JPH09203913A - 表示装置 - Google Patents
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- JPH09203913A JPH09203913A JP8285694A JP28569496A JPH09203913A JP H09203913 A JPH09203913 A JP H09203913A JP 8285694 A JP8285694 A JP 8285694A JP 28569496 A JP28569496 A JP 28569496A JP H09203913 A JPH09203913 A JP H09203913A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】中間調表示及び色再現性に優れ、黒レべルが低
く、階調反転しにくい光電変換特性を得る。 【解決手段】一対の基板間にツイステッドネマチック型
液晶層を挟持した表示装置において、液晶層の複屈折率
△ｎと、液晶層の厚みｄとを、入射光の波長に対して、
２．２＜△ｎｄ／λ＜２．６の範囲に設定したことを特
徴とする表示装置。
く、階調反転しにくい光電変換特性を得る。 【解決手段】一対の基板間にツイステッドネマチック型
液晶層を挟持した表示装置において、液晶層の複屈折率
△ｎと、液晶層の厚みｄとを、入射光の波長に対して、
２．２＜△ｎｄ／λ＜２．６の範囲に設定したことを特
徴とする表示装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はツイステッドネマチ
ック型液晶セルを用いた表示装置に関する。
ック型液晶セルを用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従未液晶ライトバルブを用いた投射型表
示装置は特開昭６０−１７９７２３号、特開昭６１−８
５４８１号、特開昭６１−１５０４８７号に記されてい
るように、赤、緑、青色光を液晶ライトバルブにより制
御し、上記３色光をダイクロイックミラーあるいはダイ
クロイックミラープリズム等により加法混色合成した後
拡大投射するものが知られている。使用される液晶ライ
トバルブは高解像度、高コントラスト比、低電圧動作と
いう関点から、駆動手段としてアクティブマトリックス
スイッチング素子を用い、表示モードとしてツイステッ
ドネマチック（以下ＴＮと略す）モードを用いている。
上記投射型表示装置はＣＲＴを使った投射型表示装置と
比較し小型、軽量という特徴を有している。
示装置は特開昭６０−１７９７２３号、特開昭６１−８
５４８１号、特開昭６１−１５０４８７号に記されてい
るように、赤、緑、青色光を液晶ライトバルブにより制
御し、上記３色光をダイクロイックミラーあるいはダイ
クロイックミラープリズム等により加法混色合成した後
拡大投射するものが知られている。使用される液晶ライ
トバルブは高解像度、高コントラスト比、低電圧動作と
いう関点から、駆動手段としてアクティブマトリックス
スイッチング素子を用い、表示モードとしてツイステッ
ドネマチック（以下ＴＮと略す）モードを用いている。
上記投射型表示装置はＣＲＴを使った投射型表示装置と
比較し小型、軽量という特徴を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
未技術は以下の問題点を有する。すなわちＴＮ液晶ライ
トバルブとなる液晶セルの光電変換特性は入射する光の
波長によって異なるためこの液晶セルを用いた表示装置
は中間調及び黒表示において色付きを生じる。またカラ
ー表示においては色ずれを生じるのである。
未技術は以下の問題点を有する。すなわちＴＮ液晶ライ
トバルブとなる液晶セルの光電変換特性は入射する光の
波長によって異なるためこの液晶セルを用いた表示装置
は中間調及び黒表示において色付きを生じる。またカラ
ー表示においては色ずれを生じるのである。
【０００４】そこで本発明は上述の問題点を解決するも
のであり、入射光の波長に対してＴＮ液晶セルの△ｎｄ
を設定し、光電変換特性を最適化することにより、中問
調、色再現性に優れた表示装置を提供することを目的と
する。
のであり、入射光の波長に対してＴＮ液晶セルの△ｎｄ
を設定し、光電変換特性を最適化することにより、中問
調、色再現性に優れた表示装置を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、一
対の基板間にツイステッドネマチック液晶層を挟持して
なる表示装置において、前記液晶層の液晶の複屈折率△
ｎ及ぴ該液晶層の厚みｄを、入射光の波長λに対して、
２．２＜△ｎｄ／λ＜２．６の範囲になるように設定し
たことを特徴とする。
対の基板間にツイステッドネマチック液晶層を挟持して
なる表示装置において、前記液晶層の液晶の複屈折率△
ｎ及ぴ該液晶層の厚みｄを、入射光の波長λに対して、
２．２＜△ｎｄ／λ＜２．６の範囲になるように設定し
たことを特徴とする。
【０００６】
【作用】ＴＮ液晶を使った表示においてはその光電変換
特性はＴＮ液晶の複屈折率△ｎと液晶層の厚みｄと入射
色光の波長λによって決まる△ｎｄ／λが重要なパラメ
