JP2008165190A - Liquid crystal device, method for manufacturing the same, and electronic apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば液晶ライトバルブ等の液晶装置及びその製造方法、並びにこれを備えた液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a liquid crystal device such as a liquid crystal light valve, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus such as a liquid crystal projector including the same.
この種の液晶装置は、例えば、電子機器の一例である液晶プロジェクタのライトバルブ(即ち、光変調装置)に用いられている。ライトバルブの場合、極めて強力な投射光が液晶層を透過するので、表示画像を明るくするという一般的要請下で高強度の投射光が採用される中、液晶層における耐光性は、その重要度が増加してきている。このため、特許文献1及び2には、このような液晶装置の液晶材料中に紫外線吸収剤等の光安定剤又は酸化防止剤を添加することにより、光又は熱による液晶材料の劣化及び異性化を防止する技術が記載されている。
This type of liquid crystal device is used, for example, in a light valve (that is, a light modulation device) of a liquid crystal projector that is an example of an electronic apparatus. In the case of a light valve, extremely strong projection light is transmitted through the liquid crystal layer. Therefore, while high-intensity projection light is used under the general demand for brightening the display image, light resistance in the liquid crystal layer is important. Has been increasing. For this reason,
しかしながら、上述の従来技術によれば、液晶の光又は熱による劣化について検討をしているにすぎず、光安定剤又は酸化防止剤等の添加剤が、例えば液晶パネルの透過率等に与える影響についての検討はなされていない。液晶の耐光性を向上されることで高強度の投射光を利用可能となり、これにより一見、表示画像を明るくできるようであっても、肝心の液晶の透過率が低下するようでは、実際には、表示画像を明るくすることは困難或いは不可能であるという技術的問題点がある。 However, according to the above-described prior art, only deterioration of the liquid crystal due to light or heat is studied, and the influence of additives such as a light stabilizer or an antioxidant on the transmittance of the liquid crystal panel, for example. No consideration has been given to. By improving the light resistance of the liquid crystal, it becomes possible to use high-intensity projection light.Thus, even if it seems that the display image can be brightened at first glance, it seems that the transmittance of the essential liquid crystal is actually lowered. There is a technical problem that it is difficult or impossible to brighten the display image.
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、例えば、液晶プロジェクタのライトバルブに用いられる液晶装置の透過率を維持しつつ、当該液晶の耐光性を向上させることができる液晶装置及びその製造方法、並びにこれを備えた電子機器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of, for example, the above-described problems. For example, a liquid crystal device capable of improving the light resistance of the liquid crystal while maintaining the transmittance of the liquid crystal device used in a light valve of a liquid crystal projector. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing the same, and an electronic device including the same.
本発明の液晶装置は、上記課題を解決するために、一対の基板と、前記一対の基板間に狭持され、添加剤として紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも1種類を含む液晶層とを備え、前記一対の基板間のギャップは、前記添加剤の量に応じて設定される。 In order to solve the above problems, a liquid crystal device of the present invention includes a pair of substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and containing at least one of an ultraviolet absorber or a radical scavenger as an additive, The gap between the pair of substrates is set according to the amount of the additive.
本発明の液晶装置によれば、一対の基板は、液晶層を狭持している。該液晶層は、紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも1種類を、添加剤として含んでいる。これにより、液晶の耐光性を向上させることができる。 According to the liquid crystal device of the present invention, the pair of substrates sandwich the liquid crystal layer. The liquid crystal layer contains at least one of an ultraviolet absorber or a radical scavenger as an additive. Thereby, the light resistance of a liquid crystal can be improved.
本願発明者の研究によれば、液晶に添加剤を加えることにより、添加剤を加えない場合に比べて、液晶装置の耐光性は向上するが、透過率は減少することが判明している。具体的には例えば、液晶に添加剤としてラジカル捕捉剤を1重量パーセント加えた場合、添加剤を加えていない液晶装置に比べて、耐光性は1.5倍になる。しかしながら、透過率は、添加剤を加えていない液晶装置では24.2%であるのに対して、添加剤を加えた液晶装置では23.7%である。ここに、本発明に係る「透過率」は、評価対象である液晶装置を介することなく、光源から出射された光を照度測定装置で測定した光の強度を基準として、液晶装置を透過した透過光の強度を百分率で示した値である。 According to the research of the present inventor, it has been found that, by adding an additive to the liquid crystal, the light resistance of the liquid crystal device is improved but the transmittance is reduced as compared with the case where no additive is added. Specifically, for example, when a 1% by weight radical scavenger is added as an additive to the liquid crystal, the light resistance is 1.5 times that of a liquid crystal device to which no additive is added. However, the transmittance is 24.2% in the liquid crystal device to which the additive is not added, whereas it is 23.7% in the liquid crystal device to which the additive is added. Here, the “transmittance” according to the present invention refers to the transmission through the liquid crystal device based on the intensity of the light measured by the illuminance measuring device without passing through the liquid crystal device to be evaluated. It is a value indicating the intensity of light as a percentage.
本願発明者の研究によれば、更に、液晶に添加剤を加えた液晶装置における基板間ギャップを調整することにより、透過率を、添加剤を加えていない液晶装置と同程度にすることができることが判明している。具体的には、基板間ギャップを、例えばコンマ数μm大きくする。より具体的には、例えば、液晶に添加剤としてラジカル捕捉剤を1重量パーセント加えた場合、基板間ギャップを0.1μm大きくすることにより、透過率を24.1%にすることができる。 According to the research of the present inventor, the transmittance can be made comparable to that of a liquid crystal device without an additive by adjusting a gap between substrates in a liquid crystal device with an additive added to the liquid crystal. Is known. Specifically, the gap between the substrates is increased by, for example, a few μm of commas. More specifically, for example, when a radical scavenger is added as an additive to the liquid crystal, the transmittance can be increased to 24.1% by increasing the inter-substrate gap by 0.1 μm.
