(57)【要約】【課題】簡便に液晶を通過する光の位相差を補償することができ、小型化に適する。【解決手段】液晶装置（１）は、配向膜（１６，２２）を備えた一対の基板（１０，２０）と、該一対の基板間に挟持された液晶（５０）と、液晶を通過する光を補償する光学補償層（２０１）とを備え、一対の基板のうち一方の基板における一の表面は傾くように形成されており、光学補償層は、前記表面に配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向膜を備えた一対の基板と、
該一対の基板間に挟持された液晶と、
前記液晶を通過する光を補償する光学補償層と
を備え、
前記一対の基板のうち一方の基板における一の表面は傾くように形成されており、
前記光学補償層は、前記表面に配置されている
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
配向膜を備えた一対の基板と、
該一対の基板間に挟持された液晶と、
前記液晶を通過する光を補償する光学補償層と、
前記一対の基板に対向配置されており、その一の表面に前記光学補償層が形成された板状光学部材と
を備え、
前記表面は、傾くように形成されている
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
配向膜を備えた一対の基板と、
該一対の基板間に挟持された液晶と、
前記液晶を通過する光を補償する光学補償層と、
前記一対の基板に対向配置されており、その一の表面に前記光学補償層が形成される支持基板と、
前記一対の基板を前記支持基板と共に収容するケースと
を備え、
前記ケースは、前記表面が傾くように前記支持基板を収容する
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
前記液晶の液晶分子は、前記配向膜によってプレティルトを付与されており、
前記表面は、前記プレティルトが付与された液晶分子の軸方向に対して直交する側に傾いている
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】
前記表面は、前記プレティルトが付与された液晶分子の軸方向に対して直交することを特徴とする請求項４に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記配向膜は、前記液晶に対し、前記一対の基板に沿った面内で第１方位に、該面内から第１角度だけ立ち上がるプレティルトを与え、
前記表面は、前記第１方位に、前記第１角度に応じた所定角度だけ傾いている
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７】
前記光学補償層は、前記表面上に密着されており且つ前記表面の反対側からも密閉されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記表面の傾斜方向は、平面的に見て、前記一対の基板の辺に沿った方向であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項９】
前記表面の傾斜方向は、平面的に見て、明視方向に沿った方向であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１０】
前記表面の一部が傾いている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１１】
前記液晶は、垂直配向型の液晶であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１２】
前記液晶は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２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。
【請求項１４】
請求項１乃至１２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プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶を通過する光の位相差を補償する光学補償機能を備える液晶装置、並びに、これを備えた電子機器及びプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の液晶装置を備えるプロジェクタには、例えば、液晶パネルの入射側及び出射側に夫々配置された第１及び第２偏光板と、第１偏光板と液晶パネルとの間、又は第２偏光板と液晶パネルとの間に配置された光学異方性素子からなる位相差手段とを備える液晶プロジェクタ装置がある。該液晶プロジェクタ装置における位相差手段は、液晶パネルにおける液晶分子の配向方向に応じて光学異方性素子を傾斜させている（特許文献１参照）。
【０００３】
