CN100392508C - 液晶装置及投射式显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供具备金属遮光膜的液晶装置,该金属遮光膜具有能够对像素区域角部发生的因向错引起的光泄漏尽量进行遮光,与此同时对因边缘衍射现象产生的衍射光进行抑制的结构。本发明的液晶装置,设置有第1遮光膜,该第1遮光膜是沿着与入射光偏振轴方向基本平行的方向及基本垂直的方向延伸的,液晶的明视方向对于矩形状像素区域22斜向交叉,像素区域22的4个角部之中,位于与上述明视方向相反侧角部中的第1遮光膜图形11a的边缘,由沿着与入射光偏振轴方向基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分而形成,其它3个角部中的第1遮光膜图形的边缘,对于入射光偏振轴方向为斜向交叉。
Description
技术领域
本发明涉及液晶装置以及投射式显示装置。
背景技术
液晶装置不仅是直视型显示器,例如也作为投射式显示装置的光调制手段(光阀)经常被采用。就液晶装置而言,逐年在追求着分辨率的提高,特别是作为投射式显示装置光阀来使用时,由于要放大显示光阀上的图像因而对高分辨力化的要求则更加严格。另一方面,为确保明亮的图像,也要求确保像素的开口率。作为液晶光阀,一般是采用下述有源矩阵方式的TN(Twisted Nematic,扭曲向列)模式的液晶装置,上述有源矩阵方式是将薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下简记为TFT)作为像素开关元件来使用的。因此,能够期望得到高对比度的显示。
特别是投射式显示装置的场合,由于来自光源的强光被入射到液晶光阀,因而在液晶光阀中内置有用来遮蔽入射光的金属遮光膜,以使其不会因该光使液晶光阀内的TFT发生漏电流变大和误动作等。在有源矩阵方式的液晶光阀中,这种金属遮光膜通常形成为格子状,以便不仅对TFT部分,也对沿数据线和扫描线的部分进行遮光,由于这种方式而被称为黑色矩阵。因此,格子状金属遮光膜的矩形状的开口部实际上成为有助于显示的像素区域。
但是,若将带有指定方向偏振轴的光入射到金属膜边缘部分,则发生某种衍射现象,金属膜边缘部分看上去发光,作为「因刃形边缘引起的衍射现象」已为众所周知。
【非专利文献1】应用物理光学选书1「应用光学I」,初版,培风馆,1990.7.20,p.199-205
在上述液晶光阀中,金属遮光膜矩形状开口部的角部分中,受到来自TFT、数据线和扫描线的电场、或者来自邻接像素的横向电场的影响而发生液晶取向混乱(向错),因在本来应为黑色显示的部分发生光泄漏而使反差比下降。因此,为对发生向错之处进行遮光,如图8所示,考虑到将金属遮光膜101设为斜向切割矩形状开口部角部分边缘的图形。以此,防止因向错引起的光泄漏,就该点而言理应提高反差比。但是,由于将金属遮光膜设为这种图形,在将入射侧偏振板的透射轴(入射光的偏振轴)对数据线或者扫描线平行设定的场合,金属遮光膜开口部角部的边缘因上述的边缘衍射现象而看上去发光,其结果为,反差比明显下降。
发明内容
本发明是为解决上述课题而进行的,其目的为提供一种具备下述金属遮光膜的液晶装置,上述金属遮光膜所具有的结构为,能够对在像素区域角部发生的因向错引起的光泄漏尽量进行遮光,与此同时抑制因边缘衍射现象引起的衍射光。另外,其目的为提供一种由于具备这种液晶装置而可以高反差比显示的投射式显示装置。
为实现上述目的,本发明的液晶装置作为在一对基片之间夹持液晶的液晶装置,其特征为,在上述一对基片中的至少一个基片上,设有沿着与入射光偏振轴方向基本平行的方向及基本垂直的方向延伸的金属遮光图形;具有下述部分,即上述液晶的明视方向对于由上述金属遮光图形区分的基本矩形状像素区域的边斜向交叉,上述像素区域的4个角部之中至少1个角部的上述金属遮光图形的缘,对于上述入射光偏振轴方向斜向交叉;位于与上述明视方向相反侧角部的上述金属遮光图形的边缘,由沿着与上述入射光偏振轴方向基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分而形成。
所谓上述液晶的明视方向相当于液晶分子在施加电压时竖立的方向(或者初始垂直时倒下的方向),是以摩擦界面的方向来决定的。
虽然上述的非专利文献1中也进行所述,但是如图8所示,若矩形状像素区域102角部的金属遮光图形101的边缘对于入射光的偏振轴方向斜向交叉,则因边缘衍射现象只有金属遮光图形斜向交叉的边缘部分(用虚线圆圈框住的符号A、B、C、D表示的部分)看上去发光。这个不仅是书面上的理论,而本申请发明者们实际上已经确认,在将像素区域全部4个角部的金属遮光图形的边缘斜向形成的基片上照射偏振光时看上去发光。然而,在以基片进行确认的范围内全部4个角部看上去发光,但是按同样方法确认使用该基片与另外一张基片之间夹持液晶的液晶单元后,却判明不是全部4个角部发光,只有一个角部看上去发光。然后,查明了其看上去发光的角部位置与液晶的明视方向有关。本发明是根据本申请发明者们的这种见解做出的。
也就是说,本申请发明者们认识到,在设定液晶的明视方向(图8的箭头方向)后并使之对于成为像素区域102轮廓的矩形边为斜向交叉时,只有位于与该明视方向相反侧(既是,如果将「明视方向」定义为箭头符号所指的朝向,则「明视方向相反侧」相当于其相反朝向)角部的金属遮光图形的边缘(用符号C表示的部分)看上去发光。因此,对于该角部C,通过不使金属遮光图形101的缘对于入射光偏振轴方向成为斜向,也就是说由沿着对入射光偏振轴基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分来构成基本直角,而能够使金属遮光图形的边缘不发光。反过来说,对于不发光的3个角部A、B、D,能够将金属遮光图形的边缘对入射光偏振轴方向斜向配置,并能够设为覆盖金属遮光图形开口部的角部附近的形状。其结果为,能够对在像素区域角部发生的因向错引起的光泄漏进行遮光。如此,根据本发明的液晶装置,能够在对因向错引起的光泄漏尽量进行遮光的同时,抑制因边缘衍射现象引起的衍射光,作为整体能够使反差比得到提高。
另外,上述一对基片由元件基片和对向基片而组成,该元件基片具有TFT等形成的像素开关元件,更加理想的是,与在上述元件基片的上述像素开关元件相比,在更靠近光入射侧设置上述金属遮光图形。
根据这种结构,在具有元件基片和对向基片的有源矩阵方式液晶装置中,能够通过上述金属遮光图形防止光入射到像素开关元件。其结果为,能够降低TFT的光泄漏电流,并能够实现低功耗且不用担心动作不良的液晶装置。
这种场合下,在上述对向基片上设置遮光图形,理想的是将上述遮光图形设为,覆盖位于上述金属遮光图形开口部中与上述明视方向相反侧角部附近的形状。
也就是说,根据上述本发明的结构,能够通过元件基片上设置的金属遮光图形的形状来抑制因边缘衍射现象引起的衍射光,相反却难以对因向错引起的光泄漏进行遮光。因此,例如假设在对向基片上设置遮光图形,并且将遮光图形设为覆盖位于金属遮光图形开口部中与上述明视方向相反侧角部附近的形状,则能够对因向错引起的光泄漏进行遮光。但是这种场合,也需要考虑在对向基片侧形成的遮光图形的形状,以便其不对入射光偏振轴方向倾斜。
上述金属遮光图形,也可以在相同层将沿着与入射光偏振轴方向基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分形成为一体,但是,也可以通过沿着与入射光偏振轴方向基本平行的方向延伸的图形和基本垂直的方向延伸的图形的分开图形来构成,在俯视时使其成为格子状,并将这些图形在不同层构成。
本申请发明者们确认出,在相同层将沿着与入射光偏振轴方向基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分形成为一体时,即使光掩模(设计)上将位于与上述明视方向相反侧的角部设为上述直角形状,也会在实际制作因制造工序中的光刻、蚀刻工序的特性等而使角部稍微变圆,有时该部分由于衍射现象而看上去发光。因此,如果通过沿着与入射光偏振轴方向基本平行的方向延伸的图形和基本垂直的方向延伸的图形的分开图形来构成金属遮光图形,并将这些图形在不同层构成,则可以在图形角部不变圆的状态下,能够确实抑制因刃形边缘引起的衍射光。
本发明的投射式显示装置,具备:光源;光调制单元,用来调制来自上述光源的光;投射单元,用来投射通过上述光调制单元被调制的光;其特征为,作为上述光调制单元具备上述本发明的液晶装置。
根据本发明,由于作为光调制单元具备本发明的液晶装置,因而能够实现可高反差比显示的投射式显示装置。
附图说明
图1是本发明第1实施方式液晶装置的等效电路图。
图2是上述液晶装置各像素的平面图。
图3是仅表示上述液晶装置遮光膜图形的平面图。
图4是上述液晶装置的剖面图。
图5是表示本发明第2实施方式液晶装置遮光膜图形的平面图。
图6是沿图5的B-B′的剖面图。
图7是表示本发明投射式显示装置的概略结构图。
图8是因刃形边缘所引起衍射现象的说明图。
符号说明
10…TFT 阵列基片
11a、11b、11c…第1遮光膜(金属遮光图形)
20…对向基片
22…像素区域
23…第2遮光膜(金属遮光图形)
30…TFT(像素开关元件)
50…液晶层
具体实施方式
第1实施方式
以下,参照图1~图4说明本发明的第1实施方式。
本实施方式的液晶装置是一种作为开关元件使用TFT的有源矩阵型的透射式液晶装置。
图1是本实施方式透射式液晶装置的被配置为矩阵状的多个像素的开关元件、信号线等的等效电路图。图2是表示形成数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基片相邻的多个像素群结构的主要部分平面图。图3是表示图2的平面图之中只将遮光膜取出的图。图4是图2的A-A′线剖面图。并且,图4将图示上侧作为光入射侧表示,将图示下侧作为视认侧(观察者侧)表示。另外,以下的全部图中,由于将各层及各种材料设为在图上能够辨认的大小,因而使每个各层及各种材料的比例尺不同。
本实施方式的透射式液晶装置中,如图1所示,在被配置为矩阵状的多个像素上,分别形成像素电极9和用来实行向该像素电极9的通电控制的作为开关元件的TFT30,供给图像信号的数据线6a电连接于该TFT30的源。写入到数据线6a的图像信号S1、S2、...、Sn,以该顺序按线次序供给,或者对于相邻接的多个数据线6a按每组予以供给。
另外,扫描线3a被电连接到TFT30的栅,对于多个扫描线3a按指定的时间以线顺序以脉冲方式施加扫描信号G1、G2、...、Gm。另外,像素电极9电连接于TFT30的漏,通过将作为开关元件的TFT30仅在一定期间接通,将由数据线6a所供给的图像信号S1、S2、...、Sn按指定的定时写入。通过像素电极9被写入到液晶的指定电平的图像信号S1、S2、...、Sn,在与下述共用电极的之间被保持一定期间。由于液晶因所施加的电压电平使分子集合的取向及秩序产生变化,因而可以对光进行调制,实现灰度等级显示。因此,为防止所保持的图像信号泄漏,与形成于像素电极9和共用电极之间的液晶电容并列添加了存储电容70。
其次,根据图2说明本实施方式透射式液晶装置主要部分的平面结构。
如图2所示,在TFT阵列基片上,呈矩形状设置多个由铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,以下简记为I TO)等透明导电性材料形成的矩阵状像素电极9(通过虚线9A表示轮廓),并分别沿着像素电极9的纵横界线设置有数据线6a、扫描线3a及电容线3b。在本实施方式中,形成各像素电极9及其配置为围绕着各像素电极9的数据线6a、扫描线3a及电容线3b等的区域是像素,并形成能够实行被配置为矩阵状的各个像素显示的构造。
数据线6a通过接触孔5与构成TFT30的例如由多晶硅膜组成的半导体层1a中的下述的源区域电连接,像素电极9通过接触孔8与半导体层1a中的下述的漏区域电连接。另外,配置有扫描线3a,使之与半导体层1a中的下述的沟道区域(图中左上斜的线区域)相对,扫描线3a在与沟道区域相对部分作为栅电极发挥作用。电容线3b具有:主线部(也就是,在平面上看是沿扫描线3a形成的第1区域),沿扫描线3a基本为直线状延伸;突出部,从与数据线6a交叉之处开始沿数据线6a向前段侧(图中的上方方向)突出(也就是,在平面上看是沿数据线6a被延续设置的第2区域)。
然后,在沿数据线6a及扫描线3a的区域(以图2右上方向斜的线表示的区域)上,例如设置有由铬等的金属材料组成的格子状第1遮光膜11a(金属遮光图形)。为了容易观看附图,图3是表示仅将遮光膜部分取出的平面图。本实施方式中,作为液晶模式使用扭曲90°的TN模式,如图3所示,在作为上基片的对向基片上,沿扫描线3a方向从图中右侧至左侧实施摩擦处理,另一方面,在作为下基片的TFT阵列基片上,沿数据线6a方向从图中下侧向上侧实施摩擦处理。因此这种场合,液晶的明视方向,是对于成为像素区域22轮廓的矩形边为斜向交叉的方向,成为从图中左下方向右上方的方向。另外,入射侧偏振板(偏光器)的透射轴方向设定为沿扫描线3a的方向,另一方面,射出侧偏振板(检光器)的透射轴方向设定为沿数据线6a的方向,并采用正交尼科耳配置。
第1遮光膜11a的形状,其在矩形状像素区域22的4个角部之中,位于液晶明视方向相反侧角部(图3中左下的角部)的第1遮光膜11a图形的边缘,由对于入射光偏振轴方向(入射侧偏振板的透射轴方向)平行延伸的边和垂直延伸的边形成直角。另一方面,除此之外的3个角部(图3中的右上、左上、右下的角部)的第1遮光膜11a图形的边缘,由对于入射光偏振轴方向斜向延伸的边来形成。进一步,图3上,除设置在TFT阵列基片的第1遮光膜11a的图形之外,也表示了设置在对向基片的第2遮光膜23的图形。第2遮光膜23的图形也与第1遮光膜11a相同,被形成为格子状,但是4个角部都不是对于入射光偏振轴方向为斜向。然后,在位于与液晶明视方向相反侧的角部中,其位置关系是将像素区域22之中未被第1遮光膜11a覆盖的区域,由第2遮光膜23来覆盖。
其次,根据图4说明本实施方式透射式液晶装置的剖面结构。图4如上所述,是通过图2的A-A′线剖面图来表示形成TFT30区域的结构的剖面图。本实施方式透射式液晶装置中,液晶层50被夹持于TFT阵列基片10和与此相对被配置的对向基片20的之间。
TFT阵列基片10,将由石英等透光性材料组成的基片主体10A和在该液晶层50侧表面上形成的TFT30、像素电极9、取向膜40作为主体而构成,对向基片20将由玻璃及石英等透光性材料组成的基片主体20A和在该液晶层50侧表面上形成的共用电极21和取向膜60作为主体而构成。并且,各基片10、20之间通过衬垫15形成保持指定间隔的状态。
在TFT阵列基片10中,在基片主体10A的液晶层50侧表面上设置有像素电极9,在与各像素电极9邻近的位置上设置有对各像素电极9进行开关控制的像素开关用TFT30。像素开关用TFT30具有LDD(LightlyDoped Drain,轻搀杂漏)结构,并且具备:扫描线3a;半导体层1a的沟道区域1a′,该沟道区根据来自该扫描线3a的电场而形成;栅绝缘膜2,用来对扫描线3a和半导体层1a进行绝缘;数据线6a;半导体层1a的低浓度源区域1b及低浓度漏区域1c;半导体层1a的高浓度源区域1d及高浓度漏区域1e。
在上述扫描线3a上的包括栅绝缘膜2上的基片主体10A上,形成第2层间绝缘膜4,该绝缘膜上有通向高浓度源区域1d的接触孔5及通向高浓度漏区域1e的接触孔8的开孔。也就是说,数据线6a,通过贯穿第2层间绝缘膜4的接触孔5与高浓度源区域1d电连接。进一步,在数据线6a及第2层间绝缘膜4上,形成第3层间绝缘膜7,该绝缘膜有通向高浓度漏区域1e的接触孔8的开孔。也就是说,高浓度漏区域1e,通过贯穿第2层间绝缘膜4及第3层间绝缘膜7的接触孔8与像素电极9电连接。本实施方式中,通过将栅绝缘膜2从与扫描线3a相对的位置开始延续设置作为电介质膜使用,并将半导体膜1a延续设置作为第1存储电容电极1f,进一步将与这些相对的电容线3b的一部分作为第2存储电容电极,因而构成存储电容70。
在TFT阵列基片10的基片主体10A的液晶层50侧表面,形成各像素开关用TFT30的区域上,设置有第1遮光膜11a,用来至少防止透射TFT阵列基片10,并以TFT阵列基片10的图示下面(TFT阵列基片10与空气之间的界面)被反射,且回到液晶层50侧的返回光,向半导体层1a的沟道区域1a′、低浓度源区域及低浓度漏区域1b、1c入射。如上所述,本实施方式中,该第1遮光膜11a的平面形状为特征点。
在第1遮光膜11a和像素开关用TFT30之间,形成第1层间绝缘膜12,用来将构成像素开关用TFT30的半导体层1a与第1遮光膜11a进行电绝缘。进一步,如图2所表示的,构成为不仅在TFT阵列基片10上设置第1遮光膜11a,还通过接触孔13将第1遮光膜11a与前段或者后段的电容线3b电连接。
进一步,在TFT阵列基片10的液晶层50侧最表面,也就是像素电极9及第3层间绝缘膜7上,形成有在施加非选择电压时控制液晶层50内液晶分子取向的取向膜40。
另外,在对向基片20上,在作为基片主体20A的液晶层50侧表面,与形成数据线6a、扫描线3a及像素开关用TFT30的区域相对的区域,也就是各像素部开口区域以外的区域上,设置有第2遮光膜23,用来防止入射光侵入到像素开关用TFT30的半导体层1a的沟道区域1a′及低浓度源区域1b、低浓度漏区域1c。进一步,在形成第2遮光膜23的基片主体20A的液晶层50侧上,遍及其几乎整个面形成由ITO等组成的共用电极21,在该液晶层50侧上,形成在施加非选择电压时控制液晶层50内液晶分子取向的取向膜60。
本实施方式的液晶装置中,由于将矩形状的像素区域22的4个角部之中,位于液晶明视方向相反侧角部的第1遮光膜11a图形的边缘设计为不对入射光偏振轴方向倾斜,因而能够使因边缘衍射现象的图形边缘不发光。然后,对于其它3个角部,能够将第1遮光膜11a的图形边缘对于入射光偏振轴方向设为斜向,并能够设为对第1遮光膜11a图形开口部的角部附近覆盖的形状。其结果为,能够对在像素区域22角部发生的因向错引起的光泄漏进行遮光。如此,根据本实施方式的液晶装置,能够尽量对因向错引起的光泄漏进行遮光的同时,抑制因边缘衍射现象产生的衍射光,并能够使作为整体的反差比得以提高。
另外,如果只是上述的结构,能够通过第1遮光膜11a的图形形状来抑制因边缘衍射现象产生的衍射光,相反却难以对角部附近因向错引起的光泄漏进行遮光。对于那个问题在本实施方式中,由于将对向基片20的第2遮光膜23的图形,形成对位于第1遮光膜11a开口部中与上述明视方向相反侧的角部附近覆盖的形状,因而能够对该部分的因向错引起的光泄漏进行遮光。另外与此相同,即使在实际制造本装置的场合因该角部稍微带有圆形而引起衍射现象发生,也可以得到以第2遮光膜23能够对该衍射光进行遮光的效果。当然,关于第2遮光膜23的图形,也由于不使位于液晶明视方向相反侧的角部边缘对于入射光偏振轴方向为斜向,因而不会因刃形边缘引起衍射现象发生。
第2实施方式
以下,参照图5、图6说明本发明第2实施方式。
本实施方式液晶装置的基本结构与第1实施方式相同,只是遮光膜的结构不同。
图5是表示只将本实施方式液晶装置的第1遮光膜取出的平面图,图6是沿图5的B-B′线的剖面图。但是,图6中只表示TFT阵列基片之中,从基片主体至第1层间绝缘膜12的部分,TFT以上的上层侧省略图示。因此,以下使用图5、图6仅说明遮光膜的结构。
第1实施方式中,将设置于TFT阵列基片10的第1遮光膜11a以金属膜的同一布局形成为一体的格子状。对此,本实施方式中,如图5所示,第1遮光膜11a沿扫描线3a的延伸部分11b(图5中横向延伸的部分)和第1遮光膜11a沿数据线6a的延伸部分11c(图5中纵向延伸的部分)是分别独立的图形,它们形成为双层结构。如图6所示,剖面结构,例如在基片主体10A的上面形成沿数据线6a的延伸部分11c,并形成下层侧第1层间绝缘膜12a用以覆盖其上。进一步,在下层侧第1层间绝缘膜12a上形成沿扫描线3a的延伸部分11b,并形成上层侧第1层间绝缘膜12b用以覆盖其上。并且,即使沿扫描线3a的延伸部分11b与沿数据线6a的延伸部分11c的上下关系颠倒也可以。另外,在像素区域22的3个角部中,为使开口部进行斜向遮光的第1遮光膜的加宽部,在本实施方式中沿扫描线3a的延伸部分11b上形成,但是也可以在沿数据线6a延伸部分11c上形成。
如第1实施方式,若将沿扫描线3a的延伸部分和沿数据线6a的延伸部分在相同层形成为一体化,则即使光掩模(设计)上将位于上述明视方向相反侧的角部设为上述直角形状,也会在实际制作因制造工序中的光刻、蚀刻工序的特性等而角部稍微变圆,有可能使该部分因衍射现象而看上去发光。对于那方面如本实施方式,如果将沿扫描线3a延伸部分11b和沿数据线6a延伸部分11c以不同的图形来构成,并将这些图形在不同的层构成,则由于通过双方直线部分相互交叉而构成直角的角部,因而不会使图形的角部变圆,能够更加确实防止因刃形边缘引起的衍射光。还有,本实施方式中,未说到对向基片20侧第2遮光膜23的构成,但是,即使能够抑制因刃形边缘引起的衍射光,但为了对角部附近的因向错引起的光泄漏进行遮光,也可以与第1实施方式相同,以第2遮光膜23对该部分进行遮光。
第3实施方式
以下,说明本发明的第3实施方式。
本实施方式的液晶装置基本结构与第1实施方式相同,只是液晶分子的构成不同。
第1实施方式中初始时的液晶分子的取向为水平,并使用扭曲90°的液晶模式,但是在第3实施方式中初始时液晶分子基本为垂直的取向,并使用不产生扭曲的液晶模式。此处,所谓基本垂直是指作为下述预倾斜角,从垂直轴被外加5°的形式,上述预倾斜角是用来决定在施加电压时液晶分子倒下方向程度的。作为垂直取向膜可以将SiO2材料以蒸镀装置的角度进行蒸镀而获得。由蒸镀的角度、方向来决定预倾角、明视方向。图3的箭头表示液晶的倒下方向。
由于使用在初始时呈现基本垂直取向的取向模式,因而在非选择性施加时液晶层的相位差基本为0,并形成将偏振板配置为正交尼科尔式的状态。但是,由于有刃形边缘的影响因而发生来自角部的光泄漏。
本实施方式的液晶装置中,由于将矩形状像素区域22的4个角部之中,位于液晶明视方向相反侧角部的第1遮光膜11a图形的边缘对于入射光偏振轴方向设计为不倾斜,因而能够使图形边缘不因刃形边缘引起的衍射现象而发光。然后,对于其它3个角部,能够将第1遮光膜11a图形的边缘对于入射光偏振轴方向设计为斜向,并能够设为覆盖第1遮光膜11a图形开口部的角部附近的形状。该结果作为垂直取向的效果,由于形成为抑制刃形边缘的结构,因而作为整体能够比第1实施示例更加使反差比大幅提高。
投射式显示装置
其次,说明具备上述实施方式所表示的透射式液晶装置的投射式显示装置(液晶投影机)的具体示例。
图7是表示液晶投影机概略结构的图。如该图所表示的,在投影机1100的内部,设置有由卤素灯等的白色光源组成的灯单元1102。从该灯单元1102所射出的投射光,通过配置于内部的3个反射镜1106及2个分色镜1108被分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)的3种原色,并各自被引导至与各原色相对应的光阀100R、100G及100B。
此处,光阀100R、100G及100B的结构与涉及上述实施方式的液晶装置相同,是通过从输入图像信号的处理电路(省略图示)所供给的R、G、B原色信号来分别被驱动的。另外,由于B色光与其它的R色及G色相比光程较长,因而为防止其损失,而通过由入射透镜1122、中继透镜1123及射出透镜1124组成的中继透镜系统1121来引导。
通过光阀100R、100G、100B分别所调制的光,从3个方向入射到分色棱镜1112。然后,在该分色棱镜1112中,R色及B色光扭曲90°,相反G色光直射。按这种方法构成,在合成各色图像后的屏幕1120上,通过投射透镜1114使彩色图像被投射。
本实施方式的投射式显示装置,通过具备上述实施方式的液晶装置,能够实现高反差比的显示。
并且,本发明的技术范畴不限于上述实施方式,在不脱离本发明要点的范围中可以施加各种变更。例如可以适当变更上述实施方式上列出的各材料的层构成、构成材料及图形形状等的具体所述。
Claims (5)
1.一种液晶装置,在一对基片之间夹持有液晶,其特征为,
在上述一对基片中的至少一个基片上,设置有金属遮光图形,该金属遮光图形是沿着与入射光的偏振轴方向基本平行的方向和基本垂直的方向延伸的,
上述液晶的明视方向,对于通过上述金属遮光图形被区分的基本矩形状像素区域的边斜向交叉,
上述像素区域的4个角部之中至少1个角部中的上述金属遮光图形的边缘,具有对于上述入射光偏振轴方向斜向交叉的部分,
并且,位于与上述明视方向相反侧角部中的上述金属遮光图形的边缘,由沿着与上述入射光偏振轴方向基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分构成。
2.根据权利要求1所述的液晶装置,其特征为,
上述一对基片由具有像素开关元件的元件基片和对向基片形成,与上述元件基片中的上述像素开关元件相比是在光入射侧设置有上述金属遮光图形。
3.根据权利要求2所述的液晶装置,其特征为,
上述对向基片上设置有遮光图形,上述遮光图形的形状为,覆盖在上述金属遮光图形开口部中位于与上述明视方向相反侧的角部附近的形状。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的液晶装置,其特征为,
上述金属遮光图形,由沿着与上述入射光偏振轴方向基本平行的方向延伸的图形和基本垂直的方向延伸的图形构成,这些图形在不同的层被构成。
5.一种投射式显示装置,具备:
光源;光调制单元,调制来自上述光源的光;投射单元,投射通过上述光调制单元被调制的光,其特征为,
作为上述光调制单元,具备权利要求1~3的任一项所述的液晶装置。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5510916A (en) * | 1992-01-30 | 1996-04-23 | Nec Corporation | Active matrix liquid crystal device with opposite substrate having black matrix with larger aperture than active substrate |
JP2002287149A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-03 | Seiko Epson Corp | 液晶装置及び電子機器並びに投射型液晶装置 |
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---|---|---|---|---|
JP3109979B2 (ja) * | 1994-06-20 | 2000-11-20 | キヤノン株式会社 | 液晶表示装置 |
TW479151B (en) * | 1996-10-16 | 2002-03-11 | Seiko Epson Corp | Substrate for liquid crystal device, the liquid crystal device and projection-type display |
US6433841B1 (en) * | 1997-12-19 | 2002-08-13 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical apparatus having faces holding electro-optical material in between flattened by using concave recess, manufacturing method thereof, and electronic device using same |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5510916A (en) * | 1992-01-30 | 1996-04-23 | Nec Corporation | Active matrix liquid crystal device with opposite substrate having black matrix with larger aperture than active substrate |
JP2002287149A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-03 | Seiko Epson Corp | 液晶装置及び電子機器並びに投射型液晶装置 |
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