專利名稱：帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板、其制造方法和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示面板和液晶顯示裝置，特別涉及具有微透鏡 陣列的液晶顯示面板及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年，作為監(jiān)視器、投影機、便攜式信息終端、便攜式電話等的 顯示裝置，廣泛使用液晶顯示裝置。液晶顯示裝置一般利用驅(qū)動信號 使液晶顯示面板的透過率(或反射率)變化，調(diào)制照射到液晶顯示面 板的來自光源的光的強度而顯示圖像和文字。作為液晶顯示裝置，有 直接觀察在液晶顯示面板上顯示的圖像等的直視型顯示裝置、和利用 投影透鏡將在液晶顯示面板上顯示的圖像等放大投影在屏幕上的投影 型顯示裝置(投影機)等。
液晶顯示裝置，通過對呈矩陣狀規(guī)則排列的像素分別施加與圖像 信號對應(yīng)的驅(qū)動電壓，使各像素的液晶層的光學(xué)特性變化，利用在其 前后配置的偏光元件(典型地為偏光板)，與液晶層的光學(xué)特性一致地 調(diào)制透過的光，由此，顯示圖像和文字等。在直視型液晶顯示裝置中， 該偏光板通常分別直接貼合在液晶顯示面板的光入射側(cè)基板(背面基 板)和光出射側(cè)基板(前面基板或觀察者側(cè)基板)上。
作為對各像素施加獨立的驅(qū)動電壓的方式，有單純矩陣方式和有 源矩陣方式。其中，在有源矩陣方式的液晶顯示面板中，需要設(shè)置開 關(guān)元件和用于向像素電極供給驅(qū)動電壓的配線。作為開關(guān)元件，可使
用MIM (金屬-絕緣體-金屬)元件等非線形2端子元件或TFT (薄膜 晶體管)元件等3端子元件。
但是，在有源矩陣方式的液晶顯示裝置中，當(dāng)對設(shè)置于顯示面板 的開關(guān)元件(尤其是TFT)入射強光時，OFF (斷開)狀態(tài)的元件電阻 下降，在施加電壓時被充電至像素電容的電荷放電，不能得到規(guī)定的 顯示狀態(tài)，因此，有即使在黑狀態(tài)下也漏光而導(dǎo)致對比度下降的問題。因此，在有源矩陣方式的液晶顯示面板中，例如，為了防止光入
射到TFT (尤其是溝道區(qū)域)，在設(shè)置有TFT和像素電極的TFT基板、 或隔著液晶層與TFT基板相對的對置基板上設(shè)置有遮光層(被稱為黑 矩陣)。
在此，在液晶顯示裝置為反射型液晶顯示裝置的情況下，如果使 用反射電極作為遮光層，則有效像素面積不會下降。但是，在利用透 過光進行顯示的液晶顯示裝置中，由于在不透過光的TFT、柵極總線 和源極總線以外還設(shè)置遮光層，有效像素面積下降，有效像素面積相 對于顯示區(qū)域總面積的比率、即開口率降低。
此外，隨著液晶顯示面板的高精細化、小型化的發(fā)展，該趨勢變 得顯著。這是因為即使縮小像素間距，由于電氣性能和制造技術(shù)等 的制約，也無法使TFT和總線等小于某個程度的尺寸。
特別地，近年來，作為便攜式電話等移動設(shè)備的顯示裝置，在暗 的照明下利用透過液晶顯示面板的背光源的光進行顯示、在亮的照明 下通過反射從液晶顯示面板的周圍入射到顯示面的光而進行顯示的半 透過型液晶顯示裝置正在普及。在半透過型液晶顯示裝置中，在各個 像素中具有以反射模式進行顯示的區(qū)域(反射區(qū)域)和以透過模式進 行顯示的區(qū)域(透過區(qū)域)，因此，通過減小像素間距，透過區(qū)域面積 相對于顯示區(qū)域總面積的比率(透過區(qū)域的開口率)顯著下降。因此， 半透過型液晶顯示裝置具有能夠與周圍的亮度無關(guān)地實現(xiàn)對比度高的 顯示的優(yōu)點，但是存在當(dāng)透過區(qū)域的開口率變小時亮度降低的問題。
作為用于改善具有這樣的透過區(qū)域的液晶顯示裝置的光利用效率 的一個方法，在專利文獻1和專利文獻2中公開了在液晶顯示面板中 對各個像素設(shè)置對光進行聚光的微透鏡，提高液晶顯示面板的有效開
口率的方法。另外，本申請人在專利文獻3中公開了能夠適合用于透 過型或半透過型的液晶顯示裝置等的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板 的制造方法。根據(jù)專利文獻3中記載的制造方法，能夠自匹配地以高 的位置精度對像素形成微透鏡。另外，專利文獻4中公開了用于將撓 性印制電路基板安裝在TFT基板上的熱壓接裝置。
專利文獻1:特開2005-195733號公報
專利文獻2:特開2005-208553號公報專利文獻3:特開2005-196139號公報 專利文獻4:特開平8-148254號公報

發(fā)明內(nèi)容
如專利文獻2的圖5 9所示，在以往的液晶顯示面板中，微透鏡 陣列配置于在TFT基板的光源一側(cè)的面上形成的凹陷中。該凹陷通過 對TFT基板的與形成有開關(guān)元件的面相反一側(cè)的面實施蝕刻處理而形 成。在該凹陷形成后，在凹陷的內(nèi)側(cè)填充微透鏡形成材料，使用光刻 工藝對填充的微透鏡形成材料進行圖案化而形成微透鏡陣列。TFT基 板的周邊部，不通過蝕刻被除去，而作為層厚部(或堤岸部)被保留， 在該層厚部的光源側(cè)的面上粘貼偏光板。
如果不形成層厚部，則偏光板粘貼在微透鏡陣列上，在該情況下， 偏光板與微透鏡陣列的接觸面積小，并且偏光板的端部不與微透鏡陣 列接觸而成為自由狀態(tài)，因此，會產(chǎn)生偏光板容易剝落的問題。但是， 通過在微透鏡陣列的周圍設(shè)置上述的層厚部，并在該層厚部上粘貼偏 光板，該問題可解決。
