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発明の名称 液晶装置、液晶装置の製造方法、及び電子機器
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−17590(P2007−17590A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−197396(P2005−197396)
出願日 平成17年7月6日(2005.7.6)
代理人 【識別番号】100107836
【弁理士】
【氏名又は名称】西 和哉
発明者 池邊 朋
要約 課題
吸湿や水分の浸入を良好に防止することができ、しかも液晶の劣化や電極・配線等への悪影響も抑えた、液晶装置とその製造方法、さらにはこれを用いた電子機器を提供する。

解決手段
一対の基板10、20が所定のセルギャップでシール部により貼り合わされてなる液晶装置である。シール部は、一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の内面側に、基板材料からなる枠状部80が、一対の基板10、20間にてセルギャップに対応する高さとなるようにして形成され、枠状部80と、枠状部80に対向する側の基板の接合面との間の接合部が溶融固化されたことにより、一対の基板10、20を固着してなる。
特許請求の範囲
【請求項1】
一対の基板が所定のセルギャップでシール部により貼り合わされてなる液晶装置であって、
前記シール部は、
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の内面側に、該基板材料からなる枠状部が、前記一対の基板間にて前記セルギャップに対応する高さとなるようにして形成され、
前記枠状部と、該枠状部に対向する側の基板の接合面との間の接合部が溶融固化されたことにより、前記一対の基板を固着してなる
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項2】
前記枠状部及び/又はこれに対向する側の基板の接合面には、レーザ吸収材料が設けられていることを特徴とする請求項1記載の液晶装置。
【請求項3】
前記枠状部の内周縁部及び/又は外周縁部と、これに対応する位置の前記接合面とは、固着していることを特徴とする請求項2記載の液晶装置。
【請求項4】
前記一対の基板が、駆動素子を形成してなる第1基板と、第2基板とからなり、前記枠状部は、前記第2基板側に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項5】
前記レーザ吸収材料の溶融温度が、前記一対の基板の溶融温度よりも高いことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項6】
前記レーザ吸収材料がクロムであることを特徴とする請求項5記載の液晶装置。
【請求項7】
一対の基板が所定のセルギャップでシール部により貼り合わされてなる液晶装置であって、
前記シール部は、
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の内面側に、金属材料からなる枠状部が、前記一対の基板間にて前記セルギャップに対応する高さとなるようにして形成され、
前記枠状部が溶融固化されたことにより、前記一対の基板を固着してなる
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項8】
前記金属材料の溶融温度が、前記一対の基板の溶融温度よりも低いことを特徴とする請求項7に記載の液晶装置。
【請求項9】
前記金属材料が金であることを特徴とする請求項8記載の液晶装置。
【請求項10】
前記一対の基板が、駆動素子を形成してなる第1基板と、第2基板とからなり、
前記一対の基板には、前記シール部が形成されていない注入口部が形成され、
前記第1基板には、外部入力端子が前記シール部の外側に設けられ、
前記外部入力端子と前記駆動素子とを接続する配線が、前記注入口部を通って配設されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項11】
一対の基板が所定のセルギャップでシール部により貼り合わされてなる液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の内面側に、該基板材料からなる枠状部を、前記一対の基板間にて前記セルギャップに対応する高さとなるようにして形成する工程と、
前記一対の基板を接合し、その状態で前記枠状部とこれに対向する側の基板の接合面との間の接合部にレーザ光を照射し、該接合部を選択的に加熱し溶融固化することにより、前記一対の基板を固着する工程と、を備えたことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項12】
一対の基板が所定のセルギャップでシール部により貼り合わされてなる液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の内面側に、金属材料からなる枠状部を、前記一対の基板間にて前記セルギャップに対応する高さとなるようにして形成する工程と、
前記一対の基板を接合し、その状態で前記枠状部にレーザ光を照射し、該枠状部を選択的に加熱し溶融固化することにより、前記一対の基板を固着する工程と、を備えたことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項13】
前記枠状部を形成する工程では、前記一対の基板のうちの一方の基板に金属材料からなる第1枠状膜を形成するとともに、他方の基板に金属材料からなり、かつ前記第1枠状膜より膜厚が薄い第2枠状膜を形成することで、これら第1枠状膜と第2枠状膜とからなる枠状部の高さを前記セルギャップに対応する高さとなるようにし、
前記枠状部にレーザ光を照射する工程では、前記第2枠状膜を形成した基板側からレーザ光を入射し、前記枠状部を選択的に加熱し溶融固化することを特徴とする請求項12記載の液晶装置の製造方法。
【請求項14】
前記一対の基板が、駆動素子を形成してなる第1基板と、第2基板とからなり、
前記第1枠状膜を前記第1基板に形成し、前記第2枠状膜を前記第2基板に形成することを特徴とする請求項13記載の液晶装置の製造方法。
【請求項15】
前記レーザー光の照射スポットが前記枠状部の幅よりも小さいことを特徴とする請求項11〜14のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項16】
前記レーザ光としてYAGレーザを用いることを特徴とする請求項11〜15のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項17】
請求項1〜10のいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶装置、液晶装置の製造方法、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶プロジェクタ等に搭載される光変調手段や、携帯電話等に搭載される直視型表示装置として用いられる液晶装置は、液晶層に電圧を印加するための電極を具備する一対の基板を主体として構成されている。液晶装置を構成する一対の基板の各内面には、導電膜(画素電極、対向電極等)や、液晶分子の初期配向状態を制御するための配向膜が形成されている。そして、これら配向膜間が、紫外線硬化型、または熱硬化型の樹脂などからなるシール材によって接合されることにより、基板どうしが貼り合わされ、さらにこのシール材に囲まれた領域内に液晶が封入されるようになっている。
