投射型液晶表示装置
【課題】反射ピーク波長が可視波長領域に２つ以上発現するブルー相液晶を挟持した液晶パネルを用いて、液晶の応答性を向上させつつ部品点数を削減した投射型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】電圧無印加時に光学的等方性を示し電圧印加時に光学的異方性を示して反射率を変化させる液晶層を有する液晶パネルと、液晶パネルに光を供給する光源と、を有し、光源からの光を前記液晶パネルによって反射して投射することにより画像を表示させる投射型液晶表示装置において、液晶層は、電圧が印加された際に、可視波長領域に第１反射ピーク波長と第２反射ピーク波長を示し、光源は、第１反射ピーク波長に対応する第１光源スペクトルと、２反射ピーク波長に対応する第２光源スペクトルとを、互いに独立させて前記液晶パネルに供給する、ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【解決手段】電圧無印加時に光学的等方性を示し電圧印加時に光学的異方性を示して反射率を変化させる液晶層を有する液晶パネルと、液晶パネルに光を供給する光源と、を有し、光源からの光を前記液晶パネルによって反射して投射することにより画像を表示させる投射型液晶表示装置において、液晶層は、電圧が印加された際に、可視波長領域に第１反射ピーク波長と第２反射ピーク波長を示し、光源は、第１反射ピーク波長に対応する第１光源スペクトルと、２反射ピーク波長に対応する第２光源スペクトルとを、互いに独立させて前記液晶パネルに供給する、ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブルー相を用いた反射型の液晶パネルを備えた投射型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネマティック液晶やコレステリック液晶を用い、電場により液晶の配向を制御することによって画素の反射率を変化させることにより表示を行う反射型の液晶表示装置が、特許文献１において記載されている。このような反射型液晶表示装置に含まれる反射型液晶パネルは、携帯電話など中小型液晶表示装置だけでなく、プロジェクタ等の投射型液晶表示装置などにも用いられている。
【０００３】
投射型液晶表示装置においては、反射型液晶パネルを用いるほかに、透過型液晶パネルやＤｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＤＬＰ）方式を用いる方法も知られている。光源や反射板を高速に機械的な駆動により数１０μｓから数１００μｓ程度で表示のＯＮ−ＯＦＦをするＤＬＰ方式に比べると、反射型・透過型の液晶パネルは、表示のＯＮ−ＯＦＦが液晶の応答時間の数ｍｓから１０数ｍｓ程度であるために、動画質が劣る。このことに関しては、応答時間の低減により動画質を向上できると考えられるが、液晶の応答時間は液晶材料物性である粘度、弾性定数に依存しているため、他の液晶特性を悪化させることなく応答速度を改善することは困難であると考えられる。
【０００４】
ここで、特許文献２においては、コレステリック相と等方相の間で青色相を発現し得る低分子液晶と、該低分子液晶中に形成された高分子ネットワークであって非液晶性のモノマーが架橋剤とともに重合することにより形成された高分子ネットワークとから成る複合系液晶組成物の青色相から構成されている液晶材料が開示されている。このような液晶材料を用いると、ネマティック液晶に比べて応答速度が改善される。
【０００５】
また、特許文献３においては、コレステリック相と等方相の間で青色相を発現しうる低分子液晶と、低分子液晶中に形成された高分子ネットワークとからなる高分子安定化ブルー相を用いた液晶表示素子が開示されている。特許文献３に開示された液晶表示素子では、セル基板に対して面内方向に電界を印加することによって大きな複屈折変化を示して、光の透過率が制御される。
【０００６】
なお、ブルー相や上述の高分子安定化ブルー相は、３次元格子構造を有するフォトニック結晶の一種である。その格子は、液晶分子からなる二重らせん構造を有するシリンダーとディスクリネーションからなり、高分子安定化ブルー相においてはこのディスクリネーションに高分子ネットワークが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２０６８８２号公報
【特許文献２】特開２００３−３２７９６６号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００５／０９０５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、反射型の液晶パネルを有する投射型液晶表示装置に、高速応答のブルー相を当該液晶パネルに用いることにより、応答時間が向上する。
【０００９】
また、ブルー相液晶を用いて反射表示するためには、Ｂｒａｇｇ反射を利用するが、異なる結晶面でＢｒａｇｇ反射された反射ピーク波長が可視波長領域に２つ以上発現する場合がある。
【００１０】
そこで本発明は、反射ピーク波長が可視波長領域に２つ以上発現するブルー相液晶を挟持した液晶パネルを用いて、液晶の応答性を向上させつつ部品点数を削減した投射型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的に鑑みて、電圧無印加時に光学的等方性を示し電圧印加時に光学的異方性を示して反射率を変化させる液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を供給する光源と、を有し、前記光源からの光を前記液晶パネルによって反射して投射することにより画像を表示させる投射型液晶表示装置において、前記液晶層は、電圧が印加された際に、可視波長領域に第１反射ピーク波長と第２反射ピーク波長を示し、前記光源は、前記第１反射ピーク波長に対応する第１光源スペクトルと、前記第２反射ピーク波長に対応する第２光源スペクトルとを、互いに独立させて前記液晶パネルに供給する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層とするとともに、前記第１液晶層を有する前記液晶パネルを第１液晶パネルとし、電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層を有する第２液晶パネルが、前記第１液晶パネルとは異なる位置に配置されて、前記光源は、前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルを、互いに異なるタイミングで周期的に前記第１液晶パネルに供給するとともに、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記第２液晶パネルに供給し、前記第２液晶パネルには、前記第１光源スペクトルおよび前記第２光源スペクトルから、前記第３光源スペクトルが分離されて供給される、ことを特徴としてもよい。
【００１３】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記液晶パネルは、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層として有するとともに、電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層と、一対の基板とを有し、前記第１液晶層と前記第２液晶層は、前記一対の基板によって挟持されて、前記一対の基板の間に設けられたシール材によって互いに分け隔てられて封止され、前記光源は、前記第１光源スペクトルと、前記第２光源スペクトルと、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記液晶パネルに供給するとともに、少なくとも前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルは、互いに異なるタイミングで周期的に前記液晶パネルに供給される、ことを特徴としてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記液晶パネルは、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層として有するとともに、電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層と、３枚の基板とを有し、前記第１液晶層は、前記３枚の基板のうちの２枚の基板に挟持されて、前記第２液晶層は、前記２枚の基板のうちの１枚の基板と、前記３枚の基板のうちの前記２枚の基板以外の１枚の基板とによって、前記第１液晶層とは異なる層に挟持されて、前記光源は、前記第１光源スペクトルと、前記第２光源スペクトルと、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記液晶パネルに供給するとともに、少なくとも前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルは、互いに異なるタイミングで周期的に前記液晶パネルに供給される、ことを特徴としてもよい。
【００１５】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記第１液晶層が、前記第２液晶層に対して前記液晶パネルにおける光入射側に挟持される場合には、前記光源は、前記第１光源スペクトルおよび前記第２光源スペクトルよりも前記第３光源スペクトルの光量が多くなるように前記液晶パネルに供給し、前記第２液晶層が、前記第１液晶層に対して前記液晶パネルにおける光入射側に挟持される場合には、前記光源は、前記第３光源スペクトルよりも前記第１光源スペクトル又は前記第２光源スペクトルの光量が多くなるように前記液晶パネルに供給する、ことを特徴としてもよい。
【００１６】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記可視波長領域において、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の領域を青色可視波長領域、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の領域を緑色可視波長領域、６００ｎｍ未満７００ｎｍ以下となる領域を赤色可視波長領域とし、前記第１反射ピーク波長、前記第２反射ピーク波長、前記第３反射ピーク波長は、前記青色、緑色、赤色可視波長領域のうち、それぞれ異なる色の可視波長領域において存在する、ことを特徴としてもよい。
【００１７】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記液晶層は、ブルー相液晶を含む、ことを特徴としてもよい。
【００１８】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記ブルー相液晶は、高分子によってネットワーク化されることにより安定化される、ことを特徴としてもよい。
【００１９】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記液晶パネルは、前記液晶層を挟持する一対の基板を有し、前記一対の基板のうちの光入射側の基板には、円偏光板が設けられている、ことを特徴としてもよい。
【００２０】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記液晶パネルは、前記液晶層を挟持する一対の基板を有し、前記一対の基板のうちの光入射側の基板は、透明の基板であって、櫛歯状に形成された電極を有し、前記電極に電圧が印加されることにより、前記液晶層に横電界が印加される、ことを特徴としてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記第１液晶層及び前記第２液晶層は、共通する温度領域において発現するブルー相液晶を含む、ことを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、反射ピーク波長が２つ以上発現するブルー相液晶を挟持した液晶パネルを用いて、液晶の応答性を向上させつつ部品点数を削減した投射型液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る投射型液晶表示装置における反射型の液晶パネルの一画素の構造の概略と、電圧ＯＮ−ＯＦＦにおける光の状態を説明する図である。
【図２】２つの反射ピークを有するブルー相液晶から反射光を選択的に取り出す方法について説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る投射型液晶表示装置をフルカラー表示する場合における表示方法を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る投射型液晶表示装置を、フルカラー表示する場合における表示方法の他の例を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成図である。
