JP2015114407A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品質の低下が抑えられた電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器を提供する。【解決手段】液晶パネル４０の外周を覆いフレームとなるモールド６０と、素子基板５１とモールド６０との間に配置され、表示領域に重なる開口穴を有する第１サポートシール４１ａと、対向基板５２とモールド６０との間に配置され、表示領域に重なる開口穴を有する第２サポートシール４１ｂと、を含み、モールド６０は、素子基板５１の端及び対向基板５２の端から、第１サポートシール４１ａの表面、及び第２サポートシール４１ｂの表面において、少なくともシール材４０７の一部と平面視で重なる領域まで、覆われている。【選択図】図６

Description

本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。

上記電気光学装置として、例えば、画素電極をスイッチング制御する素子としてトランジスターを画素ごとに備えたアクティブ駆動方式の液晶装置が知られている。液晶装置は、例えば、直視型ディスプレイやライトバルブなどにおいて用いられている。

液晶装置は、例えば、一対の基板間の周縁部にシール材が配設され、シール材で囲まれた中に液晶層が封止された液晶パネルを有する。更に、液晶パネルは、フレームの中に収納され、液晶パネルとフレームとの間の接着剤により固定されている。このような液晶装置は、シール材を介して液晶層の中に水分が侵入し、表示品質が低下したり、液晶層の寿命が低下したりする場合がある。

そこで、例えば、特許文献１に記載のように、シール材の外周側にモールド材を配置することにより、液晶層への水分の侵入を低減する方法が開示されている。

特開２００７−６５６１９号公報

しかしながら、液晶装置の高寿命化及び高精細化に伴い、更なる品質の向上が要求されており、上記特許文献１の方法では、防湿性が不十分であるという課題がある。

本発明の態様は、上記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。

［適用例１］本適用例に係る電気光学装置は、第１基板と、前記第１基板とシール材を介して対向するように配置された第２基板と、前記シール材で囲まれた領域に封入された電気光学層と、を含む電気光学パネルと、前記電気光学パネルの外周を覆い、フレームとなるモールドと、前記第１基板と前記モールドとの間に配置され、表示領域に重なる開口を有する第１保護部材と、前記第２基板と前記モールドとの間に配置され、表示領域に重なる開口を有する第２保護部材と、を含み、前記モールドは、前記第１保護部材の表面、及び前記第２保護部材の表面において、前記第１基板の端及び前記第２基板の端から少なくとも前記シール材の一部と平面視で重なる領域まで、覆っていることを特徴とする。

本適用例によれば、一対の基板の端から、第１基板におけるシール材と反対側の第１保護部材の表面、及び、第２基板におけるシール材と反対側の第２保護部材の表面まで、モールドで覆われているので、基板とモールドとの界面の長さを長くすることができる。よって、界面及びシール材を介して電気光学層の中に水分が侵入することを抑えることができる。

［適用例２］上記適用例に係る電気光学装置において、前記第１保護部材は、第１サポートシールであり、前記第２保護部材は、第２サポートシールであることが好ましい。

本適用例によれば、モールドと接触する部分に、第１保護部材及び第２保護部材を配置するので、電気光学パネルに接触キズが発生することを防ぐことができる。

［適用例３］上記適用例に係る電気光学装置において、前記モールドの表面に撥液性を有するコーティング剤が配置されていることが好ましい。

本適用例によれば、モールドの表面にコーティング剤が配置されているので、モールドを透過して電気光学層に水分が侵入することを抑えることができる。

［適用例４］上記適用例に係る電気光学装置において、前記モールドの表面に接するように、前記モールドで囲まれた表示領域に重なる開口を有する遮光性のフックが配置されていることが好ましい。

本適用例によれば、表示領域を囲むように遮光性のフックが配置されているので、表示領域に入射する光の範囲を制限することができる。

［適用例５］上記適用例に係る電気光学装置において、前記第１基板と前記第１サポートシールとの間、及び前記第２基板と前記第２サポートシールとの間に、第３基板が配置されていることが好ましい。

本適用例によれば、電気光学パネルに第３基板（例えば、防塵ガラス）が配置されているので、塵等が第１基板の表面、及び第２基板の表面に付着することを防ぐことができる。このため、第３基板に塵が付着したとしても、塵は電気光学層から離間している。よって、電気光学装置を例えば、投射型表示装置に用いた場合、塵がデフォーカス状態にあり、投射された画像に塵が像として写し出されることを抑制することができる。

［適用例６］本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、第１基板と、前記第１基板とシール材を介して対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された電気光学層と、を有する電気光学パネルを備える電気光学装置の製造方法であって、前記第１基板における前記電気光学層と反対側の面に、表示領域に重なる開口を有する第１保護部材を配置する工程と、前記第２基板における前記電気光学層と反対側の面に、表示領域に重なる開口を有する第２保護部材を配置する工程と、前記電気光学パネルの周囲に、前記第１保護部材の一部と接するように下型を配置する工程と、前記電気光学パネルの上に、前記第２保護部材の一部と接するように上型を配置する工程と、前記下型に軟化した樹脂を供給して前記電気光学パネルの外周にモールドを形成する工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、上型及び下型を用いて電気光学パネルの外周に第１保護部材及び第２保護部材を介してモールドを形成するので、一対の基板に挟持されたシール材から、シール材の反対側の第１保護部材の表面、及びシール材の反対側の第２保護部材の表面までの、基板とモールドとの界面の長さを長くすることができる。よって、界面及びシール材を介して電気光学層の中に水分が侵入することを抑えることができる。

