JP3760678B2

JP3760678B2 - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器

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Publication number: JP3760678B2
Application number: JP15226499A
Authority: JP
Inventors: 正幸矢崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP2000338497A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器の技術分野に属し、特に信頼性、表示品質の高い液晶装置などの電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶装置などの電気光学装置では、マトリクスアレイ状に配設された画素により表示領域が形成されている。例えば薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという。）をスイッチング素子として有するアクティブマトリクス型の液晶装置の場合、ＴＦＴアレイ基板と対向基板との間に液晶層が挟持されており、ＴＦＴアレイ基板と対向基板との間隙の表示領域を囲むようにシール材が設けられている。このシール材により液晶層は封止されるとともに、ＴＦＴアレイ基板と対向基板とが接合される。例えば配向膜が形成されたＴＦＴアレイ基板と同じく配向膜が形成された対向基板とをシール材を介して対向配置し、液晶封入孔（予めシール材を形成していない部分）からＴＦＴアレイ基板と対向基板との間隙に液晶組成物などの電気光学物質を注入し、封入口をふさぐことにより液晶層は基板間隙に封止される。
【０００３】
また、ＴＦＴアレイ基板の表面及び対向基板の表面には、それぞれ液晶分子を保持するための、ラビング処理等の所定の配向処理が施されたポリイミド薄膜などの有機薄膜等からなる配向膜が設けられている。ＴＦＴアレイ基板には、表示領域にＴＦＴや画素電極、各種配線が形成され、その外側の領域に駆動回路や駆動回路接続端子等が形成されている。また、この駆動回路や駆動回路接続端子等はＴＦＴアレイ基板のシール材の外側の領域に配置されている場合がある。
【０００４】
さらに入射光の集光効率を向上するため、光入射側基板には、１画素毎に対応するようにマイクロレンズが１個、あるいは複数個配置されたマイクロレンズアレイを使用する場合がある。なお、光入射側基板は、レンズの凹凸が液晶の配向に影響を及ぼす為、液晶層側に平面基板をマイクロレンズアレイ基板に接合、一体化されるのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成の電気光学装置では、製造プロセスや実際の使用時の熱的負荷、光照射などに起因して液晶分子のプレティルトが不均質に変化して色ムラを生じたり、マイクロレンズアレイと平面基板の接着樹脂層がが変質したりするという問題がある。図９は表示領域に境界線状のムラ２０６が現れた様子を説明するための図である。
【０００６】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、信頼性および表示品質が高い電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者は上述の問題を解決するため実験に基づいて考察した。その結果、表示領域の境界線は、光入射側基板にマイクロレンズアレイを使用した場合に発生しやすい。平面基板とマイクロレンズアレイを接合、一体化する為に用いる接着樹脂層としては、一般に光硬化性樹脂が用いられる。接着樹脂層は、レンズの集光率を良好とする為、光学特性の屈折率は約１．４以下で調整される。当然、接着樹脂層はπ電子共役系を抑えて設計するため、二重結合の少ない直鎖系主体の材料となる。このような樹脂では一般に直鎖系の二重結合が少なく、光照射により光重合が進みにくいため、完全に重合反応を終了させることが難しい。このため実際の使用時などにマイクロレンズアレイの接着層に光が照射されることによって経時的に重合反応がさらに進行し、これに起因して接着層に体積変化、密度変化が生じることを見いだした。このような接着層の体積変化、密度変化は不均質に生じることもわかった。接合部の変質は集光率を良好とするために薄板化された平面基板まで作用するため、液晶層を挟持する基板に応力変形が生じ、液晶分子のプレチルト角が変化したり、表示領域に境界線状のムラが出現したりすることを見いだした。本発明は実験に基づいて発明者の得た上述のような知見に基づいてなされたものである。
【０００８】
すなわち本発明は、一対の第1基板及び第２基板の間に電気光学物質が挟持され、前記一対の基板はシール材により固着されてなる電気光学装置であって、前記第1及び第２基板の一方の基板に配置されたマイクロレンズアレイは平面基板と接着樹脂層により貼り合わされてなり、前記シール材が、第１のガラス転移温度を有する第１の樹脂からなる第１シール領域と、前記第１のガラス転移点より低い第２のガラス転移温度を有する第２の樹脂からなる第２シール領域とを具備したことを特徴とする。
【０００９】
このような構成を採用することにより本発明の電気光学装置では、電気光学物質を挟持する基板に生じる応力をシール部材の第２シール領域により緩和するとともに、第１シール領域により第１基板と第２基板とを十分な強度で固着することができる。一般にガラス転移温度（Ｔｇ）の高い樹脂材料ほど堅く、低い樹脂材料ほど柔らかい。このように物性の異なる材料によりシール材の第１シール領域と第２シール領域とを形成することによって、例えばマイクロレンズアレイと平面基板の接合部の光照射などによる経時変化に起因して対向基板、第１基板などに印加される応力を効果的に低減することができる。
