JP4760155B2 - Liquid crystal display element and liquid crystal projector - Google Patents

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Description

本発明は、2枚の基体を封止材を介して貼り合わせ、この封止材で囲まれる表示領域内に液晶を封入して成る液晶表示素子およびこの液晶表示素子を用いる液晶プロジェクタに関し、特に熱による2枚の基体間のギャップ変動を抑制できる液晶表示素子および液晶プロジェクタに関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element in which two substrates are bonded through a sealing material, and liquid crystal is sealed in a display region surrounded by the sealing material, and a liquid crystal projector using the liquid crystal display element, in particular. The present invention relates to a liquid crystal display element and a liquid crystal projector that can suppress a gap variation between two substrates due to heat.

液晶素子を表示素子として使用する場合、液晶の温度膨張成分により、可逆的な伸縮が発生する。そのため、表示品位が低下することが懸念されており、特許文献1では壁状スペーサ構造を有することで外圧変化の影響を僅少とする手法が開示されている。また、特許文献2では、シール外側にチューブ状のギャップ変化吸収材を設けている例が開示されている。さらに、特許文献3では接着スペーサを使ってギャップの変動を制御する構成が記載されている。   When a liquid crystal element is used as a display element, reversible expansion and contraction occurs due to a temperature expansion component of the liquid crystal. For this reason, there is a concern that the display quality is lowered, and Patent Document 1 discloses a method of minimizing the influence of external pressure change by having a wall spacer structure. Patent Document 2 discloses an example in which a tube-shaped gap change absorbing material is provided outside the seal. Furthermore, Patent Document 3 describes a configuration in which a gap variation is controlled using an adhesive spacer.

特開2001−343654号公報JP 2001-343654 A 特開平10−301123号公報JP-A-10-301123 特開平2−87120号公報JP-A-2-87120

しかしながら、特許文献1に記載される壁状スペーサを有する構造では、二重となるスペーサ壁領域が必要となるため、小型化に不向きである。また、特許文献2に記載されるチューブ状のギャップ変化吸収材を設ける構成では、シール近傍の変化分のみの制御となり、パネル全面への抑制には有効でない。また、特許文献3に記載される接着スペーサを使ってギャップ変動を制御する構成では、有効画素内にスペーサを設置することから、プロジェクタ用液晶表示素子として使用する場合、画像品位を著しく低減させることになる。特に近年では、基板の薄型化が進んでいるため、液晶の熱膨張による圧力で基板間のギャップ変動が顕著に現れるようになってきている。   However, the structure having the wall spacer described in Patent Document 1 is not suitable for miniaturization because a double spacer wall region is required. Further, in the configuration in which the tube-shaped gap change absorbing material described in Patent Document 2 is provided, only the change in the vicinity of the seal is controlled, and is not effective for suppressing the entire panel. Further, in the configuration in which the gap variation is controlled using the adhesive spacer described in Patent Document 3, since the spacer is installed in the effective pixel, when used as a projector liquid crystal display element, the image quality is remarkably reduced. become. Particularly in recent years, since the thickness of the substrate has been reduced, the variation in the gap between the substrates has become noticeable due to the pressure due to the thermal expansion of the liquid crystal.

本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、第1の基体と第2の基体とを封止材を介して貼り合わせ、この封止材で囲まれる表示領域内に液晶を封入して成る液晶表示素子において、この表示領域と連通しており熱膨張によって表示領域から液晶が入り込む緩衝領域が設けられている液晶表示素子である。   The present invention has been made to solve such problems. That is, the present invention relates to a liquid crystal display element in which a first substrate and a second substrate are bonded together via a sealing material, and liquid crystal is sealed in a display region surrounded by the sealing material. The liquid crystal display element is provided with a buffer region which is in communication with the region and into which liquid crystal enters from the display region by thermal expansion.

このような本発明では、液晶表示素子の温度が上昇した場合、その熱によって緩衝領域の容積が増加し、容積の増加に比例して表示領域内の液晶の一部が緩衝領域へ入り込むようになる。これにより、表示領域内の液晶が熱膨張してもその膨張による圧力を緩衝領域側へ逃がすことができ、表示領域の基板間ギャップ増加を防止できるようになる。   In the present invention, when the temperature of the liquid crystal display element rises, the volume of the buffer region increases due to the heat, and a part of the liquid crystal in the display region enters the buffer region in proportion to the increase in the volume. Become. Thereby, even if the liquid crystal in the display area is thermally expanded, the pressure due to the expansion can be released to the buffer area side, and an increase in the gap between the substrates in the display area can be prevented.

