(57)【要約】      （修正有）【課題】固定部材を介して光合成プリズムや電気光学パネルを一体化した場合でも、温度変化に起因する応力が固定部材や電気光学パネルに加わることを抑制することのできる光学ユニット、および当該光学ユニットを備えた投射型表示装置を提供すること。【解決手段】光学ユニット１において、光合成プリズム２７は石英製であり、電気光学パネル１００の第１基板５１および第２基板５２は石英基板からなり、ワイヤーグリッド偏光板３２（ｂ）の透光性基板３２０は石英基板からなる。固定部材１０の固定板１１、１２は、石英製、あるいはニッケルおよび鉄を主成分とする合金製である。固定部材１０と電気光学パネル１００とを貼り合わせる接合材Ｒ１、固定部材１０とワイヤーグリッド偏光板３２（ｂ）とを貼り合わせる接合材Ｒ２、および光合成プリズム２７と固定部材１０とを貼り合わせる接合材Ｒ３は、ケイ素と酸素を主成分とする接合膜等からなる。【選択図】図３
2015197566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光合成プリズムと、
前記光合成プリズムに固定された固定部材と、
前記固定部材の第１面とケイ素と酸素を主成分とする第１接合材を介して貼り合わされ
た電気光学パネルと、
前記固定部材の第２面とケイ素と酸素を主成分とする第２接合材を介して貼り合わされ
た第１偏光素子と、
を有することを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記固定部材の第３面がケイ素と酸素を主成分とする第３接合材を介して前記光合成プ
リズムと貼り合わされていることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記第１接合材、前記第２接合材、および前記第３接合材は、同一材料からなることを
特徴とする請求項２に記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記第１接合材、前記第２接合材および前記第３接合材はいずれも、シロキサン結合を
含む接合膜からなることを特徴とする請求項２または３に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記固定部材は、石英製、またはニッケルおよび鉄を主成分とする合金製であり、
前記光合成プリズムは、石英製のプリズム部材の接合体であり、
前記電気光学パネルは、前記第１面と前記第１接合材を介して貼り合わされた石英基板
を有し、
前記第１偏光素子は、前記第２面と前記第２接合材を介して貼り合わされた石英基板を
有していることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項６】
前記第３面は、前記光合成プリズムと前記第３接合材によって直接貼り合わされている
ことを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項７】
前記光合成プリズムの前記第３面側の面は、前記第３面との貼り合わせ位置とは異なる
位置でケイ素と酸素を主成分とする第４接合材によって第２偏光素子と貼り合わされてい
ることを特徴とする請求項６に記載の光学ユニット。
【請求項８】
前記第３面と前記光合成プリズムとの間には、一方面が前記第３接合材によって前記光
合成プリズムと貼り合わされた第２偏光素子を備え、
前記第２偏光素子の他方面は、ケイ素と酸素を主成分とする第５接合材を介して前記第
３面と貼り合わされていることを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載の光学ユ
ニット。
【請求項９】
前記電気光学パネルは、前記第１面と前記第１接合材によって直接貼り合わされている
ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１０】
前記電気光学パネルの前記第１面側の面は、前記第１面との貼り合わせ位置とは異なる
位置でケイ素と酸素を主成分とする第５接合材によって光学補償素子と貼り合わされてい
ることを特徴とする請求項９に記載の光学ユニット。
【請求項１１】
前記電気光学パネルと前記第１面との間には、一方面が前記第１接合材によって前記第
１面と貼り合わされた光学補償素子を備え、
前記光学補償素子の他方面は、ケイ素と酸素を主成分とする第５接合材によって前記電
気光学パネルの前記第１面側と貼り合わされていることを特徴とする請求項１乃至８の何
れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光学ユニットを備え、
前記光合成プリズムには、前記電気光学パネルおよび前記第１偏光素子と貼り合わされ
た前記固定部材が複数の面の各々に固定されており、
複数の前記電気光学パネルに供給される光を出射する光源部と、
複数の前記電気光学パネルによって変調された光を前記光合成プリズムによって合成し
た光を投射する投射光学系と、
を有していることを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光合成プリズムに電気光学パネル等が固定部材を介して取り付けられた光学
ユニット、および当該光学ユニットを備えた投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置等においては、複数の電気光学パネルから出射された変調光を光合成プ
リズムによって合成し、投射光学系から投射する。そこで、光合成プリズムに固定部材を
接着剤により固定するとともに、固定部材に電気光学パネルや偏光素子等を接着剤により
固定して光学ユニットを構成し、かかる光学ユニットを投射型表示装置等に搭載すること
が提案されている（特許文献１、２参照）。また、特許文献１では、固定部材をガラス材
料等により構成することにより、電気光学パネルと固定部材との熱膨張の差に起因する不
具合の発生を抑制することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９９０８６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１５４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２に記載の構成において、温度変化が発生した場合、接着
剤の熱膨張率と、光合成プリズム、固定部材、および電気光学パネルの熱膨張係数との違
いに起因して、固定部材や電気光学パネルに応力が加わって、固定部材や電気光学パネル
が変形し、画像の投射位置がずれる等の問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、固定部材を介して光合成プリズムや電気光学
パネルを一体化した場合でも、温度変化に起因する応力が固定部材や電気光学パネルに加
わることを抑制することのできる光学ユニット、および当該光学ユニットを備えた投射型
表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る光学ユニットは、光合成プリズムと、前記光
合成プリズムに固定された固定部材と、前記固定部材の第１面とケイ素と酸素を主成分と
する第１接合材を介して貼り合わされた電気光学パネルと、前記固定部材の第２面とケイ
素と酸素を主成分とする第２接合材を介して貼り合わされた第１偏光素子と、を有するこ
とを特徴とする。
【０００７】
本発明では、光合成プリズムに固定された固定部材には、電気光学パネルおよび第１偏
光素子のいずれもが、ケイ素と酸素を主成分とする同一系統の接合材を介して貼り付けら
れている。また、ケイ素と酸素を主成分とする接合材は、熱膨張係数が比較的小さい。従
って、温度変化が発生しても、固定部材、電気光学パネルおよび第１偏光素子に応力が加
わることを抑制することができるため、固定部材、電気光学パネルおよび第１偏光素子の
変形等が発生しにくい。
【０００８】
本発明において、前記固定部材の第３面がケイ素と酸素を主成分とする第３接合材を介
して前記光合成プリズムと貼り合わされていることが好ましい。かかる構成によれば、温
度変化が発生しても、固定部材に応力が加わることをより確実に抑制することができるた
め、固定部材、電気光学パネルおよび第１偏光素子の変形等が発生しにくい。
【０００９】
本発明において、前記第１接合材、前記第２接合材および前記第３接合材はいずれも、
シロキサン結合を含む接合膜からなる構成を採用することができる。
【００１０】
本発明において、前記固定部材は、石英製、またはニッケルおよび鉄を主成分とする合
金製であり、前記光合成プリズムは、石英製のプリズム部材の接合体であり、前記電気光
学パネルは、前記第１面と前記第１接合材を介して貼り合わされた石英基板を有し、前記
第１偏光素子は、前記第２面と前記第２接合材を介して貼り合わされた石英基板を有して
いることが好ましい。かかる構成によれば、固定部材、電気光学パネル、第１偏光素子、
および接合材の熱膨張係数が同等であるため、温度変化が発生しても、固定部材、電気光
学パネルおよび第１偏光素子に応力が加わることをより確実に抑制することができる。従
って、固定部材、電気光学パネルおよび第１偏光素子の変形等が発生しにくい。
【００１１】
本発明において、前記第３面は、前記光合成プリズムと前記第３接合材によって直接貼
り合わされている構成を採用することができる。
【００１２】
この場合、前記光合成プリズムの前記第３面側の面は、前記第３面との貼り合わせ位置
とは異なる位置でケイ素と酸素を主成分とする第４接合材によって第２偏光素子と貼り合
わされている構成を採用することができる。
【００１３】
本発明において、前記第３面と前記光合成プリズムとの間には、一方面が前記第３接合
材によって前記光合成プリズムと貼り合わされた第２偏光素子を備え、前記第２偏光素子
の他方面は、ケイ素と酸素を主成分とする第５接合材によって前記第３面と貼り合わされ
ている構成を採用してもよい。
【００１４】
本発明において、前記電気光学パネルは、前記第１面と前記第１接合材によって直接貼
り合わされている構成を採用することができる。
【００１５】
この場合、前記電気光学パネルの前記第１面側の面は、前記第１面との貼り合わせ位置
とは異なる位置でケイ素と酸素を主成分とする第５接合材によって光学補償素子と貼り合
わされている構成を採用することができる。
【００１６】
本発明において、前記電気光学パネルと前記第１面との間には、一方面が前記第１接合
材によって前記第１面と貼り合わされた光学補償素子を備え、前記光学補償素子の他方面
は、ケイ素と酸素を主成分とする第５接合材によって前記電気光学パネルの前記第１面側
と貼り合わされている構成を採用してもよい。
【００１７】
本発明に係る光学ユニットは投射型表示装置に用いることができ、この場合、前記光合
成プリズムには、前記電気光学パネルおよび前記第１偏光素子が貼り合わされた前記固定
部材が複数の面の各々に固定されており、複数の前記電気光学パネルに供給される光を出
射する光源部と、複数の前記電気光学パネルによって変調された光を前記光合成プリズム
