JP2009288637A - Optical compensation plate, liquid crystal device and electronic equipment - Google Patents

Optical compensation plate, liquid crystal device and electronic equipment Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical compensation plate used for a liquid crystal device or the like, capable of properly compensating phase difference and adapted to be made small-sized. <P>SOLUTION: The optical compensation plate (200) includes a support substrate (290), a first optical compensation element (210) provided on the support substrate and having a first optical axis having positive uniaxial property and tilted by a prescribed angle to the substrate surface of the support substrate as an optical axis and a second optical compensation element (220) provided to be laid over the first optical compensation element on the support substrate and having a slow axis in the view from a direction along the normal line of the substrate surface of the support substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2010,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、これを備えた液晶装置、及び電子機器の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of an optical compensator used for a liquid crystal device such as a liquid crystal light valve, a liquid crystal device including the same, and an electronic apparatus.

この種の光学補償板は、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、例えば液晶ライトバルブとして機能する液晶パネルを備えた液晶装置に用いられる。   This type of optical compensator is used, for example, in a liquid crystal device including a liquid crystal panel functioning as a liquid crystal light valve in order to prevent the contrast from being lowered due to the phase difference (or phase shift) of light generated in the liquid crystal layer. .

このような光学補償板に関して、例えば特許文献1では、垂直配向型の液晶素子に対して、光学補償板としての光学異方性素子を、液晶分子の配向方向に応じて傾けて配置する技術が開示されている。   With regard to such an optical compensation plate, for example, Patent Document 1 discloses a technique in which an optically anisotropic element as an optical compensation plate is inclined with respect to a vertical alignment type liquid crystal element according to the alignment direction of liquid crystal molecules. It is disclosed.

特開2006−11298号公報JP 2006-11298 A

しかしながら、例えば特許文献1に開示された技術のように光学補償板を傾けて配置する場合、光学補償板を配置するための空間を確保する必要がある。このため、液晶装置自体或いは液晶装置を備えたプロジェクタ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。   However, for example, when the optical compensation plate is inclined and disposed as in the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to secure a space for arranging the optical compensation plate. For this reason, there is a technical problem that it is difficult to reduce the size of the liquid crystal device itself or a projector including the liquid crystal device, and the degree of freedom in layout is hindered.

更に、液晶分子の配向方向に応じて、光学補償板を傾斜させているので、配向方向によっては、光学補償板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。   Furthermore, since the optical compensator is inclined according to the alignment direction of the liquid crystal molecules, the mechanism for inclining the optical compensator becomes complicated depending on the alignment direction, or additional adjustment is required in the assembly process. There is a technical problem that there is a possibility.

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、位相差を適切に補償可能であり、且つ小型化に適した光学補償板、これを備えた液晶装置、及び電子機器を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of, for example, the above-described problems. For example, an optical compensator capable of appropriately compensating for a phase difference and suitable for downsizing, a liquid crystal device including the same, and an electronic apparatus are provided. The issue is to provide.

本発明の光学補償板は上記課題を解決するために、支持基板と、前記支持基板上に設けられ、正の一軸性を有すると共に光軸として、前記支持基板の基板面に対して所定角度だけ傾斜した第1光軸を有する第1光学補償素子と、前記支持基板上に前記第1光学補償素子と重なるように設けられ、前記支持基板の基板面の法線に沿った方向から見たときに遅相軸を有する第2光学補償素子とを備える。   In order to solve the above problems, an optical compensation plate of the present invention is provided on a support substrate and the support substrate, has a positive uniaxial property, and has an optical axis at a predetermined angle with respect to the substrate surface of the support substrate. When viewed from a direction along a normal line of the substrate surface of the support substrate, the first optical compensation device having an inclined first optical axis, and provided on the support substrate so as to overlap the first optical compensation device And a second optical compensation element having a slow axis.

本発明の光学補償板は、例えば、一対の基板及び該一対の基板間に挟持されておりプレチルトが付与された液晶分子からなる液晶(典型的には、垂直配向型の液晶、即ちVA(Vertical Alignment)型液晶)を有する液晶パネルと、該液晶パネルを挟み込むように配置された一対の偏光板とを備える、例えば液晶ライトバルブとして機能する液晶装置において、液晶で生じる光の位相差を補償するために用いられる。   The optical compensator of the present invention includes, for example, a liquid crystal composed of a pair of substrates and liquid crystal molecules sandwiched between the pair of substrates and provided with a pretilt (typically a vertical alignment type liquid crystal, that is, VA (Vertical Alignment type liquid crystal panel) and a pair of polarizing plates arranged so as to sandwich the liquid crystal panel, for example, in a liquid crystal device functioning as a liquid crystal light valve, to compensate for the phase difference of light generated in the liquid crystal Used for.

本発明の光学補償板によれば、例えばガラス基板等の透明基板からなる支持基板上に、第1及び第2光学補償素子が設けられる。第1光学補償素子は、正の一軸性を有しており、例えば、正の一軸性結晶を含んでなる。第1光学補償素子の光軸(即ち光学軸)である第1光軸は、支持基板の基板面に対して、所定角度だけ傾斜している。所定角度は、典型的には、光学補償板が用いられる液晶装置におけるプレチルト角(即ち、プレチルトが付与された液晶分子の長軸が一対の基板に沿った一の平面の法線方向に対してなす角度)に応じて予め定められる。例えば、所定角度は、第1光軸が支持基板の基板面の法線方向に対してなす角度がプレチルト角に等しくなるように定められる。第2光学補償素子は、支持基板上に第1光学補償素子と重なるように設けられる。即ち、第1及び第2光学補償素子は、この順番で或いはこの順番とは反対の順番で支持基板上に互いに重なるように設けられる。第2光学補償素子は、支持基板の基板面の法線に沿った方向から見たときに遅相軸を有しており、例えば、正の一軸性の位相差板(即ち、Aプレート)や二軸プレートからなる。   According to the optical compensation plate of the present invention, the first and second optical compensation elements are provided on a support substrate made of a transparent substrate such as a glass substrate. The first optical compensation element has a positive uniaxial property, and includes, for example, a positive uniaxial crystal. The first optical axis that is the optical axis (that is, the optical axis) of the first optical compensation element is inclined by a predetermined angle with respect to the substrate surface of the support substrate. The predetermined angle is typically a pretilt angle in a liquid crystal device in which an optical compensator is used (that is, a long axis of liquid crystal molecules provided with a pretilt is in a normal direction of one plane along a pair of substrates. It is predetermined according to the angle formed. For example, the predetermined angle is determined such that the angle formed by the first optical axis with respect to the normal direction of the substrate surface of the support substrate is equal to the pretilt angle. The second optical compensation element is provided on the support substrate so as to overlap the first optical compensation element. That is, the first and second optical compensation elements are provided on the support substrate so as to overlap each other in this order or in the opposite order. The second optical compensation element has a slow axis when viewed from the direction along the normal line of the substrate surface of the support substrate. For example, a positive uniaxial retardation plate (ie, an A plate) It consists of a biaxial plate.

従って、本発明の光学補償板によれば、例えば、当該光学補償板が、液晶装置における一対の偏光板間に、液晶パネルに対向するように(即ち、一対の基板に沿った一の平面の法線方向と支持基板の基板面の法線方向とが一致するように)且つ一対の基板に沿った一の平面に対して、プレチルトが付与された液晶分子の長軸が傾斜する方向と第1光学補償素子の第1光軸が傾斜する方向とが互いに異なるように配置されると共に、一対の基板に沿った一の平面の法線に沿った軸を中心として回転調整されることで、液晶パネルが有する液晶で生じる位相差を適切に補償することができる。より具体的には、例えば液晶ライトバルブとして機能する液晶装置の動作時に、入射された光が、一対の基板に対して傾斜した液晶分子からなる液晶を通過することで発生する光の位相差を、本発明の光学補償板が備える第1及び第2光学補償素子によって補償することができる。言い換えれば、第1及び第2光学補償素子によって、一対の基板間に挟持された液晶、当該第1及び第2光学補償素子の全体の屈折率の異方性を小さくすることができる。即ち、液晶及び当該光学補償板の全体の屈折率の異方性を示す屈折率楕円体を球状に近づけることができる。このような補償を行うことで、液晶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。   Therefore, according to the optical compensation plate of the present invention, for example, the optical compensation plate is opposed to the liquid crystal panel between the pair of polarizing plates in the liquid crystal device (that is, on one plane along the pair of substrates). The normal direction and the normal direction of the substrate surface of the support substrate coincide with each other) and the direction in which the major axis of the liquid crystal molecules to which the pretilt is applied is inclined with respect to one plane along the pair of substrates. The optical compensation element is arranged so that the direction in which the first optical axis of the optical compensation element is inclined is different from each other, and is rotated and adjusted around the axis along the normal line of one plane along the pair of substrates. The phase difference generated in the liquid crystal included in the liquid crystal panel can be appropriately compensated. More specifically, for example, during operation of a liquid crystal device that functions as a liquid crystal light valve, a phase difference of light generated by incident light passing through liquid crystal composed of liquid crystal molecules inclined with respect to a pair of substrates is calculated. The optical compensation plate of the present invention can be compensated by the first and second optical compensation elements. In other words, the first and second optical compensation elements can reduce the anisotropy of the overall refractive index of the liquid crystal sandwiched between the pair of substrates and the first and second optical compensation elements. That is, the refractive index ellipsoid showing the anisotropy of the refractive index of the entire liquid crystal and the optical compensator can be made close to a sphere. By performing such compensation, it is possible to prevent the light that has passed through the liquid crystal from entering the output-side polarizing plate in a state of being out of phase. Therefore, for example, in the polarizing plate on the emission side, the possibility of leakage of light that should not be transmitted is reduced, and it is possible to prevent a decrease in contrast and a reduction in viewing angle.

