(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、装置の小型化及び省コスト化を実現しつつ、高品質な画像を表示する。【解決手段】電気光学装置は、一対の第１基板（２０）及び第２基板（１０）間に液晶層（５０）が挟持されてなる液晶パネル（１００）と、液晶パネルにおける光源光の入射側に配置されており、光軸が液晶層の第１及び第２基板の一方との界面における液晶分子の傾きに対応するように傾斜された、正の一軸性結晶を含んでなる第１光学補償板（３１０）と、液晶パネルにおける光源光の出射側に配置されており、光軸が液晶層の第１及び第２基板の他方との界面における液晶分子の傾きに対応するように傾斜された、正の一軸性結晶を含んでなる第２光学補償板（３２０）とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の第１及び第２基板間に液晶層が挟持されてなる液晶パネルと、
前記液晶パネルにおける光源光の入射側に配置されており、光軸が前記液晶層の前記第１及び第２基板の一方との界面における液晶分子の傾きに対応するように傾斜された、正の一軸性結晶を含んでなる第１光学補償板と、
前記液晶パネルにおける光源光の出射側に配置されており、光軸が前記液晶層の前記第１及び第２基板の他方との界面における液晶分子の傾きに対応するように傾斜された、正の一軸性結晶を含んでなる第２光学補償板と
を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第１及び第２基板における前記液晶に面する表面には夫々配向膜が形成されており、
前記液晶層の前記一方の基板との界面における前記液晶分子及び前記他方の基板との界面における前記液晶分子には、前記配向膜によりプレティルトが夫々付与されており、
前記第１光学補償板は、前記一方との界面における前記液晶分子の前記プレティルトによる傾きに起因して前記光源光に生じる位相差を補償するように傾斜されており、
前記第２光学補償板は、前記他方との界面における前記液晶分子の前記プレティルトによる傾きに起因して前記光源光に生じる位相差を補償するように傾斜されている
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】
前記第１光学補償板及び前記第２光学補償板の少なくとも一方は、前記光軸が、前記第１及び第２基板の法線方向から、所定の角度だけ傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第１光学補償板及び前記第２光学補償板の少なくとも一方は、前記第１光学補償板及び前記第２光学補償板自体が、前記液晶パネルに対して斜めに配置されることで、前記光軸が傾斜されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第１光学補償板は、前記光源光の光軸に対して回動可能である回動機構を有す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電気光学装置。
【請求項６】
前記第１及び第２基板のうち少なくとも一方には、マイクロレンズアレイが内蔵又は外付けされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載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。
【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、及び該電気光学装置を備えた、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】
この種の電気光学装置として、例えば液晶パネルに光を照射することで画像を表示するものがある。照射される光は、例えば偏光板等によって位相が揃えられた上で液晶パネルに入射されるが、液晶パネルやマイクロレンズアレイ等の光学素子等において位相がずれてしまい、コントラストの低下や視野角の狭小化を招くことがある。このため、入射される光の位相のずれを補償するために、光学位相差補償素子を使用するという技術が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１では、液晶パネルに対して光の出射側に２つの光学補償素子を設け、入射される光の位相のずれを補償するという技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４３４５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、上述した技術によれば、液晶パネルに対して光の出射側に、２つの光学補償素子を設けるための比較的大きなスペースをとっている。液晶パネルの出射側のスペースが大きくなると、例えば入射される光の光路長や画像を投射する投射レンズのバックフォーカスが長くなってしまうおそれがある。また、合成プリズム等を用いて光を合成して投射する場合には、合成プリズムの大型化を招いてしまうおそれがある。このように、上述した技術では、装置の小型化や省コスト化が困難であるという技術的問題点がある。
【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、装置の小型化及び省コスト化を実現しつつ、高品質な画像を表示することが可能な電気光学装置、及び該電気光学装置を具備してなる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】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の第１及び第２基板間に液晶層が挟持されてなる液晶パネルと、前記液晶パネルにおける光源光の入射側に配置されており、光軸が前記液晶層の前記第１及び第２基板の一方との界面における液晶分子の傾きに対応するように傾斜された、正の一軸性結晶を含んでなる第１光学補償板と、前記液晶パネルにおける光源光の出射側に配置されており、光軸が前記液晶層の前記第１及び第２基板の他方との界面における液晶分子の傾きに対応するように傾斜された、正の一軸性結晶を含んでなる第２光学補償板とを備える。
