JP5521305B2 - 液晶装置の製造方法および液晶装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶装置の製造方法および液晶装置に関する。
液晶装置は、対向配置された一対の基板の間に液晶層が挟持された液晶セルと、液晶セルの両外側に配置された一対の偏光板とを備えている。液晶装置は、偏光光を利用して表示を行うため、液晶層における液晶分子の配向方向と、一対の偏光板の光学軸とが所定の位置関係となるように設定されている。したがって、液晶セルに偏光板を貼り付ける工程において、液晶セルと偏光板との所定の配置位置にズレが生じると、所望の光学特性(コントラスト等)が得られず表示品質の低下を招くこととなる。
そこで、液晶セルの一方の基板に設けられたアライメントマークを基準にして、偏光板の外形との位置合わせを行う方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、マスタ偏光子の光学軸を基準にして液晶セルの配向方向と偏光板の光学軸との位置合わせを行う方法が提案されている(例えば、特許文献2および特許文献3参照)。
特開2000−221461号公報 特開平8−201801号公報 特開2003−107452号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載された方法では、アライメントマークと偏光板の外形とで位置合わせを行うため、偏光板の外形と光学軸とのズレがある場合、液晶セルに対して偏光板の光学軸を正確に位置合わせすることが難しいという課題がある。上記特許文献2および特許文献3に記載された方法では、マスタ偏光子の光学軸を基準にして液晶セルの配向方向や各偏光板の光学軸を個別に位置合わせして貼り付けるため、位置合わせおよび貼り付けの工程が多くなり工数が増加するとともに、マスタ偏光子の位置にズレが生じた場合そのズレが液晶セルと偏光板との位置合わせに反映されるという課題がある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る液晶装置の製造方法は、互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の少なくとも1箇所に設けられた偏光分離機能を有する第1の光学素子と、を備えた液晶セルを用意する工程と、前記液晶セルの前記第1の基板および前記第2の基板のうちの一方の基板の外側に第1の偏光体を対向配置させた状態で、前記液晶セルと前記第1の偏光体とのうちの少なくとも一方を対向する面内で回転させて、前記液晶セルの前記第1の光学素子が設けられた領域と前記第1の偏光体とを透過した光の強度を測定する第1の工程と、前記光の強度の測定結果に基づいて前記第1の光学素子に対する前記第1の偏光体の相対的な面内での位置関係を決定し、前記第1の偏光体を前記液晶セルの前記一方の基板に貼り付ける第2の工程と、を含むことを特徴とする。
この構成によれば、第1の光学素子の光学軸を基準にして第1の偏光体の光学軸を光学的に所定の位置に合わせることにより、液晶セルに対する第1の偏光体の相対的な位置関係を決定する。このため、液晶セルと第1の偏光体との相対的な位置ズレを低減できる。これにより、液晶装置のコントラスト等の光学特性低下が抑えられるので、液晶装置の表示品質を向上できる。さらに、同一の工程で一方の偏光体と液晶セルとの位置関係を決定するとともにその偏光体を液晶セルに貼り付けるので、位置合わせおよび貼り付けによる工数増加を抑えることができる。
[適用例2]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記第1の工程では、前記液晶セルの前記第1の基板の外側に前記第1の基板に対向するように前記第1の偏光体を配置してもよい。
この構成によれば、第1の光学素子が設けられた第1の基板の外側に第1の偏光体を配置するので、第1の光学素子と第1の偏光体との間には液晶層が介在しない。このため、第1の光学素子の光学軸を基準にして第1の偏光体の光学軸を光学的に所定の位置に合わせる際に、液晶層による光学的影響が排除される。これにより、液晶セルに対する第1の偏光体の位置合わせをより正確に行うことができる。
[適用例3]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記第1の光学素子の光学軸は、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向に平行に配置されており、前記第2の工程では、前記光の強度が最大となるように、前記第1の光学素子に対する前記第1の偏光体の相対的な位置関係を決定してもよい。
この構成によれば、液晶セルの第1の光学素子が設けられた領域と第1の偏光体とを透過した光の強度を測定する際に、光の強度が大きい側で感度が高い測定機器を好適に用いることができる。
[適用例4]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記第1の光学素子の光学軸は、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向と直交して配置されており、前記第2の工程では、前記光の強度が最小となるように、前記第1の光学素子に対する前記第1の偏光体の相対的な位置関係を決定してもよい。
この構成によれば、液晶セルの第1の光学素子が設けられた領域と第1の偏光体とを透過した光の強度を測定する際に、光の強度が小さい側で感度が高い測定機器を好適に用いることができる。
[適用例5]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記第1の光学素子は、ストライプ状に配列された金属反射膜を備えていてもよい。
この構成によれば、ワイヤグリッド偏光子を第1の光学素子として用いることができる。
[適用例6]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記第1の光学素子は、プリズムアレイと前記プリズムアレイ上に形成された誘電体干渉膜とを備えていてもよい。
この構成によれば、プリズムアレイ上に形成された誘電体干渉膜を備えた光学素子を第1の光学素子として用いることができる。
[適用例7]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記第1の光学素子は、2箇所以上に設けられていてもよい。
この構成によれば、第1の光学素子が2箇所以上に設けられているので、2箇所以上の異なる位置で、第1の光学素子の光学軸を基準にして第1の偏光体の光学軸を光学的に所定の位置に合わせることができる。これにより、液晶セルに対する第1の偏光体の位置合わせをより一層正確に行うことができる。
[適用例8]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記2箇所以上に設けられた前記第1の光学素子は、第1の個所に設けられており、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向に平行に光学軸が配置された光学素子と、前記第1の個所とは異なる第2の個所に設けられており、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向と直交して光学軸が配置された光学素子と、を含んでいてもよい。
この構成によれば、液晶層の配向方向に平行に光学軸が配置された光学素子と第1の偏光体とを透過した光の強度が大きくなると、液晶層の配向方向と直交して光学軸が配置された光学素子と第1の偏光体とを透過した光の強度は小さくなる。このため、両者の光の強度の測定値の差が最大となるように位置関係を決定すれば、液晶セルに対する第1の偏光体の位置合わせをより一層正確に行うことができる。
[適用例9]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記第1の光学素子は、前記液晶層に平面的に重ならない位置に配置されていてもよい。
この構成によれば、第1の偏光体を第1の基板および第2の基板のうちのいずれの基板の外側に配置しても、第1の光学素子と第1の偏光体との間に液晶層が介在しないので、第1の光学素子の光学軸を基準にして第1の偏光体の光学軸を光学的に所定の位置に合わせる際に、液晶層による光学的影響が排除される。
[適用例10]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記第1の基板は、前記第2の基板に平面的に重ならない張出し部を有しており、前記第1の光学素子は、前記張出し部に配置されていてもよい。
この構成によれば、第1の偏光体を第1の基板および第2の基板のうちのいずれの基板の外側に配置しても、第1の光学素子が液晶層と第2の基板に平面的に重ならないので、第1の光学素子と第1の偏光体との間には液晶層と第2の基板とが介在しない。このため、第1の光学素子の光学軸を基準にして第1の偏光体の光学軸を光学的に所定の位置に合わせる際に、液晶層および第2の基板による光学的影響が排除される。これにより、液晶セルに対する第1の偏光体の位置合わせをより正確に行うことができる。
[適用例11]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記液晶セルは、表示に寄与する表示領域に配列された反射表示領域を備え、前記第1の光学素子は、前記反射表示領域に配置されていてもよい。
この構成によれば、半透過反射型液晶装置における第1の偏光体の位置合わせの際に、反射表示領域に配置された光学素子を位置合わせの基準として利用することができる。
[適用例12]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記液晶セルは、表示に寄与する表示領域に配列された反射表示領域と、前記第1の基板の前記反射表示領域に設けられた偏光分離機能を有する第2の光学素子と、をさらに備えていてもよい。
この構成によれば、第1の偏光体の位置合わせの基準とする第1の光学素子と、反射表示領域に配置された第2の光学素子とを同様の構成にすれば、第2の光学素子を形成する工程で第1の光学素子を一緒に形成することができる。
[適用例13]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記第2の工程の後に、前記液晶セルの前記第1の基板および前記第2の基板のうちの他方の基板の外側に第2の偏光体を対向配置させた状態で、前記液晶セルと前記第2の偏光体とのうちの少なくとも一方を対向する面内で回転させて、前記液晶セルの前記第1の光学素子が設けられていない領域と前記第1の偏光体と前記第2の偏光体とを透過した光の強度を測定する第3の工程と、前記光の強度の測定結果に基づいて、前記第1の偏光体と前記液晶セルとに対する前記第2の偏光体の相対的な面内での位置関係を決定し、前記第2の偏光体を前記液晶セルの前記他方の基板に貼り付ける第4の工程と、をさらに含んでいてもよい。
この構成によれば、第2の工程で光学軸を所定の位置に合わせて第1の偏光体が貼り付けられた液晶セルに対して、第2の偏光体の光学軸を光学的に所定の位置に合わせるので、液晶セルと第2の偏光体との位置ズレを低減できる。
[適用例14]上記適用例に係る液晶装置の製造方法であって、前記第1の偏光体および前記第2の偏光体のうちの少なくとも一方は、偏光板と、前記偏光板に積層された光学補償板と、を備えていてもよい。
この構成によれば、偏光体が偏光板と光学補償板とを備えている場合でも、液晶セルと第1の偏光体および第2の偏光体との相対的な位置ズレを低減できる。
