JP5924376B2 - Liquid crystal device and electronic device - Google Patents

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Description

本発明は、液晶装置、これを備えた電子機器および投射型表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal device, an electronic apparatus including the liquid crystal device, and a projection display device.

上記液晶装置として、液晶層に電圧が印加されていない状態のときに液晶分子が基板面に対して略垂直に配向するVAN(Vertical Alignment Nematic)液晶が用いられ、無機材料を斜方蒸着することによってつくられ、素子表面に対して傾斜する光学軸を有し、無機材料の蒸着方向を素子表面に正射影した方向と進相軸の方向とが一致し、液晶分子が基板面に対して傾斜していることによって生ずる位相差を補償する2軸性複屈折体を備えた反射型液晶表示素子が知られている(特許文献1)。   As the liquid crystal device, a VAN (Vertical Alignment Nematic) liquid crystal in which liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the substrate surface when no voltage is applied to the liquid crystal layer is used, and an inorganic material is obliquely deposited. The optical axis is inclined with respect to the element surface, and the direction in which the vapor deposition direction of the inorganic material is orthogonally projected onto the element surface coincides with the direction of the fast axis, and the liquid crystal molecules are inclined with respect to the substrate surface. A reflection type liquid crystal display device having a biaxial birefringent body that compensates for a phase difference caused by this is known (Patent Document 1).

上記特許文献1では、液晶層を透過した偏光が2軸性複屈折体を透過することによって生ずる位相差を補償する1軸性複屈折体を、2軸性複屈折体に重ねて配置することも開示されている。
このような2軸性複屈折体および1軸性複屈折体を設けることで反射型液晶表示素子における正面方向ならびに斜め方向におけるコントラストを改善できるとしている。
In the above-mentioned Patent Document 1, a uniaxial birefringent body that compensates for a phase difference caused when polarized light transmitted through a liquid crystal layer is transmitted through a biaxial birefringent body is disposed so as to overlap the biaxial birefringent body. Is also disclosed.
By providing such a biaxial birefringent body and a uniaxial birefringent body, the contrast in the front direction and the oblique direction of the reflective liquid crystal display element can be improved.

特開2008−164754号公報JP 2008-164754 A

上記特許文献1の反射型液晶表示素子では、液晶層を垂直に透過する光と斜めに透過する光の両方の位相差を補償するには、2軸性複屈折体と1軸性複屈折体の両方が必要である。すなわち、部品点数が増え、構造的にも小型化が難しいという課題がある。   In the reflection-type liquid crystal display element of Patent Document 1, a biaxial birefringent body and a uniaxial birefringent body are used to compensate for the phase difference between light transmitted vertically through the liquid crystal layer and light transmitted obliquely. Both are necessary. That is, there is a problem that the number of parts increases and it is difficult to reduce the size in terms of structure.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例の液晶装置は、一対の基板間に液晶層が挟持され、前記液晶層の液晶分子が基板面に対して略垂直に初期配向しており、前記一対の基板の前記液晶層側の基板面には無機配向膜が形成され、前記無機配向膜の表面において、前記基板面で所定の方位角方向のプレチルトが前記液晶分子に付与されている液晶装置であって、前記無機配向膜は、前記所定の方位角方向に対して略直交した遅相軸を有しており、前記無機配向膜は光学補償層として前記液晶層の位相差を光学的に補償していることを特徴とする。   Application Example 1 In the liquid crystal device of this application example, a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are initially aligned substantially perpendicular to the substrate surface. In the liquid crystal device, an inorganic alignment film is formed on the substrate surface on the liquid crystal layer side, and a pretilt in a predetermined azimuth direction is imparted to the liquid crystal molecules on the surface of the inorganic alignment film, The inorganic alignment film has a slow axis substantially orthogonal to the predetermined azimuth angle direction, and the inorganic alignment film optically compensates for a phase difference of the liquid crystal layer as an optical compensation layer. It is characterized by that.

この構成によれば、一対の基板ごとに設けられた無機配向膜が液晶分子のプレチルトに起因する位相差を光学的に補償する光学補償層となっているので、新たに光学補償層を設ける必要がなく、高いコントラストが得られる小型な液晶装置を提供できる。   According to this configuration, the inorganic alignment film provided for each pair of substrates is an optical compensation layer that optically compensates for the phase difference caused by the pretilt of the liquid crystal molecules, so a new optical compensation layer needs to be provided. There can be provided a small liquid crystal device capable of obtaining high contrast.

[適用例2]上記適用例の液晶装置において、前記無機配向膜は、無機材料を前記基板面に対して斜方蒸着または斜方スパッタして得られたものであることを特徴とする。
この構成によれば、斜方蒸着または斜方スパッタによって得られた無機配向膜が採用されているので、光学補償層に必要な位相差を成膜時の膜厚を調整することにより確保できる。したがって、決められた位相差を有する光学補償層を備えた部材を予め調達する場合に比べて、液晶装置の製造の過程で、液晶層の位相差の設定に合わせて無機配向膜を成膜することにより、柔軟に光学補償層を設けることができる。
また、斜方蒸着や斜方スパッタによって得られる無機配向膜は、2軸性複屈折体として機能するので、基板面に対して垂直な方向に液晶層を透過する光に対する光学的な補償が効果的になされ、特に液晶装置の正面方向におけるコントラストが改善される。
Application Example 2 In the liquid crystal device according to the application example, the inorganic alignment film is obtained by oblique deposition or oblique sputtering of an inorganic material with respect to the substrate surface.
According to this configuration, since the inorganic alignment film obtained by oblique vapor deposition or oblique sputtering is employed, the phase difference necessary for the optical compensation layer can be ensured by adjusting the film thickness at the time of film formation. Therefore, compared to the case where a member having an optical compensation layer having a predetermined retardation is procured in advance, an inorganic alignment film is formed in accordance with the setting of the retardation of the liquid crystal layer in the course of manufacturing the liquid crystal device. Thus, the optical compensation layer can be provided flexibly.
In addition, since the inorganic alignment film obtained by oblique vapor deposition or oblique sputtering functions as a biaxial birefringent body, optical compensation for light transmitted through the liquid crystal layer in a direction perpendicular to the substrate surface is effective. In particular, the contrast in the front direction of the liquid crystal device is improved.

[適用例3]上記適用例の液晶装置において、前記一対の基板のうちの一方の基板の前記液晶層とは反対側に1軸性複屈折体がさらに設けられていることが望ましい。
この構成によれば、1軸性複屈折体を設けることにより、液晶層を斜めに透過する光に対しての光学的な補償がさらになされ、広い視野角に亘って高いコントラストが得られる液晶装置を提供できる。
Application Example 3 In the liquid crystal device according to the application example described above, it is preferable that a uniaxial birefringent body is further provided on one side of the pair of substrates opposite to the liquid crystal layer.
According to this configuration, by providing the uniaxial birefringent body, optical compensation is further made for light that is obliquely transmitted through the liquid crystal layer, and a high contrast can be obtained over a wide viewing angle. Can provide.

[適用例4]上記適用例の液晶装置において、前記1軸性複屈折体は、前記1軸性複屈折体の表面に対して略垂直な方向の光学軸を有し、前記光学軸が前記液晶分子の前記プレチルトの方向に対して略平行または略平行な状態に近づくように、前記一方の基板に対して傾斜して配置されていることが好ましい。
この構成によれば、液晶層を斜めに透過する光に対してより適正な光学的補償がなされる。すなわち、より広い視野角に亘って高いコントラストが得られる。
Application Example 4 In the liquid crystal device according to the application example, the uniaxial birefringent body has an optical axis in a direction substantially perpendicular to a surface of the uniaxial birefringent body, and the optical axis is It is preferable that the liquid crystal molecules are arranged so as to be inclined with respect to the one substrate so as to approach a state substantially parallel or substantially parallel to the pretilt direction of the liquid crystal molecules.
According to this configuration, more appropriate optical compensation is performed for light that is obliquely transmitted through the liquid crystal layer. That is, high contrast can be obtained over a wider viewing angle.

[適用例5]上記適用例の液晶装置において、前記無機配向膜は、前記一対の基板ごとに前記無機配向膜の光学的な位相差が前記液晶層の位相差を補償する最適値の1/2の値よりも小さい値となるように膜厚が設定され、前記1軸性複屈折体は、前記最適値に対して不足する分の位相差を有することが好ましい。
基板面における無機配向膜の膜厚は、成膜時の条件などにより一定の膜厚とすることが難しいことがある。例えば、基板面における面内ばらつきで膜厚が部分的に所定の値よりも厚くなると、1軸性複屈折体を設けたとしても適性な光学補償ができないおそれがある。
この構成によれば、無機配向膜の膜厚が成膜時にばらついたとしても、元々の膜厚の設定が最適値の1/2の値よりも小さく設定されているので、膜厚ばらつきの影響を小さくできる。また、一方の基板に対する1軸性複屈折体の傾斜角度を調整すれば、光学的な補償が適正な状態となるように調整が可能である。
Application Example 5 In the liquid crystal device according to the application example described above, the inorganic alignment film has an optical phase difference 1 / of an optimum value that compensates for the phase difference of the liquid crystal layer for each pair of substrates. It is preferable that the film thickness is set to be a value smaller than 2, and the uniaxial birefringent body has a phase difference that is insufficient with respect to the optimum value.
The film thickness of the inorganic alignment film on the substrate surface may be difficult to make a certain film thickness depending on conditions during film formation. For example, if the film thickness is partially greater than a predetermined value due to in-plane variations on the substrate surface, there is a possibility that appropriate optical compensation cannot be performed even if a uniaxial birefringent body is provided.
According to this configuration, even if the film thickness of the inorganic alignment film varies at the time of film formation, the original film thickness setting is set to be smaller than a half value of the optimum value. Can be reduced. Further, by adjusting the tilt angle of the uniaxial birefringent body with respect to one of the substrates, the optical compensation can be adjusted to be in an appropriate state.

[適用例6]上記適用例の液晶装置において、前記1軸性複屈折体は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された無機位相差板であることが好ましい。
この構成によれば、1軸性複屈折体として例えば樹脂材料からなる有機位相差板を採用する場合に比べて、高温高湿などの耐久性能が優れた液晶装置を提供することができる。
Application Example 6 In the liquid crystal device according to the application example, it is preferable that the uniaxial birefringent body is an inorganic retardation plate in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately stacked.
According to this configuration, it is possible to provide a liquid crystal device having excellent durability such as high temperature and high humidity as compared with a case where an organic retardation plate made of, for example, a resin material is used as the uniaxial birefringent body.

[適用例7]上記適用例の液晶装置において、前記一対の基板のうち前記一方の基板の前記液晶層側に光透過性を有する共通電極が設けられ、前記一対の基板のうち他方の基板の前記液晶層側に光反射性を有する画素電極が設けられているとしてもよい。
この構成によれば、光反射性を有する画素電極を備えた所謂反射型の液晶装置は、もともと視角特性が液晶分子のプレチルトに依存し難い自己補償性を有しており、透過型の液晶装置に比べて、光学補償層を兼ねる無機配向膜や1軸複屈折体を設ける効果がより効果的に反映される。すなわち、すぐれた視角特性を有する反射型の液晶装置を提供することができる。
Application Example 7 In the liquid crystal device according to the application example described above, a common electrode having light transmittance is provided on the liquid crystal layer side of the one of the pair of substrates, and the other substrate of the pair of substrates is provided. A pixel electrode having light reflectivity may be provided on the liquid crystal layer side.
According to this configuration, a so-called reflective liquid crystal device including a pixel electrode having light reflectivity originally has a self-compensation property in which the viewing angle characteristics hardly depend on the pretilt of the liquid crystal molecules, and the transmissive liquid crystal device. As compared with the above, the effect of providing an inorganic alignment film that also serves as an optical compensation layer and a uniaxial birefringent body is more effectively reflected. That is, a reflective liquid crystal device having excellent viewing angle characteristics can be provided.

[適用例8]本適用例の電子機器は、上記適用例の液晶装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、視角特性において高いコントラストが得られる液晶装置を備えているので、少なくとも正面方向から見たときに見栄えのよい電子機器を提供することができる。
Application Example 8 An electronic apparatus according to this application example includes the liquid crystal device according to the application example described above.
According to this configuration, since the liquid crystal device capable of obtaining high contrast in viewing angle characteristics is provided, it is possible to provide an electronic device that has a good appearance when viewed from at least the front direction.

[適用例9]本適用例の投射型表示装置は、光源と、前記光源から射出された光を赤色光、緑色光、青色光に分離する光分離素子と、分離された色光ごとに設けられ、前記色光を画像情報に基づいて変調する光変調素子と、変調された前記色光を合成する光合成素子とを備え、前記光変調素子が上記適用例の液晶装置からなり、前記光変調素子の前記色光の入射側または射出側において、前記1軸性複屈折体は、前記一方の基板に対して傾斜して配置されていることを特徴とする。   Application Example 9 A projection display device according to this application example is provided for each light source, a light separation element that separates light emitted from the light source into red light, green light, and blue light, and each separated color light. A light modulation element that modulates the color light based on image information; and a light synthesis element that synthesizes the modulated color light. The light modulation element includes the liquid crystal device according to the application example. The uniaxial birefringent body is arranged to be inclined with respect to the one substrate on the incident side or the emission side of colored light.

この構成によれば、液晶層における液晶分子のプレチルトに起因する位相差を光学的に補償する無機配向膜と、液晶装置の一対の基板のうち一方の基板に対して傾斜して配置された1軸性複屈折体とを有することにより、広い視野角に亘って高いコントラストが得られる投射型表示装置を提供することができる。   According to this configuration, the inorganic alignment film that optically compensates for the phase difference caused by the pretilt of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer, and the 1 arranged to be inclined with respect to one of the pair of substrates of the liquid crystal device. By having the axial birefringent body, it is possible to provide a projection display device capable of obtaining high contrast over a wide viewing angle.

[適用例10]上記適用例の投射型表示装置において、前記1軸性複屈折体は、前記一方の基板に対して前記色光ごとに異なる角度で傾斜して配置されていることが好ましい。
この構成によれば、赤、緑、青の色光ごとの波長依存性を考慮して適正な光学補償が実現された投射型表示装置を提供することができる。
Application Example 10 In the projection display device according to the application example described above, it is preferable that the uniaxial birefringent body is disposed to be inclined with respect to the one substrate at a different angle for each color light.
According to this configuration, it is possible to provide a projection display device in which appropriate optical compensation is realized in consideration of wavelength dependency for each of red, green, and blue color lights.

