JP2004070082A

JP2004070082A - Liquid crystal display element and liquid crystal display device

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Publication number: JP2004070082A
Application number: JP2002230494A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yamagishi; 山岸　慎治
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】各基板に設けられる電極の膜質が相互に異なる場合であっても、高品位の画像を表示できる液晶表示素子および液晶表示装置ならびに電極の形成方法を提供する。
【解決手段】第１電極７が、第１基板３と液晶層６との間に配置され、第２電極８が、第２基板４と液晶層６との間に配置される。前述のように配置される第１および第２電極７，８は、第１電極７の仕事関数と第２電極８の仕事関数との差が、予め定める範囲内に設定される電極である。これによって第１および第２電極７，８の膜質が相互に異なる場合であっても、第１および第２配向膜９，１０に直流成分が蓄積することを防止して、表示むらが発生することを防止することができる。したがって液晶表示装置１による画像の表示品位を向上することができる。
【選択図】　　　図１A liquid crystal display element and a liquid crystal display device capable of displaying a high-quality image even when the film quality of electrodes provided on each substrate are different from each other, and a method of forming the electrodes are provided.
A first electrode is disposed between a first substrate and a liquid crystal layer, and a second electrode is disposed between the second substrate and the liquid crystal layer. The first and second electrodes 7, 8 arranged as described above are electrodes in which the difference between the work function of the first electrode 7 and the work function of the second electrode 8 is set within a predetermined range. Accordingly, even when the film quality of the first and second electrodes 7 and 8 is different from each other, accumulation of DC components in the first and second alignment films 9 and 10 is prevented, and display unevenness occurs. Can be prevented. Therefore, the display quality of an image by the liquid crystal display device 1 can be improved.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの基板間に液晶層および電極を有する液晶表示素子と、液晶表示素子を備え、静止画および動画などの各種の画像を表示するための液晶表示装置と、液晶表示素子の電極の形成方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術の液晶表示装置は、２つの基板と、各基板にそれぞれ設けられる膜状の電極と、各電極と液晶層との間に設けられる配向膜とを有する液晶パネルを備える。液晶表示装置は、各基板の電極の間に電圧を与えることによって、液晶の配向状態を変化させて画像を表示する。液晶パネルの分類の一例として、反射形および透過形がある。
【０００３】
反射形の液晶パネルでは、２つの基板のうち、一方の基板には、透明電極が設けられ、他方の基板には、反射電極が設けられる。透明電極は、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ、以下「インジウム錫酸化物」をＩＴＯと呼ぶ場合がある）から成る電極であって、透光性を有する。反射電極は、反射率が高い電極である。透明電極および反射電極は、相互に異なる材料から成るので、それらの膜厚および形成時の温度などの膜形成条件を同一にすることが困難であり、透過率および吸収率などの膜質が相互に異なる。透過形であり、かつ直視形の液晶パネルでは、各基板には、透明電極がそれぞれ設けられる。各基板の透明電極は、それらの膜形成条件をほとんど同一にすることができるので、ほとんど同一の膜質を有する。
【０００４】
また液晶パネルを備える液晶表示装置であるプロジェクションでは、光源における光の照射性能が一定であるにも拘わらず、画像を投写するためのスクリーンの画像表示領域における照度をさらに大きくすることが要求されている。この要求を満たすために、各基板のいずれか一方の基板に、マイクロレンズアレイが形成される。このマイクロレンズアレイは、ガラスから成る基板に比べて耐熱性が劣る樹脂から成る。透明電極を各基板に設ける場合、一方の基板には、ＩＴＯを用いて２００度以下の温度で透明電極が形成され、他方の基板には、ＩＴＯを用いて３００度以上の温度で透明電極が形成される。このように異なる温度で透明電極がそれぞれ形成されるので、各基板の透明電極は、相互に異なる膜質を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
液晶パネルを備えるプロジェクションを長時間にわたって連続して動作させると、液晶パネルには、光源によって光および熱が与えられる。液晶パネルに光および熱が与えられる状態では、各基板の電極の膜質が同一である場合、数１０００時間連続して動作させても液晶パネルに表示むらが発生しないが、各基板の電極の膜質が相互に異なる場合、数１００時間連続して動作させると、表示する画像にむらが生じる表示むらが発生する。この表示むらは、液晶パネルの分類が透過形および反射形に限らず、各基板に形成される電極の膜質が相互に異なる場合に発生する。表示むらが発生する原因として、液晶層内のイオン物質が配向膜に部分的に蓄積することによって、部分的に異なる電圧が液晶層に実際に与えられる、換言するとイオン物質による擬似電界に応じて発生する電圧である直流成分が各電極間に与えられることが挙げられる。プロジェクションでは、前述の表示むらによって、画像が投写されるスクリーンの画像表示領域における照度にむらが生じる照度むらが発生して、画像の品位が低下する。不具合をなくすために、各基板に形成される電極の膜質を同一にする必要があるけれども、電極材料が異なることおよび膜形成条件が異なることによって、各基板に形成される電極の膜質を同一にすることができない。
【０００６】
また、プロジェクションに備えられる液晶パネルにおいて、液晶パネルに入射する入射光の強度は、１００万ルクス以上あり、スクリーンの画像表示領域における照度をさらに大きくすることが要求されている。これによってスクリーンの画像表示領域における照度は、さらに大きくなる傾向にある。このようにスクリーンの画像表示領域における照度が大きくなる、すなわち液晶パネルに入射する入射光の強度が大きくなると、表示むらが発生しやすくなる。
【０００７】
透明電極の材料として、加工性、比抵抗および透過率の観点からＩＴＯが多用されるけれども、ＩＴＯの換わりに、錫酸化物（ＳｎＯ_２）および亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などの電極材料を用いる場合であっても、各基板の電極の膜質が相互に異なる場合であれば、表示むらが発生する。
【０００８】
したがって本発明の目的は、各基板に設けられる電極の膜質が相互に異なる場合であっても、高品位の画像を表示することができる液晶表示素子および液晶表示装置ならびに電極の形成方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、２つの基板と、
液晶から成り、各基板間に配置される液晶層と、
各基板と液晶層との間にそれぞれ配置される２つの電極であって、各電極の仕事関数の差が予め定める範囲内に設定される電極と、
各電極と液晶層との間に配置される配向膜とを含む液晶表示素子である。
【００１０】
本発明に従えば、液晶から成る液晶層が、２つの基板間に配置され、２つの電極が、各基板と液晶層との間にそれぞれ配置される。２つの電極は、各電極の仕事関数の差が、予め定める範囲内に設定される電極である。その各電極と液晶層との間に、配向膜が配置される。このように各電極の仕事関数の差を予め定める範囲内に設定することによって、液晶層内のイオン物質が配向膜に蓄積することを防止することができる。これによって各電極間に電圧を与えることを解除した後も、イオン物質による擬似電界に応じて発生する電圧である直流成分が、各電極間に不所望に与えられることを防止することができる。したがって液晶表示素子を用いて表示する画像にむらが生じる表示むらが発生することを防止して、液晶表示素子を好適に動作させることができる。
【００１１】
また本発明は、前記各電極の仕事関数の差は、０電子ボルト以上０．５電子ボルト以下であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に従えば、各電極の仕事関数の差が、０電子ボルト以上０．５電子ボルト以下である。このように２つの電極には、各電極の仕事関数の差が前述の範囲内に確実に収められた電極が用いられる。これによって液晶層内のイオン物質が配向膜に蓄積することを防止して、直流成分が各電極間に不所望に与えられることを防止することができる。
【００１３】
また本発明は、少なくとも、各基板のいずれか一方と液晶層との間に配置される電極は、その仕事関数が遠紫外線を用いて調整された電極であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、少なくとも、各基板のいずれか一方と液晶層との間に配置される電極は、その仕事関数が遠紫外線を用いて調整された電極である。このように少なくとも一方の電極の仕事関数を、遠紫外線を用いて調整することによって、各電極の仕事関数の差が所望の範囲内に確実に収められた電極を実現することができる。
【００１５】
また本発明は、前記液晶表示素子を備える液晶表示装置である。
本発明に従えば、液晶表示装置は、前述の液晶表示素子を備えるので、液晶層内のイオン物質が配向膜に蓄積することを防止して、直流成分が各電極間に不所望に与えられることを防止することができる。これによって表示むらを発生させることなく液晶表示素子を好適に動作させて、画像の品位を向上することができる。
【００１６】
また本発明は、２つの基板と、液晶から成り、各基板間に配置される液晶層と、各基板と液晶層との間にそれぞれ配置される２つの電極と、各電極と液晶層との間に配置される配向膜とを含む液晶表示素子の電極を形成する方法であって、
各電極のうち少なくともいずれか一方に、遠紫外線を照射して、各電極の仕事関数の差を調整することを特徴とする電極の形成方法である。
【００１７】
本発明に従えば、液晶表示素子が、２つの基板と、液晶から成り、各基板間に配置される液晶層と、各基板と液晶層との間にそれぞれ配置される２つの電極とを含む。このように構成される液晶表示素子の電極を形成するにあたって、各電極のうち少なくともいずれか一方に、遠紫外線が照射されて、各電極の仕事関数の差が調整される。これによって各電極の仕事関数の差が所望の範囲内に確実に収められた電極を形成することができる。たとえば基板の材料および電極を形成する条件などによって、各電極の仕事関数の差を予め定める範囲内に収めることが困難な場合であっても、各電極を形成した後に、少なくとも一方の電極の仕事関数を遠紫外線によって調整することができる。これによって各電極の仕事関数の差を所望の範囲内に容易にかつ確実に収めて、所望の範囲内に確実に収められた電極を備える液晶表示素子を実現することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である液晶表示装置１の構成を示す断面図である。図２は、第１電極７および第１端子部１２が設けられた状態における第１基板３を示す正面図である。図３は、第２電極８および第２端子部１３が設けられた状態における第２基板４を示す正面図である。液晶表示装置１は、各種の画像、たとえば数字、文字および図形を含む静止画および動画などの画像を表示する装置である。液晶表示装置１は、たとえば投射形の液晶表示装置、すなわちプロジェクションである。液晶表示装置１は、液晶表示素子である液晶パネル２を含んで構成される。
【００１９】
液晶パネル２は、第１基板３、第２基板４、シール材５、液晶層６、第１電極７、第２電極８、第１配向膜９、第２配向膜１０、スペーサ１１、第１端子部１２および第２端子部１３を含んで構成される。液晶パネル２は、透過形の液晶表示素子によって実現される。液晶パネル２の駆動方式は、たとえばダイナミック駆動方式におけるアクティブマトリクス駆動方式である。図１〜図３の例では、図解を容易にするために、第１電極７、第２電極８、第１配向膜１０および第２配向膜１１を平板状に簡略化して表している。
【００２０】
第１基板３および第２基板４は、予め定める厚みを有し、相互に平行に間隔をあけて積層される。第１基板３および第２基板４は、電気絶縁性を有するとともに、第１基板３および第２基板４のうち少なくとも一方は、透光性を有する。本実施の形態では、第１および第２基板３，４は、ともに透光性を有する。
【００２１】
シール材５は、枠状であって、第１基板３と第２基板４との間に設けられる。シール材５は、第１基板３と第２基板４とを相互に接着するとともに、後述の液晶層６の周囲を外囲する。液晶層６は、液晶から成り、第１基板３、第２基板４およびシール材５によって外囲される収容空間１４に封止される。
【００２２】
第１電極７は、薄膜状の電極である。本実施の形態では第１電極７は、複数の薄膜状、かつ略長方形状の電極であって、相互に直交して設けられる配線が連なり電極である。第１電極７は、第１基板３と液晶層６との間に配置される。具体的には複数の第１電極７が、第２基板４に対向する第１基板３の一表面に沿って、予め定める一方向と前記一方向に垂直な方向とに、相互に間隔をあけて配置される状態で第１基板３に設けられる。第１電極７は、図２に示される第１基板３において、少なくとも収容空間１４に臨む領域に設けられる。
【００２３】
第２電極８は、薄膜状の電極であって、第２基板４と液晶層６との間に配置される。具体的には１または複数の第２電極８が、第１基板３に対向する第２基板４の一表面に平行な一仮想平面に沿って配置される状態で、第２基板４に設けられる。さらに図３に示される第２基板４において、第２電極８は、少なくとも収容空間１４に臨む領域に設けられる。
【００２４】
第１電極７および第２電極８のうち少なくともいずれか一方は、透光性を有する電極、換言すると光が透過する割合を表す透過率が高い透明電極である。透明電極は、たとえばインジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）から成る。本実施の形態では、第１および第２電極７，８は、透明電極である。第１および第２電極７，８は、たとえばスパッタリングならびに露光、現像および化学エッチングを含むフォトプロセスなどの技術を用いて形成される。第１基板３と第２基板４とが積層される積層方向において、第１電極７と第２電極８とが重なる部分が、それぞれ液晶パネル２の画素になり、その画素に対応する第１電極７および第２電極８によって挟まれる液晶層６の各部分が液晶セルになる。
