JP2009175569A - Liquid crystal device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶装置及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal device and an electronic apparatus.
従来、スイッチング素子を形成した素子基板と、それに対向するカラーフィルタを形成した対向基板とをシール材によって貼り合わせた構造の液晶装置において、カラーフィルタを形成した基板上であってサブ画素の4辺に対応する領域に遮光部材を形成してブラックマスクとして機能させるようにした液晶パネルが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a liquid crystal device having a structure in which an element substrate on which a switching element is formed and a counter substrate on which a color filter is opposed to each other are bonded together by a sealing material, There is known a liquid crystal panel in which a light shielding member is formed in a region corresponding to 1 to function as a black mask (see, for example, Patent Document 1).
ところが、従来の構造を有する液晶パネルでは、カラーフィルタの層として高分子バインダ中に顔料を分散させた材料を使用するため、顔料部分で入射光の偏光が乱れてしまい楕円偏光成分が生ずるために入射光の漏れ光が生じてしまい、その結果、液晶パネルのコントラストを劣化させることから、コントラストの低下を防ぐことが出来なかった。又、従来の液晶表示装置においては、カラーフィルタと偏光板とはガラス基板を間に挟む形態で設置されており、ここでガラス基板の厚みは通常は1mm程度あり、カラーフィルタと偏光板との距離を近づけることが不可能であるので、液晶表示装置の画面を斜めから見た際の表示の鮮明さが失われる視野角依存性が高いという欠点が避けられず、表示画質向上の大きな問題となっている。このようにカラーフィルタ層において偏光解消が発生すると、偏光解消がほとんどない場合、或いは全くない場合と比較して、暗状態の画素における透過光が増加し、装置の性能が劣化してしまう。 However, in a liquid crystal panel having a conventional structure, since a material in which a pigment is dispersed in a polymer binder is used as a color filter layer, the polarization of incident light is disturbed in the pigment portion, resulting in an elliptically polarized component. Incident light leaks, and as a result, the contrast of the liquid crystal panel is deteriorated, so that a reduction in contrast cannot be prevented. Further, in the conventional liquid crystal display device, the color filter and the polarizing plate are installed in such a manner that the glass substrate is sandwiched between them, and the thickness of the glass substrate is usually about 1 mm. Since it is impossible to reduce the distance, the disadvantage of high viewing angle dependency that the sharpness of the display is lost when viewing the screen of the liquid crystal display device from an oblique direction is unavoidable, and it is a big problem of improving display image quality. It has become. When depolarization occurs in the color filter layer in this way, the transmitted light in the pixels in the dark state increases as compared with the case where there is little or no depolarization, and the performance of the apparatus deteriorates.
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]対向する一対の基板の間に配置された液晶層と、前記一対の基板に平行に配置された偏光板と、前記偏光板を挟んで前記液晶層の反対側に配置されたカラーフィルタと、を含むことを特徴とする液晶装置。 Application Example 1 A liquid crystal layer disposed between a pair of opposing substrates, a polarizing plate disposed in parallel with the pair of substrates, and a liquid crystal layer disposed on the opposite side of the polarizing plate A liquid crystal device comprising: a color filter;
これによれば、カラーフィルタを偏光板の外にもってくることにより、カラーフィルタによる偏光解消がなくなり、光利用効率を向上させ、その正面輝度を高くすることができる液晶装置を提供する。 According to this, by bringing the color filter out of the polarizing plate, depolarization by the color filter is eliminated, the light use efficiency is improved, and the liquid crystal device capable of increasing the front luminance is provided.
[適用例2]上記液晶装置であって、前記偏光板は、前記一対の基板のうちの一方の基板の前記液晶層側の面とは反対側に配置されていることを特徴とする液晶装置。 Application Example 2 In the above liquid crystal device, the polarizing plate is disposed on the opposite side of the liquid crystal layer side surface of one of the pair of substrates. .
これによれば、偏光板が基板の外面に配置されるので、偏光板の作成が容易になる。 According to this, since a polarizing plate is arrange | positioned on the outer surface of a board | substrate, preparation of a polarizing plate becomes easy.
[適用例3]上記液晶装置であって、前記カラーフィルタは、各画素の領域に対応し、前記偏光板の外側の基板に形成されていることを特徴とする液晶装置。 Application Example 3 In the liquid crystal device, the color filter corresponds to each pixel region and is formed on a substrate outside the polarizing plate.