但是，在制造如專利文獻2所示的以往的液晶顯示面板時，除了 通過蝕刻在TFT基板上形成凹陷的工序以外，需要此后通過光刻工藝 形成微透鏡陣列的工序，因此存在制造工序數(shù)量多的問題。
為了解決該工序數(shù)量的問題，可考慮不在TFT基板上形成上述 那樣的凹陷，通過光刻工藝在TFT基板的面上形成微透鏡陣列，此后， 在同一工序中，在微透鏡陣列的周邊，利用與微透鏡陣列形成材料相 同的材料形成用于安裝偏光板的支撐體，代替層厚部。在該情況下， 支撐體在與上述層厚部大致相同的位置以大致相同的尺寸形成。
圖6是示意性地表示具有這樣的支撐體的帶有微透鏡陣列的液晶 顯示面板的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖所示，該帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板1包括設(shè)置在液 晶顯示面板12的光入射側(cè)(圖的下側(cè))的包括多個微透鏡14a的微透 鏡陣列14;設(shè)置在液晶顯示面板12的觀察者側(cè)(圖的上側(cè))的前面?zhèn)?光學(xué)膜22;設(shè)置在微透鏡陣列14的光入射側(cè)的背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23;和 用于保持背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23而設(shè)置在微透鏡陣列14的周邊區(qū)域的支撐體16。前面?zhèn)裙鈱W(xué)膜22通過粘接層24粘貼在液晶顯示面板12上，背 面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23通過粘接層25粘貼在支撐體16上。
液晶顯示面板12包括對每個像素形成有開關(guān)元件(例如TFT、 MIM元件等)的電氣元件基板31;對置基板32;和液晶層34。液晶 層34包括被封入在電氣元件基板31與對置基板32之間的液晶，由設(shè) 置在外周部的密封材料36密閉。
但是，本申請發(fā)明人注意到，在上述的帶有微透鏡陣列的液晶顯 示面板1的制造過程中會發(fā)生以下問題。
為了將液晶顯示面板的信號線與外部的驅(qū)動電路連接，在液晶顯 示面板上安裝有撓性印制電路基板。如專利文獻2的圖3所示，在以 往的液晶顯示面板中，撓性印制電路基板安裝在TFT基板周圍的層厚 部上。
撓性印制電路基板的安裝，使用例如專利文獻4所示的熱壓接裝 置進行。具體地說，利用以下的方法進行安裝。首先，將在TFT基板 的層厚部上形成的連接電極(端子部)與撓性印制電路基板的連接電 極準(zhǔn)確地進行位置對準(zhǔn)，同時，將撓性印制電路基板的一端隔著各向 異性導(dǎo)電膜重疊在TFT基板的層厚部上。接著，將該狀態(tài)的TFT基板
和撓性印制電路基板放到熱壓接裝置的臺上，將熱壓接頭的加熱工具 的前端部壓接在撓性印制電路基板與TFT基板的連接部。此后，對加
熱工具進行加熱，將各向異性導(dǎo)電膜熔融，由此，撓性印制電路基板 被熱壓接在TFT基板上，并且兩者的配線被電連接。
圖6所示的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板1，具有支撐體16代 替層厚部，因此，撓性印制電路基板13安裝在電氣元件基板31的上 表面的端部、并且安裝在形成有支撐體16的面的背側(cè)的面17上。但 是發(fā)現(xiàn)，在利用上述熱壓接裝置安裝撓性印制電路基板13時，有支撐 體16產(chǎn)生缺損或破裂的問題。本申請發(fā)明人對該問題進行了調(diào)查，發(fā) 現(xiàn)在與撓性印制電路基板13的壓接工序中，由于支撐體16的凹凸， 在玻璃的角部等處以約60%的非常高的比例產(chǎn)生缺損或破裂。作為其 原因，可認為由于支撐體16存在微小突起、支撐體16表面的傾斜、 支撐體16的厚度的不同等，在壓接時施加在基板上的壓力產(chǎn)生偏移。
本發(fā)明鑒于上述問題而做出，其目的在于提供制造效率高、制造工序中的不良狀況發(fā)生少的、高品質(zhì)的帶有微透鏡的液晶顯示面板、 其制造方法、和使用該液晶顯示面板的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板包括液晶顯示面板， 該液晶顯示面板包括對每個像素形成有開關(guān)元件的電氣元件基板；設(shè) 置在上述液晶顯示面板的光入射側(cè)的微透鏡陣列；設(shè)置在上述液晶顯 示面板的光入射側(cè)、并且設(shè)置在上述微透鏡陣列的周邊區(qū)域的支撐體; 隔著上述支撐體粘貼在上述液晶顯示面板上的背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜；和安裝 在上述電氣元件基板上的配線連接基板，上述電氣元件基板包括與上 述支撐體相比向上述配線連接基板方向突出的突出部，上述配線連接 基板安裝在上述突出部上。
在某個實施方式中，上述突出部與上述支撐體相比向上述配線連 接基板方向突出0.5mm以上5.0mm以下。
在某個實施方式中，上述配線連接基板的端部位于上述突出部之上。
在某個實施方式中，上述配線連接基板的上述端部與上述支撐體 的上述配線連接基板一側(cè)的端部之間的距離為0.3mm以上4.0mm以 下。