また、モールドを形成する際、下型と接触する部分、及び上型と接触する部分に、第１保護部材及び第２保護部材を配置するので、金型と電気光学パネルとが直接接触することを防ぐことが可能となり、電気光学パネルに接触キズが発生することを防ぐことができる。

［適用例７］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記第１保護部材は、第１サポートシールであり、前記第２保護部材は、第２サポートシールであることが好ましい。

本適用例によれば、モールドを形成する際、下型と接触する部分、及び上型と接触する部分に、第１サポートシール及び第２サポートシールを配置するので、金型と電気光学パネルとが直接接触することを防ぐことが可能となり、電気光学パネルに接触キズが発生することを防ぐことができる。

［適用例８］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記第１保護部材を配置する工程は、前記第１保護部材で囲まれた開口の領域に第３保護部材を形成し、前記第２保護部材を配置する工程は、前記第２保護部材で囲まれた開口の領域に第４保護部材を形成することが好ましい。

本適用例によれば、モールドを形成する際に、基板の表示領域に塵が付着することを防ぐことができる。そして、モールドを形成した後に、第３保護部材及び第４保護部材を除去することにより、塵などの付着のない表示面を得ることができる。

［適用例９］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記モールドを形成する工程の後、前記モールドの表面に撥液性を有するコーティング処理を施す工程を有することが好ましい。

本適用例によれば、モールドにコーティング処理を施すので、モールドを透過して電気光学層に水分が侵入することを抑えることができる。

［適用例１０］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記モールドを形成する工程の前に、前記上型及び前記下型の表面にテフロン（登録商標）を形成する工程を含むことが好ましい。

本適用例によれば、型にテフロンを形成するので、型と、型に供給されたモールドと、を分離させやすくすることができる。

［適用例１１］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記第１基板における前記電気光学層と反対側の面と前記第１保護部材との間、及び前記第２基板における前記電気光学層と反対側の面と前記第２保護部材との間に、第３基板を配置する工程を含むことが好ましい。

本適用例によれば、電気光学パネルに第３基板（例えば、防塵ガラス）を配置するので、塵等が第１基板の表面、及び第２基板の表面に付着することを防ぐことができる。このため、第３基板に塵が付着したとしても、塵は電気光学層から離間している。よって、電気光学装置を例えば、投射型表示装置に用いた場合、塵がデフォーカス状態にあり、投射された画像に塵が像として写し出されることを抑制することができる。

［適用例１２］本適用例に係る電子機器は、上記の電気光学装置を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、上記電気光学装置を備えているので、表示品質を向上させることができると共に、電気光学層が劣化することが抑えられる電子機器を供給することができる。

電子機器の一例である投射型表示装置の構成を示す模式図。 投射型表示装置に用いた光学ユニットの構成を示す模式図。 投射型表示装置に用いた光学ユニットの詳細構成を示す模式図。 電気光学モジュールに用いた液晶パネルの構成を示す模式図。 電気光学装置としての液晶装置の構成を模式的に示す斜視図。 図５に示す液晶装置のＡ−Ａ’線に沿う模式断面図。 電気光学装置としての液晶装置の製造方法を示す模式断面図。 変形例の液晶装置の構成を示す模式断面図。 変形例の液晶装置の構成を示す模式断面図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。

本実施形態では、電気光学装置の一例として薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、電子機器の一例である投射型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調手段（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。

＜電子機器の構成＞
図１は、電子機器の一例である投射型表示装置の構成を示す模式図である。（ａ）は、投射型表示装置を上方から見た模式平面図である。（ｂ）は、投射型表示装置を側方から見た模式側面図である。図２は、投射型表示装置に用いた光学ユニットの構成を示す模式図である。以下、投射型表示装置の構成を、図１及び図２を参照しながら説明する。

図１に示すように、投射型表示装置１は、外装ケース２の内部に、その後端側に電源ユニット７が配置され、電源ユニット７に装置前側で隣り合う位置に光源ランプユニット８（光源部）および光学ユニット９が配置されている。

また、外装ケース２の内部には、光学ユニット９の前側（光出射側）の中央に投射レンズユニット６の基端側が位置している。光学ユニット９の一方の側には、入出力インターフェイス回路が搭載されたインターフェイス基板１１が装置前後方向に向けて配置され、インターフェイス基板１１に平行に、ビデオ信号処理回路が搭載されたビデオ基板１２が配置されている。

図１（ｂ）に示すように、光源ランプユニット８および光学ユニット９の上側には装置駆動制御用の制御基板１３が配置され、装置前端側の左右の角の各々にはスピーカー１４Ｒ、１４Ｌが配置されている。

光学ユニット９の上方および下方には装置内部冷却用の吸気ファン１５Ａ、１５Ｂが配置されている。また、光源ランプユニット８の裏面側である装置側面には排気ファン１６が配置されている。

さらに、インターフェイス基板１１およびビデオ基板１２の端に面する位置には、吸気ファン１５Ａからの冷却用空気流を電源ユニット７内に吸引するための補助冷却ファン１７が配置されている。これらのファンのうち、吸気ファン１５Ｂは、後述する電気光学パネルとしての液晶パネル４０に対する冷却用ファンとして機能している。

図２において、光学ユニット９を構成する各光学素子は、色光合成手段を構成しているプリズムユニット２０を含めて、マグネシウム（Ｍｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる上ライトガイド２１または下ライトガイド２２により支持されている。上ライトガイド２１および下ライトガイド２２は、アッパーケース３およびロアーケース４（図１参照）に固定ねじにより固定されている。

