(57)【要約】【課題】液晶装置において容易にコントラストを向上させる。【解決手段】一対のＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０と、これらの基板１０及び２０間に挟持された液晶層５０とを備えており、対向基板２０は、平面的に見て画像表示領域１０ａが分割されてなると共に夫々が一つ以上の画素を含んでなる複数の部分領域Ｐｘ若しくはＰｘｇについて、該部分領域Ｐｘ若しくはＰｘｇ毎に、液晶層５０へ向かう入射光の光路の方向を液晶層５０の明視方向に近付ける側に曲げるように、液晶層５０に対して傾斜する傾斜界面２２０を構成する第１及び第２層２１０及び２３０が積層されてなる積層体部分２０ａを含む。【選択図】図８
2008256777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
該基板間に挟持された液晶層と
を備えており、
前記基板の少なくとも一方は、前記基板上で平面的に見て画像表示領域が分割されてなると共に夫々が一つ以上の画素を含んでなる複数の部分領域について、該部分領域毎に、前記液晶層へ向かう入射光の光路の方向を前記液晶層の明視方向に近付ける側に曲げるように、前記液晶層に対して傾斜する傾斜界面を構成する第１及び第２層が積層されてなる積層体部分を含む
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記部分領域は、前記画像表示領域を構成する複数の画素の各々であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記明視方向は、前記基板上で平面的に見て、前記複数の画素が配列される行方向及び列方向のいずれに対しても斜めであることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記部分領域は、前記画像表示領域を構成する複数の画素からなる画素群であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記画素群は、ライン状に配列された前記複数の画素からなる画素行又は画素列であることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記明視方向は、前記基板上で平面的に見て、前記画素行に係る行方向及び前記画素列に係る列方向のいずれかに沿っていることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記傾斜界面の傾き角は１５［゜］〜７０［゜］であり、且つ前記画素群は４０個以下の画素からなることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記傾斜界面の傾き角は、前記入射光を曲げることにより、前記液晶層に６［゜］の入射角で入射させることが可能であるように設定されていることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記傾斜界面は、平坦面であ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電気光学装置。
【請求項１０】
前記一対の基板は、前記画素毎に画素電極及び該画素電極を介して前記液晶層を駆動する駆動部を有する素子基板と、該素子基板に前記液晶層を介して対向する対向基板とからなり、
前記対向基板は、前記基板の少なくとも一方として、前記積層体部分を含む
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記第１層は、石英基板を含んでなり、
前記第２層は、前記石英基板に比べて屈折率が高い樹脂材料を含んでなる
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１２】
前記第１層は、石英基板を含んでなり、
前記第２層は、前記石英基板に比べて屈折率が低い樹脂材料を含んでなる
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１３】
前記第２層は、前記第１層上に前記樹脂材料が充填されてなることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の電気光学装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
一対の基板と該基板間に挟持された液晶層とを備える電気光学装置に係る前記基板の一方として用いられる光学基板装置であって、
前記基板上で平面的に見て画像表示領域が分割されてなると共に夫々が一つ以上の画素を含んでなる複数の部分領域について、該部分領域毎に、前記液晶層へ向かう入射光の光路の方向を前記液晶層の明視方向に近付ける側に曲げるように、前記液晶層に対して傾斜する傾斜界面を構成する第１及び第２層が積層されてなる積層体部分を含む
ことを特徴とする光学基板装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、該電気光学装置を備えて構成される電子機器、更には電気光学装置に用いられる光学基板装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置の一例である液晶装置は、投射型表示装置の一例であるプロジェクタにおいて、光変調手段（ライトバルブ）として多用される。この場合、液晶装置には、光源から照射された投射光が光学系を経て入射される。液晶装置は、一対の基板間において液晶層を挟持し、液晶層の液晶分子を所定の配向状態で配向させる。
【０００３】
ここに、特許文献１には、液晶装置における画像表示のコントラストを向上させることを目的として、一対の基板のうち一方の基板内に作製されたマイクロレンズを介して、液晶層に対して明視方向から優先的に光を入射させる技術が開示されている。この技術によれば、マイクロレンズのレンズ曲面は回転非球面状に形成され、基板内においてレンズ曲面を傾けることにより、光学中心軸を明視方向に傾けて形成される。また、このようなマイクロレンズによれば、液晶層に向かう光を集光して液晶層に入射させることにより、光の利用効率を向上させることもできる。
【０００４】
また、コントラスト向上のため、液晶装置自体を傾けてプロジェクタ内に配置することで、投射光を液晶層に対して明視方向に向けて入射させる技術もある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７０１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような先行技術によれば、マイクロレンズを介して液晶層に対して光を入射させる場合は、マイクロレンズに入射される前と比較して、マイクロレンズから出射された後では、光の角度分布が広がるため、レンズ曲面を比較的大きな角度で傾ける必要が生じる。よって、このようにレンズ曲面を大きく傾けると、光の利用効率も低下し、液晶層に対して比較的大きな角度で光が入射することで、光漏れも発生し易くなる。その結果、コントラストを向上させる目的を達成し難くなる事態が生じ得る。加えて、先行技術においてはレンズ曲面が比較的複雑な回転非球面状に形成されるため、マイクロレンズを作製するための製造プロセスも複雑化するおそれもある。
【０００７】
一方、液晶装置自体を傾ける場合においても、上述のマイクロレンズを用いる技術と同様に光漏れが発生し易くなる。また、液晶装置の画像表示領域において、画素の位置によって、各画素で互いに、液晶装置に入射される光が画素内に到達するまでの光路長に差が生じる。よって、プロジェクタ内において、液晶装置に対する投射光のフォーカスが困難となり、光学系が複雑化するという問題点が発生する。