【0003】
ところで、このような液晶装置では、近年、特に小型化が進められており、これに伴ってシール材の幅も狭くなってきているため、このシール材からの吸湿が問題になっている。すなわち、特にシール材が比較的透湿性の高い樹脂からなっているため、このシール材の透湿性に起因して基板間への吸湿が起こり、水分が浸入することで品質の劣化が生じていた。また、シール材を構成する樹脂中の成分が液晶中に溶出し、これが液晶の劣化に影響を及ぼしている可能性も指摘されている。
そこで、シール材を樹脂等の有機材料で構成するのに代えて、無機材料で構成することが考えられる。
【0004】
従来、無機材料で基板間の封止を行う構造として、液晶装置の素子基板と対向基板とを、無機材料であるガラスの溶融によって接合する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、アレイ基板あるいはカラーフィルタ基板の少なくとも一方の基板端部を溶融することで、この基板の材料であるガラスを溶融固化し、アレイ基板(素子基板)とカラーフィルタ基板(対向基板)との間の隙間を埋めるようにしている。そして、このような構造をとることにより、基板間において露出する配線パターン断面を保護している。
【特許文献1】特開平10−187054号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前述の技術では、液晶を封止するため従来と同様にシール材を使用しており、したがって、液晶中にシール材成分(樹脂成分)が溶出し、これによって液晶が劣化してしまうことについては何等考慮がなされていないままである。
また、基板端部を溶融して基板間のセルギャップを埋めるためには、比較的大きな熱量が必要であるが、このような大きな熱量を付与すると、基板上の電極や配線に悪影響を及ぼしてしまう可能性がある。
【0006】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、吸湿や水分の浸入を良好に防止することができ、しかも液晶の劣化や電極・配線等への悪影響も抑えた、液晶装置とその製造方法、さらにはこれを用いた電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するため本発明の液晶装置は、一対の基板が所定のセルギャップでシール部により貼り合わされてなる液晶装置であって、
前記シール部は、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の内面側に、該基板材料からなる枠状部が、前記一対の基板間にて前記セルギャップに対応する高さとなるようにして形成され、
前記枠状部と、該枠状部に対向する側の基板の接合面との間の接合部が溶融固化されたことにより、前記一対の基板を固着してなることを特徴としている。
【0008】
この液晶装置によれば、枠状部を石英やガラスなどの基板材料で形成しているので、樹脂等の有機材料からなるシール材に比べてその透湿性が格段に低くなり、したがって、シール材での吸湿に起因して基板間に水分が浸入し、品質が劣化してしまうといった不都合が防止される。また、このシール部の構成成分が液晶層に溶出し、その劣化を促進するなどといったことも防止される。さらに、枠状部がセルギャップに対応する高さとなるように形成されているので、基板間を貼り合わせる際には、枠状部とこれに対向する側の基板の接合面との間の接合部のみを溶融固化すればよく、したがって、過大な熱量を付与する必要がないため、基板上に形成されている電極や配線等に悪影響を及ぼすことも防止される。
【0009】
また、前記液晶装置においては、前記枠状部及び/又はこれに対向する側の基板の接合面には、レーザ吸収材料が設けられているのが好ましい。
このようにすれば、基板間を貼り合わせる際、枠状部とこれに対向する側の基板の接合面との間の接合部にレーザ光を照射し、前記レーザ吸収材料を加熱し発熱させることにより、前記接合部を選択的にしかも効率良く加熱し、溶融固化させることが可能になる。
【0010】
また、前記液晶装置においては、前記枠状部の内周縁部及び/又は外周縁部と、これに対応する位置の前記接合面とは、固着しているのが好ましい。
このようにすれば、レーザ吸収材料が直接液晶層に接しないため、このレーザ吸収材料の成分が液晶層中に溶出し、液晶を劣化させるおそれがなくなる。
【0011】
また、前記液晶装置においては、前記一対の基板が、駆動素子を形成してなる第1基板と、第2基板とからなり、前記枠状部は、前記第2基板側に形成されているのが好ましい。
このようにすれば、枠状部を第2基板に一体に形成する際、第2基板に駆動素子が形成されていないことから、その加工が駆動素子に制限されないため容易になる。
【0012】
また、前記液晶装置においては、前記レーザ吸収材料の溶融温度が、前記一対の基板の溶融温度よりも高いことが好ましい。その場合に、このレーザ吸収材料はクロム(Cr)であるのが好ましい。
レーザ吸収材料としてクロムを用いれば、クロムの融点が1800℃以上であり、例えば基板材料となる石英の融点である約1700℃より十分に高いため、レーザ光の照射による加熱(発熱)によって例えば1700℃〜1800℃程度の温度に前記接合部を加熱することにより、レーザ吸収材料を溶融させることなく、基板材料のみを選択的に溶融させることが可能になる。
【0013】
また、本発明の別の液晶装置は、一対の基板が所定のセルギャップでシール部により貼り合わされてなる液晶装置であって、
前記シール部は、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の内面側に、金属材料からなる枠状部が、前記一対の基板間にて前記セルギャップに対応する高さとなるようにして形成され、
前記枠状部が溶融固化されたことにより、前記一対の基板を固着してなることを特徴としている。
【0014】
この液晶装置によれば、シール部を金属材料で形成しているので、樹脂等の有機材料からなるシール材に比べてその透湿性が格段に低くなり、したがって、シール材での吸湿に起因して基板間に水分が浸入し、品質が劣化してしまうといった不都合が防止される。また、従来のごとくシール部を構成する樹脂の成分が液晶層に溶出し、その劣化を促進するなどといったことも防止される。さらに、枠状部がセルギャップに対応する高さとなるように形成されているので、基板間を貼り合わせる際には、該枠状部の基板間における接合部のみを溶融固化すればよく、したがって、過大な熱量を付与する必要がないため、基板上に形成されている電極や配線等に悪影響を及ぼすことも防止される。
【0015】
また、前記液晶装置においては、前記金属材料の溶融温度が、前記一対の基板の溶融温度よりも低いことが好ましい。その場合に、前記金属材料が金であるのが好ましい。
このようにすれば、基板材料を溶融させることなく、金属材料のみを選択的に溶融させることが可能になる。また、金属材料として金を用いれば、金は化学的に安定であって触媒作用も低いので、これが液晶と直接接していても、液晶と反応してその劣化を引き起こすといったおそれが少ない。
【0016】
