JP2016180819A - Liquid crystal display device and picture display unit using the liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display device and picture display unit using the liquid crystal display device Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置及びこれを用いた画像表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device and an image display device using the same.
近年、液晶表示素子を用いた液晶プロジェクタが開発されている。一般的な液晶表示素子は、その面方向において画像表示を行うための表示領域と、表示領域の外周にある非表示領域とに分けられる。表示領域の近傍の非表示領域には、表示領域の画素構造に似せたダミー画素を形成した領域であるダミー画素領域がある。 In recent years, liquid crystal projectors using liquid crystal display elements have been developed. A general liquid crystal display element is divided into a display area for displaying an image in the plane direction and a non-display area on the outer periphery of the display area. In the non-display area near the display area, there is a dummy pixel area that is an area in which dummy pixels resembling the pixel structure of the display area are formed.
液晶プロジェクタなどにおいて、画像表示は表示領域のみで行われるため、ユーザーが視認する領域は表示領域だけであることが好ましい。しかしながら、ダミー画素領域は表示領域の近傍にあるため、ダミー画素領域の一部からの光が被投射面に導かれてしまい、ユーザーがダミー画素領域の一部からの光を視認してしまう。また、ダミー画素領域の光学特性と表示領域の光学特性とは完全には一致しない。 In a liquid crystal projector or the like, since image display is performed only in the display area, it is preferable that the area visually recognized by the user is only the display area. However, since the dummy pixel region is in the vicinity of the display region, the light from a part of the dummy pixel region is guided to the projection surface, and the user visually recognizes the light from a part of the dummy pixel region. Further, the optical characteristics of the dummy pixel area and the optical characteristics of the display area do not completely match.
このため、例えば黒表示を行う際に、本来表示したい画像の周囲に明るさのことなる額縁状の画像が表示されてしまい、画質が低下してしまう。 For this reason, for example, when black display is performed, a frame-like image with different brightness is displayed around the image that is originally desired to be displayed, and the image quality is degraded.
このような問題を解決する技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。 As a technique for solving such a problem, a technique described in Patent Document 1 is known.
特許文献１には、透過型の液晶表示素子において、非表示領域に電圧を印加して非表示領域に入射した光を遮光して非表示領域で黒表示を行う技術が開示されている。これにより、ダミー画素領域からの光が被投射面に導かれることを抑制することが可能となる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151561 discloses a technique of performing black display in a non-display area by applying a voltage to the non-display area and blocking light incident on the non-display area in a transmissive liquid crystal display element. Thereby, it is possible to suppress the light from the dummy pixel region from being guided to the projection surface.
ここで、反射型液晶表示素子を製造する際には、一般的に図９（Ｂ）に示すように表示領域とダミー画素領域における反射率が等しくなるようにする。 Here, when the reflective liquid crystal display element is manufactured, the reflectance in the display area and the dummy pixel area is generally made equal as shown in FIG. 9B.
しかしながら、完全に表示領域とダミー画素領域における反射率が等しくなるようにすることは困難である。このため、反射型液晶表示素子を製造すると、図９（Ａ）に示すようにダミー画素領域における反射率が表示領域における反射率よりも小さいものが製造されてしまう。さらに、図９（Ｃ）に示すようにダミー画素領域における反射率が表示領域における反射率よりも大きいものも製造されてしまう。 However, it is difficult to make the reflectance in the display area and the dummy pixel area completely equal. For this reason, when a reflective liquid crystal display element is manufactured, as shown in FIG. 9A, an element having a reflectance in the dummy pixel area smaller than that in the display area is manufactured. Further, as shown in FIG. 9C, a product having a reflectance in the dummy pixel region larger than that in the display region is manufactured.
図９（Ｃ）に示す場合に前述の特許文献１に記載の技術を用いても、反射型液晶表示素子が黒表示を行う際にダミー画素領域が表示領域よりも明るくなってしまい、画質が低下してしまうおそれがあった。 In the case shown in FIG. 9C, even when the technique described in Patent Document 1 described above is used, when the reflective liquid crystal display element performs black display, the dummy pixel area becomes brighter than the display area, and the image quality is improved. There was a risk of lowering.
そこで、本発明の目的は、黒表示を行う際の画質の低下をより抑制することが可能な液晶表示装置及びこれを用いた画像表示装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can further suppress deterioration in image quality when performing black display, and an image display device using the liquid crystal display device.
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、
第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層とを備える反射型の液晶表示素子と、
前記液晶層に印加する電圧を制御する制御手段と、を備え、前記反射型の液晶表示素子からの光束を、検光手段を用いて投射光学系に導く液晶表示装置であって、
前記液晶層のうち、トランジスタが設けられている領域に対応する領域を表示領域とし、前記表示領域以外の領域を非表示領域とし、前記反射型の液晶表示素子からの光束のうち前記検光手段を介して前記投射光学系に向かう光束の光量を反射光量とするとき、
前記表示領域からの反射光量と前記非表示領域からの反射光量は、前記液晶層に印加する電圧によって制御可能であり、
前記制御手段は、前記反射型の液晶表示素子が黒表示を行う際に、前記非表示領域からの反射光量が前記非表示領域に隣接する領域からの反射光量に近づくように、前記非表示領域に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention comprises:
A reflective liquid crystal display element comprising a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
Control means for controlling a voltage applied to the liquid crystal layer, and a liquid crystal display device for guiding a light beam from the reflective liquid crystal display element to a projection optical system using an analyzing means,
Of the liquid crystal layer, a region corresponding to a region where a transistor is provided is a display region, a region other than the display region is a non-display region, and the light detecting means out of the light flux from the reflective liquid crystal display element When the light quantity of the light beam directed to the projection optical system via the reflection light quantity,
The amount of reflected light from the display area and the amount of reflected light from the non-display area can be controlled by a voltage applied to the liquid crystal layer,
When the reflective liquid crystal display element performs black display, the control means is configured such that the amount of light reflected from the non-display region approaches the amount of light reflected from a region adjacent to the non-display region. Control the voltage applied to the
It is characterized by that.
本発明によれば、黒表示を行う際の画質の低下をより抑制することが可能な液晶表示装置及びこれを用いた画像表示装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the liquid crystal display device which can suppress the fall of the image quality at the time of performing black display, and an image display apparatus using the same.
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の相対配置などは、この発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、構成部品の相対位置などは、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨で規定されたものではない。 Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described below with reference to the drawings. However, the relative arrangement of the component parts described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. In other words, the relative positions of the component parts are not stipulated for the purpose of limiting the scope of the present invention to the following embodiments.
〔投射型表示装置の構成の説明〕
図１を用いて本発明の各実施例で示す液晶表示装置を搭載可能なプロジェクタ（投射型表示装置）の構成について説明する。
[Description of Configuration of Projection Display Device]
A configuration of a projector (projection display device) capable of mounting the liquid crystal display device shown in each embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
不図示の外部ビデオ入力信号を液晶表示素子用の駆動信号に変換する液晶表示素子ドライバー３０３からのドライブ信号を用いて、図中の実線を介してレッド用液晶表示素子３Ｒ、グリーン用液晶表示素子３Ｇ、ブルー用液晶表示素子３Ｂを制御する。なお、液晶表示素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは反射型の液晶表示素子である。 Using a drive signal from a liquid crystal display element driver 303 that converts an external video input signal (not shown) into a drive signal for a liquid crystal display element, a red liquid crystal display element 3R and a green liquid crystal display element are connected via a solid line in the figure. The liquid crystal display element 3B for 3G and blue is controlled. The liquid crystal display elements 3R, 3G, and 3B are reflective liquid crystal display elements.
