JPH09189901A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

液晶表示装置およびその製造方法

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JPH09189901A
JPH09189901A JP8250649A JP25064996A JPH09189901A JP H09189901 A JPH09189901 A JP H09189901A JP 8250649 A JP8250649 A JP 8250649A JP 25064996 A JP25064996 A JP 25064996A JP H09189901 A JPH09189901 A JP H09189901A
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弘明 市川
Takafumi Koike
啓文 小池
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安教 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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液晶表示装置およびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 対向基板２２には多数のマイクロレンズ
２４からなるレンズ群が一体的に形成されている。対向
基板２２の表示エリア２０Ｂ内の任意の位置には第２の
アライメントマーク２５が形成されている。第２のアラ
イメントマーク２５は、半円状の断面を有する複数の突
部２５ａ間の溝部２５ｂに沿って形成されたもので、そ
の平面形状の外形は各部が所定の幅を有する十字形をな
している。各突部２５ａは表示エリア２０Ａ側のマイク
ロレンズ２４と同じ材質（例えば透明樹脂）および形状
（断面半円状）をしており、レンズ状となっている。第
２のアライメントマーク２５はマイクロレンズ２４の形
成プロセスで一括して同時に作成され、マイクロレンズ
２４との相対位置がずれることなく形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【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
に用いられる液晶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液晶表示装置お
よびその製造方法に関する。
【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。
【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。
【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１９を
参照して更に説明する。
【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２０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１
２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。
【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８が貼り付けられている。
【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挟持させ、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。
【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、マイク
ロレンズと画素部との間に“ずれ”が生じて集光率が低
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。
【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。
【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。
【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液晶表示装置およびその製造方
法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は、複数の画素からなる画素部を有すると共に重ね合
わせの基準となる第１の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、マイクロ集光レンズと同一の透明材料により
形成され重ね合わせの基準となる第２のアライメントマ