また、前記液晶装置においては、前記一対の基板が、駆動素子を形成してなる第1基板と、第2基板とからなり、前記一対の基板には、前記シール部が形成されていない注入口部が形成され、前記第1基板には、外部入力端子が前記シール部の外側に設けられ、前記外部入力端子と前記駆動素子とを接続する配線が、前記注入口部を通って配設されているのが好ましい。
このようにすれば、外部入力端子と駆動素子とを接続する配線が注入口部を通って配設されているので、シール部を横切ることでシール部または配線の加工が難しくなってしまうことが回避される。
【0017】
本発明の液晶装置の製造方法は、一対の基板が所定のセルギャップでシール部により貼り合わされてなる液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の内面側に、該基板材料からなる枠状部を、前記一対の基板間にて前記セルギャップに対応する高さとなるようにして形成する工程と、
前記一対の基板を接合し、その状態で前記枠状部とこれに対向する側の基板の接合面との間の接合部にレーザ光を照射し、該接合部を選択的に加熱し溶融固化することにより、前記一対の基板を固着する工程と、を備えたことを特徴としている。
【0018】
この液晶装置の製造方法によれば、枠状部を石英やガラスなどの基板材料で形成しているので、樹脂等の有機材料からなるシール材に比べてその透湿性を格段に低くし、これによりシール材での吸湿に起因して基板間に水分が浸入し、品質が劣化してしまうのを防止することができる。また、この枠状部の構成成分が液晶層に溶出し、その劣化を促進するなどといったことも防止することができる。さらに、枠状部がセルギャップに対応する高さとなるように形成するので、基板間を貼り合わせる際には、枠状部とこれに対向する側の基板の接合面との間の接合部のみを溶融固化すればよく、したがって、過大な熱量を付与する必要がないため、基板上に形成されている電極や配線等に悪影響を及ぼしてしまうことも防止することができる。また、レーザ光を照射することにより、接合部の選択的な加熱を容易に行うことができる。
【0019】
本発明の別の液晶装置の製造方法は、一対の基板が所定のセルギャップでシール部により貼り合わされてなる液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の内面側に、金属材料からなる枠状部を、前記一対の基板間にて前記セルギャップに対応する高さとなるようにして形成する工程と、
前記一対の基板を接合し、その状態で前記枠状部にレーザ光を照射し、該枠状部を選択的に加熱し溶融固化することにより、前記一対の基板を固着する工程と、を備えたことを特徴としている。
【0020】
この液晶装置の製造方法によれば、枠状部を金属材料で形成しているので、樹脂等の有機材料からなるシール材に比べてその透湿性を格段に低くし、これによりシール材での吸湿に起因して基板間に水分が浸入し、品質が劣化してしまうのを防止することができる。また、従来のごとくシール部を構成する樹脂の成分が液晶層に溶出し、その劣化を促進するなどといったことも防止することができる。さらに、枠状部がセルギャップに対応する高さとなるように形成するので、基板間を貼り合わせる際には、該枠状部の基板間における接合部のみを溶融固化すればよく、したがって、過大な熱量を付与する必要がないため、基板上に形成されている電極や配線等に悪影響を及ぼしてしまうことも防止することができる。また、レーザ光を照射することにより、シール部の選択的な加熱を容易に行うことができる。
【0021】
また、前記液晶装置の製造方法においては、前記枠状部を形成する工程では、前記一対の基板のうちの一方の基板に金属材料からなる第1枠状膜を形成するとともに、他方の基板に金属材料からなり、かつ前記第1枠状膜より膜厚が薄い第2枠状膜を形成することで、これら第1枠状膜と第2枠状膜とからなる枠状部の高さを前記セルギャップに対応する高さとなるようにし、前記枠状部にレーザ光を照射する工程では、前記第2枠状膜を形成した基板側からレーザ光を入射し、前記枠状部を選択的に加熱し溶融固化するのが好ましい。
このようにすれば、第2枠状膜を形成した基板側からレーザ光を入射するので、シール部における接合部となる第2枠状膜と第1枠状膜との接合面を加熱した際、第2枠状膜が先に溶融するものの、この第2枠状膜の膜厚が薄いことから、枠状部全体の形状を大きく損なうことなく、枠状部の溶融固化を行うことができる。
【0022】
また、前記液晶装置の製造方法においては、前記一対の基板が、駆動素子を形成してなる第1基板と、第2基板とからなり、前記第1枠状膜を前記第1基板に形成し、前記第2枠状膜を前記第2基板に形成するのが好ましい。
このようにすれば、駆動素子を形成していない第2基板側からレーザ光を入射するので、レーザ光の照射によって駆動素子の特性を損なうといった不都合が回避される。
【0023】
また、前記液晶装置の製造方法においては、前記レーザー光の照射スポットが前記枠状部の幅よりも小さいことが好ましい。
このようにすれば、レーザー光で枠状部を照射した際、枠状部以外の箇所を照射してしまうことにより、基板上に形成されている電極や配線等に悪影響を及ぼしてしまうことが防止される。
【0024】
また、前記液晶装置の製造方法においては、前記レーザ光としてYAGレーザを用いるのが好ましい。
このようにすれば、照射スポットを絞り込むことができるため、狭小化したシール部のシール幅に対応させてレーザ光を照射することができる。
【0025】
本発明の電子機器は、前記の液晶装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、品質の劣化が防止され、さらに電極や配線等への悪影響も防止された液晶装置を備えているので、この電子機器自体の品質が良好なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
(第1実施形態)
まず、本発明の液晶装置の第1実施形態について説明する。なお、この第1実施形態では、本発明の液晶装置を、駆動素子(スイッチング素子)として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下TFTという)素子を用いた、アクティブマトリクス方式の透過型液晶装置に適用している。
【0027】
図1(a)は、本実施形態の液晶装置における素子基板(第1基板)の概略構成を示す平面図であり、図1(b)は、前記液晶装置における対向基板の(第2基板)の概略構成を示す平面図である。図1(a)、(b)において符号60は液晶装置であり、液晶装置60は、図1(a)に示した素子基板(第1基板)10と、図1(b)に示した対向基板(第2基板)20とを、図2に示すように枠状部80を含むシール部で貼り合わせ、該シール部によって液晶層50を封止したものである。すなわち、このシール部は、後述するように基板材料からなる枠状部80と、該枠状部80に対向する側の基板の接合面との間の接合部が溶融固化されたことにより、一対の基板を固着してなるものである。枠状部80は、後述するように対向基板20に一体に形成されたもの、すなわち、この対向基板20における基板本体20Aの材料である石英によって形成されたものである。
【0028】
図1(a)に示したように素子基板10の中央には、後述する画素電極(第1電極)等を有した画像作製領域101が形成されている。この画像作製領域101の外側には前記シール部の前記枠状部80に対向する接合面(図1(a)では符号80で示す)が配設されており、この接合面80の内側、すなわち前記画像作製領域101には、液晶層50(図2参照)が封止されている。シール部は、矩形の素子基板10の三辺において、その外周縁に沿って該外周縁部に配設され、残りの一辺において、外周縁より所定距離内側に配設されている。この所定距離内側に配設された部分の中央部には、液晶注入用の注入口部81が形成されており、この注入口部81から液晶が注入されている。なお、この注入口部81は、図示しないものの、液晶注入後従来の樹脂からなる封口材や、ゾルゲルガラスからなる無機封口材によって封止されている。
【0029】
シール部の内側には、後述する走査線に走査信号を供給する走査線駆動素子110と、後述するデータ線に画像信号を供給するデータ線駆動素子120とが実装されている。また、前記注入口部81の外側に位置する素子基板10の外周縁部には、多数の外部入力端子70が配設されている。これら外部入力端子70には配線71が接続されており、これら配線71は、前記シール部を横切ることなく、前記注入口部81を通って前記データ線駆動素子120に接続され、または図示しないものの、走査線駆動素子110に接続されている。また、この注入口部81を形成した側には、基板10、20間を導通させるための第1導通端子72が複数(例えば二つ)形成されている。これら第1導通端子72は、接続配線73を介して前記データ線駆動素子120に導通し、このデータ線駆動素子120を介して前記外部入力端子70と電気的に接続したものとなっている。ここで、これら接続配線73も、前記シール部を横切ることなく、前記注入口部81を通って前記データ線駆動素子120に接続されている。
【0030】
一方、図1(b)に示したように対向基板20には、前記画像作製領域101と対応する領域に共通電極(第2電極)21が形成され、さらにブラックマトリクス(図示せず)が形成されている。そして、この共通電極21の外側には前記枠状部80が配設されている。ここで、この枠状部80は、前述したように対向基板20に一体に形成されたものである。なお、図1(a)に示した符号80は、前述したように枠状部80と素子基板10との間のシール面(接合面)を示している。図1(b)に示すようにシール部の注入口部81を形成した側には、基板10、20間を導通させるための第2導通端子74が複数(例えば二つ)形成されている。これら第2導通端子74は、素子基板10側の前記第1導通端子72にそれぞれ接合(接続)し、これによって基板10、20間を導通させるためのもので、接続配線75によって前記共通電極21に接続したものである。ここで、これら接続配線75も、前記シール部を横切ることなく、前記注入口部81を通って前記データ線駆動素子120に接続されている。
【0031】
(等価回路)
図3は、液晶装置60の等価回路図である。透過型液晶装置の画像作製領域を構成すべくマトリクス状に配置された複数のドットには、それぞれ画素電極(第1電極)9が形成されている。また、その画素電極9の側方には、該画素電極9への通電制御を行うための駆動素子であるTFT素子30が形成されている。このTFT素子30のソースにはデータ線6aが接続されている。各データ線6aには、前述したデータ線駆動素子から画像信号S1、S2、…、Snが供給されるようになっている。
【0032】
また、TFT素子30のゲートには走査線3aが接続されている。走査線3aには、前述した走査線駆動素子から所定のタイミングでパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmが供給される。一方、TFT素子30のドレインには画素電極9が接続されている。そして、走査線3aから供給された走査信号G1、G2、…、Gmにより、スイッチング素子であるTFT素子30を一定期間だけオンにすると、データ線6aから供給された画像信号S1、S2、…、Snが、画素電極9を介して各ドットの液晶に所定のタイミングで書き込まれるようになっている。
【0033】
液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、画素電極9と前記共通電極21との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。なお、保持された画像信号S1、S2、…、Snがリークするのを防止するため、画素電極9と容量線3bとの間に蓄積容量17が形成され、液晶容量と並列に配置されている。このように液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶分子の配向状態が変化する。これにより、液晶に入射した光源光が変調されて、画像光が作製されるようになっている。
【0034】
(平面構造)
図4は、液晶装置の平面構造の説明図である。本実施形態の液晶装置では、素子基板上に、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide、以下ITOという)等の透明導電性材料からなる矩形状の画素電極9(破線9aによりその輪郭を示す)が、マトリクス状に配列形成されている。また、画素電極9の縦横の境界に沿って、データ線6a、走査線3aおよび容量線3bが設けられている。本実施形態では、各画素電極9の形成された矩形領域がドットであり、マトリクス状に配置されたドットごとに表示を行うことが可能な構造になっている。
【0035】
TFT素子30は、本実施形態では高温ポリシリコン膜からなる半導体層1aを中心として形成されている。半導体層1aのソース領域(後述)には、コンタクトホール5を介して、データ線6aが接続されている。また、半導体層1aのドレイン領域(後述)には、コンタクトホール8を介して、画素電極9が接続されている。一方、半導体層1aにおける走査線3aとの対向部分には、チャネル領域1a’が形成されている。
【0036】
(断面構造)
図5は、液晶装置の断面構造を説明するための要部側断面図であり、図4のA−A’線における矢視側断面図である。図5に示すように、本実施形態の液晶装置60は、素子基板10と、これに対向配置された対向基板20と、これらの間に挟持された液晶層50とを主体として構成されている。素子基板10は、ガラスや石英等の透光性材料(本実施形態では石英)からなる基板本体10A、およびその内側に形成されたTFT素子30や画素電極9、配向膜16などを主体として構成されている。一方の対向基板20は、ガラスや石英等(本実施形態では石英)の透光性材料からなる基板本体20A、およびその内側に形成された共通電極21や配向膜22などを主体として構成されている。
【0037】
素子基板10の表面には、後述する第1遮光膜11aおよび第1層間絶縁膜12が形成されている。そして、第1層間絶縁膜12の表面に高温ポリシリコン膜からなる半導体層1aが形成され、この半導体層1aを中心としてTFT素子30が形成されている。半導体層1aにおける走査線3aとの対向部分にはチャネル領域1a’が形成され、その両側にソース領域およびドレイン領域が形成されている。このTFT素子30はLDD(Lightly Doped Drain)構造を採用しているため、ソース領域およびドレイン領域に、それぞれ不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と、相対的に低い低濃度領域(LDD領域)とが形成されている。すなわち、ソース領域には低濃度ソース領域1bと高濃度ソース領域1dとが形成され、ドレイン領域には低濃度ドレイン領域1cと高濃度ドレイン領域1eとが形成されている。
【0038】
半導体層1aの表面には、ゲート絶縁膜2が形成されている。そして、ゲート絶縁膜2の表面に走査線3aが形成されて、チャネル領域1a’との対向部分がゲート電極を構成している。また、ゲート絶縁膜2および走査線3aの表面には、第2層間絶縁膜4が形成されている。そして、第2層間絶縁膜4の表面にデータ線6aが形成され、第2層間絶縁膜4に形成されたコンタクトホール5を介して、そのデータ線6aが高濃度ソース領域1dに接続されている。さらに、第2層間絶縁膜4およびデータ線6aの表面には、第3層間絶縁膜7が形成されている。そして、第3層間絶縁膜7の表面に画素電極9が形成され、第2層間絶縁膜4および第3層間絶縁膜7に形成されたコンタクトホール8を介して、その画素電極9が高濃度ドレイン領域1eに接続されている。さらに、画素電極9を覆うように配向膜16が形成され、非選択電圧印加時における液晶分子の配向を規制しうるようになっている。
【0039】
なお、本実施形態では、半導体層1aを延設して第1蓄積容量電極1fが形成されている。また、ゲート絶縁膜2を延設して誘電体膜が形成され、その表面に容量線3bが配置されて第2蓄積容量電極が形成されている。これらにより、前述した蓄積容量17が構成されている。
また、TFT素子30の形成領域に対応する基板本体10Aの表面に、第1遮光膜11aが形成されている。第1遮光膜11aは、液晶装置に入射した光が、半導体層1aのチャネル領域1a’、低濃度ソース領域1bおよび低濃度ドレイン領域1cに侵入することを防止するものである。
【0040】
一方、対向基板20における基板本体20Aの表面には、第2遮光膜23が形成されている。第2遮光膜23は、液晶装置に入射した光が半導体層1aのチャネル領域1a’や低濃度ソース領域1b、低濃度ドレイン領域1c等に侵入するのを防止するものであり、平面視において半導体層1aと重なる領域に設けられている。また対向基板20の表面には、ほぼ全面にわたってITO等の導電体からなる共通電極21が形成されている。さらに、共通電極21の表面には配向膜22が形成され、非選択電圧印加時における液晶分子の配向を規制しうるようになっている。
【0041】
そして、素子基板10と対向基板20との間には、ネマチック液晶等からなる液晶層50が挟持されている。このネマチック液晶分子は、正の誘電率異方性を有するものであり、非選択電圧印加時には基板に沿って水平配向し、選択電圧印加時には電界方向に沿って垂直配向する。またネマチック液晶分子は、正の屈折率異方性を有するものであり、その複屈折と液晶層厚との積(リタデーション)Δndは、例えば約0.40μm(60℃)となっている。なお、素子基板10の配向膜16による配向規制方向と、対向基板20の配向膜22による配向規制方向とは、約90°ねじれた状態に設定されている。これにより、本実施形態の液晶装置60は、ツイステッドネマチックモードで動作するようになっている。
【0042】
また両基板10、20の外側には、ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素をドープした材料等からなる偏光板18、28が配置されている。なお各偏光板18、28は、サファイヤガラスや水晶等の高熱伝導率材料からなる支持基板上に装着して、液晶装置60から離間配置することが望ましい。各偏光板18、28は、その吸収軸方向の直線偏光を吸収し、透過軸方向の直線偏光を透過する機能を有する。素子基板10側の偏光板18は、その透過軸が配向膜16の配向規制方向と略一致するように配置され、対向基板20側の偏光板28は、その透過軸が配向膜22の配向規制方向と略一致するように配置されている。
【0043】
液晶装置60は、対向基板20を光源側に向けて配置される。その光源光のうち偏光板28の透過軸と一致する直線偏光のみが偏光板28を透過して液晶装置60に入射する。
非選択電圧印加時の液晶装置60では、基板に対して水平配向した液晶分子が液晶層50の厚さ方向に約90°ねじれたらせん状に積層配置されている。そのため、液晶装置60に入射した直線偏光は、約90°旋光されて液晶装置60から出射する。この直線偏光は、偏光板18の透過軸と一致するため、偏光板18を透過する。したがって、非選択電圧印加時の液晶装置60では白表示がなされるようになっている(ノーマリーホワイトモード)。
【0044】
また、選択電圧印加時の液晶装置60では、液晶分子が基板に対して垂直配向している。そのため、液晶装置60に入射した直線偏光は、旋光されることなく液晶装置60から出射する。この直線偏光は、偏光板18の透過軸と直交するため、偏光板18を透過しない。したがって、選択電圧印加時の液晶装置60では黒表示がなされるようになっている。
【0045】
両基板10、20の内側には配向膜16、22が形成されている。これら配向膜16、22は、特に限定されないものの、本実施形態では無機材料からなる配向膜(無機配向膜)となっている。すなわち、本実施形態において配向膜16、22は、SiOやSiO等のシリコン酸化物、またはAl、ZnO、MgOやITO等の金属酸化物等により、厚さ0.02〜0.3μm(好ましくは、0.02〜0.08μm)程度に形成されている。無機配向膜16、22の製造には、イオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法等のスパッタ法、蒸着法、ゾルゲル法、自己組織化法などが採用可能であり、中でもイオンビームスパッタ法が好適に採用される。
【0046】
ここで、このような無機配向膜を形成するに際しては、例えばイオンビームスパッタ法を採用する場合、予めその下地膜表面に複数の傾斜面を形成しておき、その表面に前記スパッタ法で無機配向膜を形成することにより、前記複数の傾斜面の形状を無機配向膜の表面に反映させるようにしてもよい。また、前記スパッタ法で無機配向膜を形成した後に、所定角度でイオンビームを入射させるイオンミリングを行って、無機配向膜の表面に所定の方向性を有する凹部を形成してもよい。また、予め無機配向膜の下地膜表面にイオンミリングを行っておき、次に前記スパッタ法で無機配向膜を形成し、さらにその表面に再度イオンミリングを行って、無機配向膜の表面に凹部を形成してもよい。いずれの場合にも、液晶分子に対して所望のプレティルト角を確実に付与することが可能な無機配向膜を提供することができる。
【0047】
(シール構造)
図6は、本実施形態に係るシール構造の説明図であり、図1(a)、(b)のB−B線における矢視側断面図である。図6に示すようにシール部は、対向基板20の内面側にて該対向基板20における基板本体20Aと一体に形成された枠状部80と、該枠状部80に対向する側の基板の接合面との間の接合部が溶融固化されたことにより、一対の基板を固着してなるものである。枠状部80は、その高さが、素子基板10と対向基板20との間のセルギャップにほぼ一致するように形成されたものである。この枠状部80は、その端面80aが素子基板10の基板本体10Aに突き合わされ、これらの間の接合部が溶融固化されたことにより、素子基板10と対向基板20とを固着したものである。すなわち、素子基板10と対向基板20とは、これらの内面間が接合され、枠状部80の端面80aと素子基板10の基板本体10Aの接合面との間の接合部82が溶融固化されたことにより、一体に貼り合わされたものとなっている。
【0048】