【図６】本発明の一実施例に係る反射型の液晶パネルにおける一画素の薄膜トランジスタを含む模式断面図である。
【図７Ａ】本発明の第１の実施例に係る反射型の液晶パネルの一画素における構造の概略図を示している。
【図７Ｂ】本発明の第１の実施例に係る反射型の液晶パネルの一画素における構造の概略図を示している。
【図８】本発明の一実施例に係る投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係る反射型の液晶パネルにおける画素構造の概略図を示している。
【図１０】本発明の第３の実施例にかかる反射型の液晶パネルにおける画素構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下において、本発明に係る投射型液晶表示装置の実施形態と実施例とを説明する。本発明は、下記の実施形態および実施例をはじめとして本明細書において開示された技術的思想の範囲において、適宜変更が可能であるのはいうまでもない。
【００２５】
まず、本実施形態にかかる投射型液晶表示装置の動作原理を、図１および図２を用いて説明する。まず、図１は、本実施形態に係る投射型液晶表示装置における反射型の液晶パネルの画素構造と、電圧ＯＮ−ＯＦＦにおける光の状態を説明する図である。図１においては、反射型の液晶パネルにおける１画素の構造が模式的に示される。
【００２６】
図１に示すように、反射型の液晶パネルは、少なくとも光入射側が透明な基板１０１と基板１０２間に、ブルー相液晶を含んで構成される液晶層１０４が挟持されている。基板１０１は、櫛歯状に形成された電極を有し、液晶層１０４は、可視波長領域に独立した２つの反射ピークを有するブルー相液晶、又は、可視波長領域に１つの反射ピークを有するブルー相液晶からなる。ここで可視波長領域とは、本明細書においては、３６０ｎｍから８３０ｎｍの波長の領域をいうものとする。ブルー相液晶は電圧無印加時には光学的等方性を示し、電圧を印加すると光学的異方性を示す。
【００２７】
また、液晶層１０４に複屈折を誘起する際、基板１０１と基板１０２は基板間距離を十分にとって電界が印加された時の位相差がλ／４となるよう配した。さらに、基板１０１において液晶層１０４の反対側には、位相差板（λ／４板）１０６および偏光板１０５が配置されており、円偏光板を形成している。本実施形態に係る反射型の液晶パネルでは、光を入射する側の基板１０１に円偏光板を有し、少なくとも光入射側の基板１０１には櫛歯電極を配した透明基板を用いて、ブルー相液晶を含んで構成される液晶層１０４が挟持されている画素構造を有するものであるが、この構造に限定されるものではない。
【００２８】
また、円偏光板は、ブルー相液晶を挟持した液晶パネルから離れて配置されていてもよいし、光入射側の基板１０１において、ブルー相液晶が挟持されている側の反対側もしくはブルー相液晶が挟持されている側のいずれに配置されてもよい。また、反射型の液晶パネルの色純度を上げるために、カラーフィルタを形成してもよいし、ブルー相液晶の格子面を揃えるために、基板１０１又は基板１０２において配向膜を形成してもよい。
【００２９】
次に、ブルー相液晶を挟持した反射型液晶パネルの各画素の動作原理を、左円偏光板を用いた場合を例に説明する。図１において示されるように、まず、図中上方から偏光板１０５を経て直線偏光が入射すると、位相差板（λ／４板）１０６により左円偏光となる。すなわち、左円偏光板を用いることにより液晶層１０４に入射する光は左円偏光となる。液晶層１０４は、電圧無印加時には光学的等方性であり、入射した左円偏光はブルー相液晶の格子面で反射される。反射された光は、右円偏光となり、再び位相差板（λ／４板）１０６を通過すると元の直線偏光と直交する直線偏光となるため、偏光板１０５を通過することが出来ない。一方、電圧印加時には、液晶層１０４は光学的異方性を示す。電圧に応じて透過率は変化するが、最大透過率を示すのは、液晶層１０４に入射した左円偏光は楕円偏光に変換され、ブルー相液晶中の格子面で反射した後、再度、液晶層１０４、位相差板（λ／４板）１０６を通過すると位相差が３６０°ずれ元の直線偏光となるため、偏光板を通過することが出来る。また、右円偏光板を用いた場合、液晶層１０４に入射される光が右円偏光となるものの、上記と同様の動作原理となる。以上、円偏光板を有し、液晶層１０４に対する電圧のＯＮ−ＯＦＦによって光学的性質を変化させることで、液晶パネルから反射光を必要に応じて取り出す制御が可能となる。
【００３０】
次に、図２は、２つの反射ピークを有するブルー相液晶から反射光を選択的に取り出す方法について説明する図である。同図を用いることにより、可視波長領域に独立した２つの反射ピークである第１反射ピーク波長λ１、第２反射ピーク波長λ２を有するブルー相液晶の画素から、λ１もしくはλ２の反射光を個別に取り出す方法を説明する。図２においては、図１に示す液晶層１０４に反射ピーク波長λ１およびλ２を有するブルー相液晶を用いた液晶パネルをもとに説明する。液晶層１０４は電圧無印加時に光学的等方性を示し、電圧印加時に光学的異方性を示す。上記原理から電圧印加時に入射した光は、誘起された複屈折により円偏光板を通過してくるが、光源に白色光を用いると、λ１およびλ２が共に反射・通過するため独立に取り出すことが出来ない。２つの反射ピークに対応する光を個別に取り出すためには、第１反射ピーク波長λ１に対応する第１光源スペクトルおよび、第２反射ピーク波長λ２に対応する第２光源スペクトルをそれぞれ独立して液晶パネルに入射させる必要がある。そこで、光源には、第１光源スペクトルΛ１および第２光源スペクトルΛ２を互いに独立させて液晶パネルに供給することが可能な光源を用いる。図２に示すように、λ１の光を取り出す場合、光源の第１光源スペクトルΛ１をＯＮにし、液晶パネルの画素に電圧を印加する。液晶パネルに入射した第１光源スペクトルΛ１の光は、複屈折が誘起された液晶層１０４の格子面で反射され偏光板を通過することが出来る。同様に第２反射ピーク波長λ２の光を取り出す場合、光源の第２光源スペクトルΛ２をＯＮにし、液晶パネルの画素に電圧を印加する。また、第１反射ピーク波長λ１および第２反射ピーク波長λ２を共に取り出す場合は、光源の第１光源スペクトルΛ１および第２光源スペクトルΛ２をＯＮにする。そして、液晶パネルの画素に電圧を印加すると第１反射ピーク波長λ１および第２反射ピーク波長λ２の光は複屈折が誘起された液晶層１０４の格子面で反射され、偏光板を通過する。さらに、光源のＯＮ−ＯＦＦに関わらず、画素の電圧無印加時には、液晶層１０４が光学的等方性を示すため、入射する光は液晶層１０４の格子面で反射されるものの、円偏光板を通過することが出来ないため、光を取り出すことはできない。しかし、界面における光の反射による光漏れを防ぐため、光源はＯＦＦの方が好ましい。なお、本実施形態における第１反射ピーク波長λ１に対応する第１光源スペクトルΛ１は、少なくとも第１反射ピーク波長λ１を含めてその周辺に強度を有する波長分布のことをいう。第１光源スペクトルΛ１としては、そのピーク強度が第１反射ピーク波長λ１とほぼ一致して、当該ピーク強度となる波長から離れるにつれて強度が減衰するような分布となるのが望ましい。第２光源スペクトルΛ２においても同様である。
【００３１】
上記方法により、２つ以上の反射ピークを有するブルー相液晶を用いた液晶パネルの画素から、１つの反射光を取り出すことが可能である。
【００３２】
以上のような観点から、反射型の液晶パネルを用いた投射型液晶表示装置をフルカラー表示する場合について説明する。この場合には、例えば、青色の可視波長領域（４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満）における第１反射ピーク波長λ１と、赤色の可視波長領域（６００ｎｍよりも大きく７００ｎｍ以下）における第２反射ピーク波長λ２とを有するブルー相液晶からなる液晶層１０４Ａを有する第１液晶パネルと、緑色の可視波長領域（５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下）における第３反射ピーク波長λ３を有するブルー相液晶からなる液晶層１０４Ｂを有する第２液晶パネルとを、異なる位置に配置して独立に電圧制御すればよい。そして、光源は、青色の可視波長領域において主に分布して赤色の可視波長領域において分布が存在しない第１光源スペクトルΛ１と、緑色の可視波長領域において主に分布する第３光源スペクトルΛ３と、赤色の可視波長領域において主に分布して青色の可視波長領域において分布が存在しない第２光源スペクトルΛ２とがそれぞれ独立に供給されるように制御する。なお、本明細書および図面において、特に断りなく赤、緑、青という文言を用いる場合には、上記の可視波長帯域に対応しているものとする。
【００３３】
図３は、上記の第１液晶パネルと第２液晶パネルとを用いた投射型液晶表示装置を、フルカラー表示する場合における表示方法の一例を説明するための図である。この投射型液晶表示装置においては、赤色、緑色、青色の発光が独立に供給されるように制御され、具体的には、３つの発光が異なるタイミングで時分割されて周期的に液晶パネルに供給される。第１液晶パネルにおける画素ＰＸ１を赤色に表示する場合、光源の赤色をＯＮにし、画素ＰＸ１に電圧を印加する。第１液晶パネルの液晶層１０４Ａは複屈折を誘起するため、格子面で反射した赤色の光は円偏光板を通過し、赤色が表示される。なお、第２液晶パネルに、赤色が入射する場合には、液晶層１０４Ｂに赤色を反射する成分を含んでいないため、電圧印加の有無に関わらず、液晶層１０４Ｂを透過する。ただし、第２液晶パネルの液晶層１０４Ｂと基板１０２の界面反射の光もれを防ぐため、電圧を印加しないようにするのが好ましい。同様にして、当該投射型液晶表示装置においては、画素ＰＸ２を緑色に表示、画素ＰＸ１を青色に表示することが独立して出来る。そして、第１光源スペクトルΛ１及び第２光源スペクトルΛ２が光源から供給されるタイミングに応じて、第１液晶パネルの画素ＰＸ１は供給される光源スペクトルに応じた画像を生成するように駆動される。また、第３光源スペクトルΛ３が供給されるタイミングに応じて第２液晶パネルの画素ＰＸ２は駆動されて、これらに２つの液晶パネルから生成される画像が合成されることにより、フルカラーの画像が表示されることとなる。なお、ここでは第２液晶パネルの液晶層１０４Ｂにおいてもブルー相液晶が含まれることとしているが、第２液晶パネルは、例えば、ネマティック液晶が封止された透過型・反射型の液晶パネルであって、第２液晶パネルに第３光源スペクトルが供給されるようにしてもよい。この場合においても、第１液晶パネルによって、第１光源スペクトルおよび第２光源スペクトルから生成された画像、および、当該第２液晶パネルによって第３光源スペクトルから生成された画像が合成されて、フルカラーの画像が表示されることとなる。
【００３４】
上述したように、赤色と青色の光を画素ＰＸ１に個別に入射することにより、第１液晶パネルにおける２つの反射ピークの光を分解することができるため、赤色、緑色、青色を独立に表示することが可能となる。光源は、上述のように、第１光源スペクトルΛ１と、第３光源スペクトルΛ３と、第２光源スペクトルΛ２とが独立して液晶パネルに供給されるように発光しているが、第３光源スペクトルΛ３の存在は画素ＰＸ１の表示への影響が少ないため、第１光源スペクトルΛ１又は第２光源スペクトルΛ２に従属させて同時に発光するようにしてもよく、少なくとも第１光源スペクトルΛ１及び第２光源スペクトルΛ２が、互いに独立して液晶パネルに供給されればよい。
【００３５】
図４は、異なる位置に配置された第１液晶パネルと第２液晶パネルとを用いた投射型液晶表示装置を、フルカラー表示する場合における表示方法の他の例を説明するための図である。図４においては、第１光源スペクトルΛ１と第３光源スペクトルΛ３とを有する緑青の発光と、第２光源スペクトルΛ２と第３光源スペクトルΛ３とを有する赤緑の発光とが、異なるタイミングで開始して交互に発光する。当該投射型液晶表示装置において、赤色を表示する場合、光源の赤緑をＯＮとし、画素ＰＸ１に電圧を印加する。画素ＰＸ１に入射した赤緑の光は、複屈折が誘起された液晶層１０４Ａの格子面で赤色のみ反射され、円偏光板を通過する。青色を表示する場合も同様にすることが出来る。緑色を表示する場合には、画素ＰＸ２に電圧を印加し、光源は赤緑の発光と、緑青の発光とを共にＯＮ状態としているが、光源は赤緑、緑青のうち少なくとも一方がＯＮのときであれば表示できる。すなわち、光源は、赤緑青の各発光が異なるタイミングで周期的に繰り返されるのではなく、赤緑の発光と緑青の発光、赤の発光と緑青の発光、もしくは、赤緑の発光と青の発光における２つの発光がそれぞれ交互に繰り返されるように制御してもよい。