ータとなる。△ｎｄ／λ値によりその光電変換特性が異
なるのである。従って△ｎｄ／λ値を各色光を制御する
ＴＮ液晶セルにおいて互いにほぽ等しくなるように設定
することにより光電変換特性を各色光間において一致せ
しめることができる。従って赤色光、緑色光、青色光の
波長の大きさに順じて△ｎｄ値を赤色光に対しては最も
大きく青色光に対して最も小さくし、緑色光に対してそ
の中間となるように設定したＴＮ液晶セルを用いれば各
光電変換特性がほぼ等しいため合成された投射画像の中
問調、黒表示は色付きの無いニュートラル色を得ること
ができる。
特性はＴＮ液晶の複屈折率△ｎと液晶層の厚みｄと入射
色光の波長λによって決まる△ｎｄ／λが重要なパラメ
ータとなる。△ｎｄ／λ値によりその光電変換特性が異
なるのである。従って△ｎｄ／λ値を各色光を制御する
ＴＮ液晶セルにおいて互いにほぽ等しくなるように設定
することにより光電変換特性を各色光間において一致せ
しめることができる。従って赤色光、緑色光、青色光の
波長の大きさに順じて△ｎｄ値を赤色光に対しては最も
大きく青色光に対して最も小さくし、緑色光に対してそ
の中間となるように設定したＴＮ液晶セルを用いれば各
光電変換特性がほぼ等しいため合成された投射画像の中
問調、黒表示は色付きの無いニュートラル色を得ること
ができる。
【０００７】更に本発明者は９０°以下のねじれ角を有
するＴＮ液晶セルの光電変換特性を鋭意検討したとこ
ろ、図３に示すように△ｎｄ／λが２．２＜△ｎｄ／λ
＜２．６の範囲において最も直線性を有しかつ黒レべル
が最も低い光電変換特性を得ることができることが判明
した。△ｎｄ／λが２．２以下では直線性が短かくかつ
透過率が電圧に対して逆転する特性となってしまう。ま
た△ｎｄ／λが２．６以上ではコントラスト比が低下し
てしまうのである。映像信号から画像を得る場合の色再
現、色純度及びコントラストが最も優れている光電変換
特性が△ｎｄ／λが前記範囲にて実現できるのである。
通常、赤色光の主波長が０．２６μｍ、緑色光の主波長
が０．５４μｍ、青色光の主波長が０．４６μｍである
ので△ｎｄ値は赤色光に対して１．４＜△ｎｄ＜１．
６、緑色光に対して１．２＜△ｎｄ＜１．４、青色光に
対しては１．０＜△ｎｄ＜１．２の範囲に設定すれぱ良
いことになる。すなわち赤色光、緑色光、青色光に対応
して△ｎ値の異なる液晶材料をそれぞれ赤色光で最も大
きく青色光で最も小さく緑色光に対してその中間となる
ように保持せしめ、各液晶セルの△ｎｄ値を上記範囲に
設定することにより非常に優れたグレースケール、色再
現性、色純度、コントラスト比を有し、かつ階調反転の
ない画像を有する表示装置を複雑な製造プロセスを通さ
ず安価に提供できるのである。
するＴＮ液晶セルの光電変換特性を鋭意検討したとこ
ろ、図３に示すように△ｎｄ／λが２．２＜△ｎｄ／λ
＜２．６の範囲において最も直線性を有しかつ黒レべル
が最も低い光電変換特性を得ることができることが判明
した。△ｎｄ／λが２．２以下では直線性が短かくかつ
透過率が電圧に対して逆転する特性となってしまう。ま
た△ｎｄ／λが２．６以上ではコントラスト比が低下し
てしまうのである。映像信号から画像を得る場合の色再
現、色純度及びコントラストが最も優れている光電変換
特性が△ｎｄ／λが前記範囲にて実現できるのである。
通常、赤色光の主波長が０．２６μｍ、緑色光の主波長
が０．５４μｍ、青色光の主波長が０．４６μｍである
ので△ｎｄ値は赤色光に対して１．４＜△ｎｄ＜１．
６、緑色光に対して１．２＜△ｎｄ＜１．４、青色光に
対しては１．０＜△ｎｄ＜１．２の範囲に設定すれぱ良
いことになる。すなわち赤色光、緑色光、青色光に対応
して△ｎ値の異なる液晶材料をそれぞれ赤色光で最も大
きく青色光で最も小さく緑色光に対してその中間となる
ように保持せしめ、各液晶セルの△ｎｄ値を上記範囲に
設定することにより非常に優れたグレースケール、色再
現性、色純度、コントラスト比を有し、かつ階調反転の
ない画像を有する表示装置を複雑な製造プロセスを通さ
ず安価に提供できるのである。
【０００８】
〔実施例１〕図１は本実施例の表示葉置のＴＮ液晶セル
の構成図であり、図２は本実施例の投射型表示装置の代
表的な光学的構成図である。図４は、本実施例の投射型
表示装置の赤色光、緑色光、青色光の光電変換特性図で
ある。
の構成図であり、図２は本実施例の投射型表示装置の代
表的な光学的構成図である。図４は、本実施例の投射型
表示装置の赤色光、緑色光、青色光の光電変換特性図で
ある。
【０００９】以下、図１、図２、図４を用いて本実施例
を説明する。
を説明する。
【００１０】第１に、ＴＮ液晶ライトバルブの液晶セル
の構成を説明する。透明基板１０１上にＴＮ液晶の駆動
手段としてポリシリコン薄膜トランジスター（ＴＦＴ）
１０２をマトリックス状に形成した。対向する基板１０
３上には少なくともＴＦＴ部を遮蔽するように光遮蔽層
１０４を設けた。本実施例では上記駆動手段としてポリ
シリコンＴＦＴを用いるがこれに限定されるものではな
くアモルファスシリコンＴＦＴ、化合物半導体ＴＦＴ、
ダイオード特性を利用したニ端子素子（リングダイオー
