JP2005234309A - Method for manufacturing optical component and optical component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学部品の製造方法、光学部品に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical component and an optical component.
従来より、対向配置される光学素子同士を接着することにより製造される光学部品が知られている。例えば、光学部品としての液晶表示装置において、表面にマイクロレンズアレイが形成されたレンズ基板(光学素子)と、カバーガラス基板(光学素子)とを接着剤により貼り合せることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、液晶表示装置において、防塵基板(光学素子)と、素子基板(光学素子)等とを貼り合せることも知られている。さらには、凹レンズ(光学素子)と凸レンズ(光学素子)とを貼り合せたレンズ群を用いて、光学部品としての投写レンズを構成することも知られている。
このような光学部品において、対向配置される光学素子同士を接着する際には、接着剤の厚みを均一とする必要がある。そのため、図13に示すように、一方の光学素子100の他方の光学素子との対向面に、格子状、放射状、多数の平行線状等の線状に接着剤Sを塗布し、他方の光学素子を貼り付ける方法が採用されている。
また、一方の光学素子の他方の素子との対向面に、接着剤をスピンコートした後、他方の光学素子を貼り付ける方法も提案されている。
Conventionally, an optical component manufactured by bonding optical elements arranged to face each other is known. For example, in a liquid crystal display device as an optical component, it is known that a lens substrate (optical element) having a microlens array formed on a surface and a cover glass substrate (optical element) are bonded together with an adhesive (for example, , See Patent Document 1).
In a liquid crystal display device, it is also known that a dustproof substrate (optical element) and an element substrate (optical element) are bonded together. Furthermore, it is also known to form a projection lens as an optical component using a lens group in which a concave lens (optical element) and a convex lens (optical element) are bonded together.
In such an optical component, it is necessary to make the thickness of the adhesive uniform when adhering optical elements arranged opposite to each other. Therefore, as shown in FIG. 13, the adhesive S is applied to the surface of one
In addition, a method has been proposed in which an adhesive is spin-coated on the surface of one optical element facing the other element, and then the other optical element is attached.
しかしながら、一方の光学素子の対向面に格子状、放射状、多数の平行線状等の線状に接着剤を塗布する方法で、接着剤を塗布した後、光学素子同士を貼り合せると、光学部品を透過する光束に筋状、あるいは点状の影ができてしまうという問題がある。
また、スピンコートにより接着剤を塗布する方法では、上述した問題は生じないが、スピンコートに適した粘性の低い接着剤を使用しなければならず、接着剤の選定に制限が生じる。特に近年、使用されている高屈折率、高耐熱性等の高機能接着剤は粘性の高いものが多いため、使用できなくなるという問題がある。
However, when the adhesive is applied to the opposing surface of one of the optical elements in a grid, radial, or many parallel lines, the optical components are bonded together. There is a problem that a streak-like or dot-like shadow is formed in the light flux that passes through.
Further, in the method of applying the adhesive by spin coating, the above-described problem does not occur, but an adhesive having low viscosity suitable for spin coating must be used, and the selection of the adhesive is limited. In particular, in recent years, there are problems that high-functional adhesives such as high refractive index and high heat resistance that have been used in recent years cannot be used because many are highly viscous.
本発明の目的は、接着剤の選定に制限を生じず、透過する光束に線状、あるいは点状の影が発生することを防止できる光学部品の製造方法及び光学部品を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical component manufacturing method and an optical component capable of preventing the occurrence of a linear or dotted shadow in a transmitted light beam without limiting the selection of an adhesive.
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、光学部品を透過する光束に筋状、点状の影が生じる原因として、次のようなことが考えられるとした。
近年、接着剤としては、UV硬化型接着剤が使用されることが多く、このUV硬化型接着剤は一般に嫌気性で、酸素による硬化阻害を起こす。接着剤を一方の光学素子の対向面に塗布すると、接着剤の表面で酸素による硬化阻害が進行する。そして、図14(A)に示すように、接着剤Sの表面に変質した薄い層SXが形成される。このような状態で、図14(B)に示すように、他方の光学素子101を貼り合せると、線状に塗布した接着剤Sが広がっていき、図14(C)に示すように、隣接する線状の接着剤Sと接触する。この接触部分に、酸素により変質した部分SXが集中的に溜まるのである。その後、接着剤Sの硬化を行うと、変質した部分SXは、他の部分と屈折率が異なるため、透過した光束に筋状、点状の影ができてしまうのである。
本発明の光学部品の製造方法は、以上のような知見推測に基づいて案出されたものである。
As a result of intensive studies in order to achieve the above object, the present inventor has considered that the following may be considered as the cause of streaky or dotted shadows in the light beam transmitted through the optical component.
In recent years, UV curable adhesives are often used as adhesives, and these UV curable adhesives are generally anaerobic and cause curing inhibition by oxygen. When the adhesive is applied to the opposite surface of one optical element, the inhibition of curing by oxygen proceeds on the surface of the adhesive. Then, as shown in FIG. 14A, an altered thin layer SX is formed on the surface of the adhesive S. In this state, when the other
The method of manufacturing an optical component of the present invention has been devised based on the above knowledge estimation.
すなわち、本発明の光学部品の製造方法は、一対の対向配置された光学素子を有する光学部品の製造方法であって、一方の光学素子の他方の光学素子との対向面の基準位置の一点に、接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、真空下において、前記他方の光学素子と、前記接着剤が塗布された前記一方の光学素子とを当接させて、接着剤の一部が一対の光学素子の光束透過範囲の外周部からはみ出すまで、接着剤を押し広げ、接着する接着工程と、前記接着剤を硬化させる硬化工程とを有することを特徴とする。
ここで、一方の光学素子の対向面の基準位置とは、例えば、光学的中心位置であってもよく、また、幾何学的中心位置であってもよい。
That is, the method for manufacturing an optical component according to the present invention is a method for manufacturing an optical component having a pair of opposed optical elements, and is provided at one point of a reference position of a surface of one optical element facing the other optical element. The adhesive application step of applying an adhesive, and under vacuum, the other optical element and the one optical element applied with the adhesive are brought into contact with each other so that a part of the adhesive is paired It has a bonding step of spreading and bonding the adhesive until it protrudes from the outer peripheral portion of the light beam transmission range of the optical element, and a curing step of curing the adhesive.
