絵素のピッチが数百μｍ程度の液晶表示
素子に比べて、表示素子の開口部面積が減少する。実効
開口率はマイクロレンズの集光スポットの大きさと絵素
開口部の面積との関係で決まるので、絵素のピッチが数
十μｍ程度の液晶表示素子に用いるマイクロレンズアレ
イのマイクロレンズの集光スポットの大きさは、絵素の
ピッチが数百μｍ程度の液晶表示素子に用いるマイクロ
レンズアレイのマイクロレンズの集光スポットの大きさ
より小さくする必要がある。これは、マイクロレンズの
集光スポットの大きさが絵素開口部の面積より大きくな
ると、絵素開口部に入射しない光が表示に寄与できなく
なり、マイクロレンズアレイを貼り合わせることによる
実効開口率の向上効果が低下するためである。

【０００９】集光スポットの直径をＤと、入射する光の
発散度（半頂角）をθ、マイクロレンズの焦点距離をｆ
とすると、Ｄ＝２・ｆ・tan θ … という関係が成り立つ。マイクロレンズの集光スポット
の面積を小さくする、つまり、集光効果を高めるために
は、前記関係式より、入射光の発散度θを小さくするこ
と、及びマイクロレンズの焦点距離ｆを短くすることが
考えられる。このうち、入射光の発散度θは、使用する
光源の発光領域が小さく、光源から液晶表示素子までの
距離が大きいほど小さくなるものであるが、現状の光源
の技術レベルで長寿命性と表示に必要な明るさを確保す
るために、数度以下にするのは困難である。したがっ
て、マイクロレンズの焦点距離ｆを短くすると共に、マ
イクロレンズの焦点が液晶表示素子の絵素開口部近傍に
位置するように近づける必要がある。

【００１０】現在の液晶表示素子の製造技術では、絵素
ピッチ５０μｍ、絵素開口部の一辺が３０μｍ程度の素
子が作製されている。このサイズの液晶表示素子におい
て、照明光の発散度θを５°とした場合、集光スポット
の直径Ｄが３０μｍΦとなるためには、前記の式よ
り、焦点距離ｆは１７０μｍ以下にしなければならな
い。一方、マイクロレンズの集光量はその面積に比例す
るので、マイクロレンズを絵素ピッチと同じピッチで隙
間なく敷き詰めた状態、つまりマイクロレンズの径が絵
素ピッチＰと等しい時に最大となり、この時のマイクロ
レンズの開口数Ｎ．Ａは、Ｎ．Ａ＝Ｐ／（２・ｆ）＝0.
１４７となる。この例に示したように、絵素ピッチＰが
数十μｍ程度の高精細な液晶表示素子では、マイクロレ
ンズの集光スポットを小さくするための開口数の値は、
少なくとも0.１以上とすることが好ましい。

【００１１】ところで、上述のマイクロレンズを有する
マイクロレンズアレイでは、空気中の焦点距離１７０μ
ｍに対応した厚さ２５０μｍ程度（空気中の焦点距離に
ガラスの屈折率をかけて求められた値）のガラスを間に
挟んで、焦点が液晶表示素子の絵素開口部に位置するよ
う設定しなければならない。このような構成を実現する
ためには、厚さ２５０μｍのガラス基板を一方の基板と
して液晶表示素子を作製し、その後、マイクロレンズア
レイを貼り合わせる方法も考えられるが、この方法では
厚さ２５０μｍという極めて薄いガラス基板の取り扱い
が難しく、量産には不向きである。

