JP5176204B2 - 液晶パネル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示面にレンチキュラレンズを実装した液晶パネル及びその製造方法に関する。

近年、複数の視点に対して異なる画像を表示する表示装置の開発が盛んに行われている。例えば、特許文献１には、異なる方向に位置する複数の観察者に対して異なる画像を同時に提供する表示装置が開示されており、特許文献２には、観察者の左右の目に対して異なる画像を送り込んで立体画像として認識させる表示装置が開示されている。これらの表示装置は何れもレンチキュラレンズを利用しており、方向毎に画像を用意して合成し、レンチキュラレンズを用いて画像を対応する方向へと振り分けている。

図１４は、レンチキュラレンズを装備した従来の液晶表示パネルの構成を示す断面図である。図１４に示す従来の液晶パネルは、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記載）基板３６と、カラーフィルタ基板３０（以下、ＣＦ基板と記載）とがシール材３２を介して張り合わされており、両基板間にはツイステッドネマチック（以下、ＴＮと記載）液晶３４が封止された構成である。

このＴＦＴ基板３６は、ＣＦ基板３０側の面に、ＴＦＴ画素スイッチアレイ，信号線，走査線，画素電極，ＴＦＴ駆動回路等を形成した薄膜素子領域３７を有し、このＣＦ基板３０側の面のＴＮ液晶３４の封止される部分にはラビング処理された配向膜３９が印刷されており、反対の面には偏光板３８が配されている。

一方、ＣＦ基板３０は、ＴＦＴ基板３６側の面に、対向電極，メタル遮光膜等を形成した対向電極形成層３５を有し、このＴＦＴ基板３６側の面のＴＮ液晶３４の封止される部分には、色層とブラックマトリクスとオーバーコート層等からなるＣＦ層３１を配し、この表面にラビング処理された配向膜３９がコーティングされている。また、反対の面には偏光板３８及びレンチキュラレンズ３３を配している。

しかし、このような従来の液晶パネルでは、別体のレンチキュラレンズ３３をＣＦ基板３０に貼り付けた構成であるために、視差の拡大，重量の増加，接着層の長期信頼性の欠如などの問題がある。そこで、これらの問題を改善した技術の一例が、特許文献３および特許文献４に開示されている。これら特許文献３及び４に開示された技術は、ガラス基板をＨＦ（フッ化水素酸）溶液を用いてウェットエッチングすることによりレンズを形成する技術であり、これを適用すれば、レンチキュラレンズとＣＦ基板（ガラス基板）とを一体化することができる。

特開平６−３３２３５４号公報（段落００７０−００７３、図１０） 特開２００５−２０８５６７号公報（段落０１０１） 特開平１０−２６８２４７号公報（段落００４９−００５２、図２） 特開２００４−４７４５号公報（段落０１０７−０１１６、図１）

しかしながら、一般に用いられている液晶パネル用ガラス基板は、ＳｉＯ_２のみで構成される石英基板と異なり、ＳｉＯ_２以外にＡｌ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒなどの酸化物を不純物として含むので、ＨＦ溶液によるウェットエッチング時に、ＡｌＦ_３，ＢａＦ_２，ＣａＦ_２，ＳｒＦ_２などの残渣が発生し、エッチングの形状制御性が悪化してしまい、レンチキュラレンズ一体型基板を有した液晶パネルの歩留まりが低くなるという問題があった。

これにより、特許文献３では、この残渣の影響を回避するためにＢａの含まれていないガラス基板を用いることを開示しているが、上述したように、一般の液晶パネル用ガラス基板における残渣形成不純物はＢａのみではない。また、Ｂａレスガラスは値段が高いので、コストがかかってしまう。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、レンチキュラレンズと基板とが一体化した液晶パネルにあって、パネル製造時のウェットエッチング中に発生する残渣の影響をコストをかけずに回避し、品質及び歩留まりの向上を図った液晶パネル及びその製造方法を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の液晶パネルは、第１のガラス基板と第２のガラス基板との間に液晶層を封止した構成の液晶パネルであり、第１のガラス基板は、液晶層側とは反対の側の面に、複数の半円柱状凹部が平行に配列されその少なくとも一方の端面が全て開放されたレンチキュラレンズ型凹部とこのレンチキュラレンズ型凹部の開放端面側に設けられた平坦部とを有し、この平坦部での基板厚が前記レンチキュラレンズ型凹部の底部での基板厚以下であることを特徴とする。