在某個實施方式中，上述支撐體由與上述微透鏡陣列相同的材料 形成。
在某個實施方式中，上述電氣元件基板的電連接端子形成在上述 突出部的面上。
在某個實施方式中，在上述微透鏡陣列與上述背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜之間 設(shè)置有多個凸部。
本發(fā)明提供一種帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板的制造方法，上 述帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板包括液晶顯示面板、設(shè)置在上述液 晶顯示面板的光入射側(cè)的微透鏡陣列和設(shè)置在上述微透鏡陣列的光入 射側(cè)的背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜，上述帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板的制造方 法的特征在于，包括(a)準(zhǔn)備液晶顯示面板的工序，該液晶顯示面 板具有對每個像素形成有開關(guān)元件的電氣元件基板；(b)在上述液晶 顯示面板的面上形成樹脂層的工序；(c)通過對上述樹脂層進行加工， 形成微透鏡陣列和位于上述微透鏡陣列的周邊區(qū)域的支撐體的工序；(d)隔著上述支撐體在上述液晶顯示面板上粘貼背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜的工
序；和(e)在上述電氣元件基板上安裝配線連接基板的工序，在上述
工序(c)中，上述支撐體的外側(cè)的一端與上述電氣元件基板的端部相
距規(guī)定距離而形成在上述電氣元件基板的上述端部的內(nèi)側(cè)，在上述工
序(e)中，上述配線連接基板被安裝在上述電氣元件基板上的上述支 撐體的上述一端與上述電氣元件基板的上述端部之間的部分。
在某個實施方式中，在上述工序(c)中，上述支撐體的上述一端 與上述電氣元件基板的上述端部相距0.5mm以上5.0mm以下而形成在 上述電氣元件基板的上述端部的內(nèi)側(cè)。
在某個實施方式中，在上述工序(e)中，上述配線連接基板被安 裝成使得上述配線連接基板的端部位于上述支撐體的上述一端與上述 電氣元件基板的上述端部之間。
在某個實施方式中，上述支撐體的上述一端與上述配線連接基板 的上述端部之間的距離為0.3mm以上4.0mm以下。
在某個實施方式中，在上述工序(b)中形成的樹脂層是光固化樹 脂層，上述工序(c)包括隔著上述液晶顯示面板對上述光固化樹脂層 進行曝光的工序。
某個實施方式包括在上述電氣元件基板上的上述支撐體的上述 一端與上述電氣元件基板的上述端部之間的部分，形成上述電氣元件 基板的電連接端子的工序。
某個實施方式包括通過對上述樹脂層進行加工而在上述微透鏡陣 列的表面形成多個凸部的工序。
本發(fā)明的液晶顯示裝置包括液晶顯示面板，該液晶顯示面板包
括對每個像素形成有用于控制液晶層的光透過率的開關(guān)元件的電氣元
件基板；設(shè)置在上述液晶顯示面板的光入射側(cè)的微透鏡陣列；設(shè)置在 上述液晶顯示面板的光入射側(cè)、并且設(shè)置在上述微透鏡陣列的周邊區(qū) 域的支撐體；隔著上述支撐體粘貼在上述液晶顯示面板上的背面?zhèn)裙?學(xué)膜；和安裝在上述電氣元件基板上的配線連接基板，上述電氣元件 基板包括與上述支撐體相比向上述配線連接基板方向突出的突出部， 上述配線連接基板安裝在上述突出部上。
在某個實施方式中，上述配線連接基板的端部位于上述突出部之上。
在某個實施方式中，上述支撐體由與上述微透鏡陣列相同的材料 形成。
另外，本發(fā)明的液晶顯示面板包括液晶顯示面板，該液晶顯示 面板包括對每個像素形成有開關(guān)元件的電氣元件基板；設(shè)置在上述液 晶顯示面板的光入射側(cè)的微透鏡陣列；設(shè)置在上述液晶顯示面板的光 入射側(cè)、并且設(shè)置在上述微透鏡陣列的周邊區(qū)域的支撐體；隔著上述 支撐體粘貼在上述液晶顯示面板上的背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜；和安裝在上述電 氣元件基板上的配線連接基板，安裝有上述配線連接基板的位置的上 述電氣元件基板的厚度與形成有上述微透鏡陣列的位置的上述電氣元 件基板的厚度實質(zhì)上相同。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，配線連接基板安裝在電氣元件基板的沒有形成支撐 體的部分(突出部)上，因此，能夠防止在撓性印制電路基板的安裝 中序中可能發(fā)生的部件的缺損或破裂的發(fā)生。由此，可提供制造效率 高、制造工序中的不良狀況發(fā)生少的、高品質(zhì)的帶有微透鏡陣列的液 晶顯示面板和液晶顯示裝置。另外，根據(jù)本發(fā)明，可提供高效地制造 這樣的液晶顯示面板和液晶顯示裝置的方法。


圖1是示意性地表示本實施方式的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面 板的平面圖。
圖2是表示圖1的A-A'截面的本實施方式的帶有微透鏡陣列的 液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3是示意性地表示本實施方式的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面 板的變形例的截面圖。
