JP2008224931A - 液晶パネルの画面サイズ決定方法、並びに液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】垂直配向方式で駆動される液晶パネルの画面サイズ決定方法において、液晶パネルを所望のコントラストで表示可能とするように決定する。
【解決手段】液晶パネルの画面サイズ決定方法は、液晶パネルの解像度を設定する解像度設定工程（Ｓ１）と、液晶パネルの画素ピッチを設定する画素ピッチ設定工程（Ｓ２）と、設定された解像度及び画素ピッチから、液晶パネルの画面サイズを暫定的に算出する画面サイズ算出工程（Ｓ３）と、設定された画素ピッチから白照度及び黒照度を算出する照度算出工程（Ｓ４）と、算出された白照度及び黒照度からコントラストを算出するコントラスト算出工程（Ｓ５）と、算出されたコントラストが所定範囲内であることを条件として、暫定的に算出された画面サイズを設計値として決定する決定工程（Ｓ７）とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば液晶ライトバルブ等に用いられる液晶パネルの画面サイズ決定方法、並びにその決定方法により決定された画面サイズを持つ液晶パネルを備えた液晶装置、及び該液晶装置を備えた電子機器の技術分野に関する。

液晶パネルを設計する際には、例えば、先ず液晶パネルの画素ピッチを決定する。画素ピッチの決定方法については、様々な技術が開示されており、例えば、液晶パネルを構成する基板を設計する際に、製造工程途中の熱処理等による膨張を予測して、画素ピッチ決定の際に予め補正を施すという技術がある（特許文献１参照）。

また、ここで決定される画素ピッチは、液晶パネルの大きさや性能等に大きく影響する。例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）液晶においては、画素ピッチを変化させた場合、その液晶パネルの表示時のコントラストは、開口率と同様に変化する。

特開２００４−６１６３３号公報

しかしながら、本願発明者の知るところでは、垂直配向（ＶＡ：Vertical Alignment）方式で駆動されるＶＡ液晶においては、コントラストと開口率との間に上述したような関係が成立しない。これは、表示時の黒照度が、ＴＮ液晶とＶＡ液晶とで互いに異なる挙動を示すためであると考察される。このため、ＶＡ液晶パネルを設計する際には、例えば画素ピッチを決定した時点で、その液晶パネルのコントラストを知ることが困難であるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、所望のコントラストで表示可能である液晶パネルの画面サイズ決定方法及び液晶装置、並びに電子機器を提供することを課題とする。

本発明の液晶パネルの画面サイズ決定方法は上記課題を解決するために、垂直配向方式で駆動される液晶パネルの画面サイズを決定する、液晶パネルの画面サイズ決定方法であって、前記液晶パネルの解像度を設定する解像度設定工程と、
前記液晶パネルの画素ピッチを設定する画素ピッチ設定工程と、前記設定された解像度及び画素ピッチから、前記液晶パネルの画面サイズを暫定的に算出する画面サイズ算出工程と、前記設定された画素ピッチから白照度及び黒照度を算出する照度算出工程と、該算出された白照度及び黒照度からコントラストを算出するコントラスト算出工程と、該算出されたコントラストが所定範囲内であることを条件として、前記暫定的に算出された画面サイズを設計値として決定する決定工程とを備える。

本発明に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法によれば、ＶＡ液晶パネルの設計時において、先ず液晶パネルの解像度及び画素ピッチが、典型的には当該画素サイズ決定方法を行うコンピュータ装置等における設定手段を介して、設定される。例えば、解像度及び画素ピッチの設定操作が、設定画面等を有する設定手段において促され、これに呼応する形でこれらの情報が設定される。そして、設定された解像度及び画素ピッチから、液晶パネルの画面サイズが、典型的には当該画素サイズ決定方法を行うコンピュータ装置等における演算手段によって、暫定的に算出される。具体的には、例えば設定された解像度における画素数を画素ピッチに乗算することにより画面サイズが算出される。

また他方で、設定された画素ピッチから表示時の白照度及び黒照度が、典型的には演算手段によって、算出され、更には、それらを用いてコントラストが算出される。尚、上述した画面サイズの算出とコントラストの算出とは同時に行われてもよいし、或いは互いに相前後して行われてもよい。