【０００８】
本発明に係る電気光学装置によれば、その動作時に、例えば投射光やバックライト等の光源光が液晶パネルに入射されることにより、例えば投影画像や直視画像として画像が表示される。液晶パネルは、一対の第１及び第２基板が液晶層を挟持することで構成されており、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等によって駆動される。
【０００９】
ここで本発明では特に、液晶パネルにおける光源光の入射側に、正の一軸性結晶を含んでなる第１光学補償板が配置されている。また、液晶パネルにおける光源光の出射側には、正の一軸性結晶を含んでなる第２光学補償板が配置されている。即ち、液晶パネルを挟み込むようにして、正の一軸性結晶を含んだ光学補償板が２つ配置されている。
【００１０】
液晶パネルに対して２つの光学補償板を配置する場合、上述した液晶パネルを挟み込むような配置（以下、適宜「挟込配置」と称する。）以外に、液晶パネルにおける光源光の入射側に２つの光学補償板が配置される場合と、液晶パネルにおける光源光の出射側に２つの光学補償板が配置される場合とが考えられる。しかしながら、本願発明者の研究によれば、液晶パネルの入射側に２つの光学補償板を配置する場合には、挟込配置と比較して、補償効果が低下してしまうことが判明している。一方、液晶パネルの出射側に２つの光学補償板が配置する場合には、補償効果は低下しないものの、光の光路長や画像を投射する投射レンズのバックフォーカスが長くなってしまう。また、合成プリズム等を用いて光を合成して投射する場合には、合成プリズムが大型化してしまう。即ち、挟込配置以外の配置では、十分な補償効果が得られない、或いは、装置の大型化やコストの増大を招いてしまうというおそれがある。
【００１１】
しかるに本発明では特に、第１及び第２光学補償板が挟込配置されているため、上述したような不都合が生じることがない。よって、装置の小型化及び省コスト化を実現しつつ、十分な補償を行うことが可能となる。
【００１２】
更に、挟込配置で補償を行う場合の補償効果は、光学補償板に含まれる光学補償素子が、正の一軸性結晶であるか負の一軸性結晶であるかによって異なる。本願発明者の研究によれば、正の一軸性結晶を含んだ光学補償板を用いれば、負の一軸性結晶を含んだ光学補償板を用いる場合と比較して、より高い補償効果を得られることが判明している。
【００１３】
ここで特に、本発明における第１及び第２光学補償板は、上述したように、正の一軸性結晶を含んでいる。よって、第１及び第２光学補償板による補償効果は、より高められている。
【００１４】
具体的には、第１光学補償板は、光軸が液晶層の第１及び第２基板の一方との界面における液晶分子の傾きに対応するように傾斜されている。また、第２光学補償板は、光軸が液晶層の第１及び第２基板の他方との界面における液晶分子の傾きに対応するように傾斜されている。即ち、第１光学補償板及び第２光学補償板は、液晶層の第１基板及び第２基板との界面における液晶分子のうち、互いに異なる一方の液晶分子の傾きに光軸が対応するように傾斜されている。尚、典型的には、第１光学補償板の光軸が、第１基板との界面における液晶分子の傾きに対応するように傾斜され、第２光学補償板の光軸が、第２基板との界面における液晶分子の傾きに対応するように傾斜される。
【００１５】
このように第１及び第２光学補償板を配置することで、液晶層の第１基板及び第２基板との界面において発生する位相差を、第１及び第２光学補償板によって、夫々補償することが可能となる。即ち、第１及び第２光学補償板は、異なる位置で発生する位相差を、夫々が別々に補償する。よって、光源光に発生した位相差は、より確実に補償される。
【００１６】
以上説明したように、本発明に係る電気光学装置によれば、装置の小型化及び省コスト化を実現しつつ、高品質な画像を表示することが可能である。
【００１７】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記第１及び第２基板における前記液晶に面する表面には夫々配向膜が形成されており、前記液晶層の前記一方の基板との界面における前記液晶分子及び前記他方の基板との界面における前記液晶分子には、前記配向膜によりプレティルトが夫々付与されており、前記第１光学補償板は、前記一方との界面における前記液晶分子の前記プレティルトによる傾きに起因して前記光源光に生じる位相差を補償するように傾斜されており、前記第２光学補償板は、前記他方との界面における前記液晶分子の前記プレティルトによる傾きに起因して前記光源光に生じる位相差を補償するように傾斜されている。
【００１８】
この態様によれば、第１及び第２基板における液晶層に面する表面には夫々配向膜が形成され、液晶層の第１及び第２基板との界面における液晶分子には、配向膜によりプレティルトが夫々付与される。即ち、液晶層の第１及び第２基板との界面における液晶分子は、配向膜によって夫々所定の傾きとされている。
【００１９】
ここで本態様では特に、第１及び第２光学補償板は、上述したプレティルトによる液晶分子の傾きに起因して生じる光源光の位相差を補償するように傾斜して配置される。即ち、第１光学補償板は、第１基板及び第２基板の一方の基板との界面における液晶分子のプレティルトによる傾きに対応するように傾斜され、第２光学補償板は、他方の基板との界面における液晶分子のプレティルトによる傾きに対応するように傾斜される。
【００２０】
