[go: up one dir, main page]

JP2010181791A - Microlens substrate, method for producing the same and liquid crystal panel - Google Patents

Microlens substrate, method for producing the same and liquid crystal panel Download PDF

Info

Publication number
JP2010181791A
JP2010181791A JP2009027387A JP2009027387A JP2010181791A JP 2010181791 A JP2010181791 A JP 2010181791A JP 2009027387 A JP2009027387 A JP 2009027387A JP 2009027387 A JP2009027387 A JP 2009027387A JP 2010181791 A JP2010181791 A JP 2010181791A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
layer
antireflection
microlens
liquid crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009027387A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidemitsu Sorimachi
秀光 返町
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2009027387A priority Critical patent/JP2010181791A/en
Publication of JP2010181791A publication Critical patent/JP2010181791A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

【課題】光の透過率が高く、簡単な工程で製造可能なマイクロレンズ基板、その製造方法および液晶パネルを提供すること。
【解決手段】マイクロレンズ基板は、マイクロレンズを形成するレンズ形成用基板11と、このレンズ形成用基板11のマイクロレンズが形成された側の面に積層された樹脂層12と、この樹脂層12の表面に形成されたバリア層と、を有する。樹脂層12の表面には複数の凸部121が形成され、微細な凹凸形状となっている。凸部121は、マイクロレンズ基板の面方向と平行な面で切断した場合の断面積が徐々に変化する形状に形成される。隣り合う凸部121の先端部122間の距離Dは、100nm以上300nm以下である。
【選択図】図2
To provide a microlens substrate having high light transmittance and capable of being manufactured by a simple process, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal panel.
A microlens substrate includes a lens forming substrate 11 for forming a microlens, a resin layer 12 laminated on a surface of the lens forming substrate 11 on which a microlens is formed, and the resin layer 12. And a barrier layer formed on the surface. A plurality of convex portions 121 are formed on the surface of the resin layer 12 to form a fine irregular shape. The convex part 121 is formed in a shape in which the cross-sectional area when it is cut along a plane parallel to the surface direction of the microlens substrate gradually changes. The distance D between the tip portions 122 of the adjacent convex portions 121 is not less than 100 nm and not more than 300 nm.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、マイクロレンズ基板、その製造方法および液晶パネルに関する。   The present invention relates to a microlens substrate, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal panel.

従来、微小なマイクロレンズを複数個有するマイクロレンズ基板が知られている。このマイクロレンズ基板は、スクリーン上に画像を投射する投射型表示装置を構成する液晶パネルに用いられる。
液晶パネルは、例えば、各画素を制御する薄膜トランジスタ(TFT)や画素電極を有する液晶駆動基板(TFT基板)と、ブラックマトリクスや共通電極等が設けられた液晶パネル用対向基板とが、液晶層を介して接合された構成となっている。
Conventionally, a microlens substrate having a plurality of minute microlenses is known. This microlens substrate is used in a liquid crystal panel constituting a projection display device that projects an image on a screen.
A liquid crystal panel includes, for example, a thin film transistor (TFT) for controlling each pixel and a liquid crystal driving substrate (TFT substrate) having pixel electrodes, and a counter substrate for a liquid crystal panel provided with a black matrix, a common electrode, and the like. It is the structure joined via.

このような構成の液晶パネルでは、光の透過率を高めるために、前記液晶パネル用対向基板に、各画素に対応する位置に複数個の微小なマイクロレンズが設けられる(例えば、特許文献1)。
この特許文献1に記載のマイクロレンズ基板は、透明基板上に設けられたマイクロレンズ形成層と、樹脂層と、バリア層と、を有している。また、このマイクロレンズ基板のバリア層上にブラックマトリックスと、透明導電膜とを形成して液晶パネル用対向基板としている。
In the liquid crystal panel having such a configuration, in order to increase the light transmittance, a plurality of minute microlenses are provided on the counter substrate for the liquid crystal panel at positions corresponding to the respective pixels (for example, Patent Document 1). .
The microlens substrate described in Patent Document 1 includes a microlens forming layer provided on a transparent substrate, a resin layer, and a barrier layer. Further, a black matrix and a transparent conductive film are formed on the barrier layer of the microlens substrate to form a counter substrate for a liquid crystal panel.

特開2001−51104号公報JP 2001-51104 A

しかしながら、特許文献1に記載のように、液晶パネル用対向基板をマイクロレンズ形成層、樹脂層、バリア層、ブラックマトリックス、透明導電膜の構成とした場合、樹脂層の屈折率とバリア層の屈折率とに大きな差があると、樹脂層とバリア層との界面で反射が発生し、光の透過率が低下するおそれがある。また、バリア層の屈折率を樹脂層と同等の屈折率にしたとしても、バリア層の屈折率と透明導電膜の屈折率の大きな差があるため、これらの界面で入射した光が反射されるおそれがある。さらに、バリア層がない場合であっても、樹脂層の屈折率と透明導電膜の屈折率とに差があると、樹脂層と透明導電膜との界面で反射が発生するおそれがある。   However, as described in Patent Document 1, when the counter substrate for a liquid crystal panel has a configuration of a microlens forming layer, a resin layer, a barrier layer, a black matrix, and a transparent conductive film, the refractive index of the resin layer and the refractive index of the barrier layer If there is a large difference in the rate, reflection occurs at the interface between the resin layer and the barrier layer, which may reduce the light transmittance. Even if the refractive index of the barrier layer is set to the same refractive index as that of the resin layer, there is a large difference between the refractive index of the barrier layer and the refractive index of the transparent conductive film, so that incident light is reflected at these interfaces. There is a fear. Furthermore, even if there is no barrier layer, if there is a difference between the refractive index of the resin layer and the refractive index of the transparent conductive film, reflection may occur at the interface between the resin layer and the transparent conductive film.

本発明の目的は、光の透過率が高く、簡単な工程で製造可能なマイクロレンズ基板、その製造方法および液晶パネルを提供することである。   An object of the present invention is to provide a microlens substrate that has a high light transmittance and can be manufactured by a simple process, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal panel.

本発明のマイクロレンズ基板は、複数個のマイクロレンズを有するレンズ形成用基板と、前記レンズ形成用基板に積層された反射防止形成層と、前記反射防止形成層に隣接して積層され、前記反射防止形成層との屈折率差が大きい隣接層と、を備え、前記反射防止形成層は反射防止機能を有することを特徴とする。   The microlens substrate of the present invention includes a lens-forming substrate having a plurality of microlenses, an antireflection-forming layer laminated on the lens-forming substrate, a layer adjacent to the antireflection-forming layer, and the reflection And an adjacent layer having a large refractive index difference from the anti-reflection layer, wherein the anti-reflection layer has an anti-reflection function.

マイクロレンズ基板は、レンズ形成用基板と反射防止形成層と隣接層とを備えており、反射防止形成層と隣接層は隣接して積層される。反射防止形成層の屈折率と隣接層の屈折率には大きな差があるため、反射防止形成層と隣接層との界面で入射した光は反射されやすい。
この発明によれば、反射防止形成層が反射防止機能を有するので、入射した光の反射を抑制することができる。したがって、光の透過率の高いマイクロレンズ基板を提供することができる。
ここで、反射防止形成層および隣接層は、レンズ形成用基板に積層される層のうち、屈折率差が大きく隣接する2つの層に該当する。これらの2つの層のうちいずれか一方の層が反射防止形成層であり、その界面に反射防止機能を有する。
The microlens substrate includes a lens forming substrate, an antireflection forming layer, and an adjacent layer, and the antireflection forming layer and the adjacent layer are laminated adjacently. Since there is a large difference between the refractive index of the antireflection forming layer and the refractive index of the adjacent layer, the light incident at the interface between the antireflection forming layer and the adjacent layer is easily reflected.
According to this invention, since the antireflection forming layer has an antireflection function, reflection of incident light can be suppressed. Therefore, a microlens substrate with high light transmittance can be provided.
Here, the antireflection forming layer and the adjacent layer correspond to two adjacent layers having a large refractive index difference among the layers laminated on the lens forming substrate. One of these two layers is an antireflection forming layer and has an antireflection function at the interface.

また、マイクロレンズ基板とは、一般的に複数個のマイクロレンズを有する基板上に樹脂層およびバリア層が積層されたものが挙げられ、この場合は樹脂層およびバリア層が本発明の反射防止形成層および隣接層に該当する。また、このマイクロレンズ基板が液晶パネルに用いる対向基板に用いられる場合、共通電極としての透明導電膜が積層されたものをも含んでマイクロレンズ基板と言うこともある。したがって、マイクロレンズ基板のバリア層の上に積層された透明導電膜と、バリア層との屈折率差が大きい場合は、いずれか一方が反射防止形成層となり、いずれか他方が隣接層となる。   In addition, the microlens substrate generally includes a substrate in which a resin layer and a barrier layer are laminated on a substrate having a plurality of microlenses. In this case, the resin layer and the barrier layer are formed in the antireflection formation of the present invention. Applicable to layers and adjacent layers. Further, when this microlens substrate is used as a counter substrate used in a liquid crystal panel, it may be referred to as a microlens substrate including a substrate in which a transparent conductive film as a common electrode is laminated. Therefore, when the refractive index difference between the transparent conductive film laminated on the barrier layer of the microlens substrate and the barrier layer is large, one of them becomes an antireflection forming layer and the other becomes an adjacent layer.

本発明のマイクロレンズ基板において、前記反射防止形成層は、前記隣接層と接する側の面に、該マイクロレンズ基板の面方向に平行な面で切断した場合の断面積が徐々に変化するように形成された複数の微細な凸部を有することが好ましい。   In the microlens substrate of the present invention, the antireflection forming layer is formed so that a cross-sectional area when the antireflection forming layer is cut on a surface parallel to the surface direction of the microlens substrate is gradually changed on the surface in contact with the adjacent layer. It is preferable to have a plurality of fine protrusions formed.

この発明では、反射防止形成層の隣接層と接する側の面に複数の微細な凸部が形成されている。凸部の形状は、マイクロレンズ基板の面方向に平行な面で切断した場合の断面積が徐々に変化する形状となっている。また、凸部の大きさは、例えば、隣接する凸部の先端部間の距離が100nm以上300nm以下、高さが50nm以上500nm以下となるような微細なものである。凸部のこのような形状により、反射防止形成層の界面では屈折率が徐々に変化する。したがって、反射防止形成層と隣接層との界面が不明確となり、入射した光の反射防止形成層と隣接層との界面における反射を抑制することができる。   In the present invention, a plurality of fine protrusions are formed on the surface of the antireflection forming layer on the side in contact with the adjacent layer. The shape of the convex portion is a shape in which the cross-sectional area when it is cut along a plane parallel to the surface direction of the microlens substrate gradually changes. Further, the size of the convex portion is fine, for example, such that the distance between the tip portions of adjacent convex portions is 100 nm to 300 nm and the height is 50 nm to 500 nm. Due to such a shape of the convex portion, the refractive index gradually changes at the interface of the antireflection forming layer. Therefore, the interface between the antireflection forming layer and the adjacent layer becomes unclear, and reflection of incident light at the interface between the antireflection forming layer and the adjacent layer can be suppressed.

