JP2012083517A - 液晶装置および投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】所定の機能を担う遮光層を設けた場合でも、第1基板と第2基板との間に設けたシール材を第2基板からの光照射により確実に硬化させることができるととともに、当該遮光層が十分な機能を発揮する液晶装置、および投射型表示装置を提供すること。
【課題手段】液晶装置100において、シール材107は、第1基板10の画素領域10aより外側に形成されている。第2基板20では、シール材107と画素領域10aとに挟まれた領域に、見切りとして機能する遮光層108が設けられている。シール材107と重なる領域には遮光性のシール内標示19が設けられているが、かかるシール内標示19は、第1基板10側に設けられている。第2基板20には、液晶装置100の製品名等の属性を示す遮光性の標示が設けられているが、かかる遮光性の標示は、遮光層108が形成されている領域内に、遮光膜106によって遮光層内標示29として設けられている。
【選択図】図9
【課題手段】液晶装置100において、シール材107は、第1基板10の画素領域10aより外側に形成されている。第2基板20では、シール材107と画素領域10aとに挟まれた領域に、見切りとして機能する遮光層108が設けられている。シール材107と重なる領域には遮光性のシール内標示19が設けられているが、かかるシール内標示19は、第1基板10側に設けられている。第2基板20には、液晶装置100の製品名等の属性を示す遮光性の標示が設けられているが、かかる遮光性の標示は、遮光層108が形成されている領域内に、遮光膜106によって遮光層内標示29として設けられている。
【選択図】図9
Description
本発明は、一対の基板間に液晶が保持された液晶装置、および当該液晶装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置に関するものである。
液晶装置は、一方面側に複数の画素電極が配列して構成される画素領域が設けられた第1基板と、共通電位が印加される共通電極が設けられた第2基板とがシール材によって貼り合わされ、第1基板と第2基板との間においてシール材で囲まれた領域内には液晶層が保持されている。かかる液晶装置は、直視型表示装置や投射型表示装置のライトバルブとして用いられている。なお、画素電極および共通電極の双方が第1基板に形成されることがある。
このような液晶装置を製造するにあたって、第1基板と第2基板との貼り合わせに光硬化性のシール材を用いた場合、シール材は、第1基板の側あるいは第2基板の側から照射された光を受けて硬化する。その際、光を照射する側の基板に遮光膜が形成されていると、シール材の硬化が妨げられるので、シール材から液晶層に不純物が溶出する等の問題が発生する。
そこで、第1基板に設けた遮光層に微少な抜き部分を設け、その干渉光でシール材を硬化させる技術が提案されている(特許文献1参照)。
また、第2基板に設けた遮光層に抜き部分を設け、抜き部分から漏れてきた光でシール材を硬化させる技術が提案されている(特許文献2、3参照)。
しかしながら、特許文献1〜3に記載の技術のように、遮光層に設けた抜き部分を通過した光を利用してシール材を硬化させる構成では、シール材の硬化に必要な光量を十分に確保できないため、シール材を完全に硬化させるのが困難であるという問題点がある。また、特許文献1〜3に記載の技術のように、遮光層に設けた抜き部分を通過した光を利用してシール材を硬化させる構成では、抜き部分を透過する光量を確保するのに大きな抜き部分を設けた場合、導電層として利用される遮光層や、表示領域を規定する見切りとして利用される遮光層の機能が損なわれるという問題点がある。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、所定の機能を担う遮光層を設けた場合でも、第1基板と第2基板との間に設けたシール材を第2基板からの光照射により確実に硬化させることができるととともに、当該遮光層が十分な機能を発揮する液晶装置、および当該液晶装置を備えた投射型表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶装置は、一方面側に複数の画素電極が配列して構成される画素領域が設けられた第1基板と、該第1基板の一方面側に対向する透光性の第2基板と、前記画素領域より外側領域で前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、前記第1基板と前記第2基板との間において前記シール材により囲まれた領域に保持された液晶層と、前記第2基板の前記第1基板と対向する一方面側において前記画素領域と前記シール材とに挟まれた領域に設けられた遮光層と、前記第1基板の一方面側において前記シール材と重なる領域に前記第2基板側から視認可能に形成された遮光性のシール内標示と、を有することを特徴とする。
本発明において、シール材は、第1基板の画素領域より外側に形成されているとともに、第2基板では、シール材と画素領域とに挟まれた領域に、見切りとして機能する遮光層が設けられている。このため、シール材と第2基板側の遮光層とは重なっていない。また、シール材と重なる領域には遮光性のシール内標示が設けられているが、かかるシール内標示は、第1基板側に設けられている。このため、第1基板と第2基板との間に設けられたシール材に対して第2基板側から光照射を行ってシール材を硬化させる際、第2基板の側からシール材に向かう光が第2基板側の遮光層や第1基板側のシール内標示によって遮られることがない。それ故、所定の機能を担う遮光部分(第2基板側の遮光層や第1基板側のシール内標示)を設けた場合でも、第1基板と第2基板との間に設けたシール材を第2基板からの光照射により確実に硬化させることができる。また、第2基板側の遮光層や第1基板側のシール内標示に透光性の抜き部分を設ける必要がないので、遮光層やシール内標示は所定の機能を十分に果たす。
本発明では、前記第2基板の一方面側において前記遮光層が形成された領域内には、当該遮光層と反射率が相違する遮光膜により前記第2基板の他方面側から視認可能に形成された遮光層内標示が設けられていることが好ましい。本発明では、遮光層が形成された領域内に遮光層内標示を設けるが、遮光層内標示は、遮光層が形成された領域内において遮光層と反射率が相違する遮光膜からなる。このため、遮光層では光の漏れが発生しないので、遮光層は、見切りとしての機能を好適に果たす。
本発明の別の形態に係る液晶装置は、一方面側に複数の画素電極が配列して構成される画素領域が設けられた第1基板と、該第1基板の前記一方面側に対向する透光性の第2基板と、前記画素領域より外側領域で前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせたシール材と、前記第1基板と前記第2基板との間において前記シール材により囲まれた領域に保持された液晶層と、前記第2基板の前記第1基板と対向する一方面側において前記画素領域と前記シール材とに挟まれた領域に設けられた遮光層と、前記第2基板の一方面側において前記遮光層が形成された領域内に、当該遮光層と反射率が相違する遮光膜により前記第2基板の他方面側から視認可能に形成された遮光層内標示と、を有していることを特徴とする。
本発明において、シール材は、第1基板の画素領域より外側に形成されているとともに、第2基板では、シール材と画素領域とに挟まれた領域に、見切りとして機能する遮光層が設けられている。このため、シール材と第2基板側の遮光層とは重なっていない。このため、第1基板と第2基板との間に設けられたシール材に対して第2基板側から光照射を行ってシール材を硬化させる際、第2基板の側からシール材に向かう光が第2基板側の遮光層によって遮られることがない。また、遮光層には、遮光層と反射率が相違する遮光膜により遮光層内標示が構成されているため、遮光層には透光性の抜き部分が存在しない。このため、遮光層に遮光層内標示を設けた場合でも、遮光層での光の漏れが発生しない。
本発明において、前記シール内標示は、例えば、前記シール材の位置および前記シール材の幅寸法のうちの少なくとも一方を示すシール材認識用標示である。かかる構成によれば、シール材の位置およびシール材の幅寸法を確実に設定することができる。
本発明において、前記遮光層内標示は、例えば、液晶装置の属性を示すロゴタイプである。かかる構成によれば、ロゴタイプを確実に視認することができる。
本発明において、前記遮光層内標示は、該遮光層内標示と同一形状の抜き部分が部分的に設けられた前記遮光層の上層側に前記抜き部分を埋めるように前記遮光膜が形成されてなる構成を採用することができる。
本発明において、前記遮光層内標示は、例えば、該遮光層内標示と同一形状に設けられた前記遮光膜の上層側に前記遮光層が形成されてなる。
本発明に係る液晶装置は、例えば、投射型表示装置のライトバルブや直視型表示装置として用いられる。本発明に係る液晶装置を投射型表示装置に用いる場合、投射型表示装置には、前記液晶装置に供給される光を出射する光源部と、前記液晶装置によって変調された光を投射する投射光学系と、が設けられる。