【００２５】
第１配向膜９および第２配向膜１０は、それぞれ、ラビングなどによって予め定める方向に配向処理が施され、液晶層６における液晶の分子の配向状態を規制する。第１および第２配向膜９，１０は、透光性を有する。第１配向膜９は、第１基板３と液晶層６との間に設けられる部品のうちで液晶層６に最も近接するように、第１基板３と液晶層６との間に配置される。第１配向膜９は、少なくとも収容空間１４に臨む領域に、第１電極７を覆うようにして第１基板３に設けられる。
【００２６】
第２配向膜１０は、第２基板４と液晶層６との間に設けられる部品のうちで液晶層６に最も近接するように、第２基板４と液晶層６との間に配置される。第２配向膜１０は、少なくとも収容空間１４に臨む領域に、第２電極８を覆うようにして第２基板３に設けられる。
【００２７】
スペーサ１１は、透光性を有し、第１基板３と第２基板４との間、具体的には収容空間１４に設けられる。スペーサ１１は、収容空間１４に設けられて、第１基板３と第２基板４との間の間隔を規定する。第１端子部１２は、第１基板３の縁辺部に設けられる。第１端子部１２は、第１電極７に連なる配線と電気的に接続されて、第１電極７と駆動回路（図示せず）とを電気的に接続する。駆動回路は、所望の液晶セルを駆動することができるように、第１電極７と第２電極８との間に与える電圧を制御して、液晶セルの駆動を制御する。第２端子部１３は、第２基板４の縁辺部に設けられる。第２端子部１３は、第２電極９と駆動回路とを電気的に接続する。駆動回路は、第１基板３および第２基板４のいずれか一方に設けられ、たとえばテープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ；略称ＴＣＰ）方式およびチップオングラス（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ；略称ＣＯＧ）方式などを用いて一方の基板に設けられる。
【００２８】
液晶パネル２は、３端子素子である薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：略称ＴＦＴ）、マイクロレンズアレイ、カラーフィルタ、偏光板、光源およびスクリーン（ともに図示せず）をさらに含んで構成される。薄膜トランジスタは、スイッチング素子である（以下、「薄膜トランジスタ」をＴＦＴと呼ぶ場合がある）。ＴＦＴは、第１電極７と配線との間に介在され、所望の液晶セルを駆動することができるように駆動回路からの信号に基づいて第１電極７を選択する。ＴＦＴが選択した第１電極７と、駆動回路とが電気的に接続されることによって、第１電極７と第２電極との間に電圧が与えられて、所望の液晶セルが駆動される。
【００２９】
マイクロレンズアレイは、予め定める屈折率を有する複数のレンズの集合体であって、たとえば紫外線硬化レジンなどの樹脂およびガラスと樹脂との混合物を用いて実現される。マイクロレンズアレイは、１または複数設けられるとともに、第１基板３および第２基板４のうち少なくともいずれか一方、または図示しない光源から液晶パネル２に導かれる光の経路の途中に設けられる。液晶表示装置１では、マイクロレンズアレイは、第１基板３に関して第２基板４と反対側の他表面にフォトマスク精度で配列して設けられるとともに、第１基板３と一体に設けられる。マイクロレンズを用いることによって、液晶パネル２に入射する入射光を集光させることができる。これによって各画素における開口率を大きくして、画素の単位面積あたりの相対輝度を向上することができる。
【００３０】
カラーフィルタは、第１基板３および第２基板４のいずれか一方に設けられ、予め定めるパターンで配置される赤、緑および青の３色の着色層を有する。本実施の形態では、カラーフィルタは、第２基板４と第２電極８との間に設けられる。
【００３１】
偏光板は、予め定める基準振動方向の偏光光は透過し、基準振動方向と直交する偏光光は反射することによって、予め定める振動面を有する光を取出す。偏光板は、第１基板３および第２基板４の少なくともいずれか一方に設けられる。本実施の形態では、偏光板は、第１基板４に関して第２基板４と反対側の他表面と、第２基板４に関して第１基板３と反対側の他表面とにそれぞれ設けられる。
【００３２】
光源は、光を発する発光手段であって、たとえば超高圧水銀ランプによって実現される。光源からの光は、導光手段、たとえば反射ミラーを用いて液晶パネル２に導かれる。スクリーンは、液晶パネル２によって表示される画像を投写するための手段であって、液晶パネル２によって表示される画像を、投射レンズを用いて拡大および縮小して表示する。
【００３３】
前述のように構成される液晶表示装置１において、第１電極７と第２電極８との間に与えられる電圧が駆動回路によって制御される。この電圧によって液晶セルを駆動する、具体的には液晶の分子の配向状態を変化させる。光源からの光が、反射ミラーなどの導光手段によって液晶パネル２に導かれると、その光は、液晶セルの駆動によって透過および反射する。これによって液晶パネル２による画像の表示および非表示が制御される。液晶パネル２によって表示される画像は、前述の投写レンズを用いてスクリーンに投写される。
【００３４】
前述の第１電極７および第２電極８は、第１電極７の仕事関数と第２電極８の仕事関数との差が予め定める範囲内に設定される電極である（以下、「第１電極７の仕事関数と第２電極８の仕事関数との差」を、単に「仕事関数の差」と表記する場合がある）。仕事関数は、金属および半導体の結晶表面からその外側に、１個の電子を取出すために必要な最小のエネルギーであって、たとえば金属においては、フェルミ準位にある金属内電子を固体外部に移動するために必要な仕事である。金属および半導体には、予め定める周波数を有する光によって仕事関数を与えることができる。仕事関数の単位には、ＳＩ単位と併用可能な単位である電子ボルト（ｅＶ）を用いる（以下、「電子ボルト」を、「ｅＶ」と表記する場合がある）。また１電子ボルトを、ＳＩ単位におけるジュール（Ｊ）を用いて表した値は、１．６０２１８９２×１０^−１９ジュールである（以下、「ジュール」を、「Ｊ」と表記する場合がある）。仕事関数の差は、第１電極７および第２電極８のいずれか一方の仕事関数から他方の仕事関数を減じた値の絶対値を表す。
【００３５】
スクリーンの画像表示領域における照度を大きくする場合、光源から発せられる光の強度を大きくする必要がある。光源による光の強度を大きくすると、光の波長は短くなる。光の強度を大きくした光源を用いて、光を液晶パネル２に照射する場合には、波長が短い光、すなわち周波数が大きい光が照射されることになる。光源による光の周波数が、仕事関数によって決定される周波数に比べて大きい場合、第１および第２電極７，８のうち少なくとも一方から電子が飛び出す。この飛び出した電子によって、液晶層６内のイオン物質が、第１および第２配向膜９，１０のうち少なくともいずれか一方に蓄積する（以下、第１および第２配向膜９，１０のうち少なくともいずれか一方を指すとき、「各配向膜９、１０」と表記する場合がある）。これによって液晶パネル２によって表示される画像にむらが生じ、表示不良が発生する。この表示不良を防止するためには、光源による光の強度、すなわち光の周波数が大きくなった場合であっても、光の周波数が第１および第２電極７，８の仕事関数によって決定される周波数に比べて小さくする必要がある。本実施形態では、第１および第２電極７，８の仕事関数の差を、予め定める範囲内になるように設定することによって、第１電極７と第２電極８との間に与えられる電圧が、予め定める値を超えないようにして、液晶層６内のイオン物質が各配向膜９，１０に蓄積することを防止する。
【００３６】
具体的には第１および第２電極７，８は、仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内に設定される電極である。さらに第１および第２電極７，８のうち少なくともいずれか一方の電極は、その仕事関数が遠紫外線（Ｄｅｅｐ　ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ；略称ＤＵＶまたはＤｅｅｐＵＶ）を用いて調整された電極である（以下、「遠紫外線」を「ＤｅｅｐＵＶ」と表記する場合がある）。ＤｅｅｐＵＶは、短波長、具体的には１４ナノメートル（ｎｍ）以上３１５ナノメートル（ｎｍ）以下の波長を有する紫外線である（以下、「ナノメートル」を、「ｎｍ」と表記する場合がある）。
【００３７】
遠紫外線は、金属および半導体を改質する場合に最も扱いやすい光線である。遠紫外線を金属に照射することによって、金属の仕事関数を変化させることができる。仕事関数の調整に遠紫外線を用いることによって、たとえば仕事関数の調整結果が良好であること、電極への照射むらをなくすことができること、仕事関数を短時間で調整できることおよび調整後の状態を持続することができることなどの効果を得ることができる。遠紫外線を用いた仕事関数の調整後、速やかに液晶パネル２を作成するようにすることによって、仕事関数の差を維持することができる。概ね、液晶パネル２を約６時間程度で作成する。それにより、調整後の仕事関数の差を良好に維持できるようになる。
【００３８】
このように第１および第２電極７，８のうち少なくともいずれか一方の電極に、遠紫外線を照射することによって、少なくとも一方の電極を改質する、換言すると少なくとも一方の電極の仕事関数を調整することができる。これによって液晶層６内のイオン物質が各配向膜９，１０に蓄積することを防止して、直流成分が第１電極７と第２電極８との間に不所望に与えられることを防止することができる。したがって直流成分によって液晶層６の液晶の特性が劣化すること防止して、所望の液晶セルを好適に駆動して画像を表示することができる。前記直流成分は、第１電極７と第２電極８との間に電圧を与えることを解除した後も、イオン物質による擬似電界に応じて発生する電圧である。
【００３９】
図４は、液晶パネル２の信頼性を確認するための実験装置２０を示す正面図である。図５は、仕事関数の差と対向電圧値の変化量との関係を示すグラフである。実験装置２０は、液晶パネル２の信頼性を確認する第１および第２の実験を行うための装置であって、実験用液晶パネル２１、ランプ２２、集光レンズ２３および送風機２４を含んで構成される。
【００４０】
実験用液晶パネル２１は、液晶パネル２と同様の構成を有する。実験用液晶パネル２１における構成は、液晶パネル２と同様の構成であるので、同様の構成には同一の参照符号を付す。実験用液晶パネル２１は、具体的には後述の液晶層６、第１および第２電極７，８、第１および第２配向膜９，１０ならびにスペーサ１１によって構成される。
【００４１】
液晶層６は、メルク（株）製の液晶（品番ＭＬＣ２０１２）から成る。第１および第２電極７，８は、ＩＴＯを用いて形成された電極である。第１および第２電極７，８は、膜厚が約１×１０^−１０メートル（約１０００オングストローム）になるように形成される。第１および第２配向膜９，１０は、ＪＳＲ（株）製の配向膜材料（品番サンエバー８４９２）を用いてそれぞれ形成され、１×１０^−１０メートル（１０００オングストローム）の膜厚を有する。スペーサ１１は、直径３μｍの球状スペーサである。このような液晶層６の液晶、第１および第２電極７，８、第１および第２配向膜９，１０ならびにスペーサ１１によって、実験用液晶パネル２１が構成される。実験用液晶パネル２１において、セル厚は、約３μｍである。
【００４２】
ランプ２２は、光源であるウシオ電機（株）製の超高圧水銀ランプ（品番ＵＭＰＲＤ２００）であって、定格ランプ入力が２００ワット（Ｗ）である。またランプ２２から発せられる光の波長領域は、約５０ｎｍから約３００ｎｍであり、１８９ｎｍ付近にピーク波長を持っている。集光レンズ２３は、入射光を集光するためのレンズである。集光レンズ２３は、その光軸が実験用液晶パネル２１の第１および第２基板３，４に対して垂直になるように配置されるとともに、実験用液晶パネル２１とランプ２２との間に配置される。第１の実験では、集光レンズ２３は、実験用液晶パネル２１とランプ２２との間の予め定める位置に配置される。ランプ２２から発せられた光は、集光レンズ２３によって集光されて実験用液晶パネル２１に照射される。送風機２４は、実験用液晶パネル２１の温度上昇を防止して、その表面温度を一定に保つために、送風するための放熱手段である。
【００４３】
第１および第２電極７，８において、仕事関数の差は、各電極７，８のうち少なくともいずれか一方に、遠紫外線が照射されて調整される。実験では、遠紫外線は、１８９ｎｍ付近にピークの波長を有する遠紫外線を照射可能であって、かつ１秒あたりに１８９ｎｍの光を２Ｊのエネルギーを出力することが可能な照射手段を用いて、仕事関数の差が調整される。照射手段は、たとえばＤＵＶ固体レーザによって実現される。
【００４４】
たとえば、膜厚および温度などの膜形成条件が異なることによって、仕事関数が１２．８ｅＶの第１電極７と仕事関数が８．４ｅＶの第２電極８とが形成されたとする。この場合、遠紫外線を第１電極７に照射することによって、第１電極７の仕事関数を８．５ｅＶに調整して、仕事関数の差を０．１ｅＶにすることができる。
【００４５】
第１の実験では、仕事関数の差と、対向電圧値の変化量との関係を調べた。対向電圧値は、第１および第２電極７，８のいずれか一方の電極において、接地電位に対する電位である。本実験では、対向電圧値は、第２電極７の接地電位に対する電位である。対向電圧値の変化量は、対向電圧値の初期状態からの変化量、具体的には第２電極８に蓄積するイオン物質の蓄積量であって、フリッカ消去法を用いて測定される。
【００４６】
仕事関数の差は、０．０ｅＶ以上１．０ｅＶ以下の範囲内の予め定める値、たとえば０．０ｅＶ、０．６ｅＶおよび１．０ｅＶになるように調整される。このように調整された各実験用液晶パネル２１において、矩形電圧が５ボルト（Ｖ）であって、かつ周波数が６０ヘルツ（Ｈｚ）である電界が、第１電極７と第２電極８との間に与えられる。さらに実験用液晶パネル２１の画像表示領域における照度が、１０００万ルクス（Ｌｘ）になるように集光レンズ２３の位置が調整される。このように実験用液晶パネル２１の画像表示領域における照度が調整された後に、光が１００時間連続して照射される。照度は、光が当っている表面の単位面積あたりの光束の量を表す。実験に用いられる各実験用液晶パネル２１の表面温度は、全て一様に６０度になるように、送風機２４を用いて制御される。以下、「ボルト」を、「Ｖ」と表記し、「ヘルツ」を「Ｈｚ」と表記し、「ルクス」を「Ｌｘ」と表記する場合がある。
【００４７】
第１の実験による結果は、図５に示すグラフで与えられる。横軸における値は、仕事関数の差であって、その単位はｅＶである。縦軸における値は、対向電圧値の変化量であって、その単位はＶである。図５に示すように、仕事関数の差が大きくなると、それに伴って対向電圧値の変化量は大きくなる。仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲では、仕事関数の差に対する対向電圧値の変化量の変化率が、０．５ｅＶを超える範囲における変化率に比べて小さく、仕事関数の差が大きくなるのに伴って対向電圧値の変化量が徐々に大きくなる。仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲では、対向電圧値の変化量は、０．０２Ｖ以上０．０８Ｖ以下の範囲内の値であって、０．１Ｖに比べて小さい値であった。仕事関数の差が０．５ｅＶを超える範囲では、仕事関数の差に対する対向電圧値の変化量の変化率が、０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲における変化率に比べて大きく、対向電圧値の変化量が急激に大きくなる。仕事関数の差が０．５ｅＶを超える範囲では、対向電圧値の変化量は、０．１Ｖに比べて大きい値であった。
【００４８】
表示される画像に表示むらが発生しているか否かを調べると、対向電圧値の変化量が０．１Ｖ以下である場合、表示むらが発生せず、対向電圧値の変化量が０．１Ｖを超える場合、表示むらが発生することが確認された。表示むらは、たとえばカラー表示画面全面に均一色で画像を表示したときに、画像の一部の領域の色およびコントラストが他の領域と異なる現象である。実験において、第１および第２電極７，８の仕事関数は、理研計器（株）製の光電子分光装置（品番ＡＣ−２）を用いて測定され、それらの測定結果に基づいて、仕事関数の差は、算出される。仕事関数の差は、前記光電子分光装置による測定結果に基づいて、遠紫外線を第１および第２電極７，８のうち少なくともいずれか一方に照射して調整することによって、所望の範囲内の値になるように調整される。
