JP2008185872A - Optical compensation plate, liquid crystal apparatus and electronic equipment equipped with the same - Google Patents

Optical compensation plate, liquid crystal apparatus and electronic equipment equipped with the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical compensation plate which is excellent in light resistance and heat resistance and is suitable for miniaturization. <P>SOLUTION: The optical compensation plate (200) comprises a first crystal plate (201) and a second crystal plate (202) each of which has one surface arranged facing each other and contains a positive uniaxial crystal. A first optical axis (L1), which is an optical axis of the positive uniaxial crystal in the first crystal plate, obliquely leans toward one surface of the first crystal plate. A second optical axis (L2), which is the optical axis of the positive uniaxial crystal in the second crystal plate, intersects the first optical axis (L1) when seen from a normal line direction of one surface of the first crystal plate. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、液晶ライトバルブ等の液晶装置に用いられる光学補償板、並びにこれを備えた液晶装置及び電子機器に関する。   The present invention relates to an optical compensator used for a liquid crystal device such as a liquid crystal light valve, for example, and a liquid crystal device and an electronic apparatus including the same.

この種の光学補償板には、例えば、有機系フィルムからなり、屈折率が楕円状の異方性を示し、その楕円状屈折率における屈折率の最大方向が板面に対し交差する状態にある傾斜位相差板と、板面に垂直方向における位相差の相違が傾斜位相差板に対して50%以内の位相差板とを積層したものがある(特許文献1参照)。   This type of optical compensator is made of, for example, an organic film, has a refractive index that exhibits elliptical anisotropy, and the maximum refractive index direction of the elliptical refractive index is in a state of intersecting the plate surface. There is a laminate in which an inclined phase difference plate and a phase difference plate in which a difference in phase difference in a direction perpendicular to the plate surface is within 50% of the inclined phase difference plate are laminated (see Patent Document 1).

この種の光学補償板を、例えば、電子機器の一例である液晶プロジェクタのライトバルブに用いる場合、光学補償板が極めて強力な投射光に曝されることになるので、光学補償板の耐光性や耐熱性が重要となる。このため、例えば、特許文献2には、無機誘電体多層膜からなる光学異方性素子を、液晶分子の配向方向に応じて傾けて配置する技術が記載されている。特許文献3及び4には、厚さの異なる2枚の水晶板からなる位相差板が記載されている。また、特許文献5には、光学軸を平面内に持つ水晶平板を該水晶平板の光学軸が互いに直交するように2枚重ね合わせた水晶位相差板を、複数枚積層して成る位相差板が記載されている。   When this type of optical compensator is used in, for example, a light valve of a liquid crystal projector that is an example of an electronic device, the optical compensator is exposed to extremely strong projection light. Heat resistance is important. For this reason, for example, Patent Document 2 describes a technique in which an optically anisotropic element composed of an inorganic dielectric multilayer film is disposed inclining according to the alignment direction of liquid crystal molecules. Patent Documents 3 and 4 describe a retardation plate composed of two quartz plates having different thicknesses. In Patent Document 5, a phase difference plate is formed by laminating a plurality of crystal phase difference plates in which two crystal plates having an optical axis in a plane are overlapped so that the optical axes of the crystal plates are orthogonal to each other. Is described.

特開平7−181325号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-181325 特開2006−11298号公報JP 2006-11298 A 特開2004−117447号公報JP 2004-117447 A 特開2004−246286号公報JP 2004-246286 A 特開2003−302523号公報JP 2003-302523 A

しかしながら、特許文献1に記載されているような光学補償板では、耐光性や耐熱性が悪く、液晶プロジェクタに用いる光学補償板としては不適切である。加えて、有機系フィルムを積層した光学補償板では、VA(Vertical Alignment)型液晶の補償が困難であるという技術的問題点がある。   However, the optical compensator described in Patent Document 1 has poor light resistance and heat resistance, and is inappropriate as an optical compensator used for a liquid crystal projector. In addition, there is a technical problem that it is difficult to compensate for VA (Vertical Alignment) type liquid crystal in an optical compensator in which organic films are laminated.

また、特許文献2に記載の技術のように光学異方性素子を傾けて配置する場合、光学異方性素子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。   In addition, when the optically anisotropic element is inclined and arranged as in the technique described in Patent Document 2, it is necessary to secure a space for arranging the optically anisotropic element. For this reason, there is a technical problem that it is difficult to reduce the size of the optical engine and the degree of freedom in layout is hindered.

加えて、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ので、配向方向によっては、光学異方性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。   In addition, since the optically anisotropic element is tilted according to the alignment direction of the liquid crystal molecules, the mechanism for tilting the optically anisotropic element may be complicated depending on the alignment direction, or may be added in the assembly process. There is a technical problem that adjustment may be necessary.

特許文献3乃至5に記載されているような水晶板の厚みの違いを利用する位相差板では、位相差板の厚みが大きくなり、且つ光学補償板として用いる場合には、特許文献2に記載の技術のように傾けて配置しなければならない。この場合にも、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。   In the phase difference plate using the difference in thickness of the crystal plate as described in Patent Documents 3 to 5, when the thickness of the phase difference plate is increased and used as an optical compensator, it is described in Patent Document 2. It must be placed tilted as in the technology. Also in this case, there is a technical problem that it is difficult to reduce the size of the optical engine and the degree of freedom in layout is hindered.

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、耐光性や耐熱性に優れ、且つ小型化に適した光学補償板、並びにこれを備えた液晶装置及びプロジェクタを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, for example, and provides an optical compensator excellent in light resistance and heat resistance and suitable for downsizing, and a liquid crystal device and a projector including the same. Is an issue.

本発明の光学補償板は、上記課題を解決するために、互いに一表面が対向して配置されると共に、正の一軸性結晶を夫々含んでなる第1及び第2結晶板を備え、前記第1結晶板の前記一表面に対して、前記第1結晶板における前記正の一軸性結晶の光軸である第1光軸が、斜めに傾いており、前記第1結晶板の前記一表面の法線方向から見て、前記第2結晶板における前記正の一軸性結晶の光軸である第2光軸が、前記第1光軸に対して交差している。   In order to solve the above problems, an optical compensator of the present invention includes first and second crystal plates that are disposed so that one surface thereof is opposed to each other and each includes a positive uniaxial crystal. The first optical axis, which is the optical axis of the positive uniaxial crystal in the first crystal plate, is inclined with respect to the one surface of the one crystal plate, and the one surface of the first crystal plate is inclined. As viewed from the normal direction, the second optical axis, which is the optical axis of the positive uniaxial crystal in the second crystal plate, intersects the first optical axis.