次に、本発明の液晶パネルの製造方法は、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを張り合わせる基板張り合わせ工程と、第１のガラス基板と第２のガラス基板との間に液晶を注入して封止する液晶封止工程とを有する液晶パネルの製造方法であり、第１のガラス基板の第２のガラス基板と合わさる面とは反対の面にエッチング用のマスクを形成するマスク形成工程と、基板張り合わせ工程後に張り合わされた両ガラス基板の外側の各面にウェットエッチングを施すエッチング工程と、エッチング終了後に第１のガラス基板上からマスクを除去するマスク除去工程とを設け、マスク形成工程では、少なくとも一方の端部が開いた複数のスリット状開口部がこの開いた端部の向きを合わせて平行に配列されたマスクを形成し、エッチング工程では、張り合わされた両ガラス基板を、マスクのスリット状開口部の端部が開いた側を下にしてスリット長方向が上下方向となるように立てて設置し、この状態の両ガラス基板の外側の各面にウェットエッチングを施し第１のガラス基板の表面にマスクの形状に対応したレンチキュラレンズ型凹部を形成することを特徴とする。

本発明は以上のように構成されるため、これにより、ウェットエッチング中にレンチキュラレンズ型凹部で発生する残渣を平坦部へ逃がすことができ、レンチキュラレンズ型凹部での残渣の影響が軽減されて凹部のエッチング加工形状が正確な曲面となるので、レンチキュラレンズ一体型の液晶パネルの生産性及び品質が向上するという従来にない優れた液晶パネル及びその製造方法を提供することができる。

以下、本発明における一実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態の液晶パネルの構成を示す断面図である。図２は、図１に示す液晶パネルの斜視図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態の液晶パネル１００は、第１のガラス基板としてのカラーフィルタ基板２０（以下、ＣＦ基板と記載）と、第２のガラス基板としての薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記載）基板１６とがシール材２２を介して張り合わされており、両基板間には液晶が封止され、液晶層２３を形成している。ＴＦＴ基板１６の表面の面積がＣＦ基板２０の面積より大きくなっているのは、ＴＦＴ基板１６上にＦＰＣ（Flexible printed circuits：フレキシブルプリント基板）を実装するためである。

ＴＦＴ基板１６は、液晶層２３側の面に、ＴＦＴ画素スイッチアレイ，信号線，走査線，画素電極，共通電極，ＴＦＴ駆動回路等を形成した薄膜素子領域１７を有し、この面の液晶層２３と接する部分にラビング処理された配向膜１９が印刷されている。また、ＴＦＴ基板１６の液晶層２３側とは反対の面に偏光板１８が配されている。

液晶パネル１００は、ＴＦＴ基板１６の薄膜素子領域１７に画素電極及び共通電極を有し、液晶層２３内の液晶分子を基板面と平行に配向することで、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）方式で駆動するように構成されている。

ＣＦ基板２０は、液晶層２３側の面に、色層とブラックマトリクスとオーバーコート層等からなるＣＦ層２１を有しており、ＣＦ層２１の表面にラビング処理された配向膜１９がコーティングされている。また、図２に示すように、ＣＦ基板２０は、液晶層２３側とは反対の側の面に、複数の半円柱状凹部が平行に配列されそれらの同一側の端面が全て開放された形状のレンチキュラレンズ型凹部２０ａと、このレンチキュラレンズ型凹部の端面が開いた側を含む周囲に設けられた平坦部２０ｂとを有している。

ＣＦ基板２０は、レンチキュラレンズ型凹部２０ａを、実際に液晶パネル１００が液晶ディスプレイの一部と成った時に表示画面として露出する表示画面領域とし、平坦部２０ｂを、液晶ディスプレイと成ったときにフレームで隠れる領域としている。

本実施形態の液晶パネル１００は、ＣＦ基板２０のレンチキュラレンズ型凹部２０ａの凹部にＣＦ基板２０より高い屈折率を有する透明樹脂１３が埋め込まれており、レンチキュラレンズを形成している。このように、ＣＦ基板２０は、レンチキュラレンズ一体型の基板となっており、別体のレンチキュラレンズを基板表面に張り合わせた従来の場合と比べて、長期信頼性が向上している。

ここで、図１及び図２は、基板２０に対する半円柱状凹部の大きさを実際とは異なる比率で示しているが、実際のレンチキュラレンズ型凹部２０ａの各半円柱状凹部のピッチはＴＦＴの画素ピッチに対応して設定される。