＜光学ユニットの詳細構成＞
図３は、投射型表示装置に用いた光学ユニットの詳細構成を示す模式図である。以下、光学ユニットの構成を、図３を参照しながら説明する。

図３に示すように、光学ユニット９は、光源ランプ８０５と、均一照明光学素子であるインテグレーターレンズ９２１、９２２を有する照明光学系９２３と、この照明光学系９２３から出射される光束Ｗを、赤、緑、青の各光束Ｒ、Ｇ、Ｂに分離する色光分離光学系９２４とを有している。

また、光学ユニット９は、各色光束を変調する液晶パネル（ライトバルブ）としての３枚の透過型の液晶パネル４０（Ｒ）、４０（Ｇ）、４０（Ｂ）と、変調された色光束を合成する色光合成光学系としてのプリズムユニット２０と、合成された光束を投射面上に拡大投射する投射レンズユニット６とを有している。また、色光分離光学系９２４によって分離された各色光束のうち、青色光束Ｂに対応する液晶パネル４０（Ｂ）に導くリレー光学系９２７を備えている。

照明光学系９２３は、さらに、反射ミラー９３１を備えており、光源ランプ８０５からの出射光の光軸１ａを装置前方向に向けて直角に折り曲げるようにしている。この反射ミラー９３１を挟み、インテグレーターレンズ９２１、９２２が前後に直交する状態に配置されている。

色光分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３とから構成される。

まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、照明光学系９２３を通った光束Ｗのうち、そこに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射されて、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。赤色光束Ｒは、この青緑反射ダイクロイックミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束の出射部９４４から色光合成光学系の側に出射される。

次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射された青色および緑色の光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束の出射部９４５から色光合成光学系の側に出射される。

緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束の出射部９４６からリレー光学系９２７の側に出射される。本形態では、照明光学系９２３の光束の出射部から色光分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離が、全てほぼ等しくなるように設定されている。

色光分離光学系９２４の赤色光束および緑色光束の出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置されている。従って、各出射部から出射した赤色光束および緑色光束は、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。

平行化された赤色および緑色の光束Ｒ、Ｇは、偏光板１６０（Ｒ）、１６０（Ｇ）によって偏光方向が揃えられた後、液晶パネル４０（Ｒ）、４０（Ｇ）に入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶パネル４０（Ｒ）、４０（Ｇ）は、図示していない駆動手段によって画像情報に対応する画像信号によってスイッチング制御され、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。このような駆動手段は、公知の手段をそのまま使用することができる。

一方、青色光束Ｂは、リレー光学系９２７を介し、さらに、偏光板１６０（Ｂ）によって偏光方向が揃えられた後、対応する液晶パネル４０（Ｂ）に導かれて、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。リレー光学系９２７は、集光レンズ９７４と入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらのミラー間に配置した中間レンズ９７３と、液晶パネル４０（Ｂ）の手前側に配置した集光レンズ９５３から構成される。

各色光束の光路の長さ、すなわち、光源ランプ８０５から各液晶パネルまでの距離は、青色光束Ｂが最も長くなり、従って、この光束の光量損失が最も多くなる。しかし、リレー光学系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制できる。

各液晶パネル４０（Ｒ）、４０（Ｇ）、４０（Ｂ）を通って変調された各色光束は、偏光板１６１（Ｒ）、１６１（Ｇ）、１６１（Ｂ）に入射し、これを透過した光がプリズムユニット２０（クロスダイクロイックプリズム）に入射して合成される。ここで合成されたカラー画像は、投射レンズ系を備えた投射レンズユニット６を介して、所定の位置にあるスクリーン等の被投射面１ｂ上に拡大投射される。

＜電気光学パネルの構成＞
図４は、電気光学モジュールに用いた電気光学パネルとしての液晶パネルの構成を示す模式図である。（ａ）は、液晶パネルの構成を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）に示す液晶パネルのＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図である。以下、液晶パネルの構成を、図４を参照しながら説明する。

なお、図４および後述する図５において、光源光の進行方向については矢印Ｌ１１で示し、液晶パネル４０によって光源光を変調した後の表示光の進行方向については矢印Ｌ１２で示し、図１に示す吸気ファン１５Ｂ等によって液晶パネル４０に供給される冷却空気（冷却気体）の流れについては図示を省略する。

また、以下の説明では、液晶パネル４０および液晶装置１０の面内方向で互いに交差する方向の一方をＸ軸方向とし、他方をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に交差する方向をＺ軸方向とする。

また、以下に参照する図面では、Ｙ軸方向の一方側（フレキシブル配線基板９０が配置されている側）をＹ１側とし、他方側をＹ２側とし、Ｘ軸方向の一方側をＸ１側とし、他方側をＸ２側とし、Ｚ軸方向の一方側（光源光が入射する側）をＺ１側とし、他方側（表示光が出射される側）をＺ２側として表してある。

図１〜図３を参照して説明した投射型表示装置１において、光学ユニット９に液晶パネル４０（Ｒ）、４０（Ｇ）、４０（Ｂ）を搭載するにあたっては、液晶パネル４０（Ｒ）、４０（Ｇ）、４０（Ｂ）を各々、後述する液晶装置１０（Ｒ）、１０（Ｇ）、１０（Ｂ）として搭載する。

液晶パネル４０（Ｒ）、４０（Ｇ）、４０（Ｂ）は同一の構成を有しており、液晶パネル４０（Ｒ）、４０（Ｇ）、４０（Ｂ）を備えた液晶装置１０（Ｒ）、１０（Ｇ）、１０（Ｂ）も赤色用（Ｒ）、緑色用（Ｇ）、青色用（Ｂ）で同一の構成を有している。従って、以下の説明では、液晶パネル４０（Ｒ）、４０（Ｇ）、４０（Ｂ）および液晶装置１０（Ｒ）、１０（Ｇ）、１０（Ｂ）等については、対応する色を示す（Ｒ）（Ｇ）（Ｂ）を付さずに説明する。

