JP2021051132A - 液晶装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶パネルの両側にλ/4位相差板を設け、さらに、位相差補償部材を設ける場合でも構成の簡素化を図ることのできる液晶装置および電子機器を提供する。【解決手段】液晶装置は、一対の偏光板(第1偏光板51および第2偏光板52)と、一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板(第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62)と、一対のλ/4位相差板の間に配置された透過型の液晶パネル100とを備えている。第2基板20の基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tには、防塵用の第1透光性基板41が接着剤410等によって固定され、第1透光性基板41の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第1λ/4位相差板61が構成されている。また、液晶パネルはCプレート等の第1光学補償部材71を有している。【選択図】図2
Description
本発明は、位相差補償部材が設けられた液晶装置、および電子機器に関するものである。
投射型表示装置のライトバルブ等として用いられる透過型の液晶装置は、一対の偏光板と、一対の偏光板の間に配置された透過型の液晶パネルとを有しており、入射側の偏光板を透過した直線偏光の光を液晶パネルに入射させた後、液晶パネルから出射された光のうち、出射の偏光板を透過した光を表示に用いる。かかる液晶装置において、画素の狭ピッチ化等を図った場合のディスクリネーション対策として、入射側の偏光板と液晶パネルとの間、および出射側の偏光板と液晶パネルとの間の各々にλ/4位相差板を配置し、液晶分子の配向方向と偏光板の光学軸とが成す角度が45°からずれたときに生じる変調特性の低下を防止することが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
液晶装置においては、液晶分子のプレチルト等の影響を受けて、コントラストの低下や視野角特性の低下が起きることがあるため、特許文献1には、液晶パネルと出射側のλ/4位相差板との間に負の屈折率異方性を有する位相差補償部材を設けた構造が提案されている。しかしながら、液晶パネルと偏光板との間にλ/4位相差板を設け、さらに、λ/4位相差板と液晶パネルとの間に位相差補償部材を設けると、構成が複雑になってしまうという課題がある。その結果、投射型表示装置等の電子機器を製造する際、液晶パネル周辺のスペース面での制約や、光学部材の位置合わせに要する手間が大きくなるという課題がある。
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶装置は、一対の偏光板と、前記一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板と、前記一対のλ/4位相差板の間に配置され、第1位相差補償部材を有する透過型の液晶パネルと、を備えることを特徴とする。
本発明に係る液晶装置は、携帯電話機やモバイルコンピューター、投射型表示装置等の電子機器に用いることができる。
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、以下の説明では、光学軸等の方向や向きを説明するにあたって、液晶パネル100を第2基板20側からみたときに液晶パネル100にフレキシブル配線基板105が接続している側を時計の6時方向とし、液晶パネル100にフレキシブル配線基板105が接続している側とは反対側を時計の0時方向とし、右方向を時計の3時方向とし、左方向を時計の9時方向として説明する。
[実施の形態1]
(液晶装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置1に用いた液晶パネル100の一態様を示す平面図であり、液晶装置1を第2基板20側からみた様子を示してある。図2は、図1に示す液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。
(液晶装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置1に用いた液晶パネル100の一態様を示す平面図であり、液晶装置1を第2基板20側からみた様子を示してある。図2は、図1に示す液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。
図1および図2に示すように、本形態の液晶装置1は、一対の偏光板(第1偏光板51および第2偏光板52)と、一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板(第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62)と、一対のλ/4位相差板の間に配置された透過型の液晶パネル100とを備えている。また、後述するように、液晶パネル100は、第1位相差補償部材71を有している。
液晶パネル100は、素子基板としても第1基板10と、対向基板としての第2基板20とが所定の隙間を介してシール材107によって貼り合わされており、第1基板10と第2基板20とが対向している。シール材107は第2基板20の外縁に沿うように枠状に設けられており、第1基板10と第2基板20との間でシール材107によって囲まれた領域に液晶層5が配置されている。
一対の偏光板は、第2基板20に対して第1基板10とは反対側(光の入射側)に配置された第1偏光板51と、第1基板10に対して第2基板20と反対側(光の出射側)に配置された第2偏光板52とからなる。本形態において、第1偏光板51と第2偏光板52とは、互いの光学軸が90°の角度を成すクロスニコルに配置されており、液晶パネル100は、後述する液晶分子5aの配向方向Pが偏光板の光学軸に対して45°の角度を成すように配置される。第1偏光板51の光学軸と第2偏光板52の光学軸とが成す角度は90°に限らず、製造上の公差等を考慮すると、90°±5°の範囲内の角度であればよい。また、第1偏光板51および第2偏光板52の光学軸と配向方向Pとが成す角度は45°に限らず、製造上の公差等を考慮すると、45°±5°の範囲内の角度であればよい。
一対のλ/4位相差板は、液晶パネル100と第1偏光板51との間に配置された第1λ/4位相差板61と、液晶パネル100と第2偏光板52との間に配置された第2λ/4位相差板62とからなる。第1λ/4位相差板61は、光学軸が第1偏光板51の光学軸に対して45°の角度を成すように配置され、第2λ/4位相差板62は、光学軸が第2偏光板52の光学軸に対して45°の角度を成すように配置されている。従って、第1λ/4位相差板61、および第2λ/4位相差板62は、各々の光学軸が平行あるいは直交となるように配置される。本形態において、第1λ/4位相差板61、および第2λ/4位相差板62は、各々の光学軸が平行となるように配置される。
(液晶パネル100の詳細構成)
液晶パネル100において、第1基板10および第2基板20はいずれも四角形である。液晶パネル100の略中央において、表示領域10aは、時計の3時−9時方向の寸法が0時−6時方向の寸法より長い長方形の領域として設けられており、表示領域10aは、周辺領域10bで囲まれている。
液晶パネル100において、第1基板10および第2基板20はいずれも四角形である。液晶パネル100の略中央において、表示領域10aは、時計の3時−9時方向の寸法が0時−6時方向の寸法より長い長方形の領域として設けられており、表示領域10aは、周辺領域10bで囲まれている。
第1基板10の基板本体19は、石英やガラス等の屈折率異方性を有しない透光性基板からなり、基板本体19から第1配向膜16までが第1基板10に相当する。基板本体19の第2基板20側の面(一方面19s)側において、表示領域10aの外側には、第1基板10の一辺に沿ってデータ線駆動回路101および複数の端子102が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路104が形成されている。端子102には、フレキシブル配線基板105が接続されており、第1基板10には、フレキシブル配線基板105を介して各種電位や各種信号が入力される。