第1実施形態の液晶装置の構成を示す概略図であり、(a)は正面図、(b)は(a)のH−H'線で切った断面図。It is the schematic which shows the structure of the liquid crystal device of 1st Embodiment, (a) is a front view, (b) is sectional drawing cut | disconnected by the HH 'line | wire of (a). 第1実施形態の液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram illustrating an electrical configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. 第1実施形態の液晶装置の画素の構造を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A’線で切った要部断面図。2A and 2B are schematic views illustrating a structure of a pixel of the liquid crystal device according to the first embodiment, in which FIG. 2A is a plan view, and FIG. 第1実施形態の液晶装置における無機配向膜の形成状態と液晶分子の配向状態とを示す概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a formation state of an inorganic alignment film and an alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal device of the first embodiment. 斜方蒸着の蒸着角度と液晶分子のプレチルト角との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the vapor deposition angle of oblique vapor deposition, and the pretilt angle of a liquid crystal molecule. 第1実施形態における液晶分子のプレチルト角と液晶層の正面位相差との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the pretilt angle of the liquid crystal molecule in 1st Embodiment, and the front phase difference of a liquid crystal layer. 無機配向膜の膜厚と正面位相差との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the film thickness of an inorganic alignment film, and front phase difference. (a)および(b)は第1実施形態の液晶装置の光学的な視角補償原理を説明する図。(A) And (b) is a figure explaining the optical viewing angle compensation principle of the liquid crystal device of 1st Embodiment. 液晶装置の視角特性を示す等コントラスト曲線であり、(a)は比較例1の等コントラスト曲線、(b)は比較例2の等コントラスト曲線、(c)は第1実施形態の等コントラスト曲線。2 is an isocontrast curve showing the viewing angle characteristics of the liquid crystal device, (a) is an isocontrast curve of Comparative Example 1, (b) is an isocontrast curve of Comparative Example 2, and (c) is an isocontrast curve of the first embodiment. 第2実施形態の液晶装置の構成を示す概略断面図。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal device according to a second embodiment. 第2実施形態の液晶装置の光学的な視角補償原理を説明する図。The figure explaining the optical viewing angle compensation principle of the liquid crystal device of 2nd Embodiment. 第2実施形態における1軸性複屈折体の傾斜角度と正面位相差との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the inclination-angle of a uniaxial birefringent body in 2nd Embodiment, and front phase difference. (a)は第2実施形態の液晶装置の視角特性を示す等コントラスト曲線、(b)は無機位相差板の傾斜角度を−2.0°としたときの等コントラスト曲線。(A) is an iso-contrast curve which shows the viewing angle characteristic of the liquid crystal device of 2nd Embodiment, (b) is an iso-contrast curve when the inclination-angle of an inorganic phase difference plate shall be -2.0 degrees. 第3実施形態の電子機器としての投射型表示装置の一例である3板式の透過型液晶プロジェクターの構成を示す図。The figure which shows the structure of the transmissive | pervious liquid crystal projector of 3 plate type which is an example of the projection type display apparatus as an electronic device of 3rd Embodiment. 第4実施形態の液晶装置の構造を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a structure of a liquid crystal device according to a fourth embodiment. 第4実施形態における液晶分子のプレチルト角と液晶層の正面位相差との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the pretilt angle of the liquid crystal molecule in 4th Embodiment, and the front phase difference of a liquid crystal layer. (a)は第4実施形態の液晶装置の視角特性を示す等コントラスト曲線、(b)は比較例の反射型液晶装置の視角特性を示す等コントラスト曲線。(A) is an iso-contrast curve which shows the viewing angle characteristic of the liquid crystal device of 4th Embodiment, (b) is an iso-contrast curve which shows the viewing angle characteristic of the reflection type liquid crystal device of a comparative example. 第5実施形態の液晶装置の構造を示す概略断面図。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a structure of a liquid crystal device according to a fifth embodiment. 第5実施形態における1軸性複屈折体の傾斜角度と正面位相差との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the inclination-angle of a uniaxial birefringent body in 5th Embodiment, and front phase difference. 第5実施形態の液晶装置の視角特性を示す等コントラスト曲線。An isocontrast curve showing the viewing angle characteristics of the liquid crystal device of the fifth embodiment. 第6実施形態の電子機器としての投射型表示装置の一例である3板式の反射型液晶プロジェクターの構成を示す図。The figure which shows the structure of the 3 plate-type reflective liquid crystal projector which is an example of the projection type display apparatus as an electronic device of 6th Embodiment.

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings to be used are appropriately enlarged or reduced so that the part to be described can be recognized.

(第1実施形態)
本実施形態では、薄膜トランジスター(Thin Film Transistor;TFT)を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリクス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば後述する投射型表示装置(液晶プロジェクター)の光変調素子(液晶ライトバルブ)として好適に用いることができるものである。
(First embodiment)
In the present embodiment, an active matrix liquid crystal device including a thin film transistor (TFT) as a pixel switching element will be described as an example. This liquid crystal device can be suitably used as, for example, a light modulation element (liquid crystal light valve) of a projection type display device (liquid crystal projector) described later.

<液晶装置>
まず、本実施形態の液晶装置について図1〜図4を参照して説明する。図1は液晶装置の構成を示す概略図であり、同図(a)は正面図、同図(b)は同図(a)のH−H'線で切った断面図である。
<Liquid crystal device>
First, the liquid crystal device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1A and 1B are schematic views showing the configuration of a liquid crystal device. FIG. 1A is a front view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line HH ′ in FIG.

図1(a)および(b)に示すように、本実施形態の液晶装置100は、一対の基板としての素子基板10および対向基板20と、これら一対の基板によって挟持された液晶層50とを有する。
素子基板10は対向基板20よりも一回り大きく、両基板は、シール材52を介して接合され、その隙間に負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層50を構成している。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the liquid crystal device 100 of this embodiment includes an element substrate 10 and a counter substrate 20 as a pair of substrates, and a liquid crystal layer 50 sandwiched between the pair of substrates. Have.
The element substrate 10 is slightly larger than the counter substrate 20, and both substrates are bonded via a sealing material 52, and liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sealed in the gap to form the liquid crystal layer 50. .

同図(a)に示すように、素子基板10の1辺部に沿ってデータ線駆動回路101が設けられ、これに電気的に接続された複数の端子部102が配列している。該1辺部と直交し互いに対向する他の2辺部には、該2辺部に沿って走査線駆動回路104が設けられている。対向基板20を挟んで該1辺部と対向する他の1辺部には、2つの走査線駆動回路104を繋ぐ複数の配線105が設けられている。   As shown in FIG. 2A, a data line driving circuit 101 is provided along one side portion of the element substrate 10, and a plurality of terminal portions 102 electrically connected thereto are arranged. On the other two sides orthogonal to the one side and facing each other, a scanning line driving circuit 104 is provided along the two sides. A plurality of wirings 105 that connect the two scanning line driving circuits 104 are provided on the other one side facing the one side across the counter substrate 20.

額縁状に配置されたシール材52の内側には、同じく額縁状に見切り部53が設けられている。見切り部53は、遮光性を有する金属材料あるいは樹脂材料からなり、見切り部53の内側が複数の画素を有する表示領域10aとなっている。   A parting portion 53 is also provided in a frame shape on the inside of the sealing material 52 arranged in a frame shape. The parting part 53 is made of a light-shielding metal material or resin material, and the inside of the parting part 53 is a display region 10a having a plurality of pixels.

同図(b)に示すように、素子基板10の液晶層50側の表面には、画素ごとに設けられた光透過性を有する画素電極15およびスイッチング素子としての薄膜トランジスター30と、信号配線と、これらを覆う配向膜18とが形成されている。   As shown in FIG. 2B, on the surface of the element substrate 10 on the liquid crystal layer 50 side, a pixel electrode 15 having light transmissivity provided for each pixel, a thin film transistor 30 as a switching element, a signal wiring, An alignment film 18 covering these is formed.

対向基板20の液晶層50側の表面には、見切り部53と、これを覆うように成膜された共通電極23と、共通電極23を覆う配向膜29とが形成されている。   On the surface of the counter substrate 20 on the liquid crystal layer 50 side, a parting portion 53, a common electrode 23 formed so as to cover it, and an alignment film 29 covering the common electrode 23 are formed.

これらの配向膜18および配向膜29は、無機材料からなる無機配向膜であって、無機材料としてのSiO2(酸化シリコン)を斜方蒸着して得られたものである。このような配向膜18,29により挟まれた液晶層50における液晶分子の配向状態については後述する。 The alignment film 18 and the alignment film 29 are inorganic alignment films made of an inorganic material, and are obtained by oblique deposition of SiO 2 (silicon oxide) as an inorganic material. The alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 50 sandwiched between the alignment films 18 and 29 will be described later.

対向基板20に設けられた共通電極23は、同図(a)に示すように対向基板20の四隅に設けられた上下導通部106により素子基板10側の配線に電気的に接続している。   The common electrode 23 provided on the counter substrate 20 is electrically connected to the wiring on the element substrate 10 side by the vertical conduction portions 106 provided at the four corners of the counter substrate 20 as shown in FIG.

図2は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図2に示すように、液晶装置100は、少なくとも表示領域10aにおいて互いに絶縁されて直交する信号線としての複数の走査線3aと複数のデータ線6aとを有する。また、走査線3aに対して一定の間隔を置いて平行するように配置された容量線3bを有する。   FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal device. As shown in FIG. 2, the liquid crystal device 100 includes a plurality of scanning lines 3a and a plurality of data lines 6a as signal lines that are insulated and orthogonal to each other at least in the display region 10a. In addition, the capacitor line 3b is arranged so as to be parallel to the scanning line 3a at a predetermined interval.

走査線3aとデータ線6aならびに容量線3bにより格子状に区画された領域に、画素電極15と、画素電極15をスイッチング制御するスイッチング素子としてのTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスター)30と、保持容量16とが設けられ、これらが画素を構成している。すなわち、画素は、マトリクス状に配置されている。   A pixel electrode 15, a TFT (Thin Film Transistor) 30 as a switching element that controls the switching of the pixel electrode 15, and a holding area in an area partitioned by the scanning line 3 a, the data line 6 a, and the capacitance line 3 b A capacitor 16 is provided, and these constitute pixels. That is, the pixels are arranged in a matrix.

走査線3aはTFT30のゲートに電気的に接続され、データ線6aはTFT30のソースに電気的に接続されている。画素電極15はTFT30のドレインに電気的に接続されている。
データ線6aはデータ線駆動回路101(図1参照)に接続されており、データ線駆動回路101から供給される画像信号D1,D2,…,Dnを画素に供給する。走査線3aは走査線駆動回路104(図1参照)に接続されており、走査線駆動回路104から供給される走査信号SC1,SC2,…,SCmを各画素に供給する。データ線駆動回路101からデータ線6aに供給される画像信号D1〜Dnは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線6a同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路104は、走査線3aに対して、走査信号SC1〜SCmを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
The scanning line 3 a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the data line 6 a is electrically connected to the source of the TFT 30. The pixel electrode 15 is electrically connected to the drain of the TFT 30.
The data line 6a is connected to the data line driving circuit 101 (see FIG. 1), and supplies image signals D1, D2,..., Dn supplied from the data line driving circuit 101 to the pixels. The scanning line 3a is connected to a scanning line driving circuit 104 (see FIG. 1), and supplies scanning signals SC1, SC2,..., SCm supplied from the scanning line driving circuit 104 to each pixel. The image signals D1 to Dn supplied from the data line driving circuit 101 to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each of a plurality of adjacent data lines 6a for each group. Good. The scanning line driving circuit 104 supplies the scanning signals SC1 to SCm to the scanning line 3a in a pulse-sequential manner at predetermined timing.

液晶装置100は、スイッチング素子であるTFT30が走査信号SC1〜SCmの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線6aから供給される画像信号D1〜Dnが所定のタイミングで画素電極15に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極15を介して液晶層50に書き込まれた所定レベルの画像信号D1〜Dnは、画素電極15と液晶層50を介して対向配置された共通電極23との間で一定期間保持される。
保持された画像信号D1〜Dnがリークするのを防止するため、画素電極15と共通電極23との間に形成される液晶容量と並列に保持容量16が接続されている。保持容量16は、TFT30のドレインと容量線3bとの間に設けられている。
In the liquid crystal device 100, the TFT 30 that is a switching element is turned on for a certain period by the input of the scanning signals SC1 to SCm, so that the image signals D1 to Dn supplied from the data line 6a are supplied to the pixel electrode 15 at a predetermined timing. It is the structure written in. The predetermined level of image signals D1 to Dn written to the liquid crystal layer 50 via the pixel electrode 15 is held for a certain period between the pixel electrode 15 and the common electrode 23 arranged to face each other via the liquid crystal layer 50. The
In order to prevent the held image signals D1 to Dn from leaking, the holding capacitor 16 is connected in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 15 and the common electrode 23. The storage capacitor 16 is provided between the drain of the TFT 30 and the capacitor line 3b.

図3は液晶装置の画素の構造を示す概略図であり、同図(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のA−A’線で切った要部断面図である。   3A and 3B are schematic views showing the structure of a pixel of the liquid crystal device, where FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. is there.

図3(a)に示すように、液晶装置100の画素は、互いに交差(直交)する走査線3aとデータ線6aとにより区画された画素領域に略四角形の画素電極15を有している。画素電極15は、例えばITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電膜からなり光透過性を有している。   As shown in FIG. 3A, the pixel of the liquid crystal device 100 has a substantially rectangular pixel electrode 15 in a pixel region defined by a scanning line 3a and a data line 6a that intersect (orthogonal) each other. The pixel electrode 15 is made of a transparent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide), for example, and has light transmittance.

TFT30は、走査線3aとデータ線6aとの交差点近傍における走査線3a上に設けられている。該走査線3a上に沿って半導体層30aが設けられ、半導体層30aのソース側と重なるように、データ線6aと一体的に形成されたソース電極30sが設けられている。また、半導体層30aのドレイン側と重なるようにドレイン電極30dが設けられている。   The TFT 30 is provided on the scanning line 3a in the vicinity of the intersection of the scanning line 3a and the data line 6a. A semiconductor layer 30a is provided along the scanning line 3a, and a source electrode 30s formed integrally with the data line 6a is provided so as to overlap the source side of the semiconductor layer 30a. A drain electrode 30d is provided so as to overlap the drain side of the semiconductor layer 30a.

ドレイン電極30dは画素領域内に延出され、延出された部分がコンタクトホール15aを介して画素電極15と電気的に接続されている。   The drain electrode 30d extends into the pixel region, and the extended portion is electrically connected to the pixel electrode 15 through the contact hole 15a.

容量線3bは、走査線3aと平行して設けられており、画素領域内において、容量線3bと平面的に重なる領域にドレイン電極30dの延出部30eが設けられている。   The capacitance line 3b is provided in parallel with the scanning line 3a, and an extension portion 30e of the drain electrode 30d is provided in a region overlapping the capacitance line 3b in the pixel region.

より具体的には、図3(b)に示すように、まず素子基板10上にアルミニウムなどの低抵抗配線材料を成膜してパターニングすることにより、走査線3aとこれに平行する容量線3bとを形成する。走査線3aと容量線3bとを覆って例えばシリコンの酸化物からなるゲート絶縁膜11を形成する。ゲート絶縁膜11上において走査線3aと重なる位置に半導体層30aを島状に形成する。半導体層30aを覆うように低抵抗配線材料を成膜してパターニングすることにより、データ線6a、ソース電極30s、ドレイン電極30dを形成する。また、ドレイン電極30dに繋がる延出部30eを容量線3bと重なる位置に形成する。
ゲート絶縁膜11を介して対向配置された容量線3bと延出部30eとによって保持容量16が構成されている。
これらのTFT30および保持容量16を覆うように例えばシリコンの酸化物や窒化物からなる層間絶縁膜12を形成し、層間絶縁膜12のドレイン電極30dと平面的に重なる位置にコンタクトホール15aを形成しておく。層間絶縁膜12を覆うように透明導電膜を成膜してパターニングすることにより、コンタクトホール15aを介してドレイン電極30dと電気的に接続された画素電極15を形成する。
More specifically, as shown in FIG. 3B, first, a low resistance wiring material such as aluminum is formed on the element substrate 10 and patterned, so that the scanning line 3a and the capacitor line 3b parallel to the scanning line 3a are formed. And form. A gate insulating film 11 made of, for example, silicon oxide is formed so as to cover the scanning line 3a and the capacitor line 3b. A semiconductor layer 30a is formed in an island shape on the gate insulating film 11 at a position overlapping the scanning line 3a. A data line 6a, a source electrode 30s, and a drain electrode 30d are formed by forming and patterning a low-resistance wiring material so as to cover the semiconductor layer 30a. In addition, an extended portion 30e connected to the drain electrode 30d is formed at a position overlapping the capacitor line 3b.
The storage capacitor 16 is configured by the capacitor line 3b and the extending portion 30e arranged to face each other with the gate insulating film 11 interposed therebetween.
An interlayer insulating film 12 made of, for example, silicon oxide or nitride is formed so as to cover the TFT 30 and the storage capacitor 16, and a contact hole 15a is formed at a position overlapping the drain electrode 30d of the interlayer insulating film 12 in a plane. Keep it. By forming and patterning a transparent conductive film so as to cover the interlayer insulating film 12, the pixel electrode 15 electrically connected to the drain electrode 30d through the contact hole 15a is formed.

