JP2009008990A - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶装置において、コントラスト及び輝度の高い高品位な画像を表示する。
【解決手段】液晶装置は、一対の第１基板（２０）及び第２基板（１０）と、第１及び第２基板間に挟持された液晶層（５０）と、正の一軸性を有すると共に光軸として第１基板の基板面に対して傾斜した第１光軸（２１１）を有する第１光学補償素子（２１０）と、負の一軸性を有すると共に光軸として基板面の法線方向（Ｚ方向）に沿った第２光軸（２２１）を有する第２光学補償素子（２２０）と、正の一軸性を有すると共に光軸として基板面に対して傾斜した第３光軸（２３１）を有する第３光学補償素子（２３０）とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば液晶ライトバルブ等の液晶装置、及び該液晶装置を備えた、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。

この種の液晶装置では、液晶層で生じる光の位相差（或いは位相ずれ）によってコントラストが低下してしまうのを防ぐために、例えば位相差フィルム等の光学位相差補償素子を備えたものがある。

例えば特許文献１、２では、光学位相差補償素子として、光軸が傾斜した負の一軸性の位相差板と、負の一軸性又は二軸性の位相差板とを組み合わせて用いることが開示されている。例えば特許文献３では、負のＣプレート（C-plate）からなる第１位相差補償層と、斜方蒸着された無機材料で構成された正のＯプレート（O-plate）からなる第２位相差補償層とを有する位相差補償素子が開示されている。例えば特許文献４では、負の一軸性結晶が持つ複屈折性に相当する複屈折性を有する光学補償素子を用いることが開示されている。例えば特許文献５では、液晶パネル面に対して光学軸が傾斜している無機材料からなる光学補償層が開示されている。例えば特許文献６では、正のＯプレートからなる位相差板と、負のＣプレートからなる位相差板とをそれぞれ２枚づつ組み合わせて用いることが開示されている。これらのような光学位相差補償素子により、光に生じた位相差を補償することで、コントラストの低下を防止するものとされている。

米国特許第６５６７１４３号明細書 米国特許第５８９５１０６号明細書 特開２００６−１７１３２７号公報 特開２００２−１４３４５号公報 特許第３８６４９２９号公報 特表２００５−５２３４６９号公報

しかしながら、例えば特許文献１から５に開示された技術によれば、コントラストの低下を十分に防止できないおそれがあるという技術的問題点がある。また、例えば特許文献６に開示された技術によれば、コントラストの低下を防止する一方で、輝度の低下を招いてしまう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、例えば、液晶層で生じる光の位相差を補償可能であり、コントラスト及び輝度の比較的高い高品位な画像を表示可能な液晶装置、及びそのような液晶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。

本発明の液晶装置は上記課題を解決するために、一対の第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に挟持された液晶層と、正の一軸性を有すると共に光軸として前記第１基板の基板面に対して傾斜した第１光軸を有する第１光学補償素子と、負の一軸性を有すると共に光軸として前記基板面の法線方向に沿った第２光軸を有する第２光学補償素子と、正の一軸性を有すると共に光軸として前記基板面に対して傾斜した第３光軸を有する第３光学補償素子とを備える。

本発明の液晶装置によれば、第１基板は、例えば対向基板であり、液晶装置に光が入射する側に配置される。他方、第２基板は、例えば素子基板或いはＴＦＴアレイ基板であり、例えば液晶装置から光が出射する側に配置される。液晶層は、例えばＴＮ（Twisted Nematic：ツイステッドネマティック）液晶からなる。当該液晶装置の動作時には、例えば第１基板側から投射光等の光が入射され、当該液晶装置は、液晶ライトバルブとして機能する。

本発明では特に、第１、第２及び第３光学補償素子を備える。第１光学補償素子は、例えば、正の一軸性の位相差板（即ち、Ａプレート）からなり、液晶装置に光が入射する側において第１基板に対して傾けて配置される。第１光学補償素子の光軸（即ち光学軸）である第１光軸は、第１基板の基板面に対して傾斜している。第２光学補償素子は、例えば、負の一軸性の位相差板（即ち、Ｃプレート）からなり、液晶装置から光が出射する側において第２基板に対向配置される。第３光学補償素子は、例えば、第１光学補償素子と同様に、正の一軸性の位相差板からなり、液晶装置から光が出射する側、典型的には第２光学補償素子に対して第２基板とは反対側において、第２基板（或いは第１基板）に対して傾けて配置される。第３光学補償素子の光軸である第３光軸は、第２基板（或いは第１基板）の基板面に対して傾斜している。よって、第１、第２及び第３光学補償素子を用いて、三段階の光学的補償を行うことが可能である。

即ち、その動作時には、例えば、液晶ライトバルブとして機能する当該液晶装置に対して、投射光等の光が入射すると、先ず、第１基板と液晶層との界面付近に存在する、基板面に対して傾斜した液晶分子を通過することで発生する光の位相ずれが、第１光学補償素子により補償される。言い換えれば、液晶層における光が入射する側に存在する液晶分子に起因する位相ずれを、第１光学補償素子によって補償できる。次に、液晶層のうち基板面の法線方向における中央付近に存在する、基板面に対して殆ど或いは完全に直交する液晶分子を通過することで発生する光の位相ずれが、第２光学補償素子により補償される。言い換えれば、液晶層における層方向の中央付近に存在する液晶分子に起因する位相ずれを、第２光学補償素子によって補償できる。次に、第２基板と液晶層との界面付近に存在する、基板面に対して傾斜した液晶分子を通過することで発生する光の位相ずれが、第３光学補償素子により補償される。言い換えれば、液晶層における光が出射する側に存在する液晶分子に起因する位相ずれを、第３光学補償素子によって補償できる。このような補償を行うことで、液晶層を通過した光が出射側の偏光板に対し、位相がずれた状態で入射するのを防止することができる。