また、緩衝領域には、液晶よりも熱膨張係数の大きい材質から成る熱膨張材料が設けられているため、熱膨張によって液晶が入り込む容積を増加させる熱膨張材料が設けられているため、液晶の圧力で基体間のギャップを押し広げる前に緩衝領域の容積が増加して、液晶による圧力を緩衝領域側へ逃がすことができる。   In addition, since the buffer region is provided with a thermal expansion material made of a material having a thermal expansion coefficient larger than that of the liquid crystal, a thermal expansion material that increases the volume into which the liquid crystal enters by thermal expansion is provided. The volume of the buffer region is increased before the gap between the substrates is expanded by the pressure, and the pressure of the liquid crystal can be released to the buffer region side.

緩衝領域は、表示領域での画像表示に影響を与えない位置に配置されていればよいが、第1の基体と第2の基体との間で表示領域と隣接して設けられていることが望ましく、さらに液晶の注入口側に設けられていれば製造上有利である。   The buffer area only needs to be arranged at a position that does not affect the image display in the display area, but is provided adjacent to the display area between the first base and the second base. Desirably, if it is provided on the liquid crystal inlet side, it is advantageous in manufacturing.

また、本発明は、このような液晶表示素子を用いる液晶プロジェクタであり、さらに、液晶表示素子をブロック形状のダイクロイックミラーの複数の面に対応して各々設ける構造では、各液晶表示素子の各緩衝領域が隣接する液晶表示素子と干渉しない位置に配置されているものである。   Further, the present invention is a liquid crystal projector using such a liquid crystal display element. Further, in the structure in which the liquid crystal display element is provided corresponding to a plurality of surfaces of the block-shaped dichroic mirror, each buffer of each liquid crystal display element is provided. The region is disposed at a position where it does not interfere with the adjacent liquid crystal display element.

ダイクロイックミラーの複数の面に対応して各々液晶表示素子が設けられる液晶プロジェクタは主としてカラー画像表示用であり、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応した液晶表示素子が使用される。この各色に対応した液晶表示素子に設けられる緩衝領域を、隣接する液晶表示素子と緩衝しない位置に配置することで、各色の光路に影響を与えずに緩衝領域を有効利用できるようになる。   A liquid crystal projector in which liquid crystal display elements are respectively provided corresponding to a plurality of surfaces of a dichroic mirror is mainly for color image display, and liquid crystal display elements corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue) Is used. By arranging the buffer region provided in the liquid crystal display element corresponding to each color at a position not buffered with the adjacent liquid crystal display device, the buffer region can be effectively used without affecting the optical path of each color.

したがって、本発明によれば、液晶表示素子の温度上昇による基板間ギャップの増加を抑制でき、高画質を維持することが可能となる。特に、本発明の液晶表示素子を液晶プロジェクタに適用すれば、ランプ等による熱源の影響で温度が上昇しても、基板間のギャップ増加を発生させることがなくなり、画質劣化を抑制でき、高品位の液晶プロジェクタを提供することが可能となる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress an increase in the gap between the substrates due to the temperature rise of the liquid crystal display element, and it is possible to maintain high image quality. In particular, when the liquid crystal display element of the present invention is applied to a liquid crystal projector, even if the temperature rises due to the influence of a heat source such as a lamp, an increase in the gap between the substrates does not occur, image quality deterioration can be suppressed, and high quality It becomes possible to provide a liquid crystal projector.