或いは、透過型液晶パネルと検光子との間（即ち、透過型液晶パネルの出射側）に、該透過型液晶パネルに斜めに入射した光が液晶分子を通過した際のプレティルト角による位相ずれを補償する光学素子を配置した液晶プロジェクタ装置がある（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１２９８号公報
【特許文献２】特開２００１−３４３６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術によれば、液晶パネルから独立した別の部品によって光の位相差を補償する機能を付加しているので、液晶パネルとは別に、部品を配置するための空間を確保する必要がある。このため、光学エンジンの小型化が困難であり、且つレイアウトの自由度が阻害されてしまうという技術的問題点がある。
【０００６】
また、液晶分子の配向方向に応じて、例えば光学素子を傾斜させているので、配向方向によっては、光学素子を傾斜させる機構が複雑になったり、組立工程において追加的な調整が必要になったりする可能性があるという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、簡便に液晶を通過する光に生じる位相差を補償することができ、小型化に適した液晶装置、並びにこれを備えた電子機器及びプロジェクタ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】
【０００８】
本発明の第１の液晶装置は、上記課題を解決するために、配向膜を備えた一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、前記液晶を通過する光を補償する光学補償層とを備え、前記一対の基板のうち一方の基板における一の表面は傾くように形成されており、前記光学補償層は、前記表面に配置されている。
【０００９】
本発明の第１の液晶装置によれば、配向膜は、典型的には、一対の基板の夫々に設けられ、該一対の基板間に狭持される液晶に対して、所定方位に所定角度立ち上がるプレティルトを与える。このような配向膜は、典型的には、所定方位にラビングが施された有機配向膜である。或いは、配向膜は、無機配向膜であってもよい。
【００１０】
光学補償層は、液晶を通過する光に生じる位相差を補償する。このような光学補償層は、例えば、液晶ポリマー、延伸フィルム、蒸着膜、結晶板等により構成される。光学補償層は、典型的には、一対の基板のうち少なくとも一方の基板における、液晶に対向する側と反対側の表面に配置されている。ここに、「一方の基板」とは、典型的には、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板或いは素子基板、又はこれに対向配置される対向基板である。但し、少なくとも一方の基板内に内蔵されてもよい。更に、補正すべき位相差の程度や液晶の種類に応じて、一対の基板の両方における、液晶に対向する側と反対側に光学補償層を設けることも可能である。
【００１１】
或いは、補正すべき位相差の程度や種類に応じて、傾けられた光学補償層を、このような配置可能な箇所の少なくとも一箇所に、複数設けることも可能であり、傾けられた光学補償層と傾けられていない他の光学補償層とを組み合わせることも可能である。尚、本発明に係る「表面に配置されている」とは、直接又は他の層を介して、表面上に、接着、密着、固定等されていることをいう。
【００１２】
一対の基板のうち一方の基板における一の表面は、例えば液晶のプレティルトに応じた所定角度だけ傾くように形成されており、光学補償層は、前記表面に配置されている。従って、典型的には、少なくとも一方の基板は、傾くように形成された表面と、傾かない表面を有する楔形状に形成されている。ここに、本発明に係る「楔形状」とは、基板面に垂直な方向であって、一対の基板に沿った面内におけるプレティルトが向いている所定方位に沿った方向に切った断面において、台形をなす形状をいう。尚、本発明に係る「一の表面」とは、一方の基板における液晶と対向する表面、又は一方の基板における液晶と対向する側と反対側の表面である。
【００１３】
本発明では特に、一方の基板における一の表面は、傾くように形成されている。よって、この表面を、光学補償層における想定屈折率楕円体の長軸方向と液晶のプレティルトの軸方向（即ち、非駆動時における配向膜に接する箇所での液晶分子の長軸方向）が交わるように、好ましくは直交するように、傾ければ、主に配向膜付近におけるプレティルトが与えられた液晶の配向状態に起因する光の位相差を解消することが可能となる。加えて、傾斜した屈折率楕円体を構成しにくい延伸フィルムであっても容易に傾斜構造を構成することができ、実用上非常に有利である。
【００１４】
尚、一方の基板における液晶と対向する表面を傾斜させた場合は、光学補償層の液晶と対向する表面に、例えば樹脂材料からなるオーバーコート層を設け、他方の基板における液晶と対向する表面に沿うようにしてもよい。
【００１５】