因みに、伝統的には或いは一般的には、液晶層のギャップは、添加剤とは無関係に若しくは添加剤を考慮することなく又は添加剤を入れない状態において、所望の耐光性が得られるように設定されており、この液晶層に対して耐光性を高めるべく添加剤が添加される。このため、耐光性は高められても、その影で、透過率が低下している。即ち、ギャップは、添加剤の量に応じて設定されていないが故に、実際には、添加剤の添加による透過率の犠牲の上に、耐光性の向上が成り立っている訳である。 By the way, traditionally or generally, the gap of the liquid crystal layer is such that the desired light resistance is obtained independently of the additive or without consideration of the additive or in the absence of the additive. An additive is added to the liquid crystal layer to enhance light resistance. For this reason, even if light resistance is improved, the transmittance | permeability falls with the shadow. That is, since the gap is not set according to the amount of the additive, actually, the light resistance is improved at the expense of the transmittance due to the addition of the additive.
そこで、本発明では、一対の基板間のギャップは、液晶層に含まれている添加剤の量に応じて設定されている。これにより、液晶に添加剤を加えたとしても、当該液晶装置の透過率を、添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。即ち、添加剤を入れないと仮定した場合に所望の耐光性が得られるように設定された該ギャップを有する一般の或いは伝統的な液晶装置における透過率よりも、高い透過率が得られるように、本発明に係るギャップは、添加剤の量(典型的には、重量)に応じた分だけ増加側に調整されている。言い換えれば、添加剤の量に応じて設定しないと仮定した場合におけるギャップは、添加剤の量に応じて添加剤の量に応じた分だけ増加側に調整されている。これにより、当該液晶装置の透過率を、添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。 Therefore, in the present invention, the gap between the pair of substrates is set according to the amount of the additive contained in the liquid crystal layer. Thereby, even if an additive is added to the liquid crystal, the transmittance of the liquid crystal device can be maintained at the same level as when no additive is added. In other words, when it is assumed that no additive is added, a transmittance higher than that in a general or traditional liquid crystal device having the gap set so as to obtain a desired light resistance is obtained. The gap according to the present invention is adjusted to the increasing side by an amount corresponding to the amount (typically, weight) of the additive. In other words, the gap when it is assumed not to be set according to the amount of the additive is adjusted to the increase side by the amount according to the amount of the additive according to the amount of the additive. As a result, the transmittance of the liquid crystal device can be maintained at the same level as when no additive is added.
以上の結果、本発明の液晶装置によれば、透過率を維持しつつ、耐光性を向上させることが可能な液晶装置を提供することができる。 As a result, according to the liquid crystal device of the present invention, it is possible to provide a liquid crystal device capable of improving light resistance while maintaining transmittance.
本発明の液晶装置の一態様では、前記ギャップ(d)は、前記液晶層の屈折率異方性をΔnとし、前記添加剤の重量パーセントをAとしたときに、下記の式、0.427<(1−0.04A)×Δn×d<0.545を満足するように設定される。 In one embodiment of the liquid crystal device of the present invention, the gap (d) is expressed by the following formula: 0.427, where Δn is the refractive index anisotropy of the liquid crystal layer and A is the weight percent of the additive. It is set so as to satisfy <(1-0.04A) × Δn × d <0.545.
本発明に係る「屈折率異方性(Δn)」とは、液晶分子の長軸方向の屈折率n(||)と、垂直な屈折率n(⊥)との差(Δn=n(||)―n(⊥))を意味する。この態様によれば、当該液晶装置に照射する光の波長、例えば赤色光(波長650nm)、緑色光(波長550nm)、及び青色光(波長450nm)の夫々の透過率を、全て90%以上とすることができる。本態様は特に、屈折率異方性Δnが0.18程度、且つ液晶層の温度が40度付近の場合において、顕著に効果が発揮される。 The “refractive index anisotropy (Δn)” according to the present invention is the difference between the refractive index n (||) in the major axis direction of liquid crystal molecules and the vertical refractive index n (⊥) (Δn = n (| |) -N (⊥)). According to this aspect, the transmittance of light irradiating the liquid crystal device, for example, red light (wavelength 650 nm), green light (wavelength 550 nm), and blue light (wavelength 450 nm) are all 90% or more. can do. This embodiment is particularly effective when the refractive index anisotropy Δn is about 0.18 and the temperature of the liquid crystal layer is around 40 degrees.
本発明の液晶装置の他の態様では、前記ギャップ(d)は、下記の式、0.465<(1−0.04A)×Δn×d<0.479を満足するように設定される。 In another aspect of the liquid crystal device of the present invention, the gap (d) is set so as to satisfy the following formula: 0.465 <(1−0.04A) × Δn × d <0.479.
この態様によれば、当該液晶装置に照射する光の波長、例えば赤色光、緑色光、及び青色光の夫々の透過率を、全て95%以上とすることができる。本態様は特に、屈折率異方性Δnが0.18程度、且つ液晶層の温度が40度付近の場合において、顕著に効果が発揮される。 According to this aspect, it is possible to set the wavelengths of light irradiated to the liquid crystal device, for example, the transmittances of red light, green light, and blue light, all to 95% or more. This embodiment is particularly effective when the refractive index anisotropy Δn is about 0.18 and the temperature of the liquid crystal layer is around 40 degrees.
本発明の液晶装置の他の態様では、前記液晶層は、TN(Twisted Nematic)液晶を含んでいる。 In another aspect of the liquid crystal device of the present invention, the liquid crystal layer includes a TN (Twisted Nematic) liquid crystal.