によって合成した光を投射する投射光学系と、を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る投射型表示装置の一例の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る光学ユニットおよび投射型表示装置に用いた電気光学パネルの説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る光学ユニットの説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る光学ユニットにおいて、固定部材を光合成プリズムに固定した様子を示す斜視図である。
【図５】本発明を適用した光学ユニットにおいて、固定部材に出射側偏光板（第２偏光素子）を固定した様子を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る光学ユニットにおいて、固定部材にワイヤーグリッド偏光板（第１偏光素子）を固定した様子を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る光学ユニットにおいて、電気光学パネルに光学補償素子を固定した様子を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る光学ユニットの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の説明で参照する図においては
、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を
異ならしめてある。また、以下の説明では、赤色光（Ｒ）に対応する光学素子には符号に
（Ｒ）や（ｒ）を付し、緑色光（Ｇ）に対応する光学素子には符号に（Ｇ）や（ｇ）を付
し、青色光（Ｂ）に対応する光学素子には符号に（Ｂ）や（ｂ）を付して説明する。また
、光学素子がいずれの色に対応するかが関係ない場合、（Ｒ）、（ｒ）、（Ｇ）、（ｇ）
、（Ｂ）、（ｂ）を付さずに説明する。
【００２０】
［実施の形態１］
（投射型表示装置の構成例）
図１は、本発明の実施の形態１に係る投射型表示装置の一例の概略構成図である。図１
に示す投射型表示装置１０００は、電気光学パネル１００として反射型の液晶パネルを用
いた液晶プロジェクターであり、光源光を発生する光源部１０２１と、光源部１０２１か
ら出射された光源光を赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、および青色光Ｂの３色の色光に分離する色分
離導光光学系１０２３と、色分離導光光学系１０２３から出射された各色の光源光によっ
て照明される光変調部１０２５とを有している。また、投射型表示装置１０００は、光変
調部１０２５から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズムからな
る光合成プリズム２７（合成光学系）と、光合成プリズム２７を経た像光をスクリーン等
の被投射部材（不図示）に投射する投射光学系１０２９とを備えている。本形態において
、光変調部１０２５を構成する複数の電気光学パネル１００（反射型液晶パネル）、およ
び光合成プリズム２７等は、後述する固定部材１０によって光学ユニット１として一体化
されている。
【００２１】
かかる投射型表示装置１０００において、光源部１０２１は、光源１０２１ａと、一対
のフライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅと、偏光変換部材１０２１ｃと、重畳レンズ
１０２１ｉとを備えている。本形態においては、光源部１０２１は、放物面からなるリフ
レクタ１０２１ｆを備えており、平行光を出射する。フライアイ光学系１０２１ｄ、１０
２１ｅは、システム光軸と直交する面内にマトリクス状に配置された複数の要素レンズか
らなり、これらの要素レンズによって光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変
換部材１０２１ｃは、フライアイ光学系１０２１ｅから出射した光源光を、例えば図面に
平行なｐ偏光成分のみに変換して光路下流側の光学系に供給する。重畳レンズ１０２１ｉ
は、偏光変換部材１０２１ｃを経た光源光を全体として適宜収束させることにより、光変
調部１０２５に設けた複数の電気光学パネル１００を各々均一に重畳照明可能とする。
【００２２】
色分離導光光学系１０２３は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａと、ダイクロイ
ックミラー１０２３ｃと、反射ミラー１０２３ｊ、１０２３ｋとを備える。色分離導光光
学系１０２３において、光源部１０２１からの略白色の光源光は、クロスダイクロイック
ミラー１０２３ａに入射する。クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する一方の
第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された赤色光Ｒは、反射ミラー１０２３ｊで
反射されダイクロイックミラー１０２３ｃを透過して、入射側偏光板１０３７（ｒ）と、
ｐ偏光を透過させる一方、ｓ偏光を反射する第１偏光素子としてのワイヤーグリッド偏光
板３２（ｒ）と、光学補償素子３９（ｒ）とを介して、ｐ偏光のまま、赤色用液晶パネル