【００４９】
実験用液晶パネル２１において、セル厚が３μｍである場合、ピーク波長が１８９ｎｍを有する遠紫外線を照射して、仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲に確実に設定された電極を用いることによって、効果を得ることができた。さらに実験用液晶パネル２１において、セル厚に拘わらず表示むらの発生を防止できるとともに、第１および第２電極７，８の仕事関数の値の大小に拘わらず、仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内であれば、表示むらの発生を防止できることが確認できた。
【００５０】
第１の実験の結果によれば、実験用液晶パネル２１の画像表示領域における照度が１０００万Ｌｘである場合、対向電圧値の変化量が０．１Ｖ以下、換言すると仕事関数の差が０ｅＶ以上約０．５ｅＶ以下の値であれば、表示むらが発生することを防止することができることが確認された。表示むらの発生を防止することによって、スクリーンの画像表示領域における照度むらが発生することを防止することができることが確認された。このように表示むらの発生を防止するには、仕事関数の差を０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内の値になるように調整することによって、確実に効果を得ることができる。これによって画像表示領域における照度が大きくなる場合であっても、仕事関数の差を０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲に設定される電極を用いることによって、表示むらの発生を防止して、信頼性を確保した液晶パネル２を実現することができる。したがって画像の表示不良を防止して、表示する画像の品位が向上した液晶表示装置１を実現することができる。
【００５１】
また第１および第２電極７，８の膜質が相互に異なることによって、第１および第２電極７，８の膜質が同一である場合に比べて、実験用液晶パネル２１の温度が上昇する場合であっても、送風機２４を用いて実験用液晶パネル２１の表面温度を一様に保つことができる。第１の実験のように送風機２４が、実験用液晶パネル２１の表面温度を送風することによって一様に６０度に保つことができる程度の簡単な構成であっても、液晶が劣化することを防止して、表示不良を防止することができる。
【００５２】
第１の実験の結果に基づいて、２つの電極の仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内に設定されるように、液晶パネル２を構成すれば、第１および第２電極７，８の膜質が相互に異なる場合であっても、各配向膜９，１０に蓄積するイオン物質を可及的に少なくすることができる。これによって直流電圧が、第１電極７と第２電極８との間に不所望に与えられることを防止することができる。したがって表示むらを発生させることなく液晶パネル２を好適に動作させて、画像の品位を向上することができる。
【００５３】
図６は、実験装置２０を示す正面図である。図７は、仕事関数の差が０．５ｅＶである場合におけるパネル照射照度と対向電圧値の変化量との関係を示すグラフである。図８は、仕事関数の差が０．８ｅＶである場合におけるパネル照射照度と対向電圧値の変化量との関係を示すグラフである。図９は、仕事関数の差が１．０ｅＶである場合におけるパネル照射照度と対向電圧値の変化量との関係を示すグラフである。第１の実験では、照度が一定の光を照射したが、第２の実験では、集光レンズ２３をその光軸に沿って変位させる。これによってパネル照射照度を変化させて、パネル照射照度と対向電圧値の変化量との関係を調べた。パネル照射照度は、実験用液晶パネル２１の画像表示領域に照射される光の照度であって、その値の単位はＬｘである。図７〜図９において、横軸の数値は、たとえば「１００万Ｌｘ」を「１００Ｌｘ」のように、「万」を省略して数字だけで表されている。さらに図７〜図９において、１０００万Ｌｘにおける対向電圧値の変化量の値は、第１の実験の結果が用いられている。
【００５４】
実験用液晶パネル２１において、仕事関数の差は、０．５ｅＶ、０．８ｅＶおよび１．０ｅＶになるように調整される。仕事関数は、第１の実験で用いられる照射手段によって調整される。このように調整された各実験用液晶パネル２１において、矩形電圧が５Ｖであって、かつ周波数が６０Ｈｚである電界が、第１電極７と第２電極８との間に与えられる。さらに実験用液晶パネル２１の画像表示領域における照度は、５０万Ｌｘ以上５００万Ｌｘの範囲内の予め定める値、たとえば５０万Ｌｘ、１００万Ｌｘおよび５００万Ｌｘになるように集光レンズ２３の位置がそれぞれ調整される。このように実験用液晶パネル２１の画像表示領域における照度が調整された後に、光が１００時間連続して照射される。実験に用いられる各実験用液晶パネル２１の表面温度は、全て一様に６０度になるように、送風機２４を用いて制御される。
【００５５】
第２の実験による結果は、図７〜図９に示すグラフで与えられる。横軸における値は、パネル照射照度であって、その単位はＬｘである。縦軸における値は、対向電圧値の変化量であって、その単位はＶである。仕事関数の差が０．５ｅＶである場合、図７に示すように、パネル照射照度が大きくなると、それに伴って対向電圧値の変化量は大きくなる。パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１００以下の範囲では、パネル照射照度に対する対向電圧値の変化量の変化率が、１００万Ｌｘを超え、かつ１０００万Ｌｘ以下の範囲における変化率に比べて大きく、対向電圧値が急激に大きくなる。パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１００以下の範囲では、対向電圧値の変化量は、０．０３Ｖ以上０．０７Ｖ以下の範囲内の値であった。パネル照射照度が１００万Ｌｘを超え、かつ１０００万Ｌｘ以下の範囲では、パネル照射照度に対する対向電圧値の変化量の変化率が、５０万Ｌｘ以上１００以下の範囲における変化率に比べて小さく、パネル照射照度が大きくなると、それに伴って対向電圧値が徐々に大きくなる。パネル照射照度が１００万Ｌｘを超え、かつ１０００万Ｌｘ以下の範囲では、対向電圧値の変化量は、０．０７Ｖを超え、かつ０．０８Ｖ以下の範囲内の値であった。仕事関数の差が０．５ｅＶである場合、パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１０００万Ｌｘ以下の範囲内で変化させた場合であっても、対向電圧値の変化量は、０．１Ｖを超えず、表示むらの発生を確実に防止することができた。このようにピーク波長が１８９ｎｍである遠紫外線を照射して、仕事関数の差が０．５ｅＶに設定される場合、パネル照射照度を５０万Ｌｘ以上１０００万Ｌｘ以下の値になるように設定することによって、表示むらの発生を確実に防止することができることが確認できた。
【００５６】
仕事関数の差が０．８ｅＶである場合、図８に示すように、パネル照射照度が大きくなると、それに伴って対向電圧値の変化量は大きくなる。パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１５０以下の範囲では、パネル照射照度に対する対向電圧値の変化量の変化率が、１５０万Ｌｘを超え、かつ１０００万Ｌｘ以下の範囲における変化率に比べて大きく、対向電圧値が急激に大きくなる。パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１５０以下の範囲では、対向電圧値の変化量は、０．０５Ｖ以上０．２Ｖ以下の範囲内の値であった。パネル照射照度が１５０万Ｌｘを超え、かつ１０００万Ｌｘ以下の範囲では、パネル照射照度に対する対向電圧値の変化量の変化率が、５０万Ｌｘ以上１５０以下の範囲における変化率に比べて小さく、パネル照射照度が大きくなるのに伴って対向電圧値が徐々に大きくなる。パネル照射照度が１５０万Ｌｘを超え、かつ１０００万Ｌｘ以下の範囲では、対向電圧値の変化量は、０．２Ｖを超え、かつ０．４Ｖ未満の範囲内の値であった。
【００５７】
仕事関数の差が０．８ｅＶである場合、パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１０００万Ｌｘ以下の範囲内の全ての値において表示むらの発生を防止できなかったけれども、パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上約１１０万Ｌｘ以下の値であれば、対向電圧値の変化量は、０．１Ｖ以下であって、表示むらの発生を防止することができた。表示むらの発生を防止するには、パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上約１１０万Ｌｘ以下の値であれば充分であるけれども、パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１００万Ｌｘ以下の値になるように調整することによって、さらに確実に効果を得ることができる。このようにピーク波長が１８９ｎｍである遠紫外線を照射して、仕事関数の差が０．８ｅＶに設定される場合、パネル照射照度を５０万Ｌｘ以上１００万Ｌｘ以下の値になるように設定すれば、表示むらの発生を確実に防止することができることが確認できた。
【００５８】
仕事関数の差が１．０ｅＶである場合、図９に示すように、パネル照射照度が大きくなると、それに伴って対向電圧値の変化量は大きくなる。パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１００以下の範囲では、パネル照射照度に対する対向電圧値の変化量の変化率が、１００万Ｌｘを超え、かつ２００万Ｌｘ以下の範囲における変化率に比べて小さくなるとともに、２００万Ｌｘを超え、かつ１０００万Ｌｘ以下の範囲における変化率に比べて大きくなる。パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１００以下の範囲では、対向電圧値の変化量は、０．０５Ｖ以上約０．０９Ｖ以下の範囲内の値であった。
【００５９】
パネル照射照度が１００万Ｌｘを超え、かつ２００万Ｌｘ以下の範囲では、パネル照射照度に対する対向電圧値の変化量の変化率が、５０万Ｌｘ以上１００万Ｌｘ以下の範囲における変化率と、２００万Ｌｘを超え、かつ１０００万Ｌｘ以下の範囲における変化率に比べて大きくなる。パネル照射照度が１００万Ｌｘを超え、かつ２００万Ｌｘ以下の範囲では、対向電圧値の変化量は、約０．０９Ｖを超え、かつ０．４Ｖ以下の範囲内の値であった。
【００６０】
仕事関数の差が１．０ｅＶである場合、パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１０００万Ｌｘ以下の範囲内の全ての値において表示むらの発生を防止できなかったけれども、パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上約１１０万Ｌｘ以下の範囲内であれば、対向電圧値の変化量は、０．１Ｖ以下であって、表示むらの発生を防止することができた。表示むらの発生を防止するには、パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上約１１０万Ｌｘ以下の値であれば充分であるけれども、パネル照射照度が５０万Ｌｘ以上１００万Ｌｘ以下の値になるように調整することによって、さらに確実に効果を得ることができる。このようにピーク波長が１８９ｎｍである遠紫外線を照射して、仕事関数の差が１．０ｅＶに設定される場合、パネル照射照度を５０万Ｌｘ以上１００万Ｌｘ以下の値に設定することによって、表示むらの発生を確実に防止することができることが確認できた。
【００６１】
このように第２の実験の結果によれば、仕事関数の差が０．５ｅＶを超える場合であっても、パネル照射照度が１００万Ｌｘを超えなければ、対向電圧値の変化量が０．１Ｖを超えないことが確認された。第２の実験の結果に基づいて、万一、２つの電極の仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内に設定することができない場合であっても、パネル照射照度を調整することによって、各配向膜９，１０に蓄積するイオン物質を可及的に少なくすることができる。これによって直流電圧が、第１電極７と第２電極８との間に不所望に与えられることを防止することができる。したがって表示むらを発生させることなく液晶パネル２を好適に動作させて、画像の品位を向上することができる。
【００６２】
第１および第２の実験において、実験用液晶パネル２１は、ＴＦＴ、マイクロレンズアレイ、カラーフィルタおよび偏光板を含まない構成であったけれども、ＴＦＴ、マイクロレンズアレイ、カラーフィルタおよび偏光板を含む構成でも実験を行った。実験用液晶パネル２１がＴＦＴ、マイクロレンズアレイ、カラーフィルタおよび偏光板をさらに含む構成であっても、ほとんど同一の結果が得られ、仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内に設定される電極を用いることによって、表示むらが発生することを防止できることが確認できた。さらに第１および第２の実験において、１８９ｎｍ付近にピークの波長を有する遠紫外線を用いたけれども、遠紫外線のピークの波長が約５０ｎｍ以上約３００ｎｍ以下の範囲にあれば、仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内に収まるように、第１および第２電極７，８のうち少なくともいずれか一方の仕事関数の値を調整することができた。
【００６３】
さらに第１の実験の参考実験として、実験用液晶パネル２１に光を照射せずに、各実験用液晶パネル２１の表面温度を、全て一様に６０度にし、かつ矩形電圧５Ｖおよび周波数６０Ｈｚの電界を第１基板３と第２基板４との間に１００時間連続して与えた状態で、仕事関数の差と対向電圧値の変化量との関係を調べた。実験結果によれば、各実験用液晶パネル２１において、対向電圧値の変化量が０．１Ｖを超えず、０．１Ｖよりも小さい値であった。
【００６４】
本実施の形態によれば、液晶から成る液晶層６が、第１基板３と第２基板４との間に配置される。第１電極７が、第１基板３と液晶層６との間に配置され、第２電極８が、第２基板４と液晶層６との間に配置される。第１配向膜９が、液晶層６と第１電極７との間に配置され、第２配向膜１０が、液晶層６と第２電極８との間に配置される。第１および第２電極７，８は、仕事関数の差が、予め定める範囲内に設定される電極である。このように仕事関数の差を予め定める範囲内に設定することによって、液晶層６内のイオン物質が各配向膜９，１０に蓄積することを防止することができる。これによって直流成分が、第１電極７と第２電極８との間に不所望に与えられることを防止することができる。したがって液晶パネル２を用いて表示する画像にむらが生じる表示むらが発生することを防止して、液晶パネル２を好適に動作させることができる。
【００６５】
さらに本実施の形態によれば、仕事関数の差が、０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下である。このように第１および第２電極７，８として、仕事関数の差が前述の範囲内、すなわち０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内に確実に収められた電極が用いられる。これによって液晶層６内のイオン物質が各配向膜９，１０に蓄積することを防止して、直流成分が第１電極７と第２電極８との間に不所望に与えられることを防止することができる。
【００６６】
さらに本実施の形態によれば、少なくとも、第１および第２基板３，４のいずれか一方と液晶層６との間に配置される電極は、その仕事関数が遠紫外線を用いて調整された電極である。このように第１および第２電極７，８の少なくとも一方の電極の仕事関数を、遠紫外線を用いて調整することによって、仕事関数の差が所望の範囲内に確実に収められた電極を実現することができる。