以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図1は、本実施形態に係る液晶表示素子の基本構造を説明する模式断面図である。本実施形態に係る液晶表示素子1は、加熱による膨張で表示領域での基板間ギャップの増加を抑制できる点に特徴がある。特に、駆動基板20としてシリコン等の半導体基板を用いたSXRD(Silicon Crystal Reflective Display)パネルで用いる液晶表示素子1では、表示領域内にスペーサSを散布しないため、メインシールである封止材30にスペーサSを配置してセル厚を制御している。そのため、温度上昇により液晶Lが膨張し、封止材30から最も離れている面内中央のギャップが拡がりやすい傾向にある。本実施形態では、それを抑制するため、表示領域(有効エリア)外に設けた緩衝領域によって表示領域での膨張分を吸収できるようにしている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the basic structure of the liquid crystal display element according to this embodiment. The liquid crystal display element 1 according to the present embodiment is characterized in that an increase in the inter-substrate gap in the display region can be suppressed by expansion due to heating. In particular, in the liquid crystal display element 1 used in an SXRD (Silicon Crystal Reflective Display) panel using a semiconductor substrate such as silicon as the driving substrate 20, the spacer S is not scattered in the display region. Spacers S are arranged to control the cell thickness. For this reason, the liquid crystal L expands due to the temperature rise, and the gap in the center in the plane farthest from the sealing material 30 tends to be widened. In the present embodiment, in order to suppress this, the buffer area provided outside the display area (effective area) can absorb the expansion in the display area.

先ず、液晶表示素子1の基本的な構造を図1に基づき説明する。すなわち、この液晶表示素子1は、反射型液晶表示素子から成り、ガラス基板(第1の基体)10と駆動基板(第2の基体)20とを所定のギャップを設けて貼り合わせ、そのギャップ内に液晶Lを封入して駆動するものである。   First, the basic structure of the liquid crystal display element 1 will be described with reference to FIG. That is, the liquid crystal display element 1 includes a reflective liquid crystal display element, and a glass substrate (first base) 10 and a drive substrate (second base) 20 are bonded to each other with a predetermined gap, and the gap is within the gap. The liquid crystal L is sealed in and driven.

液晶表示素子1の構成としては、画素構造を有する光反射電極21を設けたシリコン等の単結晶半導体基板から成る駆動基板20と、これと対向する透明電極11付の透明基板であるガラス基板10とを備え、これらの間に液晶Lを封入してなる。垂直配向等の液晶Lは、ガラス基板10および駆動基板20の各々の対向面に形成された配向膜12、22によって配向されている。   As a configuration of the liquid crystal display element 1, a driving substrate 20 made of a single crystal semiconductor substrate such as silicon provided with a light reflecting electrode 21 having a pixel structure, and a glass substrate 10 which is a transparent substrate with a transparent electrode 11 facing the driving substrate 20. The liquid crystal L is sealed between them. The liquid crystal L such as vertical alignment is aligned by alignment films 12 and 22 formed on the opposing surfaces of the glass substrate 10 and the driving substrate 20.

反射型液晶表示素子は、駆動基板20として単結晶シリコン基板にCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やnチャンネルMOS(Metal Oxide Semiconductor)からなるトランジスタとキャパシタとからなる駆動回路が形成され、この上にAl(アルミニウム)やAg(銀)などの金属膜で光反射電極21を形成して画素構造を構成している。この光反射電極21は、光の反射膜と液晶に印加する電圧の電極の両方を兼ねることになる。   In the reflection type liquid crystal display element, a driving circuit including a transistor and a capacitor made of CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) or n-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) is formed on a single crystal silicon substrate as a driving substrate 20, and an Al is formed thereon. The light reflecting electrode 21 is formed of a metal film such as (aluminum) or Ag (silver) to form a pixel structure. The light reflecting electrode 21 serves as both a light reflecting film and a voltage electrode applied to the liquid crystal.

なお、金属膜の上には、反射率を向上させるため、あるいは金属面の保護膜として、誘電体多層膜を形成していてもよい。   A dielectric multilayer film may be formed on the metal film in order to improve the reflectance or as a protective film for the metal surface.

2枚の基板は、厚さを一定に保つためのスペーサSを混入した封止材30で貼り合わせ固定されている。このスペーサSは球状で、封止材30中に0.5〜5wt%程度の割合で混合したものである。実際の素子においては、スペーサSは封止材30中に点在していることになる。すなわち、断面構造として考えたときには、ほとんどの領域において、素子内部と外部との境界は封止材30自体である。   The two substrates are bonded and fixed by a sealing material 30 mixed with a spacer S for keeping the thickness constant. This spacer S is spherical and is mixed in the sealing material 30 at a ratio of about 0.5 to 5 wt%. In an actual element, the spacers S are scattered in the sealing material 30. That is, when considered as a cross-sectional structure, in most regions, the boundary between the inside and outside of the element is the sealing material 30 itself.