【００１０】
また特にプロジェクターと呼ばれる投射型液晶装置の場合、光重合による接着層の体積変化の影響がより顕著にみられるため、本発明を適用することは極めて有効である。さらに大型の電気光学装置の場合、電気光学物質を挟持する基板に加わる応力は大きなものとなるので、本発明を適用することは極めて有効である。
【００１１】
本発明の電気光学装置の態様は、マイクロレンズアレイと平面基板を接合、一体化するための接着樹脂層として、光硬化性樹脂から成ることを特徴とする。また接着樹脂層が１．４以下の低屈折率であることを特徴とする。例えばアクリル系の樹脂材料などを用いることである。本発明の電気光学装置では、マイクロレンズアレイ平面基板を接合、一体化するための接着樹脂層に体積変化が生じても、この体積変化に起因して液晶層を挟持する基板に働く応力を複合的なシール部材により逃がすことができる。したがって例えば実使用時などで接着層に光重合が生じた場合でも、表示品位を確保することができる。
【００１２】
本発明の電気光学装置の別の態様は、シール部材の第１領域を構成する前記第１の樹脂の第１のガラス転移温度は約１２０℃よりも高い。このような構成を採用することにより第１基板と第２基板とを十分な強度で固定することができる。特に電気光学装置の一例である液晶装置の製造では、電気光学物質としての液晶層を一度約１２０℃程度に加熱して再配向させ、配向の均一性を高める工程を行う場合がある。したがって本発明ではシール部材の第１領域は、Ｔｇが１２０℃より高い材料を選択して構成することが好ましく、Ｔｇが１３０℃より高い材料を選択して構成することがより好ましい。なおシール部材の第１シール領域、第２シール領域は、それぞれ複数の材料を組み合わせて構成するようにしてもよい。
【００１３】
前記第１の樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂、またはエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂との複合物などを挙げることができる。
【００１４】
本発明の電気光学装置の別の態様は、シール部材の第２シール領域を構成する前記第２の樹脂の第２のガラス転移温度は約５０℃から約８０℃の範囲であることである。封止部材の第２シール領域により応力緩和を効果的に行うためには、第２シール領域がある程度軟化することが好ましい。例えば投射型液晶装置などの電子機器のライトバルブとして用いられる液晶装置などの電気光学装置は、使用時には一般に約５０℃から約８０℃程度になる。したがって封止部材の第２シール領域のＴｇを約５０℃から約８０℃程度に設定することにより液晶層を挟持する基板に働く応力を複合的なシール部材により逃がすことができる。したがって例えば実使用時などで接着層に光重合が生じた場合でも、表示品位を確保することができる。
【００１５】
前記第２の樹脂としては、例えばエポキシアクリレート系樹脂を挙げることができる。
【００１６】
封止部材の第１シール領域と第２シール領域の配置については必要に応じて設定するようにすればよいが、応力をより効果的に緩和する観点からは、基板間隙の液晶層の周の約３０％から約７０％程度を第２シール領域により封止することが好ましい。また一般に表示領域は矩形であり、シール部材の短辺には長辺よりも大きな応力が加わる。したがって封止部材の第１シール領域と第２シール領域との割合を、表示領域の縦横比などに応じて設定するようにしてもよい。
【００１７】
なお、封止部材の第１シール領域と第２シール領域とは連続して形成するだけでなく、分離して形成するようにしてもよい。例えば表示領域の四隅とそれらの中間に間欠的に第１の部材を配設し、第２シール領域は表示領域の全体を取り囲むように配設してもよい。
【００１８】
本発明の電気光学装置の別の態様は、前記液晶層の、前記第１基板の前記第１の面と平行な断面形状は略矩形であり、前記シール部材の前記第１領域は前記略矩形の前記液晶層の少なくとも四隅を固着するように配設されたものである。すなわちシール部材は応力を逃がすだけでなく、第１基板と第２基板とを十分な強度で固着する必要がある。このため表示領域の四隅に対応する領域はより高剛性またはより高Ｔｇの第１領域を設けることが好ましい。このようにすることによって、本発明の電気光学装置では、液晶層を挟持する基板に働く応力を効果的に緩和することができるだけでなく、第１基板と第２基板とを十分な強度で固着することができる。したがって電気光学装置の表示品質および信頼性を向上することができる。
【００１９】
本発明の電気光学装置の製造方法は、一対の第1基板及び第２基板の間に電気光学物質が挟持され、前記一対の基板はシール材により固着され、前記第1及び第２基板の一方の基板に配置されたマイクロレンズアレイは平面基板と接着樹脂層により貼り合わされてなる電気光学装置の製造方法であって、表示領域及びこの表示領域を囲む第１シール領域および第２シール領域を有する少なくとも一方の基板の前記第１シール領域に、第１のガラス転移温度を有する第１の樹脂を配設する工程と、前記第２シール領域に、前記第１のガラス転移温度より低い第２のガラス転移温度を有する第２の樹脂を配設する工程と、前記第１基板と前記第２基板との間隙の前記シール領域の内側に液晶を封入する工程とを有することを特徴とする。
【００２０】