本発明の光学補償板によれば、例えば、水晶である正の一軸性結晶を含んでなる第1及び第2結晶板は、互いに一表面が対向して配置されている。典型的には、第1及び第2結晶板は、例えば接着樹脂等によって貼り合わされている。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。尚、第1及び第2結晶板が一体としてケースに収容されていてもよし、第1及び第2結晶板が、複屈折の無い、例えば等方ガラス等を支持基板として、該支持基板を介して配置されていてもよい。   According to the optical compensation plate of the present invention, for example, the first and second crystal plates including positive uniaxial crystals that are quartz are arranged so that one surfaces thereof are opposed to each other. Typically, the first and second crystal plates are bonded together with, for example, an adhesive resin. Here, “one surface” according to the present invention means one main surface in a flat crystal plate having two main surfaces. The first and second crystal plates may be integrally accommodated in the case, and the first and second crystal plates may have no birefringence, for example, isotropic glass or the like as a support substrate. May be arranged.

第1及び第2結晶板の厚みは、共に数十μmであり、当該光学補償板を備える液晶装置における液晶におけるリタデーション(Δn・d)に基づいて、例えば、所定の演算式によって算出される、或いは、シミュレーションにより求められる。第1及び第2結晶板の厚みは、同一であることが好ましい。但し、第1及び第2結晶板の厚みの差は、例えば研磨等の形成過程における誤差等を考慮して数μm以内であればよい。   The thicknesses of the first and second crystal plates are both tens of μm, and are calculated by, for example, a predetermined arithmetic expression based on the retardation (Δn · d) in the liquid crystal in the liquid crystal device including the optical compensation plate. Or it is calculated | required by simulation. The thicknesses of the first and second crystal plates are preferably the same. However, the difference between the thicknesses of the first and second crystal plates may be within a few μm in consideration of errors in the forming process such as polishing.

第1結晶板の一表面に対して、第1結晶板における正の一軸性結晶の光軸である第1光軸は、斜めに傾いている。一方、第2結晶板における正の一軸性結晶の光軸である第2光軸は、第2結晶板の一表面に対して、斜めに傾いていてもよいし、平行であってもよい。   The first optical axis that is the optical axis of the positive uniaxial crystal in the first crystal plate is inclined with respect to the one surface of the first crystal plate. On the other hand, the second optical axis, which is the optical axis of the positive uniaxial crystal in the second crystal plate, may be inclined obliquely or parallel to the one surface of the second crystal plate.

第1光軸のみが、第1結晶板の一表面に対して傾いている場合は、第1光軸が第1結晶板の一表面に対して傾いている角度は、当該光学補償板を備える液晶装置における液晶に起因する複屈折を補償するである所定角度(例えば、4度〜5度)になるように、具体的には、結晶板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、液晶装置の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)とが交わるように、好ましくは直交するように設定される。   When only the first optical axis is inclined with respect to one surface of the first crystal plate, the angle at which the first optical axis is inclined with respect to one surface of the first crystal plate includes the optical compensation plate. Specifically, the major axis direction of the assumed refractive index ellipsoid in the crystal plate and the liquid crystal are adjusted so as to be a predetermined angle (for example, 4 degrees to 5 degrees) that compensates for the birefringence caused by the liquid crystal in the liquid crystal device. Preferably, the pretilt axis direction (that is, the major axis direction of the liquid crystal molecules at the position in contact with the alignment film when the liquid crystal device is not driven) intersects with each other, preferably perpendicularly.

第1及び第2光軸の両方の光軸が、一表面に対して傾いている場合は、第1及び第2光軸の夫々が、一表面に対して傾いている角度の差が、所定角度になるように、第1及び第2光軸の夫々が一表面に対して傾いている角度が設定される。   When the optical axes of both the first and second optical axes are inclined with respect to one surface, the difference between the angles at which the first and second optical axes are inclined with respect to the one surface is predetermined. An angle at which each of the first and second optical axes is inclined with respect to one surface is set so as to be an angle.

一表面の法線方向から見て、第1光軸に対して第2光軸は、例えば、80度以上90度以下の角度を成して交差している。この第1光軸と第2光軸とが成す角度は、当該光学補償板を備える液晶装置における液晶の配向状態に応じて設定されている。望ましくは、液晶のプレティルトの軸方向から見て、第1及び第2光軸が直交するように設定されている。   When viewed from the normal direction of one surface, the second optical axis intersects the first optical axis at an angle of, for example, 80 degrees or more and 90 degrees or less. The angle formed by the first optical axis and the second optical axis is set according to the alignment state of the liquid crystal in the liquid crystal device including the optical compensation plate. Desirably, the first and second optical axes are set to be orthogonal when viewed from the axial direction of the pretilt of the liquid crystal.

本願発明者の研究によれば、一般に、液晶に起因する複屈折は、所定角度傾いたCプレートにより効果的に補償することができる。一方、傾いたCプレートを2枚の有機系フィルムを積層して発生させる光学補償板では、Cプレートの傾きが10度以上になってしまい、プレティルトが、例えば4度〜5度と小さいVA型液晶の補償には適さないことが判明している。   According to the research of the present inventor, generally, birefringence caused by liquid crystal can be effectively compensated by a C plate inclined by a predetermined angle. On the other hand, in an optical compensator that generates an inclined C plate by laminating two organic films, the inclination of the C plate is 10 degrees or more, and the pretilt is small, for example, 4 degrees to 5 degrees. It has been found that it is not suitable for liquid crystal compensation.

しかるに本発明では、互いに一表面が対向して配置されている第1及び第2結晶板における第1及び第2光軸が所定の関係になるっている。これにより、傾いた負のCプレートを発生させることができ、且つ、第1及び第2光軸の夫々が一表面に対して傾いている角度の差を変えることにより、発生する負のCプレートの傾きを変えることができる。従って、プレティルトが小さいVA型液晶の補償に適することが可能となる。   However, in the present invention, the first and second optical axes in the first and second crystal plates that are disposed so that one surface faces each other have a predetermined relationship. Accordingly, an inclined negative C plate can be generated, and the negative C plate generated by changing the difference in the angle at which each of the first and second optical axes is inclined with respect to one surface. You can change the slope of Therefore, it can be suitable for compensation of a VA type liquid crystal with a small pretilt.

更に、光学補償板を傾ける必要がなく、結晶板の厚みも数十μmと薄いので、当該光学補償板を備える液晶装置等の小型化に適することができる。加えて、正の一軸性結晶として水晶を用いる場合には、例えば、サファイア等により光学補償板を形成する場合に比べて安価であり、且つ光学補償板を構成する結晶板の加工が容易である。従って、コストの削減を図ることが可能となる。   Further, it is not necessary to incline the optical compensation plate, and the thickness of the crystal plate is as thin as several tens of μm, so that it is possible to reduce the size of a liquid crystal device or the like including the optical compensation plate. In addition, when quartz is used as the positive uniaxial crystal, for example, it is cheaper than the case where the optical compensation plate is formed of sapphire or the like, and the processing of the crystal plate constituting the optical compensation plate is easy. . Therefore, cost can be reduced.

尚、VA型液晶に限らず、第1及び第2光軸の関係を適切に設定することによって、TN(Twisted Nematic)型液晶やOCB(Optically Compensated Birefringence)型液晶等であっても効果的に補償を行うことができる。   Not only the VA type liquid crystal but also the TN (Twisted Nematic) type liquid crystal, the OCB (Optically Compensated Birefringence) type liquid crystal, etc. can be effectively obtained by appropriately setting the relationship between the first and second optical axes. Compensation can be performed.

