JPH06202093A - 貼合わせ構造 - Google Patents

貼合わせ構造

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JPH06202093A
JPH06202093A JP43A JP34919292A JPH06202093A JP H06202093 A JPH06202093 A JP H06202093A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 34919292 A JP34919292 A JP 34919292A JP H06202093 A JPH06202093 A JP H06202093A
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Kazuhide Ueda
和秀 植田
Noriko Watanabe
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示素子とマイクロレンズ基板とを紫外
線硬化型接着剤によって貼合わせる際に、液晶表示素子
の基板の変形を防止して、生産性、信頼性を向上させる
とともに、画像品位の低下を防止することができる貼合
わせ構造を提供する。 【構成】 液晶表示素子2のガラス基板5とマイクロレ
ンズ基板3の各周縁部に、相互に対向する各表面5c,
3bから外方寄りになるにつれて相互に離反する方向に
拡開して対向する保持面5d,3cをそれぞれ形成す
る。紫外線硬化型接着剤4の層の厚みがスペーサ12の
粒径とほぼ等しくなるまで、液晶表示素子2とマイクロ
レンズ基板3とを相互に近接させた際に、前記接着剤4
の層の周縁部の接着剤4aは、各保持面5d,3c間に
わたって介在し、液晶表示素子2のシール材8よりも外
方とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロレンズ基板と
液晶表示素子とを紫外線硬化型接着剤を介在させて貼合
わせる貼合わせ構造に関する。
【0002】
【従来の技術】最近では、液晶表示素子は直視型だけで
なく、OHP(オーバヘッドプロジェクタ)やプロジェ
クションテレビなどに用いられる投影型液晶表示素子と
しても需要が高まっている。液晶表示素子を投影型とし
て使用した場合、従来の画素数で拡大率を高めると画面
の粗さが目立ってくる。高い拡大率でも精細な画像を得
るためには、画素数を増やすことが必要となる。
【0003】しかし、液晶表示素子の画素数を増やした
場合、特にアクティブマトリクス型液晶表示装置におい
ては、画素以外の部分の占める面積が大きくなる。この
画素以外の部分を覆うブラックマトリクスの面積が増大
した場合、表示に寄与する面積が減少し、表示素子の開
口率が低下することになる。開口率の低下が生じると画
面が暗くなり、画像品位を低下させることになる。この
ような画素数の増加による開口率の低下を防止するため
に、液晶表示素子の一方表面にマイクロレンズを形成す
ることが提案されている(特開昭60−165621〜
165624号公報参照)。
【0004】各画素に対応する複数のマイクロレンズを
形成することによって、投影用光源から入射される光を
画素内に集光させることができ、効率的な光の利用が可
能となる。また、液晶表示素子と異なる他の基板にマイ
クロレンズを形成し、このマイクロレンズが形成された
基板(以下「マイクロレンズ基板」ともいう)を接着剤
にて液晶表示素子に貼合わせて、液晶表示板を形成して
も同様の効果が得られる。
【0005】液晶表示素子の基板とマイクロレンズ基板
とは材質が異なる場合があり、接着剤として熱硬化型樹
脂を用いた場合には、熱膨張係数の差による位置ずれや
剥離などが生じるおそれがある。また、常温硬化型樹脂
では、熱硬化型樹脂など他の樹脂に比べて硬化時間が長
くかかるだけでなく、接着強度も弱いという問題があ
る。そこで、最も好ましい方法として、紫外線硬化型接
着剤(以下「接着剤」と略すこともある)を用いる方法
が提案されている。
【0006】この方法では、液晶表示素子の一方の基板
に接着剤を塗布し、この基板にマイクロレンズ基板を載
置した後、液晶表示素子の各画素とマイクロレンズとを
精度よく位置合わせする。次に、貼り合わせ面全面のゴ
ミ検査を行った後、マイクロレンズ基板の上方から紫外
線を照射することによって接着剤を硬化させ、マイクロ
レンズ基板と液晶表示素子とを貼着する。なお接着剤と
しては、マイクロレンズ基板および液晶表示素子の基板
と屈折率がほぼ等しいものが用いられる。
【0007】図2は、従来の貼合わせ構造における接着
剤硬化の前後を示す断面図である。図2(a)に示され
るように、マイクロレンズ基板51の大きさは、液晶表
示素子52の表示画面領域よりも大きければよく、通常
は貼合わせの際のわずかなずれを考慮して、表示画面領
域に対して各辺が数mmの余裕をもつように設計されて
いるため、貼合わせた際に、液晶表示素子52のマイク
ロレンズ基板51に貼合わせられる基板54の内側に載
置された状態となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図2
(a)に示されるように、マイクロレンズ基板51を貼
合わせた際に、接着剤53の層の周縁部の接着剤53a