このような構成を採用することにより本発明の電気光学装置の製造方法では、液晶層を挟持する基板に生じる応力を第２の樹脂により緩和するとともに、第１の樹脂により第１基板と第２基板とを十分な強度で固着することができるようになり、物性の異なる材料によりシール材の第１シール領域と第２シール領域とを形成することによって、例えば平面基板とマイクロレンズアレイの接合、一体化する接着樹脂層の光照射などによる経時変化に起因して第１基板、第２基板などに印加される応力を効果的に低減することができる。
【００２１】
また本発明の電気光学装置の製造方法は、一対の第1基板及び第２基板の間に電気光学物質が挟持され、前記一対の基板は第１シール領域と第２シール領域を有するシール材により固着されてなる電気光学装置の製造方法であって、前記第１基板及び第２基板の一方の基板上の前記第１シール領域に、第１のガラス転移温度を有する第１の樹脂を配設する工程と、前記第１基板と前記第２基板との間隙の前記第１及び第２シール領域の内側に電気光学物質を封入する工程と、前記第２シール領域に、前記第１のガラス転移温度より低い第２のガラス転移温度を有する第２の樹脂を配設する工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
この態様では、第１シール領域に第１の樹脂をまず配設し、ついで液晶層を基板間隙に注入し、その後第２シール領域に第２の樹脂により基板間隙の液晶層の周囲を封止している。液晶層の注入時には第２の樹脂は配設されていないが液晶層は表面張力によって所定の領域に保持される。この方法では液晶層を注入するための開口部をふさぐ必要がなくなるので、電気光学装置の生産性を向上することができる。なお、第１の樹脂、第２の樹脂は例えばディスペンス法やスクリーン印刷などのより行うようにすればよい。
【００２３】
本発明の電子機器は、光源と、前記光源から出射される光が入射されて画像情報に対応した変調を施す、上記本発明に係る電気光学装置又は製造方法により製造された電気光学装置を有するライトバルブと、前記ライトバルブにより変調された光を投射する投射手段とを具備したものである。すなわち本発明の電子機器は、光源と、入射光を投射する光学系との間に、前記光源からの光を変調して前記光学系に導く上記本発明に係る電気光学装置又は製造方法により製造された電気光学装置を有するライトバルブを介挿したものである。
【００２４】
例えばプロジェクターと呼ばれる投射型液晶装置などの場合、光源光強度が大きいため光重合による平面基板とマイクロレンズアレイを接合、一体化する接着樹脂層の体積変化の影響がより顕著にみられる。このため、応力緩和能を有するシール部材を採用した本発明の電気光学装置を採用することにより、電子機器の表示品質、信頼性を大きく向上することができる。
【００２５】
特にＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の光をそれぞれ変調するいわゆる３板式のプロジェクタの場合、より波長の短いＢ光（青色光）を変調するためのライトバルブを構成する電気光学装置に前述した問題が顕著にみられる。したがってＢ光（青色光）を変調するためのライトバルブを構成する電気光学装置に選択的に本発明の電気光学装置を適用するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
（液晶装置の第１実施形態）
本発明による電気光学装置の一例として液晶装置の第１実施形態の構成及び作用について、図１、図２および図３を参照して説明する。図１、図２は本実施形態に係る液晶装置の断面構造を示す図であり、図３は図１に示した液晶装置の平面構造を示す図である。図２では本発明の液晶装置の断面構造を拡大して示している。また、図１、図２は図３におけるＨ−Ｈ’断面に対応している。
【００２８】
図１、図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上には、図３に示したシール材５２ａ、５２ｂとほぼ同じ輪郭を持つ透明基板である、光透過性の対向基板２０が対向配置され、これらＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間の第１シール材５２ａ、第２シール材５２ｂにより囲まれた空間に電気光学物質としての液晶が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極１１、対向電極２５からの電界が印加されていない状態で配向膜１５、１６により所定の配向状態を採る。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる。第１シール材５２ａ、第２シール材５２ｂは、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０をそれらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤である。本発明では第１シール材５２ａの構成樹脂のガラス転移温度は、第２シール材５２ｂの構成樹脂のガラス転移温度よりも大きくなるように設定している。この例では、第１シール材５２ａの構成樹脂のガラス転移温度は約１３０℃程度であり、第２シール材５２ｂの構成樹脂のガラス転移温度は約７０℃程度になるように材料を選択して用いている。したがって第１シール材５２ａの剛性は、第２シール材５２ｂの剛性よりも大きい。特に液晶装置の使用時では約５０℃から約８０℃程度になるが、この状態では第２シール材５２ｂはその形状を実質的に保持したままＴＦＴアレイ基板１０、対向基板２０に加わる応力を逃がすことができる程度にまで軟化する。
【００２９】