よって、例えば出射側の偏光板において、本来通過させないはずの光が漏れる可能性は小さくなり、コントラストの低下や視野角の縮小を防止することができる。

更に、本発明では特に、３つの光学補償素子（即ち、第１、第２及び第３光学補償素子）によって、液晶層で生じる光の位相ずれを補償することができるので、仮に、例えば特許文献６に開示された如く、光学補償素子として、正のＯプレートからなる位相差板と負のＣプレートからなる位相差板とをそれぞれ２枚づつ組み合わせて用いる場合など、４つ以上の光学補償素子によって液晶層で生じる光の位相ずれを補償する場合と比較して、光学補償素子の数が少ないので、光学補償素子による無駄な透過率の低下が殆ど或いは全く無い。よって、表示画像の輝度を高めることができる。

尚、第１、第２及び第３光学補償素子の各々は、液晶層に対して光が入射する側に設けられてもよいし、液晶層から光が出射する側に設けられてもよい。

以上説明したように、本発明の液晶装置によれば、第１、第２及び第３光学補償素子によって、液晶層で生じる位相差（即ち位相ずれ）を補償でき、コントラスト及び輝度の比較的高い高品位な画像を表示することができる。

本発明の液晶装置の一態様では、前記第１基板に対して光が入射する側に配置されたマイクロレンズアレイを更に備え、前記第１、第２及び第３光学補償素子は、前記第２基板に対して光が出射する側に設けられる。

この態様によれば、第１、第２及び第３光学補償素子をマイクロレンズアレイに対して光が出射する側に配置できるので、マイクロレンズアレイによって曲げられた光が、液晶層における液晶分子を通過することで発生する位相ずれを第１、第２及び第３光学補償素子によって確実に補償することができる。言い換えれば、マイクロレンズアレイによる光の位相ずれに対する悪影響を殆ど或いは完全に無くすことができる。

本発明の液晶装置の他の態様では、前記第１光学補償素子は、前記第２光学補償素子に対して光が入射する側に設けられ、前記第３光学補償素子は、前記第２光学補償素子に対して光が出射する側に設けられる。

この態様によれば、第１、第２及び第３光学補償素子は、第２基板に対して光が出射する側において、第２基板側からこの順に配置される。よって、第２基板から出射された光は、第１、第２及び第３光学補償素子にこの順に入射される。従って、液晶層における液晶分子を通過することで発生する光の位相ずれを、第１、第２及び第３光学補償素子によってこの順に確実に補償することができる。

本発明の液晶装置の他の態様では、前記第１基板に対して光が入射する側に配置されたマイクロレンズアレイを更に備え、前記第１光学補償素子は、前記マイクロレンズアレイに対して光が入射する側に設けられ、前記第２及び第３光学補償素子は、前記第２基板に対して光が出射する側に設けられる。

この態様によれば、第１光学補償素子を、第１基板と液晶層との界面付近に存在する液晶分子の比較的近くに配置することができると共に、第３光学補償素子を、第２基板と液晶層との界面付近に存在する液晶分子の比較的近くに配置することができる。よって、第１及び第３光学補償素子による位相差を補償する補償機能を高めることができる。更に、第２光学補償素子をマイクロレンズアレイに対して光が出射する側に配置できるので、マイクロレンズアレイによって曲げられた光が、液晶層における法線方向の中央に存在する液晶分子を通過することで発生する位相のずれを第２光学補償素子によって確実に補償することができる。

本発明の液晶装置の他の態様では、前記第３光学補償素子は、前記第２光学補償素子に対して光が出射する側に設けられる。

この態様によれば、第２光学補償素子を、液晶層に比較的近くに配置することができるので、第２光学補償素子による補償機能を高めることができる。

本発明の液晶装置の他の態様では、前記第１基板は、第１配向膜を有し、前記第２基板は、第２配向膜を有し、前記液晶層に含まれる液晶分子は、前記第１及び第２配向膜によってプレチルトを付与されており、前記第１光軸は、前記第１基板に対して、前記第１配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜しており、前記第３光軸は、前記第２基板に対して、前記第２配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜している。

この態様によれば、第１及び第２配向膜は、液晶層に含まれる液晶分子に対して、所定方位に所定角度立ち上がるプレチルトを与える。第１及び第２配向膜は、典型的には、所定方位にラビングが施された有機配向膜である。或いは、配向膜は、無機配向膜であってもよい。

第１光軸は、第１基板に対して、第１配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向（即ち、非動作時における配向膜に接する個所での液晶分子の長軸方向）と反対側に、例えば２０度から５０度の角度をなして傾斜している。

第３光軸は、第２基板に対して、第２配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に、例えば２０度から５０度の角度をなして傾斜している。

よって、第１及び第２配向膜付近におけるプレチルトが与えられた液晶の配向状態に起因する光の位相ずれを、第１及び第３光学補償素子によって、より確実に補償することができる。

上述した、第１光軸が第１配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜しており、第３光軸が第２配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜している態様では、前記第１光軸は、前記法線方向から見て、前記第１基板が有する配向膜のラビング方向に沿っており、前記第３光軸は、前記法線方向から見て、前記第２基板が有する配向膜のラビング方向に沿っているように構成してもよい。

