JP2008233732A - Transparent substrate, electrooptical device using same, and manufacturing method of transparent substrate - Google Patents

Transparent substrate, electrooptical device using same, and manufacturing method of transparent substrate Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transparent substrate having a light shield film which has a small light leak and high reflectivity, an electrooptical device with good picture quality having the same, and to provide a manufacturing method of the transparent substrate which include a small number of manufacturing stages. <P>SOLUTION: A reflective layer 12 containing at least one of aluminum, silver, and alloy containing silver has a small number of pinholes and a high reflectivity of ≥80% in a visible light range even when formed as a single layer, and further can absorb light by carbon particles contained in a resin layer 13 when light incident on a transmission type liquid crystal panel leaks from pinholes. Therefore, the transparent substrate 10 can be obtained which has the light shield film 20 having a small light leak and a high reflectivity. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、投射型表示装置などに使用される防塵機能を有した透明基板およびそれを用いた電気光学装置、透明基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a transparent substrate having a dustproof function used in a projection display device, an electro-optical device using the same, and a method for manufacturing the transparent substrate.

投射型表示装置などには、透過型液晶パネルを備えた電気光学装置が使用されている。投射型表示装置では、光源から光が出射され、透過型液晶パネルを透過した光が投射レンズによってスクリーン等に投射される。ここで、透過型液晶パネルの光入射面の傷や光入射面に付着した塵等は、スクリーンに映し出される画像に悪影響を及ぼし画像の品質を低下させる。このような傷や塵等の画像への影響を抑制するために、透過型液晶パネルの光入射面に透明基板を貼り、透過型液晶パネルと塵等との距離を離すことで常にデフォーカス状態として、スクリーン等に投射された画像において傷や塵等に起因した影が映し出されないようにしている。また、透過型液晶パネルの画像表示領域外に入射する光を防止し、所謂、迷光を減少させて画質を向上させるために、透明基板は外周縁に遮光膜を備えている。   An electro-optical device having a transmissive liquid crystal panel is used for a projection display device or the like. In a projection display device, light is emitted from a light source, and light transmitted through a transmissive liquid crystal panel is projected onto a screen or the like by a projection lens. Here, scratches on the light incident surface of the transmissive liquid crystal panel, dust adhering to the light incident surface, and the like adversely affect the image displayed on the screen and reduce the image quality. To suppress the effects of scratches and dust on the image, a transparent substrate is attached to the light incident surface of the transmissive liquid crystal panel, and the distance between the transmissive liquid crystal panel and dust is always kept in a defocused state. In the image projected on the screen or the like, shadows caused by scratches or dust are prevented from being projected. Further, in order to prevent light incident outside the image display area of the transmissive liquid crystal panel and to reduce so-called stray light and improve image quality, the transparent substrate is provided with a light shielding film on the outer peripheral edge.

図９（ａ）は、透明基板１と透過型液晶パネルである液晶ライトバルブ３とを備えた電気光学装置を示す部分断面図であって、透明基板１と液晶ライトバルブ３とはアクリル系紫外線硬化型接着剤５を用いて接着されている。図中矢印は、入射光２００、出射光３００および液晶ライトバルブ３からの戻り光４００を示している。
図９（ａ）に示すように、透明基板１の遮光膜２が、基板であるガラス基板１１の液晶ライトバルブ３側の面に設けられた構造配置と、遮光膜２の構造として、外部からの入射光２００を反射する反射膜２ａと液晶ライトバルブ３側からの戻り光４００を吸収する吸収層２ｂとを積層してなる２層の遮光膜２の構造が知られている。尚、反射膜２ａには、光源に向かって光を反射し、光を再利用する役目もある。 FIG. 9A is a partial cross-sectional view showing an electro-optical device including a transparent substrate 1 and a liquid crystal light valve 3 that is a transmissive liquid crystal panel. The transparent substrate 1 and the liquid crystal light valve 3 are made of acrylic ultraviolet light. It is bonded using a curable adhesive 5. Arrows in the figure indicate incident light 200, outgoing light 300, and return light 400 from the liquid crystal light valve 3.
As shown in FIG. 9A, the light shielding film 2 of the transparent substrate 1 is provided on the liquid crystal light valve 3 side surface of the glass substrate 11 as a substrate, and the structure of the light shielding film 2 is externally applied. There is known a structure of a two-layered light-shielding film 2 in which a reflection film 2a that reflects incident light 200 and an absorption layer 2b that absorbs return light 400 from the liquid crystal light valve 3 side are laminated. The reflective film 2a also has a role of reflecting light toward the light source and reusing the light.

特許第３７９９８２９号公報（２２頁、図１４）Japanese Patent No. 3799829 (page 22, FIG. 14)

従来、２層構造による遮光膜２は、反射膜２ａとしてのクロム膜と、吸収層２ｂとしての酸化クロム膜との積層により構成されている。ここで、遮光膜２の光学作用について説明する。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した電気光学装置において円Ｃで囲んだ領域の拡大図である。ガラス基板１１とクロム膜２ａとの界面２ｃでは入射光２００を反射し、アクリル系紫外線硬化型接着剤５と酸化クロム膜２ｂとの界面２ｄでは液晶ライトバルブ３からの戻り光４００の反射を抑えて酸化クロム膜２ｂは戻り光４００を吸収する。このように遮光膜２は、入射光２００を効率良く反射して透過率を低く抑え、かつ液晶ライトバルブ３からの戻り光４００の反射を抑制する機能が求められている。
しかしながら、クロム膜は光を吸収し易いので反射率が低くなる問題があった（クロム膜の反射率：４０〜５０％程度）。 Conventionally, the light-shielding film 2 having a two-layer structure is configured by stacking a chromium film as the reflection film 2a and a chromium oxide film as the absorption layer 2b. Here, the optical action of the light shielding film 2 will be described. FIG. 9B is an enlarged view of a region surrounded by a circle C in the electro-optical device shown in FIG. The incident light 200 is reflected at the interface 2c between the glass substrate 11 and the chromium film 2a, and the reflection of the return light 400 from the liquid crystal light valve 3 is suppressed at the interface 2d between the acrylic ultraviolet curable adhesive 5 and the chromium oxide film 2b. Thus, the chromium oxide film 2b absorbs the return light 400. As described above, the light shielding film 2 is required to have a function of efficiently reflecting the incident light 200 to suppress the transmittance and suppressing the reflection of the return light 400 from the liquid crystal light valve 3.
However, since the chromium film easily absorbs light, there is a problem that the reflectance is lowered (reflectance of the chromium film: about 40 to 50%).