この実施形態では第１シール材５２ａはＴｇが約１２０℃より高いエポキシ系樹脂であり、第２シール材５２ｂはＴｇが、５０℃〜８０℃、好ましくは約７０℃のエポキシアクリレート系樹脂を用いている。第１シール材５２ａとしては、例えばＴｇが約１２０℃より高いエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂との複合材料を用いるようにしてもよい。また第１シール材５２ａ、第２シール材５２ｂには両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のスペーサを混入するようにしてもよい。
【００３０】
ここで、上記のＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。また、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極（共通電極）２５が設けられており、その液晶層側の面には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２６が設けられている。対向電極は例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide)膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜は、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００３１】
図１、図２に示されるように、対向基板２０は、マイクロレンズアレイ２１と平面基板２３を接着樹脂層２２を介して接合、一体化されている。接着樹脂層２２は例えばアクリル系樹脂等からなり、１．４以下の低屈折率であることが好ましい。また、平面基板２３の板厚はできるだけ薄いほうが好ましく、２０〜２００μmが好ましい。マイクロレンズアレイ２１は、個々のレンズが各画素電極１１に対応するように接合、一体化されている。このマイクロレンズアレイ２１によって入射光の集光効率を向上することで、明るい液晶装置が実現できる。さらに、マイクロレンズアレイ２１のＴＦＴアレイ基板１０と対向する面と反対面にはシリコン系の接着剤を介して対向基板２０とほぼ同形状の透明基板２０５が貼付され、ＴＦＴアレイ基板１０の表面（対向基板２０と対向する面と反対面）にはシリコン系或いは他の部材からなる接着剤を介してＴＦＴアレイ基板１０とほぼ同形状の透明基板２０６が貼付されていてもよい。これら透明基板２０５及び２０６は、対向基板２０の表面やＴＦＴアレイ基板１０の表面を傷等から保護すると共に、例えば当該液晶装置が液晶プロジェクタ等に用いられたときに表面に付着したごみ等を光路上の焦点からできる限りずらし、これらがはっきりと表示画像上に表示されるのを防止することができる。
【００３２】
図３において、第１基板である光透過性のＴＦＴアレイ基板１０上には、表示領域２０１及びこの表示領域２０１を囲むようにシール領域２０２が設けられている。このＴＦＴアレイ基板１０上のシール領域２０２に沿って第１シール材５２ａおよび第２シール材５２ｂが設けられている。前述のように本実施形態では第１シール材５２ａの構成樹脂のガラス転移温度は、第２シール材５２ｂの構成樹脂のガラス転移温度よりも大きくなるように材料を選択して用いており、第１シール材５２ａの剛性は、第２シール材５２ｂの剛性よりも大きい。
【００３３】
表示領域２０１の周辺は、表示領域を囲むように第１シール材５２ａおよび第２シール材５２ｂが形成されたシール領域２０２があり、第１シール材５２ａまたは第２シール材５２ｂの一部を開口させて設けた液晶注入口２０３が設けられている。この液晶注入口２０３は例えば第１シール材５２ａおよび第２シール材５２ｂと同一または異なる材料からなるシール材５２ｃにより塞がれている。
【００３４】
このような構成を採用することにより本実施形態の液晶装置では、液晶層を挟持する基板に生じる応力を第２シール材５２ｂにより緩和するとともに、第１シール材５２ａによりＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを十分な強度で固着することができる。このように物性の異なる材料によりシール材を複合的に形成することによって、例えば平面基板２３とマイクロレンズアレイ２１を接合、一体化する接着樹脂層２２への光照射などによる経時的変化に起因して平面基板２３などに印加される応力を効果的に低減することができる。また特に大型の液晶装置の場合、液晶層を挟持する基板に加わる応力は大きなものとなるので、本発明を適用することは極めて有効である。
【００３５】
第１シール材５２ａおよび第２シール材５２ｂ配置については必要に応じて設定するようにすればよいが、応力をより効果的に緩和する観点からは、基板間隙の液晶層の周の約３０％から約７０％程度を第２シール材５２ｂにより封止することが好ましい。この例では表示領域は矩形なので対向基板２０の長辺方向には短辺方向よりも大きな応力が加わる。したがって第１シール材５２ａおよび第２シール材５２ｂとの配設の割合を、表示領域の縦横比などに応じて設定するようにしてもよい。
【００３６】
（液晶装置の第２実施形態）
第２実施形態について、図４を用いて説明する。第２実施形態は、第１実施形態と同様な形状を有し、同一構成は同一符号をつけてその説明を省略し、異なる点のみ説明する。図４は本発明の液晶装置の第２実施形態を示す平面図である。
【００３７】
この例では、第１シール材５２ａおよび第２シール材５２ｂとは連続して基板間隙の液晶層５０の周囲を固着するようには配設されておらず、分離して形成されている。表示領域２１０の四隅とそれらの中間に間欠的に第１シール材５２ａを配設し、第２シール材５２ｂは表示領域２０１の全体を取り囲むように配設されている。このような構成によっても図１、図３に例示した本発明の液晶装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
