JPH08160407A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 液晶パネル２にマイクロレンズアレイを接着
剤３を介して貼り合わせる際、液晶パネル２の上に接着
剤３を、表示有効エリアＲの重心Ｐから４隅に直線状に
伸びるＸ字状に塗布する。そして、マイクロレンズアレ
イを液晶パネル２の上方から振動させながら加圧して下
降させ、接着剤３の層の厚みが所定の厚みになった後
は、マイクロレンズアレイの自重により下降させて貼り
合わせる。 【効果】 無荷重状態で貼り合わせる方法より、貼り合
わせに要する時間を短くして、液晶パネルにおけるセル
ギャップの不均一化や、これに伴う画像品位の低下等を
抑制して信頼性の向上を図ることができる。また、短時
間で液晶パネルのコーナー部にまで接着剤３を行き渡ら
せることができ、たとえ横長型の液晶パネルを用いた場
合にも、高い生産性で、かつ高歩留りで液晶表示素子を
製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネル表面に実効
開口率を向上させるためのマイクロレンズアレイが貼り
合わされた液晶表示素子の製造方法に関するものであ
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(Overhead Projector)やプロジェクション
テレビ等に用いられる投影型表示素子としても需要が高
まってきている。液晶表示素子を投影型として使用する
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。そのため、高い開口率で精細な画像を得
るには、画素数を増やすことが必要となる。

【０００３】ところが、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の液晶表示装置で
は、画素以外の部分が占める面積が相対的に大きくな
り、これに伴って、これらの部分を覆うブラックマトリ
クスの面積が増大する。このブラックマトリクスの面積
が増大すると、表示に寄与する画素の面積が減少し、表
示素子の開口率が低下することとなる。つまり、単に画
素数を増加したのでは、結果的に開口率の低下を招いて
画面が暗くなり、画像品位を低下させることとなる。

【０００４】そこで、このような画素数の増大に伴う表
示素子の開口率低下を防止するために、液晶表示素子の
一方の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）。これによれば、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り、従来ではブラックマトリ
クスによって遮光されていた光を、液晶表示素子の画素
内に集光させることができ、効果的な光の利用が可能と
なる。

【０００５】また、マイクロレンズが形成された基板状
のマイクロレンズアレイを、接着材にて液晶パネル（以
下、マイクロレンズアレイを貼り合わす前の液晶表示素
子を液晶パネルと称して区別する）に貼り合わせても同
様の効果が得られる。具体的には、例えば紫外線硬化型
接着剤（以下、単に接着剤と略記する）を液晶パネルの
一方の基板の全面に塗布し、接着剤が塗布された面にマ
イクロレンズアレイを載せ、適当な圧力を加えて接着剤
の厚みを調整した後、接着剤に紫外線を照射して硬化さ
せる。

【０００６】マイクロレンズアレイの製造方法として
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，２
７，ｐ１２８１（１９８８））、蒸着法（特開昭５５−
１３５８０８号公報）、熱転写法（特開昭６１−６４１
５８号公報）、機械加工法等が挙げられる。

【０００７】ところが、上記の方法で液晶パネルにマイ
クロレンズアレイを貼り合わせると、液晶パネルの基板
が薄く剛性に欠けるため、貼り合わせ時の加圧にて、液
晶パネルのセルギャップが局所的に不均一となり易く、
これによって、液晶表示素子として完成された際に、光
ぬけ、点灯むらなどで画像品位が低下するという問題を
生じる。

【０００８】そして、セルギャップが局所的に不均一に
なると、接着剤と液晶パネルの基板とに大きな応力が生
じ、剥離などが発生し易くなり、生産性及び信頼性を損
なうことにもなる。この原因としては、マイクロレンズ
アレイ自体に僅かな反りがあるためだけでなく、ある一
定時間だけ加えられる貼り合わせの際の加圧力が液晶表
示素子内に残留し、この不均一な加圧力が残留した状態
で接着剤が硬化するためであると考えられる。

【０００９】尚、このような不具合を防止すべく、貼り
合わせ時の液晶パネル内に加圧力が残留しないように、
マイクロレンズアレイを無負荷の状態、即ち、加圧せず
にマイクロレンズアレイの自重によって貼り合わせるこ
とも提案されているが、所要時間が長くなり、生産性が
著しく低下するという問題が生じることとなる。

