JPH07281165A - 平面基板の貼り合わせ方法および平板型レンズアレイの製造方法 - Google Patents

平面基板の貼り合わせ方法および平板型レンズアレイの製造方法

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JPH07281165A
JPH07281165A JP6074966A JP7496694A JPH07281165A JP H07281165 A JPH07281165 A JP H07281165A JP 6074966 A JP6074966 A JP 6074966A JP 7496694 A JP7496694 A JP 7496694A JP H07281165 A JPH07281165 A JP H07281165A
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resin
substrate
flat
glass substrate
laminating
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JP6074966A
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English (en)
Inventor
Atsunori Matsuda
厚範 松田
Takashi Kishimoto
隆 岸本
Satoshi Taniguchi
敏 谷口
Ichiro Matsunaka
一郎 松中
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 平面基板と平面薄板ガラス基板とを、微小う
ねりを生じることなく貼り合わせる方法を提供する。 【構成】 平面基板および／または平面薄板ガラス基板
の片面に接着性樹脂を供給し、前記基板と前記平面薄板
ガラス基板を合わせて配置し、加圧手段により加圧して
挟み込んだ前記樹脂を展開した後、前記樹脂を硬化させ
て、前記基板と前記平面薄板ガラス基板を貼り合わせる
方法において、前記樹脂の展開は、平坦な加圧定盤を介
して加圧されることにより行い、その後加圧を完全に除
去した状態で、樹脂の硬化および貼り合わせを行う。ま
た、少なくとも前記基板と加圧手段との間に、均一な加
圧が作用するように、直接静水圧を用いるあるいは高分
子弾性体を介して加圧を行い、基板貼り合わせを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平面基板と平面薄板ガ
ラス基板を、接着性樹脂で貼り合わせる方法に関し、特
に、液晶表示素子を構成するための、平板マイクロレン
ズアレイとそれを用いた液晶表示素子を作製する際に、
有効な平面基板の貼り合わせ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、平面基板どうしを接着性樹脂によ
り貼り合わせ方法、特に一方の平面基板が薄板である場
合においては、平面基板表面上に接着性樹脂を滴下し、
別の薄板基板をその上に配置した後、鏡面研磨されたガ
ラス盤等の平坦な加圧台で加圧し、密着加圧した状態の
ままで光照射するかあるいは加熱することにより、樹脂
を硬化させ接着する方法が一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の貼り合わせ方法
において、貼り合わせようとする平面基板の少なくとも
一方が、板厚０．５ｍｍ以下の平面薄板ガラスである場
合について考えてみる。加圧定盤を加圧密着した時に、
平面薄板ガラスには加圧定盤の平坦度を反映して、微小
うねりが生じることになる。なお、この加圧定盤は、研
磨加工にて仕上げられている場合が多く、その平坦度は
研磨の精度によることになるが、コストとの兼ね合いで
１０μｍ程度に仕上げられているのが一般的である。通
常はこの精度で十分である。
【０００４】平面薄板ガラスと平面基板との間に樹脂を
展開させる場合、この微小うねりがそのまま平面薄板ガ
ラスの樹脂側の面に浮き出てしまうことになる。よっ
て、展開される樹脂の厚みが、微妙にばらついてしま
い、その状態で樹脂は硬化することになる。したがっ
て、平面薄板ガラス基板には、この樹脂の厚みのばらつ
きがそのまま反映されてしまい、前記薄板ガラス基板表
面には微小うねりが発生してしまうという現象を、本発
明者らは見いだした。前記現象は、貼り合わせる平面薄
板ガラス基板の板厚が薄くなればなるほど、その影響が
大きくなることになることは云うまでもない。
【０００５】例えば、平面基板として厚み０．５ｍｍの
石英ガラス基板と、厚み０．２ｍｍの平面薄板ガラス基
板を、上述の方法で貼り合わせた場合、振幅が２〜４μ
