(57)【要約】【課題】例えば、液晶装置の製造コストを下げ、且つ当該液晶装置の表示性能を高める。【解決手段】対向基板２０の厚みｔ１及びＴＦＴアレイ基板の厚みｔ２を大きくするにしたがって、異物が投写幕にフォーカスされる程度を示す結像レベルは良好な方向に推移する傾向にあることを本願発明者は確認している。即ち、液晶装置１によれば、厚みｔ１及びｔ２の少なくとも一方を厚くするほど投写幕に異物が写らず、本来表示すべき画像のみが投写幕に表示されるように表示性能を高めることが可能である。尚、このような表示性能の向上は、液晶装置１では、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の少なくとも一方の基板の厚みを厚くすることによって可能であるが、例えば、入射光を変調する液晶層５０から見て、当該変調光が出射される出射側に配置されたＴＦＴアレイ基板１０の厚みを厚くすることによって、より効果的に表示性能の向上が可能になる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
前記一対の基板間に挟持された電気光学物質とを備え、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板の厚みは、前記電気光学物質によって変調された変調光が投写される投写面に前記一方の表面に付着した異物が結像されないように設定されていること
を特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記一方の基板は、光反射防止膜を有していること
を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記一方の基板は、偏光手段を有していること
を特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記一方の基板の厚みは、２．３ｍｍから２．４ｍｍの範囲内にあること
を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の電気光学装置を具備してなること
を特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置の一例である液晶装置は、一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶パネルが形成され、更に、液晶パネルを駆動するための駆動用ＩＣチップを搭載した外部基板が、その液晶パネルに接続されることによって形成される。液晶装置を、例えば、液晶プロジェクタにおけるライトバルブとして用いる場合、ライトバルブの表面にごみや埃等（以下、単に「粉塵」という。）が付着すると、映写幕上にその粉塵の像もまた投影されてしまうことで、画像の品質を低下させる可能性がある。このため、液晶パネルを構成する基板の外側表面に防塵用基板が設けられることが多い（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６６５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、液晶を駆動するための駆動回路、及び画素毎に形成された画素スイッチング用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の回路部が形成されたＴＦＴアレイ基板、或いは当該ＴＦＴアレイ基板に対向配置される対向基板に防塵ガラスを貼り合わせた場合、液晶パネル等の電気光学装置の製造コストを低減することは困難である。より具体的には、ＴＦＴアレイ基板等とは別に用意する防塵ガラスに要する直材費を低減することが困難であると共に、ＴＦＴアレイ基板等に防塵ガラスを貼り合わせるための製造コストも発生する。
【０００５】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、直材費及び製造コストが低減可能な液晶パネル等の電気光学装置、及びそのような電気光学装置を備えた液晶プロジェクタ等の電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された電気光学物質とを備え、前記一対の基板の少なくとも一方の基板の厚みは、前記電気光学物質によって変調された変調光が投写される投写面に前記一方の表面に付着した異物が結像されないように設定されている。
【０００７】
本発明に係る電気光学装置によれば、一対の基板は、例えば、透明基板上に画素スイッチング用ＴＦＴ等の半導体素子が形成されてなるＴＦＴアレイ基板、及び当該ＴＦＴアレイ基板に対向配置される対向基板であり、これら基板間に液晶等の電気光学物質が挟持されている。液晶は、例えばＴＦＴアレイ基板の各画素部に設けられた画素電極と、対向基板に設けられ、且つ当該画素電極に対向する対向電極間との間に生じる電圧によって配向状態が制御され、複数の画素部からなる表示領域に画像信号に応じた画像が表示される。
【０００８】
本発明に係る電気光学装置によれば、一対の基板の少なくとも一方の厚みは、電気光学物質によって変調された変調光が投写される投写面に一方の表面に付着した異物が結像されないように設定されている。より具体的には、例えば、ＴＦＴアレイ基板及び対向基板の夫々における液晶に面しない側の表面に付着した異物が投写面に結像されないように、ＴＦＴアレイ基板及び対向基板の少なくとも一方の厚みが設定されている。
【０００９】
このような厚みは、異物のサイズ及び当該電気光学装置の設計、及び表示画像に対して要求される画質等の諸条件に応じて異なる。したがって、一方の厚みは、これら諸条件に応じて個別具体的に設定される。尚、一対の基板のうち電気光学物質によって変調された光を出射する出射面、即ち投写面に近い側の面に付着した異物は、入射面に付着した異物に比べて光学的にみて投写面に結像され易いため、一対の基板のうち変調光を出射する側に配置された基板の厚みが他方の基板より厚く設定されているほうが好ましい。
【００１０】
よって、本発明に係る電気光学装置によれば、防塵ガラスを設けることなく、基板に付着した異物が投影されることによる画質の低下を防止でき、防塵ガラスを一対の基板と別に設ける場合に比べて防塵ガラスに要する直材費を低減できる。加えて、本発明に係る電気光学装置によれば、防塵ガラスを一対の基板に貼り付ける工程をなくすことができるため、電気光学装置の製造工程を簡略化でき、一対の基板の少なくとも一方の厚みを厚くすることによって増大する直材費以上に製造コストを低減することが可能である。
【００１１】
したがって、本発明に係る電気光学装置によれば、電気光学装置全体の製造コストを低減可能でき、且つ表示性能に優れた電気光学装置を提供することができる。
【００１２】
本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記一方の基板は、光反射防止膜を有していてもよい。
【００１３】
この態様によれば、一方の基板に入射する入射光が入射面で反射されることを防止できる。したがって、例えば、光源から出射された出射光を無駄なく画像表示に利用できる。
【００１４】
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記一方の基板は、偏光手段を有していてもよい。
【００１５】
この態様によれば、一対の基板とは別に偏光板を設ける場合に比べて、電気光学装置のコストを低減できる。
【００１６】
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記一方の基板の厚みは、２．３ｍｍから２．４ｍｍの範囲内にあってもよい。
【００１７】