この態様によれば、反射型表示方式を採用する液晶装置では採用することが困難な物性(例えば、屈折率異方性等)を有する液晶を用いることができる。 According to this aspect, it is possible to use a liquid crystal having physical properties (for example, refractive index anisotropy) that are difficult to adopt in a liquid crystal device that adopts a reflective display system.
本発明の液晶装置の他の態様では、透過型表示方式で画像を表示する。 In another aspect of the liquid crystal device of the present invention, an image is displayed by a transmissive display method.
この態様によれば、反射型表示方式を採用する液晶装置では選択することが困難な物性(例えば、屈折率異方性等)を有する液晶を用いることができる。 According to this aspect, it is possible to use a liquid crystal having physical properties (for example, refractive index anisotropy) that are difficult to select in a liquid crystal device employing a reflective display system.
本発明の液晶装置の他の態様では、前記一対の基板間のギャップは、前記添加剤の量に加えて、前記屈折率異方性に応じて設定される。 In another aspect of the liquid crystal device of the present invention, the gap between the pair of substrates is set according to the refractive index anisotropy in addition to the amount of the additive.
この態様によれば、一対の基板間のギャップが、液晶層に含まれている添加剤の量及び屈折率異方性に応じて設定されているため、添加剤を加える前の屈折率異方性の違いによる影響を加味した、より適切なギャップの設定が行える。 According to this aspect, since the gap between the pair of substrates is set according to the amount of the additive and the refractive index anisotropy contained in the liquid crystal layer, the refractive index anisotropic before the additive is added. More appropriate gaps can be set, taking into account the effects of gender differences.
本願発明者の研究によれば、液晶層に添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率は、添加剤を加える前の屈折率異方性に依存することが判明している。具体的には、添加剤を加える前の屈折率異方性が高い程、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率は高くなる。 According to the research of the present inventor, it has been found that the rate of decrease in refractive index anisotropy when an additive is added to the liquid crystal layer depends on the refractive index anisotropy before the additive is added. Specifically, the higher the refractive index anisotropy before the addition of the additive, the higher the reduction rate of the refractive index anisotropy when the additive is added.
よって、一対の基板間のギャップを、液晶層に含まれている添加剤の量及び屈折率異方性に応じて設定することで、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率を、より正確に知ることができる。従って、当該液晶装置の透過率を、より適切に、添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。 Therefore, by setting the gap between the pair of substrates according to the amount of the additive and the refractive index anisotropy contained in the liquid crystal layer, the rate of decrease in the refractive index anisotropy when the additive is added Can be known more accurately. Therefore, the transmittance of the liquid crystal device can be more appropriately maintained at the same level as when no additive is added.
上述した一対の基板間のギャップが、添加剤の量に加えて、屈折率異方性に応じて設定される態様では、前記一対の基板間のギャップは、前記添加剤の量及び前記屈折率異方性に加えて、前記液晶層の温度に応じて設定されるように構成してもよい。 In the aspect in which the gap between the pair of substrates described above is set according to the refractive index anisotropy in addition to the amount of the additive, the gap between the pair of substrates is the amount of the additive and the refractive index. In addition to anisotropy, it may be configured to be set according to the temperature of the liquid crystal layer.
このように構成すれば、一対の基板間のギャップが、添加剤の量及び屈折率異方性に加えて、液晶層の温度に応じて設定されるため、液晶層の温度の違いによる影響を加味した、より適切なギャップの設定が行える。ここでの「液晶層の温度」とは、典型的には、駆動時の温度であり、例えば当該液晶装置をライトバルブとして用いるプロジェクタ等においては、液晶層が摂氏60度程度になる場合を想定して、基板間のギャップが設定される。 According to this structure, the gap between the pair of substrates is set according to the temperature of the liquid crystal layer in addition to the amount of the additive and the refractive index anisotropy. A more appropriate gap can be set with consideration. The “temperature of the liquid crystal layer” here is typically a temperature at the time of driving. For example, in a projector using the liquid crystal device as a light valve, a case where the liquid crystal layer is about 60 degrees Celsius is assumed. Thus, a gap between the substrates is set.
本願発明者の研究によれば、液晶層に添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率は、液晶層の温度に依存することが判明している。具体的には、液晶層の温度が高い程、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率は高くなる。 According to the study of the present inventor, it has been found that the rate of decrease in refractive index anisotropy when an additive is added to the liquid crystal layer depends on the temperature of the liquid crystal layer. Specifically, the higher the temperature of the liquid crystal layer, the higher the rate of decrease in refractive index anisotropy when an additive is added.
よって、一対の基板間のギャップを、液晶層に含まれている添加剤の量及び屈折率異方性に加えて、液晶層の温度に応じて設定することで、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率を、より正確に知ることができる。従って、当該液晶装置の透過率を、より適切に、添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。 Therefore, the gap between the pair of substrates is set according to the temperature of the liquid crystal layer in addition to the amount of the additive and the refractive index anisotropy contained in the liquid crystal layer, and when the additive is added The rate of decrease in refractive index anisotropy can be known more accurately. Therefore, the transmittance of the liquid crystal device can be more appropriately maintained at the same level as when no additive is added.
上述した一対の基板間ギャップが、添加剤の量及び屈折率異方性に加えて、液晶層の温度に応じて設定される態様では、前記ギャップ(d)は、前記液晶層の温度に基づいて設定される温度係数をkとしたときに、下記の式、0.427<{Δn−A×Δn×(k×Δn−3)÷100}×d<0.545を満足するように設定されるように構成してもよい。 In the aspect in which the gap between the pair of substrates described above is set according to the temperature of the liquid crystal layer in addition to the amount of the additive and the refractive index anisotropy, the gap (d) is based on the temperature of the liquid crystal layer. Is set so as to satisfy the following formula: 0.427 <{Δn−A × Δn × (k × Δn−3) ÷ 100} × d <0.545. You may comprise.