基板本体19の一方面19s側において、表示領域10aには、ITO(Indium Tin Oxide)膜等からなる透光性の複数の画素電極9a、および複数の画素電極9aの各々に電気的に接続する画素スイッチング素子(図示せず)がマトリクス状に形成されている。画素電極9aに対して第2基板20側には第1配向膜16が形成されており、画素電極9aは、第1配向膜16によって覆われている。
第2基板20の基板本体29は、石英やガラス等の屈折率異方性を有しない透光性基板からなり、基板本体29から第2配向膜26までが第2基板20に相当する。基板本体29の第1基板10側の面(一方面20s)の側には、ITO膜等からなる透光性の共通電極21が形成されており、共通電極21に対して第1基板10側には第2配向膜26が形成されている。共通電極21は、第2基板20の略全面に形成されている。共通電極21に対して第1基板10とは反対側には、金属または金属化合物等からなる遮光性の遮光層28、および透光性の保護層24が形成されている。遮光層28は、例えば、表示領域10aの外周縁に沿って延在する額縁状の見切り28aとして形成されている。遮光層28は、隣り合う画素電極9aにより挟まれた領域と平面視で重なる領域にブラックマトリクスとして形成されることもある。本形態において、第1基板10の周辺領域10bのうち、見切り28aと平面視で重なる領域には、画素電極9aと同時形成されたダミー画素電極9bが形成されている。
第1基板10には、シール材107より外側において第2基板20の角部分と重なる領域に、第1基板10と第2基板20との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極109が形成されている。基板間導通用電極109には、導電粒子を含んだ基板間導通材109aが配置されており、第2基板20の共通電極21は、基板間導通材109aおよび基板間導通用電極109を介して、第1基板10側に電気的に接続されている。このため、共通電極21は、第1基板10の側から共通電位が印加されている。
画素電極9aおよび共通電極21がITO膜等の透光性導電層により形成されており、液晶装置1は、透過型液晶装置として構成されている。かかる液晶装置1では、第1基板10および第2基板20のうち、一方側の基板から入射した光が他方側の基板を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。本形態では、矢印Lで示すように、第2基板20から入射した光が第1基板10を透過して出射される間に液晶層5によって画素毎に変調され、画像を表示する。
(防塵用の透光性基板)
図2に示すように、液晶装置1を後述する投射型表示装置のライトバルブ等として使用する場合、第2基板20の基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tには、防塵用の第1透光性基板41が接着剤410等によって接合されている。第1基板10の基板本体29の第2基板20とは反対側の他方面19tには、防塵用の第2透光性基板42が接着剤420等によって接合されている。従って、液晶パネル100に直接、塵等の異物が付着することがないので、異物が画像に映り込むことを抑制することができる。
図2に示すように、液晶装置1を後述する投射型表示装置のライトバルブ等として使用する場合、第2基板20の基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tには、防塵用の第1透光性基板41が接着剤410等によって接合されている。第1基板10の基板本体29の第2基板20とは反対側の他方面19tには、防塵用の第2透光性基板42が接着剤420等によって接合されている。従って、液晶パネル100に直接、塵等の異物が付着することがないので、異物が画像に映り込むことを抑制することができる。
第1透光性基板41および第2透光性基板42は各々、石英やガラス等の屈折率異方性を有しない基板からなる。
(第2基板20側のマイクロレンズ22の構成)
図2に示すように、第1基板10において、基板本体19の一方面19s側には複数の絶縁膜13が形成されており、隣り合う画素電極9aに挟まれた領域と平面視で重なる領域等には、複数の絶縁膜13の層間にデータ線や走査線等の配線からなる遮光層8、17や画素スイッチング素子30が形成されている。ここで、遮光層8、17や画素スイッチング素子30は光を透過しない。このため、第1基板10では、画素電極9aと平面視で重なる領域のうち、遮光層8、17や画素スイッチング素子30と平面視で重なる領域は、光を透過しない遮光領域になっている。これに対して、画素電極9aと平面視で重なる領域のうち、遮光層8、17や画素スイッチング素子30と平面視で重ならない領域は光を透過する開口領域(透光領域)になっている。従って、開口領域を透過した光のみが画像の表示に寄与し、遮光領域に向かう光は、画像の表示に寄与しない。
図2に示すように、第1基板10において、基板本体19の一方面19s側には複数の絶縁膜13が形成されており、隣り合う画素電極9aに挟まれた領域と平面視で重なる領域等には、複数の絶縁膜13の層間にデータ線や走査線等の配線からなる遮光層8、17や画素スイッチング素子30が形成されている。ここで、遮光層8、17や画素スイッチング素子30は光を透過しない。このため、第1基板10では、画素電極9aと平面視で重なる領域のうち、遮光層8、17や画素スイッチング素子30と平面視で重なる領域は、光を透過しない遮光領域になっている。これに対して、画素電極9aと平面視で重なる領域のうち、遮光層8、17や画素スイッチング素子30と平面視で重ならない領域は光を透過する開口領域(透光領域)になっている。従って、開口領域を透過した光のみが画像の表示に寄与し、遮光領域に向かう光は、画像の表示に寄与しない。
そこで、第2基板20には、複数の画素電極9aの各々に対して平面視で1対1の関係をもって重なる複数のマイクロレンズ22が形成されており、マイクロレンズ22は、入射した光を第1基板10の開口領域に向けて導く。
かかるマイクロレンズ22を形成するにあたって、基板本体29の一方面29sには、複数の画素電極9aの各々と平面視で一対一の関係をもって平面視で重なる凹曲面からなるマイクロレンズ面220が複数形成されている。また、基板本体29の一方面29sと保護層24との間には、透光性のレンズ層23が積層され、レンズ層23は、基板本体29と反対側の面が平坦面になっている。基板本体29とレンズ層23とは屈折率が相違しており、マイクロレンズ面220およびレンズ層23は、マイクロレンズ22を構成している。本形態において、レンズ層23の屈折率は、基板本体29の屈折率より大である。例えば、基板本体29は石英基板(シリコン酸化物、SiO2)からなり、屈折率が1.48であるのに対して、レンズ層23は、シリコン酸窒化膜(SiON)からなり、屈折率が1.58〜1.68である。それ故、マイクロレンズ22は、光源からの光を収束させる正のパワーを有している。
(液晶層5等の構成)
図3は、図1に示す液晶装置1の液晶分子5a等の説明図である。なお、図3には、マイクロレンズ22等の図示を省略してある。図3に示すように、第1配向膜16および第2配向膜26は、SiOx(x≦2)、TiO2、MgO、Al2O3等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜である。従って、第1配向膜16および第2配向膜26は、カラムと称せられる柱状体16a、26aが第1基板10および第2基板20に対して斜めに形成された柱状構造体層からなる。それ故、第1配向膜16および第2配向膜26は、液晶層5に用いた負の誘電率異方性を備えた液晶分子5aを第1基板10および第2基板20に対して斜め傾斜配向させ、液晶分子5aにプレチルトを付している。
