JP2000314888A

JP2000314888A - 液晶パネル及びその製造方法並びに投射型表示装置

Info

Publication number: JP2000314888A
Application number: JP12507399A
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
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: JP3750415B2

Abstract

(57)【要約】【課題】投射型表示装置において、液晶パネルの光学
特性の方位依存性に起因してもたらされる、複数の画像
成分におけるコントラストや明るさのばらつきによって
生ずる色ムラを低減する。【解決手段】アクティブマトリクス基板１１と対向基
板１２とその間に封止された液晶層とからなる液晶パネ
ル１０の有効表示領域１０ａ内に、相互に配向状態の異
なる複数のブロック１０Ａ，１０Ｂを構成し、これらの
ブロックの明視方向が有効表示領域部１０ａを二分する
対称軸に対して線対称となるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶パネル及びその
製造方法並びに投射型表示装置に係り、特に、複数の液
晶パネルを用いて複数の画像成分を形成し、これら複数
の画像成分を合成して所望の画像、例えばカラー画像と
して投射するように構成された投射型表示装置に用いる
場合に好適な液晶パネルの構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、液晶パネルをライトバルブと
して用いた投射型表示装置、例えば液晶プロジェクタに
おいては、一般に、赤、青、緑の三原色の光をそれぞれ
別の液晶パネルに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、前方に投射するように構成されている。

【０００３】上記３色の画像成分を合成する場合、キュ
ービック状のダイクロイックプリズムを用い、ダイクロ
イックプリズムの外周４面のうち、２つの側面及び正面
にそれぞれ液晶パネルを一つずつ隣接配置し、３つの液
晶パネルにそれぞれ３色の光を照射することによって、
３色のうちの２色の画像成分をダイクロイックプリズム
の側面から導入して選択的に反射させ、残りの１色の画
像成分を正面から導入して透過させることによって、ダ
イクロイックプリズムの背面から合成画像を射出させる
ように構成するものがある。

【０００４】上記の液晶プロジェクタに用いられる液晶
パネルとしては、ＴＮ型のアクティブマトリクスパネル
が一般的である。この液晶パネルは、２枚の透明基板の
間にＴＮ型の液晶層を注入し、透明基板の外側に光透過
軸を相互に直交させた２枚の偏光板を配置して、マトリ
クス状に形成された画素毎に電界を印加することによっ
て光透過状態を変化させるように構成されている。透明
基板の一方にはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子やＭＩ
Ｍ（金属−絶縁体−）素子などのアクティブ素子が形成
され、画素電極毎に所望の映像信号を選択的に印加でき
るようになっている。

【０００５】このような従来の液晶パネルを用いた液晶
プロジェクタに用いられる液晶装置（液晶パネルモジュ
ール）の概略構成について図１９を用いて説明する。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１１，１
２間の有効表示領域１０ａに注入、挟持されている液晶
層１３とから概略構成されている。ここに注入される液
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ＴＮ（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１３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１３の部分は画素領域と
して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領域が配列された有効表示領
域と非表示領域とを区切るための遮光膜１２ａが形成さ
れている。

【０００６】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
なる対向基板１２が図示しない透明接着剤によって面接
着されている。これらの対向基板１２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
された対向基板１２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。対向基板１２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１３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
されている。

【０００７】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からなるパネ
ル組立体は、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、ケース体の係合部２３に
係合させることによって保持具２４を装着した状態で、
接着剤を硬化させることにより接着固定される。

【０００８】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は集光系を通
って照射される。ここで、図示の入射光Ｉは、液晶層１
３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１３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。

【０００９】

【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２０に示すように、液晶１３ＬＣ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１３ＬＣ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
１１と対向基板１２と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と対向基板１２を貼り合わせ、
その隙間に液晶１３ＬＣを充填する。その結果、液晶１
３ＬＣは配向膜へのラビング方向に長軸方向を向けて配
向し、一対の基板１１，１２間において液晶１３ＬＣの
長軸方向は９０°捩じれる。ここで、図２０においては
アクティブマトリクス基板１１の配向方向ＡをＹ軸の正
の方向に、対向基板１２の配向方向ＢをＸ軸の負の方向
に、入射光Ｉの入射方向をＺ軸の負の方向にとってあ
る。

【００１０】このようにして捩じれ配向させた液晶１３
ＬＣを用いた液晶パネル１０では、基板１１，１２間の
中央に位置する液晶１３ＬＣＣ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２０に示すように液晶１３ＬＣを配
向させたときは、液晶１３ＬＣＣの長軸をパネル面に投
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２１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２３
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２２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２３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、液晶パネル内の液晶分
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。

【００１１】ところで、上記の液晶プロジェクタにおい
ては、液晶パネルによって変調された各画像成分のう
ち、ダイクロイックプリズム内の選択反射面によって反
射される画像成分と、ダイクロイックプリズムを透過す
る画像成分とが、互いにミラー反転した状態で合成され
る。液晶プロジェクタにおいて、赤、青、緑用のそれぞ
れのパネルの画像成分のうち、例えば緑用パネルは、赤
用及び青用パネルに対してミラー反転した画像成分がダ
イクロイックプリズムで合成される。このとき、液晶プ
ロジェクタ内に設置される複数の液晶パネルは通常互い
に同じものが使用されるため、液晶パネルの光学特性に
方位依存性が存在すると、互いにミラー反転された異な
る色の画像成分を合成したときに、再生しようとする原
画像に対して色ムラが発生する場合があるという問題点
がある。

【００１２】通常、液晶プロジェクタなどの投射型表示
装置においては、一般の液晶表示パネルの場合とは異な
り、視認性の良好な視角範囲が限定されているなどの理
由により視角依存性自体はほとんど再生画像に影響を与
えないが、液晶パネルは、視野角自体ではなく、光学特
性の方位依存性、すなわち、視線の方位角によってコン
トラストや明るさが変化する特性も有しており、この方
位依存性によって画像成分のコントラストや明るさに特
有の面内分布が発生する。例えば、ＴＮ型液晶には、ラ
ビング方向と液晶分子のねじれ方向とによって定まる上
述の明視方向が存在し、明視方向から見た場合には、視
野角が低い領域では、他の方向はもちろんのこと液晶パ
ネルに対する法線方向よりもコントラストが増大する。
特に、この明視方向が画像成分のミラー反転の対称軸の
方向からずれている場合、ミラー反転によって画像成分
における明視方向に相当する方向が反転するため、合成
画像における色ムラの原因となる。

【００１３】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、投射型表示装置において、液晶パ
ネルの光学特性の方位依存性に起因してもたらされる、
複数の画像成分におけるコントラストや明るさのばらつ
きによって生ずる色ムラを低減することの可能な液晶パ
ネルの構造を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の液晶パネルは、一対の基板間に液晶層が挟持
されてなり、前記一対の基板間には複数の画素が配列さ
れた液晶パネルにおいて、前記一対の基板の少なくとも
一方の基板の液晶層側には液晶の配向処理が施されてな
り、前記一方の基板の複数の画素からなる第１ブロック
と複数の画素からなる第２ブロックとは互いに液晶の配
向処理方向が異なることを特徴とする。

