この種の光学補償素子は、液晶装置に用いられる際、組立工程において、液晶パネルに対向配置された後、コントラストを高めるため(即ち、光学補償効果を高めるため)の最適な位置となるように、液晶パネルに対して回転調整される。
しかしながら、特許文献1や特許文献2に開示された光学補償素子では、光学補償素子の液晶パネルに対する位置が、コントラストを高めるための最適な位置からずれるとコントラストを十分に高め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。
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、位置ずれによるコントラストの低下を抑制でき、容易に回転調整可能な光学補償素子、並びに該光学補償素子を備えた液晶装置及び電子機器を提供することを課題とする。
本発明の液晶装置は上記課題を解決するために、一対の基板間に液晶が挟持された液晶パネルと、前記液晶パネルの光出射側に配置された第1光学補償素子と、前記液晶パネルの光入射側に配置された第2光学補償素子とを備え、前記第1光学補償素子は、前記第1光学補償素子の一方の面に対して傾斜した光軸を有する第1光学異方性層と、前記第1光学補償素子の一方の面に沿った光軸を有し、前記第1光学異方性層の遅相軸と交差する遅相軸を有し、前記第1光学異方性層が有する正面位相差を打ち消すように設けられた第2光学異方性層とを備え、コントラストが最大となるように前記液晶パネルの基板面の法線方向を中心とする軸回りに回転調整されてなり、前記第2光学補償素子は、前記第2光学補償素子の一方の面に対して傾斜した光軸を有し、斜方蒸着法を用いて形成された第3光学異方性層を備え、前記第3光学異方性層の蒸着方向が前記液晶パネルのラビング方向に沿うように配置される。
本発明の光学補償素子は、例えば、液晶装置が備える、液晶ライトバルブとして機能する液晶パネルの光入射側及び光出射側の少なくとも一方に配置される。液晶装置の動作時に、例えば投射光等の光が透過すると、光学補償素子は、当該液晶パネルの液晶に起因する光の位相差を補償する。
第1光学異方性層は、一の表面を有すると共に該一の表面に対して傾斜した光軸(即ち、光学軸)を有する。即ち、第1光学異方性層は、一の表面に対して傾斜した屈折率楕円体を有する。例えば、第1光学異方性層は、基板上に斜方蒸着法を用いて無機材料を斜め方向から蒸着されてなる無機光学補償板、或いは、正の一軸性結晶を含んでなると共に光軸が一表面に対して傾斜するように研磨されることにより形成された結晶板から構成することができる。第1光学異方性層は、正又は負の一軸性を有していてもよいし、二軸性を有していてもよい。
第2光学異方性層は、第1光学異方性層が有する一の表面に対向するように配置される。第2光学異方性層は、正又は負の一軸性を有していてもよいし、二軸性を有していてもよい。
第1及び第2光学異方性層によって、液晶に起因する光の位相差を補償することが可能であり、液晶装置のコントラストを高めることができる。
本発明では特に、第1光学異方性層の遅相軸と第2光学異方性層の遅相軸とは、第1光学異方性層の一の表面の法線方向から見て、互いに交わる、好ましくは直交する。即ち、第1及び第2光学異方性層は、第1光学異方性層の一の表面の法線方向から見て、互いに遅相軸が交わるように配置されている。
よって、当該光学補償素子の有する正面位相差を比較的小さくすることができる。言い換えれば、第1光学異方性層の有する正面位相差の全部又は一部を、第2光学異方性層の有する正面位相差によって打ち消すことができる。ここで、正面位相差とは、直線偏光からのずれに相当する位相差をいい、より具体的には、光学補償素子の表面における法線方向(言い換えれば、第1光学異方性層の一の表面の法線方向)に沿って透過する光の光透過率から特定された位相差をいう。
従って、例えば、組立工程において、当該光学補償素子の液晶パネルに対する位置の、コントラストを高めるための最適な位置(言い換えれば、当該光学補償素子による光の位相差を補償する光学補償効果が最大となる位置)からのずれに対する、当該光学補償素子による光学補償効果の低下(言い換えれば、コントラストの低下)を小さくすることができる。即ち、当該光学補償素子による光学補償効果の、当該光学補償素子の位置ずれに対する依存性或いは感度を小さくすることができる。より具体的には、組立工程において、当該光学補償素子が、液晶パネルに対して回転調整される際における、コントラストを高めるための最適な角度からのずれに対する依存性或いは感度を小さくすることができる。従って、組立工程における、光学補償素子の液晶パネルに対する位置ずれマージンを比較的大きく確保することができる。
この結果、本発明の光学補償素子によれば、位置ずれによるコントラストの低下を抑制でき、容易に回転調整可能となる。
本発明の液晶装置の一態様では、前記第1光学異方性層の遅相軸と前記第2光学異方性層の遅相軸とは、互いに直交する。
この態様によれば、第1光学異方性層の有する正面位相差の全部又は一部を、第2光学異方性層の有する正面位相差によって効果的に打ち消すことができ、当該光学補償素子の有する正面位相差を効果的に小さくすることができる。よって、当該光学補償素子の位置ずれに対する依存性或いは感度をより確実に小さくすることができる。
本発明の液晶装置の他の態様では、前記第1及び第2光学異方性層は、光を透過する接着剤により貼り合わされている。