図3は、図1に示す液晶装置1の液晶分子5a等の説明図である。なお、図3には、マイクロレンズ22等の図示を省略してある。図3に示すように、第1配向膜16および第2配向膜26は、SiOx(x≦2)、TiO2、MgO、Al2O3等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜である。従って、第1配向膜16および第2配向膜26は、カラムと称せられる柱状体16a、26aが第1基板10および第2基板20に対して斜めに形成された柱状構造体層からなる。それ故、第1配向膜16および第2配向膜26は、液晶層5に用いた負の誘電率異方性を備えた液晶分子5aを第1基板10および第2基板20に対して斜め傾斜配向させ、液晶分子5aにプレチルトを付している。
ここで、画素電極9aと共通電極21との間に電圧を印加しない状態で、第1基板10および第2基板20に対して垂直な方向と液晶分子5aの長軸方向(配向方向)とがなす角度がプレチルト角θpである。本実施形態において、プレチルト角θpは、例えば5°である。
このようにして、液晶装置1は、VA(Vertical Alignment)モードの液晶装置として構成されている。かかる液晶装置1では、画素電極9aと共通電極21との間に電圧が印加されると、液晶分子5aは、点線で示すように、第1基板10および第2基板20に対する傾き角が小さくなる方向に変位する。かかる変位の方向がいわゆる明視方向である。本形態においては、図1に示すように、液晶分子5aの配向方向P(明視方向)は、平面視において、時計の4時30分の方向から10時30分に向かう方向である。
(λ/4位相差板の構成)
本形態において、第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62はいずれも、無機材料からなる。従って、第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62の長寿命化を図ることができ、液晶装置1の長寿命化を図ることができる。
本形態において、第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62はいずれも、無機材料からなる。従って、第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62の長寿命化を図ることができ、液晶装置1の長寿命化を図ることができる。
第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62として、水晶やサファイア等の複屈折性結晶を用いることができる。本形態において、第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62は各々、石英等の屈折率異方性を有しない透光性基板に形成された斜方蒸着膜からなる。
本形態では、液晶パネル100の両面に石英基板からなる第1透光性基板41および第2透光性基板42が配置されていることから、第1透光性基板41および第2透光性基板42に斜方蒸着膜を形成することにより、第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62が構成されている。
より具体的には、第1λ/4位相差板61は、第1透光性基板41の液晶パネル100側の面、または第1透光性基板41の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜からなる。本形態において、第1λ/4位相差板61は、第1透光性基板41の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜からなる。
第2λ/4位相差板62は、第2透光性基板42の液晶パネル100側の面、または第2透光性基板42の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜からなる。本形態において、第2λ/4位相差板62は、第2透光性基板42の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜からなる。
本形態において、第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62を構成する斜方蒸着膜は、膜厚が数10nmから数100nmの薄膜である。従って、0次で所定のリタゼーションが得られるトゥルーゼロオーダー設計が可能であるため、様々な極角の光が入射した場合でも、適正な位相差を発揮する。
(第1光学補償部材71の構成)
このように構成した液晶装置1には、Cプレート、OプレートまたはAプレートからなる位相差補償部材が設けられており、位相差補償部材は、屈折率楕円体(屈折率の3次元分布)に関して、以下のように定義される。
このように構成した液晶装置1には、Cプレート、OプレートまたはAプレートからなる位相差補償部材が設けられており、位相差補償部材は、屈折率楕円体(屈折率の3次元分布)に関して、以下のように定義される。
第1基板10または第2基板20の基板面内の座標軸をXY軸とし、法線方向をZ軸とする。X軸方向の主屈折率をNxとし、Y軸方向の主屈折率をNyとし、Z軸方向の主屈折率をNzとする。
Aプレート(正のAプレート)は、以下の条件式
Nx>Ny=Nz
を満たす。
Nx>Ny=Nz
を満たす。
Cプレート(負のCプレート)は、以下の条件式
Nx=Ny>Nz
を満たす。
Nx=Ny>Nz
を満たす。
Oプレートは、屈折率楕円体自体が基板に対して傾いているものであり、例えば、Nx>Ny>Nzに対してY軸を回転軸として、基板法線からある角度で傾いており、基板法線から見た時には、XY平面による楕円体断面における遅相軸がY軸方向になる。ただし、上記の条件に限定されるわけではなく、楕円体形状およびその傾きによって、Y軸方向が進相軸になってもよい。
本形態において、液晶パネル100には、負の屈折率異方性を有するCプレートからなる第1位相差補償部材71が設けられている。本形態において、第1位相差補償部材71は、第1基板10において、基板本体19と画素電極9aとの間に設けられている。より具体的には、第1位相差補償部材71は、基板本体19と絶縁膜13との層間に設けられている。第1位相差補償部材71は、無機材料からなる。例えば、第1位相差補償部材71は、高屈折率層と低屈折率層とを交互に20層程度ずつスパッタリングすることにより形成される。高屈折率層は、例えば、屈折率が2.3の酸化ニオブで形成され、1層の厚さは20nmである。低屈折率層は、例えば、屈折率が1.5の酸化シリコンで形成され、1層の厚さは20nmである。
このように構成した第1位相差補償部材71は、光軸が第1基板10および第2基板20に対する法線を向いており、基板面内において光学的に等方性であるが、基板面に対し垂直な面内においては光学異方性を有する。従って、液晶層5に斜め方向から入射する光の位相差を第1位相差補償部材71により補償することができるので、コントラストや視野角特性を向上することができる。
(本形態の作用、および主な効果)
このように構成した液晶装置1において、光源部から出射された光は、第1偏光板51を通過して直線偏光となった後、さらに、第1λ/4位相差板61によって、円偏光または楕円偏光に変換されて液晶パネル100に入射する。液晶層5は、電圧無印加時に液晶分子5aが第1基板10および第2基板20に対して略垂直に配向した状態にあり、液晶層5を正面から見た場合に光学異方性が著しく小さい。従って、電圧無印加時は、液晶層5に入射した円偏光または楕円偏光の光は、略そのままの偏光状態で液晶層5を通過して第2λ/4位相差板62に入射する。そして、円偏光または楕円偏光の光は、第2λ/4位相差板62を通ることで直線偏光となり、第2偏光板52に入射する。本形態において、第1λ/4位相差板61の光学軸は第2λ/4位相差板62の光学軸と平行であり、第2偏光板52の光学軸は、第2λ/4位相差板62の光学軸に対して45度の角度をなす。従って、第2λ/4位相差板62から出射される直線偏光の光の振動方向と第2偏光板52の吸収軸とが一致しているため、黒表示となる。
