JPH0862564A - 投射型液晶表示装置 - Google Patents
投射型液晶表示装置Info
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- JPH0862564A JPH0862564A JP6199798A JP19979894A JPH0862564A JP H0862564 A JPH0862564 A JP H0862564A JP 6199798 A JP6199798 A JP 6199798A JP 19979894 A JP19979894 A JP 19979894A JP H0862564 A JPH0862564 A JP H0862564A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 投影画像の明るさ維持と高コントラストとの
両立を図る投射型液晶表示装置を提供する。 【構成】 光源から出射された光線束が透過する偏光ビ
ームスプリッタと、一対の透明基板の対向面に設けられ
た一対の透明電極間に偏光ビームスプリッタに近い側か
ら順に積層された、液晶層、反射膜及び光導電膜を有す
る光導電型液晶ライトバルブと、一対の透明電極に駆動
電圧を印加する駆動手段と、水平走査により画像を形成
しこの画像を光導電膜側から光導電膜に入射する書き込
み手段とを含む投射型液晶表示装置であって、所定駆動
電圧時の液晶層から透過する反射光の直線偏光成分の電
気ベクトルの振動面が互いに垂直となるように偏光ビー
ムスプリッタと光導電型液晶ライトバルブとの間に配置
されかつ、液晶層の液晶による複屈折により生じた位相
差を補償する位相差補償素子を有する。
両立を図る投射型液晶表示装置を提供する。 【構成】 光源から出射された光線束が透過する偏光ビ
ームスプリッタと、一対の透明基板の対向面に設けられ
た一対の透明電極間に偏光ビームスプリッタに近い側か
ら順に積層された、液晶層、反射膜及び光導電膜を有す
る光導電型液晶ライトバルブと、一対の透明電極に駆動
電圧を印加する駆動手段と、水平走査により画像を形成
しこの画像を光導電膜側から光導電膜に入射する書き込
み手段とを含む投射型液晶表示装置であって、所定駆動
電圧時の液晶層から透過する反射光の直線偏光成分の電
気ベクトルの振動面が互いに垂直となるように偏光ビー
ムスプリッタと光導電型液晶ライトバルブとの間に配置
されかつ、液晶層の液晶による複屈折により生じた位相
差を補償する位相差補償素子を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管（以下、ＣＲ
Ｔという）及び光導電型液晶ライトバルブ（以下、ＬＣ
ＬＶという）からなる投影光出力手段を有する投射型液
晶表示装置（以下、プロジェクタともいう）に関し、特
にＬＣＬＶへの入射光線束に投影画像を付与しつつその
反射光を投影レンズ系により投射するプロジェクタに関
する。
Ｔという）及び光導電型液晶ライトバルブ（以下、ＬＣ
ＬＶという）からなる投影光出力手段を有する投射型液
晶表示装置（以下、プロジェクタともいう）に関し、特
にＬＣＬＶへの入射光線束に投影画像を付与しつつその
反射光を投影レンズ系により投射するプロジェクタに関
する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、ＬＣＬＶ１の一例を示す。ＬＣ
ＬＶ１は、基板２及び３間にそれぞれ配置された、透明
電極４及び５、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）から
なる光導電膜６、遮光膜７、誘電体からなる反射膜８、
液晶配向膜９及び１０、並びに液晶配向膜間に配置され
る液晶１１からなる構造を有する。ＬＣＬＶの液晶層１
１は、スペーサ及び配向膜によって画定される。読み出
し側ガラス基板２には透明電極４が配され、光導電膜６
の書き込み側ガラス基板３には電極５が配されている。
ＬＣＬＶ１の形成方法は、一方の読み出し側基板２上に
対向すべき内面に透明電極４、及び液晶配向膜９を形成
し、他方の書き込み側ガラス基板３上には電極５、ａ−
Ｓｉ膜６、遮光膜７、反射膜８、液晶配向膜１０を順に
形成し、更に、該液晶配向膜９及び１０間に液晶１１を
封入する。遮光膜７は投射光源からの入射光がａ−Ｓｉ
膜６へ洩れるのを防ぐ膜であり、反射膜８は投射光源か
らの入射光を効率良く反射する役割をする膜である。Ｌ
ＣＬＶ１は、基本的には光信号を電気信号に変換するａ
−Ｓｉ等の材料からなる光導電膜６と、電気信号を光信
号に変換する液晶等の材料からなる液晶層１１と、を組
み合わせた光−光変換素子である。
ＬＶ１は、基板２及び３間にそれぞれ配置された、透明
電極４及び５、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）から
