JP5011894B2

JP5011894B2 - プリズム、電気光学装置、及びプロジェクタ

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Inventors: 昌史坂口
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Description

本発明は、例えば、液晶装置等の電気光学装置に用いられるプリズム、及びそのようなプリズムを備えた液晶装置等の電気光学装置、並びに液晶プロジェクタ等のプロジェクタの技術分野に関する。

液晶装置等の電気光学装置において、例えば対向基板には、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基板が貼り付けられたりする。マイクロレンズは、ランプ光源の如き光源からインテグレータ照明系を介して供給された光を屈折させることによって無駄なく各画素の開口領域に集光し、光源から出射された光の利用効率を高める。光源から出射された光の利用効率を高めるために、マイクロレンズの代わりにプリズムが用いられる場合もある（例えば、特許文献１参照。）。

また、この種の電気光学装置では、各画素に設けられた画素スイッチング用ＴＦＴ等の半導体素子を遮光するために、各画素の開口領域（即ち、実質的に光を透過させる領域）を互いに隔てる非開口領域に遮光膜が形成される。

特開２００４−３４７６９２号公報

しかしながら、マイクロレンズは、例えば液晶層を挟持する一対の基板の法線に沿って平行に入射する平行光が当該マイクロレンズに入射することを前提として設計されているため、マイクロレンズの光入射面に斜めに入射する入射光が各遮光膜及びＴＦＴアレイ基板間に向かって屈折され、画素スイッチング用ＴＦＴに光が照射されてしまう場合がある。特に、一対の基板であるＴＦＴアレイ基板の表示領域において、当該表示領域の中央領域では、光源から出射された光のうちＴＦＴアレイ基板の法線に沿った平行光が多いため、当該平行光はマイクロレンズを介して各画素の開口領域に集光されるが、中央領域の外側では、マイクロレンズの光入射面に斜めに入射する入射光が多いため、各遮光膜間を通過することによって画素スイッチング用ＴＦＴまで到達する光量が相対的に増大する。このように、画素スイッチング用ＴＦＴに光が照射されると、画素スイッチング用ＴＦＴに光リーク電流が発生し、液晶装置等の電気光学装置に誤動作を生じさせる問題点がある。

よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、画素スイッチング用ＴＦＴの誤動作を低減できるプリズム、及びそのようなプリズムを備えた電気光学装置、並びに液晶プロジェクタ等のプロジェクタを提供することを課題とする。

本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、複数の画素が配列されてなる表示領域を有する電気光学装置であって、前記複数の画素の各々に対応して設けられた画素電極及びスイッチング用ＴＦＴを有するＴＦＴアレイ基板と、前記複数の画素に対応して設けられ、光源から出射された光を前記ＴＦＴアレイ基板側へ反射させる第１プリズム素子及び第２プリズム素子を有する対向基板と、前記ＴＦＴアレイ基板及び前記対向基板間に狭持された液晶層とを備え、前記第１プリズム素子は、前記対向基板の中央領域に位置する第１領域に配置されており、前記第２プリズム素子は、前記第１領域の外側に位置する第２領域に配置されており、前記第１プリズム素子及び前記第２プリズム素子は、前記対向基板の前記液晶層側の面に形成された凹部に前記対向基板の屈折率よりも低い屈折率を有する材料を充填することで形成され、前記電気光学装置の法線に対して傾斜した傾斜面を各々有しており、前記第２プリズム素子の傾斜面及び前記法線が互いになす角度は、前記第１プリズム素子の傾斜面及び前記法線が互いになす角度よりも小さい。

本発明に係る電気光学装置によれば、電気光学パネルは、例えば画素スイッチング用ＴＦＴが形成されたＴＦＴアレイ基板と、当該ＴＦＴアレイ基板に対向配置された対向基板と、これら基板に挟持された液晶層等の電気光学物質層とを備えて構成されている。ＴＦＴは、画素毎に設けられており、ＴＦＴアレイ基板上において、開口領域を互いに隔てる非開口領域に形成されている。

第２プリズム素子は、画像表示領域たる表示領域において、複数の画素に含まれる一の画素に対応して配置された第１プリズム素子より外側、即ち中央領域に位置する第１領域より外側に位置する周辺領域である第２領域に配置されている。したがって、第１プリズム素子には、電気光学パネルの法線に沿った平行光がランプ光源等の光源から入射する一方、第２プリズム素子には、第１プリズム素子より相対的に斜めに入射する光量が多くなる。