【０００８】
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、容易にコントラストを向上させることが可能な電気光学装置、該電気光学装置を具備してなる電子機器、更には当該電気光学装置に用いられる光学基板装置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】
【０００９】
本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の基板と、該基板間に挟持された液晶層とを備えており、前記基板の少なくとも一方は、前記基板上で平面的に見て画像表示領域が分割されてなると共に夫々が一つ以上の画素を含んでなる複数の部分領域について、該部分領域毎に、前記液晶層へ向かう入射光の光路の方向を前記液晶層の明視方向に近付ける側に曲げるように、前記液晶層に対して傾斜する傾斜界面を構成する第１及び第２層が積層されてなる積層体部分を含む。
【００１０】
本発明の電気光学装置では、一対の基板間において、液晶層では液晶が所定の配向状態で配向される。一対の基板の各々について例えば、他方の基板に対して対向する側と反対側には偏光板が配置され、一対の基板のうちいずれか一方の基板に対して、偏光板を介して光が入射され、液晶層に入射されて透過した後、他方の基板より再び偏光板を介して出射される。この際、明視方向に光が入射される場合、コントラストは最大となる。これに対し、その逆の方向に傾いている逆明視方向に光が入射される場合、コントラストは極端に低下する。
【００１１】
本発明では、画像表示領域の中心を起点として白表示の際に最も明るく見える３次元空間における方向を「画像表示領域単位の明視方向」或いは適宜単に「明視方向」と呼ぶ。更に、各画素について、その画素を起点として白表示の際にその画素が最も明るく見える３次元空間における方向を「画素単位の明視方向」或いは適宜単に「明視方向」と呼ぶ。画素単位の明視方向は、液晶層が画像表示領域の面内で均一だとすれば、全画素間で同一方向に揃っており、画像表示領域単位の明視方向に一致する。このような明視方向は、例えば、画像表示領域の法線に対して、ラビング方向及びプレティルト角等に応じていずれかの方位に、数度程度から十数度程度傾いている。また、明視方向を基板上で平面的に見たもの、言い換えれば、明視方向を画像表示領域の平面上へ投影したものの該平面上における方向（即ち、面内の方位）を、「明視野方位」と呼ぶ。一般に「明視方向は１２時、６時、…」などと称する場合における明視方向は、ここでは後者にいう「明視野方位」に該当する。
【００１２】
本発明の電気光学装置では、一対の基板のうち少なくとも一方は、積層体部分を含む。積層体部分は、第１及び第２層が積層される。第１及び第２層は、液晶層に対してより近い側に配置された一方に対して、液晶層に対してより遠い側に配置される他方より入射される光の光路を曲げることが可能なように、典型的には互いに異なる屈折率を有する。これにより、第１及び第２層の界面で屈折により光の光路を曲げることが可能となる。
【００１３】
また、第１及び第２層の界面は、液晶層に対して傾斜する傾斜界面として、部分領域毎に形成される。傾斜界面は、屈折現象によって、この界面に液晶層に向かって入射される光の光路の方向を明視方向に近付ける側に曲げるように、傾斜されて形成される。よって、少なくとも、この界面が存在しない場合やこの界面が傾いてない場合と比較して、界面において屈折された後に、液晶層に入射される光の光路を、明視方向に近付けることが可能となる。これにより、当該電気光学装置におけるコントラストを向上させることができる。
【００１４】
尚、画像表示領域に、明視方向の面内ムラがない場合又はかかる面内ムラを無視する場合には、複数の部分領域における傾斜界面を、同じように傾斜させればよい。或いは、かかる面内ムラを多少なりとも手当てするのであれば、複数の部分領域における傾斜界面を、部分領域の単位で又は画素単位で、入射される光の光路の方向を明視方向に近付ける側に曲げるように傾斜させればよい。
【００１５】
また、傾斜界面は、レンズ曲面としては形成されていない。よって、傾斜界面では、入射される光の角度分布が広がるのを抑制することができるため、先行技術のように、レンズ曲面を傾ける構成と比較して、傾斜界面の傾き角を小さくすることができる。従って、光漏れを防止することができ、コントラストが光漏れにより低下するのを防止できる。また、傾斜界面は、先行技術のような形状のレンズ曲面と比較して、極めて単純化された形状であるため、傾斜界面を作製するための製造プロセスも、上記レンズ曲面を形成する場合と比較して、より簡略化することができる。
【００１６】
更に、傾斜界面は部分領域毎に形成されるため、光の光路について、部分領域毎に制御することが可能となる。また、部分領域内では、各画素で互いに、基板に入射され画素内に到達するまでの光の光路長の差を小さくすることができる。よって、画素の配置位置によって、基板に入射される光路長の差が大きくなるのを防止することができる。これは、仮に画像表示領域の全体に対して単一の傾斜界面で対処しようとする場合と比べて、格段に有利となる。
【００１７】
従って、プロジェクタのライトバルブとして電気光学装置を用いる場合に、画素の配置位置による上述したような光路長の差を調整するために、光源からの投射光の照射における、電気光学装置に対するフォーカスを容易に行うことができる。従って、かかる投射光の光路を調整するための光学系が複雑化するのを防止することができる。
【００１８】
このように構成される電気光学装置では、典型的には、一対の基板のうち一方の基板は、画像表示領域において画素毎に画素電極が形成される素子基板として形成される。各画素で画素電極は、液晶層に入射される光について、上述したように少なくとも一方の基板において曲げられた光路に対応する位置に形成するとよい。例えばプロジェクタにおいて、電気光学装置を動作させる場合は、画素電極は入射される光が透過可能なように透明導電材料により形成される。よって、液晶層から画素電極に入射される光が減少し、その結果、画素電極を透過して出射される光の損失が大きくなるのを防止することができる。
【００１９】
また、このようなプロジェクタ用途であれば、電気光学装置の出射側に配置される投射レンズのところで光学的な調整を施すことで、明視方向に近付くように斜めに装置外に出射される光でも、真直ぐな光の場合と同様に、フォーカスすることができる。即ち、上述したように少なくとも一方の基板において光路を曲げることによる欠点は、簡単な細工により補正することができる。ここにいう「簡単な細工」には、電気光学装置と投射レンズとの間に特殊な光学系を設けずに、入射される光の角度分布に対応させて投射レンズを形成することがその一態様として挙げられる。これにより、電気光学装置より斜めに出射される光でも容易に集光することが可能となる。よって、投射レンズによって集光される際の光の損失が大きくなるのを防止することができる。
【００２０】
以上のように本発明の電気光学装置によれば、比較的容易にしてコントラストを向上させることが可能となる。
【００２１】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記部分領域は、前記画像表示領域を構成する複数の画素の各々である。
【００２２】
