JP2823179B2 - 投影型カラー液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
投影型カラー液晶表示装置の製造方法Info
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Description
配設された透過タイプのマトリクス型液晶表示パネル
に、入射光を各絵素に集光して表示を明るくするプラー
ナーレンズアレイと、着色手段であるカラーフィルタと
が一体的に設けられた1枚パネル方式の投影型カラー液
晶表示装置の製造方法に関する。
来、図3に示す構成のものが知られている。この液晶表
示装置は、絵素がマトリクス状に配設された透過タイプ
のマトリクス型液晶表示パネル1に、入射光を各絵素に
集光して表示を明るくするためのプラーナーレンズアレ
イ7と着色手段であるカラーフィルタ6とが一体化され
たものが、間に接着剤14を介して接着された構造とな
っている。液晶表示パネル1は、図示しない絵素電極
と、この絵素電極への電圧付与をコントロールするスイ
ッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)とを
備えたTFT側基板5を有し、このTFT側基板5に対
して間に液晶を挟んで対向電極(図示せず)が形成され
た対向側基板4が対向配設されている。上記絵素電極
は、図示しない対向電極との間に充電された電荷に基づ
いて液晶の液晶分子方向を変化させ、これにより各絵素
電極毎に表示を行えるようになっている。また、対向側
基板4には、各絵素電極に対応する位置に開口部を有す
るブラックマトリクス2が形成され、このブラックマト
リクス2の開口部が、実際の表示に寄与する絵素を形成
する。
ら、つまり対向側基板4側から光を照射すると、液晶表
示パネル1の前側に設けたスクリーン上にカラー画像が
投影される。
置においては、1枚パネル方式と3枚パネル方式の2方
式がある。後者の3枚パネル方式による投影型カラー液
晶表示装置は、例えばランプからの光をダイクロイック
ミラー等により3つに分け、各光を3つの液晶パネルの
一つ一つに照射する方式である。これに対し、前者の1
枚パネル方式による液晶表示装置は、図3に示すように
液晶パネル1を一つ備えたものであり、液晶パネル1の
一つ一つの絵素に対応する位置に赤(R)、緑(G)、
青(B)の各フィルタ部を有するモザイク状カラーフィ
ルタ6が設けられている。かかる1枚パネル方式による
液晶表示装置は、小型化や軽量化を図れる点と、製造コ
ストを下げ得るという点で3枚パネル方式の液晶表示装
置より優れている。
装置においてカラー表示を行う場合、3枚パネル方式と
同じ解像度を得るためには、1枚の液晶表示パネルに形
成すべき絵素数を3倍にする必要があり、各絵素を非常
に小さくしなければならない。それに伴い表示に寄与す
る領域の占める割合、即ちブラックマトリクスの開口率
が小さくなり、同じ光源を用いても表示画面が暗くなる
という問題が生じる。そこで上記問題の解決策として、
プラーナーレンズアレイなどの集光手段を液晶表示パネ
ルに設け、照明光を絵素部分に集光して表示画面の明る
さを向上させる技術が提案されている(特開昭60−1
65621〜165624)。
ィルタを液晶表示パネルの内部に設けるカラーフィルタ
内付け方式と、またカラーフィルタを液晶表示パネルの
外部に設けるカラーフィルタ外付け方式の2方式があ
る。前者の方式の場合には、カラーフィルタ材料に含ま
れるイオン性不純物が液晶へ溶出して液晶の電圧保持率
が低下し、TFTなどのアクティブ素子を用いて駆動す
る場合には、良好なコントラストが得られにくいという
問題がある。一方、後者の方式の場合には、カラーフィ
ルタが液晶表示パネルの外にあることから、上述したイ
オン性不純物に起因して起こる液晶の電圧保持率の低下
に関する問題はない。そのため、カラーフィルタ外付け
方式の方が、作り易いというメリットがある。
という観点から、これまで液晶表示装置においては図3
に示すようなカラーフィルタ外付け方式が採用されてお