としての電気光学パネル１００（Ｒ）に入射する。
【００２３】
また、第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された緑色光Ｇは、反射ミラー１０
２３ｊで反射され、その後、ダイクロイックミラー１０２３ｃでも反射されて、入射側偏
光板１０３７（ｇ）と、ｐ偏光を透過させる一方、ｓ偏光を反射する第１偏光素子として
のワイヤーグリッド偏光板３２（ｇ）と、光学補償素子３９（ｇ）とを介して、ｐ偏光の
まま、緑色用液晶パネルとしての電気光学パネル１００（Ｇ）に入射する。
【００２４】
これに対して、クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する他方の第２ダイクロ
イックミラー１０３１ｃで反射された青色光Ｂは、反射ミラー１０２３ｋで反射されて、
入射側偏光板１０３７（ｂ）と、ｐ偏光を透過する一方、ｓ偏光を反射する第１偏光素子
としてのワイヤーグリッド偏光板３２（ｂ）と、光学補償素子３９（ｂ）とを介して、ｐ
偏光のまま、青色用液晶パネルとしての電気光学パネル１００（Ｂ）に入射する。なお、
光学補償素子３９（ｒ）、３９（ｇ）、３９（ｂ）は、電気光学パネル１００への入射光
および出射光の偏光状態を調整することで、液晶層の特性を光学的に補償している。
【００２５】
このように構成した投射型表示装置１０００では、光学補償素子３９（ｒ）、３９（ｇ
）、３９（ｂ）を経て入射した３色の光は各々、各電気光学パネル１００において変調さ
れる。その際、電気光学パネル１００から出射された変調光のうち、ｓ偏光の成分光は、
ワイヤーグリッド偏光板３２（ｒ）、３２（ｇ）、３２（ｂ）で反射し、第２偏光素子と
しての出射側偏光板３８（ｒ）、３８（ｇ）、３８（ｂ）を介して光合成プリズム２７に
入射する。光合成プリズム２７には、Ｘ字状に交差する第１誘電体多層膜２７ａおよび第
２誘電体多層膜２７ｃが形成されており、一方の第１誘電体多層膜２７ａは赤色光Ｒを反
射し、他方の第２誘電体多層膜２７ｃは青色光Ｂを反射する。従って、３色の光は、光合
成プリズム２７において合成され、投射光学系１０２９に出射される。そして、投射光学
系１０２９は、光合成プリズム２７で合成されたカラーの像光を、所望の倍率でスクリー
ン（図示せず。）に投射する。
【００２６】
（電気光学パネル１００の構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニット１および投射型表示装置１０００に
用いた電気光学パネル１００の説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は各々、電気光学パネ
ル１００を各構成要素とともに第２基板（対向基板）の側から見た平面図、およびそのＨ
−Ｈ′断面図である。
【００２７】
図２に示すように、電気光学パネル１００は、第１基板５１（素子基板）と第２基板５
２（対向基板）とが所定の隙間を介してシール材４０７によって貼り合わされている。電
気光学パネル１００は液晶パネルであり、第１基板５１と第２基板５２との間においてシ
ール材４０７によって囲まれた領域内に電気光学層４５０としての液晶層が保持されてい
る。シール材４０７は、第２基板５２の外縁に沿うように枠状に設けられている。シール
材４０７は、光硬化性を備えた接着剤、熱硬化性の接着剤、あるいは光硬化性および熱硬
化性の双方を備えた接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバ
ー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。
【００２８】
本形態において、第１基板５１は四角形であり、４つの辺の各々に端面５１１、５１２
、５１３、５１４を備えている。第２基板５２も、第１基板５１と同様、四角形であり、
４つの辺の各々に端面５２１、５２２、５２３、５２４を備えている。第１基板５１は第
２基板５２よりサイズが大きく、第１基板５１の４つの端面５１１、５１２、５１３、５
１４は各々、第２基板５２の端面５２１、５２２、５２３、５２４より外側に位置する。
このため、本形態の電気光学パネル１００の端面は、第１基板５１の端面５１１、５１２
、５１３、５１４によって構成されている。
【００２９】
電気光学パネル１００の略中央には、変調光を出射する表示領域４０ａが四角形の領域
として設けられている。かかる形状に対応して、シール材４０７も略四角形に設けられて
いる。電気光学パネル１００では、表示領域４０ａの端部と電気光学パネル１００の端面
（第１基板５１の端面５１１、５１２、５１３、５１４）との間には、四角枠状の周辺領
域４０ｃが設けられている。
【００３０】
第１基板５１は、端面５１４が位置する側の端部（Ｙ軸方向の一方側Ｙ１の端部）が他
の端部より第２基板５２の端面５２４から大きく張り出しており、かかる張り出し部分５
１９には、端面５１４に沿ってデータ線駆動回路４０１および複数の端子４０２が形成さ
れている。また、第１基板５１には、端面５１１、５１２に沿って走査線駆動回路４０４
が形成されている。端子４０２には、フレキシブル配線基板４０ｉが接続されており、第
１基板５１には、フレキシブル配線基板４０ｉを介して各種電位や各種信号が入力される
。
【００３１】
第１基板５１の一方面５１ａおよび第２面５１ｃのうち、第２基板５２と対向する一方
面５１ａには、表示領域４０ａに、画素電極４０５ａおよび画素電極４０５ａに対応する
画素トランジスター（スイッチング素子／図示せず）がマトリクス状に形成されており、