ド、・ＭＩＭ等）あるいは単純マトリックス駆動でも容
易に本発明の目的は達成される。上述の一対の基板上に
有機高分子膜を配向誘導層として設け配向処理を行い基
板上の液晶分子が配向軸１０５、配向軸１０６方向に並
ぶようにした。上記２軸のなすツイスト角は８０°とし
た。上述の一対の基板を空間保持材として球状スペーサ
ーを用いて組み合せセル厚５μ、６μ、７μの３枚の液
晶セルを得た。
の構成を説明する。透明基板１０１上にＴＮ液晶の駆動
手段としてポリシリコン薄膜トランジスター（ＴＦＴ）
１０２をマトリックス状に形成した。対向する基板１０
３上には少なくともＴＦＴ部を遮蔽するように光遮蔽層
１０４を設けた。本実施例では上記駆動手段としてポリ
シリコンＴＦＴを用いるがこれに限定されるものではな
くアモルファスシリコンＴＦＴ、化合物半導体ＴＦＴ、
ダイオード特性を利用したニ端子素子（リングダイオー
ド、・ＭＩＭ等）あるいは単純マトリックス駆動でも容
易に本発明の目的は達成される。上述の一対の基板上に
有機高分子膜を配向誘導層として設け配向処理を行い基
板上の液晶分子が配向軸１０５、配向軸１０６方向に並
ぶようにした。上記２軸のなすツイスト角は８０°とし
た。上述の一対の基板を空間保持材として球状スペーサ
ーを用いて組み合せセル厚５μ、６μ、７μの３枚の液
晶セルを得た。
【００１１】該３組の液晶セルに△ｎ値が０．２２のＴ
Ｎ液晶を保持せしめ△ｎｄ値が０．１５４の赤色光制御
のＴＮ液晶ライトバルブ、△ｎｄ値が０．１３２の緑色
光制御のＴＮ液晶ライトバルブ、△ｎｄ値が０．１１の
青色光制御のＴＮ液晶ライトバルブを得た。上述のセル
厚ｄ及び複屈折率△ｎはこれらの値に限定されるもので
なく、△ｎｄ値が赤色光に対して最も大きく、青色光に
対して最も小さく、緑色光に対してその中間値となるよ
うに設定すれば良い。また少なくとも２色の色光に対し
て△ｎｄ値を最適化（例えぱ赤色光の△ｎｄ値を緑色光
の△ｎｄ値より大きく設定）しても従来の投射画像に比
較して中間調の色付は改善できる。更には△ｎｄ値が赤
色光ライトバルブに対して、１．４＜△ｎｄ＜１．６、
緑色光ライトバルブに対して１．２＜△ｎｄ＜１．４、
青色光ライトバルブに対して１．０＜△ｎｄ＜１．２の
範囲に△ｎｄ値を設定すればより高品質な画質を得るこ
とができる。上述の様にして得られた３枚の液晶ライト
バルブは入射側において入射基板の配向軸１０５に対し
てその透過軸１１０が平行となるように偏光板１０９を
具備し、出射側においては出射基板上の配向軸１０６に
対して透過軸１０８が直交するように偏光板１０７を具
備している。上記偏光板配置は９０°座標ずらした配置
でも良い。
Ｎ液晶を保持せしめ△ｎｄ値が０．１５４の赤色光制御
のＴＮ液晶ライトバルブ、△ｎｄ値が０．１３２の緑色
光制御のＴＮ液晶ライトバルブ、△ｎｄ値が０．１１の
青色光制御のＴＮ液晶ライトバルブを得た。上述のセル
厚ｄ及び複屈折率△ｎはこれらの値に限定されるもので
なく、△ｎｄ値が赤色光に対して最も大きく、青色光に
対して最も小さく、緑色光に対してその中間値となるよ
うに設定すれば良い。また少なくとも２色の色光に対し
て△ｎｄ値を最適化（例えぱ赤色光の△ｎｄ値を緑色光
の△ｎｄ値より大きく設定）しても従来の投射画像に比
較して中間調の色付は改善できる。更には△ｎｄ値が赤
色光ライトバルブに対して、１．４＜△ｎｄ＜１．６、
緑色光ライトバルブに対して１．２＜△ｎｄ＜１．４、
青色光ライトバルブに対して１．０＜△ｎｄ＜１．２の
範囲に△ｎｄ値を設定すればより高品質な画質を得るこ
とができる。上述の様にして得られた３枚の液晶ライト
バルブは入射側において入射基板の配向軸１０５に対し
てその透過軸１１０が平行となるように偏光板１０９を
具備し、出射側においては出射基板上の配向軸１０６に
対して透過軸１０８が直交するように偏光板１０７を具
備している。上記偏光板配置は９０°座標ずらした配置
でも良い。
【００１２】上述の方法にて得られた３枚のＴＮ液晶ラ
イトバルブを用い図２に示されるような光学的構成にて
投射型表示装置を得た。光源２０１からの白色光を青色
反射のダイクロイックミラー２０２、緑色光反射のダイ
クロイックミラー２０３、赤色光反射のダイクロイック
ミラー２０４にて３色に分離し、前述のように△ｎｄ値
の異なる赤色光制御ＴＮ液晶ライトバルブ２０７、緑色
光制御ＴＮ液晶ライトバルブ２０６、青色光制御ＴＮ液
晶ライトバルブ２０５に導き画像形成する。該画像は直
交する面にダイクロイックミラー面を有する直角プリズ
ムを４個はり合せたダイクロイックミラープリズム２０
８により合成され投射レンズにより投射画像を形成す
る。上記色合成はダイクロイックミラーを３枚用いても
良い。上述の光学的構成によって得られた投射型表示装
置の赤色光、緑色光、青色光の光電変換換特性を図４に
示した。本実施例においては各ＴＮ液晶ライトバルブの
△ｎｄ値を赤色光に対して最も大きくかつ１．４＜△ｎ
ｄ＜１．６の範囲に設定し、青色光に対して最も小さく
かつ１．０＜△ｎｄ＜１．２の範囲に設定し、緑色光に
対しては上述の２色の中間値かつ１．２＜△ｎｄ＜１．
４の範囲に設定しているため各色の光電変換特性はほぼ
一致しており、加えて非常に直線性の良いものとなって