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
[実施の形態1]
(全体構成)
図1は、本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図1において、液晶装置100は、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モードの液晶パネル100pを有しており、液晶パネル100pは、その中央領域に複数の画素100aがマトリクス状に配列された画素領域10a(画像表示領域)を備えている。液晶パネル100pにおいて、後述する第1基板10(図2等を参照)では、画素領域10aの内側で複数本のデータ線6aおよび複数本の走査線3aが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素100aが構成されている。複数の画素100aの各々には、電界効果型トランジスターからなる画素トランジスター30、および後述する画素電極9aが形成されている。画素トランジスター30のソースにはデータ線6aが電気的に接続され、画素トランジスター30のゲートには走査線3aが電気的に接続され、画素トランジスター30のドレインには、画素電極9aが電気的に接続されている。
(全体構成)
図1は、本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図1において、液晶装置100は、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モードの液晶パネル100pを有しており、液晶パネル100pは、その中央領域に複数の画素100aがマトリクス状に配列された画素領域10a(画像表示領域)を備えている。液晶パネル100pにおいて、後述する第1基板10(図2等を参照)では、画素領域10aの内側で複数本のデータ線6aおよび複数本の走査線3aが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素100aが構成されている。複数の画素100aの各々には、電界効果型トランジスターからなる画素トランジスター30、および後述する画素電極9aが形成されている。画素トランジスター30のソースにはデータ線6aが電気的に接続され、画素トランジスター30のゲートには走査線3aが電気的に接続され、画素トランジスター30のドレインには、画素電極9aが電気的に接続されている。
第1基板10において、画素領域10aより外周側には走査線駆動回路104やデータ線駆動回路101が設けられている。データ線駆動回路101は各データ線6aに電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線6aに順次供給する。走査線駆動回路104は、各走査線3aに電気的に接続しており、走査信号を各走査線3aに順次供給する。
各画素100aにおいて、画素電極9aは、後述する第2基板20(図2等を参照)に形成された共通電極と液晶層を介して対向し、液晶容量50aを構成している。また、各画素100aには、液晶容量50aで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量50aと並列に保持容量55が付加されている。本形態では、保持容量55を構成するために、複数の画素100aに跨って走査線3aと並行して延びた容量線5bが形成されている。本形態において、容量線5bは、共通電位Vcomが印加された共通電位線5cに導通している。
(液晶パネル100pおよび第1基板10の構成)
図2は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100に用いた液晶パネル100pの説明図であり、図2(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100の液晶パネル100pを各構成要素と共に第2基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。
図2は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100に用いた液晶パネル100pの説明図であり、図2(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100の液晶パネル100pを各構成要素と共に第2基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。
図2(a)、(b)に示すように、液晶パネル100pでは、第1基板10と第2基板20とが所定の隙間を介してシール材107によって貼り合わされており、シール材107は第2基板20の外縁に沿うように枠状に設けられている。シール材107は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。
かかる構成の液晶パネル100pにおいて、第1基板10および第2基板20はいずれも四角形であり、液晶パネル100pの略中央には、図1を参照して説明した画素領域10aが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材107も略四角形に設けられ、シール材107の内周縁と画素領域10aの外周縁との間には、略四角形の周辺領域10bが額縁状に設けられている。第1基板10において、画素領域10aの外側では、第1基板10の一辺に沿ってデータ線駆動回路101および複数の端子102が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路104が形成されている。なお、端子102には、フレキシブル配線基板(図示せず)が接続されており、第1基板10には、フレキシブル配線基板を介して各種電位や各種信号が入力される。
詳しくは後述するが、第1基板10の一方側の基板面において、画素領域10aには、図1を参照して説明した画素トランジスター30、および画素トランジスター30に電気的に接続する画素電極9aがマトリクス状に形成されており、かかる画素電極9aの上層側には配向膜16が形成されている。
また、第1基板10の一方側の基板面において、周辺領域10bには、画素電極9aと同時形成されたダミー画素電極9b(図2(b)参照)が形成されている。ダミー画素電極9bについては、ダミーの画素トランジスターと電気的に接続された構成、ダミーの画素トランジスターが設けられずに配線に直接、電気的に接続された構成、あるいは電位が印加されていないフロート状態にある構成が採用される。かかるダミー画素電極9bは、第1基板10において配向膜16が形成される面を研磨により平坦化する際、画素領域10aと周辺領域10bとの高さ位置を圧縮し、配向膜16が形成される面を平坦面にするのに寄与する。また、ダミー画素電極9bを所定の電位に設定すれば、画素領域10aの外周側端部での液晶分子の配向の乱れを防止することができる。
第2基板20において第1基板10と対向する一方面側には透光性の共通電極21が形成されており、共通電極21の上層には配向膜26が形成されている。共通電極21は、第2基板20の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素100aに跨って形成されている。また、第2基板20において第1基板10と対向する一方面側には、共通電極21の下層側に遮光層108が形成されている。本形態において、遮光層108は、画素領域10aの外周縁に沿って延在する額縁状に形成されており、見切りとして機能する。ここで、遮光層108の外周縁は、シール材107の内周縁との間に隙間を隔てた位置にあり、遮光層108とシール材107とは重なっていない。なお、第2基板20において、遮光層108は、隣り合う画素電極9aにより挟まれた領域と重なる領域等にも形成されることがある。
このように構成した液晶パネル100pにおいて、第1基板10には、シール材107より外側において第2基板20の角部分と重なる領域に、第1基板10と第2基板20との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極109が形成されている。かかる基板間導通用電極109には、導電粒子を含んだ基板間導通材109aが配置されており、第2基板20の共通電極21は、基板間導通材109aおよび基板間導通用電極109を介して、第1基板10側に電気的に接続されている。このため、共通電極21は、第1基板10の側から共通電位Vcomが印加されている。
シール材107は、略同一の幅寸法をもって第2基板20の外周縁に沿って設けられている。このため、シール材107は、略四角形である。但し、シール材107は、第2基板20の角部分と重なる領域では基板間導通用電極109を避けて内側を通るように設けられており、シール材107の角部分は略円弧状である。
ここで、シール材107の4つの辺部分の各々には、シール材107と重なるようにシール内標示19が形成されている。かかるシール内標示19の構成は、図4および図5を参照して後述する。
