JP6314461B2 - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents

電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 Download PDF

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本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。
上記電気光学装置として、例えば、画素電極をスイッチング制御する素子としてトランジスターを画素ごとに備えたアクティブ駆動方式の液晶装置が知られている。液晶装置は、例えば、直視型ディスプレイやライトバルブなどにおいて用いられている。
液晶装置は、例えば、一対の基板間の周縁部にシール材が配設され、シール材で囲まれた中に液晶層が封止された液晶パネルを有する。更に、液晶パネルは、フレームの中に収納され、液晶パネルとフレームとの間の接着剤により固定されている。このような液晶装置は、シール材を介して液晶層の中に水分が侵入し、表示品質が低下したり、液晶層の寿命が低下したりする場合がある。
そこで、例えば、特許文献1に記載のように、シール材の外周側にモールド材を配置することにより、液晶層への水分の侵入を低減する方法が開示されている。
特開2007−65619号公報
しかしながら、液晶装置の高寿命化及び高精細化に伴い、更なる品質の向上が要求されており、上記特許文献1の方法では、防湿性が不十分であるという課題がある。
本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る電気光学装置は、第1基板と、前記第1基板とシール材を介して対向するように配置された第2基板と、前記シール材で囲まれた領域に封入された電気光学層と、を含む電気光学パネルと、前記電気光学パネルの周囲に配置されたフレームと、前記電気光学パネルと前記フレームとの間に配置されたモールドと、を含み、前記モールドは、前記第1基板の前記電気光学層と反対側の表面、及び前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面において、前記第1基板の端及び前記第2基板の端から少なくとも前記シール材の一部と平面視で重なる領域まで覆っていることを特徴とする。
本適用例によれば、電気光学パネルの周囲において、フレームで囲まれた、第1基板の電気光学層と反対側の表面から、第2基板の電気光学層と反対側の表面までモールドで覆われているので、基板とモールドとの界面の長さを長くすることができる。よって、界面及びシール材を介して電気光学層の中に水分が侵入することを抑えることができる。
[適用例2]上記適用例に係る電気光学装置において、前記フレームの一端は、前記第1基板の前記電気光学層と反対側の表面に接するように配置され、前記フレームの他端は、前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面より高い位置に配置され、前記モールドの上面の高さは、前記フレームの他端と前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面との間に位置することが好ましい。
本適用例によれば、フレームの他端の高さと第2基板の電気光学層と反対側の表面の高さとの間にモールドの上面が位置するので、少なくとも第2基板の電気光学層と反対側の表面の一部をモールドで覆うことが可能となる。よって、基板とモールドとの界面の長さを長くすることができ、界面及びシール材を介して電気光学層の中に水分が侵入することを抑えることができる。
[適用例3]上記適用例に係る電気光学装置において、前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面の上にサポートシールが配置され、前記モールドの上面の高さは、前記サポートシールの下面と上面との間に位置することが好ましい。
本適用例によれば、サポートシールの厚みの範囲内にモールドの上面の高さが位置するので、第2基板におけるサポートシールが配置された位置までモールドで覆うことが可能となる。よって、基板とモールドとの界面の長さを長くすることができる。
[適用例4]上記適用例に係る電気光学装置において、前記フレームに接するように、表示領域に重なる領域に開口穴を有する遮光性のフックが配置されていることが好ましい。
本適用例によれば、表示領域に重なる領域に開口穴を有する遮光性のフック、言い換えれば、表示領域を囲むように遮光性のフックが配置されているので、表示領域に入射する光の範囲を制限することができる。
[適用例5]上記適用例に係る電気光学装置において、前記第1基板と前記モールドとの間に第1透光板が配置され、前記第2基板と前記モールドとの間に第2透光板が配置されていることが好ましい。
本適用例によれば、電気光学パネルに第1透光板及び第2透光板(例えば、防塵ガラス)が配置されているので、塵等が第1基板の表面、及び第2基板の表面に付着することを防ぐことができる。このため、第1透光板及び第2透光板に塵が付着したとしても、塵は電気光学層から離間している。よって、電気光学装置を、例えば、投射型表示装置に用いた場合、塵がデフォーカス状態にあり、投射された画像に塵が像として写し出されることを抑制することができる。