また、図１０（ａ）に示すように、クロム膜を蒸着装置等の成膜手段を用いて成膜する場合、成膜されたクロム膜はピンホール７ａが形成されやすいので、入射光２００がクロム膜２ａに入射すると、入射光２００はピンホール７ａを通過してしまうことによって、基板１１とクロム膜２ａとの界面２ｃで光の漏れが発生してしまう。したがって、遮光膜２の透明基板１側からの入射光の反射特性が低下するという問題があった。そこで、本願発明者等は、図１０（ｂ）に示すように、光の漏れを防止するためにクロム膜２ａを多層構造とすることによって、クロム膜２ａ１，２ａ２，２ａ３の各層で形成されるピンホール７ａ’を分断することで遮光膜２ａを貫通したピンホールが生じることを防止する構造も検討したが、この構造では複数回、クロム膜を成膜する必要があり製造工程が増加してしまうという問題があった。
さらに、図９（ｂ）において、アクリル系紫外線硬化型接着剤５と酸化クロム膜２ｂとの界面２ｄでは、反射光４００ａの反射を抑えて酸化クロム膜２ｂで戻り光４００を吸収するよう構成しているが、戻り光４００の波長帯域によっては、戻り光４００を吸収しきれず界面２ｄで反射光４００ａを反射してしまい迷光となってしまうという問題があった。
さらに、前述の如き透明基板１の遮光膜２を構成する反射膜２ａでの反射率の低下と吸収層２ｂで生じる迷光とに起因した透明基板１での透過光量の損失を補うため、投射型表示装置の光源（ランプ）のパワーを上げることによって生じる当該光源の過剰な温度上昇、並びに投射型表示装置内の温度上昇によって当該投射型表示装置に搭載された多数の光学部品の過剰な温度上昇により、各光学部品の寿命の短命化という問題があった。
本発明は、前述の如き様々な問題に鑑みてなされたものであって、光の漏れが少なく反射率の高い遮光膜を備え、かつ電気光学装置内の過剰な温度上昇を抑制することが可能な透明基板およびそれを備えた画質のよい電気光学装置、製造工程の少ない透明基板の製造方法を提供することを目的とする。 Further, as shown in FIG. 10A, when the chromium film is formed by using a film forming means such as a vapor deposition apparatus, the formed chromium film is likely to form the pinhole 7a. When the light enters the chromium film 2a, the incident light 200 passes through the pinhole 7a, and light leakage occurs at the interface 2c between the substrate 11 and the chromium film 2a. Therefore, there is a problem that the reflection characteristic of incident light from the transparent substrate 1 side of the light shielding film 2 is deteriorated. Therefore, as shown in FIG. 10 (b), the inventors of the present application form the chromium film 2a with a multilayer structure in order to prevent light leakage, thereby forming each of the chromium films 2a1, 2a2, and 2a3. A structure that prevents pinholes penetrating the light-shielding film 2a by dividing the pinhole 7a 'has also been studied. However, in this structure, it is necessary to form a chromium film a plurality of times, which increases the number of manufacturing processes. There was a problem that.
Further, in FIG. 9B, at the interface 2d between the acrylic ultraviolet curable adhesive 5 and the chromium oxide film 2b, reflection of the reflected light 400a is suppressed and the return light 400 is absorbed by the chromium oxide film 2b. However, depending on the wavelength band of the return light 400, there is a problem that the return light 400 cannot be absorbed and the reflected light 400a is reflected at the interface 2d, resulting in stray light.
Furthermore, in order to compensate for the loss of the amount of light transmitted through the transparent substrate 1 due to the decrease in reflectance at the reflective film 2a constituting the light shielding film 2 of the transparent substrate 1 and stray light generated at the absorption layer 2b as described above, An excessive temperature rise of the light source caused by increasing the power of the light source (lamp) of the display device, and an excessive temperature rise of many optical components mounted on the projection type display device due to a temperature rise in the projection type display device Therefore, there is a problem of shortening the life of each optical component.
The present invention has been made in view of the various problems as described above, and includes a light-shielding film with low light leakage and high reflectivity, and can suppress an excessive temperature rise in the electro-optical device. An object of the present invention is to provide a transparent substrate, an electro-optical device having the image quality, and a method for manufacturing a transparent substrate with few manufacturing steps.

本発明の透明基板は、基板と、前記基板の外周縁に設けた遮光膜とを備え、前記遮光膜は、前記基板上からアルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む層と、当該層上に形成した炭素粒子を含む樹脂層とを順次積層し形成していることを特徴とする。   The transparent substrate of the present invention includes a substrate and a light shielding film provided on an outer periphery of the substrate, and the light shielding film includes any one of aluminum, silver, and an alloy containing silver from the substrate. And a resin layer containing carbon particles formed on the layer are sequentially laminated.