ークが設けられ、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。
【００１３】また、本発明の液晶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第１の基板に重
ね合わせの基準となる第１のアライメントマークを形成
する工程と、第１の基板と対をなす第２の基板に対し
て、第１の基板側の画素部に対応した複数のマイクロ集
光レンズからなるレンズ群を設けると同時に前記マイク
ロ集光レンズと同一の透明材料により重ね合わせの基準
となる第２のアライメントマークを形成する工程と、第
１の基板に対して第１のアライメントマークを形成し、
且つ第２の基板に対して第２のアライメントマークを形
成した後、第１の基板と第２の基板とを所定の間隙をお
いて対向させると共に、第１のアライメントマークおよ
び第２のアライメントマークを基準として、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。
【００１４】本発明の液晶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
なる第１の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の基板に対して第１の基板側
の画素部に対応した複数のマイクロ集光レンズからなる
レンズ群を設けると同時に、これと同一材料により重ね
合わせの基準となる第２のアライメントマークを形成
し、これら第１のアライメントマークおよび第２のアラ
イメントマークを基準として２つの基板の重ね合わせを
行うようにしたので、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。
【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。
【００１６】〔第１の実施の形態〕図１（ａ）〜（ｃ）
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２０Ａの
周囲に設けられた非表示エリア（ガードリング部）２０
Ｂ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
のが同図（ｃ）である。
【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、所謂オンチップ型マイクロレンズ（ＯＣ
Ｌ）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の表示
エリア２０Ｂ内の任意の位置には第２のアライメントマ
ーク２５が形成されている。第２のアライメントマーク
２５は、半円状の断面を有する複数の突部２５ａ間の溝
部２５ｂに沿って形成されたもので、その平面形状の外
形は各部が所定の幅を有する十字形をなし、更に、その
十字形の中央部の４つの角部のそれぞれに各延長線が十
字形の中心部に向かう斜辺部２５ｃを有している。突部
２５ａは所定の屈折率を有する透明体、すなわち、表示
エリア２０Ａ側のマイクロレンズ２４と同じ材質（例え
ば透明樹脂）および形状（断面半円状）をしており、所
謂レンズ状となっている。なお、突部２５ａの形状は、
前述（図２０）のように顕微鏡で見た場合、隣接する突
部間でアライメントマークとして明瞭になる程度の溝部
２５ａが形成される形状であれば良く、従って厳密な意
味での断面半円形状でなくてもよい。
【００１８】すなわち、この第２のアライメントマーク
２５は、後述のような表示エリア２０Ａにおけるマイク
ロレンズ２４の形成プロセスで一括して同時に作成され
るもので、このような方法により従来工程に新たな工程
を付加することなく、第２のアライメントマーク２５を
形成することができる。また、この方法により、第２の
アライメントマーク２５をマイクロレンズ２４との相対
位置がずれることなく形成することができる。このよう
にマイクロレンズ２４と同時に形成された第２のアライ
メントマーク２４を駆動基板２１との位置合わせに用い
る点が本実施の形態による液晶表示装置２０の特徴であ
る。すなわち、第２のアライメントマーク２５を上述の
ように顕微鏡により反射光で見る場合において、第２の
アライメントマーク２５のレンズ状の突部２５ａはその
レンズ効果によって歪んだ状態に視認されるが、突部２
５ａ間の溝部２５ｂの部分は、図１（ａ）に示したよう
に強調された黒線Ａとなる。第２のアライメントマーク
２５はこの強調された黒線Ａ（溝部２５ｂ）により構成
したものである。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。
【００１９】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、駆動基板２１側の第２のアライメントマー
ク２５に対応した例えば十字形状の第１のアライメント
マーク２６が設けられている。第１のアライメントマー