なる光導電膜６、遮光膜７、誘電体からなる反射膜８、
液晶配向膜９及び１０、並びに液晶配向膜間に配置され
る液晶１１からなる構造を有する。ＬＣＬＶの液晶層１
１は、スペーサ及び配向膜によって画定される。読み出
し側ガラス基板２には透明電極４が配され、光導電膜６
の書き込み側ガラス基板３には電極５が配されている。
ＬＣＬＶ１の形成方法は、一方の読み出し側基板２上に
対向すべき内面に透明電極４、及び液晶配向膜９を形成
し、他方の書き込み側ガラス基板３上には電極５、ａ−
Ｓｉ膜６、遮光膜７、反射膜８、液晶配向膜１０を順に
形成し、更に、該液晶配向膜９及び１０間に液晶１１を
封入する。遮光膜７は投射光源からの入射光がａ−Ｓｉ
膜６へ洩れるのを防ぐ膜であり、反射膜８は投射光源か
らの入射光を効率良く反射する役割をする膜である。Ｌ
ＣＬＶ１は、基本的には光信号を電気信号に変換するａ
−Ｓｉ等の材料からなる光導電膜６と、電気信号を光信
号に変換する液晶等の材料からなる液晶層１１と、を組
み合わせた光−光変換素子である。
【０００３】図２は、ａ−Ｓｉ膜６への像の書き込み用
のＣＲＴ１４及びＬＣＬＶ１からなる投影光出力手段を
有するプロジェクタの一例を示す。ＣＲＴ１４及びＬＣ
ＬＶ１間において、ファイバーオプティックプレート１
４ａが、ＣＲＴ２のフロントフェイスに表示された像を
ＬＣＬＶ１の光導電膜に効率良く書き込むように配置さ
れている。偏光ビームスプリッタ１２は、メタルハライ
ドランプ等の投射光源１３からの平行光をＳ及びＰ偏光
に分離する。
のＣＲＴ１４及びＬＣＬＶ１からなる投影光出力手段を
有するプロジェクタの一例を示す。ＣＲＴ１４及びＬＣ
ＬＶ１間において、ファイバーオプティックプレート１
４ａが、ＣＲＴ２のフロントフェイスに表示された像を
ＬＣＬＶ１の光導電膜に効率良く書き込むように配置さ
れている。偏光ビームスプリッタ１２は、メタルハライ
ドランプ等の投射光源１３からの平行光をＳ及びＰ偏光
に分離する。
【０００４】次に、ＬＣＬＶ１の動作原理について説明
する。ＬＣＬＶの動作は、図１に示すように駆動電源２
０により透明電極４及び５間に交流電圧が印加されてい
るとき、書き込み側ガラス基板３からの入射光によって
光導電膜６上に像を描くと、光導電膜６の内部抵抗が像
の明暗（受光量の変化）に従って局部的に変化する。光
導電膜の抵抗変化部分に対応する隣接する液晶層１１の
一部分には透明電極４及び５間の交流電圧が印加され、
像の明暗に従って、液晶分子が空間変調され複屈折率が
生じる。
する。ＬＣＬＶの動作は、図１に示すように駆動電源２
０により透明電極４及び５間に交流電圧が印加されてい
るとき、書き込み側ガラス基板３からの入射光によって
光導電膜６上に像を描くと、光導電膜６の内部抵抗が像
の明暗（受光量の変化）に従って局部的に変化する。光
導電膜の抵抗変化部分に対応する隣接する液晶層１１の
一部分には透明電極４及び５間の交流電圧が印加され、
像の明暗に従って、液晶分子が空間変調され複屈折率が
生じる。
【０００５】ＬＣＬＶの液晶層１１の投影画像の複屈折
率の変化があるとき、図１に示すように、光源１３から
の略平行光線束を、偏光ビームスプリッタ１２に入射
し、この入射光のうちＳ偏光成分をＬＣＬＶ１の読み出
し側ガラス基板２に入射することによって、行われる。
ここで、ＬＣＬＶ１の液晶層の複屈折率変化が生じてい
ると、ＬＣＬＶにおいて反射された反射光中では液晶層
の複屈折率に応じてＳ偏光成分がＰ偏光成分に変換され
る。そして、このＰ偏光成分が偏光ビームスプリッタ１
２をそのまま通過することにより、このＰ偏光成分すな
わち投影光が投影レンズ１５を介してスクリーン１６上
に像が投射される。
率の変化があるとき、図１に示すように、光源１３から
の略平行光線束を、偏光ビームスプリッタ１２に入射
し、この入射光のうちＳ偏光成分をＬＣＬＶ１の読み出
し側ガラス基板２に入射することによって、行われる。
ここで、ＬＣＬＶ１の液晶層の複屈折率変化が生じてい
ると、ＬＣＬＶにおいて反射された反射光中では液晶層
の複屈折率に応じてＳ偏光成分がＰ偏光成分に変換され
る。そして、このＰ偏光成分が偏光ビームスプリッタ１
２をそのまま通過することにより、このＰ偏光成分すな
わち投影光が投影レンズ１５を介してスクリーン１６上
に像が投射される。
【０００６】ＬＣＬＶ１における印加電圧（VOLTAGE）
対明るさ(OUTPUT LEVEL)の基本的な関係を図３のＡ及び
Ｂの曲線に示す。図３のＡはａ−Ｓｉ膜６への書き込み
を行うＣＲＴ１４が光っていない状態（暗状態）、図３
のＢはａ−Ｓｉ膜６への書き込みを行うＣＲＴ１４が光
った状態（明状態）である。ここで、液晶１１には誘電
率異方性が負のネマティック液晶を、液晶配向膜９及び
１０には液晶分子がほぼ垂直に配向する膜を用いてあ