このような液晶表示素子1の構造において、液晶シール構造が一様であると、環境温度の変化による液晶材料の熱膨張変化にともないセル厚が不均一となる場合がある。そのため、セルの温度環境変化に対応させた緩衝構造を形成させることでセルの温度環境変化に十分対応できるセルを形成することができる。   In such a structure of the liquid crystal display element 1, if the liquid crystal seal structure is uniform, the cell thickness may become non-uniform due to a change in thermal expansion of the liquid crystal material due to a change in environmental temperature. Therefore, it is possible to form a cell that can sufficiently cope with a change in the temperature environment of the cell by forming a buffer structure corresponding to the change in the temperature environment of the cell.

図2は、本実施形態に係る液晶表示素子を説明する模式図で、(a)は平面図、(b)は側面図である。この液晶表示素子1は、第1の基体であるガラス基板10と第2の基体である駆動基板20とを封止材30を介して貼り合わせ、基板中央部分において封止材30で囲まれる表示領域A1内に液晶Lが封入されたものである。さらに、この表示領域A1と連通する状態で封止材30によって囲まれる緩衝領域A2を設けている。   2A and 2B are schematic views for explaining the liquid crystal display element according to the present embodiment, in which FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a side view. In the liquid crystal display element 1, a glass substrate 10 that is a first base and a drive substrate 20 that is a second base are bonded to each other through a sealing material 30, and the display is surrounded by the sealing material 30 at the center of the substrate. The liquid crystal L is sealed in the region A1. Further, a buffer region A2 surrounded by the sealing material 30 in a state communicating with the display region A1 is provided.

緩衝領域A2は、表示領域A1との間で一部開口した封止材30によって仕切られ、この状態で基板の端部に設けられており、その開口で表示領域A1と連通して液晶Lが入り込むようになっている。なお、緩衝領域A2は、液晶Lの注入口側に設けられるのが製造上好ましい。   The buffer area A2 is partitioned by a sealing material 30 that is partially opened from the display area A1, and is provided at the end of the substrate in this state, and the liquid crystal L communicates with the display area A1 through the opening. It has come in. In addition, it is preferable on manufacture that buffer area | region A2 is provided in the injection port side of the liquid crystal L. FIG.

このような緩衝領域A2では、熱膨張によって容積が増加し、その容積増加に比例して表示領域A1の液晶Lの一部が緩衝領域A2へ入り込むように設けられている。これにより、熱膨張による液晶Lの圧力を緩衝領域A2へ逃がすことができ、表示領域A1内で基板間ギャップを広げようとする力を減少させ、表示領域A1での一定のギャップを保つことができるようになる。   In such a buffer area A2, the volume is increased by thermal expansion, and a part of the liquid crystal L in the display area A1 enters the buffer area A2 in proportion to the increase in the volume. Thereby, the pressure of the liquid crystal L due to thermal expansion can be released to the buffer area A2, and the force to widen the inter-substrate gap in the display area A1 can be reduced, and a constant gap in the display area A1 can be maintained. become able to.

また、緩衝領域A2には、熱によって緩衝領域A2の容積が効率良く増加できるよう膨張材料Bが設けられている。膨張材料Bはガラス基板10および駆動基板20の間に介在しており、液晶Lより熱膨張係数の大きい材質を用いることで、液晶Lが熱膨張して表示領域A1内の基板間ギャップを押し広げる前に緩衝領域A2の容積を増加させ、液晶Lによる圧力を緩衝領域A2側へ逃がすことができる。   In addition, in the buffer region A2, an expansion material B is provided so that the volume of the buffer region A2 can be efficiently increased by heat. The expansion material B is interposed between the glass substrate 10 and the drive substrate 20, and by using a material having a larger thermal expansion coefficient than the liquid crystal L, the liquid crystal L is thermally expanded to push the gap between the substrates in the display area A1. Before expanding, the volume of the buffer area A2 can be increased, and the pressure by the liquid crystal L can be released to the buffer area A2 side.