このように構成すれば、先ず液晶層の温度に基づいて、温度係数kが設定される。ここでの「温度係数」とは、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率を、添加剤を加える前の屈折率異方性に基づいて算出する場合の傾きを表す値である。例えば、添加剤を液晶層に対し1%の割合で添加した場合の屈折率異方性の低下率をΔn(add)とすると、液晶層の温度が摂氏20度の際には、Δn(add)=29×Δn−3という式が近似的に成り立つ。よって、この場合の温度係数kは、‘29’となる。また、液晶層の温度が摂氏60度の際には、Δn(add)=44×Δn−3という式が近似的に成り立つ。よって、この場合の温度係数kは、‘44’となる。温度係数kは、例えば屈折率異方性の異なる液晶を用いて、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率を実際に測定することで求めることが可能である。 With this configuration, first, the temperature coefficient k is set based on the temperature of the liquid crystal layer. “Temperature coefficient” here is a value representing the slope when calculating the rate of decrease in refractive index anisotropy when an additive is added based on the refractive index anisotropy before the additive is added. is there. For example, assuming that the rate of decrease in refractive index anisotropy when an additive is added at a rate of 1% with respect to the liquid crystal layer is Δn (add), when the temperature of the liquid crystal layer is 20 degrees Celsius, Δn (add ) = 29 × Δn−3 is approximately established. Therefore, the temperature coefficient k in this case is '29'. Further, when the temperature of the liquid crystal layer is 60 degrees Celsius, the equation Δn (add) = 44 × Δn−3 is approximately established. Therefore, the temperature coefficient k in this case is '44'. The temperature coefficient k can be obtained by actually measuring the rate of decrease in refractive index anisotropy when an additive is added using, for example, liquid crystals having different refractive index anisotropies.
上述した温度係数kを用いて、0.427<{Δn−A×Δn×(k×Δn−3)÷100}×d<0.545を満足するように、基板間のギャップが設定されると、当該液晶装置に照射する光の波長、例えば赤色光(波長650nm)、緑色光(波長550nm)、及び青色光(波長450nm)の夫々の透過率を、全て90%以上とすることができる。即ち、より確実に、当該液晶装置の透過率を添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。 Using the temperature coefficient k described above, the gap between the substrates is set so as to satisfy 0.427 <{Δn−A × Δn × (k × Δn−3) ÷ 100} × d <0.545. In addition, the transmittance of light irradiating the liquid crystal device, for example, red light (wavelength 650 nm), green light (wavelength 550 nm), and blue light (wavelength 450 nm) can all be 90% or more. . That is, the transmittance of the liquid crystal device can be more reliably maintained at the same level as when no additive is added.
上述した一対の基板間ギャップが、添加剤の量及び屈折率異方性に加えて、液晶層の温度に応じて設定される態様では、前記ギャップ(d)は、下記の式、0.465<{Δn−A×Δn×(k×Δn−3)÷100}×d<0.479を満足するように設定されるように構成してもよい。 In the aspect in which the gap between the pair of substrates described above is set according to the temperature of the liquid crystal layer in addition to the amount of the additive and the refractive index anisotropy, the gap (d) is expressed by the following formula: 0.465 It may be configured to be set so as to satisfy <{Δn−A × Δn × (k × Δn−3) ÷ 100} × d <0.479.
このように構成すれば、当該液晶装置に照射する光の波長、例えば赤色光、緑色光、及び青色光の夫々の透過率を、全て95%以上とすることができる。即ち、より確実に、当該液晶装置の透過率を添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。 If comprised in this way, the transmittance | permeability of each of the wavelength of the light irradiated to the said liquid crystal device, for example, each of red light, green light, and blue light can be 95% or more. That is, the transmittance of the liquid crystal device can be more reliably maintained at the same level as when no additive is added.
本発明の液晶装置の製造方法は、上記課題を解決するために、一対の基板と、前記一対の基板間に狭持され、添加剤として紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも1種類を含む液晶層とを備える液晶装置の製造方法であって、前記添加剤の量に応じて前記一対の基板間のギャップを設定する工程と、前記設定されたギャップで前記一対の基板を貼り合わせる工程とを備える。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a liquid crystal device of the present invention is sandwiched between a pair of substrates and the pair of substrates, and includes at least one of an ultraviolet absorber or a radical scavenger as an additive. A method of manufacturing a liquid crystal device comprising a liquid crystal layer, the step of setting a gap between the pair of substrates according to the amount of the additive, and the step of bonding the pair of substrates with the set gap Is provided.
本発明の液晶装置の製造方法によれば、上述した本発明の液晶装置と同様に、透過率を維持しつつ、耐光性を向上させることが可能な液晶装置を提供することができる。 According to the method for manufacturing a liquid crystal device of the present invention, it is possible to provide a liquid crystal device capable of improving light resistance while maintaining the transmittance as in the liquid crystal device of the present invention described above.
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した本発明の液晶装置(但し、その各種態様を含む)を備える。 In order to solve the above problems, an electronic device of the present invention includes the above-described liquid crystal device of the present invention (including various aspects thereof).
