(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、高品質な画像を表示可能とする。【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と、液晶パネルにおける光源光の出射側に配置された第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、光源光の光軸に対して回動可能である回動機構（６００）を有する第２光学補償板（３２０）とを備える。【選択図】図３
2009128570.tif 000002
【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出射側に配置された第１光学補償板と、
前記出射側に配置されており、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光学補償板は、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ており、
前記第２光学補償板は、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前記液晶層の液晶分子の傾きに対応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及び第２基板における前記液晶層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２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第２基板は前記液晶パネルにおける光源光の出射側の基板であり、
前記第１光学補償板は、前記第２基板上に形成されてい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電気光学装置。
【請求項５】
前記液晶パネルにおける光源光の入射側に配置された第１偏光板と、
前記出射側に配置された第２偏光板と
を更に備え、
前記第１光学補償板は、前記第２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３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光学補償板及び前記第２光学補償板の前記出射側に配置された合成プリズムを更に備え、
前記回動機構は、前記合成プリズムに固定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】
前記第２光学補償板に対して、前記回動機構が有されている側に配置されており、前記回動機構を配置するための開口部を有する、前記液晶パネルに電気的に接続された回路基板を更に備えることを特徴とする請求項１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７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項９】
請求項１から８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、光学補償素子による補償効果を得るためには、光学補償素子の回転角度が極めて重要であり、光学補償素子を適切な回転角度で配置できなければ、十分な補償効果は得られない。これに対し、上述した技術によれば、比較的スペースのとり難い光の出射側に２つの光学補償素子を配置しているため、光学補償素子の回転角度の調整が困難である。よって、光学補償板の配置の際に高い精度が要求されることとなる。このように、上述した技術では、光学補償素子による補償効果を十分に得ることができないおそれが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、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出射側に配置された第１光学補償板と、前記出射側に配置されており、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出射側に第１光学補償板及び第２光学補償板が配置されている。第１及び第２光学補償板は、例えば液晶層の界面付近に存在している液晶分子、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差を補償する。これにより、コントラストの低下や視野角の狭小化を防止できる。尚、第１及び第２光学補償板は、いずれが液晶パネルに近い側に設けられても構わない。即ち、第１及び第２光学補償板の互いの位置関係は、限定されない。また、これらの光学補償板により、マイクロレンズアレイ等の光学素子等の存在にも起因して発生する（例えば、光源光が、マイクロレンズを経て、プレティルトされた液晶分子を通過する際に発生する）位相のずれを補償することも可能である。
【００１０】
本発明では更に、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２光学補償板を回動させることで、第２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。
【００１１】
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。
【００１２】
しかるに本発明では特に、上述したように、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１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。
【００１３】
また、上述した角度の調整は、第１及び第２光学補償板の配置後においても行える。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。
【００１４】
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、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すると共に、光源光に生じる位相差を適切に補償することができる。従って、高品質な画像を表示することが可能である。
【００１５】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記第１光学補償板は、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ており、前記第２光学補償板は、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前記液晶層の液晶分子の傾きに対応するように傾斜されている。
【００１６】
この態様によれば、第１光学補償板の光軸は、液晶層の第１基板及び第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光学補償板の光軸は、液晶層の第１基板及び第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。典型的には、第１及び第２光学補償板のうち、液晶パネルに近い側に配置された光学補償板が、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る。
【００１７】
尚、第１及び第２光学補償板の光軸の傾斜は、予め光軸が所定の角度に傾斜するように形成されることで実現されてもよいし、配置する際に第１及び第２光学補償板自体を傾斜するように配置することで実現されてもよい。
【００１８】
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。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。
