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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-08
(45)【発行日】2022-04-18
(54)【発明の名称】液晶装置
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/1333 20060101AFI20220411BHJP
   G02F 1/13 20060101ALI20220411BHJP
【ＦＩ】
G02F1/1333
G02F1/13 505
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2017029426
(22)【出願日】2017-02-20
(65)【公開番号】P2018136381
(43)【公開日】2018-08-30
【審査請求日】2020-01-15
(73)【特許権者】
【識別番号】308036402
【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド
(73)【特許権者】
【識別番号】504157024
【氏名又は名称】国立大学法人東北大学
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】諸星 孝
(72)【発明者】
【氏名】大嶋 克則
(72)【発明者】
【氏名】名古屋 崇
(72)【発明者】
【氏名】藤掛 英夫
(72)【発明者】
【氏名】磯前 慶友
(72)【発明者】
【氏名】石鍋 隆宏
(72)【発明者】
【氏名】柴田 陽生
【審査官】井亀 諭
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－０３９９５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０４４１８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１３７６８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３３８４７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－３２９７９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００６／１００７１３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平１０－２６８３２２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｆ １／１３３３
Ｇ０２Ｆ １／１３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基板と、
前記第１基板に対向して設けられる第２基板と、
前記第１基板の表面に設けられ、２次元マトリクス状に並んで配置される複数の画素電極と、
前記第２基板の表面に設けられ、前記画素電極と対向する対向電極と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられる液晶層と、
前記画素電極の周囲に沿って前記第１基板に設けられ、前記第２基板に向かって延在し、幅が１μｍより狭い壁部と、
を有し、
前記壁部は、前記画素電極の周囲を囲う領域の一部に、囲っている前記画素電極上の空間と、隣接する前記画素電極上の空間とを連通する開口が設けられており、
前記壁部は、絶縁性の部材で形成され、
前記壁部は、前記第１基板上の前記画素電極の周囲に沿った区間である周囲区間のうち、一部の区間である壁区間において、囲っている前記画素電極上の空間を隣接する前記画素電極上の空間から遮断する壁面部が設けられ、前記周囲区間のうち前記壁区間以外の区間である開口区間が前記開口となり、
前記周囲区間は、矩形であり、第１頂点から第２頂点にわたる第１辺区間と、前記第２頂点から第３頂点にわたる第２辺区間と、前記第３頂点から第４頂点にわたる第３辺区間と、前記第４頂点から前記第１頂点にわたる第４辺区間と、を有し、
前記壁部は、
前記周囲区間のうち、前記第１辺区間の一部の区間であって、前記第１頂点及び前記第２頂点を含まない区間に設けられる第１壁面部と、
前記周囲区間のうち、前記第２辺区間の一部の区間であって、前記第２頂点及び前記第３頂点を含まない区間に設けられる第２壁面部と、
前記周囲区間のうち、前記第３辺区間の一部の区間であって、前記第３頂点及び前記第４頂点を含まない区間に設けられる第３壁面部と、
前記周囲区間のうち、前記第４辺区間の一部の区間であって、前記第４頂点及び前記第１頂点を含まない区間に設けられる第４壁面部と、
を有し、
前記周囲区間のうち、前記第１壁面部、前記第２壁面部、前記第３壁面部及び前記第４壁面部が設けられた区間以外の区間が開口しており、
前記画素電極のピッチは１μｍであり、前記第１壁面部、前記第２壁面部、前記第３壁面部及び前記第４壁面部の幅は２００ｎｍであり、長さは５００ｎｍであり、
前記壁部は、アンカリング強度が１．０×１０-５Ｊ／ｍ2以下、かつ比誘電率が４．５以下の部材で形成される、
液晶装置。
【請求項2】
前記画素電極は、外部から入射した光を反射するものであり、
前記反射した光を、前記液晶層を経由して出射することにより画像を表示する、請求項１に記載の液晶装置。
【請求項3】
参照光を出力する光源部と、
前記参照光をホログラムの再生波面情報に基づき変調して、変調した前記参照光を出力光として出力し、前記出力光により立体画像を表示させる空間光変調器と、を有し、
前記空間光変調器は、前記第１基板、前記第２基板、前記画素電極、前記対向電極、前記画素電極、及び前記液晶層を有し、前記液晶層において前記参照光を変調する、請求項１又は請求項２に記載の液晶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像を表示する場合、一般的に、画像表示パネル上などに２次元の画像を表示させる。また、左右の眼に別々の画像を見せることで、画像に立体感を与える３Ｄディスプレイも実用化されている。しかし、この３Ｄディスプレイは、両眼の視差を用いているため、眼の焦点距離と輻輳距離とに矛盾が生じ、視聴者に疲労感を生じさせる場合があった。また、この３Ｄディスプレイで視聴する場合は、専用の眼鏡を用いたり、視点を固定したりする必要があった。それに対し、ホログラム表示技術を用いて３次元の立体画像を表示させる技術が知られている。ホログラム表示技術を用いた場合、物体光を完全に再現するため、視覚的に矛盾がない立体像を再生することが可能となる。
【0003】
現在、ホログラム表示技術として、液晶素子を用いた反射型の空間光変調器（ＳＬＭ；Spatial Light Modulator）を利用する技術が開発されている。この空間光変調器は、液晶層を有する液晶装置であり、液晶層を用いて干渉縞を再現（表示）させる。そして、空間光変調器に参照光を入射させ、反射した参照光が液晶層の干渉縞によって回折して、空間光変調器の外部に立体画像を表示させる。液晶層を用いて干渉縞を表示させる場合、視域角の大きさは、液晶層を駆動する画素電極のピッチに依存する。すなわち、視域角を大きくするためには、画素電極のピッチを小さくすることが必要となっている。また、ホログラム表示技術に限られず、２次元画像を表示する場合であっても、例えばプロジェクタなどをダウンサイジング化する場合に、画素電極のピッチを小さくすることが求められている。
【0004】
しかし、画素電極のピッチを、例えば数μｍオーダーまで小さくすると、画素電極からの電界が隣接する領域に漏れだす可能性が高くなり、液晶層を適切に駆動できなくなるおそれが生じる。また、液晶素子には弾性力が働くため、隣接する画素電極上の液晶素子の動きに追従してしまい、液晶層を適切に駆動できなくなるおそれもある。そのため、液晶層を適切に駆動するため、画素電極の間に壁を設けることが検討されている。例えば、特許文献１には、２次元画像を表示する表示装置において、画素電極の間に絶縁性の壁を設ける技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００８－０３９９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、画素電極の間に壁を設けると、液晶素子を注入する際に、壁に阻まれて、全ての画素電極上の領域に液晶素子を充填することが困難となるおそれがある。また、壁と底面との間に液晶素子が入り込み、液晶素子を適切に駆動できなくなるおそれも生じる。また、画素電極のピッチを小さくした場合、相対的に壁の領域が大きくなって、開口率が低下するおそれもある。このような場合、画像を適切に表示することが困難となる。従って、画素電極のピッチを小さくした液晶装置において壁を設ける場合、画像を適切に表示できるような壁を設けることが求められている。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑み、画像を適切に表示する液晶装置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】