前記接合部82には、レーザ吸収材料83が設けられている。このレーザ吸収材料83は、後述するように枠状部80の端面80aと基板本体10Aの接合面とにそれぞれ形成されたもので、レーザ光の照射を受けてこれを吸収し、発熱するものである。このレーザ吸収材料83としては、レーザ光を吸収する有色の金属膜やセラミックス膜など、レーザ光を効率良く吸収できる材料が用いられる。具体的には、クロム(Cr)やチタン(Ti)などの金属スパッタ膜が好適に用いられ、特にクロムのスパッタ膜がより好適とされる。したがって、本実施形態では、レーザ吸収材料83としてクロムのスパッタ膜が用いられている。
【0049】
枠状部80は、石英からなる基板本体20Aの一方の面がエッチングによってパターニングされたことにより、基板面より突出し、かつ、図1(b)に示したように注入口部81以外において枠状に連続して形成されたもので、その幅(シール幅)が500μm程度に形成されたものである。
【0050】
(シール構造の形成)
ここで、このような構成からなるシール部の構造を、その製造方法に基づいて説明する。
まず、図7(a)に示すように石英からなる基板本体10A及び基板本体20Aを用意し、これら基板本体10A、20Aのそれぞれのシール部形成領域85に、クロム膜からなるレーザ吸収材料83を厚さ100nm程度に形成する。このレーザ吸収材料83の形成方法としては、例えば、スパッタ法によってクロムを前記の厚さに成膜し、その後、硝酸第二セリウムアンモニウム液によってウエットエッチングし、パターニングするか、あるいは、マスクを用いて成膜し、所望パターンのレーザ吸収材料83を形成するといった手法が採用される。
【0051】
ここで、このレーザ吸収材料83の形成幅については、枠状部80の幅より狭くなるようにして形成する。すなわち、対向基板20側の基板本体20Aの、シール部形成領域85に対し、これの幅より狭くなるようにしてレーザ吸収材料83を形成する。同様に、素子基板10側の基板本体10Aに対しても、前記シール部形成領域85の幅より狭くなるようにして、レーザ吸収材料83を形成する。また、前記基板本体20Aにおいては、前記レーザ吸収材料83が、前記シール部形成領域85の内周縁部上に配置されないように形成する。同様に、前記基板本体10Aにおいても、前記シール部形成領域85の内周縁部上に形成されないように、レーザ吸収材料83を形成する。
【0052】
このようにして基板本体10A、20Aのそれぞれにレーザ吸収材料83を形成配置したら、特に対向基板20を形成するための基板本体20Aに対し、枠状部80についてのパターニングを行う。具体的には、前記レーザ吸収材料83を覆った状態で前記シール部形成領域85上にレジストマスクを形成し、続いて基板本体20Aを反応性イオンエッチング(RIE)等でパターニングし、その後、レジストマスクを除去することにより、図7(b)に示すように枠状部80を形成する。ここで、レジストマスクの形成については、一般的な露光・現像法を用いてもよいが、特にインクジェット法等の液滴吐出法を用いて行うのが、材料などの無駄を少なくしてより効率的に行えるため、好ましい。なお、このパターニングでは、枠状部80の高さを、素子基板10と対向基板20との間のセルギャップにほぼ一致させるようにして行う。具体的には、枠状部80の高さが3μm程度となるように形成する。
【0053】
このようにして基板本体20Aに枠状部80を形成したら、この枠状部80の内部に共通電極21やブラックマトリクス(図示せず)を形成し、さらに第2の導電端子74とこれに接続する接続配線75とを形成する。このとき、接続配線75を、注入口部81を通るように配設するので、枠状部80を横切ることで枠状部80または接続配線75の加工が難しくなってしまうことがなく、接続配線75を容易に形成することができる。また、基板本体10Aに対しても、前記画像作製領域101を構成する各構成要素を従来と同様にして形成し、さらに外部入力端子70と駆動素子とを接続する配線71、および第1の導電端子72とこれに接続する接続配線73をそれぞれ形成する。このとき、配線71、接続配線73を、それぞれ注入口部81を通るように配設するので、枠状部80を横切ることで枠状部80または配線71、接続配線73の加工が難しくなってしまうことがなく、配線71、接続配線73を容易に形成することができる。
【0054】
次いで、図7(b)に示したように基板本体10Aと基板本体20Aとを対向させ、かつそれぞれのレーザ吸収材料83どうしを対向させる。そして、基板本体20Aの枠状部80と基板本体10Aとを接合し、レーザ吸収材料83どうしを突き合わせる。
その後、図7(c)に示すように、枠状部80の端面80aと基板本体20Aの接合面との間の接合部82における前記レーザ吸収材料83に、対向基板20側からレーザ光Lをスポット照射し、該接合部82を選択的に加熱し溶融する。そして、レーザ光Lのスポット照射位置を、枠状部80の長さ方向に沿ってオーバラップさせつつずらしていく。これにより、溶融箇所へのレーザ光照射が順次停止され、溶融した接合部82が再度固化する。そして、このようにして枠状部80全体(全周)を溶融固化することにより、基板本体10A、20A間、すなわち素子基板10と対向基板20との間を固着し、両基板を一体化する。
【0055】
照射するレーザ光Lについては、特にYAGレーザを用いるのが好ましい。このようにYAGレーザを用いれば、その照射スポットを絞り込むことができるため、狭小化したシール部のシール幅に対応させて、レーザ光Lを良好にスポット照射することができる。
このようなレーザ光Lをレーザ吸収材料83にスポット照射すると、レーザ吸収材料83がレーザ光Lを吸収して加熱され、発熱することにより、レーザ吸収材料83を配置した接合部82が選択的にしかも効率良く加熱され、これにより接合部82を構成する基板本体10Aと枠状部80とが部分的に溶融固化される。したがって、特に素子基板10側に形成された各種駆動素子や配線、電極、さらには対向基板20側の電極などに悪影響を及ぼすことなく、素子基板10と対向基板20との間を固着することができる。
【0056】
ここで、レーザ吸収材料83としてクロムを用いているので、レーザ光Lをスポット照射した際、このレーザ吸収材料83を溶融させることなく、基板本体10A及び枠状部80のみを選択的に溶融させることができる。すなわち、基板材料である石英の融点は約1700℃であるのに対し、クロムの融点は1800℃以上である。したがって、レーザ光Lの照射による加熱(発熱)により、レーザ吸収材料83を例えば1700℃〜1800℃程度(上限はクロムの融点未満とする)の温度にし、これによってこのレーザ吸収材料83の周辺の前記接合部82を1700℃〜1800℃程度に加熱することにより、レーザ吸収材料83を溶融させることなく、基板材料のみを選択的に溶融させることができる。これにより、このレーザ吸収材料83の構成元素が基板本体10A、20A中などに拡散するのを抑えることができる。
【0057】
また、レーザ吸収材料83を、前述したようにシール部形成領域85の内周縁部上に配置されないように形成しているので、枠状部80の内周縁部とこれに対応する位置の基板本体10Aの接合面とが、レーザ吸収材料83を介在することなく直接接合して固着するようになる。よって、レーザ吸収材料83が直接液晶層50に接しないため、このレーザ吸収材料83の成分が液晶層中に溶出し、液晶を劣化させるおそれがなくなる。
【0058】
なお、このようにして前記接合部82を溶融固化し、素子基板10と対向基板20とを一体化したら、対向基板20側から前記の第1導通端子72と第2導通端子74との間にレーザ光(YAGレーザ光)をスポット照射し、これら端子72、74間を溶融・固化させ、これによって端子72、74間を導通させる。
【0059】