この態様によれば、傾斜界面は、画素毎に形成される。よって、画素毎に、傾斜界面において、入射される光の光路の方向を明視方向に近付ける側に曲げて、液晶層に向かって出射させることが可能となる。従って、画素単位で、液晶層への光の入射方向を制御し、逆明視方向に入射される光を減少させることができる。よって、液晶層への光の入射方向の制御をより精度良く行うことができ、光漏れが生じるのをより確実に防止することができる。この際、各画素について光路の方向を近付ける明視方向は、簡単には全画素間で共通でよいし、厳密には画素単位で異ならせてもよい。
【００２３】
また、画素内の位置によっては、基板に入射され画素内に到達するまでの光の光路長の差は生じるが、画素同士では、このような光の光路長の差をより小さくすることが可能となる。従って、プロジェクタにおいて、電気光学装置に対する投射光のフォーカスをより容易に行うことが可能となる。
【００２４】
この、部分領域が複数の画素の各々である態様では、前記明視方向は、前記基板上で平面的に見て、前記複数の画素が配列される行方向及び列方向のいずれに対しても斜めであるように構成してもよい。
【００２５】
この態様によれば、傾斜界面は、基板上で平面的に見た明視方向、即ち明視野方位に対応させて、行方向（例えば後述する各図におけるＸ方向）及び列方向（例えば後述する各図におけるＹ方向）のいずれに対しても斜めとなる方向に沿って傾いて形成される。そして、画素毎に、傾斜界面において、入射される光の光路の方向を明視方向に近付ける側に曲げて、液晶層に向かって出射させる。この際、各画素について光路の方向を近付ける明視方向は、簡単には全画素間で共通でよいし、厳密には画素単位で異ならせてもよい。
【００２６】
よって、明視野方位が上述したような斜め方向である場合も、傾斜界面の傾きを画素毎に調整することで、各画素より、明視方向に近付けた方向に光を進行させて、液晶層に対して入射させることが可能となる。従って、より容易に且つより確実にコントラストを向上させることができる。
【００２７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記部分領域は、前記画像表示領域を構成する複数の画素からなる画素群である。
【００２８】
この態様によれば、傾斜界面は画素群毎に形成される。よって、画素群毎に、傾斜界面において、入射される光の光路の方向を明視方向に近付ける側に曲げて、液晶層に向かって出射させることが可能となる。
【００２９】
ここに、この態様では、部分領域内において画素の配置位置によって、基板に入射され画素内に到達するまでの光の光路長は、各画素で互いに異なる。この場合、部分領域内に含まれる画素数は、画素の配置位置による光路長の差が、プロジェクタにおいて電気光学装置に対するフォーカスをそのマージン内で行える程度に、小さくなるように調整するとよい。即ち、プロジェクタにおいて電気光学装置に対するフォーカスについて許容される誤差の範囲内、即ちマージン内で、電気光学装置に対するフォーカスを行うことが可能であれば、この態様においても、容易にフォーカスを行うことができる。尚、本願発明者らの研究によれば、プロジェクタにおける電気光学装置に対するフォーカスのマージンは、画素ピッチと、投射レンズのｆナンバーとにより規定される値である。
【００３０】
従って、この態様によれば、プロジェクタにおける光学系の構成が複雑化するのを防止することができる。また、既に説明したように画素毎に傾斜界面を形成する場合と比較して、より簡易な製造プロセスにより傾斜界面を作製することが可能となり、製造コストをより低くすることができ、実践上極めて有利である。
【００３１】
この、部分領域が画素群である態様では、前記画素群は、ライン状に配列された前記複数の画素からなる画素行又は画素列であるように構成してもよい。
【００３２】
このように構成すれば、画素群に対応してライン状に傾斜界面は形成されることとなる。より具体的には、画素行に対応して傾斜界面は画素の配列方向である行方向に沿って形成されるか、これに加えて若しくは代えて、画素列に対応して傾斜界面は画素の配列方向である列方向に沿って形成される。よって、前者の場合は、傾斜界面は列方向に沿って配列され、後者の場合は、傾斜界面は行方向に沿って配列される。
【００３３】
ここに、例えば明視野方位が、傾斜界面の配列方向である行方向又は列方向に沿う方向となる場合は、画像表示領域の画素列或いは画素行に共通に傾斜界面を配置しても、傾斜界面において、入射される光の光路の方向を明視方向に近付ける側に曲げて、光を進行させて、各画素で液晶層に対して入射させることが可能となる。よって、コントラストを向上させつつ、より容易に傾斜界面を作製することが可能となる。
【００３４】
従って、このように構成すれば、より簡易な製造プロセスにより傾斜界面を作製することが可能となる。
【００３５】
この、画素群が画素行又は画素列である態様では、前記明視方向は、前記基板上で平面的に見て、前記画素行に係る行方向及び前記画素列に係る列方向のいずれかに沿っているように構成してもよい。
【００３６】
このように構成すれば、既に説明したように、一対の基板の各々における明視野方位は行方向及び列方向のうち少なくとも一方に沿う方向となる。そして、上述したように、画像表示領域の画素列或いは画素行に共通に傾斜界面を配置しても、コントラストを向上させることが可能となる。よって、一層容易に傾斜界面を作製することが可能となる。
【００３７】
この、部分領域が画素群である態様では、前記傾斜界面の傾き角は１５［゜］〜７０［゜］であり、且つ前記画素群は４０個以下の画素からなるように構成してもよい。
【００３８】
このように構成する場合、傾斜界面の傾き角を１５［゜］〜７０［゜］とすることで、入射光がより適切な角度で液晶層に入射するように光路を曲げることが可能となる。よって、確実にコントラストを向上させることが可能である。
【００３９】
尚、この場合、本願発明者らの研究によれば、投射レンズのｆナンバーは１.７〜２.０程度であることが前提となる。
【００４０】
また更に、一つの傾斜界面で最大４０個の画素からなる画素群に入射する光をカバーできるため、より簡易な製造プロセスにより傾斜界面を作製することが可能となる。従って、製造コストをより低くすることができ、実践上極めて有利である。
【００４１】
上述した傾斜界面の傾き角を１５［゜］〜７０［゜］とする態様では、前記傾斜界面の傾き角は、前記入射光を曲げることにより、前記液晶層に６［゜］の入射角で入射させることが可能であるように設定されているように構成してもよい。
【００４２】
このように構成すれば、傾斜界面により入射光を曲げることで、光が液晶層に６［゜］の入射角で入射する。ここに本発明において「６［゜］の入射角で入射する」とは、理想的には文字通り６［゜］であるが、上述の如き本願独自の傾斜界面を利用してコントラストを高める効果が当業者をして客観的に認識できる限りにおいて、６［゜］から微小に外れた角度も含む意味である。即ち、実質的若しくは均等論的に６［゜］、又は略若しくは約６［゜］という意味である。
【００４３】
液晶層に光が入射角６［゜］で入射する場合、本願発明者らの研究によれば、液晶層に入射する光の入射角が６［゜］より大きいかそれよりも小さい値である場合と比較して、コントラストを最大とすることが可能となる。このため、傾斜界面の傾き角は、例えば製造工程において、光の液晶層への入射角ができるだけ６［゜］に近づくように理論的に或いは実験的に調整される。尚、傾斜界面の傾き角は、典型的には一対の基板に対して垂直に入射した光を６［゜］曲げるように設定される。
【００４４】
以上説明したように、この構成に係る電気光学装置によれば、より効果的にコントラストを向上させることが可能となる。
【００４５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記傾斜界面は、平坦面である。
【００４６】
この態様によれば傾斜界面は、平坦面であるので、その製造は球面を製造する場合と比較して格段に容易である。ここに「平坦面」とは、実際の製造過程において、平坦面或いは平面を形成することを意図した結果として、形成された面のことを意味する。この意味の限りにおいて、多少の凹凸や曲がりが存在してもよく、仮に多少の凹凸等が存在しても、平坦面を形成すれば光路の方向を曲げられるという本願独自の効果は十二分に奏される。
【００４７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記一対の基板は、前記画素毎に画素電極及び該画素電極を介して前記液晶層を駆動する駆動部を有する素子基板と、該素子基板に前記液晶層を介して対向する対向基板とからなり、前記対向基板は、前記基板の少なくとも一方として、前記積層体部分を含む。
【００４８】
この態様によれば、素子基板側において画素電極が駆動部により駆動されることで、液晶層には所定の電圧が印加され、液晶層の配向状態が変化し、画像表示領域において画像表示を行うことが可能となる。
【００４９】
また、対向基板側から電気光学装置に入射される光を、対向基板において、部分領域毎に傾斜界面を介することで、液晶層に対して明視方向に近付けて光を進行させ、入射させることが可能となる。よって、逆明視方向に入射される光を減少させることができる。よって、コントラストを向上させて、より高品質な表示を行うことが可能となる。また、プロジェクタにおいて、電気光学装置を動作させて画像表示を行う際に、投射光のフォーカスを容易に行うことができる。
【００５０】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１層は、石英基板を含んでなり、前記第２層は、前記石英基板に比べて屈折率が高い樹脂材料を含んでなる。
【００５１】
この態様によれば、第１層及び第２層を夫々互いに異なる屈折率を有するように形成することが可能となる。この場合、石英基板及び樹脂材料を接触させて第１層及び第２層の界面を形成することで、傾斜界面では、屈折により光の光路を曲げることができる。また樹脂材料は、石英基板を接着する接着剤を兼ねてもよい。
【００５２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１層は、石英基板を含んでなり、前記第２層は、前記石英基板に比べて屈折率が低い樹脂材料を含んでなる。
【００５３】
この態様によれば、第１層及び第２層を夫々互いに異なる屈折率を有するように形成することが可能となる。この場合、石英基板及び樹脂材料を接触させて第１層及び第２層の界面を形成することで、傾斜界面では、屈折により光の光路を曲げることができる。また樹脂材料は、石英基板を接着する接着剤を兼ねてもよい。
【００５４】
この、第１層が石英基板を含み、第２層が樹脂材料を含む態様では、前記第２層は、前記第１層上に前記樹脂材料が充填されてなるように構成してもよい。
【００５５】
このように構成すれば、傾斜界面では、屈折により光の光路を曲げることができる。また、第１層の石英基板の側において、例えばフォトリソグラフィ法により傾斜界面の面形状、即ち所定の傾き角で傾斜する平坦面を作製しておき、これに第２層を構成する樹脂材料を充填することで、第２層には特別な加工を施さなくても、容易に傾斜界面を作製することが可能となる。
【００５６】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備してなる。
【００５７】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、コントラストを向上させて高品質な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、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。また、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。
【００５８】
本発明の光学基板装置は上記課題を解決するために、一対の基板と該基板間に挟持された液晶層とを備える電気光学装置に係る前記基板の一方として用いられる光学基板装置であって、前記基板上で平面的に見て画像表示領域が分割されてなると共に夫々が一つ以上の画素を含んでなる複数の部分領域について、該部分領域毎に、前記液晶層へ向かう入射光の光路の方向を前記液晶層の明視方向に近付ける側に曲げるように、前記液晶層に対して傾斜する傾斜界面を構成する第１及び第２層が積層されてなる積層体部分を含む。
【００５９】
本発明の光学基板装置によれば、上述した本発明の電気光学装置と同様に、より確実に且つ容易にコントラストを向上させることが可能となる。
【００６０】
尚、本発明の光学基板装置においても、上述した本発明の電気光学装置における各種態様と同様の各種態様を、適宜採ることが可能である。
【００６１】
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】
【００６２】
以下では、本発明の各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、夫々、本発明の電気光学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。
【００６３】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る液晶装置について、図１から図１０を参照して説明する。
【００６４】
先ず、液晶装置が適用される電子機器の一例であるプロジェクタについて説明する。ここに図１は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
【００６５】
本実施形態において、プロジェクタでは液晶装置をライトバルブとして用いる。図１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装置１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。
【００６６】
液晶装置１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇは、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、これらの液晶装置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度に屈折する一方、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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
次に、本実施形態における液晶装置の全体構成について、図２及び図３を参照して説明する。ここに、図２は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板の側から見た液晶装置の概略的な平面図であり、図３は、図２のＨ−Ｈ'断面図である。
【００７０】