圖4 (a) (g)是示意性地表示本實施方式的帶有微透鏡陣列的 液晶顯示面板的制造方法的截面圖。
圖5 (a)是示意性地表示包括本發(fā)明的帶有微透鏡陣列的液晶顯 示面板的液晶顯示裝置的截面圖，(b)是表示該液晶顯示裝置的貼合
12區(qū)域的平面圖。圖6是表示為了說明本發(fā)明要解決的課題而使用的帶有微透鏡陣 列的液晶顯示面板的一個例子的截面圖。符號說明1帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板12液晶顯示面板13撓性印制電路基板14微透鏡陣列14a微透鏡14a，微透鏡的潛像16支撐體22前面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜24、25粘接層26支撐體26，支撐體的潛像30電氣元件基板31電氣元件基板32對置基板34液晶層37突出部38凸部40光掩模41背光源100A、 IOOB、 100C 帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板 200液晶顯示裝置具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式的帶有微透鏡陣列的液晶顯 示面板的構(gòu)造進行說明。圖1是示意性地表示本實施方式的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板的平面圖，圖2是表示圖1的A-A'截面的本實施方式的帶有微透 鏡陣列的液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖1所示，本實施方式的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板100A 具備包括具有呈矩陣狀配置的多個像素的顯示區(qū)域IO及其周邊區(qū)域11的液晶顯示面板(也稱為"液晶單元")12;和作為配線連接基板的撓性印制電路基板(也稱為撓性印制電路(FPC)) 13。撓性印制電路 基板13用于將液晶顯示面板12的信號線與未圖示的液晶驅(qū)動電路連 接。另外，如圖2所示，帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板100A包括 設(shè)置在液晶顯示面板12的光入射側(cè)(圖的下側(cè))的包括多個微透鏡14a 的微透鏡陣列14;設(shè)置在液晶顯示面板12的觀察者側(cè)(圖的上側(cè))的 前面?zhèn)裙鈱W(xué)膜22;設(shè)置在微透鏡陣列14的光入射側(cè)的背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜 23;和設(shè)置在液晶顯示面板12與背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23之間、并且設(shè)置在 微透鏡陣列14的周邊區(qū)域的支撐體26。前面?zhèn)裙鈱W(xué)膜22通過粘接層24被粘貼在液晶顯示面板12上，背 面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23通過粘接層25被粘貼在支撐體26上。此外，前面?zhèn)裙?學(xué)膜22和背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23分別至少包括透過直線偏振光的偏光膜。 優(yōu)選支撐體26由與微透鏡14a相同的材料形成，優(yōu)選如后所述在同一 工序中形成。液晶顯示面板12包括對每個像素形成有開關(guān)元件(例如TFT、 MIM元件等)的電氣元件基板30;對置基板32;和液晶層34。液晶 層34包括被封入在電氣元件基板30與對置基板32之間的液晶材料， 由設(shè)置在外周部的密封材料36密閉。電氣元件基板30包括與支撐體26相比向撓性印制電路基板13方 向突出的突出部37。突出部37的上表面(液晶層34—側(cè)的面)上形 成有電氣元件基板30的連接電極。撓性印制電路基板13安裝在突出 部37的上表面上，電氣元件基板30和撓性印制電路基板13的連接電 極彼此電連接。突出部37的長度L為2.5mm，優(yōu)選為0.5mm以上5.0mm以下。撓性印制電路基板13的液晶顯示面板12 —側(cè)的端部位于突出部37的14面上。另外，當(dāng)與基板面垂直地觀看時，該端部與支撐體26的外側(cè)的 端部之間的距離M為l.Omm，優(yōu)選為0.3mm以上4.0mm以下。此外，在本實施方式中，微透鏡陣列14的微透鏡14a與各像素對 應(yīng)地設(shè)置，但也可利用雙凸透鏡構(gòu)成微透鏡陣列14。另外，撓性印制 電路基板13安裝在電氣元件基板30的突出部37的上表面上，但也可 以在突出部37的下表面(微透鏡陣列14 一側(cè)的面)上形成電氣元件 基板30的連接電極，將撓性印制電路基板13安裝在突出部37的下表 面上。接著，使用圖3對本實施方式的變形例進行說明。如圖3所示，變形例的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板100B是在 圖2所示的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板100A中增加了配置在微透 鏡陣列14與背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23之間的多個凸部38而形成的，除此以外 的部分與圖2所示的實施方式相同。