この態様によれば、第1光学異方性層の遅相軸と第2光学異方性層の遅相軸との関係を比較的容易にして所定の関係にすることができ、第1及び第2光学異方性層の配置失敗等によるコストを削減することが可能となる。
本発明の液晶装置の他の態様では、前記第1光学異方性層は、無機材料で構成される。
この態様によれば、第1光学異方性層は、無機材料から形成されるため、紫外線等による劣化が殆ど或いは全く起こらない。従って、第1光学異方性層の耐光性或いは耐久性を向上させることができる。
上述した、第1光学異方性層が無機材料で構成される態様では、前記第1光学異方性層は、基板と、該基板の基板面に対して斜め方向から前記基板に無機材料が供給されることによって形成された無機膜とを備えてもよい。
この場合には、斜方蒸着等の方法を用いて、無機材料を、例えばガラス基板等の透明な基板に塗布することにより、第1光学異方性層を形成することができる。この方法を用いることで、第1光学異方性層を、比較的容易にして、一の表面を有すると共に該一の表面に対して傾斜した光軸を有する光学異方性層として構成することができる。
本発明の液晶装置の他の態様では、前記第1光学異方性層は、正の一軸性結晶を含んでなると共に光軸が一表面に対して傾斜するように研磨されることにより形成された結晶板からなる。
この態様によれば、第1光学異方性層を、比較的容易にして、一の表面を有すると共に該一の表面に対して傾斜した光軸を有する光学異方性層として構成することができる。ここに本発明に係る「一表面」とは、二つの主面を有する平板状の結晶板における、一方の主面を意味する。
上述した、第1光学異方性層が正の一軸性結晶を含んでなる態様では、前記第1光学異方性層は、前記正の一軸性結晶として水晶を含んでなるようにしてもよい。
この場合には、例えば、サファイア等を用いる場合に比べて安価であり、且つ結晶板の加工が容易である。よって、コストの削減を図ることが可能である。
本発明の液晶装置は上記課題を解決するために、一対の基板間に液晶が挟持されてなり、光を変調する液晶パネルと、該液晶パネルの光入射側及び光出射側の少なくとも一方に配置された、上述した本発明の光学補償素子(但し、その各種態様を含む)としての第1光学補償素子とを備える。
本発明の液晶装置によれば、上述した本発明の光学補償素子として構成された第1光学補償素子を備えるので、組立工程において、第1光学補償素子の液晶パネルに対する位置ずれマージンを比較的大きく確保できる。よって、第1光学補償素子の液晶パネルに対する位置ずれによるコントラストの低下を抑制できる。
本発明の液晶装置の他の態様では、前記液晶パネルの光入射側に配置され、一の表面を有すると共に該一の表面に対して傾斜した光軸を有する第2光学補償素子を備え、前記第1光学補償素子は、前記液晶パネルの光出射側に配置される。
この態様によれば、第1光学補償素子に加えて第2光学補償素子によっても液晶で生じる光の位相差を補償することができ、コントラストをより一層高めるこができる。
本発明の電子機器は、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。
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の光学補償素子を具備してなるので、組立工程における位置ずれマージンが高められており、高品質な画像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。
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。
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。
<第1実施形態>
先ず、第1実施形態に係る液晶装置を構成す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。本実施形態に係る液晶装置は、液晶プロジェクタ等の投写型表示装置のライトバルブに用いられる液晶装置である。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’断面図である。尚、図1及び図2には、後に詳述する第1及び第2光学補償素子は配置されておらず、液晶パネルのみが示されている。
図1及び図2において、本実施形態に係る液晶装置を構成する液晶パネル100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と対向基板20とが対向配置されている。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。
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。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。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路7が額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。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。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。