続いて、画素電極15を覆うように配向膜18を形成する。配向膜18は、前述したように無機材料としてのSiO2(酸化シリコン)を斜方蒸着して形成する。斜方蒸着の平面的な蒸着方向は、図3(a)において矢印で示した方向であり、走査線3aの延在方向に対してθaの角度を有し、画素領域の右上から左下に向かっている。この場合、蒸着方向の角度θaはおよそ45°である。また、紙面に垂直な方向つまり画素電極15の表面に対して垂直な方向における蒸着方向の角度もおよそ45°となっている(図4参照)。 Subsequently, an alignment film 18 is formed so as to cover the pixel electrode 15. As described above, the alignment film 18 is formed by oblique deposition of SiO 2 (silicon oxide) as an inorganic material. The planar vapor deposition direction of the oblique vapor deposition is a direction indicated by an arrow in FIG. 3A, has an angle θa with respect to the extending direction of the scanning line 3a, and extends from the upper right to the lower left of the pixel region. ing. In this case, the angle θa in the vapor deposition direction is approximately 45 °. Further, the angle of the vapor deposition direction in the direction perpendicular to the paper surface, that is, the direction perpendicular to the surface of the pixel electrode 15 is about 45 ° (see FIG. 4).

このような斜方蒸着によれば、図3(b)に示すように、無機材料としてのSiO2の結晶が基板面に対して斜め方向に成長した柱状体(カラム)18cが形成される。配向膜18は、このような柱状体(カラム)18cが基板面に林立した集合体からなる。
図3(a)および(b)では、素子基板10側の構成について説明したが、対向基板20における配向膜29についても同様に斜方蒸着を用いて共通電極23を覆うように形成され、その平面的な蒸着方向は、素子基板10における角度θaの蒸着方向に対して180°逆向きとなっている。
According to such oblique deposition, as shown in FIG. 3B, a columnar body (column) 18c is formed in which a crystal of SiO 2 as an inorganic material grows obliquely with respect to the substrate surface. The alignment film 18 is made of an aggregate in which such columnar bodies (columns) 18c are erected on the substrate surface.
3A and 3B, the configuration on the element substrate 10 side has been described, but the alignment film 29 in the counter substrate 20 is also formed so as to cover the common electrode 23 using oblique deposition, The planar deposition direction is 180 ° opposite to the deposition direction of the angle θa on the element substrate 10.

図4は液晶装置における無機配向膜の形成状態と液晶分子の配向状態とを示す概略断面図である。詳しくは、図3(a)における斜方蒸着の蒸着方向に沿って切ったときの断面図である。   FIG. 4 is a schematic sectional view showing the formation state of the inorganic alignment film and the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal device. Specifically, it is a cross-sectional view taken along the vapor deposition direction of oblique vapor deposition in FIG.

図4に示すように、液晶層50に面した基板面に対する配向膜18,29における蒸着方向の角度θbはおよそ45°である。また、基板面に対するカラムの成長方向の角度θcはおよそ70°となっている。以降、角度θcをカラム角度θcと呼ぶ。   As shown in FIG. 4, the angle θb of the vapor deposition direction in the alignment films 18 and 29 with respect to the substrate surface facing the liquid crystal layer 50 is about 45 °. The angle θc of the column growth direction with respect to the substrate surface is about 70 °. Hereinafter, the angle θc is referred to as a column angle θc.

このような配向膜18,29の表面において略垂直配向する液晶分子LCのプレチルト角θpはおよそ85°である。また、基板面の法線方向から見た液晶分子LCのプレチルトの方向すなわち方位角方向は、配向膜18,29における斜方蒸着の平面的な蒸着方向と同じである。   The pretilt angle θp of the liquid crystal molecules LC that are substantially vertically aligned on the surfaces of the alignment films 18 and 29 is about 85 °. Further, the pretilt direction of the liquid crystal molecules LC viewed from the normal direction of the substrate surface, that is, the azimuth angle direction, is the same as the planar deposition direction of the oblique deposition in the alignment films 18 and 29.

本実施形態の液晶装置100は、カラムの集合体である各配向膜18,29の膜厚を特定の値に設定することで、配向膜18,29の表面における液晶分子LCのプレチルトに起因する位相差を光学的に補償した。また、素子基板10と対向基板20との間に挟持された液晶層50を含む液晶パネル110を透過する光の射出側に1軸性複屈折体としての無機位相差板42を配置して、液晶層50を斜めに透過する光の位相差を光学的に補償した。   In the liquid crystal device 100 according to the present embodiment, the alignment films 18 and 29 that are aggregates of columns are set to have specific thicknesses, thereby causing a pretilt of the liquid crystal molecules LC on the surfaces of the alignment films 18 and 29. The phase difference was optically compensated. Further, an inorganic retardation plate 42 as a uniaxial birefringent material is disposed on the light emission side that transmits the liquid crystal panel 110 including the liquid crystal layer 50 sandwiched between the element substrate 10 and the counter substrate 20. The phase difference of the light transmitted through the liquid crystal layer 50 obliquely was optically compensated.

なお、液晶装置100は、液晶パネル110の光の入射側と射出側とにそれぞれ配置された偏光素子41,43を有し、無機位相差板42は光の射出側に配置された偏光素子43と液晶パネル110との間に配置されている。また、偏光素子41,43は、互いの吸収軸または透過軸が直交するように液晶パネル110に対して配置されている。より具体的には、一方の吸収軸または透過軸が走査線3aと平行し、他方の吸収軸または透過軸がデータ線6aとに平行するように配置されている(図3(a)参照)。
すなわち、偏光素子41,43の透過軸または吸収軸に対して液晶分子LCのプレチルトの方位角方向が45°で交差しており、画素電極15と共通電極23との間に駆動電圧を印加して液晶層50を駆動すると、液晶分子LCがプレチルトの方位角方向に倒れることにより、高い透過率が得られる光学的な配置となっている。
The liquid crystal device 100 includes polarizing elements 41 and 43 disposed on the light incident side and the light emitting side of the liquid crystal panel 110, respectively, and the inorganic retardation plate 42 is disposed on the light emitting side. And the liquid crystal panel 110. Further, the polarizing elements 41 and 43 are arranged with respect to the liquid crystal panel 110 so that the absorption axes or transmission axes of the polarizing elements 41 and 43 are orthogonal to each other. More specifically, one absorption axis or transmission axis is arranged in parallel with the scanning line 3a, and the other absorption axis or transmission axis is arranged in parallel with the data line 6a (see FIG. 3A). .
That is, the azimuth direction of the pretilt of the liquid crystal molecules LC intersects with the transmission axis or absorption axis of the polarizing elements 41 and 43 at 45 °, and a drive voltage is applied between the pixel electrode 15 and the common electrode 23. When the liquid crystal layer 50 is driven, the liquid crystal molecules LC are tilted in the pretilt azimuth direction, so that an optical arrangement is obtained in which high transmittance is obtained.

次に配向膜18,29の成膜条件と液晶分子LCのプレチルト角θpならびに液晶層50の正面位相差について、図5〜図6を参照して説明する。図5は斜方蒸着の蒸着角度と液晶分子のプレチルト角との関係を示すグラフ、図6は液晶分子のプレチルト角と液晶層の正面位相差との関係を示すグラフである。   Next, the deposition conditions of the alignment films 18 and 29, the pretilt angle θp of the liquid crystal molecules LC, and the front phase difference of the liquid crystal layer 50 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a graph showing the relationship between oblique deposition and the pretilt angle of liquid crystal molecules, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between the pretilt angle of liquid crystal molecules and the front phase difference of the liquid crystal layer.

真空蒸着装置を用いて実際に無機材料を基板面に対して斜方蒸着して配向膜18,29を形成する場合、基板の大きさや基板と蒸着源との相対的な位置関係などによって、蒸着方向における蒸着角度θbが変動するおそれがある。また、蒸着角度θbが変動すると液晶分子LCのプレチルト角θpも変動し、これに連動して液晶層50における位相差の値が変動するおそれがある。液晶層50の位相差を光学的に補償しようとするとき、これらのパラメーターの変動ができる限り小さい状態が望ましいことは言うまでもない。
本実施形態では、素子基板10と対向基板20とをおよそ2.5μmの間隔をおいて貼り合わせ、その間に負の誘電異方性を有すると共に複屈折率Δnがおよそ0.14の液晶を挟む構成を一例として、以降の説明を行う。
配向膜18,29の成膜条件としては、真空チャンバー内に配置された基板の温度をおよそ100℃とし、SiO2の蒸着開始時の真空度をおよそ5.0×10-3Paとして斜方蒸着を行っている。
When the alignment films 18 and 29 are formed by obliquely depositing an inorganic material with respect to the substrate surface using a vacuum deposition apparatus, the deposition is performed depending on the size of the substrate and the relative positional relationship between the substrate and the deposition source. The vapor deposition angle θb in the direction may vary. Further, when the deposition angle θb varies, the pretilt angle θp of the liquid crystal molecules LC also varies, and the phase difference value in the liquid crystal layer 50 may vary accordingly. Needless to say, when the phase difference of the liquid crystal layer 50 is to be optically compensated, it is desirable that these parameters vary as little as possible.
In this embodiment, the element substrate 10 and the counter substrate 20 are bonded to each other with an interval of about 2.5 μm, and a liquid crystal having negative dielectric anisotropy and a birefringence Δn of about 0.14 is sandwiched therebetween. The following description is given by taking the configuration as an example.
As the conditions for forming the alignment films 18 and 29, the temperature of the substrate disposed in the vacuum chamber is approximately 100 ° C., and the degree of vacuum at the start of the deposition of SiO 2 is approximately 5.0 × 10 −3 Pa. Evaporation is performed.

図5に示すように、基板面に対する斜方蒸着の蒸着角度θbを30°から60°の範囲で5°刻みに振って得られた配向膜18,29により液晶層50を挟んだときの液晶分子LCのプレチルト角θpは、およそ85°〜89°の間で変化している。その変化は極小点を有する2次関数的であって、蒸着角度θbがおよそ37.5°〜45°の間で斜方蒸着を行うと、プレチルト角θpが85°±1°以内となって安定しているのが分かる。言い換えれば、およそ85°のプレチルト角θpを安定的に得るには、蒸着角度θbが37.5°〜45°の間となるように、基板と蒸着源との相対的な位置関係などを調整することが好ましい。   As shown in FIG. 5, the liquid crystal when the liquid crystal layer 50 is sandwiched between the alignment films 18 and 29 obtained by changing the deposition angle θb of the oblique deposition with respect to the substrate surface in the range of 30 ° to 60 ° in increments of 5 °. The pretilt angle θp of the molecule LC varies between approximately 85 ° and 89 °. The change is a quadratic function having a minimum point. When the oblique deposition is performed with the deposition angle θb being approximately 37.5 ° to 45 °, the pretilt angle θp is within 85 ° ± 1 °. You can see that it is stable. In other words, in order to stably obtain a pretilt angle θp of approximately 85 °, the relative positional relationship between the substrate and the vapor deposition source is adjusted so that the vapor deposition angle θb is between 37.5 ° and 45 °. It is preferable to do.

一方で液晶分子LCのプレチルト角θpと液晶層50の正面位相差との関係は、図6に示すように、ほぼ直線的に変化しており、プレチルト角θpが大きくなるほど正面位相差の値(nm)は小さくなる。また、液晶の複屈折率Δnと液晶層50の厚みに依存することは言うまでもない。
画素電極15と共通電極23との間に所定の駆動電圧を印加して液晶層50を駆動すると、液晶分子LCは画素電極15と共通電極23との間に生ずる電界方向に対して直交する方向(すなわち基板面に対して平行な方向)に倒れこむ。プレチルト角θpが90°に近づくと、液晶分子LCの倒れこむ方向が一様でなくなり、リバースチルトドメインなどが発生して光学特性が不安定になる。特に隣接する画素電極15との間隔が狭いときには、画素電極15間に発生する電界によってリバースチルトドメインが発生しやすくなる。そこで、安定した光学特性を得るために、プレチルト角θpをおよそ85°としている。プレチルト角θpが85°のときの正面位相差はおよそ2.4nmである。なお、プレチルト角度θpは85°に限定されるものではなく、液晶層50における配向の安定性と光学特性とを考慮して設定される。
On the other hand, the relationship between the pretilt angle θp of the liquid crystal molecules LC and the front phase difference of the liquid crystal layer 50 changes substantially linearly as shown in FIG. 6, and the value of the front phase difference ( nm) becomes smaller. Needless to say, it depends on the birefringence Δn of the liquid crystal and the thickness of the liquid crystal layer 50.
When a predetermined drive voltage is applied between the pixel electrode 15 and the common electrode 23 to drive the liquid crystal layer 50, the liquid crystal molecules LC are perpendicular to the direction of the electric field generated between the pixel electrode 15 and the common electrode 23. It collapses in the direction parallel to the substrate surface. When the pretilt angle θp approaches 90 °, the direction in which the liquid crystal molecules LC collapse is not uniform, reverse tilt domains and the like are generated, and the optical characteristics become unstable. In particular, when the distance between adjacent pixel electrodes 15 is narrow, a reverse tilt domain is likely to occur due to an electric field generated between the pixel electrodes 15. Therefore, in order to obtain stable optical characteristics, the pretilt angle θp is set to approximately 85 °. The front phase difference when the pretilt angle θp is 85 ° is approximately 2.4 nm. The pretilt angle θp is not limited to 85 °, and is set in consideration of the stability of alignment in the liquid crystal layer 50 and the optical characteristics.

図7は無機配向膜の膜厚と正面位相差との関係を示すグラフである。なお、図7は、斜方蒸着における蒸着角度θbを45°として無機配向膜を成膜したときの正面位相差の値を示している。
図7に示すように、無機配向膜の膜厚が上昇するにつれて、ほぼ直線的に正面位相差の値が増加することが分かる。別な見方をすれば、膜厚が20nm程度ではほとんど正面位相差を生じない。一方で、膜厚が少なくとも20nm以上あれば液晶分子LCにほぼ安定したプレチルトを付与できることが分かっている。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the thickness of the inorganic alignment film and the front phase difference. FIG. 7 shows the value of the front phase difference when the inorganic alignment film is formed with the deposition angle θb in oblique deposition being 45 °.
As shown in FIG. 7, it can be seen that the value of the front phase difference increases almost linearly as the thickness of the inorganic alignment film increases. From another viewpoint, the front phase difference is hardly generated when the film thickness is about 20 nm. On the other hand, it has been found that if the film thickness is at least 20 nm or more, a substantially stable pretilt can be imparted to the liquid crystal molecules LC.

次に、液晶装置100における光学的な視角補償原理について、図8を参照して説明する。図8(a)および(b)は液晶装置の光学的な視角補償原理を説明する図である。   Next, the principle of optical viewing angle compensation in the liquid crystal device 100 will be described with reference to FIG. 8A and 8B are diagrams for explaining the optical viewing angle compensation principle of the liquid crystal device.

図8(a)に示すように、液晶装置100を透過する光に対して位相差が生ずる各構成を屈折率楕円体として示した。座標軸であるX軸およびY軸は、基板面に対して平行な軸であって、Z軸は基板面に対して垂直な軸である。さらに詳しくは、X軸方向は走査線3aの延在方向であり、Y軸はデータ線6aの延在方向である。   As shown in FIG. 8A, each configuration in which a phase difference occurs with respect to light transmitted through the liquid crystal device 100 is shown as a refractive index ellipsoid. The coordinate axes X-axis and Y-axis are axes parallel to the substrate surface, and the Z-axis is an axis perpendicular to the substrate surface. More specifically, the X-axis direction is the extending direction of the scanning line 3a, and the Y-axis is the extending direction of the data line 6a.

液晶層50の液晶分子LCは、前述したように基板面(配向膜面)に対してプレチルトが与えられプレチルトの方向を示す長軸がZ軸と交差するように傾斜している。該長軸に対して直交する方向で液晶分子LCを切ったときの面内における屈折率nx,nyと長軸方向(プレチルトの方向)の屈折率nzとの関係は、nx=ny<nzとなっている。すなわち、液晶層50における面内の屈折率nx,nyは厚み方向の屈折率nzよりも小さい。   As described above, the liquid crystal molecules LC of the liquid crystal layer 50 are tilted so that a pretilt is given to the substrate surface (alignment film surface) and the major axis indicating the pretilt direction intersects the Z axis. When the liquid crystal molecules LC are cut in a direction perpendicular to the major axis, the relationship between the in-plane refractive index nx, ny and the major axis direction (pretilt direction) refractive index nz is nx = ny <nz. It has become. That is, the in-plane refractive indexes nx and ny in the liquid crystal layer 50 are smaller than the refractive index nz in the thickness direction.

斜方蒸着によって得られた配向膜18,29は、カラムの成長方向の屈折率nx”がおよそ1.45であり、該成長方向に対して直交する面内の屈折率ny”がおよそ1.41、同じく屈折率nz”が1.40である。すなわち、これらの関係は、nx”>ny”>nz”となっており、2軸性複屈折体となっている。   The alignment films 18 and 29 obtained by oblique deposition have a refractive index nx ″ in the column growth direction of about 1.45, and an in-plane refractive index ny ″ of about 1.5. 41. Similarly, the refractive index nz ″ is 1.40. That is, these relationships are nx ″> ny ″> nz ″, which is a biaxial birefringent body.

1軸性複屈折体としての無機位相差板42は、例えば透明なガラスなどの基板上に高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層されたものである。高屈折率層を構成する材料としては、TiO2、ZrO2などが挙げられる。低屈折率層を構成する材料としては、SiO2、MgF2などが挙げられる。 The inorganic retardation plate 42 as a uniaxial birefringent body is obtained by alternately laminating a high refractive index layer and a low refractive index layer on a substrate such as transparent glass. Examples of the material constituting the high refractive index layer include TiO 2 and ZrO 2 . Examples of the material constituting the low refractive index layer include SiO 2 and MgF 2 .

無機位相差板42を透過する光が各層で反射して干渉することを防ぐために、各屈折率層の厚みは薄い方が望ましく、膜厚と屈折率との積が可視光の波長λよりも十分に小さくなるように形成する。例えば、λ/100〜λ/5が望ましい。   In order to prevent the light transmitted through the inorganic retardation plate 42 from being reflected and interfered with each layer, the thickness of each refractive index layer is preferably thin, and the product of the film thickness and the refractive index is larger than the wavelength λ of visible light. It is formed so as to be sufficiently small. For example, λ / 100 to λ / 5 is desirable.

このような無機位相差板42は、板面に対して垂直な方向に光学軸を有している。光学軸における屈折率nz’と、板面に対して平行な面内における屈折率nx’,ny’との関係は、nx’=ny’>nz’となっている。すなわち、面内の屈折率nx’,ny’は厚み方向の屈折率nz’よりも大きい。   Such an inorganic phase difference plate 42 has an optical axis in a direction perpendicular to the plate surface. The relationship between the refractive index nz ′ at the optical axis and the refractive indexes nx ′ and ny ′ in the plane parallel to the plate surface is nx ′ = ny ′> nz ′. That is, the in-plane refractive indexes nx ′ and ny ′ are larger than the refractive index nz ′ in the thickness direction.

無機位相差板42は、板面に対して垂直に入射する光すなわち光学軸に平行な光に対して等方的(面内の屈折率nx’=屈折率ny’)であるため、光学軸に対して平行に入射する光の位相差を補償することはできない。一方、板面に対して斜めに透過する光に対しては、等方的でなく複屈折を生じさせ、液晶層50を斜めに透過する光の位相差を補償することができる。本実施形態の無機位相差板42の位相差は、(nx’−nz’)×複屈折体の層厚で与えられ、およそ350nmとなっている。すなわち、複屈折率Δn(0.14)と層厚(2.5μm)との積で与えられる液晶層50の位相差と同じ値となるように設定されている。   Since the inorganic phase difference plate 42 is isotropic (in-plane refractive index nx ′ = refractive index ny ′) with respect to light incident perpendicularly to the plate surface, that is, light parallel to the optical axis, the optical axis It is not possible to compensate for the phase difference of light incident in parallel with respect to. On the other hand, the light transmitted obliquely with respect to the plate surface is not isotropic and birefringence is generated, and the phase difference of the light transmitted obliquely through the liquid crystal layer 50 can be compensated. The retardation of the inorganic retardation plate 42 of the present embodiment is given by (nx′−nz ′) × birefringent layer thickness, and is approximately 350 nm. That is, it is set to have the same value as the phase difference of the liquid crystal layer 50 given by the product of the birefringence Δn (0.14) and the layer thickness (2.5 μm).

前述したように液晶分子LCは基板面(配向膜面)に対して85°のプレチルト角θpが与えられている。そのときの正面位相差は、およそ2.4nmである(図6参照)。これに対して、本実施形態の配向膜18,29は、それぞれ厚みがおよそ270nmとなるように成膜されている。カラム角度θcは前述したように70°となっている(図4参照)。反射率nx”を示す軸は、このカラムと平行である。したがって、基板面の法線方向から見ると屈折率ny”を示す軸が遅相軸となって、配向膜18,29はそれぞれ−1.2nmの位相差を示す。合算すると−2.4nmとなる。
図8(b)に示すように基板面の法線方向から見ると、液晶分子LCのプレチルトの方向(長軸)が基板面に投影された方位角方向は、配向膜18,29のカラムの成長方向が基板面に投影された方位角方向に対して平行であり、配向膜18,29の遅相軸の方向と直交しているため、両者の位相差は相殺される。つまり、液晶層50の正面位相差が光学的に補償される。言い換えれば、配向膜18,29は、液晶層50の正面位相差を光学的に補償する光学補償層を兼ねている。
なお、透過型の液晶装置100において、無機位相差板42は光の射出側である対向基板20と偏光素子43との間において配置されることに限定されず、光の入射側すなわち素子基板10と偏光素子41との間に配置しても同様な効果が得られる(図4参照)。
As described above, the liquid crystal molecules LC are given a pretilt angle θp of 85 ° with respect to the substrate surface (alignment film surface). The front phase difference at that time is approximately 2.4 nm (see FIG. 6). On the other hand, the alignment films 18 and 29 of the present embodiment are formed so as to have a thickness of about 270 nm, respectively. As described above, the column angle θc is 70 ° (see FIG. 4). The axis indicating the reflectance nx ″ is parallel to this column. Therefore, when viewed from the normal direction of the substrate surface, the axis indicating the refractive index ny ″ is the slow axis, and the alignment films 18 and 29 are each − A phase difference of 1.2 nm is shown. The total is -2.4 nm.
When viewed from the normal direction of the substrate surface as shown in FIG. 8B, the azimuthal direction in which the pretilt direction (major axis) of the liquid crystal molecules LC is projected onto the substrate surface is the column of the alignment films 18 and 29. Since the growth direction is parallel to the azimuth angle direction projected on the substrate surface and is orthogonal to the direction of the slow axis of the alignment films 18 and 29, the phase difference between the two is canceled out. That is, the front phase difference of the liquid crystal layer 50 is optically compensated. In other words, the alignment films 18 and 29 also serve as an optical compensation layer that optically compensates for the front phase difference of the liquid crystal layer 50.
In the transmissive liquid crystal device 100, the inorganic retardation plate 42 is not limited to be disposed between the counter substrate 20 on the light emission side and the polarizing element 43, but is incident on the light incident side, that is, the element substrate 10. A similar effect can be obtained even if it is arranged between the polarizing element 41 and the polarizing element 41 (see FIG. 4).

図9は液晶装置の視角特性を示す等コントラスト曲線であり、同図(a)は比較例1の等コントラスト曲線、同図(b)は比較例2の等コントラスト曲線、同図(c)は本実施形態の等コントラスト曲線である。等コントラスト曲線は、拡散光を発するバックライトの上に液晶装置を配置し、全白と全黒を順に表示して、その輝度を視角方向を変化させながら測定した。図の中心が液晶装置の法線方向であり、法線から左右方向に±20°と上下方向に±20°傾いた視角方向の特性を示している。   FIG. 9 is an isocontrast curve showing the viewing angle characteristics of the liquid crystal device. FIG. 9A is an isocontrast curve of Comparative Example 1, FIG. 9B is an isocontrast curve of Comparative Example 2, and FIG. It is an isocontrast curve of this embodiment. The isocontrast curve was measured by arranging the liquid crystal device on the backlight that emits diffused light, displaying all white and all black in order, and changing the luminance of the viewing angle. The center of the figure is the normal direction of the liquid crystal device, and shows the characteristics in the viewing angle direction tilted ± 20 ° in the left-right direction and ± 20 ° in the vertical direction from the normal line.

<比較例1>
比較例1では、液晶層50において液晶分子LCが85°のプレチルト角θpを有するように、斜方蒸着によって得られた配向膜18,29の膜厚を複屈折を生じない程度の例えば20nm程度とした。これによれば、図9(a)に示すように、液晶分子LCのプレチルトによる位相差(2.4nm)を視角補償できないので、最大コントラストが得られる方位角が基板面の法線方向すなわち正面(0°,0°)からX軸方向およびY軸方向にそれぞれおよそ5°ずれた方向となっている。ちなみにこの液晶装置をプロジェクターで投影したときのコントラスト比(Contrast Ratio;C,R)はおよそ1100であった。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, the thickness of the alignment films 18 and 29 obtained by oblique deposition so that the liquid crystal molecules LC have a pretilt angle θp of 85 ° in the liquid crystal layer 50 is, for example, about 20 nm that does not cause birefringence. It was. According to this, as shown in FIG. 9A, the phase difference (2.4 nm) due to the pretilt of the liquid crystal molecules LC cannot be compensated for viewing angle, so the azimuth angle at which the maximum contrast is obtained is the normal direction of the substrate surface, that is, The directions are shifted by about 5 ° in the X-axis direction and the Y-axis direction from (0 °, 0 °). Incidentally, the contrast ratio (C, R) when this liquid crystal device was projected by a projector was about 1100.

<比較例2>
比較例2では、液晶層50において液晶分子LCが85°のプレチルト角θpを有するように、斜方蒸着によって得られた配向膜18,29の膜厚を複屈折を生じない程度の例えば20nm程度とし、且つ350nmの位相差を有する無機位相差板42を備えた構成とした。これによれば、図9(b)に示すように、無機位相差板42を備えたことにより、液晶層50を斜めに透過する光の位相差が補償されることにより、等コントラスト曲線の形状が変化しているが、最大コントラストが得られる方位角は依然として正面の位置からずれている。すなわち、液晶分子LCのプレチルトに起因する位相差を十分には補償できていない。投影コントラスト比はおよそ1400であった。
<Comparative Example 2>
In Comparative Example 2, the thickness of the alignment films 18 and 29 obtained by oblique deposition so that the liquid crystal molecules LC have a pretilt angle θp of 85 ° in the liquid crystal layer 50 is, for example, about 20 nm that does not cause birefringence. And an inorganic retardation plate 42 having a retardation of 350 nm. According to this, as shown in FIG. 9B, the provision of the inorganic retardation plate 42 compensates for the phase difference of light obliquely transmitted through the liquid crystal layer 50, thereby forming the shape of the isocontrast curve. However, the azimuth angle at which the maximum contrast is obtained is still deviated from the front position. That is, the phase difference due to the pretilt of the liquid crystal molecules LC cannot be sufficiently compensated. The projection contrast ratio was approximately 1400.

これに対して本実施形態では、図9(c)に示すように、液晶分子LCのプレチルトによる位相差(2.4nm)の視角補償がなされ、最大コントラストが得られる方位角が正面に位置している。投影コントラスト比はおよそ2200であり、比較例1,2に比べて改善された。すなわち、広い視角特性と高い正面コントラスト比を有する液晶装置100が実現された。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 9C, the viewing angle of the phase difference (2.4 nm) due to the pretilt of the liquid crystal molecules LC is compensated, and the azimuth angle at which the maximum contrast is obtained is located in front. ing. The projection contrast ratio was about 2200, which was improved as compared with Comparative Examples 1 and 2. That is, the liquid crystal device 100 having a wide viewing angle characteristic and a high front contrast ratio is realized.

なお、本実施形態から無機位相差板42を除いたとしても、斜方蒸着によって得られた配向膜18,29により液晶分子LCのプレチルトによる位相差(2.4nm)が補償されるので、正面コントラスト比がおよそ1300となり、比較例1に比べれば改善されることが分かっている。   Even if the inorganic phase difference plate 42 is omitted from the present embodiment, the alignment films 18 and 29 obtained by oblique deposition compensate for the phase difference (2.4 nm) due to the pretilt of the liquid crystal molecules LC. It is known that the contrast ratio is about 1300, which is improved as compared with Comparative Example 1.

このような液晶装置100によれば、液晶分子LCのプレチルトによる液晶層50の正面位相差を光学的に視角補償する光学補償板を新たに設けなくても配向膜18,29がそれを兼ねている。すなわち、部品点数を増やすことなく、視角補償を実現して広い視角特性と高い正面コントラスト比を有する小型な液晶装置100を提供できる。   According to such a liquid crystal device 100, the alignment films 18 and 29 also serve as the optical compensator for optically compensating the front phase difference of the liquid crystal layer 50 due to the pretilt of the liquid crystal molecules LC without providing a new optical compensation plate. Yes. That is, it is possible to provide a small liquid crystal device 100 having a wide viewing angle characteristic and a high front contrast ratio by realizing viewing angle compensation without increasing the number of components.