以上の結果、本発明の第１の液晶装置によれば、液晶を通過する光に生じる位相差を、光学補償層により補償することができる。加えて、光学補償層が液晶装置に一体的に設けられているため、各種電子機器に配置する場合に、別途位相差板等を配置する空間を確保したり、配置作業時間を設けたりする必要がない。
【００１６】
本発明の第２の液晶装置は、上記課題を解決するために、配向膜を備えた一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、前記液晶を通過する光を補償する光学補償層と、前記一対の基板に対向配置されており、その一の表面に前記光学補償層が形成された板状光学部材とを備え、前記表面は、傾くように形成されている。
【００１７】
本発明の第２の液晶装置によれば、板状光学部材は、一対の基板に対向配置されており、その一の表面に光学補償層が形成されている。ここに、本発明に係る「板状光学部材」とは、例えば、防塵ガラス、カバーガラス、デフォーカスガラス、放熱ガラス等である。或いは、光学補償層を支持するための専用の支持部材であってもよい。板状光学部材の光学補償層が形成されている表面は、例えば液晶のプレティルトに応じた所定角度だけ傾くように形成されている。典型的には、傾くように形成された表面と、傾かない表面とを有する楔形状に形成されている。このような、傾くように形成された表面は、例えば、研磨、エッチング、カッティング等により形成すればよい。
【００１８】
本発明では特に、板状光学部材の表面は、傾くように形成されている。よって、この表面を、光学補償層における想定屈折率楕円体の長軸方向と液晶のプレティルトの軸方向が交わるように傾ければ、主に配向膜付近におけるプレティルトが与えられた液晶の配向状態に起因する光の位相差を解消することが可能となる。
【００１９】
尚、板状光学部材は、一対の基板の両側（即ち、光の入射側及び出射側）に、設けてもよく、その場合、一対の基板の両側に、光学補償層を設けることも可能である。或いは、板状光学部材における一の表面だけでなく、他の表面にも他の光学補償層を形成してもよい。その場合、他の表面は傾くように形成されてもよいし、傾かないように形成されてもよい。
【００２０】
以上の結果、本発明の第２の液晶装置によれば、液晶を通過する光に生じる位相差を、光学補償層により補償することができる。加えて、光学補償層が液晶装置に一体的に設けられているため、各種電子機器に配置する場合に、別途位相差板等を配置する空間を確保したり、配置作業時間を設けたりする必要がない。
【００２１】
本発明の第３の液晶装置は、上記課題を解決するために、配向膜を備えた一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、前記液晶を通過する光を補償する光学補償層と、前記一対の基板に対向配置されており、その一の表面に前記光学補償層が形成される支持基板と、前記一対の基板を前記支持基板と共に収容するケースとを備え、前記ケースは、前記表面が傾くように前記支持基板を収容する。
【００２２】
本発明の第３の液晶装置によれば、支持基板は、一対の基板に対向配置されており、その一の表面に光学補償層が形成されている。ここに、本発明に係る「支持基板」とは、専用の支持基板であってもよいし、防塵ガラス、カバーガラス、デフォーカスガラス、放熱ガラス等の機能を兼ねていてもよい。
【００２３】
ケースは、一対の基板を支持基板と共に収容し、支持基板の光学補償層が形成される表面が、例えば液晶のプレティルトに応じた所定角度だけ傾くように収容する。ここに、本発明に係る「ケース」とは、既存の２ピース型のものでよく、その支持基板を保持する部位を左右や上下非対称に形成することによって、支持基板を所定角度だけ傾くように保持することができる。
【００２４】
本発明では特に、支持基板の表面は、傾くように収容されている。よって、この表面を、光学補償層における想定屈折率楕円体の長軸方向と液晶のプレティルトの軸方向が交わるように傾ければ、主に配向膜付近におけるプレティルトが与えられた液晶の配向状態に起因する光の位相差を解消することが可能となる。
【００２５】
支持基板は、一対の基板の両側（即ち、光の入射側及び出射側）に、設けてもよく、その場合、一対の基板の両側に、光学補償層を設けることも可能である。或いは、支持基板における一の表面だけでなく、他の表面にも他の光学補償層を形成してもよい。その場合、支持基板が平板であれば、他の表面は一の表面と同じように傾くことになる。尚、光学補償層と支持基板とは一体形成されてもよい。即ち、光学補償層本体の機械的強度が高ければ、光学補償層から独立した支持基板の存在は不要である。
【００２６】
以上の結果、本発明の第３の液晶装置によれば、液晶を通過する光に生じる位相差を、光学補償層により補償することができる。加えて、光学補償層が液晶装置に一体的に設けられているため、各種電子機器に配置する場合に、別途位相差板等を配置する空間を確保したり、配置作業時間を設けたりする必要がない。
【００２７】
本発明の第１乃至第３の液晶装置の一態様では、前記液晶の液晶分子は、前記配向膜によってプレティルトを付与されており、前記表面は、前記プレティルトが付与された液晶分子の軸方向に対して直交する側に傾いている。