ここで本発明では特に、算出されたコントラストが所定範囲内であることを条件として、暫定的に算出された画面サイズが設計値として決定される。即ち、設定された解像度及び画素ピッチで、所定範囲内のコントラストが実現できることを、典型的には演算手段又は、コンピュータ装置等における決定手段若しくは確認手段によって、確認してから、画面サイズを決定することができる。よって、コントラストを考慮した上での設計が可能となる。尚、ここでの「所定範囲」は、特に限定されることなく、自由に決定することが可能である。即ち、要求される装置仕様に応じて、或いはどの程度のコントラストの液晶パネルを設計するかによって、自由に決定することができる。

尚、上述の各工程は、典型的にはコンピュータ装置に係る設定手段、演算手段、等によって実行されるが、部分的に手計算や手動、目視による確認等により実行されてもかまわない。

以上説明したように、本発明に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法によれば、ＶＡ液晶パネルの画素サイズに固有の技術的制約或いは技術的性質に基づく独自の処理を行うことで、所望のコントラストで表示可能な液晶パネルを設計することが可能となる。

本発明の液晶パネルの画面サイズ決定方法の一態様では、前記決定工程は、前記算出されたコントラストが所定範囲内であるか否かを判定するコントラスト判定工程を含み、前記コントラスト判定工程における判定結果に従って前記算出されたコントラストが所定範囲内である場合に、前記暫定的に算出された画面サイズを前記設計値として決定する。

この態様によれば、液晶パネルの白照度及び黒照度よりコントラストが算出されると、算出されたコントラストが所定範囲内であるか否かが、典型的には演算手段或いは、当該画素サイズ決定方法を行うコンピュータ装置等における判定手段によって、判定される。そして、コントラストが所定範囲内であると判定された場合に、暫定的に算出された画面サイズが設計値として決定される。

本態様では特に、決定工程がコントラスト判定工程を含んでいることにより、暫定的に算出された画面サイズを設計値として決定するにあたり、条件を満たしているか否かの判定を適切に行うことが可能である。従って、より適切に画面サイズの決定を行うことが可能となる。

上述した決定工程がコントラスト判定工程を含む態様では、前記算出されたコントラストが所定範囲内でない場合に、前記画素ピッチ設定工程が再度行われるように構成してもよい。

このように構成すれば、算出されたコントラストが所定範囲内でないと判定されると、画素ピッチ設定工程が再度行われる。即ち、算出されたコントラストが所定範囲内でない場合に、例えば設定手段における画素ピッチの設定操作が再び促され、画素ピッチを変更することが可能となる。具体的には、例えばコントラストが所定範囲を超えている場合、コントラストを低くするために、画素ピッチ小さくすることができる。他方、コントラストが所定範囲に満たない場合、コントラストを高くするために、画素ピッチを大きくすることができる。

新たに画素ピッチが設定されると、再び上述した処理が行われ、コントラストが算出される。そして、算出されたコントラストは所定範囲内であるか否かが再び判定される。即ち、算出されたコントラストが所定範囲内であると判定されるまで、画素ピッチ設定工程からコントラスト判定工程までの処理が繰り返し行われることとなる。

このように、一連の処理を繰り返し行うことで、画素ピッチとコントラストとの兼ね合いを考慮して、画面サイズの決定を行うことが可能となる。例えば、可能な限り小さい画面サイズで、所望のコントラストを実現することが可能である。

以上説明したように、算出されたコントラストが所定範囲内でないと判定された場合に、画素ピッチ設定工程が再度行われるように構成すれば、より適切に画面サイズの決定を行うことが可能である。

本発明の液晶パネルの画面サイズ決定方法の他の態様では、前記決定工程は、前記算出されたコントラストが所定範囲内である場合に、前記設定された画素ピッチに基づいて、前記液晶パネルの各画素における開口率を算出する開口率算出工程と、該算出された開口率から前記液晶パネルの画面内における配線ピッチを算出する配線ピッチ算出工程とを含み、前記算出された配線ピッチが所定閾値を超えていることを更に条件として、前記暫定的に算出された画面サイズを前記設計値として決定する。

この態様によれば、算出されたコントラストが所定範囲内である場合、設定された画素ピッチに基づいて、液晶パネルの各画素における開口率が算出され、この開口率から液晶パネルの画面内における配線ピッチが算出される。尚、ここでの「配線ピッチ」は、配線が配置されるピッチのほか、相隣接する配線同士の間隔（即ち、配線ピッチから配線の幅を差し引いた値）も含むものとする。そして、算出された配線ピッチが所定閾値を超えていることを条件として、暫定的に算出された画面サイズを設計値として決定する。

