JP2000314877A

JP2000314877A - 液晶装置及び投射型表示装置

Info

Publication number: JP2000314877A
Application number: JP11125072A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Saito; 広美斉藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】明視方向を有するコントラスト特性を備えた
液晶装置において、有効に光学性能を引き出すことので
きる新規の構造を提案する。【解決手段】液晶パネル１０の対向基板１２の外面上
には透明基板５が透明接着剤を介して面接着されてい
る。透明基板５の外面５ａは液晶パネル１０の液晶層に
対して明視方向に傾斜した傾斜面を有している。液晶パ
ネル１０と透明基板５からなるパネル構成体は遮光性を
有するケース体３０の内部に収容されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の基板間に封
入された液晶が当該基板間で捩じれ配向している液晶装
置、およびこの液晶装置をライトバルブとして用いた投
射型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一対の基板間に封入された液晶（ＴＮ液
晶／ツイステッドネマティックモードの液晶）が当該基
板間で捩じれ配向しているタイプの液晶装置は、たとえ
ば投射型表示装置に対してライトバルブとして搭載され
る。この種の投射型表示装置では、例えば、一般に赤、
青、緑の三原色の光を各液晶装置を通してそれぞれの色
毎に画像成分を形成し、これらの画像成分を合成して所
望のカラー画像を作り出し、投射している。

【０００３】このような従来の液晶装置の概略構成につ
いて図１２を用いて説明する。図１２は投射型表示装置
内に設置される液晶パネルモジュールの概略構成であ
る。液晶パネル１０は、透明な画素電極、配向膜、画素
スイッチング用の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称
す）、データ線、走査線および容量線などが形成された
アクティブマトリクス基板１１と、透明な対向電極およ
び配向膜が形成された対向基板１２と、これらの基板１
１，１２間に封入、挟持されている液晶層１０ａとから
概略構成されている。ここに封入される液晶としては、
アクティブマトリクス基板１１及び対向基板１２の内面
上の配向膜によって基板間で９０°に捩じれ配向したＴ
Ｎ（ツイステッドネマティック）モードの液晶が広く用
いられている。このように構成した液晶パネル１０で
は、アクティブマトリクス基板１１において、ＴＦＴを
介してデータ線から画素電極に印加した画像信号によっ
て、画素電極と対向電極との間において液晶層１０ａ内
の配向状態を制御することができる。画素電極と対向電
極の対向する液晶層１０ａの部分は画素を構成し、個々
に独立して液晶により実現された光学状態を制御するこ
とができるようになっている。なお、対向基板１２の内
面上には上記画素が配列された有効表示領域と非表示領
域を仕切るための遮光膜１２ａが形成されている。

【０００４】液晶パネル１０のアクティブマトリクス基
板１１及び対向基板１２の外面上には、ガラスなどから
なる透明基板１，２が図示しない透明接着剤によって面
接着されている。これらの透明基板１，２は、アクティ
ブマトリクス基板１１及び対向基板１２の外面上に傷が
付いたり、塵埃が付着したりしていると液晶パネル１０
によって形成される画像の画質が悪化することを防止す
るために設けられたものである。透明接着剤を介して面
接着された透明基板１，２によって、アクティブマトリ
クス基板１１及び対向基板１２の外面上の傷が光学的に
隠され、また、アクティブマトリクス基板１１及び対向
基板１２の外面上に塵埃が付着するのを防止することが
できる。透明基板１，２の外面上にも傷が形成された
り、塵埃が付着したりする可能性はあるが、これらの外
面は液晶層１０ａから距離が離れているため、デフォー
カス効果によってこれらの外面上の傷や塵埃の画像への
影響は低減される。

【０００５】上記のアクティブマトリクス基板１１及び
対向基板１２、並びに、透明基板１及び２からなる液晶
装置は、接着剤を塗布した状態で遮光性を有するケース
体２０の内部に収容され、保持具２４をケース体の係合
部２３に係合させた状態で、接着剤を硬化させることに
より接着固定される。

【０００６】上記の液晶パネルモジュールに対しては、
投射型表示装置内の光源から発せられた光が集光系を通
って照射される。ここで、図示の入射光Ｉは、液晶層１
０ａに対して直交する方向から透明基板２に入射する。
入射光Ｉは透明基板２及び対向基板１２を透過して、液
晶層１０ａにおいて所定の光変調を受け、アクティブマ
トリクス基板１１及び透明基板１を透過して出射され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように構成した液
晶パネル１０において、液晶の配向状態を模式的に描い
た図１３に示すように、液晶１０ＬＣはアクティブマト
リクス基板１１と対向基板１２との間で９０°に捩じれ
配向した状態にある。液晶１０ＬＣにこのような９０°
の捩じれをもたせるには、アクティブマトリクス基板１
１、対向基板１２の表面に配向膜となるポリイミド膜な
どを形成した後、矢印Ａおよび矢印Ｂでそれぞれのラビ
ング方向を示すように、一対の基板間で互いに直角をな
す方向にそれぞれラビング処理を施した後、アクティブ
マトリクス基板１１、対向基板１２を貼り合わせ、その
隙間に液晶１０ＬＣを充填する。その結果、液晶１０Ｌ
Ｃは配向膜へのラビング方向に長軸方向を向けて配向
し、一対のアクティブマトリクス基板１１と対向基板１
２の間において液晶１０ＬＣの長軸方向は９０°捩じれ
る。ここで、図１３においては対向基板１２の配向方向
ＡをＸ軸の負の方向に、アクティブマトリクス基板１１
の配向方向ＢをＹ軸の正の方向に、入射光Ｉの入射方向
をＺ軸の負の方向にとってある。

【０００８】このようにして捩じれ配向させた液晶１０
ＬＣを用いた液晶パネル１０では、アクティブマトリク
ス基板１１と対向基板１２間の中央に位置する液晶１０
ＬＣＣの配向状態（長軸の方位および長軸の傾き）によ
りコントラスト特性が方向性を示す。すなわち、図１３
に示すように液晶１０ＬＣを配向させたときは、液晶１
０ＬＣＣの長軸を液晶層に投影した場合の方位をＬ軸と
平行な方向とし、当該方位と直交する方位をＳ軸と平行
な方向とすると、Ｌ軸及びＳ軸は、ほぼＸ軸及びＹ軸に
対してＸＹ平面上で４５度の角度を有する方向になる。
この場合、Ｓ軸とＺ軸とを含む平面（ＳＺ平面とい
う。）内に含まれる方向から見た場合のコントラスト特
性は、図１４に示すようにＺ軸に対して左右対称な特性
となる。ここで、視角φは図１５に示すようにＺ軸に対
する上記ＳＺ平面内に含まれる視線方向の角度である。
これに対して、Ｌ軸とＺ軸とを含む平面（ＬＺ平面とい
う。）内に含まれる方向から見た場合のコントラスト特
性は、図１５に示すように、Ｚ軸方向からＬ軸の正側に
ややずれた方位においてコントラストのピークがあり、
それから外れるとコントラストは大幅に低下する。たと
えば、Ｌ軸の負側では著しくコントラストが低下する。
このようなとき、Ｌ軸の正側の方向を明視方向といい、
それとは反対の方向を逆明視方向という。ここで、視角
θは図１６に示すようにＺ軸に対する上記ＬＺ平面に含
まれる方向から見た視線方向の角度である。また、明視
角度θ_０はコントラスト比のピークが得られる視角θの
値であり、液晶装置内の液晶分子の特性や傾きなどによ
って変わるが、通常２〜８度程度である。

【０００９】投射型表示装置においては、光源から出た
光の光軸を液晶パネル１０の液晶層に垂直に入射させる
ようにしているが、液晶パネル１０は上述のように入射
方向Ｚの延長線上ではなく、明視方向にやや傾いた明視
角度θ_０の方向にコントラストのピークを備えているた
め、投射画像としては図１５に示すようにピークから外
れた低いコントラスト比が影響して、液晶パネル１０に
本来備わったコントラスト特性を投射画像に充分反映す
ることができないという問題点がある。