TFTアレイ基板10上には、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。
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(Thin Film Transistor)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、所定のラビング処理が施された配向膜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上に、ITO(Indium Tin Oxide)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、所定のラビング処理が施された配向膜22が形成されている。
尚、後述する図3に示すように、TFTアレイ基板10及び対向基板20は、配向膜16におけるラビング方向10rと配向膜21におけるラビング方向20rとが互いに直交するように配置されている。
液晶層50は、TN(Twisted Nematic)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。尚、本発明に係る液晶装置は、TN液晶を有する液晶装置に限定されるものではなく、例えば、誘電率異方性が負である液晶を有しており、垂直配向モード(即ち、VAモード)で液晶分子の配向が制御される液晶装置であってもよい。
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等の他に、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。
次に、本実施形態に係る液晶装置が備える第1及び第2光学補償素子について、図3から図6を参照して説明する。
先ず、第1及び第2光学補償素子の配置位置について、図3を参照して説明する。ここに図3は、本実施形態に係る液晶装置の構成と入射光の入射方向とを示す、本実施形態に係る液晶装置の斜視図である。尚、図3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。
図3において、本実施形態に係る液晶装置は、液晶パネル100、第1光学補償素子200及び第2光学補償素子300を備えている。第1光学補償素子200は、液晶パネル100から光が出射する光出射側に配置されており、第2光学補償素子300は、液晶パネル100へ入射光が入射する光出射側に配置されている。
尚、液晶パネル100(より具体的には、図1を参照して上述した外部回路接続端子102)には、フレキシブル基板150が取り付けられている。
次に、本実施形態に係る第1及び第2光学補償素子の構成について、図3に加えて図4から図6を参照して説明する。ここに図4は、本実施形態に係る第1光学補償素子の構成を示す斜視図である。
図4(a)及び図4(b)において、第1光学補償素子200は、互いに対向して配置された第1位相差板210及び第2位相差板220を備えている。尚、第1位相差板210は、本発明に係る「第1光学異方性層」の一例であり、第2位相差板220は、本発明に係る「第2光学異方性層」の一例である。
第1位相差板210は、図5を参照して後に詳細に説明するが、斜方蒸着法を用いて無機材料を透明基板に塗布することにより形成された位相差板からなる。第1位相差板210における光軸L1は、第1位相差板210の第2位相差板220と対向する面に対して傾斜している。
第2位相差板220は、正の一軸性の位相差板(即ち、Aプレート)からなる。第2位相差板220における光軸L2は、第2位相差板220の第1位相差板210と対向する面に沿っている。よって、第2位相差板220における屈折率楕円体221も、第2位相差板220の第1位相差板210と対向する面に沿っている。本実施形態では、第2位相差板220は、30nm程度の正面位相差を有している。尚、第2位相差板220は、Aプレートに限られるものではなく、二軸プレートからなるようにしてもよい。
尚、Aプレートは、主屈折率nx、ny及びnzが、nx>ny=nzなる関係を満たす位相差板であり、棒状液晶性化合物、1軸延伸ポリマー(例えば、ポリカーボネート等)等を用いて作製することができる。二軸プレートは、主屈折率nx、ny及びnzが、nx>ny>nzなる関係を満たす光学フィルムであり、延伸セルロースエステル(例えば、延伸セルロースアセテートプロピオネート(延伸CAP)、トリアセチルセルロース(延伸TAC)等)等を用いて作製することができる。
第1位相差板210及び第2位相差板220は、第1位相差板210及び第2位相差板220の各々における遅相軸212及び222が、例えば80度以上90度以下で交差するように、好ましくは90度で交差するように(即ち直交するように)配置されている。典型的には、図4(b)に示すように、第1位相差板210及び第2位相差板220は接着樹脂等により、互いに貼り合わされている。
ここで、第1位相差板210について、図5を参照して説明を加える。ここに図5(a)は、本実施形態に係る第1光学補償素子を構成する第1位相差板の構成を示す断面図であり、図5(b)は、本実施形態に係る第1光学補償素子を構成する第1位相差板の構成を示す斜視図である。