膨張材料Bの具体例としては、フッ素樹脂である例えばPTFE(ポリテトラフルオロエチレン:熱膨張係数1×10-3)や油脂である例えばグリセリン(熱膨張係数1×10-4)を用いる。なお、これら以外でも液晶Lと混合不能な樹脂や油脂で、液晶Lの熱膨張係数より大きな熱膨張係数を有する材料であれば適用可能である。 As a specific example of the expansion material B, for example, PTFE (polytetrafluoroethylene: thermal expansion coefficient 1 × 10 −3 ) that is a fluororesin or glycerin (thermal expansion coefficient 1 × 10 −4 ) that is an oil or fat is used. In addition to these materials, any resin or oil that cannot be mixed with the liquid crystal L and a material having a thermal expansion coefficient larger than that of the liquid crystal L is applicable.

次に、この液晶表示素子の製造方法を図3〜図6の模式図に沿って説明する。先ず、図3に示すように、駆動素子が形成された駆動基板20の周縁に封止材30を塗布する。封止材30は表示領域A1となる部分の周囲とともに、緩衝領域A2となる部分と連続するよう塗布する。緩衝領域A2側には開口部分を設けておく。   Next, the manufacturing method of this liquid crystal display element is demonstrated along the schematic diagram of FIGS. First, as shown in FIG. 3, a sealing material 30 is applied to the periphery of the drive substrate 20 on which the drive elements are formed. The sealing material 30 is applied so as to be continuous with the portion to be the buffer region A2 along with the periphery of the portion to be the display region A1. An opening is provided on the buffer area A2 side.

次に、図4に示すように、緩衝領域A2となる部分に先に説明した膨張材料Bを塗布する。ここでは、PTFEを柱状にして封止材30の厚さと同じか、わずかに高く塗布する。この状態で、ガラス基板10を貼り合わせると、封止材30による表示領域A1および緩衝領域A2の空間が基板間に形成される。また、緩衝領域A2では、PTFEによる膨張材料Bが基板間に設けられる状態となる。   Next, as shown in FIG. 4, the expansion material B described above is applied to the portion that becomes the buffer region A <b> 2. Here, PTFE is formed in a columnar shape and is applied to have the same thickness as the sealing material 30 or slightly higher. In this state, when the glass substrate 10 is bonded, a space of the display area A1 and the buffer area A2 by the sealing material 30 is formed between the substrates. In the buffer region A2, the expanded material B made of PTFE is provided between the substrates.

次いで、図5に示すように、緩衝領域A2側にある封止材30の開口から液晶Lを注入する。液晶Lが表示領域A1内に充填されるとともに、連通する緩衝領域A2にも充填される。そして、図6に示すように、緩衝領域A2の開口を封止材31で塞ぐ。これにより、表示領域A1と隣接する緩衝領域A2を備えた液晶表示素子1が完成する。   Next, as shown in FIG. 5, the liquid crystal L is injected from the opening of the sealing material 30 on the buffer region A2 side. The liquid crystal L is filled in the display area A1 and also in the buffer area A2 that communicates therewith. Then, as shown in FIG. 6, the opening of the buffer region A <b> 2 is closed with the sealing material 31. Thereby, the liquid crystal display element 1 provided with the buffer region A2 adjacent to the display region A1 is completed.

このように、表示領域A1と隣接して液晶Lより熱膨張係数の高い膨張材料Bを有する緩衝領域A2を設ける構造にすると、表示領域A1の膨張分を緩衝領域A2で吸引して、表示領域A1での基板間ギャップの変動を効果的に抑制することが可能となる。   As described above, when the buffer region A2 having the expansion material B having a higher thermal expansion coefficient than the liquid crystal L is provided adjacent to the display region A1, the expansion of the display region A1 is sucked by the buffer region A2, and the display region It is possible to effectively suppress the variation in the inter-substrate gap at A1.

なお、上記の例では、同じ基板間で中央部分に表示領域A1、端部に緩衝領域A2を設ける構成を説明したが、基板間には表示領域A1のみを設け、駆動基板20に形成した貫通孔を介して駆動基板20の裏面に緩衝領域A2を設け、液晶Lが貫通孔を介して表示領域A1から緩衝領域A2に入り込むことができる構造にしてもよい。この場合には、基板表面側に緩衝領域A2が無いため、表示領域A1の有効面積を大きくすることが可能となる。   In the above example, the display area A1 is provided in the central portion and the buffer area A2 is provided at the end portion between the same substrates. However, only the display area A1 is provided between the substrates, and the through-hole formed in the drive substrate 20 is provided. A buffer region A2 may be provided on the back surface of the drive substrate 20 through the hole, and the liquid crystal L may be structured to enter the buffer region A2 from the display region A1 through the through hole. In this case, since there is no buffer area A2 on the substrate surface side, the effective area of the display area A1 can be increased.