上述したように第１及び第２光学補償板を配置することで、液晶層と第１基板との界面において生じる位相差及び液晶層と第２基板との界面において生じる位相差は、夫々確実に補償される。従って、本態様に係る電気光学装置によれば、高品質な画像を表示することが可能である。
【００２１】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１光学補償板及び前記第２光学補償板の少なくとも一方は、前記光軸が、前記第１及び第２基板の法線方向から、所定の角度だけ傾斜するように形成されている。
【００２２】
この態様によれば、第１及び第２光学補償板の少なくとも一方の光軸は、形成される段階で傾斜される。具体的には、例えば正の一軸性結晶を、光軸に対して斜めの切断線で切断し、所定の厚みになるように研磨することによって形成される。尚、研磨としては、例えば結晶板を傾けてのＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨）等の各種研磨技術を適用可能である。
【００２３】
上述したように、第１及び第２光学補償板を形成すれば、例えば第１光学補償板及び第２光学補償板を所定の位置に配置することで、夫々の光軸が第１及び第２基板の法線方向から、所定の角度だけ傾斜された状態となる。従って、本態様によれば、第１及び第２光学補償板を配置する工程を簡単化することができる。
【００２４】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１光学補償板及び前記第２光学補償板の少なくとも一方は、前記第１光学補償板及び前記第２光学補償板自体が、前記液晶パネルに対して斜めに配置されることで、前記光軸が傾斜されている。
【００２５】
この態様によれば、第１及び第２光学補償板自体が、液晶パネルに対して斜めに配置されることで、第１及び第２光学補償板の光軸が傾斜される。即ち、第１及び第２光学補償板は、光軸が適切な補償を行えるような角度に傾斜されるように配置される。
【００２６】
上述したように、第１及び第２光学補償板を配置すれば、形成された段階での光軸の角度が、どのような場合であっても、第１及び第２光学補償板を配置する角度によって調整することが可能である。即ち、予め光軸が所定の角度に傾斜するように形成されたものでなくとも、適切な補正を行うことが可能である。従って、本態様によれば、第１及び第２光学補償板を形成する工程を簡単化することができる。
【００２７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１光学補償板は、前記光源光の光軸に対して回動可能である回動機構を有する。
【００２８】
この態様によれば、第１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１光学補償板を、例えば光源光の光軸を中心として回転させ、角度の調整を行うことができる。即ち、回動機構によって第１光学補償板を回動させることで、第１光学補償板の角度を調整することが可能である。尚、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。また、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。
【００２９】
第１光学補償板が配置される液晶パネルの入射側のスペースは、第２光学補償板が配置される出射側のスペースと比べて大きくとられている。このため、第１光学補償板には、比較的大きなスペースをとってしまうような回動機構を設けることも可能である。
【００３０】
複数の光学補償板によって光の位相差を補償する際には、複数の光学補償板の互いの角度が極めて重要であり、高い精度が求められる。このため、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とされていないとすると、光源光の適切な補償が行われず、補償による画質向上の効果は低下してしまう。
【００３１】
しかるに本態様では特に、上述したように、第１光学補償板が回動機構を有しているため、第１光学補償板と、第２光学補償板とがなす角度を適切なものとすることができる。即ち、固定された第２光学補償板に対して、第２光学補償板の角度を調整することで、互いの角度をより適切なものとすることができる。よって、第１及び第２光学補償板による補償はより適切に行われることとなる。従って、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００３２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１及び第２基板のうち少なくとも一方には、マイクロレンズアレイが内蔵又は外付けされている。
【００３３】
この態様によれば、第１及び第２基板のうち少なくとも一方に、マイクロレンズアレイが内蔵又は外付けされており、入射される光源光を集光することで、光の利用効率を高めている。マイクロレンズアレイは、集光の際に光源光を屈折させるため、マイクロレンズアレイを設けない場合と比較すると、光源光に位相差が生じる可能性は高くなる。即ち、表示される画像のコントラスト等が低下してしまうおそれが高くなる。
【００３４】
しかるに本態様では特に、正の一軸性結晶を含む第１及び第２光学補償板が挟込配置されているため、液晶層の界面等で発生する光源光の位相差を、適切に補償することができる。従って、本態様に係る電気光学装置によれば、高品質な画像を表示することが可能である。
【００３５】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（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電気光学装置を具備してなるので、小型化及び省コスト化を実現しつつ、高品質な表示を行うことが可能な、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。また、本発明の電子機器として、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も可能である。
