JP2006243261A - 液晶パネル、画像表示装置及び投射型画像表示装置 - Google Patents
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【課題】ＴＦＴ基板上の遮光パターンのコーナー部分における回折及び散乱による画質の劣化を抑制できる液晶パネル及び投射型表示装置を提供する。
【解決手段】マトリクス状に配列された画素電極３９と画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と対向基板が対向し、この間隙に充填された液晶を有して構成されており、駆動基板４に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターン３５と、第１平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターン３７とを含む遮光膜が形成されている構成とする。
【選択図】図２
【解決手段】マトリクス状に配列された画素電極３９と画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と対向基板が対向し、この間隙に充填された液晶を有して構成されており、駆動基板４に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターン３５と、第１平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターン３７とを含む遮光膜が形成されている構成とする。
【選択図】図２
Description
本発明は、液晶パネル、画像表示装置及び投射型画像表示装置に関し、特に、透過型の液晶パネル及びそれを用いた画像表示装置及び投射型画像表示装置に関する。
液晶プロジェクタなどの投射型画像表示装置に搭載される液晶パネルは、液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を主体として構成されており、当該一対の基板には、液晶層に電圧を印加するための電極が設けられている。
図１は、上記の液晶プロジェクタ用途の液晶パネルの構成を示す模式図である。
液晶パネルは、マトリクス状に配置された画素２と、画素２を駆動する画素駆動回路３を有するＴＦＴ基板４と、ＴＦＴ基板４と対向する対向基板５と、ＴＦＴ基板４と対向基板５との間隙に充填、挟持された液晶６とを備える。
液晶パネルは、マトリクス状に配置された画素２と、画素２を駆動する画素駆動回路３を有するＴＦＴ基板４と、ＴＦＴ基板４と対向する対向基板５と、ＴＦＴ基板４と対向基板５との間隙に充填、挟持された液晶６とを備える。
ＴＦＴ基板４の外側には防塵ガラス７が貼り付けられ、対向基板５の外側には防塵ガラス８が貼り付けられている。ＴＦＴ基板４には、画素駆動回路３に外部から電気信号を送るためのフレキシブルコネクタ９が取り付けられている。
ＴＦＴ基板４の画素２にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電性薄膜からなり、画素２ごとに独立した画素電極が設けられており、一方、対向基板５にはＩＴＯなどの透明導電性薄膜からなり、対向基板５の全面に形成されて所定の電圧が印加される共通電極が設けられている。
さらに、液晶パネル１の入射側及び出射側にはそれぞれ偏光板が別置きされるか、あるいは液晶パネル１の入射面及び出射面に直接貼り付けられる。
さらに、液晶パネル１の入射側及び出射側にはそれぞれ偏光板が別置きされるか、あるいは液晶パネル１の入射面及び出射面に直接貼り付けられる。
上記の構成の液晶パネルは、偏光板を経て偏光して一方の基板側からの入射光Ｌinが、液晶層を透過するときに画素電極への電圧無印加時と電圧印加時とで液晶層内の液晶分子の配列を光学的に識別し、他方の基板側から出射光Ｌoutとして出射し、画像を表示する構成になっている。
図８は、上記のＴＦＴ基板４上に形成された画素駆動回路の詳細について模式的に説明する斜視図である。
画素駆動回路は、ゲート線５１、信号線５３、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor :ＴＦＴ）５０ａ、電圧保持コンデンサー（Ｃｓ）５０ｂ、画素電極５９、Ｖゲートドライバ５１ａ、Ｈドライバ５３ａを有する。
画素駆動回路は、ゲート線５１、信号線５３、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor :ＴＦＴ）５０ａ、電圧保持コンデンサー（Ｃｓ）５０ｂ、画素電極５９、Ｖゲートドライバ５１ａ、Ｈドライバ５３ａを有する。
ＴＦＴ基板４上に、ゲート線５１が垂直方向にストライプ状に配列され、さらにその上層に絶縁層を介して信号線５３が水平方向にストライプ状に配列されている。
ゲート線５１と信号線５３とで囲まれる領域がそれぞれ画素に相当し、スイッチング素子としてＴＦＴ５０ａが画素ごとに設けられており、各ＴＦＴ５０ａのゲートＧはゲート線５１に共通接続され、各ＴＦＴ５０ａのソースＳは信号線５３に共通接続されている。
また、各ゲート線５１と平行して、画素駆動電圧を一定時間保持するためのコンデンサー素子としてＣｓ５０ｂが設けられており、各ＴＦＴ５０ａのドレインＤに各々接続されている。
上記のようにして、ゲート線５１と信号線５３で囲まれる領域を覆うように画素電極５９が水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配置されている。各画素電極５９はＩＴＯ等の透明電極からなり、各ＴＦＴ５０ａのドレインＤに各々接続されている。
ゲート線５１と信号線５３とで囲まれる領域がそれぞれ画素に相当し、スイッチング素子としてＴＦＴ５０ａが画素ごとに設けられており、各ＴＦＴ５０ａのゲートＧはゲート線５１に共通接続され、各ＴＦＴ５０ａのソースＳは信号線５３に共通接続されている。
また、各ゲート線５１と平行して、画素駆動電圧を一定時間保持するためのコンデンサー素子としてＣｓ５０ｂが設けられており、各ＴＦＴ５０ａのドレインＤに各々接続されている。
上記のようにして、ゲート線５１と信号線５３で囲まれる領域を覆うように画素電極５９が水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配置されている。各画素電極５９はＩＴＯ等の透明電極からなり、各ＴＦＴ５０ａのドレインＤに各々接続されている。
水平方向にストライプ状に配列された各信号線５３は、Ｈドライバ５３ａに接続され、また、信号線５３は、Ｈドライバ５３ａにより左から順次１本ずつ選択され、ビデオ信号（データ信号）が供給される。１番左の信号線５３が選択されてから、１番右の信号線が選択されるまでの期間を１水平期間と呼ぶ。
また、垂直方向にストライプ状に配列された各ゲート線５１は、Ｖゲートドライバ５１ａに接続されている。ゲート線５１は、Ｖゲートドライバ５１ａにより上から、１水平期間が終了する度に順次１本ずつ選択され、ゲート電圧が掛けられる。
また、垂直方向にストライプ状に配列された各ゲート線５１は、Ｖゲートドライバ５１ａに接続されている。ゲート線５１は、Ｖゲートドライバ５１ａにより上から、１水平期間が終了する度に順次１本ずつ選択され、ゲート電圧が掛けられる。
ゲート線５１に所定の電圧が付加されると、そのゲート線に接続されているＴＦＴ５０ａのソースＳとドレインＤとの間に電気的な接続が生じ、さらにドレインＤに接続されている画素電極５９まで電気的な接続が生じる。ここで、「電気的な接続が生じる」とは、電子の流れが生じることを意味する。
このとき、Ｈドライバ５３ａにより選択された信号線５３にはデータ信号が供給されているが、この結果、データ信号は、選択された１画素のＴＦＴ５０ａのソースＳ、ドレインＤを経て、画素電極５９にまで供給される。これにより、ＴＦＴ基板４上のデータ信号の供給された画素電極５９と対向基板５の共通電極との間に電位差が生じ、対応する間隙の液晶の配向方向が変化し、入射した直線偏光は液晶の配向方向によりその偏光方向が変わり、出射側の偏光板を透過、半透過するか、あるいは遮断される。
Ｖゲートドライバ５１ａとＨドライバ５３ａにより、左上の画素から右下の画素に至るまで、順次選択された画素にデータ信号が供給され、光の透過、半透過、遮断がおこり、１フレームの画像が形成される。
Ｃｓ５０ｂは、あるフレームから次のフレームまでの期間、各画素電極５９に供給されるデータ信号を一定保存する役割を担う。
Ｖゲートドライバ５１ａとＨドライバ５３ａにより、左上の画素から右下の画素に至るまで、順次選択された画素にデータ信号が供給され、光の透過、半透過、遮断がおこり、１フレームの画像が形成される。
Ｃｓ５０ｂは、あるフレームから次のフレームまでの期間、各画素電極５９に供給されるデータ信号を一定保存する役割を担う。
