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JP3110652B2 - Microlens substrate and liquid crystal display device using the same - Google Patents
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JP3110652B2 - Microlens substrate and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Microlens substrate and liquid crystal display device using the same

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JP3110652B2
JP3110652B2 JP07134484A JP13448495A JP3110652B2 JP 3110652 B2 JP3110652 B2 JP 3110652B2 JP 07134484 A JP07134484 A JP 07134484A JP 13448495 A JP13448495 A JP 13448495A JP 3110652 B2 JP3110652 B2 JP 3110652B2
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microlens substrate having a microlens array and a lenticular lens formed inside the substrate, and a high-definition liquid crystal display device using the same.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, the demand for liquid crystal display devices has been increasing not only as direct-view type but also as projection type display devices such as projection televisions. When the liquid crystal display element is used as a projection type, if the enlargement ratio is increased with the conventional number of picture elements, the roughness of the screen becomes conspicuous. In order to obtain a fine image even at a high magnification, it is necessary to increase the number of picture elements.

【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。
However, when the number of picture elements of the liquid crystal display element is increased, especially in an active matrix type liquid crystal display element,
The area occupied by parts other than the picture elements becomes relatively large, and the area of the black matrix covering these parts increases. When the area of the black matrix increases, the area of the picture element openings contributing to display decreases, and the aperture ratio of the display element decreases. When the aperture ratio decreases, the screen becomes dark, and the image quality deteriorates.

【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。
In order to prevent the aperture ratio from decreasing due to the increase in the number of picture elements, it is proposed to form a microlens array in which a plurality of microlenses are two-dimensionally arranged on one surface of a liquid crystal display device. (Japanese Unexamined Patent Publication No.
165621-165624, JP-A-60-2
62131). By providing a plurality of microlenses corresponding to each picture element, light that has been blocked by the black matrix in the related art can be concentrated in the picture element.

【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。
As a method for producing a microlens, an ion exchange method (Appl. Optics, 21 (6) p.1052 (1982), Electron Le
tt., 17 p. 452 (1981)), swelling method (Suzuki et al., “A New Method for Fabricating Plastic Microlenses”, 24th Meeting of the Society for Microoptics), thermal sag method (Zoran D. Popovic et al., Appl. Opti
cs, 27 p.1281 (1988)), and a machining method.

【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)。
In the ion exchange method, a microlens array having a refractive index distribution type microlens is obtained, and in other methods, a microlens array having a microlens having a convex refractive surface is obtained. In particular, in the case of a microlens array having convex microlenses, a mold is made using the microlens array as a master (original master), and molding is performed using the mold, thereby enabling mass production of the microlens array ( 2P method, see JP-A-5-134103).

【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。
[0007] By bonding the microlens array obtained by these methods to a liquid crystal display element,
The effective aperture ratio of the liquid crystal display element is improved, and a bright display screen can be obtained. The effective aperture ratio is a transmittance of a liquid crystal display device excluding a color filter and a polarizing plate.

【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。
However, in a liquid crystal display element for a projection television which provides a high-definition display with a picture element pitch of about several tens of μm, the display element has a smaller pitch than a liquid crystal display element with a picture element pitch of about several hundred μm. The opening area is reduced. Since the effective aperture ratio is determined by the relationship between the size of the condensing spot of the microlens and the area of the picture element opening, the condensing of the microlens of the microlens array used for a liquid crystal display element having a picture element pitch of about several tens of μm The size of the spot needs to be smaller than the size of the condensed spot of the microlens of the microlens array used for the liquid crystal display element having a picture element pitch of about several hundred μm. This is because if the size of the condensed spot of the microlens is larger than the area of the pixel opening, light that does not enter the pixel opening cannot contribute to the display, and the effective aperture ratio due to bonding the microlens array is reduced. This is because the improvement effect is reduced.