また、照明光学系及び光源部３０１（側面図を横に記している）からの紙面垂直方向に直線偏光偏波した照明光を、マゼンタ色を反射しグリーン色を透過するマゼンタグリーン波長帯域分離ダイクロイックミラー３０５によってまずマゼンタ色成分を偏向する。 Also, magenta green wavelength band separation dichroic that reflects the magenta color and transmits the green color of the illumination light linearly polarized and polarized in the direction perpendicular to the paper surface from the illumination optical system and the light source unit 301 (side view is shown horizontally). First, the magenta color component is deflected by the mirror 305.
偏向されたマゼンタ色は、ブルー色の偏光に半波長のリタデーションを与えるブルークロスカラー偏光子３１１を通過して、紙面水平方向に直線偏光偏波したブルー色成分と、紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分が作成される。 The deflected magenta color passes through the blue cross color polarizer 311 that gives half-wave retardation to the blue polarized light, and the blue color component linearly polarized in the horizontal direction on the paper and the linear polarization polarized in the vertical direction on the paper. A waved red color component is created.
次に、偏光ビームスプリッタ３１０に入射し、紙面水平方向に直線偏光偏波したブルー色成分は偏光分離膜をＰ偏光波のため透過して、ブルー用液晶表示素子３Ｂに導かれる。紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分は偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、レッド用液晶表示素子３Ｒに導かれる。 Next, the blue component incident on the polarization beam splitter 310 and linearly polarized and polarized in the horizontal direction of the paper passes through the polarization separation film as a P-polarized wave, and is guided to the blue liquid crystal display element 3B. The red color component that is linearly polarized and polarized in the direction perpendicular to the paper surface is reflected by the polarization separation film due to the S-polarized wave, and guided to the red liquid crystal display element 3R.
一方、マゼンタグリーン波長帯域分離ダイクロイックミラー３０５によって透過分離されたグリーン色成分は、光路長を補正するためのダミーガラス３０６を通過する。 On the other hand, the green color component transmitted and separated by the magenta green wavelength band separation dichroic mirror 305 passes through the dummy glass 306 for correcting the optical path length.
次に、偏光ビームスプリッタ３０７に入射し、紙面垂直方向に直線偏光偏波したグリーン色成分は偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、グリーン用液晶表示素子３Ｇに導かれるように構成されている。 Next, the green color component that is incident on the polarization beam splitter 307 and linearly polarized in the direction perpendicular to the paper surface is reflected by the polarization separation film due to the S polarized wave and guided to the green liquid crystal display element 3G. ing.
上記の照明構成で各レッド用液晶表示素子３Ｒ、グリーン用液晶表示素子３Ｇ、ブルー用液晶表示素子３Ｇは照明される。 Each of the red liquid crystal display element 3R, the green liquid crystal display element 3G, and the blue liquid crystal display element 3G is illuminated with the illumination configuration described above.
次に、ビデオ信号に法って変調されたレッド用液晶表示素子３Ｒ、グリーン用液晶表示素子３Ｇ、ブルー用液晶表示素子３Ｇによって、各液晶表示素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを照明する光を考える。 Next, consider the light that illuminates each of the liquid crystal display elements 3R, 3G, and 3B by the red liquid crystal display element 3R, the green liquid crystal display element 3G, and the blue liquid crystal display element 3G that are modulated according to the video signal.
これらの光は、各レッド用液晶表示素子３Ｒ、グリーン用液晶表示素子３Ｇ、ブルー用液晶表示素子３Ｇに配列された画素の変調状態に応じて偏光のリタデーションが付与される。このうち、照明光と同じ方向の偏光偏波成分は、照明光路を略引き返す光路を辿って光源ランプ側に戻る。 Polarization retardation is given to these lights in accordance with the modulation state of the pixels arranged in each of the red liquid crystal display element 3R, the green liquid crystal display element 3G, and the blue liquid crystal display element 3G. Among these, the polarization polarization component in the same direction as the illumination light returns to the light source lamp side along the optical path that substantially returns the illumination optical path.
一方、照明光の偏波方向に対して直角方向の偏光偏波成分に関しては、レッド用液晶表示素子３Ｒによる変調光は偏光偏波方向が紙面水平方向となり、偏光ビームスプリッタ３０７の偏光分離膜をＰ偏光波のため透過する。次に、レッド色の偏光に半波長のリタデーションを与えるレッドクロスカラー偏光子３１２を通過して、紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分に変換される。そして、偏光ビームスプリッタ３０８に入射し、紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分は偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、投影光学系３０４の方向に偏向を受ける。 On the other hand, with respect to the polarization polarization component perpendicular to the polarization direction of the illumination light, the polarization polarization direction of the modulated light by the red liquid crystal display element 3R is the horizontal direction in the drawing, and the polarization separation film of the polarization beam splitter 307 is applied. Transmits because of P-polarized wave. Next, the light passes through a red cross color polarizer 312 that gives half-wave retardation to red polarized light, and is converted into a red color component that is linearly polarized in the direction perpendicular to the paper surface. The red color component incident on the polarization beam splitter 308 and linearly polarized and polarized in the direction perpendicular to the paper surface is reflected by the polarization separation film due to the S-polarized wave, and is deflected in the direction of the projection optical system 304.
ブルー用液晶表示素子３Ｂによる変調光は偏光偏波方向が紙面垂直方向となり、偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜をＳ偏光波のため反射する。 The modulated light from the blue liquid crystal display element 3B has the polarization polarization direction perpendicular to the paper surface, and reflects the polarization separation film of the polarization beam splitter 310 as an S-polarized wave.
次に、レッド色の偏光に半波長のリタデーションを与えるレッドクロスカラー偏光子３１２の作用を受けずに通過して、次に、偏光ビームスプリッタ３０８に入射する。一方、紙面垂直方向に直線偏光偏波したブルー色成分は偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、投影光学系３０４の方向に偏向を受ける。 Next, the light passes through without being affected by the red cross-color polarizer 312 which gives half-wave retardation to the red polarized light, and then enters the polarization beam splitter 308. On the other hand, the blue color component that is linearly polarized and polarized in the direction perpendicular to the paper surface is reflected by the polarization separation film due to the S-polarized wave and is deflected in the direction of the projection optical system 304.
グリーン用液晶表示素子３Ｇによる変調光は偏光偏波方向が紙面水平方向となり、偏光ビームスプリッタ３０７の偏光分離膜をＰ偏光波のため透過する。 The modulated light from the green liquid crystal display element 3G has the polarization polarization direction horizontal to the paper surface, and passes through the polarization separation film of the polarization beam splitter 307 as a P-polarized wave.
次に、光路長を補正するためのダミーガラス３０９を通過し、偏光ビームスプリッタ３０８に入射し、紙面水平方向に直線偏光偏波したグリーン色成分は偏光分離膜をＰ偏光波のため透過して、投影光学系３０４の方向に導かれる。 Next, the green color component that passes through the dummy glass 309 for correcting the optical path length, enters the polarization beam splitter 308, and is linearly polarized in the horizontal direction on the paper surface is transmitted through the polarization separation film as a P-polarized wave. , Guided in the direction of the projection optical system 304.
ただし、各レッド用液晶表示素子３Ｒ、グリーン用液晶表示素子３Ｇ、ブルー用液晶表示素子３Ｇにおける複数配された画素は各所定画素が相対的に所定精度を有して重なるように調整またはメカ的または電気的に補償されていることは言及するまでもない。 However, a plurality of arranged pixels in each of the red liquid crystal display element 3R, the green liquid crystal display element 3G, and the blue liquid crystal display element 3G are adjusted or mechanically so that the predetermined pixels overlap each other with a predetermined accuracy. Needless to say, it is electrically compensated.
