JP2010054775A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
電気光学装置及び電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010054775A JP2010054775A JP2008219269A JP2008219269A JP2010054775A JP 2010054775 A JP2010054775 A JP 2010054775A JP 2008219269 A JP2008219269 A JP 2008219269A JP 2008219269 A JP2008219269 A JP 2008219269A JP 2010054775 A JP2010054775 A JP 2010054775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color filter
- display
- image
- light
- color
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
- G02B2027/0187—Display position adjusting means not related to the information to be displayed slaved to motion of at least a part of the body of the user, e.g. head, eye
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
- G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/40—Materials having a particular birefringence, retardation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/18—Function characteristic adaptive optics, e.g. wavefront correction
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【課題】例えば、明るさが一様な画像を表示し、且つ表示されるべき色で画像を表示する。
【解決手段】カラーフィルタ(26Ra)及び(26Rb)の夫々の厚み(da)及び(db)の夫々は、視点(P1)で観測される第1表示光(La)及び第2表示光(Lb)相互に生じる視差を低減するように設定されている。より具体的には、カラーフィルタ(26Rb)の厚み(db)は、カラーフィルタ(26Ra)の厚み(da)より薄く設定されている。したがって、液晶装置(1)によれば、カラーフィルタ(26Ra)及び(26Rb)の夫々の厚み(da)及び(db)の夫々を相互に一様に設定する場合に比べて、第2表示光(Lb)がカラーフィルタ(26Rb)を透過する際のカラーフィルタ(26Rb)内の光路長(PLb)と、カラーフィルタ(26Ra)内における第1表示光(La)の光路長(PLa)とを相互に揃えることができる。
【選択図】図8
【解決手段】カラーフィルタ(26Ra)及び(26Rb)の夫々の厚み(da)及び(db)の夫々は、視点(P1)で観測される第1表示光(La)及び第2表示光(Lb)相互に生じる視差を低減するように設定されている。より具体的には、カラーフィルタ(26Rb)の厚み(db)は、カラーフィルタ(26Ra)の厚み(da)より薄く設定されている。したがって、液晶装置(1)によれば、カラーフィルタ(26Ra)及び(26Rb)の夫々の厚み(da)及び(db)の夫々を相互に一様に設定する場合に比べて、第2表示光(Lb)がカラーフィルタ(26Rb)を透過する際のカラーフィルタ(26Rb)内の光路長(PLb)と、カラーフィルタ(26Ra)内における第1表示光(La)の光路長(PLa)とを相互に揃えることができる。
【選択図】図8
Description
本発明は、例えば、カラー画像を表示可能な液晶装置等の電気光学装置、及びそのような電気光学装置を備えたヘッドマウントディスプレイ(頭部装着型表示装置(以下、“HMD”と称す。))或いは電子ビューファインダ(以下、“EVF”と称す。)等の電子機器の技術分野に関する。
この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、通常、複数種のカラーフィルタを透過した赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の3種類の色光によってカラー画像が表示される。特許文献1によれば、カラーフィルタが設けられるガラス基板の厚みに起因して発生する混色を低減することが可能な液晶表示装置が提案されている。特許文献2及び3によれば、表示領域を見る視点の位置に応じて発生し得る開口率の低下、及び表示される映像の歪みの夫々を抑制可能な表示装置が提案されている。
この種の電気光学装置では、表示領域に対する視点の相対的な位置はほぼ固定されている。表示領域全体に渡ってカラーフィルタが一様な厚みで形成されている場合、表示領域のうち視点と平面的に重なる位置(例えば、表示領域の中央)に設けられたカラーフィルタを透過する第1の光と、視点と平面的に重なる位置よりも表示領域の外側寄りに設けられたカラーフィルタを透過する第2の光との夫々が視点に到達した際、カラーフィルタ内部におけるこれら光の夫々の光路長は相互に異なるため、第1の光の明るさや色の濃度が第2の光の明るさや色の濃度と同じ表示を行うべき場合であっても、第1の光の明るさや色の濃度が第2の光の明るさや色の濃度と異なってしまう。