本発明のマイクロレンズ基板において、前記反射防止形成層の屈折率は、1.3以上1.7以下であり、前記隣接層の屈折率は、1.7以上2.5以下であることが好ましい。
反射防止形成層の屈折率は1.3以上1.7以下の範囲内、隣接層の屈折率は1.7以上2.5以下の範囲内で、反射防止形成層と隣接層との屈折率差が大きくなるように設計される。
この発明によれば、上記の範囲の屈折率を有する反射防止形成層と隣接層との界面で起こる反射を抑制することができる。
In the microlens substrate of the present invention, it is preferable that a refractive index of the antireflection forming layer is 1.3 or more and 1.7 or less, and a refractive index of the adjacent layer is 1.7 or more and 2.5 or less. .
The refractive index of the antireflection forming layer and the adjacent layer is within the range of 1.3 to 1.7 and the refractive index of the adjacent layer is within the range of 1.7 to 2.5. Designed to increase the difference.
According to the present invention, it is possible to suppress reflection occurring at the interface between the antireflection forming layer having the refractive index in the above range and the adjacent layer.

本発明のマイクロレンズ基板の製造方法は、複数個のマイクロレンズを有するレンズ形成用基板に樹脂を塗布する塗布工程と、表面に凹凸形状を有する押圧部材を前記樹脂の表面に押し当てることにより複数の凸部を有する反射防止形成層を形成する押圧工程と、前記反射防止形成層を形成後、前記反射防止形成層に隣接層を積層する隣接層積層工程と、を備えたことを特徴とする。   The manufacturing method of the microlens substrate of the present invention includes a coating process for applying a resin to a lens forming substrate having a plurality of microlenses, and a pressing member having a concavo-convex shape on the surface to press the surface of the resin. A pressing step of forming an antireflection forming layer having a convex portion and an adjacent layer laminating step of laminating an adjacent layer on the antireflection forming layer after forming the antireflection forming layer. .

この発明は、レンズ形成用基板に反射防止形成層および隣接層を積層してマイクロレンズ基板を製造する方法である。レンズ形成用基板に樹脂を塗布し、この樹脂を押圧部材で押圧することにより反射防止形成層を形成する。ここで使用する押圧部材の表面には、微細な凹凸形状が形成されており、この押圧部材で樹脂を押圧することでこの凹凸形状を樹脂に転写する。そして、微細な凹凸形状が形成された反射防止形成層の上に隣接層を積層する。このように、押圧部材に微細な凹凸形状が形成されているので、従来の製造方法と変わらない製造方法で簡単に反射防止形成層の表面に微細な凸部を形成することができる。   The present invention is a method of manufacturing a microlens substrate by laminating an antireflection forming layer and an adjacent layer on a lens forming substrate. A resin is applied to the lens forming substrate, and the antireflection forming layer is formed by pressing the resin with a pressing member. A fine uneven shape is formed on the surface of the pressing member used here, and the uneven shape is transferred to the resin by pressing the resin with the pressing member. And an adjacent layer is laminated | stacked on the reflection preventing formation layer in which the fine uneven | corrugated shape was formed. Thus, since the uneven | corrugated shape is formed in the press member, a fine convex part can be easily formed in the surface of an antireflection formation layer with the manufacturing method which is not different from the conventional manufacturing method.

本発明の液晶パネルは、対向基板用のマイクロレンズ基板を備えた液晶パネルであって、複数個のマイクロレンズを有するレンズ形成用基板と、前記レンズ形成用基板に積層され、反射防止機能を有する反射防止形成層と、前記反射防止形成層に隣接して積層され、前記反射防止形成層との屈折率差が大きい隣接層と、を備えたことを特徴とする。   The liquid crystal panel of the present invention is a liquid crystal panel provided with a microlens substrate for a counter substrate, and is laminated on the lens forming substrate having a plurality of microlenses, and has an antireflection function. An antireflection forming layer, and an adjacent layer laminated adjacent to the antireflection forming layer and having a large refractive index difference from the antireflection forming layer are provided.

この発明は、レンズ形成用基板と反射防止形成層と隣接層とを備えた液晶パネルに関するものである。反射防止形成層の屈折率と隣接層の屈折率には大きな差があるため、反射防止形成層と隣接層との界面で入射した光が反射されやすいが、反射防止形成層が反射防止機能を有するので、入射した光の反射を抑制することができる。したがって、光の透過率の高い液晶パネルを提供することができる。   The present invention relates to a liquid crystal panel including a lens forming substrate, an antireflection forming layer, and an adjacent layer. Since there is a large difference between the refractive index of the antireflection forming layer and the refractive index of the adjacent layer, light incident on the interface between the antireflection forming layer and the adjacent layer is easily reflected, but the antireflection forming layer has an antireflection function. Therefore, reflection of incident light can be suppressed. Therefore, a liquid crystal panel with high light transmittance can be provided.

本発明の実施形態にかかるマイクロレンズ基板を備えた液晶パネル用対向基板を示す模式的な断面図。The typical sectional view showing the counter substrate for liquid crystal panels provided with the micro lens substrate concerning the embodiment of the present invention. 図1における樹脂層とバリア層との界面を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the interface of the resin layer in FIG. 1, and a barrier layer. 前記実施形態における樹脂層の凸部の形状を示す斜視図であり、(A)は円錐型、(B)は角錐型、(C)は砲弾型、(D)はピラー型を示す。It is a perspective view which shows the shape of the convex part of the resin layer in the said embodiment, (A) is a cone type, (B) is a pyramid type, (C) is a shell type, (D) shows a pillar type. 前記実施形態におけるマイクロレンズ基板の製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the micro lens board | substrate in the said embodiment. 前記実施形態におけるマイクロレンズ基板の製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the micro lens board | substrate in the said embodiment. 前記実施形態におけるマイクロレンズ基板を備えた液晶パネルを示す断面図。Sectional drawing which shows the liquid crystal panel provided with the micro lens board | substrate in the said embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、マイクロレンズ基板およびマイクロレンズ基板を備えた液晶パネル用対向基板について説明する。
〔マイクロレンズ基板および液晶パネル用対向基板の構成〕
図1には、液晶パネル用対向基板100が示されている。この液晶パネル用対向基板100は、マイクロレンズ基板10と、ブラックマトリクス20と、透明導電膜30と、を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a microlens substrate and a counter substrate for a liquid crystal panel including the microlens substrate will be described.
[Configuration of microlens substrate and counter substrate for liquid crystal panel]
FIG. 1 shows a counter substrate 100 for a liquid crystal panel. The counter substrate for liquid crystal panel 100 includes a microlens substrate 10, a black matrix 20, and a transparent conductive film 30.

マイクロレンズ基板10は、マイクロレンズを形成するレンズ形成用基板11と、このレンズ形成用基板11のマイクロレンズが形成された側の面に積層された樹脂層12と、この樹脂層12の表面に形成されたバリア層13と、を有する。本実施形態では、樹脂層12が本発明の反射防止形成層であり、バリア層13が本発明の隣接層である。
レンズ形成用基板11は、その表面に湾曲凹状の複数のマイクロレンズ111が形成されている。
マイクロレンズ111は、平面視したときの直径が5μm以上100μm以下であることが好ましく、10μm以上50μm以下であることがより好ましい。マイクロレンズ111の直径が上記範囲内であれば、マイクロレンズ基板10を備えた液晶パネルにより投影される画像の解像度を十分に優れたものとすることができる。また、後述のように、レンズ形成用基板11に樹脂層12を積層する際に、湾曲凹状に形成されたマイクロレンズ111の内部を隙間なく樹脂で埋めることができるため、レンズ形成用基板11と樹脂層12との密着性を優れたものとすることができる。
The microlens substrate 10 includes a lens forming substrate 11 for forming a microlens, a resin layer 12 laminated on a surface of the lens forming substrate 11 on which the microlens is formed, and a surface of the resin layer 12. And a formed barrier layer 13. In this embodiment, the resin layer 12 is the antireflection forming layer of the present invention, and the barrier layer 13 is the adjacent layer of the present invention.
The lens forming substrate 11 has a plurality of curved concave microlenses 111 formed on the surface thereof.
The microlens 111 preferably has a diameter of 5 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 50 μm or less when viewed in plan. If the diameter of the microlens 111 is within the above range, the resolution of the image projected by the liquid crystal panel including the microlens substrate 10 can be made sufficiently excellent. Further, as will be described later, when the resin layer 12 is laminated on the lens forming substrate 11, the inside of the microlens 111 formed in a curved concave shape can be filled with a resin without any gap. The adhesiveness with the resin layer 12 can be made excellent.

また、マイクロレンズ111の平均曲率半径は、2.5μm以上50μm以下であることが好ましく、5μm以上25μm以下であることがより好ましい。平均曲率半径を上記範囲内とすることにより、優れた光学特性を発揮することができる。
また、マイクロレンズ111の深さは、5μm以上100μm以下であることが好ましく、10μm以上50μm以下であることがより好ましい。マイクロレンズ111の深さが上記範囲内であることにより、マイクロレンズ基板10の光学特性を特に優れたものとすることができる。また、レンズ形成用基板11と樹脂層12との密着性を優れたものとすることができる。
The average radius of curvature of the microlens 111 is preferably 2.5 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 25 μm or less. By setting the average radius of curvature within the above range, excellent optical characteristics can be exhibited.
Further, the depth of the microlens 111 is preferably 5 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 50 μm or less. When the depth of the microlens 111 is within the above range, the optical characteristics of the microlens substrate 10 can be made particularly excellent. Further, the adhesion between the lens forming substrate 11 and the resin layer 12 can be made excellent.

レンズ形成用基板11は石英ガラスで構成され、この石英ガラスにおける波長550nmの光の屈折率は1.46である。なお、レンズ形成用基板11の屈折率は1.40以上1.55以下であることが好ましく、より好ましくは1.46以上1.50以下である。屈折率が1.40以上1.55以下であることにより、優れた光学特性を発揮することができる。   The lens forming substrate 11 is made of quartz glass, and the refractive index of light with a wavelength of 550 nm in this quartz glass is 1.46. The refractive index of the lens forming substrate 11 is preferably 1.40 to 1.55, more preferably 1.46 to 1.50. When the refractive index is 1.40 or more and 1.55 or less, excellent optical characteristics can be exhibited.

なお、レンズ形成用基板11として使用される材料は石英ガラスに限られず、上記屈折率を満たすガラス材料で構成されればよい。このようなガラス材料として、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。石英ガラスは、機械的強度および耐熱性が高く、また、線膨張係数が非常に低いため、熱による形状の変化が少ない。また、短波長領域の透過率も高く光エネルギーによる劣化もほとんどないため、レンズ形成用基板11として好適である。   The material used as the lens forming substrate 11 is not limited to quartz glass, and may be made of a glass material that satisfies the refractive index. Examples of such a glass material include soda glass, crystalline glass, lead glass, potassium glass, borosilicate glass, and alkali-free glass. Quartz glass has high mechanical strength and heat resistance, and has a very low coefficient of linear expansion, so there is little change in shape due to heat. Further, since it has a high transmittance in the short wavelength region and hardly deteriorates due to light energy, it is suitable as the lens forming substrate 11.