【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。
D is the diameter of the converging spot, θ is the divergence (half apex angle) of incident light, and f is the focal length of the microlens.
Then, a relationship of D = 2 · f · tan θ is established. In order to reduce the area of the condensing spot of the microlens, that is, to increase the condensing effect, it is necessary to reduce the divergence θ of the incident light and shorten the focal length f of the microlens according to the above relational expression. Can be considered. Among them, the divergence θ of the incident light is smaller as the light emitting area of the light source used is smaller and the distance from the light source to the liquid crystal display element is larger. It is difficult to reduce the temperature to several degrees or less in order to secure the necessary brightness. Therefore, it is necessary to shorten the focal length f of the microlens and make the focal point of the microlens closer to the vicinity of the pixel opening of the liquid crystal display element.

【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。
In the current technology for manufacturing liquid crystal display elements, elements having a pixel pitch of 50 μm and a side of the pixel opening of about 30 μm are manufactured. In a liquid crystal display element of this size, when the divergence θ of the illumination light is set to 5 °, the focal length f must be 170 μm or less according to the above equation in order for the diameter D of the condensed spot to be 30 μmΦ. . On the other hand, the amount of light condensed by the microlens is proportional to the area thereof. Therefore, when the microlens is laid without gaps at the same pitch as the picture element pitch, that is, when the diameter of the microlens is equal to the picture element pitch P, the maximum is obtained. The numerical aperture N. of the microlens A is N. A = P / (2 · f) = 0.
147. As shown in this example, in a high-definition liquid crystal display element having a pixel pitch P of about several tens of μm, the value of the numerical aperture for reducing the converging spot of the microlens is:
Preferably, it is at least 0.1 or more.

【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。
By the way, in the microlens array having the above-mentioned microlens, the focal length in the air is 170 μm.
With a thickness of about 250 μm (a value obtained by multiplying the focal length in the air by the refractive index of the glass) corresponding to m, the focal point is set at the pixel opening of the liquid crystal display element. Must. In order to realize such a configuration, a method in which a liquid crystal display element is manufactured using a glass substrate having a thickness of 250 μm as one substrate and then a microlens array is bonded may be considered. It is difficult to handle an extremely thin glass substrate and is not suitable for mass production.

【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。
An alternative technique for shortening the focal length of a microlens is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-248125. In this method, a cover glass or a film having a thickness corresponding to the focal length of the microlens is adhered to the surface of the microlens array, and a substrate having the microlens formed therein (hereinafter, the microlens is formed therein). Substrate is referred to as a microlens substrate).
This microlens substrate is used as one substrate of a liquid crystal display element. That is, the micro lens is formed in one substrate of the liquid crystal display element. Further, according to JP-A-3-233417,
The lens-shaped part is formed on the lens substrate with a photosensitive resin using the 2P method, and a cover glass having the same coefficient of thermal expansion as the lens substrate is bonded with an adhesive having a different refractive index from the resin, thereby achieving mass productivity and adhesion. Are disclosed.

【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。
As described above, for a liquid crystal display device for high definition display, the microlenses are formed inside the substrate constituting the liquid crystal display device. Further, in order to use this microlens substrate as a counter substrate, a transparent electrode, an alignment film and, if necessary, a black matrix are formed on the surface on the cover glass side. Then, the counter substrate thus obtained and the active matrix substrate are bonded together via a liquid crystal layer, and a liquid crystal display element is manufactured.

【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。
In general, a large number of liquid crystal display elements are formed on a single large-area transparent substrate in order to improve mass productivity. Therefore, even when a microlens substrate obtained by attaching a cover glass or the like to the microlens array as described above is used as a counter substrate of a liquid crystal display element, a large number of microlens arrays are arranged on a large-area transparent substrate. Therefore, a large-sized microlens substrate has been manufactured.

【0015】[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。
However, in the technique of forming a microlens on a substrate constituting a liquid crystal display element in advance as described above, it is not necessary to handle an extremely thin glass substrate, but the microlens substrate is used as a counter substrate. Another problem that the cover glass is easily peeled off from the adhesive occurs in the processing step, and it cannot be said that mass productivity is necessarily improved.

