JP3150072B2 - Manufacturing method of liquid crystal optical element - Google Patents

Manufacturing method of liquid crystal optical element

Info

Publication number
JP3150072B2
JP3150072B2 JP28710996A JP28710996A JP3150072B2 JP 3150072 B2 JP3150072 B2 JP 3150072B2 JP 28710996 A JP28710996 A JP 28710996A JP 28710996 A JP28710996 A JP 28710996A JP 3150072 B2 JP3150072 B2 JP 3150072B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
light
electrode
layer
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28710996A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10133189A (en
Inventor
潤二 中島
義夫 岩井
博之 大西
達彦 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP28710996A priority Critical patent/JP3150072B2/en
Publication of JPH10133189A publication Critical patent/JPH10133189A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3150072B2 publication Critical patent/JP3150072B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ、光
シャッター、サインボード、プロジェクションテレビ等
に利用されるTN型液晶光学素子に関し、特にその高精
度化、高開口率化及び高輝度化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a TN type liquid crystal optical element used for a display, an optical shutter, a sign board, a projection television, and the like, and more particularly to a high precision, a high aperture ratio and a high luminance.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、液晶表示モードとして最も広く用
いられているTN(ツイステッドネマティック Twiste
d Nematic)型モードの動作原理を図16及び図17を
参照しつつ説明する。図16は印加電界ゼロの時の状態
における液晶分子の配向構造を示し、図17は所定のし
きい値以上の電圧を印加した状態における液晶分子の配
向構造を示す。
2. Description of the Related Art At present, TN (Twisted Nematic Twiste) which is most widely used as a liquid crystal display mode is used.
The operation principle of the (d Nematic) mode will be described with reference to FIGS. FIG. 16 shows the alignment structure of liquid crystal molecules when no applied electric field is applied, and FIG. 17 shows the alignment structure of liquid crystal molecules when a voltage higher than a predetermined threshold is applied.

【0003】TN方式とは、アレイ電極10と対向電極
11に狭持された液晶層12の液晶分子16が90゜捻
れた構造を有し、その液晶層12、アレイ電極10及び
対向電極11を含むパネルを2枚の偏光板13及び14
で挟んだものである。図は、NW(Normally White 又
は Normally Open)モードを示したものであり、NWモ
ードにおいては、2枚の偏光板13及び14の偏光軸方
向が互いに直交し、一方の偏光板の偏光軸は一方の基板
に接している液晶分子16の長軸方向と平行か又は垂直
になるように配置されている。
The TN mode has a structure in which liquid crystal molecules 16 of a liquid crystal layer 12 sandwiched between an array electrode 10 and a counter electrode 11 are twisted by 90 °, and the liquid crystal layer 12, the array electrode 10 and the counter electrode 11 are Panel including two polarizing plates 13 and 14
It is sandwiched between. The figure shows an NW (Normally White or Normally Open) mode. In the NW mode, the polarization axes of the two polarizing plates 13 and 14 are orthogonal to each other, and the polarization axis of one of the polarizing plates is one. Are arranged so as to be parallel or perpendicular to the long axis direction of the liquid crystal molecules 16 in contact with the substrate.

【0004】TN表示モードは、直線偏光の回転、すな
わち、旋光性の2値(0°及び90°)選択を液晶層に
より行い、一対の偏光子の一方を90°回転させる効果
と類似の光学効果を生じさせ、その結果として明暗表示
を行う。この場合、液晶としてNpタイプを用いる。ら
せんピッチPと光の波長λについて、P>λの場合、旋
光性を示す。この場合、ねじれ角はほぼ90°であり、
旋光角もほぼ90°である。図12に示す電圧無印加又
は所定のしきい値電圧以下の電圧を印加した場合、液晶
層12のTN配向により直線偏光が90°回転し、光が
透過するので白表示となる。一方、所定のしきい値より
も高い電圧を印加していくと、図13に示すように電界
効果により液晶層12の中心部分では液晶分子16はほ
ぼ垂直に立ち、TN配向が垂直配向となり、旋光能を殆
ど失い、徐々に光透過率が低下してしまう。その結果、
黒表示となる。
In the TN display mode, rotation of linearly polarized light, that is, binary selection of optical rotation (0 ° and 90 °) is performed by a liquid crystal layer, and an optical effect similar to the effect of rotating one of a pair of polarizers by 90 °. An effect is produced, and as a result, light and dark display is performed. In this case, an Np type liquid crystal is used. As for the helical pitch P and the wavelength λ of light, when P> λ, optical rotation is exhibited. In this case, the twist angle is approximately 90 °,
The optical rotation angle is also approximately 90 °. When no voltage is applied or a voltage equal to or lower than a predetermined threshold voltage shown in FIG. 12 is applied, the linearly polarized light rotates by 90 ° due to the TN alignment of the liquid crystal layer 12, and light is transmitted, so that white display is performed. On the other hand, when a voltage higher than a predetermined threshold is applied, the liquid crystal molecules 16 stand almost vertically at the center of the liquid crystal layer 12 due to the electric field effect as shown in FIG. The optical power is almost lost, and the light transmittance gradually decreases. as a result,
The display becomes black.

【0005】なお、偏光板13及び14の偏光軸方向が
互いに平行の場合、電圧無印加又は所定のしきい値電圧
以下の電圧を印加すると、90°の旋光性のため光はブ
ロックされ黒表示となる。これをNB(Normally Black
Normally Closed)モードという。なお、アレイ電極
10に駆動電極回路15等のパターンを設けることによ
り、そのパターンに応じた表示がなされる。{(株)昭
晃堂出版「液晶ディスプレイ(テレビジョン学会編)」
p.60、(株)培風館出版「液晶・応用編」p.16
等参照}。
When the polarization axes of the polarizing plates 13 and 14 are parallel to each other, if no voltage is applied or a voltage equal to or lower than a predetermined threshold voltage is applied, light is blocked due to optical rotation of 90 ° and black display is performed. Becomes This is NB (Normally Black
Normally Closed) mode. By providing a pattern of the drive electrode circuit 15 and the like on the array electrode 10, display according to the pattern is performed.昭 Shokodo Publishing Co., Ltd. “Liquid Crystal Display (Television Society)”
p. 60, Baifukan Publishing Co., Ltd., “Liquid Crystal and Application” p. 16
Etc.}.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記TN表示モードは
液晶分子を配向させているため、配向方向による表示上
の視野角依存性を有する。また、TN表示モードにおい
て配向性が均一でない場合、配向性が均一な部分とそう
でない部分とで輝度むらや動作むら等が生じる。さら
に、薄膜トランジスタ(TFT)等駆動用回路電極に光
が進入した場合、電気的リークによりTFT付近の液晶
分子が誤動作をするおそれがある。そのため、光反射層
又は吸収層等を設けて、TFT等の駆動用回路電極部分
を覆う必要がある。光反射層又は吸収層等により覆われ
る部分の面積が大きければ大きいほど、その分光利用効
率が低下する。そのため、光反射層又は吸収層等により
覆われる部分の面積を小さくすることが望まれている。
In the TN display mode, since the liquid crystal molecules are aligned, the display direction depends on the alignment direction. Further, when the orientation is not uniform in the TN display mode, uneven brightness and uneven operation occur between a portion where the orientation is uniform and a portion where the orientation is not uniform. Furthermore, when light enters a driving circuit electrode such as a thin film transistor (TFT), liquid crystal molecules near the TFT may malfunction due to electric leakage. Therefore, it is necessary to provide a light reflection layer or an absorption layer to cover a driving circuit electrode portion such as a TFT. The greater the area of the portion covered by the light reflection layer or the absorption layer, the lower the spectral utilization efficiency. Therefore, it is desired to reduce the area of a portion covered by the light reflection layer or the absorption layer.

【0007】本発明は上記従来例の問題点を解決するた
めに成されたものであり、従来にない明るい表示を行う
ことができ、画素部域を広げ、開口率を向上させ、表示
上輝度むらがなく、高精度で、かつ高輝度表示が可能
晶光学素子の製造に適した方法を提供することを目
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and can provide an unprecedented bright display, widen the pixel area, improve the aperture ratio, and improve the display brightness. Muraganaku, with high precision, and capable of high-luminance display
It has the purpose of providing a way suitable for the manufacture of liquid crystal optical elements.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液晶光学素子は、少なくとも、表面に駆動
用回路電極及び電極配線が形成されたアレイ基板と、前
記アレイ基板に対向するように設けられた対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間に設けられた液晶
層を具備し、前記アレイ基板上の駆動用回路電極及び電
極配線上に遮光性樹脂層が形成され、前記駆動用回路電
極及び電極配線以外の表示領域に光透過性樹脂層が形成
され、前記遮光性樹脂層と前記光透過性樹脂層の前記液
晶層側の表面がほぼ平坦化されている。
In order to achieve the above object, a liquid crystal optical element according to the present invention has at least an array substrate having a driving circuit electrode and electrode wiring formed on a surface thereof, and a liquid crystal optical element facing the array substrate. A counter substrate provided in the
A liquid crystal layer provided between the array substrate and the counter substrate, wherein a light-shielding resin layer is formed on the driving circuit electrodes and the electrode wiring on the array substrate; A light-transmitting resin layer is formed in a display region other than the display region, and surfaces of the light-shielding resin layer and the light-transmitting resin layer on the liquid crystal layer side are substantially flattened.

【0009】上記構成において、前記遮光性樹脂層は、
光吸収性及び光反射性から選択されたいずれかを有する
ことが好ましい。また、前記アレイ基板上の駆動用回路
電極及び電極配線以外の部分に基板側画素電極を形成
し、前記平坦な遮光性樹脂層及び光透過性樹脂層の上に
液晶層側画素電極を形成し、前記基板側画素電極と前記
液晶層側画素電極とを電気的に接続することが好まし
い。
In the above structure, the light-shielding resin layer is
It preferably has one selected from light absorption and light reflection. Further, a substrate-side pixel electrode is formed in a portion other than the driving circuit electrode and the electrode wiring on the array substrate, and a liquid crystal layer-side pixel electrode is formed on the flat light-shielding resin layer and the light-transmitting resin layer. Preferably, the substrate-side pixel electrode and the liquid crystal layer-side pixel electrode are electrically connected.

【0010】また、前記対向基板にはブラックマトリッ
クスが形成されていないことが好ましい。
[0010] Preferably, a black matrix is not formed on the opposing substrate.

【0011】また、前記アレイ基板の電極形成面の裏面
に、前記アレイ基板とほぼ同屈折率を有する高分子樹
脂、ゲル体及び液体から選択されたいずれか1つを介し
て前記アレイ基板とほぼ同屈折率を有する設置基板を接
合し、前記設置基板の側面に光吸収体層が設けられてい
ることが好ましい。
[0011] Further, on the back surface of the electrode forming surface of the array substrate, the array substrate is substantially connected to the array substrate via any one selected from a polymer resin, a gel, and a liquid having substantially the same refractive index as the array substrate. It is preferable that an installation substrate having the same refractive index is joined, and a light absorber layer is provided on a side surface of the installation substrate.

【0012】また、前記対向基板の前記液晶層と対向す
る面とは反対側の面に前記設置基板と同様の設置基板が
接合されていることが好ましい。また、前記設置基板の
前記アレイ基板又は前記対向基板と接合されている面と
は反対側は凹面であることが好ましい。
It is preferable that an installation substrate similar to the installation substrate is bonded to a surface of the opposite substrate opposite to a surface facing the liquid crystal layer. Further, it is preferable that a surface of the installation substrate opposite to a surface joined to the array substrate or the counter substrate is a concave surface.

【0013】また、前記凹面と対向する凸レンズを有す
ることが好ましい。
Further, it is preferable that a convex lens facing the concave surface is provided.

【0014】一方、本発明の投写装置は、少なくとも、
光源と、投写レンズと、上記いずれかの構成の液晶光学
素子を具備し、前記光源からの光を前記液晶光学素子の
前記アレイ基板側端面及び前記対向基板側端面のいずれ
か一方から入射させ、他方から出射された光を前記投写
レンズによりスクリーン上に投写する。
On the other hand, the projection device of the present invention comprises at least
A light source, a projection lens, and a liquid crystal optical element having any one of the above configurations, and light from the light source is made to enter from one of the array substrate side end face and the counter substrate side end face of the liquid crystal optical element, The light emitted from the other is projected on a screen by the projection lens.

【0015】また、本発明の液晶ディスプレイ装置は、
上記いずれかの構成の液晶光学素子のアレイ基板側端面
又は対向基板側端面に偏光板を介してバックライトを設
けている。
Further, the liquid crystal display device of the present invention comprises:
A backlight is provided on the end face on the array substrate side or on the end face on the counter substrate side of the liquid crystal optical element having any of the above structures via a polarizing plate.