このようにして形成されるシール構造を備えた本実施形態の液晶装置60にあっては、枠状部80を基板材料で基板本体20Aと一体に形成しているので、樹脂等の有機材料からなる従来のシール材に比べてその透湿性が格段に低くなり、したがって、シール材での吸湿に起因して基板10、20間に水分が浸入し、品質が劣化してしまうといった不都合を防止することができる。また、このシール部の構成成分が液晶層50に溶出し、その劣化を促進するなどといったことも防止することができる。さらに、枠状部80がセルギャップに対応する高さとなるように形成されているので、基板10、20間を貼り合わせる際には、枠状部80とこれに対向する側の基板の接合面との間の接合部82のみを、レーザ吸収材料83を用いて溶融固化すればよく、したがって、過大な熱量を付与する必要がないため、基板上に形成されている電極や配線等に悪影響を及ぼしてしまうことも防止することができる。
【0060】
また、枠状部80がセルギャップに対応する高さとなるように形成されているので、この枠状部80によってセルギャップが規定されるようになり、したがってギャップ材を不要にすることができる。
また、特にシール部における接合部82の溶融・固化に際しては、レーザ光Lを照射することにより、接合部82の選択的な加熱を容易に行うことができる。
【0061】
(第2実施形態)
次に、本発明の液晶装置の第2実施形態について説明する。この第2実施形態が前記の第1実施形態と異なるところは、シール部の構成、およびシール構造の形成方法である。この第2実施形態では、図8に示すシール部が、前述したレーザ吸収材料としても機能するよう、金属材料によって形成されている。
【0062】
すなわち、本実施形態のシール部は、図9(a)に示すように金属材料からなる枠状部90が、一対の基板間にてセルギャップに対応する高さとなるようにして形成され、枠状部90が溶融固化されたことにより、一対の基板を固着してなるものである。枠状部90は、素子基板10の基板本体10Aに形成された枠状の第1枠状膜90aと、対向基板20の基板本体20Aに形成された枠状の第2枠状膜90bとによって構成されたもので、これらの間が溶融・固化されたことにより、前記のシール部が形成されている。枠状膜90a、90bからなる枠状部90は、前述したように金属材料によって形成されており、特に本実施形態では金(Au)によって形成されている。金は、極めて安定であって反応性が低く、触媒作用もほとんど示さないことから、液晶層50に直接接していても、液晶の劣化を促すような作用を示さないからである。また、金はその融点が基板材料である石英等に比べて低く、したがって後述するようにこれを溶融させた際、溶融時の温度を低く抑えることで、素子基板10、対向基板20への影響を少なくし、接合部91のマージンを小さくすることができるからである。なお、枠状部90を形成する金属材料としては、金以外にも例えば銀などが使用可能である。
【0063】
(シール構造の形成)
このような枠状部90を有してなるシール構造を形成するには、まず、図9(a)に示したように素子基板10(基板本体10A)及び対向基板20(基板本体20A)を用意し、その基板本体10A、20Aのそれぞれのシール部形成領域85に、枠状膜90a、90bを形成する。ここで、素子基板10については、前記画像作製領域101を構成する各構成要素を従来と同様にして予め基板本体10Aに形成しておき、さらに外部入力端子70と駆動素子とを接続する配線71、および第1の導電端子72とこれに接続する接続配線73についてもそれぞれ形成しておく。また、対向基板20についても、共通電極21やブラックマトリクス(図示せず)を予め基板本体20Aに形成しておき、さらに第2の導電端子74とこれに接続する接続配線75についてもそれぞれ形成しておく。
【0064】
前記枠状膜90a、90bについては、共に同じ膜厚に形成してもよいが、本実施形態では、素子基板10側の第1枠状膜90aを厚く、対向基板20側の第2枠状膜90bを薄く形成する。具体的には、(素子基板10側の第1枠状膜90aの膜厚:対向基板20側の第2枠状膜90bの膜厚)=10:1程度となるように形成する。すなわち、素子基板10と対向基板20との間のセルギャップを3μm程度とすると、第1枠状膜90aが約2.73μm、第2枠状膜90bが約0.27μmとなるように形成する。
【0065】
このような枠状膜90a、90bの形成方法としては、特に膜厚が厚い第1枠状膜90aについては、インクジェット法等の液滴吐出法による形成法が好適に用いられる。本実施形態では、金のナノ微粒子を分散媒に分散させてなる金ナノメタルインクを用いた、インクジェット法を採用する。このインクジェット法(液滴吐出法)によれば、パターニングが容易であり、形成する膜の厚さを厚くしたい場合に、重ね打ちを行うことで容易に厚膜化することができるからである。また、膜厚が薄い第2枠状膜90bについては、例えばマスクを用いて蒸着法やスパッタ法により成膜することで、パターニングを行う公知の手法が採用されるが、もちろんこの第2枠状膜90bについても、液滴吐出法で形成するようにしてもよい。
【0066】
なお、このような枠状膜90a、90bの形成にあたっては、図1(a)、(b)に示した注入口部81に対応する箇所については成膜することなく、基板面を露出させておく。このようにして枠状膜90a、90bを形成することにより、素子基板10側における配線71や接続配線73、また、対向基板20側における接続配線75が、枠状部90を横切ることなく、注入口部81を通るようにすることができる。
【0067】
次いで、図9(a)に示したように素子基板10(基板本体10A)と対向基板20(基板本体20A)とを対向させ、かつ第1枠状膜90aと第2枠状膜90bとを対向させる。そして、これら第1枠状膜90aと第2枠状膜90bとを互いに突き合わせた状態で接合する。
【0068】
その後、図9(b)に示すように、第1枠状膜90aと第2枠状膜90bとの間の接合部91に、対向基板20側からレーザ光L(YAGレーザ光)をスポット照射する。すると、第1枠状膜90a、第2枠状膜90bは金属(金)からなっていることにより、これら膜自体が前記のレーザ吸収材料として機能し、レーザ光Lを吸収することで加熱され、発熱する。したがって、該接合部91を選択的に加熱し溶融することができる。そして、レーザ光Lのスポット照射位置を、枠状膜90a(90b)の長さ方向に沿ってオーバラップさせつつずらしていく。これにより、溶融箇所へのレーザ光照射が順次停止され、溶融した接合部91が再度固化する。このようにして枠状膜90a、90b間をこれら枠状膜90a、90bの全体(全周)に亘って溶融固化することにより、枠状膜90a、90bが一体化して枠状部90となり、シール部が形成される。これにより、基板本体10A、20A間、すなわち素子基板10と対向基板20との間が固着し、両基板が一体化する。
【0069】
このようなシール構造の形成方法にあっては、特に膜厚が薄い第2枠状膜90bを形成した対向基板20側からレーザ光Lを入射するので、枠状部90全体の形状を大きく損なうことなく、枠状部90の溶融固化を良好に行うことができる。すなわち、枠状膜90a、90b間の接合部91(接合面)を加熱した際、先にレーザ光Lを受ける第2枠状膜90bが先に溶融するものの、この第2枠状膜90bの膜厚が薄いことから、得られる枠状部90の全体の形状を大きく損なうことがない。
また、駆動素子を形成していない対向基板20側からレーザ光Lを入射するようにしているので、レーザ光Lの照射によって駆動素子の特性を損なうといった不都合を回避することができる。
