(57)【要約】【課題】液晶層と配向膜との界面に存在する水分やイオン性不純物等の影響による表示品質の低下を防止することが可能な液晶組成物を提供する。【解決手段】本発明の液晶組成物は、液晶材料と両親媒性物質とを含んでなることを特徴とし、当該液晶組成物により液晶装置の液晶層５０を構成する。両親媒性物質を含有させることにより、無機配向膜１６，２２の表面に介在する水分及びイオン性不純物を除去し、当該水分及びイオン性不純物による配向不良（プレチルトの阻害）及び焼き付きの問題を解消する。両親媒性物質としては、分子内に極性を持たない物質、すなわちポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、クラウンエーテル、クリプタンド等のエーテル結合を有する物質が望ましい。【選択図】図４
2007206536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶材料と両親媒性物質とを含んでなることを特徴とする液晶組成物。
【請求項２】
前記両親媒性物質がエーテル結合を有することを特徴とする請求項１記載の液晶組成物。
【請求項３】
前記両親媒性物質がポリプロピレングリコールであることを特徴とする請求項２記載の液晶組成物。
【請求項４】
前記両親媒性物質がポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項２記載の液晶組成物。
【請求項５】
前記両親媒性物質がクラウンエーテルであることを特徴とする請求項２記載の液晶組成物。
【請求項６】
前記両親媒性物質がクリプタンドであることを特徴とする請求項２記載の液晶組成物。
【請求項７】
前記両親媒性物質がカルボキシル基を有することを特徴とする請求項１記載の液晶組成物。
【請求項８】
一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置であって、
前記液晶層が請求項１〜７のいずれかの項に記載の液晶組成物を備えることを特徴とする液晶装置。
【請求項９】
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶層側に、無機材料からなる配向膜を備えたことを特徴とする請求項８記載の液晶装置。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の液晶装置を備えた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、液晶組成物、液晶装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶組成物としてフッ素元素等のハロゲン元素を含む液晶化合物を主体として構成されたものがある。このような液晶組成物は、粘度が低く、比抵抗値が高いため、特にアクティブマトリックス駆動用の液晶装置に適している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、このような液晶組成物を配向させる配向膜としては、側鎖アルキル基を付加したポリイミド等からなる高分子膜の表面にラビング処理を施したものが知られている。この配向膜は有機物であるため、液晶プロジェクタのように高出力光源を備えた機器に用いた場合には、光源から照射される強い光や熱によって配向膜がダメージを受け、配向不良を生じる場合がある。特にプロジェクタの小型化及び高輝度化を図った場合には、液晶装置に入射する単位面積当たりのエネルギーが増加し、入射光の吸収によりポリイミドそのものが分解し、また、光を吸収したことによる発熱で更にその分解が加速される。その結果、配向膜に多大なダメージが付加され、機器の表示特性を低下させてしまう。
【０００４】
そこで、耐光性および耐熱性に優れた無機材料からなる配向膜（無機配向膜）の採用が検討されている。この無機配向膜の製造方法として、イオンビームスパッタ法や斜方蒸着法等が提案されている。これらの方法は、基板に対して所定の入射角度で無機材料の粒子を連続入射させ、無機材料の柱状構造体を形成して無機配向膜を構成するものである。液晶分子はこの柱状構造体に沿って配向するので、この無機配向膜により液晶分子に対する配向規制およびプレチルトの付与が可能となっている。
【特許文献１】特開２００５−４９８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一対の基板間に液晶層を封止するためには、無機配向膜の表面にシール材を配設する必要がある。しかしながら、柱状構造体からなる無機配向膜は多孔質であるため、シール材と無機配向膜との界面に大きな隙間が形成されるおそれがある。この隙間を通って、液晶装置の外部から液晶層に水分や不純物等が浸入した場合には、無機配向膜の表面に吸着されて液晶分子の配向を阻害する場合がある。特に、無機材料からなる無機配向膜は水に対する濡れ性が高く、かつハロゲン元素を含む液晶組成物は疎水性が高いため、液晶層内に侵入した水分は、液晶層の内部に取り込まれずに無機配向膜と液晶層との界面に介在し、プレチルトの付与を阻害する。その結果、選択電圧印加により液晶分子はランダムな方向に傾倒し、異なる液晶配向領域の境界に不連続線（ディスクリネーション）が現れて残像等の原因になる。
【０００６】
また、無機配向膜として一般に用いられる酸化珪素の表面には、分極した水酸基が多数存在し、透明電極から溶出したイオン性不純物や、液晶材料の分解によって生じたイオン性不純物等が、これらの水酸基に吸着し易くなっている。この状態で液晶層に電圧を印加すると、長期間の使用後には液晶分子が無機配向膜に引き付けられたまま動かなくなり、いわゆる焼き付き現象が発生する場合がある。この焼き付き現象が発生すると、液晶分子を配向制御することができなくなり、画像表示が不可能になるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液晶層と配向膜との界面に存在する水分やイオン性不純物等の影響による表示品質の低下を防止することが可能な液晶組成物を提供することを目的とする。また、このような液晶組成物を用いることにより、表示品質及び信頼性の向上を図った液晶装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の液晶組成物は、液晶材料と両親媒性物質とを含んでなることを特徴とする。
