JP2003330006A - Method for manufacturing liquid crystal display element - Google Patents

Method for manufacturing liquid crystal display element

Info

Publication number
JP2003330006A
JP2003330006A JP2002137709A JP2002137709A JP2003330006A JP 2003330006 A JP2003330006 A JP 2003330006A JP 2002137709 A JP2002137709 A JP 2002137709A JP 2002137709 A JP2002137709 A JP 2002137709A JP 2003330006 A JP2003330006 A JP 2003330006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
liquid crystal
microlens
crystal display
polishing
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.)
Granted
Application number
JP2002137709A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3888223B2 (en
Inventor
Hideo Yamanaka
英雄 山中
Kikuo Kaise
喜久夫 貝瀬
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2002137709A priority Critical patent/JP3888223B2/en
Priority to US10/436,020 priority patent/US6894840B2/en
Priority to CNB2006101006778A priority patent/CN100447619C/en
Priority to CNB2005100727229A priority patent/CN100410737C/en
Priority to CNB031330177A priority patent/CN1229653C/en
Publication of JP2003330006A publication Critical patent/JP2003330006A/en
Priority to US10/978,813 priority patent/US20050057705A1/en
Priority to US11/104,938 priority patent/US6995916B2/en
Priority to US11/104,962 priority patent/US6985297B2/en
Priority to US11/104,963 priority patent/US6985298B2/en
Priority to US11/104,961 priority patent/US6989933B2/en
Priority to US11/104,913 priority patent/US6992832B2/en
Priority to US11/397,818 priority patent/US20060187379A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3888223B2 publication Critical patent/JP3888223B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rational and practicable method for manufacturing a liquid crystal display element equipped with a dual microlens structure. <P>SOLUTION: In the dual microlens structure, a microlens array consisting of two-dimensionally arrayed microlenses condensing light to respective pixels is integrally formed on one substrate and another microlens array consisting of two-dimensionally arrayed microlenses functioning as field lenses for the respective pixels is integrally formed on the other substrate. The microlens array is integrated into a rear surface of the substrate via a step to stick a mounting glass 2 to a surface 1f of a substrate 1, a step to grind a rear surface 1b of the substrate 1 in a state of being held on the mounting glass 2 so as to reduce thickness, a step to laminate the microlens array 4 on the ground rear surface 1b via a high-refractive-index transparent optical resin 5 and a step to release the mounting glass 2 from the surface 1f of the substrate 1 and to clean the surface 1f. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプロジェクタなどの
ライトバルブとして用いられる液晶表示素子の製造方法
に関する。より詳しくは、高密度で且つ高精細な液晶表
示素子の基板に画素と対応したマイクロレンズを一体的
に形成する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display element used as a light valve for a projector or the like. More specifically, it relates to a method of integrally forming microlenses corresponding to pixels on a substrate of a high-density and high-definition liquid crystal display element.

【0002】[0002]

【従来の技術】図24は、従来の投射型表示装置の光学
系(主として照明光学系)の概略構成を示している。こ
の投射型表示装置は、光軸100に沿って、光源101
と、第一のマイクロレンズアレイ102と、第二のマイ
クロレンズアレイ103と、PS合成素子104と、コ
ンデンサレンズ105と、フィールドレンズ106と、
液晶パネル107と、投射レンズ108とを順に配列し
た構造となっている。マイクロレンズアレイ102,1
03には、それぞれ複数の微小なレンズ(マイクロレン
ズ)102M,103Mが二次元的に配列されている。
PS合成素子104には、第二マイクロレンズアレイ1
03における隣り合うマイクロレンズ間に対応する位置
に、複数の1/2波長板104Aが設けてある。
2. Description of the Related Art FIG. 24 shows a schematic configuration of an optical system (mainly an illumination optical system) of a conventional projection type display device. This projection type display device includes a light source 101 along an optical axis 100.
A first microlens array 102, a second microlens array 103, a PS synthesizing element 104, a condenser lens 105, a field lens 106,
It has a structure in which a liquid crystal panel 107 and a projection lens 108 are sequentially arranged. Micro lens array 102, 1
In 03, a plurality of minute lenses (microlenses) 102M and 103M are two-dimensionally arranged.
The PS synthesis element 104 includes the second microlens array 1
A plurality of half-wave plates 104A are provided at positions corresponding to between the adjacent microlenses 03.

【0003】この投射型表示装置では、光源101から
発せられた照明用の光が、マイクロレンズアレイ10
2,103を透過することにより、複数の小光束に分割
される。マイクロレンズアレイ102,103を通過し
た光は、次にPS合成素子104に入射する。PS合成
素子104に入射する光L10には、光軸100に垂直
な面内において互いに直交するP偏光成分及びS偏光成
分が含まれている。PS合成素子104は、入射した光
L10を2種類(P偏光成分及びS偏光成分)の偏光光
L11,L12に分離する。分離された偏光光L11,
L12の内、一方の偏光光L11は、その偏光方向(例
えばP偏光)を保ったままPS合成素子104から出射
される。他方の偏光光L12(例えばS偏光成分)は、
1/2波長板104Aの作用により、他の偏光成分(例
えばP偏光成分)に変換して出射される。これにより、
分離された2つの偏光光L11,L12の偏光方向が特
定の方向に揃えられる。
In this projection type display device, the light for illumination emitted from the light source 101 is supplied to the microlens array 10.
By passing through 2, 103, it is divided into a plurality of small luminous fluxes. The light that has passed through the microlens arrays 102 and 103 then enters the PS synthesizing element 104. The light L10 incident on the PS combining element 104 includes P-polarized light components and S-polarized light components that are orthogonal to each other in a plane perpendicular to the optical axis 100. The PS combiner 104 separates the incident light L10 into two types (P-polarized light component and S-polarized light component) of polarized light L11 and L12. The separated polarized light L11,
One of the polarized lights L11 of L12 is emitted from the PS synthesizing element 104 while maintaining its polarization direction (for example, P-polarized light). The other polarized light L12 (for example, S-polarized component) is
By the action of the half-wave plate 104A, it is converted into another polarization component (for example, P polarization component) and emitted. This allows
The polarization directions of the two separated polarized lights L11 and L12 are aligned in a specific direction.

【0004】PS合成素子104を出射した光は、コン
デンサレンズ105及びフィールドレンズ106を経
て、液晶パネル107に照射される。マイクロレンズア
レイ102,103によって分割された各小光束は、コ
ンデンサレンズ105の焦点距離fcと第二マイクロレ
ンズアレイ103に設けたマイクロレンズ103Mの焦
点距離fとで決まる拡大率で拡大され、液晶パネル10
7の入射面全体を照射する。これにより、液晶パネル1
07の入射面には、複数の拡大された光束が重畳され、
全体的に均一な照明が成される。液晶パネル107は、
入射した光を画像信号に応じて空間的に変調して出射す
る。液晶パネル107を出射した光は、投射レンズ10
8によって図示しないスクリーンに投射され、スクリー
ン上に画像を形成する。
The light emitted from the PS synthesizing element 104 passes through the condenser lens 105 and the field lens 106 and is applied to the liquid crystal panel 107. Each small luminous flux divided by the microlens arrays 102 and 103 is magnified at a magnification rate determined by the focal length fc of the condenser lens 105 and the focal length f of the microlens 103M provided in the second microlens array 103, and the liquid crystal panel. 10
Irradiate the entire incident surface of No. 7. As a result, the liquid crystal panel 1
A plurality of expanded light beams are superposed on the entrance surface of 07,
Uniform lighting is achieved overall. The liquid crystal panel 107 is
The incident light is spatially modulated according to the image signal and emitted. The light emitted from the liquid crystal panel 107 is projected by the projection lens 10
The image is projected onto a screen (not shown) by 8 to form an image on the screen.

【0005】図25は、液晶パネルの一例を示す模式的
な斜視図である。図示する様に、この液晶パネル(液晶
表示素子)は、一対の基板201,202と両者の間に
保持された液晶203とを備えたフラットパネル構造を
有する。下側の基板201には画素アレイ部204と駆
動回路部とが集積形成されている。駆動回路部は垂直駆
動回路205と水平駆動回路206とに分かれている。
又、基板の周辺部上端には外部接続用の端子207が形
成されている。各端子207は配線208を介して垂直
駆動回路205及び水平駆動回路206に接続してい
る。画素アレイ部204にはゲート線Gと信号線Sが形
成されている。両者の交差部には画素電極209とこれ
を駆動する薄膜トランジスタ(TFT)210が形成さ
れている。画素電極209と薄膜トランジスタ210の
組み合わせで画素Pを構成する。薄膜トランジスタ21
0のゲート電極は対応するゲート線Gに接続され、ドレ
イン領域は対応する画素電極209に接続され、ソース
領域は対応する信号線Sに接続している。ゲート線Gは
垂直駆動回路205に接続する一方、信号線Sは水平駆
動回路206に接続している。垂直駆動回路205は、
ゲート線Gを介して各画素Pを順次選択する。水平駆動
回路206は、選択された画素Pに対し信号線Sを介し
て画像信号を書き込む。この様に、画素電極や薄膜トラ
ンジスタ(TFT)が集積形成された下側の基板201
は、TFT基板と呼ばれている。これに対し、上側の基
板202には、図示しないが対向電極やカラーフィルタ
が形成されている。この為、上側の基板202は対向基
板と呼ばれている。
FIG. 25 is a schematic perspective view showing an example of a liquid crystal panel. As shown in the figure, this liquid crystal panel (liquid crystal display element) has a flat panel structure including a pair of substrates 201 and 202 and a liquid crystal 203 held between them. A pixel array section 204 and a driving circuit section are integrally formed on the lower substrate 201. The drive circuit section is divided into a vertical drive circuit 205 and a horizontal drive circuit 206.
Further, a terminal 207 for external connection is formed on the upper end of the peripheral portion of the substrate. Each terminal 207 is connected to a vertical drive circuit 205 and a horizontal drive circuit 206 via a wiring 208. A gate line G and a signal line S are formed in the pixel array section 204. A pixel electrode 209 and a thin film transistor (TFT) 210 that drives the pixel electrode 209 are formed at the intersection of the two. A pixel P is configured by a combination of the pixel electrode 209 and the thin film transistor 210. Thin film transistor 21
The gate electrode of 0 is connected to the corresponding gate line G, the drain region is connected to the corresponding pixel electrode 209, and the source region is connected to the corresponding signal line S. The gate line G is connected to the vertical drive circuit 205, while the signal line S is connected to the horizontal drive circuit 206. The vertical drive circuit 205 is
Each pixel P is sequentially selected via the gate line G. The horizontal drive circuit 206 writes an image signal to the selected pixel P via the signal line S. In this way, the lower substrate 201 on which the pixel electrodes and thin film transistors (TFTs) are integrated and formed.
Is called a TFT substrate. On the other hand, a counter electrode and a color filter (not shown) are formed on the upper substrate 202. Therefore, the upper substrate 202 is called a counter substrate.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したアクティブマ
トリクス型の液晶表示素子を投射型表示装置(プロジェ
クタ)のライトバルブに用いる場合、一層の高精細化及
び高輝度化が望まれている。この観点から、各画素を駆
動するスイッチング素子として、高精細化が可能な高温
ポリシリコン薄膜トランジスタが用いられている。又、
スイッチング素子の微細化に伴い、マイクロレンズアレ
イの微細化も必要とされている。その一環として、マイ
クロレンズアレイをアクティブマトリクス型液晶表示素
子の基板に一体化形成する技術が開発されている。この
様なマイクロレンズ内蔵基板の製造方法は、例えば特開
平5−341283号公報、特開平10−161097
号公報、特開2000−147500号公報などに開示
されている。
When the above-mentioned active matrix type liquid crystal display element is used for a light valve of a projection type display device (projector), further higher definition and higher brightness are desired. From this viewpoint, a high-temperature polysilicon thin film transistor capable of high definition is used as a switching element for driving each pixel. or,
With the miniaturization of switching elements, miniaturization of microlens arrays is also required. As part of this, a technique for integrally forming a microlens array on a substrate of an active matrix type liquid crystal display device has been developed. Such a method of manufacturing a substrate with a built-in microlens is disclosed in, for example, JP-A-5-341283 and JP-A-10-161097.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-147500.

【0007】構造上最も高輝度化が達成可能な方式とし
て、光入射側の対向基板に集光レンズとして機能するマ
イクロレンズアレイを組み込み、さらにTFT基板側に
フィールドレンズとして機能するマイクロレンズアレイ
を組み込んだ、いわゆるデュアルマイクロレンズ構造が
理想である。この様なデュアルマイクロレンズ構造は画
素の実効開口率を最高度まで高めることが可能である。
しかしながら、加工性の難易度は最も高く、現時点では
実用的な製造方法が確立されていない。尚、このデュア
ルマイクロレンズ構造のLCDは、Microlens Substrat
e−TFT Substrate−Microlens Substrateの頭文字を取
って、MTMLCDとも言う。
As a method capable of achieving the highest brightness structurally, a microlens array functioning as a condenser lens is incorporated in the counter substrate on the light incident side, and a microlens array functioning as a field lens is incorporated in the TFT substrate side. However, the so-called dual microlens structure is ideal. Such a dual microlens structure can increase the effective aperture ratio of a pixel to the maximum.
However, the degree of workability is the highest, and a practical manufacturing method has not been established at this time. The LCD with this dual microlens structure is a Microlens Substrat.
e-TFT Substrate-Microlens Substrate is also called MTMLCD.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明はデュアルマイクロレンズ構造を備え
た液晶表示素子の合理的且つ実際的な製造方法を提供す
ることを目的とする。係る目的を達成する為に以下の手
段を講じた。即ち、少くとも画素電極及びこれを駆動す
るスイッチング素子が形成された表面及びこれと反対側
の裏面を有する基板と、少くとも対向電極が形成された
表面及びこれと反対側の裏面を有する基板と、所定の間
隙を介して該画素電極と該対向電極とが互いに対向する
様に接合した両基板の間に配された液晶層とからなるパ
ネル構造を有し、一方の基板には各画素電極に光を集光
するマイクロレンズが二次元的に配列したマイクロレン
ズアレイが一体的に形成され、他方の基板には各画素電
極毎に好ましくはフィールドレンズとして機能するマイ
クロレンズが二次元的に配列したマイクロレンズアレイ
が一体的に形成されている液晶表示素子の製造方法にお
いて、基板の表面に台板を接着する接着工程と、該台板
に保持された状態で該基板の裏面を研磨して肉厚を薄く
する研磨工程と、該研磨された裏面に光学樹脂を介して
マイクロレンズアレイを貼合する貼合工程と、該基板の
表面から台板を剥離する剥離工程とにより、基板の裏面
にマイクロレンズアレイを一体化することを特徴とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a rational and practical manufacturing method of a liquid crystal display device having a dual microlens structure. The following measures have been taken in order to achieve this purpose. That is, a substrate having a surface on which at least a pixel electrode and a switching element for driving the pixel electrode are formed and a back surface on the opposite side, and a substrate having at least a surface on which a counter electrode is formed and a back surface on the opposite side. , A panel structure having a liquid crystal layer disposed between both substrates, in which the pixel electrode and the counter electrode are bonded to face each other with a predetermined gap, and one pixel electrode is provided on each substrate. A microlens array in which microlenses that collect light are two-dimensionally arranged is integrally formed, and on the other substrate, microlenses preferably functioning as field lenses are two-dimensionally arranged for each pixel electrode. In a method of manufacturing a liquid crystal display element in which the microlens array is integrally formed, a bonding step of bonding a base plate to the surface of the substrate and a back surface of the substrate while being held by the base plate. By a polishing step to reduce the wall thickness by polishing, a bonding step of bonding a microlens array to the polished back surface via an optical resin, and a peeling step of peeling the base plate from the surface of the substrate. The microlens array is integrated on the back surface of the substrate.