【００１２】そこで、これに代わるマイクロレンズの短
焦点化技術が、特開平３−２４８１２５号公報に開示さ
れている。この方法では、マイクロレンズアレイの表面
にマイクロレンズの焦点距離に対応した厚さのカバーガ
ラス又はフィルムを接着してマイクロレンズが内部に作
り込まれた基板（以下、マイクロレンズが内部に作り込
まれた基板をマイクロレンズ基板と称する）を作製し、
このマイクロレンズ基板を液晶表示素子の一方の基板と
して使用するというものである。つまり、マイクロレン
ズを液晶表示素子の一方の基板の中に作り込むわけであ
る。さらに、特開平３−２３３４１７号公報によれば、
２Ｐ法を用いてレンズ形状部分を感光性樹脂でレンズ基
板上に形成し、これと異なる屈折率の接着剤でレンズ基
板と同じ熱膨張率のカバーガラスを接着することで、量
産性と密着性を高める方法が開示されている。

【００１３】このように、高精細表示用の液晶表示素子
に対しては、マイクロレンズが液晶表示素子を構成する
基板の内部に作り込まれることとなる。さらに、このマ
イクロレンズ基板を対向基板とするためには、カバーガ
ラス側の表面に透明電極、配向膜及び必要に応じてブラ
ックマトリクスが形成される。そして、こうして得た対
向基板と、アクティブマトリクス基板とが、液晶層を介
して貼り合わされ、液晶表示素子が作製されることとな
る。

【００１４】また、一般に液晶表示素子では、量産性を
向上するために一枚の大面積の透明基板上からの多数枚
取りがなされている。したがって、上記のようにマイク
ロレンズアレイにカバーガラス等を貼り付けてなるマイ
クロレンズ基板を液晶表示素子の対向基板として用いる
場合も、大面積の透明基板の上に、マイクロレンズアレ
イが多数枚配置されるように作り込む必要があり、大型
のマイクロレンズ基板が作製されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなマイクロレンズを予め液晶表示素子を構成する基
板に作り込む技術では、極めて薄いガラス基板を取り扱
う必要がなくなる反面、マイクロレンズ基板を対向基板
に加工する工程で、カバーガラスが接着剤から剥がれ易
いといった別の問題が生じており、必ずしも量産性が向
上されているとは言い難い。

【００１６】即ち、上記のマイクロレンズ基板を対向基
板に加工する工程では、カバーガラス表面に、透明電
極、配向膜、必要に応じてブラックマトリクスを形成し
なければならず、熱処理を伴う。特に、配向膜の形成に
は、配向膜と成り得る材料、例えばポリイミドを塗布し
た後に焼成しなければならず、この配向膜の焼成工程で
は、基板が２００℃前後の高温に加熱されることとな
る。

【００１７】ところが、カバーガラスの線膨張係数は１
０^-6〜１０^-5Ｋ^-1のオーダであるのに対して、接着剤の
線膨張係数は１０^-5〜１０^-4Ｋ^-1のオーダというように
線膨張係数に大きな差がある。そのため、この加熱によ
ってカバーガラスと接着剤からなる接着剤層との熱膨張
差が大きくなり、カバーガラスが接着剤層から剥がれる
といった事態が発生する。そしてこのことは、上記した
大面積のマイクロレンズ基板を作製して多数枚取りする
といった場合のように、基板サイズが大きくなればなる
程顕著である。

【００１８】尚、このような問題を回避するために、透
明電極、配向膜、ブラックマトリクス等の形成時の加熱
温度を下げることも考えられるが、そうすると、膜の付
着力の低下、液晶の配向力の低下等を招来し、ひいて
は、液晶表示素子の信頼性の低下や表示品位の劣化等の
弊害が生じることとなり、この方法を採用することはで
きない。

【００１９】本発明は、上記課題に鑑みて成されたもの
で、その目的は、高温条件下での加工が問題なく行ない
得る、焦点距離が短く集光効果の高いマイクロレンズ基
板を作製することにあり、さらには、このマイクロレン
ズ基板を使用することで、高精細であって、実効開口率
が高く表示画面の明るい液晶表示素子を提供することに
ある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
マイクロレンズ基板の製造方法は、上記課題を解決する
ために、レンズ基板とこのレンズ基板上に形成されたレ
ンズ形状部分とを有するマイクロレンズアレイ又はレン
チキュラーレンズに、レンズ形状部分と対向するように
透明基板を接着剤にて貼り合わせてマイクロレンズ基板
を作製するマイクロレンズ基板の製造方法において、マ
イクロレンズアレイ又はレンチキュラーレンズに透明基
板を接着剤にて貼り合わせる前に、透明基板における接
着剤と接する側の表面に基板表面の密着性を向上させる
処理を施すことを特徴としている。