ｍ，周期が１０〜２５ｍｍの微小うねりが生じる。図７
参照のこと。このような微小うねりは、通常の用途では
特に問題とはなっていない。
【０００６】しかし、前記平面基板が複数のアレイ状凹
部を有する石英ガラス基板であり、その凹部を樹脂等で
充填することで凸レンズとする平板型マイクロレンズの
機能を具備するものであり、これを平面薄板ガラス基板
と貼り合わせ、この貼り合せ基板を液晶表示素子用基板
として利用する場合には、基板表面の微小うねりが表示
品質を劣化させることになる。これは、前記２〜４μｍ
の振幅が、液晶層の厚みである３〜５μｍに比べて無視
できない値であるためである。
【０００７】そこで本発明では、平面基板と平面薄板ガ
ラス基板とを、微小うねりを生じることなく貼り合わせ
る方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明では、２枚の基板の間に樹脂を加圧展開
後、加圧を完全に除去した状態で、樹脂の硬化および貼
り合わせを行う。
【０００９】さらに、前記薄板ガラス基板側を、静水圧
で直接あるいは高分子弾性体を介して加圧して樹脂を展
開し、さらに加圧状態のままで樹脂を硬化させ貼り合わ
せを行う。
【００１０】まず、本発明に用いることができる平面基
板としては、ガラス，セラミック，金属，樹脂等の材質
の基板を挙げることができる。特に、液晶表示素子を作
製するときには、平面基板としてガラス基板が用いられ
る。そのガラス基板としては、ソーダライムガラス、ア
ルカリアルミノシリケートガラス、アルカリボロシリケ
ートガラス、無アルカリガラス、結晶化ガラスおよび石
英ガラス等任意のガラス基板が挙げられる。板厚につい
ては特に制限はなく、板自体の剛性が大きな厚みを有す
る基板でも、板自体の剛性が小さい薄板ガラス基板でも
よい。
【００１１】一方、平面薄板ガラス基板にも、上述した
種類のガラス基板を用いることができる。また、本発明
の効果が、有効に発揮される平面薄板ガラスの板厚につ
いては、使用するガラス基板の剛性によって変化する
が、一般的には板厚０．５ｍｍ以下の場合であり、さら
に板厚０．２ｍｍ以下である場合にはその効果が顕著で
ある。
【００１２】平面薄板ガラス基板の板厚が、０．５ｍｍ
を越え０．７ｍｍ以上の場合では、板自体の剛性が大き
いため、加圧定盤を加圧密着したときに、加圧定盤の平
坦度に依存した微小うねりが生じにくいため、展開され
る樹脂厚みにもばらつきが少なくなり、貼り合わせた基
板表面には、微小うねりが発生しにくいことになる。
【００１３】本発明で使用する接着性樹脂としては、ポ
リエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹
脂、フォスファゼン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド
系樹脂等光硬化性および熱硬化性の任意の樹脂が使用で
きる。なかでもポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、
シリコーン系樹脂等の光硬化性樹脂は、短時間で硬化す
るため生産性の面から好ましい。
【００１４】使用する樹脂の粘性の特性からは、０．１
ポアズから１００ポアズ程度までの幅広い粘性の範囲の
ものが使用できる。樹脂の粘性が低い場合には、樹脂層
厚みのばらつきは発生しにくいが、その反面樹脂層厚み
を厚くすることが難しい。一方、樹脂の粘性が高い場合
には、樹脂層厚みを厚くすることが可能であるが、その
反面樹脂層厚みのばらつきが生じやすい。実作業では１
ポアズから５０ポアズ程度の粘性を有する樹脂が好まし
い。
【００１５】また、その表面に２次元に配列した略球面
状の複数のアレイ状凹部を有するガラス基板と、前記ガ
ラス基板よりも屈折率が高い透明樹脂で前記アレイの凹
部を充填することで、凸レンズとする平板マイクロレン
ズアレイを形成する。さらに、液晶表示素子の石英基板
と、前記平板マイクロレンズアレイを貼り合わせる場合
を考える。この場合、使用する透明樹脂は、前記ガラス
基板よりも大きな屈折率を有していなければならない。
このような樹脂は、ある程度高い粘性を有しているもの
しか、入手できないのが現状である。したがって、上述
のように、樹脂層厚みのばらつきが生じ、基板表面の微
小うねりが表示品質を劣化させることになる。
【００１６】つぎに、静水圧を直接作用させる方法にお
いて、静水圧としては、空気、窒素、ヘリウム等の常温
で気体の原子あるいは分子およびこれらの混合物を用い
ることができる。また、水、油等の液体を用いることも
可能である。
【００１７】さらに、高分子弾性体を介して加圧を行う
場合では、高分子弾性体としては、天然ゴム、ブタジエ
ンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴムあるいはポ
リカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化
ビニル、ポリエチレン等のプラスチックスを用いること
ができる。
【００１８】一般に、接着しようとする平面薄板ガラス
の反り量が小さい場合には、樹脂展開後加圧を完全に除
去する方法が、基板表面の微小うねりを低減する上で最
も有効である。しかし、基板の反り量が大きく、加圧を
除去すると基板同士が接着性樹脂から剥離してしまうよ
うな場合には、静水圧あるいは高分子弾性体を介した加
圧を用い、加圧した状態で硬化を行わせる方法が、樹脂
硬化前の基板剥離を防止する上で有効である。
【００１９】
【作用】本発明によれば、樹脂展開後加圧を完全に除去
した状態で樹脂の硬化および基板貼り合わせを行う場合
は、平面基板と平面薄板ガラスの間の樹脂厚みのばらつ
きが生じることはなく、よって貼り合わせ後の基板に樹
脂厚みのばらつきに起因した微小うねりを生じることが
ない。
【００２０】また、樹脂展開に静水圧を直接作用加圧す
る場合には、加圧状態にあるものの、極めて均一に加圧
されているため、樹脂厚みのばらつきを生じることはな
く、よって貼り合わせ後の基板には、樹脂厚みのばらつ
きに起因した微小うねりを生じることがない。また、樹
脂展開に高分子弾性体を介して加圧する場合にも、均一
に加圧されているため、樹脂厚みのばらつきを生じるこ
とはなく、よって貼り合わせ後の基板に樹脂厚みのばら
つきに起因した微小うねりを生じることがない。
【００２１】さらに、得られた貼り合わせ基板の内部に
平板型マイクロレンズの機能を具備させ、液晶表示素子
用の対向基板として使用する場合には、液晶層の厚みば
らつきを低減できるため、基板の微小うねりに起因する
色むら等を発生させることがなく、表示品質を劣化させ
ない。
【００２２】
【実施例】まず、本発明を各方法毎にその概略の工程を
説明する。 （除圧状態で貼り合わせる方法）図１に、本発明による
加圧を完全に除去した条件下での、平面薄板ガラスの貼
り合わせ工程の概略を示す。 （１）まず、平面基板１１を加圧装置の下部加圧定盤３
１の上に設置し、平面基板１１上に接着性樹脂２１を滴
下する。 （２）つぎに、平面薄板ガラス１２を気泡が入らないよ
うに、平面薄板ガラス１２の中心部より接着性樹脂２１
に接合する。 （３）続いて、静かに平面基板１１と平面薄板ガラス１
２を接着性樹脂２１により接合し、これを上部加圧定盤
３２により加圧する。 （４）さらに、加圧により接着性樹脂２１が平面基板１
１と平面薄板ガラス１２の間に均一に展開したのち、加
圧装置の上部加圧定盤３２による加圧を取り除き、下部
加圧定盤３１上で貼り合わせた平面薄板ガラス基板１０
に、加圧装置に組み込まれた紫外線照射装置によって紫
外線を照射するか、あるいは同じく加圧装置に組み込ま
れた加熱装置（図示せず）によって加熱処理を行うこと
により、接着性樹脂の硬化を行う。
【００２３】なお、前記紫外線照射装置は、加圧装置の
上部加圧定盤，下部加圧定盤のいずれか一方、あるいは
両方に組み込まれていることが望ましい。また、上述の
方法では、加圧定盤上で前記樹脂の硬化を行ったが、必
ずしもその必要はなく、加熱によって前記樹脂を硬化さ
せる場合などでは、別の加熱炉等で加熱硬化させてもよ
い。
【００２４】（静水圧による加圧状態で貼り合わせる方
法）図２に、本発明の流体による静水圧を加圧に用い
た、平面薄板ガラスの貼り合わせ工程の概略を示す。 （１）まず、平面基板１１を下部加圧定盤３１の上に設
置し、平面基板１１上に接着性樹脂２１を滴下する。 （２）つぎに、平面薄板ガラス１２を気泡が入らないよ
うに平面薄板ガラス１２の中心部より接着性樹脂２１に
接合する。 （３）続いて、これに静水圧装置４０を下降させ、さら
に外部より流体４２（例えば気体）を導入加圧すること
により、静水圧を静水圧容器４１とＯリング４３の空間
に存在する流体３３を介して保持した基板１２に直接作
用させる。 （４）さらに、上記の加圧により接着性樹脂２１を平面
基板１１と平面薄板ガラス１２の間に均一に展開させた
のち、静水圧を作用させたままの状態で、貼り合わせた
平面薄板ガラス基板１０に紫外線を照射する、または熱
処理を行うことにより接着性樹脂の硬化を行う。
【００２５】なお、貼り合わせる基板が両方とも薄板ガ
ラス基板である場合には、両基板とも均等な圧で加圧す
る必要がでてくる。このような場合、加圧手段として両
基板面とも、静水圧を利用することは困難である。それ
は、両基板面で加圧状態のバランスをとることがきわめ
て困難であり、微小なうねりは発生しないものの、基板
全体が反ることが考えられる。したがって、このように
