JP2002533749A - 暗い縁部を有する反射型ｌｃｄ - Google Patents
暗い縁部を有する反射型ｌｃｄInfo
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Abstract
(57)【要約】
入射光を反射することにより下側駆動回路を入射光からシールドすると共に、無駆動電界時にアクティブ表示領域が見る者に対して暗となるように入射光の複屈折性を制御する表示装置のアクティブ表示領域の周囲にダムを具える縁構造体を含む投影表示装置を提供する。好ましくは、ダムは接着性シール部材とアクティブ領域との間に配置し、ダムの厚さはダムの上側に液晶材料の薄い層を形成してＬＣ効果が補償される厚さとする。この場合、接着性シール部材とアクティブ領域との間の縁構造体は、組み立て中にシール部材が押しつぶされた場合に接着性シール部材がアクティブ領域に滲み出るのを阻止するのに効果的である。高い複屈折性材料と外部補償膜を用いることにより、縁部全体にわたって高い消光が達成される。また、アクティブプレート上に縁を形成することは、受動側のプレートの厳格な整列が不要になることを意味する。
Description
【０００１】 本発明は、請求項１の前半部において規定さた表示装置に関するものである。 さらに、本発明は、このような表示装置を具える投影表示装置に関するもので
ある。
ある。
【０００２】 シリコンを主体とする反射型ＬＣＤは、業務用及び民生用の市場において高い
性能及び高解像度のディジタル投影を行うために潜在的に最も経済的に有効な方
策である。この経済的な有効性を達成するため、単一パネルの試みが望まれてい
る。この試みに対して反射型とすることが有益である。この理由は、ＬＣＤを一
層薄く且つ一層高速にすることができ、単一パネルの試みにより高性能の市場に
おいて望まれる輝度及びカラー品質を呈するからである。暗状態に高速で切り換
えることができるＬＣ効果は、単一パネル動作にとって望ましいものである。こ
の理由は、このＬＣ効果は、走査中に走査カラー間の暗領域（ガード帯域）の最
小の使用で不所望な色を阻止できるからである。この結果、透過型ＬＣＤのよう
な低応答性デバイスと比較した場合、高い色純粋性及び一層高い輝度が得られる
。液晶の物理的な性能は、電界の印加による遷移時に暗状態にしてこの要件を満
たす必要があることを意味する。従って、最適な場合、無電界時に「ノーマリホ
ワイト」すなわち完全に透過性となる必要がある。これは、電極に最も高い電圧
を印加した場合、これらの領域／画素から見る者に光が入射せず、従ってこれら
の画素が暗く見えることを意味する。
性能及び高解像度のディジタル投影を行うために潜在的に最も経済的に有効な方
策である。この経済的な有効性を達成するため、単一パネルの試みが望まれてい
る。この試みに対して反射型とすることが有益である。この理由は、ＬＣＤを一
層薄く且つ一層高速にすることができ、単一パネルの試みにより高性能の市場に
おいて望まれる輝度及びカラー品質を呈するからである。暗状態に高速で切り換
えることができるＬＣ効果は、単一パネル動作にとって望ましいものである。こ
の理由は、このＬＣ効果は、走査中に走査カラー間の暗領域（ガード帯域）の最
小の使用で不所望な色を阻止できるからである。この結果、透過型ＬＣＤのよう
な低応答性デバイスと比較した場合、高い色純粋性及び一層高い輝度が得られる
。液晶の物理的な性能は、電界の印加による遷移時に暗状態にしてこの要件を満
たす必要があることを意味する。従って、最適な場合、無電界時に「ノーマリホ
ワイト」すなわち完全に透過性となる必要がある。これは、電極に最も高い電圧
を印加した場合、これらの領域／画素から見る者に光が入射せず、従ってこれら
の画素が暗く見えることを意味する。
【０００３】 ノーマリホワイトＬＣ効果は２つの異なるカテゴリーに分類することができ、
外側膜による補償を必要とするもの及び外側膜の補償を必要としないものに分類
することができる。これらのものは共に、表示装置の縁のアクティブではない領
域（電圧が印加されない受動領域）が明るくなることである。
外側膜による補償を必要とするもの及び外側膜の補償を必要としないものに分類
することができる。これらのものは共に、表示装置の縁のアクティブではない領
域（電圧が印加されない受動領域）が明るくなることである。
【０００４】 さらに、アクティブ領域の外側のシリコンに駆動電子回路を組み込むことは望
ましいことである。適切に機能するためこれらの領域は光からシールドする必要
がある。これらの回路の上側の簡単なアルミニウム層は光から回路をシールドす
るので最も有効であるが、このアルミニウム層は多くの入射光を「ノーマリホワ
イト」のＬＣ効果と共に見る者に直接反射するミラーとして作用する。予防措置
として、例えばアルミニウムを黒のクロミウム層で置き換えることによりこれら
の領域を見る者に対して暗にすることが提案されている。この方策は表示装置の
コストを高価にする特別なマスキング工程を必要とすると共に、２個の基板を結
合する工程に対して困難性が生じてしまう。さらに、クロミウムはシリコンのプ
ロセスにおいて一般的に用いられていない材料であり、汚染により回路を不作動
にする危険性がある。
ましいことである。適切に機能するためこれらの領域は光からシールドする必要
がある。これらの回路の上側の簡単なアルミニウム層は光から回路をシールドす
るので最も有効であるが、このアルミニウム層は多くの入射光を「ノーマリホワ
イト」のＬＣ効果と共に見る者に直接反射するミラーとして作用する。予防措置