[適用例15]本適用例に係る液晶装置は、互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に挟持された液晶層と、前記第1の基板および前記第2の基板の両外側に配置された一対の偏光体と、前記第1の基板の少なくとも1箇所に設けられた偏光分離機能を有する第1の光学素子と、表示に寄与する表示領域と、を備え、前記第1の光学素子は、前記表示領域の外に配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、液晶装置は、偏光体を貼り付ける際に偏光体の位置合わせの基準とする第1の光学素子を備えている。このため、第1の光学素子の光学軸を基準として偏光体の光学軸を光学的に所定の位置に合わせることができるので、液晶セルと偏光体との相対的な位置ズレを低減できる。これにより、液晶装置のコントラスト低下が抑えられるので、液晶装置の表示品質を向上できる。
[適用例16]上記適用例に係る液晶装置であって、前記第1の光学素子の光学軸は、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向に平行に配置されており、前記一対の偏光体のうちの少なくとも一方の偏光体の光学軸は、前記第1の光学素子の光学軸に平行に配置されていてもよい。
この構成によれば、液晶セルに偏光体を貼り付ける際、第1の光学素子の光学軸に対して偏光体の光学軸が所定の位置となるときに、液晶セルの第1の光学素子が設けられた領域と偏光体とを透過した光の強度が最大となる。したがって、光の強度を測定する際に、光の強度が大きい側で感度が高い測定機器を好適に用いることができる。
[適用例17]上記適用例に係る液晶装置であって、前記第1の光学素子の光学軸は、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向と直交して配置されており、前記一対の偏光体のうちの少なくとも一方の偏光体の光学軸は、前記第1の光学素子の光学軸と直交して配置されていてもよい。
この構成によれば、液晶セルに偏光体を貼り付ける際、第1の光学素子の光学軸に対して偏光体の光学軸が所定の位置となるときに、液晶セルの第1の光学素子が設けられた領域と偏光体とを透過した光の強度が最小となる。したがって、光の強度を測定する際に、光の強度が小さい側で感度が高い測定機器を好適に用いることができる。
[適用例18]上記適用例に係る液晶装置であって、前記第1の光学素子は、2箇所以上に設けられていてもよい。
この構成によれば、第1の光学素子が2箇所以上に設けられているので、2箇所以上の異なる位置で、第1の光学素子の光学軸を基準にして第1の偏光体の光学軸を光学的に所定の位置に合わせることができる。これにより、液晶セルに対する第1の偏光体の位置合わせをさらに正確に行うことができる。
[適用例19]上記適用例に係る液晶装置であって、前記2箇所以上に設けられた前記第1の光学素子は、第1の個所に設けられており、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向に平行に配置された光学軸を有する光学素子と、前記第1の個所とは異なる第2の個所に設けられており、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向と直交して配置された光学軸を有する光学素子と、を含んでいてもよい。
この構成によれば、液晶層の配向方向に平行に光学軸が配置された光学素子と偏光体とを透過した光の強度が大きくなると、液晶層の配向方向と直交して光学軸が配置された光学素子と偏光体とを透過した光の強度は小さくなる。このため、両者の光の強度の測定値の差が最大となるように位置関係を決定すれば、液晶セルに対する偏光体の位置合わせをさらに正確に行うことができる。
[適用例20]上記適用例に係る液晶装置であって、前記第1の光学素子は、前記液晶層に平面的に重ならない位置に配置されていてもよい。
この構成によれば、第1の光学素子と偏光体との間に液晶層が介在しない。このため、第1の光学素子の光学軸を基準にして偏光体の光学軸を光学的に所定の位置に合わせる際に、液晶層による光学的影響が排除されるので、液晶セルに対する偏光体の位置合わせをより正確に行うことができる。
[適用例21]上記適用例に係る液晶装置であって、前記第1の基板は、前記第2の基板に平面的に重ならない張出し部を有しており、前記第1の光学素子は、前記張出し部に配置されていてもよい。
この構成によれば、第1の光学素子は液晶層と第2の基板とに平面的に重ならないので、第1の光学素子と偏光体との間には液晶層と第2の基板とが介在しない。このため、第1の光学素子の光学軸を基準にして偏光体の光学軸を光学的に所定の位置に合わせる際に、液晶層と第2の基板とによる光学的影響が排除されるので、第1の光学素子に対する偏光体の位置合わせをより一層正確に行うことができる。
[適用例22]上記適用例に係る液晶装置であって、前記第1の光学素子は、ストライプ状に配列された金属反射膜を備えていてもよい。
この構成によれば、ワイヤグリッド偏光子を第1の光学素子として用いることができる。
[適用例23]上記適用例に係る液晶装置であって、前記第1の光学素子は、プリズムアレイと前記プリズムアレイ上に形成された誘電体干渉膜とを備えていてもよい。
この構成によれば、プリズムアレイ上に形成された誘電体干渉膜を備えた光学素子を第1の光学素子として用いることができる。
[適用例24]上記適用例に係る液晶装置であって、前記表示領域に配列された反射表示領域と、前記第1の基板の前記反射表示領域に設けられた、偏光分離機能を有する第2の光学素子と、をさらに備えていてもよい。
この構成によれば、偏光体の位置合わせの基準とする第1の光学素子と、反射表示領域に設けられた第2の光学素子とを同様の構成にすれば、第2の光学素子を形成する工程で第1の光学素子を一緒に形成することができる。
[適用例25]上記適用例に係る液晶装置であって、前記一対の偏光体のうちの少なくとも一方は、偏光板と、前記偏光板に積層された光学補償板と、を備えていてもよい。
この構成によれば、偏光体が偏光板と光学補償板とを備えている場合でも、液晶セルと第1の偏光体および第2の偏光体との相対的な位置ズレを低減できる。
以下に、本実施の形態について図面を参照して説明する。なお、参照する各図面において、構成をわかりやすく示すため、各構成要素の層厚や寸法の比率、角度等は適宜異ならせてある。
(第1の実施形態)
<液晶装置>
まず、第1の実施形態に係る液晶装置について図を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す図である。詳しくは、図1(a)は液晶装置の平面図であり、図1(b)は図1(a)中のA−A線に沿った断面図である。図2は、第1の実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図3は、第1の実施形態に係る液晶装置の画素の構成を説明する図である。詳しくは、図3(a)は対向基板側から見たときの画素の構成を示す平面図であり、図3(b)は液晶セルの配向方向を示す図である。図4は、図3(a)中のB−B線に沿った断面図である。なお、図3(a)では対向基板の図示を省略している。
第1の実施形態に係る液晶装置100は、例えば、スイッチング素子としてTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶装置であるとともに、FFS(Fringe-Field Switching)方式の透過型の液晶装置である。
図1(a)および(b)に示すように、液晶装置100は液晶セル50を備えている。液晶セル50は、第1の基板としての素子基板10と、素子基板10に対向して配置された第2の基板としての対向基板30と、素子基板10と対向基板30との間に挟持された液晶層40とを備えている。素子基板10と対向基板30とは、枠状のシール剤41を介して互いに対向して貼り合わされている。液晶層40は、素子基板10と対向基板30とシール剤41とによって囲まれた空間に封入されている。
表示領域2は、液晶装置100において、表示に寄与する領域である。表示領域2は、シール剤41によって囲まれた領域、すなわち液晶層40が封入された領域内に位置している。素子基板10には、第1の光学素子としてのワイヤグリッド偏光子60が設けられている。ワイヤグリッド偏光子60は、シール剤41によって囲まれた領域内であって、表示領域2の外に配置されている。ワイヤグリッド偏光子60は、偏光分離機能を有している。
素子基板10は、対向基板30より大きく、対向基板30に対して張り出した部分である張出し部10aを有している。この張出し部10aには、液晶層40を駆動するためのドライバIC42が実装されている。
図1(b)に示すように、素子基板10の外側の面には、第1の偏光体としての偏光板44が配置されている。対向基板30の外側の面には、第2の偏光体としての偏光板45が配置されている。図示しないが、偏光板44の側には、偏光板44に対向してバックライト等の照明装置が配置されている。
図2に示すように、表示領域2には、複数の走査線12と複数の信号線14と複数の共通配線17とが形成されている。複数の走査線12と複数の共通配線17とは、それぞれが互いに略平行に配置されている。複数の信号線14は、複数の走査線12と複数の共通配線17とのそれぞれに交差するように配置されている。走査線12および共通配線17と信号線14との交差に対応して画素4が設けられている。
画素4は、互いに隣り合う画素4同士の間に間隔が空くようにマトリクス状に配置されている。画素4は、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかの表示に寄与し、R、G、Bの各表示に寄与する3つの画素4から1つの画素群が構成されている。液晶装置100では、各画素群において3つの画素4のそれぞれの輝度を適宜変えることで、種々の色の表示を行うことができる。
画素4のそれぞれには、画素電極16と、画素電極16を制御するためのTFT素子20とが形成されている。また、画素4のそれぞれには、画素電極16との間で横電界を発生させるための共通電極18が形成されている。共通電極18は、共通配線17に電気的に接続されている。
TFT素子20のソース電極20s(図3(a)参照)は、信号線駆動回路13から延在する信号線14に電気的に接続されている。信号線14には、信号線駆動回路13からデータ信号S1、S2、…、Snが線順次で供給される。TFT素子20のゲート電極20g(図3(a)参照)は、走査線駆動回路15から延在する走査線12の一部である。走査線12には、走査線駆動回路15から走査信号G1、G2、…、Gmが線順次で供給される。TFT素子20のドレイン電極20d(図3(a)参照)は、画素電極16に電気的に接続されている。
データ信号S1、S2、…、Snは、TFT素子20を一定期間だけオン状態とすることにより、信号線14を介して画素電極16に所定のタイミングで書き込まれる。このようにして画素電極16を介して、液晶層40に書き込まれた所定レベルのデータ信号は、共通電極18との間で一定期間保持される。ここで、画素電極16と共通電極18との間には保持容量19が形成されており、画素電極16の電圧は、例えば、ソース電圧が印加された時間よりも長い時間保持される。これにより、電荷の保持特性が改善され、液晶装置100はコントラスト比の高い表示を行うことができる。
次に、液晶装置100の構成について説明する。図3(a)に示すように、画素4には、画素電極16と、画素電極16との間で横電界を発生させるための共通電極18と、画素電極16を制御するためのTFT素子20とが設けられている。
画素電極16は、矩形状に形成されており、複数のスリット状の開口部16aを有している。スリット状の開口部16aは、例えば信号線14の延在方向に沿う方向に、互いに平行に形成されている。画素電極16は、絶縁層24(図4参照)を貫通するコンタクトホール24aを介して、TFT素子20のドレイン電極20dに電気的に接続されている。画素電極16は、透光性を有する導電材料からなり、例えばITO(Indium Tin Oxide)からなる。