両基板が薄板ガラス基板である場合には、少なくとも一
方の加圧手段は後述する高分子弾性体による加圧を利用
するとよい。
【００２６】図２に示した装置例では、流体に気体を用
いる場合に好適な装置である。一方、流体に液体を用い
る場合には、図３に示したような装置が好適である。 （１）まず、加圧装置の下部に設けられた静水圧装置４
０に、平面薄板ガラス基板１２を設置し、この上に接着
性樹脂２１を滴下する。 （２）つぎに、平面基板１１を気泡が入らないように平
面基板１１の中心部より接着性樹脂２１に接合する。 （３）さらに、上部加圧定盤３２を下降させ、静水圧容
器４１内の流体４２（液体）に、下部加圧定盤３１に設
けたピストン４５を介して、平面薄板ガラス基板１２を
加圧する。 （４）さらに、上記の加圧により接着性樹脂２１を平面
基板１１と平面薄板ガラス１２の間に均一に展開させた
のち、静水圧を作用させた状態のままで、貼り合わせた
平面薄板ガラス基板１０に紫外線を照射する、または熱
処理を行うことにより接着性樹脂の硬化を行う。なおこ
の場合、平面基板１１も透明であれば、光硬化性樹脂を
利用することができる。
【００２７】（高分子弾性体による加圧状態で貼り合わ
せる方法）図４に、本発明の高分子弾性体による加圧を
用いた平面薄板ガラスの貼り合わせ工程の概略を示す。 （１）まず、平面基板１１を下部加圧定盤４１の上に設
置し、平面基板１１上に接着性樹脂２１を滴下する。 （２）つぎに、平面薄板ガラス１２を気泡が入らないよ
うに平面薄板ガラス１２の中心部より接着性樹脂２１に
接合する。 （３）続いて、これをその表面が平坦な高分子弾性体５
１を有する上部加圧定盤４２により加圧する。 （４）さらに、加圧により接着性樹脂２１が平面基板１
１と平面薄板ガラス１２の間に均一に展開したのち、弾
性体による加圧を作用させた状態で、貼り合わせた平面
薄板ガラス基板１０に紫外線を照射する、または熱処理
を行うことにより接着性樹脂の硬化を行う。
【００２８】なおこの場合、平面基板１１も透明であれ
ば、光硬化性樹脂を利用することができる。また、貼り
合わせる両方の基板が、ともに薄板である場合には、上
部・下部加圧定盤の両方に、高分子弾性体を設ければよ
い。
【００２９】以上の説明では、基板１１には平面基板以
外に特に制限はなかったが、本発明による貼り合わせ基
板に平板型マイクロレンズの機能を具備させ、液晶表示
素子等の対向基板として使用する場合には、基板１１は
石英ガラスなどの低膨張ガラス基板であることが望まし
い。またこのように、平面基板に微小凹凸がある場合で
も、本発明による貼り合わせ方法は有効である。
【００３０】以下に、具体的実施例について説明する。 （実施例１）除圧状態で貼り合わせる方法の具体例を示
す。まず、石英ガラス基板（外径１２５ｍｍ、板厚０．
５±０．０１ｍｍ）を平面基板として、表面研磨された
ガラス製下部加圧定盤の上に設置した。次に、エポキシ
系光硬化性樹脂（粘度１４００ｃＰ）０．５ｍｌをシリ
ンダより滴下した。続いて、石英ガラス基板（外径１２
５ｍｍ、板厚０．２ｍｍ±０．０１ｍｍ）を平面薄板基
板として、気泡が入らないように前記光硬化性樹脂と中
心部より接合した。これを表面研磨されたガラス製上部
部加圧台により、圧力５ｋｇｆ／ｃｍ2 で加圧した。な
お、この加圧機には、日化エンジニアリング（株）製２
Ｐ成形機を用いた。
【００３１】これにより、２枚の石英基板に挟み込まれ
た光硬化性樹脂は、外径１２５ｍｍの基板面内に展開し
た。樹脂の展開がなされた後、ガラス製上部部加圧台に
よる加圧を中止し、完全に圧力を除去した後、紫外線照
射を行った。紫外線の照射条件は、５３ｍＷ／ｃｍ2 で
１５０秒とした。硬化後の樹脂厚みは、約３８μｍであ
った。また今回の硬化条件において、光硬化性樹脂のシ
ョアＤ硬度は８７程度、ガラス基板に対する接着強度は
約８０ｋｇｆ／ｃｍ2 になっていた。
【００３２】上述の実施例１により得られた薄板貼り合
わせ基板の表面凹凸を、触針式粗さ計（東京精密製：サ
ーフコム 型番１５００Ａ）で、縦倍率２０００倍，横
倍率１倍，走査距離１２０ｍｍにて測定した。その結果
を図５に示す。図に示されたプロファイルにより、貼り
合わせによる微小うねりの発生は、全く観察されないこ
とがわかる。
【００３３】（実施例２）静水圧による加圧状態で貼り
合わせる方法の具体例を示す。まず、石英ガラス基板
（外径１２５ｍｍ、板厚０．７±０．０１ｍｍ）を平面
基板として、表面研磨されたガラス製下部加圧定盤の上
に設置した。次に、エポキシ系光硬化性樹脂（粘度１４
００ｃＰ）０．５ｍｌをシリンダより滴下した。続い
て、石英ガラス基板（外径１２５ｍｍ、板厚０．２ｍｍ
±０．０１ｍｍ）を平面薄板基板として、気泡が入らな
いように光硬化性樹脂と中心部より接合し、これを加圧