以上の結果、本発明の光学補償板によれば、耐光性や耐熱性に優れ、且つ小型化に適することができる。   As a result, according to the optical compensator of the present invention, it is excellent in light resistance and heat resistance and can be suitable for downsizing.

本発明の光学補償板の一態様では、前記第2光軸が、前記第2結晶板の前記一表面に対して斜めに傾いている。   In one aspect of the optical compensation plate of the present invention, the second optical axis is inclined obliquely with respect to the one surface of the second crystal plate.

この態様によれば、第1及び第2光軸の夫々が一表面に対して成す角度の差を、例えば40度〜60度に設定する際に、第1及び第2光軸の一方のみが一表面に対して傾くように結晶板を形成する場合に比べて、結晶材料から結晶板を効率的に切り出すことができ、コストの削減を図ることが可能となる。   According to this aspect, when the difference between the angles formed by the first and second optical axes with respect to one surface is set to, for example, 40 degrees to 60 degrees, only one of the first and second optical axes is Compared to the case where the crystal plate is formed so as to be inclined with respect to one surface, the crystal plate can be efficiently cut out from the crystal material, and the cost can be reduced.

本発明の光学補償板の他の態様では、前記第2光軸が、前記第2結晶板の前記一表面に対して平行である。   In another aspect of the optical compensation plate of the present invention, the second optical axis is parallel to the one surface of the second crystal plate.

この態様によれば、結晶板を形成する際における、例えば削りしろ等を低減することができ、コストの削減を図ることが可能となる。   According to this aspect, it is possible to reduce, for example, shaving margin when forming the crystal plate, and it is possible to reduce the cost.

本発明の光学補償板の他の態様では、前記第1光軸が前記第1結晶板の前記一表面に対して成す角度と、前記第2光軸が前記第2結晶板の前記一表面に対して成す角度との差は、10度未満であり、前記第1及び第2結晶板の前記一表面の法線方向から見て、前記第1光軸と前記第2光軸とが交差して成す角度は、80度以上90度以下である。   In another aspect of the optical compensation plate of the present invention, an angle formed by the first optical axis with respect to the one surface of the first crystal plate, and the second optical axis on the one surface of the second crystal plate. The difference between the first optical axis and the second optical axis intersects the first optical axis and the second optical axis when viewed from the normal direction of the one surface of the first and second crystal plates. The angle formed is between 80 degrees and 90 degrees.

この態様によれば、VA型液晶の液晶に起因する複屈折を効果的に補償することができる。   According to this aspect, it is possible to effectively compensate for the birefringence caused by the VA liquid crystal.

本発明の光学補償板の他の態様では、前記第1又は第2結晶板の前記一表面は、研磨されて形成された表面である。   In another aspect of the optical compensation plate of the present invention, the one surface of the first or second crystal plate is a surface formed by polishing.

この態様によれば、比較的容易にして、所定の厚みを有する結晶板を形成することができる。   According to this aspect, a crystal plate having a predetermined thickness can be formed relatively easily.

光軸が一表面に対して、斜めに傾いている結晶板は、例えば、結晶を、該結晶の光軸に対して所定の角度だけ傾けて切断し、所定の厚さになるように研磨して形成すればよい。尚、一表面と反対側の面は、一表面と平行になるように研磨されていることが好ましいが、第1及び第2光軸の夫々が一表面に対して傾いている角度が小さい(例えば数度)場合には、研磨されていなくてもよい。   For a crystal plate whose optical axis is inclined with respect to one surface, for example, the crystal is cut at a predetermined angle with respect to the optical axis of the crystal, and polished so as to have a predetermined thickness. May be formed. The surface opposite to the one surface is preferably polished so as to be parallel to the one surface, but the angle at which each of the first and second optical axes is inclined with respect to the one surface is small ( For example, it may not be polished.

本発明の光学補償板の他の態様では、前記第1及び第2結晶板は、光を透過する接着剤により貼り合わされている。   In another aspect of the optical compensation plate of the present invention, the first and second crystal plates are bonded together with an adhesive that transmits light.

この態様によれば、第1及び第2光軸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結晶板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。   According to this aspect, it is possible to make the relationship between the first and second optical axes relatively easy to be a predetermined relationship, and it is possible to reduce the cost due to the failure to arrange the first and second crystal plates. Become.

本発明の光学補償板の他の態様では、前記第1及び第2結晶板を、対向した状態で固定する支持基板を更に備える。   In another aspect of the optical compensation plate of the present invention, the optical compensation plate further includes a support substrate for fixing the first and second crystal plates in a state of being opposed to each other.

この態様によれば、例えば、石英基板等の支持基板上に第1及び第2結晶板が対向した状態で固定されているので、光学補償板の物理的強度を向上させることができ、光学補償板を容易に取り扱うことが可能となる。   According to this aspect, for example, since the first and second crystal plates are fixed on a support substrate such as a quartz substrate so as to face each other, the physical strength of the optical compensation plate can be improved, and the optical compensation can be performed. The board can be easily handled.

本発明の光学補償板の他の態様では、前記第1及び第2結晶板を、対向した状態で固定する固定部材を更に備える。   In another aspect of the optical compensator of the present invention, the optical compensator further includes a fixing member that fixes the first and second crystal plates in an opposed state.

この態様によれば、例えば、ネジやコの字型の固定部材によって第1及び第2結晶板が対向した状態で固定されているので、光学補償板の物理的強度を向上させることができ、光学補償板を容易に取り扱うことが可能となる。尚、第1及び第2結晶板が積層された状態でケース等に収容されていてもよい。   According to this aspect, for example, the first and second crystal plates are fixed in a state of being opposed to each other by a screw or a U-shaped fixing member, so that the physical strength of the optical compensation plate can be improved, The optical compensator can be easily handled. In addition, you may accommodate in the case etc. in the state in which the 1st and 2nd crystal plate was laminated | stacked.

本発明の光学補償板の他の態様では、前記第1及び第2結晶板は、光を透過する媒質を介して対向している。   In another aspect of the optical compensation plate of the present invention, the first and second crystal plates are opposed to each other through a medium that transmits light.

この態様によれば、例えば、等方ガラス等を支持基板として、該支持基板の両側に夫々第1及び第2結晶板が配置又は貼り付けられているので、光学補償板の物理的強度を向上させることができ、光学補償板を容易に取り扱うことが可能となる。   According to this aspect, for example, the isotropic glass is used as a support substrate, and the first and second crystal plates are disposed or attached to both sides of the support substrate, so that the physical strength of the optical compensation plate is improved. And the optical compensator can be easily handled.