Here, the reference position of the facing surface of one optical element may be, for example, an optical center position or a geometric center position.
このような本発明によれば、接着剤塗布工程では、一方の光学素子の前記他方の光学素子との対向面の基準位置の一点に、接着剤を塗布しており、接着工程では、他方の光学素子と、接着剤が塗布された一方の光学素子とを当接させて、接着剤の一部が一対の光学素子の光束透過範囲の外周部からはみ出すまで、接着剤を押し広げている。これにより、一方の光学素子の対向面に塗布された接着剤の表面に生じた変質部分は、接着工程において、光学素子の光束透過範囲の外周部からはみ出すこととなる。そのため、一対の光学素子の光束透過範囲間には、変質した部分が残らず、光学部品を透過した光束に筋状、点状の影ができてしまうことがない。
なお、接着工程では、接着剤の一部が一対の光学素子の光束透過範囲の外周部からはみ出せばよく、例えば、光学素子の全面が光束透過範囲として使用される場合には、光学素子の外周縁から外側に接着剤の一部がはみ出せばよい。また、光学素子を接着後、光学素子の外周縁を切り落として使用する場合には、接着剤の一部は、使用される範囲(光束透過範囲)よりも外側にはみ出ていればよく、光学素子の外周縁からはみ出していなくてもよい。
また、本発明では、真空下で、一方の光学素子と、他方の光学素子とを接着させているので、接着剤中に気泡が入らず、接着剤を均一に広げることができる。
なお、本発明では、全工程を真空下で行ってもよいが、接着工程のみを真空下で行うことが好ましい。接着工程のみを真空下で行う場合は、全工程を真空下で行った場合と比較して、装置の大型化やコストの増大を抑えることができる。
さらに、本発明では、光学素子の対向面の基準位置の一点のみに接着剤を塗布しており、従来のように、スピンコートにより接着剤を塗布するものではないので、粘性の高い接着剤も使用することができる。これにより、接着剤の選定に制限を生じず、各光学部品に応じた最適な接着剤を選定することが可能となる。
According to the present invention as described above, in the adhesive application step, the adhesive is applied to one point of the reference position of the surface of the one optical element facing the other optical element. The optical element and one optical element coated with the adhesive are brought into contact with each other, and the adhesive is spread until a part of the adhesive protrudes from the outer peripheral portion of the light beam transmission range of the pair of optical elements. Thereby, the altered portion generated on the surface of the adhesive applied to the opposite surface of one optical element protrudes from the outer peripheral portion of the light beam transmission range of the optical element in the bonding step. Therefore, there is no degenerated portion between the light beam transmission ranges of the pair of optical elements, and no streak-like or dot-like shadows are formed on the light beam transmitted through the optical component.
In the bonding step, it is only necessary that a part of the adhesive protrudes from the outer peripheral portion of the light beam transmission range of the pair of optical elements. For example, when the entire surface of the optical element is used as the light beam transmission range, It suffices if a part of the adhesive protrudes from the periphery to the outside. In addition, when the optical element is used after cutting off the outer peripheral edge of the optical element, it is sufficient that a part of the adhesive protrudes outside the range in which the optical element is used (light flux transmission range). It does not have to protrude from the outer periphery of the.
Moreover, in this invention, since one optical element and the other optical element are adhere | attached under a vacuum, a bubble does not enter in an adhesive agent and it can spread an adhesive agent uniformly.
In the present invention, all the steps may be performed under vacuum, but it is preferable to perform only the bonding step under vacuum. In the case where only the bonding step is performed under vacuum, it is possible to suppress an increase in the size and cost of the device as compared with the case where all the steps are performed under vacuum.
Furthermore, in the present invention, the adhesive is applied only to one point of the reference position on the opposite surface of the optical element, and unlike the conventional case, the adhesive is not applied by spin coating. Can be used. Thereby, it becomes possible to select the optimal adhesive according to each optical component, without restricting the selection of the adhesive.
本発明では、前記接着剤塗布工程の前段で、少なくとも、接着剤が塗布される一方の光学素子を加熱する加熱工程を有することが好ましい。
このような本発明によれば、少なくとも接着剤が塗布される一方の光学素子を加熱することで、接着剤を塗布した際に、接着剤が光学素子により加熱され、粘度が低下することとなる。これにより、接着工程における接着剤の広がりを良好にすることができる。
なお、他方の光学素子も加熱してもよく、他方の光学素子も加熱することで、接着剤が光学素子により、より加熱されて粘度が低下し、接着工程における接着剤の広がりを一層良好にすることができる。
In this invention, it is preferable to have the heating process which heats at least one optical element with which an adhesive agent is apply | coated before the said adhesive agent application process.
According to the present invention, by heating at least one optical element to which the adhesive is applied, the adhesive is heated by the optical element when the adhesive is applied, and the viscosity is lowered. . Thereby, the spreading of the adhesive in the bonding process can be improved.
The other optical element may also be heated, and by heating the other optical element, the adhesive is further heated by the optical element to reduce the viscosity, thereby further spreading the adhesive in the bonding process. can do.
さらに、本発明では、前記接着剤塗布工程の前段で、一対の光学素子の対向面を洗浄する洗浄工程を有することが好ましい。
このような本発明によれば、接着剤を塗布する前段で、光学素子の対向面を洗浄しているので、光学部品の対向面のぬれ性を高めることができ、接着工程における接着剤の広がりをさらに良好にすることができる。
Furthermore, in this invention, it is preferable to have the washing | cleaning process of wash | cleaning the opposing surface of a pair of optical element in the front | former stage of the said adhesive agent application process.