そこで、本発明に係る電気光学装置によれば、第２プリズム素子は、第２プリズム素子の傾斜面が、第１プリズム素子の傾斜面より急峻となるように形成されている。ここで、「急峻」とは、例えば電気光学パネルの法線となす角度が、第１プリズム素子の傾斜面が当該法線となす角度より小さくなるように形成されていることを意味する。したがって、第１プリズム素子に入射する光源光は、第１プリズム素子に対応する画素の開口領域に集光されると共に、第２プリズム素子に入射する光源光は、第２プリズム素子の傾斜面によって全反射される。第２プリズム素子の傾斜面によって全反射された光は、当該第２プリズム素子に対応した画素の開口領域に出射され、各遮光膜間の隙間に斜めに入射する光が低減される。したがって、非開口領域に第２プリズム素子によって反射された光が画素スイッチング用ＴＦＴに照射されることを低減でき、光リーク電流による電気光学パネルの誤動作を低減できる。

本発明に係る電気光学装置の一態様では、前記第１プリズム素子及び前記第２プリズム素子は、前記対向基板の前記液晶層側の面に形成された凹部に、前記対向基板の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂を充填し、該樹脂を硬化することで形成されている。

この態様によれば、第１プリズム素子及び第２プリズム素子を容易且つ確実に形成することが可能である。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記対向基板には、前記複数の画素の開口部の少なくとも一部を規定する遮光膜が形成されており、前記第１プリズム素子及び前記第２プリズム素子は、平面視において、前記遮光膜と重なる領域に形成されている。

この態様によれば、例えば、画素スイッチング用ＴＦＴ等の半導体素子に対する遮光性を高めることが可能である。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記第２プリズム素子の傾斜面は、前記第１プリズム素子の傾斜面より光反射率が高くてもよい。

この態様によれば、第２プリズム素子に入射する光の大部分を第２プリズム素子に対応する画素の開口領域に集光でき、光利用効率を高めることが可能である。
できる。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記第１プリズム素子及び前記第２プリズム素子の屈折率は、前記傾斜面を界面として接する素材の屈折率より低くてもよい。

この態様によれば、第１プリズム素子及び第２プリズム素子によって各プリズム素子の対応する画素の開口領域の夫々に集光可能である。ここで、「素材」とは、傾斜面と接している基板、或いは樹脂等の部材、又は空気層等のように傾斜面と接し得るものであれば、特に限定されるものではない。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記第２プリズム素子は、第３プリズム素子と、該第３プリズム素子よりも前記対向基板の外側に配置された第４プリズム素子とを有し、前記第３プリズム素子の傾斜面及び前記法線が互いになす角度は、前記第４プリズム素子の傾斜面及び前記法線が互いになす角度よりも小さい。

この態様によれば、第２プリズム素子に入射する光の大部分を開口領域に集光でき、光利用効率を高めることが可能である。

本発明に係るプロジェクタは上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備してなる。

本発明に係るプロジェクタによれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品位の表示が可能な、液晶プロジェクタ等の投射型表示装置を実現できる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

以下、図面を参照しながら本発明に係るプリズム、及び電気光学装置、並びにプロジェクタの各実施形態を説明する。

＜１：プリズム＞
先ず、図１及び図２を参照しながら本実施形態に係るプリズムの構成を説明する。

図１は、本実施形態に係るプリズムが形成された対向基板２０の平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ´線断面図である。尚、本実施形態に係るプリズムは、対向基板及びＴＦＴアレイ基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置等の電気光学装置に用いられる。

図１において、対向基板２０は、平面的に見て、プリズム形成領域２０ａと、プリズム形成領域２０ａの外側の領域とを有している。プリズム形成領域２０ａは、後述するプリズム素子が形成されている領域であり、中央領域１２０ａと中央領域１２０ａの周辺に位置する周辺領域１２０ｂとに分けられている。プリズム形成領域２０ａは、後述する液晶装置の画像表示領域と重なる領域であり、プリズム形成領域２０ａの外側の領域は、対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板を相互に接着するシール部が配置される領域である。