本発明によれば、アルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む層は層として形成してもピンホールが少なく、反射率が可視光領域で８０％以上と高いことに加えて、透過型液晶パネルへ入射する光のピンホールからの漏れに対しても樹脂層に含まれた炭素粒子によって光が吸収される。したがって、光の漏れが少なく反射率の高い遮光膜を備えた透明基板が得られる。   According to the present invention, the layer containing any one of aluminum, silver or an alloy containing silver has few pinholes even when formed as a layer, and has a high reflectance of 80% or more in the visible light region. Thus, light is absorbed by the carbon particles contained in the resin layer even when light incident on the transmissive liquid crystal panel leaks from the pinhole. Therefore, a transparent substrate provided with a light-shielding film with little light leakage and high reflectance can be obtained.

本発明では、前記層は、厚みが４０ｎｍ以上のアルミニウムであるのが好ましい。
この発明では、層の反射率が８５％以上、透過率が１％未満になり、より光の漏れが少なく反射率の高い遮光膜を備えた透明基板が得られる。 In the present invention, the layer is preferably aluminum having a thickness of 40 nm or more.
In the present invention, the layer has a reflectance of 85% or more and a transmittance of less than 1%, and a transparent substrate having a light-shielding film with less light leakage and high reflectance can be obtained.

本発明では、前記樹脂層の厚みは５００ｎｍ以上であるのが好ましい。
この発明では、樹脂層の反射率が１％未満になり、より光の漏れが少なく反射率の高い遮光膜を備えた透明基板が得られる。 In the present invention, the thickness of the resin layer is preferably 500 nm or more.
In this invention, the reflectance of the resin layer is less than 1%, and a transparent substrate having a light-shielding film with less light leakage and high reflectance is obtained.

本発明の電気光学装置は、表示パネルと、当該表示パネルに固定した透明基板とを備え、前記透明基板は基板と遮光膜とを有し、前記遮光膜は、前記基板上からアルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む層と、当該層上に形成した炭素粒子を含む樹脂層とを順次積層し形成していることを特徴とする。   The electro-optical device of the present invention includes a display panel and a transparent substrate fixed to the display panel. The transparent substrate includes a substrate and a light-shielding film, and the light-shielding film is formed of aluminum, silver, or silver on the substrate. A layer including any one of alloys containing silver and a resin layer including carbon particles formed on the layer are sequentially stacked and formed.

本発明によれば、表示パネルに入射する光が、可視光領域で反射率が８０％以上と高いアルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む反射層によって反射されるので、反射された光の再利用が可能になる。また、表示パネルへ入射する光のピンホールからの漏れに対しても樹脂層に含まれた炭素粒子によって光が吸収されるので、表示パネルの画像表示領域外への光の入射が防げる。さらに、表示パネル内部からの戻り光が樹脂層で吸収されるので、再度の反射により表示パネルへと戻るいわゆる迷光が減少し、電気光学装置による画質が向上する。
さらに、電気光学装置内の過剰な温度上昇を防ぎ、発光管やその他の光学部品の黒化や失透、或いは破壊することを抑制した長寿命化を可能とする環境配慮型の光源装置を得ることができる。 According to the present invention, the light incident on the display panel is reflected by the reflective layer including any one of aluminum, silver, or an alloy containing silver having a high reflectance of 80% or higher in the visible light region. The reflected light can be reused. In addition, since light is absorbed by the carbon particles contained in the resin layer even when light incident on the display panel leaks from the pinhole, the light can be prevented from entering outside the image display area of the display panel. Further, since the return light from the inside of the display panel is absorbed by the resin layer, so-called stray light that returns to the display panel by reflection again is reduced, and the image quality of the electro-optical device is improved.
Furthermore, an environment-friendly light source device that prevents an excessive temperature rise in the electro-optical device and extends the life of the arc tube and other optical components while suppressing blackening, devitrification, or destruction is obtained. be able to.

本発明では、前記透明基板と前記表示パネルとは固定手段によって固定し、前記樹脂層の屈折率Ｎｒと前記固定手段の屈折率Ｎａとの関係が、０≦｜Ｎｒ−Ｎａ｜／Ｎｒ≦０．０５を満足するのが好ましい。
この発明では、樹脂層の屈折率Ｎｒと接着剤の屈折率Ｎａとの差が少ないので、樹脂層と固定手段との界面での反射が抑えられ、いわゆる迷光が減少する。 In the present invention, the transparent substrate and the display panel are fixed by fixing means, and the relationship between the refractive index Nr of the resin layer and the refractive index Na of the fixing means is 0 ≦ | Nr−Na | / Nr ≦ 0. .05 is preferably satisfied.
In this invention, since the difference between the refractive index Nr of the resin layer and the refractive index Na of the adhesive is small, reflection at the interface between the resin layer and the fixing means is suppressed, and so-called stray light is reduced.

本発明の透明基板の製造方法は、基板の上に、アルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む層を形成する工程と、前記層の表面に、炭素粒子を含む樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層を加熱硬化する工程とを含むことを特徴とする。   The method for producing a transparent substrate of the present invention includes a step of forming a layer containing any one of aluminum, silver or an alloy containing silver on a substrate, and a resin layer containing carbon particles on the surface of the layer. And a step of heat-curing the resin layer.

本発明によれば、前述の効果を有する透明基板が得られる。   According to the present invention, a transparent substrate having the above-described effects can be obtained.

本発明では、前記樹脂層を形成する工程は、未反応モノマーおよび炭素粒子を含む液体を前記層上に塗布する塗布工程と、前記液体を加熱する工程と、前記液体を露光する工程と、前記液体を現像する工程とを含むのが好ましい。
この発明では、前述の効果に加え、レジストとして炭素粒子を含む樹脂層を利用しているので、よく知られたフォトリソ工程と比較してレジスト剥離工程が必要なくなり、工程が簡略化される。
更に、本発明は、前記レジストを剥離することなく当該レジストを遮光膜として用いるので、レジストを廃液等の廃棄物として処理する必要がなくなるため、環境負荷の低減に優れた効果を奏するものである。 In the present invention, the step of forming the resin layer includes an application step of applying a liquid containing unreacted monomers and carbon particles on the layer, a step of heating the liquid, a step of exposing the liquid, And a step of developing the liquid.
In the present invention, in addition to the above-described effects, a resin layer containing carbon particles is used as a resist, so that a resist stripping process is not necessary as compared with a well-known photolithography process, and the process is simplified.
Furthermore, the present invention uses the resist as a light-shielding film without peeling off the resist, so that it is not necessary to treat the resist as waste such as waste liquid, and thus has an excellent effect on reducing environmental burden. .