この場合には、第１光学補償素子の第１光軸は、法線方向から見て、第１配向膜のラビング方向に沿っている。即ち、第１光学補償素子の遅相軸である第１遅相軸は、第１配向膜のラビング方向に沿っている。更に、第３光学補償素子の第３光軸は、法線方向から見て、第２配向膜のラビング方向に沿っている。即ち、第３光学補償素子の遅相軸である第３遅相軸は、第２配向膜のラビング方向に沿っている。つまり、第１基板が有する第１配向膜のラビング方向と第２基板が有する第２配向膜のラビング方向とが互いに交差している場合には、第１光軸と第３光軸とが、法線方向から見て、各ラビング方向に応じて、互いに交差するように、第１及び第３光学補償素子が配置される。言い換えれば、第１基板と液晶層との界面付近に存在する液晶分子と、第２基板と液晶層との界面付近に存在する液晶分子とが各ラビング方向に応じて互いに交差するのに対応して、第１遅相軸と第３遅相軸とが交差するように、第１及び第３光学補償素子が配置される。

よって、第１基板と液晶層との界面付近に存在する液晶分子に起因する光の位相ずれと、第２基板と液晶層との界面付近に存在する液晶分子に起因する光の位相ずれとを、第１及び第３光学補償素子によって、より確実に補償することができる。

本発明の液晶装置の他の態様では、前記第１基板は、第１配向膜を有し、前記第２基板は、第２配向膜を有し、前記液晶層に含まれる液晶分子は、前記第１及び第２配向膜によってプレチルトを付与されており、前記第１光軸は、前記第２基板に対して、前記第２配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜しており、前記第３光軸は、前記第１基板に対して、前記第１配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜している。

この態様によれば、第１光軸は、第２基板に対して、第２配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に、例えば２０度から５０度の角度をなして傾斜している。第３光軸は、第１基板に対して、第１配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に、例えば２０度から５０度の角度をなして傾斜している。よって、第１及び第２配向膜付近におけるプレチルトが与えられた液晶の配向状態に起因する光の位相ずれを、第１及び第３光学補償素子によって、より確実に補償することができる。

上述した、第１光軸が第２配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜しており、第３光軸が第１配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜している態様では、前記第１光軸は、前記法線方向から見て、前記第２基板が有する配向膜のラビング方向に沿っており、前記第３光軸は、前記法線方向から見て、前記第１基板が有する配向膜のラビング方向に沿っているように構成してもよい。

この場合には、第１光学補償素子の第１光軸は、法線方向から見て、第２配向膜のラビング方向に沿っている。即ち、第１光学補償素子の遅相軸である第１遅相軸は、第２配向膜のラビング方向に沿っている。更に、第３光学補償素子の第３光軸は、法線方向から見て、第１配向膜のラビング方向に沿っている。即ち、第３光学補償素子の遅相軸である第３遅相軸は、第１配向膜のラビング方向に沿っている。つまり、第１基板が有する第１配向膜のラビング方向と第２基板が有する第２配向膜のラビング方向とが互いに交差している場合には、第１光軸と第３光軸とが、法線方向から見て、各ラビング方向に応じて、互いに交差するように、第１及び第３光学補償素子が配置される。言い換えれば、第１基板と液晶層との界面付近に存在する液晶分子と、第２基板と液晶層との界面付近に存在する液晶分子とが各ラビング方向に応じて互いに交差するのに対応して、第１遅相軸と第３遅相軸とが交差するように、第１及び第３光学補償素子が配置される。

よって、第１基板と液晶層との界面付近に存在する液晶分子に起因する光の位相ずれと、第２基板と液晶層との界面付近に存在する液晶分子に起因する光の位相ずれとを、第１及び第３光学補償素子によって、より確実に補償することができる。

本発明の液晶装置の他の態様では、前記第１及び第３光学補償素子の各々は、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及び第３光学補償素子の各々を、比較的容易にして、基板面に対して傾斜した光軸を有する結晶板として構成することができる。よって、第１及び第３光学補償素子を基板面に対して傾斜させて配置する必要がなく、当該液晶装置の小型化を図ることが可能となる。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、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。

光軸が一表面に対して傾斜する結晶板は、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３光軸の各々が一表面に対して傾斜している角度が小さい（例えば数度）場合には、研磨されていないくてもよい。

本発明の液晶装置の他の態様では、前記第２光学補償素子は、無機材料で構成される。

この態様によれば、第２光学補償素子は、例えば蒸着法等を用いて無機材料から形成される。よって、第２光学補償素子は、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２光学補償素子の耐光性或いは耐久性を向上させることができ、表示画像における経時的な品質の劣化を低減或いは防止することができる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の液晶装置（但し、その各種態様を含む）を具備してなる。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明の液晶装置を具備してなるので、液晶層を通過する光に生じる位相差を補償することができ、高コントラスト及び高輝度を実現することが可能である。この結果、高品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。

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。以下の実施形態では、本発明の液晶装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
＜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「第２基板」の一例としてのＴＦＴアレイ基板１０と本発明に係る「第１基板」の一例としての対向基板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、本発明に係る「第２配向膜」の一例としての配向膜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上には本発明に係る「第１配向膜」の一例としての配向膜２２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ＴＮ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。

ここでは図示しないが、対向基板２０における液晶層５０に対向する側とは反対側の面（即ち、入射光が入射される側の面）には、図３を参照して後述するマイクロレンズアレイ４００が設けられている。

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、第２及び第３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、第２及び第３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断面図である。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。また、図３は、説明の便宜上、図２に示したＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を上下逆転させて図示している。

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、マイクロレンズアレイ４００、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０を備えており、偏光板３００ａ及び３００ｂ間に挟み込まれるように配置されている。

マイクロレンズアレイ４００は、液晶パネル１００の各画素に対応するマイクロレンズが作り込まれたマイクロレンズアレイ板であり、入射側の偏光板３００ａと液晶パネル１００との間に設けられている。マイクロレンズアレイ４００によって、入射光を画素単位で集光することができ、液晶パネル１００における実質的な開口率を向上させることができる。即ち、マイクロレンズアレイ４００によって、液晶パネル１００における光の利用効率及び明るさや色純度を向上させることができる。

