【事件の表示】
　特許第３１１０６５２号「マイクロレンズ基板を用いた液晶表示素子」の請求項１、２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１１０６５２号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３１１０６５２号に係る発明についての出願は、平成７年５月３１日に特許出願され、平成１２年９月１４日にその発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許について、特許異議申立人斉藤忠及び同山口十四治よりそれぞれ特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１３年１０月１８日に訂正請求がなされた後、再度取消理由が通知され、その指定期間内である平成１４年１月３０日に、新たに訂正請求がなされ、さらに訂正拒絶理由が通知されたのに対して、その指定期間内である平成１４年４月２２日に、平成１３年１０月１８日付けの訂正請求を取り下げるとともに、平成１４年１月３０日付けの訂正請求に対する手続補正書が提出されたものである。
２．訂正の適否について
ア．訂正請求に対する補正の適否について
　平成１４年４月２２日付けの手続補正は、平成１４年１月３０日付けの訂正請求書における「７．訂正の理由（２）訂正の内容」のうち、ｃ、ｄ、ｉ、ｊ及びｋの各項の訂正事項についての記載を削除するものであるが、これらの項の訂正事項についての記載は、平成１３年１０月１８日付けの訂正請求が取り下げられたために不必要となった事項を記載したもので、誤記であるのは明らかである。
　したがって、上記手続補正は、単に誤記を訂正するものであり、訂正請求書の要旨を変更するものではないので、当該補正を認める。
イ．訂正の内容
ａ．特許請求の範囲の請求項１を削除する。
ｂ、新たな請求項１を、
　「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該透明基板と異なる熱膨張係数を有する接着剤にて貼り合わせて構成されたマイクロレンズ基板を用いた液晶表示素子において、前記マイクロレンズ基板を構成する前記透明基板における接着剤と接する側の表面には、基板表面の密着性を向上させる密着処理面が形成されているとともに、該マイクロレンズ基板上には、透明電極及び配向膜が形成されてなり、前記マイクロレンズ基板から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て構成されることを特徴とする液晶表示素子。」
と訂正する。
ｃ．明細書の段落００２０における「請求項１記載の」を削除する。
ｄ．明細書の段落００２２における「請求項２記載の」を削除する。
ｅ．明細書の段落００２３における「請求項１の」を削除する。
ｆ．明細書の段落００２７における「請求項２の」及び「請求項１の」を削除する。
ウ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａ及びｂは、請求項１を削除し、請求項２における接着剤を、明細書の段落００３８の記載に基づいて透明基板と異なる熱膨張係数を有するものに限定するものとし、その請求項２の内容を新たな請求項１とするものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当し、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　上記訂正事項ｃ〜ｆは、訂正事項ａ及びｂによる特許請求の範囲の訂正との整合を図るために明細書の段落００２２及び００３８の記載に基づいて段落００２０、００２２、００２３及び００２７をそれぞれ訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明に該当し、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　なお、全文訂正明細書の段落００２２において「接着剤」が「該透明基板と異なる熱膨張係数を有する接着剤」と訂正されており、これについて訂正の内容の欄に記載されていないが、この訂正は、明細書の段落００３８の記載に基づいて特許請求の範囲の訂正との整合を図るために段落００２２の記載を訂正するものであり、明りょうでない記載の釈明に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張、又は変更しないものとして、このように訂正がなされるべきであるのは明らかであるので、上記訂正事項には段落００２２のこの訂正が含まれるものとする。
エ．結論
　　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項の規定及び同条第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書及び第２項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議の申立てについて
ア．本件発明
　本件の請求項１に係る発明（以下、本件発明という）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載されるとおりのものである。
イ．申立ての理由の概要
　特許異議申立人斉藤忠は、甲第１及び２号証及び参考資料１〜４を提出して、本件発明は甲第１〜２号証刊行物に各々記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、その特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、取り消されるべきものである旨主張する。
　特許異議申立人山口十四治は、甲第１〜５号証を提出して、本件発明は甲第１〜５号証刊行物に各々記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、その特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、取り消されるべきものである旨主張する。
ウ．甲各号証刊行物に記載の発明
　特許異議申立人斉藤忠の提出した甲第１及び２号証及び参考資料１〜４には、それぞれつぎのことが記載されている。
特開平７−１１４０１２号公報（甲第１号証、以下、刊行物１という）
　「・・・・図１は、本施例の液晶表示装置の断面図である。最初に、イオン交換法を用いてピッチが４０μｍで厚さが１ｍｍのマイクロレンズ基板１を形成する。このマイクロレンズ基板１のマイクロレンズが形成されている面に厚さが２００μｍのガラスシートからなる透光性基板２を接着層９を介して接着する。つぎに透光性基板２上に遮光層４及び対向電極３となる透明電極膜を形成し、対向基板５とする。」（段落００２２）