【００１０】さらに、上記従来の貼り合わせ方法では、
接着剤中に気泡が混入され易く、そのため、混入された
気泡によって光の屈折率が局所的に変化し、これによっ
ても、画像品位が低下するという事態が招来される。

【００１１】そこで、本願出願人は、このような課題を
解決すべく、特願平５−１６９０３７号にて、貼り合わ
せ時、液晶パネルとマイクロレンズアレイとの間に介在
する接着剤の層の厚みが所定の厚みになるまで、マイク
ロレンズアレイを加圧して下降させ、接着剤の層の厚み
が所定の厚みに達した後は、マイクロレンズアレイの自
重により下降させる貼り合わせ方法を先に提案してい
る。

【００１２】これによれば、液晶パネルのほぼ中央部に
載せられた接着剤の層の厚みが所定の厚み、例えば、マ
イクロレンズアレイに接する液晶パネルの一方表面の面
積の１／３程度に接着剤が拡がった厚みになるまでは、
マイクロレンズアレイを加圧して下降させ、それ以降
は、マイクロレンズアレイの自重により下降させるとい
う加圧下降と自重下降とを組み合わせた方法となってい
る。したがって、加圧下降による貼り合わせの所要時間
の短縮が図れるという利点と、自重下降による液晶表示
素子内に加圧力が残留されないという利点とを併せ持つ
ことが可能となり、無荷重状態で貼り合わせる方法よ
り、貼り合わせにかかる時間を短くして、液晶パネルに
おけるセルギャップの不均一化や、これに伴う画像品位
の低下等を抑制して信頼性の向上を図ることができた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如く、接着剤が所定の厚みに達した後、マイクロレンズ
アレイの自重により下降させるといった方法をとると、
接着剤を平板状の液晶パネルの４隅のコーナー部にまで
行き渡らせる力は、加圧に比べて格段に力の弱いマイク
ロレンズアレイの自重によるものとなる。したがって、
接着剤がコーナー部に達するまでに時間がかかり、これ
によって生産性が低下すると共に、さらには時間がかか
るだけでなく、コーナー部へ接着剤が行き渡らず、貼り
合わせ不良が発生し、歩留りが低下することにもなる。
そして、これは特に、最近需要の伸びている液晶パネル
の表示有効領域の横と縦の寸法が横／縦１．５の、横長
型の液晶パネルを用いたときにより顕著に現れる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
液晶表示素子の製造方法は、上記の課題を解決するため
に、一対の透明基板を有し、基板間に液晶物質が充填さ
れ、多数の画素が形成される液晶パネルに、上記画素の
それぞれに光を集光させるマイクロレンズアレイを上方
から下降させ、接着剤を介して貼り合わせる液晶表示素
子の製造方法において、液晶パネルの表示有効領域の重
心から各隅に向かって直線状に接着剤を塗布し、貼り合
わせ時、液晶パネルとマイクロレンズアレイとの間に介
在する接着剤の層の厚みが所定の厚みになるまでは、マ
イクロレンズアレイを加圧して下降させ、接着剤の層の
厚みが所定の厚みに達した後は、マイクロレンズアレイ
の自重により下降させることを特徴としている。

【００１５】本発明の請求項２記載の液晶表示素子の製
造方法は、上記の課題を解決するために、上記請求項１
記載の液晶表示素子の製造方法において、マイクロレン
ズアレイを加圧して下降させる際、マイクロレンズアレ
イを振動させることを特徴としている。

【００１６】

【作用】上記請求項１の方法によれば、加圧下降と自重
下降とを組み合わせた方法となっているので、加圧下降
による貼り合わせの所要時間の短縮が図れるという利点
と、自重下降による液晶表示素子内に加圧力が残留され
ないという利点とを併せ持つことが可能となり、無荷重
状態で貼り合わせる方法より、貼り合わせにかかる時間
を短くして、液晶パネルにおけるセルギャップの不均一
化や、これに伴う画像品位の低下等を抑制して信頼性の
向上を図ることができる。