これによれば、カラーフィルタを作成した後に、偏光板に密着する構造とすることができ、カラーフィルタの作成が容易になる。 According to this, after producing a color filter, it can be set as the structure closely_contact | adhered to a polarizing plate, and preparation of a color filter becomes easy.
[適用例4]上記液晶装置であって、前記一方の基板は薄く研磨されていることを特徴とする液晶装置。 Application Example 4 In the above liquid crystal device, the one substrate is thinly polished.
これによれば、カラーフィルタが液晶層の近傍に配置され、画素の領域に対応することが容易になる。 According to this, the color filter is disposed in the vicinity of the liquid crystal layer, and it becomes easy to correspond to the pixel region.
[適用例5]上記液晶装置であって、前記カラーフィルタの外側に配置された面発光体と、前記面発光体と前記カラーフィルタとの間に、前記面発光体から照射される光を前記画素の領域に収束させる収束レンズと、を更に含むことを特徴とする液晶装置。 Application Example 5 In the liquid crystal device, the light emitted from the surface light emitter is disposed between the surface light emitter disposed outside the color filter, and the surface light emitter and the color filter. A liquid crystal device further comprising a converging lens for converging on a pixel region.
これによれば、液晶装置に入射する光は、収束レンズによって画素の領域に収束され、光の利用効率が非常に高くなる。又、正面輝度も向上する。更には、正面輝度が向上するので、同じ正面輝度の液晶装置を構成する場合でも、消費電力を小さくすることができる。 According to this, the light incident on the liquid crystal device is converged on the pixel area by the converging lens, and the light use efficiency becomes very high. Also, the front brightness is improved. Furthermore, since the front luminance is improved, even when a liquid crystal device having the same front luminance is configured, power consumption can be reduced.
[適用例6]上記液晶装置であって、前記偏光板は、前記一対の基板のうちの一方の基板の前記液晶層側の面に配置され、前記カラーフィルタは、前記一方の基板と前記偏光板との間に配置されていることを特徴とする液晶装置。 Application Example 6 In the above-described liquid crystal device, the polarizing plate is disposed on a surface on the liquid crystal layer side of one of the pair of substrates, and the color filter includes the one substrate and the polarizing plate. A liquid crystal device, wherein the liquid crystal device is disposed between a plate and a plate.
これによれば、偏光板及びカラーフィルタが基板の内面に配置されるので、液晶装置を薄くすることができる。 According to this, since the polarizing plate and the color filter are arranged on the inner surface of the substrate, the liquid crystal device can be thinned.
[適用例7]上記液晶装置であって、前記偏光板は、複数の微細ワイヤーを含む、偏光分離機能を有するグリッドであることを特徴とする液晶装置。 Application Example 7 In the above liquid crystal device, the polarizing plate is a grid having a polarization separation function, including a plurality of fine wires.
これによれば、入射光は、グリッドにおいて、微細ワイヤーと平行な偏光軸を有する成分が反射され、微細ワイヤーと垂直な偏光軸を有する成分が透過する。以上から、入射光を偏光状態の異なる反射光及び透過光に分離することができる。 According to this, in the incident light, a component having a polarization axis parallel to the fine wire is reflected in the grid, and a component having a polarization axis perpendicular to the fine wire is transmitted. As described above, incident light can be separated into reflected light and transmitted light having different polarization states.
[適用例8]上記に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。 Application Example 8 Electronic equipment including the liquid crystal device described above.
これによれば、上記液晶装置を搭載しているので、正面輝度を向上させることができ、視認性が良好になる電子機器が提供できる。 According to this, since the liquid crystal device is mounted, it is possible to provide an electronic device that can improve the front luminance and improve the visibility.
以下、図面を参照にして実施形態を説明する。尚、本実施形態では、液晶装置は、例えばTFT(薄膜トランジスタ)等のスイッチング素子が形成された素子基板及び該素子基板に対向配置される対向基板を用いた液晶装置を例に挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the liquid crystal device will be described by taking, as an example, a liquid crystal device using an element substrate on which switching elements such as TFTs (thin film transistors) are formed and a counter substrate disposed to face the element substrate.
