JP3824818B2 - 電気光学装置および投射型表示装置 - Google Patents
電気光学装置および投射型表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3824818B2 JP3824818B2 JP26457699A JP26457699A JP3824818B2 JP 3824818 B2 JP3824818 B2 JP 3824818B2 JP 26457699 A JP26457699 A JP 26457699A JP 26457699 A JP26457699 A JP 26457699A JP 3824818 B2 JP3824818 B2 JP 3824818B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- substrate
- adhesive
- liquid crystal
- side frame
- 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
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置、ＥＬ（Electro-Luminescence）装置等の電気光学装置、およびこの電気光学装置を光変調装置として用いた投射型表示装置に関するものである。さらに詳しくは、電気光学装置の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学装置は例えば、ＴＦＴアレイ基板等の素子基板と、カバーガラス（或いは対向基板）等との間に液晶等の電気光学物質を挟持してなる。また、基板の外側（液晶などに面する側と反対側の面）には、光の利用効率を向上させて明るい画像表示を行うためのマイクロレンズアレイ板、基板を埃や塵から守るための防塵ガラス板、電気光学装置の温度上昇を抑制するための放熱ガラス板、基板表面の塵や埃の影による表示画像への悪影響をデフォーカスにより低減するためのデフォーカス用ガラス板などの板状部材が接着剤によって貼り付けられている。例えば、特開昭６０−１６５６２１号〜１６５６２４号公報、特開平５−１９６９２６号公報等には、入射光の利用効率を向上するためのマイクロレンズが対向基板上に形成された液晶装置が開示されている。また、特開平９−１１３９０６号公報には、放熱機能およびデフォーカス機能を有する透明ガラス板を液晶装置の基板の一方又は両方の外面に配置した液晶装置が開示されている。
【０００３】
これらの電気光学装置のうち、例えば、図９に示す電気光学装置においては、表示光による画像表示が行われる画像表示領域１０ａからこの画像表示領域１０ａの外周縁を規定する額縁領域２に至る接着領域でマイクロレンズ５００が形成された対向基板２０（板状部材）が接着剤２１０によりカバーガラス２００（第１の基板）に接着され、このカバーガラス２００とＴＦＴアレイ基板１０（第２の基板）とを貼り合わせたパネル５では、カバーガラス２００とＴＦＴアレイ基板１０との間に液晶層５０が挟持されている。
【０００４】
ここで、パネル５は、プラスチック等の遮光性のケース３００′に納められる。このケース３００′には、パネル５の光入射側および光出射側のそれぞれに入射側枠部３１０′および出射側枠部３２０′が形成され、従来の電気光学装置では、入射側枠部３１０′の内周縁３１５′は出射側枠部３２０′の内周縁３２５′よりも内側に位置する。このため、パネル５に入射する光は、入射側枠部３１０′の内周縁３１５′によって制限されるので、この入射側枠部３１０′の内周縁３１５′によって、表示光を透過したり反射したりする画像表示領域１０ａの外周縁（すなわち、額縁領域２の内周縁）が規定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電気光学装置は、投射型表示装置（プロジェクタ）の光変調装置（ライトバルブ）などとして使用されているうちに、額縁領域２付近における画像表示領域１０ａで額縁領域２の内周縁に沿ってコントラスト異常が発生するという問題点がある。具体的には、例えば黒表示の際に額縁に沿って、白っぽい領域が発生して、コントラスト異常に不連続面が見えるようになってしまう。
【０００６】
特に、投射型表示装置用の液晶装置等、比較的強力な光が透過する装置では、このような経時的劣化が顕著である、また、本願発明の発明者による更なる研究によれば、カラーのプロジェクタのライトバルブ用の液晶装置の場合に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）用の３個の液晶装置のうちＢ用の電気光学装置においてこのような経時的劣化がもっとも顕著であることが判明している。このような不具合は、例えば数百時間程度の使用後にコントラスト異常として現れたるため、少なくとも数千時間の寿命が望まれる投射型表示装置においてはこのような不具合は実用上極めて深刻の問題である。
【０００７】
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、接着剤によって板状部材を貼り合わせた構成であっても、画像表示領域の額縁領域付近に発生する画質の経時劣化を低減し得る電気光学装置および投射型表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明者は、画像表示領域の額縁領域付近に発生する画質の経時劣化について種々の研究を行い、以下に説明する新たな知見を得た。すなわち、例えばマイクロレンズアレイ板などといった板状部材を光硬化性接着剤で基板に接着すると、投射型表示装置の光変調装置のように強力な表示光が画像表示領域を透過する場合に、この接着剤がヒケ（薄くなる変形）などの経時変形を起こすことが判明している。それにかかわらず、パネルを収納した遮光性のケースにおいて、ケースの入射側枠部の内周縁が出射側枠部の内周縁よりも内側に位置していると、パネルに入射する光は、入射側枠部の内側を通って画像表示領域内に位置する接着剤に照射されるが、入射側枠部で覆われている額縁領域の接着剤には光が照射されない。このため、画像表示領域の接着剤は収縮するが、額縁領域の接着剤は収縮を起こさない。このため、画像表示領域内の接着剤と額縁領域の接着剤との間で変形量に差が生じ、この差に起因して、これらの２つの領域の境界付近において構造的な応力集中が起こる。その結果、第１の基板あるいは板状部材が経時的に変形して、最終的には、この付近における画質の経時劣化（コントラスト異常の経時的な増加）につながると考察される。
【０００９】
このような新たな知見に基づいて、本発明は、表示光による画像表示が行われる画像表示領域から該画像表示領域の外周縁を規定する額縁領域に至る接着領域で対向基板が接着剤により接着された第１の基板を備えるパネルと、当該パネルの光入射側に配置された入射側枠部と、当該パネルの光出射側に配置された出射側枠部とを有し、前記出射側枠部の内周縁は、前記入射側枠部の内周縁よりも内周側に位置して、前記額縁領域の内周縁を規定し、前記入射側枠部は、前記パネルに対して、隙間を介して対向配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、パネルの入射側および出射側に形成された入射側枠部および出射側枠部のうち、出射側枠部の内周縁は、入射側枠部の内周縁よりも内周側に位置している。従って、入射側枠部の内側を通って画像表示領域に光が入射したとき、この光は、画像表示領域の接着剤に照射されるとともに、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に塗布されている接着剤にも届く。従って、光の照射を受けた接着剤がヒケ（薄くなる変形）などの経時変形を起こす現象は、画像表示領域の接着剤でも起こるが、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤にも同様に起こる。このため、画像表示領域内の接着剤と、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤との間では変形量に差が生じないので、これらの２つの領域の境界付近において構造的な応力集中も起こらない。その結果、第１の基板あるいは板状部材が経時的に変形することがないので、この境界領域で画質が経時劣化を起こすことがない。
【００１１】
ここで、光に対して変質し難い、あるいは経時変化し難い接着剤を用いれば上記の課題を解決できるようにも考えられる。しかし、板状部材をカバーガラス等の基板に接着するための接着剤としては、マイクロレンズ等をレンズとして機能させる観点や装置内部における硬化時のストレスや変形の発生を抑える観点から、接着剤については、低屈折率であり、かつ、低応力であることが要求されている、しかしながら、このような要求を満たしつつ光照射に対して変形し難い性質を持つ接着剤の入手は、現状では困難である。従って、本発明は、板状部材の接着に用いる接着剤の材料自体は従来どおりで良いという現実面での大きな利益を有している。
【００１２】
本発明において、前記パネルは、例えば、前記第１の基板と対向するように当該第１の基板と貼り合わされた第２の基板と、該第２の基板と前記第１の基板との間に挟持された液晶とを有する場合があり、この場合に、前記出射側枠部は、前記第２の基板に対して前記第１の基板とは反対側に配置される。
【００１３】