【００２８】
この態様によれば、光学補償層が形成されている、一方の基板、又は板状光学部材、或いは支持基板の表面は、液晶分子のプレティルトの軸方向に対して直交する側に傾くように形成されている。言い換えれば、光学補償層における想定屈折率楕円体の長軸方向及び液晶分子のプレティルトの軸方向が相互になす角が、直角に近づくようにする。これにより、光学補償層の補償機能を発揮させることが可能となる。
【００２９】
この態様では、前記表面は、前記プレティルトが付与された液晶分子の軸方向に対して直交してもよい。
【００３０】
このように構成すれば、液晶を通過する光に生じる位相差を最適に補償することができる。即ち、位相差を解消することが可能となる。
【００３１】
本発明の第１乃至第３の液晶装置の他の態様では、前記配向膜は、前記液晶に対し、前記一対の基板に沿った面内で第１方向に、該面内から第１角度だけ立ち上がるプレティルトを与え、前記表面は、前記第１方位に、前記第１角度に応じた所定角度だけ傾いている。
【００３２】
この態様によれば、一対の基板の夫々に設けられた配向膜のうち、一方の基板に設けられた配向膜が、「液晶に対し、第１方向に第１角度だけ立ち上がるプレティルトを与える配向膜」である。配向膜が有機材料よりなる有機配向膜である場合、第１方位が所謂ラビング方向（即ち、一対の基板に沿う面内におけるラビングが施された方位）に一致することになる。或いは、無機材料よりなる無機配向膜である場合、例えば斜方蒸着法により形成される際の斜めに傾ける方位が第１方位に一致することになる。
【００３３】
このような配向膜と同様に、他方の配向膜は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶等の液晶の種類に応じて、「液晶に対し、第1方位と異なる又は同じである第２方位に、第1角度と異なる又は同じである第２角度だけ立ち上がるプレティルトを与える配向膜」となる。
【００３４】
光学補償層が形成されている一方の基板、又は板状光学部材、或いは支持基板の表面は、第１方位に、第１角度に、即ち、液晶のプレティルトに応じた所定角度だけ傾くように形成されている。
【００３５】
本発明の第１乃至第３の液晶装置の他の態様では、前記光学補償層は、前記表面上に密着されており且つ前記表面の反対側からも密閉されるように構成されている。
【００３６】
この態様によれば、光学補償層は、例えば、いずれかが傾斜表面を有する一方の基板と他の基板との間に、直接又は他の層を介して、狭持されている。或いは、一方の基板又は他の基板と、他の板状部材との間に、直接又は他の層を介して、狭持されている。これにより、光学補償層の機械的強度や化学的強度が低くても、これをサンドイッチ構造とすることで、耐性が高まる。特に、光学補償層を、延伸フィルムや液晶ポリマーにより構成する場合に、酸素が介入することによる光学補償層の耐光性劣化を防止することができる。但し、このような強度に問題がなければ、むき出しでもよい。
【００３７】
尚、光学補償層を密閉するには、光学補償層が基板や板状部材より小さければ、例えばエポキシアクリル系樹脂等のシール剤により密閉すればよい。或いは、光学補償層が基板や板状部材と同じ大きさであれば、光学補償層並びに基板や板状部材の外周に、例えばＳｉＯ２膜等の封止膜を形成し密閉すればよい。
【００３８】
本発明の第１乃至第３の液晶装置の他の態様では、前記表面の傾斜方向は、平面的に見て、前記一対の基板の辺に沿った方向である。
【００３９】
この態様によれば、光学補償層を配置することが容易となり、特に、傾斜表面を、研磨、カッティング、エッチング等で製造することが容易となる。加えて、基板又は板状部材の表面を傾斜させることによる液晶装置の厚み（即ち、基板等の積層方向）の増加を抑制することができる。ここで、「傾斜方向」とは、基板面に垂直な方向であって、光学補償層が形成されている表面及び基板面が相互になす角が最大となるように切った前記表面において、切断線に沿う方向である。
【００４０】
本発明の第１乃至第３の液晶装置の他の態様では、前記表面の傾斜方向は、平面的に見て、明視方向に沿った方向である。
【００４１】
この態様によれば、明視方向（即ち、配向方向）に生じる光の位相差を補償することができる。ここで、「明視方向」とは、一対の基板において液晶に面する側に形成された配向膜のラビング方向、或いは蒸着方向に沿って特定される方向であり、液晶パネルの表示面における方位角方向から当該液晶パネルを見た場合に最もコントラストが高い方向である。
【００４２】
本発明の第１又は第２の液晶装置の他の態様では、前記表面の一部が傾いている。
【００４３】
この態様によれば、例えば、液晶装置における画像表示領域に対応する部分のみを傾斜させることにより、液晶装置の厚みの増加をより抑制することができる。
【００４４】
本発明の第１乃至第３の液晶装置の他の態様では、前記液晶は、垂直配向型の液晶である。
【００４５】
