JP2006350323A - Liquid crystal display device and manufacturing method of liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display device and manufacturing method of liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006350323A JP2006350323A JP2006140888A JP2006140888A JP2006350323A JP 2006350323 A JP2006350323 A JP 2006350323A JP 2006140888 A JP2006140888 A JP 2006140888A JP 2006140888 A JP2006140888 A JP 2006140888A JP 2006350323 A JP2006350323 A JP 2006350323A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal display
- display device
- polarized light
- substrate
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関し、特に配向膜として無機配向膜を用いた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device and a method for manufacturing the liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device using an inorganic alignment film as an alignment film.
現在、液晶表示装置は広く実用化されており、今後ますます普及が促進されるものと考えられている。そして、このような液晶表示装置としては、液晶素子をそのままのサイズで観測する直視型と、拡大光学系を用いて液晶素子のサイズよりも大きな画像を観測できる投射型とに分類することができる。 At present, liquid crystal display devices are widely put into practical use, and it is considered that their use will be further promoted in the future. Such a liquid crystal display device can be classified into a direct-view type in which the liquid crystal element is observed as it is and a projection type in which an image larger than the size of the liquid crystal element can be observed using an enlargement optical system. .
投射型液晶表示装置は容易に大画面表示を実現できることから、スクリーンの前面から投射するフロントプロジェクターやスクリーンの背面から投射するリアプロジェクターとして、広く利用されている。ここで、この投射型液晶表示装置では、光源からの光を変調してスクリーンに投射するための液晶を用いた表示素子である光シャッタが中心的な役割を果たす。 Since the projection type liquid crystal display device can easily realize a large screen display, it is widely used as a front projector that projects from the front of the screen and a rear projector that projects from the back of the screen. Here, in this projection type liquid crystal display device, an optical shutter which is a display element using liquid crystal for modulating light from a light source and projecting it on a screen plays a central role.
なお、光シャッタとしては、いわゆるLCOS(Liquid Crystal On Silicon)デバイスが主として用いられる。なお、このLCOSは、駆動回路が作り込まれた半導体チップの上に電極と配向膜を形成し、透明なガラス基板をチップ面に対向して置き、その間隙に液晶を配置した構成のものである。また、透明なガラス基板同士を対向して用いた透過型液晶デバイスも用いられる。 As the optical shutter, a so-called LCOS (Liquid Crystal On Silicon) device is mainly used. This LCOS has a structure in which an electrode and an alignment film are formed on a semiconductor chip on which a drive circuit is built, a transparent glass substrate is placed opposite the chip surface, and a liquid crystal is arranged in the gap. is there. A transmissive liquid crystal device using transparent glass substrates facing each other is also used.
ところで、投射型液晶表示装置では、スクリーン上で十分な明るさを得るために、極めて強い光を液晶シャッタに照射する。ところが、このように強い光を従来の液晶シャッタに照射すると、有機高分子材料で作られた配向膜が劣化し、寿命が短くなってしまうという問題がある。 By the way, in the projection type liquid crystal display device, in order to obtain sufficient brightness on the screen, the liquid crystal shutter is irradiated with extremely strong light. However, when the conventional liquid crystal shutter is irradiated with such strong light, there is a problem that the alignment film made of the organic polymer material is deteriorated and the life is shortened.
そこで、この課題を解決する方法として、配向膜として、従来広く用いられてきたポリイミドなどの有機高分子配向膜ではなく、無機材料からなる配向膜を用いることが提案されている(特許文献1参照)。一般に有機配向膜は耐光性に劣ることから、このように有機配向膜の代わりに無機配向膜を用いることにより、強い光が照射されることによる表示品位の劣化を抑制することができる。 Therefore, as a method for solving this problem, it has been proposed to use an alignment film made of an inorganic material instead of an organic polymer alignment film such as polyimide, which has been widely used, as an alignment film (see Patent Document 1). ). In general, since the organic alignment film is inferior in light resistance, the use of the inorganic alignment film instead of the organic alignment film in this way can suppress deterioration in display quality due to irradiation with strong light.
無機材料を用いた液晶配向膜の代表的な成膜法は、酸化ケイ素(以下、SiOxと記す)の斜方蒸着である。この斜方蒸着法においては、蒸着源であるSiOxを真空雰囲気下に置き、高温に加熱するか、あるいは電子ビームを照射することによってSiOx分子を蒸発させ、斜め方向から被蒸着基板に堆積させる。なお、このように基板に堆積したSiOxは、微細な傾斜した柱状の構造体(以下カラムという)となっている。液晶分子は、このカラムに沿って配向すると考えられている。 A typical method for forming a liquid crystal alignment film using an inorganic material is oblique deposition of silicon oxide (hereinafter referred to as SiOx). In this oblique vapor deposition method, SiOx as a vapor deposition source is placed in a vacuum atmosphere and heated to a high temperature or irradiated with an electron beam to evaporate SiOx molecules and deposit them on a vapor deposition substrate from an oblique direction. The SiOx deposited on the substrate in this way is a fine inclined columnar structure (hereinafter referred to as a column). Liquid crystal molecules are believed to be aligned along this column.
なお、以下、基板の各位置において、蒸着ビームが飛来する方位を蒸着方位といい、蒸着ビームと基板法線とのなす角を蒸着角と呼ぶ。つまり、蒸着角は蒸着方位における蒸着ビームの基板への入射角である。 Hereinafter, the direction in which the vapor deposition beam comes at each position of the substrate is referred to as a vapor deposition direction, and the angle formed by the vapor deposition beam and the substrate normal is referred to as a vapor deposition angle. That is, the vapor deposition angle is an incident angle of the vapor deposition beam on the substrate in the vapor deposition direction.
本発明者らの経験によれば、カラムの成長する方位と蒸着方位とはおおむね一致する。一方、蒸着角と形成されるカラムの基板に対する角度とは同じではないが、一定の相関がある。また蒸着角は液晶のプレチルト角を制御する最も重要な因子である。 According to the experience of the present inventors, the column growth direction and the vapor deposition direction are almost the same. On the other hand, the deposition angle is not the same as the angle of the formed column with respect to the substrate, but there is a certain correlation. The deposition angle is the most important factor for controlling the pretilt angle of the liquid crystal.
ところで、この斜方蒸着法の問題は、蒸着法が点状の蒸着源からの蒸着であるために、堆積する基板上の各点で蒸着方位と蒸着角が異なり、その結果カラムの成長方向が面内で一定とならず、カラムは基板の各場所で異なる方位と角度で形成されることである。 By the way, the problem of this oblique vapor deposition method is that the vapor deposition method is vapor deposition from a point-shaped vapor deposition source, so that the vapor deposition direction and vapor deposition angle are different at each point on the substrate to be deposited. It is not constant in the plane, and the column is formed at different orientations and angles at each location on the substrate.
そこで、このようなカラム成長方向のばらつきを改善するために、スリットを設けたマスクで蒸着角を揃える方法が提案されている(特許文献2参照)。この場合、蒸着角度は蒸着源とスリットの相対配置によって決まり、ほぼ一定の蒸着角度が得られることが開示されている。 Therefore, in order to improve such variation in the column growth direction, a method of aligning the vapor deposition angle with a mask provided with a slit has been proposed (see Patent Document 2). In this case, it is disclosed that the deposition angle is determined by the relative arrangement of the deposition source and the slit, and a substantially constant deposition angle is obtained.