【0016】本発明の液晶光学素子の製造方法は、少な
くとも、表面に駆動用回路電極及び電極配線が形成され
たアレイ基板と、前記アレイ基板に対向するように設け
られた対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との
間に設けられた液晶層を具備する液晶光学素子の製造方
法であって、電極形成面に駆動回路電極及び電極配線が
形成されたアレイ基板の前記電極形成面とは反対側の面
に、前記アレイ基板の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する
透明体層を介して前記アレイ基板の屈折率とほぼ同じ屈
折率を有し、側面に光吸収体層が形成された設置基板を
接合し、前記駆動回路電極及び電極配線を含む前記電極
形成面上に光吸収物質又は光反射物質を含むポジ型レジ
ストを塗膜形成し、前記設置基板の前記アレイ基板と接
合されている面とは反対側の面から紫外線を照射し、現
像及び洗浄工程を経て前記駆動回路電極及び電極配線上
に遮光樹脂層を形成し、前記遮光性樹脂層を含む前記電
極形成面上にネガ型レジストを塗膜形成し、前記設置基
板の前記アレイ基板と接合されている面とは反対側の面
から紫外線を照射し、現像及び洗浄工程を経て前記アレ
イ基板の前記駆動回路電極及び電極配線が形成されてい
ない部分上に、表面が前記遮光性樹脂層に対してほぼ平
坦になるように光透過性樹脂層を形成する。
The method for manufacturing a liquid crystal optical element according to the present invention is directed to a method for manufacturing a liquid crystal optical element, comprising: an array substrate having at least a driving circuit electrode and electrode wiring formed on a surface thereof; a counter substrate provided so as to face the array substrate; A method for manufacturing a liquid crystal optical element including a liquid crystal layer provided between a substrate and the counter substrate, wherein the electrode formation surface of the array substrate having a drive circuit electrode and electrode wiring formed on the electrode formation surface is On the opposite side, a light absorbing layer was formed on the side surface having a refractive index substantially the same as that of the array substrate via a transparent layer having a refractive index substantially the same as that of the array substrate. Bonding the installation substrate, forming a positive resist containing a light-absorbing substance or a light-reflecting substance on the electrode forming surface including the drive circuit electrode and the electrode wiring, and being joined to the array substrate of the installation substrate. Face Irradiate ultraviolet rays from the opposite side to form a light-shielding resin layer on the drive circuit electrodes and the electrode wirings through development and washing steps, and apply a negative resist on the electrode forming surface including the light-shielding resin layer. A film is formed, and the drive circuit electrode and the electrode wiring of the array substrate are formed by irradiating ultraviolet rays from a surface of the installation substrate opposite to a surface bonded to the array substrate, and performing a development and a cleaning process. A light-transmitting resin layer is formed on the non-existing portion so that the surface is substantially flat with respect to the light-shielding resin layer.

【0017】上記方法において、前記透明体層は、高分
子樹脂、ゲル体及び液体から選択されたいずれかである
ことが好ましい。また、前記アレイ基板の屈折率と前記
透明体層及び前記設置基板の屈折率の差が、それぞれ
0.2以下であることが好ましい。
In the above method, it is preferable that the transparent body layer is any one selected from a polymer resin, a gel body and a liquid. Further, it is preferable that a difference between a refractive index of the array substrate and a refractive index of the transparent body layer and the installation substrate is 0.2 or less.

【0018】また、前記アレイ基板の駆動用回路電極及
び電極配線が形成され部分以外の部分に基板側画素電
極を形成し、前記光透過性樹脂層を形成する際、所定の
パターンに応じて部分的に紫外線を遮光し、前記ネガ型
レジストを部分的に硬化させずコンタクト領域を設けて
前記基板側画素電極の一部を露出させ、少なくとも前記
光透過性樹脂層の上に液晶層側画素電極を形成し、前記
コンタクト領域を介して前記基板側画素電極と前記液晶
層側画素電極とを電気的に接続することが好ましい。
Further, a substrate-side pixel electrode is formed on a portion of the array substrate other than the portion where the driving circuit electrode and the electrode wiring are formed, and the light-transmitting resin layer is formed according to a predetermined pattern. A part of the substrate-side pixel electrode is exposed by partially blocking the ultraviolet light and providing a contact region without partially curing the negative resist, and a liquid crystal layer-side pixel is formed on at least the light-transmitting resin layer. Preferably, an electrode is formed, and the substrate side pixel electrode and the liquid crystal layer side pixel electrode are electrically connected via the contact region.

【0019】また、前記設置基板の前記コンタクト領域
と対向する部分に、前記アレイ基板の電極形成面に対し
て略垂直となるように前記コンタクト領域とほぼ同じ形
状の断面を有する棒状の光吸収層を形成したことが好ま
しい。
Also, a rod-shaped light absorbing layer having a cross section of substantially the same shape as the contact region is provided on a portion of the installation substrate facing the contact region so as to be substantially perpendicular to the electrode forming surface of the array substrate. Is preferably formed.

【0020】または、前記アレイ基板と前記設置基板の
間に、前記コンタクト領域と対向する位置及び形状に応
じたマスクパターンを設けたことが好ましい。または、
前記アレイ基板と前記設置基板の間に、前記コンタクト
領域と対向する部分に前記アレイ基板の電極形成面に対
して略垂直となるように前記コンタクト領域とほぼ同じ
形状の断面を有する棒状の光吸収層が形成されたマスク
基板を前記透明層を介して接合したことが好ましい。
Alternatively, it is preferable that a mask pattern corresponding to a position and a shape facing the contact region is provided between the array substrate and the installation substrate. Or
Between the array substrate and the installation substrate, a rod-shaped light absorbing member having a cross section of substantially the same shape as the contact region so as to be substantially perpendicular to the electrode forming surface of the array substrate at a portion facing the contact region; It is preferable that the mask substrate on which the layer is formed is bonded via the transparent body layer.

【0021】また、前記アレイ基板と前記設置基板の間
において、前記棒状の光吸収層と対向する位置にプリズ
ム状の透明なスペーサを設けたことが好ましい。また、
前記棒状の光吸収層と前記スペーサの対向面において、
前記スペーサの底面積を前記棒状の光吸収層の断面積よ
りも大きくすることが好ましい。
Preferably, a prism-shaped transparent spacer is provided between the array substrate and the installation substrate at a position facing the rod-shaped light absorbing layer. Also,
On the opposing surface of the rod-shaped light absorbing layer and the spacer,
It is preferable that a bottom area of the spacer is larger than a cross-sectional area of the rod-shaped light absorbing layer.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施形態)本発明の液晶光学素子に関する第1
の実施形態について、その断面を示す図1を参照しつつ
説明する。図1に示すように、本発明の液晶光学素子
(全体を符号1で表す)は、基本的には図16に示す従
来例と同様であり、アレイ基板10及び対向基板11
と、両基板10,11の間に設けられた液晶層12と、
両基板10,11の外側に設けられた1組の偏光板(図
16に示す符号13,14参照、以下、偏光板の図示及
び説明を省略する)を具備する。
(First Embodiment) A first embodiment relating to the liquid crystal optical element of the present invention.
The embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the liquid crystal optical element of the present invention (the whole is denoted by reference numeral 1) is basically the same as the conventional example shown in FIG.
And a liquid crystal layer 12 provided between the substrates 10 and 11;
A pair of polarizers (see reference numerals 13 and 14 shown in FIG. 16; hereinafter, the illustration and description of the polarizers are omitted) provided outside the substrates 10 and 11 are provided.

【0023】アレイ基板10において、例えばガラス製
の第1の透明基板20の電極形成面20a上に、例え
ば、薄膜トランジスタ(TFT)等の駆動回路電極2
1、ゲート線やソース線等の電極配線22、透明な基板
側画素電極23等が形成されている。駆動回路電極21
及び電極配線22上には、光吸収性又は光反射性の遮光
性樹脂層24が形成されている。また、第1の透明基板
20の電極形成面20a上の駆動回路電極21及び電極
配線22を除く部分、すなわち、画素部分上には光透過
性樹脂層25が形成されている。ここで、遮光性樹脂層
24及び光透過性樹脂層25はそれぞれ、表面(液晶層
12側の面)が同じ高さに成るように形成され、それら
の表面はほぼ平坦化されている。
In the array substrate 10, for example, a drive circuit electrode 2 such as a thin film transistor (TFT) is formed on the electrode forming surface 20a of a first transparent substrate 20 made of glass.
1, an electrode wiring 22 such as a gate line and a source line, a transparent substrate-side pixel electrode 23 and the like are formed. Drive circuit electrode 21
A light-absorbing or light-reflecting light-shielding resin layer 24 is formed on the electrode wiring 22. Further, a light-transmitting resin layer 25 is formed on a portion of the first transparent substrate 20 other than the drive circuit electrodes 21 and the electrode wirings 22 on the electrode forming surface 20a, that is, on the pixel portion. Here, each of the light-shielding resin layer 24 and the light-transmitting resin layer 25 is formed such that the surfaces thereof (the surface on the side of the liquid crystal layer 12) are at the same height, and their surfaces are substantially flattened.

【0024】一方、対向基板11は、例えばガラス製の
第2の透明基板27上に透明電極28が形成されてい
る。しかしながら、アレイ基板10上の駆動回路電極2
1及び電極配線22に対向するようなブラックマトリッ
クスは形成されていない。液晶層12としては、例えば
ツイステッドネマティック液晶(Twisted Nematic:以
下、TN液晶と称する)を用いる。
On the other hand, in the counter substrate 11, a transparent electrode 28 is formed on a second transparent substrate 27 made of, for example, glass. However, the drive circuit electrode 2 on the array substrate 10
No black matrix is formed so as to face 1 and the electrode wiring 22. As the liquid crystal layer 12, for example, a twisted nematic liquid crystal (Twisted Nematic: hereinafter, referred to as a TN liquid crystal) is used.

【0025】このように、遮光性樹脂層24及び光透過
性樹脂層25の表面を平坦化することにより、これらと
接する液晶層12の液晶分子の配向乱れを解消すること
ができ、液晶配向を均一にすることができる。また、駆
動回路電極21及び電極配線22が遮光性樹脂層24で
覆われているため、対向基板11側からは駆動回路電極
21及び電極配線22に光が入射することはなく、電気
的なリークによる誤動作は生じない。また、アレイ基板
10側(第1の透明電極20の入射面20b)から駆動
回路電極21及び電極配線22に光が入射しても、駆動
回路電極(TFT)21での電気的なリークの生じる確
率は低い。従って、対向基板11側にブラックマトリッ
クスは不要である。従って、従来にない高開口率(高輝
度)液晶光学素子が得られる。さらに、遮光性樹脂層2
4及び光透過性樹脂層25は、駆動回路電極21、電極
配線22、基板側画素電極23等に対して保護膜として
機能する。
As described above, by flattening the surfaces of the light-shielding resin layer 24 and the light-transmitting resin layer 25, the alignment disorder of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 12 in contact with them can be eliminated, and the liquid crystal alignment can be improved. It can be uniform. Further, since the drive circuit electrodes 21 and the electrode wirings 22 are covered with the light-shielding resin layer 24, light does not enter the drive circuit electrodes 21 and the electrode wirings 22 from the counter substrate 11 side, and electrical leakage occurs. Does not cause malfunction. Further, even if light is incident on the drive circuit electrode 21 and the electrode wiring 22 from the array substrate 10 side (incident surface 20b of the first transparent electrode 20), electric leakage occurs in the drive circuit electrode (TFT) 21. Probability is low. Therefore, a black matrix is not required on the counter substrate 11 side. Accordingly, a liquid crystal optical element having a high aperture ratio (high brightness) which has not been obtained in the past can be obtained. Further, the light-shielding resin layer 2
4 and the light-transmitting resin layer 25 function as a protective film for the drive circuit electrode 21, the electrode wiring 22, the substrate-side pixel electrode 23, and the like.

【0026】(第2の実施形態)次に、本発明の液晶光
学素子に関する第2の実施形態について、その断面を示
す図2を参照しつつ説明する。図2に示すように、本発
明の液晶光学素子1は、図2に示す第1の実施形態の構
成に、さらに遮光性樹脂層24及び光透過性樹脂層25
上に、透明な液晶層側画素電極26を所定のパターンに
形成し、基板側画素電極23と電気的に接続したもので
ある。その他の構成は、第1の実施形態の場合と同様で
ある。光透過性樹脂層25には、所定の位置に穴が設け
られており、この穴の部分に透明電極材料が堆積するこ
とにより、液晶層側画素電極26と基板側画素電極23
とが電気的に接続される。
(Second Embodiment) Next, a liquid crystal optical element according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the liquid crystal optical element 1 of the present invention is different from the first embodiment shown in FIG. 2 in that a light-shielding resin layer 24 and a light-transmitting resin layer 25 are further added.
A transparent liquid crystal layer-side pixel electrode 26 is formed in a predetermined pattern thereon, and is electrically connected to the substrate-side pixel electrode 23. Other configurations are the same as those of the first embodiment. A hole is provided at a predetermined position in the light-transmitting resin layer 25, and a transparent electrode material is deposited on the hole to form a liquid crystal layer side pixel electrode 26 and a substrate side pixel electrode 23.
Are electrically connected.

