专利名称：电光装置、电光装置用基板、电光装置的制造方法以及投影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为例如投影机的光阀使用的电光装置、电光装置用基板、电光装置的制造方法以及投影机。
背景技术：
在作为投影机的光阀使用的电光装置的图像显示区域，设置有对光进行出射的像素区域，和形成有向像素区域供给电信号的布线的像素区域的边界区域。例如，在液晶装置中，边界区域由遮光膜覆盖着，从而变得在该部分光不能透射。
在这样的电光装置中，优选，从像素区域所出射的光的光量尽可能地多，为明亮的光。因此，谋求实现高的光利用效率。
在此，提出了具备沿着像素区域的边界区域具有楔形的槽部的光学元件的液晶装置的方案(例如，参照专利文献1)。该光学元件，被设置在液晶装置的相对向的一对的基板中的一方的基板侧，通过像素区域的边界区域的光由槽部朝向像素区域反射。即，槽部被形成得，通过槽部内的折射率和基板的折射率的差能够起到棱镜的作用。由此，由遮光膜被遮光的光量降低，从而能够提高光的利用效率。在此，因为槽部是沿着像素区域的边界区域而形成的，所以其与形成遮光膜的区域重合。因此，在形成有槽部的基板表面粘合有玻璃盖片，在玻璃盖片上形成有遮光膜。
专利文献1特开平3-170911号公报但是，即便在上述以往的液晶装置中，也具有以下的问题。即，因为在上述以往的液晶装置中，是在玻璃盖片上形成有遮光膜的，所以必须将形成有槽部的基板和形成有遮光膜的玻璃盖片高精度地粘合。由此，希望容易地制造液晶装置。
发明内容
本发明是鉴于上述以往的问题而做出的，目的在于提供能够容易地制造的电光装置、电光装置用基板、电光装置的制造方法以及投影机。
本发明的效果之一是用于解决上述问题。即，本发明所涉及的电光装置，其特征在于，具备电光层和聚光基板，所述聚光基板使入射于所述聚光基板的光向所述电光层入射，所述聚光基板具有基部和沿着多个像素区域的各个像素区域的边界区域配置、具有不同于所述基部的折射率的棱镜部，所述基部中也包括所述棱镜部所包括的元素之中的至少一种元素。
另外，本发明所涉及的电光装置，其特征在于，具备电光层、聚光基板和多个像素电极，所述聚光基板使入射于所述聚光基板的光向所述电光层入射，所述聚光基板具有基部和具有不同于所述基部的折射率的棱镜部，所述棱镜部设置为，与所述多个像素电极的各个像素电极和所述多个像素电极之中的与该各个像素电极相邻的像素电极之间的区域重合，所述基部中也包括所述棱镜部所包括的元素之中的至少一种元素。
另外，本发明所涉及的电光装置，其特征在于，包括第一基体；第二基体；配置在所述第一基体和所述第二基体之间的电光层；和配置在所述第一基体和所述电光层之间的聚光基板，所述聚光基板包括基部和棱镜部，从所述第一基板向所述基部的被所述棱镜部包围的区域入射的光，相对于所述聚光基板在所述电光层或者所述第二基体侧被聚光，所述基部中也包括所述棱镜部所包括的元素之中的至少一种元素。
在本发明中，可以将棱镜部和基部一体地形成。
即，例如通过使分子的排列状态等改变，即便由同样的材料构成，也能形成相互之间折射率不同的区域。因此，当入射于基部的光朝向棱镜部行进时，因为棱镜部具有不同于基部的折射率，所以在基部和棱镜部的边界面处光被朝向像素区域反射。由于这样其成为一体，实现了电光装置的制造工序的简化。
在此，优选聚光基板由无机材料构成。通过这样使聚光基板由无机材料构成，即便吸收了照射的光而处于高温状态，也能抑制基部以及棱镜部的劣化。由此，实现了聚光基板的可靠性的提高以及长寿命化。
另外，本发明所涉及的电光装置，优选，所述棱镜部是通过使所述基部的前体部件的一部分改性而形成的。
另外，本发明所涉及的电光装置，优选，所述棱镜部和所述基部的组成相同。
在本发明中，通过进行使基部的一部分的例如分子的排列状态等改变的改性，使得其与基部的其他部分折射率不同。
另外，本发明所涉及的电光装置，优选，在所述聚光基板的表面设置有沿着所述像素区域的边界区域形成的遮光膜。
在本发明中，通过在棱镜部中的电光层侧的端面形成遮光膜，防止光从聚光基板朝向像素区域的边界区域出射。即，有朝向棱镜部入射的光，在进入棱镜部内之后从棱镜部的电光层侧的端面朝向像素区域的边界区域出射的情况。在此，通过在棱镜部的电光层侧的端面形成遮光膜，遮光膜对从棱镜部出射的光进行遮光。由此，当在像素区域的边界区域设置元件等时，能够避免该元件等的误工作。
另外，因为棱镜部和基部一体地形成，所以没有必要在聚光基板和遮光膜之间设置玻璃盖片等，能够高精度地形成遮光膜。
另外，本发明所涉及的电光装置，优选，在所述棱镜部中的所述电光层侧的表面形成凹部，在该凹部形成有所述遮光膜。