次に、合波されたカラー色として変調された光はそのまま投影光学系３０４の入射瞳によって捕らえられる。 Next, the light modulated as the combined color color is captured by the entrance pupil of the projection optical system 304 as it is.
各レッド用液晶表示素子３Ｒ、グリーン用液晶表示素子３Ｇ、ブルー用液晶表示素子３Ｇの光変調面と光拡散スクリーン３１３の光拡散面が投影光学系３０４によって光学的共役関係に配されている。このため、光拡散スクリーン３１３に転送されて、ビデオ信号に法った画像が光拡散スクリーン３１３に表示されるものである。 The light modulation surface of each of the red liquid crystal display element 3R, the green liquid crystal display element 3G, and the blue liquid crystal display element 3G and the light diffusion surface of the light diffusion screen 313 are arranged in an optically conjugate relationship by the projection optical system 304. For this reason, the image is transferred to the light diffusion screen 313 and an image based on the video signal is displayed on the light diffusion screen 313.
このとき、各々レッド用液晶表示素子３Ｒ、グリーン用液晶表示素子３Ｇ、ブルー用液晶表示素子２Ｂは、垂直配向モードの反射型液晶表示素子である。 At this time, each of the red liquid crystal display element 3R, the green liquid crystal display element 3G, and the blue liquid crystal display element 2B is a vertical alignment mode reflective liquid crystal display element.
このように、図１に示すプロジェクタは、光源と、光源からの光束を受光する照明光学系と、液晶表示装置とを備えている。さらに、照明光学系からの光束を複数の光束に分離して液晶表示装置に導くとともに、液晶表示装置からの光束を合成する色分離合成系も備えている。具体的には、図１に示す３０１が光源及び照明光学系であり、３０５〜３１２が色分離合成系に該当する。 As described above, the projector shown in FIG. 1 includes a light source, an illumination optical system that receives a light beam from the light source, and a liquid crystal display device. In addition, a light separation from the illumination optical system is separated into a plurality of light fluxes and guided to the liquid crystal display device, and a color separation / synthesis system for combining the light fluxes from the liquid crystal display device is also provided. Specifically, reference numeral 301 shown in FIG. 1 denotes a light source and illumination optical system, and 305 to 312 correspond to a color separation / synthesis system.
〔第１実施例〕
図２から図９を用いて本発明の第１実施例で示す液晶表示装置について説明する。
[First embodiment]
The liquid crystal display device shown in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図２は、反射型の液晶表示素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの断面構造を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of the reflective liquid crystal display elements 3R, 3G, and 3B.
図２において、１００はガラス基板（第１の基板）、１０１は液晶層、１０２ａ及び１０２ｂは配向膜、１０３は反射画素電極である。また、１０４ａは絶縁相関膜ａ、１０４ｂは絶縁相関膜ｂ、１０５は吸収膜、１０６は吸収膜及び絶縁相関膜、１０７は電極配線層、１０８は液晶分子である。そして、反射画素電極１０３から電極配線層１０７はシリコン基板（第２の基板）１２７に設けられている。 In FIG. 2, 100 is a glass substrate (first substrate), 101 is a liquid crystal layer, 102a and 102b are alignment films, and 103 is a reflective pixel electrode. Further, 104a is an insulating correlation film a, 104b is an insulating correlation film b, 105 is an absorption film, 106 is an absorption film and an insulating correlation film, 107 is an electrode wiring layer, and 108 is a liquid crystal molecule. The reflective pixel electrode 103 to the electrode wiring layer 107 are provided on the silicon substrate (second substrate) 127.
なお、本発明の各実施例において、反射画素電極１０３の形状は７．６５μｍ×７．６５μｍの正方形であり、０．３５μｍの画素間ギャップが存在する。また、液晶層１０１のギャップ（高さ）は３．０μｍである。 In each embodiment of the present invention, the shape of the reflective pixel electrode 103 is a square of 7.65 μm × 7.65 μm, and an inter-pixel gap of 0.35 μm exists. The gap (height) of the liquid crystal layer 101 is 3.0 μm.
また、表示領域には第１の基板上に設けられた第１電極と、第２の基板上に設けられたマトリックス状の画素電極が形成されている。さらに、非表示領域には第１の基板上に設けられた第１電極と、第２の基板上のダミー画素領域にコンタクトするよう設けられた第３の電極が形成されている。 In the display area, a first electrode provided on the first substrate and a matrix pixel electrode provided on the second substrate are formed. Further, a first electrode provided on the first substrate and a third electrode provided so as to contact the dummy pixel region on the second substrate are formed in the non-display area.
図９に示すように、従来は製造プロセスのばらつきにより、図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す３つの構造が作成されてしまうことがあった。 As shown in FIG. 9, conventionally, the three structures shown in FIGS. 9A, 9 </ b> B, and 9 </ b> C may be created due to variations in manufacturing processes.
図９において、縦軸は各領域における反射率を示す。ここで、各領域における反射率とは、光束が各領域に入射したときの光量と、各領域で反射された投射レンズ（投射光学系）に向かった光束の光量との比である。例えば、黒表示状態において各領域に入射した光束のほとんどは投射レンズに向かわず、光源側に戻る。従って、黒表示状態における各領域での反射率は低くなる。 In FIG. 9, the vertical axis represents the reflectance in each region. Here, the reflectance in each region is a ratio between the light amount when the light beam is incident on each region and the light amount of the light beam directed to the projection lens (projection optical system) reflected in each region. For example, most of the light beam incident on each area in the black display state does not go to the projection lens but returns to the light source side. Accordingly, the reflectance in each region in the black display state is low.
また、図９において横軸は各領域を示しており、１１１はバックプレーンにトランジスタが設けられている表示領域を示している。１１３は液晶表示素子の一部を覆うマスク部材（遮光部材）で覆われている領域である遮光領域を示している。１１５はダミー画素領域のうち遮光部材に覆われている領域とは異なる領域である非遮光領域を示している。つまり、領域１１３と領域１１５は双方とものダミー画素領域に含まれている。 In FIG. 9, the horizontal axis indicates each region, and 111 indicates a display region in which transistors are provided on the backplane. Reference numeral 113 denotes a light shielding region that is a region covered with a mask member (light shielding member) that covers a part of the liquid crystal display element. Reference numeral 115 denotes a non-light-shielding area which is an area different from the area covered with the light-shielding member in the dummy pixel area. That is, the region 113 and the region 115 are both included in the dummy pixel region.
つまり、本実施例においてトランジスタが設けられている領域を表示領域とし、トランジスタが設けられていない領域を非表示領域とする。言い換えれば、液晶層のうち、トランジスタが設けられている領域に対応する領域を表示領域とし、表示領域以外の領域を非表示領域とする。 That is, in this embodiment, a region where a transistor is provided is a display region, and a region where a transistor is not provided is a non-display region. In other words, in the liquid crystal layer, a region corresponding to a region where the transistor is provided is a display region, and a region other than the display region is a non-display region.
本実施例で示す垂直配向型の液晶表示素子は、電圧によって反射率を増やす方向にしか制御できない。このため、図９（Ｃ）に示す構造が作成されてしまうと、領域１１５にある液晶層に電圧を印加することによって、ダミー画素領域における反射率を表示領域の反射率に近づくように制御することができなかった。 The vertical alignment type liquid crystal display element shown in this embodiment can be controlled only in the direction of increasing the reflectance by the voltage. For this reason, when the structure shown in FIG. 9C is created, the reflectance in the dummy pixel region is controlled to approach the reflectance of the display region by applying a voltage to the liquid crystal layer in the region 115. I couldn't.