より具体的には、視点と平面的に重なる位置(例えば、表示領域の中央)に設けられたカラーフィルタを透過して視点に到達する第1の光は、当該カラーフィルタの厚み方向に沿って入射して透過した光であるのに対し、視点と平面的に重なる位置よりも表示領域の外側寄りに設けられたカラーフィルタを透過して視点に到達する第2の光は、当該カラーフィルタの厚み方向に対して斜めに入射して透過した光である。
したがって、仮に表示領域全体に渡って一様な厚みを有するカラーフィルタを形成したとしても、第1の光と第2の光のカラーフィルタ内における光路長が相互に異なるため、表示領域に表示される画像の明るさにムラが発生したり、表示領域に表示される画像の色相が、本来表示されるべき色相と異なったりする問題点が生じる。
特に、画像が表示される表示領域に対して平面的に見て視点の位置が固定され、且つ視点が表示面に近接した状態で使用されるようなHMD或いはEVF等の電子機器に搭載される液晶装置等の電気光学装置においては、表示領域内のある画素領域と視点とを結ぶ視線が表示面となす角度が画素領域の位置によって大きく異なるため、このような問題点が顕著になる。
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、明るさが一様な画像を表示し、且つ表示されるべき色で画像を表示可能な液晶装置等の電気光学装置、及び、そのような電気光学装置を具備してなる電子機器を課題とする。
本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上の表示領域を見るユーザの視点の位置が、平面的に見て前記表示領域における所定の位置に固定される電気光学装置であって、前記表示領域を構成する複数の画素領域のうち前記所定の位置に設けられた第1画素領域に重なる第1カラーフィルタと、前記複数の画素領域のうち前記所定の位置よりも前記表示領域の外側寄りに設けられた第2画素領域に重なる第2カラーフィルタとを備え、前記第1カラーフィルタの色相は前記第2カラーフィルタの色相と同じであり、前記第1カラーフィルタ及び前記第2カラーフィルタの夫々の厚みは、前記第1カラーフィルタを透過した第1表示光と前記第2カラーフィルタを透過した第2表示光との夫々を前記視点で観測した際、前記第1表示光の色の濃度と前記第2表示光の色の濃度との差が低減されるように設定されている。
本発明に係る電気光学装置によれば、当該電気光学装置は、その動作時に、基板上の表示領域を見るユーザの視点の位置が、平面的に見て前記表示領域における、例えば、表示領域の中央部である所定の位置に固定された状態で使用され、表示領域に画像を表示する。
第1カラーフィルタは、前記表示領域を構成する複数の画素領域のうち前記所定の位置に形成された第1画素領域に重なっており、第1画素領域で変調された光のうち第1カラーフィルタを透過可能な色光を第1表示光として透過させる。
第2カラーフィルタは、前記複数の画素領域のうち前記所定の位置から見て前記表示領域の外側寄りに形成された第2画素領域に重なっており、第2画素領域で変調された光のうち第2カラーフィルタを透過可能な色光を第2表示光として透過させる。
前記第1カラーフィルタの色相は前記第2カラーフィルタの色相と同じであり、前記第1カラーフィルタ及び前記第2カラーフィルタの夫々の厚みは、前記第1カラーフィルタを透過した第1表示光と前記第2カラーフィルタを透過した第2表示光との夫々を前記視点で観測した際、前記第1表示光の色の濃度と前記第2表示光の色の濃度との差が低減されるように設定されている。より具体的には、例えば、第1表示光及び第2表示光の夫々が第1カラーフィルタ及び第2カラーフィルタの夫々を透過する際の光路長が相互に略等しくなるように、第1カラーフィルタ及び第2カラーフィルタの夫々の厚みが設定されている。
したがって、本発明に係る電気光学装置によれば、第1表示光及び第2表示光の夫々の光路長の違いによって発生する明るさや色の濃度の差を低減できるため、表示領域に表示される画像の明るさにムラが発生したり、表示領域に表示される画像の色相が、本来表示されるべき色相と異なったりすることを低減でき、当該電気光学装置の表示性能を高めることが可能である。
本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記第2カラーフィルタの厚みは、前記第1カラーフィルタの厚みより薄くてもよい。
この態様によれば、第1カラーフィルタ及び第2カラーフィルタの夫々の厚みを相互に一様に設定する場合に比べて、第1表示光及び第2表示光の夫々が第1カラーフィルタ及び第2カラーフィルタの夫々を透過する際の夫々の光路長を相互に揃えることができる。このような第1及び第2カラーフィルタの夫々の厚みを調整するためには、例えば、当該電気光学装置の製造プロセスにおいて、化学機械的研磨法(CMP法)、或いはスピンコート法を適切な条件下で用いればよい。
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために上述した本発明の電気光学装置を具備してなる。
本発明に係る電子機器によれば、例えば、画像が表示される表示領域に対して平面的に見て視点の位置が固定され、且つ視点が表示面に近接した状態で使用されることによって、表示領域の各部分及び視点を相互に結ぶ各視線が表示面と交わる角度相互の差が大きくなるHMD或いはEVFにおいて、明るさが一様な画像を表示し、且つ表示されるべき色で画像を表示可能になる。