図２において、対向基板２０は、例えば石英基板やガラス板等の透明部材からなる第１基板２１０と、本発明に係る「プリズム」の一例を構成するプリズム素子４０ａ及び４０ｂを備えている。対向基板２０は、後述するように、液晶装置等の電気光学装置に用いられるため、各画素に対応させて、プリズム素子４０ａ及び４０ｂが配置されている。

プリズム素子４０ａは、プリズム形成領域２０ａのうち中央領域１２０ａに形成されており、プリズム素子４０ｂは、プリズム形成領域２０ａのうち周辺領域１２０ｂに形成されている。第１基板２１０には、アレイ状に形成された多数の凹状の窪み、即ち凹部が掘られており、プリズム素子４０ａ及び４０ｂは、これら凹部に例えば感光性樹脂材料からなる透明な光学材料を充填した後、この光学材料を硬化させることによって形成されている。このような光学材料は、第１基板２１０よりも低屈折率を有している。

プリズム素子４０ａ及び４０ｂの夫々は、中央領域に位置するプリズム素子４０ａの傾斜面４１ａよりも、周辺領域に位置するプリズム素子４０ｂの傾斜面４２ａの方が、急峻な傾斜面を備えるように形成されている。つまり、プリズム素子４０ｂの傾斜面４２ａと対向基板２０の法線Ｌｎとがなす角度θ２が、プリズム素子４０ａの傾斜面４１ａと法線Ｌｎとがなす角度θ１より小さくなるように形成されている。プリズム素子４０ａによれば、本実施形態に係るプリズムを備えた電気光学装置において、光源から出射された光のうち法線Ｌｎに平行な平行光の光量が多い中央領域１２０ａでは、当該平行光が画素の開口領域に効率良く集光される。プリズム素子４０ｂが備える傾斜面４２ａによれば、光源から出射された光のうち法線Ｌｎに対して平行からずれた斜め光が傾斜面４２ａによって全反射される。傾斜面４２ａによって全反射された光は、角度θ２が角度θ１より小さいため、画素の開口領域を隔てる非開口領域に形成された遮光膜の隙間に斜めに入射することなく、開口領域に集光される。

したがって、プリズム素子４０ａ及び４０ｂによれば、光源から出射された光の利用効率を高めつつ、スイッチング素子の誤動作を低減できる効果が得られる。尚、この効果については、後に電気光学装置と共に詳細に説明する。また、プリズム素子４０ｂの傾斜面のうち中央領域側に位置する傾斜面４２ａは、当該傾斜面４２ａより周辺領域側に位置する傾斜面４２ｂより法線Ｌｎに対する角度が小さい方が好ましい。

周辺領域に位置するプリズム素子の傾斜面４２ａは、中央領域に位置するプリズム素子の傾斜面より光反射率が高いほうが好ましい。このような傾斜面４２ａによれば、プリズム素子４０ｂに入射する光の大部分を画素の開口領域に反射でき、光利用効率を高めることが可能である。

＜２：電気光学装置＞
次に、図３乃至図８を参照しながら、本実施形態に係る電気光学装置を説明する。図３は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ´線断面図である。本実施形態では、電気光学装置の一例として、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１を挙げる。

図３及び図４において、液晶装置１では、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。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズ基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材５６が散布されている。即ち、液晶装置１は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。

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。この額縁遮光膜５３は、例えば対向基板２０において、第１基板２１０上に形成される電極より下層側に配置されている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、対向基板２０の第１基板２１０上において、電極より上層側に配置されて形成されてもよいし、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として形成されてもよい。尚、図３及び図４において、第１基板２１０と、プリズム素子４０ａ及び４０ｂ等の詳細な構成については図示を省略している。

画像表示領域１０ａの外側に位置する領域のうち、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。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺のいずれかに沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。尚、走査線駆動回路１０４を、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が設けられたＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿って設けるようにしてもよい。この場合、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿って設けられた複数の配線によって、二つの走査線駆動回路１０４は互いに接続されるようにする。

対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。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。

図４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や走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜１６が形成されている。他方、詳細な構成については後述するが、液晶装置１において、対向基板２０に形成された電極が、画素電極９ａと対向するように配置されており、この電極上には、配向膜２２が形成されている。尚、ＴＦＴアレイ基板１０には、石英やプラスチックなどの透明基板を用いてもよいし、単結晶シリコンあるいは単結晶シリコン化合物などからなる半導体基板を用いてもよい。ＴＦＴアレイ基板１０又は対向基板２０上において、配向膜１６又は２２は、例えばポリイミド等の有機材料により形成される。