そこで、本実施例においては、図９（Ａ）に示す構造を意図的に作成する。その具体的な手段として、本実施例においては液晶層のうちダミー画素領域のプレチルト角を表示領域のプレチルト角よりも小さくする方法を採用している。 Therefore, in this embodiment, the structure shown in FIG. 9A is intentionally created. As a specific means, in this embodiment, a method is adopted in which the pretilt angle of the dummy pixel region in the liquid crystal layer is made smaller than the pretilt angle of the display region.
もちろん、この方法以外にも、例えば、領域ごとに各画素に対する反射電極が占める割合を示す開口率を調整する、反射電極の表面に用いる金属材料を所望の反射率に合わせて選択する方法などを採用してもよい。さらに、反射電極の表面に互いに異なる反射率の異なる反射膜を設ける方法であってもよい。 Of course, besides this method, for example, a method of adjusting the aperture ratio indicating the ratio of the reflective electrode to each pixel for each region, a method of selecting a metal material used for the surface of the reflective electrode in accordance with a desired reflectance, and the like. It may be adopted. Furthermore, a method of providing reflective films having different reflectances on the surface of the reflective electrode may be used.
上記の方法のいずれかにより、本実施例においては、図９（Ａ）に示すように、電圧無印加の状態でのダミー画素領域における反射率が、電圧無印加の状態での表示領域における反射率よりも低い構造となっている。 In any one of the above methods, in this embodiment, as shown in FIG. 9A, the reflectance in the dummy pixel region when no voltage is applied is reflected in the display region when no voltage is applied. The structure is lower than the rate.
これにより、液晶層に印加する電圧を制御する制御手段は、反射型の液晶表示素子が黒表示を行う際に、非表示領域における反射率が非表示領域に隣接する領域における反射率に近づくように、非表示領域に印加する電圧を制御することが可能となる。もちろん、表示領域における反射率と非表示領域における反射率は、液晶層に印加する電圧によって制御可能である。 Thereby, the control means for controlling the voltage applied to the liquid crystal layer allows the reflectance in the non-display area to approach the reflectance in the area adjacent to the non-display area when the reflective liquid crystal display element performs black display. In addition, the voltage applied to the non-display area can be controlled. Of course, the reflectance in the display region and the reflectance in the non-display region can be controlled by a voltage applied to the liquid crystal layer.
このように、本実施例においては、電圧無印加の状態での表示領域の反射率とダミー画素領域の反射率の差による黒表示状態での画質の低下をより抑制することが可能となる。 As described above, in this embodiment, it is possible to further suppress the deterioration of the image quality in the black display state due to the difference between the reflectance of the display region in the state where no voltage is applied and the reflectance of the dummy pixel region.
以下では前述の効果を高める、あるいは、別の効果を生むための構成について説明する。 Hereinafter, a configuration for enhancing the above-described effect or producing another effect will be described.
前述のように、ダミー画素領域の反射率＜表示領域の反射率とし、ダミー画素領域に電圧を印加することでダミー画素領域と表示領域の反射率を一致させることが可能となる。しかし、表示領域とダミー画素領域に印加する電圧が異なることで、２つの領域間で温度特性が異なる可能性がある。 As described above, the reflectance of the dummy pixel region is smaller than the reflectance of the display region, and the reflectance of the dummy pixel region and the display region can be matched by applying a voltage to the dummy pixel region. However, since the voltage applied to the display area and the dummy pixel area is different, the temperature characteristics may be different between the two areas.
一般的な反射型液晶表示素子は印加されている電圧が大きいほど温度による反射率の変化も大きい。電圧無印加の状態でのダミー画素領域の反射率と表示領域の反射率の差が大きいほど、ダミー画素領域に印加する電圧が大きくなる。すなわち反射率に差をつけるほど、ダミー画素領域と表示領域の温度特性に差異が生じる。 In general reflective liquid crystal display elements, the greater the applied voltage, the greater the change in reflectance with temperature. The voltage applied to the dummy pixel region increases as the difference between the reflectance of the dummy pixel region and the reflectance of the display region with no voltage applied increases. That is, the difference in the reflectance causes a difference in temperature characteristics between the dummy pixel area and the display area.
その結果、反射率を一致させた温度から温度変化が生じた際に反射率の変化が領域ごとに違うため、反射率がダミー画素領域と表示領域で大きく離れてしまうことが起こり得る。 As a result, when the temperature change occurs from the temperature at which the reflectances are matched, the reflectance change is different for each region, and thus the reflectance may be greatly separated between the dummy pixel region and the display region.
またダミー画素領域に印加する電圧は、反射率の差分量だけでなく、低電圧で電圧と反射率の関係に支配的なプレチルト角度の影響も受ける。 Further, the voltage applied to the dummy pixel region is not only affected by the difference in reflectance, but is also influenced by the pretilt angle that is dominant in the relationship between the voltage and the reflectance at a low voltage.
図５は電圧と反射率の関係を液晶層内のプレチルト角度ごとにシミュレーションした結果である。図５よりわかるように、一般的に液晶層のプレチルト角度が小さくなるほど電圧に対する反射率の変化が小さくなる。このため液晶層のプレチルト角度が小さいほど、同じ反射率の変化を得るために必要な電圧が増え、反射率を一致させるためにダミー画素領域に印加する電圧が大きくなる。 FIG. 5 shows the result of simulating the relationship between voltage and reflectance for each pretilt angle in the liquid crystal layer. As can be seen from FIG. 5, in general, the smaller the pretilt angle of the liquid crystal layer, the smaller the change in reflectance with respect to voltage. For this reason, as the pretilt angle of the liquid crystal layer is smaller, the voltage required to obtain the same change in reflectance increases, and the voltage applied to the dummy pixel region in order to match the reflectance increases.
よって温度特性を考慮した調整を行うためには、反射率の低下量とプレチルト角度の２つのパラメータに留意しなければならない。以降より所定の温度及び所定の印加電圧におけるダミー画素領域での反射率と表示領域における反射率との比をＡとし、液晶層のうち表示領域でのプレチルト角度をＢとする。 Therefore, in order to perform the adjustment in consideration of the temperature characteristics, attention must be paid to two parameters, that is, the reflectance reduction amount and the pretilt angle. Hereinafter, the ratio of the reflectance in the dummy pixel area to the reflectance in the display area at a predetermined temperature and a predetermined applied voltage is A, and the pretilt angle in the display area of the liquid crystal layer is B.
図６はＡ＝０．４５、Ｂ＝９．０度とした時の表示領域とダミー画素領域の電圧と反射率の関係を温度ごとに示した図である。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the voltage and reflectance of the display area and dummy pixel area for each temperature when A = 0.45 and B = 9.0 degrees.
３０℃で調整することを想定した場合、表示領域の０Ｖ時（電圧無印加の状態）の反射率と一致させるためにはダミー画素領域に１．３５Ｖの電圧（電圧１２２）を印加する必要があることがわかる。つまり、電圧１２２は３０℃において表示領域における反射率と非表示領域における反射率とを一致させるために、非表示領域に印加する必要のある電圧である。 Assuming that the adjustment is performed at 30 ° C., it is necessary to apply a voltage of 1.35 V (voltage 122) to the dummy pixel region in order to match the reflectance of the display region at 0 V (no voltage applied state). I know that there is. That is, the voltage 122 is a voltage that needs to be applied to the non-display area in order to make the reflectance in the display area coincide with the reflectance in the non-display area at 30 ° C.