かかる構成の液晶装置100において、画素電極9aおよび共通電極21を透光性導電膜により形成すると、透過型の液晶装置を構成することができる。これに対して、共通電極21を透光性導電膜により形成し、画素電極9aを反射性導電膜により形成すると、反射型の液晶装置を構成することができる。液晶装置100が反射型である場合、第2基板20の側から入射した光が第1基板10の側の基板で反射して出射される間に変調されて画像を表示する。液晶装置100が透過型である場合、第1基板10および第2基板20のうち、一方側の基板から入射した光が他方側の基板を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。
液晶装置100は、モバイルコンピューター、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、第2基板20には、カラーフィルター(図示せず)や保護膜が形成される。また、液晶装置100では、使用する液晶層50の種類や、ノーマリホワイトモード/ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が液晶パネル100pに対して所定の向きに配置される。さらに、液晶装置100は、後述する投射型表示装置(液晶プロジェクター)において、RGB用のライトバルブとして用いることができる。この場合、RGB用の各液晶装置100の各々には、RGB色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルターは形成されない。
本形態において、液晶装置100が、後述する投射型表示装置においてRGB用のライトバルブとして用いられる透過型の液晶装置であって、第2基板20から入射した光が第1基板10を透過して出射される場合を中心に説明する。また、本形態において、液晶装置100は、液晶層50として、誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を用いたVAモードの液晶パネル100pを備えている場合を中心に説明する。
(画素の具体的構成)
図3は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の画素の説明図であり、図3(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100に用いた第1基板10において隣り合う画素の平面図、および図3(a)のF−F′線に相当する位置で液晶装置100を切断したときの断面図である。なお、図3(a)では、半導体層1aは細くて短い点線で示し、走査線3aは太い実線で示し、データ線6aおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、容量線5bは二点鎖線で示し、画素電極9aは太くて長い破線で示し、下電極層4aは細い実線で示してある。
図3は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の画素の説明図であり、図3(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100に用いた第1基板10において隣り合う画素の平面図、および図3(a)のF−F′線に相当する位置で液晶装置100を切断したときの断面図である。なお、図3(a)では、半導体層1aは細くて短い点線で示し、走査線3aは太い実線で示し、データ線6aおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、容量線5bは二点鎖線で示し、画素電極9aは太くて長い破線で示し、下電極層4aは細い実線で示してある。
図3(a)に示すように、第1基板10上には、複数の画素100aの各々に矩形状の画素電極9aが形成されており、各画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6aおよび走査線3aが形成されている。データ線6aおよび走査線3aは各々、直線的に延びており、データ線6aと走査線3aとが交差する領域に画素トランジスター30が形成されている。第1基板10上には、走査線3aと重なるように容量線5bが形成されている。本形態において、容量線5bは、走査線3aと重なるように直線的に延びた主線部分と、データ線6aと走査線3aとの交差部分でデータ線6aに重なるように延びた副線部分とを備えている。
図3(a)、(b)に示すように、第1基板10は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体10wの液晶層50側の表面(一方面側)に形成された画素電極9a、画素スイッチング用の画素トランジスター30、および配向膜16を主体として構成されており、第2基板20は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体20w、その液晶層50側の表面(第1基板10と対向する一方面側)に形成された共通電極21、および配向膜26を主体として構成されている。
第1基板10において、複数の画素100aの各々には、半導体層1aを備えた画素トランジスター30が形成されている。半導体層1aは、走査線3aの一部からなるゲート電極3cに対してゲート絶縁層2を介して対向するチャネル領域1gと、ソース領域1bと、ドレイン領域1cとを備えており、ソース領域1bおよびドレイン領域1cは各々、低濃度領域および高濃度領域を備えている。半導体層1aは、例えば、基板本体10w上に、シリコン酸化膜等からなる透光性の下地絶縁膜12上に形成された多結晶シリコン膜等によって構成され、ゲート絶縁層2は、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。また、ゲート絶縁層2は、半導体層1aを熱酸化してなるシリコン酸化膜と、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜との2層構造を有する場合もある。走査線3aには、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜が用いられる。
走査線3aの上層側にはシリコン酸化膜等からなる透光性の第1層間絶縁膜41が形成されており、第1層間絶縁膜41の上層には下電極層4aが形成されている。下電極層4aは、走査線3aとデータ線6aとの交差する位置を基点として走査線3aおよびデータ線6aに沿って延出する略L字型に形成されている。下電極層4aは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなり、コンタクトホール7cを介してドレイン領域1cに電気的に接続されている。
下電極層4aの上層側には、シリコン窒化膜等からなる透光性の誘電体層42が形成されている。誘電体層42の上層側には、誘電体層42を介して下電極層4aと対向するように容量線5b(上電極層)が形成され、かかる容量線5b、誘電体層42および下電極層4aによって、保持容量55が形成されている。容量線5bは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。ここで、下電極層4a、誘電体層42および容量線5b(上電極層)は、画素トランジスター30の上層側に形成され、画素トランジスター30に対して平面視で重なっている。このため、保持容量55は、画素トランジスター30の上層側に形成され、少なくとも画素トランジスター30に対して平面視で重なっている。
容量線5bの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の第2層間絶縁膜43が形成され、第2層間絶縁膜43の上層にはデータ線6aおよびドレイン電極6bが形成されている。データ線6aはコンタクトホール7aを介してソース領域1bに電気的に接続している。ドレイン電極6bはコンタクトホール7bを介して下電極層4aに電気的に接続し、下電極層4aを介してドレイン領域1cに電気的に接続している。データ線6aおよびドレイン電極6bは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。
データ線6aおよびドレイン電極6bの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の第3層間絶縁膜44が形成されている。第3層間絶縁膜44には、ドレイン電極6bへ通じるコンタクトホール7dが形成されている第3層間絶縁膜44の上層には、金属酸化物層としてのITO(Indium Tin Oxide)膜等の透光性導電膜からなる画素電極9aが形成されており、画素電極9aは、コンタクトホール7dを介してドレイン電極6bに電気的に接続されている。本形態において、第3層間絶縁膜44の表面は平坦面になっている。
ここで、第3層間絶縁膜44の表面には、図2(b)を参照して説明したダミー画素電極9b(図3には図示せず)が形成されており、かかるダミー画素電極9bは、画素電極9aと同時形成された透光性導電膜からなる。
