JPH05196925A

JPH05196925A - 投射型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH05196925A
Application number: JP29801792A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Hirai; 良典平井; Satoshi Niiyama; 聡新山; Yutaka Kumai; 裕熊井; Tomonori Korishima; 友紀郡島
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1992-10-09
Publication date: 1993-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶が樹脂マトリクス中に分散保持された液晶
樹脂複合体を挟持した液晶光学素子のヒステリシスに基
づく焼付き現象を防止し、美しい中間調表示の大スクリ
ーンへの投射画像を得る。【構成】光源、樹脂マトリクスを構成する樹脂材料の弾
性率が、２０℃で３×１０⁷ Ｎ／ｍ² 以下、４０℃で１
×１０³ Ｎ／ｍ² 以上となるような樹脂材料を用いた液
晶表示素子、投射用光学系を組み合わせて投射型液晶表
示装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一対の電極付基板間
に、液晶が樹脂マトリクス中に分散保持された液晶光学
素子を用いた投射型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイは、近年その低消費電
力、低電圧駆動等の特長を生かしてパーソナルワードプ
ロセッサー、ハンドヘルドコンピューター、ポケットＴ
Ｖ等に広く利用されている。なかでも注目され、盛んに
開発されているのが、画素電極毎に能動素子を配置した
液晶表示素子である。

【０００３】このような液晶表示素子は当初は、ＤＳＭ
（動的散乱）型の液晶を用いた液晶表示素子も提案され
ていたが、ＤＳＭ型では液晶中を流れる電流値が高いた
め、消費電流が大きいという欠点があり、現在ではＴＮ
（ツイストネマチック）型液晶を用いるものが主流とな
っており、ポケットＴＶとして市場に現われている。Ｔ
Ｎ型液晶では、漏れ電流は極めて小さく、消費電力が少
ないので、電池を電源とする用途には適している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】能動素子を配置した液
晶表示素子をＤＳモードで使用する場合には、液晶自身
の漏れ電流が大きい。このため、各画素と並列に大きな
蓄積容量を設けなくてはならなく、かつ、液晶表示素子
自体の消費電力が大きくなるという問題点を有してい
た。

【０００５】ＴＮモードにおいては、液晶自身の漏れ電
流は極めて小さいので、大きな蓄積容量を付加する必要
はないし、液晶表示素子自体の消費電力は小さくでき
る。しかし、ＴＮモードでは、２枚の偏光板を必要とす
るので、光の透過率が小さいという問題点を有してい
る。特に、カラーフィルターを用いてカラー表示を行う
場合には、入射する光の数％しか利用できないこととな
り、強い光源を必要とし、そのため結果として消費電力
を増加させてしまう。

【０００６】また、画像の投影を行う際には極めて強い
光源を必要とし、投影スクリーン上で高いコントラスト
が得られにくいことや、光源の発熱による液晶表示素子
への影響という問題点を有している。

【０００７】そこで、ＴＮモードの課題を解決すべく、
ネマチック液晶を樹脂マトリクス中に分散保持した液晶
樹脂複合体を使用して、その散乱−透過特性を利用した
10Ｖ以下の低電圧で駆動できるモードが提案されてい
る。

【０００８】しかし、従来の液晶樹脂複合体において
は、その電圧−透過率特性にヒステリシスが存在する、
すなわち、昇圧時と降圧時において透過率が異なるとい
う課題を有しており、そのため、表示画面の変化時に前
画面の情報が数秒以上にわたって残ってしまうという焼
付き現象が生ずることがあるという問題点があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、高輝度、高コ
ントラスト比を有し、中間調表示がきれいにでき、液晶
樹脂複合体のヒステリシスに基づく焼付き現象を低減し
た液晶光学素子を用いた投射型液晶表示装置を提供する
ものである。

【００１０】即ち、一対の電極付基板間に、液晶が樹脂
マトリクス中に分散保持され、電圧印加時または非印加
時のいずれか一方でその樹脂マトリクスの屈折率が使用
する液晶の屈折率とほぼ一致し、他方で両屈折率が一致
しないようにされ、さらに樹脂マトリクスを構成する樹
脂材料の弾性率が20℃で 3×10⁷N/m² 以下、40℃で 1×
10³N/m² 以上である液晶樹脂複合体を挟持してなる液晶
光学素子と、投射用光源と、投射光学系とを組み合わせ
たことを特徴とする投射型液晶表示装置、及び、液晶光
学素子の樹脂マトリクスを構成する樹脂材料の損失弾性
率の極大になる温度が、 0℃以下である液晶光学素子を
用いたことを特徴とする投射型液晶表示装置、及び、液
晶光学素子の樹脂マトリクスを構成する樹脂材料が光硬
化性ビニル系化合物を光硬化させたものである液晶光学
素子を用いたことを特徴とする投射型液晶表示装置、及
び、液晶光学素子の一対の電極付基板として、画素電極
毎に能動素子を設けたアクティブマトリクス基板と、対
向電極を設けた対向電極基板とを用い、かつ、その間に
挟持される液晶樹脂複合体として、正の誘電異方性を有
するネマチック液晶が樹脂マトリクス中に分散保持さ
れ、その樹脂マトリクスの屈折率が使用する液晶の常光
屈折率(n₀)とほぼ一致するようにされた液晶樹脂複合体
を挟持してなる液晶光学素子を用いて、中間調を含む表
示を行うことを特徴とする投射型液晶表示装置を提供す
る。

【００１１】本発明によれば上記の構成をとることによ
り、ヒステリシスに基づく焼付き現象を低減し、かつ高
コントラスト比を有し、低電圧で駆動できる投射型液晶
表示装置を得ることができる。

【００１２】本発明では、一対の電極付基板間に、液晶
が樹脂マトリクス中に分散保持され、電圧印加時または
非印加時のいずれか一方でその樹脂マトリクスの屈折率
が使用する液晶の屈折率とほぼ一致し、他方で両屈折率
が一致しない液晶樹脂複合体を挟持して用いる。

【００１３】特に、正の誘電異方性を有するネマチック
液晶が樹脂マトリクス中に分散保持され、その樹脂マト
リクスの屈折率が使用する液晶の常光屈折率(n₀)とほぼ
一致するようにされた液晶樹脂複合体を用いる。そし
て、液晶樹脂複合体を、画素電極毎に能動素子を設けた
アクティブマトリクス基板と、対向電極を設けた対向電
極基板との間に挟持する。