【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。
【００３９】
＜液晶パネル＞
先ず、本実施形態に係る電気光学装置に用いられる液晶パネルについて図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。尚、以下では、本実施形態に係る液晶パネルの一例として駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶パネルを例にとる。
【００４０】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶パネル１００では、本発明の「第２基板」の一例であるＴＦＴアレイ基板１０と、本発明の「第１基板」一例である対向基板２０と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である。対向基板２０も、ＴＦＴアレイ基板１０と同様に、透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域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】
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、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、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が散布されている。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。画素電極９ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。他方、対向基板２０上には、格子状又はストライプ状の遮光膜２３が形成された後に、その全面に亘って対向電極２１が設けられており、更には最上層部分に配向膜が形成されている。対向電極２１は、ＩＴＯ膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が形成されている。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。
【００４６】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線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、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電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００４７】
＜電気光学装置＞
次に、上述した液晶パネル１００を有する電気光学装置について、図３から図１２を参照して説明する。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。
【００４８】
＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態に係る電気光学装置の構成について、図３から図５を参照して説明する。ここに図３は、第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示す断面図であり、図４は、光学補償板の光軸と液晶分子の傾きとの関係を概念的に示す斜視図である。また図５は、第１実施形態に係る電気光学装置の変形例を示す断面図である。尚、以下では、液晶層５０の液晶がＴＮ（Twisted Nematic）方式の液晶である場合を例にとり説明する。
【００４９】
図３において、本実施形態に係る電気光学装置は、上述した液晶パネル１００と、第１光学補償板３１０と、第２光学補償板３２０と、第１偏光板４１０と、第２偏光板４２０とを備えて構成されている。
【００５０】
液晶パネル１００は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０によって液晶層５０が挟持されてなり、外部回路接続端子１０２（図１参照）には、フレキシブル基板２００が電気的に接続されている。フレキシブル基板２００における液晶パネル１００と接続されない端部は、例えば図示しない回路基板等に電気的に接続される。
【００５１】
第１偏光板４１０は、液晶パネル１００に対する光源光の入射側に配置されており、第２偏光板４２０は、液晶パネル１００に対する光源光の出射側に配置されている。第１偏光板４１０と液晶パネル１００との間には、第１光学補償板３１０が配置されている。また、第２偏光板４２０と液晶パネル１００との間には、第２光学補償板３２０が配置されている。第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０は、例えば水晶等の正の一軸性結晶を含む光学補償素子からなる。
【００５２】
図４に示すように、液晶層５０における液晶分子は、光源光の入射側と出射側とで９０°ねじれて配置されている。この液晶分子の傾きは、液晶層５０と、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０との界面に設けられた配向膜によって設定される。
【００５３】