【0009】好ましくは、あらかじめ複数個分のパネル
に対応する面積を有する面基板に対して該接着工程、研
磨工程、貼合工程及び剥離工程を行なって該面基板に複
数個分のマイクロレンズアレイを一体化した後、適当な
段階で個々のパネルに対応した単基板に切り離す分割工
程を行なう。例えば、片方の面基板に複数個分のマイク
ロレンズアレイを形成した後、すぐに該分割工程を行な
って個々のパネルに対応した片方の単基板に切り離し、
あらかじめマイクロレンズアレイを一体化したもう片方
の単基板と一対一に所定ギャップで重ね合わせしてパネ
ルに組み立てる。或いは、片方の面基板に複数個分のマ
イクロレンズアレイを形成した後、あらかじめマイクロ
レンズアレイを一体化したもう片方の単基板を個々に該
面基板に所定ギャップで重ね合わせ、しかる後該分割工
程を行なって個々のパネルに切り離しても良い。或い
は、複数個分のマイクロレンズアレイを一体化した片方
の面基板と、同じく複数個分のマイクロレンズアレイを
一体化したもう片方の面基板とを所定ギャップで重ね合
わせして複数個分のパネルを組み立てた後、該分割工程
を行なって個々のパネルに切り離しても良い。これらの
場合、前記分割工程は、該面基板を個々のパネルに区分
する境界に沿って第一のダイシングを行ない断面V字形
の溝を形成し、さらに第二のダイシングを行なって該溝
を完全に切断し、もって端面がテーパ加工された単基板
を作成すると良い。又、該剥離工程により基板の表面か
ら台板を剥離洗浄した後、露出した基板の表面に対し
て、先に一体化したマイクロレンズアレイの耐熱性を損
わない温度範囲で液晶層を配向する為の配向層を形成す
る配向工程を行なう。或いは、該接着工程、研磨工程、
貼合工程及び剥離工程を行なって基板の裏面にマイクロ
レンズアレイを一体化する前に、あらかじめ基板の表面
に対して液晶層を配向する為の配向層を形成する配向工
程を行なっても良い。
Preferably, the surface substrate having an area corresponding to a plurality of panels is previously subjected to the adhering step, the polishing step, the laminating step, and the peeling step to form a plurality of microlens arrays on the surface substrate. After the above are integrated, a dividing step is performed at an appropriate stage to separate the single substrate corresponding to each panel. For example, after forming a plurality of microlens arrays on one surface substrate, immediately perform the dividing step to separate into one single substrate corresponding to each panel,
The microlens array is integrated with the other single substrate in advance in a one-to-one superposition with a predetermined gap, and assembled into a panel. Alternatively, after forming a plurality of microlens arrays on one surface substrate, the other single substrate in which the microlens arrays are integrated in advance is individually superposed on the surface substrate at a predetermined gap, and then the dividing step is performed. It is also possible to carry out to separate into individual panels. Alternatively, one surface substrate having a plurality of microlens arrays integrated therein and the other surface substrate having a plurality of microlens arrays integrated together are overlapped at a predetermined gap to form a plurality of panels. After assembling, the panel may be divided into individual panels by performing the dividing step. In these cases, in the dividing step, the first dicing is performed along the boundary that divides the surface substrate into individual panels to form a groove having a V-shaped cross section, and then the second dicing is performed to complete the groove. It is recommended that the single substrate is cut into pieces and the end faces thereof are tapered. Further, after the base plate is peeled and washed from the surface of the substrate by the peeling step, the liquid crystal layer is aligned with respect to the exposed surface of the substrate within a temperature range that does not impair the heat resistance of the microlens array previously integrated. An alignment process for forming an alignment layer for the purpose is performed. Alternatively, the bonding step, the polishing step,
Before performing the bonding step and the peeling step to integrate the microlens array on the back surface of the substrate, an alignment step of previously forming an alignment layer for aligning the liquid crystal layer with respect to the front surface of the substrate may be performed.

【0010】好ましくは、前記研磨工程は、バフ光学研
磨加工、粉粒噴射加工、化学機械研磨加工及び化学エッ
チング加工を単独又は組み合わせて行なう。又、前記研
磨工程は、パネルに組み立てた段階でフィールドレンズ
として機能するマイクロレンズの焦点が集光レンズとし
て機能するマイクロレンズの主点と略一致する様に、基
板の研磨を行なって肉厚を削る。又、前記貼合工程は、
比較的低屈折率の樹脂材料を加工して各マイクロレンズ
面を二次元的に配列したマイクロレンズアレイを作成す
る工程と、該研磨された基板の裏面と該マイクロレンズ
アレイを重ね両者の間に比較的高屈折率の光学樹脂を充
填硬化する工程とからなる。この場合、前記貼合工程
は、該研磨された基板の裏面と該マイクロレンズアレイ
をシール材により接着して閉じた空隙を形成し、この空
隙に光学樹脂を充填封入する。又、前記マイクロレンズ
面は、球面、非球面又はフレネル面に加工されている。
場合により、使用済みとなって該剥離工程により剥離さ
れた台板を洗浄して再利用に供する洗浄工程を含む。
Preferably, the polishing step is performed by buff optical polishing, powder injection, chemical mechanical polishing and chemical etching, either alone or in combination. Further, in the polishing step, the substrate is polished to reduce the thickness so that the focus of the microlens functioning as a field lens at the stage of assembling into the panel is substantially coincident with the principal point of the microlens functioning as a condenser lens. Shave. In addition, the laminating step,
A step of processing a resin material having a relatively low refractive index to form a microlens array in which each microlens surface is two-dimensionally arranged, and a back surface of the polished substrate and the microlens array are overlapped between the two. And a process of filling and curing an optical resin having a relatively high refractive index. In this case, in the laminating step, the back surface of the polished substrate and the microlens array are adhered with a sealant to form a closed void, and the void is filled with an optical resin. Further, the microlens surface is processed into a spherical surface, an aspherical surface or a Fresnel surface.
In some cases, the method includes a cleaning step of cleaning the base plate that has been used and has been peeled off in the peeling step and reused.

【0011】一の実施態様によると、あらかじめ対向電
極が形成された第一の基板にマイクロレンズアレイを一
体化する前工程と、あらかじめ画素電極及びこれを駆動
するスイッチング素子が形成された第二の基板の表面
に、該マイクロレンズアレイを一体化した第一の基板を
所定ギャップで重ね合わせしてパネルを組み立てる組立
工程とを含み、前記接着工程は該第一の基板を介して該
第二の基板の表面側に台板を接着し、前記研磨工程は該
台板にパネルごと保持された状態で該第二の基板の裏面
を研磨し、前記貼合工程は該研磨された第二の基板の裏
面にマイクロレンズアレイを貼合する。この場合、前記
研磨工程は、該第二の基板に形成された複数の外部接続
用の端子を互いに同電位に保持した状態で、該第二の基
板の裏面を研磨すると良い。場合により、前記接着工程
は、あらかじめ研磨工程で用いる研磨盤に固着した台板
に対して該パネルの第一基板側を取り付ける。
According to one embodiment, a pre-process of integrating a microlens array on a first substrate on which a counter electrode is formed in advance, and a second process in which a pixel electrode and a switching element for driving the pixel electrode are formed in advance. An assembling step of assembling a panel by superimposing a first substrate on which the microlens array is integrated on a surface of the substrate at a predetermined gap, the adhering step including the second substrate through the first substrate. A base plate is adhered to the front surface side of the substrate, the polishing step polishes the back surface of the second substrate while the panel is held by the base plate, and the laminating step includes the polished second substrate. Attach the microlens array to the back of the. In this case, in the polishing step, the back surface of the second substrate may be polished with the plurality of external connection terminals formed on the second substrate held at the same potential. In some cases, in the adhering step, the first substrate side of the panel is attached to a base plate that is fixed to a polishing plate used in the polishing step in advance.

【0012】本発明によれば、例えばTFT基板の表面
に接着剤などで台板を貼合し、TFT基板の裏面から片
面光学研磨して、所定厚さのTFT薄基板を形成する。
これにマイクロレンズ基板を例えば高屈折率の透明樹脂
接着剤などで貼合し、マイクロレンズ内蔵TFT基板を
作成する。同様なプロセスで、マイクロレンズを一体化
したマイクロレンズ内蔵TFT基板を作成する。これら
のマイクロレンズ内蔵TFT基板とマイクロレンズ内蔵
対向基板を所定ギャップで重ね合わせし、両者の間に液
晶を注入封止して、デュアルマイクロレンズ構造の液晶
表示素子を作成する。この様にして製造されたデュアル
マイクロレンズ型液晶表示素子は、例えばプロジェクタ
のライトバルブに好適である。液晶層に対して集光レン
ズとして機能する一方のマイクロレンズアレイとフィー
ルドレンズとして機能する他方のマイクロレンズを極め
て近接配置することが可能となり、マイクロレンズの機
能を最大限に引き出して画素の実効開口率を大幅に改善
可能である。
According to the present invention, for example, a base plate is attached to the front surface of the TFT substrate with an adhesive or the like, and one side is optically polished from the back surface of the TFT substrate to form a TFT thin substrate having a predetermined thickness.
A microlens substrate is attached to this with, for example, a transparent resin adhesive having a high refractive index, to form a TFT substrate with a built-in microlens. A TFT substrate with a built-in microlens, in which microlenses are integrated, is created by the same process. A liquid crystal display element having a dual microlens structure is produced by stacking the TFT substrate with a built-in microlens and the counter substrate with a built-in microlens at a predetermined gap, and injecting and sealing a liquid crystal between them. The dual microlens type liquid crystal display element manufactured as described above is suitable for a light valve of a projector, for example. One microlens array that functions as a condenser lens and the other microlens that functions as a field lens can be placed extremely close to the liquid crystal layer, and the microlens function can be maximized to maximize the effective aperture of a pixel. The rate can be greatly improved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図1は、本発明に係る液晶表
示素子の製造方法を示す基本的な製造工程図である。ま
ず(A)に示す様に、接着工程を行ない、TFT基板1
の表面1fに接着剤3を介して台ガラス2などの台板を
接着する。TFT基板1に台ガラス2を貼り合わせる
時、水又は有機溶剤で溶解する接着剤3を使うことがで
きる。この種の接着剤としては、ホットメルト系水溶性
固形ワックス{例えば日化精工(株)のアクアワックス
20/50/80(主成分は脂肪酸グリセリド)、アク
アワックス553/531/442/SE(主成分はポ
リエチレングリコール、ビニルピロリドン共重合物、グ
リセリンポリエーテル)、PEGワックス20(主成分
はポリエチレングリコール)など}、又は水溶性液状ワ
ックス{例えば日化精工(株)の合成樹脂系液状接着剤
のアクアリキッドWA−302(主成分はポリエチレング
リコール、ポリビニルピロリドン誘導体、メタノー
ル)、WA−20511/QA−20566(主成分はポリ
エチレングリコール、ポリビニルピロリドン誘導体、I
PA、水)など}、又は熱可塑性ポリマーのクリスタル
ボンドあるいはシアノアクリレート系接着剤あるいはエ
ポキシ系接着剤等を用いることができる。場合によって
は、紫外線硬化型接着剤の両面テープや加熱硬化型接着
剤の両面テープで、TFT基板1と台ガラス2を貼り合
わせてもよい。尚、必要に応じて、表面保護及びハロゲ
ンイオン汚染防止の為、レジスト膜をTFT基板1の表
面1fにコーティングしてもよい。尚、台ガラス材はほ
うけい酸ガラス、青板ガラス等の透明ガラスのいずれで
もよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a basic manufacturing process diagram showing a method of manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention. First, as shown in (A), a bonding process is performed to form the TFT substrate 1.
The base plate such as the base glass 2 is adhered to the surface 1f of the base plate 1 via the adhesive 3. When the base glass 2 is attached to the TFT substrate 1, an adhesive 3 that dissolves in water or an organic solvent can be used. As an adhesive of this type, a hot-melt water-soluble solid wax (for example, Aqua Wax 20/50/80 (main component is fatty acid glyceride) of Nikka Seiko Co., Ltd., Aqua Wax 553/531/442 / SE (mainly Component is polyethylene glycol, vinylpyrrolidone copolymer, glycerin polyether), PEG wax 20 (main component is polyethylene glycol), etc.} or water-soluble liquid wax {for example, synthetic resin liquid adhesive of Nikka Seiko Co., Ltd. Aqua Liquid WA-302 (main component is polyethylene glycol, polyvinylpyrrolidone derivative, methanol), WA-20511 / QA-20566 (main component is polyethylene glycol, polyvinylpyrrolidone derivative, I)
PA, water, etc.), or a crystal bond of a thermoplastic polymer, a cyanoacrylate adhesive, an epoxy adhesive, or the like. In some cases, the TFT substrate 1 and the base glass 2 may be attached to each other with a double-sided tape of an ultraviolet curable adhesive or a double-sided tape of a heat-curable adhesive. If necessary, a resist film may be coated on the surface 1f of the TFT substrate 1 to protect the surface and prevent halogen ion contamination. The base glass material may be transparent glass such as borosilicate glass and soda lime glass.

【0014】例えば、アセトンなどの有機溶剤で溶解す
る接着剤3として熱可塑性ポリマーの「クリスタルボン
ド」を用いる時は、クリスタルボンドをアセトンに溶解
した液を台ガラス2に塗布し、TFT基板1を重ね合わ
せて、150〜160℃/13.3322Pa(0.1
torr)の条件で真空加熱し、両者の間に介在する気
泡を脱泡して密着させる。この後、真空ブレイクして大
気圧に戻す時の圧力でさらに脱泡を促進させるととも
に、接着剤3の厚みを均一化し、例えば1μm〜3μm
とする。又、ホットメルト系水溶性固形ワックス(例え
ば日化精工(株)のアクアワックス80/553、PE
Gワックス20など)の場合は、メタノールに30〜4
0重量%溶融させろ過して異物除去した液を台ガラスに
スピン塗布し、TFT基板1を重ね合わせて、80〜1
00℃/13.3322Pa(0.1torr)の条件
で真空加熱し、両者の間に介在する気泡を脱泡して密着
させる。この後、真空ブレイクして大気圧に戻す時の圧
力でさらに脱泡を促進させるとともに、接着剤3の厚み
を均一化し、例えば1μm〜3μmとする。更に、水溶
性液状ワックス(例えば日化精工(株)のアクアリキッ
ドWA−302など)の場合は、例えば4〜5cPの粘
度のその液を台ガラスにスピン塗布し、TFT基板1を
重ね合わせて、70〜80℃/13.3322Pa
(0.1torr)の条件で真空加熱し、両者の間に介
在する気泡を脱泡して密着させる。この後、真空ブレイ
クして大気圧に戻す時の圧力でさらに脱泡を促進させる
とともに、接着剤3の厚みを均一化し、例えば1μm〜
3μmとする。
For example, when "Crystal Bond", which is a thermoplastic polymer, is used as the adhesive 3 that dissolves in an organic solvent such as acetone, a solution in which crystal bond is dissolved in acetone is applied to the base glass 2 to form the TFT substrate 1. Overlapping, 150-160 ℃ / 133322Pa (0.1
It is heated under vacuum under the condition of (torr) to defoam bubbles existing between the two and bring them into close contact. After that, degassing is further promoted by the pressure when returning to atmospheric pressure by breaking the vacuum, and the thickness of the adhesive 3 is made uniform, for example, 1 μm to 3 μm.
And In addition, a hot-melt water-soluble solid wax (for example, Aqua Wax 80/553 manufactured by Nika Seiko Co., Ltd., PE
In case of G wax 20, etc.), 30 to 4 in methanol
A solution obtained by melting 0% by weight, filtering and removing foreign matter was spin-coated on a base glass, the TFT substrate 1 was overlaid, and
Vacuum heating is carried out under the condition of 00 ° C./13.3322 Pa (0.1 torr) to remove air bubbles existing between the two and bring them into close contact. After that, degassing is further promoted by the pressure when returning to atmospheric pressure by breaking the vacuum, and the thickness of the adhesive 3 is made uniform, for example, 1 μm to 3 μm. Further, in the case of a water-soluble liquid wax (for example, Aqua Liquid WA-302 manufactured by Nika Seiko Co., Ltd.), for example, the liquid having a viscosity of 4 to 5 cP is spin-coated on a base glass, and the TFT substrate 1 is overlaid. , 70-80 ° C / 13.3322Pa
Vacuum heating is performed under the condition of (0.1 torr) to remove air bubbles existing between the two and bring them into close contact. After that, defoaming is further promoted by the pressure when returning to atmospheric pressure by breaking the vacuum, and the thickness of the adhesive 3 is made uniform, for example, 1 μm to
3 μm.

【0015】これに代えて、紫外線硬化型接着剤(厚み
10±1μm)を両面に形成したポリオレフィンテープ
(厚み100±2μm)又は加熱硬化型接着剤を両面に
形成したポリオレフィンテープ(厚み100±2μm)
で、台ガラス2とTFT基板1を接着してもよい。この
時、両者の間に気泡が発生しない様に真空脱泡処理を施
してもよい。
Instead of this, a polyolefin tape (thickness 100 ± 2 μm) formed with an ultraviolet curable adhesive (thickness 10 ± 1 μm) on both sides or a polyolefin tape (thickness 100 ± 2 μm) formed with a heat-curable adhesive on both sides )
Then, the base glass 2 and the TFT substrate 1 may be bonded. At this time, vacuum defoaming treatment may be performed so that bubbles are not generated between the two.