図5(a)に示すように、第1位相差板210は、例えばガラス基板等の透明基板からなる基板215と、この基板215上に斜方蒸着法を用いて蒸着方向Dに沿って無機材料が蒸着された無機膜217とを備えている。本実施形態では、第1位相差板210が60nm程度の正面位相差を有するように、無機膜217の膜厚d1が調整されている。
図5(b)に示すように、第1位相差板210における光軸L1は、第1位相差板210の第2位相差板220と対向する面に対して傾斜している。よって、第1位相差板210における屈折率楕円体211も、第1位相差板210の第2位相差板220と対向する面に対して傾斜している。
尚、図3、図4(a)及び図5(b)において、第1位相差板210における遅相軸212と、蒸着方向Dの第1位相差板210の板面内成分である面内蒸着方向Daとは約90度で交差している。第1光学補償素子200は、本実施形態に係る液晶装置の組立工程において、液晶パネル100に対して、面内蒸着方向Daがラビング方向10rに沿うように配置され、コントラストを高めるための最適な位置となるように回転調整された後に装置内に固定される。より具体的には、液晶パネル100の基板面の法線方向に沿った回転軸を中心とする軸回りに第1光学補償素子210が回転されることで、第1光学補償素子210の液晶パネル100に対する位置を規定する回転角θ1が調整される。尚、本実施形態では、回転角θ1は、ラビング方向20rと面内蒸着方向Daとがなす角度である。
一方、第2光学補償素子300は、図5を参照した上述した第1位相差板210と概ね同様に構成されている。即ち、第2光学補償素子300は、斜方蒸着法を用いて無機材料を透明基板に塗布することにより形成された位相差板からなり、第2光学補償素子300における光軸は、第2光学補償素子300の板面(言い換えれば、透明基板の基板面)に対して傾斜している。
尚、図3に示すように、第2光学補償素子300における遅相軸312と、蒸着方向の第2光学補償素子300の板面内成分である面内蒸着方向Dbとは約90度で交差している。第2光学補償素子300は、液晶パネル100に対して、面内蒸着方向Dbがラビング方向20rに沿うように配置される。
図3において、本実施形態に係る液晶装置は、上述のように構成された第1光学補償素子200及び第2光学補償素子300を備えるので、入射光が、液晶層50を通過することで発生する光の位相差を補償することができる。より具体的には、配向膜21及び16によってプレチルト角が付与されることにより傾斜した屈折率楕円体を有する液晶層50で生じる光の位相差を、傾斜した屈折率楕円体211を有する第1光学補償素子200(より具体的には、第1位相差板210)、及び傾斜した屈折率楕円体を有する第2光学補償素子300によって補償することができる。尚、本実施形態では、第1光学補償素子200及び第2光学補償素子300を備えるように構成したが、第1光学補償素子200のみを備え、第2光学補償素子300を備えないように構成してもよい。この場合にも、液晶層50を通過することで発生する光の位相差を相応に補償することができる。但し、液晶層50を通過することで発生する光の位相差を補償する観点からは、本実施形態のように、第1光学補償素子200及び第2光学補償素子300の両方を備えることが好ましい。
本実施形態では特に、図4及び図5を参照して上述したように、第1光学補償素子200は、傾斜した屈折率楕円体211を有する第1位相差板210と、Aプレートからなる第2位相差板220とを備え、第1位相差板210及び第2位相差板220は、第1位相差板210及び第2位相差板220の各々における遅相軸212及び222が、例えば80度以上90度以下で交差するように配置されている。よって、第1光学補償素子200の有する正面位相差を比較的小さくすることができる。言い換えれば、第1位相差板210の有する正面位相差の全部又は一部を、第2位相差板220の有する正面位相差によって打ち消すことができる。従って、例えば、組立工程において、第1光学補償素子210の液晶パネル100に対する最適な位置からのずれに対する、第1光学補償素子200による光学補償効果の低下を小さくすることができる。即ち、第1光学補償素子200による光学補償効果の、第1光学補償素子200の位置ずれに対する依存性或いは感度を小さくすることができる。より具体的には、組立工程において、第1光学補償素子200が、液晶パネル100に対して回転調整される際における、最適な角度からのずれに対する依存性(言い換えれば、回転角θ1に対する依存性)を小さくすることができる。従って、組立工程における、第1光学補償素子200の液晶パネル100に対する位置ずれマージンを比較的大きく確保することができる。
次に、本実施形態に係る第1光学補償素子の光学補償効果について、図6を参照して更に詳細に説明する。ここに図6は、第1光学補償素子の光学補償効果を説明するためのグラフである。
図6において、データE1は、第1光学補償素子200の回転角θ1に対するコントラストの変化を測定した結果を示すグラフである。尚、回転角θ1は、図3を参照して上述したように、対向基板20におけるラビング方向20rと第1光学補償素子200における面内蒸着方向Daとがなす角度である。また、本実施形態では、上述したように、第1位相差板210は、60nm程度の正面位相差を有しており、第2位相差板220は、30nm程度の正面位相差を有している。