【0027】上記第1の実施形態の構成では、基板側画
素電極23上に光透過性樹脂層25が存在するため、光
透過性樹脂層25による電界損失により、駆動電圧を従
来のTN液晶光学素子よりも高くしなければならなかっ
た。これに対し、第2の実施形態では液晶層側画素電極
26を余分に設けなければならないが、液晶層側画素電
極26が遮光性樹脂層24及び光透過性樹脂層25上に
存在するので、光透過性樹脂層25による電界損失を解
消することができる。
In the structure of the first embodiment, since the light-transmitting resin layer 25 exists on the substrate-side pixel electrode 23, the driving voltage is reduced by the electric field loss due to the light-transmitting resin layer 25 to the conventional TN liquid crystal optical device. Had to be higher than the device. On the other hand, in the second embodiment, the liquid crystal layer side pixel electrode 26 must be provided extra, but since the liquid crystal layer side pixel electrode 26 exists on the light shielding resin layer 24 and the light transmitting resin layer 25, Electric field loss due to the light transmitting resin layer 25 can be eliminated.

【0028】(第3の実施形態)次に、本発明の液晶表
示素子及びそれを用いた投写装置に関する第2の実施形
態について、図3から図7を参照しつつ説明する。図3
から図6は、それぞれ本発明の液晶表示素子及びそれを
用いた投写装置の構成のバリエーションを示す断面図で
あり、図7は本発明の液晶表示素子の他のバリエーショ
ンを示す断面図である。液晶表示素子は具体的にはライ
トバルブ装置であり、投写装置はプロジェクションテレ
ビとした。
(Third Embodiment) Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention and a projection device using the same will be described with reference to FIGS. FIG.
6 are cross-sectional views each showing a variation of the configuration of the liquid crystal display element of the present invention and a projection device using the same, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing another variation of the liquid crystal display element of the present invention. Specifically, the liquid crystal display device was a light valve device, and the projection device was a projection television.

【0029】図3に示す本発明の投写装置の第1の構成
は、図1又は図2に示す液晶光学素子1を有するライト
バルブ装置(空間変調素子)40と、光源2と、光源2
からの光を略平行光化してライトバルブ装置40に入射
させるフィールドレンズ3と、ライトバルブ装置40か
ら出射した光をスクリーン5上に投謝する投写レンズ4
を具備する。ライトバルブ装置40は、図1又は図2に
示す液晶光学素子1に、さらにアレイ基板10(具体的
には第1の透明基板20)の電極形成面20aの裏面2
0bに、第1の透明基板20とほぼ同屈折率を有する高
分子樹脂、ゲル体及び液体から選択されたいずれか1つ
の層30を介して、第1の透明基板20とほぼ同屈折率
を有する設置基板50を接合したものである。ライトバ
ルブ装置40は、液晶光学素子1の対向基板11側から
光が入射するうように、液晶光学素子1が光源2側に、
設置基板50が投写レンズ4側になるように配置されて
いる。
A first configuration of the projection apparatus of the present invention shown in FIG. 3 includes a light valve device (spatial modulation element) 40 having the liquid crystal optical element 1 shown in FIG. 1 or 2, a light source 2, and a light source 2.
Field lens 3 for converting light from the light into substantially parallel light and entering the light valve device 40, and a projection lens 4 for projecting light emitted from the light valve device 40 onto the screen 5.
Is provided. The light valve device 40 includes a liquid crystal optical element 1 shown in FIG. 1 or FIG. 2 and a back surface 2a of an electrode forming surface 20a of an array substrate 10 (specifically, a first transparent substrate 20).
0b, the first transparent substrate 20 has substantially the same refractive index as the first transparent substrate 20 via any one layer 30 selected from a polymer resin, a gel, and a liquid having the same refractive index as the first transparent substrate 20. The mounting substrate 50 is joined. The light valve device 40 moves the liquid crystal optical element 1 toward the light source 2 so that light enters from the opposite substrate 11 side of the liquid crystal optical element 1.
The installation substrate 50 is arranged so as to be on the projection lens 4 side.

【0030】設置基板50の側面には黒色塗料等の光吸
収体層60が設けられている。設置基板50は、例えば
ガラス樹脂製の透明な平行平面板であり、投写レンズ4
側の面には反射防止膜61が設けられている。設置基板
50は、後述する本発明の液晶光学素子の製造方法にお
いて、アレイ基板10を製造する際にアレイ基板10を
保持するために用いられるが、液晶表示素子1の完成後
も、液晶表示素子1を投写装置等に装着する際のホルダ
ーとしても機能する。
A light absorber layer 60 such as a black paint is provided on a side surface of the installation substrate 50. The installation substrate 50 is a transparent parallel flat plate made of, for example, glass resin, and
An anti-reflection film 61 is provided on the side surface. The mounting substrate 50 is used to hold the array substrate 10 when manufacturing the array substrate 10 in the method for manufacturing a liquid crystal optical element of the present invention described later. It also functions as a holder when mounting 1 on a projection device or the like.

【0031】本発明の投写装置の液晶光学素子1の漏れ
光角度(出射角)は、2.4°であり、従来の一般的液
晶光学素子の漏れ光角度の1/10以下である。従っ
て、本装置は、実質的に光を平行に出力する(平行光出
射する)ことができる。一方、本装置のように平行光出
射できない従来の装置では、液晶光学素子1に入射する
光線の入射角が場所により異なる場合、投写画像の画質
が不均一となる。これを防止するためには投写レンズを
大きくする必要があり、装置の大型化を招いたり、コス
ト高になると言う問題を有していた。しかしながら、本
発明の投写装置では、投写レンズ4の瞳の大きさを、液
晶光学素子1の画面中心にある画素が透明状態の場合
に、その画素から拡がって出射する光のうち光量で約9
0%が入射する大きさに設定している。従って、本装置
によれば、投写レンズ4を小さくしたり、光学距離を短
くしたりでき、プロジェクションテレビを小型軽量化す
ることができる。具体的には、投写レンズ4を従来のプ
ロジェクションテレビの約1/10以下にできる。
The leakage light angle (outgoing angle) of the liquid crystal optical element 1 of the projection device of the present invention is 2.4 °, which is not more than 1/10 of the leakage light angle of the conventional general liquid crystal optical element. Therefore, the present device can output light substantially in parallel (emit parallel light). On the other hand, in a conventional apparatus such as this apparatus which cannot emit parallel light, if the incident angle of the light beam incident on the liquid crystal optical element 1 differs depending on the location, the image quality of the projected image becomes non-uniform. In order to prevent this, it is necessary to increase the size of the projection lens, which causes a problem that the size of the apparatus is increased and the cost is increased. However, in the projection device of the present invention, when the pixel at the center of the screen of the liquid crystal optical element 1 is in a transparent state, the size of the pupil of the projection lens 4 is set to about 9 in terms of the amount of light out of the light that spreads out from the pixel.
The size is set so that 0% is incident. Therefore, according to the present apparatus, the projection lens 4 can be made smaller, the optical distance can be made shorter, and the projection television can be made smaller and lighter. Specifically, the projection lens 4 can be reduced to about 1/10 or less of a conventional projection television.

【0032】図4に示す本発明の投写装置の第2の構成
は、図3に示す第1の構成とほぼ同じであるが、ライト
バルブ装置40が、液晶光学素子1のアレイ基板10側
から光が入射するうように、設置基板50が光源2側
に、液晶光学素子1が投写レンズ4側になるように配置
されている点が異なる。従って、得られる効果も上記第
1の構成の場合と実質的に同じである。
The second configuration of the projection apparatus of the present invention shown in FIG. 4 is almost the same as the first configuration shown in FIG. 3, except that the light valve device 40 is arranged from the side of the array substrate 10 of the liquid crystal optical element 1. The difference is that the installation substrate 50 is arranged on the light source 2 side and the liquid crystal optical element 1 is arranged on the projection lens 4 side so that light enters. Therefore, the obtained effect is substantially the same as that of the first configuration.

【0033】図5に示す本発明の投写装置の第3の構成
は、図3に示す第1の構成とほぼ同じであるが、ライト
バルブ装置40の設置基板51の液晶光学素子1を接合
した面とは反対側が凹面であり、平凹レンズとして機能
するように構成されている。また、これに対応して、フ
ィールドレンズ3も両凸レンズに変更されている。この
ような構成により、投写装置の平行光特性を損なうこと
なく、液晶光学素子に拡大レンズ効果を付加することが
できる。その結果、さらに光学距離を短くすることがで
き、装置をさらに小型化することができる。なお、設置
基板51をアクリル樹脂等を用いて成形加工により製作
することにより、ほぼ同一の性能を有するものを量産す
ることができる。
The third configuration of the projection device of the present invention shown in FIG. 5 is almost the same as the first configuration shown in FIG. 3, except that the liquid crystal optical element 1 of the installation substrate 51 of the light valve device 40 is joined. The side opposite to the surface is a concave surface, and is configured to function as a plano-concave lens. In response to this, the field lens 3 is also changed to a biconvex lens. With such a configuration, a magnifying lens effect can be added to the liquid crystal optical element without deteriorating the parallel light characteristics of the projection device. As a result, the optical distance can be further reduced, and the device can be further downsized. Note that, by manufacturing the installation substrate 51 by molding using an acrylic resin or the like, it is possible to mass-produce substrates having substantially the same performance.

【0034】図6に示す本発明の投写装置の第4の構成
は、図5に示す第3の構成とほぼ同じであるが、ライト
バルブ装置40の設置基板51の凹面と対向するように
正のパワーを有するレンズ(両凸レンズ)52が設けら
れている。フィールドレンズ3も平凸レンズである。こ
のような構成により、第3の構成の効果に加えて、さら
に画質の均一性が向上する。
The fourth configuration of the projection device of the present invention shown in FIG. 6 is almost the same as the third configuration shown in FIG. 5, except that the projection device is oriented so as to face the concave surface of the installation board 51 of the light valve device 40. (Biconvex lens) 52 having the above power is provided. The field lens 3 is also a plano-convex lens. With such a configuration, in addition to the effect of the third configuration, the uniformity of the image quality is further improved.

【0035】図7にライトバルブ装置の他のバリエーシ
ョンを列挙する。図中右側を光源2側、左側をスクリー
ン5側とする。また、液晶光学素子1に関しては、対向
基板11を光源側に、アレイ基板10をスクリーン5側
に配置するものとする。なお、(b)〜(k)に関して
は、(a)と共通する部分の符号は省略する。
FIG. 7 shows another variation of the light valve device. The right side in the figure is the light source 2 side, and the left side is the screen 5 side. Further, regarding the liquid crystal optical element 1, the opposite substrate 11 is arranged on the light source side, and the array substrate 10 is arranged on the screen 5 side. Note that, with respect to (b) to (k), reference numerals of parts common to (a) are omitted.

【0036】(a)は、液晶光学素子1のアレイ基板1
0側及び対向基板11側の両方に、平行平板からなる設
置基板50を接合した例を示す。(b)は、液晶光学素
子1のアレイ基板10側に平凹レンズとして機能する設
置基板51を、対向基板11側に平行平板からなる設置
基板50を接合した例を示す。(c)は(b)とは逆
に、液晶光学素子1のアレイ基板10側に平行平板から
なる設置基板50を、対向基板11側に平凹レンズとし
て機能する設置基板51を接合した例を示す。(d)
は、液晶光学素子1のアレイ基板10側及び対向基板1
1側の両方に、平凹レンズとして機能する設置基板51
を接合した例を示す。(e)は、図4に示す場合とは逆
に、対向基板11側にのみ平凹レンズとして機能する設
置基板51を接合した例を示す。(f)は、図5に示す
場合とは逆に、対向基板11側にのみ平凹レンズとして
機能する設置基板51を接合し、凹面に対向するように
正のパワーを有するレンズ(両凸レンズ)52を設けた
例を示す。(g)は、(b)の構成に、設置基板51の
凹面に対向するように正のパワーを有するレンズ52を
設けた例を示す。(h)は、(c)の構成に、設置基板
51の凹面に対向するように正のパワーを有するレンズ
52を設けた例を示す。(i)は、(d)の構成に、ア
レイ基板10側の設置基板51の凹面に対向するように
正のパワーを有するレンズ52を設けた例を示す。
(j)は、(i)の構成とは逆に、(d)の構成に、対
向基板11側の設置基板51の凹面に対向するように正
のパワーを有するレンズ52を設けた例を示す。(k)
は、(d)の構成に、アレイ基板10側及び対向基板1
1側の両方の設置基板51の凹面に対向するように正の
パワーを有するレンズ52を設けた例を示す。これらの
各構成は、図4から図5に示す投写装置のライトバルブ
装置として置換可能であり、それぞれ同様の効果を奏す
る。
FIG. 3A shows an array substrate 1 of the liquid crystal optical element 1.
An example is shown in which an installation substrate 50 made of a parallel plate is joined to both the 0 side and the counter substrate 11 side. (B) shows an example in which the installation substrate 51 functioning as a plano-concave lens is joined to the array substrate 10 side of the liquid crystal optical element 1 and the installation substrate 50 made of a parallel flat plate is joined to the counter substrate 11 side. (C) shows an example in which the installation substrate 50 made of a parallel flat plate is bonded to the array substrate 10 side of the liquid crystal optical element 1 and the installation substrate 51 functioning as a plano-concave lens is bonded to the counter substrate 11 side, which is the opposite of (b). . (D)
Are the array substrate 10 side of the liquid crystal optical element 1 and the counter substrate 1
Installation board 51 functioning as a plano-concave lens on both sides
Are shown below. 4E shows an example in which the installation substrate 51 functioning as a plano-concave lens is bonded only to the counter substrate 11 side, contrary to the case shown in FIG. 5 (f), opposite to the case shown in FIG. 5, a mounting substrate 51 functioning as a plano-concave lens is bonded only to the counter substrate 11 side, and a lens (biconvex lens) 52 having positive power so as to face the concave surface. An example in which is provided. (G) shows an example in which a lens 52 having a positive power is provided in the configuration of (b) so as to face the concave surface of the installation substrate 51. (H) shows an example in which a lens 52 having a positive power is provided in the configuration of (c) so as to face the concave surface of the installation substrate 51. (I) shows an example in which a lens 52 having positive power is provided in the configuration of (d) so as to face the concave surface of the installation substrate 51 on the array substrate 10 side.
(J) shows an example in which the lens 52 having a positive power is provided in the configuration of (d) in a manner opposite to the configuration of (i) so as to face the concave surface of the installation substrate 51 on the counter substrate 11 side. . (K)
Is the same as the configuration shown in FIG.
An example is shown in which a lens 52 having a positive power is provided so as to face the concave surfaces of both of the installation substrates 51 on one side. Each of these components can be replaced as a light valve device of the projection device shown in FIGS. 4 and 5, and has the same effect.