【００６７】
さらに本実施の形態によれば、液晶表示装置１は、前述の液晶パネル２を備えるので、液晶層６内のイオン物質が各配向膜９，１０に蓄積することを防止して、直流成分が第１電極７と第２電極８との間に不所望に与えられることを防止することができる。これによって表示むらを発生させることなく液晶パネル２を好適に動作させて、画像の品位を向上することができる。
【００６８】
さらに本実施の形態によれば、液晶パネル２は、第１基板３、第２基板４、液晶層６、第１電極７および第２電極８を含んで構成される。このように構成される液晶パネル２の第１および第２電極７，８を形成するにあたって、第１および第２電極７，８のうち少なくともいずれか一方に、遠紫外線が照射されて、仕事関数の差が調整される。これによって仕事関数の差が所望の範囲内に確実に収められた第１および第２電極７，８を形成することができる。たとえば第１および第２基板３，４の材料ならびに第１および第２電極７，８を形成する条件などによって、仕事関数の差を予め定める範囲内に収めることが困難な場合であっても、第１および第２電極７，８を形成した後に、少なくとも一方の電極の仕事関数を遠紫外線によって調整することができる。これによって仕事関数の差を所望の範囲内に容易にかつ確実に収めて、所望の範囲内に確実に収められた第１および第２電極７，８を備える液晶パネル２を実現することができる。
【００６９】
図１０は、本発明の実施の他の形態である液晶表示装置１Ａが備える液晶パネル２Ａを示す断面図である。図１１は、第１電極７Ａおよび第１端子１２が設けられた状態における第１基板３を示す正面図である。図１２は、第２電極８Ａおよび第２端子部１３が設けられた状態における第２基板４を示す正面図である。本実施の形態における液晶表示装置１Ａにおいて、第１電極７Ａ、第２電極８Ａ、マイクロレンズアレイ、カラーフィルタおよび偏光板を除く構成は、前述の実施の一形態における液晶表示装置１と同様であるので、同様の構成については同一の参照符号を付して、同様の説明は省略する。図９〜図１０の例では、図解を容易にするために、第１電極７Ａ、第２電極８Ａ、第１配向膜１０および第２配向膜１１を平板状に簡略化して表している。
【００７０】
液晶パネル２Ａは、反射形の液晶表示素子によって実現される。第１電極７Ａおよび第２電極８Ａのいずれか一方の電極は、透明電極であって、他方の電極は、光が反射する割合を表す反射率が高い反射電極である。反射電極は、たとえばアルミニウムから成り、蒸着によって基板に形成される。本実施の形態では、第１電極７が反射電極であって、第２電極８が透明電極である。
【００７１】
液晶表示装置１Ａにおいて、マイクロレンズアレイは、第２基板４に関して第１基板３と反対側の他表面にフォトマスク精度で配列して設けられるとともに、第２基板４と一体に設けられる。また液晶表示装置１Ａにおいて、カラーフィルタおよび偏光板は、第２基板４に設けられる。
【００７２】
前述のように構成される液晶表示装置１Ａおよび液晶パネル２Ａにおいて、第１電極７Ａおよび第２電極８Ａは、第１電極７Ａの仕事関数と第２電極８Ａの仕事関数との差が予め定める範囲内に設定される電極である（以下、「第１電極７Ａの仕事関数と第２電極８Ａの仕事関数との差」を、「仕事関数の差」と表記する場合がある）。具体的には第１および第２電極７Ａ，８Ａは、仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内に設定される電極である。さらに第１および第２電極７Ａ，８Ａのうち少なくともいずれか一方の電極は、その仕事関数がＤｅｅｐＵＶを用いて調整された電極である。遠紫外線によって調整される前の第１電極７の仕事関数は、４．９４ｅＶであって、遠紫外線によって調整される前の第２電極８の仕事関数は、５．８３ｅＶである。本実施の形態では、第２電極８の仕事関数が、前述の第１の形態における照射手段を用いて調整されて、仕事関数の差が０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内に設定される。
【００７３】
前述の第１および第２の実験ならびに参考実験において、液晶パネル２Ａと同様の構成を有する実験用液晶パネル２１Ａを用いて実験を行った。この場合においてもほとんど同一の結果が得られた。この実験結果に基づいて、液晶パネル２Ａを構成することによって、第１および第２電極７Ａ，８Ａの材料が異なることによって、第１および第２電極７Ａ，８Ａの膜質が相互に異なる場合であっても、各配向膜９，１０に蓄積するイオン物質を可及的に少なくすることができる。これによって直流電圧が第１電極７Ａと第２電極８Ａとの間に不所望に与えられることを防止することができる。したがって表示むらを発生させることなく液晶パネル２Ａを好適に動作させて、画像の品位を向上することができる。
【００７４】
本実施の形態では、第２電極８の仕事関数を調整したが、第１電極７の仕事関数を調整してもよい。この場合、約５０ｎｍから約３００ｎｍの波長領域を持つ遠紫外線を照射してもよい。
【００７５】
本実施の形態によれば、液晶から成る液晶層６が、第１基板３と第２基板４との間に配置される。第１電極７Ａが、第１基板３と液晶層６との間に配置され、第２電極８Ａが、第２基板４と液晶層６との間に配置される。第１配向膜９が、液晶層６と第１電極７Ａとの間に配置され、第２配向膜１０が、液晶層６と第２電極８Ａとの間に配置される。第１および第２電極７Ａ，８Ａは、仕事関数の差が、予め定める範囲内に設定される電極である。このように仕事関数の差を予め定める範囲内に設定することによって、液晶層６内のイオン物質が各配向膜９，１０に蓄積することを防止することができる。これによって第１電極７Ａと第２電極８Ａとの間に電圧を与えることを解除した後も、イオン物質による擬似電界に応じて発生する電圧である直流成分が、第１電極７Ａと第２電極８Ａとの間に不所望に与えられることを防止することができる。したがって液晶パネル２を用いて表示する画像にむらが生じる表示むらが発生することを防止して、液晶パネル２Ａを好適に動作させることができる。
【００７６】
さらに本実施の形態によれば、仕事関数の差が、０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下である。このように第１および第２電極７Ａ，８Ａとして、仕事関数の差が前述の範囲内、すなわち０．０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下の範囲内に確実に収められた電極が用いられる。これによって液晶層６内のイオン物質が各配向膜９，１０に蓄積することを防止して、直流成分が第１電極７Ａと第２電極８Ａとの間に不所望に与えられることを防止することができる。
【００７７】
さらに本実施の形態によれば、少なくとも、第１および第２基板３，４のいずれか一方と液晶層６との間に配置される電極は、その仕事関数が遠紫外線を用いて調整された電極である。このように第１および第２電極７Ａ，８Ａの少なくとも一方の電極の仕事関数を、遠紫外線を用いて調整することによって、仕事関数の差が所望の範囲内に確実に収められた電極を実現することができる。
【００７８】
さらに本実施の形態によれば、液晶表示装置１Ａは、前述の液晶パネル２Ａを備えるので、液晶層６内のイオン物質が各配向膜９，１０に蓄積することを防止して、直流成分が第１電極７Ａと第２電極８Ａとの間に不所望に与えられることを防止することができる。これによって表示むらを発生させることなく液晶パネル２Ａを好適に動作させて、画像の品位を向上することができる。
【００７９】
さらに本実施の形態によれば、液晶パネル２Ａは、第１基板３、第２基板４、液晶層６、第１電極７Ａおよび第２電極８Ａを含んで構成される。このように構成される液晶パネル２Ａの第１および第２電極７Ａ，８Ａを形成するにあたって、第１および第２電極７Ａ，８Ａのうち少なくともいずれか一方に、遠紫外線が照射されて、仕事関数の差が調整される。これによって仕事関数の差が所望の範囲内に確実に収められた第１および第２電極７Ａ，８Ａを形成することができる。たとえば第１および第２基板３，４の材料ならびに第１および第２電極７Ａ，８Ａを形成する条件などによって、仕事関数の差を予め定める範囲内に収めることが困難な場合であっても、第１および第２電極７Ａ，８Ａを形成した後に、少なくとも一方の電極の仕事関数を遠紫外線によって調整することができる。これによって仕事関数の差を所望の範囲内に容易にかつ確実に収めて、所望の範囲内に確実に収められた第１および第２電極７Ａ，８Ａを備える液晶パネル２Ａを実現することができる。
【００８０】
前述の実施の各形態は、本発明の例示にすぎず、本発明の範囲内において、構成を変更することができる。たとえば液晶表示装置１，１Ａは、投写形の液晶表示装置であるプロジェクタであったけれども、直視形の液晶表示装置であってもよい。また液晶パネル２，２Ａは、ＴＦＴの光導電性を有する部分に光が照射されることを防止するためのブラックマトリックスをさらに含む構成であってもよい。液晶パネル２，２Ａは、アクティブマトリクス駆動方式の換わりに、スタティック駆動方式とダイナミック駆動方式における単純マトリクス駆動方式とによって実現されてもよいし、ＴＦＴの換わりに、２端子素子である（Ｍｅｔａｌ
Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　Ｍｅｔａｌ；略称ＭＩＭ）を用いる構成であってもよい。
【００８１】
またカラーフィルタの換わりに、光源からの光を赤、緑および青の各色ごと色分解するためのダイクロイックミラーを用いる構成であってもよい。透明電極の材料として、インジウム錫酸化物を用いたが、錫酸化物（ＳｎＯ_２）および亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などを用いてもよい。光源は、超高圧水銀ランプに換えて、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、セラミック製キセノンランプおよび石英ガラス製キセノンランプによって実現されてもよい。またマイクロレンズアレイは、基板と一体に構成されていたが、別体に構成されてもよい。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、各電極の仕事関数の差を予め定める範囲内に設定することによって、液晶層内のイオン物質が配向膜に蓄積することを防止することができる。これによって各電極間に電圧を与えることを解除した後も、イオン物質による擬似電界に応じて発生する電圧である直流成分が、各電極間に不所望に与えられることを防止することができる。したがって液晶表示素子を用いて表示する画像にむらが生じる表示むらが発生することを防止して、液晶表示素子を好適に動作させることができる。
【００８３】
また本発明によれば、２つの電極には、各電極の仕事関数の差が０電子ボルト以上０．５電子ボルト以下の範囲内に確実に収められた電極が用いられる。これによって液晶層内のイオン物質が配向膜に蓄積することを防止して、直流成分が各電極間に不所望に与えられることを防止することができる。
【００８４】
また本発明によれば、少なくとも一方の電極の仕事関数を、遠紫外線を用いて調整することによって、各電極の仕事関数の差が所望の範囲内に確実に収められた電極を実現することができる。
【００８５】
また本発明によれば、液晶表示装置は、前述の液晶表示素子を備えるので、液晶層内のイオン物質が配向膜に蓄積することを防止して、直流成分が各電極間に不所望に与えられることを防止することができる。これによって表示むらを発生させることなく液晶表示素子を好適に動作させて、画像の品位を向上することができる。
【００８６】
また本発明によれば、液晶表示素子が、２つの基板と、液晶から成り、各基板間に配置される液晶層と、各基板と液晶層との間にそれぞれ配置される２つの電極とを含む。このように構成される液晶表示素子の電極を形成するにあたって、各電極のうち少なくともいずれか一方に、遠紫外線が照射されて、各電極の仕事関数の差が調整される。これによって各電極の仕事関数の差が所望の範囲内に確実に収められた電極を形成することができる。たとえば基板の材料および電極を形成する条件などによって、各電極の仕事関数の差を予め定める範囲内に収めることが困難な場合であっても、各電極を形成した後に、少なくとも一方の電極の仕事関数を遠紫外線によって調整することができる。これによって各電極の仕事関数の差を所望の範囲内に容易にかつ確実に収めて、所望の範囲内に確実に収められた電極を備える液晶表示素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である液晶表示装置１の構成を示す断面図である。
【図２】第１電極７および第１端子部１２が設けられた状態における第１基板３を示す正面図である。
【図３】第２電極８および第２端子部１３が設けられた状態における第２基板４を示す正面図である。
【図４】液晶パネル２の信頼性を確認するための実験装置２０を示す正面図である。
【図５】仕事関数の差と対向電圧値の変化量との関係を示すグラフである。
【図６】実験装置２０を示す正面図である。
【図７】仕事関数の差が０．５ｅＶである場合におけるパネル照射照度と対向電圧値の変化量との関係を示すグラフである。
【図８】仕事関数の差が０．８ｅＶである場合におけるパネル照射照度と対向電圧値の変化量との関係を示すグラフである。
【図９】仕事関数の差が１．０ｅＶである場合におけるパネル照射照度と対向電圧値の変化量との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の他の形態である液晶表示装置１Ａが備える液晶パネル２Ａを示す断面図である。
【図１１】第１電極７Ａおよび第１端子１２が設けられた状態における第１基板３を示す正面図である。
【図１２】第２電極８Ａおよび第２端子部１３が設けられた状態における第２基板４を示す正面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ　液晶表示装置
２，２Ａ　液晶パネル
３　第１基板
４　第２基板
６　液晶層
７，７Ａ　第１電極
８，８Ａ　第２電極
９　第１配向膜
１０　第２配向膜
１１　スペーサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display element having a liquid crystal layer and an electrode between two substrates, a liquid crystal display device including the liquid crystal display element, for displaying various images such as a still image and a moving image, and an electrode of the liquid crystal display element. And a method of forming the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A conventional liquid crystal display device includes a liquid crystal panel having two substrates, film-shaped electrodes provided on each substrate, and an alignment film provided between each electrode and a liquid crystal layer. The liquid crystal display device displays an image by changing the alignment state of the liquid crystal by applying a voltage between the electrodes of each substrate. As an example of the classification of the liquid crystal panel, there are a reflection type and a transmission type.
