JPH09146083A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH09146083A
JPH09146083A JP7321299A JP32129995A JPH09146083A JP H09146083 A JPH09146083 A JP H09146083A JP 7321299 A JP7321299 A JP 7321299A JP 32129995 A JP32129995 A JP 32129995A JP H09146083 A JPH09146083 A JP H09146083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
hologram
light
crystal display
incident
Prior art date
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Pending
Application number
JP7321299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Suzuki
幸夫 鈴木
Hidetaka Nakamura
英貴 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP7321299A priority Critical patent/JPH09146083A/en
Publication of JPH09146083A publication Critical patent/JPH09146083A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the contrast over the entire part of images and to obtain a bright image. SOLUTION: This liquid crystal display device has a liquid crystal cell 7 which is formed by enclosing liquid crystal between a pair of transparent substrates and in which pixels corresponding to three colors, red, green and blue are periodically arranged and a hologram 6 which emits parallel light incident at a prescribed incident angle in directions varying for every wavelength and makes the light incident on the pixels corresponding to the respective colors. The liquid crystal molecules are twist-oriented at 90 deg. twist angle by the orientation treatment applied to the opposed surfaces of the electrode substrate of the liquid crystal cell 7, thereby, the photolysis direction 6a of the hologram 6 and the orientation treatment direction 7a of the liquid crystal cell 7 crass at angle of 45 deg.. Then, the photolysis direction 6a of the hologram 6 and the direction of the best visual field angle characteristic of the liquid crystal cell 7 are aligned. The contrast is thereby improved even with the light having some angle and, therefore, the contrast over the entire part of the displayed images is improved and a bright image can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー画像を表
示する液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device that displays a color image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液晶表示装置には、液晶表示素子
の背面に光源からの光を照射してカラー画像を表示する
ものがある。この液晶表示装置では、液晶表示素子の各
画素に対応する赤(R)、緑(G)、青(B)のカラー
フィルタを用い、光源からの光がカラーフィルタを透過
するときに着色され、これによりカラー画像を表示させ
ている。しかし、このような液晶表示装置では、光源か
らの光がカラーフィルタを透過する際に、カラーフィル
タによってその補色成分の光が吸収されてしまうため、
光源からの光の利用効率が悪く、カラー表示が暗くなる
という不都合があった。このようなことから、最近で
は、光源と液晶表示素子の間にホログラムを配置し、こ
のホログラムで光源からの平行光をR、G、Bの特定の
波長成分に分光するとともに液晶表示素子の各対応する
色の画素に集光させることにより、光源からの各波長成
分の光を無駄なく液晶表示素子の各色画素に入射させ、
光の利用効率を向上させる方法が検討されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, some liquid crystal display devices display a color image by irradiating the back surface of a liquid crystal display element with light from a light source. This liquid crystal display device uses red (R), green (G), and blue (B) color filters corresponding to each pixel of the liquid crystal display element, and is colored when light from a light source passes through the color filters. As a result, a color image is displayed. However, in such a liquid crystal display device, when the light from the light source passes through the color filter, the light of the complementary color component is absorbed by the color filter,
There is an inconvenience that the utilization efficiency of the light from the light source is poor and the color display becomes dark. For this reason, recently, a hologram is arranged between the light source and the liquid crystal display element, and this hologram disperses parallel light from the light source into specific wavelength components of R, G, and B, and at the same time, By collecting the light of each wavelength component from the light source, the light of each wavelength component is made incident on each color pixel of the liquid crystal display element by condensing on the pixel of the corresponding color,
Methods for improving the light utilization efficiency are being studied.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな液晶表示装置では、ホログラムの光分解方向と液晶
表示素子の最良な視野角特性の方向とがずれていると、
ホログラムから出射された光のうち、ある程度角度のつ
いた光のコントラストが低下するため、表示画像全体の
コントラストが悪くなり、鮮明な画像が得られないとい
う問題が生じる。一般に、液晶表示素子の配向処理方向
が水平方向(0°方向)か、垂直方向(90°方向)に
施された液晶表示素子の視野角特性は水平方向に対し4
5°傾いた方向にあり、ホログラムの光分解方向が水平
方向であるため、ホログラムの光分解方向と液晶表示素
子の最良な視野角特性の方向とがずれてしまい、上記の
ような問題が生じる。なお、このような液晶表示装置を
液晶プロジェクタに用いた場合には、液晶表示素子の視
野角特性は水平方向(ホログラムの光分解方向)に対し
45°傾いた方向にあるため、視野角特性が片側だけ極
端に悪くなり、液晶表示素子を透過した光を画像として
投影レンズでスクリーンに拡大投影する場合、投影レン
ズの取込角を視野角特性の悪い方にも合わせなければな
らないため、投影画像全体のコントラストが悪くなり、
またある程度角度のついた光を投影レンズでカットせざ
るを得なくなり、画像全体が暗くなる。この発明の課題
は、ホログラムの光分解方向と液晶表示素子の最良な視
野角特性の方向とを一致させることにより、画像全体の
コントラストの向上を図り、明るい画像を得ることがで
きるようにすることである。
However, in such a liquid crystal display device, when the direction of photolysis of the hologram and the direction of the best viewing angle characteristic of the liquid crystal display element are deviated,
Of the light emitted from the hologram, the contrast of the light that is angled to some extent is lowered, so that the contrast of the entire display image is deteriorated, and there is a problem that a clear image cannot be obtained. In general, the viewing angle characteristic of a liquid crystal display element when the orientation processing direction of the liquid crystal display element is horizontal (0 ° direction) or vertical (90 ° direction) is 4 with respect to the horizontal direction.
Since the hologram is inclined by 5 ° and the photolysis direction of the hologram is horizontal, the photolysis direction of the hologram and the direction of the best viewing angle characteristic of the liquid crystal display element are deviated, and the above problem occurs. . When such a liquid crystal display device is used in a liquid crystal projector, the viewing angle characteristics of the liquid crystal display element are inclined by 45 ° with respect to the horizontal direction (the photolytic direction of the hologram), and therefore the viewing angle characteristics are When only one side becomes extremely bad and the light that has passed through the liquid crystal display element is enlarged and projected on the screen by the projection lens as an image, the projection angle of the projection lens must be adjusted to the one with poor viewing angle characteristics. The overall contrast deteriorates,
In addition, the light with a certain angle must be cut by the projection lens, and the entire image becomes dark. An object of the present invention is to improve the contrast of the entire image and to obtain a bright image by matching the photolytic direction of the hologram with the direction of the best viewing angle characteristic of the liquid crystal display element. Is.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この発明は、一対の透明
な電極基板間に液晶が封入され、赤、緑、青の3色に対
応する画素が周期的に配列された液晶表示素子と、所定
の入射角で入射した平行光を波長ごとに異なる方向に出
射して液晶表示素子の各色に対応する画素に入射させる
ホログラムとを備えた液晶表示装置であって、ホログラ
ムの光分解方向と液晶表示素子の最良視野角特性の方向
とを一致させたことにより、ある程度角度のついた光で
もコントラストが良くなり、このため表示画像全体のコ
ントラストが向上し、明るい画像を得ることができる。
この場合、請求項2に記載のごとく、液晶表示素子は一
対の電極基板の対向面に施された配向処理によって液晶
分子が90°のツイスト角でねじれ配向され、ホログラ
ムの光分解方向と液晶表示素子の入射側電極基板の配向
処理方向とが45°の角度で交差していれば、ホログラ
ムの光分解方向と液晶表示素子の最良視野角特性の方向
とを一致させることができる。
According to the present invention, a liquid crystal display device in which liquid crystal is sealed between a pair of transparent electrode substrates, and pixels corresponding to three colors of red, green and blue are periodically arranged, What is claimed is: 1.A liquid crystal display device comprising: a hologram which emits parallel light incident at a predetermined incident angle in different directions for each wavelength and makes it enter a pixel corresponding to each color of a liquid crystal display element. By matching the direction of the best viewing angle characteristic of the display element, the contrast is improved even in light with a certain angle, and therefore the contrast of the entire display image is improved and a bright image can be obtained.
In this case, as described in claim 2, in the liquid crystal display element, the liquid crystal molecules are twisted and aligned at a twist angle of 90 ° by the alignment treatment performed on the facing surfaces of the pair of electrode substrates, and the hologram photolysis direction and the liquid crystal display are displayed. If the orientation processing direction of the incident side electrode substrate of the element intersects at an angle of 45 °, the photolysis direction of the hologram and the direction of the best viewing angle characteristic of the liquid crystal display element can be matched.

