JP2001021875A - 液晶装置及びこれを用いた投写型表示装置 - Google Patents

液晶装置及びこれを用いた投写型表示装置

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JP2001021875A JP11197690A JP19769099A JP2001021875A JP 2001021875 A JP2001021875 A JP 2001021875A JP 11197690 A JP11197690 A JP 11197690A JP 19769099 A JP19769099 A JP 19769099A JP 2001021875 A JP2001021875 A JP 2001021875A
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Takanori Ogawa
Osamu Okumura
Takeshi Takezawa
治 奥村
恭範 小川
武士 竹澤
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Seiko Epson Corp
セイコーエプソン株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の高輝度化に伴って発生している、コン
トラストの低下や色むらの発生を抑制する。 【解決手段】 本発明の液晶装置は、射出側基板部と、
前記射出側基板部に対向配置される入射側基板部と、前
記射出側基板部および前記入射側基板部に挟まれる液晶
層と、を備える。前記射出側基板部は、前記液晶層を駆
動するための第1の電極が形成された射出側基板と、前
記射出側基板よりも射出側に配置された射出側カバー
と、を備える。前記入射側基板部は、前記液晶層を駆動
するための第2の電極が形成された入射側基板と、前記
入射側基板よりも入射側に配置され入射側カバーとを備
える。前記射出側カバーの熱膨張係数の絶対値は37×
10-7/℃未満であり、より好ましくは、10×10-7
/℃以下である。また、前記入射側カバーの熱膨張係数
の絶対値は37×10-7/℃未満であり、より好ましく
は、10×10-7/℃以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶装置及びこ
れを用いた投写型表示装置に関する。

【0002】

【従来の技術】コンピュータ画像やテレビジョン画像な
どを表示する装置のひとつとして、投写型表示装置があ
る。投写型表示装置は、照明装置から射出された光を、
ライトバルブと呼ばれる電気光学装置によって変調し、
変調された光をスクリーン上に投影して画像を表示する
ものである。このような投写型表示装置のライトバルブ
として主に液晶装置が用いられている。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】投写型表示装置によっ
て表示される画像はより高輝度であることが好ましい。
そこで、照明装置が液晶装置に照射する光の照度を高く
することにより、高輝度化が図られている。

【0004】画像の高輝度化に伴って、コントラストの
低下や色むらの発生が問題となっている。このような問
題は、特に画像の4隅において顕著である。

【0005】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、画像の高輝度化
に伴って発生している、コントラストの低下や色むらの
発生を抑制する技術を提供することを目的とする。

【0006】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第
1の液晶装置は、複数の画素を有し、かつ、与えられた
画像信号に応じて光を変調する液晶装置であって、射出
側基板部と、前記射出側基板部に対向配置される入射側
基板部と、前記射出側基板部および前記入射側基板部に
挟まれる液晶層と、を備えており、前記射出側基板部
は、前記液晶層を駆動するための第1の電極が形成され
た射出側基板と、前記射出側基板よりも射出側に配置さ
れた射出側カバーと、を備えており、前記入射側基板部
は、前記液晶層を駆動するための第2の電極が形成され
た入射側基板を備えており、前記射出側カバーの熱膨張
係数の絶対値は37×10-7/℃未満であることを特徴
とする。

【0007】上記第1の液晶装置によれば、射出側カバ
ーの熱膨張係数の絶対値が小さいので、射出側カバーの
熱膨張によって発生する複屈折によって、液晶装置で形
成される画像のコントラストの低下や色むらの発生を抑
制することができる。

【0008】なお、前記射出側カバーの熱膨張係数の絶
対値は10×10-7/℃以下であることがより好まし
い。

【0009】このようにすれば、射出側カバーの熱膨張
による画像のコントラストの低下や色むらの発生をより
抑制することができる。

【0010】上記第1の液晶装置において、前記入射側
基板部は、前記入射側基板よりも入射側に配置された入
射側カバーを備え、前記入射側カバーの熱膨張係数の絶
対値は37×10-7/℃未満であることが好ましい。

【0011】このようにすれば、入射側カバーの熱膨張
係数の絶対値が小さいので、入射側カバーの熱膨張によ
って発生する複屈折によって、液晶装置で形成される画
像のコントラストの低下や色むらの発生を抑制すること
ができる。

【0012】なお、前記入射側カバーの熱膨張係数の絶
対値は10×10-7/℃以下であることが好ましい。

【0013】このようにすれば、入射側カバーの熱膨張
による画像のコントラストの低下や色むらの発生をより
抑制することができる。

【0014】第2の液晶装置は、複数の画素を有し、か
つ、与えられた画像信号に応じて光を変調する液晶装置
であって、射出側基板部と、前記射出側基板部に対向配
置される入射側基板部と、前記射出側基板部および前記
入射側基板部に挟まれる液晶層と、を備えており、前記
射出側基板部は、前記液晶層を駆動するための第1の電
極が形成された射出側基板を備えており、前記入射側基
板部は、前記液晶層を駆動するための第2の電極が形成
された入射側基板と、前記入射側基板よりも入射側に配
置された入射側カバーと、を備えており、前記入射側カ
バーの熱膨張係数の絶対値は37×10-7/℃未満であ
ることを特徴とする。

【0015】上記第2の液晶装置によれば、入射側カバ
ーの熱膨張係数の絶対値が小さいので、入射側カバーの
熱膨張によって発生する複屈折によって、液晶装置で形
成される画像のコントラストの低下や色むらの発生を抑
制することができる。

【0016】なお、前記入射側カバーの熱膨張係数の絶
対値は10×10-7/℃以下であることが好ましい。

【0017】このようにすれば、入射側カバーの熱膨張
による画像のコントラストの低下や色むらの発生をより
抑制することができる。

【0018】本発明の第1の投写型表示装置は、複数の
画素を有しており、かつ、与えられた画像信号に応じて
光を変調して射出する液晶装置と、前記液晶装置に光を
照射するための照明光学系と、前記液晶装置から射出さ
れた光を投写する投写光学系と、を備えており、前記液
晶装置は、射出側基板部と、前記射出側基板部に対向配
置される入射側基板部と、前記射出側基板部および前記
入射側基板部に挟まれる液晶層と、を備えており、前記
射出側基板部は、前記液晶層を駆動するための第1の電
極が形成された射出側基板と、前記射出側基板よりも射
出側に配置された射出側カバーと、を備えており、前記
入射側基板部は、前記液晶層を駆動するための第2の電
極が形成された入射側基板を備えており、前記射出側カ
バーの熱膨張係数の絶対値は37×10-7/℃未満であ
ることを特徴とする。

【0019】また、前記入射側カバーの熱膨張係数の絶
対値は37×10-7/℃未満であることが好ましい。

【0020】上記第1の投写型表示装置は、本発明の第
1の液晶装置を備えているので、射出側カバーや入射側
カバーの熱膨張によるコントラストの低下や色むらの発
生を抑制することができる。

【0021】本発明の第3の投写型表示装置は、複数の
画素を有しており、かつ、与えられた画像信号に応じて
光を変調して射出する液晶装置と、前記液晶装置に光を
照射するための照明光学系と、前記液晶装置から射出さ
れた光を投写する投写光学系と、を備えており、前記液
晶装置は、射出側基板部と、前記射出側基板部に対向配
置される入射側基板部と、前記射出側基板部および前記
入射側基板部に挟まれる液晶層と、を備えており、前記
射出側基板部は、前記液晶層を駆動するための第1の電
極が形成された射出側基板を備えており、前記入射側基
板部は、前記液晶層を駆動するための第2の電極が形成
された入射側基板と、前記入射側基板よりも入射側に配
置された入射側カバーと、を備えており、前記入射側カ
バーの熱膨張係数の絶対値は37×10-7/℃未満であ
る、液晶装置。

【0022】上記第2の投写型表示装置は、本発明の第
2の液晶装置を備えているので、入射側カバーの熱膨張
によるコントラストの低下や色むらの発生を抑制するこ
とができる。

【0023】

【発明の実施の形態】A.液晶装置の構成:図1(A)
は、本発明の液晶装置100の構成を示す概略断面図で
あり、図1(B)は、本発明の液晶装置100の一部の
構成を示す概略斜視図である。この液晶装置100は、
液晶パネル100Bと、その入射側に設けられた偏光板
100Aと、射出側に設けられた偏光板100Bとで構
成されている。液晶パネル100Bは、液晶層103を
挟んで、透明な射出側基板121と、透明な入射側基板
111とを備えている。入射側基板111の液晶層10
3側の面上には、透明な共通電極112が設けられてい
る。射出側基板121の液晶層103側の面上には、薄
膜トランジスタ118と透明な画素電極122とが設け
られている。薄膜トランジスタ118は、マトリクス状
に配置された複数の画素電極122の周辺に設けられ、
画素電極122と電気的に接続されている。各画素は、
1つの画素電極122と、共通電極112と、これらの
間に挟まれた液晶層103とで構成される。入射側基板
111と共通電極112との間には、各画素を区分する
ように遮光部(BM)116が設けられている。BM1
16は、薄膜トランジスタや配線への光の入射を遮断す
る機能を有している。上記構成の液晶装置は、アクティ
ブマトリクス型の液晶装置と呼ばれる。射出側基板12
1、入射側基板111には、さらに、液晶層103を構
成する液晶分子を配列させるための配向膜(図示せず)
を備えている。なお、本発明の液晶装置100は、TN
モードの液晶装置であり、射出側基板121側の液晶分
子の配列方向と入射側基板111側の液晶分子の配列方
向とが約90度の角度を成すように、配向膜が形成され
ている。

【0024】入射側基板111の液晶層103と反対側
の表面にはマイクロレンズアレイ113が光学接着剤1
14によって貼りつけられている。マイクロレンズアレ
イ113は、複数のマイクロレンズ113aを有してお
り、各マイクロレンズ113aは、上記各画素にそれぞ
れ光を集光するように配置されている。なお、このマイ
クロレンズアレイ113を省略するようにしてもよい。
但し、各マイクロレンズ113aは、対応する各画素に
光を集光し、光の利用効率を向上させる機能を有してい
るので、マイクロレンズアレイ113を有しているほう
が好ましい。

【0025】マイクロレンズアレイ113の入射側基板
111と反対側の表面には、入射側カバー115が光学
接着剤によって貼りつけられている。射出側基板121
の液晶層103と反対側の表面には、射出側カバー12
5が光学接着剤によって貼りつけられている。液晶層1
03よりも入射側に設けられた要素115,113,1
12が入射側基板部101に相当する。また、液晶層1
03よりも射出側に設けられた要素122,121,1
25が射出側基板部102に相当する。

【0026】なお、入射側基板部101の厚さTiは、
射出側基板部102の厚さToよりも大きく設定されて
いる。これは以下の理由による。マイクロレンズ113
aで集光された光が液晶層103に入射するので、液晶
層103から射出する光はマイクロレンズの作用によっ
て発散する。この場合、マイクロレンズのない液晶装置
に比べて、液晶装置100から射出する光の広がりは大
きくなるので、液晶装置100の射出面上の塵埃の影響
は小さくなる。これにより、液晶装置の射出面上の塵埃
の影響に比べて、相対的に入射面上の塵埃の影響が大き
くなる傾向にある。そこで、上記のようにすれば、液晶
装置100の入射側面が射出側面に比べて液晶層103
から離れた位置にあるので、液晶装置100の入射側面
上に付着する塵埃の影響を、液晶装置の射出側面上に付
着する塵埃の影響に近づくように小さくすることでき
る。これにより液晶装置の表面に付着した塵埃による画
像品質の低下を抑制することができるからである。

【0027】入射側カバー115および射出側カバー1
25の外側には、1種類の直線偏光成分のみを選択透過
させる偏光手段としての偏光板100A,100Aがそ
れぞれ設けられている。この偏光板100A,100C
は、偏光板100a,100bにおいて発生する熱が液
晶パネル100Bに悪影響を及ぼす可能性があるため、
離間して配置するほうが好ましいが、液晶パネル100
Bへの熱の影響が許容できる程度であるような場合は、
入射側カバー115および射出側カバー125上に貼り
つけてもよい。また、偏光板100A,100Cのうち
一方を入射側カバー115あるいは射出側カバー125
の上に貼りつけて、他方は離間して配置するようにして
も良い。なお、液晶パネル100Bの部分のみを液晶装
置と呼ぶ場合もあるが、本実施形態においては、液晶パ
ネル100Bと偏光板100A,100Bとを組み合わ
せたものを液晶装置100と呼ぶことにする。

【0028】射出側基板121や入射側基板111に
は、熱膨張係数の絶対値が10×10 -7/℃以下の光学
ガラスが用いられている。例えば、石英ガラスやネオセ
ラムなどが用いられている。また、入射側カバー115
や射出側カバー125にも、10×10-7/℃以下の光
学ガラスが用いられている。

【0029】図2は、液晶装置100の動作原理を示す
説明図である。図2は、液晶装置100の1画素に対応
する部分を分解して示している。液晶装置100の各画
素は、液晶セル100bと、液晶セル100bの入射面
側に設けられた入射側偏光板100aと、液晶セル10
0bの射出面側に設けられた射出側偏光板100cとに
よって構成されているている。なお、液晶セル100b
は、図1の液晶パネル100Bの1画素部分に相当す
る。偏光板100aおよび100cに示された複数の平
行線の向きは、偏光板を透過する直線偏光光の透過軸の
方向を示している。入射側偏光板100aと射出側偏光
板100cとは透過軸が互いに垂直な方向に設定されて
いる。図2は、入射側偏光板100aの透過軸がs偏光
の方向に設定され、射出側偏光板100cの透過軸がp
偏光の方向に設定されている。

【0030】非偏光光(s偏光+p偏光)が入射側偏光
板100aに入射すると、透過軸に垂直な偏光軸(以
下、「吸収軸」または「反射軸」とも呼ぶ。)の方向
(p偏光の方向)の偏光光が吸収または反射されて、ほ
とんど透過軸に平行な方向の偏光光、すなわちs偏光光
のみが射出される。入射側偏光板100aから射出され
たs偏光光は、液晶セル100bに与えられる電圧によ
って図2(a),(b)に示すように変換される。

【0031】図2(a)に示すように、液晶セル100
bに電圧が与えられない場合、すなわち、液晶セル10
0bがオフ状態の場合には、s偏光光に垂直なp偏光光
に変換される。射出側偏光板100cは、透過軸がp偏
光の方向に設定されているので、偏光板100cから
は、液晶セル100bから射出された光がほぼ透過して
射出される。一方、液晶セル100bに電圧が与えられ
た場合、すなわち、液晶セル100bがオン状態の場合
には、図2(b)に示すように、液晶セル100bから
は入射光と同じs偏光光が射出される。しかし、射出側
偏光板100cは、透過軸がp偏光の方向に設定されて
いるので、液晶セル100bから射出されたs偏光光
は、偏光板100cで吸収または反射されて遮断され
る。なお、液晶セルは、印加される電圧に応じて、オフ
状態とオン状態の中間の状態をとりうる。これにより、
液晶装置100は、画像信号に応じて変化する電圧を液
晶セル100bに与えて射出される光の偏光成分を制御
して、画像信号に応じた輝度変化を発生させている。

【0032】また、図2では、入射側偏光板100aと
射出側偏光板100cの透過軸が互いに垂直に設定され
ている場合、すなわち、オフ状態で光を透過する場合を
例に説明したが、オン状態で光を透過するように設定さ
れる場合もある。この場合には、射出側偏光板100c
の透過軸は、入射側偏光板100aの透過軸にほぼ平行
な向きに設定される。

【0033】このように、液晶装置は、所定の直線偏光
光を、与えられた画像信号に応じて変調することによ
り、画像を表す光を生成する。

【0034】ところで、画像の高輝度化によって発生し
ているコントラストや色むらの原因は、以下の理由によ
ることがわかった。

【0035】図3は、液晶装置の画面について示す説明
図である。液晶装置の有効領域に照明光が照射される
と、液晶装置内の遮光膜112(図1参照)に照射され
た光によって熱が発生する。この熱によって液晶装置に
用いられている各部材は熱膨張して、図2に示すように
有効領域の周辺部ほど大きな歪みが発生する。このよう
な歪みを生じた部材を通過する光には、この歪み量に応
じて複屈折が発生する。この複屈折が発生すると、例え
ば、1つの直線偏光光は、異なる偏光方向を有する2つ
の直線偏光光を含む偏光光に変換されることになる。

【0036】図2で説明したように、液晶装置は、入射
側偏光板100aによって揃えられた直線偏光光を液晶
セル100bにおいて変調し、射出側偏光板100cを
通過する光量を変調することにより、画像を表す光を生
成している。上記のように、液晶装置を構成する部材中
で複屈折が発生すると、液晶装置で利用可能な光の量が
減少し、また、利用不可の光が増加する。例えば、黒色
の画像を表示する場合には液晶装置から光が射出されな
いのが理想である。しかし、複屈折の発生によって液晶
装置から光が射出されてしまう場合がある。一方、白色
の画像を表示する場合には、液晶装置から射出される光
が減少する。これらの結果、コントラストの低下が発生
することになる。このようなコントラストの低下する
と、カラーフィルタを備える液晶装置においては、色む
らが発生する。また、液晶装置を3つ利用してカラー画
像を表示する投写型表示装置の場合にも、各液晶装置間
のコントラストの低下のばらつきによって色むらが発生
する。

【0037】なお、液晶装置を構成する入射側基板や射
出側基板や入射側カバーや射出側カバーには、上述した
ように、光学ガラスが利用されている。光学ガラスの熱
膨張率は、位置に依存せずほぼ一定であるため、周辺部
ほど熱膨張による歪みが大きくなり、画面の4隅でコン
トラストの低下や色むらの発生が顕著になる。

【0038】従来の液晶装置の射出側基板や入射側基板
には、熱膨張係数の絶対値が10×10-7/℃以下の光
学ガラスが用いられており、熱膨張による歪みの発生は
小さい。しかし、従来の液晶装置の射出側カバーや入射
側カバーには、熱膨張係数の絶対値が37×10-7/℃
と大きい光学ガラスが用いられており、射出側カバーや
入射側カバーにおいて熱膨張による大きな歪みが発生し
ていた。このため、従来の液晶装置において問題となっ
ていたコントラストの低下や色むらの発生は、射出側カ
バーや入射側カバーの熱膨張が原因であることがわかっ
た。

【0039】一方、本発明の液晶装置100は、入射側
カバー115および射出側カバー125に熱膨張係数の
絶対値が10×10-7/℃以下と熱膨張係数が小さい光
学ガラスを用いているので、これらの熱膨張によって発
生するコントラストの低下や色むらを抑制することがで
きる。

【0040】なお、上記実施例においては、入射側カバ
ー115や射出側カバー125に熱膨張係数の絶対値が
10×10-7/℃以下の光学ガラスを用いた場合を例に
説明しているが、これに限定されるものではない。従来
の液晶装置で用いられていた熱膨張係数の絶対値が37
×10-7/℃の部材よりも熱膨張係数の絶対値の小さい
ものを用いればよい。このようにすれば、従来の液晶装
置よりも熱膨張によるコントラストの低下や色むらの発
生を抑制することができる。

【0041】また、上記実施例においては、入射側カバ
ー115および射出側カバー125の両方に熱膨張係数
の小さい光学ガラスを用いている場合を示しているが、
これに限定されるものではない。少なくともどちらか一
方に熱膨張係数の絶対値が37×10-7/℃未満の部材
を用いるようにすればよい。

【0042】B.投写型表示装置:以下に、本発明の実
施の形態を図面を用いて説明する。なお、以下の説明で
は、光の進行方向をz方向、光の進行方向(z方向)か
らみて3時の方向をx方向、12時の方向をy方向とす
る。

【0043】図4は、本発明の液晶装置を100を用い
た投写型表示装置10の光学系の要部を示す概略平面図
である。投写型表示装置10は、照明光学系80と、色
光分離光学系924と、導光光学系927と、3つの液
晶装置100R,100G,100Bと、クロスダイク
ロイックプリズム20と、投写光学系60とを備えてい
る。投写型表示装置10は、照明光学系80から射出さ
れた光を、色光分離光学系924で赤(R)、緑
(G)、青(B)の3色の色光に分離し、分離された各
色光を液晶装置100R,100G,100Bを介して
画像情報に対応させて変調し、変調された各色光をクロ
スダイクロイックプリズム20で合成して、投写光学系
60を介してスクリーン900上に画像を表示するもの
である。

【0044】照明光学系80は、光源81と、インテグ
レータ光学系82とを備えている。光源81は、放射状
の光線を射出する放射光源としての光源ランプ811
と、光源ランプ811から射出された放射光をほぼ平行
な光線束として射出する凹面鏡812とを有している。
光源ランプ811としては、通常、メタルハライドラン
プや高圧水銀ランプなどが用いられる。凹面鏡812と
しては、放物面鏡が用いられる。なお、楕円面鏡や球面
鏡を用いて、光源81から射出される光を集光光や発散
光として使用することも可能である。

【0045】インテグレータ光学系82は、第1のレン
ズアレイ821と、第2のレンズアレイ822と、偏光
変換光学系825と、重畳レンズ824とを備えてい
る。また、反射ミラー823を備えており、第1のレン
ズアレイ821からの射出光の光軸10aをほぼ直角に
折り曲げるようにしている。第2のレンズアレイ822
および重畳レンズ824は、反射ミラー823を挟んで
第1のレンズアレイ821にほぼ直交する状態で配置さ
れている。なお、光源81および第1のレンズアレイ8
21を第2のレンズアレイ822にほぼ平行に配置する
ことにより、反射ミラー823を省略するようにしても
よい。