更に、本発明の光学補償板は、液晶パネルを構成する一対の基板に対して傾斜して配置されることなく、液晶で生じる光の位相差を補償することができる。よって、液晶装置等の小型化に適することができる。   Furthermore, the optical compensation plate of the present invention can compensate for the phase difference of light generated in the liquid crystal without being inclined with respect to the pair of substrates constituting the liquid crystal panel. Therefore, it can be suitable for downsizing of a liquid crystal device or the like.

加えて、本発明の光学補償板は、1枚の支持基板上に第1及び第2光学補償素子が設けられているので、仮に、第1及び第2光学補償素子をそれぞれ別個の支持基板上に設けて2枚の光学補償板として構成する場合と比較して、光学補償板を配置するための空間を狭くすることができると共に、光が透過する透過率を向上させることができる。   In addition, since the optical compensation plate of the present invention is provided with the first and second optical compensation elements on a single support substrate, the first and second optical compensation elements are assumed to be on separate support substrates. Compared to the case where the optical compensator is configured as two optical compensators, the space for disposing the optical compensator can be narrowed, and the transmittance for transmitting light can be improved.

尚、本発明の光学補償板は、一対の基板に対して光が入射する側(言い換えば、液晶に対して光が入射する側)に設けられてもよいし、一対の基板から光が出射する側に設けられてもよい。   The optical compensator of the present invention may be provided on the side where light enters the pair of substrates (in other words, the side where light enters the liquid crystal), or the light is emitted from the pair of substrates. It may be provided on the side.

尚、液晶は、VA型液晶に限らず、第1光学補償素子の第1光軸と第2光学補償素子の遅相軸と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。   The liquid crystal is not limited to the VA type liquid crystal, and a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal is set by appropriately setting the relationship between the first optical axis of the first optical compensation element and the slow axis of the second optical compensation element. Even an OCB (Optically Compensated Birefringence) type liquid crystal can be compensated effectively.

以上説明したように、本発明の光学補償板によれば、第1及び第2光学補償素子によって、液晶で生じる位相差を適切に補償でき、且つ小型化に適することができる。   As described above, according to the optical compensation plate of the present invention, the first and second optical compensation elements can appropriately compensate for the phase difference generated in the liquid crystal and can be suitable for miniaturization.

本発明の光学補償板の一態様では、前記支持基板、前記第1及び第2光学補償素子は、光を透過する接着剤により互いに貼り合わされている。   In one aspect of the optical compensation plate of the present invention, the support substrate and the first and second optical compensation elements are bonded to each other with an adhesive that transmits light.

この態様によれば、第1光学補償素子の第1光軸と第2光学補償素子の遅相軸とが所定の関係となるように、支持基板、第1及び第2光学補償素子を、比較的容易に貼り合わせることができる。よって、支持基板上における第1及び第2光学補償素子の配置失敗等によるコストを削減することも可能となる。   According to this aspect, the support substrate and the first and second optical compensation elements are compared so that the first optical axis of the first optical compensation element and the slow axis of the second optical compensation element have a predetermined relationship. Can be attached easily. Therefore, it is possible to reduce the cost due to the failure to arrange the first and second optical compensation elements on the support substrate.

本発明の光学補償板の他の態様では、前記第2光学補償素子は、正の一軸性を有すると共に光軸として、前記支持基板の基板面に沿った第2光軸を有する。   In another aspect of the optical compensation plate of the present invention, the second optical compensation element has a positive uniaxial property and has a second optical axis along the substrate surface of the support substrate as an optical axis.

この態様によれば、第2光学補償素子は、当該第2光学補償素子の第2光軸が支持基板の基板面に沿うように、支持基板上に設けられる。よって、当該光学補償板が上述したように液晶装置において一の平面の法線に沿った軸を中心として回転調整されることで、例えば、第2光学補償素子によって、液晶及び第1光学補償素子によって生ずる光の位相差を打ち消すことが可能である、或いは、光の偏光状態を微調整すること可能である。   According to this aspect, the second optical compensation element is provided on the support substrate such that the second optical axis of the second optical compensation element is along the substrate surface of the support substrate. Therefore, as described above, the optical compensation plate is rotated and adjusted around the axis along the normal line of one plane in the liquid crystal device, as described above, for example, by the second optical compensation element, the liquid crystal and the first optical compensation element. It is possible to cancel the phase difference of light caused by the above, or to fine-tune the polarization state of light.

本発明の光学補償板の他の態様では、前記第1光学補償素子は、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。   In another aspect of the optical compensation plate of the present invention, the first optical compensation element includes a positive uniaxial crystal and is formed by polishing so that the optical axis is inclined with respect to one surface. It consists of a crystal plate.

この態様によれば、第1光学補償素子を、比較的容易にして、支持基板の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。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。   According to this aspect, the first optical compensation element can be configured as a crystal plate having an optical axis inclined with respect to the substrate surface of the support substrate in a relatively easy manner. Here, “one surface” according to the present invention means one main surface in a flat crystal plate having two main surfaces. In the case of using quartz as the positive uniaxial crystal, for example, it is cheaper than the case of using sapphire or the like, and the processing of the crystal plate is easy. Thus, cost reduction can be achieved.

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。   A crystal plate whose optical axis is inclined with respect to one surface is formed by, for example, cutting a crystal by tilting it at a predetermined angle with respect to the optical axis of the crystal and polishing it to a predetermined thickness. Good. The surface opposite to the one surface is preferably polished so as to be parallel to the one surface.

本発明の光学補償板の他の態様では、前記第1及び第2光学補償素子は、前記支持基板の基板面の法線に沿った方向から見たときに、前記第1光軸と前記遅相軸とが互いに交差するように配置される。   In another aspect of the optical compensation plate of the present invention, the first and second optical compensation elements have the first optical axis and the retardation when viewed from a direction along a normal line of the substrate surface of the support substrate. It arrange | positions so that a phase axis may mutually cross.

この態様によれば、第1及び第2光学補償素子は、支持基板の基板面の法線に沿った方向から見たときに、第1光学補償素子の第1光軸と第2光学補償素子の遅相軸とが(言い換えれば、第1光学補償素子の遅相軸と第2光学補償素子の光軸とが)例えば約45度の角度をなすように配置される。この場合には、偏光板の透過軸と液晶を構成する液晶分子が傾斜するチルト方向(即ち、一対の基板に沿った一の平面内における、液晶分子が傾斜する方位)とが例えば約45度の角度をなす液晶装置における液晶で生じる位相差をより適切に補償することが可能となる。   According to this aspect, the first and second optical compensation elements have the first optical axis and the second optical compensation element when viewed from the direction along the normal line of the substrate surface of the support substrate. For example, the slow axis of the first optical compensation element and the optical axis of the second optical compensation element form an angle of about 45 degrees. In this case, the transmission axis of the polarizing plate and the tilt direction in which the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal tilt (that is, the direction in which the liquid crystal molecules tilt in one plane along the pair of substrates) are, for example, about 45 degrees. It is possible to more appropriately compensate for the phase difference generated in the liquid crystal in the liquid crystal device having the angle.

本発明の光学補償板の他の態様では、負の一軸性を有すると共に光軸として前記支持基板の基板面の法線方向に沿った第3光軸を有する第3光学補償素子を更に備える。   In another aspect of the optical compensation plate of the present invention, the optical compensation plate further includes a third optical compensation element having a negative uniaxial property and having a third optical axis along the normal direction of the substrate surface of the support substrate as an optical axis.