【0005】また、請求項3に記載のごとく、ホログラ
ムの入射側に平行光のうち、特定の直線偏光成分の光を
透過する偏光板を平行光に対し垂直に配置するととも
に、ホログラムを透明板の出射面に設け、この透明板の
入射面に反射防止膜を設ければ、透明板に入射する光の
うち、特定の直線偏光成分の光とこれに直交する直線偏
光成分の光との反射率の差を反射防止膜によって軽減で
き、これにより楕円偏光成分の発生を抑えて、特定の直
線偏光成分の光だけを液晶表示素子に入射させることが
でき、これによってもコントラストを向上させることが
できる。さらに、請求項4に記載のごとく、ホログラム
の入射側に配置された偏光板とホログラムとの間、もし
くはホログラムと液晶表示素子との間に位相差板を配置
すれば、平行光がホログラムを通して液晶表示素子に入
射する際、位相差板によって特定の直線偏光成分の光だ
けが液晶表示素子に入射するように補正することがで
き、これによってもコントラストを向上させることがで
きる。
According to a third aspect of the present invention, a polarizing plate that transmits a specific linearly polarized light component of the parallel light on the incident side of the hologram is arranged perpendicularly to the parallel light, and the hologram is transparent. If the anti-reflection film is provided on the entrance surface of this transparent plate, the reflection of the light of the specific linearly polarized light component and the light of the linearly polarized light component orthogonal to the light incident on the transparent plate The difference in the ratio can be reduced by the antireflection film, whereby the generation of the elliptically polarized light component can be suppressed and only the light of the specific linearly polarized light component can be made incident on the liquid crystal display element, which also improves the contrast. it can. Further, as described in claim 4, when a retardation plate is arranged between the polarizing plate and the hologram arranged on the entrance side of the hologram, or between the hologram and the liquid crystal display element, parallel light is transmitted through the hologram to the liquid crystal. When entering the display element, the retardation plate can correct only the light of a specific linearly polarized component to enter the liquid crystal display element, which also improves the contrast.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[第1実施形態]以下、図1〜図5を参照して、この発
明の液晶表示装置の第1実施形態について説明する。図
1は液晶表示装置の概略構成図である。この図におい
て、1は光源部であり、放物面からなるリフレクタ2の
焦点位置に光源3を配置し、この光源3から発生した光
をリフレクタ2によって光軸4に平行な光として反射す
る構造になっている。この光源部1の前方(反射側)に
は、特定の直線偏光成分の光(P偏光成分とS偏光成分
のいずれかの光)を選択して透過する入射側偏光板5が
光軸4に対し垂直に配置されている。この入射側偏光板
5の出射側には、ホログラム6が光軸4に対し所定角度
(40°)傾いて配置されている。このホログラム6の
出射側には、液晶セル(液晶表示素子)7がホログラム
6と平行に配置されている。さらに、液晶セル7の出射
側には、特定の直線偏光成分の光(P偏光成分とS偏光
成分のいずれかの光)を選択して透過する出射側偏光板
8が液晶セル7と平行に配置されている
[First Embodiment] A first embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display device. In this figure, reference numeral 1 denotes a light source unit, in which a light source 3 is arranged at a focal position of a reflector 2 formed of a paraboloid, and the light generated from this light source 3 is reflected by the reflector 2 as light parallel to an optical axis 4. It has become. In front of (reflecting side) of the light source unit 1, an incident side polarization plate 5 for selecting and transmitting light of a specific linearly polarized light component (light of either P polarized light component or S polarized light component) is arranged on the optical axis 4. It is arranged vertically. A hologram 6 is arranged on the exit side of the entrance-side polarization plate 5 at a predetermined angle (40 °) with respect to the optical axis 4. A liquid crystal cell (liquid crystal display element) 7 is arranged in parallel with the hologram 6 on the exit side of the hologram 6. Further, on the output side of the liquid crystal cell 7, an output side polarization plate 8 for selecting and transmitting light of a specific linear polarization component (light of either P polarization component or S polarization component) is arranged in parallel with the liquid crystal cell 7. Has been placed

【0007】液晶セル7は、一対の透明な電極基板間に
液晶を封入したものであり、一対の電極基板の対向面に
施されたラビング処理などの配向処理によって液晶分子
が90°のツイスト角でねじれ配向されており、一対の
電極基板間に多数の画素がドットマトリックス状に配列
形成され、かつ各画素間に対応してブラックマトリック
スBMが形成された構造になっている。この場合、液晶
セル7は、R、G、Bの3色に対応する3つの画素を1
組とし、この1組の単位画素を周期的に配列した構造に
なっている。ホログラム6は、1つの回折格子でいずれ
の波長をも回折するとともに、波長に応じて異なる回折
角で回折するものであり、入射側偏光板5を透過して所
定の入射角(40°)で入射した光を図3に示すように
液晶セル7の各色に対応する画素に入射させる構造にな
っている。すなわち、このホログラム6は、図4に示す
ように、液晶セル7のR、G、Bの3色に対応する3つ
の画素を1組とする単位画素に対応する単位ホログラム
9(同図に右上がりの斜線で示した領域に相当する)を
周期的に配列形成した構造になっている。
The liquid crystal cell 7 is one in which liquid crystal is sealed between a pair of transparent electrode substrates, and liquid crystal molecules have a twist angle of 90 ° by an alignment treatment such as a rubbing treatment performed on the opposing surfaces of the pair of electrode substrates. Is twisted and oriented, and a large number of pixels are arranged in a dot matrix between a pair of electrode substrates, and a black matrix BM is formed corresponding to each pixel. In this case, the liquid crystal cell 7 has three pixels corresponding to three colors of R, G, and B as one pixel.
It has a structure in which a set of unit pixels is arranged periodically. The hologram 6 diffracts any wavelength with one diffraction grating, and diffracts at different diffraction angles depending on the wavelength. The hologram 6 passes through the incident side polarizing plate 5 and has a predetermined incident angle (40 °). As shown in FIG. 3, the incident light is made incident on the pixels of the liquid crystal cell 7 corresponding to each color. That is, as shown in FIG. 4, this hologram 6 is a unit hologram 9 (right in FIG. 4) corresponding to a unit pixel having a set of three pixels corresponding to three colors of R, G, and B of the liquid crystal cell 7. (Corresponding to the region indicated by the upward slanted lines) is periodically arrayed.

【0008】ところで、図2(a)〜(d)は液晶セル
7の配向処理方向に対する各光学要素の光学軸の位置関
係を模式的に示した各平面図である。液晶セルの入射側
の電極基板に施された配向処理方向7aは、図2(c)
に示すように、表示面の左右方向に沿う基準線Sに対し
45°傾斜しており、この配向処理方向7aに沿って入
射側の電極基板近傍の液晶分子が配列する。出射側の電
極基板に施された配向処理方向7bは、入射側の配向処
理方向7aに対し、90°で交差する方向に設定されて
おり、この配向処理方向7bに沿って出射側の電極基板
近傍の液晶分子が配列する。これにより、液晶分子が9
0°ツイストして配向されている。入射側偏光板5の透
過軸5aは、図2(a)に示すように、液晶セル7の入
射側の配向処理方向7aに対し直交する方向に設定され
ている。ホログラム6の光分解方向6aは、図2(b)
に示すように、基準線Sと平行、つまり入射側の配向処
理方向7aに対し45°の角度で交差する方向に設定さ
れている。さらに、出射側偏光板8の透過軸8aは、図
2(d)に示すように、液晶セル7の入射側の配向処理
方向7aと平行、つまり出射側の配向処理方向7bに対
し直交する方向に設定されている。
2A to 2D are plan views schematically showing the positional relationship of the optical axes of the optical elements with respect to the alignment treatment direction of the liquid crystal cell 7. The alignment treatment direction 7a applied to the electrode substrate on the incident side of the liquid crystal cell is shown in FIG.
As shown in, the liquid crystal molecules are inclined by 45 ° with respect to the reference line S along the left-right direction of the display surface, and the liquid crystal molecules near the incident side electrode substrate are arranged along the alignment processing direction 7a. The orientation processing direction 7b applied to the outgoing side electrode substrate is set to intersect with the incoming side orientation processing direction 7a at 90 °, and the outgoing side electrode substrate is aligned along this orientation processing direction 7b. Liquid crystal molecules in the vicinity are aligned. As a result, the number of liquid crystal molecules becomes 9
Oriented with a 0 ° twist. As shown in FIG. 2A, the transmission axis 5a of the incident side polarization plate 5 is set in a direction orthogonal to the incident side alignment treatment direction 7a of the liquid crystal cell 7. The photolytic direction 6a of the hologram 6 is as shown in FIG.
As shown in FIG. 6, the direction is set to be parallel to the reference line S, that is, to intersect with the alignment processing direction 7a on the incident side at an angle of 45 °. Further, as shown in FIG. 2D, the transmission axis 8a of the exit side polarizing plate 8 is parallel to the incident side alignment treatment direction 7a of the liquid crystal cell 7, that is, the direction orthogonal to the exit side alignment treatment direction 7b. Is set to.

【0009】このような液晶表示装置では、光源3から
の光がリフレクタ2で光軸4に平行な光として反射さ
れ、この平行光が入射側偏光板5に垂直に入射し、この
入射側偏光板5によって特定の直線偏光成分の光だけを
選択して透過し、この透過した特定の直線偏光成分の光
がホログラム6に40°の入射角で入射する。ホログラ
ム6に入射した光は、図3に示すように、ホログラム6
によってR、G、Bの各波長成分ごとに異なる回折角で
回折されて液晶セル7の各色に対応する画素に入射す
る。すなわち、R波長成分の光は液晶セル7のR色に対
応する画素に入射し、G波長成分の光は液晶セル7のG
色に対応する画素に入射し、B波長成分の光は液晶セル
7のB色に対応する画素に入射する。そして、液晶セル
7の各画素に入射した光は液晶セル7を透過する際に旋
光されて出射され、出射された各波長成分の光は出射側
偏光板8に入射し、この出射側偏光板8によって特定の
直線偏光成分の光だけが選択されて透過する。このと
き、液晶セル7が駆動されていれば、その駆動に応じた
カラー画像を表示する。
In such a liquid crystal display device, the light from the light source 3 is reflected by the reflector 2 as light parallel to the optical axis 4, and this parallel light is vertically incident on the incident side polarization plate 5, and the incident side polarization is performed. Only the light of the specific linear polarization component is selected and transmitted by the plate 5, and the transmitted light of the specific linear polarization component is incident on the hologram 6 at an incident angle of 40 °. The light incident on the hologram 6 is, as shown in FIG.
Are diffracted at different diffraction angles for each of the R, G, and B wavelength components and enter the pixels of the liquid crystal cell 7 corresponding to each color. That is, the light of the R wavelength component is incident on the pixel corresponding to the R color of the liquid crystal cell 7, and the light of the G wavelength component is the G of the liquid crystal cell 7.
The light of the B wavelength component is incident on the pixel corresponding to the color, and the light of the B wavelength component is incident on the pixel of the liquid crystal cell 7 corresponding to the B color. The light incident on each pixel of the liquid crystal cell 7 is rotated and emitted when passing through the liquid crystal cell 7, and the emitted light of each wavelength component is incident on the emission side polarization plate 8, and this emission side polarization plate Only light of a specific linear polarization component is selected by 8 and transmitted. At this time, if the liquid crystal cell 7 is driven, a color image corresponding to the driving is displayed.

【0010】このように、この液晶表示装置では、ホロ
グラム6の光分解方向6aと液晶セル7の配向処理方向
7a、7bとが45°の角度で交差していることによ
り、ホログラム6の光分解方向6aと液晶セル7の最良
な視野角特性の方向とを一致させることができ、このた
め、ある程度角度のついた光でもコントラストが良くな
り、表示画像全体のコントラストを向上させることがで
き、明るい表示画像を得ることができる。特に、この液
晶表示装置では、液晶セル7の入射側配向処理方向7a
に対し入射側偏光板5の透過軸5aを直交させ、かつ液
晶セル7の出射側配向処理方向7bに対し出射側偏光板
8の透過軸8aを直交させているので、非常にコントラ
ストが良い。ちなみに、この液晶表示装置では、図5に
示すような視野角特性が得られる。すなわち、この図は
液晶セル7の法線方向(時計の指針軸方向)から各方位
(時計の時字方向)に傾けた方向から観察した場合の等
コントラスト曲線を示している。ここで、各方位上の目
盛は、中心から順に液晶セル7の法線方向に対し4°、
8°、12°、16°、20°、24°傾けた方向を表
しており、2点鎖線はコントラストが500、点線はコ
ントラストが400、実線はコントラストが300、1
点鎖線はコントラストが200を表している。この図に
示されたように、この液晶表示装置では、左右方向(時
計における3:00〜9:00の方向)が最も視野角特
性が良く、この方向がホログラム6の光分解方向と一致
しており、ある程度角度のついた光(0°〜±20°の
光)でも200以上のコントラストが得られる。
As described above, in this liquid crystal display device, the photo-decomposition direction 6a of the hologram 6 and the alignment treatment directions 7a and 7b of the liquid crystal cell 7 intersect each other at an angle of 45 °. The direction 6a and the direction of the best viewing angle characteristic of the liquid crystal cell 7 can be made to coincide with each other, so that the contrast is improved even in light with a certain angle, and the contrast of the entire display image can be improved, resulting in a bright image. A display image can be obtained. Particularly, in this liquid crystal display device, the incident side alignment treatment direction 7a of the liquid crystal cell 7 is formed.
On the other hand, since the transmission axis 5a of the incident side polarization plate 5 is made orthogonal to each other and the transmission axis 8a of the emission side polarization plate 8 is made perpendicular to the emission side alignment treatment direction 7b of the liquid crystal cell 7, the contrast is very good. By the way, in this liquid crystal display device, the viewing angle characteristics as shown in FIG. 5 are obtained. That is, this figure shows isocontrast curves when observed from a direction tilted in each direction (clockwise direction of the clock) from the normal direction of the liquid crystal cell 7 (clockwise axis direction of the clock). Here, the scale on each azimuth is 4 ° with respect to the normal direction of the liquid crystal cell 7 in order from the center,
8 °, 12 °, 16 °, 20 °, and 24 ° are tilted directions. The two-dot chain line has a contrast of 500, the dotted line has a contrast of 400, and the solid line has a contrast of 300, 1.
The dotted line represents a contrast of 200. As shown in this figure, in this liquid crystal display device, the viewing angle characteristic is best in the left-right direction (the direction of 3:00 to 9:00 in the clock), and this direction coincides with the photolytic direction of the hologram 6. Therefore, a contrast of 200 or more can be obtained even with a certain angle of light (light of 0 ° to ± 20 °).

