JP2020201399A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施形態1に係る電気光学装置100の平面構成を模式的に示す説明図である。図2は、図1に示す電気光学装置100のH−H′断面を模式的に示す断面図である。図1および図2に示す電気光学装置100は液晶装置であり、液晶パネル110を有している。電気光学装置100は、第1基板10と、第1基板10に対向する第2基板20とを有しており、第1基板10と第2基板20とは、枠状のシール材40を介して貼り合わされている。第1基板10と第2基板20との間には、シール材40の内側に液晶層からなる電気光学層50が配置されている。第1基板10は、石英基板やガラス基板等の透光性基板からなる基板本体10wを有しており、基板本体10wから第1配向膜18までが第1基板10に相当する。第2基板20は、石英基板やガラス基板等の透光性基板からなる基板本体20wを有しており、基板本体20wから第2配向膜28までが第2基板20に相当する。
図3は、図1に示す電気光学装置100の電気的な構成を示す等価回路図である。図3に示すように、電気光学装置100は、少なくとも画素領域EにおいてX軸方向に延在する複数の走査線3aと、Y軸方向に延在する複数のデータ線6aとを有しており、走査線3aとデータ線6aとは、第1基板10において、互いに絶縁された状態にある。本実施形態において、第1基板10は、データ線6aに沿って延在する容量線3bを有している。また、複数の走査線3aと複数のデータ線6aとの各交差に対応して画素Pが設けられている。複数の画素Pは各々、画素電極15、TFT30、および蓄積容量16を備えている。走査線3aはTFT30のゲートに電気的に接続され、データ線6aはTFT30のソースに電気的に接続されている。画素電極15はTFT30のドレインに電気的に接続されている。
図4は、図3に示す画素Pの構造を模式的に示す断面図である。図4に示すように、第1基板10において、基板本体10wの一方面10sには、走査線3aが形成される。走査線3aは、例えばAl(アルミニウム)、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)等の遮光層からなる。
第1配向膜18および第2配向膜28は、無機配向膜であって、酸化シリコン等の無機材料を斜め蒸着して柱状に成長させたカラム18c、28cの集合体からなる。従って、電気光学層50において、液晶分子LCは、第1基板10および第2基板20に対する法線方向に対して、3°〜5°のプレチルト角度θpを有して略垂直配向(VA;Vertical Alignment)する。液晶分子LCは、画素電極15と共通電極23との間に駆動信号が印加された際、画素電極15と共通電極23との間に生ずる電界方向によって傾きが変化する。
図5は、図1に示す電気光学装置100の平面構成を示す説明図であり、第1基板10と第2基板20とが重なっている領域の説明図である。図6は、図5に示す電気光学装置100のA1−A1’断面を模式的に示す説明図ある。図5および図6に示すように、電気光学装置100の画素領域Eは複数の画素PがX軸方向およびY軸方向に配置されており、複数の画素Pは各々、TFT30に電気的に接続された画素電極15を有している。画素Pおよび画素電極15は、平面的な形状、大きさや配置ピッチ等が同一である。
このように構成した電気光学装置100において、電気光学層50を駆動すると、図4に矢印Bで示すように、液晶分子LCが振動し、図1に示す矢印C1、C2で示した斜め蒸着方向に液晶分子LCのフローが生ずる。従って、液晶注入時における混入や、シール材40からの溶出等によって、電気光学層50にイオン性不純物が含まれていると、イオン性不純物は、液晶分子LCのフローに沿って画素領域Eの隅部Ea、Ebに向かって移動し、隅部Ea、Ebに偏在しようとする。イオン性不純物が偏在している領域では、電気光学層50の絶縁抵抗が低下し、駆動電位の低下を招く。その結果、隅部Ea、Ebでは表示ムラや通電による焼き付き現象が発生することになる。
図7は、図5に示すイオントラップ電極130に印加される信号の一例を示す説明図である。図5および図6に示すように、本実施形態の電気光学装置100の第1基板10には、イオントラップ電極130として、平面視で画素領域Eとシール材40とに挟まれた領域に第1信号Vaが供給される第1イオントラップ電極131と、平面視で第1イオントラップ電極131とシール材40とに挟まれた領域で第1信号Vaと異なる位相の第2信号Vbが供給される第2イオントラップ電極132とが設けられている。また、第1基板10には、平面視で第2イオントラップ電極132とシール材40とに挟まれた領域で第1信号Vaおよび第2信号Vbと異なる位相の第3信号Vcが供給される第3イオントラップ電極133が設けられている。本実施形態において、イオントラップ電極130(第1イオントラップ電極131、第2イオントラップ電極132、および第3イオントラップ電極133)は、画素電極15と同一の層からなる。
本実施形態において、画素電極15と第1イオントラップ電極131との間には、電気光学層50の厚さが画素領域Eより薄い拡散防止部27が設けられている。すなわち、画素領域Eにおける電気光学層50の厚さをd0とし、拡散防止部27における電気光学層50の厚さをd1としたとき、厚さd0、d1は以下の関係を満たしている。
d1<d0
以上説明したように、本実施形態では、位相が互いに120°ずれた信号が印加される第1イオントラップ電極131、第2イオントラップ電極132、および第3イオントラップ電極133が設けられているため、表示領域E1を備えた画素領域Eの電気光学層50に混入した負極性のイオン性不純物、および正極性のイオン性不純物を画素領域Eから離間した領域まで掃き出すことができる。従って、画素領域Eにおいてイオン性不純物の偏在に起因する画像品位の低下を抑制することができる。