として、例えばアルミニウムを黒のクロミウム層で置き換えることによりこれら
の領域を見る者に対して暗にすることが提案されている。この方策は表示装置の
コストを高価にする特別なマスキング工程を必要とすると共に、２個の基板を結
合する工程に対して困難性が生じてしまう。さらに、クロミウムはシリコンのプ
ロセスにおいて一般的に用いられていない材料であり、汚染により回路を不作動
にする危険性がある。
【０００５】 このような光吸収性マスクは受動プレート上で用いることができるが、シリコ
ンチィップのアクティブ領域に対して厳格に整列させる必要がある。さらに、十
分に吸収するためには、材料の最小厚さが必要であり、薄いセルのギャップの均
一性を維持するためにそれなりの補償を行う必要がある。さらに、投影装置にお
いて予期される強度のもとでは、吸収された光エネルギーが相当な熱量に変換さ
れる。
ンチィップのアクティブ領域に対して厳格に整列させる必要がある。さらに、十
分に吸収するためには、材料の最小厚さが必要であり、薄いセルのギャップの均
一性を維持するためにそれなりの補償を行う必要がある。さらに、投影装置にお
いて予期される強度のもとでは、吸収された光エネルギーが相当な熱量に変換さ
れる。
【０００６】 本発明の目的は、ノーマリホワイトＬＣ効果の不具合の無い或いは上述した欠
点が解消されたノーマリホワイトＬＣ効果を利用する必要装置を提供することに
ある。
点が解消されたノーマリホワイトＬＣ効果を利用する必要装置を提供することに
ある。
【０００７】 この目的は、請求項１に規定さた本発明による表示装置により達成される。
【０００８】 有益な実施例は従属請求項に記載されている。
【０００９】 本発明の別の目的は、駆動電子回路をアクティブ領域の外側のシリコンに一体
化する領域を、見る者に対して暗にすると共に下側の回路に対して有効に光シー
ルドするように構成することにある。
化する領域を、見る者に対して暗にすると共に下側の回路に対して有効に光シー
ルドするように構成することにある。
【００１０】 本発明の別の目的は、反射型として用いられ、アクティブ表示領域の周囲に縁
構造体が設けられ、この縁構造体が表示装置のアクティブ領域をシールドすると
共にこのシールドされた領域を非駆動状態において見る者に対して暗にするのに
有効な表示装置を提供することにある。
構造体が設けられ、この縁構造体が表示装置のアクティブ領域をシールドすると
共にこのシールドされた領域を非駆動状態において見る者に対して暗にするのに
有効な表示装置を提供することにある。
【００１１】 本発明のこれらの及び他の目的は、第１の基板と第２の基板との間に液晶材料
層を具え、これら基板には選択的に及び好ましくは配向手段及び捩れ角ｆを有す
る液晶材料の分子が設けられ、さらに光源からの光を第１の基板まで案内する手
段も具え、第２の基板には液晶材料層好ましくは基板の画素アレイアクティブ領
域を通過した光を反射する手段が設けられ、さらに当該投影装置は光源と第１の
電極との間の光路中に偏光手段を具えるると共に好ましくは反射した後の液晶表
示装置と表示面との間の光路中に検光手段を具え、 液晶材料の一部が、ＳｉＮX のような透明で非複屈折性の材料のダムで置換さ
れ、このダムが縁を、好ましくは表示装置の画素アレイアクティブ領域をほぼ包
囲するほぼ連続する縁を形成し、より好ましくは液晶表示装置にはリターデーシ
ョン膜又は表示装置の全ての領域を入射光のエネルギーを吸収することなく非駆
動状態において暗にする他の補償装置を具える本発明の実施例による投影表示装
置により達成される。
層を具え、これら基板には選択的に及び好ましくは配向手段及び捩れ角ｆを有す
る液晶材料の分子が設けられ、さらに光源からの光を第１の基板まで案内する手
段も具え、第２の基板には液晶材料層好ましくは基板の画素アレイアクティブ領
域を通過した光を反射する手段が設けられ、さらに当該投影装置は光源と第１の
電極との間の光路中に偏光手段を具えるると共に好ましくは反射した後の液晶表
示装置と表示面との間の光路中に検光手段を具え、 液晶材料の一部が、ＳｉＮX のような透明で非複屈折性の材料のダムで置換さ
れ、このダムが縁を、好ましくは表示装置の画素アレイアクティブ領域をほぼ包
囲するほぼ連続する縁を形成し、より好ましくは液晶表示装置にはリターデーシ
ョン膜又は表示装置の全ての領域を入射光のエネルギーを吸収することなく非駆
動状態において暗にする他の補償装置を具える本発明の実施例による投影表示装
置により達成される。
【００１２】 本明細書で用いられているように、用語「非駆動状態」は、セルギャップに印
加される液晶材料を再配向させる閾値以下の電圧を意味する。
加される液晶材料を再配向させる閾値以下の電圧を意味する。
【００１３】 本発明の別の実施例として、上述した表示装置に入射する光を発生する少なく
とも１個の光源を具え、この光は非複屈折性材料のダムを有するほぼ連続する縁
により包囲される画素電極により規定される画素の光学的状態に応じて反射し、
変調された光は投影手段により結像され、例えば表示装置の画像表示区域の縁に
沿って集積化された電子回路のような他の非スイッチィング領域と電極との間に
位置する領域が入射光を有効にシールドし、非駆動状態においてほぼ暗にする投
影表示装置を提供する。
とも１個の光源を具え、この光は非複屈折性材料のダムを有するほぼ連続する縁
により包囲される画素電極により規定される画素の光学的状態に応じて反射し、
変調された光は投影手段により結像され、例えば表示装置の画像表示区域の縁に
沿って集積化された電子回路のような他の非スイッチィング領域と電極との間に