装置を用いて、静水圧０．２ｋｇｆ／ｃｍ2 で加圧し
た。
【００３４】これにより、２枚の石英基板に挟み込れた
光硬化性樹脂は、外径１２５ｍｍの基板面内に展開し
た。樹脂の展開がなされた後、静水圧を作用させた状態
で紫外線照射を行った。紫外線の照射条件は、５３ｍＷ
／ｃｍ2 で１５０秒とした。硬化後の樹脂厚みは、約４
０μｍであった。また、今回の硬化条件において、光硬
化性樹脂のショアＤ硬度は８７程度、ガラス基板に対す
る接着強度は約８０ｋｇｆ／ｃｍ2 になっていた。
【００３５】前記実施例２により得られた薄板貼り合わ
せ基板の表面凹凸を、触針式粗さ計に測定した。測定条
件は、実施例１と同様である。その結果、図５に示した
プロファイルと同様の結果が得られ、貼り合わせによる
微小うねりの発生は全く観察されなかった。
【００３６】（実施例３）高分子弾性体による加圧状態
で貼り合わせる方法の具体例を示す。まず、石英ガラス
基板（外径１２５ｍｍ、板厚０．５±０．０１ｍｍ）を
平面基板として、表面研磨されたガラス製下部加圧定盤
の上に設置した。次に、エポキシ系光硬化性樹脂（粘度
１４００ｃＰ）０．５ｍｌをシリンダより滴下した。続
いて、石英ガラス基板（外径１２５ｍｍ、板厚０．２ｍ
ｍ±０．０１ｍｍ）平面薄板基板として、気泡が入らな
いように光硬化性樹脂と中心部より接合し、これを厚み
５ｍｍのシリコンゴムを介して、上部加圧定盤により圧
力１０ｋｇｆ／ｃｍ2 で加圧した。
【００３７】これにより、２枚の石英基板に挟み込れた
光硬化性樹脂は、外径１２５ｍｍの基板面内に展開し
た。樹脂の展開がなされた後、加圧された状態で紫外線
照射を行った。紫外線の照射条件は、５３ｍＷ／ｃｍ2
で１５０秒とした。硬化後の樹脂厚みは、約２４μｍで
あった。また、今回の硬化条件において、光硬化性樹脂
のショアＤ硬度は８７程度、ガラス基板に対する接着強
度は約８０ｋｇｆ／ｃｍ2 になっていた。
【００３８】前記実施例３により得られた薄板貼り合わ
せ基板の表面凹凸を、触針式粗さ計に測定した。測定条
件は、実施例１と同様である。その結果、図５に示した
プロファイルと同様の結果が得られ、貼り合わせによる
微小うねりの発生は全く観察されなかった。
【００３９】（実施例４）実施例１で示した、除圧状態
で貼り合わせる方法を用いて、平板型レンズアレイを製
造する方法の例を示す。まず、石英ガラス基板の表面
に、スパッタリング法により耐フッ酸性保護膜として、
Ｃｒ膜を形成した。次に、フォトレジストを塗布、露
光、現像をおこなうフォトリソグラフィによって、Ｃｒ
膜に所定のレンズ配列パターンで小開口を形成した。形
成した小開口配列は、六方格子配列であり、これにより
ハニカム型レンズアレイが得られる。この小開口の直径
は、最終的に得ようとするレンズの径よりも十分小さい
ことが望ましい。
【００４０】前記小開口を有するＣｒ膜付き基板を、フ
ッ酸（ＨＦ）および界面活性剤としてドデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム（ＤＢＳ）を含むエッチャントに
浸漬して、化学エッチングを行った。ここで、フッ酸お
よびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの濃度は、
それぞれ１０重量％および０．１重量％とした。これに
より、Ｃｒ膜の小開口を始点として、石英ガラス基板の
表面が等方的にエッチングされ、ほぼ球体の一部分であ
る凹部が得られる。この第１段階のエッチングは、隣接
する凹部間に若干の幅をもった平坦な境界部を残した状
態で止める。
【００４１】次いで、石英ガラス基板表面からＣｒ膜を
除去した後、先のエッチャントに再び浸漬して基板表面
全体をエッチングした。この２段階エッチングにより、
凹部周辺部でのエッチングが進行して、隣接凹部間の境
界部は、上端が先鋭な稜線となった。すなわち、平面視
でそれぞれが同一の６角形をなし、隣接する凹部同士が
密接した稠密充填配列となった。
【００４２】上述の石英ガラス基板を、表面研磨された
ガラス製下部加圧定盤の上に設置した。次に、エポキシ
系光硬化性樹脂（粘度１４００ｃＰ）０．５ｍｌをシリ
ンダより滴下した。続いて、石英ガラス基板（外径１２
５ｍｍ、板厚０．２ｍｍ±０．０１ｍｍ）を平面薄板基
板として、気泡が入らないように前記光硬化性樹脂と中
心部より接合した。これを表面研磨されたガラス製上部
部加圧台により、圧力５ｋｇｆ／ｃｍ2 で加圧した。
【００４３】これにより、２枚の石英基板に挟み込まれ
た光硬化性樹脂は、外径１２５ｍｍの基板面内に展開し
た。樹脂の展開がなされた後、ガラス製上部部加圧台に
よる加圧を中止し、完全に圧力を除去した後、紫外線照
射を行った。紫外線の照射条件は、５３ｍＷ／ｃｍ2 で