[適用例6]本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、第1基板と、前記第1基板とシール材を介して対向するように配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置された電気光学層と、を有する電気光学パネルを備える電気光学装置の製造方法であって、前記電気光学パネルの周囲にフレームを配置する工程と、前記フレームと前記電気光学パネルとの間にモールドを供給して前記電気光学パネルの周囲に前記モールドを配置する工程と、を含むことを特徴とする。
本適用例によれば、フレームと電気光学パネルとの間にモールドを供給するので、電気光学パネルの周囲をモールドで覆うことができる。よって、基板とモールドとの界面の長さを長くすることが可能となり、界面及びシール材を介して電気光学層の中に水分が侵入することを抑えることができる。
[適用例7]上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記フレームの一端は、前記第1基板の前記電気光学層と反対側の表面に接するように配置され、前記フレームの他端は、前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面より高い位置に配置され、前記モールドを配置する工程は、前記モールドの上面の高さが、前記フレームの他端と前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面との間に位置するように前記モールドを供給することが好ましい。
本適用例によれば、モールドの上面の高さが、フレームの他端と第2基板の電気光学層と反対側の表面との間になるようにモールドを供給するので、電気光学パネルの周囲において、少なくとも第1基板の電気光学層と反対側の表面の一部から、第2基板の電気光学層と反対側の表面の一部までモールドで覆うことができる。よって、基板とモールドとの界面の長さを長くすることが可能となり、界面及びシール材を介して電気光学層の中に水分が侵入することを抑えることができる。
[適用例8]上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記モールドを配置する工程の前に、前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面にサポートシールを配置する工程を有し、前記モールドを配置する工程は、前記サポートシールの下面と上面との間に前記モールドの上面が位置するように前記モールドを供給することが好ましい。
本適用例によれば、モールドの上面の高さが、サポートシールの下面と上面との間になるようにモールドを供給するので、電気光学パネルの周囲において、少なくとも第2基板のサポートシールが配置された部分までモールドで覆うことができる。
[適用例9]上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記モールドを配置する工程の後に、前記フレームに接するように、表示領域に重なる領域に開口穴を有する遮光性のフックを配置する工程を有することが好ましい。
本適用例によれば、表示領域に重なる領域に開口穴を有する遮光性のフック、言い換えれば、表示領域を囲むように遮光性のフックを配置するので、表示領域に入射する光の範囲を制限することができる。
[適用例10]上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記フレームを配置する工程の前に、前記第1基板の前記電気光学層と反対側に第1透光板を配置し、前記第2基板の前記電気光学層と反対側に第2透光板を配置する工程を有することが好ましい。
本適用例によれば、電気光学パネルに第1透光板及び第2透光板(例えば、防塵ガラス)を配置するので、塵等が第1基板の表面、及び第2基板の表面に付着することを防ぐことができる。このため、第1透光板及び第2透光板に塵が付着したとしても、塵は電気光学層から離間している。よって、電気光学装置を、例えば、投射型表示装置に用いた場合、塵がデフォーカス状態にあり、投射された画像に塵が像として写し出されることを抑制することができる。
[適用例11]本適用例に係る電子機器は、上記の電気光学装置を備えることを特徴とする。
本適用例によれば、上記電気光学装置を備えているので、表示品質を向上させることができると共に、電気光学層が劣化することが抑えられる電子機器を供給することができる。
電子機器の一例である投射型表示装置の構成を示す模式図。 投射型表示装置に用いた光学ユニットの構成を示す模式図。 投射型表示装置に用いた光学ユニットの詳細構成を示す模式図。 電気光学モジュールに用いた液晶パネルの構成を示す模式図。 電気光学装置としての液晶装置の構成を模式的に示す斜視図。 図5に示す液晶装置のA−A’線に沿う模式断面図。 液晶装置の製造方法を示す模式断面図。 液晶装置の製造方法を示す模式断面図。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
本実施形態では、電気光学装置の一例として薄膜トランジスター(TFT:Thin Film Transistor)を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、電子機器の一例である投射型表示装置(液晶プロジェクター)の光変調手段(液晶ライトバルブ)として好適に用いることができるものである。
<電子機器の構成>
