液晶顯示器件及製造方法和投影儀的製作方法

2023-05-13 12:40:26 6

專利名稱：液晶顯示器件及製造方法和投影儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及包括微透鏡陣列的液晶顯示器件及其製造方法、以及使用該液晶顯示器件作為燈泡(light bulb)的投影儀。
背景技術：
使用LCD(液晶顯示器件)、DMD(數字鏡像器件)或LCOS(矽基LC)作為燈泡的投影儀得到了積極地發展。從功能和形狀的觀點出發，把投影儀分為主要用於個人電腦監視顯示的數據投影儀、主要用於家庭影院等視聽設備(AV)的正面投影儀或背面投影儀、以及用於電視(TV)的背面投影儀。同時，從燈泡數量的觀點出發，投影儀被分為單-屏式，雙-屏式和三-屏式。燈泡被分為透射型和反射型。
未來投影儀可需要更高的亮度特性。要滿足這一需要，主要期望對光學系統的改進。例如，期望提高所使用光源的亮度，以便在使用弧光燈時縮短弧長(以實現點光源)、優化光學元件，以及實現光學元件的小型化。
為了滿足上述要求，其次期望增大作為投影儀關鍵器件的燈泡的孔徑比(aperture ratio)。在這方面，基本上需要實現像素級器件的更精細結構和更高的孔徑比。但是，如果使用液晶作為電-光媒質，僅通過提供簡單精細的器件結構是不能提高像素的孔徑比的。原因如下即，由於液晶是連續體，必須提供一屏蔽黑色矩陣，其要有足夠大的面積以防止光從背面傾斜區洩漏並防止用於驅動液晶的薄膜電晶體的光洩漏，因此會相應犧牲像素的孔徑比。
為了改善光源發射光的利用率，同時也為了提高亮度，人們開始嘗試在液晶顯示器件上安裝微透鏡陣列(microlens arrays)。例如，在日本專利特-開No.Hei 2000-206894中就公開了一種包括微透鏡陣列的平面顯示器件。通過使用玻璃基板，例如石英基板或新陶瓷(neoceram)玻璃基板(在下文中，用於微透鏡陣列的玻璃基板有時被稱為「蓋玻璃」)，一種用於現有技術液晶投影儀的包含在高精度液晶顯示器件(液晶面板)中的微透鏡陣列已經生產出來了。更詳細地講，一種通過溼-刻蝕或幹-刻蝕工序或2P(光-聚作用)工序使用蓋玻璃(cover glass)來形成微透鏡陣列的方法已經投入實際應用。在每種情況下，要形成微透鏡陣列的區域都是由透明樹脂組成的。用於支撐這樣的透明樹脂的蓋玻璃的厚度已經通過受控方式下的拋光或研磨被減小，同時，作為需要，用於顯示器件的透明導電薄膜(例如，ITO膜)已經被形成在蓋玻璃上。
參照圖1A～1D，將介紹一種通過溼法刻蝕工序製造微透鏡陣列的現有技術方法。
在圖1A所示的步驟中，在清洗了石英基板後，抗蝕劑(resist)被加在石英基板上，且通過曝光和顯影被構圖成與像素的陣列圖形相應的圖案。在圖1B所示的步驟中，經由抗蝕劑各向同性地刻蝕石英基板以形成球形透鏡面R。此外，可以使用金屬、多晶矽、或化學抗蝕性優良的非晶矽薄膜代替抗蝕劑來作為掩模。可通過使用基於HF或BHF基的刻蝕劑來完成刻蝕。
在步驟1C中，在石英基板的表面上粘接一蓋玻璃，通過真空注入、旋塗或噴霧在兩者之間的間隙中填充折射率不同於石英的折射率的透明樹脂。通過UV(紫外線)照射或加熱，將溼法刻蝕形成的球形透鏡面內的樹脂完全固化。這裡所使用的樹脂實例包括環氧基樹脂、丙烯酸基樹脂、矽基樹脂和氟基樹脂，每一種都通過UV-照射或加熱進行固化。這樣，就形成了以對應於像素陣列圖案的圖案排布的微透鏡。最後，在步驟1D中，將蓋玻璃拋光，並形成ITO透明電極，以形成對向基板。圖中沒有示出，對向基板粘接在預先形成了像素電極和薄膜電晶體的驅動基板上，且將液晶注入到其間的間隙中，就得到了有源矩陣型液晶顯示器件。
圖2示出了現有技術投影儀光學系統(主要是照明光學系統)的結構示意圖。該投影儀包括光源1101、第一微透鏡陣列1102、第二微透鏡陣列1103、PS合成元件1104、聚光透鏡1105、向場透鏡1106、液晶面板1107和投影透鏡1108，它們按此順序沿光軸1100排列。微透鏡陣列1102包括多個按二維圖案排布的微透鏡，且微透鏡陣列1103包括多個按二維圖案排布的微透鏡。PS合成元件1104包括多個均位於與第二微透鏡陣列1103的兩相鄰微透鏡間的空間相應位置處的半-波板1104A。
在該投影儀中，從光源1101發射的照明光通過微透鏡陣列1102和1103後被分成多個微-光束。從微透鏡陣列1102和1103出來的光入射到PS合成元件1104上。入射到PS合成元件1104上的光L10含有在與光軸1100垂直的平面內的相互正交的P-偏振分量和S-偏振分量。PS合成元件1104將入射到其上的光L10分成兩種偏振光分量L11和L12(P-偏振分量和S-偏振分量)。在這些偏振光分量L11和L12中，偏振光分量L11(例如P-偏振分量)從PS合成元件1104中出射並保持了其原有的偏振方向(如P-偏振)，而偏振光分量L12(如S-偏振分量)被半-波板1104A轉換為另一種偏振光分量(例如P-偏振分量)，並且轉換的光分量L12從PS合成元件1104射出。結果，兩個分離的偏振光分量L11和L12被定向在一定方向。
從PS合成元件1104出射的光穿過聚光透鏡1105和向場透鏡1106，且為液晶面板1107提供照明。被微透鏡陣列1102和1103從光束分割的微-光束被放大，且放大率由聚光透鏡1105的焦距「fc」和第二微透鏡陣列1103的微透鏡1103M的焦距「f」確定，以照亮液晶面板1107的整個入射平面。因此，多個放大後的光束被疊加到液晶面板1107的入射平面上，以實現整體上的均衡照明。液晶面板1107根據圖象信號對入射光進行立體調整，且通過投影透鏡1108把從液晶面板1107出射的光投射到屏幕(沒有示出)上，在屏幕上形成圖象。
圖3是一例液晶面板的典型透視圖。圖中所示的液晶面板(液晶顯示器件)具有包括一對基板1201和1202以及置於其間的液晶1203的平板結構。像素陣列部分1204和驅動電路部分集成在下基板1201上。驅動電路部分分為垂直驅動電路1205和水平驅動電路1206。外部連接端子1207形成在下基板1201的外圍上端。端子1207經布線1208連接到垂直驅動電路1205和水平驅動電路1206。在像素陣列部分1204上形成柵極線G和信號線S。在柵極線G和信號線S的每個交點處形成像素電極1209和用於驅動像素電極1209的薄膜電晶體(TFT)1210。像素P由像素電極1209和薄膜電晶體1210的組合體構成。薄膜電晶體1210的柵極電極連接著相應的柵極線G，它的漏極樹脂連接著相應的像素電極1209，且它的源極區連接著相應的信號線S。柵極線G連接著垂直驅動電路1205，且信號線S連接著水平驅動電路1206。垂直驅動電路1205經柵極線G依次選擇每個像素P。水平驅動電路1206經信號線S將圖象信號寫入到選中的像素P。集成了像素電極和薄膜電晶體(TFTs)的下基板1201被稱為TFT基板。對向電極和彩色濾光片形成在上基板1202上但沒有示出，因此上基板1202被稱為對向基板。
這樣的微透鏡陣列必須滿足較高精度和較高亮度的要求。例如，當液晶顯示器件的面板尺寸變小時，像素尺寸要隨之成比例變小，相應地，蓋玻璃必須做得很薄。雖然蓋玻璃已經通過拋光或研磨變薄了，但這樣的拋光或研磨在按照需要的精度減薄蓋玻璃時受到限制，這使得確保設計要求的均衡性和平整性變得困難。如果用於微透鏡陣列的蓋玻璃的平面精度和平整度不足，在將微透鏡陣列組裝到液晶顯示器件中時，可能產生出現機械應力的問題。同樣的，隨著對面板更高清晰度的要求，在將蓋玻璃減薄到30μm或更薄時，會引起另一個問題，由於固化形成微透鏡陣列的光學樹脂或光學樹脂和蓋玻璃間不同的熱膨脹率導致的收縮應力，可能出現蓋玻璃起伏或翹曲。
在使用上述有源矩陣型液晶顯示器件作為投影儀燈泡的情況下，更強烈要求這樣的液晶顯示器件具有更高的清晰度和高亮度。考慮到這一點，把能實現高清晰度的高溫多晶矽薄膜電晶體用作驅動各個像素的開關器件。順應對更精密開關器件的需要，就要求微透鏡陣列具有更精密的結構。為了滿足這些要求，已經開發出將微透鏡陣列結合到有源矩陣型液晶顯示器件的基板上的技術。例如，在日本專利特-開No.Hei 5-341283、Hei 10-161097和2000-147500的文件中就公開了一種結合微透鏡陣列的基板的製造方法。
一種雙微透鏡陣列結構被看作是可以實現最大亮度的理想結構，其中具有聚光透鏡功能的微透鏡陣列被安裝到光入射側的對向基板中，而具有向場透鏡功能的微透鏡陣列被安裝到TFT基板側上。這種雙微透鏡陣列可以將像素的有效孔徑比提高到最大；然而，由於製造雙微透鏡陣列最為困難，目前還沒有公開一種其任何實際製造方法。值得關注的是一種具有雙微透鏡陣列結構的LCD通常稱為MTMLCD，是「Microlens Substrate-TFTSubstrate-Microlens Substrate LCD」的縮寫。

發明內容
本發明要解決的第一個技術問題是提供一種包括微透鏡陣列的液晶顯示器件。
本發明要解決的第二個技術問題是提供一種使用上述液晶顯示器件的投影儀。
本發明要解決的第三個技術問題是提供一種具有雙微透鏡陣列的液晶顯示器件的合理製造方法。
為了解決第一個技術問題，根據本發明的第一方面，提供一種平板結構的液晶顯示器件，它包括其上至少形成了像素電極和用於驅動像素電極的開關器件的驅動基板；其上至少形成了對向電極的對向基板；以及插在驅動基板和對向基板之間的液晶層，其中兩基板接合使像素電極與對向電極相對且兩者間留有一定間隙。在該器件中，由以對應於像素電極陣列圖形的二維圖形排布的微透鏡組成的微透鏡陣列被至少裝配在對向基板上。微透鏡陣列具有與對向基板接合的後表面和整平的前表面，對向電極經保護膜形成在該微透鏡陣列的整平前表面上。
優選地，在將預先形成在支撐上的保護膜粘合(bond)到微透鏡陣列的整平前表面上後，將該支撐去除以露出保護膜，並在暴露的保護膜上形成對向電極。
保護膜優選由Al2O3、a-DLC、TiO2、TiN或Si製成。
該微透鏡陣列優選具有雙重結構，包括設置在遠離液晶層一側的、具有聚光透鏡功能的第一微透鏡和設置在靠近液晶層一側的、基本相當於向場透鏡功能的第二微透鏡，並且將每個第二微透鏡的主點(principal point)與液晶層的距離值設置在10μm或更小的範圍內。
值得注意的是，如果第二微透鏡的焦距對應著兩第一和第二微透鏡之間的距離，則第二微透鏡的效能變成100％，而實際上，如果第二微透鏡的焦距與兩第一和第二微透鏡間的距離相差大約在10％以內，則第二微透鏡完全具備向場透鏡的功能。
為了解決第二個技術問題，根據本發明第二方面，提供一種投影儀，包括用於發光的光源、具有對入射光進行光學調製功能的液晶顯示器件、以及投射通過液晶顯示器件調製的光的投影透鏡。平板結構的液晶顯示器件包括其上至少形成了像素電極和用於驅動像素電極的開關器件的驅動基板、其上至少形成了對向電極的對向基板、以及插在驅動基板和對向基板之間的液晶層，其中兩基板接合使像素電極與對向電極相對且兩者間留有一定間隙。在該器件中，由以對應於像素電極陣列圖形的二維圖形排布的微透鏡組成的微透鏡陣列被至少裝配在對向基板上。微透鏡陣列具有與對向基板接合的後表面和整平的前表面，且對向電極經保護膜形成在該微透鏡陣列的整平前表面上。
為了解決第三個技術問題，根據本發明的第三方面，提供一種平板結構的液晶顯示器件的製造方法，該器件包括第一基板、第二基板以及插在第一基板和第二基板之間的液晶層，其中兩基板接合使像素電極與對向電極相對且兩者間留有一定間隙；在第一基板的前表面上至少形成了像素電極和用於驅動像素電極的開關器件，且第一基板的後表面與其前表面相對；在第二基板的前表面上至少形成了對向電極，且第一基板的後表面與其前表面相對。由用於分別會聚光到像素電極上的、二維排列的微透鏡組成的第一微透鏡陣列被結合形成到第一和第二基板中的其中一個上。由使分別會聚到像素電極的光穿過、二維排列的微透鏡組成的第二微透鏡陣列被結合形成在第一和第二基板的另一個上。該方法包括粘合(bonding)步驟，將一底板粘合到第一和第二基板的每一個的前表面上；拋光(polishing)步驟，在基板被固定在所述底板上時，拋光該基板後表面，以減小基板厚度；粘接(sticking)步驟，通過具有高於或低於所述基板的折射率的透明光學樹脂將第一和第二微透鏡陣列中相應的一個粘接到基板的拋光後表面上；剝離(peeling)步驟，將所述底板從基板前表面上剝離並清洗該基板，由此將相應的微透鏡陣列結合到基板的後表面上。
如果第一和第二基板中的至少一個是具有對應於多個面板的區域的多晶片模塊基板，則該方法還可以包括分割步驟，將多晶片模塊分割成對應於獨立面板的單個基板。這樣，當經過粘合(bonding)步驟、拋光(polishing)步驟、粘接(sticking)步驟，和剝離(peeling)步驟，將對應於多個面板的多個第一和第二微透鏡陣列相應其一結合在多晶片模塊基板後，該多晶片模塊基板可以在一個適當的階段被分割成相應於獨立面板的單個基板。
在第一和第二基板中的一個是具有對應於多個面板的區域的多晶片模塊基板、而另一個是單-晶片模塊基板的情況下，優選將對應於多個面板的多個第一和第二微透鏡陣列相應其一形成在多晶片模塊基板上；在分割步驟中，該多晶片模塊基板立刻被分割成對應於獨立面板的單個基板；製備每一個預先結合了第一和第二微透鏡陣列相應其一的單-晶片模塊基板；並按一對一的關係將從多晶片模塊基板分割出來的單個基板疊加到單-晶片模塊基板上且其間保留一定間隙，以便被組裝進獨立面板中。
在第一和第二基板中的一個是具有對應於多個面板的區域的多晶片模塊基板、而另一個是單-晶片模塊基板的情況下，優選將對應於多個面板的多個第一和第二微透鏡陣列相應其一形成在多晶片模塊基板上；製備每一個預先結合了第一和第二微透鏡陣列相應其一的單-晶片模塊基板；將單-晶片模塊基板裝配到多晶片模塊基板上；以及裝有單-晶片模塊基板的多晶片模塊基板在分割步驟中被分割成獨立面板。