は、マイクロレンズ基板51よりも外方へはみ出し、マ
イクロレンズ基板51の周縁部の端面51aに付着す
る。この状態で接着剤53に紫外線55を照射すると、
はみ出した接着剤53aはマイクロレンズ基板51を介
さずに直接的に紫外線55が照射されるため、接着剤5
3の層の内方寄りの接着剤53bよりも早く硬化収縮す
る。
【0009】また、液晶表示素子52の前記基板54と
して、通常は厚さ1.1mm以下の薄いガラス基板が用
いられるため、図2(b)に示されるように、接着剤5
3aの硬化収縮による応力によって、基板54に歪みが
生ずることがある。このため、セルギャップが局所的に
不均一となり、点灯むらなどの表示不良が発生すること
がある。また、セルギャップが局所的に不均一になる
と、接着剤53の層と液晶表示素子52の前記基板54
とに大きな応力が生じ、剥離などが発生しやすくなり、
生産性および信頼性を損なうこともある。
【0010】特に、液晶表示素子52の各画素に対応し
た赤(R)、緑(G)および青(B)の各色のカラーフ
ィルタが、マイクロレンズ基板51に個別に形成されて
いる場合、カラーフィルタによって紫外線55の接着剤
53の層への透過率が大幅に低下するため、接着剤53
の層の周縁部の接着剤53aと内方寄りの接着剤53b
との硬化速度の差がより顕著となり、上記の課題はより
深刻となる。
【0011】したがって、本発明の目的は、液晶表示素
子とマイクロレンズ基板とを紫外線硬化型接着剤によっ
て貼合わせる際に、液晶表示素子の基板の変形を防止し
て、生産性、信頼性を向上させるとともに、画像品位の
低下を防止することができる貼合わせ構造を提供するこ
とである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、透光性を有す
る一対の基板間に環状のシール材が介在され、前記一対
の基板とシール材とによって形成された空間に液晶が封
止された液晶表示素子の前記一対の基板のうちいずれか
一方の基板とマイクロレンズ基板とを、紫外線硬化型接
着剤を介在させて貼合わせる貼合わせ構造において、前
記一方の基板およびマイクロレンズ基板の各周縁部に
は、相互に対向する各表面から外方寄りになるにつれて
相互に離反する方向に拡開して対向する保持面がそれぞ
れ形成され、前記各保持面間にわたって前記紫外線硬化
型接着剤が介在することを特徴とする貼合わせ構造であ
る。
【0013】
【作用】本発明に従えば、液晶表示素子の一方の基板お
よびマイクロレンズ基板の各周縁部には、相互に対向す
る各表面から外方寄りになるにつれて相互に離反する方
向に拡開して対向する保持面がそれぞれ形成され、この
保持面間にわたって前記接着剤が介在するため、保持面
の面積の分だけ前記接着剤が接する面積が大きくなり、
前記接着剤の接着力が強化され、マイクロレンズ基板の
剥離が防止される。また、前記一方の基板とマイクロレ
ンズ基板との大きさはほぼ等しいため、前記接着剤の周
端部がシール材よりも外方となり、前記接着剤の外方端
部における硬化によって、前記一方の基板に歪みが生じ
ることがない。
【0014】
【実施例】図1は、本発明の一実施例である貼合わせ構
造における接着剤硬化の前後を示す断面図である。図1
に示されるように、液晶表示板1は、基本的に液晶表示
素子2とマイクロレンズ基板3と紫外線硬化型接着剤4
とから構成される。
【0015】液晶表示素子2は、一対のガラス基板5,
6と、このガラス基板5,6間に介在する表示媒体とし
ての液晶層7とから基本的に構成されている。前記ガラ
ス基板5,6間には、環状のシール材8が介在され、ガ
ラス基板5,6間の空間9には液晶が注入され、液晶層
7が形成される。一方のガラス基板5の液晶層7に接す
る表面5aには、図示しない透明電極、配向膜などが形
成されており、他方のガラス基板6の液晶層7に接する
表面7aには、同じく図示しない画素電極、スイッチン
グ素子、バス配線などが形成されている。
【0016】マイクロレンズ基板3は、基部10とマイ
クロレンズ部11とから構成されており、接着剤4を介
して貼合わせられるガラス基板5とほぼ同じ大きさであ
り、マイクロレンズ基板3とガラス基板5とのそれぞれ
の外方端面3a,5aは、0〜0.5mmの範囲内、好
ましくは0〜0.25mmの範囲内で揃っていればよ
い。
【0017】マイクロレンズ基板3の製造法としては、
イオン交換法(Appl.Optics,21(6),
p1052(1982))、膨潤法(「プラスティック
マイクロレンズの新しい作成法」第24回微小光学研究
会)、熱だれ法(Appl.Optics,27,p1
282(1988))、蒸着法(特開昭55−1358
08号公報)、熱転写法(特開昭61−64158号公
報)、機械加工法などが例示される。
【0018】液晶表示素子2とマイクロレンズ基板3と
の間には、紫外線硬化型接着剤4が介在し、この接着剤
4には、接着剤4の層の厚みを調整するためのスペーサ
12、たとえば真球型のプラスティックスペーサが予め
混入されている。紫外線硬化型接着剤4としては、日本
ロックタイト社製の速硬化型LX1347、NORLA
ND社製のNOA−61、THREE BOND社製の
AVR−100などが例示される。また、液晶表示素子
2とマイクロレンズ基板3との間に熱膨張率の差が生じ
ると、温度差に対する信頼性が低下するおそれがあるた
め、伸縮性の大きいプラスティックスペーサを用いるこ