第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０は、出射側の偏光板３００ｂと液晶パネル１００との間に設けられている。第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０は、この順で、ＴＦＴアレイ基板１０に貼り付けられている。尚、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０の各々は、ＴＦＴアレイ基板１０とは別に支持体を設けて、その支持体と一体に構成されていてもよい。

次に、第１、第２及び第３光学補償素子の構成について、図４及び図５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、第２及び第３光学補償素子の斜視図であり、図５は、本実施形態に係る第１光学補償素子の形成方法を示す概念図である。尚、図４では、第１、第２及び第３光学補償素子に加えて、電圧を印可された際の液晶パネル１００における液晶分子の状態を概念的に示してある。また、図４では、説明の便宜上、角度θを実際よりも大きくなるように図示している。

図４において、第１光学補償素子２１０は、正の一軸性結晶から形成された結晶板からなる。第１光学補償素子２１０の光軸２１１は、第１光学補償素子２１０の液晶パネル１００に対向する面（即ち、ＸＹ平面或いはＴＦＴアレイ基板１０の基板面）に対して角度θだけ傾斜している。従って、想定屈折率楕円体２１２も第１光学補償素２１０の液晶パネル１００に対向する面に対して、角度θだけ傾斜している。角度θは、液晶パネル１００の液晶層５０に含まれる液晶分子の配向状態によって、具体的には、配向膜１６及び２２が液晶分子に与えるプレチルトに応じて、例えば、２０度から５０度に設定されている。第１光学補償素子２１０の遅相軸２１３は、対向基板２０が有する配向膜２２（図２参照）のラビング方向２０ｒ（即ち、Ｘ方向）に沿っている。言い換えれば、遅相軸２１３は、ＴＦＴアレイ基板１０が有する配向膜１６（図２参照）のラビング方向１０ｒに対して、例えば８０度から９０度の角度をなして交差している。

図５（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θだけ傾いている切断線ｑ１及びｑ２で切断し、所定の厚さｄになるように研磨することによって、図５（ｂ）に示すような、第１光学補償素子２１０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。

再び図４において、第２光学補償素子２２０は、負の一軸性の位相差板（即ち、Ｃプレート）からなる。第２光学補償素子２２０の光軸２２１は、第２光学補償素子２２０の第１光学補償素子２１０に対向する面（即ち、ＸＹ平面或いはＴＦＴアレイ基板１０の基板面）の法線方向（即ち、Ｚ方向）に沿っている。従って、想定屈折率楕円体２２２も該法線方向（即ち、Ｚ方向）に沿っている。

本実施形態では特に、第２光学補償素子２２０は、例えば蒸着法等を用いて無機材料から形成されている。よって、第２光学補償素子２２０は、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２光学補償素子２２０の耐光性或いは耐久性を向上させることができ、表示画像における経時的な品質の劣化を低減或いは防止することができる。

図４において、第３光学補償素子２３０は、第１光学補償素子２１０と同様に、正の一軸性結晶から形成された結晶板からなる。第３光学補償素子２３０の光軸２３１は、第３光学補償素２３０の第２光学補償素子２２０に対向する面（即ち、ＸＹ平面或いはＴＦＴアレイ基板１０の基板面）に対して角度θだけ傾斜している。従って、想定屈折率楕円体２３２も第３光学補償素子２３０の第２光学補償素子２２０に対向する面に対して、角度θだけ傾斜している。角度θは、液晶パネル１００の液晶層５０に含まれる液晶分子の配向状態によって、具体的は、配向膜１６及び２２が液晶分子に与えるプレチルトに応じて、例えば、２０度から５０度に設定されている。第３光学補償素子２３０の遅相軸２３３は、ＴＦＴアレイ基板１０が有する配向膜１６（図２参照）のラビング方向１０ｒ（即ち、Ｙ方向）に沿っている。言い換えれば、遅相軸２３３は、対向基板２０が有する配向膜２２（図２参照）のラビング方向２０ｒに対して、例えば８０度から９０度の角度をなして交差している。

次に、上述のように構成された第１、第２及び第３光学補償素子を備えた液晶装置の動作について、図３及び図４を参照して説明する。

図３において、本実施形態に係る液晶装置の動作時には、入射光は先ず入射側の偏光板３００ａに入射する。偏光板３００ａでは、所定方向（本実施形態では、対向基板２０が有する配向膜２２のラビング方向２０ｒ、即ちＸ方向）に振動する光のみが通過できる。即ち、入射光は偏光板３００ａを通過することにより直線偏光となる。偏光板３００ａを通過した入射光は、マイクロレンズアレイ４００及び対向基板２０を通過して、液晶層５０に入射する。

図３及び図４において、液晶層５０における液晶分子は、電圧が印加されない状態では、９０度ねじれて配列されている。より具体的には、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｓは、Ｘ方向に沿って配列されており、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｕは、Ｙ方向に沿って配列されている。そこに電圧が印可されると、液晶分子は電界に沿って並ぶため、ねじれがとけて垂直になる（即ち、液晶分子５０１ｔのように、Ｚ方向に殆ど或いは完全に沿うように配列される）。しかしながら、液晶層５０と対向基板２０との界面付近の液晶分子５０１ｓや液晶層５０とＴＦＴアレイ基板１０との界面付近の液晶分子５０１ｕは完全に垂直にはならず、液晶層５０のうち層方向（即ちＺ方向）における中央付近に向かうに従い、徐々に液晶分子の長軸が立ち上がった状態となる。このため、液晶層５０に入射された光は、位相差を生じ楕円偏光となって出射される。