しかし、この方法においても、蒸着源からの蒸着ビーム方向がスリットの長さに渡って角度分布を持つことから、蒸着角と蒸着方位は基板上で完全に均一になるわけではない。そして、このように蒸着角が異なると液晶のプレチルト角が異なる。また、蒸着方位のばらつきは液晶の配向方位のばらつきを生む。以下、これらの液晶配向が光学特性にどのような影響を与えるかを説明する。 However, even in this method, since the direction of the vapor deposition beam from the vapor deposition source has an angular distribution over the length of the slit, the vapor deposition angle and the vapor deposition orientation are not completely uniform on the substrate. And when the vapor deposition angle is different, the pretilt angle of the liquid crystal is different. Moreover, the variation in the vapor deposition direction causes the variation in the alignment direction of the liquid crystal. Hereinafter, how these liquid crystal alignments affect the optical characteristics will be described.
図15は、反射型液晶シャッタの反射率が液晶のプレチルト角によってどの程度変動するかを示す計算結果である。この場合、液晶は電圧をかけない時に基板に対して垂直に配向し、電圧とともに傾斜していく、いわゆる垂直配向(VA)モードの液晶であるとしている。そして、この液晶の場合、電圧が0Vのときは光が透過せず、電圧が高くなるにつれて液晶が傾斜して光が透過するようになる。 FIG. 15 is a calculation result showing how much the reflectance of the reflective liquid crystal shutter varies depending on the pretilt angle of the liquid crystal. In this case, it is assumed that the liquid crystal is a so-called vertical alignment (VA) mode liquid crystal that is aligned vertically with respect to the substrate when no voltage is applied and tilts with the voltage. In the case of this liquid crystal, light is not transmitted when the voltage is 0 V, and the liquid crystal is inclined and light is transmitted as the voltage is increased.
液晶のプレチルト角は、斜方蒸着時の蒸着角によって決まるが、上述したとおり、斜方蒸着においては蒸着角がばらつくので、プレチルト角も、そのチップがウエハーのどの位置から切り出されたかによって異なっている。なお、図15の3つの曲線は、それぞれプレチルト角が90度、88度、86度のときの反射率を示している。そして、この図15から、プレチルト角の数度の変動によって反射率がかなり変化する事がわかる。 The pretilt angle of the liquid crystal is determined by the vapor deposition angle during oblique vapor deposition, but as described above, the vapor deposition angle varies in oblique vapor deposition, so the pretilt angle also differs depending on where the chip was cut from the wafer. Yes. Note that the three curves in FIG. 15 show the reflectance when the pretilt angles are 90 degrees, 88 degrees, and 86 degrees, respectively. From FIG. 15, it can be seen that the reflectivity changes considerably due to the fluctuation of several degrees of the pretilt angle.
図16は、同じVAモードの液晶で、電圧印加時の液晶分子の傾斜する方位が変動したときの反射率を示す。なお、液晶の傾斜方位は、斜方蒸着の蒸着方位によって決まるSiOxカラムの傾斜方位である。上述したとおり、斜方蒸着においては蒸着方位がばらつくので、カラムの傾斜方位も、そのチップがウエハーのどの位置から切り出されたかによって異なっている。 FIG. 16 shows the reflectance when the orientation in which the liquid crystal molecules tilt when the voltage is applied is changed in the same VA mode liquid crystal. The tilt direction of the liquid crystal is the tilt direction of the SiOx column determined by the deposition direction of oblique deposition. As described above, since the deposition direction varies in oblique deposition, the tilt direction of the column also differs depending on from which position of the wafer the chip is cut.
図16では、液晶分子の傾斜方位を、偏光軸に対して45度、40度、35度としたときに反射率がどのように変化するかを示している。そして、この図16に示す通り、チップによって蒸着方位が異なることにより、液晶の傾斜方位が異なり、45度から外れるにつれて反射率の最大値が低下する。 FIG. 16 shows how the reflectance changes when the tilt direction of the liquid crystal molecules is 45 degrees, 40 degrees, and 35 degrees with respect to the polarization axis. Then, as shown in FIG. 16, the vapor deposition azimuth varies depending on the chip, so that the tilt azimuth of the liquid crystal varies, and the maximum reflectance decreases as it deviates from 45 degrees.
以上、反射型液晶表示素子の反射率変動を例にして述べたが、VAモードを用いた透過型液晶素子においても、同様な透過率変化が生じる。 As described above, the reflectance variation of the reflective liquid crystal display element has been described as an example, but the same transmittance change occurs in the transmissive liquid crystal element using the VA mode.
ところで、液晶シャッタが形成される半導体チップは、大きさが数ミリメートルないし数センチメートルなので、液晶の液晶配向特性やそれによって決まる光学特性は、チップ内では均一とみなしてよい。 By the way, since the semiconductor chip on which the liquid crystal shutter is formed has a size of several millimeters to several centimeters, the liquid crystal alignment characteristics of the liquid crystal and the optical characteristics determined thereby may be considered uniform within the chip.
しかし、数インチのシリコンウエハーに蒸着を行うと、ウエハーの両端では、カラム方向はかなり異なっている。このウエハーをスクライブしてチップにすると、チップ間には無視できないばらつきがある。特に、液晶の基板面内の配向方位がチップによってばらつくと、液晶シャッタとしての光学軸が一定せず、プロジェクタに搭載したときに、プロジェクタに固定された光学軸方向に対してずれることになる。これは表示する画像のコントラストを致命的に悪くする。 However, when vapor deposition is performed on several inch silicon wafers, the column directions are quite different at both ends of the wafer. When this wafer is scribed into chips, there are non-negligible variations between chips. In particular, if the orientation direction of the liquid crystal in the substrate surface varies depending on the chip, the optical axis as a liquid crystal shutter is not constant, and when mounted on the projector, the optical axis is displaced with respect to the direction of the optical axis fixed to the projector. This fatally deteriorates the contrast of the displayed image.
ここで、従来の多くの投射型液晶表示装置では三原色に対応して3枚の液晶シャッタが用いられるが、各シャッタの特性がこのようにばらつくと、製品ごとに表示する色が変化し均一な色再現が得られない。また個々の製品の表示品位もよくならない。 Here, in many conventional projection-type liquid crystal display devices, three liquid crystal shutters are used corresponding to the three primary colors. If the characteristics of each shutter vary in this way, the color displayed for each product changes and becomes uniform. Color reproduction cannot be obtained. Also, the display quality of individual products is not improved.
さらに、従来の液晶表示装置の製造方法においては、液晶シャッタのばらつきをある狭い範囲に抑えるために、ウエハーのごく一部から切り出したチップしか用いることが出来ない。このためチップ1個あたりのコストを下げることが困難である。 Furthermore, in the conventional method for manufacturing a liquid crystal display device, only chips cut out from a very small part of the wafer can be used in order to suppress the variation of the liquid crystal shutter within a narrow range. For this reason, it is difficult to reduce the cost per chip.
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、耐久性が高く高品位な画像を表示することのできる液晶表示装置及び液晶表示装置の製造装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of displaying a high-durability and high-quality image and a liquid crystal display device manufacturing apparatus. To do.