この態様によれば、第3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、その光軸である第3光軸が支持基板の基板面の法線方向に沿うように、該支持基板上に設けられる。よって、液晶を通過することで発生する光の位相差を、より確実に補償することができる。言い換えれば、第1、第2及び第3光学補償素子によって、一対の基板間に挟持された液晶、当該第1、第2及び第3光学補償素子の全体の屈折率の異方性を、より一層小さくすることができる。即ち、液晶及び当該光学補償板の全体の屈折率の異方性を示す屈折率楕円体を球状に、より一層近づけることができる。従って、コントラストの低下や視野角の縮小を、より確実に防止することができる。   According to this aspect, the third optical compensation element is made of, for example, a negative uniaxial retardation plate (that is, a C plate), and the third optical axis that is the optical axis is a normal line of the substrate surface of the support substrate. It is provided on the support substrate along the direction. Therefore, the phase difference of light generated by passing through the liquid crystal can be more reliably compensated. In other words, the liquid crystal sandwiched between the pair of substrates by the first, second, and third optical compensation elements, and the refractive index anisotropy of the entire first, second, and third optical compensation elements are further increased. It can be made even smaller. That is, the refractive index ellipsoid showing the anisotropy of the refractive index of the entire liquid crystal and the optical compensation plate can be made closer to a sphere. Accordingly, it is possible to more reliably prevent a decrease in contrast and a reduction in viewing angle.

尚、第1、第2及び第3光学補償素子が、支持基板上に設けられる順番はどのような順番でもよい。   Note that the order in which the first, second, and third optical compensation elements are provided on the support substrate may be any order.

本発明の液晶装置は上記課題を解決するために、互いに対向して配置されると共に、配向膜を夫々有する一対の基板と、前記一対の基板間に挟持されており、前記配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子からなる液晶と、前記一対の基板を挟み込むように配置された一対の偏光板と、上述した本発明の光学補償板(但し、その各種態様を含む)とを備え、前記光学補償板は、前記一対の偏光板間に、前記一対の基板に沿った一の平面の法線方向と前記支持基板の基板面の法線方向とが一致するように且つ前記一の平面に対して、前記プレチルトが付与された液晶分子の長軸が傾斜する方向と前記第1光軸が傾斜する方向とが互いに異なるように配置されると共に、前記一の平面の法線に沿った軸を中心として回転可能に構成される。   In order to solve the above problems, the liquid crystal device of the present invention is disposed opposite to each other and is sandwiched between a pair of substrates each having an alignment film and the pair of substrates, and a pretilt is caused by the alignment film. A liquid crystal composed of a given liquid crystal molecule, a pair of polarizing plates arranged so as to sandwich the pair of substrates, and the optical compensator of the present invention described above (including various aspects thereof), The compensation plate is disposed between the pair of polarizing plates so that the normal direction of one plane along the pair of substrates and the normal direction of the substrate surface of the support substrate coincide with each other and the one plane. The liquid crystal molecules provided with the pretilt are arranged so that the direction in which the major axis is inclined and the direction in which the first optical axis is inclined are different from each other, and the axis along the normal line of the one plane is It is configured to be rotatable as a center.

本発明の液晶装置によれば、上述した本発明の光学補償板を備えているので、液晶で生じる位相差を適切に補償することができる。よって、コントラストの比較的高い高品位な画像を表示可能である。更に、小型化に適することができる。   According to the liquid crystal device of the present invention, since the optical compensation plate of the present invention described above is provided, the phase difference generated in the liquid crystal can be appropriately compensated. Therefore, a high-quality image with a relatively high contrast can be displayed. Furthermore, it can be suitable for downsizing.

本発明の液晶装置の一態様では、前記光学補償板は、前記液晶によって生ずる光の位相差を打ち消すように、回転調整されている。   In one aspect of the liquid crystal device of the present invention, the optical compensator is rotationally adjusted so as to cancel the phase difference of light generated by the liquid crystal.

この態様によれば、光学補償板は、例えば液晶装置の外部に設けられた回転調整手段によって、液晶によって生ずる光の位相差が打ち消されるように、回転調整されている。よって、液晶及び当該光学補償板の全体の屈折率異方性を、より一層小さくすることができる。   According to this aspect, the optical compensator is rotationally adjusted so that the phase difference of the light generated by the liquid crystal is canceled out by, for example, a rotation adjusting means provided outside the liquid crystal device. Therefore, the refractive index anisotropy of the entire liquid crystal and the optical compensation plate can be further reduced.

本発明の液晶装置の他の態様では、前記光学補償板は、前記遅相軸が前記一対の偏光板のうちいずれか一方の偏光板の透過軸に沿った状態から、前記一対の偏光板のうち前記一対の基板に対して光が入射する側に配置された偏光板から出射された光の偏光状態を調整するように、回転調整されている。   In another aspect of the liquid crystal device of the present invention, the optical compensator is configured such that the slow axis of the pair of polarizing plates is in a state where the slow axis is along the transmission axis of one of the pair of polarizing plates. Among them, the rotation is adjusted so as to adjust the polarization state of the light emitted from the polarizing plate disposed on the light incident side with respect to the pair of substrates.

この態様によれば、先ず、光学補償板は、その第2光学補償素子の遅相軸が入射側或いは出射側の偏光板の透過軸に沿った状態とされ、続いて、光学補償板は、例えば液晶装置の外部に設けられた回転調整手段によって、入射側の偏光板から出射された光の偏光状態を調整するように、回転調整されている。よって、光学補償板(特に、その第2光学補償素子)によって、光の偏光状態が調整され、出射側の偏光板に対してより最適な偏光状態で光を入射させることができる。よって、より一層高品位な画像を表示することが可能となる。   According to this aspect, first, the optical compensation plate is in a state in which the slow axis of the second optical compensation element is along the transmission axis of the polarizing plate on the incident side or the outgoing side. For example, rotation adjustment is performed by a rotation adjustment unit provided outside the liquid crystal device so as to adjust the polarization state of the light emitted from the incident-side polarizing plate. Therefore, the polarization state of the light is adjusted by the optical compensation plate (particularly, the second optical compensation element), and the light can be incident in a more optimal polarization state with respect to the output-side polarizing plate. Therefore, it is possible to display a higher quality image.

本発明の液晶装置の他の態様では、前記液晶は、垂直配向型の液晶である。   In another aspect of the liquid crystal device of the present invention, the liquid crystal is a vertical alignment type liquid crystal.

この態様によれば、液晶分子は垂直配向されており、一対の基板の各々に設けられた配向膜の両方が、液晶分子に付与するプレチルトは同じである。従って2枚の配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子の長軸が一対の基板に沿った平面の法線に対して傾斜していることに起因して生じる光の位相差を、光学補償板の第1及び第2光学補償素子によって効果的に補償することができる。   According to this aspect, the liquid crystal molecules are vertically aligned, and the pretilt imparted to the liquid crystal molecules by both of the alignment films provided on each of the pair of substrates is the same. Therefore, the optical compensator plate is used to detect the phase difference of light caused by the long axis of the liquid crystal molecules provided with the pretilt by the two alignment films being inclined with respect to the normal line of the plane along the pair of substrates. The first and second optical compensation elements can effectively compensate.

本発明の液晶装置の他の態様では、前記一対の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、前記光学補償板は、前記一対の基板に対して光が出射する側に配置される。   In another aspect of the liquid crystal device of the present invention, the liquid crystal device further includes a microlens array disposed on a light incident side with respect to the pair of substrates, and the optical compensator emits light to the pair of substrates. It is arranged on the side to be.

この態様によれば、光学補償板が、マイクロレンズアレイに対して光が出射する側に配置されるので、マイクロレンズアレイによって曲げられた光が、液晶を通過することで発生する位相差を光学補償板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。   According to this aspect, since the optical compensator is disposed on the side from which the light is emitted with respect to the microlens array, the phase difference generated when the light bent by the microlens array passes through the liquid crystal is optically detected. Compensation can be ensured by the compensation plate. In other words, the adverse effect on the phase shift of light by the microlens array can be almost or completely eliminated.

本発明の液晶装置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。   In order to solve the above problems, a liquid crystal device of the present invention comprises the above-described liquid crystal device of the present invention (including various aspects thereof).

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。   According to the electronic apparatus of the present invention, since the above-described liquid crystal device of the present invention is provided, the phase difference generated in the light passing through the liquid crystal layer can be compensated, and high contrast can be realized. . As a result, a projection display device, television, mobile phone, electronic notebook, word processor, viewfinder type or monitor direct view type video tape recorder, workstation, video phone, Various electronic devices such as a POS terminal and a touch panel can be realized.

