CN118318204A - 液晶元件、照明装置 - Google Patents
液晶元件、照明装置Info
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Abstract
简化液晶元件的制造工序和提高配光图案的美观。一种液晶元件,其具有:第1基板、第2基板、配置在它们之间的液晶层;配置在上述第1基板上的多个辅助电极;覆盖多个第1电极而配置的绝缘层;配置在上述绝缘层与上述液晶层之间的多个像素电极;以及配置在上述第2基板上的对置电极,上述多个像素电极在俯视下,在至少一个方向上相互间设有间隙而配置,上述多个辅助电极分别具有:配置成在俯视下与相邻的所述像素电极间的所述间隙重叠,且经由设置于所述绝缘层的接触孔与相邻的所述像素电极的任一个相互连接,所述绝缘层至少在与相邻的所述像素电极间的所述间隙对应的部分具有开口部。
Description
技术领域
本公开涉及液晶元件和照明装置。
背景技术
在日本特开2020-154153号公报(专利文献1)中记载了使用液晶元件构成的照明装置。该液晶元件包括:第1基板、第2基板及液晶层;设置在第1基板上的对置电极;设置在第2基板上的多个像素间电极;设置在多个像素间电极的上侧的第1绝缘层;设置在第1绝缘层的上侧的多个像素电极;以及设置在多个像素电极的上侧的第2绝缘层,多个像素电极在俯视下至少沿着第1方向在相互之间设置间隙而配置,多个像素间电极分别在俯视下以与在第1方向上相邻的2个像素电极的相互间的间隙重叠的方式配置,并且与该2个像素电极的任一个连接;第2绝缘层在俯视下对于与多个像素电极的每一个重叠的各区域选择性地设置。通过使用该液晶元件,可以提高照明装置中的配光图案的外观。
但是,上述照明装置中使用的液晶元件需要设置第1绝缘层和第2绝缘层这2层,并且第2绝缘层需要设置成与各像素电极高精度地重叠,因此在制造工序变得复杂这一点上存在改良的余地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-154153号公报
发明内容
本发明要解决的课题
本公开所涉及的具体方式的目的之一在于提供一种技术,在可自由控制配光图案的照明装置中使用的液晶元件中,可简化该液晶元件的制造工序,同时提高配光图案的美观性。
用于解决课题的手段
[1]根据本公开的一个方式,提供了一种液晶元件,其包括:(a)相对设置的第1基板和第2基板;(b)设置在所述第1基板与所述第2基板之间的液晶层;(c)设置在所述第1基板的与所述液晶层相对的一个表面侧的多个辅助电极;(d)在所述第1基板的所述一个表面侧以覆盖所述多个第1电极的方式设置的绝缘层;(e)设置在所述第1基板的所述绝缘层与所述液晶层之间的多个像素电极;以及(f)设置在所述第2基板的与所述液晶层相对的一个表面侧的对置电极,(g)所述多个像素电极在俯视下,在至少一个方向上相互间设有间隙地设置,(h)所述多个辅助电极分别在俯视下与相邻的所述像素电极间的所述间隙重叠地设置,且通过设置在所述绝缘层的接触孔与相邻的所述像素电极中的任意一个相互连接,(i)所述绝缘层至少在与相邻的所述像素电极间的所述间隙对应的部分具有开口部。
[2]根据本公开的一个方式,提供了一种照明装置,其包括:(a)所述[1]的液晶元件;(b)使光入射到所述液晶元件的光源;以及(c)会聚透过所述液晶元件的光的透镜。
根据上述结构,能够提供一种在可自由控制配光图案的照明装置中使用的液晶元件中,能够简化该液晶元件的制造工序并提高配光图案的美观性的技术。
附图说明
图1是表示一个实施方式的车辆用灯具系统的结构的图。
图2的(A)和图2的(B)是表示液晶元件的结构的示意剖面图。
图3是用于说明各像素电极、各像素间电极、各布线部的结构的俯视图。
图4的(A)、图4的(B)是分别表示变形实施例的液晶元件的结构的示意剖面图。
图5的(A)~图5的(D)是用于说明液晶元件的制造方法的图。
图6的(A)和图6的(B)是用于说明液晶元件的制造方法的图。
图7的(A)和图7的(B)是分别表示变形实施例的液晶元件中的第1基板的结构的示意剖面图。