液晶層５０から出射された光は、ＴＦＴアレイ基板１０を通過し、第１光学補償素子２１０に入射される。第１光学補償素子２１０では、液晶層において生じた位相差の一部が補償される。より具体的には、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する、対向基板２０の基板面（即ち、ＸＹ平面）に対して傾斜した液晶分子５０１ｓを通過することで発生する光の位相差が、第１光学補償素子２１０によって補償される。言い換えれば、液晶層５０における光が入射する側に存在する液晶分子に起因する位相差を、第１光学補償素子２１０によって補償できる。

第１光学補償素子２１０から出射された光は、第２光学補償素子２２０に入射される。第２光学補償素子２２０では、液晶層５０において生じた位相差の他の一部が補償される。より具体的には、液晶層５０のうち層方向（即ちＺ方向）における中央付近に存在する、対向基板２０或いはＴＦＴアレイ基板の基板面（即ち、ＸＹ平面）に対して殆ど或いは完全に直交する液晶分子５０１ｔを通過することで発生する光の位相差が、第２光学補償素子２２０により補償される。言い換えれば、液晶層５０における層方向の中央付近に存在する液晶分子に起因する位相差を、第２光学補償素子２２０によって補償できる。

第２光学補償素子２２０から出射された光は、第３光学補償素子２３０に入射される。第３光学補償素子２３０では、液晶層５０において生じた位相差の更に他の一部が補償される。より具体的には、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面（即ち、ＸＹ平面）に対して傾斜した液晶分子５０１ｕを通過することで発生する光の位相差が、第３光学補償素子２３０によって補償される。言い換えれば、液晶層５０における光が出射する側に存在する液晶分子に起因する位相差を、第３光学補償素子２３０によって補償できる。

このように、液晶層５０において生じた位相差を、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０によって補償することができる。よって、液晶層５０を通過した光が出射側の偏光板３００ｂに対し、位相がずれた状態で入射するのを防止することができる。従って、出射側の偏光板３００ｂにおいて、本来通過させないはずの光が漏れる可能性は小さくなり、コントラストの低下や視野角の縮小を防止することができる。

尚、第１光学補償素子２１０及び第３光学補償素子２３０のＺ方向に対するリタデーションＲｔｈの合計は、−１５０ｎｍ〜−３００ｎｍであることが望ましい。この場合には、液晶層５０で生じる位相差を補償する効果をより一層高めることができる。

更に、本実施形態に係る液晶装置によれば、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０の３つの光学補償素子によって、液晶層５０で生じる光の位相差を補償することができるので、仮に、光学補償素子として、液晶パネルの出射側に２つの正の一軸性結晶（例えば水晶）からなる位相差板のみを用いる場合と比較して、光の位相差をより一層確実に補償することができ、コントラストをより一層高めることができる。尚、本実施形態に係る液晶装置によれば、液晶パネルの出射側に２つの正の一軸性結晶（例えば水晶）からなる位相差板のみを備えた液晶装置と比較して、約１．２倍のコントラストを有する画像を表示可能であることを示す測定結果が本願発明者により得られている。

加えて、本実施形態に係る液晶装置によれば、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０の３つの光学補償素子によって、液晶層５０で生じる光の位相差を補償することができるので、仮に、光学補償素子として、正のＯプレートからなる位相差板と負のＣプレートからなる位相差板とをそれぞれ２枚づつ組み合わせて用いる場合など、４つ以上の光学補償素子によって液晶層で生じる光の位相差を補償する場合と比較して、光学補償素子の数が少ないので、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０による無駄な透過率の低下が殆ど或いは全く無い。よって、表示画像の輝度を高めることができる。

図３に示すように、本実施形態では特に、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０は、ＴＦＴアレイ基板１０に対して光が出射する側（即ち、液晶パネルにおける光が出射する側）に設けられている。即ち、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０は、マイクロレンズアレイ４００に対して光が出射する側に配置されている。よって、マイクロレンズアレイ４００によって曲げられた光が、液晶層５０における液晶分子を通過することで発生する位相差を、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０によって確実に補償することができる。言い換えれば、マイクロレンズアレイ４００による光の位相差に対する悪影響を殆ど或いは完全に無くすことができる。

更に、図３において、本実施形態では特に、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０は、ＴＦＴアレイ基板１０に対して光が出射する側（即ち、液晶パネル１００における光が出射する側）において、ＴＦＴアレイ基板１０側からこの順に配置されている。よって、液晶層５０における液晶分子を通過することで発生する光の位相差を、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子に起因する位相差、層方向における中央付近に存在する液晶分子に起因する位相差、及び液晶層５０とＴＦＴアレイ基板１０との界面付近に存在する液晶分子に起因する位相差に夫々対応する第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０によってこの順に確実に補償することができる。但し、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０が配置される順序は、任意であってよい。即ち、第１光学補償素子２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０は、ＴＦＴアレイ基板１０に対して光が出射する側において、例えば、ＴＦＴアレイ基板１０側から第１光学補償素子２１０、第３光学補償素子２３０及び第２光学補償素子２２０の順に配置されてもよいし、ＴＦＴアレイ基板１０側から第２光学補償素子２２０、第１光学補償素子２１０及び第３光学補償素子２３０の順に配置されてもよいし、ＴＦＴアレイ基板１０側から第３光学補償素子２３０、第２光学補償素子２２０及び第１光学補償素子２１０の順に配置されてもよい。いずれの場合にも、配置された順序に応じて、光の位相差を補償する効果を相応に得ることができる。