液晶層５０は、例えば垂直配向（ＶＡ）モードで駆動される誘電率異方性が負の液晶を含んでおり、ＴＦＴアレイ基板１０側及び対向基板２０側の夫々の側に形成された配向膜間で、所定の配向状態をとる。

尚、図３及び図４に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。

次に、以上の如く構成された液晶装置における回路構成及び動作について、図５を参照して説明する。図５は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示した回路図である。

図５において、本実施形態における液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

ゲート電極３ａはＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１ａ及びゲート電極３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。

画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。

ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、走査線１１ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極３００を含んでいる。

上述した液晶装置１が備える対向基板２０の詳細な構成と、その機能について図６及乃至図８を参照して説明する。図６は、対向基板２０における、各画素の開口領域７００及び遮光膜２３の配置関係を模式的に示す平面図である。図７は、複数の画素について、図４に示す断面の構成をより詳細に示す断面図であって、各プリズム素子４０ａ及び４０ｂの機能を説明するための断面図である。図８は、本実施形態に係る液晶装置の比較例の構成を示した断面図である。

図７において、対向基板２０では、第１基板２１０上（図中では、第１基板２１０の下側）であって、プリズム素子４０ａ及び４０ｂより下層側に、例えば図６に示すように格子状の平面パターンを有する遮光膜２３が形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が開口領域７００となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられる容量電極３００やデータ線６ａ等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。

図７において、プリズム素子４０ａ及び４０ｂの夫々は、中央領域２２０ａ及び周辺領域２２０ｂの夫々において、各画素に対応するように配置されている。ここで、中央領域２２０ａは、対向基板２０の中央領域１２０ａに重なっており、周辺領域２２０ｂは周辺領域１２０ｂに重なっている。

対向基板２０上（図中では対向基板２０の下側）に、透明な電極２１を介して配向膜２２が形成されている。加えて、対向基板２０において、第１基板２１０の上層側に又は下層側に、カラーフィルタが形成されてもよい。

ＴＦＴアレイ基板１０上の各開口領域に対応する領域には画素電極９ａが形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０上において、画素スイッチング用のＴＦＴ３０や、画素電極９ａを駆動するための走査線１１ａやデータ線６ａ等の各種配線並びに蓄積容量７０等の電子素子が、非開口領域に形成されている。このように構成すれば、液晶装置１における画素開口率を比較的大きく維持することが可能となる。更に、画素電極９ａ上には配向膜１６が設けられている。

光源から対向基板２０に入射する入射光Ｌ１及びＬ２等の光は、各プリズム素子４０ａ及び４０ｂの夫々の傾斜面４１ａ及び４２ａによって反射され、各画素に集光される。尚、図７中、矢印によってプリズム素子４０ａ及び４０ｂに入射する光及び反射された光の光路を図式的に示してある。プリズム素子４０ｂは、周辺領域１２０ｂに配置されており、画像表示領域１０ａに配置された画素に入射光Ｌ１を集光するプリズム素子４０ａより外側に配置されている。したがって、プリズム素子４０ａには、法線Ｌｎに沿った入射光Ｌ１がランプ光源等の光源から入射する一方、プリズム素子４０ｂには、プリズム素子４０ａより相対的に斜めに入射する入射光Ｌ２の光量が多くなる。

そこで、プリズム素子４０ｂは、図２に示したように、傾斜面４２ａが法線Ｌｎとなす角度θ２が、プリズム素子４０ａの傾斜面４１ａが法線Ｌｎとなす角度θ１より小さくなるように形成されている。したがって、プリズム素子４０ａに入射する光Ｌ１は、プリズム素子４０ａに対応する画素の開口領域に集光されると共に、プリズム素子４０ｂに入射する光Ｌ２は、傾斜面４２ａによって全反射される。傾斜面４２ａによって全反射された光Ｌ２は、プリズム素子４０ｂに対応した画素の開口領域に反射され、各遮光膜２３間の隙間に斜めに入射する光が低減される。

他方、図８に示すように、対向基板２０において、中央領域１２０ａに配置されたプリズム素子４０ａが周辺領域１２０ｂにも配置されていた場合、周辺領域１２０ｂに配置されたプリズム素子４０ａによって反射された入射光Ｌ２が、ＴＦＴ３０まで到達してしまい、ＴＦＴ３０に光リーク電流が発生しまう。このような光リーク電流は、液晶装置１の誤作動を生じさせてしまう。