【００３６】
なお、本実施形態に係る液晶層１０４に含まれるブルー相液晶は、格子サイズが、可視光波長程度であり、可視波長領域にＢｒａｇｇ反射に起因する反射ピーク波長を有する。よって、ブルー相液晶の反射を目視にて観察すると、入射光に対する結晶の向きに依存して、Ｂｒａｇｇ反射に由来した反射光により呈色する。可視波長領域に反射ピーク波長が２つ存在する場合が生じるのは、反射ピーク波長が、格子定数ｄおよびミラー指数（ｈｋｌ）を用いてλｈｋｌ＝２ｎｄ／（ｈ２＋ｋ２＋ｌ２）１／２に依存するためである。このため、２つの反射ピークのうちの長波長側の反射ピークに対して１／１．４倍となる波長に、短波長側の反射ピークが生じる。
【００３７】
なお、本実施形態に係る投射型液晶表示装置では、第１反射ピーク波長および第２反射ピーク波長を有する反射型の液晶パネルに、第１光源スペクトルと第２光源スペクトルが独立に供給される。したがって、光源において、第１光源スペクトルの発光と第２光源スペクトルの発光の制御が互いに独立して、同時に当該液晶パネルに供給されて一時的に紫色を表示する場合が生じてもよい。また、光源において、第１光源スペクトルの発光期間と第２光源スペクトルの発光期間が互いに独立して、異なるタイミングで周期的に供給されることにより、時間的に混色されて紫色が表示されてもよい。
【００３８】
なお、上記の実施形態、及び下記の各実施例の説明においては、第１反射ピーク波長λ１が青色可視波長領域に存在し、第２反射ピーク波長λ２が赤色可視波長領域に存在し、第３反射ピーク波長λ３が緑色可視波長領域に存在するが、例えば、第１反射ピーク波長が緑色可視波長領域に、第２反射ピーク波長が赤色可視波長領域に存在して、第３反射ピーク波長が青色可視波長領域に存在するようにブルー層液晶が作成されてもよい。以下においては、実施例を用いて本発明をより具体的に説明する。
【実施例１】
【００３９】
まず、本発明の投射型液晶表示装置に係る第１の実施例を図面に基づいて詳述する。
【００４０】
図５は、本実施例に係る投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成図であり、図６は本実施例に係る反射型の液晶パネルにおける一画素の薄膜トランジスタを含む模式断面図を示し、図７は、本実施例に係る反射型の液晶パネルの一画素における構造の概略図を示している。
【００４１】
本実施例では、図３で示すような赤色、緑色、青色を独立に制御することが出来る光源であるＬＥＤ光源１０から出射した光を、ダイクロイック色分離フィルタ１１により赤青と緑に分離してから、反射板１２と偏光ビームスプリッタ１５とを介して、赤青の波長領域にそれぞれ独立した第１反射ピークと第２反射ピークを有する第１液晶パネルＬ１と、緑の波長領域に独立した１つの反射ピークを有する第２液晶パネルＬ２とに反射させ、最後に合成プリズム１４により再合成することによりカラーの画像をスクリーン１３に投影する。
【００４２】
図６に示すように、液晶パネルの基板１０１と基板１０２としては、可視領域で透明性が高く、硬化波長である３６５ｎｍに光の吸収が無い、厚みが０．７ｍｍの石英基板の２枚を用いる。そして、これらの基板のうち一方の基板の上に横電界が印加できる薄膜トランジスタ１２０および配線電極を形成し、更にその上に窒化シリコンからなる絶縁保護膜１１３を形成し、アクティブマトリクス基板を形成した。薄膜トランジスタ１２０は画素電極１０８、信号電極（ドレイン電極）１０９、走査電極（ゲート電極）１０７およびアモルファスシリコンから成る半導体膜１１１から構成され、走査電極１０７と半導体膜１１１の間にはゲート絶縁膜１１２が介在する。
【００４３】
そして基板１０１と基板１０２の間には、ブルー相液晶からなる液晶が封入されている。セルギャップはスペーサ剤を介して２５μｍとした。液晶層１０４の厚さを厚くすることでセルギャップに依存しない位相差を得ることが出来る。また、アクティブマトリクス基板を構成するガラスの基板１０１の外側の面には、λ／４の位相差板１０６及び偏光板１０５が配置されており、円偏光板を形成している。
【００４４】
図７には、本実施例にかかる液晶パネルの画素構造が模式的に示される。図７Ａは第１液晶パネルＬ１の画素構造を、図７Ｂは第２液晶パネルＬ２の画素構造を模式的に示している。本実施例では、液晶層１０４Ａは、赤色と青色の可視波長領域において１つずつ反射ピークを有する高分子安定化ブルー相液晶であり、液晶層１０４Ｂは、緑色の可視波長領域において１つの反射ピークを有する高分子安定化ブルー相液晶である。ここで、液晶層１０４Ａおよび液晶層１０４Ｂのブルー相液晶には、ＪＣ１０４１―ＸＸ（チッソ社製）、４−ｐｅｎｔｙｌ−４’−ｃｙａｎｏｂｉｐｈｅｎｙｌ（５ＣＢ）（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）およびカイラル剤としてＺＬＩ−４５７２（Ｍｅｒｃｋ社製）を加熱混合して用いた。３つの材料を加熱混合する比率（ＪＣ１０４１―ＸＸ／４−ｐｅｎｔｙｌ−４’−ｃｙａｎｏｂｉｐｈｅｎｙｌ（５ＣＢ）／ＺＬＩ−４５７２（ｍｏｌ％））は、液晶層１０４Ａにおいては４８．０／４８．０／４．０（ｍｏｌ％）、液晶層１０４Ｂにおいては４７．６／４７．６／４．８（ｍｏｌ％）とした。さらに、混合液晶中にモノマーである２―ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ (ＥＨＡ)(Ａｌｄｒｉｃｈ社製)およびＲＭ２５７ (Ｍｅｒｃｋ社製)を加えた。モノマーの組成比（２―ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ (ＥＨＡ)／ＲＭ２５７（ｍｏｌ％）は、７０／３０（ｍｏｌ％）である。さらに、光重合開始剤には２，２―ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ（ＤＭＰＡＰ）（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を加え均一な溶液とした。混合溶液中のモノマーの含有率は６．３（ｍｏｌ％）であり、ＤＭＰＡＰは、混合モノマーに対して１０（ｗｔ％）となるように調整した。カイラル剤の濃度を変えてブルー相液晶を作製することで、反射ピークを示す波長が異なるブルー相液晶を作製出来る。
【００４５】
第１液晶パネルＬ１および第２液晶パネルＬ２には、上記混合液晶を等方相の状態で、真空注入した。パネルの温度を混合液晶がＢＰＩを発現する温度領域で一定に保持し、照射強度１．８ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ）の紫外光を照射し、高分子鎖を形成することでブルー相液晶の発現温度範囲が広い高分子安定化ブルー相を作製した。
【００４６】
液晶層１０４Ａは第１反射ピーク波長を４６０ｎｍ、第２反射ピーク波長を６５０ｎｍに有し、青色および赤色の２つの波長を反射する高分子安定化ブルー相であり、液晶層１０４Ｂは、第３反射ピーク波長を５５０ｎｍに有し、緑色の波長を反射する高分子安定化ブルー相液晶からなる。
【００４７】
以上のようにして、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の第１液晶パネルＬ１および第２液晶パネルＬ２が構成される。ここで、液晶層１０４Ａ、１０４Ｂは、ゲート電極の電圧が無印加でＴＦＴがオフのときには二重の螺旋構造を有した等方相を示しているが、電圧を印加してＴＦＴをオンにすると、画素電極と共通電極の間の電位差により、液晶層１０４Ａ、１０４Ｂに電界が印加され、屈折率異方性が誘起される。
【００４８】
本実施例に係る投射型液晶表示装置の表示方法を、図３を用いて説明する。赤色を表示する場合には、ＬＥＤ光源１０は赤色の第２光源スペクトルを発光するタイミングに応じて、第１液晶パネルの必要画素に電圧が印加される。ＬＥＤ光源１０から出た赤色の光は、ダイクロイック色分離フィルタ１１および反射板１２、偏光ビームスプリッタ１５で反射されて、第１液晶パネルＬ１に入射する。液晶層１０４に達した赤色の光は、液晶層１０４の格子面で反射されて、電圧を印加している画素において円偏光板を通過するため、第１液晶パネルＬ１によって赤色の画像が表示されることとなる。また、表１および表２に赤・緑・青および代表色を表示する際の光源の制御方法を示した。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
上記の表１及び表２における画素ＰＸ１および画素ＰＸ２におけるＯＮまたはＯＦＦの表記は、電圧印加の有無である。ＯＮのとき電圧を印加し、ＯＦＦのとき電圧無印加状態である。赤色・青色・緑色におけるＯＮまたはＯＦＦの表記は、光源による各色の供給の有無を示すものである。赤緑青の混合色からなる画像を表示する場合には、第１液晶パネルによる画像と第２液晶パネルによる画像が合成プリズム１４により合成される。以上のような構成により、高分子安定化ブルー相液晶を用いて良好なフルカラー表示が出来る投射型液晶表示装置が出来る。
【実施例２】
【００５２】
以下に、本発明の液晶表示装置の第二の実施例を図面に基づいて詳述する。
【００５３】
図８は、第２の実施例に係る投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成図であり、一画素付近の電極構造およびアクティブ素子構造は実施例１同様、図６に示す構造を有する。図９は、第２の実施例に係る反射型の液晶パネルＬ３における画素構造の概略図を示しており、同図においては薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は省略されている。
【００５４】
図８に示すように、本実施形態では、赤色、緑色、青色を独立に制御することが出来る光源であるＬＥＤ光源１０から出射した光を、偏光ビームスプリッタ１５を介して液晶パネルＬ３に反射させ、カラーの画像をスクリーン１３に投影する。
【００５５】
第２の実施例に係る液晶パネルは、図９に示すように、シール材ＳＥを介して画素ＰＸ１と画素ＰＸ２を有している。画素ＰＸ１では、赤青の波長領域にそれぞれ独立した反射ピークを１つずつ有する高分子安定化ブルー相液晶からなる液晶層１０４Ａを挟持しており、画素ＰＸ２では、緑の波長領域に独立した反射ピークを１つ有する高分子安定化ブルー相液晶からなる液晶層１０４Ｂを挟持している。画素ＰＸ１および画素ＰＸ２の画素構造は、実施例１における液晶パネルにおける画素構造と同様の構造を有する。
【００５６】
画素ＰＸ１に挟持される液晶層１０４Ａには、液晶として、ＪＣ１０４１―ＸＸと５ＣＢを、カイラル剤としてＺＬＩ−４５７２を加熱混合した。各比率（ＪＣ１０４１―ＸＸ／５ＣＢ／ＺＬＩ−４５７２（ｍｏｌ％））は、４８．０／４８．０／４．０（ｍｏｌ％）とした。さらに、画素ＰＸ２に挟持される液晶層１０４Ｂには、液晶として、ＪＣ１０４１―ＸＸと５ＣＢを、カイラル剤としてＢＤＨ１２８１（Ｍｅｒｃｋ）を加熱混合した。各比率（ＪＣ１０４１―ＸＸ／５ＣＢ／ＢＤＨ１２８１（ｍｏｌ％））は、４８．５／４８．５／３．０（ｍｏｌ％）とした。上記混合液晶中には、モノマーとして、ＥＨＡおよびＲＭ２５７を加えた。モノマーの組成比（ＥＨＡ／ＲＭ２５７（ｍｏｌ％））は、７０／３０（ｍｏｌ％）である。さらに、光重合開始剤にはＤＭＰＡＰを加え均一な溶液とした。混合溶液中のモノマーの含有率は６．３（ｍｏｌ％）であり、ＤＭＰＡＰは、混合モノマーに対して１０（ｗｔ％）となるように調整した。
【００５７】
上記混合液晶を等方相の状態で、パネルに真空注入した。同一カイラル剤を用いた場合、カイラル剤のＴＣが液晶のＴＮＩに比べ低いため、混合液晶中のカイラル剤の濃度が増加するに従って、ＢＰＩを発現する温度領域が下がる傾向にある。そこで、ＴＣの異なるカイラル剤を用いることにより、同一平面状に形成された画素ＰＸ１と画素ＰＸ２におけるブルー相の発現温度すなわち硬化温度をそろえた。画素ＰＸ１および画素ＰＸ２の混合液晶がともにＢＰＩを発現する温度領域で一定に保持し、照射強度１．５ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ）の紫外光を照射することで高分子安定化ブルー相を形成した。
【００５８】
画素ＰＸ１は反射ピークを４６０ｎｍおよび６５０ｎｍに有し、赤色および青色の２つの波長を反射する高分子安定化ブルー相液晶を液晶層１０４Ａに有し、画素ＰＸ２は反射ピークを５５０ｎｍに有し、緑色の波長を反射する高分子安定化ブルー相液晶を液晶層１０４Ｂに有している。
【００５９】
各色の表示方法は、表１および表２と同様にすることにより可能である。例えば、赤色を表示する場合、ＬＥＤ光源１０に赤色を点灯させ、液晶パネルＬ３の必要画素に電圧を印加する。ＬＥＤ光源１０から出た赤色の光は液晶パネルＬ３に入射される。赤色の光は、液晶層１０４Ａの格子面で反射し、電圧を印加している画素において円偏光板を通過し、赤色を表示することが可能である。以上のような構成により、良好なフルカラー表示が出来る反射型の液晶パネルを有する投射型液晶表示装置が出来た。
