JP2001083304A - マイクロレンズ基板の製造方法とマイクロレンズ基板及び液晶表示装置の製造方法と液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロレンズ付き液晶表示装置を安価に提
供できる液晶表示装置の製造方法の提供。 【解決手段】 二枚の基板１、２のうち基板１の表面に
凹凸を形成し、該凹凸を形成した基板１の凹凸面１ｂと
基板２との間に熱可塑性樹脂膜３又は熱可塑性樹脂フィ
ルム４を介在させて積層した後、この積層体を加圧加熱
した後、前記凹凸面の凹部を前記膜又はフィルムを構成
する熱可塑性樹脂で埋めた後、凹凸が形成されていない
方の基板２の厚さを概ねマイクロレンズの焦点距離まで
薄膜化してマイクロレンズ基板１１とし、該マイクロレ
ンズ基板１１を基板７上にシール部材１２を介して積層
することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロレンズ基
板の製造方法とこれにより製造されたマイクロレンズ基
板及び液晶表示装置の製造方法とこれにより製造された
液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置（ＬＣＤ）は、直視型液晶
表示装置と投射型液晶表示装置に大別される。これらの
内、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたＴＦＴＬＣＤ
の進展には目覚しいものがある。ＴＦＴＬＣＤの一画素
は、表示部分と、ＴＦＴや配線が配置されている非表示
部分とに分けることができる。上記の非表示部分は、表
示情報に寄与する部分ではないため、一般に遮光層によ
って覆われるのが普通である。従って、一画素の面積に
対する表示部分の面積、いわゆる開口率が表示画面の明
るさを決める大きな要因である。ＬＣＤの典型的な開口
率は６０％以下であり、基板単体としての透過率はこの
程度しかない。

【０００３】特に直視型ＬＣＤと投射型ＬＣＤを比較し
た場合、ＬＣＤ基板サイズの小さな投射型ＬＣＤの方が
一画素サイズも小さい。このため、投射型ＬＣＤにおい
ては開口率が低下しやすい。これを補うために、ＬＣＤ
の光入射面にマイクロレンズを設け、入射光が表示部の
みに当たるようにする方式が採用される場合がある。従
って、このようなマイクロレンズを備える方式では、一
画素の面積が小さくなればなるほど有効となる。マイク
ロレンズが一方の基板内に形成された従来のＬＣＤの製
造方法としては、概略、二通りの方法が提案されてい
た。第１の方法は、液晶パネルを組立後に、マイクロレ
ンズ基板を貼り付けるものである。この例として、特開
平６−３４９６６号に記載の製造方法を挙げることがで
きる。この方法は、図１２に示すように二枚の透明基板
３１、３２を環状のシール部材３３を介して対向配置
し、上記シール部材３３で囲まれた液晶封入領域に液晶
を充填して液晶層３５を設けた構造の液晶表示パネル４
０を組立後に、一方の基板３１面に基板上（図面では下
側）にマイクロレンズが設けられたマイクロレンズ基板
４１を紫外線硬化型樹脂などの光硬化型樹脂層４２を用
いて貼り合わせる方法である。

【０００４】第２の方法は、マイクロレンズを一方の基
板上に形成し、この後ＬＣＤを作成する方法である。こ
の例として、特開平９−１５９８０６号に記載の製造方
法を挙げることができる。この方法は、図１３（Ａ）に
示すように、微細加工工程により透明基板３１上にマイ
クロレンズアレイ５１を形成した後、図１３（Ｂ）に示
すように焦点距離相当の厚さのカバーガラス５０を貼り
合わせる。この後、図１３（Ｃ）に示すようにもう一方
の透明基板３２と貼り合わせて、カバーガラス５０と透
明基板３２の間に介在されたシール３３に囲まれる領域
に液晶を充填して液晶層３５を設けて液晶パネル化する
方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の２つの液晶表示装置の製造方法には以下に述べるよ
うな問題が生じてしまう。上記第１の方法では、マイク
ロレンズ基板４１と液晶パネル４０を貼り合わせる際
に、位置合わせを行わなければならない。このためマイ
クロレンズ基板４１上（基板４１の下側の面）と液晶パ
ネル４０内にそれぞれ位置合わせ用マーカを設けている
が、マイクロレンズ基板４１と、透明基板３２との間に
透明基板３１があり、これの厚さのために、基板４１上
と液晶パネル４０内にそれぞれ設けた上記の位置合わせ
用マーカを同時に観察することは困難であった。特に、
一画素が数十μｍ単位の投射型ＬＣＤ用基板では、これ
を高精度の位置合わせすることは、実際上ほとんど不可
能である。また、図１２に示すように、マイクロレンズ
基板４１と液晶パネル４０を貼り合わせる際には、紫外
線硬化型接着剤等の光硬化型樹脂を塗布し加圧しなけれ
ばならない。このため、光硬化型樹脂が、貼り合わせ基
板端部よりはみ出し易いため、歩留まりが悪く、その結
果として液晶表示装置がコスト高となってしまう。