本発明において、前記接着剤は、例えば光硬化性の接着剤である。
【００１４】
本発明においては、例えば前記第１の基板側における前記板状部材との接着面には、多数のマイクロレンズが形成されている。
【００１５】
本発明において、前記入射側枠部は、前記第１の基板側に対して所定の隙間を介して対向配置されている構成であってもよい。このような構成であれば、入射側枠部とパネルとの隙間から入り込んだ光が額縁領域の奥まで届く。従って、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤にも、画像表示領域の接着剤と同様な収縮が確実に起こる。このため、画像表示領域と額縁領域との境界付近において構造的な応力集中も起こらないので、第１の基板あるいは板状部材が経時的に変形することがない。それ故、この境界領域で画質が経時劣化を起こすことがない。
【００１６】
本発明において、前記第１の基板は、例えば、該第１の基板と対向するように当該第１の基板と貼り合わされた第２の基板との間に電気光学物質を挟持し、前記出射側枠部は、前記第２の基板に対して前記第１の基板とは反対側に配置されている。
【００１７】
本発明において、前記接着剤は、例えば光硬化性の接着剤である。
【００１８】
本発明において、前記第１の基板側における前記板状部材との接着面には、例えば、多数のマイクロレンズが形成されている。
【００１９】
本発明において、前記出射側枠部は、前記第１の基板側に対して所定の隙間を介して対向配置されている構成であってもよい。
【００２０】
本発明を適用した電気光学装置は、例えば、光源と、該光源から出射された光を光変調装置に導く導光系と、該光変調装置で変調された光を投射する投射系とを有する投射型表示装置において、前記光変調装置として用いることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（電気光学装置の全体構成）
先ず、本発明を適用した電気光学装置の全体構成について、図１および図２を参照して説明する。ここでは、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００２３】
図１は、本発明を適用した液晶装置のＴＦＴアレイ基板（アクティブマトリクス基板）をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板の側から見た平面図である。図２は、図１のＨ−Ｈ´の断面図である。図３は、この液晶装置の端部を拡大して模式的に示す断面図である。なお、図３においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、図３においては、集光の様子を理解し易く描くために、マイクロレンズおよびＴＦＴの配置関係を実際の配置関係とは異ならしめてある。
【００２４】
図１、図２および図３において、本形態の液晶装置１（電気光学装置）は、ＴＦＴアレイ基板１０（第２の基板）と対向基板２０が対向配置されている。この対向基板２０の下側の面（カバーガラスとの接着面）には、多数のマイクロレンズ５００が形成されており、対向基板２０はマイクロレンズアレイ板として構成されている。このようにしてマイクロレンズ５００が形成された対向基板２０の下側の面には、接着剤２１０により、第１の基板としてのカバーガラス２００が接着されている。ここで、マイクロレンズ５００はそれぞれ、入射した光をＴＦＴアレイ基板１０に形成されている画素電極９ａのそれぞれに集光するようにマトリクス状に形成され、かつ、カバーガラス２００には、複数のマイクロレンズ００の相互の境界にそれぞれ対向する位置に遮光膜２３が形成されている。画素電極９ａは、ＩＴＯ膜（インジウム・ティン・オキサイド膜）から形成されている。接着剤２１０は、空気に近い屈折率を有するアクリル系の光硬化性の接着剤からなり、両者間の屈折率の違いにより、マイクロレンズ５００は、集光レンズとしての機能を果たす。
【００２５】
シール材５２は、ＴＦＴアレイ基板１０と、対向基板２０に全面接着されたカバーガラス２００とを貼り合わせてパネル５とするための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、ＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、カバーガラス２００と対向基板２０との貼り合わせ基板を重ねた状態で、紫外線照射、加熱等により硬化させたものである。液晶装置１が投射型表示装置用のように小型で、拡大表示を行うものであれば、シール材５２中には、両基板内の距離（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材（スペーサ）が配合される。また、液晶装置１が液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行うものであれば、このようなギャップ材は、液晶層５０の中に点在させる場合もある。
【００２６】
本形態の液晶装置１では、シール材５２が配置されたシール領域の内側には、この領域に沿って画像表示領域１０ａを規定する見切り用の遮光膜５３が対向基板２０の側に形成されている。
【００２７】
また、シール材５２が形成された領域の外側の周辺領域には、データ線駆動回路１０１および外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成され、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が形成されておいる。さらにまた、対向基板２０のコーナー部の少なくとも一箇所において、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０６が設けられている。
【００２８】
図３において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用ＴＦＴ３０や走査線、データ線、容量線等の配線が形成された後の画素電極３１の表面に、ポリイミド系材料からなる配向膜３２が形成されている。また、カバーガラス２００上には、対向電極２１の他、各画素毎に非開口領域を規定する一般にブラックマスク又はブラックマトリクスと称される遮光膜２３が形成され、この表面には配向膜２４が形成されている。これらの一対の配向膜３２、２４はそれぞれ、ポリイミド系材料を塗布し、焼成した後、液晶層５０中の液晶を所定方向に配向させると共に、液晶に所定のプレチルト角を付与するように配向処理が施されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜３２、２４間で、所定の配向状態をとる。遮光膜２３は、表示画像におけるコントラストの向上を図る機能を有している。
【００２９】
このように形成した液晶装置１において、マイクロレンズ５００が形成された対向基板２０とカバーガラス２００とは、画像表示領域１０ａ、およびその周囲に広がる額縁領域２の両方の領域に跨る領域を接着領域として接着剤２１０によって全面的に接着されている。
【００３０】
なお、本形態の液晶装置１は、後述する投射型表示装置において、各色に分離された色光が入射するため、カラーフィルタが形成されていないが、カバーガラス２００の表面にカラーフィルタが形成される場合もある。この場合に、遮光膜２３は、カラーフィルタを形成する色材の混色を防止する機能も有する。このような遮光膜２３に代えて、あるいは遮光膜２３に加えて、ＴＦＴアレイ基板１０上には遮光膜１１ａを形成することもある。
【００３１】
（液晶装置の画素部の構成）
図４および図５を参照して、本形態の液晶装置１の画素部を説明する。図４は、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。図５は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板１０の相隣接する複数の画素群並びに対向基板２０の側に形成された遮光膜およびマイクロレンズの平面図である。
【００３２】
図４に示すように、本形態の液晶装置１において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素は、画素電極９ａを制御するためのＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、画素信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線準次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素信号９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過不可能とされ、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。
【００３３】
図５において、液晶装置１のＴＦＴアレイ基板３０上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが設けられている。また、これらの配線の各交点にほぼ対応してＴＦＴ３０が設けられている。図５において上下方向に伸びる各データ線６ａは、コンタクトホール５を介してポリシリコン膜等からなる半導体層１ａのうち、ＴＦＴ３０のソース領域に電気的接続されている。画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうちＴＦＴ３０のドレイン領域に電気的接続されている。また、図５において、左右方向に伸びる各走査線は３ａは、半導体層１ａのうち、チャネル領域１ａ´（図中右下がりの斜線の領域）に対向するように配置されており、走査線３ａは、ＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。