共通電極18は、矩形状に形成されており、画素電極16に平面的に重なるように設けられている。共通電極18は、一辺部において共通配線17に重なっており、この部分で共通配線17に電気的に接続されている。共通電極18は、透光性を有する導電材料からなり、例えばITOからなる。
TFT素子20は、ゲート電極20gと半導体層20aとソース電極20sとドレイン電極20dとを備えている。ゲート電極20gは、走査線12の一部である。半導体層20aは、ゲート電極20gに平面的に重なる位置に形成されている。ソース電極20sは、信号線14から分岐した部分であり、その一部が半導体層20aの一部(ソース側)を覆うように形成されている。ドレイン電極20dは、一部が半導体層20aの一部(ドレイン側)を覆うように形成されている。
図4に示すように、素子基板10は、基板11を基体として構成されており、基板11上に、TFT素子20と、共通配線17と、共通電極18と、ゲート絶縁層22と、絶縁層24と、画素電極16と、配向膜28と、ワイヤグリッド偏光子60(図5参照)を備えている。基板11は、透光性を有する材料からなり、例えば、ガラス、石英、樹脂等からなる。基板11は、酸化シリコン(SiO2)膜等からなる絶縁層に覆われていてもよい。
基板11の液晶層40側には、ゲート電極20gと、共通配線17と、共通電極18とが形成されている。ゲート絶縁層22は、基板11とゲート電極20gと共通配線17と共通電極18とを覆うように形成されている。ゲート絶縁層22上には、半導体層20aとソース電極20sとドレイン電極20dとが形成されている。
絶縁層24は、ゲート絶縁層22と、半導体層20aと、ソース電極20sと、ドレイン電極20dとを覆うように形成されている。画素電極16は、絶縁層24上に形成されている。画素電極16と共通電極18とはゲート絶縁層22と絶縁層24とを介して対向しており、画素電極16と共通電極18との間に挟まれたゲート絶縁層22と絶縁層24とを誘電体膜とする保持容量が形成されている。
素子基板10では、画素電極16と共通電極18との間に電圧が印加されると、スリット状の開口部16aおよびその周辺に素子基板10に平行な方向の横電界が発生する。この横電界によって、液晶層40の液晶分子の配向が制御される。なお、画素電極16と共通電極18との配置はこの形態に限定されない。共通電極18が画素電極16よりも液晶層40側に配置されていてもよい。このような構成の場合は、共通電極18がスリット状の開口部を有することとなる。
素子基板10の液晶層40に接する側には配向膜28が形成されている。配向膜28は、例えばポリイミド樹脂からなる。配向膜28の表面には、例えば、信号線14の延在方向に対して時計回りの方向に5度の角度をなす方向を配向方向(図3(b)参照)として、ラビング処理等の配向処理が施されている。
次に、対向基板30は、液晶装置100の観察側に位置している。対向基板30は、基板31を基体として構成されており、基板31上に、遮光層32と、カラーフィルタ層34と、オーバーコート層35と、配向膜36とを備えている。
基板31は、透光性を有する材料からなり、例えば、ガラス、石英、樹脂等からなる。遮光層32とカラーフィルタ層34とは、基板31上に形成されている。遮光層32は、基板31上の隣り合う画素4同士の間の領域に配置されている。カラーフィルタ層34は、画素4の領域に対応して配置されている。カラーフィルタ層34は、例えばアクリル樹脂等からなり、R、G、Bの各色に対応する色材を含有している。オーバーコート層35は、遮光層32とカラーフィルタ層34とを覆うように形成されている。
対向基板30の液晶層40に接する側には配向膜36が形成されている。配向膜36は、例えばポリイミド樹脂からなる。配向膜36の表面には、例えば、信号線14の延在方向に対して時計回りの方向に5度の角度をなす方向を配向方向(図3(b)参照)として、配向膜28のラビングの向きとは180度異なる向きに、ラビング処理等の配向処理が施されている。
液晶層40は、素子基板10と対向基板30との間に配置されている。液晶層40の液晶分子は、画素電極16と共通電極18との間に電界が発生していない状態(オフ状態)では、配向膜28と配向膜36とに施された配向処理によって規制される配向方向(図3(b)参照)に沿って水平に配向する。また、液晶層40の液晶分子は、画素電極16と共通電極18との間に電界が発生している状態(オン状態)では、開口部16aの延在方向と直交する方向に発生する電界に沿って配向する。このように、液晶層40では、オフ状態とオン状態とにおける液晶分子の配向状態の差異に基づく複屈折性を利用して液晶層40を通過する光に対して位相差を付与している。
次に、ワイヤグリッド偏光子60について説明する。図5は、第1の実施形態に係るワイヤグリッド偏光子60を説明する図である。詳しくは、図5(a)はワイヤグリッド偏光子60の概略構成を示す斜視図であり、図5(b)は図5(a)中のC−C線に沿った断面図である。
図5(a)および(b)に示すように、ワイヤグリッド偏光子60は、ストライプ状に配置された複数の金属反射膜61を備えている。金属反射膜61は、直線状の形状を有しており、基板11上に互いに略平行に配置されている。金属反射膜61は、光反射性の高い金属からなり、例えばアルミニウムからなる。金属反射膜61の材料は、APC(銀−パラジウム−銅の合金)等であってもよい。
金属反射膜61は所定のピッチで配置されている。金属反射膜61の配置ピッチは、入射する光の波長よりも小さく設定されており、例えば40nm〜140nm程度である。金属反射膜61の高さは、例えば100nm程度である。金属反射膜61の幅は、例えば100nm程度である。
ワイヤグリッド偏光子60は、半導体プロセスによりTFT素子20等を形成する工程の中で形成される。したがって、ワイヤグリッド偏光子60は、TFT素子20等と同等の精度で形成されている。また、ワイヤグリッド偏光子60は、素子基板10と対向基板30とを貼り合わせる際のアライメント(位置合わせ)用に素子基板10上に設けられるマーク等にアライメントされて形成されている。
ワイヤグリッド偏光子60は、入射光を偏光状態の異なる反射光と透過光とに分離する機能を備えている。ワイヤグリッド偏光子60は、入射光のうち、金属反射膜61の延在方向に平行な偏光成分を反射し、金属反射膜61の延在方向に対して直交する偏光成分を透過する。すなわち、ワイヤグリッド偏光子60は、光学軸としての透過軸60aおよび反射軸60bを有している。図5(a)に示すように、透過軸60aは金属反射膜61の延在方向と直交しており、反射軸60bは金属反射膜61の延在方向に平行である。
なお、金属反射膜61は、ゲート絶縁層22上に形成されていてもよいし、絶縁層24上に形成されていてもよい。また、金属反射膜61は、酸化シリコン(SiO2)等からなる保護層に覆われていてもよい。
次に、液晶装置100の光学設計条件について説明する。図6は、液晶装置100の光学設計条件を説明する図である。偏光板44,45は、光学軸としての透過軸および吸収軸を有している。図6(a)に、偏光板44の透過軸44aと偏光板45の透過軸45aとを示す。偏光板44の透過軸44aと偏光板45の透過軸45aとは、互いに直交するように配置されている。
図6(b)に示すように、画素電極16のスリット状の開口部16aは、信号線14の延在方向に沿って延在している。オン状態において画素電極16と共通電極18との間に発生する電界の方向は、信号線14の延在方向と直交する方向、すなわち走査線12の延在方向に沿った方向である。配向膜28,36のラビング方向は、信号線14(開口部16a)の延在方向に対して時計回りの方向に5度の角度をなす方向である。
ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aは、配向膜28,36のラビング方向に平行に配置されている。したがって、ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aは、信号線14(開口部16a)の延在方向に対して時計回りの方向に5度の角度をなす方向である。ワイヤグリッド偏光子60の反射軸60bは、配向膜28,36のラビング方向と直交する方向であり、信号線14(開口部16a)の延在方向に対して時計回りの方向に95度の角度をなす方向である。
偏光板44の透過軸44aは配向膜28,36のラビング方向に平行であり、偏光板45の透過軸45aは配向膜28,36のラビング方向と直交している。すなわち、偏光板44の透過軸44aはワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aに平行であり、偏光板45の透過軸45aはワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aと直交している。したがって、ワイヤグリッド偏光子60を透過する直線偏光は、偏光板44を透過するが、偏光板45を透過しない。
偏光板44,45の透過軸44a,45aがこのような所定の位置に配置されていると、オフ状態において照明装置から液晶装置100に入射した光は、偏光板44によって透過軸44aに平行な直線偏光に変換されて液晶層40に入射する。そして、同一の偏光状態で液晶層40から射出された直線偏光は、その偏光方向が偏光板45の透過軸45aと直交するため、偏光板45で遮断されるので、液晶装置100は暗表示となる。したがって、液晶装置100はノーマリーブラックモードである。
ところで、配向膜28,36のラビング方向と偏光板44,45の透過軸44a,45aとの相対的な位置関係にズレが生じると、オフ状態において入射した光が少量ではあるが透過することによるコントラスト低下や、背景色の着色等、表示品質の低下を招くこととなる。このため、液晶セル50に偏光板44,45を貼り付ける際に、配向膜28,36のラビング方向に対して透過軸44a,45aが光学設計上の所定の位置に配置されるように、液晶セル50に対する偏光板44,45の相対的な位置関係を正確に合わせることが、液晶装置100の表示品質を確保する上で重要である。
そこで、液晶装置100では、液晶セル50に偏光板44,45を貼り付ける際の位置合わせの基準として、配向膜28,36のラビング方向に平行な透過軸60aを有するワイヤグリッド偏光子60が素子基板10に設けられている。すなわち、ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aを基準にして、偏光板44,45のいずれか一方の透過軸の位置合わせを光学的に行うことで、液晶セル50(配向膜28,36のラビング方向)に対する偏光板44,45の位置ズレを低減することができる。
なお、液晶装置100において、画素電極16の開口部16aの延在方向や配向膜28,36のラビング方向等の光学設計条件は、上記の形態に限定されるものではない。
<液晶装置の製造方法>
次に、第1の実施形態に係る液晶装置の製造方法について図を参照して説明する。図7は、第1の実施形態に係る液晶装置の製造方法を説明するフローチャートである。図8、図9および図10は、第1の実施形態に係る偏光板の貼り付け方法を説明する図である。
図7において、工程P11および工程P12は素子基板10を製造する工程であり、工程P21および工程P22は対向基板30を製造する工程である。工程P11および工程P12と、工程P21および工程P22とはそれぞれ独立に行われる。工程P31および工程P32は、素子基板10と対向基板30とを組み合わせて液晶セル50を用意する工程である。工程P33は、一対の偏光板44,45を液晶セル50に貼り付ける工程である。なお、これらの工程のうち詳述しない工程においては、公知の技術を適用することができる。
まず、素子基板10を製造する工程と対向基板30を製造する工程とを説明する。工程P11では、基板11上にTFT素子20、共通配線17、共通電極18、ゲート絶縁層22、絶縁層24、画素電極16、ワイヤグリッド偏光子60等を形成する。