また、本実施形態に係る液晶表示素子1は、加熱環境で温度条件に厳しい例えばプロジェクションシステム(液晶プロジェクタ)に適用するのが望ましい。図7は、本実施形態の液晶表示装置を用いたプロジェクションシステムの例を示す模式図である。すなわち、プロジェクションシステム100は、ランプ光源101、レンズ部102、ダイクロイック色分離フィルタ103、ビームスプリッタ104r、104g、104b、液晶表示装置1r、1g、1b、駆動回路105r、105g、105b、プリズム(ダイクロイックミラー)106および投射レンズ107を備えた構成となっている。   In addition, the liquid crystal display element 1 according to the present embodiment is preferably applied to, for example, a projection system (liquid crystal projector) that is severe in temperature conditions in a heating environment. FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a projection system using the liquid crystal display device of the present embodiment. That is, the projection system 100 includes a lamp light source 101, a lens unit 102, a dichroic color separation filter 103, beam splitters 104r, 104g, and 104b, liquid crystal display devices 1r, 1g, and 1b, drive circuits 105r, 105g, and 105b, and a prism (dichroic mirror). ) 106 and the projection lens 107.

この液晶表示装置1r、1g、1bとしては上記説明した本実施形態に係る反射型液晶表示素子を用いているため、図1に示すガラス基板2に形成される対向電極として透明電極11、シリコン基板から成る駆動基板20に設けられる駆動基板側電極としてアルミニウム等の光反射電極21を用いている。   As the liquid crystal display devices 1r, 1g, and 1b, the reflection type liquid crystal display element according to the present embodiment described above is used. Therefore, as the counter electrode formed on the glass substrate 2 shown in FIG. A light reflecting electrode 21 made of aluminum or the like is used as a driving substrate side electrode provided on the driving substrate 20 composed of the above.

このシステムでは、ランプ光源101から出射した光をレンズ部102からダイクロイック色分離フィルタ103に送り、ここで2方向へ分離する。2方向へ分離された光は、全反射ミラー108、109、ビームスプリッタ104r、104g、104b、ダイクロイックミラー110、プリズム106によってR(RED)、G(GREEN)、B(BLUE)3色に対応した反射型の液晶表示装置1r、1g、1bから成る表示部に各々送られる。   In this system, the light emitted from the lamp light source 101 is sent from the lens unit 102 to the dichroic color separation filter 103, where it is separated in two directions. The light separated in two directions corresponds to three colors R (RED), G (GREEN), and B (BLUE) by total reflection mirrors 108 and 109, beam splitters 104r, 104g, and 104b, dichroic mirror 110, and prism 106. Each of them is sent to a display unit composed of a reflective liquid crystal display device 1r, 1g, 1b.

例えば、R(RED)に対応した液晶表示装置1rには、ダイクロイック色分離フィルタ103から全反射ミラー108、ビームスプリッタ104rを介してランプ光源101からの光が入射し、G(GREEN)に対応した液晶表示素子1gには、ダイクロイック色分離フィルタ103から全反射ミラー108、ダイクロイックミラー110およびビームスプリッタ104gを介してランプ光源101からの光が入射し、B(BLUE)に対応した液晶表示素子1bには、ダイクロイック色分離フィルタ103から全反射ミラー109、ビームスプリッタ104bを介してランプ光源101からの光が入射する。   For example, the light from the lamp light source 101 is incident on the liquid crystal display device 1r corresponding to R (RED) from the dichroic color separation filter 103 via the total reflection mirror 108 and the beam splitter 104r, and corresponds to G (GREEN). Light from the lamp light source 101 enters the liquid crystal display element 1g from the dichroic color separation filter 103 via the total reflection mirror 108, the dichroic mirror 110, and the beam splitter 104g, and enters the liquid crystal display element 1b corresponding to B (BLUE). The light from the lamp light source 101 enters from the dichroic color separation filter 103 via the total reflection mirror 109 and the beam splitter 104b.