【実施例３】
【００６０】
以下に、本発明に係る投射型液晶表示装置の第３の実施例を図面に基づいて詳述する。
【００６１】
図１０は、第３の実施例にかかる反射型の液晶パネルにおける画素構造の概略図である。また、本実施例における投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系は、第２の実施例に係る投射型液晶表示装置と同様であり、図８において示される。第３の実施例にかかる反射型の液晶パネルＬ３は、一画素付近の電極構造およびアクティブ素子構造は実施例１に示す図６と同様である。図１０においては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は省略されている。
【００６２】
図１０において示されるように、第３の実施例にかかる反射型の液晶パネルは、３枚の基板１０１、１０２、１０３を有し、第１反射ピーク波長と第２反射ピーク波長を示すブルー相液晶が含まれる液晶層１０４Ａが基板１０１、１０２に挟持され、第３反射ピーク波長を示すブルー相液晶が含まれる液晶層１０４Ｂが基板１０２、基板１０３に挟持される。また同図で示されるように、共に櫛歯状となる画素電極１０８と共通電極１１０とが基板１０１、基板１０２に形成される。画素電極１０８と共通電極１１０との間に電圧が印加されることにより、液晶層に横電界が印加されて反射率が制御されることとなる。
【００６３】
本実施例では、液晶層１０４Ａと液晶層１０４Ｂとが異なる層に封止されて互いに重複しているため、赤色および青色を反射させる画素ＰＸ１と、緑色を反射させる画素ＰＸ２とが重複して、表示されるデジタル画像を構成する最小単位となる画素が構成される。赤・緑・青および代表色を表示する際の光源および画素の制御は、表１および表２と同様にすることにより可能である。液晶パネルＬ３によって反射された画像が、偏光ビームスプリッタ１５を介してスクリーン１３に投影されることにより、良好なフルカラー表示が出来る投射型液晶表示装置が出来る。
【実施例４】
【００６４】
以下に、本発明にかかる投射型液晶表示装置の第４の実施例を図面に基づいて詳述する。
【００６５】
第４の実施例に係る投射型液晶表示装置の主要部、および画素構造は実施例３と同様であり、光源には、２つの波長帯の光を異なるタイミングで発光させることができるＬＥＤ光源１０を用いる。ＬＥＤ光源１０には、赤色〜緑色の波長帯の光を発光するリン化ガリウムを材料に用いたＬＥＤ光源と、および緑色〜青色の波長帯の光を発光するセレン化亜鉛を材料に用いたＬＥＤ光源の２つの光源が含まれて、これらが異なるタイミングで周期的に発光する。したがって、セレン化亜鉛を材料に用いたＬＥＤ光源が発光する波長帯には、第１反射ピーク波長に対応する第１光源スペクトルと、第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルとが含まれる。また、リン化ガリウムを材料に用いたＬＥＤ光源が発光する波長帯には、第２反射ピーク波長に対応する第２光源スペクトルと第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルとが含まれる。
【００６６】
また、表３および表４は、赤・緑・青および代表色を表示する際の光源と画素の制御方法を示す図である。
【００６７】
【表３】
【００６８】
【表４】
【００６９】
ここで、緑色を表示する際には、リン化ガリウムを用いたＬＥＤ光源と、セレン化亜鉛を用いたＬＥＤ光源の双方をＯＮにする。すなわち、赤色〜緑色の波長帯の光（図１２においては、赤緑と表記する）および、緑色〜青色の波長帯の光（図１２においては、緑青と表記する）を、液晶層１０４Ａと１０４Ｂとが重複して存在する液晶パネルＬ３に供給すると、光の入射方向に対して下側の液晶層１０４Ｂ、すなわち画素ＰＸ２の光の取り出し量が見かけ上多くなるため、重複して配置されたことにより失われる光量を見かけ上取り戻すことが出来る。したがって、液晶層１０４Ａと液晶層１０４Ｂが重複する場合には、下層に配置された液晶層の反射ピークに対応する光が供給される量を多くすればよい。以上のような構成により、良好なフルカラー表示が出来る投射型液晶表示装置が出来た。
【００７０】
［比較例１］
投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成、および一画素付近の模式断面図、画素構造は、図６、図８、図９に示す構成を用いる実施例２と同様にして、ＬＥＤ光源１０に白色光を用いて、常に同一のタイミングで赤色のスペクトル、緑色のスペクトル、青色のスペクトルの光源が液晶パネルＬ３に供給されるようにした。ここで、電圧ＯＮ状態の画素ＰＸ１に白色光が照射されると、画素ＰＸ１では赤色と青色の光が共に反射されてしまうため、赤色および青色を独立に表示することが出来なかった。
【００７１】
［比較例２］
投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成、および一画素付近の模式断面図、画素構造は図６、図８および図９に示す構成を用いる実施例２と同様にして、画素ＰＸ１および画素ＰＸ２に用いるカイラル剤を共にＺＬＩ４５７２にした。画素ＰＸ１のブルー相の発現温度にて紫外光を照射したところ、紫外線照射時にブルー相の現れていなかった画素ＰＸ２では高分子安定化ブルー相が形成されなかった。そのため、画素ＰＸ２がＢＰＩを発現する温度においてはフルカラー表示可能であるが、それ以外の温度範囲において投射型液晶表示装置を使用することは不可能であった。
【符号の説明】
【００７２】
１０１、１０２、１１６ 基板、１０４、１０４Ａ、１０４Ｂ 液晶層、１０５ 偏光板、１０６ 位相差板、１０７ 走査配線（ゲート電極）、１０８ 画素電極（ソース電極）、１０９ 信号配線（ドレイン電極）、１１０ 共通電極（コモン電極）、１１１ 半導体膜、１１２ ゲート絶縁膜、１１３ 保護絶縁膜、１１４ 有機半導体膜、１２０ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、１０ ＬＥＤ光源、１１ ダイクロイック色分離フィルタ、１２ 反射板、１３ スクリーン、１４ 合成プリズム、１５ 偏光ビームスプリッタ、ＰＸ１ 画素１、ＰＸ２ 画素２、Ｌ１ 第１液晶パネル、Ｌ２ 第２液晶パネル、Ｌ３ 第３液晶パネル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブルー相を用いた反射型の液晶パネルを備えた投射型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネマティック液晶やコレステリック液晶を用い、電場により液晶の配向を制御することによって画素の反射率を変化させることにより表示を行う反射型の液晶表示装置が、特許文献１において記載されている。このような反射型液晶表示装置に含まれる反射型液晶パネルは、携帯電話など中小型液晶表示装置だけでなく、プロジェクタ等の投射型液晶表示装置などにも用いられている。
【０００３】
投射型液晶表示装置においては、反射型液晶パネルを用いるほかに、透過型液晶パネルやＤｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＤＬＰ）方式を用いる方法も知られている。光源や反射板を高速に機械的な駆動により数１０μｓから数１００μｓ程度で表示のＯＮ−ＯＦＦをするＤＬＰ方式に比べると、反射型・透過型の液晶パネルは、表示のＯＮ−ＯＦＦが液晶の応答時間の数ｍｓから１０数ｍｓ程度であるために、動画質が劣る。このことに関しては、応答時間の低減により動画質を向上できると考えられるが、液晶の応答時間は液晶材料物性である粘度、弾性定数に依存しているため、他の液晶特性を悪化させることなく応答速度を改善することは困難であると考えられる。
【０００４】
ここで、特許文献２においては、コレステリック相と等方相の間で青色相を発現し得る低分子液晶と、該低分子液晶中に形成された高分子ネットワークであって非液晶性のモノマーが架橋剤とともに重合することにより形成された高分子ネットワークとから成る複合系液晶組成物の青色相から構成されている液晶材料が開示されている。このような液晶材料を用いると、ネマティック液晶に比べて応答速度が改善される。
【０００５】
また、特許文献３においては、コレステリック相と等方相の間で青色相を発現しうる低分子液晶と、低分子液晶中に形成された高分子ネットワークとからなる高分子安定化ブルー相を用いた液晶表示素子が開示されている。特許文献３に開示された液晶表示素子では、セル基板に対して面内方向に電界を印加することによって大きな複屈折変化を示して、光の透過率が制御される。
【０００６】
なお、ブルー相や上述の高分子安定化ブルー相は、３次元格子構造を有するフォトニック結晶の一種である。その格子は、液晶分子からなる二重らせん構造を有するシリンダーとディスクリネーションからなり、高分子安定化ブルー相においてはこのディスクリネーションに高分子ネットワークが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２０６８８２号公報
【特許文献２】特開２００３−３２７９６６号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００５／０９０５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、反射型の液晶パネルを有する投射型液晶表示装置に、高速応答のブルー相を当該液晶パネルに用いることにより、応答時間が向上する。
【０００９】
また、ブルー相液晶を用いて反射表示するためには、Ｂｒａｇｇ反射を利用するが、異なる結晶面でＢｒａｇｇ反射された反射ピーク波長が可視波長領域に２つ以上発現する場合がある。
【００１０】
そこで本発明は、反射ピーク波長が可視波長領域に２つ以上発現するブルー相液晶を挟持した液晶パネルを用いて、液晶の応答性を向上させつつ部品点数を削減した投射型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的に鑑みて、電圧無印加時に光学的等方性を示し電圧印加時に光学的異方性を示して反射率を変化させる液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を供給する光源と、を有し、前記光源からの光を前記液晶パネルによって反射して投射することにより画像を表示させる投射型液晶表示装置において、前記液晶層は、電圧が印加された際に、可視波長領域に第１反射ピーク波長と第２反射ピーク波長を示し、前記光源は、前記第１反射ピーク波長に対応する第１光源スペクトルと、前記第２反射ピーク波長に対応する第２光源スペクトルとを、互いに独立させて前記液晶パネルに供給する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層とするとともに、前記第１液晶層を有する前記液晶パネルを第１液晶パネルとし、電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層を有する第２液晶パネルが、前記第１液晶パネルとは異なる位置に配置されて、前記光源は、前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルを、互いに異なるタイミングで周期的に前記第１液晶パネルに供給するとともに、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記第２液晶パネルに供給し、前記第２液晶パネルには、前記第１光源スペクトルおよび前記第２光源スペクトルから、前記第３光源スペクトルが分離されて供給される、ことを特徴としてもよい。