本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、透過率を維持しつつ、耐光性を向上させることが可能である。この結果、高品質な画像表示を行うことができ、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。 The electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal device according to the present invention described above, and thus can improve light resistance while maintaining the transmittance. As a result, high-quality image display can be performed, such as a projection display device, a television, a mobile phone, an electronic notebook, a word processor, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a workstation, a video phone, a POS terminal, Various electronic devices such as touch panels can be realized.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。 The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1:液晶装置の構成)
先ず、図1及び図2を参照して本実施形態に係る液晶装置について説明する。本実施形態に係る液晶装置は、液晶プロジェクタ等の投射型表示装置のライトバルブに用いられる液晶装置である。図1は、本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図であり、図2は、図1のH−H´線断面図である。ここでは、本発明の液晶装置の一例である駆動回路内臓型のTFT(Thin Film Transistor)アクティブマトリックス駆動方式の液晶装置を例にとる。
(1: Configuration of liquid crystal device)
First, the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The liquid crystal device according to the present embodiment is a liquid crystal device used for a light valve of a projection display device such as a liquid crystal projector. FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of the liquid crystal device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. Here, a TFT (Thin Film Transistor) active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit, which is an example of the liquid crystal device of the present invention, is taken as an example.
図1及び図2において、液晶装置1では、TFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置されている。ここに、本実施形態に係るTFTアレイ基板10及び対向基板20は、本発明に係る「一対の基板」の一例である。TFTアレイ基板10は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板からなり、対向基板20は、例えば、石英基板、ガラス基板等の透明基板からなる。TFTアレイ基板10と対向基板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。
1 and 2, in the liquid crystal device 1, a
液晶層50は、TN液晶を含んで構成されている。液晶層50は、紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも1種類を添加剤として含んでおり、液晶層50の耐光性を向上させている。
The
ここで特に、液晶装置1の透過率等の光学特性、及び液晶の耐光性の夫々は、液晶の物性と、TFTアレイ基板10及び対向基板20間の基板間ギャップdの大きさとについて、概ね互いにトレードオフの関係にある。即ち、一般に、透過率等の光学特性を高めようとすると、液晶の耐光性は低まる傾向があり、液晶の耐光性を高めようとすると、透過率等の光学特性は低まる傾向がある。従って、本実施形態においては、液晶層50に含まれる液晶の物性と及び基板間ギャップdの大きさの夫々は、本願発明者による実験結果と、液晶装置の光学特性及び耐光性が実践的な基準から見て問題ない範囲となる条件との夫々に基づいて設定されている。このような液晶の物性及び基板間ギャップdの具体的な値については、後述する実験結果等を参照しながら詳細に説明する。
Here, in particular, the optical characteristics such as the transmittance of the liquid crystal device 1 and the light resistance of the liquid crystal are substantially the same with respect to the physical properties of the liquid crystal and the size of the inter-substrate gap d between the
シール材52は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材52中には、基板間ギャップdを所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材56が散布されている。
The sealing
図1において、シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。液晶装置1を駆動させるための電源及び各種信号は、外部回路に電気的に接続された外部回路接続端子102を介して液晶装置1に供給される。これにより液晶装置1が動作状態となる。尚、本実施形態に係る液晶装置1は、透過型表示方式を採用しており、その動作時には、液晶層50から見て図2中上側である対向基板20の上面の側が、液晶装置1に光を入射させる光入射面側となり、図2中下側、即ち液晶層50から見てTFTアレイ基板10の下面の側が、液晶装置1を透過した透過光が出射される光出射面側になる。
In FIG. 1, a light-shielding frame light-shielding
走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域10aの両側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐため、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜53に覆われるようにして複数の配線105が設けられている。また、TFTアレイ基板10上には、対向基板20の4つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材107で接続するための上下導通端子106が配置されている。これらにより、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。
The scanning
TFTアレイ基板10上には、外部回路接続端子102と、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、上下導通端子106等とを電気的に接続するための引回配線90が形成されている。
On the
図2において、TFTアレイ基板10上には、駆動素子である画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域10aには、画素スイッチング用TFTや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極9aがマトリクス状に設けられている。画素電極9a上には、配向膜が形成されている。他方、対向基板20におけるTFTアレイ基板10との対向面上に、遮光膜23が形成されている。遮光膜23上に、ITO等の透明材料からなる対向電極21が複数の画素電極9aと対向してベタ状に形成されている。対向電極21上には配向膜が形成されている。
In FIG. 2, on the
尚、ここでは図示しないが、TFTアレイ基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104の他に、データ線駆動回路101により駆動されることで引回配線90上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。
Although not shown here, on the
(2:液晶の物性値及び基板間ギャップの関係)
次に、図3及び図4を参照しながら、液晶層50に含まれる液晶の物性値、及び基板間ギャップdの関係について詳細に説明する。図3は、基板間ギャップdを一定にして、本願発明者が、液晶に加える添加剤の量(重量パーセント)を変化させた場合における、液晶の屈折率異方性(Δn)の低下率を実測した結果の一例を示したグラフである。図3において、菱形及び四角の点は、夫々、液晶の温度が摂氏20度及び摂氏40度の場合における実測値であり、実線及び破線は、夫々、該実測値に基づく近似直線である。尚、本実施形態では、本発明の「ラジカル捕捉剤」の一例として、フェノール系化合物を添加する場合を例にとり説明する。また、上述したフェノール系化合物の他にも、例えばアミン系化合物、リン系化合物及びイオウ系化合物を用いることもできる。更に、本発明の「紫外線吸収剤」の一例として、ベンゾフェノンやベンゾトリアゾール等を用いることが可能である。
(2: Relationship between physical properties of liquid crystal and gap between substrates)
Next, the relationship between the physical property values of the liquid crystal contained in the
本願発明者の研究によれば、一般に液晶の屈折率異方性(Δn)が大きくなるほど、液晶装置の透過率は増大する傾向があることが判明している。従って、図3に示すように、液晶に加える添加剤の量が多くなるほど、透過率は減少することがわかる。屈折率異方性(Δn)は、透過率Ioutを表示する下記式(1)及び(2)からも算出される。 According to the research of the present inventors, it has been found that the transmittance of the liquid crystal device generally tends to increase as the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal increases. Therefore, as shown in FIG. 3, it can be seen that the transmittance decreases as the amount of the additive added to the liquid crystal increases. The refractive index anisotropy (Δn) is also calculated from the following formulas (1) and (2) indicating the transmittance I out .