在第一和第二基板中的一個是結合有用於多個面板的、多個第一和第二微透鏡陣列相應其一的多晶片模塊基板、而第一和第二基板的另一個也是結合有用於多個面板的、多個第一和第二微透鏡陣列中相應另一個的多晶片模塊基板的情況下，優選將多晶片模塊基板相互疊加起來並在其間保留一定間隙，以便被組裝進相應於多個面板的面板基座中；並在分割步驟中將面板基座分割成獨立面板。
分割步驟可以包括第一小方塊切割步驟和第二小方塊切割步驟，通過第一小方塊切割，沿著將多晶片模塊基板分割成獨立面板所定義的邊界，對多晶片模塊基板進行部分切割，以形成帶有V-形截面的凹槽；通過第二小方塊切割，完全切割凹槽，從而形成帶有斜切端面的單個基板。
該方法可以包括配向(alignment)步驟，當在剝離步驟中從基板的前表面上剝離底板並清洗基板後，在不損害結合到基板上的微透鏡陣列的耐熱性的溫度範圍內，在基板的暴露前表面上形成用於配向液晶層的配向層。
該方法可以包括配向步驟，在基板前表面上形成用於配向液晶層的配向層；其中通過粘合步驟、拋光步驟、粘接步驟和剝離步驟，在將微透鏡陣列結合到基板後表面上前進行所述配向步驟。
拋光步驟可以通過適合光學適用等級的打擦(buffing)，微粒噴砂(particleblasting)，化學-機械拋光和化學刻蝕的一種或兩種或多種的組合來進行。
在拋光步驟中，優選通過按下述方式拋光基板的後表面來減小基板的厚度，即，在將第一和第二基板組裝進面板時，使作為向場透鏡使用的第二微透鏡陣列的每個微透鏡的焦點對應於作為聚光透鏡使用的第一微透鏡陣列的每個微透鏡的主點(principal point)。
粘接步驟可以包括通過對具有較低折射率的光學玻璃材料進行加工，來製備以二維圖形排布的微透鏡面組成的微透鏡陣列的步驟；以及將微透鏡陣列定位到基板的拋光後表面上，將微透鏡陣列以特定的間隙疊加到該處，用折射率高於或低於基板的折射率的透明光學樹脂填充所述間隙，並對該透明光學樹脂進行固化的步驟。
粘接步驟可以包括用密封材料將基板的拋光後表面固定到微透鏡陣列上且其間保持一定的間隙，用折射率高於或低於基板的折射率的透明光學樹脂填充所述間隙，並密封該間隙的步驟。
所述微透鏡面優選被製作成球面形、非球面形或菲涅耳(Fresnel)形。
該方法還可以包括清洗步驟，清洗在剝離步驟中作為產品廢料被剝離下的底板，以便再利用該底板。
該方法還可以包括預備(preliminary)步驟，將第一和第二微透鏡陣列中相應其一結合到第二基板上；以及裝配步驟，將結合了微透鏡陣列的第二基板裝配到第一基板的前表面上。這樣的話，粘合步驟可以包括將底板粘合到裝配在第一基板前表面上的第二基板的前表面側上的步驟；拋光步驟可以包括在面板被底板固定的情況下，對第一基板的後表面進行拋光的步驟；而粘接步驟可以包括將第一和第二微透鏡陣列中相應其一粘接到第一基板的拋光後表面上的步驟。
拋光步驟可以包括在形成於第一基板上的、用於外部連接的多個端子保持相同的電勢的狀態下，拋光第一基板的後表面的步驟。
粘合步驟可以包括將面板的第二基板一側安裝到固定在用於拋光步驟的拋光工作檯上的底板上的步驟。
根據本發明，由於微透鏡陣列的表面通過刻蝕、平面衝壓(flat stamping)、或旋塗被整平，因而可以不再需要提供玻璃基板(蓋玻璃)。這有利於減薄微透鏡陣列和去除在將微透鏡陣列裝配到液晶顯示器件上時的機械應力。此外，由於通過使用例如刻蝕、平面衝壓或旋塗這樣的整平技術，兩個微透鏡陣列可以很準確地相互接合，因此可以穩定地製造出所謂雙微透鏡陣列。
根據本發明，製備包括微透鏡陣列的TFT基板包括步驟用粘合劑將底板粘接到TFT基板的前表面上；通過光學適用等級的單面拋光方法對TFT基板的後表面進行拋光，從而形成具有一定厚度的TFT薄基板；並用一種具有高折射率的透明樹脂粘合劑將微透鏡陣列粘接到該TFT薄基板上。一包括微透鏡陣列的對向基板也通過與上述類似的工序被製備。這些基板相互間以一定的間隙疊加在一起，液晶被封入該間隙中並被密封，以製造一種具有雙微透鏡陣列的液晶顯示器件。這樣的雙微透鏡型液晶顯示器件適合用作例如投影儀的燈泡。由於作為液晶層聚光透鏡的微透鏡陣列和另一個作為向場透鏡的微透鏡陣列可以被彼此緊-鄰地設置，所以可以獲得最優效能的微透鏡，並因此使像素的有效孔徑比獲得顯著提高。


下面結合附圖進行詳細描述，將使本發明的這些和其它目的、特徵和優點更清楚，其中圖1A～1D是現有技術中液晶顯示器件製造方法的工序圖；圖2是現有技術投影儀的一個例子的典型示意圖；圖3是裝在圖39中所示的投影儀中的液晶顯示器件的一個例子的典型透視圖；圖4A～4D是根據本發明的微透鏡陣列製造方法的工序圖；圖5A～5C』是根據本發明的微透鏡陣列另一製造方法的工序圖；圖6A～6D是根據本發明的微透鏡陣列又一製造方法的基本步驟的工序圖；圖7是雙微透鏡陣列參考例的典型剖視圖；圖8是圖7所示微透鏡陣列的光學特性曲線圖；圖9A～9E是用於說明根據本發明的液晶顯示器件的工序圖；圖10A～10E是用於說明根據本發明的另一液晶顯示器件的工序圖；圖11A～11E是用於說明根據本發明的又一液晶顯示器件的工序圖；圖12是普通液晶顯示器件參考例的典型局部剖視圖；圖13A～13F是用於說明根據本發明的又一液晶顯示器件的工序圖；圖14A和圖14B是圖13A～13F中所示液晶顯示器件的放大視圖；圖15A～15F是用於說明根據本發明的又一液晶顯示器件的工序圖；圖16是根據本發明的液晶顯示器件光學特性的典型視圖；圖17是根據本發明液晶顯示器件的整體配置的透視圖；圖18是根據本發明投影儀的一個例子的典型視圖；圖19A～19E是根據本發明的液晶顯示器件製造方法的工序圖；圖20是根據本發明的液晶顯示器件製造方法實施例的工序圖；圖21A和圖21B是該製造方法的分割步驟的典型視圖；圖22是根據本發明的液晶顯示器件製造方法另一實施例的工序圖；圖23是該製造方法的裝配步驟的典型視圖；圖24A和圖24B是包括微透鏡陣列的對向基板的製造方法的典型視圖；圖25是根據本發明的液晶顯示器件製造方法又一實施例的工序圖；
圖26是根據本發明的液晶顯示器件製造方法又一實施例的工序圖；圖27是根據本發明的液晶顯示器件製造方法又一實施例的工序圖；圖28是根據本發明的液晶顯示器件製造方法又一實施例的工序圖；圖29是根據本發明的液晶顯示器件製造方法又一實施例的工序圖；圖30是根據本發明的液晶顯示器件製造方法又一實施例的工序圖；圖31是根據本發明的液晶顯示器件製造方法又一實施例的典型視圖；圖32是一種採取抗靜電措施的面板的典型視圖；圖33是另一種採取抗靜電措施的面板的典型視圖；圖34是拋光步驟的典型視圖；圖35是另一拋光步驟的典型視圖；圖36是使用光學樹脂的粘接步驟的截面圖；圖37是圖36中使用光學樹脂的粘接步驟的平面視圖；圖38A～38C是另一拋光步驟的典型截面圖；圖39是根據本發明製造的液晶顯示器件的一個例子的截面圖；以及圖40是根據本發明製造的液晶顯示器件的一個例子的典型視圖。
具體實施例方式
下面，將參照附圖，對根據本發明的微透鏡陣列的製造方法、使用該微透鏡陣列的液晶顯示器件、使用液晶顯示器件的投影儀、以及液晶顯示器件的製造方法按此順序進行描述，其中示出了優選實施例。
1.微透鏡陣列的製造方法參照附圖4A～4D，將對根據本發明的微透鏡陣列的製造方法的第一實施例進行描述。
在圖4A所示的構圖步驟中，在由透明玻璃等構成的基板1上形成具有第一折射率的第一光學樹脂層2，並在第一光學樹脂層2的表面上形成多個按二維圖形排布的微透鏡面。在本實施例中，由具有低折射率的UV-固化型樹脂構成的第一光學樹脂層2被預先形成在玻璃基板1上，將具有多個微透鏡面的Ni-電鑄原型(electroformed original)衝壓(stamped)在第一光學樹脂層2的表面上，把該微透鏡面轉移到第一光學樹脂層2的表面。通過從所述玻璃基板1的背面用紫外線照射第一光學樹脂層2來固化由UV-固化型樹脂構成的第一光學樹脂層2，以固定轉移到第一光學樹脂層2上的微透鏡面。
在圖4B所示的接合步驟中，通過密封材料5，將其上預先形成了透明保護膜3的支撐層4接合到玻璃基板1側。該支撐層4由蓋玻璃製成。在後續步驟對由蓋玻璃製成的支撐層4進行拋光的時候，預先形成在支撐層4的一個表面上的保護膜3作為拋光阻劑使用。保護膜3可由例如SiO2、SiN、a-DLC(無定形類-金剛石碳)、或Al2O3的絕緣材料構成。用於將支撐層4和玻璃基板1側接合在一起的密封材料5由沿支撐層4的外邊緣部分添加的樹脂構成，其包含直徑在2～3μm的範圍內作為間隔物的玻璃纖維。將外邊緣部分塗有密封劑5的支撐層4粘合到玻璃基板1側，在兩者之間形成一內空間。
在圖4C所示的填充/整平步驟中，用具有第二光學折射率的液態樹脂來填充由第一光學樹脂層2和保護膜3圍成的內空間，並固化該液態樹脂，從而在第一光學樹脂層2和保護膜3之間形成一微透鏡陣列。在本實施例中，將具有高折射率的樹脂在真空條件下注入到第一光學樹脂層2和保護膜3之間的內空間中，並通過加熱固化該樹脂。替代地，可以將一種UV-固化型樹脂注射到該內空間中，並通過紫外線(UV)照射來固化。這樣，形成於第一光學樹脂層2的表面上的微透鏡面的不規則處就被具有第二光學折射率的液態樹脂所填充，而與此同時，把與微透鏡面相對的樹脂表面整平。接著把該樹脂固化以形成一第二光學樹脂層6。因此通過把相互間具有不同折射率的第一光學樹脂層2和第二光學樹脂層6堆疊起來形成微透鏡陣列。在本實施例中，由於將用於形成第二光學樹脂層6的液態樹脂注入到玻璃基板1和支撐層4之間的間隙中，因此相對於微透鏡面的第二光學樹脂層6表面被自動整平了。
在圖4D所示的去除步驟中，在保護膜3作為阻劑使用的情況下，通過拋光或研磨將由蓋玻璃製成的支撐層4去除，直到在第二光學樹脂層6上只留下保護膜3。
通過這一系列的步驟，可以製成不帶蓋玻璃的微透鏡陣列。
根據本實施例，接合步驟在填充/整平步驟之前進行，以形成其後的填充/整平步驟所需的間隙。更具體地，將支撐層4接合到第一光學樹脂層2上且在其間保留一定的間隙，將液態樹脂注入到該間隙中並進行固化。在該步驟中，相對於微透鏡面的樹脂表面被同時整平。
根據本發明的微透鏡陣列的製造方法不僅限於本實施例，但可以包括一在透明基板上形成具有第一折射率的第一光學樹脂層和在第一光學樹脂層的表面上形成多個以二維圖形排布的微透鏡面的構圖步驟；一用具有第二折射率的樹脂填充微透鏡面上的不規則處並整平相對於微透鏡面的樹脂表面，以形成第二光學樹脂層的填充/整平步驟；一將其上預先形成了透明保護膜的支撐層接合到整平的第二光學樹脂層的接合步驟；以及一將該支撐層去除而在第二光學樹脂層上只保留保護膜的去除步驟。
參照圖5A～5C』，將對根據本發明的微透鏡陣列的製造方法的第二實施例進行說明。在本實施例中，通過衝壓(stamping)方法，整平相對於微透鏡面的樹脂表面。
在圖5A所示的構圖步驟中，在玻璃基板1的表面形成一具有第一折射率的第一光學樹脂層2，並將一具有多個微透鏡面的Ni-電鑄原型衝壓到第一光學樹脂層2的表面，將該微透鏡面轉移到第一光學樹脂層2的表面上。與第一實施例類似，第一光學樹脂層是由具有低折射率的UV-固化型樹脂構成。從玻璃基板1的背面側，用能量為3000mJ的紫外線(波長接近365nm)對第一光學樹脂層2進行照射，以固化該UV-固化型樹脂，由此固定轉移到第一光學樹脂層2上的微透鏡面。
在圖5B所示的填充/整平步驟中，用具有第二折射率的樹脂填充微透鏡面的不規則處，並通過平面壓模FS整平相對於微透鏡面的樹脂表面，以形成第二光學樹脂層6。在本實施例中，將具有高折射率的UV-固化型樹脂點滴(drop)在微透鏡面的不規則處內，並用平面壓模FS整平相對於微透鏡面的樹脂表面。在這種情況下，通過紫外線照射將第二光學樹脂層6固化，以固定整平的第二光學樹脂層6表面。此外，可以用旋塗法代替點滴法將液態樹脂提供給微透鏡面的不規則處。
在圖5C所示的成膜步驟中，通過CVD(化學氣相沉積)或濺射在整平的第二光學樹脂層6表面形成一由SiO2或SiN構成的保護膜3，然後在保護膜3的表面形成由ITO(氧化錫銦)構成的透明電極7。
可以進行圖5C』所示的步驟以取代圖5C所示的步驟。在該步驟中，將一薄蓋玻璃層4粘合到整平的第二光學樹脂層6上，並在蓋玻璃層4上形成透明電極7。這樣，在圖5C』所示的步驟中，蓋玻璃層4用來取代圖5C所示步驟中的保護膜3。如果需要，蓋玻璃層4可以通過拋光或研磨被減薄。
根據本實施例，因此可以製造一種包括結合了透明電極的微透鏡陣列的液晶顯示器的基板。該基板的優點在於由於微透鏡陣列的表面經過整平，所以在將該基板裝配到液晶顯示器件中的時候，不會產生任何不必要的應力。具體地，通過採用圖5C所示的步驟，可以製造沒有蓋玻璃的微透鏡陣列。這有利於減少製造費用。
參照圖6A～6D，將對微透鏡陣列製造方法的第三實施例進行說明。在本實施例中，通過旋塗方法整平相對於微透鏡面的樹脂表面。
在圖6A所示的第一旋塗步驟中，當在透明玻璃基板1上形成具有第一折射率的第一光學樹脂層2，且在第一光學樹脂層2的表面形成多個以二維圖形排布的微透鏡面(深度大約7μm)之後，進行第一次旋塗。在該第一旋塗過程中，在500～1000rpm的旋轉速度下，在微透鏡面上塗敷一粘度約為100cps的液態樹脂。這樣，在微透鏡面的底部就形成了一第二光學樹脂層6。
在圖6B所示的第二旋塗步驟中，在500～1000rpm的旋轉速度下，在凹進的微透鏡面上再-塗敷粘度約為100cps的液態樹脂，進行該第二旋塗。
在圖6C所示的第三旋塗步驟中，在500～1000rpm的旋轉速度產生的離心力作用下，在凹進的微透鏡面上再-塗敷粘度約為100cps的液態樹脂，進行該第三旋塗。作為這三次重複旋塗的結果，凹進的微透鏡面基本上被第二光學樹脂層6所填充。
最後，在圖6D所示的第四旋塗步驟中，進行第四次旋塗，以便用樹脂將微透鏡面完全填充並整平相對於微透鏡面的樹脂表面。在該步驟中，旋塗器的旋轉速度被設置為3000～5000rpm範圍內的高值，用來平滑相對於微透鏡面的樹脂表面。