尚、「媒質」は、光を透過する性質を有し、複屈折が無い限り任意であり、結晶板との間で界面を形成しない方が望ましく、例えば、空気、等方ガラス、接着剤、樹脂等でよい。   The “medium” has a property of transmitting light and is optional as long as there is no birefringence, and it is desirable not to form an interface with the crystal plate. For example, air, isotropic glass, adhesive, Resin etc. may be sufficient.

本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した本発明の光学補償板(但し、その各種態様を含む)を備える。   In order to solve the above-described problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described optical compensator according to the present invention (including various aspects thereof).

本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る光学補償板を具備してなるので、耐光性や耐熱性等の光学特性に優れる。加えて、当該電子機器が備える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、高画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。   According to the electronic apparatus according to the present invention, since the optical compensator according to the present invention described above is provided, the optical characteristics such as light resistance and heat resistance are excellent. In addition, the thickness of the liquid crystal device included in the electronic device can be reduced, which is suitable for downsizing. As a result, a projection display device, a television, a mobile phone, an electronic notebook, a word processor, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, a workstation, a video phone, Various electronic devices such as a POS terminal and a touch panel can be realized.

本発明の液晶装置は、上記課題を解決するために、液晶層を有する液晶パネルと、該液晶パネルに対向して配置される光学補償板とを備え、前記光学補償板は、互いに一表面が対向して配置されると共に、正の一軸性結晶を夫々含んでなる第1及び第2結晶板を有し、前記第1結晶板の前記一表面に対して、前記第1結晶板における前記正の一軸性結晶の光軸である第1光軸が、斜めに傾いており、前記第1結晶板の前記一表面の法線方向から見て、前記第2結晶板における前記正の一軸性結晶の光軸である第2光軸が、前記第1光軸に対して交差している。   In order to solve the above problems, a liquid crystal device of the present invention includes a liquid crystal panel having a liquid crystal layer, and an optical compensator arranged to face the liquid crystal panel, and the optical compensators have one surface each other. The first and second crystal plates are disposed opposite to each other and each include a positive uniaxial crystal, and the positive electrode in the first crystal plate is opposed to the one surface of the first crystal plate. The first optical axis that is the optical axis of the uniaxial crystal is inclined obliquely, and the positive uniaxial crystal in the second crystal plate is seen from the normal direction of the one surface of the first crystal plate. The second optical axis that is the optical axis of the crosses the first optical axis.

本発明に係る液晶装置によれば、上述した本発明に係る光学補償板と同様に、耐光性や耐熱性等の光学特性に優れると共に小型化に適することができる。   According to the liquid crystal device according to the present invention, similarly to the optical compensator according to the present invention described above, it is excellent in optical characteristics such as light resistance and heat resistance and can be suitable for miniaturization.

尚、本発明の液晶装置においても、上述した本発明の光学補償板における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。   Note that the liquid crystal device of the present invention can also adopt various aspects similar to the various aspects of the optical compensation plate of the present invention described above.

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。   The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.

以下、本発明の液晶装置に係る実施形態を、図1乃至図5を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

(液晶装置)
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について説明する。本実施形態に係る液晶装置は、液晶プロジェクタ等の投射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、TFT(Thin Film Transistor)アレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側からみた平面図であり、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。
(Liquid crystal device)
First, the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The liquid crystal device according to the present embodiment is a liquid crystal device used for a light valve of a projection display device such as a liquid crystal projector. FIG. 1 is a plan view of a TFT (Thin Film Transistor) array substrate together with the components formed thereon, as viewed from the counter substrate side, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. It is. In each of the drawings referred to below, the scale of each layer and each member is different in order to make each layer and each member recognizable on the drawing.

図1及び図2において、本実施形態の液晶装置100では、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の対向基板20に対向する側と反対側には、光学補償板200が配置されている。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、複数の画素が設けられた領域に対応する画像表示領域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。   1 and 2, in the liquid crystal device 100 of the present embodiment, the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are arranged to face each other. An optical compensation plate 200 is disposed on the opposite side of the TFT array substrate 10 from the side facing the counter substrate 20. The TFT array substrate 10 is made of a transparent substrate such as a quartz substrate, a glass substrate, or a silicon substrate, and the counter substrate 20 is made of a transparent substrate such as a quartz substrate or a glass substrate, for example. A liquid crystal layer 50 is sealed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20, and the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are surrounded by an image display region 10a corresponding to a region where a plurality of pixels are provided. They are bonded to each other by a sealing material 52 provided in the sealing area located.

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や熱硬化樹脂、又は紫外線・熱併用型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、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。尚、ギャップ材を、シール材52に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域10a又は画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。   The sealing material 52 is made of, for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or an ultraviolet / heat combination type curable resin for bonding the two substrates, and is applied to the TFT array substrate 10 in the manufacturing process, and then irradiated with ultraviolet rays. And cured by heating or the like. In the sealing material 52, a gap material such as glass fiber or glass beads for dispersing the distance (ie, gap) between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 to a predetermined value is dispersed. Note that the gap material may be arranged in the image display region 10a or a peripheral region located around the image display region 10a in addition to or instead of the material mixed in the seal material 52.

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。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。   In FIG. 1, a light-shielding frame light-shielding film 53 that defines the frame area of the image display region 10a is provided on the counter substrate 20 side in parallel with the inside of the seal region where the sealing material 52 is disposed. However, part or all of the frame light shielding film 53 may be provided as a built-in light shielding film on the TFT array substrate 10 side.

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。   A data line driving circuit 101 and an external circuit connection terminal 102 are provided along one side of the TFT array substrate 10 in a region located outside the sealing region in which the sealing material 52 is disposed in the peripheral region. The sampling circuit 7 is provided so as to be covered with the frame light shielding film 53 on the inner side of the seal region along the one side. The scanning line driving circuit 104 is provided so as to be covered with the frame light-shielding film 53 inside the seal region along two sides adjacent to the one side.

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。   On the TFT array substrate 10, vertical conduction terminals 106 for connecting the two substrates with the vertical conduction material 107 are arranged in regions facing the four corner portions of the counter substrate 20. Thus, electrical conduction can be established between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. Further, a lead wiring 90 for electrically connecting the external circuit connection terminal 102 to the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, the vertical conduction terminal 106, and the like is formed.

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る。この積層構造の詳細な構成については図2では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、ITO等の透明材料からなる画素電極9aが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。   In FIG. 2, on the TFT array substrate 10, a layered structure is formed in which pixel switching TFTs as drive elements, wiring lines such as scanning lines and data lines are formed. Although the detailed structure of this laminated structure is not shown in FIG. 2, pixel electrodes 9a made of a transparent material such as ITO are formed in an island shape in a predetermined pattern for each pixel on the laminated structure. Has been.

画素電極9aは、後述する対向電極21に対向するように、TFTアレイ基板10上の画像表示領域10aに形成されている。TFTアレイ基板10における液晶層50の面する側の表面、即ち画素電極9a上には、配向膜16が画素電極9aを覆うように形成されている。   The pixel electrode 9a is formed in the image display region 10a on the TFT array substrate 10 so as to face a counter electrode 21 described later. On the surface of the TFT array substrate 10 facing the liquid crystal layer 50, that is, on the pixel electrode 9a, an alignment film 16 is formed so as to cover the pixel electrode 9a.