【００１９】
上述した第１光学補償板の光軸が、第１基板及び第２基板の一方の界面における液晶分子の傾きに、第２光学補償板の光軸が、他方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態様では、前記第１及び第２基板における前記液晶層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ように構成してもよい。
【００２０】
このように構成すれば、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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第２基板は前記液晶パネルにおける光源光の出射側の基板であり、前記第１光学補償板は、前記第２基板上に形成されている。
【００２４】
この態様によれば、液晶パネルにおける入射側の基板は第１基板とされ、出射側の基板は第２基板とされている。即ち、液晶パネルに入射する光源光は、第１基板、液晶層、第２基板の順に通過する。
【００２５】
ここで第１光学補償板は、例えば単なる膜として構成されており、第２基板上に形成されることで、第２光学補償板として機能する。尚、第１光学補償板は、第２基板の液晶層に対向する面及び対向しない面のいずれにも形成することが可能である。但し、第１光学補償板を第２基板における液晶層に対向しない面に配置する方が、第２基板の液晶層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。
【００２６】
第１光学補償板は、第２光学補償板のように回動機構を有さない。よって、上述したように、第２基板上に形成することが可能である。第１光学補償板を、第２基板上に形成することで、第１光学補償板の配置スペースを小さくすることが可能である。即ち、装置における省スペース化を実現することが可能である。このような効果は、装置を小型化する上で極めて顕著に発揮される。
【００２７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記液晶パネルにおける光源光の入射側に配置された第１偏光板と、前記出射側に配置された第２偏光板とを更に備え、前記第１光学補償板は、前記第２偏光板上に形成されている。
【００２８】
この態様によれば、液晶パネルにおける光源光の入射側には第１偏光板が配置されており、液晶パネルにおける光源光の出射側には第２偏光板が配置されている。第１光学補償板は、例えば単なる膜として構成されており、第２偏光板上に形成されることで、第２光学補償板として機能する。
【００２９】
第１光学補償板は、第２光学補償板のように回動機構を有さない。よって、上述したように、第２偏光板上に形成することが可能である。第１光学補償板を、第２偏光板上に形成することで、第１光学補償板の配置スペースを小さくすることが可能である。即ち、装置における省スペース化を実現することが可能である。このような効果は、装置を小型化する上で極めて顕著に発揮される。
【００３０】
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光学補償板の前記出射側に配置された合成プリズムを更に備え、前記回動機構は、前記合成プリズムに固定されている。
【００３１】
この態様によれば、第１及び第２光学補償板の光源光の出射側には、例えば複板式のプロジェクタにおける複数のライトバルブとしての電気光学装置の出射光を合成する、合成プリズムが配置されている。即ち、第１及び第２光学補償板によって補償された光源光は、合成プリズムに入射され、例えば他の光学系から出射される光等と合成される。
【００３２】
合成プリズムは、その性質上、装置内において動かないように固定されている。よって、回動機構を合成プリズムに固定することで、第２光学補償板を所定の位置に配置できると共に、より安定した角度調整が行うことが可能となる。また、合成プリズムは、例えば光源光の光路の短縮や合成プリズム自体の大型化等を防止するために、第２光学補償板に対して比較的近い位置に配置される。よって、回動機構を第２光学補償板から比較的遠い位置にある部材等に固定する場合と比べて、回動機構の大型化や複雑化を防止することが可能である。
【００３３】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第２光学補償板に対して、前記回動機構が有されている側に配置されており、前記回動機構を配置するための開口部を有する、前記液晶パネルに電気的に接続された回路基板を更に備える。
【００３４】
この態様によれば、液晶パネルに電気的に接続されており、例えば画像信号に対し所定種類の処理を施したり、駆動回路に対する各種制御信号、クロック、電源等を供給する回路が作り込まれた回路基板が、第２光学補償板の回動機構が有されている側に配置されている。回路基板は、液晶パネルとの接続を複雑化防止や省スペース化等のために、第２光学補償板の近くに配置された方がよい。しかしながら、仮に何らの対策も施さずに回路基板を配置しようとすると、回動機構と回路基板とが接触してしまい、回動機構による回動が困難となってしまうおそれがある。
【００３５】
しかるに本発明では特に、回路基板は、回動機構を配置するための開口部を有している。よって、回路基板を第２光学補償板の近くに配置した場合であっても、回動機構と回路基板との接触を回避することができる。従って、装置の大型化及び複雑化を防止することが可能である。また、回路基板を配置した後でも回動機構による回動が可能となるため、より好適に第２光学補償板の角度調整が行える。
【００３６】
第２光学補償板が配置される、液晶パネルに係る光源光の出射側のスペースは、光学系の大型化を防止するために、特に小さくされている。よって、上述した効果は極めて顕著に発揮されることとなる。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
しかるに本態様では特に、回動機構による角度の調整を行うことで、第２光学補償板の角度をより適切なものにすることができる。よって、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可能となる。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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、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。
【００４２】
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】
【００４３】
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。
【００４４】
＜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装置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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
＜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１１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。
【００５３】
＜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る。また図４は、回動機構の構成を示す斜視図であり、図５は、開口部を有する回路基板の構成を示す斜視図である。
【００５４】