【００１７】そしてさらに、接着剤は、液晶パネルの表
示有効領域の重心から各隅、つまりコーナー部に向かっ
て直線状に塗布されており、予めコーナー部の近傍に接
着剤が塗布されているので、はじめの加圧による貼り合
わせ時に、接着剤はある程度コーナー部にまで行き渡る
こととなり、その後の自重による貼り合わせ時に拡がる
部分は少なくなり、時間も短くて済む。したがって、液
晶パネルの表示有効領域の横と縦の寸法が横／縦１．５
の、横長型の液晶パネルを用いた場合にも、貼り合わせ
時間が長くなったり、貼り合わせ不良が発生したりする
ことなく、高い生産性で、かつ高歩留りで液晶表示素子
を製造できる。

【００１８】ところで、上記請求項１の方法のように、
接着剤を液晶パネルの表示有効領域の重心から各隅に向
かって直線状に塗布すると、液晶パネルが横長になるほ
ど、接着剤にて重心の回りに形成される４つの三角部分
の重心を頂点する角度の差が大きくなる。その角度が鈍
角の場合、この三角部分を形成する２辺の接着剤は互い
に離れており、互いが接触するにはある程度時間がかか
る。そのため、空気が接着剤に取り込まれることはな
い。しかしながら、鋭角の三角部分の場合は、三角部分
を形成する２辺の接着剤が近接しているので、接触する
のに時間がかからず、空気の逃げる時間がない。そのた
め、接着剤に空気が取り込まれてしまい気泡が発生し易
い。そこで、上記請求項２の方法によれば、上記マイク
ロレンズアレイを加圧して下降させる際、マイクロレン
ズアレイを振動させるようになっている。これにより、
たとえ横長の液晶パネルであったとしても、振動の作用
にて接着剤中に気泡が取り込まれ難くなり、接着剤中に
混入する気泡による画像品位の低下を抑制して、さらな
る信頼性の向上が図れる。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例について、図１ないし図８
を用いて説明すれば、以下の通りである。

【００２０】本実施例に用いられるマイクロレンズアレ
イ１は、例えばイオン交換法により作製されたもので、
Ｎａイオンを多く含むソーダガラス等から形成されてお
り、図３（ａ）に示すように、図において下側の面に、
後述する液晶パネル２の各画素に対応する複数のマイク
ロレンズが、上記Ｎａイオンの濃度分布によって生じる
屈折率分布により作られている。

【００２１】上記マイクロレンズアレイ１は、後述する
ように、液晶パネル２に紫外線硬化型接着剤３（以下、
単に接着剤と略記する）を介して貼り合わされる。上記
液晶パネル２は、ほうけい酸ガラスからなる基板２ａ・
２ｂを有し、両基板２ａ・２ｂはその端面側で環状のシ
ール材６により貼り合わされ、その間に液晶が充填さ
れ、液晶層５が形成されている。一方、基板２ｂの液晶
層５と接する表面には、図示しない画素電極、スイッチ
ング素子、バス配線等が形成されている。

【００２２】上記接着剤３には、接着剤の層の厚みを均
一化するためのスペーサ４、例えば本実施例においては
球形の２０μｍφのプラスチックスペーサが予め混入さ
れている。そして、接着剤３としては、例えば日本ロッ
クタイト社製の速硬化型ＬＸ１３４７、ＮＯＲＬＡＮＤ
社製のＮＯＡ−６１、ＴＨＲＥＥ ＢＯＮＤ社製のＡＶ
Ｒ−１００等を挙げることができる。

【００２３】次に、マイクロレンズアレイ１を液晶パネ
ル２に貼り合わせる工程に使用される製造装置５０を、
図４を参照して説明する。

【００２４】製造装置５０は、基台５９上のほぼ中央
に、鉛直な回転軸線５１回りを９０°毎に間欠的に矢印
Ｆ方向に回転駆動する円形のインデックステーブル２１
を備えている。このインデックステーブル２１は、その
周端部側にて、図示しないトレイに載置された状態の液
晶パネル２をトレイごと吸着保持できるようになってお
り、また、９０°毎に間欠的に矢印Ｆ方向に回転駆動さ
れることで、振り分けられた４つの停止位置Ｐ₁,Ｐ₂,Ｐ
₃,Ｐ₄ を有している。