【0008】
本発明の一態様にかかる液晶装置は、第１基板と、前記第１基板に対向して設けられる第２基板と、前記第１基板の表面に設けられ、２次元マトリクス状に並んで配置される複数の画素電極と、前記第２基板の表面に設けられ、前記画素電極と対向する対向電極と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられる液晶層と、前記画素電極の周囲に沿って前記第１基板に設けられ、前記第２基板に向かって延在し、幅が１μｍより狭い壁部と、を有し、前記壁部は、前記画素電極の周囲を囲う領域の一部に、囲っている前記画素電極上の空間と、隣接する前記画素電極上の空間とを連通する開口が設けられている。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、液晶素子を適切に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】図１は、第１実施形態に係る液晶装置の構成を示す模式図である。
【図2】図２は、第１実施形態に係る液晶部の模式図である。
【図3】図３は、第１実施形態に係る液晶部の模式図である。
【図4】図４は、第１実施形態に係る液晶部の模式図である。
【図5】図５は、第１実施形態に係る壁部の構成を示す上面図である。
【図6】図６は、第２実施形態に係る液晶部の模式図である。
【図7】図７は、第２実施形態に係る壁部の構成を示す上面図である。
【図8】図８は、第３実施形態に係る液晶部の模式図である。
【図9】図９は、第３実施形態に係る液晶部の断面図である。
【図10】図１０は、第３実施形態の他の例に係る液晶部の断面図である。
【図11】図１１は、第１実施例のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図12】図１２は、第２実施例のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図13】図１３は、第３実施例における比誘電率ごとの駆動可能領域を示すグラフである。
【図14】図１４は、第３実施例における比誘電率ごとの駆動可能領域を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。
【0012】
（第１実施形態）
（液晶装置の全体構成）
図１は、第１実施形態に係る液晶装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、第１実施形態に係る液晶装置１は、光源部１０と、液晶部１２と、制御部１４とを有する。液晶装置１は、ホログラム表示技術を用い、画像として立体画像Ａを表示する表示装置である。この立体画像Ａは、時間経過に従って画像が変化する動画像である。
【0013】
光源部１０は、参照光ＬＡを液晶部１２に出射する。参照光ＬＡは、コヒーレント光である。光源部１０は、例えばコリメートレンズ及びレーザ発光部を有し、発光部から出射されるレーザ光をコリメートレンズにより平行光にして、参照光ＬＡとして出射する。液晶部１２は、液晶層を有する装置であり、本実施形態では、空間光変調器（ＳＬＭ；Spatial Light Modulator）である。液晶部１２は、入射された参照光ＬＡを、ホログラムの再生波面情報に基づき変調する。液晶部１２は、変調した参照光ＬＡを出力光ＬＢとして外部に出射する。制御部１４は、光源部１０及び液晶部１２の動作を制御する。液晶装置１は、この出力光ＬＢにより、液晶部１２の表面から所定距離だけ離れた位置Ａ１において、立体画像Ａを表示させる。
【0014】
具体的には、液晶部１２は、液晶表示装置、ここではＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）である。液晶部１２は、制御部１４の制御により液晶層を駆動することで、ホログラム、すなわち干渉縞を再現（表示）させる。液晶部１２は、制御部１４が計算した再生波面情報に基づき、この干渉縞を表示する。再生波面情報とは、必要とされる立体画像Ａを表示するためには、どのような干渉縞を用いて参照光ＬＡを変調させるかを示す情報である。言い換えれば、再生波面情報とは、所望の立体画像Ａを表示させるための干渉縞のパターンを示す情報である。制御部１４は、画像を表示させるための画像信号を受信し、その画像信号に基づく画像を立体画像Ａとして表示させるために必要な再生波面情報を生成する。制御部１４は、この再生波面情報に基づき、液晶部１２の液晶層を駆動させて、干渉縞を表示させる。液晶部１２に入射した参照光ＬＡは、この干渉縞によって変調、すなわち回折され、回折された出力光ＬＢとして出射される。この出力光ＬＢは、位置Ａ１において結像して、立体画像Ａとして表示される。
【0015】
このように液晶部１２から離れた位置Ａ１に立体画像Ａを表示させる場合、広い視域角が求められる。視域角を広くするためには、画素のピッチを小さくすることが必要となっている。すなわち、ホログラム表示技術は、光の回折により立体画像Ａを再生するため、画素のピッチが大きい場合、両眼で立体画像Ａを観察するのに十分な視域角を実現することが困難である。立体画像Ａを表示するのに十分な視域角を実現するためには、画素のピッチを、例えば１０μｍ以下のミクロンオーダーまで小さくする必要がある。一例として、位置Ａ１が観察者から３０ｃｍの距離にあり、立体画像Ａを１０ｃｍの大きさとする場合、約３０°の視域角が必要となる。この場合、画素のピッチは、約１μｍにする必要がある。
【0016】
このように画素のピッチを小さくした場合、１つの画素からの電界が、隣接する領域に漏れだし、液晶素子を適切に駆動できなくなるおそれが生じる。また、液晶素子には弾性力が働くため、隣接する画素上の液晶素子の動きに追従してしまい、液晶素子を適切に駆動できなくなるおそれもある。そのため、本実施形態に係る液晶部１２は、画素の間に壁部を設けて、電界の漏れだし、及び液晶素子間の弾性力の伝達の抑制を行っている。以下、具体的な液晶部１２の構成を説明する。
【0017】
（液晶部の構成）
図２から図４は、第１実施形態に係る液晶部の模式図である。図２は、液晶部１２の内部構造の一部を抽出した上面図である。図３は、図２の線Ａ－Ａから見た液晶部１２の断面図である。図４は、図２の線Ｂ－Ｂから見た液晶部１２の断面図である。図３に示すように、液晶部１２は、第１基板２０と、第２基板２２と、パネル２４と、画素電極３０と、配向膜３２と、壁部３３と、ブラックマトリクス４２と、対向電極４４と、配向膜４６とを有する。液晶部１２は、各層の間に設けられる絶縁層など、その他の構成も有する場合があるが、説明を省略する。以下、液晶部１２の表面に沿った方向をＸ方向とし、液晶部１２の表面に沿い、かつＸ方向と直交する方向を、Ｙ方向とする。また、Ｘ方向及びＹ方向（すなわち液晶部１２の表面）に直交する方向であり、液晶部１２の各部材が積層される方向を、Ｚ方向とする。また、液晶部１２の参照光ＬＡが入射してくる側の表面を、前面１２Ａとし、液晶部１２の前面１２Ａと反対側の表面を、背面１２Ｂとする。
【0018】
図３に示すように、第１基板２０は、シリコンなどの半導体基板、ガラス基板、又は樹脂基板などである。第１基板２０は、表面がＸ方向及びＹ方向に平行な面に沿って延在する。第２基板２２は、第１基板２０に対向して設けられる基板である。第２基板２２は、第１基板２０よりも前面１２Ａ側に設けられる。第２基板２２は、シリコンなどの半導体基板、ガラス基板、又は樹脂基板などであり、光を透過する部材で形成されている。また、パネル２４は、ガラスなどの透光性を有する板である。パネル２４は、第２基板２２の前面１２Ａの表面に設けられている。ただし、液晶装置１は、必ずしもパネル２４を有していなくてもよい。