【００２１】本発明の請求項２記載のマイクロレンズ基
板の製造方法は、上記の課題を解決するために、上記請
求項１の方法において、上記の接着剤に、シランカップ
リング剤が混合されていることを特徴としている。

【００２２】本発明の請求項３記載の液晶表示素子は、
上記の課題を解決するために、上記請求項１又は２記載
のマイクロレンズ基板の製造方法で作製されたマイクロ
レンズ基板上に、透明電極、配向膜、及び必要に応じて
ブラックマトリクスが形成されてなる対向基板と、アク
ティブマトリクス基板とが液晶層を介して貼り合わされ
たことを特徴としている。

【００２３】

【作用】上記の請求項１の方法によれば、マイクロレン
ズアレイ又はレンチキュラーレンズに透明基板を接着剤
にて貼り合わせる前に、透明基板における接着剤と接す
る側の表面に基板表面の密着性を向上させる処理が施さ
れるので、接着剤による透明基板を接着する力が高ま
り、得られたマイクロレンズ基板を高温で熱処理した際
に、熱膨張差によって生じ易い透明基板と接着剤との境
界面での剥がれを効果的に防止できる。その結果、高温
条件下での加工を行ない得るマイクロレンズ基板が得ら
れることとなり、高温条件下での様々な加工の実施が可
能となる。尚、ここで言うレンチキュラーレンズとは、
蒲鉾型のマイクロレンズが一次元的に配列されたもので
ある。

【００２４】その結果、高温条件下で問題なく加工し得
る焦点距離が短く集光効果の高いマイクロレンズ基板を
得ることが可能となる。

【００２５】上記の請求項２の方法によれば、上記請求
項１の方法において、接着剤にシランカップリング剤が
混合されているので、請求項１の方法による作用に加え
て、接着剤の接着力が増し、接着剤とマイクロレンズア
レイ又はレンチキュラーレンズとの境界面での剥がれも
防止され、マイクロレンズアレイ又はレンチキュラーレ
ンズと透明基板との接着強度がより向上することとな
る。

【００２６】その結果、請求項１の方法によって得られ
たマイクロレンズ基板よりも、さらに高温下での様々な
加工が実施可能となり、特に大型の基板に対してより高
い温度条件下での加工が行ない得る。

【００２７】上記の請求項３の構成によれば、液晶表示
素子は、請求項１又は請求項２の方法で得られたマイク
ロレンズ基板の上に、透明電極、配向膜、及び必要に応
じてブラックマトリクス等を形成して対向基板とし、こ
の対向基板とアクティブマトリクス基板とを液晶層を介
して貼り合わせることで作製されているので、高精細で
あって、実効開口率が高く表示画面の明るいものとな
り、かつ、優れた量産性で容易に得ることができるの
で、安価なものとなる。

【００２８】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図２
に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施
例においては、本発明のマイクロレンズ基板を、液晶表
示素子の対向基板に用いたものを例示して説明するが、
本発明のマイクロレンズ基板は、本実施例に限定される
ものではない。また、半球状のマイクロレンズを例示す
るが、蒲鉾型のレンチキュラーレンズも本発明の範囲で
ある。

【００２９】本実施例に係るマイクロレンズ基板の製造
方法にて作製されたマイクロレンズ基板が用いられてい
る液晶表示素子は、アクティブマトリクス型の液晶表示
素子であり、図２に示すように、石英ガラスからなる透
明基板７を有している。この透明基板７の上には、図示
しない絵素電極、スイッチング素子、バス配線等が形成
されており、アクティブマトリクス基板が構成されてい
る。透明基板７とこれに対向する対向基板１０との間に
は、液晶層６がシール材５によって封入されている。