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Ａｌ（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。なお、第２のアライメントマーク２６はその形状に
応じて、その大きさや線幅が異なる場合がある。
【００２０】このような構成の駆動基板２１と対向基板
２２とは、図２０に示したと同様の重ね合わせ装置にお
いて、第１のアライメントマーク２６および第２のアラ
イメントマーク２５を基準として重ね合わされる。すな
わち、図２に要部を拡大して示したように、第１のアラ
イメントマーク２６上に第２のアライメントマーク２５
を重ね合わせ、第２のアライメントマーク２５を構成す
る突部２５ａを反射光で見た場合に生じる強調された黒
線Ａ（溝部２５ｂ）と第１のアライメントマーク２６の
間隔が上下左右の四方それぞれで均一になるように調整
することによって行われる。なお、このとき第１のアラ
イメントマーク２５には、中央部の４つの角部それぞれ
に中心部に向かう４つの斜辺部２５ｃが設けられている
ため、これら斜辺部２５ｃがそれぞれ第１のアライメン
トマーク２６の中央部の４つの角部２６ａに対向するよ
うに位置合わせすることにより、２つの基板を容易に重
ね合わせることができる。
【００２１】このように駆動基板２１と対向基板２２と
を第１のアライメントマーク２６および第２のアライメ
ントマーク２５とを重ね合わせて位置整合させた結果、
図１（ｃ）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され
ることとなる。
【００２２】このように本実施の形態では、対向基板２
２側の第２のアライメントマーク２５を表示エリア２０
Ａ側のマイクロレンズ２４と同一プロセスで対向基板２
２と一体的に形成するようにしたので、第２のアライメ
ントマーク２５を従来工程に新たな工程を付加すること
なく形成することができると共にマイクロレンズ２４と
の相対位置がずれることなく形成することができる。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。
【００２３】図３および図４は上記実施の形態に係る対
向基板２２側の第２のアライメントマークの形状の変形
例を表すもので、それぞれ２つのマークが重なった状態
を上から見たものである。なお、ここでは第１のアライ
メントマーク２６は上記実施の形態と同じである。
【００２４】図３に示した第２のアライメントマーク３
１の平面形状は、突部３１ａの中央部に設けられた四方
形状の開口部３１ｂの周縁部に沿った正方形であり、こ
の正方形の４隅にそれぞれ中心部から放射状に広がるよ
うに４つの斜辺部３１ｃが設けられている。この対向基
板２２側の第２のアライメントマーク３１を駆動基板２
１側の第１のアライメントマーク２６上に重ね合わせ、
突部３１ａの中央部に形成された開口部３１ｂを介して
視覚される第１のアライメントマーク２６の位置が丁度
開口部３１ｂの中央部にくるように調整することによ
り、２つの基板の重ね合わせの整合を図ることができ
る。このとき第２のアライメントマーク３１の互いに対
向位置にある斜辺部３１ｃ同士を結ぶ線上に第１のアラ
イメントマーク２６の角部２６ａおよび中心部が重なる
ように位置合わせすることにより、２つの基板を容易に
重ね合わせることができる。
【００２５】図４に示した第２のアライメントマーク４
１は、互いに隣接するように正方形状に配置された９つ
の突部４１ａ間の強調された黒線Ａ（溝部４１ｂ）によ
り構成されており、平面形状が井桁（井の字形状）をし
ている。この第２のアライメントマーク４１を第１のア
ライメントマーク２６上に重ね合わせ、第２のアライメ
ントマーク４１の溝部４１ｂに生じる強調された黒線Ａ
（溝部４１ｂ）の合計８箇所のエッジ部Ｂが、第１のア
ライメントマーク２６との間でそれぞれその間隔が互い
に均一になるように調整することにより、駆動基板２１
と対向基板２２の重ね合わせの整合を図ることができ
る。
【００２６】なお、以上の表示エリア２０Ａ側のマイク
ロレンズ２４と同じレンズ（突部）を用いた第２のアラ
イメントマークは、突部間の溝部、または開口部の端縁
部が強調された黒線として認識されることを利用したも
のであるが、顕微鏡により駆動基板２１側の第１のアラ
イメントマーク２６を対向基板２２越しに視覚しようと
する場合、マイクロレンズの周辺部はレンズ特性によっ
て視覚し難いものとなる。このため第２のアライメント
マークは第１のアライメントマークの直上部、若しくは
第１のアライメントマークの近傍にマイクロレンズがく
るように形成することが好ましく、これにより第２のア
ライメントマークの視覚精度をより向上させることがで
きる。
【００２７】次に、上述の種々の態様の第２のアライメ
ントマークに共通するレンズ状の突部の形成方法の一例
を図５（ａ），（ｂ）を参照して説明する。この図は突
部の形成に用いられるマスクパターンの上面図であり、
同図（ａ）は図３の第２のアライメントマーク３１、同
図（ｂ）は図４の第２のアライメントマーク４１にそれ
ぞれ対応するパターンを表すものである。
【００２８】すなわち、対向基板側の第２のアライメン