データE2は、第1光学補償素子200に代えて第1比較例に係る光学補償素子を設けた場合における回転角θ1に対するコントラストの変化を測定した結果を示すグラフである。第1比較例に係る光学補償素子は、第1位相差板210と同様に構成されており、60nm程度の正面位相差を有する、斜方蒸着法を用いて無機材料を透明基板に塗布することにより形成された位相差板からなる。即ち、第1比較例に係る光学補償素子は、第2位相差板220を備えていない点が、本実施形態に係る第1光学補償素子200と異なる。尚、データE2を測定した際における測定条件は、第1光学補償素子200に代えて第1比較例に係る光学補償素子を設けたことを除いて、データE1を測定した際における測定条件と同じである。
データE3は、第1光学補償素子200に代えて第2比較例に係る光学補償素子を設けた場合における回転角θ1に対するコントラストの変化を測定した結果を示すグラフである。第2比較例に係る光学補償素子は、第1位相差板210と概ね同様に構成されており、40nm程度の正面位相差を有する、斜方蒸着法を用いて無機材料を透明基板に塗布することにより形成された位相差板からなる。即ち、第2比較例に係る光学補償素子は、第2位相差板220を備えていない点及び正面位相差が40nm程度となるように無機膜の膜厚が調整されている点が、本実施形態に係る第1光学補償素子200と異なる。尚、データE3を測定した際における測定条件は、第1光学補償素子200に代えて第2比較例に係る光学補償素子を設けたことを除いて、データE1を測定した際における測定条件と同じである。
図6において、データE1が示す第1光学補償素子200の回転角θ1に対するコントラストの変化は、データE2が示す第1比較例に係る光学補償素子の回転角θ1に対するコントラストの変化よりも、コントラストが最大となる回転角θ1付近における回転角θ1に対する依存性或いは感度が小さい。言い換えれば、データE2は、第1比較例に係る光学補償素子について、回転角θ1が、コントラストが最大となる角度(具体的には、91度)から例えば2度ずれた場合には、コントラストが比較的大きく低下してしまうことを示しているのに対して、データE1は、第1光学補償素子200について、回転角θ1が、コントラストが最大となる角度(具体的には、92度)から例えば2度ずれた場合であっても、コントラストが殆ど低下しないこと(或いは、低下したとしても、その低下する量は比較的小さいこと)を示している。従って、本実施形態に係る液晶装置によれば、組立工程における、第1光学補償素子200の液晶パネル100に対する位置ずれマージンを比較的大きく確保することができる。
更に、図6において、データE1が示す第1光学補償素子200を備えた本実施形態に係る液晶装置のコントラストは、データE3が示す第2比較例に係る光学補償素子を備えた液晶装置のコントラストよりも、測定した範囲における全ての回転角θ1について、高い。言い換えれば、データE3が示す第2比較例に係る光学補償素子を備えた液晶装置のコントラストは、データE1が示す第1光学補償素子200を備えた本実施形態に係る液晶装置のコントラストよりも、測定した範囲における全ての回転角θ1について、低い。このことは、第2比較例に係る光学補償素子は、正面位相差が40nm程度となるように無機膜の膜厚が調整されているため、正面位相差が60nm程度となるように無機膜の膜厚が調整されている、本実施形態に係る第1光学補償素子200が有する第1位相差板210と比較して膜厚が薄くなってしまっていることに起因すると考えられる。
加えて、図6において、データE3が示す第2比較例に係る光学補償素子によれば、コントラストが最大となる回転角θ1付近における回転角θ1に対する依存性或いは感度を、データE2が示す第1比較例に係る光学補償素子よりも小さくすることが可能であるが、コントラストの最大値が小さくなってしまう。これに対して、データE1が示す本実施形態に係る第1光学補償素子200によれば、コントラストが最大となる回転角θ1付近における回転角θ1に対する依存性或いは感度を、データE2が示す第1比較例に係る光学補償素子よりも小さくすることが可能であると共に、コントラストの最大値が小さくなってしまうことを抑制することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、第1光学補償素子200を備えているので、組立工程における位置ずれによるコントラストの低下を抑制でき、高品質な画像表示を行うことが可能となる。
<第2実施形態>
第2実施形態に係る液晶装置について、図7及び図8を参照して説明する。ここに図7は、第1光学補償素子の構成を示す斜視図である。尚、図7において、図1から図5に示した第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、それらの説明は適宜省略する。
第2実施形態に係る液晶装置は、上述した第1実施形態における第1光学補償素子200に代えて第1光学補償素子200bを備える点で、上述した第1実施形態に係る液晶装置と異なり、その他の点については、上述した第1実施形態に係る液晶装置と概ね同様に構成されている。