ここで、第１光学補償板３１０は、液晶層５０における光源光の入射側の液晶分子の傾きに対応するように配置され、第２光学補償板３２０は、液晶層５０における光源光の出射側の液晶分子の傾きに対応するように配置される。より具体的には、第１光学補償板３１０に含まれる光学補償素子としての結晶の光軸は、入射側の液晶分子の傾きに起因して光源光に生じる位相差を補償するように傾斜される。即ち、第１光学補償板３１０は、図に示すように、その光軸が入射側の液晶分子の傾きと逆に傾くように配置されている。第２光学補償板３２０に含まれる光学補償素子としての結晶の光軸は、入射側の液晶分子の傾きに起因して光源光に生じる位相差を補償するように傾斜される。即ち、第２光学補償板３２０は、図に示すように、その光軸が出射側の液晶分子の傾きと逆に傾くように配置されている。
【００５４】
尚、第１光学補償板３１０の光軸を、出射側の液晶分子に対応するように傾斜させもよい。この場合は、第２光学補償板３２０の光軸を、入射側の液晶分子に対応するように傾斜させれば、結果的には、上述した場合と同様の効果が得られることとなる。
【００５５】
上述した第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０における光軸の傾きは、例えば第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０が形成される段階で傾斜される。具体的には、例えば正の一軸性結晶を、光軸に対して斜めの切断線で切断し、ＣＭＰ等によって所定の厚みになるように研磨することによって形成される。このように形成すれば、例えば図１に示すように、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０を、他の基板と平行に配置した場合であっても、その光軸が図４に示すように傾斜されることとなる。
【００５６】
図５に示すように、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０自体が、液晶パネル１００に対して斜めに配置されることで、光軸が傾斜されてもよい。このように第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０を配置すれば、形成された段階での光軸の角度が、どのような場合であっても、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０を配置する角度によって、光軸を調整することが可能である。即ち、予め光軸が所定の角度に傾斜するように形成されたものでなくとも、適切な補正を行うことが可能となる。
【００５７】
続いて、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０の液晶パネル１００に対する配置位置について、図３に加えて、図６から図９を参照して説明する。ここに図６及び図７は夫々、実施形態に係る電気光学装置の比較例を示す断面図である。また、図８は、第１及び第２光学補償板が負の一軸性結晶を含む場合における、光学補償板の配置とコントラストの関係を示すグラフであり、図９は、第１及び第２光学補償板が正の一軸性結晶を含む場合における、光学補償板の配置とコントラストの関係を示すグラフである。
【００５８】
図３に示すように、本実施形態に係る電気光学装置においては、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０が、液晶パネル１００を挟み込むように配置されている。２枚の光学補償板を用いて補償を行う場合には、本実施形態に係る電気光学装置のような挟込配置以外にも、図６に示すように、液晶パネル１００の出射側に２枚の光学補償板を配置する場合と、図７に示すように、液晶パネル１００の入射側に２枚の光学補償板を配置する場合とが考えられる。以下では、図３に示す本実施形態に係る電気光学装置における光学補償板の配置を（ａ）配置、図６に示す光学補償板の配置を（ｂ）配置、図７に示す光学補償板の配置を（ｃ）配置として、夫々の補償効果について説明する。
【００５９】
図８において、２枚の光学補償板がいずれも負の一軸性結晶を含むものである場合、表示される画像のコントラストは、グラフに示すような値となる。即ち、（ｂ）配置では比較的高いコントラストを得ることができるが、（ａ）配置及び（ｃ）配置におけるコントラストは、（ｂ）配置よりも低いものとなってしまう。
【００６０】
図９において、２枚の光学補償板がいずれも正の一軸性結晶を含むものである場合、表示される画像のコントラストは、グラフに示すような値となる。即ち、（ｃ）配置では、コントラストが低くなってしまうものの、（ａ）配置及び（ｂ）配置は、比較的高いコントラストを得ることができる。
【００６１】
ここで（ｂ）配置は、光学補償素子の正負によらず、比較的高いコントラストを得られるが、液晶パネル１００の出射側に２枚の光学補償板を配置するため、（ａ）配置及び（ｃ）配置と比べると、液晶パネル１００の出射側に比較的大きなスペースをとらざるを得ない。しかし、液晶パネル１００の出射側のスペースを大きくとると、例えば画像をスクリーン等に投射する投射レンズのバックフォーカスが長くなる。すると、レンズの大型化や枚数の増加しまう。また、光路長が長くなることにより、光学エンジン自体も大型化してしまう。更に、後述する電子機器のように、合成プリズム等を用いて光を合成して投射する場合には、合成プリズムが大型化してしまう。結果的にコストが大幅に増大してしまう。即ち、（ｂ）配置で光学補償板を配置する場合には、装置の大型化やコストの増大を招いてしまうというおそれがある。
【００６２】
これに対し、本実施形態に係る電気光学装置によれば、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０は、夫々正の一軸性結晶を含んでおり、（ａ）配置で配置されるため、上述した不都合を招くことなく、高いコントラストを得ることが可能となる。