【００３０】上記対向基板１０は、マイクロレンズ基板
９を有している。このマイクロレンズ基板９は、本実施
例に係るマイクロレンズ基板の製造方法にて作製された
ものであり、その製造方法については後述する。マイク
ロレンズ基板９は、石英ガラスからなる透明基板（レン
ズ基板）１上に複数のマイクロレンズ（レンズ形状部
分）２が形成されてなるマイクロレンズアレイ８と、カ
バーガラス（透明基板）４とが接着剤からなる接着剤層
３を介して貼り合わされた構成であり、カバーガラス４
における接着剤層３と接する面（接着面）には、密着処
理面４ａが形成されている。そして、このマイクロレン
ズ基板９におけるカバーガラス４の液晶層６側の面に、
ブラックマトリクス１１、透明電極１２、配向膜１３が
順に形成されている。

【００３１】上記マイクロレンズアレイ８におけるマイ
クロレンズ２は、対向して配される透明基板７上に形成
された図示しない各絵素電極に対応して、アレイ状に二
次元的に配列されている。また、これらマイクロレンズ
２は、本実施例では半球状（球面）の凸レンズ形状を成
しており、前述の２Ｐ法によって作製されている。

【００３２】次に、上記液晶表示素子の対向基板１０に
用いられる、複数のマイクロレンズ２が内部に作り込ま
れた上記マイクロレンズ基板９の製造方法について図１
を用いて説明する。

【００３３】まず、図１（ａ）に示すように、透明基板
１の一方の面上に、前述の２Ｐ法を用いて、凸状のマイ
クロレンズ２を複数形成して、マイクロレンズアレイ８
を得る。本実施例では、マイクロレンズ２を形成する樹
脂として、ダイキン工業社製の感光性樹脂ＵＶ−4000
（屈折率ｎ＝1.５６７）を用い、その形状は、絵素ピッ
チ２９μｍ×２４μｍ、中心曲率半径が１5.６μｍの半
球状とした。また、後述する低屈折率の接着剤でレンズ
表面をレベリングすることにより、マイクロレンズ２の
空気中の焦点距離は0.１３７μｍとなり、屈折率が1.４
６の石英ガラス中での焦点距離は0.２ｍｍとなる。ま
た、生産効率の観点から、透明基板１は大面積のものが
用いられ、多数の対向基板１０が取れるように、マイク
ロレンズアレイ８は複数枚配置した。

【００３４】次に、同図（ｂ）に示すように、上記した
カバーガラス４となる透明な石英ガラスの透明基板４’
における、上記透明基板１と貼り合わせる面に、透明な
密着処理剤１５をスピナーにより塗布した後、常温で自
然乾燥させて密着処理面４ａを形成する（同図（ｃ）参
照）。上記密着処理剤１５は、基板表面の改質を行なっ
て親水性を高め、これが塗布された透明基板４’と接着
剤との密着性を高める効果を有している。本実施例にお
いては、上記密着処理剤１５としてフォトレジストの密
着用途に使用される東京応化工業社製のＯＡＰを用い
た。尚、密着処理剤１５としては、シランカップリング
剤やプライマーと呼ばれるものが使用可能である。尚、
ここでは、密着性を向上させる手段として親水性を高め
る処理を行なっているが、使用する接着剤や基板の種類
によっては、このような親水性を高める以外の手段もあ
る。また、カバーガラス４の厚さ（マイクロレンズ２の
焦点距離にガラスの屈折率をかけた値）は上述のように
０．２ｍｍであるが、取り扱いの便宜を考慮し、規格品
である0.６２ｍｍの透明基板４’を用いた。