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

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板及び偏光板は配置されておらず、液晶パネルのみが示されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a TFT active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit, which is an example of the liquid crystal device of the present invention, is taken as an example.
<First Embodiment>
First, a liquid crystal panel constituting the liquid crystal device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 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 showing the configuration of the liquid crystal panel according to this embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. In FIG. 1 and FIG. 2, the optical compensator and the polarizing plate, which will be described in detail later, are not disposed, and only the liquid crystal panel is shown.

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。   1 and 2, in a liquid crystal panel 100 constituting the liquid crystal device according to the present embodiment, a TFT array substrate 10 and an opposing substrate 20 as an example of “a pair of substrates” according to the present invention are arranged to face each other. . 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 provided with a sealing material 52 provided in a seal region positioned around the image display region 10a. Are bonded to each other.

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。   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. 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. 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.

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。   On the TFT array substrate 10, a lead wiring 90 is formed 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. .

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、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上には配向膜22が形成されている。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、本実施形態に係る液晶装置は、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。   In FIG. 2, on the TFT array substrate 10, a laminated structure in which wirings such as pixel switching TFTs (Thin Film Transistors), scanning lines, and data lines are formed. In the image display area 10a, pixel electrodes 9a are provided in a matrix on the upper layer of wiring such as pixel switching TFTs, scanning lines, and data lines. An alignment film 16 is formed on the pixel electrode 9a. On the other hand, a light shielding film 23 is formed on the surface of the counter substrate 20 facing the TFT array substrate 10. The light shielding film 23 is formed of, for example, a light shielding metal film or the like, and is patterned, for example, in a lattice shape in the image display region 10a on the counter substrate 20. On the light shielding film 23, a counter electrode 21 made of a transparent material such as ITO (Indium Tin Oxide) is formed in a solid shape so as to face the plurality of pixel electrodes 9a. An alignment film 22 is formed on the counter electrode 21. The liquid crystal layer 50 includes liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy. Therefore, the liquid crystal device according to this embodiment 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.

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。   Although not shown here, a surface of the counter substrate 20 opposite to the side facing the liquid crystal layer 50 (that is, the surface on which incident light is incident) is provided on a microlens array described later with reference to FIG. 400 is provided.

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。   Although not shown here, in addition to the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, etc., on the TFT array substrate 10, in order to inspect the quality, defects, etc. of the liquid crystal device during manufacturing or at the time of shipment. An inspection circuit, an inspection pattern, or the like may be formed.

次に、本実施形態に係る液晶装置が備える光学補償板について、図3から図7を参照して説明する。   Next, the optical compensation plate provided in the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

先ず、光学補償板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。   First, the arrangement position of the optical compensation plate will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal device according to this embodiment, showing the configuration of the liquid crystal device according to this embodiment and the incident direction of incident light. In the following drawings, detailed members of the liquid crystal panel 100 shown in FIGS. 1 and 2 are omitted as appropriate, and only directly related members are shown. 3 shows the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 shown in FIG. 2 upside down for convenience of explanation.

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、光学補償板200、偏光板310及び320を備えている。液晶パネル100、マイクロレンズアレイ400及び光学補償板200は、偏光板310及び320間に挟み込まれるように配置されている。   In FIG. 3, the liquid crystal device according to the present embodiment includes a liquid crystal panel 100, a microlens array 400, an optical compensation plate 200, and polarizing plates 310 and 320. The liquid crystal panel 100, the microlens array 400, and the optical compensation plate 200 are arranged so as to be sandwiched between the polarizing plates 310 and 320.

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310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。   The microlens array 400 is a microlens array plate in which microlenses corresponding to the respective pixels of the liquid crystal panel 100 are formed, and is provided between the polarizing plate 310 on the incident side and the liquid crystal panel 100. With the microlens array 400, incident light can be collected in units of pixels, and the substantial aperture ratio of the liquid crystal panel 100 can be improved. That is, the microlens array 400 can improve light use efficiency, brightness, and color purity in the liquid crystal panel 100.

光学補償板200は、出射側の偏光板320と液晶パネル100との間に設けられており、TFTアレイ基板10の基板面の法線に沿った軸を中心として回転可能に構成されている。光学補償板200は、後に詳細に説明するが、支持基板290、第1光学補償素子210及び第2光学補償素子220を備えている。   The optical compensation plate 200 is provided between the output-side polarizing plate 320 and the liquid crystal panel 100, and is configured to be rotatable about an axis along the normal line of the substrate surface of the TFT array substrate 10. As will be described later in detail, the optical compensation plate 200 includes a support substrate 290, a first optical compensation element 210, and a second optical compensation element 220.

次に、光学補償板及び偏光板の構成について、図4から図6を参照して説明する。ここに図4は、本実施形態に係る光学補償板及び偏光板の斜視図である。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。図6は、第1光学補償素子の遅相軸と第2光学補償素子の光軸との関係を示す模式図である。尚、図4では、光学補償板及び偏光板に加えて、電圧を印可されない状態での液晶パネル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及び図5では、説明の便宜上、角度α及び角度θ1を実際よりも大きくなるように図示している。   Next, the configuration of the optical compensation plate and the polarizing plate will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a perspective view of the optical compensation plate and the polarizing plate according to this embodiment. FIG. 5 is a conceptual diagram showing a method for forming the first optical compensation element according to the present embodiment. FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between the slow axis of the first optical compensation element and the optical axis of the second optical compensation element. FIG. 4 conceptually shows the state of liquid crystal molecules in the liquid crystal panel 100 in a state where no voltage is applied, in addition to the optical compensator and the polarizing plate. 4 and 5, for convenience of explanation, the angle α and the angle θ1 are illustrated to be larger than actual.

図4において、液晶層50における液晶分子501は、電圧を印可されない状態において、配向膜22及び16(図2参照)によって、対向基板20(或いはTFTアレイ基板10)の面内で所定方位(図4中、X方向に沿う方位である、配向膜22の界面付近の液晶のチルト方向20r(即ち配向膜16の界面付近の液晶のチルト方向10r)に沿う方位)に、該面内から所定角度だけ立ち上がるプレチルトを付与されており、対向基板20(或いはTFTアレイ基板10)の法線に対してプレチルト角αだけ傾斜して配向する。   In FIG. 4, the liquid crystal molecules 501 in the liquid crystal layer 50 have a predetermined orientation (see FIG. 2) in the plane of the counter substrate 20 (or the TFT array substrate 10) by the alignment films 22 and 16 (see FIG. 2) in a state where no voltage is applied. 4, the liquid crystal tilt direction 20r in the vicinity of the interface of the alignment film 22 (that is, the liquid crystal tilt direction 10r in the vicinity of the interface of the alignment film 16), which is the direction along the X direction, is a predetermined angle from the surface. A pretilt that rises only by a predetermined amount is provided, and the film is oriented while being inclined by a pretilt angle α with respect to the normal of the counter substrate 20 (or the TFT array substrate 10).

偏光板310及び320の各々は、例えば、PVA(ポリビニルアルコール)等からなる、光の偏光を規定する偏光膜と、該偏光膜の両面の各々に配置されたTAC(トリアセチルセルロース)等からなる保護層とを備えた偏光板である。偏光板310は、液晶パネル100に対して光が入射する側に、対向基板20に対向するように設けられており、偏光板320は、液晶パネル100に対して光が出射する側に、TFTアレイ基板10に対向するように設けられている。偏光板310及び320は、偏光板310の透過軸311と偏光板320の透過軸321とが互いに直交するようにクロスニコル配置されている。透過軸311及び321の各々は、配向膜22の界面付近の液晶のチルト方向20r(即ち配向膜16の界面付近の液晶のチルト方向10r)に対して、約45度ずれた方向に沿っている。液晶層50の液晶分子501は、上述したようにVAモードで配向が制御されるので、本実施形態に係る液晶装置は、液晶層50に電圧が印加されない状態において、画像表示領域10a(図1参照)に黒が表示されるノーマリーブラックモードで画像を表示する。   Each of the polarizing plates 310 and 320 is made of, for example, a polarizing film that defines the polarization of light, such as PVA (polyvinyl alcohol), and TAC (triacetyl cellulose) that is disposed on each of both surfaces of the polarizing film. It is a polarizing plate provided with the protective layer. The polarizing plate 310 is provided on the side where light enters the liquid crystal panel 100 so as to face the counter substrate 20, and the polarizing plate 320 is provided on the side where light is emitted from the liquid crystal panel 100. It is provided so as to face the array substrate 10. The polarizing plates 310 and 320 are arranged in crossed Nicols so that the transmission axis 311 of the polarizing plate 310 and the transmission axis 321 of the polarizing plate 320 are orthogonal to each other. Each of the transmission axes 311 and 321 is along a direction shifted by about 45 degrees with respect to the tilt direction 20r of the liquid crystal near the interface of the alignment film 22 (that is, the tilt direction 10r of the liquid crystal near the interface of the alignment film 16). . Since the alignment of the liquid crystal molecules 501 of the liquid crystal layer 50 is controlled in the VA mode as described above, the liquid crystal device according to the present embodiment has the image display region 10a (FIG. 1) in a state where no voltage is applied to the liquid crystal layer 50. Display the image in the normally black mode where black is displayed.