【００６３】
次に、本実施形態に係る電気光学装置の動作について、図３を参照して説明する。尚、以下では、光源光の経路に従って上述した各部の動作を説明する。
【００６４】
図３において、光源光は、先ず第１偏光板４１０に入射される。第１偏光板４１０は、所定の方向に振動する光のみが通過できるように構成されている。よって、第１偏光板４１０に入射した光源光は直線偏光となる。
【００６５】
第１偏光板４１０を通過した光源光は、第１光学補償板３１０に入射する。第１光学補償板３１０の光軸は、図４に示したように、対向基板２０側の界面における液晶分子に対応するように傾斜されている。よってここでは、対向基板２０側の界面における液晶分子を通過する際に光源光に発生してしまう位相のずれが補償される。
【００６６】
続いて光源光は、液晶パネル１００に入射する。即ち、対向基板２０を通して、液晶層５０に入射する。ここで、液晶層５０には電圧が印加されており、液晶層５０に含まれる液晶分子は印加された電圧によって傾きが変化している。しかしながら、例えば対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板１０との界面付近には、電圧をかけても完全に立ち上がらない液晶分子や、中間調表示の際に立ち上がりきらない液晶分子が存在する。よって、液晶層５０に入射した光源光は、その界面付近において、位相がずれてしまうこととなる。ここで、上述したように、対向基板２０側の界面における液晶分子による位相のずれは第１光学補償板３１０によって既に補償されている。従って、液晶パネル１００を通過した光源光に発生している位相のずれは、ＴＦＴアレイ基板１０側の界面における液晶分子によるものとなる。
【００６７】
液晶パネル１００を通過した光は、第２光学補償板３２０に入射される。第２光学補償板３２０の光軸は、図４に示したように、ＴＦＴアレイ基板１０側の界面における液晶分子に対応するように傾斜されている。よってここでは、ＴＦＴアレイ基板１０側の界面における液晶分子を通過する際に光源光に発生してしまう位相のずれが補償される。
【００６８】
第２光学補償板３２０を通過した光は、第２偏光板４２０に入射される。光源光は、上述したように、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０によって、殆ど或いは全く位相のずれがない状態とされているため、第２偏光板４２０において、通過させる光が通過されない、或いは通過させない光が通過してしまうことを防止することができる。よって、表示される画像のコントラストを高めることが可能である。
【００６９】
以上説明したように、第１実施形態に係る電気光学装置によれば、液晶層５０等において発生してしまう位相のずれを、より好適に補償できるため、高品質な画像を表示させることが可能である。
【００７０】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る電気光学装置について、図１０及び図１１を参照して説明する。ここに図１０は、第２実施形態に係る電気光学装置の構成を示す断面図であり、図１１は回動機構の構成を示す斜視図である。第２実施形態は、上述の第１実施形態と比べて、回動機構を備えている点で構成が異なり、その他の構成については概ね同様である。このため第２実施形態では、回動機構について詳細に説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。尚、図１０では、第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付している。
【００７１】
図１０において、本実施形態に係る電気光学装置では、第１光学補償板３１０に回動機構６００が設けられている。回動機構６００は、シャフト６１０と、ベアリング６１１と、固定ネジ６１２とを備えて構成されている。ベアリング６１１は電気光学装置の一部、或いは電気光学装置を有する機器等の一部に対して固定されている。即ち、第１光学補償板３１０は、シャフト６１０によって、ベアリング６１１を介して固定されている。以下では、回動機構６００のより具体的な構成および動作について説明する。
【００７２】
図１１において、第１光学補償板３１０の上部には、９０°に折れ曲がったシャフト６１０が取り付けられている。シャフト６１０は、固定されたベアリング６１１を通して、図の矢印Ｐ１の方向に自由に回転できるように保持されている。シャフト６１０が回転することで、第１光学補償板３１０は、図の矢印Ｐ２の方向に回転される。ベアリング６１１には、固定ネジ６１２が備えられている。この固定ネジ６１２を締めることで、シャフト６１０は回転しないように固定される。よって、第１光学補償板３１０を所望の角度に調整し、固定することができる。尚、上述したような構造は、第１光学補償板３１０の回動機構の一例に過ぎず、装置の構造等に合わせて適宜変更可能である。また、回動機構６００による第１光学補償板３１０の角度の調整は、手動により行ってもよいし、又は、専用治具或いは電動工具等を用いて半自動若しくは全自動で行ってもよい。
【００７３】
複数の光学補償板によって光の位相差を補償する際には、複数の光学補償板の互いの角度が極めて重要であり、高い精度が求められる。このため、仮に第１光学補償板３１０と、第２光学補償板３２０との角度が所定の角度とされていないとすると、光源光の適切な補償が行われず、補償による画質向上の効果は低下してしまう。
【００７４】