可以用噴射的方法取代旋塗的方法。在這種噴射方法中，用溶劑將液態樹脂的粘度設置在幾十cps，液態樹脂噴射同時被霧化成尺寸為幾十μm的顆粒，然後再進行乾燥。進行噴射，可使液態樹脂顆粒被其表面張力弄平。反覆進行這樣的噴射和乾燥。如果不使用溶劑，也可以使用低粘度的樹脂。
除了上述簡單微透鏡陣列外，已經研發出來將作為聚光透鏡的微透鏡陣列疊加到作為向場透鏡的微透鏡陣列上而形成的雙微透鏡陣列。同單微透鏡陣列相比，雙微透鏡陣列有利於提高光的利用率。
在一普通的三-面板式液晶投影儀中，從光源發出併入射到微透鏡陣列的的光的發散角一般設為大約10°。在使用微透鏡陣列的情況下，由於在液晶面板出射一側光的發散角變大，因此儘管入射角的發散角做得非常大，光被投影透鏡反衝(kick)而相應降低了光的利用率。同樣，從防止隨入射到液晶面板上光的發散角的增加而造成對比度減小的觀點出發，也要將入射角限制在一定範圍內。
相反，在雙微透鏡陣列的情況下，由於設置第二透鏡(向場透鏡)使其在入射光方向上離開第一透鏡(聚光透鏡)第二透鏡焦距的距離，由雙微透鏡陣列的透鏡放大率(power)決定的發散角控制從(向場透鏡排布型)面板出射光的發散角，由此減小光被投影透鏡反衝的程度，從而提高光的利用率。
用於液晶面板的雙微透鏡陣列(DMLs)有兩種分布結構。一般，一有源矩陣型液晶面板具有堆疊結構，通過將提供了例如薄膜電晶體的開關器件、像素電極等的驅動基板接合到提供了對向電極的對向基板並固定在驅動基板和對向基板之間的液晶而形成。第一種DML分布結構的特點是DML被設置在對向基板一側。第二種DML分布結構的特點是DML的一個微透鏡陣列被設置在對向基板側，而DML的另一個微透鏡陣列被設置在驅動基板側，其中將液晶固定在它們之間。
這樣的DML必須適應像素高解析度的發展趨勢。為減小面板尺寸，必須與減小的面板尺寸成比例地減小像素尺寸，相應地，單個微透鏡的排布間距必須減小。這樣就需要縮短微透鏡的焦距並同時減薄蓋玻璃。在這些要求中，縮短微透鏡焦距比較容易實現；但是，減薄蓋玻璃要比單個微透鏡陣列情況下要困難許多。
一般通過將兩片單個微透鏡陣列(SMLs)相互粘接而製成DML結構。這樣，為了滿足高解析度的需要，對每一個SML的蓋玻璃和光學樹脂層的厚度等的控制都比普通SML中的控制更嚴格。
參照圖7，將對在對向基板側形成DML的液晶顯示器件(液晶面板)的基本配置及其要解決的問題進行說明。如圖所示，液晶顯示器件具有用密封材料31將驅動基板10接合到對向基板20，並將液晶密封在基板10和20間的間隙而構成的疊加結構。驅動基板10由玻璃基座11形成，並在其表面以矩陣圖形結合例如薄膜電晶體的開關器件和包括像素電極的像素12。像素12被網格-形黑色矩陣13相互分隔開。
在對向基板20上形成雙微透鏡陣列DML和對向電極(未示出)。DML被固定在玻璃基板21和蓋玻璃22之間，並具有通過相互堆疊低折射率樹脂層23、高折射率樹脂層24、以及低折射率樹脂層25構成的疊加結構。低折射率樹脂層23和25均由氟-基樹脂、矽-基樹脂或丙烯酸-基樹脂構成，而高折射率樹脂層24由丙烯酸-基樹脂、環氧-基樹脂或硫代氨基甲酸乙酯-基樹脂構成。第一ML(聚光透鏡)形成在低折射率樹脂層23和高折射率樹脂層24之間的分界面上，而第二ML(向場透鏡)則形成在高折射率樹脂層24和低折射率樹脂層25之間的分界面上。
隨著對應於像素高解析度的發展趨勢，像素間距變窄，改善對第二ML的主點到蓋玻璃22表面的距離①、第一ML的主點到第二ML主點的距離②、以及第一ML和第二ML間的配向值③的控制和精度變得很重要。這些參數①、②和③決定了DML的光採集率(light collection ratio)。為了實現向場型DML的功能，在這些參數中，需要對第一ML的主點到第二ML主點的距離②進行嚴格控制。
圖8是光採集率與參數①(第二ML的主點到蓋玻璃表面的距離)的關係曲線圖。值得注意的是，光採集率是用像素的有效孔徑比表示的。如曲線圖所示，為了獲得很高的光採集率值，優選將參數①設置在大約≤5μm的範圍內，而為了保持相應較高的光採集率值，優選將參數①設置在≤10μm的範圍內。因此，需要將第二ML的蓋玻璃22的厚度變得很薄。圖8的曲線圖示出了兩條不同參數的曲線。正如以這兩條曲線任意一條為基礎，很明顯應當將參數①控制在≤10μm的範圍內。值得注意的是，在將像素間距設置為18μm×18μm，且將從光源發射和入射到面板的光的發散角設置為10°的條件下，描繪測量數據而得到圖8的曲線。
2.液晶顯示器件參照圖9A～9E，將對根據本發明的液晶顯示器件的第一實施例進行說明。
圖9A～9E是表示本實施例中液晶顯示器件的形成步驟的典型工序圖。
本實施例的特徵在於將雙微透鏡陣列形成在對向基板側。
圖9A表示製備第一ML基板和第二ML基板的步驟。在第一ML基板21上形成一具有低折射率的樹脂層23，通過衝壓方法在樹脂層23的表面預先形成了微透鏡面。在第二ML基板22上形成一作為拋光阻劑的保護膜26，且在保護膜26上形成一具有低折射率的樹脂層25，通過衝壓方法在樹脂層25的表面預先形成了微透鏡面。保護膜26由Al2O3或a-DLC構成。在接下來的步驟中對第二ML基板22進行拋光的時候，作為阻劑的保護膜26可以確保拋光的均一性。由Al2O3或a-DLC構成的保護膜是透明的，並可具有大約100nm或更厚的厚度，以實現有效的阻劑功能。可以通過濺射工藝或PECVD(等離子體增強型化學氣相沉積)工藝形成保護膜26。阻劑膜不必是透明的。例如，可以通過沉積厚度大約為1μm的a-Si等來形成該阻劑膜。形成於每個低折射率樹脂層23和25上的微透鏡面具有一曲率半徑和規定非球面常數的非球面形(橢圓形或雙曲線形)，以便與像素間距匹配，從而獲得最大的光校正效率。
圖9B表示將第一ML基板和第二ML基板相互接合的步驟。在第一ML基板21和第二ML基板22之一的外邊緣部分塗敷由環氧樹脂或丙烯酸樹脂組成的密封材料27。當第一ML基板21和第二ML基板22的配向標記被相互配向後，將第一ML基板21和第二ML基板22相互疊置。用於密封材料27的環氧樹脂或丙烯酸樹脂屬於UV-固化型或UV-固化/熱-固化複合型。用作密封材料27的樹脂預先含有數量為1～5wt％的作為隔離物的玻璃纖維或塑料珠，用於使第一ML的主點和第二ML主點間的距離對應於第二ML的焦距。例如，如果像素以18μm的像素間距排布，第一ML的焦距(空氣中等效值)大約為65μm，第二ML的焦距(空氣中等效值)大約為40μm；而第一ML和第二ML每一個的非球面常數K大約為-1.3。此外，將所述低折射率樹脂的折射率設置在1.41～1.45的範圍內，而稍後介紹的高折射率樹脂的折射率設置在1.60～1.66的範圍內。這樣，為了滿足向場分布條件，需要將第一ML的主點和第二ML主點的距離(空氣中等效值)設置為大約40μm。因此，在後續步驟中用折射率為1.60的高折射率樹脂填充第一和第二ML基板21和22之間間隙的情況下，可以將密封材料27的厚度設置為能夠確保間隙尺寸大約為40/1.6＝25μm的數值。具體地，可以將密封材料27中所含塑料珠的顆粒尺寸設置為接近由等式[25μm-(D1+D2)]計算出的值，如圖9B所示，其中D1是低折射率樹脂層23的厚度，D2是低折射率樹脂層25的厚度。事實上，考慮在衝壓樹脂時的樹脂沉降，必須確定密封材料27的厚度。
圖9C表示在第一和第二ML基板之間形成雙微透鏡陣列的步驟。將一種高折射率樹脂24真空注入到通過密封材料27彼此接合的第一ML基板21和第二ML基板22之間的間隙內，以形成雙微透鏡陣列。在像素間距為14μm的情況下，優選將第一ML基板21和第二ML基板22間的配向精度設置在小於±1.0μm的範圍內。將注入到第一ML基板21和第二ML基板22之間的高折射率樹脂24加熱固化。如果樹脂24是UV-固化型樹脂，通過紫外線(UV)照射固化樹脂24。如果需要，可以使第一ML基板21和第二ML基板22之間的樹脂24保持液態。
圖9D表示通過拋光或研磨去除第二ML基板的步驟。通過拋光或研磨去除第二ML基板22，直到該去除深度到達作為阻劑的保護膜26。具體地，可以使用例如Ce2O3的CMP(化學-機械拋光)工藝對第二ML基板22進行拋光。如果保護膜26由a-Si(非晶矽)構成，當通過拋光使作為阻劑的a-Si膜(保護膜)26暴露在外之後，可以通過使用矽石的拋光將a-Si膜26去除。
通過去除第二ML基板22，可以獲得在對向基板側上具有DML的結構。在本步驟中，由於拋光是在以保護膜作為阻劑的條件下進行的，所以可以徹底去除第二ML基板(蓋玻璃)，並同時增加拋光的均一性，因此可以提高光的利用率和圖象質量。
圖9E表示完成液晶顯示器件的步驟。將對向電極28形成在由拋光露出的保護膜26的表面上，以得到結合了DML的對向基板20。用密封材料31將驅動基板10接合到對向基板20上，並將液晶30密封在它們之間的間隙中，從而得到液晶顯示器件。此外，把例如薄膜電晶體(TFTs)的開關器件和像素電極預先結合到驅動基板10的表面上。
如上所述，根據本實施例的液晶顯示器件具有面板結構，包括了其上至少形成了像素電極和用於驅動像素電極的開關器件的驅動基板10、其上至少形成了對向電極28的對向基板20、以及被置於兩基板10和20之間的液晶層30，其中兩基板10和20接合使像素電極面對對向電極28且其間設置一定間隙。將由以相應於像素電極的排布圖形的二維圖形排布的微透鏡構成的微透鏡陣列至少裝配在對向基板20上。
作為根據本實施例的液晶顯示器件的特點，微透鏡陣列具有與構成對向基板20的第一ML基板21接合的後表面和整平的前表面。
通過保護膜26在微透鏡陣列的整平表面上形成對向電極28。更確切地，把預先形成在支撐(第二ML基板22)上的保護膜26粘合到微透鏡陣列的整平表面上，通過去除該支撐(第二ML基板22)使保護膜26暴露出來，並在露出的保護膜26上形成對向電極28。如上所述，保護膜26可以由Al2O3、a-DLC、TiO2、SiN或Si構成。
根據本實施例，將微透鏡陣列配置成雙重結構的雙微透鏡陣列，其具有被設置在遠離液晶層30一側並作為聚光透鏡的第一微透鏡陣列以及被設置在靠近液晶層30一側並作為大致向場透鏡的第二微透鏡陣列。第二微透鏡陣列的每個微透鏡的主點與液晶層30之間的距離被確定在≤10μm的範圍內。
圖10A～10E是表示作為參考例的液晶顯示器件的形成步驟的工序圖。在這些圖中，為了便於理解，與圖9A～9E所示的實施例中的液晶顯示器件的部件相對應的部件使用相同的附圖標記。
本參考例與圖9A～9E中所示的實施例的不同點在於在第二ML基板(蓋玻璃)和低折射率樹脂層之間沒有插入任何作為拋光阻劑的保護膜。
在圖10A的步驟中，將第一ML基板21和第二ML基板22相對設置；在圖10B的步驟中，用密封材料27將第一ML基板21和第二ML基板22相互接合在一起；而在圖10C的步驟中，用高折射率樹脂24填充相互接合的第一ML基板21和第二ML基板22之間的間隙。由此形成了一雙微透鏡陣列。
在圖10D的步驟中，通過拋光或研磨去除第二ML基板(蓋玻璃)22。在該步驟中，如上所述，通過將蓋玻璃的厚度降為大約10μm，可以將第二ML的主點與蓋玻璃表面之間的距離(空氣中等效值)大致設置在≤5μm的範圍內。可是，在不使用任何阻劑通過拋光把蓋玻璃的厚度降為大約10μm的情況下，由於蓋玻璃剩餘厚度變得太薄，所以如圖10D』所示，蓋玻璃可經常被傾斜拋光，或者在拋光步驟中，蓋玻璃可能會碎裂而導致其損壞。這會造成光採集率的改變或在投影到其上的圖象中玻璃和樹脂邊界的偏離，並由此導致圖象質量的嚴重下降。
在圖10E的步驟中，在第二ML基板22的拋光表面上形成由ITO等製成的對向電極(未示出)，以形成對向基板20，並將對向基板和驅動基板10相互接合在一起，然後將液晶30密封在它們之間的間隙中，由此得到一液晶面板。對於這樣獲得的液晶面板，如果第二ML基板22的厚度拋光不均勻，這種液晶面板會引起在投影到其上的圖象中蓋玻璃22和低折射率樹脂層25之間的邊界的偏離，並由此導致圖象質量的嚴重下降。
參照圖11A～11E，將說明根據本發明的液晶顯示器件的第二實施例。
圖11A～11E是本實施例中液晶顯示器件形成步驟的工序圖。
本實施例的特點在於在對向基板側形成雙微透鏡陣列，以及將圖4A～4D所示的單個微透鏡陣列(SML)的形成方法用於形成雙微透鏡陣列的方法。
圖11A表示第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列的形成步驟。
在第一支撐21上形成光學樹脂層23a，在該光學樹脂層23a的表面形成以二維圖形排布的第一微透鏡面。使用折射率不同於光學樹脂層23a的折射率的光學樹脂23填充第一微透鏡面的不規則處，並整平相對於微透鏡面的光學樹脂23的表面，由此形成第一微透鏡陣列。在本實施例中，用於填充微透鏡面的不規則處的光學樹脂23具有例如大約1.4的低折射率。可以使用上述衝壓方法、旋塗方法或噴射方法來整平光學樹脂23的表面。
類似的，在第二支撐22上形成作為拋光阻劑的保護膜26，並在保護膜26上形成光學樹脂層25a，然後在光學樹脂層25a的表面形成以二維圖形排布的第二微透鏡面。用折射率不同於光學樹脂層25a的折射率的光學樹脂25填充第二微透鏡面的不規則處，並整平相對於微透鏡面的光學樹脂25的表面，由此形成第二微透鏡陣列。光學樹脂25也具有大約為1.4的低折射率。可以使用上述衝壓方法、旋塗方法或噴射方法來整平填充微透鏡面的光學樹脂25的表面。
圖11B表示將第一和第二微透鏡陣列疊置的步驟。用密封材料27塗敷在支撐21和22之一的外邊緣部分。基於配向標記將支撐21和22相互配向併疊置在一起。密封材料27含有例如高精度塑料纖維的隔離物，這樣使密封材料27的厚度保持在≤10μm的範圍內。
圖11C表示將第一和第二微透鏡陣列相互結合在一起的步驟。在第一微透鏡面和第二微透鏡面配向的狀態下，將第一微透鏡陣列的整平表面接合到第二微透鏡陣列的整平表面，從而把兩個微透鏡陣列相互結合在一起。結果，在支撐21和22之間形成了與密封材料27的厚度相當的間隙。