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態にかかる電気光学装置１００の平面図である。図２（ａ）は、図１に示した電気光学装置１００におけるＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）は、（ａ）の電気光学装置１００の一部を円Ｂで囲んだ部分の拡大図である。図３は、電気光学装置１００の分解斜視図である。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of an electro-optical device 100 according to the embodiment. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA in the electro-optical device 100 shown in FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion of the electro-optical device 100 shown in FIG. FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the electro-optical device 100.

図１および図２において、電気光学装置１００は、液晶装置６０とケース１１０とフック１３０とフレキシブルプリント配線基板１２０とを備えている。
図２（ａ）に示すように、液晶装置６０の外周部は、ケース１１０とフック１３０とによって挟持されている。そして、液晶装置６０とケース１１０との間には、充填材１９が充填されている。
また、液晶装置６０には、フレキシブルプリント配線基板１２０が接続され、ケース１１０から引き出されている。
図２（ａ）において、入射光２００は、紙面に対して上方向から電気光学装置１００に入射し、下方向に出射光３００となって出射する。図３では、入射光２００は、紙面に対して下方向から液晶装置６０に入射し、上方向に出射光３００となって出射するように描かれている。
図２（ａ）および図３では、入射角が０°のように描かれているが、実際には少し斜めから入射する。例えば、入射角は０°〜１５°の間である。 1 and 2, the electro-optical device 100 includes a liquid crystal device 60, a case 110, a hook 130, and a flexible printed wiring board 120.
As shown in FIG. 2A, the outer peripheral portion of the liquid crystal device 60 is sandwiched between the case 110 and the hook 130. A filler 19 is filled between the liquid crystal device 60 and the case 110.
Further, the flexible printed wiring board 120 is connected to the liquid crystal device 60 and pulled out from the case 110.
In FIG. 2A, incident light 200 enters the electro-optical device 100 from above with respect to the paper surface, and is emitted as outgoing light 300 in the downward direction. In FIG. 3, the incident light 200 is drawn so as to enter the liquid crystal device 60 from below with respect to the paper surface and to be emitted upward as outgoing light 300.
In FIG. 2A and FIG. 3, the incident angle is drawn as 0 °, but actually, the incident light is slightly inclined. For example, the incident angle is between 0 ° and 15 °.

図２（ａ）および図３において、液晶装置６０は、表示パネルとしての透過型液晶パネル１５０と透過型液晶パネル１５０の光入射側に設けられた防塵機能を有した透明基板１０と透過型液晶パネル１５０の光出射面に設けられた防塵機能を有した透明基板７０とを備えている。
透過型液晶パネル１５０は、パネル基板９０と対向基板８０とを備えている。対向基板８０はパネル基板９０よりも小さく、パネル基板９０の周辺部分は、対向基板８０の外周縁よりはみ出た状態で貼り合わされている。 2A and 3, a liquid crystal device 60 includes a transmissive liquid crystal panel 150 as a display panel, a transparent substrate 10 having a dustproof function provided on the light incident side of the transmissive liquid crystal panel 150, and a transmissive liquid crystal. And a transparent substrate 70 having a dustproof function provided on the light exit surface of the panel 150.
The transmissive liquid crystal panel 150 includes a panel substrate 90 and a counter substrate 80. The counter substrate 80 is smaller than the panel substrate 90, and the peripheral portion of the panel substrate 90 is bonded in a state of protruding from the outer peripheral edge of the counter substrate 80.

図２（ｂ）において、透明基板１０は、ガラス基板１１と遮光膜２０とを備えている。遮光膜２０は、ガラス基板１１の外周縁に形成され、層である反射層１２と樹脂層１３とを備えている。透明基板１０と対向基板８０とは、固定手段としての接着剤８１によって貼り合わされている。
なお、接着剤８１の屈折率を、ガラス基板１１の屈折率及び透過型液晶パネル１５０の対向基板８０の屈折率に近づけることにより、接着剤８１との界面での反射を抑えることができる。接着剤８１は、シリコン系接着剤やアクリル系接着剤などを用いればよい。
また、接着剤８１の屈折率Ｎａを、樹脂層１３の屈折率Ｎｒに近づけることにより、樹脂層１３と接着剤８１との界面での反射を抑えることができる。具体的には、樹脂層１３の屈折率Ｎｒと接着剤８１の屈折率Ｎａとの関係が、
０≦｜Ｎｒ−Ｎａ｜／Ｎｒ≦０．０５
を満足するのが好ましい。 In FIG. 2B, the transparent substrate 10 includes a glass substrate 11 and a light shielding film 20. The light shielding film 20 is formed on the outer peripheral edge of the glass substrate 11 and includes a reflective layer 12 and a resin layer 13 which are layers. The transparent substrate 10 and the counter substrate 80 are bonded together with an adhesive 81 as a fixing means.
Note that by making the refractive index of the adhesive 81 close to the refractive index of the glass substrate 11 and the refractive index of the counter substrate 80 of the transmissive liquid crystal panel 150, reflection at the interface with the adhesive 81 can be suppressed. As the adhesive 81, a silicon adhesive, an acrylic adhesive, or the like may be used.
Further, by making the refractive index Na of the adhesive 81 close to the refractive index Nr of the resin layer 13, reflection at the interface between the resin layer 13 and the adhesive 81 can be suppressed. Specifically, the relationship between the refractive index Nr of the resin layer 13 and the refractive index Na of the adhesive 81 is
0 ≦ | Nr—Na | /Nr≦0.05
It is preferable to satisfy

ガラス基板１１としては、例えば、石英、無アルカリガラス、水晶、サファイア、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3：ＬＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3：ＬＴ）等を用いることができる。 As the glass substrate 11, for example, quartz, alkali-free glass, crystal, sapphire, lithium niobate (LiNbO 3 : LN), lithium tantalate (LiTaO 3 : LT), or the like can be used.