位置する領域が入射光を有効にシールドし、非駆動状態においてほぼ暗にする投
影表示装置を提供する。
【００１４】 本発明はＬＣ表示装置のアクティブマトリックスの周囲のアクティブプレート
上に非複屈折性材料を用いることにより縁を暗にする概念及びこのような縁を有
するＬＣＤを利用する概念を含む。この縁は、非複屈折性材料好ましくはアクテ
ィブプレート上にパターン化され又は形成されている光学的に規定可能なスペー
サ材料のダムにより形成され。好ましくは、ダムの厚さはダムの上側に液晶材料
の薄い層が形成される厚さとし、より好ましくは縁構造体が接着性シール部材と
アクティブ領域との間の下側回路の領域をシールドする。
上に非複屈折性材料を用いることにより縁を暗にする概念及びこのような縁を有
するＬＣＤを利用する概念を含む。この縁は、非複屈折性材料好ましくはアクテ
ィブプレート上にパターン化され又は形成されている光学的に規定可能なスペー
サ材料のダムにより形成され。好ましくは、ダムの厚さはダムの上側に液晶材料
の薄い層が形成される厚さとし、より好ましくは縁構造体が接着性シール部材と
アクティブ領域との間の下側回路の領域をシールドする。
【００１５】 設計により、この縁は膜補償された場合の効果及び膜補償されない場合の効果
の両方について有効である。
の両方について有効である。
【００１６】 前述したように、本発明は、非駆動状態において画素電極だけでなく画素電極
間及びその周囲に位置する構造体及び光シールド材料も光を反射し、この介在材
料を見えないようにするために特別な工程を必要とする「ノーマリホワイトＬＣ
モード」を利用する装置に特に好適である。このノーマリホワイトＬＣモードは
２個の異なるカテゴリー、外部膜補償を必要とするものと、外部膜補償を必要と
しないものに通常分類することができる。以下の表は、これら表示装置を列挙す
る。
間及びその周囲に位置する構造体及び光シールド材料も光を反射し、この介在材
料を見えないようにするために特別な工程を必要とする「ノーマリホワイトＬＣ
モード」を利用する装置に特に好適である。このノーマリホワイトＬＣモードは
２個の異なるカテゴリー、外部膜補償を必要とするものと、外部膜補償を必要と
しないものに通常分類することができる。以下の表は、これら表示装置を列挙す
る。
【００１７】
【表１】
【００１８】 本発明の検討及び図示するため、本発明はノーマリホワイト装置４５−ＴＮＯ
について説明するが、本発明は上述した全ての装置に用いることができる。
について説明するが、本発明は上述した全ての装置に用いることができる。
【００１９】 例えば、このような効果及び装置は、１９９６年２月に発行されたＶａｎ Ｓ
ｐｒａｎｇの米国特許第５４９０００３号に記載されているように利用すること
ができる。このＶａｎ Ｓｐｒａｎｇの特許によれば、偏光手段の偏光方向（偏
光方向はＬＣ配向方向間の二等分線の方向とする）に対してＬＣ配列層（配向手
段）の配向方向を制御することにより暗状態において明白な消光が得られる。５
０°と６８°との間の捩れ角並びに液晶材料層の厚さｄと０．５８λ0 と０．６
８λ0 （ここで、λ0 は中心波長）の範囲内での液晶材料の複屈折性Δｎとの積
（ｄ・Δｎ）を用いて良好なコントラストを得ることができる。さらに、２つの
限界透過状態において、反射後の常光線と異常光線との間の光路長差は約０．５
λ0 であり、反射型液晶表示装置は電気的に制御可能なλ／４板として機能する
。
ｐｒａｎｇの米国特許第５４９０００３号に記載されているように利用すること
ができる。このＶａｎ Ｓｐｒａｎｇの特許によれば、偏光手段の偏光方向（偏
光方向はＬＣ配向方向間の二等分線の方向とする）に対してＬＣ配列層（配向手
段）の配向方向を制御することにより暗状態において明白な消光が得られる。５
０°と６８°との間の捩れ角並びに液晶材料層の厚さｄと０．５８λ0 と０．６
８λ0 （ここで、λ0 は中心波長）の範囲内での液晶材料の複屈折性Δｎとの積
（ｄ・Δｎ）を用いて良好なコントラストを得ることができる。さらに、２つの
限界透過状態において、反射後の常光線と異常光線との間の光路長差は約０．５
λ0 であり、反射型液晶表示装置は電気的に制御可能なλ／４板として機能する
。
【００２０】 １９９８年１２月に公開された欧州特許第９７２０１７９５．８号に記載され
ている別の装置は本発明において特に有用であることが判明している。欧州特許
第９７２０１７９５．８号によれば、この反射型表示装置は３０°と５５°との
間の値の捩れ角及びリターデーション膜を用い、駆動電圧を低くできると共に高
いコントラストを維持することができる。完全に駆動した表示素子の「残留透過
性」はリターデーション膜のリターデーション値により補償され、厚さｄを一層
薄くすることができるので、この装置は一層高速で切り換えられる。
ている別の装置は本発明において特に有用であることが判明している。欧州特許
第９７２０１７９５．８号によれば、この反射型表示装置は３０°と５５°との
間の値の捩れ角及びリターデーション膜を用い、駆動電圧を低くできると共に高
いコントラストを維持することができる。完全に駆動した表示素子の「残留透過
性」はリターデーション膜のリターデーション値により補償され、厚さｄを一層
薄くすることができるので、この装置は一層高速で切り換えられる。
【００２１】 偏光手段の側の液晶分子の配向方向を入射光の偏光方向とほぼ平行になるよう
に選択することにより、或いはこの配向方向を偏光方向と直交するように選択す
ることにより、反射手段側の再配向可能な液晶表面層に起因する複屈折性を補償
