液晶装置及びプロジェクター
【課題】塵埃等の映り込みを防止しつつ、液晶層の劣化を抑制することによって、耐光性の更なる向上及び長寿命化を可能とした液晶装置を提供する。
【解決手段】素子基板１０と対向基板２０との間に液晶層３０が挟持された液晶装置１において、対向基板２０の液晶層３０と対向する側とは反対側の面に貼り合わされた防塵基板５０を備え、防塵基板５０は、短波長側の光をカットする機能を有する。これにより、塵埃等の映り込みを防止しつつ、液晶層３０の劣化を抑制することができる。
【解決手段】素子基板１０と対向基板２０との間に液晶層３０が挟持された液晶装置１において、対向基板２０の液晶層３０と対向する側とは反対側の面に貼り合わされた防塵基板５０を備え、防塵基板５０は、短波長側の光をカットする機能を有する。これにより、塵埃等の映り込みを防止しつつ、液晶層３０の劣化を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置、並びにそのような液晶装置を備えたプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターに用いられる液晶装置では、その高輝度化に伴って、光による配
向膜の劣化が問題となっている。このため、ポリイミド等の有機材料に比べて、耐光性や
耐熱性に優れた無機配向膜が採用されるようになってきている。
【０００３】
無機配向膜としては、斜方蒸着法や、指向性スパッタ法、シロキサン骨格を持つ塗布型
無機材料などを用いたものが提案されている。その中でもプロジェクター用途の液晶表示
装置には、斜方蒸着法が一般的に用いられている。
【０００４】
このようなプロジェクター用途の液晶装置では、液晶モードとして垂直配向モードが用
いられている。この垂直配向モードの液晶装置では、電界無印加時に液晶分子に所定のプ
レチルト角を与える一方、電圧印加時に液晶分子を傾斜配向させて複屈折性を得るように
している。
【０００５】
ところで、上述した配向膜の劣化に対しては、無機配向膜を用いることにより飛躍的に
耐光性が向上したものの、液晶パネル内にある液晶材料自体の光による劣化が課題として
顕在化してきている。特に、液晶材料は、紫外領域において光吸収性を有するものが多く
、光源から出射される光の中に紫外領域の波長を有する光が含まれていた場合、微弱であ
っても長時間の使用により液晶材料が劣化を引き起こし、表示品位の低下を招くことにな
る。
【０００６】
一方、プロジェクター用途の液晶装置では、基板表面に塵埃等が付着した場合に、光源
からの光が基板表面の近傍に集光されるために、これらの影が拡大投影されて表示欠陥と
してスクリーンに映り込んでしまうといった課題がある。
【０００７】
このような課題に対しては、基板の外側（液晶層と対向する面とは反対側）の面に防塵
基板を貼り合わせることによって、塵埃等が付着する面と、光源から出射された光が集光
される面とを離し、塵埃等をデフォーカスしながら表示品位に影響を与えないようにする
対策が行われている（例えば、特許文献１，２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１１７５８０号公報
【特許文献２】特開２００５−１９５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような防塵基板を用いることによって、塵埃等のスクリーンへの映
り込みを抑制できるものの、上述した紫外領域の光による液晶の劣化を抑えることは困難
である。
【００１０】
例えば、下記特許文献１には、防塵基板として、熱伝導率が大きい水晶が用いられてお
り、この防塵基板にヒートシンクとしての機能を持たせることが記載されている。しかし
ながら、水晶は、紫外領域の波長を有する光に対して高い透過率（９０％程度）を示すこ
とから、上述した紫外領域の光による液晶の劣化を抑えることは困難である。
【００１１】
一方、下記特許文献２には、防塵基板にとして、石英又は結晶化ガラスと高熱伝導性ガ
ラスを貼り合わせた複合ガラスが用いられており、これによって高い放熱効果が得られる
ことが記載されている。しかしながら、特許文献２に記載される防塵基板は、放熱効果を
得ることを目的としたものであり、特許文献１に記載される防塵基板と同様、上述した紫
外領域の光による液晶の劣化を抑えることは困難である。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたものであり、塵埃等の映り込みを防止し
つつ、液晶層の劣化を抑制することによって、耐光性の更なる向上及び長寿命化を可能と
した液晶装置を提供することを目的とする。また、本発明は、このような液晶装置を備え
ることによって、良好な表示特性と高い信頼性とを兼ね備えたプロジェクターを提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る液晶装置は、光源と、光源から出射された光
が入射される第１基板と、第１基板との間に液晶層を挟持して対向配置される第２基板と
、第１基板の光源からの光が入射される側に配置された第３基板と、を備えた液晶装置に
おいて、第３基板は、入射される光の波長帯域うち、短波長とされる所定波長よりも長波
長側の波長帯域の光を液晶層の側に透過させるとともに、短波長とされる所定波長以下の
波長帯域の光を液晶層の側に透過させないことを特徴とする。
【００１４】
この構成よれば、第３基板の塵埃等が付着する面と、光源から出射された光が集光され
る面とを離し、塵埃等をデフォーカスしながら表示品位に影響を与えないようにする機能
と共に、第３基板が短波長側の光をカットする機能を有することから、塵埃等の映り込み
を防止しつつ、液晶層の劣化を抑制することができる。
したがって、本発明によれば、耐光性の更なる向上及び長寿命化を可能とした液晶装置
として、プロジェクター用途に最適な液晶装置を提供することが可能である。
【００１５】
また、上記液晶装置において、第３基板は、短波長とされる所定波長以下の波長帯域の
光を液晶層の側に透過させないように厚みが設定された結晶化ガラスからなることが好ま
しい。
この場合、塵埃等の映り込みを防止する機能と、短波長側の光をカットする機能とを両
立させることが可能である。また、斜め方向から入射する光に対しても短波長側の光をカ
ットする機能を持たせることが可能である。
【００１６】
また、上記液晶装置において、第３基板は、透明基板の面上に光学多層膜を積層した構
造を有することが好ましい。
この場合、塵埃等の映り込みを防止する機能と、短波長側の光をカットする機能とを両
立させることが可能である。また、光学多層膜の調整によりカットされる光の波長域を任
意に調整することが可能である。
【００１７】
また、上記液晶装置において、第３基板は、結晶化ガラスと、光学多層膜が面上に積層
された透明基板とを貼り合わせた構造を有することが好ましい。
この場合、塵埃等の映り込みを防止する機能と、短波長領域の光をカットする機能とを
両立させることが可能である。また、斜め方向から入射する光に対して光学多層膜から短
波長側の光が漏れ出したとしても、この短波長側の光を結晶化ガラスがカットすることが
可能である。さらに、結晶化ガラスのみで短波長側の光をカットする場合よりも、これら
結晶化ガラスと光学多層膜が面上に積層された透明基板との組み合わせによって、薄型化
を図ることが可能である。
【００１８】
また、上記液晶装置において、第３基板の短波長とされる所定波長以下の波長帯域は、
３５０ｎｍ以下の波長帯域であることが好ましい。
この場合、液晶層の劣化を抑制することができ、耐光性の向上及び長寿命化を図ること
が可能である。
【００１９】
また、上記液晶装置において、第３基板の短波長とされる所定波長以下の波長帯域は、
４３０ｎｍ以下の波長帯域であることが好ましい。
この場合、更に液晶層の劣化を抑制することができ、耐光性の向上及び長寿命化を図る
ことが可能である。
【００２０】
また、上記液晶装置においては、第１基板及び第２基板の液晶層と対向する側の面に、
それぞれ液晶層の配向方向を制御する無機配向膜を備えることが好ましい。
この場合、耐熱性及び耐光性に優れた液晶装置として、プロジェクター用途に最適な液
晶装置を提供することが可能である。
【００２１】
また、本発明に係るプロジェクターは、上記液晶装置が、光を画像情報に応じて変調し
た画像光を形成するライトバルブとして備えられ、画像光を投射する投射光学系を有する
ことを特徴とする。