光学補償板200は、支持基板290、第1光学補償素子210及び第2光学補償素子220を備えている。支持基板290は、例えばガラス基板等の透明基板からなる。第1光学補償素子210及び第2光学補償素子220は、この順番で支持基板290上に、互いに重なるように設けられている。支持基板290、第1光学補償素子210及び第2光学補償素子220は、光を透過する接着剤により互いに貼り合わされている。   The optical compensation plate 200 includes a support substrate 290, a first optical compensation element 210, and a second optical compensation element 220. The support substrate 290 is made of a transparent substrate such as a glass substrate. The first optical compensation element 210 and the second optical compensation element 220 are provided on the support substrate 290 in this order so as to overlap each other. The support substrate 290, the first optical compensation element 210, and the second optical compensation element 220 are bonded together with an adhesive that transmits light.

第1光学補償素子210は、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光学補償素子210の光軸211は、支持基板290の基板面(図4中ではXY平面)の法線(図4中ではZ軸)に対して、角度θ1だけ傾斜している。角度θ1は、プレチルト角αに殆ど或いは実践上完全に等しくなるように設定されている。第1光学補償素子210は、光を透過する接着剤により支持基板290に貼り付けられている。   The first optical compensation element 210 is made of a crystal plate formed of a positive uniaxial crystal such as quartz. The optical axis 211 of the first optical compensation element 210 is inclined by an angle θ1 with respect to the normal line (Z axis in FIG. 4) of the substrate surface (XY plane in FIG. 4) of the support substrate 290. The angle θ1 is set to be almost equal to the pretilt angle α or completely in practice. The first optical compensation element 210 is attached to the support substrate 290 with an adhesive that transmits light.

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θ2(ここで角度θ2は、90度と角度θ1との差である)だけ傾いている切断線q1及びq2で切断し、所定の厚さd1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。このような形成方法によれば、例えば、角度θ2を85度に設定した場合、角度θ1が5度(即ち、プレチルト角αに殆ど等しい角度)である第1光学補償素子210を容易に形成できる。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。   As shown in FIG. 5 (a), in the present embodiment, the positive uniaxial crystal 2b is moved by an angle θ2 with respect to the optical axis L (here, the angle θ2 is a difference between 90 degrees and the angle θ1). The first optical compensation element 210 as shown in FIG. 5B is formed by cutting along the inclined cutting lines q1 and q2 and polishing to have a predetermined thickness d1. According to such a forming method, for example, when the angle θ2 is set to 85 degrees, the first optical compensation element 210 having an angle θ1 of 5 degrees (that is, an angle almost equal to the pretilt angle α) can be easily formed. . As the polishing, for example, various polishing techniques such as CMP (Chemical Mechanical Polishing) can be applied.

再び図4において、第2光学補償素子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光学補償素子220は、光を透過する接着剤により第1光学補償素子220に貼り付けられている。   In FIG. 4 again, the second optical compensation element 220 is composed of a positive uniaxial retardation plate (ie, an A plate). The second optical compensation element 220 is affixed to the first optical compensation element 220 with an adhesive that transmits light.

ここで、図6に示すように、第1光学補償素子210及び第2光学補償素子220は、支持基板290の基板面の法線に沿った方向から見たときに、第1光学補償素子210の遅相軸213(或いは光軸211)と第2光学補償素子220の光軸221とが角度βをなして互いに交差するように配置されている。角度βは、透過軸311及び321の各々と、配向膜22の界面付近の液晶のチルト方向20r(即ち配向膜16の界面付近の液晶のチルト方向10r)とが約45度の角度をなす(図4参照)のに対応して、約45度の角度に設定されている。   Here, as shown in FIG. 6, the first optical compensation element 210 and the second optical compensation element 220 are the first optical compensation element 210 when viewed from the direction along the normal line of the substrate surface of the support substrate 290. The slow axis 213 (or the optical axis 211) and the optical axis 221 of the second optical compensation element 220 are arranged so as to intersect each other at an angle β. The angle β is approximately 45 degrees between each of the transmission axes 311 and 321 and the tilt direction 20r of the liquid crystal near the interface of the alignment film 22 (that is, the tilt direction 10r of the liquid crystal near the interface of the alignment film 16) ( Corresponding to (see FIG. 4), an angle of about 45 degrees is set.

再び図4において、上述のように構成された光学補償板200は、液晶パネル100のTFTアレイ基板10に沿った平面の法線方向(図4中ではZ軸)と支持基板290の基板面の法線方向とが一致するように配置される。更に、この際、光学補償基板200は、TFTアレイ基板10に沿った平面(言い換えれば、図4中、XY平面)に対して、第1光学補償素子210の光軸211が傾斜する方向と液晶分子501の長軸が傾斜する方向とが互いに異なるように、且つ、TFTアレイ基板10に沿った平面の法線方向から見て第2光学補償素子220の光軸221が延びる方向と偏光板320の透過軸321が延びる方向とが一致するように配置される。よって、光学補償板200は、光軸211が、例えばTFTアレイ基板10対してチルト方向10rに沿って直交する一の平面内で見て、TFTアレイ基板10の法線(即ち、Z軸)に対して、液晶分子501の長軸が傾斜する方向と異なる方向に角度θ1だけ傾斜するように配置される。従って、第1光学補償素子210の想定屈折率楕円体212もTFTアレイ基板10の法線に対して、液晶分子501の長軸が傾斜する方向と異なる方向に角度θ1だけ傾斜している。   In FIG. 4 again, the optical compensator 200 configured as described above has a normal direction (Z axis in FIG. 4) along the TFT array substrate 10 of the liquid crystal panel 100 and the substrate surface of the support substrate 290. Arranged so that the normal direction matches. Further, at this time, the optical compensation substrate 200 is liquid crystal in a direction in which the optical axis 211 of the first optical compensation element 210 is inclined with respect to a plane along the TFT array substrate 10 (in other words, an XY plane in FIG. 4). The direction in which the optical axis 221 of the second optical compensation element 220 extends and the polarizing plate 320 are different from each other in the direction in which the long axis of the molecule 501 is inclined and from the normal direction of the plane along the TFT array substrate 10. It arrange | positions so that the direction where the transmission axis 321 of this may extend may correspond. Therefore, the optical compensation plate 200 has the optical axis 211 in the normal line (that is, the Z axis) of the TFT array substrate 10 when viewed in one plane orthogonal to the TFT array substrate 10 along the tilt direction 10r. In contrast, the liquid crystal molecules 501 are arranged so as to be inclined by an angle θ1 in a direction different from the direction in which the major axis of the liquid crystal molecules 501 is inclined. Therefore, the assumed refractive index ellipsoid 212 of the first optical compensation element 210 is also inclined by an angle θ1 with respect to the normal line of the TFT array substrate 10 in a direction different from the direction in which the major axis of the liquid crystal molecules 501 is inclined.

更に、光学補償板200は、TFTアレイ基板10の法線方向(即ち、Z方向)に沿った軸を中心として回転可能に構成されている。加えて、本実施形態では特に、光学補償板200は、液晶層50によって生ずる光の位相差を打ち消すように、回転調整されている。また、光学補償板200は、光の偏光状態を微調整する機能も備えている。より具体的には、光学補償板200は、上述したようにTFTアレイ基板10に沿った平面の法線方向から見て第2光学補償素子220の光軸221が延びる方向と偏光板320の透過軸321が延びる方向とが一致するように配置された後、TFTアレイ基板10の法線方向(即ち、Z方向)に沿った軸を中心として、液晶層50によって生ずる光の位相差を打ち消すように、回転調整されている。言い換えれば、光学補償板200を上述のように配置された位置から、TFTアレイ基板10の法線方向に沿った軸を中心として例えば1〜10度程度の角度だけ回転させることにより、液晶層50によって生ずる光の位相差を光学補償板200によって補償することができる。   Further, the optical compensation plate 200 is configured to be rotatable about an axis along the normal direction (that is, the Z direction) of the TFT array substrate 10. In addition, particularly in the present embodiment, the optical compensation plate 200 is rotationally adjusted so as to cancel the phase difference of the light generated by the liquid crystal layer 50. The optical compensation plate 200 also has a function of finely adjusting the polarization state of light. More specifically, as described above, the optical compensation plate 200 includes the direction in which the optical axis 221 of the second optical compensation element 220 extends and the transmission of the polarizing plate 320 when viewed from the normal direction of the plane along the TFT array substrate 10. After being arranged so that the direction in which the axis 321 extends coincides, the phase difference of the light generated by the liquid crystal layer 50 is canceled around the axis along the normal direction (that is, the Z direction) of the TFT array substrate 10. The rotation has been adjusted. In other words, the liquid crystal layer 50 is rotated from the position where the optical compensator 200 is arranged as described above by an angle of, for example, about 1 to 10 degrees around the axis along the normal direction of the TFT array substrate 10. The optical compensator 200 can compensate for the phase difference of light caused by the above.