図４に示すように、液晶パネル４０では、透光性の素子基板５１（第１基板）と透光性の対向基板５２（第２基板）とが、所定の隙間を介してシール材４０７によって貼り合わされている。素子基板５１および対向基板５２は石英ガラスや耐熱ガラス等が用いられており、本実施形態において、素子基板５１および対向基板５２には石英ガラスが用いられている。

本実施形態において、液晶パネル４０は、素子基板５１と対向基板５２との間においてシール材４０７によって囲まれた領域内に電気光学層としての液晶層４５０が保持されている。

シール材４０７は、対向基板５２の外縁に沿うように枠状に配置されている。シール材４０７は、光硬化性を備えた接着剤、熱硬化性の接着剤、あるいは光硬化性および熱硬化性の双方を備えた接着剤であり、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。

ここで、シール材４０７は一部が途切れており、かかる途切れ部分によって液晶注入口４０７ａが形成されている。また、液晶注入口４０７ａは液晶材料の注入後、封止材４０６によって封止されている。

本実施形態において、素子基板５１は平面視で四角形であり、４つの辺からなる側面５１１、５１２、５１３、５１４を備えている。対向基板５２も、素子基板５１と同様、平面視で四角形であり、４つの辺からなる側面５２１、５２２、５２３、５２４を備えている。

液晶パネル４０の略中央には、変調光を出射する画像表示領域４０ａが四角形の領域として配置されている。かかる形状に対応して、シール材４０７も略四角形に配置され、シール材４０７の内周縁と画像表示領域４０ａの外周縁との間には、四角枠状の周辺領域４０ｃが配置されている。

本実施形態において、素子基板５１は対向基板５２よりサイズが大きく、素子基板５１の４つの側面５１１、５１２、５１３、５１４は各々、対向基板５２の側面５２１、５２２、５２３、５２４より外側に張り出している。このため、対向基板５２の周りには、素子基板５１と対向基板５２の側面５２１、５２２、５２３、５２４とによって段部が形成され、かかる段部では、素子基板５１が対向基板５２から露出した状態にある。

素子基板５１の第１面５１ａ（一方面）および第２面５１ｂ（他方面）のうち、対向基板５２と対向する第１面５１ａには、画像表示領域４０ａに、透光性の画素電極４０５ａおよび画素電極４０５ａに対応する画素トランジスター（スイッチング素子／図示せず）を備えた画素がマトリックス状に形成されており、かかる画素電極４０５ａの上層側には配向膜４１６が形成されている。

また、素子基板５１の第１面５１ａにおいて、周辺領域４０ｃには、画素電極４０５ａと同時形成されたダミー画素電極４０５ｂが形成されている。ダミー画素電極４０５ｂ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配置されずに配線に直接、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。

素子基板５１において、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１に位置する側面５１４は、他の側面５１１、５１２、５１３より対向基板５２の側面５２４から大きく突出しており、かかる突出部５１５の対向基板５２側の面（第１面５１ａ）の端部には、側面５１４に沿ってデータ線駆動回路４０１および複数の第１端子４０２が形成されている。また、素子基板５１には、側面５１１、５１２に沿って走査線駆動回路４０４が形成されている。

また、素子基板５１には、フレキシブル配線基板９０が接続されている。フレキシブル配線基板９０の第１面９０ａおよび第２面９０ｂのうち、素子基板５１と対向する第１面９０ａには、第１端子４０２に平面視で重なる位置に第２端子９０２が形成されており、第１端子４０２と第２端子９０２は電気的に接続されている。従って、素子基板５１には、フレキシブル配線基板９０を介して各種電位や各種信号が入力される。第１端子４０２と第２端子９０２との接続には各種の方法を採用することができるが、本実施形態では、異方性導電材によって第１端子４０２と第２端子９０２との接続が行われている。

対向基板５２の第１面５２ａおよび第２面５２ｂのうち、素子基板５１と対向する第１面５２ａには透光性の共通電極４２１が形成されており、共通電極４２１の上層には配向膜４２６が形成されている。共通電極４２１は、対向基板５２の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素に跨って形成されており、本実施形態において、共通電極４２１は、対向基板５２の略全面に形成されている。

また、対向基板５２の第１面５２ａには、共通電極４２１の下層側に遮光層４０８が形成されている。本実施形態において、遮光層４０８は、画像表示領域４０ａの外周縁に沿って延在する額縁状に形成されており、かかる遮光層４０８の内縁によって画像表示領域４０ａが規定されている。なお、遮光層４０８は、対向基板５２において、隣り合う画素電極４０５ａにより挟まれた領域と重なる領域にブラックマトリックスあるいはブラックストライプとして形成されることもある。

素子基板５１には、シール材４０７より外側において対向基板５２の角部分と重なる領域に、素子基板５１と対向基板５２との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極４０９が形成されている。基板間導通用電極４０９と対向基板５２との間には、導電粒子を含んだ基板間導通材４０９ａが配置されており、対向基板５２の共通電極４２１は、基板間導通材４０９ａおよび基板間導通用電極４０９を介して、素子基板５１側に電気的に接続されている。このため、共通電極４２１は、素子基板５１の側から共通電位が印加されている。シール材４０７は、略同一の幅寸法をもって対向基板５２の外周縁に沿って配置されている。