しかしながら、図７に示すように、本実施形態に係る液晶装置１は、プリズム素子４０ａ及び４０ｂから構成されるプリズムを備えているため、ＴＦＴ３０に照射される光を低減でき、液晶装置１の誤作動を低減できる。加えて、プリズム素子４０ａ及び４０ｂによって、各プリズム素子に対応する画素の開口領域に集光できるため、明るい画像表示が可能となると共に、光の利用効率を高めることができる。

以上説明した本実施形態では、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。特に、本実施形態に係る液晶装置のようにＶＡモードで駆動される液晶を採用した場合、表示画像のコントラストを他のモードの液晶を用いた場合より相対的に高めることができ、液晶装置の表示品位を向上させることが可能である。

＜３：電子機器＞
次に、図９を参照しながら、上述した液晶装置をプロジェクタに適用した場合を説明する。上述した液晶装置は、プロジェクタのライトバルブとして用いられている。図９は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図９に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等の構成を有しており、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。このようなプロジェクタ１１００によれば、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇを備えているため、高品位の画像を表示できる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うプリズム、及び電気光学装置、並びにプロジェクタもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本実施形態に係るプリズムが形成された対向基板の平面図である。図１のＩＩ−ＩＩ´線断面図である。本実施形態に係る電気光学装置を、各構成要素と共に対向基板側から見た平面図である。図３のＩＶ−ＩＶ´線断面図である。本実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域に設けられた各素子及び配線を含む等価回路を示した回路図である。各画素の開口領域及び遮光膜の配置関係を模式的に示す平面図である。図４に示す断面の構成をより詳細に示す要部断面図である。本実施形態に係る液晶装置の比較例の構成を示した断面図である。本実施形態に係るプロジェクタの構成を示す平面図である。

符号の説明

１・・・液晶装置、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、２０・・・対向基板、４０ａ，４０ｂ・・・プリズム素子、４１ａ，４２ａｍ４２ｂ・・・傾斜面

Claims

複数の画素が配列されてなる表示領域を有する電気光学装置であって、
前記複数の画素の各々に対応して設けられた画素電極及びスイッチング用ＴＦＴを有するＴＦＴアレイ基板と、
前記複数の画素に対応して設けられ、光源から出射された光を前記ＴＦＴアレイ基板側へ反射させる第１プリズム素子及び第２プリズム素子を有する対向基板と、
前記ＴＦＴアレイ基板及び前記対向基板間に狭持された液晶層と
を備え、
前記第１プリズム素子は、前記対向基板の中央領域に位置する第１領域に配置されており、
前記第２プリズム素子は、前記第１領域の外側に位置する第２領域に配置されており、
前記第１プリズム素子及び前記第２プリズム素子は、前記対向基板の前記液晶層側の面に形成された凹部に前記対向基板の屈折率よりも低い屈折率を有する材料を充填することで形成され、前記電気光学装置の法線に対して傾斜した傾斜面を各々有しており、
前記第２プリズム素子の傾斜面及び前記法線が互いになす角度は、前記第１プリズム素子の傾斜面及び前記法線が互いになす角度よりも小さい
ことを特徴とする電気光学装置。
前記第１プリズム素子及び前記第２プリズム素子は、前記対向基板の前記液晶層側の面に形成された凹部に、前記対向基板の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂を充填し、該樹脂を硬化することで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記対向基板には、前記複数の画素の開口部の少なくとも一部を規定する遮光膜が形成されており、
前記第１プリズム素子及び前記第２プリズム素子は、平面視において、前記遮光膜と重なる領域に形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
前記第２プリズム素子の傾斜面は、前記第１プリズム素子の傾斜面より光反射率が高いことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記第１プリズム素子及び前記第２プリズム素子の屈折率は、前記傾斜面を界面として接する素材の屈折率より低いことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の電気光学装置。
前記第２プリズム素子は、第３プリズム素子と、該第３プリズム素子よりも前記対向基板の外側に配置された第４プリズム素子とを有し、
前記第３プリズム素子の傾斜面及び前記法線が互いになす角度は、前記第４プリズム素子の傾斜面及び前記法線が互いになす角度よりも小さい
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電気光学装置。
請求項１から６の何れか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とするプロジェクタ。