図8は、本発明の実施形態2に係る電気光学装置100の平面構成を示す説明図であり、第1基板10と第2基板20とが重なっている領域の説明図である。図9は、図8に示す電気光学装置100のA2−A2’断面を模式的に示す説明図である。なお、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
d1<d0
図10は、本発明の実施形態3に係る電気光学装置100の平面構成を示す説明図であり、第1基板10と第2基板20とが重なっている領域の説明図である。図11は、図10に示す電気光学装置100のA3−A3’断面を模式的に示す説明図である。なお、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
d1<d0
上記実施形態1、3に係る電気光学装置100では、ダミー画素領域E2が見切り部21と表示領域E1の間に設けられていたが、ダミー画素領域E2が見切り部21と平面視で重なっている場合に本発明を適用してもよい。また、見切り部21と表示領域E1の間にダミー画素領域E2が設けられていない場合に本発明を適用してもよい。
上述した実施形態に係る電気光学装置100を用いた電子機器について説明する。図12は、本発明を適用した電気光学装置100を用いた投射型表示装置の概略構成図である。図12には、偏光板等の光学素子の図示を省略してある。図12に示す投射型表示装置2100は、電気光学装置100を用いた電子機器の一例である。
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。
本発明を適用した電気光学装置100を備えた電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置2100に限定されない。例えば、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)や直視型のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ等の電子機器に用いてもよい。
Claims (9)
- 第1基板と、
シール材を介して前記第1基板と貼り合わされた第2基板と、
前記シール材の内側に配置された電気光学層と、
前記第1基板および前記第2基板のうちの一方の基板の画素領域に設けられた複数の画素電極と、
前記第1基板における前記画素領域と前記シール材との間に設けられ、第1信号が印加される第1イオントラップ電極と、
前記第1基板における前記第1イオントラップ電極と前記シール材との間に設けられ、前記第1信号と位相の異なる第2信号が印加される第2イオントラップ電極と、
を備え、
前記画素電極と前記第1イオントラップ電極との間には、前記電気光学層の厚さが前記画素領域より薄い拡散防止部が設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1に記載の電気光学装置において、
前記第1基板における前記第2イオントラップ電極と前記シール材との間に設けられ、前記第2信号と位相の異なる第3信号が印加される第3イオントラップ電極を備え、
前記第1信号、前記第2信号および前記第3信号は互いに位相が120°ずれていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1または2に記載の電気光学装置において、
前記拡散防止部における前記電気光学層の厚さは、前記画素電極と前記第1イオントラップ電極との平面視における間隔以上であることを特徴とする電気光学装置。 - 第1基板と、
シール材を介して前記第1基板と貼り合わされた第2基板と、
前記シール材の内側に配置された電気光学層と、
前記第1基板および前記第2基板のうちの一方の基板の画素領域に設けられた複数の画素電極と、
を備え、
前記複数の画素電極は、画像を表示するための画像信号が印加される画像表示用画素電極と、前記画像信号と異なる位相のイオントラップ信号が印加されるイオントラップ電極と、を含み、
前記画像表示用画素電極と前記イオントラップ電極との間には、前記電気光学層の厚さが前記画像表示用画素電極と重なる領域より薄い拡散防止部が設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項4に記載の電気光学装置において、
前記拡散防止部における前記電気光学層の厚さは、前記画像表示用画素電極と前記イオントラップ電極との平面視における間隔以上であることを特徴とする電気光学装置。 - 第1基板と、
シール材を介して前記第1基板と貼り合わされた第2基板と、
前記シール材の内側に配置された電気光学層と、
前記第1基板および前記第2基板のうちの一方の基板の画素領域に設けられた複数の画素電極と、
前記第1基板における前記画素領域と前記シール材との間に設けられ、イオントラップ電位が印加されるイオントラップ電極と、
を有し、
前記画素電極と前記イオントラップ電極との間には、前記電気光学層の厚さが、前記画素領域より薄く、平面視における前記画素電極と前記イオントラップ電極との間隔より厚い拡散防止部が設けられていることを特徴とすることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1から6までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記拡散防止部は、前記第1基板および前記第2基板のうちの一方から他方に向かって突出した壁によって構成されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項7に記載の電気光学装置において、
前記壁は、前記第2基板から前記第1基板に向かって突出していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1から8までの何れか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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