JP3750415B2 - Liquid crystal panel and projection display device - Google Patents
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Abstract
Description
【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MIM(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11,12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13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13LC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13LC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θ0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1100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1123及び出射レンズ1124からなるリレーレンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、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2〜10μm)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、IPS(in-plain switching)モード、VA(vertically aligned)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101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TFT104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105は容量線102に接続されている。この蓄積容量105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。TFT104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1041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1043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11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(11)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11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11,12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。
【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/cm2 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121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、200V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112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112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75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10a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(11)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12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(12)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11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10X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,10J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10n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10n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10X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10m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)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal panel, a method for manufacturing the same, and a projection display device, and more particularly, a plurality of liquid crystal panels are used to form a plurality of image components, and the plurality of image components are combined to form a desired image, for example, a color image. It is related with the structure of a liquid crystal panel suitable when using for the projection type display apparatus comprised so that it may project.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a projection display device using a liquid crystal panel as a light valve, for example, a liquid crystal projector, in general, light of the three primary colors of red, blue, and green is passed through different liquid crystal panels, and image components for each color are collected. It forms, combines these image components to create a desired color image, and projects forward.
[0003]
When combining the three color image components, a cubic dichroic prism is used, and one liquid crystal panel is arranged adjacent to each of the two side surfaces and the front surface of the four outer peripheral surfaces of the dichroic prism. By irradiating three colors of light, two of the three color image components are introduced from the side of the dichroic prism and selectively reflected, and the remaining one color image component is introduced from the front and transmitted. In some cases, the composite image is emitted from the back surface of the dichroic prism.
[0004]
As a liquid crystal panel used in the above liquid crystal projector, a TN type active matrix panel is generally used. This liquid crystal panel is formed in a matrix by injecting a TN liquid crystal layer between two transparent substrates and arranging two polarizing plates with light transmission axes orthogonal to each other outside the transparent substrate. The light transmission state is changed by applying an electric field to each pixel. An active element such as a TFT (Thin Film Transistor) element or an MIM (Metal-Insulator-) element is formed on one side of the transparent substrate so that a desired video signal can be selectively applied to each pixel electrode.
[0005]
A schematic configuration of a liquid crystal device (liquid crystal panel module) used in a liquid crystal projector using such a conventional liquid crystal panel will be described with reference to FIG. The
[0006]
On the outer surfaces of the
[0007]
The panel assembly composed of the
[0008]
The liquid crystal panel module is irradiated with light emitted from a light source in the projection display device through a condensing system. Here, the illustrated incident light I enters the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the
[0010]
In the
[0011]
By the way, in the above-described liquid crystal projector, among the image components modulated by the liquid crystal panel, the image component reflected by the selective reflection surface in the dichroic prism and the image component transmitted through the dichroic prism are mirror-inverted with each other. Synthesized in state. In the liquid crystal projector, among the image components of the red, blue, and green panels, for example, in the green panel, image components that are mirror-inverted with respect to the red and blue panels are synthesized by the dichroic prism. At this time, since a plurality of liquid crystal panels installed in the liquid crystal projector are usually the same as each other, if there is orientation dependency in the optical characteristics of the liquid crystal panel, image components of different colors that are mirror-inverted with each other are combined. In this case, there is a problem that color unevenness may occur in the original image to be reproduced.
[0012]
Usually, in a projection type display device such as a liquid crystal projector, the viewing angle dependency itself affects the reproduced image because the viewing angle range with good visibility is limited unlike the case of a general liquid crystal display panel. However, the liquid crystal panel has not only the viewing angle itself but also the azimuth dependence of the optical characteristics, that is, the contrast and brightness change depending on the azimuth angle of the line of sight. An in-plane distribution peculiar to the contrast and brightness occurs. For example, in the TN liquid crystal, the above-mentioned clear vision direction determined by the rubbing direction and the twist direction of the liquid crystal molecules exists, and when viewed from the clear vision direction, other directions are of course in the region where the viewing angle is low. That is, the contrast increases compared to the normal direction to the liquid crystal panel. In particular, when the clear vision direction is deviated from the direction of the symmetry axis of mirror inversion of the image component, the mirror inversion reverses the direction corresponding to the clear vision direction in the image component, which causes color unevenness in the composite image. .