することだけ必要となる。また、リターデーション膜の光学軸と第１の基板の領
域の配向手段の配向方向との間の角度γは、例えば８０±φ／２°と１００±φ
°との間で変化する。
に選択することにより、或いはこの配向方向を偏光方向と直交するように選択す
ることにより、反射手段側の再配向可能な液晶表面層に起因する複屈折性を補償
することだけ必要となる。また、リターデーション膜の光学軸と第１の基板の領
域の配向手段の配向方向との間の角度γは、例えば８０±φ／２°と１００±φ
°との間で変化する。
【００２２】 米国特許第５４９０００３号及び欧州特許第９７２０１９５．８号の開示内容
は参考として本明細書に記載する。
は参考として本明細書に記載する。
【００２３】 上述したように、ノーマリホワイトのＬＣＤが暗になった場合、表示装置の縁
の領域に白に維持される（「不作動電圧が印加されない」）領域が存在する。本
発明の好適実施例は、ＬＣＤアクティブ表示領域の周囲にダムを具え縁領域の不
作動領域を常時暗にする縁構造体を設ける。好ましくは、このダムは接着性シー
ル部材とアクティブ領域との間に配置し、ダムの厚さはダムの上側に液晶材料の
薄い層が形成されるようにする。この場合、組立中にシール部材が押しつぶされ
たとき、接着剤がアクティブ領域にしみ出るのを防止するためにも有効である。
複屈折性の大きな液晶材料及び外部補償膜を用いれば、縁全体にわたって高い消
光性が達成される。また、アクティブプレートに縁を形成することは、受動側プ
レートの厳格な整列が不要になることを意味する。
の領域に白に維持される（「不作動電圧が印加されない」）領域が存在する。本
発明の好適実施例は、ＬＣＤアクティブ表示領域の周囲にダムを具え縁領域の不
作動領域を常時暗にする縁構造体を設ける。好ましくは、このダムは接着性シー
ル部材とアクティブ領域との間に配置し、ダムの厚さはダムの上側に液晶材料の
薄い層が形成されるようにする。この場合、組立中にシール部材が押しつぶされ
たとき、接着剤がアクティブ領域にしみ出るのを防止するためにも有効である。
複屈折性の大きな液晶材料及び外部補償膜を用いれば、縁全体にわたって高い消
光性が達成される。また、アクティブプレートに縁を形成することは、受動側プ
レートの厳格な整列が不要になることを意味する。
【００２４】 従って、本発明はノーマリホワイト液晶効果を利用する表示装置及びノーマリ
ホワイト液晶効果の非駆動領域を暗にする方法を提供するものであり、以下の作
用効果により特徴付けられる。 １．高レベルの消光 ２．光の吸収が低くほとんど生じない ３．受動プレートの厳格なアラインメントが不要になる ４．暗の縁を形成するため付加的なセルの処理工程が不要である ５．アクティブ領域ＬＣＤのエッジシール領域との間に効果的なイオン汚染バ リアが形成される ６．上記領域の液晶は通常印加される電界により再配向することができず、縁 の消光が減少する
ホワイト液晶効果の非駆動領域を暗にする方法を提供するものであり、以下の作
用効果により特徴付けられる。 １．高レベルの消光 ２．光の吸収が低くほとんど生じない ３．受動プレートの厳格なアラインメントが不要になる ４．暗の縁を形成するため付加的なセルの処理工程が不要である ５．アクティブ領域ＬＣＤのエッジシール領域との間に効果的なイオン汚染バ リアが形成される ６．上記領域の液晶は通常印加される電界により再配向することができず、縁 の消光が減少する
【００２５】 後述する実施例に基づき、本発明のこれらの及び他の概念を明確に説明する。
【００２６】 図１を参照するに、投影装置は、ランプ１と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ
）２と、反射型液晶セル（ＬＣＤ）１０と、表示スクリーン５とを具える。ラン
プ１から放出された光は、ＰＢＳ２により、水平方向に偏光した光のビーム３と
垂直方向に偏光した光のビーム３’とに分離される。ビーム３は反射型ＬＣＤ１
０に入射し、そこで反射する。ＬＣＤ１０の個別の画素の状態に応じて、反射し
たビーム４は楕円偏光した光となる。ＰＢＳ２はビーム４を水平方向に偏光した
成分と垂直方向に偏光した成分とに分離する。垂直方向に偏光した成分である光
ビーム４’は表示スクリーン５に入射する。図面を明瞭にするため、別の光学素
子及び駆動ユニットは省略した。図１は、電極１５，１６が設けられている２個
の基板１３，１４間に存在する捩れネマティク液晶材料１２を有する液晶セル１
０の一部の断面を線図的に示す。この装置は、基板の内側壁上の液晶材料をセル
が捩れ角Φを有するように配向させる配向層１７，１８も具える。この場合、液
晶材料は正の光学的異方性及び正の誘電異方性を有する。電極１５，１６が（駆
動）電圧により付勢されると、分子の長軸（分子ディレクタ）は電界の方向に配
向する。第１の基板１３は光透過性とし、例えばインジウム錫酸化物の光透過性
駆動電極１５を設けられる。第２の電極１４はシリコン基板で構成され、半導体
技術により駆動電子回路が形成されて個別の画素１６を駆動する。ミラー形成さ
れた画素電極１６は、半導体本体のほぼ全体少なくとも画素を規定する部分を覆
う。
）２と、反射型液晶セル（ＬＣＤ）１０と、表示スクリーン５とを具える。ラン
プ１から放出された光は、ＰＢＳ２により、水平方向に偏光した光のビーム３と
垂直方向に偏光した光のビーム３’とに分離される。ビーム３は反射型ＬＣＤ１
０に入射し、そこで反射する。ＬＣＤ１０の個別の画素の状態に応じて、反射し
たビーム４は楕円偏光した光となる。ＰＢＳ２はビーム４を水平方向に偏光した
成分と垂直方向に偏光した成分とに分離する。垂直方向に偏光した成分である光