(第1の実施形態)
(液晶装置)
図1は、本実施形態に係る液晶装置10の概略構成を示す図であり、(A)は斜視図、(B)は(A)中のI−I線における断面図である。液晶装置10は、枠状のシール材12を介して対向して貼り合わされた一対の基板としての素子基板14及び対向基板16(一方の基板)を有している。素子基板14、対向基板16、及びシール材12によって囲まれた空間には、液晶18が封入されている。素子基板14は、対向基板16より大きく、一部が対向基板16に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部位には、液晶18を駆動するためのドライバIC20が実装されている。液晶装置10は、液晶18が封入された表示領域22において表示を行う。液晶装置10は透過型液晶装置である。
(First embodiment)
(Liquid crystal device)
1A and 1B are diagrams illustrating a schematic configuration of a
図2は、本実施形態に係る液晶装置10の表示領域22の拡大平面図である。この図に示すように、液晶装置10は、赤、緑、青に対応した矩形の画素24R,24G,24B(以下では、色を区別しない場合には単に画素24とも呼ぶ)を多数有している。画素24は、マトリクス状に配置されており、ある列に配置される画素24の色はすべて同一である。換言すれば、画素24は、対応する色がストライプ状に並ぶように配置されている。又、行方向に並んだ隣り合う3つの画素24R,24G,24Bの集合が、表示の最小単位(ピクセル)となる。液晶装置10は、各ピクセルにおいて、画素24R,24G,24Bの輝度バランスを調節することによって、種々の色の表示を行うことができる。
FIG. 2 is an enlarged plan view of the
隣接する各画素24の間には、遮光層(ブラックマスク)26が配置されている。遮光層26は、画素24の間から漏れる光を遮って表示のコントラストを向上させる役割を果たす。
A light shielding layer (black mask) 26 is disposed between
続いて、図3を用いて、画素24の詳細な構成について説明する。
図3は、本実施形態に係る画素24の詳細な構成を示す模式断面図であり、液晶装置10を、ある画素24において列方向に沿って切断したときの様子を示している。
Next, a detailed configuration of the
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a detailed configuration of the
素子基板14は、ガラス基板28を基体として構成されており、又対向基板16は、ガラス基板30を基体として構成されている。ガラス基板28の、ガラス基板30に対向する面には、TFT(Thin Film Transistor)素子32が形成されている。より詳しくは、ガラス基板28上には、ゲート電極32g、ゲート絶縁膜34、半導体層32aがこの順に積層されており、又、半導体層32aのソース領域にはソース電極32sが、又ドレイン領域にはドレイン電極32dが一部重なった状態で形成されている。ソース電極32sは、図示しないデータ線に接続されている。半導体層32a、ソース電極32s、ドレイン電極32d、及びゲート電極32g等により、TFT素子32が構成される。
The
TFT素子32の上には、SiO2又はSiN等からなる層間絶縁膜36が形成されている。層間絶縁膜36は、必要に応じて更に多層とすることもできる。
On the
層間絶縁膜36上には、光透過性を有するITOからなる画素電極38が形成されている。画素電極38は、層間絶縁膜36を貫通して設けられたコンタクトホールを介してTFT素子32のドレイン電極32dに電気的に接続されている。画素電極38上には、図示しない配向膜が形成されている。ガラス基板28から配向膜までの構成要素によって、素子基板14が構成される。
On the
一方、対向基板16の基体であるガラス基板30は薄く研磨されている。ガラス基板30のうち素子基板14に対向する面上には、光透過性を有する樹脂からなるオーバーコート42が形成されている。
On the other hand, the
オーバーコート42の上には、ITOからなる共通電極44が形成されている。共通電極44の上には、図示しない配向膜が形成されている。ガラス基板30から配向膜までの構成要素によって、対向基板16が構成される。
A
素子基板14と対向基板16との間には、TNモードの液晶18が配置されている。液晶18は、画素電極38と共通電極44との間に印加される駆動電圧の大きさに応じて配向方向を変え、透過光の偏光状態を上記配向方向に応じて変化させる。又、素子基板14、対向基板16の外側には、それぞれ素子基板14及び対向基板16に平行に配置された偏光板46,48が貼り付けられている。
図4は、本実施形態に係る偏光板46,48の光学軸の方向を示す図である。図4中、偏光板46,48に付された矢印は透過軸を示す。このように、偏光板46,48は透過軸が互いに直交するように配置されている。
A TN