　また、図１にマイクロレンズ基板が透光性基板に接着された対向基板を有する液晶表示装置の構成が示されている。
特開平４−１７４８２０号公報（甲第２号証、以下、刊行物２という）
　「第１図は本発明に係る液晶光学装置の断面図、・・・・である。液晶光学装置は、一対の液晶セル基板１，２で液晶３を挟持してなる液晶パネル４の照明光である入射光線５側にレンズアレイ板を構成するガラス基板６を配設し、このガラス基板６の表面に液晶３の各画素と１対１に対向するように球面状の凸部７を形成し、これらの凸部７を透明接着部材たる低屈折率樹脂材料８を介して液晶セル基板１に接着して構成されている。」（第２頁右上欄下から８行〜左下欄第３行）
　また、図１に液晶光学装置の構成が示されている。
特公昭６１−６８７６号公報（参考資料１）
　セラミック被着体もしくはガラス被着体をエポキシ系接着剤で接着するに際し、予めセラミック被着体もしくはガラス被着体の被接着面に、硬化剤をエポキシ樹脂を塗布し、加熱処理する前処理方法について記載されている。
特公昭６３−６６７８１号公報（参考資料２）
　陰極線管、表示素子等に用いられるガラスパネル上にストライプを形成する際に、ストライプ形成物とガラスパネル表面との接着性を向上させるための前処理剤の塗布方法について記載されている。
特開平５−２２１６９３号公報（参考資料３）
　ガラス基板とエネルギー硬化型樹脂とを接合して複合型光学部品を製造する際に、ガラス基板の表面に少なくとも１層以上の光学膜を形成し、これに短波長紫外線を照射して接着強度を高めることについて記載されている。
特開平２−１５０４８８号公報（参考資料４）
　ガラスの接着耐久性を向上させる手段として、各種のシランカップリング剤の単独希薄溶液をプライマー液としてガラス表面に塗布焼成後接着シールする方法が従来用いられていたことについて記載されている。
　特許異議申立人山口十四治の提出した甲第１〜５号証刊行物にはそれぞれ次のことが記載されている。
特開平３−２３３４１７号公報（甲第１号証、以下、刊行物３という）
　「第１図（ｅ）に、第１の実施例である透過型液晶表示装置１１の要部を示す。マイクロレンズ１０は、レンズ基板５とレンズ基板５の一方の面上に形成された第一の感光性樹脂からなるレンズ形状部分４ｂとを有しており、第二の感光性樹脂からなる接着層７を介して液晶表示装置１１の基板９ａ上に接着されている。基板９ａ、９ｂの材料は、ほう珪酸ガラスである。」（第２頁右下欄第１４行〜第３頁左上欄第１行）
　また、第１図（ｅ）にマイクロレンズが接着された液晶表示装置の構成が示されている。
特開平３−２４８１２５号公報（甲第２号証、以下、刊行物４という）
　「第１図に本発明の液晶表示素子の一実施例の断面図を示す。本実施例はアクティブマトリクス型の液晶表示素子である。ほう珪酸ガラスからなる透明基板１上に、図示していないが、絵素電極、スイッチング素子、バス配線等が形成されている。基板１とこの基板に対向する対向基板８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。対向基板８はマイクロレンズアレイ２、接着層４、及びプラスチックフィルム３からなる。マイクロレンズアレイ２には、基板１上の各絵素電極に対応してマイクロレンズアレイ９が形成されている。」（第３頁右上欄第１３行〜左下欄第３行）
　また、第１図に液晶表示素子の構成が示されている。    
特開平６−３００９５３号公報（甲第３号証、以下、刊行物５という）
　レンズ、プリズム等の光学素子を接着する際に、従来シランカップリング剤等による表面処理を行って接着性を高めることについて記載されている。
特開平５−３０３００９号公報（甲第４号証、以下、刊行物６という）
　２Ｐ法によりガラス、プラスチック等の基板上にマイクロレンズアレイを形成し、フォトポリマーとの接着性に応じてプライマー、シランカップリング剤等で処理することについて記載されている。
特開平６−２５４８６８号公報（甲第５号証、以下、刊行物７という）
　ガラスや金属の基板上に反応硬化型樹脂からなる樹脂を成型加工し、マイクロレンズ、レンズアレー等の光学部品を製造する際に、基板と樹脂との間の密着性を向上させるために通常シランカップリング処理等が施されることについて記載されている。
エ．対比、判断
　本件発明と、各刊行物及び参考資料に記載のものとを対比し、検討する。
　本件発明においては、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、接着剤と接する側の表面に密着処理面が形成された透明基板を、該透明基板と異なる熱膨張係数を有する接着剤にて貼り合わせて構成されたマイクロレンズ基板上に透明電極及び配向膜が形成されたものを液晶表示素子の対向基板として用いており、このようなマイクロレンズ基板を対向基板に用いることにより、マイクロレンズ基板の透明基板（カバーガラス）表面に透明電極、配向膜等を形成するために必要な熱処理の際に、接着剤と透明基板との熱膨張差による剥がれの発生が防止されるという明細書に記載の作用効果が奏されるが、この点については、いずれの刊行物ないし参考資料にも記載されていず、また、示唆するところもない。
　刊行物１に記載される液晶表示装置においては、マイクロレンズ基板のマイクロレンズが形成されている面に透光性基板を接着層を介して接着し、遮光層及び透明電極膜を形成して対向基板とすることが記載されているが、接着層と透光性基板との熱膨張差による剥がれの問題に対しては何ら考慮されていない。
　刊行物２及び３に各々記載のものにおいては、アレイ付きガラス基板ないしレンズ基板が液晶セルの基板に接着され、対向基板の形成の際の熱処理の際の問題は生ずることがなく、また、刊行物４に記載のものにおいては、液晶表示素子の対向基板がマイクロレンズアレイ、接着層及びプラスチックフィルムからなるものではあるが、対向基板として形成する際の熱処理による剥がれの問題については何ら考慮されていない。
　そうすると、刊行物５〜７あるいは参考資料１〜４に示されるように、ガラスと樹脂とを接着して光学部品を形成する際に接着面に密着処理面を形成することが一般的に周知の事項であることを勘案しても、液晶表示素子の対向基板として用いるためにマイクロレンズ基板に透明電極及び配向膜を形成する際の熱処理による接着部分の剥がれを防止するという本件発明における課題と、それに応じたマイクロレンズ基板を対向基板として用いた液晶表示素子の構成については、刊行物１〜４に各々記載のものからは容易に想到し得ないものである。
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては本件発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年５月２７日（２００２．５．２７）
【訂正の要旨】
（２）　訂正の内容
　ａ．特許請求の範囲の減縮を目的として、