樹脂層12は、レンズ形成用基板11のマイクロレンズ111が形成された側の面に積層されている。図2に示すように、樹脂層12の表面には複数の凸部121が形成され、微細な凹凸形状となっている。凸部121は、マイクロレンズ基板10の面方向と平行な面で切断した場合の断面積が徐々に変化する形状、本実施形態では円錐形状(図3(A)参照)に形成される。このような形状としては、他にも、角錐形状(図3(B)参照)、砲弾型(図3(C)参照)、ピラー型(図3(D)参照)などが挙げられる。   The resin layer 12 is laminated on the surface of the lens forming substrate 11 on the side where the microlenses 111 are formed. As shown in FIG. 2, a plurality of convex portions 121 are formed on the surface of the resin layer 12 to form a fine uneven shape. The convex portion 121 is formed in a shape in which the cross-sectional area gradually changes when cut along a plane parallel to the surface direction of the microlens substrate 10, in this embodiment, a conical shape (see FIG. 3A). Other shapes include a pyramid shape (see FIG. 3B), a shell type (see FIG. 3C), a pillar type (see FIG. 3D), and the like.

複数の凸部121は、規則的に配列されていることが好ましく、複数個の凸部121のうち隣り合う凸部121の先端部122間の距離Dは、入射する可視光の波長よりも短いほうが好ましく、100nm以上300nm以下である。距離Dが上記範囲内でない場合、入射光が干渉して、反射などの現象が起こる可能性がある。なお、凸部121は、全体として円錐形状に形成されていればよく、凸部121の先端部122は曲面状または平面状であってもよい。   The plurality of convex portions 121 are preferably arranged regularly, and the distance D between the tip portions 122 of the adjacent convex portions 121 among the plurality of convex portions 121 is shorter than the wavelength of incident visible light. More preferably, it is 100 nm or more and 300 nm or less. When the distance D is not within the above range, incident light may interfere and a phenomenon such as reflection may occur. In addition, the convex part 121 should just be formed in the cone shape as a whole, and the front-end | tip part 122 of the convex part 121 may be a curved surface shape or planar shape.

また、凸部121の高さHは50nm以上500nm以下であることが好ましい。凸部121の高さHが50nm未満または500nmを超えると、凸部121を形成することが困難となり、反射防止性を十分に得られない可能性がある。
以上より、本実施形態では、複数の凸部121における距離Dを200nm、高さHを300nmとした。
このような凸部121を樹脂層12の表面に形成するには、樹脂層12を形成する際に、一般に使用されているナノインプリント法、2P法、エンボス法を適用することができる。
Moreover, it is preferable that the height H of the convex part 121 is 50 nm or more and 500 nm or less. If the height H of the convex portion 121 is less than 50 nm or exceeds 500 nm, it is difficult to form the convex portion 121 and the antireflection property may not be sufficiently obtained.
As described above, in this embodiment, the distance D in the plurality of convex portions 121 is 200 nm, and the height H is 300 nm.
In order to form such a convex part 121 on the surface of the resin layer 12, when forming the resin layer 12, generally used nanoimprinting method, 2P method, and embossing method can be applied.

樹脂層12は、レンズ形成用基板11との屈折率差があるほど、マイクロレンズの界面での光の動きが大きくなり、レンズの設計の自由度が上がることから、高屈折率の樹脂を用いることが好ましく、例えば、屈折率1.55の樹脂を用いる。なお、樹脂層12における波長550nmの光の屈折率は、1.30以上1.70以下であることが好ましく、1.50以上1.70以下であることがより好ましく、1.55以上1.70以下であることがさらに好ましい。樹脂層12の屈折率が上記範囲内であることにより、優れた光学特性を発揮することができる。   As the resin layer 12 has a refractive index difference from the lens forming substrate 11, the movement of light at the interface of the microlens increases, and the degree of freedom in designing the lens increases. Therefore, a resin having a high refractive index is used. For example, a resin having a refractive index of 1.55 is used. The refractive index of light having a wavelength of 550 nm in the resin layer 12 is preferably 1.30 to 1.70, more preferably 1.50 to 1.70, and more preferably 1.55 to 1.70. More preferably, it is 70 or less. When the refractive index of the resin layer 12 is within the above range, excellent optical characteristics can be exhibited.

このような樹脂層12を構成する材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン樹脂等の紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーや、これらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられる。   Examples of the material constituting the resin layer 12 include an ultraviolet curable resin such as an epoxy resin, an acrylic resin, a phenol resin, a urethane resin, a polyimide resin, and a silicone resin, a thermosetting resin, and a photocuring agent. Resin, polyethylene, polypropylene, polyolefin such as ethylene-vinyl acetate copolymer, modified polyolefin, polyamide (example: nylon 6, nylon 46, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, nylon 12, nylon 6-12) , Nylon 6-66), thermoplastic polyimide, aromatic polyester, and other liquid crystal polymers, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyether, polyether ether ketone, polyether imide, polyester Various thermoplastic elastomers such as thermoplastic resins such as acetal, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyester, polyamide, polybutadiene, trans polyisoprene, fluororubber, chlorinated polyethylene, etc. , Copolymers mainly containing these, blends, polymer alloys, and the like.

また、樹脂層12の構成材料としては、例えば、有機成分と無機成分とが共有結合により結合した有機−無機複合材料を用いることができる。有機−無機複合材料は、それ自体の硬度が高く、光学特性(光の透過率等)や耐熱性にも優れている。また、有機−無機複合材料は、バリア層13の構成材料との親和性が特に高いため、樹脂層12とバリア層13との密着性を特に優れたものとすることができる。さらに、有機−無機複合材料は、その分子内に、ガラス材料と同様の化学構造を有しているため、有機−無機複合材料とガラス材料との親和性は高い。したがって、樹脂層12とレンズ形成用基板11との密着性を優れたものとすることができる。以上より、マイクロレンズ基板10の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。   Moreover, as a constituent material of the resin layer 12, for example, an organic-inorganic composite material in which an organic component and an inorganic component are bonded by a covalent bond can be used. The organic-inorganic composite material has a high hardness itself, and is excellent in optical characteristics (light transmittance, etc.) and heat resistance. In addition, since the organic-inorganic composite material has particularly high affinity with the constituent material of the barrier layer 13, the adhesion between the resin layer 12 and the barrier layer 13 can be made particularly excellent. Furthermore, since the organic-inorganic composite material has a chemical structure similar to that of the glass material in its molecule, the affinity between the organic-inorganic composite material and the glass material is high. Therefore, the adhesiveness between the resin layer 12 and the lens forming substrate 11 can be made excellent. From the above, the durability and reliability of the microlens substrate 10 can be made particularly excellent.

有機−無機複合材料を構成する有機成分は、特に限定されないが、耐光性に優れるという点から熱硬化性を有するものが好ましい。例えば、エポキシ樹脂(エポキシ成分)、アクリル系樹脂(アクリル系成分)、フェノール系樹脂(フェノール系成分)、ウレタン系樹脂(ウレタン系成分)、ポリイミド系樹脂(ポリイミド成分)、等が挙げられるが、中でも、エポキシ樹脂(エポキシ成分)、アクリル系樹脂(アクリル系成分)が好ましい。これによれば、マイクロレンズ基板10の製造時における有機−無機複合材料の取扱い易さが特に優れたものとなり、マイクロレンズ111と樹脂層12との間に空隙が生じることをより確実に防止することができる。これにより、レンズ形成用基板11と樹脂層12との密着性を特に優れたものとすることができる。硬化プロセスで任意の形状、特に本実施形態では、微細な凹凸面の作り込みが非常に容易である。また、有機−無機複合材料を構成する有機成分がアクリル系樹脂(アクリル系成分)である場合、光の透過率を特に高いものとすることができる。   Although the organic component which comprises an organic-inorganic composite material is not specifically limited, What has thermosetting property from the point which is excellent in light resistance is preferable. For example, epoxy resin (epoxy component), acrylic resin (acrylic component), phenolic resin (phenolic component), urethane resin (urethane component), polyimide resin (polyimide component), etc. Among these, epoxy resins (epoxy components) and acrylic resins (acrylic components) are preferable. According to this, the handling of the organic-inorganic composite material at the time of manufacturing the microlens substrate 10 is particularly excellent, and it is possible to more reliably prevent the generation of a gap between the microlens 111 and the resin layer 12. be able to. Thereby, the adhesion between the lens forming substrate 11 and the resin layer 12 can be made particularly excellent. In the curing process, it is very easy to form a fine uneven surface in any shape, particularly in this embodiment. Moreover, when the organic component which comprises an organic-inorganic composite material is acrylic resin (acrylic component), the light transmittance can be made especially high.

有機−無機複合材料を構成する無機成分としては、例えば、オルガノポリシロキサン、シリカ等が挙げられるが、中でも、樹脂層12の耐久性(耐熱性、耐光性等)に優れるという点からシリカが好ましい。これにより、ガラス材料で構成されたレンズ形成用基板11との密着性を特に優れたものとすることができる。   Examples of the inorganic component constituting the organic-inorganic composite material include organopolysiloxane and silica. Among them, silica is preferable from the viewpoint of excellent durability (heat resistance, light resistance, etc.) of the resin layer 12. . Thereby, especially the adhesiveness with the lens formation board | substrate 11 comprised with the glass material can be made excellent.

さらに、樹脂層12を構成する材料は、上記以外の構成成分を含むものであってもよい。例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物を含むことにより、樹脂層12の屈折率をより高いものとすることができ、マイクロレンズ基板10の光学特性をより優れたものとすることができる。   Furthermore, the material which comprises the resin layer 12 may contain structural components other than the above. For example, by including a metal oxide such as titanium oxide, zirconium oxide, and aluminum oxide, the refractive index of the resin layer 12 can be made higher, and the optical characteristics of the microlens substrate 10 are made more excellent. be able to.

バリア層13は、樹脂層12の表面に積層された窒化ケイ素(SiN)膜であり、その屈折率は2.0である。バリア層13は、樹脂層12中の成分が溶出することを防止する。また、このマイクロレンズ基板10を液晶パネルに用いた場合には、液晶パネルの液晶層中の成分が樹脂層12中に移行することを防止する。
なお、バリア層13の屈折率は1.7以上2.5以下であることが好ましい。バリア層13の屈折率が上記範囲内であることにより、優れた光学特性を発揮することができる。
バリア層13として使用される材料はSiNに限られず、屈折率が上記範囲内であれば、他の無機化合物材料を用いることができる。例えば、AlN、TiN、BN等の窒化物系無機化合物は、バリア性に優れ、樹脂との密着性が高く、ブラックマトリクス20を構成する金属膜との密着性も高いため、バリア層13として好適である。
The barrier layer 13 is a silicon nitride (SiN) film laminated on the surface of the resin layer 12 and has a refractive index of 2.0. The barrier layer 13 prevents the components in the resin layer 12 from eluting. Further, when the microlens substrate 10 is used for a liquid crystal panel, the components in the liquid crystal layer of the liquid crystal panel are prevented from moving into the resin layer 12.
The refractive index of the barrier layer 13 is preferably 1.7 or more and 2.5 or less. When the refractive index of the barrier layer 13 is within the above range, excellent optical characteristics can be exhibited.
The material used for the barrier layer 13 is not limited to SiN, and other inorganic compound materials can be used as long as the refractive index is within the above range. For example, nitride-based inorganic compounds such as AlN, TiN, and BN are suitable as the barrier layer 13 because they have excellent barrier properties, high adhesion to the resin, and high adhesion to the metal film constituting the black matrix 20. It is.

ブラックマトリクス20は、遮光機能を有する層であり、上述のマイクロレンズ111の位置に対応するように設けられる。具体的には、マイクロレンズ111の光軸が開口部21を通るようにブラックマトリクス20が配置される。すなわち、液晶パネル用対向基板100では、ブラックマトリクス20に対向する面から入射した入射光は、マイクロレンズ111で集光され、開口部21を通過する。   The black matrix 20 is a layer having a light shielding function, and is provided so as to correspond to the position of the microlens 111 described above. Specifically, the black matrix 20 is arranged so that the optical axis of the micro lens 111 passes through the opening 21. That is, in the counter substrate 100 for the liquid crystal panel, incident light incident from the surface facing the black matrix 20 is collected by the microlens 111 and passes through the opening 21.

このようなブラックマトリクス20は、例えば、Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等の金属膜、カーボンやチタン等を分散した樹脂層などで構成される。これらの材料で構成されたブラックマトリクス20は、マイクロレンズ基板10との密着性に優れる。なお、ブラックマトリクス20は、これらの材料の中でも特に、Cr膜またはAl合金膜で構成されていることが好ましい。ブラックマトリクス20としてCr膜を使用すると、遮光性を向上させることができる。
また、ブラックマトリクス20の厚みは、0.1μm以上1.0μm以下であることが好ましく、0.1μm以上0.5μm以下であることがより好ましい。ブラックマトリクス20の厚みが上記範囲内であることにより、液晶パネル用対向基板100の平坦性を十分に高いものとすることができるとともに、遮光性に優れる。
Such a black matrix 20 is composed of, for example, a metal film such as Cr, Al, Al alloy, Ni, Zn, or Ti, a resin layer in which carbon, titanium, or the like is dispersed. The black matrix 20 composed of these materials is excellent in adhesion with the microlens substrate 10. The black matrix 20 is preferably composed of a Cr film or an Al alloy film among these materials. When a Cr film is used as the black matrix 20, the light shielding property can be improved.
The thickness of the black matrix 20 is preferably 0.1 μm or more and 1.0 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less. When the thickness of the black matrix 20 is within the above range, the flatness of the counter substrate 100 for a liquid crystal panel can be made sufficiently high, and the light shielding property is excellent.

透明導電膜30は、透明性を有する電極であり、ブラックマトリクス20を覆うように積層される。透明導電膜30としては、酸化インジウムスズ(ITO)が用いられ、その屈折率は2.0である。なお、透明導電膜30に用いられる材料はITOに限られず、例えば、酸化インジウム(IO)、酸化スズ(SnO)等を用いてもよい。
また、透明導電膜30の厚みは、特に限定されないが、0.1μm以上1μm以下であることが好ましく、0.1μm以上0.5μm以下であることがより好ましい。透明導電膜30の厚みを上記範囲内とすることにより、電極として好適に機能する。
The transparent conductive film 30 is a transparent electrode and is laminated so as to cover the black matrix 20. As the transparent conductive film 30, indium tin oxide (ITO) is used, and its refractive index is 2.0. The material used for the transparent conductive film 30 is not limited to ITO, and for example, indium oxide (IO), tin oxide (SnO 2 ), or the like may be used.
Moreover, the thickness of the transparent conductive film 30 is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 1 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less. By setting the thickness of the transparent conductive film 30 within the above range, it functions suitably as an electrode.

〔マイクロレンズ基板の製造方法〕
次に、マイクロレンズ基板10の製造方法を説明する。
[1.レンズ形成用基板11の製造]
まず、本発明のマイクロレンズ基板10を構成するレンズ形成用基板11の製造方法の一例を説明する。
厚さが均一である平板状の石英ガラスからなるガラス基板を用意し、このガラス基板の表面にマスク形成用膜を形成する。マスク形成用膜は、後述の初期孔を形成することができるとともに、エッチングに対する耐性を有するものが好ましく、例えば、Cr、Au、Ni、Ti、Pt等の金属やこれらから選択される2種以上を含む合金、前記金属の酸化物(金属酸化物)、シリコン、樹脂等が挙げられる。また、マスク形成用膜を、Cr/Auや酸化Cr/Crのように異なる材料からなる複数の層の積層構造としてもよい。
マスク形成用膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、蒸着法やスパッタリング法、CVD法等により、好適に形成することができる。
[Microlens substrate manufacturing method]
Next, a method for manufacturing the microlens substrate 10 will be described.
[1. Production of lens forming substrate 11]
First, an example of a manufacturing method of the lens forming substrate 11 constituting the microlens substrate 10 of the present invention will be described.
A glass substrate made of flat quartz glass having a uniform thickness is prepared, and a mask forming film is formed on the surface of the glass substrate. The mask forming film can form an initial hole described later and preferably has resistance to etching. For example, a metal such as Cr, Au, Ni, Ti, Pt, or two or more selected from these metals Alloys containing the above, oxides of the metals (metal oxides), silicon, resins, and the like. Further, the mask forming film may have a laminated structure of a plurality of layers made of different materials such as Cr / Au or Cr / Cr oxide.
The method for forming the mask forming film is not particularly limited, but can be suitably formed by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, or the like.

次に、レーザー光の照射により、マスク形成用膜にエッチングするための初期孔を形成する。これにより、所定の開口パターンを有するマスクが得られる。レーザー光の照射により初期孔を形成すると、形成される初期孔の大きさや、隣接する初期孔同士の間隔等を容易かつ精確に制御することができる。これにより、マスクの全面に亘って偏りなく初期孔が形成される。   Next, an initial hole for etching is formed in the mask formation film by laser light irradiation. Thereby, a mask having a predetermined opening pattern is obtained. When the initial holes are formed by laser light irradiation, the size of the formed initial holes, the interval between adjacent initial holes, and the like can be controlled easily and accurately. Thereby, initial holes are formed without deviation over the entire surface of the mask.

次に、このマスクを用いてガラス基板にエッチングを施し、ガラス基板上に多数の凹部を形成する。なお、この凹部がマイクロレンズ111となる。エッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられる。
そして、マスクを除去するために、例えば、エッチングを行う。
以上により、複数のマイクロレンズ111を有するレンズ形成用基板11が得られる。
Next, the glass substrate is etched using this mask to form a large number of recesses on the glass substrate. This concave portion becomes the microlens 111. The etching method is not particularly limited, and examples thereof include wet etching and dry etching.
Then, for example, etching is performed to remove the mask.
In this way, the lens forming substrate 11 having a plurality of microlenses 111 is obtained.

[2.マイクロレンズ基板10の製造]
[2−1.樹脂層12の形成工程]
上述の方法で製造されたレンズ形成用基板11に樹脂層12を積層する。
図4(A)に示すように、レンズ形成用基板11のマイクロレンズ111が形成された側の面に、流動性を有する、樹脂層12形成用の組成物122を付与する。組成物122の室温(20℃)での粘度は、特に限定されないが、10mPa・s以上10000mPa・s以下であることが好ましい。組成物122の粘度が前記範囲内の値であると、厚みの比較的大きい樹脂層12であっても容易かつ確実に形成することができ、光学特性、信頼性に優れたマイクロレンズ基板10を容易かつ確実に製造することができる。また、レンズ形成用基板11と樹脂層12との間に、気泡等が侵入することを効果的に防止することができ、レンズ形成用基板11と樹脂層12との密着性を特に優れたものとすることができる。さらに、樹脂層12の表面に微細な凹凸形状を容易かつ確実に形成することができる。
[2. Production of microlens substrate 10]
[2-1. Step of forming resin layer 12]
The resin layer 12 is laminated on the lens forming substrate 11 manufactured by the method described above.
As shown in FIG. 4A, a composition 122 for forming the resin layer 12 having fluidity is applied to the surface of the lens forming substrate 11 on which the microlenses 111 are formed. The viscosity of the composition 122 at room temperature (20 ° C.) is not particularly limited, but is preferably 10 mPa · s or more and 10,000 mPa · s or less. When the viscosity of the composition 122 is within the above range, the resin layer 12 having a relatively large thickness can be easily and reliably formed, and the microlens substrate 10 having excellent optical characteristics and reliability can be obtained. It can be manufactured easily and reliably. Further, it is possible to effectively prevent bubbles and the like from entering between the lens forming substrate 11 and the resin layer 12, and the adhesion between the lens forming substrate 11 and the resin layer 12 is particularly excellent. It can be. Furthermore, a fine uneven shape can be easily and reliably formed on the surface of the resin layer 12.

次に、レンズ形成用基板11上の組成物122に対して脱気処理を施す(脱気工程)。これにより、後述する押圧工程において、レンズ形成用基板11の表面と組成物122との間に、雰囲気(空気)が残存するのを効果的に防止することができる。また、樹脂層12中に気泡等が残存するのをより確実に防止することができる。
脱気処理の方法は、特に限定されないが、例えば、組成物122が付与されたレンズ形成用基板11を減圧雰囲気下に置く方法等が挙げられる。このような方法を採用する場合、組成物122が付与されたレンズ形成用基板11の置かれる雰囲気の圧力は、50Pa以下であることが好ましく、5Pa以下であることがより好ましい。
Next, a degassing process is performed on the composition 122 on the lens forming substrate 11 (a degassing step). Thereby, it is possible to effectively prevent the atmosphere (air) from remaining between the surface of the lens forming substrate 11 and the composition 122 in the pressing step described later. Further, it is possible to more reliably prevent bubbles and the like from remaining in the resin layer 12.
The method of the deaeration treatment is not particularly limited, and examples thereof include a method of placing the lens forming substrate 11 provided with the composition 122 in a reduced pressure atmosphere. When such a method is employed, the pressure of the atmosphere in which the lens forming substrate 11 provided with the composition 122 is placed is preferably 50 Pa or less, and more preferably 5 Pa or less.

次に、図4(B)に示すように、レンズ形成用基板11上の組成物122を押圧部材80で押圧する(押圧工程)。
押圧部材80は、石英からなり、組成物122を押圧する側の面に微小な凹凸形状が形成されたものである。本実施形態では、上述の凸部121を形成するために、凸部121と同様の円錐形状の凹部が押圧部材80の表面に多数形成された部材である。
Next, as shown in FIG. 4B, the composition 122 on the lens forming substrate 11 is pressed with a pressing member 80 (pressing step).
The pressing member 80 is made of quartz, and has a minute uneven shape formed on the surface on the side pressing the composition 122. In this embodiment, in order to form the above-mentioned convex part 121, it is a member in which many conical concave parts similar to the convex part 121 are formed on the surface of the pressing member 80.