圖11D表示通過向間隙中注入樹脂形成雙微透鏡陣列的步驟。將折射率大約為1.6的高折射率液態樹脂24注入到由密封材料27的厚度確定的間隙中。然後加熱固化樹脂24來形成雙微透鏡陣列。為了使樹脂24中不殘留應力，優選非常慢地固化填充間隙的高折射率樹脂24。在用保護膜26作拋光阻劑的情況下，通過拋光去除支撐22，露出保護膜26的表面。在保護膜26露出的表面上形成由ITO等構成的對向電極，以形成對向基板20。
圖11E表示完成液晶顯示器件的步驟。把對向基板20接合到預先製備的驅動基板10上，並將液晶密封在其中。由此得到液晶面板。
根據本實施例，由於把預先整平的單個微透鏡陣列相互接合，因此可以獲得一種沒有應力的高精度雙微透鏡陣列結構。
圖12是具有DML結構的液晶顯示器件的普通配置參照圖，其中將一個微透鏡陣列設置在對向基板側而另一個微透鏡陣列設置在驅動基板側。圖中所示的液晶顯示器件具有用密封材料31將驅動基板10和對向基板20相互接合併將液晶密封在其中的面板結構。對向基板20由玻璃基板21和蓋玻璃22構成。把第一ML插入到玻璃基板21和蓋玻璃22之間，其中作用為聚光透鏡的第一ML位於入射一側。通過將具有不同折射率的樹脂層23和24堆疊形成第一ML。
驅動基板10一般包括結合了薄膜電晶體和像素電極的TFT基板11。TFT基板11通常通過拋光被減薄。把像素12結合到TFT基板11的表面上。像素12被網格-狀黑色矩陣13相互分割開。將一作用為向場透鏡的第二ML插入到TFT基板11和一後側輔助基板之間。同樣通過將具有不同折射率的樹脂層15和16堆疊形成第二ML。
在具有這樣DML結構的液晶顯示器件中，拋光後的TFT基板11的厚度①、第一ML的主點和第二ML的主點之間的距離②、以及第一ML和第二ML間的配向精度③是重要的功能參數。
為了實現所謂的場分布，該參數②(第一ML的主點和第二ML的主點之間的距離)需要對應於第二ML的焦距。實際上，如果兩主點間的距離和第二ML的焦距之間的偏差在大約10％時，第二ML大致作為向場透鏡使用。為了實現該目的，需要參數①(拋光後的TFT基板11的厚度)小到大約為10～50μm。
然而，考慮到形成具有如此薄厚度的TFT基板，就出現了在拋光過程中TFT基板可能發生裂紋或碎裂的問題，同時也可能在形成第二ML過程中由於樹脂固化時的收縮造成應力或褶皺的問題。
如下面所述，使用根據本發明的上述的整平技術，可以解決這樣的問題。
為了提高液晶投影儀的亮度，圖9所示的、將DML的一個微透鏡陣列形成在驅動基板一側而另一個形成在對向基板一側的結構比將DML的兩個微透鏡陣列都形成在對向基板一側的結構要好。
在將DML的微透鏡陣列形成在對向基板側的情況中，雖然通過DML的微透鏡陣列實現了對光的有效採集，但無效的樹脂諸如在驅動基板側包圍像素的黑色矩陣會將採集的光反衝掉，從而減小有效孔徑比。相反地，在將DML的一個微透鏡陣列設置在驅動基板一側而另一個設置在對向基板一側的結構中，通過縮短第一ML的焦距，可以儘可能多地採集從光源發出的光，並使如此多的採集光通過位於TFT基板側的像素孔徑。同時，作為向場透鏡第二ML以使第二ML的主點離開第一ML的主點的距離等於第二ML焦距的方式設置，同時使第二ML與第一ML相對並使TFT基板位於它們之間。
參照圖13A～13F，將說明根據本發明的液晶顯示器件的第三實施例。
圖13A～13F是本實施例的液晶顯示器件形成步驟的工序圖。
本實施例的特點在於將DML結構中的一個微透鏡陣列設置在驅動基板一側，而將另一個設置在對向基板一側。
圖13A表示製備TFT基板的步驟。製備TFT基板11，在其上預先形成TFTs和像素電極。在圖中，只示出用於將像素相互分開的黑色矩陣13，而沒有示出TFTs和像素電極。
圖13B表示將基座玻璃粘接到TFT基板上的步驟。由例如蠟的粘合劑41把基座玻璃40粘接到TFT基板11的表面上。
圖13C表示對TFT基板拋光的步驟。TFT基板11的後表面在由基座玻璃40固定的狀態下被拋光到20μm或更薄的厚度。
圖13D表示製備具有第二ML的玻璃基板的步驟。製備一其上預先形成了第二ML的玻璃基板14。第二ML具有由不同折射率的樹脂層15和16相互堆疊在一起而形成的結構。使用上述衝壓方法或旋塗方法把相對於微透鏡面的第二樹脂層16的表面整平。用厚度為2～3μm的密封材料18塗敷在TFT基板11的拋光後表面的周圍部分上。
圖13E表示通過將TFT基板接合到玻璃基板來形成驅動基板的步驟。在把形成於TFT基板11側的像素與形成在玻璃基板14側的第二ML配向的狀態下，把TFT基板11疊置到玻璃基板14上。使用粘合劑19填充疊置的基板14和11之間的間隙，由此將基板14和11相互接合起來。這裡，由於將第二ML的整平表面接合到TFT基板11的拋光後表面上，因此可以解決現有技術中有關應力的問題。這樣就得到了結合有第二ML的驅動基板10。其後，把不必要的基座玻璃40除去，並將殘留在TFT基板11表面上的諸如蠟的粘合劑分離。
圖13F表示完成液晶顯示器件的步驟。製備預先結合了第一ML的對向基板20。該對向基板20包括一玻璃基板21、一蓋玻璃22、以及固定在它們之間的第一ML。第一ML具有由不同折射率的樹脂層23和24相互堆疊而形成的堆疊結構。將結合了第一ML的對向基板20接合到結合了第二ML的驅動基板10上，並將液晶封入到它們之間的間隙中，從而得到液晶顯示器件。包括在對向基板20中的第一ML作用為聚光透鏡，且形成在驅動基板10上的第二ML作用為向場透鏡。
如上所述，圖13A～13F所示的液晶顯示器件具有面板結構，包括其上至少形成了像素電極和用於驅動像素電極的開關器件的驅動基板10，其上至少形成了對向電極的對向基板20，以及被置於兩基板10和20之間的液晶層，其中兩基板10和20接合使像素電極與對向電極相對且其間保持一定間隙。
將由以相應於像素電極的排布間距的二維圖形排布的微透鏡構成的微透鏡陣列至少包括在驅動基板10中。該微透鏡陣列(第二ML)具有第一光學樹脂層15和第二光學樹脂層16的堆疊結構，第一光學樹脂層15具有第一折射率並具有以二維圖形排布的微透鏡面，第二光學樹脂層16具有第二折射率並填充該微透鏡面的不規則處和具有整平表面。把該微透鏡陣列(第二ML)接合到TFT基板11，使第二光學樹脂層16的整平表面與TFT基板11的後表面相接觸。通過用樹脂(用於形成第二光學樹脂層16)填充第一光學樹脂層15的微透鏡面，並用具有平面的壓模衝壓該樹脂表面來整平與微透鏡面相對的第二樹脂層16的表面，以獲得該微透鏡陣列(第二ML)。替代地，可使用上述拋光技術取代使用壓模的衝壓來進行整平工序。該拋光技術包括以下步驟將一其上預先形成了作為拋光阻劑的保護層的支撐層接合在第一光學樹脂層上，其間保持一定間隙；用液態樹脂填充該間隙並對樹脂進行固化，以形成第二光學樹脂層；並通過拋光去除支撐層以露出保護層。在本技術中，將保護層暴露的表面作為第二光學樹脂層的整平表面。
根據本實施例，微透鏡陣列(第一ML)以與設置在驅動基板中的微透鏡陣列(第二ML)相匹配的方式被設置在對向基板20中。該微透鏡陣列(第一ML)用作聚光透鏡，而微透鏡陣列(第二ML)用作向場透鏡。對驅動基板10的TFT基板11從其背面進行拋光以使其變薄。將微透鏡陣列(第二ML)的第二光學樹脂層16的整平表面接合到TFT基板11的拋光後表面上。
圖14A是圖13A～13F所示液晶顯示器件的完成狀態的典型剖視圖，而圖14B是圖14A的局部放大視圖。
如上所述，通過一薄層粘合劑19把第二ML接合到TFT基板11的拋光後表面上。這裡，把第二ML的預先整平表面接合到被減薄的TFT基板11的後表面上是特別重要的。
例如，在把TFT基板11作為SVGA(超級視頻圖形陣列)的0.7英寸TFT基板(像素間距為18μm)的情況下，如果第一ML的焦距(空氣中等效值)大約為35μm，而第二ML的焦距(空氣中等效值)大約為42μm，第一ML的主點到液晶層30的分界面的距離(空氣中等效值)大約為20μm，液晶層30的厚度(空氣中等效值)為2μm，並且液晶層30的分界面到第二ML的主點的距離(空氣中等效值)大約為20μm。在這種情況下，通過拋光將TFT基板11的厚度減小到大約27μm(空氣中等效值約18μm)的實際厚度。這樣，TFT基板11就非常薄了，因此，如同在現有技術方法，在高折射率樹脂16與TFT基板11接觸的情況下，如果通過UV-固化或加熱固化使高折射率樹脂16凝固，由於在固化中產生的應力會使TFT基板11變形。這樣的變形會對圖象質量造成不利的影響。
為了解決這樣的問題，根據本發明，把第二ML的預先整平表面粘接到TFT基板11的後表面上，由此抑制應力的出現。
如圖14B所示，在位置A、B、C處，第二ML的樹脂層16具有不同的厚度。如果在樹脂層16的表面沒有被整平的狀態下把第二ML接合到TFT基板11上，固化中樹脂層16的收縮量的局部性差異會造成TFT基板11的變形。
參照圖15A～15F，將說明根據本發明的液晶顯示器件的第四實施例。
圖15A～15F是表示本實施例的液晶顯示器件的形成步驟的工序圖。
本實施例的特點在於將DML結構中的一個微透鏡陣列設置在驅動基板側而另一個設置在對向基板側。
圖15A表示製備一完整液晶面板的步驟。製備一完整的液晶面板50，其具有通過把對向基板20堆疊到TFT基板11並在其間封入液晶30的堆疊結構。對向基板20的厚度例如為1.1mm並包括一第一ML。TFT基板11的厚度為0.8～1.2mm，在其表面上結合TFTs和像素電極。
圖15B表示將一夾具(jig)堆疊到對向基板上的步驟。把由藍色平板玻璃構成的夾具40通過蠟粘接到對向基板20一側。
圖15C表示對TFT基板進行拋光的步驟。在面板被夾具40固定住的情況下，對TFT基板11的後表面進行拋光，直到TFT基板11的厚度變為大約10～20μm。
圖15D表示製備具有第二ML的玻璃基板的步驟。在TFT基板11的拋光後表面的外圍部分塗敷密封材料18，與此同時，製備一其上預先形成了第二ML的玻璃基板14。該第二ML具有由不同折射率的光學樹脂層15和16堆疊而成的堆疊結構。
圖15E表示把液晶面板接合到玻璃基板上的步驟。把液晶面板50同玻璃基板14配向，然後經粘合劑(密封材料)18於該處接合。這時，結合有第二ML的玻璃基板14被接合到TFT基板11的拋光後表面上，以形成驅動基板10。將高折射率樹脂19注入到TFT基板11和第二ML的整平表面之間的間隙中。
圖15F表示除去夾具的步驟。不需要的夾具40最終被除去。
這樣就得到了一具有以下結構的面板將結合有第一ML的對向基板20接合到包括第二ML的驅動基板10上，並將液晶30封入其間。對於這種面板，由於第二ML的表面經過整平，而且與液晶層30的厚度相比，樹脂層19的厚度非常薄，所以可以防止產生在固化樹脂過程中的收縮應力。
參照圖16將對根據本發明的液晶顯示器件的第五實施例進行說明。
圖16是表示本實施例中液晶顯示器件光學特性的典型剖視圖，其具有將一對微透鏡陣列中的一個設置在對向基板側而另一個設置在驅動基板側的面板結構。更確切地，將具有聚光功能的透鏡面設置在對向基板一側，而將具有向場功能(field function)的透鏡面設置在TFT基板(驅動基板)一側。該液晶面板包括一TFT基板50B和一對向基板50A，該對向基板50A以與TFT基板50B相對且其間夾有液晶層45的方式設置在TFT基板50B的光入射面一側。
對向基板50A包括一玻璃基板41、一樹脂層43A、一第一微透鏡陣列42A、以及一變薄的對向基板44A，它們從光入射一側按照上述順序設置。TFT基板50B包括像素電極46、黑色矩陣47、變薄的TFT基板44B、一第二微透鏡陣列42B、一樹脂層43B、以及一玻璃基板48，它們從光入射一側按照上述順序設置。
第一微透鏡陣列42A由一種光學樹脂構成，並具有多個按照對應於像素電極46的排布圖形的二維圖形排布的第一微透鏡42M-1。每一個微透鏡42M-1包括具有正放大率並作用為聚光透鏡的第一透鏡面R1。在本實施例中，樹脂層43A的折射率n1和第一微透鏡陣列42A的折射率n2滿足以下關係n2＞n1，而且第一透鏡面R1朝著光入射一側凸出(光源一側)。
同第一微透鏡陣列42A類似，第二微透鏡陣列42B由一種光學樹脂構成，並具有多個按照對應於像素電極46的排布圖形的二維圖形排布的第二微透鏡42M-2。每一個微透鏡42M-2包括具有正放大率並作用為向場透鏡的第二透鏡面R2。因此，第二微透鏡42M-2的第二透鏡面R2的焦點大致對應於第一微透鏡42M-1的第一透鏡面R1的主點(見由圖中虛線部分所示的光學路徑)。在本實施例中，樹脂層43B的折射率n4和第二微透鏡陣列42B的折射率n3滿足以下關係n4＞n3，而且第二透鏡面R2朝著光入射一側凸出。
本實施例中的雙微透鏡陣列具有以下結構每一個像素孔位於微透鏡42M-1和42M-2之間，更確切地，在透鏡面R1和R2之間。在光軸60上，微透鏡42M-1和42M-2的合成焦點的位置接近像素孔(見圖中實線表示的光學路徑)。可以通過調整每個微透鏡42M-1和42M-2與像素孔之間的厚度來控制合成焦點與像素孔的配向。這樣的配置對於提高有效孔徑比是最佳的；但是，這被認為是最難製造的。根據本發明，可以克服這些製造中的困難，並實現如圖所示的雙微透鏡陣列結構。
將參考圖17來描述根據本發明的液晶顯示裝置的第六實施例。
圖17是一表示具有本實施例的面板結構的液晶顯示裝置整體結構的典型截面圖。
本實施例的特徵在於實現了具有高解析度特點的小尺寸液晶顯示面板。
如圖所示的液晶顯示面板被構造為使對向基板20粘接在驅動基板10上，其間留有一特定的間隙，並且將液晶30封入該間隙中。如上所述，用作聚光透鏡的微透鏡ML形成在對向基板20中，用作向場透鏡的微透鏡ML結合在驅動基板10上。