上述の第１及び第２実施形態では、表示領域２０１には、データ線及び走査線が縦横に交差するように配置されていると共に、これらの配線により囲まれる各領域にマトリクス状に複数形成された例えばＩＴＯ膜などの透明導電性薄膜からなる画素電極１１と画素電極を制御するためのＴＦＴ３０（図２参照）とが配置され、画像信号が供給されるデータ線が当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続され、走査信号が供給される走査線のゲート電極が当該ＴＦＴのゲートと交差している。そして、ＴＦＴ３０やこれらの電極等の上には絶縁膜を介して配向膜１５が形成されている。
【００３９】
シール領域２０２の外側の領域には、データ線駆動回路１０１及び駆動回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０４が、例えばこの一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、表示領域２０４の両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられており、また、対向基板２０のコーナ部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための導通材１０６が設けられている。
【００４０】
なお、上記実施の形態における液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上には更に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。また、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（テープオートメイテッドボンディング基板）上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光手段などが所定の方向で配置される。
【００４１】
また、上記実施形態における液晶装置は、例えばカラー液晶プロジェクタ（投射型表示装置）に適用されるため、３枚の液晶装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各パネルには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。従って、この実施の形態では、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。そして特にＲＧＢの光をそれぞれ変調するいわゆる３板式のプロジェクタの場合、より波長の短いＢ光（青色光）を変調するためのライトバルブを構成する液晶装置に接着層２２の体積変化およびこれに起因する問題が顕著にみられる。したがってＢ光（青色光）を変調するためのライトバルブを構成する電気光学装置に選択的に本実施形態の液晶装置を適用するようにしてもよい。
【００４２】
また、所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、液晶プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー液晶テレビなどのカラー液晶装置に各実施の形態における液晶装置を適用できる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー液晶装置が実現できる。
【００４３】
（液晶装置の製造プロセス）
次に、以上のような第１及び第２実施形態の構成を持つ液晶装置の製造プロセスの一例について、図５及び図６を参照して説明する。
【００４４】
図５の工程（ａ）に示すように、石英基板、ハードガラス等のＴＦＴアレイ基板１０を用意する。ここでは、ＴＦＴアレイ基板１０上には各種の配線や素子等が既に形成されている。一方、対向基板２０には、マイクロレンズアレイ２３が接着樹脂層２２を介して平面基板２０と貼り合わされている。このような構成を有するＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０は、それぞれ必要に応じて全面にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等によって配向膜１５が形成されている。
【００４５】
そしてＴＦＴアレイ基板１０の液晶層側に、例えばディスペンス法などによりシール領域２０２のうち四隅とその中間部分にエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂のハイブリッドからなる第１シール材５２ａを配設する。
【００４６】
次に、工程（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の一方の液晶層側のシール領域２０２のうち液晶注入のための開口部２０３を除いて完全に覆われるように第１シール材５２ａの間の領域に第２シール材５２ｂを例えばディスペンス法などにより配設する。これにより、シール領域２０２のう開口部２０３以外は第１シール材５２ａと第２シール材５２ｂとで覆われることになる。
【００４７】
次に工程（ｃ）に示すように、相互の配向膜が対面するようにＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを対向配置し、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを第１シール材５２ａおよび第２シール材５２ｂにより貼り合わせた後、シール材に紫外線あるいは光をあてて硬化させて固定する。そして、真空吸引等により、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隙に、液晶注入口２０３（図３参照）を介して例えば複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶を注入する。