【００１３】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記液晶パネルは、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層として有するとともに、電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層と、一対の基板とを有し、前記第１液晶層と前記第２液晶層は、前記一対の基板によって挟持されて、前記一対の基板の間に設けられたシール材によって互いに分け隔てられて封止され、前記光源は、前記第１光源スペクトルと、前記第２光源スペクトルと、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記液晶パネルに供給するとともに、少なくとも前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルは、互いに異なるタイミングで周期的に前記液晶パネルに供給される、ことを特徴としてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記液晶パネルは、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層として有するとともに、電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層と、３枚の基板とを有し、前記第１液晶層は、前記３枚の基板のうちの２枚の基板に挟持されて、前記第２液晶層は、前記２枚の基板のうちの１枚の基板と、前記３枚の基板のうちの前記２枚の基板以外の１枚の基板とによって、前記第１液晶層とは異なる層に挟持されて、前記光源は、前記第１光源スペクトルと、前記第２光源スペクトルと、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記液晶パネルに供給するとともに、少なくとも前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルは、互いに異なるタイミングで周期的に前記液晶パネルに供給される、ことを特徴としてもよい。
【００１５】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記第１液晶層が、前記第２液晶層に対して前記液晶パネルにおける光入射側に挟持される場合には、前記光源は、前記第１光源スペクトルおよび前記第２光源スペクトルよりも前記第３光源スペクトルの光量が多くなるように前記液晶パネルに供給し、前記第２液晶層が、前記第１液晶層に対して前記液晶パネルにおける光入射側に挟持される場合には、前記光源は、前記第３光源スペクトルよりも前記第１光源スペクトル又は前記第２光源スペクトルの光量が多くなるように前記液晶パネルに供給する、ことを特徴としてもよい。
【００１６】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記可視波長領域において、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の領域を青色可視波長領域、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の領域を緑色可視波長領域、６００ｎｍ未満７００ｎｍ以下となる領域を赤色可視波長領域とし、前記第１反射ピーク波長、前記第２反射ピーク波長、前記第３反射ピーク波長は、前記青色、緑色、赤色可視波長領域のうち、それぞれ異なる色の可視波長領域において存在する、ことを特徴としてもよい。
【００１７】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記液晶層は、ブルー相液晶を含む、ことを特徴としてもよい。
【００１８】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記ブルー相液晶は、高分子によってネットワーク化されることにより安定化される、ことを特徴としてもよい。
【００１９】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記液晶パネルは、前記液晶層を挟持する一対の基板を有し、前記一対の基板のうちの光入射側の基板には、円偏光板が設けられている、ことを特徴としてもよい。
【００２０】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記液晶パネルは、前記液晶層を挟持する一対の基板を有し、前記一対の基板のうちの光入射側の基板は、透明の基板であって、櫛歯状に形成された電極を有し、前記電極に電圧が印加されることにより、前記液晶層に横電界が印加される、ことを特徴としてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る投射型液晶表示装置の一態様では、前記第１液晶層及び前記第２液晶層は、共通する温度領域において発現するブルー相液晶を含む、ことを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、反射ピーク波長が２つ以上発現するブルー相液晶を挟持した液晶パネルを用いて、液晶の応答性を向上させつつ部品点数を削減した投射型液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る投射型液晶表示装置における反射型の液晶パネルの一画素の構造の概略と、電圧ＯＮ−ＯＦＦにおける光の状態を説明する図である。
【図２】２つの反射ピークを有するブルー相液晶から反射光を選択的に取り出す方法について説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る投射型液晶表示装置をフルカラー表示する場合における表示方法を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る投射型液晶表示装置を、フルカラー表示する場合における表示方法の他の例を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成図である。
【図６】本発明の一実施例に係る反射型の液晶パネルにおける一画素の薄膜トランジスタを含む模式断面図である。
【図７Ａ】本発明の第１の実施例に係る反射型の液晶パネルの一画素における構造の概略図を示している。
【図７Ｂ】本発明の第１の実施例に係る反射型の液晶パネルの一画素における構造の概略図を示している。
【図８】本発明の一実施例に係る投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係る反射型の液晶パネルにおける画素構造の概略図を示している。
【図１０】本発明の第３の実施例にかかる反射型の液晶パネルにおける画素構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下において、本発明に係る投射型液晶表示装置の実施形態と実施例とを説明する。本発明は、下記の実施形態および実施例をはじめとして本明細書において開示された技術的思想の範囲において、適宜変更が可能であるのはいうまでもない。
【００２５】
まず、本実施形態にかかる投射型液晶表示装置の動作原理を、図１および図２を用いて説明する。まず、図１は、本実施形態に係る投射型液晶表示装置における反射型の液晶パネルの画素構造と、電圧ＯＮ−ＯＦＦにおける光の状態を説明する図である。図１においては、反射型の液晶パネルにおける１画素の構造が模式的に示される。
【００２６】
図１に示すように、反射型の液晶パネルは、少なくとも光入射側が透明な基板１０１と基板１０２間に、ブルー相液晶を含んで構成される液晶層１０４が挟持されている。基板１０１は、櫛歯状に形成された電極を有し、液晶層１０４は、可視波長領域に独立した２つの反射ピークを有するブルー相液晶、又は、可視波長領域に１つの反射ピークを有するブルー相液晶からなる。ここで可視波長領域とは、本明細書においては、３６０ｎｍから８３０ｎｍの波長の領域をいうものとする。ブルー相液晶は電圧無印加時には光学的等方性を示し、電圧を印加すると光学的異方性を示す。
【００２７】
また、液晶層１０４に複屈折を誘起する際、基板１０１と基板１０２は基板間距離を十分にとって電界が印加された時の位相差がλ／４となるよう配した。さらに、基板１０１において液晶層１０４の反対側には、位相差板（λ／４板）１０６および偏光板１０５が配置されており、円偏光板を形成している。本実施形態に係る反射型の液晶パネルでは、光を入射する側の基板１０１に円偏光板を有し、少なくとも光入射側の基板１０１には櫛歯電極を配した透明基板を用いて、ブルー相液晶を含んで構成される液晶層１０４が挟持されている画素構造を有するものであるが、この構造に限定されるものではない。
【００２８】
また、円偏光板は、ブルー相液晶を挟持した液晶パネルから離れて配置されていてもよいし、光入射側の基板１０１において、ブルー相液晶が挟持されている側の反対側もしくはブルー相液晶が挟持されている側のいずれに配置されてもよい。また、反射型の液晶パネルの色純度を上げるために、カラーフィルタを形成してもよいし、ブルー相液晶の格子面を揃えるために、基板１０１又は基板１０２において配向膜を形成してもよい。
【００２９】
次に、ブルー相液晶を挟持した反射型液晶パネルの各画素の動作原理を、左円偏光板を用いた場合を例に説明する。図１において示されるように、まず、図中上方から偏光板１０５を経て直線偏光が入射すると、位相差板（λ／４板）１０６により左円偏光となる。すなわち、左円偏光板を用いることにより液晶層１０４に入射する光は左円偏光となる。液晶層１０４は、電圧無印加時には光学的等方性であり、入射した左円偏光はブルー相液晶の格子面で反射される。反射された光は、右円偏光となり、再び位相差板（λ／４板）１０６を通過すると元の直線偏光と直交する直線偏光となるため、偏光板１０５を通過することが出来ない。一方、電圧印加時には、液晶層１０４は光学的異方性を示す。電圧に応じて透過率は変化するが、最大透過率を示すのは、液晶層１０４に入射した左円偏光は楕円偏光に変換され、ブルー相液晶中の格子面で反射した後、再度、液晶層１０４、位相差板（λ／４板）１０６を通過すると位相差が３６０°ずれ元の直線偏光となるため、偏光板を通過することが出来る。また、右円偏光板を用いた場合、液晶層１０４に入射される光が右円偏光となるものの、上記と同様の動作原理となる。以上、円偏光板を有し、液晶層１０４に対する電圧のＯＮ−ＯＦＦによって光学的性質を変化させることで、液晶パネルから反射光を必要に応じて取り出す制御が可能となる。
【００３０】
次に、図２は、２つの反射ピークを有するブルー相液晶から反射光を選択的に取り出す方法について説明する図である。同図を用いることにより、可視波長領域に独立した２つの反射ピークである第１反射ピーク波長λ１、第２反射ピーク波長λ２を有するブルー相液晶の画素から、λ１もしくはλ２の反射光を個別に取り出す方法を説明する。図２においては、図１に示す液晶層１０４に反射ピーク波長λ１およびλ２を有するブルー相液晶を用いた液晶パネルをもとに説明する。液晶層１０４は電圧無印加時に光学的等方性を示し、電圧印加時に光学的異方性を示す。上記原理から電圧印加時に入射した光は、誘起された複屈折により円偏光板を通過してくるが、光源に白色光を用いると、λ１およびλ２が共に反射・通過するため独立に取り出すことが出来ない。２つの反射ピークに対応する光を個別に取り出すためには、第１反射ピーク波長λ１に対応する第１光源スペクトルおよび、第２反射ピーク波長λ２に対応する第２光源スペクトルをそれぞれ独立して液晶パネルに入射させる必要がある。そこで、光源には、第１光源スペクトルΛ１および第２光源スペクトルΛ２を互いに独立させて液晶パネルに供給することが可能な光源を用いる。図２に示すように、λ１の光を取り出す場合、光源の第１光源スペクトルΛ１をＯＮにし、液晶パネルの画素に電圧を印加する。液晶パネルに入射した第１光源スペクトルΛ１の光は、複屈折が誘起された液晶層１０４の格子面で反射され偏光板を通過することが出来る。同様に第２反射ピーク波長λ２の光を取り出す場合、光源の第２光源スペクトルΛ２をＯＮにし、液晶パネルの画素に電圧を印加する。また、第１反射ピーク波長λ１および第２反射ピーク波長λ２を共に取り出す場合は、光源の第１光源スペクトルΛ１および第２光源スペクトルΛ２をＯＮにする。そして、液晶パネルの画素に電圧を印加すると第１反射ピーク波長λ１および第２反射ピーク波長λ２の光は複屈折が誘起された液晶層１０４の格子面で反射され、偏光板を通過する。さらに、光源のＯＮ−ＯＦＦに関わらず、画素の電圧無印加時には、液晶層１０４が光学的等方性を示すため、入射する光は液晶層１０４の格子面で反射されるものの、円偏光板を通過することが出来ないため、光を取り出すことはできない。しかし、界面における光の反射による光漏れを防ぐため、光源はＯＦＦの方が好ましい。なお、本実施形態における第１反射ピーク波長λ１に対応する第１光源スペクトルΛ１は、少なくとも第１反射ピーク波長λ１を含めてその周辺に強度を有する波長分布のことをいう。第１光源スペクトルΛ１としては、そのピーク強度が第１反射ピーク波長λ１とほぼ一致して、当該ピーク強度となる波長から離れるにつれて強度が減衰するような分布となるのが望ましい。第２光源スペクトルΛ２においても同様である。
【００３１】
上記方法により、２つ以上の反射ピークを有するブルー相液晶を用いた液晶パネルの画素から、１つの反射光を取り出すことが可能である。
【００３２】