る。
対明るさ(OUTPUT LEVEL)の基本的な関係を図３のＡ及び
Ｂの曲線に示す。図３のＡはａ−Ｓｉ膜６への書き込み
を行うＣＲＴ１４が光っていない状態（暗状態）、図３
のＢはａ−Ｓｉ膜６への書き込みを行うＣＲＴ１４が光
った状態（明状態）である。ここで、液晶１１には誘電
率異方性が負のネマティック液晶を、液晶配向膜９及び
１０には液晶分子がほぼ垂直に配向する膜を用いてあ
る。
【０００７】透明導電膜４及び５に印加する交流の電圧
を０Ｖから徐々に増加させると、図３のＡの暗状態では
ＣＲＴ１４によるａ−Ｓｉ膜６への書き込みが無いた
め、ａ−Ｓｉ膜６のインピーダンスが高く、印加された
電圧はａ−Ｓｉ膜６と液晶１１の両方に分割され、みか
け上の液晶の閾値電圧が高くなる。これに対して、同様
に印加電圧を振ると図３のＢの明状態ではＣＲＴ１４の
光がａ−Ｓｉ膜６へ照射されているため、ａ−Ｓｉ膜６
のインピーダンスが低下する。この結果、電圧が液晶１
１に大部分印加されるため、液晶の閾値電圧が低くな
る。
を０Ｖから徐々に増加させると、図３のＡの暗状態では
ＣＲＴ１４によるａ−Ｓｉ膜６への書き込みが無いた
め、ａ−Ｓｉ膜６のインピーダンスが高く、印加された
電圧はａ−Ｓｉ膜６と液晶１１の両方に分割され、みか
け上の液晶の閾値電圧が高くなる。これに対して、同様
に印加電圧を振ると図３のＢの明状態ではＣＲＴ１４の
光がａ−Ｓｉ膜６へ照射されているため、ａ−Ｓｉ膜６
のインピーダンスが低下する。この結果、電圧が液晶１
１に大部分印加されるため、液晶の閾値電圧が低くな
る。
【０００８】従って、図３のＡの暗状態でのみかけ上の
液晶の閾値電圧（図では約１０Ｖ）を駆動電圧として透
明導電膜４及び５に印加した状態における、ａ−Ｓｉ膜
６へ書き込みを行うＣＲＴ１４をオンオフとすることで
ａ−Ｓｉ膜６のインピーダンスが変化し、その変化量に
応じた電圧が液晶１１に印加され液晶１１が応答する。
すなわち、投射光源１３が偏光ビームスプリッタ１２を
介し、直線偏光にしてＬＣＬＶ１に入射した光は、ＣＲ
Ｔ１４がオフの時は液晶１１が応答しなく複屈折が生じ
ない。このため、入射した直線偏光は偏光ビームスプリ
ッタ１２を通過できずスクリーン１６では黒い画像が得
られる。
液晶の閾値電圧（図では約１０Ｖ）を駆動電圧として透
明導電膜４及び５に印加した状態における、ａ−Ｓｉ膜
６へ書き込みを行うＣＲＴ１４をオンオフとすることで
ａ−Ｓｉ膜６のインピーダンスが変化し、その変化量に
応じた電圧が液晶１１に印加され液晶１１が応答する。
すなわち、投射光源１３が偏光ビームスプリッタ１２を
介し、直線偏光にしてＬＣＬＶ１に入射した光は、ＣＲ
Ｔ１４がオフの時は液晶１１が応答しなく複屈折が生じ
ない。このため、入射した直線偏光は偏光ビームスプリ
ッタ１２を通過できずスクリーン１６では黒い画像が得
られる。
【０００９】一方、ＣＲＴ１４がオンの時は液晶１１に
電圧が印加されるため、液晶１１が応答し液晶の複屈折
性によって生じる位相差により出射光は楕円偏光とな
る。このため、偏光ビームスプリッタ１２を通過しスク
リーン１６では明るい画像が得られる。約１０Ｖの閾値
電圧で明るさは約５０％である。
電圧が印加されるため、液晶１１が応答し液晶の複屈折
性によって生じる位相差により出射光は楕円偏光とな
る。このため、偏光ビームスプリッタ１２を通過しスク
リーン１６では明るい画像が得られる。約１０Ｖの閾値
電圧で明るさは約５０％である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図３における液晶の閾
値付近（７〜１２Ｖ）の拡大図を図４に示す。図４か
ら、実際のＬＣＬＶ１では暗状態でも約８Ｖから液晶１
１が徐々に応答し位相差を生ぜしめていることがわる。
このため、図４のＣの暗状態の約９Ｖに駆動電圧を設定
すると黒の明るさは約０．１％と暗くできるが、ＣＲＴ
１４の光がａ−Ｓｉ膜６に照射されたときは液晶１１が
応答して変調できる光の量が図３のＢの明状態から分か
るように明るさが約１８％と少ない。その結果、コント
ラスト（１８％／０．１％）は約１８０対１と高い値を
得られるが、全体として暗い投射画像となってしまう。
値付近（７〜１２Ｖ）の拡大図を図４に示す。図４か
ら、実際のＬＣＬＶ１では暗状態でも約８Ｖから液晶１
１が徐々に応答し位相差を生ぜしめていることがわる。
このため、図４のＣの暗状態の約９Ｖに駆動電圧を設定
すると黒の明るさは約０．１％と暗くできるが、ＣＲＴ
１４の光がａ−Ｓｉ膜６に照射されたときは液晶１１が
応答して変調できる光の量が図３のＢの明状態から分か
るように明るさが約１８％と少ない。その結果、コント
ラスト（１８％／０．１％）は約１８０対１と高い値を
得られるが、全体として暗い投射画像となってしまう。
【００１１】一方、図４のＤの暗状態における黒の明る