在本发明中，通过将遮光膜形成在凹部，从而将遮光膜和聚光基板的平坦性提高。由此，抑制从作为聚光基板中的棱镜部的非形成区域的棱镜部的边缘部附近出射的光因遮光膜而被遮光的情况。
另外，本发明所涉及的电光装置，优选，在所述聚光基板上形成有对所述电光层进行驱动的一对电极的一方。
在本发明中，通过在聚光基板的表面形成电极，可实现电光装置的薄壁化。另外，与在电极和聚光基板之间另外配置基板的情况相比较，能够使聚光基板的出射侧和电光层之间的距离缩短，使光从聚光基板更加可靠地朝向像素区域出射。
另外，本发明所涉及的电光装置也可以为，所述棱镜部和所述基部的所述电光层侧的端面是同一面。
在本发明中，能够使从作为聚光基板中的棱镜部的非形成区域的棱镜部的边缘部附近出射的光，更加可靠地朝向像素区域出射。
另外，本发明所涉及的电光装置用基板，作为相对于设置在电光装置中的多个像素区域的聚光单元，其特征在于，具有基部和沿着所述像素区域的边界区域形成、使入射后的光朝向被排列为平面状的多个像素区域反射的棱镜部，该棱镜部和所述基部由相同的材料构成。
在本发明中，和上述同样地，因为棱镜部和基部能够一体地形成，所以能够容易而且低成本地形成电光装置用基板。
另外，本发明所涉及的电光装置的制造方法，所制造的电光装置具有电光层和与该电光层相比配置于入射侧的聚光基板，该聚光基板使朝向多个像素区域入射后的光反射并使其向所述电光层入射，该制造方法的特征在于，包括使基部的一部分改性而形成与该基部折射率不同的棱镜部、形成所述聚光基板的改性工序；以及以使所述棱镜部与所述像素区域的边界区域相对应的方式，将所述聚光基板配置于比所述电光层靠近入射侧的配置工序。
在本发明中，和上述同样地，因为棱镜部和基部能够用同一材料一体地形成，所以能够容易而且便宜地形成聚光基板。
即，通过由改性工序形成棱镜部，与通过例如在基部形成槽部而形成棱镜部的情况相比较，能够使聚光基板的制造工序短时间化。
由此，能够容易而且低成本地制造电光装置。
另外，本发明所涉及的电光装置的制造方法，优选，所述改性工序是在使所述基部熔融后使其冷却的工序。
在本发明中，通过在使基部中的棱镜部的形成区域熔融之后使其冷却，从而能够使例如棱镜部的分子的排列状态等变化、使棱镜部的折射率不同于基部。
另外，本发明所涉及的电光装置的制造方法，所述改性工序也可以是对所述基部照射激光的工序。
在本发明中，通过向基部照射激光对基部赋予能量，使激光的照射部位熔融、冷却而使照射部位改性，而形成棱镜部。在此，通过使用激光，能够精度良好地对基部进行照射。
另外，本发明所涉及的投影机，其特征在于，具备上述记载的电光装置。
在本发明中，因为具备上述的电光装置，所以和上述同样地，能够容易而且低成本地形成聚光基板。
图1是表示本发明的第一实施方式中的投影机的概略构成图。
图2是表示图1中的液晶面板的平面图。
图3是图2中的液晶面板的部分立体图。
图4是图2中的液晶面板的部分剖面图。
图5是表示图2中的液晶面板的改性工序中的聚光光学系统的立体图。
图6是表示图2中的液晶面板的制造工序的剖面图。
图7是表示图2中的液晶面板的作用的说明图。
图8是表示图2中的液晶面板的其他制造工序的剖面图。
图9是表示本发明的第二实施方式中的对向基板的剖面图。
图10是表示可以适用本发明的棱镜部的其他的形状的剖面图。
图11是表示同样可以适用本发明的棱镜部的其他的形状的剖面图。
图12是表示同样可以适用本发明的棱镜部的其他的形状的剖面图。
图13是表示同样可以适用本发明的棱镜部的其他的形状的剖面图。
符号说明10投影机15～17空间调制装置(液晶装置)
15c～17c液晶面板(电光面板)32TFT基板(第二基体)34液晶层(电光层)41、102聚光基板42、103对向电极(电极)44基部45、55防尘玻璃(第一基体)101、201～204、206～209、211～214、216～218棱镜部47、103遮光膜62像素电极(电极)具体实施方式
第一实施方式以下，根据附图，对本发明中的电光装置以及投影机的第一实施方式，进行说明。
(投影机)首先，对本实施方式的投影机进行说明。在此，图1是投影机的概略构成图。
投影机10，如图1所示，是对设置在观察者侧的屏幕11照射光，并对以该屏幕11反射的光进行观察的所谓投影型的投影机。而且，投影机10具备光源12；分色镜13、14；空间调制装置(液晶装置)15～17；导光单元18；十字分色棱镜19和投影光学系统20。
光源12由供给包括红色光、绿色光以及蓝色光的光的超高压水银灯构成。
分色镜13是使来自光源12的红色光透射并将绿色光以及蓝色光反射的构成。另外，分色镜14是使由分色镜13所反射的绿色光以及蓝色光中的蓝色光透射并反射绿色光的构成。这样，分色镜13、14构成了将从光源12出射的光分离为红色光和绿色光和蓝色光的色分离光学系统。