以上のような観点から、反射型の液晶パネルを用いた投射型液晶表示装置をフルカラー表示する場合について説明する。この場合には、例えば、青色の可視波長領域（４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満）における第１反射ピーク波長λ１と、赤色の可視波長領域（６００ｎｍよりも大きく７００ｎｍ以下）における第２反射ピーク波長λ２とを有するブルー相液晶からなる液晶層１０４Ａを有する第１液晶パネルと、緑色の可視波長領域（５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下）における第３反射ピーク波長λ３を有するブルー相液晶からなる液晶層１０４Ｂを有する第２液晶パネルとを、異なる位置に配置して独立に電圧制御すればよい。そして、光源は、青色の可視波長領域において主に分布して赤色の可視波長領域において分布が存在しない第１光源スペクトルΛ１と、緑色の可視波長領域において主に分布する第３光源スペクトルΛ３と、赤色の可視波長領域において主に分布して青色の可視波長領域において分布が存在しない第２光源スペクトルΛ２とがそれぞれ独立に供給されるように制御する。なお、本明細書および図面において、特に断りなく赤、緑、青という文言を用いる場合には、上記の可視波長帯域に対応しているものとする。
【００３３】
図３は、上記の第１液晶パネルと第２液晶パネルとを用いた投射型液晶表示装置を、フルカラー表示する場合における表示方法の一例を説明するための図である。この投射型液晶表示装置においては、赤色、緑色、青色の発光が独立に供給されるように制御され、具体的には、３つの発光が異なるタイミングで時分割されて周期的に液晶パネルに供給される。第１液晶パネルにおける画素ＰＸ１を赤色に表示する場合、光源の赤色をＯＮにし、画素ＰＸ１に電圧を印加する。第１液晶パネルの液晶層１０４Ａは複屈折を誘起するため、格子面で反射した赤色の光は円偏光板を通過し、赤色が表示される。なお、第２液晶パネルに、赤色が入射する場合には、液晶層１０４Ｂに赤色を反射する成分を含んでいないため、電圧印加の有無に関わらず、液晶層１０４Ｂを透過する。ただし、第２液晶パネルの液晶層１０４Ｂと基板１０２の界面反射の光もれを防ぐため、電圧を印加しないようにするのが好ましい。同様にして、当該投射型液晶表示装置においては、画素ＰＸ２を緑色に表示、画素ＰＸ１を青色に表示することが独立して出来る。そして、第１光源スペクトルΛ１及び第２光源スペクトルΛ２が光源から供給されるタイミングに応じて、第１液晶パネルの画素ＰＸ１は供給される光源スペクトルに応じた画像を生成するように駆動される。また、第３光源スペクトルΛ３が供給されるタイミングに応じて第２液晶パネルの画素ＰＸ２は駆動されて、これらに２つの液晶パネルから生成される画像が合成されることにより、フルカラーの画像が表示されることとなる。なお、ここでは第２液晶パネルの液晶層１０４Ｂにおいてもブルー相液晶が含まれることとしているが、第２液晶パネルは、例えば、ネマティック液晶が封止された透過型・反射型の液晶パネルであって、第２液晶パネルに第３光源スペクトルが供給されるようにしてもよい。この場合においても、第１液晶パネルによって、第１光源スペクトルおよび第２光源スペクトルから生成された画像、および、当該第２液晶パネルによって第３光源スペクトルから生成された画像が合成されて、フルカラーの画像が表示されることとなる。
【００３４】
上述したように、赤色と青色の光を画素ＰＸ１に個別に入射することにより、第１液晶パネルにおける２つの反射ピークの光を分解することができるため、赤色、緑色、青色を独立に表示することが可能となる。光源は、上述のように、第１光源スペクトルΛ１と、第３光源スペクトルΛ３と、第２光源スペクトルΛ２とが独立して液晶パネルに供給されるように発光しているが、第３光源スペクトルΛ３の存在は画素ＰＸ１の表示への影響が少ないため、第１光源スペクトルΛ１又は第２光源スペクトルΛ２に従属させて同時に発光するようにしてもよく、少なくとも第１光源スペクトルΛ１及び第２光源スペクトルΛ２が、互いに独立して液晶パネルに供給されればよい。
【００３５】
図４は、異なる位置に配置された第１液晶パネルと第２液晶パネルとを用いた投射型液晶表示装置を、フルカラー表示する場合における表示方法の他の例を説明するための図である。図４においては、第１光源スペクトルΛ１と第３光源スペクトルΛ３とを有する緑青の発光と、第２光源スペクトルΛ２と第３光源スペクトルΛ３とを有する赤緑の発光とが、異なるタイミングで開始して交互に発光する。当該投射型液晶表示装置において、赤色を表示する場合、光源の赤緑をＯＮとし、画素ＰＸ１に電圧を印加する。画素ＰＸ１に入射した赤緑の光は、複屈折が誘起された液晶層１０４Ａの格子面で赤色のみ反射され、円偏光板を通過する。青色を表示する場合も同様にすることが出来る。緑色を表示する場合には、画素ＰＸ２に電圧を印加し、光源は赤緑の発光と、緑青の発光とを共にＯＮ状態としているが、光源は赤緑、緑青のうち少なくとも一方がＯＮのときであれば表示できる。すなわち、光源は、赤緑青の各発光が異なるタイミングで周期的に繰り返されるのではなく、赤緑の発光と緑青の発光、赤の発光と緑青の発光、もしくは、赤緑の発光と青の発光における２つの発光がそれぞれ交互に繰り返されるように制御してもよい。
【００３６】
なお、本実施形態に係る液晶層１０４に含まれるブルー相液晶は、格子サイズが、可視光波長程度であり、可視波長領域にＢｒａｇｇ反射に起因する反射ピーク波長を有する。よって、ブルー相液晶の反射を目視にて観察すると、入射光に対する結晶の向きに依存して、Ｂｒａｇｇ反射に由来した反射光により呈色する。可視波長領域に反射ピーク波長が２つ存在する場合が生じるのは、反射ピーク波長が、格子定数ｄおよびミラー指数（ｈｋｌ）を用いてλｈｋｌ＝２ｎｄ／（ｈ２＋ｋ２＋ｌ２）１／２に依存するためである。このため、２つの反射ピークのうちの長波長側の反射ピークに対して１／１．４倍となる波長に、短波長側の反射ピークが生じる。
【００３７】
なお、本実施形態に係る投射型液晶表示装置では、第１反射ピーク波長および第２反射ピーク波長を有する反射型の液晶パネルに、第１光源スペクトルと第２光源スペクトルが独立に供給される。したがって、光源において、第１光源スペクトルの発光と第２光源スペクトルの発光の制御が互いに独立して、同時に当該液晶パネルに供給されて一時的に紫色を表示する場合が生じてもよい。また、光源において、第１光源スペクトルの発光期間と第２光源スペクトルの発光期間が互いに独立して、異なるタイミングで周期的に供給されることにより、時間的に混色されて紫色が表示されてもよい。
【００３８】
なお、上記の実施形態、及び下記の各実施例の説明においては、第１反射ピーク波長λ１が青色可視波長領域に存在し、第２反射ピーク波長λ２が赤色可視波長領域に存在し、第３反射ピーク波長λ３が緑色可視波長領域に存在するが、例えば、第１反射ピーク波長が緑色可視波長領域に、第２反射ピーク波長が赤色可視波長領域に存在して、第３反射ピーク波長が青色可視波長領域に存在するようにブルー層液晶が作成されてもよい。以下においては、実施例を用いて本発明をより具体的に説明する。
【実施例１】
【００３９】
まず、本発明の投射型液晶表示装置に係る第１の実施例を図面に基づいて詳述する。
【００４０】
図５は、本実施例に係る投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成図であり、図６は本実施例に係る反射型の液晶パネルにおける一画素の薄膜トランジスタを含む模式断面図を示し、図７は、本実施例に係る反射型の液晶パネルの一画素における構造の概略図を示している。
【００４１】
本実施例では、図３で示すような赤色、緑色、青色を独立に制御することが出来る光源であるＬＥＤ光源１０から出射した光を、ダイクロイック色分離フィルタ１１により赤青と緑に分離してから、反射板１２と偏光ビームスプリッタ１５とを介して、赤青の波長領域にそれぞれ独立した第１反射ピークと第２反射ピークを有する第１液晶パネルＬ１と、緑の波長領域に独立した１つの反射ピークを有する第２液晶パネルＬ２とに反射させ、最後に合成プリズム１４により再合成することによりカラーの画像をスクリーン１３に投影する。
【００４２】
図６に示すように、液晶パネルの基板１０１と基板１０２としては、可視領域で透明性が高く、硬化波長である３６５ｎｍに光の吸収が無い、厚みが０．７ｍｍの石英基板の２枚を用いる。そして、これらの基板のうち一方の基板の上に横電界が印加できる薄膜トランジスタ１２０および配線電極を形成し、更にその上に窒化シリコンからなる絶縁保護膜１１３を形成し、アクティブマトリクス基板を形成した。薄膜トランジスタ１２０は画素電極１０８、信号電極（ドレイン電極）１０９、走査電極（ゲート電極）１０７およびアモルファスシリコンから成る半導体膜１１１から構成され、走査電極１０７と半導体膜１１１の間にはゲート絶縁膜１１２が介在する。
【００４３】
そして基板１０１と基板１０２の間には、ブルー相液晶からなる液晶が封入されている。セルギャップはスペーサ剤を介して２５μｍとした。液晶層１０４の厚さを厚くすることでセルギャップに依存しない位相差を得ることが出来る。また、アクティブマトリクス基板を構成するガラスの基板１０１の外側の面には、λ／４の位相差板１０６及び偏光板１０５が配置されており、円偏光板を形成している。
【００４４】
図７には、本実施例にかかる液晶パネルの画素構造が模式的に示される。図７Ａは第１液晶パネルＬ１の画素構造を、図７Ｂは第２液晶パネルＬ２の画素構造を模式的に示している。本実施例では、液晶層１０４Ａは、赤色と青色の可視波長領域において１つずつ反射ピークを有する高分子安定化ブルー相液晶であり、液晶層１０４Ｂは、緑色の可視波長領域において１つの反射ピークを有する高分子安定化ブルー相液晶である。ここで、液晶層１０４Ａおよび液晶層１０４Ｂのブルー相液晶には、ＪＣ１０４１―ＸＸ（チッソ社製）、４−ｐｅｎｔｙｌ−４’−ｃｙａｎｏｂｉｐｈｅｎｙｌ（５ＣＢ）（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）およびカイラル剤としてＺＬＩ−４５７２（Ｍｅｒｃｋ社製）を加熱混合して用いた。３つの材料を加熱混合する比率（ＪＣ１０４１―ＸＸ／４−ｐｅｎｔｙｌ−４’−ｃｙａｎｏｂｉｐｈｅｎｙｌ（５ＣＢ）／ＺＬＩ−４５７２（ｍｏｌ％））は、液晶層１０４Ａにおいては４８．０／４８．０／４．０（ｍｏｌ％）、液晶層１０４Ｂにおいては４７．６／４７．６／４．８（ｍｏｌ％）とした。さらに、混合液晶中にモノマーである２―ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ (ＥＨＡ)(Ａｌｄｒｉｃｈ社製)およびＲＭ２５７ (Ｍｅｒｃｋ社製)を加えた。モノマーの組成比（２―ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ (ＥＨＡ)／ＲＭ２５７（ｍｏｌ％）は、７０／３０（ｍｏｌ％）である。さらに、光重合開始剤には２，２―ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ（ＤＭＰＡＰ）（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を加え均一な溶液とした。混合溶液中のモノマーの含有率は６．３（ｍｏｌ％）であり、ＤＭＰＡＰは、混合モノマーに対して１０（ｗｔ％）となるように調整した。カイラル剤の濃度を変えてブルー相液晶を作製することで、反射ピークを示す波長が異なるブルー相液晶を作製出来る。
【００４５】
第１液晶パネルＬ１および第２液晶パネルＬ２には、上記混合液晶を等方相の状態で、真空注入した。パネルの温度を混合液晶がＢＰＩを発現する温度領域で一定に保持し、照射強度１．８ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ）の紫外光を照射し、高分子鎖を形成することでブルー相液晶の発現温度範囲が広い高分子安定化ブルー相を作製した。
【００４６】
液晶層１０４Ａは第１反射ピーク波長を４６０ｎｍ、第２反射ピーク波長を６５０ｎｍに有し、青色および赤色の２つの波長を反射する高分子安定化ブルー相であり、液晶層１０４Ｂは、第３反射ピーク波長を５５０ｎｍに有し、緑色の波長を反射する高分子安定化ブルー相液晶からなる。
【００４７】
以上のようにして、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の第１液晶パネルＬ１および第２液晶パネルＬ２が構成される。ここで、液晶層１０４Ａ、１０４Ｂは、ゲート電極の電圧が無印加でＴＦＴがオフのときには二重の螺旋構造を有した等方相を示しているが、電圧を印加してＴＦＴをオンにすると、画素電極と共通電極の間の電位差により、液晶層１０４Ａ、１０４Ｂに電界が印加され、屈折率異方性が誘起される。
【００４８】