加えて、図４において、本実施形態では特に、第１光学補償素子２１０の光軸２１１は、ＸＹ平面に対して対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｓの軸方向と反対側に傾斜しており（即ち、ＸＺ平面内において、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｓの軸方向に交わるように傾斜しており、言い換えれば、ＸＺ平面内において、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｓと共にいわば「ハ」の字をなしており）、第３光学補償素子２３０の光軸２３１は、ＸＹ平面に対してＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｕの軸方向と反対側に傾斜している（即ち、ＹＺ平面内において、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｕの軸方向に交わるように傾斜している、言い換えれば、ＹＺ平面内において、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｕと共にいわば「ハ」の字をなしている）。よって、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子に起因する位相差を、第１光学補償素子２１０によってより確実に補償することができ、且つ、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子に起因する位相差を、第３光学補償素子２３０によってより確実に補償することができる。

図４において、本実施形態では特に、第１光学補償素子２１０の光軸２１１は、Ｚ方向から見て、配向膜２２（図２参照）のラビング方向２０ｒに沿っている。即ち、第１光学補償素子２１０の遅相軸２１３は、配向膜２２のラビング方向２０ｒに沿っている。更に、第３光学補償素子２３０の光軸２３１は、Ｚ方向から見て、配向膜１６（図２参照）のラビング方向１０ｒに沿っている。即ち、第３光学補償素子２３０の遅相軸２３３は、配向膜１６のラビング方向１０ｒに沿っている。つまり、第１光学補償素子２１０及び第３光学補償素子２３０は、配向膜２２のラビング方向２０ｒと配向膜１６のラビング方向１０ｒとが互いに交差しているのに対応して、光軸２１１と光軸２３１とがＺ方向から見て互いに交差するように（つまり、遅相軸２１３と遅相軸２３３とが互いに交差するように）、が配置されている。よって、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子に起因する光の位相差と、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子に起因する光の位相差とを、第１光学補償素子２１０及び第３光学補償素子２３０によって、より確実に補償することができる。

次に、本実施形態に係る液晶装置における、表示画像のコントラストと第１及び第３光学補償素子の光軸の傾斜角及び厚さとの関係について、図６を参照して説明する。ここに図６は、本実施形態に係る液晶装置の表示画像のコントラストの測定結果の一例である。

図６は、図４を参照して上述した本実施形態に係る液晶装置において、光軸２１１及び２１３がＸＹ平面に対して傾斜する角度θと、第１光学補償素子２１０及び第３光学補償素子２３０の厚さｄとをパラメータとしてそれぞれ変化させた場合における、表示画像のコントラストを示している。

具体的には、図６において、データＤ１は、光学補償素子２１０及び２３０として厚さｄが６ｕｍであって角度θが３０度（或いは４０度、５０度）である正の一軸性結晶板を用いた場合における表示画像のコントラストを示している。データＤ２は、光学補償素子２１０及び２３０として厚さｄが７ｕｍであって角度θが３０度（或いは４０度、５０度）である正の一軸性結晶板を用いた場合における表示画像のコントラストを示している。データＤ３は、光学補償素子２１０及び２３０として厚さｄが８ｕｍであって角度θが３０度（或いは４０度、５０度）である正の一軸性結晶板を用いた場合における表示画像のコントラストを示している。データＤ４は、光学補償素子２１０及び２３０として厚さｄが９ｕｍであって角度θが３０度（或いは４０度、５０度）である正の一軸性結晶板を用いた場合における表示画像のコントラストを示している。尚、本測定では、正の一軸性結晶板として水晶板を用いた。

図６に示すように、光学補償素子２１０及び２３０として角度θが４０度であって厚さｄが８ｕｍである正の一軸性結晶板を用いた場合における表示画像のコントラストが比較的高い。よって、光軸２１１及び２１３がＸＹ平面に対して傾斜する角度θが４０度となるように設定し、且つ、第１光学補償素子２１０及び第３光学補償素子２３０の厚さｄを８ｕｍとなるように設定することで、本実施形態に係る液晶装置によって表示される表示画像のコントラストをより一層高めることができる。

尚、本実施形態では、光軸が傾斜した正の一軸性結晶板を第１光学補償素子及び第３光学補償素子として用いたが、例えば、正の一軸性の位相差板（即ちＡプレート）を液晶パネルに対して傾斜させて配置することで第１光学補償素子及び第３光学補償素子を構成してもよい。

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２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０によって、液晶層５０で生じる位相差を補償でき、コントラスト及び輝度の比較的高い高品位な画像を表示することができる。
＜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２実施形態における図３と同趣旨の断面図である。図８は、第２実施形態における図４と同趣旨の斜視図である。尚、図７及び図８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。

図７において、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２１０、第２光学補償素子２２０及び第３光学補償素子２３０に夫々代えて第１光学補償素子２１０ｂ、第２光学補償素子２２０ｂ及び第３光学補償素子２３０ｂ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において、第２実施形態に係る液晶装置は、液晶パネル１００、マイクロレンズアレイ４００、第１光学補償素子２１０ｂ、第２光学補償素子２２０ｂ及び第３光学補償素子２３０ｂを備えており、偏光板３００ａ及び３００ｂ間に挟み込まれるように配置されている。

第１光学補償素子２１０ｂは、入射側の偏光板３００ａとマイクロレンズアレイ４００との間に設けられている。第１光学補償素子２１０ｂは、マイクロレンズアレイ４００に貼り付けられている。尚、第１光学補償素子２１０ｂは、マイクロレンズアレイ４００とは別に支持体を設けて、その支持体と一体に構成されていてもよい。

第２光学補償素子２２０ｂ及び第３光学補償素子２３０ｂは、出射側の偏光板３００ｂと液晶パネル１００との間に設けられている。第２光学補償素子２２０ｂ及び第３光学補償素子２３０ｂは、この順で、ＴＦＴアレイ基板１０に貼り付けられている。尚、第２光学補償素子２２０ｂ及び第３光学補償素子２３０ｂは、この順とは逆の順（即ち、第３光学補償素子２３０ｂ及び第２光学補償素子２２０ｂの順）で、ＴＦＴアレイ基板１０に貼り付けられてもよい。また、第２光学補償素子２２０ｂ及び第３光学補償素子２３０ｂは、ＴＦＴアレイ基板１０とは別に支持体を設けて、その支持体と一体に構成されていてもよい。

図８において、第１光学補償素子２１０ｂは、正の一軸性結晶から形成された結晶板からなる。第１光学補償素子２１０ｂの光軸２１１ｂは、第１光学補償素子２１０ｂの液晶パネル１００に対向する面（即ち、ＸＹ平面或いはＴＦＴアレイ基板１０の基板面）に対して角度θだけ傾斜している。従って、想定屈折率楕円体２１２ｂも第１光学補償素２１０ｂの液晶パネル１００に対向する面に対して、角度θだけ傾斜している。角度θは、液晶パネル１００の液晶層５０に含まれる液晶分子の配向状態によって、具体的は、配向膜１６及び２２が液晶分子に与えるプレチルトに応じて、例えば、２０度から５０度に設定されている。第１光学補償素子２１０ｂの遅相軸２１３ｂは、ＴＦＴアレイ基板１０が有する配向膜１６（図２参照）のラビング方向１０ｒ（即ち、Ｙ方向）に沿っている。言い換えれば、遅相軸２１３ｂは、対向基板２０が有する配向膜２２（図２参照）のラビング方向２０ｒに対して、例えば８０度から９０度の角度をなして交差している。

第２光学補償素子２２０ｂは、上述した第１実施形態における第２光学補償素子２２０と概ね同様に構成されており、負の一軸性の位相差板（即ち、Ｃプレート）からなる。第２光学補償素子２２０ｂの光軸２２１ｂは、Ｚ方向に沿っている。従って、想定屈折率楕円体２２２ｂもＺ方向に沿っている。

第３光学補償素子２３０ｂは、第１光学補償素子２１０ｂと同様に、正の一軸性結晶から形成された結晶板からなる。第３光学補償素子２３０ｂの光軸２３１ｂは、第３光学補償素２３０ｂの第２光学補償素子２２０ｂに対向する面（即ち、ＸＹ平面或いはＴＦＴアレイ基板１０の基板面）に対して角度θだけ傾斜している。従って、想定屈折率楕円体２３２ｂも第３光学補償素子２３０ｂの第２光学補償素子２２０ｂに対向する面に対して、角度θだけ傾斜している。角度θは、液晶パネル１００の液晶層５０に含まれる液晶分子の配向状態によって、具体的は、配向膜１６及び２２が液晶分子に与えるプレチルトに応じて、例えば、２０度から５０度に設定されている。第３光学補償素子２３０ｂの遅相軸２３３は、対向基板２０が有する配向膜２２（図２参照）のラビング方向２０r（即ち、Ｘ方向）に沿っている。言い換えれば、遅相軸２３３ｂは、ＴＦＴアレイ基板１０が有する配向膜１６（図２参照）のラビング方向１０ｒに対して、例えば８０度から９０度の角度をなして交差している。

よって、第２実施形態に係る液晶装置の動作時には、液晶層５０における光が入射する側に存在する液晶分子５０１ｓに起因する位相差を、第１光学補償素子２１０ｂによって補償できる。更に、液晶層５０における層方向の中央付近に存在する液晶分子５０１ｔに起因する位相差を、第２光学補償素子２２０ｂによって補償できる。加えて、液晶層５０における光が出射する側に存在する液晶分子５０１ｕに起因する位相差を、第３光学補償素子２３０ｂによって補償できる。従って、出射側の偏光板３００ｂにおいて、本来通過させないはずの光が漏れる可能性は小さくなり、コントラストの低下や視野角の縮小を防止することができる。

図７及び図８に示すように、第２実施形態では特に、第１光学補償素子２１０ｂは、マイクロレンズアレイ４００に対して光が入射する側に設けられ、第２光学補償素子２２０ｂ及び第３光学補償素子２３０ｂは、対向基板２０に対して光が出射する側（即ち、液晶パネル１００における光が出射する側）に設けられている。よって、第１光学補償素子２１０ｂを、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｓの比較的近くに配置することができると共に、第３光学補償素子２３０ｂを、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｕの比較的近くに配置することができる。よって、第１光学補償素子２１０ｂ及び第３光学補償素子２３０ｂによる位相差を補償する補償機能を高めることができる。更に、第２光学補償素子２２０ｂはマイクロレンズアレイ４００に対して光が出射する側に配置されているので、マイクロレンズアレイ４００によって曲げられた光が、液晶層５０における層方向の中央付近に存在する液晶分子５０１ｔを通過することで発生する位相差を第２光学補償素子２２０ｂによって確実に補償することができる。

更に、第２実施形態では特に、上述したように、第２光学補償素子２２０ｂ及び第３光学補償素子２３０ｂは、この順で、ＴＦＴアレイ基板１０に貼り付けられている。即ち、第３光学補償素子２３０ｂは、第２光学補償素子２２０ｂに対して光が出射する側に設けられている。よって、第２光学補償素子２２０ｂを、液晶層５０に比較的近くに配置することができるので、第２光学補償素子２２０ｂによる補償機能を高めることができる。