【００３５】次に、マイクロレンズアレイ８におけるマ
イクロレンズ２が形成されている表面に、低屈折率接着
剤からなる接着剤層３を形成し、これを介してマイクロ
レンズアレイ８と上記透明基板４’とを接着し、マイク
ロレンズ２が内部に作り込まれたマイクロレンズ基板
９’を得る。本実施例においては、上記接着剤層３を形
成する低屈折率接着剤として、ダイキン工業社製感光性
樹脂ＵＶ−1000（屈折率ｎ＝1.４５３）を用いた。そし
て、接着剤の接着力を増加させ、マイクロレンズアレイ
８と接着剤層３との境界面における剥がれ、及びカバー
ガラス４となる透明基板４’と接着剤層３との境界面に
おける剥がれをそれぞれ防止するために、シランカップ
リング剤を混合した。混合の割合は、0.１〜0.５重量％
濃度の範囲である。

【００３６】その後、同図（ｄ）に示すように、透明基
板４’の厚みが0.６２５ｍｍから目標の0.２ｍｍに達す
るまで研磨する。尚、この時、基板厚が全体的に均一に
なるように、基板の傾きに注意して透明基板４’を配置
する。こうして、同図（ｅ）に示すように、マイクロレ
ンズアレイ８の表面に薄いカバーガラス４が貼られたマ
イクロレンズ基板９が作製される。

【００３７】得られたマイクロレンズ基板９は、同図
（ｆ）に示すように、カバーガラス４の表面に、ブラッ
クマトリクス１１、透明電極１２、配向膜１３が高温条
件下で形成されて対向基板１０に形成される。上記配向
膜１３にはポリイミドが用いられ、イミド化を促進する
ために２００℃前後の温度で焼成が行なわれる。その
後、この対向基板１０と前述のアクティブマトリクス基
板とが、液晶層６を介してシール剤５にて貼り合わさ
れ、液晶表示素子となる（図２参照）。

【００３８】このように、本実施例では、マイクロレン
ズアレイ８にカバーガラス４となる透明基板４’を接着
剤にて貼り合わせる前に、透明基板４’の接着剤と接す
る面に密着処理剤１５を塗布して密着処理面４ａを形成
している。したがって、石英ガラスからなるカバーガラ
ス４の選膨張係数は5.９×１０^-7Ｋ^-1のオーダであるの
に対して、接着剤層３の線膨張係数は7.９×１０^-5Ｋ^-1
のオーダというように線膨張係数に大きな開きがあるの
で、従来の製造方法で作製されたマイクロレンズ基板で
は、マイクロレンズ基板に配向膜を形成する工程で２０
０℃前後にも昇温させると、基板サイズに比例してカバ
ーガラスと接着剤層との間の熱膨張差が大きくなり、カ
バーガラスが接着剤層から剥がれ易くなるが、本実施例
の製造方法で作製されたマイクロレンズ基板９では、透
明基板４’の接着面に施された密着処理面４ａにより、
カバーガラス４と接着剤層３との接着強度が向上し、カ
バーガラス４と接着剤層３との境界面での剥がれが防止
される。

【００３９】しかも、本実施例では、接着剤層３を形成
する接着剤には、シランカップリング剤を混合している
ので、混合されたシランカップリング剤により、接着剤
層３とマイクロレンズ基板８との接着強度も向上し、接
着剤層３とマイクロレンズ基板８及びカバーガラス４と
の境界面での剥がれのない品質のより高いマイクロレン
ズ基板９となっている。したがって、上記した図１
（ｆ）に示す配向膜形成工程における焼成温度を更に上
げることが可能となり、配向膜１３の品質を改善するこ
とができる。

【００４０】この結果、上記マイクロレンズ基板９の上
に、ブラックマトリクス１１、透明電極１２、配向膜１
３を形成して対向基板１０とし、この対向基板１０とア
クティブマトリクス基板である透明基板７とを液晶層６
を介して貼り合わせることで作製されている図２に示す
液晶表示素子は、高精細であって、実効開口率が高く表
示画面の明るいものとなり、かつ、優れた量産性で容易
に得ることができるので、安価なものとなっている。