【０００６】第２の方法では、マイクロレンズアレイ５
１を一方の透明基板３１上に形成してマイクロレンズ基
板を完成後、これを一方の基板とし、他方の透明基板３
２に貼り合わせて液晶パネル化するが、図１３から分か
るようにマイクロレンズ基板の下面（液晶層３５側の面
に）カバーガラス５０を貼り合わせることが必要であ
る。カバーガラス５０は、厚さ０．１乃至０．３ｍｍ程
度のものが必要であり、このような厚さの大型のカバー
ガラスを取り扱うことは困難である。このため、従来か
ら行われているように、複数の液晶パネルとなる領域を
有する液晶パネル用大型基板母材を一括して組立、液晶
パネルとなる領域の周囲を切断して、マイクロレンズを
有する複数の液晶パネルを作製する、いわゆる多面取り
が不可能であるため、一対の基板母材から一枚の液晶パ
ネルしか作製することができないため、製造効率が悪
く、その結果として液晶表示装置がコスト高となってし
まうという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、液晶表示装置のコストダ
ウンが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、二枚の
基板のうち少なくとも一方の基板の表面に凹凸を形成
し、該凹凸を形成した基板の上記凹凸面と他方の基板と
の間に熱可塑性樹脂膜又は熱可塑性樹脂フィルムを介在
させて積層した後、この積層体を加圧加熱し、上記凹凸
面の凹部を上記膜又はフィルムを構成する熱可塑性樹脂
で埋めることを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方
法である。第２の本発明は、第１の本発明において、上
記積層体の加圧加熱工程の後、少なくとも凹凸が形成さ
れていない方の基板の厚さを概ねマイクロレンズの焦点
距離まで薄膜化することを特徴とする。第３の本発明
は、第１の本発明において、上記加圧加熱工程の後、凹
凸が形成されていない方の基板を剥離し、該剥離により
露出した上記膜又はフィルムを構成する熱可塑性樹脂の
厚さがマイクロレンズの焦点距離に相当することを特徴
とする。

【０００９】第４の本発明は、第１又は第２の本発明に
おいて、二枚の基板にそれぞれ位置合わせ用マーカが形
成されており、上記二枚の基板の間に上記熱可塑性樹脂
膜又は熱可塑性フィルムを介在させて積層する際に、上
記位置合わせマーカを用いて位置合わせを行うことを特
徴とする。第５の本発明は、第４の本発明において、凹
凸を形成した基板と熱可塑性樹脂膜又は熱可塑性樹脂フ
ィルムとの間と、他方の基板と熱可塑性樹脂膜又は熱可
塑性フィルムとの間との少なくとも一方の少なくとも一
部に、光硬化型樹脂を塗布し、上記二枚の基板を位置合
わせ後、上記光硬化型樹脂を光硬化することを特徴とす
る。

【００１０】第６の本発明は、シール部材を介して対向
する一対の基板のうち一方の基板の厚さを概ねマイクロ
レンズの焦点距離まで薄膜化した液晶パネル上に、マイ
クロレンズ基板を積層し、接着させることを特徴とする
液晶表示装置の製造方法である。第７の本発明は、第６
の本発明において、上記マイクロレンズ基板として、第
１の発明又は第３の発明のマイクロレンズ基板の製造方
法で製造されたマイクロレンズ基板を用いることを特徴
とする。第８の本発明は、第６又は第７の本発明におい
て、上記液晶パネル上に上記マイクロレンズ基板を積層
する際に、上記液晶パネルと上記マイクロレンズ基板に
それぞれ形成した位置合わせ用マーカにより位置合わせ
を行うことを特徴とする。第９の本発明は、基板上に、
第１の発明、第２の発明、第４の発明又は第５の発明の
いずれかに記載のマイクロレンズ基板の製造方法により
製造されたマイクロレンズ基板をシール部材を介して積
層することを特徴とする液晶表示装置の製造方法であ
る。第１０の本発明は、第６乃至第９の本発明のいずれ
かの液晶表示装置の製造方法により得られたことを特徴
とする液晶表示装置である。第１１の本発明は、第１の
本発明乃至第５の本発明のいずれかに記載のマイクロレ
ンズ基板の製造方法により製造されたことを特徴とする
マイクロレンズ基板である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。 （第１実施形態）図１は、第１の本発明のマイクロレン
ズ基板の製造方法を備えた液晶表示装置の製造方法の実
施形態（第１実施形態）を工程順に示す図である。ま
ず、図１（Ａ）に示すように一方の透明基板（基板）２
上に熱可塑性樹脂からなる膜（熱可塑性樹脂膜）３を形
成する。この熱可塑性樹脂からなる膜３の膜厚は、後述
する透明基板１上（図面では透明基板１の下側）に形成
する凹部１ａの深さより、大きく設定されている。一
方、上面に（図面では下面に）複数の凹部１ａ・・・が
形成された透明基板（基板）１を作製する。これら凹部
１ａ・・・は、周知の通りフォトリソグラフィー工程と
エッチング工程によって形成することができる。また、
複数の凹部１ａ・・・に代えて複数の凸部を形成しても
よく、その場合には、周知の技術の成膜工程とフォトリ
ソグラフィー工程とリフロー工程によって形成すること
が可能である。以下の工程では透明基板１に複数の凹部
１ａ点を形成する場合について説明する。

【００１２】この後、図１（Ｂ）に示すように透明基板
２上に熱可塑性樹脂からなる膜３を介して透明基板１を
積層し、加圧加熱する。このとき、透明基板１の凹部１
ａが形成された側の面（凹凸面）１ｂは、膜３側を向い
ている。ここで加熱加圧する際、空気等の気泡混入が問
題となる場合には、真空下で加熱することが好ましい。
加熱加圧する際、膜３を構成する熱可塑性樹脂３ａはガ
ラス転移点以上で流動するので、各凹部１ａが上記熱可
塑性樹脂３ａで埋め込まれ、図１（Ｃ）に示すようなマ
イクロレンズ基板１１が得られる。基板１上の凹部１ａ
を形成する部材と、これら凹部１ａ・・・に埋め込む熱
可塑性樹脂３ａの屈折率を選べば、所望のマイクロレン
ズ基板１１を作製できる。ついで、このマイクロレンズ
基板１１と、これと対向させる透明基板（基板）７の対
向面に、それぞれ、透明電極（図示略）、配向膜（図示
略）を形成した後、これら基板７、１１を環状のシール
部材１２を介して貼り合わせた後、シール部材１２で囲
まれた液晶封入領域にシール部材１２に形成された液晶
注入孔（図示略）から液晶を充填し、液晶層１５形成す
ると、液晶表示装置が得られる。