ここで、第1光学補償素子210は、TFTアレイ基板10に沿った平面の法線(図4中ではZ軸)に対して、角度θ1(即ち、プレチルト角αに殆ど等しい角度、例えば約5度)だけ傾斜した光軸211を有するので、TFTアレイ基板10に沿った光軸221を有する第2光学補償素子220と比べて、位相差を補償する効果の回転されることによる変化が小さい。よって、上述した回転調整により、第1光学補償素子210による位相差を補償する効果を殆ど変化させることなく、第2光学補償素子220による位相差を補償する効果を高めることができる。尚、第1光学補償素子210は、第2光学補償素子220と比べて、位相差を補償する効果の回転されることによる変化が小さいので、光学補償板200の製造工程において第1光学補償素子210及び第2光学補償素子220が貼り合わされる際の角度β(図6参照)のずれは、光学補償板200による位相差を補償する効果を殆ど或いは実践上は全く低下させない。   Here, the first optical compensation element 210 is at an angle substantially equal to the pretilt angle α, for example, about 5 with respect to the normal line of the plane along the TFT array substrate 10 (Z axis in FIG. 4). Since the optical axis 211 is inclined by (degrees), the change due to rotation of the effect of compensating the phase difference is small as compared with the second optical compensation element 220 having the optical axis 221 along the TFT array substrate 10. Therefore, the effect of compensating for the phase difference due to the second optical compensation element 220 can be enhanced without substantially changing the effect of compensating for the phase difference due to the first optical compensation element 210 by the rotation adjustment described above. The first optical compensation element 210 has a smaller change due to rotation of the effect of compensating for the phase difference than the second optical compensation element 220. Therefore, in the manufacturing process of the optical compensation plate 200, the first optical compensation element 210 The shift in the angle β (see FIG. 6) when the 210 and the second optical compensation element 220 are bonded together hardly or practically reduces the effect of compensating for the phase difference by the optical compensation plate 200.

次に、上述のように構成された本実施形態に係る液晶装置の動作について、図3及び図4に加えて図7を参照して説明する。ここに図7は、液晶層の想定屈折率楕円体と第1光学補償素子の想定屈折率楕円体とが合成されてなる想定屈折率楕円体を概念的に示す概念図である。   Next, the operation of the liquid crystal device according to this embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. 7 in addition to FIG. 3 and FIG. FIG. 7 is a conceptual diagram conceptually showing an assumed refractive index ellipsoid obtained by synthesizing the assumed refractive index ellipsoid of the liquid crystal layer and the assumed refractive index ellipsoid of the first optical compensation element.

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310に入射する。偏光板310では、透過軸311に沿った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310を通過することにより直線偏光となる。偏光板310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。   In FIG. 3, when the liquid crystal device according to this embodiment operates, incident light first enters the polarizing plate 310 on the incident side. In the polarizing plate 310, only light that vibrates in the direction along the transmission axis 311 can pass. That is, incident light becomes linearly polarized light by passing through the polarizing plate 310. Incident light that has passed through the polarizing plate 310 passes through the microlens array 400 and the counter substrate 20 and enters the liquid crystal layer 50.

図4において、液晶層50における液晶分子501は、電圧が印加されない状態では、TFTアレイ基板10の法線方向(即ち、Z方向)に対してチルト方向10rに沿った一の方位(即ち、X軸の正の方位)にプレチルト角αだけ傾いて配向している。よって、図7に示すように、液晶層50全体の屈折率の異方性を示す想定屈折率楕円体501eも、TFTアレイ基板10の法線方向(即ち、Z方向)に対してチルト方向10rに沿った一の方位(即ち、X軸の正の方位)にプレチルト角αだけ傾斜している。よって、仮に、何らの対策も施さねば、液晶層50に入射された光は、液晶層50の想定屈折率楕円体501eがプレチルト角αだけ傾斜していることに起因して位相差を生じ、液晶層50を通過した光は、出射側の偏光板320に対し、位相がずれた状態で入射してしまう。また、入射光が、マイクロレンズアレイ400や偏光板310及び320を通過することによっても位相差が生じてしまうおそれがある。このため、出射側の偏光板320において、本来通過させないはずの光が漏れてしまうおそれがある。   In FIG. 4, the liquid crystal molecules 501 in the liquid crystal layer 50 are in one direction (that is, X direction) along the tilt direction 10 r with respect to the normal direction (that is, the Z direction) of the TFT array substrate 10 when no voltage is applied. It is oriented with a pretilt angle α inclined in the positive direction of the axis. Therefore, as shown in FIG. 7, the assumed refractive index ellipsoid 501e indicating the anisotropy of the refractive index of the entire liquid crystal layer 50 is also tilted in the tilt direction 10r with respect to the normal direction (that is, the Z direction) of the TFT array substrate 10. Is tilted by a pretilt angle α in one direction along the axis (that is, the positive direction of the X axis). Therefore, if no measures are taken, the light incident on the liquid crystal layer 50 causes a phase difference due to the assumed refractive index ellipsoid 501e of the liquid crystal layer 50 being inclined by the pretilt angle α. The light that has passed through the liquid crystal layer 50 enters the output-side polarizing plate 320 in a state of being out of phase. In addition, there is a possibility that a phase difference is caused when incident light passes through the microlens array 400 and the polarizing plates 310 and 320. For this reason, there is a possibility that light that should not pass through the polarizing plate 320 on the emission side may leak.

しかるに、図4及び図7において、本実施形態に係る液晶装置によれば、光学補償板200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。言い換えれば、光学補償板200によって、液晶層50及び光学補償板200の全体の屈折率の異方性を小さくすることができる。つまり、先ず、プレチルト角αだけ傾斜した想定屈折率楕円体501eを有する液晶層50に対して、角度θ1だけ想定屈折率楕円体501eとは反対側に傾斜した想定屈折率楕円体212を有する第1光学補償素子210が配置されることで、液晶層50及び第1光学補償素子210の全体の想定屈折率楕円体292は、二軸性の屈折率楕円体に近似される。このため、第1光学補償素子210によって、液晶層50の想定屈折率楕円体501eがプレチルト角αだけ傾斜していることに起因して生じる位相差を補償することができる。更に、光学補償板200は、液晶層50によって生ずる光の位相差を打ち消すように、回転調整されているので、液晶層50、第1光学補償素子210及び第2光学補償素子220の全体の屈折率異方性を小さくすることができる。言い換えれば、光学補償板200は、例えば、電圧が印加されない状態において出射側の偏光板320から光が殆ど或いは全く出射されないように、回転調整されることで、液晶層50によって生ずる光の位相差を確実に補償することができる。   However, in FIG. 4 and FIG. 7, the liquid crystal device according to the present embodiment includes the optical compensator 200, and thus compensates for the phase difference of the light generated when the incident light passes through the liquid crystal layer 50. Can do. In other words, the optical compensation plate 200 can reduce the refractive index anisotropy of the entire liquid crystal layer 50 and the optical compensation plate 200. That is, first, with respect to the liquid crystal layer 50 having the assumed refractive index ellipsoid 501e inclined by the pretilt angle α, the first liquid crystal layer 50 having the assumed refractive index ellipsoid 212 inclined to the opposite side of the assumed refractive index ellipsoid 501e by the angle θ1. By arranging the one optical compensation element 210, the assumed refractive index ellipsoid 292 of the entire liquid crystal layer 50 and the first optical compensation element 210 is approximated to a biaxial refractive index ellipsoid. Therefore, the first optical compensation element 210 can compensate for the phase difference caused by the assumed refractive index ellipsoid 501e of the liquid crystal layer 50 being inclined by the pretilt angle α. Further, since the optical compensation plate 200 is rotationally adjusted so as to cancel the phase difference of light generated by the liquid crystal layer 50, the entire refraction of the liquid crystal layer 50, the first optical compensation element 210, and the second optical compensation element 220 is adjusted. The rate anisotropy can be reduced. In other words, the optical compensator 200 is rotated and adjusted so that, for example, little or no light is emitted from the output-side polarizing plate 320 in a state where no voltage is applied, so that the phase difference of the light generated by the liquid crystal layer 50 is achieved. Can be reliably compensated.