これに対し、第２実施形態に係る電気光学装置では、回動機構６００を利用して、第１光学補償板３１０と、第２光学補償板３２０とが相互になす角度を適切な角度とすることが可能である。よって、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０による補償はより適切に行われることとなり、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００７５】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る電気光学装置について、図１２を参照して説明する。ここに図１２は、第３実施形態に係る電気光学装置の構成を示す断面図である。第３実施形態は、上述の第１及び第２実施形態と比べて、マイクロレンズアレイを備えている点で構成が異なり、その他の構成については概ね同様である。このため第３実施形態では、マイクロレンズアレイによる影響について詳細に説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。尚、図１２では、第１及び第２実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付している。
【００７６】
図１２において、第３実施形態に係る電気光学装置では、第１偏光板４１０と液晶パネル１００との間に、マイクロレンズアレイ基板８００が設けられている。マイクロレンズアレイ基板８００は、入射される光源光を集光する。これにより、液晶パネル１００における光の利用効率を高めることが可能となる。
【００７７】
しかしながら、マイクロレンズアレイ基板８００は、集光の際に光源光を屈折させるため、マイクロレンズアレイ基板８００を設けない場合と比較すると、光源光に位相差が生じる可能性は高くなる。即ち、表示される画像の品質が低下してしまうおそれが高くなる。
【００７８】
これに対し、第３実施形態に係る電気光学装置では、上述したように、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０が、効果的な補償が可能な配置とされている。よって、液晶層５０において生じる位相のずれは、確実に補償される。
【００７９】
以上説明したように、第３実施形態に係る電気光学装置によれば、マイクロレンズアレイ基板８００を設けたことに起因する位相のずれも適切に補償できるため、光源光の利用効率を高めつつ、高品質な画像を表示させることが可能である。
【００８０】
＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図１２は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
【００８１】
図１２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。
【００８２】
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、本発明の「合成プリズム」の一例である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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
尚、図１２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。
【００８６】
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）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。
【００８７】
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】
【００８８】
【図１】実施形態に係る液晶パネル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】第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図４】光学補償板の光軸と液晶分子の傾きとの関係を概念的に示す斜視図である。
【図５】第１実施形態に係る電気光学装置の変形例を示す断面図である。
【図６】実施形態に係る電気光学装置の比較例を示す断面図（その１）である。
【図７】実施形態に係る電気光学装置の比較例を示す断面図（その２）である。
【図８】光学補償板の配置とコントラストの関係を示すグラフ（その１）である。
【図９】光学補償板の配置とコントラストの関係を示すグラフ（その２）である。
【図１０】第２実施形態に係る電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図１１】回動機構の構成を示す斜視図である。
【図１２】第３実施形態に係る電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図１３】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。
【符号の説明】
【００８９】
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、２００…フレキシブル基板、３１０…第１光学補償板、３２０…第２光学補償板、４１０…第１偏光板、４２０…第２偏光板、６００…回動機構、６１０…シャフト、６１１…ベアリング、６１２…固定ネジ、８００…マイクロレンズアレイ基板
【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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【図９】
2009128663.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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