FIG. 4 is a diagram showing the directions of the optical axes of the
図3に戻り、偏光板48の外側には、カラーフィルタ40が形成されている。カラーフィルタ40は、各画素24の領域に対応している。カラーフィルタ40は、入射した光のうち特定の波長の光を吸収することにより、透過光を所定の色(例えば赤、緑、又は青)とすることができる。又、隣接する画素24の間の領域には、遮光性を有する黒色の樹脂からなる遮光層26が形成されている。
Returning to FIG. 3, the
そして、偏光板46に対向する位置には、面発光体としての面光源装置50が配置されている。面光源装置50はエッジライト型である。導光板52は、屈折率の高い光透過性材料(例えば、アクリル樹脂)によって板状に形成されている。導光板52の下面には、光を拡散反射させるための拡散反射層54が設けられている。拡散反射層54は面光源装置50の輝度ムラや指向性を緩和するためのものであって、導光板52の下面に拡散性塗料をドット印刷したものや、切削加工によって表面粗度を高くしたもの等があり、蛍光管(冷陰極管)56からの距離に応じてパターンが変化している。導光板52の一方側面(入射側端面)には蛍光管56が配置されており、蛍光管56の外周部から導光板52の下面にかけては反射シート58が配設されている。又、導光板52の上面(光射出面)には拡散板60が設けられている。
A surface
蛍光管56から出た光は入射側端面から導光板52内に入射する。光は導光板52内に閉じ込められて導光板52の上面(光射出面)及び下面(拡散反射層54)で反射を繰り返し、光射出面に対する入射角が全反射の臨界角よりも小さくなると光射出面から射出され、拡散板60を透過することによって均等拡散光(ランバート光)として放射される。尚、反射シート58は蛍光管56の光を効率的に導光板52に導くため、及び導光板52の下面から光が射出されるのを阻害して光射出面から100%光を取り出せるようにするためにある。このようなエッジライト型の面光源装置50は薄型化に適している。液晶装置10は、偏光板46,48の偏光選択機能と、液晶18の偏光変換機能とを用いて表示を行う装置である。
Light emitted from the
ここで、図3及び図4を参照しながら、液晶装置10の表示原理について説明する。面光源装置50から入射した入射光62が、素子基板14を透過して、液晶18に入射する。ここで、液晶18がOFF状態である場合には、偏光板46を透過した直線偏光は、液晶18の旋光性によってこれに直交する直線偏光に変換され、偏光板48を透過して観察者に視認される。すなわち、液晶18がOFF状態である場合には、明表示が行われる。他方で、液晶18がON状態である場合には、偏光板46を透過した直線偏光は、液晶18によっては偏光変換を受けずに透過し、偏光板48によって吸収される。すなわち、液晶18がON状態である場合には、観察者側に光が透過せず、暗表示が行われる。
Here, the display principle of the
このように、偏光板46,48間の外にカラーフィルタ40が配置されていることによって、カラーフィルタ40による偏光解消がなくなり、面光源装置50の利用効率を向上させることができる。これにより、面光源装置50の光量を節約することができ、ひいては消費電力を低減させることができる。
Thus, by disposing the
(液晶装置の製造方法)
続いて、図5を参照しながら、上記液晶装置10の製造方法について説明する。
図5は、本実施形態に係る液晶装置10の製造方法を示すフローチャートである。図5において、工程P11及び工程P12は、素子基板14を製造するための工程であり、工程P21及び工程P22は、対向基板16を製造するための工程である。工程P31〜工程P34は、素子基板14と対向基板16とを組み合わせて液晶装置10を製造するための工程である。工程P11及び工程P12と、工程P21及び工程P22とは、それぞれ独立に行われる。
(Manufacturing method of liquid crystal device)
Next, a method for manufacturing the
FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing the
先ず、工程P11では、ガラス基板28に、TFT素子32や各種配線、層間絶縁膜36等を含む回路素子層を形成する。
First, in step P11, a circuit element layer including the
次に、工程P12では、層間絶縁膜36上に画素電極38を形成する。尚、工程P12に続いて、配向膜の塗付やラビング処理が行われ、工程P11及び工程P12を経て、素子基板14が完成する。
Next, in the process P12, the
一方、工程P21では、ガラス基板30上にオーバーコート42を形成する。この工程は、スピンコート法やフォトリソグラフィー法等を用いて行われる。
On the other hand, in step P21, an
