JPH0436701A - ガラス素子，表示素子及びこれらの製造方法 - Google Patents
ガラス素子，表示素子及びこれらの製造方法Info
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- JPH0436701A JPH0436701A JP14314990A JP14314990A JPH0436701A JP H0436701 A JPH0436701 A JP H0436701A JP 14314990 A JP14314990 A JP 14314990A JP 14314990 A JP14314990 A JP 14314990A JP H0436701 A JPH0436701 A JP H0436701A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、明るい画面を有した、液晶デイスプレィ、プ
ラズマデイスプレィ、エレクトロルミネセンスデイスプ
レィ等の表示素子、これらの表示素子に用いるガラス素
子及びこれらの製造方法に関する。
ラズマデイスプレィ、エレクトロルミネセンスデイスプ
レィ等の表示素子、これらの表示素子に用いるガラス素
子及びこれらの製造方法に関する。
従来の技術
近年、ＣＲＴ （ＣＡＴＨＯＤ ＲＡＹ ＴＵＢＥ陰極
線管）にかわる薄型の表示素子として、種々のものが提
案されており、大表示容量でカラー表示ができる薄型の
表示素子として、各画素ごとにａｌ膜トランジスター（
ＴＰＴ）を形成したアクティブマトリックス方式の液晶
デイスプレィがとりわけ注目されている。
線管）にかわる薄型の表示素子として、種々のものが提
案されており、大表示容量でカラー表示ができる薄型の
表示素子として、各画素ごとにａｌ膜トランジスター（
ＴＰＴ）を形成したアクティブマトリックス方式の液晶
デイスプレィがとりわけ注目されている。
このような表示素子では、光源からの光は各画素の開口
部を通して透過されるので、光の透過率は画素の開口率
に依存する。高精細度の液晶デイスプレィにおいて、ひ
じょうに小さな画素が高密度に形成した場合、ＴＰＴの
大きさを小さくするには限界があり、画素に占めるＴＰ
Ｔの面積は相対的に大きくなる。このことは言い換えれ
ば、光が透過する開口部が小さくなり（開口部の低下）
、透過光量が減少する。透過光量の減少により、画面が
暗くなり表示品質が悪くなる。
部を通して透過されるので、光の透過率は画素の開口率
に依存する。高精細度の液晶デイスプレィにおいて、ひ
じょうに小さな画素が高密度に形成した場合、ＴＰＴの
大きさを小さくするには限界があり、画素に占めるＴＰ
Ｔの面積は相対的に大きくなる。このことは言い換えれ
ば、光が透過する開口部が小さくなり（開口部の低下）
、透過光量が減少する。透過光量の減少により、画面が
暗くなり表示品質が悪くなる。
このことを解決する方法として、ＴＰＴ形成に必要な配
線や遮光体によってこれまで吸収されていた光を、レン
ズによって集光して有効利用する方法が考えられている
。例えば、特開昭６０−１６５６２４号公報にはガラス
基板それ自身に従来からの機械的な加工を施して半円柱
形状、■溝形状１舎形形状のマイクロレンズを形成する
との記載がある。
線や遮光体によってこれまで吸収されていた光を、レン
ズによって集光して有効利用する方法が考えられている
。例えば、特開昭６０−１６５６２４号公報にはガラス
基板それ自身に従来からの機械的な加工を施して半円柱
形状、■溝形状１舎形形状のマイクロレンズを形成する
との記載がある。
発明が解決しようとする課題
しかしながら従来の場合、例えば３インチサイズの超高
密度の液晶デイスプレィにおいては約１００万個のマイ
クロレンズが必要であり、約１００万個にもおよぶ非常
に多くのマイクロレンズをこのような方法で、加工する
ことは極めて難しく、またそのようなマイクロレンズを
量産することは不可能である。
密度の液晶デイスプレィにおいては約１００万個のマイ
クロレンズが必要であり、約１００万個にもおよぶ非常
に多くのマイクロレンズをこのような方法で、加工する
ことは極めて難しく、またそのようなマイクロレンズを
量産することは不可能である。
課題を解決するための手段
本発明は前記課題を解決するために、球を切断して得ら
れる一方の小切断体の切断面の垂直方向から複数カ所切
断することで得られる形状を有した微小光学素子を多数
個配列したガラス素子、球を切断して得られる一方の小
切断体の切断面の垂直方向から複数カ所切断することで
得られる形状を有した微小光学素子を、各画素に対応す
るように多数個配列した表示素子、球を切断して得られ
る一方の小切断体の切断面の垂直方向から複数カ所切断
することで得られる形状を有し、かつ多数個配列した微
小光学素子に対応したプレス成形用金型により、ガラス
を熱間でプレス成形したガラス素子の製造方法、及び球
を切断して得られる一方の小切断体の切断面の垂直方向
から複数カ所切断することで得られる形状を有し、かつ
各画素に対応するように多数配列した微小光学素子に対
応したプレス成形用金型により、ガラスを熱間でプレス
成形した表示素子の製造方法を提供するものである。
れる一方の小切断体の切断面の垂直方向から複数カ所切
断することで得られる形状を有した微小光学素子を多数
個配列したガラス素子、球を切断して得られる一方の小
切断体の切断面の垂直方向から複数カ所切断することで