ビーム４’は表示スクリーン５に入射する。図面を明瞭にするため、別の光学素
子及び駆動ユニットは省略した。図１は、電極１５，１６が設けられている２個
の基板１３，１４間に存在する捩れネマティク液晶材料１２を有する液晶セル１
０の一部の断面を線図的に示す。この装置は、基板の内側壁上の液晶材料をセル
が捩れ角Φを有するように配向させる配向層１７，１８も具える。この場合、液
晶材料は正の光学的異方性及び正の誘電異方性を有する。電極１５，１６が（駆
動）電圧により付勢されると、分子の長軸（分子ディレクタ）は電界の方向に配
向する。第１の基板１３は光透過性とし、例えばインジウム錫酸化物の光透過性
駆動電極１５を設けられる。第２の電極１４はシリコン基板で構成され、半導体
技術により駆動電子回路が形成されて個別の画素１６を駆動する。ミラー形成さ
れた画素電極１６は、半導体本体のほぼ全体少なくとも画素を規定する部分を覆
う。
【００２７】 所望の又は必要な場合、暗状態の残留複屈折性を補償するため、表示セル１０
はリターデーション膜１９も具える。
はリターデーション膜１９も具える。
【００２８】 特に図２及び図３に示すように、本発明の反射型ＬＣＤは、例えばアルミニウ
ムから構成され各画素１６’に対して光反射膜とし用いられる電極がシリコン基
板１４上に形成されているパターン形成された反射性画素アレイアクティブ領域
１６を具える構造を有する。ＳｉＮx 又は他の好適なスペーサ材料のスペーサ２
０を既知の技術により画素１６’間に形成する。画素アレイアクティブ領域１６
''を包囲する部材は、好ましくは画素間に形成したスペーサ材料と同一の材料の
スペーサ材料のダムを有する縁部２１とする。さらに、基板をポリイミドの配向
層１８で覆う。ガラス基板１３のような対向する基板は、インジウム錫酸化物の
ようなパターン形成された透明導体で覆い、別のポリイミドの配向層１７で覆わ
れたカウンタ電極１５を形成する。２個の基板は、セルの内側のポリイミド層と
共に接着シールを用いて密封する。好ましくは、熱硬化性エポキシのような当該
技術分野において既知の他の接着剤を用いることができるが、ＵＶ硬化性接着剤
を用いる。基板間のギャップはスペーサにより望まれるように維持される。本例
において、組み立てる前に、ＬＣ材料の捩れ角が４５０°となるように整列層を
ラップングした。試験セルは例えばＴＬ−２１０のような液晶材料で充填した。
このセルに、適当な向きの単軸リターデーション膜を形成した。
ムから構成され各画素１６’に対して光反射膜とし用いられる電極がシリコン基
板１４上に形成されているパターン形成された反射性画素アレイアクティブ領域
１６を具える構造を有する。ＳｉＮx 又は他の好適なスペーサ材料のスペーサ２
０を既知の技術により画素１６’間に形成する。画素アレイアクティブ領域１６
''を包囲する部材は、好ましくは画素間に形成したスペーサ材料と同一の材料の
スペーサ材料のダムを有する縁部２１とする。さらに、基板をポリイミドの配向
層１８で覆う。ガラス基板１３のような対向する基板は、インジウム錫酸化物の
ようなパターン形成された透明導体で覆い、別のポリイミドの配向層１７で覆わ
れたカウンタ電極１５を形成する。２個の基板は、セルの内側のポリイミド層と
共に接着シールを用いて密封する。好ましくは、熱硬化性エポキシのような当該
技術分野において既知の他の接着剤を用いることができるが、ＵＶ硬化性接着剤
を用いる。基板間のギャップはスペーサにより望まれるように維持される。本例
において、組み立てる前に、ＬＣ材料の捩れ角が４５０°となるように整列層を
ラップングした。試験セルは例えばＴＬ−２１０のような液晶材料で充填した。
このセルに、適当な向きの単軸リターデーション膜を形成した。
【００２９】 さらに、第２の基板１４は、駆動電極３１及び駆動電極３１を投影装置の制御
ユニットに接続するために用いることができる結合パッド３０を具える。
ユニットに接続するために用いることができる結合パッド３０を具える。
【００３０】 本発明においては、縁領域は、反射により適当な偏光状態に戻すことにより偏
光ビームスプリッタの利点を利用して暗にされるので、縁領域からの光は視認ス
クリーンに入射することはない。スクリーンからの不所望な反射光は適当な偏光
状態に十分に変換され、消光がＬＣＤアクティブ領域の暗状態の消光に等しいか
又はそれよりも良好にする必要がある。図３に図示する実施例に示すように形成
する場合、アクティブ領域を包囲する広いダムはこれらの機能を達成できること
が判明している。
光ビームスプリッタの利点を利用して暗にされるので、縁領域からの光は視認ス
クリーンに入射することはない。スクリーンからの不所望な反射光は適当な偏光
状態に十分に変換され、消光がＬＣＤアクティブ領域の暗状態の消光に等しいか
又はそれよりも良好にする必要がある。図３に図示する実施例に示すように形成
する場合、アクティブ領域を包囲する広いダムはこれらの機能を達成できること
が判明している。
【００３１】 この縁部において、（ＳｌＮx ），（ＳｉＯx ），ＴＥＯＳ，ｐ−ＴＥＯＳ等
のような非複屈折性のスペーサ材料により液晶材料の一部を置換する。このダム
領域の材料は透明であり、光はこのダム領域を通過し、入射光から下側の駆動回
路を保護する下側のＡｌの光シールドで反射する。この構成はｆ２．５光学系の
図３に表わされている。この光学系において、本例の対向電極１５又は能動プレ
ートは７００μｍの厚さである。アクティブ領域の端の画素に入射する光を遮光
しないようにするため、外側マスク２５をこの画素１６’から水平方向に１５０