對于相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的 參照編號，并省略其說明。對每個微透鏡14a，在微透鏡14a的頂部形成有凸部38。各凸部 38的前端(背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23 —側(cè)的端部)到達背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23。因 此，背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23不僅由支撐體26保持而且由凸部38保持，微透 鏡14a與背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23之間的距離更加均勻地被保持為一定。在液晶顯示面板100B中，支撐體26與多個凸部38發(fā)揮作用使得 背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23與微透鏡14的間隔保持為一定，因此，能夠抑制和 防止由于兩者緊密貼合而引起的亮度不均勻的發(fā)生和可靠性的降低。 另外，當(dāng)使用與微透鏡14相同的材料形成支撐體26和凸部38時，能夠用比較簡單的方法制造帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板，因此能夠 降低制造成本。此外，凸部38也可以設(shè)置在背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23的微透鏡陣列14 一 側(cè)的表面上。另外，凸部38并不一定需要與各微透鏡14a對應(yīng)地設(shè)置， 也可以有選擇地在多個微透鏡14a中的幾個上設(shè)置。例如，可以對3 個微透鏡設(shè)置1個凸部。另外，凸部不需要設(shè)置在微透鏡14a的頂部， 也可以設(shè)置在鄰接的微透鏡之間。在上述的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板IOOA和100B中，撓性 印制電路基板13安裝在電氣元件基板30的突出部37上，因此可防止安裝時基板產(chǎn)生缺損或破裂。與以往的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面 板比較的結(jié)果是，缺損或破裂等不良狀況的發(fā)生頻率，在以往的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板中約為60%,而在本申請發(fā)明的帶有微透 鏡陣列的液晶顯示面板100A和100B中大致為0%。本發(fā)明適合應(yīng)用于像素間距為70pm 25(Vm的液晶顯示面板，尤 其適合應(yīng)用于像素間距為200pm以下的液晶顯示面板。微透鏡的直徑 (表現(xiàn)透鏡功能的方向的寬度)被設(shè)定為與像素間距大致相等。微透 鏡的高度約為10^im 35)Lim，大致與微透鏡的直徑成比例。此外，作為本實施方式的其它變形例，也能有在上述帶有微透鏡 陣列的液晶顯示面板IOOA和100B中不形成支撐體的結(jié)構(gòu)。在該情況 下，背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23粘貼在圖2的微透鏡陣列14的各微透鏡14a的 頂點部分上、或者圖3的各凸部38上。在該情況下也是，撓性印制電 路基板13形成在下表面沒有形成樹脂層等的電氣元件基板30的突出 部37的上表面上。因此，安裝有撓性印制電路基板13的位置的電氣 元件基板30的厚度與形成有微透鏡陣列14的位置的電氣元件基板30 的厚度實質(zhì)上相同。接著，參照圖4，對本發(fā)明的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板的優(yōu)選制造方法進行說明。首先，準(zhǔn)備如圖4 (a)所示具有呈矩陣狀配置的多個像素的液晶 顯示面板12。在此，液晶顯示面板12的電氣元件基板30的一個端部 與對置基板32的端部相比向外側(cè)突出。該工序包括在電氣元件基板 30上的支撐體26的外部的端部與電氣元件基板30的端部之間的部分 (與上述的突出部37對應(yīng)的部分)形成電氣元件基板30的電連接端 子的工序。接著，如圖4 (b)所示在液晶顯示面板12的外側(cè)的一對主面的一 個上形成樹脂層11。接著，如圖4 (c) (e)所示，通過對樹脂層11進行加工，形 成包括多個微透鏡14a的微透鏡陣列14和支撐體26。優(yōu)選樹脂層11由光固化樹脂形成。如果使用光固化樹脂，則能夠 如圖4 (c)所示，通過隔著液晶顯示面板12對光固化樹脂層11進行 曝光，形成微透鏡14a (微透鏡的潛像14a')。此時，在圖4 (c)中，突出部37進行遮光。優(yōu)選利用專利文獻3中記載的方法形成微透鏡 14a。此后，如圖4 (d)所示，通過從與液晶顯示面板12相反的一側(cè)隔 著光掩模40對樹脂層11進行曝光，形成支撐體26(支撐體的潛像26')。 在此，電氣元件基板30的一個端部(圖的右側(cè)的端部)附近的支撐體 的潛像26'與電氣元件基板30的端部相距規(guī)定距離而形成在電氣元件 基板30的端部的內(nèi)側(cè)。