【００４１】また、本実施例では、透明基板１、カバー
ガラス４、透明基板７は何れも同じ材質のものが使用さ
れており、これにより、上記と同様に、各々の基板の線
膨張係数の差を原因として、マイクロレンズ２や透明基
板１、カバーガラス４、透明基板７が剥離することが防
止される。

【００４２】尚、上記実施例は、あくまでも、本発明の
技術内容を明らかにするものであって、使用した材料等
は単なる一例に過ぎない。

【００４３】〔実施例２〕本発明の他の実施例として、
前記実施例の液晶表示素子を用いて液晶プロジェクタ装
置を作製した。この場合、実効開口率の高い液晶表示素
子を使用したことで、精細な画像を得ることができ、高
品位なものを実現できた。

【００４４】以下に、前記実施例１のマイクロレンズ基
板９を使用した液晶表示素子を用いた液晶プロジェクタ
について、図３を参照しながら詳細に説明する。尚、説
明の便宜上、前記実施例にて示した部材と同一の機能を
有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略
する。

【００４５】この液晶プロジェクタは、図３に示す光学
系２５を有している。この光学系２５によれば、メタル
ハライドランプ等の白色光源１７の照射光は、ＵＶ−Ｉ
Ｒフィルタ１８を介してダイクロイックミラー１９ａ・
１９ｂに導かれる。ダイクロイックミラー１９ａ・１９
ｂでは、入射光が赤、緑、及び青の三原色に分離され
る。

【００４６】例えば、ダイクロイックミラー１９ａでは
青色光のみが反射し、ダイクロイックミラー１９ｂでは
緑色光のみが反射するとする。この場合、ダイクロイッ
クミラー１９ａにより分離された青色光は、反射鏡２０
ａを介して液晶表示素子２１ａに導かれる。ダイクロイ
ックミラー１９ａを透過した緑色光と赤色光とは、ダイ
クロイックミラー１９ｂに入射する。ダイクロイックミ
ラー１９ｂでは、緑色光のみが反射されて液晶表示素子
２１ｂに導かれる一方、赤色光は透過して液晶表示素子
２１ｃに導かれる。

【００４７】上記液晶表示素子２１ａ〜２１ｃは前記実
施例１で説明したマイクロレンズ基板９を備えており、
映像信号に基づいて各原色画像を表示する。液晶表示素
子２１ａを透過した青色光はフィールドレンズ２２ａを
介してダイクロイックミラー２３ａに入射する。液晶表
示素子２１ｂを透過した緑色光はフィールドレンズ２２
ｂを介してダイクロイックミラー２３ａに入射する。液
晶表示素子２１ｃを透過した赤色光はフィールドレンズ
２２ｃ及び反射鏡２０ｂを介してダイクロイックミラー
２３ｂに入射する。ダイクロイックミラー２３ａ・２３
ｂでは、液晶表示素子２１ａ〜２１ｃをそれぞれ透過し
た原色光が合成された後、投影レンズ２４に導かれ、ス
クリーン（図示しない）上に上記映像が拡大投影され
る。

【００４８】上記の液晶プロジェクタでは、液晶表示素
子の画素サイズの縮小化（高精細化）に応じて、焦点距
離の短いマイクロレンズ２が各画素に対応して取りつけ
られているので、従来の高精細な液晶表示素子において
ブラックマトリクスで遮られていた光が上記マイクロレ
ンズ２によって無駄なく画素開口部に集光され、明るい
表示画面を得ることができる。

【００４９】尚、上記説明では、ダイクロイックミラー
１９ａでは青色光のみが反射し、ダイクロイックミラー
１９ｂでは緑色光のみが反射する場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、白色光源
１７の照射光が赤、緑、及び青の三原色に分離されれば
よい。

【００５０】

【発明の効果】本発明の請求項１記載のマイクロレンズ
基板の製造方法は、以上のように、マイクロレンズアレ
イ又はレンチキュラーレンズに透明基板を接着剤にて貼
り合わせる前に、透明基板における接着剤と接する側の
表面に基板表面の密着性を向上させる処理を施すもので
ある。