μｍの最小距離で配置する。３００μｍのダム２１は、厳格なアラインメントを
行うことなく、この要件を容易に満たす。
のような非複屈折性のスペーサ材料により液晶材料の一部を置換する。このダム
領域の材料は透明であり、光はこのダム領域を通過し、入射光から下側の駆動回
路を保護する下側のＡｌの光シールドで反射する。この構成はｆ２．５光学系の
図３に表わされている。この光学系において、本例の対向電極１５又は能動プレ
ートは７００μｍの厚さである。アクティブ領域の端の画素に入射する光を遮光
しないようにするため、外側マスク２５をこの画素１６’から水平方向に１５０
μｍの最小距離で配置する。３００μｍのダム２１は、厳格なアラインメントを
行うことなく、この要件を容易に満たす。
【００３２】 図３は、外側補償膜１９を必要とする液晶セル１０と共に広いダム２１を有効
に用いることも示す。下側駆動回路の光シールドは、２個の金属層、ミラー金属
（２４）及び通路金属（２３）により行う。画素を駆動する信号線はこの領域の
下側の別の金属（図示せず）に形成する。この形態は、設計によりダムと対向電
極１５との間のダム２１の上側に液晶材料の薄い層１２’が存在するので、補償
された効果と共に極めて有効である。ダム２１を超えるガスケット領域のスペー
サ２０は、ダム２１が存在しない光シールド２４の上側においてパターン化され
ている。この結果として、この領域にミラー金属光シールド２４の厚さ（通常、
約１０００Åと１５００Åと間の厚さ）に等しい一層大きな間隔が得られる。対
向電極のガラス１３はその幅にわたってダム２１と接触するように湾曲しなので
、ダムの上側に薄い液晶層１２’が形成される。いかなる捩れた状態においても
、この薄い層１２’により形成される光学的な位相シフトは、アクティブ領域の
電界印加時の暗状態の残留複屈折にほぼ等しい。これは、能動的に駆動されて消
光する液晶を補償するために用いられる同一の補償膜がこの縁領域を暗すること
を意味する。
に用いることも示す。下側駆動回路の光シールドは、２個の金属層、ミラー金属
（２４）及び通路金属（２３）により行う。画素を駆動する信号線はこの領域の
下側の別の金属（図示せず）に形成する。この形態は、設計によりダムと対向電
極１５との間のダム２１の上側に液晶材料の薄い層１２’が存在するので、補償
された効果と共に極めて有効である。ダム２１を超えるガスケット領域のスペー
サ２０は、ダム２１が存在しない光シールド２４の上側においてパターン化され
ている。この結果として、この領域にミラー金属光シールド２４の厚さ（通常、
約１０００Åと１５００Åと間の厚さ）に等しい一層大きな間隔が得られる。対
向電極のガラス１３はその幅にわたってダム２１と接触するように湾曲しなので
、ダムの上側に薄い液晶層１２’が形成される。いかなる捩れた状態においても
、この薄い層１２’により形成される光学的な位相シフトは、アクティブ領域の
電界印加時の暗状態の残留複屈折にほぼ等しい。これは、能動的に駆動されて消
光する液晶を補償するために用いられる同一の補償膜がこの縁領域を暗すること
を意味する。
【００３３】 図４Ａは４５０捩れたＬＴＮの典型的な液晶材料の１５００Ａ層の反射した偏
光状態を示し、図４Ｂはほぼ６Ｖの駆動電界のもとでの１μｍのセルギャップ中
の同一材料からの反射した偏光状態を示す。両方の偏光状態は同一の向き（回転
方向）にあり、本例では左回りの偏光とする。これら２個の偏光した光は、偏光
により生ずる回転角においてだけ互いい相違する。図４Ａの場合において、１５
００４５°捩れたＬＴＮの場合、ほとんど回転しない６Ｖ駆動１μｍギャップと
比較して０．６６°の有効回転が得られる。単一の膜が直線偏光した光を十分に
補償するので、偏光ビームスプリッタにおいてほぼ完全な消光が達成される。
光状態を示し、図４Ｂはほぼ６Ｖの駆動電界のもとでの１μｍのセルギャップ中
の同一材料からの反射した偏光状態を示す。両方の偏光状態は同一の向き（回転
方向）にあり、本例では左回りの偏光とする。これら２個の偏光した光は、偏光
により生ずる回転角においてだけ互いい相違する。図４Ａの場合において、１５
００４５°捩れたＬＴＮの場合、ほとんど回転しない６Ｖ駆動１μｍギャップと
比較して０．６６°の有効回転が得られる。単一の膜が直線偏光した光を十分に
補償するので、偏光ビームスプリッタにおいてほぼ完全な消光が達成される。
【００３４】 これらの計算は、駆動される暗状態の残留複屈折は小さいので（１０〜５０ナ
ノメータ）、ダム領域２１の上側の薄い液晶層は種々の捩れ角及び暗状態駆動電
圧に対してほぼ等しい複屈折を用いて設計することができることを示している。
同様に、本例の膜１９のような残留複屈折を補償する外部光学膜を有しないノー
マリホワイト自己補償効果は、ダムの上側にいかなる液晶材料を具えることなく
縁部暗設計を有することができる。この場合、ミラー金属光シールドの上側で階
段状にされず、すなわちこの場合ダムはミラー金属光シールドの上側で延在して
いない。表Ｉに列挙した全ての液晶効果は、このようにして設計した極めて大き
な消光比を有する暗の縁部を有することができる。
ノメータ）、ダム領域２１の上側の薄い液晶層は種々の捩れ角及び暗状態駆動電
圧に対してほぼ等しい複屈折を用いて設計することができることを示している。
同様に、本例の膜１９のような残留複屈折を補償する外部光学膜を有しないノー
マリホワイト自己補償効果は、ダムの上側にいかなる液晶材料を具えることなく
縁部暗設計を有することができる。この場合、ミラー金属光シールドの上側で階
段状にされず、すなわちこの場合ダムはミラー金属光シールドの上側で延在して