彼此垂直的掃描線104和信號線105被設置在驅動基板10的內表面上。像素電極106以及作為像素開關的薄膜電晶體(TFT)以矩陣形式設置在線104和105彼此相交的各交叉點。然而未示出的是，在驅動基板10的內表面上設置了一已受磨擦(rubbing)處理的配向膜。對向電極112形成在對向基板20的內表面上。然而未示出的是，也在對向電極112的內表面上設置了一已受磨擦處理的配向膜。
偏光板110和111設置在彼此接合的驅動基板10和對向基板20組裝件的兩外側，其中偏光板110設置在驅動基板10側上，其間留有一定間隙，偏光板111設置在對向基板20側上，其間留有一定間隙。一掃描脈衝施加到掃描線104上，以便沿掃描線104選擇TFTs；且一信號被施加到信號線105上，以便被寫入位於掃描線104和信號線105之間的交叉點處的像素電極106上。一電壓施加在像素電極106和對向電極112之間，來激活液晶30。由於液晶層30被激活而產生的入射白光的透射量變化通過設置在正交尼科耳(nicol)位置處的一對偏光板110和111被提取，來實現預期的圖像顯示。
投影儀的結構是藉助於放大投影光學系統，將該圖像顯示投射到位於液晶面板前面的屏幕上。如果該投影儀採用具有用作聚光透鏡的微透鏡陣列和用作向場透鏡的微透鏡陣列的組合體的雙微透鏡陣列結構，那麼可以預期提高從光源所發射的光線的利用率，從而獲得具有高亮度的屏幕。
下面描述應用本發明的投影儀。
3.投影儀本發明的投影儀的一實施例將參考圖18進行描述。圖18是表示一包括圖17所示液晶顯示面板的投影儀的典型示意圖。如圖所示的投影儀是一所謂的三-屏型，其中通過使用三塊透射型液晶面板來實現彩色圖象顯示，其中各液晶面板包括根據本發明所構造的微透鏡陣列。
本實施例的投影儀包括一光源211、一對第一和第二多-透鏡陣列結合器212和213、以及一全-反射鏡214，該全反射鏡214以使光程(光軸210)向第二多-透鏡陣列結合器213側轉動近似90°的方式設置在第一和第二多-透鏡陣列結合器212和213之間。多個微透鏡212M以二維圖形設置在第一多-透鏡陣列結合器212中，類似地，多個微透鏡213M以二維圖形設置在第二多-透鏡陣列結合器213中。多-透鏡陣列結合器212和213均用來均衡光亮度分配，且具有將入射光分割成多個小光通量的功能。
光源211發射包含彩色圖象顯示所需的紅光組分、藍光組分和綠光組分的白光。光源211由發射光線的發射器(未示出)以及用於反射並採集從發射器所發射光的凹透鏡組成。發射器(emitter)的例子包括滷素燈、金屬燈、和氙氣燈。凹透鏡優選具有一能夠提高光採集效率的形狀，例如旋轉-對稱的形狀(如旋轉橢圓面或旋轉拋物面)。
投影儀還包括PS合成元件215、聚光透鏡216以及分光鏡217，它們按這種順序被設置在第二多-透鏡陣列結合器213側的光線出射側。分光鏡217具有一分離入射光的功能，例如分成紅光組分LR和其他彩色光組分。
PS合成元件215設置了多個半-波板215A，每個半-波板215A的位置對應於第二多-透鏡陣列結合器213的相鄰兩個微透鏡之間的間隙。PS合成元件215具有將入射光L0分成兩種偏振光組分(P-偏振光組分和S-偏振光組分)L1和L2的功能。PS合成元件215還具有通過半波板215A的作用，使偏振光組分L2(如P-偏振光組分)從PS合成元件215出射同時保持其偏振方向；並將偏振光組分L1(如S-偏振光組分)轉換成另一偏振光組分(如P-偏振光組分)的功能。
投影儀還包括一全-反射鏡218、一向場透鏡224R、以及一液晶面板225R，它們沿由分光鏡217分離出的紅光組分LR的光徑(optical path)上順序排列。全-反射鏡218將分光鏡217分離出的紅光組分LR反射到液晶面板225R。基於圖象信號，液晶面板225R具有通過向場透鏡224R對入射到其上的紅光組分LR進行立體調製的功能。
投影儀還包括一分光鏡219，沿著由分光鏡217所分離出的其他彩色光組分的光徑設置。分光鏡219具有分離入射到其上的其他彩色光組分的功能，例如，分離出綠光組分LG和藍光組分LB。
投影儀還包括一向場透鏡224G和一液晶面板225G，按此順序沿由分光鏡219分離出的綠光組分LG的光徑設置。基於圖象信號，液晶面板225G具有通過向場透鏡224G對入射到其上的綠光組分LG進行立體調製的功能。
投影儀還包括一中繼透鏡220、一全-反射鏡221、一中繼透鏡222、一全-反射鏡223、一向場透鏡224B、和一液晶面板225B，按此順序沿由分光鏡219分離出的藍光組分LB的光徑設置。全-反射鏡221將通過中繼透鏡220入射到其上的藍光組分LB反射到全-反射鏡223。全-反射鏡223將由全-反射鏡221反射、且經中繼透鏡222入射到其上的藍光組分LB反射到液晶面板225B。基於圖象信號，液晶面板225B具有對由全-反射鏡223反射並經向場透鏡224B入射到其上的藍光組分進行立體調製的功能。
投影儀還包括具有合成三種彩色光組分LR、LG和LB功能的正交-稜鏡(cross-prism)226，該正交稜鏡226位於紅光組分LR、綠光組分LG以及藍光組分LB的光徑彼此交叉的位置處。投影儀還包括用來將從正交-稜鏡226出射的合成光投影到屏幕228上的投影透鏡227。正交-稜鏡226具有三個入射平面226R、226G和226B，以及一出射平面226T。從液晶面板225R出射的紅光組分LR入射到入射平面226R上；從液晶面板225G出射的綠光組分LG入射到液晶面板226B上；從液晶面板225B出射的藍光組分LB入射到入射平面226B上。正交-稜鏡226將入射到入射平面226R、226G和226B的三種彩色光組分合成，並使合成光從出射平面226T上出射。
4.液晶顯示器件的製造將參考圖19A～19E描述根據本發明的液晶顯示器件的製造方法的第一實施例。
圖19A～19E是表示根據本實施例的液晶顯示器件的基本製造步驟的工序圖。
圖19A表示將TFT基板粘合到基座玻璃的步驟。一底板例如一基座玻璃1002通過可溶於水或有機溶劑的粘合劑1003粘合到TFT基板1001的前表面1001f上。
粘合劑1003的例子包括蠟(如熱熔型水-溶性的固態蠟，或水-溶性的液態蠟)，熱塑性聚合物粘合劑(商品名Crystal Bond，晶體粘合劑)，氰基丙烯酸酯(cyanoacrylate)基粘合劑，以及環氧基粘合劑。
熱熔型水-溶性的固態蠟可以從諸如Nikka Seiko有限公司的商品名稱為「Aqua Wax 20/50/80」(主要成分脂肪酸甘油酯)、「Aqua Wax553/531/442/SE」(主要成分聚乙二醇，乙烯基-吡咯烷酮共聚物，甘油聚醚)、以及「PEG Wax 20」(主要成分聚乙二醇)的產品中得到。
水-溶性液態蠟作為基於合成樹脂的液態粘合劑可以從諸如Nikka Seiko有限公司的商品名稱為「Aqua Liquid WA-302」(主要成分聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮衍生物，甲醇)、以及「WA-20511/QA-20566」(主要成分聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮衍生物，IPA(異丙醇)，水)的產品中得到。
基座玻璃1002可通過UV-固化型粘合劑雙面膠帶或熱-固化型粘合劑雙面膠帶粘接在TFT基板1001上。
如果需要的話，要保護TFT基板1001的表面或防止滷素離子汙染TFT基板1001的表面，TFT基板1001的前表面1001f可塗敷上一層抗蝕劑膜(resist film)。此外，基座玻璃材料可以是透明玻璃，如硼矽酸鹽玻璃或藍板玻璃(blue plate glass)。
在使用可溶於有機溶劑如丙酮的熱塑性聚合物粘合劑(商品名CrystalBond，晶體粘合劑)作為粘合劑1003的情況下，粘合步驟通過以下步驟來實現將溶解在丙酮中的晶體粘合劑塗敷在基座玻璃1002上；使TFT基板1001與基座玻璃1002交疊設置；在150-160℃/13.3322Pa(0.1Torr)的真空條件下加熱彼此交疊的TFT基板1001和基座玻璃1002，以去除其間插入的氣泡，從而使TFT基板1001與基座玻璃1002緊密接觸；以及破壞真空狀態，藉助於返回大氣壓而產生的壓力來促進除氣，從而均衡粘合劑1003的厚度到，如1～3μm。
在使用熱熔型水-溶性固態蠟(例如，Nikka Seiko有限公司的「Aqua Wax80/553」或「PEG Wax 20」)作為粘合劑1003的情況下，粘合步驟可通過以下步驟實現溶解30～40重量百分比(wt％)的蠟在甲醇中，並過濾蠟溶液以去除外來物質；用旋塗法將蠟溶液塗敷在基座玻璃1002上；使TFT基板1001與基座玻璃1002相互交疊；在80-100℃/13.3322Pa(0.1Torr)的真空條件下加熱彼此交疊的TFT基板1001和基座玻璃1002，以去除其間插入的氣泡，從而使TFT基板1001與基座玻璃1002緊密接觸；以及破壞真空狀態，藉助於返回大氣壓而產生的壓力來促進除氣，從而均衡粘合劑1003的厚度到，如1～3μm。
在使用水-溶性液態蠟(例如，Nikka Seiko有限公司的「Aqua LiquidWA-302」)作為粘合劑1003的情況下，粘合步驟可通過以下步驟實現用旋塗法將具有如4-5cps粘度的液態蠟塗敷在基座玻璃1002上；使TFT基板1001與基座玻璃1002相互交疊；在70-80℃/13.3322Pa(0.1Torr)的真空條件下加熱彼此交疊的TFT基板1001和基座玻璃1002，以去除其間插入的氣泡，從而使TFT基板1001與基座玻璃1002緊密接觸；以及破壞真空狀態，藉助於返回大氣壓而產生的壓力來促進除氣，從而均衡粘合劑1003的厚度到，如1～3μm。
在使用雙面膠帶作為粘合劑1003的情況下，粘合步驟可通過以下步驟實現通過使用兩面都塗有UV-固化型粘合劑(厚度10±1μm)的聚烯烴膠帶(厚度100±2μm)或使用兩面都塗有熱-固化型粘合劑的聚烯烴膠帶(厚度100±2μm)把基座玻璃1002粘合到TFT基板1001。在這一步驟，可以進行真空除氣處理，以防止其間氣泡的產生。
圖19B表示TFT基板的拋光步驟。在TFT基板1001由基座玻璃1002所固定的狀態中，TFT基板1001的背面1001b受到拋光而變薄。例如，TFT基板1001的背面1001b通過光學適用級的單面拋光方法來進行拋光，同時基座玻璃1002用作參考平面，以製備具有特定厚度(如20±3μm)的TFT薄基板1001。由於基座玻璃1002的尺寸精度，平行度設置為1～3μm且厚度為2mm。
光學適用級的單面拋光方法可通過按照粗打擦(buffing)、中級打擦和精打擦順序的單面打擦來進行，其中研磨料如氧化鋁或氧化鈰的微粒尺寸可按照粗打擦、中級打擦和精打擦的順序來縮減，從而逐漸地提高拋光精度。
用作光學適用級單面拋光方法的單面打擦可以與單面噴砂(blasting)相結合。該單面噴砂包括製備一高壓空氣的層狀流，其中散布著如金剛砂、碳化硼或金剛石的研磨料微粒；以及將特定數量的層狀流從一噴嘴前端的縫-狀開口噴出，同時在TFT基板1001的背面1001b上沿往複方向來回掃描噴嘴，從而對TFT基板1001的背面1001b進行拋光。噴砂接下來的步驟是精拋光，即精打擦，以進一步提高拋光精度並去除由於微粒噴砂而產生的殘留應力。
具有光學適用級的單面拋光方法可以通過CMP(Chemical MechanicalPolishing，化學機械拋光)來實現。象單面打擦一樣，CMP也可按照粗拋光、中級拋光和精拋光的順序來進行。
用作光學適用級單面拋光方法的單面打擦可與玻璃適用級的單面蝕刻方法相結合。該過程包括用玻璃適用級的蝕刻方法將TFT基板1001的厚度減小到一定值，並通過用作光學適用級拋光方法的精打擦來去除由玻璃適用級的蝕刻方法所產生的表面起伏。在這種情況下，需要使用能夠抗氫氟酸基蝕刻劑腐蝕的保護性粘合劑或膠帶。
用作光學適用級單面拋光方法的單面CMP可以與光學適用級單面蝕刻方法相結合。該過程包括用氫氟酸基蝕刻劑將由石英玻璃製成的TFT基板1001的背面1001b蝕刻到一定值，並通過用作光學適用級的拋光方法的CMP來去除由玻璃蝕刻所產生的表面起伏。即使在這種情況下，也需要使用能夠抗氫氟酸基蝕刻劑腐蝕的保護性粘合劑或膠帶。
圖19C表示了將微透鏡陣列粘接到TFT基板上的步驟。微透鏡陣列通過光學樹脂1005粘接到TFT基板1001的拋光背面1001b上。更具體地，該步驟包括製備微透鏡基板(ML基板)1004的步驟，其中通過加工光學玻璃如石英玻璃或晶化玻璃(Neo Ceram，新陶瓷)來將微透鏡平面1004r設置成二維圖形；以及使ML基板1004和TFT基板1001的拋光背面1001b配向並交疊，用一種折射率高於各基板1001和1004折射率的透明光學樹脂1005填充二者之間的間隙，並固化該光學樹脂1005的步驟。在這種情況中，通過用一種密封材料1006將ML基板1004粘合到TFT基板1001的背面1001b，在TFT基板1001和ML基板1004之間形成封閉的間隙，然後再用透明高折射率的光學樹脂1005填充該間隙。
後一個填充/固化步驟將在下面更充分地描述。
在ML基板(微透鏡基板)1004周圍形成了由密封材料1006製成的、並具有一填充口的框架，並將通過拋光變薄了的TFT基板1001交疊在ML基板1004上。在這種狀態下，該密封材料發生固化。如果密封材料1006由熱-固化型粘合劑構成，則通過在一定溫度下加熱來進行固化，然而如果密封材料1006是由UV-固化型粘合劑構成，則要通過用一定能量的UV-照射來進行固化。替代地，如果密封材料由熱-固化UV-固化混合型粘合劑構成，則通過在一定溫度下加熱和一定能量的UV-照射相結合的方式來進行固化。