【００１３】膜３を構成する材料としては、熱可塑性樹
脂であることが必須である。膜３を構成する材料を光硬
化型接着剤で代替しようとすると、以下の問題が生じ
る。透明基板１と透明基板２を貼り合わせた場合に、両
基板１、２の端面からの不要な液漏れが生じてしまう。
また、光硬化型接着剤の屈折率は上限が１．６程度であ
り、材質の選択幅が狭い。さらに、光硬化型接着剤の耐
熱温度の上限は、１６０℃程度が通常である。マイクロ
レンズ基板を用いて液晶パネルを作製する場合、対向電
極としての透明電極の成膜工程や配向膜の成膜工程が必
要である。これらの工程温度は２００℃程度が通常であ
る。光硬化型樹脂を用いると、上記の透明電極等の成膜
工程等において、この樹脂が劣化してしまうため、通常
の液晶パネル化工程を通すことは困難である。

【００１４】また、膜３を構成する材料を熱重合型接着
剤で代替しようとすると以下の問題が生じる。この場
合、膜３を構成する材料として光硬化型接着剤を用いる
ときと同様に、透明基板１と２を貼り合わせた際に、両
基板１、２の端部より液漏れが生じてしまう。また、加
圧加熱工程で熱重合型接着剤の熱重合反応が進行し、こ
の際に反応副産物が発生するが、この熱重合型接着剤は
両基板１、２を貼り合わせているため上記反応副産物が
気泡として熱重合型接着剤からなる接着膜内部に留ま
る。このような気泡が接着膜内部に残っていると、マイ
クロレンズ基板を備えた液晶表示装置においては、致命
的な欠陥となってしまう。

【００１５】一方、膜３を構成する材料として本実施形
態のように熱可塑性樹脂を用いる場合、熱可塑性樹脂は
室温で固体であり、基板１、２の端部より液漏れ等が発
生することがない。また、熱可塑性樹脂は、屈折率や耐
熱温度は比較的広い選択幅で選ぶことが可能である。ま
た、熱可塑性であるため、熱反応等が起こらず、副産物
が発生せず、従って、反応副産物が気泡として膜３内に
残ることも防止できる。以上のことから膜３を構成する
材料としては熱可塑性樹脂であることが、必須の条件で
あることが分かる。しかし、膜３をなす材料は、基板
１、２を加圧加熱する工程を行う時に熱可塑性であれば
よく、すなわち、成膜時に熱重合性であり、熱重合後熱
可塑性樹脂になったものからなる膜を用いることも可能
である。第１実施形態の製造方法によれば、マイクロレ
ンズ基板１１と、透明基板７を貼り合わせに、光硬化型
樹脂を用いないので、該光硬化型樹脂が貼り合わせ基板
端部からはみ出すことがなく、また、膜３内に気泡が残
ることも防止できるので、歩留まりを向上でき、安価な
液晶表示装置を提供できる。

【００１６】（第２実施形態）図２は、第１の本発明の
マイクロレンズ基板の製造方法を備えた液晶表示装置の
製造方法のその他の実施形態（第２実施形態）を工程順
に示す図である。この第２実施形態のマイクロレンズ基
板の製造方法および液晶表示装置の製造方法が、先に述
べた第１実施形態のマイクロレンズ基板の製造方法およ
び液晶表示装置の製造方法と異なるところは、透明基板
２上に熱可塑性樹脂からなる膜３を形成しするのに代え
て、熱可塑性樹脂からなるフィルム（熱可塑性樹脂フィ
ルム）４を用い、図２（Ａ）に示すようにこのフィルム
４を透明基板１，２の間に挟んで、加圧加熱して図２
（Ｂ）に示すようなマイクロレンズ基板１１を形成する
点である。ここでの加熱加圧の際には、空気等の気泡が
透明基板１，２間やフィルム４内に留まるのを防ぐため
に、真空排気下で加圧加熱することが望ましい。あるい
は、熱可塑性樹脂からなるフィルム４を透明基板２上に
予めラミネートしてから、これに透明基板１を積層して
もよい。図２（Ｂ）に示すようなマイクロレンズ基板１
１を形成した後、図２（Ｃ）に示すように液晶表示装置
を形成する。図２（Ｃ）に示す工程は、第１実施形態の
液晶表示装置の製造方法の図１（Ｄ）に示した工程と同
様である。第２実施形態の製造方法によれば、上記第１
実施形態の製造方法と同様の作用効果を奏することがで
きる。

【００１７】（第３実施形態）図３は、第２の本発明の
マイクロレンズ基板の製造方法を備えた液晶表示装置の
製造方法の実施形態（第３実施形態）を工程順に示す図
である。第３実施形態のマイクロレンズ基板の製造方法
および液晶表示装置の製造方法が、先に述べた第１実施
形態又は第２の実施形態のマイクロレンズ基板の製造方
法および液晶表示装置の製造方法と異なるところは、透
明基板２上に熱可塑性樹脂からなる膜３またはフィルム
４を介して透明基板１を積層し、加圧加熱して、膜３を
構成する熱可塑性樹脂３ａまたはフィルム４を構成する
熱可塑性樹脂４ａで上記凹部１ａ・・・を埋め込んだ
後、図３（Ｄ）に示すように透明基板２の下面側を削っ
て、厚さを概ねマイクロレンズの焦点距離まで薄膜化す
る点である。なお、図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）に示す工
程は、図１（Ａ）乃至図１（Ｃ）に示す工程又は図２
（Ａ）乃至図２（Ｂ）に示す工程と同様である。