図２及び図３において、液晶装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とから構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、本発明に係る「素子基板」の一例であり、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板２０は後述する本発明において特徴的な積層体部分を含んでなる透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には液晶層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。
【００７１】
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。また、例えばシール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）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。本実施形態に係る液晶装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
【００７２】
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。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００７３】
ＴＦＴアレイ基板１０上における、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域には、本発明に係る「駆動部」を構成するデータ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７、走査線駆動回路１０４、外部回路接続端子１０２が夫々形成される。
【００７４】
ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域において、シール領域より外周側に、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。また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域のうちシール領域より内側に位置する領域には、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿う画像表示領域１０ａの一辺に沿って且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにしてサンプリング回路７が配置される。
【００７５】
また、走査線駆動回路１０４は、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、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間を電気的に接続するため、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。
【００７６】
また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、上下導通端子１０６が配置されると共に、このＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には上下導通材が上下導通端子１０６に対応して該端子１０６に電気的に接続されて設けられる。
【００７７】
図３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１６が形成されている。尚、本実施形態では、画素スイッチング素子はＴＦＴのほか、各種トランジスタ或いはＴＦＤ等により構成されてもよい。
【００７８】
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（図３中遮光膜２３より下側）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と対向して例えばベタ状に形成され、更に対向電極２１上（図３中対向電極２１より下側）には配向膜２２が形成されている。
【００７９】
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。そして、液晶装置の駆動時、夫々に電圧が印加されることで、画素電極９ａと対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。
【００８０】
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、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、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等が形成されていてもよい。
【００８１】
次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の電気的な構成について、図４を参照して説明する。ここに図４は、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００８２】
図４において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の夫々には、画素電極９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、液晶装置の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００８３】
ＴＦＴ３０のゲートに走査線１１ａが電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線１１ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。
【００８４】
液晶層５０（図３参照）を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【００８５】
ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１（図３参照）との間に形成される液晶容量に対して電気的に並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと電気的に並列してＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に接続されている。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。
【００８６】
ここに、液晶層５０における液晶の明視方向及び逆明視方向について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、一対の基板間における配向状態の一例について模式的に示す斜視図であって、図６は、明視方向及び逆明視方向の概念図である。
【００８７】
図３を参照して説明したように、液晶層５０の液晶は、一対の基板１０及び２０間において、一対の配向膜１６及び２２間で、所定の配向状態をとる。図５には、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶の配向状態の一例を示してある。
【００８８】