【0011】なお、上記第1実施形態では、液晶表示装
置について述べたが、これに限らず、例えば出射側偏光
板8の出射側に投影レンズを配置し、この投影レンズで
液晶セル7を透過した光を画像としてスクリーンに拡大
投影するようにしても良い。この場合には、ホログラム
6の光分解方向6aと液晶セル7の配向処理方向7a、
7bとが45°の角度で交差していることにより、ホロ
グラム6の光分解方向6aと液晶セル7の最良な視野角
特性の方向とが一致し、ある程度角度のついた光(0°
〜±20°の光)でもコントラストが良いので、投影レ
ンズで表示画像を投影する場合、投影レンズの取込角を
±20°程度にでき、投影画像全体のコントラストを向
上させることができ、また投影レンズでカットされる光
が少ないので、明るい投影画像を得ることができる。
Although the liquid crystal display device has been described in the first embodiment, the invention is not limited to this. For example, a projection lens is arranged on the exit side of the exit side polarization plate 8 and the liquid crystal cell 7 is transmitted by this projection lens. The light thus generated may be enlarged and projected as an image on the screen. In this case, the photolytic direction 6a of the hologram 6 and the alignment treatment direction 7a of the liquid crystal cell 7,
Since 7b and 45b intersect each other at an angle of 45 °, the light decomposition direction 6a of the hologram 6 and the direction of the best viewing angle characteristic of the liquid crystal cell 7 coincide with each other, and the light with a certain angle (0 °
Since the contrast is good even with light of up to ± 20 °), when the display image is projected by the projection lens, the capture angle of the projection lens can be set to about ± 20 °, and the contrast of the entire projected image can be improved. Since the light cut by the projection lens is small, a bright projection image can be obtained.

【0012】[第2実施形態]次に、図6を参照して、
この発明を液晶プロジェクタに適用した第2実施形態に
ついて説明する。なお、図1〜図5に示された第1実施
形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。この液晶プロジェクタは、図6に示すように、ホロ
グラム6をガラスなどの透明板10の出射面に設け、透
明板10の入射面に光学多層膜などからなる反射防止膜
11を蒸着などにより設け、この透明板10を第1実施
形態と同様に入射側偏光板5の出射側に光軸4に対し4
0°傾けて配置し、出射側偏光板8の出射側に投影レン
ズ12を配置し、この投影レンズ12によって液晶セル
7を透過した光を画像としてスクリーン(図示せず)に
拡大投影する構造になっている。なお、この液晶プロジ
ェクタでも、第1実施形態と同様、液晶セル7の入射側
の配向処理方向7aは水平方向の基準線Sに対し45°
傾いており、出射側の配向処理方向7bは入射側の配向
処理方向7aに対し直交する方向に設定されている。ま
た、入射側偏光板5の透過軸5aは入射側の配向処理方
向7aに対し直交する方向に設定され、ホログラム6の
光分解方向6aは基準線Sと平行な方向、つまり入射側
の配向処理方向7aに対し45°傾いた方向に設定さ
れ、出射側偏光板8の透過軸8aは入射側の配向処理方
向7aと平行、つまり出射側の配向処理方向7bに対し
直交する方向に設定されている。
[Second Embodiment] Next, referring to FIG.
A second embodiment in which the present invention is applied to a liquid crystal projector will be described. The same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this liquid crystal projector, as shown in FIG. 6, a hologram 6 is provided on the exit surface of a transparent plate 10 such as glass, and an antireflection film 11 made of an optical multilayer film or the like is provided on the entrance surface of the transparent plate 10 by vapor deposition or the like. Similar to the first embodiment, this transparent plate 10 is provided on the exit side of the entrance side polarization plate 5 with respect to the optical axis 4.
The projection lens 12 is arranged at an angle of 0 °, and the projection lens 12 is arranged on the exit side of the exit side polarization plate 8, and the projection lens 12 has a structure in which light transmitted through the liquid crystal cell 7 is enlarged and projected as an image on a screen (not shown). Has become. Also in this liquid crystal projector, as in the first embodiment, the alignment processing direction 7a on the incident side of the liquid crystal cell 7 is 45 ° with respect to the horizontal reference line S.
It is inclined, and the orientation processing direction 7b on the exit side is set to be orthogonal to the orientation processing direction 7a on the incidence side. Further, the transmission axis 5a of the incident side polarization plate 5 is set to be a direction orthogonal to the incident side alignment treatment direction 7a, and the photolytic direction 6a of the hologram 6 is parallel to the reference line S, that is, the incident side alignment treatment. It is set at a direction inclined by 45 ° with respect to the direction 7a, and the transmission axis 8a of the exit side polarization plate 8 is set parallel to the alignment processing direction 7a on the entrance side, that is, a direction orthogonal to the alignment processing direction 7b on the exit side. There is.