各液晶表示素子1r、1g、1bは、ダイクロイックミラーであるプリズム106の複数の面に各々対応する状態で、ビームスプリッタ104r、104g、104bを介して設けられている。また、各液晶表示素子1r、1g、1bは各々対応する駆動回路105r、105g、105bによって駆動され、入射した光を液晶層で映像にして反射し、プリズム106によって合成して投射レンズ107に送られる。これにより、R(RED)、G(GREEN)、B(BLUE)3色に対応した映像が図示しないスクリーンに投影され、カラー画像として再現されることになる。   Each of the liquid crystal display elements 1r, 1g, and 1b is provided via beam splitters 104r, 104g, and 104b in a state corresponding to each of a plurality of surfaces of the prism 106 that is a dichroic mirror. Each of the liquid crystal display elements 1r, 1g, and 1b is driven by the corresponding drive circuit 105r, 105g, and 105b, and the incident light is reflected as an image on the liquid crystal layer, synthesized by the prism 106, and sent to the projection lens 107. It is done. As a result, an image corresponding to three colors R (RED), G (GREEN), and B (BLUE) is projected onto a screen (not shown) and reproduced as a color image.

このようなプロジェクションシステム100において本実施形態の液晶表示素子を適用するには、各液晶表示素子1r、1g、1bの各緩衝領域を隣接する液晶表示素子と干渉しない位置に配置するようにする。これにより、各液晶表示素子1r、1g、1bの緩衝領域が、他の液晶表示素子に関わる光路に影響を与えることなくプロジェクションシステム100を構成することが可能となる。   In order to apply the liquid crystal display element of this embodiment in such a projection system 100, the buffer regions of the liquid crystal display elements 1r, 1g, and 1b are arranged at positions that do not interfere with the adjacent liquid crystal display elements. Thereby, the buffer system of each liquid crystal display element 1r, 1g, 1b can constitute the projection system 100 without affecting the optical path related to the other liquid crystal display elements.

プロジェクションシステム100では、特にランプ光源101からの強い光によって液晶表示素子1r、1g、1bが加熱されることから、上記説明したように各液晶表示素子1r、1g、1bに設けられた緩衝領域A2(図2参照)が有効に機能する。つまり、液晶の熱膨張による圧力を的確に緩衝領域A2側へ逃がすことができ、液晶表示素子1r、1g、1bが加熱されても表示領域A1での基板間ギャップの増加を確実に抑制できることから、長時間の使用であっても高品位の画質を維持することが可能となる。   In the projection system 100, since the liquid crystal display elements 1r, 1g, and 1b are heated by strong light from the lamp light source 101 in particular, the buffer area A2 provided in each of the liquid crystal display elements 1r, 1g, and 1b as described above. (See FIG. 2) works effectively. That is, the pressure due to the thermal expansion of the liquid crystal can be accurately released to the buffer region A2 side, and even if the liquid crystal display elements 1r, 1g, and 1b are heated, an increase in the inter-substrate gap in the display region A1 can be reliably suppressed. Even when used for a long time, it is possible to maintain high quality image quality.

なお、本実施形態の液晶表示素子は、上記のような反射型のほか透過型についても適用可能である。この場合、一対の基板としてガラス基板を用い、各基板に形成される電極をITO(Indium Tin Oxide)等の透明電極で構成すればよい。また、本実施形態の液晶表示素子は、プロジェクタに用いられる液晶素子について述べたが、本発明はこれに限定されるものでなく、液晶ディスプレイ、ビューファインダ、携帯電話、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に用いられる液晶素子に広く適用できる。   Note that the liquid crystal display element of the present embodiment can be applied to a transmission type in addition to the reflection type as described above. In this case, a glass substrate may be used as the pair of substrates, and the electrodes formed on each substrate may be configured with transparent electrodes such as ITO (Indium Tin Oxide). Moreover, although the liquid crystal display element of this embodiment was described about the liquid crystal element used for a projector, this invention is not limited to this, A liquid crystal display, a viewfinder, a mobile phone, a digital still camera, a video camera, etc. The present invention can be widely applied to liquid crystal elements used in LCDs.

本実施形態に係る液晶表示素子の基本構造を説明する模式断面図である。It is a schematic cross section explaining the basic structure of the liquid crystal display element concerning this embodiment. 本実施形態に係る液晶表示素子を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the liquid crystal display element which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明する模式図(その1)である。It is a schematic diagram (the 1) explaining the manufacturing method of the liquid crystal display element which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明する模式図(その2)である。It is a schematic diagram (the 2) explaining the manufacturing method of the liquid crystal display element which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明する模式図(その3)である。It is a schematic diagram (the 3) explaining the manufacturing method of the liquid crystal display element which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明する模式図(その4)である。It is a schematic diagram (the 4) explaining the manufacturing method of the liquid crystal display element which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る液晶プロジェクションシステムを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the liquid crystal projection system which concerns on this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…液晶表示素子、10…ガラス基板(第1の基体)、11…透明電極、12…配向膜、20…駆動基板(第2の基体)、21…光反射電極、22…配向膜、30…封止材、100…プロジェクションシステム、A1…表示領域、A2…緩衝領域   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display element, 10 ... Glass substrate (1st base | substrate), 11 ... Transparent electrode, 12 ... Orientation film, 20 ... Drive board | substrate (2nd base | substrate), 21 ... Light reflection electrode, 22 ... Orientation film, 30 ... Sealing material, 100 ... Projection system, A1 ... Display area, A2 ... Buffer area

Claims (6)

第1の基体と第2の基体とを封止材を介して貼り合わせ、止材で囲まれる表示領域内に液晶を封入して成る液晶表示素子において、
示領域と連通しており熱膨張によって示領域から晶が入り込む緩衝領域が設けられており、
緩衝領域には、熱膨張によって液晶が入り込む容積を増加させる膨張材料が設けられている
晶表示素子。
In a liquid crystal display element in which a first base and a second base are bonded together via a sealing material, and liquid crystal is sealed in a display region surrounded by the sealing material.
By thermal expansion and through Table view area and the communication are buffer areas provided the LCD from the table display region enters,
The buffer region is provided with an expansion material that increases the volume of liquid crystal that enters due to thermal expansion.
Liquid crystal display element.
張材料は、晶より熱膨張係数の大きい材質から成る
求項1に記載の液晶表示素子。
Rise Zhang material consists of larger material of thermal expansion coefficient than the liquid crystal
The liquid crystal display device according to Motomeko 1.
衝領域は、1の基体と2の基体との間で示領域と隣接して設けられている
求項1記載の液晶表示素子。
Slow衝領zone is provided adjacent to the table display region between the first substrate and the second substrate
The liquid crystal display device according to Motomeko 1.
衝領域は、晶の注入口側に設けられている
求項3記載の液晶表示素子。
Slow衝領region is provided on the inlet side of the liquid crystal
The liquid crystal display device according to Motomeko 3.
液晶表示素子により生成された画像を光学系によって拡大して出力する液晶プロジェクタにおいて、
晶表示素子は、第1の基体と第2の基体とを封止材を介して貼り合わせ、止材で囲まれる領域に液晶を封入して成る表示領域と、
示領域と連通しており熱膨張によって示領域から晶が入り込む緩衝領域とが設けられており、
緩衝領域には、熱膨張によって液晶が入り込む容積を増加させる膨張材料が設けられている
晶プロジェクタ。
In a liquid crystal projector that magnifies and outputs an image generated by a liquid crystal display element by an optical system,
Liquid crystal display device includes a first substrate and a second substrate bonded via a sealing material, a display area which is formed by sealing a liquid crystal region surrounded by the sealing material,
By thermal expansion and through Table view area and the communication is provided with a buffer region where the liquid crystal from the table display region enters,
The buffer region is provided with an expansion material that increases the volume of liquid crystal that enters due to thermal expansion.
Liquid crystal projector.
晶表示素子がブロック形状のダイクロイックミラーの複数の面に対応して各々設けられており、各液晶表示素子の各緩衝領域が隣接する液晶表示素子と干渉しない位置に配置されている
請求項5に記載の液晶プロジェクタ。
Liquid crystal display element is provided respectively corresponding to the plurality of surfaces of the dichroic mirror block shape, claim 5 in which each buffer region of each liquid crystal display element is disposed in a position that does not interfere with the liquid crystal display element adjacent the liquid crystal projector according to.
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