【００１５】この発明によれば、複数のブロックは夫々
配向状態が異なるため、ブロック毎に明視方向が相互に
異なることになるため、液晶パネル全体として明視方向
が特定方向に偏りにくくなるので、当該液晶パネルにて
形成された画像をミラー反転させても明視方向の変化に
起因する画質への影響が少なくなる。従って、例えば複
数の液晶パネルによって形成された画像成分を合成して
合成画像を形成する場合、各画像成分間がミラー反転し
た状態で合成されたとしても明視方向の相違に起因する
色ムラなどを低減することができる。

【００１６】また、本発明の液晶パネルは、一対の基板
間に液晶層が挟持されてなり、前記一対の基板間には複
数の画素が配列された有効表示領域を設けてなる液晶パ
ネルにおいて、前記一対の基板の少なくとも一方の基板
には液晶の配向処理が施されてなり、前記有効表示領域
内には、前記一方の基板の複数の画素からなる第１ブロ
ックと複数の画素からなる第２ブロックとは互いに液晶
の配向処理方向が異なり、前記第１及び第２ブロック
は、前記有効表示領域を略二分する対称軸に対して線対
称になるように形成されているとともに、前記対称軸の
両側の対称位置に配置された前記第１及び第２ブロック
の明視方向が前記対称軸に対して線対称になるように構
成されていることを特徴とする。

【００１７】この発明によれば、複数のブロックを有効
表示領域内に形成し、複数のブロックが有効表示領域を
略二分する対称軸に対して線対称になるように形成され
ているとともに、前記対称軸の両側の対称位置に配置さ
れた前記ブロック同士の明視方向が前記対称軸に対して
線対称になるように構成されていることにより、当該液
晶パネルにて形成された画像をミラー反転しても明視方
向の変化に起因する画質への影響がほとんど無くなるの
で、複数の液晶パネルによって形成された画像成分を合
成して合成画像を形成する場合、各画像成分間がミラー
反転した状態で合成されたとしても明視方向の相違に起
因する色ムラなどを低減することができる。

【００１８】ここで、明視方向だけでなく、ブロックの
配列状態が対称軸に対して線対称でなくてもよい。ま
た、対称軸に跨るようにして配置されたブロックを含む
ように構成されていてもよい。

【００１９】上記各発明において、前記第１及び第２ブ
ロックは、前記一方の基板の前記液晶層に臨む表面に対
する配向処理条件を部分的に変えることにより形成され
ていることが好ましい。

【００２０】この発明によれば、基板表面の配向処理条
件を部分的に変えることによって液晶分子の配向状態を
制御することができるので、従来の液晶パネルの構造を
変えることなく複数の明視方向の異なるブロックを形成
できる。

【００２１】また、本発明の液晶パネルは、一対の基板
間に液晶層が挟持されてなり、前記一対の基板間には複
数の画素が配列された有効表示領域を設けてなる液晶パ
ネルにおいて、前記一対の基板の少なくとも一方の基板
には液晶の配向処理が施されてなり、前記有効表示領域
は上下の対称軸及び左右の対称軸に対してそれぞれ線対
称に分割することにより構成された４つのブロックを有
し、前記４つのブロックの明視方向は互いに異なるとと
もに、前記対称軸に対して線対称になるように構成され
ていることを特徴とする。

【００２２】この発明によれば、有効表示領域の明視方
向は左右及び上下の両方の対称軸に対して、線対称にな
るように構成されているので、画像が左右に対するミラ
ー反転の場合だけでなく、上下のミラー反転に対しても
明視方向の変化に起因する画質への影響がほとんどなく
なるので、複数の液晶パネルによって形成された画像成
分を合成して合成画像を形成する場合、各画像成分間が
ミラー反転した状態で合成されたとしても明視方向の相
違に起因する色ムラを低減することができる。

【００２３】また、本発明の液晶パネルは、一対の基板
間に液晶層が挟持されてなり、前記一対の基板間には複
数の画素が配列された有効表示領域を設けてなる液晶パ
ネルにおいて、前記一対の基板の少なくとも一方の基板
には液晶の配向処理が施されてなり、前記有効表示領域
は複数の画素からなるブロックを複数有し、前記複数の
ブロックは液晶の配向処理方向が異なるとともに、前記
複数のブロックの明視方向は、前記有効表示領域の対称
軸に対して線対称ではないことを特徴とする。

【００２４】この発明によれば、複数のブロックのそれ
ぞれの明視方向が有効表示領域の対称軸に対して線対称
ではなく、例えばランダムに形成されていたとしてもブ
ロックの数を多ければ、例えば２４個以上であれば、合
成画像の色ムラの発生は抑制され、目立たなくなる。

【００２５】次に、液晶パネルの製造方法としては、一
対の基板間に液晶層が挟持されてなり、前記一対の基板
間には複数の画素が配列された有効表示領域を設けてな
る液晶パネルの製造方法において、前記一対の基板の少
なくとも一方の基板の前記液晶層に臨む表面に対して複
数の画素からなる第１ブロックに所定の配向処理条件で
配向処理を行い、複数の画素からなる第２ブロックに第
１ブロックとは異なる所定の配向処理条件で配向処理を
行い、しかる後に、前記一対の基板を貼り合わせてその
間に液晶を注入して前記液晶層を形成することを特徴と
する。

【００２６】この発明によれば、有効表示領域内に複数
のブロックが形成され、ブロック毎に配向状態が異なる
ため、有効表示領域内でブロック毎に明視方向が相互に
異なることになるため、液晶パネル全体として明視方向
が特定方向に偏りにくくなる。そのため、当該液晶パネ
ルにて形成された画像をミラー反転させても明視方向の
変化に起因する画質への影響が少なくなる。従って、複
数の液晶パネルによって形成された画像成分を合成して
合成画像を形成する場合、各画像成分間がミラー反転し
た状態で合成されたとしても明視方向の相違に起因する
色ムラなどを低減することができる。また、部分的に配
向処理条件を変えるだけでよいため、複雑な工程を有す
ることなく、異なる明視方向を備えた複数のブロックを
形成することができる。

【００２７】本発明において、前記第１及び第２ブロッ
クが前記有効表示領域を略二分する対称軸に対して線対
称になるように形成されるとともに、前記対称軸の両側
の対称位置に配置された前記第１ブロック及び第２ブロ
ックの明視方向が前記対称軸に対して線対称になるよう
に配向処理を施すことを特徴とする。

【００２８】この発明によれば、複数のブロックを有効
表示領域内に形成し、複数のブロックが有効表示領域を
略二分する対称軸に対して線対称になるように形成され
ているとともに、前記対称軸の両側の対称位置に配置さ
れた前記ブロック同士の明視方向が前記対称軸に対して
線対称になるように構成されていることにより、当該液
晶パネルにて形成された画像をミラー反転しても明視方
向の変化に起因する画質への影響がほとんど無くなるの
で、複数の液晶パネルによって形成された画像成分を合
成して合成画像を形成する場合、各画像成分間がミラー
反転した状態で合成されたとしても明視方向の相違に起
因する色ムラなどを低減することができる。

【００２９】本発明は、前記一方の基板の配向処理方向
及び前記液晶のねじれ方向は、前記第１ブロック及び第
２ブロックにおいて互いに異なるようにし、前記一対の
基板の他方の基板に対する配向処理方向は前記第１及び
第２ブロックとも同じ方向とすることを特徴とする。

