专利名称：液晶装置及投影型显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶装置及投影型显示装置。
背景技术：
近年来，作为可以大画面显示的显示装置，液晶投影机(投影型显示装置)已经实用化。在这样的投影机中，提出了一种具备有使介电各向异性为负的液晶在基板上垂直取向并由通过施加电压而使其倾倒的“VA(Vertical Alignment垂直取向)模式”驱动的液晶装置作为光阀的构成。但是，以往的液晶投影机投影图像的对比度比只有1∶500左右，与使用了DMD(注册商标)等的机械式快门的投影机的对比度比1∶3000相比相形见绌。其原因在于液晶装置的视角特性。说起来在液晶投影机中，入射到液晶装置的光并非完全的平行光。可是，由于在液晶装置中存在入射角依赖性，这就成了使投影图像的对比度比降低的原因。作为其对策，在专利文献1中，为了补偿液晶装置的入射角依赖性而采用光学补偿板，利用该光学补偿板的视角补偿效果，实现更高对比度的显示。
专利文献1特公平7-69536号公报专利文献1的技术，是通过在垂直取向型的液晶晶元上配置负的折射率各向异性体作为光学补偿板，而补偿在相对于倾斜光的液晶晶元处产生的相位差的技术。但是，在具有预倾作为取向控制的情况下，随着预倾角从90°开始降低，存在着上述光学补偿板的效果减弱的趋势。
发明内容
本发明正是鉴于这样的情形而实现的，其目的在于提供一种即使是在具有预倾的情况下也能够进行良好的光学补偿的构成，进一步地，提供一种通过具备这样的液晶装置而能够进行高对比度的图像显示的投影型显示装置。
为了解决上述的问题，本发明的液晶装置，是在一对基板之间夹持液晶层而构成的液晶装置，其特征在于，上述液晶层由初始取向状态呈垂直取向的介电各向异性为负的液晶构成，向上述液晶沿规定的一个方向赋予预倾，在上述一对基板之中的至少一个基板的外侧设置具有负的折射率各向异性的光学补偿板，上述光学补偿板的光轴方向和上述液晶的预倾方向被配置为基本平行。在该液晶装置中，上述光学补偿板能够与上述一个基板平行地配置，上述光学补偿板的光轴方向是从该光学补偿板的法线偏离的角度并能够被配置成与上述液晶的预倾方向大致平行的方向。或者，上述光学补偿板的光轴方向能够配置成与该光学补偿板的法线方向大致平行的方向，上述光学补偿板能够以该光学补偿板的光轴方向和上述液晶的预倾方向成为基本平行的方式从与上述一个基板平行的位置倾斜地配置。
根据该构成，由于光学补偿板的光轴方向与液晶的预倾方向一致地倾斜配置，所以能够完全地补偿由液晶的预倾引起的相位差及由倾斜方向的光引起的相位差。
本发明的投影型显示装置，其特征在于，具备上述的本发明的液晶装置作为光调制单元。
根据该构成，能够防止在黑显示中的光泄漏，能够在投影图像中得到高对比度比。
在本发明的投影型显示装置中，能够采用具备以使上述光学补偿板的光轴方向和上述液晶的预倾方向一致的方式调节上述光学补偿板的设置角度的调节单元的构成。在该构成中，上述调节单元能够由使上述光学补偿板绕2轴旋转的旋转机构构成。
根据该构成，由于能够由调节机构自由地调节光学补偿板的光轴方向，所以对于例如改变液晶的预倾角等的设计改变，不必伴随着光学补偿板本身的设计改变便能够容易地应对。
图1是液晶面板的等效电路图；图2是液晶面板的平面结构的说明图；图3是图2的A-A’线处的剖面图；图4是第1实施方式的液晶装置的分解立体图；图5是对应的表示光学补偿板的折射率椭圆体的图；图6是表示使光学补偿板的倾角和液晶的预倾角变化了的情况下的黑的透射率的曲线图；图7是第2实施方式的液晶装置的分解立体图；图8是对应的表示光学补偿板的折射率椭圆体的图；图9是对应的表示光学补偿板的一个构成例子的剖面图；图10是对应的表示光学补偿板的制作方法的一个例子的图；图11是表示使光学补偿板的光轴倾斜的情况下和不倾斜的情况下的等对比度曲线的图；图12是表示投影型显示装置的一个例子的图；图13是对应的表示适用于投影型显示装置的液晶装置的一个例子的剖面图。
符号说明10...TFT阵列基板，20...对置基板，50...液晶层，51...液晶，70...光学补偿板，100、745、547R、745G、745B...液晶装置，1000...投影型显示装置，D...光学补偿板的光轴方向，P...液晶的预倾方向。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的说明中使用的各附图中，为了使各部件成为可以识别的大小，适当改变各部件的比例尺。此外，在本说明书中，将液晶装置的各构成部件中的液晶层侧称为内侧，将其相反侧称为外侧。
最初，对本发明的第1实施方式的液晶装置，使用图1至图6进行说明。本实施方式的液晶装置，具有由一对基板夹持液晶层的液晶面板、配置于该液晶面板的一个基板的外侧的光学补偿板和分别配置于该光学补偿板的外侧及液晶面板的另一个基板的外侧的偏振板。此外，在本实施方式中，以使用薄膜晶体管(Thin Film Transistor，以下称为TFT)元件作为开关元件的有源矩阵方式的透射型液晶面板为例进行说明。
(等效电路)图1是液晶面板的等效电路图。在用于构成透射型液晶面板的图像显示区域的矩阵状配置的多个点上，形成像素电极9。并且，在该像素电极9的一侧，形成有本身为用于进行对该像素电极9的通电控制的开关元件的TFT元件30。在该TFT元件30的源极，电连接有数据线6a。图像信号S1、S2、...、Sn被供给到各数据线6a。此外，图像信号S1、S2、...、Sn既可以对各数据线6a以该顺序线依次地进行供给，也可以对相邻的多条数据线6a按每组地进行供给。
并且，在TFT元件30的栅极，电连接有扫描线3a。在扫描线3a上，按规定的定时脉冲供给扫描信号G1、G2、...、Gm。还有，扫描信号G1、G2、...、Gm对各扫描线3a以该顺序线依次地进行施加。并且，在TFT元件30的漏极，电连接有像素电极9。然后，当由从扫描线3a供给的扫描信号G1、G2、...、Gm使作为开关元件的TFT元件30成为仅一定期间的导通状态时，从数据线6a供给的图像信号S1、S2、...、Sn便以规定的定时写入到各像素的液晶中。
写入到液晶中的规定电平的图像信号S1、S2、...、Sn，通过在像素电极9和后述的公共电极之间形成的液晶电容保持一定期间。还有，为了防止所保持的图像信号S1、S2、...、Sn泄漏，在像素电极9和电容线3b之间形成存储电容17，并与液晶电容并联地配置。这样，当在液晶上施加电压信号时，根据所施加的电压电平液晶分子的取向状态改变。由此，可以调制入射到液晶上的光而进行灰度显示。
(平面结构)
图2是液晶面板的平面结构的说明图。在本实施方式的液晶面板中，在TFT阵列基板上，矩阵状地排列形成有由铟锡氧化物(Indium TinOxide，铟锡氧化物，以下称为ITO)等透明导电性材料构成的矩形形状的像素电极9(由虚线9a表示其轮廓)。此外，沿像素电极9的纵横边界，设置有数据线6a、扫描线3a及电容线3b。在本实施方式中，成为各像素电极9的形成区域是点，且在每个矩阵状配置的点中可以进行显示的结构。
TFT元件30以由多晶硅膜等构成的半导体层1a为中心形成。在半导体层1a的源极区域(后述)，通过接触孔5电连接有数据线6a。并且，在半导体层1a的漏极区域(后述)，通过接触孔8电连接有像素电极9。另一方面，在半导体层1a上与扫描线3a的相对部分，形成有沟道区域1a’。还有，扫描线3a在与沟道区域1a’的相对部分中作为栅极起作用。
电容线3b由沿扫描线3a大致直线状地延伸的主线部(即平面地看，沿扫描线3a形成的第1区域)、和从与数据线6a的交点开始沿数据线6a向前级侧(在图中向上)突出的突出部(即平面地看，沿数据线6a延伸的第2区域)构成。并且，在图2中以向右上的斜线所表示的区域，形成有第1遮光膜11a。然后，电容线3b的突出部和第1遮光膜11a通过接触孔13电连接，形成后述的存储电容。
(剖面结构)图3是液晶面板的剖面结构的说明图，是图2的A-A’线处的侧面剖面图。如图3所示，本实施方式的液晶面板60，以TFT阵列基板10、与其相对配置的对置基板20、和夹持于它们之间的液晶层50为主体构成。TFT阵列基板10，以由玻璃、石英等透光性材料构成的基板主体10A、及形成于其内侧的TFT元件30、像素电极9、取向膜16等为主体构成。另一方面，对置基板20以由玻璃、石英等透光性材料构成的基板主体20A、及形成于其内侧的公共电极21、取向膜22等为主体构成。
在TFT阵列基板10的表面，形成有后述的第1遮光膜11a及第1层间绝缘膜12。然后，在第1层间绝缘膜12的表面形成有半导体层1a，以该半导体层1a为中心形成有TFT元件30。在半导体层1a中与扫描线3a的相对部分形成有沟道区域1a’，在其两侧形成有源极区域及漏极区域。此外，由于该TFT元件30采用LDD(Lightly Doped Drain，轻搀杂漏极)结构，所以在源极区域及漏极区域，分别形成有不纯物浓度相对高的高浓度区域、和相对低的低浓度区域(LDD区域)。即，在源极区域形成有低浓度源极区域1b和高浓度源极区域1d，在漏极区域形成有低浓度漏极区域1c和高浓度漏极区域1e。
在半导体层1a的表面，形成有栅极绝缘膜2。然后，在栅极绝缘膜2的表面形成有扫描线3a，其一部分构成栅电极。并且，在栅极绝缘膜2及扫描线3a的表面，形成有第2层间绝缘膜4。然后，在第2层间绝缘膜4的表面形成有数据线6a，且通过在第2层间绝缘膜4上形成的接触孔5，数据线6a与高浓度源极区域1d电连接。而且，在第2层间绝缘膜4及数据线6a的表面，形成有第3层间绝缘膜7。然后，在第3层间绝缘膜7的表面形成有像素电极9，且通过在第2层间绝缘膜4及第3层间绝缘膜7上形成的接触孔8，像素电极9与高浓度漏极区域1e电连接。而且，以覆盖像素电极9的方式，形成有由斜方蒸镀膜构成的无机垂直取向膜16。
此外，在本实施方式中，延伸半导体层1a而形成有第1存储电容电极1f。并且，延伸栅极绝缘膜2而形成有电介质膜，在其表面配置电容线3b而形成有第2存储电容电极。由此，构成了上述的存储电容17。
此外，在与TFT元件30的形成区域对应的TFT阵列基板10的表面，形成有第1遮光膜11a。第1遮光膜11a防止入射到液晶面板的光侵入到半导体层1a的沟道区域1a’、低浓度源极区域1b及低浓度漏极区域1c。此外，第1遮光膜11a，通过在第1层间绝缘膜12上形成的接触孔13，与前级或者后级的电容线3b电连接。由此，第1遮光膜11a作为第3存储电容电极起作用，以第1层间绝缘膜12作为电介质膜，在与第1存储电容电极1f之间形成有新的存储电容。
另一方面，在与数据线6a、扫描线3a及TFT元件30的形成区域对应的对置基板20的表面，形成有第2遮光膜23。第2遮光膜23防止入射到液晶面板的光侵入到半导体层1a的沟道区域1a’、低浓度源极区域1b、低浓度漏极区域1c等。此外，在对置基板20及第2遮光膜23的表面，遍布几乎整个表面形成有由ITO等导电体构成的公共电极21。而且，在公共电极21的表面，形成有由斜方蒸镀膜构成的无机垂直取向膜22。然后，通过该取向膜22和取向膜16，液晶分子在不施加电压的状态下从基板的水平面向该水平面内的规定的一个方向倾斜取向。在本实施方式中，分别设定成取向膜16和取向膜22的蒸镀角度为例如距基板法线50°、膜厚为40nm。因此，液晶分子以从基板的水平面向规定方向倾斜86°(距基板法线4°)的状态取向。以下，将该液晶分子的倾斜方向(即，在无施加电压时的液晶分子的指向失的方向)称为液晶的预倾方向。
而且，在TFT阵列基板10和对置基板20之间，夹持有液晶层50。该液晶层50由呈现负的介电常数各向异性的向列液晶等构成。即，构成液晶层50的液晶分子在无施加电场时(初始取向状态)垂直取向，在施加电场时则成为水平取向。
(偏振板)图4是本实施方式的液晶装置的分解立体图。
本实施方式的液晶装置100由上述的液晶面板60、配置于液晶面板60的TFT阵列基板10的外侧的光学补偿板70，和配置于该光学补偿板70的外侧及对置基板20的外侧的偏振板62、64构成。在液晶面板60的光入射侧配置有偏振板62，在光出射侧配置有偏振板64。光入射侧的偏振板62，其透射轴平行于图示Y方向配置。光出射侧的偏振板64，其透射轴平行于图示X方向配置。这些偏振板62、64的透射轴的方向被相对于将上述液晶的预倾方向P投影在基板面上的投影矢量的方向P’倾斜地配置。
而且，当光对于液晶装置100从偏振板62的下方入射时，仅与偏振板62的透射轴一致的线偏振光透过偏振板62。在无施加电场时的液晶面板60中，液晶分子以相对于基板面在一个方向上具有预倾的状态大致垂直地取向。因此，入射到液晶面板60上的线偏振光，由于根据预倾的相位差而改变偏振状态作为椭圆偏振光从液晶面板60出射。然后，该椭圆偏振光，由于与偏振板64的透射轴基本正交，所以几乎不透过其偏振板64。从而，在施加电场时的液晶面板60中，进行黑显示(常黑模式)。另一方面，在施加电场时的液晶面板60中，液晶分子垂直取向。因此，入射到液晶面板60的线偏振光，通过双折射使偏振方向变换成对于入射光正交的方向。该线偏振光，由于与偏振板64的透射轴一致，所以透射偏振板64。从而，在无施加电场时的液晶面板60中进行白显示。
(光学补偿板)然后，在本实施方式中，在液晶面板60中的光出射侧的基板20和偏振板62之间配置有光学补偿板70。
图5是表示光学补偿板70的折射率椭圆体的示意图。在该图中，nx、ny分别表示光学补偿板的面方向的主折射率，nz表示厚度方向的主折射率。本实施方式的光学补偿板70由具有盘状化合物等的负的折射率各向异性的光学各向异性体构成，其主折射率nx、ny、nz为满足nx＝ny＞nz的构成。即，光轴方向D的折射率nz比其他方向的折射率小，在折射率椭圆体中成为圆盘型。该折射率椭圆体相对于光学补偿板70的水平面70a平行地取向，光学补偿板70的光轴方向D(折射率椭圆体的短轴方向)与光学补偿板70的法线方向平行地配置。此外，在本实施方式中，光学补偿板70的面内相位差((nx-nz)·d，d为光学补偿板的厚度)是0.2μm，液晶面板60的延迟是0.32，光学补偿板70的面内相位差一方设定得比液晶面板60的延迟稍微小一些。
上述的光学补偿板70安装于支撑基板上。支撑基板以无碱玻璃、热传导率大的蓝宝石、水晶等透光性材料构成。而且，安装于支撑基板上的光学补偿板70，距离图4所示的液晶面板60的表面规定距离，配设于液晶装置100上。由此，能够抑制由来自液晶面板60的热影响引起的光学补偿板70的劣化。并且，光学补偿板70以其光轴方向D与液晶面板60的预倾方向P大致平行的方式，相对于液晶面板60的基板面倾斜角度θ2来配置。在本实施方式中，由于液晶的预倾角θ1被设定为相对于基板10的水平面为86°(距基板法线为4°)，所以光学补偿板70的板面70a以在基板10上从水平的位置开始旋转4°的状态被配置。光学补偿板70能够由使该光学补偿板70或者支撑其的支撑基板旋转的规定的旋转机构(调节单元)调节倾角θ2。通过具备这样的对光学补偿板70的设置角度进行调节的调节单元，能够容易地应对液晶面板60的设计改变。作为该旋转机构，优选能够使光学补偿板70绕2轴旋转的旋转机构。
图6是表示使液晶的预倾角θ1和光学补偿板70的倾角θ2变化时的黑显示时的透射率的图。在图6中，表示灯光源具有大概10°圆锥体的强度分布时的黑显示时的透射率。在图6中，以符号A表示的区域是透射率最小的区域，以符号B、C、D、...表示的区域按该顺序透射率增高。如图6所示，黑的透射率，在使光学补偿板70的光轴方向D与液晶的预倾方向P大致平行地配置时成为最小，随着从该条件偏离透射率增高。由此，通过使光轴方向D和预倾方向P一致，可以进行抑制了亮黑(黑浮)的高对比度的显示。