この構成によれば、良好な表示特性と高い信頼性とを兼ね備えたプロジェクターを提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶装置の断面構造を模式的に示す図である。
【図２】防塵基板が取り付けられた液晶装置の一例であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図である。
【図３】本発明の防塵基板を示す例であり、（ａ）は結晶化ガラスを用いた場合、（ｂ）は光学多層膜が面上に積層された透明基板を用いた場合、（ｃ）は結晶化ガラスと、光学多層膜が面上に積層された透明基板とを組み合わせた場合の断面図である。
【図４】プロジェクターの構成を示す模式図である。
【図５】実施例１の分光スペクトルを測定した結果を示すグラフである。
【図６】実施例２の分光スペクトルを測定した結果を示すグラフである。
【図７】比較例１の分光スペクトルを測定した結果を示すグラフである。
【図８】比較例２の分光スペクトルを測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の各図
においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材
毎に縮尺を異ならせてある。
【００２４】
（液晶装置）
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る液晶装置１の断面構造を模式的に示す図である。
この液晶装置１は、第１基板である素子基板１０と、これに対向配置された第２基板で
ある対向基板２０との間に、誘電率異方性が負の液晶材料からなる液晶層３０が挟持され
ており、初期配向状態が垂直配向となっている。また、この液晶装置１は、スイッチング
素子としてＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス型の反射
型液晶装置である。
【００２６】
素子基板１０は、基材部１４と、基材部１４の一方面側に設けられる第１配向膜１５と
を含んでいる。第１配向膜１５は、液晶分子３０ａに所定方向へのプレチルト角を付与す
るためのものである。
【００２７】
基材部１４は、ガラス等の透光性材料からなる基板本体１１を主体として構成されてお
り、この基板本体１１の内面には、ＡｌやＡｇ等の反射性の高い導電性材料からなる画素
電極１２が形成されている。画素電極１２上には、シリコン酸化物としての酸化シリコン
（ＳｉＯｘ）からなるパッシベーション膜１３が、例えば真空蒸着法やスパッタ法（ＤＣ
スパッタ）などのＰＶＤ法、又はＣＶＤ法などにより成膜されている。なお、パッシベー
ション膜１３の形成材料としては、シリコン窒化物としての窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、
或いはアルミニウム酸化物としての酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）を用いることもでき
る（ｘ、ｙは正の整数）。
【００２８】
また、素子基板１０は、画素電極１２への通電制御を行うためのスイッチング素子であ
るＴＦＴ素子、画像信号が供給されるデータ線、走査線（何れも図示せず。）等を備えて
いる。なお、データ線や走査線は、遮光膜としての機能を有することもある。
【００２９】
一方、対向基板２０は、基材部２４と、基材部２４の一方面側に設けられる第２配向膜
２５とを含んでいる。第２配向膜２５は、液晶分子３０ａに所定方向へのプレチルト角を
付与するためのものである。
【００３０】
基材部２４は、ガラス等の透光性材料からなる基板本体２１を主体として構成されてお
り、基板本体２１の内面にはＩＴＯ等の透明導電性材料からなる対向電極２２が形成され
ている。対向電極２２は、基板本体２１上に全面ベタ状に形成されている。対向電極２２
上には、パッシベーション膜２３が例えばＣＶＤ法により形成されている。パッシベーシ
ョン膜２３の形成材料としては、上記パッシベーション膜１３と同一の材料から構成され
ている。また、基板本体２１の外面には偏光板４２が形成されている。また、対向基板２
０はカラーフィルタや遮光膜を備えている。
【００３１】
素子基板１０と対向基板２０との間には、第１配向膜１５及び第２配向膜２５によって
初期配向状態が垂直配向を呈する液晶層３０が挟持されている。液晶層３０は、液晶分子
３０ａの初期配向状態（電圧無印加時の配向状態）が垂直配向を呈している。
【００３２】
第１配向膜１５及び第２配向膜２５は、何れも無機配向膜からなり、例えば斜方蒸着法
を用いて無機材料を基板本体１１，２１上に蒸着させることによって得られる。また、第
１配向膜１５及び第２配向膜２５は、複数の柱状の積層物を有しており、凹凸を備えたポ
ーラスな表面となっている。複数の柱状積層物は、斜方蒸着時の入射角に対応する表面形
状を有しており、この表面形状によって表面に接する液晶層の液晶分子にプレチルト角（
基板本体１１，２１の法線方向に対する角度）を付与し、液晶分子３０ａを駆動させる際
の傾斜方向を規定している。
【００３３】
第１配向膜１５及び第２配向膜２５の材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）を用い
ることができる。ここで、酸化シリコンとは、ＳｉＯ２及びＳｉＯの何れか１種類以上の
材料を含む無機材料である。なお、酸化シリコンの他に、ＳｉＯＮやＳｉＮなどの無機材
料を用いることもできる。
【００３４】
ところで、上記液晶装置１は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、互いに対向配置され
た素子基板１０と対向基板２０との間の周縁部が平面視で略矩形枠状を為すシール材３１
により封止されると共に、このシール材３１を介して素子基板１０と対向基板２０とが貼
り合わされた構造を有している。液晶層３０は、このシール材３１の内側にセルギャップ
に応じた厚みで形成されている。
【００３５】
そして、上記液晶装置１は、対向基板２０の液晶層３０と対向する側とは反対側の面に
貼り合わされた第３基板である防塵基板５０を備えている。この防塵基板５０は、塵埃等
が付着する面と、光源から出射された光が集光される面とを離し、塵埃等をデフォーカス
しながら表示品位に影響を与えないようにする機能を有する。
【００３６】
また、この防塵基板５０は、短波長側の光をカットする機能、すなわち、入射される光
の波長帯域うち、短波長とされる所定波長よりも長波長側の波長帯域の光を液晶層３０の
側に透過させるとともに、短波長とされる所定波長以下の波長帯域の光を液晶層３０の側
に透過させない機能を有する。
【００３７】
ここで、短波長側の光とは、液晶層３０が吸収することによって、この液晶層３０の劣
化を招く波長領域の光のことを言い、液晶材料は紫外領域において光吸収性を有するもの
が多いことから、このような紫外領域の波長を有する光、具体的には３５０ｎｍ以下の波
長を有する光、更には４３０ｎｍ以下の波長を有する光のことを言う。なお、本発明では
、このような３５０ｎｍ以下や４３０ｎｍ以下といった波長の光をカットするのみならず
、これらの波長の光をカットすることに加えて該波長よりも長波長側の光の一部をカット
する場合も含み、これによって液晶層３０の劣化を抑制することが可能である。
【００３８】
このような塵埃等の映り込みを防止する機能と、短波長側の光をカットする機能とを両
立させる防塵基板５０としては、例えば図３（ａ）に示すような結晶化ガラス５１を用い
ることができる。この結晶化ガラス５１は、例えばネオセラム（日本電気硝子社製）やク
リアセラム（オハラ社製）などからなり、矩形平板状に形成されて対向基板２０の液晶層
３０と対向する側とは反対側の面に貼り合わされている。
【００３９】
また、結晶化ガラス５１は、上述した短波長側の光をカットするのに十分な厚みで形成
されている。一方、結晶化ガラス５１の厚みが不十分な場合には、塵埃等の映り込みを防
止する機能が得られたとしても、短波長側の光をカットする機能を発揮することは困難で
ある。したがって、結晶化ガラス５１の厚みについては、特に規定しないものの、上述し
た短波長側の光をカットするのに十分な厚みで、なお且つ、不要に厚みが厚くならない範
囲で設定することが望ましい。
【００４０】
一方、防塵基板５０としては、例えば図３（ｂ）に示すような透明基板５２の面上に光
学多層膜５３を積層した構造を有するものであってもよい。透明基板５２は、例えば石英
ガラスなどからなり、矩形平板状に形成されて対向基板２０の液晶層３０と対向する側と
は反対側の面に貼り合わされている。光学多層膜５３は、この透明基板５２の面上に、例
えばＴｉＯ２やＳｉＯ２などの材質の異なる誘電体膜５３ａ，５３ｂを交互に積層したも
のからなり、これら誘電体膜５３ａ，５３ｂの組み合わせや膜厚、積層数等を調整するこ
とによって、カットされる光の波長域を任意に調整することが可能となっている。すなわ
ち、この光学多層膜５３は、上述した短波長側の光をカットするように調整されたものか
らなっている。なお、光学多層膜５３は、透明基板５２の対向基板２０と貼り合わされる
側の面に積層することも可能である。
【００４１】
一方、防塵基板５０としては、例えば図３（ｃ）に示すような上記結晶化ガラス５１と
、上記光学多層膜５３が面上に積層された透明基板５２とを貼り合わせた構造を有するも
のであってもよい。
【００４２】
この場合、斜め方向から入射する光に対して光学多層膜５３から短波長側の光が漏れ出
したとしても、この短波長側の光を結晶化ガラス５１がカットすることが可能である。さ
らに、結晶化ガラス５１のみで短波長側の光をカットする場合よりも、これら結晶化ガラ
ス５１と光学多層膜５３が面上に積層された透明基板５２との組み合わせによって、薄型
化を図ることが可能である。
【００４３】
なお、図３に示す防塵基板５０は、対向基板２０の液晶層３０と対向する側とは反対側
の面に、透明基板５２、光学多層膜５３及び防塵基板５１の順で積層された構造となって
いるが、このような構造に限らず、光学多層膜５３、透明基板５２及び防塵基板５１の順
、若しくは、防塵基板５１、光学多層膜５３及び透明基板５２の順、若しくは、防塵基板
５１、透明基板５２及び光学多層膜５３の順で積層された構造とすることも可能である。
【００４４】
以上のように、上記液晶装置１では、塵埃等の映り込みを防止しつつ、液晶層３０の劣
化を抑制することができる。したがって、本発明によれば、耐光性の更なる向上及び長寿
命化を可能とした液晶装置１として、プロジェクター用途に最適な液晶装置１を提供する
ことが可能である。
【００４５】
（プロジェクター）
次に、本発明の実施形態に係る液晶装置１をライトバルブ（光変調手段）として備えた
プロジェクター１００の構成について、図４を参照して説明する。なお、図４は、このプ
ロジェクター１００の概略構成を示す模式図である。
【００４６】
本実施形態のプロジェクター１００は、光源部１１０、レンズアレイ１２０、反射ミラ
ー１６０、光学要素１３０から概略構成される偏光照明装置１０１を備えている。また、
偏光照明装置１０１からの光を三色の色光に分離する色分離光学系５００と、この色分離
光学系５００によって分離された三色の色光のそれぞれを変調する複数のライトバルブ３
００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂと、３つのライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂによ
って変調された光を合成するクロスダイクロイックプリズム５５０と、クロスダイクロイ
ックプリズム５５０によって合成された色光を投射面７００に投射する投射光学系６００
とを備えている。さらに、色分離光学系５００によって分離されたそれぞれの色光を反射
させてライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂに到達させると共に、ライトバルブ３
００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｇによって変調された光を透過させてクロスダイクロイックプ
リズム５５０へ到達させる３つの偏光ビームスプリッタ２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂを
備えている。
【００４７】
光源部１１０は、光源ランプ１１１と、放物面リフレクター１１２とから大略構成され
ている。光源ランプ１１１から放射された光は、放物面リフレクター１１２によって一方
向に反射され、略平行な光束となってレンズアレイ１２０に入射する。ここで、光源ラン
プ１１１としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲン
ランプ等が、また、リフレクターとしては本実施形態に挙げた放物面リフレクター１１２
の他に、楕円リフレクター、球面リフレクター等が使用できる。
【００４８】
反射ミラー１６０は、レンズアレイ１２０と光学要素１３０との間に配置されている。
レンズアレイ１２０を透過した光は反射ミラー１６０で反射されて光学要素１３０に入射
する。
【００４９】
光学要素１３０は、集光レンズアレイ１３１、偏光分離ユニットアレイ１４１と選択位
相差板１４７とからなる板状の偏光変換素子１４０、偏光変換素子１４０から出射された
中間光束を反射型液晶素子３００に重畳させる出射側レンズ１５０から大略構成される複
合体である。この光学要素１３０は、中間光束のそれぞれをＰ偏光光束とＳ偏光光束とに
分離した後、一方の偏光光束の偏光方向と他方の偏光光束の偏光方向とを揃え、偏光方向
がほぼ揃ったそれぞれの光束を一箇所の被照明領域に導くという機能を有する。
【００５０】
偏光照明装置１０１において、光源部１１０から出射されたランダムな偏光光束は、レ
ンズアレイ１２０により複数の中間光束に分割された後、光学要素１３０により偏光方向
がほぼ揃った一種類の偏光光束（本実施形態ではＳ偏光光束）に変換される。
【００５１】
色分離光学系５００は、偏光照明装置１０１から出射された光を赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、
青色光Ｂの三色の色光に分離する光学系である。色分離光学系５００は、青色光・緑色光
反射ダイクロイックミラー５０１、赤色光反射ダイクロイックミラー５０２、緑色光反射
ダイクロイックミラー５０５、及び、２つの反射ミラー５０３、５０４から構成される。
【００５２】
偏光照明装置１０１から出射された光は、色分離光学系５００に入射する。偏光照明装
置１０１から出射された光のうち、赤色光Ｒの成分は、赤色光反射ダイクロイックミラー
５０２によって反射ミラー５０３側へ反射される。このようにして分離された赤色光Ｒは
、偏光ビームスプリッタ２００Ｒへ入射する。
【００５３】
一方、偏光照明装置１０１から出射された光のうち、緑色光Ｇ、および青色光Ｂの成分
は、緑色光・青色光反射ダイクロイックミラー５０１によって反射ミラー５０４側へ反射
される。さらに、反射ミラー５０４によって反射された緑色光Ｇ、青色光Ｂは、緑色光反
射ダイクロイックミラー５０５に入射し、ここで緑色光Ｇの成分のみが反射される。緑色
光反射ダイクロイックミラー５０５によって反射された緑色光Ｇは、偏光ビームスプリッ
タ２００Ｇへ入射する。緑色光反射ダイクロイックミラー５０５を透過した青色光Ｂは、
偏光ビームスプリッタ２００Ｂへ入射する。
【００５４】
偏光ビームスプリッタ２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂに入射したＳ偏光光束である各色
光は、各偏光ビームスプリッタ２００Ｒ、２００Ｇ、２００ＢのＳ偏光光束反射膜によっ
てそのほとんどが反射されて、反射型液晶素子３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂに到達する
ことになる。
【００５５】
ライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂに入射した各色光は、所定の画像情報に基
づいた変調を受け、偏光ビームスプリッタ２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂ側へ出射され、
各々のＳ偏光光束反射膜を透過した光のみがクロスダイクロイックプリズム５５０側へ出
射される。
【００５６】
クロスダイクロイックプリズム５５０は、ＸＺ平面における断面形状が二等辺三角形の
４つの三角柱状プリズムで構成されている。４つの三角柱状プリズムは、その側面同士が
互いに接着されており、その接着面に沿って、２種類のダイクロイック膜５５１、５５２
が形成されている。ダイクロイック膜５５１の波長選択特性は、赤色光Ｒを反射し、緑色
