JPH0351817A - 貼り合わせ構造 - Google Patents
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- JPH0351817A JPH0351817A JP1187715A JP18771589A JPH0351817A JP H0351817 A JPH0351817 A JP H0351817A JP 1187715 A JP1187715 A JP 1187715A JP 18771589 A JP18771589 A JP 18771589A JP H0351817 A JPH0351817 A JP H0351817A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、２つの相互に異なる熱膨張率を有する部材を
、接着剤によって貼り自わせた貼り合わせ構造に関し、
もつと詳しくは、たとえば熱膨張率の異なる光学部品同
志、特に好ましくは投影形ｍ１（ｆｉ表示装置の透過形
液晶表示素子と、マイクロレンズアレイとを接着して貼
りきわせるためなどに有利に実施することができる貼り
６わせ構造に関する。
、接着剤によって貼り自わせた貼り合わせ構造に関し、
もつと詳しくは、たとえば熱膨張率の異なる光学部品同
志、特に好ましくは投影形ｍ１（ｆｉ表示装置の透過形
液晶表示素子と、マイクロレンズアレイとを接着して貼
りきわせるためなどに有利に実施することができる貼り
６わせ構造に関する。
従来の技術
２枚以上の基板を貼り今わせる技術は、光学部品の接着
や液晶の貼り自わせに利用されている。
や液晶の貼り自わせに利用されている。
光学部品の接着として、アクロマート等の攬きレンズ、
各！７リズム、偏光ビームスプリッタ等の光学部品の接
着には、ＵＶ（紫外線）硬化樹脂が用いられることが多
い、常温硬化樹脂を用いる場きもあるが、硬化時間が長
いので量産には向かない、これらの光学部品には、異種
のガラスを貼り合わせるものもあるが、熱膨張率の差は
わずかであり、またこれらの接着においては、接着層の
厚さは薄いほうがよく、厳密にコントロールする必要は
なかった。
各！７リズム、偏光ビームスプリッタ等の光学部品の接
着には、ＵＶ（紫外線）硬化樹脂が用いられることが多
い、常温硬化樹脂を用いる場きもあるが、硬化時間が長
いので量産には向かない、これらの光学部品には、異種
のガラスを貼り合わせるものもあるが、熱膨張率の差は
わずかであり、またこれらの接着においては、接着層の
厚さは薄いほうがよく、厳密にコントロールする必要は
なかった。
これに対して、液晶表示素子の貼り３わせｔｌＩ造に関
し、液晶表示素子においては、電気光学特性の均一性が
要求されるため、その素子の厚さを一定にする必要があ
る。つまり、液晶表示素子を構成する２枚の基板を貼り
会わせる際に、予め基板相互間にスペーサを散布し、貼
つきわせた決に液晶を注入する。シール樹脂中にもスペ
ーサを混入するが、シール樹脂の部分は光を透過する必
要がない、シールＦＭ！ｍとしては、液晶の特性、信頼
性に与える影響を考慮して、一般には熱硬化性エポキシ
系接着剤が使われている。液晶表示素子では、材質の異
なる基板を貼り６わせることは希で、熱膨張係数の差は
考慮する必要がなかった。
し、液晶表示素子においては、電気光学特性の均一性が
要求されるため、その素子の厚さを一定にする必要があ
る。つまり、液晶表示素子を構成する２枚の基板を貼り
会わせる際に、予め基板相互間にスペーサを散布し、貼
つきわせた決に液晶を注入する。シール樹脂中にもスペ
ーサを混入するが、シール樹脂の部分は光を透過する必
要がない、シールＦＭ！ｍとしては、液晶の特性、信頼
性に与える影響を考慮して、一般には熱硬化性エポキシ
系接着剤が使われている。液晶表示素子では、材質の異
なる基板を貼り６わせることは希で、熱膨張係数の差は
考慮する必要がなかった。
しかしながら、従来の方法で、熱膨張率の異なる基板を
貼り自わせな構造の場きには、その後の熱的環境の変化
により生じる応力の緩和、反り、剥がれ対策が不可欠と
なり、かつ後述の透過形液晶表示素子とマイクロレンズ