図1は、電子機器の一例である投射型表示装置の構成を示す模式図である。(a)は、投射型表示装置を上方から見た模式平面図である。(b)は、投射型表示装置を側方から見た模式側面図である。図2は、投射型表示装置に用いた光学ユニットの構成を示す模式図である。以下、投射型表示装置の構成を、図1及び図2を参照しながら説明する。
図1に示すように、投射型表示装置1は、外装ケース2の内部に、その後端側に電源ユニット7が配置され、電源ユニット7に装置前側で隣り合う位置に光源ランプユニット8(光源部)および光学ユニット9が配置されている。
また、外装ケース2の内部には、光学ユニット9の前側(光出射側)の中央に投射レンズユニット6の基端側が位置している。光学ユニット9の一方の側には、入出力インターフェイス回路が搭載されたインターフェイス基板11が装置前後方向に向けて配置され、インターフェイス基板11に平行に、ビデオ信号処理回路が搭載されたビデオ基板12が配置されている。
図1(b)に示すように、光源ランプユニット8および光学ユニット9の上側には装置駆動制御用の制御基板13が配置され、装置前端側の左右の角の各々にはスピーカー14R、14Lが配置されている。
光学ユニット9の上方および下方には装置内部冷却用の吸気ファン15A、15Bが配置されている。また、光源ランプユニット8の裏面側である装置側面には排気ファン16が配置されている。
さらに、インターフェイス基板11およびビデオ基板12の端に面する位置には、吸気ファン15Aからの冷却用空気流を電源ユニット7内に吸引するための補助冷却ファン17が配置されている。これらのファンのうち、吸気ファン15Bは、後述する電気光学パネルとしての液晶パネル40に対する冷却用ファンとして機能している。
図2において、光学ユニット9を構成する各光学素子は、色光合成手段を構成しているプリズムユニット20を含めて、マグネシウム(Mg)やアルミニウム(Al)等の金属からなる上ライトガイド21または下ライトガイド22により支持されている。上ライトガイド21および下ライトガイド22は、アッパーケース3およびロアーケース4(図1参照)に固定ねじにより固定されている。
<光学ユニットの詳細構成>
図3は、投射型表示装置に用いた光学ユニットの詳細構成を示す模式図である。以下、光学ユニットの構成を、図3を参照しながら説明する。
図3に示すように、光学ユニット9は、光源ランプ805と、均一照明光学素子であるインテグレーターレンズ921、922を有する照明光学系923と、この照明光学系923から出射される光束Wを、赤、緑、青の各光束R、G、Bに分離する色光分離光学系924とを有している。
また、光学ユニット9は、各色光束を変調する液晶パネル(ライトバルブ)としての3枚の透過型の液晶パネル40(R)、40(G)、40(B)と、変調された色光束を合成する色光合成光学系としてのプリズムユニット20と、合成された光束を投射面上に拡大投射する投射レンズユニット6とを有している。また、色光分離光学系924によって分離された各色光束のうち、青色光束Bに対応する液晶パネル40(B)に導くリレー光学系927を備えている。
照明光学系923は、さらに、反射ミラー931を備えており、光源ランプ805からの出射光の光軸1aを装置前方向に向けて直角に折り曲げるようにしている。この反射ミラー931を挟み、インテグレーターレンズ921、922が前後に直交する状態に配置されている。
色光分離光学系924は、青緑反射ダイクロイックミラー941と、緑反射ダイクロイックミラー942と、反射ミラー943とから構成される。
まず、青緑反射ダイクロイックミラー941において、照明光学系923を通った光束Wのうち、そこに含まれている青色光束Bおよび緑色光束Gが直角に反射されて、緑反射ダイクロイックミラー942の側に向かう。赤色光束Rは、この青緑反射ダイクロイックミラー941を通過して、後方の反射ミラー943で直角に反射されて、赤色光束の出射部944から色光合成光学系の側に出射される。
次に、緑反射ダイクロイックミラー942において、青緑反射ダイクロイックミラー941において反射された青色および緑色の光束B、Gのうち、緑色光束Gのみが直角に反射されて、緑色光束の出射部945から色光合成光学系の側に出射される。
緑反射ダイクロイックミラー942を通過した青色光束Bは、青色光束の出射部946からリレー光学系927の側に出射される。本形態では、照明光学系923の光束の出射部から色光分離光学系924における各色光束の出射部944、945、946までの距離が、全てほぼ等しくなるように設定されている。
色光分離光学系924の赤色光束および緑色光束の出射部944、945の出射側には、それぞれ集光レンズ951、952が配置されている。従って、各出射部から出射した赤色光束および緑色光束は、これらの集光レンズ951、952に入射して平行化される。
平行化された赤色および緑色の光束R、Gは、偏光板160(R)、160(G)によって偏光方向が揃えられた後、液晶パネル40(R)、40(G)に入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶パネル40(R)、40(G)は、図示していない駆動手段によって画像情報に対応する画像信号によってスイッチング制御され、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。このような駆動手段は、公知の手段をそのまま使用することができる。