本発明は、一対の基板と、前記一対の基板の少なくとも一方に設けられた、無機物質の傾斜した柱状構造体からなる配向膜と、前記一対の基板間に配された液晶とを含む液晶素子ならびに光源を有し、前記光源からの光を変調し出射する液晶表示装置であって、前記光源からの光を円偏光又は楕円偏光に変換して前記液晶素子に入射する円偏光手段を有することを特徴とするものである。 The present invention provides a liquid crystal element comprising a pair of substrates, an alignment film made of an inclined columnar structure of an inorganic material, provided on at least one of the pair of substrates, and a liquid crystal disposed between the pair of substrates. A liquid crystal display device that has a light source and modulates and emits light from the light source, and includes circularly polarizing means that converts the light from the light source into circularly polarized light or elliptically polarized light and enters the liquid crystal element. It is characterized by.
本発明のように、無機配向膜を用いて耐久性を高くすると共に、光源からの入射光を円偏光又は楕円偏光に変換して液晶素子に照射することにより、コントラストを低下させず高品位な画像を表示することができる。 As in the present invention, the inorganic alignment film is used to increase durability, and the incident light from the light source is converted into circularly polarized light or elliptically polarized light to irradiate the liquid crystal element. An image can be displayed.
次に、本発明の実施の形態について反射型液晶素子を用いて説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described using a reflective liquid crystal element.
図1は、プロジェクタなどの液晶表示装置に設けられる液晶デバイス(液晶表示素子)の一例である液晶シャッタの構成を示す図であり、図1において、120は液晶シャッタである。そして、この液晶シャッタ120は、ガラス基板121と、シリコン基板127と、基板121,127上に形成された電極122,126と、電極表面に形成された配向膜123,125と、基板121,127に挟持された液晶層124を備えている。なお、光は図1の上方から入射し、アルミニウムなどの金属からなる観察者側と反対側の基板127の設けられた金属電極126により反射されて再び上方に出射される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a liquid crystal shutter which is an example of a liquid crystal device (liquid crystal display element) provided in a liquid crystal display device such as a projector. In FIG. 1, 120 is a liquid crystal shutter. The
ここで、この液晶シャッタ120の配向膜123,125は、図2に示した斜方蒸着方法を採用した液晶表示装置の製造装置に設けられた蒸着装置により基板上に形成される。なお、図2において、5は蒸着源、1は基板であり、基板1は蒸着ビームに対して角度θをなして、かつ移動可能に配置されている。また、蒸着源5は点源であり、蒸着ビームはスリット4を通して基板1に入射される。なお、スリット4は基板1の移動方向に直角に設けられているものとする。また、この図2に示す蒸着装置については、後述する。
Here, the
蒸着物質は、SiOが多く用いられる。SiOが蒸着された基板を電子顕微鏡で観察すると、柱状の構造体が傾斜して基板上に形成されている。液晶はこの柱状の構造体によって配列すると考えられている。SiO以外にSiO2が用いられることもある。柱状構造体を形成するその他の無機物質を用いることもできる。 As the deposition material, SiO is often used. When a substrate on which SiO is deposited is observed with an electron microscope, a columnar structure is inclined and formed on the substrate. The liquid crystal is considered to be arranged by this columnar structure. In addition to SiO, SiO 2 may be used. Other inorganic substances that form columnar structures can also be used.
ところで、本発明においては、液晶シャッタ120に円偏光した光を入射するようにしている。そして、このように円偏光した光を入射させることにより、分子傾斜方位のばらつきによらずに一定の透過率を得ることが可能となる。
In the present invention, circularly polarized light is incident on the
図3は本発明の液晶表示装置を模式的に示したものであり、液晶素子に円偏光を与える光学系を含んでいる。図3において、50は光源であり、この光源50は、通常用いられる超高圧水銀ランプである。
FIG. 3 schematically shows a liquid crystal display device of the present invention, which includes an optical system for applying circularly polarized light to the liquid crystal element. In FIG. 3,
そして、図3に示すように光源50から発せられた光L1は、半透過板55で直角に曲げられて液晶素子120に向けて入射される。ここで、この光源50である超高圧水銀ランプの光はランダムな偏光面を持っている。また、液晶素子120の上方には、円偏光手段53が置かれており、これにより円偏光手段53を透過した光は円偏光になる。
As shown in FIG. 3, the light L <b> 1 emitted from the
なお、円偏光手段53は、図4に示すように直線偏光板51と、λ/4板52とを積層したものであり、直線偏光板51の透過軸511と、λ/4板52の遅相軸512(透過する光に最も大きな位相の遅れを生じさせる軸)は45°の角をなしている。これにより、直線偏光板51の側から入った光は右円偏光となってλ/4板52から出て行くようになっている。
As shown in FIG. 4, the circularly
ここで、必要に応じて不図示の2分の1波長板(λ/2板)を積層することによって可視光全体にわたる広帯域の波長領域において円偏光となるように変換することができる。なおこのとき、λ/2板の光軸は偏光軸から15度の角をなすように配置し、さらにλ/4板の光軸を偏光軸から75度の角をなすように配置しておくことが好ましい。あるいはいわゆる逆分散特性を有する広帯域の4分の1波長板を、その光軸が偏光軸から45度の角をなすように配置して用いてもよい。 Here, if necessary, a half-wave plate (λ / 2 plate) (not shown) is laminated so that it can be converted into circularly polarized light in a wide-band wavelength region over the entire visible light. At this time, the optical axis of the λ / 2 plate is arranged to make an angle of 15 degrees from the polarization axis, and the optical axis of the λ / 4 plate is arranged to make an angle of 75 degrees from the polarization axis. It is preferable. Alternatively, a broadband quarter-wave plate having so-called reverse dispersion characteristics may be used with its optical axis forming an angle of 45 degrees from the polarization axis.
そして、このような円偏光手段53を備えた液晶表示装置において、液晶分子が基板に垂直に配向しているときは、図3に示す入射光L1は液晶層で変調されることなく反射されてそのまま出てくる。このとき、反射面は金属電極126により構成されるので、反射による位相の変化はない。したがって、反射光は逆回転の左円偏光になっている。
In the liquid crystal display device having such a circular polarization means 53, when the liquid crystal molecules are aligned perpendicular to the substrate, the incident light L1 shown in FIG. 3 is reflected without being modulated by the liquid crystal layer. Come out as it is. At this time, since the reflection surface is constituted by the
この後、液晶素子120から出射した光L2は、再び4分の1波長板(λ/4板)52(若しくは4分の1波長板と2分の1波長板との積層された位相差板)を透過し、左円偏光であるから入射時とは偏光面が直交する直線偏光の光になる。その結果、直線偏光板51によって吸収され、光は円偏光手段53より上方には出てこない。
Thereafter, the light L2 emitted from the
一方、液晶素子120に電圧を印加すると液晶分子が基板に対して傾き、液晶素子120には傾斜方向を軸とする光学的異方性が生じる。ここで、この液晶素子に円偏光の光が垂直に入射する場合を考える。円偏光をこの光学軸とそれに直角な軸の2成分に分割すると、光学軸方向の成分はそれに直交する成分に比べて位相の遅れを生じる。
On the other hand, when a voltage is applied to the
液晶の屈折率異方性と液晶層の厚さを最適に選ぶと、最も明るい表示となるとき、反射して出てくる光は、光学軸方向の成分がそれに直交する成分に対して180°の遅れを生じている。出てくる光の2つの成分を再合成すると、進行方向は逆だが、入射光と同じ右円偏光となっている。 When the refractive index anisotropy of the liquid crystal and the thickness of the liquid crystal layer are optimally selected, when the brightest display is obtained, the light that is reflected is 180 ° with respect to the component whose optical axis direction component is orthogonal thereto. Is causing a delay. When the two components of the emitted light are recombined, the traveling direction is opposite, but the right circularly polarized light is the same as the incident light.