本実施例に係る投射型液晶表示装置の表示方法を、図３を用いて説明する。赤色を表示する場合には、ＬＥＤ光源１０は赤色の第２光源スペクトルを発光するタイミングに応じて、第１液晶パネルの必要画素に電圧が印加される。ＬＥＤ光源１０から出た赤色の光は、ダイクロイック色分離フィルタ１１および反射板１２、偏光ビームスプリッタ１５で反射されて、第１液晶パネルＬ１に入射する。液晶層１０４に達した赤色の光は、液晶層１０４の格子面で反射されて、電圧を印加している画素において円偏光板を通過するため、第１液晶パネルＬ１によって赤色の画像が表示されることとなる。また、表１および表２に赤・緑・青および代表色を表示する際の光源の制御方法を示した。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
上記の表１及び表２における画素ＰＸ１および画素ＰＸ２におけるＯＮまたはＯＦＦの表記は、電圧印加の有無である。ＯＮのとき電圧を印加し、ＯＦＦのとき電圧無印加状態である。赤色・青色・緑色におけるＯＮまたはＯＦＦの表記は、光源による各色の供給の有無を示すものである。赤緑青の混合色からなる画像を表示する場合には、第１液晶パネルによる画像と第２液晶パネルによる画像が合成プリズム１４により合成される。以上のような構成により、高分子安定化ブルー相液晶を用いて良好なフルカラー表示が出来る投射型液晶表示装置が出来る。
【実施例２】
【００５２】
以下に、本発明の液晶表示装置の第二の実施例を図面に基づいて詳述する。
【００５３】
図８は、第２の実施例に係る投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成図であり、一画素付近の電極構造およびアクティブ素子構造は実施例１同様、図６に示す構造を有する。図９は、第２の実施例に係る反射型の液晶パネルＬ３における画素構造の概略図を示しており、同図においては薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は省略されている。
【００５４】
図８に示すように、本実施形態では、赤色、緑色、青色を独立に制御することが出来る光源であるＬＥＤ光源１０から出射した光を、偏光ビームスプリッタ１５を介して液晶パネルＬ３に反射させ、カラーの画像をスクリーン１３に投影する。
【００５５】
第２の実施例に係る液晶パネルは、図９に示すように、シール材ＳＥを介して画素ＰＸ１と画素ＰＸ２を有している。画素ＰＸ１では、赤青の波長領域にそれぞれ独立した反射ピークを１つずつ有する高分子安定化ブルー相液晶からなる液晶層１０４Ａを挟持しており、画素ＰＸ２では、緑の波長領域に独立した反射ピークを１つ有する高分子安定化ブルー相液晶からなる液晶層１０４Ｂを挟持している。画素ＰＸ１および画素ＰＸ２の画素構造は、実施例１における液晶パネルにおける画素構造と同様の構造を有する。
【００５６】
画素ＰＸ１に挟持される液晶層１０４Ａには、液晶として、ＪＣ１０４１―ＸＸと５ＣＢを、カイラル剤としてＺＬＩ−４５７２を加熱混合した。各比率（ＪＣ１０４１―ＸＸ／５ＣＢ／ＺＬＩ−４５７２（ｍｏｌ％））は、４８．０／４８．０／４．０（ｍｏｌ％）とした。さらに、画素ＰＸ２に挟持される液晶層１０４Ｂには、液晶として、ＪＣ１０４１―ＸＸと５ＣＢを、カイラル剤としてＢＤＨ１２８１（Ｍｅｒｃｋ）を加熱混合した。各比率（ＪＣ１０４１―ＸＸ／５ＣＢ／ＢＤＨ１２８１（ｍｏｌ％））は、４８．５／４８．５／３．０（ｍｏｌ％）とした。上記混合液晶中には、モノマーとして、ＥＨＡおよびＲＭ２５７を加えた。モノマーの組成比（ＥＨＡ／ＲＭ２５７（ｍｏｌ％））は、７０／３０（ｍｏｌ％）である。さらに、光重合開始剤にはＤＭＰＡＰを加え均一な溶液とした。混合溶液中のモノマーの含有率は６．３（ｍｏｌ％）であり、ＤＭＰＡＰは、混合モノマーに対して１０（ｗｔ％）となるように調整した。
【００５７】
上記混合液晶を等方相の状態で、パネルに真空注入した。同一カイラル剤を用いた場合、カイラル剤のＴＣが液晶のＴＮＩに比べ低いため、混合液晶中のカイラル剤の濃度が増加するに従って、ＢＰＩを発現する温度領域が下がる傾向にある。そこで、ＴＣの異なるカイラル剤を用いることにより、同一平面状に形成された画素ＰＸ１と画素ＰＸ２におけるブルー相の発現温度すなわち硬化温度をそろえた。画素ＰＸ１および画素ＰＸ２の混合液晶がともにＢＰＩを発現する温度領域で一定に保持し、照射強度１．５ｍＷｃｍ−２（３６５ｎｍ）の紫外光を照射することで高分子安定化ブルー相を形成した。
【００５８】
画素ＰＸ１は反射ピークを４６０ｎｍおよび６５０ｎｍに有し、赤色および青色の２つの波長を反射する高分子安定化ブルー相液晶を液晶層１０４Ａに有し、画素ＰＸ２は反射ピークを５５０ｎｍに有し、緑色の波長を反射する高分子安定化ブルー相液晶を液晶層１０４Ｂに有している。
【００５９】
各色の表示方法は、表１および表２と同様にすることにより可能である。例えば、赤色を表示する場合、ＬＥＤ光源１０に赤色を点灯させ、液晶パネルＬ３の必要画素に電圧を印加する。ＬＥＤ光源１０から出た赤色の光は液晶パネルＬ３に入射される。赤色の光は、液晶層１０４Ａの格子面で反射し、電圧を印加している画素において円偏光板を通過し、赤色を表示することが可能である。以上のような構成により、良好なフルカラー表示が出来る反射型の液晶パネルを有する投射型液晶表示装置が出来た。
【実施例３】
【００６０】
以下に、本発明に係る投射型液晶表示装置の第３の実施例を図面に基づいて詳述する。
【００６１】
図１０は、第３の実施例にかかる反射型の液晶パネルにおける画素構造の概略図である。また、本実施例における投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系は、第２の実施例に係る投射型液晶表示装置と同様であり、図８において示される。第３の実施例にかかる反射型の液晶パネルＬ３は、一画素付近の電極構造およびアクティブ素子構造は実施例１に示す図６と同様である。図１０においては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は省略されている。
【００６２】
図１０において示されるように、第３の実施例にかかる反射型の液晶パネルは、３枚の基板１０１、１０２、１０３を有し、第１反射ピーク波長と第２反射ピーク波長を示すブルー相液晶が含まれる液晶層１０４Ａが基板１０１、１０２に挟持され、第３反射ピーク波長を示すブルー相液晶が含まれる液晶層１０４Ｂが基板１０２、基板１０３に挟持される。また同図で示されるように、共に櫛歯状となる画素電極１０８と共通電極１１０とが基板１０１、基板１０２に形成される。画素電極１０８と共通電極１１０との間に電圧が印加されることにより、液晶層に横電界が印加されて反射率が制御されることとなる。
【００６３】
本実施例では、液晶層１０４Ａと液晶層１０４Ｂとが異なる層に封止されて互いに重複しているため、赤色および青色を反射させる画素ＰＸ１と、緑色を反射させる画素ＰＸ２とが重複して、表示されるデジタル画像を構成する最小単位となる画素が構成される。赤・緑・青および代表色を表示する際の光源および画素の制御は、表１および表２と同様にすることにより可能である。液晶パネルＬ３によって反射された画像が、偏光ビームスプリッタ１５を介してスクリーン１３に投影されることにより、良好なフルカラー表示が出来る投射型液晶表示装置が出来る。
【実施例４】
【００６４】
以下に、本発明にかかる投射型液晶表示装置の第４の実施例を図面に基づいて詳述する。
【００６５】
第４の実施例に係る投射型液晶表示装置の主要部、および画素構造は実施例３と同様であり、光源には、２つの波長帯の光を異なるタイミングで発光させることができるＬＥＤ光源１０を用いる。ＬＥＤ光源１０には、赤色〜緑色の波長帯の光を発光するリン化ガリウムを材料に用いたＬＥＤ光源と、および緑色〜青色の波長帯の光を発光するセレン化亜鉛を材料に用いたＬＥＤ光源の２つの光源が含まれて、これらが異なるタイミングで周期的に発光する。したがって、セレン化亜鉛を材料に用いたＬＥＤ光源が発光する波長帯には、第１反射ピーク波長に対応する第１光源スペクトルと、第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルとが含まれる。また、リン化ガリウムを材料に用いたＬＥＤ光源が発光する波長帯には、第２反射ピーク波長に対応する第２光源スペクトルと第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルとが含まれる。
【００６６】
また、表３および表４は、赤・緑・青および代表色を表示する際の光源と画素の制御方法を示す図である。
【００６７】
【表３】
【００６８】
【表４】
【００６９】
ここで、緑色を表示する際には、リン化ガリウムを用いたＬＥＤ光源と、セレン化亜鉛を用いたＬＥＤ光源の双方をＯＮにする。すなわち、赤色〜緑色の波長帯の光（図１２においては、赤緑と表記する）および、緑色〜青色の波長帯の光（図１２においては、緑青と表記する）を、液晶層１０４Ａと１０４Ｂとが重複して存在する液晶パネルＬ３に供給すると、光の入射方向に対して下側の液晶層１０４Ｂ、すなわち画素ＰＸ２の光の取り出し量が見かけ上多くなるため、重複して配置されたことにより失われる光量を見かけ上取り戻すことが出来る。したがって、液晶層１０４Ａと液晶層１０４Ｂが重複する場合には、下層に配置された液晶層の反射ピークに対応する光が供給される量を多くすればよい。以上のような構成により、良好なフルカラー表示が出来る投射型液晶表示装置が出来た。
【００７０】
［比較例１］
投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成、および一画素付近の模式断面図、画素構造は、図６、図８、図９に示す構成を用いる実施例２と同様にして、ＬＥＤ光源１０に白色光を用いて、常に同一のタイミングで赤色のスペクトル、緑色のスペクトル、青色のスペクトルの光源が液晶パネルＬ３に供給されるようにした。ここで、電圧ＯＮ状態の画素ＰＸ１に白色光が照射されると、画素ＰＸ１では赤色と青色の光が共に反射されてしまうため、赤色および青色を独立に表示することが出来なかった。
【００７１】
［比較例２］
投射型液晶表示装置の主要部である色分離合成系の基本構成、および一画素付近の模式断面図、画素構造は図６、図８および図９に示す構成を用いる実施例２と同様にして、画素ＰＸ１および画素ＰＸ２に用いるカイラル剤を共にＺＬＩ４５７２にした。画素ＰＸ１のブルー相の発現温度にて紫外光を照射したところ、紫外線照射時にブルー相の現れていなかった画素ＰＸ２では高分子安定化ブルー相が形成されなかった。そのため、画素ＰＸ２がＢＰＩを発現する温度においてはフルカラー表示可能であるが、それ以外の温度範囲において投射型液晶表示装置を使用することは不可能であった。
【符号の説明】
【００７２】
１０１、１０２、１１６ 基板、１０４、１０４Ａ、１０４Ｂ 液晶層、１０５ 偏光板、１０６ 位相差板、１０７ 走査配線（ゲート電極）、１０８ 画素電極（ソース電極）、１０９ 信号配線（ドレイン電極）、１１０ 共通電極（コモン電極）、１１１ 半導体膜、１１２ ゲート絶縁膜、１１３ 保護絶縁膜、１１４ 有機半導体膜、１２０ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、１０ ＬＥＤ光源、１１ ダイクロイック色分離フィルタ、１２ 反射板、１３ スクリーン、１４ 合成プリズム、１５ 偏光ビームスプリッタ、ＰＸ１ 画素１、ＰＸ２ 画素２、Ｌ１ 第１液晶パネル、Ｌ２ 第２液晶パネル、Ｌ３ 第３液晶パネル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧無印加時に光学的等方性を示し電圧印加時に光学的異方性を示して反射率を変化させる液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を供給する光源と、を有し、前記光源からの光を前記液晶パネルによって反射して投射することにより画像を表示させる投射型液晶表示装置において、
前記液晶層は、電圧が印加された際に、可視波長領域に第１反射ピーク波長と第２反射ピーク波長を示し、
前記光源は、前記第１反射ピーク波長に対応する第１光源スペクトルと、前記第２反射ピーク波長に対応する第２光源スペクトルとを、互いに独立させて前記液晶パネルに供給する、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において、
前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層とするとともに、前記第１液晶層を有する前記液晶パネルを第１液晶パネルとし、
電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層を有する第２液晶パネルが、前記第１液晶パネルとは異なる位置に配置されて、