いる。更に黒レべルをより低く設定でき、階調の反転も
起こさない。従って上述の３枚のＴＮ液晶セルをライ卜
バルブに用いた投射型表示装置の投射画像はニュートラ
ルな中問調表示及び高コントラスト比表示が可能となっ
た。中問調での色度変化はほとんど認められず、従って
色再現性も非常に優れた画像が得られた。特に透過率の
低い黒レべルに近い領域での色再現性が大幅に改善され
た。
イトバルブを用い図２に示されるような光学的構成にて
投射型表示装置を得た。光源２０１からの白色光を青色
反射のダイクロイックミラー２０２、緑色光反射のダイ
クロイックミラー２０３、赤色光反射のダイクロイック
ミラー２０４にて３色に分離し、前述のように△ｎｄ値
の異なる赤色光制御ＴＮ液晶ライトバルブ２０７、緑色
光制御ＴＮ液晶ライトバルブ２０６、青色光制御ＴＮ液
晶ライトバルブ２０５に導き画像形成する。該画像は直
交する面にダイクロイックミラー面を有する直角プリズ
ムを４個はり合せたダイクロイックミラープリズム２０
８により合成され投射レンズにより投射画像を形成す
る。上記色合成はダイクロイックミラーを３枚用いても
良い。上述の光学的構成によって得られた投射型表示装
置の赤色光、緑色光、青色光の光電変換換特性を図４に
示した。本実施例においては各ＴＮ液晶ライトバルブの
△ｎｄ値を赤色光に対して最も大きくかつ１．４＜△ｎ
ｄ＜１．６の範囲に設定し、青色光に対して最も小さく
かつ１．０＜△ｎｄ＜１．２の範囲に設定し、緑色光に
対しては上述の２色の中間値かつ１．２＜△ｎｄ＜１．
４の範囲に設定しているため各色の光電変換特性はほぼ
一致しており、加えて非常に直線性の良いものとなって
いる。更に黒レべルをより低く設定でき、階調の反転も
起こさない。従って上述の３枚のＴＮ液晶セルをライ卜
バルブに用いた投射型表示装置の投射画像はニュートラ
ルな中問調表示及び高コントラスト比表示が可能となっ
た。中問調での色度変化はほとんど認められず、従って
色再現性も非常に優れた画像が得られた。特に透過率の
低い黒レべルに近い領域での色再現性が大幅に改善され
た。
【００１３】〔実施例２〕図１は本実施例の表示装置の
ＴＮ液晶セルの構成図であり、図２は本実施例の投射型
表示装置の代表的な光学的構成図である。図４は、本実
施例の投射型表示装置の赤色光、緑色光、青色光の光電
変換特性図である。
ＴＮ液晶セルの構成図であり、図２は本実施例の投射型
表示装置の代表的な光学的構成図である。図４は、本実
施例の投射型表示装置の赤色光、緑色光、青色光の光電
変換特性図である。
【００１４】以下、図１、図２、図４を用いて本実施例
を説明する。
を説明する。
【００１５】第１に、ＴＮ液晶ライトバルブの液晶セル
の構成を説明する。透明基板１０１上にＴＮ液晶の駆動
手段としてポリシリコン薄膜トランジスター（ＴＦＴ）
１０２をマトリックス状に形成した。対向する基板１０
３上には少なくともＴＦＴ部を遮蔽するように光遮蔽層
１０４を設けた。本実施例では上記駆動手段としてポリ
シリコンＴＦＴを用いるが実施例１と同様にこれに限定
されるものではなくアモルファスシリコンＴＦＴ、化合
物半導体ＴＦＴ、ダイオード特性を利用したニ端子素子
（リングダイオード、ＭＩＭ等）単純マトリックス駆動
でも容易に本発明の目的は達成される。上述の一対の基
板上に有機高分子膜を配向誘導層として設け配向処理を
行い液晶分子がそれぞれ配向軸１０５と配向軸１０６に
並ぶようにした。上記２軸がなすツイスト角は８０°と
した。空問保持材を介して上記一対の基板を組み合せ３
組のＴＮ液晶セルを得た。真空下で△ｎ値の異なるネマ
チック液晶材料を封入した。本実施例ではセル厚を７μ
とし、赤色光用ＴＮ液晶ライトバルブには△ｎ値が０．
２１、緑色光用ＴＮ液晶ライトバルブには△ｎ値が０．
１９、青色光用ＴＮ液晶ライトバルブには△ｎ値が０．
１６５の液晶材料を保持せしめた。
の構成を説明する。透明基板１０１上にＴＮ液晶の駆動
手段としてポリシリコン薄膜トランジスター（ＴＦＴ）
１０２をマトリックス状に形成した。対向する基板１０
３上には少なくともＴＦＴ部を遮蔽するように光遮蔽層
１０４を設けた。本実施例では上記駆動手段としてポリ
シリコンＴＦＴを用いるが実施例１と同様にこれに限定
されるものではなくアモルファスシリコンＴＦＴ、化合
物半導体ＴＦＴ、ダイオード特性を利用したニ端子素子
（リングダイオード、ＭＩＭ等）単純マトリックス駆動
でも容易に本発明の目的は達成される。上述の一対の基
板上に有機高分子膜を配向誘導層として設け配向処理を
行い液晶分子がそれぞれ配向軸１０５と配向軸１０６に
並ぶようにした。上記２軸がなすツイスト角は８０°と
した。空問保持材を介して上記一対の基板を組み合せ３
組のＴＮ液晶セルを得た。真空下で△ｎ値の異なるネマ
チック液晶材料を封入した。本実施例ではセル厚を７μ
とし、赤色光用ＴＮ液晶ライトバルブには△ｎ値が０．
２１、緑色光用ＴＮ液晶ライトバルブには△ｎ値が０．
１９、青色光用ＴＮ液晶ライトバルブには△ｎ値が０．
１６５の液晶材料を保持せしめた。
【００１６】上記△ｎ値は、本実施例に限定されるもの
ではなく、セル厚を一定にし△ｎ値が赤色光ライトバル