り、プラーナーレンズアレイとカラーフィルタとを一体
化したものを、液晶表示パネル1に対し紫外線硬化型の
接着剤14で貼り合わせている。
においては、例えば200万ルックスの光を照射してカ
ラーフィルタの耐光性評価を行うと、約200時間でカ
ラーフィルタが退色してしまうという問題がある。この
問題の解決には、カラーフィルタ上にオーバーコートを
形成することが必要である。
る場合には、カラーフィルタの各色のフィルタ部を、液
晶表示パネルの一つ一つの絵素に対応するように精度よ
く位置を合わせ、紫外線硬化型の接着剤を用いて、プラ
ーナーレンズアレイ及びカラーフィルタの一体物と液晶
表示パネルとを貼り合わせる必要がある。
ルタの退色を防止すべく、カラーフィルタ上にオーバー
コートを形成した場合、表面にオーバーコートが形成さ
れたプラーナーレンズアレイ及びカラーフィルタの一体
物と接着剤との接着性や、接着剤と液晶表示パネルとの
接着性が悪く、冷熱サイクル試験や高温高湿放置試験な
どの信頼性試験を行うと、プラーナーレンズアレイ及び
カラーフィルタの一体物が液晶表示パネルより剥がれる
という新たな問題がある。
決すべくなされたものであり、オーバーコートを形成し
てもプラーナーレンズアレイ及びカラーフィルタの一体
物が液晶表示パネルより剥がれ難いようにできる1枚パ
ネル方式の投影型カラー液晶表示装置の製造方法を提供
することを目的とする。
晶表示装置の製造方法は、マトリクス状に絵素が配設さ
れた液晶表示パネルに、赤、緑、青の各色フィルタ部を
有するカラーフィルタ及び複数のレンズ部を有するプラ
ーナーレンズアレイの一体物が、該各色フィルタ部のそ
れぞれと該レンズ部とを該絵素に対応する位置に配して
取付けられた投影型カラー液晶表示装置の製造方法にお
いて、該一体物の表面上にエポキシ・アクリル系又はア
クリル系の熱硬化性樹脂からなるオーバーコートを形成
する工程と、該オーバーコートに、酸素からオゾンと励
起酸素原子とを発生させ、かつ発生したオゾンを酸素原
子と酸素に分解させる状態で、紫外線を照射して、オー
バーコートの該一体物とは反対側の表面を活性化する工
程と、活性化されたオーバーコート表面に該液晶表示パ
ネルを、接着剤により貼り合わせる工程と、を含んでお
り、そのことにより上記目的が達成される。
剤を添加したものを使用するのが好ましい。
アクリル系の熱硬化性樹脂からなるオーバーコートに、
酸素からオゾンと励起酸素原子とを発生させ、かつ発生
したオゾンを酸素原子と酸素に分解させる状態で、紫外
線を照射する。この照射の際、オゾンを酸素原子と酸素
に分解させるのに寄与する特定波長の放射エネルギーが
オーバーコート表面を活性化する。これによりプラーナ
ーレンズアレイ及びカラーフィルタの一体物と接着剤と
の接着性が向上する。
シランカップリング剤を添加したものを使用すると、こ
のシランカップリング剤が、ガラスからなる液晶表示パ
ネルの外表面に存在するシラノール基と容易に結合す
る。この場合には、プラーナーレンズアレイ及びカラー
フィルタの一体物と接着剤との接着性の向上に加えて、
液晶表示パネルと接着剤との接着性が向上する。
た投影型カラー液晶表示装置を示す断面図であり、図2
はその液晶表示装置を備えた投影システムを示す図であ
る。投影システムは、反射鏡12を有する光源11と、
この光源11からの光が照射される、複数のレンズ部を
有するプラーナーレンズアレイ7と、このプラーナーレ
ンズアレイ7に一体的に設けられたカラーフィルタ6
と、このカラーフィルタ6に取付けられた液晶表示パネ
ル1と、この液晶表示パネル1のカラーフィルタ6とは
反対側に設けられたフィールドレンズ8と、フィールド
レンズ8の液晶表示パネル1とは反対側に設けられた投
影レンズ9と、投影レンズ9のフィールドレンズ8とは
反対側に設けられたスクリーン10とから成っている。
からの光18が、プラーナーレンズアレイ7のレンズ部
でそれぞれ集光され、この各光束がカラーフィルタ6に
モザイクパターン状をなすように形成された赤、緑、青
の各色フィルタ部を通過し、入力される映像信号に応じ
