專利名稱：液晶裝置及投射式顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶裝置以及投射式顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶裝置不僅是直視型顯示器，例如也作為投射式顯示裝置的光調(diào)制手段(光閥)經(jīng)常被采用。就液晶裝置而言，逐年在追求著分辨率的提高，特別是作為投射式顯示裝置光閥來使用時，由于要放大顯示光閥上的圖像因而對高分辨力化的要求則更加嚴(yán)格。另一方面，為確保明亮的圖像，也要求確保像素的開口率。作為液晶光閥，一般是采用下述有源矩陣方式的TN(Twisted Nematic，扭曲向列)模式的液晶裝置，上述有源矩陣方式是將薄膜晶體管(Thin Film Transistor，以下簡記為TFT)作為像素開關(guān)元件來使用的。因此，能夠期望得到高對比度的顯示。
特別是投射式顯示裝置的場合，由于來自光源的強(qiáng)光被入射到液晶光閥，因而在液晶光閥中內(nèi)置有用來遮蔽入射光的金屬遮光膜，以使其不會因該光使液晶光閥內(nèi)的TFT發(fā)生漏電流變大和誤動作等。在有源矩陣方式的液晶光閥中，這種金屬遮光膜通常形成為格子狀，以便不僅對TFT部分，也對沿數(shù)據(jù)線和掃描線的部分進(jìn)行遮光，由于這種方式而被稱為黑色矩陣。因此，格子狀金屬遮光膜的矩形狀的開口部實際上成為有助于顯示的像素區(qū)域。
但是，若將帶有指定方向偏振軸的光入射到金屬膜邊緣部分，則發(fā)生某種衍射現(xiàn)象，金屬膜邊緣部分看上去發(fā)光，作為「因刃形邊緣引起的衍射現(xiàn)象」已為眾所周知。
非專利文獻(xiàn)1應(yīng)用物理光學(xué)選書1「應(yīng)用光學(xué)I」，初版，培風(fēng)館，1990.7.20，p.199-205在上述液晶光閥中，金屬遮光膜矩形狀開口部的角部分中，受到來自TFT、數(shù)據(jù)線和掃描線的電場、或者來自鄰接像素的橫向電場的影響而發(fā)生液晶取向混亂(向錯)，因在本來應(yīng)為黑色顯示的部分發(fā)生光泄漏而使反差比下降。因此，為對發(fā)生向錯之處進(jìn)行遮光，如圖8所示，考慮到將金屬遮光膜101設(shè)為斜向切割矩形狀開口部角部分邊緣的圖形。以此，防止因向錯引起的光泄漏，就該點而言理應(yīng)提高反差比。但是，由于將金屬遮光膜設(shè)為這種圖形，在將入射側(cè)偏振板的透射軸(入射光的偏振軸)對數(shù)據(jù)線或者掃描線平行設(shè)定的場合，金屬遮光膜開口部角部的邊緣因上述的邊緣衍射現(xiàn)象而看上去發(fā)光，其結(jié)果為，反差比明顯下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述課題而進(jìn)行的，其目的為提供一種具備下述金屬遮光膜的液晶裝置，上述金屬遮光膜所具有的結(jié)構(gòu)為，能夠?qū)υ谙袼貐^(qū)域角部發(fā)生的因向錯引起的光泄漏盡量進(jìn)行遮光，與此同時抑制因邊緣衍射現(xiàn)象引起的衍射光。另外，其目的為提供一種由于具備這種液晶裝置而可以高反差比顯示的投射式顯示裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的液晶裝置作為在一對基片之間夾持液晶的液晶裝置，其特征為，在上述一對基片中的至少一個基片上，設(shè)有沿著與入射光偏振軸方向基本平行的方向及基本垂直的方向延伸的金屬遮光圖形；具有下述部分，即上述液晶的明視方向?qū)τ谟缮鲜鼋饘僬诠鈭D形區(qū)分的基本矩形狀像素區(qū)域的邊斜向交叉，上述像素區(qū)域的4個角部之中至少1個角部的上述金屬遮光圖形的緣，對于上述入射光偏振軸方向斜向交叉；位于與上述明視方向相反側(cè)角部的上述金屬遮光圖形的邊緣，由沿著與上述入射光偏振軸方向基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分而形成。