トマーク形成位置に、図５（ａ），（ｂ）に示したよう
な開口部５１ａ，５２ａを有するマスク５１，５２を用
いてレジストパターンを作成する。これらのレジストパ
ターンをマスクとして母材（例えばガラス基板）を選択
的にエッチング（等方エッチング）し、レンズ形状（半
球状）の堀り込み部を形成する。このエッチングは、例
えば塩素ガス（Ｃｌ2）とヘリウムガス（Ｈｅ）とを用
いたドライエッチング等によって行うことができる。次
いで、レンズ形状の堀り込み部に母材（ガラス）と屈折
率の異なったエポキシ樹脂等の感光性樹脂を塗布し硬化
レンズ（すなわち、突部）を作成する。なお、図示は省
略したが、駆動基板の開口部に対向する位置には画素用
のマイクロレンズが同様のプロセスによって同時に形成
される。このプロセス中の熱処理工程の温度条件とレン
ズ材料の融点の最適化により所望のレンズ（突部）形状
を実現することができる。
【００２９】なお、マイクロレンズおよび第２のアライ
メントマークの形成面は、対向基板の内部または対向基
板の表面であり、対向する駆動基板側のパターン面とは
数十〜数百μｍ程度の間隙を有している。そのため両者
を厳密に位置合わせするためには、例えば多焦点の光学
系を用いる等の手段を講じる必要がある。このとき多焦
点の光学系の光軸は厳密に一致することが必要条件であ
るのはいうまでもない。また、マイクロレンズおよび第
２のアライメントマークの形成方法については、イオン
置換方式，機械加工方式その他のエッチング方式等のい
ずれの方式も適用することができ、本発明は上記方法に
限定されるものではない。更に、第２のアライメントマ
ークの強調された黒線Ａを構成するための突部は、加工
方法によっては必ずしもレンズ形状（半球面形状）でな
くとも良く、表示エリア側のマイクロレンズと同一プロ
セスで作成できるものであればよい。
【００３０】さて、上述のように本実施の形態による液
晶表示装置２０では、対向基板２２側において、表示エ
リア側のマイクロレンズと同一プロセスで作成した突部
間の溝または開口部からなる強調された黒線を利用して
第２のアライメントマークを構成することにより、マイ
クロレンズ一体型の対向基板と駆動基板とを精度良く重
ね合わせることができるが、この重ね合わせ精度を更に
向上させる方法について以下説明する。
【００３１】上述の実施の形態では、対向基板２２側の
第２のアライメントマークを、隣接する突部間の強調さ
れた境界線（溝部）を利用して所定の幅（面積）をもつ
形状としている。しかしながら、この突部は製造プロセ
ス上、その径がばらつく虞れがある。このように突部径
がばらついた場合でも境界線のできる位置関係は変わら
ないが、例えば図１および図２に示した例では、駆動基
板２１側の第１のアライメントマーク２６を、第２のア
ライメントマーク２５が形成された対向基板２２を通し
て見なければならないため、視認性が悪くなり重ね合わ
せの精度が低下する虞れがある。以下、これについて具
体的に説明する。
【００３２】図６は図１で示したと同じマイクロレンズ
一体型の対向基板側の第２のアライメントマーク６１、
図７（ａ）は駆動基板側の第１のアライメントマーク６
２Ａ、図７（ｂ）は同じく第１のアライメントマーク６
２Ｂを表すものである。ここで、図７（ａ）は第２のア
ライメントマーク６１の大きさが変動した結果、第１の
アライメントマーク６２Ａの十字形の各部の幅ｂが図６
の第２のアライメントマーク６１の境界線間の幅ａより
も狭くなった場合、図７（ｂ）は同じく第１のアライメ
ントマーク６２Ｂの幅ｃが図６の第２のアライメントマ
ーク６１の境界線間の幅ａよりも広くなった場合を示し
ている。図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ図６の第２のア
ライメントマーク６１と、図７（ａ），（ｂ）の第１の
アライメントマーク６２Ａ，６２Ｂとを重ね合わせた時
の理論的な見え方を表すものである。両マークの重ね合
わせのずれ精度は、図８（ａ）の場合では±（ａ−ｂ）
／２、図８（ｂ）の場合では±（ｃ−ａ）／２がそれぞ
れ得られるはずであるが、実際には突部外形の大きさの
変動があった場合、これらの図のようには見ることはで
きない。また、図９は対向基板側の第２のアライメント
マークの他の例を表すもので、この第２のアライメント
マーク９１は突部の円形の外形（径φ＝ｄ）を利用して
いる。図１０はこれに対応した駆動基板側の第１のアラ
イメントマーク９２（径φ＝ｅ＞ｄ）の例を表すもので
ある。このように突部の外形を利用した場合には、第１
のアライメントマーク９２と第２のアライメントマーク
９１とを重ね合わせたときの見え方は理想的には図１１
に示したようになり、両マークの重ね合わせのずれ精度
は±（ｅ−ｄ）／２が得られるはずであるが、実際には
この精度は得ることはできない。すなわち、突部外形が
大きくなる（ｅ＜ｄの場合）と、上述の図６〜図８に示
した場合と同様に視認性が悪くなる。一方、図１２に示
したように突部外径が小さくなった場合（ｆ＜ｅ）に
は、視認性は良いが、重ね合わせのずれ精度が±（ｅ−