また、図６においてＲ１は４０℃における電圧無印加の状態での表示領域の反射率であり、Ｒ２は４０℃における電圧無印加の状態でのダミー画素領域に電圧１２２を印加したときの反射率である。 In FIG. 6, R1 is the reflectance of the display region when no voltage is applied at 40 ° C., and R2 is the reflectance when the voltage 122 is applied to the dummy pixel region when no voltage is applied at 40 ° C. It is.
図７は図６中の電圧１．３５Ｖ付近を拡大した図である。３０℃で調整後の反射率（図７−１１６）と、温度が４０℃に変化した時の表示領域とダミー画素領域の反射率Ｒ１及びＲ２（図７−１１７、１１８）が異なっていることがわかる。 FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the voltage 1.35 V in FIG. The reflectivity after adjustment at 30 ° C. (FIGS. 7 to 116) and the reflectivity R1 and R2 (FIGS. 7 to 117 and 118) of the display region and dummy pixel region when the temperature changes to 40 ° C. are different. I understand.
これは前述の温度特性の差によるものであるが、この温度による表示領域とダミー画素領域の反射率の変化率（図７−１１７、１１８の変化率）が２％以下であれば良好な表示状態を維持できることが実験的に確認されている。よって、ＡとＢは表示領域とダミー画素領域の反射率の変化率が２％以下となるよう設定することが望ましい。 This is due to the difference in the temperature characteristics described above, but a good display can be obtained if the reflectance change rate (change rate in FIGS. 7-117 and 118) between the display region and the dummy pixel region due to this temperature is 2% or less. It has been experimentally confirmed that the state can be maintained. Therefore, it is desirable to set A and B so that the reflectance change rate between the display area and the dummy pixel area is 2% or less.
言い換えれば、第１の温度における電圧無印加の状態での表示領域の反射率をＲ１とし、非表示領域における反射率をＲ１にするために必要な印加電圧を、第１の温度よりも低い第２の温度における非表示領域に印加したときの反射率をＲ２とする。 In other words, the reflectance of the display region in the state where no voltage is applied at the first temperature is R1, and the applied voltage required to set the reflectance in the non-display region to R1 is lower than the first temperature. The reflectance when applied to the non-display area at the temperature of 2 is R2.
さらに、変化率ｒを以下の（１）式のように定義する。
ｒ＝Ｒ１／Ｒ２−１ （１）
Furthermore, the rate of change r is defined as in the following equation (1).
r = R1 / R2-1 (1)
このとき、変化率ｒが０．０２以下であることが好ましい。なお、本実施例において第１の温度とは４０℃であり、第２の温度とは３０℃である。 At this time, the change rate r is preferably 0.02 or less. In this embodiment, the first temperature is 40 ° C., and the second temperature is 30 ° C.
また、反射率Ｒ１は、第１の温度において非表示領域における反射率を、第１の温度における電圧無印加の状態の表示領域における反射率と一致させるために、非表示領域に印加すべき電圧を非表示領域に印加したときの非表示領域の反射率ともいえる。 The reflectivity R1 is a voltage to be applied to the non-display area in order to make the reflectivity in the non-display area at the first temperature coincide with the reflectivity in the display area where no voltage is applied at the first temperature. It can also be said that the reflectance of the non-display area when is applied to the non-display area.
図８はＡ、Ｂをマトリクス状に振った時の変化率ｒを計算した結果を示す図である。図８−１１９の直線は変化率ｒ＝０．０２を境に引いたものであり、この直線の式から変化率ｒが０．０２以下となる条件は、以下の（２）式に示す通りである。
Ａ＞−０．１３×Ｂ＋１．７５ （２）
FIG. 8 is a diagram showing the result of calculating the rate of change r when A and B are shaken in a matrix. The straight line in FIGS. 8 to 119 is drawn with the change rate r = 0.02 as a boundary. The condition for the change rate r to be 0.02 or less from the equation of this straight line is as shown in the following equation (2). It is.
A> −0.13 × B + 1.75 (2)
上記の（２）式を満足することで、温度による変化を抑えながら、プロセスのばらつきを考慮した反射型の液晶表示素子に適した調整が可能となる。 By satisfying the above expression (2), adjustment suitable for a reflective liquid crystal display element considering process variations can be performed while suppressing changes due to temperature.
〔第２実施例〕
図１０は、本発明の第２実施例で示す液晶表示装置のための制御方法を示す図である。
なお、前述の第１の実施例と共通する構成要素について同じ符号を付している。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a diagram illustrating a control method for the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as the above-mentioned 1st Example.
本実施例において、表示領域の画素電極上にはＡｌ反射膜を形成し、ダミー画素領域の画素電極上にはＴｉ反射膜を形成している。この時のＡｌ反射膜の反射率は７０％であり、Ｔｉ反射膜の反射率は６０％であるため、この時、Ａ＝０．８５となり、図９（Ａ）に示す構造を持つ液晶表示素子となる。 In this embodiment, an Al reflective film is formed on the pixel electrode in the display area, and a Ti reflective film is formed on the pixel electrode in the dummy pixel area. At this time, the reflectance of the Al reflective film is 70%, and the reflectance of the Ti reflective film is 60%. At this time, A = 0.85, and the liquid crystal display having the structure shown in FIG. It becomes an element.
図１０はＡ＝０．８５、Ｂ＝８．０とした時の制御方法を示す図である。この条件は、前述の（２）式を満たしている。 FIG. 10 is a diagram illustrating a control method when A = 0.85 and B = 8.0. This condition satisfies the aforementioned equation (2).
３０℃で調整を行う場合、ダミー画素領域に０．８０Ｖ（図１０−１２３）の電圧を印加することで、ダミー画素領域の反射率と表示領域の反射率を一致させることができる。 When adjustment is performed at 30 ° C., the reflectance of the dummy pixel region and the reflectance of the display region can be matched by applying a voltage of 0.80 V (FIGS. 10 to 123) to the dummy pixel region.
変化率ｒを計算すると０．０１となり、変化率ｒが０．０２以下であるため、Δ１０℃の温度変化が生じた際も領域間の見え方は良好である。 When the rate of change r is calculated, it is 0.01, and the rate of change r is 0.02 or less. Therefore, even when a temperature change of Δ10 ° C. occurs, the visibility between the regions is good.
このように、本実施例においてもプロセスのばらつきによる影響を抑制することができ、かつ温度特性を考慮した調整を行うことができる。 As described above, also in this embodiment, it is possible to suppress the influence due to the process variation and to perform the adjustment in consideration of the temperature characteristics.
〔第３実施例〕
図１１は、本発明の第２実施例で示す液晶表示装置のための制御方法を示す図である。
なお、前述の第１の実施例と共通する構成要素について同じ符号を付している。
[Third embodiment]
FIG. 11 is a diagram illustrating a control method for the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component which is common in the above-mentioned 1st Example.
本実施例において、表示領域の画素開口率を９０％とし、ダミー画素領域の画素開口率を８０％とするように反射型の液晶表示素子を作成する。 In this embodiment, a reflective liquid crystal display element is formed so that the pixel aperture ratio of the display area is 90% and the pixel aperture ratio of the dummy pixel area is 80%.
図１０はＡ＝０．８９、Ｂ＝８．０とした時の制御方法を示す図である。この条件は、前述の（２）式を満たしている。 FIG. 10 is a diagram showing a control method when A = 0.89 and B = 8.0. This condition satisfies the aforementioned equation (2).