According to the present invention, since the facing surface of the optical element is cleaned before the adhesive is applied, the wettability of the facing surface of the optical component can be improved, and the adhesive spreads in the bonding process. Can be further improved.
また、本発明では、前記光学部品は、対向基板と、表面に画素電極が形成され、対向基板とともに、電気光学物質を挟持する素子基板とを有した液晶表示装置であり、前記対向基板は、表面に対向電極及び遮光膜が形成されたカバーガラス基板と、このカバーガラス基板の裏面側に配置され、前記カバーガラス基板との対向面にマイクロレンズアレイが形成されたレンズ基板とを有し、前記一方の光学素子は、前記カバーガラス基板であり、他方の光学素子は前記レンズ基板であり、硬化工程の後段に、カバーガラス基板の前記表面を研磨する研磨工程と、研磨されたカバーガラス基板の表面に前記対向電極及び遮光膜を形成する成膜工程と、前記カバーガラス基板の表面に対して、画素電極が形成された素子基板を貼り合わせる素子基板貼り合せ工程と、カバーガラス基板、レンズ基板、素子基板を切断する切断工程とを有することが好ましい。
このような本発明では、レンズ基板と、カバーガラス基板とを前述した方法で張り合わせているので、レンズ基板の光束透過範囲とカバーガラス基板の光束透過範囲との間に接着剤の変質した部分が残らず、液晶表示装置を透過した光束に筋状、点状の影ができてしまうことがない。
さらに、本発明では、大型のカバーガラス基板、レンズ基板、素子基板を貼り合わせた後、切断しているので、液晶表示装置の量産性を上げることができる。
In the present invention, the optical component is a liquid crystal display device having a counter substrate, a pixel electrode formed on a surface thereof, and an element substrate that sandwiches the electro-optical material together with the counter substrate. A cover glass substrate having a counter electrode and a light-shielding film formed on the surface, and a lens substrate disposed on the back side of the cover glass substrate and having a microlens array formed on the surface facing the cover glass substrate; The one optical element is the cover glass substrate, the other optical element is the lens substrate, a polishing step of polishing the surface of the cover glass substrate, and a polished cover glass substrate after the curing step Forming a counter electrode and a light-shielding film on the surface of the substrate, and bonding an element substrate on which a pixel electrode is formed to the surface of the cover glass substrate And combined step, the cover glass substrate, lens substrate preferably has a cutting step of cutting the element substrate.
In the present invention, since the lens substrate and the cover glass substrate are bonded together by the above-described method, a portion where the adhesive has changed between the light beam transmission range of the lens substrate and the light beam transmission range of the cover glass substrate is present. There is no leftover and no streak-like or dot-like shadows are formed on the light beam transmitted through the liquid crystal display device.
Furthermore, in the present invention, since the large cover glass substrate, the lens substrate, and the element substrate are bonded together and then cut, the mass productivity of the liquid crystal display device can be increased.
さらに、本発明は、前記光学部品は、表面に対向電極及び遮光膜が形成された対向基板と、表面に画素電極が形成され、前記対向基板とともに、電気光学物質を挟持する素子基板と、対向基板及び/又は素子基板上に貼り合わされた防塵基板とを有した液晶表示装置であり、前記一方の光学素子は、防塵基板であり、前記他方の素子は、対向基板及び/又は素子基板であり、前記防塵基板と前記対向基板、及び/又は、防塵基板と素子基板とを貼り合わせた後、前記防塵基板、対向基板、素子基板を切断するものであってもよい。
ここで、防塵基板は、対向基板又は素子基板の何れか一方にのみ貼り付けられていても良く、また、対向基板、素子基板の双方に貼り付けられていてもよい。
このような本発明では、防塵基板と、対向基板及び/又は素子基板とを前述した方法で張り合わせているので、防塵基板の光束透過範囲と、対向基板及び/又は素子基板の光束透過範囲との間に接着剤の変質した部分が残らず、液晶表示装置を透過した光束に筋状、点状の影ができてしまうことがない。
さらに、本発明では、大型の対向基板、素子基板、防塵基板を貼り合わせた後、切断しているので、液晶表示装置の量産性を上げることができる。
Further, according to the present invention, the optical component includes a counter substrate having a counter electrode and a light-shielding film formed on a surface thereof, a pixel electrode formed on the surface thereof, and an element substrate sandwiching an electro-optical material together with the counter substrate. A liquid crystal display device having a dust-proof substrate bonded to the substrate and / or the element substrate, wherein the one optical element is a dust-proof substrate, and the other element is a counter substrate and / or an element substrate. The dustproof substrate, the counter substrate, and / or the dustproof substrate and the element substrate may be bonded together, and then the dustproof substrate, the counter substrate, and the element substrate may be cut.
Here, the dust-proof substrate may be attached to only one of the counter substrate and the element substrate, or may be attached to both the counter substrate and the element substrate.
In the present invention, since the dustproof substrate and the counter substrate and / or the element substrate are bonded together by the method described above, the light flux transmission range of the dustproof substrate and the light flux transmission range of the counter substrate and / or the element substrate are No part of the adhesive is left in between, and no streak-like or dot-like shadows are formed on the light beam transmitted through the liquid crystal display device.
Furthermore, in the present invention, since the large counter substrate, the element substrate, and the dust-proof substrate are bonded together and then cut, the productivity of the liquid crystal display device can be increased.
本発明の光学部品は、上述した何れかの光学部品の製造方法により製造されたことを特徴とする。
このような本発明によれば、光学部品は、上述した何れかの製造方法により、製造されているので、透過する光束に筋状、点状の影が生じることがなく、光学的に優れたものとなる。
The optical component of the present invention is manufactured by any one of the optical component manufacturing methods described above.
