(57)【要約】【課題】液晶装置の透過率を維持しつつ、当該液晶の耐光性を向上させる。【解決手段】液晶装置（１）は、一対の基板（１０，２０）と、前記一対の基板間に狭持され、添加剤として紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも１種類を含む液晶層（５０）とを備え、前記一対の基板間ギャップは、前記添加剤の量に応じて設定される。【選択図】図３
2008165190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
前記一対の基板間に狭持され、添加剤として紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも１種類を含む液晶層と
を備え、
前記一対の基板間のギャップは、前記添加剤の量に応じて設定されることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記ギャップ（ｄ）は、
前記液晶層の屈折率異方性をΔｎとし、前記添加剤の重量パーセントをＡとしたときに、下記の式、
０．４２７＜（１−０．０４Ａ）×Δｎ×ｄ＜０．５４５
を満足するように設定されることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記ギャップ（ｄ）は、下記の式、
０．４６５＜（１−０．０４Ａ）×Δｎ×ｄ＜０．４７９
を満足するように設定されることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記液晶層は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を含んでいること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項５】
透過型表示方式で画像を表示すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記一対の基板間のギャップは、前記添加剤の量に加えて、前記屈折率異方性に応じて設定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記一対の基板間のギャップは、前記添加剤の量及び前記屈折率異方性に加えて、前記液晶層の温度に応じて設定されることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記ギャップ（ｄ）は、
前記液晶層の温度に基づいて設定される温度係数をｋとしたときに、下記の式、
０．４２７＜｛Δｎ−Ａ×Δｎ×（ｋ×Δｎ−３）÷１００｝×ｄ＜０．５４５
を満足するように設定されることを特徴とする請求項７に記載の液晶装置。
【請求項９】
前記ギャップ（ｄ）は、下記の式、
０．４６５＜｛Δｎ−Ａ×Δｎ×（ｋ×Δｎ−３）÷１００｝×ｄ＜０．４７９
を満足するように設定されることを特徴とする請求項７に記載の液晶装置。
【請求項１０】
一対の基板と、前記一対の基板間に狭持され、添加剤として紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも１種類を含む液晶層とを備える液晶装置の製造方法であって、
前記添加剤の量に応じて前記一対の基板間のギャップを設定する工程と、
前記設定されたギャップで前記一対の基板を貼り合わせる工程と
を備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶ライトバルブ等の液晶装置及びその製造方法、並びにこれを備えた液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の液晶装置は、例えば、電子機器の一例である液晶プロジェクタのライトバルブ（即ち、光変調装置）に用いられている。ライトバルブの場合、極めて強力な投射光が液晶層を透過するので、表示画像を明るくするという一般的要請下で高強度の投射光が採用される中、液晶層における耐光性は、その重要度が増加してきている。このため、特許文献１及び２には、このような液晶装置の液晶材料中に紫外線吸収剤等の光安定剤又は酸化防止剤を添加することにより、光又は熱による液晶材料の劣化及び異性化を防止する技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７６５４９号公報
【特許文献２】特開昭６２−１１２１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術によれば、液晶の光又は熱による劣化について検討をしているにすぎず、光安定剤又は酸化防止剤等の添加剤が、例えば液晶パネルの透過率等に与える影響についての検討はなされていない。液晶の耐光性を向上されることで高強度の投射光を利用可能となり、これにより一見、表示画像を明るくできるようであっても、肝心の液晶の透過率が低下するようでは、実際には、表示画像を明るくすることは困難或いは不可能であるという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、例えば、液晶プロジェクタのライトバルブに用いられる液晶装置の透過率を維持しつつ、当該液晶の耐光性を向上させることができる液晶装置及びその製造方法、並びにこれを備えた電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液晶装置は、上記課題を解決するために、一対の基板と、前記一対の基板間に狭持され、添加剤として紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも１種類を含む液晶層とを備え、前記一対の基板間のギャップは、前記添加剤の量に応じて設定される。
【０００７】
本発明の液晶装置によれば、一対の基板は、液晶層を狭持している。該液晶層は、紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも１種類を、添加剤として含んでいる。これにより、液晶の耐光性を向上させることができる。
【０００８】
本願発明者の研究によれば、液晶に添加剤を加えることにより、添加剤を加えない場合に比べて、液晶装置の耐光性は向上するが、透過率は減少することが判明している。具体的には例えば、液晶に添加剤としてラジカル捕捉剤を１重量パーセント加えた場合、添加剤を加えていない液晶装置に比べて、耐光性は１．５倍になる。しかしながら、透過率は、添加剤を加えていない液晶装置では２４．２％であるのに対して、添加剤を加えた液晶装置では２３．７％である。ここに、本発明に係る「透過率」は、評価対象である液晶装置を介することなく、光源から出射された光を照度測定装置で測定した光の強度を基準として、液晶装置を透過した透過光の強度を百分率で示した値である。
【０００９】
本願発明者の研究によれば、更に、液晶に添加剤を加えた液晶装置における基板間ギャップを調整することにより、透過率を、添加剤を加えていない液晶装置と同程度にすることができることが判明している。具体的には、基板間ギャップを、例えばコンマ数μｍ大きくする。より具体的には、例えば、液晶に添加剤としてラジカル捕捉剤を１重量パーセント加えた場合、基板間ギャップを０．１μｍ大きくすることにより、透過率を２４．１％にすることができる。
【００１０】
因みに、伝統的には或いは一般的には、液晶層のギャップは、添加剤とは無関係に若しくは添加剤を考慮することなく又は添加剤を入れない状態において、所望の耐光性が得られるように設定されており、この液晶層に対して耐光性を高めるべく添加剤が添加される。このため、耐光性は高められても、その影で、透過率が低下している。即ち、ギャップは、添加剤の量に応じて設定されていないが故に、実際には、添加剤の添加による透過率の犠牲の上に、耐光性の向上が成り立っている訳である。
【００１１】
そこで、本発明では、一対の基板間のギャップは、液晶層に含まれている添加剤の量に応じて設定されている。これにより、液晶に添加剤を加えたとしても、当該液晶装置の透過率を、添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。即ち、添加剤を入れないと仮定した場合に所望の耐光性が得られるように設定された該ギャップを有する一般の或いは伝統的な液晶装置における透過率よりも、高い透過率が得られるように、本発明に係るギャップは、添加剤の量（典型的には、重量）に応じた分だけ増加側に調整されている。言い換えれば、添加剤の量に応じて設定しないと仮定した場合におけるギャップは、添加剤の量に応じて添加剤の量に応じた分だけ増加側に調整されている。これにより、当該液晶装置の透過率を、添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。
【００１２】
以上の結果、本発明の液晶装置によれば、透過率を維持しつつ、耐光性を向上させることが可能な液晶装置を提供することができる。
【００１３】
本発明の液晶装置の一態様では、前記ギャップ（ｄ）は、前記液晶層の屈折率異方性をΔｎとし、前記添加剤の重量パーセントをＡとしたときに、下記の式、０．４２７＜（１−０．０４Ａ）×Δｎ×ｄ＜０．５４５を満足するように設定される。
【００１４】
本発明に係る「屈折率異方性（Δｎ）」とは、液晶分子の長軸方向の屈折率ｎ（||）と、垂直な屈折率ｎ（⊥）との差（Δｎ＝ｎ（||）―ｎ（⊥））を意味する。この態様によれば、当該液晶装置に照射する光の波長、例えば赤色光（波長６５０ｎｍ）、緑色光（波長５５０ｎｍ）、及び青色光（波長４５０ｎｍ）の夫々の透過率を、全て９０％以上とすることができる。本態様は特に、屈折率異方性Δｎが０．１８程度、且つ液晶層の温度が４０度付近の場合において、顕著に効果が発揮される。
【００１５】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記ギャップ（ｄ）は、下記の式、０．４６５＜（１−０．０４Ａ）×Δｎ×ｄ＜０．４７９を満足するように設定される。
【００１６】
この態様によれば、当該液晶装置に照射する光の波長、例えば赤色光、緑色光、及び青色光の夫々の透過率を、全て９５％以上とすることができる。本態様は特に、屈折率異方性Δｎが０．１８程度、且つ液晶層の温度が４０度付近の場合において、顕著に効果が発揮される。
【００１７】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記液晶層は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を含んでいる。
【００１８】
この態様によれば、反射型表示方式を採用する液晶装置では採用することが困難な物性（例えば、屈折率異方性等）を有する液晶を用いることができる。
【００１９】
本発明の液晶装置の他の態様では、透過型表示方式で画像を表示する。
【００２０】
この態様によれば、反射型表示方式を採用する液晶装置では選択することが困難な物性（例えば、屈折率異方性等）を有する液晶を用いることができる。
【００２１】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記一対の基板間のギャップは、前記添加剤の量に加えて、前記屈折率異方性に応じて設定される。
【００２２】
この態様によれば、一対の基板間のギャップが、液晶層に含まれている添加剤の量及び屈折率異方性に応じて設定されているため、添加剤を加える前の屈折率異方性の違いによる影響を加味した、より適切なギャップの設定が行える。
【００２３】
本願発明者の研究によれば、液晶層に添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率は、添加剤を加える前の屈折率異方性に依存することが判明している。具体的には、添加剤を加える前の屈折率異方性が高い程、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率は高くなる。
【００２４】
よって、一対の基板間のギャップを、液晶層に含まれている添加剤の量及び屈折率異方性に応じて設定することで、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率を、より正確に知ることができる。従って、当該液晶装置の透過率を、より適切に、添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。
【００２５】
上述した一対の基板間のギャップが、添加剤の量に加えて、屈折率異方性に応じて設定される態様では、前記一対の基板間のギャップは、前記添加剤の量及び前記屈折率異方性に加えて、前記液晶層の温度に応じて設定されるように構成してもよい。
【００２６】
このように構成すれば、一対の基板間のギャップが、添加剤の量及び屈折率異方性に加えて、液晶層の温度に応じて設定されるため、液晶層の温度の違いによる影響を加味した、より適切なギャップの設定が行える。ここでの「液晶層の温度」とは、典型的には、駆動時の温度であり、例えば当該液晶装置をライトバルブとして用いるプロジェクタ等においては、液晶層が摂氏６０度程度になる場合を想定して、基板間のギャップが設定される。
【００２７】
本願発明者の研究によれば、液晶層に添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率は、液晶層の温度に依存することが判明している。具体的には、液晶層の温度が高い程、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率は高くなる。
【００２８】
よって、一対の基板間のギャップを、液晶層に含まれている添加剤の量及び屈折率異方性に加えて、液晶層の温度に応じて設定することで、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率を、より正確に知ることができる。従って、当該液晶装置の透過率を、より適切に、添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。
【００２９】
上述した一対の基板間ギャップが、添加剤の量及び屈折率異方性に加えて、液晶層の温度に応じて設定される態様では、前記ギャップ（ｄ）は、前記液晶層の温度に基づいて設定される温度係数をｋとしたときに、下記の式、０．４２７＜｛Δｎ−Ａ×Δｎ×（ｋ×Δｎ−３）÷１００｝×ｄ＜０．５４５を満足するように設定されるように構成してもよい。
【００３０】
このように構成すれば、先ず液晶層の温度に基づいて、温度係数ｋが設定される。ここでの「温度係数」とは、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率を、添加剤を加える前の屈折率異方性に基づいて算出する場合の傾きを表す値である。例えば、添加剤を液晶層に対し１％の割合で添加した場合の屈折率異方性の低下率をΔｎ（ａｄｄ）とすると、液晶層の温度が摂氏２０度の際には、Δｎ（ａｄｄ）＝２９×Δｎ−３という式が近似的に成り立つ。よって、この場合の温度係数ｋは、‘２９’となる。また、液晶層の温度が摂氏６０度の際には、Δｎ（ａｄｄ）＝４４×Δｎ−３という式が近似的に成り立つ。よって、この場合の温度係数ｋは、‘４４’となる。温度係数ｋは、例えば屈折率異方性の異なる液晶を用いて、添加剤を加えた際の屈折率異方性の低下率を実際に測定することで求めることが可能である。
【００３１】
上述した温度係数ｋを用いて、０．４２７＜｛Δｎ−Ａ×Δｎ×（ｋ×Δｎ−３）÷１００｝×ｄ＜０．５４５を満足するように、基板間のギャップが設定されると、当該液晶装置に照射する光の波長、例えば赤色光（波長６５０ｎｍ）、緑色光（波長５５０ｎｍ）、及び青色光（波長４５０ｎｍ）の夫々の透過率を、全て９０％以上とすることができる。即ち、より確実に、当該液晶装置の透過率を添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。
【００３２】
上述した一対の基板間ギャップが、添加剤の量及び屈折率異方性に加えて、液晶層の温度に応じて設定される態様では、前記ギャップ（ｄ）は、下記の式、０．４６５＜｛Δｎ−Ａ×Δｎ×（ｋ×Δｎ−３）÷１００｝×ｄ＜０．４７９を満足するように設定されるように構成してもよい。
【００３３】
このように構成すれば、当該液晶装置に照射する光の波長、例えば赤色光、緑色光、及び青色光の夫々の透過率を、全て９５％以上とすることができる。即ち、より確実に、当該液晶装置の透過率を添加剤を加えない場合と同程度に維持することができる。
【００３４】
本発明の液晶装置の製造方法は、上記課題を解決するために、一対の基板と、前記一対の基板間に狭持され、添加剤として紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも１種類を含む液晶層とを備える液晶装置の製造方法であって、前記添加剤の量に応じて前記一対の基板間のギャップを設定する工程と、前記設定されたギャップで前記一対の基板を貼り合わせる工程とを備える。
【００３５】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、上述した本発明の液晶装置と同様に、透過率を維持しつつ、耐光性を向上させることが可能な液晶装置を提供することができる。
【００３６】
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した本発明の液晶装置（但し、その各種態様を含む）を備える。
【００３７】
本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、透過率を維持しつつ、耐光性を向上させることが可能である。この結果、高品質な画像表示を行うことができ、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。
【００３８】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４０】
（１：液晶装置の構成）
先ず、図１及び図２を参照して本実施形態に係る液晶装置について説明する。本実施形態に係る液晶装置は、液晶プロジェクタ等の投射型表示装置のライトバルブに用いられる液晶装置である。図１は、本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。ここでは、本発明の液晶装置の一例である駆動回路内臓型のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アクティブマトリックス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００４１】
図１及び図２において、液晶装置１では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ここに、本実施形態に係るＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は、本発明に係る「一対の基板」の一例である。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板からなり、対向基板２０は、例えば、石英基板、ガラス基板等の透明基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００４２】
液晶層５０は、ＴＮ液晶を含んで構成されている。液晶層５０は、紫外線吸収剤又はラジカル捕捉剤のうち少なくとも１種類を添加剤として含んでおり、液晶層５０の耐光性を向上させている。
【００４３】
ここで特に、液晶装置１の透過率等の光学特性、及び液晶の耐光性の夫々は、液晶の物性と、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間の基板間ギャップｄの大きさとについて、概ね互いにトレードオフの関係にある。即ち、一般に、透過率等の光学特性を高めようとすると、液晶の耐光性は低まる傾向があり、液晶の耐光性を高めようとすると、透過率等の光学特性は低まる傾向がある。従って、本実施形態においては、液晶層５０に含まれる液晶の物性と及び基板間ギャップｄの大きさの夫々は、本願発明者による実験結果と、液晶装置の光学特性及び耐光性が実践的な基準から見て問題ない範囲となる条件との夫々に基づいて設定されている。このような液晶の物性及び基板間ギャップｄの具体的な値については、後述する実験結果等を参照しながら詳細に説明する。
【００４４】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、基板間ギャップｄを所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材５６が散布されている。
【００４５】
図１において、シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。液晶装置１を駆動させるための電源及び各種信号は、外部回路に電気的に接続された外部回路接続端子１０２を介して液晶装置１に供給される。これにより液晶装置１が動作状態となる。尚、本実施形態に係る液晶装置１は、透過型表示方式を採用しており、その動作時には、液晶層５０から見て図２中上側である対向基板２０の上面の側が、液晶装置１に光を入射させる光入射面側となり、図２中下側、即ち液晶層５０から見てＴＦＴアレイ基板１０の下面の側が、液晶装置１を透過した透過光が出射される光出射面側になる。
【００４６】
走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００４７】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。
【００４８】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９ａがマトリクス状に設けられている。画素電極９ａ上には、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向してベタ状に形成されている。対向電極２１上には配向膜が形成されている。
【００４９】
尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、データ線駆動回路１０１により駆動されることで引回配線９０上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。
【００５０】
（２：液晶の物性値及び基板間ギャップの関係）
次に、図３及び図４を参照しながら、液晶層５０に含まれる液晶の物性値、及び基板間ギャップｄの関係について詳細に説明する。図３は、基板間ギャップｄを一定にして、本願発明者が、液晶に加える添加剤の量（重量パーセント）を変化させた場合における、液晶の屈折率異方性（Δｎ）の低下率を実測した結果の一例を示したグラフである。図３において、菱形及び四角の点は、夫々、液晶の温度が摂氏２０度及び摂氏４０度の場合における実測値であり、実線及び破線は、夫々、該実測値に基づく近似直線である。尚、本実施形態では、本発明の「ラジカル捕捉剤」の一例として、フェノール系化合物を添加する場合を例にとり説明する。また、上述したフェノール系化合物の他にも、例えばアミン系化合物、リン系化合物及びイオウ系化合物を用いることもできる。更に、本発明の「紫外線吸収剤」の一例として、ベンゾフェノンやベンゾトリアゾール等を用いることが可能である。
【００５１】
本願発明者の研究によれば、一般に液晶の屈折率異方性（Δｎ）が大きくなるほど、液晶装置の透過率は増大する傾向があることが判明している。従って、図３に示すように、液晶に加える添加剤の量が多くなるほど、透過率は減少することがわかる。屈折率異方性（Δｎ）は、透過率Ｉｏｕｔを表示する下記式（１）及び（２）からも算出される。
【００５２】
【数１】
2008165190.tif 000003
【００５３】
【数２】
2008165190.tif 000004
ここで、式（１）及び（２）において、λは光の波長であり、ｄは基板間ギャップである。
【００５４】
次に、図４、上述した式（１）及び（２）を参照しながら、基板間ギャップｄ及び透過率の関係を理論的に考察してみる。図４は、液晶装置１に照射する光の波長をパラメータとして、液晶層５０におけるリタデーション（Δｎ・ｄ）に対応する透過率を式（１）及び（２）に基づいて算出し、グラフ化したものである。尚、図４では、液晶装置１に照射する光の波長として、赤色光Ｒ（波長６５０ｎｍ）、緑色光Ｇ（波長５５０ｎｍ）、及び青色光Ｂ（波長４５０ｎｍ）の夫々を例に挙げている。
【００５５】
図４、式（１）及び（２）に示すように、各波長における透過率は、リタデーション（Δｎ・ｄ）に依存している。例えば、緑色光Ｇは、リタデーション（Δｎ・ｄ）が０．４５のとき（図４における点線の位置）、透過率は最大となる。従って、通常ＴＮ液晶である液晶層５０の設計では、赤色光Ｒ及び青色光Ｂに比べて、相対的に人間の目に対して視感性の強い緑色光Ｇにおいて、リタデーション（Δｎ・ｄ）は０．４５であることが理想的である。
【００５６】
しかしながら、実際には、例えば液晶装置の製造過程における機械精度によるばらつき等を考慮して、好ましくは、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂの夫々の透過率が９０％以上である０．４２７＜Δｎ・ｄ＜０．５４５の範囲になるように、より好ましくは、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂの夫々の透過率が９５％以上である０．４６５＜Δｎ・ｄ＜０．４７９の範囲になるように液晶層５０を設計する。
【００５７】
ところで、図３に示したように、屈折率異方性（Δｎ）の低下率と液晶に加えた添加剤の量とは、一次関数的な関係にある。添加剤を加えた後の屈折率異方性をΔｎ´とし、添加剤の重量パーセントをＡとすると、摂氏２０度では、Δｎ´＝（１−０．０３Ａ）Δｎとなり、摂氏４０度では、Δｎ´＝（１−０．０４Ａ）Δｎとなる。
【００５８】
液晶装置１を液晶プロジェクタ等の投射型表示装置のライトバルブに用いる場合は、液晶装置１が高温となるので、摂氏４０度における、屈折率異方性（Δｎ）の低下率及び液晶に加えた添加剤の量の関係式と、上記リタデーション（Δｎ・ｄ）とを考慮すると、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂの夫々の透過率が９０％以上となる範囲は、０．４２７＜（１−０．０４Ａ）Δｎ・ｄ＜０．５４５となり、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂの夫々の透過率が９５％以上となる範囲は、０．４６５＜（１−０．０４Ａ）Δｎ・ｄ＜０．４７９となる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、液晶の屈折率異方性（Δｎ）、及び基板間ギャップｄが、液晶装置の透過率及び耐光性の夫々についてのトレードオフを考慮しながら設定されているため、液晶装置の透過率、即ち光利用効率を維持しながら、耐光性を向上させることができる。
【００６０】
続いて、本実施形態に係る液晶装置の変形例について、図５から図７を参照して説明する。ここに図５は、添加剤量と屈折率異方性Δｎとの関係を、Δｎの初期値及び液晶層の温度毎に示すグラフである。また図６は、液晶層の温度が摂氏２０度の場合における、Δｎの初期値と添加剤を加えた際のΔｎの低下率との関係を示すグラフであり、図７は、液晶層の温度が摂氏６０度の場合における、Δｎの初期値と添加剤を加えた際のΔｎの低下率との関係を示すグラフである。
【００６１】
図５において、屈折率異方性Δｎの初期値（即ち、添加剤を加える前の値）が０．１８である液晶及び０．１５である液晶を用いて、各々を摂氏２０度及び摂氏６０度の条件下で添加剤の添加量を変化させる場合を考える。屈折率異方性Δｎは、上述したように、添加量を増やすことで低下するが、ここでは屈折率異方性Δｎが０．１８である液晶及び０．１５であった液晶共に、摂氏６０度の方で低下する量が大きくなっている。この結果から、液晶層５０の温度が高い程、添加剤を加えた際の屈折率異方性Δｎの低下率は高くなることが分かる。
【００６２】
また、屈折率異方性Δｎが０．１８であった液晶及び０．１５である液晶を、互いに同じ温度条件で比較してみると、屈折率異方性Δｎが０．１８であった液晶の方が、屈折率異方性Δｎの低下する量が大きくなっている。この結果から、屈折率異方性Δｎの初期値が高い程、添加剤を加えた際の屈折率異方性Δｎの低下率は高くなることが分かる。
【００６３】
図６及び図７に示すように、添加剤を１重量％加えた際の屈折率異方性Δｎの初期値及び屈折率異方性Δｎの低下率の関係は、一次関数として表すことが可能である。例えば、屈折率異方性Δｎの初期値をｘとし、屈折率異方性Δｎの低下率をｙとすると、図６に示すように、液晶層５０の温度が摂氏２０度の場合はｙ＝２９ｘ−３という式が近似的に成り立つ。また図７に示すように、液晶層５０の温度が摂氏６０度の場合はｙ＝４４ｘ−３という式が近似的に成り立つ。即ち、ｘ及びｙの間には、温度によって変化する温度係数ｋを用いて、ｙ＝kｘ−３という式で表される関係があると考えることができる。この等式を用いて、添加剤を加えた後の屈折率異方性をΔｎ´を求めると、Δｎ´＝Δｎ−Ａ×Δｎ×（ｋｘ−３）÷１００となる。
【００６４】
以上の結果から、例えば赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂの夫々の透過率を９０％以上とするためには、０．４２７＜｛Δｎ−Ａ×Δｎ×（ｋ×Δｎ−３）÷１００｝×ｄ＜０．５４５となる範囲で、基板間ギャップｄを設定すればよい。また、より好ましくは、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂの夫々の透過率が９５％以上となるように、０．４６５＜｛Δｎ−Ａ×Δｎ×（ｋ×Δｎ−３）÷１００｝×ｄ＜０．４７９の範囲で、基板間ギャップｄを設定すればよい。
【００６５】
例えば、液晶装置１を液晶プロジェクタ等の投射型表示装置のライトバルブに用いる場合においては、液晶層５０の温度は摂氏６０度付近まで上昇すると考えられる。よって、このような場合には、上述した摂氏６０度の場合の結果を用いて、０．４２７＜｛Δｎ−Ａ×Δｎ×（４４×Δｎ−３）÷１００｝×ｄ＜０．５４５の範囲で、より好ましくは、０．４６５＜｛Δｎ−Ａ×Δｎ×（４４×Δｎ−３）÷１００｝×ｄ＜０．４７９の範囲で、基板間ギャップｄを設定すればよい。
【００６６】
他方で、例えば、プロジェクタのように強力な光源光を利用しない或いは自然光のみを利用する直視型ディスプレイ等の場合には、その用途や使用条件に応じて、上述の摂氏６０度よりも低い、室温若しくは常温又はこれらに近い温度を前提として、基板間ギャップｄを設定すればよい。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置の変形例によれば、液晶層５０の温度の違いによる影響及び屈折率異方性Δｎの初期値の違いによる影響を加味して、基板間ギャップｄが設定されるため、より適切に、液晶装置の透過率、即ち光利用効率を維持しながら、耐光性を向上させることができる。
【００６８】
＜電子機器＞
次に、図８を参照しながら、上述した液晶装置を電子機器の一例であるプロジェクタを適用した場合を説明する。上述した液晶装置は、プロジェクタのライトバルブとして用いられている。図５は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図８に示すように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。
【００６９】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等の構成を有しており、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００７０】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００７１】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００７２】
尚、図８を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【００７３】
尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置及びその製造方法、並びにこれを備えた電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】液晶装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】液晶に加えた添加剤の量と液晶の屈折率異方性（Δｎ）の低下率との関係の一例を示したグラフである。
【図４】液晶層におけるリタデーション（Δｎ・ｄ）に対応する透過率を理論式に基づいて算出したグラフである。
【図５】添加剤量と屈折率異方性Δｎとの関係を、Δｎの初期値及び液晶層の温度毎に示すグラフである。
【図６】液晶層の温度が摂氏２０度の場合における、Δｎの初期値と添加剤を加えた際のΔｎの低下率との関係を示すグラフである。
【図７】液晶層の温度が摂氏６０度の場合における、Δｎの初期値と添加剤を加えた際のΔｎの低下率との関係を示すグラフである。
【図８】本実施形態に係る液晶装置を備えたプロジェクタの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…液晶装置、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、２１…対向電極、２３…遮光膜、５０…液晶層、５２…シール材、５３…額縁遮光膜、９０…引回配線、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、１０６…上下導通端子、１０７…上下導通材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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