JPH10149110A - Image display device and its manufacture - Google Patents

Image display device and its manufacture

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Publication number
JPH10149110A
JPH10149110A JP8309669A JP30966996A JPH10149110A JP H10149110 A JPH10149110 A JP H10149110A JP 8309669 A JP8309669 A JP 8309669A JP 30966996 A JP30966996 A JP 30966996A JP H10149110 A JPH10149110 A JP H10149110A
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JP
Japan
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substrate
alignment mark
light
display device
lens
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Application number
JP8309669A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Hazama
快和 間
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the image display device and its manufacture which evade decreases in pixel aperture rate and light convergence rate due to a defect in the precision of the sticking of a driving substrate and a counter substrate provided with macrolenses and increase the light convergence efficiency and production efficiency. SOLUTION: At an arbitrary position in a non-display area 20B on the counter substrate 22, a cylindrical lens 25 as a light converging means is formed and on the side of the driving substrate 21, for example, a scale type alignment mark 26 is provided corresponding to the lens. With light convergence characteristics of this cylindrical lens 25, a linear light-converged image 30 is formed on the driving substrate 21, so the light converged image 30 and a graduation line of the alignment mark 26 are positioned through a microscope. The microscope is put in focus on only the alignment mark 26 on the side of the driving substrate 21 and even when the counter substrate 22 and driving substrate 21 are at a large distance from each other in the direction of the depth focus, they can be observed through a single-focus microscope, thereby putting the driving substrate 21 and counter substrate 22 one over the other with high precision.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカメラ一体
型VTR(Video Tape Recorder)や液晶プロジェクタ等
に用いられる画像表示装置およびその製造方法に係り、
特に、2つの基板を貼り合わせて構成される液晶表示装
置の基板同士の重ね合わせ(位置合わせ)を行う工程に
おける微細アライメント方法を改良した画像表示装置お
よびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device used for, for example, a camera-integrated VTR (Video Tape Recorder) or a liquid crystal projector and a method of manufacturing the same.
In particular, the present invention relates to an image display device in which a fine alignment method is improved in a step of superposing (positioning) substrates of a liquid crystal display device formed by bonding two substrates, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶プロジェクタ等に代表される
液晶表示装置付きの電子機器の普及と共に、液晶表示装
置への高性能化の要求が高まり、液晶表示装置を高精細
化および高輝度化するための改良が進行している。この
液晶表示装置は、通常、各画素制御の薄膜トランジスタ
(Thin Film Transistor;以下、単に「TFT」と記
す)や保持容量等が形成された基板(以下,駆動基板と
称する)と、カラーフィルタ(カラー液晶パネルの場
合)やブラックマトリクス等が形成された基板(以下,
対向基板と称する)とから構成されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of electronic equipment having a liquid crystal display device such as a liquid crystal projector, demands for higher performance of the liquid crystal display device have increased, and the liquid crystal display device has been improved in definition and brightness. Improvements are in progress. This liquid crystal display device generally includes a substrate (hereinafter, referred to as a driving substrate) on which a thin film transistor (hereinafter simply referred to as a “TFT”) for controlling each pixel, a storage capacitor, and the like are formed, and a color filter (a color filter). Substrate on which a liquid crystal panel) or a black matrix are formed
(Referred to as a counter substrate).

【0003】液晶表示装置の駆動基板は、上記したTF
T部と映像を映出する開口部とから構成され、TFT部
に面積を占領される結果、充分な透過率を確保できない
場合がある。このため、従来より各画素の開口部に画素
用のマイクロ集光レンズ(以下、単に「マイクロレン
ズ」と略記する)を設け、本来TFT部に照射されてい
た光を開口部に集光させる構造が採用されている。マイ
クロレンズの形成方法としては、マイクロレンズアレイ
を独自に作成して対向基板に貼り合わせる方法が知られ
ている。
[0003] The driving substrate of the liquid crystal display device is the TF described above.
It is composed of a T portion and an opening for displaying an image, and as a result of the TFT portion occupying an area, a sufficient transmittance may not be ensured in some cases. For this reason, a structure in which a micro condenser lens for pixels (hereinafter simply referred to as “micro lens”) is provided in the opening of each pixel so that light originally radiated to the TFT part is condensed in the opening. Has been adopted. As a method of forming a microlens, there is known a method of independently creating a microlens array and bonding the microlens array to a counter substrate.

【0004】ところで、このような液晶表示装置におい
て、駆動基板と対向基板とは、重ね合わせ装置によりア
ライメントマークを基準として重ね合わせ(位置合わ
せ)が行われた後、互いに貼り合される。以下、この駆
動基板と対向基板との重ね合わせ方法について図6を参
照して更に説明する。
[0004] In such a liquid crystal display device, the driving substrate and the opposing substrate are superposed (positioned) on the basis of the alignment mark by a superposition device, and then bonded to each other. Hereinafter, the method of superposing the driving substrate and the counter substrate will be further described with reference to FIG.

【0005】この図は液晶表示装置1の駆動基板2と対
向基板3との重ね合わせ時における状態を上から見たも
のである。なお、重ね合わせ装置は、図7に示したよう
に、X−Y−θテーブル11上に一方の基板(例えば駆
動基板2)を載置させると共に、他方の基板(例えば対
向基板3)を対向配置した状態で、上方から顕微鏡12
により観察し、各基板2,3のアライメントマーク7,
8同士が合わさるようにX−Y−θテーブル11上の基
板2を相対的に移動させるものである。
FIG. 1 is a top view of a state in which a driving substrate 2 and a counter substrate 3 of a liquid crystal display device 1 are superimposed. In addition, as shown in FIG. 7, the superposing apparatus places one substrate (for example, the driving substrate 2) on the XY-θ table 11 and faces the other substrate (for example, the opposing substrate 3). With the microscope 12 in place,
And alignment marks 7 on each of the substrates 2 and 3
The substrate 2 on the XY-θ table 11 is relatively moved so that the substrates 8 are brought together.

【0006】液晶表示装置1は、映像を映出する表示エ
リア4、この表示エリア4の周辺部であり例えばAl
(アルミニウム)による金属膜が成膜されたガードリン
グ部5、および外部IC(集積回路)(図示せず)から
必要な情報を入力するための外部接続用パッド6等で大
略構成されている。ガードリング部5の任意の位置には
アライメントマーク(位置合わせマーク)7,8が形成
されている。アライメントマーク7は駆動基板2側、ア
ライメントマーク8は対向基板3側にそれぞれ形成され
ている。なお、この図では駆動基板2および対向基板3
が重なりあった状態となっている。また、駆動基板2側
にはTFT部を除いた開口部9が、対向基板3側にはこ
の開口部9に光を集光させるための多数のマイクロレン
ズアレイ10が貼り付けられている。
The liquid crystal display device 1 has a display area 4 for displaying an image, and a peripheral portion of the display area 4 such as Al.
It generally comprises a guard ring portion 5 on which a metal film of (aluminum) is formed, and external connection pads 6 for inputting necessary information from an external IC (integrated circuit) (not shown). Alignment marks (alignment marks) 7 and 8 are formed at arbitrary positions of the guard ring portion 5. The alignment mark 7 is formed on the drive substrate 2 side, and the alignment mark 8 is formed on the counter substrate 3 side. In this figure, the driving substrate 2 and the opposing substrate 3
Are overlapped. An opening 9 excluding the TFT portion is attached to the driving substrate 2 side, and a number of microlens arrays 10 for condensing light to the opening 9 are attached to the counter substrate 3 side.

【0007】駆動基板2と対向基板3とは、アライメン
トマーク7とアライメントマーク8とを基準として重ね
合わされる。ここで、開口部9とマイクロレンズアレイ
10とは、充分な透過率を確保するために最適な状態で
重ね合わされることが要求される。重ね合わせの後は、
駆動基板2と対向基板3との間の周囲をシール材(図示
せず)で封止して固定すると共に、駆動基板2と対向基
板3との間隙に液晶組成物を充填し、これら基板2,3
の両面に偏光板を一体的に積層させることにより液晶表
示装置1を作成することができる。
[0007] The drive substrate 2 and the counter substrate 3 are superimposed on the basis of the alignment marks 7 and 8. Here, it is required that the opening 9 and the microlens array 10 be overlapped in an optimum state in order to secure a sufficient transmittance. After superposition,
The periphery between the driving substrate 2 and the opposing substrate 3 is sealed and fixed with a sealing material (not shown), and a gap between the driving substrate 2 and the opposing substrate 3 is filled with a liquid crystal composition. , 3
The liquid crystal display device 1 can be manufactured by integrally laminating the polarizing plates on both sides of the liquid crystal display device.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な液晶表示装置においては、対向基板にカラーフィルタ
やブラックマトリクスを形成する際に、同時にアライメ
ントマークを形成し、そのアライメントマークを用いて
駆動基板との位置合わせを行うのが一般的である。その
ため、対向基板側にマイクロレンズを設けると、駆動基
板側のアライメントマークが形成されている面と対向基
板側のマイクロレンズが設けられている面との間隙が、
マイクロレンズのカバーガラス(図示せず)の厚みの分
(100〜200μm)だけ焦点深度方向に離れてしま
い、通常の顕微鏡で駆動基板側のアライメントマークと
対向基板側のアライメントマークを同時に観察するのは
困難であった。更にマイクロレンズと画素部との間に
“ずれ”が生じやすく、集光率が低下するという問題が
あった。また、マイクロレンズアレイを独自に作成して
対向基板に貼り合わせる構成では、対向基板のカラーフ
ィルタ等とマイクロレンズアレイとの位置整合用のアラ
イメントマークが新たに必要となるばかりか、同様にマ
イクロレンズに“ずれ”が生じて集光率が低下するとい
う問題が生ずる。
In a liquid crystal display device as described above, when a color filter or a black matrix is formed on a counter substrate, an alignment mark is formed at the same time, and the driving substrate is formed using the alignment mark. Is generally performed. Therefore, when the microlenses are provided on the counter substrate side, the gap between the surface on which the alignment marks on the drive substrate side are formed and the surface on which the microlenses are provided on the counter substrate side is increased.
The microlens cover glass (not shown) is separated in the depth of focus direction by the thickness of the cover glass (not shown) (100 to 200 μm), and the alignment mark on the drive substrate and the alignment mark on the counter substrate are simultaneously observed with a normal microscope. Was difficult. Further, there is a problem that "shift" easily occurs between the microlens and the pixel portion, and the light collection rate is reduced. In addition, in a configuration in which a microlens array is independently created and attached to an opposing substrate, not only a new alignment mark for position alignment between the color filter and the like of the opposing substrate and the microlens array is required, but also a microlens array is similarly formed. In this case, there is a problem that a "shift" occurs and the light collection rate is reduced.

【0009】更に、例えば液晶プロジェクタに適用する
ためブラックマトリクスを駆動基板側に形成して白黒パ
ネルとして用いる場合においては、対向基板にはマイク
ロレンズのみが設けられることになる。その場合の位置
整合手段としては、対向基板に新たにアライメントマー
クを形成して整合させる方法(その1)、若しくは、マ
イクロレンズに光線を入射して集光されたスポットを画
素に合致させて透過光量を最大にする方法(その2)等
の手法が採られている。
Further, for example, when a black matrix is formed on the drive substrate side to be used as a black and white panel for application to a liquid crystal projector, only the microlenses are provided on the opposing substrate. In this case, as a position alignment means, a method of newly forming an alignment mark on the opposing substrate and aligning it (No. 1), or a method in which a light beam is incident on a microlens and a focused spot is made to match a pixel and transmitted. A method such as a method (2) for maximizing the amount of light is adopted.

【0010】しかしながら、上述のその1の方法では、
対向基板に新たにアライメントマークを形成する必要が
あり、新たな製造費用が発生するばかりかリードタイム
が増大して生産効率が低下する。また、アライメントマ
ークを形成するときにマイクロレンズとの相対位置に
“ずれ”があった場合には、開口部とマイクロレンズの
“ずれ”が更に拡大されて集光効率が低下するという問
題がある。次に、その2の方法では、使用する光学系に
合致した光源を準備し、駆動基板と対向基板の位置を整
合させつつ貼り合わせる必要があり、そのための装置が
複雑かつ大型化するばかりか新たな費用の発生を招き、
生産効率が低下するという問題がある。例えば、光を法
線方向からではなく、ラビング方向に合わせて数度傾け
た方向から入射させる場合や、テレセントリック光学系
でなく、ケーラ光学系を使用する場合等では、それらに
合わせた光源を準備しなければならず、それに伴って装
置が大型化するという問題がある。
[0010] However, in the first method described above,
It is necessary to newly form an alignment mark on the opposing substrate, which not only causes a new manufacturing cost but also increases the lead time and lowers the production efficiency. In addition, when there is a “shift” in the relative position with respect to the microlens when forming the alignment mark, there is a problem that the “shift” between the opening and the microlens is further enlarged, and the light collection efficiency is reduced. . Next, in the second method, it is necessary to prepare a light source that matches the optical system to be used, and bond the light source while aligning the positions of the driving substrate and the counter substrate. Costly,
There is a problem that production efficiency is reduced. For example, if light is incident from a direction inclined several degrees in accordance with the rubbing direction, not from the normal direction, or if a Kayla optical system is used instead of a telecentric optical system, prepare a light source suitable for them. And there is a problem that the apparatus is enlarged accordingly.

【0011】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、駆動基板とマイクロレンズが設けら
れた対向基板との貼り合わせの精度不良による画素開口
率および集光率の低下、およびマイクロレンズに光線を
入射させて整合させる場合の装置が複雑化することによ
る生産効率の低下を回避し、集光効率および生産効率の
向上を図ることができる画像表示装置およびその製造方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the pixel aperture ratio and the light collection ratio due to poor precision in bonding a drive substrate and a counter substrate provided with microlenses. In addition, an image display device and a method of manufacturing the image display device capable of avoiding a decrease in production efficiency due to an increase in complexity of an apparatus for aligning light beams incident on microlenses and improving light collection efficiency and production efficiency are provided. Is to do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による画像表示装
置は、複数の画素からなる画素部を有すると共に重ね合
わせの基準となるアライメントマークが形成された第1
の基板と、この第1の基板側の画素部に対応して複数の
マイクロ集光レンズからなるレンズ群が設けられると共
に入射光を第1の基板側のアライメントマークに集光さ
せるための集光手段が設けられ、第1の基板に対して所
定の間隙をおいて対向配置された第2の基板とを備えて
いる。
According to the present invention, there is provided an image display apparatus comprising a pixel portion including a plurality of pixels and having an alignment mark serving as a reference for superposition formed thereon.
And a lens group consisting of a plurality of micro-condensing lenses corresponding to the pixel portions on the first substrate side, and condensing light for converging incident light to an alignment mark on the first substrate side. And a second substrate opposed to the first substrate with a predetermined gap therebetween.

【0013】本発明の画像表示装置の製造方法は、複数
の画素からなる画素部を有すると共に重ね合わせの基準
となるアライメントマークが形成された第1の基板と、
この第1の基板側の画素部に対応して複数のマイクロ集
光レンズからなるレンズ群が設けられると共に入射光を
第1の基板側のアライメントマークに集光させるための
集光手段が設けられた第2の基板とを所定の間隙をおい
て対向させる工程と、第1の基板上のアライメントマー
クおよび第2の基板上の集光手段による集光像を基準と
して、第1の基板と第2の基板とを相対的に移動させて
2つの基板の重ね合わせを行う工程とを含むものであ
る。
According to the method of manufacturing an image display device of the present invention, there is provided a first substrate having a pixel portion including a plurality of pixels and having an alignment mark serving as a reference for superposition formed thereon;
A lens group including a plurality of micro condenser lenses is provided corresponding to the pixel portion on the first substrate side, and a light condensing means for condensing incident light on an alignment mark on the first substrate side is provided. Facing the second substrate with a predetermined gap between the first substrate and the second substrate with reference to the alignment mark on the first substrate and the light collected by the light collecting means on the second substrate. And moving the two substrates relative to each other to overlap the two substrates.

【0014】本発明の画像表示装置およびその製造方法
では、画素部を有する第1の基板に重ね合わせの基準と
なるアライメントマークを形成すると共に、この第1の
基板と対をなす第2の基板に対して入射光を第1の基板
側のアライメントマークに集光させるための集光手段を
設け、この集光手段による集光像を基準として第1の基
板のアライメントマークによる位置合わせが行われる。
In the image display device and the method of manufacturing the same according to the present invention, an alignment mark serving as a reference for superposition is formed on a first substrate having a pixel portion, and a second substrate forming a pair with the first substrate is formed. A focusing means for focusing incident light on an alignment mark on the first substrate side, and the alignment of the first substrate by the alignment mark is performed with reference to a focused image by the focusing means. .

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】〔第1の実施の形態〕図1(a)〜(b)
と図2は本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示装置
20の構成を表すものである。なお、これらの図は液晶
表示装置20の表示エリア20Aと、この表示エリア2
0Aの周囲に設けられた非表示エリア(ガードリング
部)20Bとを含む一部の領域を表している。液晶表示
装置20は、各画素制御用のTFT等が形成された第1
の基板としての駆動基板21、およびマイクロレンズ等
が形成された第2の基板としての対向基板22により大
略構成されている。同図(a)は対向基板22、また、
同図(b)は駆動基板21をそれぞれ上面側から見た図
であり、これらの駆動基板21と対向基板22とを重ね
合わせた後の液晶表示装置20を側面から見た状態を表
すものが図2である。
[First Embodiment] FIGS. 1 (a) and 1 (b)
2 and 3 show a configuration of the liquid crystal display device 20 according to the first embodiment of the present invention. These figures show a display area 20A of the liquid crystal display device 20 and the display area 2A.
It shows a partial area including a non-display area (guard ring portion) 20B provided around 0A. The liquid crystal display device 20 has a first TFT in which a TFT for controlling each pixel and the like are formed.
And a counter substrate 22 as a second substrate on which micro lenses and the like are formed. FIG. 2A shows the counter substrate 22 and FIG.
FIG. 2B is a view of the driving substrates 21 as viewed from above, and shows a state in which the liquid crystal display device 20 is viewed from the side after the driving substrates 21 and the opposing substrate 22 are overlapped. FIG.

【0017】対向基板22には、駆動基板21側の表示
エリア20A内の開口部23に光を集光させるための多
数のマイクロレンズ24からなるレンズ群が直接一体的
に形成されると共に、このレンズ群の表面にはカバーガ
ラス板22aが貼り付けられており、所謂オンチップ型
マイクロレンズ(OCL)を構成している。各マイクロ
レンズ24は上面から見て例えば六角形状をなしてい
る。対向基板22の非表示エリア20B内の任意の位置
には集光手段としての半円筒形レンズ(以下,シリンド
リカルレンズと記す)25が形成されている。シリンド
リカルレンズ25は、例えば図3に示したように、入射
光28を一軸方向にのみ屈折させて透過させるレンズで
あり、このシリンドリカルレンズ25に平行光が入射し
た場合、焦点面では線状に集光し、直線の集光像29と
なる。本実施の形態では、このシリンドリカルレンズ2
5の集光特性(レンズ特性)を利用するものである。す
なわち、このシリンドリカルレンズ25を駆動基板21
上の各画素に焦点を結ぶように設計されているマイクロ
レンズ24と同時に作り込むことにより駆動基板21上
のアライメントマーク26に直線状に集光させることが
できる。なお、この対向基板22には図示しないが、必
要に応じて遮光を目的としたブラックマトリクスやカラ
ーフィルタが形成される。
The opposing substrate 22 is directly and integrally formed with a lens group composed of a number of microlenses 24 for condensing light on an opening 23 in a display area 20A on the driving substrate 21 side. A cover glass plate 22a is adhered to the surface of the lens group, forming a so-called on-chip micro lens (OCL). Each micro lens 24 has, for example, a hexagonal shape when viewed from above. At an arbitrary position in the non-display area 20B of the counter substrate 22, a semi-cylindrical lens (hereinafter, referred to as a cylindrical lens) 25 as a light condensing means is formed. As shown in FIG. 3, for example, the cylindrical lens 25 is a lens that refracts the incident light 28 only in one axial direction and transmits the same. When parallel light is incident on the cylindrical lens 25, it is linearly collected on the focal plane. It becomes light and becomes a linear condensed image 29. In the present embodiment, this cylindrical lens 2
No. 5 utilizes the light-collecting characteristics (lens characteristics). That is, this cylindrical lens 25 is
By simultaneously forming the microlenses 24 designed to focus on each of the upper pixels, the light can be linearly focused on the alignment marks 26 on the drive substrate 21. Although not shown, a black matrix and a color filter for the purpose of shielding light are formed on the counter substrate 22 as necessary.

【0018】一方、駆動基板21は、表示エリア20A
内に各画素制御のためのTFT部(図示せず)や映像を
映出するための開口部23を有すると共に、非表示エリ
ア20Bに、対向基板22側のシリンドリカルレンズ2
5に対応した例えば目盛り状のアライメントマーク26
が設けられている。アライメントマーク26は、駆動基
板21の製造プロセスにおいて配線材料や遮光材料のA
l(アルミニウム),Ti(チタン)等の金属層27を
形成する際に、同一工程で形成される。
On the other hand, the driving substrate 21 is provided with a display area 20A.
A TFT section (not shown) for controlling each pixel and an opening 23 for projecting an image are provided in the inside, and the cylindrical lens 2 on the counter substrate 22 side is provided in the non-display area 20B.
For example, a scale-like alignment mark 26 corresponding to 5
Is provided. In the manufacturing process of the driving substrate 21, the alignment mark 26
When the metal layer 27 such as l (aluminum) and Ti (titanium) is formed, they are formed in the same step.

【0019】このような構成の駆動基板21と対向基板
22とは、図7に示したと同様の重ね合わせ装置におい
て、アライメントマーク26およびシリンドリカルレン
ズ25による集光像を基準として重ね合わされる。すな
わち、図4に要部を拡大して示したように、入射光28
はシリンドリカルレンズ25の集光特性により、一軸方
向に屈折され、これにより駆動基板21上に直線状の集
光像30が形成される。その集光像30とアライメント
マーク26の目盛り線26aとの位置合わせを行うこと
により、2つの基板21,22を容易に重ね合わせるこ
とができる。このとき、顕微鏡の焦点を合わせるのは駆
動基板21側のみでよく、対向基板22側のシリンドリ
カルレンズ25を直接見る必要はない。
The driving substrate 21 and the opposing substrate 22 having such a configuration are superimposed on the basis of the alignment mark 26 and the condensed image by the cylindrical lens 25 in a superimposing apparatus similar to that shown in FIG. That is, as shown in FIG.
Is refracted in a uniaxial direction by the light condensing property of the cylindrical lens 25, whereby a linear condensed image 30 is formed on the drive substrate 21. By aligning the condensed image 30 with the graduation line 26a of the alignment mark 26, the two substrates 21 and 22 can be easily overlapped. At this time, it is sufficient to focus the microscope only on the drive substrate 21 side, and it is not necessary to directly look at the cylindrical lens 25 on the counter substrate 22 side.

【0020】このように駆動基板21と対向基板22と
をアライメントマーク26およびシリンドリカルレンズ
25の集光像30とを重ね合わせて位置整合させた結
果、図2に示したように、複数のマイクロレンズ24そ
れぞれが対応する開口部23上に正確に位置合わせされ
ることとなる。
As described above, the drive substrate 21 and the opposing substrate 22 are aligned by superposing the alignment mark 26 and the condensed image 30 of the cylindrical lens 25 on each other. As shown in FIG. 24 will be accurately aligned on the corresponding openings 23.

【0021】このように本実施の形態では、対向基板2
2側のシリンドリカルレンズ25を位置合わせマークと
して用いるのではなく、その集光特性を利用して線状の
集光像30を形成し、その集光像30を駆動基板21側
のアライメントマーク26に重ね合わせるようにしたの
で、顕微鏡の焦点を合わせるのは駆動基板21側のアラ
イメントマーク26のみでよい。従って、対向基板22
と駆動基板21が焦点深度方向に大きく離れていても、
単焦点の顕微鏡で観察が可能である。従って、駆動基板
21と対向基板22との重ね合わせを精度良く行うこと
ができると共に、自動化も容易に実現することができ
る。
As described above, in this embodiment, the opposing substrate 2
Instead of using the cylindrical lens 25 on the second side as an alignment mark, a linear condensed image 30 is formed using its condensing characteristics, and the condensed image 30 is formed on the alignment mark 26 on the drive substrate 21 side. Since the superimposition is performed, only the alignment mark 26 on the drive substrate 21 needs to focus the microscope. Therefore, the opposite substrate 22
And the drive board 21 are far apart in the depth of focus direction,
Observation is possible with a single focus microscope. Therefore, the driving substrate 21 and the counter substrate 22 can be accurately overlapped, and automation can be easily realized.

【0022】また、本実施の形態では、駆動基板21側
に目盛り状のアライメントマーク26を形成しているの
で、この目盛り線に沿って意識的に2つの基板21,2
2の相対位置をずらすこと(オフセット)が可能であ
り、位置合わせの自由度が増す。
In this embodiment, since the scale-like alignment marks 26 are formed on the drive board 21 side, the two substrates 21 and 2 are intentionally laid along the scale lines.
2 can be shifted (offset), and the degree of freedom of positioning can be increased.

【0023】図5は上記シリンドリカルレンズの形状の
変形例を表すもので、シリンドリカルレンズの集光像と
駆動基板側のアライメントマークが重なった状態の要部
を拡大して表したものである。
FIG. 5 shows a modification of the shape of the cylindrical lens, and is an enlarged view of a main part in a state where the condensed image of the cylindrical lens and the alignment mark on the driving substrate overlap each other.

【0024】すなわち、駆動基板21側には十字形のア
ライメントマーク42が設けられている。一方、対向基
板22側には2本の半円筒型のレンズが十字形に組まれ
たシリンドリカルレンズ40が設けられている。このシ
リンドリカルレンズ40の各半円筒形レンズの集光特性
により駆動基板21側のアライメントマーク42上に十
字形状の集光像41が形成される。このシリンドリカル
レンズ40の集光像41をアライメントマーク42上に
重ね合わせることにより、2つの基板21,22を容易
に重ね合わせることができる。
That is, a cross-shaped alignment mark 42 is provided on the drive substrate 21 side. On the other hand, on the counter substrate 22 side, a cylindrical lens 40 in which two semi-cylindrical lenses are assembled in a cross shape is provided. Due to the light-collecting characteristics of each semi-cylindrical lens of the cylindrical lens 40, a cross-shaped light-collected image 41 is formed on the alignment mark 42 on the drive substrate 21 side. By superimposing the condensed image 41 of the cylindrical lens 40 on the alignment mark 42, the two substrates 21 and 22 can be easily superimposed.

【0025】以上、種々の実施の形態を挙げて本発明を
説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その均等の範囲で種々変形可能である。例え
ば、上記実施の形態では一例としてマイクロレンズを対
向基板に一体的に形成した後、この対向基板と駆動基板
とをシリンドリカルレンズとアライメントマークを用い
て重ね合わせる態様について説明したが、その他、駆動
基板と対向基板とを重ね合わせた後、これに別途形成し
たマイクロレンズ基板を前述のシリンドリカルレンズと
アライメントマークを用いて重ね合わせる方法に適用す
ることも可能である。
Although the present invention has been described with reference to various embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within an equivalent range. For example, in the above-described embodiment, as an example, a mode in which a microlens is integrally formed on a counter substrate and then the counter substrate and the driving substrate are overlapped with each other using the cylindrical lens and the alignment mark has been described. It is also possible to apply the method of superimposing the microlens substrate separately formed thereon after superimposing the microlens substrate and the counter substrate using the above-described cylindrical lens and the alignment mark.

【0026】また、上記実施の形態では第2の基板側の
集光手段としてシリンドリカルレンズ25,40による
直線状あるいは十字形状の集光像を基準として重ね合わ
せを行うようにしたが、例えば円形状の複数のレンズに
よる点状の集光像を利用して重ね合わせを行うことも可
能である。なお、本発明は、2つの基板の重ね合わせを
視覚センサ等を用いて自動的に行う場合に好適である
が、勿論、目視による手動で行う場合にも適用すること
ができるものである。
In the above-described embodiment, the superimposition is performed based on the linear or cross-shaped condensed image formed by the cylindrical lenses 25 and 40 as the light condensing means on the second substrate side. It is also possible to perform superposition using a point-like condensed image by a plurality of lenses. Note that the present invention is suitable for a case where two substrates are automatically superimposed using a visual sensor or the like, but it is also applicable to a case where the two substrates are manually supervised visually.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像表示装
置およびその製造方法によれば、画素部を有する第1の
基板にアライメントマークを形成すると共に、複数のマ
イクロレンズを有する第2の基板に対して、入射光を第
1の基板側のアライメントマーク上に集光させるための
集光手段を設け、この集光手段による集光像とアライメ
ントマークを基準にして重ね合わせを行うようにしたの
で、2つの基板が焦点深度方向に大きく離れていても、
単焦点の顕微鏡で観察して精度よく重ね合わせを行うこ
とができ、画素部とマイクロ集光レンズとの整合が図ら
れると共に、画素開口率およびレンズ集光率を向上させ
ることができるという効果を奏する。
As described above, according to the image display device and the method of manufacturing the same of the present invention, an alignment mark is formed on a first substrate having a pixel portion, and a second substrate having a plurality of microlenses is formed. , A light collecting means for condensing incident light on an alignment mark on the first substrate side is provided, and superimposition is performed based on an image collected by the light collecting means and the alignment mark. So even if the two substrates are far apart in the depth of focus direction,
By observing with a single focus microscope, it is possible to perform superposition with high accuracy, to achieve alignment between the pixel portion and the micro focusing lens, and to improve the pixel aperture ratio and the lens focusing ratio. Play.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の液晶表示装置の一実施の形態を表すも
のであり、同図(a)は対向基板を表す上面図、同図
(b)は駆動基板を表す上面図である。
FIGS. 1A and 1B show an embodiment of a liquid crystal display device of the present invention. FIG. 1A is a top view showing a counter substrate, and FIG. 1B is a top view showing a driving substrate.

【図2】図1に示した実施の形態の対向基板と駆動基板
が重ね合わされた状態を表す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing a state in which a counter substrate and a driving substrate of the embodiment shown in FIG. 1 are overlaid.

【図3】図1に示したシリンドリカルレンズの集光特性
を説明するための斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view for explaining light-collecting characteristics of the cylindrical lens shown in FIG.

【図4】図1に示したシリンドリカルレンズの集光像と
アライメントマークとを重ね合わせたときの理論的な見
え方を表す図である。
FIG. 4 is a view showing a theoretical appearance when a converged image of the cylindrical lens shown in FIG. 1 and an alignment mark are superimposed.

【図5】図1に示したシリンドリカルレンズの変形例を
説明するための図である。
FIG. 5 is a view for explaining a modification of the cylindrical lens shown in FIG. 1;

【図6】従来の液晶表示装置の2つの基板の重ね合わせ
状態を表す上面図である。
FIG. 6 is a top view illustrating a state in which two substrates of a conventional liquid crystal display device are superimposed.

【図7】重ね合わせ装置の概略構成を表す側面図であ
る。
FIG. 7 is a side view illustrating a schematic configuration of a superposition apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…液晶表示装置、21…駆動基板(第1の基板)、
22…対向基板(第2の基板)、23…開口部、24…
マイクロレンズ、25,40…シリンドリカルレンズ
(集光手段)、26,42…アライメントマーク
20: liquid crystal display device, 21: drive substrate (first substrate),
22: Counter substrate (second substrate), 23: Opening, 24:
Microlens, 25, 40 ... cylindrical lens (light collecting means), 26, 42 ... alignment mark

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の画素からなる画素部を有すると共
に重ね合わせの基準となるアライメントマークが形成さ
れた第1の基板と、 この第1の基板側の画素部に対応して複数のマイクロ集
光レンズからなるレンズ群が設けられると共に入射光を
前記第1の基板側のアライメントマークに集光させるた
めの集光手段が設けられ、前記第1の基板に対して所定
の間隙をおいて対向配置された第2の基板とを備えたこ
とを特徴とする画像表示装置。
A first substrate having a pixel portion including a plurality of pixels and having an alignment mark serving as a reference for superposition formed thereon; and a plurality of micro-collections corresponding to the pixel portion on the first substrate side. A lens group including an optical lens is provided, and a light condensing unit for condensing incident light on the alignment mark on the first substrate side is provided, and the light converging unit is opposed to the first substrate at a predetermined gap. An image display device comprising: a second substrate disposed thereon.
【請求項2】 前記第1の基板側のアライメントマーク
が目盛り状のマークであると共に前記集光手段が第1の
基板の表面に直線状の集光像を形成するレンズであるこ
とを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
2. The method according to claim 1, wherein the alignment mark on the first substrate side is a scale mark, and the light condensing means is a lens that forms a linear condensed image on the surface of the first substrate. The image display device according to claim 1.
【請求項3】 前記第1の基板側のアライメントマーク
が十字形状のマークであると共に前記集光手段が第1の
基板の表面に十字線状の集光像を形成するレンズである
ことを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
3. The method according to claim 2, wherein the alignment mark on the first substrate side is a cross-shaped mark, and the condensing means is a lens that forms a cross-shaped condensed image on the surface of the first substrate. The image display device according to claim 1.
【請求項4】 複数の画素からなる画素部を有すると共
に重ね合わせの基準となるアライメントマークが形成さ
れた第1の基板と、この第1の基板側の画素部に対応し
て複数のマイクロ集光レンズからなるレンズ群が設けら
れると共に入射光を前記第1の基板側のアライメントマ
ークに集光させるための集光手段が設けられた第2の基
板とを所定の間隙をおいて対向させる工程と、 前記第1の基板上のアライメントマークおよび前記第2
の基板上の集光手段による集光像を基準として、前記第
1の基板と第2の基板とを相対的に移動させて2つの基
板の重ね合わせを行う工程とを含むことを特徴とする画
像表示装置の製造方法。
4. A first substrate having a pixel portion composed of a plurality of pixels and having an alignment mark serving as a reference for superposition formed thereon, and a plurality of micro-collections corresponding to the pixel portion on the first substrate side. A step of facing a second substrate provided with a lens group including an optical lens and provided with a light condensing means for condensing incident light on the alignment mark on the first substrate side at a predetermined gap; And an alignment mark on the first substrate and the second
A step of relatively moving the first substrate and the second substrate on the basis of a condensed image formed by the light condensing means on the first substrate and superimposing the two substrates. A method for manufacturing an image display device.
【請求項5】 前記第1の基板側のアライメントマーク
を目盛り状のマークとすると共に前記集光手段を第1の
基板の表面に直線状の集光像を形成するレンズとするこ
とを特徴とする請求項4記載の画像表示装置の製造方
法。
5. The method according to claim 1, wherein the alignment mark on the first substrate side is a scale mark, and the condensing means is a lens for forming a linear condensed image on the surface of the first substrate. The method for manufacturing an image display device according to claim 4.
【請求項6】 前記第1の基板側のアライメントマーク
を十字形状のマークとすると共に前記集光手段を第1の
基板の表面に十字線状の集光像を形成するレンズとする
ことを特徴とする請求項4記載の画像表示装置。
6. The method according to claim 1, wherein the alignment mark on the first substrate is a cross-shaped mark, and the condensing means is a lens for forming a cross-shaped condensed image on the surface of the first substrate. The image display device according to claim 4, wherein
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8416352B2 (en) 2008-06-27 2013-04-09 Nlt Technologies, Ltd. Alignment marker, display device using the same, and fabrication method thereof
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