【0013】このような液晶プロジェクタでは、第1実
施形態と同様、光源部1からの平行光が入射側偏光板5
に入射すると、この入射側偏光板5で特定の直線偏光成
分の光を選択して透過し、この透過した特定の直線偏光
成分の光が透明板10を介して所定の角度(40°)で
ホログラム6に入射する。このときには、入射側偏光板
5の透過軸5aが基準線Sに対し45°傾いているの
で、透明板10の入射面において、特定の直線偏光成分
の光(例えばP偏光成分の光)と、これに直交する直線
偏光成分の光(例えばS偏光成分の光)とに反射率の差
が生じることが考えられるが、透明板10の入射面には
反射防止膜11が設けられているので、この反射防止膜
11によって特定の直線偏光成分の光(P偏光成分の
光)とこれに直交する直線偏光成分の光(S偏光成分の
光)との反射率の差が軽減されることになり、このため
ホログラム6での楕円偏光成分の発生が抑えられ、偏光
度の低下を防ぐことができ、これにより第1実施形態よ
りもコントラストが高く、明るい表示画像を得ることが
できる。
In such a liquid crystal projector, as in the case of the first embodiment, the parallel light from the light source unit 1 receives the incident side polarization plate 5.
When incident on, the incident side polarization plate 5 selects and transmits the light of the specific linear polarization component, and the transmitted light of the specific linear polarization component passes through the transparent plate 10 at a predetermined angle (40 °). It enters the hologram 6. At this time, since the transmission axis 5a of the incident-side polarization plate 5 is inclined by 45 ° with respect to the reference line S, light having a specific linear polarization component (for example, P-polarization component light) on the incident surface of the transparent plate 10, It is conceivable that a difference in reflectance will occur between the light of the linearly polarized light component (for example, the light of the S-polarized light component) orthogonal to this, but since the antireflection film 11 is provided on the incident surface of the transparent plate 10, This antireflection film 11 reduces the difference in reflectance between light of a specific linearly polarized light component (light of P polarized light component) and light of a linearly polarized light component (light of S polarized light component) orthogonal thereto. Therefore, the generation of the elliptically polarized light component in the hologram 6 can be suppressed, and the decrease in the degree of polarization can be prevented, which makes it possible to obtain a brighter display image with higher contrast than in the first embodiment.

【0014】また、この液晶プロジェクタでは、第1実
施形態と同様、ホログラム6の光分解方向6aと液晶セ
ル7の配向処理方向7a、7bとが45°の角度で交差
していることにより、ホログラム6の光分解方向6aと
液晶セル7の最良な視野角特性の方向とが一致し、ある
程度角度のついた光(0°〜±20°の光)でもコント
ラストが良いので、投影レンズ12で表示画像を投影す
る場合、投影レンズ12の取込角を±20°程度にで
き、投影画像全体のコントラストを向上させることがで
き、また投影レンズ12でカットされる光が少ないの
で、明るい投影画像を得ることができる。
Also, in this liquid crystal projector, as in the first embodiment, the photolytic direction 6a of the hologram 6 and the alignment treatment directions 7a and 7b of the liquid crystal cell 7 intersect at an angle of 45 °, so that the hologram Since the photolytic direction 6a of 6 and the direction of the best viewing angle characteristic of the liquid crystal cell 7 coincide with each other and the contrast is good even for light with a certain angle (light of 0 ° to ± 20 °), it is displayed by the projection lens 12. When projecting an image, the capture angle of the projection lens 12 can be set to about ± 20 °, the contrast of the entire projection image can be improved, and since the light cut by the projection lens 12 is small, a bright projection image can be obtained. Obtainable.

【0015】なお、上記第2実施形態では、透明板10
の出射面にホログラム6を設けたが、これに限らず、例
えば透明板10の入射面にホログラム6を設け、このホ
ログラム6の入射面に反射防止膜11を貼り付けるよう
にしても良い。このような構造であれば、コスト的に有
利で、低価格なものを得ることができる。
In the second embodiment, the transparent plate 10
Although the hologram 6 is provided on the exit surface of the above, the invention is not limited to this. For example, the hologram 6 may be provided on the entrance surface of the transparent plate 10 and the antireflection film 11 may be attached to the entrance surface of the hologram 6. With such a structure, a cost-effective and low-priced product can be obtained.

【0016】[第3実施形態]次に、図7〜図9を参照
して、この発明を液晶プロジェクタに適用した第3実施
形態について説明する。この場合にも、図1〜図5に示
された第1実施形態と同一部分には同一符号を付し、そ
の説明は省略する。この液晶プロジェクタは、図7に示
すように、入射側偏光板5とホログラム6の間に位相差
板15を入射側偏光板5と平行に配置するとともに、出
射側偏光板8の出射側に投影レンズ12を配置し、この
投影レンズ12によって液晶セル7を透過した光を画像
としてスクリーン(図示せずに)に拡大投影する構造に
なっている。この場合、位相差板15は、1/4波長板で
あり、ホログラム6に光が入射する際、ホログラム6に
よって生じる偏光状態の変化を見込んで、予め入射する
光の位相をずらし、これによりホログラム6での偏光状
態が直線偏光状態になるように補正して液晶セル7に入
射させる構造になっている。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment in which the present invention is applied to a liquid crystal projector will be described with reference to FIGS. Also in this case, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this liquid crystal projector, as shown in FIG. 7, a retardation plate 15 is arranged between an incident side polarizing plate 5 and a hologram 6 in parallel with the incident side polarizing plate 5 and projected on an emitting side of an emitting side polarizing plate 8. A lens 12 is arranged, and the projection lens 12 has a structure in which light transmitted through the liquid crystal cell 7 is enlarged and projected as an image on a screen (not shown). In this case, the phase difference plate 15 is a quarter-wave plate, and when light enters the hologram 6, the phase of the incident light is preliminarily shifted in consideration of the change in the polarization state caused by the hologram 6, thereby The polarization state at 6 is corrected so as to be a linear polarization state, and is incident on the liquid crystal cell 7.

【0017】この液晶プロジェクタでは、図8(a)〜
図8(e)に示すように、各光学要素の光学軸の位置関
係が設定されている。すなわち、液晶セル7の入射側の
配向処理方向7aは、図8(d)に示すように、第1実
施形態と同様、水平方向の基準線Sに対し45°傾いて
おり、出射側の配向処理方向7bは入射側の配向処理方
向7aに対し直交する方向に設定されている。入射側偏
光板5の透過軸5aは、図8(a)に示すように、入射
側の配向処理方向7aに対し直交する方向に設定されて
いる。位相差板15の光学軸15aは、図8(b)に示
すように、入射側偏光板5の透過軸5aと平行、つまり
基準線Sに対し45°傾いている。ホログラム6の光分
解方向6aは、図8(c)に示すように、基準線Sと平
行な方向、つまり入射側の配向処理方向7aに対し45
°傾いた方向に設定されている。さらに、出射側偏光板
8の透過軸8aは、図8(e)に示すように、入射側の
配向処理方向7aと平行、つまり出射側の配向処理方向
7bに対し直交する方向に設定されている。
In this liquid crystal projector, FIG.
As shown in FIG. 8E, the positional relationship of the optical axes of each optical element is set. That is, the alignment processing direction 7a on the incident side of the liquid crystal cell 7 is inclined by 45 ° with respect to the horizontal reference line S as in the first embodiment, as shown in FIG. The processing direction 7b is set to be a direction orthogonal to the alignment processing direction 7a on the incident side. As shown in FIG. 8A, the transmission axis 5a of the incident side polarization plate 5 is set in a direction orthogonal to the incident side alignment treatment direction 7a. As shown in FIG. 8B, the optical axis 15a of the retardation plate 15 is parallel to the transmission axis 5a of the incident-side polarization plate 5, that is, inclined by 45 ° with respect to the reference line S. As shown in FIG. 8C, the photolytic direction 6a of the hologram 6 is 45 with respect to the direction parallel to the reference line S, that is, the orientation processing direction 7a on the incident side.
° It is set in a tilted direction. Further, as shown in FIG. 8E, the transmission axis 8a of the exit side polarization plate 8 is set parallel to the incident side alignment treatment direction 7a, that is, a direction orthogonal to the exit side alignment treatment direction 7b. There is.

【0018】このような液晶プロジェクタでは、光源部
1からの平行光が入射側偏光板5に入射すると、この入
射側偏光板5で図9(a)に示す特定の直線偏光成分の
光を選択して透過し、この透過した特定の直線偏光成分
の光が位相差板15に入射し、この位相差板15で図9
(b)に示すように位相がずらされて楕円偏光状態とな
り、この楕円偏光状態の光がホログラム6に入射する。
このときには、入射側偏光板5の透過軸5aが基準線S
に対し45°傾いているので、ホログラム6の入射面で
は、特定の直線偏光成分の光(例えばP偏光成分の光)
と、これに直交する直線偏光成分の光(例えばS偏光成
分の光)とに反射率の差が生じ、この反射率の差によっ
て楕円偏光になることが考えられるが、位相差板15に
よって予め位相をずらし、逆回転の楕円偏光状態にして
おくことにより、この逆回転の楕円偏光状態がホログラ
ム6の入射面で生じる楕円偏光状態と打ち消し合う。こ
のため、ホログラム6での楕円偏光成分の発生を抑えて
偏光度の低下を防ぐことができる。
In such a liquid crystal projector, when the parallel light from the light source unit 1 is incident on the incident side polarization plate 5, the incidence side polarization plate 5 selects the light of a specific linear polarization component shown in FIG. 9A. Then, the transmitted light of the specific linearly polarized light component is incident on the phase difference plate 15, and the phase difference plate 15 causes the light of FIG.
As shown in (b), the phase is shifted to an elliptically polarized state, and the light in this elliptically polarized state enters the hologram 6.
At this time, the transmission axis 5a of the incident side polarization plate 5 is set to the reference line S.
Since the light beam is inclined by 45 ° with respect to the light incident surface of the hologram 6, light of a specific linear polarization component (for example, light of P polarization component)
It is conceivable that there will be a difference in reflectance between the light having a linearly polarized light component (for example, light having an S-polarized light component) orthogonal to this, and elliptically polarized light due to this difference in reflectance. By shifting the phases and setting the elliptically polarized state in the reverse rotation, the elliptically polarized state in the reverse rotation cancels out the elliptically polarized state generated on the entrance surface of the hologram 6. Therefore, it is possible to suppress the generation of the elliptically polarized light component in the hologram 6 and prevent the deterioration of the polarization degree.

【0019】そして、このホログラム6で回折されて波
長ごとに異なる角度で出射された光は、図9(c)に示
すような特定の直線偏光として液晶セル7に入射するこ
とになるので、第1実施形態よりもコントラストが高
く、明るい表示画像を得ることができる。また、この液
晶セル7に表示画像を投影レンズ12で投影する場合に
も、第2実施形態と同様、ホログラム6の光分解方向6
aと液晶セル7の最良な視野角特性の方向とが一致して
いるので、投影レンズ12の取込角を±20°程度にで
き、投影画像全体のコントラストを向上させることがで
き、また投影レンズ12でカットされる光が少ないの
で、明るい投影画像を得ることができる。
The light diffracted by the hologram 6 and emitted at different angles for each wavelength is incident on the liquid crystal cell 7 as specific linearly polarized light as shown in FIG. 9 (c). The contrast is higher than that of the first embodiment, and a bright display image can be obtained. Also, when the display image is projected on the liquid crystal cell 7 by the projection lens 12, the photolytic direction 6 of the hologram 6 is the same as in the second embodiment.
Since a and the direction of the best viewing angle characteristic of the liquid crystal cell 7 match, the acceptance angle of the projection lens 12 can be set to about ± 20 °, the contrast of the entire projected image can be improved, and the projection Since the light cut by the lens 12 is small, a bright projected image can be obtained.

【0020】[第4実施形態]次に、図10〜図12を
参照して、この発明を液晶プロジェクタに適用した第4
実施形態について説明する。この場合にも、図7〜図9
に示された第3実施形態と同一部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。この液晶プロジェクタは、図
10に示すように、ホログラム6と液晶セル7との間
に、1/2波長板である位相差板16をホログラム6と平
行に配置し、この位相差板16によってホログラム6か
ら出射された特定の直線偏光成分の光の位相をずらして
液晶セル7に入射させ、かつ出射側偏光板8の出射側に
配置された投影レンズ12で液晶セル7を透過した光を
画像としてスクリーンに拡大投影する構造になってい
る。
[Fourth Embodiment] Next, referring to FIGS. 10 to 12, a fourth embodiment of the present invention is applied to a liquid crystal projector.
An embodiment will be described. Also in this case, FIGS.
The same parts as those of the third embodiment shown in are attached with the same notations and an explanation thereof will be omitted. In this liquid crystal projector, as shown in FIG. 10, a retardation plate 16 which is a half-wave plate is arranged in parallel with the hologram 6 between the hologram 6 and the liquid crystal cell 7, and the hologram is reflected by the retardation plate 16. The light of the specific linearly polarized light component emitted from 6 is made incident on the liquid crystal cell 7 by shifting the phase, and the light transmitted through the liquid crystal cell 7 by the projection lens 12 arranged on the emission side of the emission side polarization plate 8 is imaged. The structure is such that it is enlarged and projected on the screen.

【0021】この液晶プロジェクタでは、図11(a)
〜図11(e)に示すように、各光学要素の光学軸の位
置関係が設定されている。すなわち、液晶セル7の入射
側の配向処理方向7aは、図11(d)に示すように、
第1実施形態と同様、水平方向の基準線Sに対し45°
傾いており、出射側の配向処理方向7bは入射側の配向
処理方向7aに対し直交する方向に設定されている。入
射側偏光板5の透過軸5aは、図11(a)に示すよう
に、基準線Sに対し直交する方向、つまり入射側の配向
処理方向7aに対し45°傾いた方向に設定されてい
る。ホログラム6の光分解方向6aは、図11(b)に
示すように、基準線Sと平行な方向、つまり入射側の配
向処理方向7aに対し45°傾いた方向に設定されてい
る。位相差板16の光学軸16aは、図11(c)に示
すように、入射側偏光板5の透過軸5aに対し22.5
°の角度で交差する方向、つまり基準線Sに対し67.
5°傾いた方向に設定されている。さらに、出射側偏光
板8の透過軸8aは、図11(e)に示すように、入射
側の配向処理方向7aと平行、つまり出射側の配向処理
方向7bに対し直交する方向に設定されている。
In this liquid crystal projector, FIG.
As shown in FIG. 11E, the positional relationship of the optical axes of the optical elements is set. That is, as shown in FIG. 11D, the alignment treatment direction 7a on the incident side of the liquid crystal cell 7 is
Similar to the first embodiment, 45 ° with respect to the horizontal reference line S
It is inclined, and the orientation processing direction 7b on the exit side is set to be orthogonal to the orientation processing direction 7a on the incidence side. As shown in FIG. 11A, the transmission axis 5a of the incident side polarization plate 5 is set in a direction orthogonal to the reference line S, that is, in a direction inclined by 45 ° with respect to the incident side alignment treatment direction 7a. . As shown in FIG. 11B, the photolytic direction 6a of the hologram 6 is set in a direction parallel to the reference line S, that is, a direction inclined by 45 ° with respect to the alignment processing direction 7a on the incident side. The optical axis 16a of the retardation plate 16 is 22.5 relative to the transmission axis 5a of the incident side polarization plate 5, as shown in FIG.
67. with respect to the direction intersecting at an angle of .degree.
It is set in a direction inclined by 5 °. Further, as shown in FIG. 11 (e), the transmission axis 8a of the exit-side polarization plate 8 is set to be parallel to the alignment processing direction 7a on the entrance side, that is, the direction orthogonal to the alignment processing direction 7b on the exit side. There is.