また、本実施形態の液晶パネル１００は、ＣＦ基板２０に埋め込まれた透明樹脂１３の表面の表示画面領域に裏面ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）１４を配し、この裏面ＩＴＯ１４の表面に反射防止機能を有する偏光板１５を貼りつけられている。裏面ＩＴＯ１４は、透明導電膜であり、ＩＰＳ方式のような横電界駆動方式の場合において、外部からの静電気等に対するシールド機能を有している。

このように、本実施形態の液晶パネル１００においては、ＣＦ基板２０が、液晶層２３側とは反対の側の面に、レンチキュラレンズ型凹部２０ａとこのレンチキュラレンズ型凹部２０ａの周囲に設けられた平坦部２０ｂとを有している。

ＣＦ基板２０をこのような形状とすることで、ウェットエッチングによりＣＦ基板２０にレンチキュラレンズ型凹部２０ａを直接作りこむ際、ガラス基板不純物起因の残渣を、レンチキュラレンズ形状に沿って流し平坦部２０ｂから排出させることができ、レンチキュラレンズ型凹部２０ａでの残渣の影響を軽減して凹部２０ａの加工形状の悪化を抑制する。

これにより、本実施形態の液晶パネル１００は、ＣＦ基板２０の表示画面領域にあるレンチキュラレンズが正確な曲面形状となり、その品質が良好となる。

ＣＦ基板２０にレンチキュラレンズ構造を形成する際には、ＣＦ基板２０の表面に何らかのマスク材を用いたパターニングを形成するが、通常、パターニングを有するレンズ形成領域のエッチング速度は、パターニングの無い平坦な領域のエッチング速度と比較して低下する。これはマスクの寸法効果により局所的にエッチング液の劣化が早まるのが一般的だからである。従って、ＣＦ基板２０における残渣排出用平坦部２０ｂの基板厚は、レンチキュラレンズ型凹部２０ａの底部での基板厚より小さくなり、その結果、ＣＦ基板２０の基板厚は三段階の値を有することとなる。

次に、本実施形態の液晶パネルの製造方法について説明する。

図３乃至図６は、本実施形態の液晶パネル１００の製造方法の工程を順に示す図であり、図７乃至図１０は、本実施形態の液晶パネル１００の製造過程におけるＣＦ基板の形状の一例を示す断面図である。

図３は、４枚分のＣＦ基板２０を切り出せるマザーＣＦ基板１を示す平面図である。

マザーＣＦ基板１は、最終的に切断されて個別の液晶パネル１００となるパネル形成領域２を有しており、この各パネル形成領域２には、液晶パネル１００が実際に液晶ディスプレイと成った時に表示画面として露出する表示画面領域３がある。このマザーＣＦ基板１は、一方の面の各表示画面領域３内にＣＦ（カラーフィルタ）２１，ラビング処理された配向膜１９等が形成されており、この面はＴＦＴ基板１６と張り合わされる面となる。反対側の面は、平坦なガラス表面のままである。ＣＦ２１の色層としては、一般的なカラー表示用では赤と緑と青が用いられる。また白黒表示用として、特に色層を用いない場合も有る。

（マスク形成工程）
まず、図４に示すように、マザーＣＦ基板１の平坦な方の表面に、エッチング用のマスク４を形成する。マスク材料としては、レジスト，Ｃｒ，Ｓｉ等を用いる。Ｃｒ又はＳｉを用いる場合は、一旦Ｃｒ又はＳｉ薄膜を堆積した後、レジストでパターニングを形成し、ドライエッチ法でエッチングすることにより、マスク４を形成する。

マスク４のパターン形状は、図４に示すように、複数の直線スリットが並列に配列されその少なくとも一方の端部が全て開いた形状の開口部を表示画面領域３に有し、パネル形成領域２内の表示画面領域３を除く領域は保護されていない形状である。

マスク４のパターン形状をこのようにすることで、表示画面領域３をレンチキュラレンズ形成領域５とし、その周囲のマスク４で保護されていない領域を、平坦にエッチングされる平坦領域６とする。