かかる構成の液晶パネル４０において、本実施形態では、画素電極４０５ａおよび共通電極４２１がＩＴＯ膜等の透光性導電膜により形成されているため、液晶パネル４０は透過型の液晶パネルである。かかる透過型の液晶パネル４０の場合、素子基板５１および対向基板５２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る。本実施形態では、対向基板５２から入射した光（矢印Ｌ１１で示す）が素子基板５１を透過して変調光（矢印Ｌ１２で示す）として出射される構成になっている。このため、対向基板５２はＺ軸方向の一方側Ｚ１に配置され、素子基板５１はＺ軸方向の他方側Ｚ２に配置されている。

なお、共通電極４２１を透光性導電膜により形成し、画素電極４０５ａを反射性導電膜により形成すると、反射型の液晶パネルを構成することができる。反射型の液晶パネルの場合、対向基板５２の側から入射した光が素子基板５１の側で反射して出射される間に変調される。

本実施形態の液晶パネル４０は、前記した投射型表示装置１（液晶プロジェクター）において、ライトバルブとして用いられるため、カラーフィルターは形成されない。但し、液晶パネル４０を、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直視型のカラー表示装置として用いる場合、対向基板５２には、カラーフィルターが形成される。

＜電気光学装置の構成＞
図５は、電気光学装置としての液晶装置の構成を模式的に示す斜視図である。図６は、図５に示す液晶装置のＡ−Ａ’線に沿う模式断面図である。以下、液晶装置の構成を、図５及び図６を参照しながら説明する。なお、図６において、フレキシブル配線基板９０の図示及び説明を省略する。

図４を参照して説明した液晶パネル４０を、図１〜図３を参照して説明した投射型表示装置１および光学ユニット９に搭載するにあたっては、液晶パネル４０にフレキシブル配線基板９０を接続するとともに、図５および図６に示すように、防湿対策や補強等を目的に、液晶パネル４０の外周を覆うようにモールド６０が配置された液晶装置１０とする。

具体的には、モールド６０は、上記したように、中央に矩形の開口穴を備え外形がフレームとなる樹脂製部材であり、液晶パネル４０を内側に収容している。モールド６０は、例えば、シリコン系の樹脂で形成されている。

具体的には、図６に示すように、モールド６０は、第３基板としての第１透光板５６における液晶層４５０と反対側の表面から、第３基板としての第２透光板５７における液晶層４５０と反対側の表面までを覆うように配置されている。具体的には、平面視でシール材４０７と重なる領域まで覆うように配置されている。開口穴は、少なくとも画像表示領域４０ａと重なる領域にモールド６０が配置されないように開口している。

図４、図５、及び図６に示すように、本実施形態では、液晶パネル４０を用いて液晶装置１０を構成するにあたって、液晶パネル４０では、素子基板５１の第２面５１ｂ（外面／素子基板５１の対向基板５２と反対側の面）に第１透光板５６が接着剤等により貼付され、対向基板５２の第２面５２ｂ（外面／対向基板５２の素子基板５１と反対側の面）に第２透光板５７が接着剤等により貼付されている。

第１透光板５６および第２透光板５７は各々、防塵ガラスとして構成されており、塵等が素子基板５１の外面（第２面５１ｂ）および対向基板５２の外面（第２面５２ｂ）に付着するのを防止する。このため、液晶パネル４０に塵が付着したとしても、塵は液晶層４５０から離間している。従って、図１等を参照して説明した投射型表示装置１では、塵がデフォーカス状態にあるので、投射された画像に塵が像として写し出されることを抑制することができる。

第１透光板５６および第２透光板５７には石英ガラスや耐熱ガラス等が用いられており、本実施形態において、第１透光板５６および第２透光板５７には、素子基板５１および対向基板５２と同様、石英ガラスが用いられており、その厚さは１．１〜１．２ｍｍである。

第１透光板５６は、素子基板５１の第２面５１ｂの一部を露出させた状態で液晶パネル４０の少なくとも画像表示領域４０ａに重なるように配置されている。より具体的には、第１透光板５６は、平面視で素子基板５１よりサイズが小さい四角形状であり、第１透光板５６の周りでは、素子基板５１の第２面５１ｂが露出した状態にある。

第２透光板５７は、対向基板５２の第２面５２ｂの一部を露出させた状態で液晶パネル４０の少なくとも画像表示領域４０ａに重なるように配置されている。より具体的には、第２透光板５７は、平面視において、第１透光板５６とサイズが略同一の四角形であり、対向基板５２よりはサイズが小さい。このため、第２透光板５７の周りには、対向基板５２の第２面５２ｂが露出した状態にある。

また、図５に示すように、モールド６０の四隅には、液晶装置１０を上述した投射型表示装置１に配置するための開口穴６０ａが配置されている。なお、開口穴６０ａに限定されず、ネジ穴を形成するようにしてもよい。

また、モールド６０の表面には、撥液性を有するコーティング処理が施されている。コーティング処理としては、例えば、フッ素コーティングである。

このように、第１透光板５６における液晶層４５０と反対側の表面から、第２透光板５７における液晶層４５０と反対側の表面までを覆うようにモールド６０が配置されているので、モールド６０と基板（素子基板５１、対向基板５２、第１透光板５６、第２透光板５７）との界面の長さを長くすることができる。よって、界面及びシール材４０７を介して液晶層４５０の中に水分が侵入することを抑えることができる。