画素電極9aの表面には配向膜16が形成されている。配向膜16は、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜16は、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、In2O3、Sb2O3、Ta2O5等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜(垂直配向膜)であり、配向膜16と画素電極9aとの層間にはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の透光性の保護膜17が形成されている。保護膜17は、表面が平坦面になっており、画素電極9aの間に形成された凹部を埋めている。従って、配向膜16は、保護膜17の平坦な表面に形成されている。
第2基板20では、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体20wの液晶層50側の表面(第1基板10に対向する側の面)に、ITO膜等の透光性導電膜からなる共通電極21が形成されており、かかる共通電極21を覆うように配向膜26が形成されている。配向膜26は、配向膜16と同様、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜26は、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、In2O3、Sb2O3、Ta2O5等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜(垂直配向膜)であり、配向膜26と共通電極21との層間にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の保護膜27が形成されている。保護膜27は、表面が平坦面になっており、かかる平坦面上に配向膜26が形成されている。かかる配向膜16、26は、液晶層50に用いた誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を垂直配向させ、液晶パネル100pは、ノーマリブラックのVAモードとして動作する。
なお、図1および図2を参照して説明したデータ線駆動回路101および走査線駆動回路104には、Nチャネル型の駆動用トランジスターとPチャネル型の駆動用トランジスターとを備えた相補型トランジスター回路等が構成されている。ここで、駆動用トランジスターは、画素トランジスター30の製造工程の一部を利用して形成されたものである。このため、第1基板10においてデータ線駆動回路101および走査線駆動回路104が形成されている領域も、図3(b)に示す断面構成と略同様な断面構成を有している。
また、層間絶縁膜44上には、図2に示す端子102が形成されており、かかる端子は、画素電極9aを形成した後、あるいは画素電極9aを形成する前に形成されたアルミニウム膜等の金属膜からなる。
(シール内標示19等の構成)
図4は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100に用いた各基板の説明図であり、図4(a)、(b)は各々、第1基板を第2基板の側から見た平面図、および第2基板を第1基板が位置する側とは反対側(他方面側)から見た平面図である。図5は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100に設けたシール内標示19の構成等を示す断面図である。
図4は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100に用いた各基板の説明図であり、図4(a)、(b)は各々、第1基板を第2基板の側から見た平面図、および第2基板を第1基板が位置する側とは反対側(他方面側)から見た平面図である。図5は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100に設けたシール内標示19の構成等を示す断面図である。
図2、図4および図5に示すように、本形態の液晶装置100は、第1基板10と第2基板20とは、画素領域10aを外側で囲むように枠状に形成されたシール材107で貼り合わされており、かかるシール材107と画素領域10aとの間に、見切りとして機能する額縁状の遮光層108が設けられている。本形態において、遮光層108は、第2基板20の一方面側に形成された遮光膜からなり、かかる遮光膜としては、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)、Pd(パラジウム)等の金属膜やそれらの金属化合物を例示することができる。また、遮光層108を構成する遮光膜としては、樹脂ブラックと称せられるカーボン含有樹脂を用いることができる。また、シール材107は、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル変性樹脂系、エポキシ変性樹脂系等の光硬化性接着材(光硬化性接着材)からなり、シール材107は、図2(b)に示すように、第2基板20側から照射された光L0により硬化してなる。
また、本形態の液晶装置100において、シール材107の4つの辺部分の各々には、シール材107と重なるようにシール内標示19が形成されている。かかるシール内標示19は、所定パターンに遮光材料を配置した構成を有しており、本形態において、シール内標示19は、シール材107の延在方向に沿って延在するストライプ状の遮光膜19aと、遮光膜19aが形成されていないスペース部分19bとが交互にシール材107の幅方向に複数組、配置された形態になっている。また、遮光膜19aおよびスペース部分19bは、例えば50μmの幅寸法をもって形成されており、遮光膜19aおよびスペース部分19bは100μmピッチで形成されている。また、シール内標示19は、図4(a)および図5に示すように、第1基板10の一方面側において少なくとも一部がシール材107と重なるように設けられている。このため、シール内標示19は、シール材107の位置およびシール材107の幅寸法のうちの少なくとも一方を示すシール材認識用標示として機能する。本形態において、シール内標示19は、シール材107の位置およびシール材107の幅寸法の双方を示すシール材認識用標示として機能する。
ここで、シール内標示19は、図5に示すように、第1基板10の第3層間絶縁膜44の表面に端子102(図2参照)と同時形成されたアルミニウム膜からなり、シール内標示19より上層側には遮光膜が存在しない。従って、シール内標示19は、第2基板20の側から視認可能である。
(液晶装置100の製造方法)
図6は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の製造工程を示す説明図である。図1に示す液晶装置100を製造するには、図2および図6に示すように、第1基板10に対して画素電極9a等の形成工程S1を行った後、印刷法やスピンコート等により配向膜16を形成する配向膜形成工程S2を行う。次に、配向膜16がポリイミド樹脂膜からなる場合には、第1基板10の配向膜16に対するラビング工程S3を行う。
図6は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の製造工程を示す説明図である。図1に示す液晶装置100を製造するには、図2および図6に示すように、第1基板10に対して画素電極9a等の形成工程S1を行った後、印刷法やスピンコート等により配向膜16を形成する配向膜形成工程S2を行う。次に、配向膜16がポリイミド樹脂膜からなる場合には、第1基板10の配向膜16に対するラビング工程S3を行う。
次に、第1基板10にシール材107を塗布するシール印刷工程S4を行う。かかるシール材107の塗布は、ノズルからシール材を突出しながら、ノズルと第1基板10とを相対移動させて、シール材107を矩形枠状に描画する。かかるシール材107の塗布が終了した後、シール材107とシール内標示19(シール認識用標示)とを対比し、シール材107の位置およびシール材107の幅寸法が規格内か否かを検査する。なお、シール材107は、第2基板20の側に塗布してもよく、この場合、シール材107の位置およびシール材107の幅寸法が規格内か否かの検査は、後述する重ね合わせ工程S21の後に行う。
一方、第2基板20に対しては、共通電極21等の形成工程S11を行った後、印刷法やスピンコート等により配向膜26を形成する配向膜形成工程S12を行う。次に、配向膜26がポリイミド樹脂膜からなる場合には、第2基板20の配向膜26に対するラビング工程S13を行う。
次に、重ね合わせ工程S21においては、シール材107を間に挟んで第1基板10と第2基板20とを重ね合わせる。そして、再度、シール材107の幅寸法が規格内か否かを検査する。
次に、シール硬化工程S22においてシール材107を硬化させる。かかるシール硬化工程では、図2(b)に示すように、第2基板20側からUV光等の光L0を照射してシール材107を硬化させる。