【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。
That is, in the step of processing the above-mentioned microlens substrate into a counter substrate, a transparent electrode, an alignment film and, if necessary, a black matrix must be formed on the surface of the cover glass, which involves heat treatment. In particular, in forming the alignment film, it is necessary to bake after applying a material that can become the alignment film, for example, polyimide. In the firing process of the alignment film, the substrate is heated to a high temperature of about 200 ° C. Become.

【0017】ところが、カバーガラスの線膨張係数は1
-6〜10-5-1のオーダであるのに対して、接着剤の
線膨張係数は10-5〜10-4-1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。
However, the linear expansion coefficient of the cover glass is 1
While the coefficient of linear expansion of the adhesive is on the order of 10 -5 to 10 -4 K -1 , there is a large difference in the coefficient of linear expansion between 0 -6 and 10 -5 K -1 . Therefore, the difference in thermal expansion between the cover glass and the adhesive layer made of the adhesive is increased by this heating, and a situation occurs in which the cover glass is separated from the adhesive layer. This is more conspicuous as the substrate size increases, as in the case where a large-area microlens substrate is produced and a large number of substrates are taken.

【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。
In order to avoid such a problem, it is conceivable to lower the heating temperature when forming the transparent electrode, the alignment film, the black matrix and the like. This leads to a decrease in force, and consequently, adverse effects such as a decrease in the reliability of the liquid crystal display element and a deterioration in display quality occur, so that this method cannot be adopted.

【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。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to manufacture a microlens substrate having a short focal length and a high light-collecting effect, which can be processed under high-temperature conditions without any problem. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display element having high definition, a high effective aperture ratio and a bright display screen by using the microlens substrate.

【0020】[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構成されたマイクロレンズ基板
において、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が形成されて
いることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a microlens substrate having a lens substrate and a lens-shaped portion formed on the lens substrate. or lenticular lens, the microlens substrate formed by bonding with an adhesive a transparent substrate so as to face the lens-shaped portion, to improve the adhesion of the substrate surface to the surface of the side contacting the adhesive in a transparent substrate Adhesion processing surface is formed
It is characterized in that there.

【0021】[0021]

【0022】本発明の請求項記載の液晶表示素子は、
上記の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
り合わされて構成されることを特徴としている。
A liquid crystal display device according to a second aspect of the present invention is:
In order to solve the above problems, a lens substrate and this lens
Having a lens-shaped portion formed on a substrate
Lens shape on lens array or lenticular lens
Paste transparent substrate with adhesive so as to face the part
Liquid crystal display device using microlens substrate configured with
, A transparent substrate constituting the microlens substrate
The surface of the side that comes into contact with the adhesive in
The adhesion treatment surface which improves the property is formed,
Wherein the microlens substrate, a transparent electrode and an alignment film is formed, a counter substrate and the active matrix substrate comprising the microlens substrate is characterized in that formed by bonding through a liquid crystal layer.

【0023】[0023]

【作用】上記の請求項1の構成によれば、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密着処理面
が形成されるので、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。
SUMMARY OF] According to the arrangement of claim 1, before bonding with an adhesive a transparent substrate to the microlens array or lenticular lens, the adhesion of the substrate surface on the side of the surface in contact with the adhesive in a transparent substrate Improve adhesion processing surface
Is formed , the adhesive strength of the transparent substrate by the adhesive increases, and when the obtained microlens substrate is heat-treated at a high temperature, peeling at the interface between the transparent substrate and the adhesive, which is likely to occur due to a difference in thermal expansion. Can be effectively prevented. As a result, a microlens substrate that can be processed under high-temperature conditions is obtained, and various processing can be performed under high-temperature conditions. In addition, the lenticular lens referred to here is a one in which a kamaboko-shaped microlens is one-dimensionally arranged.

【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。
As a result, it is possible to obtain a microlens substrate having a short focal length and a high light-collecting effect, which can be processed without any problem under high-temperature conditions.