図４に、透明基板１０を示した。図４（ａ）は、透明基板１０の平面図、同図（ｂ）は、そのＢ−Ｂにおける断面図である。同図（ｃ）は、透明基板１０の外周縁に形成した遮光膜領域をより詳しく説明した図である。
反射層１２は、ガラス基板１１の光出射面６の外周縁に設けられている。光出射面６は、図２（ａ）および図３に示したように、透過型液晶パネル１５０に対向する面である。 図４（ａ）に示すように、反射層１２を光入射側から見た形状は、画像表示領域８を囲む矩形環状である。入射光２００の多くは、光入射面７に入射し、ガラス基板１１の画像表示領域８を透過して、光出射面６から出射し、図２（ａ）および図３に示したごとく透過型液晶パネル１５０の内部に入射する。入射光２００の一部は反射層１２で反射する。 FIG. 4 shows the transparent substrate 10. 4A is a plan view of the transparent substrate 10, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB. FIG. 3C is a diagram illustrating the light shielding film region formed on the outer peripheral edge of the transparent substrate 10 in more detail.
The reflective layer 12 is provided on the outer peripheral edge of the light emitting surface 6 of the glass substrate 11. The light emitting surface 6 is a surface facing the transmissive liquid crystal panel 150 as shown in FIGS. As shown in FIG. 4A, the shape of the reflective layer 12 viewed from the light incident side is a rectangular ring surrounding the image display region 8. Most of the incident light 200 is incident on the light incident surface 7, passes through the image display region 8 of the glass substrate 11, exits from the light exit surface 6, and is transmissive as shown in FIGS. The light enters the liquid crystal panel 150. A part of the incident light 200 is reflected by the reflective layer 12.

反射層１２は、銀、アルミニウムまたはこれらを含んだ合金を用いて形成することができる。樹脂層１３は、反射層１２と同じ平面視形状で積層されている。
まず、図４（ｃ）において、ガラス基板１１と反射層１２との界面１４での入射光２００の反射特性について検討する。図７は、反射層１２の材料をアルミニウムとした場合、反射層１２の膜厚ｔａと透過特性（透過率及び反射率）との関係についてシミュレーションした結果の図である。反射層１２の材料をアルミニウムとした場合、ｔａを４０ｎｍ以上とすると透過率を１％未満とすることできるのがわかる。さらに、ｔａを７０ｎｍ以上とすれば透過率をほぼ０％とすることができ、反射効率が極めて良好になることがわかる。ゆえに、透過率を０％としたい場合、スパッタ装置や蒸着装置等の成膜手段の成膜バラツキを考慮して、反射層１２の膜厚ｔａは１００ｎｍ程度とすることが好ましい。 The reflective layer 12 can be formed using silver, aluminum, or an alloy containing these. The resin layer 13 is laminated in the same plan view shape as the reflective layer 12.
First, in FIG. 4C, the reflection characteristics of the incident light 200 at the interface 14 between the glass substrate 11 and the reflective layer 12 are examined. FIG. 7 is a diagram showing a result of simulation regarding the relationship between the film thickness ta of the reflective layer 12 and the transmission characteristics (transmittance and reflectance) when the material of the reflective layer 12 is aluminum. When the material of the reflective layer 12 is aluminum, it can be seen that the transmittance can be less than 1% when ta is 40 nm or more. Further, it can be seen that if ta is set to 70 nm or more, the transmittance can be reduced to almost 0%, and the reflection efficiency becomes extremely good. Therefore, when it is desired to set the transmittance to 0%, the film thickness ta of the reflective layer 12 is preferably about 100 nm in consideration of film formation variation of film forming means such as a sputtering apparatus or a vapor deposition apparatus.

次に、図４（ｃ）において、透過型液晶パネル１５０からの戻り光４００の樹脂層１３での反射特性について検討する。樹脂層１３は、炭素粒子を含んだ樹脂から構成されており、例えば、富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製ＣＫ−７８００Ｌ等を用いることができる。透過型液晶パネル１５０から反射した戻り光４００が樹脂層１３へ入射すると、樹脂層１３内の分散された炭素粒子によって吸収される。
図８は、樹脂層１３へ入射した戻り光４００が樹脂層１３と反射層１２との界面１５で反射し樹脂層１３の表面１６から出射する反射特性（戻り光４００の樹脂層１３での反射率）と樹脂層１３の厚みｔｂとの関係ついてシミュレーションした結果の図である。
ｔｂを５００ｎｍ以上とすると、戻り光４００の反射率を１％未満とすることができるのがわかる。さらに、戻り光４００の反射率を０．０５％程度（戻り光４００を樹脂層１３でほぼすべて吸収させる）とするためには、ｔｂを１０００ｎｍ以上にするのが好ましく、製造バラツキを考慮して１０００ｎｍ〜１５００ｎｍとするのが好ましい。 Next, in FIG. 4C, the reflection characteristics of the return light 400 from the transmissive liquid crystal panel 150 on the resin layer 13 will be examined. The resin layer 13 is made of a resin containing carbon particles. For example, CK-7800L manufactured by Fuji Film Electronics Materials Co., Ltd. can be used. When the return light 400 reflected from the transmissive liquid crystal panel 150 enters the resin layer 13, it is absorbed by the dispersed carbon particles in the resin layer 13.
8 shows a reflection characteristic in which the return light 400 incident on the resin layer 13 is reflected at the interface 15 between the resin layer 13 and the reflection layer 12 and is emitted from the surface 16 of the resin layer 13 (reflection of the return light 400 on the resin layer 13). It is a figure of the result of having simulated about the relationship between the rate) and the thickness tb of the resin layer 13. FIG.
It can be seen that the reflectance of the return light 400 can be less than 1% when tb is 500 nm or more. Furthermore, in order to set the reflectance of the return light 400 to about 0.05% (the return light 400 is absorbed almost entirely by the resin layer 13), it is preferable to set tb to 1000 nm or more in consideration of manufacturing variations. The thickness is preferably 1000 nm to 1500 nm.