このように構成した液晶装置1において、光源部から出射された光は、第1偏光板51を通過して直線偏光となった後、さらに、第1λ/4位相差板61によって、円偏光または楕円偏光に変換されて液晶パネル100に入射する。液晶層5は、電圧無印加時に液晶分子5aが第1基板10および第2基板20に対して略垂直に配向した状態にあり、液晶層5を正面から見た場合に光学異方性が著しく小さい。従って、電圧無印加時は、液晶層5に入射した円偏光または楕円偏光の光は、略そのままの偏光状態で液晶層5を通過して第2λ/4位相差板62に入射する。そして、円偏光または楕円偏光の光は、第2λ/4位相差板62を通ることで直線偏光となり、第2偏光板52に入射する。本形態において、第1λ/4位相差板61の光学軸は第2λ/4位相差板62の光学軸と平行であり、第2偏光板52の光学軸は、第2λ/4位相差板62の光学軸に対して45度の角度をなす。従って、第2λ/4位相差板62から出射される直線偏光の光の振動方向と第2偏光板52の吸収軸とが一致しているため、黒表示となる。
次に、液晶層5に電圧を印加すると、液晶分子5aは、プレチルトが付された方向に倒れるが、一部の液晶分子5aは、隣接する画素の液晶分子5aの影響等を受けて、倒れる方向や角度が異なることがある。このような場合でも、円偏光または楕円偏光となって入射している光は、直線偏光より、液晶分子5aの方位等の影響を受けにくいため、ディスクリネーションの影響を受けにくい。それ故、液晶パネル100に直線偏光の光が入射する場合に比して、ディスクリネーションに起因するドメインの発生が起こりにくい。従って、画素の狭ピッチ化等を図った場合や、後述する投射型表示置において液晶装置1から出射される画像光の軸を一軸方向あるいは2軸方向にシフトさせて解像度を高めた場合でも、高精細な画像を表示することができる。
また、液晶装置1には、Cプレートからなる第1位相差補償部材71が設けられているため、コントラストや視野角特性を向上することができる。また、第1位相差補償部材71は液晶パネル100に設けられている。このため、液晶パネル100と第2λ/4位相差板62との間に第1位相差補償部材71を独立して設ける必要がないので、構成の簡素化を図ることができる。従って、投射型表示装置210等の電子機器を製造する際、液晶パネル100周辺のスペース面での制約や、光学部材の位置合わせに要する手間が小さい。
また、第1位相差補償部材71が液晶パネル100に設けられているため、液晶パネル100と第2λ/4位相差板62との第1位相差補償部材71を設ける必要がない。従って、第2透光性基板42を液晶パネル100に接着剤420によって固定するとともに、第2透光性基板42に第2λ/4位相差板62を一体に設けることができる。
さらに、光が第2基板20側から入射する液晶パネル100において、第2基板20にマイクロレンズ22が構成されていることから、第1位相差補償部材71は、第1基板10に設けられている。すなわち、第1位相差補償部材71は、マイクロレンズ22および液晶層5より光の出射側に設けられている。従って、第1位相差補償部材71は、マイクロレンズ22で集光されて液晶層5を透過した後の光の光学的な異方性を補償するので、出射光(画像)のコントラストを良好に維持できる。
[実施形態2]
図4は、本発明の実施形態2に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。なお、本形態および後述する実施形態3〜8のいずれにおいても、基本的な構成は実施形態1と同様である。従って、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図4は、本発明の実施形態2に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。なお、本形態および後述する実施形態3〜8のいずれにおいても、基本的な構成は実施形態1と同様である。従って、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図4に示すように、本形態の液晶装置1も、実施形態1と同様、一対の偏光板(第1偏光板51および第2偏光板52)と、一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板(第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62)と、一対のλ/4位相差板の間に配置された透過型の液晶パネル100とを備えている。第2基板20の基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tには、防塵用の第1透光性基板41が接着剤410等によって固定され、第1透光性基板41の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第1λ/4位相差板61が構成されている。本形態において、第2λ/4位相差板62は、透光性基板に斜方蒸着された構成を有しており、第2透光性基板42に対して離間した位置で対向している。
このように構成にした液晶装置1において、液晶パネル100には、負の屈折率異方性を有するCプレートからなる第1位相差補償部材71が設けられている。また、液晶パネル100と第2λ/4位相差板62との間のうち、第2透光性基板42と第2λ/4位相差板62との間には、Oプレートからなる第2位相差補償部材81、82が重ねて配置されている。Oプレート(第2位相差補償部材81、82)は、無機材料からなる。例えば、第2位相差補償部材81、82は、石英やガラス等の透光性基材上に酸化タンタル等を斜方蒸着することで形成される。ここで、2つの第2位相差補償部材81、82は、第2透光性基板42に形成する等、同一の透光性基材上に一体的に形成してもよい。
Oプレート(第2位相差補償部材81、82)は、光軸が第1基板10および第2基板20に対する法線方向からずれて斜め方向を向いており、基板面内、および基板面に対し垂直な面内において光学異方性を有する。また、2つのOプレート(第2位相差補償部材81、82)は、液晶パネル100に対する法線方向からみたとき、異なる方位に光学軸を向けており、第2位相差補償部材81の光学軸と第2位相差補償部材82の光学軸とに挟まれた角度範囲内に液晶分子5aの配向方向Pが位置する。
また、Cプレート(第1位相差補償部材71)、およびOプレート(第2位相差補償部材81、82)は、各々の屈折率特性や厚さ等は、全体的な位相差が好適に補償されるように設定される。従って、液晶層5に正面方向から入射する光の位相差、および液晶層5に斜め方向から入射する光の位相差を、Oプレート(第2位相差補償部材81、82)により補償することができる。
また、第2位相差補償部材81と第2位相差補償部材82は、全体的な位相差が好適に補償されるように角度位置等が設定される。本形態では、第2位相差補償部材81および第2位相差補償部材82が独立した部材になっているため、第2位相差補償部材81、82は、電圧無印加時に観察される黒レベルが最小となるように基板法線の周りに回転させて位置を調整することができる。従って、高いコントラストが得られる。なお、2つの第2位相差補償部材81、82のうち、一方を電圧無印加時に観察される黒レベルが最小となるように基板法線の周りに回転させて位置を調整してもよい。
[実施形態3]
図5は、本発明の実施形態3に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。図5に示すように、本形態の液晶装置1も、実施形態1と同様、一対の偏光板(第1偏光板51および第2偏光板52)と、一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板(第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62)と、一対のλ/4位相差板の間に配置された透過型の液晶パネル100とを備えている。第2基板20の基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tには、防塵用の第1透光性基板41が接着剤410等によって固定され、第1透光性基板41の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第1λ/4位相差板61が構成されている。本形態において、第2λ/4位相差板62は、第2透光性基板42に対して離間した位置で対向している。