押圧部材80である石英に凹凸形状を形成する方法は特に限定されない。例えば、石英基盤の表面に電子線ビームに反応するレジストを塗布し、このレジストに対して電子線ビームにて凹凸パターンを描画してドライエッチングを行う方法、石英基盤の表面にCrなどの金属膜を形成し、この金属膜の上にレジストを塗布して電子線ビームで凹凸パターンを描画して金属膜をエッチングし、この金属膜を用いて石英をエッチングする方法、レーザーや集束イオンビーム(FIB、Focused Ion Beam)により直接加工する方法、ショットブラストにより直接加工する方法、石英基盤の表面に触媒機能のある微細な核を形成し、この核の上に化学蒸着やエピタキシーや電鋳法により針状の形状を形成し、この針状の形状をマスクとしてエッチングする方法、石英基盤にレジストを塗布し、このレジストを二光速干渉露光法により凹凸パターンを形成してドライエッチングを行う方法が挙げられる。   There is no particular limitation on the method for forming the concave-convex shape in quartz as the pressing member 80. For example, a method of applying a resist that reacts to an electron beam on the surface of a quartz substrate, drawing a concavo-convex pattern on the resist with the electron beam, and performing dry etching, a metal film such as Cr on the surface of the quartz substrate A method of etching a metal film by applying a resist on the metal film, drawing a concavo-convex pattern with an electron beam and etching the metal film using this metal film, laser or focused ion beam (FIB) , Directly processed by Focused Ion Beam), directly processed by shot blasting, fine nuclei with catalytic function are formed on the surface of the quartz substrate, and needles are formed on the nuclei by chemical vapor deposition, epitaxy or electroforming. A method of etching using a needle-like shape as a mask, applying a resist to a quartz substrate, and applying this resist An uneven pattern is formed by the speed of light interference exposure method and a method of performing dry etching.

また、押圧部材80として樹脂を用いてもよい。樹脂に凹凸形状を形成する方法としては、例えば、ニッケル−リン(Ni−P)、真鍮、または銅などに対して単結晶ダイヤを用いた機械加工により凹凸パターンを形成し、この凹凸パターンが形成された面に紫外線透過可能な樹脂を塗布して凹凸パターンを転写する。また、紫外線透過可能な樹脂に対して、上述の石英に凹凸形状を形成する方法を適用することにより、凹凸パターンが形成された樹脂性の押圧部材を得ることができる。   Further, a resin may be used as the pressing member 80. As a method for forming a concavo-convex shape on a resin, for example, a concavo-convex pattern is formed by machining using nickel-phosphorus (Ni-P), brass, copper, or the like using a single crystal diamond. A resin capable of transmitting ultraviolet light is applied to the coated surface to transfer the uneven pattern. In addition, by applying the above-described method of forming a concavo-convex shape in quartz to a resin that can transmit ultraviolet rays, a resinous pressing member having a concavo-convex pattern can be obtained.

また、押圧部材80の凹凸形状が形成された面には離型処理が施されたものであってもよい。これにより、後述する工程において、押圧部材80を効率良く樹脂層12の表面から取り除くことができる。離型処理としては、例えば、メタキシレンヘキサフォロライドを主成分としたフッ素系化合物溶液を用いた被膜の形成、アルキルポリシロキサン等のシリコーン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等の離型性を有する物質で構成される被膜の形成、ヘキサメチルジシラザン([(CHSi]NH)等のシリル化剤による表面処理、フッ素系ガスによる表面処理等が挙げられる。 Further, the surface of the pressing member 80 on which the concavo-convex shape is formed may be subjected to a mold release process. Thereby, the pressing member 80 can be efficiently removed from the surface of the resin layer 12 in a process described later. The mold release treatment includes, for example, the formation of a film using a fluorine-based compound solution containing metaxylene hexaforolide as a main component, the release of a silicone-based resin such as alkylpolysiloxane, and a fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene. Examples thereof include formation of a film composed of a material having type properties, surface treatment with a silylating agent such as hexamethyldisilazane ([(CH 3 ) 3 Si] 2 NH), and surface treatment with a fluorine-based gas.

また、本実施形態では、レンズ形成用基板11と、押圧部材80との間に、スペーサー123を配した状態で、組成物122を押圧する。これにより、形成される樹脂層12の厚さをより確実に制御することができ、最終的に得られるマイクロレンズ基板10を用いた際における、色ムラ等の不都合の発生をより効果的に防止することができる。   In the present embodiment, the composition 122 is pressed in a state where the spacer 123 is disposed between the lens forming substrate 11 and the pressing member 80. Thereby, the thickness of the resin layer 12 to be formed can be controlled more reliably, and the occurrence of inconveniences such as color unevenness when using the finally obtained microlens substrate 10 can be prevented more effectively. can do.

スペーサー123は、例えば、レンズ形成用基板11上のマイクロレンズ111が設けられた有効領域以外の領域(非有効領域)に配置することができる。スペーサー123をレンズ形成用基板11の非有効領域に配置することにより、例えば、レンズ形成用基板11が1枚の液晶パネル用のマイクロレンズ基板10に対応する領域を複数個有するものである場合(レンズ形成用基板11上に、1枚の液晶パネル用のマイクロレンズ基板10に対応するマイクロレンズ111の集合パターンが、複数個配置されたものである場合)において、非有効領域である平坦部に多くのスペーサー123を配置することが可能となり、結果として、レンズ形成用基板11、押圧部材80のたわみ等による影響を効果的に排除し、得られるマイクロレンズ基板10の厚さをより確実に制御することができる。   The spacer 123 can be disposed, for example, in a region (ineffective region) other than the effective region where the microlens 111 is provided on the lens forming substrate 11. By disposing the spacer 123 in the ineffective area of the lens forming substrate 11, for example, when the lens forming substrate 11 has a plurality of regions corresponding to one microlens substrate 10 for a liquid crystal panel ( In the case where a plurality of aggregate patterns of microlenses 111 corresponding to one microlens substrate 10 for a liquid crystal panel are arranged on the lens forming substrate 11), a flat portion which is an ineffective region is formed. Many spacers 123 can be arranged. As a result, the influence of the deflection of the lens forming substrate 11 and the pressing member 80 is effectively eliminated, and the thickness of the obtained microlens substrate 10 is more reliably controlled. can do.

また、以下のようなスペーサー123を用いても良い。
スペーサー123は、組成物122の固化物(硬化物)と同程度の屈折率を有する材料で構成されている。具体的には、スペーサー123の構成材料の絶対屈折率と固化後の組成物122の絶対屈折率との差の絶対値が、0.20以下であるのが好ましく、0.10以下であるのがより好ましく、0.02以下であるのがさらに好ましく、スペーサー123が、組成物122の固化物(硬化物)と同一の材料で構成されたものであるのが最も好ましい。
これによれば、レンズ形成用基板11のマイクロレンズ111が形成された部位にスペーサー123が配された場合であっても、スペーサー123が得られるマイクロレンズ基板10の光学特性に悪影響を及ぼすのを効果的に防止することができる。これにより、レンズ形成用基板11の主面(マイクロレンズ111が形成された面側)の有効領域のほぼ全体にわたって、比較的多くのスペーサー123を配することが可能となり、結果として、レンズ形成用基板11、押圧部材80のたわみ等による影響を効果的に排除し、得られるマイクロレンズ基板10の厚さをより確実に制御することができる。
Further, the following spacer 123 may be used.
The spacer 123 is made of a material having a refractive index comparable to that of the solidified product (cured product) of the composition 122. Specifically, the absolute value of the difference between the absolute refractive index of the constituent material of the spacer 123 and the absolute refractive index of the composition 122 after solidification is preferably 0.20 or less, and is 0.10 or less. Is more preferably 0.02 or less, and the spacer 123 is most preferably composed of the same material as the solidified product (cured product) of the composition 122.
According to this, even when the spacer 123 is disposed in the part of the lens forming substrate 11 where the microlens 111 is formed, the optical characteristics of the microlens substrate 10 from which the spacer 123 is obtained are adversely affected. It can be effectively prevented. As a result, a relatively large number of spacers 123 can be disposed over almost the entire effective area of the main surface of the lens forming substrate 11 (the surface side on which the microlenses 111 are formed). The influence of the deflection of the substrate 11 and the pressing member 80 can be effectively eliminated, and the thickness of the obtained microlens substrate 10 can be controlled more reliably.

また、スペーサー123が、組成物122の固化物(硬化物)と同一の材料で構成されたものであると、組成物122の固化物(硬化物)とスペーサー123との密着性を特に優れたものとすることができ、マイクロレンズ基板10の信頼性、耐久性を特に優れたものとすることができる。スペーサー123が、組成物122の固化物(硬化物)と同一の材料で構成されたものであると、スペーサー123の硬度が特に高いものとなるので、形成される樹脂層12の厚さをより確実に制御することができる。   Further, when the spacer 123 is composed of the same material as the solidified product (cured product) of the composition 122, the adhesion between the solidified product (cured product) of the composition 122 and the spacer 123 is particularly excellent. The reliability and durability of the microlens substrate 10 can be made particularly excellent. If the spacer 123 is made of the same material as the solidified product (cured product) of the composition 122, the spacer 123 has a particularly high hardness, so that the thickness of the formed resin layer 12 can be further increased. It can be reliably controlled.

スペーサー123の形状は、特に限定されないが、略球状、略円柱状であることが好ましい。スペーサー123がこのような形状のものである場合、その直径は、20μm以上100μm以下であるのが好ましく、20μm以上50μm以下であることがより好ましい。
なお、上記のようにスペーサー123を用いる場合、組成物122を固化する際に、レンズ形成用基板11と押圧部材80との間にスペーサー123が配されていればよく、スペーサー123を供給するタイミングは特に限定されない。例えば、レンズ形成用基板11上にスペーサー123を配した状態で組成物122を付与してもよいし、組成物122の供給後にスペーサー123を付与してもよい。
The shape of the spacer 123 is not particularly limited, but is preferably substantially spherical or substantially cylindrical. When the spacer 123 has such a shape, the diameter is preferably 20 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 50 μm or less.
In the case where the spacer 123 is used as described above, the spacer 123 may be disposed between the lens forming substrate 11 and the pressing member 80 when the composition 122 is solidified. Is not particularly limited. For example, the composition 122 may be applied in a state where the spacer 123 is disposed on the lens forming substrate 11, or the spacer 123 may be applied after the composition 122 is supplied.

また、本工程は、上述したような脱気処理を施しながら行ってもよい。言い換えると、押圧工程と脱気工程とは、同一工程として行ってもよい。これにより、レンズ形成用基板11の表面と組成物122との間に、雰囲気(空気)が残存するのをより効果的に防止することができる。   Moreover, you may perform this process, performing the deaeration process as mentioned above. In other words, the pressing step and the deaeration step may be performed as the same step. Thereby, it is possible to more effectively prevent the atmosphere (air) from remaining between the surface of the lens forming substrate 11 and the composition 122.