【００１４】この電極付基板とは、ガラス、プラスチッ
ク、セラミック等の基板上に電極が形成されたものをい
う。通常この電極は、ＩＴＯ（In₂O₃-SnO₂）やSnO₂等の
透明電極とされる。さらに必要に応じて、クロム、アル
ミニウム等の金属電極を併用してもよい。また、反射型
で用いられる場合には、反射電極とされることもありう
る。また、この一対の基板としては、アクティブマトリ
クス基板と対向電極基板との組み合わせもある。

【００１５】このアクティブマトリクス基板とは、基板
上に電極と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、薄膜ダイオ
ード、金属絶縁体金属非線形抵抗素子（ＭＩＭ）等の能
動素子とが形成された基板である。この各画素電極には
夫々に１個乃至複数個の能動素子が接続されている。ま
た、この対向電極基板は、基板上に電極が形成され、ア
クティブマトリクス基板基板と組み合わせて、表示が可
能なようにされている。

【００１６】この一対の電極基板間に、液晶樹脂複合体
を挟持する。この液晶樹脂複合体は、電圧の印加状態に
より、液晶樹脂複合体中の液晶の屈折率が変化する。そ
の樹脂マトリクスの屈折率が、液晶の屈折率とほぼ一致
した時に、光が透過し、一致しない時に光が散乱する。
これには、偏光板を用いていないので、明るい表示が容
易に得られる。

【００１７】この際、その樹脂マトリクスの屈折率が使
用する液晶の常光屈折率(n₀)とほぼ一致するようにされ
ることにより、電圧を印加した時に光を透過し、電圧を
印加しない時に光が散乱することになる。電圧印加時に
は、液晶分子が電界方向に平行に配列するので、屈折率
が制御し易く、このタイプの素子は透過時に高い透過率
が得られる。

【００１８】本発明の投射型液晶表示装置に用いる液晶
光学素子は、それ自体、液晶表示素子として用いること
もできる。また、調光窓や光シャッターとして用いるこ
ともできる。この液晶表示素子としては、直視型表示素
子、投射型表示素子の両方で用いることができる。直視
型表示素子として用いる場合、得たい表示特性に応じ
て、バックライト、レンズ、プリズム、ミラー、拡散
板、光吸収体、カラーフィルターなどを組み合わせて表
示装置を構成すればよい。

【００１９】本発明の投射型液晶表示装置は、液晶表示
素子と、投射用光源、投射光学系などと組み合わせて、
投射型液晶表示装置とする。投射用光源、投射光学系は
従来から公知の投射用光源、レンズ等の投射光学系が使
用でき、通常は上記液晶表示素子を投射用光源と投射レ
ンズとの間に配置して用いればよい。

【００２０】本発明に用いる液晶光学素子では、一対の
電極付基板間に、透過−散乱型の液晶樹脂複合体を挟持
している。

【００２１】具体的には、本発明では、液晶光学素子と
して細かな孔の多数形成された樹脂マトリクスとその孔
の部分に充填された液晶とからなる液晶樹脂複合体を用
いる。この液晶樹脂複合体を一対の電極付基板間に挟持
する。その電極間への電圧の印加状態によりその液晶の
屈折率が変化し、樹脂マトリクスの屈折率と液晶の屈折
率との関係が変化する。これら両者の屈折率が一致した
時には透過状態となり、屈折率が異なった時には散乱状
態となるような液晶表示素子が使用できる。

【００２２】この細かな孔の多数形成された樹脂マトリ
クスとその孔の部分に充填された液晶とからなる液晶樹
脂複合体は、マイクロカプセルのような液泡内に液晶が
封じ込められたような構造である。しかし、個々のマイ
クロカプセルが完全に独立していなくてもよく、多孔質
体のように個々の液晶の液泡が細隙を介して連通してい
てもよい。

【００２３】本発明の投射型液晶表示装置に用いる液晶
表示素子の液晶樹脂複合体は、次のようにして製造され
る。液晶と、樹脂マトリクスを構成する硬化性化合物と
を混ぜ合わせて溶液状またはラテックス状にする。次い
で、これを光硬化、熱硬化、溶媒除去による硬化、反応
硬化等させて樹脂マトリクスを分離し、樹脂マトリクス
中に液晶が分散した状態をとるようにすればよい。

【００２４】本発明では、この樹脂材料として、その弾
性率が20℃で 3×10⁷N/m² 以下、40℃で 1×10³N/m² 以
上である樹脂材料を用いる。特に、使用温度域の多くの
部分で上記範囲に入るようにされることが好ましい。こ
れにより、ヒステリシスによる焼付き現象を低減するこ
とができる。さらに使用する硬化性化合物を、光硬化ま
たは熱硬化タイプにすることにより、密閉系内で硬化で
きるため好ましい。特に、光硬化タイプの硬化性化合物
を用いることにより、熱による影響を受けなく、短時間
で硬化させることができ好ましい。

【００２５】具体的な製法としては、従来の通常のネマ
チック液晶と同様にシール材を用いてセルを形成し、注
入口から液晶と硬化性化合物との未硬化の混合物を注入
し、注入口を封止して後、光照射をするか加熱して硬化
させることもできる。

【００２６】また、本発明に用いる液晶光学素子の場合
にはシール材を用いなく、例えば、透明電極を設けた基
板上に、液晶と硬化性化合物との未硬化の混合物を供給
し、その後、他方の電極付基板を重ねて光照射等により
硬化させることもできる。

【００２７】もちろん、その後、周辺にシール材を塗布
して周辺をシールしてもよい。この製法によれば、単に
液晶と硬化性化合物との未硬化の混合物をロールコー
ト、スピンコート、印刷、ディスペンサーによる塗布等
の供給をすればよいため、注入工程が簡便であり、生産
性が極めてよい。

【００２８】また、これらの液晶と硬化性化合物との未
硬化の混合物には、基板間隙制御用のセラミック粒子、
プラスチック粒子、ガラス繊維等のスペーサー、顔料、
色素、粘度調整剤、その他本発明の性能に悪影響を与え
ない添加剤を添加してもよい。

【００２９】電圧印加時に透過状態になる素子に、この
硬化工程の際に特定の部分のみに充分高い電圧を印加し
た状態で硬化させることにより、その部分を常に光透過
状態にすることができるので、固定表示したいものがあ
る場合には、そのような常透過部分を形成してもよい。
逆に、電圧印加時に散乱状態になる素子を用いた場合に
は、同様にして常散乱部分を形成できる。