次に、工程P22では、オーバーコート42に積層して共通電極44を形成する。尚、工程P22に続いて、配向膜の塗付やラビング処理が行われ、工程P21及び工程P22を経て、対向基板16が完成する。
Next, in Step P22, the
工程P31では、素子基板14と対向基板16とを貼り合わせる。貼り合わせは、素子基板14又は対向基板16にシール材12を塗布し、アライメント(位置合わせ)をした後、素子基板14と対向基板16とを接触、圧着して行われる。
In step P31, the
工程P32では、シール材12の開口部(注入口)から素子基板14と対向基板16との間に液晶18を注入し、注入口を封止する。
In Step P32, the
工程P33では、素子基板14及び対向基板16の外側に、それぞれ偏光板46,48を貼り付ける。
In step P33, polarizing
工程P34では、偏光板48上にカラーフィルタ40及び遮光層26を形成する。この工程は、スピンコート法やフォトリソグラフィー法等を用いて行われる。その後、適宜面光源装置50を取付けて液晶装置10が完成する。
In Step P <b> 34, the
上記は、貼り合わせ後に液晶18を注入する方式の製造方法であるが、これに代えて、貼り合わせ前に素子基板14又は対向基板16に液晶18を滴下し、その後両基板を貼り合わせる方式で製造することもできる。
The above is a manufacturing method in which the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について図面を参照して説明する。
図6は、本実施形態に係る画素24の詳細な構成を示す模式断面図であり、液晶装置64を、ある画素24において列方向に沿って切断したときの様子を示している。尚、本実施形態の液晶装置64は、第1の実施形態に係る液晶装置10と同様、TFTアクティブマトリクス方式の透過型液晶装置であり、その特徴とするところは、カラーフィルタ40と偏光板46,48との位置関係にある。従って本実施形態の液晶装置64の基本構成は第1の実施形態の液晶装置10と同様であるから、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略若しくは簡略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a detailed configuration of the
本実施形態の液晶装置64は、図6に示すように、偏光板46の外側には、カラーフィルタ40が形成されている。カラーフィルタ40は、各画素24の領域に対応している。カラーフィルタ40は、入射した光のうち特定の波長の光を吸収することにより、透過光を所定の色(例えば赤、緑、又は青)とすることができる。素子基板14の基体であるガラス基板28は薄く研磨されている。
In the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について図面を参照して説明する。
図7は、本実施形態に係る画素24の詳細な構成を示す模式断面図であり、液晶装置66を、ある画素24において列方向に沿って切断したときの様子を示している。尚、本実施形態の液晶装置66は、第1の実施形態に係る液晶装置10と同様、TFTアクティブマトリクス方式の透過型液晶装置であり、その特徴とするところは、カラーフィルタ40と偏光板46とワイヤーグリッド偏光素子68との位置関係にある。従って本実施形態の液晶装置66の基本構成は第1の実施形態の液晶装置10と同様であるから、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略若しくは簡略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a detailed configuration of the
本実施形態の液晶装置66は、図7に示すように、対向基板16の基体であるガラス基板30のうち素子基板14に対向する面上には、カラーフィルタ40が形成されている。カラーフィルタ40は、入射した光のうち特定の波長の光を吸収することにより、透過光を所定の色(例えば赤、緑、又は青)とすることができる。又、隣接する画素24の間の領域には、遮光性を有する黒色の樹脂からなる遮光層26が形成されている。カラーフィルタ40上には、光透過性を有する樹脂からなるオーバーコート42が形成されている。
In the
オーバーコート42の上には、複数の微細ワイヤーを含んだ偏光分離機能を備えるワイヤーグリッド偏光素子68が形成されている。ワイヤーグリッド偏光素子68上には、光透過性を有する樹脂からなる絶縁層69が形成されている。
On the
絶縁層69の上には、ITOからなる共通電極44が形成されている。共通電極44の上には、図示しない配向膜が形成されている。ガラス基板30から配向膜までの構成要素によって、対向基板16が構成される。
A
ワイヤーグリッド偏光素子68は、偏光分離機能を備える光学素子である。これは、光の波長より短いピッチで並べられた多数の導体の微細ワイヤーを持つ素子であり、入射光のうち微細ワイヤーに平行な偏光軸を有する成分を反射すると共に、微細ワイヤーに垂直な偏光軸を有する成分を透過する性質を持っている。