ここで、式(1)及び(2)において、λは光の波長であり、dは基板間ギャップである。
Here, in equations (1) and (2), λ is the wavelength of light, and d is the inter-substrate gap.
次に、図4、上述した式(1)及び(2)を参照しながら、基板間ギャップd及び透過率の関係を理論的に考察してみる。図4は、液晶装置1に照射する光の波長をパラメータとして、液晶層50におけるリタデーション(Δn・d)に対応する透過率を式(1)及び(2)に基づいて算出し、グラフ化したものである。尚、図4では、液晶装置1に照射する光の波長として、赤色光R(波長650nm)、緑色光G(波長550nm)、及び青色光B(波長450nm)の夫々を例に挙げている。
Next, the relationship between the inter-substrate gap d and the transmittance will be theoretically considered with reference to FIG. 4 and the above-described equations (1) and (2). FIG. 4 is a graph of the transmittance corresponding to the retardation (Δn · d) in the
図4、式(1)及び(2)に示すように、各波長における透過率は、リタデーション(Δn・d)に依存している。例えば、緑色光Gは、リタデーション(Δn・d)が0.45のとき(図4における点線の位置)、透過率は最大となる。従って、通常TN液晶である液晶層50の設計では、赤色光R及び青色光Bに比べて、相対的に人間の目に対して視感性の強い緑色光Gにおいて、リタデーション(Δn・d)は0.45であることが理想的である。
As shown in FIG. 4 and formulas (1) and (2), the transmittance at each wavelength depends on the retardation (Δn · d). For example, the green light G has the maximum transmittance when the retardation (Δn · d) is 0.45 (the position of the dotted line in FIG. 4). Therefore, in the design of the
しかしながら、実際には、例えば液晶装置の製造過程における機械精度によるばらつき等を考慮して、好ましくは、赤色光R、緑色光G及び青色光Bの夫々の透過率が90%以上である0.427<Δn・d<0.545の範囲になるように、より好ましくは、赤色光R、緑色光G及び青色光Bの夫々の透過率が95%以上である0.465<Δn・d<0.479の範囲になるように液晶層50を設計する。
However, in actuality, for example, in consideration of variations due to mechanical accuracy in the manufacturing process of the liquid crystal device, the transmittances of the red light R, the green light G, and the blue light B are preferably 90% or more. More preferably, the transmittance of each of the red light R, the green light G, and the blue light B is 95% or more so that the range of 427 <Δn · d <0.545 is satisfied. 0.465 <Δn · d < The
ところで、図3に示したように、屈折率異方性(Δn)の低下率と液晶に加えた添加剤の量とは、一次関数的な関係にある。添加剤を加えた後の屈折率異方性をΔn´とし、添加剤の重量パーセントをAとすると、摂氏20度では、Δn´=(1−0.03A)Δnとなり、摂氏40度では、Δn´=(1−0.04A)Δnとなる。 Incidentally, as shown in FIG. 3, the rate of decrease in refractive index anisotropy (Δn) and the amount of additive added to the liquid crystal have a linear function relationship. Assuming that the refractive index anisotropy after adding the additive is Δn ′ and the weight percentage of the additive is A, Δn ′ = (1−0.03A) Δn at 20 degrees Celsius, and at 40 degrees Celsius, Δn ′ = (1−0.04A) Δn.
液晶装置1を液晶プロジェクタ等の投射型表示装置のライトバルブに用いる場合は、液晶装置1が高温となるので、摂氏40度における、屈折率異方性(Δn)の低下率及び液晶に加えた添加剤の量の関係式と、上記リタデーション(Δn・d)とを考慮すると、赤色光R、緑色光G及び青色光Bの夫々の透過率が90%以上となる範囲は、0.427<(1−0.04A)Δn・d<0.545となり、赤色光R、緑色光G及び青色光Bの夫々の透過率が95%以上となる範囲は、0.465<(1−0.04A)Δn・d<0.479となる。 When the liquid crystal device 1 is used for a light valve of a projection type display device such as a liquid crystal projector, the liquid crystal device 1 becomes a high temperature, so that the refractive index anisotropy (Δn) is decreased at 40 degrees Celsius and added to the liquid crystal Considering the relational expression of the amount of the additive and the retardation (Δn · d), the range in which the transmittance of each of the red light R, the green light G, and the blue light B is 90% or more is 0.427 < (1-0.04A) Δn · d <0.545, and the range in which the transmittance of each of the red light R, the green light G, and the blue light B is 95% or more is 0.465 <(1-0. 04A) Δn · d <0.479.
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、液晶の屈折率異方性(Δn)、及び基板間ギャップdが、液晶装置の透過率及び耐光性の夫々についてのトレードオフを考慮しながら設定されているため、液晶装置の透過率、即ち光利用効率を維持しながら、耐光性を向上させることができる。 As described above, according to the liquid crystal device according to the present embodiment, the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal and the inter-substrate gap d have a trade-off between the transmittance and the light resistance of the liquid crystal device. Since it is set in consideration, the light resistance can be improved while maintaining the transmittance of the liquid crystal device, that is, the light utilization efficiency.