仮に、設定した解像度及び画素ピッチにおいて、コントラストが所定範囲内であったとしても、配線ピッチが極端に狭いと、配線が技術的に困難となる場合がある。即ち、計算上示された配線ピッチの値では、実現が不可能である場合もあり得る。

しかるに本発明では特に、画面サイズは、コントラストが所定範囲内であることに加えて、配線ピッチが所定閾値を超えていることを条件として決定される。尚、ここでの「所定閾値」は、典型的には技術的に配線が可能である最小の配線ピッチが設定される。これにより、算出された配線ピッチが実際に配線可能である場合に画面サイズが決定されることとなる。従って、より適切に画面サイズの決定を行うことが可能となる。

上述した決定工程が開口率算出工程及び配線ピッチ算出工程を含む態様では、前記決定工程は、前記算出された配線ピッチが所定閾値を超えているか否かを判定する配線ピッチ判定工程を更に含み、前記配線ピッチ判定工程における判定結果に従って前記算出された配線ピッチが所定閾値を超えている場合に、前記暫定的に算出された画面サイズを前記設計値として決定するように構成してもよい。

このように構成すれば、配線ピッチが算出されると、典型的には演算手段或いは、当該画素サイズ決定方法を行うコンピュータ装置等における判定手段によって、算出された配線ピッチが所定閾値を超えているか否かが判定される。そして、配線ピッチが所定閾値を超えていると判定された場合に、暫定的に算出された画面サイズが設計値として決定される。

本態様では特に、決定工程が配線ピッチ判定工程を含んでいることにより、暫定的に算出された画面サイズを設計値として決定するにあたり、条件を満たしているか否かの判定を適切に行うことが可能である。従って、より適切に画面サイズの決定を行うことが可能となる。

或いは決定工程が開口率算出工程及び配線ピッチ算出工程を含む態様では、前記算出された配線ピッチが所定閾値を超えていない場合に、前記画素ピッチ設定工程が再度行われるように構成してもよい。

このように構成すれば、算出された配線ピッチが所定閾値を超えていないと判定されると、画素ピッチ設定工程が再度行われる。即ち、算出された配線ピッチが所定閾値を超えていない場合に、例えば設定手段における画素ピッチの設定操作が再び促され、画素ピッチを変更することが可能となる。典型的には、画素ピッチを大きくすることで配線ピッチも大きくなるため、前回設定された画素ピッチより大きな画素ピッチが設定される。

新たに画素ピッチが設定されると、再び上述した処理が行われ、配線ピッチが算出される。そして、算出された配線ピッチは所定閾値を超えているか否かが再び判定される。即ち、算出された配線ピッチが所定閾値を超えていると判定されるまで、画素ピッチ設定工程から配線ピッチ判定工程までの処理が繰り返し行われることとなる。

このように、一連の処理を繰り返し行うことで、画素ピッチ、コントラスト及び配線ピッチの兼ね合いを考慮して、画面サイズの決定を行うことが可能となる。例えば、可能な限り小さい画面サイズで、所望のコントラストを実現することが可能である。

以上説明したように、算出された配線ピッチが所定閾値を超えていないと判定された場合に、画素ピッチ設定工程が再度行われるように構成すれば、より適切に画面サイズの決定を行うことが可能である。

本発明の液晶パネルの画面サイズ決定方法の他の態様では、前記解像度設定工程は、ＸＧＡ、ＳＸＧＡ、ＵＸＧＡ、４８０Ｐ、７２０Ｐ及び１０８０Ｐのうち、いずれか１つの解像度を選択する。

この態様によれば、液晶パネルの解像度としてよく用いられる、ＸＧＡ（eXtended Graphics Array）、ＳＸＧＡ（Super eXtended Graphics Array）、ＵＸＧＡ(Ultra eXtended Graphics Array)、４８０Ｐ、７２０Ｐ、及び１０８０Ｐのうちいずれか１つの解像度を、例えば設定手段の画面上に表示された候補の中から選択する等して設定することにより、解像度設定工程の簡単化が行える。更に、これらの解像度に対応したテーブルや計算式を予め用意しておくことにより、各算出工程における演算処理を簡単化することも可能である。