【００３４】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って図中上向きに突出した突出部とを有する。そして、半導体層１ａは、ＴＦＴ３０から容量線３ｂに沿って蓄積容量電極１ｆとして延設されており、この蓄積容量電極１ｆと容量線３ｂとが誘電体としての絶縁体（ゲート絶縁膜）を介して対向配置されることにより、蓄積容量が形成されている。
【００３５】
また、走査線３ａおよび容量線３ｂに沿って左右方向に伸びる領域には、複数の縞状部分からなる遮光膜１１ａが設けられている。この遮光膜１１ａは、半導体層１ａのチャネル領域１ａ´を含むＴＦＴ３０をＴＦＴアレイ基板１０の側からそれぞれ覆っている。このようにＴＦＴ３０の下側にも遮光膜１１ａを設ければ、ＴＦＴアレイ基板１０の側から裏面反射（戻り光）や複数の液晶装置１をプリズム等を介して組み合わせて１つの光学系を構成する場合に、他の液晶装置１からプリズム等を突き抜けて来る光などが当該液晶装置１のＴＦＴ３０に入射するの未然に防ぐことができる。
【００３６】
なお、図５には、対向基板２０の側において、各画素電極１１ａのそれぞれに対向するように形成された複数のマイクロレンズ５００のマイクロレンズ端５００ａと、対向基板２０の側（カバーガラス２００）において各マイクロレンズ端５００ａのそれぞれに対応するように形成された遮光膜２３（図中、右上がりの斜線領域）も示されている。
【００３７】
（マイクロレンズ５００の製造方法）
次に、図６を参照して、マイクロレンズ５００の製造方法の一例を説明する。
【００３８】
マイクロレンズ５００を製造するには、まず、図６（ａ）に示すように、対向基板２０上に、感光性を有するとともに、熱変形性を有するレジスト層７１１を形成する。次に、図６（ｂ）に示すように、対向基板２０上のうち、エッジングすべき領域をポジ像として有するマスク層６１０をレジスト層７１１に重なるように位置合わせにし、マスク層６１０を介して紫外線を照射してレジスト層７１１の露光を行う、次に図６（ｃ）に示すように、露光後のマスク層６１０を現像して露光された部分を除去する。その結果、マイクロレンズ５００が形成される部分にレジスト層７１１が残り、図６（ｃ）に示す状態で、加熱工程を行う。その結果、レジスト層７１１は軟化し、図６（ｄ）に示すように、レジスト層７１１の角の部分が丸められる。次に図６（ｅ）に示すように、レジスト層７１１が凸面としてマトリクス状に配列した面からドライエッチングを行い、基板２０の表面にマイクロレンズ５００が形成されることになる。次に図６（ｆ）に示すように、マイクロレンズ５００の表面に光硬化性の接着剤２１０を塗布してネオセラム等からなるカバーガラス２００を押しつけて接着する。最後に図６（ｇ）に示すように、カバーガラス２００に対して、遮光膜２３、対向電極２１および配向膜２４をスパッタリング、コーティング等によりこの順に成膜して、図２および図３に示すカバーガラス２００付きの対向基板２０を完成させる。
【００３９】
（表示品位の向上対策）
このように形成した液晶装置１は、図２および図３に示すように、プラスチック等からなる遮光性のケース３００内に収容される。このケース３００には、パネル５の光入射側に配置された矩形の入射側枠部３１０と、このパネルの光出射側に配置された矩形の出射側枠部３２０と、パネル５の側面部の形状に沿う段差形状をもって入射側枠部３１０と出射側枠部３２０とを連結する側面部３３０とが形成されている。また、入射側枠部３１０および出射側枠部３２０の内側には、窓３１１、３２１がそれぞれ形成されている。
【００４０】
このようなケース３００において、本形態では、出射側枠部３２０の内周縁３２５は、入射側枠部３１０の内周縁３１５よりも内周側に位置して額縁領域２の内周縁を規定している。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１０の側からみたとき、出射側枠部３２０の内周縁３２５によって、画像表示領域１０ａの外周縁（額縁領域２の内周縁）が規定されている。
【００４１】
このように構成した本形態の液晶装置１では、対向基板２０とカバーガラス２００との間に備えられた複数のマイクロレンズ５００により、対向基板２０側からの入射光は、複数の画素電極９ａ上に夫々集光される。従って、マイクロレンズ５００が無い場合と比較して、各画素における実効開口率が高められる。また、マイクロレンズ５００により、対向基板２０側からの入射光は画素電極９ａにそれぞれ集光されるので、入射光の利用効率が高い。
【００４２】
また、本形態の液晶装置１では、パネル５の入射側および出射側に形成された入射側枠部３１０および出射側枠部３２０のうち、出射側枠部３２０の内周縁３２５は、入射側枠部３１０の内周縁３１５よりも内周側に位置して額縁領域２の内周縁（画像表示領域１０ａの外周縁）を規定している。従って、入射側枠部３１５の内側（窓３１１）を通って画像表示領域１０ａに光が入射したとき、この光は、画像表示領域１０ａ内に位置する接着剤２１０に照射されるとともに、額縁領域２におけるやや画像表示領域１０ａよりの領域に位置にする接着剤２１０にも届く。従って、光が照射された接着剤２１０がヒケ（薄くなる変形）などの経時変形を起こす現象は、画像表示領域１０ａの接着剤２１０でも起こるが、額縁領域２におけるやや画像表示領域１０ａよりの領域に位置にする接着剤２１０にも同様に起こる。このため、画像表示領域１０ａ内の接着剤２１０と、額縁領域２におけるやや画像表示領域１０ａよりの領域に位置にする接着剤２１０との間では変形量に差が生じないので、これらの２つの領域の境界付近において構造的な応力集中も起こらない。その結果、カバーガラス２００および対向基板２０が経時的に変形することがないので、この境界領域で画質が経時劣化を起こすことがない。
【００４３】
また、接着剤２１０については、対向基板２０をレンズとして機能させる観点、あるいは装置内部における硬化時のストレスや変形の発生を抑える観点から、接着剤２１０については、低屈折率であり、かつ、低応力であることが要求されているが、このような要求を満たしつつ光照射に対して変形し難い性質を持つ接着剤２１０の入手は、現状では困難である。従って、本形態においては、対向基板２０にカバーガラス２００を接着するための接着剤２１０としては、従来どおりの安価なものを用いることができる。
【００４４】
［その他の実施の形態］
図７は、本形態の液晶装置１の構成を拡大して示す断面図である。なお、本形態の液晶装置１において、パネルなどの構成については、前記形態のものと共通であるので、共通する要素については同一の符号を付して図３にそれらの符号を付すとともに、それらの説明を省略する。
【００４５】
図７に示すように、本形態の液晶装置１でも、パネル５は、プラスチック等からなる遮光性のケース３００内に収容される。このケース３００にも、パネルの光入射側に配置された矩形の入射側枠部３１０と、このパネルの光出射側に配置された矩形の出射側枠部３２０と、これらの枠部３１０同士を連結する側面部３３０とが形成され、入射側枠部３１０および出射側枠部３２０の内側には、窓３１１、３２１がそれぞれ形成されている。このケース３００において、本形態では、出射側枠部３２０の内周縁３２５は、入射側枠部３１０の内周縁３１５よりも内周側に位置して額縁領域２の内周縁を規定している。
【００４６】
また、本形態において、入射側枠部３１０は、パネルに対して所定の隙間３１８を介して対向配置されている。このため、入射側枠部３１０とパネルとの隙間３１８から入り込んだ光が額縁領域２の奥まで届く。従って、額縁領域２におけるやや画像表示領域１０ａよりの領域に位置にする接着剤２１０にも、画像表示領域１０ａの接着剤２１０と同様な収縮が確実に起こる。このため、画像表示領域１０ａと額縁領域２との境界付近において構造的な応力集中も起こらないので、対向基板２０およびカバーガラス２００には経時的な変形が起きない。それ故、この境界領域で画質が経時劣化を起こすことがない。
【００４７】
なお、上記形態では、マイクロレンズアレイ板（対向基板２０）とカバーガラス２００とを接着剤２１０で貼り合わせた例を説明したが、基板を埃や塵から守るための防塵ガラス板、電気光学装置の温度上昇を抑制するための放熱ガラス板、基板表面の塵や埃の影による表示画像への悪影響をデフォーカスにより低減するためのデフォーカス用ガラス板などの板状部材を接着剤で基板と貼り合わせた構成の液晶装置にも本発明は適用できる。
【００４８】
（投射型表示装置の構成）
図８を参照して、本発明を適用した液晶装置１を用いた投射型表示装置の構成を説明する。
【００４９】
図８において、投射型表示装置１１００では、透過型の液晶装置１を含む液晶表示モジュールが各々Ｒ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂ（光変調装置）として用いられている。
【００５０】