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、例えば対向基板20における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板20において、遮光膜23によって非開口領域が規定され、遮光膜23によって区切られた領域がバックライトから出射された光を透過させる開口領域となる。尚、遮光膜23をストライプ状に形成し、該遮光膜23と、TFTアレイ基板10側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。   A light shielding film 23 is formed on the surface of the counter substrate 20 facing the TFT array substrate 10. For example, the light shielding film 23 is formed in a lattice shape when viewed in plan on the facing surface of the facing substrate 20. In the counter substrate 20, a non-opening area is defined by the light shielding film 23, and an area partitioned by the light shielding film 23 is an opening area through which light emitted from the backlight is transmitted. The light shielding film 23 may be formed in a stripe shape, and the non-opening region may be defined by the light shielding film 23 and various components such as data lines provided on the TFT array substrate 10 side.

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と対向して形成されている。遮光膜23上に、画像表示領域10aにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図2には図示しないカラーフィルタが形成されるようにしてもよい。対向基板20の対向面上における、対向電極21上には、配向膜22が形成されている。   On the light shielding film 23, a counter electrode 21 made of a transparent material such as ITO is formed so as to face the plurality of pixel electrodes 9a. In order to perform color display in the image display region 10a on the light shielding film 23, a color filter (not shown in FIG. 2) may be formed in a region including a part of the opening region and the non-opening region. An alignment film 22 is formed on the counter electrode 21 on the counter surface of the counter substrate 20.

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100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。   The liquid crystal layer 50 includes liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy. Therefore, the liquid crystal device 100 is a liquid crystal device in which the alignment of liquid crystal molecules is controlled in the vertical alignment (VA) mode. The liquid crystal device according to the present invention is not limited to a liquid crystal device having liquid crystal molecules having a negative dielectric anisotropy, and includes, for example, a liquid crystal in which one or several types of nematic liquid crystals are mixed. It may be a liquid crystal device that takes a predetermined alignment state between the pair of alignment films 16 and 22.

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7、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液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。   In addition to the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, and the like, the image signal on the image signal line is sampled and supplied to the data line on the TFT array substrate 10 shown in FIGS. Sampling circuit 7, precharge circuit for supplying a precharge signal of a predetermined voltage level to a plurality of data lines in advance of an image signal, for inspecting quality, defects, etc. of the liquid crystal device during manufacture or at the time of shipment An inspection circuit or the like may be formed.

(光学補償板)
次に、本実施形態に係る光学補償板について、図3乃至図6を参照して説明する。ここに、図3は、本実施形態に係る光学補償板の斜視図である。
(Optical compensation plate)
Next, the optical compensator according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective view of the optical compensation plate according to this embodiment.

図3において、光学補償板200は、互いに一表面が対向して配置された結晶板201及び202を備える。ここに、本実施形態に係る「結晶板201及び202」は、夫々、本発明に係る「第1及び第2結晶板」の一例である。結晶板201及び202は、該結晶板201及び202夫々における遅相軸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。典型的には、結晶板201及び202は接着樹脂等により、互いに貼り合わされている。   In FIG. 3, the optical compensation plate 200 includes crystal plates 201 and 202 that are arranged so that one surface faces each other. Here, the “crystal plates 201 and 202” according to the present embodiment are examples of the “first and second crystal plates” according to the present invention, respectively. The crystal plates 201 and 202 are arranged so that the slow axes 212 and 222 in the crystal plates 201 and 202 intersect at, for example, 80 degrees or more and 90 degrees or less. Typically, the crystal plates 201 and 202 are bonded to each other by an adhesive resin or the like.

ここで、結晶板201及び202について図4を参照して説明を加える。ここに図4は、本実施形態に係る光学補償板を構成する結晶板の形成方法を示す概念図である。尚、図4では、説明の便宜上、角度θを実際より大きくなるように図示している。   Here, the crystal plates 201 and 202 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a conceptual diagram showing a method for forming a crystal plate constituting the optical compensation plate according to this embodiment. In FIG. 4, for convenience of explanation, the angle θ is shown to be larger than the actual angle.

図4(a)において、例えば、水晶である正の一軸性結晶2aを、光軸Lに沿う切断線p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、図4(b)に示すような、結晶板201を形成する。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。   In FIG. 4A, for example, a positive uniaxial crystal 2a, which is a crystal, is cut along a cutting line p along the optical axis L and polished so as to have a predetermined thickness. As shown, a crystal plate 201 is formed. As the polishing, for example, various polishing techniques such as CMP (Chemical Mechanical Polishing) by tilting the crystal plate can be applied.

結晶板201における、本発明に係る「第1光軸」の一例としての光軸L1は、結晶板201の結晶板202と対向する面に平行である。従って、結晶板201における想定屈折率楕円体211も、結晶板201の結晶板202に対向する面に平行である。結晶板201の厚みd1は、例えば25μmであり、当該光学補償板200を備える液晶装置における液晶層50におけるリタデーション(Δn・d)に基づいて設定されている。   The optical axis L1 as an example of the “first optical axis” according to the present invention in the crystal plate 201 is parallel to the surface of the crystal plate 201 facing the crystal plate 202. Therefore, the assumed refractive index ellipsoid 211 in the crystal plate 201 is also parallel to the surface of the crystal plate 201 facing the crystal plate 202. The thickness d1 of the crystal plate 201 is, for example, 25 μm, and is set based on the retardation (Δn · d) in the liquid crystal layer 50 in the liquid crystal device including the optical compensation plate 200.

図4(c)において、正の一軸性結晶2bを、光軸Lに対して角度θだけ傾いている切断線q1及びq2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、図4(d)に示すような、結晶板201を形成する。角度θは、当該光学補償板200を備える液晶装置における液晶層50の配向状態に応じて、具体的には、配向膜16及び22が液晶分子に与えるプレティルトに応じて、例えば4度〜5度に設定されている。   In FIG. 4C, the positive uniaxial crystal 2b is cut along cutting lines q1 and q2 inclined by an angle θ with respect to the optical axis L, and polished so as to have a predetermined thickness. A crystal plate 201 as shown in FIG. The angle θ is, for example, 4 degrees to 5 degrees according to the alignment state of the liquid crystal layer 50 in the liquid crystal device including the optical compensation plate 200, specifically, depending on the pretilt that the alignment films 16 and 22 give to the liquid crystal molecules. Is set to

結晶板202における、本発明に係る「第2光軸」の一例としての光軸L2は、結晶板202の結晶板201と対向する面に対して、角度θだけ傾いている。従って、結晶板202における想定屈折率楕円体221も、結晶板202の結晶板201と対向する面に対して、角度θだけ傾いている。結晶板202の厚みd2は、例えば25μmであり、結晶板201の厚みd1と同一であることが好ましい。   The optical axis L2 as an example of the “second optical axis” according to the present invention in the crystal plate 202 is inclined by an angle θ with respect to the surface of the crystal plate 202 facing the crystal plate 201. Therefore, the assumed refractive index ellipsoid 221 in the crystal plate 202 is also inclined by the angle θ with respect to the surface of the crystal plate 202 facing the crystal plate 201. The thickness d2 of the crystal plate 202 is, for example, 25 μm, and is preferably the same as the thickness d1 of the crystal plate 201.