続いて、本実施形態に係る液晶装置の変形例について、図5から図7を参照して説明する。ここに図5は、添加剤量と屈折率異方性Δnとの関係を、Δnの初期値及び液晶層の温度毎に示すグラフである。また図6は、液晶層の温度が摂氏20度の場合における、Δnの初期値と添加剤を加えた際のΔnの低下率との関係を示すグラフであり、図7は、液晶層の温度が摂氏60度の場合における、Δnの初期値と添加剤を加えた際のΔnの低下率との関係を示すグラフである。 Subsequently, modified examples of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the additive amount and the refractive index anisotropy Δn for each initial value of Δn and the temperature of the liquid crystal layer. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the initial value of Δn and the decrease rate of Δn when an additive is added when the temperature of the liquid crystal layer is 20 degrees Celsius. FIG. 7 shows the temperature of the liquid crystal layer. It is a graph which shows the relationship between the initial value of (DELTA) n, and the fall rate of (DELTA) n when an additive is added in the case where is 60 degrees Celsius.
図5において、屈折率異方性Δnの初期値(即ち、添加剤を加える前の値)が0.18である液晶及び0.15である液晶を用いて、各々を摂氏20度及び摂氏60度の条件下で添加剤の添加量を変化させる場合を考える。屈折率異方性Δnは、上述したように、添加量を増やすことで低下するが、ここでは屈折率異方性Δnが0.18である液晶及び0.15であった液晶共に、摂氏60度の方で低下する量が大きくなっている。この結果から、液晶層50の温度が高い程、添加剤を加えた際の屈折率異方性Δnの低下率は高くなることが分かる。
In FIG. 5, using a liquid crystal having an initial value of refractive index anisotropy Δn (ie, a value before adding an additive) of 0.18 and a liquid crystal of 0.15, respectively, 20 degrees Celsius and 60 degrees Celsius. Consider the case where the amount of additive is changed under the condition of the degree. As described above, the refractive index anisotropy Δn decreases as the addition amount increases. Here, both the liquid crystal having the refractive index anisotropy Δn of 0.18 and the liquid crystal having the refractive index anisotropy of 0.15 are 60 degrees Celsius. The amount that decreases with the degree increases. From this result, it can be seen that the higher the temperature of the
また、屈折率異方性Δnが0.18であった液晶及び0.15である液晶を、互いに同じ温度条件で比較してみると、屈折率異方性Δnが0.18であった液晶の方が、屈折率異方性Δnの低下する量が大きくなっている。この結果から、屈折率異方性Δnの初期値が高い程、添加剤を加えた際の屈折率異方性Δnの低下率は高くなることが分かる。 Further, when comparing the liquid crystal having a refractive index anisotropy Δn of 0.18 and the liquid crystal having a refractive index of 0.15 under the same temperature condition, a liquid crystal having a refractive index anisotropy Δn of 0.18. In this case, the amount by which the refractive index anisotropy Δn decreases is larger. From this result, it can be seen that the higher the initial value of the refractive index anisotropy Δn, the higher the decrease rate of the refractive index anisotropy Δn when the additive is added.
図6及び図7に示すように、添加剤を1重量%加えた際の屈折率異方性Δnの初期値及び屈折率異方性Δnの低下率の関係は、一次関数として表すことが可能である。例えば、屈折率異方性Δnの初期値をxとし、屈折率異方性Δnの低下率をyとすると、図6に示すように、液晶層50の温度が摂氏20度の場合はy=29x−3という式が近似的に成り立つ。また図7に示すように、液晶層50の温度が摂氏60度の場合はy=44x−3という式が近似的に成り立つ。即ち、x及びyの間には、温度によって変化する温度係数kを用いて、y=kx−3という式で表される関係があると考えることができる。この等式を用いて、添加剤を加えた後の屈折率異方性をΔn´を求めると、Δn´=Δn−A×Δn×(kx−3)÷100となる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the relationship between the initial value of the refractive index anisotropy Δn and the decreasing rate of the refractive index anisotropy Δn when the additive is added by 1% by weight can be expressed as a linear function. It is. For example, when the initial value of the refractive index anisotropy Δn is x and the decrease rate of the refractive index anisotropy Δn is y, as shown in FIG. 6, when the temperature of the
以上の結果から、例えば赤色光R、緑色光G及び青色光Bの夫々の透過率を90%以上とするためには、0.427<{Δn−A×Δn×(k×Δn−3)÷100}×d<0.545となる範囲で、基板間ギャップdを設定すればよい。また、より好ましくは、赤色光R、緑色光G及び青色光Bの夫々の透過率が95%以上となるように、0.465<{Δn−A×Δn×(k×Δn−3)÷100}×d<0.479の範囲で、基板間ギャップdを設定すればよい。 From the above results, for example, in order to set the respective transmittances of the red light R, the green light G and the blue light B to 90% or more, 0.427 <{Δn−A × Δn × (k × Δn−3) The inter-substrate gap d may be set within a range of ÷ 100} × d <0.545. More preferably, 0.465 <{Δn−A × Δn × (k × Δn−3) / ÷ such that the transmittance of each of the red light R, the green light G, and the blue light B is 95% or more. The inter-substrate gap d may be set within the range of 100} × d <0.479.
例えば、液晶装置1を液晶プロジェクタ等の投射型表示装置のライトバルブに用いる場合においては、液晶層50の温度は摂氏60度付近まで上昇すると考えられる。よって、このような場合には、上述した摂氏60度の場合の結果を用いて、0.427<{Δn−A×Δn×(44×Δn−3)÷100}×d<0.545の範囲で、より好ましくは、0.465<{Δn−A×Δn×(44×Δn−3)÷100}×d<0.479の範囲で、基板間ギャップdを設定すればよい。
For example, when the liquid crystal device 1 is used for a light valve of a projection display device such as a liquid crystal projector, the temperature of the
他方で、例えば、プロジェクタのように強力な光源光を利用しない或いは自然光のみを利用する直視型ディスプレイ等の場合には、その用途や使用条件に応じて、上述の摂氏60度よりも低い、室温若しくは常温又はこれらに近い温度を前提として、基板間ギャップdを設定すればよい。 On the other hand, for example, in the case of a direct-view display that does not use powerful light source light or uses only natural light, such as a projector, the room temperature is lower than 60 degrees Celsius, depending on the application and usage conditions. Alternatively, the inter-substrate gap d may be set on the premise of room temperature or a temperature close to these.