【0019】
図３に示すように、画素電極３０は、第１基板２０の前面１２Ａ側の表面に設けられている。画素電極３０は、制御部１４の制御により、干渉縞を表示するための電圧が印加される電極である。また、画素電極３０は、参照光ＬＡを反射する反射電極を兼ねている。画素電極３０は、例えばアルミニウム又は銀製の、光を反射可能な部材で構成されている。
【0020】
図２に示すように、液晶部１２は、複数の画素電極３０を有する。複数の画素電極３０は、第１基板２０の表面に、２次元マトリクス状に並んで配置される。第１実施形態では、複数の画素電極３０は、Ｘ方向及びＹ方向に沿って配列している。ここで、隣接する画素電極３０の中心Ｏ同士の距離を、ピッチＬ１とする。ピッチＬ１は、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下であることがより好ましい。また、本実施形態では、画素電極３０は、矩形（ここでは正方形）である。画素電極３０のＸ方向及びＹ方向に沿った長さＬ２、すなわち画素電極の１辺の長さは、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下であることがより好ましい。ピッチＬ１を３μ以下とした場合、視域角を１２度以上とすることが可能となる。ただし、画素電極３０同士は、互いに接触せず離間しており、間に壁部３３が配設されているため、ピッチＬ１は、長さＬ２よりも長くなっている。ただし、ピッチＬ１及び長さＬ２は、これらの数値範囲に限られない。また、画素電極３０の形状も、矩形に限られない。また、画素電極３０の数も、複数であれば任意である。なお、本実施形態では、画素電極３０の占める領域が、画素の領域となる。
【0021】
図３に示すように、配向膜３２は、画素電極３０の前面１２Ａ側の表面に設けられている。配向膜３２は、例えばラビング処理（溝加工）がなされており、後述する液晶素子５１の配向方向を規定する。壁部３３については、後述する。
【0022】
図３に示すように、ブラックマトリクス４２は、光を遮断する遮光層であり、第２基板２２の背面１２Ｂ側の表面に設けられている。ブラックマトリクス４２は、複数の画素電極３０の間の領域に対向した位置に設けられている。より詳しくは、ブラックマトリクス４２は、Ｚ方向に沿って壁部３３に重畳する位置（壁区間Ｒ１に重畳する位置）と、Ｚ方向に沿って開口部３５に重畳する位置（開口区間Ｒ２に重畳する位置）とに設けられる。壁部３３、開口部３５、壁区間Ｒ１、及び開口区間Ｒ２の位置などは、後述する。また、ブラックマトリクス４２の間には、透明な樹脂などからなる絶縁層を設けてもよい。ただし、液晶装置１は、ブラックマトリクス４２やこの絶縁層を必ずしも備えていなくてもよい。なお、本実施形態における液晶部１２は、単色の参照光ＬＡで画像を表示する。ただし、液晶装置１は、空間光変調器である液晶部１２を複数（３つ）備え、各液晶部１２に三原色のそれぞれの光を入射し、液晶部１２からの光を合成することで、カラー画像を表示してもよい（３板式）。また、液晶装置１は、１つの液晶部１２に対し、時分割で参照光ＬＡの色を切り替えることにより、カラー画像を表示してもよい（フィールドカラーシーケンシャル式）。
【0023】
図３に示すように、対向電極４４は、第２基板２２の背面１２Ｂ側の表面、ここではブラックマトリクス４２の背面１２Ｂ側の表面に設けられる。対向電極４４は、本実施形態では、１つである。対向電極４４は、背面１２Ｂ側の表面が、複数の画素電極３０の前面１２Ａ側の表面と対向する。対向電極４４は、例えばインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（Indium Zinc Oxide：ＩＺＯ）などの、光を透過可能な導電性材料で形成される。また、配向膜４６は、対向電極４４の背面１２Ｂ側の表面に設けられる。配向膜４６は、例えばラビング処理（溝加工）がなされており、後述する液晶素子５１の配向方向を規定する。
【0024】
液晶層５０は、複数の画素電極３０と対向電極４４との間、ここでは配向膜３２と配向膜４６との間に設けられる。すなわち、液晶層５０は、複数の画素電極３０（配向膜３２）の前面１２Ａ側の表面と、対向電極４４（配向膜４６）の背面１２Ｂ側の表面との間に形成される空間に充填される。
【0025】
液晶層５０は、複数の液晶素子５１を有する。液晶層５０内の液晶素子５１は、画素電極３０と対向電極４４との間に電圧が印加されていない場合、配向膜３２、４６により配向方向が規定され、一方向に配向している。本実施形態では、液晶素子５１は、長軸方向が、Ｘ方向に沿って配向している。また、液晶素子５１は、プレチルトされており、液晶素子５１の長軸方向は、液晶部１２の表面に対し、Ｚ方向に傾斜している。ここで、液晶部１２の表面と液晶素子５１の長軸方向との間の角度、すなわちＺ方向への傾斜角度を、プレチルト角θとする。プレチルト角θは、１°以上１０°以下であることが好ましい。プレチルト角θが大きい方が、中間調などの均一性を向上することが可能となる。ただし、プレチルト角θは任意であり、例えば０°であってもよい。
【0026】
画素電極３０と対向電極４４との間に電圧が印加されると、画素電極３０と対向電極４４とは、液晶層５０内に電界を生じさせる。液晶層５０内の液晶素子５１は、この電界によって配向方向が変化する。この電界は、画素電極３０毎に印加される電圧に応じて、画素電極３０に重畳する領域毎に異なり、液晶素子５１の配向方向も、画素電極３０に重畳する領域毎に変化する。従って、液晶層５０は、位置毎に光を透過する領域と光を遮蔽する領域とに区分され、これにより、干渉縞を再現する。光源部１０から出射された参照光ＬＡは、前面１２Ａから液晶部１２の内部に入射し、画素電極３０の表面で反射される。反射された参照光ＬＡは、液晶層５０に入射して、液晶層５０が再現する干渉縞を透過して回折（変調）し、回折（変調）した出力光ＬＢとして、前面１２Ａから外部に出射される。外部に出射された出力光ＬＢは、位置Ａ１において結像して立体画像Ａを表示させる。以下、壁部３３について説明する。
【0027】
（壁部の構成）
図２から図４に示すように、壁部３３は、壁面部３４と開口部３５とを有する。壁部３３は、壁面部３４が、第１基板２０の前面１２Ａ側の表面に設けられ、第２基板２２に向かって、液晶層５０内を延在する。本実施形態においては、壁面部３４は、Ｚ方向に沿った一方の端面が、第１基板２０の前面１２Ａ側の表面に設けられ（接触し）、Ｚ方向に沿った他方の端面が、第２基板２２の背面１２Ｂ側の表面に設けられる（接触する）。すなわち、第１実施形態の壁部３３は、壁面部３４が、第１基板２０の表面から第２基板２２の表面まで延在している。壁面部３４は、画素電極３０と同じ層に設けられており、画素電極３０の周囲に格子状に配置されている。より詳しくは、図２に示すように、壁面部３４は、画素電極３０の周囲を囲うように設けられ、壁面部３４の内周と画素電極３０とで囲われる空間ＳＰを形成している。空間ＳＰは、液晶層５０内における画素電極３０上の空間であるということができる。また、液晶部１２は、複数の壁部３３を有しており、それぞれの壁部３３が有する壁面部３４が、画素電極３０のそれぞれの周囲を囲うことで、それぞれの画素電極３０上に空間ＳＰを形成している。すなわち、壁部３３は、隣接する画素電極３０同士（空間ＳＰ同士）を区分している。また、壁部３３は、画素電極３０の表面を覆わず、画素電極３０の表面を開放している。
【0028】
図２に示すように、開口としての開口部３５は、壁部３３の画素電極３０の周囲を囲う領域の一部に設けられている。すなわち、壁部３３は、画素電極３０の周囲の全周を囲う領域のうち、一部の領域に壁面部３４を有し、壁面部３４以外の領域に開口部３５を有する。開口部３５は、壁面部３４の一方の表面から他方の表面までを貫通している。すなわち、開口部３５は、壁面部３４が囲う画素電極３０上の空間ＳＰと、隣接する画素電極３０上の空間ＳＰとを連通している。隣接する画素電極３０上の空間ＳＰとは、例えば、図２に示す空間ＳＰ１である。空間ＳＰ１は、空間ＳＰを囲う壁部３３とは異なる壁部３３によって囲われた空間ＳＰである。このように、壁部３３は、壁面部３４が、空間ＳＰとそれに隣接する空間ＳＰ（空間ＳＰ１）とを遮断し、開口部３５において、空間ＳＰとそれに隣接する空間ＳＰ（空間ＳＰ１）とを連通している。
【0029】
更に詳しくは、図２に示すように、壁面部３４は、Ｙ方向に沿って延在する領域３４ＳＡと、Ｘ方向に沿って延在する領域３４ＳＢとを有する。壁面部３４は、領域３４ＳＡにおける幅Ｄ１が、１μｍより狭い。また、壁面部３４は、幅Ｄ１が、２００ｎｍ以上であることが好ましく、さらに２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、幅Ｄ１は、領域３４ＳＡにおけるＸ方向に沿った長さであり、壁面部３４の表面３４Ｓ１と表面３４Ｓ２との間の長さであるということもできる。表面３４Ｓ１は、領域３４ＳＡのＹ方向に沿った表面のうち一方の表面である。また、表面３４Ｓ２は、領域３４ＳＡのＹ方向に沿った表面のうち他方の表面、すなわち表面３４Ｓ１と反対側の表面である。
【0030】
また、壁面部３４は、領域３４ＳＢにおける幅Ｄ２が、１μｍより狭い。また、壁面部３４は、幅Ｄ２が、２００ｎｍ以上であることが好ましく、さらに２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、幅Ｄ２は、領域３４ＳＢにおけるＹ方向に沿った長さであり、表面３４Ｓ３と表面３４Ｓ４との間の長さであるということもできる。表面３４Ｓ３は、領域３４ＳＢのＸ方向に沿った表面のうち一方の表面である。また、表面３４Ｓ４は、領域３４ＳＢのＸ方向に沿った表面のうち他方の表面、すなわち表面３４Ｓ３と反対側の表面である。
【0031】
本実施形態では、壁面部３４は、Ｙ方向に沿った幅Ｄ１とＸ方向に沿った幅Ｄ２とが、同じ長さである。以下、幅Ｄ１と幅Ｄ２とを区別しない場合は、幅Ｄと記載する。この幅Ｄは、隣接する２つの画素電極３０の間における、これらの画素電極３０の並ぶ方向に沿った壁面部３４の長さであるということができる。すなわち、壁面部３４は、Ｘ方向に並ぶ画素電極３０の間に位置する領域においては、Ｘ方向の長さが幅Ｄ（幅Ｄ１）であり、Ｙ方向に並ぶ画素電極３０の間に位置する領域においては、Ｙ方向の長さが幅Ｄ（幅Ｄ２）である。なお、幅Ｄ１と幅Ｄ２とは、長さが異なってもよい。幅Ｄ１は、液晶素子５１の配向方向に沿った方向の壁部３３の長さであり、幅Ｄ２は、液晶素子５１の配向方向に直交する方向の壁部３３の長さであるともいうことができる。液晶素子５１は、配向方向に直交する方向に対し、弾性力が高く働く。従って、例えば幅Ｄ２を幅Ｄ１より大きくすることで、配向方向に直交する方向に隣接する液晶素子５１が追従することを抑制したり、配向方向に直交する方向の電界の漏れ出しを抑制したりすることができる。これにより、液晶素子５１を適切に駆動しつつ、幅Ｄ１を小さくすることで画素の開口面積が小さくなることを抑制して、画像を明るくすることができる。
【0032】
また、壁面部３４は、領域３４ＳＢにおけるＸ方向に沿った長さＬ３が、画素電極３０のピッチＬ１に対して、２０％以上８０％以下の長さであることが好ましく、画素電極３０のピッチＬ１に対して６０％以上８０％以下の長さであることがより好ましい。同様に、壁面部３４は、領域３４ＳＡにおけるＹ方向に沿った長さＬ４が、画素電極３０のピッチＬ１に対して、２０％以上８０％以下の長さであることが好ましく、画素電極３０のピッチＬ１に対して６０％以上８０％以下の長さであることがより好ましい。本実施形態において、長さＬ３は、長さＬ４と同じ長さであるが、異なる長さであってもよい。
【0033】
壁面部３４は、比誘電率が４以下の絶縁性の部材で形成されていることが好ましく、比誘電率が３以下であることがより好ましい。また、壁面部３４は、アンカリング強度が比較的低いことが好ましく、アンカリング強度が１．０×１０-4Ｊ／ｍ2以下の部材で形成されることが好ましく、アンカリング強度が１．０×１０-7Ｊ／ｍ2以上の部材で形成されていることが好ましい。また、壁面部３４は、アンカリング強度が１．０×１０-5Ｊ／ｍ2以下であることがより好ましい。例えば、壁面部３４は、アクリル製の部材である。なお、アンカリング強度とは、壁面部３４の表面が液晶素子５１の動きを固定させるように働く、壁面部３４の単位面積当たりのエネルギーである。アンカリング強度が高いと、壁面部３４が液晶素子５１の配向方向を固定する力が強くなる。壁面部３４は、アンカリング強度を低くすることで、電圧印加時において液晶素子５１の配向方向を変更させやすくしている。ただし、壁面部３４は、絶縁性を有する部材であれば、比誘電率及びアンカリング強度はこの範囲に限られない。
【0034】
以下、壁部の形状をより詳細に説明する。図５は、第１実施形態に係る壁部の構成を示す上面図である。図５は、図２の一部拡大図である。図５に示すように、壁部３３は、第１壁面部３４Ａと、第２壁面部３４Ｂと、第３壁面部３４Ｃと、第４壁面部３４Ｄと、開口部３５とを有する。第１壁面部３４Ａ、第２壁面部３４Ｂ、第３壁面部３４Ｃ、及び第４壁面部３４Ｄは、壁面部３４であり、周囲区間Ｒのうちの一部の区間に設けられる。周囲区間Ｒは、画素電極３０の周囲のうちの全周に沿った区間であり、第１基板２０の表面上の区間である。さらに言えば、周囲区間Ｒは、複数の画素電極３０のうち１つの画素電極３０のみを囲う区間であり、囲った画素電極３０に隣接する画素電極３０よりも、内側（囲った画素電極３０側）に位置している。上述した空間ＳＰは、この周囲区間Ｒと画素電極３０とに囲われる液晶層５０内の空間である。
【0035】
周囲区間Ｒは、画素電極３０の形状に沿った矩形状となっており、第１辺区間ＲS1と、第２辺区間ＲS2と、第３辺区間ＲS3と、第４辺区間ＲS4とを有している。第１辺区間ＲS1、第２辺区間ＲS2、第３辺区間ＲS3、及び第４辺区間ＲS4は、周囲区間Ｒが囲う画素電極３０のそれぞれ別の一辺に沿った区間である。第１辺区間ＲS1は、周囲区間Ｒの頂点である第１頂点ＲV1から第２頂点ＲV2にわたった区間である。第２辺区間ＲS2は、周囲区間Ｒの頂点である第２頂点ＲV2から第３頂点ＲV3にわたった区間である。第３辺区間ＲS3は、周囲区間Ｒの頂点である第３頂点ＲV3から第４頂点ＲV4にわたった区間である。第４辺区間ＲS4は、第４頂点ＲV4から第１頂点ＲV1にわたった区間である。
【0036】
第１壁面部３４Ａは、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である第１壁区間Ｒ１Ａに設けられている。第１壁区間Ｒ１Ａは、第４辺区間ＲS4の一部の区間から、第１頂点ＲV1を経て第１辺区間ＲS1の一部の区間にわたって設けられている。より詳しくは、第１壁面部３４Ａ（第１壁区間Ｒ１Ａ）は、中間位置Ｐ４２から、第１頂点ＲV1を経て中間位置Ｐ１１にわたって延在している。中間位置Ｐ４２は、第４辺区間ＲS4上の第４頂点ＲV4と第１頂点ＲV1との間の位置である。中間位置Ｐ１１は、第１辺区間ＲS1上の第１頂点ＲV1と第２頂点ＲV2との間の位置である。
【0037】
また、第１壁面部３４Ａは、クロス状の形状をしており、第１頂点ＲV1から、Ｙ方向に沿って中間位置Ｐ４２と反対側の位置Ｐ４２’にも延在している。そして、第１壁面部３４Ａは、第１頂点ＲV1から、Ｘ方向に沿って中間位置Ｐ１１と反対側の位置Ｐ１１’にも延在している。第１壁面部３４Ａは、中間位置Ｐ４２から第１頂点ＲV1を経て位置Ｐ４２’までが、Ｙ方向に沿って延在する領域３４ＳＡに相当する。そして、第１壁面部３４Ａは、中間位置Ｐ１１から第１頂点ＲV1を経て位置Ｐ１１’までが、Ｘ方向に沿って延在する領域３４ＳＢに相当する。
【0038】
第２壁面部３４Ｂは、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である第２壁区間Ｒ１Ｂに設けられている。第２壁区間Ｒ１Ｂは、第１辺区間ＲS1の一部の区間から、第２頂点ＲV2を経て第２辺区間ＲS2の一部の区間にわたって設けられている。より詳しくは、第２壁面部３４Ｂ（第２壁区間Ｒ１Ｂ）は、中間位置Ｐ１２から、第２頂点ＲV2を経て中間位置Ｐ２１にわたって延在している。中間位置Ｐ１２は、第１辺区間ＲS1上の第１頂点ＲV1と第２頂点ＲV2との間の位置である。中間位置Ｐ１２は、中間位置Ｐ１１よりも、第２頂点ＲV2側に位置している。また、中間位置Ｐ２１は、第２辺区間ＲS2上の第２頂点ＲV2と第３頂点ＲV3との間の位置である。
【0039】
また、第２壁面部３４Ｂは、第１壁面部３４Ａと同じ形状をしており、第２頂点ＲV2から、Ｙ方向に沿って中間位置Ｐ２１と反対側の位置Ｐ２１’にも延在している。そして、第２壁面部３４Ｂは、第２頂点ＲV2から、Ｘ方向に沿って中間位置Ｐ１２と反対側の位置Ｐ１２’にも延在している。第２壁面部３４Ｂは、中間位置Ｐ２１から第２頂点ＲV2を経て位置Ｐ２１’までが、Ｙ方向に沿って延在する領域３４ＳＡに相当する。そして、第２壁面部３４Ｂは、中間位置Ｐ１２から第２頂点ＲV2を経て位置Ｐ１２’までが、Ｘ方向に沿って延在する領域３４ＳＢに相当する。
【0040】
第３壁面部３４Ｃは、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である第３壁区間Ｒ１Ｃに設けられている。第３壁区間Ｒ１Ｃは、第２辺区間ＲS2の一部の区間から、第３頂点ＲV3を経て第３辺区間ＲS3の一部の区間にわたって設けられている。より詳しくは、第３壁面部３４Ｃ（第３壁区間Ｒ１Ｃ）は、中間位置Ｐ２２から、第３頂点ＲV3を経て中間位置Ｐ３１にわたって延在している。中間位置Ｐ２２は、第２辺区間ＲS2上の第２頂点ＲV2と第３頂点ＲV3との間の位置である。中間位置Ｐ２２は、中間位置Ｐ２１よりも、第３頂点ＲV3側に位置している。また、中間位置Ｐ３１は、第３辺区間ＲS3上の第３頂点ＲV3と第４頂点ＲV4との間の位置である。
【0041】
また、第３壁面部３４Ｃは、第１壁面部３４Ａと同じ形状をしており、第３頂点ＲV3から、Ｙ方向に沿って中間位置Ｐ２２と反対側の位置Ｐ２２’にも延在している。そして、第３壁面部３４Ｃは、第３頂点ＲV3から、Ｘ方向に沿って中間位置Ｐ３１と反対側の位置Ｐ３１’にも延在している。第３壁面部３４Ｃは、中間位置Ｐ２２から第３頂点ＲV3を経て位置Ｐ２２’までが、Ｙ方向に沿って延在する領域３４ＳＡに相当する。そして、第３壁面部３４Ｃは、中間位置Ｐ３１から第３頂点ＲV3を経て位置Ｐ３１’までが、Ｘ方向に沿って延在する領域３４ＳＢに相当する。
【0042】
第４壁面部３４Ｄは、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である第４壁区間Ｒ１Ｄに設けられている。第４壁区間Ｒ１Ｄは、第３辺区間ＲS3の一部の区間から、第４頂点ＲV4を経て第４辺区間ＲS4の一部の区間にわたって設けられている。より詳しくは、第４壁面部３４Ｄ（第４壁区間Ｒ１Ｄ）は、中間位置Ｐ３２から、第４頂点ＲV4を経て中間位置Ｐ４１にわたって延在している。中間位置Ｐ３２は、第３辺区間ＲS3上の第３頂点ＲV3と第４頂点ＲV4との間の位置である。中間位置Ｐ３２は、中間位置Ｐ３１よりも、第４頂点ＲV4側に位置している。また、中間位置Ｐ４１は、第４辺区間ＲS4上の第４頂点ＲV4と第１頂点ＲV1との間の位置である。中間位置Ｐ４１は、中間位置Ｐ４２よりも、第４頂点ＲV4側に位置している。
【0043】
また、第４壁面部３４Ｄは、第１壁面部３４Ａと同じ形状をしており、第４頂点ＲV4から、Ｙ方向に沿って中間位置Ｐ４１と反対側の位置Ｐ４１’にも延在している。そして、第４壁面部３４Ｄは、第４頂点ＲV4から、Ｘ方向に沿って中間位置Ｐ３２と反対側の位置Ｐ３２’にも延在している。第４壁面部３４Ｄは、中間位置Ｐ４１から第４頂点ＲV4を経て位置Ｐ４１’までが、Ｙ方向に沿って延在する領域３４ＳＡに相当する。そして、第４壁面部３４Ｄは、中間位置Ｐ３２から第４頂点ＲV4を経て位置Ｐ３２’までが、Ｘ方向に沿って延在する領域３４ＳＢに相当する。
【0044】
このように、第１壁面部３４Ａ、第２壁面部３４Ｂ、第３壁面部３４Ｃ、及び第４壁面部３４Ｄは、周囲区間Ｒのうちの一部の区間にそれぞれ設けられている。すなわち、壁面部３４は、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である壁区間Ｒ１に設けられているということができる。壁区間Ｒ１は、第１壁区間Ｒ１Ａ、第２壁区間Ｒ１Ｂ、第３壁区間Ｒ１Ｃ、及び第４壁区間Ｒ１Ｄの全てを含む区間である。壁面部３４は、この壁区間Ｒ１上を延在しており、開口区間Ｒ２には設けられていない。開口区間Ｒ２は、周囲区間Ｒのうちの壁区間Ｒ１以外の区間である。言い換えれば、壁部３３は、壁区間Ｒ１に壁面部３４を有し、開口区間Ｒ２において開口している（開口部３５を有している）といえる。
【0045】
具体的には、開口部３５は、第１壁面部３４Ａと第２壁面部３４Ｂとの間の開口区間Ｒ２Ａと、第２壁面部３４Ｂと第３壁面部３４Ｃとの間の開口区間Ｒ２Ｂと、第３壁面部３４Ｃと第４壁面部３４Ｄとの間の開口区間Ｒ２Ｃと、第４壁面部３４Ｄと第１壁面部３４Ａとの間の開口区間Ｒ２Ｄとに開口している。開口区間Ｒ２Ａは、第１辺区間ＲS1上の中間位置Ｐ１１と中間位置Ｐ１２の間の区間であり、開口区間Ｒ２Ｂは、第２辺区間ＲS2上の中間位置Ｐ２１と中間位置Ｐ２２の間の区間であり、開口区間Ｒ２Ｃは、第３辺区間ＲS3上の中間位置Ｐ３１と中間位置Ｐ３２の間の区間であり、開口区間Ｒ２Ｄは、第４辺区間ＲS4上の中間位置Ｐ４１と中間位置Ｐ４２の間の区間であるということもできる。
【0046】
壁区間Ｒ１の合計長さは、周囲区間Ｒの長さに対し、２０％以上８０％以下であることが好ましく、６０％以上８０％以下であることがより好ましい。壁区間Ｒ１をこの長さ比率とすることで、壁部３３を適切に設けて電極の漏れ出しなどを抑制しつつ、開口部３５の領域を適切に確保することができる。ただし、壁区間Ｒ１の長さは、この比率に限られない。
【0047】
このように、壁部３３は、壁区間Ｒ１において、画素電極３０上の空間ＳＰを、隣接する画素電極３０上の空間ＳＰに対して遮断している。一方、壁部３３は、開口区間Ｒ２においては、画素電極３０上の空間ＳＰを、隣接する画素電極３０上の空間ＳＰに対して遮断せず、これらの空間ＳＰを連通している。さらに言えば、本実施形態においては、壁部３３は、壁面部３４により画素電極３０の頂点位置を囲っているが、画素電極３０の辺の一部（開口区間Ｒ２ＡからＲ２Ｄ）を囲わず開放している。
【0048】
以上説明したように、第１実施形態に係る液晶装置１は、第１基板２０と、第２基板２２と、複数の画素電極３０と、対向電極４４と、液晶層５０と、壁部３３とを有する。第２基板２２は、第１基板２０と対向して設けられる。複数の画素電極３０は、第１基板２０の表面に設けられ、２次元マトリクス状に並んで配置される。対向電極４４は、第２基板２２の表面に設けられ、画素電極３０と対向する。液晶層５０は、第１基板２０と第２基板２２との間に設けられる。壁部３３は、画素電極３０の周囲に沿って第１基板２０上に設けられ、第２基板２２に向かって延在する。壁部３３は、幅Ｄが１μｍより小さい。また、壁部３３は、画素電極の周囲を囲う領域（周囲区間Ｒ上の領域）の一部（開口区間Ｒ２上の領域）に、開口部３５が設けられている。開口部３５は、壁部３３が囲っている画素電極３０上の空間ＳＰと、隣接する画素電極３０上の空間ＳＰ（図２の空間ＳＰ１）とを連通する。
【0049】
上述のように、画素電極３０のピッチＬ１を小さくした場合、１つの画素電極３０からの電界が隣接する画素電極３０上の空間ＳＰにまで漏れ出したり、画素電極３０上の液晶素子５１と隣接する画素電極３０上の液晶素子５１との動きが追従したりして、適切に液晶素子５１を駆動させることができなくなるおそれがある。それに対し、本実施形態に係る液晶装置１は、液晶層５０内において画素電極３０の周囲を壁部３３で囲うことで、画素電極３０からの電界が隣接する空間ＳＰまで漏れ出すことを抑制する。また、液晶装置１は、壁部３３が囲う画素電極３０上の液晶素子５１と、隣接する画素電極３０上の液晶素子５１とを遮断して、液晶素子５１の動きが追従することを抑制する。このように、液晶装置１は、壁部３３を設けることで、液晶素子５１を適切に駆動して、画像を適切に表示することができる。
【0050】
さらに、本実施形態に係る液晶装置１は、開口部３５を設けている。壁部３３を設けた場合、液晶層５０を充填する空間に液晶素子５１を注入する際に、壁部３３に阻まれて、全ての空間に液晶素子５１を充填できなくなるおそれがある。それに対し、本実施形態に係る液晶装置１は、開口部３５で、画素電極３０上の空間ＳＰ同士を連通させている。従って、本実施形態に係る液晶装置１は、液晶素子５１を全ての空間ＳＰに適切に充填させて、液晶素子５１を適切に駆動することができる。また、液晶素子５１は、壁部３３と底面（第１基板２０）との間に入り込んで配向方向が固定されて動きにくくなったり、設定した配向方向と異なる方向に向いたりするおそれがある。本実施形態に係る液晶装置１は、開口部３５を設けて壁部３３の面積を小さくすることにより、電界の漏れだしなどを抑制しつつ、壁部３３と底面（第１基板２０）との間に入り込む液晶素子５１の数を少なくすることができる。従って、本実施形態に係る液晶装置１は、液晶素子５１を適切に駆動することで、画像を適切に表示することができる。
【0051】