所謂上述液晶的明視方向相當(dāng)于液晶分子在施加電壓時豎立的方向(或者初始垂直時倒下的方向)，是以摩擦界面的方向來決定的。
雖然上述的非專利文獻(xiàn)1中也進(jìn)行所述，但是如圖8所示，若矩形狀像素區(qū)域102角部的金屬遮光圖形101的邊緣對于入射光的偏振軸方向斜向交叉，則因邊緣衍射現(xiàn)象只有金屬遮光圖形斜向交叉的邊緣部分(用虛線圓圈框住的符號A、B、C、D表示的部分)看上去發(fā)光。這個不僅是書面上的理論，而本申請發(fā)明者們實際上已經(jīng)確認(rèn)，在將像素區(qū)域全部4個角部的金屬遮光圖形的邊緣斜向形成的基片上照射偏振光時看上去發(fā)光。然而，在以基片進(jìn)行確認(rèn)的范圍內(nèi)全部4個角部看上去發(fā)光，但是按同樣方法確認(rèn)使用該基片與另外一張基片之間夾持液晶的液晶單元后，卻判明不是全部4個角部發(fā)光，只有一個角部看上去發(fā)光。然后，查明了其看上去發(fā)光的角部位置與液晶的明視方向有關(guān)。本發(fā)明是根據(jù)本申請發(fā)明者們的這種見解做出的。
也就是說，本申請發(fā)明者們認(rèn)識到，在設(shè)定液晶的明視方向(圖8的箭頭方向)后并使之對于成為像素區(qū)域102輪廓的矩形邊為斜向交叉時，只有位于與該明視方向相反側(cè)(既是，如果將「明視方向」定義為箭頭符號所指的朝向，則「明視方向相反側(cè)」相當(dāng)于其相反朝向)角部的金屬遮光圖形的邊緣(用符號C表示的部分)看上去發(fā)光。因此，對于該角部C，通過不使金屬遮光圖形101的緣對于入射光偏振軸方向成為斜向，也就是說由沿著對入射光偏振軸基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分來構(gòu)成基本直角，而能夠使金屬遮光圖形的邊緣不發(fā)光。反過來說，對于不發(fā)光的3個角部A、B、D，能夠?qū)⒔饘僬诠鈭D形的邊緣對入射光偏振軸方向斜向配置，并能夠設(shè)為覆蓋金屬遮光圖形開口部的角部附近的形狀。其結(jié)果為，能夠?qū)υ谙袼貐^(qū)域角部發(fā)生的因向錯引起的光泄漏進(jìn)行遮光。如此，根據(jù)本發(fā)明的液晶裝置，能夠在對因向錯引起的光泄漏盡量進(jìn)行遮光的同時，抑制因邊緣衍射現(xiàn)象引起的衍射光，作為整體能夠使反差比得到提高。
另外，上述一對基片由元件基片和對向基片而組成，該元件基片具有TFT等形成的像素開關(guān)元件，更加理想的是，與在上述元件基片的上述像素開關(guān)元件相比，在更靠近光入射側(cè)設(shè)置上述金屬遮光圖形。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在具有元件基片和對向基片的有源矩陣方式液晶裝置中，能夠通過上述金屬遮光圖形防止光入射到像素開關(guān)元件。其結(jié)果為，能夠降低TFT的光泄漏電流，并能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗且不用擔(dān)心動作不良的液晶裝置。
這種場合下，在上述對向基片上設(shè)置遮光圖形，理想的是將上述遮光圖形設(shè)為，覆蓋位于上述金屬遮光圖形開口部中與上述明視方向相反側(cè)角部附近的形狀。
也就是說，根據(jù)上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠通過元件基片上設(shè)置的金屬遮光圖形的形狀來抑制因邊緣衍射現(xiàn)象引起的衍射光，相反卻難以對因向錯引起的光泄漏進(jìn)行遮光。因此，例如假設(shè)在對向基片上設(shè)置遮光圖形，并且將遮光圖形設(shè)為覆蓋位于金屬遮光圖形開口部中與上述明視方向相反側(cè)角部附近的形狀，則能夠?qū)σ蛳蝈e引起的光泄漏進(jìn)行遮光。但是這種場合，也需要考慮在對向基片側(cè)形成的遮光圖形的形狀，以便其不對入射光偏振軸方向傾斜。
上述金屬遮光圖形，也可以在相同層將沿著與入射光偏振軸方向基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分形成為一體，但是，也可以通過沿著與入射光偏振軸方向基本平行的方向延伸的圖形和基本垂直的方向延伸的圖形的分開圖形來構(gòu)成，在俯視時使其成為格子狀，并將這些圖形在不同層構(gòu)成。
本申請發(fā)明者們確認(rèn)出，在相同層將沿著與入射光偏振軸方向基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分形成為一體時，即使光掩模(設(shè)計)上將位于與上述明視方向相反側(cè)的角部設(shè)為上述直角形狀，也會在實際制作因制造工序中的光刻、蝕刻工序的特性等而使角部稍微變圓，有時該部分由于衍射現(xiàn)象而看上去發(fā)光。因此，如果通過沿著與入射光偏振軸方向基本平行的方向延伸的圖形和基本垂直的方向延伸的圖形的分開圖形來構(gòu)成金屬遮光圖形，并將這些圖形在不同層構(gòu)成，則可以在圖形角部不變圓的狀態(tài)下，能夠確實抑制因刃形邊緣引起的衍射光。
本發(fā)明的投射式顯示裝置，具備光源；光調(diào)制單元，用來調(diào)制來自上述光源的光；投射單元，用來投射通過上述光調(diào)制單元被調(diào)制的光；其特征為，作為上述光調(diào)制單元具備上述本發(fā)明的液晶裝置。
根據(jù)本發(fā)明，由于作為光調(diào)制單元具備本發(fā)明的液晶裝置，因而能夠?qū)崿F(xiàn)可高反差比顯示的投射式顯示裝置。


圖1是本發(fā)明第1實施方式液晶裝置的等效電路圖。
圖2是上述液晶裝置各像素的平面圖。
圖3是僅表示上述液晶裝置遮光膜圖形的平面圖。
圖4是上述液晶裝置的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明第2實施方式液晶裝置遮光膜圖形的平面圖。
圖6是沿圖5的B-B′的剖面圖。
圖7是表示本發(fā)明投射式顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖8是因刃形邊緣所引起衍射現(xiàn)象的說明圖。
符號說明10...TFT陣列基片11a、11b、11c...第1遮光膜(金屬遮光圖形)20...對向基片22...像素區(qū)域23...第2遮光膜(金屬遮光圖形)30...TFT(像素開關(guān)元件)50...液晶層具體實施方式
第1實施方式以下，參照圖1～圖4說明本發(fā)明的第1實施方式。
本實施方式的液晶裝置是一種作為開關(guān)元件使用TFT的有源矩陣型的透射式液晶裝置。
圖1是本實施方式透射式液晶裝置的被配置為矩陣狀的多個像素的開關(guān)元件、信號線等的等效電路圖。圖2是表示形成數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基片相鄰的多個像素群結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。圖3是表示圖2的平面圖之中只將遮光膜取出的圖。圖4是圖2的A-A′線剖面圖。并且，圖4將圖示上側(cè)作為光入射側(cè)表示，將圖示下側(cè)作為視認(rèn)側(cè)(觀察者側(cè))表示。另外，以下的全部圖中，由于將各層及各種材料設(shè)為在圖上能夠辨認(rèn)的大小，因而使每個各層及各種材料的比例尺不同。
本實施方式的透射式液晶裝置中，如圖1所示，在被配置為矩陣狀的多個像素上，分別形成像素電極9和用來實行向該像素電極9的通電控制的作為開關(guān)元件的TFT30，供給圖像信號的數(shù)據(jù)線6a電連接于該TFT30的源。寫入到數(shù)據(jù)線6a的圖像信號S1、S2、...、Sn，以該順序按線次序供給，或者對于相鄰接的多個數(shù)據(jù)線6a按每組予以供給。