高折射率的透明光學樹脂1005從該填充口注入到間隙中，且填充口由UV-固化型粘合劑密封。光學樹脂1005再進行熱固化。在使用丙烯酸基或環氧丙烯酸基的高折射率透明樹脂(粘度20-100cps)作為光學樹脂1005的情況下，填充口被分配性-塗敷(dispense-coated)樹脂或被浸入在真空狀態的樹脂中，然後藉助回復到大氣壓的壓力通過填充口被注入在間隙中。這時，可以添加適當的壓力，以便通過填充口將樹脂注入到間隙中。這樣的高折射率透明樹脂隨後在70～80℃的溫度下固化120分鐘，獲得具有折射率為1.59～1.67的高折射率透明光學樹脂1005。
由於高折射率光學樹脂1005注入到形成於具有相對低折射率的微透鏡基板1004中的透鏡平面1004r之中並且固化，因而微透鏡就自動形成了。此外，為了將微透鏡基板1004側的透鏡平面1004r與TFT基板1001側的像素電極以一一對應的關係配向，通過形成於相互配向的TFT基板和ML基板上的配向標記，TFT基板和ML基板彼此交疊，並且由密封材料1006所固定。
圖19D表示了剝離基座玻璃的步驟。廢的基座玻璃1002從TFT基板1001的前表面1001f上剝離，以便結合微透鏡陣列與TFT基板1001的後表面1001b。具體地，基座玻璃可通過加熱或紫外線照射來從TFT基板1001上剝離。在使用熱塑性聚合物(晶體粘合劑)或氰基丙烯酸酯基粘合劑作為粘合劑1003的情況下，基座玻璃通過加熱剝離以後，使用有機溶劑如丙酮、丙酮與乙醇混合物、甲醇或IPA超聲波清洗整個ML基板。在使用熱熔型水-溶性蠟(如Nikka Seiko有限公司的「Aqua Wax 80/553」或「PEG Wax 20」)作為粘合劑1003的情況下，使用純水或50～60℃熱的純水來超聲波清洗整個ML基板。此外，廢的高精度基座玻璃優選在清洗後被再-利用。
圖19E表示完成液晶顯示器件的步驟。通過將單面拋光的TFT基板1001與微透鏡基板1004相結合而獲得的微透鏡TFT基板(MLTFT基板)1007與通過將微透鏡基板與對向基板相結合而獲得的微透鏡對向基板(ML對向基板)1017相互交疊，並在其間保持一定間隙，該間隙填充上液晶1009後被密封，以獲得具有雙微透鏡結構的有源矩陣型液晶顯示器件。
微透鏡對向基板1017可以通過和獲得微透鏡TFT基板1007同樣的步驟來獲得。更具體地，對向基板1011的前表面側被拋光，微透鏡基板1014通過一密封材料1016粘接在對向基板1011的拋光面上。微透鏡平面1014r在微透鏡基板1014上預先形成。在單面拋光的對向基板1011和微透鏡基板1014之間的間隙中填充了高折射率的透明光學樹脂1015並且固化，以獲得ML對向基板1017。此外，一對向電極預先形成在將要與液晶1009接觸的對向基板1011的前表面上。
通過根據本實施例的製造方法所製造出的液晶顯示器件具有一面板結構，其中液晶1009被固定在形成於MLTFT基板1007側的像素電極與形成於ML對向基板1017側的對向電極之間。用作各像素電極聚光透鏡的微透鏡設置成二維圖形，由該微透鏡組成的微透鏡陣列一體化地形成在ML對向基板1017側。用作各像素電極向場透鏡的微透鏡設置成二維圖形，由該微透鏡組成的微透鏡陣列一體化地形成在MLTFT基板1007側。
在上述拋光步驟中，TFT基板1001和/或對向基板1011被拋光來縮減厚度，使得在成品面板的狀態下，用作向場透鏡的各微透鏡的焦點與用作聚光透鏡的相應微透鏡的主點(principal point)幾乎是相對應的。例如，根據本實施例，由於TFT基板1001變薄到約20μm的厚度，上述的需要就能夠得到滿足。通過在TFT基板1001側和對向基板1011側均設置微透鏡陣列，使得各向場透鏡的焦點幾乎對應於聚光透鏡的主點，就有可能將像素有效孔徑比擴大到最大值。
沿著朝向更細分像素的方向，各微透鏡的焦點朝更短的方向發展，且相應地，需要相當大程度地縮減每個基板的厚度。從這一點上看，本發明的製造方法在合理性方面是有利的、有效地使TFT基板和對向基板均變薄。
微透鏡的透鏡平面1004r和1014r可以各自形成為球面、非球面或菲涅耳平面。球面透鏡在易於製造上比較有利；然而，由於能使焦距變得最短的透鏡的曲率半徑被像素尺寸限制，要將焦距縮短是困難的，除非能夠有效地確保在透鏡平面之間界面處的折射率差異。非球面和菲涅耳透鏡在焦距的縮短以及透鏡主平面的平面化上均是非常好的，並且對於抑制由光源發射而來的光線的發散角非常有效。
將參考圖20描述根據本發明液晶顯示器件的製造方法的第二實施例。
圖20是表示本實施例液晶顯示器件的製造步驟的工序圖，其中在步驟S1到S6中執行多晶片模塊工藝，在步驟S7和S8中執行單-晶片模塊工藝，在步驟S7和S8之間製備了ML對向基板(單-晶片模塊基板)。
在這一實施例中，大面積TFT基板(TFT大尺寸基板)用作多晶片模塊基板，以促進位造工藝的合理化。更具體地，大面積基板(多晶片模塊基板)用在步驟S1到S6中，並在步驟S7中被分割為對應於獨立面板的單個基板(單-晶片模塊基板)。
在步驟S1，製備一具有如8英寸直徑的TFT大尺寸基板。在步驟S2，具有8英寸直徑的基座玻璃粘接到TFT大尺寸基板上。在步驟S3，通過光學適用級單面拋光方法將TFT大尺寸基板的厚度減小到20μm。在步驟S4，其中預先形成了微透鏡平面的ML基板(直徑8英寸)通過一密封材料粘接到TFT大尺寸基板的拋光表面上，且該微透鏡平面用高折射率樹脂填充，以在其間形成微透鏡陣列。在步驟S5，廢基座玻璃被剝離，並清洗TFT大尺寸基板。
在步驟S6，TFT大尺寸基板的暴露表面受到配向處理。例如，聚醯亞胺配向膜形成在TFT大尺寸基板的表面上並受到摩擦處理。在這種情況下，由於在前述步驟中將具有相對低熱阻的高折射率樹脂注入並形成微透鏡陣列，在步驟S6的配向處理中優選是使用專門用作低溫可固化型的聚醯亞胺配向膜。然而，由於多種現有聚醯亞胺樹脂在相對低的溫度下都是可固化的，因此聚醯亞胺膜並不必須特定為低溫可固化型。DLC(diamond like carbon，類金剛石碳)膜可用於替代聚醯亞胺配向膜，其中DLC膜可通過具有特定方向性的離子照射來進行配向處理。替代地，由斜氣相-沉積SiOx形成的SiOx配向膜可以用來替換聚醯亞胺膜，其中SiOx的配向通過斜氣相-沉積來獲得。
在使用聚醯亞胺配向膜的情況下，聚醯亞胺膜通過輥-塗法或旋塗法來形成，並通過使用打擦材料受到摩擦處理。在使用DLC配向膜的情況下，具有約5nm厚度的DLC膜被形成並通過具有特定方向性的離子照射受到配向處理。在使用SiO配向膜的情況下，通過斜氣相-沉積SiO來形成SiO膜。
在步驟S7，具有8英寸直徑的TFT大尺寸基板分割為獨立的單個基板，每個基板具有0.9平方英寸的尺寸，例如，通過小方塊切割(dicing)或CO2雷射切割。每個包括微透鏡陣列的單個TFT基板就這樣獲得了。
接下來，評為合格品的、各包括微透鏡陣列的單個對向基板也製備了。
在步驟S8，每個上述單個對向基板與評為合格品的、均包括微透鏡陣列的單個TFT基板中的一個相交疊，並在它們之間保持一定間隙，該間隙通過一填充口填充了諸如向列(nematic)液晶的液晶，接下來再密封該填充口。更具體地，沿著包括微透鏡陣列的TFT基板的外圍部分或者包括微透鏡陣列的對向基板的外圍部分形成具有一填充口的密封材料框架。包括微透鏡陣列的TFT基板與包括微透鏡陣列的對向基板相交疊，同時形成在各基板上的配向標記彼此配向，然後密封材料固化。在液晶通過填充口注入到間隙中之後，填充口用UV-固化型粘合劑密封。液晶受到加熱並快速冷卻，來調整液晶的準直性。
如前所述，根據本實施例，大面積基板(將被分割為多個對應獨立面板的單個基板)經受粘合步驟、拋光步驟、粘接步驟和剝離步驟，來結合對應了多個單個微透鏡陣列的大面積微透鏡陣列，並在適當步驟(步驟S7)分割成對應獨立面板的單個基板。因此，這有可能促進位造工藝的合理化。在本實施例中，TFT大尺寸基板，其上形成有對應於多個單個微透鏡陣列的微透鏡陣列，被分割為單個TFT基板，每一單個TFT基板都與預先製備的其上形成有單個微透鏡陣列的單個對向基板之一相交疊，其間留有一定間隙，以獲得一面板(步驟S8)。此外，根據本實施例，在剝離步驟(步驟S5)，基座玻璃從TFT大尺寸基板的表面被剝離且TFT大尺寸基板得到清洗以後，在不會破壞步驟S4中形成的微透鏡陣列的熱阻性的溫度範圍內，在TFT大尺寸基板的暴露表面上形成用於液晶層配向的配向層(見步驟S6)。
圖21A和21B是表示圖20所示分割步驟(步驟S7)所使用的具體分割方法的典型示意圖。通過小方塊切割或CO2雷射切割分割大尺寸基板來實現該分割方法，以製備均具有一定尺寸的、包括微透鏡陣列的單個TFT基板。
如圖所示，該方法包括兩步。在圖21A所示的第一步(第一小方塊切割)，通過使用V形-切口切割刀片1021，沿被定義用於將大尺寸基板1007分割為獨立面板的邊界部分切割大尺寸基板1007，在橫截面上形成V-形凹槽。在圖21B所示的第二步(第二小方塊切割)中，使用通用切割刀片1022，完全地切開大尺寸基板1007的凹槽，將大尺寸基板分離成各個面板。通過這些步驟，就可以獲得具有錐形端面的單個基板。
通過在第一步驟中部分切割大尺寸基板來形成大尺寸基板中的V-形凹槽，以及在第二步驟中完全切割大尺寸基板來將大尺寸基板分離為單個基板，就可以斜切(chamfer)每一單個基板。在TFT基板裝配到面板中時，這樣被斜切的單個基板有利於防止TFT薄基板的端面破裂或缺口的發生。此外，優選使用雙劃片機來連續進行第一小方塊切割和第二小方塊切割。
將參考圖22描述根據本發明液晶顯示器件的製造方法的第三實施例。
圖22是表示本實施例中液晶顯示器件的製造步驟的工序框圖，其中，在步驟S1～S7中執行多晶片模塊工藝，在步驟S8中執行單-晶片模塊工藝，在步驟S6和S7之間製備ML對向基板(單-晶片模塊基板)。本實施例與圖20所示的前述實施例的不同之處在於，前述的步驟S7和S8彼此相反。本實施例中，在步驟S7，合格且已受配向處理的單個ML對向基板交疊在合格且已受配向處理的包括ML的TFT大尺寸基板之上，然後被組裝，並且液晶注入到其間的間隙中並被密封；在步驟S8，包括ML的TFT大尺寸基板被分割，以獲得獨立面板。與圖20中所示的前述實施例相比，本實施例是合理的，因為在緊鄰最後步驟前多晶片模塊工藝可連續。如前所述，根據本實施例，當在TFT大尺寸基板上形成對應於多個單個微透鏡陣列的微透鏡陣列後，其上預先形成了單個微透鏡陣列的每一單個對向基板被裝配到TFT大尺寸基板上(步驟S7)，且TFT大尺寸基板被分割，以形成獨立面板(步驟S8)。
圖23是表示在圖22所示的前述裝配步驟S7中使用的具體裝配方法。如圖所示，合格的、包括微透鏡陣列的單個基板1017與包括微透鏡的TFT大尺寸基板1007的合格部分相交疊，其間具有一定間隙，並通過一密封材料1008將其固定，然後液晶1009注入到兩個基板1007和1017之間的間隙中並被密封。
更具體地，在MLTFT大尺寸基板10被塗敷UV-固化或熱-固化型的密封材料1008以後，通過使用其上設置的配向標記，ML對向基板1017定位到MLTFT大尺寸基板1007的相應部分且彼此交疊，其間具有一定間隙，並且通過用UV照射或加熱的方法固化密封材料1008來將其固定。接著通過填充口將液晶注入到間隙中，並用UV-固化型粘合劑密封該填充口。
在步驟S7的裝配工作完成以後，MLTFT大尺寸基板1007通過小方塊切割或雷射切割分割為單個基板。如劃線所示，沿著各面板的邊界切割MLTFT大尺寸基板1007，以獲得面板。此時，為防止TFT薄基板1007的端面出現破裂或缺口，小方塊切割優選如下進行使用V形-切口切割刀片沿邊界部分切割TFT薄基板1007，形成V-形凹槽，然後使用通用切割刀片完全地切割TFT薄基板1007的凹槽，來將TFT薄基板分離成各面板。
圖24A和24B是表示圖23所示ML對向基板1017的製造方法的一個例子的工序圖。
如圖24A所示，圍繞其上預先形成了微透鏡平面1014r的ML基板1014的外圍部分形成一密封材料1016的框架。一蓋玻璃基板1011與ML基板1014相交疊，其間具有一定間隙。在這樣的狀態下，密封材料1016被固化。
如圖24B所示，一高折射率透明光學樹脂1015注入到蓋玻璃基板1011和ML基板1014之間的間隙中，並通過加熱固化，該間隙由UV-固化型粘合劑密封。通過光學適用級的單面拋光方法減小蓋玻璃基板1011的背面側厚度，以製備ML對向基板1017。一透明導電膜(如ITO)形成在蓋玻璃基板1011的拋光背面上，以形成對向電極1018。一聚醯亞胺配向膜1019形成在對向電極1018上，並受到諸如摩擦處理的配向處理。此時，依照光學級的雙面拋光方法拋光ML基板1014和蓋玻璃基板1011，可將ML對向基板1017的厚度調整到一定值。對於這種情況，當通過用高折射率透明樹脂填充微透鏡平面1014r而形成ML基板1014之後，在相對於微透鏡平面的樹脂表面上可形成一透明樹脂膜，在其上還通過濺射或氣相-沉積形成一SiO2膜。形成這樣的堆疊層膜能消除對於提供蓋玻璃基板1014的需求，從而降低製造成本。
如圖23所示，這樣形成的單個ML對向基板1017裝配到多晶片模塊型大尺寸MLTFT基板1007上。
將參考圖25描述根據本發明液晶顯示器件的製造方法的第四實施例。
圖25表示了本實施例中液晶顯示器件的製造步驟，其中在步驟S1～S6執行多晶片模塊工藝，在步驟S7和S8執行單-晶片模塊工藝，在步驟S7和S8之間製備ML對向基板(單-晶片模塊基板)。
本實施例是從圖20所示的實施例修改而來。
在圖20所示的實施例中，在步驟S4，由高折射率樹脂製成的微透鏡陣列形成在TFT大尺寸基板和ML大尺寸基板之間；在步驟S6，聚醯亞胺配向膜在TFT大尺寸基板上形成，並受到配向處理。在這些步驟中，按照用於微透鏡陣列的高折射率樹脂的熱阻，用於配向處理的聚醯亞胺膜必須選擇低溫可固化型聚醯亞胺膜。
相反，在這一實施例中，用於配向處理的聚醯亞胺膜首先在步驟S2形成，然後由高折射率樹脂製成的微透鏡陣列在步驟S5中形成。用於配向處理的聚醯亞胺膜因而就不需要選擇低溫可固化型聚醯亞胺膜了，但是可以選擇在性能和穩定性上都很優異的高溫可固化型聚醯亞胺膜。
