JP4506775B2 - 投射型表示装置 - Google Patents
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Description
位相差板をこのように配置することによって、入射光が液晶層内を往復する間に生じる位相差を補償することができ、入射角とコントラスト比との関係を適宜調整することができる。
この数値条件の設定の根拠についても[実施例]の項で詳述する。
本実施の形態の投射型表示装置は、反射型液晶ライトバルブを含むオフアクシス光学系を備えた投射型表示装置の例である。
図1は本実施の形態の投射型表示装置を示す概略構成図、図2、図3は反射型液晶ライトバルブの反射側基板の一例であって、マトリクス状に配置されている画素のうち一画素部分の断面図と平面レイアウト、図2は図3におけるI−I線に沿った断面、を示す。また、図4は液晶パネル基板(反射側基板)の平面レイアウト、図5は反射型液晶ライトバルブの断面構成を示す。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
図2および図3は、本実施の形態の反射型液晶ライトバルブの反射側基板の一例を示す。
同図に示されているように、この実施例では、データ線57とゲート線54とが互いに直交するように形成され、ゲート電極54aは図の横方向に沿って延設されたゲート線54から突出するように形成されているとともに、MOSFETの一方のソース、ドレイン領域55aもデータ線57から突出するように形成された部分に接続されている。
図4に示されているように、この例においては、基板の周縁部に設けられている周辺回路に光が入射するのを防止する遮光層75が設けられている。ここで、周辺回路とは、上記画素電極がマトリックス状に配置された画素領域70の周辺に設けられ、上記データ線57を画像データに応じて駆動するデータ線駆動回路71やゲート線54を順番に走査駆動するゲート線駆動回路72、パッド領域76を介して外部から入力される画像データを取り込む入力回路73、これらの回路を制御するタイミング制御回路74等の回路であり、これらの回路は画素電極駆動用MOSFETと同一工程で形成されるMOSFETを能動素子もしくはスイッチング素子とし、これに抵抗や容量などの負荷素子を組み合わせることで構成されている。
まず最初に、液晶分子のプレチルト角の値を種々に変えたときのコントラスト比の入射角依存性をシミュレーションにより求め、プレチルト角の好ましい値を決定した。すなわち、この実施例1では1/4波長板は使用しなかった。なお、シミュレーションに必要なパラメータとして、セル厚:2μm、液晶弾性定数:K11=10,K33/K11=1.5,K33/K22=3、液晶比誘電率:ε(垂直)=7.8,ε(平行)=3.7、液晶屈折率:ne=1.58,no=1.48、と設定した。プレチルト角は1°、5°、10°、15°、20°、25°の6種類の値で変化させた。
次に、液晶ライトバルブの前面に1/4波長板を装入するとともに、1/4波長板の光学軸を入射側偏光板の偏光軸に対して種々の角度でずらして配置し、そのそれぞれにおいて液晶分子のプレチルト角を種々に変えたときのコントラスト比の入射角依存性をシミュレーションにより求めた。その結果から、1/4波長板のずらし角の好ましい値を決定した。なお、シミュレーションに必要なパラメータとして、セル厚:2μm、液晶弾性定数:K11=10,K33/K11=1.5,K33/K22=3、液晶比誘電率:ε(垂直)=7.8,ε(平行)=3.7、液晶屈折率:ne=1.58,no=1.48、1/4波長板:Δn×d=0.137μm、と設定した。プレチルト角は1°、5°、10°、15°、20°、25°の6種類の値で変化させた。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、オフアクシス光学系からなる投射型表示装置において垂直配向モードにおける液晶分子のプレチルト角や位相差板の軸配置が最適化されているので、コントラスト比が高く、オンアクシス光学系に比べて安価な投射型表示装置を実現することができる。
Claims (2)
- 光源と、
前記光源を出射した光を通過させる第1偏光板と、
前記第1偏光板を通過した光を通過させる1/4波長板からなる位相差板と、
互いに間隔をおいて配置された第1基板と第2基板との間隙内に垂直配向モードの液晶層が設けられ、前記位相差板を通過した光を反射させる垂直配向モードの液晶パネルと、
前記液晶パネルで反射し前記位相差板を通過した光を通過させる第2偏光板と、を含み、
前記液晶パネルの光入射側の基板面の法線と前記位相差板の光入射面の法線とが等しく、
前記第1偏光板の偏光軸と前記位相差板の光学軸とのなす角を、光入射側の基板の外面側から見たときに、前記第1偏光板の偏光軸に対して左回りを正とし、前記液晶層の液晶分子の平均的な長軸方向と基板面の法線とのなす角度をプレチルト角としたとき、
前記第1偏光板の光入射面の法線と前記液晶パネルの光入射側の基板面の法線とのなす角の絶対値が15°以上であり、前記プレチルト角が10°であり、かつ、前記第1偏光板の偏光軸と前記位相差板の光学軸とのなす角が1°以内で0°以外の角度を有しているか、又は、
前記第1偏光板の法線と前記液晶パネルの法線とのなす角の絶対値が5°以上15°未満であり、前記プレチルト角が1°以上5°以下であり、前記第1偏光板の偏光軸と前記位相差板の光学軸とのなす角が1°以内で0°以外の角度を有している、ことを特徴とする投射型表示装置。 - 請求項1に記載の投射型表示装置において、
前記液晶パネルの光入射側の基板の外面に前記位相差板が配置されている、ことを特徴とする投射型表示装置。
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