According to the present invention as described above, since the optical component is manufactured by any one of the manufacturing methods described above, no streak-like or dot-like shadow is generated in the transmitted light beam, and the optical component is excellent. It will be a thing.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2に、本発明の光学部品の製造方法により、製造された光学部品としての液晶表示装置1を示す。図1は、液晶表示装置1の平面図であり、図2は液晶表示装置1の断面図である。
この液晶表示装置1は、プロジェクタ等の光学機器に搭載されるものであり、例えば、TFT(Thin Film Transistor)型の液晶パネルである。この液晶表示装置1は薄膜トランジスタをスイッチング素子として、液晶13を電気的に制御し、入射した光束を画像情報に応じて変調し、射出する。
この液晶表示装置1は、素子基板11と、この素子基板11に対向配置された対向基板12と、素子基板11及び対向基板12間に挟持された電気光学物質である液晶13とを有している。
素子基板11は、例えば、石英、シリコン製の基板であり、素子基板11の対向基板12との対向面(液晶13が封入される側の表面)には、画素を構成する複数の透明な画素電極111がマトリクス状に配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a liquid
The liquid
The liquid
The
また、素子基板11の前記対向面には、図示しないが、前記画素電極111の縦横の境界にそれぞれ沿ってデータ線、走査線、走査線およびデータ線により区画される画素単位に形成される薄膜トランジスタが設けられている。さらに、前記対向面には、データ線及び走査線に沿って各画素に対応して格子状に遮光膜が形成されている。この遮光膜によって、反射光が薄膜トランジスタのソース領域、チャネル領域、ドレイン領域に入射することが防止される。
Although not shown, the thin film transistor formed on the opposing surface of the
さらに、この素子基板11の画素電極111上には、液晶13に方向性を与える配向膜(図示略)が形成されている。この配向膜は、例えばポリイミド系の高分子樹脂から構成されており、所定方向にラビング処理されている。
また、この素子基板11の前記対向面のシール部材14(後述)の外側の領域には、データ線駆動回路112及び複数の実装端子113が設けられている。このデータ線駆動回路112及び実装端子113は、素子基板11の一辺に沿って設けられている。この一辺と直交して延びる2辺には、走査線駆動回路114が形成されている。さらに、残りの一辺には、走査線駆動回路114間を接続するための複数の配線115が設けられている。
Further, an alignment film (not shown) that gives directionality to the
Further, a data
電気光学物質である液晶13は、画素毎に印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することで光束を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光束に対応する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素単位で印加された電圧に応じて入射光束に対する透過率が増加され、画像信号に応じたコントラストを持つ光束を射出する。
The
対向基板12は、レンズ基板121と、このレンズ基板121に対向配置されたカバーガラス基板122とを有している。
レンズ基板121は、カバーガラス基板122との対向面にマイクロレンズアレイ121Aが形成されたものである。マイクロレンズアレイ121Aは、複数の小レンズとしての凹部がマトリクス状に配置されたものである。複数の小レンズは、各画素に一つずつ対応するように配置されている。これにより、光束の透過効率を向上させることができるのである。
The
The
カバーガラス基板122は、例えば、石英、シリコン製の平板状の基板であり、このカバーガラス基板122の表面、すなわち、素子基板11との対向面(液晶が封入される側の面)には、素子基板のデータ線、走査線、及び薄膜トランジスタに対向する領域、すなわち、各画素の非表示領域において、遮光膜が設けられている。この遮光膜によって、反射光が薄膜トランジスタのソース領域、チャネル領域、ドレイン領域に入射することが防止される。
この遮光膜上には、ITO膜(Indium Tin Oxides)で構成される対向電極122Aが全面に形成されている。
さらに、この対向電極122Aの表面には、液晶13に方向性を与える配向膜(図示略)が順に形成されている。この配向膜は、例えばポリイミド系の高分子樹脂から構成されており、所定方向にラビング処理されている。
The
On the light shielding film, a
Further, an alignment film (not shown) for providing directionality to the
また、このカバーガラス基板122の素子基板11との対向面には、表示領域を区画する縁としての遮光膜122Bが矩形枠状に設けられている。この遮光膜122Bの外側の領域には、対向基板12の輪郭形状に略一致するように液晶13を封入するシール部材14が矩形枠状に配置され、対向基板12と素子基板11とを相互に固着している。
このような対向基板12の隅部の少なくとも一箇所においては、素子基板11と対向基板12との間を電気的に導通するための導通材(図示略)が設置されている。
In addition, a
In at least one corner of the
このようなカバーガラス基板122は、裏面(液晶が封入される側の面と反対側の面)が接着剤Sにより、レンズ基板121に貼り合わされている。この接着剤Sは、紫外線硬化型のエポキシ系の接着剤である。この接着剤Sの屈折率は、硬化時に、例えば、1.590である。なお、本実施形態では、接着剤Sとして紫外線硬化型の接着剤を例示したが、これに限らず、熱硬化性の接着剤を使用してもよい。
Such a
以上のような構造の液晶表示装置1は、以下のような方法で製造される。
まず、大型のレンズ基板421と、大型のカバーガラス基板422とを接着剤Sにより貼り合せる(図8参照)。なお、ここで言う大型のレンズ基板421とは、切断することで、複数枚のレンズ基板121が得られる大きさのものをいう。また、大型のカバーガラス基板422も同様で、切断することで、複数枚のカバーガラス基板122が得られる大きさのものを言う。レンズ基板421、カバーガラス基板422の径は、例えば、8インチ〜12インチ程度である。
The liquid
First, a
ここで、図3に大型のレンズ基板421と、カバーガラス基板422とを接着するための製造装置3を示す。
この製造装置3は、大型のレンズ基板421及びカバーガラス基板422を加熱する2台のホットプレート31A,31Bと、この2台のホットプレート31A,31Bが設置された設置台32と、チャンバー33と、レンズ基板421及びカバーガラス基板422を前記チャンバー33内に搬送する搬送手段34と、接着剤Sを塗布するシリンジ35とを有する。
シリンジ35は接着剤Sを滴下するものであり、シリンジ35内の接着剤Sは常温となっている。
搬送手段34は、レンズ基板421、カバーガラス基板422を吸着する吸着プレート341を有しており、図示しない保持手段により、レンズ基板421、カバーガラス基板422を保持し、吸着プレート341上に設置する。そして、吸着プレート341に吸着されたレンズ基板421、カバーガラス基板422をチャンバー33内に搬送する。
Here, FIG. 3 shows a manufacturing apparatus 3 for bonding a
The manufacturing apparatus 3 includes two
The syringe 35 drops the adhesive S, and the adhesive S in the syringe 35 is at room temperature.