【0037】(第4の実施形態)次に、本発明の液晶光
学素子を用いた液晶ディスプレイ装置に関する第4の実
施形態について、図8を参照しつつ説明する。第4の実
施形態の液晶ディスプレイ装置は、図1に示す第1の実
施形態の液晶光学素子を用いて、アレイ基板10(第1
の透明基板20)側の偏光板13に対向するように設置
基板50を接合し、さらに設置基板50の入射面に対向
するようにバックライト70を設けたものである。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment relating to a liquid crystal display device using the liquid crystal optical element of the present invention will be described with reference to FIG. The liquid crystal display device according to the fourth embodiment uses the liquid crystal optical element according to the first embodiment shown in FIG.
The mounting substrate 50 is bonded so as to face the polarizing plate 13 on the side of the transparent substrate 20), and a backlight 70 is provided so as to face the incident surface of the mounting substrate 50.

【0038】第4の実施形態の液晶ディスプレイ装置で
は、従来のTN型液晶ディスプレイと比べて、設置基板
50に斜めに入射する光が、側面に設けられた光吸収体
層60により吸収され、液晶層12に入射する不要光が
減少するので、中間調での表示品位が向上し、画像がぼ
やけずにシャープとなり、コントラストが向上する。ま
た、バックライトを設置基板50側でなく対向基板11
側に設けても、液晶層12に戻る不要光が減少するた
め、出射光の大部分が平行光となり、ぼやけた表示はな
くなり、中間調表示品位及びコントラストが向上する。
さらに、設置基板50の出射面に反射防止膜7を施すこ
とにより、液晶層12から小さな出射角で出射する光の
出射面における反射が低減し、表示画像のコントラスト
をさらに向上させることができる。
In the liquid crystal display device of the fourth embodiment, as compared with the conventional TN type liquid crystal display, the light obliquely incident on the installation substrate 50 is absorbed by the light absorber layer 60 provided on the side surface, and Since unnecessary light incident on the layer 12 is reduced, display quality in a halftone is improved, an image is sharpened without blurring, and contrast is improved. Also, the backlight is provided not on the installation substrate 50 side but on the opposite substrate 11.
Even if it is provided on the side, unnecessary light returning to the liquid crystal layer 12 is reduced, so that most of the emitted light becomes parallel light, blurred display is eliminated, and halftone display quality and contrast are improved.
Further, by applying the anti-reflection film 7 to the emission surface of the installation substrate 50, reflection of light emitted from the liquid crystal layer 12 at a small emission angle on the emission surface is reduced, and the contrast of a displayed image can be further improved.

【0039】(第5の実施形態) 次に、上記第1の実施形態の液晶光学素子の製造方法に
関する第5の実施形態について、図9から図11を参照
しつつ説明する。図9はアレイ基板10及び対向基板1
1となる第1及び第2の透明基板20,27を設置基板
50,51上に接合した状態を示す断面図であり、
(a)は平行平板からなる設置基板50上に接合した状
態を示し、(b)は平凹レンズとして機能する一面が凹
面の設置基板51上に接合した状態を示す。図9におい
て、第1及び第2の透明基板20,27は、それぞれス
ペーサ(図示せず)により厚さを規制された透明層3
0を介して、設置基板50,51に接合されている。ス
ペーサは第1及び第2の透明基板20,27の周囲に設
けられている。
Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the method for manufacturing the liquid crystal optical element of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows an array substrate 10 and a counter substrate 1.
1 is a cross-sectional view showing a state in which first and second transparent substrates 20 and 27 serving as 1 are joined on installation substrates 50 and 51;
(A) shows a state of being joined on an installation substrate 50 made of a parallel plate, and (b) shows a state of being joined on an installation substrate 51 having a concave surface, which functions as a plano-concave lens. In FIG. 9, the first and second transparent substrates 20 and 27 are respectively composed of transparent layers 3 whose thickness is regulated by spacers (not shown).
0, it is joined to the installation boards 50, 51. The spacer is provided around the first and second transparent substrates 20 and 27.

【0040】第1及び第2の透明基板20,27は、そ
れぞれ厚さ1mmのガラス板であり、設置基板50も厚
さ10mmのガラス板である。屈折率はいずれも1.5
2である。一方、平凹レンズとして機能する設置基板5
1は、例えばアクリル樹脂(屈折率1.49)等を用い
て成形加工する。透明体層30の材料としては、例えば
信越化学工業(株)製の透明シリコーン樹脂KE105
1であり、厚さは2mm、屈折率は1.40である。こ
れは、2種類の液体で供給されており、2液を混合して
室温放置又は加熱することにより付加重合反応し、ゲル
状に硬化する。また、各設置基板50,51の側面に
は、光吸収層60が設けられている。光吸収層60とし
ては、カーボン含有樹脂等の黒色塗料等を用いる。さら
に、各設置基板50,51の透明基板が接合されていな
い側の表面には反射防止膜61が形成されている。
Each of the first and second transparent substrates 20 and 27 is a glass plate having a thickness of 1 mm, and the installation substrate 50 is also a glass plate having a thickness of 10 mm. Refractive index is 1.5
2. On the other hand, the installation substrate 5 functioning as a plano-concave lens
1 is formed using, for example, an acrylic resin (refractive index: 1.49). As a material of the transparent body layer 30, for example, a transparent silicone resin KE105 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
1, the thickness is 2 mm, and the refractive index is 1.40. This is supplied as two types of liquids. When the two liquids are mixed and left at room temperature or heated, an addition polymerization reaction occurs and the gel is hardened. In addition, a light absorbing layer 60 is provided on the side surface of each of the installation substrates 50 and 51. As the light absorbing layer 60, a black paint such as a carbon-containing resin is used. Further, an antireflection film 61 is formed on the surface of each of the installation substrates 50 and 51 on the side where the transparent substrate is not bonded.

【0041】次に、第1の透明基板20の電極形成面2
0a上に形成されたTFT等の駆動回路電極21及び電
極配線22上に遮光性樹脂層24を形成する工程を、図
10を参照しつつ説明する。まず、駆動回路電極21及
び電極配線22が形成された第1の透明基板20の表面
上に、光吸収物質又は光反射物質を含むポジ型レジスト
を塗膜形成する。具体的には、FPPR−7000(富
士薬品工業(株)製)を塗布し、スピンナー500rp
m5秒+1000rpm35秒により、塗膜形成し、ホ
ットプレートにて80℃で2分間加熱する。
Next, the electrode forming surface 2 of the first transparent substrate 20
The process of forming the light-shielding resin layer 24 on the drive circuit electrode 21 such as a TFT and the electrode wiring 22 formed on the substrate 0a will be described with reference to FIG. First, a positive resist containing a light absorbing substance or a light reflecting substance is formed on the surface of the first transparent substrate 20 on which the drive circuit electrodes 21 and the electrode wirings 22 are formed. Specifically, FPPR-7000 (manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd.) is applied, and spinner 500 rpm is applied.
A coating film is formed by m5 seconds + 1000 rpm for 35 seconds, and heated at 80 ° C. for 2 minutes on a hot plate.

【0042】次に、設置基板50の第1の透明基板20
が接合されている面とは反対側の入射面50aから紫外
線(i線)を6.2mW/cm2強度で300mJ照射
する。入射した紫外線は駆動回路電極21及び電極配線
22により反射され、それらの上に形成されているポジ
型レジストには紫外光が照射されない。その後、1%K
OH水溶液23℃で45秒間現像し、30秒間水洗し、
120℃で5分間ホットプレート上で加熱する。その結
果、図10に示すように、駆動回路電極(TFT)21
及び電極配線22上に、それぞれ、TFT幅及び配線幅
に対してはみ出しもなければ不足もない遮光性樹脂層2
4が形成される。
Next, the first transparent substrate 20 of the installation substrate 50
Is irradiated with ultraviolet rays (i-line) at an intensity of 6.2 mW / cm 2 at 300 mJ from the incident surface 50 a on the opposite side to the surface to which is bonded. The incident ultraviolet light is reflected by the drive circuit electrode 21 and the electrode wiring 22, and the positive resist formed thereon is not irradiated with ultraviolet light. Then 1% K
Developed at 23 ° C for 45 seconds in OH aqueous solution, washed with water for 30 seconds,
Heat on hot plate at 120 ° C. for 5 minutes. As a result, as shown in FIG.
And the light-shielding resin layer 2 on the electrode wiring 22 that does not protrude or is insufficient for the TFT width and the wiring width, respectively.
4 are formed.

【0043】ここで、図10から明らかなように、設置
基板50の入射面50aに斜めに入射した紫外線の大部
分は、設置基板50の側面に設けられた光吸収層60に
より吸収される。この時、設置基板50の厚さが厚い
程、斜め入射光が吸収され、第1の透明基板20への垂
直入射光の割合が増加する。また、設置基板50と透明
体層30及び透明体層30と第1の透明基板20の各界
面における屈折率の差は小さく、各界面における反射は
極めて少ない。また、各界面に垂直に入射する光はその
まま直進するため、第1の透明基板20に斜めに入射す
る光は極めて少なくなる。従って、第1の透明基板20
には、実質的に入射面50aに対してほぼ垂直に入射し
た紫外線のみが到達し、形成された遮光性樹脂層24の
端面は第1の透明基板20の基板形成面20aに対して
ほぼ垂直となる。
Here, as is apparent from FIG. 10, most of the ultraviolet light obliquely incident on the incident surface 50a of the installation substrate 50 is absorbed by the light absorbing layer 60 provided on the side surface of the installation substrate 50. At this time, as the thickness of the installation substrate 50 increases, the oblique incident light is absorbed, and the ratio of the normal incident light to the first transparent substrate 20 increases. Further, the difference in the refractive index at each interface between the mounting substrate 50 and the transparent body layer 30 and between the transparent body layer 30 and the first transparent substrate 20 is small, and the reflection at each interface is extremely small. Further, since the light vertically incident on each interface goes straight as it is, the light obliquely incident on the first transparent substrate 20 is extremely small. Therefore, the first transparent substrate 20
, Only the ultraviolet rays substantially incident substantially perpendicularly to the incident surface 50a reach, and the end surface of the formed light-shielding resin layer 24 is substantially perpendicular to the substrate forming surface 20a of the first transparent substrate 20. Becomes

【0044】さらに、こうして処理された第1の透明電
極20の電極形成面20a上に、基板側画素電極23を
形成した後、その上にネガ型レジストのプレポリマー材
料PN393(メルク社)を塗膜形成し、紫外線ランプ
(例えば、超高圧水銀ランプIML−3000((株)
オーク製作所製))を用いて紫外線強度(波長365n
m光(i線))14mW/cm2を3分間照射し、樹脂
を硬化させる。その後、エタノール洗浄及び水洗を行
う。その結果、図11に示すように、第1の透明電極2
0の電極形成面上の駆動回路電極21及び電極配線22
以外の部分に、光透過性樹脂層25が形成される。この
ようにして形成されたアレイ基板10の表面10a(各
樹脂層24,25の表面)には段差が無く、平坦化され
る。
Further, after the substrate side pixel electrode 23 is formed on the electrode forming surface 20a of the first transparent electrode 20 thus treated, a negative resist prepolymer material PN393 (Merck) is applied thereon. After forming a film, an ultraviolet lamp (for example, an ultra-high pressure mercury lamp IML-3000 (trade name)
UV intensity (wavelength 365n)
m light (i-line)) of 14 mW / cm 2 for 3 minutes to cure the resin. Thereafter, washing with ethanol and washing with water are performed. As a result, as shown in FIG.
0 drive circuit electrode 21 and electrode wiring 22 on the electrode forming surface
The light transmissive resin layer 25 is formed on the other portions. The surface 10a (the surface of each of the resin layers 24, 25) of the array substrate 10 formed in this way has no steps and is flattened.