「両親媒性物質」とは、一分子中に親水性の部分と疎水性の部分とを併せ持つ物質をいう。この両親媒性物質は液晶材料と水の両方に対して相溶性を有する。このため、このような両親媒性物質を液晶材料中に混入した場合には、液晶層と配向膜との界面に存在する水やイオン性不純物を液晶層内部に取り込むことができ、配向不良や焼き付きの生じ難い液晶装置を提供することができる。
【０００９】
本発明においては、前記両親媒性物質がエーテル結合を有することが望ましい。
エーテル結合を有する物質をエーテルと呼ぶ。エーテルは一般式Ｒ１−Ｏ−Ｒ２で表される化合物群である。エーテルは、分子内に不対電子の偏りがなく、極性を持たないため、エーテル結合を有する両親媒性物質を液晶材料中に混入しても、その両親媒性物質自体がイオン性不純物として焼き付き等の原因となることはない。なお、このようなエーテル結合を有する両親媒性物質としては、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、クラウンエーテル、クリプタンド等があり、いずれについても良好な表示特性、信頼性が得られる。
【００１０】
本発明においては、前記両親媒性物質がカルボキシル基を有することが望ましい。
このような両親媒性物質は、エーテル結合を有するものと異なり、分子内に若干の極性を有する。しかし、その極性は十分に小さいため、両親媒性物質自体がイオン性不純物として機能することは殆どない。また、カルボキシル基を有する両親媒性物質は耐光性に優れるため、液晶プロジェクタのように高出力光源を備えた機器に用いた場合にも、信頼性を損なうことはない。
【００１１】
本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置であって、前記液晶層が前述した本発明の液晶組成物を備えることを特徴とする。
この構成によれば、液晶層と配向膜との界面に水分やイオン性不純物が存在する場合に、それらを両親媒性物質によって液晶層内部に取り込むことができるので、このような水分等による配向不良や焼き付き等の不具合も生じ難いものとなる。
【００１２】
本発明においては、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶層側に、無機材料からなる配向膜（無機配向膜）を備えることが望ましい。
この構成によれば、配向膜が無機材料によって構成されるので、耐光性に優れた液晶装置を提供できる。この場合、無機配向膜の表面は親水性が高いので、ポリイミド等の有機配向膜に比べて水分吸着が生じやすくなるが、このような水分は両親媒性物質によって液晶層内部に取り込むことができるので、これによって配向不良等が生じることはない。
【００１３】
本発明の電子機器は、上述した本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、配向不良や焼き付きの生じ難い電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、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、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００１５】
［液晶装置］
以下に示す本実施形態の液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶装置である。また、本実施形態の液晶装置は、本発明に係る液晶組成物を備えた液晶層を有している。この液晶装置は、例えばプロジェクタのライトバルブ（光変調手段）として好適に用いられる。
【００１６】
図１（ａ）は、液晶装置１００を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、液晶装置１００の図１（ａ）中に示すＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを有する。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０は、これら基板の外周部に設けられた平面視略矩形枠状のシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入されている。シール材５２の形成領域の内側には、該シール材５２内周側に沿う平面視矩形枠状の遮光膜（周辺見切り）５３が形成され、この遮光膜５３の内側の領域が画像表示領域１０ａとなっている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路実装端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の１辺（図示下辺）に沿って形成されており、この１辺に隣接する２辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路１０４，１０４が形成されて周辺回路を構成している。ＴＦＴアレイ基板１０の残る１辺（図示上辺）には、画像表示領域１０ａの両側の走査線駆動回路１０４，１０４間を接続する複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０の各角部においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間の電気的導通をとるための基板間導通材１０６が配設されている。
【００１８】
図２は、液晶装置１００の画像表示領域において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、配線等の等価回路を示す図である。