在此，在分色镜13和光源12之间，从光源12顺次配置有积分器21以及偏振转换元件22。积分器21是将由光源12所照射的光的照度分布均一化的构成。另外，偏振转换元件22是将来自光源12的光转换为例如像S偏振光那样的具有特定的振动方向的偏振光的构成。
空间调制装置15是对透射分色镜13并由反射镜23反射的红色光根据图像信号进行调制的透射型的液晶装置。而且，空间调制装置15具备λ/2相位差板15a；第一偏振板15b；液晶面板(电光面板)15c以及第二偏振板15d。在此，向空间调制装置15入射的红色光，因为即便透射分色镜13、光的偏振也不会变化，所以仍然是S偏振光。
λ/2相位差板15a，是将向空间调制装置15入射的S偏振光转换为P偏振光的光学元件。另外，第一偏振板15b是遮断S偏振光而使P偏振光透射的偏振板。而且，液晶面板15c，是将P偏振光通过根据图像信号的调制转换为S偏振光的构成。进而，第二偏振板15d是遮断P偏振光而使S偏振光透射的偏振板。由此，空间调制装置15是根据图像信号对红色光进行调制并使S偏振光的红色光朝向十字分色棱镜19出射的构成。
另外，以与不进行偏振转换的透光性的玻璃板15e接触的状态配置有λ/2相位差板15a以及第一偏振板15b。由此，能够避免λ/2相位差板15a以及第一偏振板15b因发热而变形。
空间调制装置16是对在由分色镜13反射之后由分色镜14反射的绿色光根据图像信号进行调制的透射型的液晶装置。而且，空间调制装置16，和空间调制装置15一样，具备第一偏振板16b；液晶面板(电光面板)16c以及第二偏振板16d。在此，向空间调制装置16入射的绿色光，因为是由分色镜13、14反射的光，所以成为S偏振光。
第一偏振板16b是遮断P偏振光而使S偏振光透射的偏振板。另外，液晶面板16c，是将S偏振光通过根据图像信号的调制转换为P偏振光的构成。而且，第二偏振板16d是遮断S偏振光而使P偏振光透射的偏振板。由此，空间调制装置16是根据图像信号对绿色光进行调制并使P偏振光的绿色光朝向十字分色棱镜19出射的构成。
空间调制装置17是，对在由分色镜13反射、透射分色镜14之后经过导光单元18的蓝色光，根据图像信号进行调制的透射型的液晶装置。而且，空间调制装置17，和空间调制装置15、16一样，具备λ/2相位差板17a；第一偏振板17b；液晶面板(电光面板)17c以及第二偏振板17d。在此，向空间调制装置17入射的蓝色光，因为在由分色镜13反射并透射分色镜14后由导光单元18的后述的两个反射镜25a、25b反射，所以成为S偏振光。
λ/2相位差板17a，是将向空间调制装置17入射的S偏振光转换为P偏振光的光学元件。另外，第一偏振板17b是遮断S偏振光而使P偏振光透射的偏振板。而且，液晶面板17c，是将P偏振光通过根据图像信号的调制转换为S偏振光的构成。进而，第二偏振板17d是遮断P偏振光而使S偏振光透射的偏振板。由此，空间调制装置17是根据图像信号对蓝色光进行调制并使S偏振光的蓝色光朝向十字分色棱镜19出射的构成。
另外，以与玻璃板17e接触的状态配置有λ/2相位差板17a以及第一偏振板17b。
导光单元18具备有中继透镜24a、24b以及反射镜25a、25b。
中继透镜24a、24b是为了防止由于蓝色光的光路长而导致的光损失而设置的。在此，将中继透镜24a配置在分色镜14和反射镜25a之间。另外，将中继透镜24b配置在反射镜25a、25b之间。
按下述方式配置反射镜25a，该方式为使得透射分色镜14并从中继透镜24a出射的蓝色光朝向中继透镜24b反射。另外，按下述方式配置反射镜25b，该方式为使得从中继透镜24b出射的蓝色光朝向空间调制装置17反射。
十字分色棱镜19是将两个分色膜19a、19b呈X型垂直配置的色合成光学系统。该分色膜19a是反射蓝色光而透射绿色光的膜，分色膜19b是反射红色光而透射绿色光的膜。由此，按下述方式构成十字分色棱镜19，该方式为使得其对由空间调制装置15～17分别调制的红色光和绿色光和蓝色光进行合成并朝向投影光学系统20出射。
另外，从空间调制装置15、17向十字分色棱镜19入射的光成为S偏振光。另外，从空间调制装置16向十字分色棱镜19入射的光成为P偏振光。通过这样使向十字分色棱镜19入射的光的偏振不同，能够在十字分色棱镜19中有效地合成从各空间调制装置15～17出射的光。在此，通常，分色膜19a、19b在S偏振光的反射特性方面很优异。因此，使由分色膜19a、19b所反射的红色光以及蓝色光为S偏振光，使透射分色膜19a、19b的绿色光为P偏振光。
投影光学系统20具有投影透镜(省略图示)，以使由十字分色棱镜19合成的光向屏幕11投影的方式构成。