加えて、図８において、第２実施形態では特に、第１光学補償素子２１０ｂの光軸２１１ｂは、ＸＹ平面に対してＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｕの軸方向と反対側に傾斜しており（即ち、ＹＺ平面内において、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｕの軸方向に交わるように傾斜しており、言い換えれば、ＹＺ平面内において、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｕと共にいわば「ハ」の字をなしており）、第３光学補償素子２３０ｂの光軸２３１ｂは、ＸＹ平面に対して対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｓの軸方向と反対側に傾斜している（即ち、ＸＺ平面内において、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｓの軸方向に交わるように傾斜している、言い換えれば、ＸＺ平面内において、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｓと共にいわば「ハ」の字をなしている）。即ち、第２実施形態に係る液晶装置は、第１光学補償素子２１０ｂの光軸２１１ｂと、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｓの軸方向とが、Ｘ方向（或いはＹ方向）及びＺ方向のいずれの方向から見ても、互いに交わるように、且つ、第３光学補償素子２３０ｂの光軸２３１ｂと、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子５０１ｕの軸方向とが、Ｘ方向（或いはＹ方向）及びＺ方向のいずれの方向から見ても、互いに交わるように構成されている。よって、対向基板２０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子に起因する位相差を、第１光学補償素子２１０ｂによってより確実に補償することができ、且つ、ＴＦＴアレイ基板１０と液晶層５０との界面付近に存在する液晶分子に起因する位相差を、第３光学補償素子２３０ｂによってより確実に補償することができる。
＜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パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。

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。

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。

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。

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、液晶層を通過する光に生じる位相差が補償され、高コントラスト及び高輝度な画像を表示可能である。

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液晶装置及び該液晶装置を備えてなる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。

第１実施形態に係る液晶パネルの平面図である。 図１のＨ−Ｈ´断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の断面図である。 第１実施形態に係る第１、第２及び第３光学補償素子の斜視図である。 第１実施形態に係る第１光学補償素子の形成方法を示す概念図である。 第１実施形態に係る液晶装置のコントラストの測定結果の一例である。 第２実施形態における図３と同趣旨の断面図である。 第２実施形態における図４と同趣旨の斜視図である。 本発明の電子機器の一例であるプロジェクタの構成を示す平面図である。

符号の説明

１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ｒ…ラビング方向、１６…配向膜、２０…対向基板、２０ｒ…ラビング方向、２２…配向膜、５０…液晶層、１００…液晶パネル、２１０…第１光学補償素子、２２０…第２光学補償素子、２３０…第３光学補償素子、２１１、２２１、２３１…光軸、２１２、２２２、２３２…想定屈折率楕円体、２１３、２２３、２３３…遅相軸、３００ａ、３００ｂ…偏光板、４００…マイクロレンズアレイ

Claims (12)

1. 一対の第１及び第２基板と、
   前記第１及び第２基板間に挟持された液晶層と、
   正の一軸性を有すると共に光軸として前記第１基板の基板面に対して傾斜した第１光軸を有する第１光学補償素子と、
   負の一軸性を有すると共に光軸として前記基板面の法線方向に沿った第２光軸を有する第２光学補償素子と、
   正の一軸性を有すると共に光軸として前記基板面に対して傾斜した第３光軸を有する第３光学補償素子と
   を備えたことを特徴とする液晶装置。
2. 前記第１基板に対して光が入射する側に配置されたマイクロレンズアレイを更に備え、
   前記第１、第２及び第３光学補償素子は、前記第２基板に対して光が出射する側に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記第１光学補償素子は、前記第２光学補償素子に対して光が入射する側に設けられ、
   前記第３光学補償素子は、前記第２光学補償素子に対して光が出射する側に設けられる
   ことを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
4. 前記第１基板に対して光が入射する側に配置されたマイクロレンズアレイを更に備え、
   前記第１光学補償素子は、前記マイクロレンズアレイに対して光が入射する側に設けられ、
   前記第２及び第３光学補償素子は、前記第２基板に対して光が出射する側に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
5. 前記第３光学補償素子は、前記第２光学補償素子に対して光が出射する側に設けられることを特徴とする請求項４に記載の液晶装置。
6. 前記第１基板は、第１配向膜を有し、
   前記第２基板は、第２配向膜を有し、
   前記液晶層に含まれる液晶分子は、前記第１及び第２配向膜によってプレチルトを付与されており、
   前記第１光軸は、前記第１基板に対して、前記第１配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜しており、
   前記第３光軸は、前記第２基板に対して、前記第２配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜している
   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液晶装置。
7. 前記第１光軸は、前記法線方向から見て、前記第１基板が有する配向膜のラビング方向に沿っており、
   前記第３光軸は、前記法線方向から見て、前記第２基板が有する配向膜のラビング方向に沿っている
   ことを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
8. 前記第１基板は、第１配向膜を有し、
   前記第２基板は、第２配向膜を有し、
   前記液晶層に含まれる液晶分子は、前記第１及び第２配向膜によってプレチルトを付与されており、
   前記第１光軸は、前記第２基板に対して、前記第２配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜しており、
   前記第３光軸は、前記第１基板に対して、前記第１配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の軸方向と反対側に傾斜している
   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液晶装置。
9. 前記第１光軸は、前記法線方向から見て、前記第２基板が有する配向膜のラビング方向に沿っており、
   前記第３光軸は、前記法線方向から見て、前記第１基板が有する配向膜のラビング方向に沿っている
   ことを特徴とする請求項８に記載の液晶装置。
10. 前記第１及び第３光学補償素子の各々は、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とを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の液晶装置。
11. 前記第２光学補償素子は、無機材料で構成されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の液晶装置を具備してなることを特徴とする電子機器。