【0045】このアレイ基板10及び別途同様に形成し
た対向基板11の両方の表面に配向膜AL−1051
(日本合成ゴム(株)製)を塗膜形成する(図示せ
ず)。対向基板11側には透明電極28(図1に示す)
上に配向膜が形成される。さらに、各基板10,11上
の配向膜上をレイヨンの布を用いて一方向にこする(ラ
ビングを施す)。例えば設置基板50,51を有しない
液晶光学素子を製造する場合は、アレイ基板10及び対
向基板11からそれぞれ設置基板50を外し、アレイ基
板10及び対向基板11のそれぞれ配向処理された面ど
うしを対向させ、その間に5μmのスペーサ(例えば、
真し球B−5.0μ(触媒化成工業(株)製)を挟持す
る。また、スペーサにより形成されたアレイ基板10と
対向基板11の空間に、液晶材料ZLI4792(メル
ク社製)を注入し、液晶材料が漏れないように樹脂封口
する。さらに、アレイ基板10及び対向基板11の両外
面にそれぞれ偏光板(図16の13及び14参照)を貼
り付ける。これにより、液晶光学素子が得られる。
An alignment film AL-1051 is provided on both surfaces of the array substrate 10 and the counter substrate 11 formed separately similarly.
(Manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) to form a coating film (not shown). On the counter substrate 11 side, a transparent electrode 28 (shown in FIG. 1)
An alignment film is formed thereon. Furthermore, the alignment film on each of the substrates 10 and 11 is rubbed in one direction using a rayon cloth (rubbing is performed). For example, when manufacturing a liquid crystal optical element without the installation substrates 50 and 51, the installation substrate 50 is removed from the array substrate 10 and the opposing substrate 11, respectively, and the surfaces of the array substrate 10 and the opposing substrate 11 that have been subjected to the alignment treatment are opposed to each other. And a 5 μm spacer (eg,
A straightening ball B-5.0 μm (manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd.) is sandwiched. Further, a liquid crystal material ZLI4792 (manufactured by Merck) is injected into the space between the array substrate 10 and the counter substrate 11 formed by the spacers, and the resin is sealed so that the liquid crystal material does not leak. Further, polarizing plates (see 13 and 14 in FIG. 16) are attached to both outer surfaces of the array substrate 10 and the counter substrate 11, respectively. Thereby, a liquid crystal optical element is obtained.

【0046】以上のようにして実際に製作した第1の実
施形態の液晶光学素子の特性評価を、以下のように行っ
た。得られた液晶光学素子の視野角特性の評価につい
て、大塚電子製LCD−5000を用い、測定周波数3
0Hz、受光角2.8°、30℃の条件で測定した。表
示上「黒」状態に相当する暗状態の光遮蔽能力を最大限
出している状態での光透過率をT0(%)、表示上
「白」状態に相当する明状態の最大限光が透過する光透
過率をTmax(%)とし、CR=コントラスト=Tmax
0と表す。受光器の角度を素子測定点を中心とし、素
子正面から左右上下に振り、Tmaxが90%以下となる
境界測定点での受光器の振れた角度をそれぞれ上下左右
に対して示し、素子の放出光の漏れ光度(素子入射平行
光に対する出射角(液晶層の法線方向となす角))評価
とする。
The characteristics of the liquid crystal optical element of the first embodiment actually manufactured as described above were evaluated as follows. Regarding the evaluation of the viewing angle characteristics of the obtained liquid crystal optical element, a measurement frequency of 3 was measured using LCD-5000 manufactured by Otsuka Electronics.
The measurement was performed at 0 Hz, a light receiving angle of 2.8 °, and 30 ° C. The light transmittance in the state where the light shielding ability in the dark state corresponding to the “black” state on the display is maximized is T 0 (%), and the maximum light in the bright state corresponding to the “white” state on the display is The transmittance of the transmitted light is defined as T max (%), and CR = contrast = T max /
Expressed as T 0 . The angle of the light receiver is swung right and left and up and down from the front of the element around the element measurement point, and the angle of swing of the light receiver at the boundary measurement point where Tmax is 90% or less is shown with respect to up, down, left and right, respectively. The leakage light intensity of the emitted light (emission angle with respect to the element incident parallel light (the angle formed with the normal direction of the liquid crystal layer)) is evaluated.

【0047】こうして得られた液晶光学素子の偏光板を
貼る前の光学特性は、入射光に対して出射光の出射角0
°での照度割合は83%であった。また、偏光板を貼り
合わせた後の液晶光学素子の光学特性は、T0=0.0
8%、Tmax=27.7%、CR=346であった。
The optical characteristics of the thus obtained liquid crystal optical element before the polarizing plate is attached are such that the emission angle of the outgoing light with respect to the incident light is 0 °.
The illuminance ratio in ° was 83%. Further, the optical characteristics of the liquid crystal optical element after bonding the polarizing plate are: T 0 = 0.0
8%, T max = 27.7%, CR = 346.

【0048】比較例として、上記処理を施さない一般的
な従来の対向基板ブラックマトリックス形成TN型液晶
光学素子の光学特性を評価したところ、従来の液晶光学
素子に偏光板を貼る前の光学特性は、入射光に対して出
射光の出射角0°での照度割合は54%であった。ま
た、偏光板を貼り合わせた後の液晶光学素子の光学特性
は、T0=0.07%、Tmax=17.9%、CR=25
6であった。
As a comparative example, the optical characteristics of a conventional conventional counter substrate black matrix-formed TN type liquid crystal optical element not subjected to the above treatment were evaluated. The optical characteristics before attaching a polarizing plate to the conventional liquid crystal optical element were as follows. The illuminance ratio of the outgoing light with respect to the incident light at an outgoing angle of 0 ° was 54%. Further, the optical characteristics of the liquid crystal optical element after bonding the polarizing plate are: T 0 = 0.07%, T max = 17.9%, CR = 25
It was 6.

【0049】従来例と比較した場合、本発明の液晶光学
素子は、光損失を大幅に減少させ、光利用効率を上げ、
高輝度表示が可能であることがわかる。また、本発明の
液晶光学素子は、表示上、電気的リークや配向乱れ等の
問題は発生しないことも確認された。さらに、光透過率
も向上し、コントラストが向上することも確認された。
但し、樹脂層24,25が存在するため、駆動電圧は若
干高くなる。
When compared with the conventional example, the liquid crystal optical element of the present invention greatly reduces light loss, increases light use efficiency,
It can be seen that high brightness display is possible. In addition, it was confirmed that the liquid crystal optical element of the present invention did not cause problems such as electric leak and alignment disorder on display. Furthermore, it was also confirmed that the light transmittance was improved and the contrast was improved.
However, since the resin layers 24 and 25 exist, the driving voltage slightly increases.

【0050】以上のように製造された本発明の液晶光学
素子は、対向基板11にブラックマトリックスを設けて
いないけれども、TFTの動作や映像に悪影響を与える
ことはないことも確認された。これにより、従来のTN
液晶光学素子に比べて、TFTに入射する光の利用効率
が向上する。すなわち、素子開口率が従来に比べて向上
する結果となり、高輝度化をはかることができた。
Although the liquid crystal optical element of the present invention manufactured as described above does not have a black matrix on the opposing substrate 11, it has been confirmed that the liquid crystal optical element does not adversely affect the operation of the TFT and the image. Thereby, the conventional TN
The use efficiency of light incident on the TFT is improved as compared with the liquid crystal optical element. In other words, the aperture ratio of the element is improved as compared with the prior art, and high luminance can be achieved.

【0051】なお、透明体層30は、透明で、かつ光学
的に屈折率変化が大きくならないような結合体の役目を
有していればよい。換言すれば、透明体層30の屈折率
と透明基板20,27及び設置基板50,51の屈折率
がほぼ等しいことが重要である。通常、透明基板20,
27の材料としてガラス板が用いられ、その屈折率は
1.5前後である。透明基板20,27の屈折率と透明
体層30の屈折率の差は±0.2以内が好ましい。従っ
て、透明体層30の屈折率としては、1.3以上1.7
以下であることが望ましい。この条件に該当する材料と
して、エチレングリコール等の液体、エポキシ系透明接
着剤、紫外線照射によりゲル状に硬化する透明シリコー
ン樹脂等を用いることができる。また、アルコール類も
屈折率が1.4前後であるので用いることができる。ま
た、水も屈折率が1.3であるから用いることができ
る。また、設置基板50,51の材料として、アクリル
樹脂等の透明樹脂を用いても良い。透明基板20,27
と設置基板50,51との間に空気層があるとそこで光
異常屈折するので、空気層を含まないようにする必要が
ある。また、光吸収層60(黒色塗料)として、カーボ
ン含有樹脂等を用いることができ、今回は東京応化工業
(株)製BK−530樹脂を用いて硬化させた。
The transparent material layer 30 may be transparent as long as it has a role of a binder that does not optically change the refractive index. In other words, it is important that the refractive indices of the transparent body layer 30 and the transparent substrates 20, 27 and the installation substrates 50, 51 are substantially equal. Usually, the transparent substrate 20,
A glass plate is used as the material of the material 27, and its refractive index is around 1.5. The difference between the refractive indexes of the transparent substrates 20 and 27 and the transparent layer 30 is preferably within ± 0.2. Therefore, the refractive index of the transparent body layer 30 is 1.3 or more and 1.7.
It is desirable that: As a material that satisfies this condition, a liquid such as ethylene glycol, an epoxy-based transparent adhesive, a transparent silicone resin that cures in a gel state by irradiation with ultraviolet light, or the like can be used. Alcohols can also be used because the refractive index is around 1.4. Water can also be used because it has a refractive index of 1.3. Further, as a material of the installation substrates 50 and 51, a transparent resin such as an acrylic resin may be used. Transparent substrates 20, 27
If there is an air layer between the substrate and the installation substrates 50 and 51, the light will be extraordinarily refracted there. Therefore, it is necessary to exclude the air layer. Further, as the light absorbing layer 60 (black paint), a carbon-containing resin or the like can be used, and this time, it was cured using BK-530 resin manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.

【0052】(第6の実施形態)次に、本発明の液晶光
学素子製造方法に関する第6の実施形態について、図1
2から図15を参照しつつ説明する。図2に示す第2の
実施形態の液晶光学素子によれば、遮光性樹脂層24及
び光透過性樹脂層25上に液晶層側画素電極26が形成
され、液晶層側画素電極26と基板側画素電極23とが
電気的に接続されている。この構成により、各樹脂層2
4,25による電界損失を解消し、低駆動電圧で表示動
作を行う。これを実現するために、液晶層側画素電極2
6と基板側画素電極23との電気的接続を得るためのコ
ンタクト領域を、基板側画素電極23上の光透過性樹脂
層25に形成する方法を以下に説明する。
(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the liquid crystal optical element manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. According to the liquid crystal optical element of the second embodiment shown in FIG. 2, the liquid crystal layer side pixel electrode 26 is formed on the light shielding resin layer 24 and the light transmissive resin layer 25, and the liquid crystal layer side pixel electrode 26 and the substrate side The pixel electrode 23 is electrically connected. With this configuration, each resin layer 2
The display operation is performed at a low driving voltage by eliminating the electric field loss caused by the elements 4 and 25. To realize this, the liquid crystal layer side pixel electrode 2
A method for forming a contact region for obtaining electrical connection between the substrate-side pixel electrode 23 and the light-transmitting resin layer 25 on the substrate-side pixel electrode 23 will be described below.

【0053】図12に示す第6の実施形態の第1の方法
によれば、設置基板50中にコンタクト領域25aに対
向する位置及び形状に隙間を形成し、その隙間に黒色塗
料(カーボン)等を含有した光吸収材料を流し込み、棒
状光吸収層62を形成する。その他は上記第3の実施形
態の場合と同様である。このように、設置基板50中に
棒状光吸収層62を形成することにより、光透過性樹脂
層25を形成する際、塗布されたネガ型レジストの一部
が棒状光吸収層62により遮られて紫外線が照射されな
い。その結果、光透過性樹脂層25の内紫外線が照射さ
れなかった部分にコンタクト領域(穴)25aが形成さ
れ、基板側画素電極23の一部が露出する。その後、平
坦化された遮光性樹脂層24及び光透過性樹脂層25上
に液晶層側画素電極26を形成することにより、コンタ
クト領域25aを介して液晶層側画素電極26と基板側
画素電極23とが電気的に接続される。
According to the first method of the sixth embodiment shown in FIG. 12, a gap is formed in the installation substrate 50 at a position and a shape facing the contact region 25a, and a black paint (carbon) or the like is formed in the gap. Is poured to form a rod-shaped light absorbing layer 62. Others are the same as in the third embodiment. Thus, by forming the rod-shaped light absorbing layer 62 in the installation substrate 50, when forming the light-transmitting resin layer 25, a part of the applied negative resist is blocked by the rod-shaped light absorbing layer 62. No UV radiation. As a result, a contact region (hole) 25a is formed in a portion of the light-transmitting resin layer 25 where the ultraviolet ray has not been irradiated, and a part of the substrate-side pixel electrode 23 is exposed. Thereafter, the liquid crystal layer side pixel electrode 26 and the substrate side pixel electrode 23 are formed on the flattened light shielding resin layer 24 and light transmitting resin layer 25 by forming the liquid crystal layer side pixel electrode 26 through the contact region 25a. Are electrically connected.

【0054】第5の実施形態の方法により製造した第1
の実施形態の液晶光学素子(図1に示す)では、液晶層
12は樹脂層24,25を介して駆動されるため、樹脂
層24,25による電界損失により、従来例よりも駆動
電圧が高くなる。一方、第6の実施形態の方法により製
造した第2の実施形態液晶光学素子(図2に示す)で
は、設置基板50に棒状光吸収層62を形成する工程
や、液晶層側画素電極26を形成する工程を必要とし、
製造方法全体が若干複雑になるが、液晶層側画素電極2
6が直接液晶層12と接するため、樹脂層24,25に
よる電界損失がなく、従来例とほぼ同じ電圧で駆動する
ことができる。いずれの方法を選択するかは、求められ
る液晶光学素子の性能やコスト等に応じて適宜決定すれ
ばよい。なお、設置基板50の厚さが厚い程、コンタク
ト領域25aの均一形成性が向上する。
The first embodiment manufactured by the method of the fifth embodiment
In the liquid crystal optical element of the embodiment (shown in FIG. 1), the liquid crystal layer 12 is driven via the resin layers 24 and 25, so that the driving voltage is higher than in the conventional example due to the electric field loss caused by the resin layers 24 and 25. Become. On the other hand, in the liquid crystal optical element according to the second embodiment (shown in FIG. 2) manufactured by the method of the sixth embodiment, the step of forming the rod-shaped light absorbing layer 62 on the installation substrate 50 and the step of forming the liquid crystal layer side pixel electrode 26 are performed. Requires a forming process,
Although the whole manufacturing method is slightly complicated, the liquid crystal layer side pixel electrode 2
6 is in direct contact with the liquid crystal layer 12, so that there is no electric field loss due to the resin layers 24 and 25, and it is possible to drive at almost the same voltage as in the conventional example. Which method is selected may be appropriately determined according to the required performance and cost of the liquid crystal optical element. In addition, as the thickness of the installation substrate 50 is larger, the uniformity of forming the contact region 25a is improved.

【0055】次に、図13に示す第6の実施形態の第2
の方法は、設置基板50に直接棒状光吸収層62を形成
するのではなく、第1の透明基板20と設置基板50と
の間に、コンタクト領域25aに対向する位置及び形状
に形成された遮光パターンを有するクロムマスク53を
挟み、透明体層30によりこれらを結合したものであ
る。光透過性樹脂層25を形成する際、設置基板50の
入射面50a側から紫外線を照射するが、ネガ型レジス
トの内、クロムマスク53の遮光パターンに対向する部
分には紫外線が照射されず、その部分にコンタクト領域
(穴)25aが形成される。その他は上記第1の方法と
同様であり、ほぼ同様の効果が得られる。
Next, the second embodiment of the sixth embodiment shown in FIG.
In the method described above, the rod-shaped light absorbing layer 62 is not formed directly on the installation substrate 50, but the light shielding formed between the first transparent substrate 20 and the installation substrate 50 at a position and shape facing the contact region 25a. These are combined by a transparent layer 30 with a chrome mask 53 having a pattern therebetween. When forming the light-transmitting resin layer 25, ultraviolet light is irradiated from the incident surface 50a side of the installation substrate 50, but the ultraviolet light is not irradiated to a portion of the negative resist facing the light-shielding pattern of the chrome mask 53, A contact region (hole) 25a is formed in that portion. Others are the same as the first method, and almost the same effects can be obtained.

【0056】また、図14に示す第6の実施形態の第3
の方法は、上記第2の方法におけるクロムマスク53の
代わりに、コンタクト領域25aに対向する位置及び形
状に隙間を形成し、その隙間に黒色塗料(カーボン)等
を含有した光吸収材料を流し込み、棒状光吸収層62を
形成したマスク基板54を用いたものである。その他
は、上記第1及び第2の方法と同様である。なお、マス
ク基板54の厚さが厚いほど、形成されるコンタクト領
域(穴)25aの精度及び均一性が向上する。
The third embodiment of the sixth embodiment shown in FIG.
In the method, a gap is formed at a position and a shape facing the contact region 25a instead of the chrome mask 53 in the second method, and a light absorbing material containing a black paint (carbon) or the like is poured into the gap. This uses a mask substrate 54 on which a rod-shaped light absorbing layer 62 is formed. Others are the same as those of the first and second methods. In addition, as the thickness of the mask substrate 54 increases, the accuracy and uniformity of the formed contact region (hole) 25a improve.

【0057】上記第1から第3の方法により形成された
コンタクト領域25aのエッジは第1の透明電極20の
電極形成面に対して略垂直であった。しかしながら、こ
のような形状の場合、電気的な損失変化が在ることを発
明者は見出した。そこで、電界を最大限有効利用できる
形状を制御する第6の実施形態の第4の方法を、図15
を参照しつつ説明する。
The edge of the contact region 25 a formed by the first to third methods was substantially perpendicular to the electrode forming surface of the first transparent electrode 20. However, the inventor has found that such a shape causes a change in electrical loss. Therefore, the fourth method of the sixth embodiment for controlling the shape that can effectively use the electric field to the maximum is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0058】図15に示す第4の方法では、第1の透明
基板20と設置基板50との間の透明体層30中の棒状
光吸収層62上に、ガラス製のプリズム状スペーサ63
を設けている。光入射面におけるプリズム状スペーサ6
3の底面積は、棒状光吸収層62の面積より大きくす
る。このようにして、上記第2又は第3の方法と同様に
して光透過性樹脂層25を形成すると、プリズム状スペ
ーサ63に対向する位置に形成されたコンタクト領域2
5aのエッジが第1の透明電極20の電極形成面に対し
て略垂直ではなく、順テーパー(傾斜)形状を有すもの
となる。このような形状により、電界損失が少なくな
り、駆動電圧を下げることができる。その結果、駆動電
圧がコンタクト領域25aの穴形状に依存することもわ
かった。プリズムの大きさにより、コンタクト領域25
aの穴形状を変えることができる。コンタクト領域25
aの穴形状によっては、従来のTN型液晶光学素子より
も駆動電圧を下げられることもわかった。光学特性は同
様の結果が得られた。
In the fourth method shown in FIG. 15, a prism-shaped spacer 63 made of glass is placed on the rod-shaped light absorbing layer 62 in the transparent layer 30 between the first transparent substrate 20 and the installation substrate 50.
Is provided. Prism spacer 6 on light incident surface
The bottom area of 3 is larger than the area of the rod-shaped light absorbing layer 62. In this manner, when the light transmitting resin layer 25 is formed in the same manner as in the second or third method, the contact region 2 formed at a position facing the prism-shaped spacer 63 is formed.
The edge of 5a is not substantially perpendicular to the electrode forming surface of the first transparent electrode 20, but has a forward tapered (inclined) shape. With such a shape, electric field loss is reduced and the driving voltage can be reduced. As a result, it was also found that the drive voltage depends on the hole shape of the contact region 25a. Depending on the size of the prism, the contact area 25
The hole shape of a can be changed. Contact area 25
It was also found that depending on the hole shape of a, the driving voltage could be lower than that of the conventional TN type liquid crystal optical element. Similar results were obtained for the optical characteristics.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上のように本発明の液晶光学素子によ
れば、少なくとも、少なくとも、表面に駆動用回路電極
及び電極配線が形成されたアレイ基板と、前記アレイ基
板に対向するように設けられた対向基板と、前記アレイ
基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層を具備
し、前記アレイ基板上の駆動用回路電極及び電極配線上
に遮光性樹脂層が形成され、前記駆動用回路電極及び電
極配線以外の表示領域に光透過性樹脂層が形成され、前
記遮光性樹脂層と前記光透過性樹脂層の前記液晶層側の
表面がほぼ平坦化されている。そのため、液晶層と接す
るアレイ基板表面は平坦化され、段差がほとんどないの
で、段差による液晶分子の配向乱れが解消され、均一な
液晶配向が可能となる。その結果、液晶光学素子の表示
領域を最大限に有効利用することができる。また、光吸
収樹脂層により入射光が遮られ、駆動用回路電極及び電
極配線上には光が入射しないので、リークによる誤動作
は生じない。その結果、従来必要とされてきた対向基板
のブラックマトリックスが不要となり、高開口率を実現
することができ、結果的に高輝度化を実現することがで
きる。なお、遮光性樹脂層として、光吸収性及び光反射
性のいずれを選択しても同様の効果を奏する。
As described above, according to the liquid crystal optical element of the present invention, at least the array substrate having the driving circuit electrodes and the electrode wirings formed on the surface thereof is provided so as to face the array substrate. A counter substrate, and a liquid crystal layer provided between the array substrate and the counter substrate, wherein a light-shielding resin layer is formed on the driving circuit electrodes and the electrode wiring on the array substrate; A light-transmitting resin layer is formed in a display area other than the circuit electrodes and the electrode wirings, and surfaces of the light-shielding resin layer and the light-transmitting resin layer on the liquid crystal layer side are substantially flattened. Therefore, the surface of the array substrate in contact with the liquid crystal layer is flattened, and there are almost no steps, so that the disorder of the alignment of the liquid crystal molecules due to the steps is eliminated, and uniform liquid crystal alignment is possible. As a result, the display area of the liquid crystal optical element can be effectively used to the maximum. Further, incident light is blocked by the light-absorbing resin layer, and light does not enter the drive circuit electrode and the electrode wiring, so that malfunction due to leakage does not occur. As a result, the conventionally required black matrix of the counter substrate is not required, and a high aperture ratio can be realized. As a result, a high luminance can be realized. It should be noted that the same effect can be obtained regardless of whether light absorbing or light reflecting is selected as the light shielding resin layer.

【0060】また、前記アレイ基板上の駆動用回路電極
及び電極配線以外の部分に基板側画素電極を形成し、前
記平坦な遮光性樹脂層及び光透過性樹脂層の上に液晶層
側画素電極を形成し、前記基板側画素電極と前記液晶層
側画素電極とを電気的に接続することにより、画素電極
が液晶層と直接接することとなり、樹脂層による電界損
失を解消することができる。その結果、駆動電圧を従来
のものと同程度にすることができる。
Further, a substrate-side pixel electrode is formed in a portion other than the driving circuit electrodes and the electrode wiring on the array substrate, and a liquid crystal layer-side pixel electrode is formed on the flat light-shielding resin layer and the light transmitting resin layer. Is formed, and by electrically connecting the substrate-side pixel electrode and the liquid crystal layer-side pixel electrode, the pixel electrode comes into direct contact with the liquid crystal layer, and electric field loss due to the resin layer can be eliminated. As a result, the drive voltage can be made approximately the same as the conventional one.

【0061】また、前記アレイ基板の電極形成面の裏面
に、前記アレイ基板とほぼ同屈折率を有する高分子樹
脂、ゲル体及び液体から選択されたいずれか1つを介し
て前記アレイ基板とほぼ同屈折率を有する設置基板を接
合し、前記設置基板の側面に光吸収体層を設けることに
より、設置基板側を入射面とした場合に、設置基板に斜
めに入射した光の大部分が光吸収体層により吸収され、
液晶層に入射する不要光の割合が減少する。また、液晶
層への入射光が入射面にほぼ垂直で、かつそれぞれ平行
光化されているので、液晶光学素子の出力光も平行光と
なる。従って、液晶表示素子として使用した場合に、中
間調での表示品位が向上し、画像がシャープになり、コ
ントラストが向上する。また、前記対向基板の前記液晶
層と対向する面とは反対側の面に前記設置基板と同様の
設置基板が接合してもよい。特に、前記設置基板の前記
アレイ基板又は前記対向基板と接合されている面とは反
対側を凹面とすることにより、液晶光学素子自体に拡大
レンズ機能をもたせることができ、光学系を簡素化する
ことができる。さらに、前記凹面と対向する凸レンズを
用いることにより、収差を補正して画質の均一性を向上
させることができる。
[0061] Further, on the back surface of the electrode forming surface of the array substrate, the array substrate is substantially connected to the array substrate via one selected from a polymer resin, a gel, and a liquid having substantially the same refractive index as the array substrate. By bonding a mounting substrate having the same refractive index and providing a light absorber layer on the side surface of the mounting substrate, when the mounting substrate side is used as an incident surface, most of the light obliquely incident on the mounting substrate is light. Absorbed by the absorber layer,
The ratio of unnecessary light incident on the liquid crystal layer is reduced. Further, since the light incident on the liquid crystal layer is substantially perpendicular to the incident surface and is parallelized, the output light of the liquid crystal optical element is also parallel light. Therefore, when used as a liquid crystal display element, display quality in halftone is improved, images are sharpened, and contrast is improved. Further, an installation substrate similar to the installation substrate may be bonded to a surface of the opposite substrate opposite to a surface facing the liquid crystal layer. In particular, the concave side of the installation substrate opposite to the surface joined to the array substrate or the counter substrate allows the liquid crystal optical element itself to have a magnifying lens function and simplifies the optical system. be able to. Further, by using a convex lens facing the concave surface, aberration can be corrected and uniformity of image quality can be improved.

【0062】一方、本発明の投写装置によれば、少なく
とも、光源と、投写レンズと、上記いずれかの構成の液
晶光学素子を具備し、前記光源からの光を前記液晶光学
素子の前記アレイ基板側端面及び前記対向基板側端面の
いずれか一方から入射させ、他方から出射された光を前
記投写レンズによりスクリーン上に投写する。すなわ
ち、出力光が平行光化された本発明の液晶光学素子を用
いることにより、投写レンズを従来のものよりも小さく
することができる。
On the other hand, according to the projection apparatus of the present invention, at least the light source, the projection lens, and the liquid crystal optical element having any one of the above structures are provided, and light from the light source is transmitted to the array substrate of the liquid crystal optical element. Light is incident on one of the side end surface and the counter substrate side end surface, and light emitted from the other is projected on a screen by the projection lens. That is, by using the liquid crystal optical element of the present invention in which the output light is made parallel, the projection lens can be made smaller than the conventional one.

【0063】また、本発明の液晶ディスプレイ装置によ
れば、上記いずれかの構成の液晶光学素子のアレイ基板
側端面又は対向基板側端面に偏光板を介してバックライ
トを設けている。すなわち、本発明の液晶光学素子を用
いることにより、従来よりも明るく、高コントラストで
画像がシャープな液晶ディスプレイ装置を提供すること
ができる。
Further, according to the liquid crystal display device of the present invention, a backlight is provided on the end face on the array substrate side or the end face on the counter substrate side of the liquid crystal optical element having any one of the above structures via a polarizing plate. That is, by using the liquid crystal optical element of the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device which is brighter, has a higher contrast, and has a sharper image than conventional ones.

【0064】一方、本発明の液晶光学素子の製造方法に
よれば、(1)電極形成面に駆動回路電極及び電極配線
が形成されたアレイ基板の前記電極形成面とは反対側の
面に、前記アレイ基板の屈折率とほぼ同じ屈折率を有す
る透明体層を介して前記アレイ基板の屈折率とほぼ同じ
屈折率を有し、側面に光吸収体層が形成された設置基板
を接合し、(2)前記駆動回路電極及び電極配線を含む
前記電極形成面上に光吸収物質又は光反射物質を含むポ
ジ型レジストを塗膜形成し、前記設置基板の前記アレイ
基板と接合されている面とは反対側の面から紫外線を照
射し、現像及び洗浄工程を経て前記駆動回路電極及び電
極配線上に遮光樹脂層を形成し、(3)前記遮光性樹脂
層を含む前記電極形成面上にネガ型レジストを塗膜形成
し、前記設置基板の前記アレイ基板と接合されている面
とは反対側の面から紫外線を照射し、現像及び洗浄工程
を経て前記アレイ基板の前記駆動回路電極及び電極配線
が形成されていない部分上に、表面が前記遮光性樹脂層
に対してほぼ平坦になるように光透過性樹脂層を形成す
るので、前記アレイ基板上の駆動用回路電極及び電極配
線上に遮光性樹脂層が形成され、前記駆動用回路電極及
び電極配線以外の表示領域に光透過性樹脂層が形成さ
れ、前記遮光性樹脂層と前記光透過性樹脂層の前記液晶
層側の表面がほぼ平坦化された上記本発明の液晶光学素
子を容易に製造することができる。
On the other hand, according to the method of manufacturing a liquid crystal optical element of the present invention, (1) the drive circuit electrode and the electrode wiring are formed on the electrode forming surface of the array substrate, Through a transparent layer having a refractive index substantially the same as the refractive index of the array substrate, has a refractive index substantially the same as the refractive index of the array substrate, bonding the installation substrate having a light absorber layer formed on the side surface, (2) A positive resist containing a light-absorbing substance or a light-reflecting substance is formed on the electrode forming surface including the drive circuit electrodes and the electrode wirings, and a surface of the installation substrate joined to the array substrate. Irradiates ultraviolet rays from the opposite side to form a light-shielding resin layer on the drive circuit electrodes and the electrode wirings through a development and a washing process, and (3) a negative electrode on the electrode forming surface including the light-shielding resin layer. Forming a coating film with a mold resist The surface opposite to the surface bonded to the array substrate is irradiated with ultraviolet light, and the surface of the array substrate is not subjected to the drive circuit electrodes and electrode wirings through a development and cleaning process. Since the light-transmitting resin layer is formed so as to be substantially flat with respect to the light-shielding resin layer, the light-shielding resin layer is formed on the driving circuit electrodes and the electrode wiring on the array substrate, and the driving circuit electrode is formed. And a light-transmitting resin layer formed in a display area other than the electrode wiring, and the liquid crystal optical element of the present invention in which the light-shielding resin layer and the surface of the light-transmitting resin layer on the liquid crystal layer side are substantially flattened. It can be easily manufactured.

【0065】また、前記透明体層として、高分子樹脂、
ゲル体及び液体からいずれかを選択することにより、ア
レイ基板の材料、例えばガラスやアクリル樹脂等とほぼ
同じ屈折率を得ることができる。また、前記アレイ基板
の屈折率と前記透明体層及び前記設置基板の屈折率の差
を、それぞれ0.2以下とすることにより、各層の界面
での反射を少なくし、入射光の平行性を維持することが
できる。
Further, as the transparent layer, a polymer resin,
By selecting any one of a gel body and a liquid, it is possible to obtain a refractive index substantially the same as that of the material of the array substrate, for example, glass or acrylic resin. Further, by setting the difference between the refractive index of the array substrate and the refractive index of the transparent body layer and the installation substrate to 0.2 or less, reflection at the interface between the layers is reduced, and the parallelism of incident light is reduced. Can be maintained.

【0066】また、前記アレイ基板の駆動用回路電極及
び電極配線が形成され部分以外の部分に基板側画素電
極を形成し、前記光透過性樹脂層を形成する際、所定の
パターンに応じて部分的に紫外線を遮光し、前記ネガ型
レジストを部分的に硬化させずコンタクト領域を設けて
前記基板側画素電極の一部を露出させ、少なくとも前記
光透過性樹脂層の上に液晶層側画素電極を形成し、前記
コンタクト領域を介して前記基板側画素電極と前記液晶
層側画素電極とを電気的に接続することにより、樹脂層
による電界損失を解消することができ、駆動電圧を従来
のものとほぼ同じにすることができる。
When a substrate-side pixel electrode is formed on a portion of the array substrate other than the portion where the driving circuit electrode and the electrode wiring are formed, and the light-transmitting resin layer is formed, a predetermined pattern is formed. A part of the substrate-side pixel electrode is exposed by partially blocking the ultraviolet light and providing a contact region without partially curing the negative resist, and a liquid crystal layer-side pixel is formed on at least the light-transmitting resin layer. By forming an electrode and electrically connecting the substrate-side pixel electrode and the liquid crystal layer-side pixel electrode via the contact region, electric field loss due to the resin layer can be eliminated, and the driving voltage can be reduced. Can be almost the same as the ones.

【0067】また、前記設置基板の前記コンタクト領域
と対向する部分に、前記アレイ基板の電極形成面に対し
て略垂直となるように前記コンタクト領域とほぼ同じ形
状の断面を有する棒状の光吸収層を形成することによ
り、ネガ型レジストのコンタクト領域を形成すべき部分
への紫外線を遮光することができる。その結果、紫外線
が照射されなかった部分のネガ型レジストは硬化せず、
現像及び水洗処理により、その部分に容易にコンタクト
領域を形成することができる。
Also, a rod-shaped light absorbing layer having a cross section of substantially the same shape as the contact region so as to be substantially perpendicular to the electrode forming surface of the array substrate, on a portion of the installation substrate facing the contact region. Is formed, it is possible to shield ultraviolet rays to a portion where a contact region of a negative resist is to be formed. As a result, the part of the negative resist that was not irradiated with ultraviolet rays did not cure,
A contact region can be easily formed in that portion by development and washing.

【0068】または、前記アレイ基板と前記設置基板の
間に、前記コンタクト領域と対向する位置及び形状に応
じたマスクパターンを設けても、同様に容易にコンタク
ト領域を形成することができる。または、前記アレイ基
板と前記設置基板の間に、前記コンタクト領域と対向す
る部分に前記アレイ基板の電極形成面に対して略垂直と
なるように前記コンタクト領域とほぼ同じ形状の断面を
有する棒状の光吸収層が形成されたマスク基板を前記透
層を介して接合しても、同様に容易にコンタクト領
域を形成することができる。
Alternatively, even if a mask pattern corresponding to the position and shape facing the contact region is provided between the array substrate and the installation substrate, the contact region can be easily formed similarly. Alternatively, between the array substrate and the installation substrate, a bar-shaped portion having a cross section having substantially the same shape as the contact region in a portion facing the contact region so as to be substantially perpendicular to an electrode forming surface of the array substrate. even when the mask substrate where the light-absorbing layer is formed is bonded via the transparent layer, it can be formed as easily as the contact region.

【0069】また、前記アレイ基板と前記設置基板の間
において、前記棒状の光吸収層と対向する位置にプリズ
ム状の透明なスペーサを設けることにより、コンタクト
領域のエッジをアレイ基板の電極形成面に対して略垂直
ではなく、順テーパー(傾斜)形状とすることができ
る。このような形状により、電界損失がさらに少なくな
り、駆動電圧を下げることができる。また、前記棒状の
光吸収層と前記スペーサの対向面において、前記スペー
サの底面積を前記棒状の光吸収層の断面積よりも大きく
することにより、スペーサの大きさによりコンタクト領
域の穴形状を変えることができ、従来のTN型液晶光学
素子よりも駆動電圧を下げることができる。
Further, by providing a prism-shaped transparent spacer at a position facing the rod-shaped light absorbing layer between the array substrate and the installation substrate, the edge of the contact region is formed on the electrode forming surface of the array substrate. Instead of being substantially perpendicular to the surface, it can be formed into a forward tapered (inclined) shape. With such a shape, the electric field loss is further reduced, and the driving voltage can be reduced. In addition, by making the bottom area of the spacer larger than the cross-sectional area of the rod-shaped light absorbing layer on the opposing surface of the rod-shaped light absorbing layer and the spacer, the hole shape of the contact region is changed according to the size of the spacer. Therefore, the driving voltage can be lower than that of the conventional TN type liquid crystal optical element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の液晶光学素子に関する第1の実施形態
の構成を示す断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a liquid crystal optical element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の液晶光学素子に関する第2の実施形態
の構成を示す断面図
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal optical element according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の投写装置に関する第3の実施形態の第
1の構成を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a first configuration of a third embodiment of the projection device of the present invention.

【図4】本発明の投写装置に関する第3の実施形態の第
2の構成を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a second configuration of the third embodiment relating to the projection device of the present invention;

【図5】本発明の投写装置に関する第3の実施形態の第
3の構成を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a third configuration of the third embodiment relating to the projection device of the present invention;

【図6】本発明の投写装置に関する第3の実施形態の第
4の構成を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a fourth configuration of the third embodiment relating to the projection device of the present invention;

【図7】(a)から(k)はそれぞれ本発明の投写装置
に適する液晶光学素子の構成のバリエーションを示す図
FIGS. 7A to 7K show variations of the configuration of a liquid crystal optical element suitable for the projection device of the present invention.

【図8】本発明の液晶ディスプレイ装置に関する第4の
実施形態の構成を示す断面図
FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of a fourth embodiment relating to the liquid crystal display device of the present invention.

【図9】(a)及び(b)はそれぞれ、本発明の液晶光
学素子の製造方法に関する第5の実施形態において、透
明体層を介して設置基板と透明基板を接合した状態を示
す断面図
FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views each showing a state in which an installation substrate and a transparent substrate are bonded via a transparent layer in a fifth embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal optical element of the present invention.

【図10】本発明の液晶光学素子の製造方法に関する第
5の実施形態において、アレイ基板上に遮光性樹脂層を
形成する工程を示す断面図
FIG. 10 is a sectional view showing a step of forming a light-shielding resin layer on an array substrate in a fifth embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal optical element of the present invention.

【図11】本発明の液晶光学素子の製造方法に関する第
5の実施形態において、遮光性樹脂層及び透明樹脂層を
形成した完成したアレイ基板の構成を示す断面図
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of a completed array substrate on which a light-shielding resin layer and a transparent resin layer are formed in a fifth embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal optical element of the present invention.

【図12】本発明の液晶光学素子の製造方法に関する第
6の実施形態の第1の方法において、アレイ基板上に遮
光性樹脂層及び透明樹脂層を形成した状態を示す断面図
FIG. 12 is a sectional view showing a state in which a light-shielding resin layer and a transparent resin layer are formed on an array substrate in the first method of the sixth embodiment relating to the method for manufacturing a liquid crystal optical element of the present invention.

【図13】本発明の液晶光学素子の製造方法に関する第
6の実施形態の第2の方法において、アレイ基板上に遮
光性樹脂層及び透明樹脂層を形成した状態を示す断面図
FIG. 13 is a sectional view showing a state in which a light-shielding resin layer and a transparent resin layer are formed on an array substrate in a second method of the sixth embodiment relating to the method for manufacturing a liquid crystal optical element of the present invention.

【図14】本発明の液晶光学素子の製造方法に関する第
6の実施形態の第3の方法において、アレイ基板上に遮
光性樹脂層及び透明樹脂層を形成した状態を示す断面図
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state in which a light-shielding resin layer and a transparent resin layer are formed on an array substrate in a third method of the sixth embodiment relating to the method for manufacturing a liquid crystal optical element of the present invention.