以下に、本実施形態の透明基板１０の製造方法について説明する。
図５に透明基板１０の製造のフロー図を示した。
透明基板１０の製造方法は、反射層コーティング工程Ｓ１と樹脂層１３を形成する工程とポストベーク工程Ｓ６と反射層エッチング工程Ｓ７とを含んでいる。
樹脂層１３を形成する工程は、塗布工程Ｓ２とプレベーク工程Ｓ３と露光工程Ｓ４と現像工程Ｓ５とを含んでいる。 Below, the manufacturing method of the transparent substrate 10 of this embodiment is demonstrated.
FIG. 5 shows a flow chart for manufacturing the transparent substrate 10.
The manufacturing method of the transparent substrate 10 includes a reflective layer coating step S1, a step of forming the resin layer 13, a post-baking step S6, and a reflective layer etching step S7.
The step of forming the resin layer 13 includes a coating step S2, a pre-baking step S3, an exposure step S4, and a developing step S5.

図６（ａ）〜（ｇ）は、本実施形態の透明基板１０の製造工程を表す断面図を示している。
図６（ａ）において、反射層コーティング工程（Ｓ１）では、ガラス基板１１の図１〜図３に示した透過型液晶パネル１５０に対向する面の全面に、アルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む反射層１０２を形成する。反射層１０２の形成には、真空蒸着法、スパッタ法などの成膜手段を用いることができる。
ガラス基板１１は、複数の透明基板１０が得られる大型の基板であってもよい。この場合、全工程終了後、大型の基板に形成された個々の透明基板１０を切り離す。 FIGS. 6A to 6G are cross-sectional views showing the manufacturing process of the transparent substrate 10 of the present embodiment.
6A, in the reflective layer coating step (S1), aluminum, silver, or an alloy containing silver is formed on the entire surface of the glass substrate 11 facing the transmissive liquid crystal panel 150 shown in FIGS. The reflective layer 102 including any one of them is formed. For the formation of the reflective layer 102, film forming means such as a vacuum evaporation method or a sputtering method can be used.
The glass substrate 11 may be a large substrate from which a plurality of transparent substrates 10 can be obtained. In this case, after completion of all the processes, the individual transparent substrates 10 formed on the large substrate are separated.

図６（ｂ）において、塗布工程（Ｓ２）では、ネガレジストとしてのモノマーおよび炭素粒子を含む液体１０３を用いて液体１０３を反射層１０２上に塗布する。塗布にはスピンコート法を用いることができる。   In FIG. 6B, in the coating step (S2), the liquid 103 is coated on the reflective layer 102 using the liquid 103 containing a monomer as a negative resist and carbon particles. A spin coating method can be used for the application.

図６（ｃ）において、プレベーク工程（Ｓ３）では、熱処理を行い液体に含まれる溶媒を揮発させ、液体の流動性を抑え、可溶性半硬化膜１１３を形成する。熱処理は、例えば、ガラス基板１１を１３０℃の環境下に３０分放置して行うが、この条件に限られるものではない。   6C, in the pre-baking step (S3), heat treatment is performed to volatilize the solvent contained in the liquid, the liquid fluidity is suppressed, and the soluble semi-cured film 113 is formed. The heat treatment is performed, for example, by leaving the glass substrate 11 in an environment of 130 ° C. for 30 minutes, but is not limited to this condition.

図６（ｄ）において、露光工程（Ｓ４）では、マスク１６０を施して、光を照射し、ガラス基板１１の外周縁のプレベークした可溶性半硬化膜１１３をさらに硬化させた未硬化樹脂層１２３を形成する。照射光には、高圧水銀ランプによる紫外線を用いることができる。光の照射されていない領域は、可溶性半硬化膜１１３のままで残存する。   6D, in the exposure step (S4), an uncured resin layer 123 obtained by further applying a mask 160, irradiating light, and further curing the pre-baked soluble semi-cured film 113 on the outer peripheral edge of the glass substrate 11 is formed. Form. As the irradiation light, ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp can be used. The region not irradiated with light remains as the soluble semi-cured film 113.

図６（ｅ）において、現像工程（Ｓ５）では、露光工程で可溶性半硬化膜１１３を有機溶剤で洗浄し、除去する。   6E, in the developing step (S5), the soluble semi-cured film 113 is washed with an organic solvent and removed in the exposure step.

図６（ｆ）において、ポストベーク工程（Ｓ６）では、熱処理によって未硬化樹脂層１２３の硬化を進め、樹脂層１３を形成する。熱処理は、１５０℃程度の環境下にて行うがこの条件に限られるものではない。   In FIG. 6F, in the post-baking step (S6), the uncured resin layer 123 is cured by heat treatment, and the resin layer 13 is formed. The heat treatment is performed in an environment of about 150 ° C., but is not limited to this condition.