図5は、本発明の実施形態3に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。図5に示すように、本形態の液晶装置1も、実施形態1と同様、一対の偏光板(第1偏光板51および第2偏光板52)と、一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板(第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62)と、一対のλ/4位相差板の間に配置された透過型の液晶パネル100とを備えている。第2基板20の基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tには、防塵用の第1透光性基板41が接着剤410等によって固定され、第1透光性基板41の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第1λ/4位相差板61が構成されている。本形態において、第2λ/4位相差板62は、第2透光性基板42に対して離間した位置で対向している。
このように構成にした液晶装置1において、液晶パネル100には、負の屈折率異方性を有するCプレートからなる第1位相差補償部材71が設けられている。また、液晶パネル100は、第1位相差補償部材71と重なるOプレートからなる第2位相差補償部材81を有している。本形態において、第1位相差補償部材71および第2位相差補償部材81は、第1基板10において、基板本体19と画素電極9aとの間に設けられている。例えば、第1位相差補償部材71および第2位相差補償部材81は、基板本体19と絶縁膜13との層間で積層されている。より具体的には、基板本体19と絶縁膜13との層間には、高屈折率層と低屈折率層とを交互に20層程度ずつ積層した第1位相差補償部材71と、酸化タンタル等の斜方蒸着膜からなる第2位相差補償部材81とが積層されている。
さらに、本形態の液晶装置1において、液晶パネル100と第2λ/4位相差板62との間のうち、第2透光性基板42と第2λ/4位相差板62との間には、Oプレートからなる第2位相差補償部材82が重ねて配置されている。Oプレート(第2位相差補償部材82)は、例えば、ガラス板等の透光性基材上に酸化タンタル等を斜方蒸着することで形成される。
かかる構成の液晶装置1においては、第1位相差補償部材71および第2位相差補償部材81は液晶パネル100に設けられている。このため、液晶パネル100と第2λ/4位相差板62との間に第1位相差補償部材71および第2位相差補償部材81を独立して設ける必要がないので、構成の簡素化を図ることができる等、実施形態1と同様な効果を奏する。
[実施形態4]
図6は、本発明の実施形態4に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。図6に示すように、本形態の液晶装置1も、実施形態1と同様、一対の偏光板(第1偏光板51および第2偏光板52)と、一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板(第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62)と、一対のλ/4位相差板の間に配置された透過型の液晶パネル100とを備えている。第2基板20の基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tには、防塵用の第1透光性基板41が接着剤410等によって固定され、第1透光性基板41の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第1λ/4位相差板61が構成されている。また、第1基板10の基板本体19の第2基板20とは反対側の他方面19tには、防塵用の第2透光性基板42が接着剤420等によって固定され、第2透光性基板42の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第2λ/4位相差板62が構成されている。
図6は、本発明の実施形態4に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。図6に示すように、本形態の液晶装置1も、実施形態1と同様、一対の偏光板(第1偏光板51および第2偏光板52)と、一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板(第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62)と、一対のλ/4位相差板の間に配置された透過型の液晶パネル100とを備えている。第2基板20の基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tには、防塵用の第1透光性基板41が接着剤410等によって固定され、第1透光性基板41の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第1λ/4位相差板61が構成されている。また、第1基板10の基板本体19の第2基板20とは反対側の他方面19tには、防塵用の第2透光性基板42が接着剤420等によって固定され、第2透光性基板42の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第2λ/4位相差板62が構成されている。
このように構成にした液晶装置1において、液晶パネル100には、負の屈折率異方性を有するCプレートからなる第1位相差補償部材71が設けられている。また、液晶パネル100は、第1位相差補償部材71と重なるOプレートからなる2つの第2位相差補償部材81、82を有している。本形態において、第1位相差補償部材71および第2位相差補償部材81、82は、第1基板10において、基板本体19と画素電極9aとの間に設けられている。例えば、第1位相差補償部材71および第2位相差補償部材81、82は、基板本体19と絶縁膜13との層間で積層されている。より具体的には、基板本体19と絶縁膜13との層間には、高屈折率層と低屈折率層とを交互に20層程度ずつ積層した第1位相差補償部材71と、酸化タンタル等の斜方蒸着膜からなる第2位相差補償部材81、82とが積層されている。
かかる構成の液晶装置1においては、第1位相差補償部材71および第2位相差補償部材81、82は液晶パネル100に設けられている。このため、液晶パネル100と第2λ/4位相差板62との間に第1位相差補償部材71および第2位相差補償部材81、82を独立して設ける必要がないので、構成の簡素化を図ることができる等、実施形態1と同様な効果を奏する。
[実施形態5]
図7は、本発明の実施形態5に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。液晶パネル100に第1位相差補償部材71を設けるにあたって、実施形態1〜4では、第1基板10の基板本体19と画素電極9aとの間に第1位相差補償部材71を設けたが、図7に示すように、液晶パネル100において、第1基板10の第2基板20とは反対側の面に第1位相差補償部材71を設けてもよい。より具体的には、基板本体19の画素電極9aとは反対側の面(他方面19t)に第1位相差補償部材71を設けてもよい。
図7は、本発明の実施形態5に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。液晶パネル100に第1位相差補償部材71を設けるにあたって、実施形態1〜4では、第1基板10の基板本体19と画素電極9aとの間に第1位相差補償部材71を設けたが、図7に示すように、液晶パネル100において、第1基板10の第2基板20とは反対側の面に第1位相差補償部材71を設けてもよい。より具体的には、基板本体19の画素電極9aとは反対側の面(他方面19t)に第1位相差補償部材71を設けてもよい。
さらに、実施形態2〜4のように、Oプレート(第2位相差補償部材81、82)を設ける場合、第1位相差補償部材71に1つのOプレート(第2位相差補償部材81)を積層した態様、および第1位相差補償部材71に2つのOプレート(第2位相差補償部材81、82)を積層した態様としてもよい。
[実施形態6]
図8は、本発明の実施形態6に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。実施形態1〜5では、第2基板20にマイクロレンズ22が設けられた液晶パネル100に第1位相差補償部材71を設けたが、図8に示すように、第2基板20にマイクロレンズ22が設けられていない液晶パネル100に第1位相差補償部材71を設けてもよい。本形態では、第1基板10に第1位相差補償部材71が設けられている。
図8は、本発明の実施形態6に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。実施形態1〜5では、第2基板20にマイクロレンズ22が設けられた液晶パネル100に第1位相差補償部材71を設けたが、図8に示すように、第2基板20にマイクロレンズ22が設けられていない液晶パネル100に第1位相差補償部材71を設けてもよい。本形態では、第1基板10に第1位相差補償部材71が設けられている。
また、実施形態2〜4のように、Oプレート(第2位相差補償部材81、82)を設ける場合、第1位相差補償部材71に1つのOプレート(第2位相差補償部材81)を積層した態様、および第1位相差補償部材71に2つのOプレート(第2位相差補償部材81、82)を積層した態様としてもよい。
[実施形態7]
図9は、本発明の実施形態7に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。第2基板20にマイクロレンズ22が設けられていない液晶パネル100に第1位相差補償部材71を設けるにあたって、実施形態6では、第1基板10に第1位相差補償部材71が設けられていたが、図9に示すように、第2基板20に第1位相差補償部材71を設けてもよい。例えば、基板本体29と共通電極21との間に第1位相差補償部材71を設けてもよい。本形態では、基板本体29と保護層24との間に第1位相差補償部材71が設けられている。
図9は、本発明の実施形態7に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。第2基板20にマイクロレンズ22が設けられていない液晶パネル100に第1位相差補償部材71を設けるにあたって、実施形態6では、第1基板10に第1位相差補償部材71が設けられていたが、図9に示すように、第2基板20に第1位相差補償部材71を設けてもよい。例えば、基板本体29と共通電極21との間に第1位相差補償部材71を設けてもよい。本形態では、基板本体29と保護層24との間に第1位相差補償部材71が設けられている。
なお、図示を省略するが、第2基板20に第1位相差補償部材71を設けるにあたっては、基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tに第1位相差補償部材71を設けてもよい。
また、実施形態2〜4のように、Oプレート(第2位相差補償部材81、82)を設ける場合、第1位相差補償部材71に1つのOプレート(第2位相差補償部材81)を積層した態様、および第1位相差補償部材71に2つのOプレート(第2位相差補償部材81、82)を積層した態様としてもよい。
[実施形態8]
図10は、本発明の実施形態8に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。図10に示すように、本形態の液晶装置1も、実施形態1と同様、一対の偏光板(第1偏光板51および第2偏光板52)と、一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板(第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62)と、一対のλ/4位相差板の間に配置された透過型の液晶パネル100とを備えている。第2基板20の基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tには、防塵用の第1透光性基板41が接着剤410等によって固定され、第1透光性基板41の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第1λ/4位相差板61が構成されている。また、第1基板10の基板本体19の第2基板20とは反対側の他方面19tには、防塵用の第2透光性基板42が接着剤420等によって固定され、第2透光性基板42の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第2λ/4位相差板62が構成されている。
図10は、本発明の実施形態8に係る液晶装置1の断面を模式的に示す説明図である。図10に示すように、本形態の液晶装置1も、実施形態1と同様、一対の偏光板(第1偏光板51および第2偏光板52)と、一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板(第1λ/4位相差板61および第2λ/4位相差板62)と、一対のλ/4位相差板の間に配置された透過型の液晶パネル100とを備えている。第2基板20の基板本体29の第1基板10とは反対側の他方面29tには、防塵用の第1透光性基板41が接着剤410等によって固定され、第1透光性基板41の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第1λ/4位相差板61が構成されている。また、第1基板10の基板本体19の第2基板20とは反対側の他方面19tには、防塵用の第2透光性基板42が接着剤420等によって固定され、第2透光性基板42の液晶パネル100とは反対側の面に形成された斜方蒸着膜によって第2λ/4位相差板62が構成されている。
このように構成した液晶装置1において、各光学部材の両面のうち、空気と接する面には、低屈折率層と高屈折率層との積層膜等からなる反射防止膜90が形成されている。従って、各光学部材と空気との界面での反射を抑制することができるので、反射による表示光の損失や迷光の発生等を抑制することができる。
本形態では、第1偏光板51および第2偏光板52は、各々の両面が空気と接しているため、第1偏光板51および第2偏光板52の各々の両面に反射防止膜90が形成されている。また、第1λ/4位相差板61の第1偏光板51側の面、および第2λ/4位相差板62の第2偏光板52側の面が空気と接しているため、第1λ/4位相差板61の第1偏光板51側の面、および第2λ/4位相差板62の第2偏光板52側の面に反射防止膜90が形成されている。
なお、実施形態2〜7等において、各光学部材の両面のうち、空気と接する面に反射防止膜90を形成してもよい。
[他の実施の形態]
上記実施形態1〜5のように、第2基板20にマイクロレンズ22が設けられている場合、液晶層5より光の進行方向の下流側(第1基板10)に第1位相差補償部材71を設けたが、第2基板20にマイクロレンズ22が設けられている場合であっても、実施形態8のように、液晶層5より光の進行方向の上流側(第2基板20)に第1位相差補償部材71を設けてもよい。また、上記実施形態では、対向基板側から光が入射する態様であったが、素子基板側から光が入射する場合に本発明を適用してもよい。
上記実施形態1〜5のように、第2基板20にマイクロレンズ22が設けられている場合、液晶層5より光の進行方向の下流側(第1基板10)に第1位相差補償部材71を設けたが、第2基板20にマイクロレンズ22が設けられている場合であっても、実施形態8のように、液晶層5より光の進行方向の上流側(第2基板20)に第1位相差補償部材71を設けてもよい。また、上記実施形態では、対向基板側から光が入射する態様であったが、素子基板側から光が入射する場合に本発明を適用してもよい。
[電子機器への搭載例]
(全体構成)
図11は、本発明を適用した液晶装置1を用いた投射型表示装置(電子機器)の概略構成図である。なお、以下の説明では、互いに異なる波長域の光が供給される複数の液晶装置(ライトバルブ)が用いられているが、いずれの液晶装置にも、本発明を適用した液晶装置1が用いられている。
(全体構成)
図11は、本発明を適用した液晶装置1を用いた投射型表示装置(電子機器)の概略構成図である。なお、以下の説明では、互いに異なる波長域の光が供給される複数の液晶装置(ライトバルブ)が用いられているが、いずれの液晶装置にも、本発明を適用した液晶装置1が用いられている。
図11に示す投射型表示装置210は、前方に設けられたスクリーン211に映像を投射する前方投影型のプロジェクターである。投射型表示装置210は、光源212と、ダイクロイックミラー213、214と、本発明を適用した液晶装置を成す3つのライトバルブ(赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B))と、投射光学系218と、クロスダイクロイックプリズム219(色合成光学系)と、リレー系230とを備えている。
光源212は、例えば、赤色光、緑色光および青色光を含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー213は、光源212からの赤色光LRを透過させるとともに緑色光LGおよび青色光LBを反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー214は、ダイクロイックミラー213で反射された緑色光LGおよび青色光LBのうち青色光LBを透過させるとともに緑色光LGを反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー213、214は、光源212から出射された光を赤色光LRと緑色光LGと青色光LBとに分離する色分離光学系を構成する。ダイクロイックミラー213と光源212との間には、インテグレーター221および偏光変換素子222が光源212から順に配置されている。インテグレーター221は、光源212から照射された光の照度分布を均一化する。偏光変換素子222は、光源212からの光を例えばs偏光のような特定の振動方向を有する直線偏光に変換する。
赤色光用液晶装置1(R)は、ダイクロイックミラー213を透過して反射ミラー223で反射した赤色光LRを画像信号に応じて変調し、変調した赤色光LR(変調光)をクロスダイクロイックプリズム219に向けて出射する。赤色光用液晶装置1(R)は、実施形態1〜8を参照して説明した構成を有している。例えば、赤色光用液晶装置1(R)は、第1偏光板51(R)、防塵用の第1透光性基板41(R)、液晶パネル100(R)、防塵用の第2透光性基板42(R)、および第2偏光板52(R)を備えている。また、赤色光用液晶装置1(R)は、第1λ/4位相差板61(R)、および第2λ/4位相差板62(R)を有しており、液晶パネル100(R)は位相差補償部材(図示せず)を有している。
緑色光用液晶装置1(G)は、ダイクロイックミラー213で反射した後にダイクロイックミラー214で反射した緑色光LGを、画像信号に応じて緑色光LGを変調し、変調した緑色光LG(変調光)をクロスダイクロイックプリズム219に向けて出射する。緑色光用液晶装置1(G)は、実施形態1〜8を参照して説明した構成を有している。例えば、緑色光用液晶装置1(G)は、赤色光用液晶装置1(R)と同様に、第1偏光板51(G)、防塵用の第1透光性基板41(G)、液晶パネル100(G)、防塵用の第2透光性基板42(G)、および第2偏光板52(G)を備えている。また、緑色光用液晶装置1(G)は、第1λ/4位相差板61(G)、および第2λ/4位相差板62(G)を有しており、液晶パネル100(G)は位相差補償部材(図示せず)を有している。
青色光用液晶装置1(B)は、ダイクロイックミラー213で反射し、ダイクロイックミラー214を透過した後でリレー系230を経た青色光LBを画像信号に応じて変調し、変調した青色光LB(変調光)をクロスダイクロイックプリズム219に向けて出射する。青色光用液晶装置1(B)は、実施形態1〜8を参照して説明した構成を有している。例えば、青色光用液晶装置1(B)は、赤色光用液晶装置1(R)、および緑色光用液晶装置1(G)と同様に、第1偏光板51(B)、防塵用の第1透光性基板41(B)、液晶パネル100(B)、防塵用の第2透光性基板42(B)、および第2偏光板52(B)を備えている。また、青色光用液晶装置1(B)は、第1λ/4位相差板61(B)、および第2λ/4位相差板62(B)を有しており、液晶パネル100(B)は位相差補償部材(図示せず)を有している。
リレー系230は、リレーマイクロレンズ224a、224bと反射ミラー225a、225bとを備えている。リレーマイクロレンズ224a、224bは、青色光LBの光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。リレーマイクロレンズ224aは、ダイクロイックミラー214と反射ミラー225aとの間に配置されている。
リレーマイクロレンズ224bは、反射ミラー225a、225bの間に配置されている。反射ミラー225aは、ダイクロイックミラー214を透過してリレーマイクロレンズ224aから出射した青色光LBをリレーマイクロレンズ224bに向けて反射するように配置されている。反射ミラー225bは、リレーマイクロレンズ224bから出射した青色光LBを青色光用液晶装置1(B)に向けて反射するように配置されている。
クロスダイクロイックプリズム219は、2つのダイクロイック膜219a、219bをX字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜219aは青色光LBを反射して緑色光LGを透過する。ダイクロイック膜219bは赤色光LRを反射して緑色光LGを透過する。
従って、クロスダイクロイックプリズム219は、赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B)の各々で変調された赤色光LRと緑色光LGと青色光LBとを合成し、投射光学系218に向けて出射するように構成されている。投射光学系218は、投影マイクロレンズ(図示略)を有しており、クロスダイクロイックプリズム219で合成された光をスクリーン211に投射するように構成されている。
(各液晶装置1のλ/4位相差板の構成)
このように構成した投射型表示装置210において、赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B)の各液晶パネルに入射する光は、円偏光までを上限とする。従って、赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B)に入射する光の波長を可視光の最大波長である800nmとし、赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B)のλ/4位相差板の位相差については200nm以下に設定する。
このように構成した投射型表示装置210において、赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B)の各液晶パネルに入射する光は、円偏光までを上限とする。従って、赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B)に入射する光の波長を可視光の最大波長である800nmとし、赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B)のλ/4位相差板の位相差については200nm以下に設定する。