一般的に、液晶プロジェクタは、液晶パネル１により形成された画像をスクリーン上に拡大投影させることが目的であるため、拡大投影された画像が十分な明るさを所持するためには、光エネルギーの非常に大きな光源を用いる必要がある。
このとき、液晶パネル１内のＴＦＴ基板４上に形成されたＴＦＴ５０ａやＣｓ５０ｂにも非常に大きな光エネルギーが入射する。
ＴＦＴ５０ａやＣｓ５０ｂに非常に大きな光エネルギーが入射すると、一般に光電効果と呼ばれる現象により、ポテンシャルの障壁以上の仕事関数を得た電子が外部へリークしてしまい、ＴＦＴ５０ａやＣｓ５０ｂが本来持っている電気特性から逸脱して、画質に大きな影響を及ぼして劣化させてしまう結果となる。
このとき、液晶パネル１内のＴＦＴ基板４上に形成されたＴＦＴ５０ａやＣｓ５０ｂにも非常に大きな光エネルギーが入射する。
ＴＦＴ５０ａやＣｓ５０ｂに非常に大きな光エネルギーが入射すると、一般に光電効果と呼ばれる現象により、ポテンシャルの障壁以上の仕事関数を得た電子が外部へリークしてしまい、ＴＦＴ５０ａやＣｓ５０ｂが本来持っている電気特性から逸脱して、画質に大きな影響を及ぼして劣化させてしまう結果となる。
上記のような非常に大きな光エネルギーによる影響を防ぐ目的で、特許文献１には、図９の模式斜視図に示すように、ゲート線５１、信号線５３、ＴＦＴ５０ａ及びＣｓ５０ｂを覆うように、マトリクス状の遮光パターン５５を形成する技術が開示されている。
また、さらに遮光性を向上したり、液晶パネル１の温度上昇を防ぐ目的で、例えば特許文献２、特許文献３、特許文献４及び特許文献５には、図１０の模式斜視図に示すように、例えばＴＦＴ基板４上の遮光パターン５５に対応した形で、対向基板５上にも対向側遮光パターン７１を形成する技術が開示されている。
一般的に、ＴＦＴ基板４上の遮光パターン５５や対向基板５上の対向側遮光パターン７１の画素のコーナー付近は、液晶分子の配向の乱れにより直線偏光性が乱れることが知られており、この課題については既に注目され、種々の対策法が公開されている。
一方、上記の配向の乱れに加えて、ＴＦＴ基板４上の遮光パターン５５や対向基板５上の対向側遮光パターン７１の１画素のコーナー付近では、回折や散乱の影響により直線偏光性が乱れて出射側偏光板を透過する偏光成分が発生してしまい、このため、遮光膜のコーナー部分において、黒表示時にもかかわらず、黒浮き、即ち黒照度増大の原因となっていた。
図１１（ａ）は、矩形の開口形状に、Ｙ方向の偏光成分Ｅｙのみをもつ直線偏光が垂直に入射する場合のモデルを示し、図１１（Ｂ）は図１１（ａ）の場合における矩形開口通過後のＸ方向偏光成分Ｅｘの相対的な光強度を、ＦＤＴＤ法（Finite Difference Time
Domain Method）によりシミュレーションした結果である。
このように、本来Ｙ方向の偏光成分Ｅｙしかもたない直線偏光が、矩形の開口形状を通過した際のコーナー部分での回折や散乱の影響により、直行するＸ方向偏光成分Ｅｘが発生してしまっていることがわかる。
Ｘ方向の偏光成分は出射側偏光板を透過する偏光成分であるため、黒表示時においても光が漏れ、黒浮き、即ち黒照度の増大を招く恐れがある。
従って、従来は配向性のみが注目されていたが、ＴＦＴ基板４上の遮光パターン５５や対向基板５上の対向側遮光パターン７１のコーナー部分における回折及び散乱現象に対する対策も必要である。
特に今後、画像の高精細化に伴い画素ピッチの微細化が進むことが予想され、画素ピッチの微細化とともに回折の影響は顕著になり、対策を講じる必要性がますます増加する。
特開２０００−２９８２９０号公報
特開２００３−１７２９１７号公報
特開２００３−１７２９１８号公報
特開２００３−１６７５３４号公報
特開２００３−１６７２４２号公報
Domain Method）によりシミュレーションした結果である。
このように、本来Ｙ方向の偏光成分Ｅｙしかもたない直線偏光が、矩形の開口形状を通過した際のコーナー部分での回折や散乱の影響により、直行するＸ方向偏光成分Ｅｘが発生してしまっていることがわかる。
Ｘ方向の偏光成分は出射側偏光板を透過する偏光成分であるため、黒表示時においても光が漏れ、黒浮き、即ち黒照度の増大を招く恐れがある。
従って、従来は配向性のみが注目されていたが、ＴＦＴ基板４上の遮光パターン５５や対向基板５上の対向側遮光パターン７１のコーナー部分における回折及び散乱現象に対する対策も必要である。
特に今後、画像の高精細化に伴い画素ピッチの微細化が進むことが予想され、画素ピッチの微細化とともに回折の影響は顕著になり、対策を講じる必要性がますます増加する。
本発明が解決しようとする問題は、ＴＦＴ基板上の遮光パターンや対向基板上の対向側遮光パターンのコーナー部分における回折及び散乱により画質の劣化を招いてしまうことである。
上記の目的を達成するため、本発明の液晶パネルは、マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、前記駆動基板に対向する対向基板と、前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、前記駆動基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターンと、前記第１遮光パターン上に形成された第１平坦化層と、前記第１平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターンとを含む遮光膜が形成されている。
上記の本発明の液晶パネルは、マトリクス状に配列された画素電極と画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と対向基板が対向し、この間隙に充填された液晶を有して構成されている。ここで、駆動基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターンと、第１平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターンとを含む遮光膜が形成されている。
また、上記の目的を達成するため、本発明の液晶パネルは、マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、前記駆動基板に対向する対向基板と、前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、前記対向基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、前記第１対向側遮光パターン上に形成された第１対向側平坦化層と、前記第１対向側平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が形成されている。
上記の本発明の液晶パネルは、マトリクス状に配列された画素電極と画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と対向基板が対向し、この間隙に充填された液晶を有して構成されている。ここで、対向基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、第１対向側平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が積層して形成されている。
また、上記の目的を達成するため、本発明の画像表示装置は、光源と、前記光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、前記偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルとを有し、前記液晶パネルが、マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、前記駆動基板に対向する対向基板と、前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、前記駆動基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターンと、前記第１遮光パターン上に形成された第１平坦化層と、前記第１平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターンとを含む遮光膜が形成されている。
上記の本発明の画像表示装置は、光源と、光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルとを有して構成されている。ここで、液晶パネルは、マトリクス状に配列された画素電極と画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と対向基板が対向し、この間隙に充填された液晶を有して構成され、駆動基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターンと、第１平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターンとを含む遮光膜が積層して形成されている。