【００４８】
そして工程（ｄ）に示すように液晶注入口２０３をシール材５２ｃにより塞いで（図３参照）、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に所定層厚の液晶層５０を形成する。その後、液晶注入の際に付着した表面上の液晶を洗浄により除去する。
【００４９】
この後、図６の工程（ｅ）に示すように、対向基板２０の液晶層側と反対側の表面にシリコン系の接着剤を介し配設された透明基板２０５を貼付してもよい。また、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層側と反対側の表面にシリコン系或いは他の部材からなる接着剤を介して透明基板を貼付するようにしてもよい。このような構成を採用することにより本発明の液晶装置の製造方法では、液晶層５０を挟持するＴＦＴアレイ基板１０または対向基板２０に生じる応力を第２シール材５２ｂにより緩和するとともに、第１シール材によりＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを十分な強度で固着することができる。したがって平面基板２３とマイクロレンズアレイ２１を接合、一体化する接着樹脂層２２で生じる光重合反応などによる経時的体積変化に起因して対向基板２０、ＴＦＴアレイ基板１０などに印加される応力を効果的に低減することができる。このため液晶装置の信頼性を向上するとともに、境界線状のムラ等の出現を防止し表示品質を向上することができる。上記の工程では、ＴＦＴアレイ基板１０上に第１及び第２シール材を形成したが、対向基板２０側に第１及び第２シール材を形成し、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０を貼り合わせてもよい。また、第１シール材と第２シール材の一方をＴＦＴアレイ基板１０に、もう一方を対向基板２０に形成した後、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０を貼り合わせて固定してもよい。
【００５０】
（液晶装置の別の製造プロセス）
次に、液晶装置の製造プロセスの別の例について、図７を参照して説明する。
【００５１】
図７の工程（ａ）に示すように、石英基板、ハードガラス等のＴＦＴアレイ基板１０を用意する。ここでは、ＴＦＴアレイ基板１０上には各種の配線や素子等が既に形成されており、また、対向基板２０もマイクロレンズアレイ２１が接着樹脂層２２により平面基板２５により貼り合わされている。またＴＦＴアレイ基板１０および対向基板２０の全面には場合によってはポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等によって配向膜１５が形成されているものとして説明する。
【００５２】
そして例えばＴＦＴアレイ基板１の液晶層側にディスペンス法などによりシール領域２０２の内側領域のうち四隅とその中間部分にエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂のハイブリッドからなる第１シール材５２ａを配設する（図４参照）。
【００５３】
次に工程（ｂ）に示すように、相互の配向膜が対面するようにＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを対向配置し、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを第１シール材５２ａにより貼り合わせ、紫外線あるいは光を当ててシール材を硬化させて固定する。そして、真空吸引等により、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隙に例えば複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶を注入する。
【００５４】
そして工程（ｃ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上のシール領域２０２が完全に覆われるように第２シール材５２ｂを例えばディスペンス法などにより配設する。その後、液晶注入の際に付着した表面上の液晶を洗浄により除去する。即ち、第２シール材５２ｂはシール領域２０２の全周に形成されるとともに、その内側に断続的に第１シール材が形成されている。この実施形態では、液晶注入のための開口部を封止する工程が必要ないので液晶装置の生産性を向上することができる。
【００５５】
そして工程（ｄ）に示すように、対向基板２０の表面シリコン系の接着剤を介し配設された透明基板２０５を貼付してもよい。また、ＴＦＴアレイ基板１０の表面にシリコン系或いは他の部材からなる接着剤を介して透明基板を貼付するようにしてもよい。このような構成を採用することにより本発明の電気光学装置の製造方法では、液晶層５０を挟持するＴＦＴアレイ基板１０または対向基板２０に生じる応力を第２シール材５２ｂにより緩和するとともに、第１シール材によりＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを十分な強度で固着することができる。したがって平面基板２３とマイクロレンズアレイ２１を接合、一体化する接着樹脂層２２で生じる光重合反応などによる経時的体積変化に起因して対向基板２０、ＴＦＴアレイ基板１０などに印加される応力を効果的に低減することができる。このため液晶装置の信頼性を向上するとともに、境界線状のムラ等の出現を防止し表示品質を向上することができる。上記の工程では、ＴＦＴアレイ基板１０上に第１シール材を形成したが、対向基板２０側に第１２シール材を形成し、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０を貼り合わせてもよい。