以上説明したように、この態様に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法によれば、解像度設定工程及び各算出工程の簡単化を実現できる。

本発明の液晶パネルの画面サイズ決定方法の他の態様では、前記画素ピッチ設定工程は、前記画素ピッチを４μｍから１５μｍの範囲内から選択する。

この態様によれば、画素ピッチが、液晶パネルの画素ピッチとして現実的である、４μｍから１５μｍの範囲内から選択される。

仮に、４μｍに満たない画素ピッチであってもコントラスト等を算出することは可能であるが、実際にそのような画素ピッチで画素を作りこむことは技術的に困難である。他方、１５μｍを超える画素ピッチの場合は、作りこむことはできても画面サイズが大型化してしまうという問題がある。よって、実際に用いられることの多い４μｍから１５μｍの範囲内から選択することにより、画素ピッチ設定工程の簡単化が行える。更に、これらの限定された範囲内における画素ピッチであれば、画素ピッチに対応したテーブルや計算式を予め用意しておくことも容易である。この容易されたテーブルや計算式により、各算出工程における演算処理を簡単化することも可能である。

以上説明したように、この態様に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法によれば、画素ピッチ設定工程及び各算出工程の簡単化を実現できる。

本発明の液晶装置は上記課題を解決するために、上述した液晶パネルの画面サイズ決定方法によって決定された前記画面サイズを持つ液晶パネル及び該液晶パネルを駆動する駆動部を備える。

本発明の液晶装置によれば、上述した液晶パネルの画面サイズ決定方法によって決定された画面サイズを持つ液晶パネル、及び該液晶パネルを駆動する駆動部を備えるので、所望のコントラストで表示可能な液晶装置を実現できる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の液晶装置を具備してなる。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、所望のコントラストで表示可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の液晶パネルの画面サイズ決定方法を用いて、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置が設計される場合を例にとる。

＜液晶装置＞
先ず、本実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法によって設計される液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板２０も、ＴＦＴアレイ基板１０と同様に、透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。尚、ここでの画像表示領域１０ａの大きさが、本発明の「画面サイズ」の一例である。「画面サイズ」の一例としての画像表示領域１０ａの大きさは、例えば対角の長さが何インチであるかで表現されるが、各辺の長さで表現されてもよいし、その単位についてはセンチメートルやミリメートルであってもよい。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。画素電極９ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。他方、対向基板２０上には、格子状又はストライプ状の遮光膜２３が形成された後に、その全面に亘って対向電極２１が設けられており、更には最上層部分に配向膜が形成されている。対向電極２１は、ＩＴＯ膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が形成されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。

＜液晶パネルの画面サイズ決定方法＞
次に、上述した液晶装置の液晶パネルの画面サイズ決定方法について図３から図１０を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法について図３から図８を参照して説明する。ここに図３は、第１実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法の処理を行う装置の構成を示すブロック図である。図４は、第１実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法の工程を示すフローチャートである。図５は、画素ピッチと画面サイズとの関係を示すグラフである。図６は、画素ピッチと白照度との関係を開口率と共に示すグラフであり、図７は、画素ピッチと黒照度との関係を開口率と共に示すグラフである。また図８は、画素ピッチとコントラストの関係を示すグラフである。尚、図５から図８に示すグラフは、液晶パネルの解像度が１０８０Ｐである場合の値を示している。

図３において、第１実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法では、演算装置５００を用いる。演算装置は、画面サイズ算出部５１０と、照度算出部５２０と、コントラスト算出部５３０と、コントラスト判定部５４０とを備えて構成されている。演算装置５００には、入力装置６００が接続されており、これを用いて解像度及び画素ピッチを入力し設定する。また、出力装置７００も接続されており、これを用いて決定された画面サイズを出力する。以下に、これらの装置を用いた液晶パネルの画面サイズの決定方法の各工程を詳細に説明する。

図４において、第１実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法では、ＶＡ液晶パネルを前提として、コントラスト及び画面サイズとの関係における、画素サイズに固有の技術的制約或いは技術的性質に基づく、次に詳述する独自の処理を行うことで実行される。即ち、先ず液晶パネルの解像度を設定する（ステップＳ１）。解像度は、具体的な数値として設定されてもよいし、例えばＸＧＡ、ＳＸＧＡ、ＵＸＧＡ、４８０Ｐ、７２０Ｐ及び１０８０Ｐ等の比較的用いられることの多い解像度から選択して設定してもよい。

続いて、液晶パネルの画素ピッチを設定する（ステップＳ２）。画素ピッチは、典型的には、通常用いられる４μｍから１５μｍの範囲内から選択して設定されるが、この範囲外の値を設定しても本実施形態による効果は得られる。

解像度及び画素ピッチが設定されると、それらから画面サイズを算出する（ステップＳ３）。画面サイズは、例えば予め理論的、実験的或いは経験的に求められた数式によって算出される。具体的には、画素ピッチ（μｍ）をｘ、画面サイズ（対角インチ）をｙとすると、画面サイズは解像度毎に以下に示すような式を用いて算出できる。

解像度がＸＧＡ（即ち、１０２４×７６８画素）の場合、
ｙ＝０．０５０４ｘ …（１）
解像度がＳＸＧＡ（即ち、１２８０×１０２４画素）の場合、
ｙ＝０．０６７２ｘ …（２）
解像度がＵＸＧＡ（即ち、１６００×１２００画素）の場合、
ｙ＝０．０７８７ｘ−１×１０^−１５ …（３）
解像度が４８０Ｐ（即ち、７２０×４８０画素）の場合、
ｙ＝０．０３８６ｘ …（４）
解像度が７２０Ｐ（即ち、１２８０×７２０画素）の場合、
ｙ＝０．０５７８ｘ＋２×１０^−１５ …（５）
解像度が１０８０Ｐ（即ち、１９２０×１０８０画素）の場合、
ｙ＝０，０８６７ｘ …（６）
また、これらの式をグラフに示したのが図５である。このように、画素ピッチと画面サイズとは概ね比例する。尚、ここで算出される画面サイズは、この時点では暫定的な画面サイズである。

次に、画素ピッチから白照度及び黒照度を算出する（ステップＳ４）。即ち、設定した画素ピッチで液晶パネルが製造された場合に実現される白照度及び黒照度を計算により求める。

図６では、ＴＮ液晶における白照度（即ち、図中のＴＮ Ｗ）及びＶＡ液晶における白照度（即ち、図中のＶＡ Ｗ）、並びに開口率（即ち、図中のＡ／Ｒ）と、画素ピッチとの関係がグラフで示してある。尚、図６において、ＴＮ液晶における白照度及びＶＡ液晶における白照度は、画素ピッチが１５μｍである場合のＴＮ液晶における白照度を１００％として相対的に示してある。また開口率は、画素ピッチが１５μｍである場合の開口率を１００％として相対的な値が示されている。

ここで、ＴＮ液晶における白照度とＶＡ液晶における白照度とでは、画素ピッチによる変化は互いに大きな差がない。更に、両方とも開口率とほぼ同様に変化している。

図７では、ＴＮ液晶における黒照度（即ち、図中のＴＮ Ｂｋ）及びＶＡ液晶における黒照度（即ち、図中のＶＡ Ｂｋ）、並びに開口率（即ち、図中のＡ／Ｒ）と、画素ピッチとの関係がグラフで示してある。尚、図７においても、図６と同様に、黒照度及び開口率は夫々相対的な値で示してある。

ここで、ＴＮ液晶における黒照度は、白照度の場合と同じく開口率と同様に変化するが、ＶＡ液晶における黒照度は、ＴＮ液晶の黒照度と比較して異なる挙動を示す。これは、ＴＮ液晶とＶＡ液晶とで、黒の表示方法の違い（位相差値の違い）によることに起因している。即ち、ＴＮ液晶では、黒表示時の位相差値が、ＶＡ液晶の黒表示時の位相差値より高いため、偏光板からの光漏れが大きくなってしまう。従って、ＴＮ液晶及びＶＡ液晶の夫々の照度は、画素ピッチの変化に対し、白照度では互いにほぼ同様の変化をするが、黒照度では位相差値の違い（光漏れの違い）により、異なる変化をすることになる。