１５０秒とした。硬化後の樹脂厚みは、約３８μｍであ
った。
【００４４】以上実施例４により得られたマイクロレン
ズ機能を有する薄板貼り合わせ基板の表面凹凸を、触針
式粗さ計にて測定した。測定条件は、実施例１と同様で
ある。その結果、その表面に凹凸を有する平面基板を貼
り合わせた場合でも、図５に示したプロファイルと同様
の結果が得られ、貼り合わせによる微小うねりの発生は
全く観察されなかった。
【００４５】今回作製したマイクロレンズアレイのレン
ズ凸部の曲率半径は２４．３μｍであり、石英ガラスの
屈折率は１．４６であり、充填した前記エポキシ系樹脂
の屈折率は１．５９５であった。Ｈｅ−Ｎｅレーザを用
いて平行光線を照射し、この前記レンズの焦点距離を測
定したところ、１８０μｍ（空気中）であることが分か
った。さらに、焦点位置付近におけるスポット径は５．
３μｍであり、回折限界程度の優れた集光特性を有して
いることが分かった。
【００４６】さらに、得られたマイクロレンズ機能を有
する薄板貼り合わせ基板を用いて、液晶表示素子を構成
することができる。まず、前記貼り合わせ基板に、ブラ
ックマトリクス（遮光層）と透明対向電極をスパッタリ
ング法により形成し、液晶表示素子の対向基板とした液
晶表示素子を試作し、その光学特性評価を行った。
【００４７】その結果、このマイクロレンズ機能を有す
る薄板貼り合わせ基板を用いることによって、例えば入
射白色光の広がり角が±６度の場合でも、前記液晶表示
素子の明るさは、前記基板を用いない場合のそれに比べ
て、２．８倍明るいことが分かった。また、この液晶表
示素子は、微小うねりのない前記基板とＴＦＴ用石英ガ
ラス基板との間に液晶層を挟み込んだので、当該の液晶
層の厚みのバラツキが極力抑えられている。したがっ
て、表示の色ムラはまったく認められなかった。
【００４８】以上の実施例４の例では、石英ガラス基板
にエッチング法により凹部を形成したが、同じく基板上
にゾルゲル溶液を供給し、これにスタンパーの形状を転
写する方法でも、凹部を形成することができる。
【００４９】また以上の実施例４の例では、マイクロレ
ンズ機能を有する基板は上述のエッチング法により形成
されたものであったが、イオン拡散法を用いたマイクロ
レンズ機能を有する基板でもよい。この場合、前記基板
はイオン拡散により反りを有していることが多いので、
上述した除圧状態で樹脂を硬化させる方法は用いること
ができない。したがって、実施例３に示した高分子弾性
体を介して加圧する方法を用いるとよい。
【００５０】（比較例１）比較例として、加圧状態で硬
化、貼り合わせた例を示す。まず、石英ガラス基板（外
径１２５ｍｍ、板厚０．５±０．０１ｍｍ）を、表面研
磨されたガラス製下部加圧定盤の上に設置した。次に、
エポキシ系光硬化性樹脂（粘度１４００ｃＰ）０．５ｍ
ｌをシリンダより滴下した。続いて、石英ガラス基板
（外径１２５ｍｍ、板厚０．２ｍｍ±０．０１ｍｍ）
を、気泡が入らないように光硬化性樹脂と中心部より接
合し、これを表面研磨されたガラス製上部部加圧台によ
り、圧力５ｋｇｆ／ｃｍ2 で加圧した。
【００５１】これにより、２枚の石英基板に挟み込れた
光硬化性樹脂は、外径１２５ｍｍの基板面内に展開し
た。ガラス製上部加圧定盤により加圧された状態で、紫
外線照射による樹脂硬化を行った。紫外線の照射条件
は、５３ｍＷ／ｃｍ2 で１５０秒とした。
【００５２】前記比較例１により得られた薄板貼り合わ
せ基板の表面凹凸を、触針式粗さ計に測定した。測定条
件は、実施例１と同様である。その結果、図７に示した
ように、振幅２μｍ周期１０ｍｍ程度の短周期の微小う
ねりの発生が観察された。この短周期の微小うねりは、
基板間の樹脂の厚みのばらつきを反映したものである。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、樹脂展開後加圧を完全
に除去した状態で樹脂の光硬化および基板貼り合わせを
行う場合、加圧を行う上部加圧定盤、下部加圧定盤およ
び貼り合わせを行う平面薄板ガラスの表面凹凸に関係な
く挟み込んだ樹脂には不均一加圧が作用しないため樹脂
厚みのばらつきを生じることはなく、よって貼り合わせ
後の基板に樹脂厚みのばらつきに起因した微小うねりを
生じることがない。
【００５４】また、加圧に静水圧を用いる場合や高分子
弾性体をもちいて加圧を行う場合には、加圧は作用する
ものの、極めて均一に作用するため樹脂厚みのばらつき
を生じることはなく、よって貼り合わせ後の基板に樹脂
厚みのばらつきに起因した微小うねりを生じることがな
い。
【００５５】さらに、得られた平面薄板ガラスの貼り合
わせ基板に平板型マイクロレンズの機能を具備させ、液
晶表示素子等の対向基板として使用する場合には、液晶