ｆ）／２となり、精度が悪くなる。いずれにしても、上
述のような一定の面積を有するアライメントマークの場
合には、突部外形の変動があると、重ね合わせの精度が
低下し、マイクロレンズの効率が低下することとなる。
【００３３】以下、このような突部外形の変動に対応で
きるアライメントマークの態様について説明する。本実
施の形態では、突部間の境界線を利用して第２のアライ
メントマークを形成するのは、上記実施の形態と同様で
あるが、本実施の形態では以下に示すように第１のアラ
イメントマークおよび第２のアライメントマークの平面
形状の各部を実質的に直線とするものである。
【００３４】図１３（ａ）はマイクロレンズ一体型の対
向基板側の第２のアライメントマーク１０１、図１３
（ｂ）は駆動基板側の第１のアライメントマーク１０２
をそれぞれ表すものである。第２のアライメントマーク
１０１は、互いに対称的に配置された４つの突部１０１
ａの隣接する突部間の溝部１０１ｂを用いて構成された
もので、４つの直線（溝部１０１ａ）を略十字形状に配
置した構成となっている。４つの突部１０１ａの中央部
には、第１のアライメントマーク視認用の正方形の開口
部１０１ｃが形成されており、この開口部１０１ｃの端
縁部も第２のアライメントマーク１０２を構成してい
る。一方、第１のアライメントマーク１０２は、第２の
アライメントマーク１０１を構成する４つの溝部１０１
ｂに対応する４つの直線部１０２ａ（幅ｈ）と、第２の
アライメントマーク１０１側の開口部１０１ｃに対応
し、４つの直線部１０２ａと共に略十字形状を構成する
十字部１０２ｂとにより構成されている。従って、本実
施の形態では、駆動基板と対向基板とを重ね合わせる場
合には、開口部１０１ｃを通して第２のアライメントマ
ーク１０１の十字形状と第１のアライメントマーク１０
２の十字形状とが合致するように重ね合わせればよい。
図１３（ｃ）は両マークを重ね合わせた時の理論的な見
え方を表すものである。ここで、第２のアライメントマ
ーク１０１側の突部１０１ｂの径（ｇ）がばらついて
も、ｇの長さは変化するが、この第２のアライメントマ
ーク１０１自体は突部１０１ａ間の境界（溝部１０１
ｂ）のみを利用しているので、位置そのものは変わらな
い。また、駆動基板側の第１のアライメントマーク１０
２も開口部１０１ｃを通して駆動基板側のレンズ状の突
部１０１ａと重ならない部分を見ればよい。従って、視
認性も改善され、図１４（ａ），（ｂ）に示したように
重ねることができる。図１４（ａ）は第２のアライメン
トマーク１０１の突部１０１ａの径が大きくなった場合
（ｇ＜ｉ）、図１４（ｂ）は同じく突部１０１ａの径が
小さくなった場合（ｇ＞ｊ）をそれぞれ表している。こ
の場合の重ね合わせのずれ精度は±ｈ／２を得ることが
できる。
【００３５】図１５および図１６はそれぞれ上記実施の
形態に係る対向基板２２側の第２のアライメントマーク
の形状の変形例を表すもので、それぞれ２つのマークが
重なった状態を上から見たものである。なお、ここでは
第１のアライメントマーク１０２は上記実施の形態と同
じである。
【００３６】図１５の第２のアライメントマーク１１１
の平面形状は、互いに対称的に配置された４つの突部１
１１ａ間の溝部１１１ｂにより構成される十字形となっ
ている。このアライメントマーク１１１を第１のアライ
メントマーク１０２上に重ね合わせ、第２のアライメン
トマーク２３の強調された黒線Ａ（溝部１１１ｂ）の４
箇所のエッジＢが第１のアライメントマーク１０２の十
字形上に位置するように調整することにより２つの基板
間の重ね合わせの整合を図ることができる。
【００３７】図１６の例は、図１５に示した４つの突部
１１１ａ間の中央部に第１のアライメントマーク視認用
の正斜方形（正菱形）の開口部１１１ｃを設けたもので
ある。すなわち、第２のアライメントマーク１１２は、
この開口部１１１ｃの端縁部（強調された黒線Ｃ）を利
用して図１５に示した第２のアライメントマーク１１１
の十字形の中央部に正斜方形を有する形状となる。この
第２のアライメントマーク１１２を第１のアライメント
マーク１０２上に重ね合わせ、開口部１１１ｃを通して
視覚される第１のアライメントマーク１０２の位置が丁
度中央にくるように調整することにより２つの基板の重
ね合わせの整合を図ることができる。
【００３８】図１７（ａ），（ｂ）は図１５，１６に示
した第２のアライメントマークの形成に用いられるマス
ク１１３，１１４の上面図であり、同図（ａ）は図１５
の第２のアライメントマーク１１１、同図（ｂ）は図１
６の第２のアライメントマーク１１２にそれぞれ対応す
るパターンを表すものである。具体的な方法については
図５の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００３９】図１３（ｂ）に示した第１のアライメント
マーク１０２は図１８に示したようにネガとポジを反転
させるように構成してもよい。
【００４０】このように本実施の形態では、製造プロセ
ス上、第２のアライメントマークを構成するレンズ状の
突部の大きさが変動しても重ね合わせ精度が低下するこ
とがなくなる。なお、第２のアライメントマークを表示