この投射型表示装置１１００において、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、この光は、以下に説明する導光系を介してライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂに導かれる。すなわち、ランプユニット１１０２からの投射光は、３枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂに各々導かれる。この際、特にＢ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３および出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。
【００５１】
そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにより各々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４（投射系）を介してスクリーン１１２０にカラー画像として拡大投射される。
【００５２】
このように、本発明を適用した液晶装置１を投射型表示装置１１００等、比較的強力な光が透過する光変調装置（ライトバルブ）として用いても、接着剤の収縮に起因する表示の経時的な劣化が起きないので、長期間にわたって品位の高い表示を行うことのできる投射型表示装置１１００を提供できる。特に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）用の３個の液晶装置１（ライトバルブ）のうち、Ｂ用の液晶装置１において前記の経時的劣化が起きやすい傾向があるが、このような不具合も確実に解消することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、パネルの入射側および出射側に形成された入射側枠部および出射側枠部のうち、出射側枠部の内周縁は、前記入射側枠部の内周縁よりも内周側に位置して前記額縁領域の内周縁を規定している。従って、入射側枠部の内側を通って画像表示領域に光が入射したとき、この光は、画像表示領域の接着剤に照射されるとともに、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤にも届く。従って、光が照射された接着剤がヒケ（薄くなる変形）などの経時変形を起こす現象は、画像表示領域の接着剤でも起こるが、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤にも起こる。このため、画像表示領域内の接着剤と、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤との間では変形量に差が生じないので、これらの２つの領域の境界付近において構造的な応力集中も起こらない。その結果、第１の基板あるいは板状部材が経時的に変形することがないので、この境界領域で画質が経時劣化を起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した液晶装置（電気光学装置）のＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板の側から見た平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´の断面図である。
【図３】図１に示す液晶装置の端部を拡大して模式的に示す断面図である。
【図４】図１示す液晶装置の画像表示領域において、マトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。
【図５】図１示す液晶装置のＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群並びに対向基板に形成された遮光膜およびマイクロレンズの平面図である。
【図６】図１示す液晶装置の対向基板にマイクロレンズを形成する方法の一例を示すう工程断面図である。
【図７】図３に示す液晶装置とは別の液晶装置の端部を拡大して模式的に示す断面図である。
【図８】本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の光学系の構成を示す説明図である。
【図９】従来の液晶装置の端部を拡大して模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１ 液晶装置（電気光学装置）
２ 額縁領域
５ パネル
１０ ＴＦＴアレイ基板（第２の基板）
１０ａ 画像表示領域
２０ 対向基板
５０ 液晶層
５２ シール材
５３ 見切り用の遮光膜
２００ カバーガラス
２１０ 接着剤
３００ 遮光性のケース
３１０ 入射側枠部
３１８ 入射側枠部とパネルとの隙間
３２０ 出射側枠部
５００ マイクロレンズ
１１００ 投射型表示装置
１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂ ライトバルブ（光変調装置）
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置、ＥＬ（Electro-Luminescence）装置等の電気光学装置、およびこの電気光学装置を光変調装置として用いた投射型表示装置に関するものである。さらに詳しくは、電気光学装置の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学装置は例えば、ＴＦＴアレイ基板等の素子基板と、カバーガラス（或いは対向基板）等との間に液晶等の電気光学物質を挟持してなる。また、基板の外側（液晶などに面する側と反対側の面）には、光の利用効率を向上させて明るい画像表示を行うためのマイクロレンズアレイ板、基板を埃や塵から守るための防塵ガラス板、電気光学装置の温度上昇を抑制するための放熱ガラス板、基板表面の塵や埃の影による表示画像への悪影響をデフォーカスにより低減するためのデフォーカス用ガラス板などの板状部材が接着剤によって貼り付けられている。例えば、特開昭６０−１６５６２１号〜１６５６２４号公報、特開平５−１９６９２６号公報等には、入射光の利用効率を向上するためのマイクロレンズが対向基板上に形成された液晶装置が開示されている。また、特開平９−１１３９０６号公報には、放熱機能およびデフォーカス機能を有する透明ガラス板を液晶装置の基板の一方又は両方の外面に配置した液晶装置が開示されている。
【０００３】
これらの電気光学装置のうち、例えば、図９に示す電気光学装置においては、表示光による画像表示が行われる画像表示領域１０ａからこの画像表示領域１０ａの外周縁を規定する額縁領域２に至る接着領域でマイクロレンズ５００が形成された対向基板２０（板状部材）が接着剤２１０によりカバーガラス２００（第１の基板）に接着され、このカバーガラス２００とＴＦＴアレイ基板１０（第２の基板）とを貼り合わせたパネル５では、カバーガラス２００とＴＦＴアレイ基板１０との間に液晶層５０が挟持されている。
【０００４】
ここで、パネル５は、プラスチック等の遮光性のケース３００′に納められる。このケース３００′には、パネル５の光入射側および光出射側のそれぞれに入射側枠部３１０′および出射側枠部３２０′が形成され、従来の電気光学装置では、入射側枠部３１０′の内周縁３１５′は出射側枠部３２０′の内周縁３２５′よりも内側に位置する。このため、パネル５に入射する光は、入射側枠部３１０′の内周縁３１５′によって制限されるので、この入射側枠部３１０′の内周縁３１５′によって、表示光を透過したり反射したりする画像表示領域１０ａの外周縁（すなわち、額縁領域２の内周縁）が規定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電気光学装置は、投射型表示装置（プロジェクタ）の光変調装置（ライトバルブ）などとして使用されているうちに、額縁領域２付近における画像表示領域１０ａで額縁領域２の内周縁に沿ってコントラスト異常が発生するという問題点がある。具体的には、例えば黒表示の際に額縁に沿って、白っぽい領域が発生して、コントラスト異常に不連続面が見えるようになってしまう。
【０００６】
特に、投射型表示装置用の液晶装置等、比較的強力な光が透過する装置では、このような経時的劣化が顕著である、また、本願発明の発明者による更なる研究によれば、カラーのプロジェクタのライトバルブ用の液晶装置の場合に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）用の３個の液晶装置のうちＢ用の電気光学装置においてこのような経時的劣化がもっとも顕著であることが判明している。このような不具合は、例えば数百時間程度の使用後にコントラスト異常として現れたるため、少なくとも数千時間の寿命が望まれる投射型表示装置においてはこのような不具合は実用上極めて深刻の問題である。
【０００７】