另外，掃描線3a被電連接到TFT30的柵，對于多個掃描線3a按指定的時間以線順序以脈沖方式施加掃描信號G1、G2、...、Gm。另外，像素電極9電連接于TFT30的漏，通過將作為開關(guān)元件的TFT30僅在一定期間接通，將由數(shù)據(jù)線6a所供給的圖像信號S1、S2、...、Sn按指定的定時寫入。通過像素電極9被寫入到液晶的指定電平的圖像信號S1、S2、...、Sn，在與下述共用電極的之間被保持一定期間。由于液晶因所施加的電壓電平使分子集合的取向及秩序產(chǎn)生變化，因而可以對光進(jìn)行調(diào)制，實現(xiàn)灰度等級顯示。因此，為防止所保持的圖像信號泄漏，與形成于像素電極9和共用電極之間的液晶電容并列添加了存儲電容70。
其次，根據(jù)圖2說明本實施方式透射式液晶裝置主要部分的平面結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，在TFT陣列基片上，呈矩形狀設(shè)置多個由銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，以下簡記為ITO)等透明導(dǎo)電性材料形成的矩陣狀像素電極9(通過虛線9A表示輪廓)，并分別沿著像素電極9的縱橫界線設(shè)置有數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a及電容線3b。在本實施方式中，形成各像素電極9及其配置為圍繞著各像素電極9的數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a及電容線3b等的區(qū)域是像素，并形成能夠?qū)嵭斜慌渲脼榫仃嚑畹母鱾€像素顯示的構(gòu)造。
數(shù)據(jù)線6a通過接觸孔5與構(gòu)成TFT30的例如由多晶硅膜組成的半導(dǎo)體層1a中的下述的源區(qū)域電連接，像素電極9通過接觸孔8與半導(dǎo)體層1a中的下述的漏區(qū)域電連接。另外，配置有掃描線3a，使之與半導(dǎo)體層1a中的下述的溝道區(qū)域(圖中左上斜的線區(qū)域)相對，掃描線3a在與溝道區(qū)域相對部分作為柵電極發(fā)揮作用。電容線3b具有主線部(也就是，在平面上看是沿掃描線3a形成的第1區(qū)域)，沿掃描線3a基本為直線狀延伸；突出部，從與數(shù)據(jù)線6a交叉之處開始沿數(shù)據(jù)線6a向前段側(cè)(圖中的上方方向)突出(也就是，在平面上看是沿數(shù)據(jù)線6a被延續(xù)設(shè)置的第2區(qū)域)。
然后，在沿數(shù)據(jù)線6a及掃描線3a的區(qū)域(以圖2右上方向斜的線表示的區(qū)域)上，例如設(shè)置有由鉻等的金屬材料組成的格子狀第1遮光膜11a(金屬遮光圖形)。為了容易觀看附圖，圖3是表示僅將遮光膜部分取出的平面圖。本實施方式中，作為液晶模式使用扭曲90°的TN模式，如圖3所示，在作為上基片的對向基片上，沿掃描線3a方向從圖中右側(cè)至左側(cè)實施摩擦處理，另一方面，在作為下基片的TFT陣列基片上，沿數(shù)據(jù)線6a方向從圖中下側(cè)向上側(cè)實施摩擦處理。因此這種場合，液晶的明視方向，是對于成為像素區(qū)域22輪廓的矩形邊為斜向交叉的方向，成為從圖中左下方向右上方的方向。另外，入射側(cè)偏振板(偏光器)的透射軸方向設(shè)定為沿掃描線3a的方向，另一方面，射出側(cè)偏振板(檢光器)的透射軸方向設(shè)定為沿數(shù)據(jù)線6a的方向，并采用正交尼科耳配置。
第1遮光膜11a的形狀，其在矩形狀像素區(qū)域22的4個角部之中，位于液晶明視方向相反側(cè)角部(圖3中左下的角部)的第1遮光膜11a圖形的邊緣，由對于入射光偏振軸方向(入射側(cè)偏振板的透射軸方向)平行延伸的邊和垂直延伸的邊形成直角。另一方面，除此之外的3個角部(圖3中的右上、左上、右下的角部)的第1遮光膜11a圖形的邊緣，由對于入射光偏振軸方向斜向延伸的邊來形成。進(jìn)一步，圖3上，除設(shè)置在TFT陣列基片的第1遮光膜11a的圖形之外，也表示了設(shè)置在對向基片的第2遮光膜23的圖形。第2遮光膜23的圖形也與第1遮光膜11a相同，被形成為格子狀，但是4個角部都不是對于入射光偏振軸方向為斜向。然后，在位于與液晶明視方向相反側(cè)的角部中，其位置關(guān)系是將像素區(qū)域22之中未被第1遮光膜11a覆蓋的區(qū)域，由第2遮光膜23來覆蓋。
其次，根據(jù)圖4說明本實施方式透射式液晶裝置的剖面結(jié)構(gòu)。圖4如上所述，是通過圖2的A-A′線剖面圖來表示形成TFT30區(qū)域的結(jié)構(gòu)的剖面圖。本實施方式透射式液晶裝置中，液晶層50被夾持于TFT陣列基片10和與此相對被配置的對向基片20的之間。
TFT陣列基片10，將由石英等透光性材料組成的基片主體10A和在該液晶層50側(cè)表面上形成的TFT30、像素電極9、取向膜40作為主體而構(gòu)成，對向基片20將由玻璃及石英等透光性材料組成的基片主體20A和在該液晶層50側(cè)表面上形成的共用電極21和取向膜60作為主體而構(gòu)成。并且，各基片10、20之間通過襯墊15形成保持指定間隔的狀態(tài)。
在TFT陣列基片10中，在基片主體10A的液晶層50側(cè)表面上設(shè)置有像素電極9，在與各像素電極9鄰近的位置上設(shè)置有對各像素電極9進(jìn)行開關(guān)控制的像素開關(guān)用TFT30。像素開關(guān)用TFT30具有LDD(LightlyDoped Drain，輕攙雜漏)結(jié)構(gòu)，并且具備掃描線3a；半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)域1a′，該溝道區(qū)根據(jù)來自該掃描線3a的電場而形成；柵絕緣膜2，用來對掃描線3a和半導(dǎo)體層1a進(jìn)行絕緣；數(shù)據(jù)線6a；半導(dǎo)體層1a的低濃度源區(qū)域1b及低濃度漏區(qū)域1c；半導(dǎo)體層1a的高濃度源區(qū)域1d及高濃度漏區(qū)域1e。
在上述掃描線3a上的包括柵絕緣膜2上的基片主體10A上，形成第2層間絕緣膜4，該絕緣膜上有通向高濃度源區(qū)域1d的接觸孔5及通向高濃度漏區(qū)域1e的接觸孔8的開孔。也就是說，數(shù)據(jù)線6a，通過貫穿第2層間絕緣膜4的接觸孔5與高濃度源區(qū)域1d電連接。進(jìn)一步，在數(shù)據(jù)線6a及第2層間絕緣膜4上，形成第3層間絕緣膜7，該絕緣膜有通向高濃度漏區(qū)域1e的接觸孔8的開孔。也就是說，高濃度漏區(qū)域1e，通過貫穿第2層間絕緣膜4及第3層間絕緣膜7的接觸孔8與像素電極9電連接。本實施方式中，通過將柵絕緣膜2從與掃描線3a相對的位置開始延續(xù)設(shè)置作為電介質(zhì)膜使用，并將半導(dǎo)體膜1a延續(xù)設(shè)置作為第1存儲電容電極1f，進(jìn)一步將與這些相對的電容線3b的一部分作為第2存儲電容電極，因而構(gòu)成存儲電容70。
在TFT陣列基片10的基片主體10A的液晶層50側(cè)表面，形成各像素開關(guān)用TFT30的區(qū)域上，設(shè)置有第1遮光膜11a，用來至少防止透射TFT陣列基片10，并以TFT陣列基片10的圖示下面(TFT陣列基片10與空氣之間的界面)被反射，且回到液晶層50側(cè)的返回光，向半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)域1a′、低濃度源區(qū)域及低濃度漏區(qū)域1b、1c入射。如上所述，本實施方式中，該第1遮光膜11a的平面形狀為特征點。
在第1遮光膜11a和像素開關(guān)用TFT30之間，形成第1層間絕緣膜12，用來將構(gòu)成像素開關(guān)用TFT30的半導(dǎo)體層1a與第1遮光膜11a進(jìn)行電絕緣。進(jìn)一步，如圖2所表示的，構(gòu)成為不僅在TFT陣列基片10上設(shè)置第1遮光膜11a，還通過接觸孔13將第1遮光膜11a與前段或者后段的電容線3b電連接。
