微透镜阵列基板及其制造方法、电光学及投影型显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微透镜阵列基板、具有微透镜阵列基板的电光学装置以及投影型显示装置。
【背景技术】
[0002]作为所述微透镜阵列基板，例如在基板上排列多个微透镜的类型广为人知。微透镜基板具有多个微透镜，例如，在液晶投影仪中被配置在光源与液晶灯泡之间等处，用于抑制光亮的损耗和增加入射光等众多用途。
[0003]例如，专利文献1公开了一种微透镜阵列(基板)，其为了进一步提高光的利用效率(变亮)，而构成为具有:多个第一透镜；以及与这些第一透镜一一成对地对置配置的多个第二透镜。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP特开2014-89230号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的技术问题
[0008]但是，如果微透镜阵列基板(微透镜)的厚度变厚，则由于热膨胀等的缘故，微透镜阵列基板会产生翘曲或弯曲。其结果是，存在发生颜色不均或黑浮而导致质量降低的这样的问题。另外，由于微透镜(第一透镜以及第二透镜)的加工偏差，还存在对微透镜的质量产生不良影响、使图像质量变差的这样的问题。
[0009]解决技术课题的手段
[0010]本发明的实施方式是为了解决上述课题的至少一部分而实现的，能够作为以下的实施方式或应用例来实现。
[0011][应用例1]
[0012]涉及本应用例的微透镜阵列基板，具有:透光性基板，其在一侧的基板面上形成由凹曲面形成的第一透镜面；第一透镜层，其覆盖所述一侧的基板面，并且呈透光性且折射率与所述透光性基板不同；透光层，其在与所述透光性基板相反的一侧覆盖所述第一透镜层；以及第二透镜层，其在与所述透光性基板相反的一侧覆盖所述透光层，且在与所述透光性基板相反一侧的面上形成由凸曲面形成的第二透镜面，与所述第一透镜层以及所述第二透镜层相比，所述透光层的折射率以及热膨胀率更小。
[0013]根据本应用例，将折射率以及热膨胀率比第一透镜层以及第二透镜层小的透光层配置在第一透镜层与第二透镜层之间，因此，由于透光层的折射率小，所以，从倾斜方向入射到透光层的光线会向角度更倾斜一侧折射。因此，能够将入射光较大地弯曲。因此，能够使微透镜阵列基板的总膜厚变薄。由此，能够在不使透镜间距变宽的情况下提高透过率。另夕卜，即使在想要将透镜间距变宽的情况下，也由于利用透光层来调整透镜间距，因此，与使第一透镜层以及第二透镜层变厚进行调整的情况相比，能够使微透镜阵列基板的总膜厚变薄，并抑制在微透镜阵列基板上发生翘曲或弯曲。其结果是，能够防止显示质量的降低。
[0014][应用例2]
[0015]在涉及所述应用例的微透镜阵列基板中优选:所述第一透镜层具有第一平坦层，该第一平坦层具有用于使所述第一透镜层与所述透光层的界面平坦的第一厚度，并且使所述第一透镜层的折射率连续；所述第二透镜层具有第二平坦层，该第二平坦层具有用于使所述第二透镜层与所述透光层的界面平坦的第二厚度，并且使所述第二透镜层的折射率连续。
[0016]根据本应用例，由于具有第一平坦层以及第二平坦层，因此，即使在进行用于使界面平坦的平坦化处理时产生了加工偏差的情况下，也能够防止对第一透镜面以及第二透镜面产生不良影响。
[0017][应用例3]
[0018]在涉及所述应用例的微透镜阵列基板中优选:所述第一透镜层以及所述第二透镜层具有折射率不同的多个折射率层。
[0019]根据本应用例，能够利用多个折射率层将光的行进方向改变成所希望的方向，因此，能够提尚光的利用效率。
[0020][应用例4]
[0021]在涉及所述应用例的微透镜阵列基板中优选:所述第一透镜面的曲率比所述第二透镜面的曲率大。
[0022]根据本应用例，能够将光的行进方向改变成所希望的方向，因此，能够提高光的利用效率。
[0023][应用例5]
[0024]在涉及所述应用例的微透镜阵列基板中优选:所述第一透镜层的所述多个折射率层配置为:折射率从所述第一透镜面起向所述透光层一侧变低；所述第二透镜层的所述多个折射率层配置为:折射率从所述第二透镜面起向所述透光层一侧变低。
[0025]根据本应用例，能够利用多个折射率层将光的行进方向改变成所希望的方向，因此，能够提尚光的利用效率。
[0026][应用例6]
[0027]在涉及所述应用例的微透镜阵列基板中优选:相对于所述第二透镜层一侧，所述第一透镜层一侧是光的入射侧。
[0028]根据本应用例，由于光从曲率较大的第一透镜面一侧入射，因此，能够使散射光的光的方向接近于所希望的方向。
[0029][应用例7]
[0030]涉及本应用例的电光学装置，具有:所述的微透镜阵列基板、以及隔着所述微透镜阵列基板以及电光学层而配置的有源矩阵基板。
[0031]根据本应用例，能够提供一种能提高显示质量的电光学装置。
[0032][应用例8]