ここで、ワイヤグリッド偏光子60は、半導体プロセスによりTFT素子20等を形成する工程の中で形成される。より具体的には、基板11上にワイヤグリッド偏光子60の形成材料からなる金属薄膜を形成し、例えばフォトリソグラフィ法を用いて、その金属薄膜をパターニングすることにより、ストライプ状に配置された複数の金属反射膜61を備えたワイヤグリッド偏光子60が形成される。これにより、TFT素子20等と同等の精度で、かつ製造工程を煩雑にすることなく、ワイヤグリッド偏光子60を形成することができる。なお、ワイヤグリッド偏光子60を形成する方法として、レーザ光による二光束干渉露光法や電子線露光法等を用いてもよい。
続いて、工程P12では、これらの素子、電極等が形成された素子基板10の表面に配向膜28を形成し、配向膜28の表面に図6(b)に示す方向にラビング処理を施す。
次に、工程P21では、基板31上に遮光層32、カラーフィルタ層34、オーバーコート層35等を形成する。続いて、工程P22では、対向基板30の表面に配向膜36を形成し、配向膜36の表面に図6(b)に示す方向にラビング処理を施す。
次に、工程P31では、素子基板10と対向基板30との貼り合わせを行う。貼り合わせは、素子基板10または対向基板30にシール剤41を塗布し、アライメントをした後、素子基板10と対向基板30とを接触させ、圧着して行われる。続いて、工程P32では、シール剤41の開口部(注入口)から素子基板10と対向基板30との間に液晶を注入し、注入口を封止する。以上により、液晶セル50が用意される。
次に、図8、図9および図10を参照して、工程P33における偏光板の貼り付け方法を詳しく説明する。工程P33は、偏光板44を配置する第1の工程と、偏光板44を液晶セル50に貼り付ける第2の工程と、偏光板45を配置する第3の工程と、偏光板45を液晶セル50に貼り付ける第4の工程とを含んでいる。
第1の工程では、図8に示すように、液晶セル50の素子基板10の外側に偏光板44を配置する。液晶セル50と偏光板44とは、それぞれ保持部52により、互いに平行に保持される。液晶セル50は対向基板30側が保持され、偏光板44は素子基板10に対向するように保持される。また、液晶セル50および偏光板44は、液晶セル50の表面(素子基板10、対向基板30の表面)および偏光板44の表面の法線方向を回転軸として回転可能に保持される。
保持部52は、例えば吸着孔等を有し、液晶セル50や偏光板44を吸着固定可能に構成されている。保持部52は、例えば透光性を有する材料からなる。保持部52の材料が非透光性である場合は、保持部52に光を透過させる貫通孔等が設けられていてもよい。
続いて、液晶セル50の対向基板30側に光源56を配置する。また、偏光板44の液晶セル50とは反対側に受光部58を配置する。そして、光源56からの光を液晶セル50と偏光板44とに順次入射させる。このとき、光源56から受光部58に向かう光の光路上に、素子基板10に設けられたワイヤグリッド偏光子60が位置するように配置する。
次に、図9に示すように、液晶セル50と偏光板44とを対向させた状態を維持しながら、液晶セル50と偏光板44とのうちの少なくとも一方を対向する面内で回転させる。ここでは、液晶セル50を固定し、偏光板44を回転させる。そして、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子60が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57を受光部58で受光し、光57の強度を測定する。なお、図9では、保持部52の図示を省略している。
光源56としては、例えば可視光領域の波長を有する光を発するランプを用いてもよいし、発光ダイオード(LED)やレーザダイオードを用いてもよい。また、受光部58として、例えばフォトマルチメータ等を用いて、光57の強度を電気信号に変換して測定してもよい。あるいは、受光部58として輝度計等を用いて、光57の輝度を測定してもよい。
なお、光源56から射出される光が液晶セル50の法線方向から入射するように、液晶セル50に対して光源56を相対的に配置することが望ましい。また、光源56と受光部58との位置関係は、図面上において上下逆であってもよい。
次に、第2の工程では、光57の強度の測定結果に基づいて光57の強度が最大となるように、液晶セル50に対する偏光板44の相対的な面内での位置関係を調整する。このとき、偏光板44の透過軸44aがワイヤグリッド偏光子60の透過軸60a(図6(b)参照)に平行になる位置において、光57の強度が最大となる。この光57の強度が最大となる位置が、偏光板44の透過軸44aが配向膜28のラビング方向に平行になる所定の位置である。
光57の強度が最大となったところで、ワイヤグリッド偏光子60(液晶セル50)に対する偏光板44の相対的な面内での位置関係を決定し、偏光板44を液晶セル50の素子基板10に貼り付ける。このとき、偏光板44を保持部52により液晶セル50側に移動させてもよいし、液晶セル50を保持部52により偏光板44側に移動させてもよい。
次に、第3の工程では、図10に示すように、液晶セル50の偏光板44が貼り付けられた側とは反対側、すなわち対向基板30の外側に、対向基板30に対向するように偏光板45を配置する。液晶セル50と偏光板45とは、互いに平行に保持される。図示しないが、液晶セル50と偏光板45とは、保持部52により保持される。
液晶セル50の偏光板44が貼り付けられた側に光源56を配置し、偏光板45の液晶セル50とは反対側に受光部58を配置する。光源56と受光部58との位置関係は、上下逆であってもよい。そして、光源56からの光を偏光板44と液晶セル50と偏光板45とに順次入射させる。このとき、光源56から受光部58に向かう光の光路上に、ワイヤグリッド偏光子60が位置しないように配置する。
続いて、液晶セル50と偏光板45とを対向させた状態を維持しながら、液晶セル50と偏光板45とのうちの少なくとも一方を対向する面内で回転させる。そして、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子60が設けられていない領域と偏光板44と偏光板45とを透過した光57を受光部58で受光し、光57の強度を測定する。
次に、第4の工程では、光57の強度の測定結果に基づいて、光57の強度が最小となるように、偏光板44と液晶セル50とに対する偏光板45の相対的な面内での位置関係を調整する。このとき、偏光板44の透過軸44aは素子基板10の配向膜28のラビング方向(図6(b)参照)に平行に配置されているので、偏光板45の透過軸45aが偏光板44の透過軸44aおよび対向基板30の配向膜36のラビング方向(図6(b)参照)と直交する所定の位置において、光57の強度が最小となる。
光57の強度が最小となったところで、偏光板44と液晶セル50とに対する偏光板45の相対的な面内での位置関係を決定し、偏光板45を液晶セル50の対向基板30に貼り付ける。以上により液晶装置100が完成する。なお、偏光板44,45が液晶セル50の外形からはみ出している場合は、そのはみ出し部分を切断してもよい。
上記第1の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)液晶セル50のワイヤグリッド偏光子60が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57の強度の測定結果に基づいて、液晶セル50に対する偏光板44の相対的な位置関係を決定するので、ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aを基準にして、偏光板44の透過軸44aを光学的に所定の位置に合わせることができる。これにより、液晶セル50と偏光板44との相対的な位置ズレを低減できる。また、偏光板44が透過軸44aを所定の位置に合わせて貼り付けられた液晶セル50と、偏光板45とを光学的に所定の位置に合わせるので、液晶セル50の配向方向と偏光板45の透過軸45aとの位置ズレを低減できる。この結果、液晶装置100のコントラスト低下や、背景色の着色等、表示品質の低下が抑えられるので、液晶装置100の表示品質を向上できる。
(2)液晶セル50に対する偏光板44の位置合わせおよび貼り付けと、液晶セル50に対する偏光板45の位置合わせおよび貼り付けとを、それぞれ同一の工程で行うので、位置合わせおよび貼り付けによる工数増加を抑えることができる。
(3)液晶セル50に対する偏光板44の位置合わせの際、ワイヤグリッド偏光子60が設けられた素子基板10の外側に偏光板44を配置するので、ワイヤグリッド偏光子60と偏光板44との間には液晶層40が介在しない。これにより、ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aを基準にして偏光板44の透過軸44aを光学的に所定の位置に合わせる際に、液晶層40による光学的影響が排除されるので、液晶セル50に対する偏光板44の位置合わせをより正確に行うことができる。
(4)第2の工程において、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子60が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57の強度が最大となるように位置関係を決定するので、光57の強度を測定する際に光の強度が大きい側で感度が高い測定機器を好適に用いることができる。
なお、液晶装置100において、偏光板44の透過軸44aが配向膜28,36のラビング方向(ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60a)と直交しており、偏光板45の透過軸45aが配向膜28,36のラビング方向(ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60a)に平行であってもよい。この場合、工程P33の第2の工程において、偏光板44の透過軸44aが配向膜28のラビング方向(ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60a)と直交する所定の位置において、光57の強度が最小となる。
また、液晶装置100は、オフ状態で照明装置から入射した光が透過して明表示となるノーマリーホワイトモードであってもよい。液晶装置100がノーマリーホワイトモードである場合にも、本実施形態に係る液晶装置の製造方法を適用することができる。液晶装置100がノーマリーホワイトモードの場合は、偏光板44の透過軸と偏光板45の透過軸とが互いに平行に配置される。したがって、工程P33の第4の工程において、光57の強度が最大となるように偏光板44と液晶セル50とに対する偏光板45の相対的な位置関係を調整すればよい。この場合、偏光板45の透過軸45aが偏光板44の透過軸44aおよび対向基板30の配向膜36のラビング方向に平行になる所定の位置において、光57の強度が最大となる。
本実施形態では、工程P33の第2の工程で偏光板44の貼り付けを先に行い、その後で第4の工程で偏光板45の貼り付けを行ったが、第2の工程で偏光板45の貼り付けを先に行い、その後で第4の工程で偏光板44の貼り付けを行ってもよい。しかしながら、この場合、第2の工程でワイヤグリッド偏光子60(液晶セル50)に対する偏光板45の位置関係を調整する際、ワイヤグリッド偏光子60と偏光板45との間に液晶層40と対向基板30とが介在することとなる。
(第2の実施形態)
<液晶装置>
次に、第2の実施形態に係る液晶装置について図を参照して説明する。図11は、第2の実施形態に係るワイヤグリッド偏光子を説明する図である。詳しくは、図11(a)はワイヤグリッド偏光子の概略構成を示す斜視図であり、図11(b)は光学設計条件を示す図である。