このような補償を行うことで、液晶層50を通過した光が出射側の偏光板320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。更に、光学補償板200は、光の偏光状態を調整する機能も備えているため、出射側の偏光板320に対してより最適な偏光状態で光を入射させることができる。よって、例えば出射側の偏光板320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。   By performing such compensation, it is possible to prevent the light that has passed through the liquid crystal layer 50 from entering the output-side polarizing plate 320 in a state of being out of phase. Furthermore, since the optical compensation plate 200 also has a function of adjusting the polarization state of light, light can be incident on the output-side polarizing plate 320 in a more optimal polarization state. Therefore, for example, in the polarizing plate 320 on the emission side, the possibility of leakage of light that should not be transmitted is reduced, and it is possible to prevent a decrease in contrast and a reduction in viewing angle.

更に、光学補償板200は、TFTアレイ基板10及び対向基板20に対して傾斜して配置されることなく、液晶層50で生じる光の位相差を補償することができる。よって、当該液晶装置等の小型化に適することができる。   Furthermore, the optical compensation plate 200 can compensate for the phase difference of light generated in the liquid crystal layer 50 without being inclined with respect to the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. Therefore, it can be suitable for downsizing the liquid crystal device and the like.

尚、第1光学補償素子210のZ方向に対するリタデーション(Δn・d)は、液晶層50のZ方向に対するリタデーションと殆ど或いは完全に等しいことが望ましい。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。但し、第1光学補償素子210のZ方向に対するリタデーションが、液晶層50のZ方向に対するリタデーションと殆ど或いは完全に等しくなくても、第1光学補償素子210のZ方向に対するリタデーションと液晶層50のZ方向に対するリタデーションとの差に応じて、液晶層50で生じる位相差を補償する効果を相応に高めることができる。即ち、例えば、液晶層50のZ方向に対するリタデーションが450nmである場合には、第1光学補償素子210のリタデーションは、450nmであることが望ましいが、例えば300nm〜500nmの範囲内であれば、液晶層50で生じる位相差を補償する効果を確実に高めることができる。また、第2光学補償素子220のZ方向に対するリタデーションは、例えば10nmから100nmの範囲内であることが望ましい。この場合には、回転調整された光学補償板200により、液晶層50によって生ずる光の位相差を補償する効果を確実に得ることができる。   It is desirable that the retardation (Δn · d) of the first optical compensation element 210 in the Z direction is almost or completely equal to the retardation of the liquid crystal layer 50 in the Z direction. In this case, the effect of compensating for the phase difference generated in the liquid crystal layer 50 can be further enhanced. However, even if the retardation of the first optical compensation element 210 in the Z direction is almost or completely equal to the retardation of the liquid crystal layer 50 in the Z direction, the retardation of the first optical compensation element 210 in the Z direction and the Z of the liquid crystal layer 50 are the same. The effect of compensating for the phase difference generated in the liquid crystal layer 50 can be increased correspondingly according to the difference from the retardation with respect to the direction. That is, for example, when the retardation of the liquid crystal layer 50 in the Z direction is 450 nm, the retardation of the first optical compensation element 210 is desirably 450 nm, but if the retardation is within a range of 300 nm to 500 nm, for example, The effect of compensating for the phase difference generated in the layer 50 can be reliably increased. The retardation of the second optical compensation element 220 with respect to the Z direction is preferably in the range of 10 nm to 100 nm, for example. In this case, the effect of compensating for the phase difference of the light generated by the liquid crystal layer 50 can be reliably obtained by the optical compensation plate 200 whose rotation has been adjusted.

加えて、本実施形態では特に、光学補償板200は、液晶パネル100に対して光が出射する側に設けられている。即ち、光学補償素板200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を通過することで発生する位相差を光学補償板200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。尚、光学補償板200は、液晶パネル100に対して光が入射する側(言い換えば、液晶層50に対して光が入射する側)に設けられてもよい。この場合にも、光の位相差を補償する効果を得ることができる。   In addition, in this embodiment, in particular, the optical compensation plate 200 is provided on the side from which light is emitted with respect to the liquid crystal panel 100. That is, the optical compensation base plate 200 is arranged on the side from which light is emitted with respect to the microlens array 400. Therefore, the optical compensator 200 can reliably compensate for the phase difference generated when the light bent by the microlens array 400 passes through the liquid crystal layer 50. In other words, the adverse effect on the phase difference of light by the microlens array 400 can be almost or completely eliminated. The optical compensation plate 200 may be provided on the side where light enters the liquid crystal panel 100 (in other words, the side where light enters the liquid crystal layer 50). Also in this case, an effect of compensating for the phase difference of light can be obtained.

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、光学補償板200によって、液晶層50で生じる位相差を補償できる。よって、コントラストの比較的高い高品位な画像を表示可能であり、且つ小型化に適することができる。
<第2実施形態>
第2実施形態に係る液晶装置について、図8を参照して説明する。ここに図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8において、図1から図7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。
As described above, according to the liquid crystal device according to the present embodiment, the optical compensation plate 200 can compensate for the phase difference generated in the liquid crystal layer 50. Therefore, a high-definition image having a relatively high contrast can be displayed and can be suitable for downsizing.
Second Embodiment
A liquid crystal device according to a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective view having the same concept as in FIG. 4 in the second embodiment. In FIG. 8, the same components as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図8において、第2実施形態に係る液晶装置は、上述した第1実施形態に係る光学補償板200に代えて光学補償板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。   In FIG. 8, the liquid crystal device according to the second embodiment is different from the liquid crystal device according to the first embodiment described above in that an optical compensation plate 200b is provided instead of the optical compensation plate 200 according to the first embodiment described above. The other points are configured in substantially the same manner as the liquid crystal device according to the first embodiment described above.

光学補償板200bは、第1光学補償素子210及び第2光学補償素子220間に第3光学補償素子230を更に備える点で、上述した第1実施形態に係る光学補償板200と異なり、その他の点については、上述した第1実施形態に係る光学補償板200と概ね同様に構成されている。   The optical compensation plate 200b differs from the optical compensation plate 200 according to the first embodiment described above in that it further includes a third optical compensation element 230 between the first optical compensation element 210 and the second optical compensation element 220. About the point, it is comprised substantially the same as the optical compensation board 200 which concerns on 1st Embodiment mentioned above.

図8に示すように、光学補償板200bは、支持基板290、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を備えている。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は、この順番で支持基板290上に互いに重なるように設けられている。支持基板290、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、光を透過する接着剤により互いに貼り合わされている。   As shown in FIG. 8, the optical compensation plate 200b includes a support substrate 290, a first optical compensation element 210, a second optical compensation element 220, and a third optical compensation element 230. The first optical compensation element 210, the third optical compensation element 230, and the second optical compensation element 220 are provided on the support substrate 290 so as to overlap each other in this order. The support substrate 290, the first optical compensation element 210, the second optical compensation element 220, and the third optical compensation element 230 are bonded together with an adhesive that transmits light.

第3光学補償素子230は、負の一軸性の位相差板(即ち、Cプレート)からなる。第3光学補償素子230の光軸231は、支持基板290の基板面の法線方向(図4中ではZ方向)に沿っている。従って、想定屈折率楕円体232も該法線方向に沿っている。   The third optical compensation element 230 is a negative uniaxial retardation plate (that is, a C plate). The optical axis 231 of the third optical compensation element 230 is along the normal direction (Z direction in FIG. 4) of the substrate surface of the support substrate 290. Therefore, the assumed refractive index ellipsoid 232 is also along the normal direction.

光学補償板200bが上述のように構成された第3光学補償素子230を備えることによって、液晶層50を通過することで発生する光の位相差を、より確実に補償することができる。言い換えれば、光学補償板200bが備える第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、液晶層50、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の全体の屈折率の異方性を、より一層小さくすることができる。即ち、液晶層50及び光学補償板200の全体の屈折率の異方性を示す屈折率楕円体を球状に、より一層近づけることができる。従って、コントラストの低下や視野角の縮小を、より確実に防止することができる。   When the optical compensation plate 200b includes the third optical compensation element 230 configured as described above, the phase difference of light generated by passing through the liquid crystal layer 50 can be more reliably compensated. In other words, the liquid crystal layer 50, the first optical compensation element 210, the second optical compensation element 220, and the first optical compensation element 210, the second optical compensation element 220, and the third optical compensation element 230 included in the optical compensation plate 200b. The anisotropy of the entire refractive index of the three optical compensation elements 230 can be further reduced. That is, the refractive index ellipsoid showing the anisotropy of the entire refractive index of the liquid crystal layer 50 and the optical compensation plate 200 can be made closer to a sphere. Accordingly, it is possible to more reliably prevent a decrease in contrast and a reduction in viewing angle.