(液晶面板)接下来，对本实施方式的液晶面板15c～17c进行说明。另外，液晶面板15c～17c，仅进行调制的光的波长区域不同，其基本构成相同。由此，以下，以液晶面板15c作为代表例子进行说明。在此，图2是液晶面板的整体构成图，图3是液晶面板的部分立体图，图4是液晶面板的剖面图，图5是对向基板的背面图。另外，图2中，省略对向基板而进行图示。
液晶面板15c，如图3以及图4所示，具备有对向基板31和TFT基板(第二基体)32，由密封材料33将对向基板31和TFT基板32贴合起来。另外，液晶面板15c，具有在由TFT基板32、对向基板31以及密封材料33划分的区域中所密封的液晶层(电光层)34。而且，在液晶面板15c中的密封材料33的形成区域的内侧，形成有成为周边隔断物的周边遮光膜35。
对向基板31，如图2至图4所示，具备有聚光基板41和在聚光基板41的液晶层34侧的表面所形成的对向电极42以及取向膜43。
聚光基板41，由例如玻璃等的透光材料构成。另外，聚光基板41，具备有基部44，和由在基部44中的液晶层34侧的内部与基部44一体地形成的多个棱镜部45所构成的棱镜组46。
另外，就聚光基板41而言，并不局限于上述的玻璃，也可以使用石英或硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃(青板玻璃)、无铅玻璃(白板玻璃)等其它的透光性材料。
如图3以及图4所示，将多个棱镜部45，在聚光基板41中的平面看与由后述的像素电极(电极)62、信号线(省略图示)以及扫描线(省略图示)划分的像素区域的边界区域重合的位置处格子状地形成。即，以平面看与上述信号线以及扫描线重合的方式形成有多个棱镜部45。而且，形成在各棱镜部45之间、平面看与上述像素区域重合的区域成为棱镜组46的开口部46a。
棱镜部45是通过使基部44改性而构成的。即，虽然棱镜部45与基部44源自同样的材料，但是棱镜部45的折射率与基板主体44的折射率不同。
另外，棱镜部45，剖面大体是等腰三角形，具有斜面部45a、45b。而且，棱镜部45成为，在斜面部45a、45b处，使从基部44的内部朝向棱镜部45入射的光朝向上述像素区域反射的构成。在此，棱镜部45，因为与像素区域相对应而形成格子状，故通过对从基部44的内部入射的光中的、朝向像素区域的边界区域的光反射并使之朝向像素区域，作为使光利用效率提高的聚光单元来发挥作用。
进而，在棱镜部45中的液晶层34侧的端面，形成有凹部45c。而且，在该凹部45c，通过填充遮光材料而形成有遮光膜47。在此，就遮光材料而言，可以使用例如Cr(铬)或Al(铝)、Ni(镍)、Ti(钛)等金属材料等。
另外，遮光膜47的液晶层34侧的端面和基部44的端面是同一平面。而且，聚光基板41，通过对从基部44的内部向棱镜部45入射并从棱镜部45的端面朝向上述像素区域的边界区域出射的光进行遮光，从而作为遮光单元来发挥作用。
取向膜43是通过对例如聚酰亚胺膜等透光性的有机膜实施摩擦处理等的预定的取向处理而形成的。
另外，在对向基板31中的从液晶层34离开的一侧的表面，通过具有透光性的粘接层56而粘接固定有防尘玻璃(第一基体)55。在此，就粘接层56而言，可以使用例如相对于聚光基板41以及防尘玻璃55折射率大体相等、在固化后透明的硅类粘接剂或丙烯酸类粘接剂。
而且，在对向基板31中的平面看与密封材料33的角部重合的部位，如图2所示，配置有用于在对向基板31和TFT基板32之间取得电导通的基板间导通材料57。
TFT基板32，如图2至图4所示，具备有基板主体61，形成在基板主体61的液晶层34侧的表面的像素电极62、驱动像素电极的TFT元件63以及取向膜64。
基板主体61和聚光基板41一样，是由例如玻璃等的透光性材料构成的。
像素电极62，如图3以及图4所示，在基板主体61上被以矩阵状配置多个，并被配置在平面看是与棱镜组46的开口部46a重合的区域且不与棱镜部4 5重合的区域。即，配置为，使得多个像素电极62中的一个与被棱镜部45包围的区域，在从相对于防尘玻璃55的垂直方向来看时或者是平面看时重合。另外，像素电极62是由例如ITO(Indium Tin Oxide氧化铟锡)膜等的透光性的导电材料构成的。
TFT元件63，在基板主体61上以与像素电极62分别对应的方式被配置多个，被配置在平面看和棱镜部45重合的区域。即，TFT元件63是由，在基板主体61上部分地形成的非晶质多晶硅膜或者使非晶质多晶硅膜结晶化的多晶硅膜形成。
取向膜64，和取向膜43一样地，是通过对透光性的有机膜实施摩擦处理等的预定的取向处理而形成的。在此，以相互的取向方向大体垂直的方式形成有取向膜43、64。