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、合成プリズム５００と、回路基板７００とを備えて構成されている。
【００５５】
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、回路基板７００に電気的に接続されている。即ち、液晶パネル１００を駆動するための制御信号や画像信号等は回路基板７００からフレキシブル基板２００を介して、液晶パネルに供給される。
【００５６】
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光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０は夫々、液晶パネル１００と第２偏光板４２０との間に配置されている。ここで特に、第２光学補償板３２０は、回動機構６００を有しており、回動可能とされている。以下に、回動機構６００の構成を詳細に説明する。
【００５７】
図４において、回動機構６００は、第１連結部６１０と、稼働部６２０と、第２連結部６３０と、固定ネジ６４０と、調整棒６５０とを備えて構成されている。
【００５８】
第１連結部６１０は、第２光学補償板３２０の一辺と稼働部６２０とを連結している。第２連結部６３０は、合成プリズム５００と稼働部６２０とを連結している。但し、稼働部６２０は、第２連結部６３０に固定されている訳ではなく、第２連結部６３０に沿って、図に示す矢印Ｐ２の方向に移動可能とされている。第２連結部６３０における稼働部６２０を介して対向する位置には、固定ネジ６４０が設けられている。この固定ネジ６４０を締めることによって、稼働部６２０は第２連結部６３０に固定される。このような稼働部６２０の移動及び固定は、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。
【００５９】
回動機構６００によって、第２光学補償板３２０の角度調整を行う際には、調整棒６５０を図に示す矢印Ｐ１の方向に動かす。これにより、稼働部６２０が図に示す矢印Ｐ２の方向に動き、第２光学補償板３２０は、図に示す矢印Ｐ３の方向に動く。即ち、第２光学補償板３２０が、光源光の光軸に対して回転させられることとなる。第２光学補償板３２０の回転角度は比較的小さくてもよく、例えば±５°程度回転可能であれば、後述する画質向上の効果は十分に得られる。調整棒６５０の操作は、典型的には手動で行われるが、適当な治具や装置等を用いて行われてもよい。第２光学補償板３２０を適切な角度に調整した後には、固定ネジ６４０によって、稼働部６２０を固定する。これにより、調整後の角度が保たれることとなる。尚、調整棒６５０は、角度調整を行わない際には、回動機構６００から取り外すことが可能である。
【００６０】
図３に戻り、第２光学補償板３２０の回動機構６００が有されている側には、回路基板７００が配置されている。回路基板７００には、フレキシブル基板２００及び回動機構６００を配置するための開口部が有されている。
【００６１】
図５に示すように、回路基板７００の開口部には、フレキシブル基板２００及び回路基板６００が配置される。このように、回路基板７００が開口部を有していることによって、回路基板７００を第２光学補償板３２０から比較的近い位置に配置した場合であっても、フレキシブル基板２００及び回動機構６００と回路基板７００との接触を回避することができる。従って、装置の大型化及び複雑化を防止することが可能である。また、製造工程において、回路基板７００を配置した後でも回動機構６００による回動が可能となるため、より好適に第２光学補償板３２０の角度調整が行える。尚、開口部は、図に示すように１つ設けられるのではなく、複数設けられてもよい。例えば、フレキシブル基板２００及び回動機構６００と接触するおそれのある部分のみに設けるようにすれば、回路を配置する面積をより大きくすることができる。
【００６２】
続いて、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。また、液晶層５０の液晶はＴＮ（Twisted Nematic）方式の液晶であるものとする。
【００６３】
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。
【００６４】
第１偏光板４１０を通過した光源光は、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。このような液晶分子によって、液晶層５０に入射した光源光は位相がずれてしまう。
【００６５】
液晶パネル１００を通過した光は、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０に入射される。そして、この第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０によって、液晶パネル１００において発生した位相のずれが補償される。
【００６６】
ここで、光学補償板による補償及び角度調整について、図６から図９を参照して詳細に説明する。ここに図６（ａ）は、屈折率異方性が正の場合における、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り、図６（ｂ）は、変形例として、屈折率異方性が負の場合における、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７から図９は夫々、光学補償板の回転調整角度とコントラストとの関係を示すグラフである。
【００６７】
図６（ａ）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。
【００６８】
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が、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、ここでは第１光学補償板３１０を構成する光学物質における屈折率異方性が正であるとして、その光軸が、図６（ａ）に示すように、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が、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、ここでは第２光学補償板３２０を構成する光学物質における屈折率異方性が正であるとして、その光軸が、図６（ａ）に示すように、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。
【００６９】
以上のように構成されているため、液晶層５０において発生する位相のずれは、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０によって、確実に補償される。尚、光学補償素子である結晶は、例えば水晶のように正の一軸性結晶であってもよいし、サファイアのように負の一軸性又は二軸性結晶であってもよい。
【００７０】
尚、図６（ｂ）に変形例として示すように、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０を構成する光学物質における屈折率異方性は負であってもよい。この場合、第１光学補償板３１０を構成する、平板状の結晶は、図６（ｂ）に示すように、その主面で、液晶層５０における入射側の液晶分子の傾きを受けるように配置される。また、第２光学補償板３２０を構成する、平板状の結晶は、図６（ｂ）に示すように、その主面で、液晶層５０における出射側の液晶分子の傾きを受けるように配置される。尚、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０を構成する結晶は、屈折率異方性が正及び負の組み合わせでも構わない。
【００７１】