【００２５】上記停止位置の第１ポイントＰ₁ には、矢
印Ｅ₁ −Ｅ₂ 方向に走行駆動する走行体５３を有した供
給手段５２が設けられている。供給手段５２は、上記走
行体５３にて、トレイ上に載置され、パネル表面に所定
量の接着剤３が後述のように所定形状に塗布されている
液晶パネル２（マイクロレンズアレイは貼り合わされて
いない）を、例えば４個の図示しない吸着パッドによっ
て真空吸着して、インデックステーブル２１へとインデ
ックステーブル２１の間欠的な回転動作に同期して供給
するようになっている。

【００２６】第２ポイントＰ₂ には、矢印Ｇ₁ −Ｇ₂ 方
向に走行駆動する走行体５５を有した供給手段５４と、
アーム４０を備えた貼着装置２０とが設けられている。
上記供給手段５４は、走行体５５にて、表面に所定量の
接着剤３が塗布されているマイクロレンズアレイ１を保
持して、貼着装置２０へと供給するようになっている。
上記貼着装置２０は、アーム４０の先端部に設けられて
いる図示しない後述のレンズ保持手段にて、上記供給手
段５４から供給されたマイクロレンズアレイ１を真空吸
着し、液晶パネル２の上にマイクロレンズアレイ１を貼
り合わすようになっている。尚、貼着装置２０の構造、
動作等の詳細については後述する。

【００２７】第３ポイントＰ₃ には、液晶パネル２の上
に貼り合わされたマイクロレンズアレイ１の位置合わせ
を行う図示しない位置合わせ装置と、図中、仮想線にて
示す接着剤３を硬化させるための紫外線を照射する紫外
線照射装置５６とが設けられている。

【００２８】第４ポイントＰ₄ には、矢印Ｇ₁ −Ｇ₂ 方
向に走行駆動する走行体５８を有した搬出手段５７が設
けられている。搬出手段５７は、上記走行体５８にて、
表面にマイクロレンズアレイ１が貼り合わされた液晶パ
ネル２、即ち液晶表示素子７をインデックステーブル２
１から搬出するようになっている。尚、搬出手段５７に
は、良品と不良品とを検知する図示しない検知手段が設
けられており、この検知手段の判断に基づいて、良品と
不良品とに仕分けされるようになっている。

【００２９】次に、上記製造装置５０にて液晶表示素子
７を製造する工程を図５の工程図を参照して説明する。

【００３０】図示しないトレイ上に載置された状態で液
晶パネル２は、走行体５３にセットされ、吸着保持され
て矢印Ｅ₁ 方向に搬送され（プロセス１、以下、プロセ
スをＰと略記する）、インデックステーブル２１上に供
給される前に、図１に示すように、その上面の表示有効
エリアＲの重心Ｐから各コーナー部に向かって一定の距
離を直線形状に、Ｘ字を描くが如く、所定量の接着剤３
が塗布される（Ｐ２）。このようにＰ１〜Ｐ２を経てイ
ンデックステーブル２１の第１ポイントＰ₁ に供給され
た液晶パネル２は、インデックステーブル２１の矢印Ｆ
方向への回転によって第２ポイントＰ₂ に配置される。

【００３１】一方、マイクロレンズアレイ１は、走行体
５５にセットされ（Ｐ３）、その上面のほぼ中央部に所
定量の接着剤３が塗布され（Ｐ４）、供給手段５４にて
上記貼着装置２０のレンズ保持手段がマイクロレンズア
レイ１を保持できる位置まで搬送される。そして、貼着
装置２０のレンズ保持手段に保持されたマイクロレンズ
アレイ１は、インデックステーブル２１の第２ポイント
Ｐ₂ に配置されている液晶パネル２の上に、接着剤３の
塗布面同士が相対向するように重ね合わされて貼り合わ
される（Ｐ５）。上記Ｐ５を経て、マイクロレンズアレ
イ１が貼り合わされた液晶パネル２は、インデックステ
ーブル２１の矢印Ｆ方向への回転によって第３ポイント
Ｐ₃ に配置される。