The wire
図8は、本実施形態に係るワイヤーグリッド偏光素子68の機能を示す図である。図8に示すように、ワイヤーグリッド偏光素子68への入射光70は、微細ワイヤーと平行な偏光軸を有する成分pがワイヤーグリッド偏光素子68によって反射され、微細ワイヤーと垂直な偏光軸を有する成分sがワイヤーグリッド偏光素子68を透過する。すなわち、ワイヤーグリッド偏光素子68は偏光分離機能を備えており、入射光70を、偏光状態の異なる反射光70r及び透過光70tに分離することができる。入射光70は、ワイヤーグリッド偏光素子68において、微細ワイヤーと平行な偏光軸を有する成分が反射され、微細ワイヤーと垂直な偏光軸を有する成分が透過する。以上から、上記ワイヤーグリッド偏光素子68によれば、入射光70を偏光状態の異なる反射光70r及び透過光70tに分離することができる。偏光板46及びワイヤーグリッド偏光素子68は透過軸が互いに直交するように配置されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating the function of the wire
ここで、図7を参照しながら、液晶装置66の表示原理について説明する。面光源装置50から入射した入射光62が、素子基板14を透過して、液晶18に入射する。ここで、液晶18がOFF状態である場合には、偏光板46を透過した直線偏光は、液晶18の旋光性によってこれに直交する直線偏光に変換され、ワイヤーグリッド偏光素子68を透過して観察者に視認される。すなわち、液晶18がOFF状態である場合には、明表示が行われる。他方で、液晶18がON状態である場合には、偏光板46を透過した直線偏光は、液晶18によっては偏光変換を受けずに透過し、ワイヤーグリッド偏光素子68によって反射される。すなわち、液晶18がON状態である場合には、観察者側に光が透過せず、暗表示が行われる。
Here, the display principle of the
以上のような構成の液晶装置66は、偏光分離機能を備えるワイヤーグリッド偏光素子68を対向する基板の内面に備えるため、薄型化を実現することができると共に、基板の厚さに起因する視差等のない、高品位な表示を行うことができる。
Since the
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について図面を参照して説明する。
図9は、本実施形態に係る画素24の詳細な構成を示す模式断面図であり、液晶装置78を、ある画素24において列方向に沿って切断したときの様子を示している。図10は、本実施形態に係る液晶装置78のレンズアレイシート(収束レンズ)80を備えた面光源装置を示す図であり、(A)は一部破断した分解斜視図、(B)はレンズアレイシート80の作用説明図である。尚、本実施形態の液晶装置78は、第1の実施形態に係る液晶装置10と同様、TFTアクティブマトリクス方式の透過型液晶装置であり、その特徴とするところは、入射光62の収束にある。従って本実施形態の液晶装置78の基本構成は第1の実施形態の液晶装置10と同様であるから、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略若しくは簡略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a detailed configuration of the
本実施形態の液晶装置78は、図9に示すように、拡散板60の前にレンズアレイシート80を配置した面光源装置81が設けられている。この面光源装置81では、図10(A)に示すように、レンズアレイシート80で収束させた光を液晶装置78の画素開口82へ収束させるようにしている。液晶装置78は、一方のガラス基板28の内面には、TFT等の電極やTFTをドライブするための配線(ブラックマトリックス部分)84が設けられており、他方のガラス基板30の内面には光透過性電極が設けられており、両ガラス基板28,30間に形成された隙間には液晶材料が封止されている。又、両ガラス基板28,30の外面には偏光板46,48が配設されている。従って、液晶装置78には、電極や配線84によって囲まれた画素開口82が形成されている。レンズアレイシート80には、液晶装置78の各画素開口82に対応させて各々マイクロレンズ86が配列されており、図10(B)に示すように、マイクロレンズ86に入射した光を液晶装置78の画素開口82内に収束させることにより、光Rが液晶装置78の電極や配線84で遮られないようにしている。又、レンズアレイシート80は、マイクロレンズ86に入射した光を液晶装置78の画素開口82内に収束させるために、マイクロレンズ86と画素開口82との間隔は、ガラス基板28やマイクロレンズ86よりも屈折率の小さい光透過性材料88で保持されている。
As shown in FIG. 9, the
尚、レンズアレイシート80は、いわゆる2P法(Photo-Polymerization法)によって作製することができる。すなわち、レンズアレイシート80の反転パターンを形成されたスタンパによって、基板の表面に紫外線硬化樹脂のようなエネルギー線硬化樹脂を転写し、基板を通して紫外線のようなエネルギー線を照射して当該樹脂を硬化させ、エネルギー線硬化樹脂によってレンズアレイシート80を成形する。