【００１０】また、液晶パネル１０に対して明視方向側
からやや斜めに入射する光のみを用いて、逆明視方向側
から斜めに入射する光を遮断すればコントラストの高い
表示を行うことができるが、例えば投射型表示装置にお
いては上述のように光源から発せられた光は集光系にお
いて±１０〜１２゜の角度以下には揃えているものの、
完全な平行光束ではない。そのため液晶パネル１０の液
晶層の法線方向に対して逆明視方向に斜めに傾いた方向
から光が入射することを完全に防止することはできな
い。その結果、従来の液晶パネル１０では、明視方向側
から斜めに入射する光と同様に、逆明視方向側から斜め
に入射する光も液晶層１０ａを透過し、アクティブマト
リクス基板１１から出射してしまう。それ故、従来の液
晶パネル１０を用いた投射型表示装置においてはコント
ラストを望み通りに向上させることができないという問
題点がある。

【００１１】そこで本発明は、上記のような明視方向を
有するコントラスト特性を備えた液晶装置を有する液晶
装置において、有効に光学性能を引き出すことのできる
新規の構造を提案することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の液晶装置は、一対の第１基板と第２基板の間
に液晶層が挟持されてなり、前記第１基板側から光が入
射され、前記第２基板側から光が出射されるように用い
られる液晶装置であって、前記液晶層の前記第１基板側
には、前記液晶層に対して傾斜した傾斜面を有すること
を特徴とする。

【００１３】この発明によれば、液晶装置の光の入射側
である第１基板側に液晶層に対して傾斜した傾斜面が設
けられていることによって、傾斜面の傾斜によって入射
光を屈折させることができるため、液晶層に対して斜め
に光を入射させることができる。したがって、液晶層に
対して明視方向側からわずかに斜めに光を入射させるこ
とが可能になり、明視方向側から入射する光をより多く
液晶層に取り込むことができる。さらに、明視方向側か
ら斜めに入射する光量に対するコントラスト比の向上を
阻害する逆明視方向側から斜めに入射する光量の比を低
減することができるので、やはり、画像のコントラスト
の向上を図ることができる。従って、液晶装置によって
形成される画像のコントラストを高めることができる。

【００１４】本発明においては、前記第１基板の外面が
前記傾斜面となっている場合がある。

【００１５】この発明によれば、第１基板自体が傾斜面
を有するため特別な部品を増やすことなく、簡単な構成
で傾斜面を形成することができる。

【００１６】また、前記第１基板の前記液晶層とは反対
側に第３基板を有し、該第３基板の外面が前記傾斜面と
なっている場合もある。

【００１７】この発明によれば、第１基板の外面上に形
成された第３基板の光入射面が液晶層に対して明視方向
に傾斜していることにより、第３基板によって入射光が
屈折し、明視方向側からの光をより多く液晶層に入射す
ることとなるため、液晶装置から射出される画像のコン
トラスト比を高めることができる。また、上記構成によ
って明視方向側から斜めに入射する光量に対する、コン
トラスト比の向上を阻害する逆明視方向側から斜めに入
射する光量の比を低減することができるので、やはり画
像のコントラストの向上を図ることができる。また、第
１基板の外面上に形成された第３基板は第１基板の外面
上に塵埃が付着することを防止できるとともに、第３基
板の入射面が液晶層から離れることによるデフォーカス
効果により第３基板の入射面に付着する埃塵による画質
の低下を抑制することができる。さらに、第３基板の光
入射面自体を傾斜させているため、部品点数の増大を抑
制できる。また、明視方向側から斜めに入射する光量に
対する、コントラスト比の向上を阻害する逆明視方向側
から斜めに入射する光量の比をさらに低減することがで
きるので、やはり画像のコントラストの向上を図ること
ができる。この場合において、第３基板は第１基板の外
面上に例えば透明接着剤を介して面接着されていること
が好ましい。

【００１８】本発明において、前記第３基板の屈折率は
前記第１基板の屈折率より大きいことが好ましい。

【００１９】この発明によれば、まず、第１基板の外面
上に形成された第３基板の光入射面が液晶層に対して明
視方向に傾斜していることにより、第３基板によって入
射光が屈折し、明視方向側からの光をより多く液晶層に
入射できる。そして第３基板の屈折率が第１基板の屈折
率より大きいことにより、光が第３基板から第１基板に
入射した時に、屈折率の違いにより、さらに光が屈折
し、明視方向側からの光をさらに多く液晶層に入射する
ことができる。よって、液晶装置から射出される画像の
コントラスト比を高めることができる。

【００２０】本発明において、前記第３基板は前記第１
基板の外面上に透明接着剤を介して面接着されているこ
とが好ましい。

【００２１】この発明によれば、第３基板を第１基板の
外面上に透明接着剤を介して面接着することにより、第
１基板の外面上に形成された傷が画像に反映されること
を防止できる。

【００２２】本発明において、前記傾斜面は、光が前記
液晶層に対して明視方向側に傾いた方向から入射するよ
うに傾斜していることが好ましい。

【００２３】この発明によれば、光が液晶層に対して明
視方向側に傾いた方向から入射するように構成されてい
ることにより、光入射面の傾斜角度と入射方向の傾斜角
度の双方によって、明視方向側からの光をより多く液晶
層に入射することができ、かつコントラストの向上を阻
害する逆明視方向側から液晶層に入射する光を低減でき
るため、コントラストの向上を図ることができる。従っ
て、光入射面の傾斜角度と入射方向の傾斜角度のそれぞ
れの傾斜角度を小さくしても、画質向上に関する充分な
効果を得ることができるので、光入射面の傾斜角度を小
さくすることにより、液晶装置全体の厚さを低減するこ
とが可能になり、また入射方向の傾斜角度を小さくする
ことにより既存の光学系を調整するだけで構成すること
が可能になる。

【００２４】本発明において、複数の画素がマトリクス
状に配置された画素領域を有し、前記各画素は前記第１
基板側に第１開口部を、前記第２基板側に第２開口部を
それぞれ有し、前記第１開口部の開口中心位置は前記第
２開口部の開口中心位置よりも明視方向側にずれている
ことが好ましい。

【００２５】この発明によれば、各画素の第１開口部の
開口中心位置が第２開口部の開口中心位置に対して明視
方向側にずれていることにより、明視方向側から液晶層
に入射する光をより多く液晶層内に取り込み、より多く
出射させることができるので、光をより効率的に利用す
ることができ、画像を明るくすることができる。また、
明視方向側から斜めに入射する光量に対する逆明視方向
側から斜めに入射する光量の比を低減することができる
ので、さらにコントラストを高めることができる。

【００２６】本発明において、複数の画素がマトリクス
状に配置された画素領域を有し、前記各画素は前記第１
基板側に第１開口部を、前記第２基板側に第２開口部を
それぞれ有し、前記第１基板には前記各画素に対応して
マイクロレンズが形成され、該マイクロレンズの光学的
中心位置は前記第２開口部の開口中心位置よりも明視方
向側にずれていることが好ましい。

【００２７】この発明によれば、入射側に形成されたマ
イクロレンズの光学的中心位置が出射側の第２開口部の
開口中心位置よりも明視方向にずれていることにより、
明視方向側から入射した光をマイクロレンズにより集光
したとき、集光した光を画素内に効率的に取り込むこと
ができるとともに、入射光のうち、明視方向側から斜め
に液晶層に入射する光量に対する逆明視方向側から斜め
に入射する光量の比を低減することができるので、さら
にコントラストを向上させることができる。

【００２８】なお、この場合に、第２のマイクロレンズ
を第２基板自体若しくは第２基板の出射側に設ける場合
もある。この場合には、入射側のマイクロレンズにて集
光された光が液晶層を通過した後に、第２のマイクロレ
ンズによってほぼ平行な光束に変換されるように構成す
ることが、液晶装置の開口率を向上させた場合と同様の
効果が得られるなど、画像若しくは表示上の観点から見
てより好ましい。

【００２９】本発明において、前記第１基板と前記第２
基板の一方には前記画素を駆動するためのスイッチング
素子が形成され、該スイッチング素子は、前記第１開口
部の逆明視方向側、若しくは、前記第２開口部の明視方
向側に配置されていることが好ましい。