【0016】続いて(B)に示すように研磨工程を行な
い、台ガラス2に保持された状態でTFT基板1の裏面
1bを研磨して肉厚を薄くする。例えば、台ガラス2を
基準にTFT基板1を裏面1bより片面光学研磨加工し
て、所定厚み(例えば20±3μm)のTFT薄基板1
を作成する。この時、台ガラス2の寸法精度は平行度が
1〜3μmで2mmの厚みとする。研磨方法としては、
片面バフ光学研磨を採用できる。この場合、粗研磨、中
研磨、仕上げ研磨の順に行ない、アルミナ、酸化セリウ
ムなどの研磨剤の粒径をそれに応じて小さくして面精度
を上げていく。片面粉粒噴射加工と片面バフ光学研磨を
組み合わせてもよい。噴射加工では、高圧空気中に炭化
珪素、炭化ボロン、ダイヤモンドなどの研磨剤からなる
粉粒体を分散させた相流を、ノズルの先端側のスリット
状噴流口から一定量噴流させ、TFT基板1の裏面1b
に亘って往復走査しながら照射し、研磨する。その後さ
らに面精度を上げる為と粉粒噴射による残留ストレス除
去の為、バフ光学研磨で仕上げを行なう。あるいはCM
P(化学機械研磨)で片面光学研磨を行なってもよい。
この場合は片面バフ光学研磨と同様に、粗研磨、中研
磨、仕上げ研磨の順に行なうことが好ましい。あるい
は、片面ガラスエッチングと片面バフ光学研磨を組み合
わせてもよい。この時はフッ酸系エッチング液で所定厚
さまでガラスエッチングし、TFT基板1をある程度薄
くする。ガラスエッチングで生じた表面うねりを、バフ
光学研磨の仕上げ研磨で除去する。フッ酸系エッチング
液に耐える保護用接着剤又はテープを使用する必要があ
る。あるいは、片面ガラスエッチングとCMPでの片面
光学エッチングを組み合わせてもよい。まず石英ガラス
などからなるTFT基板1の裏面1bをフッ酸系エッチ
ング液で所定厚さまでガラスエッチングし、残った表面
うねりをCMPによる片面光学研磨で除去する。この場
合も、フッ酸系エッチング液に耐える保護用接着剤又は
テープを使用する必要がある。
Subsequently, as shown in (B), a polishing step is performed, and the back surface 1b of the TFT substrate 1 is polished while being held by the base glass 2 to reduce the thickness. For example, the TFT substrate 1 having a predetermined thickness (for example, 20 ± 3 μm) is formed by subjecting the TFT substrate 1 to the one-sided optical polishing from the back surface 1b with reference to the base glass 2.
To create. At this time, the dimensional accuracy of the base glass 2 has a parallelism of 1 to 3 μm and a thickness of 2 mm. As a polishing method,
One side buff optical polishing can be adopted. In this case, rough polishing, intermediate polishing, and final polishing are performed in this order, and the particle size of the abrasive such as alumina and cerium oxide is reduced accordingly to improve the surface accuracy. The single-sided powder injection processing and the single-sided buff optical polishing may be combined. In the jetting process, a constant amount of a phase flow, in which powder particles made of an abrasive such as silicon carbide, boron carbide, diamond, etc. are dispersed in high pressure air, is jetted from a slit-shaped jet port on the tip side of the nozzle, and the TFT substrate 1 Back side 1b
Irradiation and polishing are performed while reciprocally scanning over the entire length. After that, buff optical polishing is used to further improve the surface accuracy and to remove residual stress by spraying powder particles. Or CM
Single-sided optical polishing may be performed by P (chemical mechanical polishing).
In this case, it is preferable to perform rough polishing, intermediate polishing, and final polishing in the same order as in single-sided buffing optical polishing. Alternatively, single sided glass etching and single sided buff optical polishing may be combined. At this time, the TFT substrate 1 is thinned to some extent by glass etching with a hydrofluoric acid-based etching solution to a predetermined thickness. Surface waviness caused by glass etching is removed by final polishing of buff optical polishing. It is necessary to use a protective adhesive or tape that withstands hydrofluoric acid based etchants. Alternatively, single-sided glass etching and single-sided optical etching by CMP may be combined. First, the back surface 1b of the TFT substrate 1 made of quartz glass or the like is glass-etched to a predetermined thickness with a hydrofluoric acid-based etching solution, and the remaining surface waviness is removed by single-sided optical polishing by CMP. In this case as well, it is necessary to use a protective adhesive or tape that withstands the hydrofluoric acid-based etching solution.

【0017】次に(C)に示す様に貼合工程を行ない、
TFT基板1の研磨された裏面1bに、光学樹脂5を介
してマイクロレンズアレイを貼合する。具体的には、石
英ガラス、ネオセラム等の光学ガラスを加工して各マイ
クロレンズ面4rを二次元的に配列したマイクロレンズ
基板(ML基板)4を作成する工程と、研磨されたTF
T基板1の裏面1bとこのML基板4を位置合わせして
重ね合わせ、両者の間に基板よりも高屈折率の透明光学
樹脂5を充填硬化する工程とを行なう。この場合、シー
ル材6を介して、TFT基板1の裏面1bとML基板4
を接着して閉じた空隙を形成し、この空隙に高屈折率の
透明光学樹脂5を充填封入する。
Next, a laminating step is performed as shown in (C),
The microlens array is attached to the polished back surface 1b of the TFT substrate 1 with the optical resin 5 interposed therebetween. Specifically, a process of processing an optical glass such as quartz glass or neoceram to form a microlens substrate (ML substrate) 4 in which each microlens surface 4r is two-dimensionally arranged, and a polished TF.
The back surface 1b of the T substrate 1 and the ML substrate 4 are aligned and superposed, and a transparent optical resin 5 having a higher refractive index than the substrate is filled and cured between them. In this case, the back surface 1b of the TFT substrate 1 and the ML substrate 4 are inserted via the sealing material 6.
Are bonded to form a closed void, and the transparent optical resin 5 having a high refractive index is filled and sealed in the void.

【0018】具体的には、ML基板4の周囲に注入口を
設けたシール材6の枠を形成する。研磨により薄くなっ
たTFT基板1とML基板(マイクロレンズ基板)4を
所定ギャップで重ね合わせ、シール材6を固着させる。
シール材が熱硬化型の接着剤からなる時は、所定温度で
硬化させる。紫外線照射硬化型の接着剤を用いる時は、
所定の紫外線照射で硬化させる。紫外線照射と熱硬化を
併用する接着剤では、所定の紫外線照射及び加熱を施
す。この後、高屈折率の透明光学樹脂5を注入口より注
入封止し、加熱硬化させる。この時、液状の高屈折率透
明樹脂5を注入口より注入して、注入口を紫外線硬化型
接着剤で封止する。例えば、アクリル系又はアクリルエ
ポキシ系の高屈折率透明樹脂は、粘度が20〜100C
PSであり、真空中でディスペンス塗布又はディッピン
グし、大気圧に戻す時の圧力で注入する。この時必要に
応じて適当に加圧してもよい。この高屈折率透明光学樹
脂は70〜80℃で120分キュアすることで、屈折率
が1.59〜1.67の高屈折率の透明光学樹脂5が得
られる。比較的低屈折率のマイクロレンズ基板4に形成
されたレンズ面4rに高屈折率の光学樹脂5を充填硬化
することで、マイクロレンズを自動的に作成することが
可能である。尚、TFT基板1に形成された画素電極と
マイクロレンズ基板4側に形成されたレンズ面4rを一
対一で整合させる為、TFT基板とML基板の両方に形
成されたアライメントマークを重ね合わせた上で、両者
をシール材6により固着する。
Specifically, a frame of the sealing material 6 having an injection port is formed around the ML substrate 4. The thinned TFT substrate 1 and the ML substrate (microlens substrate) 4 are superposed with a predetermined gap, and the sealing material 6 is fixed.
When the sealing material is a thermosetting adhesive, it is cured at a predetermined temperature. When using a UV radiation curable adhesive,
It is cured by irradiation with the specified ultraviolet rays. An adhesive that uses both UV irradiation and heat curing is subjected to predetermined UV irradiation and heating. After that, the transparent optical resin 5 having a high refractive index is injected and sealed from the injection port, and is cured by heating. At this time, the liquid high-refractive-index transparent resin 5 is injected through the injection port, and the injection port is sealed with an ultraviolet curable adhesive. For example, an acrylic or acrylic epoxy high-refractive-index transparent resin has a viscosity of 20 to 100C.
PS, which is dispense coating or dipping in a vacuum and is injected at the pressure for returning to atmospheric pressure. At this time, if necessary, the pressure may be appropriately increased. By curing this high-refractive-index transparent optical resin at 70 to 80 ° C. for 120 minutes, the high-refractive-index transparent optical resin 5 having a refractive index of 1.59 to 1.67 can be obtained. By filling and hardening the lens surface 4r formed on the microlens substrate 4 having a relatively low refractive index with the optical resin 5 having a high refractive index, it is possible to automatically create the microlens. In order to align the pixel electrode formed on the TFT substrate 1 and the lens surface 4r formed on the microlens substrate 4 side by side, the alignment marks formed on both the TFT substrate and the ML substrate are overlapped. Then, both are fixed by the sealing material 6.

【0019】続いて(D)に示す様に、剥離工程を行な
い、TFT基板1の表面1fから使用済みとなった台ガ
ラスを剥離する。これにより、TFT基板1の裏面1b
にマイクロレンズアレイを一体化することができる。具
体的には、加熱又は紫外線照射することで台ガラスをT
FT基板1から剥離することができる。接着剤が熱可塑
性ポリマーのクリスタルボンドあるいはシアノアクリレ
ート系接着剤の場合は台ガラスを加熱剥離した後、全体
をアセトン、アセトン+エタノール、メタノール、IP
Aなどの有機溶剤で超音波洗浄する。接着剤がホットメ
ルト系水溶性ワックス(例えば日化精工(株)のアクア
ワックス80/553、PEGワックス20など)の場
合は、純水又は50〜60℃の温純水で超音波洗浄す
る。尚、使用済みとなった高精度の台ガラスは、洗浄後
に再使用することが望ましい。
Subsequently, as shown in (D), a stripping step is performed to strip the used base glass from the surface 1f of the TFT substrate 1. Thereby, the back surface 1b of the TFT substrate 1
The microlens array can be integrated into the. Specifically, the base glass is T
It can be peeled from the FT substrate 1. When the adhesive is a thermoplastic polymer crystal bond or a cyanoacrylate adhesive, the base glass is heated and peeled off, and then the whole is acetone, acetone + ethanol, methanol, IP
Ultrasonic cleaning with an organic solvent such as A. When the adhesive is a hot-melt water-soluble wax (for example, Aqua Wax 80/553, PEG wax 20 manufactured by Nika Seiko Co., Ltd.), ultrasonic cleaning is performed with pure water or warm pure water at 50 to 60 ° C. Incidentally, it is desirable to reuse the used high-precision base glass after cleaning.

【0020】最後に(E)に示す様に、片面研磨したT
FT基板1とマイクロレンズ基板4とを一体化して作成
されたマイクロレンズTFT基板(MLTFT基板)7
と、同じくマイクロレンズ基板と対向基板を一体化して
得られたマイクロレンズ対向基板(ML対向基板)17
とをシール材8で互いに所定ギャップで重ね合わせし、
両者の間に液晶9を注入封止して、デュアルマイクロレ
ンズ構造のアクティブマトリクス型液晶表示素子が完成
する。マイクロレンズ対向基板17は、マイクロレンズ
TFT基板7と同様の工程により作成することができ
る。すなわち、対向基板11の表面側は研磨されてお
り、これに対してシール材16を介しマイクロレンズ基
板14が貼合している。マイクロレンズ基板14にはあ
らかじめマイクロレンズ面14rが形成されている。片
面研磨された対向基板11とマイクロレンズ基板14と
の間に高屈折率の光学透明樹脂15を充填硬化すること
で、ML対向基板17が完成する。尚、対向基板11の
表面側で液晶9と接する面には、あらかじめ対向電極が
形成されている。
Finally, as shown in (E), one-side polished T
Microlens TFT substrate (MLTFT substrate) 7 formed by integrating FT substrate 1 and microlens substrate 4
Similarly, a microlens counter substrate (ML counter substrate) 17 obtained by integrating the microlens substrate and the counter substrate together.
And the sealing material 8 are overlapped with each other with a predetermined gap,
The liquid crystal 9 is injected and sealed between the two, and an active matrix type liquid crystal display element having a dual microlens structure is completed. The microlens counter substrate 17 can be formed by the same process as the microlens TFT substrate 7. That is, the surface side of the counter substrate 11 is polished, and the microlens substrate 14 is bonded to this with the sealing material 16 interposed therebetween. A microlens surface 14r is previously formed on the microlens substrate 14. The ML counter substrate 17 is completed by filling and hardening the optically transparent resin 15 having a high refractive index between the one-side-polished counter substrate 11 and the microlens substrate 14. A counter electrode is previously formed on the surface of the counter substrate 11 which is in contact with the liquid crystal 9.

【0021】本液晶表示素子は、MLTFT基板7側に
形成された画素電極とML対向基板17側に形成された
対向電極との間に液晶9が保持されたパネル構造を有す
る。ML対向基板17側には各画素電極に光を集光する
マイクロレンズが二次元的に配列したマイクロレンズア
レイが一体的に形成されている。MLTFT基板7側に
は、各画素電極毎にフィールドレンズとして機能するマ
イクロレンズが同じく二次元的に配列したマイクロレン
ズアレイが一体的に形成されている。尚前述した研磨工
程では、パネルに組み立てた段階でフィールドレンズと
して機能するマイクロレンズの焦点が集光レンズとして
機能するマイクロレンズの主点とほぼ一致する様に、T
FT基板1や対向基板11の研磨を行なって肉厚を削
る。例えば、TFT基板1は20μm程度まで薄肉化さ
れており、上述した条件を満たすことができる。この様
にフィールドレンズの焦点が集光レンズの主点とほぼ一
致する様に配置することで、画素の実効開口率を最大限
まで拡大することが可能になる。画素が微細化するに連
れ、マイクロレンズの焦点も短かくなり、その分各基板
の肉厚を相当程度薄くする必要がある。その際、本発明
を適用することで、合理的且つ効率的に、TFT基板や
対向基板の薄肉化を達成できる。尚、マイクロレンズの
レンズ面4r,14rは、球面、非球面又はフレネル面
に加工することができる。球面レンズは加工の面で有利
であるが、焦点距離が最短となる曲率半径が画素寸法に
規制されるので、レンズ界面での屈折率差が十分に確保
できなければ、短焦点化は難しい。非球面及びフレネル
面はレンズ短焦点化及びレンズ主面の平面性の点で優れ
ており、光源光の発散角を抑える効果の高いレンズ形状
ができる。
The present liquid crystal display element has a panel structure in which the liquid crystal 9 is held between the pixel electrode formed on the MLTFT substrate 7 side and the counter electrode formed on the ML counter substrate 17 side. On the ML counter substrate 17 side, a microlens array in which microlenses that collect light are two-dimensionally arrayed is integrally formed on each pixel electrode. On the MLTFT substrate 7 side, a microlens array in which microlenses functioning as field lenses are similarly two-dimensionally arranged for each pixel electrode is integrally formed. In the polishing process described above, T is set so that the focal point of the microlens functioning as a field lens at the stage of assembling into the panel is substantially coincident with the main point of the microlens functioning as a condenser lens.
The FT substrate 1 and the counter substrate 11 are polished to reduce the wall thickness. For example, the TFT substrate 1 is thinned to about 20 μm, and the above-mentioned conditions can be satisfied. By arranging the focal point of the field lens so as to substantially coincide with the principal point of the condenser lens in this way, it becomes possible to maximize the effective aperture ratio of the pixel. As the pixel becomes finer, the focal point of the microlens becomes shorter, and the thickness of each substrate needs to be made considerably thin accordingly. At that time, by applying the present invention, the thinning of the TFT substrate or the counter substrate can be achieved reasonably and efficiently. The lens surfaces 4r and 14r of the microlens can be processed into spherical surfaces, aspherical surfaces or Fresnel surfaces. A spherical lens is advantageous in terms of processing, but since the radius of curvature that minimizes the focal length is restricted by the pixel size, it is difficult to achieve a short focus unless a sufficient refractive index difference at the lens interface can be secured. The aspherical surface and the Fresnel surface are excellent in terms of short focal length of the lens and flatness of the main surface of the lens, and a lens shape having a high effect of suppressing the divergence angle of the light from the light source can be formed.