ここで、図４に示すように、スリットの他方の端部側はマスク４が連結されているが、これは表示画面領域３のマスク４を孤立パターンとした場合にエッチング後にマスク４が剥がれる危険性を回避するためである。別の方法により、マスク４がはがれるのを防止できるのであれば、スリットの他方の端部側も端部が開いた形状の開口部を設けることもできる。また、スリットを並列に配置した配列方向の平坦領域６はエッチング残渣の観点からは必ずしもエッチングされる必要はない。

ここで、図４は、マザーＣＦ基板１に対するスリット開口部の幅の大きさを実際とは異なる比率で示しており、実際のスリット開口部の数および幅は、レンチキュラレンズ型凹部２０ａの各凹部のピッチに対応して設定される。これは、図５及び図６においても同様である。

（基板張り合わせ工程）
続いて、図５に示すように、マザーＣＦ基板１のマスク４形成面とは反対の面と、マザーＴＦＴ基板７とをシール材を介して張り合わせる。マザーＴＦＴ基板７にはＴＦＴ画素スイッチアレイ，信号線，走査線，画素電極，共通電極，ＴＦＴ駆動回路等からなる薄膜素子形成層１７，およびラビング処理された配向膜１９等が既に形成されている。液晶はこの時点で両基板間に封入しても良いし、貼り合わせられた両基板を各パネル毎に分断した後に封入してもよい。

（エッチング工程）
張り合わせた基板の端面を仮に封止した後、図６に示すように、マザーＣＦ基板１上に形成されたマスク４のパターンのスリット状開口部の長さ方向（レンチキュラレンズの長軸方向）を上下方向とし、スリット状開口の開放された端部を下にして基板を起こす。そして、図６に示すように、起きた状態の両基板をエッチング液８に浸出してエッチングを施す。

このように、マザーＣＦ基板１とマザーＴＦＴ基板７とを同時にエッチングすることにより、工程数を増やすことなく軽量化した液晶パネルを製造することができる。また、マザーＣＦ基板１とマザーＴＦＴ基板７との基板厚が甚だしく異なると、基板応力の不均等により液晶パネルに反りが発生する場合もあるので、両基板を同時に同程度エッチングすることが好ましい。

エッチング液８は、ＨＦ９．８％とＨＣｌ（塩化水素酸）１４．４％の水溶液である。マザーＣＦ基板１及びマザーＴＦＴ基板７の基板材料が石英（ＳｉＯ_２）であればＨＦのみの水溶液をエッチング液に用いればよいが、通常の液晶用ガラス基板には、ＳｉＯ_２以外にＡｌ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒなどの酸化物が不純物として含まれているので、このＡｌ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒなどのフッ化物による残渣の発生を抑える効果を有するＨＣｌを、ＨＦと共に加えた水溶液を用いることが望ましい。フッ化物による残渣の発生を抑えることで、エッチレートの低下やエッチング表面の荒れ等を抑制する。

図７は、図６に示すようにエッチング液８に浸出されたマザーＣＦ基板１のＸ−Ｘ’断面の様子の一例を示す図である。図７においては、マザーＣＦ基板１の表面に設けられたＣＦ２１、配向膜１９等の図示は省略している。

図７に示すように、ウェットエッチングは等方的に進行するため、マザーＣＦ基板１の正常にエッチングが進行する部位９では滑らかな曲面が形成され、一方では、ガラス不純物のフッ化物による残渣１０がエッチング面に付着した場合、残渣付着箇所では局所的にエッチングの進行が阻害されるために、形状が歪な異常エッチング部位１１が出来てしまう。

本実施形態では、マザーＣＦ基板１及びマザーＴＦＴ基板７をエッチング液８に浸出する際、ウェットエッチングにおける残渣の付着を抑制するために、表示画面領域３に形成されたマスク４のスリット状開口部の長さ方向を上下方向に合わせ、スリット端のマスク４の無い側を下方に合わせる。このようにすることで、レンチキュラレンズ形成領域５で発生した残渣は重力を受けてレンチキュラレンズ構造に沿って下方へ流れ、平坦領域６へ排出され、結果として形状不良１１の発生は回避される。

これにより、本実施形態の製造方法によれば、基板を水平にしてエッチング液８中に浸出する従来のウェットエッチング方法の場合と比べて、レンズ基板形成の歩留まりが顕著な向上を示す。ここで、エッチング時に基板の遥動およびＭＨｚ程度の超音波の印加などを行えば更なる残渣排出効果を得ることができる。