图8的(A)是用于说明液晶元件的电光学特性的测定点(测定部位)的图,图8的(B)是表示电光学特性的测定例的图。
图9的(A)和图9的(B)是表示残留绝缘层(薄层部)的变形实施例(参照图7的(A))的液晶元件的电光学特性的测定例的图。
具体实施方式
图1是表示一个实施方式的车辆用灯具系统的结构的图。图1所示的车辆用灯具系统构成为包括:光源1、摄像机2、控制器(控制装置)3、驱动器(液晶驱动装置)4、液晶元件5、一对偏振板6a、6b、投影透镜7。该车辆用灯具系统根据由摄像机2拍摄的图像,检测存在于本车辆周围的前方车辆或行人等的位置,将包含前方车辆等的位置的一定范围设定为减光范围(或非照射范围),将除此以外的范围设定为光照射范围,进行选择性的光照射。
光源1包含例如在放出蓝色光的发光元件(LED)上组合黄色荧光体而构成的白色光LED而构成。光源1例如具备排列成矩阵状或线状的多个白色光LED。另外,作为光源1,除了LED之外,还可以使用激光以及灯泡或放电灯等车辆用灯单元中一般使用的光源。光源1的亮灭状态由控制器3控制。从光源1射出的光经由偏光板6a入射到液晶元件(液晶面板)5。另外,在从光源1到液晶元件5的路径上也可以存在其他的光学系统(例如,透镜或反射镜、以及将它们组合而成的部件)。
摄像机2拍摄本车辆的前方并输出其图像(信息),配置在本车辆内的规定位置(例如前挡风玻璃内侧上部)。另外,在用于其他用途(例如,自动制动系统等)的摄像机装备在本车辆中的情况下,也可以共用该摄像机。
控制器3根据由拍摄本车辆的前方的摄像机2得到的图像进行图像处理,由此检测前方车辆等的位置,设定将包含检测出的前方车辆等的位置的一定范围作为非照射范围,将除此以外的范围作为光照射范围的配光图案,生成用于形成与该配光图案对应的像的控制信号,向液晶驱动电路4供给。该控制器3例如通过在具有CPU、ROM、RAM等的计算机系统中执行规定的动作程序来实现。
驱动器4基于从控制器3提供的控制信号向液晶元件5提供驱动电压,从而单独控制液晶元件5的各像素区域中的液晶层的取向状态。
液晶元件5例如具有可分别单独控制的多个像素区域(光调制区域),根据由驱动器4提供的对液晶层的施加电压的大小,可变地设定各像素区域的透过率。通过向该液晶元件5照射来自光源1的光,形成具有与上述光照射范围和减光范围对应的明暗的像。例如,液晶元件5具有垂直取向型的液晶层,配置在正交尼科尔配置的一对偏振板6a、6b之间,在对液晶层的电压为无施加(或阈值以下的电压)的情况下,成为光透过率极低的状态(遮光状态),在对液晶层施加了电压的情况下,成为光透过率相对高的状态(透过状态)。
一对偏振板6a、6b例如使相互的偏振轴大致正交,夹着液晶元件5而相对配置。在本实施方式中,设想在对液晶层不施加电压时遮光(透过率变得极低)的工作模式即常黑模式。作为各偏振板6a、6b,例如可以使用由一般的有机材料(碘类、染料类)构成的吸收型偏振板。另外,在希望重视耐热性的情况下,也优选使用线栅型偏振板。所谓线栅型偏振板是排列由铝等金属构成的极细线而成的偏振板。另外,也可以重叠使用吸收型偏振板和线栅型偏振板。
投影透镜7将由透过液晶元件5的光形成的像(具有与光照射范围和减光范围对应的明暗的像)扩展为前照灯用配光而向本车辆的前方投影,使用适当设计的透镜。在本实施方式中,使用反转投影型的投影透镜。
图2的(A)和图2的(B)是表示液晶元件的结构的示意剖面图。另外,图3是用于说明各像素电极、各像素间电极、各布线部的结构的俯视图。另外,图2的(A)所示的剖面图对应于图3所示的a-a线的局部剖面,图2的(B)所示的剖面图对应于图3所示的b-b线的局部剖面。
液晶元件5包括第1基板11、第2基板12、多个像素电极13、公共电极(对置电极)14、多个像素间电极(辅助电极)15、多个布线部16、绝缘层(绝缘膜)17和液晶层18。
第1基板11和第2基板12分别是例如在俯视下呈矩形状的基板,彼此相对配置。作为各基板,例如可以使用玻璃基板、塑料基板等透明基板。在第1基板11与第2基板12之间,分散配置有例如由树脂膜等构成的球状间隔件(省略图示),通过这些球状间隔件将基板间隙保持为期望的大小(例如数μm左右)。另外,也可以代替球状间隔件,在第1基板11侧或第2基板12侧设置由树脂等构成的柱状体,将它们用作间隔件。