次に、組成物122を固化(硬化)させ、樹脂層12を形成する。
組成物122の固化(硬化)は、樹脂層12に使用される樹脂の種類に応じて、紫外線照射、光照射、加熱および冷却などにより行うことができる。
その後、図4(C)に示すように、押圧部材を取り除くことにより、樹脂層12が形成される。なお、樹脂層12の表面には、図2に示す凸部121が多数形成されている。
Next, the composition 122 is solidified (cured) to form the resin layer 12.
Solidification (curing) of the composition 122 can be performed by ultraviolet irradiation, light irradiation, heating, cooling, or the like, depending on the type of resin used for the resin layer 12.
Thereafter, as shown in FIG. 4C, the resin layer 12 is formed by removing the pressing member. A large number of convex portions 121 shown in FIG. 2 are formed on the surface of the resin layer 12.

[2−2.バリア層形成工程]
次に、樹脂層12の表面にバリア層13を形成する。
図5(A)に示すように、樹脂層12のレンズ形成用基板11に接する面とは反対側の面に、窒化ケイ素(SiN)膜からなるバリア層13を形成する。SiN膜は、例えば、スパッタリング法、CVD法、蒸着法等の気相成膜法、溶剤に溶かしたSiNを樹脂層12に塗布して焼成する方法により形成することができる。この中でも、気相成膜法によれば、緻密かつ密着性の高いバリア層13を形成することができる。特に、スパッタリング法によれば、バリア層13の厚みムラ、ばらつきを非常に小さくでき、また、密着力を非常に高くすることができる。さらに、組成調整、応力調整を容易に行うことができる。
気相成膜法では、窒素ガスの雰囲気中で行うことにより、Siが十分にNと化合できるため、形成されたバリア層13は経時的に劣化しにくくなる。この場合のN分圧は、1%以上50%以下であることが好ましく、5%以上30%以下であることがより好ましい。なお、このときの全圧は1×10−3Torr以上10×10−3Torr以下であることが好ましい。
以上より、レンズ形成用基板11と樹脂層12とバリア層13とで構成されるマイクロレンズ基板10が得られる。なお、樹脂層12に形成された複数の凸部121は、ナノレベルの非常に小さな形状であるので、凸部121の上に積層されたバリア層13表面には実質的に影響がなく、略平坦状に形成される。
[2-2. Barrier layer forming step]
Next, the barrier layer 13 is formed on the surface of the resin layer 12.
As shown in FIG. 5A, a barrier layer 13 made of a silicon nitride (SiN) film is formed on the surface of the resin layer 12 opposite to the surface in contact with the lens forming substrate 11. The SiN film can be formed by, for example, a vapor phase film forming method such as a sputtering method, a CVD method, or a vapor deposition method, or a method in which SiN dissolved in a solvent is applied to the resin layer 12 and baked. Among these, according to the vapor phase film forming method, the barrier layer 13 having high density and high adhesion can be formed. In particular, according to the sputtering method, the thickness unevenness and variation of the barrier layer 13 can be made extremely small, and the adhesion can be made very high. Furthermore, composition adjustment and stress adjustment can be easily performed.
In the vapor deposition method, Si is sufficiently combined with N by performing in a nitrogen gas atmosphere, and thus the formed barrier layer 13 is unlikely to deteriorate with time. In this case, the N 2 partial pressure is preferably 1% or more and 50% or less, and more preferably 5% or more and 30% or less. In addition, it is preferable that the total pressure at this time is 1 × 10 −3 Torr or more and 10 × 10 −3 Torr or less.
As described above, the microlens substrate 10 including the lens forming substrate 11, the resin layer 12, and the barrier layer 13 is obtained. The plurality of convex portions 121 formed on the resin layer 12 have a very small shape at the nano level, and thus the surface of the barrier layer 13 laminated on the convex portion 121 is not substantially affected and is substantially It is formed in a flat shape.

〔液晶パネル用対向基板の製造方法〕
次に、マイクロレンズ基板10を用いた液晶パネル用対向基板100の製造方法について説明する。
[ブラックマトリクス形成工程]
図5(B)に示すように、マイクロレンズ基板10のバリア層13上に、開口部21を有するブラックマトリクス20を形成する。このとき、ブラックマトリクス20は、マイクロレンズ111の位置に対応するように配置される。具体的には、マイクロレンズ111の中心を通る光軸が開口部21を通るような開口パターンを形成する。
[Method of manufacturing counter substrate for liquid crystal panel]
Next, a manufacturing method of the counter substrate 100 for the liquid crystal panel using the microlens substrate 10 will be described.
[Black matrix formation process]
As shown in FIG. 5B, a black matrix 20 having openings 21 is formed on the barrier layer 13 of the microlens substrate 10. At this time, the black matrix 20 is arranged so as to correspond to the position of the microlens 111. Specifically, an opening pattern is formed such that the optical axis passing through the center of the microlens 111 passes through the opening 21.

具体的には、まず、バリア層13上にスパッタリング等の気相成膜法によりブラックマトリクス20となる薄膜を成膜する。次に、かかるブラックマトリクス20となる薄膜上にレジスト膜を形成する。次に、ブラックマトリクス20の開口部21がマイクロレンズ111に対応する位置に来るように、レジスト膜を露光して、かかるレジスト膜に開口部21のパターンを形成する。次に、ウェットエッチングを行い、薄膜のうちの開口部21となる部分のみを除去する。次に、レジスト膜を除去する。なお、ウェットエッチングを行う際の剥離液としては、例えば、ブラックマトリクス20となる薄膜がAl合金等で構成されているときは、リン酸系エッチング液を用いることができる。
なお、開口部21が形成されたブラックマトリクス20は、塩素系ガス等を用いたドライエッチングによっても好適に形成することができる。
Specifically, first, a thin film to be the black matrix 20 is formed on the barrier layer 13 by a vapor deposition method such as sputtering. Next, a resist film is formed on the thin film to be the black matrix 20. Next, the resist film is exposed so that the openings 21 of the black matrix 20 are positioned corresponding to the microlenses 111, and a pattern of the openings 21 is formed on the resist film. Next, wet etching is performed to remove only the portion of the thin film that becomes the opening 21. Next, the resist film is removed. As the stripping solution when performing wet etching, for example, when the thin film to be the black matrix 20 is made of an Al alloy or the like, a phosphoric acid-based etching solution can be used.
Note that the black matrix 20 in which the openings 21 are formed can also be preferably formed by dry etching using a chlorine-based gas or the like.

[透明導電膜形成工程]
次に、バリア層13上に、ブラックマトリクス20を覆うように共通電極である透明導電膜30を形成する(図5(C)参照)。この透明導電膜30は、例えば、スパッタリング等の気相成膜法により形成することができる。
以上より、図1に示す液晶パネル用対向基板100を得ることができる。
[Transparent conductive film forming step]
Next, a transparent conductive film 30 that is a common electrode is formed over the barrier layer 13 so as to cover the black matrix 20 (see FIG. 5C). The transparent conductive film 30 can be formed by, for example, a vapor deposition method such as sputtering.
As described above, the counter substrate 100 for a liquid crystal panel shown in FIG. 1 can be obtained.

〔液晶パネル〕
次に、マイクロレンズ基板10および液晶パネル用対向基板100を用いた液晶パネル(液晶光シャッター)について、図6を参照しながら説明する。
図6に示すように、本発明の液晶パネル(TFT液晶パネル)200は、TFT基板(液晶駆動基板)40と、TFT基板40に接合された液晶パネル用対向基板100と、TFT基板40と液晶パネル用対向基板100との空隙に封入された液晶よりなる液晶層50とを有している。
[LCD panel]
Next, a liquid crystal panel (liquid crystal light shutter) using the microlens substrate 10 and the liquid crystal panel counter substrate 100 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, a liquid crystal panel (TFT liquid crystal panel) 200 according to the present invention includes a TFT substrate (liquid crystal drive substrate) 40, a counter substrate 100 for liquid crystal panel bonded to the TFT substrate 40, a TFT substrate 40, and a liquid crystal. A liquid crystal layer 50 made of liquid crystal sealed in a gap with the counter substrate 100 for a panel.

TFT基板40は、液晶層50の液晶を駆動するための基板であり、ガラス基板4と、かかるガラス基板4上に設けられた多数の画素電極5と、かかる画素電極5の近傍に設けられ、各画素電極5に対応する多数の薄膜トランジスタ(TFT)6とを有している。
この液晶パネル200では、液晶パネル用対向基板100の透明導電膜(共通電極)30と、TFT基板40の画素電極5とが対向するように、TFT基板40と液晶パネル用対向基板100とが、一定距離離間して接合されている。
The TFT substrate 40 is a substrate for driving the liquid crystal of the liquid crystal layer 50, and is provided in the vicinity of the glass substrate 4, a large number of pixel electrodes 5 provided on the glass substrate 4, and the pixel electrodes 5. A number of thin film transistors (TFTs) 6 corresponding to the respective pixel electrodes 5 are provided.
In this liquid crystal panel 200, the TFT substrate 40 and the liquid crystal panel counter substrate 100 are arranged so that the transparent conductive film (common electrode) 30 of the liquid crystal panel counter substrate 100 and the pixel electrode 5 of the TFT substrate 40 face each other. They are joined at a certain distance.

ガラス基板4は、石英ガラスで構成されていることが好ましい。これにより、反り、たわみ等の生じにくい、安定性に優れたものとすることができる。
画素電極5は、透明導電膜(共通電極)30との間で充放電を行うことにより、液晶層50の液晶を駆動する。この画素電極5は、例えば、前述した透明導電膜30と同様の材料で構成されている。
The glass substrate 4 is preferably made of quartz glass. Thereby, it can be set as the thing which was hard to produce curvature, a deflection | deviation, etc., and was excellent in stability.
The pixel electrode 5 drives the liquid crystal of the liquid crystal layer 50 by charging and discharging with the transparent conductive film (common electrode) 30. The pixel electrode 5 is made of, for example, the same material as that of the transparent conductive film 30 described above.

薄膜トランジスタ6は、近傍の対応する画素電極5に接続されている。また、薄膜トランジスタ6は、図示しない制御回路に接続され、画素電極5へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極5の充放電が制御される。なお、TFT基板40には、例えば、その内表面側(液晶層50の対向する面側)に、配向膜が設けられていてもよい。   The thin film transistor 6 is connected to the corresponding pixel electrode 5 in the vicinity. The thin film transistor 6 is connected to a control circuit (not shown) and controls a current supplied to the pixel electrode 5. Thereby, charging / discharging of the pixel electrode 5 is controlled. For example, the TFT substrate 40 may be provided with an alignment film on the inner surface side (the surface side facing the liquid crystal layer 50).

液晶層50は液晶分子(図示せず)を含有しており、画素電極5の充放電に対応して、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
この液晶パネル200では、通常、1個のマイクロレンズ111と、かかるマイクロレンズ111の光軸Qに対応したブラックマトリクス20の1個の開口部21と、1個の画素電極5と、かかる画素電極5に接続された1個の薄膜トランジスタ6とが、1画素に対応している。
The liquid crystal layer 50 contains liquid crystal molecules (not shown), and the alignment of the liquid crystal molecules, that is, the liquid crystal changes corresponding to the charge / discharge of the pixel electrode 5.
In the liquid crystal panel 200, one micro lens 111, one opening 21 of the black matrix 20 corresponding to the optical axis Q of the micro lens 111, one pixel electrode 5, and the pixel electrode are usually provided. One thin film transistor 6 connected to 5 corresponds to one pixel.