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、接着剤によって板状部材を貼り合わせた構成であっても、画像表示領域の額縁領域付近に発生する画質の経時劣化を低減し得る電気光学装置および投射型表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明者は、画像表示領域の額縁領域付近に発生する画質の経時劣化について種々の研究を行い、以下に説明する新たな知見を得た。すなわち、例えばマイクロレンズアレイ板などといった板状部材を光硬化性接着剤で基板に接着すると、投射型表示装置の光変調装置のように強力な表示光が画像表示領域を透過する場合に、この接着剤がヒケ（薄くなる変形）などの経時変形を起こすことが判明している。それにかかわらず、パネルを収納した遮光性のケースにおいて、ケースの入射側枠部の内周縁が出射側枠部の内周縁よりも内側に位置していると、パネルに入射する光は、入射側枠部の内側を通って画像表示領域内に位置する接着剤に照射されるが、入射側枠部で覆われている額縁領域の接着剤には光が照射されない。このため、画像表示領域の接着剤は収縮するが、額縁領域の接着剤は収縮を起こさない。このため、画像表示領域内の接着剤と額縁領域の接着剤との間で変形量に差が生じ、この差に起因して、これらの２つの領域の境界付近において構造的な応力集中が起こる。その結果、第１の基板あるいは板状部材が経時的に変形して、最終的には、この付近における画質の経時劣化（コントラスト異常の経時的な増加）につながると考察される。
【０００９】
このような新たな知見に基づいて、本発明は、表示光による画像表示が行われる画像表示領域から該画像表示領域の外周縁を規定する額縁領域に至る接着領域で対向基板が接着剤により接着された第１の基板を備えるパネルと、当該パネルの光入射側に配置された入射側枠部と、当該パネルの光出射側に配置された出射側枠部とを有し、前記出射側枠部の内周縁は、前記入射側枠部の内周縁よりも内周側に位置して、前記額縁領域の内周縁を規定し、前記入射側枠部は、前記パネルに対して、隙間を介して対向配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、パネルの入射側および出射側に形成された入射側枠部および出射側枠部のうち、出射側枠部の内周縁は、入射側枠部の内周縁よりも内周側に位置している。従って、入射側枠部の内側を通って画像表示領域に光が入射したとき、この光は、画像表示領域の接着剤に照射されるとともに、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に塗布されている接着剤にも届く。従って、光の照射を受けた接着剤がヒケ（薄くなる変形）などの経時変形を起こす現象は、画像表示領域の接着剤でも起こるが、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤にも同様に起こる。このため、画像表示領域内の接着剤と、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤との間では変形量に差が生じないので、これらの２つの領域の境界付近において構造的な応力集中も起こらない。その結果、第１の基板あるいは板状部材が経時的に変形することがないので、この境界領域で画質が経時劣化を起こすことがない。
【００１１】
ここで、光に対して変質し難い、あるいは経時変化し難い接着剤を用いれば上記の課題を解決できるようにも考えられる。しかし、板状部材をカバーガラス等の基板に接着するための接着剤としては、マイクロレンズ等をレンズとして機能させる観点や装置内部における硬化時のストレスや変形の発生を抑える観点から、接着剤については、低屈折率であり、かつ、低応力であることが要求されている、しかしながら、このような要求を満たしつつ光照射に対して変形し難い性質を持つ接着剤の入手は、現状では困難である。従って、本発明は、板状部材の接着に用いる接着剤の材料自体は従来どおりで良いという現実面での大きな利益を有している。
【００１２】
本発明において、前記パネルは、例えば、前記第１の基板と対向するように当該第１の基板と貼り合わされた第２の基板と、該第２の基板と前記第１の基板との間に挟持された液晶とを有する場合があり、この場合に、前記出射側枠部は、前記第２の基板に対して前記第１の基板とは反対側に配置される。
【００１３】
本発明において、前記接着剤は、例えば光硬化性の接着剤である。
【００１４】
本発明においては、例えば前記第１の基板側における前記板状部材との接着面には、多数のマイクロレンズが形成されている。
【００１５】
本発明において、前記入射側枠部は、前記第１の基板側に対して所定の隙間を介して対向配置されている構成であってもよい。このような構成であれば、入射側枠部とパネルとの隙間から入り込んだ光が額縁領域の奥まで届く。従って、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤にも、画像表示領域の接着剤と同様な収縮が確実に起こる。このため、画像表示領域と額縁領域との境界付近において構造的な応力集中も起こらないので、第１の基板あるいは板状部材が経時的に変形することがない。それ故、この境界領域で画質が経時劣化を起こすことがない。
【００１６】
本発明において、前記第１の基板は、例えば、該第１の基板と対向するように当該第１の基板と貼り合わされた第２の基板との間に電気光学物質を挟持し、前記出射側枠部は、前記第２の基板に対して前記第１の基板とは反対側に配置されている。
【００１７】
本発明において、前記接着剤は、例えば光硬化性の接着剤である。
【００１８】
本発明において、前記第１の基板側における前記板状部材との接着面には、例えば、多数のマイクロレンズが形成されている。
【００１９】
本発明において、前記出射側枠部は、前記第１の基板側に対して所定の隙間を介して対向配置されている構成であってもよい。
【００２０】
本発明を適用した電気光学装置は、例えば、光源と、該光源から出射された光を光変調装置に導く導光系と、該光変調装置で変調された光を投射する投射系とを有する投射型表示装置において、前記光変調装置として用いることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（電気光学装置の全体構成）
先ず、本発明を適用した電気光学装置の全体構成について、図１および図２を参照して説明する。ここでは、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００２３】
図１は、本発明を適用した液晶装置のＴＦＴアレイ基板（アクティブマトリクス基板）をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板の側から見た平面図である。図２は、図１のＨ−Ｈ´の断面図である。図３は、この液晶装置の端部を拡大して模式的に示す断面図である。なお、図３においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、図３においては、集光の様子を理解し易く描くために、マイクロレンズおよびＴＦＴの配置関係を実際の配置関係とは異ならしめてある。
【００２４】
図１、図２および図３において、本形態の液晶装置１（電気光学装置）は、ＴＦＴアレイ基板１０（第２の基板）と対向基板２０が対向配置されている。この対向基板２０の下側の面（カバーガラスとの接着面）には、多数のマイクロレンズ５００が形成されており、対向基板２０はマイクロレンズアレイ板として構成されている。このようにしてマイクロレンズ５００が形成された対向基板２０の下側の面には、接着剤２１０により、第１の基板としてのカバーガラス２００が接着されている。ここで、マイクロレンズ５００はそれぞれ、入射した光をＴＦＴアレイ基板１０に形成されている画素電極９ａのそれぞれに集光するようにマトリクス状に形成され、かつ、カバーガラス２００には、複数のマイクロレンズ００の相互の境界にそれぞれ対向する位置に遮光膜２３が形成されている。画素電極９ａは、ＩＴＯ膜（インジウム・ティン・オキサイド膜）から形成されている。接着剤２１０は、空気に近い屈折率を有するアクリル系の光硬化性の接着剤からなり、両者間の屈折率の違いにより、マイクロレンズ５００は、集光レンズとしての機能を果たす。
【００２５】
シール材５２は、ＴＦＴアレイ基板１０と、対向基板２０に全面接着されたカバーガラス２００とを貼り合わせてパネル５とするための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、ＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、カバーガラス２００と対向基板２０との貼り合わせ基板を重ねた状態で、紫外線照射、加熱等により硬化させたものである。液晶装置１が投射型表示装置用のように小型で、拡大表示を行うものであれば、シール材５２中には、両基板内の距離（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材（スペーサ）が配合される。また、液晶装置１が液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行うものであれば、このようなギャップ材は、液晶層５０の中に点在させる場合もある。
【００２６】
本形態の液晶装置１では、シール材５２が配置されたシール領域の内側には、この領域に沿って画像表示領域１０ａを規定する見切り用の遮光膜５３が対向基板２０の側に形成されている。
【００２７】
また、シール材５２が形成された領域の外側の周辺領域には、データ線駆動回路１０１および外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成され、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が形成されておいる。さらにまた、対向基板２０のコーナー部の少なくとも一箇所において、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０６が設けられている。
