專利名稱：透鏡片和顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透鏡片(lens sheet)和液晶顯示面板，所述透鏡片和液晶顯示面板用 于能夠針對(duì)多個(gè)視點(diǎn)顯示不同圖像的顯示裝置中。
背景技術(shù)：
近來，已經(jīng)對(duì)用液晶顯示裝置可以針對(duì)不同視點(diǎn)顯示不同圖像進(jìn)行了積極的開 發(fā)。例如，已經(jīng)公開了同時(shí)對(duì)位于不同方向的多個(gè)觀眾提供不同圖像的一種顯示裝置(如 在日本未審查的專利公開H06-332354(第0070-0073段、圖10 :專利文獻(xiàn)1)有所描述的)， 或者立體圖像顯示裝置(如在日本未審查的專利公開2005-208567 (第0009-0012段、圖 41 :專利文獻(xiàn)2)有所描述的)。 這兩個(gè)專利文獻(xiàn)所公開的兩個(gè)顯示裝置的特征都在于使用了由柱面透鏡形成的 柱鏡光柵式透鏡(lenticular lens)并且通過將多個(gè)圖像分配到任意不同的方向來顯示這 多個(gè)圖像。 圖26示出具有多個(gè)視點(diǎn)的廣泛使用的液晶顯示面板的剖視圖，該液晶顯示面板 使用了柱鏡光柵式透鏡片。 薄膜晶體管基板(被稱作TFT基板)301和濾色器基板(被稱作CF基板)305借 助密封構(gòu)件309層疊，并且液晶308密封在兩個(gè)基板301和305之間。
在與CF基板305相對(duì)的平坦表面上，TFT基板301包括薄膜元件區(qū)302，在該薄 膜元件區(qū)302上形成TFT像素開關(guān)陣列、信號(hào)線、掃描線、像素電極、TFT驅(qū)動(dòng)電路等；以及 取向膜304，向該取向膜304應(yīng)用摩擦處理。另外，在該平坦表面相反側(cè)的平坦表面上，TFT 基板301包括偏振板303。 同時(shí)，在與TFT基板301相對(duì)的平坦表面上，CF基板305包括對(duì)向電極形成層 306，在該對(duì)向電極形成層306上形成了對(duì)向電極、金屬屏蔽膜等；濾色器層(下文中被稱 作CF層)307，該濾色器層307由色層、黑矩陣、覆蓋層等形成；以及取向膜304，向該取向膜 304應(yīng)用摩擦處理。另外，在該平坦表面相反側(cè)的平坦表面上，CF基板305包括偏振板303 和柱鏡光柵式透鏡片310。 此外，安裝了背光模塊、驅(qū)動(dòng)IC、柔性印刷電纜(下文中被稱作FPC)等，由此完成 了液晶顯示裝置。 通常，如在日本未審查的專利公開2004-280087(第0062段專利文獻(xiàn)5)和日 本未審查的專利公開2008-203430 (第0025段專利文獻(xiàn)6)所公開的，通過使用模具 對(duì)樹脂、玻璃等進(jìn)行模塑來制造柱鏡光柵式透鏡片310，或者如日本未審查的專利公開2000-292858(第0020-0022段專利文獻(xiàn)7)所公開的，使用軋輥來制造柱鏡光柵式透鏡 片。同時(shí)，專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)4公開了一種透鏡片，該透鏡片可以在不使用模具等的情 況下以低成本、穩(wěn)定的度量來制造。 如圖27所示，在廣泛使用的柱鏡光柵式透鏡片中，在基板311上設(shè)置透鏡形成線 性突出體312和透鏡313。樹脂、玻璃等用于基板311，樹脂用于線性突出體311，并且紫外 固化樹脂、熱固化樹脂等用于透鏡313。在一些情況下，使線性突出體312具有W095/09372 公開(第21-25頁、圖8 :專利文獻(xiàn)3)中所描述的抗液(liquid-r印ellent)功能、日本未 審查的專利公開H7-281181(第0044-0052段、圖1 :專利文獻(xiàn)4)中所描述的蔽光功能等。
然而，通常存在的問題是，在用于形成透鏡的紫外固化樹脂、熱固化樹脂等中具有 收縮性。 柱鏡光柵式透鏡片中沿著每個(gè)透鏡的主軸方向(延伸方向)的長度等于顯示裝置 屏幕尺寸的縱向長度。因此，當(dāng)形成大規(guī)模的屏幕尺寸時(shí)，樹脂收縮帶來的影響不容忽視。 具體來講，液晶顯示裝置逐年一直擴(kuò)大，并且現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出ioo英寸或更大的液晶顯示裝置。 同時(shí)，透鏡的次軸方向(節(jié)距方向)的長度是根據(jù)液晶顯示裝置中像素的尺寸來 確定的，從而該長度與屏幕尺寸不太相關(guān)。 結(jié)果，透鏡的縱橫比往往根據(jù)屏幕尺寸的擴(kuò)大而增大。通常，樹脂的收縮很大程度 上取決于形狀。因此，當(dāng)縱橫比變得更大時(shí)，收縮的各向異性出現(xiàn)得更明顯，從而往往劣化 了量度的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述問題設(shè)計(jì)了本發(fā)明，本發(fā)明的示例性目的在于提供低成本的具有優(yōu)良量
度穩(wěn)定性的透鏡片以及使用該透鏡片的具有優(yōu)良視覺特性和顯示質(zhì)量的顯示面板。 根據(jù)本發(fā)明示例性方面的透鏡片是這樣一種透鏡片，在該透鏡片中，彼此相鄰的
柱面透鏡彼此隔離，從而沒有相互重疊；并且從每個(gè)柱面透鏡的節(jié)距距離的一個(gè)端部向著
節(jié)距方向的另一個(gè)端部，在每個(gè)柱面透鏡中形成凹口部分。 期望的是，至少通過避免柱面透鏡中的鏡像對(duì)稱位置來形成柱面透鏡的凹口部 分。另外，期望的是，形成柱面透鏡的凹口部分，使其至少?zèng)]有在基板的平坦表面上連續(xù)排 列成同一直線，除了柱面透鏡的延伸方向之外。 另外，期望的是，在柱面透鏡之間的區(qū)域中或者在凹口部分中形成線性突出體，或
者形成凹槽，該凹槽使在柱面透鏡之間的區(qū)域或者凹口部分作為上部開口部分。 此外，線性突出體可以表現(xiàn)出抗液特性，并且期望的是，線性突出體的側(cè)壁傾斜地
形成，使得相鄰線性突出體中的兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間的隔離距離至少在側(cè)壁的上部邊緣部隨
著遠(yuǎn)離平坦表面而逐漸增大。 類似地，凹槽可以表現(xiàn)出抗液特性。另外，所述基板可以形成為多層結(jié)構(gòu)，所述多 層結(jié)構(gòu)至少具有與柱面透鏡接觸的層和與柱面透鏡接觸層接觸的基層；凹槽可以被形成為 穿過透鏡接觸層并且至少到達(dá)基層的內(nèi)部；基層處的凹槽的寬度可以形成得比透鏡接觸層 處的凹槽的寬度寬；并且凹槽的剖面形狀可以為屋檐狀的形狀，其中，透鏡接觸層比基層突 出。
此外，可以在基板的作為形成有柱面透鏡的平坦表面的相反側(cè)的平坦表面上，設(shè)
直濾色為o 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性方面的顯示面板是包括根據(jù)上述本發(fā)明任意方面的 透鏡片的顯示面板。 根據(jù)相對(duì)于透鏡片的關(guān)系，具體來講，期望的是，當(dāng)從基板的平坦表面的法線方向 看時(shí)，透鏡片中柱面透鏡的凹口部分位于蔽光區(qū)的投影表面內(nèi)，蔽光區(qū)設(shè)置在與顯示面板 上的像素晶體管重疊的位置。 另外，期望的是，在顯示面板上，以棋盤格圖案的方式布置兩個(gè)為一對(duì)的像素開口 部分。此外，顯示面板中的每個(gè)像素開口部分形成為梯形形狀，并且每一成對(duì)的兩個(gè)像素開 口部分以恒定節(jié)距沿著柱面透鏡的延伸方向連續(xù)設(shè)置，這是通過以夾入設(shè)置在與像素晶體 管重疊的位置處的蔽光區(qū)的方式使像素開口部分的短邊彼此相對(duì)來實(shí)現(xiàn)的。