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
以下、図面を参照しながら、本発明に係る電気光学装置及び電子機器の各実施形態を説明する。
<1:電子機器>
先ず、図1及び図2を参照しながら、本発明に係る電子機器の一実施形態であるHMDを説明する。図1は、本実施形態に係るHMDを頭部に装着した状態を正面から見た正面図である。図2は、本実施形態に係るHMDを頭部に装着した状態を側面から見た側面図である。
先ず、図1及び図2を参照しながら、本発明に係る電子機器の一実施形態であるHMDを説明する。図1は、本実施形態に係るHMDを頭部に装着した状態を正面から見た正面図である。図2は、本実施形態に係るHMDを頭部に装着した状態を側面から見た側面図である。
図1及び図2に示すように、HMD301は、HMD301が表示する画像を見るユーザ302の頭部302aに装着された状態で使用される。HMD301は、ユーザ302の右眼302bの前方に位置するディスプレイ部303を有している。HMD301は、その動作時において、ディスプレイ部303の画像表示領域に画像を表示する。ユーザ302は、HMD301の動作時において、ディスプレイ部303の画像表示領域に表示された画像を見る。ディスプレイ部303の画像表示領域に表示された画像によれば、ユーザ30は、あたかも100インチの大画面に表示された画像を視認できる。
HMD301は、ユーザ302の頭部302aにディスプレイ部303を装着するための装着部304を備えている。装着部304は、頭部302aに沿うように延設されたほぼU字形状の保持部305と、両方の耳にかかるように延びたフレーム306とを備えている。保持部305及びフレーム306によれば、HMD301がユーザ302の頭部302aに固定されるため、HMD301の使用時において、ディスプレイ部303と、ディスプレイ部303の画像表示領域に表示される画像を視認する視点である右眼302bとの相対的位置は固定されている。したがって、ディスプレイ部303の画像表示領域のうち視点と平面的に重なる位置(平面的に見て右眼302bに対応する位置)から右眼302bに向って出射される光と、ディスプレイ部303の画像表示領域のうち視点と平面的に重なる位置よりも外側の領域から右眼302bに向って出射される光との夫々が、ディスプレイ部303内のカラーフィルタを透過する際に生じ得る光路長の差に起因して右眼302bで視認される画像に差が生じる可能性がある。
特に、ユーザ302の頭部302aに装着された状態で使用されるHMD301では、プロジェクタ、或いは、ユーザと離れた位置に配置された状態で当該ユーザが画像を視認する大型ディスプレイ装置等の表示装置と比べて、ディスプレイ部303と、画像を視認する視点である右眼302bとの距離が近い。より具体的には、例えば、ディスプレイ部303と、画像を視認する視点である右眼302bとの距離は、数cmになる。したがって、ディスプレイ部303の画像表示領域の各部分から出射された表示光の夫々が、見かけ上相互に異なる厚みを各々有するカラーフィルタから出射されたように、右眼302bに視認されてしまう。より具体的には、各表示光がカラーフィルタを透過する際の各光路が相互に平行でないため、各表示光が相互に同じ厚みを有する同じ色相のカラーフィルタの夫々を透過したとしても、各カラーフィルタ内の光路長は相互に異なる。このように、各カラーフィルタ内の光路長が相互に異なることによって、各表示光の明るさや色の濃度が互いに同じ表示を行うべき場合であっても、視点である右眼302bで視認される各表示光の明るさや色の濃度に差が生じてしまう。
しかしながら、本実施形態に係るHMD301によれば、ディスプレイ部303として後述する液晶装置1を採用しているため、ディスプレイ部303の画像表示領域の各部分領域から出射される表示光間に生じる明るさや色の濃度の差を低減できる。したがって、ユーザ302は、明るさが一様であり、且つ本来表示されるべき色でHMD301に表示された画像を視認することが可能である。
尚、本実施形態では、本発明に係る電子機器の一実施形態としてHMDを挙げたが、平面的に見て、画像を表示する画像表示領域内におけるユーザの視点の位置が固定された状態で使用される電子機器であれば、本発明に係る電子機器の概念に含まれる。より具体的には、例えば、EVF等の電子機器も本発明に係る電子機器の概念に含まれる。
<2:電気光学装置>
次に、図3乃至図8を参照しながら、本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶装置1を説明する。
次に、図3乃至図8を参照しながら、本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶装置1を説明する。
<2−1:電気光学装置の全体構成>
図3は、本実施形態に係る液晶装置の平面図であり、図4は、図3のIV−IV´断面図である。本実施形態では、電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置1を挙げる。
図3は、本実施形態に係る液晶装置の平面図であり、図4は、図3のIV−IV´断面図である。本実施形態では、電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置1を挙げる。
図3及び図4において、液晶装置1では、TFTアレイ基板10及び対向基板20が相互に向かい合うように配置されている。TFTアレイ基板10及び対向基板20間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10及び対向基板20は、本発明の「表示領域」の典型例である画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。画像表示領域10aは、各々に画素部が設けられた複数の画素領域から構成されている。
シール材52は、TFTアレイ基板10及び対向基板20を相互に貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材52中には、TFTアレイ基板10と対向基板20との間隔(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。
シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。尚、画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域が存在する。言い換えれば、本実施形態においては特に、TFTアレイ基板10の中心から見て、この額縁遮光膜53より以遠が周辺領域として規定されている。
周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿い、且つ、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域10aの両側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐため、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜53に覆われるようにして複数の配線105が設けられている。
対向基板20の4つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材106が配置されている。他方、TFTアレイ基板10にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。
図2において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング素子としてのTFTや走査線、データ線等の配線が形成された後に形成された複数の画素電極9a上に、配向膜16が形成されている。画素電極9aは、例えばITO(Indium Tin Oxide)膜などの透明導電性膜からなり、配向膜16は、ポリイミド膜などの有機膜、或いは斜方蒸着法を用いて形成された無機配向膜である。TFTアレイ基板10は例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板、あるいはシリコン基板等の半導体基板である。
他方、対向基板20上には、対向電極21の他、格子状又はストライプ状の遮光膜23、更には最上層部分に配向膜22が形成されている。対向基板20は、TFTアレイ基板10と同様に透明基板である。液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
対向基板20には、その全面に渡って対向電極21が設けられており、その下側には、配向膜22が設けられている。対向電極21は例えば、ITO膜などの透明導電性膜からなる。配向膜22は、配向膜16と同様の材料及び膜形成方法によって形成されている。
尚、図1及び図2に示したTFTアレイ基板10上には、これらのデータ線駆動回路101、走査線駆動回路104等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
<2−2:画素部の電気的な接続構成>
次に、図5を参照しながら、液晶装置1の画素領域における電気的な接続構成を詳細に説明する。図5は、液晶装置1の画像表示領域10aを構成し、且つマトリクス状に形成された複数の画素領域における各種素子、配線等の等価回路である。
次に、図5を参照しながら、液晶装置1の画素領域における電気的な接続構成を詳細に説明する。図5は、液晶装置1の画像表示領域10aを構成し、且つマトリクス状に形成された複数の画素領域における各種素子、配線等の等価回路である。
図5において、液晶装置1の画像表示領域10aを構成するマトリクス状に形成された複数の画素領域の夫々には、画素電極9a及びTFT30が形成されている。TFT30は、画素電極9aに電気的に接続されており、液晶装置1の動作時に画素電極9aをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線6aは、TFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画像信号S1、S2、・・・、Snは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
TFT30のゲートに走査線11aが電気的に接続されており、液晶装置1は、所定のタイミングで、走査線11aにパルス的に走査信号G1、G2、・・・、Gmを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、・・・、Snが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極9aを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、・・・、Snは、対向基板20に形成された対向電極21との間で一定期間保持される。