図２に示すように、画像表示領域１０ａには複数の画素Ｄがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素Ｄの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、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。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａ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９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を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図１に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。また、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９と対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１７が付加されている。符号３ｂは蓄積容量１７を構成する容量線である。
【００１９】
次に、図３および図４に基づいて、本実施形態の液晶装置のＴＦＴアレイ基板の画素部の構造について詳細に説明する。図３は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。なお、図４においては、図示上側が光入射側、図示下側が視認側（観察者側）である場合について図示している。
【００２０】
図３に示すように、液晶装置１００のＴＦＴアレイ基板１０上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９（点線部９ａにより輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９の縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介してポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気的に接続されており、画素電極９は、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気的に接続されている。画素電極ピッチは、２０μｍ程度以下、好ましくは１５μｍ程度以下とされている。また、半導体層１ａのうち後述のチャネル領域（図中右上がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａ自体がゲート電極として機能する。
【００２１】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部（すなわち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（すなわち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有している。そして、図中右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。より具体的には、第１遮光膜１１ａは、画素部において半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴをＴＦＴアレイ基板の側から見て覆う位置に設けられており、さらに、容量線３ｂの本線部に対向して走査線３ａに沿って直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って隣接する後段側（図中下向き）に突出した突出部とを有している。第１遮光膜１１ａの各段（画素行）における下向きの突出部の先端は、データ線６ａ下において次段における容量線３ｂの上向きの突出部の先端と重なっている。この重なった箇所には、第１遮光膜１１ａと容量線３ｂとを相互に電気的に接続するコンタクトホール１３が設けられている。すなわち、本実施の形態では、第１遮光膜１１ａは、コンタクトホール１３により前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続されている。
【００２２】
次に断面構造を見ると、図４に示すように、本実施の形態の液晶装置は、一対の透明基板を有しており、その一方の基板をなすＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置された他方の基板をなす対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されている。液晶層５０は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶からなるもので、当該透過型液晶装置は垂直配向モードの表示装置である。
【００２３】
ＴＦＴアレイ基板１０には、例えばインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電性膜からなる画素電極９が設けられ、ＴＦＴアレイ基板１０上の各画素電極９に隣接する位置に、各画素電極９をスイッチング制御するＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０はＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁する絶縁薄膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００２４】
また、上記走査線３ａ上、絶縁薄膜２上を含むＴＦＴアレイ基板１０上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５および高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第２層間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第２層間絶縁膜４を貫通するコンタクトホール５を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。さらに、データ線６ａ上および第２層間絶縁膜４上には、高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が形成された第３層間絶縁膜７が形成されている。つまり、高濃度ドレイン領域１ｅは、第２層間絶縁膜４および第３層間絶縁膜７を貫通するコンタクトホール８を介して画素電極９に電気的に接続されている。これら第３層間絶縁膜７上及び画素電極９上には、配向膜１６が形成されている。