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置の変形例によれば、液晶層50の温度の違いによる影響及び屈折率異方性Δnの初期値の違いによる影響を加味して、基板間ギャップdが設定されるため、より適切に、液晶装置の透過率、即ち光利用効率を維持しながら、耐光性を向上させることができる。
As described above, according to the modification of the liquid crystal device according to the present embodiment, the influence between the temperature of the
<電子機器>
次に、図8を参照しながら、上述した液晶装置を電子機器の一例であるプロジェクタを適用した場合を説明する。上述した液晶装置は、プロジェクタのライトバルブとして用いられている。図5は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図8に示すように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。
<Electronic equipment>
Next, a case where a projector which is an example of an electronic apparatus is applied to the liquid crystal device described above will be described with reference to FIG. The liquid crystal device described above is used as a light valve of a projector. FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of the projector. As shown in FIG. 8, a
液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した液晶装置と同等の構成を有しており、画像信号処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
The configurations of the
ここで、各液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
Here, paying attention to the display images by the
尚、液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
Since light corresponding to the primary colors R, G, and B is incident on the
尚、図8を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。 In addition to the electronic device described with reference to FIG. 8, a mobile personal computer, a mobile phone, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, and an electronic notebook , Calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, devices with touch panels, and the like. Needless to say, the present invention can be applied to these various electronic devices.
尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置及びその製造方法、並びにこれを備えた電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention or the spirit of the invention that can be read from the entire claims and the specification, and the liquid crystal accompanying such a change. The apparatus, the manufacturing method thereof, and the electronic apparatus equipped with the apparatus are also included in the technical scope of the present invention.
1…液晶装置、9a…画素電極、10…TFTアレイ基板、10a…画像表示領域、20…対向基板、21…対向電極、23…遮光膜、50…液晶層、52…シール材、53…額縁遮光膜、90…引回配線、101…データ線駆動回路、102…外部回路接続端子、104…走査線駆動回路、106…上下導通端子、107…上下導通材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal device, 9a ... Pixel electrode, 10 ... TFT array substrate, 10a ... Image display area, 20 ... Counter substrate, 21 ... Counter electrode, 23 ... Light shielding film, 50 ... Liquid crystal layer, 52 ... Sealing material, 53 ... Frame Light-shielding film, 90 ... Lead wiring, 101 ... Data line drive circuit, 102 ... External circuit connection terminal, 104 ... Scanning line drive circuit, 106 ... Vertical conduction terminal, 107 ... Vertical conduction material
Claims (11)
前記一対の基板間に狭持され、添加剤として紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも1種類を含む液晶層と
を備え、
前記一対の基板間のギャップは、前記添加剤の量に応じて設定されることを特徴とする液晶装置。 A pair of substrates;
A liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates and containing at least one of an ultraviolet absorber or a radical scavenger as an additive,
The gap between the pair of substrates is set according to the amount of the additive.
前記液晶層の屈折率異方性をΔnとし、前記添加剤の重量パーセントをAとしたときに、下記の式、
0.427<(1−0.04A)×Δn×d<0.545
を満足するように設定されることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 The gap (d) is
When the refractive index anisotropy of the liquid crystal layer is Δn and the weight percent of the additive is A, the following formula:
0.427 <(1-0.04A) × Δn × d <0.545
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal device is set so as to satisfy
0.465<(1−0.04A)×Δn×d<0.479
を満足するように設定されることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 The gap (d) is represented by the following formula:
0.465 <(1-0.04A) × Δn × d <0.479
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal device is set so as to satisfy
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液晶装置。 4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal layer includes TN (twisted nematic) liquid crystal. 5.
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液晶装置。 The liquid crystal device according to any one of claims 1 to 4, wherein an image is displayed by a transmissive display method.
前記液晶層の温度に基づいて設定される温度係数をkとしたときに、下記の式、
0.427<{Δn−A×Δn×(k×Δn−3)÷100}×d<0.545
を満足するように設定されることを特徴とする請求項7に記載の液晶装置。 The gap (d) is
When the temperature coefficient set based on the temperature of the liquid crystal layer is k, the following equation:
0.427 <{Δn−A × Δn × (k × Δn−3) ÷ 100} × d <0.545
The liquid crystal device according to claim 7, wherein the liquid crystal device is set so as to satisfy the following.
0.465<{Δn−A×Δn×(k×Δn−3)÷100}×d<0.479
を満足するように設定されることを特徴とする請求項7に記載の液晶装置。 The gap (d) is represented by the following formula:
0.465 <{Δn−A × Δn × (k × Δn−3) ÷ 100} × d <0.479
The liquid crystal device according to claim 7, wherein the liquid crystal device is set so as to satisfy the following.
前記添加剤の量に応じて前記一対の基板間のギャップを設定する工程と、
前記設定されたギャップで前記一対の基板を貼り合わせる工程と
を備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal device comprising a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates and containing at least one of an ultraviolet absorber or a radical scavenger as an additive,
Setting a gap between the pair of substrates according to the amount of the additive;
And a step of bonding the pair of substrates with the set gap.
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| JPH01159612A (en) * | 1987-12-17 | 1989-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display device |
| JPH04295829A (en) * | 1990-12-19 | 1992-10-20 | Philips Gloeilampenfab:Nv | Projection displaying apparatus |
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