[0033]涉及本应用例的投影型显示装置，具有所述电光学装置。
[0034]根据本应用例，由于具有所述电光学装置，因此，能够提供一种能提高显示质量的投影型显示装置。
[0035][应用例9]
[0036]涉及本应用例的微透镜阵列基板的制造方法，包括:在透光性基板的第一面上形成凹部的工序；在所述凹部上层叠折射率比所述透光性基板大的材料，从而形成第一透镜层的工序；对所述第一透镜层的与所述透光性基板相反一侧的面实施平坦化处理的工序；在所述进行了平坦化处理的面上层叠折射率以及热膨胀率比所述第一透镜层小的材料，从而形成透光层的工序；以及在所述透光层上层叠折射率比所述透光层大的材料之后，在与所述透光层相反的一侧形成具有凸部形状的面，从而形成第二透镜层的工序。
[0037]根据本应用例，由于将折射率以及热膨胀率比第一透镜层小的透光层配置在第一透镜层与第二透镜层之间，所以，从倾斜方向入射到透光层的光线会向角度更倾斜一侧折射。因此，能够大幅度地弯曲入射光。因而，能够使微透镜阵列基板的总膜厚变薄。由此，能够在不使透镜间距变宽的情况下提高透过率。另外，即使在想要使透镜间距变宽的情况下，也由于利用透光层来对透镜间距进行调整，因此，与使第一透镜层以及第二透镜层变厚来进行调整的情况相比，能够使微透镜阵列基板的总膜厚变薄，并抑制在微透镜阵列基板上发生翘曲或弯曲。其结果是，能够防止显示质量的下降。
[0038][应用例10]
[0039]在涉及所述应用例的微透镜阵列基板的制造方法中，在实施所述平坦化处理的工序中，优选处理为:在所述凹部上残留规定的厚度。
[0040]根据本应用例，由于具有规定的厚度的层，因此，即使在进行用于使界面平坦的平坦化处理时产生了加工偏差的情况下，也能够防止对第一透镜层的面产生不良影响。
[0041][应用例11]
[0042]在涉及所述应用例的微透镜阵列基板的制造方法中，在所述形成第二透镜层的工序中，优选在规定的厚度的层上形成具有所述凸部形状的面。
[0043]根据本应用例，由于具有规定的厚度的层，因此，即使在形成第二透镜层的工序中产生了加工偏差，也能够可靠地形成第二透镜层的面。
[0044][应用例12]
[0045]在涉及所述应用例的微透镜阵列基板的制造方法中，优选包括:在所述第二透镜层上层叠折射率比所述第二透镜层小的材料，从而形成保护层的工序。
[0046][应用例13]
[0047]在涉及所述应用例的微透镜阵列基板的制造方法中，优选在形成所述第一透镜层以及所述第二透镜层的工序中包括:顺序地层叠折射率不同的多种材料的工序。
【附图说明】
[0048]图1是表示第一实施方式的微透镜阵列基板的结构的示意图，图1(a)是表示微透镜阵列基板的结构的立体简图；(b)是从上方观察(a)的微透镜阵列基板的示意性俯视图。
[0049]图2是沿着图1 (a)所示的微透镜阵列基板的A_A线的示意性剖视图。
[0050]图3是表示作为电光学装置的液晶装置的结构的示意图。
[0051]图4是对第一实施方式的微透镜阵列基板与以往的微透镜阵列基板的结构进行比较的示意性剖视图。
[0052]图5是按照工序的顺序表示微透镜阵列基板的制造方法的示意性剖视图。
[0053]图6是按照工序的顺序表示微透镜阵列基板的制造方法的示意性剖视图。
[0054]图7是按照工序的顺序表示微透镜阵列基板的制造方法的示意性剖视图。
[0055]图8是表示具有液晶装置的投影型显示装置的结构的简图。
[0056]图9是表示第二实施方式的微透镜阵列基板的结构的示意性剖视图。
[0057]图10是按照工序顺序表示微透镜阵列基板的制造方法的一部分的示意性剖视图。
[0058]图11是按照工序顺序表示微透镜阵列基板的制造方法的一部分的示意性剖视图。
[0059]图12是按照工序顺序表示微透镜阵列基板的制造方法的一部分的示意性剖视图。
[0060]图中
[0061]10、20...微透镜阵列基板
[0062]11...透光性基板
[0063]11a...玻璃基板
[0064]12...透镜层
[0065]13...保护层
[0066]31...微透镜
[0067]32...透镜部
[0068]41...第一透镜层
[0069]41a...第一透镜
[0070]41al...第一透镜面
[0071]41b...第一透镜层前驱体膜42...第二透镜层
[0072]42a...第二透镜
[0073]42al...第二透镜面
[0074]43...透光层
[0075]51...掩模
[0076]51a...掩模形成用膜
[0077]52...开口部
[0078]53...掩模
[0079]100...液晶装置
[0080]101...彩色滤光器基板
[0081]102...液晶面板
[0082]103...黑矩阵
[0083]131...微透镜
[0084]141...第一透镜层
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