たカラー表示を行う液晶表示パネル1に入射し、これを
透過する。液晶表示パネル1を透過した光は、カラー表
示情報を持ち、フィールドレンズ8及び投影レンズ9を
経てスクリーン10上に投影される。なお、光源11に
は、例えばハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キ
セノンランプなどが用いられる。反射鏡12は、光源1
1から反対側に出射された光を液晶表示パネル1に向か
うように反射させるためのものである。
1の近傍部分を図1に基づいて説明する。液晶表示パネ
ル1は、絵素電極17と、この絵素電極17への電圧付
与をコントロールするTFT16とを備えたTFT側基
板5を有し、このTFT側基板5に対して間に液晶15
を挟んで対向電極(図示せず)が形成された対向側基板
4が対向配設されている。上記絵素電極17は、対向電
極(図示せず)との間に充電された電荷に基づいて液晶
15の液晶分子方向を変化させ、これにより各絵素電極
17毎に表示を行えるようになっている。また、対向側
基板4には、各絵素電極17に対応する位置に開口部3
を有するブラックマトリクス2が形成され、このブラッ
クマトリクス2の開口部3が、実際の表示に寄与する絵
素を形成する。
には、プラーナーレンズアレイ7とカラーフィルタ6と
を一体化した物が間に接着剤14を介して取付けられて
いると共に、プラーナーレンズアレイ7の接着剤14側
にカラーフィルタ6を覆ってオーバーコート13が形成
されている。
部の製造方法について説明する。
フィルタ6とが一体化された物のカラーフィルタ6上
に、スピンナによりオーバーコート13を形成する。オ
ーバーコート13の材料としては、例えばエポキシ・ア
クリル系、あるいはアクリル系熱硬化性樹脂が用いられ
る。具体的には、日本合成ゴム(株)のオプトマーJS
S−742、JSS−715、JSS−792、JSS
−794が挙げられ、本実施例ではJSS−742を使
用した。
を行う。この紫外線照射は、酸素からオゾンと励起酸素
原子とを発生させ、かつ発生したオゾンを酸素原子と酸
素に分解させる状態で行い、例えばオーバーコート13
のカラーフィルタ6とは反対側から紫外線を照射する。
これによりオーバーコート13のカラーフィルタ6とは
反対側の表面が活性化される。なお、紫外線照射には、
40Wの低圧水銀灯が4本組み込まれたUVドライプロ
セッサHMW−457B(オーク製作所)を使用した。
レンズアレイ7とカラーフィルタ6とが一体化された物
を、活性化されたオーバーコート13の表面を液晶表示
パネル1側に向けた状態で、紫外線硬化型の接着剤14
を用いて液晶表示パネル1に貼り付ける。これにより、
本発明の製造対象である投影型カラー液晶表示装置が得
られる。
うに紫外線をオーバーコート13に照射するので、プラ
ーナーレンズアレイ7及びカラーフィルタ6が一体化さ
れた物と接着剤14とをより強固に接着できる。その理
由は以下の通りである。紫外線照射に用いられる低圧水
銀灯は、185nmと254nmに揮線スペクトルを有
している。185nmの放射エネルギーは、空気中の酸
素に吸収され、下記化1及び化2に示すようにして、オ
ゾンと励起酸素原子とを発生する。
し、下記化3のようにして分解される。
放射エネルギーがオーバーコート13に吸収され、その
オーバーコート13をラジカル化するように働く。その
ため、紫外線照射が施されたオーバーコート13の表面
は活性化され、プラーナーレンズアレイ7及びカラーフ
ィルタ6が一体化された物と接着剤14とをより強固に
接着できるからである。
10分、20分の3レベルで変えて製造した液晶表示装
置に対して、信頼性評価を行った結果を示す。なお、信
頼性試験としては、80℃、95%の高温高湿の雰囲気
中に液晶表示装置を240時間放置し、接着剤の剥離が
発生しているか否かを調査した。
よる場合には、紫外線照射を行えば5分という比較的短
い時間でも剥離の発生を防止することができる。なお、
剥離防止を確実にする場合は、紫外線照射の必要時間を
例えば10分程度に決定すればよい。