得られる形状を有した微小光学素子を、各画素に対応す
るように多数個配列した表示素子、球を切断して得られ
る一方の小切断体の切断面の垂直方向から複数カ所切断
することで得られる形状を有し、かつ多数個配列した微
小光学素子に対応したプレス成形用金型により、ガラス
を熱間でプレス成形したガラス素子の製造方法、及び球
を切断して得られる一方の小切断体の切断面の垂直方向
から複数カ所切断することで得られる形状を有し、かつ
各画素に対応するように多数配列した微小光学素子に対
応したプレス成形用金型により、ガラスを熱間でプレス
成形した表示素子の製造方法を提供するものである。
作用
本発明のガラス素子９衷示素子及びこれらの製造方法は
、球を切断して得られる一方の小切断体の切断面の垂直
方向から複数カ所切断することで得られる形状を有した
微小光学素子を多数個配列したガラス素子、球を切断し
て得られる一方の小切断体の切断面の垂直方向から複数
カ所切断することで得られる形状を有した微小光学素子
を、各画素に対応するように多数個配列した表示素子に
よって、画素の開口部及び開口部近傍の光も集光される
。従って実質的に、画素の開口率が１００％近くになっ
て、明るい画面、高い表示品質のデイスプレィにするこ
とができる。このような表示素子は、所望の微小光学素
子形状に対応したプレス成形用金型でガラスを熱間成形
することによって、高精度のガラス素子及び表示素子を
極めて量産性よく製造することができる。
、球を切断して得られる一方の小切断体の切断面の垂直
方向から複数カ所切断することで得られる形状を有した
微小光学素子を多数個配列したガラス素子、球を切断し
て得られる一方の小切断体の切断面の垂直方向から複数
カ所切断することで得られる形状を有した微小光学素子
を、各画素に対応するように多数個配列した表示素子に
よって、画素の開口部及び開口部近傍の光も集光される
。従って実質的に、画素の開口率が１００％近くになっ
て、明るい画面、高い表示品質のデイスプレィにするこ
とができる。このような表示素子は、所望の微小光学素
子形状に対応したプレス成形用金型でガラスを熱間成形
することによって、高精度のガラス素子及び表示素子を
極めて量産性よく製造することができる。
実施例
以下に本発明の一実施例を説明する。
プレス成形用金型に被覆する薄膜は、低融点ガラスと反
応あるいは融着しない貴金属、タングステン タンタル
、レニウム、ハフニウムの単体あるいはそれらの合金で
あることが望ましい。
応あるいは融着しない貴金属、タングステン タンタル
、レニウム、ハフニウムの単体あるいはそれらの合金で
あることが望ましい。
また低融点ガラスとこれらの薄膜とが反応あるいは融着
しない雰囲気は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性
ガス、およびこれらの不活性ガスに水素、あるいは−酸
化炭素、二酸化炭素の炭素Ｍ（ｔＪｌ、メタン、エタン
、エチレン、トルエン等の炭化水素類、トリクロロエチ
レン、トリクロルトリフルオルエタン等のハロゲン化炭
化水素類。
しない雰囲気は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性
ガス、およびこれらの不活性ガスに水素、あるいは−酸
化炭素、二酸化炭素の炭素Ｍ（ｔＪｌ、メタン、エタン
、エチレン、トルエン等の炭化水素類、トリクロロエチ
レン、トリクロルトリフルオルエタン等のハロゲン化炭
化水素類。
エチレングリコール、グリセリン等のアルコール類、Ｆ
−１１３，Ｆ−１１等のフルオロカーボン類を適宜混合
した非酸化性雰囲気であることが望ましい、これらの雰
囲気あるいはプレス成形条件（温度と時間と圧力）は、
低融点ガラス組成、プレス成形用金型に被覆するＩ膜組
成、あるいは微小光学素子アレー光学の形状等の条件に
よって適宜選択する。
−１１３，Ｆ−１１等のフルオロカーボン類を適宜混合
した非酸化性雰囲気であることが望ましい、これらの雰
囲気あるいはプレス成形条件（温度と時間と圧力）は、
低融点ガラス組成、プレス成形用金型に被覆するＩ膜組
成、あるいは微小光学素子アレー光学の形状等の条件に
よって適宜選択する。
実施例１
第１図は本発明のガラス素子の斜視図である。
本発明のガラス素子は、まず球を切断して小さい半球体
を得、この半球体の切断面９に垂直にさらに４カ所切断
することによって、切断面２と球面形状１とを有した微
小光学素子がガラス基板３上に多数個配列したものであ
る。第２図は本発明のガラス素子の平面図である。本発
明のガラス素子を上から見ると第２図のように、球面形
状工の微小光学素子が切断面９に対応した四角形に見え
、またこれらの四角形はガラス基板３上でお互いに隣接
している。第３図は本発明のガラス素子の側面図である
。本発明のガラス素子を側面から見ると第３図のように
、球面形状１と切断面２とを有した微小光学素子がガラ
ス基板３上に多数形成されていることがわかる。
を得、この半球体の切断面９に垂直にさらに４カ所切断
することによって、切断面２と球面形状１とを有した微
小光学素子がガラス基板３上に多数個配列したものであ
る。第２図は本発明のガラス素子の平面図である。本発
明のガラス素子を上から見ると第２図のように、球面形
状工の微小光学素子が切断面９に対応した四角形に見え
、またこれらの四角形はガラス基板３上でお互いに隣接
している。第３図は本発明のガラス素子の側面図である