前記光源は、前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルを、互いに異なるタイミングで周期的に前記第１液晶パネルに供給するとともに、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記第２液晶パネルに供給し、
前記第２液晶パネルには、前記第１光源スペクトルおよび前記第２光源スペクトルから、前記第３光源スペクトルが分離されて供給される、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において、
前記液晶パネルは、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層として有するとともに、電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層と、一対の基板とを有し、
前記第１液晶層と前記第２液晶層は、前記一対の基板によって挟持されて、前記一対の基板の間に設けられたシール材によって互いに分け隔てられて封止され、
前記光源は、前記第１光源スペクトルと、前記第２光源スペクトルと、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記液晶パネルに供給するとともに、少なくとも前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルは、互いに異なるタイミングで周期的に前記液晶パネルに供給される、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において、
前記液晶パネルは、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層として有するとともに、電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層と、３枚の基板とを有し、
前記第１液晶層は、前記３枚の基板のうちの２枚の基板に挟持されて、
前記第２液晶層は、前記２枚の基板のうちの１枚の基板と、前記３枚の基板のうちの前記２枚の基板以外の１枚の基板とによって、前記第１液晶層とは異なる層に挟持されて、
前記光源は、前記第１光源スペクトルと、前記第２光源スペクトルと、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記液晶パネルに供給するとともに、少なくとも前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルは、互いに異なるタイミングで周期的に前記液晶パネルに供給される、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載された投射型液晶表示装置において、
前記第１液晶層が、前記第２液晶層に対して前記液晶パネルにおける光入射側に挟持される場合には、
前記光源は、前記第１光源スペクトルおよび前記第２光源スペクトルよりも前記第３光源スペクトルの光量が多くなるように前記液晶パネルに供給し、
前記第２液晶層が、前記第１液晶層に対して前記液晶パネルにおける光入射側に挟持される場合には、
前記光源は、前記第３光源スペクトルよりも前記第１光源スペクトル又は前記第２光源スペクトルの光量が多くなるように前記液晶パネルに供給する、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれか一項に記載された投射型液晶表示装置において、
前記可視波長領域において、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の領域を青色可視波長領域、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の領域を緑色可視波長領域、６００ｎｍ未満７００ｎｍ以下となる領域を赤色可視波長領域とし、
前記第１反射ピーク波長、前記第２反射ピーク波長、前記第３反射ピーク波長は、前記青色、緑色、赤色可視波長領域のうち、それぞれ異なる色の可視波長領域において存在する、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において、
前記液晶層は、ブルー相液晶を含む、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載された投射型液晶表示装置において、
前記ブルー相液晶は、高分子によってネットワーク化されることにより安定化される、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において、
前記液晶パネルは、前記液晶層を挟持する一対の基板を有し、
前記一対の基板のうちの光入射側の基板には、円偏光板が設けられている、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において
前記液晶パネルは、前記液晶層を挟持する一対の基板を有し、
前記一対の基板のうちの光入射側の基板は、透明の基板であって、櫛歯状に形成された電極を有し、
前記電極に電圧が印加されることにより、前記液晶層に横電界が印加される、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項２〜４のいずれか一項に記載された投射型液晶表示装置において、
前記第１液晶層及び前記第２液晶層は、共通する温度領域において発現するブルー相液晶を含む、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項１】
電圧無印加時に光学的等方性を示し電圧印加時に光学的異方性を示して反射率を変化させる液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を供給する光源と、を有し、前記光源からの光を前記液晶パネルによって反射して投射することにより画像を表示させる投射型液晶表示装置において、
前記液晶層は、電圧が印加された際に、可視波長領域に第１反射ピーク波長と第２反射ピーク波長を示し、
前記光源は、前記第１反射ピーク波長に対応する第１光源スペクトルと、前記第２反射ピーク波長に対応する第２光源スペクトルとを、互いに独立させて前記液晶パネルに供給する、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において、
前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層とするとともに、前記第１液晶層を有する前記液晶パネルを第１液晶パネルとし、
電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層を有する第２液晶パネルが、前記第１液晶パネルとは異なる位置に配置されて、
前記光源は、前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルを、互いに異なるタイミングで周期的に前記第１液晶パネルに供給するとともに、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記第２液晶パネルに供給し、
前記第２液晶パネルには、前記第１光源スペクトルおよび前記第２光源スペクトルから、前記第３光源スペクトルが分離されて供給される、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において、
前記液晶パネルは、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層として有するとともに、電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層と、一対の基板とを有し、
前記第１液晶層と前記第２液晶層は、前記一対の基板によって挟持されて、前記一対の基板の間に設けられたシール材によって互いに分け隔てられて封止され、
前記光源は、前記第１光源スペクトルと、前記第２光源スペクトルと、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記液晶パネルに供給するとともに、少なくとも前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルは、互いに異なるタイミングで周期的に前記液晶パネルに供給される、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において、
前記液晶パネルは、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長を示す前記液晶層を第１液晶層として有するとともに、電圧が印加された際に、前記第１反射ピーク波長と前記第２反射ピーク波長とは異なる第３反射ピーク波長を少なくとも前記可視波長領域に示す第２液晶層と、３枚の基板とを有し、
前記第１液晶層は、前記３枚の基板のうちの２枚の基板に挟持されて、
前記第２液晶層は、前記２枚の基板のうちの１枚の基板と、前記３枚の基板のうちの前記２枚の基板以外の１枚の基板とによって、前記第１液晶層とは異なる層に挟持されて、
前記光源は、前記第１光源スペクトルと、前記第２光源スペクトルと、前記第３反射ピーク波長に対応する第３光源スペクトルを、前記液晶パネルに供給するとともに、少なくとも前記第１光源スペクトルと前記第２光源スペクトルは、互いに異なるタイミングで周期的に前記液晶パネルに供給される、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載された投射型液晶表示装置において、
前記第１液晶層が、前記第２液晶層に対して前記液晶パネルにおける光入射側に挟持される場合には、
前記光源は、前記第１光源スペクトルおよび前記第２光源スペクトルよりも前記第３光源スペクトルの光量が多くなるように前記液晶パネルに供給し、
前記第２液晶層が、前記第１液晶層に対して前記液晶パネルにおける光入射側に挟持される場合には、
前記光源は、前記第３光源スペクトルよりも前記第１光源スペクトル又は前記第２光源スペクトルの光量が多くなるように前記液晶パネルに供給する、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれか一項に記載された投射型液晶表示装置において、
前記可視波長領域において、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の領域を青色可視波長領域、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の領域を緑色可視波長領域、６００ｎｍ未満７００ｎｍ以下となる領域を赤色可視波長領域とし、
前記第１反射ピーク波長、前記第２反射ピーク波長、前記第３反射ピーク波長は、前記青色、緑色、赤色可視波長領域のうち、それぞれ異なる色の可視波長領域において存在する、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において、
前記液晶層は、ブルー相液晶を含む、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載された投射型液晶表示装置において、
前記ブルー相液晶は、高分子によってネットワーク化されることにより安定化される、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において、
前記液晶パネルは、前記液晶層を挟持する一対の基板を有し、
前記一対の基板のうちの光入射側の基板には、円偏光板が設けられている、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載された投射型液晶表示装置において
前記液晶パネルは、前記液晶層を挟持する一対の基板を有し、
前記一対の基板のうちの光入射側の基板は、透明の基板であって、櫛歯状に形成された電極を有し、
前記電極に電圧が印加されることにより、前記液晶層に横電界が印加される、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項２〜４のいずれか一項に記載された投射型液晶表示装置において、
前記第１液晶層及び前記第２液晶層は、共通する温度領域において発現するブルー相液晶を含む、
ことを特徴とする投射型液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−５９４２８（Ｐ２０１１−５９４２８Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０９５８６（Ｐ２００９−２０９５８６）
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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