[0013]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and the problem is that in the projection type display device, the contrast and brightness of a plurality of image components caused by the orientation dependency of the optical characteristics of the liquid crystal panel are provided. An object of the present invention is to provide a liquid crystal panel structure capable of reducing color unevenness caused by variation.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a liquid crystal panel according to the present invention is a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and a plurality of pixels are arranged between the pair of substrates. The liquid crystal layer side of at least one substrate is subjected to a liquid crystal alignment process, and the first block composed of a plurality of pixels and the second block composed of a plurality of pixels on the one substrate are aligned with each other. Are different.
[0015]
According to the present invention, since the plurality of blocks have different alignment states, the clear viewing direction differs from block to block, and therefore the clear viewing direction is less likely to be biased in a specific direction as the entire liquid crystal panel. Even if the image formed on the panel is mirror-inverted, the influence on the image quality due to the change in the clear viewing direction is reduced. Therefore, for example, when a composite image is formed by combining image components formed by a plurality of liquid crystal panels, even if the image components are combined in a mirror-inverted state, color unevenness caused by a difference in clear vision direction, etc. Can be reduced.
[0016]
In the liquid crystal panel of the present invention, a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and an effective display region in which a plurality of pixels are arranged is provided between the pair of substrates. At least one of the substrates is subjected to a liquid crystal alignment process, and the effective display area includes a first block composed of a plurality of pixels and a second block composed of a plurality of pixels in the one substrate. The liquid crystal alignment treatment directions are different from each other, and the first and second blocks are formed so as to be line symmetric with respect to a symmetry axis that substantially bisects the effective display area, and are symmetrical on both sides of the symmetry axis. The first and second blocks arranged at positions are configured so that the clear viewing directions are line symmetric with respect to the symmetry axis.
[0017]
According to the present invention, a plurality of blocks are formed in the effective display area, and the plurality of blocks are formed so as to be line symmetric with respect to a symmetry axis that substantially bisects the effective display area. Even if the image formed on the liquid crystal panel is mirror-inverted, the clear vision direction between the blocks arranged at the symmetrical positions on both sides is configured to be line symmetric with respect to the symmetry axis. Since there is almost no effect on the image quality due to the change in the clear vision direction, when combining the image components formed by multiple liquid crystal panels to form a composite image, the image components are combined in a mirror-inverted state. Even if this is the case, color unevenness caused by the difference in the clear vision direction can be reduced.
[0018]
Here, not only the clear vision direction but also the arrangement state of the blocks may not be line symmetric with respect to the symmetry axis. Moreover, you may be comprised so that the block arrange | positioned so that a symmetric axis may be straddled may be included.
[0019]
In each of the above inventions, it is preferable that the first and second blocks are formed by partially changing the alignment treatment conditions for the surface of the one substrate facing the liquid crystal layer.
[0020]
According to the present invention, since the alignment state of the liquid crystal molecules can be controlled by partially changing the alignment processing conditions on the substrate surface, a plurality of blocks with different clear viewing directions can be obtained without changing the structure of the conventional liquid crystal panel. Can be formed.
[0021]
In the liquid crystal panel of the present invention, a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and an effective display region in which a plurality of pixels are arranged is provided between the pair of substrates. At least one of the substrates is subjected to a liquid crystal alignment process, and the effective display area is divided into four blocks that are line-symmetrically divided with respect to the upper and lower symmetry axes and the left and right symmetry axes. And the four blocks have different visual directions and are symmetrical with respect to the axis of symmetry.
[0022]
According to the present invention, the clear viewing direction of the effective display area is configured to be line symmetric with respect to both the left and right and top and bottom symmetry axes. The effect on image quality due to the change in the clear vision direction is almost eliminated even when the mirrors are flipped up and down, so when compositing image components formed by multiple liquid crystal panels to form a composite image, Even if they are combined in a mirror-reversed state, color unevenness due to the difference in the clear vision direction can be reduced.