さが約１％得られる電圧１０Ｖに駆動電圧を設定する
と、ＣＲＴ１４の光がａ−Ｓｉ膜６に照射されたとき
は、液晶１１が応答して変調できる光量が図３の暗状態
より分かるように明るさが約５０％となるものの、コン
トラスト（５０％／１％）は約５０対１と低い投射画像
となる。
さが約１％得られる電圧１０Ｖに駆動電圧を設定する
と、ＣＲＴ１４の光がａ−Ｓｉ膜６に照射されたとき
は、液晶１１が応答して変調できる光量が図３の暗状態
より分かるように明るさが約５０％となるものの、コン
トラスト（５０％／１％）は約５０対１と低い投射画像
となる。
【００１２】本発明の目的は、投影画像の明るさ維持と
高コントラストとの両立を図るためのＬＣＬＶを有した
投射型液晶表示装置を提供することを目的としている。
高コントラストとの両立を図るためのＬＣＬＶを有した
投射型液晶表示装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【問題点を解決するための手段】本発明の投射型液晶表
示装置は、光源から出射された光線束が透過する偏光ビ
ームスプリッタと、一対の透明基板の対向面に設けられ
た一対の透明電極間に前記偏光ビームスプリッタに近い
側から順に積層された、液晶層、反射膜及び光導電膜を
有する光導電型液晶ライトバルブと、前記一対の透明電
極に駆動電圧を印加する駆動手段と、水平走査により画
像を形成しこの画像を前記光導電膜側から前記光導電膜
に入射する書き込み手段とを含む投射型液晶表示装置で
あって、所定駆動電圧時の前記液晶層から透過する反射
光の直線偏光成分の電気ベクトルの振動面が互いに垂直
となるように前記偏光ビームスプリッタと前記光導電型
液晶ライトバルブとの間に配置されかつ、前記液晶層の
液晶による複屈折により生じた位相差を補償する位相差
補償素子を有することを特徴とする。
示装置は、光源から出射された光線束が透過する偏光ビ
ームスプリッタと、一対の透明基板の対向面に設けられ
た一対の透明電極間に前記偏光ビームスプリッタに近い
側から順に積層された、液晶層、反射膜及び光導電膜を
有する光導電型液晶ライトバルブと、前記一対の透明電
極に駆動電圧を印加する駆動手段と、水平走査により画
像を形成しこの画像を前記光導電膜側から前記光導電膜
に入射する書き込み手段とを含む投射型液晶表示装置で
あって、所定駆動電圧時の前記液晶層から透過する反射
光の直線偏光成分の電気ベクトルの振動面が互いに垂直
となるように前記偏光ビームスプリッタと前記光導電型
液晶ライトバルブとの間に配置されかつ、前記液晶層の
液晶による複屈折により生じた位相差を補償する位相差
補償素子を有することを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明によれば、プロジェクタの所定駆動電圧
時におけるＬＣＬＶの液晶層から透過する反射光の直線
偏光の電気ベクトルの振動面が互いに垂直となるよう
に、位相差補償素子が設置されている、即ち、位相差補
償素子とＬＣＬＶの所定駆動電圧時の液晶層とが直交ニ
コルとなるように構成されている。
時におけるＬＣＬＶの液晶層から透過する反射光の直線
偏光の電気ベクトルの振動面が互いに垂直となるよう
に、位相差補償素子が設置されている、即ち、位相差補
償素子とＬＣＬＶの所定駆動電圧時の液晶層とが直交ニ
コルとなるように構成されている。
【００１５】一般に、それぞれ位相差を生ぜしめる二つ
の素子、例えば位相差Ｒ１とＲ２をそれぞれもつ偏光子
及び検光子を重ねて設置したとき、全体の位相差は、二
つの素子の光軸（複屈折が生じない方向の軸：液晶分子
軸）が一致しているとき(平行ニコル)には、Ｒ１＋Ｒ２
で、二つの素子の光軸が直交しているとき(直交ニコル)
には、Ｒ１−Ｒ２で、表される。すなわち、ＬＣＬＶの
駆動電圧で生じた位相差をＲ１、位相差補償素子で生じ
る位相差をＲ２とし、この二つの素子の光軸を互いに直
交させ、Ｒ１とＲ２の値を等しくすることで、全体での
位相差をゼロにすることができる。
の素子、例えば位相差Ｒ１とＲ２をそれぞれもつ偏光子
及び検光子を重ねて設置したとき、全体の位相差は、二
つの素子の光軸（複屈折が生じない方向の軸：液晶分子
軸）が一致しているとき(平行ニコル)には、Ｒ１＋Ｒ２
で、二つの素子の光軸が直交しているとき(直交ニコル)
には、Ｒ１−Ｒ２で、表される。すなわち、ＬＣＬＶの
駆動電圧で生じた位相差をＲ１、位相差補償素子で生じ
る位相差をＲ２とし、この二つの素子の光軸を互いに直
交させ、Ｒ１とＲ２の値を等しくすることで、全体での
位相差をゼロにすることができる。
【００１６】これより、明るさを得るためにＬＣＬＶの
液晶が僅かに応答する駆動電圧を設定しても、これによ
って生じた位相差を補償する位相差補償素子をＬＣＬＶ
の前面に設けることで、投射光の暗状態における位相差