【００３２】そして、位置合わせ装置にて位置合わせさ
れた後（Ｐ６）、紫外線照射装置５６にて紫外線が約１
０秒照射される（Ｐ７）。これにより、液晶パネル２と
マイクロレンズアレイ１との間に介在する接着剤３が硬
化され、液晶パネル２とマイクロレンズアレイ１とは接
合され、液晶表示素子７として形成される。

【００３３】その後、液晶表示素子７は、インデックス
テーブル２１の矢印Ｆ方向への回転によって第４ポイン
トＰ₄ に配置され、走行体５８上に載置され、搬出手段
５７にて装置外へ搬出される。これにて、液晶パネル２
にマイクロレンズアレイ１を貼り合わせる工程が終了す
る。

【００３４】次に、上記第２ポイントＰ₂ に設けられ、
プロセス５を実施する貼着装置２０を、図６、図７を参
照して説明する。

【００３５】図６に示すように、貼着装置２０は、前述
の製造装置５０に備えられたインデックステーブル２１
の上に載置された液晶パネル２を支持するパネル支持手
段２２と、上記液晶パネル２に接着剤を介して貼り合わ
されるマイクロレンズアレイ１を吸着保持するレンズ保
持手段２３と、レンズ保持手段２３に保持されているマ
イクロレンズアレイ１を上記パネル支持手段２２に支持
された液晶パネル２上に振動させながら下降させて重ね
合わせるレンズ振動移動手段２４とから構成されてい
る。尚、インデックステーブル２１は支持手段２２に含
まれるものとする。

【００３６】上記レンズ振動移動手段２４は、基台２５
に取り付けられたサーボモータ２６を有しており、この
サーボモータ２６の動力が、プーリ２７、タイミングベ
ルト２８及びプーリ２９を介して鉛直方向に配されたね
じ棒３０に伝達されるようになっている。このねじ棒３
０には、昇降体３１が螺合されており、ねじ棒３０の回
転方向に応じて昇降されるようになっている。この昇降
体３１には、プラケット３２によって逆Ｌ字状の支持部
材３３が固定されており、この支持部材３３は、複数の
ローラ等によって構成される鉛直案内手段３４によっ
て、上記基台２５の一側部から垂直に立ち上がる側壁３
５に連結されると共に、上述のアーム４０に連結されて
いる。このような構成により、サーボモータ２６の駆動
にて、アーム４０が昇降するようになっている。

【００３７】また、上記支持部材３３のリブ３６には、
サーボモータ３７によって駆動されるプーリ３８が軸支
されており、このプーリ３８に巻き取られるベルト３９
を介して、前記支持部材３３に取り付けられたアーム４
０の基単部に連結されたもう一方のプーリ４１に動力が
伝達されるようになっている。これにより、上記アーム
４０は、図中、実線にて示されるように、インデックス
テーブル２１側にほぼ水平に延びた状態と、仮想線４０
ａにて示されるように矢印Ｂ₂ 方向に角変位駆動された
状態とにわたって矢印Ｂ₁ −Ｂ₂ 方向に反転駆動される
ようになっている。

【００３８】そして、上記アーム４０の遊端部には、上
述のレンズ保持手段２３が設けられている。このレンズ
保持手段２３は、吸引源４３から吸引力が導かれた吸着
パッド４２を備えており、これにて、レンズ保持手段２
３は前述したようにマイクロレンズアレイ１を真空吸着
して保持できるようになっている。

【００３９】一方、本貼着装置２０は、図７に示すよう
に、例えばマイクロプロセッサ等で実現されるＣＰＵ(C
entral Processing Unit) １１を備えており、上記ＣＰ
Ｕ１１には、貼着装置２０の各種動作を制御するプログ
ラムが記憶されたＲＯＭ(Read Only Memory)１２と、上
記サーボモータ２６・３７等の回転駆動を制御するデー
タを入力するための入力手段１３と、この入力手段１３
から入力されたデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ
(Random Access Memory)１４と、このＲＡＭ１４に記憶
されたデータ等を表示するための例えば液晶ディスプレ
イ等からなる表示手段１５と、前記サーボモータ２６・
３７、及び吸引源４３とが接続されている。上記ＣＰＵ
１１とＲＯＭ１２とＲＡＭ１４とから制御手段である制
御装置１０が構成されており、サーボモータ２６・３
７、及び吸引源４３を後述のように制御するようになっ
ている。上記制御装置１０にて制御される貼着装置２０
におけるマイクロレンズアレイ１の下降距離は、例えば
１．５μｍ〜２０００μｍの範囲内であり、このときの
一定速度で下降する振動数は２ＨＺ〜３０ＫＨＺ、振幅
は１０μｍ〜５０μｍの範囲内である。