The
チャンバー33は、真空チャンバーであり、内部の空気を真空ポンプ等で引くことで、内部が真空に維持される。
このチャンバー33内には、加圧プレート331と、この加圧プレート331に対向配置されたホットプレート332とが設置されている。ホットプレート332の上面には、複数本、例えば、4本の可動ピン332Aが設置されている。この可動ピン332Aは、ホットプレート332上面から突没可能となっている。
加圧プレート331は、ホットプレート332上に設置されたレンズ基板421及びカバーガラス基板422を加圧するものである。この加圧プレート331は、加圧プレート331に接続された駆動手段331Aにより、ホットプレート332に対して、接近・離間可能となっている。また、加圧プレート331は、加熱機能をも有しており、加圧すると同時に、レンズ基板421及びカバーガラス基板422を加熱する。
The
In the
The
このような製造装置3を用いて、レンズ基板421とカバーガラス基板422とは以下の手順で貼り合わされる。
まず、レンズ基板421及びカバーガラス基板422を、硫酸等を用いて洗浄する(洗浄工程、処理S1)。
洗浄工程が終了した後、レンズ基板421をホットプレート31A上に設置する。
なお、洗浄からレンズ基板421とカバーガラス基板422とを貼りあわせるまでの間隔は24時間以内が望ましい。これ以上放置すると、接触角が上がり、濡れ性が低下する。
また、カバーガラス基板422をホットプレート31B上に設置する。そして、カバーガラス基板422及びレンズ基板421を、例えば、30℃以上、70℃以下、好ましくは、50℃前後に加熱する(加熱工程、処理S2)。
Using such a manufacturing apparatus 3, the
First, the
After the cleaning process is completed, the
The interval from the cleaning to the bonding of the
Further, the
次に、カバーガラス基板422上面(レンズ基板421との対向面)の基準位置、すなわち、カバーガラス基板422上面の幾何学的中心位置の一点に、シリンジ35から接着剤Sを滴下する(接着剤塗布工程、処理S3)。
接着剤Sの滴下量は、例えば、カバーガラス基板422一枚に対し、0.5gである。滴下された接着剤Sは直径30mm程度の大きさとなる。
なお、接着剤Sの滴下量は、前述した量に限らず、レンズ基板421とカバーガラス基板422との間の寸法や、レンズ基板421やカバーガラス基板422の大きさ等に応じて適宜設定することが好ましい。
また、図4に示すように、予めカバーガラス基板422上面の外周部には、ビーズ状のギャップ材422Aを等間隔で設置しておく。例えば、径が7μm程度のギャップ材422Aを10個配置する。
カバーガラス基板422上に滴下された接着剤Sは、酸素との反応が進行し、表面に変質した部分SXが形成されることとなる(図5参照)。
Next, the adhesive S is dropped from the syringe 35 to one point of the reference position on the upper surface of the cover glass substrate 422 (the surface facing the lens substrate 421), that is, the geometric center position on the upper surface of the cover glass substrate 422 (adhesive). Application process, process S3).
The dropping amount of the adhesive S is, for example, 0.5 g with respect to one
The dropping amount of the adhesive S is not limited to the above-described amount, and is appropriately set according to the size between the
In addition, as shown in FIG. 4, bead-
The adhesive S dripped onto the
次に、接着剤Sが塗布されたカバーガラス基板422を、搬送手段34の吸着プレート341に吸着させ、図5に示すように、チャンバー33のホットプレート332上に設置する。なお、このホットプレート332も30℃以上、70℃以下、好ましくは、50℃前後に加熱されている。
さらに、搬送手段34の吸着プレート341にレンズ基板421を吸着させ、チャンバー33内に搬送する。そして、図6に示すように、レンズ基板421をホットプレート332上面から突出した可動ピン332A上に設置する。なお、このとき、レンズ基板421のマイクロレンズアレイが形成された面をカバーガラス基板422に対向させて設置する。
Next, the
Further, the
次に、チャンバー33内を真空状態とする。具体的には、30〜500秒程度、図示しない真空ポンプを駆動して、チャンバー33内の空気を排出する。
そして、図7に示すように、加圧プレート331を下降させて、レンズ基板421及びカバーガラス基板422を加圧プレート331及びホットプレート332で挟持する。この際、可動ピン332Aは、ホットプレート332内部に没入する。
さらに、接着剤Sの一部、すなわち、酸素により変質した部分SXがレンズ基板421及びカバーガラス基板422の光束透過範囲の外周部の外側にはみ出すまで、接着剤Sを押し広げる。本実施形態では、レンズ基板421及びカバーガラス基板422の全面が光束透過範囲となるので、レンズ基板421及びカバーガラス基板422の外周縁から外側にはみ出すまで、接着剤Sを押し広げる(接着工程、処理S4)。
Next, the
Then, as shown in FIG. 7, the
Further, the adhesive S is spread until a part of the adhesive S, that is, the portion SX that has been altered by oxygen protrudes outside the outer peripheral portion of the light beam transmission range of the
ここで、加圧プレート331から、レンズ基板421及びカバーガラス基板422に対して加えられる圧力は、例えば0.1kg/cm2以上、2.0kg/cm2以下であり、特に好ましくは、0.5kg/cm2である。
また、加圧プレート331及びホットプレート332により、レンズ基板421及びカバーガラス基板422を挟持する時間は、60秒以上、180秒以下が好ましい。
その後、チャンバー33内から、接着されたレンズ基板421及びカバーガラス基板422を取り出し、UVを照射して、接着剤Sを硬化させる(硬化工程、処理S5)。これにより、図8及び図9(A)に示すように、大型の対向基板42が完成する。
Here, the pressure applied from the
Further, the time for sandwiching the
Thereafter, the bonded
次に、以上のようにして完成した対向基板42のカバーガラス基板422の表面(レンズ基板421との対向面と反対側の面)を研磨する。これにより、カバーガラス基板422の厚さ寸法を30μm〜40μm程度とする。そして、カバーガラス基板422に対向電極122A及び遮光膜をスパッタリング法や、真空蒸着法等により、形成する(成膜工程、処理S6)。
Next, the surface of the
一方で、予め大型の素子基板41を製造しておき、液晶13をシール部材14の内側に滴下する。そして、図9(B)に示すように、減圧下で、大型の素子基板41に大型の対向基板42を重ね合わせ、シール部材14を硬化させる(素子基板貼り合せ工程、処理S7)。
なお、本実施形態では、液晶13をシール部材14の内側に滴下し、素子基板41に大型の対向基板42を重ね合わせる滴下方式を採用したが、これに限らず、予め素子基板41及び対向基板42を貼り合せておき、シール部材14に小さな孔を形成し、この孔から液晶13を注入する注入方式を採用してもよい。