圖1A和圖1B示出根據(jù)應(yīng)用了本發(fā)明的示例性實(shí)施例在透鏡片制造步驟之中的蔽 光膜圖案化步驟的圖示，其中，圖1A是剖視圖而圖1B是平面圖； 圖2A和圖2B示出根據(jù)示例性實(shí)施例在透鏡片制造步驟之中的透鏡形成線性突出 體形成步驟的圖示，其中，圖2A是剖視圖而圖2B是平面圖； 圖3A和圖3B示出根據(jù)示例性實(shí)施例在透鏡片制造步驟之中的柱面透鏡形成步驟 的圖示，其中，圖3A是剖視圖而圖3B是平面圖； 圖4是以簡化方式示出柱鏡光柵式透鏡型立體顯示面板的機(jī)構(gòu)原理的示意性圖 示； 圖5是示出相鄰樹脂熔成一個(gè)而由此形成錯(cuò)誤成形的透鏡這類缺點(diǎn)的概念圖示；
圖6A和圖6B示出關(guān)于柱面透鏡中產(chǎn)生的變形的概念圖示，其中，圖6A示出沒有 以偽方式劃分的柱面透鏡中產(chǎn)生的變形，并且圖6B示出以偽方式劃分的柱面透鏡中產(chǎn)生 的變形； 圖7A和圖7B示出層疊了示例性實(shí)施例的透鏡片的LCD面板結(jié)構(gòu)的簡化圖示，其 中，圖7A是剖視圖而圖7B是平面圖； 圖8A和圖8B示出層疊了示例性實(shí)施例的透鏡片的LCD面板結(jié)構(gòu)的簡化圖示，其 中，圖8A是剖視圖而圖8B是平面圖； 圖9是示出突出部分位于相鄰線性突出體的鏡像對(duì)稱位置處的情況的缺點(diǎn)的概 念圖示； 圖10是示出突出部分連續(xù)排列在同一直線上的情況的缺點(diǎn)的概念圖示；
圖IIA至圖IID示出應(yīng)用了本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟的剖 視圖，其中，圖11A是示出蔽光膜和線性突出體的形成步驟的圖示，圖IIB是抗液覆蓋層形 成步驟，圖IIC是示出在線性突出體表面上保持抗液覆蓋層的同時(shí)去除抗液覆蓋層的步驟 的圖示，并且圖IID是示出透鏡形成步驟的圖示； 圖12A和圖12B示出根據(jù)應(yīng)用了本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟 的圖示，其中，圖12A是示出線性突出體形成步驟的剖視圖，而圖12B是示出線性突出體形 成步驟的平面 圖13是示出示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟之中的抗液覆蓋層形成步驟的剖視 圖； 圖14是示出示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟之中的柱面透鏡形成步驟的剖視 圖； 圖15A和圖15B示出層疊了示例性實(shí)施例的透鏡片的LCD面板的結(jié)構(gòu)的簡化圖 示，其中，圖15A是剖視圖而圖15B是平面圖； 圖16A和圖16B示出層疊了示例性實(shí)施例的透鏡片的LCD面板的結(jié)構(gòu)的簡化圖 示，其中，圖16A是剖視圖而圖16B是平面圖； 圖17是示出根據(jù)應(yīng)用了本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施例的具有濾色器的透鏡片的 制造步驟的剖視圖； 圖18是示出其中示例性實(shí)施例的透鏡片和薄膜晶體管基板層疊在一起的顯示面 板的簡化剖視圖； 圖19A和圖19B示出根據(jù)應(yīng)用了本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟
之中的透鏡形成凹槽形成步驟的圖示，其中，圖19A是剖視圖而圖19B是平面圖； 圖20A和圖20B示出根據(jù)應(yīng)用了本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟
之中的柱面透鏡形成步驟的圖示，其中，圖20A是剖視圖而圖20B是平面圖； 圖21A至圖21C示出透鏡樹脂形狀和凹槽側(cè)壁與基板表面之間的角度S之間關(guān)
系的概念圖示，其中，圖21A是S 〈80的情況，圖21B是80《S的情況，而圖21C是90
< S的情況； 圖22A至圖22D示出根據(jù)應(yīng)用了本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟 之中的透鏡形成凹槽形成步驟的剖視圖，其中，圖22A是示出凹槽形成步驟的圖示，圖22B 是抗液覆蓋層形成步驟，圖22C是在凹槽表面上保持抗液覆蓋層的同時(shí)去除抗液覆蓋層的 步驟的圖示，并且圖22D是示出透鏡形成步驟的圖示； 圖23A和圖23B示出根據(jù)應(yīng)用了本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟 之中的透鏡形成凹槽形成步驟的剖視圖，其中，圖23A是示出凹槽形成步驟的的圖示并且 圖23B是示出透鏡形成步驟的圖示； 圖24A至圖24D示出根據(jù)應(yīng)用了本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟 之中的透鏡形成凹槽形成步驟的剖視圖，其中，圖24A是示出在基板上形成透鏡接觸層和 圖案化掩模的步驟的圖示，圖24B示出凹槽形成步驟的第一半，圖24C是凹槽形成步驟的后 一半，并且圖24D是示出透鏡形成步驟的圖示； 圖25是作為示例性實(shí)施例的更改實(shí)例的透鏡片的剖視圖； 圖26是廣泛使用的液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)的簡化剖視圖； 圖27是廣泛使用的柱鏡光柵式透鏡片的結(jié)構(gòu)的簡化剖視圖；以及 圖28是基于從透鏡到觀眾的距離D、投影寬度e和標(biāo)準(zhǔn)的折射率n得到的透鏡接
觸角e的計(jì)算結(jié)果的表格。
具體實(shí)施例方式
接著，通過使用附圖參照某些具體實(shí)例，將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
(第一示例性實(shí)施例)
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將參照?qǐng)D1至圖10描述應(yīng)用了本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例。圖1至圖3是示出 關(guān)于第一示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟的圖示，并且每個(gè)附圖中的圖A是剖視圖而每個(gè) 附圖中的圖B是平面圖。 首先，如圖IA和圖IB中所示，在基板101的一個(gè)平坦表面(形成有柱面透鏡的平 坦表面的相反側(cè))上圖案化蔽光膜102，即，在基板101的層疊了顯示面板(隨后將描述) 這一側(cè)的平坦表面上圖案化蔽光膜102。 用玻璃或諸如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚醚砜的樹脂(PES)形成基板101。 其厚度形成為1mm或更小，更期望地形成為0. 1mm至0. 4mm。 蔽光膜102通過諸如Cr或Ti的金屬形成，或者通過黑色樹脂等形成。蔽光膜102 用于抑制由于根據(jù)為了形成透鏡(隨后將描述)而形成線性突出體而產(chǎn)生的光學(xué)散射導(dǎo)致 的顯示干擾，并且其被圖案化的尺寸滿足該尺寸為大于用于根據(jù)線性突出體外部形狀而 形成透鏡的線性突出體的外部直徑大的尺寸。在通常的液晶曝光過程中，從透鏡形成線性 突出體向著外側(cè)的偏移量，即基于用于形成透鏡的線性突出體的外部直徑的蔽光膜102的 外形，可以形成得比透鏡形成線性突出體的外部直徑大大約lym的范圍。在如下情況可以 不必形成蔽光膜102 :沒有會(huì)由于形成透鏡形成線性突出體而產(chǎn)生的顯示干擾。
然后，如圖2A和圖2B所示，在基板101形成有蔽光膜102的表面相反側(cè)的平坦表 面上，即，在將形成柱面透鏡的這一側(cè)的平坦表面上，形成透鏡形成線性突出體(下文中被 簡稱為線性突出體)103。 線性突出體103形成有線性突出體主體103a，該線性突出體主體103a是在基板 101上分離地設(shè)置柱面透鏡形成區(qū)所需的，該柱面透鏡形成區(qū)用于形成基板101上平行設(shè) 置的多個(gè)單位柱面透鏡中的每個(gè)；以及突出部分103b，該突出部分103b是形成凹口部分所 需的，該凹口部分用于沿著主軸方向(延伸方向)以偽方式分隔形成在每個(gè)柱面透鏡形成 區(qū)上的每個(gè)單位柱面透鏡。突出部分103b的高度與線性突出體主體103a的高度相同，并 且突出部分103b朝著圖2A和圖2B的左方向和右方向突出，從每個(gè)線性突出體主體103a 的側(cè)壁向著相鄰線性突出體主體103a的側(cè)壁。 包括線性突出體主體103a和突出部分103b的線性突出體103通過使用樹脂一體 地形成。在示例性實(shí)施例中，具有抗液特性的抗蝕劑用作材料。可以通過常規(guī)曝光過程形 成的線性突出體主體103a的尺寸范圍滿足寬度為約lym至5iim，并且高度為約liim至 10 m。示例性實(shí)施例中的線性突出體主體103a的剖面形狀是矩形。 在形成線性突出體103之后，通過使用02等離子體執(zhí)行灰化清潔(ashing cleaning)，可以提高紫外固化樹脂的粘附性和親液特性。 然后，如圖3A和圖3B所示，紫外固化樹脂滴落在由相鄰線性突出體103和103分 隔的柱面透鏡形成區(qū)上，并且照射紫外線來形成單位柱面透鏡(下文中簡稱為透鏡)104。
這里注意的是，紫外固化樹脂表現(xiàn)出對(duì)基板101的柱面透鏡形成區(qū)的高親液特 性，并且表現(xiàn)出對(duì)線性突出體103的抗液特性。結(jié)果，紫外固化樹脂留在線性突出體103和 103之間的柱面透鏡形成區(qū)中，使得由于樹脂表面張力而具有良好曲率的透鏡104可以彼 此分隔開而相互沒有重疊。 通過上述的步驟，完成了示例性實(shí)施例的透鏡片105。 現(xiàn)在，將參照?qǐng)D4所示的柱鏡光柵式透鏡型立體顯示面板的光學(xué)模型，描述透鏡104所期望的形狀。 圖4中的參考標(biāo)號(hào)201表示觀眾的右眼，并且參考標(biāo)號(hào)202表示觀眾的左眼。具 有右眼201和左眼202的觀眾借助透鏡104用右眼201從視覺上識(shí)別右眼像素203，并且借 助透鏡104用左眼202從視覺上識(shí)別左眼像素204。最后，觀眾的大腦識(shí)別這些像素的合成 圖像。 —對(duì)右眼像素203和左眼像素204的位置距離透鏡104的距離為焦距f ，并且每個(gè) 像素的寬度為透鏡節(jié)距L的一半。這里假設(shè)，對(duì)于透鏡104從像素203和204中的每個(gè)的 入射角是a ，并且其出射角是|3 。還假設(shè)的是，從透鏡104到觀眾的距離是D，并且與透鏡 104的距離為D、與透鏡104平行的虛擬平面上每個(gè)像素的投影寬度是e。當(dāng)e與觀眾的兩 只眼間的間隔匹配時(shí)，觀察到優(yōu)良的立體圖像。 基于光學(xué)規(guī)則和幾何關(guān)系，參數(shù)f、 a 、 |3 、L、D和e的每個(gè)之間的相互關(guān)系可以描
述為下面的等式1至等式3。 DXtanP = e—(等式1) FXtana=L/2—_ (等式2) nXsina=sinP—_ (等式3) 這里注意的是，n為透鏡104的折射率。 接著，考慮透鏡104的形狀，就透鏡片而言，曲率半徑r和基板101與透鏡104之 間的接觸角9可以描述為下面的等式4和5。
r = fX(n-l)/n-—(等式4)
rXsin9=L/2—-(等式5) 當(dāng)使用等式1至4來轉(zhuǎn)換等式5時(shí)，可以得到下面的等式。
sin 9 = nX tan {arcsin (sin P/n)} / (n_l) 因此，接觸角9隨出射角|3和折射率n而變化，S卩，隨透鏡至觀眾的距離D、投影 寬度e和折射率n而變化。 關(guān)于距離D和投影寬度e的值在ISO/FDIS 9241-303人類-系統(tǒng)交互作用的人體 工程學(xué)-第303部分電子視覺顯示的要求(非專利文獻(xiàn)l)中有所公開。必要考慮到，對(duì) 于距離D而言，兒童要具有200mm或更大，成人要具有300mm或更大，并且其理想的范圍在 400mm至750mm之間。描述的是，對(duì)于e值而言，全人類的98%落入50mm至74mm的范圍。
常規(guī)樹脂中的折射率n最大為約1. 5。因此，在假設(shè)n為1. 5并且距離D和投影寬 度e是上述常規(guī)值時(shí)計(jì)算出的e結(jié)果在圖28中的表中示出。據(jù)此，接觸角e落入7度至 46的范圍之內(nèi)。 然而，通常，兒童兩眼間的間隔小于成人兩眼間的間隔(例如，74mm)。因此，通過 使兩眼間的間隔e為74mm并且使透鏡至觀眾的距離D為20mm來得到的計(jì)算結(jié)果e ，即在 假設(shè)適于兒童的觀察距離D和成人兩眼間的間隔e的組合條件時(shí)得到的接觸角e的值不 合實(shí)際。因此，為了得到優(yōu)良顯示品質(zhì)的顯示面板，合適的是將接觸角9的值設(shè)置在約7 度至30度的范圍內(nèi)，更理想的，在約7度至22度的范圍內(nèi)。 為了形成接觸角9相對(duì)小的透鏡104，在基板101和透鏡形成樹脂之間必須具有 相對(duì)高的親液特性。然而，當(dāng)親液特性高時(shí)，彼此相鄰的透鏡的樹脂106容易熔合，從而有 可能形成錯(cuò)誤成形的透鏡104'。
因此，為了提高透鏡的合格率，有效的是在透鏡104與104之間提供具有抗液特性 的線性突出體103。具有抗液特性的線性突出體103抑制基板101的表面上樹脂的擴(kuò)散，從
而接觸角e可以得以控制。這樣可以得到任意的接觸角e 。 接觸角9取決于相鄰的線性突出體103與103之間的距離和樹脂的滴落量。然 而，線性突出體103與103之間的距離沒有與面板的像素節(jié)距發(fā)生很大的偏離。因此，實(shí)際
上，接觸角e只取決于樹脂的滴落量。 采用該示例性實(shí)施例，在通過在平板(由與基板101的材料相同的材料形成)上 滴落與透鏡104的材料相同的紫外固化樹脂并且通過將保持自由狀態(tài)的樹脂固化而形成 的透鏡和平板之間的接觸角變?yōu)?度的條件下，以及在通過在平板(由與線性突出體的材 料相同的材料形成)上滴落與透鏡104的材料相同的紫外固化樹脂并且通過將保持自由狀 態(tài)的樹脂固化而形成的透鏡和平板之間的接觸角變?yōu)?5度的條件下，可以使通過在線性 突出體103與103之間的柱面透鏡形成區(qū)上滴落紫外固化樹脂而在包括線性突出體103的 基板101上形成的透鏡104與基板101之間的接觸角為18度。這是因?yàn)椋褂镁哂锌挂禾?性的線性突出體可以抑制紫外固化樹脂在基板101上的擴(kuò)散。通過調(diào)節(jié)線性突出體103的 材料，B卩，通過調(diào)節(jié)抗液特性，可以得到其它所需的接觸角9 。 另外，設(shè)置到線性突出體103的突出部分103b具有抑制透鏡104錯(cuò)誤成形的效 果。通常，當(dāng)固化紫外固化型或熱固化型樹脂時(shí)，出現(xiàn)6%或更大的體積收縮。然而，物質(zhì)不 以各向同性的方式收縮，并且受外部形狀的影響。如圖6A所示，在由以具有大縱橫比的矩 形形狀涂覆在基板101上的樹脂209形成的透鏡104'的情形下，沿質(zhì)心方向的收縮行為和 沿每邊中心點(diǎn)方向的收縮行為結(jié)合起來。結(jié)果，透鏡104'的四個(gè)角在固化之后幾乎沒有改 變位置，由此變形成每邊變形為弧形的形狀210。 S卩，產(chǎn)生的問題是收縮量在長邊的中心點(diǎn) 附近變得最大，并且呈缺陷形狀的透鏡104'在中部和端部具有不同的光學(xué)特性。