光Ｇと青色光Ｂとを透過させるように設定されている。また、ダイクロイック膜５５２の
波長選択特性は、青色光Ｂを反射し、赤色光Ｒと緑色光Ｇとを透過させるように設定され
ている。したがって、クロスダイクロイックプリズム５５０に入射した光は、２種類のダ
イクロイック膜５５１、５５２の波長選択特性に基づいて合成され、投射光学系６００を
介して投射面７００上に投射される。
【００５７】
以上のように、本発明によれば、ライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂとして、
上述した耐光性の更なる向上及び長寿命化を可能とした液晶装置１を備えているので、良
好な表示特性と高い信頼性とを兼ね備えたプロジェクター１００を提供することが可能で
ある。
【００５８】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、
本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。
【００５９】
具体的に、上記実施形態では、反射型の液晶装置１について例示したが、透過型の液晶
装置、並びにそのような透過型液晶装置をライトバルブに用いたプロジェクターに本発明
を適用することも可能である。この場合、防塵基板５０は、一般的に、透過型においては
、光の入射側の基板の外側（光入射側）、又は、入射側及び出射側の両方の基板の外側に
配置される。一方、上述した反射型においては、（光の入射及び出射が同じ側になるので
）光が入射及び出射される一方の基板の外側に配置される。
【００６０】
また、上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、
本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例え
ば、画素電極９及び共通電極２１として、ＩＴＯに代えてＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物
）を用いるようにしてもよい。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の
実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施するこ
とができる。
【００６２】
（実施例１）
実施例１では、防塵基板として、板厚２．３ｍｍの結晶化ガラス（ネオセラム）、光源
として高圧水銀灯を用いて、光源から出射した光が防塵基板を透過した後の分光スペクト
ルを測定した。その測定結果を図５に示す。
図５に示すように、実施例１の防塵基板では、波長３５０ｎｍ以下の光をカットする機
能を有することがわかる。
【００６３】
（実施例２）
実施例２では、防塵基板として、板厚１．０ｍｍの石英基板の面上に光学多層膜として
ＴｉＯ２とＳｉＯ２とを交互に積層したものを用いた以外は、実施例１と同様にして、光
源から出射した光が防塵基板を透過した後の分光スペクトルを測定した。その測定結果を
図６に示す。
図６に示すように、実施例２の防塵基板では、波長４３０ｎｍ以下の光をカットする機
能を有することがわかる。
【００６４】
（比較例１）
比較例１では、防塵基板として、板厚２．３ｍｍの石英基板を用いた以外は、実施例１
と同様にして、光源から出射した光が防塵基板を透過した後の分光スペクトルを測定した
。その測定結果を図７に示す。
図７に示すように、比較例１の防塵基板では、特定波長の光をカットする機能を有して
いないことがわかる。
【００６５】
（比較例２）
比較例２では、防塵基板として、板厚１．１ｍｍの結晶化ガラス（ネオセラム）を用い
た以外は、実施例１と同様にして、光源から出射した光が防塵基板を透過した後の分光ス
ペクトルを測定した。その測定結果を図８に示す。
図８に示すように、比較例２の防塵基板では、波長３５０ｎｍ以下の光をカットする機
能を有するものの、実施例１に比べて波長４３０ｎｍ以下の光をカットする機能が不十分
であることがわかる。
【００６６】
これは、防塵基板を構成する結晶ガラスの厚み（１．１ｍｍ）が、実施例１の結晶化ガ
ラスの厚み（２．３ｍｍ）よりも薄く、波長４３０ｎｍ以下の光を十分にカットできない
ためである。一方、実施例１の防塵基板は、結晶ガラスの厚みが波長４３０ｎｍ以下の光
をカットするのに十分な厚みに設定されている。
【００６７】
次に、防塵ガラスとして、表１に示すように、板厚２．３ｍｍの石英基板（合成石英）
（試料１）と、板厚１．１ｍｍの結晶化ガラス（ネオセラム）（試料２）、板厚２．３ｍ
ｍの結晶化ガラス（ネオセラム）（試料３）と、板厚１．０ｍｍの石英基板上に光学多層
膜を積層したもの（試料４）、板厚１．１ｍｍの結晶化ガラスと板厚１．０ｍｍの石英基
板上に光学多層膜を積層したものを貼り合わせたもの（試料５）について、それぞれ波長
３３５ｎｍの光を正面から入射させた場合の透過率と、正面に対して２５°の角度で斜め
に入射させた場合の透過率を測定した。その結果をまとめたものを表１に示す。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１に示すように、本発明の条件を満足する試料３〜５の防塵ガラスは、試料１，２に
比べて３３５ｎｍの光を十分にカットしていることがわかる。特に、防塵ガラスとして、
結晶化ガラスを用いた試料３，５では、斜め方向から入射する光に対しても優れたカット
機能を有することがわかる。また、試料５では、結晶化ガラスと石英基板上に光学多層膜
を積層したもの組み合わせることによって、薄型化を図ることが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１…液晶装置 １０…素子基板 １５…第１配向膜 ２０…対向基板 ２５…第２配向
膜 ３０…液晶層 ５０…防塵基板 ５１…結晶化ガラス ５２…透明基板 ５３…光学
多層膜 ５３ａ，５３ｂ…誘電体膜 １００…プロジェクター １１０…光源部 ３３０
Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…ライトバルブ ６００…投射光学系
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置、並びにそのような液晶装置を備えたプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターに用いられる液晶装置では、その高輝度化に伴って、光による配
向膜の劣化が問題となっている。このため、ポリイミド等の有機材料に比べて、耐光性や
耐熱性に優れた無機配向膜が採用されるようになってきている。
【０００３】
無機配向膜としては、斜方蒸着法や、指向性スパッタ法、シロキサン骨格を持つ塗布型
無機材料などを用いたものが提案されている。その中でもプロジェクター用途の液晶表示
装置には、斜方蒸着法が一般的に用いられている。
【０００４】
このようなプロジェクター用途の液晶装置では、液晶モードとして垂直配向モードが用
いられている。この垂直配向モードの液晶装置では、電界無印加時に液晶分子に所定のプ
レチルト角を与える一方、電圧印加時に液晶分子を傾斜配向させて複屈折性を得るように
している。
【０００５】
ところで、上述した配向膜の劣化に対しては、無機配向膜を用いることにより飛躍的に
耐光性が向上したものの、液晶パネル内にある液晶材料自体の光による劣化が課題として
顕在化してきている。特に、液晶材料は、紫外領域において光吸収性を有するものが多く
、光源から出射される光の中に紫外領域の波長を有する光が含まれていた場合、微弱であ
っても長時間の使用により液晶材料が劣化を引き起こし、表示品位の低下を招くことにな
る。
【０００６】
一方、プロジェクター用途の液晶装置では、基板表面に塵埃等が付着した場合に、光源
からの光が基板表面の近傍に集光されるために、これらの影が拡大投影されて表示欠陥と
してスクリーンに映り込んでしまうといった課題がある。
【０００７】
このような課題に対しては、基板の外側（液晶層と対向する面とは反対側）の面に防塵
基板を貼り合わせることによって、塵埃等が付着する面と、光源から出射された光が集光
される面とを離し、塵埃等をデフォーカスしながら表示品位に影響を与えないようにする
対策が行われている（例えば、特許文献１，２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１１７５８０号公報
【特許文献２】特開２００５−１９５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような防塵基板を用いることによって、塵埃等のスクリーンへの映
り込みを抑制できるものの、上述した紫外領域の光による液晶の劣化を抑えることは困難
である。
【００１０】
例えば、下記特許文献１には、防塵基板として、熱伝導率が大きい水晶が用いられてお
り、この防塵基板にヒートシンクとしての機能を持たせることが記載されている。しかし
ながら、水晶は、紫外領域の波長を有する光に対して高い透過率（９０％程度）を示すこ
とから、上述した紫外領域の光による液晶の劣化を抑えることは困難である。
【００１１】
一方、下記特許文献２には、防塵基板にとして、石英又は結晶化ガラスと高熱伝導性ガ
ラスを貼り合わせた複合ガラスが用いられており、これによって高い放熱効果が得られる
ことが記載されている。しかしながら、特許文献２に記載される防塵基板は、放熱効果を
得ることを目的としたものであり、特許文献１に記載される防塵基板と同様、上述した紫
外領域の光による液晶の劣化を抑えることは困難である。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたものであり、塵埃等の映り込みを防止し
つつ、液晶層の劣化を抑制することによって、耐光性の更なる向上及び長寿命化を可能と
した液晶装置を提供することを目的とする。また、本発明は、このような液晶装置を備え
ることによって、良好な表示特性と高い信頼性とを兼ね備えたプロジェクターを提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る液晶装置は、光源と、光源から出射された光
が入射される第１基板と、第１基板との間に液晶層を挟持して対向配置される第２基板と
、第１基板の光源からの光が入射される側に配置された第３基板と、を備えた液晶装置に
おいて、第３基板は、入射される光の波長帯域うち、短波長とされる所定波長よりも長波
長側の波長帯域の光を液晶層の側に透過させるとともに、短波長とされる所定波長以下の
波長帯域の光を液晶層の側に透過させないことを特徴とする。
【００１４】
この構成よれば、第３基板の塵埃等が付着する面と、光源から出射された光が集光され
る面とを離し、塵埃等をデフォーカスしながら表示品位に影響を与えないようにする機能
と共に、第３基板が短波長側の光をカットする機能を有することから、塵埃等の映り込み
を防止しつつ、液晶層の劣化を抑制することができる。
したがって、本発明によれば、耐光性の更なる向上及び長寿命化を可能とした液晶装置
として、プロジェクター用途に最適な液晶装置を提供することが可能である。
【００１５】
また、上記液晶装置において、第３基板は、短波長とされる所定波長以下の波長帯域の
光を液晶層の側に透過させないように厚みが設定された結晶化ガラスからなることが好ま
しい。
この場合、塵埃等の映り込みを防止する機能と、短波長側の光をカットする機能とを両
立させることが可能である。また、斜め方向から入射する光に対しても短波長側の光をカ
ットする機能を持たせることが可能である。
【００１６】
また、上記液晶装置において、第３基板は、透明基板の面上に光学多層膜を積層した構
造を有することが好ましい。
この場合、塵埃等の映り込みを防止する機能と、短波長側の光をカットする機能とを両
立させることが可能である。また、光学多層膜の調整によりカットされる光の波長域を任
意に調整することが可能である。
【００１７】
また、上記液晶装置において、第３基板は、結晶化ガラスと、光学多層膜が面上に積層
された透明基板とを貼り合わせた構造を有することが好ましい。
この場合、塵埃等の映り込みを防止する機能と、短波長領域の光をカットする機能とを
両立させることが可能である。また、斜め方向から入射する光に対して光学多層膜から短
波長側の光が漏れ出したとしても、この短波長側の光を結晶化ガラスがカットすることが
可能である。さらに、結晶化ガラスのみで短波長側の光をカットする場合よりも、これら
結晶化ガラスと光学多層膜が面上に積層された透明基板との組み合わせによって、薄型化
を図ることが可能である。
【００１８】
また、上記液晶装置において、第３基板の短波長とされる所定波長以下の波長帯域は、
３５０ｎｍ以下の波長帯域であることが好ましい。
この場合、液晶層の劣化を抑制することができ、耐光性の向上及び長寿命化を図ること
が可能である。
【００１９】
また、上記液晶装置において、第３基板の短波長とされる所定波長以下の波長帯域は、
４３０ｎｍ以下の波長帯域であることが好ましい。
この場合、更に液晶層の劣化を抑制することができ、耐光性の向上及び長寿命化を図る
ことが可能である。
【００２０】
また、上記液晶装置においては、第１基板及び第２基板の液晶層と対向する側の面に、
それぞれ液晶層の配向方向を制御する無機配向膜を備えることが好ましい。
この場合、耐熱性及び耐光性に優れた液晶装置として、プロジェクター用途に最適な液
晶装置を提供することが可能である。
【００２１】
また、本発明に係るプロジェクターは、上記液晶装置が、光を画像情報に応じて変調し
た画像光を形成するライトバルブとして備えられ、画像光を投射する投射光学系を有する
ことを特徴とする。
この構成によれば、良好な表示特性と高い信頼性とを兼ね備えたプロジェクターを提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶装置の断面構造を模式的に示す図である。
【図２】防塵基板が取り付けられた液晶装置の一例であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図である。
【図３】本発明の防塵基板を示す例であり、（ａ）は結晶化ガラスを用いた場合、（ｂ）は光学多層膜が面上に積層された透明基板を用いた場合、（ｃ）は結晶化ガラスと、光学多層膜が面上に積層された透明基板とを組み合わせた場合の断面図である。
【図４】プロジェクターの構成を示す模式図である。
【図５】実施例１の分光スペクトルを測定した結果を示すグラフである。
【図６】実施例２の分光スペクトルを測定した結果を示すグラフである。
【図７】比較例１の分光スペクトルを測定した結果を示すグラフである。
【図８】比較例２の分光スペクトルを測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の各図
においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材
毎に縮尺を異ならせてある。
【００２４】
（液晶装置）
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る液晶装置１の断面構造を模式的に示す図である。
この液晶装置１は、第１基板である素子基板１０と、これに対向配置された第２基板で
ある対向基板２０との間に、誘電率異方性が負の液晶材料からなる液晶層３０が挟持され
ており、初期配向状態が垂直配向となっている。また、この液晶装置１は、スイッチング
素子としてＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス型の反射
型液晶装置である。
【００２６】
素子基板１０は、基材部１４と、基材部１４の一方面側に設けられる第１配向膜１５と
を含んでいる。第１配向膜１５は、液晶分子３０ａに所定方向へのプレチルト角を付与す
るためのものである。
【００２７】
基材部１４は、ガラス等の透光性材料からなる基板本体１１を主体として構成されてお
り、この基板本体１１の内面には、ＡｌやＡｇ等の反射性の高い導電性材料からなる画素
電極１２が形成されている。画素電極１２上には、シリコン酸化物としての酸化シリコン
（ＳｉＯｘ）からなるパッシベーション膜１３が、例えば真空蒸着法やスパッタ法（ＤＣ
スパッタ）などのＰＶＤ法、又はＣＶＤ法などにより成膜されている。なお、パッシベー
ション膜１３の形成材料としては、シリコン窒化物としての窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、
或いはアルミニウム酸化物としての酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）を用いることもでき
る（ｘ、ｙは正の整数）。
【００２８】
また、素子基板１０は、画素電極１２への通電制御を行うためのスイッチング素子であ
るＴＦＴ素子、画像信号が供給されるデータ線、走査線（何れも図示せず。）等を備えて
いる。なお、データ線や走査線は、遮光膜としての機能を有することもある。
【００２９】
一方、対向基板２０は、基材部２４と、基材部２４の一方面側に設けられる第２配向膜
２５とを含んでいる。第２配向膜２５は、液晶分子３０ａに所定方向へのプレチルト角を
付与するためのものである。
【００３０】
基材部２４は、ガラス等の透光性材料からなる基板本体２１を主体として構成されてお
り、基板本体２１の内面にはＩＴＯ等の透明導電性材料からなる対向電極２２が形成され
ている。対向電極２２は、基板本体２１上に全面ベタ状に形成されている。対向電極２２
上には、パッシベーション膜２３が例えばＣＶＤ法により形成されている。パッシベーシ
ョン膜２３の形成材料としては、上記パッシベーション膜１３と同一の材料から構成され
ている。また、基板本体２１の外面には偏光板４２が形成されている。また、対向基板２
０はカラーフィルタや遮光膜を備えている。
【００３１】
素子基板１０と対向基板２０との間には、第１配向膜１５及び第２配向膜２５によって
初期配向状態が垂直配向を呈する液晶層３０が挟持されている。液晶層３０は、液晶分子
３０ａの初期配向状態（電圧無印加時の配向状態）が垂直配向を呈している。
【００３２】
第１配向膜１５及び第２配向膜２５は、何れも無機配向膜からなり、例えば斜方蒸着法
を用いて無機材料を基板本体１１，２１上に蒸着させることによって得られる。また、第
１配向膜１５及び第２配向膜２５は、複数の柱状の積層物を有しており、凹凸を備えたポ
ーラスな表面となっている。複数の柱状積層物は、斜方蒸着時の入射角に対応する表面形
状を有しており、この表面形状によって表面に接する液晶層の液晶分子にプレチルト角（
基板本体１１，２１の法線方向に対する角度）を付与し、液晶分子３０ａを駆動させる際
の傾斜方向を規定している。
【００３３】
第１配向膜１５及び第２配向膜２５の材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）を用い
ることができる。ここで、酸化シリコンとは、ＳｉＯ２及びＳｉＯの何れか１種類以上の
材料を含む無機材料である。なお、酸化シリコンの他に、ＳｉＯＮやＳｉＮなどの無機材
料を用いることもできる。
【００３４】
ところで、上記液晶装置１は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、互いに対向配置され
た素子基板１０と対向基板２０との間の周縁部が平面視で略矩形枠状を為すシール材３１
により封止されると共に、このシール材３１を介して素子基板１０と対向基板２０とが貼
り合わされた構造を有している。液晶層３０は、このシール材３１の内側にセルギャップ
に応じた厚みで形成されている。
【００３５】
そして、上記液晶装置１は、対向基板２０の液晶層３０と対向する側とは反対側の面に
貼り合わされた第３基板である防塵基板５０を備えている。この防塵基板５０は、塵埃等
が付着する面と、光源から出射された光が集光される面とを離し、塵埃等をデフォーカス
しながら表示品位に影響を与えないようにする機能を有する。
【００３６】
また、この防塵基板５０は、短波長側の光をカットする機能、すなわち、入射される光
の波長帯域うち、短波長とされる所定波長よりも長波長側の波長帯域の光を液晶層３０の
側に透過させるとともに、短波長とされる所定波長以下の波長帯域の光を液晶層３０の側
に透過させない機能を有する。
【００３７】
ここで、短波長側の光とは、液晶層３０が吸収することによって、この液晶層３０の劣
化を招く波長領域の光のことを言い、液晶材料は紫外領域において光吸収性を有するもの
が多いことから、このような紫外領域の波長を有する光、具体的には３５０ｎｍ以下の波
長を有する光、更には４３０ｎｍ以下の波長を有する光のことを言う。なお、本発明では
、このような３５０ｎｍ以下や４３０ｎｍ以下といった波長の光をカットするのみならず
、これらの波長の光をカットすることに加えて該波長よりも長波長側の光の一部をカット
する場合も含み、これによって液晶層３０の劣化を抑制することが可能である。
【００３８】
このような塵埃等の映り込みを防止する機能と、短波長側の光をカットする機能とを両
立させる防塵基板５０としては、例えば図３（ａ）に示すような結晶化ガラス５１を用い
ることができる。この結晶化ガラス５１は、例えばネオセラム（日本電気硝子社製）やク
リアセラム（オハラ社製）などからなり、矩形平板状に形成されて対向基板２０の液晶層
３０と対向する側とは反対側の面に貼り合わされている。
【００３９】
また、結晶化ガラス５１は、上述した短波長側の光をカットするのに十分な厚みで形成
されている。一方、結晶化ガラス５１の厚みが不十分な場合には、塵埃等の映り込みを防
止する機能が得られたとしても、短波長側の光をカットする機能を発揮することは困難で
ある。したがって、結晶化ガラス５１の厚みについては、特に規定しないものの、上述し
た短波長側の光をカットするのに十分な厚みで、なお且つ、不要に厚みが厚くならない範
囲で設定することが望ましい。
【００４０】
一方、防塵基板５０としては、例えば図３（ｂ）に示すような透明基板５２の面上に光
学多層膜５３を積層した構造を有するものであってもよい。透明基板５２は、例えば石英
ガラスなどからなり、矩形平板状に形成されて対向基板２０の液晶層３０と対向する側と
は反対側の面に貼り合わされている。光学多層膜５３は、この透明基板５２の面上に、例
えばＴｉＯ２やＳｉＯ２などの材質の異なる誘電体膜５３ａ，５３ｂを交互に積層したも
のからなり、これら誘電体膜５３ａ，５３ｂの組み合わせや膜厚、積層数等を調整するこ
とによって、カットされる光の波長域を任意に調整することが可能となっている。すなわ
ち、この光学多層膜５３は、上述した短波長側の光をカットするように調整されたものか
らなっている。なお、光学多層膜５３は、透明基板５２の対向基板２０と貼り合わされる
側の面に積層することも可能である。
【００４１】
一方、防塵基板５０としては、例えば図３（ｃ）に示すような上記結晶化ガラス５１と
、上記光学多層膜５３が面上に積層された透明基板５２とを貼り合わせた構造を有するも
のであってもよい。
【００４２】
この場合、斜め方向から入射する光に対して光学多層膜５３から短波長側の光が漏れ出
したとしても、この短波長側の光を結晶化ガラス５１がカットすることが可能である。さ
らに、結晶化ガラス５１のみで短波長側の光をカットする場合よりも、これら結晶化ガラ
ス５１と光学多層膜５３が面上に積層された透明基板５２との組み合わせによって、薄型
化を図ることが可能である。
【００４３】
なお、図３に示す防塵基板５０は、対向基板２０の液晶層３０と対向する側とは反対側
の面に、透明基板５２、光学多層膜５３及び防塵基板５１の順で積層された構造となって
いるが、このような構造に限らず、光学多層膜５３、透明基板５２及び防塵基板５１の順
、若しくは、防塵基板５１、光学多層膜５３及び透明基板５２の順、若しくは、防塵基板
５１、透明基板５２及び光学多層膜５３の順で積層された構造とすることも可能である。
【００４４】
以上のように、上記液晶装置１では、塵埃等の映り込みを防止しつつ、液晶層３０の劣
化を抑制することができる。したがって、本発明によれば、耐光性の更なる向上及び長寿
命化を可能とした液晶装置１として、プロジェクター用途に最適な液晶装置１を提供する
ことが可能である。
【００４５】
（プロジェクター）
次に、本発明の実施形態に係る液晶装置１をライトバルブ（光変調手段）として備えた
プロジェクター１００の構成について、図４を参照して説明する。なお、図４は、このプ
ロジェクター１００の概略構成を示す模式図である。
【００４６】
本実施形態のプロジェクター１００は、光源部１１０、レンズアレイ１２０、反射ミラ
ー１６０、光学要素１３０から概略構成される偏光照明装置１０１を備えている。また、
偏光照明装置１０１からの光を三色の色光に分離する色分離光学系５００と、この色分離
光学系５００によって分離された三色の色光のそれぞれを変調する複数のライトバルブ３
００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂと、３つのライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂによ
って変調された光を合成するクロスダイクロイックプリズム５５０と、クロスダイクロイ
ックプリズム５５０によって合成された色光を投射面７００に投射する投射光学系６００
とを備えている。さらに、色分離光学系５００によって分離されたそれぞれの色光を反射
させてライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂに到達させると共に、ライトバルブ３
００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｇによって変調された光を透過させてクロスダイクロイックプ
リズム５５０へ到達させる３つの偏光ビームスプリッタ２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂを
備えている。
【００４７】
光源部１１０は、光源ランプ１１１と、放物面リフレクター１１２とから大略構成され
ている。光源ランプ１１１から放射された光は、放物面リフレクター１１２によって一方
向に反射され、略平行な光束となってレンズアレイ１２０に入射する。ここで、光源ラン
プ１１１としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲン
ランプ等が、また、リフレクターとしては本実施形態に挙げた放物面リフレクター１１２
の他に、楕円リフレクター、球面リフレクター等が使用できる。
【００４８】
反射ミラー１６０は、レンズアレイ１２０と光学要素１３０との間に配置されている。
レンズアレイ１２０を透過した光は反射ミラー１６０で反射されて光学要素１３０に入射
する。
【００４９】
光学要素１３０は、集光レンズアレイ１３１、偏光分離ユニットアレイ１４１と選択位
相差板１４７とからなる板状の偏光変換素子１４０、偏光変換素子１４０から出射された
中間光束を反射型液晶素子３００に重畳させる出射側レンズ１５０から大略構成される複
合体である。この光学要素１３０は、中間光束のそれぞれをＰ偏光光束とＳ偏光光束とに
分離した後、一方の偏光光束の偏光方向と他方の偏光光束の偏光方向とを揃え、偏光方向
がほぼ揃ったそれぞれの光束を一箇所の被照明領域に導くという機能を有する。
【００５０】
偏光照明装置１０１において、光源部１１０から出射されたランダムな偏光光束は、レ
ンズアレイ１２０により複数の中間光束に分割された後、光学要素１３０により偏光方向
がほぼ揃った一種類の偏光光束（本実施形態ではＳ偏光光束）に変換される。
【００５１】
色分離光学系５００は、偏光照明装置１０１から出射された光を赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、
青色光Ｂの三色の色光に分離する光学系である。色分離光学系５００は、青色光・緑色光
反射ダイクロイックミラー５０１、赤色光反射ダイクロイックミラー５０２、緑色光反射
ダイクロイックミラー５０５、及び、２つの反射ミラー５０３、５０４から構成される。
【００５２】
偏光照明装置１０１から出射された光は、色分離光学系５００に入射する。偏光照明装
置１０１から出射された光のうち、赤色光Ｒの成分は、赤色光反射ダイクロイックミラー
５０２によって反射ミラー５０３側へ反射される。このようにして分離された赤色光Ｒは
、偏光ビームスプリッタ２００Ｒへ入射する。
【００５３】
一方、偏光照明装置１０１から出射された光のうち、緑色光Ｇ、および青色光Ｂの成分
は、緑色光・青色光反射ダイクロイックミラー５０１によって反射ミラー５０４側へ反射
される。さらに、反射ミラー５０４によって反射された緑色光Ｇ、青色光Ｂは、緑色光反
射ダイクロイックミラー５０５に入射し、ここで緑色光Ｇの成分のみが反射される。緑色
光反射ダイクロイックミラー５０５によって反射された緑色光Ｇは、偏光ビームスプリッ
タ２００Ｇへ入射する。緑色光反射ダイクロイックミラー５０５を透過した青色光Ｂは、
偏光ビームスプリッタ２００Ｂへ入射する。
【００５４】
偏光ビームスプリッタ２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂに入射したＳ偏光光束である各色
光は、各偏光ビームスプリッタ２００Ｒ、２００Ｇ、２００ＢのＳ偏光光束反射膜によっ
てそのほとんどが反射されて、反射型液晶素子３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂに到達する
ことになる。
【００５５】
ライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂに入射した各色光は、所定の画像情報に基
づいた変調を受け、偏光ビームスプリッタ２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂ側へ出射され、
各々のＳ偏光光束反射膜を透過した光のみがクロスダイクロイックプリズム５５０側へ出
射される。
【００５６】
クロスダイクロイックプリズム５５０は、ＸＺ平面における断面形状が二等辺三角形の
４つの三角柱状プリズムで構成されている。４つの三角柱状プリズムは、その側面同士が
互いに接着されており、その接着面に沿って、２種類のダイクロイック膜５５１、５５２
が形成されている。ダイクロイック膜５５１の波長選択特性は、赤色光Ｒを反射し、緑色
光Ｇと青色光Ｂとを透過させるように設定されている。また、ダイクロイック膜５５２の
波長選択特性は、青色光Ｂを反射し、赤色光Ｒと緑色光Ｇとを透過させるように設定され
ている。したがって、クロスダイクロイックプリズム５５０に入射した光は、２種類のダ
イクロイック膜５５１、５５２の波長選択特性に基づいて合成され、投射光学系６００を
介して投射面７００上に投射される。
【００５７】
以上のように、本発明によれば、ライトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂとして、
上述した耐光性の更なる向上及び長寿命化を可能とした液晶装置１を備えているので、良
好な表示特性と高い信頼性とを兼ね備えたプロジェクター１００を提供することが可能で
ある。
【００５８】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、
本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。
【００５９】
具体的に、上記実施形態では、反射型の液晶装置１について例示したが、透過型の液晶
装置、並びにそのような透過型液晶装置をライトバルブに用いたプロジェクターに本発明
を適用することも可能である。この場合、防塵基板５０は、一般的に、透過型においては
、光の入射側の基板の外側（光入射側）、又は、入射側及び出射側の両方の基板の外側に
配置される。一方、上述した反射型においては、（光の入射及び出射が同じ側になるので
）光が入射及び出射される一方の基板の外側に配置される。
【００６０】
また、上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、
本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例え
ば、画素電極９及び共通電極２１として、ＩＴＯに代えてＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物
）を用いるようにしてもよい。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の
実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施するこ
とができる。
【００６２】
（実施例１）
実施例１では、防塵基板として、板厚２．３ｍｍの結晶化ガラス（ネオセラム）、光源
として高圧水銀灯を用いて、光源から出射した光が防塵基板を透過した後の分光スペクト
ルを測定した。その測定結果を図５に示す。
図５に示すように、実施例１の防塵基板では、波長３５０ｎｍ以下の光をカットする機
能を有することがわかる。
【００６３】
（実施例２）
実施例２では、防塵基板として、板厚１．０ｍｍの石英基板の面上に光学多層膜として
ＴｉＯ２とＳｉＯ２とを交互に積層したものを用いた以外は、実施例１と同様にして、光
源から出射した光が防塵基板を透過した後の分光スペクトルを測定した。その測定結果を
図６に示す。
図６に示すように、実施例２の防塵基板では、波長４３０ｎｍ以下の光をカットする機