ブに対して最も大きく青色光ライトバルブに対して最も
小さく緑色光ライトバルブはその中間値となるように△
ｎ値を組み合せて設定することによって本発明の目的を
達成できる。また本発明の作用から容易に類推できるよ
うに少なくとも２色について△ｎ値を制御しても中問調
は改善できる。
ではなく、セル厚を一定にし△ｎ値が赤色光ライトバル
ブに対して最も大きく青色光ライトバルブに対して最も
小さく緑色光ライトバルブはその中間値となるように△
ｎ値を組み合せて設定することによって本発明の目的を
達成できる。また本発明の作用から容易に類推できるよ
うに少なくとも２色について△ｎ値を制御しても中問調
は改善できる。
【００１７】更にその△ｎｄ値が赤色光ライトバルブに
おいて１．４＜△ｎｄ＜１．６、緑色光ライトバルブに
おいて１．２＜△ｎｄ＜１．４、青色光ライトバルブに
おいて１．０＜△ｎｄ＜１．２の範囲に設定すれぱより
優れた画質を得ることができる。上述の様にして得られ
た３枚の液晶ライトバルブは入射側において入射基板の
配向軸１０５に対してその透過軸１１０が平行となるよ
うに偏光板１０９を具備し、出射側においては出射基板
上の配向軸１０６は対して透過軸１０８が直交するよう
に偏光板１０７を具備している。上紀偏光板配置は９０
°座標ずらした配置でも良い。
おいて１．４＜△ｎｄ＜１．６、緑色光ライトバルブに
おいて１．２＜△ｎｄ＜１．４、青色光ライトバルブに
おいて１．０＜△ｎｄ＜１．２の範囲に設定すれぱより
優れた画質を得ることができる。上述の様にして得られ
た３枚の液晶ライトバルブは入射側において入射基板の
配向軸１０５に対してその透過軸１１０が平行となるよ
うに偏光板１０９を具備し、出射側においては出射基板
上の配向軸１０６は対して透過軸１０８が直交するよう
に偏光板１０７を具備している。上紀偏光板配置は９０
°座標ずらした配置でも良い。
【００１８】上述の方法にて得られた３枚のＴＮ液晶ラ
イトバルブを用い（図２に示されるような光学的構成に
て投射型表示装置を得た。光源２０１からの白色光を青
色反射のダイクロイックミラー２０２、緑色光反射のダ
イクロイックミラー２０３、赤色光反射のダイクロイッ
クミラー２０４にて３色に分離し、前述のように△ｎｄ
値の異なる赤色光制御ＴＮ液晶ライトバルブ２０７、緑
色光制御ＴＮ液晶ライトバルブ２０６、青色光制御ＴＮ
液晶ライトバルブ２０５に導き画像形成する。該画像は
直交する面にダイクロイックミラー面を有する直角プリ
ズムを４個はり合せたダイクロイックミラープリズム２
０８により合成され投射レンズにより投射画像を形成す
る。上記色合成はダイクロイックミラーを３枚用いても
良い。上述の光学的構成によって得られた投射型表示装
置の赤色光、緑色光、青色光の光電変換特性を図４に示
した。本実施例においては、赤色光に対して△ｎを最も
大きく、青色光に対して△ｎを最も小さく、緑色光に対
してはその中問値をとるように各ＴＮ液晶ライトバルブ
の△ｎｄ値をセル厚ｄを一定にして制御しているため、
各特性は互いにほぼ一致している。更に△ｎｄ値が赤色
光に対し１．４＜△ｎｄ＜１．６、緑色光に対して１．
２＜△ｎｄ＜１．４、青色光に対して１．０＜△ｎｄ＜
１．２の範囲内に設定されているので各光電変換特性は
直線性が良く黒レべルも十分に低い。従って中間調、色
再現性、コントラスト比は非常に優れたものとなってい
る。特に中間調の色度変化においてはいずれの中問調に
おいても色度変化は少なくニュートラルな色調を保って
いる。また色再現性はほぼＣＲＴ並のものが得られた。
特に従来技術では困難であった黒レべルに近い透過率付
近での色再現性に優れていた。本実施例では各ＴＮ液晶
ライトバルブは全く同一製造プロセスを経て得られたも
のであり、コスト高になることはない。またセル厚が設
定値からはずれた場合にはそのセル厚の差分を△ｎの値
にて補正し（例えぱ本実施例において８μセルに対して
は△ｎ値が０．１８４の液晶を封入することにより赤色
光ＴＮ液晶ライトバルブとして使用できる。）本発明の
目的を達成できる。従って従未不良品として扱われたも
のが使用可能となるため歩留りを向上できる。また、あ
らかじめ△ｎの異なる各液晶材料の粘度、しきい値電圧
を等しくしておくことも可能であり、その場合には駆動
電圧の補正を行う必要がなく、また色毎に応答速度が異
なることはない。本実施例中のツイストネマチック液晶
は最も応答速度を速くするという関点から分子骨格中に
三重結合部位を有するトラン系の液晶混合物が望しい。
イトバルブを用い（図２に示されるような光学的構成に
て投射型表示装置を得た。光源２０１からの白色光を青
色反射のダイクロイックミラー２０２、緑色光反射のダ
イクロイックミラー２０３、赤色光反射のダイクロイッ
クミラー２０４にて３色に分離し、前述のように△ｎｄ
値の異なる赤色光制御ＴＮ液晶ライトバルブ２０７、緑
色光制御ＴＮ液晶ライトバルブ２０６、青色光制御ＴＮ
液晶ライトバルブ２０５に導き画像形成する。該画像は
直交する面にダイクロイックミラー面を有する直角プリ
ズムを４個はり合せたダイクロイックミラープリズム２
０８により合成され投射レンズにより投射画像を形成す
る。上記色合成はダイクロイックミラーを３枚用いても
良い。上述の光学的構成によって得られた投射型表示装
置の赤色光、緑色光、青色光の光電変換特性を図４に示
した。本実施例においては、赤色光に対して△ｎを最も
大きく、青色光に対して△ｎを最も小さく、緑色光に対
してはその中問値をとるように各ＴＮ液晶ライトバルブ
の△ｎｄ値をセル厚ｄを一定にして制御しているため、
各特性は互いにほぼ一致している。更に△ｎｄ値が赤色
光に対し１．４＜△ｎｄ＜１．６、緑色光に対して１．
２＜△ｎｄ＜１．４、青色光に対して１．０＜△ｎｄ＜
１．２の範囲内に設定されているので各光電変換特性は
直線性が良く黒レべルも十分に低い。従って中間調、色
再現性、コントラスト比は非常に優れたものとなってい
る。特に中間調の色度変化においてはいずれの中問調に
おいても色度変化は少なくニュートラルな色調を保って
いる。また色再現性はほぼＣＲＴ並のものが得られた。
特に従来技術では困難であった黒レべルに近い透過率付
近での色再現性に優れていた。本実施例では各ＴＮ液晶
ライトバルブは全く同一製造プロセスを経て得られたも
のであり、コスト高になることはない。またセル厚が設
定値からはずれた場合にはそのセル厚の差分を△ｎの値
にて補正し（例えぱ本実施例において８μセルに対して
は△ｎ値が０．１８４の液晶を封入することにより赤色
光ＴＮ液晶ライトバルブとして使用できる。）本発明の
目的を達成できる。従って従未不良品として扱われたも
のが使用可能となるため歩留りを向上できる。また、あ
らかじめ△ｎの異なる各液晶材料の粘度、しきい値電圧
を等しくしておくことも可能であり、その場合には駆動
電圧の補正を行う必要がなく、また色毎に応答速度が異
なることはない。本実施例中のツイストネマチック液晶
は最も応答速度を速くするという関点から分子骨格中に
三重結合部位を有するトラン系の液晶混合物が望しい。
【００１９】〔実施例３〕図５は本実施例のＴＮ液晶セ
ルの断面図であり、図２は本実施例の投射型表示装置の
代表的光学的構成図である。以下、図２、図５を用いて
本実施例を説明する。
ルの断面図であり、図２は本実施例の投射型表示装置の
代表的光学的構成図である。以下、図２、図５を用いて
本実施例を説明する。
【００２０】本実施例の液晶ライトバルブは上下透明基
板５０１上に透明電極５０２をストライプ状に形成した
単純マトリックスパネルである。３枚のライトバルブは
上下基板上に有機高分子膜によって配向誘導層が形成さ
れており、該配向誘導層と光学活性剤により２１０°ツ
イスト角を有するセル厚６μのＴＮ液晶ライトバルブで
ある。赤色光用ライトバルブについては△ｎ値が０．１
６５、緑色光用ライトバルブについては△ｎ値が０．１
５、青色光用ライトバルブについては△ｎ値が０．１２
のＴＮ液晶を保持させた。
板５０１上に透明電極５０２をストライプ状に形成した
単純マトリックスパネルである。３枚のライトバルブは
上下基板上に有機高分子膜によって配向誘導層が形成さ
れており、該配向誘導層と光学活性剤により２１０°ツ
イスト角を有するセル厚６μのＴＮ液晶ライトバルブで
ある。赤色光用ライトバルブについては△ｎ値が０．１
６５、緑色光用ライトバルブについては△ｎ値が０．１
５、青色光用ライトバルブについては△ｎ値が０．１２
のＴＮ液晶を保持させた。
【００２１】上述の３枚のＴＮ液晶ライトバルブを使っ
て、図２に示されるような投射型表示装置を得た。ダイ
クロイックミラー２０２、２０３、２０４にて分離され
た赤、緑、青色光をＴＮ液晶ライトバルブに入射せしめ
画像形成し合成投射したところ色付の無いニュートラル
な中間調及び色ずれの無いカラー表示と画像を得ること
ができた。通常、９０°以上のねじれ角を有するＴＮ表
示特性は特に大きな△ｎｄ／λ依存性を示すが、入射色
光の波長λに応じて△ｎｄを制御することによって光電
変換特性を一致せしめることができたため上述のように
優れた画質を飾ることができた。
て、図２に示されるような投射型表示装置を得た。ダイ
クロイックミラー２０２、２０３、２０４にて分離され
た赤、緑、青色光をＴＮ液晶ライトバルブに入射せしめ
画像形成し合成投射したところ色付の無いニュートラル
な中間調及び色ずれの無いカラー表示と画像を得ること
ができた。通常、９０°以上のねじれ角を有するＴＮ表
示特性は特に大きな△ｎｄ／λ依存性を示すが、入射色
光の波長λに応じて△ｎｄを制御することによって光電
変換特性を一致せしめることができたため上述のように
優れた画質を飾ることができた。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように本発明の表示装置は赤
色光、緑色光、青色光に対してＴＮ液晶セルの各光電変
換特性がほぽ一致しているため、中間調表示及び色再現
性に優れ、また△ｎｄ値を各色光に対して最適化するこ
とにより黒レべルが低く、階調反転しにくい光電変換特
性を得ることがてきるため本発明の表示装置は階調反転
の無いグレースケール表示、高コントラスト比、色純度
が高いという効果を有する。
色光、緑色光、青色光に対してＴＮ液晶セルの各光電変
換特性がほぽ一致しているため、中間調表示及び色再現
性に優れ、また△ｎｄ値を各色光に対して最適化するこ
とにより黒レべルが低く、階調反転しにくい光電変換特
性を得ることがてきるため本発明の表示装置は階調反転
の無いグレースケール表示、高コントラスト比、色純度
が高いという効果を有する。
【図１】本実施例の投射型表示装置のＴＮ液晶ライトバ
ルブの構成図。
ルブの構成図。
【図２】本実施例の投射型表示装置の代表的な光学的構
成図。
成図。
【図３】本発明の作用を説明するためのＴＮ液晶ラィト
バルブの光電変換特性図。
バルブの光電変換特性図。
【図４】本実施例の投射型表示装置の赤色光、緑色光、
青色光の光電変換特性図。
青色光の光電変換特性図。
【図５】本実施例の投射型表示装置のＴＮ液晶ライトバ
ルブの断面図。
ルブの断面図。
１０１、１０３ 透明基板 １０２ ポリシリコンＴＦＴ １０４ 光遮蔽層 １０５、１０６ 配向軸 １０７、１０９ 偏光板 １０８、１１０ 偏光板の透過軸 ２０１ 光源 ２０２ 青色反射のダイクロイックミラー ２０３ 緑色反射のダイクロイックミラー ２０４ 赤色反射のダイクロイックミラー ２０５ 青色光制御ＴＮ液晶ライトバルブ ２０６ 緑色光制御ＴＮ液晶ヲイトバルブ ２０７ 赤色光制御ＴＮ液晶ライトバルブ ２０８ ダイクロイックミラープリズム ２０９ 投射レンズ ５０１ 透明基板 ５０２ 透明電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１１月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、一
対の基板間にツイステッドネマチック液晶層を挟持して
なる表示装置において、前記液晶層の液晶の複屈折率△
ｎ及び該液晶層の厚みｄを、入射光の波長λに対して、
２．２＜△ｎｄ／λ＜２．６の範囲になるように設定し
たことを特徴とする。
対の基板間にツイステッドネマチック液晶層を挟持して
なる表示装置において、前記液晶層の液晶の複屈折率△
ｎ及び該液晶層の厚みｄを、入射光の波長λに対して、
２．２＜△ｎｄ／λ＜２．６の範囲になるように設定し
たことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【作用】ＴＮ液晶を使った表示においてはその光電変換
特性はＴＮ液晶の複屈折率△ｎと液晶層の厚みｄと入射
色光の波長λによって決まる△ｎｄ／λが重要なパラメ
ータとなる。△ｎｄ／λ値によりその光電変換特性が異
なるのである。従って△ｎｄ／λ値を各色光を制御する
ＴＮ液晶セルにおいて互いにほぼ等しくなるように設定
することにより光電変換特性を各色光間において一致せ
しめることができる。従って赤色光、緑色光、青色光の
波長の大きさに順じて△ｎｄ値を赤色光に対しては最も
大きく青色光に対して最も小さくし、緑色光に対してそ
の中間となるように設定したＴＮ液晶セルを用いれば各
光電変換特性がほぼ等しいため合成された画像の中問
調、黒表示は色付きの無いニュートラル色を得ることが
できる。
特性はＴＮ液晶の複屈折率△ｎと液晶層の厚みｄと入射
色光の波長λによって決まる△ｎｄ／λが重要なパラメ
ータとなる。△ｎｄ／λ値によりその光電変換特性が異
なるのである。従って△ｎｄ／λ値を各色光を制御する
ＴＮ液晶セルにおいて互いにほぼ等しくなるように設定
することにより光電変換特性を各色光間において一致せ
しめることができる。従って赤色光、緑色光、青色光の
波長の大きさに順じて△ｎｄ値を赤色光に対しては最も
大きく青色光に対して最も小さくし、緑色光に対してそ
の中間となるように設定したＴＮ液晶セルを用いれば各
光電変換特性がほぼ等しいため合成された画像の中問
調、黒表示は色付きの無いニュートラル色を得ることが
できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように本発明の表示装置は赤
色光、緑色光、青色光に対してＴＮ液晶セルの各光電変
換特性がほぼ一致しているため、中間調表示及び色再現
性に優れ、また△ｎｄ値を各色光に対して最適化するこ
とにより黒レべルが低く、階調反転しにくい光電変換特
性を得ることがてきるため本発明の表示装置は階調反転
の無いグレースケール表示、高コントラスト比、色純度
が高いという効果を有する。
色光、緑色光、青色光に対してＴＮ液晶セルの各光電変
換特性がほぼ一致しているため、中間調表示及び色再現
性に優れ、また△ｎｄ値を各色光に対して最適化するこ
とにより黒レべルが低く、階調反転しにくい光電変換特
性を得ることがてきるため本発明の表示装置は階調反転
の無いグレースケール表示、高コントラスト比、色純度
が高いという効果を有する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例による投射型表示装置のＴＮ液晶ライ
トバルブの構成図。
トバルブの構成図。
【図２】本実施例による投射型表示装置の代表的な光学
的構成図。
的構成図。
【図３】本発明の作用を説明するためのＴＮ液晶ラィト
バルブの光電変換特性図。
バルブの光電変換特性図。
【図４】本実施例による投射型表示装置の赤色光、緑色
光、青色光の光電変換特性図。
光、青色光の光電変換特性図。
【図５】本実施例による投射型表示装置のＴＮ液晶ライ
トバルブの断面図。