一方、青色光束Bは、リレー光学系927を介し、さらに、偏光板160(B)によって偏光方向が揃えられた後、対応する液晶パネル40(B)に導かれて、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。リレー光学系927は、集光レンズ974と入射側反射ミラー971と、出射側反射ミラー972と、これらのミラー間に配置した中間レンズ973と、液晶パネル40(B)の手前側に配置した集光レンズ953から構成される。
各色光束の光路の長さ、すなわち、光源ランプ805から各液晶パネルまでの距離は、青色光束Bが最も長くなり、従って、この光束の光量損失が最も多くなる。しかし、リレー光学系927を介在させることにより、光量損失を抑制できる。
各液晶パネル40(R)、40(G)、40(B)を通って変調された各色光束は、偏光板161(R)、161(G)、161(B)に入射し、これを透過した光がプリズムユニット20(クロスダイクロイックプリズム)に入射して合成される。ここで合成されたカラー画像は、投射レンズ系を備えた投射レンズユニット6を介して、所定の位置にあるスクリーン等の被投射面1b上に拡大投射される。
<電気光学パネルの構成>
図4は、電気光学モジュールに用いた電気光学パネルとしての液晶パネルの構成を示す模式図である。(a)は、液晶パネルの構成を示す模式平面図である。(b)は、(a)に示す液晶パネルのH−H’線に沿う模式断面図である。以下、液晶パネルの構成を、図4を参照しながら説明する。
なお、図4および後述する図5において、光源光の進行方向については矢印L11で示し、液晶パネル40によって光源光を変調した後の表示光の進行方向については矢印L12で示し、図1に示す吸気ファン15B等によって液晶パネル40に供給される冷却空気(冷却気体)の流れについては図示省略する。
また、以下の説明では、液晶パネル40および液晶装置10の面内方向で互いに交差する方向の一方をX軸方向とし、他方をY軸方向とし、X軸方向およびY軸方向に交差する方向をZ軸方向とする。
また、以下に参照する図面では、Y軸方向の一方側(フレキシブル配線基板90が配置されている側)をY1側とし、他方側をY2側とし、X軸方向の一方側をX1側とし、他方側をX2側とし、Z軸方向の一方側(光源光が入射する側)をZ1側とし、他方側(表示光が出射される側)をZ2側として表してある。
図1〜図3を参照して説明した投射型表示装置1において、光学ユニット9に液晶パネル40(R)、40(G)、40(B)を搭載するにあたっては、液晶パネル40(R)、40(G)、40(B)を各々、後述する液晶装置10(R)、10(G)、10(B)として搭載する。
液晶パネル40(R)、40(G)、40(B)は同一の構成を有しており、液晶パネル40(R)、40(G)、40(B)を備えた液晶装置10(R)、10(G)、10(B)も赤色用(R)、緑色用(G)、青色用(B)で同一の構成を有している。従って、以下の説明では、液晶パネル40(R)、40(G)、40(B)および液晶装置10(R)、10(G)、10(B)等については、対応する色を示す(R)(G)(B)を付さずに説明する。
図4に示すように、液晶パネル40では、透光性の素子基板51(第1基板)と透光性の対向基板52(第2基板)とが、所定の隙間を介してシール材407によって貼り合わされている。素子基板51および対向基板52は石英ガラスや耐熱ガラス等が用いられており、本実施形態において、素子基板51および対向基板52には石英ガラスが用いられている。
本実施形態において、液晶パネル40は、素子基板51と対向基板52との間においてシール材407によって囲まれた領域内に電気光学層としての液晶層450が保持されている。
シール材407は、対向基板52の外縁に沿うように枠状に配置されている。シール材407は、光硬化性を備えた接着剤、熱硬化性の接着剤、あるいは光硬化性および熱硬化性の双方を備えた接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。
ここで、シール材407は一部が途切れており、かかる途切れ部分によって液晶注入口407aが形成されている。また、液晶注入口407aは液晶材料の注入後、封止材406によって封止されている。
本実施形態において、素子基板51は平面視で四角形であり、4つの辺からなる側面511、512、513、514を備えている。対向基板52も、素子基板51と同様、平面視で四角形であり、4つの辺からなる側面521、522、523、524を備えている。
液晶パネル40の略中央には、変調光を出射する画像表示領域40aが四角形の領域として配置されている。かかる形状に対応して、シール材407も略四角形に配置され、シール材407の内周縁と画像表示領域40aの外周縁との間には、四角枠状の周辺領域40cが配置されている。
本実施形態において、素子基板51は対向基板52よりサイズが大きく、素子基板51の4つの側面511、512、513、514は各々、対向基板52の側面521、522、523、524より外側に張り出している。このため、対向基板52の周りには、素子基板51と対向基板52の側面521、522、523、524とによって段部が形成され、かかる段部では、素子基板51が対向基板52から露出した状態にある。
素子基板51の第1面51a(一方面)および第2面51b(他方面)のうち、対向基板52と対向する第1面51aには、画像表示領域40aに、透光性の画素電極405aおよび画素電極405aに対応する画素トランジスター(スイッチング素子/図示せず)を備えた画素がマトリックス状に形成されており、かかる画素電極405aの上層側には配向膜416が形成されている。
