液晶装置和电子设备的制作方法

文档序号:2808842阅读:121来源:国知局
专利名称:液晶装置和电子设备的制作方法
技术领域
本发明涉及比如,液晶光阀等的液晶装置以及具有该液晶装置的,比 如液晶投影机等的电子设备的技术领域。
背景技术
在这种液晶装置中,为了防止由于在液晶层中产生的光的相位差(或 相位偏移)、导致对比度降低的情况,设置具有比如,相位差膜等的光学 相位差补偿元件的装置。
就该光学相位差补偿元件来说,在比如,JP特开2006~11298号文献 (在下面称为专利文献1)中,公开有下述的技术,其中,相对垂直取向 型的液晶元件,将包括无机电介质多层膜的光学各向异性元件对应于液晶 分子的取向方向而倾斜地i殳置。
但是,在像比如,专利文献1所公开的技术那样,倾斜地设置光学各向 异性元件的场合,必须确保用于设置光学各向异性元件的空间。由此,具 有难以减小液晶装置本身或具有液晶装置的投影机的整体尺寸,并且妨碍 布局的自由度的技术问题。
另外,由于对应于液晶分子的取向方向,使光学各向异性元件倾斜, 故存在根据取向方向的不同,有可能使得使光学各向异性元件倾斜的^J 变复杂、在装配步骤必须进行外加的调整的技术问题。

发明内容
本发明针对比如,上述问题而提出,本发明的目的在于提供比如,可 显示对比度较高的高品质的图像,并且适合于整体尺寸的减小的液晶装置,
以及具有这样的液晶装置的电子i更备。
为了解决上述问题,本发明的第l液晶装置包括 一对J41,其相互对 向地设置,并且分别具有取向膜;液晶,其-皮夹持于上述一对^L之间, 由通过上述取向膜而预倾的液晶分子形成;第1光学补偿元件,其具有正 的单轴性,并且作为光轴,具有相对沿上述一对M的一个平面、沿不同 于上述预倾的液晶分子的长轴倾斜的方向的方向倾斜的第1光轴;以及第 2光学补偿元件,其具有正的单轴性,并且作为光轴,具有沿上述一个平 面的第2光轴。
按照本发明的第1液晶装置, 一对M相互对向地设置,在该一对141 之间夹持液晶。液晶作为典型方式,为垂直取向型的液晶,即VA(Vertical Alignment,垂直排列)型液晶。在一对^的每个设置取向膜。取向膜相 对构成液晶的液晶分子,提供在预定方位以预定角度立起的预倾。在比如, 液晶为VA型液晶的场合,液晶分子相对沿一对^的一个平面的法线, 在预定方位以预倾角倾斜而取向。在比如,液晶为TN (Twisted Nematic, 扭曲向列)型的液晶的场合,液晶分子相对沿一对M的一个平面,在预 定方位按预倾角倾斜而取向。这样的取向膜作为典型方式,为在预定方位 被进行研磨的有机取向膜。或者,取向膜也可为无机取向膜。在该液晶装 置的工作时,投影光等的光射入该液晶装置,该液晶装置用作液晶光阀。
在本发明中,特别是,具有第1和第2光学^H尝元件。第1和第2光学 补偿元件的每个L置于一对J41中的射入光的一側或射出光的一侧。第1 光学补偿元件具有正的单轴性,比如,包括正的单轴性晶体。作为第l光 学补偿元件的光轴(即,光学轴)的第1光学轴相对沿一对M的一个平 面,沿不同于预倾的液晶分子的长轴倾斜的方向的方向倾斜。即,第l光 轴相对沿一对M的一个平面倾斜的方向,与液晶装置的非工作时的与取 向膜接触的部位处的液晶分子的长轴相对沿一对皿的一个平面倾斜的方 向,相互不同。在比如,液晶为VA型液晶的场合,第l光轴作为典型方 式,关于沿一对基板的一个平面,沿与预倾的液晶分子的长轴对称的方向。 第2光学补偿元件比如,包括正的单轴性的相位差板(即,A-plate),按
照作为其光轴的第2光轴沿一对J41的方式,与该一对J^对向地设置。 第2光轴作为典型方式,从沿一对I41的一个平面的法线方向看,与第1 光轴相互交叉。在比如,液晶为VA型的液晶的场合,第2光轴作为典型 方式,从沿一对M的一个平面的法线方向看,与预倾的液晶分子的长轴 相互交叉。
于是,比如,在用作液晶光阀的该液晶装置的工作时,可通过第l和第 2光学补偿元件,对因射入的光通过由相对一对基板而倾斜的液晶分子所 形成的液晶而产生的光的相位差进行补偿。换言之,可通过第1和第2光 学补偿元件,减小夹持于一对141之间的液晶、该第1和第2光学补偿元 件的整体的折射率的各向异性。即,可使表示液晶、第1和第2光学补偿 元件的整体的折射率的各向异性的折射率椭圆体接近球状。通过进行这样 的补偿,可防止通过液晶后的光相对射出侧的偏振板、在相位偏离了的状 态下射入的情况。于是,比如,在射出侧的偏振板中,本来不应通过的光 发生泄漏的可能性减小,可防止对比度的下降、视场角的缩小。
此外,第1和第2光学补偿元件不相对一对基fel倾斜地设蕈,而可对在 液晶中产生的光的相位差进行补偿。于是,可适用于该液晶装置等的尺寸 的减小。
另外,第1和第2光学补偿元件的每个既可相对一对a、设置于光射 入的一侧(换言之,相对液晶,设置于光射入的一侧),还可设置于光从 一对M射出的一側。
此外,并不限于VA型液晶,通过适当地设定第l和第2光轴的关系, 即使为TN型液晶、OCB (Optically Compensated Birefringence,光学补 偿双折射)型液晶等,仍可有效地进行补偿。
如果像以上描述的那样,采用本发明的第1液晶装置,则可通过第1 和第2光学补偿元件,对在液晶中产生的相位差进行补偿。于是,可显示 对比度较高的高品质的图像,并且适合于整体尺寸的减小。
在本发明的第1液晶装置的一个形态中,上述第1和第2光轴从上述一 个平面的法线方向看,相互交叉。按照该形态,与笫1光轴和第2光轴从沿一个M的一个平面的法线方 向看相互平行的场合相比较,可减小夹持于一对J41之间的液晶、该第1 和第2光学补偿元件的整体的折射率的各向异性。
也可在上述第1和第2光轴相互交叉的形态中,按照上述第1和第2 光轴从上述一个平面的法线方向看、相互垂直的方式构成。
在此场合,可更进一步减小夹持于一对M之间的液晶、该第1和第2 光学补偿元件的整体的折射率的各向异性。
为了解决上述问题,本发明的第2液晶装置包括 一对基&,其相互对 向地设置,并且分别具有取向膜;液晶,其被夹持于上迷一对14l之间, 由通过上述取向膜预倾的液晶分子形成;按照将上述一对基板夹于其间的 方式设置的一对偏振板;第1光学补偿元件,其设置于上述一对偏 1之 间,具有正的单轴性,并且作为光轴,具有相对沿上述一对M的一个平 面、沿不同于上述预倾的液晶分子的长轴倾斜的方向的方向倾斜的第l光 轴;以及第2光学补偿元件,其设置于上述一对偏皿之间,在从沿上述 一个平面的法线的方向看时,具有滞相轴,并且按照能以沿上述一个平面 的法线的轴为中心而旋转的方式构成。
按照本发明的笫2液晶装置, 一对14l相互对向地设置,在该一对M 之间夹持液晶。液晶作为典型方式,为垂直取向型的液晶,即VA型液晶。 在一对基板的每个设置取向膜。取向膜相对构成液晶的液晶分子,提供在 预定方位以预定角度立起的预倾。在比如,液晶为VA型液晶的场合,液 晶分子相对沿一对基&的一个平面的法线,在预定方位以预倾角倾斜而取 向。在比如,液晶为TN型的液晶的场合,液晶分子相对沿一对M的一 个平面,在预定方位按预倾角倾斜而取向。这样的取向膜作为典型方式, 为在预定方位被进行研磨的有^向膜。或者,取向膜也可为无W^向膜。 夹持液晶的一对a按照被夹持于一对偏Wl之间的方式设置。在该液晶 装置的工作时,投影光等的光射入该液晶装置,该液晶装置用作液晶光阀。
在本发明中,特别是,具有第1和第2光学补偿元件。第1和第2光学 补偿元件的每个i殳置于一对偏^l之间。更具体地"i兌,i殳置于一对偏,
中的一个偏椒板与一对J46L之间,或一对偏,中的另一偏银阮与一对基 板之间。换言之,在一对偏,之间,且设置于一对基板的射入光的一側 或射出光的一侧。第1光学补偿元件具有正的单轴性,包括比如正的单轴 性晶体。作为第1光学补偿元件的光轴(即,光学轴)的第1光轴相对沿 一对^1的一个平面,沿不同于预倾的液晶分子的长轴倾斜的方向的方向 倾斜。即,第1光轴相对沿一对^J板的一个平面倾斜的方向,与液晶装置 的非工作时的与取向膜接触的部位处的液晶分子的长轴相对沿一对M的 一个平面倾斜的方向,相互不同。在比如,液晶为VA型液晶的场合,第 1光轴作为典型方式,关于沿一对基板的一个平面,沿与预倾的液晶分子 的长轴对称的方向。第2光学补偿元件在从顺着一对基板的一个平面的法 线的方向看时具有滞相轴,比如,包括正的单轴性的相位差板(即, A-plate )、双轴板。笫2光学补偿元件按照该第2光学补偿元件的滞相轴 沿一对J41的方式,与该一对l^tl对向地设置,另外,按照能以沿顺着一 对J^1的一个平面的法线的轴为中心而旋转的方式构成。于是,比如,第 2光学补偿元件能按照消除因液晶、第1光学补偿元件而产生的光的相位 差的方式,或按照可微调整光的偏振状态的方式被进行旋转调整。
于是,在比如,用作液晶光阀的该液晶装置的工作时,可通过第l和第 2光学补偿元件,对因已射入的光通过由相对一对基板倾斜了的液晶分子 形成的液晶而产生的光的相位差进行补偿。即,首先,相对由预倾的液晶 分子形成的液晶,设置具有沿不同于该液晶分子的长轴倾斜的方向的方向 倾斜的第1光轴的第1光学补偿元件,由此,表现液晶和笫1光学补偿元 件的整体的折射率各向异性的折射率椭圓体近似于双轴性的折射率椭圓 体。由此,可通过第1光学补偿元件,对由于预倾的液晶分子的长轴相对 沿一对WL的一个平面的法线倾斜而造成的相位差进4亍补偿。另外,相对 液晶和第l光学补偿元件,*没置具有沿上述一个平面的滞相轴、并且按照 能以沿该一个平面的法线的轴为中心而旋转的方式构成的第2光学^H尝元 件。第2光学补偿元件按照比如,消除因液晶和第l光学补偿元件产生的 光的相位差的方式被进行旋转调整,由此,可减小液晶、第1和第2光学
补偿元件的整体的折射率的各向异性。另外,第2光学补偿元件还兼有微 调整光的偏振状态的功能。
通过进行这样补偿,可防止通过了液晶的光相对射出侧的偏振板,在
相位偏离的状态下射入的情况。于是,在比如,射出侧的偏4M1处,本来
不应通过的光发生泄漏的可能性减小,可防止对比度的降低、视场角的缩 小。
另外,第1和第2光学补偿元件不相对一对皿倾斜地设置,就可对在 液晶中产生的光的相位差进行补偿。于是,可适用于该液晶装置等的整体 尺寸的减小。
此外,第1和第2光学补偿元件的每个既可相对一对 0设置于光入 射的一侧(比如,相对液晶,设置于光入射的一侧),还可设置于光从一 对M射出的一侧。
还有,并不限于VA型液晶,通过适当设定第1光学补偿元件的第1 光轴和第2光学补偿元件的滞相轴的关系,即^f吏在为TN型液晶、OCB型 液晶等的情况下,仍可有效地进行补偿。
像上述说明的那样,按照本发明的第2液晶装置,可通过第1和第2 光学补偿元件,对在液晶中产生的相位差进行补偿。于是,可显示对比度 较高的高品质的图像,并且可适用于整体尺寸的减小。
在本发明的第2液晶装置的一个形态中,上述第2光学补偿元件具有正 的单轴性,并且作为光轴,具有沿上述一个平面的第2光轴。
按照该形态,第2光学补偿元件按照该第2光学补偿元件的第2光轴沿 一对基板的方式,与该一对g对向而设置。另外,按照能以沿顺着一对 J41的一个平面的法线的轴为中心而旋转的方式构成。于是,比如,第2 光学补偿元件可按照消除因液晶和第1光学补偿元件产生的光的相位差的 方式,或能微调整光的偏振状态的方式,被旋转调整。
为了解决上述问题,本发明的第3液晶装置包括 一对基板,其相互对 向地设置,并且分别具有取向膜;液晶,其夹持于上述一对I4l之间,由 通过上述取向膜预倾的液晶分子形成;按照将上述一对M夹于其间的方
式设置的一对偏振板;第l光学补偿元件,其设置于上述一对偏#41之间, 具有正的单轴性,并且作为光轴,具有相对沿上迷一对^L的一个平面、 沿不同于上述预倾的液晶分子的长轴倾斜的方向的方向倾斜的第1光轴; 以及第2光学补偿元件,其设置于上述一对偏IM1之间,具有负的折射率 椭圆体,并且按照因上述负的折射率椭圆体的折射率的主轴相对上述一个 平面倾斜而产生的滞相轴能以沿上述一个平面的法线的轴为中心而旋转的 方式构成。
按照本发明的第3液晶装置, 一对J4l相互对向地设置,在该一对141 之间夹持液晶.液晶作为典型方式,为垂直取向型的液晶,即VA型液晶。 在一对J41的每个设置取向膜。取向膜相对构成液晶的液晶分子,提供在 预定方位以预定角度上升的预倾。在比如,液晶为VA型液晶的场合,液 晶分子相对沿一对1^1的一个平面的法线,在预定方位以预倾角倾斜而取 向。在比如,液晶为TN型的液晶的场合,液晶分子相对沿一对皿的一 个平面,在预定方位按预倾角倾斜而取向。这样的取向膜作为典型方式, 为在预定方位被进行研磨的有机取向膜。或者,取向膜也可为无机取向膜。 夹持液晶的一对M按照被夹持于一对偏振板之间的方式设置。在该液晶 装置的工作时,投影光等的光射入该液晶装置,该液晶装置用作液晶光阀。
在本发明中,特别是,具有第1和笫2光学补偿元件。笫1和第2光学 补偿元件的每个设置于一对偏振板之间。更具体地说,设置于一对偏g 中的一个偏 1与一对141之间,或一对偏,中的另一偏振板与一对基 板之间。换言之,在一对偏 1之间,且设置于一对a的射入光的一侧 或射出光的一側。第1光学补偿元件具有正的单轴性,包括比如,正的单 轴性晶体。作为第l光学补偿元件的光轴(即,光学轴)的第l光轴相对 沿一对J41的一个平面,沿不同于预倾的液晶分子的长轴倾斜的方向的方 向倾斜。即,第1光轴相对沿一对14l的一个平面倾斜的方向,与液晶装 置的非工作时的与取向膜接触的部位处的液晶分子的长轴相对沿一对M 的一个平面倾斜的方向,相互不同。在比如,液晶为VA型液晶的场合, 第l光轴作为典型方式,关于沿一对a的一个平面,沿与预倾的液晶分子的长轴对称的方向。第2光学补偿元件具有负的折射率椭圆体,并且该 负的折射率椭圆体(或负折射率椭圆体的主轴)相对沿一对J41的一个平 面倾斜。此外,在笫2光学补偿元件中,由于该负的折射率椭圆体倾斜, 故产生滞相轴。在这里,本发明的滞相轴指的是,通过上述一个平面剖切 以3维方式表示的光学各向异性(即,折射率椭圆体)的场合的折射率最 大的方向(换言之,光的速度最小的方向)。另外,按照在第2光学补偿 元件中产生的滞相轴能以沿顺着一对基板的一个平面的法线的轴为中心而 旋转的方式构成。于是,比如,笫2光学补偿元件可按照消除因液晶、第 1光学补偿元件产生的光的相位差的方式或能够微调整光的偏振状态的方 式被进行旋转调整。
于是,在比如,用作液晶光阀的该液晶装置的工作时,可通过第l和第 2光学补偿元件,对由于射入的光通过由相对一对基板倾斜的液晶分子形 成的液晶而产生的光的相位差进行补偿。即,首先,相对由预倾的液晶分 子形成的液晶,设置具有按不同于该液晶分子的长轴倾斜的方向的方向倾 斜的第1光轴的第1光学补偿元件,由此,表现液晶和笫1光学补偿元件 的整体的折射率的各向异性的折射率椭圆体近似于双轴性的折射率椭圆 体。由此,可通过第l光学补偿元件,对由于预倾的液晶分子的长轴相对 沿一对J41的一个平面的法线倾斜而造成的相位差进行补偿。另外,按照 由于负的折射率椭圆体(或负的折射率椭圆体的主轴)相对一个平面倾斜 而产生的滞相轴能以沿一个平面的法线的轴为中心而旋转的方式构成的第 2光学补偿元件,相对液晶和第1光学补偿元件而设置。第2光学补偿元 件按照比如,消除因液晶和第1光学补偿元件产生的光的相位差的方式被 进行旋转调整,由此,可减小液晶、笫1和第2光学补偿元件的整体的折 射率的各向异性。另外,第2光学补偿元件还兼有微调整光的偏振状态的 功能。
通过进行这样的补偿,可防止通过了液晶的光相对射出侧的偏振板, 在相位偏离的状态下射入的情况。于是,比如,在射出側的偏振板中,本 来不应通过的光发生泄漏的可能性变小,可防止对比度的降低、视场角的缩小。
另外,第1和第2光学补偿元件可在不相对一对M倾斜而设置的情况 下,对在液晶中产生的光的相位差进行补偿。于是,可适合于该液晶装置 等的整体尺寸的减小。
此外,第1和第2光学补偿元件的每个既可相对一对勤l,设置于光射 入的一侧(换言之,相对液晶,设置于光射入的一侧),也可相对一对基 板设置于光射出的一侧。
另外,并不限于VA型液晶,通过适当地设定第l光学补偿元件的第1 光轴和第2光学补偿元件的滞相轴的关系,即使为TN型液晶、OCB型液 晶等,仍可有效地进行补偿。
像上面说明的那样,按照本发明的第3液晶装置,可通过第1和第2 光学补偿元件,对在液晶中产生的相位差进行补偿。于是,可显示对比度 较高的高品质图像,并且适合于整体尺寸的减小。
在本发明的第3液晶装置的一个形态中,上述第2光学补偿元件包樹i) 预定a和(ii)无机膜,其形成于上述预定141上,其通过相对上述预定 ^的141面从倾斜方向供给无机物的方式形成.