這樣，根據本實施例，在執行一系列步驟，即粘合步驟、拋光步驟、粘接步驟和剝離步驟以將一微透鏡陣列結合到TFT大尺寸基板的背面之前，先執行配向步驟(步驟2)，在TFT大尺寸基板表面上形成一用於液晶層配向的配向層。
普通的聚醯亞胺樹脂在約180℃高溫下是可固化的，然而普通的高折射率透明樹脂在60～120℃範圍的低溫下是可固化的。因此，不希望在其上預先安裝了由普通高折射率樹脂製成的微透鏡陣列的TFT大尺寸基板上形成由普通聚醯亞胺製成的膜。由於這個原因，在如圖20所示的實施例中，一低溫可固化聚醯亞胺膜或DLC膜用作配向膜。相反地，在這一實施例中，由於在用高折射率樹脂製成微透鏡陣列之前，用於配向處理的配向膜已經形成，由在約180℃的高溫下可固化的普通聚醯亞胺樹脂製成的薄膜就可以用作配向膜。
將參考圖26描述根據本發明液晶顯示器件的製造方法的第五實施例。
圖26是一表示了本實施例中液晶顯示器件的製造步驟的工序框圖，其中在步驟S1～S6執行多晶片模塊工藝，在步驟S7和S8執行單-晶片模塊工藝，在步驟S6和S7之間製備ML對向基板(單-晶片模塊基板)。
在該本施例中，如圖22所示的前述實施例一樣，單個ML對向基板裝配到MLTFT大尺寸基板上，然後MLTFT大尺寸基板分割為對應獨立面板的單個基板；然而，和圖22中所示的前述實施例不同的是，在步驟S2執行使用配向膜的配向處理，然後在步驟S5執行使用高折射率透明樹脂的微透鏡陣列的形成工序。因此，類似圖25所示的實施例，由高溫可固化型聚醯亞胺樹脂製成的薄膜可以用作配向膜。
將參考圖27描述根據本發明液晶顯示器件的製造方法的第六實施例。
圖27是一表示本實施例中液晶顯示器件的製造步驟的工序框圖，其中在步驟S1～S7執行多晶片模塊工藝，在步驟S8執行單-晶片模塊工藝，在步驟S6和S7之間製備ML相對大尺寸基板(多晶片模塊基板)。
根據本實施例，在步驟S7，ML相對大尺寸基板裝配到MLTFT大尺寸基板上；在步驟S8，MLTFT大尺寸基板和ML相對大尺寸基板的組裝件被分割為獨立面板。由於兩個大尺寸基板是在緊鄰最後步驟之前使用，這種製造工藝就更加合理。然而，在本實施例中，在最後步驟以後，通過檢查單個產品來進行對於產品是合格或不合格的選擇。
如前所述，根據本實施例，ML相對大尺寸基板與MLTFT大尺寸基板相交疊，其間具有一特定間隙，以便裝配成對應於多個面板的大尺寸面板部分(步驟S7)，其中該ML相對大尺寸基板包括對應多個單個微透鏡陣列的微透鏡陣列，該MLTFT大尺寸基板也包括對應多個單個微透鏡陣列的微透鏡陣列；然後該組裝件被分割為獨立面板(步驟S8)。此外，根據本實施例，使用高折射率透明光學樹脂的微透鏡陣列在步驟S4形成，用於配向處理的低溫可固化型聚醯亞胺膜或DLC膜在步驟S6形成。
將參考圖28描述根據本發明液晶顯示器件的製造方法的第七實施例。
圖28是一表示本實施例中液晶顯示器件的製造步驟的工序框圖，其中在步驟S1～S7執行多晶片模塊工藝，在步驟S8執行單-晶片模塊工藝，在步驟S6和S8之間製備ML相對大尺寸基板(多晶片模塊基板)。
在本實施例中，如圖27所示的前述實施例一樣，ML相對大尺寸基板裝配到TFT大尺寸基板上，然後該組裝件分割為獨立面板；然而，和圖27中所示的前述實施例不同的是，用於配向處理的配向膜在步驟S2形成，而使用高折射率透明樹脂的微透鏡陣列在步驟S5形成。因此，普通的高溫可固化型聚醯亞胺膜可以用作配向處理的配向膜。
將參考圖29描述根據本發明液晶顯示器件的製造方法的第八實施例。
圖29是一表示本實施例中液晶顯示器件的製造步驟的工序框圖，其中在步驟S1執行多晶片模塊工藝，在步驟S2～S8執行單-晶片模塊工藝，在步驟S7和S8之間製備ML對向基板(單-晶片模塊基板)。
在本實施例中，和前面的實施例不一樣，通過基本上採用單-晶片模塊工藝取代多晶片模塊工藝來獲得面板。
8英寸直徑的TFT大尺寸基板在步驟S1製備，然後通過小方塊切割或CO2雷射切割分割為每個具有0.9平方英寸大小的TFT單個基板。如果需要的話，TFT單個基板可以塗敷上一抗蝕劑膜，以保護表面和防止來自滷素氣體的汙染。
在步驟S3，具有0.9平方英寸大小的基座玻璃粘接在每一TFT單個基板上。基座玻璃可以是硼矽酸鹽玻璃，TFT基板可以由人造石英玻璃製成。基座玻璃的平行度精確加工到1～2μm。基座玻璃通過熱塑透明聚合物型或UV-固化型粘合劑的雙面膠帶，或熱固型粘合劑的雙面膠帶，與TFT基板相粘合。
在步驟S4，TFT基板的背面通過光學適用級的單面拋光方法受到拋光，以便減薄到20μm的厚度。TFT基板的厚度變化優選地抑制在±3μm內。在步驟S5，其中預先形成了微透鏡平面的具有0.9平方英寸大小的微透鏡基板(ML基板)疊加到變薄的TFT基板上，並且高折射率透明樹脂注入到它們之間的間隙並得到密封。
在步驟S6，基座玻璃通過如加熱而從TFT基板上剝離，TFT基板再用有機溶劑進行清洗。高精度加工的剝離的基座玻璃可以再次使用。此外，可以在隨後的步驟中密封材料通過UV照射固化以後，再剝離基座玻璃並清洗TFT基板。在步驟S7，可通過諸如形成低溫可固化型聚醯亞胺配向膜並使聚醯亞胺膜受到打擦材料的摩擦處理；或者通過形成DLC膜並使DLC膜受到具有方向性的離子照射，來進行配向處理。
在步驟S8，單個ML對向基板與MLTFT基板相交疊，其間具有一特定間隙，且液晶注入到間隙中並被密封。更具體地，在一個基板上形成例如一UV-固化型密封材料的框架，另一基板則與其相交疊，其間具有一特定間隙，同時其上設置的配向標記彼此配向。密封材料通過UV照射固化，來互相固定兩個基板。空面板(處於填充液晶之前的狀態)就這樣得到了。液晶通過形成於密封材料中的填充口注入面板中並被密封，從而完成雙微透鏡陣列型的液晶顯示器件的製作。
將參考圖30描述根據本發明液晶顯示器件的製造方法的第九實施例。
圖30是一表示本實施例中液晶顯示器件的製造步驟的工序框圖，其中在步驟S1執行多晶片模塊工藝，在步驟S2～S8執行單-晶片模塊工藝，在步驟S7和S8之間製備ML對向基板(單-晶片模塊基板)。
在本實施例中，與圖29所示的前述實施例一樣，面板通過基本上採用單-晶片模塊工藝來獲得；然而，與圖29所示的前述實施例不同的是，用於配向處理的配向膜在步驟S3形成，而當在步驟S6中ML基板粘接到TFT基板上以後，使用高折射率透明光學樹脂的微透鏡陣列才形成。
將參考圖31描述根據本發明液晶顯示器件的製造方法的第十實施例。
圖31是一表示本實施例中液晶顯示器件的製造步驟的工序框圖。
在預備步驟，通過將一微透鏡陣列結合到其上預先形成了對向電極的第一基板，來獲得ML對向基板1017。在裝配步驟，結合了微透鏡陣列的對向基板(ML基板)1017與其上預先形成了像素電極和用於驅動像素電極的開關器件的TFT基板1001的前表面1001f相交疊，其間具有一特定間隙，液晶注入間隙中並密封，以獲得一面板。在粘合步驟，通過使用一粘合劑1003，如基於熱熔的水-溶性蠟、蜂蠟、或氰基丙烯酸鹽基粘合劑，將基座玻璃1002粘合到與TFT基板1001的前表面1001f相交疊的ML對向基板1017上。可通過用無氯基有機溶劑(丙酮，丙酮與乙醇的混合物，或IPA)稀釋丙烯酸脂來獲得粘合劑1003。在拋光步驟，TFT基板的背面1001b在被基座玻璃1002固定的狀態下被拋光。在粘接步驟，微透鏡陣列粘接在TFT基板1001的拋光背面1001b上。
和前面實施例不同的是，在面板預先製備以後，TFT基板的背面被拋光，且微透鏡陣列被粘接到TFT基板的拋光背面上。
在圖31所示的製造方法中，由於其上預先結合了像素電極和薄膜電晶體的TFT基板1001被拋光，因此優選採取一定措施來抵抗靜電產生的破壞。
圖32表示了抗靜電破壞的措施的一個例子，其中具有無殘留塗層部分的導電漿料1024用作抗靜電破壞的措施。如圖32所示，一膠帶，尤其是具有無殘留塗層部分的、厚度與包括微透鏡的對向基板1017的厚度幾乎相同的導電漿料膠帶，以與形成於TFT基板1001上的輸出端子短路的方式被設置，其中基座玻璃通過粘合劑1003固定到ML對向基板1017上。
圖33表示了抗靜電破壞的措施的另一個實施例。如圖33所示，由用於外部連接的柔性印刷板所構成的連接器1026通過熱-壓粘合法裝配在TFT基板1001的連接端子上，基座玻璃1002通過粘合劑1003或雙面膠帶固定到ML對向基板1017上。要穩定連接器1026，在基座玻璃1002和TFT基板1001之間的間隙填充粘合劑1003或厚度幾乎等同於包括微透鏡陣列的對向基板1017的厚度的膠帶部件1025。連接器1026可縮短至一定程度，而不會對隨後步驟中通過光學適用級單面拋光方法對TFT基板1001所進行的拋光產生不利影響，且連接器1026的端子被短路或覆蓋，從而不被研磨料等所汙染。這樣，要採取抗靜電破壞的措施，TFT基板1001的背面應該在如下的狀態下拋光，即形成在TFT基板上的多個外部連接端子保持相同的電勢。
圖34是表示對圖32所示的面板進行拋光處理的典型示意圖。如圖所示，面板的基座玻璃1002側粘合在用於拋光的工作檯1029上，TFT基板1001的背面1001b以基座玻璃1002作為參照物被拋光。要防止封閉在面板中的液晶1009加熱到一臨界溫度或更高，在通過光學適用級單面拋光方法進行拋光期間，優選對TFT基板1001進行冷卻。這就使得保持液晶1009的配向狀態成為可能。在如圖所示例子中，單面打擦作為光學適用級單面拋光方法來執行。通過對TFT基板1001施加一定負載，TFT基板1001的背面1001b被壓到拋光臺板(platen)1027上。此時，一定數量的研磨料輸送到拋光臺板1027上。
更具體地，拋光工作這樣進行，即通過使拋光臺板1027(如錫臺板、乙烯臺板或布臺板)沿其軸線轉動，在拋光臺板1027上連續地滴入一定數量的液體，如包含了研磨料如金剛砂、氧化鋁或金剛石的水、油或有機溶劑；以及通過施加到工件的一定負載，將固定在工作檯1029上的工件壓到拋光臺板1027上；並拋光工件的表面。拋光是按照粗拋光、中級拋光和精拋光的順序進行的，研磨料微粒尺寸相應地縮減，從而逐漸提高拋光精度。如果待拋光量較大，則工件先通過粗-拋光將厚度減薄到接近於目標厚度，然後再通過中級-拋光和精-拋光被加工。如果TFT基板1001具有800μm的厚度，基板100就先通過粗-拋光將厚度減薄到100μm，再進一步通過中級-拋光將厚度減薄到50μm，最終通過精-拋光加工到20μm的厚度。在這種情況，假定TFT基板厚度的公差為20±3μm，則精拋光進行的同時，剩餘厚度由光學或雷射型階梯深度表(step depth meter)檢測，在TFT基板表面上的配向標記用作每次10μm拋光量的參考。在這樣拋光期間，面板不被剝離。這是因為TFT基板交疊到對向基板上，其間具有1～3μm的間隙，並通過密封材料固定起來，且該間隔物與每個像素都保持接觸。
圖35是表示使用微粒噴砂的拋光處理的典型示意圖。如圖所示，噴砂是這樣進行的製備一高壓空氣的層狀流，其中散布著研磨料如金剛砂、碳化硼或金剛石的微粒；再從一縫-狀噴嘴1030前端的噴射口噴出一定數量的層狀流，同時在TFT基板1001的背面1001b上沿往復的方向掃描噴嘴，從而對TFT基板1001的背面1001b進行拋光。噴砂過程按照粗噴砂、中級噴砂和精噴砂的順序進行，研磨料微粒尺寸相應地減小，從而逐漸地提高拋光精度。如果待拋光量較大，則工件先通過粗-噴砂將厚度減薄到接近於目標厚度，然後再通過中級-噴砂和精-噴砂被加工。如果TFT基板1001具有800μm的厚度，基板100就先通過粗-噴砂將厚度減薄到300μm，再進一步通過中級-噴砂將厚度減薄到200μm，最終通過精-噴砂加工到50μm的厚度。
假定TFT基板厚度的公差為20±3μm，則在TFT基板通過精-噴砂加工到50μm的厚度後，TFT基板可通過圖34所示的用作光學適用級拋光方法的精-打擦進行進一步加工。精拋光進行的同時，剩餘厚度由光學或雷射型階梯深度表檢測，在TFT基板表面上的配向標記用作每次10μm拋光量的參考。
圖36表示了在圖34所示的拋光步驟之後，將ML基板1004粘接到TFT基板1001的背面上的步驟。如圖所示，在基座玻璃1002、包括ML的對向基板1017、以及TFT基板1001彼此結合的狀態下，通過分配性-塗敷密封材料1006，圍繞TFT薄基板1001的背面外圍部分形成由UV-固化型粘合劑或UV-固化/熱-固化混合型粘合劑製成的密封材料1006的框架。ML基板1004與TFT薄基板1001相交疊，其間具有一特定間隙，同時其上設置的配向標記彼此配向，且密封材料1006通過UV照射固化。此時，各微透鏡的焦距通過密封材料1006的厚度得到了微調。對於簡易的微調(fineadjustment)，密封材料1006可包括一具有不會降低密封特性的一定尺寸、一定數量的間隔物(spacer)。該間隔物由金屬、玻璃、陶瓷等製成。這些材料可單獨使用或結合使用。該材料優選以具有球形或纖維形的微粒形式來使用。
圖37表示了圖36所示粘接步驟之後的填充步驟。如圖所示，高折射率透明光學樹脂1005在真空下通過框架-形密封材料1006中設置的填充口被壓-注到間隙中，填充口用UV-固化型粘合劑密封。但未示出的，在使用氰基丙烯酸鹽基粘合劑作為粘合劑1003的情況下，氰基丙烯酸鹽基粘合劑通過加熱熔化，來剝離基座玻璃1002，緊接著用有機溶劑，如IPA、丙酮、丙酮與乙醇混合物或甲醇，對整個面板進行清洗。在熱熔型水-溶性臘用作粘合劑1003的情況下，水-溶性臘通過加熱熔化，以剝離基座玻璃1002，緊接著是用純水或50～60℃的熱純水進行整個面板的超聲波清洗。
圖38A表示了用夾具1002a替代基座玻璃來支撐面板的一個例子。用作基座玻璃的夾具1002a固定到拋光臺板的工作檯1029上。用於真空吸引的通路1002b形成在夾具1002a和工作檯1029中。通過裝配TFT基板1001到包括微透鏡陣列的對向基板1017上而獲得的面板在由夾具1002a固定的狀態下得到拋光。在這種情況下，要防止拋光中的靜電損壞，優選對TFT基板1001的外部連接端子1001f和設置在夾具1002a上的導電焊接墊1002p進行短路。