[0003]
In a reflective liquid crystal panel, one of the two substrates is provided with a transparent electrode, and the other substrate is provided with a reflective electrode. The transparent electrode is an electrode made of indium tin oxide (abbreviated as ITO, hereinafter sometimes referred to as “indium tin oxide” as ITO), and has a light transmitting property. The reflection electrode is an electrode having a high reflectance. Since the transparent electrode and the reflective electrode are made of mutually different materials, it is difficult to make the film formation conditions such as the film thickness and the temperature at the time of formation the same, and the film quality such as the transmittance and the absorptivity are mutually different. different. In a transmissive and direct-view liquid crystal panel, each substrate is provided with a transparent electrode. The transparent electrodes of each substrate have almost the same film quality because their film forming conditions can be made almost the same.
[0004]
Further, in a projection, which is a liquid crystal display device including a liquid crystal panel, it is required to further increase the illuminance in an image display area of a screen for projecting an image, despite the fact that the light irradiation performance of a light source is constant. I have. To satisfy this requirement, a microlens array is formed on one of the substrates. This microlens array is made of a resin having lower heat resistance than a substrate made of glass. When a transparent electrode is provided on each substrate, a transparent electrode is formed on one substrate at a temperature of 200 ° C. or less using ITO, and the transparent electrode is formed on the other substrate at a temperature of 300 ° C. or more using ITO. It is formed. Since the transparent electrodes are formed at different temperatures in this manner, the transparent electrodes of each substrate have different film qualities.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When a projection including a liquid crystal panel is operated continuously for a long time, light and heat are given to the liquid crystal panel by a light source. In a state where light and heat are applied to the liquid crystal panel, when the electrodes of the respective substrates have the same film quality, display unevenness does not occur on the liquid crystal panel even when the electrodes are continuously operated for several thousand hours. Are different from each other, when the operation is continuously performed for several hundred hours, display unevenness occurs in which an image to be displayed becomes uneven. This uneven display occurs when the classification of the liquid crystal panel is not limited to the transmission type and the reflection type, and the quality of the electrodes formed on each substrate is different from each other. As a cause of display unevenness, a partially different voltage is actually applied to the liquid crystal layer due to the partial accumulation of the ionic substance in the liquid crystal layer in the alignment film, in other words, according to a pseudo electric field caused by the ionic substance. A direct current component which is a generated voltage is given between the electrodes. In the projection, due to the above-mentioned display unevenness, uneven illuminance occurs in the image display area of the screen on which the image is projected, resulting in uneven illuminance, thereby deteriorating the quality of the image. In order to eliminate inconveniences, it is necessary to make the film quality of the electrodes formed on each substrate the same, but due to the different electrode materials and the film formation conditions, the film quality of the electrodes formed on each substrate is the same. Can not do it.
[0006]
Further, in a liquid crystal panel provided for projection, the intensity of light incident on the liquid crystal panel is 1,000,000 lux or more, and it is required to further increase the illuminance in the image display area of the screen. As a result, the illuminance in the image display area of the screen tends to be further increased. As described above, when the illuminance in the image display area of the screen increases, that is, when the intensity of the incident light incident on the liquid crystal panel increases, display unevenness is likely to occur.
[0007]
Although ITO is frequently used as a material for the transparent electrode from the viewpoints of workability, specific resistance and transmittance, tin oxide (SnO) is used instead of ITO. ₂ ) And zinc oxide (ZnO), display unevenness occurs if the electrode quality of each substrate is different from each other.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display element and a liquid crystal display device capable of displaying a high-quality image even when the film quality of electrodes provided on each substrate is different from each other, and a method of forming the electrodes. That is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention comprises two substrates,
A liquid crystal layer composed of liquid crystal and disposed between the substrates,
Two electrodes respectively arranged between each substrate and the liquid crystal layer, wherein the difference of the work function of each electrode is set within a predetermined range,
The liquid crystal display device includes an alignment film disposed between each electrode and the liquid crystal layer.
[0010]
According to the present invention, a liquid crystal layer composed of liquid crystal is disposed between two substrates, and two electrodes are disposed between each substrate and the liquid crystal layer. The two electrodes are electrodes in which the difference in work function between each electrode is set within a predetermined range. An alignment film is disposed between each of the electrodes and the liquid crystal layer. By setting the difference between the work functions of the electrodes within a predetermined range in this way, it is possible to prevent the ionic substance in the liquid crystal layer from accumulating in the alignment film. Thus, even after the application of the voltage between the electrodes is released, it is possible to prevent the DC component, which is the voltage generated in response to the pseudo electric field by the ionic substance, from being undesirably applied between the electrodes. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of display unevenness that causes unevenness in an image displayed using the liquid crystal display element, and to suitably operate the liquid crystal display element.
[0011]
Further, the invention is characterized in that the difference between the work functions of the electrodes is not less than 0 eV and not more than 0.5 eV.
[0012]
According to the present invention, the difference between the work functions of the electrodes is 0 eV to 0.5 eV. As described above, an electrode in which the difference between the work functions of the two electrodes is reliably set within the above-described range is used as the two electrodes. This can prevent the ionic substance in the liquid crystal layer from accumulating in the alignment film and prevent the direct current component from being undesirably applied between the electrodes.
[0013]
Further, the present invention is characterized in that at least an electrode disposed between any one of the substrates and the liquid crystal layer is an electrode whose work function is adjusted using far ultraviolet rays.
[0014]
According to the present invention, at least an electrode disposed between any one of the substrates and the liquid crystal layer is an electrode whose work function is adjusted using far ultraviolet rays. Thus, by adjusting the work function of at least one electrode using far ultraviolet rays, it is possible to realize an electrode in which the difference between the work functions of the respective electrodes is reliably within a desired range.
[0015]
Further, the present invention is a liquid crystal display device including the liquid crystal display element.
According to the present invention, since the liquid crystal display device includes the above-described liquid crystal display element, the ionic substance in the liquid crystal layer is prevented from accumulating in the alignment film, and a DC component is undesirably applied between the electrodes. Can be prevented. As a result, the liquid crystal display element can be suitably operated without causing display unevenness, and the image quality can be improved.
[0016]
The present invention also provides a liquid crystal layer composed of two substrates and liquid crystal, disposed between each substrate, two electrodes disposed between each substrate and the liquid crystal layer, and each electrode and the liquid crystal layer. A method for forming an electrode of a liquid crystal display element including an alignment film disposed therebetween,
A method for forming an electrode, comprising irradiating at least one of the electrodes with far ultraviolet rays to adjust a difference in work function between the electrodes.
[0017]
According to the present invention, a liquid crystal display element includes two substrates and a liquid crystal, and includes a liquid crystal layer disposed between the substrates, and two electrodes disposed between the substrates and the liquid crystal layer, respectively. . In forming the electrodes of the liquid crystal display element configured as described above, at least one of the electrodes is irradiated with far ultraviolet rays to adjust the difference in work function between the electrodes. As a result, it is possible to form an electrode in which the difference between the work functions of the electrodes is reliably set within a desired range. For example, even if it is difficult to keep the work function difference between the electrodes within a predetermined range due to the material of the substrate and the conditions for forming the electrodes, the work of at least one of the electrodes is performed after forming the electrodes. The function can be adjusted by far ultraviolet light. As a result, the difference in work function between the electrodes can be easily and reliably set within a desired range, and a liquid crystal display device including the electrodes reliably set within the desired range can be realized.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device 1 according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view showing the first substrate 3 in a state where the first electrodes 7 and the first terminal portions 12 are provided. FIG. 3 is a front view showing the second substrate 4 in a state where the second electrode 8 and the second terminal portion 13 are provided. The liquid crystal display device 1 is a device that displays various images, for example, images such as still images and moving images including numbers, characters, and graphics. The liquid crystal display device 1 is, for example, a projection type liquid crystal display device, that is, a projection. The liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal panel 2 which is a liquid crystal display element.
[0019]
The liquid crystal panel 2 includes a first substrate 3, a second substrate 4, a sealing material 5, a liquid crystal layer 6, a first electrode 7, a second electrode 8, a first alignment film 9, a second alignment film 10, a spacer 11, a first It is configured to include the terminal portion 12 and the second terminal portion 13. The liquid crystal panel 2 is realized by a transmissive liquid crystal display element. The driving method of the liquid crystal panel 2 is, for example, an active matrix driving method in a dynamic driving method. In the examples of FIGS. 1 to 3, the first electrode 7, the second electrode 8, the first alignment film 10, and the second alignment film 11 are simplified in a flat plate shape for easy illustration.
[0020]
The first substrate 3 and the second substrate 4 have a predetermined thickness, and are stacked parallel to one another at intervals. The first substrate 3 and the second substrate 4 have an electrical insulating property, and at least one of the first substrate 3 and the second substrate 4 has a light transmitting property. In the present embodiment, both the first and second substrates 3 and 4 have translucency.
[0021]
The sealing material 5 has a frame shape and is provided between the first substrate 3 and the second substrate 4. The sealing material 5 adheres the first substrate 3 and the second substrate 4 to each other and surrounds a liquid crystal layer 6 described later. The liquid crystal layer 6 is made of liquid crystal, and is sealed in the housing space 14 surrounded by the first substrate 3, the second substrate 4, and the sealing material 5.
[0022]
The first electrode 7 is a thin-film electrode. In the present embodiment, the first electrode 7 is a plurality of thin-film and substantially rectangular electrodes, and is an electrode formed by connecting wirings provided orthogonally to each other. The first electrode 7 is disposed between the first substrate 3 and the liquid crystal layer 6. Specifically, a plurality of first electrodes 7 are spaced from each other along one surface of the first substrate 3 facing the second substrate 4 in a predetermined direction and a direction perpendicular to the one direction. It is provided on the first substrate 3 in a state where it is arranged in a state of being placed. The first electrode 7 is provided on at least a region of the first substrate 3 shown in FIG.
[0023]
The second electrode 8 is a thin-film electrode and is disposed between the second substrate 4 and the liquid crystal layer 6. Specifically, one or a plurality of second electrodes 8 are provided on the second substrate 4 in a state of being arranged along a virtual plane parallel to one surface of the second substrate 4 facing the first substrate 3. . Further, in the second substrate 4 shown in FIG. 3, the second electrode 8 is provided at least in a region facing the accommodation space 14.
[0024]
At least one of the first electrode 7 and the second electrode 8 is an electrode having a light-transmitting property, in other words, a transparent electrode having a high transmittance indicating a ratio of transmitting light. The transparent electrode is made of, for example, indium tin oxide (abbreviated as ITO). In the present embodiment, the first and second electrodes 7, 8 are transparent electrodes. The first and second electrodes 7 and 8 are formed using, for example, techniques such as sputtering and photo processes including exposure, development, and chemical etching. In the laminating direction in which the first substrate 3 and the second substrate 4 are laminated, a portion where the first electrode 7 and the second electrode 8 overlap each becomes a pixel of the liquid crystal panel 2 and a first electrode corresponding to the pixel. Each part of the liquid crystal layer 6 sandwiched between the first electrode 7 and the second electrode 8 becomes a liquid crystal cell.
[0025]
Each of the first alignment film 9 and the second alignment film 10 is subjected to alignment processing in a predetermined direction by rubbing or the like, and regulates the alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 6. The first and second alignment films 9 and 10 have translucency. The first alignment film 9 is disposed between the first substrate 3 and the liquid crystal layer 6 so as to be closest to the liquid crystal layer 6 among components provided between the first substrate 3 and the liquid crystal layer 6. . The first alignment film 9 is provided on the first substrate 3 at least in a region facing the accommodation space 14 so as to cover the first electrode 7.
[0026]
The second alignment film 10 is disposed between the second substrate 4 and the liquid crystal layer 6 so as to be closest to the liquid crystal layer 6 among components provided between the second substrate 4 and the liquid crystal layer 6. . The second alignment film 10 is provided on the second substrate 3 at least in a region facing the accommodation space 14 so as to cover the second electrode 8.
[0027]
The spacer 11 has translucency, and is provided between the first substrate 3 and the second substrate 4, specifically, in the accommodation space 14. The spacer 11 is provided in the accommodation space 14 and regulates an interval between the first substrate 3 and the second substrate 4. The first terminal portion 12 is provided on an edge of the first substrate 3. The first terminal portion 12 is electrically connected to a wiring connected to the first electrode 7, and electrically connects the first electrode 7 to a drive circuit (not shown). The drive circuit controls driving of the liquid crystal cell by controlling a voltage applied between the first electrode 7 and the second electrode 8 so that a desired liquid crystal cell can be driven. The second terminal unit 13 is provided on an edge of the second substrate 4. The second terminal unit 13 electrically connects the second electrode 9 and the drive circuit. The drive circuit is provided on one of the first substrate 3 and the second substrate 4 and uses, for example, a tape carrier package (abbreviated as TCP) method, a chip on glass (abbreviated as COG) method, or the like. On one of the substrates.
[0028]
The liquid crystal panel 2 further includes a thin film transistor (Thin Film Transistor: abbreviated TFT) as a three-terminal element, a microlens array, a color filter, a polarizing plate, a light source, and a screen (both not shown). A thin film transistor is a switching element (hereinafter, a “thin film transistor” may be referred to as a TFT in some cases). The TFT is interposed between the first electrode 7 and the wiring, and selects the first electrode 7 based on a signal from a driving circuit so that a desired liquid crystal cell can be driven. By electrically connecting the first electrode 7 selected by the TFT to the driving circuit, a voltage is applied between the first electrode 7 and the second electrode, and a desired liquid crystal cell is driven.