をゼロ、すなわち黒を得ることができ、明るく、高コン
トラストの投射像を得ることができる。
液晶が僅かに応答する駆動電圧を設定しても、これによ
って生じた位相差を補償する位相差補償素子をＬＣＬＶ
の前面に設けることで、投射光の暗状態における位相差
をゼロ、すなわち黒を得ることができ、明るく、高コン
トラストの投射像を得ることができる。
【００１７】
【実施例】以下に本発明による実施例を図面を参照しつ
つ説明する。本実施例のプロジェクタを図５に示す。本
実施例のプロジェクタは、偏光ビームスプリッタ１２と
ＬＣＬＶ１との間に設けられた位相差補償素子１７を有
する以外は図２に示すプロジェクタと同一の構造を有す
る。すなわち、本実施例のプロジェクタは、光源１３か
ら出射された光線束が透過する偏光ビームスプリッタ１
２と、ＬＣＬＶ１と、一対の透明電極に駆動電圧を印加
する駆動電源２０と、水平走査により画像を形成しこの
画像を前記光導電膜側から前記光導電膜に入射するＣＲ
Ｔ１４とを含む。ＬＣＬＶ１は、一対の透明基板２及び
３の対向面に設けられた一対の透明電極４及び５間に偏
光ビームスプリッタ１２に近い側から順に積層された、
液晶層１１、反射膜８及び光導電膜６を有する。
つ説明する。本実施例のプロジェクタを図５に示す。本
実施例のプロジェクタは、偏光ビームスプリッタ１２と
ＬＣＬＶ１との間に設けられた位相差補償素子１７を有
する以外は図２に示すプロジェクタと同一の構造を有す
る。すなわち、本実施例のプロジェクタは、光源１３か
ら出射された光線束が透過する偏光ビームスプリッタ１
２と、ＬＣＬＶ１と、一対の透明電極に駆動電圧を印加
する駆動電源２０と、水平走査により画像を形成しこの
画像を前記光導電膜側から前記光導電膜に入射するＣＲ
Ｔ１４とを含む。ＬＣＬＶ１は、一対の透明基板２及び
３の対向面に設けられた一対の透明電極４及び５間に偏
光ビームスプリッタ１２に近い側から順に積層された、
液晶層１１、反射膜８及び光導電膜６を有する。
【００１８】位相差補償素子１７は、所定駆動電圧時に
おける液晶層１１から透過する反射光の直線偏光成分の
電気ベクトルの振動面が互いに垂直となるように配置さ
れ、液晶層の液晶による複屈折により生じた位相差を補
償する。図６に、具体的に作製した位相差補償素子１７
の部分断面を含む斜視図を示す。図６において、二枚の
基板１８及び１９の互いに対向すべき内面に透明電極２
０及び２１及び液晶配向膜２２及び２３を形成し、更
に、液晶配向膜２２及び２３間に液晶２４を封入するこ
とにより、位相差補償素子１７を形成している。
おける液晶層１１から透過する反射光の直線偏光成分の
電気ベクトルの振動面が互いに垂直となるように配置さ
れ、液晶層の液晶による複屈折により生じた位相差を補
償する。図６に、具体的に作製した位相差補償素子１７
の部分断面を含む斜視図を示す。図６において、二枚の
基板１８及び１９の互いに対向すべき内面に透明電極２
０及び２１及び液晶配向膜２２及び２３を形成し、更
に、液晶配向膜２２及び２３間に液晶２４を封入するこ
とにより、位相差補償素子１７を形成している。
【００１９】この位相差補償素子１７に使用した液晶は
ネマティック液晶であり、物性値は誘電率異方性が約−
２で、屈折率異方性が０．２である。また、セル厚は２
μｍでプレチルト角は基板法線方向から約１°であっ
た。まず、位相差補償素子１７とＬＣＬＶ１の液晶配向
膜の配向方向（図６の矢印Ｘ及びＹ）が互いに角度９０
°となるように、位相差補償素子１７をＬＣＬＶ１の前
面に設置する。この後、明るさが最小となるように可変
電圧電源により交流電圧を位相差補償素子１７に印加し
た。これにより、駆動電圧時の液晶層から透過する反射
光の直線偏光成分の電気ベクトルの振動面が互いに垂直
となるようにすることが出来る。この時の電圧は３．３
７Ｖ電圧であった。そして、ＬＣＬＶ１の印加電圧（VO
LTAGE）対明るさ(OUTPUT LEVEL)の曲線を測定した。
ネマティック液晶であり、物性値は誘電率異方性が約−
２で、屈折率異方性が０．２である。また、セル厚は２
μｍでプレチルト角は基板法線方向から約１°であっ
た。まず、位相差補償素子１７とＬＣＬＶ１の液晶配向
膜の配向方向（図６の矢印Ｘ及びＹ）が互いに角度９０
°となるように、位相差補償素子１７をＬＣＬＶ１の前
面に設置する。この後、明るさが最小となるように可変
電圧電源により交流電圧を位相差補償素子１７に印加し
た。これにより、駆動電圧時の液晶層から透過する反射
光の直線偏光成分の電気ベクトルの振動面が互いに垂直
となるようにすることが出来る。この時の電圧は３．３
７Ｖ電圧であった。そして、ＬＣＬＶ１の印加電圧（VO
LTAGE）対明るさ(OUTPUT LEVEL)の曲線を測定した。
【００２０】その結果を図７に、また、その拡大図を図
８に示す。図７のＡはａ−Ｓｉ膜６への書き込みを行う