另外，在基板主体61的液晶层34侧的表面中的、平面看成为密封材料33的形成区域的内侧的区域，形成有连接各像素电极62、TFT元件63的信号线(省略图示)、扫描线(省略图示)。该信号线以及扫描线形成在平面看与棱镜部45重合的区域。而且，通过TFT元件63和所述信号线、扫描线将像素区域划分，通过平面看与棱镜部45不重合的区域形成像素区域，通过与棱镜部45重合的区域形成像素区域的边界区域。另外，通过这些像素区域形成图像显示区域。
另外，在TFT基板32中的从液晶层34离开的一侧的表面，通过具有透光性的粘接层66而粘接固定有防尘玻璃65。在此，就粘接层66而言，和粘接层56一样地，可以使用例如相对于基板主体61以及防尘玻璃65折射率大体相等、在固化后透明的硅类粘接剂或丙烯酸类粘接剂。
另外，在TFT基板32中的平面看成为密封材料33的形成区域的外侧的区域，沿着TFT基板32的一边而形成有数据线驱动电路71以及外部电路安装端子72。而且，在TFT基板32中的上述区域，沿着与TFT基板32的上述一边相邻的两边而形成有扫描线驱动电路73。进而，在TFT基板32中的上述区域，设置有用于对设置在上述图像显示区域的两侧的扫描线驱动电路73之间进行连接的多条布线74。
另外，代替将数据线驱动电路71以及扫描线驱动电路73形成在TFT基板32上，也可以将例如安装有驱动用LSI的TAB(tape automatedbonding，带式自动接合)基板和形成在TFT基板32的周边部的端子组通过各向异性导电膜而进行电以及机械连接。
液晶层34，如图2至图4所示，在取向膜43、64之间处于预定的取向状态。就该液晶层34的液晶模式来说，除了TN(Twisted Nematic，扭转向列)模式以外，还可以采用VAN(Vertical Aligned Nematic，垂直排列向列)模式、STN(Super Twisted Nematic，超扭转向列)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence，电控双折射)模式、OCB(Optical Compensated Bend，光补偿弯曲)模式等。
(液晶面板的制造方法)接下来，对以上那样构成的液晶面板15c的制造方法进行说明。
最初，进行使基部44的一部分改性而形成棱镜部45的改性工序。在此，使用图5所示的聚光光学系统对基部44照射激光(图6(a))。该聚光光学系统，具有配置在基部44上并形成有预定的形状的开口81a的掩模81，和配置在光源(省略图示)和掩模81之间的聚光透镜82。在此，就上述光源而言，使用能够以低的运行成本实现高输出的YAG(YttriumAluminum Garnet，钇铝石榴石)激光。另外，掩模81的开口81a，形成沿着棱镜部45的形成区域使激光线状地透射的形状。而且，就聚光透镜82而言，使用使透射掩模81的开口81a的激光线状聚光的柱面透镜。
如果使用这样的聚光光学系统对基部44照射激光，则基部44的照射区域(图6(a)所示阴影区域)吸收激光而升温。而且，如果照射区域的温度超过基部44的玻化温度，则基部44的照射区域熔融。之后，停止激光的照射，使基部44冷却。通过这样使激光的照射区域熔融、冷却，使得激光的照射区域中的分子的排列状态在照射前后发生变化。即，在基部44中激光的照射区域和非照射区域之间分子排列变得不同，照射区域被改性。因此，基部44中的照射区域和非照射区域之间的折射率变得不同。在此，在使用玻璃作为基部44的情况下，通过照射波长2μm～3μm的激光100nsec而改性，与没有照射激光的情况相比较折射率减低了大约0.07左右。以上那样照射激光而被改性的区域，构成棱镜部45(图6(b))。
在此，通过照射激光，在照射区域中的基部44的表面侧发生消融(abrasion)而在棱镜部45的端部形成凹部45c。
接着，在基部44以及棱镜部45的表面形成遮光材料层85(图6(c))。在此，在基部44以及棱镜部45的表面，通过CVD(Chemical VaporDeposition，化学蒸镀)法或溅射法等形成例如0.5μm厚的遮光材料层85。另外，遮光材料层85的层厚，只要能够填充由消融导致在棱镜部45所形成的凹部45c的程度即可。
接着，使用CMP(Chemical Mechanical Planarization，化学机械研磨)法等对基部44以及棱镜部45的表面进行研磨(图6(d))。因此，将遮光材料层85中除了对棱镜部45的凹部45c进行填充的遮光材料以外的区域去除，而形成对棱镜部45的凹部45c进行填充的遮光膜47。以上那样进行，从而形成聚光基板41。其后，通过在聚光基板41的表面形成对向电极42和取向膜43，从而制作对向基板31。