図６（ｇ）において、反射層エッチング工程（Ｓ７）では、樹脂層１３をマスクとして反射層１０２をエッチングして反射層１２とする。樹脂層１３をマスクとして用いるために反射層１２と樹脂層１３とは、平面視した場合、同じ形状に形成される。
以上の工程によって、透明基板１０が得られる。 In FIG. 6G, in the reflective layer etching step (S7), the reflective layer 102 is etched to form the reflective layer 12 using the resin layer 13 as a mask. Since the resin layer 13 is used as a mask, the reflective layer 12 and the resin layer 13 are formed in the same shape when viewed in plan.
The transparent substrate 10 is obtained by the above process.

以下、実施形態の効果を記載する。
（１）アルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む反射層１２は単層で形成してもピンホールが少なく、反射率が可視光領域で８０％以上と高いことに加えて、透過型液晶パネル１５０へ入射する光のピンホールからの漏れに対しても樹脂層１３に含まれた炭素粒子によって光を吸収できる。したがって、光の漏れが少なく反射率の高い遮光膜２０を備えた透明基板１０を得ることができる。 Hereinafter, effects of the embodiment will be described.
(1) In addition to the fact that the reflective layer 12 containing any one of aluminum, silver, or an alloy containing silver has a single layer, there are few pinholes, and the reflectance is as high as 80% or more in the visible light region. Thus, light can be absorbed by the carbon particles contained in the resin layer 13 even when light incident on the transmissive liquid crystal panel 150 leaks from the pinhole. Therefore, it is possible to obtain the transparent substrate 10 including the light-shielding film 20 with little light leakage and high reflectance.

（２）透過型液晶パネル１５０に入射する光が、可視光領域で反射率が８０％以上と高いアルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む反射層１２によって反射されるので、反射された光を再利用できる。また、透過型液晶パネル１５０へ入射する光のピンホールからの漏れに対しても樹脂層１３に含まれた炭素粒子によって光を吸収できるので、透過型液晶パネル１５０の画像表示領域８外への光の入射を防ぐことができる。さらに、透過型液晶パネル１５０内部からの戻り光が樹脂層１３で吸収できるので、再度の反射により透過型液晶パネル１５０へと戻るいわゆる迷光を減少でき、電気光学装置１００の画質を向上できる。
さらに、電気光学装置内の過剰な温度上昇を防ぎ、発光管やその他の光学部品の黒化や失透、或いは破壊することを抑制した長寿命化を可能とする環境配慮型の光源装置を得ることができる。 (2) Since light incident on the transmissive liquid crystal panel 150 is reflected by the reflective layer 12 including any one of aluminum, silver, or an alloy containing silver having a high reflectance of 80% or more in the visible light region. The reflected light can be reused. Further, since light can be absorbed by the carbon particles contained in the resin layer 13 even when light incident on the transmissive liquid crystal panel 150 leaks from the pinholes, the transmissive liquid crystal panel 150 is exposed to the outside of the image display region 8. Incident light can be prevented. Furthermore, since the return light from the inside of the transmissive liquid crystal panel 150 can be absorbed by the resin layer 13, so-called stray light that returns to the transmissive liquid crystal panel 150 due to re-reflection can be reduced, and the image quality of the electro-optical device 100 can be improved.
Furthermore, an environment-friendly light source device that prevents an excessive temperature rise in the electro-optical device and extends the life of the arc tube and other optical components while suppressing blackening, devitrification, or destruction is obtained. be able to.

（３）樹脂層１３の屈折率Ｎｒと接着剤８１の屈折率Ｎａとの差が少ないので、樹脂層１３と接着剤８１との界面での反射を抑えることができ、いわゆる迷光を減少できる。   (3) Since the difference between the refractive index Nr of the resin layer 13 and the refractive index Na of the adhesive 81 is small, reflection at the interface between the resin layer 13 and the adhesive 81 can be suppressed, and so-called stray light can be reduced.

（４）前述の効果を有する透明基板１０を得ることができる。   (4) The transparent substrate 10 having the above-described effects can be obtained.

（５）前述の効果に加え、レジストと炭素粒子を含む樹脂層１３とが同じであるので、よく知られたフォトリソ工程と比較してレジスト剥離工程が必要でなくなり、工程を簡略化できる。
さらに、本発明は、前記レジストを剥離することなく当該レジストを遮光膜として用いるので、レジストを廃液等の廃棄物として処理する必要がなくなるため、環境負荷の低減に優れた効果を奏するものである。 (5) In addition to the effects described above, the resist and the resin layer 13 containing carbon particles are the same, so that a resist stripping step is not necessary as compared with a well-known photolithography step, and the process can be simplified.
Furthermore, the present invention uses the resist as a light-shielding film without peeling off the resist, so that it is not necessary to treat the resist as waste such as waste liquid, and thus has an excellent effect on reducing environmental burden. .

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、塗布工程の塗布手段は、スピンコート法でなくスクリーン印刷法を用いてもよい。この場合、プレベーク工程と露光工程と現像工程とを省略することが可能である。
また、図６の露光工程ではネガタイプのレジストを用いたが、レジストはネガタイプに限定されず、ポジタイプの樹脂を用いてもよい。この場合、マスクはガラス基板１１の遮光膜２０に相当する位置の外周縁に施す。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, the application means in the application process may use a screen printing method instead of a spin coating method. In this case, the pre-bake process, the exposure process, and the development process can be omitted.
Further, in the exposure process of FIG. 6, a negative type resist is used, but the resist is not limited to a negative type, and a positive type resin may be used. In this case, the mask is applied to the outer peripheral edge of the glass substrate 11 at a position corresponding to the light shielding film 20.