【００３０】なお、この液晶樹脂複合体を使用した液晶
光学素子の透過状態での透過率は高いほどよく、散乱状
態でのヘイズ値は80％以上であることが好ましい。

【００３１】本発明では、電圧を印加している状態で、
樹脂マトリクス（硬化後の）の屈折率が、使用する液晶
の常光屈折率(n_o)と一致するようにされることが好まし
い。これにより、樹脂マトリクスの屈折率と液晶の屈折
率とが一致した時に光が透過し、一致しない時に光が散
乱（白濁）することになる。この素子の散乱性は、従来
のＤＳモードの液晶表示素子の場合よりも高く、高いコ
ントラスト比の表示が得られる。

【００３２】本発明の最も大きな目的は、液晶樹脂複合
体のヒステリシスに基づく焼付き現象を低減し、かつ低
電圧で駆動できる液晶光学素子を用いて投射型液晶表示
装置を提供するものである。この液晶光学素子は、能動
素子と組み合わせることにより、高密度表示というより
高い機能を発現することができる。もちろんこのほか、
中間調の必要な他の用途（窓、シャッター、ディスプレ
イ、空間変調器など）においても、その機能は有効に発
揮できる。

【００３３】従来の液晶樹脂複合体においては、電圧−
透過率特性にヒステリシスが存在しそれが階調表示をす
る際の問題点となっていた。ヒステリシスとは、電圧を
上昇する過程と電圧を降下させる過程において透過率が
異なるといった現象である。ヒステリシスが存在する
と、階調表示の際に前画面の情報が残ってしまう、即
ち、画像が焼付くという現象が生じ、これが、画質を低
下させていた。

【００３４】液晶樹脂複合体においてヒステリシスが存
在する原因の一つは、液晶樹脂複合体が、液晶が樹脂中
に分散保持されているという構造による。即ち、分離し
て樹脂中に存在する液晶同士の相互作用によってヒステ
リシスが存在すると考えられる。このヒステリシスの大
小は、樹脂中に保持される液晶中に蓄えられる弾性的エ
ネルギー、外から印加される電界による電気的エネルギ
ーと、分離して樹脂中に存在する液晶同士の相互作用エ
ネルギーによって決定されるものである。従って、この
エネルギーバランスを最適化することによってヒステリ
シスは低減することができ、階調表示の際にも焼付きの
ない優れた表示を得ることができる。

【００３５】本発明の目的は、高いコントラスト比、高
い輝度、優れた応答性を有し、ヒステリシスを低減した
液晶光学素子を用いた液晶表示装置を得ることである。
さらには、従来のＴＮ用の能動素子や駆動回路で駆動で
きる液晶光学素子を用いた液晶表示装置を得ることであ
る。

【００３６】上記のエネルギーバランスを決定する重要
な要因は、樹脂中に分散保持される液晶の平均粒子径
Ｒ、液晶粒子の形状、液晶の誘電率並びにその異方性Δ
ε、液晶の弾性定数、樹脂マトリクスの弾性率、誘電率
などである。上記の目的のため最適化を行う場合、この
エネルギーバランスが素子の電圧−透過率特性、液晶の
動的特性（応答性）とも密接に関連していることを考慮
して最適化を行うことが重要である。

【００３７】上記のエネルギーバランスにおいて、樹脂
マトリクスの弾性的性質は、液晶配列の安定性という点
で、重要な役割を果たす。用いる液晶の持つ弾性定数と
比して充分に大きな弾性率をマトリクスが持つ場合（液
晶よりもマトリクスが充分に硬い場合）、電界の印加に
より液晶が再配列する際に、マトリクスの変形はほとん
ど生じない。このため、無電界時の液晶粒子形状のまま
液晶自体の電気的、弾性的エネルギーにより液晶配列は
決定される。

【００３８】一方、電界印加による液晶再配列の際に、
マトリクス自体の変形を生ずる場合には、液晶自体の電
気的、弾性的エネルギーと、マトリクスの弾性的エネル
ギーにより、液晶配列は決定される。一般に、液晶の弾
性定数は10^-11N程度であり、また液晶粒子の平均的直径
は 1〜 3μｍ程度である。このため、マトリクスの弾性
率が10⁷N/m² 程度もしくはそれよりも小さい場合に、マ
トリクスの変形がエネルギー的に寄与するようになる。
このような柔かいマトリクスにおいては、印加された電
界に応じてマトリクスの変形をともなって液晶の再配列
が起こる。

【００３９】ヒステリシスの１つの要因として、それぞ
れの液晶粒子における液晶の配列変化がその場所の誘電
率の大きな変化を生ずることが挙げられる。この誘電率
変化は他の液晶粒子の場所に対して電界の変化を生じさ
せる。このため、系に分散する液晶粒子中の液晶配列
が、外部からのある印加電圧に対して一意的には決まら
ないといった現象が生ずる。

【００４０】この観点から、液晶の配列の変化時に、マ
トリクスの形状が変形し得る、即ち、柔かいということ
が望ましい。充分に硬いマトリクスにおいては、液晶と
マトリクスの境界面が固定されていることになる。これ
により、印加電界の上昇にともないある電界において急
激な配列の変化（フレデリクス転移）が生じる。このた
め、これが大きな誘電率変化を起こし、ヒステリシスを
生ずる要因となる。

【００４１】一方、充分に柔かいマトリクスにおいて
は、液晶配列の急激な変化は生じにくく、マトリクスの
変形により、印加されている電界に対して液晶の配列は
安定化され、ヒステリシスは低減される。また、充分に
柔かいマトリクスにおいては、外部から小さな電気的エ
ネルギーを加えることにより、液晶の配列変化とマトリ
クスの変形が起こりうる。このため、ヒステリシスの低
減と低電圧での駆動が同時に達成しやすいという利点を
も持つ。

【００４２】以上に述べたことより、マトリクスを構成
する樹脂材料の弾性率としては、20℃で 3×10⁷N/m² 以
下である。特に、 1.5×10⁷N/m² 以下が好ましい。

【００４３】マトリクスの弾性率が低すぎる場合には、
マトリクスの構造安定性に問題を生じたり、電界のオ
ン、オフの際に、液晶配列を復元させる充分な力が働か
ないといった問題が生じたりする。このため、マトリク
スの弾性率は下限を有しており、40℃で 1×10³N/m² 以
上とされる。通常の室温程度で使用される場合には、20
〜40℃の温度域で、 3×10⁷N/m² 〜 1×10³N/m² とされ
る。特に、 5×10³N/m²以上がより好ましい。

【００４４】また、ヒステリシスの低減を実用的な温度
範囲で達成するためには、マトリクスのガラス転移温度
は使用温度域よりも充分に低いことが好ましい。具体的
には、液晶樹脂複合体の樹脂マトリクスを構成する樹脂
材料の主鎖のガラス転移に起因した損失弾性率の極大と
なる温度が、使用温度域よりも低いことが好ましい。一
般的には、損失弾性率の極大となる温度が 0℃以下であ
ることが好ましい。

【００４５】なお、ここでいう樹脂材料とは、液晶を含
まない樹脂材料そのものをさす。また、弾性率は、11H
z、動的歪が 1％以下の正弦波振幅を加え、昇温速度 3
℃／分で、引っ張り時の粘弾性測定により得られた動的
貯蔵弾性率で定義する。

【００４６】樹脂マトリクスの樹脂部分は、樹脂のみで
構成されていても、液晶で膨潤した樹脂で構成されても
よい。液晶で膨潤している場合には、一般に、液晶樹脂
複合体としてのガラス転移温度は、樹脂単体の場合より
も低温度域にシフトし、また、絶対的な弾性率も低下す
る。従って、上記の範囲の望ましい樹脂材料をマトリク
ス構成材料として用い、更に、液晶による膨潤を利用す
ることにより、より細かなマトリクス弾性率の制御が可
能である。マトリクス中に膨潤する液晶量は、用いる液
晶材料、樹脂材料により異なり、樹脂材料に対して、 0
〜数十wt％の膨潤量を取ることができる。

【００４７】従って、液晶で膨潤したマトリクスの弾性
率としては、一般に、上記の樹脂のみの場合の弾性率よ
りも低い範囲で規定され、20℃で 8×10⁶N/m² 以下が好
ましく、特に、 4×10⁶N/m² 以下がより好ましい。ま
た、下限としては、40℃で10³N/m² 以上とされ、 2×10
³N/m² 以上がより好ましい。また、液晶樹脂複合体の液
晶で膨潤したマトリクスの損失弾性率の極大となる温度
は、-5℃以下であることが好ましい。

【００４８】一方、樹脂が-(Si(CH₃)₂-O-)_n-（ポリシロ
キサン構造）や、-C₆H₁₂- （ヘキサメチレン構造）等を
含むことで、そのガラス転移温度を低下させることが可
能であり、ここで用いる樹脂の一部にこのような構造を
設けてもよい。

【００４９】さらに、１分子中の硬化部位の数としては
1〜10のものが選ばれるが、構造の安定性という意味で
2〜 6官能のものを、マトリクスを構成する樹脂の 5wt
％以上用いることが好ましい。さらには、液晶樹脂複合
体の液晶粒子径、粒子径分布、粒子密度などを制御する
ためには、分子量の異なる２種以上の硬化性化合物を混
合して用いることが好ましく、それらの分子量の最大の
ものと最小のものとの比が、 1.5倍以上あるものが好ま
しい。

【００５０】具体的な製造方法としては、硬化後に上記
物性範囲を満たす硬化性化合物を液晶材料と均一に溶解
させ、硬化性化合物の硬化により液晶と樹脂マトリクス
の相分離構造を形成させる手法などが挙げられる。この
際、他の硬化性化合物や反応開始剤等を適宜混合するこ
とにより硬化前後の系の相溶性のバランスとマトリクス
の特性を制御することが可能である。特に、光硬化性ビ
ニル系化合物を用い、光照射により相分離構造を形成す
ることは、構造制御、生産性の両面から望ましいもので
ある。この場合、アクリル系樹脂、特に、官能基として
アクリル基を持つものが望ましい。

【００５１】液晶粒子が樹脂マトリクス中に分散してい
ることに伴うヒステリシスを低減するには、液晶の誘電
率、その異方性Δε並びに樹脂マトリクスの誘電率のバ
ランスを取ることも重要である。また、液晶の粒子の形
状も、重要な因子である。これら、他の要因とのバラン
スを取ることによって、本発明の効果は強めることが可
能である。使用する液晶の誘電異方性Δεとしては、 5 ＜ Δε ＜ 13 の関係を満たすことが好ましい範囲である。

【００５２】Δεは、ヒステリシス並びに駆動電圧双方
と関係する量であり、上限は、ヒステリシスの大きさよ
り、下限は駆動電圧より決められる。この条件はΔεが
大きいほど駆動電圧が低くなるという従来のＴＮ型液晶
表示素子の常識からは一見不利に見える。しかし、この
ような液晶粒子の分散した系においては、駆動電圧がΔ
εの平方根に反比例するという従来のＴＮ型液晶表示素
子の概念は成立しない。

【００５３】これは、液晶部分とマトリクス部分への電
圧配分が液晶の配列により異なるためである。一般にこ
のような系では、Δεは駆動電圧にあまり大きな影響は
示さず、Δεが 5より大きな範囲では、Δεを小さくす
ることにより駆動電圧が極めて高くなるということはな
い。

【００５４】また、ヒステリシスの低減には、液晶樹脂
複合体のしきい値電圧以下の充分に低い電圧に対する誘
電率ε_m と、使用する液晶の誘電率異方性Δεが、 Δε ＜ 1.45・ε_m の関係を持つことが好ましい。

【００５５】Δεがこの範囲より大きいと、１つの液晶
粒子内の液晶の動きがその粒子内の大きな誘電率変化と
なる。その結果、その粒子の周辺に大きな電界変化を生
じさせる。このため、ヒステリシスを引き起こす要因で
ある液晶粒子間の電気的相互作用が大きくなってしま
う。ε_m は、樹脂マトリクスの誘電率とも関係する量で
あり、樹脂マトリクスの誘電率が増大すると、液晶樹脂
複合体全体の誘電率ε_mは増大し、取りうるΔεの範囲
も広がる。

【００５６】本発明で使用する液晶は、ネマチック液晶
またはスメクチック液晶が使用できるが、ネマチック液
晶の使用が好ましい。また、その一部にコレステリック
液晶を添加したり、２色性色素や単なる色素を添加した
りしてもよい。さらに、これに粘度調整剤、アルミナ粒
子やガラス繊維等のスペーサー、その他添加剤等を加え
てもよい。

【００５７】液晶の屈折率異方性Δn も、電気光学特性
を決める重要な要因である。電界をかけない状態での散
乱性を大きく取るためには、使用する液晶の屈折率異方
性が0.18以上であることが好ましく、特には0.20以上が
より好ましい。