進(jìn)一步，在TFT陣列基片10的液晶層50側(cè)最表面，也就是像素電極9及第3層間絕緣膜7上，形成有在施加非選擇電壓時控制液晶層50內(nèi)液晶分子取向的取向膜40。
另外，在對向基片20上，在作為基片主體20A的液晶層50側(cè)表面，與形成數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a及像素開關(guān)用TFT30的區(qū)域相對的區(qū)域，也就是各像素部開口區(qū)域以外的區(qū)域上，設(shè)置有第2遮光膜23，用來防止入射光侵入到像素開關(guān)用TFT30的半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)域1a′及低濃度源區(qū)域1b、低濃度漏區(qū)域1c。進(jìn)一步，在形成第2遮光膜23的基片主體20A的液晶層50側(cè)上，遍及其幾乎整個面形成由ITO等組成的共用電極21，在該液晶層50側(cè)上，形成在施加非選擇電壓時控制液晶層50內(nèi)液晶分子取向的取向膜60。
本實施方式的液晶裝置中，由于將矩形狀的像素區(qū)域22的4個角部之中，位于液晶明視方向相反側(cè)角部的第1遮光膜11a圖形的邊緣設(shè)計為不對入射光偏振軸方向傾斜，因而能夠使因邊緣衍射現(xiàn)象的圖形邊緣不發(fā)光。然后，對于其它3個角部，能夠?qū)⒌?遮光膜11a的圖形邊緣對于入射光偏振軸方向設(shè)為斜向，并能夠設(shè)為對第1遮光膜11a圖形開口部的角部附近覆蓋的形狀。其結(jié)果為，能夠?qū)υ谙袼貐^(qū)域22角部發(fā)生的因向錯引起的光泄漏進(jìn)行遮光。如此，根據(jù)本實施方式的液晶裝置，能夠盡量對因向錯引起的光泄漏進(jìn)行遮光的同時，抑制因邊緣衍射現(xiàn)象產(chǎn)生的衍射光，并能夠使作為整體的反差比得以提高。
另外，如果只是上述的結(jié)構(gòu)，能夠通過第1遮光膜11a的圖形形狀來抑制因邊緣衍射現(xiàn)象產(chǎn)生的衍射光，相反卻難以對角部附近因向錯引起的光泄漏進(jìn)行遮光。對于那個問題在本實施方式中，由于將對向基片20的第2遮光膜23的圖形，形成對位于第1遮光膜11a開口部中與上述明視方向相反側(cè)的角部附近覆蓋的形狀，因而能夠?qū)υ摬糠值囊蛳蝈e引起的光泄漏進(jìn)行遮光。另外與此相同，即使在實際制造本裝置的場合因該角部稍微帶有圓形而引起衍射現(xiàn)象發(fā)生，也可以得到以第2遮光膜23能夠?qū)υ撗苌涔膺M(jìn)行遮光的效果。當(dāng)然，關(guān)于第2遮光膜23的圖形，也由于不使位于液晶明視方向相反側(cè)的角部邊緣對于入射光偏振軸方向為斜向，因而不會因刃形邊緣引起衍射現(xiàn)象發(fā)生。
第2實施方式以下，參照圖5、圖6說明本發(fā)明第2實施方式。
本實施方式液晶裝置的基本結(jié)構(gòu)與第1實施方式相同，只是遮光膜的結(jié)構(gòu)不同。
圖5是表示只將本實施方式液晶裝置的第1遮光膜取出的平面圖，圖6是沿圖5的B-B′線的剖面圖。但是，圖6中只表示TFT陣列基片之中，從基片主體至第1層間絕緣膜12的部分，TFT以上的上層側(cè)省略圖示。因此，以下使用圖5、圖6僅說明遮光膜的結(jié)構(gòu)。
第1實施方式中，將設(shè)置于TFT陣列基片10的第1遮光膜11a以金屬膜的同一布局形成為一體的格子狀。對此，本實施方式中，如圖5所示，第1遮光膜11a沿掃描線3a的延伸部分11b(圖5中橫向延伸的部分)和第1遮光膜11a沿數(shù)據(jù)線6a的延伸部分11c(圖5中縱向延伸的部分)是分別獨立的圖形，它們形成為雙層結(jié)構(gòu)。如圖6所示，剖面結(jié)構(gòu)，例如在基片主體10A的上面形成沿數(shù)據(jù)線6a的延伸部分11c，并形成下層側(cè)第1層間絕緣膜12a用以覆蓋其上。進(jìn)一步，在下層側(cè)第1層間絕緣膜12a上形成沿掃描線3a的延伸部分11b，并形成上層側(cè)第1層間絕緣膜12b用以覆蓋其上。并且，即使沿掃描線3a的延伸部分11b與沿數(shù)據(jù)線6a的延伸部分11c的上下關(guān)系顛倒也可以。另外，在像素區(qū)域22的3個角部中，為使開口部進(jìn)行斜向遮光的第1遮光膜的加寬部，在本實施方式中沿掃描線3a的延伸部分11b上形成，但是也可以在沿數(shù)據(jù)線6a延伸部分11c上形成。