第2の実施形態に係る液晶装置は、第1の実施形態に係る液晶装置に対して、ワイヤグリッド偏光子の透過軸および反射軸の方向が異なっているが、その他の構成は同じである。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
図11(a)に示すように、第2の実施形態に係る液晶装置が備えるワイヤグリッド偏光子62は、ストライプ状に配置された複数の金属反射膜63を備えている。ワイヤグリッド偏光子62は、光学軸としての透過軸62aおよび反射軸62bを有している。
図11(b)に示すように、ワイヤグリッド偏光子62の透過軸62aは、配向膜28,36のラビング方向と直交しており、信号線14(開口部16a)の延在方向に対して時計回りの方向に95度の角度をなす方向である。ワイヤグリッド偏光子62の反射軸62bは、配向膜28,36のラビング方向に平行であり、信号線14(開口部16a)の延在方向に対して時計回りの方向に5度の角度をなす方向である。
また、偏光板44の透過軸44aはワイヤグリッド偏光子62の透過軸62aに直交しており、偏光板45の透過軸45aはワイヤグリッド偏光子62の透過軸62aに平行である。したがって、ワイヤグリッド偏光子62を透過する直線偏光は、偏光板44を透過しないが、偏光板45を透過する。
<液晶装置の製造方法>
次に、第2の実施形態に係る液晶装置の製造方法について説明する。第2の実施形態に係る液晶装置の製造方法は、第1の実施形態に係る液晶装置の製造方法に対して、第2の工程において、光57の強度が最小となるように液晶セル50に対する偏光板44の位置合わせをする点が異なっているが、その他の製造方法は同じである。以下は、図9を参照して説明する。
本実施形態では、図9におけるワイヤグリッド偏光子60の代わりにワイヤグリッド偏光子62が素子基板10上に設けられている。本実施形態における第1の工程および第2の工程では、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子62が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57の強度を測定して、光57の強度が最小となるように、ワイヤグリッド偏光子62(液晶セル50)に対する偏光板44の相対的な面内での位置関係を調整する。
このとき、偏光板44の透過軸44aがワイヤグリッド偏光子62の透過軸62a(図11(b)参照)と直交する位置において、光57の強度が最小となる。この光57の強度が最小となる位置が、偏光板44の透過軸44aが配向膜28のラビング方向に平行になる所定の位置である。
光57の強度の測定結果に基づいて光57の強度が最小となったところで、液晶セル50(ワイヤグリッド偏光子62)に対する偏光板44の相対的な面内での位置関係を決定し、偏光板44を液晶セル50の素子基板10に貼り付ける。
上記第2の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
第2の工程において、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子62が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57の強度が最小となるように位置関係を決定するので、光57の強度を測定する際に光の強度が小さい側で感度が高い測定機器を好適に用いることができる。また、第4の工程においても、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子62が設けられていない領域と偏光板44と偏光板45とを透過した光57の強度が最小となるように、位置関係を決定するので、同様に光の強度が小さい側で感度が高い測定機器を好適に用いることができる。したがって、液晶セル50に偏光板44を貼り付ける工程と偏光板45を貼り付ける工程との両方において、光の強度が小さい側で感度が高い測定機器を用いることにより、液晶セル50に対する偏光板44,45の位置合わせをより正確に行うことができる。
(第3の実施形態)
<液晶装置およびその製造方法>
次に、第3の実施形態に係る液晶装置およびその製造方法について図を参照して説明する。図12は、第3の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す平面図である。
第3の実施形態に係る液晶装置は、第1の実施形態に係る液晶装置に対して、ワイヤグリッド偏光子がシール剤41によって囲まれた領域外に配置されている点が異なっているが、その他の構成は同じである。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
図12(a)に示す液晶装置110の例では、ワイヤグリッド偏光子60は、シール剤41によって囲まれた領域の外、すなわち液晶層40に平面的に重ならない位置に配置されている。
このような構成によれば、第2の工程で液晶セル50への偏光板45の貼り付けを先に行う場合でも、ワイヤグリッド偏光子60と偏光板45との間に液晶層40が介在しない。このため、ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aを基準にして偏光板45の透過軸45aを光学的に所定の位置に合わせる際に、液晶層40による光学的影響が排除される。これにより、液晶セル50に対する偏光板45の位置合わせをより正確に行うことができる。
図12(b)に示す液晶装置120の例では、ワイヤグリッド偏光子60は、素子基板10の張出し部10aに配置されている。すなわち、ワイヤグリッド偏光子60は、液晶層40および対向基板30に平面的に重ならない位置に配置されている。
このような構成によれば、第2の工程で液晶セル50への偏光板45の貼り付けを先に行う場合、ワイヤグリッド偏光子60と偏光板45との間に液晶層40および対向基板30が介在しない。このため、ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aを基準にして偏光板45の透過軸45aを光学的に所定の位置に合わせる際に、液晶層40および対向基板30による光学的影響が排除される。これにより、液晶セル50に対する偏光板45の位置合わせをより一層正確に行うことができる。
(第4の実施形態)
<液晶装置およびその製造方法>
次に、第4の実施形態に係る液晶装置およびその製造方法について図を参照して説明する。図13は、第4の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す平面図である。
第4の実施形態に係る液晶装置は、第1の実施形態に係る液晶装置に対して、ワイヤグリッド偏光子が2箇所以上に設けられている点が異なっているが、その他の構成は同じである。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
図13(a)に示す液晶装置130の例では、2つのワイヤグリッド偏光子60が、それぞれ素子基板10の張出し部10aにおける第1の位置と第2の位置とに設けられている。第1の位置と第2の位置とは、例えば互いに離れた位置である。
液晶装置130を製造する工程P33の第1の工程および第2の工程では、ワイヤグリッド偏光子60が設けられた第1の位置と第2の位置とのそれぞれに対応して光源56および受光部58を配置し、液晶セル50の第1の位置におけるワイヤグリッド偏光子60が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57と、液晶セル50の第2の位置におけるワイヤグリッド偏光子60が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57とを受光部58で受光し、それぞれの光57の強度を測定する。
このような構成によれば、液晶セル50の2つの異なる場所で並行して、それぞれのワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aを基準にして偏光板44の透過軸44aを光学的に所定の位置に合わせることができる。したがって、液晶セル50に対する偏光板44の位置合わせをより正確に行うことができる。
図13(b)に示す液晶装置140の例では、ワイヤグリッド偏光子60が第1の位置に設けられており、ワイヤグリッド偏光子62が第2の位置に設けられている。第1の位置と第2の位置とは、素子基板10の張出し部10aにおける異なる位置であり、例えば互いに近い位置である。上述の通り、ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aは配向膜28,36のラビング方向に平行であり、ワイヤグリッド偏光子62の透過軸62aは配向膜28,36のラビング方向と直交している。
液晶装置140を製造する工程P33の第1の工程および第2の工程では、ワイヤグリッド偏光子60が設けられた第1の位置と、ワイヤグリッド偏光子62が設けられた第2の位置とのそれぞれに対応して光源56および受光部58を配置し、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子60が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57と、ワイヤグリッド偏光子62が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57とを受光部58で受光し、それぞれの光57の強度を測定する。
液晶セル50のワイヤグリッド偏光子60が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57の強度は、偏光板44の透過軸44aがワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aに平行になる位置において最大となる。一方、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子62が設けられた領域と偏光板44とを透過した光57の強度は、偏光板44の透過軸44aがワイヤグリッド偏光子62の透過軸62aと直交する位置において最小となる。
ここで、両者の光57の強度の測定値の差を取るようにすれば、位置合わせを行う際の測定値の変化量はいずれか一方の測定値を取る場合に比べて大きくなる。このようにして、両者の測定値の差が最大となるように位置関係を決定すれば、液晶セル50に対する偏光板44の位置合わせをさらに正確に行うことができる。
また、液晶装置140の構成によれば、光の強度の測定に用いる測定機器の感度特性(光の強度が小さい側で感度が高い、または光の強度が大きい側で感度が高い)に応じて、ワイヤグリッド偏光子60とワイヤグリッド偏光子62のうちのいずれか一方のワイヤグリッド偏光子を基準として偏光板44の位置合わせを行うことも可能である。
なお、本実施形態の液晶装置130,140のいずれにおいても、第2の工程で偏光板45を先に液晶セル50に貼り付ける場合、同等の効果が得られる。また、本実施形態の液晶装置130,140において、ワイヤグリッド偏光子60または62が3箇所以上に設けられていてもよい。液晶装置130において、ワイヤグリッド偏光子60の代わりにワイヤグリッド偏光子62が設けられていてもよい。
(第5の実施形態)
<液晶装置>
次に、第5の実施形態に係る液晶装置について図を参照して説明する。図14は、第5の実施形態に係る液晶装置の概略構成を説明する図である。詳しくは、図14(a)は対向基板側から見たときの画素の構成を示す平面図であり、図14(b)は光学設計条件を示す図である。
第5の実施形態に係る液晶装置は、第1の実施形態に係る液晶装置に対して、反射表示領域を有する半透過反射型であり、反射表示領域にワイヤグリッド偏光子が設けられている点が異なっているが、その他の構成は同じである。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