この態様によれば、一対の基板の夫々に設けられた配向膜の両方が、液晶に与えるプレティルトは同じである。従って２枚の配向膜に起因する光の位相差を補償するのに１層の光学補償層で対応可能である。加えて、液晶分子は、垂直配向されているので、基板、板状光学部材等の表面を傾斜させる角度は小さくてよく、液晶装置の厚みをより小さくすることができる。
【００４６】
本発明の第１乃至第３の液晶装置の他の態様では、ＴＮ型の液晶である。
【００４７】
この態様によれば、一対の基板の夫々に設けられた配向膜が、液晶に与えるプレティルトは異なっている。従って、２枚の配向膜に起因する光の位相差を補償するのに２層の光学補償層で対応することが好ましいが、１層の光学補償層を２枚の配向膜の夫々におけるプレティルトに応じて傾斜させてもよい。
【００４８】
尚、本願発明者の研究によれば、光学補償層を２枚の配向膜のうちの一方におけるプレティルトのみに応じて傾斜させても、液晶を通過する光に生じる位相差を十分補償できることが判明している。
【００４９】
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。
【００５０】
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、液晶を通過する光に生じる位相差を補償することができ、高コントラストを実現することが可能である。加えて、液晶装置の厚みを小さくすることができるので小型化に適する。この結果、高品質な画像表示を行うと共に小型化に適した、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。
【００５１】
本発明のプロジェクタは、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。
【００５２】
本発明に係るプロジェクタは、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、液晶を通過する光に生じる位相差を補償することができ、高コントラストを実現することが可能である。加えて、液晶装置の厚みを小さくすることができるので小型化に適する。
【００５３】
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】
【００５４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下で参照する各図においては、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、各層や各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【００５５】
＜第１実施形態＞
本発明の液晶装置に係る第１実施形態を、図１乃至４を参照して説明する。
【００５６】
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の構成について説明する。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。
【００５７】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置１では、本発明に係る「一対の基板」の一例としてのＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０が対向配置されている。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及び対向基板２０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。
【００５８】
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。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。
【００５９】
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。更に、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。
【００６０】
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１６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２２が形成されている。また、液晶層５０は、誘電率異方性が負である液晶分子を含んで構成されている。従って、液晶装置１は、垂直配向（ＶＡ）モードで液晶分子の配向が制御される液晶装置である。尚、本発明に係る液晶装置は、誘電率異方性が負である液晶分子を有する液晶装置に限定されるものではなく、例えば、一種又は数種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１６及び２２間で、所定の配向状態をとる液晶装置であってもよい。