【0022】図2は本発明に係る液晶表示素子の製造方
法の実施例を示す工程図である。本実施例では、多面取
りの可能な大面積TFT基板(TFT大基板)を用い
て、プロセスの合理化を図っている。所定のプロセスま
で大面積基板を使い、後の工程で個々のパネルに対応し
た単基板に切り離す。図では(面)が多面プロセスを表
わし、(単)が単面プロセスを表わしている。まずステ
ップS1でTFT大基板を用意する。その寸法は例えば
直径が8インチである。ステップS2で8インチの台ガ
ラスをTFT大基板に貼り合わせる。ステップS3で片
面光学研磨を行ない、TFT大基板の厚みを20μmま
で薄くする。ステップS4で、あらかじめ用意した8イ
ンチのML基板を、高屈折率樹脂により、片面研磨され
たTFT大基板に貼合する。続いてステップS5で、使
用済みとなった台ガラスを剥離洗浄する。
FIG. 2 is a process chart showing an embodiment of a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention. In this embodiment, the process is rationalized by using a large-area TFT substrate (TFT large substrate) capable of multiple cutting. A large area substrate is used up to a predetermined process, and is cut into a single substrate corresponding to each panel in a later process. In the figure, (plane) represents a multi-face process, and (single) represents a single face process. First, in step S1, a large TFT substrate is prepared. Its dimensions are, for example, 8 inches in diameter. In step S2, an 8-inch base glass is attached to the large TFT substrate. In step S3, single-sided optical polishing is performed to reduce the thickness of the TFT large substrate to 20 μm. In step S4, an 8-inch ML substrate prepared in advance is attached to a TFT large substrate that has been polished on one side with a high refractive index resin. Subsequently, in step S5, the used base glass is peeled and washed.

【0023】その後ステップS6で、露出したTFT大
基板の表面側に配向処理を施す。例えばTFT大基板の
表面にポリイミド配向膜を成膜した後ラビング処理を行
なう。その際、前工程で比較的耐熱性の低い高屈折率樹
脂が組み込まれているので、ステップS6の配向処理で
は低温用のポリイミド配向膜を用いることが好ましい。
但し、最近のポリイミド樹脂は比較的低い温度で硬化す
るものも多く、必ずしも低温用のポリイミド配向膜を使
う必要はない。場合によってはポリイミド配向膜に代え
て、DLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)膜を形
成し、指向性を有するイオン照射処理で配向処理を行な
っても良い。あるいは、SiOの斜方蒸着で配向処理
を行なってもよい。尚、具体的な配向処理では、ロール
コーティング、スピンコーティングなどでポリイミドな
どの配向膜を形成し、バフ材によるラビング配向処理を
行なう。あるいは、DLC膜を5nm程度形成し、指向
性のイオン照射で配向処理する。あるいはSiO膜を5
0nmの膜厚で斜方蒸着し配向処理を行なう。この後ス
テップS7で8インチのTFT大基板を、0.9インチ
角の個々の単基板に分割する。例えばダイシング又は炭
酸ガスレーザーなどでTFT大基板を分割できる。これ
により、マイクロレンズ内蔵TFT基板が得られる。
Then, in step S6, an alignment treatment is applied to the exposed front surface of the large TFT substrate. For example, a rubbing process is performed after forming a polyimide alignment film on the surface of a large TFT substrate. At this time, since a high refractive index resin having relatively low heat resistance is incorporated in the previous step, it is preferable to use a low temperature polyimide alignment film in the alignment treatment in step S6.
However, recent polyimide resins often cure at a relatively low temperature, and it is not always necessary to use a low-temperature polyimide alignment film. In some cases, a DLC (diamond-like carbon) film may be formed instead of the polyimide alignment film, and the alignment treatment may be performed by ion irradiation treatment having directivity. Alternatively, the orientation treatment may be performed by oblique vapor deposition of SiO x . In a specific alignment treatment, an alignment film made of polyimide or the like is formed by roll coating, spin coating, or the like, and rubbing alignment treatment with a buff material is performed. Alternatively, a DLC film is formed to a thickness of about 5 nm and orientation treatment is performed by directional ion irradiation. Or SiO film 5
Orientation treatment is performed by oblique vapor deposition with a film thickness of 0 nm. Thereafter, in step S7, the 8-inch TFT large substrate is divided into individual 0.9-inch square single substrates. For example, the TFT large substrate can be divided by dicing or carbon dioxide laser. As a result, a TFT substrate with a built-in microlens is obtained.

【0024】最後に、良品のマイクロレンズ内蔵TFT
基板と、同じく良品のマイクロレンズ内蔵対向基板を所
定ギャップで重ね合わせ、そのギャップ内にネマティッ
ク液晶などの液晶材料を注入し、注入口を封止する。具
体的には、マイクロレンズ内蔵TFT基板又はマイクロ
レンズ内蔵対向基板のいずれか一方の周辺に、注入口を
設けたシール材の枠を形成する。マイクロレンズ内蔵T
FT基板とマイクロレンズ内蔵対向基板とを両者に設け
たアライメントマークで重ね合わせ、シール材を固着す
る。注入口より液晶を注入した後、注入口は紫外線照射
型接着剤で封止する。その後液晶を加熱及び急冷却して
配向処理する。
Finally, a good TFT with a built-in microlens
A substrate and a counter substrate with a built-in microlens, which is also a good product, are superposed at a predetermined gap, and a liquid crystal material such as nematic liquid crystal is injected into the gap, and the injection port is sealed. Specifically, a frame of a sealing material having an injection port is formed around one of the microlens-containing TFT substrate and the microlens-containing counter substrate. Micro lens built-in T
The FT substrate and the counter substrate with a built-in microlens are superposed with the alignment marks provided on both, and the sealing material is fixed. After injecting liquid crystal through the injection port, the injection port is sealed with an ultraviolet irradiation adhesive. After that, the liquid crystal is heated and rapidly cooled for alignment treatment.

【0025】以上の様に本実施例では、あらかじめ複数
個分のパネルに対応する面積を有する面基板に対して接
着工程、研磨工程、貼合工程及び剥離工程を行なって、
当該面基板に複数個分のマイクロレンズアレイを一体化
した後、適当な段階で個々のパネルに対応した単基板に
切り離す分割工程(ステップS7)を行なっている。こ
れにより、製造プロセスの合理化を図ることができる。
本実施例では、片方の面基板に複数個分のマイクロレン
ズを形成した後、すぐに分割工程を行なって個々のパネ
ルに対応した片方の単基板に切り離し、あらかじめマイ
クロレンズアレイを一体化したもう片方の単基板と一対
一に所定ギャップで重ね合わせして、パネルに組み立て
ている(ステップS8)。又、本実施例では、剥離工程
(ステップS5)により基板の表面から台ガラスを剥離
洗浄した後、露出した表面に対して、先にステップS4
で一体化したマイクロレンズアレイの耐熱性を損わない
温度範囲で、液晶層を配向する為の配向層を形成してい
る(ステップS6)。
As described above, in this embodiment, the adhering step, the polishing step, the laminating step and the peeling step are performed on the surface substrate having an area corresponding to a plurality of panels in advance,
After a plurality of microlens arrays are integrated with the surface substrate, a dividing step (step S7) of separating into a single substrate corresponding to each panel is performed at an appropriate stage. This makes it possible to rationalize the manufacturing process.
In this embodiment, after forming a plurality of microlenses on one surface substrate, a dividing step is immediately performed to separate the microlens array into one single substrate corresponding to each panel, and the microlens array is integrated in advance. One of the single substrates is superposed one on one with a predetermined gap, and assembled into a panel (step S8). Further, in this embodiment, after the base glass is peeled and washed from the surface of the substrate in the peeling step (step S5), the exposed surface is first subjected to step S4.
The orientation layer for orienting the liquid crystal layer is formed in a temperature range that does not impair the heat resistance of the microlens array integrated with each other (step S6).

【0026】図3は、図2に示した分割工程(ステップ
S7)の具体的な手法を示す模式図である。この分割工
程は、ダイシングや炭酸ガスレーザーなどにより大基板
を分割して、所定サイズの単品のマイクロレンズ内蔵T
FT基板を作成するものであり、図示の様に二段階方式
を採用している。(A)に示す第一段階では、面基板7
を個々のパネルに区分する境界に沿って第一のダイシン
グを行ない、断面V字型の溝を形成する。この為、Vカ
ットダイシングブレード21を用いる。更に(B)に示
す第二段階では、通常のダイシングブレード22を用い
て第二のダイシングを行ない、溝を完全に切断し、各パ
ネル毎に切り離す。これにより、端面がテーパ加工され
た単基板を作成することができる。この様にVカット溝
の面取りをした後フルカットダイシングをすることによ
り、面取りが可能となる。この様に面取りをした単基板
はパネルに組み立てる際、TFT薄基板の端面クラック
やひび割れを防止することが可能である。尚、第一及び
第二のダイシングは、デュアルダイサーを用いて連続作
業とすることが望ましい。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a specific method of the dividing step (step S7) shown in FIG. In this dividing step, a large substrate is divided by dicing or a carbon dioxide gas laser, etc.
The FT substrate is prepared, and the two-stage method is adopted as shown in the figure. In the first stage shown in FIG.
A first dicing is performed along the boundary dividing the panel into individual panels to form a groove having a V-shaped cross section. Therefore, the V-cut dicing blade 21 is used. Further, in the second stage shown in (B), the second dicing is performed using the normal dicing blade 22 to completely cut the groove and separate each panel. As a result, it is possible to create a single substrate whose end face is tapered. By chamfering the V-cut groove in this way and then performing full-cut dicing, chamfering is possible. When the single substrate thus chamfered is assembled into a panel, it is possible to prevent end face cracks and cracks of the TFT thin substrate. In addition, it is desirable that the first and second dicing be performed continuously using a dual dicer.

【0027】図4は、本発明に係る液晶表示素子の製造
方法の他の実施例を示す工程図である。図2に示した先
の実施例と異なる点は、ステップS7とステップS8を
逆にしたことである。すなわち本実施例では配向処理し
たML内蔵TFT大基板内の良品に、配向処理したML
対向基板の良品を単個で重ね合わせ組み立てする(ステ
ップS7)。液晶注入封止後に、ステップS8でML内
蔵TFT大基板を分割し、個々のパネルを得ている。図
2に示した先の実施例に比較し、最終段階の直前まで多
面プロセスを採用できるので、より合理的である。以上
の様に本実施例は、片方の面基板に複数個分のマイクロ
レンズアレイを形成した後、あらかじめマイクロレンズ
アレイを一体化したもう片方の単基板を個々に面基板に
組み付け(ステップS7)、しかる後分割工程(ステッ
プS8)を行なって個々のパネルに切り離している。
FIG. 4 is a process chart showing another embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention. The difference from the previous embodiment shown in FIG. 2 is that steps S7 and S8 are reversed. That is, in the present embodiment, a non-defective product in the large ML built-in TFT substrate which has been subjected to the orientation treatment is subjected to the orientation treatment.
The non-defective products of the opposite substrate are stacked and assembled individually (step S7). After the liquid crystal injection and sealing, the large ML built-in TFT substrate is divided in step S8 to obtain individual panels. Compared with the previous embodiment shown in FIG. 2, it is more rational because a multi-faceted process can be adopted until just before the final stage. As described above, in the present embodiment, after forming a plurality of microlens arrays on one surface substrate, the other single substrate in which the microlens arrays are integrated in advance is individually assembled to the surface substrate (step S7). Thereafter, a dividing step (step S8) is performed to separate the panels.

【0028】図5は、図4に示した組立ステップS7の
具体的な方法を示す模式図である。図示する様に、マイ
クロレンズ内蔵TFT大基板7の良品部分に、良品のマ
イクロレンズ内蔵単基板17を所定ギャップで重ね合わ
せ、シール材8で固着し、両基板7,17の間隙内に液
晶9を封入封止する。具体的には、MLTFT大基板7
に紫外線照射型もしくは加熱硬化型のシール材8を塗布
し、ML対向基板17とMLTFT基板7の双方に設け
たアライメントマークで両者を位置合わせし所定ギャッ
プで重ね合わせて、紫外線照射もしくは加熱硬化で固着
する。この後、液晶9を注入し、注入口を紫外線照射型
の接着剤で封止する。この様にして組立ステップS7を
完了した後、ステップS8でダイシングもしくはレーザ
ーにより分割工程を行なう。一点鎖線で示す様に、各パ
ネルの境界に沿ってダイシングを行ない、パネル毎に切
り離す。その際、TFT薄基板1の端面クラックやひび
割れを防止する為、Vカットで面取りした後フルカット
ダイシングをすることが好ましい。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a specific method of the assembling step S7 shown in FIG. As shown in the figure, a non-defective single substrate 17 with built-in microlenses is superposed on a non-defective portion of the large TFT substrate 7 with microlenses at a predetermined gap, and is fixed with a sealing material 8. The liquid crystal 9 is placed in the gap between the two substrates 7, 17. Is sealed. Specifically, the MLTFT large substrate 7
UV-irradiation type or heat-curable sealing material 8 is applied to the ML counter substrate 17 and the MLTFT substrate 7 are aligned with each other by alignment marks provided at both sides and overlapped at a predetermined gap. Stick to it. After that, the liquid crystal 9 is injected, and the injection port is sealed with an ultraviolet irradiation type adhesive. After completing the assembling step S7 in this way, a dividing step is performed by dicing or laser in step S8. As indicated by the one-dot chain line, dicing is performed along the boundaries of each panel and the panels are separated. At that time, in order to prevent end face cracks and cracks of the thin TFT substrate 1, it is preferable to perform chamfering by V-cut and then full-cut dicing.

【0029】図6は、図5に示したML対向基板17の
製造方法の一例を示す工程図である。(A)に示す様
に、まず個々のマイクロレンズ面14rをあらかじめ形
成したML基板14の周囲にシール材16で枠を形成す
る。カバーガラス基板11とML基板14を所定ギャッ
プで重ね合わせ、シール材16を固着させる。その後
(B)に示す様に、高屈折率透明光学樹脂15をカバー
ガラス基板11とML基板14の間隙に注入して加熱硬
化する。続いて紫外線照射硬化型の接着剤で封止する。
更にカバーガラス基板11の裏面から片面光学研磨で薄
肉化し、ML対向基板17を作成する。片面光学研磨し
たカバーガラス基板11の全面にITOなどの透明導電
膜を成膜し、対向電極18とする。その上にポリイミド
配向膜19を形成し、ラビングなどで配向処理する。こ
の時に、ML対向基板17よりカバーガラス基板の厚み
を薄くして、両面光学研磨(ML対向基板とカバーガラ
ス基板の両面を同時に光学研磨)することで、所定膜厚
のカバーガラス基板を形成してもよい。尚、マイクロレ
ンズ面14rに高屈折率の透明樹脂を充填してML基板
14を形成し、その表面に透明樹脂膜を形成し、更にS
iOのスパッタ又は蒸着膜を積層形成することでカバ
ーガラス基板の代わりにしてコストダウンしてもよい。
この様にして完成した単個型のML対向基板17を、図
5に示した多面タイプのMLTFT大基板7に組み付け
る。
FIG. 6 is a process chart showing an example of a method for manufacturing the ML counter substrate 17 shown in FIG. As shown in (A), first, a frame is formed by the sealing material 16 around the ML substrate 14 in which the individual microlens surfaces 14r are formed in advance. The cover glass substrate 11 and the ML substrate 14 are overlapped with a predetermined gap, and the sealing material 16 is fixed. Thereafter, as shown in (B), the high-refractive-index transparent optical resin 15 is injected into the gap between the cover glass substrate 11 and the ML substrate 14 and heat-cured. Then, it is sealed with an ultraviolet radiation curable adhesive.
Further, the back surface of the cover glass substrate 11 is thinned by single-sided optical polishing to form the ML counter substrate 17. A transparent conductive film such as ITO is formed on the entire surface of the cover glass substrate 11 which is optically polished on one side to form the counter electrode 18. A polyimide alignment film 19 is formed on it, and an alignment treatment is performed by rubbing or the like. At this time, a cover glass substrate having a predetermined film thickness is formed by making the cover glass substrate thinner than the ML counter substrate 17 and performing double-sided optical polishing (optically polishing both sides of the ML counter substrate and the cover glass substrate simultaneously). May be. The microlens surface 14r is filled with a transparent resin having a high refractive index to form the ML substrate 14, a transparent resin film is formed on the surface of the ML substrate 14, and the S
The cost may be reduced in place of the cover glass substrate by stacking an iO 2 sputter or vapor deposition film.
The single ML counter substrate 17 thus completed is assembled to the multi-faced type MLTFT large substrate 7 shown in FIG.

【0030】図7は、本発明に係る液晶表示素子の製造
方法の別の実施例を表わしており、図2に示した先の実
施例の改良版となっている。図2の実施例では、ステッ
プS4でマイクロレンズアレイを一体化した後、ステッ
プS6で配向処理を行なっていた。この場合、マイクロ
レンズアレイを構成する高屈折率樹脂の耐熱性に鑑み、
配向処理では低温成膜のポリイミドフィルムを使わざる
を得なかった。これに対し、本実施例ではステップS2
で先に配向処理を行なった後、ステップS5でマイクロ
レンズアレイを一体化している。この為、配向処理では
特に低温成膜のポリイミドを使う必要はなく、性能や安
定性に優れた高温成膜のポリイミドフィルムを使うこと
ができる。以上の様に本実施例では、接着工程、研磨工
程、貼合工程及び剥離工程を行なって基板の裏面にマイ
クロレンズアレイを一体化する前に、あらかじめ基板の
表面に対して液晶層を配向する為の配向層を形成する配
向工程(ステップS2)を行なっている。一般のポリイ
ミド膜は180℃前後でキュアし、一般の高屈折率透明
樹脂は60〜120℃の低温でキュアする。従って、高
屈折率透明樹脂のマイクロレンズを搭載したTFT大基
板に、一般のポリイミド膜を形成することは不適当であ
り、先の図2の実施例では低温用ポリイミド膜又はDL
C膜を配向膜としていた。これに対し本実施例では、高
屈折率樹脂を用いたマイクロレンズアレイの一体化に先
立って配向処理を行なっている為、180℃前後でキュ
アする高温成膜タイプのポリイミド膜を通常通り使用す
ることが可能である。
FIG. 7 shows another embodiment of the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, which is an improved version of the previous embodiment shown in FIG. In the embodiment of FIG. 2, the microlens array is integrated in step S4, and then the alignment process is performed in step S6. In this case, in consideration of the heat resistance of the high refractive index resin that constitutes the microlens array,
In the orientation process, a low temperature polyimide film had to be used. On the other hand, in the present embodiment, step S2
In step S5, the microlens array is integrated after the alignment process is performed first. Therefore, it is not necessary to use a low temperature polyimide film in the orientation treatment, and a high temperature polyimide film having excellent performance and stability can be used. As described above, in this embodiment, before the microlens array is integrated with the back surface of the substrate by performing the bonding step, the polishing step, the bonding step, and the peeling step, the liquid crystal layer is aligned in advance with respect to the front surface of the substrate. The alignment step (step S2) of forming an alignment layer for the purpose is performed. A general polyimide film is cured at around 180 ° C., and a general high refractive index transparent resin is cured at a low temperature of 60 to 120 ° C. Therefore, it is not appropriate to form a general polyimide film on the TFT large substrate on which the microlenses of high refractive index transparent resin are mounted, and in the embodiment of FIG.
The C film was used as the alignment film. On the other hand, in this embodiment, since the alignment treatment is performed prior to the integration of the microlens array using the high refractive index resin, a high temperature film-forming type polyimide film that cures at around 180 ° C. is normally used. It is possible.

【0031】図8は、本発明に係る液晶表示素子の製造
方法の別の実施例を示す工程図である。基本的には、図
4に示した先の実施例と同様で、MLTFT大基板にM
L対向基板を組み付けた後、個々のパネルに分割してい
る。異なる点は、先に配向処理(ステップS2)を行な
った後、ステップS5で高屈折率の透明光学樹脂を用い
たマイクロレンズアレイの一体化を行なっていることで
ある。配向処理を先行させることで、図7の実施例と同
様に、高温タイプのポリイミド膜を使うことができる。
FIG. 8 is a process chart showing another embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention. Basically, the same as the previous embodiment shown in FIG.
After the L counter substrate is assembled, it is divided into individual panels. The difference is that the alignment process (step S2) is performed first, and then the microlens array using a transparent optical resin having a high refractive index is integrated in step S5. By carrying out the orientation treatment in advance, a high temperature type polyimide film can be used as in the embodiment of FIG.

【0032】図9は、本発明に係る液晶表示素子の製造
方法のさらに別の実施例を示す工程図である。本実施例
では、ステップS7において、MLTFT大基板とML
対向大基板とを組み立て、その後ステップS8で個々の
パネルに分割している。最終段階に至る直前まで、両方
共大基板を用いている為、製造工程は一層合理化され
る。但し、良品と不良品の選別は、最終段階の後単品検
査で行なうことになる。以上の様に本実施例では、複数
個分のマイクロレンズアレイを一体化した片方の面基板
と、同じく複数個分のマイクロレンズアレイを一体化し
たもう片方の面基板とを所定ギャップで重ね合わせして
複数個分のパネルを組み立てた後(ステップS7)、ス
テップS8で分割工程を行なって個々のパネルに切り離
している。尚、本実施例では、ステップS4で先に高屈
折率の透明光学樹脂を用いたマイクロレンズアレイの一
体化を行なった後、ステップS6で低温用ポリイミド膜
もしくはDLCを用いて配向処理を行なっている。
FIG. 9 is a process chart showing still another embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention. In the present embodiment, in step S7, the MLTFT large substrate and the MLFT are
The opposing large substrate is assembled and then divided into individual panels in step S8. Since both large substrates are used until just before the final stage, the manufacturing process is further streamlined. However, the selection of non-defective products and defective products will be performed by a single product inspection after the final stage. As described above, in this embodiment, one surface substrate in which a plurality of microlens arrays is integrated and the other surface substrate in which a plurality of microlens arrays are integrated are also superposed at a predetermined gap. After assembling a plurality of panels (step S7), a dividing process is performed in step S8 to separate the panels. In this embodiment, the microlens array using the high refractive index transparent optical resin is first integrated in step S4, and then the alignment process is performed using the low temperature polyimide film or DLC in step S6. There is.

【0033】図10は、本発明に係る液晶表示素子の製
造方法のさらに別の実施例を示す工程図である。基本的
には、図9に示した実施例と同様であり、大基板同士を
貼り合わせた後、個々のパネルに分割している。異なる
点は、ステップS2で配向処理を先行させた後、ステッ
プS5で高屈折率の透明光学樹脂を用いたマイクロレン
ズアレイの一体化を行なっていることである。配向処理
を先行させることで、通常の高温成膜ポリイミドフィル
ムを使うことが可能になる。
FIG. 10 is a process chart showing still another embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention. Basically, it is similar to the embodiment shown in FIG. 9, and after the large substrates are bonded together, they are divided into individual panels. The difference is that the microlens array using a transparent optical resin having a high refractive index is integrated in step S5 after the alignment process is preceded in step S2. By allowing the orientation treatment to precede, it becomes possible to use a normal high temperature film-forming polyimide film.

【0034】図11は、本発明に係る液晶表示素子の製
造方法のさらに別の実施例を示す工程図である。先の実
施例と異なり、本実施例は基本的に多面プロセスを採用
することなく、単面プロセスでパネルを組み立ててい
る。まずステップS1で8インチ径のTFT大基板を作
成した後、ステップS2でダイシングもしくは炭酸ガス
レーザーを用いた分割を行ない、例えば0.9インチの
TFT単基板を作成する。尚、必要に応じて表面保護及
びハロゲン汚染防止用のレジスト膜をTFT基板の表面
にコーティングしてもよい。続いてステップS3で、T
FT基板に同じく0.9インチの台ガラスを貼り合わせ
る。台ガラスは例えばホウケイ酸ガラスからなる一方、
TFT基板は例えば合成石英ガラスからなる。台ガラス
の平行度は1〜2μmと高精度仕上げしておく。台ガラ
スとTFT基板は熱可塑性透明ポリマー接着剤又は紫外
線照射硬化型接着剤の両面透明テープあるいは熱硬化型
接着剤の両面透明テープで互いに接着される。その後ス
テップS4でTFT基板裏面を片面光学研磨し、厚みを
20μmまで薄くする。TFT基板の厚みのばらつきは
好ましくは±3μm以内に抑える。ステップS5に進
み、薄肉化したTFT基板とあらかじめマイクロレンズ
面を形成したマイクロレンズ基板(ML基板)を重ね合
わせ、高屈折率の透明光学樹脂を注入封止する。ML基
板は同じく0.9インチのサイズである。この後ステッ
プS6で台ガラスを剥離し洗浄する。台ガラスは高精度
仕上げが成されているので、再使用に供する。台ガラス
は加熱剥離することができる。この後有機溶剤で洗浄す
る。あるいは紫外線照射硬化後に剥離洗浄してもよい。
さらにステップS7で配向処理を行なう。例えば低温用
のポリイミド配向膜を形成し、バフ材によるラビング処
理を行なう。あるいはDLC膜を形成し、指向性のイオ
ン照射を行なって配向膜としてもよい。最後にステップ
S8で、同じく単個型のML対向基板を用意し、これと
MLTFT基板を所定ギャップで重ね合わせ、液晶を注
入した後封止する。例えば紫外線照射型のシール材で一
方の基板に枠を塗布し、他方の基板を所定ギャップで重
ね合わせ、両方に設けたアライメントマークで位置合わ
せし、紫外線を照射してシール材を硬化し、両基板を固
着する。これにより空のパネルが得られる。シール材の
一部に形成された開口を介して空のパネルに液晶を注入
封止すると、デュアルマイクロレンズ構成の液晶表示素
子が完成する。
FIG. 11 is a process chart showing still another embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention. Unlike the previous embodiment, this embodiment basically assembles the panel by a single-sided process without adopting a multi-sided process. First, in step S1, a TFT large substrate having a diameter of 8 inches is formed, and then in step S2, dicing or division using a carbon dioxide gas laser is performed to form, for example, a 0.9 inch TFT single substrate. If necessary, a resist film for surface protection and halogen contamination prevention may be coated on the surface of the TFT substrate. Then, in step S3, T
Similarly, a 0.9 inch base glass is attached to the FT substrate. While the base glass is made of, for example, borosilicate glass,
The TFT substrate is made of synthetic quartz glass, for example. The parallelism of the base glass is 1 to 2 μm and is finished with high precision. The base glass and the TFT substrate are adhered to each other by a double-sided transparent tape made of a thermoplastic transparent polymer adhesive or an ultraviolet irradiation-curable adhesive or a double-sided transparent tape made of a thermosetting adhesive. Thereafter, in step S4, the back surface of the TFT substrate is optically polished on one side to reduce the thickness to 20 μm. The variation in the thickness of the TFT substrate is preferably suppressed within ± 3 μm. In step S5, the thinned TFT substrate and the microlens substrate (ML substrate) on which microlens surfaces are formed in advance are superposed, and a transparent optical resin having a high refractive index is injected and sealed. The ML substrate is also 0.9 inch in size. After this, the base glass is peeled off and washed in step S6. Since the base glass has a high precision finish, it will be reused. The base glass can be peeled by heating. After that, the substrate is washed with an organic solvent. Alternatively, it may be peeled off and washed after being cured by ultraviolet irradiation.
Further, in step S7, orientation processing is performed. For example, a polyimide alignment film for low temperature is formed, and a rubbing process with a buff material is performed. Alternatively, a DLC film may be formed and directed ion irradiation may be performed to form an alignment film. Finally, in step S8, a single ML counter substrate is similarly prepared, and this and the MLTFT substrate are stacked with a predetermined gap, and liquid crystal is injected and then sealed. For example, apply a frame to one substrate with an ultraviolet irradiation type sealing material, overlap the other substrate with a predetermined gap, align with the alignment marks provided on both, and irradiate ultraviolet rays to cure the sealing material, Fix the substrate. This gives an empty panel. A liquid crystal display element having a dual microlens structure is completed by injecting and sealing liquid crystal into an empty panel through an opening formed in a part of the sealing material.

【0035】図12は、本発明に係る液晶表示素子の製
造方法のさらに別の実施例を示す工程図である。基本的
には、図11に示した先の実施例と同様に、全体を通じ
て単面プロセスを採用している。異なる点は、ステップ
S3の配向処理を、ステップS6の高屈折率の透明光学
樹脂を用いた貼合プロセスに先行させていることであ
る。
FIG. 12 is a process chart showing still another embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention. Basically, like the previous embodiment shown in FIG. 11, a single-sided process is adopted throughout. The difference is that the alignment process of step S3 precedes the bonding process using the transparent optical resin having a high refractive index of step S6.

【0036】図13は、本発明に係る液晶表示素子の製
造方法の他の実施例を示す模式図である。本実施例では
前工程で、あらかじめ対向電極が形成された第一の基板
にマイクロレンズアレイを一体化して、ML対向基板1
7を作成しておく。この後組立工程を行ない、あらかじ
め画素電極及びこれを駆動するスイッチング素子が形成
されたTFT基板1の表面1fに、マイクロレンズを一
体化した対向基板(ML対向基板)17を所定ギャップ
で重ね合わせし液晶を注入封止してパネルを組み立て
る。この後、接着工程を行ない、ML対向基板17を介
してTFT基板1の表面1f側に台ガラス2を接着す
る。その際、接着剤3として、ホットメルト系水溶性ワ
ックス、蜜蝋、シアノアクリレート系接着剤などを用い
ることができる。あるいは、アクリレートを非塩素系有
機溶剤(アセトン、アセトン及びエタノール、IPAな
ど)で希釈した接着剤で、ML内蔵対向基板17側に台
ガラス2を貼り合わせる。この後研磨工程を行ない、台
ガラス2にパネルごと保持された状態でTFT基板1の
裏面1bを研磨する。さらに続いて貼合工程を行ない、
研磨されたTFT基板1の裏面1bにマイクロレンズア
レイを貼合する。先の実施例と異なり、本実施例は先に
パネルを組み立てた後でTFT基板裏面の研磨及びマイ
クロレンズアレイ一体化を行なうことに特徴がある。
FIG. 13 is a schematic view showing another embodiment of the method of manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention. In this embodiment, in the previous step, the microlens array is integrated with the first substrate on which the counter electrode is formed in advance, and the ML counter substrate 1 is formed.
Create 7. After this, an assembly process is performed, and a counter substrate (ML counter substrate) 17 integrated with microlenses is superposed on the surface 1f of the TFT substrate 1 on which the pixel electrodes and the switching elements for driving the pixel electrodes are formed in advance with a predetermined gap. Liquid crystal is injected and sealed to assemble the panel. After that, a bonding step is performed to bond the base glass 2 to the front surface 1f side of the TFT substrate 1 via the ML counter substrate 17. At that time, as the adhesive 3, a hot melt type water-soluble wax, beeswax, a cyanoacrylate type adhesive or the like can be used. Alternatively, the base glass 2 is attached to the ML-embedded counter substrate 17 side with an adhesive obtained by diluting acrylate with a chlorine-free organic solvent (acetone, acetone and ethanol, IPA, etc.). After that, a polishing step is performed, and the back surface 1b of the TFT substrate 1 is polished while being held together with the panel on the base glass 2. After that, a laminating process is performed,
A microlens array is attached to the back surface 1b of the polished TFT substrate 1. Unlike the previous embodiment, this embodiment is characterized in that after the panel is first assembled, the rear surface of the TFT substrate is polished and the microlens array is integrated.

【0037】図13に示した製造方法では、既に画素電
極や薄膜トランジスタが集積形成されたTFT基板1に
対して研磨処理を施す為、あらかじめ静電気ダメージ対
策を施すことが好ましい。図14の例では、静電気ダメ
ージ対策として糊残りのない導電材24が用いられてい
る。図示する様に、マイクロレンズ内蔵対向基板17と
ほぼ同じ厚みのテープ、特に糊残りのない導電性糊テー
プでTFT基板1に形成された取り出し端子をショート
させ、台ガラス2を接着剤3で固着している。
In the manufacturing method shown in FIG. 13, since the TFT substrate 1 on which the pixel electrodes and the thin film transistors are already formed is polished, it is preferable to take measures against electrostatic damage in advance. In the example of FIG. 14, a conductive material 24 having no adhesive residue is used as a countermeasure against static electricity damage. As shown in the drawing, the take-out terminal formed on the TFT substrate 1 is short-circuited with a tape having substantially the same thickness as the counter substrate 17 with a built-in microlens, in particular, a conductive adhesive tape having no adhesive residue, and the base glass 2 is fixed with an adhesive 3. is doing.

【0038】図15に示した静電気ダメージ対策では、
外部接続用のフレキシブルプリント基板などからなるコ
ネクタ26を熱圧着でTFT基板1の接続端子に取り付
けた後、台ガラス2を接着剤3又は両面テープで固着さ
せている。更に、台ガラス2とTFT基板1の間に生じ
た隙間に前記接着剤を埋め込むか、又はマイクロレンズ
内蔵対向基板17とほぼ同じ厚みのテープ部材25を挿
入し、コネクタ26の安定化を図っている。コネクタ2
6の長さは後工程で行なうTFT基板1の片面光学研磨
に支障を及ぼさない程度に短かくすると同時に、その端
子は研磨剤などで汚れない様にショート及びカバーして
おく。この様に本実施例の研磨工程では、TFT基板1
に形成された複数の外部接続用の端子を互いに同電位に
保持した状態で、TFT基板1の裏面を研磨する様に
し、もって静電気ダメージ対策を取っている。
In the countermeasure against static electricity damage shown in FIG.
After the connector 26 made of a flexible printed circuit board for external connection is attached to the connection terminal of the TFT substrate 1 by thermocompression bonding, the base glass 2 is fixed by the adhesive 3 or the double-sided tape. Further, the adhesive is embedded in the gap formed between the base glass 2 and the TFT substrate 1, or a tape member 25 having substantially the same thickness as the counter substrate 17 with a built-in microlens is inserted to stabilize the connector 26. There is. Connector 2
The length of 6 is made short enough not to hinder the single-sided optical polishing of the TFT substrate 1 performed in a later step, and at the same time, its terminal is short-circuited and covered so as not to be contaminated with an abrasive or the like. Thus, in the polishing process of this embodiment, the TFT substrate 1
The back surface of the TFT substrate 1 is polished with the plurality of terminals for external connection formed at 1 held at the same potential as each other, thereby taking measures against electrostatic damage.

【0039】図16は、図14に示したパネルの研磨処
理を示す模式図である。図示する様に、パネルの台ガラ
ス2側を研磨用ワークホルダー29に貼り合わせ、台ガ
ラス2基準でTFT基板1の裏面1bを研磨する。この
時、パネルに封入された液晶9が転移温度以上とならな
い様に、冷却しながら片面研磨を行なうことが好まし
い。これにより、液晶9の配向状態を維持することがで
きる。図示の例は片面バフ光学研磨を行なっており、研
磨盤27に対して一定荷重でTFT基板1の裏面1bを
押し付け、研磨剤を常時一定量研磨盤27に供給する。
FIG. 16 is a schematic view showing the polishing process of the panel shown in FIG. As shown in the figure, the base glass 2 side of the panel is attached to a polishing work holder 29, and the back surface 1b of the TFT substrate 1 is polished based on the base glass 2. At this time, it is preferable to carry out one-side polishing while cooling so that the liquid crystal 9 sealed in the panel does not exceed the transition temperature. Thereby, the alignment state of the liquid crystal 9 can be maintained. In the illustrated example, single-sided buffing optical polishing is performed, the back surface 1b of the TFT substrate 1 is pressed against the polishing plate 27 with a constant load, and a fixed amount of polishing agent is constantly supplied to the polishing plate 27.

【0040】具体的には、錫盤、ビニール盤、クロス盤
などの研磨盤27をその中心軸を中心として回転させ、
この研磨盤27上に炭化珪素、アルミナ、ダイヤなどの
研磨剤を含んだ水、オイル、有機溶剤などの液体を常時
一定量滴下し、ワークホルダー29に固着したワークを
研磨盤27におしつけて荷重を掛け、その表面を研磨加
工する。この時、粗研磨、中研磨、仕上げ研磨を順に行
ない、研磨剤の粒径をそれに応じて小さくして面精度を
上げていく。加工量が多い時は、粗研磨で目標に近い厚
さにワークを研磨した後、中研磨及び仕上げ研磨をす
る。例えばTFT基板1の厚みが800μmとすると、
粗研磨で700μm削り、中研磨で750μmまで削
り、最後の仕上げ研磨でTFT基板1の厚みを20μm
とする。この時TFT基板厚みの目標が20±3μmな
ので、仕上げ研磨は10μmの研磨量毎に、TFT基板
表面のアライメントマーク基準に光学式又はレーザー式
段差深さ測定器で残り厚みを確認しながら行なう。その
際、TFT基板と対向基板は2〜3μmギャップで重ね
合わされ、且つシール材で互いに固着し、しかも1画素
毎にスペーサが当たって支えており、十分な強度を保持
しており、パネルが剥離する様なことはない。
Specifically, a polishing plate 27 such as a tin plate, a vinyl plate, or a cross plate is rotated about its central axis,
A constant amount of liquid such as water, oil and organic solvent containing an abrasive such as silicon carbide, alumina and diamond is constantly dropped on the polishing plate 27, and the work fixed to the work holder 29 is applied to the polishing plate 27 and loaded. And the surface is polished. At this time, rough polishing, middle polishing, and final polishing are performed in order, and the particle size of the polishing agent is reduced accordingly to increase the surface accuracy. When the amount of processing is large, the workpiece is polished by rough polishing to a thickness close to the target, and then medium polishing and finish polishing are performed. For example, if the thickness of the TFT substrate 1 is 800 μm,
The thickness of the TFT substrate 1 is 20 μm after the rough polishing to 700 μm and the middle polishing to 750 μm.
And At this time, since the target of the thickness of the TFT substrate is 20 ± 3 μm, the final polishing is performed every 10 μm of polishing amount while confirming the remaining thickness with an optical or laser step depth measuring device based on the alignment mark reference on the surface of the TFT substrate. At that time, the TFT substrate and the counter substrate are overlapped with a gap of 2 to 3 μm, and are fixed to each other with a sealing material, and moreover, a spacer hits and supports each pixel to maintain sufficient strength, and the panel is peeled off. There is nothing to do.

【0041】図17は、粉粒噴射加工を用いた研磨処理
を示す模式図である。図示する様に、高圧空気中に炭化
珪素、炭化ボロン、ダイヤモンドなどの研磨剤からなる
粉粒体を分散させた相流をスリット状ノズル30の先端
側の噴射口から一定量噴射させ、TFT基板1の裏面1
bに沿って往復走査して、研磨していく。この時粗研
磨、中研磨、仕上げ研磨を順に行ない、研磨剤の粒径を
それに応じて小さくして面精度を上げていく。加工量が
多い時は、粗研磨で目標に近い厚さにワークを研磨した
後に中研磨及び仕上げ研磨する。例えばTFT基板1の
厚みが800μmとすると、粗研磨で500μm削り、
中研磨で700μm削り、最後の仕上げ研磨で750μ
m研磨除去し、50μmを残す。
FIG. 17 is a schematic view showing a polishing process using the powder particle spraying process. As shown in the figure, a constant amount of a phase flow in which powder particles made of an abrasive such as silicon carbide, boron carbide or diamond are dispersed in high pressure air is jetted from a jet port on the tip side of the slit-shaped nozzle 30, and a TFT substrate is produced. Back of 1
It is reciprocally scanned along b and is polished. At this time, rough polishing, intermediate polishing, and final polishing are performed in this order, and the particle size of the abrasive is reduced accordingly to increase the surface accuracy. When the amount of processing is large, the workpiece is polished to a thickness close to the target by rough polishing, and then medium polishing and final polishing are performed. For example, if the TFT substrate 1 has a thickness of 800 μm, it is ground to 500 μm by rough polishing,
Shaving 700μm with medium polishing and 750μ with final finishing polishing
After polishing, 50 μm is left.

【0042】TFT基板の粉粒噴射加工仕上げが50μ
mとすると、TFT基板厚の目標が20±3μmなの
で、仕上げ研磨は例えば図16に示したバフ光学研磨を
採用することができる。この光学研磨は10μmの研磨
量毎にTFT基板表面のアライメントマーク基準に光学
式又はレーザー式段差深さ測定器で残り厚みを確認しな
がら行なう。
50 μm finish of powder particle injection processing on TFT substrate
Since the target of the thickness of the TFT substrate is 20 ± 3 μm, the buff optical polishing shown in FIG. 16 can be used for the final polishing. This optical polishing is performed for each polishing amount of 10 μm while confirming the remaining thickness by an optical or laser type step depth measuring device with reference to an alignment mark on the surface of the TFT substrate.

【0043】図18は、図16に示した研磨工程の後
で、TFT薄基板1の裏面にマイクロレンズ基板4を貼
り合わせる工程を示している。図示する様に、台ガラス
2、ML内蔵対向基板17及びTFT薄基板1が一体と
なった状態で、TFT薄基板1の裏面に、紫外線照射硬
化型又は紫外線照射+熱硬化型のシール材6をディスペ
ンス塗布して枠を形成し、マイクロレンズ基板4をアラ
イメントマーク基準で所定ギャップで重ね合わせ、紫外
線照射してシール材6を硬化させる。この時、シール材
6の厚みでマイクロレンズの焦点距離を微調整するが、
このシール材6中にシール性を悪化させない範囲で所定
サイズのスペーサ(金属、ガラス、セラミックスその他
の材質からなり、単独又は適当比率で混合して用い、好
ましくは球状又はファイバー状のもの)を混入しておく
と微調整がし易い場合がある。
FIG. 18 shows a step of adhering the microlens substrate 4 to the back surface of the TFT thin substrate 1 after the polishing step shown in FIG. As shown in the figure, with the base glass 2, the counter substrate 17 with a built-in ML, and the thin TFT substrate 1 integrated, the rear surface of the thin TFT substrate 1 is exposed to ultraviolet irradiation curing or ultraviolet irradiation + thermosetting sealing material 6. Is dispensed to form a frame, the microlens substrate 4 is superposed at a predetermined gap with reference to the alignment mark, and ultraviolet rays are irradiated to cure the sealing material 6. At this time, the focal length of the microlens is finely adjusted by the thickness of the sealing material 6,
A spacer of a predetermined size (made of metal, glass, ceramics or other material, used alone or mixed at an appropriate ratio, preferably spherical or fiber-like) is mixed in the sealing material 6 within a range not deteriorating the sealing property. If so, fine adjustment may be easy.

【0044】この後図19に示す様に、枠状シール材6
に設けた注入口から高屈折率の透明光学樹脂5を真空及
び加圧で注入し、注入口を紫外線照射硬化型接着剤で封
止する。この後図示しないが、加熱してシアノアクリレ
ート系接着剤3を溶融させて台ガラス2を剥離し、パネ
ル全体をIPA、アセトン、アセトン+エタノール、メ
タノールなどの有機溶剤で洗浄する。尚、ホットメルト
系水溶性ワックスの場合は加熱して台ガラス2を剥離
し、パネル全体を純水又は50〜60℃の温純水で超音
波洗浄する。
Thereafter, as shown in FIG. 19, the frame-shaped sealing material 6
The high-refractive-index transparent optical resin 5 is injected from the injection port provided in the above by vacuum and pressure, and the injection port is sealed with an ultraviolet irradiation curable adhesive. After that, although not shown, the cyanoacrylate adhesive 3 is heated to melt the base glass 2 and the entire panel is washed with an organic solvent such as IPA, acetone, acetone + ethanol, or methanol. In the case of a hot-melt water-soluble wax, the base glass 2 is peeled off by heating, and the entire panel is ultrasonically cleaned with pure water or warm pure water at 50 to 60 ° C.

【0045】図20の(a)は、パネルを保持する台ガ
ラスに代え、治具2aを用いた例を表わしている。台ガ
ラスを兼ねる治具2aは研磨盤のワークホルダー29に
固定されている。治具2a及びホルダー29内には真空
吸着用の通路2bが形成されている。TFT基板1とマ
イクロレンズ内蔵対向基板17を組み立てたパネルは真
空吸着により治具2aに固定された状態で、研磨加工さ
れる。この時に、治具2aに設けた導電性パッド2pで
TFT基板1の外部接続端子1tをショートさせること
で研磨時の静電気ダメージを防止するのが望ましい。図
20の(b),(c)に示す例は、台ガラスを兼ねる治
具2aを複数個設けた大研磨盤のワークホルダー29に
LCDパネルが固定される。TFT基板1側を上にし
て、ML対向基板17側を治具2aの凹部にセットして
真空吸着で固定させ、TFT基板裏面を片面研磨する。
この時も、治具2aに設けた導電性パッドでTFT基板
の外部接続端子をショートさせることで研磨時の静電気
ダメージを防止するのが望ましい。一般にプロジェクタ
用の高温ポリシリコンTFTLCDに用いられるTFT
基板及び対向基板の合成石英ガラスは高精度の表面及び
寸法仕上げの仕様となっている。そこで、図13〜20
に示した各実施例において研磨作業途中での膜厚チェッ
クを十分にすることで、対向基板を台ガラスの代用とす
ることが可能であり、台ガラスを廃止してコストダウン
を図ってもよい。
FIG. 20 (a) shows an example in which the jig 2a is used instead of the base glass for holding the panel. The jig 2a which also serves as a base glass is fixed to a work holder 29 of the polishing plate. A passage 2b for vacuum suction is formed in the jig 2a and the holder 29. The panel in which the TFT substrate 1 and the counter substrate 17 with a built-in microlens are assembled is polished while being fixed to the jig 2a by vacuum suction. At this time, it is desirable to prevent the electrostatic damage during polishing by short-circuiting the external connection terminals 1t of the TFT substrate 1 with the conductive pads 2p provided on the jig 2a. In the examples shown in (b) and (c) of FIG. 20, the LCD panel is fixed to the work holder 29 of the large polishing board provided with a plurality of jigs 2a also serving as base glasses. With the TFT substrate 1 side facing upward, the ML counter substrate 17 side is set in the recess of the jig 2a and fixed by vacuum suction, and the back surface of the TFT substrate is polished on one side.
Also at this time, it is desirable to prevent the electrostatic damage during polishing by short-circuiting the external connection terminals of the TFT substrate with the conductive pads provided on the jig 2a. TFTs commonly used in high temperature polysilicon TFT LCDs for projectors
The synthetic quartz glass of the substrate and the counter substrate has high precision surface and dimensional finishing specifications. Therefore, FIGS.
In each of the examples shown in (1) and (2), it is possible to substitute the base glass for the counter substrate by sufficiently checking the film thickness during the polishing work, and the base glass may be eliminated to reduce the cost. .

【0046】図21は、本発明に従って製造された液晶
表示素子の別の例を示す模式的な断面図である。マイク
ロレンズ内蔵対向基板17とマイクロレンズ内蔵TFT
基板7はシール剤8により所定ギャップで重ね合わせて
固着しており、両者の間に液晶9が保持されている。こ
こで、研磨により薄肉化されたTFT基板1の裏面に一
体化されたマイクロレンズアレイは、レンズ面rが二重
構造となっている。すなわち、屈折率ng1−2の透明
樹脂層4に形成された凸レンズ面と、同じく屈折率がn
g2−2の透明樹脂層4'に形成された凸レンズ面は、
シール材6により互いに対向配置しており、両者の間に
屈折率n1の透明光学樹脂5が封入され、マイクロレン
ズを構成している。この時、透明光学樹脂5の屈折率n
1は、透明樹脂層4,4'の屈折率ng1−2,ng2
−2よりも低い。マイクロレンズ内蔵対向基板17側も
同様の構成となっており、屈折率がng1−1の透明樹
脂層と屈折率がng2−1の透明樹脂層との間に、屈折
率がn1の透明光学樹脂15が挿入されている。
FIG. 21 is a schematic sectional view showing another example of the liquid crystal display element manufactured according to the present invention. Opposed substrate 17 with built-in microlens and TFT with built-in microlens
The substrate 7 is superposed and fixed with a sealant 8 at a predetermined gap, and a liquid crystal 9 is held between the two. Here, in the microlens array integrated with the back surface of the TFT substrate 1 thinned by polishing, the lens surface r has a double structure. That is, the same refractive index as the convex lens surface formed on the transparent resin layer 4 having a refractive index ng1-2 is n.
The convex lens surface formed on the transparent resin layer 4 ′ of g2-2 is
The transparent optical resin 5 having a refractive index n1 is sealed between them by a sealing material 6 to form a microlens. At this time, the refractive index n of the transparent optical resin 5
1 is the refractive index ng1-2, ng2 of the transparent resin layers 4, 4 '.
Lower than -2. The counter substrate 17 side with a built-in microlens has the same structure, and a transparent optical resin having a refractive index of n1 is provided between the transparent resin layer having a refractive index of ng1-1 and the transparent resin layer having a refractive index of ng2-1. 15 is inserted.

【0047】図22は、本発明に従って製造された液晶
表示素子の具体的な形状寸法例を表わしている。MLT
FT基板7とML対向基板17は所定ギャップで重ね合
わせて固着しており、両者の間に液晶9が保持されてい
る。ML対向基板17側のマイクロレンズの焦点距離は
空気中換算でF1=30.69μmである。マイクロレ
ンズはレンズ面14rを境にして屈折率が1.45の透
明樹脂層と屈折率が1.66の透明光学樹脂15が互い
に接した構造となっている。対向基板11は屈折率が
1.54のネオセラムガラスからなり、研磨により薄肉
化されている。レンズ面14rの深さは10.3μmで
あり、対向基板11の厚みは20μmに薄肉化されてい
る。一方MLTFT基板7に形成されたマイクロレンズ
の焦点距離は空気中換算でF2=41.4μm(実寸6
4.6μm)である。レンズ面4rを境にして屈折率
1.44の透明樹脂層と屈折率が1.596の透明光学
樹脂5が境を接し、マイクロレンズを構成している。屈
折率が1.46の石英基板1は20μmに薄肉化されて
いる。この様にして、ML対向基板17側に形成された
集光レンズと、MLTFT基板7側に形成されたフィー
ルドレンズとの間の主点間距離は64.6μmとなって
いる。尚、TFT画素ピッチは18μmである。以上の
寸法は、焦点距離を除いて全て実寸の値である。
FIG. 22 shows a specific example of the shape and dimensions of the liquid crystal display device manufactured according to the present invention. MLT
The FT substrate 7 and the ML counter substrate 17 are superposed and fixed to each other with a predetermined gap, and the liquid crystal 9 is held between them. The focal length of the microlenses on the ML counter substrate 17 side is F1 = 30.69 μm in air. The microlens has a structure in which a transparent resin layer having a refractive index of 1.45 and a transparent optical resin 15 having a refractive index of 1.66 are in contact with each other with the lens surface 14r as a boundary. The counter substrate 11 is made of neoceram glass having a refractive index of 1.54 and is thinned by polishing. The depth of the lens surface 14r is 10.3 μm, and the thickness of the counter substrate 11 is reduced to 20 μm. On the other hand, the focal length of the microlens formed on the MLTFT substrate 7 is F2 = 41.4 μm (actual size 6
4.6 μm). A transparent resin layer having a refractive index of 1.44 and a transparent optical resin 5 having a refractive index of 1.596 are in contact with each other with the lens surface 4r as a boundary to form a microlens. The quartz substrate 1 having a refractive index of 1.46 is thinned to 20 μm. In this way, the distance between the principal points between the condenser lens formed on the ML counter substrate 17 side and the field lens formed on the MLTFT substrate 7 side is 64.6 μm. The TFT pixel pitch is 18 μm. The above dimensions are all actual values except the focal length.

【0048】図23は、本発明に従って製造されたデュ
アルマイクロレンズ構成の液晶表示素子の光学特性を示
す模式図である。集光用のレンズ面を対向基板側に配置
するとともに、フィールド機能を有するレンズ面をTF
T基板側に配置した構成となっている。この例に係る液
晶パネルは、TFT基板50Bと、このTFT基板50
Bの光の入射面側に液晶層45を介して対向配置された
対向基板50Aとを備えている。
FIG. 23 is a schematic diagram showing optical characteristics of a liquid crystal display device having a dual microlens structure manufactured according to the present invention. The lens surface for condensing is arranged on the counter substrate side, and the lens surface having a field function is formed by TF.
It is arranged on the T substrate side. The liquid crystal panel according to this example includes the TFT substrate 50B and the TFT substrate 50.
It is provided with a counter substrate 50A which is arranged to face the light incident surface of B with a liquid crystal layer 45 in between.

【0049】対向基板50Aは、光の入射側から順に、
ガラス基板41と、透明樹脂層43Aと、第一のマイク
ロレンズアレイ42Aと、薄肉化された対向基板44A
とを有している。一方、TFT基板50Bは、光の入射
側から順に、画素電極46及びブラックマトリクス47
と、薄肉化されたTFT基板44Bと、第二のマイクロ
レンズアレイ42Bと、透明樹脂層43Bと、ガラス基
板48とを有している。
The counter substrate 50A is arranged in order from the light incident side.
Glass substrate 41, transparent resin layer 43A, first microlens array 42A, and thinned counter substrate 44A
And have. On the other hand, the TFT substrate 50B has a pixel electrode 46 and a black matrix 47 in order from the light incident side.
And a thinned TFT substrate 44B, a second microlens array 42B, a transparent resin layer 43B, and a glass substrate 48.

【0050】第一のマイクロレンズアレイ42Aは透明
光学樹脂により構成され、各画素電極46に対応して二
次元的に設けられた複数の第一のマイクロレンズ42M
−1を有している。各マイクロレンズ42M−1は、正
のパワーの第一のレンズ面R1を有し、集光用のレンズ
として機能する。本例では、透明樹脂層43Aの屈折率
n1、第一のマイクロレンズアレイ42Aの屈折率n2
とが、n2>n1の関係を満たし、第一のレンズ面R1
が、光の入射側(光源側)に凸形状となっている。
The first microlens array 42A is made of a transparent optical resin, and a plurality of first microlenses 42M are provided two-dimensionally corresponding to each pixel electrode 46.
-1. Each microlens 42M-1 has a first lens surface R1 of positive power and functions as a lens for focusing light. In this example, the transparent resin layer 43A has a refractive index n1 and the first microlens array 42A has a refractive index n2.
Satisfy the relationship of n2> n1, and the first lens surface R1
However, it has a convex shape on the light incident side (light source side).

【0051】第二のマイクロレンズアレイ42Bも、第
一のマイクロレンズアレイ42Aと同様に、透明光学樹
脂により構成され、各画素電極46に対応して二次元的
に設けられた複数の第二のマイクロレンズ42M−2を
有している。各マイクロレンズ42M−2は、正のパワ
ーの第二のレンズ面R2を有し、フィールドレンズとし
て機能する。すなわち、第二のレンズ面R2についての
焦点位置は、第一のレンズ面R1(第一のマイクロレン
ズ42M−1)についての主点位置にほぼ一致している
(点線光路)。本例では、透明樹脂層43Bの屈折率n
4が第二のマイクロレンズアレイ42Bの屈折率n3に
比べ大きくなっており、第二のレンズ面R2が、光の出
射側に凸形状となっている。
Similarly to the first microlens array 42A, the second microlens array 42B is also made of a transparent optical resin and is provided with a plurality of second two-dimensionally corresponding to each pixel electrode 46. It has a micro lens 42M-2. Each micro lens 42M-2 has a second lens surface R2 of positive power and functions as a field lens. That is, the focal position of the second lens surface R2 is substantially coincident with the principal point position of the first lens surface R1 (first microlens 42M-1) (dotted line optical path). In this example, the refractive index n of the transparent resin layer 43B is
4 is larger than the refractive index n3 of the second microlens array 42B, and the second lens surface R2 has a convex shape on the light emission side.

【0052】本例では、画素開口が2つのマイクロレン
ズ42M−1,42M−2の間(2つのレンズ面R1,
R2の間)に位置するデュアルマイクロレンズ構造とな
っている。光軸60上で2つのマイクロレンズ42M−
1,42M−2の合成の焦点位置が、画素開口の付近に
位置している(実線光路)。合成の焦点位置と画素開口
との位置合わせは、例えばマイクロレンズ42M−1,
42M−2と画素開口との間の厚みを調整することによ
り制御可能である。本構成は実効開口率が最もよくなる
が、従来加工性の難易度は最も高いものとされていた。
本発明は、この加工性の難易度を克服して、図示のデュ
アルマイクロレンズ構造を実現したものである。
In this example, the pixel aperture is located between the two microlenses 42M-1 and 42M-2 (two lens surfaces R1,
It has a dual microlens structure located between (R2). Two microlenses 42M- on the optical axis 60
The combined focal position of 1,42M-2 is located near the pixel aperture (solid line optical path). The position of the combined focus position and the pixel aperture is adjusted by, for example, the microlens 42M-1,
It can be controlled by adjusting the thickness between 42M-2 and the pixel aperture. Although this structure has the highest effective aperture ratio, it has been considered that the difficulty of the conventional workability is the highest.
The present invention overcomes this difficulty of workability and realizes the illustrated dual microlens structure.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、対
向基板とTFT基板の両方にマイクロレンズを内蔵した
デュアルマイクロレンズ構成の液晶表示素子が実現でき
る。これにより、実効開口率の向上や光源光の利用効率
向上が可能となり、高輝度化が達成できる。更に、投射
型表示装置に適用した場合、セットのダウンサイジン
グ、投射レンズのコストダウンなどが可能になる。又、
Vカットダイシングで面取りし、その後にフルカットダ
イシングを採用することで、TFT基板のクラックひび
割れ防止が可能となり、歩留り及び品質が改善する。片
面光学加工時の静電気ダメージ及びTFT薄基板のクラ
ックが防止できるので、歩留り及び品質が向上する。
As described above, according to the present invention, a liquid crystal display device having a dual microlens structure in which microlenses are built in both the counter substrate and the TFT substrate can be realized. As a result, it is possible to improve the effective aperture ratio and the utilization efficiency of the light from the light source, and it is possible to achieve high brightness. Further, when applied to a projection type display device, downsizing of a set, cost reduction of a projection lens and the like are possible. or,
By chamfering by V-cut dicing and then adopting full-cut dicing, it is possible to prevent cracks and cracks in the TFT substrate, improving yield and quality. Since it is possible to prevent static electricity damage and cracks in the thin TFT substrate during single-sided optical processing, the yield and quality are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る液晶表示素子の製造方法を示す工
程図である。
FIG. 1 is a process drawing showing a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention.

【図2】本発明に係る液晶表示素子の製造方法の実施例
を示す工程図である。
FIG. 2 is a process drawing showing an embodiment of a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention.

【図3】分割工程を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a dividing step.

【図4】他の実施例を示す工程図である。FIG. 4 is a process drawing showing another embodiment.

【図5】組立工程を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing an assembly process.

【図6】マイクロレンズ内蔵対向基板の製造方法を示す
模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a method of manufacturing a counter substrate with a built-in microlens.

【図7】他の実施例を示す工程図である。FIG. 7 is a process drawing showing another embodiment.

【図8】別の実施例を示す工程図である。FIG. 8 is a process drawing showing another embodiment.

【図9】さらに別の実施例を示す工程図である。FIG. 9 is a process drawing showing yet another embodiment.

【図10】さらに別の実施例を示す工程図である。FIG. 10 is a process drawing showing yet another embodiment.

【図11】さらに別の実施例を示す工程図である。FIG. 11 is a process drawing showing yet another embodiment.

【図12】さらに別の実施例を示す工程図である。FIG. 12 is a process drawing showing yet another embodiment.

【図13】他の実施例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic view showing another embodiment.

【図14】静電気対策を施したパネルを示す模式図であ
る。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a panel against static electricity.

【図15】静電気対策を施したパネルを示す模式図であ
る。
FIG. 15 is a schematic view showing a panel against static electricity.

【図16】研磨工程を示す模式図である。FIG. 16 is a schematic view showing a polishing step.

【図17】研磨工程を示す模式図である。FIG. 17 is a schematic view showing a polishing step.

【図18】光学樹脂を用いた貼合工程を示す断面図であ
る。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a bonding step using an optical resin.

【図19】光学樹脂を用いた貼合工程を示す平面図であ
る。
FIG. 19 is a plan view showing a bonding step using an optical resin.

【図20】研磨工程の別例を示す模式的な断面図であ
る。
FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing another example of the polishing step.

【図21】本発明に従って製造された液晶表示素子の一
例を示す断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display element manufactured according to the present invention.

【図22】本発明に従って製造された液晶表示素子の一
例を示す模式図である。
FIG. 22 is a schematic view showing an example of a liquid crystal display element manufactured according to the present invention.

【図23】本発明に従って製造された液晶表示素子の光
学的な機能を示す模式的な部分断面図である。
FIG. 23 is a schematic partial cross-sectional view showing an optical function of a liquid crystal display element manufactured according to the present invention.

【図24】投射表示装置の一例を示す模式図である。FIG. 24 is a schematic diagram showing an example of a projection display device.

【図25】図24に示した投射表示装置に組み込まれる
液晶表示素子の一例を示す模式的な斜視図である。
25 is a schematic perspective view showing an example of a liquid crystal display element incorporated in the projection display device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・TFT基板、2・・・台ガラス、3・・・接着
剤、4・・・マイクロレンズ基板、5・・・光学樹脂、
6・・・シール材、8・・・シール材、9・・・液晶、
11・・・対向基板
1 ... TFT substrate, 2 ... Stand glass, 3 ... Adhesive, 4 ... Microlens substrate, 5 ... Optical resin,
6 ... Sealing material, 8 ... Sealing material, 9 ... Liquid crystal,
11 ... Counter substrate

フロントページの続き Fターム(参考) 2H090 JA02 JA04 JA19 JB02 JB11 JB12 JC01 JD01 LA04 LA12 LA16 2H091 FA29X FA29Z FB03 FB07 FC15 FC18 FC22 FC24 FC25 FD06 FD15 FD22 GA01 GA13 GA17 LA11 LA16 MA07 2H092 JA24 NA07 PA01 PA07 RA05Continued front page    F-term (reference) 2H090 JA02 JA04 JA19 JB02 JB11                       JB12 JC01 JD01 LA04 LA12                       LA16                 2H091 FA29X FA29Z FB03 FB07                       FC15 FC18 FC22 FC24 FC25                       FD06 FD15 FD22 GA01 GA13                       GA17 LA11 LA16 MA07                 2H092 JA24 NA07 PA01 PA07 RA05

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少くとも画素電極及びこれを駆動するス
イッチング素子が形成された表面及びこれと反対側の裏
面を有する基板と、 少くとも対向電極が形成された表面及びこれと反対側の
裏面を有する基板と、 所定の間隙を介して該画素電極と該対向電極とが互いに
対向する様に接合した両基板の間に配された液晶層とか
らなるパネル構造を有し、 一方の基板には各画素電極に光を集光するマイクロレン
ズが二次元的に配列したマイクロレンズアレイが一体的
に形成され、 他方の基板には各画素電極毎に集光された光が通過する
マイクロレンズが二次元的に配列したマイクロレンズア
レイが一体的に形成されている液晶表示素子の製造方法
において、 基板の表面に台板を接着する接着工程と、 該台板に保持された状態で該基板の裏面を研磨して肉厚
を薄くする研磨工程と、 該研磨された裏面に基板よりも高屈折率又は低屈折率の
透明光学樹脂を介してマイクロレンズアレイを貼合する
貼合工程と、該基板の表面から台板を剥離洗浄する剥離
工程とにより、 基板の裏面にマイクロレンズアレイを一体化することを
特徴とする液晶表示素子の製造方法。
1. A substrate having at least a pixel electrode and a front surface on which a switching element for driving the pixel electrode is formed and a back surface on the opposite side thereof, and a surface on which at least a counter electrode is formed and a back surface on the opposite side thereof. And a liquid crystal layer disposed between the substrates, in which the pixel electrode and the counter electrode are joined to face each other with a predetermined gap therebetween, and one of the substrates has a panel structure. A microlens array, in which microlenses for collecting light are two-dimensionally arranged, is integrally formed on each pixel electrode, and the other substrate has two microlenses through which the light condensed for each pixel electrode passes. In a method of manufacturing a liquid crystal display element in which a microlens array arranged in a dimension is integrally formed, an adhering step of adhering a base plate to a front surface of the substrate, and a back surface of the substrate held on the base plate. Polish And a polishing step of reducing the wall thickness, a bonding step of bonding a microlens array to the polished back surface via a transparent optical resin having a higher or lower refractive index than the substrate, and a front surface of the substrate. A method of manufacturing a liquid crystal display element, characterized in that a microlens array is integrated with the back surface of the substrate by a peeling step of peeling and cleaning the base plate.
【請求項2】 あらかじめ複数個分のパネルに対応する
面積を有する面基板に対して該接着工程、研磨工程、貼
合工程及び剥離工程を行なって該面基板に複数個分のマ
イクロレンズアレイを一体化した後、適当な段階で個々
のパネルに対応した単基板に切り離す分割工程を行なう
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子の製造方
法。
2. A plurality of microlens arrays are attached to the surface substrate by subjecting the surface substrate having an area corresponding to a plurality of panels in advance to the adhering step, the polishing step, the laminating step and the peeling step. 2. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein after the integration, a dividing step of cutting into a single substrate corresponding to each panel is performed at an appropriate stage.
【請求項3】 片方の面基板に複数個分のマイクロレン
ズアレイを形成した後、すぐに該分割工程を行なって個
々のパネルに対応した片方の単基板に切り離し、あらか
じめマイクロレンズアレイを一体化したもう片方の単基
板と一対一に所定ギャップで重ね合わせ固着してパネル
に組み立てることを特徴とする請求項2記載の液晶表示
素子の製造方法。
3. After forming a plurality of microlens arrays on one surface substrate, the dividing step is immediately performed to separate the microlens arrays into one single substrate corresponding to each panel, and the microlens array is previously integrated. 3. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein the panel is assembled and fixed to the other single substrate one-to-one with a predetermined gap.
【請求項4】 片方の面基板に複数個分のマイクロレン
ズアレイを形成した後、あらかじめマイクロレンズアレ
イを一体化したもう片方の単基板を個々に該面基板に組
み付け、しかる後該分割工程を行なって個々のパネルに
切り離すことを特徴とする請求項2記載の液晶表示素子
の製造方法。
4. A plurality of microlens arrays are formed on one surface substrate, and then the other single substrate in which the microlens arrays are previously integrated is individually assembled to the surface substrate, and then the dividing step is performed. 3. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein the liquid crystal display device is separated into individual panels after being completed.
【請求項5】 複数個分のマイクロレンズアレイを一体
化した片方の面基板と、同じく複数個分のマイクロレン
ズアレイを一体化したもう片方の面基板とを所定ギャッ
プで重ね合わせ固着して複数個分のパネルを組み立てた
後、該分割工程を行なって個々のパネルに切り離すこと
を特徴とする請求項2記載の液晶表示素子の製造方法。
5. One surface substrate having a plurality of microlens arrays integrated therein and the other surface substrate having a plurality of microlens arrays integrated together are superposed and fixed at a predetermined gap. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein after assembling the panels for the individual pieces, the dividing step is performed to separate the individual panels.
【請求項6】 前記分割工程は、該面基板を個々のパネ
ルに区分する境界に沿って第一のダイシングを行ない断
面V字形の溝を形成し、さらに第二のダイシングを行な
って該溝を完全に切断し、もって端面がテーパ加工され
た単基板を作成することを特徴とする請求項2記載の液
晶表示素子の製造方法。
6. In the dividing step, a first dicing is performed along a boundary that divides the surface substrate into individual panels to form a groove having a V-shaped cross section, and further a second dicing is performed to form the groove. 3. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein the single substrate is completely cut and the end face is tapered.
【請求項7】 該剥離工程により基板の表面から台板を
剥離洗浄した後、露出した基板の表面に対して、先に一
体化したマイクロレンズアレイの耐熱性を損わない温度
範囲で液晶層を配向する為の配向層を形成する配向工程
を含むことを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子の
製造方法。
7. A liquid crystal layer in a temperature range that does not impair the heat resistance of the microlens array previously integrated with the exposed surface of the substrate after the base plate is peeled and washed from the surface of the substrate in the peeling step. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 1, further comprising an alignment step of forming an alignment layer for aligning the liquid crystal.
【請求項8】 該接着工程、研磨工程、貼合工程及び剥
離工程を行なって基板の裏面にマイクロレンズアレイを
一体化する前に、あらかじめ基板の表面に対して液晶層
を配向する為の配向層を形成する配向工程を行なうこと
を特徴とする請求項1記載の液晶表示素子の製造方法。
8. An alignment for aligning a liquid crystal layer in advance with respect to the front surface of the substrate before the microlens array is integrated on the back surface of the substrate by performing the adhering step, the polishing step, the laminating step and the peeling step. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein an alignment step of forming a layer is performed.
【請求項9】 前記研磨工程は、バフ光学研磨加工、粉
粒噴射加工、化学機械研磨加工及び化学エッチング加工
を単独又は組み合わせて行なうことを特徴とする請求項
1記載の液晶表示素子の製造方法。
9. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polishing step is performed by buffing optical polishing, powder injection, chemical mechanical polishing, and chemical etching alone or in combination. .
【請求項10】 前記研磨工程は、パネルに組み立てた
段階でフィールドレンズとして機能するマイクロレンズ
の焦点が集光レンズとして機能するマイクロレンズの主
点と略一致する様に、基板裏面の研磨を行なって肉厚を
削ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子の製
造方法。
10. The polishing step polishes the back surface of the substrate so that the focal point of the microlens functioning as a field lens when assembled into a panel is substantially coincident with the principal point of the microlens functioning as a condenser lens. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 1, wherein the thickness is reduced by cutting.
【請求項11】 前記貼合工程は、比較的低屈折率の光
学ガラス材を加工して各マイクロレンズ面を二次元的に
配列したマイクロレンズアレイを作成する工程と、該研
磨された基板の裏面と該マイクロレンズアレイを位置合
わせし所定ギャップで重ね合わせて両者の間に基板より
も高屈折率又は低屈折率の透明光学樹脂を充填硬化する
工程とからなることを特徴とする請求項1記載の液晶表
示素子の製造方法。
11. The laminating step comprises a step of processing an optical glass material having a relatively low refractive index to form a microlens array in which each microlens surface is two-dimensionally arranged, and a step of forming the polished substrate. The step of aligning the back surface and the microlens array and superposing them at a predetermined gap, and filling and curing a transparent optical resin having a refractive index higher or lower than that of the substrate between them, and curing the same. A method for producing the liquid crystal display element described.
【請求項12】 前記貼合工程は、該研磨された基板の
裏面と該マイクロレンズアレイをシール材により固着し
て閉じた所定ギャップの空隙を形成し、この空隙に基板
よりも高屈折率又は低屈折率の透明光学樹脂を充填封入
することを特徴とする請求項11記載の液晶表示素子の
製造方法。
12. The bonding step forms a closed gap having a predetermined gap by fixing the back surface of the polished substrate and the microlens array with a sealing material, and forming a gap having a higher refractive index than that of the substrate. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 11, wherein a transparent optical resin having a low refractive index is filled and sealed.
【請求項13】 前記マイクロレンズ面は、球面、非球
面又はフレネル面に加工されていることを特徴とする請
求項11記載の液晶表示素子の製造方法。
13. The method of manufacturing a liquid crystal display element according to claim 11, wherein the microlens surface is processed into a spherical surface, an aspherical surface or a Fresnel surface.
【請求項14】 使用済みとなって該剥離工程により剥
離された台板を洗浄して再利用に供する洗浄工程を含む
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子の製造方
法。
14. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a cleaning step of cleaning a base plate which has been used and has been peeled off by the peeling step and reused it.
【請求項15】 あらかじめ対向電極が形成された第一
の基板にマイクロレンズアレイを一体化する前工程と、
あらかじめ画素電極及びこれを駆動するスイッチング素
子が形成された第二の基板の表面に、該マイクロレンズ
アレイを一体化した第一の基板をしてパネルを組み立て
る組立工程とを含み、 前記接着工程は該第一の基板を介して該第二の基板の表
面側に台板を接着し、 前記研磨工程は該台板にパネルごと保持された状態で該
第二の基板の裏面を研磨し、 前記貼合工程は該研磨された第二の基板の裏面にマイク
ロレンズアレイを貼合することを特徴とする請求項1記
載の液晶表示素子の製造方法。
15. A pre-process for integrating a microlens array on a first substrate on which a counter electrode is previously formed,
An assembling step of assembling a panel by forming a first substrate on which the microlens array is integrated on the surface of a second substrate on which pixel electrodes and switching elements for driving the pixel electrodes are formed in advance; A base plate is adhered to the front surface side of the second substrate via the first substrate, and the polishing step polishes the back surface of the second substrate in a state where the base plate is held together with the panel, 2. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein in the bonding step, a microlens array is bonded to the back surface of the polished second substrate.
【請求項16】 前記研磨工程は、該第二の基板に形成
された複数の外部接続用の端子を互いに同電位に保持し
た状態で、該第二の基板の裏面を研磨することを特徴と
する請求項15記載の液晶表示素子の製造方法。
16. The polishing step comprises polishing the back surface of the second substrate with a plurality of external connection terminals formed on the second substrate held at the same potential. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 15.
【請求項17】 前記接着工程は、あらかじめ研磨工程
で用いる研磨盤に固着した台板に対して該パネルの第一
基板側を取り付けることを特徴とする請求項15記載の
液晶表示素子の製造方法。
17. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 15, wherein in the bonding step, the first substrate side of the panel is attached to a base plate fixed to a polishing plate used in the polishing step in advance. .
JP2002137709A 2002-05-13 2002-05-13 Manufacturing method of liquid crystal display element Expired - Fee Related JP3888223B2 (en)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002137709A JP3888223B2 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Manufacturing method of liquid crystal display element
US10/436,020 US6894840B2 (en) 2002-05-13 2003-05-12 Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector
CNB2006101006778A CN100447619C (en) 2002-05-13 2003-05-13 Liquid crystal display device and production method thereof, and projector
CNB2005100727229A CN100410737C (en) 2002-05-13 2003-05-13 Liquid crystal display device and production method thereof, and projector
CNB031330177A CN1229653C (en) 2002-05-13 2003-05-13 Lenticular array making method, liquid crystal display device and making method and projector
US10/978,813 US20050057705A1 (en) 2002-05-13 2004-11-01 Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector
US11/104,938 US6995916B2 (en) 2002-05-13 2005-04-13 Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector
US11/104,962 US6985297B2 (en) 2002-05-13 2005-04-13 Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector
US11/104,963 US6985298B2 (en) 2002-05-13 2005-04-13 Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector
US11/104,961 US6989933B2 (en) 2002-05-13 2005-04-13 Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector
US11/104,913 US6992832B2 (en) 2002-05-13 2005-04-13 Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector
US11/397,818 US20060187379A1 (en) 2002-05-13 2006-04-04 Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002137709A JP3888223B2 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Manufacturing method of liquid crystal display element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003330006A true JP2003330006A (en) 2003-11-19
JP3888223B2 JP3888223B2 (en) 2007-02-28

Family

ID=29699386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002137709A Expired - Fee Related JP3888223B2 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Manufacturing method of liquid crystal display element

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3888223B2 (en)
CN (2) CN100447619C (en)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006184678A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Seiko Epson Corp Microlens array, electrooptical device, and manufacturing method of microlens array
EP1703319A1 (en) * 2004-01-08 2006-09-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Polarization integrator
JP2006267158A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Seiko Epson Corp Microlens substrate, manufacturing method thereof, electro-optical device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus
JP2007206601A (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Nikon Corp Method of manufacturing microlens array, method of manufacturing microlens and method of manufacturing display device
JP2007322563A (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Hitachi Displays Ltd Display device
JP2009511953A (en) * 2006-04-12 2009-03-19 コリア アドバンスト インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー Display using microlenses
JP2009300735A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Seiko Instruments Inc Manufacturing method of display element
CN102914891A (en) * 2012-09-29 2013-02-06 深圳超多维光电子有限公司 Liquid crystal box, point-to-point control device, equipment and method
JP2013104969A (en) * 2011-11-11 2013-05-30 Japan Display West Co Ltd Display device
CN103213371A (en) * 2012-01-18 2013-07-24 旭硝子株式会社 Method for manufacturing electronic device and method for manufacturing glass laminate
JP2014153383A (en) * 2013-02-05 2014-08-25 Seiko Epson Corp Liquid crystal device and electronic apparatus
JP2015049468A (en) * 2013-09-04 2015-03-16 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of microlens array substrate, and manufacturing method of electro-optic device
CN110531450A (en) * 2019-09-03 2019-12-03 豪威光电子科技(上海)有限公司 Lenticule unit and preparation method thereof, lenticule optical module
CN111045212A (en) * 2018-10-15 2020-04-21 三星显示有限公司 Display device and method for manufacturing the same
US10741613B2 (en) 2014-10-14 2020-08-11 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Optical element stack assemblies
WO2021171857A1 (en) * 2020-02-26 2021-09-02 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Light-emitting element and display device, and method for manufacutring display device
KR20220090544A (en) * 2019-11-22 2022-06-29 주식회사 엘지화학 A support substrate for a display device, an organic EL display device, and a method for manufacturing an organic EL display device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3888223B2 (en) * 2002-05-13 2007-02-28 ソニー株式会社 Manufacturing method of liquid crystal display element
CN104200020B (en) * 2014-08-28 2017-08-25 昆山龙腾光电有限公司 The method that display section model is generated using computer plotting system
FR3084207B1 (en) * 2018-07-19 2021-02-19 Isorg OPTICAL SYSTEM AND ITS MANUFACTURING PROCESS
CN113320089A (en) * 2021-05-07 2021-08-31 广景视睿科技(深圳)有限公司 Method for manufacturing compound eye lens module

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0950081A (en) * 1995-08-08 1997-02-18 Sony Corp Transmission type display device
JPH11231314A (en) * 1998-02-16 1999-08-27 Micro Opt:Kk Liquid crystal display element
JP3931936B2 (en) * 1998-05-11 2007-06-20 セイコーエプソン株式会社 Microlens array substrate, method for manufacturing the same, and display device
JP3824425B2 (en) * 1998-06-17 2006-09-20 日本板硝子株式会社 Flat micro lens array
JP2000206894A (en) * 1998-11-10 2000-07-28 Toshiba Corp Plane display device
JP3746905B2 (en) * 1998-11-11 2006-02-22 オムロン株式会社 Image projector
JP4069580B2 (en) * 2000-10-16 2008-04-02 セイコーエプソン株式会社 Substrate with microlens array, electro-optical device, manufacturing method thereof, and projection display device
JP3888223B2 (en) * 2002-05-13 2007-02-28 ソニー株式会社 Manufacturing method of liquid crystal display element

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1703319A1 (en) * 2004-01-08 2006-09-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Polarization integrator
EP1703319A4 (en) * 2004-01-08 2008-10-29 Sumitomo Electric Industries Polarization integrator
JP2006184678A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Seiko Epson Corp Microlens array, electrooptical device, and manufacturing method of microlens array
JP2006267158A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Seiko Epson Corp Microlens substrate, manufacturing method thereof, electro-optical device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus
JP2007206601A (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Nikon Corp Method of manufacturing microlens array, method of manufacturing microlens and method of manufacturing display device
JP2009511953A (en) * 2006-04-12 2009-03-19 コリア アドバンスト インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー Display using microlenses
JP2007322563A (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Hitachi Displays Ltd Display device
JP2009300735A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Seiko Instruments Inc Manufacturing method of display element
JP2013104969A (en) * 2011-11-11 2013-05-30 Japan Display West Co Ltd Display device
CN103213371A (en) * 2012-01-18 2013-07-24 旭硝子株式会社 Method for manufacturing electronic device and method for manufacturing glass laminate
JP2013149713A (en) * 2012-01-18 2013-08-01 Asahi Glass Co Ltd Electronic device manufacturing method and glass laminate manufacturing method
CN102914891A (en) * 2012-09-29 2013-02-06 深圳超多维光电子有限公司 Liquid crystal box, point-to-point control device, equipment and method
JP2014153383A (en) * 2013-02-05 2014-08-25 Seiko Epson Corp Liquid crystal device and electronic apparatus
JP2015049468A (en) * 2013-09-04 2015-03-16 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of microlens array substrate, and manufacturing method of electro-optic device
US10741613B2 (en) 2014-10-14 2020-08-11 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Optical element stack assemblies
CN111045212A (en) * 2018-10-15 2020-04-21 三星显示有限公司 Display device and method for manufacturing the same
CN111045212B (en) * 2018-10-15 2023-10-27 三星显示有限公司 Display device and method for manufacturing the same
CN110531450A (en) * 2019-09-03 2019-12-03 豪威光电子科技(上海)有限公司 Lenticule unit and preparation method thereof, lenticule optical module
KR20220090544A (en) * 2019-11-22 2022-06-29 주식회사 엘지화학 A support substrate for a display device, an organic EL display device, and a method for manufacturing an organic EL display device
JP7398934B2 (en) 2019-11-22 2023-12-15 エルジー・ケム・リミテッド Support substrate for display device, organic EL display device, and method for manufacturing organic EL display device
KR102628727B1 (en) * 2019-11-22 2024-01-23 주식회사 엘지화학 Support substrate for display device, organic EL display device, and method for manufacturing organic EL display device
WO2021171857A1 (en) * 2020-02-26 2021-09-02 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Light-emitting element and display device, and method for manufacutring display device

Also Published As

Publication number Publication date
CN100447619C (en) 2008-12-31
CN100410737C (en) 2008-08-13
CN1963603A (en) 2007-05-16
CN1821837A (en) 2006-08-23
JP3888223B2 (en) 2007-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3888223B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal display element
US6894840B2 (en) Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector
US8654304B2 (en) Flat panel display and manufacturing method thereof
JP4270164B2 (en) Microlens substrate manufacturing method, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device
JP2000206894A (en) Plane display device
JP2007065422A (en) Microlens substrate, liquid crystal panel and projection type display device
US20050266596A1 (en) Method of manufacturing electro-optical device
US20070047090A1 (en) Microlens substrate, a method for manufacturing the microlens substrate, a liquid crystal panel, and a projection type display apparatus
US7741137B2 (en) Method of manufacturing electro-optical device
KR100795148B1 (en) A method of manufacturing a microlens substrate
CN100419467C (en) Microlens substrate, method of manufacturing a microlens substrate and application of same
CN111090188A (en) Seamless splicing TFT-LCD large screen and production process thereof
JP3425747B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal display element
JP2009063692A (en) Method and device for manufacturing electro-optical device
JPH10311909A (en) Production of cross dichroic prism
JP2007065512A (en) Micro lens substrate, liquid crystal panel, and projection type display apparatus
JPH10333132A (en) Substrate flatening method, liquid crystal display panel and liquid crystal projector
JPH11202133A (en) Hologram color filter and its manufacture
JP2012198338A (en) Manufacturing method of optical element and optical element
JPH09197110A (en) Production of pasted substrate having microprism
JPH09184917A (en) Optical parts and their production
JP2004029778A (en) Liquid crystal projector
JP2007065511A (en) Micro lens substrate, liquid crystal panel and projection type display apparatus
JP2012242555A (en) Method for manufacturing optical element, and jig
JP2009020244A (en) Method for manufacturing optical compensation element, and projector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060704

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060904

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061120

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091208

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101208

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101208

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111208

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111208

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121208

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121208

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131208

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees