JPH1195197A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】液晶デバイスの製造過程における切離しの際
に、カケ、クラック、剥がれ等の発生を有効に軽減しう
る構造の対向基板を実現する。 【解決手段】光照射側に配備される対向基板であって、
光集束機能を持つ微小な屈折面３０２を、ＴＦＴ基板２
０１における個々の画素に対応させて、片面にアレイ状
に配列形成した屈折面アレイ基板２０２と、屈折面のア
レイ配列に対応するブラックマトリックスアパーチュア
２０４を形成され、屈折面アレイ基板と熱膨張係数が略
等しい透明材料による平面基板２０３とを一体化してな
り、屈折面アレイ基板の屈折面のアレイが形成された側
の面の、アレイ配列領域の外周部に、屈折面アレイ基板
と平面基板との間隙を保つためのスペーサ部３０３を、
間隙の大きさが微小な屈折面の高さ以上となるように、
且つ、スペーサ部の外周部が、対向基板の外周端面の一
部をなすように形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、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に
関する。

【０００２】

【従来の技術】個別的に光の透過状態と遮断状態とを制
御できる液晶画素を２次元に配列してなる液晶デバイス
に画像を表示し、この画像に光束を照射し、透過光をス
クリーン上に投影結像することにより画像を表示する
「液晶プロジェクタ」が知られている。上記液晶デバイ
スとして広く知られた「ＴＦＴ−ＬＣＤ（Thin Film Tr
ansistor Liquid Crystal Device）」は、薄い液晶層を
透明な１対の基板で挾持した構成となっている。１対の
基板の一方は「ＴＦＴ基板」と呼ばれ、液晶層に接する
側の面に、液晶に対する駆動電界を印加するためのＴＦ
Ｔ（Thin Film Transistor）が画素配列に従って配列形
成されるとともに、これらＴＦＴを駆動するためのバス
ラインが形成される。ＴＦＴとバスラインの形成されな
い部分は「微小な開口」として２次元的に配列し、個々
の開口が「画素」に対応する。

【０００３】ＴＦＴ基板とともに液晶層を挾持する他方
の基板は「対向基板」と呼ばれ、液晶層に接する側の面
に、ＴＦＴ配列に対する透明な対向電極層と、ＴＦＴや
バスラインに対して照射光束を遮光するブラックマトリ
ックス層（上記画素に対応する開口に応じた開口「ブラ
ックマトリックスアパーチュア」）の配列等が形成され
ている。このように、ＴＦＴ−ＬＣＤの「１画素に割り
当てられた面積部分」は、ＴＦＴやバスライン等により
光の透過しない部分と開口部とからなり、開口部の面積
は「１画素の割り当て面積に対して略４０％前後」であ
る。このため、ＴＦＴ−ＬＣＤに平行光束を照射した場
合、個々の画素あたり開口部を透過できるのは入射光の
４０％程度と小さく、光の利用効率が悪い。光利用効率
を向上させるため、ＴＦＴ−ＬＣＤにおける個々の画素
に対応して凸のマイクロレンズを設け、各マイクロレン
ズにより光を対応する画素部分に集光させることが知ら
れている。

【０００４】ところで、ＴＦＴ−ＬＣＤを製造する際、
上記対向基板は一般に、大面積の基板上に多数の基板を
配列させてレイアウトし、多数の基板を一括して一体に
作製した後、規定の寸法に切り離して１単位（チップ）
の対向基板とする。この切断の際に、対向基板を構成す
る屈折面アレイ基板（前記マイクロレンズのアレイが形
成されている）と平面基板のうちで「強度の弱い基板」
側に応力集中が生じて「カケ」や「チッピング」が生じ
ることがある。また、対向基板における平面基板の外周
端部は「面取り」されることが多く、この面取りの際に
もカケやチッピング、あるいは屈折面アレイ基板と平面
基板とを接合する接着剤の層の剥離が発生することがあ
る。これらカケ、チッピング、接着剤の層の剥離等は液
晶デバイスの動作を妨げるだけでなく、液晶の異常を引
き起こす原因となり得る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、液晶デバ
イスの製造過程における上記切離しの際に、カケ、チッ
ピング、接着剤の剥がれ等の発生を有効に軽減しうる構
造の、対向基板の実現を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の対向基板は
「液晶プロジェクタ用の液晶デバイスにおいて、ＴＦＴ
基板とともに液晶層を挾持し、光照射側に配備される対
向基板」であって、屈折面アレイ基板と平面基板とを一
体化してなり、以下の特徴を有する(請求項１)。即ち
「屈折面アレイ基板」には、光集束機能を持つ微小な屈
折面が、ＴＦＴ基板における個々の画素に対応させて、
片面にアレイ状に配列形成される。「平面基板」は、屈
折面アレイ基板と熱膨張係数が略等しい透明材料による
透明材料による平行平板で、屈折面アレイ基板の屈折面
のアレイが形成された側の面に配備され、屈折面のアレ
イ配列に対応するブラックマトリックスアパーチュアを
形成され、屈折面アレイ基板に一体化される。一体化さ
れた基板の一方の外側平面（液晶層と接する面）には
「透明電極膜」が形成される。屈折面アレイ基板の、屈
折面のアレイが形成された側の面の、アレイ配列領域の
外周部には「屈折面アレイ基板と平面基板との間隙を保
つためのスペーサ部」が形成されるが、このスペーサ部
は、上記間隙の大きさが「微小な屈折面の高さ以上」と
なり、且つスペーサ部の外周部が「対向基板の外周端面
の一部をなす」ように形成される。このような構造を取
ることにより、前記製造の「切離し工程」において、個
々の液晶デバイスは対向基板の「スペーサ部」の部分で
切り離されることになる。スペーサ部は「微小な屈折面
の高さ以上」の厚さを有し、接合材を介して平面平板と
固着されるので、この部分における機械強度が十分に大
きくなり、切離しの際に、カケやチッピングの発生が有
効に抑制される。

【０００７】なお、場合により、屈折面アレイ基板と平
面基板との間に、光路長を調整するために「所定の屈折
率を有する薄板状の透明部材（「中間構成材」と呼ばれ
る）が設けられることがあり、このような場合、中間構
成材の機械強度が弱いと、切離し工程において中間構成
材にカケやクラック等が生じることがある。この場合に
は、中間構成材が上記スペーサ部と共に切断されるよう
にすればよい。この場合には中間構成材の外周部も「対
向基板の外周端面の一部をなす」ことになる。中間構成
材の厚さは、上記スペーサ部と平面基板とで挾まれる部
分で他の部分よりも薄くすることができる。

【０００８】屈折面アレイ基板に形成される個々の屈折
面は「光集束機能」を有するものであり、この光集束機
能は必ずしも、正レンズのように光束を結像させる機能
を持つ必要はなく、形状としては「円錐形状」や「截頭
円錐形状」が可能である。しかし、光利用効率を最大限
に高めるためには、屈折面アレイ基板に形成される個々
の屈折面は「マイクロレンズ面」であることが好まし
い。このマイクロレンズ面は「凸のマイクロレンズ面」
であることができるほか、請求項６記載の発明のよう
に、屈折面アレイ基板と平面基板の間隙部分を「所定の
屈折率を持つ透明な媒質」で満たすような場合、上記媒
質の屈折率が屈折面アレイ基板の屈折率より高い場合に
は「凹のマイクロレンズ面」とすることができる。即
ち、屈折面は「凸または凹のマイクロレンズ」であるこ
とができる（請求項２）。

【０００９】平面基板の厚さは、２０〜２５０μｍ、よ
り好ましくは３０〜９０μｍ程度が適当である。前述の
如く、液晶デバイス用の対向基板の、平面基板の外周端
面には「面取り（屈折面アレイ基板の側へ向かって拡が
るようなテーパ領域）」が施されるのが一般であるが、
面取り部の「面取り角」は略４５度〜略７０度、「面取
り残量」は略１５μｍ以上であることが好ましい（請求
項３）。上記のような「面取り角・面取り量」で面取り
を行うと、面取りの際のカケやチッピング、接合材の剥
離等を有効に防止できる。上記の如き「対向基板」の外
部平面としては、屈折面アレイ基板の面（屈折面のアレ
イを形成されていない側の面）と平面基板の面の２面が
あり、これら２面のうちで、液晶層の側に成る面に「透
明電極膜」が形成される。このように、透明電極膜は屈
折面アレイ基板の側に形成しても良いし、平面基板の側
に形成してもよいが、一般には、屈折面アレイ基板は平
面基板よりも厚くなりがちであり、屈折面による集束機
能（焦点距離等）がさほど大きく無いことを考慮すると
「平面平板を液晶層の側に配備する（請求項４）」のが
好ましい。屈折面アレイ基板と平面基板の間には「所定
の屈折率を持つ透明な媒質」を挾むことができる（請求
項５）。上記透明な媒質は「屈折面のアレイのアレイ配
列領域における、屈折面アレイ基板と平面基板との間の
間隙部分」を満たすことができ（請求項６）、この場
合、接合用の接着剤が「所定の屈折率を持つ透明な媒質
を兼ねる」ことができる（請求項７）。

【００１０】この発明の「液晶プロジェクタ用の液晶デ
バイス」は、上記請求項１〜７の任意の１つに記載され
た液晶デバイス用の対向基板と、ＴＦＴ基板とにより液
晶層を挾持して構成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施の１形態
としての「液晶デバイス」を説明図的に示している。図
中符号２０１は「ＴＦＴ基板」、符号２０２は「屈折面
アレイ基板」、符号２０３は「平面基板」、符号２０５
は「液晶層」を示す。ＴＦＴ基板２０１の、液晶層２０
５に接する側の面には、各画素を駆動するためのＴＦＴ
２０１Ａとバスライン（図示されず）が形成され、これ
らＴＦＴ２０１Ａとバスラインに覆われていない部分が
「画素」としての開口部２０１Ｂになっている。符号２
０１Ｃは「透明導電膜」を示す。ＴＦＴ基板２０１と共
に液晶層２０５を挾持する平面基板２０３は「透明な平
行平板」で、液晶層２０５に接する側の面にはブラック
マトリックス２０４が形成され、ブラックマトリックス
２０４上には透明電極２０４ＡがＩＴＯにより形成され
ている。屈折面アレイ基板２０２には、平面基板２０３
に面する側の面に「屈折面」として凸のマイクロレンズ
３０２のアレイ配列が形成されている。屈折面アレイ基
板２０２と平面基板２０３とは液晶デバイスの「対向基
板」を構成する。

【００１２】図１において、照射光束は屈折面アレイ基
板２０３の平坦な面（図の上側面）から入射し、個々の
屈折面３０２に入射して屈折され、ブラックマトリック
ス２０４の開口（ブラックマトリックスアパーチュア）
を通過し、液晶層２０５を透過してＴＦＴ基板２０１に
おける「画素」である開口部２０１Ｂを通過する。

【００１３】屈折面アレイ基板２０２および平面基板２
０３の材質は、対向基板製作の後工程や熱処理工程で、
屈折面アレイ基板２０２と平面基板２０３とが剥離しな
いように「熱膨張係数が略等しい」ことが必要である
が、この条件が満たされる材料であれば特に制限なく利
用できる。

【００１４】屈折面アレイ基板２０２におけるマイクロ
レンズ形成面と平面基板２０３の間の間隙部には、光学
的には「空気層でも真空層でも」良く、光学的屈折率を
有する別の材料を間に挟んでも良い（請求項５）。上記
間隙の幅は「数μｍから数１０μｍまで」光学設計で理
論的に決まる。この実施の形態では、上記間隙部は接着
剤２０６で満たされている。屈折面アレイ基板２０２と
平面基板２０３とは接合により一体化される。「接合の
材料」は、後工程で処理される加熱温度に耐え得る材料
であれば、特に制限はない。対向基板の液晶層の側の面
に「後工程で熱処理を施す場合」には、屈折面アレイ基
板２０２と平面基板２０３との間隙部は「真空層とする
か別の材料を挾むこと」が好ましい。上記間隙部を空気
層とすると、熱処理の際に空気層が膨張するからであ
る。

【００１５】図２に屈折面アレイ基板２０２を示す。符
号３０３は「スペーサ部」を示す。「ｈ」は、スペ−サ
部３０３の（マイクロレンズ３０２形成面からの）高さ
を示し、「ｈ’」はマイクロレンズ３０２の高さを示し
ている。ｈ，ｈ’は関係：ｈ≧ｈ’を満たすことが必要
である。即ち、スペーサ部３０３は、個々のマイクロレ
ンズ３０２の高さ以上の高さに形成されている。

【００１６】図３は、図１に示した液晶デバイスの「対
向基板」を説明図的に示している。符号２０２は「屈折
面アレイ基板」、符号３０３は「スペ−サ部」、符号３
５０は屈折面アレイ（マイクロレンズアレイ）の「アレ
イ配列領域」を示している。即ち、屈折面としてのマイ
クロレンズのアレイは、このアレイ配列領域３５０にア
レイ配列して形成されている。スペーサ部３０３は「ア
レイ配列領域３０５の外周部」にアレイ配列領域３０５
を囲繞するように形成され、符号３０４で示す「切断
部」に至るまで形成されている。図３に符号２０３Ａで
示す「ハッチを施した部分」は、平面基板２０３の外周
端部の「面取りされた部分（以下「面取り部」という）
を示している。

【００１７】図４は、図３に示した対向基板の「端部近
傍の状態」を示している。符号２０６は「接着剤（接合
の材料）」、符号２０３Ａは面取り部、符号３０４は切
断部（前記「切離し工程」で切断された面）を示す。図
４に示す角：θは「面取り角」で、「ｄ」は「面取り
量」、平面基板２０３の厚さを「Ｄ」とすると、面取り
残量：ｔは「Ｄ−ｄ」である。図４では、接着剤２０６
の層により、屈折面アレイ基板２０２と平面基板２０３
の間は完全に満たされているが、前述したように、マイ
クロレンズ形成面とこれに対向する平面基板面との間隙
部を真空層とし、外周部（スペーサ部）のみに接着剤を
挾んでも良い。図４に示すように、平面基板２０３の外
周端部は面取りされるが、面取りは平面基板２０３の厚
みの一部を残すように行われ、接着剤２０６の層までは
行われていない。即ち、接着剤６の層は、マイクロレン
ズアレイを形成した屈折面アレイ基板２０２の端面と同
様に「光入射面に対して直角」に切り離されている。図
４に示すように、上記切断部３０４は「対向基板の外周
端面」を成すが、スペーサ部３０３の外周部は「対向基
板の外周端面の一部」をなすことになる。

【００１８】即ち、上に説明した実施の形態において
「対向基板」は、液晶プロジェクタ用の液晶デバイスに
おいて、ＴＦＴ基板２０１とともに液晶層２０５を挾持
し、光照射側に配備される対向基板であって、光集束機
能を持つ微小な屈折面３０２をＴＦＴ基板２０１におけ
る個々の画素に対応させて、片面にアレイ状に配列形成
した屈折面アレイ基板２０２と、該屈折面アレイ基板２
０２の屈折面３０２のアレイが形成された側の面に配備
され、屈折面のアレイ配列に対応するブラックマトリッ
クスアパーチュアを形成され、屈折面アレイ基板２０２
と熱膨張係数が略等しい透明材料による平面基板２０３
とを一体化してなり、一体化された基板の一方の外側平
面に透明電極膜２０４Ａが形成され、屈折面アレイ基板
２０２の屈折面のアレイが形成された側の面の、アレイ
配列領域３５０の外周部に、屈折面アレイ基板と平面基
板との間隙を保つためのスペーサ部３０３を、上記間隙
の大きさが、微小な屈折面３０２の高さ以上となるよう
に、且つ、スペーサ部３０３の外周部が、対向基板の外
周端面３０４の一部をなすように形成したもので（請求
項１）、屈折面アレイ基板に形成された個々の屈折面３
０２は「凸のマイクロレンズ」であり（請求項２）、平
面基板２０３の外周端面に「面取り」が施され、平面平
板２０３は、液晶層２０５の側に配備され（請求項
４）、屈折面アレイ基板２０２と平面基板２０３の間
に、所定の屈折率を持つ透明な媒質２０６が挾まれ（請
求項５）、この透明な媒質２０６は、屈折面のアレイの
アレイ配列領域３５０における、屈折面アレイ基板２０
２と平面基板２０３との間の間隙部分を満たす「接合用
の接着剤」である（請求項６，７）。そして、上記液晶
デバイスは、上記の如き対向基板と、ＴＦＴ基板２０１
とにより液晶層２０５を挾持してなる液晶プロジェクタ
用の液晶デバイスである。この「液晶デバイス」は勿
論、モノクロ画像表示用に使用できるが、カラー画像を
表示するためのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）画像の任
意のものを表示するものとして使用することができる。
即ち、この液晶デバイスを３個用い、その個々にＲ，
Ｇ，Ｂ画像を表示することにより、液晶カラープロジェ
クター用の画像表示手段を構成することができる。

【００１９】

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げる。図１〜図４
に即して説明した液晶デバイスを以下のように実施し
た。

【００２０】図３を参照すると、屈折面アレイ基板２０
２は、ネオセラムＮ−０材料（ｄ線に対する屈折率：ｎ
ｄ＝１．５４１）のもので、横方向（長手方向）長さ：
２７．４ｍｍ、縦方向長さ：１９．８５ｍｍであり、符
号３５０で示す「アレイ配列領域（横方向：１８．５８
２ｍｍ、縦方向：１４．０２２ｍｍ）」にマイクロレン
ズ３０２をアレイ配列形成されている。有効領域３５０
の外周部に形成されたスペーサ部３０３は４角形状をな
して有効領域３５０を囲繞し、その幅は１．２ｍｍであ
る。（図３には示されていないが、実施例では、図２あ
るいは図４に示されたように、マイクロレンズの配列領
域とスペーサ部との間に「レンズ底面と同じ高さの領
域」が四角い枠状に設けられており、このためスペーサ
部の幅は上記の幅になっているのである。

【００２１】平面基板２０３は厚さ：６０μｍのネオセ
ラムＮ−０材料の平行平板である。屈折面アレイ基板２
０２と平面基板２０３とを接合する接着剤２０６の層は
両基板間の間隙を満たす。接着剤２０６は「フッ素系の
低屈折率接着剤」である。平面基板２０３の他方の面
の、ブラックマトリックス２０４はＣｒ膜により、透明
電極膜２０４ＡはＩＴＯ膜により形成した。ブラックマ
トリックス２０４のＣｒ膜面には、その外周部にアライ
メントマ−クを形成し、ＴＦＴ基板２０１との位置合わ
せに用いた。ブラックマトリックスの開口部である前述
の「ブラックマトリックスアパーチュア」は長方形形状
であり、マトリックスとしては「碁盤目状」に配列さ
れ、個々のアパーチュアは横幅：２３．０μｍ、縦幅：
１８．５μｍで、配列ピッチは横方向ピッチ：２８．５
μｍ、縦方向ピッチ：２８．５μｍで、対角方向の長さ
は４０．３０５μｍである。

【００２２】屈折面アレイ基板２０２に形成された「屈
折面」であるマイクロレンズ３０２の個々は、４角形形
状の領域（形状や寸法は、液晶デバイスにおける画素の
寸法やピッチにより決定される）を底面形状として形成
した。アレイ配列をなすマイクロレンズ３０２は、レン
ズ高さ：８．２８μｍ（図２の高さ：ｈ’）の凸レンズ
であり頂部近傍は球面形状で、焦点距離は１９０μｍで
ある。スペーサ部３０３の高さ：ｈ（図２）は、各マイ
クロレンズ３０２の頂点より僅かに高い高さ：１０．３
０μｍになっている。上記マイクロレンズにより集光さ
れる光束は、平面基板を透過して、ブラックマトリック
ス部分の僅か先に集光する。平面基板２０３の厚みをな
す「外周端面」には面取りを施した。このような構成を
持つ対向基板は、ＴＦＴ基板２０１と共に液晶層２０５
を挾持し全体として一体化される。

【００２３】以下、上記実施例におけるの対向基板の製
造方法を説明する。厚さ：１ｍｍ、直径：８インチのネ
オセラムＮ−０基板を屈折面アレイ基板用の材料とし
て、この基板に上記平面寸法（２７．４ｍｍ×１９．８
５ｍｍ）を持つ、３０個分の「屈折面アレイ基板」をレ
イアウトした。即ち、先ず、上記ネオセラムＮ−０材料
基板上にＣｒ膜を厚さ：５０００Åにスパッタリング
し、マスクを用いたウエットエッチングにより、スペ−
サ部（隣接する屈折面アレイ基板のスペーサ部とつなが
っている）に該当する部分のみを残してＣｒ膜を除去す
る。マスクはフォトハブリケ−ション法で形成したが、
スパッタリングでクロムを成膜する際に、スペーサ部以
外を金属マスクで遮蔽して形成しても良い。次に、熱可
塑性感光性材料としてフォトレジストを塗布し、パター
ニングにより個々のアレイ配列領域において、マイクロ
レンズの底面領域となる前記４角形形状ごとにフォトレ
ジストが残るようにした。このようにして、横長４角形
形状のフォトレジストのアレイ配列がアレイ配列領域ご
とに得られる。上記フォトレジストを熱変形し、個々の
フォトレジストの表面を「凸曲面」化し、高さ：１２．
５２５μｍの所望のレンズ形状を形成した。この時の形
状は、底面形状が横長４角形で断面形状が球形状であ
る。

【００２４】続いて、大口径のリジタ−ノコイルを用い
た大口径ＥＣＲプラズマエッチング装置で全体として
「１よりもわずかに大きい」選択比で１２．７μｍエッ
チングし、ネオセラムＮ−０材料基板表面に、レンズ高
さ：９．２８μｍ（図２の高さ：ｈ’）の凸のマイクロ
レンズのアレイ配列を形成し、更に、僅かに２μｍほど
オ−バ−エッチングする。

【００２５】スペーサ部となるべき部分は、Ｃｒ膜のマ
スク作用でエッチングされずに残るので、マイクロレン
ズアレイ形成後に上記Ｃｒ膜を除去すると、スペーサ部
３０３の高さ：ｈは、各マイクロレンズ３０２の頂点よ
り僅かに高い高さ：１０．３０μｍになる。マイクロレ
ンズアレイとスペーサ部とが形成された面の全面に、接
着剤としてフッ素系の低屈折率接着剤を塗布し、その上
から平面基板となるべき、厚さ：６０μｍのネオセラム
Ｎ−０材料（直径：８インチ 平行平板）を乗せ、上記
接着剤を紫外線硬化し、その後、厚さ：６０μｍの平行
平板（平面基板）の他方の面に各対向基板ごとの透明電
極やブラックマトリックスを形成した。屈折面基板にな
る平行平面板も平面基板となるべき平行平板も同じネオ
セラムＮ−０材料であるため、熱膨張係数が等しく、Ｔ
ＦＴ−ＬＣＤを製作するための工程での熱処理工程の際
の応力による破壊の問題が無い。この状態から、個々の
対向基板のチップを、ダイシングマシ−ン等を使用して
切離し、次いで、切り離された個々のチップにおける平
面基板の外周端面に面取りを行う。この切り離し、面取
りの際、切断面部分（図４に符号３０４で示す部分）
や、この部分と面取り部（図４に符号３０２Ａで示す部
分）との境界で「カケやチッピング、接着剤の剥がれ」
が発生する問題がある。この発明においては、スペーサ
部を屈折面部分以上の高さにし、このスペーサ部（厚さ
が大きいことで物理強度が大きい）で切り離しを行うこ
とにより、切断面部分で「カケやチッピング」が発生す
るのを有効に防止している。面取り部におけるカケ、チ
ッピング、接着剤の剥離を防止するため、「面取り角
（切り離しの際に切断された垂直切断面と面取り面のな
す角度：図４における角：θ）」を略４５°〜略７０
度、「面取り残量：図４の厚さ：ｔ）」を略１５μｍ以
上とした。上記「面取り角度：θ」「面取り量：ｄ」
「面取り残量：ｔ」、「ダイヤモンド粒径（面取りに用
いられるダイヤモンド粒の径）：Δ」と「チッピング
（接着剤のカケの発生を含む）」の関係を調べた実験の
結果を一覧にして以下に示す。

【００２６】 実験：１ 平面基板の厚さ：Ｄ＝６０μｍ θ（度） ｄ(μｍ) Δ チッピング ｔ(μｍ) 評 価 粒径番号 量（μｍ） １ ４０ ４５ ４００ ７０ １５ × ２ ４０ ５０ ４００ ８０ １０ × ３ ４５ ４０ ３６０ ４０ ２０ △ ４ ４５ ４５ ３６０ ５０ １５ △ ５ ４５ ５０ ３６０ ７０ １０ × ６ ４５ ５５ ３６０ １１０ ５ × ７ ４５ ６０ ３６０ １３０ ０ × ８ ４５ ４０ ４００ ２０ ２０ ○ ９ ４５ ４５ ４００ ３０ １５ ○ 10 ４５ ５０ ４００ ５０ １０ × 11 ４５ ５５ ４００ ８０ ５ × 12 ４５ ６０ ４００ １００ ０ × 13 ６０ ３５ ４００ １０ ２５ ○ 14 ６０ ４０ ４００ ２０ ２０ ○ 15 ６０ ４５ ４００ ３０ １５ ○ 16 ６０ ５０ ４００ ５０ １０ △ 17 ６０ ５５ ４００ ９０ ５ × 18 ６０ ６０ ４００ １００ ０ × 19 ７０ ４０ ４００ １５ ２０ ○ 20 ７０ ４５ ４００ ２０ １５ ○ 21 ７０ ５０ ４００ ４０ １０ △ 22 ７０ ５５ ４００ ７０ ５ × チッピング：接着剤のカケの発生を含む。顕微鏡観察にて実施した。評価：顕 微鏡観察にてカケ、チッピング、接着剤の剥離、カバ−ガラスのカン等の状況に よって、次の３段階で評価した。○：良好、△：少ないが発生する、×：数多く 発生する。

【００２７】 実験：２ 平面基板の厚さ：Ｄ＝３５μｍ θ（度） ｄ(μｍ) Δ チッピング ｔ(μｍ) 評 価 粒径番号 量（μｍ） １ ４５ １５ ４００ ２０ ２５ ○ ２ ４５ ２０ ４００ ３０ １５ ○ ３ ４５ ２５ ４００ ５０ １０ × ４ ４５ ３０ ４００ ８０ ５ × ５ ６０ １０ ４００ ２０ ２５ ○ ６ ６０ １５ ４００ ３０ ２０ ○ ７ ６０ ２０ ４００ ４０ １５ ○ ８ ６０ ２５ ４００ ６０ １０ △ ９ ６０ ３０ ４００ １００ ５ × 10 ７０ １０ ４００ ２０ ２５ ○ 11 ７０ １５ ４００ ３０ ２０ ○ 12 ７０ ２０ ４００ ３５ １５ ○ 13 ７０ ２５ ４００ ６０ １０ △ 14 ７０ ３０ ４００ ９０ ５ × これらの結果から、面取り残量：ｔを大きく（１５μｍ
以上）すること、面取り角を４５度〜７０度の範囲にす
るのが良いことがわかる。なお、平面基板の面取り残量
を大きくしすぎると、フルカット時の切断ブレードへの
負担が大きくなり、面取り量以上のチッピングが発生す
る。従って、面取り残量は、平面基板の材料と成る平行
平板の厚みに応じて制御する必要があり、平面基板の厚
さが２５０μｍであるときには、面取り残量は１５０μ
ｍ以下とする必要があった。

【００２８】上述のように、マイクロレンズの高さに比
べてスペーサ部の高さが高いので、屈折面アレイ基板と
平面基板とはスペーサ部で接触し、スペーサ部を切断部
として切り離しを行い、面取り残量：ｔを大きく、且
つ、面取り角度を略４５度〜７０度にしたため、面取り
部が接着剤の層に至ることがなく、チッピング量が少な
くかつ接着剤の層の剥離がなくなった。上記の方法で製
作した対向基板は十分な機械強度が得られた。

【００２９】別途製作したＴＦＴ基板と上記のようにし
て得られた対向基板とで液晶層を挾持して液晶デバイス
（ＴＦＴ−ＬＣＤ）を形成し、入射角：０±８．６度の
範囲で照射光束（平行光束）を照射したところ、６３．
２％以上の光利用効率を実現できた。屈折面を用いない
場合の光利用効率：４８．１２％に対し、略１．３１倍
に光利用効率が向上した。

【００３０】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば液晶プロジェクター用の新規な液晶デバイスおよび液
晶デバイス用の新規な対向基板を実現できる。この発明
の対向電極は上記の如き構成となっているので、対向基
板の製造過程におけるチップの切離しの際に、カケ、ク
ラック、接着剤の層の剥がれの発生を有効に軽減でき、
従って、対向基板の歩留まりが向上し、対向電極の生産
性・信頼性を向上せしめて、対応基板の生産コストを低
減させることができる。またこの発明の液晶デバイス
は、上記の如き対向基板を用いて構成されることによ
り、安価に製造でき、しかも信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の液晶プロジェクター用の液晶デバイ
スの実施の１形態を説明するための図である。

【図２】上記実施の形態における屈折面アレイ基板を説
明するための図である。

【図３】上記実施の形態における対向基板の平面図的な
説明図である。

【図４】図３におけるＩＩＩ−ＩＩＩ’断面図である。

【符号の説明】

２０２ 屈折面アレイ基板 ２０３ 平面基板 ３０２ マイクロレンズ ３０３ スペーサ部 ２０６ 接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３２７ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３２７Ｚ (72)発明者 山崎 善之 岩手県花巻市大畑第10地割109番地・リコ ー光学株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶プロジェクタ用の液晶デバイスにおい
   て、ＴＦＴ基板とともに液晶層を挾持し、光照射側に配
   備される対向基板であって、 光集束機能を持つ微小な屈折面を、ＴＦＴ基板における
   個々の画素に対応させて、片面にアレイ状に配列形成し
   た屈折面アレイ基板と、 該屈折面アレイ基板の屈折面のアレイが形成された側の
   面に配備され、上記屈折面のアレイ配列に対応するブラ
   ックマトリックスアパーチュアを形成され、上記屈折面
   アレイ基板と熱膨張係数が略等しい透明材料による平面
   基板とを一体化してなり、 一体化された基板の一方の外側平面に透明電極膜が形成
   され、 上記屈折面アレイ基板の屈折面のアレイが形成された側
   の面の、アレイ配列領域の外周部に、屈折面アレイ基板
   と平面基板との間隙を保つためのスペーサ部を、上記間
   隙の大きさが上記微小な屈折面の高さ以上となるよう
   に、且つ、上記スペーサ部の外周部が、対向基板の外周
   端面の一部をなすように形成したことを特徴とする液晶
   デバイス用の対向基板。
2. 【請求項２】請求項１記載の液晶デバイス用の対向電極
   において、 屈折面アレイ基板に形成された個々の屈折面が凸または
   凹のマイクロレンズであることを特徴とする液晶デバイ
   ス用の対向電極。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の液晶デバイス用の
   対向基板において、 平面基板は、厚さ：２０μｍ〜２５０μｍであり、その
   外周端面に面取りが施され、面取り部の面取り角が略４
   ５度〜略７０度、面取り残量が略１５μｍ以上であるこ
   とを特徴とする液晶デバイス用の対向基板。
4. 【請求項４】請求項１または２または３記載の液晶デバ
   イス用の対向基板において、 平面平板が液晶層の側に配備されることを特徴とする液
   晶デバイス用の対向基板。
5. 【請求項５】請求項１〜４の任意の１に記載の液晶デバ
   イス用の対向基板において、 屈折面アレイ基板と平面基板との間に、所定の屈折率を
   持つ透明な媒質を挾むことを特徴とする液晶デバイス用
   の対向基板。
6. 【請求項６】請求項５記載の液晶デバイス用の対向基板
   において、 透明な媒質が、屈折面のアレイのアレイ配列領域におけ
   る、屈折面アレイ基板と平面基板との間の間隙部分を満
   たすことを特徴とする液晶デバイス用の対向基板。
7. 【請求項７】請求項６記載の液晶デバイス用の対向基板
   において、 所定の屈折率を持つ透明な媒質が、接合用の接着剤であ
   ることを特徴とする液晶デバイス用の対向基板。
8. 【請求項８】請求項１〜７の任意の１に記載された液晶
   デバイス用の対向基板と、ＴＦＴ基板とにより液晶層を
   挾持してなる液晶プロジェクタ用の液晶デバイス。