【００５８】本発明では、電圧印加時に液晶と樹脂マト
リクスの屈折率が一致するようにすることにより、透過
時の透過率が高くなるので好ましい。このため、正の誘
電異方性のネマチック液晶を使用し、液晶の常光屈折率
(n_o)が樹脂マトリクスの屈折率n_pとほぼ一致するようす
ることが好ましい。この時、電圧印加時に高い透明性が
得られる。具体的にはn_o−0.03＜n_p＜n_o＋0.05の関係を
満たすことが好ましい。

【００５９】樹脂マトリクス中に分散保持される液晶
は、独立した粒子、または一部が連通した粒子であるこ
とが好ましい。これは、高い散乱能と低電圧で駆動した
際の高い透過性を両立するために有効である。散乱は液
晶と樹脂の界面の存在により引き起こされる。このた
め、この界面の面積が大きいほど散乱性は向上する。

【００６０】ある最適な平均粒子径で、この界面の面積
を増大させるためには、独立して樹脂と分離した液晶量
を多くする、即ち、液晶粒子密度を多くすることが重要
である。しかし、樹脂と分離した液晶量を増大していく
と、いずれ夫々の液晶粒子が連通するようになり、さら
には液晶が全て連通した構造を取るようになる。これは
樹脂と分離した液晶界面の喪失につながるため、散乱能
の低下につながる。

【００６１】また、駆動電圧を低くするためには、樹脂
中に保持される夫々の液晶がほぼ等しい駆動電界を持つ
ことが重要である。このためには、液晶が明確な界面を
樹脂との間に持つ方が有利であり、界面の喪失は駆動電
界の分散につながり、コントラスト比の低下と駆動電圧
の上昇を生じる傾向がある。このため、樹脂中に分散保
持される液晶は、高密度に存在する独立粒子または一部
が連通した粒子であることが好ましい。

【００６２】上記の説明では、単独の液晶光学素子の場
合を説明している。投射型液晶表示装置等に用いるよう
に、例えば３個の液晶表示素子を用い、ＲＧＢ３色の光
を各液晶表示素子に分けて透過させる場合には、各色毎
に液晶の粒径、基板間隙、液晶の屈折率等を調整して、
各色毎にその特性を揃えておくことが好ましい。

【００６３】また、無電界時の散乱性を向上させるに
は、液晶樹脂複合体の動作可能な液晶の体積分率Φを増
加させることが有効である。具体的にはΦ＞20％が好ま
しく、より高い散乱性を有するにはΦ＞35％が好まし
く、さらにはΦ＞45％が好ましい。一方Φがあまり大き
くなると、液晶樹脂複合体の構造安定性が悪くなるた
め、Φ＜70％が好ましい。

【００６４】本発明での液晶光学素子は、その樹脂マト
リクスの屈折率が使用する液晶の常光屈折率(n₀)とほぼ
一致するようにすることが好ましい。この場合、電圧が
印加されていない場合は、強制的に基板に垂直方向に配
列していない液晶と、樹脂マトリクスの屈折率の違いに
より、散乱状態（つまり白濁状態）を示す。このため、
電極のない部分は光が散乱される。

【００６５】この液晶光学素子を投射型表示装置として
用いる場合には、画素部分以外の部分は光が散乱される
ので、遮光膜を設けなくても、光が投射スクリーンに到
達しないため、黒く見える。このことにより、画素電極
以外の部分からの光の漏れを防止するために、画素電極
以外の部分を遮光膜等で遮光する必要がない。このた
め、遮光膜の形成工程が不要となるという利点も有す
る。

【００６６】これに所望の画素に電界を印加する。この
電界を印加された画素部分では、液晶が配列し、液晶の
常光屈折率(n_o)と樹脂マトリクスの屈折率(n_p)とが一致
する。これにより透過状態を示し、当該所望の画素で光
が透過することとなり、投射スクリーンに明るく表示さ
れる。

【００６７】この素子に、この硬化工程の際に特定の部
分のみに充分に高い電圧を印加した状態で硬化させるこ
とにより、その部分を常に光透過状態とすることができ
る。固定表示したいものがある場合にはそのような常透
過部分を形成してもよい。

【００６８】また、本発明での液晶表示素子は、カラー
フィルターを設けることによりカラー表示を行うことが
できる。このカラーフィルターは、１個の液晶表示素子
に３色設けてもよいし、１個の液晶表示素子に１色設け
てもこれを３個組み合わせてもよい。このカラーフィル
ターは、基板の電極面側に設けてもよいし、外側に設け
てもよい。

【００６９】また、液晶樹脂複合体中に染料、顔料等を
混入しておくことにより、カラー表示を行うようにして
もよい。

【００７０】図１は、図２に示す液晶表示素子を用いた
投射型液晶表示装置の模式図である。図１において、11
は投射用光源、21は液晶表示素子、13はレンズ、アパー
チャー等を含む投射光学系、14は投射する投射スクリー
ンを示している。なお、投射光学系はこの例では、孔の
あいた板であるアパーチャーやスポット15、集光レンズ
16、投射レンズ17を含んでいる。

【００７１】図２は、本発明での液晶表示素子の１例に
おける断面図であり、アクティブマトリクス基板を使用
した場合の断面図である。図２において、 1は液晶表示
素子、 2はアクティブマトリクス基板用のガラス、プラ
スチック等の基板、 3はＩＴＯ（In₂O₃-SnO₂)、SnO₂等の
画素電極、 4はトランジスタ、ダイオード、非線形抵抗
素子等の能動素子、 5は対向電極基板用のガラス、プラ
スチック等の基板、 6はＩＴＯ、SnO₂ 等の対向電極、 7
は両基板間に挟持された液晶樹脂複合体を示している。

【００７２】能動素子としてＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）等の３端子素子を使用する場合、対向電極基板は全
画素共通のベタ電極を設ければよい。ＭＩＭ素子、ＰＩ
Ｎダイオード等の２端子素子を用いる場合には、対向電
極基板はストライプ状のパターニングをされる。

【００７３】また、能動素子として、ＴＦＴを用いる場
合には、半導体材料としてはシリコンが好適であり得
る。特に多結晶シリコンは、非結晶シリコンのように感
光性がないため、光源からの光を遮光膜により遮光しな
くてもまたは厳密な遮光膜でなくても誤動作しにくく、
好ましい。この多結晶シリコンは、本発明のように投射
型液晶表示装置として用いる場合、強い投射用光源を利
用でき、明るい表示が得られる。

【００７４】また、従来のＴＮ型液晶光学素子の場合に
は、画素間からの光の漏れを抑止するために、画素間に
遮光膜を形成することが多い。この際に、ついでに能動
素子部分にも同時遮光膜を形成することができる。この
ため、能動素子部分に遮光膜を形成することは全体の工
程にあまり影響を与えない。即ち、能動素子として多結
晶シリコンを用いて、能動素子部分に遮光膜を形成しな
いことにしても、画素間に遮光膜を形成する必要があれ
ば、工程を減らすことはできない。

【００７５】これに対して、本発明では、前述の如く、
樹脂マトリクスの屈折率が使用する液晶の常光屈折率(n
_o)とほぼ一致するようにされた液晶樹脂複合体を使用す
ることが好ましい。これにより、電界を印加しない部分
では光が散乱して投射された投射スクリーン上では黒く
なるため、画素間に遮光膜を形成しなくてよい。一方、
能動素子として多結晶シリコンを用いる場合、能動素子
部分に遮光膜を形成しなくてもよい。このため、遮光膜
を形成する工程をなくすことができ、生産性が向上す
る。

【００７６】なお、非結晶シリコンを用いても、その半
導体部分に遮光膜を形成すれば、使用することができ
る。電極は通常は透明電極とされるが、反射型の液晶表
示装置として使用する場合には、クロム、アルミニウム
等の反射電極としてもよい。

【００７７】本発明に用いる液晶光学素子は、このほか
赤外線カットフィルター、紫外線カットフィルター等を
積層したり、文字、図形等を印刷したりしてもよいし、
複数枚の液晶光学素子を用いたりするようにしてもよ
い。

【００７８】さらに、本発明では、この液晶光学素子の
外側にガラス板、プラスチック板等の保護板を積層して
もよい。これにより、その表面を加圧しても、破損する
危険性が低くなり、安全性が向上する。

【００７９】本発明では、前述の液晶樹脂複合体を構成
する硬化性化合物として、光硬化性化合物を用いる場
合、光硬化ビニル系化合物の使用が好ましい。具体的に
は、光硬化性アクリル系化合物が好ましい。

【００８０】本発明の液晶は、光硬化性化合物を用いた
場合には、光硬化性化合物を均一に溶解することが好ま
しい。そして、光露光後の硬化物は溶解しない、もしく
は溶解困難なものとされる。液晶の組成物を用いる場合
は、個々の液晶の溶解度ができるだけ近いものが望まし
い。

【００８１】本発明では、液晶樹脂複合体として液晶を
溶媒として使用し、光露光により光硬化性化合物を硬化
させることにより、硬化時に不要となる単なる溶媒や水
を蒸発させる必要がない。このため、密閉系で硬化でき
るため、従来のセルへの注入という製造法がそのまま採
用でき、信頼性が高くなる。さらに、光硬化性化合物で
２枚の基板を接着する効果も有するため、より信頼性が
高くなる。

【００８２】本発明では、このように液晶樹脂複合体と
することにより、上下の透明電極が短絡する危険性が低
くなる。さらに、通常のＴＮ型の表示素子のように配向
や基板間隙を厳密に制御する必要もなく、透過状態と散
乱状態とを制御しうる液晶光学素子を極めて生産性良く
製造できる。

【００８３】投射用光源、投射光学系、投射スクリーン
等は従来からの投射用光源、投射光学系、投射スクリー
ンが使用でき、投射用光源と投射光学系との間に液晶表
示素子を配置すればよい。もちろん、複数の液晶表示素
子の像を光学系を用いて合成して表示するようにしても
よい。また、これに冷却系を付加したり、ＬＥＤ等のＴ
Ｖチャンネル表示等を付加したりしてもよい。

【００８４】特に、この投射型の表示をする場合、光路
上に拡散光を減ずる装置、例えば、図２の15で示される
ようなアパーチャーやスポットを設置することにより、
表示コントラストを大きくすることができる。

【００８５】即ち、拡散光を減ずる装置とは、液晶光学
素子を通過した光の内、入射光に対して直進する光（画
素部分が透過状態の部分を透過する光）を取り出し、直
進しない光（液晶樹脂複合体が散乱状態の部分で散乱さ
れる光）を減ずるものであればよい。特に、直進する光
は減ずることなく、直進しない光、即ち、拡散光を減ず
ることが好ましい。

【００８６】具体的な装置としては、図１のように、液
晶表示素子と投射光学系とで構成され、液晶表示素子1
2、集光レンズ16、孔のあいた板であるアパーチャーや
スポット15、投射レンズ17を設けたものがある。

【００８７】この例によれば、投射用光源からでて液晶
表示素子12を通過した光のうち、入射光に対して直進す
る光は集光レンズ16により集光され、アパーチャーやス
ポット15に開けられた孔を通過して、投射レンズ17を通
し投射される。一方、液晶表示素子12で散乱させられた
直進しない光は、集光レンズ16により集光されても、ア
パーチャーやスポット15に開けられた孔を通過しない。
このため、散乱光が投射されないことになり、コントラ
スト比が向上する。

【００８８】また、他の例としては、アパーチャーやス
ポット15の代りに、小さな面積を有する鏡を同じ位置に
斜めに配置し、反射させてその光軸上に配置された投射
レンズを通して投射させることもできる。また、このよ
うな集光レンズを用いることなく、投射レンズにより光
線が絞られる位置にスポット、鏡等を設置してもよい。
また、特別なアパーチャー等を用いなくとも、投射用レ
ンズの焦点距離、口径を、散乱光が除去されるように選
択してもよい。

【００８９】また、マイクロレンズ系なども用いること
もできる。具体的には、液晶表示素子の投射光学系側に
マイクロレンズアレイと細やかな穴がアレイ化されたス
ポットアレイを配置して、不要な散乱光を除去すること
ができる。この場合、散乱光除去に必要な光路長を非常
に短くすることができるため全体の投射型表示装置をコ
ンパクトにできるという利点を持つ。光路長の短縮に関
しては、投射光学系の中に拡散光を減ずる装置である散
乱除去系を組み込むことも有効である。この場合、独立
に投射光学系と散乱除去系を設置するより光学系がシン
プルになると共に、サイズを小さく抑えることができ
る。