また、本発明を実施するための最良の方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、使用する材料、形状、数量その他の詳細な事項において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。したがって、上記に開示した材料、形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの材料、形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した記載は、本発明に含まれるものである。   The best method for carrying out the present invention has been disclosed in the above description, but the present invention is not limited to this. That is, although the present invention has been mainly described with reference to specific embodiments, the materials, shapes, and quantities used for the above-described embodiments can be used without departing from the scope of the technical idea and object of the present invention. Various other modifications can be made by those skilled in the art. Accordingly, the description of the materials, shapes, and the like disclosed above is exemplary for ease of understanding of the present invention, and does not limit the present invention. Descriptions excluding some or all of the limitations such as quantity are included in the present invention.

本発明の実施形態にかかる電気光学装置の平面図。1 is a plan view of an electro-optical device according to an embodiment of the invention. （ａ）は電気光学装置の図１におけるＡ−Ａ断面図、同図（ｂ）はその部分拡大図。(A) is AA sectional drawing of FIG. 1 of an electro-optical apparatus, The figure (b) is the elements on larger scale. 電気光学装置の分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view of the electro-optical device. （ａ）は透明基板の平面図、同図（ｂ）はそのＢ−Ｂにおける断面図、同図（ｃ）は遮光膜領域をより詳しく説明した図。(A) is a plan view of the transparent substrate, (b) is a cross-sectional view taken along the line BB, and (c) is a diagram illustrating the light shielding film region in more detail. 透明基板の製造のフロー図。Flow diagram of manufacturing transparent substrate. 透明基板の製造工程を表す断面図。Sectional drawing showing the manufacturing process of a transparent substrate. 反射層の反射および透過特性図。The reflection and transmission characteristic figure of a reflection layer. 樹脂層の反射特性図。The reflection characteristic figure of a resin layer. 従来の電気光学装置の部分断面図。FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a conventional electro-optical device. 従来の電気光学装置の遮光膜領域の拡大図。The enlarged view of the light shielding film area | region of the conventional electro-optical apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１０…透明基板、１１…基板としてのガラス基板、１２…層としての反射層、１３…樹脂層、２０…遮光膜、８１…固定手段としての接着剤、１００…電気光学装置、１０３…液体、１２３…未硬化樹脂層、１５０…表示パネルとしての透過型液晶パネル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Transparent substrate, 11 ... Glass substrate as a substrate, 12 ... Reflective layer as a layer, 13 ... Resin layer, 20 ... Light-shielding film, 81 ... Adhesive as fixing means, 100 ... Electro-optical device, 103 ... Liquid, 123: Uncured resin layer, 150: Transmission type liquid crystal panel as a display panel.

Claims (7)

基板と、
前記基板の外周縁に設けた遮光膜とを備え、
前記遮光膜は、前記基板上からアルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む層と、当該層上に形成した炭素粒子を含む樹脂層とを順次積層し形成している
ことを特徴とする透明基板。 A substrate,
A light-shielding film provided on the outer peripheral edge of the substrate,
The light shielding film is formed by sequentially laminating a layer containing any one of aluminum, silver or an alloy containing silver and a resin layer containing carbon particles formed on the layer from the substrate. A transparent substrate characterized by. 請求項１に記載の透明基板において、
前記層は、厚みが４０ｎｍ以上のアルミニウムである
ことを特徴とする透明基板。 The transparent substrate according to claim 1,
The said layer is aluminum whose thickness is 40 nm or more. The transparent substrate characterized by the above-mentioned. 請求項１または請求項２に記載の透明基板において、
前記樹脂層の厚みは５００ｎｍ以上である
ことを特徴とする透明基板。 In the transparent substrate according to claim 1 or 2,
The thickness of the said resin layer is 500 nm or more. The transparent substrate characterized by the above-mentioned. 表示パネルと、
当該表示パネルに固定した透明基板とを備え、
前記透明基板は基板と遮光膜とを有し、
前記遮光膜は、前記基板上からアルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む層と、当該層上に形成した炭素粒子を含む樹脂層とを順次積層し形成している
ことを特徴とする電気光学装置。 A display panel;
A transparent substrate fixed to the display panel,
The transparent substrate has a substrate and a light shielding film,
The light shielding film is formed by sequentially laminating a layer containing any one of aluminum, silver or an alloy containing silver and a resin layer containing carbon particles formed on the layer from the substrate. An electro-optical device. 請求項４に記載の電気光学装置において、
前記透明基板と前記表示パネルとは固定手段によって固定し、
前記樹脂層の屈折率Ｎｒと前記固定手段の屈折率Ｎａとの関係が、
０≦｜Ｎｒ−Ｎａ｜／Ｎｒ≦０．０５
を満足する
ことを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 4.
The transparent substrate and the display panel are fixed by fixing means,
The relationship between the refractive index Nr of the resin layer and the refractive index Na of the fixing means is
0 ≦ | Nr—Na | /Nr≦0.05
An electro-optical device characterized by satisfying 基板の上に、アルミニウム、銀または銀を含む合金のうちいずれか１つを含む層を形成する工程と、
前記層の表面に、炭素粒子を含む樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層を加熱硬化する工程とを含む
ことを特徴とする透明基板の製造方法。 Forming a layer containing any one of aluminum, silver or an alloy containing silver on a substrate;
Forming a resin layer containing carbon particles on the surface of the layer;
And a step of heat-curing the resin layer. A method for producing a transparent substrate, comprising: 請求項６に記載の透明基板の製造方法において、
前記樹脂層を形成する工程は、
未反応モノマーおよび炭素粒子を含む液体を前記層上に塗布する塗布工程と、
前記液体を加熱する工程と、
前記液体を露光する工程と、
前記液体を現像する工程とを含む
ことを特徴とする透明基板の製造方法。 In the manufacturing method of the transparent substrate according to claim 6,
The step of forming the resin layer includes
An application step of applying a liquid containing unreacted monomers and carbon particles on the layer;
Heating the liquid;
Exposing the liquid;
And a step of developing the liquid. A method for producing a transparent substrate.
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