缺陷形狀出現(xiàn)的這類問題取決于收縮量和透鏡104的縱橫比，從而可以通過沿著 主軸劃分透鏡104來抑制這類問題的發(fā)生。然而，當(dāng)劃分透鏡104時(shí)，透鏡104的劃分部分 自然變成顯示器上的劣化部分。為了避免顯示器上的劣化，遮蔽透鏡104的劃分部分處的 光是必要的。然而，當(dāng)在相對(duì)寬的范圍內(nèi)遮蔽光時(shí)，開口率劣化。 因此，可以認(rèn)為，與透鏡的完全劃分相比，通過由線性突出體103的突出部分103b 形成凹口部分的透鏡104的偽劃分(pseudo division)更有效地解決了復(fù)合問題。采用示 例性實(shí)施例，就透鏡104的長邊超過120mm或者縱橫比(長邊/短邊)超過500的情況而 言，在沒有突出部分103b的情況下，不能得到優(yōu)良的透鏡104。基于該結(jié)果，如圖6B所示， 突出部分103b之間的間隔分別被設(shè)置為113mm至115mm。 自然地，突出部分103b周邊的透鏡104的形狀受干擾。然而，此影響是局部的，顯 示劣化部分的面積小于完全劃分的情況。在使用TFT的有源矩陣型顯示面板(例如，液晶 顯示器或有機(jī)EL顯示器)的情形下，已經(jīng)將覆蓋TFT的區(qū)域遮蔽于光。因此，如果凹口蔽 光區(qū)等于或小于與TFT蔽光區(qū)對(duì)應(yīng)的面積，則開口率沒有劣化。 圖7A示出層疊了透鏡片105的LCD面板107的剖面形狀，并且圖7B示出了其平 面形狀。LCD面板107的像素開口部分108形成為梯形形狀，并且作為一種像素晶體管的薄 膜晶體管(下文中被稱作TFT)設(shè)置在梯形像素開口部分108的短邊側(cè)。TFT蔽光區(qū)109的 存在方式為夾在兩個(gè)相對(duì)的像素開口部分108之間。即，在作為顯示面板的LCD面板107上，通過使梯形的兩邊彼此相對(duì)并且通過將設(shè)置在與薄膜晶體管重疊的位置處的TFT蔽光 區(qū)109夾在其間，沿著線性突出體103的延伸方向，即沿著圖7B中的垂直方向、以特定間隔 按照棋盤格的圖案，兩個(gè)為一對(duì)地連續(xù)設(shè)置梯形像素開口部分108。采用這種像素結(jié)構(gòu)，如 專利文獻(xiàn)2的第十二實(shí)施例所示(第0178段至第0185段，圖37至圖38)，沿著每個(gè)像素橫 向方向上的任意位置的縱向方向的開口率變得恒定。因此，屏幕上觀察位置處的亮度分布 可以變得恒定。因此，這是可以抑制由于蔽光部分而造成的顯示質(zhì)量劣化的優(yōu)良像素結(jié)構(gòu)。
如圖8A和圖8B所示，通過以透鏡片105的線性突出體103的突出部分103b與 LCD面板107的TFT蔽光區(qū)109重疊的方式，S卩，以當(dāng)從基板101的平坦表面的法線方向看 時(shí)突出部分103b變?yōu)樵贚CD面板107的TFT蔽光區(qū)109的投影表面內(nèi)的位置(如圖8B所 示)的方式，確定透鏡片105的位置，使透鏡片105與LCD面板107層疊。由此，完成顯示 面板。 夾在相鄰像素開口部分108短邊之間的TFT蔽光區(qū)109的區(qū)域至少對(duì)應(yīng)于兩個(gè) TFT，并且該區(qū)域在短邊側(cè)等于或?qū)捰诩s20 ii m并且在長邊側(cè)等于或?qū)捰诩s50 y m，同時(shí)這 還取決于面板的清晰度。因此，將寬度約5iim或更小的突出部分103b對(duì)準(zhǔn)在該區(qū)域內(nèi)是 完全可能的。對(duì)于突出部分103b的突出長度而言，雖然其取決于要使用的曝光設(shè)備的分辨 率，但是理想的是，落入投影到柱面透鏡形成區(qū)內(nèi)部(達(dá)到可以抑制透鏡104發(fā)生錯(cuò)誤成形 的程度)并且沒有超出TFT蔽光區(qū)109的范圍內(nèi)。具體來講，理想的是約1 y m至50 m的 范圍。 投影部分103b的周邊區(qū)被TFT蔽光區(qū)109遮蔽，使得當(dāng)從正前側(cè)觀察顯示面板 時(shí)，幾乎沒有出現(xiàn)問題。然而，當(dāng)從傾斜方向觀察顯示面板時(shí)，存在以下情況由于透鏡104 的錯(cuò)誤成形導(dǎo)致的點(diǎn)缺陷(像素缺陷)被識(shí)別為顯示干擾。當(dāng)這類點(diǎn)缺陷形成為行時(shí)，它 們被識(shí)別為帶狀的顯示不均勻性，這導(dǎo)致了顯示品質(zhì)很大程度的劣化。例如，在突出部分 130b借助相同的透鏡104設(shè)置在相鄰線性突出體103的鏡像對(duì)稱位置(如圖9所示)的 情況下，或者在多個(gè)突出部分103b重復(fù)地設(shè)置在表示為平移矢量v或w的平移對(duì)稱位置處 (如圖10所示)的情況下，即在除了線性突出體103自身的延伸方向(透鏡的長邊方向，也 是圖10的垂直方向)之外，突出部分103b在基板101的平坦表面上排成同一直線的情況 下，觀察到帶狀的顯示不均勻性。因此，理想的是用于形成透鏡104的凹口部分的突出部 分103b的平面布局盡可能地不規(guī)則，即隨機(jī)；通過夾入相同的透鏡104來避免至少彼此相 鄰的線性突出體103中的鏡像對(duì)稱位置，設(shè)置突出部分103b ;除了線性突出體103自身的 延伸方向(即，透鏡104的延伸方向)之外，用于形成凹口部分的突出部分103b至少?zèng)]有 被設(shè)置成在基板101的平坦表面上連續(xù)排成同一直線。 采用上述的示例性實(shí)施例，可以以低成本提供一種顯示面板，該顯示面板在視覺
特性和顯示質(zhì)量方面的性能優(yōu)良并且能夠針對(duì)多個(gè)視點(diǎn)顯示不同的圖像。 作為根據(jù)本發(fā)明的透鏡片的示例性優(yōu)點(diǎn)的是，通過從節(jié)距方向的柱面透鏡的一個(gè)
端部到節(jié)距方向的另一個(gè)端部形成的凹口部分，以偽方式在沿著柱面透鏡的主軸方向上的
多個(gè)點(diǎn)劃分柱面透鏡；因此，形成柱面透鏡的樹脂的收縮的影響可以減輕，由此使得可以總
體上以低成本得到具有優(yōu)良量度穩(wěn)定性的透鏡片。 另外，通過將本發(fā)明的透鏡片層疊到顯示面板上，可以得到能夠針對(duì)多個(gè)視點(diǎn)顯 示不同圖像的顯示面板。
具體地，通過將柱面透鏡的凹口部分置于透鏡片中，使之位于在顯示面板的像素 晶體管重疊的位置處所設(shè)置的蔽光區(qū)的投影表面(從基板的平坦表面的法線方向)內(nèi)，可 以由用于像素晶體管的蔽光區(qū)，掩蓋用于以偽方式劃分柱面透鏡的凹口部分的周邊區(qū)域中 的透鏡形狀的輕微干擾。因此，可以以低成本在不犧牲開口率的情況下得到具有優(yōu)良視覺 特性和顯示質(zhì)量的顯示面板。