。本発明のガラス素子を側面から見ると第３図のように
、球面形状１と切断面２とを有した微小光学素子がガラ
ス基板３上に多数形成されていることがわかる。
次に本発明のガラス素子及び表示素子の製造方法につい
て述べる。
て述べる。
プレス成形用金型の母材４として超硬合金（ＷＣ−５７
ｉＣ−８Ｃｏ）を５０鵬本４０閣＊１０■角の平板に切
断し、超微細なダイヤモンド粉末を用いてラツピング及
びポリッシングして、表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約３
ｎｍの鏡面にした。鏡面となった母材４に、ダイヤモン
ド圧子を高精度に数値切断した押し込み装置で、凹状の
マイクロレンズを４０μｍピッチで格子状に形成した。
ｉＣ−８Ｃｏ）を５０鵬本４０閣＊１０■角の平板に切
断し、超微細なダイヤモンド粉末を用いてラツピング及
びポリッシングして、表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約３
ｎｍの鏡面にした。鏡面となった母材４に、ダイヤモン
ド圧子を高精度に数値切断した押し込み装置で、凹状の
マイクロレンズを４０μｍピッチで格子状に形成した。
この時ダイヤモンド圧子は、曲率半径が１５０μｍであ
り、側面が底面と垂直な４面にカットした、一部球面形
状のものを用いた。この上にスパッタ法で白金−イリジ
ウム−オスミウム合金（Ｐｔ−１ｒ−Ｏｓ）の薄膜５を
被覆して、プレス成形用金型とした。
り、側面が底面と垂直な４面にカットした、一部球面形
状のものを用いた。この上にスパッタ法で白金−イリジ
ウム−オスミウム合金（Ｐｔ−１ｒ−Ｏｓ）の薄膜５を
被覆して、プレス成形用金型とした。
第４図は本発明のガラス素子及び表示素子の製造方法を
示す断面図である。第４図において、８は表面を研磨し
た透明なガラス基板（４０■＊３０ｍ角）であり、６は
平面状のプレス成形用金型の母材であり、７は母材６の
上の白金−イリジウム−オスミウム合金薄膜であり、上
記のプレス成形用金型と同様の方法で作製した。第４図
のように、上から平面状のプレス成形用金型、ガラス基
板８、凹状の微小光学素子を形成したプレス成形用金型
の順序でセットし、窒素ガスを毎分２０リツター流した
雰囲気に保持した成形機内で熱間でプレス成形した。プ
レス成形条件は金型温度７６０°Ｃ，プレス圧力３０
ｋ ｇ ／ｃｊ、プレス時間２分であった。第３図は本
発明の微小光学素子を示す断面図である。プレス成形後
プレス成形用金型とともに４００℃まで徐冷することに
より、第１図に示したガラス基板３の上に切断面２と球
面形状１とを有した微小光学素子が多数形成されたガラ
ス素子を得た。
示す断面図である。第４図において、８は表面を研磨し
た透明なガラス基板（４０■＊３０ｍ角）であり、６は
平面状のプレス成形用金型の母材であり、７は母材６の
上の白金−イリジウム−オスミウム合金薄膜であり、上
記のプレス成形用金型と同様の方法で作製した。第４図
のように、上から平面状のプレス成形用金型、ガラス基
板８、凹状の微小光学素子を形成したプレス成形用金型
の順序でセットし、窒素ガスを毎分２０リツター流した
雰囲気に保持した成形機内で熱間でプレス成形した。プ
レス成形条件は金型温度７６０°Ｃ，プレス圧力３０
ｋ ｇ ／ｃｊ、プレス時間２分であった。第３図は本
発明の微小光学素子を示す断面図である。プレス成形後
プレス成形用金型とともに４００℃まで徐冷することに
より、第１図に示したガラス基板３の上に切断面２と球
面形状１とを有した微小光学素子が多数形成されたガラ
ス素子を得た。
第５図は本発明の表示素子を示す断面図である。
第５図のように画素を構成するＩＴＯからなる透明電極
１４に対応するように、ガラス基板３の上に球面形状１
と切断面２とを有した微小光学素子を形成した。微小光
学素子を形成したガラス基板１１の反対面に、アモルフ
ァスシリコンからなる薄膜トランジスター（ＴＰＴ）１
３及び画素を構成するＩＴＯからなる透明電極１４をそ
れぞれ形成し、微小光学素子の方の面に偏光板１８を貼
りつけた。−吉事板状のガラス基板１２の片方の全面に
ＩＴＯからなる共通電極１６、及び画素を構成する透明
電極１４と対応する位置にカラーフィルタ２１を共通電
極１６の上に設け、また他方の面には偏光板１７を貼り
つけた。このような構成のガラス基板３及び１２を接着
剤で固定しく不図示）、その隙間には液晶材料１５を注
入充填した。
１４に対応するように、ガラス基板３の上に球面形状１
と切断面２とを有した微小光学素子を形成した。微小光
学素子を形成したガラス基板１１の反対面に、アモルフ
ァスシリコンからなる薄膜トランジスター（ＴＰＴ）１
３及び画素を構成するＩＴＯからなる透明電極１４をそ
れぞれ形成し、微小光学素子の方の面に偏光板１８を貼
りつけた。−吉事板状のガラス基板１２の片方の全面に
ＩＴＯからなる共通電極１６、及び画素を構成する透明
電極１４と対応する位置にカラーフィルタ２１を共通電
極１６の上に設け、また他方の面には偏光板１７を貼り
つけた。このような構成のガラス基板３及び１２を接着
剤で固定しく不図示）、その隙間には液晶材料１５を注
入充填した。
このような表示素子において、入射光２０が平行に入射
したとき、共通電極１６と画素を構成する透明電極１４
との間に印加される電圧がオンの場合、液晶材料１５を
通過する光の偏波面は変化しないで通過し、印加される
電圧がオフの場合、液晶材料１５を通過する光の偏波面
は９０度回転して液晶材料１５を通過できない。
したとき、共通電極１６と画素を構成する透明電極１４
との間に印加される電圧がオンの場合、液晶材料１５を
通過する光の偏波面は変化しないで通過し、印加される
電圧がオフの場合、液晶材料１５を通過する光の偏波面
は９０度回転して液晶材料１５を通過できない。
微小光学素子は画素を構成する透明電極１４の位置で焦
点を結ぶように曲率半径を決めてあり、微小光学素子を
通過した入射光２０は、開口部である透明電極１４に集
光され、その後共通電極１６．ガラス基板１２を透過す
る。第４図から明らかなように、入射光２０が平行に入
射したとき、薄膜トランジスター１３で遮光されること
なくほとんどすべての光が、開口部である画素を構成す
る透明電極１４を透過し、表示に有効に寄与した。
点を結ぶように曲率半径を決めてあり、微小光学素子を
通過した入射光２０は、開口部である透明電極１４に集
光され、その後共通電極１６．ガラス基板１２を透過す
る。第４図から明らかなように、入射光２０が平行に入
射したとき、薄膜トランジスター１３で遮光されること
なくほとんどすべての光が、開口部である画素を構成す
る透明電極１４を透過し、表示に有効に寄与した。
従って実質的に、画素の開口率が大きくなって、明るい
画面、高い表示品質のデイスプレィにすることができた
。
画面、高い表示品質のデイスプレィにすることができた
。
実施例２
実施例１と同様に、本発明のガラス素子は、まず球を切
断して小さい半球体を得、この半球体の切断面９に垂直
にさらに６カ所切断することによって、第１図と同様に
切断面２と球面形状ｌとを有した微小光学素子がガラス
基板３上に多数個配列したものである。第６図は本発明
のガラス素子の平面図である０本発明のガラス素子を上
から見ると第６図のように、球面形状１の微小光学素子
が切断面９に対応した六角形に見え、またこれらの六角
形はガラス基板３上でお互いに隣接してい次に本発明の
ガラス素子及び表示素子の製造方法について述べる。
断して小さい半球体を得、この半球体の切断面９に垂直
にさらに６カ所切断することによって、第１図と同様に
切断面２と球面形状ｌとを有した微小光学素子がガラス
基板３上に多数個配列したものである。第６図は本発明
のガラス素子の平面図である０本発明のガラス素子を上
から見ると第６図のように、球面形状１の微小光学素子
が切断面９に対応した六角形に見え、またこれらの六角
形はガラス基板３上でお互いに隣接してい次に本発明の
ガラス素子及び表示素子の製造方法について述べる。
プレス成形用金型の母材４としてサーメット（ＴｉＣ−
１０Ｍｏ−９Ｎｉ）を５０閤＊４０ｍ＊１０膿角の平板
に切断し、超微細なダイヤモンド粉末を用いてラッピン
グ及びポリッシングして、表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が
約３ｎｍの鏡面にした。鏡面となった母材４に、ダイヤ
モンド圧子を高精度に数値制御した押し込み装置で、凹
状のマイクロレンズを４０μｍピッチで格子状に約８０
万個形成した。この時ダイヤモンド圧子は、曲率半径が
４００μｍであり、側面が底面と垂直な６面にカットし
た、一部球面形状のものを用いた。
１０Ｍｏ−９Ｎｉ）を５０閤＊４０ｍ＊１０膿角の平板
に切断し、超微細なダイヤモンド粉末を用いてラッピン
グ及びポリッシングして、表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が
約３ｎｍの鏡面にした。鏡面となった母材４に、ダイヤ
モンド圧子を高精度に数値制御した押し込み装置で、凹
状のマイクロレンズを４０μｍピッチで格子状に約８０
万個形成した。この時ダイヤモンド圧子は、曲率半径が
４００μｍであり、側面が底面と垂直な６面にカットし
た、一部球面形状のものを用いた。
この上にスパッタ法でロジウム−金−タングステン合金
（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄膜５を被覆して、プレス成形用
金型とした。
（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄膜５を被覆して、プレス成形用
金型とした。
第４図は本発明のガラス素子及び表面素子の製造方法を
示す断面図である。第４図において、８は表面を研磨し
た透明なガラス基板（４０ｍ＊３〇−角）であり、６は
平面状のプレス成形用金型の母材であり、７は母材６の
上のロジウム−金−タングステン合金ＩＭであり、上記
のプレス成形用金型と同様の方法で作製した。第４図の
ように、上から平面状のプレス成形用金型、透明ガラス
基板８、凹状の微小光学素子を形成したプレス成形用金
型の順序でセットし、窒素ガス２０リツタ一／分、水素
ガス１リッター／分の割合で混合した雰囲気に保持した
成形機内で熱間でプレス成形した。プレス成形条件は金
型温度７６０°Ｃ，プレス圧力３０ ｋ ｇ ／ｃ４．
プレス時間２分であった。
示す断面図である。第４図において、８は表面を研磨し
た透明なガラス基板（４０ｍ＊３〇−角）であり、６は
平面状のプレス成形用金型の母材であり、７は母材６の
上のロジウム−金−タングステン合金ＩＭであり、上記
のプレス成形用金型と同様の方法で作製した。第４図の
ように、上から平面状のプレス成形用金型、透明ガラス