図7(a)及び図7(b)において、第2実施形態に係る第1光学補償素子200bは、図4及び図5を参照して上述した第1実施形態における第1位相差板210に代えて第1位相差板210bを備える点で、上述した第1実施形態に係る第1光学補償素子200と異なり、その他の点については、上述した第1実施形態に係る第1光学補償素子200と概ね同様に構成されている。
図7(a)及び図7(b)において、第1光学補償素子200bは、互いに対向して配置された第1位相差板210b及び第2位相差板220を備えている。
第1位相差板210bは、図8を参照して後に詳細に説明するが、例えば水晶等である正の一軸性結晶から形成された結晶板からなる。第1位相差板210bにおける光軸L3は、第1位相差板210bの第2位相差板220と対向する面に対して角度αだけ傾斜している。よって、第1位相差板210bにおける屈折率楕円体211bも、第1位相差板210bの第2位相差板220と対向する面に対して角度αだけ傾斜している。
第1位相差板210b及び第2位相差板220は、第1位相差板210b及び第2位相差板220の各々における遅相軸212b及び222が、Z方向から見て、例えば80度以上90度以下で交差するように、好ましくは90度で交差するように(即ち直交するように)配置されている。典型的には、図7(b)に示すように、第1位相差板210b及び第2位相差板220は接着樹脂等により、互いに貼り合わされている。
ここで、第1位相差板210bの形成方法について、図8を参照して説明する。ここに図8は、第2実施形態に係る第1光学補償素子が有する第1位相差板の形成方法を示す概念図である。
図8(a)に示すように、本実施形態では、正の一軸性結晶2bを、光軸Lに対して角度αだけ傾いている切断線q1及びq2で切断し、所定の厚さd2になるように研磨することによって、図8(b)に示すような、第1位相差板210bを形成する。尚、研磨としては、例えば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。また、本実施形態では、角度αは、例えば30度程度に設定され、所定の厚さd2は、6um程度とされており、第1位相差板210bは、40〜50nm程度の正面位相差を有している。
第2実施形態では特に、図7を参照して上述したように、第1光学補償素子200bは、傾斜した屈折率楕円体211bを有する第1位相差板210bと、Aプレートからなる第2位相差板220とを備え、第1位相差板210b及び第2位相差板220は、Z方向から見て、第1位相差板210b及び第2位相差板220の各々における遅相軸212b及び222が、例えば80度以上90度以下で交差するように配置されている。よって、上述した第1実施形態に係る第1光学補償素子200と概ね同様に、第1光学補償素子200bの有する正面位相差を比較的小さくすることができる。言い換えれば、第1位相差板210bの有する正面位相差の全部又は一部を、第2位相差板220の有する正面位相差によって打ち消すことができる。従って、例えば、組立工程において、第1光学補償素子200bの液晶パネル100に対する最適な位置からのずれに対する、第1光学補償素子200bによる光学補償効果の低下を小さくすることができる。
<電子機器>
次に、上述した液晶装置を用いた電子機器の一例について、図9を参照して説明する。本実施形態に係る電子機器は、上述した液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタである。
図9は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図9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装置1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。
液晶装置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。
ここで、各液晶装置1110R、1110Bおよび1110Gによる表示像について着目すると、液晶装置1110R、1110Bによる表示像は、液晶装置1110Gによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
尚、液晶装置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。
このようなプロジェクタは、上述した液晶装置を具備してなるので、組立工程における位置ずれマージンが高められており、高品質な画像表示を行うことが可能である。
尚、図9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。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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光学補償素子、並びに該光学補償素子を備えた液晶装置及び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。
10…TFTアレイ基板、20…対向基板、50…液晶層、100…液晶パネル、200、200b…第1光学補償素子、210、210b…第1位相差板、212、212b、222…遅相軸、220…第2位相差板、300…第2光学補償素子、L1、L2、L3…光軸