On the other hand, a
In the present embodiment, the dropping method in which the
その後、図9(C)に示すように、大型のレンズ基板421、カバーガラス基板422、素子基板41を切断し、液晶表示装置1を得る(切断工程、処理S8)。
切断の方法は、特に限定されず、例えば、予めレンズ基板421、カバーガラス基板422、素子基板41にクラックを形成しておき、クラックを成長させて切断する方法(スクライブ・ブレイク法等)で切断してもよく、ディスク状の刃や砥石を回転させて、或いはワイヤー状の刃を高速移動させて切断する、ダイシング法で切断してもよい。
Thereafter, as shown in FIG. 9C, the
The cutting method is not particularly limited. For example, a crack is formed in advance on the
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)接着剤塗布工程では、カバーガラス基板422上面(レンズ基板421との対向面)の幾何学的中心位置、一点に、シリンジ35から接着剤Sを滴下しており、接着工程では、加圧プレート331とホットプレート332とで、レンズ基板421及びカバーガラス基板422を挟持して、接着剤Sの一部(変質した部分SX)がレンズ基板421及びカバーガラス基板422の外周部からはみ出すまで、接着剤Sを押し広げている。そのため、レンズ基板421及びカバーガラス基板422間には、接着剤Sの変質した部分SXが残らず、対向基板42を透過した光束に筋状、点状の影ができてしまうことがない。これにより、透過した光束に筋状、点状の影が生じない液晶表示装置1を得ることができる。
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be produced.
(1) In the adhesive application step, the adhesive S is dropped from the syringe 35 at one point on the geometric center of the upper surface of the cover glass substrate 422 (the surface facing the lens substrate 421). The
(2)また、接着剤塗布工程でカバーガラス基板422の上面(レンズ基板421との対向面)の幾何学的中心位置に接着剤Sを滴下しているため、接着工程で接着剤Sを押し広げる際に、幾何学的中心位置から外周部に向かって、接着剤Sを均一に押し広げることができる。これにより、接着剤Sの変質した部分SXをレンズ基板421及びカバーガラス基板422の外周部から、確実にはみ出させることができる。
(3)さらに、接着工程では、真空下で、レンズ基板421及びカバーガラス基板422を接着させているので、接着剤S中に気泡が混入することなく、接着剤Sを均一に広げることができる。
(4)また、本実施形態の接着剤塗布工程では、カバーガラス基板422上面(レンズ基板421との対向面)の幾何学的中心位置の一点のみに接着剤Sを塗布しており、従来のように、スピンコートにより接着剤Sを塗布するものではないので、粘性の高い接着剤Sも使用することができる。これにより、接着剤Sの選定に制限を生じず、液晶表示装置1に応じた最適な接着剤Sを選定することが可能となる。
(2) Further, since the adhesive S is dropped at the geometric center position of the upper surface of the cover glass substrate 422 (the surface facing the lens substrate 421) in the adhesive application process, the adhesive S is pressed in the adhesion process. When spreading, the adhesive S can be uniformly spread from the geometric center position toward the outer periphery. Thereby, the altered part SX of the adhesive S can be reliably protruded from the outer peripheral portions of the
(3) Furthermore, in the bonding process, the
(4) Further, in the adhesive application step of this embodiment, the adhesive S is applied to only one point at the geometric center position of the upper surface of the cover glass substrate 422 (the surface facing the lens substrate 421). Thus, since the adhesive S is not applied by spin coating, a highly viscous adhesive S can also be used. This makes it possible to select an optimum adhesive S according to the liquid
(5)さらに、本実施形態では、接着剤Sを滴下する前段で、カバーガラス基板422をホットプレート31Bにより加熱している。そのため、接着剤Sをカバーガラス基板422上に滴下した際に、接着剤Sがカバーガラス基板422により加熱され、粘度が低下することとなる。これにより、接着工程における接着剤Sの広がりを良好にすることができる。
これに加え、本実施形態では、レンズ基板421もホットプレート31Aで加熱しているため、レンズ基板421からの熱によっても、接着剤Sが加熱され、粘度が低下し、接着工程における接着剤Sの広がりをより良好にすることができる。
また、チャンバー33内でも、レンズ基板421及びカバーガラス基板422はホットプレート332、加圧プレート331により加熱されているので、より一層、接着剤Sの粘度を低下させることができる。
(5) Furthermore, in this embodiment, the
In addition, in this embodiment, since the
In addition, since the
(6)さらに、カバーガラス基板422及びレンズ基板421の加熱温度を70℃以下としているため、必要以上に接着剤Sの粘性が低下してしまうことがなく、接着剤Sを取り扱いやすいものとしている。また、カバーガラス基板422及びレンズ基板421の加熱温度を30℃以上としているので、接着剤Sの粘性を充分に低下させることができ、接着工程における接着剤Sの広がりをより良好にすることができる。
(7)また、本実施形態では、接着剤塗布工程の前段で、レンズ基板421及びカバーガラス基板422を硫酸等で洗浄しているため、レンズ基板421及びカバーガラス基板422のぬれ性を高めることができ、接着工程における接着剤Sの広がりを良好にすることができる。
(6) Furthermore, since the heating temperature of the
(7) In this embodiment, since the
(8)さらに、本実施形態では、大型のカバーガラス基板422、レンズ基板421、素子基板41を貼り合わせた後、切断することで液晶表示装置1を製造しているため、液晶表示装置1を一つずつ製造する場合に比べ、液晶表示装置1の量産性を上げることができる。
(9)また、本実施形態では、カバーガラス基板422の外周部にギャップ材422Aを配置しているので、カバーガラス基板422及びレンズ基板421間の間隔を一定に保持することができ、これにより、接着剤Sによる層を均一な厚みとすることができる。