接着，进行将对向基板31和另外制作的TFT基板32贴合的贴合工序。在此，以使棱镜部45与上述像素区域的边界区域相对应的方式使对向基板31和TFT基板32贴合，将液晶层34密封在对向基板31和TFT基板32之间。以上那样进行，从而制造液晶面板15c。
(液晶面板的作用)在以上那样构成的空间调制装置15中，如果来自光源12的光入射，则液晶面板15c的对向基板31像以下那样使光朝向像素区域出射。另外，在图7中，虽然光线在具有折射率差的界面被反射或折射，但是为了使说明简略化在折射率差微小的界面处使光线直线传播来表示光路。
首先，如图7所示，对没有经由棱镜部45而是向棱镜组46的开口部46a直接入射的光线进行说明。在空气中行进而来的光线L1，从入射面向构成对向基板31的聚光基板41入射。接着，光线L1，透射聚光基板41，从开口部46a透射对向电极42、液晶层34以及TFT基板32。在此，根据向液晶面板15c供给的图像信号在液晶层34被调制的光线L1，透射粘接层66以及防尘玻璃65而出射。在此，因为光线L1的出射角度比由构成投影光学系统20的上述投影透镜的数值孔径NA所确定的最大角度小，所以光线L1向屏幕11投影。
接着，如图7所示，对经由棱镜部45而向棱镜组46的开口部46a入射的光线进行说明。向基部44入射的光线L2，在基部44中行进而向棱镜部45的斜面部45a入射。在此，棱镜部45是通过使基部44的一部分改性而形成的，其折射率与基部44相比较低0.07。另外，在投影机10中向液晶面板15c入射的光的F值大约是1.4～2.5，向液晶面板15c的最大入射角度是大约11.7～19.7°。由此，能够使相对于棱镜部45的斜面部45a、45b直到20°左右的入射光线全反射。
因此，只要光线L2相对于斜面部45a的入射角是发生全反射的角度，则并不从斜面部45a向棱镜部45内入射，而是在斜面部45a被反射，朝向棱镜组46的开口部46a偏转。接着，向开口部46a入射的光线L2，和上述一样地，透射TFT基板32、粘接层66以及防尘玻璃65。
另外，在相对于斜面部45a的入射角小于发生全反射的角度的情况下，光线L2中的一部分在斜面部45a处发生折射向棱镜部45内入射。接着，虽然从棱镜部45的液晶层34侧的端面向像素区域的边界区域出射，但是因为在棱镜部45的凹部45c形成有遮光膜47而被遮光。由此，即便光向棱镜部45入射，也抑制对像素区域的边界区域照射光。
以上那样进行，对向基板31使入射了的光朝向像素区域出射。由此，防止向在上述像素区域的边界区域所配置的TFT元件63照射光，从而防止由于TFT元件63吸收光而发热、进行误工作等。在此，光线L1，光路并没有被大地改变而从液晶面板15c出射。另外，因为棱镜部45和微透镜不同，不具有聚光功能，所以光线L2，不会发生其出射角度与入射角度相比显著不同的情况。由此，从液晶面板15c出射的被调制的光大体是平行光。
以上那样，根据本实施方式中的空间调制装置15～17、聚光基板41、空间调制装置15～17的制造方法以及投影机10，因为使基部44中的激光的照射区域改性而形成棱镜部45，所以与例如通过在基部44形成槽部而形成棱镜部的情况相比较，能够使聚光基板41的制造工序短时间化。由此，实现了空间调制装置15～17的制造工序的简略化。
在此，通过使用激光，能够在基部44高精度地形成棱镜部45。
另外，因为聚光基板41是由例如玻璃等的无机材料构成的，所以即便吸收光、液晶面板15c～17c处于高温状态，也能够抑制聚光基板41的劣化。因此，实现了聚光基板41的可靠性的提高以及长寿命化。
而且，通过形成遮光膜47，能够防止向棱镜部45入射的光朝向上述像素区域的边界区域出射。因此，抑制TFT元件63、上述信号线以及扫描线的误工作等的发生。还有，因为棱镜部45和基部44是一体地形成的，则没有必要在聚光基板41和遮光膜47之间设置玻璃盖片等，所以能够在聚光基板41上高精度地形成遮光膜47。此时，因为遮光膜47是以填充棱镜部的凹部45c的方式形成的，所以提高了包括遮光膜47的聚光基板41的平坦性。由此，抑制从作为聚光基板41中的棱镜部45的非形成区域的棱镜部45的边缘部附近出射的光被遮光膜47遮光的情况。
进而，通过在聚光基板41的表面形成对向电极42，可以使液晶面板15c～17c薄壁化。另外，与使基板介于对向电极42和聚光基板41之间的情况相比较，缩短了聚光基板41的出射侧和液晶层34之间的距离，因此，从聚光基板41朝向像素区域的光的出射能够更加可靠地进行。
另外，在本实施方式中，虽然是在基部44中的照射激光的入射侧的面形成有棱镜部45，但是也可以如图8所示那样，在基部44中的与激光入射侧的面相反侧的面形成棱镜部45。