液晶層50に含まれる液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置から画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極9aと対向電極21との間に形成される液晶容量と並列に保持容量70が付加されている。保持容量70の一方の容量電極は、固定電位に設定された固定電位線400に電気的に接続され、他方の容量電極は、TFT30のドレインに電気的に接続されている。これにより、画素電極9aにおける電位保持特性が向上し、コントラストやフリッカといった表示特性の向上が可能となる。
<2−3:電気光学装置の具体的な構成>
次に、図6乃至図8を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置1の詳細な構成を説明する。図6は、本実施形態に係る液晶装置1の画像表示領域10aにおける部分断面図である。図7は、本実施形態に係る液晶装置と、当該液晶装置の画像表示領域10aに表示された画像を観測するユーザの視点との相対的な位置関係を模式的に示した模式図である。図8は、本実施形態に係る液晶装置の各部を透過する表示光と、カラーフィルタの厚みとの関係を模式的に示した模式図である。
次に、図6乃至図8を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置1の詳細な構成を説明する。図6は、本実施形態に係る液晶装置1の画像表示領域10aにおける部分断面図である。図7は、本実施形態に係る液晶装置と、当該液晶装置の画像表示領域10aに表示された画像を観測するユーザの視点との相対的な位置関係を模式的に示した模式図である。図8は、本実施形態に係る液晶装置の各部を透過する表示光と、カラーフィルタの厚みとの関係を模式的に示した模式図である。
図6において、液晶装置1は、TFTアレイ基板10上に形成された下地膜40を下地として各画素領域に画素電極9aが形成されている。液晶装置1は、各画素領域に対応して対向基板20側に設けられた3種類のカラーフィルタ26R、26G及び26Bを備えている。カラーフィルタ26R、26G及び26Bの夫々は、液晶装置1の動作時において、液晶層50で変調された光のうち赤色光、緑色光及び青色光の夫々の色光を対向基板20側に表示光として透過させる。各表示光は、表示面20Sから出射され、画像表示領域10aにカラー画像が表示される。
図7において、液晶装置1は、その使用時において、画像表示領域10aを見るユーザ302の視点P1の位置が、平面的に見て画像表示領域10aにおける所定の位置P2a、例えば画像表示領域10aの中央部に固定される。
画像表示領域10aを構成する複数の画素領域のうち所定の位置P2aに形成された第1画素領域72aでは、第1画素領域72aに設けられた液晶層の一部によって変調された変調光Lpa(図8(a)参照)が、第1画素領域72aに重なる例えば赤色のカラーフィルタを透過し、第1表示光Laとして視点P1に向かって表示面20Sから出射される。カラーフィルタ内部における第1表示光Laの光路と、表示面20S、即ち第1画素領域72aに設けられたカラーフィルタの表面とがなす角θ1の角度は90°である。
一方、複数の画素領域のうち所定の位置P2aよりも画像表示領域10aの外側寄りの位置P2bに設けられた第2画素領域72bでは、第2画素領域72bに設けられた液晶層の一部によって変調された変調光Lpb(図8(b)参照)が、第2画素領域72bに重なる赤色のカラーフィルタを透過し、第2表示光Lbとして視点P1に向かって表示面20Sから出射される。カラーフィルタ内部における第2表示光Lbの光路と、表示面20S、即ち第2画素領域72bに設けられたカラーフィルタの表面とがなす角θ2の角度は0°より大きく90°より小さい。
ここで、仮に、第1画素領域72aに設けられたカラーフィルタと、第2画素領域72bに設けられたカラーフィルタとの夫々の厚みが相互に等しい場合、第2画素領域72bに設けられたカラーフィルタ内における第2表示光Lbの光路長は、第2表示光Laが第1画素領域72aに設けられたカラーフィルタ内を透過する際の光路長より大きくなるため、視点P1において第1表示光La及び第2表示光Lbの夫々を視認した時、第1表示光Laと第2表示光Lbとの間で明るさや色の濃度に差が生じてしまう。特に、表示面20Sと視点P1との距離Dが小さくなるほど、その差は大きくなり、画像表示領域10aに表示される画像の明るさにムラが発生したり、画像表示領域10aに表示される画像の色相が、本来表示されるべき色相と異なったりする不具合が生じ得る。
次に、図8を参照しながら、図7に示した領域Ca及びCbの夫々におけるカラーフィルタの厚みの相互関係を説明する。
図8(a)に示すように、液晶装置1は、第1画素領域72a(図7参照)に設けられた赤色のカラーフィルタ26Raを備えている。カラーフィルタ26Raが、本発明の「第1カラーフィルタ」の一例である。図8(b)に示すように、液晶装置1は、第2画素領域72b(図7参照)に設けられた赤色のカラーフィルタ26Rbを備えている。カラーフィルタ26Rbが、本発明の「第2カラーフィルタ」の一例である。
図8(a)及び(b)に示すように、液晶装置1では、カラーフィルタ26Ra及び26Rbの夫々の厚みda及びdbの夫々は、視点P1で観測される第1表示光La及び第2表示光Lb相互に生じる明るさや色の濃度の差を低減するように設定されている。より具体的には、カラーフィルタ26Rbの厚みdbは、カラーフィルタ26Raの厚みdaより薄く設定されている。