かかる画素電極４０５ａの上層側には配向膜４１６が形成されている。また、第１基板５
１の一方面５１ａにおいて、周辺領域４０ｃのうち、シール材４０７より内側の領域には
、画素電極４０５ａと同時形成されたダミー画素電極４０５ｃが形成されている。
【００３２】
第２基板５２の一方面５２ａおよび他方面５２ｃのうち、第１基板５１と対向する一方
面５２ａには透光性の共通電極４２１が形成されており、共通電極４２１の上層には配向
膜４２６が形成されている。配向膜４１６、４２６は、ポリイミドや無機配向膜からなる
。本形態において、配向膜４１６、４２６は、例えば、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、Ｔ
ｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜（無機配向膜
）からなり、電気光学層４５０に用いた誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を傾斜垂
直配向させる。従って、電気光学パネル１００は、ノーマリブラックのＶＡモードとして
動作する。
【００３３】
共通電極４２１は、第２基板５２の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素に
跨って形成されており、本形態において、共通電極４２１は、第２基板５２の略全面に形
成されている。第２基板５２の一方面５２ａには、共通電極４２１の下層側に遮光層４０
８が形成されている。遮光層４０８は、表示領域４０ａの外周縁に沿って延在する額縁状
に形成されており、かかる遮光層４０８の内縁によって表示領域４０ａが規定されている
。遮光層４０８の外周縁は、シール材４０７の内周縁との間に隙間を隔てた位置にあり、
遮光層４０８とシール材４０７とは被さっていない。第２基板５２において、隣り合う画
素電極４０５ａにより挟まれた領域と重なる領域等には、遮光層４０８と同時形成された
遮光層がブラックマトリクスあるいはブラックストライプとして形成されることもある。
【００３４】
第１基板５１には、シール材４０７より外側において第２基板５２の角部分と重なる領
域に、第１基板５１と第２基板５２との間で電気的導通を行うための基板間導通用電極４
０９が形成されている。基板間導通用電極４０９と第２基板５２との間には、導電粒子を
含んだ基板間導通材４０９ａが配置されており、第２基板５２の共通電極４２１は、基板
間導通材４０９ａおよび基板間導通用電極４０９を介して、第１基板５１側に電気的に接
続されている。このため、共通電極４２１は、第１基板５１の側から共通電位が印加され
ている。シール材４０７は、略同一の幅寸法をもって第２基板５２の外周縁に沿って設け
られている。但し、シール材４０７は、第２基板５２の角部分と重なる領域では基板間導
通用電極４０９を避けて内側を通るように設けられている。
【００３５】
（反射型液晶パネルとしての構成）
本形態において、電気光学パネル１００は、反射型液晶パネルである。このため、共通
電極４２１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）膜等の透
光性導電膜により形成され、画素電極４０５ａは、アルミニウム膜等の反射性導電膜によ
り形成されている。かかる反射型液晶パネル（電気光学パネル１００）では、矢印Ｌ１１
、Ｌ１２で示すように、第２基板５２の側から入射した光が第１基板５１の側で反射して
出射される間に変調されて画像を表示する。このため、電気光学パネル１００では、第１
基板５１および第２基板５２のいずれにも、石英基板等の透光性基板を用いることができ
る。また、第２基板５２に石英基板等の透光性基板を用い、第１基板５１にシリコン基板
等の半導体基板を用いることができる。本形態では、第１基板５１および第２基板５２の
いずれにも、石英基板が用いられている。
【００３６】
（光学ユニット１の構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニット１の説明図であり、図３（ａ）、（
ｂ）は、光学ユニット１の斜視図および平面図である。図４は、本発明の実施の形態１に
係る光学ユニット１において、固定部材１０を光合成プリズム２７に固定した様子を示す
斜視図である。図５は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニット１において、固定部材
１０に出射側偏光板３８（第２偏光素子）を固定した様子を示す斜視図である。図６は、
本発明の実施の形態１に係る光学ユニット１において、固定部材１０にワイヤーグリッド
偏光板３２（第１偏光素子）を固定した様子を示す斜視図である。図７は、本発明の実施
の形態１に係る光学ユニット１において、電気光学パネル１００に光学補償素子３９を固
定した様子を示す斜視図である。図８は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニット１に
おいて、電気光学パネル１００に光学補償素子３９を固定した様子を示す斜視図である。
【００３７】
図１に示す投射型表示装置１０００において、複数の電気光学パネル１００、ワイヤー
グリッド偏光板３２、出射側偏光板３８および光学補償素子３９は、固定部材１０を介し
て光合成プリズム２７に固定され、図３に示す光学ユニット１として一体化されている。
【００３８】
図３に示す光学ユニット１において、光合成プリズム２７は、直方体の４つの側面が、
赤色光Ｒが入射する入射面２７１（ｒ）、緑色光Ｇが入射する入射面２７１（ｇ）、青色
光Ｂが入射する入射面２７１（ｂ）、および出射面２７４になっている。本形態では、入
射面２７１（ｒ）、２７１（ｇ）、２７１（ｂ）の各々に固定部材１０（ｒ）、１０（ｇ
）、１０（ｂ）が固定されている。
【００３９】
図３および図４に示すように、３つの固定部材１０（固定部材１０（ｒ）、１０（ｇ）
、１０（ｂ））は同一構成を有している。固定部材１０は、平面形状およびサイズが同一
の２枚の固定板１１、１２からなり、２枚の固定板１１、１２はいずれも、斜辺と２つの
隣辺とが成す角度がいずれも４５°の直角三角形の平面形状を有している。また、２枚の
固定板１１、１２は、同一の向きに配置され、かつ、厚さ方向で平行に対向している。こ
のため、２枚の固定板１１、１２は、直角三角柱状の部材取り付け部を構成している。
【００４０】
ここで、固定板１１は、互いに直交する２つの隣辺の一方の隣辺に位置する側面が第１
面１１１であり、斜辺に位置する側面が第２面１１２であり、互いに直交する２つの隣辺
の他方の隣辺に位置する側面が第３面１１３である。また、固定板１２は、互いに直交す
る２つの隣辺の一方の隣辺に位置する側面が第１面１２１であり、斜辺に位置する側面が
第２面１２２であり、互いに直交する２つの隣辺の他方の隣辺に位置する側面が第３面１
２３である。
【００４１】
本形態において、固定板１１（ｒ）の第３面１１３および固定板１２（ｒ）の第３面１
２３は各々、光合成プリズム２７の入射面２７１（ｒ）に対して厚さ方向の両端部と接合
材Ｒ３によって直接、貼り合わされている。同様に、固定板１１（ｇ）の第３面１１３お
よび固定板１２（ｒ）の第３面１２３は各々、光合成プリズム２７の入射面２７１（ｇ）
に対して厚さ方向の両端部と接合材Ｒ３によって直接、貼り合わされている。また、固定
板１１（ｂ）の第３面１１３および固定板１２（ｂ）の第３面１２３は各々、光合成プリ
ズム２７の入射面２７１（ｂ）に対して厚さ方向の両端部と接合材Ｒ３によって直接、貼
り合わされている。
【００４２】
また、固定板１１（ｒ）の第１面１１１および固定板１２（ｒ）の第１面１２１は、電
気光学パネル１００（Ｒ）と接合材Ｒ１によって直接、貼り合わされている。同様に、固
定板１１（ｇ）の第１面１１１および固定板１２（ｇ）の第１面１２１は、電気光学パネ
ル１００（Ｇ）と接合材Ｒ１によって直接、貼り合わされ、固定板１１（ｂ）の第１面１
１１および固定板１２（ｂ）の第１面１２１は、電気光学パネル１００（Ｂ）と接合材Ｒ
１によって直接、貼り合わされている。
【００４３】
また、固定板１１（ｒ）の第２面１１２および固定板１２（ｒ）の第２面１２２は、第
２偏光素子としてのワイヤーグリッド偏光板３２（ｒ）と接合材Ｒ２によって直接、貼り
合わされている。同様に、固定板１１（ｇ）の第２面１１２および固定板１２（ｇ）の第
２面１２２は、第２偏光素子としてのワイヤーグリッド偏光板３２（ｇ）と接合材Ｒ２に
よって直接、貼り合わされ、固定板１１（ｂ）の第２面１１２および固定板１２（ｂ）の
第２面１２２は、第２偏光素子としてのワイヤーグリッド偏光板３２（ｂ）と接合材Ｒ２
によって直接、貼り合わされている。
【００４４】
また、光学ユニット１では、以下に説明するように、図１を参照して説明した出射側偏
光板３８や光学補償素子３９も、光合成プリズム２７や電気光学パネル１００と一体化さ
れている。
【００４５】
本形態の光学ユニット１において、固定部材１０に対して、ワイヤーグリッド偏光板３
２や電気光学パネル１００を固定する工程の一例を説明しながら、図３に示す光学ユニッ
ト１の構成を詳述する。
【００４６】
本形態では、図５に示すように、光合成プリズム２７と固定部材１０の第３面１１３、
１２３とを接合材Ｒ３によって固定する前、あるいは固定した後、光合成プリズム２７の
入射面２７１のうち、固定部材１０の第３面１１３、１２３との貼り合わせ位置とは異な
る位置（第３面１１３との貼り合わせ位置と第３面１２３との貼り合わせ位置との間）と
出射側偏光板３８（第２偏光素子）とを接合材Ｒ４によって貼り合わせる。ここで、出射
側偏光板３８は、透光性基板３８０の一方面に光学層３８１が形成された構成を有してお
り、透光性基板３８０の他方面（光学層３８１が形成されている側とは反対側の面）と光
合成プリズム２７の入射面２７１とを接合材Ｒ４によって貼り合わせる。
【００４７】
次に、図６に示すように、固定部材１０の第２面１１２、１２２と第１偏光素子として
のワイヤーグリッド偏光板３２とを接合材Ｒ２によって直接、貼り合わせる。ここで、ワ
イヤーグリッド偏光板３２は、透光性基板３２０の一方面に光学層３２１が形成された構
成を有しており、透光性基板３２０の他方面（光学層３２１が形成されている側とは反対
側の面）と固定部材１０の第２面１１２、１２２とを接合材Ｒ２によって貼り合わせる。
【００４８】
次に、図３に示すように、固定部材１０の第１面１１１、１２１と電気光学パネル１０
０とを接合材Ｒ１によって直接、貼り合わせる。本形態では、固定部材１０の第１面１１
１、１２１と電気光学パネル１００の第２基板５２とを接合材Ｒ１によって直接、貼り合
わせる。その結果、光学ユニット１が得られる。
【００４９】
ここで、固定部材１０と電気光学パネル１００とを貼り合わせる前に、電気光学パネル
１００の第１面１１１、１２１の側の面（第２基板５２）のうち、第１面１１１、１２１
との貼り合わせ位置からずれた位置（第１面１１１との貼り合わせ位置と第１面１２１と
の貼り合わせ位置との間）と光学補償素子３９とを接合材Ｒ５によって貼り合わせておく
。光学補償素子３９は、透光性基板３９０の一方面に光学層３９１が形成された構成を有
しており、透光性基板３９０の他方面（光学層３９１が形成されている側とは反対側の面
）と第２基板５２とを接合材Ｒ５によって貼り付けておく。その結果、固定部材１０の第
１面１１１、１２１と電気光学パネル１００とを貼り合わせると、光学補償素子３９は、
固定板１１、１２の間に入り込む。
【００５０】
（各部材の材質）
このように構成した光学ユニット１において、光合成プリズム２７は石英製のプリズム
部材を接合した構造になっており、電気光学パネル１００において、第１基板５１および
第２基板５２は石英基板からなる。また、出射側偏光板３８の透光性基板３８０、ワイヤ
ーグリッド偏光板３２（ｂ）の透光性基板３２０、および透光性基板３９０はいずれも石
英基板からなる。また、固定部材１０に用いた固定板１１、１２はいずれも、石英製、あ
るいはニッケルおよび鉄を主成分とする合金製である。固定板１１、１２を合金製とする
場合、かかる合金としては、いわゆるインバー合金（例えば、３６Ｎｉ−Ｆｅ合金、４２
Ｎｉ−Ｆｅ合金等）や、３２Ｎｉ−５Ｃｏ−Ｆｅ合金、２９Ｎｉ−１７Ｃｏ−Ｆｅ合金等
が用いられる。これらの合金のうち、例えば、３６Ｎｉ−Ｆｅ合金の線膨張係数は、約１
．２×１０-6（／°Ｃ）であり、３２Ｎｉ−５Ｃｏ−Ｆｅ合金の線膨張係数は、約０．１
×１０-6（／°Ｃ）であり、石英基板の線膨張係数（約０．４８×１０-6（／°Ｃ））と
同等である。
【００５１】
かかる構成に対応して、本形態において、接合材Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５はいず
れも、ケイ素と酸素とを主成分とする接合材である。より具体的には、接合材Ｒ１、Ｒ２
、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５はいずれも、シロキサン結合を含む接合膜、あるいは低融点ガラス（
ハンダガラス）からなる。
【００５２】
本形態において、接合材Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５はいずれも、シロキサン結合を
含む接合膜からなる。例えば、接合材Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、特開２００９−
３５７１９号公報に記載されたポリオルガノシロキサン膜等の接合膜からなる。かかる接
合膜は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、こ
のＳｉ骨格に結合する脱離基とを含む固体状の膜であり、プラズマ重合法により形成する
ことができる。そして、接合膜に対して、エネルギー線の照射（波長１５０〜３００ｎｍ
の紫外線の照射等）、加熱、あるいは圧縮力を付与等の方法によりエネルギーを付与する
と、脱離基が脱離した活性化状態になって接着性が発現し、接合を行うことができる。従
って、固定板１１、１２の第１面１１１、１２１、第２面１１２、１２２、および第３面
１１３、１２３に接合膜を形成しておき、その後、接合膜にエネルギーを付与して接着性
を発現させればよいので、各部材同士の貼り合わせを効率よく行うことができる。また、
透光性基板３２０、透光性基板３８０、および透光性基板３９０に接合膜を形成しておき
、その後、接合膜にエネルギーを付与して接着性を発現させて貼り合わせを行ってもよい
。また、光合成プリズム２７の入射面２７１に接合膜を形成しておき、その後、接合膜に
エネルギーを付与して接着性を発現させて貼り合わせを行ってもよい。
【００５３】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の光学ユニット１において、光合成プリズム２７は石英製
であり、電気光学パネル１００において、第１基板５１および第２基板５２は石英基板か
らなり、ワイヤーグリッド偏光板３２（ｂ）の透光性基板３２０は石英基板からなる。ま
た、固定部材１０に用いた固定板１１、１２はいずれも、石英製、あるいはニッケルおよ
び鉄を主成分とする合金製であり、石英基板と熱膨張係数が同等である。
【００５４】
また、光合成プリズム２７に固定された固定部材１０は、電気光学パネル１００、およ
びワイヤーグリッド偏光板３２（第１偏光素子）の透光性基板３２０とケイ素と酸素を主
成分とする同一系統の接合材Ｒ１（第１接合材）および接合材Ｒ２（第２接合材）を介し
て貼り合わされている。また、固定部材１０は、ケイ素と酸素を主成分とする接合材Ｒ３
（第３接合材）によって光合成プリズム２７と貼り合わされている。ここで、ケイ素と酸
素を主成分とする接合材Ｒ１、Ｒ２は、熱膨張係数が比較的小さいとともに、石英基板と
熱膨張係数が同等である。
【００５５】
従って、温度変化が発生しても、固定部材１０、電気光学パネル１００、およびワイヤ
ーグリッド偏光板３２の透光性基板３２０に応力が加わることを抑制することができるた
め、固定部材１０、電気光学パネル１００およびワイヤーグリッド偏光板３２の変形等が
発生しにくい。それ故、投射型表示装置１０００において、環境温度の変化や、光源光の
照射による電気光学パネル１００等の温度上昇が発生しても、画像の投射位置がずれる等
の問題が発生しにくい。
【００５６】
さらに、光合成プリズム２７には、ケイ素と酸素を主成分とする接合材Ｒ４（第４接合
材）によって出射側偏光板３８（第２偏光素子）の透光性基板３８０が貼り合わされてお
り、かかる透光性基板３８０も石英基板からなる。従って、温度変化が発生しても、透光
性基板３８０に応力が加わることを抑制することができるので、出射側偏光板３８の変形
等が発生しにくい。また、電気光学パネル１００の第２基板５２には、ケイ素と酸素を主
成分とする接合材Ｒ５（第５接合材）によって光学補償素子３９の透光性基板３９０が貼
り合わされており、かかる透光性基板３９０も石英基板からなる。従って、温度変化が発
生しても、透光性基板３９０に応力が加わることを抑制することができるので、出射側偏
光板３８の変形等が発生しにくい。
【００５７】
［実施の形態２］
図８は、本発明の実施の形態２に係る光学ユニット１の説明図であり、図８（ａ）、（
ｂ）は、光学ユニット１の斜視図、および平面図である。なお、本形態の基本的な構成は
、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を
省略する。
【００５８】
実施の形態１では、固定部材１０が光合成プリズム２７と直接、貼り合わされ、電気光
学パネル１００が固定部材１０と直接、貼り合わされていた。これに対して、本形態では
、図８に示すように、固定部材１０の第３面１１３、１２３は、出射側偏光板３８を介し
て光合成プリズム２７と貼り合わされ、電気光学パネル１００は、光学補償素子３９を介
して固定部材１０の第１面１１１、１２１と貼り合わされている。
【００５９】
より具体的には、固定部材１０の第３面１１３、１２３と光合成プリズム２７との間に
おいて、出射側偏光板３８の透光性基板３８０の一方面が、ケイ素と酸素を主成分とする
接合材Ｒ３（第３接合材）によって光合成プリズム２７と貼り合わされている。また、出
射側偏光板３８の透光性基板３８０の他方面は、ケイ素と酸素を主成分とする接合材Ｒ４
（第４接合材）を介して固定部材１０の第３面１１３、１２３と貼り合わされている。
【００６０】
また、電気光学パネル１００と固定部材１０の第１面１１１、１２１との間において、
光学補償素子３９の透光性基板３９０の一方面が、ケイ素と酸素を主成分とする接合材Ｒ
１（第１接合材）によって固定部材１０の第１面１１１、１２１と貼り合わされている。
また、光学補償素子３９の透光性基板３９０の他方面は、ケイ素と酸素を主成分とする接
合材Ｒ５（第５接合材）を介して電気光学パネル１００の固定部材１０の第１面１１１、
１２１側の面（第２基板５２）と貼り合わされている。
【００６１】
このような形態でも、光合成プリズム２７は石英製であり、電気光学パネル１００にお
いて、第１基板５１および第２基板５２は石英基板からなり、ワイヤーグリッド偏光板３
２（ｂ）の透光性基板３２０は石英基板からなる。また、固定部材１０に用いた固定板１
１、１２はいずれも、石英製、あるいはニッケルおよび鉄を主成分とする合金製である。
また、出射側偏光板３８（第２偏光素子）の透光性基板３８０は石英基板からなり、光学
補償素子３９の透光性基板３９０も石英基板からなる。また、接合材Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、
Ｒ４、Ｒ５は、ケイ素と酸素を主成分とする接合膜からなり、熱膨張係数が比較的小さい
とともに、石英基板と熱膨張係数が同等である。従って、温度変化が発生しても、固定部
材１０、電気光学パネル１００、ワイヤーグリッド偏光板３２の透光性基板３２０、出射
側偏光板３８の透光性基板３８０、光学補償素子３９の透光性基板３９０に応力が加わる
ことを抑制することができる。従って、温度変化が発生しても、固定部材１０、電気光学
パネル１００、ワイヤーグリッド偏光板３２、出射側偏光板３８、および光学補償素子３
９の変形等が発生しにくい。それ故、投射型表示装置１０００において、環境温度の変化
や、光源光の照射による電気光学パネル１００等の温度上昇が発生しても、画像の投射位
置がずれる等の問題が発生しにくい。
【００６２】
（他の投射型表示装置）
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するＬＥＤ光源等を
用い、かかるＬＥＤ光源から出射された色光を各々、別の電気光学装置（液晶装置）に供
給するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１・・光学ユニット、１０・・固定部材、１１、１２・・固定板、２７・・光合成プリズ
ム、３２・・ワイヤーグリッド偏光板、３８・・出射側偏光板、３９・・光学補償素子、
４０ａ・・表示領域、５１・・第１基板、５２・・第２基板、１００・・電気光学パネル
、１１１、１２１・・第１面、１１２、１２２・・第２面、１１３、１２３・・第３面、
２７１・・入射面、２７４・・出射面、３２０、３８０、３９０・・透光性基板、１００
０・・投射型表示装置、１０２１・・光源部、１０２５・・光変調部、１０２９・・投射
光学系、Ｒ１・・接合材（第１接合材）、Ｒ２・・接合材（第２接合材）、Ｒ３・・接合
材（第３接合材）、Ｒ４・・接合材（第４接合材）、Ｒ５・・接合材（第５接合材）
【図１】
2015197566.tif 000003
【図２】
2015197566.tif 000004
【図３】
2015197566.tif 000005
【図４】
2015197566.tif 000006
【図５】
2015197566.tif 000007
【図６】
2015197566.tif 000008
【図７】
2015197566.tif 000009
【図８】
2015197566.tif 000010