在该棱镜部45的形成方法中，如图8(a)所示，使从上述光源照射的光在基部44中的与激光的入射侧相反侧的面侧聚光。在此，就上述光源而言，使用波长400nm～1000nm、100mHz左右振荡的飞秒激光。而且，以强度0.5μJ～5μJ、照射时间100fs的条件对基部44照射激光。
这样，因为如果使光在基部44中的从激光的入射面离开的位置聚光，则根据基部44的折射率，和在空气中的情况相比较，激光被聚集，所以在基部44的从入射面离开的区域、激光的能量集中，另外，在基部44中的相反侧的面，向基部44入射了的激光进行反射，作为返回光照射。因此，在激光和返回光的重合区域(图8所示的阴影区域)激光的能量密度变得最高。由此，通过对激光和返回光重合的区域进行加热熔融、冷却而形成棱镜部45。
通过这样形成棱镜部45，和在基部44中的激光入射面侧形成棱镜部45的情况相比较，能够高精度地形成预期的剖面三角形状的棱镜部45。
(第二实施方式)接下来，对本发明所涉及的电光装置以及投影机的第二实施方式进行说明。另外，因为在本实施方式中，聚光基板的构成与第一实施方式中的不同，所以以这一点为中心进行说明，同时，对在上述实施方式中所说明的构成要件附上相同的符号，并省略其说明。
本实施方式中的对向基板100，如图9所示，具备有使其不发生消融地形成具有斜面部101a、101b的棱镜部101的聚光基板102。即，棱镜部101的液晶层34侧的端面，和基部44是同一平面。而且，在棱镜部101上形成有遮光膜103。由此，以从聚光基板102的液晶层34侧的平面突出的方式形成有遮光膜103。
因为遮光膜103是以从聚光基板102突出的方式形成的，所以以沿着上述像素区域的边界区域突出的方式设置有对向电极104以及取向膜105。
即便是在这样构成的聚光基板102、具有其的液晶面板以及投影机中，也能够发挥和上述第一实施方式相同的作用、效果。
另外，本发明并不局限于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内加以种种变化。
例如在聚光基板所形成的棱镜部的剖面形状，能够利用棱镜部在液晶面板的像素区域将光聚光即可，不限于等腰三角形，也可以是以下所示的其他形状。
图10(a)所示的槽部201，具有在剖面上曲率半径是一定的曲线的曲面201a、201b。在此，也可以是如图10(b)所示那样的曲面202a、202b的剖面上的曲率半径不是一定的棱镜部202，也可以是如图10(c)所示那样的顶端部的剖面是水平的直线的棱镜部203。另外，也可以是如图10(d)所示那样，具有剖面与以液晶层侧的端面为基准在聚光基板的厚度方向延伸的垂线相比、一部分位于外侧的曲面204a、204b的棱镜部204。
另外，如图11(a)所示的棱镜部206，具有剖面是在一处弯折的弯折线的弯折面206a、206b。在此，也可以是如图11(b)所示那样的具有剖面是在多处弯折的弯折线的弯折面207a、207b 的棱镜部207，也可以是如图11(c)所示那样的顶端面的剖面是水平的直线的棱镜部208。另外，也可以是如图11(d)所示那样，具有剖面与以液晶层侧的端面为基准在聚光基板的厚度方向延伸的垂线相比、一部分位于外侧的弯折面209a、209b的棱镜部209。
而且，如图12(a)所示的棱镜部211，具有剖面在液晶层侧是直线而在顶端部侧是曲线的曲面211a、211b。在此，也可以是如图12(b)所示那样的具有剖面在液晶层侧是曲线而在顶端部侧是直线的曲面212a、212b的棱镜部212，也可以是如图12(c)、(d)所示那样具有剖面是多条连续曲线的曲面213a、213b的棱镜部213或者具有曲面214a、214b的棱镜部214。
另外，也可以是如图13(a)～(c)所示那样的棱镜部216～218。
另外，利用构成对向基板的基板主体构成聚光基板并形成棱镜部，但是也可以将形成有棱镜部的聚光基板另外配置在对向基板的从液晶层离开的一侧的表面。
另外，以对在棱镜部所形成的凹部进行填充的方式形成有遮光膜，但是只要在至少一部分形成有遮光膜即可，遮光膜不填充于凹部也可以。
另外，聚光基板，在表面形成有遮光膜，但是如果能够抑制从聚光基板朝向像素区域的边界区域的光的出射，那么也可以是不形成遮光膜的构成。
另外，将聚光基板的液晶层侧的表面形成为同一平面，但是如果光能够从聚光基板朝向像素区域可靠地出射，那么也可以不是同一平面。
另外，在改性工序中，通过对基板主体照射激光、照射区域吸收激光加热而形成有棱镜部，但是只要被照射区域吸收并使基板主体中的照射区域加热熔融即可，也可以对基板主体照射紫外线等其他的能量波。