ＣＲＴ１４が光っていない状態（暗状態）、図７のＢは
ａ−Ｓｉ膜６への書き込みを行うＣＲＴ１４が光った状
態（明状態）である。図８のＡ（暗状態）からＬＣＬＶ
１の印加電圧が１０Ｖで明るさが約０．１％となる最小
値が得られた。これにより、位相差補償素子１７をＬＣ
ＬＶ１の前面に設け、この位相差補償素子１７へ電圧を
印加することでＬＣＬＶ１の位相差を補償できたことが
わかる。
８に示す。図７のＡはａ−Ｓｉ膜６への書き込みを行う
ＣＲＴ１４が光っていない状態（暗状態）、図７のＢは
ａ−Ｓｉ膜６への書き込みを行うＣＲＴ１４が光った状
態（明状態）である。図８のＡ（暗状態）からＬＣＬＶ
１の印加電圧が１０Ｖで明るさが約０．１％となる最小
値が得られた。これにより、位相差補償素子１７をＬＣ
ＬＶ１の前面に設け、この位相差補償素子１７へ電圧を
印加することでＬＣＬＶ１の位相差を補償できたことが
わかる。
【００２１】この状態（ＬＣＬＶ１の駆動電圧：１０
Ｖ，位相差補償素子１７の駆動電圧：３．３７Ｖ）で、
ａ−Ｓｉ膜６への書き込み（書き込み波長６６０ｎｍ、
平均書き込み光強度約１５０μW/cm2、書き込み光の波
形ＥＸＰで書き込み光強度が１／１０になる時間１５ミ
リ秒）を６０Ｈｚの周期で１６パルス行った。そのとき
の明るさ(OUTPUT LEVEL(％))の時間変化(TIME(ms:ミリ
秒))を図９に示す。これより、１回の光パルスで得られ
る投射光の平均明るさは約５０％で、書き込みが行わな
い時（暗状態）では投射光の明るさが約０．１％である
ことからコントラストは約５００対１で得られることが
わかる。
Ｖ，位相差補償素子１７の駆動電圧：３．３７Ｖ）で、
ａ−Ｓｉ膜６への書き込み（書き込み波長６６０ｎｍ、
平均書き込み光強度約１５０μW/cm2、書き込み光の波
形ＥＸＰで書き込み光強度が１／１０になる時間１５ミ
リ秒）を６０Ｈｚの周期で１６パルス行った。そのとき
の明るさ(OUTPUT LEVEL(％))の時間変化(TIME(ms:ミリ
秒))を図９に示す。これより、１回の光パルスで得られ
る投射光の平均明るさは約５０％で、書き込みが行わな
い時（暗状態）では投射光の明るさが約０．１％である
ことからコントラストは約５００対１で得られることが
わかる。
【００２２】比較例として、位相差補償素子１７を取り
除いたプロジェクタで、実施例と同じ黒が得られる明る
さ約０．１％の電圧９．１ＶをＬＣＬＶ１の駆動電圧と
して、実施例と同様に書き込みを行った。図１０に比較
例の明るさ(OUTPUT LEVEL)の時間変化(TIME)を示す。こ
れより、１回の光パルスで得られる明るさは約２７％、
また、コントラストは約２５０対１であり、明るさおよ
びコントラストとも実施例の約半分であった。
除いたプロジェクタで、実施例と同じ黒が得られる明る
さ約０．１％の電圧９．１ＶをＬＣＬＶ１の駆動電圧と
して、実施例と同様に書き込みを行った。図１０に比較
例の明るさ(OUTPUT LEVEL)の時間変化(TIME)を示す。こ
れより、１回の光パルスで得られる明るさは約２７％、
また、コントラストは約２５０対１であり、明るさおよ
びコントラストとも実施例の約半分であった。
【００２３】また、比較例のＬＣＬＶ１の駆動電圧を実
施例と同じ１０Ｖとして応答特性を測定した結果を図１
１に示す。図１１より、１回の光パルスで得られる明る
さは約６０％で得られたが、書き込みか行われていない
時の黒の明るさが約１％であることから、コントラスト
は約６０対１しか得られない。本実施例によれば、誘電
率異方性が負であるネマティック液晶を用いたＬＣＬＶ
において、偏光ビームスプリッタとＬＣＬＶの間に位相
差補償素子を設けることで、明るさを損なわず、高コン
トラストの投射像を得ることが可能なプロジェクタを得
ることができる。また、位相差補償素子の液晶層とし
て、ほぼ水平に配向した正の誘電率異方性を有するネマ
ティック液晶を用いることもできることは明らかであ
る。
施例と同じ１０Ｖとして応答特性を測定した結果を図１
１に示す。図１１より、１回の光パルスで得られる明る
さは約６０％で得られたが、書き込みか行われていない
時の黒の明るさが約１％であることから、コントラスト
は約６０対１しか得られない。本実施例によれば、誘電
率異方性が負であるネマティック液晶を用いたＬＣＬＶ
において、偏光ビームスプリッタとＬＣＬＶの間に位相
差補償素子を設けることで、明るさを損なわず、高コン
トラストの投射像を得ることが可能なプロジェクタを得
ることができる。また、位相差補償素子の液晶層とし
て、ほぼ水平に配向した正の誘電率異方性を有するネマ
ティック液晶を用いることもできることは明らかであ
る。
【００２４】さらに、上記実施例では位相差補償素子１
７に電圧を印加して液晶分子を応答させ位相差を生じさ
せたが、予め、液晶分子を所定の角度だけ倒れた液晶素