【００３０】この発明によれば、一般にスイッチング素
子を形成する領域には開口部を形成することができない
が、入射側の第１基板にスイッチング素子を形成する場
合には第１開口部の逆明視方向側にスイッチング素子を
配置することにより、画素において第１開口部を明視方
向側に広げて開口させることができ、また、出射側の第
２基板にスイッチング素子を形成する場合には第２開口
部の明視方向側にスイッチング素子を配置することによ
り、画素において第２開口部を逆明視方向側に広げて開
口させることができる。したがって、いずれの場合にお
いても、明視方向側から斜めに液晶層に入射する光を効
率的に画素内に取り込むことができるとともに出射させ
ることができ、しかも逆明視方向側から斜めに液晶層に
入射する光量比を低減できるため、コントラストの向上
及び実質的な開口率向上を図り、画像をはっきりと且つ
明るく形成することができる。

【００３１】本発明において、前記各画素では、前記ス
イッチング素子に接続される走査線及び容量線が、前記
第１開口部の逆明視方向側、若しくは、前記第２開口部
の明視方向側に配置されていることが好ましい。

【００３２】この発明によれば、上記のスイッチング素
子と同様に、走査線及び容量線を形成する領域には開口
部を形成することができないが、入射側の第１基板に走
査線及び容量線を形成する場合には第１開口部の逆明視
方向側に走査線及び容量線を配置することにより、画素
において第１開口部を明視方向側に広げて開口させるこ
とができ、また、出射側の第２基板に走査線及び容量線
を形成する場合には第２開口部の明視方向側に走査線及
び容量線を配置することにより、画素において第２開口
部を逆明視方向側に広げて開口させることができる。し
たがって、いずれの場合においても、明視方向側から斜
めに液晶層に入射する光を効率的に画素内に導入し、出
射させることができ、逆明視方向側から斜めに液晶層に
入射する光量比を低減できるため、コントラストの向上
及び実質的な開口率向上を図り、画像をはっきりと且つ
明るく形成することができる。

【００３３】本発明において、光源と、該光源から出射
された光を前記液晶装置に導く集光系と、当該液晶装置
で光変調した光を拡大投射する拡大投射光学系とを有す
ることが好ましい。

【００３４】この発明によれば、上記のように液晶装置
の液晶層に明視方向側から光を入射することができるた
め、拡大投射光学系を通じてスクリーンなどに投影され
る投射画像のコントラストを向上させることができる。

【００３５】本発明において、前記集光光学系は、前記
液晶層に対して前記明視方向側に傾いた方向から光を前
記液晶装置に照射するように構成されていることが好ま
しい。

【００３６】この発明によれば、光が液晶層に対して明
視方向側に傾いた方向から入射するように構成されてい
ることにより、傾斜面の傾斜角度と入射方向の傾斜角度
の双方によって明視方向側からの光をより多く液晶層に
入射することができ、かつコントラストの向上を阻害す
る逆明視方向側から液晶層に入射する光を低減できるた
め、コントラストの向上を図ることができる。従って、
傾斜面の傾斜角度と入射方向の傾斜角度のそれぞれの傾
斜角度を小さくしても、画質向上に関する充分な効果を
得ることができるので、傾斜面の傾斜角度を小さくする
ことにより液晶装置全体の厚さを低減することが可能に
なり、また入射方向の傾斜角度を小さくすることにより
既存の光学系を調整するだけで構成することが可能にな
る。

【００３７】本発明において、前記集光光学系は集光レ
ンズを有し、前記集光レンズは前記液晶層に対して前記
明視方向側に傾いた方向から光を前記液晶装置に照射す
るように配置されていることが好ましい。

【００３８】この発明によれば、集光レンズを前記液晶
層に対して前記明視方向側に傾いた方向から光を前記液
晶装置に照射するように配置することによって、明視方
向側からの光をより多く液晶層に入射することができ、
かつコントラストの向上を阻害する逆明視方向側から液
晶層に入射する光を低減できるため、コントラストの向
上を図ることができる。また、本構成によれば、光学系
を大幅に変更することなく、既存の光学系をわずかに変
更するだけで構成することが可能である。

【００３９】本発明において、前記集光光学系は反射ミ
ラーを有し、前記反射ミラーは、前記液晶層に対して前
記明視方向側に傾いた方向から光を前記液晶装置に照射
するように配置されていることが好ましい。

【００４０】この発明によれば、集光光学系の反射ミラ
ーを前記液晶層に対して前記明視方向側に傾いた方向か
ら光を前記液晶装置に照射するように配置することによ
って、明視方向側からの光をより多く液晶層に入射する
ことができ、かつコントラストの向上を阻害する逆明視
方向側から液晶層に入射する光を低減できるため、コン
トラストの向上を図ることができる。また、本構成によ
れば、光学系を大幅に変更することなく、既存の光学系
をわずかに変更するだけで構成することが可能である。

【００４１】本発明において前記液晶装置が複数枚用い
られている場合には、該複数枚の液晶装置毎に、入射す
る光の光軸が液晶装置の法線方向に対して傾いている角
度がそれぞれ所定の値に設定されていることが好まし
い。

【００４２】本発明において前記液晶装置が複数毎用い
られるとともに、該複数枚の液晶装置毎に、前記集光レ
ンズと前記反射ミラーの少なくとも一方に、入射する光
の光軸が液晶装置の法線方向に対して角度を調整する調
整手段を有することが好ましい。

【００４３】上述ように液晶パネルのコントラスト比が
ピ−クとなる入射光の角度は、液晶パネルの法線方向よ
り明視方向側に傾いている。この角度は液晶パネルによ
ってばらつきがあり、通常２〜８度程度である。このよ
うな場合においても、本発明の集光レンズと反射ミラー
の少なくとも一方の角度を調節し、液晶パネルへ入射す
る光の光軸を法線方向に対して調整することにより、液
晶パネル毎に最適な角度に配置することができ、さらに
コントラストを向上させることができる。

【００４４】また、前記拡大投射光学系の光軸が前記液
晶層に対して直交するように構成されていることが好ま
しい。

【００４５】この発明によれば、液晶層に対して拡大投
射光学系の光軸が直交していることにより、投射画像中
の拡大率の差異によって生ずるキーストーン歪みを低減
することができる。

【００４６】なお、上記各発明において、液晶層に対し
て傾いている傾斜面とは、液晶層の広がり方向の仮想平
面に対して平行でも直交してもいないこと、すなわち、
仮想平面の法線に対して傾いていることを言い、液晶層
における実質的な光変調作用を成す光学面（光変調面）
に対して傾いていることを示すものである。

【００４７】また、画素の第１開口部及び第２開口部の
開口中心位置とは画素領域内の表示に寄与する部分の交
点、あるいは交点を特定できないような形状の場合は画
素内の表示に寄与する部分の重心を示す。また、マイク
ロレンズの光学的中心位置は、マイクロレンズの幾何学
的な中心位置ではなく、光軸、即ちレンズの光学表面の
曲率中心を結んだ線上の位置を意味する。

【００４８】なお、上記の「明視方向側に配置する」、
「明視方向側にずらす」ということは単に明視方向に向
けて配置したりずらしたりすることを意味するだけでな
く、液晶層に沿ったいずれかの明視方向に近い方向に配
置したり、ずらしたりすることも含むものとする。例え
ば、明視方向が１時半方向である場合におけるずらす方
向としては１２時方向或いは３時方向を含み、また明視
方向が１０時半である場合におけるずらす方向としては
１２時方向或いは９時方向を含むものとし、このような
方向にずらすことによりコントラストの高い表示を行う
ことができる。

【００４９】また、上記画素領域の第１開口部及び第２
開口部としては、第１基板及び第２基板の内面上に形成
された遮光膜に取り囲まれるようにして画成されている
ことが好ましい。

【００５０】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
液晶装置及びこれを用いた投射型表示装置の各実施形態
を説明する。なお、以下に説明する各実施形態に係る液
晶装置は、先に説明した従来の液晶装置と基本的な構成
が同一なので、共通する機能を有する部分には同じ符号
を付して説明する。尚、各実施の形態をそれぞれ説明す
る前に、各実施の形態で共通する構成を説明しておく。

【００５１】［投射型表示装置］図１は、液晶装置を含
む電子機器の一例として、投射型表示装置装置の概略構
成例を示すものである。図１に示されるように投射型表
示装置２００１は、液晶パネル１０を含む液晶装置であ
る液晶表示モジュールを３個用有し、3個の液晶装置は
各々ＲＧＢ用のライトバルブ２０３０Ｒ、２０３０Ｇ及
び２０３０Ｂとして用いられている。液晶プロジェクタ
２００１のハウジング内には光学ユニットが搭載され、
この光学ユニット内には、光源ランプ２０１１（光源）
と、微小なレンズの集合体からなるインテグレータレン
ズ２０１２，２０１４、及び、偏光分離膜とλ／４波長
板との集合体からなる偏光変換素子２０１６を備える照
明用光学系２０１５と、この照明用光学系２０１５から
出射される白色光束を、赤、緑、青の各色光束Ｒ，Ｇ，
Ｂに分離する色分離光学系２０２０と、各色光束を変調
する上記３枚のライトバルブ２０３０Ｒ、２０３０Ｇ及
び２０３０Ｂと、変調された色光束を再合成する色合成
光学系としてのダイクロイックプリズムからなるプリズ
ムユニット２０４２と、合成された光束をスクリーンに
拡大投射する投射レンズユニット２０５０（拡大投射光
学系）とが構成されている。

【００５２】光源ランプ２０１１としては、ハロゲンラ
ンプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用い
ることができる。この光学ユニットでは、偏光変換素子
２０１６において各プリズム体で分離されたＰ偏光及び
Ｓ偏光のうち、Ｐ偏光の出射位置にλ／２板を配置した
構成に相当するため、光束をＳ偏光に揃えることができ
る。

【００５３】照明用光学系２０１５は反射ミラー２０１
７を備えており、照明用光学系２０１５の中心光軸を装
置前方に向けて直角に折り曲げるようにしている。色分
離光学系２０２０には、赤緑反射ダイクロイックミラー
２０２２と、緑反射ダイクロイックミラー２０２４と、
反射ミラー２０２６とが配置されている。光源ランプ２
０１１から出射された白色光束は、照明用光学系２０１
５を経て、まず、赤緑反射ダイクロイックミラー２０２
２において、そこに含まれている赤色光束Ｒ及び緑色光
束Ｇが直角に反射されて、緑反射ダイクロイックミラー
２０２４の側に向かう。青色光束Ｂはこの赤緑反射ダイ
クロイックミラー２０２２を透過して、後方の反射ミラ
ー２０２６で直角に反射されて、青色光束の出射部から
プリズムユニット２０４２の側に出射される。赤緑反射
ダイクロイックミラー２０２２において反射された赤及
び緑の光束Ｒ，Ｇのうち、緑反射ダイクロイックミラー
２０２４において、緑色光束Ｇのみが直角に反射され
て、緑色光束の出射部からプリズムユニット２０４２の
側に出射される。これに対して、緑反射ダイクロイック
ミラー２０２４を通過した赤色光束Ｒは、赤色光束の出
射部から導光系２０４４の側に出射される。色分離光学
系２０２０における各色光束の出射側には、それぞれ集
光レンズ２０２７Ｒ、２０２７Ｇ、２０２７Ｂが配置さ
れている。したがって、各出射部から出射した各色光束
は、これらの集光レンズ２０２７Ｒ，２０２７Ｇ，２０
２７Ｂに入射して各ライトバルブ２０３０Ｒ，２０３０
Ｇ，２０３０Ｂに集光される。このようにして、本実施
形態では、照明用光学系２０１５、色分離光学系２０２
０、集光レンズ２０２７Ｒ，２０２７Ｇ，２０２７Ｂお
よび導光系２０４４によって光源ランプ２０１１から出
射された光を集光しながら各ライトバルブ２０３０Ｒ，
２０３０Ｇ，２０３０Ｂに導く集光光学系が構成されて
いる。

【００５４】このように集光された各色光束Ｒ，Ｇ，Ｂ
のうち、青色及び緑色の光束Ｂ，Ｇはライトバルブ２０
３０Ｂ、２０３０Ｇに入射して変調され、各色光に対応
した画像情報（映像情報）が附加される。すなわち、こ
れらのライトバルブは図示しない駆動手段によって画像
情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、こ
こを通過する各色光の変調が行われる。このような駆動
手段は公知の手段をそのまま使用することができる。

【００５５】一方、赤色光束Ｒは、導光系２０４４を介
してライトバルブ２０３０Ｒに導かれて、ここにおい
て、同様に画像情報に応じて変調が施される。なお、導
光系２０４４は、入射側レンズ２０４５と、入射側反射
ミラー２０４６と、出射側反射ミラー２０４７と、これ
らの間に配置した中間レンズ２０４８とによって構成さ
れている。

【００５６】次に、各ライトバルブ２０３０Ｒ，２０３
０Ｇ，２０３０Ｂを通って変調された各色光束は、プリ
ズムユニット２０４２に入射され、ここで再合成され
る。ここで再合成されたカラー画像は、投射レンズユニ
ット２０５０を介して、所定の位置にあるスクリーン
（投射面）上に拡大投影される。

【００５７】［液晶パネルの全体構成］次に、共通する
液晶パネルの構造について説明する。図２は、本実施形
態に係る液晶装置の液晶パネル１０を対向基板の側から
みた概略平面図であり、図３は図２のVI−VI線で切断し
たときの液晶パネル１０の概略断面図である。

【００５８】図２および図３において、液晶パネル１０
は、多数の画素電極がマトリクス状に形成されたアクテ
ィブマトリクス基板１１と、対向電極が形成された対向
基板１２と、これらのアクティブマトリクス基板１１と
対向基板１２との間に封入、挟持されている液晶で構成
される液晶層１０ａとから概略構成されている。アクテ
ィブマトリクス基板１１と対向基板１２とは、対向基板
１２の外周縁に沿って形成されたギャップ材含有のシー
ル材１４によって所定の間隙を介して貼り合わされてい
る。また、アクティブマトリクス基板１１と対向基板１
２との間には、ギャップ材含有のシール材１４によって
液晶封入領域が区画形成され、この内側に液晶層１０ａ
が形成されている。シール材１４としては、エポキシ樹
脂や各種の紫外線硬化樹脂などを用いることができる。
また、ギャップ材としては、約２μｍ〜約１０μｍの無
機あるいは有機質のファイバ若しくは球を用いることが
できる。

【００５９】対向基板１２はアクティブマトリクス基板
１１よりも小さく、アクティブマトリクス基板１１の周
辺部分は、対向基板１２の外周縁よりはみ出た状態に貼
り合わされる。従って、アクティブマトリクス基板１１
の駆動回路（走査線駆動回路１７やデータ線駆動回路１
８）や入出力端子１９は対向基板１２から露出した状態
にある。ここで、シール材１４は部分的に途切れて液晶
注入口１４ａが構成されている。対向基板１２とアクテ
ィブマトリクス基板１１とを貼り合わせた後、液晶注入
口１４ａから液晶を注入し、さらにその後、液晶注入口
１４ａを封止剤１５で塞ぐ。尚、対向基板１２には、シ
ール材１４の内側において画像表示領域と非表示領域と
を仕切るための遮光膜１２ａも形成されている。また、
対向基板１２のコーナー部のいずれにも、アクティブマ
トリクス基板１１と対向基板１２との間で電気的導通を
とるための上下導通材が形成されている。

【００６０】なお、入出力端子１９には異方性導電膜
（ＡＣＦ）などを介してフレキシブル配線基板１６の一
端部が導電接続され、このフレキシブル配線基板１６の
他端部は後述する投射型表示装置の内部に設置されたコ
ネクタに接続される。

【００６１】［第１実施形態］次に、図４を参照して本
発明に係る液晶装置の第１実施形態について説明する。
この実施形態では、上述と同様の液晶パネル１０を有
し、液晶パネル１０の対向基板１２の外面上に透明基板
５を図示しない透明接着剤を介して面接着している。こ
こで、透明基板５及び透明接着剤は対向基板１２と屈折
率がほぼ等しいものが好ましい。透明基板５の外面５ａ
の傾斜面は液晶パネル１０の液晶層１０ａに対して明視
方向側に傾斜している。ここで、明視方向側に傾斜して
いるとは、逆明視方向から明視方向に向けて外面５ａが
液晶層１０ａに接近するように傾斜している状態を言
う。したがって、外面５ａは明視方向とは直交する方
向、すなわち、図４の紙面と直交する方向について傾斜
していても構わない。なお、上記の液晶パネル１０と透
明基板５からなるパネル構成体は遮光性を有するケース
体３０の内部に収容されている。

【００６２】この実施形態では、図示左側から入射する
入射光Ｉの入射方向は液晶パネル１０の液晶層１０ａの
法線方向とほぼ一致するようになっている。入射光Ｉが
入射すると、透明基板５ａの外面において光は屈折さ
れ、対向基板１２を通過して液晶層１０ａに明視方向側
から斜めに入射する。液晶層１０ａを透過した光はアク
ティブマトリクス基板１１を透過して図示右側へ出射さ
れる。

【００６３】本実施形態では、傾斜面としての透明基板
５の外面５ａが液晶層１０ａに対して明視方向側に傾斜
していることにより、光の屈折作用により液晶層１０ａ
に対して光が明視方向側から斜めに入射するので、液晶
パネル１０のコントラスト比が向上し、良好な画像若し
くは表示を実現することができる。ここで、外面５ａの
傾斜角度は出射光の光軸方向から見たコントラスト比が
最良となる角度を選べばよい。この選ばれる角度は、透
明基板５或いはアクティブマトリクス基板１１、対向基
板１２の屈折率や液晶層１０ａの光学特性によって決定
される。

【００６４】なお、本実施形態において、液晶パネル１
０の光入射側に透明基板５を面接着し、この透明基板５
の外面５ａを明視方向に傾斜させているが、透明基板５
を面接着することなく、対向基板１２自体の外面を傾斜
面として明視方向に傾斜させてもよい。もちろん、この
場合に対向基板１２の外面にさらに透明基板を面接着し
てもよいが、透明基板の外面が結果的に液晶層に対して
明視方向に傾斜していなければならない。さらに、複数
枚の透明基板を対向基板１２に面接着してもよい。この
場合には、最終的にもっとも外側の透明基板の外面が傾
斜していればよい。

【００６５】また、上記実施形態では、アクティブマト
リクス基板１１の外面にも透明接着剤を介して従来と同
様の平行平板状の透明基板３（図１に点線で示す。）を
面接着してもよい。また、この透明基板３の代わりに、
外面６ａが逆明視方向に傾斜した透明基板６（図１に破
線で示す。）を面接着してもよい。この透明基板６を設
けることによって、図示のように透明基板５によって屈
折した光は透明基板６の外面６ａにおいて逆方向に屈折
し、入射光の入射方向と出射光の出射方向との角度を減
殺することができ、特に、入射方向と出射方向とを平行
にすることもできる。

【００６６】［第１実施形態の変形例］第１実施形態の
変形例について、図５を用いて説明する。第１実施形態
の変形例は、第１実施形態と同様な構成を有し、異なる
点のみ説明する。本変形例は、第１実施形態と同様に光
の入射側に透明基板５と対向基板１２を設けているが、
透明基板５の屈折率が対向基板１２の屈折率より大きく
なるような部材を用いている点で異なる。かかる構成に
よれば、透明基板５から対向基板１２に光が入射した時
に、屈折率の違いにより、さらに光が屈折し、明視方向
側からの光を液晶層１０ａにより多く入射させることが
できる。

【００６７】［第２実施形態］次に、図６を参照して本
発明に係る液晶装置の第２実施形態について説明する。
この実施形態においても液晶パネル１０は上記第１実施
形態のものと同様であり、異なる点のみ説明する。本実
施形態では、液晶パネル１０の対向基板１２の外面上に
透明接着剤を介して透明基板７を面接着している。この
透明基板７の外面７ａもまた、液晶層１０ａに対して明
視方向に傾斜している。液晶パネル１０と透明基板７か
らなるパネル構造体はケース体４０の内部に収容されて
いる。

【００６８】本実施形態では、入射光Ｉの入射方向が透
明基板７の外面７ａに対してほぼ直交するように配置さ
れ、透明基板７は傾斜面を有している。そのため、液晶
パネル１０は入射方向に対して傾斜していることにな
り、本実施形態においても、入射光Ｉは透明基板７及び
対向基板１２を通過した後、明視方向側から斜めに液晶
層１０ａに入射する。したがって、本実施形態において
も第１実施形態と同様に、液晶パネル１０のコントラス
トが向上し、良好な画像若しくは表示を形成することが
できる。

【００６９】本実施形態においても、第１実施形態にお
いて述べたように、図示点線で示す平行平板状の透明基
板３をアクティブマトリクス基板１１の外面上に透明接
着剤を介して面接着してもよい。また、図示破線で示す
ように、透明基板３の代わりに、外面８ａが液晶層に対
して逆明視方向に傾斜した透明基板８を面接着してもよ
い。この透明基板８を設けることにより、上記と同様に
入射光の入射方向と出射光の出射方向との間の角度差を
減殺することができ、入射方向と出射方向とを平行にす
ることも可能である。さらに、複数枚の透明基板を対向
基板１２に面接着してもよい。この場合には、最終的に
もっとも外側の透明基板の外面が傾斜していればよい。
また、本実施形態においても、第１実施形態の変形例と
同様に、透明基板５の屈折率を対向基板１２の屈折率よ
りも大きくすることにより、明視方向側からの光を多く
液晶層に入射させることができる。

【００７０】なお、上記第１実施形態と第２実施形態と
は、入射光Ｉの入射方向と液晶層若しくは光入射面（外
面５ａ，７ａ）との関係において異なるものの、液晶装
置内の基本的な構成については共通している。本発明は
上記第１実施形態のように入射方向と液晶層とが直交す
る場合、上記第２実施形態のように入射方向と傾斜面で
ある光入射面（外面）とが直交する場合に限定されるも
のではなく、両者の中間状態である入射方向と液晶層若
しくは傾斜面との間の任意の関係において効果が得られ
るものである。

【００７１】［第３実施形態］次に、第３実施形態につ
いて図７及び図８を用いて説明する。第３実施形態は、
上記第１実施形態乃至第２実施形態に示す液晶装置に用
いられる液晶パネル１０の好適な細部構造に関するもの
である。

【００７２】図７は本実施形態に係る液晶パネル１０に
用いたアクティブマトリクス基板１１、対向基板１２お
よびこれらの基板の貼り合わせ構造を拡大して示す平面
配置図であり、図８は、本実施形態に係る液晶パネル１
０に用いたアクティブマトリクス基板１１、対向基板１
２およびこれらの基板の貼り合わせ構造を拡大して示
す、図７に示すVIII-VIII'線に沿って切断した状態を示
す断面図である。

【００７３】図７及び図８において、液晶パネル１０で
は、アクティブマトリクス基板１１上にクロムなどの金
属膜からなる遮光膜１１１（図７において右上に伸びる
斜線でその形成領域を示す）が形成され、その上を下地
保護膜１１２が被覆している。この遮光膜１１１は、隣
接する画素の境界部分にマトリクス状に形成されてい
る。このため、遮光膜１１１は、アクティブマトリクス
基板１１に形成されたデータ線１１８、走査線１１４、
容量線１１６、データ線と走査線１１４との交差部に形
成されたＴＦＴ１１９、蓄積容量１１５などと平面的に
重なる領域に形成されている。この遮光膜１１１によっ
てアクティブマトリクス基板１１の各画素Ｇには図８に
示す第２開口部Ａ２がマトリクス状に区画形成されてい
る。この第２開口部Ａ２に対応する平面領域には下地保
護膜１１２上に透明な画素電極１１３が形成されてい
る。さらに、以上の構造上には配向膜１１７が形成され
ている。