この態様によれば、異物の結像を防止しつつ、一方の基板が厚くなることによって生じる電気光学装置の重量の増大を極力低減できる。
【００１８】
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を備えている。
【００１９】
本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、防塵ガラスを貼り合わせる場合に比べて安価で、且つ高品位の表示が可能な、投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。
【００２０】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図１乃至図９を参照しながら本発明に係る電気光学装置、及び電子機器の各実施形態を説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置を電気光学装置の一例である液晶装置に適用した場合を例に挙げる。
【００２２】
先ず、図１及び図２を参照しながら、本実施形態の電気光学装置を説明する。図１は、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電気光学装置の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。本実施形態では、電気光学装置の一例として、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挙げる。
【００２３】
図１及び図２において、液晶装置１では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素部が設けられる画素領域たる画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００２４】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等
からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（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が散布されている。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
【００２５】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。尚、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域が存在する。言い換えれば、本実施形態においては特に、ＴＦＴアレイ基板１０の中心から見て、この額縁遮光膜５３より以遠が周辺領域として規定されている。
【００２６】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００２７】
対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。対向電極２１は、固定電位に電気的に接続されている。
【００２８】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。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、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００２９】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００３０】
次に、図３を参照しながら、液晶装置１の画素表示領域１０ａにおける回路構成を詳細に説明する。図３は、液晶装置１の画像表示領域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。
【００３１】
図３において、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の夫々には、画素電極９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、液晶装置１の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、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、この順に線順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よい。
【００３２】
ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、液晶装置１は、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が所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての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、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、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もつ光が出射される。保持容量７０は、保持された画像信号がリークすることを防ぐために、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電気的に接続されている。
【００３３】
次に、図２及び図４を参照しながら、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の夫々の厚みについて説明する。図４は、対向基板に付着した異物が投写幕に結像された場合の結像レベルと、対向基板の厚みとの関係を示したグラフである。
【００３４】
先ず、本実施形態に係る液晶装置１が備えるＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の厚みを説明する前に、従来の液晶装置、即ち防塵ガラスがＴＦＴアレイ基板等と別に設けられていた場合の問題点を詳細に説明する。従来の液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０における液晶層５０に面しない側の面に塵等の異物が付着した場合には、当該異物がスクリーン等の投写幕に投写されないように、即ち結像しないように、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０における液晶層５０に面しない側の面の夫々に防塵ガラスを配置していた。
【００３５】
また、このような防塵ガラスを備えた液晶装置における直材費を検討すると、本願発明者の算出例によれば、液晶装置１を構成する構成部材全体の直材費のうち防塵ガラスが占める割合を大きいことが確認されている。加えて、防塵ガラスをＴＦＴアレイ基板等に貼り付ける貼り付け工程を行なうためのコストも必要となり、液晶装置１の製造コストを増大させていた。
【００３６】
このような実情の下、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の少なくとも一方の厚みが、液晶層５０によって変調された変調光が投写される投写面に一方の表面に付着した異物が結像されないように設定されていることによって、液晶装置１の製造コストの低減及び表示性能を維持することが可能である。より具体的には、図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の少なくとも一方における液晶に面しない側の表面に付着した異物が投写面に結像されないように、ＴＦＴアレイ基板２０の厚みｔ２及び対向基板の厚みｔ１の少なくとも一方の厚みが設定されている。