したがって、液晶装置1によれば、カラーフィルタ26Ra及び26Rbの夫々の厚みda及びdbの夫々を相互に等しく設定する場合に比べて、第2表示光Lbがカラーフィルタ26Rbを透過する際のカラーフィルタ26Rb内の光路長PLbと、カラーフィルタ26Ra内における第1表示光Laの光路長PLaとを相互に略等しくすることができる。したがって、本実施形態に係る液晶装置1によれば、第1表示光La及び第2表示光Lbの夫々の光路長の違いによって発生する明るさや色の濃度の差を低減できるため、画像表示領域10aに表示される画像の明るさにムラが発生したり、画像表示領域10aに表示される画像の色相が、本来表示されるべき色相と異なったりすることを低減でき、当該液晶装置1の表示性能を高めることが可能である。
尚、本実施例では、画像表示領域10aを見るユーザ302の視点P1の位置が、平面的に見て画像表示領域10aの中央部に固定される場合について説明したが、視点P1の位置は画像表示領域10aの中央部に限定されるものではなく、また、θ1が90°の場合について説明したが、90°に限定されないことは言うまでもない。
また、カラーフィルタ26Ra及びRbの夫々の厚みを調整するためには、例えば、液晶装置1の製造プロセスにおいて、化学機械的研磨法(CMP法)を用いてカラーフィルタの下地膜を凹面化処理したり、スピンコート法を用いてカラーフィルタの厚みを調整したりすればよい。
1・・・液晶装置、10・・・TFTアレイ基板、20・・・対向基板、26R,26G,26B,26Ra,26Rb・・・カラーフィルタ
Claims (3)
- 基板上の表示領域を見るユーザの視点の位置が、平面的に見て前記表示領域における所定の位置に固定される電気光学装置であって、
前記表示領域を構成する複数の画素領域のうち前記所定の位置に設けられた第1画素領域に重なる第1カラーフィルタと、
前記複数の画素領域のうち前記所定の位置よりも前記表示領域の外側寄りに設けられた第2画素領域に重なる第2カラーフィルタとを備え、
前記第1カラーフィルタの色相は前記第2カラーフィルタの色相と同じであり、
前記第1カラーフィルタ及び前記第2カラーフィルタの夫々の厚みは、前記第1カラーフィルタを透過した第1表示光と前記第2カラーフィルタを透過した第2表示光との夫々を前記視点で観測した際、前記第1表示光の色の濃度と前記第2表示光の色の濃度との差が低減されるように設定されていること
を特徴とする電気光学装置。 - 前記第2カラーフィルタの厚みは、前記第1カラーフィルタの厚みより薄いこと
を特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 請求項1又は2に記載の電気光学装置を具備してなること
を特徴とする電子機器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008219269A JP2010054775A (ja) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | 電気光学装置及び電子機器 |
US12/537,330 US20100053031A1 (en) | 2008-08-28 | 2009-08-07 | Electro-optical device and electronic apparatus |
CN200910166657A CN101661189A (zh) | 2008-08-28 | 2009-08-26 | 电光学装置及电子设备 |
KR1020090079644A KR20100027020A (ko) | 2008-08-28 | 2009-08-27 | 전기 광학 장치 및 전자 기기 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008219269A JP2010054775A (ja) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | 電気光学装置及び電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010054775A true JP2010054775A (ja) | 2010-03-11 |
Family
ID=41724580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008219269A Withdrawn JP2010054775A (ja) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | 電気光学装置及び電子機器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100053031A1 (ja) |
JP (1) | JP2010054775A (ja) |
KR (1) | KR20100027020A (ja) |
CN (1) | CN101661189A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104517974B (zh) * | 2013-09-29 | 2017-09-08 | 恒景科技股份有限公司 | 影像传感器 |
JP5915613B2 (ja) | 2013-10-02 | 2016-05-11 | トヨタ自動車株式会社 | セパレータおよび燃料電池 |
US9626899B2 (en) * | 2013-12-24 | 2017-04-18 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical apparatus and electronic apparatus |