また、モールド６０の表面にフッ素コーティング処理が施されているので、モールド６０を透過して液晶層４５０に水分が侵入することを抑えることができる。

また、第１透光板５６の表面とモールド６０との間には、画像表示領域４０ａと重なる領域に開口部を有する第１サポートシール４１ａが配置されている。一方、第２透光板５７の表面とモールド６０との間には、画像表示領域４０ａと重なる領域に開口部を有する第２サポートシール４１ｂが配置されている。

第１サポートシール４１ａ及び第２サポートシール４１ｂは、フィルム状の柔軟性を有する材料が好ましく、例えば、塩化ビニルやポイミドフィルム、ポリエステル（ＰＥＴ）などで構成されている。なお、ゴムなどで構成されていてもよい。

第１サポートシール４１ａ及び第２サポートシール４１ｂは、液晶パネル４０の外周にモールド６０を形成する際、液晶パネル４０の周囲に金型を配置したときに液晶パネル４０に接触キズがつくことを防ぐために用いられる。

＜電気光学装置の製造方法＞
図７は、電気光学装置としての液晶装置の製造方法を示す模式断面図である。特には、液晶装置の中でフレームとなるモールドの製造方法を示す模式断面図である。以下、モールドの製造方法を、図７を参照しながら説明する。

図７（ａ）に示す工程では、金型に液晶パネル４０を配置する。まず、凹状の下型６１を配置する。下型６１の底部には、液晶パネル４０を配置するための凸部６１ａが配置されている。次に、液晶パネル４０の素子基板５１における液晶層４５０と反対側の表面に第１透光板５６を配置する。また、対向基板５２における液晶層４５０と反対側の表面に第２透光板５７を配置する。次に、凸部６１ａの上に第１サポートシール４１ａを介して液晶パネル４０を配置する。その後、液晶パネル４０の上に、第２サポートシール４１ｂを介して上型６２を配置する。

第１サポートシール４１ａ及び第２サポートシール４１ｂは、液晶パネル４０に貼り付けるタイプのものでもよいし、液晶パネル４０に半導体製造技術を用いて形成するタイプのものでもよい。

これによれば、金型（上型６２、下型６１）の平坦度の精度が悪かった場合や、金型にバリなどが発生している場合でも、第１サポートシール４１ａ及び第２サポートシール４１ｂを介して金型と液晶パネル４０とが接触しているので、液晶パネル４０にキズがついたり、モールド樹脂６０ｂが画像表示領域４０ａに流れ込んだりすることを防ぐことができる。

また、第１サポートシール４１ａ及び第２サポートシール４１ｂに浸透力のないものを用いることにより、液晶パネル４０の中に水分が侵入することを抑えることができる。

なお、第１サポートシール４１ａで囲まれた開口部、つまり、液晶パネル４０の画像表示領域４０ａに第３サポートシール４１ｃを貼りつけておくことが望ましい。また、第２サポートシール４１ｂで囲まれた開口部、つまり、液晶パネル４０の画像表示領域４０ａに第４サポートシール４１ｄを貼りつけておくことが望ましい。

これによれば、液晶パネル４０の画像表示領域４０ａに塵などが付着することを防ぐことができる。言い換えれば、表示面を保護することができる。

また、上型６２の表面及び下型６１の表面にテフロンを形成しておくことが望ましい。具体的には、少なくとも上型６２及び下型６１における、上型６２及び下型６１とモールド樹脂６０ｂとが接触する部分にテフロンを形成する。これにより、モールド６０を形成した際、上型６２及び下型６１からモールド６０を外しやすくすることができる。

図７（ｂ）に示す工程では、下型６１の側壁で囲まれた中に軟化したモールド樹脂６０ｂを供給する。まず、モールド樹脂６０ｂを供給するためのノズル６３を、下型６１の上方（上型６２と下型６１の側壁との間）に配置する。次に、ノズル６３から下型６１の中にモールド樹脂６０ｂを供給する。

モールド樹脂６０ｂは、例えば、上記したように、シリコン系の樹脂である。具体的には、石英との密着力があり、常温で硬化するものが好ましい。モールド樹脂６０ｂの量としては、少なくとも、対向基板５２上に配置された第２透光板５７の上面が埋まる程度である。

このように、第２透光板５７の上面が埋まる程度までモールド６０を形成することにより、第２透光板５７とモールド６０との界面の長さを長くすることができる。言い換えれば、第２透光板５７における大気に触れている部分からシール材４０７までの距離を長くすることが可能となり、シール材４０７を介して液晶層４５０の中に水分が侵入することを抑えることができる。

また、液晶パネル４０の外周にモールド６０を形成した後、モールド６０の表面にフッ素コーティング処理を施すことが好ましい。これによれば、モールド６０を透過して液晶層４５０に水分が侵入することを抑えることができる。

また、下型６１と液晶パネル４０との接触部分に第１サポートシール４１ａが配置され、上型６２と液晶パネル４０との接触部分に第２サポートシール４１ｂが配置されているので、金型と液晶パネル４０とが直接接触することを防ぐことが可能となり、液晶パネル４０（第１透光板５６、第２透光板５７）に接触キズが発生することを防ぐことができる。

なお、第１サポートシール４１ａ及び第２サポートシール４１ｂは、モールド樹脂６０ｂを充填する際に機能すればよく、モールド６０を形成した後は、液晶パネル４０に貼り付けたままにしておいてもいいし、剥がすようにしてもよい。また、第３サポートシール４１ｃ及び第４サポートシール４１ｄは、製品として使用するまで貼ったままにすることにより、表示面を保護することができる。

以上詳述したように、本実施形態の液晶装置１０、液晶装置１０の製造方法、及び電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。

（１）本実施形態の液晶装置１０、及び液晶装置１０の製造方法によれば、第１透光板５６における液晶層４５０と反対側の表面から、第２透光板５７における液晶層４５０と反対側の表面までを覆うようにモールド６０を形成するので、モールド６０と基板（素子基板５１、対向基板５２、第１透光板５６、第２透光板５７）との界面の長さを長くすることができる。よって、界面及びシール材４０７を介して液晶層４５０の中に水分が侵入することを抑えることができる。また、モールド６０を厚く形成するので、耐湿性を向上させることができる。その結果、液晶層４５０が劣化することが抑えられると共に、液晶の制御性（応答性）が悪くなることによる表示品質の低下を抑えることができる。

（２）本実施形態の液晶装置１０、及び液晶装置１０の製造方法によれば、モールド６０の表面にコーティング処理を施すので、モールド６０を透過して液晶層４５０に水分が侵入することを抑えることができる。

（３）本実施形態の液晶装置１０、及び液晶装置１０の製造方法によれば、従来用いている金属製のフレームに代えて、フレームの機能を有するモールド６０に変えるので、フレームレスにすることが可能となり、かかるコストを抑えることができる。また、モールド６０にすることにより、重量を軽くすることができる。

（４）本実施形態の液晶装置１０の製造方法によれば、モールド６０を形成する際、下型６１と接触する部分、及び上型６２と接触する部分に、第１サポートシール４１ａ及び第２サポートシール４１ｂが配置されているので、金型と液晶パネル４０とが直接接触することを防ぐことが可能となり、液晶パネル４０（第１透光板５６、第２透光板５７）に接触キズが発生することを防ぐことができる。

（５）本実施形態の電子機器によれば、上記液晶装置１０を備えているので、表示品質を向上させることができると共に、液晶層４５０が劣化することが抑えられる電子機器を供給することができる。

なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。

（変形例１）
上記したように、液晶パネル４０の外周にフレームとなるモールド６０のみを形成することに限定されず、図８に示す構成にしてもよい。図８は、変形例の液晶装置の構成を示す模式断面図である。図８に示す液晶装置は、モールド６０の上に、遮光性を有し見切りとなるフック７１を配置している部分が、上記実施形態と異なっている。

フック７１は、モールド６０に対し光の入射側に配置されており、液晶パネル４０に光が入射する範囲を制限する見切り部として用いられる。フック７１は、例えば、金属板である。フック７１には、モールド６０の開口領域に重なる開口穴を備えている。フック７１の開口穴は、モールド６０の開口穴に比して小さい。

フック７１は、第２透光板５７や液晶パネル４０（素子基板５１および対向基板５２）より熱伝導率が高い材料からなる。より具体的には、フック７１は、アルミニウムや銅等の金属製である。従って、フック７１は、液晶パネル４０で発生した熱をモールド６０を介して逃がす放熱部材としても機能する。また、フック７１には、光の反射を抑えるために、表面に黒色化処理が施されている。

モールド６０とフック７１とは、例えば、接着剤で固定するようにしてもよいし、モールド６０の凸部とフック７１の凹部とを嵌合させて固定するようにしてもよい。

これによれば、画像表示領域４０ａを囲むように遮光性のフック７１を配置するので、画像表示領域４０ａに入射する光の範囲を制限することができる。言い換えれば、不要な領域への光の入射を遮光することができる。

なお、対向基板５２側にフック７１を配置することに限定されず、素子基板５１側にもフック７１を配置するようにしてもよい。

（変形例２）
上記したように、液晶パネル４０の外周にフレームとなるモールド６０のみを形成したり、変形例１のようにフック７１を配置させることに限定されず、図９に示す構成にしてもよい。図９は、変形例２の液晶装置の構成を示す模式断面図である。図９に示す液晶装置は、モールド６０の上にフック７１を配置し、モールド６０の下に枠体としてのケース７２を配置している部分が、上記実施形態及び変形例１と異なっている。

フック７１は、例えば、変形例１の内容と同様である。ケース７２は、例えば、アルミニウムやマグネシウムなどの金属材料であり、モールド６０を囲うと共に、液晶パネル４０と接して配置されている。

モールド６０とフック７１、モールド６０とケース７２とは、上記したように、接着剤で固定するようにしてもよいし、互いを嵌合させて固定するようにしてもよい。

これによれば、ケース７２が液晶パネル４０と接して配置されているので、液晶パネル４０に蓄積された熱を効率よく放熱させることができる。また、液晶層４５０の熱を放熱させるので、液晶層４５０の寿命（液晶パネル４０の寿命）が低下することを抑えることができる。

（変形例３）
上記したように、下型６１にモールド樹脂６０ｂを供給（滴下）することにより、液晶パネル４０の外周にモールド６０を形成することに限定されず、例えば、トランスファーモールド方式で形成するようにしてもよい。このとき、液晶パネル４０に影響のない程度の温度でモールド６０を形成することが可能なモールド樹脂６０ｂであることが好ましい。

（変形例４）
上記したように、液晶装置１０が搭載される電子機器としては、投射型表示装置１の他、ＥＶＦ（Electrical View Finder）、モバイルミニプロジェクター、ヘッドアップディスプレイ、スマートフォン、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ディスプレイ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各種電子機器に用いることができる。

（変形例５）
上記したように、電気光学装置として液晶装置１０を適用することに限定されず、例えば、有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ、電子ペーパー（ＥＰＤ）等に適用するようにしてもよい。例えば、液晶装置の場合であれば、電気光学材料は液晶である。電子ペーパーの場合であれば、電気光学材料は電気泳動材料である。

１…投射型表示装置、１ａ…光軸、１ｂ…被投射面、２…外装ケース、３…アッパーケース、４…ロアーケース、６…投射レンズユニット、７…電源ユニット、８…光源ランプユニット、９…光学ユニット、１０…液晶装置、１１…インターフェイス基板、１２…ビデオ基板、１３…制御基板、１４Ｒ，１４Ｌ…スピーカー、１５Ａ，１５Ｂ…吸気ファン、１６…排気ファン、１７…補助冷却ファン、２０…プリズムユニット、２１…上ライトガイド、２２…下ライトガイド、４０…電気光学パネルとしての液晶パネル、４０ａ…画像表示領域、４０ｃ…周辺領域、４１ａ…第１サポートシール、４１ｂ…第２サポートシール、４１ｃ…第３サポートシール、４１ｄ…第４サポートシール、５１…第１基板としての素子基板、５１ａ…第１面、５１ｂ…第２面、５２…第２基板としての対向基板、５２ａ…第１面、５２ｂ…第２面、５６…第３基板としての第１透光板、５７…第３基板としての第２透光板、６０…モールド、６０ａ…開口穴、６０ｂ…モールド樹脂、６１…下型、６１ａ…凸部、６２…上型、６３…ノズル、７１…フック、７２…枠体としてのケース、９０…フレキシブル配線基板、９０ａ…第１面、９０ｂ…第２面、１６０，１６１…偏光板、４０１…データ線駆動回路、４０２…第１端子、４０４…走査線駆動回路、４０５ａ…画素電極、４０５ｂ…ダミー画素電極、４０６…封止材、４０７…シール材、４０７ａ…液晶注入口、４０８…遮光層、４０９…基板間導通用電極、４０９ａ…基板間導通材、４１６，４２６…配向膜、４２１…共通電極、４５０…電気光学層としての液晶層、５１１，５１２，５１３，５１４…側面、５１５…突出部、５２１，５２２，５２３，５２４…側面、８０５…光源ランプ、９０２…第２端子、９２１，９２２…インテグレーターレンズ、９２３…照明光学系、９２４…色光分離光学系、９２７…リレー光学系、９３１…反射ミラー、９４１…青緑反射ダイクロイックミラー、９４２…緑反射ダイクロイックミラー、９４３…反射ミラー、９４４，９４５，９４６…出射部、９５１，９５２，９５３…集光レンズ、９７１…入射側反射ミラー、９７２…出射側反射ミラー、９７３…中間レンズ、９７４…集光レンズ。

Claims (12)

1. 第１基板と、
   前記第１基板とシール材を介して対向するように配置された第２基板と、
   前記シール材で囲まれた領域に封入された電気光学層と、
   を含む電気光学パネルと、
   前記電気光学パネルの外周を覆い、フレームとなるモールドと、
   前記第１基板と前記モールドとの間に配置され、表示領域に重なる開口を有する第１保護部材と、
   前記第２基板と前記モールドとの間に配置され、表示領域に重なる開口を有する第２保護部材と、
   を含み、
   前記モールドは、前記第１保護部材の表面、及び前記第２保護部材の表面において、前記第１基板の端及び前記第２基板の端から少なくとも前記シール材の一部と平面視で重なる領域まで、覆っていることを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置であって、
   前記第１保護部材は、第１サポートシールであり、
   前記第２保護部材は、第２サポートシールであることを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置であって、
   前記モールドの表面に撥液性を有するコーティング剤が配置されていることを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
   前記モールドの表面に接するように、前記モールドで囲まれた表示領域に重なる開口を有する遮光性のフックが配置されていることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項２に記載の電気光学装置であって、
   前記第１基板と前記第１サポートシールとの間、及び前記第２基板と前記第２サポートシールとの間に、第３基板が配置されていることを特徴とする電気光学装置。
6. 第１基板と、前記第１基板とシール材を介して対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された電気光学層と、を有する電気光学パネルを備える電気光学装置の製造方法であって、
   前記第１基板における前記電気光学層と反対側の面に、表示領域に重なる開口を有する第１保護部材を配置する工程と、
   前記第２基板における前記電気光学層と反対側の面に、表示領域に重なる開口を有する第２保護部材を配置する工程と、
   前記電気光学パネルの周囲に、前記第１保護部材の一部と接するように下型を配置する工程と、
   前記電気光学パネルの上に、前記第２保護部材の一部と接するように上型を配置する工程と、
   前記下型に軟化した樹脂を供給して前記電気光学パネルの外周にモールドを形成する工程と、
   を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
7. 請求項６に記載の電気光学装置であって、
   前記第１保護部材は、第１サポートシールであり、
   前記第２保護部材は、第２サポートシールであることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
8. 請求項６又は請求項７に記載の電気光学装置の製造方法であって、
   前記第１サポートシールを配置する工程の後に、前記第１サポートシールで囲まれた開口の領域に第３サポートシールを形成する工程と、
   前記第２サポートシールを配置する工程の後に、前記第２サポートシールで囲まれた開口の領域に第４サポートシールを形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
9. 請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法であって、
   前記モールドを形成する工程の後、前記モールドの表面に撥液性を有するコーティング処理を施す工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
10. 請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法であって、
    前記モールドを形成する工程の前に、前記上型及び前記下型の表面にテフロン（登録商標）を形成する工程を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
11. 請求項７乃至請求項１０のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法であって、
    前記第１基板における前記電気光学層と反対側の面と前記第１サポートシールとの間、及び前記第２基板における前記電気光学層と反対側の面と前記第２サポートシールとの間に、第３基板を配置する工程を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
12. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

Images