多个像素电极13在第1基板11的一个表面侧设置于绝缘层17的一个表面(与液晶层18相接侧的面)。各像素电极13经由设置在绝缘层17的通孔20与一个像素间电极15及与该像素间电极相连的一个布线部16物理地且电连接。各像素电极13例如通过将铟锡氧化物(ITO)等透明导电膜适当构图而构成。各像素电极13例如在俯视下具有矩形状的外缘形状,沿X方向及Y方向排列成矩阵状。在各像素电极13之间设置有间隙。
公共电极14设置在第1基板11的一个表面侧。该公共电极14与第2基板12的各像素电极13相对地一体设置。公共电极14例如通过对铟锡氧化物(ITO)等的透明导电膜进行适当构图而构成。在该公共电极14和各像素电极13重叠的区域的每一个区域中构成像素区域(光调制区域)。
多个像素间电极15设置在第1基板11的一个表面侧与绝缘层17之间。像素间电极15被配置为在俯视下与相邻的像素电极13之间的间隙重叠。各像素间电极15例如通过将铟锡氧化物(ITO)等透明导电膜适当构图而构成。
多个布线部16设置在第1基板11的一个表面侧与绝缘层17之间。各布线部16与各像素电极13在俯视下重叠地配置。各布线部16例如通过将铟锡氧化物(ITO)等透明导电膜适当构图而构成。各布线部16用于从驱动器4对各像素电极13施加电压。
绝缘层17设置在第1基板11的一个表面侧,以覆盖像素间电极15和布线部16。绝缘层17至少在与各像素间电极15对应的部分具有开口部19。在本实施方式中,绝缘层17设置在与各像素电极13对应的范围内,各像素电极13相互之间全部成为开口部19。绝缘层17在与各像素电极13重叠的部分具有各像素电极13的端部位置与绝缘等17的端部位置大致一致的俯视形状。绝缘层17例如是SiNx膜、SiO2膜、SiON膜,能够通过溅射法等气相工艺或溶液工艺形成。另外,作为该绝缘层17也可以使用有机绝缘膜。绝缘层17的层厚例如为1μm左右。
液晶层18设置在第1基板11与第2基板12之间。在本实施方式中,使用介电常数各向异性Δε为负,含有手性材料,具有流动性的向列液晶材料构成液晶层18。本实施方式的液晶层18被设定为,无电压施加时的液晶分子的取向方向成为向一个方向倾斜的状态,成为相对于各基板面具有例如85°以上且小于90°的范围内的预倾角的大致垂直取向。
还有,虽然省略了图示,但是在第1基板11的一个表面侧以覆盖各像素电极13的方式设置了取向膜,在第2基板12的一个表面侧以覆盖公共电极14的方式设置了取向膜。在本实施方式中,作为各取向膜,使用将液晶层18的取向状态限制为垂直取向的垂直取向膜。对各取向膜实施摩擦处理等单轴取向处理,具有向该方向规定液晶层18的液晶分子的取向的单轴取向限制力。对各取向膜的取向处理的方向例如设定为相互不同(反平行)。各取向膜的膜厚例如为50nm~70nm。
本实施方式的液晶元件5具有数十~数百个像素区域,这些像素区域是作为公共电极14和各像素电极13在俯视下重叠的各个区域而被划定的区域,这些像素区域排列成矩阵状。在本实施方式中,各像素区域的形状例如构成为正方形状,但也可以使长方形状和正方形状混合存在等任意设定各像素区域的形状。公共电极14、像素电极13和像素间电极15通过布线部16等连接到驱动器4,例如被静态驱动。
参照图3,对各像素电极、各像素间电极、各布线部16的结构进行说明。在本实施方式中,各像素电极13沿Y方向排列成3列,沿X方向排列任意数量。在此,关于各像素电极13,从图中的上方起依次将第1列标记为像素电极13a,将第2列标记为像素电极13b,将第3列标记为像素电极13c。另外,关于像素间电极15,将与第1列的像素电极13a对应的电极标记为像素间电极15a,将与第2列的像素电极13b对应的电极标记为像素间电极15b,将与第3列的像素电极13c对应的电极标记为像素间电极15c。此外,对于布线部16,与第1列的像素电极13a和像素间电极15a相关联的部分也被称为布线部16a,与第2列的像素电极13b和像素间电极15b相关联的部分也被称为布线部16b,并且与第3列的像素电极13c和像素间电极15c相关联的部分也被称为布线部16c。