（マスク除去工程）
続いて、マザーＣＦ基板１及びマザーＴＦＴ基板７をエッチング液８から取り出して、マザーＣＦ基板１を上にして水平にし、マスク４を除去する。図８は、エッチングが完了しマスク４を除去した後のマザーＣＦ基板１のＸ−Ｘ’断面を示す断面図である。

マザーＣＦ基板１の表面のレンチキュラレンズ形成領域５では、図２に示すレンチキュラレンズ型凹部２０ａに相当する凹凸形状が形成され、この凹凸形状は、凸部基板厚Ａで凹部の底部の基板厚Ｂの周期的な形状である。マスク４から十分離れた領域の平坦領域６には図２に示す平坦部２０ｂに相当する平坦な形状が形成され、基板厚Ｃは凹部の底部での基板厚Ｂより薄くなっている。

凹部の底部での基板厚Ｂが、マスク４で保護されていなかった平坦領域６の基板厚Ｃより厚くなっているのは、マスク４が形成した開口部の寸法効果により局所的にエッチング液８の劣化が早まりエッチングレートが低下したためである。このように、最終的にマザーＣＦ基板１には、Ａ，Ｂ，Ｃと三段階の基板厚が形成される。

この後、特許文献３に開示されているように、必要に応じてマスク除去後に更にエッチングを加えても良いが、この場合でも、マザーＣＦ基板１の基板厚は三段階を示すことに変わりは無い。

同時にエッチングされるマザーＴＦＴ基板７においては、その基板材料がマザーＣＦ基板１と同一のときはエッチング量がマザーＣＦ基板１の平坦領域６におけるエッチング量と等しくなる。よって、エッチング前の両基板の基板厚が等しい場合は、エッチング後のマザーＴＦＴ基板７の基板厚はマザーＣＦ基板１の平坦領域６の基板厚Ｃと等しくなる。

ここで、マザーＣＦ基板１のレンチキュラレンズ形成領域５に形成されていたマスク４のスリット幅が過度に大きい場合や、あるいは過度な時間に渡りウェットエッチングを行った場合、図９に示すように、本来曲面となるべき凹部の底部に平面１２が形成されてしまう。

形成する凹部のピッチはＴＦＴの画素ピッチに合わせるので、通常はマスク４のスリット幅を数μｍから数十μｍ前半（２μｍからせいぜい３０μｍ）に設定するが、このスリット幅が数百μｍ後半（およそ７００μｍ）以上になると、図９に示すように、凹部の底部に平面が形成されてしまう。この場合、マスク４の寸法効果が無効になり、基板厚は２段階となってしまう。凹部の底部に平面１２が形成されると、後にレンズを形成した際の集光性が損なわれてしまうので、マスク４によるスリット幅及びエッチング時間を調整する。

続いて、マザーＴＦＴ基板７とマザーＣＦ基板１の張り合わせ端面における仮封止を解き、各パネル領域２部分を切り出して分断する。

（レンチキュラレンズ形成工程）
そして、図１０に示すように、マザーＣＦ基板１の表面に形成された凹部に、マザーＣＦ基板１より高い屈折率を有する透明樹脂１３を塗布および焼成することにより埋め込み、レンチキュラレンズを形成する。その後、裏面ＩＴＯ１４をインクジェット法による塗布および焼成で形成し、その表面に反射防止機能を有する偏光板１５を貼り付ける。

パネル分断については、透明樹脂１３埋め込み後、裏面ＩＴＯ１４形成後、あるいは偏光板１５貼り付け後に行うようにしてもよい。

裏面ＩＴＯ１４は、ＩＰＳ方式のような横電界方式の場合にＣＦ基板２０の帯電を防止するための透光性を備えた導電層薄膜であり、導電性を有し透過率を甚だしく悪化させなければ何を用いてもよい。偏光板１５は、最表面にあるので反射防止機能を設けている。通常の偏光板の上に反射防止板を設けてもよいが、コスト及び歩留まりなどの関係から反射防止機能を有する偏光板を用いるのがよい。また、偏光板１８および１５と各基板との間に位相差板を設けてもよい。

ここで、液晶パネル１００の駆動方式をＩＰＳ方式ではなくＴＮ方式としてもよいし、ＩＰＳ方式やＴＮ方式以外のＶＡ方式やＦＦＳ方式など別の液晶駆動方式を採用してもよい。ＩＰＳ方式以外の駆動方式にした場合、ＴＦＴ基板１６の薄膜素子形成層１７には共通電極が無く、ＣＦ基板２０の液晶層２３側の面には対向電極が形成され、裏面ＩＴＯ１４は不要となるが、裏面ＩＴＯ１４をタッチパネルに利用することも可能である。

