(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロレンズが形成された透明基板と透明薄板を、マイクロレンズの屈折率より低い屈折率を有する紫外線硬化樹脂を介して貼り合わせたマイクロレンズ基板の製造方法において、該マイクロレンズが形成され表面が凹凸になった透明基板上に紫外線硬化樹脂を塗布し、該透明薄板を乗せ、スピンナーで回転させ該紫外線硬化樹脂の膜厚を均等にした後に、平坦性のよい透明厚板で加圧しながら紫外線を照射し該紫外線硬化樹脂を硬化させて、マイクロレンズが形成された透明基板と透明薄板を紫外線硬化樹脂を介して貼り合わせたマイクロレンズ基板とすることを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投射型液晶プロジェクション装置に用いられる液晶ライトバルブに関するもので、特に、液晶ライトバルブを構成するマイクロレンズ基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
会議室やジャンボジェット機内、公共の待合室などで使用する大画面のテレビとしては、直視型大画面ＣＲＴ、投射型ＣＲＴプロジェクター、投射型液晶プロジェクション装置などがある。
しかし、これらの中でＣＲＴを用いたものは、明るい場所では表示が暗くてコントラストが十分でなく、画像の表示品質は良好なものではない。
【０００３】
これに対し、投射型液晶プロジェクション装置では、明るい光源を用いることによりこの問題を解決したが、光源ランプの光出力を上げたために投射型液晶プロジェクション装置自体の消費電力がアップするとともに、光源ランプの発熱量も増大し、冷却システムの強化が必要になってくるなどの別な問題があった。
【０００４】
投射型液晶プロジェクション装置には、画像を表示するために液晶ライトバルブが用いられており、この液晶ライトバルブを構成する電極基板においては、画像を表示する各画素の画素間、及び、液晶を作動させるＴＦＴ部などに光源ランプの光を遮光する遮光部が設けられている。このため、液晶ライトバルブにおいては、この遮光部における光の損失が伴うものである。
【０００５】
そこで光の利用効率を上げるために、遮光部などでカットされる光を有効利用しようと考えられたのがマイクロレンズである。このマイクロレンズは、画素のそれぞれに対応して形成され、実質的に光の利用効率を向上させるものである。
しかし、液晶ライトバルブ内にマイクロレンズを形成したマイクロレンズ基板を用いた場合、マイクロレンズ基板の表面には凹凸があり、平坦ではないため液晶ライトバルブのセルギャップが均等にとれず、表示ムラなどで画像の表示品質は劣化するものであった。
【０００６】
図３及び図４は、従来法における液晶ライトバルブ用のマイクロレンズ基板の例を断面で示す説明図である。図３及び図４において、マイクロレンズ基板（３７、４７）は透明基板（３１、４１）、透明基板上に形成されたマイクロレンズ（３２、４２）、紫外線硬化樹脂（３３、４３）、透明薄板（３４、４４）などで構成されている。
図３は、透明薄板（３４）がマイクロレンズ（３２）の表面の凹凸に追従したものであり、平坦な状態ではない。
【０００７】
このようなものは、マイクロレンズ（３２）が形成された透明基板（３１）と透明薄板（３４）を貼り合わせる紫外線硬化樹脂（３３）の粘度が低く、紫外線硬化樹脂の厚みが小さい際に生じ易いものである。
また、図４は、透明薄板（４４）がウネリのように形成されたものであり、平坦な状態ではない。このようなものは、マイクロレンズ（４２）が形成された透明基板（４１）と透明薄板（４４）を貼り合わせる紫外線硬化樹脂（４３）の粘度が高く、紫外線硬化樹脂の厚みが大きい際に生じ易いものである。
【０００８】
図３及び図４に示すように、従来法においては、いずれの例もマイクロレンズ基板（３７、４７）の表面は平坦ではなく、表面粗さは中心線平均粗さ（Ｒａ）にて約０．３〜１．５μｍ程度であり、このようなマイクロレンズ基板を用いると液晶ライトバルブのセルギャップが均等にとれず、表示ムラなどで画像の表示品質は劣化するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、投射型液晶プロジェクション装置に用いられる液晶ライトバルブを構成するマイクロレンズ基板にて、マイクロレンズが形成された透明基板と透明薄板を、マイクロレンズの屈折率より低い屈折率を有する紫外線硬化樹脂を介して貼り合わせたマイクロレンズ基板を製造する際に、液晶ライトバルブの表示ムラなどで画像の表示品質を劣化させないように、液晶ライトバルブのセルギャップを均等する、表面が平坦なマイクロレンズ基板の製造方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マイクロレンズが形成された透明基板と透明薄板を、マイクロレンズの屈折率より低い屈折率を有する紫外線硬