【００３７】
このような厚みｔ１及びｔ２は、異物のサイズ及び当該電気光学装置の設計、及び表示画像に対して要求される画質等の諸条件に応じて異なる。しかしながら、図４に示すように、厚みｔ１及びｔ２を大きくするにしたがって、異物が投写幕にフォーカスされる程度を示す結像レベルは良好な方向に推移する傾向にあることを本願発明者は確認している。即ち、液晶装置１によれば、厚みｔ１及びｔ２の少なくとも一方を厚くするほど投写幕に異物が写らず、本来表示すべき画像のみが投写幕に表示されるように表示性能を高めることが可能である。
【００３８】
尚、このような表示性能の向上は、液晶装置１では、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の少なくとも一方の基板の厚みを厚くすることによって可能であるが、例えば、入射光を変調する液晶層５０から見て、当該変調光が出射される出射側に配置されたＴＦＴアレイ基板１０の厚みを厚くすることによって、より効果的に表示性能の向上が可能になる。また、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の両方が厚く設定されていてもよい。
【００３９】
加えて、液晶装置１によれば、防塵ガラスを配置する必要がないため、防塵ガラスの直材費の低減と、防塵ガラスをＴＦＴアレイ基板等に貼り付ける貼り付け工程に要する製造コストをなくすことができるため、液晶装置１全体の製造コストを下げることが可能である。
【００４０】
したがって、本実施形態に係る液晶装置１によれば、液晶装置１全体の製造コストを低減可能でき、且つ表示性能に優れた液晶装置を提供することが可能である。尚、液晶装置１では、液晶装置１の重量は極力増大しないように、厚みｔ１及びｔ２の少なくとも一方は、図４における結像レベルが一定になる範囲のうち２．３μｍ乃至２．４μｍの範囲に設定されている。
【００４１】
次に、図５乃至図８を参照しながら、液晶装置１に適用可能な対向基板２０の変形例を説明する。
【００４２】
図５及び図６を参照しながら、対向基板の第１変形例を説明する。図５は、本例に係る対向基板の平面図であり、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ´断面図である。
【００４３】
図５及び図６において、本例に係る対向基板２０ａは、石英基板等からなる本体部２０ａ１と、光反射防止膜２０ａ２とを備えている。光反射防止膜２０ａ２は、当該光反射防止膜２０ａ２に入射する入射光が本体部２０ａ１の表面で反射されることを防止し、そのまま本体部２０ａ１に透過させる。したがって、光反射防止膜２０ａ２によれば、例えば、光源から出射された出射光を無駄なく画像表示に利用できる。このような場合でも、対向基板２０ａの厚みｔａは、当該対向基板２０ａの光入射面に付着した異物が投写幕に結像しない厚みに設定されている。
【００４４】
次に、図７及び図８を参照しながら、液晶装置１に適用可能な他の対向基板を説明する。図７は、本例に係る対向基板の平面図であり、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ´断面図である。本例に係る対向基板２０ｂは、透明な本体部２０ｂ１及び光反射防止膜２０ｂ２に加えて、本発明に係る「偏光手段」の一例であるワイヤーグリッド２０ｂ３を有している点に特徴がある。対向基板２０ｂによれば、対向基板２０ｂとは別に入射光を偏光する偏光板を設ける必要がないため、液晶装置の製造コストを低減できる利点がある。加えて、対向基板２０ｂの厚みｔｂも異物が投写幕に結像されないように厚く設定されているため、当該対向基板２０ｂを備えた液晶装置の表示性能も高めることが可能である。
【００４５】
尚、本実施形態では、対向基板の変形例を詳細に説明したが、ＴＦＴアレイ基板も対向基板と同様に光反射防止膜、或いはワイヤーグリッド、又はこれら両方を有していてもよい。
【００４６】
（電子機器）
次に、上述した液晶装置を各種の電子機器に適用される場合について説明する。
【００４７】
先ず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図９は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図９に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４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原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。
【００４８】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、外部回路（図示省略）から外部接続用端子１０２に供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００４９】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００５０】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００５１】
尚、本実施形態では、電子機器の一例としてライトバルブを３枚用いた複板式の液晶プロジェクタを挙げたが、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置をライトバルブとして一枚用いた単板式の液晶プロジェクタであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態に係る電気光学装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。
【図３】本実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域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４】対向基板に付着した異物が投写幕に結像された場合の結像レベルと、対向基板の厚みとの関係を示したグラフである。
【図５】対向基板の一変形例を示した平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ´断面図である。
【図７】対向基板の他の変形例を示した平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ´断面図である。
【図９】本実施形態に係る電子機器の一例であるプロジェクタの平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・液晶装置、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、２０,２０ａ，２０ｂ・・・対向基板、５０・・・液晶層
【図１】
2008145485.tif 000003
【図２】
2008145485.tif 000004
【図３】
2008145485.tif 000005
【図４】
2008145485.tif 000006
【図５】
2008145485.tif 000007
【図６】
2008145485.tif 000008
【図７】
2008145485.tif 000009
【図８】
2008145485.tif 000010
【図９】
2008145485.tif 000011