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【0027】上記の請求項の構成によれば、液晶表示
素子は、請求項1のマイクロレンズ基板の上に、透明電
及び配向膜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
わせて構成されているので、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。
According to the second aspect of the present invention, a liquid crystal display device is provided with a transparent electrode and an alignment film formed on the microlens substrate according to the first aspect of the present invention to form a counter substrate. Since it is configured by bonding the substrate and the liquid crystal layer via a liquid crystal layer, it has high definition, has a high effective aperture ratio and a bright display screen, and can be easily obtained with excellent mass productivity. It will be cheap.

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

〔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。
Embodiment 1 FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the present invention.
This will be described below. In the present embodiment, the microlens substrate of the present invention will be described by exemplifying a case where the microlens substrate is used as a counter substrate of a liquid crystal display element.
The microlens substrate of the present invention is not limited to the present embodiment. In addition, a hemispherical microlens is exemplified, but a lenticular lens of a kamaboko type is also within the scope of the present invention.

【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。
The liquid crystal display device using the microlens substrate manufactured by the method for manufacturing a microlens substrate according to the present embodiment is an active matrix type liquid crystal display device, and as shown in FIG. It has a transparent substrate 7 made of glass. On the transparent substrate 7, a picture element electrode, a switching element, a bus wiring, and the like (not shown) are formed to constitute an active matrix substrate. A liquid crystal layer 6 is sealed between the transparent substrate 7 and an opposing substrate 10 facing the transparent substrate 7 by a sealing material 5.

【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。
The counter substrate 10 has a microlens substrate 9. The microlens substrate 9 is manufactured by the method for manufacturing a microlens substrate according to the present embodiment, and the manufacturing method will be described later. The microlens substrate 9 is formed by bonding a microlens array 8 in which a plurality of microlenses (lens-shaped portions) 2 are formed on a transparent substrate (lens substrate) 1 made of quartz glass and a cover glass (transparent substrate) 4. And a cover glass 4
The contact surface 4a is formed on a surface (adhesive surface) in contact with the adhesive layer 3 in FIG. Then, the surface of the cover glass 4 on the liquid crystal layer 6 side of the microlens substrate 9 is
A black matrix 11, a transparent electrode 12, and an alignment film 13 are sequentially formed.

【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。
The microlenses 2 in the microlens array 8 are two-dimensionally arranged in an array corresponding to each of the picture element electrodes (not shown) formed on the transparent substrate 7 disposed opposite to each other. . In this embodiment, the microlenses 2 have a hemispherical (spherical) convex lens shape, and are manufactured by the above-described 2P method.

【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。
Next, a method of manufacturing the microlens substrate 9 having a plurality of microlenses 2 formed therein, which is used for the counter substrate 10 of the liquid crystal display element, is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.

【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。
First, as shown in FIG. 1A, a plurality of convex microlenses 2 are formed on one surface of a transparent substrate 1 by using the above-described 2P method, and a microlens array 8 is formed.
Get. In this embodiment, a photosensitive resin UV-4000 manufactured by Daikin Industries, Ltd. is used as a resin for forming the microlens 2.
(Refractive index n = 1.567), and the shape was a hemisphere with a picture element pitch of 29 μm × 24 μm and a center curvature radius of 15.6 μm. Also, by leveling the lens surface with an adhesive having a low refractive index, which will be described later, the focal length of the microlens 2 in air becomes 0.137 μm and the refractive index becomes 1.4.
The focal length in quartz glass of No. 6 is 0.2 mm. Further, from the viewpoint of production efficiency, the transparent substrate 1 has a large area, and a plurality of microlens arrays 8 are arranged so that a large number of opposing substrates 10 can be removed.