レンズ形成用基板11側から入射した入射光Lは、レンズ形成用基板11のマイクロレンズ111を通過する際に集光されつつ、樹脂層12、バリア層13、ブラックマトリクス20の開口部21、透明導電膜30、液晶層50、画素電極5、ガラス基板4を透過する。なお、このとき、レンズ形成用基板11の入射側には通常偏光板(図示せず)が配置されているので、入射光Lが液晶層50を透過する際に、入射光Lは直線偏光となっている。その際、この入射光Lの偏光方向は、液晶層50の液晶分子の配向状態に対応して制御される。したがって、液晶パネル200を透過した入射光Lを、偏光板(図示せず)に透過させることにより、出射光の輝度を制御することができる。   Incident light L incident from the lens forming substrate 11 side is condensed while passing through the microlens 111 of the lens forming substrate 11, and the resin layer 12, the barrier layer 13, the opening 21 of the black matrix 20, and transparent. The conductive film 30, the liquid crystal layer 50, the pixel electrode 5, and the glass substrate 4 are transmitted. At this time, since a polarizing plate (not shown) is usually disposed on the incident side of the lens forming substrate 11, when the incident light L passes through the liquid crystal layer 50, the incident light L is linearly polarized light. It has become. At this time, the polarization direction of the incident light L is controlled in accordance with the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 50. Therefore, the luminance of the emitted light can be controlled by transmitting the incident light L transmitted through the liquid crystal panel 200 to a polarizing plate (not shown).

なお、偏光板は、例えば、ベース基板と、かかるベース基板に積層された偏光基材とで構成され、かかる偏光基材は、例えば、偏光素子(ヨウ素錯体、二色性染料等)を添加した樹脂よりなる。
この液晶パネル200は、例えば、公知の方法により製造されたTFT基板40と液晶パネル用対向基板100とに配向処理(例えば、配向膜の被覆処理)を施した後、シール材(図示せず)を介して両者を接合し、次いで、これにより形成された空隙部の封入孔(図示せず)より液晶を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞ぐことにより製造することができる。その後、必要に応じて、液晶パネル200の入射側や出射側に偏光板を貼り付けてもよい。
なお、上記液晶パネル200では、液晶駆動基板としてTFT基板を用いたが、液晶駆動基板にTFT基板以外の他の液晶駆動基板、例えば、TFD基板、STN基板などを用いてもよい。
The polarizing plate is composed of, for example, a base substrate and a polarizing substrate laminated on the base substrate, and the polarizing substrate is added with a polarizing element (iodine complex, dichroic dye, etc.), for example. Made of resin.
For example, the liquid crystal panel 200 is subjected to an alignment process (for example, an alignment film coating process) on the TFT substrate 40 and the liquid crystal panel counter substrate 100 manufactured by a known method, and then a sealing material (not shown). Then, the two can be joined together, and then liquid crystal can be injected into the gap from the gap hole (not shown) formed thereby, and then the hole is closed. Thereafter, a polarizing plate may be attached to the incident side or the emission side of the liquid crystal panel 200 as necessary.
In the liquid crystal panel 200, a TFT substrate is used as the liquid crystal drive substrate. However, a liquid crystal drive substrate other than the TFT substrate, such as a TFD substrate or an STN substrate, may be used as the liquid crystal drive substrate.

〔本実施形態の作用効果〕
以上のような本実施形態であれば、以下の作用効果を奏することができる。
レンズ形成用基板11のマイクロレンズ111側に形成された樹脂層12の表面には、多数の凸部121が形成された微細な凹凸形状となっている。凸部121は円錐形状であり、マイクロレンズ基板10の面方向と平行な面で切断した場合の断面積が、先端部122に向かうほど小さくなる形状となっている。屈折率は、樹脂の体積占有率に応じて変化することから、このような形状の凸部121を有することにより、樹脂層12とバリア層13との界面では、屈折率が徐々に変化している。
したがって、樹脂層12とバリア層13との界面が不明確となり、入射してきた光の反射を抑えることができる。したがって、樹脂層12の表面にこのような構造をもつマイクロレンズ基板10、液晶パネル用対向基板100および液晶パネル200は、光の透過率が高い。
[Effects of this embodiment]
If it is this embodiment as mentioned above, there can exist the following effects.
The surface of the resin layer 12 formed on the lens forming substrate 11 on the microlens 111 side has a fine concavo-convex shape in which a large number of convex portions 121 are formed. The convex portion 121 has a conical shape, and the cross-sectional area when cut along a plane parallel to the surface direction of the microlens substrate 10 becomes a shape that becomes smaller toward the tip end portion 122. Since the refractive index changes according to the volume occupancy of the resin, the refractive index gradually changes at the interface between the resin layer 12 and the barrier layer 13 by having the convex portion 121 having such a shape. Yes.
Therefore, the interface between the resin layer 12 and the barrier layer 13 becomes unclear, and reflection of incident light can be suppressed. Therefore, the microlens substrate 10, the liquid crystal panel counter substrate 100, and the liquid crystal panel 200 having such a structure on the surface of the resin layer 12 have high light transmittance.

また、多数の凸部121を形成することにより、樹脂層12とバリア層13との界面での反射を防止することができるため、樹脂層12とバリア層13とに使用される樹脂の種類は制限されない。したがって、素子の設計における自由度を向上させることができる。例えば、安価な樹脂を用いてコスト低減を図ることができる。   Moreover, since the reflection at the interface between the resin layer 12 and the barrier layer 13 can be prevented by forming a large number of convex portions 121, the type of resin used for the resin layer 12 and the barrier layer 13 is Not limited. Therefore, the degree of freedom in element design can be improved. For example, the cost can be reduced by using an inexpensive resin.

さらに、押圧部材80には、上述の凸部121の円錐形状と同様の凹部が多数形成されており、この押圧部材80で樹脂層12を押圧することにより、樹脂層12の表面に多数の凸部121を形成することができる。すなわち、押圧部材80の表面に凹凸形状が形成されていること以外は、従来と同様の押圧工程を実施することで、多数の凸部121を形成することができる。
したがって、従来と変わらない簡単な工程で、透過率の高いマイクロレンズ基板10を製造することができる。
Further, the pressing member 80 is formed with a large number of concave portions similar to the conical shape of the convex portion 121 described above. By pressing the resin layer 12 with the pressing member 80, a large number of convex portions are formed on the surface of the resin layer 12. The part 121 can be formed. In other words, a large number of convex portions 121 can be formed by performing the same pressing step as in the prior art, except that the surface of the pressing member 80 has an uneven shape.
Therefore, the microlens substrate 10 having a high transmittance can be manufactured by a simple process that is not different from the conventional one.

〔変形例〕
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、液晶パネル用対向基板100を製造する場合には、例えば、ブラックマトリクス20を形成せずに、バリア層13上に直接透明導電膜30を形成してもよい。
さらに、マイクロレンズ基板10にバリア層13が形成されていない場合は、樹脂層12の上にブラックマトリクス20および透明導電膜30を形成してもよい。この場合、透明導電膜30が本発明の隣接層として機能する。すなわち、屈折率差が大きい樹脂層12と透明導電膜30とが隣接して積層される。上記実施形態と同様に、樹脂層12の表面に複数の凸部121が形成されていることにより、樹脂層12と透明導電膜30との界面における反射を抑えることができ、光の透過率の高いマイクロレンズ基板を提供することができる。
[Modification]
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, when manufacturing the counter substrate 100 for a liquid crystal panel, for example, the transparent conductive film 30 may be formed directly on the barrier layer 13 without forming the black matrix 20.
Further, when the barrier layer 13 is not formed on the microlens substrate 10, the black matrix 20 and the transparent conductive film 30 may be formed on the resin layer 12. In this case, the transparent conductive film 30 functions as an adjacent layer of the present invention. That is, the resin layer 12 having a large refractive index difference and the transparent conductive film 30 are laminated adjacent to each other. Similar to the above-described embodiment, by forming the plurality of convex portions 121 on the surface of the resin layer 12, reflection at the interface between the resin layer 12 and the transparent conductive film 30 can be suppressed, and the light transmittance can be reduced. A high microlens substrate can be provided.

そして、樹脂層12の屈折率とバリア層13の屈折率とが同等である場合は、バリア層13と透明導電膜30との屈折率差が大きくなる。この場合は、本実施形態で樹脂層12に形成した複数の凸部と同様の凸部を、バリア層13の透明導電膜30との界面に形成すればよい。これにより、バリア層13と透明導電膜30との界面における反射を抑えることができる。   And when the refractive index of the resin layer 12 and the refractive index of the barrier layer 13 are equivalent, the refractive index difference of the barrier layer 13 and the transparent conductive film 30 becomes large. In this case, convex portions similar to the multiple convex portions formed on the resin layer 12 in this embodiment may be formed at the interface with the transparent conductive film 30 of the barrier layer 13. Thereby, reflection at the interface between the barrier layer 13 and the transparent conductive film 30 can be suppressed.

また、本発明のマイクロレンズ基板10は、液晶パネルの対向基板に用いられる以外にも、例えば、レーザーディスクなどの光ピックアップや、CCDなどの固体撮像素子等の各種光学装置にも広く利用することができる。   The microlens substrate 10 of the present invention is widely used in various optical devices such as an optical pickup such as a laser disk and a solid-state imaging device such as a CCD, in addition to being used as a counter substrate of a liquid crystal panel. Can do.

次に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの記載内容に何ら制限されるものではない。
(実施例1)
レンズ形成用基板11として合成石英ガラス(屈折率1.46)を用意し、上述の実施形態に記載した方法でマイクロレンズ基板10を形成した。そして、合成石英ガラスのマイクロレンズ基板10が形成された側の面に、樹脂層12として紫外線硬化型エポキシ樹脂(「アデカ オプトマー」、(株)アデカ製)(屈折率1.55)を塗布した。
EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not restrict | limited to these description content at all.
Example 1
Synthetic quartz glass (refractive index 1.46) was prepared as the lens forming substrate 11, and the microlens substrate 10 was formed by the method described in the above embodiment. Then, an ultraviolet curable epoxy resin (“Adeka Optomer”, manufactured by Adeka Co., Ltd.) (refractive index of 1.55) was applied as the resin layer 12 to the surface on which the microlens substrate 10 of synthetic quartz glass was formed. .

次に、紫外線硬化型エポキシ樹脂の表面に、透明石英で形成された押圧部材の凹凸形状が形成された側の面を押し当てることにより押圧した。ここで、押圧部材の一方の面に形成された凹凸形状は、砲弾型の凹部が複数形成された形状である。
次に、押圧部材80を介して樹脂層12の表面に紫外線を照射し、樹脂を硬化させた。
そして、押圧部材80を樹脂層12から脱離させた。このようにして形成された樹脂層12の表面の複数の凸部の先端部間の距離(ピッチ)は200nmであり、凸部の高さは300nmである。
次に、樹脂層12の表面に、プラズマCVD法を用いてバリア層13としての窒化ケイ素(屈折率2.0)膜を形成した。窒化ケイ素膜の厚みは2μmである。
Next, it pressed by pressing the surface by which the uneven | corrugated shape of the press member formed with transparent quartz was formed on the surface of an ultraviolet curable epoxy resin. Here, the concavo-convex shape formed on one surface of the pressing member is a shape in which a plurality of bullet-shaped concave portions are formed.
Next, the surface of the resin layer 12 was irradiated with ultraviolet rays through the pressing member 80 to cure the resin.
Then, the pressing member 80 was detached from the resin layer 12. Thus, the distance (pitch) between the front-end | tip parts of several convex parts of the surface of the resin layer 12 formed is 200 nm, and the height of a convex part is 300 nm.
Next, a silicon nitride (refractive index 2.0) film as a barrier layer 13 was formed on the surface of the resin layer 12 using a plasma CVD method. The thickness of the silicon nitride film is 2 μm.