能を有することがわかる。
【００６４】
（比較例１）
比較例１では、防塵基板として、板厚２．３ｍｍの石英基板を用いた以外は、実施例１
と同様にして、光源から出射した光が防塵基板を透過した後の分光スペクトルを測定した
。その測定結果を図７に示す。
図７に示すように、比較例１の防塵基板では、特定波長の光をカットする機能を有して
いないことがわかる。
【００６５】
（比較例２）
比較例２では、防塵基板として、板厚１．１ｍｍの結晶化ガラス（ネオセラム）を用い
た以外は、実施例１と同様にして、光源から出射した光が防塵基板を透過した後の分光ス
ペクトルを測定した。その測定結果を図８に示す。
図８に示すように、比較例２の防塵基板では、波長３５０ｎｍ以下の光をカットする機
能を有するものの、実施例１に比べて波長４３０ｎｍ以下の光をカットする機能が不十分
であることがわかる。
【００６６】
これは、防塵基板を構成する結晶ガラスの厚み（１．１ｍｍ）が、実施例１の結晶化ガ
ラスの厚み（２．３ｍｍ）よりも薄く、波長４３０ｎｍ以下の光を十分にカットできない
ためである。一方、実施例１の防塵基板は、結晶ガラスの厚みが波長４３０ｎｍ以下の光
をカットするのに十分な厚みに設定されている。
【００６７】
次に、防塵ガラスとして、表１に示すように、板厚２．３ｍｍの石英基板（合成石英）
（試料１）と、板厚１．１ｍｍの結晶化ガラス（ネオセラム）（試料２）、板厚２．３ｍ
ｍの結晶化ガラス（ネオセラム）（試料３）と、板厚１．０ｍｍの石英基板上に光学多層
膜を積層したもの（試料４）、板厚１．１ｍｍの結晶化ガラスと板厚１．０ｍｍの石英基
板上に光学多層膜を積層したものを貼り合わせたもの（試料５）について、それぞれ波長
３３５ｎｍの光を正面から入射させた場合の透過率と、正面に対して２５°の角度で斜め
に入射させた場合の透過率を測定した。その結果をまとめたものを表１に示す。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１に示すように、本発明の条件を満足する試料３〜５の防塵ガラスは、試料１，２に
比べて３３５ｎｍの光を十分にカットしていることがわかる。特に、防塵ガラスとして、
結晶化ガラスを用いた試料３，５では、斜め方向から入射する光に対しても優れたカット
機能を有することがわかる。また、試料５では、結晶化ガラスと石英基板上に光学多層膜
を積層したもの組み合わせることによって、薄型化を図ることが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１…液晶装置 １０…素子基板 １５…第１配向膜 ２０…対向基板 ２５…第２配向
膜 ３０…液晶層 ５０…防塵基板 ５１…結晶化ガラス ５２…透明基板 ５３…光学
多層膜 ５３ａ，５３ｂ…誘電体膜 １００…プロジェクター １１０…光源部 ３３０
Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…ライトバルブ ６００…投射光学系
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光が入射される第１基板と、前記第１基板との間に液
晶層を挟持して対向配置される第２基板と、前記第１基板の前記光源からの光が入射され
る側に配置された第３基板と、を備えた液晶装置において、
前記第３基板は、入射される光の波長帯域うち、短波長とされる所定波長よりも長波長
側の波長帯域の光を前記液晶層の側に透過させるとともに、前記短波長とされる前記所定
波長以下の波長帯域の光を前記液晶層の側に透過させないことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記第３基板は、前記短波長とされる前記所定波長以下の波長帯域の光を前記液晶層の
側に透過させないように厚みが設定された結晶化ガラスからなることを特徴とする請求項
１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記第３基板は、透明基板の面上に光学多層膜を積層した構造を有することを特徴とす
る請求項１に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記第３基板は、結晶化ガラスと、光学多層膜が面上に積層された透明基板とを貼り合
わせた構造を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記第３基板は、前記短波長とされる前記所定波長以下の波長帯域は、３５０ｎｍ以下
の波長帯域であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記第３基板は、前記短波長とされる前記所定波長以下の波長帯域は、４３０ｎｍ以下
の波長帯域であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記第１基板及び前記第２基板の前記液晶層と対向する側の面に、それぞれ前記液晶層
の配向方向を制御する無機配向膜を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に
記載の液晶装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶装置が、前記光を画像情報に応じて変調した
画像光を形成するライトバルブとして備えられ、前記画像光を投射する投射光学系を有す
ることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光が入射される第１基板と、前記第１基板との間に液
晶層を挟持して対向配置される第２基板と、前記第１基板の前記光源からの光が入射され
る側に配置された第３基板と、を備えた液晶装置において、
前記第３基板は、入射される光の波長帯域うち、短波長とされる所定波長よりも長波長
側の波長帯域の光を前記液晶層の側に透過させるとともに、前記短波長とされる前記所定
波長以下の波長帯域の光を前記液晶層の側に透過させないことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記第３基板は、前記短波長とされる前記所定波長以下の波長帯域の光を前記液晶層の
側に透過させないように厚みが設定された結晶化ガラスからなることを特徴とする請求項
１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記第３基板は、透明基板の面上に光学多層膜を積層した構造を有することを特徴とす
る請求項１に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記第３基板は、結晶化ガラスと、光学多層膜が面上に積層された透明基板とを貼り合
わせた構造を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記第３基板は、前記短波長とされる前記所定波長以下の波長帯域は、３５０ｎｍ以下
の波長帯域であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記第３基板は、前記短波長とされる前記所定波長以下の波長帯域は、４３０ｎｍ以下
の波長帯域であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記第１基板及び前記第２基板の前記液晶層と対向する側の面に、それぞれ前記液晶層
の配向方向を制御する無機配向膜を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に
記載の液晶装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶装置が、前記光を画像情報に応じて変調した
画像光を形成するライトバルブとして備えられ、前記画像光を投射する投射光学系を有す
ることを特徴とするプロジェクター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２０８１０（Ｐ２０１２−２２０８１０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８７９７９（Ｐ２０１１−８７９７９）
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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