【００５６】
（電子機器）
上記の液晶装置を用いた電子機器の一例として、投射型表示装置の構成について、図８を参照して説明する。図８において、投射型表示装置１１００は、上述した液晶装置を３個用意し、夫々ＲＧＢ用の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ及び９６２Ｂとして用いた投射型液晶装置の光学系の概略構成図を示す。
【００５７】
本例の投射型表示装置の光学系には、前述した光源装置９２０と、均一照明光学系９２３が採用されている。そして、投射型表示装置は、この均一照明光学系９２３から出射される光束Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離手段としての色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを変調する変調手段としての３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、変調された後の色光束を再合成する色合成手段としての色合成プリズム９１０と、合成された光束を投射面１００の表面に拡大投射する投射手段としての投射レンズユニット９０６を備えている。また、青色光束Ｂを対応するライトバルブ９２５Ｂに導く導光系９２７をも備えている。なお前述のように、青色光束Ｂを対応するライトバルブ９２５Ｂを構成する液晶装置では、マイクロレンズアレイ２１の接着層２２の光重合による体積変化に起因する問題が顕著にみられる。したがってライトバルブ９２５Ｂを構成する液晶装置に選択的に本発明を適用するようにしてもよい。
【００５８】
均一照明光学系９２３は、２つのレンズ板９２１、９２２と反射ミラー９３１を備えており、反射ミラー９３１を挟んで２つのレンズ板９２１、９２２が直交する状態に配置されている。均一照明光学系９２３の２つのレンズ板９２１、９２２は、それぞれマトリクス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源装置９２０から出射された光束は、第１のレンズ板９２１の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。そして、これらの部分光束は、第２のレンズ板９２２の矩形レンズによって３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ付近で重畳される。従って、均一照明光学系９２３を用いることにより、光源装置９２０が出射光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合でも、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを均一な照明光で照明することが可能となる。
【００５９】
各色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、光束Ｗに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。赤色光束Ｒはこのミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４からプリズムユニット９１０の側に出射される。
【００６０】
次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５から色合成光学系の側に出射される。緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例では、均一照明光学素子の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離がほぼ等しくなるように設定されている。
【００６１】
色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
【００６２】
このように平行化された赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶装置は、不図示の駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を介して対応するライトバルブ９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。尚、本例のライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、それぞれさらに入射側偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂと、出射側偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂと、これらの間に配置された液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとからなる液晶ライトバルブである。
【００６３】