次に、光軸L1及びL2の関係について図5を参照して説明を加える。ここに図5は、本実施形態に係る光軸L1及びL2の関係を示す概念図である。図5(a)は、結晶板201及び202の夫々における互いに対面している面の法線方向(即ち、図3におけるz軸方向)から、光軸L1及びL2を見た図であり、(b)は、光軸L1が結晶板201の結晶板202と対向する面に対して成す角度と、光軸L2が結晶板202の結晶板201と対向する面に対して成す角度との差を示す図である。尚、図5では、説明の便宜上、角度θを実際より大きくなるように図示している。   Next, the relationship between the optical axes L1 and L2 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a conceptual diagram showing the relationship between the optical axes L1 and L2 according to this embodiment. FIG. 5A is a view of the optical axes L1 and L2 as viewed from the normal direction (ie, the z-axis direction in FIG. 3) of the surfaces of the crystal plates 201 and 202 facing each other. b) shows the difference between the angle formed by the optical axis L1 with respect to the surface of the crystal plate 201 facing the crystal plate 202 and the angle formed by the optical axis L2 with respect to the surface of the crystal plate 202 facing the crystal plate 201. FIG. In FIG. 5, for convenience of explanation, the angle θ is shown to be larger than the actual angle.

図5(a)において、光軸L1及びL2は、相互に角度φを成して交差している。角度φは、例えば80度以上90度以下であり、当該光学補償板200を備える液晶装置における液晶層50の配向状態に応じて設定されている。角度φは、望ましくは、液晶のプレティルトの軸方向から見て、光軸L1及びL2が直交するように設定されている。図5(b)において、光軸L1が結晶板201の結晶板202と対向する面に対して成す角度と、光軸L2が結晶板202の結晶板201と対向する面に対して成す角度との差は角度θである。   In FIG. 5A, the optical axes L1 and L2 intersect with each other at an angle φ. The angle φ is, for example, not less than 80 degrees and not more than 90 degrees, and is set according to the alignment state of the liquid crystal layer 50 in the liquid crystal device including the optical compensation plate 200. The angle φ is desirably set so that the optical axes L1 and L2 are orthogonal to each other when viewed from the axial direction of the pretilt of the liquid crystal. In FIG. 5B, an angle formed by the optical axis L1 with respect to the surface of the crystal plate 201 facing the crystal plate 202, and an angle formed by the optical axis L2 with respect to the surface of the crystal plate 202 facing the crystal plate 201. Is the angle θ.

次に、以上のように構成された光学補償板200で生ずる光の位相差について、図6を参照して説明する。ここに図6は、本実施形態に係る光学補償板200で生ずる光の位相差の(a)測定方法を示す概念図、及び(b)測定結果の一例である。ここで、測定に用いた光学補償板200において、結晶板201及び202は水晶からなり、結晶板201及び202の厚みは共に25μmである。   Next, the phase difference of light generated by the optical compensation plate 200 configured as described above will be described with reference to FIG. 6A and 6B are a conceptual diagram illustrating a method for measuring the phase difference of light generated by the optical compensation plate 200 according to the present embodiment, and FIG. 6B is an example of a measurement result. Here, in the optical compensation plate 200 used for the measurement, the crystal plates 201 and 202 are made of crystal, and the thickness of each of the crystal plates 201 and 202 is 25 μm.

図6(a)に示すように、z−x平面上においてz軸に対して角度αだけ傾いた方向から、光学補償板200に光を入射させ、透過後の光に生ずる位相差を測定すると、図6(b)における実線aに示すようであった。また、y−z平面上においてz軸に対して角度βだけ傾いた方向から、光学補償板200に光を入射させ、透過後の光に生ずる位相差を測定すると、図6(b)における破線bのようであった。   As shown in FIG. 6A, when light is incident on the optical compensation plate 200 from a direction inclined by an angle α with respect to the z axis on the zx plane, and a phase difference generated in the light after transmission is measured. As shown by the solid line a in FIG. Further, when light is incident on the optical compensation plate 200 from a direction inclined by an angle β with respect to the z-axis on the yz plane and a phase difference generated in the light after transmission is measured, a broken line in FIG. It was like b.

図6(b)に示すような角度と位相差の関係は、傾いた負のCプレートの特性と類似している。従って、光軸L1及びL2の関係が所定の関係になるように、正の一軸性結晶を含んでなる結晶板201及び202を互いに一表面が対面させられる形で積層することによって、傾いた負のCプレートを得ることができる。   The relationship between the angle and the phase difference as shown in FIG. 6B is similar to the characteristics of the inclined negative C plate. Therefore, by laminating crystal plates 201 and 202 including positive uniaxial crystals so that one surface faces each other such that the relationship between the optical axes L1 and L2 becomes a predetermined relationship, C plate can be obtained.

光学補償板200は、液晶装置100の光の出射側に配置されることに限らず、液晶装置100の光入射側に配置されてもよい。尚、液晶装置100が、複数枚の光学補償板200を備える場合、光学補償板200が、液晶装置100の光入射側及び光出射側の夫々に配置されていなくてもよく、液晶装置100の光入射側及び光出射側のうち一方の側のみに配置されていてもよい。   The optical compensation plate 200 is not limited to be disposed on the light emission side of the liquid crystal device 100, and may be disposed on the light incident side of the liquid crystal device 100. When the liquid crystal device 100 includes a plurality of optical compensation plates 200, the optical compensation plate 200 may not be disposed on each of the light incident side and the light emission side of the liquid crystal device 100. You may arrange | position only to one side among a light-incidence side and a light-projection side.

尚、光学補償板200を液晶装置等に実装する際は、結晶板201及び202を、例えば、接着樹脂等の接着剤によって貼りあわせたものを液晶装置等に実装することに限られない。即ち、図7(a)に示すように、結晶板201及び202が対向した状態で支持基板301に固定されたものを実装してもよいし、図7(b)に示すように、結晶板201及び202を対向した状態で固定部材302によって固定されたものを実装してもよい。或いは、図7(c)に示すように、結晶板201及び202が夫々、額縁状のフレーム303の両方の側に配置されたものを実装してもよい。即ち、結晶板201及び202が、空気層304を介して対向したものを実装してもよい。これにより、光学補償板200の物理的強度を向上させることができるので、光学補償板200を容易に取り扱うことが可能となる。   Note that when the optical compensation plate 200 is mounted on a liquid crystal device or the like, the crystal plates 201 and 202 are not limited to being mounted on the liquid crystal device or the like by bonding the crystal plates 201 and 202 with an adhesive such as an adhesive resin. That is, as shown in FIG. 7 (a), a crystal plate 201 and 202 fixed to the support substrate 301 with the crystal plates 201 and 202 facing each other may be mounted, or as shown in FIG. 7 (b), the crystal plate You may mount what was fixed by the fixing member 302 in the state which opposes 201 and 202. FIG. Alternatively, as shown in FIG. 7C, the crystal plates 201 and 202 may be mounted on both sides of the frame 303, respectively. That is, the crystal plates 201 and 202 facing each other with the air layer 304 therebetween may be mounted. As a result, the physical strength of the optical compensation plate 200 can be improved, so that the optical compensation plate 200 can be easily handled.