【００４０】続いて、上記制御装置１０の制御に基づく
貼着装置２０による貼り合わせ時の動作を、図２のフロ
ーチャートに基づき、かつ、図３を参照して、その際の
液晶パネル２とマイクロレンズアレイ１との状態を示し
ながら説明する。

【００４１】貼着装置２０の作動開始に際し、予め、入
力手段１３から、上記サーボモータ２６・３７等の回転
駆動を制御するためのデータが入力される。データとし
ては、機械的な加圧下降から自重による下降に切り換え
る際の基準となる接着剤３の所望の膜厚Ｄがあり、これ
は、接着剤３の種類によっても異なるが、例えばマイク
ロレンズアレイ１に接する液晶パネル２の接着剤塗布面
の１／３程度に接着剤３が拡がったときの接着剤３の厚
みとしてもよく、具体的には２０μｍ〜１０００μｍの
範囲内である。本実施例においては、接着剤３の所定の
膜厚Ｄは５００μｍ、マイクロレンズアレイ１の下降時
の振動数、及び振幅は、それぞれ１５０ＨＺ、３０μｍ
とし、下降開始位置から１００μｍごと段階的に下降さ
れるものとする。

【００４２】製造装置５０が作動し、貼着装置２０が作
動を開始すると、まず、制御装置１０は、アーム４０が
仮想線４０ａで示される状態で（図６参照）吸引源４３
をＯＮし、レンズ保持手段２３にて、マイクロレンズア
レイ１を接着剤３が塗布された表面を上にして吸着保持
させる（Ｓ１）。次いで、この状態でサーボモータ３７
をＯＮして、アーム４０を矢印Ｂ₁ 方向に角変位移動さ
せ、インデックステーブル２１側にほぼ水平に延びた状
態にする（Ｓ２）。これにより、保持されたマイクロレ
ンズアレイ１が下降開始位置に位置し、既に、インデッ
クステーブル２１の上に載置されている液晶パネル２
と、接着剤３の塗布面同志を対向させた状態となる（図
３（ａ）参照）。ここで、液晶パネル２上の接着剤３
は、図１に示すように、表示有効エリアＲの重心Ｐから
４隅の各コーナー部に伸びるようＸ字状に塗布されてい
る。

【００４３】次に、予めＲＡＭ１４に記憶されている下
降距離に関するデータに基づいて、サーボモータ２６を
ＯＮしてレンズ振動移動手段２４を駆動させ、マイクロ
レンズアレイ１を振動させながら１００μｍ下降させる
（Ｓ３）。そして、予めＲＡＭ１４に記憶されている接
着剤３の所望の膜厚Ｄ（５００μｍ）から逆算されるマ
イクロレンズアレイ１が下降すべき距離に下降距離が達
したか否かを判断する（Ｓ４）。

【００４４】Ｓ４にて、マイクロレンズアレイ１の下降
距離が所定距離を下降しておらず、ＮＯと判断された場
合は、Ｓ３に戻り、所定距離に達するまでＳ３〜Ｓ４を
繰り返し、１００μｍずつ降下させる。これにより、マ
イクロレンズアレイ１側の接着剤３と液晶パネル２側の
接着剤３との表面同志が互いに接し、基板２ａの表面に
接する接着剤３の面積が本塗布形状に沿って次第に拡大
していき、液晶パネル２の各コーナー部にまで達する
（図３（ｂ）参照）。また、このとき、図１に示す、重
心Ｐの回りに形成される４つの三角部分のうち、重心Ｐ
回りに鋭角を成す２辺の接着剤３は互いに急速に接近し
て接触するため、空気を取り込もうとするが、マイクロ
レンズアレイ１が振動しているため、空気は接着剤３中
に取り込まれることなく解放され、接着剤３中に気泡を
発生することなく各コーナ部に安定して拡がる。