図14(a)に示すように、第5の実施形態に係る液晶装置200は、画素4に透過表示領域Tと反射表示領域Rとを備えた半透過反射型の液晶装置である。液晶装置200は、第1の実施形態に係る液晶装置100と略同様の構成を有しており、ワイヤグリッド偏光子60の代わりに、第2の光学素子としてのワイヤグリッド偏光子64を反射表示領域Rに備えている点が異なっている。なお、図14(a)では、構成をわかりやすく示すため、ワイヤグリッド偏光子64に斜線を施して表示している。
ワイヤグリッド偏光子64は、ワイヤグリッド偏光子60と同様の構成を有している。ワイヤグリッド偏光子64は、図示しないが、例えば、基板11と共通電極18との間に形成されている。ワイヤグリッド偏光子64と共通電極18との間は、絶縁層またはワイヤグリッド偏光子64が備える保護層等により絶縁されている。
図14(b)に示すように、ワイヤグリッド偏光子64の透過軸64aは、配向膜28,36のラビング方向に平行に配置されている。したがって、偏光板44の透過軸44aはワイヤグリッド偏光子64の透過軸64aに平行であり、偏光板45の透過軸45aはワイヤグリッド偏光子64の透過軸64aと直交している。
<液晶装置の製造方法>
次に、第5の実施形態に係る液晶装置の製造方法について説明する。第5の実施形態に係る液晶装置の製造方法は、第1の実施形態に係る液晶装置の製造方法に対して、第1の工程および第2の工程において、ワイヤグリッド偏光子60の代わりにワイヤグリッド偏光子64を偏光板の光学的位置合わせの基準とする点が異なっているが、その他の製造方法は同じである。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
本実施形態における第1の工程および第2の工程では、図示しないが、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子64が設けられた領域、すなわち反射表示領域Rと偏光板44とを透過した光57の強度を測定して、光57の強度が最大となるように、ワイヤグリッド偏光子64(液晶セル50)に対する偏光板44の相対的な面内での位置関係を調整する。このとき、偏光板44の透過軸44aがワイヤグリッド偏光子64の透過軸64a(図14(b)参照)に平行になる位置、すなわち偏光板44の透過軸44aが配向膜28のラビング方向に平行になる所定の位置において、光57の強度が最大となる。
また、第3の工程および第4の工程では、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子64が設けられていない領域、すなわち透過表示領域Tと偏光板44と偏光板45とを透過した光57の強度を測定して、液晶セル50に対する偏光板45に位置合わせと貼り付けとを行えばよい。
第5の実施形態によれば、液晶装置200のようにワイヤグリッド偏光子64を反射表示領域Rに備えた半透過反射型の液晶装置において、ワイヤグリッド偏光子64の透過軸64aを基準にして偏光板44の透過軸44aを光学的に所定の位置に合わせることができる。これにより、位置合わせ用のワイヤグリッド偏光子を設けることなく、液晶セル50と偏光板44との相対的な位置ズレを低減できる。
なお、第5の実施形態の液晶装置200に、上記実施形態における位置合わせ用のワイヤグリッド偏光子60,62をさらに設けた構成としてもよい。このような場合、反射表示領域Rに配置されるワイヤグリッド偏光子64を形成する工程で、位置合わせ用のワイヤグリッド偏光子60,62を一緒に形成することができる。
(第6の実施形態)
<液晶装置>
次に、第6の実施形態に係る液晶装置について図を参照して説明する。図15は、第6の実施形態に係る光学素子の概略構成を示す図である。詳しくは、図15(a)は光学素子の斜視図であり、図15(b)は図15(a)中のD−D線に沿った断面図である。図15(c)は光学設計条件を説明する図である。
第6の実施形態に係る液晶装置は、上記実施形態の液晶装置に対して、ワイヤグリッド偏光子の代わりに誘電体干渉膜プリズムを備えている点が異なっているが、その他の構成は同じである。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第6の実施形態に係る液晶装置は、図15(a),(b)に示すように、第1の光学素子として、プリズムアレイ71と、プリズムアレイ71上に形成された誘電体干渉膜74とを有する光学素子を備えている。ここでは、この光学素子を誘電体干渉膜プリズム70と称する。
プリズムアレイ71は、基板11上に形成されており、2つの斜面を有する三角柱状(プリズム形状)の複数の凸条72を有している。換言すれば、凸条72が連続して周期的に形成されることにより、断面が三角波状のプリズムアレイ71が構成されている。プリズムアレイ71は、例えば、アクリル樹脂等の熱硬化性または光硬化性の透明樹脂からなる。プリズムアレイ71の凸条72の高さは、例えば0.5μm〜3μm程度であり、互いに隣接する凸条72間のピッチは、例えば1μm〜6μm程度である。
誘電体干渉膜74は、プリズムアレイ71上に形成されることで、複数の凸条72による三角柱状(プリズム形状)の斜面が反映された表面を有している。誘電体干渉膜74は、屈折率の異なる2種類の材料からなる誘電体膜が交互に複数積層された、いわゆる3次元フォトニック結晶層である。誘電体干渉膜74は、例えば、酸化チタン(TiO2)膜と酸化シリコン(SiO2)膜とを交互に7層積層することで形成されている。誘電体膜の材料は、酸化タンタル(Ta25)やシリコン(Si)であってもよい。誘電体干渉膜74を構成する1層の誘電体膜の膜厚は、例えば10nm〜100nm程度であり、誘電体干渉膜74の総膜厚は、例えば300nm〜1μm程度である。
誘電体干渉膜プリズム70は、入射光を偏光状態の異なる反射光と透過光とに分離する機能を備えている。図15(a)に示すように、誘電体干渉膜プリズム70は、入射光のうち、凸条72の延在方向に平行な偏光成分を反射し、凸条72の延在方向に対して直交する偏光成分を透過する。すなわち、誘電体干渉膜プリズム70は、光学軸としての透過軸70aおよび反射軸70bを有している。透過軸70aは凸条72の延在方向と直交しており、反射軸70bは凸条72の延在方向に平行である。
図15(c)に示すように、誘電体干渉膜プリズム70の透過軸70aは、配向膜28,36のラビング方向に平行に配置されている。したがって、誘電体干渉膜プリズム70の透過軸70aは、信号線14(開口部16a)の延在方向に対して時計回りの方向に5度の角度をなす方向である。誘電体干渉膜プリズム70の反射軸70bは、配向膜28,36のラビング方向と直交する方向であり、信号線14(開口部16a)の延在方向に対して時計回りの方向に95度の角度をなす方向である。したがって、偏光板44の透過軸44aは誘電体干渉膜プリズム70の透過軸70aに平行であり、偏光板45の透過軸45aは誘電体干渉膜プリズム70の透過軸70aと直交している。
誘電体干渉膜74を構成する誘電体膜の積層ピッチおよび凸条72のピッチは、誘電体干渉膜プリズム70に要求される特性に応じて適宜調整される。誘電体干渉膜74では、誘電体干渉膜74を構成する誘電体膜の積層数によってその透過率(反射率)を制御することができる。すなわち、誘電体膜の積層数を減ずることで、反射軸70b(凸条72の延在方向)に平行な直線偏光の透過率を増大させ、反射率を低下させることができる。所定数以上の誘電体膜を積層した場合には、反射軸70bに平行な直線偏光のほとんどが反射される。
本実施形態に係る誘電体干渉膜プリズム70では、誘電体干渉膜74の調整により、入射光のうち、例えば反射軸70bに平行な直線偏光の70%程度を反射し、残り30%程度を透過するように設定されている。なお、誘電体干渉膜74の表面は、樹脂層により覆われて平坦化されていてもよい。
上記実施形態における液晶装置が、ワイヤグリッド偏光子60,62の代わりに第1の光学素子として誘電体干渉膜プリズム70を備える場合や、ワイヤグリッド偏光子64の代わりに第2の光学素子として誘電体干渉膜プリズムを反射表示領域Rに備える場合においても、上記実施形態の液晶装置の製造方法を適用することができるとともに、上記実施形態と同様の効果が得られる。
なお、ワイヤグリッド偏光子62の代わりに誘電体干渉膜プリズムが設けられる場合、誘電体干渉膜プリズムの透過軸は、配向膜28,36のラビング方向と直交するように配置される。したがって、誘電体干渉膜プリズムの透過軸は、偏光板44の透過軸44aに直交し、偏光板45の透過軸45aに平行となる。
<電子機器>
上記実施形態の液晶装置は、例えば、携帯電話機等の電子機器に搭載して用いることができる。電子機器は、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、オーディオ機器、液晶プロジェクタ等であってもよい。上記実施形態の液晶装置を表示部に備えることにより、優れた表示品質を有する電子機器を提供することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
(変形例1)
第1の実施形態の液晶装置は、ワイヤグリッド偏光子60が素子基板10に設けられた構成であったが、この形態に限定されない。ワイヤグリッド偏光子60は、対向基板30に設けられていてもよい。図16は、変形例1に係る液晶装置の製造方法を説明する図である。
図16に示すように、変形例1に係る液晶装置では、ワイヤグリッド偏光子60は、対向基板30上に設けられている。対向基板30は、素子基板10に比べて、表示領域2(図1参照)周辺にワイヤグリッド偏光子60を配置可能なスペースを多く有している。したがって、ワイヤグリッド偏光子60を対向基板30に設けることで、ワイヤグリッド偏光子60を配置する場所の制約が緩和される。
変形例1に係る液晶装置では、工程P33において、偏光板45の液晶セル50への貼り付けを先に行うことが好ましい。工程P33の第1の工程では、液晶セル50の対向基板30の外側に偏光板45を配置する。そして、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子60が設けられた領域と偏光板45とを透過した光57の強度を測定し、例えば光57の強度が最小となるようにワイヤグリッド偏光子60(液晶セル50)に対する偏光板45の相対的な面内での位置関係を決定して、偏光板45を液晶セル50の対向基板30に貼り付ける。
このような方法によれば、ワイヤグリッド偏光子60が設けられた対向基板30の外側に偏光板45を配置するので、ワイヤグリッド偏光子60と偏光板45との間には液晶層40と素子基板10とが介在しない。これにより、ワイヤグリッド偏光子60の透過軸60aを基準にして偏光板45の透過軸45aを光学的に所定の位置に合わせる際に、液晶層40と素子基板10とによる光学的影響が排除される。なお、ワイヤグリッド偏光子60の代わりに、ワイヤグリッド偏光子62または誘電体干渉膜プリズム70が設けられた構成であってもよい。
(変形例2)
上記実施形態の液晶装置は、第1の光学素子または第2の光学素子として、ワイヤグリッド偏光子または誘電体干渉膜プリズムを備えた構成であったが、この形態に限定されない。第1の光学素子または第2の光学素子は、偏光分離機能を有するものであれば他の光学素子であってもよい。
(変形例3)
上記の実施形態では、偏光板からなる偏光体を液晶セルに貼り付ける構成であったが、この形態に限定されない。偏光体が偏光板の他に光学補償板を備えた構成であっても、上記実施形態の液晶装置の製造方法を適用することができる。図17は、変形例3に係る液晶装置および液晶装置の製造方法を説明する図である。詳しくは、図17(a)は変形例3に係る液晶装置の概略構成を示す断面図であり、図17(b)は液晶装置の製造方法を説明する図である。