３０℃で調整を行う場合、ダミー画素領域に０．６０Ｖ（図１１−１２４）の電圧を印加することで、ダミー画素領域の反射率と表示領域の反射率を一致させることができる。 When adjustment is performed at 30 ° C., by applying a voltage of 0.60 V (FIGS. 11 to 124) to the dummy pixel region, the reflectance of the dummy pixel region and the reflectance of the display region can be matched.
変化率ｒを計算すると０．００８％となり、変化率ｒが０．０２以下であるため、Δ１０℃の温度変化が生じた際も領域間の見え方は良好である。 When the rate of change r is calculated, it is 0.008%, and the rate of change r is 0.02 or less. Therefore, even when a temperature change of Δ10 ° C. occurs, the visibility between the regions is good.
このように、本実施例においてもプロセスのばらつきによる影響を抑制することができ、かつ温度特性を考慮した調整を行うことができる。 As described above, also in this embodiment, it is possible to suppress the influence due to the process variation and to perform the adjustment in consideration of the temperature characteristics.
〔第４実施例〕
図１２を用いて、本発明の第４実施例における液晶表示装置について説明する。なお、本実施例において、前述の第１実施例と共通する構成要素については、同じ符号を付している。
[Fourth embodiment]
A liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same reference numerals are given to components common to the first embodiment described above.
本実施例においては、図１に示す液晶表示装置３（３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ）の各液晶層の温度を測定する温度センサ（温度測定手段）がさらに設けられている。 In the present embodiment, a temperature sensor (temperature measuring means) for measuring the temperature of each liquid crystal layer of the liquid crystal display device 3 (3R, 3G, 3B) shown in FIG. 1 is further provided.
図１２はＡ＝０．６０、Ｂ＝６．０としたときの制御方法を示す図である。この条件は、前述の（２）式を満たしている。 FIG. 12 is a diagram illustrating a control method when A = 0.60 and B = 6.0. This condition satisfies the aforementioned equation (2).
３０℃で調整を行う場合、非表示領域に１．３Ｖ（図１２−１２５）の電圧を印加することで、ダミー画素領域の反射率と表示領域の反射率を一致させることができる。しかし、このときの変化率ｒを計算すると０．２５となり、０．０２を超え、画素間の良好な表示状態を得られない。 When adjustment is performed at 30 ° C., the reflectance of the dummy pixel region and the reflectance of the display region can be matched by applying a voltage of 1.3 V (FIGS. 12 to 125) to the non-display region. However, if the rate of change r at this time is calculated, it becomes 0.25, which exceeds 0.02, and a good display state between pixels cannot be obtained.
そこで、本実施例におちえは、温度センサの温度情報を用いて、非表示領域に印加する電圧を変化させる。具体的には、図１２−１２６に示すように４０℃の時の非表示領域の電圧を１．３Ｖから１．４５Ｖとすることで、２つの領域の反射率を再度一致させることができる。 Therefore, in the present embodiment, the voltage applied to the non-display area is changed using the temperature information of the temperature sensor. Specifically, as shown in FIG. 12-126, by changing the voltage of the non-display area at 40 ° C. from 1.3 V to 1.45 V, the reflectances of the two areas can be matched again.
このように、本実施例においてもプロセスのばらつきによる影響を抑制することができ、かつ温度特性を考慮した調整を行うことができる。本実施例では前述のように、液晶層の温度を測定する温度測定手段をさらに備え、制御手段は、温度測定手段による測定結果に基づいて、液晶層のうち非表示領域に印加する電圧を制御する。 As described above, also in this embodiment, it is possible to suppress the influence due to the process variation and to perform the adjustment in consideration of the temperature characteristics. In this embodiment, as described above, the apparatus further includes temperature measuring means for measuring the temperature of the liquid crystal layer, and the control means controls the voltage applied to the non-display area of the liquid crystal layer based on the measurement result by the temperature measuring means. To do.
なお、本実施例においては、温度センサが液晶表示装置３（３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ）の全てに設けられている構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、比視感度の高いグリーン光用の液晶表示装置３Ｇにのみ温度センサを設ける構成や、比視感度の低いブルー光用の液晶表示装置３Ｂにのみ温度センサを設けない構成などであってもよい。 In the present embodiment, the configuration in which the temperature sensor is provided in all the liquid crystal display devices 3 (3R, 3G, 3B) is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which a temperature sensor is provided only in the liquid crystal display device 3G for green light having a high specific visibility, or a configuration in which a temperature sensor is not provided only in the liquid crystal display device 3B for blue light having a low specific visibility is used. Good.
〔第５実施例〕
図１３を用いて本発明の第５実施例で示す液晶表示装置について説明する。
[Fifth embodiment]
A liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
前述の第１実施例と本実施例においては、各領域における反射率との関係が異なる。具体的には、本実施例においては遮光領域における反射率よりも、ダミー画素領域のうちマスク部材に覆われていない非遮光領域における反射率の方が小さい。 In the first embodiment and the present embodiment, the relationship between the reflectance in each region is different. Specifically, in this embodiment, the reflectance in the non-light-shielding area that is not covered by the mask member in the dummy pixel area is smaller than the reflectance in the light-shielding area.
そして、制御手段は、非遮光領域における反射率が遮光領域における反射率に近づくように、非遮光領域に印加する電圧を制御する。これにより、遮光領域と非遮光領域との輝度差を小さくすることで、前述の黒表示状態における画質の低下をより抑制することが可能となる。 And a control means controls the voltage applied to a non-light-shielding area | region so that the reflectance in a non-light-shielding area | region may approach the reflectance in a light-shielding area | region. As a result, by reducing the luminance difference between the light shielding area and the non-light shielding area, it is possible to further suppress the deterioration of the image quality in the black display state described above.
このように、本発明の各実施例においては、制御手段が、反射型の液晶表示素子が黒表示を行う際に、非表示領域における反射率が非表示領域に隣接する領域における反射率に近づくように、非表示領域に印加する電圧を制御している。 As described above, in each embodiment of the present invention, when the reflective liquid crystal display element performs black display, the control unit causes the reflectance in the non-display area to approach the reflectance in the area adjacent to the non-display area. As described above, the voltage applied to the non-display area is controlled.
〔他の実施形態〕
前述の各実施例において液晶層に印加する電圧を制御することで、液晶層における反射率を変化させる構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。黒表示を行う際の画質の低下をより抑制することが可能な液晶表示装置及びこれを用いた画像表示装置であれば、以下に示す構成であっても良い。
[Other Embodiments]
In each of the above-described embodiments, the configuration in which the reflectance in the liquid crystal layer is changed by controlling the voltage applied to the liquid crystal layer is illustrated, but the present invention is not limited to this. The following configuration may be used as long as it is a liquid crystal display device and an image display device using the liquid crystal display device that can further suppress deterioration in image quality when performing black display.
すなわち、液晶表示装置が、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層とを備える反射型の液晶表示素子を備える。さらに、液晶表示装置が液晶層に印加する電圧を制御する制御手段と、を備える。 That is, the liquid crystal display device includes a reflective liquid crystal display element including a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate. And a control means for controlling a voltage applied to the liquid crystal layer by the liquid crystal display device.
なお、ここでいる液晶表示装置は、反射型の液晶表示素子からの光束を、検光手段を用いて投射光学系に導く液晶表示装置であり、検光手段とは図１に示す偏光ビームスプリッタ３０７あるいは３１０である。 The liquid crystal display device here is a liquid crystal display device that guides a light beam from a reflective liquid crystal display element to a projection optical system using a light detecting means. The light detecting means is a polarizing beam splitter shown in FIG. 307 or 310.