【００２５】
配向膜１６は、ＳｉＯ２やＳｉＯ等の珪素酸化物、又はＡｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯやＩＴＯ等の金属酸化物等により、厚さ０．０２μｍ〜０．３μｍ（好ましくは、０．０２μｍ〜０．０８μｍ）程度に形成されたものである。配向膜１６は、無数の柱状構造体から構成されている。これらの柱状構造体は、イオンビームスパッタ法や斜方蒸着法等により形成されており、したがって柱状構造体のぞれぞれは基板１０の法線方向に対して斜め方向に結晶成長した状態で配列している。
【００２６】
また、ゲート絶縁膜となる絶縁薄膜２を走査線３ａの一部からなるゲート電極に対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体層１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、さらにこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量１７が構成されている。
【００２７】
また、ＴＦＴアレイ基板１０表面の各画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対応する位置には、第１遮光膜１１ａが設けられている。第１遮光膜１１ａとＴＦＴ３０との間には、例えば高絶縁性ガラス、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる第１層間絶縁膜（絶縁体層）１２が設けられている。さらに、第１層間絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されており、第１遮光膜１１１パターンの段差を解消するために表面を研磨し、平坦化処理を施してある。
【００２８】
他方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成領域に対向する領域、すなわち各画素部の開口領域以外の領域に第２遮光膜２３が設けられている。さらに、第２遮光膜２３上を含む対向基板２０上には、その全面にわたって対向電極（共通電極）２１が設けられている。対向電極２１もＴＦＴアレイ基板１０の画素電極９と同様、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜から形成されている。第２遮光膜２３の存在により、対向基板２０の側からの入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することはない。さらに、対向電極２１上には、配向膜２２が設けられている。
【００２９】
配向膜２２は、ＳｉＯ２やＳｉＯ等の珪素酸化物、又はＡｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯやＩＴＯ等の金属酸化物等により、厚さ０．０２μｍ〜０．３μｍ（好ましくは、０．０２μｍ〜０．０８μｍ）程度に形成されたものである。配向膜２２の構造及び形成方法はＴＦＴアレイ基板１０側の配向膜１６と同じである。
【００３０】
次に、液晶層５０は、液晶材料と両親媒性物質とを含む液晶組成物で構成されている。具体的には、液晶材料としては、ハロゲン元素を含む有機成分を主体とするもので、液晶相を形成するものを用い、両親媒性物質としては、エーテル結合を有する一般式Ｒ１−Ｏ−Ｒ２（Ｒ１，Ｒ２：疎水基）で表される物質を用いる。
【００３１】
液晶材料を例示すると、例えばＴＦＴ用液晶混合物（メルク社製、ＭＬＣ−６８４９−００）等を用いることができる。一方、両親媒性物質を例示すると、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、クラウンエーテル、クリプタンド等を用いることができる。このような両親媒性物質を液晶材料に分散させた液晶組成物により液晶層５０を構成すると、液晶層５０内に水分やイオン性不純物が混入した場合にも、両親媒性物質が当該水分及びイオン性不純物を吸着し、液晶層５０の内部に取り込むことができる。そして、液晶層５０と配向膜１６，２２との界面に当該水分及びイオン性不純物が介在されることを防止する結果、液晶層５０において配向乱れが殆ど生じないものとなり、信頼性の高い表示を提供することが可能となる。
【００３２】
すなわち、無機材料からなる配向膜１６，２２は水に対する濡れ性が高く、かつハロゲン元素を含む液晶組成物は疎水性が高いため、シール材５２と無機配向膜１６，２２との界面を通して液晶層５０内に侵入した水分は、液晶層５０の内部に取り込まれずに無機配向膜１６，２２と液晶層５０との界面に介在し、プレチルトの付与を阻害する。その結果、選択電圧印加により液晶分子はランダムな方向に傾倒し、異なる液晶配向領域の境界に不連続線（ディスクリネーション）が現れて残像等の原因になる。また、酸化珪素からなる配向膜１６，２２の表面には、分極した水酸基が多数存在し、ＩＴＯ電極から溶出したイオン性不純物や、液晶材料の分解によって生じたイオン性不純物等が、これらの水酸基に吸着し易くなっている。この状態で液晶層５０に電圧を印加すると、長期間の使用後には液晶分子が配向膜１６，２２に引き付けられたまま動かなくなり、いわゆる焼き付き現象が発生する場合がある。
【００３３】
これに対して、液晶材料中に両親媒性物質を混入しておくと、両親媒性物質は液晶材料にも水分等にも親和性の高い物質であるため、一方で水分及びイオン性不純物を吸着し、他方で液晶材料中に拡散することができる。その結果、液晶層内に混入した水分及びイオン性不純物を捕捉しつつ、これを液晶層５０の内部に取り込むことが可能になり、液晶層５０において配向不良や焼き付き等の生じ難いものとなる。また、本実施形態では、両親媒性物質としてエーテル結合を有するもの（エーテル）を用いているため、両親媒性物質内に極性が生じることはない。したがって、このような両親媒性物質を液晶材料中に混入しても、両親媒性物質自体がイオン性不純物として焼き付き等の原因となることはない。特に、両親媒性物質としてクラウンエーテルを用いた場合には、当該クラウンエーテルが環状の分子構造を有することから、その環状構造の内部に水分やイオン性不純物を囲い込むように捕捉することができ、より一層捕捉効果の高いものとなる。