トバルブの断面図。
【符号の説明】 １０１、１０３ 透明基板 １０２ ポリシリコンＴＦＴ １０４ 光遮蔽層 １０５、１０６ 配向軸 １０７、１０９ 偏光板 １０８、１１０ 偏光板の透過軸 ２０１ 光源 ２０２ 青色反射のダイクロイックミラー ２０３ 緑色反射のダイクロイックミラー ２０４ 赤色反射のダイクロイックミラー ２０５ 青色光制御ＴＮ液晶ライトバルブ ２０６ 緑色光制御ＴＮ液晶ヲイトバルブ ２０７ 赤色光制御ＴＮ液晶ライトバルブ ２０８ ダイクロイックミラープリズム ２０９ 投射レンズ ５０１ 透明基板 ５０２ 透明電極
Claims (1)
- 【請求項１】一対の基板間にツイステッドネマチック液
晶層を挟持してなる表示装置において、前記液晶層の液
晶の複屈折率△ｎ及ぴ該液晶層の厚みｄを、入射光の波
長λに対して、２．２＜△ｎｄ／λ＜２．６の範囲にな
るように設定したことを特徴とする表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285694A JP2798074B2 (ja) | 1986-10-31 | 1996-10-28 | 投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26025386 | 1986-10-31 | ||
| JP61-307283 | 1986-12-23 | ||
| JP30728386 | 1986-12-23 | ||
| JP61-307282 | 1986-12-23 | ||
| JP30728286 | 1986-12-23 | ||
| JP61-260253 | 1986-12-23 | ||
| JP8285694A JP2798074B2 (ja) | 1986-10-31 | 1996-10-28 | 投射型表示装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62181333A Division JP2742788B2 (ja) | 1986-10-31 | 1987-07-21 | 投射型表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09203913A true JPH09203913A (ja) | 1997-08-05 |
| JP2798074B2 JP2798074B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=27478537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8285694A Expired - Lifetime JP2798074B2 (ja) | 1986-10-31 | 1996-10-28 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2798074B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58224332A (ja) * | 1982-06-24 | 1983-12-26 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 液晶表示装置 |
| JPS60182420A (ja) * | 1984-03-01 | 1985-09-18 | Alps Electric Co Ltd | カラ−液晶表示装置 |
| JPS62125331A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-06 | Sharp Corp | カラ−液晶表示装置 |
-
1996
- 1996-10-28 JP JP8285694A patent/JP2798074B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58224332A (ja) * | 1982-06-24 | 1983-12-26 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 液晶表示装置 |
| JPS60182420A (ja) * | 1984-03-01 | 1985-09-18 | Alps Electric Co Ltd | カラ−液晶表示装置 |
| JPS62125331A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-06 | Sharp Corp | カラ−液晶表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2798074B2 (ja) | 1998-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980602 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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