また、上記の目的を達成するため、本発明の画像表示装置は、光源と、前記光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、前記偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルとを有し、前記液晶パネルが、マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、前記駆動基板に対向する対向基板と、前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、前記対向基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、前記第１対向側遮光パターン上に形成された第１対向側平坦化層と、前記第１対向側平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が形成されている。
上記の本発明の画像表示装置は、光源と、光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルとを有して構成されている。ここで、液晶パネルは、マトリクス状に配列された画素電極と画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と対向基板が対向し、この間隙に充填された液晶を有して構成され、対向基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、第１対向側平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が積層して形成されている。
また、上記の目的を達成するため、本発明の投射型画像表示装置は、光源と、前記光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、前記偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルと、前記液晶パネルにより変調された光を投射する投射手段とを有し、前記液晶パネルが、マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、前記駆動基板に対向する対向基板と、前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、前記駆動基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターンと、前記第１遮光パターン上に形成された第１平坦化層と、前記第１平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターンとを含む遮光膜が形成されている。
上記の本発明の投射型画像表示装置は、光源と、光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルと、液晶パネルにより変調された光を投射する投射手段とを有して構成されている。ここで、液晶パネルは、マトリクス状に配列された画素電極と画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と対向基板が対向し、この間隙に充填された液晶を有して構成され、駆動基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターンと、第１平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターンとを含む遮光膜が積層して形成されている。
また、上記の目的を達成するため、本発明の投射型画像表示装置は、光源と、前記光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、前記偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルと、前記液晶パネルにより変調された光を投射する投射手段とを有し、前記液晶パネルが、マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、前記駆動基板に対向する対向基板と、前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、前記対向基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、前記第１対向側遮光パターン上に形成された第１対向側平坦化層と、前記第１対向側平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が形成されている。
上記の本発明の投射型画像表示装置は、光源と、光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルと、液晶パネルにより変調された光を投射する投射手段とを有して構成されている。ここで、液晶パネルは、マトリクス状に配列された画素電極と画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と対向基板が対向し、この間隙に充填された液晶を有して構成され、対向基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、第１対向側平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が積層して形成されている。
本発明の液晶パネルによれば、駆動基板上の遮光膜及び／または対向基板上の対向側遮光膜として、互いに直行するストライプ形状の第１及び第２遮光パターン及び／または第１及び第２対向側遮光パターンが平坦化膜を介して積層した構成が採用されており、各遮光パターンにはコーナー部が存在しておらず、これによって遮光パターンのコーナー部分による回折現象を抑制し、画質の劣化を抑制できる。
また、本発明の画像表示装置によれば、偏光子を透過した偏光を液晶パネルで変調して画像を表示する画像表示装置を構成する液晶パネルにおいて、駆動基板上の遮光膜及び／または対向基板上の対向側遮光膜として、互いに直行するストライプ形状の第１及び第２遮光パターン及び／または第１及び第２対向側遮光パターンが平坦化膜を介して積層した構成が採用されており、各遮光パターンにはコーナー部が存在しておらず、これによって遮光パターンのコーナー部分による回折現象を抑制し、画質の劣化を抑制できる。
また、本発明の投射型画像表示装置によれば、偏光子を透過した偏光を液晶パネルで変調し、投射して画像を表示する投射型画像表示装置を構成する液晶パネルにおいて、駆動基板上の遮光膜及び／または対向基板上の対向側遮光膜として、互いに直行するストライプ形状の第１及び第２遮光パターン及び／または第１及び第２対向側遮光パターンが平坦化膜を介して積層した構成が採用されており、各遮光パターンにはコーナー部が存在しておらず、これによって遮光パターンのコーナー部分による回折現象を抑制し、画質の劣化を抑制できる。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
第１実施形態
図１は、本実施形態に係る液晶プロジェクタ用途の液晶パネルの構成を示す模式図である。
液晶パネルは、マトリクス状に配置された画素２と、画素２を駆動する画素駆動回路３を有するＴＦＴ基板（駆動基板）４と、ＴＦＴ基板４と対向する対向基板５と、ＴＦＴ基板４と対向基板５との間隙に充填、挟持された液晶６とを備える。
図１は、本実施形態に係る液晶プロジェクタ用途の液晶パネルの構成を示す模式図である。
液晶パネルは、マトリクス状に配置された画素２と、画素２を駆動する画素駆動回路３を有するＴＦＴ基板（駆動基板）４と、ＴＦＴ基板４と対向する対向基板５と、ＴＦＴ基板４と対向基板５との間隙に充填、挟持された液晶６とを備える。
ＴＦＴ基板４の外側には防塵ガラス７が貼り付けられ、対向基板５の外側には防塵ガラス８が貼り付けられている。ＴＦＴ基板４には、画素駆動回路３に外部から電気信号を送るためのフレキシブルコネクタ９が取り付けられている。
ＴＦＴ基板４の画素２にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電性薄膜からなり、画素２ごとに独立した画素電極が設けられており、一方、対向基板５にはＩＴＯなどの透明導電性薄膜からなり、対向基板５の全面に形成されて所定の電圧が印加される共通電極が設けられている。
さらに、液晶パネル１の入射側及び出射側にはそれぞれ偏光板が別置きされるか、あるいは液晶パネル１の入射面及び出射面に直接貼り付けられる。