図５において、一対の基板１０及び２０の各々において、例えばポリイミド膜からなる配向膜１６若しくは２２には、予めラビング処理が施される。ラビング処理は、配向膜１６及び２２の各々について、例えば図５中矢印ａ１及びａ２で夫々示される方向に沿って施される。尚、以下では、例えば矢印ａ１及びａ２で示すようなラビング処理が施される方向を「ラビング方向」と称する。
【００８９】
ＴＮモードの場合、配向膜１６及び２２の各々の矢印ａ１及びａ２で示されるラビング方向は互いに９０゜の角度をなす。そして、液晶５０ａにおいて液晶分子は矢印ａ１及びａ２で示されるラビング方向に長軸方向を向けて配向される。よって、液晶分子は一対の配向膜１６及び２２間では９０°の角度で捩れて配向される。
【００９０】
尚、本実施形態では液晶の動作モードはＴＮモードに限られず、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード等を適用してもよい。
【００９１】
図６には、図３において配向膜２２のＴＦＴアレイ基板１０に面する側に着目し、液晶の明視方向及び逆明視方向を概念的に示してある。図５を参照して説明したような液晶の配向状態により、液晶装置においてコントラスト特性は異方性を示す。より具体的には、図６中、配向膜２２のＴＦＴアレイ基板１０に面する側の面において例えば矢印Ｃａで示される液晶の明視野方位ではコントラストが極大を示す一方、例えば矢印Ｃａｉで示される、液晶の明視野方位と逆方位の逆明視野方位ではコントラストは著しく低下する。そして、明視方向は、図６中例えば矢印Ｃｄで示されるように、明視野方位と平面的に見て同方位であって、配向膜２２のＴＦＴアレイ基板１０に面する側の面に対して垂直をなす法線Ｌｚに対して所定の角度θ１をなす方向であり、逆明視方向は、例えば矢印Ｃｄｉで示されるように、逆明視野方位と平面的に見て同方位であって、法線Ｌｚに対して所定の角度θ２をなす方向である。尚、図６中では説明の便宜上誇大して示してあるが、角度θ１や角度θ２は、例えば数度から十数度程度の比較的小さい角度である。
【００９２】
ここに、その構成については図示を省略してあるが、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の基板の各々について、他方の基板に対して対向する側と反対側には偏光板が配置される。図１に示すようなプロジェクタにおいて、液晶装置が動作される場合、光源から光学系を経て照射された投射光は、例えば対向基板２０に対して、偏光板を介して入射され、液晶層５０に入射されて透過した後、ＴＦＴアレイ基板１０より再び偏光板を介して出射される。この際、液晶層５０において、明視方向に光が入射される場合と、逆明視方向に光が入射される場合とで比較すれば、明視方向についてはコントラストは高くなるが、逆明視方向ではコントラストは極端に低下する。
【００９３】
次に、本実施形態において特徴的な構成について、図７から図１０を参照して説明する。ここに、図７（ａ）は傾斜界面の構成を概略的に示す平面図であって、図７（ｂ）は傾斜界面の構成を概略的に示す斜視図である。また、図８は、図７（ａ）のＡ０−Ａ０'線における断面部分の構成を示す断面図である。図９（ａ）は、傾斜界面の傾き角についての説明図であって、図９（ｂ）は光の液晶層への入射角についての説明図である。図１０（ａ）は傾斜界面の傾き角とコントラストとの関係を示すコントラストの分布図であって、図１０（ｂ）は傾斜界面の傾き角と光量との関係をグラフにより示す図である。
【００９４】
本実施形態では、図８に示すように、対向基板２０は積層体部分２０ａを含む。積層体部分２０ａは、例えば石英基板を含んでなる第１層２１０及び例えば透明な樹脂材料を含んでなる第２層２３０が積層されて形成される。第１層２１０及び第２層２３０は、第１層２１０及び第２層２３０の界面で屈折により入射される光の光路を曲げることが可能なように、典型的には互いに異なる屈折率を有する。例えば石英基板からなる場合、第１層２１０の屈折率は１．４５〜１．５程度であるが、第２層２３０は、第１層２１０よりも高い屈折率、例えば１．６〜１．７程度となるように、樹脂材料により形成される。尚、第２層２３０の屈折率を、第１層２１０の屈折率よりも低くすることで、夫々の層が互いに異なる屈折率を有するように構成してもよい。
【００９５】
また、第２層２３０を保護するための、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなるバリア層２００が好ましくは設けられる。よって、本実施形態の対向基板２０の構成によれば、積層体部分２０ａ及びバリア層２００を備える。そして、第２層２３０は、バリア層２００及び第１層２１０間に充填されて形成される。
【００９６】
尚、本実施形態では、対向基板２０に加えて若しくは代えてＴＦＴアレイ基板１０が積層体部分を含むように構成してもよい。或いは対向基板２０として、単純にガラス基板等に対向電極２１や配向膜２２が形成されたものを使用して、ＴＦＴアレイ基板１０側又は対向基板２０側に、例えば図８に示す対向基板２０の構成と同様に積層体部分を含む光学基板を取り付けることも可能である。
【００９７】
また、本実施形態では、第１層２１０及び第２層２３０の界面は、液晶層５０に対して傾斜する傾斜界面２２０として形成される。図７（ａ）、図７（ｂ）又は図８に示すように、画像表示領域１０ａを構成する複数の画素の各々を部分領域Ｐｘとして、部分領域Ｐｘ毎に傾斜界面２２０が配置される。傾斜界面２２０は、図７（ｂ）又は図８に示すように、この界面に液晶層５０に向かって入射される光の光路の方向を、同図中の矢印Ｃｄで示される明視方向に近付ける側に曲げるように、傾斜されて形成される。より具体的には、傾斜界面２２０は、部分領域Ｐｘ毎に、液晶層５０に向かって矢印Ｃｄで示される明視方向に面する（即ち、明視方向に正対する）ように傾いて形成される。尚、図７（ａ）、図７（ｂ）又は図８において、矢印Ｃｄにより示す明視方向及び矢印Ｃｄｉにより示す逆明視方向の各々の方向は、単なる一例であり、かかる方向は液晶の配向状態に依存する。本例では、傾斜界面２２０が部分領域Ｐｘ毎に、概ね又は完全に同じように傾斜しているので、傾斜界面２２０は全体として、魚のウロコのような形状となる。
【００９８】
図１に示すようなプロジェクタにおいて、液晶装置が動作される場合、光源から光学系を経て照射された投射光は、例えば対向基板２０に対して、偏光板（図示せず）を介して入射される。図８において、対向基板２０に向かって、矢印Ｐｉｎによって示す進行方向に従って進行し、積層体部分２０ａに入射された光は、第１層２１０から傾斜界面２２０に入射する。尚、図８では、矢印Ｐｉｎ又は矢印Ｐｏｕｔによって、光の進行方向の一例を模式的に示してある。
【００９９】
そして、各画素では、傾斜界面２２０において、入射される光の光路の方向が屈折により曲げられる。ここに、第１及び第２層２１０及び２３０の界面が傾いてない場合と比較して、界面において屈折された光の光路の方向を、図８中矢印Ｃｄで示される明視方向と同方向で且つ明視方向となす角度がより小さくなるように、曲げることが可能となる。これにより、画素単位で、液晶層５０への光の入射方向を制御し、図８中点線矢印Ｃｄｉで示される逆明視方向に入射される光を減少させると共に、液晶層５０に向かって、光をより明視方向に近い方向で入射させることが可能となる。その結果、コントラストを向上させることができる。
【０１００】