本件特許明細書の請求項１を削除致しました。
　ｂ．特許請求の範囲の減縮を目的として、
本件特許明細書の請求項１に記載された
　「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該透明基板と異なる熱膨張係数を有する接着剤にて貼り合わせて構成された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は、基板表面の密着性を向上させる密着処理面が形成されているマイクロレンズ基板」
という記載を添付の訂正明細書の通り、
　『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該透明基板と異なる熱膨張係数を有する接着剤にて貼り合わせて構成されたマイクロレンズ基板を用いた液晶表示素子において、前記マイクロレンズ基板を構成する前記透明基板における接着剤と接する側の表面には、基板表面の密着性を向上させる密着処理面が形成されているとともに、該マイクロレンズ基板上には、透明電極及び配向膜が形成されてなり、前記マイクロレンズ基板から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て構成されることを特徴とする液晶表示素子』
という記載に訂正する。
　ｃ．明瞭でない記載の釈明を目的として、
本件特許明細書の段落番号００２０の１行目に記載された
「請求項１記載の」
という記載を添付の訂正明細書の通り、訂正後の特許請求の範囲との整合性を取るため、削除致しました。
　ｄ．明瞭でない記載の釈明を目的として、
本件特許明細書の段落番号００２２の１行目に記載された
「請求項２記載の」
という記載を添付の訂正明細書の通り、訂正後の特許請求の範囲との整合性を取るため、削除致しました。
　ｅ．明瞭でない記載の釈明を目的として、
本件特許明細書の段落番号００２３の２行目に記載された
「請求項１の」
という記載を添付の訂正明細書の通り、訂正後の特許請求の範囲との整合性を取るため、削除致しました。
　ｆ．明瞭でない記載の釈明を目的として、
本件特許明細書の段落番号００２７の１行目に記載された
「請求項２の」及び「請求項１の」
という記載を添付の訂正明細書の通り、訂正後の特許請求の範囲との整合性を取るため、削除致しました。
　ｇ．（追加）
　本件特許明細書の段落番号００２２における「接着剤」を「該透明基板と異なる熱膨張係数を有する接着剤」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
マイクロレンズ基
板を
（５７）【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該透明基板と異なる熱膨張係数を有する接着剤にて貼り合わせて構成されたマイクロレンズ基板を用いた液晶表示素子において、
　
前記マイクロレンズ基板を構成する前記透明基板における接着剤と接する側の表面には、基板表面の密着性を向上させる密着処理面が形成されているとともに、該マイクロレンズ基板上には、透明電極及び配向膜が形成されてなり、
　
前記マイクロレンズ基板から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て構成されることを特徴とする液晶表示素子。
【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、及びそれ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６０−２６２１３１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　Ｌｅｔｔ．，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．Ｏｐｔｉｃｓ，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・ｔａｎθ　…
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１７０μｍ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１０
−６
−５
−１
−５
−４
−１
　【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
のマ
　【００２１】
　【００２２】
　本発明
の液
　【００２３】
　【作用】
　上記
の構
　【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】
　【００２６】
　【００２７】
　上記
の構
、マ
　【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１．４６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
−７
−１
−５
−１
　【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１３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−ＩＲ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・１９ｂ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２０ａ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２２ｂ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・２３ｂ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密着処理面を形成するものである。
　【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】
　【００５３】
　【００５４】
　本発明の請求項２記載の液晶表示素子は、以上のように、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構成されたマイクロレンズ基板を用いた液晶表示素子において、前記マイクロレンズ基板を構成する透明基板における接着剤と接する側の表面には、基板表面の密着性を向上させる密着処理面が形成されているとともに、前記マイクロレンズ基板上には、透明電極及び配向膜が形成されてなり、前記マイクロレンズ基板から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
１８　　ＵＶ−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