導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、ライトバルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とから構成されている。集光レンズ９４６から出射された青色光束Ｂは、導光系９２７を介して液晶装置９６２Ｂに導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、光束Ｗの出射部から各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したがって、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制することができる。
【００６４】
各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、色合成プリズム９１０に入射され、ここで合成される。そして、この色合成プリズム９１０によって合成された光が投射レンズユニット９０６を介して所定の位置にある投射面１００の表面に拡大投射されるようになっている。
【００６５】
このような構成を有する液晶プロジェクタにおいて、各ライトバルブを本発明の構成を有することにより、光照射によって接着層２２に生じる体積変化に起因する信頼性、表示品質の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板の断面構造の例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板の断面構造の例を拡大して示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図５】液晶装置の一実施形態の製造プロセスを、順を追って示す工程図（その１）である。
【図６】液晶装置の一実施形態の製造プロセスを、順を追って示す工程図（その２）である。
【図７】液晶装置の別の実施形態の製造プロセスを、順を追って示す工程図（その１）である。
【図８】本発明の液晶装置を用いた電子機器の一例である投射型表示装置の構成を示す図。
【図９】本発明の効果を説明するための参考図である。
【符号の説明】
１０…ＴＦＴアレイ基板
１１…画素電極
１５…配向膜
１６…配向膜
２０…対向基板
２１…マイクロレンズアレイ
２２…接着樹脂層
２３…平面ガラス
２４…遮光膜
２５…対向電極
３０…薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
５０…液層層
５２ａ…第１シール材
５２ｂ…第２シール材
５２ｃ…第３シール材
２０１…表示領域
２０２…シール領域
２０５…透明基板（カバーガラス）

Claims

一対の第１基板及び第２基板の間に電気光学物質が挟持され、前記一対の基板はシール材により固着されてなる電気光学装置であって、
前記第１及び第２基板の一方の基板に配置されたマイクロレンズアレイは光硬化性樹脂からなる接着樹脂層により平面基板に貼り合わされてなり、
前記シール材が、表示領域の四隅とそれらの中間に配設され、第１のガラス転移温度を有する第１の樹脂からなる第１シール領域と、前記第１のガラス転移温度より低い第２のガラス転移温度を有する第２の樹脂からなる第２シール領域とを具備したことを特徴とする電気光学装置。
前記接着樹脂層の屈折率は１．４以下であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記平面基板が板厚２０μｍ〜２００μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気光学装置。
前記第１の樹脂の第１のガラス転移温度は１２０℃よりも高いことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記第２の樹脂の第２のガラス転移温度は５０℃から８０℃の範囲であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記第１の樹脂はエポキシ系樹脂を含むことを特徴とする請求項１乃至５請求項のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記第１の樹脂はエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂とを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記第２の樹脂はエポキシアクリレート系樹脂を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
一対の第１基板及び第２基板の間に電気光学物質が挟持され、前記一対の基板はシール材により固着され、前記第１及び第２基板の一方の基板に配置されたマイクロレンズアレイは光硬化性樹脂からなる接着樹脂層により平面基板に貼り合わされてなる電気光学装置の製造方法であって、
表示領域及びこの表示領域を囲む第１シール領域および第２シール領域を有する少なくとも一方の基板の、表示領域の四隅とそれらの中間に位置する前記第１シール領域に、第１のガラス転移温度を有する第１の樹脂を配設する工程と、
前記第２シール領域に、前記第１のガラス転移温度より低い第２のガラス転移温度を有する第２の樹脂を配設する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間隙の前記シール領域の内側に液晶を封入する工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
光源と、
入射光を投射する光学系と、
前記光源と前記光学系との間に介挿され、前記光源からの光を変調して前記光学系に導く、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電気光学装置または請求項９に記載の製造方法により製造した電気光学装置を有するライトバルブと、
を具備したことを特徴とする電子機器。