按照该形态,笫2光学补偿元件包括(i)预定J41和(ii)无机膜,该 无机膜形成于该预定J41上,通过相对该预定基ll的基板面从倾斜的方向 供给无机物的方式形成。该无机膜通it^目对基板的基板面,从倾斜方向供 给Ta20s等的无才几物的方式形成于J4l的^i4l面上。更具体地说,作为无 机膜的形成方法,可采用比如,斜向蒸镀法或沿倾斜方向按照原子级(level) 供给无机物的溅射法。无机膜从微看,具有无机物沿倾斜方向生长的膜构 成。根据这样的无机膜,相应于无机膜的膜构成,折射率产生各向异性, 可对射入该相位差板的光的相位进行补偿。
由此,可有效地防止因光的照射、伴随它的温度的上升导致笫2光学补 偿元件的性能劣化的情况,可构成可靠性优良的液晶装置。
在本发明的第3液晶装置的其它形态中,上述第2光学补偿元件具有作 为上述负的折射率椭圆体的负的双轴性的折射率椭圆体。按照该形态,负的折射率椭圓体相对一个平面倾斜,由此,可适当而 简便地形成滞相轴。
为了解决上述问题,本发明的第4液晶装置包括 一对基板,其相互对 向地设置,并且分别具有取向膜;液晶,其被夹持于上述一对M之间, 由通过上述取向膜预倾的液晶分子形成;按照将上述一对基板夹于其间的 方式设置的一对偏振板;第1光学补偿元件,其设置于上述一对偏M之 间,具有正的单轴性,并且作为光轴,具有相对沿上述一对基tl的一个平 面、沿不同于上述预倾的液晶分子的长轴倾斜的方向的方向倾斜的第l光 轴;以及第2光学补偿元件,其设置于上述一对偏 1之间,具有双轴性 的折射率椭圆体,按照滞相轴能以沿上述一个平面的法线的轴为中心而旋 转的方式构成。
按照本发明的第4液晶装置, 一对J4l相互对向地设置,在该一对^ 之间夹持液晶。液晶作为典型方式,为垂直取向型的液晶,即VA型液晶。 在一对基板的每个设置取向膜。取向膜相对构成液晶的液晶分子,提供在 预定方位以预定角度立起的预倾。在比如,液晶为VA型液晶的场合,液 晶分子相对沿一对J41的一个平面的法线,在预定方位以预倾角倾斜而取 向。在比如,液晶为TN型的液晶的场合,液晶分子相对沿一对基板的一 个平面,在预定方位按照预倾角倾斜而取向。这样的取向膜作为典型方式, 为在预定方位被进行研磨的有机取向膜。或者,取向膜也可为无^向膜。 夹持液晶的一对M按照被夹持于一对偏g之间的方式设置。在该液晶 装置的工作时,投影光等的光射入该液晶装置,该液晶装置用作液晶光阔。
在本发明中,特别是,具有第1和第2光学补偿元件。第1和第2光学 补偿元件的每个设置于一对偏 1之间。更具体地说,设置于一对偏, 中的一个偏痴&与一对a之间,或一对偏椒板中的另一偏痴仗与一对基 板之间。换言之,在一对偏痴昧之间,且设置于一对基板的射入光的一側 或射出光的一侧。第1光学补偿元件具有正的单轴性,包括比如,正的单 轴性晶体。作为第l光学补偿元件的光轴(即,光学轴)的第l光轴,相 对沿一对J^L的一个平面,沿不同于预倾的液晶分子的长轴倾斜的方向的
方向倾斜。即,第1光轴相对沿一对1^敗的一个平面倾斜的方向,与液晶 装置的非工作时的与取向膜接触的部位处的液晶分子的长轴相对沿一对基
板的一个平面倾斜的方向,相互不同。在比如,液晶为VA型液晶的场合, 笫l光轴作为典型方式,关于沿一对^的一个平面,沿与预倾的液晶分 子的长轴对称的方向。第2光学补偿元件具有双轴性的折射率椭圆体,并 且按照滞相轴能以沿一个平面的法线的轴为中心而旋转的方式构成。在这 里,本发明的滞相轴指的是, 一个平面中的折射率最大的方向(换言之, 光的速度最小的方向)。于是,比如,笫2光学补偿元件可按照消除因液 晶、第1光学补偿元件产生的光的相位差的方式或能够孩i调整光的偏振状 态的方式被进行旋转调整。
于是,在比如,用作液晶光阀的该液晶装置的工作时,可通过第l和第 2光学补偿元件,对因已射入的光通过由相对一对基板倾斜的液晶分子形 成的液晶而产生的光的相位差进行补偿。即,首先,相对由预倾的液晶分 子形成的液晶,设置具有按不同于该液晶分子的长轴倾斜的方向的方向倾 斜的第1光轴的第1光学补偿元件,由此,表现液晶和第1光学补偿元件 的整体的折射率的各向异性的折射率椭圓体近似于双轴性的折射率椭圆 体。由此,可通过第l光学补偿元件,对由于预倾的液晶分子的长轴相对 沿一对I41的一个平面的法线倾斜而造成的相位差进行补偿。另外,具有 双轴性的折射率椭圓体、按照滞相轴能以沿一个平面的法线的轴为中心而 旋转的方式构成的第2光学补偿元件,相对液晶和第1光学补偿元件而设 置。第2光学补偿元件按照比如,消除因液晶和第1光学##元件产生的 光的相位差的方式^皮进行旋转调整,由此,可减小液晶、第1和第2光学 补偿元件的整体的折射率的各向异性。另外,第2光学补偿元件还兼有微 调整光的偏振状态的功能。
通过进行这样的补偿,可防止通过液晶的光相对射出侧的偏振板,在 相位偏离了的状态下射入的情况。于是,比如,在射出侧的偏,中,本 来不应通过的光发生泄漏的可能性变小,可防止对比度的降低、视场角的 缩小。 另外,第1和第2光学补偿元件可在不相对一对141倾斜而设置的情况 下,对在液晶中产生的光的相位差进行补偿。于是,可适合于该液晶装置 等的整体尺寸的减小。
此外,第1和第2光学补偿元件的每个既可相对一对勤良,设置于光射 入的一侧(换言之,相对液晶,设置于光射入的一侧),也可相对一对基 板设置于光射出的一侧。
另外,并不限于VA型液晶,通过适当地设定第1光学##元件的第1 光轴和第2光学补偿元件的滞相轴的关系,即使为TN型液晶、OCB型液 晶等,仍可有效地进行补偿。
像上面说明的那样,按照本发明的液晶装置,可通过第1和第2光学补 偿元件,对在液晶中产生的相位差进行补偿。于是,可显示对比度较高的 高品质图像,并且适合于整体尺寸的减小。
在^^发明的第4液晶装置的一个形态中,上述折射率椭圓体中的3个主 折射率中的最大的主折射率的方向,沿上述一个平面。
按照该形态,在双轴性的折射率椭圆体中,可使投影到一个平面的滞 相轴的分量最大。由此,第2光学补偿元件比如,可更加有效地消除由液 晶和第1光学补偿元件产生的光的相位差。
在本发明的第4液晶装置的其它形态中,上述第2光学补偿元件通过产 生双折射性的聚合物构成,为延伸的光学膜。
按照该形态,通过这样的光学膜,可简单地实现适当设定有滞相轴的 第2光学补偿元件。
在本发明的第4液晶装置的其它形态中,上迷第2光学补偿元件按照从 下述的状态,调整从上述一对偏,中的、相对上述一对1^设置于光射 入一側的偏^L射出的光的偏振状态的方式,被进行旋转调整,上述状态 指的是,上述折射率椭圆体中的3个主折射率中的最大的主折射率的方向 沿上述一对偏4M1中的任意一个偏振板的透射轴的状态。
按照该形态,首先,第2光学补偿元件处于该第2光学补偿元件的最大 的主折射率的方向沿入射侧或射出侧的偏^L的透射轴的状态,接着,第
2光学补偿元件通过比如,设置于该液晶装置的外部的旋转调整枳局,按 照调整从入射侧的偏,射出的光的偏振状态的方式被进行旋转调整。于 是,可通过第2光学补偿元件,调整光的偏振状态,可相对射出侧的偏振 板,以更加适合的偏振状态射入光。因此,可显示质量更高的图像。
在本发明的第1液晶装置的其它形态中,上述液晶为垂直取向型的液晶。
按照该形态,液晶分子为垂直取向,设置于一对M的每个的取向膜 的两者,提供给液晶分子的预倾相同。于是,可通过第1和第2光学补偿 元件,有效地对由于通过2片取向膜预倾的液晶分子的长轴相对该一个平 面的法线倾斜而造成的光的相位差进行补偿。
在上述液晶为垂直取向型的液晶的形态中,可按照下述方式构成,该 方式为上述第1光轴与上述一个平面的法线之间的夹角等于作为上述预 倾的液晶分子的长轴与上述一个平面的法线之间的夹角的预倾角。
在此场合,由于第1光轴相对沿一对,的一个平面的法线倾斜的角度 (即,第1光轴和该法线之间的夹角的大小)等于预倾角,故可有效地对 由于液晶分子的长轴相对该一个平面的法线倾斜而造成的光的相位差进行 补偿。在这里的"等于预倾角"指的是,由于液晶分子的长轴倾斜所造成 的光的相位差在足以补偿到产品规格上允许的程度的范围内接近预倾角即 可的含义,即,指的是包括按文字上等于预倾角的场合,以及实质上等于 预倾角的场合的含义。
在本发明的第1液晶装置的其它形态中,上述第1光学补偿元件包括 具有正的单轴性晶体,并且按照光轴相对一表面倾斜地被研磨的方式形成 的晶体板。
按照该形态,可将第1光学补偿元件较容易地构成为具有相对沿一对基 板的一个平面倾斜的光轴的晶体板。于是,不必将第1光学补偿元件相对 该一个平面倾斜而设置,可谋求该液晶装置的整体尺寸的减小。在这里本 发明的"一表面"指具有2个主面的平板状晶体板的一个主面。另外,在 作为正的单轴性晶体采用水晶的场合,与采用比如蓝宝石等的场合相比较,其成本较低,并且容易加工晶体板。于是,可谋求成本的削减。
光轴相对一表面而倾斜的晶体板比如,相对该晶体的光轴按照预定角 度倾斜地切断晶体、按照使之形成为预定的厚度的方式进行研磨而形成即 可。另外,最好,与一表面相反一侧的面按照与一表面平行的方式被研磨。
在本发明的第l液晶装置的其它形态中,还包括第3光学补偿元件,其 具有负的单轴性,并且包括作为光轴的沿上述一平面的法线的第3光轴。
按照该形态,第3光学补偿元件包括比如,负的单轴性的相位差板(即, C-plate),按照作为其的光轴的第3光轴沿顺着一对I41的一个平面的法 线方向的方式,与该一对M对向而设置。于是,可更加可靠地补偿由于 通过液晶而产生的光的相位差。换言之,可通过第1、第2和第3光学补 偿元件,更进一步减小夹持于一对M之间的液晶、该第1、第2和第3 光学补偿元件的整体的折射率的各向异性。即,可使表现液晶、第l、第2 和第3光学补偿元件的整体的折射率的各向异性的折射率椭圆体更进一步 接近球状。于是,可更加可靠地防止对比度的降低、视场角的缩小。
在具有上述第3光学补偿元件的形态中,上述第3光学补偿元件也可由 无机材料形成。
在此场合,第3光学补偿元件采用比如蒸镀法等而由无机材料形成。于 是,第3光学补偿元件几乎不或完全不产生由紫外线等造成的性能劣化。 于是,可提高第3光学补偿元件的耐光性或耐久性,可减小或防止显示图 像的伴随时间的品质的变差。
在具有上述笫3光学补偿元件的形态中,还具有相对上述一对M设置 于光射入的一侧的孩吏型透镜阵列,上述笫3光学补偿元件也可相对上述一 对基板设置于光射出的一侧。
在此场合,由于可将第3光学补偿元件相对微型透镜阵列,设置于光射 出的一侧,故可通过第3光学##元件,可靠地对由于通过微型透镜阵列 弯曲的光通过液晶而产生的相位差进行补偿。换言之,可基本或完全消除 微型透镜阵列造成的相对光的相位偏离的不利影响。
在本发明的第l液晶装置的其它形态中,上述笫l和第2光学补偿元件
相对上述一对^, i殳置于光射出的一侧。
按照该形态,由于第1和第2光学补偿元件可比如,相对微型透镜阵列 设置于光射出的一側,故可通过第1和第2光学补偿元件,可靠地对由于 通过微型透镜阵列弯曲的光通过液晶而产生的相位差进行补偿。换言之, 可基本或完全消除微型透镜阵列造成的相对于光的相位偏离的不利影响。
在本发明的第2液晶装置的其它形态中,上述第2光学补偿元件按照消 除由上述液晶和上述第1光学补偿元件产生的光的相位差的方式被进行旋 转调整。
按照该形态,笫2光学补偿元件通过比如,设置于该液晶装置的外部的 旋转调整机构,按照消除因液晶和第1光学补偿元件产生的光的相位差的 方式被进行旋转调整。于是,可更进一步减小液晶、第1和笫2光学补偿 元件的整体的折射率的各向异性。
在本发明的笫2液晶装置的其它形态中,上迷第2光学补偿元件按照下 述方式被进行旋转调整,该方式为从上述滞相轴沿上述一对偏痴仗中的 任意一个偏,的透射轴的状态,调整从上述一对偏 中的、相对上述 一对W1设置于光射入的 一侧的偏,射出的光的偏振状态。
按照该形态,首先,第2光学补偿元件处于该第2光学补偿元件的滞相 轴沿入射侧或射出侧的偏,的透射轴的状态,接着,第2光学补偿元件 通过设置于比如,该液晶装置的外部的旋转调整机构,按照调整^^射侧 的偏g射出的光的偏振状态的方式被进行旋转调整。于是,可通过第2 光学补偿元件,调整光的偏振状态,以相对射出侧的偏^1更适合的偏振 状态射入光。于是,可显示更高质量的图像。
在本发明的第2液晶装置的其它形态中,上述第2光学##元件相对上 述一对基板,设置于光射入的一侧。
按照该形态,在该液晶装置比如,作为光阀而设置于投影机的内部的 场合,几乎不或完全不与其它的部件接触,可容易旋转调整笫2光学## 元件。
为了解决上述问题,本发明的电子设备包括上述本发明的第1液晶装
置。
按照本发明的电子设备,由于具有上述本发明的第1液晶装置,故可补 偿通过液晶层的光中产生的相位差,可实现高对比度。其结果是,可实现 进行高品质的图i象显示,并且适合于整体的尺寸的减小的,投影型显示装 置、电视机、便携电话机、电子记事本、文字处理器、取景器型或监视器
直视型的磁带录像机、工作站、可视电话机、POS终端、触摸面板等的各
种电子设备。
如果对照在下面简单说明的附图而阅读本发明的优选实施形态的下述 的具体的说明,会更加明白本发明的性质、有用性和进一步的特征。


图1为第1实施形态的液晶面板的俯视图2为沿图1中的II一II线的剖视图3为第1实施形态的液晶装置的剖视图4为第1实施形态的第1和第2光学补偿元件的透视图5为表示第1实施形态的第1光学补偿元件的形成方法的构思图6为以示意方式表示将液晶层的假想折射率椭圆体和第l光学补偿元
件的假想折射率椭圆体合成的假想折射率椭圆体的构思图; 图7为第2实施形态的其主旨与图3相同的剖视图; 图8为笫2实施形态的其主旨与图4相同的透视图; 图9为第1和第2实施形态的液晶装置的显示图像的对比度的测定结果
的一个实例;
图IO为第3实施形态的液晶装置的剖视图11为第3实施形态的笫1和第2光学##元件和偏#^1的透视图12为第4实施形态的其主旨与图IO相同的剖视图13为第4实施形态的其主旨与图ll相同的透视图14为第5实施形态的其主旨与图3相同的剖视图15为第3实施形态的液晶装置的视场角特征图(图15(a))、第4实施形态的液晶装置的视场角特征图(图15 (b))、第1比较实例的液 晶装置的视场角特征图(图15 (c))、第2比较实例的液晶装置的视场 角特征图(图15 (d));
图16为第6实施形态的液晶装置的剖视图17为第6实施形态的第1和第2光学补偿元件和偏痴&的透视图; 图18为以示意方式表示第6实施形态的负的双轴性的折射率椭圓体与
TFT阵列M的M面(即,XY平面)的位置关系的外观透视图(图18 (a)),以及以示意方式表示负的双轴性的折射率椭圓体与TFT阵列基
板的基板面的位置关系的俯视图(图18 (b));
图19为表示第6实施形态的第2光学补偿元件的构成的剖视图20为第7实施形态的其主旨与图16相同的剖视图21为第7实施形态的其主旨与图17相同的透视图22为表示采用第7实施形态的第2光学补偿元件的场合以及采用比
较实例的光学膜的场合的,第l光学补偿元件的角度62与对应于角度62
的对比度的变化之间的定量的关系的曲线图23为表示第7实施形态的对比度与比较例的对比度之间的定量的关
系的曲线图(图23(a))、比较例的液晶装置的视场角特征图(图23(b))