如以上说明的，在本实施方式中，以使液晶的预倾方向P和光学补偿板70的光轴方向一致的方式，相对于液晶面板60倾斜(即非平行地)配置光学补偿板70。因此，能够完全地补偿由液晶的预倾引起的相位差及由倾斜方向的光引起的相位差，可以进行比以往更高对比度的显示。
此外，虽然在本实施方式中光学补偿板70的片数为1片，但是也可以使光学补偿板的片数大于等于2片。例如，既可以由多个光学补偿板来构成光学补偿板70，也可以在液晶面板60的对置基板20和偏振板62之间新设置光学补偿板。并且，也可以通过使2个正的折射率各向异性体的滞相轴相互正交，将光学补偿板70模拟地设置为负的折射率各向异性体。
其次，对本发明的第2实施方式的液晶装置，使用图7至图9进行说明。本实施方式的液晶装置的基本构成与第1实施方式相同，不同之处仅在于光学补偿板本身的配置与液晶面板平行、且仅使其光轴从水平面倾斜地配置。从而，对在图7至图9中与图1至图6相同的构成要素赋予相同的标号，并省略详细的说明。
图7是本实施方式的液晶装置的分解立体图。
本实施方式的液晶装置200由液晶面板60、配置于液晶面板60的TFT阵列基板10的外侧的光学补偿板80、和配置于该光学补偿板80的外侧及对置基板20的外侧的偏振板62、64构成。在本实施方式中，光学补偿板80相对于液晶面板60的基板10平行地配置。
图8是表示光学补偿板80的折射率椭圆体的示意图。在该图中，nx、ny分别表示光学补偿板的面方向的主折射率，nz表示厚度方向的主折射率。本实施方式的光学补偿板80由具有盘状化合物等的负的折射率各向异性的光学各向异性体构成，其主折射率型nx、ny、nz为满足nx＝ny＞nz的构成。即，光轴方向D的折射率nz比其他方向的折射率nx、ny小，在折射率椭圆体中成为圆盘型。该折射率椭圆体相对于光学补偿板80的水平面80a倾斜地取向，光学补偿板80的光轴方向D(折射率椭圆体的短轴方向)成为相对于光学补偿板80的法线方向斜向倾斜了角度θ1的状态。该光轴的倾角θ1与液晶面板60的预倾角基本一致，由此，光学补偿板80的光轴方向D和液晶的预倾方向P大致平行地配置。在本实施方式中，液晶的预倾角θ1相对于基板10的水平面被设定为88°(距基板法线为2°)，光学补偿板80的光轴方向D被设定为从光学补偿板80的水平面80a的法线方向倾斜2°的方向。
该光学补偿板80可使用例如使盘状液晶倾斜取向而后聚合的产物。图9是表示该光学补偿板的一个例子的剖面示意图。图9的光学补偿板80，在三乙酸纤维素(TAC)等的支撑体上设置取向膜，在该取向膜上涂设苯并菲衍生物等的盘状(盘形)层。盘状(盘形)化合物，在呈液晶相时，在光学上表现负的单轴性。因此，在一对支撑体81、82的表面形成聚酰亚胺等的取向膜81a、82a，且在一个支撑体上涂设盘状化合物84后，通过另一个支撑体夹入盘状层83。然后，在通过加热处理使盘状向列(ND)相形成后，利用紫外线进行聚合从而使取相状态固定化。在该ND相的形成时，盘状层83由取向膜81a、82a赋予预倾，光轴形成为斜向倾斜的状态。光轴84a的倾角θ由取向膜81a、82a的取向处理(摩擦等)控制，由此光轴方向D和液晶的预倾方向P平行地配置。
上述的光学补偿板80也可通过对聚碳酸酯或降冰片烯树脂等施加剪应力使其延伸来形成。图10是表示其形成方法的一个例子的图。在该方法中，首先如图10(a)所示，将树脂材料85加热到玻璃转变点附近，并从2个方向上延伸。然后，在加热了的一对基板91、92之间夹入树脂材料85，并边从一个基板的外侧对树脂材料85施加压力，边将基板91、92向互相相反方向拖开。由此，在树脂材料85的上下面产生互相相反方向的抗剪应力，构成该树脂材料85的光学体的光轴方向斜向倾斜。光轴的倾角由抗剪应力的大小控制，由此将光轴方向D和预倾方向P平行地配置。
图11是表示视角特性的测定结果的图。图11(a)表示使光学补偿板的光轴不倾斜的情况(即光学补偿板的光轴方向和液晶的预倾方向不一致的情况)下的等对比度曲线，图11(b)表示使光学补偿板的光轴如本实施方式那样与液晶的预倾角一致地倾斜2°的情况下的等对比度曲线。在图11中，以符号A表示的区域是对比度最大的区域，以符号B、C、D、...表示的区域按该顺序对比度减小。如图11所示，使光学补偿板的光轴方向倾斜了的情况(图11(a))与不倾斜的情况(图11(b))相比显示的对称性要高，进行高对比度的显示的范围也广。因此，通过使光轴方向D和预倾方向P一致，能够得到广视角且高对比度的显示。
如以上说明的，由于在本实施方式中也使光学补偿板80的光轴方向D和液晶的预倾方向P大致平行地配置，所以能够完全地补偿由液晶的预倾引起的相位差及由倾斜方向的光引起的相位差，可以进行比以往更高对比度的显示。
其次，对作为本发明的电子设备的一个例子的投影型显示装置进行说明。图12是表示作为本例的投影型显示装置的一个例子的3板式的反射型彩色液晶投影机的概略构成的图。
本例的液晶投影机1000由以下部件构成由沿系统光轴L配置的光源部710、集成透镜720、和偏振变换元件730概略构成的偏振照明装置700；使从该偏振照明装置700出射的S偏振光光束通过S偏振光光束反射面741反射的偏振光束分光器740；从偏振光束分光器740的S偏振光光束反射面741反射的光之中分离蓝色光(B)成分的分色镜742；对分离出的蓝色光(B)进行调制的反射型液晶光阀745B；在分离蓝色光之后的光中使红色光(R)成分反射而分离的分色镜743；对分离出的红色光(R)进行调制的反射型液晶光阀745R；对通过分色镜743的剩余的光的绿色光(G)进行调制的反射型液晶光阀745G；和使由3个反射型液晶光阀745R、745G、745B调制后的光通过分色镜743、742、偏振光束分光器740合成，并将该合成光投影于屏幕760的由投影透镜构成的投影光学系统750。
从光源部710出射的随机的偏振光光束由集成透镜720分割成多个中间光束后，由在光入射侧具有第2集成透镜的偏振变换元件730变换成偏振光光束基本一致了的一种偏振光光束(S偏振光光束)后到达偏振光束分光器740。从偏振变换元件730出射的S偏振光光束，由偏振光束分光器740的S偏振光光束反射面741反射，且在反射后的光之中，蓝色光(B)的光束被分色镜742的蓝色光反射层反射，并由反射型液晶光阀745B进行调制。并且，在透过了分色镜742的蓝色光反射层的光束之中，红色光(R)的光束被分色镜743的红色光反射层反射，并由反射型液晶光阀745R进行调制。另一方面，透过了分色镜743的红色光反射层的绿色光(G)的光束由反射型液晶光阀745G进行调制。如以上所述，由反射型液晶光阀745R、745G、745B实现色光的调制。
从这些液晶面板的像素反射的光之中，S偏振光成分不通过反射S偏振光的偏振光束分光器740，而P偏振光成分则通过。由透过该偏振光束分光器740的光形成图像。
在此，使用图13对反射型液晶光阀745R、745G、745B的构成进行说明。由于这3个反射型液晶光阀具有完全相同的构成，所以作为反射型液晶光阀745，对其中1个进行说明。本实施方式的反射型液晶光阀(光调制单元)745，具有由一对基板夹持了液晶层的液晶面板60和配置于其液晶面板60的一个基板10A的外侧的光学补偿板80，特别地，是使用了薄膜晶体管(Thin Film Transistor，以下称为TFT)元件作为开关元件的有源矩阵方式的反射型液晶装置。液晶面板60的基本构成与图1至图3所示相同，不同之处仅在于，像素电极9由铝(Al)、银(Ag)等高反射率的导电材料形成，且液晶层50的延迟与第1实施方式相比为其一半左右(即，变为适于反射型)。因此，省略关于液晶面板60的构成的说明。
光学补偿板80的构成与上述的第2实施方式基本相同。即，光学补偿板80由具有盘状化合物等的负的折射率各向异性的光学各向异性体构成，光轴方向D的折射率nz比其他方向的折射率nx、ny小，在折射率椭圆体中成为圆盘型。该折射率椭圆体相对于光学补偿板80的水平面80a倾斜地取向，光学补偿板80的光轴方向D(折射率椭圆体的短轴方向)成为相对于光学补偿板80的法线方向斜向倾斜了角度θ1的状态。该光轴的倾角θ1与液晶面板51的预倾角基本一致，由此，光学补偿板80的光轴方向D和液晶51的预倾方向P大致平行地配置。在本实施方式中，由于液晶51的预倾角θ1相对于基板10的水平面设定为86°(距基板法线为4°)，所以光学补偿板80的光轴方向D被设定为从光学补偿板80的水平面80a的法线方向倾斜了4°的方向。
如以上说明的那样，本实施方式的光阀745，由于光学补偿板80的光轴方向D和液晶的预倾方向P大致平行地配置，所以能够完全地补偿由液晶的预倾引起的相位差及由倾斜方向的光引起的相位差。因此，根据本实施方式的液晶投影机1000，能够进行比以往技术更广视角且高对比度的图像显示。
此外，在本实施方式中，虽然作为投影型显示装置例示了反射型的液晶投影机，但是本发明并不限于此，也可以将本发明适用于透射型的液晶投影机。在该情况下，作为光调制单元，必须使用第1实施方式或第2实施方式所示的透射型的液晶装置。并且，在本实施方式中，虽然作为电子设备的一个例子对具备有本发明的液晶装置的投影型显示装置进行了说明，但是本发明的液晶装置并不限于投影型显示装置，其能够装载到各种电子设备中。作为该电子设备，例如有电子书、个人电脑、数码照相机、液晶电视、取景器型或者监视器直视型的录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事簿、电子计算器、文字处理机、工作站、电视电话、POS终端、具备触摸面板的设备等，上述液晶装置能够适合地用作这些设备的光调制单元。
以上，虽然参照附图对本发明的优选实施例进行了说明，但是显而易见地，本发明当然并不限于上述例子。在上述的例子中示出的各构成部件的各种形状或组合更是一例，在不脱离本发明的主旨的范围中可以基于设计需求等做出各种改变。
权利要求
1.一种液晶装置，是在一对基板之间夹持液晶层而构成的液晶装置，其特征在于上述液晶层由初始取向状态呈垂直取向的介电各向异性为负的液晶构成，向上述液晶沿规定的一个方向赋予预倾，在上述一对基板之中的至少一个基板的外侧设置具有负的折射率各向异性的光学补偿板，上述光学补偿板的光轴方向和上述液晶的预倾方向被配置为基本平行。
2.权利要求1所述的液晶装置，其特征在于上述光学补偿板与上述一个基板平行地配置，上述光学补偿板的光轴方向是从该光学补偿板的法线偏离的角度并被配置成与上述液晶的预倾方向基本平行的方向。
3.权利要求1所述的液晶装置，其特征在于上述光学补偿板的光轴方向配置成与该光学补偿板的法线方向基本平行的方向，上述光学补偿板以该光学补偿板的光轴方向与上述液晶的预倾方向成为基本平行的方式从与上述一个基板平行的位置倾斜地配置。
4.一种投影型显示装置，其特征在于具备权利要求1至3中任意一项所述的液晶装置作为光调制单元。
5.权利要求4所述的投影型显示装置，其特征在于具备以使上述光学补偿板的光轴方向和上述液晶的预倾方向一致的方式调节上述光学补偿板的设置角度的调节单元。
6.权利要求5所述的投影型显示装置，其特征在于上述调节单元由使上述光学补偿板绕2轴旋转的旋转机构构成。
全文摘要
本发明提供一种即使是在赋予预倾的情况下也能够进行良好的光学补偿的液晶装置的构成。本发明的液晶装置(100)，是在一对基板(10)、(20)之间夹持液晶层(50)而构成的液晶装置，其特征在于，上述液晶层(50)由初始取向状态呈垂直取向的介电各向异性为负的液晶构成，向上述液晶沿规定的一个方向赋予预倾，在上述一对基板(10)、(20)之中的至少一个基板(10)的外侧设置具有负的折射率各向异性的光学补偿板(70)，上述光学补偿板(70)的光轴方向(D)和上述液晶的预倾方向(P)被配置为基本平行。
文档编号G02F1/139GK1746744SQ200510098800
公开日2006年3月15日 申请日期2005年9月7日 优先权日2004年9月8日
发明者春山明秀 申请人:精工爱普生株式会社