【００９０】これらの光学系は、ミラー、ダイクロイッ
クミラー、プリズム、ダイクロイックプリズム、レンズ
などと組合せ、画像の合成、カラー化ができる。また、
カラーフィルターと組み合わせることによっても画像の
カラー化が可能である。

【００９１】投射スクリーン上に到達する直進成分と散
乱成分との比は、スポット、鏡等の径及びレンズの焦点
距離により制御可能で、所望の表示コントラスト、表示
輝度を得られるように設定すればよい。

【００９２】図１のような拡散光を減ずる装置を用いる
場合、表示の輝度を上げるためには、投射用光源から液
晶表示素子に入射される光はより平行であることが好ま
しい。そのためには、高輝度でかつできるだけ点光源に
近い光源と、凹面鏡、コンデンサーレンズ等を組み合わ
せて投射用光源を構成することが好ましい。

【００９３】また、上記の説明では、主として透過型液
晶表示装置で説明したが、反射型の投射型液晶表示装置
であってもよい。例えば、スポットの代りに小型の鏡を
配置して必要な光のみを取り出すようにすることができ
る。

【００９４】

【実施例】

実施例１誘電異方性が正のネマチック液晶（Δn ＝0.24、Δε＝
11.8、K33 ＝15×10^-12N、η＝40cSt ）とアクリレート
モノマー 2種（2-エチルヘキシルアクリレート、2-ヒド
ロキシエチルアクリレート）、 2官能ウレタンアクリレ
ートオリゴマー（日本化薬社製「UX4101」）、光反応開
始剤を、均一に溶解し、未硬化の混合物を製造した。混
合物における液晶の分率は66wt％であった。

【００９５】一方、多結晶シリコンＴＦＴが画素毎に形
成されたアクティブマトリクス基板と、全面ベタ電極が
形成された対向電極基板とを、周辺部に配置したシール
材でシールして、電極基板間隙13μｍのセルを形成し
た。

【００９６】このセルに、前記の未硬化の混合物を注入
した後、紫外線露光により硬化させ、液晶樹脂複合体と
した。この液晶表示素子の駆動電圧は約 8Ｖであった。
この液晶樹脂複合体のしきい値電圧以下（測定電圧＝
0.3Ｖ）の誘電率は、1KHzで約8.2 であった。

【００９７】この液晶表示素子をビデオ信号で駆動した
ところ、画像の切り替え時にも焼付きのほとんどない動
画像が得られた。また、この素子と、投射光源、投射光
学系を組み合わせて投射型表示装置とし、スクリーン上
に画像の投影を行ったところ、スクリーン上のコントラ
スト比は約110 であった。なお、投射光学系の集光角
（集光角δ＝2tan^-1( Φ/2f)、Φはアパーチャー、スポ
ットの直径、 fはレンズの焦点距離）は全角で 6度とし
た。

【００９８】前記の混合物から液晶を除いた混合物を作
成し、この混合物を紫外線硬化させて、厚さ約 500μ
ｍ、長さ約15mmのフィルムを製造した。このフィルムの
弾性率（動的弾性率）を粘弾性測定装置（オリエンテッ
ク社製、レオバイブロンDDV 型）を用いて測定したとこ
ろ、20℃で 5×10⁶N/m² 、40℃で 3×10⁵N/m² であり、
温度の上昇に対して単調に減少した。

【００９９】また、損失弾性率の極大となる温度は、−
10℃であった。なお、測定条件は、周波数11Hz、動的歪
が 1％以下の正弦波振幅を加え、昇温速度 3℃／分で引
っ張りによる測定である。

【０１００】比較例１、２、実施例２樹脂材料のみを代えて、実施例１とほぼ同様に、アクテ
ィブマトリクス液晶表示素子を作成した。

【０１０１】比較例１としては、実施例１の 2官能ウレ
タンアクリレートオリゴマーを、東亜合成社製「M1200
」に代えた。この素子の駆動電圧は 9Ｖであった。

【０１０２】比較例２としては、実施例１とモノマーの
一部が異なり、2-エチルヘキシルアクリレートを、 2官
能アクリレートモノマー（サートマー社製「SR640 」）
に代えた。この素子の駆動電圧は、12Ｖであった。

【０１０３】実施例２としては、比較例１とはオリゴマ
ーの一部が異なり、比較例１で用いたオリゴマー「M120
0 」の1/3 を分子量約3000のジメチルシロキサンの両末
端にアクリロイル基を設けた硬化性樹脂に置き換えて液
晶樹脂複合体を得た。この素子の駆動電圧は、10Ｖであ
った。

【０１０４】これらの液晶表示素子をビデオ信号で駆動
し、画像の切り替え時の焼付き現象を調査した。また、
この素子と、投射光源、投射光学系を組み合わせて投射
型表示装置とし、スクリーン上に画像の投影を行い、ス
クリーン上のコントラスト比を測定した。なお、投射光
学系の集光角は全角で 6度とした。

【０１０５】前記の３種類の混合物から液晶を除いた混
合物を作成し、この混合物を紫外線硬化させて、厚さ約
500μｍ、長さ約15mmのフィルムを製造した。このフィ
ルムの20℃と40℃での弾性率を粘弾性測定装置で測定し
た。

【０１０６】また、主鎖のガラス転移に起因する損失弾
性率の極大となる温度を測定した。なお、測定条件は、
実施例１と同様にした。また、この素子の電圧−透過率
特性におけるヒステリシスの大きさ（ヒステリシスルー
プの面積）も測定した。

【０１０７】これらの結果を表１に示す。画像の切り替
え時の焼付き現象については有無、弾性率はN/m²で、損
失弾性率の極大となる温度は℃で、ヒステリシスの大き
さは実施例１のヒステリシスの大きさ（ヒステリシスル
ープの面積）に対する比率で示す。なお、弾性率はいず
れも20℃から40℃へ、温度の上昇に対して単調に減少し
た。

【０１０８】

【表１】

【０１０９】

【発明の効果】本発明の投射型液晶表示装置では、用い
る液晶表示素子の一対の電極付基板間に挟持される液晶
材料として、電気的に散乱状態と透過状態とを制御しう
る液晶樹脂複合体を挟持した液晶光学素子を用いている
ため、偏光板が不要であり、透過時の光の透過率を大幅
に向上できる。

【０１１０】本発明の投射型液晶表示装置は、従来のＴ
Ｎ型液晶光学素子用の駆動用ＩＣを用いた駆動において
も、高コントラスト比を有し、かつ高輝度の表示が可能
になる。