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が、支持基板290上に設けられる順番は、本実施形態とは異なる順番であってもよい。その場合にも、液晶層50を通過することで発生する光の位相差を、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。ここに図9は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
Note that the order in which the first optical compensation element 210, the second optical compensation element 220, and the third optical compensation element 230 are provided on the support substrate 290 may be different from that in the present embodiment. Even in such a case, the phase difference of light generated by passing through the liquid crystal layer 50 can be reliably compensated.
<Electronic equipment>
Next, an example of an electronic device using the liquid crystal device described above will be described with reference to FIGS. The electronic apparatus according to the present embodiment is a projector that uses the liquid crystal device described above as a light valve. FIG. 9 is a plan view showing a configuration example of the projector.

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。   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.

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、高コントラストな画像を表示可能であり、更に、小型化が可能である。   Since such a projector includes the above-described liquid crystal device, the phase difference generated in the light passing through the liquid crystal layer is compensated, a high-contrast image can be displayed, and the size can be further reduced.

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.

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板、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, and an optical compensator with such a change. Liquid crystal devices and electronic devices are also included in the technical scope of the present invention.

第1実施形態に係る液晶パネルの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the liquid crystal panel which concerns on 1st Embodiment. 図1のH−H´線断面図である。It is the HH 'sectional view taken on the line of FIG. 第1実施形態に係る液晶装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a liquid crystal device according to a first embodiment. 第1実施形態に係る光学補償板及び偏光板の斜視図である。It is a perspective view of the optical compensator and polarizing plate concerning a 1st embodiment. 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。It is a conceptual diagram which shows the formation method of the 1st optical compensation element which concerns on 1st Embodiment. 第1光学補償素子の遅相軸と第2光学補償素子の光軸との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the slow axis of a 1st optical compensation element, and the optical axis of a 2nd optical compensation element. 液晶層の想定屈折率楕円体と第1光学補償素子の想定屈折率楕円体とが合成されてなる想定屈折率楕円体を概念的に示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows notionally the assumed refractive index ellipsoid by which the assumed refractive index ellipsoid of a liquid crystal layer and the assumed refractive index ellipsoid of a 1st optical compensation element are synthesize | combined. 第2実施形態における図4と同趣旨の斜視図である。It is a perspective view of the same meaning as FIG. 4 in 2nd Embodiment. 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。It is a top view which shows the structure of the projector which is an example of the electronic device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…TFTアレイ基板、10r…チルト方向、16…配向膜、20…対向基板、20r…チルト方向、22…配向膜、50…液晶層、100…液晶パネル、200、200b…光学補償板、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…遅相軸、290…支持基板、310、320…偏光板、311、321…透過軸、400…マイクロレンズアレイ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... TFT array substrate, 10r ... Tilt direction, 16 ... Orientation film, 20 ... Opposite substrate, 20r ... Tilt direction, 22 ... Orientation film, 50 ... Liquid crystal layer, 100 ... Liquid crystal panel, 200, 200b ... Optical compensator, 210 ... 1st optical compensation element, 220 ... 2nd optical compensation element, 230 ... 3rd optical compensation element, 211, 221, 231 ... Optical axis, 212, 222, 232 ... Assumed refractive index ellipsoid, 213 ... Slow axis, 290 ... support substrate, 310, 320 ... polarizing plate, 311, 321 ... transmission axis, 400 ... microlens array

Claims (12)

支持基板と、
前記支持基板上に設けられ、正の一軸性を有すると共に光軸として、前記支持基板の基板面に対して所定角度だけ傾斜した第1光軸を有する第1光学補償素子と、
前記支持基板上に前記第1光学補償素子と重なるように設けられ、前記支持基板の基板面の法線に沿った方向から見たときに遅相軸を有する第2光学補償素子と
を備えることを特徴とする光学補償板。
A support substrate;
A first optical compensation element provided on the support substrate, having a positive uniaxial property and having, as an optical axis, a first optical axis inclined by a predetermined angle with respect to a substrate surface of the support substrate;
A second optical compensation element provided on the support substrate so as to overlap the first optical compensation element and having a slow axis when viewed from a direction along a normal line of the substrate surface of the support substrate. An optical compensator characterized by.
前記支持基板、前記第1及び第2光学補償素子は、光を透過する接着剤により互いに貼り合わされ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 compensation plate according to claim 1, wherein the support substrate and the first and second optical compensation elements are bonded to each other with an adhesive that transmits light. 前記第2光学補償素子は、正の一軸性を有すると共に光軸として、前記支持基板の基板面に沿った第2光軸を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学補償板。   The optical compensation plate according to claim 1, wherein the second optical compensation element has a positive uniaxial property and has a second optical axis along the substrate surface of the support substrate as an optical axis. . 前記第1光学補償素子は、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3のいずれか一項に載の光学補償板。   2. The first optical compensation element includes a crystal plate that includes a positive uniaxial crystal and is polished so that an optical axis is inclined with respect to one surface. 4. The optical compensation plate according to any one of items 1 to 3. 前記第1及び第2光学補償素子は、前記支持基板の基板面の法線に沿った方向から見たときに、前記第1光軸と前記遅相軸とが互いに交差するように配置されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学補償板。   The first and second optical compensation elements are arranged such that the first optical axis and the slow axis intersect each other when viewed from the direction along the normal line of the substrate surface of the support substrate. The optical compensator according to any one of claims 1 to 4, wherein 負の一軸性を有すると共に光軸として前記支持基板の基板面の法線方向に沿った第3光軸を有する第3光学補償素子を更に備え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光学補償板。   6. The third optical compensation element according to claim 1, further comprising a third optical compensation element having a negative uniaxial property and having, as an optical axis, a third optical axis along a normal direction of a substrate surface of the support substrate. The optical compensator according to one item. 互いに対向して配置されると共に、配向膜を夫々有する一対の基板と、
前記一対の基板間に挟持されており、前記配向膜によってプレチルトが付与された液晶分子からなる液晶と、
前記一対の基板を挟み込むように配置された一対の偏光板と、
請求項1から6のいずれか一項に記載の光学補償板と
を備え、
前記光学補償板は、前記一対の偏光板間に、前記一対の基板に沿った一の平面の法線方向と前記支持基板の基板面の法線方向とが一致するように且つ前記一の平面に対して、前記プレチルトが付与された液晶分子の長軸が傾斜する方向と前記第1光軸が傾斜する方向とが互いに異なるように配置されると共に、前記一の平面の法線に沿った軸を中心として回転可能に構成される
ことを特徴とする液晶装置。
A pair of substrates disposed opposite to each other and each having an alignment film;
A liquid crystal composed of liquid crystal molecules sandwiched between the pair of substrates and provided with a pretilt by the alignment film;
A pair of polarizing plates arranged to sandwich the pair of substrates;
An optical compensator according to any one of claims 1 to 6,
The optical compensator is arranged so that a normal direction of one plane along the pair of substrates and a normal direction of a substrate surface of the support substrate coincide with each other between the pair of polarizing plates. On the other hand, the direction in which the major axis of the liquid crystal molecules provided with the pretilt is inclined and the direction in which the first optical axis is inclined are different from each other and along the normal line of the one plane. A liquid crystal device configured to be rotatable about an axis.
前記光学補償板は、前記液晶によって生ずる光の位相差を打ち消すように、回転調整されていることを特徴とする請求項7に記載の液晶装置。   The liquid crystal device according to claim 7, wherein the optical compensator is rotationally adjusted so as to cancel a phase difference of light generated by the liquid crystal. 前記光学補償板は、前記遅相軸が前記一対の偏光板のうちいずれか一方の偏光板の透過軸に沿った状態から、前記一対の偏光板のうち前記一対の基板に対して光が入射する側に配置された偏光板から出射された光の偏光状態を調整するように、回転調整されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の液晶装置。   The optical compensator is configured such that light is incident on the pair of substrates of the pair of polarizing plates from a state where the slow axis is along the transmission axis of one of the pair of polarizing plates. 9. The liquid crystal device according to claim 7, wherein the liquid crystal device is rotationally adjusted so as to adjust a polarization state of light emitted from a polarizing plate disposed on the side to be operated. 前記液晶は、垂直配向型の液晶であることを特徴とする請求項7から9のいずれか一項に記載の液晶装置。   The liquid crystal device according to claim 7, wherein the liquid crystal is a vertical alignment type liquid crystal. 前記一対の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、
前記光学補償板は、前記一対の基板に対して光が出射する側に配置される
ことを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載の液晶装置。
A microlens array disposed on the light incident side of the pair of substrates;
The liquid crystal device according to any one of claims 7 to 10, wherein the optical compensation plate is disposed on a side from which light is emitted with respect to the pair of substrates.
請求項7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。   An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to any one of claims 7 to 11.
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