(第二示例性實(shí)施例) 接著，將參照?qǐng)D11描述應(yīng)用了本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例。相對(duì)于第一示例性實(shí) 施例的差別在于形成具有抗液特性的線性突出體110的方法。 首先，與第一示例性實(shí)施例中的情況一樣，在基板101的背面上形成蔽光膜102。 在基板101的頂面上，線性突出體通過借助表現(xiàn)出透明性的Si0j莫lll將位置與蔽光膜102 對(duì)準(zhǔn)來形成。就此，線性突出體110由諸如抗蝕劑這樣的樹脂形成，并且沒有表現(xiàn)出抗液特 性(以上內(nèi)容參見圖IIA)。 然后，在線性突出體110上涂覆具有抗液特性的膜諸如氟樹脂，以形成抗液覆蓋 層112(參見圖IIB)。 接著，通過用稀釋的氫氟酸溶液來清潔基板101的頂面，蝕刻并去除沒有形成線 性突出體110的區(qū)域(g卩，柱面透鏡形成區(qū))中的SiOj莫lll。此時(shí)，同時(shí)也去除了SiOj莫 111上的抗液覆蓋層112，并且只留下了線性突出體110上的抗液覆蓋層112。結(jié)果，可以形 成具有抗液特性的線性突出體110(對(duì)于此內(nèi)容，參見圖IIC)。 此后，如在第一示例性實(shí)施例中的情況一樣，通過將樹脂滴落在柱面透鏡形成區(qū) 上來形成透鏡104，由此完成透鏡片105(參見圖IID)。在圖11D中，沒有示出抗液覆蓋層 112。 這里注意的是，由于SiOj莫111是透明的并且容易被去除，因此使用SiOj莫111。 因此，可以使用任何其它的物質(zhì)，只要這些物質(zhì)具有相似的特性。這些物質(zhì)的實(shí)例可以是 SiN、Al203、ZnO、 IZO和ITO。 當(dāng)形成具有抗液特性的線性突出體110時(shí)，可以根據(jù)材料的成本、制造成本等，選 擇是如第二示例性實(shí)施例的情況一樣在使用常規(guī)樹脂形成線性突出體之后涂覆抗液樹脂 還是如第一示例性實(shí)施例的情況一樣使用抗液樹脂。
(第三示例性實(shí)施例) 接著，將參照?qǐng)D12至圖16描述應(yīng)用了本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例。相對(duì)于第一 和第二示例性實(shí)施例的差別在于線性突出體的剖面形狀。 圖12示出根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的透鏡片制造步驟的圖示。圖12A是剖 視圖，而圖12B是平面圖。 在基板101的頂面，用諸如抗蝕劑這樣的樹脂形成線性突出體113。如圖12A所 示，線性突出體113的線性突出主體113a的側(cè)壁沿著相鄰線性突出體113的兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁 間的隔離的區(qū)域的距離隨著與基板101的平坦表面的距離變大而逐漸增加的方向傾斜地 形成，使得線性突出體主體113a的剖面形狀整體上形成為錐形?？梢灾皇咕€性突出體主體 113a側(cè)壁的上部邊緣部傾斜，以替代使線性突出體主體113a的整個(gè)側(cè)壁傾斜。
另外，線性突出體主體113a的高度與線性突出體113的高度相同，并且線性突出 體主體113a包括楔形突出部分113b，該楔形突出部分113b從每個(gè)線性突出體主體113a的側(cè)壁向著相鄰線性突出體主體113a的側(cè)壁朝著圖12A和圖12B中的左方向和右方向突出。 線性突出體113的高度被設(shè)置為3 i！ m，其寬度被設(shè)置為2 i！ m，到突出部分113b的楔形頂部 的長度被設(shè)置為3ym，并且沿著線性突出體主體113a的縱向方向設(shè)置突出部分113b的節(jié) 距被設(shè)置為110mm至112mm。與上述第一和第二示例性實(shí)施例的情況不同，在基板101的背 面上沒有形成蔽光膜102。這是由于隨后與之結(jié)合的LCD面板114的像素布局的關(guān)系。
接著，如圖13所示，由氟樹脂等制成的抗液覆蓋層112形成在基板101的頂面上， 從而使線性突出體113具有抗液特性。 此后，如圖14所示，將紫外固化樹脂滴落在線性突出體113之間的柱面透鏡形成 區(qū)上。在圖14中，沒有示出抗液覆蓋層112。這里注意的是，滴落的紫外固化樹脂的量不 是達(dá)到留在線性突出體113之間的程度，而是達(dá)到足以填充在線性突出體113之間并且與 側(cè)壁接觸的程度。紫外固化樹脂對(duì)于具有抗液特性的線性突出體113具有相對(duì)較大的接觸 角。然而，線性突出體113的剖面形狀是錐形形式，并且其側(cè)壁是傾斜的。因此，在外觀上 對(duì)于基板101頂面的接觸角所取的值小。如所描述的，通過采用線性突出體113的側(cè)壁傾 斜的結(jié)構(gòu)，透鏡形成樹脂相對(duì)于基板101頂面的接觸角可以通過調(diào)節(jié)以下兩個(gè)因素中的每 個(gè)來自由地控制，這兩個(gè)因素即與線性突出體113上形成的抗液覆蓋層112的材料(抗液 特性)對(duì)應(yīng)的透鏡形成樹脂的接觸角；以及線性突出體113的側(cè)壁相對(duì)于基板101的傾斜 角度。 此后，照射紫外線來固化樹脂，從而形成透鏡104。由此，完成透鏡片105。
采用第三示例性實(shí)施例，選擇抗液覆蓋層112的材料，使得相對(duì)于線性突出體113 側(cè)壁的接觸角變?yōu)?00度，并且調(diào)節(jié)線性突出體113側(cè)壁的錐度，使得相對(duì)于基板101的斜 度變?yōu)?5度。這樣使得可以形成相對(duì)于基板101頂面的真實(shí)接觸角e'為15度的透鏡 104。 線性突出體113之間的柱面透鏡形成區(qū)保持了抗液性。然而，通過增加與第二示 例性實(shí)施例的步驟等效的步驟，可以使其返回到親液特性。通常，當(dāng)其具有親液特性時(shí)，與 樹脂的接觸力大。因此，可以通過考慮透鏡104的接觸力、可靠性、步驟數(shù)量、制造成本等， 來選擇是否使其回復(fù)到親水性。 圖15示出層疊了透鏡片105的LCD面板114。如以上第一示例性實(shí)施例的情況中
一樣，像素布置成棋盤格的圖案。然而，像素開口部分115的形狀是矩形形狀。 然后，如圖16所示，通過將透鏡片105與LCD面板114層疊在一起，來完成顯示面
板。將線性突出體113與LCD面板114的蔽光區(qū)對(duì)準(zhǔn)。線性突出體113的線性突出體主體
113a布置在像素之間的蔽光區(qū)上，并且突出部分113b布置在TFT蔽光區(qū)116上。 在面板的視角方面，矩形的像素開口部分115次于梯形的像素開口部分。然而，矩
形的像素開口部分115的優(yōu)點(diǎn)在于在透鏡片105上不必形成蔽光膜。因此，在層疊了透鏡片
之后，面板的開口率沒有劣化，而這種劣化出現(xiàn)在具有圖8所示的梯形像素開口部分的LCD
面板107中。 采用上述的示例性實(shí)施例，可以以低成本提供一種顯示面板，該顯示面板在視覺
特性和顯示質(zhì)量方面的性能優(yōu)良并且能夠針對(duì)多個(gè)視點(diǎn)顯示不同的圖像。(第四示例性實(shí)施例) 接著，將參照?qǐng)D17和圖18描述應(yīng)用了本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例。