図７において、例えば図６（ａ）の如くに、正の一軸性結晶を含む光学補償板によって位相のずれを補償した場合、表示される画像のコントラストと、光学補償板の角度との関係はグラフのようになる。即ち、光学補償板の角度が適切な値であれば、補償によって画像のコントラストを高くすることが可能である。しかしながら、このようなコントラストを向上させる効果は、角度が数度ずれただけでも、大きく低下してしまう。これは、図８及び図９に示すように、負の一軸性結晶及び負の二軸性結晶を用いる場合でも同様である。
【００７２】
これに対し、本実施形態に係る電気光学装置では、上述した回動機構６００によって、第２光学補償板３２０の角度を調整することができる。即ち、第２光学補償板３２０の角度をより適切な角度にすることが可能である。従って、効果的に位相のずれを補償することが可能である。
【００７３】
図３に戻り、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０を通過した光源光は、上述した補償によって、再び直線偏光とされる。よって、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。第２偏光板４２０を通過した光源光は、合成プリズム５００に入射され、他の光学系から出射される光等と合成される。例えば、後述する電子機器のように、Ｒ、Ｇ及びＢの三原色の各々に対応する液晶パネル１００を用いた装置に適用される場合であれば、夫々の光が合成されることで、フルカラーの画像を表示することが可能である。
【００７４】
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。
【００７５】
＜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る。第２実施形態は、上述の第１実施形態と比べて、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０の構成が異なり、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、光学補償板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。
【００７６】
図１０において、第２実施形態に係る電気光学装置では、上述した第１実施形態の構成と比べて、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０の位置が互いに入れ替わった構成となっている。このように構成された場合であっても、回動機構６００を多少大きくすれば、第２光学補償板３２０の角度調整を行うことができる。よって、より適切な補償を行うことができ、表示される画像のコントラストを高めることが可能となる。
【００７７】
また、第２実施形態に係る電気光学装置では、第１光学補償板３１０が第２偏光板４２０上に形成されている。よって、省スペース化が可能となり、装置の小型化をする場合等に極めて有利である。
【００７８】
以上説明したように、第２実施形態に係る電気光学装置によれば、上述した第１実施形態と同様に、高品質な画像を表示させることが可能である。よって、例えば液晶パネル１００に近い方の光学補償板を回動可能とした方が、より適切な調整が行える場合、或いは補償効果が高められる場合には、第２実施形態に係る構成を選択すればよい。
【００７９】
＜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１１を参照して説明する。ここに図１１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、第１光学補償板３１０及び第２光学補償板３２０の構成が異なり、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、光学補償板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１１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。
【００８０】
図１１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。
【００８１】
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。
【００８２】
これに対し、第３実施形態に係る電気光学装置では、上述した回動機構６００によって、第２光学補償板３２０を、より適切な角度に調整することができる。即ち、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、効果的に補償することが可能である。よって、高品質な画像を表示させることが可能である。尚、マイクロレンズアレイがＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０に内蔵されるような場合であっても、同様の効果を得ることが可能である。
【００８３】
また、第３実施形態に係る電気光学装置では、第１光学補償板３１０が液晶パネル１００におけるＴＦＴアレイ基板１０上に形成されている。よって、省スペース化が可能となり、装置の小型化をする場合等に極めて有利である。
【００８４】
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。
【００８５】
＜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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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】
【００９３】
【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】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】回動機構の構成を示す斜視図である。
【図５】開口部を有する回路基板の構成を示す斜視図である。
【図６】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７】正の一軸性結晶を含む光学補償板について、回転調整角度とコントラストとの関係を示すグラフである。
【図８】負の一軸性結晶を含む光学補償板について、回転調整角度とコントラストとの関係を示すグラフである。
【図９】負の二軸性結晶を含む光学補償板について、回転調整角度とコントラストとの関係を示すグラフである。
【図１０】第２実施形態係る電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図１１】第３実施形態係る電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図１２】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】
【００９４】
１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、５０…液晶層、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、５００…合成プリズム、６００…回動機構、６１０…第１連結部、６２０…稼働部、６３０…第２連結部、６４０…固定ネジ、６５０…調整棒、７００…回路基板、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】
2009128570.tif 000011
【図１０】
2009128570.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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