如第1實施方式，若將沿掃描線3a的延伸部分和沿數(shù)據(jù)線6a的延伸部分在相同層形成為一體化，則即使光掩模(設(shè)計)上將位于上述明視方向相反側(cè)的角部設(shè)為上述直角形狀，也會在實際制作因制造工序中的光刻、蝕刻工序的特性等而角部稍微變圓，有可能使該部分因衍射現(xiàn)象而看上去發(fā)光。對于那方面如本實施方式，如果將沿掃描線3a延伸部分11b和沿數(shù)據(jù)線6a延伸部分11c以不同的圖形來構(gòu)成，并將這些圖形在不同的層構(gòu)成，則由于通過雙方直線部分相互交叉而構(gòu)成直角的角部，因而不會使圖形的角部變圓，能夠更加確實防止因刃形邊緣引起的衍射光。還有，本實施方式中，未說到對向基片20側(cè)第2遮光膜23的構(gòu)成，但是，即使能夠抑制因刃形邊緣引起的衍射光，但為了對角部附近的因向錯引起的光泄漏進(jìn)行遮光，也可以與第1實施方式相同，以第2遮光膜23對該部分進(jìn)行遮光。
第3實施方式以下，說明本發(fā)明的第3實施方式。
本實施方式的液晶裝置基本結(jié)構(gòu)與第1實施方式相同，只是液晶分子的構(gòu)成不同。
第1實施方式中初始時的液晶分子的取向為水平，并使用扭曲90°的液晶模式，但是在第3實施方式中初始時液晶分子基本為垂直的取向，并使用不產(chǎn)生扭曲的液晶模式。此處，所謂基本垂直是指作為下述預(yù)傾斜角，從垂直軸被外加5°的形式，上述預(yù)傾斜角是用來決定在施加電壓時液晶分子倒下方向程度的。作為垂直取向膜可以將SiO2材料以蒸鍍裝置的角度進(jìn)行蒸鍍而獲得。由蒸鍍的角度、方向來決定預(yù)傾角、明視方向。圖3的箭頭表示液晶的倒下方向。
由于使用在初始時呈現(xiàn)基本垂直取向的取向模式，因而在非選擇性施加時液晶層的相位差基本為0，并形成將偏振板配置為正交尼科爾式的狀態(tài)。但是，由于有刃形邊緣的影響因而發(fā)生來自角部的光泄漏。
本實施方式的液晶裝置中，由于將矩形狀像素區(qū)域22的4個角部之中，位于液晶明視方向相反側(cè)角部的第1遮光膜11a圖形的邊緣對于入射光偏振軸方向設(shè)計為不傾斜，因而能夠使圖形邊緣不因刃形邊緣引起的衍射現(xiàn)象而發(fā)光。然后，對于其它3個角部，能夠?qū)⒌?遮光膜11a圖形的邊緣對于入射光偏振軸方向設(shè)計為斜向，并能夠設(shè)為覆蓋第1遮光膜11a圖形開口部的角部附近的形狀。該結(jié)果作為垂直取向的效果，由于形成為抑制刃形邊緣的結(jié)構(gòu)，因而作為整體能夠比第1實施示例更加使反差比大幅提高。
投射式顯示裝置其次，說明具備上述實施方式所表示的透射式液晶裝置的投射式顯示裝置(液晶投影機(jī))的具體示例。
圖7是表示液晶投影機(jī)概略結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所表示的，在投影機(jī)1100的內(nèi)部，設(shè)置有由鹵素?zé)舻鹊陌咨庠唇M成的燈單元1102。從該燈單元1102所射出的投射光，通過配置于內(nèi)部的3個反射鏡1106及2個分色鏡1108被分離為紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的3種原色，并各自被引導(dǎo)至與各原色相對應(yīng)的光閥100R、100G及100B。
此處，光閥100R、100G及100B的結(jié)構(gòu)與涉及上述實施方式的液晶裝置相同，是通過從輸入圖像信號的處理電路(省略圖示)所供給的R、G、B原色信號來分別被驅(qū)動的。另外，由于B色光與其它的R色及G色相比光程較長，因而為防止其損失，而通過由入射透鏡1122、中繼透鏡1123及射出透鏡1124組成的中繼透鏡系統(tǒng)1121來引導(dǎo)。
通過光閥100R、100G、100B分別所調(diào)制的光，從3個方向入射到分色棱鏡1112。然后，在該分色棱鏡1112中，R色及B色光扭曲90°，相反G色光直射。按這種方法構(gòu)成，在合成各色圖像后的屏幕1120上，通過投射透鏡1114使彩色圖像被投射。
本實施方式的投射式顯示裝置，通過具備上述實施方式的液晶裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)高反差比的顯示。
并且，本發(fā)明的技術(shù)范疇不限于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明要點的范圍中可以施加各種變更。例如可以適當(dāng)變更上述實施方式上列出的各材料的層構(gòu)成、構(gòu)成材料及圖形形狀等的具體所述。
權(quán)利要求
1.一種液晶裝置，在一對基片之間夾持有液晶，其特征為，在上述一對基片中的至少一個基片上，設(shè)置有金屬遮光圖形，該金屬遮光圖形是沿著與入射光的偏振軸方向基本平行的方向和基本垂直的方向延伸的，上述液晶明視方向，對于通過上述金屬遮光圖形被區(qū)分的基本矩形狀像素區(qū)域的邊斜向交叉，上述像素區(qū)域的4個角部之中至少1個角部中的上述金屬遮光圖形的邊緣，具有對于上述入射光偏振軸方向斜向交叉的部分，并且，位于與上述明視方向相反側(cè)角部中的上述金屬遮光圖形的邊緣，由沿著與上述入射光偏振軸方向基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征為，上述一對基片由具有像素開關(guān)元件的元件基片和對向基片形成，與上述元件基片中的上述像素開關(guān)元件相比是在光入射側(cè)設(shè)置有上述金屬遮光圖形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶裝置，其特征為，上述對向基片上設(shè)置有遮光圖形，上述遮光圖形的形狀為，覆蓋在上述金屬遮光圖形開口部中位于與上述明視方向相反側(cè)的角部附近的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任一項所述的液晶裝置，其特征為，上述金屬遮光圖形，由沿著與上述入射光偏振軸方向基本平行的方向延伸的圖形和基本垂直的方向延伸的圖形構(gòu)成，這些圖形在不同的層被構(gòu)成。
5.一種投射式顯示裝置，具備光源；光調(diào)制單元，調(diào)制來自上述光源的光；投射單元，投射通過上述光調(diào)制單元被調(diào)制的光，其特征為，作為上述光調(diào)制單元，具備權(quán)利要求1～3的任一項所述的液晶裝置。
全文摘要
提供具備金屬遮光膜的液晶裝置，該金屬遮光膜具有能夠?qū)ο袼貐^(qū)域角部發(fā)生的因向錯引起的光泄漏盡量進(jìn)行遮光，與此同時對因邊緣衍射現(xiàn)象產(chǎn)生的衍射光進(jìn)行抑制的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的液晶裝置，設(shè)置有第1遮光膜，該第1遮光膜是沿著與入射光偏振軸方向基本平行的方向及基本垂直的方向延伸的，液晶的明視方向?qū)τ诰匦螤钕袼貐^(qū)域22斜向交叉，像素區(qū)域22的4個角部之中，位于與上述明視方向相反側(cè)角部中的第1遮光膜圖形11a的邊緣，由沿著與入射光偏振軸方向基本平行的方向延伸的部分和基本垂直的方向延伸的部分而形成，其它3個角部中的第1遮光膜圖形的邊緣，對于入射光偏振軸方向為斜向交叉。
文檔編號G02F1/13GK1645223SQ20051000271
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月23日
發(fā)明者小澤欣也, 田中孝昭 申請人:精工愛普生株式會社