例1の場合において可能となるプラーナーレンズアレイ
及びカラーフィルタの一体物と接着剤との接着性の向上
に加えて、液晶表示パネルと接着剤との接着性をも向上
させる場合について説明する。
ネル1との接着性を改善すべく、接着剤14にシランカ
ップリング剤を添加したものを使用する。上記シランカ
ップリング剤とは、4価のケイ素原子に少なくとも1種
の反応性の基が結合している化合物をいう。反応性の基
としては、アミノ基、ビニル基、エポキシエチル基、エ
ポキシエチレン基、メルカプト基、アルコキシ基、アル
キル基、イソシアナート基、アンモニウム化合物残基な
どが挙げられる。上述したアルコキシ基としては、メト
キシ基、エトキシ基などの炭素原子数が1ないし4のも
のが挙げられる。また、アンモニウム化合物残基として
は、例えばオクタデシルジメチルアンモニウムクロライ
ド残基のように第4アンモニウム化合物残基が挙げられ
る。その他、シランカップリング剤としては、ヘキサア
ルキルジシラザンなどのジシラザン系化合物も含まれ
る。
ラノール基を生成するもの、例えばケイ素原子に直接結
合したアルコキシ基を少なくとも1個有するものを用い
るのが好ましい。特に、その中でも望ましいのは、シラ
ノール基を生成するものであって、更にエポキシエチル
基、メルカプト基、イソシアナート基、アミノ基または
ビニル基を1〜2個有するシランカップリング剤であ
る。また、シランカップリング剤は1種、あるいは2種
以上併用して用いてもよい。
リング剤の代表例は、NH2(CH2)2NH(CH2)3
Si(OCH3)3、NH2(CH2)2NH(CH2)3S
i(OCH3)2CH3、NH2(CH2)3Si(OC
2H5)3、NH2CH2Si(OC2H5)3、NH2(C
H2)2Si(OC2H5)3、或はNH2(CH2)3Si
(OC2H3)3などである。なお、本実施例ではシラン
カップリング剤のうち、アミノ基を官能基としてもつシ
ランカップリング剤、即ちNH2(CH2)2NH(C
H2)3Si(OCH3)3を使用した。
着剤の中に約0.01wt%の割合で添加する。ここで
上記紫外線硬化の接着剤として下記のものが挙げられ
る。
A 電気化学工業(株)製 ハードロックOP−100
0 以下に、実施例2に係る投影型カラー液晶表示装置の製
造方法を説明する。
富士ハントエレクトロニクス(株)より市販されている
赤、緑、青のカラーレジストCR−2000、CG−2
000、CB−2000を用いてモザイク状のカラーフ
ィルタ6を形成する。即ち、最初に赤のカラーレジスト
CR−2000をスピンナにより、プラーナーレンズア
レイ7上に約1〜2μmの膜厚になるように塗布し、そ
の後、露光および現像を行って赤のモザイクパターンを
形成する。次に、第2色目の緑のカラーレジストCR−
2000をスピンナにより、プラーナーレンズアレイ7
上に塗布し、その後、露光および現像を行って緑のモザ
イクパターンを形成する。最後に、第3色目の青のカラ
ーレジストCB−2000をスピンナにより、プラーナ
ーレンズアレイ7上に塗布し、その後、露光および現像
を行って青のモザイクパターンを形成する。
が形成されたプラーナーレンズアレイ7におけるカラー
フィルタ6上にオーバーコート13を形成し、このオー
バーコート13に、酸素からオゾンと励起酸素原子とを
発生させ、かつ発生したオゾンを酸素原子と酸素に分解
させる状態で、紫外線をカラーフィルタ6とは反対側か
ら照射する。これにより、オーバーコート13のカラー
フィルタ6とは反対側の表面が活性化される。
表面に対し、例えばロックタイト(株)の352に上記
アミノ基を官能基とするシランカップリング剤を添加し
た接着剤を用いて、液晶表示パネル1を貼り付ける。
おいては、接着剤にシランカップリング剤を添加したも
のを使用するので、このシランカップリング剤が、ガラ
スからなる液晶表示パネルの外表面に存在するHO−S
i−などのシラノール基と容易に結合する。よって、プ
ラーナーレンズアレイ及びカラーフィルタの一体物と接
着剤との接着性の向上に加えて、液晶表示パネルと接着
剤との接着性が向上する。