和第7实施形态的液晶装置的视场角特征图(图23(c)); 图24为第8实施方式的其主旨与图3相同的剖视图; 图25为第9实施形态的液晶装置的剖视图26为第9实施形态的第1和第2光学补偿元件与偏痴仗的透视图; 图27为以示意方式表示第9实施形态的双轴性的光学各向异性与TFT 阵列皿的1^面(即,XY平面)的位置关系的外观透视图(图27( a ))、 以示意方式表示双轴性的光学的各向异性与TFT阵列基板的M面之间 的位置关系的俯浮见图(图27(b))以;5L^示图27(b)中的剖切面Hl—Hl, 的剖视图(图27 (c));
图28为表示第9实施形态的对比度与比较例的对比度之间的定量的关 系的曲线图(图28(a))、比较例的液晶装置的视场角特性图(图28(b))和本实施形态的液晶装置的视场角特性图(图28 (c));
图29为表示本发明的电子设备的一个实例的投影机的构成的俯视图。
具体实施例方式
下面参照附图,对本发明的优选实施形态进行说明。 (第1实施形态)
首先,参照图1和图2,对构成第1实施形态的液晶装置的液晶面板进 行说明。本实施形态的液晶装置为用于液晶投影机等的投影型显示装置的 光阀的液晶装置。在这里,图1为表示本实施形态的液晶面板的构成的俯 视图,图2为沿图1中的II一II线的剖视图。另外,在图1和图2中,未 设置在后面将要具体描述的光学补偿元件,而仅仅示出液晶面板。
在图l和图2中,在构成本实施形态的液晶装置的液晶面板100中,作 为本发明的"一对141"的一个实例的TFT阵列M 10和对向基板20对 向地设置。在TFT阵列基板10和对向基板20之间,密封有液晶层50, TFT阵列^ 10和对向基板20通过设置于位于图像显示区域10a的周围 的密封区域的密封件52而相互粘接。
在图1中,与设置密封件52的密封区域的内侧并行,限定图像显示区 域10a的边框区域的遮光性的边框遮光膜53设置于对向基板20侧。在周 边区域中的、位于设置有密封件52的密封区域的外側的区域,数据线驱动 电路101和外部电路连接端子102沿TFT阵列基板10的一条边而设置。 在沿该一条边的密封区域的内侧,采样电路7按照由边框遮光膜53覆盖的 方式设置。扫描线驱动电路104在沿与该一条边相邻的2条边的密封区域 的内側,按照由边框遮光膜53覆盖的方式设置。在TFT阵列基板10上, 在与对向J4! 20的4个角部对向的区域,^没置用于通过上下导通件107 连接两M之间的上下导通端子106。通过它们,可在TFT阵列基板10 和对向基板20之间,形成电导通。
在TFT阵列J4^10上,形成用于将外部电路连接端子102,与数据线 驱动电路IOI、扫描线驱动电路104、上下导通端子106等电连接的引绕布
线90。
在图2中,在TFT降列1j板10上形成制作有^象素开关用的TFT( Thin Film Transistor,薄膜晶体管)、扫描线、数据线等的布线的叠层构成。 在像素显示区域10a,在像素开关用TFT、扫描线、数据线等的布线的上 层呈矩阵状设置像素电极9a。在像素电极9a上,形成取向膜16。另外, 在对向J4! 20的与TFT阵列基仗10对向的对向面上,形成遮光膜23。 该遮光膜23由比如,遮光性金属膜等形成,在对向^L20上的图像显示 区域10a的内部,比如,呈格子状等进行构图。接着,在遮光膜23上,由 ITO (Indium Tin Oxide,氧化铟锡)等的透明材料形成的对向电极21与 多个像素电极9a对向,呈布满状而形成。在对向电极21上形成取向膜22。 液晶层50包含介电常数各向异性为负的液晶分子。于是,本实施形态的液 晶装置为按照垂直取向(VA)模式控制液晶分子的取向的液晶装置。另夕卜, 本发明的液晶装置并不限于具有介电常数各向异性为负的液晶分子的液晶 装置,也可为例如包含一种或混合有多种向列液晶的液晶,在该一对取向 膜16和22之间,取预定的取向状态的液晶装置。
在对向基tl20中的与液晶层50对向的一側相反一側的面(即,射7v^ 射光的一侧的面),设置参照图3而后述的樣t型透镜阵列400,虽然关于 这一点,在这里未在图中示出。
另外,在TFT阵列;S4110上,除了形成数据线驱动电路101、扫描线 驱动电路104等之外,还可以设置用于检查制造中途、出厂时的该液晶装 置的品质、缺陷等的检查电路、检查用图形等,虽然关于这一点,在这里 未在图中示出。
接下来,参照图3~图6,对本实施形态的液晶装置具备的第l及第2 光学补偿元件进行说明。
首先参照图3,对第1和笫2光学补偿元件的配置位置进行说明。在这 里,图3为表示本实施形态的液晶装置的构成和入射光的入射方向的,本 实施形态的^^晶装置的剖视图。另外,在以后的图中,关于图1和图2所 示的液晶面板IOO的具体的部件适当省略,仅仅示出直接关联的部件。此
外,图3为了^"更于iJL明按照上下颠倒的方式表示闺2所示的TFT降列^L 10和对向基板20。
在图3中,本实施形态的液晶装置包括液晶面板100、微型透镜阵列400、 第1光学补偿元件210和第2光学^Ht元件220,按照被夹持于偏振板300a 和300b之间的方式i殳置。
微型透镜阵列400为形成有与液晶面板100的各像素相对应的微型透镜 的微型透镜阵列板,设置于入射側的偏振板300a和液晶面板100之间。可 通过微型透镜阵列400,以像素为单位,将入射光会聚,可提高液晶面板 100的实质的开口率。即,可通过微型透镜阵列400,提高液晶面板100 的光的利用效率和亮度、色纯度。
第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220设置于射出側的偏 1 300b和液晶面板100之间。按照第1光学补偿元件210、笫2光学补偿元 件220的顺序,将它们贴附于TFT阵列14110。另外,第1光学补偿元 件210和第2光学补偿元件220中的每个还可独立于TFT阵列基板10而 设置支持体,与该支持体成一体地构成。
下面参照图4和图5,对第1和第2光学补偿元件的构成进行说明。在 这里,图4为本实施形态的笫l和第2光学补偿元件的透视图,图5为表 示本实施形态的第1光学补偿元件的形成方法的构思图。另夕卜,在图4中, 以示意方式表示第1和第2光学补偿元件,以及未外加电压的状态的液晶 面板100的液晶分子的状态。另外,在图4中,为了便于说明,按照大于
实际情况的方式,图示角度a和角度ei.
在图4中,在液晶层50中的液晶分子501,在未外加电压的状态下, 通过取向膜22和16 (参照图2 ),在对向基板20 (或TFT阵列基板10 ) 的面内按预定方位(图4中为沿X方向的方位的,且为沿取向膜22附近 的液晶的倾斜方向20r (即,取向膜16附近的液晶的倾斜方向10r)的方 位),被提供从该面内按照预定角度立起的预倾,相对对向基板20 (或 TFT阵歹iJ^i4110)的法线,按照预倾角oc倾斜而取向。
第1光学补偿元件210包括由比如,水晶等的正的单轴性晶体形成的晶
体板。第1光学补偿元件210的光轴211相对第1光学补偿元件210的与 液晶面板100对向的面(即,XY平面),沿不同于液晶分子501的长轴 倾斜的方向的方向倾斜。即,如果比如,在相对TFT阵列^i41 10,沿倾 斜方向10r而相垂直的一个平面内看,则光轴211相对TFT阵列基tl 10 的法线(即,Z轴),沿不同于液晶分子501的长轴倾斜的方向的方向, 以角度61倾斜。于是,假想折射率椭圆体212也相对TFT阵列基板IO 的法线,沿不同于液晶分子501的长轴倾斜的方向的方向以角度61倾斜。 第1光学补偿元件210的滞相轴213沿取向膜16附近的液晶的倾斜方向 10r (即,取向膜22附近的液晶的倾斜方向20r或X方向)。更具体地说, 第1光轴211 ,关于第1光学补偿元件210的与液晶面板100对向的面(即, XY平面),沿与预倾的液晶分子501的长轴对称的方向,角度ei按照与 预倾角oc基本或实际上完全相等的方式设定。
像图5(a)所示的那样,在本实施形态中,通过将正的单轴性晶体2b、 以相对光轴L按角度62 (在这里,角度62为90度和角度ei之间的差) 倾斜的切断线ql和q2切断,按照形成为预定的厚度d的方式研磨,由此, 形成图5(b)所示的那样的第1光学补偿元件210。按照这样的形成方法, 比如,在角度6 2设定为85度的场合,容易形成角度61为5度(即,基 本等于预倾角cx的角度)的第1光学补偿元件210。另外,研磨可采用比 如,CMP (Chemical Mechanical Polishing:化学机械研磨)等的各种研 磨技术。
再次在图4中,第2光学补偿元件220由用作正的单轴性的相位差板 (即,A-plate)的比如膜状的有机化合物形成。第2光学补偿元件2加的 光轴221沿第1光学补偿元件210的与液晶面板100对向的面(即,XY 平面),从该对向的面的法线方向(即,Z方向)看,相对第1光学补偿 元件210的光轴211,比如,成80~90度的角度而相互交叉。换言之,第 2光学补偿元件220的光轴221沿XY平面,从Z方向看,相对预倾的液 晶分子510的长轴,比如,成80度~90度的角度而相互交叉。于是,假 想折射率椭圓体222也沿XY平面,第2光学补偿元件220的滞相轴223从Z方向看,相对第1光学补偿元件210的滞相釉213,比如,成80度~ 卯度的角度而相互交叉。
下面参照图3和图4,还参照图6,对具有像上述那样构成的第1和第 2光学补偿元件的液晶装置的工作进行说明。在这里,图6为以示意方式 表示将液晶层的假想折射率椭圆体和第1光学补偿元件的假想折射率椭圓 体合成的假想折射率椭圆体的构思图。
在图3中,在本实施形态的液晶装置的工作时,入射光首先,射入入射 侧的偏痴& 300a。在偏振板300a中,仅似目对预定方向(在本实施方式 的场合,为对向基tl 20所具有的取向膜22附近的液晶的倾斜方向20r, 即,X方向),理想为按45°的角度方向振动的光可通过。即,射入光通 过偏振板300a,由此,成为直线偏振光。通过偏振板300a的入射光通过 微型透镜阵列400和对向基板20,射入液晶层50。
在图4中,液晶层50的液晶分子501在未外加电压的状态,相对TFT 阵列J4! 10的法线方向(即,Z方向),在沿倾斜方向10r的一个方位(即, X轴的正的方位)按预倾角oc倾斜而取向。于是,像图6所示的那样,表 示液晶层50的整体的折射率的各向异性的假想折射率椭圆体501e也相对 TFT阵列10的法线方向(即,Z方向),在沿倾斜方向10r的一个方 位(即,X轴的正的方位),按预倾角oc倾斜。于是,如果什么对策都不 采取,则射入液晶层50中的光因液晶层50的假想折射率椭圆体501e按预 倾角oc倾斜,产生相位差,通过液晶层50的光在相位偏离了的状态下射入 出射侧的偏ll^300b。另外,偏振板300b可仅仅^f吏沿与偏椒板300a的偏 振方向相垂直的方向振动的光通过。
但是,在图4和图6中,按照本实施形态的液晶装置,由于具备第1 光学补偿元件210和第2光学补偿元件220,故可对因入射光通过具有以 预倾角ot倾斜的假想折射率椭圓体501e的液晶层50而产生的光的相位差 进行补偿。换言之,通过第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220, 可减小液晶层50、第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220的整体 的折射率的各向异性。即,可使表示液晶层50、第1光学补偿元件210和
第2光学补偿元件220的整体的折射率的各向异性的折射率椭圓体接近球 状。
即,相对具有按预倾角oc倾斜的假想折射率椭圆体501e的液晶层50, 设置具有按照角度6 1向与假想折射率椭圃体501e相反的一侧倾斜的假想 折射率椭圆体212的第l光学补偿元件210,由此,液晶层50和第1光学 补偿元件210的整体的假想折射率椭圆体292近似于双轴性的折射率椭圆 体。由此,可通过笫l光学补偿元件210,对由于比如沿倾斜方向10r (或 20r)射入的光通过液晶层50而产生的相位差进行补偿。
另外,通过相对液晶层50和第1光学补偿元件210,设置具有从Z方 向看与假想折射率椭圆体501e和212相交的假想折射率椭圆体222的第2 光学补偿元件220,液晶层50、第1光学补偿元件210和第2光学补偿元 件220的整体的假想折射率椭圆体近似于球状的折射率椭圆体。于是,可 通过第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220,对在液晶层50中产 生的相位差进行补偿。
通过进行这样的补偿,可防止通过液晶层50后的光相对射出侧的偏振 板300b,在相位偏离了的状态下射入的情况。于是,比如,在射出側的偏 振板300b中,本来不应通过的光发生泄漏的可能性减小,可防止对比度的 降低、视场角的缩小。
此外,第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220可在不相对TFT 阵列M 10和对向J^L20倾斜地设置的状态下,对由液晶层50产生的光 的相位差进行补偿。于是,可适用于该液晶装置等的整体尺寸的减小。
还有,最好,笫1光学补偿元件210相对Z方向的光程差(An d ) 基本或完全等于液晶层50相对Z方向的光程差。在此场合,可更进一步 地提高对在液晶层50中产生的相位差进行补偿的效果。但是,即使在笫l 光学补偿元件210相对Z方向的光程差并非基本或完全等于液晶层50相 对Z方向的光程差时,仍可对应于第1光学补偿元件210相对Z方向的光 程差与液晶层50相对Z方向的光程差的差值,相应地提高对在液晶层50 中产生的相位差进行补偿的效果。即,比如,在液晶层50相对Z方向的
光程差为250nm的场合,最好,第1光学补偿元件210的光程差为250nm, 但是,比如,只要在150nm 300nm的范围内,则能可靠地提高对在液晶 层50中产生的相位差进行补偿的效果。
在图4中,在本实施形态中,特别是,第1光学补偿元件210的光轴 211和第2光学补偿元件220的光轴221从TFT阵列基& 10的法线方向 (即,Z方向)看,比如,成80~90度的角度,相互交叉。于是,与光轴 211和光轴221从Z方向看相互平行的场合相比较,可减小液晶层50、第 1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220的整体的折射率的各向异性。 另外,最好,光轴211和光轴221从Z方向看,相互垂直。在此场合,可 更进一步减小液晶层50、笫1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220 的整体的折射率的各向异性。
此外,在本实施形态中,特别是,第1光学补偿元件210的光轴211 与TFT阵列皿10的法线(即,Z轴)所形成的角度ei基本或实际上 完全等于预倾的液晶分子501的长轴与TFT阵列基板10的法线所形成的 预倾角a。于是,可有效地对因液晶分子501的长轴相对TFT阵列141 10的法线按照预倾角ot倾斜而造成的光的相位差进行补偿。
还有,在本实施形态中,特别是,第1光学补偿元件210和笫2光学补 偿元件220相对液晶面板100,设置于光射出的一侧。即,第l光学补偿 元件210和第2光学补偿元件220相对微型透镜阵列400,设置于光射出 的一侧.于是,可通过第1光学补偿元件210和笫2光学补偿元件220, 可靠地对由于通过微型透镜阵列400弯曲的光通过液晶层50而产生的相位 差进行补偿。换言之,可基本或完全消除微型透镜阵列400造成的对光的 相位差的不利影响。另外,第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220 也可相对液晶面板IOO,设置于光射入的一侧(换言之,相对液晶层50, 设置于光射入的一侧)。同样在此场合,可获得对光的相位差进行补偿的 效果。
像上面描述的那样,如果采用本实施形态的液晶装置,则可通过第1 光学补偿元件210和第2光学补偿元件220,对在液晶层50中产生的相位差进行补偿。于是,可显示对比度较高的高品位的图像,并且可适用于尺 寸的减小。
(第2实施形态)
参照图7和图8,对第2实施形态的液晶装置进行说明。在这里,图7 为其主旨与第1实施形态的图3相同的剖^L图。图8为其主旨与第1实施 形态的图4相同的透视图。另外,在图7和图8中,对与图1~图6所示 的第1实施形态的构成元件相同的构成元件采用同一标号,将它们的说明 适当省略。
在图7中,第2实施形态的液晶装置在还包括第3光学补偿元件230 的方面,与上述第1实施形态的液晶装置不同,其它的方面按照与上述第
1实施形态的液晶装置基;M目同的方式构成。
在图7中,第2实施形态的液晶装置包括液晶面板100、微型透镜阵列 400、第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220与第3光学补偿元件 230,按照被夹持于偏振板300a和300b之间的方式设置。
第3光学补偿元件230设置于射出侧的偏振板300b和液晶面板100之 间(更具体地说,为第1光学补偿元件210和第2光学^hf尝元件220之间)。 第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220与第3光学补偿元件230 按照笫1光学补偿元件210、第3光学^H尝元件230、第2光学补偿元件 220的顺序,贴附于TFT阵列^jfel 10。另外,笫1光学补偿元件210、第 2光学补偿元件220与第3光学补偿元件230也可按照其它的顺序(比如, 第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220、第3光学补偿元件230 的顺序),贴附于TFT阵列MlO。此外,第1光学补偿元件210、第2 光学补偿元件220与第3光学补偿元件230也可独立于TFT阵列基板10 而设置支持体,与该支持体成一体构成。
在图8中,第3光学补偿元件230包括负的单轴性的相位差板(即, C-plate)。第3光学补偿元件230的光轴231沿第3光学补偿元件230的 与第1光学补偿元件210对向的面(即,XY平面或TFT阵列基板10的 M面)的法线方向(即,Z方向)。于是,假想折射率椭圃体232也沿
该法线方向(即,z方向)。
可通过像这样构成的第3光学补偿元件230,更加可靠地对因通过液晶 层50而产生的光的相位差进行补偿。换言之,通过笫1光学补偿元件210、 笫2光学补偿元件220和第3光学补偿元件230,可更进一步减小液晶层 50、第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220和笫3光学补偿元件 230的整体的折射率的各向异性。即,可使表示液晶层50,第l光学补偿 元件210,第2光学补偿元件220和第3光学补偿元件230的整体的折射 率的各向异性的折射率椭圆体更进一步接近球状。于是,可更加可靠地防
止对比度的降低、视场角的缩小。
在本实施方式中,特别是,笫3光学补偿元件230采用比如,蒸镀法等, 由无机材料形成。于是,笫3光学补偿元件230几乎或完全不产生紫外线 等引起的性能劣化。于是,可提高第3光学补偿元件230的耐光性或耐久 性,可减小或防止显示图^^的伴随时间的推移的品质的劣化。
下面参照图9,对通过上述第1和第2实施形态的液晶装置显示的显示 图像的对比度(即,对比度比)的测定结果的一个实例进行说明。在这里, 图9为第1和第2实施形态的液晶装置的显示图像的对比度的测定结果的 一个实例。另外,在图9中,将第l和第2实施形态的液晶装置的显示图 像的对比度的测定结果的一个实例,与比较例的液晶装置的显示图像的对 比度的测定结果的一个实例一M示。此外,在本测定中,笫l光学补偿 元件210由作为正的单轴性晶体的水晶形成。
在图9中,数据DOa表示由液晶面板100单体构成的液晶装置(即, 相对液晶面板100,第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件2!20和第3 光学补偿元件230中的任意一个均未设置的液晶装置)的显示图像的对比 度。数据DOb表示相对液晶面板100,设置第1光学补偿元件210、而第2 光学补偿元件220和第3光学补偿元件230中的任意一个均未设置的液晶 装置的显示图像的对比度。另外,在本测定中,将第l光学补偿元件210 的厚度d作为M,使其变为25、 30和35pm。数据Dla表示相对液晶 面板100设置第2光学补偿元件220、而第1光学补偿元件210和笫3光
学补偿元件230中的任意一个均未设置的液晶装置的显示闺像的对比度。 数据Dlb表示相对液晶面板100设置第1光学^Hf尝元件210和第2光学补 偿元件220、而未设置第3光学补偿元件230的液晶装置,即,表示上述 笫1实施形态的液晶装置的显示图像的对比度。数据D2a表示相对液晶面 板100设置笫2光学补偿元件220和第3光学补偿元件230、而未设置第1 光学补偿元件210的液晶装置的显示图像的对比度。数据D2b表示相对液 晶面板100设置第1光学补偿元件210、笫2光学补偿元件220与第3光 学补偿元件230的液晶装置,即第2实施形态的液晶装置的显示图像的对 比度。
在图9中,在数据DOb所示的、相对液晶面板100仅仅设置第1光学 补偿元件210的场合,与数据DOa所示的液晶面板100单体的场合相比较, 对比度低。但是,在数据Dlb所示的、相对液晶面板100设置笫l光学补 偿元件210和第2光学补偿元件220的场合,即,第1实施形态的液晶装 置的场合,与数据D0a所表示的液晶面板100单体的场合相比较,对比度 较高。另外,在数据Dlb所示的第1实施形态的液晶装置的场合,与数据 Dla所示的相对液晶面板100仅仅设置第2光学补偿元件220的场合相比 较,对比度较高。于是,通过相对液晶面板IOO,不是仅设置第1光学补 偿元件210,而是设置第1光学补偿元件210和笫2光学补偿元件这两者, 可有效地提高对比度。即,像数据Dlb所示的那样,按照第l实施形态的 液晶装置,可显示对比度高的高质量的图像。
此外,在图9中,在数据D2a所示的、相对液晶面板100设置笫2光 学补偿元件220和第3光学补偿元件230的场合,与数据Dla所示的、相 对液晶面板100设置笫2光学补偿元件220的场合相比较,对比度基本相 同。即,通过针对相对液晶面板100设置第2光学补偿元件220的液晶装 置,设置第3光学补偿元件230,几乎不会提高对比度。但是,在数据D化 所示的、相对液晶面板100设置第1光学补偿元件210、第2光学补偿元 件220和第3光学补偿元件230的场合,即,在第2实施形态的液晶装置 的场合,与数据Dla所示的、相对液晶面板100设置第2光学补偿元件2加
的场合相比较,对比度高。于是,相对液晶面板100,不是仅设置第2光 学补偿元件220和笫3光学补偿元件230,而是设置第1光学补偿元件210、 笫2光学补偿元件220和第3光学补偿元件230这3个光学补偿元件,这 样,可更进一步有效地提高对比度。即,像数据D2b所示的那样,按照第 2实施形态的液晶装置,可显示对比度高的高质量的图像。 (笫3实施形态)
参照图10~图11,对第3实施形态的液晶装置进行说明。
首先,参照图10,对本实施形态的液晶装置所具有的第1和第2光学 补偿元件与偏振板的偏置位置进行说明。在这里,图IO是表示本实施形态 的液晶装置的构成和入射光的入射方向的、本实施形态的液晶装置的剖视 图。另外,在之后的图中,关于图l和图2所示的液晶面板100的具体部 件适当省略,仅仅示出直接相关的部件。此外,图IO为了便于说明,按照 将图2所示的TFT阵列M 10和对向基板20上下颠倒的方式表示。
在图10中,本实施形态的液晶装置包括液晶面板IOO、微型透镜阵列 400、第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220、偏振板310和320。 液晶面板100、微型透镜阵列400、第1光学补偿元件210和第2光学补偿 元件220按照被夹持于偏振板310和320之间的方式设置。
微型透镜阵列400为制作有与液晶面板100中的各像素相对应的微型透 镜的微型透镜阵列板,设置于入射側的偏 1310和液晶面板100之间。
第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220设置于射出側的偏M 320和液晶面板100之间。第1光学补偿元件210贴附于TFT阵列基tl 10。 笫2光学补偿元件220在笫1光学补偿元件210和射出側的偏恭H 3加之 间,通过独立于TFT阵列基板10而设置的支持体而支持,按照能以沿TFT 阵列基板IO的J41面的法线的轴为中心而旋转的方式构成。
下面参照图11,对第1和第2光学补偿元件和偏板板的构成进行说明。 在这里,图11为本实施形态的第l和笫2光学补偿元件和偏振板的透视图。 另夕卜,在图11中,以示意方式表示第1和第2光学补偿元件与偏痴仗以及 未外加电压的状态的液晶面板100的液晶分子的状态。另外,在图ll中,为了便于说明,按照大于实际尺寸的方式表示角度a和角度e i 。
在图11中,液晶层50中的液晶分子501在未外加电压的状态,通过取 向膜22和16 (参照图2),在对向基板20 (或TFT阵列MlO)的面内 沿预定方位(图11中作为沿X方向的方位的,沿取向膜22的界面附近的 液晶的倾斜方向20r (即,取向膜16的界面附近的液晶的倾斜方向10r) 的方位),被提供从该面内按预定角度立起的预倾,相对对向基板20 (或 TFT阵列1^110)的法线,按预倾角oc倾斜而取向。
偏#41310和320中的每个为具有比如由PVA等形成的限定光的偏 振的偏振膜,与i殳置于该偏振膜的两面的每面的由TAC等形成的保护层 的偏振板。偏振&310相对液晶面板100处于光入射的一侧,按照与对向 基板20对向的方式设置,偏#41320相对液晶面板100处于光出射的一侧, 按照与TFT阵列M 10对向的方式设置。偏振板310和320按照偏#^1 310的透射轴311和偏痴tl 320的透射轴321相互垂直的方式进行正交尼 科耳设置。透射轴311和321中的每个沿相对取向膜22的界面附近的液晶 的倾斜方向20r偏离约45度的方向。液晶层50的液晶分子501的取向像 上述那样,按照VA模式被进行控制,由此,本实施形态的液晶装置在不 对液晶层50外加电压的状态,按照在图像显示区域10a (参照图1)显示 黑的常黑模式,显示图像。
第1光学补偿元件210包括通过比如,水晶等的正的单轴性晶体形成的 晶体板。第1光学##元件210的光轴211相对第1光学^M尝元件210的 与液晶面板100对向的面(即,XY平面),沿不同于液晶分子501的长 轴倾斜的方向的方向而倾斜。即,如果从比如,相对TFT阵列基板10沿 倾斜方向10r而垂直的一个平面内看,则光轴211相对TFT阵列基板10 的法线(即,Z轴),按照不同于液晶分子501的长轴倾斜的方向的方向 按角度61倾斜。于是,假想折射率椭圆体212也相对TFT阵列基板10 的法线,沿不同于液晶分子501的长轴倾斜的方向的方向按角度61倾斜。 第1光学##元件210的滞相轴213沿取向膜16的界面附近的液晶的倾斜 方向10r。
另外,第1光学补偿元件210可通过下述方式形成,该方式为像参照 图5而在上面描述的那样,以相对光轴按预定角度倾斜的2根切断线将正 的单轴性晶体切断,按照形成为预定的厚度的方式进行研磨。
再次返回到图11,第2光学补偿元件220包括正的单轴性的相位差板 (即,A-plate)。第2光学补偿元件220按照其光轴221沿TFT阵列基 板10的基&面(即,XY平面)的方式,对向于第1光学补偿元件210而 设置。第2光学补偿元件220按照能以沿TFT阵列基板10的法线方向(即, Z方向)的轴为中心而旋转的方式构成。此外,在本实施形态中,特别是, 笫2光学补偿元件220按照消除由液晶层50和笫1光学补偿元件210产生 的光的相位差的方式被旋转调整,关于这一点将在后面进行具体说明。另 外,第2光学补偿元件220还具备孩吏调整光的偏振状态的功能。
下面参照图10和图11以及图6,对像上述那样构成的本实施形态的液 晶装置的工作进行说明。
在图10中,在本实施形态的液晶装置的工作时,入射光首先射入入射 侧的偏#41310。在偏痴板310中,仅仅按沿透射轴311的方向振动的光 可通过。即,入射光通过偏椒板310而形成直线偏振光。通过偏,310 的入射光通过微型透镜阵列400和对向基板20,射入液晶层50中。
在图11中,液晶层50中的液晶分子501在未外加电压的状态,相对 TFT阵列J^L10的法线方向(即,Z方向),在沿着倾斜方向10r的一个 方位(即,X轴的正的方位),按预倾角ot倾斜而取向。于是,像图13 所示的那样,表示液晶层50的整体的折射率的各向异性的假想折射率椭圆 体501e也相对TFT阵列J4llO的法线方向(即,Z方向),在沿倾斜方 向10r的一个方位(即,X轴的正的方位)按预倾角cx倾斜。于是,如果 任何的措施都不采取,则射入液晶层50中的光因液晶层50的假想折射率 椭圆体501e按预倾角a倾斜而产生相位差,通过液晶层50的光相对射出 侧的偏振板320,在相位偏离了的状态下射入。另外,存在入射光还因通 过微型透镜阵列400、偏振板310和320而产生相位差的可能性。由此, 在射出侧的偏振板320中,存在本来不应通过的光发生泄漏的可能性。
但是,在图11和图6中,按照本买施形态的救晶装置,由于具百笫1 光学补偿元件210和第2光学补偿元件220,故可对因入射光通过液晶层 50而产生的光的相位差进行补偿。换言之,可通过第1光学补偿元件210 和第2光学补偿元件220,减小液晶层50、第1光学补偿元件210和第2 光学补偿元件220的整体的折射率的各向异性。即,首先,相对具有按预 倾角oc倾斜的假想折射率椭圆体501e的液晶层50,设置具有按照角度ei、 向与假想折射率椭圆体501 e相反的一侧倾斜的假想折射率椭圓体212的第 1光学补偿元件210,由此,液晶层50和第1光学补偿元件210的整体的 假想折射率椭圆体292与双轴性的折射率椭圆体近似。由此,通过第l光 学补偿元件210,可对因液晶层50的假想折射率椭圓体501e按预倾角a 倾斜而产生的相位差进行补偿。另外,第2光学补偿元件220按照消除因 液晶层50和第1光学补偿元件210产生的光的相位差的方式被进行旋转调 整,由此,可减小液晶层50、第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件 220的整体的折射率各向异性。换言之,第2光学补偿元件220按照比如, 使得在不外加电压的状态,光几乎不或完全不从射出侧的偏^L 320射出 的方式4皮进行4t转调整,由此,能可靠地对因液晶层50和第1光学补偿元 件210产生的光的相位差进行补偿。