次に、液晶封入工程S23では、シール材107の途切れ部分からシール材107の内側に液晶を注入した後、途切れ部分を封止材105で封止する。なお、第1基板10にシール材107を形成した後、シール材107の内側に液晶を滴下し、その後、シール材107を間に挟んで第1基板10と第2基板20とを重ね合わせた後、シール材107を硬化させることもある。かかる方法の場合、シール材107に対しては、途切れ部分や封止材105を設ける必要がない。
かかる方法により、液晶装置100を製造する場合、第1基板10および第2基板20の一方あるいは双方に大型基板を用い、大型のパネル構造体を形成した後、単品サイズの液晶パネル100pに切断することもある。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の液晶装置100において、シール材107は、第1基板10の画素領域10aより外側に形成されているとともに、第2基板20では、シール材107と画素領域10aとに挟まれた領域に、見切りとして機能する遮光層108が設けられている。このため、シール材107と第2基板20側の遮光層108とは重なっていない。また、シール材107と重なる領域には遮光性のシール内標示19が設けられているが、かかるシール内標示19は、第1基板10側に設けられている。このため、第1基板10と第2基板20との間に設けられたシール材107に対して第2基板20側から光照射を行ってシール材107を硬化させる際、第2基板20の側からシール材107に向かう光が第2基板20側の遮光層108や第1基板10側のシール内標示19によって遮られることがない。それ故、液晶装置100に所定の機能を担う遮光部分(第2基板20側の遮光層108や第1基板10側のシール内標示19)を設けた場合でも、第1基板10と第2基板20との間に設けたシール材107を第2基板20からの光照射により確実に硬化させることができる。また、第2基板20側の遮光層108や第1基板10側のシール内標示19に透光性の抜き部分を設ける必要がないので、遮光層108やシール内標示19は所定の機能を十分に果たす。
以上説明したように、本形態の液晶装置100において、シール材107は、第1基板10の画素領域10aより外側に形成されているとともに、第2基板20では、シール材107と画素領域10aとに挟まれた領域に、見切りとして機能する遮光層108が設けられている。このため、シール材107と第2基板20側の遮光層108とは重なっていない。また、シール材107と重なる領域には遮光性のシール内標示19が設けられているが、かかるシール内標示19は、第1基板10側に設けられている。このため、第1基板10と第2基板20との間に設けられたシール材107に対して第2基板20側から光照射を行ってシール材107を硬化させる際、第2基板20の側からシール材107に向かう光が第2基板20側の遮光層108や第1基板10側のシール内標示19によって遮られることがない。それ故、液晶装置100に所定の機能を担う遮光部分(第2基板20側の遮光層108や第1基板10側のシール内標示19)を設けた場合でも、第1基板10と第2基板20との間に設けたシール材107を第2基板20からの光照射により確実に硬化させることができる。また、第2基板20側の遮光層108や第1基板10側のシール内標示19に透光性の抜き部分を設ける必要がないので、遮光層108やシール内標示19は所定の機能を十分に果たす。
[実施の形態2]
図7は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置100に用いた液晶パネル100pの説明図であり、図7(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100の液晶パネル100pを各構成要素と共に第2基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。図8は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置100に用いた各基板の説明図であり、図8(a)、(b)は各々、第1基板10を第2基板20の側から見た平面図、および第2基板20を第1基板10が位置する側とは反対側(他方面側)から見た平面図である。図9は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置100に設けたシール内標示19および遮光層内標示の構成等を示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と略同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図7は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置100に用いた液晶パネル100pの説明図であり、図7(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100の液晶パネル100pを各構成要素と共に第2基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。図8は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置100に用いた各基板の説明図であり、図8(a)、(b)は各々、第1基板10を第2基板20の側から見た平面図、および第2基板20を第1基板10が位置する側とは反対側(他方面側)から見た平面図である。図9は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置100に設けたシール内標示19および遮光層内標示の構成等を示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と略同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図7および図8に示すように、本形態の液晶装置100も、実施の形態1と同様、第1基板10と第2基板20とは、画素領域10aを外側で囲むように枠状に形成されたシール材107で貼り合わされており、かかるシール材107と画素領域10aとの間に見切りとして機能する額縁状の遮光層108が設けられている。本形態において、遮光層108は、第2基板20の一方面側に形成された遮光膜からなり、かかる遮光膜としては、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)、Pd(パラジウム)等の金属膜やそれらの金属化合物を例示することができる。また、遮光層108を構成する遮光膜としては、樹脂ブラックと称せられるカーボン含有樹脂を用いることができる。また、シール材107は、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル変性樹脂系、エポキシ変性樹脂系等の光硬化性接着材(光硬化性接着材)からなり、シール材107は、図2(b)に示すように、第2基板20側から照射された光L0により硬化してなる。
また、本形態の液晶装置100においても、実施の形態1と同様、シール材107の4つの辺部分の各々には、シール材107と重なるようにシール内標示19が形成されている。かかるシール内標示19は、所定パターンに遮光材料を配置した構成を有しており、本形態において、シール内標示19は、シール材107の延在方向に沿って延在するストライプ状の遮光膜19aと、遮光膜19aが形成されていないスペース部分19bが交互にシール材107の幅方向に配置された形態になっている。このため、シール内標示19は、シール材107の位置およびシール材107の幅寸法のうちの少なくとも一方を示すシール材認識用標示として機能する。かかるシール内標示19は、実施の形態1と同様、第1基板10の一方面側において少なくとも一部がシール材107と重なるように設けられている。かかる構成のシール内標示19は、図9に示すように、第1基板10の第3層間絶縁膜44の表面に端子102(図2参照)と同時形成されたアルミニウム膜からなり、シール内標示19より上層側には遮光膜が存在しない。従って、シール内標示19は、第2基板20の側から視認可能である。
また、本形態の液晶装置100では、遮光層108が形成されている領域内には遮光層内標示29が形成されている。本形態において、遮光層内標示29は、遮光層108の4つの辺部分の1つに形成されている。本形態において、遮光層内標示29は、文字、数字、記号等が配列されたロゴタイプであり、液晶装置100の製品名、品番、機種等といった属性を示している。
ここで、遮光層内標示29は、第2基板20の一方面側において、遮光層108と反射率が相違する遮光膜106により形成されており、第2基板20において第1基板10と対向する一方面側とは反対の他方面側から視認可能に形成されている。より具体的には、図9に示すように、遮光層内標示29は、遮光層内標示29と同一形状の抜き部分108aが部分的に設けられた遮光層109の上層側に抜き部分108aを埋めるように遮光膜106が形成されてなる。このため、遮光層108の形成領域内に遮光層内標示29が形成されていても、遮光層108の遮光性が損なわれないので、遮光層108は光漏れのない見切りとして機能する。なお、遮光層109と遮光膜106との反射率を相違させるにあたっては、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)、Pd(パラジウム)等の金属膜やそれらの金属化合物、カーボン含有樹脂等の遮光性材料のうち、反射率が相違する材料を任意に組み合わせて用いればよい。