【００４５】そして、マイクロレンズアレイ１の下降距
離が所定距離に達し、ＹＥＳと判断された場合は、ＲＯ
Ｍ１２に記憶されているプログラムにしたがってサーボ
モータ２６をＯＦＦしてマイクロレンズアレイ１の下降
を停止させ（Ｓ５）、同じくＲＯＭ１２に記憶されてい
るプログラムにしたがって吸引源４３をＯＦＦして、吸
引パッド４２に真空吸着されたマイクロレンズアレイ１
の保持状態を解除する（Ｓ６）。Ｓ６にて、レンズ保持
手段２３による吸着が解除されると、マイクロレンズア
レイ１はその自重により、接着剤３の層の厚みが接着剤
層３中に混入されたスペーサの厚み（約２０μｍ）程度
になるまで下降する（図３（ｃ）参照）。その後、上述
したように、第３ポイントＰ₃ へと搬送され、処理され
る。

【００４６】以上のように、本実施例の貼着装置２０に
おいては、液晶パネル２とマイクロレンズアレイ１との
間に介在する接着剤３の層の厚みが所定の厚みＤになる
までは、上記マイクロレンズアレイ１を加圧して下降さ
せ、所定の厚みに達した後は、マイクロレンズアレイ１
の自重により下降させることで、接着剤３の厚みを調整
して貼り合わるようになっており、加圧下降と自重下降
とを組み合わせた貼着となっている。したがって、加圧
下降による貼り合わせの所要時間の短縮が図れるという
利点と、自重下降による液晶表示素子内に加圧力が残留
されないという利点とを併せ持つことが可能となり、無
荷重状態で貼り合わせる方法より、貼り合わせにかかる
時間を短くして、液晶パネル２におけるセルギャップの
不均一化や、これに伴う画像品位の低下等を抑制して信
頼性の向上を図ることができる。

【００４７】しかも、接着剤３は、図１に示したよう
に、液晶パネル２の表示有効エリアＲの重心Ｐから各隅
に向かって直線状に塗布されており、予めコーナー部の
近傍に接着剤が塗布されている。したがって、はじめの
加圧による貼り合わせ時に、接着剤３はある程度コーナ
ー部にまで行き渡ることとなり、その後の自重による貼
り合わせ時に拡がる部分は少なくなり、時間も短くて済
む。したがって、表示有効エリアの横と縦の寸法が横／
縦１．５の、横長型の液晶パネル２を用いた場合にも、
貼り合わせ時間が長くなったり、貼り合わせ不良が発生
したりすることなく、高い生産性で、かつ高歩留りで液
晶表示素子を製造できる。

【００４８】さらに、本実施例の貼着装置２０において
は、上記マイクロレンズアレイ１を加圧して下降させる
際、レンズ振動移動手段２４にてマイクロレンズアレイ
１を振動させながら下降させるようになっている。した
がって、図１に示す、表示有効エリアＲの重心Ｐの回り
に形成される４つの三角部分のうち、重心Ｐ回りに鋭角
を成す２辺の接着剤３が互いに急速に接近して接触し、
空気を取り込もうとするが、マイクロレンズアレイ１が
振動しているため、空気は接着剤３中に取り込まれるこ
となく解放され、接着剤３中に気泡を発生させることな
く各コーナ部に安定して拡がることとなり、接着剤中に
混入する気泡による画像品位の低下を抑制して、さらな
る信頼性の向上が図れるという利点も備えている。