The
この実施形態では、レンズアレイシート80は、パターン面側を素子基板14に向けて素子基板14側に配置されている。導光板52から射出されて拡散板60を通過した光(均等拡散光)は、レンズアレイシート80に入射し、各マイクロレンズ86によって液晶装置78の画素開口82内に効果的に収束され、液晶装置78の電極や配線84に遮られることなく液晶装置78の画素開口82を透過する(図10(B)参照)。
In this embodiment, the
これによれば、液晶装置78に入射する光は、レンズアレイシート80によって液晶装置78の画素開口82内に収束され、光の利用効率が非常に高くなる。又、液晶装置78の正面輝度も向上する。更には、正面輝度が向上するので、同じ正面輝度の液晶装置78を構成する場合でも、面光源装置81の消費電力を小さくすることができる。
According to this, the light incident on the
(電子機器)
図11は、本実施形態に係る電子機器の一例を示す斜視図である。図11に示す携帯電話(電子機器)100は、上記実施形態の液晶装置を小サイズの表示部102として備え、複数の操作ボタン104、受話口106、及び送話口108を備えて構成されている。上記実施形態の液晶装置は、低電圧、且つ短時間でOCBモードの初期転移動作を円滑に行うことができるので、表示品質に優れた液晶表示部を備えた携帯電話100を提供することができる。
(Electronics)
FIG. 11 is a perspective view illustrating an example of an electronic apparatus according to the present embodiment. A cellular phone (electronic device) 100 illustrated in FIG. 11 includes the liquid crystal device of the above embodiment as a small-
上記各実施形態の液晶装置は、上記した電子機器に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型或いはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、及びタッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、更に携帯電話用LCDや車載用LCDの動画対応を目的とした高速応答LCD、フィールドシーケンシャル(FS)表示方式を用いた3D液晶ディスプレイや2画面液晶ディスプレイ、及びプロジェクションテレビ向けライトバルブ等、いずれの電子機器においても明るく、高コントラストの優れた表示品質を得ることが可能になっている。 The liquid crystal device of each of the above embodiments is not limited to the electronic device described above, but an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, pager, electronic notebook, calculator, word processor. Can be used as an image display means for devices such as workstations, videophones, POS terminals, touch panels, etc., and is a high-speed response LCD for the purpose of supporting moving pictures on mobile phone LCDs and in-vehicle LCDs. In any electronic device such as a 3D liquid crystal display using a sequential (FS) display method, a two-screen liquid crystal display, and a light valve for a projection television, it is possible to obtain a bright and high contrast display quality. .
(変形例1)
上記実施形態の液晶装置は、透過型の液晶装置であるが、これに限定する趣旨ではなく、例えば反射型又は半透過反射型の液晶装置としてもよい。
(Modification 1)
The liquid crystal device of the above embodiment is a transmissive liquid crystal device, but is not limited to this, and may be, for example, a reflective or transflective liquid crystal device.