図17(a)に示すように、変形例3に係る液晶装置150は、液晶セル50と、液晶セル50の両外側に配置される偏光体46と偏光体48とを備えている。偏光体46は、偏光板44と偏光板44に積層された光学補償板47とを備えており、光学補償板47が素子基板10側に対向するように配置されている。偏光体48は、偏光板45と偏光板45に積層された光学補償板49とを備えており、光学補償板49が対向基板30側に対向するように配置されている。光学補償板47,49は、例えば、液晶セル50や偏光板44,45の光学補償を行うことにより、液晶装置の表示における視野角の拡大、背景色の着色の補償等を図るためのものである。
ここでは、工程P33において、例えば、偏光体46の液晶セル50への貼り付けを先に行い、その後で偏光体48の貼り付けを行う。図17(b)に示すように、第1の工程および第2の工程では、液晶セル50の素子基板10の外側に偏光体46を、光学補償板47が素子基板10側に対向するように配置する。そして、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子60が設けられた領域と偏光体46とを透過した光57の強度が最大となるようにワイヤグリッド偏光子60(液晶セル50)に対する偏光体46の相対的な面内での位置関係を決定して、偏光体46を液晶セル50の素子基板10に貼り付ける。
次に、図示しないが、第3の工程および第4の工程では、液晶セル50の対向基板30の外側に偏光体48を、光学補償板49が対向基板30側に対向するように配置する。そして、液晶セル50のワイヤグリッド偏光子60が設けられていない領域と偏光体48とを透過した光57の強度が最大となるように液晶セル50に対する偏光体48の相対的な面内での位置関係を決定して、偏光体48を液晶セル50の対向基板30に貼り付ける。
なお、偏光体46,48は、偏光板44,45に2層以上の光学補償板が積層された構成であってもよい。また、偏光体46,48のいずれか一方が光学補償板を備えていない構成であってもよい。
(変形例4)
上記の実施形態では、液晶装置がFFS方式の液晶装置であったが、この形態に限定されない。液晶装置は、FFS方式と同様に素子基板に平行な方向の横電界により液晶分子の配向制御を行うIPS(In-Plane Switching)方式の液晶装置であってもよい。また、液晶装置は、素子基板と対向基板との間に生じる縦電界により液晶分子の配向制御を行う、TN(Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式やECB(Electrically Controlled Birefringence)方式等の液晶装置であってもよい。これらの液晶装置であっても、上記実施形態の液晶装置の構成およびの液晶装置の製造方法を適用することができる。
第1の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す図。 第1の実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 第1の実施形態に係る液晶装置の画素の構成を説明する図。 図3(a)中のB−B’線に沿った断面図。 第1の実施形態に係るワイヤグリッド偏光子を説明する図。 液晶装置の光学設計条件を説明する図。 第1の実施形態に係る液晶装置の製造方法を説明するフローチャート。 第1の実施形態に係る偏光板の貼り付け方法を説明する図。 第1の実施形態に係る偏光板の貼り付け方法を説明する図。 第1の実施形態に係る偏光板の貼り付け方法を説明する図。 第2の実施形態に係るワイヤグリッド偏光子を説明する図。 第3の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す平面図。 第4の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す平面図。 第5の実施形態に係る液晶装置の概略構成を説明する図。 第6の実施形態に係る光学素子の概略構成を示す図。 変形例1に係る液晶装置の製造方法を説明する図。 変形例3に係る液晶装置および液晶装置の製造方法を説明する図。
符号の説明
2…表示領域、4…画素、10…素子基板、10a…張出し部、11…基板、12…走査線、13…信号線駆動回路、14…信号線、15…走査線駆動回路、16…画素電極、16a…開口部、17…共通配線、18…共通電極、19…保持容量、20…TFT素子、20a…半導体層、20d…ドレイン電極、20g…ゲート電極、20s…ソース電極、22…ゲート絶縁層、24…絶縁層、24a…コンタクトホール、28,36…配向膜、30…対向基板、31…基板、32…遮光層、34…カラーフィルタ層、35…オーバーコート層、40…液晶層、41…シール剤、42…ドライバIC、44,45…偏光板、44a,45a…透過軸、46,48…偏光体、47,49…光学補償板、50…液晶セル、52…保持部、56…光源、57…光、58…受光部、60,62,64…ワイヤグリッド偏光子、60a,62a,64a…透過軸、60b,62b…反射軸、61,63…金属反射膜、70…誘電体干渉膜プリズム、70a…透過軸、70b…反射軸、71…プリズムアレイ、72…凸条、74…誘電体干渉膜、100,110,120,130,140,150,200…液晶装置。

Claims (24)

  1. 第1の偏光体と第2の偏光体との間に液晶セルが配置された液晶装置の製造方法であって、
    互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の少なくとも1箇所に設けられた偏光分離機能を有する第1の光学素子と、を備えた前記液晶セルを用意する工程と、
    前記第1の基板に前記第1の偏光体を対向配置させた状態で、前記液晶セルと前記第1の偏光体とのうちの少なくとも一方を対向する面内で回転させて、前記液晶セルの前記第1の光学素子が設けられた領域と前記第1の偏光体とを透過した光の強度を測定する第1の工程と、
    前記光の強度の測定結果に基づいて前記第1の光学素子に対する前記第1の偏光体の相対的な面内での位置関係を決定し、前記第1の偏光体を前記液晶セルの前記第1の基板に貼り付ける第2の工程と、
    を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
  2. 請求項1に記載の液晶装置の製造方法であって、
    前記第1の光学素子の光学軸は、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向に平行に配置されており、
    前記第2の工程では、前記光の強度が最大となるように、前記第1の光学素子に対する前記第1の偏光体の相対的な位置関係を決定することを特徴とする液晶装置の製造方法。
  3. 請求項1に記載の液晶装置の製造方法であって、
    前記第1の光学素子の光学軸は、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向と直交して配置されており、
    前記第2の工程では、前記光の強度が最小となるように、前記第1の光学素子に対する前記第1の偏光体の相対的な位置関係を決定することを特徴とする液晶装置の製造方法。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法であって、
    前記第1の光学素子は、ストライプ状に配列された金属反射膜を備えていることを特徴とする液晶装置の製造方法。
  5. 請求項1から3のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法であって、
    前記第1の光学素子は、プリズムアレイと前記プリズムアレイ上に形成された誘電体干渉膜とを備えていることを特徴とする液晶装置の製造方法。
  6. 第1の偏光体と第2の偏光体との間に液晶セルが配置された液晶装置の製造方法であって、
    互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の2箇所以上に設けられた偏光分離機能を有する第1の光学素子と、を備えた前記液晶セルを用意する工程と、
    前記液晶セルの前記第1の基板および前記第2の基板のうちの一方の基板の外側に前記第1の偏光体を対向配置させた状態で、前記液晶セルと前記第1の偏光体とのうちの少なくとも一方を対向する面内で回転させて、前記液晶セルの前記第1の光学素子が設けられた領域と前記第1の偏光体とを透過した光の強度を測定する第1の工程と、
    前記光の強度の測定結果に基づいて前記第1の光学素子に対する前記第1の偏光体の相対的な面内での位置関係を決定し、前記第1の偏光体を前記液晶セルの前記一方の基板に貼り付ける第2の工程と、
    を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
  7. 請求項6に記載の液晶装置の製造方法であって、
    前記2箇所以上に設けられた前記第1の光学素子は、
    第1の個所に設けられており、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向に平行に光学軸が配置された光学素子と、
    前記第1の個所とは異なる第2の個所に設けられており、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向と直交して光学軸が配置された光学素子と、
    を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
  8. 第1の偏光体と第2の偏光体との間に液晶セルが配置された液晶装置の製造方法であって、
    互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の少なくとも1箇所に設けられた偏光分離機能を有する第1の光学素子と、を備えた前記液晶セルを用意する工程と、
    前記液晶セルの前記第1の基板および前記第2の基板のうちの一方の基板の外側に前記第1の偏光体を対向配置させた状態で、前記液晶セルと前記第1の偏光体とのうちの少なくとも一方を対向する面内で回転させて、前記液晶セルの前記第1の光学素子が設けられた領域と前記第1の偏光体とを透過した光の強度を測定する第1の工程と、
    前記光の強度の測定結果に基づいて前記第1の光学素子に対する前記第1の偏光体の相対的な面内での位置関係を決定し、前記第1の偏光体を前記液晶セルの前記一方の基板に貼り付ける第2の工程とを含み、
    前記第1の光学素子は、前記液晶層に平面的に重ならない位置に配置されていることを特徴とする液晶装置の製造方法。
  9. 請求項8に記載の液晶装置の製造方法であって、
    前記第1の基板は、前記第2の基板に平面的に重ならない張出し部を有しており、
    前記第1の光学素子は、前記張出し部に配置されていることを特徴とする液晶装置の製造方法。
  10. 請求項1から7のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法であって、
    前記液晶セルは、表示に寄与する表示領域に配列された反射表示領域を備え、
    前記第1の光学素子は、前記反射表示領域に配置されていることを特徴とする液晶装置の製造方法。
  11. 第1の偏光体と第2の偏光体との間に液晶セルが配置された液晶装置の製造方法であって、
    互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の少なくとも1箇所に設けられた偏光分離機能を有する第1の光学素子と、前記第1の基板の反射表示領域に設けられた偏光分離機能を有する第2の光学素子と、を備えた前記液晶セルを用意する工程と、