(第2実施形態)
第2実施形態の液晶装置について、図10〜図12を参照して説明する。図10は第2実施形態の液晶装置の構成を示す概略断面図、図11は第2実施形態の液晶装置の光学的な視角補償原理を説明する図、図12は1軸性複屈折体の傾斜角度と正面位相差との関係を示すグラフである。
第2実施形態の液晶装置は、第1実施形態に対して無機配向膜の膜厚と、1軸性複屈折体の液晶パネル110に対する配置の仕方を見直したものである。したがって、第1実施形態と同じ構成には同じ符号を付して詳細の説明は省略する。
(Second Embodiment)
A liquid crystal device according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal device of the second embodiment, FIG. 11 is a diagram for explaining the optical viewing angle compensation principle of the liquid crystal device of the second embodiment, and FIG. 12 is a diagram of a uniaxial birefringent body. It is a graph which shows the relationship between an inclination angle and a front phase difference.
The liquid crystal device of the second embodiment is obtained by reviewing the thickness of the inorganic alignment film and the arrangement of the uniaxial birefringent material with respect to the liquid crystal panel 110 with respect to the first embodiment. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

図10に示すように、本実施形態の液晶装置150は、素子基板10と対向基板20との間に挟持された液晶層50とを備えた液晶パネル110を有する。素子基板10に設けられた画素電極15を覆う配向膜18および対向基板20に設けられた共通電極23を覆う配向膜29は、無機材料としてのSiO2を斜方蒸着して得られた無機配向膜である。 As shown in FIG. 10, the liquid crystal device 150 of this embodiment includes a liquid crystal panel 110 including a liquid crystal layer 50 sandwiched between an element substrate 10 and a counter substrate 20. An alignment film 18 covering the pixel electrode 15 provided on the element substrate 10 and an alignment film 29 covering the common electrode 23 provided on the counter substrate 20 are inorganic alignment obtained by obliquely depositing SiO 2 as an inorganic material. It is a membrane.

基板面に対する斜方蒸着の蒸着角度θbは45°である。また、図示省略したが基板面に対する平面的な蒸着方向の角度θaは走査線3aの延在方向に対して45°である。そして、斜方蒸着によってSiO2の結晶が成長するカラム角度θcは、基板面に対して70°である。 The deposition angle θb of oblique deposition with respect to the substrate surface is 45 °. Although not shown in the drawing, the angle θa of the planar deposition direction with respect to the substrate surface is 45 ° with respect to the extending direction of the scanning line 3a. The column angle θc at which the SiO 2 crystal grows by oblique deposition is 70 ° with respect to the substrate surface.

素子基板10と対向基板20とはおよそ2.5μmの間隔をおいて対向配置され、その間に負の誘電異方性を有する液晶(複屈折率Δnが0.14)が充填されて液晶層50を構成している。   The element substrate 10 and the counter substrate 20 are arranged to face each other with an interval of about 2.5 μm, and a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy (birefringence index Δn is 0.14) is filled between the element substrate 10 and the counter substrate 20. Is configured.

液晶分子LCは、配向膜18,29の配向膜面に対してプレチルトが与えられて初期配向しており、プレチルト角θpはおよそ85°である。   The liquid crystal molecules LC are initially aligned with a pretilt applied to the alignment film surfaces of the alignment films 18 and 29, and the pretilt angle θp is approximately 85 °.

液晶分子LCのプレチルトに起因する液晶層50の位相差(2.4nm)を光学的に補償する最適な配向膜18,29の膜厚は、第1実施形態で説明したようにおよそ270nmである。しかしながら、実際の斜方蒸着の工程では、膜厚を一定の値として均一に成膜することは難しい。例えば、基板と蒸着源との距離をできるだけ大きくしてゆっくり成膜する方法が考えられるが、それでは生産性が低下するという課題がある。   As described in the first embodiment, the optimum film thickness of the alignment films 18 and 29 for optically compensating for the phase difference (2.4 nm) of the liquid crystal layer 50 caused by the pretilt of the liquid crystal molecules LC is approximately 270 nm. . However, in an actual oblique deposition process, it is difficult to form a uniform film with a constant film thickness. For example, a method of slowly forming a film by increasing the distance between the substrate and the vapor deposition source is conceivable, but there is a problem that productivity is lowered.

また、膜厚ばらつきによって、配向膜18,29の膜厚が視角補償を可能とする最適値よりも厚くなってしまうと、1軸性複屈折体としての無機位相差板42を装備したとしても適切な状態からずれてしまう。   Further, if the film thickness of the alignment films 18 and 29 becomes thicker than the optimum value that enables viewing angle compensation due to the film thickness variation, even if the inorganic retardation plate 42 as a uniaxial birefringent body is equipped. Deviation from the appropriate state.

そこで本実施形態では、配向膜18,29の膜厚を上記最適値より小さく設定し、無機位相差板42を液晶パネル110に対して傾斜させて配置することにより、不足する正面位相差を補う構成としたものである。図10に示すように液晶パネル110の対向基板20の光の射出側の表面に対する無機位相差板42の傾斜角度をθdと呼ぶ。
なお、図10は第1実施形態の図4に相当するものであり、液晶分子LCのプレチルトの方向、すなわち、平面的な斜方蒸着の蒸着方向に沿って液晶装置150を切断した概略断面図である。
Therefore, in the present embodiment, the film thickness of the alignment films 18 and 29 is set to be smaller than the optimum value, and the inorganic phase difference plate 42 is inclined with respect to the liquid crystal panel 110 to compensate for the insufficient front phase difference. It is a configuration. As shown in FIG. 10, the inclination angle of the inorganic retardation film 42 with respect to the surface of the counter substrate 20 of the liquid crystal panel 110 on the light emission side is referred to as θd.
FIG. 10 corresponds to FIG. 4 of the first embodiment, and is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal device 150 cut along the pretilt direction of the liquid crystal molecules LC, that is, the planar oblique vapor deposition direction. It is.

図11に示すように、無機位相差板42は屈折率nz’を示す光学軸が液晶分子LCのプレチルトの方向(長軸)に対して略平行な状態に近づくように、液晶パネル110すなわち液晶層50に対して傾斜して配置されている。   As shown in FIG. 11, the inorganic retardation plate 42 has a liquid crystal panel 110, that is, a liquid crystal panel 110 so that the optical axis showing the refractive index nz ′ approaches a state substantially parallel to the pretilt direction (long axis) of the liquid crystal molecules LC. Inclined with respect to the layer 50.

図12に示すように、1軸性複屈折体としての無機位相差板42の傾斜角度θdを0°から9°まで変化させると、その正面位相差は0nmから3.8nmまで変化することが分かった。   As shown in FIG. 12, when the inclination angle θd of the inorganic retardation plate 42 as a uniaxial birefringent material is changed from 0 ° to 9 °, the front phase difference may change from 0 nm to 3.8 nm. I understood.

本実施形態では、液晶パネル110における配向膜18,29のそれぞれの厚みをおよそ240nmとした。このときの各配向膜18,29の正面位相差はおよそ1.1nmである(図7参照)。前述したように液晶分子LCのプレチルト角θpが85°の場合の液晶層50の正面位相差は2.4nmであるため、光学的に視角補償するために不足分する正面位相差は、2.4−2×1.1=0.2nmとなる。したがって、無機位相差板42の傾斜角度θdをおよそ2.0°とした。   In the present embodiment, the thickness of each of the alignment films 18 and 29 in the liquid crystal panel 110 is about 240 nm. At this time, the front phase difference of the alignment films 18 and 29 is approximately 1.1 nm (see FIG. 7). As described above, since the front phase difference of the liquid crystal layer 50 when the pretilt angle θp of the liquid crystal molecules LC is 85 ° is 2.4 nm, the front phase difference that is insufficient for optically compensating the viewing angle is 2. 4-2 × 1.1 = 0.2 nm. Therefore, the inclination angle θd of the inorganic retardation plate 42 is set to approximately 2.0 °.

斜方蒸着による配向膜18,29の形成時の生産性と歩留まりとを考慮すれば、配向膜18,29の膜厚は正面位相差を生ずる範囲で240nmよりもさらに薄い方がよい。液晶分子LCのプレチルトによる液晶層50の正面位相差を視角補償するにあたって不足する分は、無機位相差板42の傾斜角度θdを2.0°よりも大きくすればよい。一方で無機位相差板42の傾斜角度θdが大きくなると、液晶装置150が占める空間が大きくなるので、これを適用する装置の小型化を考慮して傾斜角度θdを設定する必要がある。
なお、透過型の液晶装置150において、無機位相差板42は光の射出側である対向基板20と偏光素子43との間において配置されることに限定されず、光の入射側すなわち素子基板10と偏光素子41との間で傾斜させて配置しても同様な効果が得られる(図10参照)。
Considering the productivity and yield when forming the alignment films 18 and 29 by oblique deposition, the film thickness of the alignment films 18 and 29 is preferably thinner than 240 nm within a range in which a front phase difference is generated. To compensate for the viewing angle compensation of the front phase difference of the liquid crystal layer 50 due to the pretilt of the liquid crystal molecules LC, the inclination angle θd of the inorganic retardation plate 42 may be made larger than 2.0 °. On the other hand, since the space occupied by the liquid crystal device 150 increases as the tilt angle θd of the inorganic retardation plate 42 increases, it is necessary to set the tilt angle θd in consideration of downsizing of the device to which this is applied.
In the transmissive liquid crystal device 150, the inorganic phase difference plate 42 is not limited to be disposed between the counter substrate 20 on the light emission side and the polarizing element 43, but the light incident side, that is, the element substrate 10. A similar effect can be obtained even when the optical element is inclined with respect to the polarizing element 41 (see FIG. 10).

図13(a)は第2実施形態の液晶装置の視角特性を示す等コントラスト曲線である。図13(a)に示すように、本実施形態の液晶装置150は、最大コントラスト比を示す方位角が正面方向に位置していると共に、高いコントラスト比を得られる視角範囲が第1実施形態の液晶装置100に比べて広がっていることが分かる(図9(c)との比較)。   FIG. 13A is an isocontrast curve showing the viewing angle characteristics of the liquid crystal device of the second embodiment. As shown in FIG. 13A, the liquid crystal device 150 of the present embodiment has an azimuth angle indicating the maximum contrast ratio located in the front direction and a viewing angle range in which a high contrast ratio can be obtained as in the first embodiment. It can be seen that it is wider than the liquid crystal device 100 (comparison with FIG. 9C).

液晶パネル110に対して無機位相差板42を傾斜させれば正面位相差が発生することを図12に示したが、例えば、無機位相差板42の傾斜角度θdを−2.0°とする。すなわち、図10において無機位相差板42を液晶パネル110に対して平行な状態から反時計回りに傾斜させても、正面位相差が生ずる。しかしながら、そのときの液晶装置150の視角特性は、図13(b)に示すようになり、最大コントラスト比を示す方位角が正面に位置しているも、高いコントラスト比が得られる視角範囲が第1実施形態に比べて狭まっていることが分かる。言い換えれば、無機位相差板42は、光学軸が液晶分子LCのプレチルトの方向(長軸)に対して略平行な状態に近づくように傾斜させることが重要である。   FIG. 12 shows that the front phase difference is generated when the inorganic retardation plate 42 is tilted with respect to the liquid crystal panel 110. For example, the tilt angle θd of the inorganic retardation plate 42 is set to −2.0 °. . That is, even if the inorganic retardation plate 42 is tilted counterclockwise from the state parallel to the liquid crystal panel 110 in FIG. However, the viewing angle characteristics of the liquid crystal device 150 at that time are as shown in FIG. 13B, and the viewing angle range in which a high contrast ratio is obtained is the first even though the azimuth angle indicating the maximum contrast ratio is located in front. It turns out that it is narrow compared with 1 embodiment. In other words, it is important that the inorganic retardation plate 42 is tilted so that the optical axis approaches a state substantially parallel to the pretilt direction (long axis) of the liquid crystal molecules LC.

また、光学的には無機位相差板42の光学軸が液晶分子LCのプレチルトの方向(長軸)に対して略平行となるように傾斜させることが理想的であるが、傾斜のさせ方が複雑になるので、本実施形態のように無機位相差板42を液晶パネル110に対して一定方向に傾斜させることが相対的な配置を容易にする観点で望ましい。   Further, optically, it is ideal to incline so that the optical axis of the inorganic retardation plate 42 is substantially parallel to the pretilt direction (long axis) of the liquid crystal molecules LC. Since it becomes complicated, it is desirable to incline the inorganic retardation plate 42 in a certain direction with respect to the liquid crystal panel 110 from the viewpoint of facilitating relative arrangement as in the present embodiment.

このような液晶装置150によれば、斜方蒸着における配向膜18,29の膜厚を正面位相差が最適値(−1.2nm)となる270nmよりもおよそ1割程度小さい240nmに設定し、不足する正面位相差を無機位相差板42を傾斜させて補った。したがって、斜方蒸着によって配向膜18,29の膜厚が多少ばらついても、膜厚が270nmを超えないようにして、その影響を小さくし安定した視角補償を実現した。   According to such a liquid crystal device 150, the thickness of the alignment films 18 and 29 in oblique deposition is set to 240 nm, which is approximately 10% smaller than 270 nm where the front phase difference is the optimum value (−1.2 nm). Insufficient front phase difference was compensated by inclining the inorganic phase difference plate 42. Therefore, even if the film thickness of the alignment films 18 and 29 varies somewhat by oblique deposition, the film thickness does not exceed 270 nm, and the effect is reduced and stable viewing angle compensation is realized.

また、図12に示すように、無機位相差板42の傾斜角度θdをおよそ7°とすれば正面位相差をおよそ2.4nmとすることができる。すなわち、液晶分子LCのプレチルトによる液晶層50の正面位相差を無機位相差板42だけで光学的に補償可能である。しかしながら、無機位相差板42の傾斜角度θdが第2実施形態に比べて大きくなることで装置としての小型化が難しくなるという課題が生ずる。言い換えれば、第2実施形態はより小型な液晶装置150を提供できる。   As shown in FIG. 12, the front phase difference can be set to about 2.4 nm if the inclination angle θd of the inorganic phase difference plate 42 is set to about 7 °. That is, the front phase difference of the liquid crystal layer 50 due to the pretilt of the liquid crystal molecules LC can be optically compensated only by the inorganic phase difference plate 42. However, since the inclination angle θd of the inorganic retardation plate 42 is larger than that of the second embodiment, there arises a problem that it is difficult to reduce the size of the apparatus. In other words, the second embodiment can provide a smaller liquid crystal device 150.

(第3実施形態)
<電子機器>
次に本実施形態の電子機器として、投射型表示装置を例に説明する。図14は第3実施形態の電子機器としての投射型表示装置の一例である3板式の透過型液晶プロジェクターの構成を示す図である。
(Third embodiment)
<Electronic equipment>
Next, a projection display device will be described as an example of the electronic apparatus of the present embodiment. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a three-plate transmissive liquid crystal projector which is an example of a projection display device as an electronic apparatus according to the third embodiment.

図14に示すように、本実施形態の液晶プロジェクター1000は、システム光軸Lに沿って配置された偏光照明装置1100と、光分離素子としての2つのダイクロイックミラー1104,1105と、3つの反射ミラー1106,1107,1108と、5つのリレーレンズ1201,1202,1203,1204,1205と、3つの光変調素子としての液晶ライトバルブ1210,1220,1230と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム1206と、投射レンズ1207とを備えている。   As shown in FIG. 14, the liquid crystal projector 1000 of the present embodiment includes a polarization illumination device 1100 arranged along the system optical axis L, two dichroic mirrors 1104 and 1105 as light separation elements, and three reflection mirrors. 1106, 1107, 1108, five relay lenses 1201, 1202, 1203, 1204, 1205, liquid crystal light valves 1210, 1220, 1230 as three light modulation elements, a cross dichroic prism 1206 as a light combining element, and projection And a lens 1207.

偏光照明装置1100は、ハロゲンランプ等の白色光源からなる光源としてのランプユニット1101と、インテグレーターレンズ1102と、偏光変換素子1103とから概略構成されている。   The polarized light illumination device 1100 is generally configured by a lamp unit 1101 as a light source composed of a white light source such as a halogen lamp, an integrator lens 1102, and a polarization conversion element 1103.

ダイクロイックミラー1104は、偏光照明装置1100から射出された偏光光束のうち、赤色光(R)を反射させ、緑色光(G)と青色光(B)とを透過させる。もう1つのダイクロイックミラー1105は、ダイクロイックミラー1104を透過した緑色光(G)を反射させ、青色光(B)を透過させる。   The dichroic mirror 1104 reflects red light (R) and transmits green light (G) and blue light (B) among the polarized light beams emitted from the polarization illumination device 1100. Another dichroic mirror 1105 reflects the green light (G) transmitted through the dichroic mirror 1104 and transmits the blue light (B).

ダイクロイックミラー1104で反射した赤色光(R)は、反射ミラー1106で反射した後にリレーレンズ1205を経由して液晶ライトバルブ1210に入射する。
ダイクロイックミラー1105で反射した緑色光(G)は、リレーレンズ1204を経由して液晶ライトバルブ1220に入射する。
ダイクロイックミラー1105を透過した青色光(B)は、3つのリレーレンズ1201,1202,1203と2つの反射ミラー1107,1108とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ1230に入射する。
The red light (R) reflected by the dichroic mirror 1104 is reflected by the reflection mirror 1106 and then enters the liquid crystal light valve 1210 via the relay lens 1205.
Green light (G) reflected by the dichroic mirror 1105 enters the liquid crystal light valve 1220 via the relay lens 1204.
The blue light (B) transmitted through the dichroic mirror 1105 enters the liquid crystal light valve 1230 via a light guide system including three relay lenses 1201, 1202, 1203 and two reflection mirrors 1107, 1108.

液晶ライトバルブ1210,1220,1230は、クロスダイクロイックプリズム1206の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ1210,1220,1230に入射した色光は、画像情報に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム1206に向けて射出される。このプリズムは、4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ1207によってスクリーン1300上に投射され、画像が拡大されて表示される。   The liquid crystal light valves 1210, 1220, and 1230 are disposed to face the incident surfaces of the cross dichroic prism 1206 for each color light. The color light incident on the liquid crystal light valves 1210, 1220, and 1230 is modulated based on the image information and is emitted toward the cross dichroic prism 1206. In this prism, four right-angle prisms are bonded together, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in a cross shape on the inner surface thereof. The three color lights are synthesized by these dielectric multilayer films, and the light representing the color image is synthesized. The synthesized light is projected on the screen 1300 by the projection lens 1207 which is a projection optical system, and the image is enlarged and displayed.

液晶ライトバルブ1210は、上記第2実施形態の液晶装置150が適用されたものであって、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子と、一対の偏光素子間に配置された液晶パネル1211と1軸性複屈折体としての無機位相差板1212とを有する。他の液晶ライトバルブ1220,1230も同様である。すなわち、液晶パネル1211,1221,1231は、基板面に対して負の誘電異方性を有する液晶分子がプレチルトを与えられた状態で略垂直配向している。プレチルト角θpはおよそ85°である。また、液晶層に面して斜方蒸着により形成された無機配向膜を有しており、無機配向膜の膜厚はおよそ240nmである。光学補償層を兼ねる無機配向膜によって、液晶分子のプレチルトによる液晶層の正面位相差が光学的に視角補償されている。   The liquid crystal light valve 1210 is applied with the liquid crystal device 150 of the second embodiment, and includes a pair of polarizing elements arranged in crossed Nicols on the incident side and the emitting side of color light, and a pair of polarizing elements. A liquid crystal panel 1211 and an inorganic retardation plate 1212 as a uniaxial birefringent body. The same applies to the other liquid crystal light valves 1220 and 1230. That is, the liquid crystal panels 1211, 1221, and 1231 are substantially vertically aligned in a state where liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy are given a pretilt with respect to the substrate surface. The pretilt angle θp is approximately 85 °. Moreover, it has the inorganic alignment film formed by oblique vapor deposition facing the liquid crystal layer, and the film thickness of an inorganic alignment film is about 240 nm. The front phase difference of the liquid crystal layer due to the pretilt of the liquid crystal molecules is optically compensated for viewing angle by the inorganic alignment film that also serves as the optical compensation layer.

無機位相差板1212,1222,1232は、それぞれ350nmの位相差を有するものであり、液晶パネル1211,1221,1231の色光の射出側の表面に傾斜して配置されている。液晶層の正面位相差は、液晶層を透過する色光の波長に依存するため、無機位相差板1212,1222,1232の傾斜角度θdは、緑色光(G)の波長(550nm)を基準に設定されており、本実施形態では緑色光(G)ではおよそ2°、緑色光(G)よりも波長が長い赤色光(R)ではおよそ2.1°、緑色光(G)よりも波長が短い青色光(B)では1.7°に設定されている。   The inorganic phase difference plates 1212, 1222, and 1232 each have a phase difference of 350 nm, and are inclined on the surface of the liquid crystal panels 1211, 1221, 1231 on the color light emission side. Since the front phase difference of the liquid crystal layer depends on the wavelength of the color light transmitted through the liquid crystal layer, the inclination angle θd of the inorganic phase difference plates 1212, 1222, and 1232 is set based on the wavelength (550 nm) of the green light (G). In this embodiment, the green light (G) has a wavelength of about 2 °, the red light (R) having a longer wavelength than the green light (G) has a wavelength of about 2.1 °, and the green light (G) has a shorter wavelength. For blue light (B), the angle is set to 1.7 °.

また、クロスダイクロイックプリズム1206に対して、液晶ライトバルブ1220にて変調された緑色光(G)は直進し、液晶ライトバルブ1210にて変調された赤色光(R)と、液晶ライトバルブ1230にて変調された青色光(B)とは誘電体多層膜によって画像の左右が反転して反射される。それゆえに、合成後の光において液晶ライトバルブ1210,1220,1230ごとの視角特性に起因する着色が生じないように光学的な条件が色光に対応して設定されている。具体的には、緑色光(G)の液晶パネル1221における液晶分子のプレチルトの方向に対して、他の赤色光(R)の液晶パネル1211と青色光(B)の液晶パネル1231における液晶分子のプレチルトの方向が反転するように斜方蒸着の平面的な蒸着方向を180°反転させて無機配向膜を形成している。
したがって、緑色光(G)に対応する液晶ライトバルブ1220の無機位相差板1222の液晶パネル1221に対する傾斜角度θdを2°とすると、見かけ上、赤色光(R)が透過する無機位相差板1212の傾斜角度θdは−2.1°、青色光(B)が透過する無機位相差板1232の傾斜角度θdは−1.7°となっている。
Further, the green light (G) modulated by the liquid crystal light valve 1220 goes straight to the cross dichroic prism 1206, and the red light (R) modulated by the liquid crystal light valve 1210 and the liquid crystal light valve 1230. The modulated blue light (B) is reflected with the left and right sides of the image reversed by the dielectric multilayer film. Therefore, the optical conditions are set corresponding to the color light so that the combined light does not cause coloring due to the viewing angle characteristics of the liquid crystal light valves 1210, 1220, and 1230. Specifically, with respect to the direction of the pretilt of the liquid crystal molecules in the green light (G) liquid crystal panel 1221, the liquid crystal molecules in the other red light (R) liquid crystal panel 1211 and the blue light (B) liquid crystal panel 1231 The inorganic alignment film is formed by reversing the planar vapor deposition direction of oblique vapor deposition by 180 ° so that the pretilt direction is reversed.
Therefore, when the inclination angle θd of the liquid crystal light valve 1220 corresponding to green light (G) with respect to the liquid crystal panel 1221 is 2 °, the inorganic phase difference plate 1212 that apparently transmits red light (R). The tilt angle θd is −2.1 °, and the tilt angle θd of the inorganic retardation plate 1232 through which the blue light (B) is transmitted is −1.7 °.

このような液晶プロジェクター1000によれば、色光ごとに設けられた液晶ライトバルブ1210,1220,1230は、液晶分子のプレチルトによる液晶層の正面位相差が透過する色光の波長に対応して光学的に視角補償されているため、従来のものよりも広い視野角に亘って高いコントラストの画像表示が得られる。   According to such a liquid crystal projector 1000, the liquid crystal light valves 1210, 1220, and 1230 provided for each color light are optically corresponding to the wavelength of the color light that transmits the front phase difference of the liquid crystal layer due to the pretilt of the liquid crystal molecules. Since the viewing angle is compensated, an image display with a higher contrast can be obtained over a wider viewing angle than the conventional one.

なお、本実施形態では無機位相差板1212,1222,1232をそれぞれ液晶パネル1211,1221,1231の色光の射出側において傾斜させて配置したが、これに限定されるものではない。液晶パネル1211,1221,1231の色光の入射側において傾斜させて配置しても同様な効果が得られ、入射光が不規則な角度で入射する迷光の影響を低減することもできる。
また、液晶プロジェクター1000の液晶ライトバルブ1210,1220,1230に適用される液晶装置は、上記第2実施形態の液晶装置150に限定されず、上記第1実施形態の液晶装置100を適用してもよい。これによれば、無機位相差板1212,1222,1232を傾斜させないので、より小型な液晶プロジェクター1000を実現できる。
In this embodiment, the inorganic phase difference plates 1212, 1222, and 1232 are arranged to be inclined on the color light emission side of the liquid crystal panels 1211, 1221, and 1231, respectively, but the present invention is not limited to this. Even if the liquid crystal panels 1211, 1221, and 1231 are arranged to be inclined on the color light incident side, the same effect can be obtained, and the influence of stray light incident at an irregular angle can be reduced.
The liquid crystal device applied to the liquid crystal light valves 1210, 1220, and 1230 of the liquid crystal projector 1000 is not limited to the liquid crystal device 150 of the second embodiment, and the liquid crystal device 100 of the first embodiment is also applied. Good. According to this, since the inorganic retardation plates 1212, 1222, and 1232 are not inclined, a smaller liquid crystal projector 1000 can be realized.

(第4実施形態)
本発明が適用される液晶装置は、第1実施形態や第2実施形態のような透過型に限定されない。本実施形態では、本発明を適用した反射型の液晶装置の例について図15〜図17を参照して説明する。
図15は第4実施形態の液晶装置の構造を示す概略断面図、図16は液晶分子のプレチルト角と液晶層の正面位相差との関係を示すグラフ、図17(a)は第4実施形態の液晶装置の視角特性を示す等コントラスト曲線、同図(b)は比較例の反射型液晶装置の視角特性を示す等コントラスト曲線である。なお、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付して詳細の説明を省略する。
(Fourth embodiment)
The liquid crystal device to which the present invention is applied is not limited to the transmissive type as in the first and second embodiments. In this embodiment, an example of a reflective liquid crystal device to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
FIG. 15 is a schematic sectional view showing the structure of the liquid crystal device of the fourth embodiment, FIG. 16 is a graph showing the relationship between the pretilt angle of the liquid crystal molecules and the front phase difference of the liquid crystal layer, and FIG. 17A is the fourth embodiment. FIG. 6B is an isocontrast curve showing the viewing angle characteristics of the reflective liquid crystal device of the comparative example. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

<液晶装置>
図15に示すように、本実施形態の液晶装置200は、素子基板10と対向基板20との間に挟持された液晶層50とを備えた液晶パネル210を有する。液晶パネル210は反射型であって、素子基板10には光反射性を有する画素電極15Rが設けられている。
他の電気的な構成については、基本的に透過型の液晶パネル110と同じである。素子基板10に設けられた画素電極15Rを覆う配向膜18および対向基板20に設けられた共通電極23を覆う配向膜29は、無機材料としてのSiO2を斜方蒸着して得られた無機配向膜である。
画素電極15Rは、例えばアルミニウム(Al)や銀(Ag)などの高反射率の導電材料によって形成されている。該導電材料が液晶層50に与えるイオン成分の影響を考慮して、液晶層50に面する画素電極15Rの表面を絶縁膜で覆った後に配向膜18を形成してもよい。
<Liquid crystal device>
As shown in FIG. 15, the liquid crystal device 200 of this embodiment includes a liquid crystal panel 210 including a liquid crystal layer 50 sandwiched between the element substrate 10 and the counter substrate 20. The liquid crystal panel 210 is a reflection type, and the element substrate 10 is provided with a pixel electrode 15R having light reflectivity.
Other electrical configurations are basically the same as those of the transmissive liquid crystal panel 110. The alignment film 18 covering the pixel electrode 15R provided on the element substrate 10 and the alignment film 29 covering the common electrode 23 provided on the counter substrate 20 are inorganic alignment obtained by oblique deposition of SiO 2 as an inorganic material. It is a membrane.
The pixel electrode 15R is made of a highly reflective conductive material such as aluminum (Al) or silver (Ag). The alignment film 18 may be formed after the surface of the pixel electrode 15 </ b> R facing the liquid crystal layer 50 is covered with an insulating film in consideration of the influence of the ionic component that the conductive material gives to the liquid crystal layer 50.

基板面に対する斜方蒸着の蒸着角度θbは45°である。また、図示省略したが基板面に対する平面的な蒸着方向の角度θaは走査線3aの延在方向に対して45°である。そして、斜方蒸着によってSiO2の結晶が成長するカラム角度θcは、基板面に対して70°である。 The deposition angle θb of oblique deposition with respect to the substrate surface is 45 °. Although not shown in the drawing, the angle θa of the planar deposition direction with respect to the substrate surface is 45 ° with respect to the extending direction of the scanning line 3a. The column angle θc at which the SiO 2 crystal grows by oblique deposition is 70 ° with respect to the substrate surface.

素子基板10と対向基板20とはおよそ1.8μmの間隔をおいて対向配置され、その間に負の誘電異方性を有する液晶(複屈折率Δnが0.12)が充填されて液晶層50を構成している。   The element substrate 10 and the counter substrate 20 are disposed to face each other with an interval of about 1.8 μm, and a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy (birefringence index Δn is 0.12) is filled between the element substrate 10 and the counter substrate 20. Is configured.

液晶分子LCは、配向膜18,29の配向膜面に対してプレチルトが与えられて初期配向しており、プレチルト角θpはおよそ85°である。プレチルトの方位角方向は配向膜18,29の斜方蒸着における平面的な蒸着方向と同じであり、走査線3aに対して45°傾斜している。   The liquid crystal molecules LC are initially aligned with a pretilt applied to the alignment film surfaces of the alignment films 18 and 29, and the pretilt angle θp is approximately 85 °. The azimuth angle direction of the pretilt is the same as the planar deposition direction in the oblique deposition of the alignment films 18 and 29, and is inclined by 45 ° with respect to the scanning line 3a.

反射型の液晶パネル210の光の入射側および射出側には、1軸性複屈折体としての無機位相差板202と、反射型偏光素子としてのワイヤーグリッド偏光板203とが設けられている。無機位相差板202は対向基板20と平行して設けられている。ワイヤーグリッド偏光板203は、本実施形態の液晶装置200が適用される後述する液晶プロジェクター1500のシステム光軸Lに対して45°の角度で交差するように設けられている(図21参照)。なお、反射型偏光素子は偏光ビームスプリッターでもよい。   An inorganic phase difference plate 202 as a uniaxial birefringent body and a wire grid polarizing plate 203 as a reflective polarizing element are provided on the light incident side and the light exit side of the reflective liquid crystal panel 210. The inorganic phase difference plate 202 is provided in parallel with the counter substrate 20. The wire grid polarizing plate 203 is provided so as to intersect at a 45 ° angle with respect to a system optical axis L of a liquid crystal projector 1500 to be described later to which the liquid crystal device 200 of the present embodiment is applied (see FIG. 21). The reflective polarizing element may be a polarizing beam splitter.

図16に示すように、本実施形態の液晶装置200における液晶層50の正面位相差は、液晶層50の厚みと液晶の複屈折率とに基づき、液晶分子LCのプレチルト角θpが85°に設定されていることから、およそ1.5nmである。   As shown in FIG. 16, the front phase difference of the liquid crystal layer 50 in the liquid crystal device 200 of the present embodiment is based on the thickness of the liquid crystal layer 50 and the birefringence of the liquid crystal, and the pretilt angle θp of the liquid crystal molecules LC is 85 °. Since it is set, it is about 1.5 nm.

したがって、液晶層50の正面位相差を光学的に視角補償すべく、本実施形態では、配向膜18,29のそれぞれの膜厚をおよそ170nmとした。膜厚が170nmのときの配向膜18,29の正面位相差はそれぞれおよそ0.75nmとなる(図7参照)。すなわち、液晶層50の正面位相差の1/2の値となる。第1実施形態で述べたように、基板面の法線方向から見ると、液晶分子LCのプレチルトの方位角方向は、配向膜18,29のカラムの成長方向が基板面に投影された方位角方向に対して平行であり、配向膜18,29の遅相軸の方向と直交しているため、両者の位相差は相殺される。つまり、配向膜18,29は、液晶層50の正面位相差を光学的に補償する光学補償層を兼ねている。   Therefore, in this embodiment, the thickness of each of the alignment films 18 and 29 is set to about 170 nm in order to optically compensate the viewing angle of the liquid crystal layer 50 in the viewing angle. When the film thickness is 170 nm, the front phase difference of the alignment films 18 and 29 is approximately 0.75 nm (see FIG. 7). That is, the value is ½ of the front phase difference of the liquid crystal layer 50. As described in the first embodiment, when viewed from the normal direction of the substrate surface, the azimuth direction of the pretilt of the liquid crystal molecules LC is the azimuth angle in which the growth direction of the columns of the alignment films 18 and 29 is projected onto the substrate surface. Since it is parallel to the direction and is orthogonal to the direction of the slow axis of the alignment films 18 and 29, the phase difference between the two is canceled out. That is, the alignment films 18 and 29 also serve as an optical compensation layer that optically compensates for the front phase difference of the liquid crystal layer 50.

無機位相差板202の位相差は、(nx’−nz’)×厚みで与えられ、この場合、220nmとした。これにより、液晶層50を斜めに透過する光の位相差を補償した。   The phase difference of the inorganic phase difference plate 202 is given by (nx′−nz ′) × thickness, and in this case, it is 220 nm. This compensated for the phase difference of the light transmitted obliquely through the liquid crystal layer 50.

図17(a)に示すように、液晶装置200は、最大コントラスト比が得られる領域が正面に位置していると共に、正面に対して上下左右にほぼ均等に広がっている。この液晶装置をプロジェクターで投影したときのコントラスト比(C,R)はおよそ14900となった。
これに対して、配向膜18,29の膜厚をおよそ20nmとして光学補償層を兼ねない構造とした比較例では、図17(b)に示すように、最大コントラスト比が得られる領域が正面に位置しておらず、その投影コントラスト比(C.R)はおよそ2300であった。
As shown in FIG. 17A, in the liquid crystal device 200, the region where the maximum contrast ratio can be obtained is located in the front, and spreads almost evenly in the vertical and horizontal directions with respect to the front. The contrast ratio (C, R) when this liquid crystal device was projected by a projector was approximately 14900.
On the other hand, in the comparative example in which the alignment films 18 and 29 have a thickness of about 20 nm and do not serve as an optical compensation layer, as shown in FIG. It was not located, and its projection contrast ratio (CR) was about 2300.

反射型の液晶装置200は、プレチルトが与えられて略垂直配向した液晶分子LCに対して入射光と反射光とが係ることからそもそも視角特性上の自己補償構造を有している。したがって、上記第1実施形態の透過型の液晶装置100に比べて上記比較例でも高いコントラスト比が得られる視角範囲が広いが、本発明を適用することで広視野角に亘ってさらに高いコントラスト比が得られる。すなわち、反射型の液晶装置200に適用することが透過型の液晶装置100に適用するよりも効果的である。   The reflective liquid crystal device 200 originally has a self-compensation structure in view angle characteristics because incident light and reflected light are applied to the liquid crystal molecules LC which are pre-tilted and substantially vertically aligned. Therefore, compared with the transmission type liquid crystal device 100 of the first embodiment, the comparative example has a wide viewing angle range in which a high contrast ratio can be obtained. However, by applying the present invention, a higher contrast ratio can be obtained over a wide viewing angle. Is obtained. That is, the application to the reflective liquid crystal device 200 is more effective than the application to the transmissive liquid crystal device 100.

(第5実施形態)
次に、本実施形態の反射型の液晶装置の他の適用例について、図18〜図20を参照して説明する。図18は第5実施形態の液晶装置の構造を示す概略断面図、図19は1軸性複屈折体の傾斜角度と正面位相差との関係を示すグラフ、図20は第5実施形態の液晶装置の視角特性を示す等コントラスト曲線である。
第5実施形態の液晶装置は、第4実施形態に対して無機配向膜の膜厚と1軸性複屈折体の配置を見直したものである。したがって、第4実施形態と同じ構成については同じ符号を付して詳細の説明は省略する。
(Fifth embodiment)
Next, another application example of the reflective liquid crystal device of this embodiment will be described with reference to FIGS. 18 is a schematic sectional view showing the structure of the liquid crystal device of the fifth embodiment, FIG. 19 is a graph showing the relationship between the tilt angle of the uniaxial birefringent body and the front phase difference, and FIG. 20 is the liquid crystal of the fifth embodiment. It is an isocontrast curve which shows the viewing angle characteristic of an apparatus.
The liquid crystal device of the fifth embodiment is obtained by reviewing the thickness of the inorganic alignment film and the arrangement of the uniaxial birefringent body with respect to the fourth embodiment. Therefore, the same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

図18に示すように、本実施形態の液晶装置250は、素子基板10と対向基板20との間に挟持された液晶層50とを備えた反射型の液晶パネル210を有する。素子基板10に設けられた光反射性を有する画素電極15Rを覆う配向膜18および対向基板20に設けられた共通電極23を覆う配向膜29は、無機材料としてのSiO2を斜方蒸着して得られた無機配向膜である。膜厚は、第4実施形態の170nmに比べておよそ1割程度薄く設定され、150nmとなっている。膜厚が150nmのときの配向膜18,29の正面位相差はそれぞれおよそ0.7nmとなる(図7参照)。すなわち、液晶層50の厚み1.8μm、複屈折率Δn=0.12、液晶分子LCのプレチルト角θp(およそ85°)に基づく、液晶層50の正面位相差である1.5nmに対して0.1nm不足している。 As shown in FIG. 18, the liquid crystal device 250 of the present embodiment includes a reflective liquid crystal panel 210 including a liquid crystal layer 50 sandwiched between the element substrate 10 and the counter substrate 20. The alignment film 18 covering the pixel electrode 15R having light reflectivity provided on the element substrate 10 and the alignment film 29 covering the common electrode 23 provided on the counter substrate 20 are formed by obliquely depositing SiO 2 as an inorganic material. It is the obtained inorganic alignment film. The film thickness is set to be about 10% thinner than 170 nm of the fourth embodiment, which is 150 nm. The front phase difference of the alignment films 18 and 29 when the film thickness is 150 nm is approximately 0.7 nm (see FIG. 7). That is, with respect to 1.5 nm which is the front phase difference of the liquid crystal layer 50 based on the thickness 1.8 μm of the liquid crystal layer 50, the birefringence Δn = 0.12, and the pretilt angle θp (approximately 85 °) of the liquid crystal molecules LC. There is a shortage of 0.1 nm.

反射型の液晶パネル210の光の入射側および射出側には、無機位相差板202と、ワイヤーグリッド偏光板203とが設けられている。
本実施形態では、1軸性複屈折体である無機位相差板202を液晶パネル210に対して傾斜させて配置することにより、光学的な視角補償において不足する正面位相差を補った。
An inorganic phase difference plate 202 and a wire grid polarizer 203 are provided on the light incident side and the light emitting side of the reflective liquid crystal panel 210.
In the present embodiment, the front phase difference that is insufficient in optical viewing angle compensation is compensated by disposing the inorganic retardation plate 202 that is a uniaxial birefringent body so as to be inclined with respect to the liquid crystal panel 210.

具体的には、図19に示すように、無機位相差板202の傾斜角度θdをおよそ2°とすることにより、正面位相差を0.1nmとすることができる。   Specifically, as shown in FIG. 19, the front phase difference can be set to 0.1 nm by setting the inclination angle θd of the inorganic phase difference plate 202 to approximately 2 °.

配向膜18,29のそれぞれの膜厚は、光学的な視角補償における最適値を示す膜厚の値(170nm)よりも小さい値の膜厚(150nm)に設定され、斜方蒸着による膜厚ばらつきの影響を受け難くした。具体的には、斜方蒸着時の膜厚が170nmを越えないようにした。   The film thickness of each of the alignment films 18 and 29 is set to a film thickness (150 nm) smaller than the film thickness value (170 nm) indicating the optimum value in optical viewing angle compensation. It was hard to be influenced by. Specifically, the film thickness during oblique deposition was set not to exceed 170 nm.

このような液晶装置250によれば、図20に示すように、最大コントラスト比が得られる領域が正面に位置していると共に、正面に対して上下左右にほぼ均等に広がっている。投影コントラスト比(C,R)はおよそ14800となった。すなわち、第4実施形態と同等な作用・効果を奏し、配向膜18,29の膜厚ばらつきの影響を小さくして安定的な視角補償を実現している。   According to such a liquid crystal device 250, as shown in FIG. 20, the region where the maximum contrast ratio can be obtained is located on the front side, and spreads almost evenly vertically and horizontally with respect to the front side. The projection contrast ratio (C, R) was approximately 14800. That is, the same operation and effect as in the fourth embodiment are achieved, and the effect of variations in the thickness of the alignment films 18 and 29 is reduced, thereby realizing stable viewing angle compensation.

なお、本実施形態の液晶装置250において、無機位相差板202の傾斜角度θdを−2°としても、図20に示したものとほぼ同等の等コントラスト曲線で、投影コントラスト比(C,R)14300が得られている。これも反射型の自己補償構造に由来するものと考えられる。   In the liquid crystal device 250 of the present embodiment, even if the inclination angle θd of the inorganic retardation plate 202 is set to −2 °, the projected contrast ratio (C, R) is an isocontrast curve substantially the same as that shown in FIG. 14300 is obtained. This is also considered to be derived from the reflection type self-compensation structure.

(第6実施形態)
<電子機器>
次に、本実施形態の電子機器としての他の投射型表示装置の例について説明する。図21は第6実施形態の電子機器としての投射型表示装置の一例である3板式の反射型液晶プロジェクターの構成を示す図である。なお、第3実施形態と同じ構成には同じ符号を付して詳細の説明は省略する。
(Sixth embodiment)
<Electronic equipment>
Next, an example of another projection type display device as the electronic apparatus of this embodiment will be described. FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration of a three-plate reflective liquid crystal projector which is an example of a projection display device as an electronic apparatus according to the sixth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as 3rd Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.

図21に示すように、本実施形態の他の投射型表示装置である液晶プロジェクター1500は、システム光軸Lに沿って配置された偏光照明装置1100と、3つのダイクロイックミラー1111,1112,1115と、2つの反射ミラー1113,1114と、3つの光変調素子としての反射型の液晶ライトバルブ1250,1260,1270と、クロスダイクロイックプリズム1206と、投射レンズ1207とを備えている。   As shown in FIG. 21, a liquid crystal projector 1500 which is another projection type display device of the present embodiment includes a polarization illumination device 1100 arranged along the system optical axis L, three dichroic mirrors 1111, 1112 and 1115. Two reflection mirrors 1113, 1114, reflection type liquid crystal light valves 1250, 1260, 1270 as three light modulation elements, a cross dichroic prism 1206, and a projection lens 1207 are provided.

偏光照明装置1100から射出された偏光光束は、互いに直交して配置されたダイクロイックミラー1111とダイクロイックミラー1112とに入射する。光分離素子としてのダイクロイックミラー1111は、入射した偏光光束のうち赤色光(R)を反射する。もう一方の光分離素子としてのダイクロイックミラー1112は、入射した偏光光束のうち緑色光(G)と青色光(B)とを反射する。
反射した赤色光(R)は反射ミラー1113により再び反射され、液晶ライトバルブ1250に入射する。一方、反射した緑色光(G)と青色光(B)とは反射ミラー1114により再び反射して光分離素子としてのダイクロイックミラー1115に入射する。ダイクロイックミラー1115は緑色光(G)を反射し、青色光(B)を透過する。反射した緑色光(G)は液晶ライトバルブ1260に入射する。透過した青色光(B)は液晶ライトバルブ1270に入射する。
The polarized light beam emitted from the polarization illumination device 1100 is incident on the dichroic mirror 1111 and the dichroic mirror 1112 which are arranged orthogonal to each other. A dichroic mirror 1111 serving as a light separation element reflects red light (R) in the incident polarized light flux. The dichroic mirror 1112 as the other light separation element reflects green light (G) and blue light (B) in the incident polarized light flux.
The reflected red light (R) is reflected again by the reflection mirror 1113 and enters the liquid crystal light valve 1250. On the other hand, the reflected green light (G) and blue light (B) are reflected again by the reflection mirror 1114 and enter the dichroic mirror 1115 as a light separation element. The dichroic mirror 1115 reflects green light (G) and transmits blue light (B). The reflected green light (G) enters the liquid crystal light valve 1260. The transmitted blue light (B) enters the liquid crystal light valve 1270.

液晶ライトバルブ1250は、反射型の液晶パネル1251と、1軸性複屈折体としての無機位相差板1252と、反射型偏光素子としてのワイヤーグリッド偏光板1253とを備えている。
液晶ライトバルブ1250は、ワイヤーグリッド偏光板1253によって反射した赤色光(R)がクロスダイクロイックプリズム1206の入射面に垂直に入射するように配置されている。また、ワイヤーグリッド偏光板1253の偏光度を補う補助偏光板1254が液晶ライトバルブ1250における赤色光(R)の入射側に配置され、もう1つの補助偏光板1255が赤色光(R)の射出側においてクロスダイクロイックプリズム1206の入射面に沿って配置されている。なお、反射型偏光素子として偏光ビームスプリッターを用いた場合には、一対の補助偏光板1254,1255を省略することも可能である。
このような反射型の液晶ライトバルブ1250の構成と各構成の配置は、他の反射型の液晶ライトバルブ1260,1270においても同じである。
The liquid crystal light valve 1250 includes a reflective liquid crystal panel 1251, an inorganic retardation plate 1252 as a uniaxial birefringent body, and a wire grid polarizer 1253 as a reflective polarizing element.
The liquid crystal light valve 1250 is arranged so that the red light (R) reflected by the wire grid polarizer 1253 is perpendicularly incident on the incident surface of the cross dichroic prism 1206. Further, an auxiliary polarizing plate 1254 that compensates for the degree of polarization of the wire grid polarizing plate 1253 is disposed on the red light (R) incident side of the liquid crystal light valve 1250, and another auxiliary polarizing plate 1255 is disposed on the red light (R) emission side. Are arranged along the incident surface of the cross dichroic prism 1206. In the case where a polarizing beam splitter is used as the reflective polarizing element, the pair of auxiliary polarizing plates 1254 and 1255 can be omitted.
The configuration of the reflective liquid crystal light valve 1250 and the arrangement of the components are the same in the other reflective liquid crystal light valves 1260 and 1270.