アレイとを接着剤を介して貼り会わせるようなに％会に
は、接着剤による光学特性変化の４問題や、接着剤の厚
みの不均一による焦点距離からのずれや、反射、散乱ロ
スによる効果の減少が生じる。
貼り自わせな構造の場きには、その後の熱的環境の変化
により生じる応力の緩和、反り、剥がれ対策が不可欠と
なり、かつ後述の透過形液晶表示素子とマイクロレンズ
アレイとを接着剤を介して貼り会わせるようなに％会に
は、接着剤による光学特性変化の４問題や、接着剤の厚
みの不均一による焦点距離からのずれや、反射、散乱ロ
スによる効果の減少が生じる。
たとえばほう硅酸ガラスを基板とする液晶表示素子と、
ソーダガラスを基板とする平板マイクロレンズアレイと
を接着する場きに生じる問題を述べる。マイクロレンズ
アレイは、液晶表示素子のブラックマトリックス部分に
当たる光を絵素内に集めることによって表示の明るさを
高め、等隣的な開口率を上げるものであって（特開昭６
０−２６２１３１に開示）、最大限の効果を得るために
、レンズの焦点が絵素付近にくるように接着剤の厚さを
調節して均一に貼り合わせる必要がある。このマイクロ
レンズの製法は各種あるが、イオン交換法により屈折率
分布をもたせる平板マイクロレンズの場き、基板はＮ
２ｔイオンを多く含むソーダガラスが用いられている。
ソーダガラスを基板とする平板マイクロレンズアレイと
を接着する場きに生じる問題を述べる。マイクロレンズ
アレイは、液晶表示素子のブラックマトリックス部分に
当たる光を絵素内に集めることによって表示の明るさを
高め、等隣的な開口率を上げるものであって（特開昭６
０−２６２１３１に開示）、最大限の効果を得るために
、レンズの焦点が絵素付近にくるように接着剤の厚さを
調節して均一に貼り合わせる必要がある。このマイクロ
レンズの製法は各種あるが、イオン交換法により屈折率
分布をもたせる平板マイクロレンズの場き、基板はＮ
２ｔイオンを多く含むソーダガラスが用いられている。
液晶表示素子の基板としては、液晶にイオンが溶出する
と特性の劣化等を引き起こすのでソーダガラスのような
ものは好ましくなく、イオン成分の少ないほう硅酸ガラ
スが使われている。ソーダガラスの熱膨張率は８〜１０
Ｘ １０−’、′ｄ ｅ ｇ 、はう硅酸ガラスは
４〜５へ１０−’／ｄｅｇで、仮に３イ〉・チの大きさ
のものを１枚ずつ貼り会わせたとすると、１５０Ｃで約
０．９ｒｎｍ反りが起こることになり、熱に対する信頼
性が問題となる。
と特性の劣化等を引き起こすのでソーダガラスのような
ものは好ましくなく、イオン成分の少ないほう硅酸ガラ
スが使われている。ソーダガラスの熱膨張率は８〜１０
Ｘ １０−’、′ｄ ｅ ｇ 、はう硅酸ガラスは
４〜５へ１０−’／ｄｅｇで、仮に３イ〉・チの大きさ
のものを１枚ずつ貼り会わせたとすると、１５０Ｃで約
０．９ｒｎｍ反りが起こることになり、熱に対する信頼
性が問題となる。
発明が解決すべき課題
本発明の目的は、熱膨張率が相互に異なる部材を接着剤
によ−）で貼りきわせたときにおける反り、剥がれが生
じがたく、高い熱信頼性を持−）た貼り合わせ構造を提
供することである。
によ−）で貼りきわせたときにおける反り、剥がれが生
じがたく、高い熱信頼性を持−）た貼り合わせ構造を提
供することである。
課題を解決するための手段
本発明は、熱膨張率が相互に異なる部材を接着剤によっ
て貼り合わせた貼り会わせ構造において、接着剤に伸縮
性の有るスペーサが混入されていることを特徴とする貼
り会わせ構造である。
て貼り合わせた貼り会わせ構造において、接着剤に伸縮
性の有るスペーサが混入されていることを特徴とする貼
り会わせ構造である。
ｆヤ用
本発明に従えば、接着剤に、伸縮性のあるスペーサが混
入されている。したがってこのスペーサによ−）で、２
つの部材間の間隔が正確に設定されて調節される。した
がって部材がたとえば光学部品であるときに、再現性よ
く、光学特性に悪影響を及ぼすことなく、２つの部材を
貼り自わせることが可能となる。
入されている。したがってこのスペーサによ−）で、２
つの部材間の間隔が正確に設定されて調節される。した
がって部材がたとえば光学部品であるときに、再現性よ