そして、液晶層のうち、トランジスタが設けられている領域に対応する領域を表示領域とし、表示領域以外の領域を非表示領域とし、反射型の液晶表示素子からの光束のうち検光手段を介して投射光学系に向かう光束の光量を反射光量とする。 In the liquid crystal layer, a region corresponding to the region where the transistor is provided is set as a display region, a region other than the display region is set as a non-display region, and the light flux from the reflective liquid crystal display element is passed through the analyzing means. Thus, the amount of light flux directed toward the projection optical system is taken as the amount of reflected light.
このとき、表示領域からの反射光量と前記非表示領域からの反射光量は、液晶層に印加する電圧によって制御可能である。 At this time, the amount of reflected light from the display area and the amount of reflected light from the non-display area can be controlled by a voltage applied to the liquid crystal layer.
そして、制御手段は、反射型の液晶表示素子が黒表示を行う際に、非表示領域からの反射光量が非表示領域に隣接する領域からの反射光量に近づくように、非表示領域に印加する電圧を制御する。 Then, when the reflective liquid crystal display element performs black display, the control unit applies the reflected light amount from the non-display region to the non-display region so as to approach the reflected light amount from the region adjacent to the non-display region. Control the voltage.
なお、前述の各実施例における反射率とは、反射型の液晶表示素子に入射する光束の光量と、反射型の液晶表示素子からの光束のうち検光手段を介して投射光学系に向かう光束の光量との比である。 The reflectance in each of the embodiments described above refers to the amount of light flux incident on the reflective liquid crystal display element and the light flux directed to the projection optical system via the light detecting means out of the light flux from the reflective liquid crystal display element. It is a ratio to the amount of light.
このとき、前述の各実施例においては、制御手段が液晶層に印加する電圧を制御することで、液晶層における反射率が変化し、液晶層における反射率が変化することで反射光量が変化する。そして、電圧無印加の状態での非表示領域における反射率は、電圧無印加の状態での表示領域における反射率よりも低くなっている。 At this time, in each of the above-described embodiments, the control unit controls the voltage applied to the liquid crystal layer to change the reflectance in the liquid crystal layer, and the reflectance in the liquid crystal layer changes to change the amount of reflected light. . The reflectance in the non-display area when no voltage is applied is lower than the reflectance in the display area when no voltage is applied.
また、前述の各実施例において反射型の液晶表示素子を用いた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、透過型の液晶表示素子を用い、以下に示す構成の液晶表示装置であっても良い。 Moreover, although the configuration using the reflective liquid crystal display element is illustrated in each of the above-described embodiments, the present invention is not limited to this, and the liquid crystal having the following configuration using the transmissive liquid crystal display element. It may be a display device.
すなわち、液晶表示装置が、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に設けられた液晶層とを備える透過型の液晶表示素子を備える。さらに、液晶表示装置が、液晶層に印加する電圧を制御する制御手段を備える。 That is, a liquid crystal display device includes a transmissive liquid crystal display element that includes a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate. Further, the liquid crystal display device includes control means for controlling a voltage applied to the liquid crystal layer.
なお、ここでいる液晶表示装置は、透過型の液晶表示素子からの光束を、検光手段を用いて投射光学系に導く液晶表示装置であり、検光手段とは透過型の液晶表示素子の出射側に設けられた偏光板である。 The liquid crystal display device here is a liquid crystal display device that guides a light beam from a transmissive liquid crystal display element to a projection optical system using a light detecting means, and the light detecting means is a transmissive liquid crystal display element. It is a polarizing plate provided on the emission side.
また、このような構成において、第１の基板及び第２の基板は両方ともガラス基板である。 In such a configuration, both the first substrate and the second substrate are glass substrates.
そして、液晶層のうち、トランジスタが設けられている領域に対応する領域を表示領域とし、表示領域以外の領域を非表示領域とし、透過型の液晶表示素子からの光束のうち検光手段を介して投射光学系に向かう光束の光量を透過光量とする。 In the liquid crystal layer, a region corresponding to the region where the transistor is provided is set as a display region, a region other than the display region is set as a non-display region, and light flux from the transmissive liquid crystal display element is passed through the light detecting means. Thus, the amount of light beam traveling toward the projection optical system is defined as the transmitted light amount.
このとき、表示領域からの透過光量と非表示領域からの透過光量は、液晶層に印加する電圧によって制御可能である。 At this time, the amount of transmitted light from the display area and the amount of transmitted light from the non-display area can be controlled by a voltage applied to the liquid crystal layer.
そして、制御手段は、透過型の液晶表示素子が黒表示を行う際に、非表示領域からの透過光量が非表示領域に隣接する領域からの透過光量に近づくように、非表示領域に印加する電圧を制御する。 Then, when the transmissive liquid crystal display element performs black display, the control unit applies the transmitted light amount from the non-display region to the non-display region so as to approach the transmitted light amount from the region adjacent to the non-display region. Control the voltage.
なお、透過型の液晶表示素子に入射する光束の光量と、透過型の液晶表示素子からの光束のうち検光手段を介して投射光学系に向かう光束の光量との比を透過率とする。このとき、制御手段が液晶層に印加する電圧を制御することで、液晶層における透過率が変化し、液晶層における透過率が変化することで透過光量が変化する。 Note that the transmittance is the ratio between the amount of light flux incident on the transmissive liquid crystal display element and the light flux of the light flux from the transmissive liquid crystal display element toward the projection optical system via the light detecting means. At this time, the transmittance of the liquid crystal layer is changed by controlling the voltage applied to the liquid crystal layer by the control means, and the amount of transmitted light is changed by changing the transmittance of the liquid crystal layer.
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
１００ ガラス基板（第１の基板）
１０１ 液晶層
１１１ 表示領域
１１２ ダミー画素領域（非表示領域）
１２７ シリコン基板（第２の基板）
100 glass substrate (first substrate)
101 Liquid crystal layer 111 Display area 112 Dummy pixel area (non-display area)
127 Silicon substrate (second substrate)
Claims (13)
前記液晶層に印加する電圧を制御する制御手段と、を備え、前記反射型の液晶表示素子からの光束を、検光手段を用いて投射光学系に導く液晶表示装置であって、
前記液晶層のうち、トランジスタが設けられている領域に対応する領域を表示領域とし、前記表示領域以外の領域を非表示領域とし、前記反射型の液晶表示素子からの光束のうち前記検光手段を介して前記投射光学系に向かう光束の光量を反射光量とするとき、
前記表示領域からの反射光量と前記非表示領域からの反射光量は、前記液晶層に印加する電圧によって制御可能であり、
前記制御手段は、前記反射型の液晶表示素子が黒表示を行う際に、前記非表示領域からの反射光量が前記非表示領域に隣接する領域からの反射光量に近づくように、前記非表示領域に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする液晶表示装置。 A reflective liquid crystal display element comprising a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
Control means for controlling a voltage applied to the liquid crystal layer, and a liquid crystal display device for guiding a light beam from the reflective liquid crystal display element to a projection optical system using an analyzing means,
Of the liquid crystal layer, a region corresponding to a region where a transistor is provided is a display region, a region other than the display region is a non-display region, and the light detecting means out of the light flux from the reflective liquid crystal display element When the light quantity of the light beam directed to the projection optical system via the reflection light quantity,
The amount of reflected light from the display area and the amount of reflected light from the non-display area can be controlled by a voltage applied to the liquid crystal layer,
When the reflective liquid crystal display element performs black display, the control means is configured such that the amount of light reflected from the non-display region approaches the amount of light reflected from a region adjacent to the non-display region. Control the voltage applied to the
A liquid crystal display device characterized by the above.