さらに、液晶パネル１の入射側及び出射側にはそれぞれ偏光板が別置きされるか、あるいは液晶パネル１の入射面及び出射面に直接貼り付けられる。
上記の構成の液晶パネルは、偏光板を経て偏光して一方の基板側からの入射光Ｌinが、液晶層を透過するときに画素電極への電圧無印加時と電圧印加時とで液晶層内の液晶分子の配列を光学的に識別し、他方の基板側から出射光Ｌoutとして出射し、画像を表示する構成になっている。
図２は、上記のＴＦＴ基板４上に形成された画素駆動回路の詳細について模式的に説明する斜視図である。
画素駆動回路は、ゲート線３１、信号線３３、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor :ＴＦＴ）３０ａ、電圧保持コンデンサー（Ｃｓ）３０ｂ、画素電極３９、Ｖゲートドライバ３１ａ、Ｈドライバ３３ａを有する。
画素駆動回路は、ゲート線３１、信号線３３、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor :ＴＦＴ）３０ａ、電圧保持コンデンサー（Ｃｓ）３０ｂ、画素電極３９、Ｖゲートドライバ３１ａ、Ｈドライバ３３ａを有する。
ＴＦＴ基板４上に、ゲート線３１が垂直方向にストライプ状に配列され、さらにその上層に絶縁層を介して信号線３３が水平方向にストライプ状に配列されている。
ゲート線３１と信号線３３とで囲まれる領域がそれぞれ画素に相当し、スイッチング素子としてＴＦＴ３０ａが画素ごとに設けられており、各ＴＦＴ３０ａのゲートＧはゲート線３１に共通接続され、各ＴＦＴ３０ａのソースＳは信号線３３に共通接続されている。
また、各ゲート線３１と平行して、画素駆動電圧を一定時間保持するためのコンデンサー素子としてＣｓ３０ｂが設けられており、各ＴＦＴ３０ａのドレインＤに各々接続されている。
上記のようにして、ゲート線３１と信号線３３で囲まれる領域を覆うように画素電極３９が水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配置されている。各画素電極３９はＩＴＯ等の透明電極からなり、各ＴＦＴ３０ａのドレインＤに各々接続されている。
ゲート線３１と信号線３３とで囲まれる領域がそれぞれ画素に相当し、スイッチング素子としてＴＦＴ３０ａが画素ごとに設けられており、各ＴＦＴ３０ａのゲートＧはゲート線３１に共通接続され、各ＴＦＴ３０ａのソースＳは信号線３３に共通接続されている。
また、各ゲート線３１と平行して、画素駆動電圧を一定時間保持するためのコンデンサー素子としてＣｓ３０ｂが設けられており、各ＴＦＴ３０ａのドレインＤに各々接続されている。
上記のようにして、ゲート線３１と信号線３３で囲まれる領域を覆うように画素電極３９が水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配置されている。各画素電極３９はＩＴＯ等の透明電極からなり、各ＴＦＴ３０ａのドレインＤに各々接続されている。
水平方向にストライプ状に配列された各信号線３３は、Ｈドライバ３３ａに接続され、また、信号線３３は、Ｈドライバ３３ａにより左から順次１本ずつ選択され、ビデオ信号（データ信号）が供給される。
また、垂直方向にストライプ状に配列された各ゲート線３１は、Ｖゲートドライバ３１ａに接続されている。Ｈドライバ３３ａにより１番左の信号線３３が選択されてから１番右の信号線が選択されるまでの１水平期間が終了する度に、ゲート線３１はＶゲートドライバ３１ａにより上から順次１本ずつ選択され、ゲート電圧が掛けられる。
また、垂直方向にストライプ状に配列された各ゲート線３１は、Ｖゲートドライバ３１ａに接続されている。Ｈドライバ３３ａにより１番左の信号線３３が選択されてから１番右の信号線が選択されるまでの１水平期間が終了する度に、ゲート線３１はＶゲートドライバ３１ａにより上から順次１本ずつ選択され、ゲート電圧が掛けられる。
ゲート線３１に所定の電圧が付加されると、そのゲート線に接続されているＴＦＴ３０ａのソースＳとドレインＤとの間に電気的な接続が生じ、さらにドレインＤに接続されている画素電極５９まで電気的な接続が生じる。
このとき、Ｈドライバ３３ａにより選択された信号線３３にはデータ信号が供給されているが、この結果、データ信号は、選択された１画素のＴＦＴ３０ａのソースＳ、ドレインＤを経て、画素電極３９にまで供給される。これにより、ＴＦＴ基板４上のデータ信号の供給された画素電極３９と対向基板５の共通電極との間に電位差が生じ、対応する間隙に充填された液晶の配向方向が変化し、入射した直線偏光は液晶の配向方向によりその偏光方向が変わり、出射側の偏光板を透過、半透過するか、あるいは遮断される。
Ｖゲートドライバ３１ａとＨドライバ３３ａにより、左上の画素から右下の画素に至るまで、順次選択された画素にデータ信号が供給され、光の透過、半透過、遮断がおこり、１フレームの画像が形成される。
Ｃｓ３０ｂは、あるフレームから次のフレームまでの期間、各画素電極３９に供給されるデータ信号を一定保存する役割を担う。
Ｖゲートドライバ３１ａとＨドライバ３３ａにより、左上の画素から右下の画素に至るまで、順次選択された画素にデータ信号が供給され、光の透過、半透過、遮断がおこり、１フレームの画像が形成される。
Ｃｓ３０ｂは、あるフレームから次のフレームまでの期間、各画素電極３９に供給されるデータ信号を一定保存する役割を担う。
ここで、本実施形態に係る液晶パネルにおいては、駆動基板４に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターン３５と、第１平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターン３７とを含む遮光膜が形成されている。
例えば、上記のような構成の駆動回路が形成されたＴＦＴ基板に対して、第１遮光パターン３５が各ゲート線３１に対応するように形成され、第２遮光パターン３７が各信号線３３に対応するように形成されている。
例えば、上記のような構成の駆動回路が形成されたＴＦＴ基板に対して、第１遮光パターン３５が各ゲート線３１に対応するように形成され、第２遮光パターン３７が各信号線３３に対応するように形成されている。
図３は図２中のＡ−Ａ’における断面図である。
上記のＴＦＴやＣｓが画素ごとに形成されたＴＦＴ基板４において、垂直方向である第１の方向に延伸するようにゲート線３１が形成されており、この上層に第１絶縁膜３２を介して水平方向である第２の方向に延伸するように信号線３３が形成されており、この上層に第２絶縁膜３４が形成されている。
また、第２絶縁膜３４の上層に、ゲート線３１に対応するように、第１の方向（垂直方向）に延伸するストライプ形状の第１遮光パターン３５が形成されており、その上層に第１平坦化層３６が形成されている。さらにその上層に、信号線３３に対応するように、第２の方向（水平方向）に延伸するストライプ形状の第２遮光パターン３７が形成されており、その上層に第２平坦化層３８が形成されている。さらにその上層に、ＴＦＴのドレインとＣｓに接続するコンタクトに接続して画素電極３９が形成されており、画素電極３９を被覆して図示しない配向膜が一面に塗布されている。
上記のＴＦＴやＣｓが画素ごとに形成されたＴＦＴ基板４において、垂直方向である第１の方向に延伸するようにゲート線３１が形成されており、この上層に第１絶縁膜３２を介して水平方向である第２の方向に延伸するように信号線３３が形成されており、この上層に第２絶縁膜３４が形成されている。
また、第２絶縁膜３４の上層に、ゲート線３１に対応するように、第１の方向（垂直方向）に延伸するストライプ形状の第１遮光パターン３５が形成されており、その上層に第１平坦化層３６が形成されている。さらにその上層に、信号線３３に対応するように、第２の方向（水平方向）に延伸するストライプ形状の第２遮光パターン３７が形成されており、その上層に第２平坦化層３８が形成されている。さらにその上層に、ＴＦＴのドレインとＣｓに接続するコンタクトに接続して画素電極３９が形成されており、画素電極３９を被覆して図示しない配向膜が一面に塗布されている。
第１遮光パターン３５及び第２遮光パターン３７は、それぞれ、例えばＡｌ，Ｔｉ，ＷＳｉ、Ｃｒなどの金属からなり、単層或いはこれら複数の金属を用いた多層構造となっている。
また、第１平坦化層３６及び第２平坦化層３８は、酸化シリコンなどの単一の誘電体膜または複数の誘電体を用いた多層膜からなる。
また、第１平坦化層３６及び第２平坦化層３８は、酸化シリコンなどの単一の誘電体膜または複数の誘電体を用いた多層膜からなる。
第１遮光パターン３５は、十分な遮光性を確保するという観点から、その膜厚ｈＡは大きいほど好ましく、例えば１００ｎｍ以上の膜厚であることが好ましい。一方、ＴＦＴのドレインとＣｓに接続するためのコンタクトホールの形成を容易にするという観点からは、ＴＦＴと画素電極３９との距離は小さいほど好ましく、従ってＴＦＴと画素電極３９との間に存在する膜の膜厚は小さいほど好ましいので、４００ｎｍ以下の膜厚であることが好ましい。