く、光学特性に悪影響を及ぼすことなく、２つの部材を
貼り自わせることが可能となる。
こうして貼り会わせられた２つの部材は、一定の厚さの
接着剤層が異種の部材の熱膨張の差を緩和するので、反
り、剥がれが生じがたく、熱信頼性が向上される。
接着剤層が異種の部材の熱膨張の差を緩和するので、反
り、剥がれが生じがたく、熱信頼性が向上される。
実施例
第１Ｉ２１は本発明の一実施例の断面図である。投影形
画像表示装置では、光源からの平行光が平板状マイクロ
レンズアレイ１から、液晶表示素子２を透過し、投影レ
ンズを介してスクリーンに投影される。マイクロレンズ
アレイ１の多数の集光レンズは液晶表示素子２の絵素領
域に光を集めて、表示の明るさを高める。このマイクロ
レンズアレイ１は、イオン交換法によって屈折率分布を
持−）たＮεｔイオンを多く含むソーダガラスから成る
。
画像表示装置では、光源からの平行光が平板状マイクロ
レンズアレイ１から、液晶表示素子２を透過し、投影レ
ンズを介してスクリーンに投影される。マイクロレンズ
アレイ１の多数の集光レンズは液晶表示素子２の絵素領
域に光を集めて、表示の明るさを高める。このマイクロ
レンズアレイ１は、イオン交換法によって屈折率分布を
持−）たＮεｔイオンを多く含むソーダガラスから成る
。
液晶表示素子２の基板２ａ、２ｂは、はう硅ｖ１ガラス
から成り、マイクロレンズアレイ１と基板２ｆｔとは接
着剤層４によ−）て接着されて貼り会わせられる。
から成り、マイクロレンズアレイ１と基板２ｆｔとは接
着剤層４によ−）て接着されて貼り会わせられる。
液晶表示素子２は、基板２ａ、２ｂ間に液晶６が充填さ
れ、シール部材７によってシールされる。
れ、シール部材７によってシールされる。
接着剤層の接着剤としては、屈折率がガラスに近く（１
，４〜１．６）、適度の粘度で（２００〜・３００ ｃ
ｐ ｓ ） 、接着力の強いものが好ましい。
，４〜１．６）、適度の粘度で（２００〜・３００ ｃ
ｐ ｓ ） 、接着力の強いものが好ましい。
このような接着剤としては、アクリル系またはエボ；！
シ系会成樹脂が挙げられる０例としては、Ｔ ＩＩ Ｉ
ｔ Ｅ Ｅ ８０ Ｎ Ｄ社製 ＡＶＲ−１００，５Ｏ
ＮＹＣＩＩＥＨＩＣＡＬ社製ＵＶ−１００３、Ｎ０ＲＬ
ＡＮ［）社製 Ｎ０Ａ−６１，６３，６５等がある。
シ系会成樹脂が挙げられる０例としては、Ｔ ＩＩ Ｉ
ｔ Ｅ Ｅ ８０ Ｎ Ｄ社製 ＡＶＲ−１００，５Ｏ
ＮＹＣＩＩＥＨＩＣＡＬ社製ＵＶ−１００３、Ｎ０ＲＬ
ＡＮ［）社製 Ｎ０Ａ−６１，６３，６５等がある。
これらは、ＵＶ照射により硬化する樹脂であるが、熱硬
化性樹脂を用いても構わない、これらの接着層４は、１
０μｍ以下では剥がれ易く、１００μｍ以上では硬化さ
せるのに時間がかかるので、この範囲内に収めることが
好ましい、１００μｍ１程度の厚みであれば、２５０Ｗ
の高圧水銀ランプで６ｃｍの高さから照射すれば、２０
ｓｅｃで実用上問題ない程度に硬化する。
化性樹脂を用いても構わない、これらの接着層４は、１
０μｍ以下では剥がれ易く、１００μｍ以上では硬化さ
せるのに時間がかかるので、この範囲内に収めることが
好ましい、１００μｍ１程度の厚みであれば、２５０Ｗ
の高圧水銀ランプで６ｃｍの高さから照射すれば、２０
ｓｅｃで実用上問題ない程度に硬化する。
また、接着剤層４が薄いところでは、厚みの不均一が剥
離の原因となるので、均一性を確保することが重要であ
る。そこで接着剤に予め所望の又ペーサ３を適ｎ混ぜ、
均一化を図る。さらに、基板周辺に接着剤溜り５を作る
ことでより１４Ｍが生じに＜＜４・る。
離の原因となるので、均一性を確保することが重要であ
る。そこで接着剤に予め所望の又ペーサ３を適ｎ混ぜ、
均一化を図る。さらに、基板周辺に接着剤溜り５を作る
ことでより１４Ｍが生じに＜＜４・る。
スペーサ３は、自然状態では真球形プラスティック微粒
子で粒径が１０〜１００μｒｎ、屈折率が１．４〜１．
６、伸縮性を有し、その弾性定数が接着剤以下のものを
、１ミリ角に数個の割きになるように混入する。
子で粒径が１０〜１００μｒｎ、屈折率が１．４〜１．
６、伸縮性を有し、その弾性定数が接着剤以下のものを
、１ミリ角に数個の割きになるように混入する。
スペーサ３の例として、積木ファインケミカル社製ミク
ロバールＳＰ、日本触媒社製エポスターＣＰ等がある。
ロバールＳＰ、日本触媒社製エポスターＣＰ等がある。
このようなスペーサ３の材料としては、スチレン系また
はアクリル系き成樹脂が挙げられる。このようにして、
耐熱性が高く、光学特性に影響のない貼り自わせを実現
することができる。
はアクリル系き成樹脂が挙げられる。このようにして、
耐熱性が高く、光学特性に影響のない貼り自わせを実現
することができる。
液晶表示素子２にマイクロレ〉゛ズアレｆ１を貼りきわ
せるにあたっては、まず液晶表示素子２の基板２ａの上
面を水平な状態で静置する。接着剤にスペーサ３を混入
して予め準備しておく。接着剤とスペーサ３との混きし
た流動性のある混き物を、基板２上に塗布し、その上か
ら、マイクロレ〉・ズアレイ１を乗せ、適当な圧力を加
えて厚みを調節した後紫外線を照射することによって接
着剤層４が硬化し、基板２ａとマイクロレンズアレイ１
とが接着して貼り合わせられる。
せるにあたっては、まず液晶表示素子２の基板２ａの上
面を水平な状態で静置する。接着剤にスペーサ３を混入
して予め準備しておく。接着剤とスペーサ３との混きし
た流動性のある混き物を、基板２上に塗布し、その上か
ら、マイクロレ〉・ズアレイ１を乗せ、適当な圧力を加
えて厚みを調節した後紫外線を照射することによって接
着剤層４が硬化し、基板２ａとマイクロレンズアレイ１
とが接着して貼り合わせられる。
貼り会わせに際しては、ガラス基板２ ｉｔと接着剤層
４間の反射、散乱ロスを防ぐため、接着剤としてガラス
と屈折率の差が小さいものく望まし・くは屈折率の差が
０．１以下のもの）を用いる。
４間の反射、散乱ロスを防ぐため、接着剤としてガラス
と屈折率の差が小さいものく望まし・くは屈折率の差が
０．１以下のもの）を用いる。
またスペーサ３は、その弾性定数が接着剤より大きいと
剥離の原因となるため、弾性定数が接着剤以下で、かつ
屈折率が接着剤に近いものを選ぶ。
剥離の原因となるため、弾性定数が接着剤以下で、かつ
屈折率が接着剤に近いものを選ぶ。
基板２ａと接着剤層４とスペーサ３との屈折率の差は、
たとえば０．１以下であることが好ましい。
たとえば０．１以下であることが好ましい。
第２図は、マイクロレンズアレイ１と液晶表示素子２と
を貼り会わせな擾に、加熱して、マイクロレンズアレイ
１と液晶表示素子２が反った状暦を示す、このときスペ
ーサ３および接着剤層４がマイクロレンズアレイと液晶
表示素子の熱膨張率の差により歪むので、基ｖｉ２ａと
マイクロレンズアレイ１とが剥離することが防がれる。
を貼り会わせな擾に、加熱して、マイクロレンズアレイ
１と液晶表示素子２が反った状暦を示す、このときスペ
ーサ３および接着剤層４がマイクロレンズアレイと液晶
表示素子の熱膨張率の差により歪むので、基ｖｉ２ａと
マイクロレンズアレイ１とが剥離することが防がれる。
本１′＋発明者の実験結果を述べる。第１１２１のよう
に貼り会わせられたソーダガラスから成るマイクロレン
ズアレイ１と、はう硅酸ガラスの基板２ａとは、接着剤
層４が１００μｍ厚のとき、４００〜７０００ ｎ ｒ
ｎで光の透過率を測定した結果、貼り合わせ面の反射ロ
スが０．１％以下で、スペーサによる散乱は実用上無視
できる程度であった。
に貼り会わせられたソーダガラスから成るマイクロレン
ズアレイ１と、はう硅酸ガラスの基板２ａとは、接着剤
層４が１００μｍ厚のとき、４００〜７０００ ｎ ｒ
ｎで光の透過率を測定した結果、貼り合わせ面の反射ロ
スが０．１％以下で、スペーサによる散乱は実用上無視
できる程度であった。
また、スペーサ無しでｌ Ｏμｍ前凌０貼り今わせを行
うと、１００ ′Ｃ以下で剥離が起こるが、６μＴｒＩ
のスペーサ３を用いて均一に貼りきわせると、１５０℃
でも剥がれず、−２５℃７・′８０℃ １００サイクル
の熱衝撃試験にも耐えることが確認された。
うと、１００ ′Ｃ以下で剥離が起こるが、６μＴｒＩ
のスペーサ３を用いて均一に貼りきわせると、１５０℃
でも剥がれず、−２５℃７・′８０℃ １００サイクル
の熱衝撃試験にも耐えることが確認された。