【0022】このような液晶プロジェクタでは、光源部
1からの平行光が入射側偏光板5に入射すると、この入
射側偏光板5で図12(a)に示す特定の直線偏光成分
の光(S偏光成分の光)を選択して透過し、この透過し
たS偏光成分の光がホログラム6に入射する。このとき
には、入射側偏光板5の透過軸5aが基準線Sに対し直
交しているので、S偏光成分の光だけがホログラム6の
入射面に入射することになり、このためホログラム6の
入射面で反射率の差は生じない。このため、ホログラム
6に入射した光は、図12(b)に示すように、S偏光
状態のまま各波長ごとに異なる角度で出射されて位相差
板16に入射する。この位相差板16に入射した光は、
図12(c)に示すように、位相差板16によって45
°位相がずらされて、液晶セル7の入射側配向処理方向
7aに対し直交した直線偏光となり、この直線偏光成分
の光が液晶セル7に入射するので、第1実施形態よりも
コントラストが高く、明るい表示画像を得ることができ
る。また、この液晶セル7を透過した光を画像として投
影レンズ12で投影する場合にも、第2実施形態と同
様、ホログラム6の光分解方向6aと液晶セル7の最良
な視野角特性の方向とが一致しているので、投影レンズ
12の取込角を±20°程度にでき、投影画像全体のコ
ントラストを向上させることができ、また投影レンズ1
2でカットされる光が少ないので、明るい投影画像を得
ることができる。
In such a liquid crystal projector, when the parallel light from the light source unit 1 enters the incident side polarization plate 5, the incident side polarization plate 5 emits light (S) having a specific linear polarization component shown in FIG. The light of the polarization component) is selected and transmitted, and the transmitted light of the S polarization component is incident on the hologram 6. At this time, since the transmission axis 5a of the incident-side polarization plate 5 is orthogonal to the reference line S, only the light of the S-polarized component is incident on the incident surface of the hologram 6, so that the incident surface of the hologram 6 is incident. Therefore, there is no difference in reflectance. Therefore, as shown in FIG. 12B, the light that has entered the hologram 6 exits at a different angle for each wavelength in the S-polarized state and enters the retardation film 16. The light incident on the phase difference plate 16 is
As shown in FIG.
The phase is shifted to become linearly polarized light that is orthogonal to the incident side alignment processing direction 7a of the liquid crystal cell 7, and the light of this linearly polarized component is incident on the liquid crystal cell 7, so the contrast is higher than in the first embodiment. A bright display image can be obtained. Also, when the light transmitted through the liquid crystal cell 7 is projected as an image by the projection lens 12, the photolytic direction 6a of the hologram 6 and the direction of the best viewing angle characteristic of the liquid crystal cell 7 are the same as in the second embodiment. Since the projection lens 12 and the projection lens 12 have the same angle, the acceptance angle of the projection lens 12 can be set to about ± 20 °, and the contrast of the entire projected image can be improved.
Since the light cut by 2 is small, a bright projection image can be obtained.

【0023】なお、上記第2〜第4実施形態では、出射
側偏光板8の出射側に投影レンズ12を配置して表示画
像をスクリーンに拡大投影する液晶プロジェクタに適用
した場合について述べたが、これに限らず、投影レンズ
12を取り除くことにより、液晶表示装置として使用す
ることもできる。また、上記第1〜第4実施形態では、
液晶セル7の入射側配向処理方向7aに対し直交する方
向の直線偏光成分の光を入射させ、かつ液晶セル7の出
射側配向処理方向7bに対し出射側偏光板8の透過軸8
aを直交させた場合について述べたが、これに限らず、
例えば液晶セル7の入射側配向処理方向7aに対し平行
な直線偏光成分の光を入射させるようにしても良く、ま
た液晶セル7の出射側配向処理方向7bに対し出射側偏
光板8の透過軸8aを平行に配置させるようにしても良
い。さらに、上記第1〜第4実施形態では、液晶分子を
90°ツイストさせたTN型の液晶セル7を用いた場合
について述べたが、これに限らず、STN型の液晶セル
にも適用することができる。この場合にも、液晶セルの
視野角特性の方向とホログラムの光分解方向とを一致さ
せれば良い。
In the above second to fourth embodiments, the case where the projection lens 12 is arranged on the exit side of the exit side polarization plate 8 and applied to the liquid crystal projector for enlarging and projecting the display image on the screen has been described. The present invention is not limited to this, and by removing the projection lens 12, it can be used as a liquid crystal display device. Moreover, in the said 1st-4th embodiment,
Light of a linearly polarized light component in a direction orthogonal to the incident side alignment treatment direction 7a of the liquid crystal cell 7 is made incident, and the transmission axis 8 of the emission side polarization plate 8 is made to the emission side alignment treatment direction 7b of the liquid crystal cell 7.
Although the case where a is orthogonalized is described, the invention is not limited to this.
For example, light of a linearly polarized component parallel to the incident side alignment treatment direction 7a of the liquid crystal cell 7 may be made incident, and the transmission axis of the emission side polarization plate 8 may be made incident to the emission side alignment treatment direction 7b of the liquid crystal cell 7. 8a may be arranged in parallel. Further, in the above-described first to fourth embodiments, the case where the TN type liquid crystal cell 7 in which the liquid crystal molecules are twisted by 90 ° is used is described, but the present invention is not limited to this, and may be applied to the STN type liquid crystal cell. You can Also in this case, the direction of the viewing angle characteristics of the liquid crystal cell and the photolytic direction of the hologram may be matched.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、赤、緑、青の3色に対応する画素が周期的
に配列された液晶表示素子の最良視野角特性の方向と、
所定の入射角で入射した平行光を波長ごとに異なる方向
に出射して液晶表示素子の各色に対応する画素に入射さ
せるホログラムの光分解方向とを一致させたことによ
り、ある程度角度のついた光でもコントラストが良くな
り、このため表示画像全体のコントラストを向上させる
ことができ、明るい画像を得ることができる。また、請
求項3記載の発明によれば、出射面にホログラムが設け
られた透明板の入射面に反射防止膜を設けたので、透明
板に入射する光のうち、特定の直線偏光成分の光とこれ
に直交する直線偏光成分の光との反射率の差を反射防止
膜によって軽減でき、これにより楕円偏光成分の発生を
抑えて、特定の直線偏光成分の光だけを液晶表示素子に
入射させることができ、これによってもコントラストを
向上させることができる。さらに、請求項4記載の発明
によれば、ホログラムの入射側に配置された偏光板とホ
ログラムとの間、もしくはホログラムと液晶表示素子と
の間に位相差板を配置したので、平行光がホログラムを
通して液晶表示素子に入射する際、位相差板によって特
定の直線偏光成分の光だけが液晶表示素子に入射するよ
うに補正することができ、これによってもコントラスト
を向上させることができる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the direction of the best viewing angle characteristic of the liquid crystal display device in which the pixels corresponding to the three colors of red, green and blue are periodically arranged. When,
By collimating parallel light incident at a predetermined incident angle in different directions for each wavelength and incident on the pixels corresponding to each color of the liquid crystal display element, the light decomposition direction of the hologram is made to match, so that light with a certain angle However, the contrast is improved, so that the contrast of the entire display image can be improved and a bright image can be obtained. Further, according to the invention described in claim 3, since the antireflection film is provided on the entrance surface of the transparent plate having the hologram on the exit surface, the light of a specific linearly polarized component in the light entering the transparent plate. And the difference in reflectance between the light of the linearly polarized light component and the light orthogonal to this can be reduced by the antireflection film, thereby suppressing the generation of the elliptically polarized light component and allowing only the light of the specific linearly polarized light component to enter the liquid crystal display element. It is also possible to improve the contrast. Further, according to the invention described in claim 4, since the retardation plate is arranged between the polarizing plate and the hologram arranged on the entrance side of the hologram, or between the hologram and the liquid crystal display element, the parallel light is reflected by the hologram. When the light enters the liquid crystal display element through the phase difference plate, it can be corrected by the retardation plate so that only the light of the specific linearly polarized light component enters the liquid crystal display element, which also improves the contrast.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の液晶表示装置の第1実施形態を示す
概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】図1の各光学要素の光学軸の位置関係を模式的
に示した各平面図。
FIG. 2 is a plan view schematically showing the positional relationship of the optical axes of the optical elements shown in FIG.