液晶ライトバルブ1250,1260,1270に入射した各色光は、画像情報に基づいて変調され、再びワイヤーグリッド偏光板1253,1263,1273を経由してクロスダイクロイックプリズム1206に入射する。クロスダイクロイックプリズム1206では、各色光が合成され、合成された光は投射レンズ1207によってスクリーン1300上に投射され、画像が拡大されて表示される。   Each color light incident on the liquid crystal light valves 1250, 1260, 1270 is modulated based on the image information, and again enters the cross dichroic prism 1206 via the wire grid polarizers 1253, 1263, 1273. In the cross dichroic prism 1206, the color lights are combined, and the combined light is projected onto the screen 1300 by the projection lens 1207, and the image is enlarged and displayed.

本実施形態では、液晶ライトバルブ1250,1260,1270として上記第5実施形態の液晶装置250が適用されている。すなわち、液晶パネル1251,1261,1271は、基板面に対して負の誘電異方性を有する液晶分子がプレチルトを与えられた状態で略垂直配向している。プレチルト角θpはおよそ85°である。また、液晶層に面して斜方蒸着により形成された無機配向膜を有しており、無機配向膜の膜厚はおよそ150nmである。光学補償層を兼ねる無機配向膜により、液晶分子のプレチルトによる液晶層の正面位相差が光学的に視角補償されている。   In the present embodiment, the liquid crystal device 250 of the fifth embodiment is applied as the liquid crystal light valves 1250, 1260, 1270. In other words, the liquid crystal panels 1251, 1261, 1271 are substantially vertically aligned in a state where liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy are given a pretilt with respect to the substrate surface. The pretilt angle θp is approximately 85 °. Moreover, it has the inorganic alignment film formed by oblique vapor deposition facing the liquid crystal layer, and the film thickness of an inorganic alignment film is about 150 nm. With the inorganic alignment film that also serves as the optical compensation layer, the front phase difference of the liquid crystal layer due to the pretilt of the liquid crystal molecules is optically compensated for viewing angle.

無機位相差板1252,1262,1272は、それぞれ220nmの位相差を有するものであり、液晶パネル1251,1261,1271の色光の入射側および射出側の表面に傾斜して配置されている。液晶層の正面位相差は、液晶層を透過する色光の波長に依存するため、無機位相差板1252,1262,1272の傾斜角度θdは、緑色光(G)の波長(550nm)を基準に設定されており、本実施形態では緑色光(G)ではおよそ2°、緑色光(G)よりも波長が長い赤色光(R)ではおよそ2.1°、緑色光(G)よりも波長が短い青色光(B)では1.7°に設定されている。   The inorganic phase difference plates 1252, 1262, and 1272 each have a phase difference of 220 nm, and are inclined to the surfaces of the liquid crystal panels 1251, 1261, and 1271 on the incident side and the emission side of the colored light. Since the front phase difference of the liquid crystal layer depends on the wavelength of the color light transmitted through the liquid crystal layer, the inclination angle θd of the inorganic phase difference plates 1252, 1262 and 1272 is set based on the wavelength of green light (G) (550 nm). In this embodiment, the green light (G) has a wavelength of about 2 °, the red light (R) having a longer wavelength than the green light (G) has a wavelength of about 2.1 °, and the green light (G) has a shorter wavelength. For blue light (B), the angle is set to 1.7 °.

また、クロスダイクロイックプリズム1206に対して、液晶ライトバルブ1260にて変調された緑色光(G)は直進し、液晶ライトバルブ1250にて変調された赤色光(R)と、液晶ライトバルブ1270にて変調された青色光(B)とは誘電体多層膜によって画像の左右が反転して反射される。それゆえに、合成後の光において液晶ライトバルブ1250,1260,1270ごとの視角特性に起因する着色が生じないように光学的な条件が色光に対応して設定されている。具体的には、緑色光(G)の液晶パネル1261における液晶分子のプレチルトの方向に対して、他の赤色光(R)の液晶パネル1251と青色光(B)の液晶パネル1271における液晶分子のプレチルトの方向が反転するように斜方蒸着の平面的な蒸着方向を180°反転させて無機配向膜を形成している。
したがって、緑色光(G)に対応する液晶ライトバルブ1260の無機位相差板1262の液晶パネル1261に対する傾斜角度θdを2°とすると、見かけ上、赤色光(R)が透過する無機位相差板1252の傾斜角度θdは−2.1°、青色光(B)が透過する無機位相差板1272の傾斜角度θdは−1.7°となっている。
Further, the green light (G) modulated by the liquid crystal light valve 1260 goes straight to the cross dichroic prism 1206, and the red light (R) modulated by the liquid crystal light valve 1250 and the liquid crystal light valve 1270. The modulated blue light (B) is reflected with the left and right sides of the image reversed by the dielectric multilayer film. Therefore, the optical conditions are set corresponding to the color light so that the combined light does not cause coloring due to the viewing angle characteristics of the liquid crystal light valves 1250, 1260, and 1270. Specifically, with respect to the pretilt direction of the liquid crystal molecules in the green light (G) liquid crystal panel 1261, the liquid crystal molecules in the other red light (R) liquid crystal panel 1251 and the blue light (B) liquid crystal panel 1271 The inorganic alignment film is formed by reversing the planar vapor deposition direction of oblique vapor deposition by 180 ° so that the pretilt direction is reversed.
Therefore, when the inclination angle θd of the liquid crystal light valve 1260 corresponding to green light (G) with respect to the liquid crystal panel 1261 is 2 °, the inorganic phase difference plate 1252 that apparently transmits red light (R). The tilt angle θd is −2.1 °, and the tilt angle θd of the inorganic retardation plate 1272 through which the blue light (B) is transmitted is −1.7 °.

このような液晶プロジェクター1500によれば、色光ごとに設けられた反射型の液晶ライトバルブ1250,1260,1270は、液晶分子のプレチルトによる液晶層の正面位相差が透過する色光の波長に対応して光学的に視角補償されているため、従来のものよりも広い視野角に亘って高いコントラストの画像表示が得られる。先に説明した第3実施形態の透過型の液晶プロジェクター1000と比べても高いコントラストの画像表示が実現される。   According to such a liquid crystal projector 1500, the reflective liquid crystal light valves 1250, 1260, and 1270 provided for each color light correspond to the wavelength of the color light that transmits the front phase difference of the liquid crystal layer due to the pretilt of the liquid crystal molecules. Since the viewing angle is optically compensated, a high-contrast image display can be obtained over a wider viewing angle than the conventional one. Compared with the transmissive liquid crystal projector 1000 of the third embodiment described above, high contrast image display is realized.

なお、液晶プロジェクター1500の液晶ライトバルブ1250,1260,1270に適用される液晶装置は、上記第5実施形態の液晶装置250に限定されず、上記第4実施形態の液晶装置200を適用してもよい。   The liquid crystal device applied to the liquid crystal light valves 1250, 1260, 1270 of the liquid crystal projector 1500 is not limited to the liquid crystal device 250 of the fifth embodiment, and the liquid crystal device 200 of the fourth embodiment is also applied. Good.

上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。   Various modifications other than the above embodiment are conceivable. Hereinafter, a modification will be described.

(変形例1)上記第1実施形態および第2実施形態ならびに第4実施形態および第5実施形態において、配向膜18,29を形成する方法は、斜方蒸着に限定されない。例えば、斜方スパッタにより形成しても負の誘電異方性を有する液晶分子LCに対してプレチルトを与えることができる。より具体的な斜方スパッタによる無機配向膜の形成方法の一例が、特開2004−170744号公報に開示されている。   (Modification 1) In the first and second embodiments and the fourth and fifth embodiments, the method of forming the alignment films 18 and 29 is not limited to oblique deposition. For example, even if formed by oblique sputtering, a pretilt can be given to the liquid crystal molecules LC having negative dielectric anisotropy. An example of a more specific method for forming an inorganic alignment film by oblique sputtering is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-170744.

(変形例2)上記第3実施形態において、無機位相差板1212,1222,1232は、色光ごとに傾斜角度θdを異ならせることに限定されない。視感度がもっとも高い緑色光(G)を基準として無機位相差板1222の傾斜角度θdを設定し、他の無機位相差板1212,1232も同じ傾斜角度θdとしてもよい。これによれば、傾斜角度θdの調整が比較的に容易となる。上記第6実施形態においても同様に無機位相差板1252,1262,1272の傾斜角度θdを一定としてもよい。   (Modification 2) In the third embodiment, the inorganic phase difference plates 1212, 1222, and 1232 are not limited to changing the inclination angle θd for each color light. The inclination angle θd of the inorganic phase difference plate 1222 may be set on the basis of the green light (G) having the highest visibility, and the other inorganic phase difference plates 1212 and 1232 may have the same inclination angle θd. This makes it relatively easy to adjust the tilt angle θd. Similarly in the sixth embodiment, the inclination angle θd of the inorganic retardation plates 1252, 1262, 1272 may be constant.

(変形例3)1軸性複屈折体は、高屈折率層と低屈折率層とが積層された無機位相差板に限定されない。例えば、ポリカーボネートやポリビニルアルコールなどの樹脂材料を用いて構成されたものでもよい。これによれば、無機位相差板に比べて安価な1軸性複屈折体としての有機位相差板を提供できる。   (Modification 3) The uniaxial birefringent body is not limited to an inorganic retardation plate in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are laminated. For example, what was comprised using resin materials, such as a polycarbonate and polyvinyl alcohol, may be used. According to this, the organic phase difference plate as a uniaxial birefringent body cheaper than an inorganic phase difference plate can be provided.

(変形例4)上記液晶装置100および液晶装置150が適用される電子機器は、第3実施形態の液晶プロジェクター1000に限定されない。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好適に用いることができる。なお、上記液晶装置200および液晶装置250の場合も同様である。   (Modification 4) The electronic apparatus to which the liquid crystal device 100 and the liquid crystal device 150 are applied is not limited to the liquid crystal projector 1000 of the third embodiment. For example, a projection-type HUD (head-up display), a direct-view HMD (head-mounted display), an electronic book, a personal computer, a digital still camera, an LCD TV, a viewfinder-type or monitor-direct-view video recorder, car navigation It can be suitably used as a display unit of an information terminal device such as a system, electronic notebook, or POS. The same applies to the liquid crystal device 200 and the liquid crystal device 250.

10…一対の基板のうちの素子基板、15R…光反射性を有する画素電極、18,29…無機配向膜としての配向膜、20…一対の基板のうちの一方の基板としての対向基板、23…共通電極、42…1軸性複屈折体としての無機位相差板、50…液晶層、100,150,200,250…液晶装置、202…無機位相差板、1000,1500…投射型表示装置としての液晶プロジェクター、1101…光源としてのランプユニット、1104,1105,1111,1112,1115…光分離素子としてのダイクロイックミラー、1206…光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム、1210,1220,1230,1250,1260,1270…光変調素子としての液晶ライトバルブ、1212,1222,1232,1252,1262,1272…無機位相差板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Element board | substrate of a pair of board | substrates, 15R ... Pixel electrode which has light reflectivity, 18, 29 ... Alignment film | membrane as an inorganic alignment film, 20 ... Opposite board | substrate as one board | substrate of a pair of board | substrates, 23 ... Common electrode, 42 ... Inorganic retardation plate as uniaxial birefringent body, 50 ... Liquid crystal layer, 100, 150, 200, 250 ... Liquid crystal device, 202 ... Inorganic retardation plate, 1000, 1500 ... Projection type display device Liquid crystal projector as 1101, Lamp unit as light source, 1104, 1105, 1111, 1112, 1115 ... Dichroic mirror as light separating element, 1206 ... Cross dichroic prism as light combining element, 1210, 1220, 1230, 1250, 1260 , 1270 ... Liquid crystal light valves as light modulation elements, 1212, 1222, 1232 1252,1262,1272 ... inorganic phase difference plate.

Claims (7)

第1基板と、
前記第1基板と対向するように配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置され、負の誘電異方性を有する液晶層と、
前記第1基板と前記液晶層との間に配置され、複数のカラムからなる第1配向膜と、
前記第2基板と前記液晶層との間に配置され、複数のカラムからなる第2配向膜と、を備え、
前記液晶層の液晶は、長軸方向が第1方向となるようにプレチルトを有して配向し、
前記第1基板及び前記第2基板は、前記第1配向膜の複数のカラムの各々の延在方向が前記第2配向膜の複数のカラムの各々の延在方向と同じ第2方向となるように配置され
前記液晶層は、前記第1基板の法線方向から見た平面視において、前記第2方向と直交した方向である遅相軸の方向と前記第1方向とが直交するように配置されていることを特徴とする液晶装置。
A first substrate;
A second substrate disposed to face the first substrate;
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate and having negative dielectric anisotropy;
A first alignment film disposed between the first substrate and the liquid crystal layer and including a plurality of columns;
A second alignment film that is disposed between the second substrate and the liquid crystal layer and includes a plurality of columns ;
The liquid crystal of the liquid crystal layer is aligned with a pretilt so that the major axis direction is the first direction,
The first substrate and the second substrate, each of the extending direction of the plurality of columns of the first alignment layer, the same second direction and each of the extending direction of the plurality of columns of the second alignment layer Arranged as
The liquid crystal layer is arranged so that a direction of a slow axis that is a direction orthogonal to the second direction and the first direction are orthogonal to each other in a plan view as viewed from the normal direction of the first substrate. A liquid crystal device characterized by that.
請求項1に記載の液晶装置において、The liquid crystal device according to claim 1,
前記第1基板と前記第1方向とのなす角は、85°±1°の角度であることを特徴とする液晶装置。An angle formed by the first substrate and the first direction is an angle of 85 ° ± 1 °.
請求項1または2に記載の液晶装置において、The liquid crystal device according to claim 1 or 2,
前記第1配向膜の膜厚及び前記第2配向膜の膜厚は、それぞれ20nm以上であることを特徴とする液晶装置。The liquid crystal device according to claim 1, wherein a thickness of the first alignment film and a thickness of the second alignment film are each 20 nm or more.
請求項1乃至の何れか一項に記載の液晶装置において、
前記第1基板の前記液晶層とは反対側に1軸性複屈折体がさらに設けられていることを特徴とする液晶装置。
The liquid crystal device according to any one of claims 1 to 3 ,
A liquid crystal device, wherein a uniaxial birefringent body is further provided on a side of the first substrate opposite to the liquid crystal layer.
請求項に記載の液晶装置において、
前記1軸性複屈折体は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された無機位相差板であることを特徴とする液晶装置。
The liquid crystal device according to claim 4 .
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the uniaxial birefringent body is an inorganic retardation plate in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately laminated.
請求項乃至の何れか一項に記載の液晶装置において、
前記第1基板と前記第1配向膜との間に配置された光反射性を有する画素電極と、
前記第2基板と前記第2配向膜との間に配置された光透過性を有する共通電極と、を備えることを特徴とする液晶装置。
The liquid crystal device according to any one of claims 1 to 5 ,
A pixel electrode having light reflectivity disposed between the first substrate and the first alignment layer;
A liquid crystal device comprising: a common electrode having optical transparency disposed between the second substrate and the second alignment film.
請求項1乃至のいずれか一項に記載の液晶装置を備えた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 1 to 6.
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