通过进行这样的补偿,可防止通过液晶层50后的光在相位偏离了的状 态下射入射出侧的偏痴板320的情况。另外,由于第2光学补偿元件220 还具有调整光的偏振状态的功能,故可在最适合的偏振状态下使光射入射 出側的偏振板320。于是,比如,在射出侧的偏振板320中,本来不应通 过的光发生泄漏的可能性变小,可防止对比度的降低、视场角的缩小。
此外,第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220可以在不相对 TFT阵列M 10和对向基板20倾斜地设置的状态下,补偿在液晶层50 中产生的光的相位差。于是,可适用于该液晶装置等的整体尺寸的减小。
还有,最好,第1光学补偿元件210相对Z方向的光程差(An d) 基本或完全等于液晶层50相对Z方向的光程差。在此场合,可更进一步 提高对在液晶层50中产生的相位差进行补偿的效果。但是,即使在第1
光学补偿元件210相对Z方向的光程差并非基本或完全等于液晶层50相 对Z方向的光程差的情况下,仍能对应于第1光学补偿元件210相对Z方 向的光程差与液晶层50相对Z方向的光程差的差,相应地提高对在液晶 层50中产生的相位差进行补偿的效果。即,比如,在液晶层50相对Z方 向的光程差为450mn的场合,最好,第1光学补偿元件210的光程差为 450nm,但是,只要在比如,300nm ~ 500nm的范围内,也能可靠地提高 对在液晶层50中产生的相位差进行补偿的效果。另外,最好,笫2光学补 偿元件220相对Z方向的光程差在比如,10nm ~ lOOnm的范围内。在该 场合,可通过被旋转调整的第2光学补偿元件220,可靠地获得对通过液 晶层50和笫1光学补偿元件210产生的光的相位差进行补偿的效果。
另夕卜,在本实施形态中,特别是,第1光学补偿元件210和第2光学补 偿元件220相对于液晶面板100,设置于光射出的一侧。即,第l光学补 偿元件210和第2光学补偿元件220相对于樣先型透镜阵列400,,没置于光 射出的一侧。于是,可通过第l光学补偿元件210和第2光学补偿元件220, 可靠地对由于通过微型透镜阵列400弯曲的光通过液晶层50而产生的相位 差进行补偿。换言之,可基本或完全消除樣么型透镜阵列400对光的相位差 的不利影响。此外,第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220也可
相对于液晶面板ioo,设置于光射入的一侧(换言之,相对于液晶层so设
置于光射入的一侧)。同样在该场合,可获得补偿光的相位差的效果。
像上面说明的那样,按照本实施形态的液晶装置,可通过第l光学补偿 元件210和笫2光学补偿元件220,对在液晶层50中产生的相位差进行补 偿。于是,可显示对比度较高的高品质的图像,可适合于整体尺寸的减小。 (第4实施形态)
关于第4实施形态的液晶装置,参照图12和图13进行说明。在这里, 图12为其主旨与笫3实施形态的图10相同的剖视图。图13为其主旨与第 3实施形态的图ll相同的透视图.另外,在图12和图13中,对与图10 和图11所示的笫3实施形态的构成部件相同的构成部件采用同一标号,将 它们的说明适当地省略。在图12中,第4实施形态的液晶装置还包括第3光学补偿元件230, 这一点与上述第3实施形态的液晶装置不同,其它的方面按照与上述的笫 3实施形态的液晶装置基本相同的方式构成。
在图12中,第4实施形态的液晶装置包括液晶面板100、微型透镜阵 列400、第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220、第3光学补偿元 件230、偏^1310和320。
第3光学补偿元件230设置于射出侧的偏振板320和液晶面板100之间。 第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220和第3光学补偿元件230 从接近液晶面板100的一侧,按照第1光学补偿元件210、第3光学补偿 元件230、第2光学补偿元件220的顺序而设置。
在图13中,第3光学补偿元件230包括负的单轴性的相位差板(即, C-plate )。第3光学补偿元件230的光轴231沿第3光学补偿元件230的 与第1光学补偿元件210对向的面(即,XY平面或TFT阵列J4! 10的 基昧面)的法线方向(即,Z方向)。于是,假想折射率椭圆体232也沿 该法线方向(即,Z方向)。
可通过像这样构成的笫3光学补偿元件230,更加可靠地对因通过液晶 层50而产生的光的相位差进行补偿,换言之,可通过第1光学补偿元件 210、第2光学补偿元件220和第3光学补偿元件230,更进一步减小液晶 层50、笫1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220和第3光学补偿元 件230的整体的折射率的各向异性。即,可佳束示液晶层50、第l光学补 偿元件210、第2光学补偿元件220和笫3光学补偿元件230的整体的折 射率的各向异性的假想折射率椭圆体更进一步接近球状。于是,可更加可
靠地防止对比度的降低、视场角的缩小。
在本实施形态中,特别是,第3光学补偿元件230采用比如,蒸镀法等, 由无机材料形成。于是,第3光学补偿元件230几乎不或完全不产生紫外 线等造成的性能劣化。于是,可提高第3光学补偿元件230的耐光性或耐 久性,可减小或防止显示图像的伴随时间的品质的劣化。 (第5实施形态)参照图14,对第5实施形态的液晶装置进行说明。在这里,图14为其 主旨与第3实施形态的图IO相同的剖视图。另外,在图14中,对与图IO 和图11所示的第3实施形态的构成部件以及与图12和图13所示的第4 实施形态的构成部件相同的构成部件采用同一标号,将它们的说明适当省 略。
在图14中,第5实施形态的液晶装置在代替上述笫4实施形态的第2 光学补偿元件220、而具有第2光学补偿元件220c的方面,与上述第4实 施形态的液晶装置不同,关于其它的方面,按照与上述第4实施形态的液 晶装置基本相同的方式构成。
在图14中,第5实施形态的液晶装置包括液晶面板IOO、微型透镜阵 列400、第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220c、第3光学补偿 元件230、偏振板310和320。
在本实施形态中,特别是,第2光学补偿元件220c设置于入射侧的偏 振板310和液晶面板100之间(更具体地说,设置于偏#41310和微型透 镜阵列400之间),此方面与上述第4实施形态的第2光学4M尝元件220 不同,关于其它的方面,按照与上述笫4实施形态的第2光学补偿元件220 基本相同的方式构成。
于是,本液晶装置比如,在作为光阀而设置于投影机的内部时,几乎 不或完全不与其它的部件接触,可容易旋转调整第2光学补偿元件220c。
下面参照图15,对上迷的笫3和第4实施形态的液晶装置的视场角进 行说明。在这里,图15为通过模拟获得的视场角特性图的一个实例。图 15 (a)为笫3实施形态的液晶装置的视场角特性图,图15 (b)为第4实 施形态的液晶装置的视场角特性图,图15 (c)为第1比较例的液晶装置 的视场角特性图,图15 (d)为第2比较例的液晶装置的视场角特性图。
在衣漠拟中,液晶面板100包括作为液晶层50的,预倾角oc为5度, 相对Z方向的光程差(An'd)为420nm的液晶层。另外,在本模拟中, 第1光学补偿元件210的光轴211倾斜的角度6 1为5度(即,等于预倾 角oc的角度).第1光学补偿元件210的相对Z方向的光程差为300nm。此外,在;^漠拟中,第2光学补偿元件220的正面相位差为20nm,第3 光学补偿元件230的相对Z方向的光程差为-300nm。
在图15(a) 图15(d)中,对比度,在各方位角,针对每个极角(即, 液晶面板的显示画面的法线与测定或观察方向所成的角度)而计算,对比 度,在各方位角,按每个极角被映射(mapping)。另外,同种的区域表 示同一范围的对比度,表明色越浓的区域对比度越高。另外,沿从视场角 特性图的中心向外缘的方向的位置表示同一方位角的极角的值。像图15
(a) -图15 (d)所示的那样,对比度与方位角和极角的每个都相关。 图15(a)所示的表示第3实施形态的液晶装置(即,相对液晶面板IOO 设置第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220的液晶装置)的较高 对比度的区域(即,色较浓的区域)700a,与图15(c)所示的表示第1 比较例的液晶装置(即,由液晶面板100单体构成的液晶装置)中的较高 对比度的区域700c (即,表示与图15 (a)所示的第3实施形态的液晶装 置的区域700a所表示的对比度相同的范围的对比度的区域)相比,并非较 宽。但是,区域700a与区域700c相比较,特别是在将液晶装置用作投影 机的液晶光阀的场合、要求较高的对比度的极角仅限于0~15度的范围内
(在图中,由虚线表示的圆C的内侧区域)而观看时,较宽,即,视场角 较宽。于是,像图15 (a)所示的那样,按照第3实施形态的液晶装置, 与比如,图15 (c)所示的第1比较例的液晶装置相比较,可提高投影显 示时的对比度。
另外,图15 (d)所示的表示第2比较例的液晶装置(即,相对液晶面 板100仅仅设置第1光学补偿元件210的液晶装置)的较高的对比度的区 域700d(即,表示与图15(a)所示的笫3实施形态的液晶装置的区域700a 所示的对比度相同的范围的对比度的区域),与图15 (c)所示的表示第1 比较例的液晶装置(即,由液晶面板100单体构成的液晶装置)的较高的 对比度的区域700c相比较窄。于是,相对液晶面板IOO,不是仅设置第1 光学补偿元件210,而是设置第1光学^H尝元件210和第2光学补偿元件 这两者,可有效地提高对比度。
图15 (b)所示的表示第4实施形态的液晶装置(相对液晶面板100, 设置第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220和笫3光学补偿元件 230的液晶装置)的较高的对比度的区域700b (即,表示与图15 (a)所 示的第l实施形态的液晶装置的区域700a所示的对比度相同的范围的对比 度的区域),比表示图15 (c)所示的第1比较例的液晶装置的较高的对 比度的区域700c宽。于是,像图15 (b)所示的那样,按照第4实施形态 的液晶装置,比如,与图15 (c)所示的第1比较例的液晶装置相比较, 可扩大视场角。
另外,图15 (b)所示的表示笫4实施形态的液晶装置的较高的对比度 的区域700b,比图15 (a)所示的表示第3实施形态的液晶装置的较高对 比度的区域700a宽。于是,像图15 (b)所示的那样,按照第4实施形态 的液晶装置,可更进一步扩大视场角。 (第6实施形态)
参照图16 ~图19,对第6实施形态的液晶装置进^f亍说明。 首先,参照图16,对本实施形态的液晶装置所具有的第1和笫2光学 补偿元件和偏振板的配置位置进行说明。在这里,图16为表示本实施形态 的液晶装置的构成和入射光的入射方向的,本实施形态的液晶装置的剖视 图。另外,在之后的附图中,适当省略图1和图2所示的、液晶面板IOO 的具体部件,仅仅示出直接相关的部件。此外,图16为了便于说明,按照 将图2所示的TFT阵列基敗10和对向基板20上下颠倒的方式示出。另夕卜, 图16,以M述的图17、图18、图20、图21和图24的X方向、Y方向 和Z方向,在本实施形态的整体中是相同的,Z方向表示光的行进方向, X方向与Z方向相垂直,Y方向与Z方向和X方向相垂直,由X方向和Y 方向形成的平面方向表示偏振玻璃、液晶面板的平面方向。另外,在表示 X方向、Y方向或Z方向时,以在圃圈符号的中心设置x的方向表示朝向 纸面的进深侧的方向,以在圓圏符号的中心设置黑圈的方向表示朝向纸面 的5艮前侧的方向。
在图16中,本实施形态的液晶装置包括液晶面板100、微型透镜阵列
400、第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220、偏^1310和320。 液晶面板100、微型透镜阵列400、第1光学补偿元件210和第2光学补偿 元件220按照;故夹于偏振板310和320之间的方式i爻置。
微型透镜阵列400为制作有与液晶面板100的各像素相对应的微型透镜 的微型透镜阵列板,设置于入射側的偏振板310和液晶面板100之间。可 通过樣)t型透镜阵列400,以像素为单位,将入射光聚光,可提高液晶面板 IOO的实质的开口率。
第1光学4M尝元件210和第2光学补偿元件220设置于射出侧的偏皿 320和液晶面板100之间。第1光学外M尝元件210贴附于TFT阵列基板10。 第2光学补偿元件220在笫1光学补偿元件210和射出侧的偏痴仗320之 间,通过独立于TFT阵列M 10而设置的支持体而支持,按照能以沿TFT 阵列14110的M面的法线的轴为中心而旋转的方式构成。
下面参照图17,对第6实施形态的第1和第2光学补偿元件与偏^^ 的构成进行说明。在这里,图17为本实施形态的笫1和第2光学补偿元件 和偏IM1的透^L图。另外,在图17中,以示意方式表示第l和第2光学补 偿元件与偏#41,以及未外加电压的状态的液晶面板100的液晶分子的状 态。另外,在图17中,为了便于说明,角度ot和角度6l按照大于实际的 值的方式图示。
在图17中,液晶层50中的液晶分子501在未外加电压的状态下,通过 取向膜22和16 (参照图2 ),在对向基板20 (或TFT阵列基板10 )的面 内,沿预定方位(图17中为沿X方向的方位的,沿取向膜22的边界附近 的液晶的倾斜方向20r (即,取向膜16附近的液晶的倾斜方向10r)的方 位),被提供从该面内按照预定角度立起的预倾,相对对向141 20 (或 TFT阵列14^10)的法线,按预倾角oc倾斜而取向。
偏#41310和320中的每个具有比如,由PVA等形成的、限定光的偏 振的偏振膜,与i殳置于该偏振膜的两面的每面的由TAC等形成的保护层。 偏痴fe!310按照与对向基板20对向的方式相对于液晶面板100设置于光射 入的一侧,偏振板320按照与TFT阵列基板10对向的方式相对液晶面板
100,设置于光射出的一侧。偏#41 310和320按照偏振板310的透射轴 311和偏派tl 320的透射轴321相互垂直的方式进行正交尼科耳设置。透 射轴311与321的每个,沿相对取向膜22的界面附近的液晶的倾斜方向 20r (即,取向膜16的界面附近的液晶的倾斜方向10r)偏离约45度的方 向。由于液晶层50的液晶分子501像上述那样,按照VA模式而被进行取 向控制,故本实施形态的液晶装置在未对液晶层50外加电压的状态,按照 在图像显示区域10a (参照图1)中显示黑的常黑模式显示图像。
第1光学补偿元件210包括比如,由作为水晶等的正的单轴性晶体形成 的晶体板。第1光学补偿元件210的光轴211相对第1光学补偿元件210 的与液晶面板100对向的面(即,XY平面),沿不同于液晶分子501的 长轴倾斜的方向的方向倾斜。即,如果从比如,相对TFT阵列^i41 10、 沿倾斜方向10r相垂直的一个平面内看,则光轴211相对TFT阵列Jjtl IO的法线(即,Z轴),沿不同于液晶分子501的长轴倾斜的方向的方向 按照角度6 1倾斜。于是,假想折射率椭圆体212也相对TFT阵列基板10
的法线,沿不同于液晶分子501的长轴倾斜的方向的方向按照角度ei倾
斜。第1光学补偿元件210的滞相轴213沿取向膜16的界面附近的液晶的 倾斜方向10r(即,取向膜22的界面附近的液晶的倾斜方向20r或X方向)。 更具体地i兌,第1光轴211,关于第1光学^H尝元件210的与液晶面板100 对向的面(即,XY平面),沿与预倾的液晶分子501的长轴对称的方向, 角度01按照基本或在实际上完全等于预倾角oc的方式设定。
另外,第1光学补偿元件210,像参照图5而在上面描述的那样,通过 以相对光轴以预定角度倾斜的2根切断线,将正的单轴性晶体切断,按照
形成为预定的厚度的方式研磨的方式形成。
下面参照图18和图19以及上述图17,对本实施形态的第2光学补偿 元件的构成进行-汰明。在这里,图18为以示意方式表示本实施形态的负的 双轴性的折射率椭圆体与TFT阵列基板的基板面(即,XY平面)之间的 位置关系的外观透视图(图18 (a)),以及以示意方式表示负的双轴性 的折射率椭圆体与TFT阵列基板的基板面的位置关系的俯视图(图18
(b))。图19为表示本实施形态的第2光学补偿元件的构成的剖视图。
在上述图17和图18中,第2光学补偿元件220具有负的双轴性的折射 率椭圆体222,并且沿该负的双轴性的折射率椭圓体222的主轴ncz的方 向的轴相对TFT阵列基敗10的基长面(即,XY平面)倾斜。另外,该 负的双轴性的折射率椭圆体222的折射率满足下述的条件式(1)。
(折射率ncx) > (折射率iicy) > (折射率iicz) ……(1)
另外,在该条件式(1)中,折射率ncx和折射率ncy也可基本相等。 此夕卜,在第2光学补偿元件220中,由于该负的双轴性的折射率椭圆体 222的主轴ncz倾斜,产生滞相轴。在这里,本实施形态的滞相轴指的是, 通过预定平面将采用折射率椭圆体以三维方式表现的光学各向异性切断的 场合的折射率最大的方向。另外,在第2光学补偿元件220中产生的滞相 轴按照能以沿TFT阵列M 10的法线方向(即,Z方向)的轴为中心而 旋转的方式构成。作为典型方式,可使滞相轴的延伸方向与偏痴板的透射 轴平行。另外,第2光学补偿元件220与第1光学补偿元件210对向地设 置。
对作为典型方式,像图18(a)所示的那样,将上述的负的双轴性的折 射率椭圓体222相对TFT阵列基板10的基板面(即,XY平面),以折 射率ncx为轴而使之倾斜的场合进行说明。在该场合,像图18 (b)所示 的俯视图所示的那样,在通过与XY平面平行的预定平面,将负的双轴性 的折射率椭圆体222切断的场合,折射率ncx的方向包括于该预定平面中, 由此,折射率ncx投影于预定平面时的值未变化。相对该情况,由于负的 双轴性的折射率椭圆体222的折射率ncy的方向相对该预定平面倾斜,故 可使该折射率ncy投影于预定平面时的值进一步小于折射率ncx的绝对值 "I ncx I "。另外,图18 (b)中的虚线的圆表示负的双轴性的折射率椭 圓体222不倾斜的场合被投影的折射率ncx和折射率ncy的值。
作为典型方式,上述第2光学补偿元件220像图19所示的那样,包括 预定S^ 221和蒸镀膜223。该蒸自223按照保持上述折射率椭圆体222 、 并且使该折射率椭圆体222的光轴相对TFT阵列基板10的基板面(即,XY平面)倾斜的方式被斜向蒸镀于预定基仗上。具体来说,像图19所示 的那样,本实施形态的第2光学补偿元件220包括由透明玻璃g等构 成的预定基板221,和形成于预定M221上的无机膜223。无机膜223, 通it^相对预定141221而倾斜的方向的蒸镀方向D向预定M221蒸镀 Ta20s等的无机物而形成于预^i41221上。在这里,像图19所示的那样, 无机膜223从孩O见上看,具有包含形成有无机物沿蒸镀方向D生长的柱状 (column)结构的部分的膜结构。具有这样的结构的无机膜223因该微细 结构而变大、变小,产生相位差。第2光学补偿元件220所具有的无4几膜 223从剖面上,从微看,具有从预定^221沿无机物的蒸镀方向D延伸 的柱状部分223a。作为典型方式,最好,第2光学补偿元件220所具有的 无机膜223包含无机材料。由此,可有效防止因光的照射、伴随它的温度 的上升,第2光学补偿元件220的性能劣化的情况,可构成可靠性优良的 液晶装置。
此外,在本实施形态中,特别是,第2光学补偿元件220按照消除通过 液晶层50和第1光学补偿元件210产生的光的相位差的方式,被进行旋转 调整,虽然关于这一点将在后面进行具体描迷。另外,第2光学补偿元件 220还包括微调整光的偏振状态的功能。
下面参照图16和图17以及图6,对像上述那样构成的本实施形态的液 晶装置的工作进行说明。
在图16中,在本实施形态的液晶装置的工作时,入射光首先射入入射 側的偏振板310。在偏旅板310中,仅仅按沿透射轴311的方向振动的光 可通过。即,入射光借助通过偏振板310而形成为直线偏振光。通过偏振 板310的入射光通过微型透镜阵列400和对向基板20,射入液晶层50中。
在图17中,液晶层50中的液晶分子501在未外加电压的状态下,相对 TFT阵列基板10的法线方向(即,Z方向),在沿倾斜方向10r的一个方 位(即,X轴的正的方位),按预倾角cc倾斜而取向。于是,像图6所示 的那样,表示液晶层50的整体的折射率的各向异性的折射率椭圆体501e 也相对TFT阵列基板10的法线方向(即,Z方向),在沿倾斜方向10r的一个方位(即,X轴的正的方位),按预倾角ot倾斜。于是,如果任何 的措施都不采取,则射入液晶层50中的光,因液晶层50的折射率椭圆体 501e按预倾角oc倾斜而产生相位差,通过液晶层50后的光相对射出侧的 偏^ 320,在相位偏离的状态下射入。另外,存在入射光还由于通过微 型透镜阵列400、偏痴敗310和320而产生相位差的可能性。由此,在射 出侧的偏振板320中,存在本来不应通过的光发生泄漏的可能性。
但是,在上述图17和图6中,按照本实施形态的液晶装置,由于具备 第1光学补偿元件210和第2光学^M尝元件220,故可对因入射光通过液 晶层50而产生的光的相位差进行补偿。换言之,可通过第1光学补偿元件 210和第2光学补偿元件220,減小液晶层50、第1光学补偿元件210和 第2光学补偿元件220的整体的折射率的各向异性。即,首先,相对具有 按照预倾角a倾斜的折射率椭圓体501e的液晶层50,设置具有按照角度 6 1向与折射率椭圆体501e相反的一侧倾斜的折射率椭圆体212的第1光 学补偿元件210,由此,液晶层50和笫1光学补偿元件210的整体的假想 折射率椭圆体292近似于双轴性的折射率椭圆体。由此,可通过第l光学 补偿元件210,对由于液晶层50的折射率椭圆体501e按预倾角ot倾斜而 造成的相位差进行##。进而,具有上述第2光学补偿元件220,即,具 有负的双轴性的折射率椭圓体222,并且该负的双轴性的折射率椭圆体222 的主轴(或光轴)相对TFT阵列J4! 10的M面(即,XY平面)倾斜 的第2光学补偿元件220,按照消除由液晶层50和第1光学补偿元件210 产生的光的相位差的方式被进行旋转调整,由此,可减小液晶层50、第l 光学补偿元件210和第2光学补偿元件220的整体的折射率的各向异性。 换言之,第2光学补偿元件220按照比如,在未外加电压的状态,光几乎 不或完全不从射出侧的偏膝板320射出的方式,被进行旋转调整,由此, 能可靠地对通过液晶层50和笫1光学补偿元件210产生的光的相位差进行 补偿。
通过进行这样的补偿,可防止通过液晶层50的光相对射出侧的偏, 320,在相位偏离的状态下射入的情况。另外,第2光学补偿元件220还具
有调整光的偏振状态的功能,由此,可相对射出侧的偏膝妖320,以更适 合的偏振状态射入光。于是,比如,在射出側的偏振板320中,本来不应 当通过的光发生泄漏的可能性变小,可防止对比度的降低、视场角的缩小。 此外,第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220可以在不相对 TFT阵列基板10和对向基tl 20倾斜地设置的状态下,对在液晶层50中 产生的光的相位差进行补偿。于是,可适用于该液晶装置等的整体尺寸的 减小。
另外,最好,第1光学补偿元件210的相对Z方向的光程差(An .d) 基本或完全等于液晶层50的相对Z方向的光程差。在此场合,可更进一 步地提高对在液晶层50中产生的相位差进行补偿的效果。但是,即使在第 1光学补偿元件210的相对Z方向的光程差并非基本或完全等于液晶层50 的相对Z方向的光程差的情况下,仍可对应于第1光学补偿元件210的相 对Z方向的光程差与液晶层50的相对Z方向的光程差的差,相应地提高 对在液晶层50中产生的相位差进行补偿的效果。即,比如,在液晶层50 的相对Z方向的光程差为450nm的场合,最好,第1光学补偿元件210 的光程差为450nm,但是,比如,只要在300mn ~ 500nm的范围内,则也 能可靠地提高对在液晶层50中产生的相位差进行补偿的效果.另夕卜,最好, 第2光学补偿元件220的相对Z方向的光程差在比如,10 ~ 100nm的范围 内。在此场合,可通过被旋转调整的第2光学补偿元件220,可靠地获得 对因液晶层50和笫1光学补偿元件210产生的光的相位差进行补偿的效 果。
此外,在本实施形态中,特别是,第1光学补偿元件210和第2光学补 偿元件220相对液晶面板100,设置于光射出的一侧。即,笫l光学补偿 元件210和第2光学补偿元件220相对微型透镜阵列400,设置于光射出 的一側。于是,能可靠地通过第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件 220,对由于通过微型透镜阵列400弯曲的光通过液晶层50而产生的相位 差进行补偿。换言之,可基本或完全消除微型透镜阵列400造成的对光的 相位差的不利影响。另外,第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220 也可相对液晶面板100,设置于光射入的一側(换言之,相对液晶层50, 设置于光射入的一侧)。同样在该场合,可获得对光的相位差进行补偿的 效果。
像上面说明的那样,按照本实施形态的液晶装置,可通过第l光学补偿 元件210和第2光学补偿元件220,对在液晶层50中产生的相位差进行补 偿。于是,可显示对比度较高的高品质的图像,并且可适用于整体尺寸的 减小。
(第7实施形态)
参照图20和图21,对第7实施形态的液晶装置进行说明。在这里,图 20为其主旨与第6实施形态的图16相同的剖视图。图21为其主旨与第6 实施形态的图17相同的透一见图,在图20和图21中,对于与图16和图17 所示的第6实施形态的构成部件相同的构成部件,采用同一标号,对它们 的说明适当省略。
在图20中,第7实施形态的液晶装置在还包括第3光学补偿元件230 的方面与上述第6实施形态的液晶装置不同,其它的方面按照与上述第6 实施形态的液晶装置基本相同的方式构成。
在图20中,第7实施形态的液晶装置包括液晶面板100、微型透镜阵 列400、第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220、笫3光学补偿元 件230、偏振板310和320。
第3光学补偿元件230设置于射出侧的偏振板320和液晶面板100之间 (更具体地说,设置于第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220之 间)。第1光学补偿元件210、笫2光学补偿元件2加和笫3光学补偿元 件230按照从接近液晶面板100的一侧起,以第1光学补偿元件210、第3 光学补偿元件230、笫2光学##元件220的顺序设置。另外,第l光学 补偿元件210、笫2光学4M尝元件220和第3光学补偿元件230还可按照 其它的顺序(比如,第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220、笫3 光学补偿元件230的顺序),从接近液晶面板100的一側起设置。另外, 第3光学补偿元件230既可贴附于第1光学补偿元件210或TFT阵列141
10,也可独立于TFT阵列基tl 10而设置支持体、与该支持体成一体地构 成。
在图21中,第3光学补偿元件230包括负的单轴性的相位差板(即, C-plate )。第3光学补偿元件230的光轴231沿第3光学补偿元件230的 与第1光学补偿元件210对向的面(即,XY平面或TFT阵列基仗10的 _141面)的法线方向(即,Z方向)。于是,折射率椭圓体232也沿该法 线方向(即,Z方向)。
通过《象这样构成的第3光学补偿元件230,可更加可靠地对由于通过液 晶层50而产生的光的相位差进行补偿。换言之,可通过第1光学补偿元件 210、第2光学补偿元件220和第3光学补偿元件230,进一步减小液晶层 50、第1光学补偿元件210、笫2光学补偿元件220和笫3光学补偿元件 230的整体的折射率的各向异性。
在本实施形态中,特别是,第3光学补偿元件230采用比如,蒸镀法等, 由无机材料形成。于是,第3光学补偿元件230,几乎不或完全不出现由 紫外线等造成的性能劣化。
下面参照图22,对釆用第7实施形态的第2光学补偿元件的场合以及 代替第2光学补偿元件而采用光学膜的比较实例的场合的,第1光学补偿 元件的角度62与相应于角度62的对比度的变化的定量的关系进行说明。 在这里,图22为表示采用本实施形态的第2光学补偿元件的场合以及采用 比较例的光学膜的场合的,第l光学补偿元件的角度6 2与对应于角度e2 的对比度的变化的定量的关系的曲线图。另外,图22的纵轴表示对比度的 值,横轴表示第l光学补偿元件的角度6 2。另外,图22中的2种柱状曲 线图中的以涂黑部表示的柱状曲线图,与采用本实施形态的第2光学补偿 元件的场合相对应,图22中的2种柱状曲线图中的以斜线形成影线的柱状 曲线图,与代替第2光学补偿元件而采用光学膜的比较例的场合相对应。
特别是,在图22中,本实施形态的第2光学补偿元件的正面相位差为 20nm ( nanometer ),并且比较例的光学膜的正面相位差也基^目同,为 20nm。此外,在图22中,在本实施形态和比较例中,满足下述的3个相同的条件。即,该3个相同的条件指的是,第1光学补偿元件210的膜厚 为35Mm;第3光学补偿元件230的相对Z方向的光程差(An . d)为 300nm;以及液晶面板100的预倾角oc为5度。
按照本申请的发明人的研究判明像通过图22的涂黑部的柱状曲线图 和斜线的柱状曲线图表示其中的一个实例的那样,第l光学补偿元件的角 度62在"0度"~ "8度"的范围内,在任意的角度的场合,在采用本实 施形态的第2光学补偿元件时的对比度都高于采用比较例的光学膜的场 合。此外,由于本实施形态的第2光学补偿元件作为典型方式,具有包含 无机材料的无机膜223,故可有效防止因光的照射、伴随它的温度的上升 而使第2光学补偿元件的性能劣化的情况,可构成可靠性优良的液晶装置。
下面参照图23,着眼于采用第7实施形态的第1光学补偿元件210、第 2光学补偿元件220和第3光学补偿元件230的场合与未采用该第1光学 补偿元件210、第2光学补偿元件220和第3光学补偿元件230的比较例 的场合的对比度的改善的程度和视场角,对其效果进行分析。在这里,图 23为表示第7实施形态的对比度与比较例的对比度的定量的关系的曲线图 (图23 U))、比较例的液晶装置的视场角特性图(图23 (b))和第7 实施形态的液晶装置的视场角特性图(图23 (c))。此外,图23 (a)的 纵轴表示对比度的值。另外,图23 (a)中的2种的柱状曲线图中的以涂 黑部表示的柱状曲线图与第7实施形态相对应,由斜线形成的影线的柱状 曲线图与比较例相对应。
在本才莫拟的场合,液晶面板100包括液晶层50的预倾角ot为5度,双 折射(所谓的厶n )为0.14,且液晶层50的厚度,即所谓的GAP为2.7 y m的液晶层。另外,在4^莫拟的场合,第1光学补偿元件210的光轴211 倾斜的角度61为5度(即,等于预倾角a的角度),第l光学补偿元件 210的膜厚为35ym。第3光学补偿元件230的相对Z方向的光程差为 300nm。此外,在#拟的场合,第2光学补偿元件220的正面相位差为 20nm。
根据扣漠拟而判明,像通过由图23 (a)的涂黑部的柱状曲线图和由斜
线形成的影线的柱状曲线图表示其的一个实例的那枰,第7实施形态的液 晶装置与比较例的液晶装置相比,对比度较大。具体而言,判明了第7实 施形态的液晶装置的对比度大于比较例的液晶装置的对比度,对比度约为 其的3倍(=3728/1291)。于是,通过相对液晶面板100,设置第1光学 补偿元件210、第2光学补偿元件220和第3光学补偿元件230的3个元 件,可有效地提高对比度。
在图23 (b)和图23 (c)中,对比度针对在各方位角中的极角(即, 液晶面板的显示画面的法线和测定或观察方向之间的夹角)的每个而计算, 对比度针对各方位角中的极角的每个角度而映射。另外,同种的区域表示 同一范围的对比度。图23(b)和图23(c)表明,伴随接近图中的具有同 一半径的圃C和圆C,,对比度增加。另外,沿着从视场角特征图的中心 朝向外缘的方向的位置表示同一方位角中的极角的值。像图23 (b)和图 23 (c)所示的那样,对比度与方位角和极角的每个相关。
图23( c )所示的表示笫7实施形态的液晶装置(即,相对液晶面板100, 设置有第1光学补偿元件210、笫2光学补偿元件220和第3光学补偿元 件230的液晶装置)的较高对比度的区域700a,比图23 ( b )所示的表示 比较例的液晶装置(即,由液晶面板100单体形成的液晶装置)的较高的 对比度的区域700c (即,表示与图23 (c)所示的笫7实施形态的液晶装 置的区域700a所表示的对比度相同的范围的对比度的区域)宽。此外,区 域700a与区域700c相比较,特别是在液晶装置用作投影机的液晶光阀的 场合、要求较高的对比度的极角仅限于0~15度的范围内(在图中,由虚 线表示的圓C和圓C,的内侧区域)而看的场合,较宽,即,视场角宽。 于是,像图23 (c)所示的那样,按照第7实施形态的液晶装置,比如, 与图23 (b)所示的比较例的液晶装置相比较,可提高进行投影显示时的 对比度。
(第8实施形态)
参照图24,对第8实施形态的液晶装置进行+兌明。在这里,图24为第 8实施形态的与图16相同主旨的剖视图。另外,在图24中,对与图16~
图19所示的第6实施形态的构成部件和图20和图21所示的第7实施形态 的构成部件相同的构成部件采用同一标号,将它们的说明适当省略。
在图24中,第8实施形态的液晶装置在代替上述第7实施形态的笫2 光学补偿元件220,而设置第2光学补偿元件220c的方面,与上述第7实 施形态的液晶装置不同,关于其它的方面按照与上述第7实施形态的液晶 装置基本相同的方式构成。
在图24中,第8实施形态的液晶装置包括液晶面板IOO、微型透镜阵 列400、第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220c、第3光学补偿 元件230、偏振板310和320。
在本实施形态中,特别是,第2光学补偿元件220c在设置于入射侧的 偏#41310和液晶面板100之间(更具体地说,为偏,310和微型透镜 阵列400之间)的方面,与上述笫7实施形态的第2光学补偿元件220不 同,关于其它的方面按照与上述笫7实施形态的第2光学补偿元件220基 本相同的方式构成。
于是,该液晶装置在比如,作为光阀而设置于投影机的内部时,几乎 不或完全不与其它的部件接触,可容易旋转调整第2光学补偿元件220c。 (第9实施形态)
下面参照图25 ~图28,对第9实施形态的液晶装置进行说明。 首先,参照图25,对第9实施形态的液晶装置所具有的笫1和第2光 学补偿元件和偏^L的设置位置进行说明。在这里,图25为表示本实施形 态的液晶装置的构成和入射光的入射方向的,本实施形态的液晶装置的剖 视图。另外,在之后的图中,适当省略图l和图2所示的液晶面板100的 具体部件,仅仅示出直接关联的部件。此外,图25为了便于说明,按照将 图2所示的TFT阵列^4110和对向基板20上下颠倒的方式图示。此夕卜, 图25以;S^述的图26、图27等的X方向、Y方向和Z方向,在本实施 形态的整体中是相同的,Z方向表示光的行进方向,X方向与Z方向相垂 直,Y方向与Z方向和X方向相垂直,通过X方向和Y方向形成的平面 方向表示偏振玻璃、液晶面板的平面方向。另外,在表示X方向、Y方向或Z方向时,在圆的符号的中心处设置x的方向表示朝向纸面的进深侧的 方向,在圆的符号的中心设置黑圆的方向表示朝向纸面的跟前侧的方向。
在图25中,本实施形态的液晶装置包括液晶面板100、微型透镜阵列 400、第1光学补偿元件210、第2光学补偿元件220、偏#41310和320。 液晶面板100、微型透镜阵列400、第1光学补偿元件210和第2光学补偿 元件220按照被夹持于偏振板310和320之间的方式设置。
微型透镜阵列400为形成有与液晶面板100的各像素相对应的微型透镜 的微型透镜阵列板,设置于入射侧的偏振板310和液晶面板100之间。通 过微型透镜阵列400,可以像素为单元将入射光会聚,可提高液晶面板IOO 的实质的开口率。
第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220设置于射出侧的偏4^ 320和液晶面板100之间。第1光学补偿元件210贴附于TFT阵列基敗10。 第2光学补偿元件220在第1光学补偿元件210和射出側的偏a 320之 间,通过独立于TFT阵列基板10而设置的支持体支持,按照能以沿TFT 阵列14110的基板面的法线的轴为中心而旋转的方式构成。
下面参照图26,对本实施形态的第1和第2光学补偿元件与偏椒仗的 构成进行il明。在这里,图26为本实施形态的第1和第2光学补偿元件与 偏皿的透视图。另外,在图26中,以示意方式示出第l和第2光学补偿 元件与偏痴敗以及在未外加电压的状态下的液晶面板100的液晶分子的状
态。此外,在图26中,为了便于说明,角度a和角度ei按照大于实际值
的方式示出。
在图26中,液晶层50中的液晶分子501在未外加电压的状态,通过取 向膜22和16 (参照图2),在对向基板20 (或TFT阵列基板IO)的面内 沿预定方位(图26中的沿X方向的方位的,沿取向膜22的界面附近的液 晶的倾斜方向20r (即,取向膜16的界面附近的液晶的倾斜方向10r)的 方位),被提供从该面按预定角度立起的预倾,相对对向基昧20 (或TFT 阵列14110)的法线,按预倾角a倾斜而取向。
偏4^fel 310和320的每个为包括比如,由PVA等形成的限定光的偏
振的偏振膜;和i殳置于该偏振膜的两面的每个面的由TAC等形成的保护 层的偏4m良。偏#^310相对液晶面板100在光射入的一側,按照与对向 20对向的方式设置,偏振板320相对液晶面板100在光射出的一侧, 按照与TFT阵列基板10对向的方式设置。偏#41 310和320按照偏^j^ 310的透射轴311与偏振板320的透射轴321相互垂直的方式进行正交尼 科耳设置。透射轴311和321的每个相对取向膜22的界面附近的液晶的倾 斜方向20r (即,取向膜16的界面附近的液晶的倾斜方向10r),沿按约 45度偏离的方向。液晶层50的液晶分子501像上述那样,按照VA模式 被进行取向控制,由此,本实施形态的液晶装置在未对液晶层50外加电压 的状态下,按照在图像显示区域10a(参照图l)显示黑的常黑模式,显示 图像。
第1光学补偿元件210比如,包括通过作为晶体等的正的单轴性晶体形 成的晶体板。第1光学补偿元件210的光轴211相对第l光学补偿元件210 的与液晶面板100对向的面(即,XY平面),沿不同于液晶分子501的 长轴倾斜的方向的方向倾斜。即,比如,如果从相对TFT阵列基板10沿 倾斜方向10r相垂直的一个平面内看,则光轴211相对TFT阵列基板10 的法线(即,Z轴),沿不同于液晶分子501的长轴倾斜的方向的方向按 角度61倾斜。于是,假想折射率椭圆体212也相对TFT阵列基板10的 法线,沿不同于液晶分子501的长轴倾斜的方向的方向按照角度61倾斜。 第1光学补偿元件210的滞相轴213沿取向膜16的界面附近的液晶的倾斜 方向10r (即,取向膜22的界面附近的液晶的倾斜方向20r或X方向)。 更具体地说,第1光轴211,关于第1光学补偿元件210的与液晶面板100 对向的面(即,XY平面),沿与预倾的液晶分子501的长轴对称的方向,
角度ei按照基本或实际上完全与预倾角oc相等的方式设定。
另夕卜,笫1光学补偿元件210可^^参照图5而在上面描述的那样,可以 通过以相对光轴按预定角度倾斜的2根切断线切断正的单轴性晶体,按照
使之形成为预定厚度的方式研磨的方式形成。
下面参照图27和图28以及上述的图26,对本实施形态的第2光学补
偿元件的构成进行说明。在这里,图27为以示意方式表示本实施形态的双 轴性的折射率椭圆体、与TFT阵列J4l的Jjtl面(即,XY平面)的位置 关系的外观透视图(图27 (a)),以示意方式表示双轴性的折射率椭圆 体与TFT阵列M的基板面的位置关系的俯视图(图27(b)),以M 示图27 (b)的剖切面H1—H1,的剖视图(图27 (c))。图28为表示本 实施形态的第2光学补偿元件的构成的剖视图。
在上述图26和图27中,第2光学补偿元件220具有双轴性的光学各向 异性222,并且该双轴性的光学各向异性222的折射率满足下述的条件式 ")。
(折射率iicx) > (折射率ncy) > (折射率ncz) ...... (1)
由此,在第2光学补偿元件220中,通过该双轴性的折射率椭圃体222 的主折射率的轴ncx,产生滞相轴。在这里,本实施形态的滞相轴指的是, 在一个平面,折射率最大的方向(换言之,光的速度最小的方向)。另夕卜, 在第2光学补偿元件220中产生的滞相轴,按照能以沿TFT阵列 110 的法线方向(即,Z方向)的轴为中心而旋转的方式构成。作为典型方式, 能使滞相轴延伸的方向与偏椒板的透射轴平行。另外,第2光学补偿元件 220与第l光学补偿元件210对向地设置。
对作为典型方式的,像图27 (a)所示的那样,上述双轴性的折射率椭 圆体222的最大的折射率的折射率ncx沿TFT阵列J4110的M面(即, XY平面)而设置的场合进行说明。在此场合,像图27 (b)的俯视图所示 的那样,能4吏作为双轴性的折射率椭圆体222中的最大的折射率的折射率 ncx的方向与偏#41的透射轴平行。另外,图27 (c)表示使得沿折射率 ncx的平面为剖切面H1—H1,的场合的双轴性的折射率椭圆体222。同样 在图27(c)中,示出作为最大的折射率的双轴性的折射率椭圃体222。
作为典型方式,上述第2光学补偿元件220可以是由产生双折射性的化 合物或聚合物(所谓的"Polymer")构成,并且被进行了延伸处理的光 学膜、高分子膜。通过这样的光学膜等,可筒单地实现适当设定了滞相轴 的第2光学补偿元件220。构成该第2光学补偿元件220的产生双折射性
的材料,可为包括具有将作为液晶性高分子的液晶原(mesogen)成分而 多采用的联苯、三联苯、苯甲酸苯酯、偶氮苯等的取^m,与肉桂g(或, 其衍生物基)等的感光性基连接而形成的构成的侧链;主链包括烃、丙烯 酸酯、曱基丙烯酸酯、马来酰亚胺、N-苯基马来酸酰亚胺、硅氧烷等的构 成的聚合物(所谓"Polymer")。聚合物还可为同一反复单元形成的单 一聚合物,或具有构成不同的侧链的单元的共聚物,也可将包括不具有感 光性基的側链的单元共聚。
此外,在本实施形态中,特别是,第2光学补偿元件220按照消除由液 晶层50和第1光学补偿元件210产生的光的相位差的方式被进行旋转调 整,关于这一点将在后面进行具体说明。第2光学补偿元件220还具有微 调整光的偏振状态的功能。
下面参照图25和图26与图6,对像上述那样构成的本实施形态的液晶 装置的工作进行说明。
在图25中,在本实施形态的液晶装置的工作时,入射光首先射入入射 侧的偏痴板310。在偏旅板310中,仅仅按沿透射轴311的方向振动的光 可通过。即,入射光通过偏#^1 310,由此,形成为直线偏振光。通过偏 痴tl 310的入射光通过微型透镜阵列400和对向基板20,射入液晶层50 中。
在图26中,液晶层50中的液晶分子501在不外加电压的状态,在相对 TFT阵列&板10的法线方向(即,Z方向)沿倾斜方向10r的一个方位(即, X轴的正的方位),按预倾角cc倾斜而取向。于是,像图26所示的那样, 表示液晶层50的整体的折射率的各向异性的折射率椭圓体501e也相对 TFT阵列Ul 10的法线方向(即,Z方向),在沿倾斜方向10r的一个方 位(即,X轴的正的方位)以预倾角ot倾斜。于是,如果任何措施都不采 取,则射入液晶层50中的光因液晶层50的折射率椭圆体501e按预倾角a 倾斜而产生相位差,通过液晶层50的光相对射出侧的偏振板320,在相位 偏离的状态下射入。另外,还存在由于入射光通过微型透镜阵列400、偏 1310和320而产生相位差的可能性。由此,在射出侧的偏振板320中,存在本来不应通过的光发生泄漏的可能性。
但是,在上述图26和图6中,按照本实施形态的液晶装置,由于具有 第1光学^M尝元件210和第2光学补偿元件220,故可对由于入射光通过 液晶层50而产生的光的相位差进行补偿。换言之,通过第1光学补偿元件 210和第2光学补偿元件220,可减小液晶层50、第1光学补偿元件210 和第2光学补偿元件220的整体的折射率的各向异性。即,首先,相对具 有按照预倾角a倾斜的折射率椭圆体501e的液晶层50,设置具有按角度 6 1向与折射率椭圆体501e相反一侧倾斜的折射率椭圆体212的第1光学 补偿元件210,由此,使得液晶层50和第1光学补偿元件210的整体的假 想折射率椭圆体292近似于双轴性的折射率椭圆体。由此,可通过第l光 学补偿元件210,对由于液晶层50的折射率椭圆体501e按预倾角a倾斜 而造成的相位差进行补偿。另外,上述笫2光学补偿元件220,即,具有 双轴性的折射率椭圆体222、并且滞相轴沿TFT阵列基板10的基板面(即, XY平面)的第2光学补偿元件220,按照消除由液晶层50和第1光学补 偿元件210产生的光的相位差的方式被进行旋转调整,由此,可减小液晶 层50、第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220的整体的折射率的 各向异性。换言之,第2光学补偿元件220按照比如,在未外加电压的状 态、从射出侧的偏振板320几乎不或完全不射出光的方式被进行旋转调整, 由此,能可靠地对由液晶层50和第1光学补偿元件210产生的光的相位差 进行补偿。
可通过进行这样的补偿,防止通过液晶层50的光相对射出側的偏^L 320,在相位偏离的状态下射入的情况。另外,由于第2光学补偿元件220 还具有调整光的偏振状态的功能,故可相对射出侧的偏振板320,以最佳 的偏振状态射入光。于是,在比如,射出侧的偏,320中,本来不应通 过的光发生泄漏的可能性减小,可防止对比度的降低、视场角的缩小。
另外,第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220可以在不相对 TFT阵列M 10和对向基板20倾斜地设置的状态下,对在液晶层50中 产生的光的相位差进行补偿。于是,可适用于该液晶装置等的整体尺寸的
减小。
此外,最好,第1光学补偿元件210的相对Z方向的光程差(An . d ) 基本或完全等于液晶层50的相对Z方向的光程差。在此场合,可更进一 步提高对在液晶层50中产生的相位差进行补偿的效果。但是,即使第1 光学补偿元件210的相对Z方向的光程差并非基本或完全等于液晶层50 的相对Z方向的光程差的情况下,仍可对应于第1光学补偿元件210的相 对Z方向的光程差与液晶层50的相对Z方向的光程差的差,相应地提高 对在液晶层50中产生的相位差进行补偿的效果。即,在比如,液晶层50 的相对Z方向的光程差为300nm的场合,最好,第1光学补偿元件210 的光程差为300nm,但是,只要比如,在200 ~ 400nm的范围内,也能可 靠提高对在液晶层50中产生的相位差进行##的效果。另外,最好,第2 光学补偿元件220的相对Z方向的光程差在比如,100 ~ 200nm的范围内。 最好,正面相位差在20~50nm的范围。在此场合,可通过被旋转调整的 第2光学补偿元件220,可靠地获得对由液晶层50和第1光学补偿元件210 产生的光的相位差进行补偿的效果。
还有,在本实施形态中,特别是,第1光学补偿元件210和第2光学补
偿元件220相对液晶面板100,设置于光射出的一侧。即,第1光学4H尝 元件210和第2光学补偿元件220相对微型透镜阵列400,设置于光射出 的一侧。于是,可通过第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220, 可靠地对由于通过微型透镜阵列400弯曲的光通过液晶层50而产生的相位 差进行补偿。换言之,可基本或完全消除微型透镜阵列400造成的对光的 相位差的不利影响。另外,第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220 也可相对液晶面板IOO,设置于光射入的一侧(换言之,相对液晶层50, 设置于光射入的一侧)。同样此场合,可获得补偿光的相位差的效果。
像上面描述的那样,按照本实施形态的液晶装置,可通过第l光学补偿 元件210和第2光学^M尝元件220,对在液晶层50中产生的相位差进行补 偿。于是,可显示对比度较高的高品质的图像,并且适合于整体尺寸的减 小。
58下面参照图28,着眼于采用本实施形态的第1光学补偿元件210和第2 光学补偿元件220的场合与未采用第1光学补偿元件210和第2光学外M尝 元件220的比较例的场合的对比度的改善程度和视场角,对其效果进行分 析。在这里,图28为表示本实施形态的对比度与比较例的对比度的定量 的关系的曲线图(图28 U)),比较例的液晶装置的视场角特性图(图 28(b))和本实施形态的液晶装置的视场角特性图(图28(c))。另夕卜, 图28 (a)的纵轴表示对比度的值。另外,图28 (a)中的2种柱状曲线图 中的以涂黑部表示的柱状曲线图对应于本实施形态,由斜线形成的影线的 柱状曲线图与比较例相对应。
在本冲莫拟的场合,液晶面板100包括作为液晶层50的,预倾角cc为 5度,双折射(An)为0.14,并且液晶层50的厚度,即所谓的GAP为 2.7jam的液晶层。另外,在本4莫拟中,第1光学补偿元件210的光轴211 倾斜的角度ei为5度(即,等于预倾角a的角度),第l光学补偿元件 210的膜厚为35 ji m。此外,在本才莫拟中,第2光学补偿元件220的正面 相位差为50nm,并且第2光学补偿元件220的厚度方向,即,Z方向的相 位差为200nm。
按照本模拟而判定,1象通过图28 (a)的涂黑部的柱状曲线图和由斜线 形成的影线的柱状曲线图表示其的一个实例的那样,本实施形态的液晶装 置与比较例的液晶装置相比较,对比度增加。具体来说,本实施形态的液 晶装置的对比度与比较例的液晶装置的对比度相比较大,约为其的3倍(= 3068/1291)。于是,通过相对液晶面板100,设置第l光学补偿元件210 和第2光学补偿元件220,可有效地提高对比度。
在图28 (b)和图28 (c)中,对比度针对各方位角的极角(即,液晶 面板的显示画面的法线和测定或观察方向之间的夹角)的每个而计算,对 比度针对各方位角的极角的每个被映射。另外,同种的区域表示同一范围 的对比度。图28 (b)和图28 (c)表明,伴随接近图中的具有同一半径的 圆C和圓C,,对比度增加。另外,沿从视场角特征图的中心朝向外缘的 方向的位置,表示同一方位角的极角的值。像图28 (b)和图28 (c)所示
的那样,对比度与方位角和极角的每个相关。
图28(c)所示的表示第9实施形态的液晶装置(即,相对液晶面板100, 设置有第9实施形态的第1光学补偿元件210和第2光学补偿元件220的 液晶装置)的较高的对比度的区域700a,比图28 (b)所示的表示比较例 的液晶装置(即,由液晶面板100单体构成的液晶装置)的较高的对比度 的区域700c (即,表示与图28 (c)所示的本实施形态的液晶装置的区域 700a所示的对比度相同的范围的对比度的区域)宽。此外,区域700a与 区域700c相比较,特别是在液晶装置用作投影机的液晶光阀的场合、要求 较高的对比度的极角仅限于0~15度的范围内(在图中,由虚线表示的圆 C以及圃C,的内侧区域)而看时,较宽,即,视场角较宽。于是,像图 28 (c)所示的那样,按照本实施形态的液晶装置,与比如,图28 (b)所 示的比较例的液晶装置相比较,可提高投影显示时的对比度。 (电子i殳备)
下面参照图29,对采用上述液晶装置的电子设备的一个实例进行说明。 本实施形态的电子设备为将上述液晶装置用作光岡的投影机。
图29为表示投影机的构成实例的俯视图。像图29所示的那样,在投影 机1100的内部,设置由面素灯等的白色光源形成的灯组件1102。从该灯 组件1102射出的投影光通过设置于光导向构件1104的内部的4个反射镜 1106和2个分色镜1108,分离为RGB的3原色,射入与各原色相对应的 作为光阀的液晶面板1110R、 1110B和1110G。
液晶面板lllOR、 1110B和1110G的构成具有与上述液晶装置相同的 构成,分别通it^图像信号处理电,给的R、 G、 B的原色信号而驱动。 另外,通过这些液晶面板调制的光相对分色棱镜1112,从3个方向射入。 在该分色棱镜1112中,R和B的光按照卯度弯折,另一方面,G的光直 线前进。于是,将各色的图像合成,将其结果,经由投影透镜1114,在屏 幕等上投影彩色图像。
在这里,如果着眼于各液晶面板1110R、 1110B和1110G的显示图像, 则液晶面板1110R、 1110B的显示图像必须相对液晶面板1110G的显示图
像,进行左右翻转。
另外,由于在液晶面板1110R、 1110B和1110G中,通过分色镜1108, 射入与R、 G、 B的各原色相对应的光,故不必设置滤色器。
由于这样的投影机具有上述液晶装置,故能对在通过液晶层的光所产 生的相位差进行补偿,可显示高对比度的图像,另外,可减小整体尺寸。
此外,不但可为参照图29而说明的电子设备,而且还可列举有便携式 的个人计算机、便携电话机、液晶电视机、取景器型或监视器直视型的磁 带录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、计算器、文字处理器、 工作站、可视电话机、POS终端、具备触摸面板的装置等。另外,显然可 适用于这些各种电子设备。
本发明也可在不脱离其精神和基本的特征的情况下,通过其它的特定 的形态而具体实现。于是,本实施形态在所有的方面被视为例证,并不限 于此,本发明的范围并非由上述说明表示,而是由后附的技术方案的范围 表示。等效于技术方案的范围的含义和范围内的变更全部包括在本发明中。
权利要求
1.一种液晶装置,其特征在于,包括一对基板,其相互对向地设置,并且分别具有取向膜;液晶,其被夹持于上述一对基板之间,由通过上述取向膜而预倾的液晶分子形成;第1光学补偿元件,其具有正的单轴性,具有相对上述一对基板、沿与上述预倾的液晶分子的长轴所倾斜的方向不同的方向倾斜的第1光轴;以及第2光学补偿元件,其具有正的单轴性,具有沿上述一对基板的第2光轴。
2. 根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,上述第1和第2光轴 从上述一对基板的法线方向看,相互交叉。
3. 根据权利要求2所述的液晶装置,其特征在于,上述第1和第2光轴 从上述一对基板的法线方向看,相互垂直。
4. 一种液晶装置,其特征在于,包括一对基板,其相互对向地设置,并且分别具有取向膜;液晶,其被夹持于上述一对基板之间,由通过上述取向膜而预倾的液晶分子形成;按照夹着上述一对基板的方式设置的 一对偏振板;第1光学补偿元件,其在上述一对偏,之间,具有正的单轴性,具有 相对上述一对M、沿与上述预倾的液晶分子的长轴所倾斜的方向不同的 方向倾斜的第1光轴;以及第2光学补偿元件,其在从上述一对Ul的法线方向看时具有滞相轴, 并且按照能以上述法线方向的轴为中心而旋转的方式构成。
5. 根据权利要求4所述的液晶装置,其特征在于,上述第2光学补偿元 件具有正的单轴性,具有沿上迷一对基板的第2光轴。
6. —种液晶装置,其特征在于,包括 一对基板,其相互对向地设置,并且分别具有取向膜; 液晶,其^皮夹持于上述一对基板之间,由通过上述取向膜而预倾的液 晶分子形成;按照夹着上述一对M的方式设置的一对偏4W;第l光学补偿元件,其在上述一对偏 1之间,具有正的单轴性,具有 相对上述一对基板、沿与上述预倾的液晶分子的长轴所倾斜的方向不同的 方向倾斜的第l光轴;以及第2光学补偿元件,其构成为,具有负的折射率椭圆体,并且由于上述 负的折射率椭圆体的折射率的主轴相对上述一对基板倾斜而产生的滞相 轴,能以上述一对基板的法线方向的轴为中心而旋转。
7. 根据权利要求6所述的液晶装置,其特征在于,上述第2光学补偿元 件包,定M和无机膜,该无机膜形成于上述预定M上,通过相对上 述预定基板的lj敗面从倾斜方向供给无机物的方式形成。
8. 根据权利要求6所述的液晶装置,其特征在于,上述第2光学补偿元 件具有作为上述负的折射率椭圆体的、负的双轴性的折射率椭圆体。
9. 一种液晶装置,其特征在于,包括一对M,其相互对向地设置,并且分别具有取向膜;液晶,其被夹持于上述一对基板之间,由通过上述取向膜而预倾的液晶分子形成;按照夹着上述一对l板的方式设置的 一对偏M;第l光学补偿元件,其在上述一对偏M之间,具有正的单轴性,具有 相对上述一对基长、沿与上述预倾的液晶分子的长轴所倾斜的方向不同的 方向倾斜的第l光轴;以及笫2光学补偿元件,其构成为,具有双轴性的折射率椭圆体,滞相轴能 以上迷一对J4l的法线方向的轴为中心而旋转。
10. 根据权利要求9所述的液晶装置,其特征在于,上述折射率椭圆体 的3个主折射率中的最大的主折射率的方向,沿上述一对M。
11. 根据权利要求9所述的液晶装置,其特征在于,上述第2光学补偿 元件通过产生双折射性的聚合物构成,并且为延伸的光学膜。
12. 根据权利要求9所述的液晶装置,其特征在于,上述笫2光学补偿 元件按照下述方式被进行旋转调整,该方式为从上述折射率椭圆体的3 个主折射率中的最大的主折射率的方向沿上述一对偏振板中的任意一个偏 ,的透射轴的状态,调整从上述一对偏,中的、相对上述一对Mi殳 置于光射入一侧的偏M射出来的光的偏振状态。
13. 根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,上述液晶为垂直取 向型的液晶。
14. 根据权利要求13所述的液晶装置,其特征在于,上述第l光轴相对 上述一对J4l的法线方向所成的角度,与作为上述预倾的液晶分子的长轴 相对上述一对基板的法线方向所成的角度的预倾角相等。
15. 根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,上述第1光学补偿 元件包括晶体板,该晶体板包含正的单轴性晶体,并且通过光轴相对一表 面倾斜地被研磨的方式形成。
16. 根据权利要求1所迷的液晶装置,其特征在于,还包括第3光学补 偿元件,其具有负的单轴性,并且沿上述一对基板的法线方向具有第3光 轴。
17. 根据权利要求16所述的液晶装置,其特征在于,上述第3光学补偿 元件由无机材料形成。
18. 根据权利要求16所述的液晶装置,其特征在于,还包括相对上述一 对基板设置于光射入的一侧的微型透镜阵列;上述第3光学补偿元件,相对上述一对J41设置于光射出的一侧。
19. 根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,上述第1和第2光 学补偿元件,相对上述一对14SU殳置于光射出的一侧。
20. 根据权利要求4所述的液晶装置,其特征在于,上述第2光学补偿 元件按照消除由上述液晶和上述第1光学补偿元件所产生的光的相位差的 方式被进行旋转调整。
21. 根据权利要求4所述的液晶装置,其特征在于,上述第2光学补偿 元件按照下述方式被进行旋转调整,该方式为从上迷滞相轴沿上述一对 偏,中的任意一个偏振板的透射轴的状态,调整从上述一对偏振板中的、 相对上述一对a设置于光射入的一侧的偏^l射出来的光的偏振状态。
22. 根据权利要求4所述的液晶装置,其特征在于,上述第2光学补偿 元件相对上述一对基板,设置于光射入的一侧。
23. —种电子设备,其特征在于,包括权利要求l所述的液晶装置。
全文摘要
本发明的目的在于提供可显示对比度高的图像、适用于整体尺寸的减小的液晶装置。液晶装置包括一对基板(10,20),其相互对向地设置,并且分别具有取向膜(16,22);液晶(50),其被夹持于一对基板之间,由通过取向膜而预倾的液晶分子(501)形成;第1光学补偿元件(210),其具有正的单轴性,具有相对一对基板、沿与上述预倾的液晶分子的长轴所倾斜的方向不同的方向倾斜的第1光轴(211);以及第2光学补偿元件(220),其具有正的单轴性,并且作为光轴,具有沿一对基板的第2光轴(221)。本发明涉及一种液晶装置和一种电子设备。
文档编号G02B5/30GK101339333SQ20081013067
公开日2009年1月7日 申请日期2008年7月2日 优先权日2007年7月2日
发明者地馆公介 申请人:精工爱普生株式会社
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