[0029]
The microlens array is an aggregate of a plurality of lenses having a predetermined refractive index, and is realized using, for example, a resin such as an ultraviolet curing resin or a mixture of glass and resin. One or more microlens arrays are provided, and are provided in at least one of the first substrate 3 and the second substrate 4 or in the middle of the path of light guided from the light source (not shown) to the liquid crystal panel 2. In the liquid crystal display device 1, the microlens array is provided on the other surface of the first substrate 3 opposite to the second substrate 4 with photomask precision, and is provided integrally with the first substrate 3. By using the microlenses, incident light incident on the liquid crystal panel 2 can be collected. As a result, the aperture ratio of each pixel can be increased, and the relative luminance per unit area of the pixel can be improved.
[0030]
The color filter is provided on one of the first substrate 3 and the second substrate 4 and has three colored layers of red, green and blue arranged in a predetermined pattern. In the present embodiment, the color filter is provided between the second substrate 4 and the second electrode 8.
[0031]
The polarizing plate extracts polarized light having a predetermined vibration plane by transmitting polarized light having a predetermined reference vibration direction and reflecting polarized light perpendicular to the reference vibration direction. The polarizing plate is provided on at least one of the first substrate 3 and the second substrate 4. In the present embodiment, the polarizing plate is provided on the other surface of the first substrate 4 opposite to the second substrate 4 and on the other surface of the second substrate 4 opposite to the first substrate 3.
[0032]
The light source is a light emitting unit that emits light, and is realized by, for example, an ultra-high pressure mercury lamp. The light from the light source is guided to the liquid crystal panel 2 using a light guide, for example, a reflection mirror. The screen is a means for projecting an image displayed by the liquid crystal panel 2, and displays the image displayed by the liquid crystal panel 2 by enlarging and reducing it using a projection lens.
[0033]
In the liquid crystal display device 1 configured as described above, the voltage applied between the first electrode 7 and the second electrode 8 is controlled by the drive circuit. This voltage drives the liquid crystal cell, specifically, changes the alignment state of the liquid crystal molecules. When the light from the light source is guided to the liquid crystal panel 2 by a light guiding means such as a reflection mirror, the light is transmitted and reflected by driving the liquid crystal cell. Thus, display and non-display of an image on the liquid crystal panel 2 are controlled. The image displayed by the liquid crystal panel 2 is projected on a screen using the above-described projection lens.
[0034]
The first electrode 7 and the second electrode 8 are electrodes in which the difference between the work function of the first electrode 7 and the work function of the second electrode 8 is set within a predetermined range (hereinafter, “first electrode 7”). The difference between the work function of No. 7 and the work function of the second electrode 8 "may be simply referred to as the" difference of the work function. " The work function is the minimum energy required to extract one electron from the crystal surface of a metal or semiconductor to the outside thereof. For example, in the case of a metal, the electron in the metal at the Fermi level moves to the outside of the solid. It is necessary work to do. Metals and semiconductors can be given a work function by light having a predetermined frequency. The unit of work function is electron volts (eV), which is a unit that can be used together with SI units (hereinafter, “electron volt” may be referred to as “eV” in some cases). In addition, the value of one electron volt expressed using Joules (J) in SI units is 1.6021892 × 10 ^-19 Joule (hereinafter, "joule" may be described as "J"). The work function difference represents an absolute value of a value obtained by subtracting the work function of one of the first electrode 7 and the second electrode 8 from the work function of the other.
[0035]
When increasing the illuminance in the image display area of the screen, it is necessary to increase the intensity of light emitted from the light source. Increasing the light intensity of the light source shortens the wavelength of the light. When irradiating the liquid crystal panel 2 with light using a light source whose light intensity is increased, light having a short wavelength, that is, light having a large frequency is irradiated. When the frequency of the light from the light source is higher than the frequency determined by the work function, electrons jump out from at least one of the first and second electrodes 7 and 8. The ejected electrons cause the ionic substance in the liquid crystal layer 6 to accumulate in at least one of the first and second alignment films 9 and 10 (hereinafter, at least one of the first and second alignment films 9 and 10). When indicating either one, it may be described as "each alignment film 9, 10"). As a result, the image displayed by the liquid crystal panel 2 becomes uneven, and a display defect occurs. In order to prevent this display failure, even if the light intensity of the light source, that is, the light frequency increases, the light frequency is determined by the work functions of the first and second electrodes 7 and 8. It must be smaller than the frequency. In the present embodiment, the voltage applied between the first electrode 7 and the second electrode 8 is set by setting the difference between the work functions of the first and second electrodes 7 and 8 within a predetermined range. However, the ionic substance in the liquid crystal layer 6 is prevented from accumulating in each of the alignment films 9 and 10 so as not to exceed a predetermined value.
[0036]
Specifically, the first and second electrodes 7 and 8 are electrodes whose work function differences are set within a range of 0.0 eV to 0.5 eV. Further, at least one of the first and second electrodes 7 and 8 is an electrode whose work function is adjusted using deep ultraviolet (Deep UltraViolet; abbreviated as DUV or DeepUV) (hereinafter referred to as “far ultraviolet”). Is sometimes referred to as “DeepUV”). DeepUV is ultraviolet light having a short wavelength, specifically, a wavelength of 14 nm to 315 nm (nm) (hereinafter, “nanometer” may be referred to as “nm”). .
[0037]
Far-ultraviolet light is the easiest light beam to modify metals and semiconductors. By irradiating the metal with far ultraviolet rays, the work function of the metal can be changed. By using far ultraviolet rays for work function adjustment, for example, good work function adjustment results, elimination of uneven irradiation to electrodes, work function adjustment in a short time, and sustained state after adjustment It is possible to obtain effects such as what can be done. After adjusting the work function using the far ultraviolet rays, the liquid crystal panel 2 is promptly formed, so that the difference between the work functions can be maintained. Generally, the liquid crystal panel 2 is created in about 6 hours. Thereby, the difference in the work function after the adjustment can be favorably maintained.
[0038]
By irradiating at least one of the first and second electrodes 7 and 8 with far ultraviolet light in this manner, at least one of the electrodes is modified, in other words, the work function of at least one of the electrodes is adjusted. can do. This prevents the ionic substance in the liquid crystal layer 6 from accumulating in each of the alignment films 9 and 10, and prevents the direct current component from being undesirably applied between the first electrode 7 and the second electrode 8. be able to. Therefore, it is possible to prevent deterioration of the characteristics of the liquid crystal of the liquid crystal layer 6 due to the DC component and to appropriately drive a desired liquid crystal cell to display an image. The DC component is a voltage generated according to the pseudo electric field due to the ionic substance even after the application of the voltage between the first electrode 7 and the second electrode 8 is released.
[0039]
FIG. 4 is a front view showing an experimental device 20 for confirming the reliability of the liquid crystal panel 2. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the work function difference and the amount of change in the counter voltage value. The experiment apparatus 20 is an apparatus for performing first and second experiments for confirming the reliability of the liquid crystal panel 2, and includes an experimental liquid crystal panel 21, a lamp 22, a condenser lens 23, and a blower 24. Is done.
[0040]
The experimental liquid crystal panel 21 has the same configuration as the liquid crystal panel 2. Since the configuration of the experimental liquid crystal panel 21 is the same as that of the liquid crystal panel 2, the same components are denoted by the same reference numerals. Specifically, the experimental liquid crystal panel 21 includes a liquid crystal layer 6, first and second electrodes 7, 8, first and second alignment films 9, 10, and a spacer 11, which will be described later.
[0041]
The liquid crystal layer 6 is made of a liquid crystal (product number MLC2012) manufactured by Merck Ltd. The first and second electrodes 7, 8 are electrodes formed using ITO. The first and second electrodes 7 and 8 have a thickness of about 1 × 10 ^-10 Meters (about 1000 angstroms). The first and second alignment films 9 and 10 are formed using an alignment film material (product number: Sanever 8492) manufactured by JSR Corporation, respectively, and 1 × 10 ^-10 Meter thickness (1000 Angstroms). The spacer 11 is a spherical spacer having a diameter of 3 μm. The liquid crystal of the liquid crystal layer 6, the first and second electrodes 7 and 8, the first and second alignment films 9 and 10, and the spacer 11 constitute an experimental liquid crystal panel 21. In the experimental liquid crystal panel 21, the cell thickness is about 3 μm.
[0042]
The lamp 22 is an ultra-high pressure mercury lamp (product number UMPRD200) manufactured by Ushio Inc. as a light source, and has a rated lamp input of 200 watts (W). The wavelength range of the light emitted from the lamp 22 is from about 50 nm to about 300 nm, and has a peak wavelength near 189 nm. The condenser lens 23 is a lens for collecting incident light. The condenser lens 23 is disposed so that its optical axis is perpendicular to the first and second substrates 3 and 4 of the experimental liquid crystal panel 21, and between the experimental liquid crystal panel 21 and the lamp 22. Be placed. In the first experiment, the condenser lens 23 is arranged at a predetermined position between the experimental liquid crystal panel 21 and the lamp 22. The light emitted from the lamp 22 is condensed by the condensing lens 23 and radiated to the experimental liquid crystal panel 21. The blower 24 is a heat radiating unit for blowing air in order to prevent the temperature of the experimental liquid crystal panel 21 from rising and keep the surface temperature thereof constant.
[0043]
The difference in work function between the first and second electrodes 7 and 8 is adjusted by irradiating at least one of the electrodes 7 and 8 with far ultraviolet rays. In the experiment, the far ultraviolet rays can be irradiated with far ultraviolet rays having a peak wavelength around 189 nm, and 189 nm light can be output per second using 2 J energy. The difference between the functions is adjusted. The irradiation means is realized by, for example, a DUV solid-state laser.
[0044]
For example, it is assumed that the first electrode 7 having a work function of 12.8 eV and the second electrode 8 having a work function of 8.4 eV are formed due to different film forming conditions such as a film thickness and a temperature. In this case, by irradiating the first electrode 7 with far ultraviolet rays, the work function of the first electrode 7 can be adjusted to 8.5 eV, and the difference in work function can be set to 0.1 eV.
[0045]
In the first experiment, the relationship between the work function difference and the amount of change in the counter voltage value was examined. The counter voltage value is a potential with respect to the ground potential in one of the first and second electrodes 7 and 8. In this experiment, the counter voltage value is a potential of the second electrode 7 with respect to the ground potential. The change amount of the common voltage value is a change amount of the common voltage value from the initial state, specifically, the accumulation amount of the ionic substance accumulated on the second electrode 8, and is measured by using the flicker elimination method.
[0046]
The difference between the work functions is adjusted to be a predetermined value within a range from 0.0 eV to 1.0 eV, for example, 0.0 eV, 0.6 eV, and 1.0 eV. In each of the experimental liquid crystal panels 21 thus adjusted, an electric field having a rectangular voltage of 5 volts (V) and a frequency of 60 Hertz (Hz) causes an electric field between the first electrode 7 and the second electrode 8. Given in between. Further, the position of the condenser lens 23 is adjusted such that the illuminance in the image display area of the experimental liquid crystal panel 21 becomes 10 million lux (Lx). After the illuminance in the image display area of the experimental liquid crystal panel 21 is adjusted as described above, light is continuously emitted for 100 hours. Illuminance indicates the amount of luminous flux per unit area of the surface on which light is applied. The surface temperature of each of the experimental liquid crystal panels 21 used in the experiment is controlled using the blower 24 so as to be uniformly 60 degrees. Hereinafter, “volt” may be described as “V”, “Hertz” may be described as “Hz”, and “lux” may be described as “Lx”.
[0047]
The results from the first experiment are given in the graph shown in FIG. The value on the horizontal axis is the difference between the work functions, and the unit is eV. The value on the vertical axis is the amount of change in the counter voltage value, and the unit is V. As shown in FIG. 5, as the difference between the work functions increases, the amount of change in the counter voltage increases accordingly. When the work function difference is in the range of 0.0 eV to 0.5 eV, the change rate of the change amount of the counter voltage value with respect to the work function difference is smaller than the change rate of the work function difference in the range exceeding 0.5 eV. As the difference increases, the amount of change in the opposing voltage value gradually increases. When the work function difference is in the range of 0.0 eV to 0.5 eV, the amount of change in the counter voltage is a value in the range of 0.02 V to 0.08 V, which is smaller than 0.1 V. Met. In the range where the work function difference exceeds 0.5 eV, the rate of change of the change amount of the opposite voltage value with respect to the work function difference is larger than the change rate in the range of 0.0 eV or more and 0.5 eV or less. Changes rapidly. In the range where the work function difference exceeds 0.5 eV, the amount of change in the opposing voltage value was larger than 0.1 V.
[0048]
It is checked whether or not display unevenness occurs in the displayed image. When the change amount of the common voltage value is 0.1 V or less, the display unevenness does not occur and the change amount of the common voltage value is 0.1 V. It was confirmed that display unevenness occurs when the number exceeds the limit. Display unevenness is a phenomenon in which, for example, when an image is displayed in a uniform color on the entire color display screen, the color and contrast of a part of the image are different from those of other areas. In the experiment, the work functions of the first and second electrodes 7 and 8 were measured using a photoelectron spectrometer (product number AC-2) manufactured by Riken Keiki Co., Ltd., and based on the measurement results, the work functions of the first and second electrodes 7 and 8 were determined. The difference is calculated. The work function difference is adjusted to a value within a desired range by irradiating at least one of the first and second electrodes 7 and 8 with far ultraviolet rays based on the measurement result obtained by the photoelectron spectrometer and adjusting the difference. It is adjusted to become.
[0049]
In the experimental liquid crystal panel 21, when the cell thickness is 3 μm, the electrode is irradiated with far-ultraviolet light having a peak wavelength of 189 nm, and the work function difference is reliably set in the range of 0.0 eV to 0.5 eV. The effect was able to be obtained by using. Further, in the experimental liquid crystal panel 21, display unevenness can be prevented irrespective of the cell thickness, and the difference between the work functions of the first and second electrodes 7, 8 is 0.0 eV regardless of the magnitude of the work function. It was confirmed that the display unevenness could be prevented from occurring within the range of 0.5 eV or less.