従って、第１遮光パターン３５の総膜厚ｈＡは、１００ｎｍ≦ｈＡ≦１０００ｎｍであることが好ましい。
第２遮光パターン３７の総膜厚ｈＢについても同様に、１００ｎｍ≦ｈＢ≦１０００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第１遮光パターン３５及び第２遮光パターン３７は、５００ｎｍとする。
従って、第１遮光パターン３５の総膜厚ｈＡは、１００ｎｍ≦ｈＡ≦１０００ｎｍであることが好ましい。
第２遮光パターン３７の総膜厚ｈＢについても同様に、１００ｎｍ≦ｈＢ≦１０００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第１遮光パターン３５及び第２遮光パターン３７は、５００ｎｍとする。
また、第１平坦化層３６は、平坦性の確保及びその上層に形成される第２遮光パターン３７との距離を十分に確保するという観点から膜厚が大きいほど好ましく、例えば第１遮光パターン３５の総膜厚ｈＡ＋５０ｎｍ以上の膜厚であることが好ましい。一方、ＴＦＴのドレインとＣｓに接続するためのコンタクトホールの形成を容易にするという観点から、例えばｈＡ＋３００ｎｍ以下の膜厚であることが好ましい。
従って、第１平坦化層３６の総膜厚ｔＡは、ｈＡ＋５０ｎｍ≦ｔＡ≦ｈＡ＋３００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第１平坦化層３６は酸化シリコン単層であり、膜厚ｔＡは７００ｎｍとする。
従って、第１平坦化層３６の総膜厚ｔＡは、ｈＡ＋５０ｎｍ≦ｔＡ≦ｈＡ＋３００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第１平坦化層３６は酸化シリコン単層であり、膜厚ｔＡは７００ｎｍとする。
また、第２平坦化層３８は、平坦性の確保及び第２遮光パターン３７が液晶内の電解分布を乱すことを防止する観点から膜厚が大きいほど好ましく、例えば第２遮光パターン３７の総膜厚ｈＢ＋４００ｎｍ以上の膜厚であることが好ましい。一方、ＴＦＴのドレインとＣｓに接続するためのコンタクトホールの形成を容易にするという観点から、例えばｈＢ＋１２００ｎｍ以下の膜厚であることが好ましい。
従って、第２平坦化層３８の総膜厚ｔＢは、ｈＢ＋４００ｎｍ≦ｔＢ≦ｈＢ＋１２００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第２平坦化層３８は酸化シリコン単層であり、膜厚ｔＢは１３００ｎｍとする。
従って、第２平坦化層３８の総膜厚ｔＢは、ｈＢ＋４００ｎｍ≦ｔＢ≦ｈＢ＋１２００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第２平坦化層３８は酸化シリコン単層であり、膜厚ｔＢは１３００ｎｍとする。
また、電界の乱れに対して最大限の配慮をおこなうという観点から、第１遮光パターン３５と第２遮光パターン３７とは、有効画素外において電気的に接続するなどの方法を用いて、同電位にしておくことが好ましい。
第１遮光パターン３５及び第２遮光パターン３７は、好ましくはフォトリソグラフィー技術を用いて形成される。
即ち、金属膜の成膜、レジスト塗布、マスク露光（原版パターンの転写）、現像、ドライまたはウェットエッチングによるレジスト及び不要金属膜の除去という工程を経て、所望のパターンが形成される。
また、第１平坦化層３６、第２平坦化層３８は、各平坦化膜の成膜後、好ましくは化学機械研磨（CMP : Chemical Mechanical Polishing）法により、平坦化処理が施される。
即ち、金属膜の成膜、レジスト塗布、マスク露光（原版パターンの転写）、現像、ドライまたはウェットエッチングによるレジスト及び不要金属膜の除去という工程を経て、所望のパターンが形成される。
また、第１平坦化層３６、第２平坦化層３８は、各平坦化膜の成膜後、好ましくは化学機械研磨（CMP : Chemical Mechanical Polishing）法により、平坦化処理が施される。
図４は、上記の対向基板５の詳細について模式的に説明する斜視図である。
本実施形態に係る液晶パネルにおいては、ＴＦＴ基板４と同様に、対向基板５に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターン４１と、第１対向側平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターン４３とを含む対向側遮光膜が形成されている。
例えば、対向基板５に対して、第１対向側遮光パターン４１がＴＦＴ基板４の各ゲート線３１に対応するように形成され、第２対向側遮光パターン４３がＴＦＴ基板４の各信号線３３に対応するように形成されている。
本実施形態に係る液晶パネルにおいては、ＴＦＴ基板４と同様に、対向基板５に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターン４１と、第１対向側平坦化層と、第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターン４３とを含む対向側遮光膜が形成されている。
例えば、対向基板５に対して、第１対向側遮光パターン４１がＴＦＴ基板４の各ゲート線３１に対応するように形成され、第２対向側遮光パターン４３がＴＦＴ基板４の各信号線３３に対応するように形成されている。
図５は図４中のＡ−Ａ’における断面図である。
対向基板５上に、ＴＦＴ基板４のゲート線３１に対応するように、第１の方向（垂直方向）に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターン４１が形成されており、その上層に第１対向側平坦化層４２が形成されている。さらにその上層に、ＴＦＴ基板４の信号線３３に対応するように、第２の方向（水平方向）に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターン４３が形成されており、その上層に第２対向側平坦化層４４が形成されている。さらにその上層に、対向基板５の全面に、ＩＴＯなどの透明電極からなり所定の電圧が印加される共通電極４５が設けられており、共通電極４５を被覆して図示しない配向膜が一面に塗布されている。
対向基板５上に、ＴＦＴ基板４のゲート線３１に対応するように、第１の方向（垂直方向）に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターン４１が形成されており、その上層に第１対向側平坦化層４２が形成されている。さらにその上層に、ＴＦＴ基板４の信号線３３に対応するように、第２の方向（水平方向）に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターン４３が形成されており、その上層に第２対向側平坦化層４４が形成されている。さらにその上層に、対向基板５の全面に、ＩＴＯなどの透明電極からなり所定の電圧が印加される共通電極４５が設けられており、共通電極４５を被覆して図示しない配向膜が一面に塗布されている。
第１対向側遮光パターン４１及び第２対向側遮光パターン４３は、それぞれ、例えばＡｌ，Ｔｉ，ＷＳｉ、Ｃｒなどの金属からなり、単層或いはこれら複数の金属を用いた多層構造となっている。
また、第１対向側平坦化層４２及び第２対向側平坦化層４４は、酸化シリコンなどの単一の誘電体膜または複数の誘電体を用いた多層膜からなる。
また、第１対向側平坦化層４２及び第２対向側平坦化層４４は、酸化シリコンなどの単一の誘電体膜または複数の誘電体を用いた多層膜からなる。
第１対向側遮光パターン４１は、十分な遮光性を確保するという観点から、その膜厚ｈＣは大きいほど好ましいが、上記のＴＦＴ基板４の第１遮光パターン３５の遮光性を補う場合では、第１対向側遮光パターン４１の総膜厚ｈＣは、２０ｎｍ≦ｈＣ≦３００ｎｍであることが好ましい。
第２対向側遮光パターン４３の総膜厚ｈＤについても同様に、２０ｎｍ≦ｈＤ≦３００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第１対向側遮光パターン４１及び第２対向側遮光パターン４３は、５０ｎｍとする。
第２対向側遮光パターン４３の総膜厚ｈＤについても同様に、２０ｎｍ≦ｈＤ≦３００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第１対向側遮光パターン４１及び第２対向側遮光パターン４３は、５０ｎｍとする。
また、第１対向側平坦化層４２は、平坦性の確保及びその上層に形成される第２対向側遮光パターン４３との距離を十分に確保するという観点から膜厚が大きいほど好ましく、例えば第１対向側遮光パターン４１の総膜厚ｈＣ＋５０ｎｍ以上の膜厚であることが好ましい。一方、第１対向側遮光パターン４１と第２対向側遮光パターン４３とを電気的に接続するための有効画素外でのコンタクトホールの形成を容易にするという観点から、例えばｈＣ＋３００ｎｍ以下の膜厚であることが好ましい。