【００２８】
図３において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用ＴＦＴ３０や走査線、データ線、容量線等の配線が形成された後の画素電極３１の表面に、ポリイミド系材料からなる配向膜３２が形成されている。また、カバーガラス２００上には、対向電極２１の他、各画素毎に非開口領域を規定する一般にブラックマスク又はブラックマトリクスと称される遮光膜２３が形成され、この表面には配向膜２４が形成されている。これらの一対の配向膜３２、２４はそれぞれ、ポリイミド系材料を塗布し、焼成した後、液晶層５０中の液晶を所定方向に配向させると共に、液晶に所定のプレチルト角を付与するように配向処理が施されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜３２、２４間で、所定の配向状態をとる。遮光膜２３は、表示画像におけるコントラストの向上を図る機能を有している。
【００２９】
このように形成した液晶装置１において、マイクロレンズ５００が形成された対向基板２０とカバーガラス２００とは、画像表示領域１０ａ、およびその周囲に広がる額縁領域２の両方の領域に跨る領域を接着領域として接着剤２１０によって全面的に接着されている。
【００３０】
なお、本形態の液晶装置１は、後述する投射型表示装置において、各色に分離された色光が入射するため、カラーフィルタが形成されていないが、カバーガラス２００の表面にカラーフィルタが形成される場合もある。この場合に、遮光膜２３は、カラーフィルタを形成する色材の混色を防止する機能も有する。このような遮光膜２３に代えて、あるいは遮光膜２３に加えて、ＴＦＴアレイ基板１０上には遮光膜１１ａを形成することもある。
【００３１】
（液晶装置の画素部の構成）
図４および図５を参照して、本形態の液晶装置１の画素部を説明する。図４は、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。図５は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板１０の相隣接する複数の画素群並びに対向基板２０の側に形成された遮光膜およびマイクロレンズの平面図である。
【００３２】
図４に示すように、本形態の液晶装置１において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素は、画素電極９ａを制御するためのＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、画素信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線準次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素信号９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過不可能とされ、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。
【００３３】
図５において、液晶装置１のＴＦＴアレイ基板３０上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが設けられている。また、これらの配線の各交点にほぼ対応してＴＦＴ３０が設けられている。図５において上下方向に伸びる各データ線６ａは、コンタクトホール５を介してポリシリコン膜等からなる半導体層１ａのうち、ＴＦＴ３０のソース領域に電気的接続されている。画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうちＴＦＴ３０のドレイン領域に電気的接続されている。また、図５において、左右方向に伸びる各走査線は３ａは、半導体層１ａのうち、チャネル領域１ａ´（図中右下がりの斜線の領域）に対向するように配置されており、走査線３ａは、ＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。
【００３４】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って図中上向きに突出した突出部とを有する。そして、半導体層１ａは、ＴＦＴ３０から容量線３ｂに沿って蓄積容量電極１ｆとして延設されており、この蓄積容量電極１ｆと容量線３ｂとが誘電体としての絶縁体（ゲート絶縁膜）を介して対向配置されることにより、蓄積容量が形成されている。
【００３５】
また、走査線３ａおよび容量線３ｂに沿って左右方向に伸びる領域には、複数の縞状部分からなる遮光膜１１ａが設けられている。この遮光膜１１ａは、半導体層１ａのチャネル領域１ａ´を含むＴＦＴ３０をＴＦＴアレイ基板１０の側からそれぞれ覆っている。このようにＴＦＴ３０の下側にも遮光膜１１ａを設ければ、ＴＦＴアレイ基板１０の側から裏面反射（戻り光）や複数の液晶装置１をプリズム等を介して組み合わせて１つの光学系を構成する場合に、他の液晶装置１からプリズム等を突き抜けて来る光などが当該液晶装置１のＴＦＴ３０に入射するの未然に防ぐことができる。
【００３６】
なお、図５には、対向基板２０の側において、各画素電極１１ａのそれぞれに対向するように形成された複数のマイクロレンズ５００のマイクロレンズ端５００ａと、対向基板２０の側（カバーガラス２００）において各マイクロレンズ端５００ａのそれぞれに対応するように形成された遮光膜２３（図中、右上がりの斜線領域）も示されている。
【００３７】
（マイクロレンズ５００の製造方法）
次に、図６を参照して、マイクロレンズ５００の製造方法の一例を説明する。
【００３８】
マイクロレンズ５００を製造するには、まず、図６（ａ）に示すように、対向基板２０上に、感光性を有するとともに、熱変形性を有するレジスト層７１１を形成する。次に、図６（ｂ）に示すように、対向基板２０上のうち、エッジングすべき領域をポジ像として有するマスク層６１０をレジスト層７１１に重なるように位置合わせにし、マスク層６１０を介して紫外線を照射してレジスト層７１１の露光を行う、次に図６（ｃ）に示すように、露光後のマスク層６１０を現像して露光された部分を除去する。その結果、マイクロレンズ５００が形成される部分にレジスト層７１１が残り、図６（ｃ）に示す状態で、加熱工程を行う。その結果、レジスト層７１１は軟化し、図６（ｄ）に示すように、レジスト層７１１の角の部分が丸められる。次に図６（ｅ）に示すように、レジスト層７１１が凸面としてマトリクス状に配列した面からドライエッチングを行い、基板２０の表面にマイクロレンズ５００が形成されることになる。次に図６（ｆ）に示すように、マイクロレンズ５００の表面に光硬化性の接着剤２１０を塗布してネオセラム等からなるカバーガラス２００を押しつけて接着する。最後に図６（ｇ）に示すように、カバーガラス２００に対して、遮光膜２３、対向電極２１および配向膜２４をスパッタリング、コーティング等によりこの順に成膜して、図２および図３に示すカバーガラス２００付きの対向基板２０を完成させる。
【００３９】
（表示品位の向上対策）
このように形成した液晶装置１は、図２および図３に示すように、プラスチック等からなる遮光性のケース３００内に収容される。このケース３００には、パネル５の光入射側に配置された矩形の入射側枠部３１０と、このパネルの光出射側に配置された矩形の出射側枠部３２０と、パネル５の側面部の形状に沿う段差形状をもって入射側枠部３１０と出射側枠部３２０とを連結する側面部３３０とが形成されている。また、入射側枠部３１０および出射側枠部３２０の内側には、窓３１１、３２１がそれぞれ形成されている。
【００４０】
このようなケース３００において、本形態では、出射側枠部３２０の内周縁３２５は、入射側枠部３１０の内周縁３１５よりも内周側に位置して額縁領域２の内周縁を規定している。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１０の側からみたとき、出射側枠部３２０の内周縁３２５によって、画像表示領域１０ａの外周縁（額縁領域２の内周縁）が規定されている。
【００４１】
このように構成した本形態の液晶装置１では、対向基板２０とカバーガラス２００との間に備えられた複数のマイクロレンズ５００により、対向基板２０側からの入射光は、複数の画素電極９ａ上に夫々集光される。従って、マイクロレンズ５００が無い場合と比較して、各画素における実効開口率が高められる。また、マイクロレンズ５００により、対向基板２０側からの入射光は画素電極９ａにそれぞれ集光されるので、入射光の利用効率が高い。
【００４２】