以上説明したように、本形態の液晶装置100において、シール材107は、第1基板10の画素領域10aより外側に形成されているとともに、第2基板20では、シール材107と画素領域10aとに挟まれた領域に、見切りとして機能する遮光層108が設けられている。このため、シール材107と第2基板20側の遮光層108とは重なっていない。また、シール材107と重なる領域には遮光性のシール内標示19が設けられているが、かかるシール内標示19は、第1基板10側に設けられている。さらに、第2基板20には、液晶装置100の製品名、品番、機種等といった属性を示す遮光性の標示が設けられているが、かかる遮光性の標示は、遮光層108が形成されている領域内に遮光層内標示29として設けられている。このため、第1基板10と第2基板20との間に設けられたシール材107に対して第2基板20側から光照射を行ってシール材107を硬化させる際、第2基板20の側からシール材107に向かう光が第2基板20側の遮光層108、第2基板20側の遮光層内標示29、第1基板10側のシール内標示19によって遮られることがない。それ故、液晶装置100に所定の機能を担う遮光部分(第2基板20側の遮光層108、第2基板20側の遮光層内標示29、第1基板10側のシール内標示19)を設けた場合でも、第1基板10と第2基板20との間に設けたシール材107を第2基板20からの光照射により確実に硬化させることができる。また、第2基板20側の遮光層108や第1基板10側のシール内標示19に透光性の抜き部分を設ける必要がないので、遮光層108やシール内標示19は所定の機能を十分に果たす。
[実施の形態3]
図10は、本発明の実施の形態3に係る液晶装置100に用いた液晶パネル100pの説明図であり、図10(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100の液晶パネル100pを各構成要素と共に第2基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。図11は、本発明の実施の形態3に係る液晶装置100に用いた各基板の説明図であり、図11(a)、(b)は各々、第1基板10を第2基板20の側から見た平面図、および第2基板20を第1基板10が位置する側とは反対側(他方面側)から見た平面図である。図12は、本発明の実施の形態3に係る液晶装置100に設けた遮光層内標示29の構成等を示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1、2と略同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図10は、本発明の実施の形態3に係る液晶装置100に用いた液晶パネル100pの説明図であり、図10(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100の液晶パネル100pを各構成要素と共に第2基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。図11は、本発明の実施の形態3に係る液晶装置100に用いた各基板の説明図であり、図11(a)、(b)は各々、第1基板10を第2基板20の側から見た平面図、および第2基板20を第1基板10が位置する側とは反対側(他方面側)から見た平面図である。図12は、本発明の実施の形態3に係る液晶装置100に設けた遮光層内標示29の構成等を示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1、2と略同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図10および図11に示すように、本形態の液晶装置100も、実施の形態1と同様、第1基板10と第2基板20とは、画素領域10aを外側で囲むように枠状に形成されたシール材107で貼り合わされており、かかるシール材107と画素領域10aとの間には、見切りとして機能する額縁状の遮光層108が設けられている。本形態において、遮光層108は、第2基板20の一方面側に形成された遮光膜からなり、かかる遮光膜としては、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)、Pd(パラジウム)等の金属膜やそれらの金属化合物を例示することができる。また、遮光層108を構成する遮光膜としては、樹脂ブラックと称せられるカーボン含有樹脂を用いることができる。また、シール材107は、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル変性樹脂系、エポキシ変性樹脂系等の光硬化性接着材(光硬化性接着材)からなり、シール材107は、図2(b)に示すように、第2基板20側から照射された光L0により硬化してなる。
また、本形態の液晶装置100においても、実施の形態2と同様、遮光層108が形成されている領域内には遮光層内標示29が形成されている。本形態において、遮光層内標示29は、遮光層108の4つの辺部分の1つに形成されている。本形態において、遮光層内標示29は、文字、数字、記号等が配列されたロゴタイプであり、液晶装置100の製品名、品番、機種等といった属性を示している。
ここで、遮光層内標示29は、第2基板20の一方面側において、遮光層108と反射率が相違する遮光膜106により形成されており、第2基板20において第1基板10と対向する一方面側とは反対の他方面側から視認可能に形成されている。より具体的には、図12に示すように、遮光層内標示29は、遮光層内標示29と同一形状の抜き部分108aが部分的に設けられた遮光層109の上層側に抜き部分108aを埋めるように遮光膜106が形成されてなる。このため、遮光層108の形成領域内に遮光層内標示29が形成されていても、遮光層108の遮光性が損なわれないので、遮光層108は光漏れのない見切りとして機能する。なお、遮光層109と遮光膜106との反射率を相違させるにあたっては、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)、Pd(パラジウム)等の金属膜やそれらの金属化合物、カーボン含有樹脂等の遮光性材料のうち、反射率が相違する材料を任意に組み合わせて用いればよい。
以上説明したように、本形態の液晶装置100において、シール材107は、第1基板10の画素領域10aより外側に形成されているとともに、第2基板20では、シール材107と画素領域10aとに挟まれた領域に、見切りとして機能する遮光層108が設けられている。このため、シール材107と第2基板20側の遮光層108とは重なっていない。また、第2基板20には、液晶装置100の製品名、品番、機種等といった属性を示す遮光性の標示が設けられているが、かかる遮光性の標示は、遮光層108が形成されている領域内に遮光層内標示29として設けられている。このため、第1基板10と第2基板20との間に設けられたシール材107に対して第2基板20側から光照射を行ってシール材107を硬化させる際、第2基板20の側からシール材107に向かう光が第2基板20側の遮光層108や、第2基板20側の遮光層内標示29によって遮られることがない。それ故、液晶装置100に所定の機能を担う遮光部分(第2基板20側の遮光層108、第2基板20側の遮光層内標示29)を設けた場合でも、第1基板10と第2基板20との間に設けたシール材107を第2基板20からの光照射により確実に硬化させることができる。また、第2基板20側の遮光層108に透光性の抜き部分を設ける必要がないので、遮光層108は所定の機能を十分に果たす。
[実施の形態2、3の変形例]
図13は、本発明の実施の形態2、3の変形例に係る液晶装置100に設けた遮光層内標示29の構成等を示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1、2と略同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図13は、本発明の実施の形態2、3の変形例に係る液晶装置100に設けた遮光層内標示29の構成等を示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1、2と略同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
上記実施の形態2、3では、遮光層内標示29(ロゴタイプ)を構成するにあたって、遮光層内標示29と同一形状の抜き部分108aが部分的に設けられた遮光層109の上層側に遮光膜106が形成した。これに対して、本形態では、遮光層内標示29(ロゴタイプ)と同一形状にパターニング形成された遮光膜106の上層に遮光層109が形成されている。本形態でも遮光膜106と遮光層109とは反射率が相違する遮光膜からなる。