(8) Furthermore, in this embodiment, since the liquid
(9) In the present embodiment, since the
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、対向基板42のカバーガラス基板422及びレンズ基板421を貼り合せていたが、これには限られない。図10に示すように、例えば、対向基板12と、防塵基板15Aとを貼り合せる際に、前述したような接着方法を利用しても良い。また、素子基板11と防塵基板15Bとを貼り合せる際に、前述したような接着方法を利用しても良い。このようにすることで、接着剤Sの表面に生じた変質部分が、レンズ基板121及び防塵基板15Aの光束透過範囲の外周部、素子基板11及び防塵基板15Bの光束透過範囲の外周部から、はみ出すこととなる。これにより、液晶表示装置1’を透過した光束に筋状、点状の影ができてしまうことがない。
なお、このような液晶表示装置1’を製造する際も、前記実施形態の液晶表示装置1と同様に、大型の対向基板42、素子基板41に、大型の防塵基板を貼り付けた後、切断することが好ましい。このようにすることで、液晶表示装置1’の生産性を向上させることができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the above embodiment, the
In addition, when manufacturing such a liquid
さらに、光学部品としての投写レンズを構成するレンズ(光学素子)同士を前述した接着方法で接着してもよい。より詳細に説明すると、例えば、図11及び図12に示すように、投写レンズ5は、内部に所定の光路が設定された樹脂製等の鏡筒51と、この鏡筒51内の光路の照明光軸上に順次配置される複数のレンズとしてのレンズ群52とを備える。
レンズ群52は、投写側(図12中の右側)から順に、1群レンズ521、2群レンズ522、3群レンズ523、および4群レンズ524の合計4つのレンズの群として構成されている。
1群レンズ521は、あおり方向に拡大投写するための凹レンズであり、非球面レンズとして形成されている。2群レンズ522は、光束を調整する凸レンズである。3群レンズ523は、凹レンズ523Aに対して、この凹レンズ523Aよりも小さな寸法を有し入射側が非球面レンズとされた凸レンズ523Bが貼り合わされたバルサムレンズである。4群レンズ524は、画像光をのみこむ凸レンズであり、球面レンズとして形成されている。このようなレンズ群52のうちの3群レンズ523の凹レンズ523Aと凸レンズ523Bとを前述したような接着方法で接着し、製造してもよい。このようにすることで、凹レンズ523Aの光束透過範囲と凸レンズ523Bの光束透過範囲との間に接着剤Sの変質した部分SXが残らず、鮮明な投写画像を形成できる投写レンズ5とすることができる。
Further, the lenses (optical elements) constituting the projection lens as an optical component may be bonded together by the bonding method described above. More specifically, for example, as shown in FIGS. 11 and 12, the
The
The
さらに、プロジェクタ等の光学機器に搭載される一対のレンズアレイ(光学部品)、例えば、光源ランプから射出される光束を複数の部分光束に分割する第一レンズアレイ(光学素子)と、第1レンズアレイの各小レンズの像を結像させる機能を有する第二レンズアレイ(光学素子)とを上述したような接着方法で接着し、製造してもよい。 Furthermore, a pair of lens arrays (optical components) mounted on an optical device such as a projector, for example, a first lens array (optical element) that divides a light beam emitted from a light source lamp into a plurality of partial light beams, and a first lens The second lens array (optical element) having a function of forming an image of each small lens of the array may be bonded and manufactured by the bonding method as described above.
また、前記実施形態では、接着剤塗布工程の前段で、レンズ基板421及びカバーガラス基板422を洗浄していたが、洗浄工程は省略してもよい。例えば、レンズ基板421やカバーガラス基板422表面に酸化膜等が形成されていないような状態の場合には、洗浄工程を省略することができる。このようにすることで、液晶表示装置1の製造を簡略化することができる。
さらに、前記実施形態では、接着工程の前段で、レンズ基板421及びカバーガラス基板422の双方を加熱していたが、何れか一方のみを加熱してもよい。このようにすることで、ホットプレートの数を減らすことができ、製造装置にかかるコストを低減させることができる。
また、前記実施形態では、接着剤Sは直接加熱されていなかったが、接着剤Sを直接加熱した後、カバーガラス基板422上に塗布してもよい。このようにすることで、接着剤Sの粘度を確実に低下させることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the lens board |
Furthermore, in the above-described embodiment, both the
Moreover, in the said embodiment, although the adhesive agent S was not heated directly, you may apply | coat on the cover glass board |
さらに、前記実施形態では、カバーガラス基板422上に接着剤Sを滴下したが、これに限らず、レンズ基板421上に接着剤Sを滴下してもよい。
また、前記実施形態では、大型のカバーガラス基板422、レンズ基板421、素子基板41を貼り合わせた後、切断することで、液晶表示装置1を製造したが、これに限らず、液晶表示装置1の大きさに対応した小型のカバーガラス基板、レンズ基板、素子基板を用い、液晶表示装置1を一つずつ製造してもよい。
さらに、前記実施形態では、接着工程において、カバーガラス基板422、レンズ基板421の外周縁から接着剤Sの一部がはみ出すまで、接着剤Sを押し広げていたが、これに限らず、例えば、カバーガラス基板、レンズ基板の中央部のみが光束透過範囲として使用される場合には、接着剤の一部がこの光束透過範囲の外周部にはみ出すまで、接着剤を押し広げればよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the adhesive agent S was dripped on the cover glass board |
In the above embodiment, the liquid
Furthermore, in the above-described embodiment, the adhesive S is spread until a part of the adhesive S protrudes from the outer peripheral edges of the
本発明は、光学部品、例えば液晶表示装置の製造に利用することができる。 The present invention can be used in the manufacture of optical components such as liquid crystal display devices.