前記制御手段が前記液晶層に印加する電圧を制御することで、前記液晶層における反射率が変化し、前記液晶層における反射率が変化することで前記反射光量が変化する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。 The reflectance is defined as the ratio between the light amount of the light beam incident on the reflective liquid crystal display element and the light amount of the light beam that travels toward the projection optical system via the light detecting means out of the light beam from the reflective liquid crystal display element. and when,
By controlling the voltage applied to the liquid crystal layer by the control means, the reflectance in the liquid crystal layer is changed, and the reflected light amount is changed by changing the reflectance in the liquid crystal layer.
The liquid crystal display device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。 The reflectance in the non-display area in the state where no voltage is applied is lower than the reflectance in the display area in the state where no voltage is applied,
The liquid crystal display device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。 The control means applies the liquid crystal layer so that the reflectance in the non-display area approaches the reflectance in the display area, and the voltage applied to the non-display area is larger than the voltage applied to the display area. Control the voltage to
The liquid crystal display device according to claim 3.
前記液晶層のうち、前記遮光部材に覆われている領域を遮光領域とし、前記非表示領域のうち前記遮光部材に覆われている領域とは異なる領域を非遮光領域とするとき、
前記非遮光領域における反射率は、前記遮光領域における反射率よりも低く、
前記制御手段は、前記非遮光領域における反射率が前記遮光領域における反射率に近づくように、前記非遮光領域に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。 A light shielding member that covers a part of the non-display area;
When the region covered with the light shielding member in the liquid crystal layer is a light shielding region, and the region different from the region covered with the light shielding member in the non-display region is a non-light shielding region,
The reflectance in the non-light shielding area is lower than the reflectance in the light shielding area,
The control means controls a voltage applied to the non-light-shielding region so that the reflectance in the non-light-shielding region approaches the reflectance in the light-shielding region;
The liquid crystal display device according to claim 3.
前記非表示領域における反射率と前記表示領域における反射率との比をＡとし、前記液晶層内の液晶分子のプレチルト角をＢとするとき、
Ａ＞−０．１３×Ｂ＋１．７５
を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 The reflective liquid crystal display element is
When the ratio between the reflectance in the non-display area and the reflectance in the display area is A, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is B,
A> −0.13 × B + 1.75
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein:
前記制御手段は、前記温度測定手段による測定結果に基づいて、前記液晶層のうち前記非表示領域に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 Further comprising a temperature measuring means for measuring the temperature of the liquid crystal layer,
The control means controls a voltage applied to the non-display area in the liquid crystal layer based on a measurement result by the temperature measurement means.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is a liquid crystal display device.
前記非表示領域における反射率をＲ１にするために必要な印加電圧を、前記第１の温度よりも低い第２の温度における非表示領域に印加したときの反射率をＲ２とするとき、
ｒ＝Ｒ１／Ｒ２−１
ｒ≦０．０２
を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 The reflectance in the display area in the state where no voltage is applied at the first temperature is R1,
When the applied voltage necessary for setting the reflectance in the non-display area to R1 is applied to the non-display area at the second temperature lower than the first temperature, the reflectance is R2.
r = R1 / R2-1
r ≦ 0.02
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 The pretilt angle in the non-display area is smaller than the pretilt angle in the display area,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is a liquid crystal display device.
前記液晶層に印加する電圧を制御する制御手段と、を備え、前記液晶表示素子からの光束を、検光手段を用いて投射光学系に導く液晶表示装置であって、
前記液晶層のうち、トランジスタが設けられている領域に対応する領域を表示領域とし、前記表示領域以外の領域を非表示領域とし、前記透過型の液晶表示素子からの光束のうち前記検光手段を介して前記投射光学系に向かう光束の光量を透過光量とするとき、
電圧無印加の状態での前記非表示領域からの透過光量は、電圧無印加の状態での前記表示領域からの透過光量よりも低く、
前記表示領域からの透過光量と前記非表示領域からの透過光量は、前記液晶層に印加する電圧によって制御可能であり、
前記制御手段は、前記透過型の液晶表示素子が黒表示を行う際に、前記非表示領域からの透過光量が前記非表示領域に隣接する領域からの透過光量に近づくように、前記非表示領域に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする液晶表示装置。 A transmissive liquid crystal display element comprising a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
Control means for controlling a voltage applied to the liquid crystal layer, and a liquid crystal display device that guides a light beam from the liquid crystal display element to a projection optical system using an analyzing means,
Of the liquid crystal layer, a region corresponding to a region where a transistor is provided is a display region, a region other than the display region is a non-display region, and the light detecting means out of the light flux from the transmissive liquid crystal display element When the amount of light flux directed to the projection optical system through the transmission light amount,
The amount of transmitted light from the non-display area in the state of no voltage applied is lower than the amount of transmitted light from the display area in the state of no voltage applied,
The amount of light transmitted from the display area and the amount of light transmitted from the non-display area can be controlled by a voltage applied to the liquid crystal layer,
When the transmissive liquid crystal display element performs black display, the control means is configured so that the transmitted light amount from the non-display region approaches the transmitted light amount from the region adjacent to the non-display region. Control the voltage applied to the
A liquid crystal display device characterized by the above.
前記制御手段が前記液晶層に印加する電圧を制御することで、前記液晶層における透過率が変化し、前記液晶層における透過率が変化することで前記透過光量が変化する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。 The transmittance is defined as the ratio between the light amount of the light beam incident on the transmissive liquid crystal display element and the light amount of the light beam directed to the projection optical system via the light detecting means out of the light beam from the transmissive liquid crystal display element. and when,
By controlling the voltage applied to the liquid crystal layer by the control means, the transmittance in the liquid crystal layer is changed, and the transmitted light amount is changed by changing the transmittance in the liquid crystal layer.
The liquid crystal display device according to claim 10.
前記光源からの光束を受光する照明光学系と、
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液晶表示装置と、
前記照明光学系からの光束を複数の光束に分離して前記液晶表示装置に導くとともに、前記液晶表示装置からの光束を合成する色分離合成系と、を備える、
ことを特徴とする投射型表示装置。 A light source;
An illumination optical system for receiving a light beam from the light source;
A liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 11,
A light separation from the illumination optical system is separated into a plurality of light fluxes and led to the liquid crystal display device, and a color separation / synthesis system for combining the light fluxes from the liquid crystal display device is provided.
A projection type display device characterized by that.
前記液晶層のうち、トランジスタが設けられている領域に対応する領域を表示領域とし、前記表示領域以外の領域を非表示領域とするとき、
電圧無印加の状態での前記非表示領域における反射率が、電圧無印加の状態での前記表示領域における反射率よりも低い場合、
前記反射型の液晶表示素子が黒表示を行う際に、前記非表示領域における反射率が前記非表示領域に隣接する領域における反射率に近づくように、前記非表示領域に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする制御方法。 A control method for controlling a voltage applied to a liquid crystal layer provided in a reflective liquid crystal display element,
Of the liquid crystal layer, when a region corresponding to a region where a transistor is provided is a display region, and a region other than the display region is a non-display region,
When the reflectance in the non-display area in a state where no voltage is applied is lower than the reflectance in the display area in a state where no voltage is applied,
When the reflective liquid crystal display element performs black display, the voltage applied to the non-display area is controlled so that the reflectivity in the non-display area approaches the reflectivity in the area adjacent to the non-display area. ,
A control method characterized by that.
Priority Applications (1)
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| JP2015060206A JP2016180819A (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Liquid crystal display device and picture display unit using the liquid crystal display device |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019090935A (en) * | 2017-11-15 | 2019-06-13 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | Reflective liquid crystal display device |
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2015
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