各像素电极13a经由设置于绝缘层17的通孔20a与下层侧的像素间电极15a及布线部16a连接。由此,像素电极13a、像素间电极15a和布线部16a被等电位化。各通孔20a如图示地在俯视下具有大致三角形状的外缘形状,对应于各像素电极13a的俯视下的四角之一(在图中为左上角)而设置。另外,通孔20a的俯视形状不限于大致三角形状,也可以是多边形、圆形、椭圆形等。另外,虽然示出了将通孔20a的形成位置设置在各像素电极的之一的情况,但也可以设置在像素电极的中央等任意的位置。
同样地,各像素电极13b经由设置于绝缘层17的通孔20b与下层侧的像素间电极15b及布线部16b连接。由此,像素电极13b、像素间电极15b和布线部16b被等电位化。同样地,各像素电极13c经由设置在绝缘层17上的通孔20c与下层侧的像素间电极15c及布线部16c连接。由此,像素电极13c、像素间电极15c和布线部16c被等电位化。
各像素间电极15a配置为,在俯视下与在X方向上相邻的2个像素电极13a彼此之间的间隙重叠。在本实施方式中,各像素间电极15a配置为,俯视下的自身的左侧外缘边缘与配置于自身的左侧的像素电极13a的右侧外缘边缘在上下方向上成为大致相同的位置。同样地,各像素间电极15b配置为,在俯视下与在X方向上相邻的2个像素电极13b彼此之间的间隙重叠,配置为一部分区域与自身的右侧的像素电极13b部分地重叠。同样地,各像素间电极15c配置为,在俯视下与在X方向上相邻的2个像素电极13c彼此之间的间隙重叠,配置为一部分区域与自身的右侧的像素电极13c部分地重叠。
各布线部16a与各像素间电极15a中的一个连接,在图中向上侧延伸。在本实施方式中,各布线部16a以与对应的像素间电极15a相同的宽度一体设置。各布线部16a与驱动器4连接。
各布线部16b与各像素间电极15b中的一个连接,在图中向上侧延伸。各布线部16b与驱动器4连接。在本实施方式中,各布线部16b,在俯视下,具有:相对于与自身连接的像素间电极15b与在X方向相邻的像素电极13b部分性地重叠的一部分区域、配置于该像素电极13b和在Y方向与其相邻的像素电极13a之间的一部分区域、和与该像素电极13a重叠地配置的一部分区域,这些一部分区域一体地设置。
在各布线部16b中,在Y方向上相邻的2个像素电极13a、13b彼此之间配置的一部分区域还起到作为在这些像素电极13a、13b之间配置的像素间电极的功能。由此,能够扩大实质上作为像素区域发挥功能的区域。
各布线部16c与各像素间电极15c中的一个连接,在图中向上侧延伸。各布线部16c与驱动器4连接。在本实施方式中,各布线部16c在俯视下,具有:与相对于与自身连接的像素间电极15c在X方向上相邻的像素电极13c部分重叠的一部分区域;配置在该像素电极13c和在Y方向上相邻的像素电极13b之间的一部分区域;隔着绝缘层17与该像素电极13b重叠配置的一部分区域;隔着绝缘层17与在Y方向上与该像素电极13b相邻的像素电极13a重叠配置的一部分区域;和配置在像素电极13a与像素电极13b之间的一部分区域,这些一部分区域一体设置。
在各布线部16c中,在Y方向上相邻的2个像素电极13b、13c的相互间配置的一部分区域还起到作为在这些像素电极13b、13c之间配置的像素间电极的功能。由此,能够扩大实质上作为像素区域发挥功能的区域。
在此,在向像素电极13c施加电压而使该区域成为光透过状态时,在布线部16c的一部分区域21也施加相同的电压,所以该区域也成为光透过状态。此时,例如若与像素电极13a、像素电极13b对应的各区域为非透过状态(或低透过状态),则一部分区域21的光透过状态能够成为作为亮点而视觉辨认的状态。这可以通过例如图4的(A)所示的变形实施例的液晶元件5a那样,保留与绝缘层17的一部分区域21对应的部分来消除。另外,如图4的(B)所示的变形实施例的液晶元件5b那样,也可以通过与一部分区域21重叠地设置由树脂等构成的柱状间隔件(柱状体)22来消除。另外,图4的(A)和图4的(B)分别对应于图3所示的c-c线的剖面。另外,对上述实施方式的液晶元件5和变形实施例的各液晶元件5a、5b中共同的结构标注相同的附图标记,省略它们的详细说明。