【０１１１】さらに、本発明によれば、階調駆動を行っ
た際にも、中間調がきれいにでた階調表示ができ、ヒス
テリシスに基づく焼付き現象を低減することができる。
このため、本発明の液晶光学素子は、投射型表示に有効
であり、画像の焼付きがなく、明るくコントラスト比の
良い投射型表示が得られる。また、光源も小型化でき
る。

【０１１２】また、偏光板を用いなくてもよいため、光
学特性の波長依存性が少なく、光源の色補正等がほとん
ど不要になるという利点も有している。また、ＴＮ型液
晶光学素子に必須のラビング等の配向処理やそれに伴う
静電気の発生による能動素子の破壊といった問題点も避
けられるので、液晶光学素子の製造歩留りを大幅に向上
させることができる。

【０１１３】さらに、この液晶樹脂複合体は、硬化後は
フィルム状になっているので、基板の加圧による基板間
短絡やスペーサーの移動による能動素子の破壊といった
問題点も生じにくい。

【０１１４】また、この液晶樹脂複合体は、比抵抗が従
来のＴＮモードの場合と同等であり、従来のＤＳモード
のように大きな蓄積容量を画素電極毎に設けなくてもよ
い。このため、能動素子の設計が容易で、有効画素電極
面積の割合を大きくしやすく、かつ、液晶光学素子の消
費電力を少なく保つことができる。

【０１１５】さらに、ＴＮモードの従来の液晶光学素子
の製造工程から、配向膜形成工程を除くだけで製造が可
能になるので、生産が容易である。

【０１１６】また、この液晶樹脂複合体を用いた液晶光
学素子は、応答時間が短いという特長も有しており、動
画の表示も容易なものである。さらに、この液晶光学素
子の電気光学特性（電圧−透過率）は、ＴＮモードの液
晶光学素子に比して比較的なだらかな特性であるので、
階調表示への適用も容易である。

【０１１７】また、本発明の投射型液晶表示装置は、樹
脂マトリクスの屈折率と液晶の常光屈折率とがほぼ一致
するようにすることが好ましい。これにより、電界を印
加しない部分では光が散乱されるため、画素以外の部分
を遮光膜により遮光しなくても投射時に光の漏れがな
く、隣接画素間の間隙を遮光する必要がない。

【０１１８】このため、特に、能動素子として多結晶シ
リコンによる能動素子を用いることにより、能動素子部
分に遮光膜無しで高輝度の投射用光源を用いることがで
き、高輝度の投射型液晶表示装置を容易に得ることがで
きる。さらにこの場合には遮光膜を全く設けなくてもよ
いことになり、さらに生産工程を簡便化することができ
る。

【０１１９】一般には、液晶固化物複合体を表示素子に
用い、さらに投射型表示装置とすることにより高いコン
トラスト比を得ることができる。何故なら、指向性の高
い入射光を利用して、散乱光と直進透過光とを光学系に
よって分離することができるからである。

【０１２０】しかし、投射型表示装置のライトバルブと
して液晶固化物複合体からなる表示素子を用いる場合、
入射光はきわめて高密度の光となるために、表示素子内
の温度が上昇したり、温度むらが生ずることにより、コ
ントラスト低下や表示面内での表示むらといった表示品
位の劣化を起こさせる要因が生じてしまう。

【０１２１】また、投射型表示装置においては、光の散
乱と透過性の差がそのまま表示画面上に投影されるため
に、表示素子の部位での駆動電圧対透過・散乱特性のヒ
ステリシス現象は、表示画面上での焼付き現象を生じさ
せ、表示品位を著しく損なうこととなってしまう。

【０１２２】本発明による投射型液晶表示装置の構成に
よって、このような問題点を解決することができる。上
述したようにヒステリシスを低減することで、高コント
ラスト表示における微妙な階調性をも表現することがで
き、従来にない高輝度でかつ階調性のある高品位の画像
を提供することができる。さらに、アクティブマトリク
ス駆動回路等との組み合わせにより高密度の表示が可能
となる。

【０１２３】本発明で用いる液晶固化物複合体での液晶
の粒子の大きさの範囲においては、光の制御が透過・散
乱型であることによる解像度の低下は問題とならず、極
めて良好な高解像度が達成でき、高輝度で高密度の投射
型表示が得られる。

【０１２４】本発明は、この外、本発明の効果を損しな
い範囲内で種々の応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投射型アクティブマトリクス液晶表示
装置の基本的な構成を示す模式図。

【図２】本発明に用いる液晶光学素子の基本的な構成を
示す断面図。

【符号の説明】

１，１２：液晶光学素子２，５：基板３：画素電極４：能動素子６：対向電極７：液晶樹脂複合体１１：投射用光源１３：投射光学系１４：投射スクリーン１５：スポット１６：集光レンズ１７：投射レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者郡島友紀神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の電極付基板間に、液晶が樹脂マトリ
クス中に分散保持され、電圧印加時または非印加時のい
ずれか一方でその樹脂マトリクスの屈折率が使用する液
晶の屈折率とほぼ一致し、他方で両屈折率が一致しない
ようにされ、さらに樹脂マトリクスを構成する樹脂材料
の弾性率が20℃で 3×10⁷N/m² 以下、40℃で 1×10³N/m
² 以上である液晶樹脂複合体を挟持してなる液晶光学素
子と、投射用光源と、投射光学系とを組み合わせたこと
を特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項２】請求項１の投射型液晶表示装置において、
液晶光学素子の樹脂マトリクスを構成する樹脂材料の損
失弾性率の極大になる温度が、 0℃以下である液晶光学
素子を用いたことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項３】請求項１または２の投射型液晶表示装置に
おいて、液晶光学素子の樹脂マトリクスを構成する樹脂
材料が光硬化性ビニル系化合物を光硬化させたものであ
る液晶光学素子を用いたことを特徴とする投射型液晶表
示装置。
【請求項４】請求項１または２または３の投射型液晶表
示装置において、液晶光学素子の一対の電極付基板とし
て、画素電極毎に能動素子を設けたアクティブマトリク
ス基板と、対向電極を設けた対向電極基板とを用い、か
つ、その間に挟持される液晶樹脂複合体として、正の誘
電異方性を有するネマチック液晶が樹脂マトリクス中に
分散保持され、その樹脂マトリクスの屈折率が使用する
液晶の常光屈折率(n₀)とほぼ一致するようにされた液晶
樹脂複合体を挟持してなる液晶光学素子を用いて、中間
調を含む表示を行うことを特徴とする投射型液晶表示装
置。