エリア側のマイクロレンズと同一プロセスで形成するこ
とおよびその効果については前述の実施の形態と同様で
ある。
【００４１】更に、本実施の形態では、液晶パネルのタ
イプ（すなわち、表示エリア側のマイクロレンズの大き
さ）が変わっても、このレンズと同じ突部の境界線（溝
部）を利用して第２のアライメントマークを構成してい
るので、重ね合わせ装置を共通化することができる。
【００４２】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第２のアライメントマークを十
字形状等としたが、その形状はマイクロレンズと同一プ
ロセスで作成される突部等を利用したものであれば他の
形状でもよい。また、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アライメントマークを用いて重ね
合わせる場合について説明したが、その他、駆動基板
と、対向基板となる透明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。なお、２つの基板の重ね合わせは目視による
手動で行われる場合や、視覚センサ等を用いて自動的に
行われる場合があり、本発明はそのいずれにも適用する
ことができるものである。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶表示装
置およびその製造方法によれば、画素部を有する第１の
基板に重ね合わせの基準となる第１のアライメントマー
クを形成すると共に、この第１の基板と対をなす第２の
基板に対して第１の基板側の画素部に対応した複数のマ
イクロ集光レンズからなるレンズ群を設けると同時に、
これと同一の透明材料により重ね合わせの基準となる第
２のアライメントマークを形成し、これら第１のアライ
メントマークおよび第２のアライメントマークを基準と
して２つの基板の重ね合わせを行うようにしたので、重
ね合わせ精度が向上し、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。
【００４４】また、本発明の液晶表示装置の製造方法に
よれば、第２の基板側の第２のアライメントマークをマ
イクロ集光レンズの形成プロセスと同一プロセスによっ
て同一の透明材料により形成するようにしたので、重ね
合わせ精度を向上させることができると共に、新たな工
程を付加する必要がないので、製造コストの削減を図る
ことができる。従って、光透過率が高く、明るい液晶表
示装置を安価に、大量に供給できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【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、同図（ｃ）は対向基板
と駆動基板が重ね合わされた状態を表す側面図である。
【図２】図１に示した第１のアライメントマークと第２
のアライメントマークとの重なり状態を拡大して表す上
面図である。
【図３】図１に示した実施の形態の第２のアライメント
マークの変形例を説明するための上面図である。
【図４】図１に示した実施の形態の第２のアライメント
マークの他の変形例を説明するための上面図である。
【図５】図１に示した実施の形態の第２のアライメント
マークの形成方法を説明するためのもので、同図（ａ）
は図３に示した第２のアライメントマーク、同図（ｂ）
は図４に示した第２のアライメントマークにそれぞれ対
応するマスクパターンを表す上面図である。
【図６】第２のアライメントマークを構成する突部の外
形が変動した場合の問題点を説明するための図であり、
第２のアライメントマークの構成例を表す上面図であ
る。
【図７】図６に示した第２のアライメントマークに対応
する第１のアライメントマークの構成を説明するための
もので、同図（ａ），（ｂ）は互いに大きさが異なる場
合を表す上面図である。
【図８】図６の第２のアライメントマークと、図７
（ａ），（ｂ）の第１のアライメントマークとを重ね合
わせた時の理論的な見え方を表す上面図である。
【図９】第２のアライメントマークを構成する突部の外
形が変動した場合の問題点を説明するための図であり、
第２のアライメントマークの他の構成例を表す上面図で
ある。
【図１０】図９に示した第２のアライメントマークに対
応する第１のアライメントマークの構成を説明するため
上面図である。
【図１１】図９の第２のアライメントマークと、図１０
の第１のアライメントマークとを重ね合わせた時の理論
的な見え方を表す上面図である。
【図１２】図９の第２のアライメントマークの外形が小
さくなった場合の重ね合わせた時の理論的な見え方を表
す上面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態を表すものであり、
同図（ａ）は対向基板側の第２のアライメントマークを
表す上面図、同図（ｂ）は駆動基板側の第１のアライメ
ントマークを表す上面図、同図（ｃ）は２つのマークが
重ね合わされた状態を表す上面図である。
【図１４】図１３（ｃ）において第２のアライメントマ