【００６１】
光学補償層２０１は、対向基板２０の表面に配置されている。光学補償層２０１は、例えば、ポリカーボネイト、ポリビニールアルコール、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリオレフィン等の延伸フィルムからなり、その厚みは、例えば３０ｎｍである。尚、光学補償層２０１は、液晶ポリマー、無機蒸着膜、結晶板等により形成されていてもよい。防塵基板３０１は、光学補償層２０１を対向基板２０の表面の反対側から密閉している。
【００６２】
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。
【００６３】
ここで、図３を参照して、液晶のプレティルトと光学補償層２０１が配置されている対向基板２０の表面２０ａの傾きとの関係について説明を加える。図３は、液晶のプレティルトと光学補償層の傾斜の関係を示す概念図である。尚、以降の図においては、図１及び図２で示した、液晶装置１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。
【００６４】
図３（ａ）において、液晶層５０における液晶分子５０１は、非駆動時において、配向膜１６によりＴＦＴアレイ基板１０の面内で所定方位に、該面内から、本発明の「第１角度」の一例としての角度αのプレティルト角を有して配向されている。対向基板２０における液晶層５０に対向する側と反対側の表面２０ａは、第１方位に、角度αに応じた所定角度βだけ傾くように形成されている。従って、表面２０ａに配置されている光学補償層２０１も所定角度βだけ傾いている。尚、図３（ａ）では、説明の便宜上、角度αおよび角度βを実際より大きくなるように図示している。
【００６５】
液晶層５０を通過する光に生じる位相差を補償するためには、光学補償層２０１における想定屈折率楕円体２０１１の長軸方向と液晶分子５０１のプレティルトの軸方向とが相互になす角は、角度θをなしている。この角度θ１が９０度に近づくように、即ち、想定屈折率楕円体２０１１の長軸方向とプレティルトの軸方向が直交する側に、表面２０ａが傾くように形成する。好ましくは角度θ１が９０度になるように表面２０ａを傾斜させる。
【００６６】
具体的には例えば、光学補償層２０１が、図３（ｂ）に示すような、棒状の分子構造（例えば、Ａプレート）を有する有機化合物２０１２を含んでなる場合、有機化合物２０１２の長軸方向と液晶分子５０１のプレティルトの軸方向とが相互になす角θ２が９０度に近づくように表面２０ａを傾斜させる。
【００６７】
或いは、光学補償層２０１が、図３（ｃ）に示すような、円盤状の分子構造（例えば、Ｃプレート）を有する有機化合物２０１３を含んでなる場合、有機化合物２０１３における円盤の中心を通り円盤面に垂直な軸の方向が、液晶分子５０１のプレティルトの軸方向に沿うように表面２０ａを傾斜させる。
【００６８】
尚、本願発明者の研究によれば、一般に、円盤状の分子構造を有する有機化合物を含む光学補償層を用いることが望ましいことが判明している。
【００６９】
表面２０ａの傾斜方向を、液晶装置１上で平面的に見て、ＴＦＴアレイ基板１０の辺に沿うようにすることによって、例えば、該基板の対角の方位に沿うようにした場合に比べて、図４における距離ｈ、即ち面２０ａを傾斜させたことによる液晶装置１の厚みの増加分を小さくすることができる。
【００７０】
言い換えれば、配向膜が液晶分子５０１に与えるプレティルトの第１方位を、画像表示領域１０ａにおけるデータ線の延在方向に沿う方位、又は走査線の延在方向に沿う方位にすることによって、即ち、ＴＦＴアレイ基板１０の縦辺又は横辺に沿う方位にすることによって、液晶装置１の厚みの増加を抑制することができる。ここに図４は、本実施形態に係る液晶装置の斜視図である。
【００７１】
以上のように、本実施形態によれば、別途光学補償機能を有する部品又は装置を用いることなく、液晶を通過する光に生じる位相差を補償することができ、且つ、液晶装置の厚みの増加を抑制することにより、小型化に適することが可能となる。
【００７２】
（変形例）
次に、図５を参照しながら対向基板２０の変形例を説明する。図５は、図２と同趣旨の、第１実施形態の変形例に係る液晶装置の断面図である。図５において、対向基板２０における液晶層５０に対向する側と反対側の表面２０ａの一部のみ、例えば画像表示領域１０ａに対応する部分のみが、液晶層５０におけるプレティルトの軸方向に応じて傾くように形成されている。これにより、液晶装置の厚みをより小さくすることが可能となる。
【００７３】
＜第２実施形態＞
本発明の液晶装置に係る第２実施形態を、図６を参照して説明する。第２実施形態では、光学補償層が配置されている位置が異なる以外は、第１実施形態と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略する。図６は、図２と同趣旨の、本実施形態に係る液晶装置の断面図である。
【００７４】