[0023]
In the liquid crystal panel of the present invention, a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and an effective display region in which a plurality of pixels are arranged is provided between the pair of substrates. At least one of the substrates is subjected to a liquid crystal alignment process, and the effective display area includes a plurality of blocks made up of a plurality of pixels, and the plurality of blocks have different liquid crystal alignment processing directions, and the plurality of blocks The clear viewing direction of the block is not line symmetric with respect to the symmetry axis of the effective display area.
[0024]
According to the present invention, the clear vision direction of each of the plurality of blocks is not line symmetric with respect to the symmetry axis of the effective display area. For example, even if the blocks are randomly formed, the number of blocks is, for example, 24 or more. If so, the occurrence of color unevenness in the composite image is suppressed and becomes inconspicuous.
[0025]
Next, as a liquid crystal panel manufacturing method, a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and an effective display area in which a plurality of pixels are arranged is provided between the pair of substrates. The first block consisting of a plurality of pixels is subjected to alignment processing under predetermined alignment processing conditions on the surface of at least one of the pair of substrates facing the liquid crystal layer, and the second block consisting of a plurality of pixels is formed. The liquid crystal layer is formed by performing alignment processing under predetermined alignment processing conditions different from those of the first block, and then bonding the pair of substrates and injecting liquid crystal therebetween.
[0026]
According to the present invention, since a plurality of blocks are formed in the effective display area and the alignment state is different for each block, the clear viewing direction is different for each block in the effective display area. As a result, the clear vision direction is less likely to be biased in a specific direction. For this reason, even if the image formed on the liquid crystal panel is mirror-inverted, the influence on the image quality due to the change in the clear vision direction is reduced. Therefore, when a composite image is formed by combining image components formed by a plurality of liquid crystal panels, even if the image components are combined in a mirror-inverted state, color unevenness caused by a difference in clear vision direction, etc. Can be reduced. In addition, since it is only necessary to partially change the alignment processing conditions, a plurality of blocks having different clear vision directions can be formed without complicated steps.
[0027]
In the present invention, the first and second blocks are formed so as to be line-symmetric with respect to a symmetry axis that substantially bisects the effective display area, and the first blocks are arranged at symmetrical positions on both sides of the symmetry axis. An orientation process is performed so that the clear vision directions of the first block and the second block are line-symmetric with respect to the symmetry axis.
[0028]
According to the present invention, a plurality of blocks are formed in the effective display area, and the plurality of blocks are formed so as to be line symmetric with respect to a symmetry axis that substantially bisects the effective display area. Even if the image formed on the liquid crystal panel is mirror-inverted, the clear vision direction between the blocks arranged at the symmetrical positions on both sides is configured to be line symmetric with respect to the symmetry axis. Since there is almost no effect on the image quality due to the change in the clear vision direction, when combining the image components formed by multiple liquid crystal panels to form a composite image, the image components are combined in a mirror-inverted state. Even if this is the case, color unevenness caused by the difference in the clear vision direction can be reduced.
[0029]
In the present invention, the alignment processing direction of the one substrate and the twisting direction of the liquid crystal are different from each other in the first block and the second block, and the alignment processing direction of the pair of substrates with respect to the other substrate is the first substrate. And the second block has the same direction.
[0030]
According to this configuration, since the alignment direction of the other substrate can be made common, it is not necessary to perform the alignment process for each block on the substrate.
[0031]
In the present invention, a common liquid crystal is injected into the first and second blocks, and the liquid crystal of the first and second blocks is changed by changing the alignment processing direction of the first block and the second block with respect to the one substrate. It is characterized in that the orientation state of is changed.
[0032]
According to this configuration, since a common liquid crystal can be injected between a pair of substrates, it is not necessary to provide a plurality of liquid crystal injection ports, and a plurality of blocks can be easily formed by a normal liquid crystal panel structure. .