基板８、凹状の微小光学素子を形成したプレス成形用金
型の順序でセットし、窒素ガス２０リツタ一／分、水素
ガス１リッター／分の割合で混合した雰囲気に保持した
成形機内で熱間でプレス成形した。プレス成形条件は金
型温度７６０°Ｃ，プレス圧力３０ ｋ ｇ ／ｃ４．
プレス時間２分であった。
第３図は本発明の微小光学素子を示す断面図である。プ
レス成形後プレス成形用金型とともに４００℃まで徐冷
することにより、第１図に示したガラス基板３の上に切
断面２と球面形状１とを存した微小光学素子が多数形成
されたガラス素子を得た。
レス成形後プレス成形用金型とともに４００℃まで徐冷
することにより、第１図に示したガラス基板３の上に切
断面２と球面形状１とを存した微小光学素子が多数形成
されたガラス素子を得た。
実施例１と同様に、第５図のように画素を構成するＩＴ
Ｏからなる透明電極１４に対応するように、透明ガラス
基板３の上に球面形状１と切断面２とを有した微小光学
素子を形成した。微小光学素子を形成したガラス基板１
１の反対面に、アモルファスシリコンからなるｆ！膜ト
ランジスター（ＴＰＴ）１３及び画素を構成するＩＴＯ
からなる透明電極１４をそれぞれ形成し、微小光学素子
の方の面に偏光板１８を貼りつけた。−吉事板状のガラ
ス基板１２の片方の全面にＩＴＯからなる共通電極１６
、及び画素を構成する透明電極１４と対応する位置にカ
ラーフィルタ２１を共通電極１６の上に設け、また他方
の面には偏光板１７を貼りつけた。このような構成のガ
ラス基板３及び１２を接着剤で固定しく不図示）、その
隙間には液晶材料１５を注入充填した。このような表示
素子において、入射光２０が平行に入射したとき、共通
電極１６と画素を構成する透明電極１４との間に印加さ
れる電圧がオンの場合、液晶材料１５を通過する光の偏
波面は変化しないで通過し、印加される電圧がオフの場
合、液晶材料１５を通過する光の偏波面は９０度回転し
て液晶材料１５を通過できない。
Ｏからなる透明電極１４に対応するように、透明ガラス
基板３の上に球面形状１と切断面２とを有した微小光学
素子を形成した。微小光学素子を形成したガラス基板１
１の反対面に、アモルファスシリコンからなるｆ！膜ト
ランジスター（ＴＰＴ）１３及び画素を構成するＩＴＯ
からなる透明電極１４をそれぞれ形成し、微小光学素子
の方の面に偏光板１８を貼りつけた。−吉事板状のガラ
ス基板１２の片方の全面にＩＴＯからなる共通電極１６
、及び画素を構成する透明電極１４と対応する位置にカ
ラーフィルタ２１を共通電極１６の上に設け、また他方
の面には偏光板１７を貼りつけた。このような構成のガ
ラス基板３及び１２を接着剤で固定しく不図示）、その
隙間には液晶材料１５を注入充填した。このような表示
素子において、入射光２０が平行に入射したとき、共通
電極１６と画素を構成する透明電極１４との間に印加さ
れる電圧がオンの場合、液晶材料１５を通過する光の偏
波面は変化しないで通過し、印加される電圧がオフの場
合、液晶材料１５を通過する光の偏波面は９０度回転し
て液晶材料１５を通過できない。
微小光学素子は画素を構成する透明電極１４の位置で焦
点を結ぶように曲率半径を決めてあり、微小光学素子を
通過した入射光２０は、開口部である透明電極１４に集
光され、その後共通電極１６、ガラス基板１２を透過す
る。第４図から明らかなように、入射光２０が平行に入
射したとき、薄膜トランジスター１３で遮光されること
なくほとんどすべての光が、開口部である画素を構成す
る透明電極１４を透過し、表示に有効に寄与した。
点を結ぶように曲率半径を決めてあり、微小光学素子を
通過した入射光２０は、開口部である透明電極１４に集
光され、その後共通電極１６、ガラス基板１２を透過す
る。第４図から明らかなように、入射光２０が平行に入
射したとき、薄膜トランジスター１３で遮光されること
なくほとんどすべての光が、開口部である画素を構成す
る透明電極１４を透過し、表示に有効に寄与した。
従って実質的に、画素の開口率が大きくなって、明るい
画面、高い表示品質のデイスプレィにすることができた
。
画面、高い表示品質のデイスプレィにすることができた
。
実施例３
実施例１と同様に、本発明のガラス素子は、まず球を切
断して小さい半球体を得、この半球体の切断面９に垂直
にさらに３カ所切断することによって、第１図と同様に
切断面２と球面形状１とを有した微小光学素子がガラス
基板３上に多数個配列したものである。第７図は本発明
のガラス素子の平面図である１本発明のガラス素子を上
から見ると第７図のように、球面形状１の微小光学素子
が切断面９に対応した三角形に見え、またこれらの三角
形はガラス基板３上でお互いに隣接している。
断して小さい半球体を得、この半球体の切断面９に垂直
にさらに３カ所切断することによって、第１図と同様に
切断面２と球面形状１とを有した微小光学素子がガラス
基板３上に多数個配列したものである。第７図は本発明
のガラス素子の平面図である１本発明のガラス素子を上
から見ると第７図のように、球面形状１の微小光学素子
が切断面９に対応した三角形に見え、またこれらの三角
形はガラス基板３上でお互いに隣接している。
次に本発明のガラス素子及び表示素子の製造方法につい
て述べる。
て述べる。
プレス成形用金型の母材４としてサーメット（ＴｉＣ−
１０Ｍｏ−９Ｎｉ＞を５０ｍ＊４０ｍ＊１．０ｍ角の平
板に切断し、超微細なダイヤモンド粉末を用いてラッピ