【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。
Next, as shown in FIG. 4B, a transparent quartz glass transparent substrate 4 ′ serving as the cover glass 4 described above.
The transparent adhesion treatment agent 15 is applied to the surface to be bonded to the transparent substrate 1 by a spinner, and then naturally dried at room temperature to form the adhesion treatment surface 4a (see FIG. 3C). The adhesion treatment agent 15 has an effect of improving the hydrophilicity by modifying the surface of the substrate and increasing the adhesion between the transparent substrate 4 'coated with the agent and the adhesive. In this example, OAP manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., which is used for the application of a photoresist, was used as the adhesion treatment agent 15. In addition, as the adhesion treatment agent 15, a substance called a silane coupling agent or a primer can be used. still,
Here, a treatment for increasing the hydrophilicity is performed as a means for improving the adhesion, but depending on the type of the adhesive or the substrate to be used, there is a means other than such a method for increasing the hydrophilicity. The thickness of the cover glass 4 (the value obtained by multiplying the focal length of the microlens 2 by the refractive index of the glass) is 0.2 mm as described above. However, considering the convenience of handling, it is a standard product. A 62 mm transparent substrate 4 'was used.

【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。
Next, an adhesive layer 3 made of a low-refractive index adhesive is formed on the surface of the microlens array 8 where the microlenses 2 are formed, and through this, the microlens array 8 and the transparent substrate 4 are formed. To obtain a microlens substrate 9 'in which the microlenses 2 are formed. In this example, a photosensitive resin UV-1000 (refractive index n = 1.453) manufactured by Daikin Industries, Ltd. was used as a low refractive index adhesive for forming the adhesive layer 3. Then, the adhesive force of the adhesive is increased, and the peeling at the interface between the microlens array 8 and the adhesive layer 3 and the peeling at the interface between the transparent substrate 4 ′ serving as the cover glass 4 and the adhesive layer 3 are respectively increased. To prevent this, a silane coupling agent was mixed. The mixing ratio is 0.1-0.5% by weight
The range of the concentration.

【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。
Thereafter, as shown in FIG. 4D, polishing is performed until the thickness of the transparent substrate 4 'reaches the target 0.2 mm from 0.625 mm. At this time, the transparent substrate 4 'is arranged while paying attention to the inclination of the substrate so that the substrate thickness becomes uniform as a whole. Thus, a microlens substrate 9 in which the thin cover glass 4 is adhered to the surface of the microlens array 8 is manufactured as shown in FIG.

【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)。
The obtained microlens substrate 9 has a black matrix 11, a transparent electrode 12, and an alignment film 13 formed on the surface of a cover glass 4 under a high temperature condition, as shown in FIG. 10 is formed. Polyimide is used for the alignment film 13, and baking is performed at a temperature of about 200 ° C. in order to promote imidization. Thereafter, the opposing substrate 10 and the above-described active matrix substrate are bonded together with the sealant 5 via the liquid crystal layer 6 to form a liquid crystal display element (see FIG. 2).

【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7.9×10-5-1
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。
As described above, in this embodiment, before the transparent substrate 4 ′ serving as the cover glass 4 is bonded to the microlens array 8 with the adhesive, the surface of the transparent substrate 4 ′ in contact with the adhesive is applied to the adhesive treatment agent. 15 is applied to form the contact-treated surface 4a. Therefore, the selective expansion coefficient of the cover glass 4 made of quartz glass is of the order of 5.9 × 10 −7 K −1 , whereas the linear expansion coefficient of the adhesive layer 3 is 7.9 × 10 −5 K. -1
In the microlens substrate manufactured by the conventional manufacturing method, there is a large difference in the linear expansion coefficient in the order of
When the temperature is raised to about 0 ° C., the difference in thermal expansion between the cover glass and the adhesive layer increases in proportion to the substrate size, and the cover glass is easily peeled off from the adhesive layer. In the microlens substrate 9 manufactured by the method, the adhesion processing surface 4a applied to the bonding surface of the transparent substrate 4 '
The adhesive strength between the cover glass 4 and the adhesive layer 3 is improved, and peeling at the interface between the cover glass 4 and the adhesive layer 3 is prevented.