以上の説明は、液晶素子120の光学軸と、直線偏光板51の透過軸やλ/4板の遅相軸との間の角度に依存しない。したがって、光学軸の方向が違っても、入射光の右円偏光は常に右円偏光として出射される。同様に、入射光が左円偏光のとき、出射光は左円偏光となる。
The above description does not depend on the angle between the optical axis of the
なお、このように右円偏光になって液晶素子120をでてきた光は、λ/4板52によって入射光と同じ偏光面の直線偏光になり、直線偏光板51を透過する。これが半透過板55を経て上方の拡大光学系(不図示)に入り拡大されてスクリーン(不図示)に投影される。
Note that the light that has been right-circularly polarized and has left the
ところで、液晶素子120に電圧をかけたときの液晶の傾斜面は、液晶配向膜の蒸着方位によって決まるのでチップによってばらつきがある。しかし、既述したように、液晶素子120に円偏光を照射すると、液晶分子の傾斜方向によらず同じ偏光変調を得ることができる。これによって、チップごとに光学系を調整するなどの手間が不要で、製造時の性能の調整が簡略化される。
By the way, the inclined surface of the liquid crystal when a voltage is applied to the
また、複数(たいていは3枚)の液晶素子120を用いる投射型液晶表示装置として、3枚全ての液晶素子においてばらつきの少ない特性が得られるために本方式の採用が有効である。
In addition, as a projection-type liquid crystal display device using a plurality (usually three) of
このように、光源50からの入射光を偏光させる4分の1波長板(λ/4板)52により、光源50からの光を楕円偏光または円偏光に変換して液晶素子120へと照射することにより、液晶素子の光軸方位によらない表示装置が実現できる。
As described above, the quarter-wave plate (λ / 4 plate) 52 that polarizes the incident light from the
以上述べた本実施の形態に係る円偏光を用いる液晶素子として、透過型液晶素子を用いることも可能である。その場合は液晶素子120の出射側と入射側の両側に円偏光手段を置く必要がある。
As the liquid crystal element using circularly polarized light according to the present embodiment described above, a transmissive liquid crystal element can also be used. In that case, it is necessary to place circularly polarizing means on both the outgoing side and the incoming side of the
また、拡大光学系を用いた投射型液晶表示装置の構成のかわりに、直視型ディスプレイにも本発明は適用できる。この場合、基板全体を一つの液晶素子として用いても良いし、基板をさらに小さいサイズに分割して液晶素子として用いても良い。さらに、分割した任意の位置の断片を液晶素子として用いることができる。 Further, the present invention can be applied to a direct-view display instead of the configuration of the projection type liquid crystal display device using the magnifying optical system. In this case, the entire substrate may be used as one liquid crystal element, or the substrate may be divided into smaller sizes and used as liquid crystal elements. Furthermore, the fragment | piece of the arbitrary positions divided | segmented can be used as a liquid crystal element.
なお、これまでは液晶モードとして垂直配向モードの例を示したが、平行配向モードやHAN(上下プレチルトが異なるハイブリッド配向)モード、OCBモードなどさまざまな配向モードを本発明に用いることができる。さらに、光学特性に悪影響を及ぼさない範囲にて若干のねじれ配向を有していてもよい。また液晶モードによっては、一方の基板のみに斜方蒸着配向膜を設けてもよい。 Heretofore, examples of the vertical alignment mode have been shown as the liquid crystal mode, but various alignment modes such as a parallel alignment mode, a HAN (hybrid alignment with different top and bottom pretilts) mode, and an OCB mode can be used in the present invention. Furthermore, it may have a slight twisted orientation as long as it does not adversely affect the optical characteristics. Further, depending on the liquid crystal mode, an oblique deposition alignment film may be provided only on one substrate.
また、これまでは直線偏光の代わりに円偏光を用いる例を示したが、完全な円偏光でなくても、楕円偏光を用いたとしても直線偏光を用いる場合と比較して改善効果を得ることが可能である。 In addition, although an example using circularly polarized light instead of linearly polarized light has been shown so far, even if it is not completely circularly polarized light, an improvement effect can be obtained even when elliptically polarized light is used compared with the case where linearly polarized light is used. Is possible.
カラー化の手法としては、カラーフィルタを用いても良いし、時分割によるカラー表示方法を用いても良い。 As a colorization method, a color filter may be used, or a time display color display method may be used.
複数の液晶素子を用いた投射型液晶表示装置、すなわち赤・緑・青のそれぞれの光を変調する3枚の液晶素子を用いる、いわゆる3板式の投射型液晶表示装置の場合においても、本明細書中で詳述した成膜方法及び光学系を用いることが出来る。 Even in the case of a projection type liquid crystal display device using a plurality of liquid crystal elements, that is, a so-called three-plate type projection liquid crystal display device using three liquid crystal elements that modulate light of red, green, and blue. The film forming method and optical system described in detail in the book can be used.
例えば、従来の装置においては、配向容易軸の方向が設定値に対して1度程度ずれた場合、透過光強度が1%近く変化してしまう。これによって、例えば赤が1%明るくなり青が1%暗くなった場合には色温度が低めの表示となり、逆に例えば赤が1%暗くなり青が1%明るくなった場合には色温度が高めの表示となってしまう。その結果、二つの製品を並べて観測し比較してみると、ホワイトバランスが異なっており、製品としての再現性が得られない。つまり従来の光学系において、厳密に製品を管理しようとした場合、配向容易軸は1度程度のずれも許容できないと考えられる。 For example, in the conventional apparatus, when the direction of the easy orientation axis is deviated by about 1 degree with respect to the set value, the transmitted light intensity changes by nearly 1%. Thus, for example, when red becomes 1% brighter and blue becomes 1% darker, the color temperature is displayed lower, and conversely, for example, when red becomes 1% darker and blue becomes 1% brighter, the color temperature becomes lower. The display will be higher. As a result, when the two products are observed and compared side by side, the white balance is different, and reproducibility as a product cannot be obtained. In other words, in the conventional optical system, when the product is strictly managed, it is considered that the easy axis of orientation cannot accept a deviation of about 1 degree.
一方、本発明では、汎用の蒸着装置を用いた場合に発生する配向容易軸の分布、すなわち配向容易軸が1度以上ずれた素子についてもほとんど同じ光学特性を得ることが可能となるため、問題なく製品に応用することが許容される。これにより、製造プロセス負荷の軽減、ひいてはコストダウンにとって有効である。またこれによって色再現性の良好な投射型液晶表示装置を得ることが可能となる。 On the other hand, in the present invention, it is possible to obtain almost the same optical characteristics even with respect to an element having an easy-orientation axis distribution that is shifted by 1 degree or more, that is, a distribution of easy-orientation axes generated when using a general-purpose vapor deposition apparatus Application to the product is acceptable. This is effective for reducing the manufacturing process load and thus for reducing the cost. This also makes it possible to obtain a projection type liquid crystal display device with good color reproducibility.