また、素子基板51の第1面51aにおいて、周辺領域40cには、画素電極405aと同時形成されたダミー画素電極405bが形成されている。ダミー画素電極405bについては、ダミーの画素トランジスターと電気的に接続された構成、ダミーの画素トランジスターが配置されずに配線に直接、電気的に接続された構成、あるいは電位が印加されていないフロート状態にある構成が採用される。
素子基板51において、Y軸方向の一方側Y1に位置する側面514は、他の側面511、512、513より対向基板52の側面524から大きく突出しており、かかる突出部515の対向基板52側の面(第1面51a)の端部には、側面514に沿ってデータ線駆動回路401および複数の第1端子402が形成されている。また、素子基板51には、側面511、512に沿って走査線駆動回路404が形成されている。
また、素子基板51には、フレキシブル配線基板90が接続されている。フレキシブル配線基板90の第1面90aおよび第2面90bのうち、素子基板51と対向する第1面90aには、第1端子402に平面視で重なる位置に第2端子902が形成されており、第1端子402と第2端子902は電気的に接続されている。従って、素子基板51には、フレキシブル配線基板90を介して各種電位や各種信号が入力される。第1端子402と第2端子902との接続には各種の方法を採用することができるが、本実施形態では、異方性導電材によって第1端子402と第2端子902との接続が行われている。
対向基板52の第1面52aおよび第2面52bのうち、素子基板51と対向する第1面52aには透光性の共通電極421が形成されており、共通電極421の上層には配向膜426が形成されている。共通電極421は、対向基板52の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素に跨って形成されており、本実施形態において、共通電極421は、対向基板52の略全面に形成されている。
また、対向基板52の第1面52aには、共通電極421の下層側に遮光層408が形成されている。本実施形態において、遮光層408は、画像表示領域40aの外周縁に沿って延在する額縁状に形成されており、かかる遮光層408の内縁によって画像表示領域40aが規定されている。なお、遮光層408は、対向基板52において、隣り合う画素電極405aにより挟まれた領域と重なる領域にブラックマトリックスあるいはブラックストライプとして形成されることもある。
素子基板51には、シール材407より外側において対向基板52の角部分と重なる領域に、素子基板51と対向基板52との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極409が形成されている。基板間導通用電極409と対向基板52との間には、導電粒子を含んだ基板間導通材409aが配置されており、対向基板52の共通電極421は、基板間導通材409aおよび基板間導通用電極409を介して、素子基板51側に電気的に接続されている。このため、共通電極421は、素子基板51の側から共通電位が印加されている。シール材407は、略同一の幅寸法をもって対向基板52の外周縁に沿って配置されている。
かかる構成の液晶パネル40において、本実施形態では、画素電極405aおよび共通電極421がITO膜等の透光性導電膜により形成されているため、液晶パネル40は透過型の液晶パネルである。かかる透過型の液晶パネル40の場合、素子基板51および対向基板52のうち、一方側の基板から入射した光が他方側の基板を透過して出射される間に変調される。本実施形態では、対向基板52から入射した光(矢印L11で示す)が素子基板51を透過して変調光(矢印L12で示す)として出射される構成になっている。このため、対向基板52はZ軸方向の一方側Z1に配置され、素子基板51はZ軸方向の他方側Z2に配置されている。
なお、共通電極421を透光性導電膜により形成し、画素電極405aを反射性導電膜により形成すると、反射型の液晶パネルを構成することができる。反射型の液晶パネルの場合、対向基板52の側から入射した光が素子基板51の側で反射して出射される間に変調される。
本実施形態の液晶パネル40は、前記した投射型表示装置1(液晶プロジェクター)において、ライトバルブとして用いられるため、カラーフィルターは形成されない。但し、液晶パネル40を、モバイルコンピューター、携帯電話機等といった電子機器の直視型のカラー表示装置として用いる場合、対向基板52には、カラーフィルターが形成される。
<電気光学装置の構成>
図5は、電気光学装置としての液晶装置の構成を模式的に示す斜視図である。図6は、図5に示す液晶装置のA−A’線に沿う模式断面図である。以下、液晶装置の構成を、図5及び図6を参照しながら説明する。なお、図6において、フレキシブル配線基板90の図示及び説明を省略する。
図4を参照して説明した液晶パネル40を、図1〜図3を参照して説明した投射型表示装置1および光学ユニット9に搭載するにあたっては、液晶パネル40にフレキシブル配線基板90を接続するとともに、図5及び図6に示すように、防湿対策や補強等を目的に、液晶パネル40の外周を覆うようにモールド60、フレーム71、及びフック72が配置された液晶装置10とする。
図6に示すように、液晶パネル40には、素子基板51の第2面51b(外面/液晶層450と反対側の面、図4参照)に第1透光板56が接着剤等により貼付され、対向基板52の第2面52b(外面/液晶層450と反対側の面、図4参照)に第2透光板57が接着剤等により貼付されている。
第1透光板56および第2透光板57は各々、防塵ガラスとして構成されており、塵等が素子基板51の外面(第2面51b、図4参照)および対向基板52の外面(第2面52b、図4参照)に付着するのを防止する。このため、液晶パネル40に塵が付着したとしても、塵は液晶層450から離間している。従って、図1等を参照して説明した投射型表示装置1では、塵がデフォーカス状態にあるので、投射された画像に塵が像として写し出されることを抑制することができる。
第1透光板56および第2透光板57には石英ガラスや耐熱ガラス等が用いられており、本実施形態において、第1透光板56および第2透光板57には、素子基板51および対向基板52と同様、石英ガラスが用いられており、その厚さは1.1〜1.2mmである。
第1透光板56は、素子基板51の第2面51bの一部を露出させた状態で液晶パネル40の少なくとも画像表示領域40aに重なるように配置されている。より具体的には、第1透光板56は、平面視で素子基板51よりサイズが小さい四角形状であり、第1透光板56の周りでは、素子基板51の第2面51bが露出した状態にある。
第2透光板57は、対向基板52の第2面52bの一部を露出させた状態で液晶パネル40の少なくとも画像表示領域40aに重なるように配置されている。より具体的には、第2透光板57は、平面視において、第1透光板56とサイズが略同一の四角形であり、対向基板52よりはサイズが小さい。このため、第2透光板57の周りには、対向基板52の第2面52bが露出した状態にある。
フレーム71は、液晶パネル40を囲うように略凹状に形成されていると共に、底面の中央に開口穴を有する。具体的には、フレーム71における開口穴を形成する一端71aの全周は、底面に対して上方に向くように曲げられている。つまり、一端71aの全周は、液晶パネル40における第1透光板56の液晶層450と反対側の面に接触して配置されている。なお、一端71aと第1透光板56との間に隙間が生じることにより、後述するモールド樹脂が隙間から漏れ出さないよう、例えば、フレーム71をかしめるか、接着するようにする。
フレーム71の他端71bは、液晶パネル40の全体を囲むように、液晶パネル40の第2透光板57の上面よりも上まで延在して配置されている。具体的には、第2透光板57の上面には、画像表示領域40aを囲むようにサポートシール41が配置されている。フレーム71の他端71bは、サポートシール41の上面よりも上まで延在して配置されている。
フレーム71は、例えば、アルミニウムやマグネシウムなどの金属材料で構成されている。フレーム71は、モールド60を形成する際に用いられると共に、液晶パネル40と接して配置されていることにより、液晶パネル40に蓄積された熱を効率よく放熱させることができる。また、液晶層450の熱を放熱させるので、液晶層450の寿命(液晶パネル40の寿命)が低下することを抑えることができる。
液晶パネル40とフレーム71との間には、モールド60が配置されている。モールド60は、例えば、シリコン系の樹脂で形成されている。モールド60は、第1透光板56における液晶層450と反対側の表面から、第2透光板57における液晶層450と反対側の表面までを覆うように配置されている。
具体的には、第2透光板57の表面には、上記したように、画像表示領域40aを囲むようにサポートシール41が配置されている。モールド60の上面の高さは、サポートシール41の上面と下面との間に位置するように配置されている。
フック72は、フレーム71で囲われた領域全体を覆うように、フレーム71に被せられ、接着剤で固定されている。また、フック72には、画像表示領域40aと重なる領域が開口する開口穴72aが形成されている。フック72は、光の入射側に配置されており、液晶パネル40に光が入射する範囲を制限する見切り部として用いられる。
フック72は、例えば、金属板である。フック72は、第1透光板56及び第2透光板57や液晶パネル40(素子基板51および対向基板52)より熱伝導率が高い材料からなる。より具体的には、フック72は、アルミニウムや銅等の金属製である。また、フック72には、光の反射を抑えるために、表面に黒色化処理が施されている。
このように、画像表示領域40aを囲むように遮光性のフック72を配置するので、画像表示領域40aに入射する光の範囲を制限することができる。言い換えれば、不要な領域への光の入射を遮光することができる。
また、第1透光板56における液晶層450と反対側の表面から、第2透光板57における液晶層450と反対側の表面までを覆うようにモールド60が配置されているので、モールド60と基板(素子基板51、対向基板52、第1透光板56、第2透光板57)との界面の長さを長くすることができる。よって、界面及びシール材407を介して液晶層450の中に水分が侵入することを抑えることができる。
<電気光学装置の製造方法>
図7及び図8は、電気光学装置としての液晶装置の製造方法を示す模式断面図である。特には、液晶装置を構成するフレーム、モールド、及びフックの製造方法を示す模式断面図である。以下、液晶装置の製造方法を、図7及び図8を参照しながら説明する。
図7(a)に示す工程では、液晶パネル40にサポートシール41を貼り付ける。具体的には、第2透光板57の上面(液晶層450と反対側の表面)における画像表示領域40aを囲むようにサポートシール41を貼り付ける。
図7(b)に示す工程では、フレーム71の中に液晶パネル40を配置する。具体的には、フレーム71の略中央に開口穴を形成するフレーム71の一端71aの上に、液晶パネル40を配置する。このとき、平面視でフレーム71の開口穴が、液晶パネル40の画像表示領域40aを囲むように液晶パネル40を配置する。
図8(c)に示す工程では、フレーム71で囲まれた中に軟化したモールド樹脂60bを供給する。まず、モールド樹脂60bを供給するためのノズル63を、フレーム71と液晶パネル40との間に配置する。次に、ノズル63からフレーム71の中にモールド樹脂60bを供給する。
モールド樹脂60bは、例えば、上記したように、シリコン系の樹脂である。具体的には、石英との密着力があり、常温で硬化するものが好ましい。モールド樹脂60bの量としては、少なくとも、対向基板52上に配置された第2透光板57の上面において、サポートシール41の外側まで埋まる程度である。言い換えれば、モールド60の上面が、サポートシール41の上面から下面までの間に位置するようにモールド樹脂60bを供給することが好ましい。
これによれば、第2透光板57の上面にサポートシール41が配置されているので、モールド樹脂60bが第2透光板57の上面の一部を覆うことが可能となると共に、画像表示領域40a側に流れ込むことを防止することができる。
また、第2透光板57の上面が埋まる程度までモールド60を形成することにより、第2透光板57とモールド60との界面の長さを長くすることができる。言い換えれば、第2透光板57における大気に触れている部分からシール材407までの距離を長くすることが可能となり、シール材407を介して液晶層450の中に水分が侵入することを抑えることができる。
図8(d)に示す工程では、フレーム71にフック72を被せ固定する。フック72には、上記したように、中央に開口穴72aが形成されている。よって、画像表示領域40aに入射する光の範囲を制限することができる。
以上詳述したように、本実施形態の液晶装置10、液晶装置10の製造方法、及び電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。
(1)本実施形態の液晶装置10によれば、液晶パネル40の周囲において、フレーム71で囲まれた第1透光板56の液晶層450と反対側の表面から第2透光板57の液晶層450と反対側の表面までモールド60で覆われているので、基板(素子基板51、対向基板52、第1透光板56、第2透光板57)とモールド60との界面の長さを長くすることができる。よって、界面及びシール材407を介して液晶層450の中に水分が侵入することを抑えることができる。また、モールド60を厚く形成するので、耐湿性を向上させることができる。その結果、液晶層450が劣化することが抑えられると共に、液晶の制御性(応答性)が悪くなることによる表示品質の低下を抑えることができる。
(2)本実施形態の液晶装置10の製造方法によれば、フレーム71と液晶パネル40との間にモールド樹脂60bを供給するので、液晶パネル40の周囲をモールド60で覆うことができる。よって、基板(素子基板51、対向基板52、第1透光板56、第2透光板57)とモールド60との界面の長さを長くすることが可能となり、界面及びシール材407を介して液晶層450の中に水分が侵入することを抑えることができる。
(3)本実施形態の液晶装置10の製造方法によれば、モールド60の上面の高さが、サポートシール41の上面と下面との間になるようにモールド樹脂60bを供給するので、液晶パネル40の周囲において、少なくとも第1透光板56の液晶層450と反対側の表面の一部から、第2透光板57の液晶層450と反対側の表面のサポートシール41までモールド60で覆うことができる。
(4)本実施形態の電子機器によれば、上記液晶装置10を備えているので、表示品質を向上させることができると共に、液晶層450が劣化することが抑えられる電子機器を供給することができる。
なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。
(変形例1)
上記したように、液晶装置10は、フック72を配置することに限定されず、フック72を配置せずに、液晶パネル40、モールド60、及びフレーム71で構成するようにしてもよい。また、液晶装置10は、第1透光板56及び第2透光板57を含まない構成にしてもよい。
(変形例2)
上記したように、第2透光板57上にサポートシール41を配置することに限定されず、モールド樹脂60bが画像表示領域40aに流れ込まなければよく、例えば、パッシベーション膜を凸状に形成するようにしてもよい。
(変形例3)
上記したように、液晶装置10が搭載される電子機器としては、投射型表示装置1の他、EVF(Electrical View Finder)、モバイルミニプロジェクター、ヘッドアップディスプレイ、スマートフォン、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ディスプレイ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各種電子機器に用いることができる。
(変形例4)
上記したように、電気光学装置として液晶装置10を適用することに限定されず、例えば、有機EL装置、プラズマディスプレイ、電子ペーパー(EPD)等に適用するようにしてもよい。例えば、液晶装置の場合であれば、電気光学材料は液晶である。電子ペーパーの場合であれば、電気光学材料は電気泳動材料である。
1…投射型表示装置、1a…光軸、1b…被投射面、2…外装ケース、3…アッパーケース、4…ロアーケース、6…投射レンズユニット、7…電源ユニット、8…光源ランプユニット、9…光学ユニット、10…液晶装置、11…インターフェイス基板、12…ビデオ基板、13…制御基板、14R,14L…スピーカー、15A,15B…吸気ファン、16…排気ファン、17…補助冷却ファン、20…プリズムユニット、21…上ライトガイド、22…下ライトガイド、40…電気光学パネルとしての液晶パネル、40a…画像表示領域、40c…周辺領域、41…サポートシール、51…第1基板としての素子基板、51a…第1面、51b…第2面、52…第2基板としての対向基板、52a…第1面、52b…第2面、56…第1透光板、57…第2透光板、60…モールド、60b…モールド樹脂、63…ノズル、71…フレーム、71a…一端、71b…他端、72…フック、72a…開口穴、90…フレキシブル配線基板、90a…第1面、90b…第2面、160,161…偏光板、401…データ線駆動回路、402…第1端子、404…走査線駆動回路、405a…画素電極、405b…ダミー画素電極、406…封止材、407…シール材、407a…液晶注入口、408…遮光層、409…基板間導通用電極、409a…基板間導通材、416,426…配向膜、421…共通電極、450…電気光学層としての液晶層、511,512,513,514…側面、515…突出部、521,522,523,524…側面、805…光源ランプ、902…第2端子、921,922…インテグレーターレンズ、923…照明光学系、924…色光分離光学系、927…リレー光学系、931…反射ミラー、941…青緑反射ダイクロイックミラー、942…緑反射ダイクロイックミラー、943…反射ミラー、944,945,946…出射部、951,952,953…集光レンズ、971…入射側反射ミラー、972…出射側反射ミラー、973…中間レンズ、974…集光レンズ。

Claims (5)

  1. 第1基板と、
    前記第1基板とシール材を介して対向するように配置された第2基板と、
    前記シール材で囲まれた領域に封入された電気光学層と、
    を含む電気光学パネルと、
    前記電気光学パネルの周囲に配置されたフレームと、
    前記電気光学パネルと前記フレームとの間に配置されたモールドと、
    を含み、
    前記モールドは、前記第1基板の前記電気光学層と反対側の表面、及び前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面において、前記第1基板の端及び前記第2基板の端から少なくとも前記シール材の一部と平面視で重なる領域まで覆っており、
    前記モールドの上面の高さは、前記フレームの他端と前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面との間に位置し、

    前記フレームの一端は、前記第1基板の前記電気光学層と反対側の表面に接するように配置され、
    前記フレームの他端は、前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面より高い位置に配置されることを特徴とする電気光学装置。
  2. 請求項1に記載の電気光学装置であって、
    前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面の上にサポートシールが配置され、
    前記モールドの上面の高さは、前記サポートシールの下面と上面との間に位置することを特徴とする電気光学装置。

  3. 第1基板と、前記第1基板とシール材を介して対向するように配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置された電気光学層と、を有する電気光学パネルを備える電気光学装置の製造方法であって、
    前記電気光学パネルの周囲にフレームを配置する工程と、
    前記フレームと前記電気光学パネルとの間にモールドを供給して前記電気光学パネルの周囲に前記モールドを配置する工程と、
    を含み、
    前記フレームの一端は、前記第1基板の前記電気光学層と反対側の表面に接するように配置され、
    前記フレームの他端は、前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面より高い位置に配置され、
    前記モールドを配置する工程は、前記モールドの上面の高さが、前記フレームの他端と前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面との間に位置するように前記モールドを供給することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  4. 請求項3に記載の電気光学装置の製造方法であって、
    前記モールドを配置する工程の前に、前記第2基板の前記電気光学層と反対側の表面にサポートシールを配置する工程を有し、
    前記モールドを配置する工程は、前記サポートシールの下面と上面との間に前記モールドの上面が位置するように前記モールドを供給することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

  5. 請求項1又は請求項2に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
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