    前記液晶セルの前記第1の基板および前記第2の基板のうちの一方の基板の外側に前記第1の偏光体を対向配置させた状態で、前記液晶セルと前記第1の偏光体とのうちの少なくとも一方を対向する面内で回転させて、前記液晶セルの前記第1の光学素子が設けられた領域と前記第1の偏光体とを透過した光の強度を測定する第1の工程と、
    前記光の強度の測定結果に基づいて前記第1の光学素子に対する前記第1の偏光体の相対的な面内での位置関係を決定し、前記第1の偏光体を前記液晶セルの前記一方の基板に貼り付ける第2の工程と、
    を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
  12. 第1の偏光体と第2の偏光体との間に液晶セルが配置された液晶装置の製造方法であって、
    互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の少なくとも1箇所に設けられた偏光分離機能を有する第1の光学素子と、を備えた前記液晶セルを用意する工程と、
    前記液晶セルの前記第1の基板および前記第2の基板のうちの一方の基板の外側に前記第1の偏光体を対向配置させた状態で、前記液晶セルと前記第1の偏光体とのうちの少なくとも一方を対向する面内で回転させて、前記液晶セルの前記第1の光学素子が設けられた領域と前記第1の偏光体とを透過した光の強度を測定する第1の工程と、
    前記光の強度の測定結果に基づいて前記第1の光学素子に対する前記第1の偏光体の相対的な面内での位置関係を決定し、前記第1の偏光体を前記液晶セルの前記一方の基板に貼り付ける第2の工程と、
    前記第2の工程の後に、
    前記液晶セルの前記第1の基板および前記第2の基板のうちの他方の基板の外側に前記第2の偏光体を対向配置させた状態で、前記液晶セルと前記第2の偏光体とのうちの少なくとも一方を対向する面内で回転させて、前記液晶セルの前記第1の光学素子が設けられていない領域と前記第1の偏光体と前記第2の偏光体とを透過した光の強度を測定する第3の工程と、
    前記光の強度の測定結果に基づいて、前記第1の偏光体と前記液晶セルとに対する前記第2の偏光体の相対的な面内での位置関係を決定し、前記第2の偏光体を前記液晶セルの前記他方の基板に貼り付ける第4の工程と、
    を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
  13. 請求項12に記載の液晶装置の製造方法であって、
    前記第1の偏光体および前記第2の偏光体のうちの少なくとも一方は、偏光板と、前記偏光板に積層された光学補償板と、を備えていることを特徴とする液晶装置の製造方法。
  14. 一対の偏光体間に、互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、
    前記第1の基板および前記第2の基板の間に挟持された液晶層と、
    前記第1の基板の少なくとも1箇所に設けられた偏光分離機能を有する第1の光学素子と、
    表示に寄与する表示領域と、を備え、
    前記第1の光学素子は、前記表示領域の外に配置されていることを特徴とする液晶装置。
  15. 請求項14に記載の液晶装置であって、
    前記第1の光学素子の光学軸は、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向に平行に配置されており、
    前記一対の偏光体のうちの少なくとも一方の偏光体の光学軸は、前記第1の光学素子の光学軸に平行に配置されていることを特徴とする液晶装置。
  16. 請求項14に記載の液晶装置であって、
    前記第1の光学素子の光学軸は、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向と直交して配置されており、
    前記一対の偏光体のうちの少なくとも一方の偏光体の光学軸は、前記第1の光学素子の光学軸と直交して配置されていることを特徴とする液晶装置。
  17. 請求項14から16のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
    前記第1の光学素子は、2箇所以上に設けられていることを特徴とする液晶装置。
  18. 請求項17に記載の液晶装置であって、
    前記2箇所以上に設けられた前記第1の光学素子は、
    第1の個所に設けられており、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向に平行に配置された光学軸を有する光学素子と、
    前記第1の個所とは異なる第2の個所に設けられており、前記第1の基板における前記液晶層の配向方向と直交して配置された光学軸を有する光学素子と、
    を含むことを特徴とする液晶装置。
  19. 請求項14から18のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
    前記第1の光学素子は、前記液晶層に平面的に重ならない位置に配置されていることを特徴とする液晶装置。
  20. 請求項19に記載の液晶装置であって、
    前記第1の基板は、前記第2の基板に平面的に重ならない張出し部を有しており、
    前記第1の光学素子は、前記張出し部に配置されていることを特徴とする液晶装置。
  21. 請求項14から20のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
    前記第1の光学素子は、ストライプ状に配列された金属反射膜を備えていることを特徴とする液晶装置。
  22. 請求項14から20のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
    前記第1の光学素子は、プリズムアレイと前記プリズムアレイ上に形成された誘電体干渉膜とを備えていることを特徴とする液晶装置。
  23. 請求項14から22のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
    前記表示領域に配列された反射表示領域と、
    前記第1の基板の前記反射表示領域に設けられた、偏光分離機能を有する第2の光学素子と、をさらに備えていることを特徴とする液晶装置。
  24. 請求項14から23のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
    前記一対の偏光体のうちの少なくとも一方は、偏光板と、前記偏光板に積層された光学補償板と、を備えていることを特徴とする液晶装置。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012163786A (ja) * 2011-02-07 2012-08-30 Jvc Kenwood Corp 分布型偏光子および投射型液晶表示装置
KR102002960B1 (ko) * 2012-12-13 2019-07-24 삼성디스플레이 주식회사 정렬 장치, 이를 포함하는 노광 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법
JP6199095B2 (ja) * 2013-07-08 2017-09-20 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置の製造方法
TWI531837B (zh) * 2014-07-30 2016-05-01 友達光電股份有限公司 元件基板及其配向方法
CN104460069B (zh) 2014-12-30 2017-11-14 京东方科技集团股份有限公司 一种对位设备及其对位方法
CN105487301B (zh) * 2016-02-15 2018-11-23 深圳市华星光电技术有限公司 垂直光配向方法及液晶显示面板的制作方法
CN105700163A (zh) * 2016-04-07 2016-06-22 武汉华星光电技术有限公司 一种柱透镜薄膜及3d显示装置
CN106067018B (zh) * 2016-08-08 2019-01-04 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别显示面板及显示装置
KR102581143B1 (ko) * 2016-08-18 2023-09-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN106292088B (zh) * 2016-09-07 2019-12-31 武汉华星光电技术有限公司 色度调控光阀及显示面板
KR20210005368A (ko) * 2019-07-03 2021-01-14 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
CN111176019B (zh) * 2020-02-17 2021-04-27 武汉华星光电技术有限公司 显示面板及显示装置
US11048118B1 (en) 2020-02-17 2021-06-29 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Display panel and display device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5541745A (en) * 1994-01-25 1996-07-30 Fergason; James L. Illumination system for a display using cholesteric liquid crystal reflectors
JPH08201801A (ja) * 1995-01-23 1996-08-09 Nippondenso Co Ltd 液晶基板に対する偏光板の貼り付け方法
JP3796995B2 (ja) 1999-01-29 2006-07-12 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置の製造方法
US6665070B1 (en) * 2001-04-20 2003-12-16 Nanometrics Incorporated Alignment of a rotatable polarizer with a sample
JP3778025B2 (ja) * 2001-07-30 2006-05-24 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置および電子機器
US6989877B2 (en) 2001-06-06 2006-01-24 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display device and electronic apparatus
JP2003107452A (ja) * 2001-09-17 2003-04-09 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 液晶表示パネルの製造方法、液晶表示装置の製造方法、および、液晶表示装置の製造装置
US7362446B2 (en) * 2005-09-15 2008-04-22 Asml Netherlands B.V. Position measurement unit, measurement system and lithographic apparatus comprising such position measurement unit
JP2007226092A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Seiko Epson Corp 光学素子の製造方法及びプロジェクタの製造方法並びに光学素子及びプロジェクタ

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