图5的(A)~图5的(D)及图6的(A)、图6的(B)是用于说明本实施方式的液晶元件的制造方法的图。另外,图5的(A)、图5的(C)及图6的(A)对应于上述图3中的a-a线剖面,图5的(B)、图5的(D)及图6(B)对应于上述图3中的b-b线剖面。另外,在以下的说明中,示出形成各种膜或层时的材料、膜厚、成膜方法等的优选例,但这些只不过是例示。
准备第1基板11,并且在该第1基板11的一个表面侧形成像素间电极15和布线部16(参见图5的(A)和图5的(B))。例如,通过溅射法形成ITO膜,并通过光刻技术对该ITO膜进行构图,由此能够得到各像素间电极15及各布线部16。同样地,准备第2基板12,在该第2基板12的一个表面侧形成公共电极14。
接下来,形成绝缘层17以覆盖像素间电极15和布线部16(参见图5的(A)和图5的(B))。例如,利用等离子体CVD法形成0.3μm左右膜厚的SiNx膜(例如,Si3N4膜等氮化硅膜)。进而,形成接触孔20。接触孔20的形成可以使用例如使用了氟利昂类气体的反应离子蚀刻法来进行。接触孔20优选为越接近第1基板11宽度(直径)越窄的正锥形形状,特别优选锥形形状为40°~60°。由此,在下面说明的像素电极13的形成时,接触孔20的成膜性提高。
另外,作为绝缘像17的形成材料,可以使用其他的无机绝缘材料(例如SiO2等硅氧化膜),也可以使用有机绝缘材料(例如丙烯类材料)。
接着,在绝缘层17的一个表面侧形成各像素电极13(参照图5的(A)、图5的(B))。在此,例如也可以通过溅射法形成ITO膜,通过光刻技术对该ITO膜进行构图,从而得到各像素电极13。此时,像素电极13的一部分也形成在像素电极13的一部分,下层侧的像素间电极15或布线部16与像素电极13连接。
接着,除去绝缘层17中在俯视下存在于各像素电极13之间的部分(参照图5的(C)、图5的(D))。该工序例如优选利用各像素电极13作为蚀刻掩模,使用例如使用了氟利昂类气体的反应离子蚀刻法来进行。由此,能够与各像素电极13的位置一致地高精度地设置开口部19。另外,在此形成的各开口部19优选为越接近第1基板11宽度(直径)越窄的正锥形形状,特别优选锥形形状为40°~60°。
在该步骤中,如图7的(A)所示的变形实施例中,可以在开口19的底部留下覆盖像素间电极15(或布线部16)的绝缘层(薄层部)17a,而不是通过完全去除绝缘层17的位于像素电极13之间的部分来完全暴露像素间电极15。即,作为用于像素间电极15的绝缘膜,可以在不与图像电极13重叠的区域中设置比绝缘层17薄的绝缘层17a。绝缘层17a的形成可以通过控制蚀刻时间等来实现。此时的绝缘层17a的膜厚相对于原来的绝缘层17的膜厚相对较薄,例如为30%的0.3倍,优选为60%(0.6倍)以下。
此外,如图7的(B)所示的变形实施例,在该步骤之后,还优选地在第1基板11中形成由SiO2膜等制成的绝缘层23,以覆盖绝缘层17,开口19的内壁以及在开口19的底部露出的像素间电极15和布线部16。在该情况下,也可以具备图7的(A)所示的绝缘膜17a。即,绝缘膜23被设置为连续地覆盖像素电极13和开口部19(在开口部19内露出的像素间电极15或绝缘层17a)。绝缘层23例如可以通过柔性印刷形成。膜厚例如可以为在这种情况下,通过使开口部19为正锥状,能够提高绝缘层23的成膜性。同样地,在第2基板12上也优选以覆盖公共电极14的方式形成绝缘层。另外,在设置这样的绝缘层23的情况下,更优选使用无机材料形成上述绝缘层17。这是因为无机材料通常具有较高的耐热性,因此可以防止绝缘层17由于形成绝缘层23等时的热处理等而劣化。
接着,在第1基板11和第2基板12的各一个表面侧形成取向膜(未图示)。在此,通过柔性版印刷、喷墨法等形成垂直取向膜,进行热处理后,进行摩擦等取向处理。取向膜的膜厚例如可以为通过使开口部19为正锥状,能够提高取向膜的成膜性。