いない。表Ｉに列挙した全ての液晶効果は、このようにして設計した極めて大き
な消光比を有する暗の縁部を有することができる。
【００３５】 図５は本発明によるダムと共に構成される試験セルを示す。本例において、０
．５ｍｍ幅の連続する（ＳｉＮX ）の縁を用いてセルを適切に満たすことができ
るか否か決定した。写真から決定されるように、良好な均一な充填が達成された
。この試験セルにおいて、（ＳｉＮX ）ダムを画素金属の縁上にオーバラップさ
せることにより１０００Ａ工程が達成された。この工程により決定される透過率
の差は顕微鏡により観察てきた。輝度状態について測定したコントラストは、ダ
ムの周囲の種々の点においては３００〜６００：１であった。コーナ部において
はほぼ低く測定された。この理由は、２個の基板の組立歪みに起因してダムの上
側では液晶層がより薄くなったためである。
．５ｍｍ幅の連続する（ＳｉＮX ）の縁を用いてセルを適切に満たすことができ
るか否か決定した。写真から決定されるように、良好な均一な充填が達成された
。この試験セルにおいて、（ＳｉＮX ）ダムを画素金属の縁上にオーバラップさ
せることにより１０００Ａ工程が達成された。この工程により決定される透過率
の差は顕微鏡により観察てきた。輝度状態について測定したコントラストは、ダ
ムの周囲の種々の点においては３００〜６００：１であった。コーナ部において
はほぼ低く測定された。この理由は、２個の基板の組立歪みに起因してダムの上
側では液晶層がより薄くなったためである。
【００３６】 連続するダムを用いることは、縁部シール材料により汚染された液晶が表示装
置のアクティブ領域に拡散するのを制限するように作用することになる。この（
ＳｉＮX ）ダムの上側の薄い液晶層の光学性能は通常の表示動作条件のもとで乱
されないことも重要である。このダムの直列容量は、その上側の薄い液晶層の容
量のほぼ１／１０である。従って、ノーマリホワイトの液晶を再配向させるため
の２Ｖの閾値を達成するためには、ギャップ間に２０Ｖ以上の電圧を印加する必
要がある。この形式の表示装置の典型的な再配向電圧は通常１０Ｖ以下である。
置のアクティブ領域に拡散するのを制限するように作用することになる。この（
ＳｉＮX ）ダムの上側の薄い液晶層の光学性能は通常の表示動作条件のもとで乱
されないことも重要である。このダムの直列容量は、その上側の薄い液晶層の容
量のほぼ１／１０である。従って、ノーマリホワイトの液晶を再配向させるため
の２Ｖの閾値を達成するためには、ギャップ間に２０Ｖ以上の電圧を印加する必
要がある。この形式の表示装置の典型的な再配向電圧は通常１０Ｖ以下である。
【００３７】 本発明の精神及び範囲から逸脱しない範囲において、本発明は別の形態として
構成することもでき、開示した例は本発明の好適実施例に過ぎないものである。
構成することもでき、開示した例は本発明の好適実施例に過ぎないものである。
【図１】 本発明の実施例による投影表示装置の一部を示す線図的断面図である
。
。
【図２】 本発明の実施例による反射型表示装置の一部を拡大して示す上面図で
ある。
ある。
【図３】 図２の３−３線に沿うアクティブ領域の縁部における図２の表示装置
の一部の線図的断面図である。
の一部の線図的断面図である。
【図４】 ４５°捩れＬＴＮの液晶材料の１５００Ａ層の反射した偏光楕円のグ
ラフ、及び約６Ｖで駆動されるＬＴＮ
ラフ、及び約６Ｖで駆動されるＬＴＮ
【図５】 本発明による幅の広いダム構造体により構成される試験セルの写真で ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/35 Ｇ０９Ｆ 9/35 (71)出願人 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １， 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ Ｆターム(参考） 2H088 EA12 HA04 HA08 HA14 JA05 JA09 JA10 MA02 MA16 MA18 2H092 GA59 JB51 JB56 KA03 NA01 NA25 PA04 PA09 PA12 RA05 5C094 AA06 AA10 AA16 BA03 BA43 CA19 DA14 EA04 EA07
Claims (15)
- 【請求項１】 第１の基板と第２の基板との間に液晶材料層を有し、前記第２の
基板には液晶材料層を通過した光を反射する手段が設けられている表示装置にお
いて、前記液晶材料の一部が、透明な非複屈折性材料のダムにより置き換えられ
、前記ダムが、表示装置のアクティブ領域と隣接し、表示装置の第１の基板の領
域を入射光からシールドすると共にシールドされた領域を非駆動状態で見る者に
対して暗にする縁構造体を形成することを特徴とする表示装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の表示装置において、当該表示装置が画素の光学
的な状態を規定する画素電極を具え、前記ダムが画素電極を包囲するほぼ連続す
る縁を形成し、画素電極と、表示装置の画像表示区域の縁に沿って集積化された
電子回路を含む非スイッチィング領域との間に位置する領域を入射光からシール
ドする表示装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の表示装置において、前記液晶材料の分子
が捩れ角を有する表示装置。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３に記載の表示装置において、前記アクティブ