本実施形態の液晶パネル１００の製造方法においては、ウェットエッチング法を用いてマザーＣＦ基板１にレンチキュラレンズ形状を作りこむ際に、マスク４のスリット開口部の長さ方向を上下方向に合わせ、下方にマスクパターンのない領域６がくるように基板を立ててエッチング液８へ浸出することにより、ガラス不純物起因の残渣１０がレンチキュラレンズ形状に沿って下に流れて領域６へ排出されるので、エッチング形状不良部位１１の発生を抑制することができ、レンチキュラレンズ構造の加工精度は向上し、エッチングの均一性、再現性、及び歩留まりが向上する。

ここで、上述したエッチング工程については、マザーＴＦＴ基板７及びマザーＣＦ基板１をエッチング液８に浸出するのではなく、シャワーノズルを用いてエッチング液８を両基板に向かって吹き付けるエッチング方法を用いてもよい。

図１１は、シャワーノズルを用いたウェットエッチングの手法を示す図である。

マザーＣＦ基板１をマスク４におけるスリットの長さ方向が上下方向となるように配置し、シャワーノズル２４からエッチング液８をマザーＣＦ基板１及びマザーＴＦＴ基板７に向かって吹き付ける。このときシャワーノズル２４の噴出方向が下方に向けられているため、レンチキュラレンズ形成領域５で発生した残渣は液流に従い、下方へ流れ、平坦となる領域６から排出される。一方、マザーＴＦＴ基板７は平坦にエッチングされるため、ノズル２４からは等方的にエッチング液が噴出される。通常、液体は基板表面で上方から下方へ垂れるため、下方に位置するノズルの噴出量又はエッチング濃度を小さくすれば、基板面全体のエッチング量を高精度に等しくすることができ、マザーＴＦＴ基板７の基板厚を均等にすることができる。

ここで、マザーＣＦ基板１が上方となるように両基板を水平にして、シャワーノズル２４からのエッチング液８をマスク４のスリット長さ方向に沿ってレンチキュラレンズ形成領域５から平坦領域６へ向かうように吹き付けるようにしてウェットエッチング処理を行ってもよい。この場合、レンチキュラレンズ形成の歩留まりは、レンチキュラレンズ長軸方向が上下方向となるように基板を立てた場合よりは低下するが、両基板を水平に設置してシャワーノズル２４を単に上方から基板へ向けてエッチング液８を等方的に噴出させる従来の方法と比べて向上する。

このように、本実施形態においては、ウェットエッチング法を用いてマザーＣＦ基板１にレンチキュラレンズ状凹部２０ａを形成する際、シャワーノズルを用いてエッチング液８をマザーＣＦ基板１に向かって吹き付ける方式を採用してもよく、エッチング液８の噴出方向をマスク４のスリット開口部の長さ方向に沿って、レンチキュラレンズ形成領域５からマスク４のない領域６へ向けることで、ガラス不純物起因の残渣１０を領域６へ排出し、エッチング形状不良部位１１の発生を抑制することができる。

次に、上述した液晶パネル１００を搭載した液晶ディスプレイである多視点表示装置４０について説明する。

図１２は、多視点表示装置４０の外観図である。また、図１３は、図１２に示す多視点表示装置４０の表示画面４２のＹ−Ｙ´断面を示し多視点表示装置４０における多視点表示の原理を説明する図である。

図１２に示す多視点表示装置４０は、上述した液晶パネル１００とともに、液晶パネル１００に表示用の信号を与えるためのドライバや、バックライトなどを装備した液晶ディスプレイである。この多視点表示装置４０は、液晶パネル１００を、そのＣＦ基板２０上に形成されたレンチキュラレンズ凹部２０ａの長軸方向を上下方向にあわせて実装し、ＣＦ基板２０の平坦部２０ｂ上にフレーム４１を設けている。

図１３に示すように、この液晶パネル１００は、ＣＦ基板２０上に形成されたレンチキュラレンズの各半円柱状レンズに対応した位置に、第１視点用画素５１と第２視点用画素５２とを有する構成となっており、レンチキュラレンズ型凹部２０ａにより第１視点用画素５１の映像を第１の視点Ｃに表示し、第２視点用画素５２の映像を第１の視点Ｃとは異なる第２の視点Ｄに表示する。