層の厚みばらつきを低減できるため表示素子の液晶層ば
らつきに起因した色むらを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】加圧を完全に除去した条件下での平面薄板ガラ
スの貼り合わせ工程の概略。
【図２】静水圧を加圧に用いた平面薄板ガラスの貼り合
わせ工程の概略。
【図３】別の静水圧を加圧に用いた平面薄板ガラスの貼
り合わせ装置の例。
【図４】高分子弾性体による加圧を用いた平面薄板ガラ
スの貼り合わせ工程の概略。
【図５】本発明による貼り合わせガラスの表面プロファ
イル。
【図６】本発明による貼り合わせガラスを用いた液晶表
示素子。
【図７】従来法による貼り合わせガラスの表面プロファ
イル。
【符号の説明】
１０ 貼り合わせた平面基板 １１ 平面基板 １２ 平面薄板ガラス １３ マイクロレンズ機能を有する貼り合わせ基板 １４ 凹部を有する石英ガラス基板 １５ 薄厚石英ガラス基板 ２１ （透明）接着性樹脂 ２２ （エポキシ系）光硬化性樹脂 ３０ 加圧装置 ３１ 下部加圧定盤 ３２ 上部加圧定盤 ３３ ＵＶ装置 ３４ ＵＶ線 ４０ 静水圧装置 ４１ 静水圧容器 ４２ 流体（液体，気体） ４３ Ｏリング ４４ バルブ ４５ ピストン ５１ 高分子弾性体 ６１ ブラックマトリクス ６２ 透明対向電極 ６３ 薄膜トランジスタ（ｐ−ＳｉＴＦＴ） ６４ 透明画素電極 ６５ 液晶層 ７１ ＴＦＴ用石英ガラス基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松中 一郎 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】平面基板および／または平面薄板ガラス基
    板の片面に接着性樹脂を供給し、前記基板と前記平面薄
    板ガラス基板とを前記樹脂供給面を挟み込むように配置
    し、加圧手段により加圧して挟み込んだ前記樹脂を展開
    した後、前記樹脂を硬化させて、前記基板と前記平面薄
    板ガラス基板を貼り合わせる方法であって、 前記樹脂の展開は、平坦な加圧定盤を介して加圧される
    ことにより行い、その後加圧を完全に除去した状態で、
    樹脂の硬化および貼り合わせを行うことを特徴とする平
    面基板の貼り合わせ方法。
  2. 【請求項２】平面基板および／または平面薄板ガラス基
    板の片面に接着性樹脂を供給し、前記基板と前記平面薄
    板ガラス基板とを前記樹脂供給面を挟み込むように配置
    し、加圧手段により加圧して挟み込んだ前記樹脂を展開
    した後、前記樹脂を硬化させて、前記基板と前記平面薄
    板ガラス基板を貼り合わせる方法であって、 前記樹脂の展開は、少なくとも前記平面薄板ガラス基板
    表面に、剛体を介することなく、加圧された流体を直接
    作用させることによって行われ、さらにその加圧状態の
    ままで、樹脂の硬化および貼り合わせを行うことを特徴
    とする平面基板の貼り合わせ方法。
  3. 【請求項３】平面基板および／または平面薄板ガラス基
    板の片面に接着性樹脂を供給し、前記基板と前記平面薄
    板ガラス基板とを前記樹脂供給面を挟み込むように配置
    し、加圧手段により加圧して挟み込んだ前記樹脂を展開
    した後、前記樹脂を硬化させて、前記基板と前記平面薄
    板ガラス基板を貼り合わせる方法であって、 前記樹脂の展開は、少なくとも前記薄板基板が平坦な高
    分子弾性体を介して加圧されることによって行われ、さ
    らにその加圧状態のままで、樹脂の硬化および貼り合わ
    せを行うことを特徴とする平面基板の貼り合わせ方法。
  4. 【請求項４】請求項１ないし３に記載の平面基板の貼り
    合わせ方法において、 前記基板は石英ガラス基板であり、前記平面薄板ガラス
    基板の板厚が、０．５ｍｍ以下である平面基板の貼り合
    わせ方法。
  5. 【請求項５】請求項４に記載の平面基板の貼り合わせ方
    法において、 前記基板は石英ガラス基板であり、該基板の貼り合わせ
    面側の表面は、微細な凹凸パターンを有しており、前記
    接着性樹脂が前記微細凹凸パターンを埋める平面基板の
    貼り合わせ方法。
  6. 【請求項６】請求項１ないし５記載の平面基板の貼り合
    わせ方法において、 前記接着性樹脂は、光硬化性樹脂であり、その粘性が１
    から５０ポアズである平面基板の貼り合わせ方法。
  7. 【請求項７】請求項１ないし５記載の平面基板の貼り合
    わせ方法において、 前記接着性樹脂は、熱硬化性樹脂であり、その粘性が１
    から５０ポアズである平面基板の貼り合わせ方法。
  8. 【請求項８】その表面に１次元または２次元に配列した
    略球面状または略円筒状の複数のアレイ状凹部を有する
    ガラス基板と、前記ガラス基板よりも屈折率が高い透明
    樹脂を前記アレイの凹部に充填することで凸またはレン
    チキュラーレンズとする平板型レンズアレイの製造方法
    において、 （ａ）前記ガラス基板が石英ガラスであり、該基板上に
    耐フッ酸性保護膜を形成する工程 （ｂ）前記保護膜に、所望のパターンを形成する工程 （ｃ）前記ガラス基板を、フッ酸を含むエッチング液に
    浸漬する工程 （ｄ）凹部を形成した前記基板面に、前記基板より屈折
    率の大きな硬化性透明樹脂を供給する工程 （ｅ）平面薄板石英ガラス基板を気泡が入らないよう
    に、前記薄板ガラス基板の中心部より前記樹脂に接合
    し、続いて、平坦な加圧定盤を介して加圧されることに
    より前記樹脂の展開を行う工程 （ｆ）前記樹脂の展開後、その後加圧を完全に除去した
    状態で、紫外線を照射するか加熱処理を行うことによ
    り、樹脂の硬化および貼り合わせを行う工程 以上の工程を有することを特徴とする平板型レンズアレ
    イの製造方法。
  9. 【請求項９】その平面基板表面にイオン拡散法によって
    形成されたその断面形状が略半円形状を有する凸または
    レンチキュラーレンズを１次元または２次元に配列した
    平板型レンズアレイの製造方法において、 （ａ）前記ガラス基板は１価のアルカリイオンを含むガ
    ラスであり、該基板上にイオン拡散阻止機能を有するチ
    タン膜を形成する工程 （ｂ）前記保護膜に、所望のパターンを形成する工程 （ｃ）前記ガラス基板を、前記アルカリイオンより大き
    なイオン半径を有する溶融塩中に浸漬し、レンズを形成
    する工程 （ｄ）レンズを形成した前記基板面上に、硬化性透明樹
    脂を供給する工程 （ｅ）平面薄板石英ガラス基板を気泡が入らないよう
    に、前記薄板ガラス基板の中心部より前記樹脂に接合す
    る工程 （ｆ）前記樹脂の展開は、少なくとも前記薄板石英ガラ
    ス基板が平坦な高分子弾性体を介して加圧されることに
    よって行う工程 （ｇ）前記樹脂の展開後、そのままの状態で、紫外線を
    照射するか加熱処理を行うことにより、樹脂の硬化およ
    び貼り合わせを行う工程 以上の工程を有することを特徴とする平板型レンズアレ
    イの製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004059350A1 (en) * 2002-12-30 2004-07-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Liquid crystal component
KR100503903B1 (ko) * 2000-03-31 2005-07-26 미놀타가부시키가이샤 표시패널의 제조방법 및 장치
JP2007199609A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Dainippon Printing Co Ltd マイクロレンズ評価基板
WO2009078195A1 (ja) * 2007-12-14 2009-06-25 Sharp Kabushiki Kaisha 粘着シート及び表示装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100503903B1 (ko) * 2000-03-31 2005-07-26 미놀타가부시키가이샤 표시패널의 제조방법 및 장치
WO2004059350A1 (en) * 2002-12-30 2004-07-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Liquid crystal component
JP2007199609A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Dainippon Printing Co Ltd マイクロレンズ評価基板
WO2009078195A1 (ja) * 2007-12-14 2009-06-25 Sharp Kabushiki Kaisha 粘着シート及び表示装置
CN101883829A (zh) * 2007-12-14 2010-11-10 夏普株式会社 粘合片和显示装置
JPWO2009078195A1 (ja) * 2007-12-14 2011-04-28 シャープ株式会社 粘着シート及び表示装置

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