ることなく、他のシランカップリング剤、紫外線硬化接
着剤、カラーレジストを使用することができる。
には、プラーナーレンズアレイとカラーフィルタとの一
体物の上に形成されたエポキシ・アクリル系又はアクリ
ル系の熱硬化性樹脂からなるオーバーコート表面に紫外
線を照射することにより、更に接着剤にシラン化合物を
添加したものを使用することにより、プラーナーレンズ
アレイおよびカラーフィルタの一体物と液晶表示パネル
とを強固に接着でき、剥離が発生するのを防止できる。
また、カラーフィルタの上にオーバーコートが形成され
ているので耐光性を改善でき、信頼性の高い、かつ軽量
・コンパクトな投影型カラー液晶表示装置を実現するこ
とができる。
装置を示す断面図。
す図。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 マトリクス状に絵素が配設された液晶表
示パネルに、赤、緑、青の各色フィルタ部を有するカラ
ーフィルタ及び複数のレンズ部を有するプラーナーレン
ズアレイの一体物が、該各色フィルタ部のそれぞれと該
レンズ部とを該絵素に対応する位置に配して取付けられ
た投影型カラー液晶表示装置の製造方法において、 該一体物の表面上にエポキシ・アクリル系又はアクリル
系の熱硬化性樹脂からなるオーバーコートを形成する工
程と、 該オーバーコートに、酸素からオゾンと励起酸素原子と
を発生させ、かつ発生したオゾンを酸素原子と酸素に分
解させる状態で、紫外線を照射して、オーバーコートの
該一体物とは反対側の表面を活性化する工程と、 活性化されたオーバーコート表面に該液晶表示パネル
を、接着剤により貼り合わせる工程とを含む投影型カラ
ー液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記接着剤にシランカップリング剤が添
加されたものを使用する請求項1に記載の投影型カラー
液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4344924A JP2823179B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 投影型カラー液晶表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4344924A JP2823179B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 投影型カラー液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06194643A JPH06194643A (ja) | 1994-07-15 |
JP2823179B2 true JP2823179B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4344924A Expired - Fee Related JP2823179B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 投影型カラー液晶表示装置の製造方法 |
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
KR102047746B1 (ko) * | 2013-09-24 | 2019-11-22 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기전계 발광소자 및 이의 제조 방법 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP4344924A patent/JP2823179B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH06194643A (ja) | 1994-07-15 |
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