【００３４】
このような液晶組成物は、例えば、液晶材料中に上述したエーテル結合を有する両親媒性物質を混入し、これに４０ＫＨｚの超音波を照射することにより得ることができる。ここで、両親媒性物質に設ける疎水基の種類、分子量等については、液晶組成物の注入条件等を考慮して適切に設計される。分子量が小さく蒸気圧（又は沸点）の高いものは、真空注入する際に蒸発してしまうからである。また、液晶組成物における両親媒性物質の含有率は、水分等の捕捉効果の程度、及び液晶層５０の透過率への影響等を考慮して適切に設計される。
【００３５】
なお、本実施形態では、極性を持たない両親媒性物質としてエーテル結合を有するものを用いたが、両親媒性物質は必ずしも極性を全く持たないものである必要はなく、若干極性を有していても、耐光性に影響が出ないものであれば、本発明の両親媒性物質として採用可能である。例えば、カルボキシル基を有する両親媒性物質は、エーテル結合を有するものに比べて分子内に若干の極性を有するが、その極性は十分に小さいため、両親媒性物質自体がイオン性不純物として機能することは殆どない。また、カルボキシル基を有する両親媒性物質は耐光性に優れるため、液晶プロジェクタのように高出力光源を備えた機器に用いた場合にも、信頼性を損なうことはない。
【００３６】
［電子機器］
次に、本発明の電子機器の一例であるプロジェクタの一実施形態を図５を用いて説明する。図５は、プロジェクタの要部を示す概略構成図である。このプロジェクタは、前述した実施形態に係る液晶装置を光変調手段として備えたものである。
【００３７】
図５において、８１０は光源、８１３、８１４はダイクロイックミラー、８１５、８１６、８１７は反射ミラー、８１８は入射レンズ、８１９はリレーレンズ、８２０は出射レンズ、８２２、８２３、８２４は本発明の液晶装置からなる光変調手段、８２５はクロスダイクロイックプリズム、８２６は投射レンズである。光源８１０は、メタルハライド等のランプ８１１とランプの光を反射するリフレクタ８１２とからなる。
【００３８】
ダイクロイックミラー８１３は、光源８１０からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー８１７で反射されて、赤色光用光変調手段８２２に入射される。また、ダイクロイックミラー８１３で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー８１４によって反射され、緑色光用光変調手段８２３に入射される。さらに、ダイクロイックミラー８１３で反射された青色光は、ダイクロイックミラー８１４を透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９および出射レンズ８２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段８２１が設けられている。この導光手段８２１を介して、青色光が青色光用光変調手段８２４に入射される。
【００３９】
各光変調手段８２２、８２３、８２４により変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム８２５に入射する。このクロスダイクロイックプリズム８２５は４つの直角プリズムを貼り合わせたものであり、その界面には赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とがＸ字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ８２６によってスクリーン８２７上に投影され、画像が拡大されて表示される。
【００４０】
前述したプロジェクタは、前記の液晶装置を光変調手段として備えている。この液晶装置は、前述したように信頼性が高いものとなっているので、このプロジェクタ（電子機器）自体も信頼性が高いものとなる。
【００４１】
なお、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、前述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。例えば、前記実施形態ではスイッチング素子としてＴＦＴを備えた液晶装置を例にして説明したが、スイッチング素子として薄膜ダイオード（Thin Film Diode）等の二端子型素子を備えた液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、前記実施形態では透過型液晶装置を例にして説明したが、反射型液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、前記実施形態ではＶＡ（Vertical Alignment）モードで機能する液晶装置を例にして説明したが、ＴＮ（Twisted Nematic）モードで機能する液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、実施形態では３板式の投射型表示装置（プロジェクタ）を例にして説明したが、単板式の投射型表示装置や直視型表示装置に本発明を適用することも可能である。
【００４２】
また、本発明の液晶装置を、プロジェクタ以外の電子機器に適用することも可能である。その具体例として、携帯電話を挙げることができる。この携帯電話は、前述した液晶装置を表示部に備えたものである。また、その他の電子機器としては、例えばＩＣカード、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶装置の平面図及び断面図である。
【図２】同液晶装置の等価回路図である。
【図３】同液晶装置のＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図５】電子機器の一例であるプロジェクタを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…ＴＦＴアレイ基板、１６…配向膜、２０…対向基板、２２…配向膜（無機配向膜）、１００…液晶装置
【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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