また、傾斜界面２２０は平坦面として形成され、レンズ曲面としては形成されていない。よって、傾斜界面２２０では、入射される光の角度分布が広がるのを抑制することができるため、先行技術のようにレンズ曲面を傾ける構成と比較して、傾斜界面２２０の傾き角を小さくすることができる。従って、光漏れを防止することができ、コントラストが光漏れにより低下するのを防止できる。また、傾斜界面２２０は、先行技術のような形状のレンズ曲面と比較して、極めて単純化された形状であるため、傾斜界面２２０を作製するための製造プロセスも、上記レンズ曲面を形成する場合と比較して、より簡略化することができる。
【０１０１】
また、画素内の位置によっては、対向基板２０に入射され画素内に到達するまでの光の光路長の差は生じるが、画素同士では、このような光の光路長の差をより小さくすることが可能となる。よって、画像表示領域１０ａにおける画素の配置位置によって、対向基板２０に入射される光路長の差が大きくなるのを防止することができる。
【０１０２】
従って、プロジェクタにおいて、画像表示領域１０ａにおける画素の配置位置による上述したような光路長の差を調整するために、光源からの投射光の照射における、液晶装置に対するフォーカスを容易に行うことができる。従って、かかる投射光の光路を調整するための光学系が複雑化するのを防止することができる。
【０１０３】
ここに、図４に示すように、各画素は、走査線１１ａに沿って行方向即ち同図中Ｘ方向、及びデータ線６ａに沿って列方向即ち同図中Ｙ方向に配列される。図７（ａ）において、矢印Ｃｄで示すように平面的に見た明視方向が、Ｘ方向及びＹ方向のいずれに対しても斜めである場合、図７（ｂ）において、傾斜界面２２０は、画素毎に平面的に見た明視方向に対応させて、Ｘ方向及びＹ方向のいずれに対しても斜めとなる方向に沿って傾いて形成される。よって、図７（ａ）に示すように平面的に見た明視方向が斜め方向である場合も、傾斜界面２２０の傾きを画素毎に調整することで、各画素において、明視方向或いは明視方向に近付けた方向に光を進行させて、液晶層５０に対して入射させることが可能となる。従って、液晶層５０への光の入射方向の制御をより精度良く行うことができ、光漏れが生じるのをより確実に防止することができる。よって、より容易に且つより確実にコントラストを向上させることができる。
【０１０４】
次に、図９及び図１０を参照して、傾斜界面２２０の傾き角及び光の液晶層５０への入射角についてより詳細に説明する。図９（ａ）において、傾斜界面２２０の傾き角θ３は、第１層２１０側で見て、傾斜しない場合の第１層２１０及び第２層２３０の界面（同図中上側の点線で示される位置）に対する傾きの程度、又は第２層２３０側に対する第１層２１０及び第２層２３０の界面の傾きの程度として表される。
【０１０５】
図９（ｂ）において、光Ｐｉｎの液晶層５０への入射角θ０は、配向膜２２及び液晶層５０の境界線に対して垂直な線（即ち、図中の鎖線）と、光Ｐｉｎとがなす角度として表される。
【０１０６】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）には夫々、光の液晶層５０への入射角θ０とコントラスト又は光量との相関関係について、本願発明者らのシュミレーション結果を示してある。尚、図１０（ａ）では、互いに隣接する異なる線種（例えば、実線及び一の一点鎖線）間で規定される領域ではコントラストの値は同一の範囲内（例えば、３．０以上であって３．５より小さい範囲内）となる。また、図１０（ａ）において負の値を示す傾き角は、正の値の傾き角の傾け方向とは逆側に傾ける場合の傾きの程度を示す値である。即ち、この場合、図９では、例えば第２層２３０側に対して同図中とは逆の上方向に傾けられる場合の傾きの程度として表される。更に、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）では、液晶の動作モードはＴＮモードであることを前提とする。
【０１０７】
図１０（ａ）に示すように、液晶装置の光出射側における出射光のコントラストの分布と、入射角θ０との相関関係によれば、コントラストは入射角θ０が６゜である場合に最大となる。また、図１０（ｂ）に示すように、液晶装置の光出射側における出射光の光量と、入射角θ０との相関関係によれば、入射角θ０が６゜である場合に光量は最大となる。
【０１０８】
よって、本実施形態では、光の液晶層５０への入射角が６゜となるように形成することで、コントラストを最大とすることができる。このため、上述した傾斜界面２２０の傾き角θ３は、第１層２１０及び第２層２３０の屈折率等から理論的に、或いは実際に光を入射させて実験的に調節される。傾き角θ３は、例えば１５°〜７０°の範囲で設定される。
【０１０９】
従って、以上説明したような本実施形態では、例えば液晶装置をライトバルブとして用いるプロジェクタでは、より容易に且つより確実にコントラストを向上させて、より高品質な表示を行うことが可能となる。
【０１１０】
ここに、本願発明者らのシュミレーションによれば、プロジェクタの液晶装置に対するフォーカスのマージンは、画素ピッチｐ及び投射レンズのｆナンバーにより、式（１）で示される。尚、投射レンズのｆナンバーは例えば１．７〜２．０の範囲内となる。
【０１１１】
２×ｐ×ｆ・・・（１）
そして、図１０（ａ）又は図１０（ｂ）を参照して説明したように、入射角θ０がコントラストが最大となる６゜である場合には、部分領域Ｐｘｇに含まれる画素数ｎは、式（２）及び式（３）により４０以下とするのが好ましい。
【０１１２】
ｔａｎθ０＝（２×ｐ×ｆ）／（ｎ×ｐ）・・・（２）
ｎ＝２ｆ／（ｔａｎθ０）・・・（３）
従って、この場合には、プロジェクタにおける光学系の構成が複雑化するのをより確実に防止することができる。
【０１１３】
ここに、図８において、例えばＴＦＴアレイ基板１０の側において、走査線１１ａやデータ線６ａ等を構成する導電膜により遮光部１００ｂが形成され、対向基板２０側の遮光膜２３と共に非開口領域及び開口領域を夫々規定する。非開口領域は開口領域を囲むように形成され、開口領域は各画素において、表示に実際に寄与する光が透過又は反射される領域として形成される。そして、ＴＦＴアレイ基板１０側では、各画素において画素電極９ａは開口領域に配置される。画素電極９ａは、図８において、各画素の開口領域において、例えば矢印Ｐｉｎに示される進行方向に従って傾斜界面２２０を通過して液晶層５０に入射される光について、上述したように傾斜界面２２０で曲げられた光路に対応する位置に形成されるとよい。
【０１１４】
例えばプロジェクタにおいて液晶装置を動作させる場合は、画素電極９ａは入射される光が透過可能なように透明導電材料により形成される。よって、液晶層５０から画素電極９ａに入射される光が減少し、その結果、画素電極９ａを透過して出射される光の損失が大きくなるのを防止することができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、図１に示すプロジェクタにおいて投射レンズ１１１４又はダイクロイックプリズム１１１２のところで調整することで、図８中の例えば矢印Ｐｏｕｔによって示される進行方向に従って出射される光、即ち液晶層５０の明視方向或いは明視方向に近付けた方向に沿って斜めに装置外に出射される光でも、真直ぐな光の場合と同様に、フォーカスすることができる。即ち、傾斜界面２２０において光路を曲げることによる欠点は、簡単な細工により補正することができる。よって、投射レンズ１１１４によって集光される際の光の損失が大きくなるのをより容易に防止することができる。
【０１１６】
＜第２実施形態＞
本発明の液晶装置に係る第２実施形態について、図１１を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態と比較して部分領域が複数の画素からなる点が異なる。よって、第１実施形態と異なる点についてのみ、図１１を参照して説明し、第１実施形態と同様の構成については図１から図１０を参照して説明すると共に重複する説明を省略することもある。