[0050]
According to the results of the first experiment, when the illuminance in the image display area of the experimental liquid crystal panel 21 is 10 million Lx, the amount of change in the counter voltage value is 0.1 V or less, in other words, the work function difference is 0 eV or more. It was confirmed that a value of about 0.5 eV or less can prevent display unevenness from occurring. It has been confirmed that by preventing the occurrence of display unevenness, it is possible to prevent the occurrence of uneven illuminance in the image display area of the screen. In order to prevent the occurrence of the display unevenness as described above, the effect can be surely obtained by adjusting the work function difference so as to be a value within the range of 0 eV to 0.5 eV. Accordingly, even when the illuminance in the image display area is increased, the use of the electrode whose work function difference is set in the range of 0.0 eV to 0.5 eV prevents display unevenness, It is possible to realize the liquid crystal panel 2 that ensures reliability. Therefore, it is possible to realize the liquid crystal display device 1 in which the display failure of the image is prevented and the quality of the displayed image is improved.
[0051]
Further, when the film quality of the first and second electrodes 7 and 8 is different from each other, the temperature of the experimental liquid crystal panel 21 increases as compared with the case where the film quality of the first and second electrodes 7 and 8 is the same. However, the surface temperature of the experimental liquid crystal panel 21 can be kept uniform by using the blower 24. As in the first experiment, even if the blower 24 has such a simple structure that the surface temperature of the experimental liquid crystal panel 21 can be uniformly maintained at 60 degrees by blowing the air, the deterioration of the liquid crystal does not occur. And display defects can be prevented.
[0052]
Based on the results of the first experiment, if the liquid crystal panel 2 is configured such that the difference between the work functions of the two electrodes is set within the range of 0.0 eV or more and 0.5 eV or less, the first and second liquid crystal panels can be formed. Even when the film quality of the electrodes 7 and 8 is different from each other, the ionic substance accumulated in each of the alignment films 9 and 10 can be reduced as much as possible. Thus, it is possible to prevent the DC voltage from being undesirably applied between the first electrode 7 and the second electrode 8. Therefore, the liquid crystal panel 2 can be suitably operated without causing display unevenness, and image quality can be improved.
[0053]
FIG. 6 is a front view showing the experimental apparatus 20. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the panel irradiation illuminance and the amount of change in the counter voltage value when the difference between the work functions is 0.5 eV. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the panel irradiation illuminance and the amount of change in the opposing voltage value when the difference between the work functions is 0.8 eV. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the panel irradiation illuminance and the amount of change in the opposing voltage value when the difference between the work functions is 1.0 eV. In the first experiment, light with a constant illuminance was irradiated, but in the second experiment, the condenser lens 23 was displaced along its optical axis. Thus, the panel irradiation illuminance was changed, and the relationship between the panel irradiation illuminance and the amount of change in the counter voltage value was examined. The panel irradiation illuminance is the illuminance of light applied to the image display area of the experimental liquid crystal panel 21, and the unit of the value is Lx. In FIGS. 7 to 9, the numerical values on the horizontal axis are represented only by numbers, omitting “10,000”, for example, “100,000 Lx” to “100Lx”. Further, in FIGS. 7 to 9, the results of the first experiment are used as the value of the amount of change in the counter voltage value at 10 million Lx.
[0054]
In the experimental liquid crystal panel 21, the difference between the work functions is adjusted to be 0.5 eV, 0.8 eV, and 1.0 eV. The work function is adjusted by the irradiation means used in the first experiment. In each of the experimental liquid crystal panels 21 thus adjusted, an electric field having a rectangular voltage of 5 V and a frequency of 60 Hz is applied between the first electrode 7 and the second electrode 8. Further, the illuminance in the image display area of the experimental liquid crystal panel 21 is set to a predetermined value within a range of 500,000 Lx to 5,000,000 Lx, for example, 500,000 Lx, 1,000,000 Lx, and 5,000,000 Lx. The position is adjusted respectively. After the illuminance in the image display area of the experimental liquid crystal panel 21 is adjusted as described above, light is continuously emitted for 100 hours. The surface temperature of each of the experimental liquid crystal panels 21 used in the experiment is controlled using the blower 24 so as to be uniformly 60 degrees.
[0055]
The results of the second experiment are given in the graphs shown in FIGS. The value on the horizontal axis is the panel irradiation illuminance, and the unit is Lx. The value on the vertical axis is the amount of change in the counter voltage value, and the unit is V. When the work function difference is 0.5 eV, as shown in FIG. 7, as the panel irradiation illuminance increases, the amount of change in the opposing voltage value increases accordingly. When the panel irradiation illuminance is in the range of 500,000 Lx or more and 100 or less, the change rate of the amount of change in the counter voltage value with respect to the panel irradiation illuminance exceeds 1,000,000 Lx and is larger than the change rate in the range of 10,000,000 Lx or less. The opposing voltage value increases rapidly. When the panel irradiation illuminance was in the range of 500,000 Lx or more and 100 or less, the amount of change in the counter voltage value was in the range of 0.03 V or more and 0.07 V or less. In the range where the panel irradiation illuminance exceeds 1,000,000 Lx and the range of 10,000,000 Lx or less, the change rate of the change amount of the counter voltage value with respect to the panel irradiation illuminance is smaller than the change rate in the range of 500,000 Lx or more and 100 or less, As the panel irradiation illuminance increases, the counter voltage gradually increases accordingly. When the panel irradiation illuminance exceeded 1,000,000 Lx and was 10,000,000 Lx or less, the amount of change in the counter voltage value was more than 0.07V and was a value within the range of 0.08V or less. When the work function difference is 0.5 eV, even when the panel irradiation illuminance is changed within a range of 500,000 Lx or more and 10 million Lx or less, the amount of change in the counter voltage value exceeds 0.1 V. Therefore, it was possible to reliably prevent the occurrence of display unevenness. When the difference in work function is set to 0.5 eV by irradiating far ultraviolet rays having a peak wavelength of 189 nm, the panel irradiation illuminance is set to a value of 500,000 Lx or more and 10 million Lx or less. Thus, it was confirmed that the occurrence of display unevenness can be reliably prevented.
[0056]
When the work function difference is 0.8 eV, as shown in FIG. 8, as the panel irradiation illuminance increases, the amount of change in the opposing voltage value increases accordingly. When the panel irradiation illuminance is in the range of 500,000 Lx or more and 150 or less, the change rate of the amount of change in the counter voltage value with respect to the panel irradiation illuminance exceeds 1.5 million Lx and is larger than the change rate in the range of 10 million Lx or less. The opposing voltage value increases rapidly. When the panel irradiation illuminance was in the range of 500,000 Lx or more and 150 or less, the amount of change in the counter voltage value was in the range of 0.05 V or more and 0.2 V or less. In the range where the panel irradiation illuminance exceeds 1.5 million Lx and is 10 million Lx or less, the change rate of the change amount of the counter voltage value with respect to the panel irradiation illuminance is smaller than the change rate in the range of 500,000 Lx or more and 150 or less, The counter voltage value gradually increases as the panel irradiation illuminance increases. When the panel irradiation illuminance exceeded 1.5 million Lx and was 10 million Lx or less, the amount of change in the counter voltage value was greater than 0.2 V and less than 0.4 V.
[0057]
When the difference in the work function is 0.8 eV, the display irradiation cannot be prevented from occurring at all values in the range of 500,000 Lx or more and 10,000,000 Lx or less, but the panel irradiation illuminance is 500,000 Lx. When the value is about 1.1 million Lx or less, the amount of change in the counter voltage value is 0.1 V or less, and it was possible to prevent the occurrence of display unevenness. In order to prevent the occurrence of display unevenness, it is sufficient if the panel irradiation illuminance is a value of 500,000 Lx or more and about 1.1 million Lx or less, but the panel irradiation illuminance is set to a value of 500,000 Lx or more and 1,000,000 Lx or less. The effect can be more reliably obtained by adjusting the distance to. When far-ultraviolet light having a peak wavelength of 189 nm is irradiated and the work function difference is set to 0.8 eV, the panel irradiation illuminance is set to a value of 500,000 Lx or more and 1,000,000 Lx or less. For example, it was confirmed that display unevenness can be reliably prevented.
[0058]
When the work function difference is 1.0 eV, as shown in FIG. 9, as the panel irradiation illuminance increases, the amount of change in the opposing voltage value increases accordingly. When the panel irradiation illuminance is in the range of 500,000 Lx or more and 100 or less, the change rate of the amount of change in the counter voltage value with respect to the panel irradiation illuminance exceeds 1 million Lx and becomes smaller than the change rate in the range of 2 million Lx or less. At the same time, the rate of change in the range exceeding 2,000,000 Lx and not more than 10,000,000 Lx is large. When the panel irradiation illuminance was in the range of 500,000 Lx or more and 100 or less, the amount of change in the counter voltage was in the range of 0.05 V or more and about 0.09 V or less.
[0059]
In the range where the panel irradiation illuminance exceeds 1,000,000 Lx and is 2,000,000 Lx or less, the change rate of the change amount of the counter voltage value with respect to the panel irradiation illuminance is 200,000Lx or more and 1,000,000Lx or less. It is larger than the change rate in a range exceeding 10,000 Lx and not more than 10 million Lx. When the panel irradiation illuminance exceeded 1,000,000 Lx and was 2,000,000 Lx or less, the amount of change in the counter voltage value exceeded about 0.09V and was a value within the range of 0.4V or less.
[0060]
When the difference between the work functions is 1.0 eV, the display unevenness cannot be prevented at all the values of the panel irradiation illuminance in the range of 500,000 Lx to 10,000,000 Lx, but the panel irradiation illuminance is 500,000 Lx. Within the above range of about 1.1 million Lx or less, the amount of change in the counter voltage value was 0.1 V or less, and it was possible to prevent display unevenness. In order to prevent the occurrence of display unevenness, it is sufficient if the panel irradiation illuminance is a value of 500,000 Lx or more and about 1.1 million Lx or less, but the panel irradiation illuminance is set to a value of 500,000 Lx or more and 1,000,000 Lx or less. The effect can be more reliably obtained by adjusting the distance to. When the difference in work function is set to 1.0 eV by irradiating far ultraviolet rays having a peak wavelength of 189 nm in this way, by setting the panel irradiation illuminance to a value of 500,000 Lx or more and 1,000,000 Lx or less, It was confirmed that display unevenness could be reliably prevented.
[0061]
As described above, according to the results of the second experiment, even when the work function difference exceeds 0.5 eV, if the panel irradiation illuminance does not exceed 1 million Lx, the change amount of the opposing voltage value is not more than 0. It was confirmed that the voltage did not exceed 1 V. Based on the results of the second experiment, even if the difference between the work functions of the two electrodes cannot be set within the range of 0.0 eV to 0.5 eV, the panel irradiation illuminance is adjusted. By doing so, the ionic substance accumulated in each of the alignment films 9 and 10 can be reduced as much as possible. Thus, it is possible to prevent the DC voltage from being undesirably applied between the first electrode 7 and the second electrode 8. Therefore, the liquid crystal panel 2 can be suitably operated without causing display unevenness, and image quality can be improved.
[0062]
In the first and second experiments, the experimental liquid crystal panel 21 does not include the TFT, the microlens array, the color filter, and the polarizing plate, but includes the TFT, the microlens array, the color filter, and the polarizing plate. But I did an experiment. Even when the experimental liquid crystal panel 21 further includes a TFT, a microlens array, a color filter, and a polarizing plate, almost the same result is obtained, and the difference in work function is in the range of 0.0 eV to 0.5 eV. It has been confirmed that the use of the electrode set as above can prevent display unevenness from occurring. Further, in the first and second experiments, far ultraviolet rays having a peak wavelength near 189 nm were used, but if the peak wavelength of the far ultraviolet rays was in the range of about 50 nm or more and about 300 nm or less, the work function difference was 0. The work function value of at least one of the first and second electrodes 7 and 8 could be adjusted so as to fall within the range of 0.0 eV to 0.5 eV.
[0063]
Further, as a reference experiment of the first experiment, without irradiating the experimental liquid crystal panel 21 with light, the surface temperatures of all the experimental liquid crystal panels 21 were all uniformly set to 60 degrees, and a rectangular voltage of 5 V and a frequency of 60 Hz were used. In a state where an electric field was continuously applied between the first substrate 3 and the second substrate 100 for 100 hours, the relationship between the difference in work function and the amount of change in the counter voltage value was examined. According to the experimental results, in each experimental liquid crystal panel 21, the amount of change in the opposing voltage value did not exceed 0.1 V, and was smaller than 0.1 V.
[0064]
According to the present embodiment, liquid crystal layer 6 made of liquid crystal is arranged between first substrate 3 and second substrate 4. The first electrode 7 is disposed between the first substrate 3 and the liquid crystal layer 6, and the second electrode 8 is disposed between the second substrate 4 and the liquid crystal layer 6. The first alignment film 9 is disposed between the liquid crystal layer 6 and the first electrode 7, and the second alignment film 10 is disposed between the liquid crystal layer 6 and the second electrode 8. The first and second electrodes 7, 8 are electrodes whose work function differences are set within a predetermined range. By setting the work function difference within the predetermined range in this way, it is possible to prevent the ionic substance in the liquid crystal layer 6 from accumulating in each of the alignment films 9 and 10. This can prevent the DC component from being undesirably applied between the first electrode 7 and the second electrode 8. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of display unevenness in which an image displayed using the liquid crystal panel 2 is uneven, and to suitably operate the liquid crystal panel 2.
[0065]
Furthermore, according to the present embodiment, the difference between the work functions is 0.0 eV or more and 0.5 eV or less. As described above, the first and second electrodes 7 and 8 are electrodes in which the difference in work function is reliably set within the above-described range, that is, within the range of 0.0 eV to 0.5 eV. This prevents the ionic substance in the liquid crystal layer 6 from accumulating in each of the alignment films 9 and 10, and prevents the direct current component from being undesirably applied between the first electrode 7 and the second electrode 8. be able to.