[0033]
In each of the above inventions, it is preferable that an alignment treatment is performed by beam irradiation on an alignment film formed on a surface of the one substrate facing the liquid crystal layer.
[0034]
According to the present invention, by performing alignment treatment by irradiating the alignment film with a beam of light, electron beam, ion, etc., it is possible to easily form a plurality of blocks and to suppress deterioration of display quality. it can. Since it is not necessary to cover with a resist or the like, a complicated process is not required.
[0035]
In the present invention, the beam irradiation is preferably ion beam irradiation.
[0036]
According to this configuration, the ion beam irradiation can easily control the beam irradiation position and the irradiation amount as compared with other beam irradiations, so that a good alignment state can be obtained and alignment failure can be suppressed. In the present invention, it is preferable to control the liquid crystal alignment direction of the block by irradiating the surface of the one substrate obliquely with the ion beam and partially changing the irradiation direction of the ion beam.
[0037]
According to this configuration, since the orientation direction can be changed only by changing the direction of the substrate or the direction of beam irradiation, the orientation treatment in a predetermined direction can be performed without a complicated manufacturing process. In each of the above inventions, the liquid crystal alignment treatment direction of the block may be controlled by performing the beam irradiation using a mask that partially covers the surface of the substrate.
[0038]
According to this configuration, even when there are a plurality of blocks in the same orientation processing direction, the processing can be performed in a lump, and thus the processing time can be shortened.
[0039]
In this case, in particular, it is preferable to use the active matrix substrate in the active matrix liquid crystal panel as the one substrate and perform alignment treatment along the wiring direction in accordance with the direction of the wiring formed on the active matrix substrate. .
[0040]
Further, in each of the above inventions, the pixels arranged in a matrix, switching elements formed for each pixel, and intersecting data lines and scanning lines for supplying a potential to the switching elements are provided, In some cases, the alignment state of the liquid crystal in the block may be changed by performing alignment processing of the block in a direction along one of the data line and the scanning line.
[0041]
According to the present invention, a plurality of blocks can be formed by performing an alignment process in a direction along one of the intersecting data lines and scan lines. However, the direction of the alignment process is along the data lines or the scan lines. Therefore, when performing rubbing as an alignment processing method, it is possible to reduce defects in alignment processing due to steps on the substrate surface formed by wiring layers of data lines and scanning lines.
[0042]
A plurality of liquid crystal panels according to the above inventions are provided, and a composite image formed by combining a plurality of image components light-modulated by each liquid crystal panel is projected, and at least one of the image components is the other image. The projection display device is configured to be combined in a state where a mirror is inverted with respect to the symmetry axis extending in a direction different from the clear viewing direction of the liquid crystal panel.
[0043]
According to the present invention, a plurality of blocks are provided on the liquid crystal panel, and the adjacent regions thereof have different clear vision directions, or the clear vision directions are formed symmetrically with respect to the symmetry axis. Even if the image formed by the liquid crystal panel is mirror-reversed, the influence on the image caused by the clear vision direction can be reduced, so that color unevenness of the composite image can be reduced and a high-quality composite image can be obtained. be able to.
[0044]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0045]
[Overall configuration of projection display device]
Initially, the whole structure of the projection type display apparatus in this embodiment is demonstrated. FIG. 1 shows the structure of an optical system of a projection display device. As shown in FIG. 1, the
[0046]
In such a
[0047]
[LCD panel structure]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0048]
The
[0049]
A
[0050]
As the
[0051]
FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram on the active matrix substrate 11 (element substrate) when an active matrix type liquid crystal panel using TFTs is configured, and FIG. 5 shows a planar arrangement on the same
[0052]
The scanning signal Gn is applied to the
[0053]
As shown in FIGS. 5 and 6, the
[0054]
[First alignment processing method and relationship between alignment processing and clear vision direction]
FIG. 7 shows the relationship between the rubbing direction of the
[0055]
In a general liquid crystal projector, since the projected image is set to be horizontally long, the liquid crystal panel is installed in the apparatus with the left-right direction being the longitudinal direction as shown in FIG. In the
[0056]
Usually, the
[0057]
As shown in FIG. 7, when the liquid crystal panel whose clear vision direction is upward is installed in the
[0058]
On the other hand, as shown by a dotted line in FIG. 7, the rubbing direction of the
[0059]
As described above, in the case where the rubbing direction is performed obliquely with respect to the wiring direction (for example, inclined by 45 degrees), the clear viewing direction can be set up and down, and the normal liquid crystal display panel or the like can be used as it is. It is used. However, in this case, alignment defects may occur due to the presence of a step in the wiring (scanning line or data line), which is not preferable for improving display quality. In particular, a liquid crystal panel used in a projection display device such as a liquid crystal projector needs to form a high-definition pixel structure within a panel area smaller than usual, and therefore, alignment defects due to wiring steps are likely to occur. There is a problem. Therefore, in the present embodiment, the occurrence of orientation failure due to the wiring step is reduced by performing the rubbing direction along the wiring direction.
[0060]
FIG. 8 shows a situation when the rubbing process is performed along the wiring direction. The rubbing direction R (11) of the
[0061]
In FIG. 9, when the rubbing process is performed in an oblique direction as shown in FIG. 7, the rubbing directions of both the
[0062]
[Second orientation processing method]
FIG. 11 shows an alignment treatment method using an ion irradiation method as another method different from the alignment treatment method by rubbing as described above. In this method, first, after forming a required
[0063]
As a soluble type polyimide material,
[0064]
[Chemical 1]
[0065]
[Chemical 2]
[0066]
Are particularly suitable for realizing a high voltage holding ratio, uniform liquid crystal alignment and a high pretilt angle.
[0067]
In addition, as a polyamic acid type polyimide material,
[0068]
[Chemical 3]
[0069]
Some have the structure of the main chain.
[0070]
The
[0071]
This ion irradiation is for performing alignment treatment on the
[0072]
The alignment state by ion irradiation depends on the relationship between the ion acceleration voltage and the pretilt angle and orientation degree of liquid crystal molecules, the relationship between the irradiation angle and pretilt angle and orientation order, the relationship between vacuum degree and orientation order, etc. Therefore, it is preferable to obtain these relationships as data in advance and optimize the ion irradiation conditions in the alignment treatment from these data.
[0073]
The ion acceleration voltage is preferably 100 V or more and 200 V or less in order to increase the pretilt angle and increase the degree of alignment order. Similarly, from the viewpoint of the pretilt angle and the degree of alignment order, the ion irradiation angle ψ is preferably 40 to 50 °, particularly 45 to 50 °. Furthermore, the degree of vacuum during ion irradiation is 10 -1 -10 -4 Furthermore, it is preferable that the distance L from the ion irradiation port to the
[0074]
In particular, for a liquid crystal display device, the thickness of the
[0075]
When the alignment process is performed by the above-described method, as will be described later, when the alignment process is performed on the surface of the
[0076]
[Third orientation processing method]
Next, still another orientation processing method will be described with reference to FIG. As will be described later, in order to form a divided alignment panel structure in a high-definition liquid crystal panel, there are many problems in the rubbing treatment performed by contact with a rubbing roller or a buff. For this reason, it is preferable to perform a photo-alignment treatment performed by irradiating the alignment film with ultraviolet rays or the like. This photo-alignment process is performed by the method shown below, for example. First, after an alignment film material such as an organic polymer is applied on the surface of the
[0077]
[First Embodiment]
Next, based on the above description, a first embodiment of the liquid crystal panel according to the present invention will be described. FIG. 13 is an explanatory diagram schematically showing the clear viewing direction of the effective display area of the liquid crystal panel of the first embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the
[0078]
For example, as a method of making the alignment states of the
[0079]
As a result, the
[0080]
In particular, in the above method, the clear viewing direction is changed by changing the rubbing direction of the counter substrate 12 (counter substrate) and the twist direction of the liquid crystal without changing the rubbing direction R (11) of the
[0081]
As indicated by the solid line in FIG. 8, when the
[0082]
In the above method, since it is necessary to use liquid crystals having different twist directions in the
[0083]
Therefore, as shown in FIG. 13, it can be configured when the number of blocks is small, but when the number of blocks is large, manufacturing becomes difficult or impossible. Therefore, in order to change the clear viewing direction without changing the twist direction of the liquid crystal, it is preferable to use a method of changing the rubbing direction of both the
[0084]
Further, the rubbing processing of the
[0085]
Furthermore, as described above, the alignment treatment method is not limited to the first alignment treatment method (rubbing treatment), but the second alignment treatment method (ion irradiation method) or the third alignment treatment method (ultraviolet light). Various alignment treatment methods such as an irradiation method) can be used. In particular, when a plurality of blocks are formed, a beam of light, an electron beam, an ion beam or the like is used to improve the ease of manufacture, improve the quality of alignment treatment, or reduce the adverse effect on liquid crystals. An alignment treatment by irradiation is preferred.