(変形例2)
上記実施形態において、液晶装置の画素24は、赤、緑、青の画素24R,24G,24Bがストライプ状に配列されているが、これに代えて、図12に示すようなデルタ配列であってもよい。この配列においては、画素24R,24G,24Bは、三角状に隣接する3つの画素24をどのように選んでも、必ずその中に画素24R,24G,24Bが一つずつ含まれるように配置されている。こうした構成の液晶装置によっても、カラーフィルタによる偏光解消がなくなり、面光源装置の消費電力を大きくすることなく、光利用効率を向上させ、その正面輝度を高くする高品位な表示を行うことができる。
(Modification 2)
In the above embodiment, the
(変形例3)
上記実施形態の液晶装置は、液晶18がOFF状態の場合に明表示を行うノーマリーホワイトモードのものであるが、偏光板46,48及びワイヤーグリッド偏光素子68の光学軸を適宜変更することにより、液晶18がOFF状態の場合に暗表示を行うノーマリーブラックモードの装置とすることもできる。
(Modification 3)
The liquid crystal device of the above embodiment is of a normally white mode that performs bright display when the
(変形例4)
上記実施形態の液晶装置に含まれる液晶18のモードは、TNモードに限られず、IPS(In Plain Switching)、FFS(Fringe Field Switching)、VA(Vertical Alignment:垂直配向)、及びSTN(Super Twisted Nematic)等、種々のモードを採用することができる。カラーフィルタによる偏光解消がなくなり、面光源装置の消費電力を大きくすることなく、光利用効率を向上させ、その正面輝度を高くすることを利用するに際しては、これらのモードのうち、広視野角の得られるIPS、FFS、及びVAが好適である。液晶18を広視野角の得られるモードとすれば、正面から傾いた視角において視認される画像を高輝度且つ高品位に表示することができる。
(Modification 4)
The mode of the
(変形例5)
上記実施形態の液晶装置に含まれる偏光板46又は偏光板48の外側に設けられるカラーフィルタ40は、偏光板46又は偏光板48の外側に配置される基板に形成されていてもよい。
(Modification 5)
The
10…液晶装置 12…シール材 14…素子基板 16…対向基板(一方の基板) 18…液晶(液晶層) 20…ドライバIC 22…表示領域 24…画素 26…遮光層(ブラックマスク) 28,30…ガラス基板 32…TFT素子 32a…半導体層 32d…ドレイン電極 32g…ゲート電極 32s…ソース電極 34…ゲート絶縁膜 36…層間絶縁膜 38…画素電極 40…カラーフィルタ 42…オーバーコート 44…共通電極 46,48…偏光板 50…面光源装置 52…導光板 54…拡散反射層 56…蛍光管(冷陰極管) 58…反射シート 60…拡散板 62…入射光 64,66…液晶装置 68…ワイヤーグリッド偏光素子 69…絶縁層 70…入射光 70r…反射光 70t…透過光 78…液晶装置 80…レンズアレイシート(収束レンズ) 81…面光源装置 82…画素開口 84…配線 86…マイクロレンズ 88…光透過性材料 100…携帯電話(電子機器) 102…表示部 104…操作ボタン 106…受話口 108…送話口。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記一対の基板に平行に配置された偏光板と、
前記偏光板を挟んで前記液晶層の反対側に配置されたカラーフィルタと、
を含むことを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal layer disposed between a pair of opposing substrates;
A polarizing plate disposed in parallel with the pair of substrates;
A color filter disposed on the opposite side of the liquid crystal layer across the polarizing plate;
A liquid crystal device comprising:
前記偏光板は、前記一対の基板のうちの一方の基板の前記液晶層側の面とは反対側に配置されていることを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 1,
The liquid crystal device, wherein the polarizing plate is disposed on a side opposite to the surface on the liquid crystal layer side of one of the pair of substrates.
前記カラーフィルタは、各画素の領域に対応し、前記偏光板の外側の基板に形成されていることを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 2,
The liquid crystal device, wherein the color filter corresponds to a region of each pixel and is formed on a substrate outside the polarizing plate.
前記一方の基板は薄く研磨されていることを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 2 or 3,
The liquid crystal device, wherein the one substrate is thinly polished.
前記カラーフィルタの外側に配置された面発光体と、
前記面発光体と前記カラーフィルタとの間に、前記面発光体から照射される光を前記画素の領域に収束させる収束レンズと、
を更に含むことを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to any one of claims 2 to 4,
A surface light emitter disposed outside the color filter;
A converging lens for converging light emitted from the surface light emitter to the area of the pixel between the surface light emitter and the color filter;
A liquid crystal device further comprising:
前記偏光板は、前記一対の基板のうちの一方の基板の前記液晶層側の面に配置され、
前記カラーフィルタは、前記一方の基板と前記偏光板との間に配置されていることを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 1,
The polarizing plate is disposed on the liquid crystal layer side surface of one of the pair of substrates,
The liquid crystal device, wherein the color filter is disposed between the one substrate and the polarizing plate.
前記偏光板は、複数の微細ワイヤーを含む、偏光分離機能を有するグリッドであることを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 6,
The liquid crystal device, wherein the polarizing plate is a grid including a plurality of fine wires and having a polarization separation function.
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