また、赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B)には、異なる波長の光が入射することから、赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B)のうち、少なくとも2つの液晶装置では、上記したλ/4位相差板が有する位相差を異ならせてもよい。また、赤色光用液晶装置1(R)、緑色光用液晶装置1(G)、および青色光用液晶装置1(B)では、λ/4位相差板が有する位相差が異なることが好ましい。例えば、赤色光用液晶装置1(R)に入射する赤色光の中心波長が610nmである場合、赤色光用液晶装置1(R)に用いる第1λ/4位相差板の位相差を152.5nmとする。緑色光用液晶装置1(G)に入射する緑色光の中心波長が550nmである場合、緑色光用液晶装置1(G)に用いる第1λ/4位相差板の位相差を137.5nmとする。青色光用液晶装置1(B)に入射する青色光の中心波長が470nmである場合、青色光用液晶装置1(B)に用いる第1λ/4位相差板の位相差を117.5nmとする。
[他の投射型表示装置]
本発明は、液晶装置から出射される画像光の軸を一軸方向あるいは2軸方向にシフトさせて解像度を高める投射型表示装置に用いる液晶装置のディスクリネーション対策として利用してもよい。
本発明は、液晶装置から出射される画像光の軸を一軸方向あるいは2軸方向にシフトさせて解像度を高める投射型表示装置に用いる液晶装置のディスクリネーション対策として利用してもよい。
[他の電子機器]
本発明を適用した液晶装置1は、投射型表示装置において、光源部として、各色の光を出射するLED光源、レーザー光源等を用い、かかる光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
本発明を適用した液晶装置1は、投射型表示装置において、光源部として、各色の光を出射するLED光源、レーザー光源等を用い、かかる光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
また、液晶装置1は、投射画像を観察する側から投射する前方投射型プロジェクターに限らず、投射画像を観察する側とは反対の側から投射する後方投射型プロジェクターに用いてもよい。
また、液晶装置1を適用可能な電子機器は、投射型表示装置210に限定されない。液晶装置1は、例えば、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)や直視型のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)、または電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、POSなどの情報端末機器の表示部として用いてもよい。
1…液晶装置、1(R)…赤色光用液晶装置、1(G)…緑色光用液晶装置、1(B)…青色光用液晶装置、5…液晶層、5a…液晶分子、9a…画素電極、10…第1基板、16…第1配向膜、16a、26a…柱状体、19、29…基板本体、20…第2基板、21…共通電極、22…マイクロレンズ、23…レンズ層、26…第2配向膜、28a…見切り、30…画素スイッチング素子、41…第1透光性基板、42…第2透光性基板、51…第1偏光板、52…第2偏光板、61…第1λ/4位相差板、62…第2λ/4位相差板、71…第1位相差補償部材、81、82…第2位相差補償部材、90…反射防止膜、100…液晶パネル、210…投射型表示装置、211…スクリーン、218…投射光学系、219…クロスダイクロイックプリズム(色合成光学系)、410、420…接着剤、P…配向方向、LB…青色光、LG…緑色光、LR…赤色光、θp…プレチルト角、
Claims (14)
- 一対の偏光板と、
前記一対の偏光板の間に配置された一対のλ/4位相差板と、
前記一対のλ/4位相差板の間に配置され、第1位相差補償部材を有する透過型の液晶パネルと、
を備えることを特徴とする液晶装置。 - 請求項1に記載の液晶装置において、
前記液晶パネルは、第1基板と、前記第1基板に液晶層を介して対向する第2基板と、を備え、
前記第1基板および前記第2基板のうち、光の入射側に配置された前記第2基板にマイクロレンズが設けられ、前記第1基板に前記第1位相差補償部材が設けられていることを特徴とする液晶装置。 - 請求項2に記載の液晶装置において、
前記液晶パネルでは、前記第1基板の前記第2基板とは反対側に前記第1位相差補償部材が設けられていることを特徴とする液晶装置。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記第1位相差補償部材は、負の屈折率異方性を有するOプレートであることを特徴とする液晶装置。 - 請求項4に記載の液晶装置において、
前記第1位相差補償部材は、無機材料を含むことを特徴とする液晶装置。 - 請求項1から5までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記液晶パネルは、前記第1位相差補償部材より光の出射側に、Cプレートを含む第2位相差補償部材を有することを特徴とする液晶装置。 - 請求項6に記載の液晶装置において、
前記第2位相差補償部材は、無機材料を含むことを特徴とする液晶装置。 - 請求項1から7までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記一対のλ/4位相差板は各々、透光性基板に形成された斜方蒸着膜を有することを特徴とする液晶装置。 - 請求項8に記載の液晶装置において、
前記透光性基板として、前記液晶パネルの光の入射側の面に接合された第1透光性基板と、前記液晶パネルの光の出射側の面に接合された第2透光性基板と、を備え、
前記一対のλ/4位相差板は各々、前記第1透光性基板および前記第2透光性基板の各々に形成された斜方蒸着膜を有することを特徴とする液晶装置。 - 請求項1から9までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記一対のλ/4位相差板は各々、光の入射側の面および光の出射側の面のうち、少なくとも空気と接する面に反射防止膜が積層されていることを特徴とする液晶装置。 - 請求項1から10までの何れか一項に記載の液晶装置を備えていることを特徴とする電子機器。
- 請求項11に記載の電子機器において、
前記液晶装置として、赤色光を変調する赤色光用液晶装置と、緑色光を変調する緑色光用液晶装置と、青色光を変調する青色光用液晶装置と、を備え、
前記赤色光用液晶装置、前記緑色光用液晶装置、および前記青色光用液晶装置から出射された各色の変調光が色合成光学系を介して投射光学系から出射されることを特徴とする電子機器。 - 請求項12に記載の電子機器において、
前記赤色光用液晶装置、前記緑色光用液晶装置、および前記青色光用液晶装置のうち、少なくとも2つの液晶装置では、各々が有する前記λ/4位相差板の位相差が異なることを特徴とする電子機器。 - 請求項13に記載の電子機器において、
前記赤色光用液晶装置、前記緑色光用液晶装置、および前記青色光用液晶装置では、各々が有する前記λ/4位相差板の位相差が異なることを特徴とする電子機器。
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JP2019172656A JP2021051132A (ja) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | 液晶装置および電子機器 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023101014A1 (ja) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | 富士フイルム株式会社 | ビームコンバイナ、配向膜の形成方法、および、光学素子の製造方法 |
US11994774B2 (en) | 2021-05-31 | 2024-05-28 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device, electronic apparatus, and projector |
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- 2019-09-24 JP JP2019172656A patent/JP2021051132A/ja active Pending
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