多視点表示装置４０は、第１視点用画素５１と第２視点用画素５２とに異なる画像を表示することで、複数の視点に対して異なる画像を表示することが可能であり、観察者の左右の目に対して視差を生じさせるような異なる画像を第１視点用画素５１と第２視点用画素５２とに表示すれば、観察者に立体画像として認識させることも可能となる。

本発明は以上の実施形態に限定されることは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形が可能である。たとえば、上記の実施形態ではカラーフィルタはＣＦ基板側に形成しているが、ＴＦＴ基板側に形成することもできる。その場合は、カラーフィルタとＴＦＴとの目合わせずれが小さくなるという効果がある。

本発明における一実施形態の液晶パネルの構成を示す断面図である。 図１に開示した液晶パネルの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態である液晶パネルの製造方法における初期工程を示す図である。 本発明の一実施形態である液晶パネルの製造方法におけるマスク形成工程を示す図である。 本発明の一実施形態である液晶パネルの製造方法における基板張り合わせ工程を示す図である。 本発明の一実施形態である液晶パネルの製造方法におけるウェットエッチング工程を示す図である。 図６に示すＣＦ基板のエッチング中のＸ−Ｘ´断面を示す断面図である。 図６に示すＣＦ基板のエッチング終了時のＸ−Ｘ´断面を示す断面図である。 図６に示すＣＦ基板のエッチング失敗例のＸ−Ｘ´断面を示す断面図である。 図６に示すＣＦ基板の透明樹脂充填後のＸ−Ｘ´断面を示す断面図である。 本発明の一実施形態である液晶パネルの製造方法のウェットエッチング工程の他の例を示す図である。 図１に開示した液晶パネルを装備した多視点表示装置の外観図である。 図１２に開示した多視点表示装置の表示画面のＹ−Ｙ´断面を示し表示特性の原理を説明する図である。 従来の液晶パネルの構成を示す断面図である。

符号の説明

１ マザーＣＦ基板
２ パネル形成領域
３ 表示画面領域
４ マスク
５ レンチキュラレンズ形成領域
６ 残渣排出用の平坦領域
７ マザーＴＦＴ基板
８ エッチング液
９ 正常エッチング部位
１０ 残渣
１１ 異常エッチング部位
１２ 過度のエッチングにより形成された平坦な部分
１３ 透明樹脂
１４ 裏面ＩＴＯ
１５ 反射防止機能を有する偏光板
１６ ＴＦＴ基板
１７ 薄膜素子形成層
１８ 偏光板
１９ 配向膜
２０ レンチキュラレンズ一体型ＣＦ基板
２０ａ レンチキュラレンズ型凹部
２０ｂ 平坦部
２１ カラーフィルタ層
２２ シール材
２３ ＩＰＳ液晶
２４ シャワーノズル
４０ 多視点表示装置
４１ フレーム
４２ 表示画面
５１ 第１視点用画素
５２ 第２視点用画素
１００ 液晶パネル

Claims (16)