[0066]
Further, according to the present embodiment, at least the electrode disposed between one of first and second substrates 3 and 4 and liquid crystal layer 6 has its work function adjusted using far ultraviolet rays. Electrodes. As described above, by adjusting the work function of at least one of the first and second electrodes 7 and 8 using far ultraviolet rays, an electrode in which the difference between the work functions is reliably contained within a desired range is realized. can do.
[0067]
Further, according to the present embodiment, since the liquid crystal display device 1 includes the above-described liquid crystal panel 2, the ionic substance in the liquid crystal layer 6 is prevented from accumulating in each of the alignment films 9 and 10, and the DC component is reduced. Undesired application between the first electrode 7 and the second electrode 8 can be prevented. As a result, the liquid crystal panel 2 can be suitably operated without causing display unevenness, and the image quality can be improved.
[0068]
Further, according to the present embodiment, liquid crystal panel 2 includes first substrate 3, second substrate 4, liquid crystal layer 6, first electrode 7, and second electrode 8. In forming the first and second electrodes 7 and 8 of the liquid crystal panel 2 configured as described above, at least one of the first and second electrodes 7 and 8 is irradiated with far-ultraviolet light and has a work function. Is adjusted. As a result, the first and second electrodes 7 and 8 in which the difference in the work function is reliably within a desired range can be formed. For example, even if it is difficult to keep the work function difference within a predetermined range due to the materials of the first and second substrates 3 and 4 and the conditions for forming the first and second electrodes 7 and 8, After forming the first and second electrodes 7, 8, the work function of at least one of the electrodes can be adjusted by far ultraviolet light. As a result, the difference in work function can be easily and reliably contained within a desired range, and the liquid crystal panel 2 including the first and second electrodes 7 and 8 reliably contained within the desired range can be realized. .
[0069]
FIG. 10 is a sectional view showing a liquid crystal panel 2A provided in a liquid crystal display device 1A according to another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a front view showing the first substrate 3 in a state where the first electrodes 7A and the first terminals 12 are provided. FIG. 12 is a front view showing the second substrate 4 in a state where the second electrodes 8A and the second terminal portions 13 are provided. The configuration of the liquid crystal display device 1A according to the present embodiment other than the first electrode 7A, the second electrode 8A, the microlens array, the color filter, and the polarizing plate is the same as that of the liquid crystal display device 1 according to the above-described embodiment. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and the same description will not be repeated. 9 and 10, the first electrode 7A, the second electrode 8A, the first alignment film 10, and the second alignment film 11 are simplified in a flat plate shape for easy illustration.
[0070]
The liquid crystal panel 2A is realized by a reflective liquid crystal display element. Either one of the first electrode 7A and the second electrode 8A is a transparent electrode, and the other electrode is a reflective electrode having a high reflectance indicating a ratio of light reflection. The reflection electrode is made of, for example, aluminum and is formed on the substrate by vapor deposition. In the present embodiment, the first electrode 7 is a reflective electrode, and the second electrode 8 is a transparent electrode.
[0071]
In the liquid crystal display device 1 </ b> A, the microlens array is provided on the other surface of the second substrate 4 opposite to the first substrate 3 with photomask precision, and is provided integrally with the second substrate 4. In the liquid crystal display device 1A, a color filter and a polarizing plate are provided on the second substrate 4.
[0072]
In the liquid crystal display device 1A and the liquid crystal panel 2A configured as described above, the first electrode 7A and the second electrode 8A have a predetermined range in which the difference between the work function of the first electrode 7A and the work function of the second electrode 8A is predetermined. (Hereinafter, the “difference between the work function of the first electrode 7A and the work function of the second electrode 8A” may be referred to as “difference in work function”). Specifically, the first and second electrodes 7A and 8A are electrodes whose work function differences are set within a range of 0.0 eV to 0.5 eV. Further, at least one of the first and second electrodes 7A and 8A is an electrode whose work function is adjusted using DeepUV. The work function of the first electrode 7 before being adjusted by the far ultraviolet rays is 4.94 eV, and the work function of the second electrode 8 before being adjusted by the far ultraviolet rays is 5.83 eV. In the present embodiment, the work function of the second electrode 8 is adjusted using the irradiating means in the above-described first embodiment, and the difference in the work function is set within the range of 0.0 eV to 0.5 eV. You.
[0073]
In the first and second experiments and the reference experiment described above, experiments were performed using an experimental liquid crystal panel 21A having the same configuration as the liquid crystal panel 2A. In this case, almost the same result was obtained. Based on the results of this experiment, the liquid crystal panel 2A is formed, and the materials of the first and second electrodes 7A, 8A are different, so that the film quality of the first and second electrodes 7A, 8A is different from each other. However, the ionic substance accumulated in each of the alignment films 9 and 10 can be reduced as much as possible. This can prevent the DC voltage from being undesirably applied between the first electrode 7A and the second electrode 8A. Therefore, the liquid crystal panel 2A can be suitably operated without causing display unevenness, and image quality can be improved.
[0074]
In the present embodiment, the work function of the second electrode 8 is adjusted, but the work function of the first electrode 7 may be adjusted. In this case, far ultraviolet rays having a wavelength range of about 50 nm to about 300 nm may be irradiated.
[0075]
According to the present embodiment, liquid crystal layer 6 made of liquid crystal is arranged between first substrate 3 and second substrate 4. The first electrode 7A is arranged between the first substrate 3 and the liquid crystal layer 6, and the second electrode 8A is arranged between the second substrate 4 and the liquid crystal layer 6. The first alignment film 9 is disposed between the liquid crystal layer 6 and the first electrode 7A, and the second alignment film 10 is disposed between the liquid crystal layer 6 and the second electrode 8A. The first and second electrodes 7A and 8A are electrodes whose work function differences are set within a predetermined range. By setting the work function difference within the predetermined range in this way, it is possible to prevent the ionic substance in the liquid crystal layer 6 from accumulating in each of the alignment films 9 and 10. As a result, even after the application of the voltage between the first electrode 7A and the second electrode 8A is released, the DC component which is the voltage generated in response to the pseudo electric field due to the ionic substance remains in the first electrode 7A and the second electrode 8A. 8A can be prevented from being given undesirably. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of display unevenness in which an image displayed using the liquid crystal panel 2 becomes uneven, and to suitably operate the liquid crystal panel 2A.
[0076]
Furthermore, according to the present embodiment, the difference between the work functions is 0.0 eV or more and 0.5 eV or less. As described above, the first and second electrodes 7A and 8A are electrodes whose difference in work function is reliably set within the above-mentioned range, that is, within the range of 0.0 eV to 0.5 eV. This prevents the ionic substance in the liquid crystal layer 6 from accumulating in each of the alignment films 9 and 10, and prevents the direct current component from being undesirably applied between the first electrode 7A and the second electrode 8A. be able to.
[0077]
Further, according to the present embodiment, at least the electrode disposed between one of first and second substrates 3 and 4 and liquid crystal layer 6 has its work function adjusted using far ultraviolet rays. Electrodes. As described above, by adjusting the work function of at least one of the first and second electrodes 7A and 8A using far ultraviolet rays, an electrode in which the difference in work function is reliably contained within a desired range is realized. can do.
[0078]
Further, according to the present embodiment, since the liquid crystal display device 1A includes the above-described liquid crystal panel 2A, the ionic substance in the liquid crystal layer 6 is prevented from accumulating in each of the alignment films 9 and 10, and the DC component is reduced. Undesired application between the first electrode 7A and the second electrode 8A can be prevented. As a result, the liquid crystal panel 2A can be suitably operated without causing display unevenness, and the image quality can be improved.
[0079]
Further, according to the present embodiment, liquid crystal panel 2A includes first substrate 3, second substrate 4, liquid crystal layer 6, first electrode 7A, and second electrode 8A. In forming the first and second electrodes 7A and 8A of the liquid crystal panel 2A configured as described above, at least one of the first and second electrodes 7A and 8A is irradiated with far-ultraviolet light and has a work function. Is adjusted. As a result, the first and second electrodes 7A and 8A in which the difference in the work function is reliably within a desired range can be formed. For example, even if it is difficult to keep the work function difference within a predetermined range due to the materials of the first and second substrates 3 and 4 and the conditions for forming the first and second electrodes 7A and 8A, After forming the first and second electrodes 7A and 8A, the work function of at least one of the electrodes can be adjusted by far ultraviolet light. As a result, the difference in work function can be easily and reliably contained in a desired range, and a liquid crystal panel 2A including the first and second electrodes 7A and 8A reliably contained in a desired range can be realized. .
[0080]
The above embodiments are merely examples of the present invention, and the configuration can be changed within the scope of the present invention. For example, the liquid crystal display devices 1 and 1A are projectors that are projection-type liquid crystal display devices, but may be direct-view liquid crystal display devices. Further, the liquid crystal panels 2 and 2A may have a configuration further including a black matrix for preventing the photoconductive portion of the TFT from being irradiated with light. The liquid crystal panels 2 and 2A may be realized by a simple matrix driving method in a static driving method and a dynamic driving method instead of the active matrix driving method, or may be a two-terminal element instead of the TFT (Metal).
Insulator Metal (abbreviation MIM) may be used.
[0081]
Further, instead of the color filter, a configuration using a dichroic mirror for performing color separation of light from a light source for each of red, green and blue may be used. Indium tin oxide was used as a material for the transparent electrode, but tin oxide (SnO ₂ ) And zinc oxide (ZnO). The light source may be realized by a metal halide lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, a xenon lamp made of ceramic, and a xenon lamp made of quartz glass, instead of the ultrahigh pressure mercury lamp. Further, the microlens array is formed integrally with the substrate, but may be formed separately.
[0082]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to prevent the ionic substance in the liquid crystal layer from accumulating in the alignment film by setting the work function difference between the electrodes within a predetermined range. Thus, even after the application of the voltage between the electrodes is released, it is possible to prevent the DC component, which is the voltage generated in response to the pseudo electric field by the ionic substance, from being undesirably applied between the electrodes. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of display unevenness that causes unevenness in an image displayed using the liquid crystal display element, and to suitably operate the liquid crystal display element.
[0083]
Further, according to the present invention, an electrode is used in which the difference between the work functions of the two electrodes is securely set within a range of 0 eV to 0.5 eV. This can prevent the ionic substance in the liquid crystal layer from accumulating in the alignment film and prevent the direct current component from being undesirably applied between the electrodes.
[0084]
Further, according to the present invention, by adjusting the work function of at least one of the electrodes using far-ultraviolet light, it is possible to realize an electrode in which the difference between the work functions of the respective electrodes is reliably within a desired range. it can.
[0085]
Further, according to the present invention, since the liquid crystal display device includes the above-described liquid crystal display element, the ionic substance in the liquid crystal layer is prevented from accumulating on the alignment film, and the DC component is undesirably applied between the electrodes. Can be prevented. As a result, the liquid crystal display element can be suitably operated without causing display unevenness, and the image quality can be improved.
[0086]
According to the invention, the liquid crystal display element includes two substrates and a liquid crystal, and includes a liquid crystal layer disposed between the substrates and two electrodes disposed between the substrates and the liquid crystal layer. Including. In forming the electrodes of the liquid crystal display element configured as described above, at least one of the electrodes is irradiated with far ultraviolet rays to adjust the difference in work function between the electrodes. As a result, it is possible to form an electrode in which the difference between the work functions of the electrodes is reliably set within a desired range. For example, even if it is difficult to keep the work function difference between the electrodes within a predetermined range due to the material of the substrate and the conditions for forming the electrodes, the work of at least one of the electrodes is performed after forming the electrodes. The function can be adjusted by far ultraviolet light. As a result, the difference in work function between the electrodes can be easily and reliably set within a desired range, and a liquid crystal display device including the electrodes reliably set within the desired range can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing the first substrate 3 in a state where a first electrode 7 and a first terminal portion 12 are provided.
FIG. 3 is a front view showing the second substrate 4 in a state where a second electrode 8 and a second terminal portion 13 are provided.
FIG. 4 is a front view showing an experimental apparatus 20 for confirming the reliability of the liquid crystal panel 2.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a work function difference and a change amount of a common voltage value.
FIG. 6 is a front view showing the experimental apparatus 20.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the panel irradiation illuminance and the amount of change in the counter voltage value when the difference in work function is 0.5 eV.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the panel irradiation illuminance and the amount of change in the counter voltage value when the work function difference is 0.8 eV.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the panel irradiation illuminance and the amount of change in the counter voltage value when the difference between the work functions is 1.0 eV.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a liquid crystal panel 2A provided in a liquid crystal display device 1A according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a front view showing the first substrate 3 in a state where the first electrodes 7A and the first terminals 12 are provided.
FIG. 12 is a front view showing the second substrate 4 in a state where a second electrode 8A and a second terminal portion 13 are provided.
[Explanation of symbols]
1,1A liquid crystal display device
2,2A liquid crystal panel
3 First substrate
4 Second substrate
6 Liquid crystal layer
7,7A first electrode
8.8A second electrode
9 First alignment film
10 Second alignment film
11 Spacer

Claims

Two substrates,
A liquid crystal layer composed of liquid crystal and disposed between the substrates,
Two electrodes respectively arranged between each substrate and the liquid crystal layer, wherein the difference of the work function of each electrode is set within a predetermined range,
A liquid crystal display device including an alignment film disposed between each electrode and a liquid crystal layer.

2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a difference between work functions of the respective electrodes is not less than 0 eV and not more than 0.5 eV.

3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein at least an electrode disposed between any one of the substrates and the liquid crystal layer is an electrode whose work function is adjusted using far ultraviolet rays.

A liquid crystal display device comprising the liquid crystal display element according to claim 1.

A liquid crystal layer composed of two substrates and liquid crystal, disposed between each substrate, two electrodes disposed between each substrate and the liquid crystal layer, and disposed between each electrode and the liquid crystal layer; A method for forming an electrode of a liquid crystal display device including an alignment film,
A method of forming an electrode, comprising irradiating at least one of the electrodes with far ultraviolet rays to adjust a difference in work function between the electrodes.