従って、第１対向側平坦化層４２の総膜厚ｔＣは、ｈＣ＋５０ｎｍ≦ｔＣ≦ｈＣ＋３００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第１対向側平坦化層４２は酸化シリコン単層であり、膜厚ｔＣは２５０ｎｍとする。
従って、第１対向側平坦化層４２の総膜厚ｔＣは、ｈＣ＋５０ｎｍ≦ｔＣ≦ｈＣ＋３００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第１対向側平坦化層４２は酸化シリコン単層であり、膜厚ｔＣは２５０ｎｍとする。
また、第２対向側平坦化層４４は、平坦性の確保及び第２対向側遮光パターン４３が液晶内の電解分布を乱すことを防止する観点から膜厚が大きいほど好ましく、例えば第２対向側遮光パターン４３の総膜厚ｈＤ＋４００ｎｍ以上の膜厚であることが好ましい。一方、コンタクトホールの形成を容易にするという観点から、例えばｈＤ＋１２００ｎｍ以下の膜厚であることが好ましい。
従って、第２対向側平坦化層４４の総膜厚ｔＤは、ｈＤ＋４００ｎｍ≦ｔＤ≦ｈＤ＋１２００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第２対向側平坦化層４４は酸化シリコン単層であり、膜厚ｔＤは８００ｎｍとする。
従って、第２対向側平坦化層４４の総膜厚ｔＤは、ｈＤ＋４００ｎｍ≦ｔＤ≦ｈＤ＋１２００ｎｍであることが好ましい。
例えば、第２対向側平坦化層４４は酸化シリコン単層であり、膜厚ｔＤは８００ｎｍとする。
また、電界の乱れに対して最大限の配慮をおこなうという観点から、第１対向側遮光パターン４１と第２対向側遮光パターン４３とは、有効画素外において電気的に接続するなどの方法を用いて、同電位にしておくことが好ましい。
第１対向側遮光パターン４１及び第２対向側遮光パターン４３は、好ましくはフォトリソグラフィー技術を用いて形成される。
即ち、金属膜の成膜、レジスト塗布、マスク露光（原版パターンの転写）、現像、ドライまたはウェットエッチングによるレジスト及び不要金属膜の除去という工程を経て、所望のパターンが形成される。
また、第１対向側平坦化層４２、第２対向側平坦化層４４は、各平坦化膜の成膜後、好ましくはＣＭＰ法により、平坦化処理が施される。
即ち、金属膜の成膜、レジスト塗布、マスク露光（原版パターンの転写）、現像、ドライまたはウェットエッチングによるレジスト及び不要金属膜の除去という工程を経て、所望のパターンが形成される。
また、第１対向側平坦化層４２、第２対向側平坦化層４４は、各平坦化膜の成膜後、好ましくはＣＭＰ法により、平坦化処理が施される。
上記の本実施形態に係る液晶パネルにおいては、駆動基板上の遮光膜及び対向基板上の対向側遮光膜として、互いに直行するストライプ形状の第１及び第２遮光パターン及び第１及び第２対向側遮光パターンが平坦化膜を介して積層した構成が採用されており、各遮光パターンにはコーナー部が存在しておらず、これによって遮光パターンのコーナー部分による回折現象を抑制し、黒浮きの発生を抑制するなど、画質の劣化を抑制できる。
本実施形態においてはＴＦＴ基板と対向基板のどちらの遮光パターンも互いに直行するストライプ形状の遮光パターンが平坦化膜を介して積層した構成としているが、生産性や製造コスト等を考慮して、いずれか一方の基板の遮光パターンについて上記の構成とすることでも、一定の効果を享受することができる。
本実施形態においてはＴＦＴ基板と対向基板のどちらの遮光パターンも互いに直行するストライプ形状の遮光パターンが平坦化膜を介して積層した構成としているが、生産性や製造コスト等を考慮して、いずれか一方の基板の遮光パターンについて上記の構成とすることでも、一定の効果を享受することができる。
本実施形態では、第１遮光パターン３５を第２遮光パターン３７より下層になるように配置した構成として示したが、第２遮光パターン３７を第１遮光パターン３５より下層になるように配置しても、同様の効果が得られる。
ただし一般的には、ゲート線３１上にＴＦＴ３０ａやＣｓ３０ｂが形成される場合が多いため、ＴＦＴ３０ａやＣｓ３０ｂに対する遮光性を確保するために、本実施形態のように第１遮光パターン３５とゲート線３１とを近付けた構成がより好ましい。
ただし一般的には、ゲート線３１上にＴＦＴ３０ａやＣｓ３０ｂが形成される場合が多いため、ＴＦＴ３０ａやＣｓ３０ｂに対する遮光性を確保するために、本実施形態のように第１遮光パターン３５とゲート線３１とを近付けた構成がより好ましい。
対向側遮光膜についても同様に、本実施形態では第１対向側遮光パターン４１を第２対向側遮光パターン４３よりも下層となるように配置した例を示したが、第２対向側遮光パターン４３を第１対向側遮光パターン４１よりも下層となるように配置しても、同様の効果が得られる。
ただし前述のとおり、本実施形態のように第２対向側遮光パターン４３をゲート線３１に近付けた構成がより好ましい。
ただし前述のとおり、本実施形態のように第２対向側遮光パターン４３をゲート線３１に近付けた構成がより好ましい。
本実施例では対向基板５が平坦な場合を示したが、一般的には対向基板５上に、各画素開口に対応したマイクロレンズが搭載されることがある。
対向基板５上にマイクロレンズが搭載されている場合、マイクロレンズ層の上層に平坦化層を設け、その上層に本実施形態に示す対向側遮光膜の構成を形成することができる。
対向基板５上にマイクロレンズが搭載されている場合、マイクロレンズ層の上層に平坦化層を設け、その上層に本実施形態に示す対向側遮光膜の構成を形成することができる。
図６（ａ）は、上記の本実施形態に係る２重のストライプ構造を有する遮光膜の矩形の開口形状に、Ｙ方向の偏光成分Ｅｙのみをもつ直線偏光が垂直に入射する場合のモデルを示し、図６（Ｂ）は図６（ａ）の場合における矩形開口通過後のＸ方向偏光成分Ｅｘの相対的な光強度を、ＦＤＴＤ法によりシミュレーションした結果である。
本実施形態に係る２重のストライプ構造では、各ストライプ形状の遮光パターンにコーナーが存在せず、回折や散乱現象が起こらないため、矩形開口通過後のＸ方向偏光成分Ｅｘの相対的な光強度はほとんど強度も持たず、画質の劣化を抑制できる。
本実施形態に係る２重のストライプ構造では、各ストライプ形状の遮光パターンにコーナーが存在せず、回折や散乱現象が起こらないため、矩形開口通過後のＸ方向偏光成分Ｅｘの相対的な光強度はほとんど強度も持たず、画質の劣化を抑制できる。
第２実施形態
図７は、上記の液晶パネルを用いて構成された投射型画像表示装置の構成図である。
図７に示す投射型画像表示装置は、透過型の液晶パネルを３枚用いてカラー画像表示を行ういわゆる３板方式のものである。
図７は、上記の液晶パネルを用いて構成された投射型画像表示装置の構成図である。
図７に示す投射型画像表示装置は、透過型の液晶パネルを３枚用いてカラー画像表示を行ういわゆる３板方式のものである。
投射型画像表示装置は、本発明の照明手段として、光を出射する光源１１と、一対の第１及び第２フライアイレンズ（１２，１３）と、ＰＳ分離合成素子１４と、コンデンサレンズ１５とを有する。
光源１１は、カラー画像表示に必要とされる、赤色光、青色光、緑色光を含んだ白色光を出射する。光源１１は、白色光を発する発光体と、発光体から発せられた光を反射、集光する凹面鏡を有する。発光体として、例えば、水銀ランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプまたはキセノンランプなどが使用される。凹面鏡は、集光効率がよい形状であることが望ましく、例えば回転楕円面鏡や回転放物面鏡等の回転対象な面形状となっている。
第１フライアイレンズ１２及び第２フライアイレンズ１３には、それぞれ複数のマイクロレンズが２次元的に配列されている。第１フライアイレンズ１２及び第２フライアイレンズ１３は、光の照度分布を均一化させるためのものであり、入射した光を複数の小光束に分割する機能を有する。
ＰＳ分離合成素子１４は、第２フライアイレンズ１３における隣り合うマイクロレンズ間に対応する位置に、複数の１／２波長板を有する。ＰＳ分離合成素子１４は、入射した光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する。また、ＰＳ分離合成素子１４は、分離された２つの偏光のうち、一方の偏光をその偏光方向(例えばＰ偏光)を保ったまま出射し、他方の偏光(例えば、Ｓ偏光)を１／２波長板の作用により、他の偏光成分（例えば、Ｐ偏光成分）に変換して出射する。
色分離フィルタ(色分離手段)１６は、コンデンサレンズ１５を介して入射した光を、例えば青色光ＬＢとその他の色光（赤色光及び緑色光）とに分離する。色分離フィルタ１６は、例えばダイクロイックミラーにより構成され、入射した光のうち、青色光ＬＢを反射し、他の色光（赤色光及び緑色光）を透過する。