另外，将电光装置取为液晶装置，但是并不限于液晶装置，除了具有通过电场改变物质的折射率、使光的透射率变化的电光效果的装置之外，也可以是将电能转变为光能的装置等。例如，可以是使用有机EL(Electroluminescence，电致发光)的有机EL装置或使用无机EL的无机EL装置、将等离子体用气体作为电光物质使用的等离子体显示装置等。进而，也可以是电泳显示装置(EPDElectrophoretic Display，电泳显示器)或场致发射显示器(FEDField Emission Display，场致发射显示器)等。
权利要求
1.一种电光装置，其特征在于，具备电光层和聚光基板，所述聚光基板使入射于所述聚光基板的光向所述电光层入射，所述聚光基板具有基部和沿着多个像素区域的各个像素区域的边界区域配置、具有不同于所述基部的折射率的棱镜部，所述基部也包括所述棱镜部中所包括的元素之中的至少一种元素。
2.一种电光装置，其特征在于，具备电光层、聚光基板和多个像素电极，所述聚光基板使入射于所述聚光基板的光向所述电光层入射，所述聚光基板具有基部和具有不同于所述基部的折射率的棱镜部，所述棱镜部设置为，与所述多个像素电极的各个像素电极和所述多个像素电极之中的、与该各个像素电极相邻的像素电极之间的区域重合，所述基部也包括所述棱镜部中所包括的元素之中的至少一种元素。
3.一种电光装置，其特征在于，包括第一基体；第二基体；配置在所述第一基体和所述第二基体之间的电光层；和配置在所述第一基体和所述电光层之间的聚光基板，所述聚光基板包括基部和棱镜部，从所述第一基体入射于所述基部的被所述棱镜部所包围的区域的光，相对于所述聚光基板在所述电光层或者所述第二基体侧聚光，所述基部也包括所述棱镜部中所包括的元素之中的至少一种元素。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电光装置，其特征在于，所述棱镜部是通过使所述基部的前体部件的一部分改性而形成的。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电光装置，其特征在于，所述棱镜部和所述基部的组成相同。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电光装置，其特征在于，在所述聚光基板的表面设置有沿着所述像素区域的边界区域形成的遮光膜。
7.根据权利要求6所述的电光装置，其特征在于，在所述棱镜部中的所述电光层侧的表面形成有凹部，在该凹部形成有所述遮光膜。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电光装置，其特征在于，在所述聚光基板上形成有对所述电光层进行驱动的一对电极的一方。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的电光装置，其特征在于，所述棱镜部和所述基部的所述电光层侧的端面是同一面。
10.一种电光装置用基板，其是相对于设置在电光装置的多个像素区域的聚光单元，其特征在于，具有基部和沿着所述像素区域的边界区域形成、使入射后的光朝向排列成平面状的多个像素区域反射的棱镜部，该棱镜部和所述基部由相同的材料构成。
11.一种电光装置的制造方法，该电光装置具有电光层和与该电光层相比配置于入射侧的聚光基板，该聚光基板使朝向排列成平面状的多个像素区域入射后的光反射、使其向所述电光层入射，该制造方法的特征在于，包括使基部的一部分改性而形成与该基部折射率不同的棱镜部、形成所述聚光基板的改性工序；以及以使得所述棱镜部与所述像素区域的边界区域相对应的方式，将所述聚光基板与所述电光层相比配置于入射侧的配置工序。
12.根据权利要求11所述的电光装置的制造方法，其特征在于，所述改性工序是在使所述基部熔融后使其冷却的工序。
13.根据权利要求11或12所述的电光装置的制造方法，其特征在于，所述改性工序是对所述基部照射激光的工序。
14.一种投影机，其特征在于，具备如权利要求1至9中任意一项所述的电光装置。
全文摘要
本发明提供一种能够容易地进行制造的电光装置、电光装置用基板、电光装置的制造方法以及投影机。该电光装置，具备液晶层(34)和聚光基板(41)，聚光基板(41)使入射于聚光基板(41)的光向液晶层(34)入射，聚光基板(41)具有基部(44)和沿多个像素区域的各个像素区域的边界区域配置、具有不同于基部(44)的折射率的棱镜部(45)，基部(44)包括棱镜部(45)所包括的元素中的至少一种元素。
文档编号G03B21/00GK101071203SQ200710102249
公开日2007年11月14日 申请日期2007年5月8日 优先权日2006年5月8日
发明者上岛俊司 申请人:精工爱普生株式会社