ークの外形が変動した場合の例を説明するためのもの
で、同図（ａ）は第２のアライメントマークが大きくな
った場合、同図（ｂ）は同じく小さくなった場合の状態
を表す上面図である。
【図１５】図１３に示した実施の形態の第２のアライメ
ントマークの変形例を説明するための上面図である。
【図１６】図１３に示した実施の形態の第２のアライメ
ントマークの他の変形例を説明するための上面図であ
る。
【図１７】図１３に示した実施の形態の第２のアライメ
ントマークの形成方法を説明するためのもので、同図
（ａ）は図１５に示した第２のアライメントマーク、同
図（ｂ）は図１６に示した第２のアライメントマークに
それぞれ対応するマスクパターンを表す上面図である。
【図１８】図１３に示した実施の形態の第１のアライメ
ントマークの変形例を表す上面図である。
【図１９】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。
【図２０】重ね合わせ装置の概略構成を表す側面図であ
る。
【符号の説明】
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…第２のアライメントマーク、２
６…第１のアライメントマーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 啓文 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 佐藤 安教 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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第１の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、前記マ
    イクロ集光レンズと同一の透明材料により形成され重ね
    合わせの基準となる第２のアライメントマークが設けら
    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液晶表
    示装置。
  2. 【請求項２】 前記第２の基板側の第２のアライメント
    マークが、マイクロ集光レンズと共に前記第２の基板の
    表面に形成された１または複数の突部を用いて構成され
    たことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 前記第２の基板側の第２のアライメント
    マークの平面形状の外形は、前記第２の基板の表面の隣
    接する突部間の溝部若しくは突部の端縁部に沿って構成
    されたことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 前記第１の基板側の第１のアライメント
    マークの平面形状の外形が各部が所定の幅を有する十字
    形であると共に、 前記第２の基板側の第２のアライメントマークの平面形
    状の外形が、互いに隣接して形成された複数の突部間の
    溝部に沿って各部が所定の幅を有するように形成された
    十字形、または複数の突部の端面に沿って形成されると
    共に前記第１のアライメントマークの中央部およびその
    近傍領域を含む領域に対応した四方形のいずれかの形状
    であることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 前記第２の基板側の第２のアライメント
    マークは、十字形の中央部の４つの角部または四方形の
    ４つの角部のそれぞれに、各延長線が当該形状の中心部
    に向かう斜辺部を有することを特徴とする請求項４記載
    の液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 前記第１の基板側の第１のアライメント
    マークの平面形状が、各部が線状をなす十字形である共
    に、 前記第２の基板側の第２のアライメントマークの平面形
    状が、互いに隣接して対称的に配置された４つの突部間
    の溝部により各部が線状をなすように形成された十字形
    であることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 前記互いに隣接して対称的に配置された
    ４つの突部間の中央部に、前記第１の基板側の第１のア
    ライメントマーク直視用の正方形または正斜方形の開口
    部を有することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装
    置。
  8. 【請求項８】 前記第１の基板側の第１のアライメント
    マークと第２の基板側の第２のアライメントマークとが
    それぞれ各基板の非表示エリアに対して少なくとも２箇
    所設けられたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示