1. 第１のガラス基板と第２のガラス基板との間に液晶層を封止した構成の液晶パネルにおいて、
   前記第１のガラス基板は、前記液晶層側とは反対の側の面に、複数の半円柱状凹部が平行に配列されその少なくとも一方の端面が全て開放されたレンチキュラレンズ型凹部と、このレンチキュラレンズ型凹部の開放端面側に設けられた平坦部とを有し、この平坦部での基板厚が前記レンチキュラレンズ型凹部の底部での基板厚以下であることを特徴とする液晶パネル。
2. 前記請求項１に記載の液晶パネルにおいて、
   前記第１のガラス基板は、前記レンチキュラレンズ型凹部を表示画面領域とし、前記平坦部を前記表示画面領域の外側の領域としたことを特徴とする液晶パネル。
3. 前記請求項２に記載の液晶パネルにおいて、
   前記第１のガラス基板より屈折率の高い透明樹脂を、前記レンチキュラレンズ型凹部に充填して備えたことを特徴とする液晶パネル。
4. 前記請求項３に記載の液晶パネルにおいて、
   前記第２のガラス基板は、基板厚が均一であり、
   この第２のガラス基板の基板厚と前記第１のガラス基板の平坦部での基板厚とが同一であることを特徴とする液晶パネル。
5. 前記請求項４に記載の液晶パネルにおいて、
   前記第１のガラス基板のレンチキュラレンズ型凹部上に前記透明樹脂を挟むように設けられた第１の偏光板と、
   前記第２ガラス基板の前記液晶層側とは反対側の面に設けられた第２の偏光板とを備えたことを特徴とする液晶パネル。
6. 前記請求項５に記載の液晶パネルにおいて、
   前記第１のガラス基板は、前記液晶層側の面にカラーフィルタを有し、
   前記第２のガラス基板は、前記液晶層側の面に薄膜トランジスタを有することを特徴とする液晶パネル。
7. 前記請求項６に記載の液晶パネルにおいて、
   前記第１の偏光板は、反射防止機能を備えたことを特徴とする液晶パネル。
8. 前記請求項７に記載の液晶パネルにおいて、
   前記第１の偏光板と前記透明樹脂との間に導電性薄膜を備えたことを特徴とする液晶パネル。
9. 前記請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液晶パネルを搭載した多視点表示装置であって、
   少なくとも第１視点用画素と第２視点用画素を有し、前記レンチキュラレンズ型凹部により前記第１視点用画素の映像を第１の視点に表示し、前記第２視点用画素の映像を前記第１の視点とは異なる第２の視点に表示することを特徴とする多視点表示装置。
10. 前記請求項１に記載の液晶パネルにおいて、
    前記レンチキュラレンズ型凹部上に導電性薄膜を備えたことを特徴とする液晶パネル。
11. 第１のガラス基板と第２のガラス基板とを張り合わせる基板張り合わせ工程と、第１のガラス基板と第２のガラス基板との間に液晶を注入して封止する液晶封止工程とを有する液晶パネルの製造方法において、
    前記第１のガラス基板の前記第２のガラス基板と合わさる面とは反対の面にエッチング用のマスクを形成するマスク形成工程と、前記基板張り合わせ工程後に前記張り合わされた両ガラス基板の外側の各面にウェットエッチングを施すエッチング工程と、エッチング終了後に前記第１のガラス基板上から前記マスクを除去するマスク除去工程とを設け、
    前記マスク形成工程では、少なくとも一方の端部が開いた複数のスリット状開口部がこの開いた端部の向きを合わせて平行に配列されたマスクを形成するとともに、前記マスクにおける前記複数のスリット状開口部を前記第１のガラス基板の表示画面領域に形成し、この表示画面領域の外側の領域にはマスクを形成せず、
    前記エッチング工程では、前記張り合わされた両ガラス基板を、前記マスクのスリット状開口部の端部が開いた側を下にしてスリット長方向が上下方向となるように立てて設置し、この状態の両ガラス基板の外側の各面にウェットエッチングを施し前記第１のガラス基板の表面に前記マスクの形状に対応したレンチキュラレンズ型凹部を形成することを特徴とする液晶パネルの製造方法。
12. 前記請求項１１に記載の液晶パネルの製造方法において、
    前記第１のガラス基板の表面に形成されたレンチキュラレンズ型凹部に当該第１のガラス基板より屈折率の高い透明樹脂を充填するレンチキュラレンズ形成工程とを設けたことを特徴とする液晶パネルの製造方法。
13. 前記請求項１２に記載の液晶パネルの製造方法において、
    前記エッチング工程では、前記両ガラス基板を立てて前記エッチング液に浸出し当該両ガラス基板の外側の面にウェットエッチングを施すことを特徴とするレンチキュラレンズ基板の製造方法。
14. 前記請求項１３に記載の液晶パネルの製造方法において、
    前記エッチング工程では、前記立てた状態の両ガラス基板に対してエッチング液を吹き付けて当該両ガラス基板の外側の面にウェットエッチングを施すことを特徴とする液晶パネルの製造方法。
15. 前記請求項１１に記載の液晶パネルの製造方法において、
    前記エッチング工程では、前記両ガラス基板を立てて設置するのに代えてこの両ガラス基板を水平に設置し、当該両ガラス基板の外側の面に対してエッチング液を前記マスクのスリット開口部の長さ方向に沿ってスリットの端部が開いた側へ向うように吹き付けることを特徴とする液晶パネルの製造方法。
16. 前記請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の液晶パネルの製造方法において、
    前記エッチング工程では、フッ化水素酸と塩化水素酸とを含むエッチング液を用いてウェットエッチングを行うことを特徴とする液晶パネルの製造方法。

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