本発明は光学部品を貼り会わせるために実施されるだけ
でなく、その他、熱膨張率によ−）で剥離することがな
いようにするために、熱膨張率が相互に異なる部材を接
着して貼りきわせるために、広範囲に実施することがで
きる。
でなく、その他、熱膨張率によ−）で剥離することがな
いようにするために、熱膨張率が相互に異なる部材を接
着して貼りきわせるために、広範囲に実施することがで
きる。
考案の効果
以上のように本発明によれば、接着剤によ−Ｉて、熱膨
張率が相互に異なる部材を貼りきわせた４′１造におい
て、この接着剤には、伸縮性のあるスペーサが混入され
ているので、このスペーサによ−）で２つの部材間の間
隔が正確に設定して調節されることができ、再現性よく
光学特性にｇ影響が生じることはなく、しかも２ ＝、
） ９）接着された部材の熱膨張の差は、この接着剤層
によって緩和されるので、反り、剥がれが生じがたく、
高い熱信頼性が達成される。
張率が相互に異なる部材を貼りきわせた４′１造におい
て、この接着剤には、伸縮性のあるスペーサが混入され
ているので、このスペーサによ−）で２つの部材間の間
隔が正確に設定して調節されることができ、再現性よく
光学特性にｇ影響が生じることはなく、しかも２ ＝、
） ９）接着された部材の熱膨張の差は、この接着剤層
によって緩和されるので、反り、剥がれが生じがたく、
高い熱信頼性が達成される。
第１１２１は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１
図に示された実施例において加熱された状磐を示す断面
図である。 １・・・マイクロレンズアレイ、２・・・液晶表示素子
、３・・・スペーサ、
図に示された実施例において加熱された状磐を示す断面
図である。 １・・・マイクロレンズアレイ、２・・・液晶表示素子
、３・・・スペーサ、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 熱膨張率が相互に異なる部材を接着剤によって貼り合わ
せた貼り合わせ構造において、 接着剤に伸縮性のあるスペーサが混入されていることを
特徴とする貼り合わせ構造。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1187715A JP2522549B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 貼り合わせ構造 |
| EP94203513A EP0644450B1 (en) | 1989-07-19 | 1990-07-19 | Image display apparatus |
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| EP90307902A EP0409618B1 (en) | 1989-07-19 | 1990-07-19 | An image display apparatus |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007009168A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Seagate Technology Llc | 第１部材の第２部材への接着取り付け |
| JP2009251549A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及び電子機器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739127U (ja) * | 1980-08-14 | 1982-03-02 |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP1187715A patent/JP2522549B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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