色分離フィルタ１６によって分離された青色光ＬＢの光路に沿って、ミラー１８ａが設けられている。ミラー１８ａは、色分離フィルタ１６によって分離された青色光ＬＢを液晶パネル２２Ｂに向けて反射する。
色分離フィルタ１６によって分離された他の色光の光路には、色分離フィルタ(色分離手段)１７が設けられている。色分離フィルタ１７は、入射した光を例えば緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとに分離する。色分離フィルタ１７は、例えばダイクロイックミラーにより構成され、入射した光のうち、緑色光ＬＧを液晶パネル２２Ｇへ向けて反射し、赤色光ＬＲを透過する。
色分離フィルタ１７によって分離された赤色光ＬＲの光路には、リレーレンズ１９ａと、ミラー１８ｂと、リレーレンズ１９ｂと、ミラー１８ｃとが順に配置されている。
ミラー１８ｂは、リレーレンズ１９ａを介して入射した赤色光ＬＲをミラー１８ｃに向けて反射する。ミラー１８ｃは、ミラー１８ｂによって反射され、リレーレンズ１９ｂを介して入射した赤色光ＬＲを、液晶パネル２２Ｒへ向けて反射する。
ミラー１８ａによって反射された青色光ＬＢの光路には、フィールドレンズ２０Ｂ、入射側偏光子２１Ｂ、液晶パネル２２Ｂ、出射側偏光子２３Ｂが順に配置されている。
入射側偏光子２１Ｂは、入射する青色光ＬＢの偏光方向を一方向に規制する。
液晶パネル２２Ｂは、上述の本実施形態に係る構成を有する。液晶パネル２２Ｂに入射した青色光は、各々の画素への電圧の印加、または非印加によりその偏光方向が変調され、または変調されずに透過する。
出射側偏光子２３Ｂは、液晶パネル２２Ｂで画素ごとに変調され、または変調されずに透過した青色光ＬＢのうち、特定の偏光成分を透過し、それ以外の偏光成分を遮光する。
色分離フィルタ１７によって反射された緑色光ＬＧの光路には、フィールドレンズ２０Ｇ、入射側偏光子２１Ｇ、液晶パネル２２Ｇ、出射側偏光子２３Ｇが順に配置されている。フィールドレンズ２０Ｇ、入射側偏光子２１Ｇ、液晶パネル２２Ｇ、出射側偏光子２３Ｇの構成については、フィールドレンズ２０Ｂ、入射側偏光子２１Ｂ、液晶パネル２２Ｂ、出射側偏光子２３Ｂと同様であり、液晶パネル２２Ｇは、上述の本実施形態に係る構成を有する。
ミラー（１８ｂ，１８ｃ）によって反射された赤色光ＬＲの光路には、フィールドレンズ２０Ｒ、入射側偏光子２１Ｒ、液晶パネル２２Ｒ、出射側偏光子２３Ｒが順に配置されている。フィールドレンズ２０Ｒ、入射側偏光子２１Ｒ、液晶パネル２２Ｒ、出射側偏光子２３Ｒの構成については、フィールドレンズ２０Ｂ、入射側偏光子２１Ｂ、液晶パネル２２Ｂ、出射側偏光子２３Ｂと同様であり、液晶パネル２２Ｒは、上述の本実施形態に係る構成を有する。
液晶パネル２２Ｂを透過した青色光ＬＢ、液晶パネル２２Ｇを透過した緑色光ＬＧ、液晶パネル２２Ｒを透過した赤色光ＬＲの光路が交わる位置に、３つの色光ＬＧ，ＬＢ，ＬＲを合成するダイクロイックプリズム（色合成手段）２４が配置されている。
投射レンズ（投射手段）２５は、ダイクロイックプリズム２４により合成された光を、スクリーン２６に拡大投影させる。
以上の構成により、スクリーン２６上にフルカラーの拡大画像が投影される。
上記の本実施形態に係る投射型液晶画像表示装置によれば、偏光子を透過した偏光を液晶パネルで変調し、投射して画像を表示する投射型画像表示装置を構成する液晶パネルにおいて、ＴＦＴ基板上の遮光膜及び／または対向基板上の対向側遮光膜として、互いに直行するストライプ形状の第１及び第２遮光パターン及び／または第１及び第２対向側遮光パターンが平坦化膜を介して積層した構成が採用され、各遮光パターンにはコーナー部が存在しておらず、これによって遮光パターンのコーナー部分による回折現象を抑制し、画質の劣化を抑制できる。
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
上記の実施形態では透過型の液晶パネルと画像表示装置について説明しているが、反射型の液晶パネル及びそれを用いた画像表示装置にも適用可能である。
上記の実施形態では投射型の画像表示装置について説明したが、それ以外のタイプの画像表示装置としても適用可能である。
駆動（ＴＦＴ）基板上の遮光膜と対向基板上の対向側遮光膜は、それぞれ２層以上の遮光パターンからなる構成としてもよい。
上記の実施形態においてはＶゲートドライバの選択順を上からとしたが、一般的には下から行ってもよく、またＨドライバの選択順を左からとしたが、一般的には右から行ってもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
上記の実施形態では透過型の液晶パネルと画像表示装置について説明しているが、反射型の液晶パネル及びそれを用いた画像表示装置にも適用可能である。
上記の実施形態では投射型の画像表示装置について説明したが、それ以外のタイプの画像表示装置としても適用可能である。
駆動（ＴＦＴ）基板上の遮光膜と対向基板上の対向側遮光膜は、それぞれ２層以上の遮光パターンからなる構成としてもよい。
上記の実施形態においてはＶゲートドライバの選択順を上からとしたが、一般的には下から行ってもよく、またＨドライバの選択順を左からとしたが、一般的には右から行ってもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
１…液晶パネル、２…画素、３…駆動回路、４…ＴＦＴ基板、５…対向基板、６…液晶、７，８…防塵ガラス、９…フレキシブルコネクタ、１１…光源、１２…第１フライアイレンズ、１３…第２フライアイレンズ、１４…ＰＳ分離合成素子、１５…コンデンサレンズ、１６…色分離フィルタ（色分離手段）、１７…色分離フィルタ（色分離手段）、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…ミラー、１９ａ，１９ｂ…リレーレンズ、２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ…フィールドレンズ、２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ…入射側偏光子、２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ…液晶パネル、２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ…出射側偏光子、２４…ダイクロイックプリズム、２５…投射レンズ、２６…スクリーン、３０ａ…薄膜トランジスタ、３０ｂ…電圧保持コンデンサー、３１…ゲート線、３１ａ…Ｖゲートドライバ、３２…第１絶縁膜、３３…信号線、３３ａ…Ｈドライバ、３４…第２絶縁膜、３５…第１遮光パターン、３６…第１平坦化膜、３７…第２遮光パターン、３８…第２平坦化膜、３９…画素電極、４１…第１対向側遮光パターン、４２…第１対向側平坦化膜、４３…第２対向側遮光パターン、４４…第２対向側平坦化膜、４５…共通電極、５０ａ…薄膜トランジスタ、５０ｂ…電圧保持コンデンサー、５１…ゲート線、５１ａ…Ｖゲートドライバ、５３…信号線、５３ａ…Ｈドライバ、５５…遮光パターン、５９…画素電極、７１…対向側遮光パターン、ＬＢ…青色光、ＬＧ…緑色光、ＬＲ…赤色光
Claims (19)
- マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、
前記駆動基板に対向する対向基板と、
前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、
前記駆動基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターンと、前記第１遮光パターン上に形成された第１平坦化層と、前記第１平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターンとを含む遮光膜が形成されている
液晶パネル。 - 前記駆動回路として、
水平方向にストライプ状に配列された信号線と、
垂直方向にストライプ状に配列されたゲート線と、
前記各画素電極と前記各信号線と前記各ゲート線にそれぞれ接続されたスイッチング素子と、
前記各スイッチング素子にそれぞれ接続されたコンデンサー素子と
が形成されており、
前記第１遮光パターンが前記各ゲート線に対応するように形成され、
前記第２遮光パターンが前記各信号線に対応するように形成されている
請求項１に記載の液晶パネル。 - 前記第１遮光パターン及び前記第２遮光パターンは、単一の金属からなる単層膜または複数の金属を用いた多層膜からなり、
前記第１遮光パターンの総膜厚ｈＡ及び前記第２遮光パターンの総膜厚ｈＢは、それぞれ１００ｎｍ≦ｈＡ≦１０００ｎｍ、１００ｎｍ≦ｈＢ≦１０００ｎｍを満たす
請求項１に記載の液晶パネル。 - 前記第１平坦化層は単一の誘電体膜または複数の誘電体を用いた多層膜からなり、