以上の結果、本実施形態に係る液晶装置によれば、互いに対向して配置された結晶板201及び202を有する光学補償板200を備えているので、耐光性及び耐熱性を向上させることができる。加えて、光学補償板200を傾ける必要がなく、結晶板201及び202の厚みも薄いので、小型化に適することができる。更に、光学補償板200の配置作業時間の短縮を図ることもできる。   As a result, according to the liquid crystal device according to the present embodiment, since the optical compensation plate 200 having the crystal plates 201 and 202 arranged to face each other is provided, light resistance and heat resistance can be improved. . In addition, it is not necessary to incline the optical compensator 200, and the crystal plates 201 and 202 are thin, which can be suitable for downsizing. Furthermore, the time for arranging the optical compensation plate 200 can be shortened.

(光学補償板の変形例)
次に、図8を参照して、本実施形態に係る光学補償板の変形例について説明する。ここに、図8は、図4と同趣旨の、本実施形態に係る光学補償板を構成する結晶板の形成方法を示す概念図である。尚、図8では、説明の便宜上、角度ψ1及びψ2を実際より大きくなるように図示している。
(Modification of optical compensator)
Next, a modification of the optical compensator according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a conceptual diagram showing a method of forming a crystal plate constituting the optical compensator according to the present embodiment having the same purpose as FIG. In FIG. 8, for convenience of explanation, the angles ψ1 and ψ2 are shown to be larger than actual.

図8(a)において、正の一軸性結晶2cを、光軸Lに対して角度ψ1だけ傾いている切断線r1及びr2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、図8(b)に示すような、結晶板203を形成する。   8A, the positive uniaxial crystal 2c is cut along cutting lines r1 and r2 inclined by an angle ψ1 with respect to the optical axis L, and polished so as to have a predetermined thickness. A crystal plate 203 as shown in FIG.

結晶板203における、本発明に係る「第1光軸」の一例としての光軸L3は、結晶板203の結晶板204と対向する面に対して、角度ψ1だけ傾いている。従って、結晶板203における想定屈折率楕円体231も、結晶板203の結晶板204に対向する面に対して、角度ψ1だけ傾いている。結晶板203の厚みd3は、例えば25μmであり、当該光学補償板200を備える液晶装置における液晶層50におけるリタデーション(Δn・d)に基づいて設定されている。   The optical axis L3 as an example of the “first optical axis” according to the present invention in the crystal plate 203 is inclined by an angle ψ1 with respect to the surface of the crystal plate 203 facing the crystal plate 204. Therefore, the assumed refractive index ellipsoid 231 in the crystal plate 203 is also inclined by the angle ψ 1 with respect to the surface of the crystal plate 203 facing the crystal plate 204. The thickness d3 of the crystal plate 203 is, for example, 25 μm, and is set based on the retardation (Δn · d) in the liquid crystal layer 50 in the liquid crystal device including the optical compensation plate 200.

図8(c)において、正の一軸性結晶2dを、光軸Lに対して角度ψ2だけ傾いている切断線s1及びs2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、図8(d)に示すような、結晶板204を形成する。   In FIG. 8C, the positive uniaxial crystal 2d is cut along cutting lines s1 and s2 that are inclined with respect to the optical axis L by an angle ψ2, and polished so as to have a predetermined thickness. A crystal plate 204 as shown in FIG.

結晶板204における、本発明に係る「第2光軸」の一例としての光軸L4は、結晶板204の結晶板203と対向する面に対して、角度ψ2だけ傾いている。従って、結晶板204における想定屈折率楕円体241も、結晶板204の結晶板203と対向する面に対して、角度ψ2だけ傾いている。結晶板202の厚みd4は、例えば25μmであり、結晶板201の厚みd3と同一であることが好ましい。   The optical axis L4 as an example of the “second optical axis” according to the present invention in the crystal plate 204 is inclined by an angle ψ2 with respect to the surface of the crystal plate 204 facing the crystal plate 203. Therefore, the assumed refractive index ellipsoid 241 in the crystal plate 204 is also inclined by the angle ψ2 with respect to the surface of the crystal plate 204 facing the crystal plate 203. The thickness d4 of the crystal plate 202 is, for example, 25 μm, and is preferably the same as the thickness d3 of the crystal plate 201.

角度ψ1と角度ψ2との差が、当該光学補償板200を備える液晶装置における液晶層50の配向状態に応じて設定されている。   The difference between the angle ψ 1 and the angle ψ 2 is set according to the alignment state of the liquid crystal layer 50 in the liquid crystal device including the optical compensation plate 200.

(電子機器)
次に、図9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に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パネル1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。
(Electronics)
Next, a case where the above-described liquid crystal device is applied to a projector which is an example of an electronic device will be described with reference to FIG. The liquid crystal device described above is used as a light valve of a projector. FIG. 9 is a plan view showing a configuration example of the projector. As shown in FIG. 9, a projector 1100 includes a lamp unit 1102 made of a white light source such as a halogen lamp. The projection light emitted from the lamp unit 1102 is separated into three primary colors of RGB by four mirrors 1106 and two dichroic mirrors 1108 arranged in the light guide 1104, and serves as a light valve corresponding to each primary color. The light enters the liquid crystal panels 1110R, 1110B, and 1110G.

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。   The configurations of the liquid crystal panels 1110R, 1110B, and 1110G have the same configuration as that of the above-described liquid crystal device, and are driven by R, G, and B primary color signals supplied from the image signal processing circuit, respectively. The light modulated by these liquid crystal panels enters the dichroic prism 1112 from three directions. In this dichroic prism 1112, R and B light is refracted at 90 degrees, while G light travels straight. Accordingly, as a result of the synthesis of the images of the respective colors, a color image is projected onto the screen or the like via the projection lens 1114.

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1110R、1110Bによる表示像は、液晶パネル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。   Here, paying attention to the display images by the liquid crystal panels 1110R, 1110B, and 1110G, the display images by the liquid crystal panels 1110R and 1110B need to be horizontally reversed with respect to the display images by the liquid crystal panel 1110G.

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。   Since light corresponding to the primary colors R, G, and B is incident on the liquid crystal panels 1110R, 1110B, and 1110G by the dichroic mirror 1108, it is not necessary to provide a color filter.

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。   In addition to the electronic device described with reference to FIG. 9, a mobile personal computer, a mobile phone, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, and an electronic notebook , Calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, devices with touch panels, and the like. Needless to say, the present invention can be applied to these various electronic devices.