1…液晶表示装置(光学部品)、5…投写レンズ(光学部品)、11…素子基板、12…対向基板、13…液晶、15A…防塵基板(光学素子)、15B…防塵基板(光学素子)、41…素子基板、42…対向基板、121…レンズ基板(光学素子)、122…カバーガラス基板(光学素子)、421…レンズ基板(光学素子)、422…カバーガラス基板(光学素子)、523B…凸レンズ(光学素子)、523A…凹レンズ(光学素子)、S…接着剤。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
一方の光学素子の他方の光学素子との対向面の基準位置の一点に、接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
真空下において、前記他方の光学素子と、前記接着剤が塗布された前記一方の光学素子とを当接させて、接着剤の一部が一対の光学素子の光束透過範囲の外周部からはみ出すまで、接着剤を押し広げ、接着する接着工程と、
前記接着剤を硬化させる硬化工程とを有することを特徴とする光学部品の製造方法。 A method of manufacturing an optical component having a pair of opposed optical elements,
An adhesive application step of applying an adhesive to one point of the reference position of the surface of the one optical element facing the other optical element;
Under vacuum, the other optical element is brought into contact with the one optical element coated with the adhesive until a part of the adhesive protrudes from the outer peripheral portion of the light beam transmission range of the pair of optical elements. , Bonding process to spread and bond the adhesive,
And a curing step for curing the adhesive.
前記接着剤塗布工程の前段で、少なくとも、接着剤が塗布される一方の光学素子を加熱する加熱工程を有することを特徴とする光学部品の製造方法。 In the manufacturing method of the optical component according to claim 1,
A method for manufacturing an optical component, comprising: a heating step of heating at least one optical element to which an adhesive is applied, before the adhesive application step.
前記接着剤塗布工程の前段で、一対の光学素子の対向面を洗浄する洗浄工程を有することを特徴とする光学部品の製造方法。 In the manufacturing method of the optical component according to claim 1 or 2,
A method for manufacturing an optical component, comprising: a cleaning step of cleaning the facing surfaces of the pair of optical elements at a preceding stage of the adhesive application step.
前記光学部品は、対向基板と、
表面に画素電極が形成され、対向基板とともに、電気光学物質を挟持する素子基板とを有した液晶表示装置であり、
前記対向基板は、表面に対向電極及び遮光膜が形成されたカバーガラス基板と、このカバーガラス基板の裏面側に配置され、前記カバーガラス基板との対向面にマイクロレンズアレイが形成されたレンズ基板とを有し、
前記一方の光学素子は、前記カバーガラス基板であり、他方の光学素子は前記レンズ基板であり、
硬化工程の後段に、カバーガラス基板の前記表面を研磨する研磨工程と、
研磨されたカバーガラス基板の表面に前記対向電極及び遮光膜を形成する成膜工程と、
前記カバーガラス基板の表面に対して、画素電極が形成された素子基板を貼り合わせる素子基板貼り合せ工程と、
カバーガラス基板、レンズ基板、素子基板を切断する切断工程とを有することを特徴とする光学部品の製造方法。 In the manufacturing method of the optical component in any one of Claim 1 to 3,
The optical component includes a counter substrate,
A liquid crystal display device having a pixel electrode formed on a surface thereof and an element substrate sandwiching an electro-optical material together with a counter substrate;
The counter substrate includes a cover glass substrate having a counter electrode and a light shielding film formed on a surface thereof, and a lens substrate disposed on a back surface side of the cover glass substrate and having a microlens array formed on a surface facing the cover glass substrate. And
The one optical element is the cover glass substrate, the other optical element is the lens substrate,
After the curing step, a polishing step for polishing the surface of the cover glass substrate,
A film forming step of forming the counter electrode and the light shielding film on the surface of the polished cover glass substrate;
An element substrate bonding step of bonding an element substrate on which a pixel electrode is formed to the surface of the cover glass substrate;
And a cutting step of cutting the cover glass substrate, the lens substrate, and the element substrate.
前記光学部品は、表面に対向電極及び遮光膜が形成された対向基板と、
表面に画素電極が形成され、前記対向基板とともに、電気光学物質を挟持する素子基板と、対向基板及び/又は素子基板上に貼り合わされた防塵基板とを有した液晶表示装置であり、
前記一方の光学素子は、防塵基板であり、前記他方の素子は、対向基板及び/又は素子基板であり、
前記防塵基板と前記対向基板、及び/又は、防塵基板と素子基板とを貼り合わせた後、前記防塵基板、対向基板、素子基板を切断することを特徴とする光学部品の製造方法。 In the manufacturing method of the optical component in any one of Claim 1 to 3,
The optical component includes a counter substrate having a counter electrode and a light shielding film formed on a surface thereof, and
A liquid crystal display device having a pixel electrode formed on a surface, an element substrate sandwiching an electro-optic material together with the counter substrate, and a dust-proof substrate bonded to the counter substrate and / or the element substrate,
The one optical element is a dust-proof substrate, and the other element is a counter substrate and / or an element substrate,
A method of manufacturing an optical component, comprising: bonding the dust-proof substrate and the counter substrate and / or the dust-proof substrate and the element substrate, and then cutting the dust-proof substrate, the counter substrate, and the element substrate.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070501 |