[0086]
When using the second and third alignment processing methods, a mask is formed so as to collectively process one or a plurality of blocks processed in the same alignment direction, and this processing is performed in different alignment directions. It is desirable to sequentially carry out every one or a plurality of blocks to be processed.
[0087]
FIG. 14 shows a modification of the above embodiment, and is a diagram schematically illustrating the clear viewing direction of the effective display area of the liquid crystal panel. The
[0088]
FIG. 15 also shows another modification, and the four
[0089]
FIG. 16 shows a case where the
[0090]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the liquid crystal panel according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the
[0091]
In this embodiment, the clear vision direction of each
[0092]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the liquid crystal panel according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a plurality of
[0093]
Even in such a configuration, by increasing the number of the
[0094]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a block composed of a plurality of pixels is formed in the effective display area, and each block has a different alignment processing state, and the clear vision direction is different for each block in the effective display area. As a result, the clear viewing direction is less likely to be biased in a specific direction as the entire liquid crystal panel. Therefore, even if the image formed on the liquid crystal panel is mirror-inverted, the influence on the image quality due to the change in the clear viewing direction is reduced. In addition, when image components formed by a plurality of liquid crystal panels are combined to form a composite image, even if the image components are combined in a mirror-inverted state, color unevenness caused by differences in the clear vision direction, etc. Can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the structure of an optical system of a liquid crystal projector as an embodiment of a projection display device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view showing a planar structure of a liquid crystal panel built in the embodiment.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a liquid crystal panel built in the same embodiment.
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing an equivalent circuit of the surface structure of the active matrix substrate constituting the liquid crystal panel in the same embodiment.
FIG. 5 is an enlarged plan view showing a planar structure of a surface structure of an active matrix substrate constituting the liquid crystal panel in the same embodiment.
6 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a cross-section of the surface structure of the active matrix substrate constituting the liquid crystal panel in the same embodiment (a state cut along line VI-VI in FIG. 5).
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a rubbing direction set in an oblique direction of the liquid crystal panel and a clear vision direction.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between a rubbing direction and a clear viewing direction set in the wiring direction of the liquid crystal panel.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method for realizing a change in the clear viewing direction similar to that shown in FIG. 7 by changing only the rubbing direction of both transparent substrates.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a method for realizing the change in the clear viewing direction similar to that shown in FIG. 8 by changing only the rubbing direction of both transparent substrates;
FIGS. 11A and 11B are explanatory views (a) and (b) showing an alignment treatment method by ion irradiation. FIGS.
FIGS. 12A to 12D are process explanatory views (a) to (d) showing a plurality of blocks and an alignment treatment method by ultraviolet irradiation for forming the blocks. FIGS.
FIG. 13 is a schematic explanatory view showing the configuration of the first embodiment of the liquid crystal panel according to the present invention.
FIG. 14 is a schematic explanatory diagram showing a configuration of a modification of the first embodiment of the liquid crystal panel according to the present invention.
FIG. 15 is a schematic explanatory diagram showing a configuration of a modification of the first embodiment of the liquid crystal panel according to the present invention.