    装置。
  9. 【請求項９】 複数の画素からなる画素部を有する第１
    の基板に重ね合わせの基準となる第１のアライメントマ
    ークを形成する工程と、 前記第１の基板と対をなす第２の基板に対して、前記第
    １の基板側の画素部に対応した複数のマイクロ集光レン
    ズからなるレンズ群を設けると同時に前記マイクロ集光
    レンズと同一の透明材料により重ね合わせの基準となる
    第２のアライメントマークを形成する工程と、 前記第１の基板に対して第１のアライメントマークを形
    成し、且つ前記第２の基板に対して第２のアライメント
    マークを形成した後、前記第１の基板と第２の基板とを
    所定の間隙をおいて対向させると共に、第１のアライメ
    ントマークおよび第２のアライメントマークを基準とし
    て、前記第１の基板と第２の基板とを相対的に移動させ
    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
    とする液晶表示装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記第２の基板側の第２のアライメン
    トマークとマイクロ集光レンズとを同一のプロセスで形
    成することを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置の
    製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記第２の基板の、第１の基板側の画
    素部に対応する領域、および第１の基板の第１のアライ
    メントマークに対応する領域それぞれに対し、１または
    複数の突部を形成することにより、前記第２の基板側の
    マイクロ集光レンズと第２のアライメントマークとを同
    時に形成することを特徴とする請求項１０記載の液晶表
    示装置の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記第２基板側の第２のアライメント
    マークの平面形状の外形を、前記第２の基板の表面の互
    いに隣接する２つの突部間に形成される溝部若しくは突
    部の端縁部に沿って構成することを特徴とする請求項１
    １記載の液晶表示装置の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記第１の基板側の第１のアライメン
    トマークの平面形状を各部が所定の幅を有する十字形状
    とすると共に、 前記第２の基板側の第２のアライメントマークの平面形
    状を、互いに隣接して形成された複数の突部間の溝部に
    沿って各部が所定の幅を有するように形成された十字
    形、または複数の突部の端面に沿って形成されると共に
    前記第１のアライメントマークの中央部およびその近傍
    領域を含む領域に対応した四方形のいずれかの形状とす
    ることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置の製
    造方法。
  14. 【請求項１４】 前記第２の基板側の第２のアライメン
    トマークを、十字形の中央部の４つの角部または四方形
    の４つの角部のそれぞれに、各延長線が当該形状の中心
    部に向かう斜辺部を有するように構成することを特徴と
    する請求項１３記載の液晶表示装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記第１の基板側の第１のアライメン
    トマークの平面形状を、各部が線状をなす十字形とする
    共に、 前記第２の基板側の第２のアライメントマークの平面形
    状を、互いに隣接して対称的に配置された４つの突部間
    の溝部により各部が線状をなすように形成された十字形
    とすることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置
    の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記互いに隣接して対称的に配置され
    た４つの突部間の中央部に、前記第１の基板側の第１の
    アライメントマーク直視用の正方形または正斜方形の開
    口部を形成することを特徴とする請求項１５記載の液晶
    表示装置の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記第１の基板側の第１のアライメン
    トマークと第２の基板側の第２のアライメントマークと
    をそれぞれ各基板の非表示エリアに対して少なくとも２
    箇所設けることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装
    置の製造方法。
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