此外，在制造圖3所示的具有多個凸部38的 帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板100B時，通過改變光掩模40的開口 部(透光部)的圖案，能夠與支撐體26同時形成凸部38 (凸部的潛像)。通過接著曝光工序進行顯影工序，如圖4 (e)所示，形成包括多 個微透鏡14a的微透鏡陣列14，并且在微透鏡陣列14的周邊區(qū)域形成 支撐體26。在電氣元件基板30的一端上，形成與支撐體26的外側(cè)的 端部相比更向外側(cè)突出的突出部37。此時，支撐體26和凸部38的高度由樹脂層11的厚度規(guī)定。因此， 例如，如果使用干膜抗蝕劑，則能夠得到厚度均勻性高的樹脂層11， 因此，能得到能夠精密地控制支撐體26和凸部38高度(最高高度)的優(yōu)點。此后，如圖4 (f)所示，隔著粘接層25和支撐體26將背面?zhèn)裙?學(xué)膜23貼合在液晶顯示面板12上，并且，通過粘接層24將前面?zhèn)裙?學(xué)膜22貼合在液晶顯示面板12上。此外，前面?zhèn)裙鈱W(xué)膜22可以在上 述工序中的任意時刻貼合在液晶顯示面板12上。此外，在包括多個液晶顯示面板12的大塊的液晶顯示基板(貼合 基板)中，利用與上述同樣的方法作成微透鏡陣列14，此后，利用例 如國際公開第03/040049號小冊子中所示的方法將液晶顯示基板切斷， 也能夠作成圖4 (f)所示的貼合基板。最后，如圖4 (g)所示，在電氣元件基板30的突出部37的上表 面上粘貼撓性印制電路基板13。撓性印制電路基板13的粘貼，利用例 如專利文獻4中記載的方法進行。具體地說，首先， 一邊將在電氣元件基板30的突出部37的上表 面上形成的連接電極(端子部)與撓性印制電路基板13的連接電極準(zhǔn) 確地進行位置對準(zhǔn)， 一邊將撓性印制電路基板13的一端隔著各向異性導(dǎo)電膜重疊在電氣元件基板30的突出部37的上表面上。電氣元件基 板30和撓性印制電路基板13以該狀態(tài)被搭載在熱壓接裝置的臺上， 熱壓接頭的加熱工具的前端部被壓接在撓性印制電路基板13與電氣元 件基板30的連接部。此后，通過將加熱工具進行加熱，撓性印制電路 基板13被熱壓接在電氣元件基板30上，并且兩者的配線被電連接。在粘貼有撓性印制電路基板13的突出部37的背面?zhèn)?，不存在?與微透鏡14a相同的材料形成的作為層厚部的支撐體26，因此，幾乎 不會發(fā)生基板等的破裂或缺損。此外，也可以將電氣元件基板30的連 接端子形成在突出部37的下表面上，在該情況下，撓性印制電路基板 13粘貼在突出部37的下表面上。在上述的圖4 (c) (e)的工序中，也能夠利用例如轉(zhuǎn)印法等方 法形成微透鏡陣列14等。在使用轉(zhuǎn)印法時，通過將印模(stamper)按 壓在樹脂層11上以轉(zhuǎn)印印模的模型，形成微透鏡陣列14和支撐體26 (在形成凸部38時還形成凸部38)。由此，可得到與圖4 (e)所示的 液晶顯示面板具有相同構(gòu)造的液晶顯示面板。本發(fā)明的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板中的微透鏡陣列14，能 夠利用例如專利文獻3中記載的方法形成。根據(jù)該方法，如圖4 (c) 所示，隔著液晶顯示面板12向光固化樹脂層11照射曝光照射光。此 時，使曝光照射光向液晶顯示面板12的入射角度分階段地或連續(xù)地變 化，部分地改變向光固化樹脂層ll的照射強度，由此形成與各像素對 應(yīng)的微透鏡14a。通過在微透鏡14a的頂點部設(shè)置平坦部，還能夠進一 步增大由微透鏡產(chǎn)生的提高亮度的效果。圖5示意性地表示包括本發(fā)明的實施方式的液晶顯示面板100C的 液晶顯示裝置200的結(jié)構(gòu)。液晶顯示面板100C對應(yīng)于本實施方式的帶 有微透鏡陣列的液晶顯示面板IOOA和IOOB，在此，省略電氣元件基 板30的突出部37和撓性印制電路基板13的圖示。液晶顯示裝置200包括液晶顯示面板100C和高指向性的背光源 41。高指向性的背光源41具有光源42;導(dǎo)光板43，該導(dǎo)光板43接 受從光源42射出的光，使該光在該導(dǎo)光板43中傳播并向液晶顯示面 板IOOC射出；將從導(dǎo)光板43的背面射出的光或者從液晶顯示裝置200的外部入射并透過液晶顯示面板100C或?qū)Ч獍?3的光向?qū)Ч獍?3進 行反射的反射板44。
該背光源41射出在用作光源42的LED的排列方向上的指向性低、 且在與其正交的方向上的指向性高的光。此外，所謂指向性是表示來 自背光源41的光的發(fā)散程度(平行度)的指標(biāo)，通常將亮度成為正面 方向亮度的一半的角度定義為指向性半值角。因此，該指向性半值角 越小，越成為在正面方向具有峰(指向性高)的背光源。
作為適合用于液晶顯示裝置200的背光源41 ，能夠舉出例如IDW' 02 "Viewing Angle Controusing Optical Microstmctures on Light-Guide Plate for Illumination System of Mobile Transmissive LCD Module", K. KALANTAR， p549-552、 IDW' 02 "Prism-sheetless High Bright Backlight System for Mobile Phone" A. Funamoto et al. p.687-690 、特開 2003-35824號公報、特表平8-511129號公報等所記載的背光源。
通過設(shè)置微透鏡陣列14，能夠利用微透鏡14a，將對像素(開口 部)以外的區(qū)域進行照明的光、即從背光源41向在像素周邊形成的遮 光膜BM射出的光引導(dǎo)至像素，并從液晶顯示面板100C射出。因此， 背光源41的光利用效率提高。
當(dāng)要在液晶顯示面板100C那樣的帶有微透鏡陣列的顯示面板中 得到高的光利用效率時，優(yōu)選背光源41的指向性高。即，優(yōu)選來自背 光源41的射出光的指向性半值角小。
另一方面，對于像素，開口越大越能夠提高光利用效率。但是， 在半透過型液晶顯示面板中，作為反射型的特性也很重要，僅像素中 的一部分(透過區(qū)域)用于透過顯示，因此，開口率(透過區(qū)域的面 積比率)受到限制。在半透過型液晶顯示面板中，多數(shù)情況下開口率 為20 60%。這樣，本發(fā)明適合用于半透過型液晶顯示面板等開口率 低的液晶顯示面板。
液晶顯示面板100C在液晶顯示面板12的兩側(cè)具有前面?zhèn)裙鈱W(xué)膜 22和背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23。背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23通過在液晶顯示面板12的圖 像顯示區(qū)域的外側(cè)、即所謂的邊框部分形成的粘接層，與液晶顯示面 板12的支撐體26貼合。此外，作為粘接層，可以使用例如膠帶，但 并不限定于此，只要具有粘接性，也可以使用其它的粘接劑。例如，可以使用分配器等在液晶顯示面板12或背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜23的周邊部涂 敷或印刷粘接劑。
根據(jù)本發(fā)明，支撐體26通過與微透鏡陣列14相同的光刻工序形 成，而且，撓性印制電路基板13安裝在與支撐體26相比向外側(cè)突出 的突出部37上。因此，能夠提供制造效率高、而且制造工序中的不良 狀況發(fā)生少的、高品質(zhì)的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板、其制造方 法、和使用該液晶顯示面板的液晶顯示裝置。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明使液晶顯示面板和液晶顯示裝置的品質(zhì)和制造效率提高， 特別使半透過型液晶顯示面板等開口率較小的液晶顯示面板和液晶顯 示裝置的品質(zhì)和制造效率提高。
權(quán)利要求
1.一種帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板，其特征在于，包括液晶顯示面板，該液晶顯示面板包括對每個像素形成有開關(guān)元件的電氣元件基板；設(shè)置在所述液晶顯示面板的光入射側(cè)的微透鏡陣列；設(shè)置在所述液晶顯示面板的光入射側(cè)、并且設(shè)置在所述微透鏡陣列的周邊區(qū)域的支撐體；隔著所述支撐體粘貼在所述液晶顯示面板上的背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜；和安裝在所述電氣元件基板上的配線連接基板，所述電氣元件基板包括與所述支撐體相比向所述配線連接基板方向突出的突出部，所述配線連接基板安裝在所述突出部上。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板，其特征 在于所述突出部與所述支撐體相比向所述配線連接基板方向突出 0.5mm以上5.0mm以下。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板，其特征在于所述配線連接基板的端部位于所述突出部之上。
4. 如權(quán)利要求3所述的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板，其特征在于所述配線連接基板的所述端部與所述支撐體的所述配線連接基板一側(cè)的端部之間的距離為0.3mm以上4.0mm以下。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的帶有微透鏡陣列的液晶顯示 面板，其特征在于所述支撐體由與所述微透鏡陣列相同的材料形成。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板，其特征在于所述電氣元件基板的電連接端子形成在所述突出部的面上。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的帶有微透鏡陣列的液晶顯示 面板，其特征在于在所述微透鏡陣列與所述背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜之間設(shè)置有多個凸部。
8. —種帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板的制造方法，所述帶有微 透鏡陣列的液晶顯示面板包括液晶顯示面板、設(shè)置在所述液晶顯示面 板的光入射側(cè)的微透鏡陣列和設(shè)置在所述微透鏡陣列的光入射側(cè)的背 面?zhèn)裙鈱W(xué)膜，所述帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板的制造方法的特征 在于，包括(a) 準(zhǔn)備液晶顯示面板的工序，該液晶顯示面板具有對每個像素 形成有開關(guān)元件的電氣元件基板；(b) 在所述液晶顯示面板的面上形成樹脂層的工序；(c) 通過對所述樹脂層進行加工，形成微透鏡陣列和位于所述微 透鏡陣列的周邊區(qū)域的支撐體的工序；(d) 隔著所述支撐體在所述液晶顯示面板上粘貼背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜的 工序；和(e) 在所述電氣元件基板上安裝配線連接基板的工序， 在所述工序(c)中，所述支撐體的外側(cè)的一端與所述電氣元件基板的端部相距規(guī)定距離而形成在所述電氣元件基板的所述端部的內(nèi)在所述工序(e)中，所述配線連接基板被安裝在所述電氣元件基 板上的所述支撐體的所述一端與所述電氣元件基板的所述端部之間的 部分。
9. 如權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于在所述工序(c)中，所述支撐體的所述一端與所述電氣元件基板 的所述端部相距0.5mm以上5.0mm以下而形成在所述電氣元件基板的 所述端部的內(nèi)側(cè)。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的制造方法，其特征在于在所述工序(e)中，所述配線連接基板被安裝成使得所述配線連 接基板的端部位于所述支撐體的所述一端與所述電氣元件基板的所述 端部之間。
11. 如權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于所述支撐體的所述一端與所述配線連接基板的所述端部之間的距離為0.3mm以上4.0mm以下。
12. 如權(quán)利要求8至11中任一項所述的制造方法，其特征在于-在所述工序(b)中形成的樹脂層是光固化樹脂層，所述工序(c)包括隔著所述液晶顯示面板對所述光固化樹脂層進 行曝光的工序。
13. 如權(quán)利要求8至12中任一項所述的制造方法，其特征在于， 包括在所述電氣元件基板上的所述支撐體的所述一端與所述電氣元件 基板的所述端部之間的部分，形成所述電氣元件基板的電連接端子的 工序。
14. 如權(quán)利要求8至13中任一項所述的制造方法，其特征在于 包括通過對所述樹脂層進行加工而在所述微透鏡陣列的表面形成多個凸部的工序。
15. —種液晶顯示裝置，其特征在于，包括液晶顯示面板，該液晶顯示面板包括對每個像素形成有用于控制液晶層的光透過率的開關(guān)元件的電氣元件基板；設(shè)置在所述液晶顯示面板的光入射側(cè)的微透鏡陣列； 設(shè)置在所述液晶顯示面板的光入射側(cè)、并且設(shè)置在所述微透鏡陣列的周邊區(qū)域的支撐體；隔著所述支撐體粘貼在所述液晶顯示面板上的背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜；和安裝在所述電氣元件基板上的配線連接基板，所述電氣元件基板包括與所述支撐體相比向所述配線連接基板方 向突出的突出部，所述配線連接基板安裝在所述突出部上。
16. 如權(quán)利要求15所述的液晶顯示裝置，其特征在于 所述配線連接基板的端部位于所述突出部之上。
17. 如權(quán)利要求15或16所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述支撐體由與所述微透鏡陣列相同的材料形成。
18. —種帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板，其特征在于，包括 液晶顯示面板，該液晶顯示面板包括對每個像素形成有開關(guān)元件的電氣元件基板；設(shè)置在所述液晶顯示面板的光入射側(cè)的微透鏡陣列；設(shè)置在所述液晶顯示面板的光入射側(cè)、并且設(shè)置在所述微透鏡陣 列的周邊區(qū)域的支撐體；隔著所述支撐體粘貼在所述液晶顯示面板上的背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜；和安裝在所述電氣元件基板上的配線連接基板，安裝有所述配線連接基板的位置的所述電氣元件基板的厚度與形 成有所述微透鏡陣列的位置的所述電氣元件基板的厚度實質(zhì)上相同。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供制造效率高、制造工序中的不良狀況發(fā)生少的高品質(zhì)的帶有微透鏡陣列的液晶顯示面板、其制造方法和液晶顯示裝置。本發(fā)明的液晶顯示面板包括液晶顯示面板，該液晶顯示面板包括對每個像素形成有用于控制液晶層的光透過率的開關(guān)元件的電氣元件基板(30)；設(shè)置在液晶顯示面板的光入射側(cè)的微透鏡陣列(14)；設(shè)置在液晶顯示面板的光入射側(cè)、并且設(shè)置在微透鏡陣列的周邊區(qū)域的支撐體(26)；隔著支撐體粘貼在液晶顯示面板上的背面?zhèn)裙鈱W(xué)膜(23)；和安裝在電氣元件基板上的配線連接基板(13)。電氣元件基板(30)包括與支撐體(26)相比向配線連接基板(13)方向突出的突出部(37)，配線連接基板(13)安裝在突出部(37)上。
文檔編號G02F1/1345GK101517464SQ20078003561
公開日2009年8月26日 申請日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者小瀬川征志, 村尾岳洋, 臼倉奈留 申請人:夏普株式會社