KR20210158144A (ko) * | 2020-06-23 | 2021-12-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 게이트 드라이버, 데이터 드라이버 및 이를 이용한 표시장치 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5483796B2 (ja) * | 2006-08-31 | 2014-05-07 | キヤノン株式会社 | 画像表示装置および画像表示システム |
-
2008
- 2008-08-28 JP JP2008219269A patent/JP2010054775A/ja not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-08-07 US US12/537,330 patent/US20100053031A1/en not_active Abandoned
- 2009-08-26 CN CN200910166657A patent/CN101661189A/zh active Pending
- 2009-08-27 KR KR1020090079644A patent/KR20100027020A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100027020A (ko) | 2010-03-10 |
US20100053031A1 (en) | 2010-03-04 |
CN101661189A (zh) | 2010-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8823071B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
US11156878B2 (en) | Electro-optical device and electronic device | |
US8865491B2 (en) | Method for producing electro-optical device and substrate for electro-optical device | |
JP2010054775A (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP5298480B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP5200720B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器、並びに電気光学装置の製造方法 | |
JP2015197650A (ja) | 電気光学装置、及び電子機器 | |
US20200312890A1 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2009053417A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP2010134395A (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP5532944B2 (ja) | 電気光学装置用基板、電気光学装置及び電子機器 | |
JP2019200372A (ja) | 液晶装置および電子機器 | |
JP5182138B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP2011180524A (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
US20110090440A1 (en) | Liquid crystal device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus | |
JP5482279B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP5929097B2 (ja) | 液晶装置、及び電子機器 | |
JP2008026771A (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP2012133170A (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP2012141343A (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP2009115995A (ja) | 液晶装置及び電子機器 | |
JP2012141528A (ja) | 電気光学装置の製造方法、並びに電気光学装置及び電子機器 | |
JP2007199451A (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP2008083175A (ja) | プロジェクタ | |
JP2011215448A (ja) | 液晶装置及び電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110808 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20120625 |