子を作製することで、位相差補償素子に電圧を印加しな
くても、位相差の補償ができる。また、上記のような位
相差を補償する位相差補償素子として、誘電率異方性が
正のネマティック液晶を用いても良いし、さらに、一軸
性の高分子フィルム、例えばポリスチレンやポリカーボ
ネートフィルム等の位相板又は波長板を用いても良い。
７に電圧を印加して液晶分子を応答させ位相差を生じさ
せたが、予め、液晶分子を所定の角度だけ倒れた液晶素
子を作製することで、位相差補償素子に電圧を印加しな
くても、位相差の補償ができる。また、上記のような位
相差を補償する位相差補償素子として、誘電率異方性が
正のネマティック液晶を用いても良いし、さらに、一軸
性の高分子フィルム、例えばポリスチレンやポリカーボ
ネートフィルム等の位相板又は波長板を用いても良い。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、偏
光ビームスプリッタと光導電型液晶ライトバルブを有す
る投射型液晶表示装置において、液晶層から透過する反
射光の直線偏光の電気ベクトルの振動面が互いに垂直と
なるように偏光ビームスプリッタと光導電型液晶ライト
バルブとの間に設けられかつ、所定駆動電圧時におい
て、液晶層の液晶による複屈折により生じた位相差を補
償する位相差補償素子を有するので、明るさが維持でき
る高コントラストな投射画像が達成できる。
光ビームスプリッタと光導電型液晶ライトバルブを有す
る投射型液晶表示装置において、液晶層から透過する反
射光の直線偏光の電気ベクトルの振動面が互いに垂直と
なるように偏光ビームスプリッタと光導電型液晶ライト
バルブとの間に設けられかつ、所定駆動電圧時におい
て、液晶層の液晶による複屈折により生じた位相差を補
償する位相差補償素子を有するので、明るさが維持でき
る高コントラストな投射画像が達成できる。
【図１】 従来のＬＣＬＶの概略断面図である。
【図２】 従来のプロジェクタの概略構成図である。
【図３】 従来のプロジェクタにおけるＬＣＬＶの印加
電圧対明るさの特性を示すグラフである。
電圧対明るさの特性を示すグラフである。
【図４】 図３の部分拡大図である。
【図５】 本発明のプロジェクタの概略構成図である。
【図６】 本発明の位相差補償素子及びＬＣＬＶの概略
一部切欠斜視図である。
一部切欠斜視図である。
【図７】 本発明のプロジェクタにおけるＬＣＬＶの印
加電圧対明るさの特性を示すグラフである。
加電圧対明るさの特性を示すグラフである。
【図８】 図３の部分拡大図である。
【図９】 本発明のプロジェクタを用いて、実際に投射
表示を行ったときの明るさの時間変化を示したグラフで
ある。
表示を行ったときの明るさの時間変化を示したグラフで
ある。
【図１０】 比較例のプロジェクタを用いて、実際に投
射表示を行ったときの明るさの時間変化を示したグラフ
である。
射表示を行ったときの明るさの時間変化を示したグラフ
である。
【図１１】 比較例のプロジェクタを用いて、実際に投
射表示を行ったときの明るさの時間変化を示したグラフ
である。
射表示を行ったときの明るさの時間変化を示したグラフ
である。
１ ＬＣＬＶ ２，３ 基板（ガラス板） ４，５ 透明導電膜 ６ ａ−Ｓｉ膜 ７ 遮光膜 ８ 誘電体反射膜 ９，１０ 液晶配向膜 １１ 液晶 １２ 偏光ビームスプリッタ １３ 投射光源 １４ ＣＲＴ １５ 投影レンズ １６ スクリーン １７ 位相差補償素子 １８，１９ 基板（ガラス） ２０，２１ 透明導電膜 ２２，２３ 液晶配向膜 ２４ 液晶
Claims (6)
- 【請求項１】 光源から出射された光線束が透過する偏
光ビームスプリッタと、 一対の透明基板の対向面に設けられた一対の透明電極間
に前記偏光ビームスプリッタに近い側から順に積層され
た、液晶層、反射膜及び光導電膜を有する光導電型液晶
ライトバルブと、 前記一対の透明電極に駆動電圧を印加する駆動手段と、 水平走査により画像を形成しこの画像を前記光導電膜側
から前記光導電膜に入射する書き込み手段とを含む投射
型液晶表示装置であって、 所定駆動電圧時の前記液晶層から透過する反射光の直線
偏光成分の電気ベクトルの振動面が互いに垂直となるよ
うに前記偏光ビームスプリッタと前記光導電型液晶ライ
トバルブとの間に配置されかつ、前記液晶層の液晶によ
る複屈折により生じた位相差を補償する位相差補償素子
を有することを特徴とする投射型液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記位相差補償素子は液晶層を有し、該
液晶層の液晶配向膜の液晶配向処理方向と前記光導電型
液晶ライトバルブの液晶配向膜の液晶配向処理方向とに
所望の角度を付与し、かつ、それぞれの液晶配向間の液
晶配向処理方向がなす角度を９０度またはその近傍の角