とが望ましい。
【0019】液晶表示素子2のガラス基板5とマイクロ
レンズ基板3の各周縁部には、相互に対向する各表面5
c,3bから外方寄りになるにつれて相互に離反する方
向に拡開して対向する保持面(図1においては傾斜面)
5d,3cがそれぞれ形成されている。接着剤4の層の
厚みがスペーサ12の粒径(20〜50μm)とほぼ等
しくなるまで、液晶表示素子2とマイクロレンズ基板3
とを相互に近接させた際に、図1(a)に示されるよう
に、接着剤4の層の周縁部の接着剤4aは、各保持面5
d,3c間にわたって介在し、液晶表示素子2のシール
材8よりも外方となる。
【0020】次に、液晶表示素子2とマイクロレンズ基
板3との位置合わせを行った後、図1(b)に示される
ように、マイクロレンズ基板3の上方から接着剤4に紫
外線(波長365nm程度)13を照射すると、接着剤
4の層の周縁部の接着剤4aは、周縁部の接着剤4aよ
りも内方寄りの接着剤4bに先んじて硬化を開始する。
しかしながら、周縁部の接着剤4aは、前記シール材8
よりも外方にあるため、前記一方のガラス基板5に歪み
は生じない。また、ガラス基板5とマイクロレンズ基板
3の各周縁部に形成された各保持面5d,3c間にわた
って前記接着剤4aが硬化するため、保持面5d,3c
の面積の分だけ前記接着剤4が接する面積が大きくな
り、前記接着剤4の接着力が強化される。その後、マイ
クロレンズ基板3を透過した紫外線13は、周縁部の接
着剤4aよりも内方寄りの接着剤4bを硬化させる。
【0021】以上のようにして形成された液晶表示板1
は、たとえば投影型画像表示装置として利用することが
でき、図示しない光源からの平行光は、マイクロレンズ
基板3を透過して、液晶表示素子2の各画素領域にそれ
ぞれ集光され、同じく図示しない投影レンズを介してス
クリーンに投影される。
【0022】したがって本実施例によれば、周縁部の接
着剤4aの硬化によるガラス基板5の歪みは防止される
ため、セルギャップが均一となり、点灯むらなどの表示
不良の発生が防止される。また、接着剤4の接着力が強
化されるため、マイクロレンズ基板の剥離が防止され、
生産性および信頼性が向し、たとえば高品位画像、高信
頼性の投影型画像表示装置を得ることができる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶表示
素子とマイクロレンズ基板とを紫外線硬化型接着剤によ
って貼合わせる際に、接着剤の接着力が強化され、マイ
クロレンズ基板の剥離が防止される。また、接着剤に接
する液晶表示素子の一方の基板に歪みが生じることがな
い。したがって、液晶表示素子の基板の変形を防止し
て、生産性、信頼性を向上させるとともに、画像品位の
低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である貼合わせ構造における
接着剤硬化の前後を示す断面図である。
【図2】従来の貼合わせ構造における接着剤硬化の前後
を示す断面図である。
【符号の説明】
1 液晶表示板 2 液晶表示素子 3 マイクロレンズ基板 4 紫外線硬化型接着剤 5,6 ガラス基板 7 液晶 8 シール材 9 空間 3c,5d 保持面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性を有する一対の基板間に環状のシ
    ール材が介在され、前記一対の基板とシール材とによっ
    て形成された空間に液晶が封止された液晶表示素子の前
    記一対の基板のうちいずれか一方の基板とマイクロレン
    ズ基板とを、紫外線硬化型接着剤を介在させて貼合わせ
    る貼合わせ構造において、 前記一方の基板およびマイクロレンズ基板の各周縁部に
    は、相互に対向する各表面から外方寄りになるにつれて
    相互に離反する方向に拡開して対向する保持面がそれぞ
    れ形成され、前記各保持面間にわたって前記紫外線硬化
    型接着剤が介在することを特徴とする貼合わせ構造。
JP4349192A 1992-12-28 1992-12-28 液晶表示装置 Expired - Lifetime JP2832123B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1195197A (ja) * 1997-09-18 1999-04-09 Ricoh Opt Ind Co Ltd 液晶プロジェクタ用の液晶デバイスおよび液晶デバイス用の対向基板
JP2007206723A (ja) * 1998-12-04 2007-08-16 Seiko Epson Corp 電気光学パネル、電気光学パネルモジュール及び投射型表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1195197A (ja) * 1997-09-18 1999-04-09 Ricoh Opt Ind Co Ltd 液晶プロジェクタ用の液晶デバイスおよび液晶デバイス用の対向基板
JP2007206723A (ja) * 1998-12-04 2007-08-16 Seiko Epson Corp 電気光学パネル、電気光学パネルモジュール及び投射型表示装置

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