【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。
Further, in this embodiment, since the silane coupling agent is mixed in the adhesive forming the adhesive layer 3, the adhesive layer 3 and the microlens substrate are mixed by the mixed silane coupling agent. The bonding strength with the microlens substrate 8 is also improved, and the microlens substrate 9 is of higher quality without peeling off at the interface between the adhesive layer 3 and the microlens substrate 8 and the cover glass 4. Therefore, FIG.
The firing temperature in the alignment film forming step shown in (f) can be further increased, and the quality of the alignment film 13 can be improved.

【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。
As a result, a black matrix 11, a transparent electrode 12, and an alignment film 1 were formed on the microlens substrate 9.
3 is formed as a counter substrate 10, and the counter substrate 10 and the transparent substrate 7 as an active matrix substrate are combined with a liquid crystal layer 6.
The liquid crystal display element shown in FIG. 2 which is manufactured by laminating through the substrate has high definition, a high effective aperture ratio, a bright display screen, and can be easily obtained with excellent mass productivity. It can be cheaper.

【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。
Further, in this embodiment, the transparent substrate 1, the cover glass 4, and the transparent substrate 7 are all made of the same material, so that the linear expansion coefficient of each substrate can be reduced in the same manner as described above. Due to the difference, the microlens 2, the transparent substrate 1, the cover glass 4, and the transparent substrate 7 are prevented from peeling off.

【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。
Note that the above-described embodiment is only for clarifying the technical contents of the present invention, and the materials used are merely examples.

【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。
Embodiment 2 As another embodiment of the present invention,
A liquid crystal projector was manufactured using the liquid crystal display device of the above embodiment. In this case, by using a liquid crystal display element having a high effective aperture ratio, a fine image could be obtained and a high-quality one could be realized.

【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。
Hereinafter, a liquid crystal projector using a liquid crystal display device using the microlens substrate 9 according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as the members shown in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【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。
This liquid crystal projector has an optical system 25 shown in FIG. According to this optical system 25, the irradiation light of the white light source 17 such as a metal halide lamp
The dichroic mirror 19a via the R filter 18
19b. Dichroic mirrors 19a and 19
In b, the incident light is separated into three primary colors of red, green and blue.

【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。
For example, it is assumed that only blue light is reflected by the dichroic mirror 19a, and only green light is reflected by the dichroic mirror 19b. In this case, the blue light separated by the dichroic mirror 19a is
a to the liquid crystal display element 21a. The green light and the red light transmitted through the dichroic mirror 19a enter the dichroic mirror 19b. In the dichroic mirror 19b, only green light is reflected and guided to the liquid crystal display element 21b, while red light is transmitted and guided to the liquid crystal display element 21c.

【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。
Each of the liquid crystal display elements 21a to 21c has the microlens substrate 9 described in the first embodiment.
Each primary color image is displayed based on the video signal. The blue light transmitted through the liquid crystal display element 21a enters the dichroic mirror 23a via the field lens 22a. The green light transmitted through the liquid crystal display element 21b is
b enters the dichroic mirror 23a. The red light transmitted through the liquid crystal display element 21c enters the dichroic mirror 23b via the field lens 22c and the reflecting mirror 20b. Dichroic mirrors 23a and 23
In b, after the primary color lights respectively transmitted through the liquid crystal display elements 21a to 21c are combined, the combined light is guided to the projection lens 24, and the image is enlarged and projected on a screen (not shown).

【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。
In the above-mentioned liquid crystal projector, a microlens 2 having a short focal length is attached to each pixel in accordance with the reduction in the pixel size (high definition) of the liquid crystal display element. The light blocked by the black matrix in the fine liquid crystal display element is condensed by the microlenses 2 without waste into the pixel openings, and a bright display screen can be obtained.

【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。
In the above description, the case where only the blue light is reflected by the dichroic mirror 19a and only the green light is reflected by the dichroic mirror 19b has been described. However, the present invention is not limited to this. It suffices that the irradiation light of 17 is separated into three primary colors of red, green and blue.