図６において、対向基板２０における液晶層５０に対向する側の表面２０ｂは、液晶層５０におけるプレティルトの軸方向に応じて傾くように形成されている。光学補償層２０１は、表面２０ｂ上に配置されている。光学補償層２０１の液晶層５０に対向する側には、オーバーコート層４００が配置されており、該オーバーコート層４００における液晶層５０に対向する表面は、ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０に対向する表面に沿うように形成されている。
【００７５】
＜第３実施形態＞
本発明の液晶装置に係る第３実施形態を、図７及び図８を参照して説明する。第３実施形態では、配向膜により与えられる液晶分子のプレティルトの方向が異なる以外は、第１実施形態と同様である。よって、第３実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略する。図７は、図２と同趣旨の、本実施形態に係る液晶装置の断面図である。図７（ａ）は、図１におけるＨ−Ｈ´線断面図であり、図７（ｂ）は、Ｉ−Ｉ´線断面図である。図８（ａ）は、本実施形態に係る液晶装置の斜視図であり、図８（ｂ）は、光学補償層の傾斜方向と液晶の明視方向との関係を示す概念図である。
【００７６】
本実施形態に係る液晶装置４における配向膜１６及び２２は、液晶層５０の液晶分子に対して、基板に平行な面内において対角の方位に、所定角度立ち上がるプレティルトを与える。このため、液晶装置４において、対向基板２０の液晶層５０に対向する側と反対側の表面２０ａは、図８（ａ）に示すように、対角の方位に、プレティルトに応じた角度だけ傾斜しており、その傾斜方向は矢印２０１ａで示す方向である。このような液晶装置４のＨ−Ｈ´線断面及びＩ−Ｉ´線断面は、夫々、図７（ａ）及び（ｂ）に示すようになる。尚、図８（ａ）において、説明の便宜上、防塵基板３０１を省略している。
【００７７】
ＶＡ型液晶の場合、液晶の明視方向Ｌは、液晶分子のプレティルトの軸方向に沿う方向である。従って、図８（ｂ）に示すように、液晶装置４上で平面的に見て、表面２０ａの傾斜方向、即ち矢印２０１ａの方向は、明視方向Ｌに沿った方向になる。
【００７８】
＜第４実施形態＞
本発明の液晶装置に係る第４実施形態を、図９及び図１０を参照して説明する。第４実施形態では、液晶層における液晶分子の配向状態が異なり、それに伴い２層の光学補償層を備えている以外は、第１実施形態と同様である。よって、第４実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略する。図９は、配向膜のラビング方向を示す概念図である。図１０は、図２と同趣旨の、本実施形態に係る液晶装置の断面図である。図１０（ａ）は、図１におけるＨ−Ｈ´線断面図であり、図１０（ｂ）は、Ｉ−Ｉ´線断面図である。
【００７９】
本実施形態の液晶装置５の液晶層５０における液晶分子は、ＴＮ配向されており、プレティルトを与える配向膜１６及び２２のラビング方向は、夫々、例えば図９に示すように矢印１６１及び２２１の方向である。従って、図９に示すように、配向膜１６及び２２により付与されたプレティルトに起因する光の位相差を夫々補償するために、液晶装置５は、２層の光学補償層２０１及び２０２を備えている。
【００８０】
尚、図９において、矢印１６１及び２２１の方向は、ラビング方向であるので「方向」として称しているが、基板に平行な面内における「方位」に相当している。即ち、本発明に係る「第１方位」に合わせて、これらのラビング方向を矢印１６１及び２２１の「方位」と称してもよい。
【００８１】
図１０（ａ）において、ＴＦＴアレイ基板１０の表面１０ｂは、配向膜１６により与えられるプレティルトに応じて傾くように形成されている。表面１０ｂに配置されている光学補償層２０２は、配向膜１６により付与されたプレティルトに起因する光の位相差を補償する。図１０（ｂ）において、対向基板２０の表面２０ａは、配向膜２２により与えられるプレティルトに応じて傾くように形成されている。表面２０ａに配置されている光学補償層２０１は、配向膜２２により付与されたプレティルトに起因する光の位相差を補償する。
【００８２】
防塵基板３０１は、光学補償層２０１を対向基板２０の表面２０ａの反対側から密閉し、防塵基板３０２は、光学補償層２０２をＴＦＴアレイ基板１０の表面１０ｂの反対側から密閉している。
【００８３】
尚、ＴＦＴアレイ基板１０の表面１０ｂ及び対向基板２０の表面２０ａのうち一方のみを配向膜１６及び２２のうち一方が与えるプレティルトのみに応じて傾斜させてもよい。
【００８４】
＜第５実施形態＞
本発明の液晶装置に係る第５実施形態を、図１１を参照して説明する。第５実施形態では、光学補償層が板状光学部材の一の表面に形成されている以外は、第１実施形態と同様である。よって、第５実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略する。図１１は、図２と同趣旨の、本実施形態に係る液晶装置の断面図である。
【００８５】