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相對(duì)于第三示例性實(shí)施例的差別在于透鏡片與LCD面板的濾色器基板統(tǒng)一成一 體。 首先，如圖17所示，蝕刻基板117的頂面上的柱面透鏡形成區(qū)，以形成具有錐形剖 面形狀的線性突出體113作為柱面透鏡形成區(qū)之間的剩余部分?？梢酝ㄟ^濕蝕刻、干蝕刻 等來進(jìn)行蝕刻。接著，在蝕刻表面上形成抗液覆蓋層112，以形成具有抗液特性并具有錐形 剖面形狀的線性突出體113。最后，滴落紫外固化樹脂來填充蝕刻后的柱面透鏡形成區(qū)，并 且通過照射紫外線來進(jìn)行固化，以形成透鏡104。 通過選擇抗液覆蓋層112的材料使得相對(duì)于由基板117的剩余部分形成的線性突 出體113側(cè)壁的接觸角變?yōu)?0度，并且通過將線性突出體113的錐度設(shè)置為70度，可以形 成相對(duì)于基板117的柱面透鏡形成區(qū)的真實(shí)接觸角為20度的透鏡104。另外，雖然沒有示 出，但是線性突出體113具有突出部分，這些突出部分以114mm至117mm的間隔分別設(shè)置在 線性突出體113的線性突出體主體的兩側(cè)。 接著，在基板117的背面上，即，在設(shè)置線性突出體113的表面的相反側(cè)的平坦表 面上，形成濾色器層(下文中被稱作CF層)118。通過將由黑顏料、金屬膜等制成的黑矩 陣層(蔽光層)與紅色、綠色、藍(lán)色、白色(透明)等的彩色膜進(jìn)行各種組合，來形成CF層 118。通過考慮到根據(jù)需要不僅要遮蔽常規(guī)LCD面板的布線區(qū)和TFT區(qū)而且要遮蔽線性突 出體113，來形成黑矩陣層。 通過以上工序，可以完成與透鏡片統(tǒng)一為一體的濾色器基板119(下文中被稱作 CF基板)。 然后，如圖18所示，通過密封液晶308來層疊CF基板119和薄膜晶體管基板(下 文中被稱作TFT基板)120。由此，完成顯示面板。 通過以上述方式將透鏡片和CF基板119統(tǒng)一為一體，可以提供一種顯示面板，該 顯示面板的成本低、重量輕并且視覺特性和顯示質(zhì)量優(yōu)良，還能夠針對(duì)多個(gè)視點(diǎn)顯示不同 圖像。(第五示例性實(shí)施例) 接著，將參照?qǐng)D19至圖21描述應(yīng)用了本發(fā)明的第五示例性實(shí)施例。 圖19和圖20是示出根據(jù)第五示例性實(shí)施例的透鏡片的制造步驟的圖示，其中，每
個(gè)附圖中的圖A是剖視圖而圖B是平面圖。相對(duì)于第一至第四示例性實(shí)施例的差別在于，
用于控制柱面透鏡形狀的凹口部分和隔離的透鏡之間的區(qū)域由凹槽形成，替代了線性突出體。 如圖19所示，首先，如在第一示例性實(shí)施例的情況一樣，在基板101的背面上形成 蔽光膜102。在基板101的頂面上形成圖案化掩模121，并且借助掩模121對(duì)基板101執(zhí)行 蝕刻，從而形成透鏡形成凹槽(下文中簡稱為凹槽)122。這里注意的是，玻璃基板用作基板 IOI，抗蝕劑用作掩模121，并且采用干蝕刻來形成凹槽122。 凹槽122形成有凹槽主體122a，該凹槽主體122a是在基板101上分離地設(shè)置柱 面透鏡形成區(qū)所需的，柱面透鏡形成區(qū)用于形成基板101上平行設(shè)置的多個(gè)單元柱面透鏡 中的每個(gè)，這多個(gè)單元柱面透鏡以特定節(jié)距彼此隔離同時(shí)具有平行的延伸方向；以及突出 部分122b，該突出部分122b是形成凹口部分所需的，這些凹口部分用于以偽方式、沿著柱 面透鏡的主軸方向(延伸方向)將每個(gè)柱面透鏡形成區(qū)上形成的每個(gè)單元柱面透鏡分隔開所需的。突出部分122b的高度與凹槽主體122a的高度相同，并且突出部分122b從每個(gè)凹 槽主體122a的側(cè)壁向著相鄰凹槽主體122a的側(cè)壁朝著圖19A和圖19B中的左方向和右方 向突出。 —體地形成包括凹槽主體122a和突出部分122b的凹槽122。在示例性實(shí)施例中， 其通過蝕刻基板101來形成?？梢杂沙Ｒ?guī)曝光工藝和蝕刻工藝形成的凹槽主體122a的尺寸 范圍滿足寬度為1 y m至5 ii m，并且深度為0. 4 ii m至5 ii m。在這種情況下，凹槽122的深 度被設(shè)置為1. 2 m，其寬度被設(shè)置為2 m，到突出部分122b頂部的長度被設(shè)置為3 y m，并 且沿著凹槽主體122a的縱向方向(延伸方向)設(shè)置突出部分122b的節(jié)距被設(shè)置為110mm 至112mm。 在形成凹槽122之后，去除掩模121。此后，可以通過使用02等離子體執(zhí)行灰化清 潔，提高紫外固化樹脂的粘附性和親液特性。 然后，如圖20A和圖20B所示，將紫外固化樹脂滴落在由相鄰凹槽122和122分開 的柱面透鏡形成區(qū)中，并且照射紫外線，以形成單元柱面透鏡(下文中簡稱為透鏡)104。
這里注意的是，紫外固化樹脂在基板101的頂面上流動(dòng)。然而，由于紫外固化樹脂 表面張力的作用，導(dǎo)致樹脂流停止于面對(duì)凹槽122頂面端部。因此，紫外固化樹脂留在凹槽 122與122之間的柱面透鏡形成區(qū)中，使得由于樹脂表面張力可以形成具有優(yōu)良曲率的透 鏡104。 另外，由凹槽突出部分122b在透鏡104中形成凹口部分，使得沿著主軸方向(延 伸方向)以偽方式劃分透鏡104。結(jié)果，可以形成沒有發(fā)生錯(cuò)誤成形的優(yōu)良透鏡104。
通過上述步驟，示例性實(shí)施例的透鏡片105被完成。 此后，如上述的其它示例性實(shí)施例的情況一樣，通過將LCD面板的像素蔽光區(qū)與 透鏡片105的凹槽122的突出部分122b重疊，來將LCD面板與透鏡片105層疊在一起。由 此，完成了顯示面板。 凹槽122的作用是控制透鏡形狀，這與其它示例性實(shí)施例中的線性突出體103相 同。然而，就凹槽122而言，用于控制透鏡104的形狀的主要因素是凹槽122的剖面形狀和 樹脂表面張力。因此，與使用抗液線性突出體103的情況相比，透鏡形狀的可控性降低。因 此，當(dāng)使用凹槽122時(shí)，必須以精密方式控制樹脂的滴落量、滴落位置等。
對(duì)于凹槽122的剖面形狀而言，如圖21所示，如果凹槽122的側(cè)壁與基板101的 頂面之間的角度S是中等的，則樹脂沒有停止于基板101頂面的端部并且流入凹槽122。 結(jié)果，將形成錯(cuò)誤成形的透鏡104'(參見圖21A)。用于使樹脂停止于基板101頂面的端 部的角度S的條件是理想地為大約80度或更大，并且可以成90度或更大的倒錐形，即使 這取決于基板表面的親液特性、樹脂粘度等(參見圖21B和圖21C)。此外，由凹槽122底部 和其側(cè)壁形成的剖面形狀可以不必具有矩形形狀，只要角度S受控制即可。通常，當(dāng)通過 濕蝕刻形成凹槽122時(shí)，由于濕蝕刻的各向同性，導(dǎo)致由凹槽122底部和其側(cè)壁形成的剖面 形狀形成圓弧。然而，容易通過使用掩模121來使角度S成80度或更大。 [o"e](第六示例性實(shí)施例) 接著，將參照?qǐng)D22描述應(yīng)用了本發(fā)明的第六示例性實(shí)施例。相對(duì)于第五示例性實(shí) 施例的差別在于凹槽表現(xiàn)出抗液特性。 首先，如第一示例性實(shí)施例的情況一樣，通過借助由抗蝕劑形成的掩模121來執(zhí)行蝕刻，在基板101的頂面上形成凹槽122(參見圖22A)。雖然沒有在圖22中示出，但是可 以在基板101的背面上形成蔽光膜102。 接著，在掩模121上方，在基板101上涂覆諸如氟樹脂這樣的具有抗液特性的膜， 從而形成抗液覆蓋層112(參見圖22B)。 此后，用抗蝕劑剝離液處理基板101的頂面，以剝離和去除掩模121。此時(shí)，同時(shí)去 除了掩模121上的抗液覆蓋層112，并且只留下凹槽122頂面上的抗液覆蓋層112。結(jié)果， 可以形成具有抗液特性的凹槽122 (以上內(nèi)容參見圖22C)。 此后，通過采用與第五示例性實(shí)施例情況相同的方式，將樹脂滴落在柱面透鏡形 成區(qū)上來形成透鏡104，由此完成透鏡片105(參見圖22D)。在圖22D中沒有示出抗液覆蓋 層112。 采用該示例性實(shí)施例，凹槽122的頂面由于抗液覆蓋層112而具有抗液特性，使得 透鏡104形狀的可控性得以提高。結(jié)果，可以提高透鏡片的合格率。另外，可以稍微放寬凹 槽122的側(cè)壁與基板101的頂面之間形成的角度S的條件。因此，與上述第五示例性實(shí)施 例的情況(認(rèn)為理想的是角度S為80度或更大)不同的是，通過使角度S為77度或更 大，樹脂可以停止于基板101頂面的端部。 可以根據(jù)用于透鏡的樹脂特性和制造成本等(包括材料成本和合格率)，來選擇 是否使凹槽122具有抗液特性。 還可以通過在形成凹槽122并去除掩模121之后涂覆抗液覆蓋層112，使包括凹槽 122的基板101的整個(gè)頂面具有抗液特性。然而，在這種情況下，難以得到相對(duì)小的透鏡接 觸角9 ，例如圖28所示的接觸角。具體來講，當(dāng)在特定條件(不對(duì)應(yīng)于圖28所示的常規(guī)條 件)下期望的是得到大的透鏡接觸角9 ，可以使基板101的整個(gè)頂面具有抗液特性。
(第七示例性實(shí)施例) 接著，將參照?qǐng)D23描述應(yīng)用了本發(fā)明的第七示例性實(shí)施例。相對(duì)于第六示例性實(shí) 施例的差別在于形成凹槽的方法。 首先，在基板101的頂面上涂覆2 ii m厚的感光丙烯酸樹脂(acrylresin)，并且通 過將其曝光進(jìn)行圖案化，以形成透鏡接觸層123。通過曝光去除感光樹脂的區(qū)域形成深度為 2iim的凹槽122(以上內(nèi)容參見圖23A)。雖然沒有在圖23中示出，但是可以在基板101的 背面上形成蔽光膜102。 然后，將透鏡形成樹脂滴落在透鏡接觸層123的頂面上，以形成透鏡104，由此完 成透鏡片105(參見圖23B)。 采用該示例性實(shí)施例，可以僅通過樹脂涂覆和曝光過程來形成凹槽。因此，與通過 蝕刻形成凹槽的其它示例性實(shí)施例相比，可以用數(shù)量更少的過程來形成透鏡片105。另外， 通過在執(zhí)行曝光過程時(shí)從基板背面執(zhí)行曝光，可以容易地形成角度S為90度或更大的倒 錐形。(第八示例性實(shí)施例) 接著，將參照?qǐng)D24描述應(yīng)用了本發(fā)明的第八示例性實(shí)施例。相對(duì)于第七示例性實(shí) 施例的差別在于形成凹槽的方法。 首先，通過等離子體CVD法，在玻璃基板lOl的頂面上沉積50nm厚的由SiN制成的 透鏡接觸層123。此后，圖案化由抗蝕劑制成的掩模121。此時(shí)，掩模121的開口寬度(之后將成為凹槽寬度)被設(shè)置為3 m(以上內(nèi)容參見圖24A)。雖然沒有在圖24中示出，但是 可以在基板101的背面上形成蔽光膜102。 然后，通過使用干蝕刻法去除位于掩模121開口部分處的透鏡接觸層123，形成凹 槽122的一部分(參見圖24B)。 此后，通過使用含氫氟酸的溶液(例如，緩沖氫氟酸溶液)對(duì)基板101執(zhí)行濕蝕 刻，完成了凹槽122。此時(shí)，采用了使凹槽122最深部分的深度變?yōu)?. 5ii m的方式來執(zhí)行蝕 刻。由于濕蝕刻的各向同性，還沿著平坦表面方向?qū)⒒?01蝕刻2. 5 ii m，并且基板101頂 面上的凹槽122的寬度變?yōu)? ii m。此時(shí)，幾乎沒有沿著基板101的平坦表面方向蝕刻由SiN 制成的透鏡接觸層123，這是由于其關(guān)于氫氟酸的蝕刻速率小于玻璃基板關(guān)于氫氟酸的蝕 刻速率。結(jié)果，凹槽122的剖面形狀形成偽的倒錐形，在該倒錐形中，透鏡接觸層123的端 部從基板101頂面的端部突出成屋檐狀(以上內(nèi)容參見圖24C)。 此后，去除掩模121，并且將透鏡形成樹脂滴落到透鏡接觸層123的頂面以形成透 鏡104，由此完成透鏡片105(參見圖24D)。 至于對(duì)于形成凹槽122的步驟中所使用的蝕刻化學(xué)劑(溶液或氣體)的蝕刻速 率，使得該示例性實(shí)施例中的透鏡接觸層123的蝕刻速率小于位于透鏡接觸層123正下方 的層的蝕刻速率，從而得到凹槽的偽的倒錐形剖面形狀。 因此，如圖25所示，作為第八示例性實(shí)施例的更改實(shí)例，可以采用的結(jié)構(gòu)是在基 板101與透鏡接觸層123之間插入犧牲層124，犧牲層124的蝕刻速率大于透鏡接觸層123 的蝕刻速率。例如，透鏡接觸層123、犧牲層124和蝕刻化學(xué)劑的組合可以是"SiN膜、Si02 膜和氫氟酸溶液"、"Si(^膜、ZnO膜和有機(jī)堿溶液"等。 在以上內(nèi)容中，通過在基板101上形成每一個(gè)都包括線性突出體主體103a和突出 部分103b的線性突出體103來在基板101上分離地形成柱面透鏡形成區(qū)、將樹脂滴落在柱 面透鏡形成區(qū)上、并且通過利用線性突出體103側(cè)壁的錐度和線性突出體103側(cè)壁的抗液 特性來控制透鏡104相對(duì)于基板101的接觸角e的情況已經(jīng)被詳細(xì)描述為第一至第四示 例性實(shí)施例。同時(shí)，通過在基板101上形成每一個(gè)都包括凹槽主體122a和突出部分122b 的凹槽122來在基板101上分離地形成柱面透鏡形成區(qū)、將樹脂滴落在柱面透鏡形成區(qū)上、 并且通過利用凹槽122的側(cè)壁與基板101的頂面之間形成的角度、凹槽122側(cè)壁的抗液特 性和樹脂的表面張力來控制透鏡104相對(duì)于基板101的接觸角e的情況已經(jīng)被詳細(xì)描述 為第五至第八示例性實(shí)施例。 通過在基板101上的柱面透鏡形成區(qū)中形成的柱面透鏡104中形成凹口部分，減 少由于沿著主軸方向(延伸方向)以偽方式分開柱面透鏡104而造成的柱面透鏡104兩側(cè) 長邊的弧狀收縮變形的技術(shù)精神在第一至第四示例性實(shí)施例中以及在第五至第八示例性 實(shí)施例中基本相同。 另外，在通過應(yīng)用如第一至第八示例性實(shí)施例所公開的任意結(jié)構(gòu)而形成的透鏡片 105中，例如，如圖6B所示，在柱面透鏡104中形成從沿著每個(gè)柱面透鏡104的節(jié)距方向的 一個(gè)端部向著節(jié)距方向的另一端的凹口。此外，每個(gè)柱面透鏡104通過保持恒定節(jié)距來平 行布置，使得相互相鄰的柱面透鏡104例如通過線性突出體103的線性突出體主體103a或 者凹槽122的凹槽主體122a彼此隔離而沒有相互重疊，如圖3A、圖3B和圖20A、圖20B所 示。
在全部示例性實(shí)施例之中的第一至第四示例性實(shí)施例中，形成線性突出體103的 主要部分的線性突出體主體103a位于在完成的透鏡片105上彼此相鄰的柱面透鏡104與 柱面透鏡104之間，即位于隔開的柱面透鏡104之間的區(qū)域中，并且形成線性突出體103的 一部分的突出部分103b位于柱面透鏡104的凹口部分中。 類似地，在第五至第八示例性實(shí)施例中，形成凹槽122的主要部分(將隔開的柱面 透鏡104之間的區(qū)域作為上部開口部分)的凹槽主體122a位于在完成的透鏡片105上彼 此相鄰的柱面透鏡104與柱面透鏡104之間，即位于隔開的柱面透鏡104之間的區(qū)域中，并 且作為凹槽122的一部分(將凹口部分作為上部開口部分)的突出部分122b位于柱面透 鏡104的凹口部分中。 雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限 于這些實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神 和范圍的情況下可以對(duì)其進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
一種透鏡片，所述透鏡片包括基板和多個(gè)柱面透鏡，通過使透鏡延伸方向彼此平行來使所述多個(gè)柱面透鏡以恒定節(jié)距平行布置在所述基板的平坦表面上，其中彼此相鄰的所述柱面透鏡彼此隔離開，從而沒有相互重疊；并且從每個(gè)所述柱面透鏡的節(jié)距方向的一個(gè)端部向著所述節(jié)距方向的另一個(gè)端部，在每個(gè)所述柱面透鏡中形成凹口部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡片，其中至少通過避免所述柱面透鏡中的鏡像對(duì)稱位置來形成所述柱面透鏡的所述凹口部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡片，其中所述柱面透鏡的所述凹口部分被形成為，使所述凹口部分至少?zèng)]有在所述基板的所述 平坦表面上連續(xù)排列成同一直線，除了所述柱面透鏡的所述延伸方向之外。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡片，其中在所述柱面透鏡之間的區(qū)域中或者在所述凹口部分中，形成線性突出體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡片，其中 所述線性突出體表現(xiàn)出抗液特性。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡片，其中所述線性突出體的側(cè)壁傾斜地形成，使得相鄰的所述線性突出體中的兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁之 間的隔離距離至少在所述側(cè)壁的上部邊緣部隨著遠(yuǎn)離所述平坦表面而逐漸增大。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡片，其中形成凹槽，所述凹槽使所述柱面透鏡之間的區(qū)域和所述凹口部分作為上部開口部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的透鏡片，其中 所述凹槽表現(xiàn)出抗液特性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的透鏡片，其中，所述基板形成為多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)至少具有與所述柱面透鏡接觸的層和與所述 柱面透鏡接觸層接觸的基層；所述凹槽被形成為穿過所述透鏡接觸層并且至少到達(dá)所述基層的內(nèi)部；所述基層處的所述凹槽的寬度形成得比所述透鏡接觸層處的所述凹槽的寬度寬；并且 所述凹槽的剖面形狀為屋檐狀的形狀，其中，所述透鏡接觸層比所述基層突出。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡片，包括濾色器，所述濾色器設(shè)置在所述基板的位于形 成有所述柱面透鏡的所述平坦表面的相反側(cè)的平坦表面上。
11. 一種顯示面板，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡片。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的顯示面板，其中當(dāng)從所述基板的所述平坦表面的法線方向看時(shí)，所述柱面透鏡的所述凹口部分位于蔽 光區(qū)的投影表面內(nèi)，所述蔽光區(qū)設(shè)置在與所述顯示面板上的像素晶體管重疊的位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的顯示面板，其中在所述顯示面板上，以棋盤格圖案布置兩個(gè)為一對(duì)的像素開口部分。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示面板，其中所述顯示面板中的每個(gè)像素開口部分形成為梯形形狀；并且每一成對(duì)的兩個(gè)所述像素 開口部分以恒定節(jié)距沿著所述柱面透鏡的延伸方向連續(xù)設(shè)置，這是通過以夾入設(shè)置在與像 素晶體管重疊的位置處的蔽光區(qū)的方式使所述像素開口部分的短邊彼此相對(duì)來實(shí)現(xiàn)的。
15. —種制造透鏡片的方法，所述透鏡片包括基板和多個(gè)柱面透鏡，通過使透鏡延伸方 向彼此平行來使所述多個(gè)柱面透鏡以恒定節(jié)距平行布置在所述基板的平坦表面上，所述方 法包括將彼此相鄰的所述柱面透鏡設(shè)置為彼此隔離開從而沒有相互重疊；以及 從每個(gè)所述柱面透鏡的節(jié)距方向的一個(gè)端部向著所述節(jié)距方向的另一個(gè)端部，在每個(gè) 所述柱面透鏡中形成凹口部分。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造透鏡片的方法，其中至少通過避免所述柱面透鏡中的鏡像對(duì)稱位置來形成所述柱面透鏡的所述凹口部分。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造透鏡片的方法，其中所述柱面透鏡的所述凹口部分被形成為，使所述凹口部分至少?zèng)]有在所述基板的所述 平坦表面上連續(xù)排列成同一直線，除了所述柱面透鏡的所述延伸方向之外。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造透鏡片的方法，包括 在所述柱面透鏡之間的區(qū)域中或者在所述凹口部分中，形成線性突出體。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造透鏡片的方法，包括通過使所述柱面透鏡之間的區(qū)域和所述凹口部分作為上部開口部分而形成凹槽。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造透鏡片的方法，其中使用多層結(jié)構(gòu)的所述基板，所述多層結(jié)構(gòu)至少具有與所述柱面透鏡接觸的層和與所述 柱面透鏡接觸層接觸的基層；并且所述凹槽被形成為穿過所述透鏡接觸層并且至少到達(dá)所述基層的內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明涉及透鏡片和顯示面板。本發(fā)明的目的在于抑制通過使用紫外固化樹脂形成的柱鏡光柵式透鏡片的錯(cuò)誤成形，這種錯(cuò)誤成形是由于柱面透鏡的縱橫比增加和固化收縮的各向異性導(dǎo)致的。在柱面透鏡中設(shè)置凹口部分，該凹口部分用于沿著柱面透鏡的主軸方向(延伸方向)以偽方式劃分柱面透鏡，從而抑制樹脂固化收縮的各向異性。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101750647SQ20091025835
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者奧村展 申請(qǐng)人:Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社