図４に戻り、白照度及び黒照度が算出されると、それらを用いてコントラストを算出する（ステップＳ５）。コントラストは、典型的には白照度と黒照度との比率で表わされる。

図８では、ＴＮ液晶におけるコントラスト（即ち、図中のＴＮ ＣＲ）及びＶＡ液晶におけるコントラスト（即ち、図中のＶＡ ＣＲ）と、画素ピッチとの関係がグラフで示してある。尚、ここでのコントラストは、画素ピッチが１５μｍである場合のＶＡパネルにおけるコントラストを１００％として、相対的な値で示してある。グラフに示すように、コントラストは、ＴＮ液晶では画素ピッチによる変化が比較的少ないが、ＶＡ液晶では画素ピッチが大きくなると共に高くなる傾向がある。即ち、ＴＮ液晶の液晶パネルを設計する際には、画素ピッチによるコントラストの変化を考慮しなくても済むが、ＶＡ液晶の液晶パネルを設計する際には、画素ピッチによるコントラストの変化を考慮することで、より適切な設計が可能となる。

図４に戻り、算出されたコントラストは、所定範囲内であるか否かが判定される（ステップＳ６）。尚、所定範囲としては、設計において所望するコントラストの値が予め設定されている。コントラストが所定範囲内である場合は（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ３において算出されていた暫定的な画面サイズが、設計値として決定される（ステップＳ７）。コントラストが所定範囲内でない場合は（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ２へ戻り、新たな画素ピッチを設定する。例えばコントラストが所定範囲を超えている場合、コントラストを低くするために、前回設定された画素ピッチより小さい画素ピッチを設定する。他方、コントラストが所定範囲に満たない場合、コントラストを高くするために、前回設定された画素ピッチより大きい画素ピッチを設定する。新たな画素ピッチが設定されると、再びステップＳ３からステップＳ６の工程が行われる。このようにステップＳ３からステップＳ６の工程が繰り返されることにより、所望のコントラストが得られる画素ピッチを知ることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法によれば、所望のコントラストで表示可能な液晶パネルを設計することが可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法について、図９及び図１０を参照して説明する。ここに図９は、第２実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法の工程を示すフローチャートである。また図１０は、液晶パネルにおける画素部の拡大図である。尚、第２実施形態は、上述の第１実施形態と比べて、配線ピッチを算出するステップ等が追加されており、その他のステップについては同様である。よって図９に示す各ステップのうち第１実施形態と重複するステップには、図４に示した第１実施形態に係る各ステップと同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図９において、第２実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法では、先ず第１実施形態と同様にステップＳ１からステップＳ６の工程が行われる。そして、ステップＳ６において、コントラストが所定範囲内であると判定されると（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ３において設定された画素ピッチから開口率を算出する（ステップＳ８）。

図１０において、液晶パネルでは、走査線２００及びデータ線３００が格子状に配置されることにより、画素部４００の開口領域４００ａを規定している。開口率とは、画素部４００の面積に対して、開口領域４００ａの面積が占める割合である。

図９に戻り、開口率が算出されると、その開口率から配線間隔ｄ２（図１０参照）を算出する（ステップＳ９）。尚、ここでは相隣接する配線同士の間隔を算出しているが、配線のピッチ（即ち、配線の幅を除外した配線同士の間隔）が算出されてもよい。また、設定された画素ピッチｄ１（図１０参照）から配線間隔ｄ２を直接算出できる場合には、開口率は算出されなくともよい。即ち、ステップＳ８は省略されてもよい。

続いて、算出された配線間隔ｄ２が所定閾値を超えているか否かを算出する（ステップＳ１０）。尚、ここでの所定閾値には、物理的に配置可能な最小の配線間隔以上の値が設定されている。即ち、ステップＳ１０においては、算出された配線間隔ｄ２で実際に配線可能であるか否かが判定される。配線間隔ｄ２が所定閾値を超えている場合は（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ３において算出されていた暫定的な画面サイズが、設計値として決定される（ステップＳ７）。配線間隔ｄ２が所定閾値を超えていない場合は（ステップＳ１０：ＮＯ）、ステップＳ２へ戻り、新たな画素ピッチを設定する。ここでは、配線間隔ｄ２がより大きく取れるように、前回設定された画素ピッチより大きい画素ピッチを設定する。新たな画素ピッチが設定されると、再びステップＳ３からステップＳ９の工程が行われる。このようにステップＳ３からステップＳ９の工程が繰り返されることにより、所望のコントラストが実現可能であると共に、実際に配線可能な配線間隔を実現するための画素ピッチを知ることが可能となる。

以上説明したように、第２実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法によれば、第１実施形態の効果に加えて、技術的に実現可能な配線間隔を考慮した上で、液晶パネルを設計することが可能となる。