【図3】図1のホログラムによって回折された光が液晶
セルの各色に対応する画素に入射する状態を示した図。
3 is a diagram showing a state in which light diffracted by the hologram of FIG. 1 is incident on a pixel corresponding to each color of a liquid crystal cell.

【図4】図1のホログラムと液晶セルの対応関係を示し
た図。
FIG. 4 is a diagram showing a correspondence relationship between the hologram of FIG. 1 and a liquid crystal cell.

【図5】液晶セルの視野角特性を示した図。FIG. 5 is a diagram showing viewing angle characteristics of a liquid crystal cell.

【図6】この発明を液晶プロジェクタに適用した第2実
施形態を示した概略構成図。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment in which the present invention is applied to a liquid crystal projector.

【図7】この発明を液晶プロジェクタに適用した第3実
施形態を示した概略構成図。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment in which the invention is applied to a liquid crystal projector.

【図8】図7の各光学要素の光学軸の位置関係を模式的
に示した各平面図。
8 is a plan view schematically showing the positional relationship of the optical axes of the optical elements shown in FIG.

【図9】図7の入射側偏光板から液晶セルの間における
光の偏光状態を模式的に示した各平面図。
9 is a plan view schematically showing the polarization state of light between the incident side polarization plate and the liquid crystal cell of FIG.

【図10】この発明を液晶プロジェクタに適用した第4
実施形態を示した概略構成図。
FIG. 10 is a fourth example in which the present invention is applied to a liquid crystal projector.
1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment.

【図11】図10の各光学要素の光学軸の位置関係を模
式的に示した各平面図。
11 is a plan view schematically showing the positional relationship of the optical axes of the optical elements shown in FIG.

【図12】図10の入射側偏光板から液晶セルの間にお
ける光の偏光状態を模式的に示した各平面図。
12 is a plan view schematically showing the polarization state of light between the incident side polarizing plate and the liquid crystal cell of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源部 2 リフレクタ 3 光源 4 光軸 5 入射側偏光板 5a 透過軸 6 ホログラム 6a 光分解方向 7 液晶セル 7a 入射側配向処理方向 7b 出射側配向処理方向 8 出射側偏光板 8a 透過軸 10 透明板 11 反射防止膜 12 投影レンズ 15、16 位相差板 1 Light Source Section 2 Reflector 3 Light Source 4 Optical Axis 5 Incident Side Polarizing Plate 5a Transmission Axis 6 Hologram 6a Photolytic Direction 7 Liquid Crystal Cell 7a Incident Side Alignment Treatment Direction 7b Emission Side Alignment Treatment Direction 8 Emission Side Polarizer 8a Transmission Axis 10 Transparent Plate 11 Antireflection Film 12 Projection Lens 15 and 16 Phase Difference Plate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の透明な電極基板間に液晶が封入さ
れ、赤、緑、青の3色に対応する画素が周期的に配列さ
れた液晶表示素子と、所定の入射角で入射した平行光を
波長ごとに異なる方向に出射して前記液晶表示素子の各
色に対応する画素に入射させるホログラムとを備えた液
晶表示装置であって、 前記ホログラムの光分解方向と前記液晶表示素子の最良
視野角特性の方向とを一致させたことを特徴とする液晶
表示装置。
1. A liquid crystal display device, in which liquid crystal is sealed between a pair of transparent electrode substrates, and pixels corresponding to three colors of red, green and blue are periodically arranged, and a parallel liquid crystal which is incident at a predetermined incident angle. A liquid crystal display device comprising: a hologram that emits light in different directions for each wavelength and makes it enter a pixel corresponding to each color of the liquid crystal display element, wherein a photolytic direction of the hologram and a best visual field of the liquid crystal display element. A liquid crystal display device characterized in that the directions of corner characteristics are matched.
【請求項2】 前記液晶表示素子は前記一対の電極基板
の対向面に施された配向処理によって液晶分子が90°
のツイスト角でねじれ配向され、前記ホログラムの光分
解方向と前記液晶表示素子の配向処理方向とが45°の
角度で交差していることを特徴とする請求項1記載の液
晶表示装置。
2. The liquid crystal display device has a liquid crystal molecule of 90 ° by an alignment treatment performed on the facing surfaces of the pair of electrode substrates.
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is twisted and aligned at a twist angle of, and the photolytic direction of the hologram intersects with the alignment treatment direction of the liquid crystal display element at an angle of 45 °.
【請求項3】 前記ホログラムの入射側には、平行光の
うち、特定の直線偏光成分の光を透過する偏光板が平行
光に対し垂直に配置され、前記ホログラムは透明板の出
射面に設けられ、前記透明板の入射面には反射防止膜が
設けられていることを特徴とする請求項1または2記載
の液晶表示装置。
3. A polarizing plate that transmits a specific linearly polarized light component of the parallel light is disposed perpendicularly to the parallel light on the incident side of the hologram, and the hologram is provided on the exit surface of the transparent plate. 3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an antireflection film is provided on the incident surface of the transparent plate.
【請求項4】 前記ホログラムの入射側には、平行光の
うち、特定の直線偏光成分の光を透過する偏光板が平行
光に対し垂直に配置され、この偏光板と前記ホログラム
との間もしくは前記ホログラムと前記液晶表示素子との
間に位相差板を配置したことを特徴とする請求項1また
は2記載の液晶表示装置。
4. A polarizing plate, which transmits a specific linearly polarized light component of the parallel light, is disposed perpendicular to the parallel light on the incident side of the hologram, and between the polarizing plate and the hologram. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a retardation plate disposed between the hologram and the liquid crystal display element.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005309286A (en) * 2004-04-26 2005-11-04 Brother Ind Ltd Image display device and radiation source device

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