かかる構成を採用した場合も、実施の形態2、3と同様、遮光層108の形成領域内に遮光層内標示29が形成されていても、遮光層108の遮光性が損なわれないので、遮光層108は光漏れのない見切りとして機能する。
[実施の形態1、2の変形例]
上記実施の形態1、2では、シール内標示19(シール材認識用標示)を構成するにあたって、第3層間絶縁膜44の表面に形成されたアルミニウム膜を用いたが、第2基板20の側から視認可能であれば、第3層間絶縁膜44より下層側に形成された配線と同時形成された金属膜等を用いてもよい。また、シール内標示19(シール材認識用標示)については、アルミニウム膜に限らず、他の遮光膜を利用してもよい。
上記実施の形態1、2では、シール内標示19(シール材認識用標示)を構成するにあたって、第3層間絶縁膜44の表面に形成されたアルミニウム膜を用いたが、第2基板20の側から視認可能であれば、第3層間絶縁膜44より下層側に形成された配線と同時形成された金属膜等を用いてもよい。また、シール内標示19(シール材認識用標示)については、アルミニウム膜に限らず、他の遮光膜を利用してもよい。
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、透過型の液晶装置100を例示したが、反射型の液晶装置100に本発明を適用してもよく、この場合、画素電極9aに用いた反射性導電膜によって、シール内標示19(シール材認識用標示)を形成してもよい。
上記実施の形態では、透過型の液晶装置100を例示したが、反射型の液晶装置100に本発明を適用してもよく、この場合、画素電極9aに用いた反射性導電膜によって、シール内標示19(シール材認識用標示)を形成してもよい。
[電子機器への搭載例]
上述した実施形態に係る液晶装置100を適用した電子機器について説明する。図14は、本発明を適用した液晶装置100を用いた投射型表示装置の概略構成図であり、図14(a)、(b)は各々、透過型の液晶装置100を用いた投射型表示装置の説明図、および反射型の液晶装置100を用いた投射型表示装置の説明図である。
上述した実施形態に係る液晶装置100を適用した電子機器について説明する。図14は、本発明を適用した液晶装置100を用いた投射型表示装置の概略構成図であり、図14(a)、(b)は各々、透過型の液晶装置100を用いた投射型表示装置の説明図、および反射型の液晶装置100を用いた投射型表示装置の説明図である。
(投射型表示装置の第1例)
図14(a)に示す投射型表示装置110は、観察者側に設けられたスクリーン111に光を照射し、このスクリーン111で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置110は、光源112を備えた光源部130と、ダイクロイックミラー113、114と、液晶ライトバルブ115〜117(液晶装置100)と、投射光学系118と、クロスダイクロイックプリズム119と、リレー系120とを備えている。
図14(a)に示す投射型表示装置110は、観察者側に設けられたスクリーン111に光を照射し、このスクリーン111で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置110は、光源112を備えた光源部130と、ダイクロイックミラー113、114と、液晶ライトバルブ115〜117(液晶装置100)と、投射光学系118と、クロスダイクロイックプリズム119と、リレー系120とを備えている。
光源112は、赤色光、緑色光及び青色光を含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー113は、光源112からの赤色光を透過させると共に緑色光及び青色光を反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー114は、ダイクロイックミラー113で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー113、114は、光源112から出射した光を赤色光と緑色光と青色光とに分離する色分離光学系を構成する。
ここで、ダイクロイックミラー113と光源112との間には、インテグレーター121及び偏光変換素子122が光源112から順に配置されている。インテグレーター121は、光源112から照射された光の照度分布を均一化する構成となっている。また、偏光変換素子122は、光源112からの光を例えばs偏光のような特定の振動方向を有する偏光にする構成となっている。
液晶ライトバルブ115は、ダイクロイックミラー113を透過して反射ミラー123で反射した赤色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置100である。液晶ライトバルブ115は、λ/2位相差板115a、第1偏光板115b、液晶パネル115c及び第2偏光板115dを備えている。ここで、液晶ライトバルブ115に入射する赤色光は、ダイクロイックミラー113を透過しても光の偏光は変化しないことから、s偏光のままである。
λ/2位相差板115aは、液晶ライトバルブ115に入射したs偏光をp偏光に変換する光学素子である。また、第1偏光板115bは、s偏光を遮断してp偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル115cは、p偏光を画像信号に応じた変調によってs偏光(中間調であれば円偏光又は楕円偏光)に変換する構成となっている。さらに、第2偏光板115dは、p偏光を遮断してs偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ115は、画像信号に応じて赤色光を変調し、変調した赤色光をクロスダイクロイックプリズム119に向けて射出する構成となっている。
なお、λ/2位相差板115a及び第1偏光板115bは、偏光を変換させない透光性のガラス板115eに接した状態で配置されており、λ/2位相差板115a及び第1偏光板115bが発熱によって歪むのを回避することができる。
液晶ライトバルブ116は、ダイクロイックミラー113で反射した後にダイクロイックミラー114で反射した緑色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置100である。そして、液晶ライトバルブ116は、液晶ライトバルブ115と同様に、第1偏光板116b、液晶パネル116c及び第2偏光板116dを備えている。液晶ライトバルブ116に入射する緑色光は、ダイクロイックミラー113、114で反射されて入射するs偏光である。第1偏光板116bは、p偏光を遮断してs偏光を透過させる偏光板である。また、液晶パネル116cは、s偏光を画像信号に応じた変調によってp偏光(中間調であれば円偏光又は楕円偏光)に変換する構成となっている。そして、第2偏光板116dは、s偏光を遮断してp偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ116は、画像信号に応じて緑色光を変調し、変調した緑色光をクロスダイクロイックプリズム119に向けて射出する構成となっている。
液晶ライトバルブ117は、ダイクロイックミラー113で反射し、ダイクロイックミラー114を透過した後でリレー系120を経た青色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置100である。そして、液晶ライトバルブ117は、液晶ライトバルブ115、116と同様に、λ/2位相差板117a、第1偏光板117b、液晶パネル117c及び第2偏光板117dを備えている。ここで、液晶ライトバルブ117に入射する青色光は、ダイクロイックミラー113で反射してダイクロイックミラー114を透過した後にリレー系120の後述する2つの反射ミラー125a、125bで反射することから、s偏光となっている。
λ/2位相差板117aは、液晶ライトバルブ117に入射したs偏光をp偏光に変換する光学素子である。また、第1偏光板117bは、s偏光を遮断してp偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル117cは、p偏光を画像信号に応じた変調によってs偏光(中間調であれば円偏光又は楕円偏光)に変換する構成となっている。さらに、第2偏光板117dは、p偏光を遮断してs偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ117は、画像信号に応じて青色光を変調し、変調した青色光をクロスダイクロイックプリズム119に向けて射出する構成となっている。なお、λ/2位相差板117a及び第1偏光板117bは、ガラス板117eに接した状態で配置されている。