ング及びポリッシングして、表面の表面粗さ（ＲＭ Ｓ
）が約３ｎｍの鏡面にした。
１０Ｍｏ−９Ｎｉ＞を５０ｍ＊４０ｍ＊１．０ｍ角の平
板に切断し、超微細なダイヤモンド粉末を用いてラッピ
ング及びポリッシングして、表面の表面粗さ（ＲＭ Ｓ
）が約３ｎｍの鏡面にした。
鏡面となった母材４に、ダイヤモンド圧子を高精度に数
値制御した押し込み装置で、凹状のマイクロレンズを３
０μｍピッチで格子状に約１２０万個形成した。この時
ダイヤモンド圧子は、曲率半径が２５０μｍであり、側
面が底面と垂直な３面にカットした、一部球面形状のも
のを用いた。この上にスパッタ法で白金−タンタル−レ
ニウム合金（Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ）の薄膜５を被覆して、
プレス成形用金型とした。
値制御した押し込み装置で、凹状のマイクロレンズを３
０μｍピッチで格子状に約１２０万個形成した。この時
ダイヤモンド圧子は、曲率半径が２５０μｍであり、側
面が底面と垂直な３面にカットした、一部球面形状のも
のを用いた。この上にスパッタ法で白金−タンタル−レ
ニウム合金（Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ）の薄膜５を被覆して、
プレス成形用金型とした。
第４図は本発明のガラス素子及び表面素子の製造方法を
示す断面図である。第４図において、８は表面を研磨し
た透明なガラス基板（４０ｍ＊３０■角）であり、６は
平面状のプレス成形用金型の母材であり、７は母材６の
上の出合−タンタルーレニウム合金１膜であり、上記の
プレス成形用金型と同様の方法で作製した。第４図のよ
うに、上から平面状のプレス成形用金型、ガラス基板８
、凹状の微小光学素子を形成したプレス成形用金型の順
序でセントし、ヘリウムガス２０リッター／分、二酸化
炭素ガス２リツタ一／分の割合で混合した雰囲気に保持
した成形機内で熱間でプレス成形した。プレス成形条件
は金型温度７６０℃、プレス圧力３ｏｋｇ／ｄ、プレス
時間２分であった。
示す断面図である。第４図において、８は表面を研磨し
た透明なガラス基板（４０ｍ＊３０■角）であり、６は
平面状のプレス成形用金型の母材であり、７は母材６の
上の出合−タンタルーレニウム合金１膜であり、上記の
プレス成形用金型と同様の方法で作製した。第４図のよ
うに、上から平面状のプレス成形用金型、ガラス基板８
、凹状の微小光学素子を形成したプレス成形用金型の順
序でセントし、ヘリウムガス２０リッター／分、二酸化
炭素ガス２リツタ一／分の割合で混合した雰囲気に保持
した成形機内で熱間でプレス成形した。プレス成形条件
は金型温度７６０℃、プレス圧力３ｏｋｇ／ｄ、プレス
時間２分であった。
第３図は本発明の微小光学素子を示す断面図である。
プレス成形後プレス成形用金型とともに４００°Ｃまで
徐冷することにより、第１図に示したガラス基板３の上
に切断面２と球面形状１とを有した微小光学素子が多数
形成されたガラス素子を得た。
徐冷することにより、第１図に示したガラス基板３の上
に切断面２と球面形状１とを有した微小光学素子が多数
形成されたガラス素子を得た。
実施例１と同様に、第５図のように画素を構成するＩＴ
Ｏからなる透明電極１４に対応するように、ガラス基板
３の上に球面形状１と切断面２とを存した微小光学素子
を形成した。微小光学素子を形成した透明ガラス基板１
１の反対面に、アモルファスシリコンからなる薄膜トラ
ンジスター（ＴＰＴ）１３及び画素を構成するＩＴＯか
らなる透明電極１４をそれぞれ形成し、微小光学素子の
方の面に偏光板１８を貼りつけた。−吉事板状のガラス
基板１２の片方の全面にＩＴＯからなる共通電極１６、
及び画素を構成する透明電極１４と対応する位置にカラ
ーフィルタ２１を共通電極１６の上に設け、また他方の
面には偏光板１７を貼りつけた。このような構成のガラ
ス基板３及び１２を接着剤で固定しく不図示）、その隙
間には液晶材料１５を注入充填した。このような表示素
子において、入射光２０が平行に入射したとき、共通電
極１６と画素を構成する透明電極１４との間に印加され
る電圧がオンの場合、液晶材料１５を通過する光の偏波
面は変化しないで通過し、印加される電圧がオフの場合
、液晶材料１５をｉ１遇する光の偏波面は９０度面回転
て液晶材料１５を通過できない。
Ｏからなる透明電極１４に対応するように、ガラス基板
３の上に球面形状１と切断面２とを存した微小光学素子
を形成した。微小光学素子を形成した透明ガラス基板１
１の反対面に、アモルファスシリコンからなる薄膜トラ
ンジスター（ＴＰＴ）１３及び画素を構成するＩＴＯか
らなる透明電極１４をそれぞれ形成し、微小光学素子の
方の面に偏光板１８を貼りつけた。−吉事板状のガラス
基板１２の片方の全面にＩＴＯからなる共通電極１６、
及び画素を構成する透明電極１４と対応する位置にカラ
ーフィルタ２１を共通電極１６の上に設け、また他方の
面には偏光板１７を貼りつけた。このような構成のガラ
ス基板３及び１２を接着剤で固定しく不図示）、その隙
間には液晶材料１５を注入充填した。このような表示素
子において、入射光２０が平行に入射したとき、共通電
極１６と画素を構成する透明電極１４との間に印加され
る電圧がオンの場合、液晶材料１５を通過する光の偏波
面は変化しないで通過し、印加される電圧がオフの場合
、液晶材料１５をｉ１遇する光の偏波面は９０度面回転
て液晶材料１５を通過できない。
微小光学素子は画素を構成する透明電極１４の位置で焦
点を結ぶように曲率半径を決めてあり、微小光学素子を
通過した入射光２０は、開口部である透明電極１４に集
光され、その後共通電極１６、ガラス基板１２を透過す
る。第４図から明らかなように、入射光２０が平行に入
射したとき、薄膜トランジスター１３で遮光されること
なくほとんどすべての光が、開口部である画素を構成す
る透明電極１４を透過し、表示に有効に寄与した。
点を結ぶように曲率半径を決めてあり、微小光学素子を
通過した入射光２０は、開口部である透明電極１４に集
光され、その後共通電極１６、ガラス基板１２を透過す
る。第４図から明らかなように、入射光２０が平行に入
射したとき、薄膜トランジスター１３で遮光されること
なくほとんどすべての光が、開口部である画素を構成す
る透明電極１４を透過し、表示に有効に寄与した。
従って実質的に、画素の開口率が大きくなって、明るい
画面、高い表示品質のデイスプレィにすることができた
。
画面、高い表示品質のデイスプレィにすることができた
。
比較例
比較例のガラス素子を第８図に示した。第８図ではガラ
ス基板３上に多数個の半円柱状３１の微小光学素子を形
成したものであり、それ以外は第５図と同じ構成の表示
素子を作製した。このような構成からなる表示素子に入
射光２０が平行に入射したとき、半円柱状３１の微小光
学素子と平行な方向では開口部である透明電極Ｉ４に集
光されないので、開口率に対する集光効果が得られず、
明るい画面、高い表示品質のデイスプレィにすることが
できなかった。
ス基板３上に多数個の半円柱状３１の微小光学素子を形
成したものであり、それ以外は第５図と同じ構成の表示
素子を作製した。このような構成からなる表示素子に入
射光２０が平行に入射したとき、半円柱状３１の微小光
学素子と平行な方向では開口部である透明電極Ｉ４に集
光されないので、開口率に対する集光効果が得られず、
明るい画面、高い表示品質のデイスプレィにすることが
できなかった。
なお本発明のガラス素子１褒示素子及びこれらの製造方
法において、プレス成形条件（温度と時間と圧力と雰囲
気）、ガラス基板、プレス成形用金型母材やそれに被覆
する薄膜組成、あるいは微小光学素子の形状（半球体の
切断面９の形状が多角形あるいは正多角形であればよい
）、個数やその作製方法、表示素子の表示原理や素子構
成等は、本実施例に限定されるものではない。
法において、プレス成形条件（温度と時間と圧力と雰囲
気）、ガラス基板、プレス成形用金型母材やそれに被覆
する薄膜組成、あるいは微小光学素子の形状（半球体の
切断面９の形状が多角形あるいは正多角形であればよい
）、個数やその作製方法、表示素子の表示原理や素子構
成等は、本実施例に限定されるものではない。
発明の詳細
な説明したように、本発明のガラス素子、表示素子及び
これらの製造方法は、球を切断して得られる一方の小切
断体の切断面の垂直方向から複数カ所切断することで得
られる形状を有した微小光学素子を多数個配列したガラ
ス素子、球を切断して得られる一方の小切断体の切断面
の垂直方向から複数カ所切断することで得られる形状を
有した微小光学素子を、各画素に対応するように多数個
配列した表示素子によって、画素の開口部及び開口部近
傍の光も集光される。従って実質的に、画素の開口率が
１００％近くになって、明るい画面、高い表示品質のデ
イスプレィにすることができる。このような表示素子は
、所望の微小光学素子形状に対応したプレス成形用金型
でガラスを熱間形成することによって、高精度のガラス
素子及び表示素子を極めて量産性よく製造することがで
きる。
これらの製造方法は、球を切断して得られる一方の小切
断体の切断面の垂直方向から複数カ所切断することで得
られる形状を有した微小光学素子を多数個配列したガラ
ス素子、球を切断して得られる一方の小切断体の切断面
の垂直方向から複数カ所切断することで得られる形状を
有した微小光学素子を、各画素に対応するように多数個
配列した表示素子によって、画素の開口部及び開口部近
傍の光も集光される。従って実質的に、画素の開口率が
１００％近くになって、明るい画面、高い表示品質のデ
イスプレィにすることができる。このような表示素子は
、所望の微小光学素子形状に対応したプレス成形用金型
でガラスを熱間形成することによって、高精度のガラス
素子及び表示素子を極めて量産性よく製造することがで
きる。
第１図は本発明のガラス素子の斜視図、第２図は本発明
のガラス素子の平面図、第３図は本発明のガラス素子の
側面図、第４図は本発明のガラス素子及び表示素子の製
造方法を示す断面図、第５図は本発明の表示素子を示す
断面図、第６図は本発明のガラス素子を表わす他の実施
例の平面図、第７図は本発明のガラス素子を表わす他の
実施例の平面図、第８図は比較例のガラス素子を示す断
面図である。 ■・・・・・・球面形状、２・・・・・・切断面、３・
・・・・・ガラス基板、４・・・・・・母材、５・・・
・・・薄膜、６・・・・・・母材、７・・・・・・薄膜
、８・・・・・・ガラス基板、９・・・・・・切断面、
１２・・・・・・ガラス基板、１３・・・・・・薄膜ト
ランジスター、１４・・・・・・透明電極、１５・・・
・・・液晶材料、１６・・・・・・共通電極、１７・・
・・・・偏光板、１８・・・・・・偏光板、２０・・・
・・・入射光、２１・・・・・・カラーフィルタ、３１
・・・・・・半円柱状。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名Ｏ− 第 図 第 図 第 図
のガラス素子の平面図、第３図は本発明のガラス素子の
側面図、第４図は本発明のガラス素子及び表示素子の製
造方法を示す断面図、第５図は本発明の表示素子を示す
断面図、第６図は本発明のガラス素子を表わす他の実施
例の平面図、第７図は本発明のガラス素子を表わす他の
実施例の平面図、第８図は比較例のガラス素子を示す断
面図である。 ■・・・・・・球面形状、２・・・・・・切断面、３・
・・・・・ガラス基板、４・・・・・・母材、５・・・
・・・薄膜、６・・・・・・母材、７・・・・・・薄膜
、８・・・・・・ガラス基板、９・・・・・・切断面、
１２・・・・・・ガラス基板、１３・・・・・・薄膜ト
ランジスター、１４・・・・・・透明電極、１５・・・
・・・液晶材料、１６・・・・・・共通電極、１７・・
・・・・偏光板、１８・・・・・・偏光板、２０・・・
・・・入射光、２１・・・・・・カラーフィルタ、３１
・・・・・・半円柱状。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名Ｏ− 第 図 第 図 第 図
Claims (4)
- （１）球を切断して得られる一方の小切断体の切断面の
垂直方向から複数ヵ所切断することで得られる形状を有
した微小光学素子を多数個配列したガラス素子。 - （２）球を切断して得られる一方の小切断体の切断面の
垂直方向から複数ヵ所切断することで得られる形状を有
した微小光学素子を、各画素に対応するように多数個配
列した表示素子。 - （３）球を切断して得られる一方の小切断体の切断面の
垂直方向から複数ヵ所切断することで得られる形状を有
し、かつ多数個配列した微小光学素子に対応したプレス
成形用金型により、ガラスを熱間でプレス成形したガラ
ス素子の製造方法。 - （４）球を切断して得られる一方の小切断体の切断面の
垂直方向から複数ヵ所切断することで得られる形状を有
し、かつ各画素に対応するように多数配列した微小光学
素子に対応したプレス成形用金型により、ガラスを熱間
でプレス成形した表示素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14314990A JPH0436701A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | ガラス素子，表示素子及びこれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14314990A JPH0436701A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | ガラス素子，表示素子及びこれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436701A true JPH0436701A (ja) | 1992-02-06 |
Family
ID=15332068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14314990A Pending JPH0436701A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | ガラス素子，表示素子及びこれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0436701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007065126A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Hitachi Maxell Ltd | マイクロレンズアレイ基板及びマイクロレンズアレイ基板の製造方法 |
| US7879630B2 (en) | 2003-02-24 | 2011-02-01 | Sony Corporation | Method for manufacturing a microlens substrate and method for manufacturing a liquid crystal panel |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP14314990A patent/JPH0436701A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7879630B2 (en) | 2003-02-24 | 2011-02-01 | Sony Corporation | Method for manufacturing a microlens substrate and method for manufacturing a liquid crystal panel |
| JP2007065126A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Hitachi Maxell Ltd | マイクロレンズアレイ基板及びマイクロレンズアレイ基板の製造方法 |
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