図１１において、板状光学部材６０１は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０に対向配置されている。板状光学部材６０１の一の表面６０１ａには光学補償層２０２が形成されている。該表面６０１ａは、例えば、配向膜１６が与えるプレティルトに応じて所定角度だけ傾くように形成されている。防塵基板３０３は、光学補償層２０３を対向基板２０の表面の反対側から密閉している。
【００８６】
＜第６実施形態＞
本発明の液晶装置に係る第６実施形態を、図１２を参照して説明する。第６実施形態では、光学補償層が支持基板の一の表面に形成され、該支持基板がケースに収容されている以外は、第１実施形態と同様である。よって、第６実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略する。図１２は、図２と同趣旨の、本実施形態に係る液晶装置の断面図である。
【００８７】
図１２において、支持基板６０２は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０に対向配置されている。支持基板６０２の一の表面６０２ａには光学補償層２０４が形成されている。ケース７００は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を支持基板６０２と共に収容する。フック７０１により、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は、ケース７００内に固定され、フック７０２により、支持基板６０２は、ケース７００内に固定される。
【００８８】
本実施形態によれば、既存の液晶装置であっても、ケースを交換しさえすれば、光学補償層を一体的に設けることが可能となる。
【００８９】
＜電子機器＞
次に、図１３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１３は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図１３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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
尚、図１３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。
【００９４】
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、並びにこれを備えた電子機器及びプロジェクタもまた、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】
【００９５】
【図１】第１実施形態に係る液晶装置を各構成要素と共に対向基板側から見た平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】第１実施形態に係る液晶装置における液晶のプレティルトと光学補償層の傾斜の関係を示す概念図である。
【図４】第１実施形態に係る液晶装置の斜視図である。
【図５】第１実施形態に係る液晶装置の変形例のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図６】第２実施形態に係る液晶装置のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図７】第３実施形態に係る液晶装置の（ａ）Ｈ−Ｈ´線断面図、及び（ｂ）Ｉ−Ｉ´線断面図である。
【図８】第３実施形態に係る液晶装置の（ａ）斜視図、及び（ｂ）光学補償層の傾斜方向と液晶の明視方向との関係を示す概念図である。
【図９】第４実施形態に係る液晶装置における配向膜のラビング方向を示す概念図である。
【図１０】第４実施形態に係る液晶装置の（ａ）Ｈ−Ｈ´線断面図、及び（ｂ）Ｉ−Ｉ´線断面図である。
【図１１】第５実施形態に係る液晶装置の断面図である。
【図１２】第６実施形態に係る液晶装置の断面図である。
【図１３】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】
【００９６】
１…液晶装置、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１６，２２…配向膜、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】
2008145816.tif 000003
【図２】
2008145816.tif 000004
【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】
2008145816.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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