リレー系120は、リレーレンズ124a、124bと反射ミラー125a、125bとを備えている。リレーレンズ124a、124bは、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。ここで、リレーレンズ124aは、ダイクロイックミラー114と反射ミラー125aとの間に配置されている。また、リレーレンズ124bは、反射ミラー125a、125bの間に配置されている。反射ミラー125aは、ダイクロイックミラー114を透過してリレーレンズ124aから出射した青色光をリレーレンズ124bに向けて反射するように配置されている。また、反射ミラー125bは、リレーレンズ124bから出射した青色光を液晶ライトバルブ117に向けて反射するように配置されている。
クロスダイクロイックプリズム119は、2つのダイクロイック膜119a、119bをX字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜119aは青色光を反射して緑色光を透過する膜であり、ダイクロイック膜119bは赤色光を反射して緑色光を透過する膜である。したがって、クロスダイクロイックプリズム119は、液晶ライトバルブ115〜117のそれぞれで変調された赤色光と緑色光と青色光とを合成し、投射光学系118に向けて射出するように構成されている。
なお、液晶ライトバルブ115、117からクロスダイクロイックプリズム119に入射する光はs偏光であり、液晶ライトバルブ116からクロスダイクロイックプリズム119に入射する光はp偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム119に入射する光を異なる種類の偏光としていることで、クロスダイクロイックプリズム119において各液晶ライトバルブ115〜117から入射する光を合成できる。ここで、一般に、ダイクロイック膜119a、119bはs偏光の反射特性に優れている。このため、ダイクロイック膜119a、119bで反射される赤色光及び青色光をs偏光とし、ダイクロイック膜119a、119bを透過する緑色光をp偏光としている。投射光学系118は、投影レンズ(図示略)を有しており、クロスダイクロイックプリズム119で合成された光をスクリーン111に投射するように構成されている。
(投射型表示装置の第2例)
図14(b)に示す投射型表示装置1000において、光源部890は、システム光軸Lに沿って光源810、インテグレーターレンズ820および偏光変換素子830が配置された偏光照明装置800を有している。また、光源部890は、システム光軸Lに沿って、偏光照明装置800から出射されたS偏光光束をS偏光光束反射面841により反射させる偏光ビームスプリッター840と、偏光ビームスプリッター840のS偏光光束反射面841から反射された光のうち、青色光(B)の成分を分離するダイクロイックミラー842と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光(R)の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー843とを有している。
図14(b)に示す投射型表示装置1000において、光源部890は、システム光軸Lに沿って光源810、インテグレーターレンズ820および偏光変換素子830が配置された偏光照明装置800を有している。また、光源部890は、システム光軸Lに沿って、偏光照明装置800から出射されたS偏光光束をS偏光光束反射面841により反射させる偏光ビームスプリッター840と、偏光ビームスプリッター840のS偏光光束反射面841から反射された光のうち、青色光(B)の成分を分離するダイクロイックミラー842と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光(R)の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー843とを有している。
また、投射型表示装置1000は、各色光が入射する3つの反射型の液晶装置100(液晶装置100R、100G、100B)を備えており、光源部890は、3つの液晶装置100(液晶装置100R、100G、100B)に所定の色光を供給する。
かかる投射型表示装置1000においては、3つの液晶装置100R、100G、100Bにて変調された光をダイクロイックミラー842、843、および偏光ビームスプリッター840にて合成した後、この合成光を投射光学系850によってスクリーン860等の被投射部材に投射する。
(他の投射型表示装置)
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するLED光源等を用い、かかるLED光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するLED光源等を用い、かかるLED光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
(他の電子機器)
本発明を適用した液晶装置100については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。
本発明を適用した液晶装置100については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。
9a・・画素電極、9b・・ダミー画素電極、10・・第1基板、10a・・画素領域、19・・シール内標示、20・・第2基板、21・・共通電極、29・・遮光層内標示、50・・液晶層、106・・遮光膜、107・・シール材、108・・遮光層、110、1000・・投射型表示装置
Claims (8)
- 一方面側に複数の画素電極が配列して構成される画素領域が設けられた第1基板と、
該第1基板の一方面側に対向する透光性の第2基板と、
前記画素領域より外側領域で前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第1基板と前記第2基板との間において前記シール材により囲まれた領域に保持された液晶層と、
前記第2基板の前記第1基板と対向する一方面側において前記画素領域と前記シール材とに挟まれた領域に設けられた遮光層と、
前記第1基板の一方面側において前記シール材と重なる領域に、前記第2基板側から視認可能に形成された遮光性のシール内標示と、
を有することを特徴とする液晶装置。 - 前記第2基板の一方面側において前記遮光層が形成された領域内には、当該遮光層と反射率が相違する遮光膜により前記第2基板の他方面側から視認可能に形成された遮光層内標示が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
- 一方面側に画素電極が配列する画素領域が設けられた第1基板と、
該第1基板の前記一方面側に対向する透光性の第2基板と、
前記画素領域より外側領域で前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせたシール材と、
前記第1基板と前記第2基板との間において前記シール材により囲まれた領域に保持された液晶層と、
前記第2基板の前記第1基板と対向する一方面側において前記画素領域と前記シール材とに挟まれた領域に設けられた遮光層と、
前記第2基板の一方面側において前記遮光層が形成された領域内に、当該遮光層と反射率が相違する遮光膜により前記第2基板の他方面側から視認可能に形成された遮光層内標示と、
を有していることを特徴とする液晶装置。 - 前記シール内標示は、前記シール材の位置および前記シール材の幅寸法のうちの少なくとも一方を示すシール材認識用標示であることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶装置。
- 前記遮光層内標示は、液晶装置の属性を示すロゴタイプであることを特徴とする請求項2または3に記載の液晶装置。
- 前記遮光層内標示は、該遮光層内標示と同一形状の抜き部分が部分的に設けられた前記遮光層の上層側に前記抜き部分を埋めるように前記遮光膜が形成されてなることを特徴とする請求項2、3または5に記載の液晶装置。
- 前記遮光層内標示は、該遮光層内標示と同一形状に設けられた前記遮光膜の上層側に前記遮光層が形成されてなることを特徴とする請求項2、3または5に記載の液晶装置。
- 請求項1乃至7の何れか一項に記載の液晶装置を備えた投射型表示装置であって、
前記液晶装置に供給される光を出射する光源部と、
前記液晶装置によって変調された光を投射する投射光学系と、
を有していることを特徴とする投射型表示装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010229323A JP2012083517A (ja) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | 液晶装置および投射型表示装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2010
- 2010-10-12 JP JP2010229323A patent/JP2012083517A/ja not_active Withdrawn
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