【００１８】なお、第１の本発明の実施形態である上記
の第１、第２の実施形態の製造方法において、透明基板
２の厚さがマイクロレンズの焦点距離に相当していれる
場合、透明基板２を薄膜化する必要がなく、そのまま用
いて液晶パネル化することが可能である。しかし、通常
のマイクロレンズの焦点距離は数十μｍから３００μｍ
程度である。このため、透明基板２の厚さを予めこの程
度の厚さに調整し薄型化しなければならない。しかし、
薄型化した透明基板は取り扱いが難しい。このため、多
面取りできるマイクロレンズ基板用大型基板母材ではな
くマイクロレンズ用小型基板母材として取り扱わなけれ
ばならない。従って、複数のマイクロレンズ基板となる
領域を有するマイクロレンズ基板用基板母材と複数の液
晶パネルとなる領域を有する液晶パネル用大型基板母材
を一括して組立、各液晶パネルとなる領域の周囲を切断
して、マイクロレンズを有する複数の液晶パネルを作製
する、いわゆる多面取り大型基板母材を用いて液晶パネ
ル化し、その後切断して複数枚の液晶パネルを得ること
は困難となる。

【００１９】これを解決するのが第２の本発明であり、
図３を用いてさらに詳しく説明する。すなわち、取り扱
いが容易な厚さの透明基板２を、図３（Ａ）乃至図３
（Ｃ）にようにして熱可塑性樹脂からなる膜３または熱
可塑性樹脂からなるフィルム４を介して透明基板１と貼
り合わせて、基板１に形成された凹部１ａ・・・に熱可
塑性樹脂３ａまたは４ａを埋め込む。なお、図３（Ａ）
乃至図３（Ｃ）に示す工程は、基板が大型である以外
は、図１（Ａ）乃至図１（Ｃ）に示す工程又は図２
（Ａ）乃至図２（Ｂ）に示す工程とほぼ同様である。こ
の後、図３（Ｄ）に示すように透明基板２をマイクロレ
ンズの焦点距離まで削って薄膜化する。ここでの薄膜化
する方法としては、エッチングや研磨などの工程によ
り、行うことができる。このようにすると透明基板２は
薄膜化されるが、透明基板１の厚さが厚いため、これら
透明基板１、２を貼り合わせて得られたマイクロレンズ
基板用大型基板母材１１ａは、多面取り可能なマイクロ
レンズ基板用大型基板母材として取り扱うことが可能で
ある。従って、図３（Ｅ）に示すようにマイクロレンズ
用大型基板母材１１ａを大型の基板のまま、環状のシー
ル部材１２・・・を介して透明基板（複数の液晶パネル
となる領域を有する液晶パネル用大型基板母材）７と貼
り合わせた後、各シール部材１２で囲まれた液晶封入領
域に液晶を充填して、液晶層１５を形成し、複数の液晶
パネルとなる領域を形成する。この後、図３（Ｆ）に示
すように、各液晶パネルとなる領域を切断すると複数の
液晶表示装置を得ることができる。第３実施形態の製造
方法では、多面取り可能なマイクロレンズ基板用大型基
板母材１１ａと、多面取り可能な液晶パネル用大型基板
母材７を用いて複数の液晶表示装置を一括に製造できる
ので、製造効率を向上でき、その結果として安価な液晶
表示装置を提供できる。

【００２０】（第４実施形態）図４は、第３の本発明の
マイクロレンズ基板の製造方法を備えた液晶表示装置の
製造方法の実施形態（第４実施形態）を工程順に示す図
である。この第４実施形態のマイクロレンズ基板の製造
方法および液晶表示装置の製造方法が、先に述べた第１
実施形態または第２実施形態のマイクロレンズ基板の製
造方法および液晶表示装置の製造方法と異なるところ
は、透明基板２上に熱可塑性樹脂からなる膜３またはフ
ィルム４を介して透明基板１を積層し、加圧加熱して膜
３を構成する熱可塑性樹脂３ａまたはフィルム４を構成
する熱可塑性樹脂４ａで凹部１ａ・・・を埋め込んだ
後、一方の透明基板２を剥離してマイクロレンズ基板２
１を形成することと、透明基板２の剥離により露出した
熱可塑性樹脂３ａ又は４ａの厚さＤがマイクロレンズの
焦点距離に相当する点である。なお、図４（Ａ）乃至図
４（Ｂ）に示す工程は、図１（Ａ）乃至図１（Ｃ）に示
す工程又は図２（Ａ）乃至図２（Ｂ）に示す工程と同様
である。

【００２１】上記の透明基板２の剥離を行う場合には、
透明基板２の表面に予め離形剤などを塗布しておくこと
により、熱可塑性樹脂３ａまたは４ａから透明基板２を
容易に剥離することができる。この剥離後に、熱可塑性
樹脂３ａまたは４ａ厚さＤが、マイクロレンズの焦点距
離に相当していれば、図４（Ｄ）に示すように一対の透
明基板２ａ、７が環状のシール部材１２を介して対向配
置され、このシール部材１２で囲まれた液晶封入領域に
液晶を充填して液晶層１５を形成してなる液晶パネル３
０に、上記マイクロレンズ基板２１を直接貼り合わせて
液晶表示装置を作製することができる。第４実施形態の
製造方法によれば、第１又は第２実施形態の製造方法と
同様の作用効果を奏する。

【００２２】（第５実施形態）図５は、第４の本発明の
マイクロレンズ基板の製造方法を備えた液晶表示装置の
製造方法に適用した実施形態（第５実施形態）を工程順
に示す図である。この第５実施形態のマイクロレンズ基
板の製造方法および液晶表示装置の製造方法が、第３実
施形態のマイクロレンズ基板の製造方法および液晶表示
装置の製造方法と異なるところは、図５（Ｂ）に示すよ
うに透明基板１に位置合わせ用マーカ（整合用マーカ）
８ａを形成し、透明基板２に位置合わせ用（整合用マー
カ）マーカ８ｂを形成し、透明基板１、２を熱可塑性樹
脂からなる膜３又はフィルム４を介して積層する際に上
下の透明基板１、２に形成された位置合わせ用マーカ８
ａ、８ｂにより位置合わせを行う点である。なお、図５
（Ａ）に示す工程は、図３（Ａ）に示す工程と同様であ
る。図５（Ｃ）乃至図５（Ｇ）に示す工程は、図３
（Ｂ）乃至図３（Ｆ）に示す工程と同様である。なお、
また、図５（Ｇ）の符号８ｃは、透明基板７に形成され
た位置合わせ用マーカ（整合用マーカ）である。

【００２３】精細度の高い液晶パネルを組み立てる際に
は、マイクロレンズと画素の位置合わせが必須である。
これを解決するのが第４の本発明であり、これを図５を
用いてさらに詳しく説明する。透明基板１上（透明基板
１の下側の面に）に整合用（位置合わせ用）マーカ８ａ
がパターン加工されている。この位置合わせ用マーカ８
ａは、周知の成膜、フォトリソグラフィー工程により得
ることができる。前述の通り、透明基板１と透明基板２
を貼り合わせた後、透明基板２の下側の面を削る。この
後、位置合わせ用マーカ８ｃが形成された透明基板７
と、位置合わせ用マーカ８ａが形成された基透明板１
を、両基板１、７に設けられたマーカ８ａとマーカ８ｃ
同士が整合するように貼り合わせる。

【００２４】透明基板２が従来のように厚く位置合わせ
用の顕微鏡の被写体深度以上である場合、透明基板１上
の位置合わせ用マーカ８ａと透明基板７上の位置合わせ
用マーカ８ｃを同時に見ることは困難であるが、第５実
施形態の透明基板２は薄膜化（薄厚化）されている。従
って、顕微鏡の被写体深度内に入るため、両透明基板
１、７にそれぞれ形成されたマーカ８ａ、８ｃを同時に
観察することが可能で、両透明基板１、７の位置合わせ
を容易にでき、透明基板１に形成されたマイクロレンズ
と画素とを高精度で整合させることができ、従って、歩
留まりの向上が可能で、安価な液晶表示装置を提供でき
る。

【００２５】（第６実施形態）図６は、第４の本発明の
マイクロレンズ基板の製造方法を備えた液晶表示装置の
製造方法に適用したその他の実施形態（第６実施形態）
を工程順に示す図である。この第６実施形態のマイクロ
レンズ基板の製造方法および液晶表示装置の製造方法
が、先に述べた第５実施形態のマイクロレンズ基板の製
造方法および液晶表示装置の製造方法と異なるところ
は、図６（Ａ）に示すように透明基板２に複数の遮光層
９が形成されている点である。なお、図６（Ｂ）乃至図
６（Ｇ）に示す工程は、図５（Ｂ）乃至図５（Ｇ）に示
す工程とほぼ同様である。第６実施形態の製造方法によ
れば、透明基板１、透明基板２に位置合わせ用マーカ８
ａ、８ｂを形成がされているので、マーカ８ａとマーカ
８ｂとを位置合わせすることにより、透明基板２に形成
された遮光層９と、透明基板１に形成されたマイクロレ
ンズとを整合させることができる。

【００２６】（第７実施形態）図７は、第５の本発明の
マイクロレンズ基板の製造方法を備えた液晶表示装置の
製造方法の実施形態（第７実施形態）を工程順に示す図
である。この第７実施形態のマイクロレンズ基板の製造
方法および液晶表示装置の製造方法が、先に述べた第６
実施形態のマイクロレンズ基板の製造方法および液晶表
示装置の製造方法と異なるところは、図７（Ａ）に示す
ように透明基板１と熱可塑性樹脂膜３又は熱可塑性樹脂
フィルム４との間と、透明基板２と熱可塑性樹脂膜３ま
たは熱可塑性樹脂フィルム４との間の両方又は一方（図
面では透明基板１と膜３又はフィルム４の間）の少なく
とも一部に光硬化型樹脂１０を塗布し、図７（Ｂ）に示
すように透明基板１及び透明基板２の位置合わせ後、光
硬化型樹脂１０を光硬化する点である。

【００２７】なお、図７（Ｃ）乃至図７（Ｇ）に示す工
程は、図６（Ｃ）乃至図６（Ｇ）に示す工程とほぼ同様
である。第７実施形態の製造方法によれば、上記のよう
な構成としたことにより、第６実施形態の製造方法と同
様の作用効果を奏することができ、また、特に、透明基
板１と透明基板２を位置合わせ後、光硬化樹脂１０を用
いて両基板の位置関係を固定することにより、後工程の
図７（Ｃ）の加圧加熱工程でも位置ずれが発生すること
なく、高精度な整合が可能となり、これによって歩留ま
りが向上し、安価な液晶表示装置を提供できる。

【００２８】（第８実施形態）図８は、第６の本発明の
液晶表示装置の製造方法の実施形態（第８実施形態）を
工程順に示す図である。この第８実施形態の液晶表示装
置の製造方法が、先に述べた第４実施形態の液晶表示装
置の製造方法と異なるところは、マイクロレンズ基板用
大型基板母材２１ａを、透明基板２ａの厚さを概ねマイ
クロレンズの焦点距離まで薄膜化した液晶パネル用大型
基板母材３０ａ上に、接着させる点である。

【００２９】この第８実施形態の製造方法では、まず、
図８（Ａ）に示すように二枚の透明基板（ガラス基板）
２ａ、７を貼り合わせて複数の液晶パネルとなる領域を
有する液晶パネル用大型基板母材３０ａを作製する。こ
の後、図８（Ｂ）に示すように液晶パネル用大型基板母
材３０ａを構成する少なくとも一方の透明基板（図面で
は透明基板２ａ）を薄膜化する。ここでの透明基板（基
板）の薄膜化は、エッチングや研磨を行うことによっ
て、目的を達成することができる。この際に、薄膜化す
る透明基板の厚さを、後に添付するマイクロレンズの焦
点距離になるように調整する。

【００３０】この後、複数のマイクロレンズ基板となる
領域を有するマイクロレンズ基板用大型基板母材２１ａ
を図（Ｃ）に示すように液晶パネル用大型基板母材３０
ａの薄膜化した透明基板２ａの表面に貼り付ける。ここ
での貼り付けの工程は、光硬化接着剤や熱硬化接着剤を
用いることで可能である。以上の工程は、複数の液晶パ
ネルとなる領域を有するパネル用大型基板母材３０ａに
適用することができる。このため、図８（Ｄ）に示すよ
うに、マイクロレンズ基板用大型基板母材２１ａを液晶
パネル用大型基板母材３０ａに貼り付け後に切断するこ
とが可能である。なお、図８（Ｃ）のマイクロレンズ基
板用大型基板母材２１ａは、図４（Ａ）乃至図４（Ｃ）
に示す工程とほぼ同様にして作製されたものである。ま
た、図８（Ｃ）に示す工程は、図４（Ｄ）に示す工程と
ほぼ同様であり、図８（Ｄ）に示す工程は、図５（Ｇ）
に示す工程とほぼ同様である。

【００３１】この第８実施形態の製造方法によれば、第
４実施形態と同様の作用効果を奏することができるう
え、多面取り可能なマイクロレンズ基板用大型基板母材
２１ａと、多面取り可能な液晶パネル用大型基板母材３
０ａを用いて複数の液晶表示装置を一括に製造できるの
で、製造効率を向上でき、その結果として安価な液晶表
示装置を提供できる。

【００３２】（第９実施形態）次に、第７の本発明の液
晶表示装置の製造方法の実施形態（第９実施形態）を説
明する。この第９実施形態の液晶表示装置の製造方法
が、先に述べた第８実施形態の液晶表示装置の製造方法
と異なるところは、マイクロレンズ用大型基板母材とし
て第１又は第２の実施形態で形成したマクロレンズ基板
１１とほぼ同様にして作製したものを用いる点である。

【００３３】第６の本発明の実施形態（第８実施形態）
では、マイクロレンズ基板用大型基板母材の作成方法は
規定していない。しかし、第９実施形態では、第１の本
発明の実施形態（第１実施形態又は第２実施形態）で作
製したマイクロレンズ基板１１とほぼ同様にして作製し
たマイクロレンズ基板用大型基板母材を用いるので、容
易にマイクロレンズ用大型基板母材で複数のマイクロレ
ンズ基板を得ることが可能である。また、上述したよう
に第６の本発明（第８実施形態）も液晶パネル用大型基
板母材に適用可能である。従って、第９実施形態では、
第１の本発明（第１又は第２実施形態）と第６の本発明
（第８実施形態）を組合わせた方法であるので、マイク
ロレンズ基板から液晶パネル組立までマイクロレンズ用
大型基板母材とパネル用大型基板母材を用いて行うこと
ができる。

【００３４】（第１０実施形態）図９は、第８の本発明
の液晶表示装置の製造方法の実施形態（第１０実施形
態）を工程順に示す図である。この第１０実施形態の液
晶表示装置の製造方法が、先に述べた第８実施形態の液
晶表示装置の製造方法と異なるところは、液晶パネル用
大型基板母材３０ａの透明基板２ａ、７の液晶層側に位
置合わせ用マーカ８ｃを設け、マイクロレンズ基板用大
型基板母材２１ａに位置合わせ用マーカ８ａを設け、積
層する際に液晶パネル用大型基板母材３０ａに設けた位
置合わせ用マーカ８ｃと、マイクロレンズ基板用大型基
板母材２１ａに設けた位置合わせマーカ８ａにより位置
合わせを行う点である。

【００３５】この第１０実施形態の製造方法では、実際
のマイクロレンズ基板用大型基板母材２１ａを貼り付け
る際には、液晶パネル用大型基板母材３０ａに設けられ
た画素との位置合わせが必須である。そこで、液晶パネ
ル用大型基板母材３０ａの薄膜化する透明基板２ａ上と
マイクロレンズ基板用大型基板母材２１ａ上にそれぞれ
位置合わせ用マーカを設ける。従来の製造方法では、液
晶パネルを構成する透明基板（ガラス基板）が厚く、位
置合わせ用の顕微鏡の被写体深度以上であるため、マイ
クロレンズ基板上の位置合わせ用マーカと液晶パネル内
側の位置合わせ用マーカを同時に見ることは困難であ
る。しかし、本実施形態では、液晶パネル用大型基板母
材３０ａの一方の透明基板２ａが薄膜化されているた
め、顕微鏡の被写体深度内に入るため、マイクロレンズ
基板用基板母材２１ａ上の位置合わせ用マーカ８ａと液
晶パネル用大型基板母材３０ａの内側の位置合わせ用マ
ーカ８ｃを同時に観察して、マイクロレンズ基板用大型
基板母材２１ａに設けられたマイクロレンズと液晶パネ
ル用大型基板母材３０ａの画素とを整合させることがで
きる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
具体的に説明する。 （第１実施例）本発明のマイクロレンズ基板の製造方法
および液晶表示装置の製造方法の第１実施例を図１０を
用いて説明する。まず、図１０（Ａ）に示すように、透
明基板としてのガラス基板２の一方の面に低屈折率の熱
可塑性樹脂膜３を成膜した。ついで、図１０（Ｂ）に示
すように、透明基板としてのガラス基板１に、ステッパ
露光機等により金属薄膜で位置合わせ用マーカ８ａを形
成した。

【００３７】この後、図１０（Ｃ）に示すように、ガラ
ス基板１上に高屈折率熱可塑性樹脂１４ａを成膜し、パ
ターン加工した。さらに、図１０（Ｄ）に示すように、
熱工程によって高屈折率の熱可塑性樹脂１４ａを溶融さ
せてレンズ形状１４を得た。ついで、図１０（Ｅ）に示
すようにガラス基板１、２を成膜面を対向させて積層
し、加熱加圧した。この際、加熱温度を、膜３を構成す
る低屈折率の熱可塑性樹脂３ａのガラス転移温度以上で
高屈折率の熱可塑性樹脂１４ａのガラス転移温度以下に
設定した。この結果、上記低屈折率の熱可塑性樹脂３ａ
が流動し、図１０（Ｆ）に示すような一対のマイクロレ
ンズ基板用大型基板母材１１ａが得られた。

【００３８】ついで、ガラス基板１、２を貼り合わせて
得られた一対のマイクロレンズ基板用大型基板母材１１
ａを、ふっ酸等のエッチング液でエッチングすることに
より、一方のガラス基板２の厚みをマイクロレンズの焦
点距離までエッチングした。通常（エッチング前）のガ
ラス基板厚は１ｍｍ〜０．７ｍｍ程度であるので、数百
μm程度をエッチングすればよい。

【００３９】この後、一方のガラス基板２上（図面では
下面）にスペ−サ（図示略）を散布し、この一対のマイ
クロレンズ基板母材１１ａとＴＦＴ基板用大型基板母材
２５ａとをシール部材１２を介して貼り合わせた。以上
の工程は、複数の液晶パネルとなる領域を有する液晶パ
ネル用大型基板母材を用いて行うことできる。この後、
マイクロレンズ用大型基板母材１１ａ、ＴＦＴ基板用大
型基板母材２５ａを切断し、マイクロレンズを有する複
数の液晶パネルを得ることができた。得られた液晶パネ
ル３０に液晶を真空注入し、封孔して液晶層１５を形成
することによって目的とする液晶表示装置を複数得た。

【００４０】（第２実施例）本発明のマイクロレンズ基
板の製造方法および液晶表示装置の製造方法の第２実施
例を図１１を用いて説明する。まず、図１１（Ａ）に示
すように、透明基板としてのガラス基板１上に位置合わ
せ用マーカ８ａを形成した。この後、図１１（Ｂ）に示
すように高屈折率の樹脂１４ａを成膜、パターン加工す
る。この工程を数回繰り返すことにより、図１１（Ｃ）
にあるような高屈折率樹脂１４ａからなる階段状のマイ
クロレンズ２６を形成した。ついで、図１１（Ｄ）に示
すようにマイクロレンズ２６が形成されたガラス基板１
上に低屈折率の熱可塑性樹脂４ａからなるフィルム４を
介して離形剤付きガラス基板２を積層し、加圧加熱し
た。加熱温度を低屈折率熱可塑性樹脂４ａのガラス転移
温度以上にすると、この低屈折率熱可塑性樹脂４ａが流
動して高屈折率熱可塑性樹脂１４ａからなるマイクロレ
ンズ２６の間隙を埋められた。降温後、離形剤付きガラ
ス基板２を剥離すると、図１１（Ｅ）に示すように複数
のマイクロレンズ基板１１となる領域を有するマイクロ
レンズ基板用大型基板母材１１ａを得た。

【００４１】一方、図１１（Ｆ）に示すように透明基板
としての対向基板２ａとＴＦＴ基板用大型基板母材２５
ａをスペーサ（図示略）及びシール部材１２を用いて、
一定間隙を有するように貼り合わせて、複数の液晶パネ
ルとなる領域を有する液晶パネル用大型基板母材３０ａ
を得た。ついで、図１１（Ｇ）に示すように透明基板と
しての対向基板２ａをエッチングあるいは研磨により薄
膜化した。この後、図１１（Ｈ）に示すようにマイクロ
レンズ基板用大型基板母材１１ａと基板母材３０ａの対
向基板２ａを光硬化型樹脂１０を介して積層し、位置合
わせマーカ８ａと８ｃを用いた位置合わせ後に、光硬化
して位置を固定した。以上の工程は、マイクロレンズ用
大型基板母材１１ａと、一対の液晶パネル用大型基板母
材３０ａを用いて可能である。ついで、マイクロレンズ
用大型基板母材１１ａと、液晶パネル用大型基板母材３
０ａ基板を貼り合わせたものを、切断し、図１１（Ｉ）
に示すように、複数枚の液晶表示装置を得た。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のマイクロレ
ンズ基板の製造方法によれば、上記の構成としたことに
より、歩留まりを向上でき、安価な液晶表示装置を提供
できる。また、複数のマイクロレンズ基板となる領域を
有するマイクロレンズ基板用大型基板母材を用いて一括
に複数のマイクロレンズ基板を製造できる、いわゆる多
面取りが可能である。これにより、製造効率の向上が可
能となり、安価なマイクロレンズ基板を提供することが
できる。また、本発明の液晶表示装置の製造方法によれ
ば、上記の構成としたことにより、マイクロレンズ基板
と、基板を貼り合わせに、光硬化型樹脂を用いないの
で、該光硬化型樹脂が貼り合わせ基板端部からはみ出す
ことがなく、また、熱可塑性樹脂膜又は熱可塑性樹脂フ
ィルム内に気泡が残ることも防止できるので、歩留まり
を向上でき、安価な液晶表示装置を提供できる。また、
マイクロレンズ付き液晶表示装置を同様に多面取りする
ことが可能である。従って、本発明の液晶表示装置の製
造方法によれば、マイクロレンズ付き液晶表示装置を安
価に提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の本発明のマイクロレンズ基板の製造方
法を備えた液晶表示装置の製造方法の第１実施形態を工
程順に示す図である。

【図２】 第１の本発明のマイクロレンズ基板の製造方
法を備えた液晶表示装置の製造方法のその他の実施形態
（第２実施形態）を工程順に示す図である。

【図３】 第２の本発明のマイクロレンズ基板の製造方
法を備えた液晶表示装置の製造方法の実施形態（第３実
施形態）を工程順に示す図である。

【図４】 第３の本発明のマイクロレンズ基板の製造方
法を備えた液晶表示装置の製造方法の実施形態（第４実
施形態）を工程順に示す図である。

【図５】 第４の本発明のマイクロレンズ基板の製造方
法を備えた液晶表示装置の製造方法の実施形態（第５実
施形態）を工程順に示す図である。

【図６】 第４の本発明のマイクロレンズ基板の製造方
法を備えた液晶表示装置の製造方法のその他の実施形態
（第６実施形態）を工程順に示す図である。

【図７】 第５の本発明のマイクロレンズ基板の製造方
法を備えた液晶表示装置の製造方法の実施形態（第７実
施形態）を工程順に示す図である。

【図８】 第６の本発明の液晶表示装置の製造方法の実
施形態（第７実施形態）を工程順に示す図である。

【図９】 第８の本発明の液晶表示装置の製造方法の実
施形態（第１０実施形態）を工程順に示す図である。

【図１０】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法お
よび液晶表示装置の製造方法の第１実施例を工程順に示
す図である。

【図１１】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法お
よび液晶表示装置の製造方法の第２実施例を工程準順に
示す図である。

【図１２】 従来例のマイクロレンズ付き液晶表示装置
の概略構成及びその製造工程を説明するための断面図で
ある。

【図１３】 従来のその他の例のマイクロレンズ付き液
晶表示装置の製造方法を工程順に示した図である。

【符号の説明】

１ 透明基板（基板） １ａ 凹部 １ｂ 凹凸面 ２ 透明基板（基板） ３ 熱可塑性樹脂膜 ３ａ 熱可塑性樹脂 ４ 熱可塑性樹脂フィルム ４ａ 熱可塑性樹脂 ７ 透明基板（基板） ８ａ、８ｂ、８ｃ 位置合わせマーカ（整合用マーカ） ９ 遮光層（ブラックマトリックス） １０ 光硬化型樹脂 １１、２１ マイクロレンズ基板 １１ａ、２１ａ マイクロレンズ基板用大型基板母材 １２ シール部材 １４ 高屈折率熱可塑性樹脂膜 １４ａ 高屈折率熱可塑性樹脂 １５ 液晶層 ２５ ＴＦＴ基板 ２６ マイクロレンズ ３０ 液晶パネル ３０ａ 液晶パネル用大型基板母材 Ｄ 厚さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻川 晋 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 松嶋 仁 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA29X FA35Y FB02 FB04 FC19 FC22 FC23 FD01 FD06 FD12 FD14 GA01 LA11 LA12 5C094 AA43 AA44 BA43 DA12 FB01 FB20 GB01

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二枚の基板のうち少なくとも一方の基板
   の表面に凹凸を形成し、該凹凸を形成した基板の前記凹
   凸面と他方の基板との間に熱可塑性樹脂膜又は熱可塑性
   樹脂フィルムを介在させて積層した後、この積層体を加
   圧加熱し、前記凹凸面の凹部を前記膜又はフィルムを構
   成する熱可塑性樹脂で埋めることを特徴とするマイクロ
   レンズ基板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記積層体の加圧加熱工程の後、少なく
   とも凹凸が形成されていない方の基板の厚さを概ねマイ
   クロレンズの焦点距離まで薄膜化することを特徴とする
   請求項１記載のマイクロレンズ基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記加圧加熱工程の後、凹凸が形成され
   ていない方の基板を剥離し、該剥離により露出した前記
   膜又はフィルムを構成する熱可塑性樹脂の厚さがマイク
   ロレンズの焦点距離に相当することを特徴とする請求項
   １記載のマイクロレンズ基板の製造方法。
4. 【請求項４】 二枚の基板にそれぞれ位置合わせ用マー
   カが形成されており、前記二枚の基板の間に前記熱可塑
   性樹脂膜又は熱可塑性フィルムを介在させて積層する際
   に、前記位置合わせマーカを用いて位置合わせを行うこ
   とを特徴とするた請求項１又は２記載のマイクロレンズ
   基板の製造方法。
5. 【請求項５】 凹凸を形成した基板と熱可塑性樹脂膜又
   は熱可塑性樹脂フィルムとの間と、他方の基板と熱可塑
   性樹脂膜又は熱可塑性フィルムとの間との少なくとも一
   方の少なくとも一部に、光硬化型樹脂を塗布し、前記二
   枚の基板を位置合わせ後、前記光硬化型樹脂を光硬化す
   ることを特徴とする請求項４記載のマイクロレンズ基板
   の製造方法。
6. 【請求項６】 シール部材を介して対向する一対の基板
   のうち一方の基板の厚さを概ねマイクロレンズの焦点距
   離まで薄膜化した液晶パネル上に、マイクロレンズ基板
   を積層し、接着させることを特徴とする液晶表示装置の
   製造方法。
7. 【請求項７】 前記マイクロレンズ基板として、請求項
   １又は３記載のマイクロレンズ基板の製造方法で製造さ
   れたマイクロレンズ基板を用いることを特徴とする請求
   項６記載の液晶表示装置の製造方法。
8. 【請求項８】 前記液晶パネル上に前記マイクロレンズ
   基板を積層する際に、前記液晶パネルと前記マイクロレ
   ンズ基板にそれぞれ形成した位置合わせ用マーカにより
   位置合わせを行うことを特徴とする請求項６又は７に記
   載の液晶表示装置の製造方法。
9. 【請求項９】 基板上に、請求項１、２、４又は５のい
   ずれかに記載のマイクロレンズ基板の製造方法により製
   造されたマイクロレンズ基板をシール部材を介して積層
   することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項６乃至９のいずれかの液晶表示
    装置の製造方法により得られた液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至５のいずれかに記載のマ
    イクロレンズ基板の製造方法により製造されたマイクロ
    レンズ基板。