また、本形態の液晶装置１では、パネル５の入射側および出射側に形成された入射側枠部３１０および出射側枠部３２０のうち、出射側枠部３２０の内周縁３２５は、入射側枠部３１０の内周縁３１５よりも内周側に位置して額縁領域２の内周縁（画像表示領域１０ａの外周縁）を規定している。従って、入射側枠部３１５の内側（窓３１１）を通って画像表示領域１０ａに光が入射したとき、この光は、画像表示領域１０ａ内に位置する接着剤２１０に照射されるとともに、額縁領域２におけるやや画像表示領域１０ａよりの領域に位置にする接着剤２１０にも届く。従って、光が照射された接着剤２１０がヒケ（薄くなる変形）などの経時変形を起こす現象は、画像表示領域１０ａの接着剤２１０でも起こるが、額縁領域２におけるやや画像表示領域１０ａよりの領域に位置にする接着剤２１０にも同様に起こる。このため、画像表示領域１０ａ内の接着剤２１０と、額縁領域２におけるやや画像表示領域１０ａよりの領域に位置にする接着剤２１０との間では変形量に差が生じないので、これらの２つの領域の境界付近において構造的な応力集中も起こらない。その結果、カバーガラス２００および対向基板２０が経時的に変形することがないので、この境界領域で画質が経時劣化を起こすことがない。
【００４３】
また、接着剤２１０については、対向基板２０をレンズとして機能させる観点、あるいは装置内部における硬化時のストレスや変形の発生を抑える観点から、接着剤２１０については、低屈折率であり、かつ、低応力であることが要求されているが、このような要求を満たしつつ光照射に対して変形し難い性質を持つ接着剤２１０の入手は、現状では困難である。従って、本形態においては、対向基板２０にカバーガラス２００を接着するための接着剤２１０としては、従来どおりの安価なものを用いることができる。
【００４４】
［その他の実施の形態］
図７は、本形態の液晶装置１の構成を拡大して示す断面図である。なお、本形態の液晶装置１において、パネルなどの構成については、前記形態のものと共通であるので、共通する要素については同一の符号を付して図３にそれらの符号を付すとともに、それらの説明を省略する。
【００４５】
図７に示すように、本形態の液晶装置１でも、パネル５は、プラスチック等からなる遮光性のケース３００内に収容される。このケース３００にも、パネルの光入射側に配置された矩形の入射側枠部３１０と、このパネルの光出射側に配置された矩形の出射側枠部３２０と、これらの枠部３１０同士を連結する側面部３３０とが形成され、入射側枠部３１０および出射側枠部３２０の内側には、窓３１１、３２１がそれぞれ形成されている。このケース３００において、本形態では、出射側枠部３２０の内周縁３２５は、入射側枠部３１０の内周縁３１５よりも内周側に位置して額縁領域２の内周縁を規定している。
【００４６】
また、本形態において、入射側枠部３１０は、パネルに対して所定の隙間３１８を介して対向配置されている。このため、入射側枠部３１０とパネルとの隙間３１８から入り込んだ光が額縁領域２の奥まで届く。従って、額縁領域２におけるやや画像表示領域１０ａよりの領域に位置にする接着剤２１０にも、画像表示領域１０ａの接着剤２１０と同様な収縮が確実に起こる。このため、画像表示領域１０ａと額縁領域２との境界付近において構造的な応力集中も起こらないので、対向基板２０およびカバーガラス２００には経時的な変形が起きない。それ故、この境界領域で画質が経時劣化を起こすことがない。
【００４７】
なお、上記形態では、マイクロレンズアレイ板（対向基板２０）とカバーガラス２００とを接着剤２１０で貼り合わせた例を説明したが、基板を埃や塵から守るための防塵ガラス板、電気光学装置の温度上昇を抑制するための放熱ガラス板、基板表面の塵や埃の影による表示画像への悪影響をデフォーカスにより低減するためのデフォーカス用ガラス板などの板状部材を接着剤で基板と貼り合わせた構成の液晶装置にも本発明は適用できる。
【００４８】
（投射型表示装置の構成）
図８を参照して、本発明を適用した液晶装置１を用いた投射型表示装置の構成を説明する。
【００４９】
図８において、投射型表示装置１１００では、透過型の液晶装置１を含む液晶表示モジュールが各々Ｒ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂ（光変調装置）として用いられている。
【００５０】
この投射型表示装置１１００において、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、この光は、以下に説明する導光系を介してライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂに導かれる。すなわち、ランプユニット１１０２からの投射光は、３枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂに各々導かれる。この際、特にＢ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３および出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。
【００５１】
そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにより各々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４（投射系）を介してスクリーン１１２０にカラー画像として拡大投射される。
【００５２】
このように、本発明を適用した液晶装置１を投射型表示装置１１００等、比較的強力な光が透過する光変調装置（ライトバルブ）として用いても、接着剤の収縮に起因する表示の経時的な劣化が起きないので、長期間にわたって品位の高い表示を行うことのできる投射型表示装置１１００を提供できる。特に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）用の３個の液晶装置１（ライトバルブ）のうち、Ｂ用の液晶装置１において前記の経時的劣化が起きやすい傾向があるが、このような不具合も確実に解消することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、パネルの入射側および出射側に形成された入射側枠部および出射側枠部のうち、出射側枠部の内周縁は、前記入射側枠部の内周縁よりも内周側に位置して前記額縁領域の内周縁を規定している。従って、入射側枠部の内側を通って画像表示領域に光が入射したとき、この光は、画像表示領域の接着剤に照射されるとともに、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤にも届く。従って、光が照射された接着剤がヒケ（薄くなる変形）などの経時変形を起こす現象は、画像表示領域の接着剤でも起こるが、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤にも起こる。このため、画像表示領域内の接着剤と、額縁領域におけるやや画像表示領域よりの領域に位置にする接着剤との間では変形量に差が生じないので、これらの２つの領域の境界付近において構造的な応力集中も起こらない。その結果、第１の基板あるいは板状部材が経時的に変形することがないので、この境界領域で画質が経時劣化を起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した液晶装置（電気光学装置）のＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板の側から見た平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´の断面図である。
【図３】図１に示す液晶装置の端部を拡大して模式的に示す断面図である。
【図４】図１示す液晶装置の画像表示領域において、マトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。
【図５】図１示す液晶装置のＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群並びに対向基板に形成された遮光膜およびマイクロレンズの平面図である。
【図６】図１示す液晶装置の対向基板にマイクロレンズを形成する方法の一例を示すう工程断面図である。
【図７】図３に示す液晶装置とは別の液晶装置の端部を拡大して模式的に示す断面図である。
【図８】本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の光学系の構成を示す説明図である。
【図９】従来の液晶装置の端部を拡大して模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１ 液晶装置（電気光学装置）
２ 額縁領域
５ パネル
１０ ＴＦＴアレイ基板（第２の基板）
１０ａ 画像表示領域
２０ 対向基板
５０ 液晶層
５２ シール材
５３ 見切り用の遮光膜
２００ カバーガラス
２１０ 接着剤
３００ 遮光性のケース
３１０ 入射側枠部
３１８ 入射側枠部とパネルとの隙間
３２０ 出射側枠部
５００ マイクロレンズ
１１００ 投射型表示装置
１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂ ライトバルブ（光変調装置）
Claims (5)
- 表示光による画像表示が行われる画像表示領域から該画像表示領域の外周縁を規定する額縁領域に至る接着領域で対向基板が接着剤により接着された第１の基板を備えるパネルと、当該パネルの光入射側に配置された入射側枠部と、当該パネルの光出射側に配置された出射側枠部とを有し、
前記出射側枠部の内周縁は、前記入射側枠部の内周縁よりも内周側に位置して、前記額縁領域の内周縁を規定し、