【００３０】この構成によれば、他方の基板の配向方向
を共通にすることができるので、当該基板についてはブ
ロック毎に配向処理を行う必要がなくなる。

【００３１】本発明において、前記第１及び第２ブロッ
クには共通の液晶を注入し、前記第１ブロック及び第２
ブロックの前記一方の基板に対する配向処理方向を変え
ることによって前記第１及び第２ブロックの液晶の配向
状態を変えることを特徴とする。

【００３２】この構成によれば、一対の基板間に共通の
液晶を注入することができるため、液晶の注入口を複数
設ける必要がなく、通常の液晶パネル構造によって容易
に複数のブロックを形成することができる。

【００３３】上記各発明において、前記一方の基板の前
記液晶層に臨む表面上に形成された配向膜に対してビー
ム照射によって配向処理を施すことが好ましい。

【００３４】この発明によれば、光、電子線、イオンな
どのビームを配向膜に照射することによって配向処理を
施すことにより、複数のブロックを容易に形成でき、し
かも、表示品位の劣化を抑制することができる。レジス
トなどで覆う必要がないので、複雑な工程を必要としな
い。

【００３５】本発明において、前記ビーム照射はイオン
ビーム照射であることが好ましい。

【００３６】この構成によれば、イオンビーム照射は、
他のビーム照射に比べて、ビーム照射位置及び照射量を
コントロールしやすいため良好な配向状態が得られ、配
向不良を抑えることができる。また、本発明におい
て、前記一方の基板の表面に前記イオンビームを斜めに
照射し、前記イオンビームの照射方位を部分的に変える
ことにより前記ブロックの液晶配向方向を制御すること
が好ましい。

【００３７】この構成によれば、基板の方向、もしくは
ビーム照射の向きを変えるだけで配向方向を変えること
ができるので、複雑な製造工程を有することなく所定の
方向の配向処理を行うことができる。また、上記各発
明において、前記基板の表面を部分的に被覆するマスク
を用いて前記ビーム照射を行うことにより前記ブロック
の液晶配向処理方向を制御する場合がある。

【００３８】この構成によれば、同一配向処理方向のブ
ロックが複数個所にまたがって存在したとしても一括で
処理することができるので、処理時間を短縮することが
できる。

【００３９】なお、この場合には特に、アクティブマト
リクス型液晶パネルにおけるアクティブマトリクス基板
を上記一方の基板とし、アクティブマトリクス基板上に
形成された配線の方向に合わせて配線方向に沿った配向
処理を行うことが好ましい。

【００４０】さらに、上記各発明において、マトリクス
状に配列された前記画素と、各画素毎に形成されたスイ
ッチング素子と、該スイッチング素子に電位を供給する
ための交差するデータ線と走査線とを設け、該データ線
と走査線のいずれかに沿った方向に前記ブロックの配向
処理を施すことによって前記ブロックの液晶の配向状態
を変える場合がある。

【００４１】この発明によれば、交差するデータ線と走
査線のいずれかに沿った方向に配向処理を施すことによ
って複数のブロックを形成することができるが、配向処
理の方向がデータ線あるいは走査線に沿った方向に設定
されているので、特に配向処理方法としてラビング処理
を行う場合に、データ線や走査線の配線層によって形成
された基板表面の段差による配向処理の不良を低減する
ことができる。

【００４２】上記各発明に係る複数の液晶パネルを備
え、各液晶パネルによって光変調された複数の画像成分
を合成してなる合成画像を投射するように構成され、少
なくとも一の前記画像成分が他の前記画像成分に対して
前記液晶パネルの明視方向とは異なる方向に伸びる前記
対称軸に対してミラー反転した状態で合成されるように
構成されていることを特徴とする投射型表示装置であ
る。

【００４３】この発明によれば、液晶パネルに複数のブ
ロックが設けられ、その隣接領域部で相互に異なる明視
方向を備え、或いは、明視方向が対称軸に対して線対称
に形成されているので、液晶パネルにより形成された画
像がミラー反転されても、明視方向に起因する画像に対
する影響を低減することができるため、合成画像の色ム
ラを低減することができ、高品位の合成画像を得ること
ができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る実施形態について説明する。

【００４５】［投射型表示装置の全体構成］最初に、本
実施形態における投射型表示装置の全体構成について説
明する。図１は、投射型表示装置の光学系の構造を示す
ものである。図１に示されるように、投射型表示装置１
１００は、上述した液晶パネル１０を含む液晶装置であ
る液晶表示モジュールを３個用意し、各々Ｒ（赤）Ｇ
（緑）Ｂ（青）用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及
び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されて
いる。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライド
ランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射
光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダ
イクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色
に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応す
るライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに各々
導かれる。この際特にＢ光は、長い光路による光損失を
防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２
３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１
２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００
Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより各々変調された３原色
に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２
により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介して
スクリーン１１２０にカラー画像として投射される。

【００４６】このような液晶プロジェクタ２０において
は、図１が装置の横断面を表示するものである場合、各
液晶ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂによっ
て変調形成された各画像成分のうち、液晶ライトバルブ
１００Ｒと１００Ｂによって形成された画像成分はダイ
クロイックプリズム１１１２内の選択的反射面にて反射
されるが、液晶ライトバルブ１００Ｇによって形成され
た画像成分は反射されることなくそのままダイクロイッ
クプリズム１１１２を透過する。したがって、光束Ｒ，
Ｂに基づいて形成された画像成分と、光束Ｇに基づいて
形成された画像成分とは、左右方向に垂直軸を対称軸と
して互いにミラー反転された状態で合成され、前方に投
射されることになる。

【００４７】［液晶パネルの構造］上記液晶ライトバル
ブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを構成する液晶パネル
１０は、図２及び図３に示すように、ガラスなどからな
るアクティブマトリクス基板１１と対向基板１２とがシ
ール材１４を介して所定の間隙（セルギャップ）を有す
るように貼り合わせられ、シール材１４の内側に構成さ
れた液晶注入領域１０ａ内に液晶１３を注入して構成さ
れている。液晶１３はシール材１４に設けられた液晶注
入口１４ａから注入され、液晶注入口１４ａはその後樹
脂などからなる封止剤１５によって封鎖される。シール
材１４としてはエポキシ樹脂、各種の光硬化性樹脂を用
いることができる。セルギャップを確保するには、シー
ル材１４内にセルギャップに相当する粒径（約２〜１０
μｍ）を備えた無機或いは有機質のファイバ若しくは球
体を混入する。

【００４８】アクティブマトリクス基板１１は対向基板
１２よりも若干大きな表面積を備えており、その内面に
多数の画素に対応してデータ線と走査線等の配線層、透
明電極、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などのアクティブ
素子が形成されている。対向基板１２の内面にも画素に
対応する透明電極が形成されている。対向基板１２の内
面の画素対応領域の外側には、シール材１４の形成領域
の内側にて周回状に形成された遮光膜１２ａが形成され
ている。

【００４９】アクティブマトリクス基板１１の内面上に
おけるシール材１４の形成領域の外側には、アクティブ
マトリクス基板１１及び対向基板１２の内面上に形成さ
れた配線層に導電接続された配線パターン１１ａが形成
されており、この配線パターン１１ａに合わせて走査線
駆動回路１７及びデータ線駆動回路１８が形成される。
さらに、アクティブマトリクス基板１１の一側の外縁部
は多数の外部端子１９が配列した外部端子部１１ｂが構
成されており、この外部端子部１１ｂに対して異方性導
電膜などを介してフレキシブル配線基板１６などの配線
部材が導電接続される。

【００５０】液晶１３は、ＴＮ型、ＳＴＮ型の他、ＩＰ
Ｓ（in-plain switching）モード、ＶＡ（vertically a
ligned）モードなどの種々のモードの液晶パネルに適合
したものを用いることができる。上記液晶パネル１０で
は、使用する液晶１３の種類、動作モード、表示モード
（ノーマリーホワイト、ノーマリーブラック）等に応じ
て、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などを所定
方位に向けた姿勢にて取り付けられる。

【００５１】図４には、ＴＦＴを用いたアクティブマト
リクス型の液晶パネルを構成する場合のアクティブマト
リクス基板１１（素子基板）上の等価回路図を示し、図
５には、同じアクティブマトリクス基板１１上の平面配
置を拡大して示し、また、図６には、図５のVI−VI線に
沿って切断した断面構造を模式的に示す。図４に示すよ
うに、アクティブマトリクス基板１１上には走査線１０
１とデータ線１０３が縦横にそれぞれ並列するように形
成され、走査線１０１は画素毎に形成されたＴＦＴ１０
４のゲートに接続され、ＴＦＴ１０４のソースはデータ
線１０３に接続されている。ＴＦＴ１０４のドレインは
画素電極１０６に電気的に接続されているとともに蓄積
容量１０５にも電気的に接続されている。蓄積容量１０
５は容量線１０２に接続されている。この蓄積容量１０
５を形成する方法としては、容量線１０２の代わりに前
段の走査線１０１との間に形成しても良い。

【００５２】走査線１０１には走査信号Ｇｎがパルス的
に線順次で印加され、データ線１０３には画像信号Ｓｎ
が線順次に印加されるか、若しくは相隣接する複数のデ
ータ線をグループとするグループ毎に印加される。ＴＦ
Ｔ１０４は、走査信号Ｇｎに従ってデータ信号Ｓｎに応
じた電位を適宜に画素電極１０６に書き込む。画素電極
１０６は図示しない液晶層を介して対向基板１２の内面
上に形成された図示しない対向電極に対向し、所定電位
が供給される対向電極との間で液晶層に所望の電界を付
与する。図５は画素の平面図を示し、図６は図５のＶＩ
−ＶＩ断面図である。

【００５３】図５及び図６に示すように、ＴＦＴ１０４
は図５に図示斜線にて示す領域に延在し、ソース１０４
１はデータ線１０３に対して開口部１０４１ａにて導電
接続され、ゲート１０４２は走査線１０１と交差して図
示しない薄い絶縁膜を介して対向する。ドレイン１０４
３は開口部１０４３ａを介して画素電極１０６と導電接
続される。これらの構造から延在した下電極１０４０は
容量線１０２と絶縁層を介して平面的に重なり、上記蓄
積容量１０５を構成している。蓄積容量１０５は、公知
のように電荷のリークに対して画素電極１０６の電位を
長時間保持するためのものである。

【００５４】［第１の配向処理方法及び配向処理と明視
方向との関係］図７は、上記ＴＮ型のアクティブマトリ
クスタイプの液晶パネルを形成する場合のアクティブマ
トリクス基板１１と対向基板１２のそれぞれの基板表面
に対するラビング方向と、形成された液晶パネルの明視
方向との関係を示すものである。図７においては、液晶
パネル１０を、入射側からアクティブマトリクス基板１
１と対向基板１２とを重ねて見た状態を示している。図
中の縦横の白抜きラインは、アクティブマトリクス基板
１１上の走査線とデータ線の延長方向を示すために、模
式的に配線構造（或いは画素の配列構造）を示したもの
である。一方の方向に伸びる白抜きラインが走査線だと
すると、もう一方の方向に伸びる白抜きラインがデータ
線を示す。

【００５５】一般的な液晶プロジェクタにおいては、投
射画像は横長に設定されるため、液晶パネルは図７に示
されるように左右方向を長手方向にした状態で装置内に
設置される。上記の液晶パネル１０においては、アクテ
ィブマトリクス基板１１と対向基板１２の内面上にポリ
イミドなどからなる配向膜を形成し、この配向膜の表面
を布などによって擦ることによってラビング処理を施
す。もっとも、ラビング処理としては、特に配向のため
にのみ用いる配向膜を形成せずに通常の絶縁膜の表面に
対して行ったり、有機膜以外の無機膜を用いたり、無機
素材の斜め蒸着法などを用いて被膜を形成することによ
って機械的ラビング処理を不要にしたりする場合もあ
る。

【００５６】通常、アクティブマトリクス基板１１に対
しては図示右下から左上へ向けたラビング方向Ｒ（１
１）にてラビング処理し、対向基板１２に対しては図示
右上から左下へ向けたラビング方向Ｒ（１２）にてラビ
ング処理し、液晶の９０度のねじれ方向を図示のＳ方向
にすることによって、液晶パネルの明視方向は図示上方
となる。明視方向はアクティブマトリクス基板１１と対
向基板１２のラビング方向と液晶のねじれ方向とによっ
て決定され、図示のように配線方向に対して斜めにラビ
ング処理を施す場合には、明視方向は上下左右のいずれ
かの方向となる。

【００５７】図７に示すように明視方向が上方である液
晶パネルを、図１に示す液晶プロジェクタ２０内に液晶
ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂとして図７
に示す姿勢で設置すると、３つの画像成分のうち、光束
Ｒ，Ｂの画像成分は光束Ｇの画像成分に対して左右方向
にミラー反転しているだけであるので、３つの画像成分
における明視方向は合成後においてもいずれも上方とな
り、明視方向が画像成分によって異なることはない。

【００５８】一方、図７に点線で示すように、アクティ
ブマトリクス基板１１のラビング方向を１８０度回転さ
せてＡＲ（１１）で示す方向にラビング方向を変え、液
晶のねじれ方向を図示のＡＳ方向とすることによって、
明視方向は図示右側になる。この場合には、上記のよう
に光束Ｒ，Ｂの画像成分が光束Ｇの画像成分に対して左
右にミラー反転していると、明視方向もまた左右逆にな
り、合成画像において色ムラが発生する。

【００５９】上述のように、ラビング方向を配線方向に
対して斜めに（例えば４５度傾斜させて）して行う場合
には、明視方向を上下に設定することができ、通常の液
晶表示パネルなどにそのまま用いられている。しかし、
この場合、配線（走査線又はデータ線）の段差の存在に
よって配向不良が発生する可能性があり、表示品質を高
める上では好ましくない。特に、液晶プロジェクタなど
の投射型表示装置に用いる液晶パネルとしては、通常よ
りも小さなパネル面積内に高精細な画素構造を形成する
必要があるため、配線段差に起因する配向不良が発生し
やすいという問題点がある。そこで、本実施形態では、
ラビング方向を配線方向に沿って行うことによって配線
段差に起因する配向不良の発生を低減している。

【００６０】図８には、ラビング処理を配線方向に沿っ
て行う場合の状況を示す。アクティブマトリクス基板１
１のラビング方向Ｒ（１１）を図示下から上へ向かう方
向とし、対向基板１２のラビング方向Ｒ（１２）を図示
右から左へ向かう方向とし、液晶のねじれ方向をＳ方向
にすると、明視方向は図示のように右上方向となる。こ
のように、ラビング方向を配線方向に設定すると、明視
方向は必ず配線方向に対して斜めの方向となる。したが
って、図８に示す姿勢でそのまま図１に示す液晶ライト
バルブとして液晶プロジェクタ内に設置すると、光束
Ｒ，Ｂに基づく画像成分と光束Ｇに基づく画像成分とは
左右にミラー反転した状態で合成されることから、合成
画像において光束Ｒ，Ｂの色調成分の明視方向と光束Ｇ
の色調成分の明視方向とが左右反転する（斜め右上と斜
め左上）ので、色ムラが発生することになる。なお、図
８に示す例において、対向基板１２のラビング方向を上
記の反対方向である図示点線で示すラビング方向ＡＲ
（１２）に設定し、しかも、液晶のねじれ方向を図示点
線で示すＡＳ方向に設定すると、図示点線で示すように
明視方向は斜め左上方向となる。

【００６１】図９は、図７のように斜め方向にラビング
処理を行う場合に、アクティブマトリクス基板１１と対
向基板１２の双方のラビング方向を変えてラビング方向
ＡＲ（１１），ＡＲ（１２）とし、液晶のねじれ方向Ｓ
は変えずに明視方向を変える場合の例を示すものであ
る。また、図１０は、図８のように配線方向にラビング
処理を行う場合に、アクティブマトリクス基板１１，１
２の双方のラビング方向を変えてラビング方向ＡＲ（１
１），ＡＲ（１２）とし、液晶のねじれ方向Ｓは変えず
に明視方向を変える場合の例を示すものである。

【００６２】［第２の配向処理方法］図１１は、上記の
ようなラビング処理による配向処理方法とは異なる別の
方法としてイオン照射法を用いた配向処理方法を示すも
のである。この方法においては、まず、アクティブマト
リクス基板１１０の表面に配線、電極、アクティブ素子
などの所要の表面構造１１１を形成した後に、配向素材
をスピンコート法などによってアクティブマトリクス基
板１１０の内面上に全面的に塗布する。配向素材として
は、可溶性タイプのポリイミド素材、重合硬化を必要と
するポリイミド素材、ポリアミック酸タイプのポリイミ
ド素材などを用いることができる。可溶性タイプのポリ
イミド素材は塗布したまま配向処理を施すことができ
る。その他の配向素材は通常、乾燥や焼成によって硬化
させる。

【００６３】可溶性タイプのポリイミド素材としては、

【００６４】

【化１】

【００６５】

【化２】

【００６６】などの主鎖を持つものが、高い電圧保持
率、均一な液晶配向及び高いプレチルト角を実現するた
めに特に適している。

【００６７】また、ポリアミック酸タイプのポリイミド
素材としては、

【００６８】

【化３】

【００６９】の主鎖部の構造を備えたものがある。

【００７０】上記のようにして表面上に配向膜１１２を
形成したアクティブマトリクス基板１１０をイオン照射
装置のチャンバー内に導入した。そして、チャンバー内
部を真空にして、イオン源１２１からＡｒイオンを放出
させ、加速電極１２２によって加速して照射した。

【００７１】このイオン照射は配向膜１１２に配向処理
を施すためのものである。このときの真空度は５×１０
^−３ｔｏｒｒであり、イオン照射角度はψ＝４５°であ
り、加速電圧１００Ｖ、電流密度２０μＡ／ｃｍ^２の
条件でＡｒイオンを照射した。また、この照射条件で、
アクティブマトリクス基板１１０を図示矢印の方向（す
なわち、透明基板１０のパネル面に平行な（含まれる）
方向であって、イオン源１２１がパネル面に対して傾斜
している方位に向かう方向）に１ｃｍ／秒の速度で移動
（走査）させながら配向処理を実施した。もちろん、ア
クティブマトリクス基板１１０の代わりにイオン源１２
１を走査してもよい。

【００７２】イオン照射による配向状態は、イオン加速
電圧と液晶分子のプレチルト角及び配向秩序度との関
係、照射角度とプレチルト角及び配向秩序度との関係、
真空度と配向秩序度との関係などに依存することから、
これらの関係を予めデータとして取得しておき、これら
のデータから配向処理におけるイオン照射の条件を最適
化することが好ましい。

【００７３】イオン加速電圧としては、プレチルト角を
高く、配向秩序度を高くするために、１００Ｖ以上、２
００Ｖ以下であることが好ましい。また同様に、プレチ
ルト角と配向秩序度の観点から、イオンの照射角度ψは
４０〜５０°、特に４５〜５０°であることが好まし
い。さらに、イオン照射時の真空度が１０^−１〜１０
^−４torrであり、しかも、イオン照射口から配向膜１１
２までの距離Ｌが１ｍｍ以上３００ｍｍ以下であること
が好ましい。

【００７４】特に、液晶表示装置としては、配向膜１１
２の配向処理後の厚さが１０〜１００ｎｍの範囲内であ
ることが、配向膜による電圧降下の影響を少なくし、し
かも、充分な配向規制力を確保するために好ましい。

【００７５】上述の方法で配向処理する場合、後述する
ように、アクティブマトリクス基板１１の表面上に部分
的に異なる配向処理条件で配向処理を施す場合には、配
向膜１１２に対して、図１１（ｂ）に示すように金属製
のマスク１１３をセットしてイオン照射を行い、マスク
１１３に覆われた領域１１２ａに対しては配向処理を行
わないようにする。次に、上記の領域１１２に対して
は、イオンビームの照射角度ψを異なる方位に向けて設
定し、既に配向処理された配向膜１１２の表面をマスク
１１３によって覆った状態で配向処理を行う。このよう
にすることによって、アクティブマトリクス基板１１上
の配向膜１１２に対して異なる方向に液晶分子を配向さ
せる液晶配向領域を形成することができる。

