JP2011215450A - 液晶表示装置及び投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1基81及び第2基板82と、これらの内面側に設けられた第1配向膜89と第2配向膜88と、誘電率異方性が負の液晶を有してなる液晶層83とを有し、第1配向膜89と第2配向膜89とに、互いに交差した配向規制方向が付与されてなる液晶パネル80と、液晶パネル80の有効画素領域を複数の領域に分割して複数の分割領域を設定するとともに、有効画素領域を最小階調で表示するときの最小階調電圧を、各分割領域毎にそれぞれ設定し、有効画素領域を最小階調で表示するときに、各分割領域に対してそれぞれ設定した最小階調電圧を印加させるようにした制御部61と、を備えた液晶表示装置。
【選択図】図3
Description
しかし、このようなVAモードの液晶表示装置でも、液晶分子にプレチルト角をもたせることにより、正面方向の位相差が発生するため、光学補償板によって位相差を補償する必要がある。
前記液晶パネルの有効画素領域を複数の領域に分割して複数の分割領域を設定するとともに、前記有効画素領域を最小階調で表示するときの最小階調電圧を、前記各分割領域毎にそれぞれ設定し、前記有効画素領域を最小階調で表示するときに、各分割領域に対してそれぞれ設定した最小階調電圧を印加させるようにした制御部と、を備えることを特徴としている。
このようにすれば、黒表示時の明るさをより小さく(弱く)し、高コントラスト化を図ることができる。
この投射型表示装置によれば、前記したように面内で黒表示時の明るさがばらついてしまうのを抑制した液晶パネルを有する液晶表示装置を光変調手段として備えているので、この投射型表示装置自体も黒表示時の明るさのばらつき抑制されたものとなる。
光源装置2は、光源ランプ21および放物面リフレクター22を有している。光源ランプ21から放射された光は、放物面リフレクター22により一方向に反射されて略平行な光束となり、インテグレーター光学系3に入射する。光源ランプ21は、例えばメタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ等によって構成されている。また、放物面リフレクター22の代わりに楕円リフレクター、球面リフレクター等によってリフレクターを構成してもよい。リフレクターの形状に応じて、リフレクターから射出された光を平行化する平行化レンズが用いられることもある。
第1のレンズアレイ31のレンズ要素311は、第2のレンズアレイ32のレンズ要素321と1対1で対応しており、第2のレンズアレイ32のレンズ要素321は、偏光変換素子34の偏光変換ユニット341と1対1で対応している。互いに対応関係にあるレンズ要素311、321および偏光変換ユニット341は、光軸30と略平行な軸に沿って並んで配置されている。
ここで、前記の反射型光変調装置8は本発明の液晶表示装置の一実施形態を構成するもので、液晶パネル80とこの液晶パネル80の前方に配置された位相差補償板(光学補償板)60(60a、60b、60c)とを備えて構成されている。なお、この反射型光変調装置8(液晶表示装置)については後に詳述する。
図2は、第2の画像形成系5bの概略構成を示す図である。図2に示すように第2の画像形成系5bは、入射側偏光板91b、ワイヤーグリッド偏光ビームスプリッター(以下、WG−PBSと記す)93b、位相差補償板60b(60)、液晶パネル80b(80)、および出射側偏光板(偏光検光子)92bを有して構成されている。なお、位相差補償板60b(60)と液晶パネル80b(80)とによって反射型光変調装置8b(8)が形成されており、これによって本発明の液晶装置の一実施形態が構成されている。
反射型光変調装置8bに入射した光束L20は、位相差補償板60bを透過し、液晶パネル80bで変調された後、反射されて再度位相差補償板60bに入射する。
そして、色合成素子6に入射した光はここで合成されて多色光束となり、前述したように投射光学系7に入射し、さらにスクリーン等の被投射面(図示略)に投射される。
液晶パネル80は、図3の模式図に示すように互いに平行に配置された対向基板(第1基板)81とTFT基板(第2基板)82とが、シール材(図示せず)で貼り合わされ、これら基板81、82間に液晶層83が挟持・封入された反射型ツイストVAモードのパネルである。
配向膜88、89は、本実施形態では真空蒸着法によってSiO2が斜方蒸着されて形成されている。斜方蒸着については、例えば基板面から所定角度傾いた方向から蒸着を行うことにより、蒸着と同じ方位に所望の角度傾いた方向に、SiO2のカラムを成長させ、これによって配向膜88、89に異方性を付与している。すなわち、配向膜88、89は、カラムを基板上に投影したときの傾き方向(カラムの傾き方向)に沿うように、配向規制力を有している。本実施形態では、対向基板81側の第1配向膜89とTFT基板82側の第2配向膜88とは、それぞれのカラムの傾き方向K1、K2が所定の角度で交差するよう、非平行に形成されている。したがって、これら第1配向膜88と第2配向膜89とは、互いに交差する方向に配向規制方向を有している。