【００４９】尚、本実施例の製造装置５０においては、
マイクロレンズアレイ１に限らず、図８に示すように、
液晶表示素子７の各画素に対応した赤、緑、青の三原色
からなる矩形状のカラーフィルタ８ａ，８ｂ，８ｃが、
表面に個別に形成されたマイクロレンズアレイ１’を貼
着することも可能であり、その場合は、上記製造装置５
０における紫外線照射時間を１０秒から１５秒に変更す
ればよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の液晶表示素子の
製造方法は、以上のように、液晶パネルの表示有効領域
の重心から各隅に向かって直線状に接着剤を塗布し、貼
り合わせ時、液晶パネルとマイクロレンズアレイとの間
に介在する接着剤の層の厚みが所定の厚みになるまで
は、マイクロレンズアレイを加圧して下降させ、接着剤
の層の厚みが所定の厚みに達した後は、マイクロレンズ
アレイの自重により下降させるものである。

【００５１】これにより、加圧下降による貼り合わせの
所要時間の短縮が図れるという利点と、自重下降による
液晶表示素子内に加圧力が残留されないという利点とを
併せ持つことが可能となり、無荷重状態で貼り合わせる
方法より、貼り合わせにかかる時間を短くして、液晶パ
ネルにおけるセルギャップの不均一化や、これに伴う画
像品位の低下等を抑制して信頼性の向上を図ることがで
きる。

【００５２】そしてさらに、短時間で液晶パネルのコー
ナー部に接着剤を行き渡らせることが可能となり、液晶
パネルの表示有効領域の横と縦の寸法が横／縦１．５
の、横長型の液晶パネルを用いた場合にも、貼り合わせ
時間が長くなったり、貼り合わせ不良が発生したりする
ことなく、高い生産性で、かつ高歩留りで液晶表示素子
を製造できる等の効果を奏する。

【００５３】本発明の請求項２記載の液晶表示素子の製
造方法は、以上のように、上記請求項１記載の液晶表示
素子の製造方法において、マイクロレンズアレイを加圧
して下降させる際、マイクロレンズアレイを振動させる
ものである。

【００５４】これにより、たとえ横長の液晶パネルの場
合でも振動の作用にて接着剤中に気泡が取り込まれ難く
なり、上記請求項１の方法による効果に加えて、接着剤
中に混入した気泡による画像品位の低下を抑制して、さ
らなる信頼性の向上が図れるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであり、液晶パネ
ルに塗布する接着剤の形状を示す説明図である。

【図２】貼着装置の動作を示すフローチャートである。

【図３】上記貼着装置を使用して液晶パネルにマイクロ
レンズアレイが貼着される際の状態を説明する説明図で
あり、（ａ）はマイクロレンズアレイが加圧下降されて
いる状態、（ｂ）は接着剤の層が所定の厚みとなり、加
圧下降が停止された状態、（ｃ）はマイクロレンズアレ
イが自重下降し、接着剤の厚みが調整された状態。

【図４】液晶表示素子の製造に使用される製造装置の平
面図である。

【図５】上記製造装置を使用して液晶表示素子を製造す
る際の工程図である。

【図６】上記製造装置に備えられた貼着装置の構成図で
ある。

【図７】上記貼着装置に備えられた制御系のブロック図
である。

【図８】上記製造装置にて作製された他の液晶表示素子
の断面図である。

【符号の説明】

１ マイクロレンズアレイ ２ 液晶パネル ３ 接着剤 ４ スペーサ １０ 制御装置 ２０ 貼着装置 ２２ パネル支持手段 ２３ レンズ保持手段 ２４ レンズ振動移動手段 ５０ 製造装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の透明基板を有し、基板間に液晶物質
   が充填され、多数の画素が形成される液晶パネルに、上
   記画素のそれぞれに光を集光させるマイクロレンズアレ
   イを上方から下降させ、接着剤を介して貼り合わせる液
   晶表示素子の製造方法において、 液晶パネルの表示有効領域の重心から各隅に向かって直
   線状に接着剤を塗布し、貼り合わせ時、液晶パネルとマ
   イクロレンズアレイとの間に介在する接着剤の層の厚み
   が所定の厚みになるまでは、マイクロレンズアレイを加
   圧して下降させ、接着剤の層の厚みが所定の厚みに達し
   た後は、マイクロレンズアレイの自重により下降させる
   ことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
2. 【請求項２】マイクロレンズアレイを加圧して下降させ
   る際、マイクロレンズアレイを振動させることを特徴と
   する上記請求項１記載の液晶表示素子の製造方法。