【００７６】［第３の配向処理方法］次に、図１２を参
照して、さらに異なる配向処理方法について説明する。
後述するように高精細な液晶パネルにおいて分割配向パ
ネル構造を形成するには、ラビングローラやバフなどの
接触により行うラビング処理は問題が多い。このため、
配向膜に紫外線などを照射することによって行う光配向
処理を行うことが好ましい。この光配向処理は、例え
ば、以下に示す方法によって行われる。まず、透明基板
７１の表面上に有機高分子等の配向膜材料を塗布した
後、図１２（ａ）に示すように、焼成して配向膜７２を
形成する。その後、図１２（ｂ）に示すように、配向膜
７２上に所定パターンの光マスク７３を配置し、例えば
紙面と直交する方向に偏光した紫外線７４を、透明基板
７１の表面にほぼ垂直に照射し、複数の画素からなる配
向く処理領域部（ブロック）７２ａを形成する。次に、
図１２（ｃ）に示すように、上記のマスク７３とは異な
る配向膜７２の表面部分を露出させる所定の光マスク７
５を用いて配向膜７２に選択的に紫外線７６を照射し、
複数の画素からなる配向処理領域部（ブロック）７２ｂ
を形成する。この紫外線７６は図１２（ｂ）に示す紫外
線７４の偏光方向に対して９０度回転した方向（図示左
右方向）に偏光したものである。このようにして処理し
た透明基板７１を、同様に紫外線露光を行い、同様に、
異なる配向処理を施した複数のブロックを形成するよう
に処理した配向膜７８を有する対向基板７７と貼り合わ
せることによって、図１２（ｄ）に示すように液晶パネ
ル７０を形成することができる。ここで、配向膜７２，
７８の素材としては、特定方向に偏光した紫外線を照射
することによって特定方向に配向した配向膜分子が分解
され、特定方向と直交する方向に配向処理（ラビング処
理）した場合と類似の液晶配向性能を有するもの（光配
向性を有するもの）などが用いられる。この特性によっ
て、異なる偏光方位の紫外線によって照射された複数の
ブロックにより、互いに異なる方位に液晶分子が配向さ
れた液晶配向領域部７９ａ，７９ｂが形成される。ここ
で、上記のような光配向性を有する有機材料としては、
例えば、ＰＶＣｉ（アルドリッチ社製）、ｓ６１０（日
産化学社製）などを用いることができる。

【００７７】［第１実施形態］次に、上記説明に基づい
て、本発明に係る液晶パネルの第１実施形態について説
明する。図１３は、第１実施形態の液晶パネルの有効表
示領域の明視方向を模式的に示す説明図である。本実施
形態では、図１３に示されているように、アクティブマ
トリクス基板１１と対向基板１２に挟持された液晶を収
容した有効表示領域１０ａ内に、当該有効表示領域１０
ａを二分する対称軸１０Ｘの両側に一つずつブロック
（液晶配向領域部）１０Ａ及び１０Ｂを形成する。これ
らのブロック１０Ａと１０Ｂは、相互に配向処理の条件
を異ならせることによって液晶分子の配向状態が異なる
ように形成されている。また、ブロック１０Ａと１０Ｂ
は対称軸１０Ｘの両側において相互に対称な平面形状に
なるように構成されている。

【００７８】例えば、各ブロック１０Ａ，１０Ｂの配向
状態を異ならせる方法としては、上記の第１の配向処理
方法を用いる場合、ブロック１０Ａにおいてはアクティ
ブマトリクス基板１１に図８に示すラビング方向Ｒ（１
１）のラビング処理を施し、対向基板１２に図８に点線
で示すラビング方向ＡＲ（１２）のラビング処理を実施
し、液晶が図８に点線で示すねじれ方向ＡＳを備えるよ
うにして液晶パネルが図示左斜め上方の明視方向を有す
るように構成する。一方、ブロック１０Ｂにおいては、
図８に示すようにアクティブマトリクス基板１１にラビ
ング方向Ｒ（１１）のラビング処理を施し、対向基板１
２にラビング方向Ｒ（１２）のラビング処理を実施し、
液晶がねじれ方向Ｓを備えるようにして液晶パネルが図
示右斜め上の明視方向を有するように構成する。この場
合、一方のブロックにラビング処理を施す場合には他方
のブロックの基板表面をレジスト層などによって被覆し
た状態として実施する。

【００７９】この結果、ブロック１０Ａと１０Ｂとは、
図示矢印で示すように、その明視方向が対称軸１０Ｘに
対して相互に線対称（ミラー反転状態）となる。したが
って、上述の液晶プロジェクタなどの投射型表示装置に
ライトバルブとして複数の液晶パネル１０を用い、液晶
パネル１０の一つによって形成される画像成分が他の液
晶パネルによって形成される画像成分に対してミラー反
転された状態で合成される場合、本実施形態では画像が
ミラー反転しても明視方向は反転しない場合と何ら変わ
らないこととなるので、明視方向の画像に対する方向が
異なることに起因する色ムラなどを低減することができ
る。

【００８０】特に、上記方法では、アクティブマトリク
ス基板１１のラビング方向Ｒ（１１）を変えることな
く、対向基板１２（対向基板）のラビング方向と液晶の
ねじれ方向とを変えることによって明視方向を変えてい
る。このため、アクティブマトリクス基板１１に対して
は配向膜に異なる配向方向を設定する必要がないため、
製造処理を容易にすることができる。

【００８１】なお、図８に実線で示すように、アクティ
ブマトリクス基板１１にラビング方向Ｒ（１１）のラビ
ング処理を施し、対向基板１２にラビング方向Ｒ（１
２）のラビング処理を施す場合には、液晶パネルの明視
方向は図示右上方向となるのに対して、アクティブマト
リクス基板１１のラビング方向を上記ラビング方向Ｒ
（１１）の反対方向に変え、対向基板１２のラビング方
向は変えずに、液晶のねじれ方向をＡＳ方向とした場合
には、明視方向は図示右下方向となる。この場合、図示
右上方向の明視方向を有する液晶パネルと、図示右下方
向の明視方向を有する液晶パネルとを用いることによ
り、画像成分の合成時に複数の画像成分間の関係が上下
にミラー反転する液晶プロジェクタの構成であれば同様
にミラー反転による明視方向の不一致を回避することが
できる。

【００８２】上記方法では、ブロック１０Ａと１０Ｂに
おいて異なるねじれ方向を有する液晶を用いる必要があ
るので液晶層をも分割して形成する必要がある。このよ
うに液晶層を分割形成する方法としては、例えば以下の
ような方法がある。まず、アクティブマトリクス基板１
１と対向基板１２との間にシール材等によってブロック
間を仕切る仕切り部分を形成しておき、各ブロック毎に
液晶注入口を設けて、アクティブマトリクス基板１１と
対向基板１２とを貼り合わせる。その後、上記液晶注入
口から各ブロック毎に液晶を注入する。このとき、各ブ
ロックの配向処理状態に合わせて所望のねじれ方向が得
られる液晶を選択して注入する。この方法では、各ブロ
ックがそれぞれ液晶注入口を供えている必要があるの
で、各ブロックは基本的に液晶パネルの外周部に面して
いなければならない。

【００８３】したがって、図１３に示すようにブロック
の数が少ない場合に構成可能ではあるが、ブロックの数
が多くなると製造が困難若しくは不可能になる。このた
め、液晶のねじれ方向を変えることなく、明視方向を変
えるために、図１０に示すように、アクティブマトリク
ス基板１１，１２の双方のラビング方向を変える方法を
用いることが好ましい。

【００８４】また、ブロック１０Ａ，１０Ｂのラビング
処理は、上記のように図８及び図１０に示す方法でなく
とも、図７又は図９に示す方法によって実施することも
できる。このとき、ミラー反転するときの対称軸１０Ｘ
に対して線対称な明視方向が設定されていればよい。特
に、本実施形態では、アクティブマトリクス基板１１上
に配線構造を有するため、配向処理としてラビング処理
を行う場合には、配線に沿ったラビング処理を行うこと
によって、配線部の厚さに起因するラビング不良を低減
することができる。

【００８５】さらにまた、上記のように配向処理方法と
しては上記の第１の配向処理方法（ラビング処理）に限
らず、上記の第２の配向処理方法（イオン照射法）や第
３の配向処理方法（紫外線照射法）など、種々の配向処
理方法を用いることができる。特に、複数のブロックを
形成する場合には、製造の容易性を向上させ、配向処理
の品位を高め、或いは、液晶への悪影響を低減するため
にも、光、電子線、イオン線などのビーム照射による配
向処理であることが好ましい。

【００８６】第２及び第３の配向処理方法を用いる場
合、同一の配向方向で処理する１又は複数のブロックを
まとめて処理するようにマスクを形成して一括して処理
し、この処理を異なる配向方向に処理する１又は複数の
ブロック毎に順次実施していくことが望ましい。

【００８７】図１４は上記実施形態の変形例を示すもの
であり、液晶パネルの有効表示領域の明視方向を模式的
に説明する図である。有効表示領域１０ａは対称軸１０
Ｘに加えて、上下の対称軸に対して二つずつ合計４つの
ブロック１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆを備えてい
る。この場合、図示のように、ブロック１０Ｃと１０Ｄ
とは、対称軸１０Ｘに対して線対称となる位置に配置さ
れているとともに線対称となる平面パターンで構成され
ており、さらに、ブロック１０Ｃの明視方向と、ブロッ
ク１０Ｄの明視方向とは、対称軸１０Ｘを挟んで相互に
線対称な方向に設定されている。また、ブロック１０Ｅ
と１０Ｆとは、対称軸１０Ｘに対して線対称となる位置
に配置されているとともに線対称となる平面パターンで
構成されており、さらに、ブロック１０Ｅの明視方向と
ブロック１０Ｆの明視方向とが対称軸１０Ｘを挟んで線
対称な方向に設定されている。このような構成を有する
ことにより、ミラー反転だけではなく、画像が上下反転
しても明視方向は反転しない場合と何ら変わらないこと
となるので、明視方向の画像に対する方向が異なること
に起因する色ムラなどを低減することができる。

【００８８】図１５もまた同様に他の変形例を示すもの
であり、４つのブロック１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ，１０
Ｊは図１４に示すものと同様に区画されている。各ブロ
ックは図１４に示すものと異なる明視方向を備えている
が、対称軸１０Ｘに対して左右のブロックの配置及び平
面パターン並びに明視方向が線対称に構成されている点
は全く同様である。

【００８９】図１６には、有効表示領域１０ａ内をさら
に細分化した場合を示すものである。この変形例におい
ては、対称軸１０Ｘの両側にそれぞれ１２個ずつの合計
２４個のブロック１０ｋ（ｋ＝１，２，・・，２４）が
配列されており、その配列構造（配置及び平面パター
ン）及び各ブロックの明視方向は、共に対称軸１０Ｘに
対して左右に線対称（ミラー反転）になるように構成さ
れている。

【００９０】［第２実施形態］次に、図１７を参照し
て、本発明に係る液晶パネルの第２実施形態について説
明する。この実施形態では、有効表示領域１０ａ内が対
称軸１０Ｘの両側にそれぞれ１２個ずつの合計２４個の
ブロック１０ｎ（ｎ＝１，２，・・，２４）に分割され
ている。ブロック１０ｎの配列状態は、対称軸１０Ｘの
両側に線対称に構成されている。

【００９１】この実施形態では、各ブロック１０ｎの明
視方向は、上記の第１実施形態のように対称軸１０Ｘに
対して線対称ではなく、対称軸１０Ｘの左右においてそ
れぞれランダムに分布している。ここで、各ブロック
は、隣接するブロックに対して異なる明視方向を備えて
いる。したがって、投射型表示装置として複数のこの液
晶パネル１０を用い、各液晶パネルのうち一つの液晶パ
ネルにより形成される画像を他の液晶パネルにより形成
される画像に対してミラー反転した状態で合成する場
合、完全に明視方向の分布が両画像で一致することはな
い。しかし、対称軸１０Ｘの両側で複数のブロック１０
ｎが設けられ、それぞれの明視方向がランダムに形成さ
れているので、画像を合成した際の合成画像の色ムラの
発生は抑制され、目立たなくなる。特に、ブロック１０
ｎの数を多く形成することによって、合成画像の色ムラ
を充分に低減することができる。上述のように明視方向
の分布が一画像とミラー反転した画像とで一致しない場
合であっても、少なくとも２４個以上のブロックに分け
れば、色ムラの発生を抑えることができる。

【００９２】［第３実施形態］次に、図１８を参照して
本発明に係る液晶パネルの第３実施形態について説明す
る。この実施形態では、有効表示領域１０ａ内に複数の
ブロック１０ｍ（ｍ＝１，２，・・，３２）が形成され
ている。この実施形態では、ブロック１０ｍが対称軸１
０Ｘの両側に線対称に配置されていない。また、対称軸
１０Ｘはブロック１０ｍの境界にも合致していない。す
なわち、対称軸１０Ｘに跨るように配置されたブロック
が存在する。さらに、各ブロック１０ｍの明視方向は対
称軸１０Ｘに対して線対称に設定されておらず、対称軸
１０Ｘの両側でそれぞれランダムに配向している。この
実施形態でも、隣接するブロックは相互に異なる明視方
向を備えている。

【００９３】このように構成した場合でも、ブロック１
０ｍの数を多くすることによって、各液晶パネル１０に
て形成された画像成分を合成した合成画像の色ムラを充
分に低減することができる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、有
効表示領域内に複数の画素からなるブロックが形成さ
れ、各ブロックは配向処理状態が異なり、有効表示領域
内でブロック毎に明視方向が相互に異なることになるた
め、液晶パネル全体として明視方向が特定方向に偏りに
くくなる。従って、当該液晶パネルにて形成された画像
をミラー反転させても明視方向の変化に起因する画質へ
の影響が少なくなる。また、複数の液晶パネルによって
形成された画像成分を合成して合成画像を形成する場
合、各画像成分間がミラー反転した状態で合成されたと
しても明視方向の相違に起因する色ムラなどを低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る投射型表示装置の実施形態として
の液晶プロジェクタの光学系の構造を示す概略構成図で
ある。

【図２】同実施形態に内蔵する液晶パネルの平面構造を
示す模式的な概略平面図である。

【図３】同実施形態に内蔵する液晶パネルの断面構造を
示す模式的な概略断面図である。

【図４】同実施形態における液晶パネルを構成するアク
ティブマトリクス基板の表面構造の等価回路を示す等価
回路図である。

【図５】同実施形態における液晶パネルを構成するアク
ティブマトリクス基板の表面構造の平面構造を示す拡大
平面図である。

【図６】同実施形態における液晶パネルを構成するアク
ティブマトリクス基板の表面構造の断面（図５のVI−VI
線に沿って切断した状態）を示す概略拡大断面図であ
る。

【図７】同液晶パネルの斜め方向に設定されたラビング
方向と明視方向との関係を示す説明図である。

【図８】同液晶パネルの配線方向に設定されたラビング
方向と明視方向との関係を示す説明図である。

【図９】図７に示すものと同様の明視方向の変更を両透
明基板のラビング方向のみの変更によって実現する方法
を示す説明図である。

【図１０】図８に示すものと同様の明視方向の変更を両
透明基板のラビング方向のみの変更によって実現する方
法を示す説明図である。

【図１１】イオン照射による配向処理方法を示す説明図
（ａ）及び（ｂ）である。

【図１２】複数のブロック及びブロックを形成するため
の紫外線照射による配向処理方法を示す工程説明図
（ａ）〜（ｄ）である。

【図１３】本発明に係る液晶パネルの第１実施形態の構
成を示す概略説明図である。

【図１４】本発明に係る液晶パネルの第１実施形態の変
形例の構成を示す概略説明図である。

【図１５】本発明に係る液晶パネルの第１実施形態の変
形例の構成を示す概略説明図である。

【図１６】本発明に係る液晶パネルの第１実施形態の変
形例の構成を示す概略説明図である。

【図１７】本発明に係る液晶パネルの第２実施形態の構
成を示す概略説明図である。

【図１８】本発明に係る液晶パネルの第３実施形態の構
成を示す概略説明図である。

【図１９】従来の液晶パネルを含む液晶装置の一例とし
ての液晶パネルジュールの構造を模式的に示す概略断面
図である。

【図２０】液晶パネル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２１】液晶パネルにおける図２０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２２】液晶パネルにおける図２０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２３】液晶パネルの出射光の視角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】

１０液晶パネル１０ａ有効表示領域１０Ａ，１０Ｂ，・・１０Ｊ，１０ｋ，１０ｎ，１０ｍ
液晶配向領域部１１アクティブマトリクス基板１２対向基板Ｒ（１１），Ｒ（１２），ＡＲ（１１），ＡＲ（１２）
ラビング方向Ｓ，ＡＳ液晶のねじれ方向１１００液晶プロジェクタ１００Ｒ，１００Ｂ，１００Ｇ液晶ライトバルブ１１１２プリズムユニット（ダイクロイックプリズ
ム）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の基板間に液晶層が挟持されてな
り、前記一対の基板間には複数の画素が配列された液晶
パネルにおいて、前記一対の基板の少なくとも一方の基
板の液晶層側には液晶の配向処理が施されてなり、前記
一方の基板の複数の画素からなる第１ブロックと複数の
画素からなる第２ブロックとは互いに液晶の配向処理方
向が異なることを特徴とする液晶パネル。
【請求項２】一対の基板間に液晶層が挟持されてな
り、前記一対の基板間には複数の画素が配列された有効
表示領域を設けてなる液晶パネルにおいて、前記一対の
基板の少なくとも一方の基板には液晶の配向処理が施さ
れてなり、前記有効表示領域内には、前記一方の基板の
複数の画素からなる第１ブロックと複数の画素からなる
第２ブロックとは互いに液晶の配向処理方向が異なり、前記第１及び第２ブロックは、前記有効表示領域を略二
分する対称軸に対して線対称になるように形成されてい
るとともに、前記対称軸の両側の対称位置に配置された
前記第１及び第２ブロックの明視方向が前記対称軸に対
して線対称になるように構成されていることを特徴とす
る液晶パネル。
【請求項３】請求項１又は請求項２において、前記第
１及び第２ブロックは、前記一方の基板の前記液晶層に
臨む表面に対する配向処理条件を部分的に変えることに
より形成されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項４】一対の基板間に液晶層が挟持されてな
り、前記一対の基板間には複数の画素が配列された有効
表示領域を設けてなる液晶パネルにおいて、前記一対の
基板の少なくとも一方の基板には液晶の配向処理が施さ
れてなり、前記有効表示領域は上下の対称軸及び左右の
対称軸に対してそれぞれ線対称に分割することにより構
成された４つのブロックを有し、前記４つのブロックの
明視方向は互いに異なるとともに、前記対称軸に対して
線対称になるように構成されていることを特徴とする液
晶パネル。
【請求項５】一対の基板間に液晶層が挟持されてな
り、前記一対の基板間には複数の画素が配列された有効
表示領域を設けてなる液晶パネルにおいて、前記一対の
基板の少なくとも一方の基板には液晶の配向処理が施さ
れてなり、前記有効表示領域は複数の画素からなるブロ
ックを複数有し、前記複数のブロックは液晶の配向処理
方向が異なるとともに、前記複数のブロックの明視方向
は、前記有効表示領域の対称軸に対して線対称ではない
ことを特徴とする液晶パネル。
【請求項６】一対の基板間に液晶層が挟持されてな
り、前記一対の基板間には複数の画素が配列された有効
表示領域を設けてなる液晶パネルの製造方法において、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板の前記液晶層に
臨む表面に対して複数の画素からなる第１ブロックに所
定の配向処理条件で配向処理を行い、複数の画素からな
る第２ブロックに第１ブロックとは異なる所定の配向処
理条件で配向処理を行い、しかる後に、前記一対の基板
を貼り合わせてその間に液晶を注入して前記液晶層を形
成することを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項７】請求項６において、前記第１及び第２ブ
ロックが前記有効表示領域を略二分する対称軸に対して
線対称になるように形成されるとともに、前記対称軸の
両側の対称位置に配置された前記第１ブロック及び第２
ブロックの明視方向が前記対称軸に対して線対称になる
ように配向処理を施すことを特徴とする液晶パネルの製
造方法。
【請求項８】請求項６又は請求項７において、前記一
方の基板の配向処理方向及び前記液晶のねじれ方向は、
前記第１ブロック及び第２ブロックにおいて互いに異な
るようにし、前記一対の基板の他方の基板に対する配向
処理方向は前記第１及び第２ブロックとも同じ方向とす
ることを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項９】請求項６又は請求項７において、前記第
１及び第２ブロックには共通の液晶を注入し、前記第１
ブロック及び第２ブロックの前記一方の基板に対する配
向処理方向を変えることによって前記第１及び第２ブロ
ックの液晶の配向状態を変えることを特徴とする液晶パ
ネルの製造方法。
【請求項１０】請求項６又は請求項７において、前記
一方の基板の前記液晶層に臨む表面上に形成された配向
膜に対してビーム照射を行うことによって配向処理を施
すことを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項１１】請求項１０において、前記ビーム照射
はイオンビーム照射であることを特徴とする液晶パネル
の製造方法。
【請求項１２】請求項１０において、前記一方の基板
の表面に前記イオンビームを斜めに照射し、前記イオン
ビームの照射方位を部分的に変えることにより前記第１
及び第２ブロックの液晶の配向処理方向を制御すること
を特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項１３】請求項１０又は請求項１１において、
前記基板の表面を部分的に被覆するマスクを用いて前記
ビーム照射を行うことにより前記第１及び第２ブロック
の液晶の配向処理方向を制御することを特徴とする液晶
パネルの製造方法。
【請求項１４】請求項６、請求項７、請求項１０又は
請求項１１において、マトリクス状に配列された前記画
素と、各画素毎に形成されたスイッチング素子と、該ス
イッチング素子に電位を供給するために交差するデータ
線と走査線とを設け、該データ線及び走査線のいずれか
に沿った方向に前記第１及び第２ブロックの配向処理を
施すことを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項１５】請求項１から請求項５までのいずれか
一項に記載された複数の液晶パネルを備え、各液晶パネ
ルによって光変調された複数の画像成分を合成してなる
合成画像を投射するように構成され、少なくとも一の前
記画像成分が他の前記画像成分に対して前記液晶パネル
の明視方向とは異なる方向に伸びる前記対称軸に対して
ミラー反転した状態で合成され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。