＜電子機器＞
次に、上述した液晶パネルの画面サイズ決定方法を用いて設計された液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図１１は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。

図１１に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４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原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタは設ける必要はない。

尚、図１１を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

また本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）等にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶パネルの画面サイズ決定方法、並びに液晶装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´線断面図である。 第１実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法の処理を行う装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法の工程を示すフローチャートである。 画素ピッチとコントラストの関係を示すグラフである。 画素ピッチと白照度との関係を開口率と共に示すグラフである。 画素ピッチと黒照度との関係を開口率と共に示すグラフである。 画素ピッチと画面サイズとの関係を示すグラフである。 第２実施形態に係る液晶パネルの画面サイズ決定方法の工程を示すフローチャートである。 液晶パネルにおける画素部の拡大図である。 液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。である。

符号の説明

９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、２１…対向電極、２３…遮光膜、５０…液晶層、１０１…データ線駆動回路、１０４…走査線駆動回路、２００…走査線、３００…データ線、４００…画素部、５００…演算装置、５１０…画面サイズ算出部、５２０…照度算出部、５３０…コントラスト算出部、５４０…コントラスト判定部、６００…入力装置、７００…出力装置

Claims (10)

1. 垂直配向方式で駆動される液晶パネルの画面サイズを決定する、液晶パネルの画面サイズ決定方法であって、
   前記液晶パネルの解像度を設定する解像度設定工程と、
   前記液晶パネルの画素ピッチを設定する画素ピッチ設定工程と、
   前記設定された解像度及び画素ピッチから、前記液晶パネルの画面サイズを暫定的に算出する画面サイズ算出工程と、
   前記設定された画素ピッチから白照度及び黒照度を算出する照度算出工程と、
   該算出された白照度及び黒照度からコントラストを算出するコントラスト算出工程と、
   該算出されたコントラストが所定範囲内であることを条件として、前記暫定的に算出された画面サイズを設計値として決定する決定工程と
   を備えることを特徴とする液晶パネルの画面サイズ決定方法。
2. 前記決定工程は、
   前記算出されたコントラストが所定範囲内であるか否かを判定するコントラスト判定工程を含み、
   前記コントラスト判定工程における判定結果に従って前記算出されたコントラストが所定範囲内である場合に、前記暫定的に算出された画面サイズを前記設計値として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの画面サイズ決定方法。
3. 前記算出されたコントラストが所定範囲内でない場合に、前記画素ピッチ設定工程が再度行われることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置の設計方法。
4. 前記決定工程は、
   前記算出されたコントラストが所定範囲内である場合に、前記設定された画素ピッチに基づいて、前記液晶パネルの各画素における開口率を算出する開口率算出工程と、
   該算出された開口率から前記液晶パネルの画面内における配線ピッチを算出する配線ピッチ算出工程と
   を含み、
   前記算出された配線ピッチが所定閾値を超えていることを更に条件として、前記暫定的に算出された画面サイズを前記設計値として決定する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶パネルの画面サイズ決定方法。
5. 前記決定工程は、
   前記算出された配線ピッチが所定閾値を超えているか否かを判定する配線ピッチ判定工程を更に含み、
   前記配線ピッチ判定工程における判定結果に従って前記算出された配線ピッチが所定閾値を超えている場合に、前記暫定的に算出された画面サイズを前記設計値として決定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の液晶パネルの画面サイズ決定方法。
6. 前記算出された配線ピッチが所定閾値を超えていない場合に、前記画素ピッチ設定工程が再度行われることを特徴とする請求項４又は５に記載の液晶パネルの画面サイズ決定方法。
7. 前記解像度設定工程は、ＸＧＡ、ＳＸＧＡ、ＵＸＧＡ、４８０Ｐ、７２０Ｐ及び１０８０Ｐのうち、いずれか１つの解像度を選択することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の液晶パネルの画面サイズ決定方法。
8. 前記画素ピッチ設定工程は、前記画素ピッチを４μｍから１５μｍの範囲内から選択することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶パネルの画面サイズ決定方法。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶パネルの画面サイズ決定方法によって決定された前記画面サイズを持つ液晶パネル及び該液晶パネルを駆動する駆動部を備えることを特徴とする液晶装置。
10. 請求項９に記載の液晶装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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