以上、斜方蒸着法を例にとって説明を行ったが、斜方スパッタ法、紫外線の点光源を用いた光配向膜による配向制御、サンドブラストやイオンビームなどによって表面形状を制御する方法など、様々な配向制御法に対して本発明を適用することができる。 As described above, the oblique vapor deposition method has been described as an example, but there are various methods such as an oblique sputtering method, an alignment control by a photo-alignment film using an ultraviolet point light source, and a method of controlling the surface shape by a sandblast or an ion beam. The present invention can be applied to the orientation control method.
ところで、スリットを設けたとしても点源からの蒸着における蒸着角度には面内に分布が生じる。次に、この原因について既述した図2及び図2の変形例である図5を用いて説明する。 By the way, even if a slit is provided, a distribution occurs in the plane in the deposition angle in the deposition from the point source. Next, this cause will be described with reference to FIG. 2 and FIG. 5 which is a modification of FIG. 2 described above.
図2に示す蒸着装置は、真空容器6と、真空容器6の中に固定して配置された蒸着源5とスリット4を備えており、基板1が一定方向に移動する。ここで、スリット4は基板1の面に平行に、つまり紙面に垂直に延びており、蒸着の際、基板1はスリット4の延長方向つまり長手方向に対して直角に、かつその面に平行に移動する。
The vapor deposition apparatus shown in FIG. 2 includes a
そして、蒸着源5から蒸発した蒸発物であるSiOのビームはスリット4を通って基板1に斜めに入射する。なお、図2で示す入射角Θは、蒸着源5と基板1との最短距離ベクトル4が基板法線2となす角度である。
Then, the SiO beam that is evaporated from the
図5に示す蒸着装置は、蒸着源5と基板1の角度関係は図2と同じにして、基板1を蒸着ビームに直角の方向に移動させる方式のものである。なお、図5では基板1の移動方向をx軸にとってある。
The vapor deposition apparatus shown in FIG. 5 is of a type in which the angular relationship between the
図2及び図5いずれの場合においても、スリット4によって蒸着源5から放射された蒸着物と基板1とのなす角は一定となる。
2 and 5, the angle formed between the
しかし、蒸着角θが一定になるのはスリットを長手方向に直角に通り抜ける蒸着物だけであって、スリット4を斜め通る蒸着物に対しては蒸着角と蒸着方位がずれてくる。ここで、図6は図5の配置をx軸方向から見たものであり、図6に示すように、蒸着源5からの蒸着物は放射状に広がるため、カラムの成長方向は分布を有することになる。
However, the vapor deposition angle θ is constant only for the vapor deposition material passing through the slit at right angles to the longitudinal direction, and the vapor deposition angle and the vapor deposition direction are shifted for the vapor deposition material passing through the
蒸着方位角方向の最大ずれ、すなわち分布量θA1は次の式(1)で表すことができる。 The maximum deviation in the vapor deposition azimuth direction, that is, the distribution amount θ A1 can be expressed by the following equation (1).
rは基板1の半径、hは蒸着源5から基板中心までの距離、Θは基板中心における蒸着角である。図7に、基板サイズが8インチ(半径r=10cm)、基板中心における蒸着角Θが60°のときの、hと分布量θA1との関係を図示した。
r is the radius of the
図7によると、配向容易軸方向のばらつき量を1°以下とするためには蒸着源5から基板1までの距離を6メートル以上にとらなければならないことがわかる。つまり、斜方蒸着法においてカラム方位すなわち液晶の配向容易軸方向のばらつきを小さくするためには、蒸着源5から基板1までの距離を極めて大きくとる必要がある。
According to FIG. 7, it can be seen that the distance from the
基板の中心線からrだけ離れた位置での蒸着角θも厳密に計算すると、下記のようにrに依存しており、基板面内でばらつきを有している。 If the vapor deposition angle θ at a position r apart from the center line of the substrate is also strictly calculated, it depends on r as described below and has variations in the substrate plane.
これを図示したものが図8である。図8によると、蒸着源5から基板1までの距離を1m以上離すと蒸着角のばらつきは1°以内となる。蒸着源5と基板1との距離が1メートル程度の装置を用いれば、蒸着角Θは実質的にほぼ一定と見なすことができる。
This is illustrated in FIG. According to FIG. 8, when the distance from the
図9及び図10は、比較のために、スリット4を基板1の面と交差する方向つまりX軸方向に延長して形成したものである。基板1をy軸方向に移動させることによって基板全面に蒸着を行う。このような方向にスリット4を設置すると、面内の方位角分布のばらつきは解消する。
9 and 10 are formed by extending the
しかし、図9に示すように蒸着角がスリットに沿って分布するので、その結果、液晶分子のプレチルト角が基板面内でばらつく。 However, as shown in FIG. 9, the deposition angle is distributed along the slit, and as a result, the pretilt angle of the liquid crystal molecules varies in the substrate plane.
蒸着角の分布幅は、基板1の中心での蒸着角をΘとすると、以下の式で表すことができる。
The distribution width of the vapor deposition angle can be expressed by the following formula, where the vapor deposition angle at the center of the
図11は、式(3)で表される蒸着源5と基板中心との距離hと蒸着角θとの関係を表した図である。θ1はθの下限、すなわち式(3)の左辺をプロットしたもので、θ2はθの上限、すなわち式(3)の右辺をプロットしたものである。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the distance h between the
図11から、蒸着角のばらつきを1度以内にしようとした場合には、hとして300cm以上としなければならないことがわかる。このようにスリットの形成方向を変えても、プレチルト角のばらつきを小さくするためには、蒸着源5から基板1までの距離を極めて大きくとる必要がある。このような蒸着装置は真空を維持することが難しく、装置のメンテナンスも困難になると考えられる。
From FIG. 11, it can be seen that when the variation in the deposition angle is within 1 degree, h must be 300 cm or more. Even if the slit formation direction is changed in this way, in order to reduce the variation in the pretilt angle, it is necessary to make the distance from the
また、同じhの値で比較すると、図11の蒸着角のばらつきは図8よりもはるかに大きい。このことは、図9及び図10の配置で蒸着したときのプレチルト角のばらつきは、図2、図5及び図6の配置の場合より大きくなることを意味する。 Further, when compared with the same value of h, the variation in the deposition angle in FIG. 11 is much larger than that in FIG. This means that the variation in the pretilt angle when vapor deposition is performed in the arrangement of FIGS. 9 and 10 is larger than that in the arrangements of FIGS.
なお、既述した図15に示した通り、プレチルト角がばらついたときには、閾値電圧や最大反射率を与える電圧など、光学応答特性が大きく変化する。したがって、図9及び図10の蒸着方法は、液晶の傾斜方位角をそろえるという長所はあるものの、プレチルト角による光学特性のばらつきが大きくなり、図5及び図6の方法よりも不利である。 As shown in FIG. 15 described above, when the pretilt angle varies, the optical response characteristics such as the threshold voltage and the voltage that gives the maximum reflectance change greatly. Therefore, although the vapor deposition methods of FIGS. 9 and 10 have the advantage of aligning the tilt azimuth angles of the liquid crystals, the optical characteristics vary greatly depending on the pretilt angle, which is disadvantageous than the methods of FIGS.
なお、液晶分子が傾斜した際にねじれ構造を有していると、そのねじれ角に応じて光学特性が変化してしまう。これを回避するためには一方の基板を完全に垂直配向にしておくことが有効である。 If the liquid crystal molecules have a twisted structure when tilted, the optical characteristics change according to the twist angle. In order to avoid this, it is effective to keep one substrate in a completely vertical orientation.
一方の基板を完全に垂直配向の基板Aとし、もう一方の基板を基板面内で蒸着角にばらつきのある基板Bとすると、液晶の傾斜方位は基板Bで決定され、基板Aの配向膜の影響を受けることはない。これにより、液晶分子がねじれを形成することなく配向し、傾斜方位角のみが素子によってばらつくようにすることができる。 If one substrate is a completely vertically aligned substrate A and the other substrate is a substrate B with a variation in the deposition angle within the substrate plane, the tilt direction of the liquid crystal is determined by the substrate B, and the alignment film of the substrate A It will not be affected. Thereby, the liquid crystal molecules can be aligned without forming a twist, and only the tilt azimuth angle can be varied depending on the element.
本発明においては、円偏光を用いることによって傾斜方位角が光学特性に影響しないため、上記の基板A及びBの組合せを採用することによって、まったく光学特性のばらつきが生じない液晶素子を得ることが可能となる。 In the present invention, since the tilt azimuth angle does not affect the optical characteristics by using circularly polarized light, by employing the combination of the substrates A and B, it is possible to obtain a liquid crystal element that does not cause any variation in optical characteristics. It becomes possible.
以上述べたように、液晶素子に照射する光を円偏光とすることによって、基板面内方位角が光学特性に与える影響を排することが可能となり、斜方蒸着による大面積プロセスが可能なる。また、基板面内での液晶の傾斜方位角のばらつきを無視できることから、蒸着装置の大きさを小さくすることが可能となる。これによって、低コストで生産性の高い液晶製造プロセスが実現できる。SiO等の無機材料配向膜が使えるので、強い光照射に対する耐久性が向上する。 As described above, by using circularly polarized light to irradiate the liquid crystal element, it is possible to eliminate the influence of the in-plane azimuth angle on the optical characteristics, and a large area process by oblique deposition is possible. In addition, since the variation in the tilt azimuth angle of the liquid crystal within the substrate surface can be ignored, the size of the vapor deposition apparatus can be reduced. As a result, a liquid crystal manufacturing process with low cost and high productivity can be realized. Since an inorganic material alignment film such as SiO can be used, durability against strong light irradiation is improved.
言い換えれば、光源からの入射光を円偏光に変換して液晶素子に照射することにより、蒸着角のばらつきによる光学軸のずれがあっても、コントラストを低下させず高品位な画像を表示することができる。 In other words, by converting incident light from the light source into circularly polarized light and irradiating the liquid crystal element, even if there is a deviation in the optical axis due to variations in the deposition angle, a high-quality image can be displayed without reducing the contrast. Can do.
さらに、蒸着方位の変動があってもよいので、蒸着に際しては、蒸着方位のばらつきは広く許容し、蒸着角のばらつきが小さくなるような蒸着方法を選択することができ、その結果プレチルト角のばらつきを低く抑えることができる。またチップの収率を高くすることができるので、液晶シャッタの製造コストを下げることが出来、低価格の液晶表示装置を提供することができる。 Furthermore, since there may be fluctuations in the vapor deposition direction, during vapor deposition, it is possible to select a vapor deposition method that allows a wide variation in vapor deposition direction and reduces the fluctuation in vapor deposition angle, resulting in variations in pretilt angle. Can be kept low. Further, since the yield of the chip can be increased, the manufacturing cost of the liquid crystal shutter can be reduced, and a low-cost liquid crystal display device can be provided.
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using examples.
(全実施例に共通の液晶表示装置の構成と製造方法)
図1に示す液晶素子120として、誘電率異方性Δεが負である液晶材料(メルク社製、型名MLC−6608)を用い、液晶層124のセル厚は3.5ミクロンとする。また、基板121,127として直径8インチのものを用いた。基板はシリコンウエハーであってもよく、ガラス基板であってもよい。その2枚を組み合わせてもよい。一方の基板には予め液晶を駆動する回路が造りこまれている。
(Configuration and manufacturing method of liquid crystal display device common to all embodiments)
As the
液晶素子120の作製法は下記のとおりである。
A method for manufacturing the
以下の実施例に示す斜方蒸着により基板全面にSiO配向膜を形成する。一方の基板は垂直配向性を持たせるように別の配向処理を施してもよい。次いで、2枚の基板121,127を配向膜の付いた面を対向させて貼り合わせ、セルを形成する。このとき、2枚の基板の蒸着方位が揃うように、一方の基板を蒸着軸に対して反転させてもう一方と貼り合わせる。一方の基板が垂直配向処理され方向性を持っていないときは特に方位を合わせる必要はない。
An SiO alignment film is formed on the entire surface of the substrate by oblique deposition shown in the following examples. One substrate may be subjected to another alignment treatment so as to have vertical alignment. Next, the two
これを、決められた大きさにカットして複数のセルとし、液晶を注入し、封止した後、周辺回路と接続して液晶素子120を完成する。このように作製した液晶素子120を、円偏光板を含む投射光学装置に組みこんで液晶表示装置とする。
This is cut into a predetermined size to form a plurality of cells, liquid crystal is injected, sealed, and then connected to a peripheral circuit to complete the
組み込みに際しては、予め基板に作り込まれた回路と画素の配列が光学装置に対して正しい方位になるよう位置を調節する。このとき、液晶の配向方位は何ら光学特性に影響しないので、液晶素子の光学装置への取り付けに対しては考慮しなくてよい。 At the time of incorporation, the position is adjusted so that the arrangement of circuits and pixels previously formed on the substrate is in the correct orientation with respect to the optical device. At this time, the alignment orientation of the liquid crystal does not affect the optical characteristics at all, and therefore, it is not necessary to consider the attachment of the liquid crystal element to the optical device.
(実施例1)
本実施例においては、図2に示す蒸着装置にて配向膜123,125を成膜し、液晶素子を作製する。このとき、蒸着源5と基板1との距離は1メートルとする。そして、この液晶素子を用いて投射型液晶表示装置とする。
Example 1
In this embodiment,
投射型液晶表示装置の光学系として、液晶素子に直線偏光を入射するものと円偏光を入射するものとの2種類を比較する。 As an optical system of a projection-type liquid crystal display device, two types are compared, one in which linearly polarized light is incident on a liquid crystal element and the other in which circularly polarized light is incident.
直線偏光を用いた投射型液晶表示装置では、取り付けた液晶素子によってコントラクトにばらつきが生じる一方、円偏光を用いた投射型液晶表示装置はほとんどばらつきがない安定した表示である。 In the projection type liquid crystal display device using linearly polarized light, the contract varies depending on the attached liquid crystal element, while the projection type liquid crystal display device using circularly polarized light has a stable display with almost no variation.
(実施例2)
本実施例においては、図2に示す蒸着装置にて一方の基板の配向膜を成膜し、残る一方の基板には、図12に示す蒸着の際に基板1を、矢印8で示す方向に等速で回転させる等速回転斜方蒸着法によって垂直に配向する配向膜を成膜する。なお、これら基板はいずれの成膜のときにも蒸着源と基板との距離は1メートルとする。できた液晶素子を用いて投射型液晶表示装置を組み立てる。
(Example 2)
In this embodiment, the alignment film of one substrate is formed by the vapor deposition apparatus shown in FIG. 2, and the remaining one substrate is placed in the direction shown by the arrow 8 during the vapor deposition shown in FIG. An alignment film that is vertically aligned is formed by a constant-velocity oblique vapor deposition method that rotates at a constant speed. Note that the distance between the evaporation source and the substrate is 1 meter in any film formation. A projection type liquid crystal display device is assembled using the liquid crystal element thus produced.
液晶素子に入射させる偏光として円偏光を用いる。その結果、液晶素子による表示画像のばらつきがなく均一性の高い画像が得られる。 Circularly polarized light is used as polarized light incident on the liquid crystal element. As a result, a highly uniform image can be obtained with no variation in display image due to the liquid crystal element.
(実施例3)
本実施例においては、図5の光学系に替えて、図13に示す光学系を用いる。
(Example 3)
In this embodiment, an optical system shown in FIG. 13 is used instead of the optical system shown in FIG.
図13において、光源50から発せられた光は、直線偏光板51を通過して直線偏光に変換され、さらに4分の1波長板(λ/4板)52を通過することによって円偏光に変換される。これにより液晶素子120には円偏光が照射される。
In FIG. 13, the light emitted from the
液晶層のリタデーションが存在しないような配向状態の場合、液晶素子120に内蔵されている反射板(不図示)によって円偏光の状態で反射する。この円偏光が再びλ/4板52を通過することによって、円偏光が直線偏光に変換される。このときの直線偏光の偏光方向は、入射偏光と直交する方向の偏光状態となる。その後、偏光板51に光が到達するが、入射偏光の方向が偏光板51の吸収軸の方向であるので、光は外に出てくることはない。つまり、黒状態である。
In the case of an alignment state in which there is no retardation of the liquid crystal layer, the light is reflected in a circularly polarized state by a reflecting plate (not shown) built in the
一方、液晶層のリタデーションがλ/4条件になるような配向状態の場合、液晶層を往復する光はλ/2条件の変調を受けることになる。つまり、入射した円偏光の偏光状態が、λ/2条件のリタデーションを有する液晶層によって、液晶層にリタデーションが存在しない場合と比較すると、逆の円偏光となる。 On the other hand, when the alignment state is such that the retardation of the liquid crystal layer satisfies the λ / 4 condition, light traveling back and forth through the liquid crystal layer undergoes modulation under the λ / 2 condition. That is, the polarization state of the incident circularly polarized light is opposite to the circularly polarized light as compared with the case where there is no retardation in the liquid crystal layer due to the liquid crystal layer having the retardation of λ / 2 condition.
この状態で、再びλ/4板52を通過することによって、円偏光が直線偏光に変換される。このときの直線偏光の偏光方向は、入射偏光と一致する方向の偏光状態となる。その後、偏光板51に光が到達するが、入射偏光の方向が偏光板51の透過軸の方向であるので、光は外に出てくることができる。つまり、白状態である。
In this state, the circularly polarized light is converted into linearly polarized light by passing through the λ / 4
また、液晶層のリタデーションをゼロとλ/4条件の中間的な配向状態に制御することによって、中間調状態を作ることができる。 Also, a halftone state can be created by controlling the retardation of the liquid crystal layer to an intermediate alignment state between zero and λ / 4 conditions.
このようにして、明るさの変調を行うことができる。 In this way, brightness can be modulated.
(実施例4)
図14は、RGB三原色を各々変調する3枚の液晶素子を備えた3板式の投射型液晶表示装置である。光源50から出た光は、Rのみ透過し、GとBは反射するダイクロイックミラー60,Bのみ透過し、RとGは反射するダイクロイックミラー61、全反射板62によってRGBの3色に分離され、3枚の液晶素子120R,120G,120Bに入射する。
Example 4
FIG. 14 shows a three-plate projection type liquid crystal display device provided with three liquid crystal elements that respectively modulate RGB three primary colors. The light emitted from the
液晶素子の入射側には、各々図14に示す構造の円偏光手段53R,53G,53Bが配置されており、入射光を右回転の円偏光に変換する。液晶は電圧がかかっていないときは、そのまま右円偏光の光を透過し、電圧に応じて液晶が傾斜して入射光を変調する。最大電圧時にはλ/2の位相のずれを与えるので、左円偏光が出射される。 On the incident side of the liquid crystal element, circularly polarizing means 53R, 53G, and 53B each having a structure shown in FIG. 14 are arranged to convert incident light into clockwise circularly polarized light. When no voltage is applied, the liquid crystal transmits right circularly polarized light as it is, and the liquid crystal tilts according to the voltage to modulate incident light. Since the phase shift of λ / 2 is given at the maximum voltage, the left circularly polarized light is emitted.
液晶素子の出射側にも図4の前後を逆にした構成の円偏光手段53R’,53G’,53B’が置かれている。電圧が印加されていない液晶素子から出た右円偏光の光は、手前にあるλ/4板によって元の直線偏光とは直角の偏光面を持つ直線偏光に変換されるので直線偏光版によって吸収されその向こうには光が出てこない。最大電圧が印加された液晶素子から出た左円偏光の光は、手前にあるλ/4板によって元の直線偏光と平行の偏光面を持つ直線偏光に変換されるので直線偏光板を透過し、向こう側に出て行く。 Circular polarization means 53R ', 53G', and 53B 'having a configuration in which the front and rear in FIG. 4 are reversed are also disposed on the emission side of the liquid crystal element. Right circularly polarized light emitted from the liquid crystal element to which no voltage is applied is converted into linearly polarized light having a polarization plane perpendicular to the original linearly polarized light by the λ / 4 plate in front, so that it is absorbed by the linearly polarized light plate. And there is no light over there. The left circularly polarized light emitted from the liquid crystal element to which the maximum voltage is applied is converted into linearly polarized light having a polarization plane parallel to the original linearly polarized light by the λ / 4 plate in front, so that it passes through the linearly polarizing plate. Go out the other side.
各液晶素子を出射した光を再びダイクロイックミラー60,61と全反射板62で合成して投影光学系63によりスクリーン64に投影する。
The light emitted from each liquid crystal element is again synthesized by the dichroic mirrors 60 and 61 and the
3枚の液晶素子はすべてSiOの斜方蒸着膜を用いて作られたものである。3枚にそれぞれ円偏光手段が設けられているので、光学軸がずれても特性が不均一になることはなく、安定した色調の画像が得られる。 All of the three liquid crystal elements are made using an obliquely deposited film of SiO. Since each of the three sheets is provided with circularly polarizing means, even if the optical axis is deviated, the characteristic does not become non-uniform, and an image with a stable color tone can be obtained.
偏光板の表面に反射防止処理(アンチリフレクション:AR処理)を施すことによって、表面反射が抑制されコントラスト比を高めることができる。 By applying an antireflection treatment (anti-reflection: AR treatment) to the surface of the polarizing plate, surface reflection can be suppressed and the contrast ratio can be increased.
用いるAR処理の条件として、反射防止効果の最も高い波長領域、つまりAR処理の中心波長と、3板式液晶素子として用いる液晶素子の表示色とを一致させることによって、更に高いコントラストを得ることが可能となる。 It is possible to obtain a higher contrast by matching the wavelength region with the highest antireflection effect, that is, the center wavelength of the AR treatment with the display color of the liquid crystal element used as the three-plate liquid crystal element as the AR treatment condition to be used. It becomes.
このAR処理に加えて、アンチグレア処理を併用することによって、さらに反射防止効果を付与し、高コントラストを得ることができる。 In addition to the AR process, an anti-glare process can be used in combination to further provide an antireflection effect and obtain a high contrast.
(比較例)
本比較例においては、図9及び図10にて示した蒸着装置にて配向膜を成膜し、液晶素子を作製する。このとき、蒸着源と基板との距離は1メートルとする。そして、この液晶素子を用いて、投射型液晶表示装置とする。
(Comparative example)
In this comparative example, an alignment film is formed by the vapor deposition apparatus shown in FIGS. 9 and 10 to produce a liquid crystal element. At this time, the distance between the evaporation source and the substrate is 1 meter. A projection type liquid crystal display device is formed using this liquid crystal element.
次に、投射型液晶表示装置に用いる光学系において、液晶素子に入射させる偏光として直線偏光のものと円偏光の2種類において比較を行う。ここで、これら液晶表示装置のいずれの場合においても画像を観測してみると、色ずれやカラー表示の面内分布が生じており、表示品位の高い表示を得ることができない。 Next, in the optical system used for the projection-type liquid crystal display device, a comparison is made between two types of polarized light to be incident on the liquid crystal element: linearly polarized light and circularly polarized light. Here, in any of these liquid crystal display devices, when an image is observed, a color shift or an in-plane distribution of color display occurs, and a display with high display quality cannot be obtained.
1 基板
2 傾き角
3 マスク
4 スリット
5 蒸着源
7 蒸着方向
8 基板回転方向
50 光源
51 直線偏光板
511 透過軸
512 遅相軸
52 4分の1波長板(λ/4板)
53 円偏光手段
120 液晶素子
121,127 基板
122,126 電極
123,125 配向膜
124 液晶層
L1 入射光
L2 出射光
DESCRIPTION OF
53 Circular polarization means 120
Claims (8)
前記光源からの光を円偏光又は楕円偏光に変換して前記液晶素子に入射する円偏光手段を有することを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal element including a pair of substrates, an alignment film made of an inclined columnar structure of an inorganic material, and a liquid crystal disposed between the pair of substrates, provided on at least one of the pair of substrates; And a liquid crystal display device that modulates and emits light from the light source,
A liquid crystal display device comprising: circularly polarizing means for converting light from the light source into circularly polarized light or elliptically polarized light and entering the liquid crystal element.
蒸着源とスリットとが配置された真空容器内の前記スリットに対して平行な面内に、前記蒸着源と前記スリットを結ぶ線に対して傾斜して基板を配置する工程と、
前記蒸着源からの蒸発物を、前記スリットを通して前記基板に照射する工程と、
前記基板を前記スリットの延長方向に対して直角に移動させる工程と、
前記基板を別の基板に貼り合わせる工程と、
前記貼り合わせた2枚の基板を複数のセルに切断する工程と、
前記セルに液晶を注入する工程と、
前記液晶を注入したセルを円偏光手段を含む光学装置に取り付ける工程と、
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
A liquid crystal element including a pair of substrates, an alignment film made of an inclined columnar structure of an inorganic material, and a liquid crystal disposed between the pair of substrates, provided on at least one of the pair of substrates; A method of manufacturing a liquid crystal display device that modulates and emits light from the light source,
In a plane parallel to the slit in the vacuum vessel in which the vapor deposition source and the slit are arranged, the step of arranging the substrate inclined with respect to a line connecting the vapor deposition source and the slit;
Irradiating the substrate with an evaporant from the vapor deposition source through the slit;
Moving the substrate perpendicularly to the direction of extension of the slit;
Bonding the substrate to another substrate;
Cutting the two bonded substrates into a plurality of cells;
Injecting liquid crystal into the cell;
Attaching the cell into which the liquid crystal has been injected to an optical device including circularly polarizing means;
A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006140888A JP2006350323A (en) | 2005-05-19 | 2006-05-19 | Liquid crystal display device and manufacturing method of liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005147354 | 2005-05-19 | ||
JP2006140888A JP2006350323A (en) | 2005-05-19 | 2006-05-19 | Liquid crystal display device and manufacturing method of liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006350323A true JP2006350323A (en) | 2006-12-28 |
Family
ID=37646170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006140888A Pending JP2006350323A (en) | 2005-05-19 | 2006-05-19 | Liquid crystal display device and manufacturing method of liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006350323A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009300709A (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Sony Corp | Image display device and method for adjusting the same |
JP2015125368A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | シチズンファインデバイス株式会社 | Hologram recording and reproducing device |
-
2006
- 2006-05-19 JP JP2006140888A patent/JP2006350323A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009300709A (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Sony Corp | Image display device and method for adjusting the same |
JP2015125368A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | シチズンファインデバイス株式会社 | Hologram recording and reproducing device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101244062B1 (en) | Liquid crystal projector | |
US8212947B2 (en) | Liquid crystal device, projector, and optical compensation method of liquid crystal device | |
TW200835982A (en) | Retardation compensation element, van liquid crystal display device, and liquid crystal projector | |
JP5510585B2 (en) | Liquid crystal device, projector, and optical compensation method for liquid crystal device | |
CN108227061B (en) | Phase difference compensation element, liquid crystal display device, and projection type image display device | |
TW200804933A (en) | Retardation compensation element, liquid crystal display device, and liquid crystal projector | |
JP5984771B2 (en) | Phase difference element and method for manufacturing the same, liquid crystal display device and method for manufacturing the same, and projection-type image display device | |
JP2006505014A (en) | Multiple obliquely oriented plate compensators for multiple projection display systems | |
JP5552727B2 (en) | Liquid crystal device, projector, optical compensation method for liquid crystal device, and retardation plate | |
US20090079912A1 (en) | Liquid crystal display device | |
US20110228177A1 (en) | Liquid crystal device and projection display device | |
JP2015082035A (en) | Retardation element and method for manufacturing the same, liquid crystal display device, and projection type image display device | |
US10877197B2 (en) | Optical compensation device, liquid crystal display unit, and projection display apparatus | |
JP5505541B2 (en) | Liquid crystal device, projector, and optical compensation method for liquid crystal device | |
CN102147544B (en) | Reflection type liquid crystal device and projector | |
JP5552728B2 (en) | Liquid crystal device, projector, optical compensation method for liquid crystal device, and retardation plate | |
JP2006350323A (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method of liquid crystal display device | |
CN106033158B (en) | Phase difference element, liquid crystal display device, and projection type image display device | |
JP2012159784A (en) | Liquid crystal image display device | |
US11947221B2 (en) | Phase difference compensation element, liquid crystal display element, and liquid crystal projector | |
US11754882B2 (en) | Optical compensation device and liquid crystal display device | |
JP2007086406A (en) | Liquid crystal display device, optically anisotropic object and its manufacturing method | |
US7948593B2 (en) | Projector having an adjustment mechanism | |
JPH1161385A (en) | Oblique vapor-deposited film element | |
JP2018060089A (en) | Optical system and image projection device |