前記第１平坦化層の総膜厚ｔＡはｈＡ＋５０ｎｍ≦ｔＡ≦ｈＡ+３００ｎｍを満たす
請求項３に記載の液晶パネル。 - 前記第２遮光パターンを被覆して、単一の誘電体膜または複数の誘電体を用いた多層膜からなる第２平坦化層が形成されており、
前記第２平坦化層の総膜厚ｔＢはｈＢ＋４００ｎｍ≦ｔＢ≦ｈＢ+１２００ｎｍを満たす
請求項３に記載の液晶パネル。 - 前記第１遮光パターンと前記第２遮光パターンは同電位となるよう電気的に接続されている
請求項１に記載の液晶パネル。 - 前記対向基板に、前記第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、前記第１対向側遮光パターン上に形成された第１対向側平坦化層と、前記第１対向側平坦化層上に形成され、前記第２の方向に延伸する第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が形成されている
請求項１に記載の液晶パネル。 - マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、
前記駆動基板に対向する対向基板と、
前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、
前記対向基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、前記第１対向側遮光パターン上に形成された第１対向側平坦化層と、前記第１対向側平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が形成されている
液晶パネル。 - 前記駆動回路として、
水平方向にストライプ状に配列された信号線と、
垂直方向にストライプ状に配列されたゲート線と、
前記各画素電極と前記各信号線と前記各ゲート線にそれぞれ接続されたスイッチング素子と、
前記各スイッチング素子にそれぞれ接続されたコンデンサー素子と
が形成されており、
前記第１対向側遮光パターンが前記各ゲート線に対応するように形成され、
前記第２対向側遮光パターンが前記各信号線に対応するように形成されている
請求項８に記載の液晶パネル。 - 前記第１対向側遮光パターン及び前記第２対向側遮光パターンは、単一の金属からなる単層膜または複数の金属を用いた多層膜からなり、
前記第１対向側遮光パターンの総膜厚ｈＣ及び前記第２対向側遮光パターンの総膜厚ｈＤは、それぞれ２０ｎｍ≦ｈＣ≦３００ｎｍ、２０ｎｍ≦ｈＤ≦３００ｎｍを満たす
請求項８に記載の液晶パネル。 - 前記第１対向側平坦化層は単一の誘電体膜または複数の誘電体を用いた多層膜からなり、
前記第１対向側平坦化層の総膜厚ｔＣはｈＣ＋５０ｎｍ≦ｔＣ≦ｈＣ+３００ｎｍを満たす
請求項１０に記載の液晶パネル。 - 前記第２対向側遮光パターンを被覆して、単一の誘電体膜または複数の誘電体を用いた多層膜からなる第２対向側平坦化層が形成されており、
前記第２対向側平坦化層の総膜厚ｔＤはｈＤ＋４００ｎｍ≦ｔＤ≦ｈＤ+１２００ｎｍを満たす
請求項１０に記載の液晶パネル。 - 前記第１対向側遮光パターンと前記第２対向側遮光パターンは同電位となるよう電気的に接続されている
請求項８に記載の液晶パネル。 - 光源と、
前記光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、
前記偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルと
を有し、
前記液晶パネルが、
マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、
前記駆動基板に対向する対向基板と、
前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、
前記駆動基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターンと、前記第１遮光パターン上に形成された第１平坦化層と、前記第１平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターンとを含む遮光膜が形成されている
画像表示装置。 - 前記液晶パネルの前記対向基板に、前記第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、前記第１対向側遮光パターン上に形成された第１対向側平坦化層と、前記第１対向側平坦化層上に形成され、前記第２の方向に延伸する第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が形成されている
請求項１４に記載の画像表示装置。 - 光源と、
前記光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、
前記偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルと
を有し、
前記液晶パネルが、
マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、
前記駆動基板に対向する対向基板と、
前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、
前記対向基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、前記第１対向側遮光パターン上に形成された第１対向側平坦化層と、前記第１対向側平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が形成されている
画像表示装置。 - 光源と、
前記光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、
前記偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルと、
前記液晶パネルにより変調された光を投射する投射手段と
を有し、
前記液晶パネルが、
マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、
前記駆動基板に対向する対向基板と、
前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、
前記駆動基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１遮光パターンと、前記第１遮光パターン上に形成された第１平坦化層と、前記第１平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２遮光パターンとを含む遮光膜が形成されている
投射型画像表示装置。 - 前記液晶パネルの前記対向基板に、前記第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、前記第１対向側遮光パターン上に形成された第１対向側平坦化層と、前記第１対向側平坦化層上に形成され、前記第２の方向に延伸する第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が形成されている
請求項１７に記載の投射型画像表示装置。 - 光源と、
前記光源から出射された光の偏光方向を規制する偏光子と、
前記偏光子を透過した偏光を変調する液晶パネルと、
前記液晶パネルにより変調された光を投射する投射手段と
を有し、
前記液晶パネルが、
マトリクス状に配列された画素電極と前記画素電極を駆動する駆動回路が形成された駆動基板と、
前記駆動基板に対向する対向基板と、
前記駆動基板と前記対向基板との間隙に充填された液晶とを有し、
前記対向基板に、第１の方向に延伸するストライプ形状の第１対向側遮光パターンと、前記第１対向側遮光パターン上に形成された第１対向側平坦化層と、前記第１対向側平坦化層上に形成され、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸するストライプ形状の第２対向側遮光パターンとを含む対向側遮光膜が形成されている
投射型画像表示装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005057595A JP2006243261A (ja) | 2005-03-02 | 2005-03-02 | 液晶パネル、画像表示装置及び投射型画像表示装置 |
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| JP2005057595A JP2006243261A (ja) | 2005-03-02 | 2005-03-02 | 液晶パネル、画像表示装置及び投射型画像表示装置 |
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