前記入射側枠部は、前記パネルに対して、隙間を介して対向配置されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項１において、前記パネルは、前記第１の基板と対向するように当該第１の基板と貼り合わされた第２の基板と、該第２の基板と前記第１の基板との間に挟持された液晶とを有し、
前記出射側枠部は、前記第２の基板に対して前記第１の基板とは反対側に配置されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項１または２において、前記接着剤は、光硬化性の接着剤であることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記対向基板における前記第１の基板との接着面には、多数のマイクロレンズが形成されていることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項１ないし４のいずれかに規定する電気光学装置を用いた投射型表示装置であって、光源と、該光源から出射された光を前記電気光学装置からなる光変調装置に導く導光系と、該光変調装置で変調された光を投射する投射系とを有することを特徴とする投射型表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26457699A JP3824818B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 電気光学装置および投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26457699A JP3824818B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 電気光学装置および投射型表示装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005169120A Division JP4337777B2 (ja) | 2005-06-09 | 2005-06-09 | 電気光学装置および投射型表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001092365A JP2001092365A (ja) | 2001-04-06 |
| JP3824818B2 true JP3824818B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=17405215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26457699A Expired - Fee Related JP3824818B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 電気光学装置および投射型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3824818B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3733418B2 (ja) * | 2001-04-16 | 2006-01-11 | シャープ株式会社 | 粘接着シート、積層シート及び液晶表示装置 |
| JP4207599B2 (ja) | 2003-02-24 | 2009-01-14 | ソニー株式会社 | 液晶パネルの製造方法 |
| JP4067017B2 (ja) | 2005-04-26 | 2008-03-26 | セイコーエプソン株式会社 | マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネルおよび投射型表示装置 |
| JP4270164B2 (ja) | 2005-05-09 | 2009-05-27 | セイコーエプソン株式会社 | マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネルおよび投射型表示装置 |
| JP2007094368A (ja) | 2005-09-01 | 2007-04-12 | Seiko Epson Corp | マイクロレンズ基板、マイクロレンズ基板の製造方法、液晶パネルおよび投射型表示装置 |
| JP5638766B2 (ja) * | 2009-03-26 | 2014-12-10 | シチズンホールディングス株式会社 | 光学センサー |
| KR20210085200A (ko) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | 디스플레이 장치 및 그의 영상 처리 방법 |
-
1999
- 1999-09-17 JP JP26457699A patent/JP3824818B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001092365A (ja) | 2001-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6636192B1 (en) | Electrooptic panel, projection display, and method for manufacturing electrooptic panel | |
| JP2003279942A (ja) | 電気光学装置並びに電子機器及び投射型表示装置 | |
| JP3824818B2 (ja) | 電気光学装置および投射型表示装置 | |
| JP3767254B2 (ja) | 電気光学装置および投射型表示装置 | |
| US20070297710A1 (en) | Electro-optical apparatus, method of manufacturing electro-optical apparatus, and electronic equipment | |
| JP4069580B2 (ja) | マイクロレンズアレイ付き基板、電気光学装置、それらの製造方法、および投射型表示装置 | |
| JP4956903B2 (ja) | マイクロレンズ基板及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
| JP3702902B2 (ja) | 電気光学装置の製造方法 | |
| JP4161582B2 (ja) | マイクロレンズアレイ板、電気光学装置、及び電子機器 | |
| JP3826649B2 (ja) | 電気光学装置及び投射型表示装置 | |
| JP2007248493A (ja) | 電気光学装置、及びこれを備えた電子機器 | |
| CN112213902B (zh) | 投射型显示装置 | |
| JP4315084B2 (ja) | マイクロレンズアレイ板及びその製造方法、並びにこれを備えた電気光学装置及び電子機器 | |
| JP4337777B2 (ja) | 電気光学装置および投射型表示装置 | |
| JP4853483B2 (ja) | 電気光学装置および投射型表示装置 | |
| JP3750411B2 (ja) | 液晶装置、液晶装置の製造方法及び投射型表示装置 | |
| JP2001264723A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法並びに投射型表示装置 | |
| JP2011191475A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
| JP3697945B2 (ja) | 電気光学装置の製造方法 | |
| JP2019200372A (ja) | 液晶装置および電子機器 | |
| JP5011894B2 (ja) | プリズム、電気光学装置、及びプロジェクタ | |
| US11204519B2 (en) | Liquid crystal apparatus and electronic device | |
| JP4356681B2 (ja) | 液晶装置の製造方法 | |
| JP2008129376A (ja) | 電子機器 | |
| JP2002182586A (ja) | マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および投射型表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050202 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050419 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050906 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060517 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060628 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130707 Year of fee payment: 7 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |