JP2001235747A - 液晶プロジェクタ - Google Patents
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- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133632—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with refractive index ellipsoid inclined relative to the LC-layer surface
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/10—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with refractive index ellipsoid inclined, or tilted, relative to the LC-layer surface O plate
- G02F2413/105—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with refractive index ellipsoid inclined, or tilted, relative to the LC-layer surface O plate with varying inclination in thickness direction, e.g. hybrid oriented discotic LC
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶プロジェクタの装置を大幅に変更するこ
となく、表示コントラストが大幅に改善された液晶プロ
ジェクタを提供する。 【解決手段】 電極を備えた一対の透明基板とネマチッ
ク液晶とからなる液晶セル、２枚の偏光素子、およびハ
イブリッド配向した液晶層からなる２枚の光学異方層か
ら少なくとも構成される液晶シャッター部を備えた液晶
プロジェクタであって、該２枚の光学異方層を２枚の偏
光素子の間に配置し、かつ一方の光学異方層のチルト方
向と他方の光学異方層のチルト方向との成す角度を８５
〜１００度となるように配置することにより、表示コン
トラストが大幅に改善された液晶プロジェクタが得られ
る。
となく、表示コントラストが大幅に改善された液晶プロ
ジェクタを提供する。 【解決手段】 電極を備えた一対の透明基板とネマチッ
ク液晶とからなる液晶セル、２枚の偏光素子、およびハ
イブリッド配向した液晶層からなる２枚の光学異方層か
ら少なくとも構成される液晶シャッター部を備えた液晶
プロジェクタであって、該２枚の光学異方層を２枚の偏
光素子の間に配置し、かつ一方の光学異方層のチルト方
向と他方の光学異方層のチルト方向との成す角度を８５
〜１００度となるように配置することにより、表示コン
トラストが大幅に改善された液晶プロジェクタが得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶プロジェクタに関
し、特にコントラスト特性が大幅に改善された液晶プロ
ジェクタに関する。
し、特にコントラスト特性が大幅に改善された液晶プロ
ジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子の表示画像を拡大して投影
する液晶プロジェクタは、液晶表示素子の背面に光源を
配置し、液晶表示素子を透過した光をレンズで拡大して
投影することにより画像を拡大表示するものであるが、
表示画像の明るさやコントラストの改善が強く求められ
ている。明るさを増す手段としては、光源ランプの出力
を上げたり、ランプの種類を変更したりして光源の輝度
を上げる方法と、レンズの集光率を大きくして光源から
の光の利用効率を高くする方法が考えられる。前者の方
法は簡便であるが、消費電力や発熱量が増大するため従
来よりも強力な冷却装置が必要になり、その結果として
装置の重量が増しサイズが大きくなってしまうなど問題
がある。また、後者の方法は、簡便であるが、コントラ
ストが低下してしまうという問題がある。
する液晶プロジェクタは、液晶表示素子の背面に光源を
配置し、液晶表示素子を透過した光をレンズで拡大して
投影することにより画像を拡大表示するものであるが、
表示画像の明るさやコントラストの改善が強く求められ
ている。明るさを増す手段としては、光源ランプの出力
を上げたり、ランプの種類を変更したりして光源の輝度
を上げる方法と、レンズの集光率を大きくして光源から
の光の利用効率を高くする方法が考えられる。前者の方
法は簡便であるが、消費電力や発熱量が増大するため従
来よりも強力な冷却装置が必要になり、その結果として
装置の重量が増しサイズが大きくなってしまうなど問題
がある。また、後者の方法は、簡便であるが、コントラ
ストが低下してしまうという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液晶
プロジェクタの装置を大幅に変更することなく、表示コ
ントラストが大幅に改善された液晶プロジェクタを提供
することにある。
プロジェクタの装置を大幅に変更することなく、表示コ
ントラストが大幅に改善された液晶プロジェクタを提供
することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１は、電極を
備えた一対の透明基板とネマチック液晶とからなる液晶
セル、２枚の偏光素子、およびハイブリッド配向した液
晶層からなる２枚の光学異方層から少なくとも構成され
る液晶シャッター部を備えた液晶プロジェクタであっ
て、該２枚の光学異方層が２枚の偏光素子の間に配置さ
れ、かつ一方の光学異方層のチルト方向と他方の光学異
方層のチルト方向との成す角度が８５〜１００度となる
ように配置されたことを特徴とする液晶プロジェクタに
関する。本発明の第２は、光学異方層の平均ダイレクタ
と該光学異方層の平面との成す角が１０〜８０度であ
り、光学異方層のレターデーションの絶対値が、５０〜
３００ｎｍである光学異方層を有する液晶シャッター部
を備えたことを特徴とする液晶プロジェクタに関する。
備えた一対の透明基板とネマチック液晶とからなる液晶
セル、２枚の偏光素子、およびハイブリッド配向した液
晶層からなる２枚の光学異方層から少なくとも構成され
る液晶シャッター部を備えた液晶プロジェクタであっ
て、該２枚の光学異方層が２枚の偏光素子の間に配置さ
れ、かつ一方の光学異方層のチルト方向と他方の光学異
方層のチルト方向との成す角度が８５〜１００度となる
ように配置されたことを特徴とする液晶プロジェクタに
関する。本発明の第２は、光学異方層の平均ダイレクタ
と該光学異方層の平面との成す角が１０〜８０度であ
り、光学異方層のレターデーションの絶対値が、５０〜
３００ｎｍである光学異方層を有する液晶シャッター部
を備えたことを特徴とする液晶プロジェクタに関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の液晶プロジェクタは、液
晶セルと、２枚の偏光素子と２枚の光学異方層とを備
え、かつ該２枚の光学異方層のチルト方向の成す角度を
８５〜１００度となるように配置した液晶シャッター部
を備えたものである。前記光学異方層は、ハイブリッド
配向した液晶層から少なくとも構成される。ここでハイ
ブリッド配向した液晶層とは、ネマチック配向した液晶
分子のダイレクタが一方の界面近傍から他方の界面近傍
へ連続的に変化しており、該ダイレクタと液晶層平面と
の成す角が厚さ方向の全ての場所において異なるもので
ある。従って、液晶層全体として光学軸はもはや存在し
ない。
晶セルと、２枚の偏光素子と２枚の光学異方層とを備
え、かつ該２枚の光学異方層のチルト方向の成す角度を
８５〜１００度となるように配置した液晶シャッター部
を備えたものである。前記光学異方層は、ハイブリッド
配向した液晶層から少なくとも構成される。ここでハイ
ブリッド配向した液晶層とは、ネマチック配向した液晶
分子のダイレクタが一方の界面近傍から他方の界面近傍
へ連続的に変化しており、該ダイレクタと液晶層平面と
の成す角が厚さ方向の全ての場所において異なるもので
ある。従って、液晶層全体として光学軸はもはや存在し
ない。
【０００６】また本発明における光学異方層のチルト方
向とは、光学異方層を構成する液晶層の上下２面の内、
該液晶層界面近傍の液晶分子のダイレクタと該液晶層平
面との成す角度がより小さな面における該ダイレクタの
投影方向を意味する。具体的には、例えば図１において
光学異方層の上下２面をｂ面、ｃ面と仮定する。このｂ
面側およびｃ面側における液晶分子のダイレクタと液晶
層平面との成す角度は、ｂ面側の角度＞ｃ面側の角度の
関係である。このときｂ面からフィルム膜厚方向にｃ面
を見た場合に、ｂ面側近傍の液晶分子ダイレクタとｃ面
側近傍の液晶分子ダイレクタとｃ面との成す角度が鋭角
となる方向で、かつｂ面側近傍のダイレクタとｃ面側近
傍のダイレクタのｃ面に対する投影成分とが平行となる
方向を本発明では光学異方層のチルト方向とするもので
ある。また膜厚方向における各液晶分子のダイレクタと
光学異方層平面との成す角度の平均値を本発明では平均
チルト角と定義する。
向とは、光学異方層を構成する液晶層の上下２面の内、
該液晶層界面近傍の液晶分子のダイレクタと該液晶層平
面との成す角度がより小さな面における該ダイレクタの
投影方向を意味する。具体的には、例えば図１において
光学異方層の上下２面をｂ面、ｃ面と仮定する。このｂ
面側およびｃ面側における液晶分子のダイレクタと液晶
層平面との成す角度は、ｂ面側の角度＞ｃ面側の角度の
関係である。このときｂ面からフィルム膜厚方向にｃ面
を見た場合に、ｂ面側近傍の液晶分子ダイレクタとｃ面
側近傍の液晶分子ダイレクタとｃ面との成す角度が鋭角
となる方向で、かつｂ面側近傍のダイレクタとｃ面側近
傍のダイレクタのｃ面に対する投影成分とが平行となる
方向を本発明では光学異方層のチルト方向とするもので
ある。また膜厚方向における各液晶分子のダイレクタと
光学異方層平面との成す角度の平均値を本発明では平均
チルト角と定義する。
【０００７】本発明においては、光学異方層を２枚使用
するが、光学異方層２枚のチルト方向の成す角度は、絶
対値として通常８５〜１００度、好ましくは８７〜９７
度、さらに好ましくは９０〜９５度である。この範囲外
では、十分なコントラスト向上効果を得ることができな
い恐れがある。また本発明に用いられる光学異方層の平
均チルト角としては、１０〜８０度の範囲であることが
望ましい。また本発明では、２枚の光学異方層を必須と
するが、各光学異方層の平均チルト角は同一角度でも良
いし、また異なる角度であっても良い。
するが、光学異方層２枚のチルト方向の成す角度は、絶
対値として通常８５〜１００度、好ましくは８７〜９７
度、さらに好ましくは９０〜９５度である。この範囲外
では、十分なコントラスト向上効果を得ることができな
い恐れがある。また本発明に用いられる光学異方層の平
均チルト角としては、１０〜８０度の範囲であることが
望ましい。また本発明では、２枚の光学異方層を必須と
するが、各光学異方層の平均チルト角は同一角度でも良
いし、また異なる角度であっても良い。
【０００８】光学異方層のレターデーションは、光の波
長５５０ｎｍにおける屈折率異方性△ｎと物理的膜厚ｄ
との積△ｎｄで定義され、光学的な異方性が正の場合
は、△ｎｄ値は正となり、負の場合には△ｎｄは負とな
る。本発明においては、正のものも負のものも使用する
ことができる。△ｎｄの絶対値は、５０〜３００ｎｍが
好ましく、さらに好ましくは７０〜２５０ｎｍである。
この範囲外では、十分なコントラスト向上効果が得られ
ない。なお、本発明で用いられる光学異方層以外にも、
光学的異方性を有する他の部材を組み合わせて使用する
ことができる。その場合、上記レターデーション値は以
下に説明する液晶セルと偏光素子との間に配置された全
ての光学異方層のレターデーションの総和とする。
長５５０ｎｍにおける屈折率異方性△ｎと物理的膜厚ｄ
との積△ｎｄで定義され、光学的な異方性が正の場合
は、△ｎｄ値は正となり、負の場合には△ｎｄは負とな
る。本発明においては、正のものも負のものも使用する
ことができる。△ｎｄの絶対値は、５０〜３００ｎｍが
好ましく、さらに好ましくは７０〜２５０ｎｍである。
この範囲外では、十分なコントラスト向上効果が得られ
ない。なお、本発明で用いられる光学異方層以外にも、
光学的異方性を有する他の部材を組み合わせて使用する
ことができる。その場合、上記レターデーション値は以
下に説明する液晶セルと偏光素子との間に配置された全
ての光学異方層のレターデーションの総和とする。
【０００９】本発明の光学異方層として用いられるハイ
ブリッド配向した液晶層は公知の方法によって、光学的
に正または負の一軸性を示す液晶を配向固定化すること
により得ることができる。また、該液晶層は、適宜、ト
リアセチルセルロースなどの支持基板上に形成して本発
明に供することができる。さらに、該液晶層の表面を保
護する目的で、光硬化型あるいは熱硬化型のオーバーコ
ート層を適宜設けることもできる。光学的に正の一軸性
を示す液晶物質としては、カルボキシル基、アルコール
性水酸基、フェノール性水酸基、アミノ基、チオール基
などを有する化合物を縮合させて成る縮合系液晶性高分
子、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、ア
リル基など二重結合を有する液晶性化合物などを原料と
して得られる液晶性ビニルポリマー、アルコキシシラン
基を有する液晶化合物などから合成される液晶性ポリシ
ロキサン、エポキシ基を有する液晶性化合物などから合
成される液晶性エポキシ樹脂および上記液晶性高分子の
混合物などを例示として挙げることができるが、縮合系
液晶性高分子が最も好ましい。また、液晶性低分子化合
物も使用することができるが、その場合には熱架橋や光
架橋により配向状態を固定化することが望ましい。光学
的に負の一軸性を示す液晶物質としては、トリフェニレ
ン誘導体、トルクセン誘導体などの円盤状低分子液晶化
合物を例示することができる。このような低分子化合物
を用いる場合には熱架橋や光架橋により配向状態を固定
化することが望ましい。
ブリッド配向した液晶層は公知の方法によって、光学的
に正または負の一軸性を示す液晶を配向固定化すること
により得ることができる。また、該液晶層は、適宜、ト
リアセチルセルロースなどの支持基板上に形成して本発
明に供することができる。さらに、該液晶層の表面を保
護する目的で、光硬化型あるいは熱硬化型のオーバーコ
ート層を適宜設けることもできる。光学的に正の一軸性
を示す液晶物質としては、カルボキシル基、アルコール
性水酸基、フェノール性水酸基、アミノ基、チオール基
などを有する化合物を縮合させて成る縮合系液晶性高分
子、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、ア
リル基など二重結合を有する液晶性化合物などを原料と
して得られる液晶性ビニルポリマー、アルコキシシラン
基を有する液晶化合物などから合成される液晶性ポリシ
ロキサン、エポキシ基を有する液晶性化合物などから合
成される液晶性エポキシ樹脂および上記液晶性高分子の
混合物などを例示として挙げることができるが、縮合系
液晶性高分子が最も好ましい。また、液晶性低分子化合
物も使用することができるが、その場合には熱架橋や光
架橋により配向状態を固定化することが望ましい。光学
的に負の一軸性を示す液晶物質としては、トリフェニレ
ン誘導体、トルクセン誘導体などの円盤状低分子液晶化
合物を例示することができる。このような低分子化合物
を用いる場合には熱架橋や光架橋により配向状態を固定
化することが望ましい。
【００１０】液晶セルは、電極を備える一対の透明基板
及びその間に挿入されたネマチック液晶の層を有する。
透明基板としては、ネマチック液晶を特定の配向方向に
配向させるものを用いることができる。具体的には、透
明基板自体がネマチック液晶を配向させる性質を有して
いる透明基板又はネマチック液晶を配向させる性質を有
する配向膜等を設けた透明基板がいずれも使用可能であ
る。このような特定の配向方向を有する透明基板２枚
を、その配向方向が捩れた関係になるよう保持し、その
透明基板の間にネマチック液晶の層を形成させることに
より、前記ネマチック液晶の層に、特定のねじれ角を与
えることができる。また、液晶セルの電極は、通常、ネ
マチック液晶の層が接する前記透明基板の面上に設ける
ことができ、配向膜を有する透明基板を用いた場合は、
透明基板と配向膜との間に設けることができる。前記ネ
マチック液晶としては、特に制限されるものではなく、
通常、液晶表示素子に用いられる各種のものを用いるこ
とができる。
及びその間に挿入されたネマチック液晶の層を有する。
透明基板としては、ネマチック液晶を特定の配向方向に
配向させるものを用いることができる。具体的には、透
明基板自体がネマチック液晶を配向させる性質を有して
いる透明基板又はネマチック液晶を配向させる性質を有
する配向膜等を設けた透明基板がいずれも使用可能であ
る。このような特定の配向方向を有する透明基板２枚
を、その配向方向が捩れた関係になるよう保持し、その
透明基板の間にネマチック液晶の層を形成させることに
より、前記ネマチック液晶の層に、特定のねじれ角を与
えることができる。また、液晶セルの電極は、通常、ネ
マチック液晶の層が接する前記透明基板の面上に設ける
ことができ、配向膜を有する透明基板を用いた場合は、
透明基板と配向膜との間に設けることができる。前記ネ
マチック液晶としては、特に制限されるものではなく、
通常、液晶表示素子に用いられる各種のものを用いるこ
とができる。
【００１１】偏光素子としては、延伸したポリビニルア
ルコールやポリビニルブチラールなどの高分子膜に、沃
素や２色性色素などの偏光要素を吸着させたものが一般
的に用いられる。耐久性の面からは２色性色素を用いる
方が好ましい。偏光素子は湿式法や乾式法で製造され、
通常その両側を支持体で挟まれて偏光板とされる。支持
体としては、例えばトリアセチルセルロース、アクリル
樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート
などからなる高分子フィルムが挙げられるが、通常はト
リアセチルセルロースが好適に用いられる。偏光素子の
膜厚としては、通常１０〜５０μｍ、好ましくは２５〜
３５μｍ、支持体の膜厚としては、通常３０〜２５０μ
ｍ、好ましくは５０〜１９０μｍ程度のものが用いられ
る。偏光板の表面には、さらに、アクリル系、ポリシロ
キサン系、ウレタン系等の保護層を設けてもよい。
ルコールやポリビニルブチラールなどの高分子膜に、沃
素や２色性色素などの偏光要素を吸着させたものが一般
的に用いられる。耐久性の面からは２色性色素を用いる
方が好ましい。偏光素子は湿式法や乾式法で製造され、
通常その両側を支持体で挟まれて偏光板とされる。支持
体としては、例えばトリアセチルセルロース、アクリル
樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート
などからなる高分子フィルムが挙げられるが、通常はト
リアセチルセルロースが好適に用いられる。偏光素子の
膜厚としては、通常１０〜５０μｍ、好ましくは２５〜
３５μｍ、支持体の膜厚としては、通常３０〜２５０μ
ｍ、好ましくは５０〜１９０μｍ程度のものが用いられ
る。偏光板の表面には、さらに、アクリル系、ポリシロ
キサン系、ウレタン系等の保護層を設けてもよい。
【００１２】本発明の液晶プロジェクタに用いられる液
晶シャッター部には、さらに１／２波長板を備えること
もできる。本発明に用いることができる１／２波長板
は、赤、緑、青の各波長の１／２に相当する光学膜厚を
有するものであれば特に制限されるものではない。１／
２波長板として、例えばポリカーボネート、ポリビニル
アルコール、ポリビニルブチラールなどを１軸延伸した
高分子フィルム等を本発明では好適に用いることができ
る。これら１／２波長板は、公知の方法により製造する
ことができ、例えばポリカーボネートの場合、加熱・一
軸延伸処理によって、膜厚２０〜３００μｍ、好ましく
は５０〜２００μｍのものを得ることができる。またポ
リビニルアルコールやポリビニルブチラールの場合に
は、湿式法で一軸延伸して製造することができ、通常、
その両側が支持体で挟持された形態で１／２波長板とし
て用いられる。支持体としては、例えばトリアセチルセ
ルロース、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチ
レンテレフタレートなどからなる高分子フィルムが挙げ
られるが、通常はトリアセチルセルロースが好適に用い
られる。また支持体に挟持されたポリビニルアルコール
やポリビニルブチラールの膜厚としては、通常３０〜１
００μｍ、好ましくは５０〜８０μｍ程度、支持体の膜
厚としては、通常３０〜２５０μｍ、好ましくは５０〜
１９０μｍ程度のものが好適に用いられる。さらに１／
２波長板の表面には、アクリル系、ポリシロキサン系、
ウレタン系等の保護層を設けることもできる。
晶シャッター部には、さらに１／２波長板を備えること
もできる。本発明に用いることができる１／２波長板
は、赤、緑、青の各波長の１／２に相当する光学膜厚を
有するものであれば特に制限されるものではない。１／
２波長板として、例えばポリカーボネート、ポリビニル
アルコール、ポリビニルブチラールなどを１軸延伸した
高分子フィルム等を本発明では好適に用いることができ
る。これら１／２波長板は、公知の方法により製造する
ことができ、例えばポリカーボネートの場合、加熱・一
軸延伸処理によって、膜厚２０〜３００μｍ、好ましく
は５０〜２００μｍのものを得ることができる。またポ
リビニルアルコールやポリビニルブチラールの場合に
は、湿式法で一軸延伸して製造することができ、通常、
その両側が支持体で挟持された形態で１／２波長板とし
て用いられる。支持体としては、例えばトリアセチルセ
ルロース、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチ
レンテレフタレートなどからなる高分子フィルムが挙げ
られるが、通常はトリアセチルセルロースが好適に用い
られる。また支持体に挟持されたポリビニルアルコール
やポリビニルブチラールの膜厚としては、通常３０〜１
００μｍ、好ましくは５０〜８０μｍ程度、支持体の膜
厚としては、通常３０〜２５０μｍ、好ましくは５０〜
１９０μｍ程度のものが好適に用いられる。さらに１／
２波長板の表面には、アクリル系、ポリシロキサン系、
ウレタン系等の保護層を設けることもできる。
【００１３】さらに本発明の液晶プロジェクタに用いら
れる液晶シャッター部には、要求される光学特性に応じ
て各種光学部材を備えることができる。本発明に用いら
れる光学部材としては、例えばソーダガラス、ホウ珪酸
ガラス、サファイアガラスなどの無機材料や、アクリル
樹脂、ポリカーボネート樹脂などの有機材料からなるも
のが挙げられるが、無機のガラスが好適に用いられる。
それらは、例えば板状、レンズ、プリズム（例えば三角
プリズム、キュービックプリズム等）などの成形体とし
て用いられ、所望の大きさ、形状のものが用いられる。
例えばガラス板の場合は、長方形、正方形、円形いずれ
の形状でもよく、一辺または直径が通常５〜２００ｍ
ｍ、好ましくは１０〜１５０ｍｍ程度であり、厚さは
０．５〜５ｍｍ、好ましくは０．７〜２．３ｍｍ程度の
ものが好適に用いられる。
れる液晶シャッター部には、要求される光学特性に応じ
て各種光学部材を備えることができる。本発明に用いら
れる光学部材としては、例えばソーダガラス、ホウ珪酸
ガラス、サファイアガラスなどの無機材料や、アクリル
樹脂、ポリカーボネート樹脂などの有機材料からなるも
のが挙げられるが、無機のガラスが好適に用いられる。
それらは、例えば板状、レンズ、プリズム（例えば三角
プリズム、キュービックプリズム等）などの成形体とし
て用いられ、所望の大きさ、形状のものが用いられる。
例えばガラス板の場合は、長方形、正方形、円形いずれ
の形状でもよく、一辺または直径が通常５〜２００ｍ
ｍ、好ましくは１０〜１５０ｍｍ程度であり、厚さは
０．５〜５ｍｍ、好ましくは０．７〜２．３ｍｍ程度の
ものが好適に用いられる。
【００１４】本発明の液晶プロジェクタは、上述におい
て説明した液晶セル、偏光素子、光学異方層、また場合
により１／２波長板、光学部材とから構成される液晶シ
ャッター部を備える。液晶シャッター部の構成として
は、（偏光素子／光学異方層１／光学異方層２／液晶セ
ル／偏光素子）、（偏光素子／光学異方層１／液晶セル
／光学異方層２／偏光素子）、（偏光素子／液晶セル／
光学異方層１／光学異方層２／偏光素子）のいずれであ
ってもよい。また１／２波長板を備える場合には、偏光
素子の外側、また透明光学部材であれば、その要求され
る光学特性に応じて各層との間、またはその表面に適宜
備えることができる。さらに上記構成において、必ずし
も各層が密着されている必要はない。例えばレンズやガ
ラス板等の光学部材の片側に、１／２波長板、偏光素
子、光学異方層を接着剤や粘着剤を用いて貼り合わせ
て、液晶セルと組み合わせることも可能であるし、また
全ての層を液晶セルに貼合して組み合わせることも可能
である。
て説明した液晶セル、偏光素子、光学異方層、また場合
により１／２波長板、光学部材とから構成される液晶シ
ャッター部を備える。液晶シャッター部の構成として
は、（偏光素子／光学異方層１／光学異方層２／液晶セ
ル／偏光素子）、（偏光素子／光学異方層１／液晶セル
／光学異方層２／偏光素子）、（偏光素子／液晶セル／
光学異方層１／光学異方層２／偏光素子）のいずれであ
ってもよい。また１／２波長板を備える場合には、偏光
素子の外側、また透明光学部材であれば、その要求され
る光学特性に応じて各層との間、またはその表面に適宜
備えることができる。さらに上記構成において、必ずし
も各層が密着されている必要はない。例えばレンズやガ
ラス板等の光学部材の片側に、１／２波長板、偏光素
子、光学異方層を接着剤や粘着剤を用いて貼り合わせ
て、液晶セルと組み合わせることも可能であるし、また
全ての層を液晶セルに貼合して組み合わせることも可能
である。
【００１５】ここで液晶プロジェクタの基本的な構成を
図２に示す。メタルハライドランプ１の光源から放射さ
れた光は、ＵＶ−ＩＲカットフィルター２を通過する。
ダイクロイックミラー３では、３色（赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ））の光の成分のうちＲ光成分とＧ光成
分は反射されＢ光成分のみが透過する。Ｂ光成分は、全
反射ミラー４で反射され、集光レンズ５を透過して光束
が絞られたのち、６、７、８から構成される液晶シャッ
ター部を透過し、次いでＢ光成分のみを透過するダイク
ロイックミラー９を透過し、次いでＢ光成分およびＧ光
成分を反射するダイクロイックミラー１０で反射され、
投射レンズ１１を透過してスクリーン１２に投影され
る。同様に、Ｇ光成分はダイクロイックミラー３で反射
されたのち、ダイクロイックミラー１３で反射され、集
光レンズ１４に次いで、１５、１６、１７から構成され
る液晶シャッター部を透過し、ダイクロイックミラー９
次いでダイクロイックミラー１０で反射され、投射レン
ズ１１を透過してスクリーン１２に投影される。
図２に示す。メタルハライドランプ１の光源から放射さ
れた光は、ＵＶ−ＩＲカットフィルター２を通過する。
ダイクロイックミラー３では、３色（赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ））の光の成分のうちＲ光成分とＧ光成
分は反射されＢ光成分のみが透過する。Ｂ光成分は、全
反射ミラー４で反射され、集光レンズ５を透過して光束
が絞られたのち、６、７、８から構成される液晶シャッ
ター部を透過し、次いでＢ光成分のみを透過するダイク
ロイックミラー９を透過し、次いでＢ光成分およびＧ光
成分を反射するダイクロイックミラー１０で反射され、
投射レンズ１１を透過してスクリーン１２に投影され
る。同様に、Ｇ光成分はダイクロイックミラー３で反射
されたのち、ダイクロイックミラー１３で反射され、集
光レンズ１４に次いで、１５、１６、１７から構成され
る液晶シャッター部を透過し、ダイクロイックミラー９
次いでダイクロイックミラー１０で反射され、投射レン
ズ１１を透過してスクリーン１２に投影される。
【００１６】同様に、Ｒ光成分はダイクロイックミラー
３で反射されたのち、ダイクロイックミラー１３、集光
レンズ１８に次いで１９、２０、２１から構成される液
晶シャッター部を順に透過し、全反射ミラー２２で反射
され、ダイクロイックミラー１０に次いで投射レンズ１
１を透過してスクリーン１２に投影される。Ｒ、Ｇ、Ｂ
の各成分が透過する液晶シャッター部は、通常、液晶セ
ルの両側に偏光素子が配置された構造になっている。本
発明の液晶プロジェクタは、当該液晶シャッター部を構
成する両側の偏光素子（６、８、１５、１７、１９、２
１）の間に光学異方層を上述したチルト方向の角度に基
づいて２枚配置したものである。なお図１はダイクロイ
ックミラーと全反射ミラーを用いたものであるが、ダイ
クロイックプリズムを使用したものでも本発明と同様な
効果を得ることができる。
３で反射されたのち、ダイクロイックミラー１３、集光
レンズ１８に次いで１９、２０、２１から構成される液
晶シャッター部を順に透過し、全反射ミラー２２で反射
され、ダイクロイックミラー１０に次いで投射レンズ１
１を透過してスクリーン１２に投影される。Ｒ、Ｇ、Ｂ
の各成分が透過する液晶シャッター部は、通常、液晶セ
ルの両側に偏光素子が配置された構造になっている。本
発明の液晶プロジェクタは、当該液晶シャッター部を構
成する両側の偏光素子（６、８、１５、１７、１９、２
１）の間に光学異方層を上述したチルト方向の角度に基
づいて２枚配置したものである。なお図１はダイクロイ
ックミラーと全反射ミラーを用いたものであるが、ダイ
クロイックプリズムを使用したものでも本発明と同様な
効果を得ることができる。
【００１７】
【実施例】（実施例１）図２に示す液晶プロジェクタの
光学系において、液晶シャッター部を図３に示す構成と
した。光学異方層として、光学的に正の異方性を有する
ネマチック液晶性高分子をハイブリッド配向、固定化し
た液晶層と当該液晶層の支持基板とからなる積層体を光
学異方層として使用した（平均チルト角 ３０度、レタ
ーデーション １５０ｎｍ）。２枚の光学異方層のチル
ト方向の成す角度を９２度となるように液晶シャッター
部を構成した。また１／２波長板は、光の利用効率、ダ
イクロイックミラーの特性を考慮して使用しており、各
液晶シャッター部ではＲ、Ｇ、Ｂの各波長に対応したも
のを用いた。液晶セルには左ねじれの液剤を使用した。
集光レンズ（図２における５、１４、１８）は、後述す
る比較例２に対して焦点距離は変えずにレンズ径を標準
レンズ径の１．５倍にした。また、界面での反射を防ぎ
光の利用効率を高めるために、空気あるいは各部材の界
面には全て反射率低減の処理を行った。なお、図３にお
いて光の入射方向は紙面左側とした。
光学系において、液晶シャッター部を図３に示す構成と
した。光学異方層として、光学的に正の異方性を有する
ネマチック液晶性高分子をハイブリッド配向、固定化し
た液晶層と当該液晶層の支持基板とからなる積層体を光
学異方層として使用した（平均チルト角 ３０度、レタ
ーデーション １５０ｎｍ）。２枚の光学異方層のチル
ト方向の成す角度を９２度となるように液晶シャッター
部を構成した。また１／２波長板は、光の利用効率、ダ
イクロイックミラーの特性を考慮して使用しており、各
液晶シャッター部ではＲ、Ｇ、Ｂの各波長に対応したも
のを用いた。液晶セルには左ねじれの液剤を使用した。
集光レンズ（図２における５、１４、１８）は、後述す
る比較例２に対して焦点距離は変えずにレンズ径を標準
レンズ径の１．５倍にした。また、界面での反射を防ぎ
光の利用効率を高めるために、空気あるいは各部材の界
面には全て反射率低減の処理を行った。なお、図３にお
いて光の入射方向は紙面左側とした。
【００１８】（実施例２）２枚の光学異方層のチルト方
向の成す角度を９０度にした以外は、実施例１と同様に
して行った。 （実施例３）液晶シャッター部を図４の構成にした以外
は実施例１と同様にして行った。 （比較例１）２枚の光学異方層のチルト方向の成す角度
を８３度にした以外は、実施例１と同様にして行った。 （比較例２）液晶シャッター部を図５の構成にし、標準
レンズ径の集光レンズを用いた以外は実施例１と同様に
して行った。 （比較例３）液晶シャッター部を図５の構成にした以外
は実施例１と同様にして行った。
向の成す角度を９０度にした以外は、実施例１と同様に
して行った。 （実施例３）液晶シャッター部を図４の構成にした以外
は実施例１と同様にして行った。 （比較例１）２枚の光学異方層のチルト方向の成す角度
を８３度にした以外は、実施例１と同様にして行った。 （比較例２）液晶シャッター部を図５の構成にし、標準
レンズ径の集光レンズを用いた以外は実施例１と同様に
して行った。 （比較例３）液晶シャッター部を図５の構成にした以外
は実施例１と同様にして行った。
【００１９】以上の結果を表１に示す。なお比較例２を
基準として、その値を１００とした。
基準として、その値を１００とした。
【表１】
【００２０】
【発明の効果】本発明により、液晶プロジェクタの光源
を変更することなく、表示映像の輝度の向上およびコン
トラストの大幅な向上が図られる。
を変更することなく、表示映像の輝度の向上およびコン
トラストの大幅な向上が図られる。
【図１】光学異方層のチルト方向の定義を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】液晶プロジェクタの光学系の基本構造を示す模
式図である。
式図である。
【図３】液晶シャッター部の基本構成を示す本発明の模
式図の１例である。
式図の１例である。
【図４】液晶シャッター部の基本構成を示す本発明の模
式図の１例である。
式図の１例である。
【図５】液晶シャッター部の基本構成を示す従来の模式
図の１例である。
図の１例である。
１ 光源 ２ ＵＶ・ＩＲカットフィルタ ３、９、１０、１３ ダイクロイックミラー ４、２２ 全反射ミラー ５、１４、１８ コンデンサレンズ ６、８、１５、１７、１９、２１ 偏光素子 ７、１６、２０ 液晶セル １１ 投射レンズ １２ スクリーン ２３、２４、２５ 液晶シャッター部
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA14 GA02 HA15 HA18 HA28 JA05 JA12 KA07 KA11 MA02 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA41Z FB03 FB04 FC22 FC23 GA01 HA07 KA02 KA03 LA17 MA07 5C058 EA02 EA12 EA13 EA14 EA26 EA51
Claims (2)
- 【請求項１】 電極を備えた一対の透明基板とネマチッ
ク液晶とからなる液晶セル、２枚の偏光素子、およびハ
イブリッド配向した液晶層からなる２枚の光学異方層か
ら少なくとも構成される液晶シャッター部を備えた液晶
プロジェクタであって、該２枚の光学異方層が２枚の偏
光素子の間に配置され、かつ一方の光学異方層のチルト
方向と他方の光学異方層のチルト方向との成す角度が８
５〜１００度となるように配置されたことを特徴とする
液晶プロジェクタ。 - 【請求項２】 光学異方層の平均ダイレクタと光学異方
層の平面との成す角が１０〜８０度であり、光学異方層
のレターデーションの絶対値が、５０〜３００ｎｍであ
る光学異方層を有する液晶シャッター部を備えたことを
特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048235A JP2001235747A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 液晶プロジェクタ |
| PCT/JP2001/000593 WO2001063348A1 (fr) | 2000-02-24 | 2001-01-30 | Projecteur a cristaux liquides |
| EP01953634A EP1260852A4 (en) | 2000-02-24 | 2001-01-30 | LIQUID CRYSTAL PROJECTOR |
| KR1020027011076A KR20030003687A (ko) | 2000-02-24 | 2001-01-30 | 액정 프로젝터 |
| US10/226,541 US20030025862A1 (en) | 2000-02-24 | 2002-08-23 | Liquid crystal projector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048235A JP2001235747A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 液晶プロジェクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001235747A true JP2001235747A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18570356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000048235A Pending JP2001235747A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 液晶プロジェクタ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030025862A1 (ja) |
| EP (1) | EP1260852A4 (ja) |
| JP (1) | JP2001235747A (ja) |
| KR (1) | KR20030003687A (ja) |
| WO (1) | WO2001063348A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007135797A1 (ja) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Nippon Oil Corporation | 透過型液晶表示装置 |
| WO2008152828A1 (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Nippon Oil Corporation | 透過型液晶表示装置 |
| US8045131B2 (en) | 2006-11-17 | 2011-10-25 | Nippon Oil Corporation | Transmissive liquid crystal display device |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200407620A (en) * | 2002-11-15 | 2004-05-16 | Au Optronics Corp | Structure of LCD |
| JP3866670B2 (ja) * | 2003-03-05 | 2007-01-10 | ローム株式会社 | 液晶シャッタおよびプリントヘッド |
| US20060066804A1 (en) * | 2004-09-24 | 2006-03-30 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical compensation film, elliptical polarizing plate and liquid crystal display |
| JP2007199257A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Nippon Oil Corp | 液晶表示装置 |
| KR20140098419A (ko) * | 2013-01-31 | 2014-08-08 | 제일모직주식회사 | 편광판, 이를 포함하는 광학표시장치 및 이를 사용하는 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0834752B1 (en) * | 1995-04-07 | 2004-12-29 | Nippon Mitsubishi Oil Corporation | Liquid-crystalline optical film and its utilization |
| JP3283424B2 (ja) * | 1996-01-16 | 2002-05-20 | 三菱電機株式会社 | 投写型表示装置 |
| KR19980070467A (ko) * | 1997-01-17 | 1998-10-26 | 오오자와 슈지로 | 광학필름 |
| JP3824772B2 (ja) * | 1998-03-24 | 2006-09-20 | 新日本石油株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP3437449B2 (ja) * | 1998-07-09 | 2003-08-18 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000048235A patent/JP2001235747A/ja active Pending
-
2001
- 2001-01-30 KR KR1020027011076A patent/KR20030003687A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-01-30 EP EP01953634A patent/EP1260852A4/en not_active Withdrawn
- 2001-01-30 WO PCT/JP2001/000593 patent/WO2001063348A1/ja not_active Application Discontinuation
-
2002
- 2002-08-23 US US10/226,541 patent/US20030025862A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007135797A1 (ja) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Nippon Oil Corporation | 透過型液晶表示装置 |
| US7898620B2 (en) | 2006-05-24 | 2011-03-01 | Nippon Oil Corporation | Transmissive liquid crystal display device |
| TWI413810B (zh) * | 2006-05-24 | 2013-11-01 | Nippon Oil Corp | 透過型液晶顯示裝置 |
| US8045131B2 (en) | 2006-11-17 | 2011-10-25 | Nippon Oil Corporation | Transmissive liquid crystal display device |
| WO2008152828A1 (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Nippon Oil Corporation | 透過型液晶表示装置 |
| US8018552B2 (en) | 2007-06-13 | 2011-09-13 | Nippon Oil Corporation | Transmissive liquid crystal display device |
| KR101426577B1 (ko) | 2007-06-13 | 2014-08-05 | 제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사 | 투과형 액정 표시장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1260852A1 (en) | 2002-11-27 |
| US20030025862A1 (en) | 2003-02-06 |
| KR20030003687A (ko) | 2003-01-10 |
| WO2001063348A1 (fr) | 2001-08-30 |
| EP1260852A4 (en) | 2004-03-31 |
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