【0070】
また、このようにしてシール部を形成した液晶装置にあっては、液晶層を封止する枠状部90を金で形成しているので、樹脂等の有機材料からなるシール材に比べてその透湿性が格段に低くなり、したがって、シール材での吸湿に起因して基板10、20間に水分が浸入し、品質が劣化してしまうといった不都合が防止することができる。また、この枠状部90の構成成分が液晶層50に溶出し、その劣化を促進するなどといったことも防止することができる。さらに、枠状部90がセルギャップに対応する高さとなるように形成されているので、基板10、20間を貼り合わせる際には、枠状膜90a、90b間の接合部91のみを溶融固化すればよく、したがって、過大な熱量を付与する必要がないため、基板上に形成されている電極や配線等に悪影響を及ぼしてしまうことも防止することができる。
【0071】
また、枠状部90がセルギャップに対応する高さとなるように形成されているので、この枠状部90によってセルギャップが規定されるようになり、したがってギャップ材を不要にすることができる。
また、特に枠状部90における接合部91の溶融・固化に際しては、レーザ光Lを照射することにより、接合部91の選択的な加熱を容易に行うことができる。
【0072】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更が可能である。例えば、前記第1実施形態では、枠状部80を対向基板20(基板本体20A)側のみに形成したが、素子基板10側にも枠状部を形成し、対向基板20側の枠状部と素子基板10側の枠状部とを合わせて本発明における枠状部とし、これによってシール部を構成してもよい。同様に、第2実施形態では、両基板にそれぞれ枠状膜を形成してこれらから枠状部を形成したが、一方の基板にのみ枠状膜を形成してこれを本発明における枠状部とし、これによってシール部を構成してもよい。
【0073】
また、前記実施形態ではスイッチング素子としてTFTを備えた液晶装置を例にして説明したが、スイッチング素子として薄膜ダイオード(Thin Film Diode)等の二端子型素子を備えた液晶装置に本発明を適用することもできる。さらに、前記実施形態では透過型液晶装置を例にして説明したが、反射型液晶装置に本発明を適用することもできる。また、前記実施形態ではTN(Twisted Nematic)モードで機能する液晶装置を例にして説明したが、VA(Vertical Alignment)モードで機能する液晶装置に本発明を適用することもできる。
【0074】
(プロジェクタ)
次に、本発明の電子機器の一実施形態であるプロジェクタについて、図10を用いて説明する。図9は、プロジェクタの要部を示す概略構成図である。このプロジェクタは、前述した各実施形態に係る液晶装置を光変調手段として備えたものである。
【0075】
図10において、810は光源、813、814はダイクロイックミラー、815、816、817は反射ミラー、818は入射レンズ、819はリレーレンズ、820は出射レンズ、822、823、824は本発明の液晶装置からなる光変調手段、825はクロスダイクロイックプリズム、826は投射レンズである。光源810は、メタルハライド等のランプ811とランプの光を反射するリフレクタ812とからなる。
【0076】
ダイクロイックミラー813は、光源810からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー817で反射されて、赤色光用光変調手段822に入射される。また、ダイクロイックミラー813で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー814によって反射され、緑色光用光変調手段823に入射される。さらに、ダイクロイックミラー813で反射された青色光は、ダイクロイックミラー814を透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ818、リレーレンズ819および出射レンズ820を含むリレーレンズ系からなる導光手段821が設けられている。この導光手段821を介して、青色光が青色光用光変調手段824に入射される。
【0077】
各光変調手段822、823、824により変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム825に入射する。このクロスダイクロイックプリズム825は4つの直角プリズムを貼り合わせたものであり、その界面には赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とがX字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ826によってスクリーン827上に投影され、画像が拡大されて表示される。
【0078】
前述したプロジェクタは、前記各実施形態の液晶装置を光変調手段として備えている。
各実施形態の液晶装置は、耐光性および耐熱性に優れた無機配向膜を備えているので、光源から照射される強い光や熱により配向膜が劣化することはない。また、シール部が、透湿性の極めて低い材質で形成されているので、従来に比べ吸湿や水の浸入が格段に防止されたものとなる。したがって、液晶装置における液晶分子の配向制御機能を維持することが可能になり、信頼性に優れたプロジェクタを提供することができる。
なお、本実施形態では3板式の投射型表示装置(プロジェクタ)を例にして説明したが、単板式の投射型表示装置や直視型表示装置に本発明を適用することも可能である。
【0079】
また、本発明の液晶装置を、プロジェクタ以外の電子機器に適用することも可能である。その具体例として、携帯電話を挙げることができる。この携帯電話は、前述した各実施形態またはその変形例に係る液晶装置を表示部に備えたものである。また、その他の電子機器としては、例えばICカード、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、DSP装置、PDA、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【図1】(a)は素子基板の平面図、(b)は対向基板の平面図である。
【図2】液晶装置の概略構成を示す側断面図である。
【図3】液晶装置の等価回路図である。
【図4】液晶装置の平面構造の説明図である。
【図5】液晶装置の断面構造の説明図である。
【図6】第1実施形態に係るシール構造の説明図である。
【図7】(a)〜(c)は図6のシール構造の製造工程図である。
【図8】第2実施形態に係るシール構造の説明図である。
【図9】(a)、(b)は図8のシール構造の製造工程図である。
【図10】プロジェクタの要部を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【0081】
10…素子基板(第1基板)、10A…基板本体、20…対向基板(第2基板)、20A…基板本体、50…液晶層、60…液晶装置、70…外部入力端子、71…配線、72…第1導通端子、73…配線、74…第2導通端子、75…接続配線、80…枠状部、81…注入口部、82…接合部、83…レーザ吸収材料、90…枠状部、90a…第1枠状膜、90b…第2枠状膜、91…接合部






 

 


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