そして、本実施形態では、図3に示すようにこの液晶パネル80の対向基板81の外側、すなわち光出射側に、ネガティブCプレート(負のCプレート、以下、単にCプレートと記す。)からなる位相差補償板60が、傾けられることなく平行に設けられている。この位相差補償板60は、例えばスパッタ法等によって基板上に高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層されて形成された多層膜からなる1軸性複屈折率体であり、位相差補償板60の表面に対して垂直な光学軸を有し、液晶パネル80から出射(反射)してきた斜めの光の位相差を補償するようになっている。
従来では、有効画素領域62全体について、同一の電圧(通常は0V)を印加することで最小階調である黒表示を行っていた。
前記実施形態の液晶パネル80及び制御部61を備えてなる液晶表示装置(液晶プロジェクター1)について、黒表示を行わせた際の、各分割領域(1)〜(9)における黒照度(明るさ)と、コントラスト比とを求めた。得られた結果を表1に示す。なお、表1中において黒照度は、分割領域(5)における照度を1とし、他の分割領域(1)〜(4)、(6)〜(9)についても規格化した値を示している。また、表1中の周辺照度比は、分割領域(5)を除いた各分割領域(1)〜(4)、(6)〜(9)の照度の平均値を、分割領域(5)の照度で割ったものである。さらに、コントラスト比は、最大階調(白表示)での照度と最小階調(黒表示)での照度との比である。
このように構成した透過型の液晶パネル及び前記制御部61を備えてなる液晶表示装置(液晶プロジェクター)について、実験1と同様にして、黒表示を行わせた際の各分割領域(1)〜(9)における黒照度(明るさ)と、コントラスト比とを求めた。得られた結果を表3に示す。
また、比較のため、制御部61による制御を行うことなく、従来のように黒表示を行わせた際に、全ての分割領域(1)〜(9)に同一の電圧(0V)を印加した場合の、各分割領域における黒照度(明るさ)とコントラスト比とを求めた。得られた結果を表4に示す。
なお、透過型の液晶パネルとしては、セルギャップを3.8μmとし、誘電率異方性が負の液晶(Δn=0.12)を用い、液晶分子のツイスト角度を120°にするとともに、液晶分子のプレチルト角θp(極角からの角度)を6°となるように配向させたものを用いた。
また、この液晶表示装置を光変調手段として備えた液晶プロジェクター1(投射型表示装置)にあっては、黒表示時の明るさのばらつき抑制され、したがって高コントラストでの表示が可能なものとなる。
このような最小階調電圧の決定方法を採用することにより、液晶パネル80としては、携帯情報端末の表示画面や、テレビ、モニターなどの直視型のディスプレイにも適用可能となる。さらに、他の液晶表示装置として、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)やビューファインダ(EVF)に、本発明の液晶表示装置を適用することも可能である。
Claims (3)
- 第1基板及び第2基板と、前記第1基板の内面側に設けられた第1配向膜と、前記第2基板の内面側に設けられた第2配向膜と、前記第1配向膜と前記第2配向膜との間に挟持された、誘電率異方性が負の液晶を有してなる液晶層と、を有し、前記第1配向膜と前記第2配向膜とに、互いに交差した配向規制方向が付与されてなる液晶パネルと、
前記液晶パネルの有効画素領域を複数の領域に分割して複数の分割領域を設定するとともに、前記有効画素領域を最小階調で表示するときの最小階調電圧を、前記各分割領域毎にそれぞれ設定し、前記有効画素領域を最小階調で表示するときに、各分割領域に対してそれぞれ設定した最小階調電圧を印加させるようにした制御部と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記液晶パネルの光出射側の基板の外面側に、負のCプレートが設けられていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
- 請求項1又は2に記載の液晶表示装置を光変調手段として備えたことを特徴とする投射型表示装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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