化樹脂を介して貼り合わせたマイクロレンズ基板の製造方法において、該マイクロレンズが形成され表面が凹凸になった透明基板上に紫外線硬化樹脂を塗布し、該透明薄板を乗せ、スピンナーで回転させ該紫外線硬化樹脂の膜厚を均等にした後に、平坦性のよい透明厚板で加圧しながら紫外線を照射し該紫外線硬化樹脂を硬化させて、マイクロレンズが形成された透明基板と透明薄板を紫外線硬化樹脂を介して貼り合わせたマイクロレンズ基板とすることを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明によるマイクロレンズ基板の製造方法を、その実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明におけるマイクロレンズ基板の一実施例を示す断面図である。図１において、マイクロレンズ基板（１７）は透明基板（１１）、透明基板上に形成されたマイクロレンズ（１２）、紫外線硬化樹脂（１３）、透明薄板（１４）などで構成されている。
図１に示すように、マイクロレンズ基板（１７）の表面には凹凸がなく平坦な状態である。
【００１２】
マイクロレンズの材料は可視域の光吸収の少ないガラスや樹脂で、例えば、ポリメタクリル酸メチル、アクリル樹脂、ノボラック樹脂などの樹脂が好ましい。これらの屈折率は、１．５５〜１．６５程度の高屈折率のものである。
使用する紫外線硬化樹脂の屈折率は、マイクロレンズの屈折率より低い屈折率を有するもので、１．３５〜１．３８程度のものを用いる。
【００１３】
また、使用する透明薄板は、厚さ７０〜１００μｍ程度のガラス板が好ましい。使用する透明厚板は、石英など紫外線の吸収が少なく透明であり、且つ平坦性は０．０５μｍ以下のものが好ましい。
【００１４】
まず、透明基板（コーニング社製、品番１７３７、１．０ｍｍ厚、屈折率１．５２）上に、マイクロレンズの材料を塗布する。材料としてＴＭＲ−Ｐ３（東京応化工業製、屈折率１．６０）を用いた。
次に、ドットパターンのマスクを用い露光・現像し、ドットパターンを得た。
このドットパターンをヒーターで加熱し、ドットパターンをフローさせ、マイクロレンズを形成した。マイクロレンズの材料の表面張力により、形状はパターンの中心を頂点とする半円パターンになった。
【００１５】
このマイクロレンズを形成した基板上に紫外線硬化樹脂（協立化学製、品番７７０２ＡＺ、屈折率１．３８）を塗布し、透明薄板として厚さ７０μｍのガラス板を乗せた。スピンナーで回転させ紫外線硬化樹脂の膜厚を均等にした。
ここで、図２で示すように、透明厚板（１５）として紫外域から可視光域まで透過率が９５％以上で、且つ平坦性０．０５μｍ以下であるクォーツガラス板（厚さ３０ｍｍ）を重ね、圧力５ｋｇ／ｃｍ2 で加圧しながら、上面から紫外線（１６）を露光し、マイクロレンズ基板を得た。
得られたマイクロレンズ基板の平坦性は、表面粗さは中心線平均粗さ（Ｒａ）にて約０．１μｍ以下であった。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、マイクロレンズが形成された透明基板と透明薄板を、マイクロレンズの屈折率より低い屈折率を有する紫外線硬化樹脂を介して貼り合わせたマイクロレンズ基板を製造する際に、該マイクロレンズが形成され表面が凹凸になった透明基板上に紫外線硬化樹脂を塗布し、該透明薄板を乗せ、スピンナーで回転させ該紫外線硬化樹脂の膜厚を均等にした後に、平坦性のよい透明厚板で加圧しながら紫外線を照射し該紫外線硬化樹脂を硬化させて、マイクロレンズが形成された透明基板と透明薄板を紫外線硬化樹脂を介して貼り合わせたマイクロレンズ基板とするので、表面が平坦なマイクロレンズ基板の製造方法となる。これにより、液晶ライトバルブのセルギャップが均等になり、液晶ライトバルブの表示ムラなどによる投射型液晶プロジェクション装置の画像の表示品質は劣化しないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるマイクロレンズ基板の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明におけるマイクロレンズ基板の製造工程で、透明厚板を重ね加圧しながら紫外線露光する工程を示す説明図である。
【図３】従来法におけるマイクロレンズ基板の例を断面で示す説明図である。
【図４】従来法におけるマイクロレンズ基板の他の例を断面で示す説明図である。
【符号の説明】
１１、３１、４１…透明基板
１２、３２、４２…マイクロレンズ
１３、３３、４３…紫外線硬化樹脂
１４、３４、４４…透明薄板
１５…透明厚板
１６…紫外線照射
１７、３７、４７…マイクロレンズ基板
【図１】
0004089053.tif 000002
【図２】
0004089053.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004089053.tif 000005