FIG. 16 is a schematic explanatory diagram showing a configuration of a modification of the first embodiment of the liquid crystal panel according to the present invention.
FIG. 17 is a schematic explanatory diagram showing a configuration of a second embodiment of a liquid crystal panel according to the present invention.
FIG. 18 is a schematic explanatory diagram illustrating a configuration of a third embodiment of a liquid crystal panel according to the present invention.
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view schematically showing a structure of a liquid crystal panel module as an example of a liquid crystal device including a conventional liquid crystal panel.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the orientation direction of liquid crystal and the direction of optical characteristics in a liquid crystal layer in the liquid crystal panel.
21 is a graph showing a change in contrast ratio with respect to the viewing angle φ in the SZ plane shown in FIG. 20 in the liquid crystal panel.
22 is a graph showing a change in contrast ratio with respect to the viewing angle θ in the LZ plane shown in FIG. 20 in the liquid crystal panel.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing a relationship between viewing angles φ and θ of light emitted from a liquid crystal panel and a clear viewing direction.
[Explanation of symbols]
10 LCD panel
10a Effective display area
10A, 10B, .. 10J, 10k, 10n, 10m Liquid crystal alignment region
11 Active matrix substrate
12 Counter substrate
R (11), R (12), AR (11), AR (12) Rubbing direction
S, AS Twist direction of liquid crystal
1100 LCD projector
100R, 100B, 100G liquid crystal light valve
1112 Prism unit (dichroic prism)
Claims (5)
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おける、複数の前記画素からなる第1ブロックと複数の前記画素からなる第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。A plurality of liquid crystal panels for a projection display device that are combined in a state where a plurality of image components are mirror-inverted, wherein a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and a plurality of liquid crystal panels are sandwiched between the pair of substrates. In a liquid crystal panel provided with an effective display area in which pixels are arranged,
At least one of the pair of substrates is subjected to a liquid crystal alignment process, and the first block including the plurality of pixels and the second block including the plurality of pixels in the effective display area are mutually connected. The alignment process direction of the liquid crystal is different,
The first and second blocks are formed so as to be line symmetric with respect to a symmetry axis that substantially bisects the effective display area, and the first and second blocks are arranged at symmetrical positions on both sides of the symmetry axis. 2. A liquid crystal panel, wherein the clear vision direction of the second block is configured to be line symmetric with respect to the symmetry axis.
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なる複数の液晶パネルを備え、
前記複数の液晶パネルの各画像成分同士がミラー反転した状態で合成されることを特徴とする投射型表示装置。In a projection type display device comprising a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates and an effective display region in which a plurality of pixels are arranged is provided between the pair of substrates. At least one of the substrates is subjected to a liquid crystal alignment process, and the first block including the plurality of pixels and the second block including the plurality of pixels in the effective display area are aligned with each other in the liquid crystal alignment process direction. Is different,
The first and second blocks are formed so as to be line symmetric with respect to a symmetry axis that substantially bisects the effective display area, and the first and second blocks are arranged at symmetrical positions on both sides of the symmetry axis. Comprising a plurality of liquid crystal panels configured such that the clear vision direction of the second block is line symmetric with respect to the symmetry axis;
A projection-type display device, wherein the image components of the plurality of liquid crystal panels are combined in a mirror-inverted state.
前記複数の液晶パネルの各画像成分同士がミラー反転した状態で合成されることを特徴とする投射型表示装置。In a projection type display device comprising a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates and an effective display region in which a plurality of pixels are arranged is provided between the pair of substrates. At least one of the substrates is subjected to a liquid crystal alignment process, and the effective display area has four blocks formed by being line-symmetrically divided with respect to the upper and lower symmetry axes and the left and right symmetry axes. , Including a plurality of liquid crystal panels configured so that the clear vision directions of the four blocks are different from each other and line-symmetric with respect to the symmetry axis,
A projection-type display device, wherein the image components of the plurality of liquid crystal panels are combined in a mirror-inverted state.
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