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光学補償板、並びにこれ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。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The compensation plate, and the liquid crystal device and electronic apparatus including the same are also included in the technical scope of the present invention.

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。It is the top view which looked at the liquid crystal device concerning a 1st embodiment from the counter substrate side with each component. 図1のH−H´線断面図である。It is the HH 'sectional view taken on the line of FIG. 本実施形態に係る光学補償板の斜視図である。It is a perspective view of the optical compensator concerning this embodiment. 本実施形態に係る光学補償板を構成する結晶板の形成方法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the formation method of the crystal plate which comprises the optical compensation board which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る光軸の関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship of the optical axis which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る光学補償板で生ずる光の位相差の(a)測定方法を示す概念図、(b)測定結果の一例である。(A) The conceptual diagram which shows the measurement method of the phase difference of the light which arises with the optical compensator which concerns on this embodiment, (b) It is an example of a measurement result. 本実施形態に係る光学補償板を液晶装置等に実装する際の構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the structure at the time of mounting the optical compensation board which concerns on this embodiment in a liquid crystal device etc. 本実施形態に係る光学補償板の変形例を構成する結晶板の形成方法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the formation method of the crystal plate which comprises the modification of the optical compensation board which concerns on this embodiment. プロジェクタの構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the structural example of a projector.

符号の説明Explanation of symbols

7…サンプリング回路、9a…画素電極、10…TFTアレイ基板、10a…画像表示領域、20…対向基板、21…対向電極、23…遮光膜、16,22…配向膜、50…液晶層、52…シール材、53…額縁遮光膜、90…引回配線、100…液晶装置、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、200…光学補償板、201,202…結晶板   DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Sampling circuit, 9a ... Pixel electrode, 10 ... TFT array substrate, 10a ... Image display area, 20 ... Counter substrate, 21 ... Counter electrode, 23 ... Light shielding film, 16, 22 ... Alignment film, 50 ... Liquid crystal layer, 52 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Sealing material 53 ... Frame light shielding film, 90 ... Lead wiring, 100 ... Liquid crystal device, 101 ... Data line drive circuit, 102 ... External circuit connection terminal, 104 ... Scanning line drive circuit, 106 ... Vertical conduction terminal, 107 ... Vertical conduction material, 200 ... optical compensation plate, 201, 202 ... crystal plate

Claims (11)

互いに一表面が対向して配置されると共に、正の一軸性結晶を夫々含んでなる第1及び第2結晶板を備え、
前記第1結晶板の前記一表面に対して、前記第1結晶板における前記正の一軸性結晶の光軸である第1光軸が、斜めに傾いており、
前記第1結晶板の前記一表面の法線方向から見て、前記第2結晶板における前記正の一軸性結晶の光軸である第2光軸が、前記第1光軸に対して交差している
ことを特徴とする光学補償板。
A first crystal plate and a second crystal plate, each of which is disposed so that one surface thereof is opposed to each other and each includes a positive uniaxial crystal;
A first optical axis that is an optical axis of the positive uniaxial crystal in the first crystal plate is inclined with respect to the one surface of the first crystal plate;
When viewed from the normal direction of the one surface of the first crystal plate, a second optical axis that is an optical axis of the positive uniaxial crystal in the second crystal plate intersects the first optical axis. An optical compensator characterized by comprising:
前記第2光軸が、前記第2結晶板の前記一表面に対して斜めに傾いていることを特徴とする請求項1に記載の光学補償板。   The optical compensator according to claim 1, wherein the second optical axis is inclined with respect to the one surface of the second crystal plate. 前記第2光軸が、前記第2結晶板の前記一表面に対して平行であることを特徴とする請求項1に記載の光学補償板。   The optical compensation plate according to claim 1, wherein the second optical axis is parallel to the one surface of the second crystal plate. 前記第1光軸が前記第1結晶板の前記一表面に対して成す角度と、前記第2光軸が前記第2結晶板の前記一表面に対して成す角度との差は、10度未満であり、
前記第1及び第2結晶板の前記一表面の法線方向から見て、前記第1光軸と前記第2光軸とが交差して成す角度は、80度以上90度以下である
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光学補償板。
The difference between the angle formed by the first optical axis with respect to the one surface of the first crystal plate and the angle formed by the second optical axis with respect to the one surface of the second crystal plate is less than 10 degrees. And
The angle formed by the intersection of the first optical axis and the second optical axis when viewed from the normal direction of the one surface of the first and second crystal plates is not less than 80 degrees and not more than 90 degrees. The optical compensator according to claim 1, wherein the optical compensator is characterized in that
前記第1又は第2結晶板の前記一表面は、研磨されて形成された表面であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学補償板。   5. The optical compensation plate according to claim 1, wherein the one surface of the first or second crystal plate is a polished surface. 6. 前記第1及び第2結晶板は、光を透過する接着剤により貼り合わされていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学補償板。   6. The optical compensation plate according to claim 1, wherein the first and second crystal plates are bonded together with an adhesive that transmits light. 前記第1及び第2結晶板を、対向した状態で固定する支持基板を更に備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学補償板。   The optical compensation plate according to any one of claims 1 to 5, further comprising a support substrate that fixes the first and second crystal plates in a state of being opposed to each other. 前記第1及び第2結晶板を、対向した状態で固定する固定部材を更に備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学補償板。   The optical compensation plate according to claim 1, further comprising a fixing member that fixes the first and second crystal plates in a state of being opposed to each other. 前記第1及び第2結晶板は、光を透過する媒質を介して対向していることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の光学補償板。   The optical compensation plate according to any one of claims 1 to 8, wherein the first and second crystal plates are opposed to each other through a medium that transmits light. 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の光学補償板を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the optical compensation plate according to claim 1. 液晶層を有する液晶パネルと、
該液晶パネルに対向して配置される光学補償板と
を備え、
前記光学補償板は、
互いに一表面が対向して配置されると共に、正の一軸性結晶を夫々含んでなる第1及び第2結晶板を有し、
前記第1結晶板の前記一表面に対して、前記第1結晶板における前記正の一軸性結晶の光軸である第1光軸が、斜めに傾いており、
前記第1結晶板の前記一表面の法線方向から見て、前記第2結晶板における前記正の一軸性結晶の光軸である第2光軸が、前記第1光軸に対して交差している
ことを特徴とする液晶装置。
A liquid crystal panel having a liquid crystal layer;
An optical compensator disposed to face the liquid crystal panel,
The optical compensator is
And having first and second crystal plates that are arranged so that one surface faces each other and each includes positive uniaxial crystals,
A first optical axis that is an optical axis of the positive uniaxial crystal in the first crystal plate is inclined with respect to the one surface of the first crystal plate;
When viewed from the normal direction of the one surface of the first crystal plate, a second optical axis that is an optical axis of the positive uniaxial crystal in the second crystal plate intersects the first optical axis. A liquid crystal device characterized by comprising:
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