また、例えば画素電極３０のピッチを小さくした場合、相対的に壁部３３の領域が大きくなってしまい、開口率が低下するおそれがある。開口率が低下すると、出力光ＬＢの光量が低下して、画像を適切に表示できなくなるおそれがある。それに対し、本実施形態に係る液晶装置１は、壁部３３の幅Ｄを１μｍより小さくしている。この液晶装置１は、壁部３３の幅Ｄをこの範囲まで小さくすることで、例えば画素電極３０のピッチを小さくした場合でも、開口率の低下を抑制することができる。このように、本実施形態に係る液晶装置１は、開口部３５が開口する壁部３３を設け、かつ、壁部３３の幅Ｄ１を１μｍ以下とすることで、例えば画素電極３０のピッチを小さくした場合においても、画像を適切に表示することを可能としている。
【0052】
また、壁部３３は、比誘電率が４以下の絶縁性の部材で形成されることが好ましい。この壁部３３は、比誘電率が４以下であるため、電界の漏れ出しを適切に抑制し、液晶素子５１をより適切に駆動することができる。
【0053】
また、壁部３３は、アンカリング強度が１．０×１０-4Ｊ／ｍ2以下の部材で形成されることが好ましい。この壁部３３は、アンカリング強度を小さくすることにより、壁部３３付近の液晶素子５１の動きを固定する力を適切に弱めて、電圧印加時において液晶素子５１の配向方向を変更させやすくなる。従って、この壁部３３は、液晶素子５１をより適切に駆動することができる。なお、壁部３３は、比誘電率を４以下としつつ、アンカリング強度を１．０×１０-4Ｊ／ｍ2以下とすることがより好ましい。壁部３３は、比誘電率が小さいことで、電圧を印加しない場合において、隣接する画素電極３０からの電圧によって配向方向を液晶素子５１が動いてしまうことを抑制しつつ、アンカリング強度が小さいことで、電圧印加時において、液晶素子５１が動きにくくなることを抑制する。
【0054】
また、壁部３３は、壁区間Ｒ１に壁面部３４が設けられ、開口区間Ｒ２において開口している（開口部３５が設けられている）ことが好ましい。壁区間Ｒ１は、周囲区間Ｒのうちの一部の区間であり、開口区間Ｒ２は、周囲区間Ｒのうち、壁区間Ｒ１以外の区間である。周囲区間Ｒは、第１基板２０上の画素電極３０の周囲に沿った区間である。壁面部３４は、壁区間Ｒ２において、囲っている画素電極３０上の空間ＳＰを、隣接する画素電極３０上の空間ＳＰ（図２の例では空間ＳＰ１）から遮断している。この壁部３３は、壁区間Ｒ１において、画素電極３０上の空間ＳＰを隣接する空間ＳＰから遮断しつつ、開口区間Ｒ２において、画素電極３０上の空間ＳＰを隣接する空間ＳＰに連通させている。従って、液晶装置１は、壁区間Ｒ１において電界の漏れ出し等を抑制しつつ、開口区間Ｒ２において、液晶素子５１の充填を補助しつつ液晶素子５１の動きの固定を抑制する。従って、この液晶装置１は、液晶素子５１をより適切に駆動することができる。
【0055】
また、壁区間Ｒ１の長さは、周囲区間Ｒに対し、２０％以上８０％以下の長さであることが好ましい。液晶装置１は、壁部３３を設ける壁区間Ｒ１の長さをこの範囲とすることで、開口部３５を保持しつつ、壁部３３により電界の漏れ出しなどを抑制して、液晶素子５１をより適切に駆動することができる。
【0056】
また、周囲区間Ｒは、矩形であり、第１頂点ＲV1から第２頂点ＲV2にわたる第１辺区間ＲS1と、第２頂点ＲV2から第３頂点ＲV3にわたる第２辺区間ＲS2と、第３頂点ＲV3から第４頂点ＲV4にわたる第３辺区間ＲS3と、第４頂点ＲV4から第１頂点ＲV1にわたる第４辺区間ＲS4と、を有することが好ましい。そして、壁部３３は、第１壁面部３４Ａと、第２壁面部３４Ｂと、第３壁面部３４Ｃと、第４壁面部３４Ｄとを有することが好ましい。第１壁面部３４Ａは、第４辺区間ＲS4の一部の区間から、第１頂点ＲV1を経て第１辺区間ＲS1の一部の区間にわたって設けられている。第２壁面部３４Ｂは、第１辺区間ＲS1の一部の区間から、第２頂点ＲV2を経て第２辺区間ＲS2の一部の区間にわたって設けられている。第３壁面部３４Ｃは、第２辺区間ＲS2の一部の区間から、第３頂点ＲV3を経て第３辺区間ＲS3の一部の区間にわたって設けられている。第４壁面部３４Ｄは、第３辺区間ＲS3の一部の区間から、第４頂点ＲV4を経て第４辺区間ＲS4の一部の区間にわたって設けられている。また、周囲区間Ｒのうち、第１壁面部３４Ａ、第２壁面部３４Ｂ、第３壁面部３４Ｃ及び第４壁面部３４Ｄが設けられた区間以外の区間が開口している。この壁部３３は、第１壁面部３４Ａと第２壁面部３４Ｂと第３壁面部３４Ｃと第４壁面部３４Ｄとで、画素電極３０の頂点位置の周辺を囲いつつ、それ以外の区間を開放している。従って、この壁部３３は、開口部３５を保持しつつ、壁部３３により電界の漏れ出しなどを抑制して、液晶素子５１をより適切に駆動することができる。
【0057】
また、液晶装置１は、隣接する画素電極３０の中心Ｏ同士の間の距離であるピッチＬ１は、３μｍ以下であることが好ましい。この液晶装置１は、ピッチＬ１をこのように小さくすることにより、例えば立体画像Ａなどを表示する際に、液晶素子５１をより適切に駆動することができる。
【0058】
また、画素電極３０は、外部から入射した光(参照光ＬＡなど)を反射するものであり、液晶装置１は、画素電極３０が反射した光を、液晶層５０を経由して出射することにより画像を表示することが好ましい。この液晶装置１は、反射型の液晶表示装置であるため、例えば立体画像Ｄ１などを適切に表示することができる。
【0059】
また、液晶装置１は、光源部１０と、空間光変調器（液晶部１２）とを有することが好ましい。この光源部１０は、参照光ＬＡを出力する。空間光変調器は、参照光ＬＡをホログラムの再生波面情報に基づき変調して、変調した参照光ＬＡを出力光ＬＢとして出力し、出力光ＬＢにより立体画像Ａを表示させる。そして、この空間光変調器は、第１基板２０と、第２基板２２と、複数の画素電極３０と、対向電極４４と、液晶層５０と、壁部３３とを有し、液晶層５０において参照光ＬＡを変調する。この液晶装置１は、開口部３５を有することで液晶素子５１をより適切に駆動して、立体画像Ａを適切に表示することが可能となる。
【0060】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る液晶装置１は、壁部３３ａの形状が、第１実施形態とは異なる。第２実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
【0061】
図６は、第２実施形態に係る液晶部の模式図である。図６に示すように、第２実施形態に係る液晶部１２ａは、壁部３３ａを有する。壁部３３ａは、壁面部３４ａと開口部３５ａとを有している。壁面部３４ａは、Ｙ方向に沿って延在する領域３４ＳＡと、Ｘ方向に沿って延在する領域３４ＳＢとが、互いに分割されている。また、壁面部３４ａは、画素電極３０の頂点位置を囲わず、画素電極３０の辺の一部を囲っている。
【0062】
また、壁部３３ａは、領域３４ＳＢにおけるＸ方向に沿った長さＬ３が、画素電極３０のピッチＬ１に対して、２０％以上８０％以下の長さであることが好ましく、画素電極３０のピッチＬ１に対して６０％以上８０％以下の長さであることがより好ましい。さらに、長さＬ３は、ピッチＬ１に対し、７０％未満の長さであることがさらに好ましい。同様に、壁部３３ａは、領域３４ＳＡにおけるＹ方向に沿った長さＬ４が、画素電極３０のピッチＬ１に対して、２０％以上８０％以下の長さであることが好ましく、画素電極３０のピッチＬ１に対して６０％以上８０％以下の長さであることがより好ましい。さらに、長さＬ４は、ピッチＬ１に対し、７０％未満の長さであることがさらに好ましい。本実施形態において、長さＬ３は、長さＬ４と同じ長さであるが、異なる長さであってもよい。以下、壁部３３ａの詳細な構成を説明する。
【0063】
図７は、第２実施形態に係る壁部の構成を示す上面図である。図７に示すように、壁面部３４ａは、壁区間Ｒ１ａ上に設けられており、開口部３５ａは、開口区間Ｒ２ａに開口している。より詳しくは、壁面部３４ａは、第１壁面部３４Ａａと、第２壁面部３４Ｂａと、第３壁面部３４Ｃａと、第４壁面部３４Ｄａとを有する。
【0064】
第１壁面部３４Ａａは、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である第１壁区間Ｒ１Ａａに設けられている。第１壁区間Ｒ１Ａａは、第１辺区間ＲS1の一部の区間であって、第１頂点ＲV1と第２頂点ＲV2とを含まない区間である。より詳しくは、第１壁面部３４Ａａ（第１壁区間Ｒ１Ａａ）は、中間位置Ｐ１１ａから中間位置Ｐ１２ａにわたって延在している。中間位置Ｐ１１ａは、第１辺区間ＲS1上の第１頂点ＲV1と第２頂点ＲV2との間の位置である。中間位置Ｐ１２ａは、第１辺区間ＲS1上の第１頂点ＲV1と第２頂点ＲV2との間の位置であり、中間位置Ｐ１１ａよりも第２頂点ＲV2側の位置である。また、第１辺区間ＲS1の中央の位置は、中間位置Ｐ１１ａと中間位置Ｐ１２ａとの間に位置しており、第１壁面部３４Ａａは、第１辺区間ＲS1の中央位置を占めている。なお、第１壁面部３４Ａａは、Ｘ方向に沿って延在する領域３４ＳＢに相当する。
【0065】
第２壁面部３４Ｂａは、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である第２壁区間Ｒ１Ｂａに設けられている。第２壁区間Ｒ１Ｂａは、第２辺区間ＲS2の一部の区間であって、第２頂点ＲV2と第３頂点ＲV3とを含まない区間である。より詳しくは、第２壁面部３４Ｂａ（第２壁区間Ｒ１Ｂａ）は、中間位置Ｐ２１ａから中間位置Ｐ２２ａにわたって延在している。中間位置Ｐ２１ａは、第２辺区間ＲS2上の第２頂点ＲV2と第３頂点ＲV3との間の位置である。中間位置Ｐ２２ａは、第２辺区間ＲS2上の第２頂点ＲV2と第３頂点ＲV3との間の位置であり、中間位置Ｐ２１ａよりも第３頂点ＲV3側の位置である。また、第２辺区間ＲS2の中央の位置は、中間位置Ｐ２１ａと中間位置Ｐ２２ａとの間に位置しており、第２壁面部３４Ｂａは、第２辺区間ＲS2の中央位置を占めている。なお、第２壁面部３４Ｂａは、Ｙ方向に沿って延在する領域３４ＳＡに相当する。
【0066】
第３壁面部３４Ｃａは、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である第３壁区間Ｒ１Ｃａに設けられている。第３壁区間Ｒ１Ｃａは、第３辺区間ＲS3の一部の区間であって、第３頂点ＲV3と第４頂点ＲV4とを含まない区間である。より詳しくは、第３壁面部３４Ｃａ（第３壁区間Ｒ１Ｃａ）は、中間位置Ｐ３１ａから中間位置Ｐ３２ａにわたって延在している。中間位置Ｐ３１ａは、第３辺区間ＲS3上の第３頂点ＲV3と第４頂点ＲV4との間の位置である。中間位置Ｐ３２ａは、第３辺区間ＲS3上の第３頂点ＲV3と第４頂点ＲV4との間の位置であり、中間位置Ｐ３１ａよりも第４頂点ＲV4側の位置である。また、第３辺区間ＲS3の中央の位置は、中間位置Ｐ３１ａと中間位置Ｐ３２ａとの間に位置しており、第３壁面部３４Ｃａは、第３辺区間ＲS3の中央位置を占めている。なお、第３壁面部３４Ｃａは、Ｘ方向に沿って延在する領域３４ＳＢに相当する。
【0067】
第４壁面部３４Ｄａは、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である第４壁区間Ｒ１Ｄａに設けられている。第４壁区間Ｒ１Ｄａは、第４辺区間ＲS4の一部の区間であって、第４頂点ＲV4と第１頂点ＲV1とを含まない区間である。より詳しくは、第４壁面部３４Ｄａ（第４壁区間Ｒ１Ｄａ）は、中間位置Ｐ４１ａから中間位置Ｐ４２ａにわたって延在している。中間位置Ｐ４１ａは、第４辺区間ＲS4上の第４頂点ＲV4と第１頂点ＲV1との間の位置である。中間位置Ｐ４２ａは、第４辺区間ＲS4上の第４頂点ＲV4と第１頂点ＲV1との間の位置であり、中間位置Ｐ４１ａよりも第１頂点ＲV1側の位置である。また、第４辺区間ＲS4の中央の位置は、中間位置Ｐ４１ａと中間位置Ｐ４２ａとの間に位置しており、第４壁面部３４Ｄａは、第４辺区間ＲS4の中央位置を占めている。なお、第４壁面部３４Ｄａは、Ｙ方向に沿って延在する領域３４ＳＡに相当する。
【0068】
このように、第１壁面部３４Ａａ、第２壁面部３４Ｂａ、第３壁面部３４Ｃａ、及び第４壁面部３４Ｄａを有する壁面部３４ａは、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である壁区間Ｒ１ａに設けられているということができる。壁区間Ｒ１ａは、第１壁区間Ｒ１Ａａ、第２壁区間Ｒ１Ｂａ、第３壁区間Ｒ１Ｃａ、及び第４壁区間Ｒ１Ｄａの全てを含む区間である。壁部３３ａは、この壁区間Ｒ１ａ上を延在しており、開口区間Ｒ２ａには設けられていない。開口区間Ｒ２ａは、周囲区間Ｒのうちの壁区間Ｒ１ａ以外の区間である。言い換えれば、壁部３３ａは、壁区間Ｒ１ａにおいて壁面部３４ａを有し、開口区間Ｒ２ａにおいて開口している（開口部３５ａを有している）といえる。
【0069】
具体的には、開口部３５ａは、第４壁面部３４Ｄａと第１壁面部３４Ａａとの間の開口区間Ｒ２Ａａと、第１壁面部３４Ａａと第２壁面部３４Ｂａとの間の開口区間Ｒ２Ｂａと、第２壁面部３４Ｂａと第３壁面部３４Ｃａとの間の開口区間Ｒ２Ｃａと、第３壁面部３４Ｃａと第４壁面部３４Ｄａとの間の開口区間Ｒ２Ｄａと、に開口している。開口区間Ｒ２Ａａは、開口区間Ｒ２ａのうち、中間位置Ｐ４２ａから第１頂点ＲV1を経て中間位置Ｐ１１ａまでの区間である。開口区間Ｒ２Ｂａは、開口区間Ｒ２ａのうち、中間位置Ｐ１２ａから第２頂点ＲV2を経て中間位置Ｐ２１ａまでの区間である。開口区間Ｒ２Ｃａは、開口区間Ｒ２ａのうち、中間位置Ｐ２２ａから第３頂点ＲV3を経て中間位置Ｐ３１ａまでの区間である。開口区間Ｒ２Ｄａは、開口区間Ｒ２ａのうち、中間位置Ｐ３２ａから第４頂点ＲV4を経て中間位置Ｐ４１ａまでの区間である。
【0070】
壁区間Ｒ１ａの合計長さも、第１実施形態と同様に、周囲区間Ｒの長さに対し、２０％以上８０％以下であることが好ましく、６０％以上８０％以下であることがより好ましい。
【0071】
以上説明したように、第２実施形態に係る液晶装置１において、壁部３３ａは、第１壁面部３４Ａａと、第２壁面部３４Ｂａと、第３壁面部３４Ｃａと、第４壁面部３４Ｄａとを有することが好ましい。第１壁面部３４Ａａは、周囲区間Ｒのうち、第１辺区間ＲS1の一部の区間であって、第１頂点ＲV1及び第２頂点ＲV2を含まない区間に設けられる。第２壁面部３４Ｂａは、周囲区間Ｒのうち、第２辺区間ＲS2の一部の区間であって、第２頂点ＲV2及び第３頂点ＲV3を含まない区間に設けられる。第３壁面部３４Ｃａは、周囲区間Ｒのうち、第３辺区間ＲS3の一部の区間であって、第３頂点ＲV3及び第４頂点ＲV4を含まない区間に設けられる。第４壁面部３４Ｄａは、周囲区間Ｒのうち、第４辺区間ＲS4の一部の区間であって、第４頂点ＲV4及び第１頂点ＲV1を含まない区間に設けられる。そして、周囲区間Ｒのうち、第１壁面部３４Ａａ、第２壁面部３４Ｂａ、第３壁面部３４Ｃａ及び第４壁面部３４Ｄａが設けられた区間以外の区間が開口している。
【0072】
この壁部３３ａは、第１壁面部３４Ａａと第２壁面部３４Ｂａと第３壁面部３４Ｃａと第４壁面部３４Ｄａとで、画素電極３０の辺の一部を囲いつつ、頂点位置などそれ以外の区間を開放している。従って、第２実施形態に係る液晶装置１は、開口部３５ａを保持しつつ、壁部３３ａにより電界の漏れ出しなどを抑制して、液晶素子５１を適切に駆動することができる。また、第２実施形態に係る液晶装置１は、壁部３３ａの長さＬ３、Ｌ４、及び壁区間Ｒ１ａの長さを、第１実施形態より短くしてもよい。第２実施形態に係る液晶装置１は、画素電極３０の辺の一部を壁部３３ａで囲っているため、壁部３３ａで囲う長さを短くしても、電界の漏れ出しや液晶素子５１の追従を適切に抑制することが可能となっている。
【0073】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る液晶装置１は、壁部３３ｂの形状が、第１実施形態とは異なる。第３実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
【0074】
図８は、第３実施形態に係る液晶部の模式図である。図９は、第３実施形態に係る液晶部の断面図である。図８に示すように、第３実施形態に係る液晶部１２ｂは、壁部３３ｂを有する。第１実施形態に係る壁部３３は、第１壁面部３４Ａと第２壁面部３４Ｂと第３壁面部３４Ｃと第４壁面部３４Ｄとに分割されており、分割された各部の間に、開口部３５が設けられていた。それに対し、壁部３３ｂは、複数に分割されておらず、１つの部材である壁面部３４ｂと、開口部３５ｂとを有している。また、図８に示すように、壁面部３４ｂは、第１基板２０の表面において、画素電極３０の周囲の全周を囲っている。また、図９に示すように、壁部３３ｂ（壁面部３４ｂ）は、第１基板２０上から第２基板２２に向かって延在しているが、第２基板２２の表面（ここでは配向膜４６の表面）まで到達していない。壁部３３ｂは、第２基板２２側の端部から第２基板２２の表面までの間が開口しており、この間に開口部３５ｂを形成している。この開口部３５ｂは、第１実施形態と異なり、第１基板２０から第２基板２２にわたって開口せず、壁面部３４ｂの一部の領域に開口している。
【0075】
図１０は、第３実施形態の他の例に係る液晶部の断面図である。図９の例とは異なり、壁部３３ｂは、図１０に示すように、第１基板２０上から第２基板２２の表面（ここでは配向膜４６の表面）まで延在しており、第１基板２０と第２基板２２との間の位置で、開口部３５ｂが開口していてもよい。このように、本発明の壁部は、壁面部と開口部とを有していれば、開口部の位置は任意である。さらに言えば、本発明の壁部は、周囲区間Ｒのうちの一部の区間である壁区間Ｒ１にわたって壁面部が設けられており、壁区間Ｒ１以外の開口区間Ｒ２に開口部が設けられていることが好ましい。この場合、周囲区間Ｒは、第１基板と第２基板との間の任意の面上の区間である。例えば図３の例では、周囲区間Ｒは、第１基板２０の表面上の区間である。また、図１０の例では、周囲区間Ｒは、第１基板２０と第２基板２２との間の面上の区間である。この周囲区間Ｒは、例えば、方向Ｚに沿った第１基板２０と第２基板２２との間の距離に対し、第１基板２０の表面から５０％以内に位置していることが好ましい。
【0076】
なお、以上説明した各実施形態においては、液晶装置１が立体画像Ａを表示している。しかし、液晶装置１は、２次元画像を表示する画像装置であってもよい。この場合、液晶装置１は、例えばパネル２４上に２次元画像を表示し、又は、プロジェクタとして位置Ａ１に２次元画像を投影して表示する。この液晶装置１は、液晶部１２に干渉縞を表示させず、液晶層５０を透過してパネル２４に出射される光が２次元画像を表示するように、液晶層５０を駆動する。この液晶装置１は、反射型の液晶装置であるため、光源部１０を有さず、参照光ＬＡの代わりに外光を画素電極３０で反射させて２次元画像を表示させる。ただし、この液晶部１２は、内部に例えばサイドライト光源などの光源を組み込み、この光源からの光を画素電極３０で反射させてもよい。
【0077】
また、本実施形態において、液晶装置１は、画素電極３０で参照光ＬＡを反射させる反射型の液晶装置であったが、透過型の液晶装置であってもよい。この場合、光源部１０は、液晶部１２の背面１２Ｂ側（第１基板２０側）に設けられ、第１基板２０の背面から液晶層５０に向けて参照光ＬＡを出射させ、液晶層５０の干渉縞で参照光ＬＡを変調して、前面１２Ａから出力光ＬＢを出力する。また、２次元画像を表示する場合、液晶装置１は、第１基板２０の背面から液晶層５０に向けてバックライトを出射させ、液晶層５０を透過してパネル２４に出射される光が２次元画像を表示するように、液晶層５０を駆動する。
【0078】
（第１実施例）
次に、第１実施例について説明する。第１実施例は、第１実施形態に係る液晶部１２に電圧を印加した際の、液晶素子５１の動きをシミュレーションした結果である。図１１は、第１実施例のシミュレーション結果の一例を示す図である。第１実施例においては、図１１の中央の画素電極３０Ａに電圧（ここでは３Ｖ）を印加し、その周囲の画素電極３０には電圧を印加しなかった。また、第１実施例においては、液晶層５０及び壁部３３のＺ方向に沿った厚みを１μｍとし、画素電極３０のピッチＬ１を、１μｍとした。そして、第１実施例においては、壁部３３の幅Ｄを２００ｎｍとし、壁部３３の長さＬ３、Ｌ４、すなわち周囲区間Ｒに対する壁区間Ｒ１の長さの比率を変更しつつ、シミュレーションを行った。
【0079】
図１１は、長さＬ３、Ｌ４が６００ｎｍであり、周囲区間Ｒに対する壁区間Ｒ１の長さの比率が５／８（６２．５％）におけるシミュレーション結果である。図１１に示すように、電圧を印加した中央の画素電極３０Ａ上の液晶素子５１Ａは、電圧印加により配向方向が変化し、Ｚ方向に向いている。一方、周囲の画素電極３０上の液晶素子５１Ｂは、中央の画素電極３０Ａの電界、及び液晶素子５１Ａの影響が抑制され、配向方向が保たれている。このように、第１実施形態に係る液晶部１２は、壁部３３に開口部３５を設けても、画素電極３０Ａの電界、及び液晶素子５１Ａの影響が抑制され、液晶素子５１を適切に駆動可能となっていることが分かる。
【0080】
（第２実施例）
次に、第２実施例について説明する。第２実施例は、第２実施形態に係る液晶部１２ａに電圧を印加した際の、液晶素子５１の動きをシミュレーションした結果である。第２実施例は、壁部３３の代わりに壁部３３ａを用いた点以外は、第１実施例と同条件とした。
【0081】
図１２は、第２実施例のシミュレーション結果の一例を示す図である。図１２は、長さＬ３、Ｌ４が５００ｎｍであり、周囲区間Ｒに対する壁区間Ｒ１の長さの比率が５／８（６２．５％）におけるシミュレーション結果である。すなわち、図１２の例は、壁区間Ｒ１の長さの比率が図１１の例と同じである。図１２に示すように、中央の画素電極３０上の液晶素子５１Ａは、電圧印加により配向方向が変化し、Ｚ方向に向いている。一方、周囲の画素電極３０上の液晶素子５１Ｂは、中央の画素電極３０の電界、及び液晶素子５１Ａの影響が抑制され、配向方向が保たれている。さらに、図１２に示すように、壁部３３ａを用いた場合、壁区間Ｒ１の長さの比率が壁３４と同じ場合(図１１)と比較して、液晶素子５１Ａの配向がより均一になっている。すなわち、壁部３３ａを用いた場合、電圧印加状態における液晶素子５１をより適切に動かすことが可能になる。
【0082】
（第３実施例）
次に、第３実施例について説明する。第３実施例は、第２実施形態の壁部３３ａのアンカリング強度を低くした場合における液晶素子５１の動きを、壁部３３ａの比誘電率ごとに、シミュレーションで比較したものである。第３実施例では、壁部３３ａのアンカリング強度を１．０×１０-5Ｊ／ｍ2とした。なお、第３実施例は、第２実施形態に係る壁部３３ａの形状において、中心線断面の２次元シミュレーションを行ったものである。
【0083】
図１３及び図１４は、第３実施例における比誘電率ごとの駆動可能領域を示すグラフである。駆動可能領域とは、画素電極３０上の領域のうち、液晶素子５１を適切に駆動できる領域を指す。電圧を印加した場合は、領域上の液晶素子５１が、所定の角度以上動いた場合に、その領域を駆動可能領域とし、所定の角度以上動かない領域を、駆動可能領域でないとする。この場合の所定の角度は、完全に動いた角度を１００％とし、動かない場合の原点角度を０％として規格化した場合において、９０％としている。また、電圧を印加しない場合、領域上の液晶素子５１の動きが所定の角度以下である場合に、その領域を駆動可能領域とし、所定の角度より大きく動いた領域を、駆動可能領域でないとする。この場合の所定の角度は、上述のように規格化した場合において、１０％としている。
【0084】
図１３は、電圧を印加した場合における比誘電率ごとの駆動可能領域の割合を示している。図１４は、電圧を印加しない場合における比誘電率ごとの駆動可能領域の割合を示している。図１３に示すように、弱アンカリングの場合、電圧を印加した条件において、比誘電率が約７以下で、画素電極３０上の領域のうち、駆動可能領域が占める割合を７０％以上とすることが可能となっている。同様に、弱アンカリングの場合、電圧を印加した条件において、比誘電率が１０の場合でも、駆動可能領域が占める割合を６０％以上とすることができる。また、図１４に示すように、弱アンカリングの場合、電圧を印加しない条件で、比誘電率が約４．５以下で、駆動可能領域が占める割合を７０％以上とすることが可能となっている。このように、壁部３３ａは、アンカリング強度を低くし、かつ比誘電率を低くすることで、液晶素子５１をより適切に制御可能となることが分かる。
【0085】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これら実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【0086】
１ 液晶装置
１０ 光源部
１２ 液晶部
１４ 制御部
２０ 第１基板
２２ 第２基板
３０ 画素電極
３３ 壁部
３４ 壁面部
３５ 開口部
４４ 対向電極
５０ 液晶層
５１ 液晶素子
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２ 幅
Ｌ１ ピッチ
Ｒ 周囲区間
Ｒ１ 壁区間
Ｒ２ 開口区間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
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