圖38B和38C表示了LCD面板固定到一大尺寸拋光臺板的工作檯1029上的例子，上面設置了多個用作基座玻璃的夾具1002a。每個面板的ML對向基板1017側設置在夾具1002a的凹槽中，TFT基板1001側朝向上方，並通過真空引力固定到其上，在這種狀態下，TFT基板的背面得到拋光。甚至在這種情況下，要防止拋光中的靜電損壞，優選是將TFT基板的外部連接端子和設置在夾具1002a上的導電焊接墊進行短路。
通常，用作投影儀所用高溫多晶矽TFTLCD中的TFT基板和對向基板的材料的人造石英玻璃被規定加工成具有高精度的表面粗糙度和尺寸。從這一觀點出發，根據圖31～38中所示實施例，在拋光期間，通過充分地檢測對向基板的膜厚，對向基板可用來取代基座玻璃，以消除設置基座玻璃的需求，從而降低製造成本。
圖39是根據本發明製造的液晶顯示器件的又一例子的典型截面圖。
包括微透鏡陣列的對向基板1017與包括微透鏡陣列的TFT基板1007相交疊並固定，其間具有一特定間隙，液晶1009封閉在其間的間隙中。其中，結合在經拋光變薄的TFT基板1001背面上的微透鏡陣列構造成使透鏡平面「r」具有雙重的結構。更具體地，形成於折射率為「ng1-2」的透明樹脂層1004上的凸透鏡平面「r」通過密封材料1006與形成於折射率為「ng2-2」的透明樹脂層1004′上的凸透鏡平面「r」相對地隔開；且折射率為「n1」的透明光學樹脂1005封閉在其間，以形成微透鏡陣列。這時，透明光學樹脂1005的折射率「n1」要低於透明樹脂層1004的折射率「ng1-2」和透明樹脂層1004′的折射率「ng2-2」。包括微透鏡陣列的對向基板1017側具有相同的結構，其中折射率為「n1」的透明光學樹脂1015插入到折射率為「ng1-1」的透明樹脂層和折射率為「ng2-1」的透明樹脂層之間。
圖40表示了根據本發明製造的液晶顯示器件的具體形狀和尺寸的例子。MLTFT基板1007交疊並固定到ML對向基板1017上，其間具有一特定間隙，液晶1009封閉在其間的間隙中。ML對向基板1017側上的各微透鏡的焦距(空氣中等效值)為F1＝30.69μm。該微透鏡具有這樣的結構折射率為1.45的透明樹脂層與折射率為1.66的透明樹脂層1015在由透鏡平面1014r定義的邊界處相接觸。對向基板1011由晶化玻璃「新陶瓷」(Neo Ceram)製成，並由拋光變薄。透鏡平面1014r的深度為10.3μm，對向基板1011則被減薄到20μm。另一方面，形成於MLTFT基板1007上的各微透鏡的焦距(空氣中等效值)為F2＝41.4μm(實際距離64.6μm)。折射率為1.44的透明樹脂層與折射率為1.596的透明光學樹脂1005在由透鏡平面1004r定義的邊界處相接觸，以形成微透鏡。折射率為1.46的石英玻璃1001被減薄到20μm。因此，形成於ML對向基板1017側上的、用作聚光透鏡的微透鏡的主點和形成於MLTFT基板1007側的、用作向場透鏡的微透鏡的主點之間的距離為64.6μm。此外，TFT像素間距為18μm。上面的尺寸除了焦距以外都是實際尺寸。
如前所述，本發明的作用是消除對設置蓋玻璃的需要，而該蓋玻璃一般是微透鏡陣列，如單微透鏡陣列(SML)或雙微透鏡陣列(DML)所必需的，因而本發明有助於微透鏡陣列的變薄。另一作用是，由於液晶面板中安裝了具有整平表面的微透鏡陣列，施加到微透鏡陣列的機械應力縮小了。因此，本發明有利於製造高效率和高精度的微透鏡陣列，同時有利於提高微透鏡陣列的產量和性能。
本發明的又一作用是實現了具有雙微透鏡陣列結構的液晶顯示器件，其中一個微透鏡陣列設置在對向基板側，另一微透鏡陣列設置在TFT基板側。這樣一種顯示器件有利於提高有效孔徑比以及從光源發射光的利用效率，從而提高亮度。將根據本發明的液晶顯示器件應用到一投影儀中，能夠實現投影儀的尺寸小型化以及投影透鏡的成本降低。
由於通過部分切割TFT大尺寸基板從而形成V-形凹槽，再在V形-凹槽處徹底切割大尺寸基板，這樣來分割TFT大尺寸基板，因此有可能斜切單個基板。這樣被斜切的單個基板有利於防止TFT薄基板出現破裂和缺口，從而提高了產量和質量。因此，根據本發明，在用光學適用級的單面拋光法拋光TFT薄基板的過程中，能夠防止由於靜電而產生的損壞和TFT薄基板的開裂，因此提高產量和質量。
儘管用專業術語描述了本發明的優選實施例，這些描述也只是用於解釋的目的，可以理解，在不脫離所附權利要求書的精神和範圍的條件下，可進行修改和變化。
權利要求
1.一種具有面板結構的液晶顯示器件，包括其上至少形成了對向電極的對向基板；其上至少形成了像素電極和驅動所述像素電極的開關器件的驅動基板；以及插入在所述驅動基板和所述對向基板之間的液晶層，其中兩基板接合成使所述像素電極與所述對向電極相對且其間留有一特定間隙；其中至少在所述對向基板上裝配由以對應所述像素電極陣列圖案的二維圖形排列的微透鏡組成的微透鏡陣列；且其中所述微透鏡陣列具有接合到所述對向基板的背面和整平的前表面；以及所述對向電極通過保護膜形成在所述微透鏡陣列的整平前表面上。
2.根據權利要求1的液晶顯示器件，其中，當預先形成在支撐上的所述保護膜粘合到所述微透鏡陣列的整平前表面上以後，去除所述支撐使所述保護膜露出，且所述對向電極形成在所述暴露的保護膜上。
3.根據權利要求1的液晶顯示器件，其中所述保護膜由Al2O3、a-DLC、TiO2、TiN或Si製成。
4.根據權利要求1的液晶顯示器件，其中所述微透鏡陣列具有雙重結構，包括設置在遠離所述液晶層一側、用作聚光透鏡的第一微透鏡和設置在靠近所述液晶層一側、基本上用作向場透鏡的第二微透鏡；以及在各所述第二微透鏡的主點與所述液晶層之間的距離被設置為10μm或更小的範圍內的值。
5.一種投影儀，包括光源，用於發射光線；液晶顯示器件，具有光學調製入射光的功能；以及投影透鏡，用於投影經所述液晶顯示器件調製的光線；所述液晶顯示器件具有面板結構，包括驅動基板，其上至少形成了像素電極和驅動所述像素電極的開關器件；對向基板，其上至少形成了對向電極；以及液晶層，插入在所述驅動基板和所述對向基板之間，其中該兩基板接合成使所述像素電極與所述對向電極相對且其間留有一特定間隙；其中至少在所述對向基板上裝配由以對應所述像素電極陣列圖案的二維圖形排列的微透鏡組成的微透鏡陣列；以及其中所述微透鏡陣列具有接合到所述對向基板的背面和整平的前表面；以及所述對向電極通過保護膜形成在所述微透鏡陣列的整平前表面上。
6.一種具有面板結構的液晶顯示器件的製造方法，該液晶顯示器件包括第一基板，具有其上至少形成了像素電極和驅動所述像素電極的開關器件的前表面和與該前表面相對的背面；第二基板，具有其上至少形成了對向電極的前表面和與該前表面相對的背面；以及液晶層，插入在所述第一和第二基板之間，其中該兩基板接合成使所述像素電極與所述對向電極相對且其間留有一特定間隙；其中由二維排列的、分別會聚光線到所述像素電極上的微透鏡組成的第一微透鏡陣列一體地形成在所述第一和第二基板之一上；以及由二維排列的、使得分別會聚在所述像素電極上的光穿過其中的微透鏡組成的第二微透鏡陣列一體地形成在所述第一和第二基板中的另一個上；所述方法包括粘合步驟，粘合底板和各所述第一和第二基板的前表面；拋光步驟，在所述基板由所述底板固定的狀態下，拋光所述基板的背面，以減小所述基板的厚度；粘接步驟，通過折射率高於或低於所述基板折射率的透明光學樹脂，粘接所述第一和第二微透鏡陣列中相應的一個到所述基板的拋光背面；以及剝離步驟，從所述基板的前表面上剝離所述底板並清洗所述基板，從而將所述相應的微透鏡陣列結合到所述基板的背面。
7.根據權利要求6的液晶顯示器件的製造方法，還包括分割步驟，如果至少所述第一和第二基板之一是具有對應於多個面板的區域的多晶片模塊基板，則將所述多晶片模塊分割為對應獨立面板的單個基板；其中，當對應於多個面板的、多個所述第一和第二微透鏡陣列中的相應其一通過所述粘合步驟、拋光步驟、粘接步驟和剝離步驟結合到所述多晶片模塊基板上以後，所述多晶片模塊基板在適當階段分割為對應獨立面板的單個基板。
8.根據權利要求7的液晶顯示器件的製造方法，其中所述第一和第二基板中的一個是具有對應於多個面板的區域的多晶片模塊基板，另一個是單-晶片模塊基板；以及其中，所述對應於多個面板的、多個第一和第二微透鏡陣列中相應其一形成在所述多晶片模塊基板上；所述多晶片模塊基板立即在所述分割步驟中分割為對應獨立面板的單個基板；製備已預先結合了所述第一和第二微透鏡陣列中對應的一個的所述單-晶片模塊基板；以及從所述多晶片模塊基板分割而來的所述單個基板以一對一的關係與所述單-晶片模塊基板交疊且其間留有一定間隙，將被裝配到獨立面板上。
9.根據權利要求7的液晶顯示器件的製造方法，其中所述第一和第二基板中的一個是具有對應於多個面板的區域的多晶片模塊基板，另一個是單-晶片模塊基板；以及其中，對應於多個面板的、多個所述第一和第二微透鏡陣列中的相應其一形成在所述多晶片模塊基板上；製備已預先結合了所述第一和第二微透鏡陣列中對應的一個的所述單-晶片模塊基板；所述單-晶片模塊基板裝配到所述多晶片模塊基板上；以及裝配了所述單-晶片模塊基板的所述多晶片模塊基板在所述分割步驟分割為獨立面板。
10.根據權利要求7的液晶顯示器件的製造方法，其中所述第一和第二基板中的一個是結合了用於多個面板的多個所述第一和第二微透鏡陣列中的相應其一的多晶片模塊基板，以及所述第一和第二基板中的另一個也是結合了用於多個面板的多個所述第一和第二微透鏡陣列中的另一個的多晶片模塊基板；以及其中所述多晶片模塊基板彼此交疊且其間留有一定間隙，將被裝配到對應多個面板的面板基座上；以及所述面板基座在所述分割步驟分割為獨立面板。
11.根據權利要求7的液晶顯示器件的製造方法，其中所述分割步驟包括第一小方塊切割步驟，通過第一小方塊切割，沿著將所述多晶片模塊基板分割為獨立面板所定義的邊界，部分地切割所述多晶片模塊基板，以形成具有V-形橫截面的凹槽；以及第二小方塊切割步驟，通過第二小方塊切割完全地切割所述凹槽，從而形成具有斜切端面的單個基板。
12.根據權利要求6的液晶顯示器件的製造方法，進一步包括配向步驟，在所述剝離步驟中從所述基板的前表面剝離所述底板並清洗所述基板以後，在不損害結合在所述基板上的所述微透鏡陣列的熱阻的溫度範圍內，在所述基板的暴露前表面上形成用來配向所述液晶層的配向層。
13.根據權利要求6的液晶顯示器件的製造方法，進一步包括配向步驟，在所述基板的前表面上形成用來配向所述液晶層的配向層；其中，所述配向步驟是在所述微透鏡陣列通過所述粘合步驟、拋光步驟、粘接步驟和剝離步驟結合到所述基板背面上之前進行的。
14.根據權利要求6的液晶顯示器件的製造方法，其中所述拋光步驟是通過光學適用級打擦、微粒噴砂、化學-機械拋光和化學蝕刻的一種或兩種或多種組合來進行的。
15.根據權利要求6的液晶顯示器件的製造方法，其中在所述拋光步驟，通過以下述方式拋光所述基板的背面來減薄所述基板的厚度，即，在裝配所述第一和第二基板到面板中時，使得用作向場透鏡的所述第二微透鏡陣列的各微透鏡的焦點對應於用作聚光透鏡的所述第一微透鏡陣列的各微透鏡的主點。
16.根據權利要求6的液晶顯示器件的製造方法，其中所述粘接步驟包括通過加工具有相對低折射率的光學玻璃材料來製備由排列成二維圖形的微透鏡平面組成的所述微透鏡陣列的步驟；以及將所述微透鏡陣列定位到所述基板的拋光背面上，使所述微透鏡陣列在該處交疊並在其間留有一定間隙，用折射率高於或低於所述基板折射率的透明光學樹脂來填充該間隙，以及固化該透明光學樹脂的步驟。
17.根據權利要求16的液晶顯示器件的製造方法，其中所述粘接步驟包括用密封材料將所述基板拋光的背面固定到所述微透鏡陣列且其間保留一定間隙，用折射率高於或低於所述基板折射率的透明光學樹脂來填充該間隙，以及密封該間隙的步驟。
18.根據權利要求16的液晶顯示器件的製造方法，其中該微透鏡平面形成球面、非球面或菲涅耳面的形狀。
19.根據權利要求6的液晶顯示器件的製造方法，進一步包括清洗步驟，為了再-利用所述底板，在所述剝離步驟中清洗作為廢產品被剝離的所述底板。
20.根據權利要求6的液晶顯示器件的製造方法，進一步包括預備步驟，將所述第一和第二微透鏡陣列中相應的一個結合到所述第二基板上；和裝配步驟，將結合了所述微透鏡陣列的所述第二基板裝配到所述第一基板的前表面上；其中所述粘合步驟包括將所述底板粘合到裝配在所述第一基板的前表面上的所述第二基板的前表面側的步驟；所述拋光步驟包括在所述面板由所述底板固定的狀態下拋光所述第一基板的背面的步驟；以及所述粘接步驟包括將所述第一和第二微透鏡陣列中相應的一個粘接到所述第一基板的拋光背面的步驟。
21.根據權利要求20的液晶顯示器件的製造方法，其中所述拋光步驟包括在形成於所述第一基板上的用於外部連接的多個端子保持在相同電勢的狀態下拋光所述第一基板的背面的步驟。
22.根據權利要求20的液晶顯示器件的製造方法，其中所述粘合步驟包括將所述面板的所述第二基板側安裝到固定在用於所述拋光步驟的拋光臺板上的所述底板。
全文摘要
提供一種液晶顯示器件及製造方法和投影儀，該液晶顯示器件包括驅動基板，其上至少形成了像素電極和驅動像素電極的開關器件；對向基板，其上至少形成了對向電極；以及液晶層，插入在驅動基板和對向基板之間，其中兩基板接合成使像素電極與對向電極相對且其間留有一特定間隙；其中至少在對向基板上裝配由以對應像素電極陣列圖案的二維圖形排列的微透鏡組成的微透鏡陣列；以及其中微透鏡陣列具有接合到對向基板的背面和整平的前表面；以及對向電極通過保護膜形成在微透鏡陣列的整平前表面上。
文檔編號G09G3/36GK1963603SQ20061010067
公開日2007年5月16日 申請日期2003年5月13日 優先權日2002年5月13日
發明者山中英雄, 貝瀬喜久夫 申請人:索尼公司