度をなすことを特徴とする請求項１記載の投射型液晶表
示装置。 - 【請求項３】 前記位相差補償素子の液晶層は、ほぼ垂
直に配向した負の誘電率異方性を有するネマティック液
晶を有することを特徴とする請求項２記載の投射型液晶
表示装置。 - 【請求項４】 前記位相差補償素子の液晶層は、ほぼ水
平に配向した正の誘電率異方性を有するネマティック液
晶を有することを特徴とする請求項２記載の投射型液晶
表示装置。 - 【請求項５】 前記位相差補償素子の液晶層に電圧を印
加して位相差を補償することを特徴とする請求項２記載
の投射型液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記位相差補償素子は位相板又は波長板
であることを特徴とする請求項１記載の投射型液晶表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6199798A JPH0862564A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 投射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6199798A JPH0862564A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 投射型液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862564A true JPH0862564A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16413805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6199798A Pending JPH0862564A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 投射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862564A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6580484B2 (en) | 1997-05-09 | 2003-06-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Laminated phase plate and liquid crystal display comprising the laminated phase plate |
| CN1320395C (zh) * | 2002-06-24 | 2007-06-06 | 日本胜利株式会社 | 使用反射型液晶元件的投影装置 |
| CN118409457A (zh) * | 2024-07-02 | 2024-07-30 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 一种光寻址液晶光阀及其制备方法 |
| US12124115B2 (en) | 2019-06-28 | 2024-10-22 | Essilor International | Optical article |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP6199798A patent/JPH0862564A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6580484B2 (en) | 1997-05-09 | 2003-06-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Laminated phase plate and liquid crystal display comprising the laminated phase plate |
| CN1320395C (zh) * | 2002-06-24 | 2007-06-06 | 日本胜利株式会社 | 使用反射型液晶元件的投影装置 |
| US12124115B2 (en) | 2019-06-28 | 2024-10-22 | Essilor International | Optical article |
| CN118409457A (zh) * | 2024-07-02 | 2024-07-30 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 一种光寻址液晶光阀及其制备方法 |
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