【００７４】また、対向基板１２の側には、アクティブ
マトリクス基板１１の遮光膜１１１と対向するように遮
光膜１２１（図７において左上に伸びる斜線でその形成
領域を示す。）がマトリクス状に形成され、この遮光膜
１２１によって第１開口部Ａ１がマトリクス状に区画形
成されている。また、対向基板１２には遮光膜１２１の
上に透明な対向電極１２３が形成されている。さらに、
これらの構造上には配向膜１２４が形成されている。そ
して、アクティブマトリクス基板１１上の配向膜１１７
と対向基板１２上の配向膜１２４との間には、前述の液
晶が充填されている。

【００７５】各画素Ｇにおいて、画素電極１１３に対し
て画素スイッチング用のＴＦＴ１１９が位置する方（図
示左側）が明視方向になっており、それとは反対側が逆
明視方向になっている。

【００７６】本実施形態においては、画素領域Ｇの第１
開口部Ａ１の開口中心位置Ｃ１は、第２開口部Ａ２の開
口中心位置Ｃ２よりも明視方向側にずれるように構成さ
れている。即ち、遮光膜１１１は明視方向側で第１開口
部Ａ１とＷだけ重なるように構成されている。このた
め、対向基板１２の側から入射した光のうち、明視方向
に傾いた方向から入射した光であって、第１開口部Ａ１
の周縁部を通過した光は、アクティブマトリクス基板１
１の第２開口部Ａ２から出射され、表示に関与するが、
逆明視方向に傾いた方向から対向基板１２に入射した光
であって、第１開口部Ａ１の明視方向側の周縁部を通過
した光は、アクティブマトリクス基板１１に対して第２
開口部Ａ２から外れて、各画素Ｇの明視方向側に位置す
る遮光膜１１１によって遮られるので、アクティブマト
リクス基板１１から出射されない。したがって、対向基
板１２側から入射する光に明視方向および逆明視方向に
傾いた光が含まれていたとしても、コントラストを低下
させる原因となる逆明視方向に傾いた光は表示に関与す
る割合が少なくなる。よって、本実施形態の液晶パネル
１０によれば、コントラストの高い表示を行うことがで
きる。

【００７７】特に、本実施形態においては、上記第１実
施形態及び第２実施形態に示すように、明視方向側から
液晶層１０ａにより多くの光が入射するように構成され
ているので、逆明視方向側から斜めに入射する光の寄与
を低減しつつ、明視方向側から斜めに入射するより多く
の光を効率的に透過させることができる。従って、実質
的な開口率を高めることができ、コントラストの向上と
表示の明るさの双方を達成することができる。

【００７８】また、本実施形態の液晶パネル１０では、
各画素Ｇにおいて、画素スイッチング用のＴＦＴ１１９
及びそれに接続された走査線１１４、容量線１１６が画
素電極１１３に対して明視方向側に形成されているの
で、逆明視方向に傾いた方向から入射した光を効果的に
遮ることができる。すなわち、アクティブマトリクス基
板１１において、第２開口部Ａ２は、基本的には、デー
タ線１１８、走査線１１４および容量線１１６によって
矩形に区画された領域から画素スイッチング用のＴＦＴ
１１９および蓄積容量１１５の形成領域を除いた領域と
して構成されるので、画素スイッチング用のＴＦＴ１１
９、走査線１１４、及びそれに接続された容量線が形成
されている側ではその分だけ遮光膜１１１が張り出して
いる。このため、画素スイッチング用のＴＦＴ１１９及
びそれに接続された走査線１１４、容量線１１６が形成
されている側ではその分だけ、光が通らない領域が広い
ことになるので、逆明視方向に傾いた方向から入射した
光を画素スイッチング用のＴＦＴ１１９、それに接続さ
れた走査線１１４、容量線１１６を形成した領域を利用
して遮ることができる。本実施形態においては、遮光膜
１１１が第２開口部Ａ２を規定するように形成されてい
るが、遮光膜１１１がない場合、あるいはあったとして
も第２開口部Ａ２を規定するほど幅広に形成されていな
い場合もある。そのような場合であっても、走査線等の
配線や画素スイッチング用ＴＦＴが遮光膜１１１の代わ
りとして機能して、逆明視方向に傾いた方向から入射し
た光は画素スイッチング用のＴＦＴ１１９、それに接続
された走査線１１４、容量線１１６により遮ることがで
きる。

【００７９】なお、本実施形態では、アクティブマトリ
クス基板１１の側に形成されている遮光膜１１１が、対
向基板１２の側に形成されている第１開口部Ａ１に対し
て逆明視方向側と比較して明視方向側で幅広に重なって
いるが、これとは逆に、遮光膜１２１が画素Ｇの逆明視
方向側においてアクティブマトリクス基板１１の第２開
口部Ａ２に対して明視方向側に較べて幅広に重なるよう
に構成されていてもよい。また、このように遮光膜１２
１が逆明視方向側において第２開口部Ａ２に重なる構成
は、上記本実施形態のように遮光膜１１１が第１開口部
Ａ１に対して明視方向側で幅広に重なっている構成と組
み合わせてもよい。すなわち、第１開口部Ａ１が全体的
に第２開口部Ａ２に対して明視方向側にずれるように形
成されていてもよい。

【００８０】［第４実施形態］次に、図９及び図１０を
参照して本発明に係る第４実施形態の液晶装置について
説明する。図９は本実施形態に係る液晶パネル１０に用
いたアクティブマトリクス基板１１、対向基板１２およ
びこれらの基板の貼り合わせ構造を拡大して示す平面配
置図であり、図１０は、本実施形態に係る液晶パネル１
０に用いたアクティブマトリクス基板１１、対向基板１
２およびこれらの基板の貼り合わせ構造を拡大して示
す、図９に示すＸ-Ｘ'線に沿って切断した状態を示す断
面図である。

【００８１】この実施形態は、上記の第３実施形態と同
様に第１実施形態及び第２実施形態の液晶装置に内蔵さ
れる液晶パネル１０の構造に関するものであり、第３実
施形態と同様に、アクティブマトリクス基板１１上に、
遮光膜１１１、下地保護膜１１２、画素電極１１３、走
査線１１４、蓄積容量１１５、容量線１１６、配向膜１
１７、データ線１１８、ＴＦＴ１１９などが形成され、
対向基板１２上に、遮光膜１２１、対向電極１２３、配
向膜１２４が形成されている。

【００８２】本実施形態では、対向基板１２には、アク
ティブマトリクス基板１１の画素電極１１３と対向する
ようにマイクロレンズ１２５（微少レンズ）がマトリク
ス状に形成されている。このような構造の対向基板１２
は、たとえば、マイクロレンズ１２５の光学面が表面上
に形成されたレンズアレイ基板１２６に対して、接着剤
として機能する透明な合成樹脂１２７によって薄板ガラ
ス１２８を貼り合わせることによって構成されている。
レンズアレイ基板１２６に対して合成樹脂１２７は屈折
率が異なる（図１０の場合は、屈折率が低い。）ので、
レンズアレイ基板１２６と合成樹脂１２７との曲面上の
境界面は画素Ｇに光を集光するマイクロレンズ１２５と
なる。

【００８３】各画素Ｇにおいて、画素電極１１３に対し
て画素スイッチング用のＴＦＴ１１９が位置する側（図
示左側）が明視方向になっており、それとは反対側（図
示右側）が逆明視方向になっている。

【００８４】本実施形態では、対向基板１２に形成した
マイクロレンズ１２５の焦点位置Ｌ１をアクティブマト
リクス基板１１の第２開口部Ａ２の開口中心位置Ｃ２に
対して、距離ｄだけ明視方向側にずらしてある。このた
め、液晶パネル１０においては、対向基板１２の側から
入射した光のうち、明視方向側に傾いた方向から入射し
た光はマイクロレンズ１２５で屈折してもアクティブマ
トリクス基板１１の第２開口部Ａ２から出射され、表示
に関与する。これに対して、逆明視方向側に傾いた方向
から対向基板１２に入射した光はマイクロレンズ１２５
で屈折した後、アクティブマトリクス基板１１に対して
は第２開口部Ａ２から外れた位置に照射され、各画素Ｇ
において明視方向側に位置する遮光膜１１１によって遮
られるものが出てくる。したがって、逆明視方向側から
斜めに入射した光による出射光の寄与を低減することが
できる。それ故、対向基板１２側から入射する光に明視
方向および逆明視方向に傾いた光が含まれていたとして
も、コントラストを低下させる原因となる逆明視方向に
傾いた光についてはアクティブマトリクス基板１１から
出射されるのを抑えることができるので、表示に関与し
にくくなる。よって、本発明を適用した液晶パネル１０
によれば、コントラストの高い表示を行うことができ
る。

【００８５】また、本実施形態の液晶パネル１０では、
第３実施形態で説明したように各画素Ｇにおいて、画素
スイッチング用のＴＦＴ１１９及びそれに接続された走
査線１１４、容量線１１６が画素電極１１３に対して明
視方向側に形成されているので、逆明視方向に傾いた方
向から入射した光を効果的に遮ることができる。

【００８６】本実施形態では、対向基板１２にマイクロ
レンズを形成する場合を説明したが、アクティブマトリ
クス基板１１側に各画素Ｇに対応したマイクロレンズを
設けてもよい。また、対向基板１２とアクティブマトリ
クス基板１１の両方にマイクロレンズを設けても良い。
この場合、アクティブマトリクス基板１１に形成するマ
イクロレンズは液晶パネルに明視方向側から傾いて入射
された光を拡散光とすることが可能となるため、画素の
光の開口率を実質的に高めることができる。また用途に
応じて拡大させたり、収束させたりしてもかまわない。
また、対向基板１２に形成するマイクロレンズの光学的
中心位置Ｌ１を明視方向側にずらし、さらにアクティブ
マトリクス基板１１に形成するマイクロレンズの光学的
中心位置を明視方向側にずらし、互いの焦点位置を一致
させるようにすれば、光の利用効率を高めることができ
る。

【００８７】また、上記のように対向基板１２やアクテ
ィブマトリクス基板１１自体にマイクロレンズを設けて
もよいが、対向基板１２やアクティブマトリクス基板１
１の外面上に別途マイクロレンズを有するレンズアレイ
基板などを貼着してもよい。

【００８８】なお、本実施形態においても、第３実施形
態と同様に、対向基板１２の側に形成された第１開口部
Ａ１の開口中心位置Ｃ１を、アクティブマトリクス基板
１１の側に形成された第２開口部Ａ２の開口中心位置Ｃ
２に対して明視方向側にずらしてもよい。このように構
成するにあたっては、対向基板１２の側に形成されてい
る遮光膜１２１が、アクティブマトリクス基板１１の側
に形成されている第２開口部Ａ２に対して明視方向側と
比較して逆明視方向側で幅広に重なっている構成の他、
アクティブマトリクス基板１１の側に形成されている遮
光膜１１１が、対向基板１２の側に形成されている第１
開口部Ａ１に対して逆明視方向側と比較して明視方向側
で幅広に重なっている構成、あるいは、これらの構成を
共に有する構成であってもよい。

【００８９】［第５実施形態］次に、第５実施形態につ
いて図１１を参照して説明する。第５実施形態は、上記
第１実施形態、第２実施形態、あるいは第１実施形態と
第２実施形態に第３実施形態及び第４実施形態を組み合
わせた構成を有する液晶装置を液晶ライトバルブとして
投射型表示装置に適用した場合のさらに有効な構成につ
いて説明する。

【００９０】図１１は、図１で説明した投射型表示装置
の３枚の液晶ライトバルブ２０３０Ｒ、２０３０Ｇ、２
０３０Ｂのうちの液晶ライトバルブ２０３０Ｂを例にと
って説明するものであり、液晶ライトバルブ２０３０
Ｂ、集光レンズ２０２７Ｂ及び反射ミラー２０２６の傾
き姿勢を横方向（３時−９時方向）からみた状態として
示す説明図である。

【００９１】本実施形態では、図１１に示すように、液
晶ライトバルブ２０３０Ｂについては、第１及び第２実
施形態で説明したように、液晶層１０ａは、外面５ａが
液晶層に対して明視方向に傾斜している分だけ光が液晶
層に対して明視方向側に傾斜していることとなる。従っ
て、液晶層１０ａには明視方向側から斜めに光が入射
し、上述と同様に液晶パネル１０（液晶ライトバルブ２
０３０Ｂ）のコントラストを向上させることができる。
さらに、本実施形態では、例えば図１１の点線で示すよ
うに反射ミラー２０２６（図１参照）において、液晶ラ
イトバルブ２０３０Ｂに入射する光の光軸Ｌが液晶ライ
トバルブ２０３０Ｂの法線Ｍ方向に対してさらに明視方
向側に傾くように、図１１に一点鎖線で示す直立姿勢か
らやや後方に倒して、実線で示すような斜め上向き姿勢
にしている。さらに、本実施形態では、集光光学系に用
いた集光レンズ２０２７Ｂ（図１参照）についても、液
晶ライトバルブ２０３０Ｂに入射する光の光軸Ｌが液晶
ライトバルブ２０３０Ｂの法線Ｍ方向に対してさらに明
視方向側に傾くように、図１１に一点鎖線で示す直立姿
勢からやや後方に倒して、実線で示すような斜め上向き
姿勢にしてある。

【００９２】このため、投射型表示装置の液晶ライトバ
ルブは、第１実施形態乃至第４実施形態の液晶装置の構
成のいずれかを有し、さらに投射型表示装置は本実施形
態の集光光学系と反射ミラーの少なくとも一方の配置と
を組み合わせることにより、コントラストをさらに向上
させることができる。

【００９３】本実施形態では、液晶面に対する傾斜面の
角度に限界があって液晶ライトバルブ２０３０Ｂの傾斜
面を最適な角度にまで傾かせることができなくても、こ
のような傾きの不足分を集光光学系の反射ミラー２０２
６や集光レンズ２０２７Ｂの傾きによって補うことがで
きる。よって、本実施形態によれば、液晶ライトバルブ
２０３０Ｂに入射する光の光軸Ｌを液晶ライトバルブ２
０３０Ｂの光入射面に対する法線Ｍ方向からみて明視方
向側に、コントラスト特性の面で最適な条件にまで傾け
ることができる。

【００９４】なお、液晶ライトバルブ２０３０Ｂに対す
る光軸の傾きは、上記のように集光レンズ２０２７Ｂや
反射ミラー２０２６によって最適化することができる
が、液晶ライトバルブ２０３０Ｒに対する光軸の傾き
は、たとえば、集光レンズ２０２７Ｒや反射ミラー２０
４７などよって行うことができ、液晶ライトバルブ２０
３０Ｇに対する光軸の傾きは、たとえば、集光レンズ２
０２７Ｇや緑反射ダイクロイックミラー２０２４などに
よって行うことができる。

【００９５】また、本実施形態の投射型表示装置のよう
に、液晶ライトバルブ（液晶装置）が複数枚用いられて
いる場合には、各液晶ライトバルブ２０３０Ｒ、２０３
０Ｇ、２０３０Ｂ毎に、入射する光の光軸が各液晶ライ
トバルブの法線方向に対して傾く角度が最適な角度に設
定されていることが好ましい。このように構成する際に
は、各液晶ライトバルブ２０３０Ｒ、２０３０Ｇ、２０
３０Ｂに対応する集光レンズや反射ミラーの傾きを各色
毎に最適化することが好ましい。また、最適な角度は、
液晶装置毎にばらつきを有することがある。そのような
場合、液晶装置を投射型表示装置に組み込む際に、液晶
装置のコントラスト比を測定しながら集光レンズと反射
ミラーの少なくとも一方の角度を調整手段により調整し
て、液晶装置を投射型表示装置に固定するとよい。この
ような構成によれば、集光レンズあるいは反射ミラーの
角度を微調整すれば、液晶装置毎に最適なコントラスト
比を得ることができる。

【００９６】また、上記の実施形態において、レンズユ
ニット２０５０（拡大投射光学系）の光軸が液晶ライト
バルブの液晶層の光変調面に対して直交していることが
好ましい。このようにすることによって、レンズユニッ
ト２０５０の光軸に対して直交する投射面を有するスク
リーン（図示せず）に画像を投影した場合、キーストー
ン歪みの少ない画像を得ることが可能になる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液晶
装置では、液晶層に対して入射光を明視方向側から斜め
に入射させることができるので、明視方向側から斜めに
入射する光量に対する逆明視方向側から斜めに入射する
光量の比を低減することができるので、コントラストの
高い表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶装置を用いる投射型表示装置
の一例としてのプロジェクタの光学系の構成を示す概略
構成図である。

【図２】本発明に係る各実施形態に共通な液晶装置の概
略平面図である。

【図３】本発明に係る各実施形態に共通な液晶装置の概
略断面図である。

【図４】本発明に係る液晶装置の第１実施形態の構成を
示す概略構成断面図である。

【図５】本発明に係る液晶装置の第１実施形態の変形例
の構成を示す概略構成断面図である。

【図６】本発明に係る液晶装置の第２実施形態の構成を
示す概略構成断面図である。

【図７】本発明に係る液晶装置の第３実施形態における
液晶パネルの対向基板に形成した開口部と、アクティブ
マトリクス基板に形成した開口部との位置関係を示す平
面配置図である。

【図８】本発明に係る液晶装置の第３実施形態における
液晶パネルの内部構成を模式的に示す概略拡大断面図で
ある。

【図９】本発明に係る液晶装置の第４実施形態における
液晶パネルの対向基板に形成したマイクロレンズと、ア
クティブマトリクス基板に形成した開口部との位置関係
を示す平面配置図である。

【図１０】本発明に係る液晶装置の第４実施形態におけ
る液晶パネルの内部構成を模式的に示す概略拡大断面図
である。

【図１１】図１に示すプロジェクタ内において、液晶装
置により構成されるライトバルブに対して反射ミラー及
び集光レンズを傾斜姿勢で設置した例を示す説明図であ
る。

【図１２】従来の液晶装置を模式的に示す概略断面図で
ある。

【図１３】液晶装置内の液晶層における液晶の配向方向
及び光学特性の方向を示す説明図である。

【図１４】液晶装置における図１３に示すＳＺ平面内の
視角φに対するコントラスト比の変化を示すグラフであ
る。

【図１５】液晶装置における図１３に示すＬＺ平面内の
視角θに対するコントラスト比の変化を示すグラフであ
る。

【図１６】液晶装置の出射光の視角φ、θと明視方向と
の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

３，４，５，６，７，８透明基板５ａ，６ａ，７ａ，８ａ外面１０液晶パネル１０ａ液晶層１１アクティブマトリクス基板１２対向基板２０，３０，４０ケース体５１，６１光源５２，５４，６２，６４集光レンズ５３，６３反射ミラー５５，６５拡大投射光学系５６，６６スクリーン１１１（アクティブマトリクス基板側の）遮光膜１１３画素電極１２１（対向基板側の）遮光膜１２３対向電極Ａ１（対向基板側の）第１開口部Ａ２（アクティブマトリクス基板側の）第２開口部Ｃ１，Ｃ２開口中心位置Ｌ１マイクロレンズの光学的中心位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H088 EA15 HA08 HA14 HA21 HA23 HA25 KA05 MA02 2H091 FA14Z FA21X FA21Z FA29X FA29Z FA34Y FD07 FD13 FD14 GA02 GA13 KA01 LA17 MA07 5C058 AA07 AA08 AB01 AB05 AB06 BA08 BA31 EA12 EA26 5C060 BA04 BA09 BC05 DA04 HC01 HC08 JA17 JB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の第１基板と第２基板の間に液晶層
が挟持されてなり、前記第１基板側から光が入射され、
前記第２基板側から光が出射されるように用いられる液
晶装置であって、前記液晶層の前記第１基板側には、前記液晶層に対して
傾斜した傾斜面を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項２】請求項１において、前記第１基板の外面
が前記傾斜面となっていることを特徴とする液晶装置。
【請求項３】請求項１において、前記第１基板の前記
液晶層とは反対側に第３基板を有し、該第３基板の外面
が前記傾斜面となっていることを特徴とする液晶装置。
【請求項４】請求項３において、前記第３基板の屈折
率は前記第１基板の屈折率より大きいことを特徴とする
液晶装置。
【請求項５】請求項３又は請求項４において、前記第
３基板は前記第１基板の外面上に透明接着剤を介して面
接着されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項６】請求項１から請求項５までのいずれか一
項において、前記傾斜面は、光が前記液晶層に対して明
視方向側に傾いた方向から入射するように傾斜している
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項７】請求項１から請求項６までのいずれか一
項において、複数の画素がマトリクス状に配置された画
素領域を有し、前記各画素は前記第１基板側に第１開口
部を、前記第２基板側に第２開口部をそれぞれ有し、前
記第１開口部の開口中心位置は前記第２開口部の開口中
心位置よりも明視方向側にずれていることを特徴とする
液晶装置。
【請求項８】請求項１から請求項７までのいずれか一
項において、複数の画素がマトリクス状に配置された画
素領域を有し、前記各画素は前記第１基板側に第１開口
部を、前記第２基板側に第２開口部をそれぞれ有し、前
記第１基板には前記各画素に対応してマイクロレンズが
形成され、該マイクロレンズの光学的中心位置は前記第
２開口部の開口中心位置よりも明視方向側にずれている
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項９】請求項７又は請求項８において、前記第
１基板と前記第２基板の一方には前記画素を駆動するた
めのスイッチング素子が形成され、該スイッチング素子
は、前記第１開口部の逆明視方向側、若しくは、前記第
２開口部の明視方向側に配置されていることを特徴とす
る液晶装置。
【請求項１０】請求項７から請求項９までのいずれか
一項において、前記各画素では、前記スイッチング素子
に接続される走査線及び容量線が、前記第１開口部の逆
明視方向側、若しくは、前記第２開口部の明視方向側に
配置されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項１１】請求項１から請求項１０までのいずれ
か一項に記載された液晶装置を用いた投射型表示装置で
あって、光源と、該光源から出射された光を前記液晶装
置に導く集光光学系と、当該液晶装置で光変調した光を
拡大投射する拡大投射光学系とを有することを特徴とす
る投射型表示装置。
【請求項１２】請求項１１において、前記集光光学系
は、前記液晶層に対して前記明視方向側に傾いた方向か
ら光を前記液晶装置に照射するように構成されているこ
とを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１３】請求項１２において、前記集光光学系
は集光レンズを有し、前記集光レンズは前記液晶層に対
して前記明視方向側に傾いた方向から光を前記液晶装置
に照射するように配置されていることを特徴とする投射
型表示装置。
【請求項１４】請求項１２において、前記集光光学系
は反射ミラーを有、前記反射ミラーは前記液晶層に対し
て前記明視方向側に傾いた方向から光を前記液晶装置に
照射するように配置されていることを特徴とする投射型
表示装置。
【請求項１５】請求項１１から請求項１４までのいず
れか一項において、前記液晶装置が複数枚用いられてい
るとともに、該複数枚の液晶装置毎に、入射する光の光
軸が液晶装置の法線方向に対して傾いている角度がそれ
ぞれ所定の値に設定されていることを特徴とする投射型
表示装置。
【請求項１６】請求項１１から請求項１４までのいず
れか一項において、前記液晶装置が複数枚用いられると
ともに、該複数枚の液晶装置毎に、前記集光レンズと前
記反射ミラーの少なくとも一方に、入射する光の光軸が
液晶装置の法線方向に対して角度を調整する調整手段を
有することを特徴とする請求項１１に記載の投射型表示
装置。
【請求項１７】請求項１１から請求項１６までのいず
れか一項において、前記拡大投射光学系の光軸が前記液
晶層に対して直交するように構成されていることを特徴
とする投射型表示装置。