(比較例1)
樹脂層12の表面に凹凸形状を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にしてマイクロレンズ基板を製造した。
(Comparative Example 1)
A microlens substrate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the uneven shape was not formed on the surface of the resin layer 12.

(評価)
実施例1および比較例1のマイクロレンズ基板に対して、波長が400nm、600nm、800nmの光を照射して、これらの透過率を分光光度計(「UV3600」、島津製作所製)を用いて測定した。測定結果を以下の表1に示す。
(Evaluation)
The microlens substrates of Example 1 and Comparative Example 1 were irradiated with light having wavelengths of 400 nm, 600 nm, and 800 nm, and their transmittance was measured using a spectrophotometer (“UV3600”, manufactured by Shimadzu Corporation). did. The measurement results are shown in Table 1 below.

Figure 2010181791
Figure 2010181791

表1からわかるように、全ての波長の可視光において、実施例1のマイクロレンズ基板の透過率は、樹脂層表面に凹凸形状のない比較例1のマイクロレンズ基板の透過率に比べて優れている。すなわち、樹脂層12の屈折率とバリア層13の屈折率に大きな差があったとしても、樹脂層12の表面に微細な凹凸形状を形成することにより、光の透過率を向上させることができる。   As can be seen from Table 1, in the visible light of all wavelengths, the transmittance of the microlens substrate of Example 1 is superior to the transmittance of the microlens substrate of Comparative Example 1 in which the resin layer surface has no uneven shape. Yes. That is, even if there is a large difference between the refractive index of the resin layer 12 and the refractive index of the barrier layer 13, the light transmittance can be improved by forming a fine uneven shape on the surface of the resin layer 12. .

10…マイクロレンズ基板、11…レンズ形成用基板、111…マイクロレンズ、12…樹脂層、13…バリア層、20…ブラックマトリクス、30…透明導電膜、100…液晶パネル用対向基板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Microlens board | substrate, 11 ... Lens formation board | substrate, 111 ... Microlens, 12 ... Resin layer, 13 ... Barrier layer, 20 ... Black matrix, 30 ... Transparent electrically conductive film, 100 ... Opposite board | substrate for liquid crystal panels.

Claims (5)

複数個のマイクロレンズを有するレンズ形成用基板と、
前記レンズ形成用基板に積層された反射防止形成層と、
前記反射防止形成層に隣接して積層され、前記反射防止形成層との屈折率差が大きい隣接層と、を備え、
前記反射防止形成層は反射防止機能を有する
ことを特徴とするマイクロレンズ基板。
A lens forming substrate having a plurality of microlenses;
An antireflection forming layer laminated on the lens forming substrate;
A layer adjacent to the antireflection forming layer and having a large refractive index difference from the antireflection forming layer, and
The antireflection forming layer has an antireflection function. A microlens substrate, wherein:
請求項1に記載のマイクロレンズ基板において、
前記反射防止形成層は、前記隣接層と接する側の面に、該マイクロレンズ基板の面方向に平行な面で切断した場合の断面積が徐々に変化するように形成された複数の微細な凸部を有する
ことを特徴とするマイクロレンズ基板。
The microlens substrate according to claim 1,
The antireflection forming layer has a plurality of fine protrusions formed on a surface in contact with the adjacent layer so that a cross-sectional area when the surface is cut in a plane parallel to the surface direction of the microlens substrate is gradually changed. A microlens substrate having a portion.
請求項1または請求項2に記載のマイクロレンズ基板において、
前記反射防止形成層の屈折率は、1.3以上1.7以下であり、
前記隣接層の屈折率は、1.7以上2.5以下である
ことを特徴とするマイクロレンズ基板。
The microlens substrate according to claim 1 or 2,
The refractive index of the antireflection forming layer is 1.3 or more and 1.7 or less,
The refractive index of the adjacent layer is 1.7 or more and 2.5 or less.
複数個のマイクロレンズを有するレンズ形成用基板に樹脂を塗布する塗布工程と、
表面に凹凸形状を有する押圧部材を前記樹脂の表面に押し当てることにより複数の凸部を有する反射防止形成層を形成する押圧工程と、
前記反射防止形成層を形成後、前記反射防止形成層に隣接層を積層する隣接層積層工程と、を備えた
ことを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
An application step of applying a resin to a lens forming substrate having a plurality of microlenses;
A pressing step of forming an antireflection forming layer having a plurality of convex portions by pressing a pressing member having an uneven shape on the surface against the surface of the resin;
An adjacent layer stacking step of stacking an adjacent layer on the antireflection formation layer after forming the antireflection formation layer.
対向基板用のマイクロレンズ基板を備えた液晶パネルであって、
複数個のマイクロレンズを有するレンズ形成用基板と、
前記レンズ形成用基板に積層され、反射防止機能を有する反射防止形成層と、
前記反射防止形成層に隣接して積層され、前記反射防止形成層との屈折率差が大きい隣接層と、を備えた
ことを特徴とする液晶パネル。
A liquid crystal panel provided with a microlens substrate for a counter substrate,
A lens forming substrate having a plurality of microlenses;
An antireflection forming layer laminated on the lens forming substrate and having an antireflection function;
A liquid crystal panel comprising: an adjacent layer that is laminated adjacent to the antireflection forming layer and has a large refractive index difference from the antireflection forming layer.
JP2009027387A 2009-02-09 2009-02-09 Microlens substrate, method for producing the same and liquid crystal panel Pending JP2010181791A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009027387A JP2010181791A (en) 2009-02-09 2009-02-09 Microlens substrate, method for producing the same and liquid crystal panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009027387A JP2010181791A (en) 2009-02-09 2009-02-09 Microlens substrate, method for producing the same and liquid crystal panel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010181791A true JP2010181791A (en) 2010-08-19

Family

ID=42763385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009027387A Pending JP2010181791A (en) 2009-02-09 2009-02-09 Microlens substrate, method for producing the same and liquid crystal panel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010181791A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015184629A (en) * 2014-03-26 2015-10-22 セイコーエプソン株式会社 Liquid crystal device and electronic device
US9857622B2 (en) 2014-07-04 2018-01-02 Seiko Epson Corporation Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic apparatus
CN116299796A (en) * 2023-02-20 2023-06-23 舜宇奥来半导体光电(上海)有限公司 super lens

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0968679A (en) * 1995-08-31 1997-03-11 Washi Kosan Kk Eyeglass lens
JP2001141910A (en) * 1999-11-17 2001-05-25 Seiko Epson Corp Microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection display device
JP2002333508A (en) * 2001-05-10 2002-11-22 Dainippon Printing Co Ltd Manufacturing method of anti-reflective material
JP2007065512A (en) * 2005-09-01 2007-03-15 Seiko Epson Corp Microlens substrate, liquid crystal panel, and projection display device
JP2007264066A (en) * 2006-03-27 2007-10-11 Fujifilm Corp OPTICAL ELEMENT, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, LIQUID CRYSTAL PROJECTOR, AND METHOD FOR FORMING ANTI-REFLECTION LAYER
JP2008279597A (en) * 2006-05-10 2008-11-20 Oji Paper Co Ltd Convex / concave pattern forming sheet and manufacturing method thereof, antireflection body, retardation plate, process sheet original plate, and manufacturing method of optical element

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0968679A (en) * 1995-08-31 1997-03-11 Washi Kosan Kk Eyeglass lens
JP2001141910A (en) * 1999-11-17 2001-05-25 Seiko Epson Corp Microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection display device
JP2002333508A (en) * 2001-05-10 2002-11-22 Dainippon Printing Co Ltd Manufacturing method of anti-reflective material
JP2007065512A (en) * 2005-09-01 2007-03-15 Seiko Epson Corp Microlens substrate, liquid crystal panel, and projection display device
JP2007264066A (en) * 2006-03-27 2007-10-11 Fujifilm Corp OPTICAL ELEMENT, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, LIQUID CRYSTAL PROJECTOR, AND METHOD FOR FORMING ANTI-REFLECTION LAYER
JP2008279597A (en) * 2006-05-10 2008-11-20 Oji Paper Co Ltd Convex / concave pattern forming sheet and manufacturing method thereof, antireflection body, retardation plate, process sheet original plate, and manufacturing method of optical element

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015184629A (en) * 2014-03-26 2015-10-22 セイコーエプソン株式会社 Liquid crystal device and electronic device
US9857622B2 (en) 2014-07-04 2018-01-02 Seiko Epson Corporation Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic apparatus
CN116299796A (en) * 2023-02-20 2023-06-23 舜宇奥来半导体光电(上海)有限公司 super lens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110221950A1 (en) Camera device, wafer scale package
US10052798B2 (en) Light-transmitting imprinting mold and method for manufacturing large-area mold
US20110211105A1 (en) Lens array
JP5698328B2 (en) LCD lens
US20110204531A1 (en) Method of Manufacturing Wafer Lens
US6304384B1 (en) Optical substrate, a manufacturing method therefor, and a display device using the same
TW201624017A (en) Optical object, optical-film laminate, and process for producing optical object
TW200809369A (en) Beam direction control element and method of manufacturing same
JP2000035504A (en) Microlens array substrate, method of manufacturing the same, and display device
US20110211102A1 (en) Lens array
JP2010204626A (en) Wire grid polarizer and manufacturing method therefor
JP2006071981A (en) Micro lens array, optical member, and manufacturing method of micro lens array
JP2011197479A (en) Lens, lens array, and manufacturing method thereof
JP5428725B2 (en) Color filter, color filter manufacturing method, and liquid crystal display device including the same
JPWO2010126110A1 (en) Wire grid polarizer and method of manufacturing the same
US20240085589A1 (en) Optical elements including a metastructure having cone-shaped or truncated cone-shaped meta-atoms and its manufacturing method
JP2007094368A (en) Microlens substrate, microlens substrate manufacturing method, liquid crystal panel, and projection display device
JP2010181791A (en) Microlens substrate, method for producing the same and liquid crystal panel
JPH11211902A (en) Flat microlens array
WO2011010510A1 (en) Image-capturing lens
JP4293802B2 (en) Manufacturing method of substrate with microlens, manufacturing method of counter substrate of liquid crystal display panel, and manufacturing method of liquid crystal panel
JP2011090141A (en) Wire grid type polarizer and method for manufacturing the same
JP2010266551A (en) LCD lens
JP2015227999A (en) Microlens array substrate and method for manufacturing the same
JP4345729B2 (en) Microlens substrate, liquid crystal panel, and projection display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130129

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130521

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130718

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131112