【０１１７】
ここに、図１１（ａ）は、第２実施形態における傾斜界面の構成を概略的に示す平面図であって、図１１（ｂ）は第２実施形態における傾斜界面の構成を概略的に示す斜視図である。
【０１１８】
以下では、第２実施形態において特徴的な傾斜界面の構成に着目して説明し、第１実施形態と同様の構成、例えば傾斜界面を構成する第１層及び第２層、これを含む積層体部分等の構成については、その説明を省略する。
【０１１９】
図１１（ａ）又は図１１（ｂ）において、第２実施形態では、複数の画素からなる画素群により部分領域Ｐｘｇが構成され、部分領域Ｐｘｇ毎に傾斜界面２２０が配置される。画素群は、好ましくは、図３においてライン状に走査線１１ａに沿ってＸ方向に配列された複数の画素からなる画素行であるか、これに加えて若しくは代えて図３においてライン状にデータ線６ａに沿ってＹ方向に配列された複数の画素からなる画素列である。この場合、画素群に対応してライン状に傾斜界面２２０は形成されることとなる。本例では、傾斜界面２２０が部分領域Ｐｘ毎に、概ね又は完全に同じように傾斜しているので、傾斜界面２２０は全体として、洗濯板の凹凸表面のような形状となる。
【０１２０】
ここに、図１１（ａ）又は図１１（ｂ）には、画素群が画素列からなる場合の傾斜界面２２０の構成について示してある。図１１（ａ）に示すように、画素列に対応して傾斜界面２２０はＹ方向に沿って形成され、画像表示領域１０ａにおいてＸ方向に沿って配列される。一方、画素群が画素行からなる場合は、画素行に対応して傾斜界面２２０はＸ方向に沿って形成され、画像表示領域１０ａにおいてＹ方向に沿って配列される。
【０１２１】
また、図１１（ｂ）において、傾斜界面２２０は、部分領域Ｐｘｇ毎に、液晶層５０に向かって、例えば矢印Ｃｄで示される方向の明視方向に面するように傾いて形成される。よって、液晶装置の動作時、対向基板２０に入射され、傾斜界面２２０に入射される光の光路の方向を、画素群毎に、屈折により、明視方向に近付ける側に曲げて、液晶層５０に向かって出射させることが可能となる。
【０１２２】
ここに、例えば、図１１（ａ）において矢印Ｃｄにより示すように、明視方向が平面的に見て傾斜界面２２０の配列方向であるＸ方向に沿う方向となる場合は、同図中に示すように画像表示領域１０ａの画素列に共通に傾斜界面２２０を配置しても、傾斜界面２２０において、入射される光の光路の方向を明視方向に近付ける側に曲げて、明視方向或いは明視方向に近付けた方向に光を進行させて、各画素で液晶層５０に対して入射させることが可能となる。
【０１２３】
一方、傾斜界面２２０が画素行に対応して配置され、Ｙ方向に沿って配列される場合であって、明視方向が平面的に見てＹ方向に沿う方向となる場合には、画素行に共通に傾斜界面２２０を配置しても、図１１（ａ）に示す構成と同様の効果が得られる。
【０１２４】
よって、コントラストを向上させつつ、より容易に傾斜界面２２０を作製することが可能となる。例えば、第１実施形態の構成では、傾斜界面２２０の面形状は第１層２１０を構成する例えば石英基板に対して、例えばフォトリソグラフィ法による加工を施すことで比較的容易に作製することができる。一方、第２実施形態の構成では、傾斜界面２２０が画素毎に配置される場合と比較して、金型などを用いたフォトリソグラフィ法による製造工程と比較してより容易な工程で、例えば石英基板において傾斜界面２２０の面形状を作製することができ、製造コストもより削減することが可能となる。
【０１２５】
ここに、部分領域Ｐｘｇ内では画素の配置位置によって、対向基板２０に入射され画素内に到達するまでの光の光路長は、各画素で互いに異なる。液晶装置が図１に示すプロジェクタに配置される場合は、部分領域Ｐｘｇ内に含まれる画素数は、画素の配置位置による光路長の差が、プロジェクタにおいて液晶装置に対するフォーカスをそのマージン内で行える程度に、小さくなるように調整するとよい。即ち、プロジェクタにおいて液晶装置に対するフォーカスについて許容される誤差の範囲内、即ちマージン内で、液晶装置に対するフォーカスを行うことが可能であれば、第２実施形態においても、容易にフォーカスを行うことができる。
【０１２６】
尚、以上の各実施形態で説明した液晶装置は、図１に示すプロジェクタに用いられる態様に限られず、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、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に適用可能である。また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）等にも適用可能である。
【０１２７】
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電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器、更には電気光学装置に用いられる光学基板装置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】
【０１２８】
【図１】電気光学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。
【図２】液晶装置の概略的な平面図である。
【図３】図２のＨ−Ｈ'断面図である。
【図４】本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【図５】一対の基板間における配向状態の一例について模式的に示す斜視図である。
【図６】明視方向及び逆明視方向の概念図である。
【図７】図７（ａ）は傾斜界面の構成を概略的に示す平面図であって、図７（ｂ）は傾斜界面の構成を概略的に示す斜視図である。
【図８】図７（ａ）のＡ０−Ａ０'線における断面部分の構成を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）は傾斜界面の傾き角についての説明図であって、図９（ｂ）は光の液晶層への入射角についての説明図である。
【図１０】図１０（ａ）は傾斜界面の傾き角とコントラストとの関係を示すコントラストの分布図であって、図１０（ｂ）は傾斜界面の傾き角と光量との関係をグラフにより示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は、第２実施形態における傾斜界面の構成を概略的に示す平面図であって、図１１（ｂ）は第２実施形態における傾斜界面の構成を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、２０ａ…積層体部分、５０…液晶層、２１０…第１層、２２０…傾斜界面、２３０…第２層、Ｐｘ、Ｐｘｇ…部分領域
【図１】
2008256777.tif 000003
【図２】
2008256777.tif 000004
【図３】
2008256777.tif 000005
【図４】
2008256777.tif 000006
【図５】
2008256777.tif 000007
【図６】
2008256777.tif 000008
【図７】
2008256777.tif 000009
【図８】
2008256777.tif 000010
【図９】
2008256777.tif 000011
【図１０】
2008256777.tif 000012
【図１１】
2008256777.tif 000013