【0050】[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。
As described above, the microlens substrate according to the first aspect of the present invention has a structure in which the transparent substrate is brought into contact with the adhesive before the transparent substrate is bonded to the microlens array or the lenticular lens with the adhesive. The surface of the substrate is provided with an adhesion treatment surface for improving the adhesion of the substrate surface.

【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。
As a result, the adhesive strength of the transparent substrate with the adhesive is increased, and when the obtained microlens substrate is heat-treated at a high temperature, peeling at the interface between the transparent substrate and the adhesive, which is easily caused by thermal expansion, is prevented. It can be effectively prevented. As a result, a microlens substrate that can be processed under high-temperature conditions is obtained, and various processing can be performed under high-temperature conditions. As a result, it is possible to obtain a microlens substrate having a short focal length and a high light-condensing effect that can be processed without any problem under a high-temperature condition.

【0052】[0052]

【0053】[0053]

【0054】本発明の請求項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
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。
The liquid crystal display element according to claim 2 of the present invention
As described above, the lens substrate and the lens substrate are formed on the lens substrate.
Microlens array having
Faces the lenticular lens with the lens-shaped part
A transparent substrate is bonded with an adhesive
In a liquid crystal display device using an micro lens substrate,
Adhesive on transparent substrate that constitutes microlens substrate
Improves the adhesion of the substrate surface to the surface in contact with
With adhesion treated surface is formed, the said micro-lens substrate, it a transparent electrode and an alignment film is formed
In this configuration, a counter substrate composed of the microlens substrate and an active matrix substrate are bonded together via a liquid crystal layer.

【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。
As a result, a high definition, a high effective aperture ratio and a bright display screen can be obtained, and excellent mass productivity can be easily obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing a microlens substrate and a step of processing the microlens substrate into a counter substrate.

【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。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a liquid crystal display element.

【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。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a main configuration of a liquid crystal projector device using the liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate (lens substrate) 2 Micro lens 3 Adhesive layer (adhesive) 4 Cover glass (transparent substrate) 4a Adhesion processing surface 5 Sealing material 6 Liquid crystal layer 7 Transparent substrate 8 Micro lens array 9 Micro lens substrate 10 Counter substrate 11 Black matrix 12 Transparent electrode 13 Alignment film 15 Adhesion treatment agent 17 White light source 18 UV-IR filter 19a Dichroic mirror 19b Dichroic mirror 20a Reflecting mirror 20b Reflecting mirror 21a Liquid crystal display element 21b Liquid crystal display element 21c Liquid crystal display element 23a Dichroic mirror 23b Dichroic mirror 24 Projection lens

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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構成されたマイ
クロレンズ基板において、前記 透明基板における接着剤と接する側の表面には、
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
ことを特徴とするマイクロレンズ基板。
To 1. A lens substrate and a microlens array or lenticular lens and a formed lens-shaped portion in the lens substrate, it is composed a transparent substrate so as to face the lens-shaped portion bonded by an adhesive was in my <br/> Kurorenzu substrate, on the side of the surface in contact with the adhesive in the transparent substrate is not contact the treated surface to improve adhesion of the substrate surface is formed
Microlens substrate, characterized in that that.
【請求項2】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、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。
2. A lens substrate and a lens substrate formed on the lens substrate.
Microlens array having a curved lens-shaped portion or
The lenticular lens faces the lens-shaped part
A transparent substrate is bonded with an adhesive
In a liquid crystal display device using a chlorine lens substrate, contact with a transparent substrate constituting the microlens substrate is performed.
The surface in contact with the adhesive has improved adhesion on the substrate surface.
The adhesive treatment surface is formed
No transparent electrode and alignment film are formed on the lens substrate.
Ri, a counter substrate and the active comprising the microlens substrate
Matrix substrate is bonded via liquid crystal layer
A liquid crystal display element characterized in that:
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