接着,在第1基板11和第2基板12的一方(例如第1基板11)的一个表面侧,形成用于包围并密封液晶层18的密封材料(未图示)。另外,在第1基板11和第2基板12的另一方(例如第2基板12)的一个表面侧散布间隙控制材料。在此,例如可以使用粒径为3μm~6μm左右的间隙控制材料。另外,也可以设置树脂柱等间隔件来代替间隙控制材料。
接着,使第1基板11和第2基板12的各一个表面侧相对,将两者贴合而单元化(参照图6的(A)、图6的(B))。例如,使第1基板11和第2基板12成为重合的状态,在使用冲压机等将压力施加为一定的状态下进行热处理或光照射处理,由此使密封材料固化。此时,第1基板11和第2基板12能够以各自的取向处理方向(例如摩擦方向)相互不同的方式配置。另外,取向处理方向可以是相同方向,也可以交叉,只要根据使液晶层18以怎样的动作模式动作来适当选择即可。
然后,通过在第1基板11和第2基板12之间填充液晶材料而形成液晶层18,利用密封材料密封注入口。由此,完成图2的(A)和图2的(B)所示的液晶元件5。另外,在此作为液晶材料的填充方法假定了真空注入法,但也可以使用ODF法。
接着,说明由本实施方式的液晶元件5得到的效果。
图8的(A)是用于说明液晶元件中的电光学特性的测定点(测定部位)的图。图8的(B)是表示电光学特性的测定例的图。如图8的(A)所示,测定在通过像素间电极15但不通过绝缘层17的测定点A和通过像素电极13和绝缘层17的测定点B处的施加电压与透过率之间的关系,并且图8的(B)示出了测定示例。
如图8的(B)所示,可知在测定点A、B,特别是在阈值附近的特性大致一致。这是因为,通过在绝缘层17上设置开口部19,在测定点A、B都对液晶层18施加大致相同的电压。另外,阈值电压不依赖于液晶层18的层厚是本领域技术人员的技术常识。虽然在施加电压比较高的范围内可以看到少许的透过率的差,但是可以认为这是由于绝缘层17的有无引起的液晶层厚的不同。绝缘层17例如为0.3μm左右,可以说液晶层厚度的差极小。因此,如果考虑得到中间色调的透过率的情况,则可以说对于相同施加电压的透过率在测定点A、B大致相等。即,能够实现不依赖于施加电压,在与像素间电极15对应的部分难以产生暗线或明线的照明装置。另外,在原理上,在使用了残留上述绝缘层17a的变形实施例(参照图7的(A))或在整体上设置绝缘层23的变形实施例(参照图7的(B))的液晶元件的照明装置中,也能够得到同样的效果。
图9的(A)和图9的(B)是表示残留绝缘层(薄层部)17a的变形实施例(参照图7的(A))的液晶元件的电光学特性的测定例的图。另外,测定点A、B与上述图8的(A)所示的相同。如各图所示,通过在与像素间电极15对应的部分残留绝缘层17a,可得到修正测定点A、B的透过率差的效果。以下考察其理由。
在测定点A和测定点B,由于液晶层18的层厚不同,所以会产生相应的透过率差。通常,在液晶层18为垂直取向模式的情况下,存在透过率的层厚依赖性。例如,如果考虑在液晶层厚为4μm的情况下色度xy值成为白色的垂直取向型的液晶元件,则在成为比其稍厚的液晶层厚的情况下,色度xy值稍向黄色侧偏移,但作为透过率存在稍高的倾向。认为上述图8的(B)所示的电光学特性中的测定点A、B处的透过率差的影响极小。
与此相对,在与测定点A对应的位置存在绝缘层17a的情况下,测定点A的阈值稍微变高。这是因为施加电压被绝缘层17a和液晶层18分压。例如,如果为了使计算简单而假定绝缘层17a的介电常数和液晶层18的介电常数大致相等,则对测定点A的液晶层18施加的电压(分压后的电压)可以简单地用测定点A的液晶层18的层厚和绝缘层17a的层厚的膜厚比来考虑。
图9的(A)是绝缘层17a的层厚为0.09μm时的电光学特性。作为液晶层18的阈值,相对于不存在绝缘层17a的情况约为1.02倍,在施加电压的整个范围内,在测定点A,B得到几乎没有差异的透过率。另外,图9的(B)是绝缘层17a的层厚为0.17μm时的电光学特性。作为液晶层18的阈值,相对于不存在绝缘层17a的情况约为1.04倍。与以往的例子相比,由于抑制了透过率差,所以是允许范围,但在施加电压低的范围(大概3V~4.5V的范围),可看到少许透过率的差。由于绝缘层17的层厚为0.3μm,所以作为绝缘层17a的膜厚,优选相对于原来的绝缘层17的层厚残留30%左右,可以说优选大致为60%以下。
根据以上的实施方式,在可以自由地控制配光图案的车辆用灯具系统(照明装置)中使用的液晶元件中,可以简化该液晶元件的制造工序,同时提高配光图案的美观性。
注意,本公开不限于上述实施例的内容,并且可以在本公开的要旨的范围内进行各种修改。例如,上述实施方式所示的车辆用灯具系统的结构是例示,并不限定于此。另外,在上述的实施方式中,说明了在对车辆前方进行选择性的光照射的系统中应用了本发明的例子,但本发明的应用范围不限于此。例如,也可以将本发明应用于根据车辆的行进方向进行向车辆的斜前方的光照射的系统,根据车辆的前后方向倾斜调整前照灯的光轴的系统,电子地切换前照灯的远光和近光的系统等。进而,不限于车辆用途,在一般的照明装置中也可以应用本发明。
符号说明
1:光源;2:摄像机;3:控制器;4:驱动器;5,5a,5b:液晶元件;6a,6b:偏振板;7:投影透镜;11:第1基板;12:第2基板;13:像素电极;14:公共电极;15:像素间电极;16:布线部;17,17a:绝缘层;18:液晶层;19:开口部;20:接触孔。
Claims (8)
1.一种液晶元件,其具有:
相对设置的第1基板和第2基板;
设置在所述第1基板与所述第2基板之间的液晶层;
设置在所述第1基板的与所述液晶层相对的一个表面侧的多个辅助电极;
在所述第1基板的所述一个表面侧以覆盖所述多个第1电极的方式设置的绝缘层;
设置在所述第1基板的所述绝缘层与所述液晶层之间的多个像素电极;以及
设置在所述第2基板的与所述液晶层相对的一个表面侧的对置电极,
所述多个像素电极在俯视下在至少一个方向上相互间设有间隙地设置,
所述多个辅助电极分别在俯视下与相邻的所述像素电极间的所述间隙重叠地设置,且通过设置在所述绝缘层的接触孔与相邻的所述像素电极中的任意一个相互连接,
所述绝缘层至少在与相邻的所述像素电极间的所述间隙对应的部分具有开口部。
2.根据权利要求1所述的液晶元件,其中,
所述绝缘层具有与所述多个像素电极大致相同的俯视形状,不存在该各像素电极的部分与所述开口部对应。
3.根据权利要求1或2所述的液晶元件,其中,
所述绝缘层由氮化硅膜或氧化硅膜构成。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的液晶元件,其中,
所述绝缘层的所述开口部是越接近所述第1基板的所述一个表面,宽度或直径越小的正锥形形状。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的液晶元件,其中,
所述绝缘层在所述开口部的底部具有薄层部,该薄层部是覆盖所述辅助电极的一部分的部位,且是膜厚比与所述多个像素电极对应的部位相对小的部位。
6.根据权利要求5所述的液晶元件,其中,
所述薄层部的层厚是所述绝缘层的与所述多个像素电极对应的部位的层厚的0.3倍以上且0.6倍以下。
7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的液晶元件,其中,
该液晶元件还具有连续地覆盖所述多个像素电极及所述开口部的第2绝缘层。
8.一种照明装置,其包括:
权利要求1~7中的任意一项所述的液晶元件;
使光入射到所述液晶元件的光源;以及
对透过所述液晶元件的光进行会聚的透镜。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021-196774 | 2021-12-03 |
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Publication Number | Publication Date |
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