【００５１】これにより、接着剤による透明基板を接着
する力が高まり、得られたマイクロレンズ基板を高温で
熱処理した際に、熱膨張によって生じ易い透明基板と接
着剤との境界面での剥がれを効果的に防止できる。その
結果、高温条件下での加工を行ない得るマイクロレンズ
基板が得られることとなり、高温条件下での様々な加工
の実施が可能となる。その結果、高温条件下で問題なく
加工し得る焦点距離が短く集光効果の高いマイクロレン
ズ基板を得ることが可能となるという効果を奏する。

【００５２】本発明の請求項２記載のマイクロレンズ基
板の製造方法は、以上のように、上記請求項１の方法に
おいて、上記の接着剤に、シランカップリング剤が混合
されているものである。

【００５３】これにより、接着剤の接着力が増し、接着
剤とマイクロレンズアレイ又はレンチキュラーレンズと
の境界面での剥がれも防止され、マイクロレンズアレイ
又はレンチキュラーレンズと透明基板との接着強度がよ
り向上することとなる。その結果、請求項１の方法によ
って得られたマイクロレンズ基板よりも、さらに高温条
件下での様々な加工が実施可能となり、特に大型の基板
に対してより高い温度条件下での加工を行ない得るとい
う効果を奏する。

【００５４】本発明の請求項３記載の液晶表示素子は、
以上のように、上記請求項１又は２記載のマイクロレン
ズ基板の製造方法で作製されたマイクロレンズ基板上
に、透明電極、配向膜、及び必要に応じてブラックマト
リクスが形成されてなる対向基板と、アクティブマトリ
クス基板とが液晶層を介して貼り合わされた構成であ
る。

【００５５】これにより、高精細であって、実効開口率
が高く表示画面の明るいものとなり、かつ、優れた量産
性で容易に得ることができるので、安価なものとなると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】マイクロレンズ基板を作製する工程、及びマイ
クロレンズ基板を対向基板に加工する工程を示す断面図
である。

【図２】液晶表示素子の構造を説明するための断面図で
ある。

【図３】上記液晶表示素子を使用した液晶プロジェクタ
装置の要部構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１透明基板（レンズ基板）２マイクロレンズ３接着剤層（接着剤）４カバーガラス（透明基板）４ａ密着処理面５シール材６液晶層７透明基板８マイクロレンズアレイ９マイクロレンズ基板１０対向基板１１ブラックマトリクス１２透明電極１３配向膜１５密着処理剤１７白色光源１８ＵＶ−ＩＲフィルタ１９ａダイクロイックミラー１９ｂダイクロイックミラー２０ａ反射鏡２０ｂ反射鏡２１ａ液晶表示素子２１ｂ液晶表示素子２１ｃ液晶表示素子２３ａダイクロイックミラー２３ｂダイクロイックミラー２４投影レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズ基板とこのレンズ基板上に形成され
たレンズ形状部分とを有するマイクロレンズアレイ又は
レンチキュラーレンズに、レンズ形状部分と対向するよ
うに透明基板を接着剤にて貼り合わせてマイクロレンズ
基板を作製するマイクロレンズ基板の製造方法におい
て、マイクロレンズアレイ又はレンチキュラーレンズに透明
基板を接着剤にて貼り合わせる前に、透明基板における
接着剤と接する側の表面に基板表面の密着性を向上させ
る処理を施すことを特徴とするマイクロレンズ基板の製
造方法。
【請求項２】上記の接着剤に、シランカップリング剤が
混合されていることを特徴とする請求項１記載のマイク
ロレンズ基板の製造方法。
【請求項３】上記請求項１又は２記載のマイクロレンズ
基板の製造方法で作製されたマイクロレンズ基板上に、
透明電極、配向膜、及び必要に応じてブラックマトリク
スが形成されてなる対向基板と、アクティブマトリクス
基板とが液晶層を介して貼り合わされたことを特徴とす
る液晶表示素子。