領域を、前記基板の画素アレイアクティブ領域とした表示装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の表示装置において、前記ダムをＳｉＮX で構成
した表示装置。 - 【請求項６】 請求項４又は５に記載の表示装置において、前記縁部を、画素ア
レイアクティブ領域をほぼ包囲するほぼ連続する縁部とした表示装置。 - 【請求項７】 請求項１から６までのいずれか１項に記載の表示装置において、
当該表示装置に、リターデーション膜が設けられている表示装置。 - 【請求項８】 請求項１から７までのいずれか１項に記載の表示装置において、
前記縁部と第１の基板との間に第２の液晶材料層が存在する表示装置。 - 【請求項９】 請求項１から８までのいずれか１項に記載の表示装置において、
前記縁部が、アクティブプレート上にスペーサとして存在する光学的に規定可能
なスペーサ材料のダムを有する表示装置。 - 【請求項１０】 前記アクティブプレート上に存在する光学的に規定可能なスペ
ーサ材料を、画素間にスペーサ材料として存在するＳｉＮとした表示装置。 - 【請求項１１】 請求項１から１０までのいずれか１項に記載の表示装置にお
いて、前記基板は接着剤を用いて互いにシールされ、前記縁構造体が接着性シー
ル部材と前記アクティブ領域との間の領域をシールドする表示装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の表示装置において、前記縁構造体が下側の
領域を入射光からシールドする手段を有し、この手段が、前記接着性シール部材
の外側縁部を越える位置からダムの内側縁部を越える位置まで延在するミラー金
属光シールド領域と、前記ダムと隣接し、前記ダムの両側に位置する液晶材料の
一方の部分から他方の部分まで延在する通路金属シールド領域とを有し、前記ダ
ムが画素金属の縁でオーバラップして表示装置の第１の基板の領域を入射光から
シールドするのに有効な階段部を形成する表示装置。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の表示装置において、前記ミラー金属光シー
ルドの厚さをほぼ１００ｎｍ〜１５０ｎｍとした表示装置。 - 【請求項１４】 請求項１から１３までのいずれか１項に記載の表示装置におい
て、前記ダムの上側に液晶材料の薄い層が存在する表示装置。 - 【請求項１５】 請求項１から１４までのいずれか１項に記載の表示装置を具え
る投影表示装置。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| US09/217,409 US6348959B1 (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Reflective LCD with dark borders |
| US09/217,409 | 1998-12-21 | ||
| PCT/EP1999/009809 WO2000037993A2 (en) | 1998-12-21 | 1999-12-09 | Reflective lcd with dark borders |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=22810960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000589995A Abandoned JP2002533749A (ja) | 1998-12-21 | 1999-12-09 | 暗い縁部を有する反射型ｌｃｄ |
Country Status (5)
| Country | Link |
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| CN110865741B (zh) * | 2019-11-29 | 2023-10-24 | 上海天马微电子有限公司 | 一种触控显示模组及显示装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4647156A (en) * | 1984-04-12 | 1987-03-03 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal device |
| JPS64930A (en) * | 1987-06-24 | 1989-01-05 | Alps Electric Co Ltd | Liquid crystal element |
| DE68921910T3 (de) * | 1988-04-21 | 2000-08-17 | Asahi Glass Co Ltd | Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung und ihr Ansteuerungsverfahren. |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061206 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061206 |
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| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20070309 |