【0046】インテグレータ光学系82は、照明領域で
ある3つの液晶装置100R,100G,100Bをほ
ぼ均一に照明する機能を有している。そのうち、第1の
レンズアレイ821は、マトリクス状に配列された略矩
形状の輪郭を有する小レンズ821aによって、光源8
1からの射出光を複数の部分光線束に分割する機能を有
している。また、第2のレンズアレイ822は、第1の
レンズアレイ821に対応するように配列された略矩形
状の輪郭を有する小レンズによって、各部分光束の中心
軸をシステム光軸10aに平行に揃える機能を有してい
る。なお、光源からの射出光の平行性が優れている場合
には、第2のレンズアレイ822を省略することも可能
である。

【0047】偏光変換光学系825は、第2のレンズア
レイ822から射出された各部分光線束を、非偏光な光
から所定の直線偏光光(s偏光光またはp偏光光)に変
換する機能を有している。この所定の直線偏光光の偏光
方向は、液晶装置100R,100G,100Bの入射
面側に配置されている偏光板の透過軸と平行な方向に設
定される。このようにすれば、照明光学系80から射出
された光を、効率よく液晶装置の照明光として利用する
ことができる。

【0048】重畳レンズ824は、第1と第2のレンズ
アレイ821,822および偏光変換光学系825を通
過した複数の部分光線束を、照明領域である液晶装置1
00R,100G,100B上でほぼ重畳させる機能を
有している。

【0049】なお、偏光変換光学系やこれを用いた照明
光学系の構成および機能については、例えば、本出願人
によって開示された特開平10−177151号公報に
詳述されているので、本明細書では説明を省略する。

【0050】色光分離光学系924は、2枚のダイクロ
イックミラー941,942と、反射ミラー943とを
備えており、照明光学系80から射出される光を、赤
(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機
能を有する。第1のダイクロイックミラー941は、照
明光学系80から射出された光の赤色光成分を透過させ
るとともに、青色光成分と緑色光成分とを反射する。第
1のダイクロイックミラー941を透過した赤色光R
は、反射ミラー943で反射されて、フィールドレンズ
951を通って赤色光用の液晶装置100Rに達する。
このフィールドレンズ951は、第2のレンズアレイ8
22から射出された各部分光線束がそれぞれほぼ平行な
光線束となるように変換する。他の液晶装置100G,
100Bの前に設けられたフィールドレンズ952,9
53も同様である。

【0051】第1のダイクロイックミラー941で反射
された青色光Bと緑色光Gのうちで、緑色光Gは第2の
ダイクロイックミラー942によって反射されて、フィ
ールドレンズ952を通って緑色光用の液晶装置100
Gに達する。一方、第2のダイクロイックミラー942
を透過した青色光Bは、導光光学系927に入射する。
導光光学系927に入射した青色光は、導光光学系92
7に備えられる入射側レンズ954、リレーレンズ97
3および反射ミラー971,972および射出側レンズ
(フィールドレンズ)953を通って青色光用の液晶装
置100Bに達する。ここで、青色光に導光光学系が用
いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光
路の長さよりも長いため、光の利用効率の低下を防止す
るためである。すなわち、入射側レンズ954に入射し
た青色光をそのまま、射出側レンズ953に伝えるため
である。なお、照明光学系80から射出された各色光の
光学的な距離は、ほぼ等しくなるように設定されてい
る。

【0052】3つの液晶装置100R,100G,10
0Bは、与えられた画像情報(画像信号)に従って、3
色の色光をそれぞれ変調して画像を形成する光変調手段
としての機能を有する。クロスダイクロイックプリズム
20は、液晶装置100R,100G,100Bを通っ
て変調された3色の色光を合成してカラー画像を形成す
る色光合成光学系としての機能を有する。なお、クロス
ダイクロイックプリズム20には、赤色光を反射する誘
電体多層膜と、青色光を反射する誘電体多層膜とが、4
つの直角プリズムの界面に略X字状に形成されている。
これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成され
て、カラー画像を投写するための合成光が形成される。
クロスダイクロイックプリズム20で生成された合成光
は、投写光学系60の方向に射出される。投写光学系6
0は、クロスダイクロイックプリズム20から射出され
た合成光を投写して、スクリーン900上にカラー画像
を表示する。なお、投写光学系60としてはテレセント
リックレンズを用いることができる。

【0053】上記投写型表示装置10は、上記実施例の
液晶装置100を用いているので、表示される画像のコ
ントラストの低下や色むらの発生を抑制することができ
る。

【0054】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能であり、
例えば次のような変形も可能である。

【0055】(1)上記実施例では、液晶装置としてア
クティブマトリクス型の液晶装置を例に説明している
が、単純マトリクス型の液晶装置にも適用可能である。
この場合にも、液晶装置と同様な効果を得ることができ
る。また、液晶装置に用いられる液晶として、上記実施
例では、TN液晶の例を示しているが、これに幻影され
るものではない。例えば、STN液晶を用いるものであ
ってもよい。

【0056】(2)上記実施例では、カラー画像を表示
する投写型表示装置に、本発明の液晶装置(液晶装置)
を用いた場合を例に説明しているが、モノクロ画像を表
示する投写型表示装置に適用することも可能である。こ
の場合にも、上記投写型表示装置と同様な効果を得るこ
とができる。

【0057】(3)本発明の液晶装置は、投写型表示装
置に限らず直視型の表示装置にも適用可能である。この
場合にも、上記投写型表示装置と同様な効果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】液晶装置100の構成を示す図である。

【図2】TN液晶を用いた場合の液晶装置の動作原理を
示す説明図である。

【図3】液晶装置の画面について示す説明図である。

【図4】液晶装置100を用いた投写型表示装置10の
光学系の要部を示す概略平面図である。

【符号の説明】

10…投写型表示装置 10a…システム光軸 20…クロスダイクロイックプリズム 60…投写光学系 80…照明光学系 81…光源 82…インテグレータ光学系 100…液晶装置 1000…液晶装置 1000a…入射側偏光板 1000b…液晶セル 1000c…射出側偏光板 100R,100G,100B…液晶装置 101…入射側基板部 102…射出側基板部 103…液晶層 111…入射側基板 112…共通電極 113…マイクロレンズアレイ 113a…マイクロレンズ 114…光学接着剤 115…入射側カバー 121…射出側基板 122…画素電極 125…射出側カバー 811…光源ランプ 812…凹面鏡 821,822…第2のレンズアレイ 821…第1のレンズアレイ 821a…小レンズ 822…第2のレンズアレイ 823…反射ミラー 824…重畳レンズ 825…偏光変換光学系(偏光変換素子) 900…スクリーン 924…色光分離光学系 927…導光光学系 941…第1のダイクロイックミラー 942…第2のダイクロイックミラー 943…反射ミラー 951…フィールドレンズ 952…フィールドレンズ 953…射出側レンズ(フィールドレンズ) 954…入射側レンズ 971,972…反射ミラー 973…リレーレンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 治 長野県諏訪市大和三丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2H090 JA19 JB06 JB11 2H091 FA08X FA08Z FA26Z FA29X FA41Z LA15 LA16 LA17 MA07

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の画素を有し、かつ、与えられた画
    像信号に応じて光を変調する液晶装置であって、 射出側基板部と、前記射出側基板部に対向配置される入
    射側基板部と、前記射出側基板部および前記入射側基板
    部に挟まれる液晶層と、を備えており、 前記射出側基板部は、 前記液晶層を駆動するための第1の電極が形成された射
    出側基板と、前記射出側基板よりも射出側に配置された
    射出側カバーと、を備えており、 前記入射側基板部は、 前記液晶層を駆動するための第2の電極が形成された入
    射側基板を備えており、 前記射出側カバーの熱膨張係数の絶対値は37×10-7
    /℃未満である、液晶装置。
  2. 【請求項2】 前記射出側カバーの熱膨張係数の絶対値
    は10×10-7/℃以下である、請求項1記載の液晶装
    置。
  3. 【請求項3】 前記入射側基板部は、前記入射側基板よ
    りも入射側に配置された入射側カバーを備え、前記入射
    側カバーの熱膨張係数の絶対値は37×10 -7/℃未満
    である、請求項1記載の液晶装置。
  4. 【請求項4】 前記入射側基板部は、前記入射側基板よ
    りも入射側に配置された入射側カバーを備え、前記入射
    側カバーの熱膨張係数の絶対値は10×10 -7/℃以下
    である、請求項1記載の液晶装置。
  5. 【請求項5】 複数の画素を有し、かつ、与えられた画
    像信号に応じて光を変調する液晶装置であって、 射出側基板部と、前記射出側基板部に対向配置される入
    射側基板部と、前記射出側基板部および前記入射側基板
    部に挟まれる液晶層と、を備えており、 前記射出側基板部は、 前記液晶層を駆動するための第1の電極が形成された射
    出側基板を備えており、 前記入射側基板部は、 前記液晶層を駆動するための第2の電極が形成された入
    射側基板と、前記入射側基板よりも入射側に配置され入
    射側カバーと、を備えており、 前記入射側カバーの熱膨張係数の絶対値は37×10-7
    /℃未満である、液晶装置。
  6. 【請求項6】 前記入射側カバーの熱膨張係数の絶対値
    は10×10-7/℃以下である、請求項5記載の液晶装
    置。
  7. 【請求項7】 画像を投写して表示する投写型表示装置
    であって、 複数の画素を有しており、かつ、与えられた画像信号に
    応じて光を変調して射出する液晶装置と、 前記液晶装置に光を照射するための照明光学系と、 前記液晶装置から射出された光を投写する投写光学系
    と、を備えており、 前記液晶装置は、 射出側基板部と、前記射出側基板部に対向配置される入
    射側基板部と、前記射出側基板部および前記入射側基板
    部に挟まれる液晶層と、を備えており、 前記射出側基板部は、 前記液晶層を駆動するための第1の電極が形成された射
    出側基板と、前記射出側基板よりも射出側に配置された
    射出側カバーと、を備えており、 前記入射側基板部は、 前記液晶層を駆動するための第2の電極が形成された入
    射側基板を備えており、 前記射出側カバーの熱膨張係数の絶対値は37×10-7
    /℃未満である、投写型表示装置。
  8. 【請求項8】 前記射出側カバーの熱膨張係数の絶対値
    は10×10-7/℃以下である、請求項7記載の投写型
    表示装置。
  9. 【請求項9】 前記入射側基板部は、前記入射側基板よ
    りも入射側に配置された入射側カバーを備え、前記入射
    側カバーの熱膨張係数の絶対値は37×10 -7/℃未満
    である、請求項7記載の投写型表意装置
  10. 【請求項10】 前記入射側基板部は、前記入射側基板
    よりも入射側に配置された入射側カバーを備え、前記入
    射側カバーの熱膨張係数の絶対値は10×10-7/℃以
    下である、請求項7記載の投写型表示装置。
  11. 【請求項11】 画像を投写して表示する投写型表示装
    置であって、 複数の画素を有しており、かつ、与えられた画像信号に
    応じて光を変調して射出する液晶装置と、 前記液晶装置に光を照射するための照明光学系と、 前記液晶装置から射出された光を投写する投写光学系
    と、を備えており、 前記液晶装置は、 射出側基板部と、前記射出側基板部に対向配置される入
    射側基板部と、前記射出側基板部および前記入射側基板
    部に挟まれる液晶層と、を備えており、 前記射出側基板部は、 前記液晶層を駆動するための第1の電極が形成された射
    出側基板を備えており、 前記入射側基板部は、 前記液晶層を駆動するための第2の電極が形成された入
    射側基板と、前記入射側基板よりも入射側に配置され入
    射側カバーと、を備えており、 前記入射側カバーの熱膨張係数の絶対値は37×10-7
    /℃未満である、液晶装置。
  12. 【請求項12】 前記入射側カバーの熱膨張係数の絶対
    値は10×10-7/℃以下である、請求項11記載の投
    写型表示装置。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI591445B (zh) 2003-02-26 2017-07-11 尼康股份有限公司 Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
KR101296501B1 (ko) 2003-07-09 2013-08-13 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
JP4135088B2 (ja) * 2003-07-31 2008-08-20 日本電気株式会社 液晶表示装置及び液晶プロジェクタ
JP2009260269A (ja) * 2008-03-18 2009-11-05 Panasonic Corp 光学デバイス及びその製造方法
JP2010282042A (ja) * 2009-06-05 2010-12-16 Seiko Epson Corp 電気光学表示装置及びプロジェクター
JP5813434B2 (ja) * 2011-09-22 2015-11-17 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN105259697A (zh) * 2015-11-24 2016-01-20 深圳市华星光电技术有限公司 无边框显示设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69026181D1 (de) * 1989-10-11 1996-05-02 Sanyo Electric Co Flussigkristallprojektor
JPH07225303A (ja) * 1993-12-16 1995-08-22 Omron Corp マイクロレンズ基板及びそれを用いた液晶表示素子ならびに液晶プロジェクタ装置
JP3418508B2 (ja) * 1995-11-28 2003-06-23 シャープ株式会社 投影型画像表示装置
US5959704A (en) * 1996-02-08 1999-09-28 Fujitsu Limited Display device having diffraction grating
JPH10123964A (ja) * 1996-08-30 1998-05-15 Sony Corp 液晶表示装置
JP3298437B2 (ja) 1996-12-18 2002-07-02 セイコーエプソン株式会社 光学素子、偏光照明装置および投写型表示装置
US5953087A (en) * 1997-04-11 1999-09-14 Cambridge Research & Instrumentation Inc. Apparatus for stress relieving liquid crystal displays

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