【図15】本発明の液晶光学素子の製造方法に関する第
6の実施形態の第4の方法において、アレイ基板上に遮
光性樹脂層及び透明樹脂層を形成した状態を示す断面図
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state in which a light-shielding resin layer and a transparent resin layer are formed on an array substrate in a fourth method according to the sixth embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal optical element of the present invention.

【図16】TN液晶素子における印加電界ゼロの時の状
態における液晶分子の配向構造を示す斜視図
FIG. 16 is a perspective view showing an alignment structure of liquid crystal molecules in a TN liquid crystal element when an applied electric field is zero.

【図17】TN液晶素子における所定のしきい値以上の
電圧を印加した状態における液晶分子の配向構造を示す
斜視図
FIG. 17 is a perspective view showing an alignment structure of liquid crystal molecules in a state where a voltage equal to or higher than a predetermined threshold is applied to a TN liquid crystal element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶光学素子 2 光源 3 フィールドレンズ 4 投写レンズ 5 スクリーン 10 アレイ基板 10a 平坦化されたアレイ基板の表面 11 対向基板 12 液晶層 13 偏光板 14 偏光板 15 駆動電極回路 16 液晶分子 20 第1の透明基板 20a 電極形成面 20b 入射面 21 駆動電極回路(TFT) 22 電極配線 23 基板側画素電極 24 遮光性樹脂層 25 光透過性樹脂層 25a コンタクト領域 26 液晶層側画素電極 27 第2の透明基板 28 透明電極 30 透明体層 40 ライトバルブ装置 50 設置基板 50a 入射面 51 設置基板 52 レンズ 60 光吸収層 61 反射防止膜 62 棒状光吸収層 63 プリズム状のスペーサ 70 バックライト Reference Signs List 1 liquid crystal optical element 2 light source 3 field lens 4 projection lens 5 screen 10 array substrate 10a flattened surface of array substrate 11 opposing substrate 12 liquid crystal layer 13 polarizing plate 14 polarizing plate 15 drive electrode circuit 16 liquid crystal molecule 20 first transparent Substrate 20a Electrode formation surface 20b Incident surface 21 Drive electrode circuit (TFT) 22 Electrode wiring 23 Substrate-side pixel electrode 24 Light-shielding resin layer 25 Light-transmitting resin layer 25a Contact area 26 Liquid crystal layer-side pixel electrode 27 Second transparent substrate 28 Transparent electrode 30 Transparent body layer 40 Light valve device 50 Installation substrate 50a Incident surface 51 Installation substrate 52 Lens 60 Light absorbing layer 61 Antireflection film 62 Rod-shaped light absorbing layer 63 Prism spacer 70 Backlight

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 達彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−124824(JP,A) 特開 平7−209670(JP,A) 特開 平4−253028(JP,A) 特開 平5−341269(JP,A) 特開 平6−308449(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 500 G02F 1/13 505 G02F 1/1368 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Tatsuhiko Tamura 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-1-124824 (JP, A) JP-A-7- 209670 (JP, A) JP-A-4-253028 (JP, A) JP-A-5-341269 (JP, A) JP-A-6-308449 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1335 500 G02F 1/13 505 G02F 1/1368

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも、表面に駆動用回路電極及び
電極配線が形成されたアレイ基板と、前記アレイ基板に
対向するように設けられた対向基板と、前記アレイ基板
と前記対向基板との間に設けられた液晶層を具備する液
晶光学素子の製造方法であって、 電極形成面に駆動回路電極及び電極配線が形成されたア
レイ基板の前記電極形成面とは反対側の面に、前記アレ
イ基板の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する透明体層を介
して前記アレイ基板の屈折率とほぼ同じ屈折率を有し、
側面に光吸収体層が形成された設置基板を接合し、 前記駆動回路電極及び電極配線を含む前記電極形成面上
に光吸収物質又は光反射物質を含むポジ型レジストを塗
膜形成し、前記設置基板の前記アレイ基板と接合されて
いる面とは反対側の面から紫外線を照射し、現像及び洗
浄工程を経て前記駆動回路電極及び電極配線上に遮光樹
脂層を形成し、 前記遮光性樹脂層を含む前記電極形成面上にネガ型レジ
ストを塗膜形成し、前記設置基板の前記アレイ基板と接
合されている面とは反対側の面から紫外線を照射し、現
像及び洗浄工程を経て前記アレイ基板の前記駆動回路電
極及び電極配線が形成されていない部分上に、表面が前
記遮光性樹脂層に対してほぼ平坦になるように光透過性
樹脂層を形成する液晶光学素子の製造方法。
1. An array substrate having at least a driving circuit electrode and electrode wiring formed on a surface thereof; a counter substrate provided so as to face the array substrate; and between the array substrate and the counter substrate. A method for manufacturing a liquid crystal optical element comprising a liquid crystal layer provided, wherein a drive circuit electrode and an electrode wiring are formed on an electrode forming surface of the array substrate on a surface opposite to the electrode forming surface. Having a refractive index substantially the same as the refractive index of the array substrate through a transparent layer having a refractive index substantially the same as
A mounting substrate having a light absorber layer formed on a side surface is joined, and a positive resist containing a light absorbing material or a light reflecting material is formed on the electrode forming surface including the drive circuit electrode and the electrode wiring, and the coating is formed. Irradiating ultraviolet rays from the surface of the installation substrate opposite to the surface bonded to the array substrate, forming a light-shielding resin layer on the drive circuit electrodes and the electrode wirings through a developing and washing process, A negative type resist is coated on the electrode forming surface including the layer, and ultraviolet light is irradiated from a surface of the installation substrate opposite to a surface bonded to the array substrate, and then subjected to a development and a cleaning process. A method for manufacturing a liquid crystal optical element, comprising: forming a light-transmitting resin layer on a portion of an array substrate on which the drive circuit electrodes and the electrode wiring are not formed so that the surface is substantially flat with respect to the light-shielding resin layer.
【請求項2】 前記透明体層は、高分子樹脂、ゲル体及
び液体から選択されたいずれかである請求項記載の液
晶光学素子の製造方法。
Wherein said transparent layer is a manufacturing method of the liquid crystal optical element according to claim 1, wherein either selected from a polymer resin, gel and liquid.
【請求項3】 前記アレイ基板の屈折率と前記透明体層
及び前記設置基板の屈折率の差が、それぞれ0.2以下
である請求項又は記載の液晶光学素子の製造方法。
Wherein the difference in the array refractive index between the transparent layer and the refractive index of the installation substrate of the substrate, a manufacturing method of the liquid crystal optical element according to claim 1 or 2, wherein each is 0.2 or less.
【請求項4】 前記アレイ基板の駆動用回路電極及び電
極配線が形成され部分以外の部分に基板側画素電極を
形成し、前記光透過性樹脂層を形成する際、所定のパタ
ーンに応じて部分的に紫外線を遮光し、前記ネガ型レジ
ストを部分的に硬化させずコンタクト領域を設けて前記
基板側画素電極の一部を露出させ、少なくとも前記光透
過性樹脂層の上に液晶層側画素電極を形成し、前記コン
タクト領域を介して前記基板側画素電極と前記液晶層側
画素電極とを電気的に接続する請求項からのいずれ
かに記載の液晶光学素子の製造方法。
4. A substrate-side pixel electrode is formed on a portion of the array substrate other than the portion where the driving circuit electrode and the electrode wiring are formed, and the light-transmitting resin layer is formed in accordance with a predetermined pattern. A part of the substrate-side pixel electrode is exposed by partially blocking the ultraviolet light and providing a contact region without partially curing the negative resist, and a liquid crystal layer-side pixel is formed on at least the light-transmitting resin layer. electrode is formed, the manufacturing method of the liquid crystal optical element according to claim 1, any three of connecting the via contact region and the substrate-side pixel electrode and the liquid crystal layer side pixel electrode electrically.
【請求項5】 前記設置基板の前記コンタクト領域と対
向する部分に、前記アレイ基板の電極形成面に対して略
垂直となるように前記コンタクト領域とほぼ同じ形状の
断面を有する棒状の光吸収層を形成した請求項記載の
液晶光学素子の製造方法。
5. A rod-shaped light-absorbing layer having a cross section of substantially the same shape as that of the contact region so as to be substantially perpendicular to the electrode forming surface of the array substrate at a portion of the installation substrate facing the contact region. The method for manufacturing a liquid crystal optical element according to claim 4, wherein
【請求項6】 前記アレイ基板と前記設置基板の間に、
前記コンタクト領域と対向する位置及び形状に応じたマ
スクパターンを設けた請求項記載の液晶光学素子の製
造方法。
6. Between the array substrate and the installation substrate,
5. The method for manufacturing a liquid crystal optical element according to claim 4, wherein a mask pattern corresponding to a position and a shape facing the contact region is provided.
【請求項7】 前記アレイ基板と前記設置基板の間に、
前記コンタクト領域と対向する部分に前記アレイ基板の
電極形成面に対して略垂直となるように前記コンタクト
領域とほぼ同じ形状の断面を有する棒状の光吸収層が形
成されたマスク基板を前記透明層を介して接合した請
求項記載の液晶光学素子の製造方法。
7. Between the array substrate and the installation substrate,
The contact area facing to the transparent body the mask substrate where the light-absorbing layer is formed of a rod-shaped with a cross section of substantially the same shape as the contact region so as to be substantially perpendicular to the electrode formation surface of the array substrate in a portion The method for manufacturing a liquid crystal optical element according to claim 4 , wherein the liquid crystal optical element is bonded via a layer.
【請求項8】 前記アレイ基板と前記設置基板の間にお
いて、前記棒状の光吸収層と対向する位置にプリズム状
の透明なスペーサを設けた請求項又は記載の液晶光
学素子の製造方法。
8. During the installation substrate and the array substrate, a manufacturing method of the liquid crystal optical element according to claim 5 or 7, wherein providing the prismatic transparent spacer at a position opposite to the light absorbing layer of the bar.
【請求項9】 前記棒状の光吸収層と前記スペーサの対
向面において、前記スペーサの底面積を前記棒状の光吸
収層の断面積よりも大きくする請求項記載の液晶光学
素子の製造方法。
9. The method for manufacturing a liquid crystal optical element according to claim 8 , wherein a bottom area of the spacer is larger than a cross-sectional area of the rod-shaped light absorbing layer at a surface of the rod-shaped light absorbing layer facing the spacer.
JP28710996A 1996-10-29 1996-10-29 Manufacturing method of liquid crystal optical element Expired - Fee Related JP3150072B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28710996A JP3150072B2 (en) 1996-10-29 1996-10-29 Manufacturing method of liquid crystal optical element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28710996A JP3150072B2 (en) 1996-10-29 1996-10-29 Manufacturing method of liquid crystal optical element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10133189A JPH10133189A (en) 1998-05-22
JP3150072B2 true JP3150072B2 (en) 2001-03-26

Family

ID=17713182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28710996A Expired - Fee Related JP3150072B2 (en) 1996-10-29 1996-10-29 Manufacturing method of liquid crystal optical element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3150072B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3856889B2 (en) 1997-02-06 2006-12-13 株式会社半導体エネルギー研究所 Reflective display device and electronic device
JP4234820B2 (en) * 1998-09-24 2009-03-04 三菱電機株式会社 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10133189A (en) 1998-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3710368B2 (en) Manufacturing method of laminated film
US6822707B2 (en) Optical sheet and display device having the optical sheet
JP3957986B2 (en) Reflective display device
JP4446307B2 (en) LAMINATED FILM MANUFACTURING METHOD, LAMINATED FILM, AND DISPLAY DEVICE MANUFACTURING METHOD
US6888678B2 (en) Irregular-shape body, reflection sheet and reflection-type liquid crystal display element, and production method and production device therefor
KR100827962B1 (en) liquid crystal display devices and manufacturing method of the same
US6184959B1 (en) Liquid crystal display device having alignment film that provides alignment upon irradiation and manufacturing method the same
JP3207282B2 (en) Method for manufacturing polymer dispersed liquid crystal display device
US20050046771A1 (en) Method for fabricating liquid crystal display device
JP2000305074A (en) Reflective liquid crystal display
JP2002062818A (en) Microlens and method of manufacturing image display device
JPH11237625A (en) Photomask and production of rugged body using the phtomask
JP4425490B2 (en) Method for manufacturing reflective liquid crystal display device
JP3150072B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal optical element
JP3219391B2 (en) Reflection type liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP2006071977A (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
JP2005181744A (en) Liquid crystal display and method for manufacturing the same
WO2005012987A1 (en) Reflective display device
JP2000187208A (en) Reflective liquid crystal display device and its manufacture
JP3030900B2 (en) PROJECTION TYPE LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND PROCESS FOR PRODUCING POLYMER DISPERSION LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT
JP4269381B2 (en) Microlens substrate for liquid crystal display
JP3972651B2 (en) Light scattering film and display device using the same
JP2001056461A (en) Liquid crystal display device
JPH06222350A (en) Reflection type liquid crystal display device
KR100936956B1 (en) Tansflective type liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees