(57)【要約】【課題】液晶装置において、コストダウン及び製造工程の簡略化を実現しつつ、コントラストの向上や視野角の拡大を可能とする。【解決手段】液晶装置（１００）は、第１基板（１０）と、第１基板（１０）に対向配置された第２基板（２０）と、第１基板及び第２基板の間に挟持された液晶層（５０）と、第１基板及び第２基板のうち、一方の基板に対して固定された第１光学補償板（２０１）と、第１基板及び第２基板のうち、一方又は他方の基板の液晶層に対向しない側に配置され、第１基板及び第２基板を通過する光の光軸に対して回動可能である回動機構を有する第２光学補償板（２０２）とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
該第１基板に対向配置された第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に挟持された液晶層と、
前記第１基板及び前記第２基板のうち、一方の基板に対して固定された第１光学補償板と、
前記第１基板及び前記第２基板のうち、前記一方の基板又は他方の基板の前記液晶層に対向しない側に配置され、前記第１基板及び前記第２基板を通過する光の光軸に対して回動可能である回動機構を有する第２光学補償板と
を備えることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記第１基板及び前記第２基板のうち、少なくとも一方の基板の前記液晶層に対向しない側に配置された防塵ガラスを更に備え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】
前記第２光学補償板は、少なくとも一枚が前記回動機構を有する複数の光学補償板を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記第２光学補償板は、前記回動機構によって前記第１光学補償板に対し、光の補償方向が相互に８０°以上１００°以下の角度をなすように回動された後、固定可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶装置
【請求項５】
前記第１光学補償板は、無機材料を塗布することにより形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記第１光学補償板は、視野角拡大フィルムであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記第１基板及び前記第２基板を通過する光の光軸に対して回動可能である他の回動機構を有する他の光学補償板を更に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記液晶層に対して前記光が入射する側に配置されたマイクロレンズアレイを更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項９】
前記液晶層の前記第１光学補償板が備えられた側に配置された第１偏光板と、
前記液晶層の前記第１偏光板が配置されていない側に配置された第２偏光板と
を更に備え、
前記第１光学補償板は、前記第１偏光板上に形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１０】
前記第２偏光板は、前記第１基板及び前記第２基板を通過する光の光軸に対して回動可能である他の回動機構を有することを特徴とする請求項９に記載の液晶装置。
【請求項１１】
請求項１から１０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、及び該液晶装置を備えた、例えば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】
この種の液晶装置では、入射光の利用効率を高めるために、マイクロレンズアレイ或いはマイクロレンズアレイ板を組み合わせて使用することがある。この場合、液晶層に対し垂直に入射された光は、マイクロレンズアレイによる集光のため、角度を変えて斜めに液晶層に入射される。光が液晶層に斜めから入射すると、位相がずれてコントラストの低下、及び視野角の狭小化を招く。
【０００３】
こうした背景から、マイクロレンズアレイを備えた液晶装置には、光学位相差補償素子が使用されている。例えば特許文献１における液晶プロジェクタでは、光学位相差補償素子として、有機材料からなるフィルムを用いたものが記載されている。また、特許文献２には、ディスコティック液晶を用いたものが記載されている。更に、特許文献３には、無機材料からなる構造性複屈折体が記載されている。これらのような光学位相差補償素子により、位相にずれを生じた光の位相差を補償することで、コントラストの低下防止と、視野角の拡大とを実現するものとされている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３１７５０号公報
【特許文献２】特開２００２−１４３４５号公報
【特許文献３】特開２００４−１５１２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
２つ以上の光学位相差補償素子による補償を行う場合、夫々の光学位相差補償素子が相互になす角度は、液晶の性質に合わせて決定される。例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）方式の場合、光は液晶層において９０°ねじられるため、液晶層の入射側と出射側とに配置された光学位相差補償素子は、相互に９０°の角度をなすように配置される。このため、光学位相差補償素子の配置する際には角度の決定に高い精度が求められる。しかしながら、光学位相補償素子は、フィルム状にしたものを貼り付けて配置することが多く、高い精度で配置することが非常に困難である。また、所定の角度での貼り付けに失敗してしまうことも考えられ、作業効率やコスト面においても技術的な問題を抱えている。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、光学位相補償素子の角度を高精度で決定することを可能ならしめる液晶装置及びこれを具備してなる各種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】
【０００７】
本発明の液晶装置は上記課題を解決するために、第１基板と、該第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に挟持された液晶層と、前記第１基板及び前記第２基板のうち、一方の基板に対して固定された第１光学補償板と、前記第１基板及び前記第２基板のうち、前記一方の基板又は他方の基板の前記液晶層に対向しない側に配置され、前記第１基板及び前記第２基板を通過する光の光軸に対して回動可能である回動機構を有する第２光学補償板とを備える。
【０００８】
本発明に係る液晶装置によれば、当該液晶装置に入射された投射光等の光に発生した位相差を、第１光学補償板、及び第２光学補償板により補償することができる。即ち液晶装置の動作時には、例えば液晶ライトバルブとして機能する当該液晶装置に対して、投射光等の光が入射すると、先ず、液晶層に入射する前の光に対して、例えば第１光学補償板による補償が行われる。次に、液晶層から出射される光に対して、例えば第２光学補償板による補償が行われる。このような補償を行うことで、光が液晶層に位相がずれた状態で入射するのと、液晶層を通過した光が、出射側の偏光板に対し、位相がずれた状態で入射するのとを同時に防止することができる。つまり、液晶装置の入射側に存在する、例えばマイクロレンズアレイなどの光学素子を通過することで発生する光の位相のずれや、液晶層の界面付近に存在している、或いは中間調表示の際に立ち上がりきらない液晶分子を通過することで、発生する光の位相のずれを、第１光学補償板、及び第２光学補償板により補償することが可能となる。これにより、出射側の偏光板には補償された光が入射するため、本来通過させないはずの光が漏れる等して、コントラストが低下、及び視野角が縮小してしまうのを防止できる。
【０００９】
但し、第１光学補償板及び第２光学補償板は、このように、一方が液晶層の入射側に配置されると共に他方が液晶層の出射側に配置されなくてもよい。即ち、第１光学補償板及び第２光学補償板は両方共に、液晶層の出射側に配置されてもよい。この場合、例えば、液晶層から出射する光に対して、先ず第１光学補償板による補償が行われ、次に第２光学補償板による補償が行われてもよい。すると、液晶層を通過した光が、出射側の偏光板に対し、位相がずれた状態で入射するのを高精度で防止できる。或いは、第１光学補償板及び第２光学補償板は両方共に、液晶層の入射側に配置されてもよい。この場合、液晶層に入射する前の光に対して、先ず第１光学補償板による補償が行われ、次に第２光学補償板による補償が行われてもよい。すると、光が液晶層に位相がずれた状態で入射するのを高精度で防止できる。尚、これらいずれの場合にも、第１光学補償板は、回動機構を有さないので、例えば単なる膜から構成可能であるため、第１光学補償板を一方の基板における液晶に対向する基板面上に配置することも可能である。但し、第１光学補償板を一方の基板における液晶に対向しない側に配置する方が、かかる一方の基板の液晶に面する側における基板上の積層構造を複雑化させないで済む観点や液晶への電圧印加の妨げとならないで済む観点からは、実践上有利である。  更に、第２光学補償板が回動機構を有しているため、第１光学補償板、及び第２光学補償板を配置した後であっても、第２光学補償板を、例えば投射光等の光軸を中心として回転させ、第１光学補償板と、第２光学補償板とが相互になす角度を調整することができる。このような回動機構による回転運動は、回転軸が固定されている単純な回転運動でもよいが、回転軸が移動しながらの或いは回転運動と平行移動とが組み合わされた、より複雑な運動であってもよい。尚、第２光学補償板は、回動機構を有するが、一方又は他方の基板における液晶に対向しない側に配置されている。このため、回転機構の存在やその回転動作が、一方又は他方の基板の液晶に面する側における基板上の積層構造を複雑化させないで済むと共に、液晶への電圧印加の妨げとならないで済む。
【００１０】
仮に、第１光学補償板と、第２光学補償板との角度が所定の角度になっていないと、光の適切な補償が行われず、コントラスト向上の効果は減少し、又は全く得られない。つまり、第１光学補償板、及び第２光学補償板による補償において、夫々が相互になす角度は非常に重要であり、高い精度が求められる。しかるに本発明では光学補償板に回動機構を有しているので、配置後においても角度調整ができる。このため、配置する際の細かな角度の精度は要求されない。よって、光学補償板の配置作業時間の短縮が可能となり、また配置失敗によるコストの増大も防止できる。
【００１１】
尚、このような回動機構は、好ましくは、所望の回転角度で固定可能に構成される。即ち、好ましくは、固定機構を含む。しかし、回動機構とは別に角度を固定する固定機構を設けることも可能である。
【００１２】
以上のように、固定された第１光学補償板と、回動機構を有する第２光学補償板を設けることで、作業効率の向上、及びコストダウンを実現しつつ、コントラストの高い液晶装置を提供できる。
【００１３】
本発明の液晶装置の一態様では、前記第１基板及び前記第２基板のうち、少なくとも一方の基板の前記液晶層に対向しない側に配置された防塵ガラスを更に備える。
【００１４】
この態様によれば、防塵ガラスにより、液晶パネルを埃等から防護することができる。更に、防塵ガラスを、第１光学補償板を固定する基材として利用することで、第１光学補償板をフィルム状の形態にすることも可能である。この際、第１光学補償板は、防塵ガラスの液晶層に近い側の表面に設けられてもよいし、第１防塵ガラスの液晶層から遠い側の表面に設けられてもよい。或いは、両側の表面に設けられてもよい。他方、第２光学補償板は、防塵ガラスに対し、液晶層に近い側に設けられてもよいし、液晶層から遠い側に設けられてもよい。更に、第２光学補償板側の防塵ガラスにおいて、第２光学補償板が設けられなかった側の表面には、第１光学補償板が設けられていてもよい。従って、省スペース化及び低コスト化を実現しつつ、効果的な光学的補償が行える。
【００１５】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記第２光学補償板は、少なくとも一枚が前記回動機構を有する複数の光学補償板を含む。
【００１６】
この態様によれば、第１光学補償板と、光学補償板を含む第２光学補償板を合わせて、少なくとも３箇所において補償が行われる。そのため、補償効果が向上し、コントラストの低下や視野角の拡大の効果が高まる。
【００１７】
更に、回動機構を有する光学補償板が２枚以上備えられているようにすることも可能であり、この場合、固定された第１光学補償板に対する角度の調整が、より簡単に行える。通常、光学補償板の数が増加すると、配置の際における角度調整のための作業時間は大幅に増加するが、複数の光学補償板が回動機構を有しており、配置後であっても角度の調整が行えるため、作業時間の増加は低減される。従って、光学補償板を配置するための作業時間を大幅に増加させることなく、効果的な光学補償が行える。
【００１８】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記第２光学補償板は、前記回動機構によって前記第１光学補償板に対し、光の補償方向が相互に８０°以上１００°以下の角度をなすように回動された後、固定可能である。
【００１９】
この態様によれば、第１光学補償板と、第２光学補償板とが、相互に９０°付近の角度をなすように調整できるので、入射側の偏光板と出射側の偏光板とが夫々９０°で配向されているＴＮ（Twisted nematic）方式の液晶装置において、光のねじれる方向に合わせた適切な補償を行うことができる。仮に第１及び第２光学補償板がなす角度が８０°未満であると小さ過ぎて、偏光板における偏光と第１及び第２光学補償板による補償が効率的に或いは適切に行われなくなってしまう。逆に、仮に第１及び第２光学補償板がなす角度が１００°より大きいと大き過ぎて、偏光板における偏光と第１及び第２光学補償板による補償が、やはり効率的に或いは適切に行われなくなってしまう。しかるに本態様では、第１及び第２光学補償板がなす角度が８０°以上であり且つ１００°以下であるので、ＴＮ方式の液晶装置において、コントラストの低下、及び視野角の縮小を防止することができる。
【００２０】
通常、第１光学補償板と第２光学補償板とがなす角度を、所定の角度で配置することは、高い精度を要求されるため困難である。しかしながら第２光学補償板が回動機構を有しているため、配置後においても角度を調整することができ、狭い範囲の角度であっても正確に調整することが可能となる。
【００２１】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記第１光学補償板は、無機材料を塗布することにより形成されている。
【００２２】
この態様によれば、固定された第１光学補償板は無機材料で構成されているため、紫外線等による劣化を起こさない。従って、耐久性が向上する。更に、蒸着等の方法を用いて、無機材料を直接配置したい場所に塗布することにより、第１光学補償板を形成することができる。この方法を用いることで、配置場所の形状等の都合により、配置できないという事態は起こり難くなる。即ち、配置位置の確保等に労力を費やすことなく、配置したい場所に簡単に配置することができる。
【００２３】
また、予め板状に構成されていなくともよいので、使用する部材、及び配置スペースの削減、並びに製造工程における工程数が減少する。つまり、コストを低減する効果も有している。
【００２４】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記第１光学補償板は、視野角拡大フィルムである。
【００２５】
この態様によれば、第１光学補償板は視野角拡大用フィルムを、基板或いは別途設けられた支持体に貼り付けることによって構成されている。そのため、第１光学補償板の配置は、貼り付け作業のみで済み、配置スペースも小さい。また、補償方向の角度の調整については、回動機構を有した第２光学補償板によって行えばよい。従って、作業時間の短縮、省スペース化を実現しつつ、入射光に対する効果的な光学的補償が行える。
【００２６】
前記第１基板及び前記第２基板を通過する光の光軸に対して回動可能である他の回動機構を有する他の光学補償板を更に備える。
【００２７】
この態様によれば、他の光学補償板においても角度調整が行えるため、調整作業の自由度が広がる。例えば、第２光学補償板の角度を調整し、回動しないように固定した後に、第２光学補償板の角度に合わせて他の光学補償板を調整することができる。即ち、製造過程において、第２光学補償板の調整が行えない、又は行い難い場合であっても、他の光学補償板による角度調整が行えるため、他の及び第２光学補償板が相互になす角度を適切な角度に調整できる。
【００２８】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記液晶層に対して前記光が入射する側に配置されたマイクロレンズアレイを更に備える。
【００２９】
この態様によれば、マイクロレンズアレイによって曲げられた光が、液晶層等で生じる位相差は、第１光学補償板と、第２光学補償板とによって補償される。これにより、液晶層を通過した光が、出射側の偏光板に対し、位相がずれた状態で入射することを防止することができる。つまり、液晶装置の入射側に存在する、マイクロレンズアレイを通過することで屈折した光が液晶層へ入射する際に発生する光の位相のずれ、及び液晶層の界面付近に存在している、或いは中間調表示の際に立ち上がりきらない液晶分子を通過することで、発生する光の位相のずれを、補償することが可能となる。
【００３０】
以上のように、マイクロレンズアレイを備えることで位相差が生じる可能性は高くなるが、回動機構を有した第２光学補償板により角度の調整を行うことで、第１光学補償板との適切な角度を保てるため、効果的な光学補償が可能となる。従って、例えば出射側の偏光板において、本来通過させないはずの光が漏れる可能性は非常に小さくなり、コントラストの低下や視野角の縮小を効果的に防止することができる。
【００３１】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記液晶層の前記第１光学補償板が備えられた側に配置された第１偏光板と、前記液晶層の前記第１偏光板が配置されていない側に配置された第２偏光板とを更に備え、前記第１光学補償板は、前記第１偏光板上に形成されている。
【００３２】
この態様によれば、第１光学補償板は、第１偏光板上に形成されていればよいので、フィルム状の形態で第１偏光板に貼り付けることにより設けることができる。従って、省スペース化及び低コスト化が可能である。
【００３３】
この態様では、前記第２偏光板は、前記第１基板及び前記第２基板を通過する光の光軸に対して回動可能である他の回動機構を有するように構成してもよい。
【００３４】
このように構成すれば、第２偏光板が有する他の回動機構によって、第２偏光板を回動することができる。よって、第２偏光板を回動させることにより、第２偏光板と、第１偏光板又は第１若しくは第２光学補償板とが相互になす角度の調整を行える。
【００３５】
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、その各種態様も含む）を具備する。
【００３６】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、作業効率の向上及び低コスト化を可能にしつつ、コントラストの高い、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。
【００３７】
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る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の液晶装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００３９】
＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態に係る液晶装置を構成する液晶パネル１００について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る液晶パネル１００の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。なお、図１及び図２には、後に詳述する光学補償板は配置されておらず、液晶パネル１００のみが示されている。
【００４０】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。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。
【００４１】
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。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。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、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。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。
【００４２】
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。
【００４３】
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（Thin Film Transistor）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は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板２０上の画像表示領域１０ａ内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、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。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００４４】
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等の他に、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。
【００４５】
次に、本実施形態の光学補償板について図３から図５を参照して説明する。
【００４６】
先ず、図３を用いて、光学補償板の配置位置について説明する。ここに図３は、液晶装置の構成と入射光の進路とを示す、液晶装置の断面図である。尚、以降の図においては、図１及び図２で示した、液晶パネル１００の詳細な部材については適宜省略し、直接関連のある部材のみを示す。
【００４７】
図３において、液晶パネル１００は、液晶層５０と、それを挟持するＴＦＴアレイ基板１０と、対向基板２０とを含んで構成されている。偏光板３００ａと、３００ｂとは、液晶パネル１００を挟み込むように夫々配置されている。そして、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０とは反対側に、第１光学補償板２０１が設けられており、出射側の偏光板３００ｂと液晶パネル１００との間に、第２光学補償板２０２が設けられている。尚、第２光学補償板２０２が液晶パネル１００の入射側に設けられていてもよい。第２光学補償板２０２は、シャフト２１０によってベアリング２１１を介し、液晶装置本体に取り付けられており、角度調整のための回動機構を有している。即ち、本実施形態では、シャフト２１０、ベアリング２１１及び固定ネジ２１２から、本発明に係る「回動機構」の一例が構成されており、ここでは、本発明に係る「回動機構」は、固定機構を含むものとして構築されている。
【００４８】
次に第１光学補償板２０１の構成について詳しく説明する。第１光学補償板２０１は、液晶パネル１００に対して固定された光学補償板であるため、ＴＦＴアレイ基板１０、又は対向基板２０等の部材と一体に構成されていてもよいし、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側に形成されていてもよい。第１光学補償板２０１が固定されていることによって、第１光学補償板２０１の角度を基準として、回動機構を有した第２光学補償板２０２による角度の調整が行える。
【００４９】
第１光学補償板２０１は、無機材料を塗布することによって設けられていてもよい。この方法を用いることで、複雑な形状をした部材等への配置も可能となる。また、予め板状に構成されていなくともよいのでコストの削減も行える。尚、無機材料で構成されているため、紫外線等の強い光による劣化が起こらない。光学補償板は基本的に、使用中は常時強い光に照らされることになるため、耐久性を向上させるにあたって非常に有効である。
【００５０】
また、第１光学補償板２０１は、視野角拡大フィルムで構成されていてもよい。この場合、第１光学補償板２０１は、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層とは反対側に設けられる。
【００５１】
次に図４を用いて、第２光学補償板の構成について詳しく説明する。ここに図４は、光学補償板の回転機構の構造を示す斜視図である。
【００５２】
図４において、第２光学補償板２０２の上部には、９０°に折れ曲がったシャフト２１０が取り付けられている。シャフト２１０は、液晶装置に固定されたベアリング２１１を通して自由に回転できるように保持されている。ベアリング２１１には、本発明に係る「回動機構」が有する「固定機構」の一例としての固定ネジ２１２が備えられている。固定ネジ２１２を締めることで、シャフト２１０を回転しないように固定することができる。即ち、第２光学補償板２０２は、ベアリング２１１を支点として回転させ、任意の角度で固定することができるように構成されている。この構造を利用して第２光学補償板２０２を回転させることにより、第１光学補償板と、第２光学補償板とが相互になす角度を所望の角度に調整することができる。
【００５３】
尚、上述したような構造は、本発明における第２光学補償板２０２の回動機構の一例に過ぎず、液晶装置の構造等に合わせて適宜変更可能であり、そのような回転機構を備えた第２光学補償板２０２もまた本発明の技術的範囲に含まれるものと解する。
【００５４】
次に図５を用いて、第１光学補償板２０１と、第２光学補償板２０２が相互になす角度について説明する。図５は、光学補償板の補償方向を示す斜視図である。ここでは液晶がＴＮ方式で構成された場合について説明する。
【００５５】
図５において、第１光学補償板２０１は、Ｘ方向の補償が行われるように固定されているとする。ＴＮ方式の液晶の場合、光は液晶層５０において９０°ねじられる。従って、第２光学補償板２０２は、Ｘ方向に垂直であるＹ方向に光を補償するように配置されればよい。
【００５６】
このとき仮に、第２光学補償板２０２が回動機構を有していなかったとすると、配置後に角度の調整を行うことができないため、配置の際に、非常に高い精度が要求される。それに対し、本実施形態のように、第２光学補償板２０２が回動機構を有する構成であれば、夫々の光学補償板を配置した後に、第２光学補償板２０２を図５における左右方向に回転させて調整が行える。そのため、例えば、試験的に液晶装置を動作させつつ、表示される画像或いは映像を確認しながら調整を行うことが可能である。即ち、実際の動作を評価しながら調整できるため、正確かつ迅速な調整が行える。尚、第２光学補償板２０２は、防塵ガラス等と一体となるように構成されていることが望ましい。
【００５７】
従って、回動機構を有することにより、液晶装置の製造における作業時間の短縮、及び配置失敗等によるコストの増大の防止、更に光学補償板の角度最適化による画質の向上が可能である。
【００５８】
尚、液晶がＴＮ方式以外、例えばＶＡ（Vertical Alignment）方式や、ＩＰＳ（In-Place-Switching）方式等の別の方式で構成されている場合、光学補償板はその液晶の方式に最適な角度を適宜選択して配置される。
【００５９】
次に図３に戻り、入射光の経路に従って各部の動作を説明する。
【００６０】
図３において、入射光は先ず入射側の偏光板３００ａに入射する。偏光板３００ａでは、所定の方向に振動する光のみが通過できる。即ち、入射光は直線偏光となる。偏光板３００ａを通過した入射光は、対向基板２０を通して、液晶層５０に入射する。このとき、液晶層５０の界面付近には電圧をかけても完全に立ち上がらない液晶分子が存在する。そのため、液晶層５０に入射した光は位相がずれる。液晶層５０を通過した光は、図３に示すようにＴＦＴアレイ基板１０を通して液晶パネル１００から出射し、第１光学補償板２０１において補償される。そして、回動機構により角度の調整された第２光学補償板２０２に入射する。第２光学補償板２０２では、液晶層５０においてずれた位相差が補償され、光は再び直線偏光となる。補償された光は出射側の偏光板３００ｂに入射し、液晶層５０によって９０°ねじられた光だけが偏光板３００ｂを通過する。
【００６１】
以上のように、第１光学補償板２０１及び第２光学補償板２０２の２箇所において入射光の位相差を補償し直線偏光とすることにより、液晶装置において表示される画像のコントラスト低下の防止、及び視野角の拡大を効果的に行うことができる。
【００６２】
尚、第１光学補償板２０１はＴＦＴアレイ基板１０に対応し、第２光学補償板２０２は対向基板２０に対応する。具体的には、第１光学補償膜２０１の光学的な補償方向は、液晶層５０に対して光が出射する側に設けられたＴＦＴアレイ基板１０の配向方向に対応するように配置されている。更に、第２光学補償板２０２の光学的な補償方向は、液晶パネル１００に対して光が入射する側に設けられた対向基板２０の配向方向に対応するように配置されている。このように対応させることで、コントラストを向上させることができる。
【００６３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について図６を用いて説明する。尚、第２実施形態は上述の第１実施形態と比べて、防塵ガラス１５０、及び光学補償板の構成が異なり、その他の構成については同様である。このため第２実施形態では、防塵ガラス１５０、及び光学補償板について説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。図６は、防塵ガラスを備えた液晶装置の構成と入射光の進路とを示す、図３と同趣旨の断面図である。
【００６４】
図６に示すように、液晶パネル１００の入射側に第１防塵ガラス１５０ａが設けられており、液晶パネル１００の出射側に第２防塵ガラス１５０ｂが設けられている。第２光学補償板２０２は、防塵ガラス１５０ｂの液晶パネル１００側に設けられていてもよい。また、第２光学補償板２０２が入射側の防塵ガラス１５０ａと一体となって設けられていてもよい。
【００６５】
防塵ガラス１５０を設けることにより、液晶パネル１００の内部に埃等が混入し、故障の原因となることを防止することができる。更に、第１光学補償板２０１を配置する際に、防塵ガラス１５０の表面に配置することで、配置のための基材や固定材等を新たに用いなくともよいので、省スペース化及び低コスト化を実現しつつ、入射光の光学的補償によるコントラスト低下の防止、及び視野角の拡大が行える。
【００６６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について図７を用いて説明する。尚、第３実施形態は上述の第２実施形態と比べて、光学補償板の構成が異なり、その他の構成については同様である。このため第３実施形態では、光学補償板について説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。ここに図７は、第２光学補償板を２枚備えた液晶装置の構成と入射光の進路とを示す、図３と同趣旨の断面図である。
【００６７】
図７に示すように、第１光学補償板２０１は、液晶パネル１００の光が出射する側の防塵ガラス１５０ｂの表面に設けられており、第２光学補償板２０２は、光が出射する側の防塵ガラス１５０ｂの出射側に設けられた２０２ａと、更にその出射側に設けられた２０２ｂとの２枚により構成されている。尚、第１光学補償板２０１は、液晶パネル１００と一体に設けられている。この際、第１光学補償板２０１は、防塵ガラス１５０や、他の基板等と一体となって構成されてもよいし、独立して設けられてもよい。或いは、フィルム状に成型されたものを他の部材に貼り付けることによって設けられていてもよい。また、第２光学補償板２０２ａ、２０２ｂのうち一方は、回動機構を有していなくともよい。
【００６８】
本実施形態においては、第１光学補償板２０１と、２枚の第２光学補償板２０２ａと２０２ｂとを合わせて、少なくとも３箇所において補償が行われる。そのため、補償効果が向上し、コントラストの低下や視野角の拡大の効果が高まる。
【００６９】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態についてについて図８を用いて説明する。尚、第４実施形態は上述の第３実施形態と比べて、光学補償板の構成が異なり、その他の構成については同様である。このため第４実施形態では、光学補償板について説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。ここに図８は、回動機構を有する第１光学補償板を備えた液晶装置の構成と入射光の進路とを示す、図３と同趣旨の断面図である。
【００７０】
図８に示すように、第２光学補償板２０２は、液晶層５０の光が入射する側及び出射する側に設けられており、シャフト２１０と、ベアリング２１１と、固定ネジ２１２を含んで構成される回動機構を有している。液晶層５０の光が出射する側には、回動機構を有する第２光学補償板２０２ｂが設けられている。液晶層５０の光が入射する側には、回動機構を有する第２光学補償板２０２ａが設けられている。第２光学補償板２０２ａ及び２０２ｂは、図８に示すように防塵ガラス１５０ａ及び１５０ｂと一体となって設けられている。
【００７１】
本実施形態においては、第２光学補償板２０２ｂに加えて、第２光学補償板２０２ａも回動機構を有しているため、第２光学補償板２０２ａを回動させることによっても角度調整が行える。即ち、第２光学補償板２０２ｂの角度を調整し、回動しないように固定した後であっても、第２光学補償板２０２ａを回動させることで角度の調整が行える。例えば、製造過程において、液晶層５０の出射側にカバー等が取り付けられ、第２光学補償板２０２ｂの調整が困難になってしまった場合等であっても、第２光学補償板２０２ａによる角度調整が行える。従って、効果的な補償を行うことが可能となり、コントラスト低下の防止、及び視野角の拡大が行える。
【００７２】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態についてについて図９を用いて説明する。尚、第４実施形態は上述の第１実施形態と比べて、マイクロレンズアレイ４００、及び光学補償板の構成が異なり、その他の構成については同様である。このため第５実施形態では、マイクロレンズアレイ４００、及び光学補償板について説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。ここに図９は、マイクロレンズアレイを備えた液晶装置の構成と入射光の進路とを示す、図３と同趣旨の断面図である。
【００７３】
図９に示すように、入射側の偏光板３００ａと液晶パネル１００との間に、マイクロレンズアレイ４００が設けられている。また、マイクロレンズアレイ４００と液晶パネル１００との間には、第３光学補償板２０３が設けられており、液晶パネル１００と出射側の偏光板３００ｂとの間には第２光学補償板２０２が設けられている。尚、第２光学補償板２０２が入射側に設けられていてもよい。また、第１光学補償板２０１は、マイクロレンズアレイ４００や、他の基板等と一体に構成されてもよいし、独立して構成されてもよい、
液晶パネル１００には、液晶層５０の入射側の領域に、実質的な開口効率の向上、即ち光の利用効率の向上及び明るさの向上や、色純度の向上のために、マイクロレンズアレイ４００が配置されている。マイクロレンズアレイ４００では、備えられたマイクロレンズにより入射した光が集光されるため、光は曲げられる。曲げられた光は、液晶層５０に対し垂直に入射しなくなるため、液晶層５０に入射する際に、位相のずれが発生しやすくなる。そこで、第３光学補償板２０３による補償を行い、液晶層５０に対し、光が垂直に入射するようにする。更に、液晶層５０の出射側に設けられている角度調整された第２光学補償板２０２により、液晶層５０において発生した位相のずれを補償する。これにより、出射側の偏光板３００ｂに補償された光を入射させることができるため、コントラストの低下が防止でき、視野角も拡大される。
【００７４】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について図１０を用いて説明する。尚、第６実施形態は上述の第１実施形態と比べて、偏光板３００、及び光学補償板の構成が異なり、その他の構成については同様である。このため第６実施形態では、偏光板３００、及び光学補償板について説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。ここに図１０は、偏光板と一体に構成される第１光学補償板を備えた液晶装置の構成と入射光の進路とを示す、図３と同趣旨の断面図である。
【００７５】
図１０に示すように、第１光学補償板２０１は、第１偏光板３０１と一体に、若しくはフィルム状に成型され第１偏光板３０１の表面に貼り付けられることにより設けられる。
【００７６】
本実施形態においては、第２光学補償板２０２の角度を変え、第１光学補償板２０１と第２光学補償板２０２とが相互になす角度の調整を行うことができる。第１及び第２光学補償板が相互になす角度と、第１及び第２偏光板が相互になす角度とは同じである方がよいので、この調整方法は非常に効率的である。
【００７７】
本実施形態においては、第２偏光板３０２を回転させる構成としてもよい。
【００７８】
＜電子機器＞
次に、上述した液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図１１は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
【００７９】
図１１に示されるように、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及び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及び１１１０Ｇに入射される。
【００８０】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、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及びＢの光が９０°に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、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。
【００８１】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び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。
【００８２】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び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。
【００８３】
尚、図１１を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、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。
【００８４】
また本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）等にも適用可能である。
【００８５】
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、及び該液晶装置を備えてなる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】
【００８６】
【図１】第１実施形態に係る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】液晶装置の構成と入射光の進路とを示す断面図である。
【図４】光学補償板の回転機構の構造を示す斜視図である。
【図５】光学補償板の補償方向を示す斜視図である。
【図６】第２実施形態に係る、防塵ガラスを備えた液晶装置の構成と入射光の進路とを示す断面図である。
【図７】第３実施形態に係る、第２光学補償板を２枚備えた液晶装置の構成と入射光の進路とを示す断面図である。
【図８】第４実施形態に係る、第２光学補償板を２枚備えた液晶装置の構成と入射光の進路とを示す断面図である。
【図９】第５実施形態に係る、マイクロレンズアレイを備えた液晶装置の構成と入射光の進路とを示す断面図である。
【図１０】第６実施形態に係る、偏光板と一体に構成される第１光学補償板を備えた液晶装置の構成と入射光の進路とを示す断面図である。
【図１１】液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８７】
９ａ…画素電極、２…走査線、３…データ線、６…画像信号線、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、５０…液晶層、１００…液晶パネル、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、１５０…防塵ガラス、２０１…第１光学補償板、２０２…第２光学補償板、２０３…第３光学補償板、２１０…シャフト、２１１…ベアリング、２１２…固定ネジ、３００…偏光板、３０１…第１偏光板、３０２…第２偏光板、４００…マイクロレンズアレイ
【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】
2008089626.tif 000010
【図９】
2008089626.tif 000011
【図１０】
2008089626.tif 000012
【図１１】
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