(57)【要約】【課題】液晶表示素子の温度変化によるリタデーションの変化を抑制する。【解決手段】液晶表示素子は、斜方蒸着により形成された配向膜１１６の間に液晶１０１が配置された液晶表示素子である。液晶のスプレイ方向での弾性定数をＫ１１とし、液晶のベンド方向での弾性定数をＫ３３とし、液晶の温度が２５℃のときの弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３をａとし、液晶の温度が５０℃のときの弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３をｂとし、該比率ａ，ｂの差分ａ−ｂをαとし、配向膜により付与された液晶の分子のプレチルト角をφとするとき、液晶は、α≦０．０２およびφ≧５度なる条件を満足する。【選択図】図１５
2014153664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜方蒸着により形成された配向膜の間に液晶が配置された液晶表示素子であって、
前記液晶のスプレイ方向での弾性定数をＫ１１とし、前記液晶のベンド方向での弾性定数をＫ３３とし、前記液晶の温度が２５℃のときの前記弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３をａとし、前記液晶の温度が５０℃のときの前記弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３をｂとし、前記比率ａ，ｂの差分ａ−ｂをαとし、前記配向膜により付与される前記液晶の分子のプレチルト角をφとするとき、前記液晶は以下の条件を満足することを特徴とする液晶表示素子。
α≦０．０２
φ≧５度
【請求項２】
さらに以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
φ≦９．５度
【請求項３】
光入射側から、共通電極と、前記配向膜としての第１の配向膜と、前記液晶と、前記配向膜としての第２の配向膜と、光を反射する画素電極とを有する反射型液晶表示素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
垂直配向型の液晶表示素子であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶表示素子を有し、
光源からの光を前記液晶表示素子に導いて、該液晶表示素子からの光を用いて画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタや液晶モニタ等の画像表示装置に用いられる液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子の液晶は、その温度変化に応じて、印加電圧と入射光に与えるリタデーションとの関係が変化するという特性がある。この特性は、温度変化によって液晶の弾性定数が変化し、その結果、液晶分子のプレチルト角が変化することに起因する。このように液晶の印加電圧とリタデーションとの関係が変化すると、同じ印加電圧を与えても液晶表示素子から射出する光の強度が変化し、該液晶表示素子を用いた画像表示装置により表示される画像のコントラストが低下する等、画質が不安定となる。
【０００３】
液晶表示素子の温度変化によって画質が不安定になるのを抑制するようにした画像表示装置が特許文献１に開示されている。特許文献１の装置は、液晶表示素子内に設けた温度センサによって検出した温度に応じた制御信号をテーブルから読み出し、該制御信号により補正された駆動信号を液晶表示素子に入力する。また、特許文献２には、液晶表示素子の温度が上昇すると、ペルチェ素子や冷却ファン等の冷却装置を作動させて液晶表示素子の温度を一定に保つようにした画像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４８２０９号公報
【特許文献２】特開平０５−２４９４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２にて開示された画像表示装置では、液晶表示素子の内部に温度センサを設けたり、装置内に液晶表示素子専用の冷却装置を設けたりする必要があるため、画像表示装置のコスト増加の要因となる。また、特許文献１の画像表示装置では、精度良く駆動信号を補正するためには、個体差を有する画像表示素子ごとに各温度に最適な制御信号のテーブルを用意する必要がある。さらに、特許文献２の装置のように冷却装置を作動させることで、消費電力が増加する。
【０００６】
本発明は、液晶表示素子の温度変化によるリタデーションの変化を抑制し、高画質の画像の表示を可能とする液晶表示素子およびこれを用いた画像表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての液晶表示素子は、斜方蒸着により形成された配向膜の間に液晶が配置された液晶表示素子である。液晶のスプレイ方向での弾性定数をＫ１１とし、液晶のベンド方向での弾性定数をＫ３３とし、液晶の温度が２５℃のときの弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３をａとし、液晶の温度が５０℃のときの弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３をｂとし、該比率ａ，ｂの差分ａ−ｂをαとし、配向膜により付与された液晶の分子のプレチルト角をφとするとき、液晶は以下の条件を満足することを特徴とする。
α≦０．０２
φ≧５度。
【０００８】
なお、上記液晶表示素子を有し、光源からの光を液晶表示素子に導いて、該液晶表示素子からの光を用いて画像を表示する画像表示装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶の温度変化によるリタデーションの変化を抑制することが可能な液晶表示素子を実現することができる。そして、該液晶表示素子を画像表示装置に用いることで、安定した画質の画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１〜４に共通の画像表示装置の光学系を説明する図。
【図２】実施例１〜４に用いられる液晶表示素子の断面図。
【図３】上記液晶表示素子における配向膜のカラム状構造を説明する図。
【図４】液晶のプレチルト角の計算の妥当性を示す図。
【図５】弾性定数Ｋ１１，Ｋ２２が液晶分子間に及ぼす力を説明する図。
【図６】弾性計算を用いて温度ごとに液晶のダイレクタ方向を計算した結果を示す図。
【図７】αが異なる液晶分子の温度によるプレチルト角Δφを示す図。
【図８】プレチルト角に対するディスクリエラー量を説明する図。
【図９】ディスクリネーションが発生する画素駆動パターンと画像との関係を説明する図。
【図１０】ディスクリネーションの輝度断面を説明する図。
【図１１】２５℃および５０℃における液晶分子の配向を説明する図。
【図１２】実施例１におけるＫ１１／Ｋ３３によるプレチルト角の温度変動の抑制を説明する図。
【図１３】実施例２におけるＫ１１／Ｋ３３によるプレチルト角の温度変動の抑制を説明する図。
【図１４】実施例３におけるＫ１１／Ｋ３３によるプレチルト角の温度変動の抑制を説明する図。
【図１５】実施例４におけるＫ１１／Ｋ３３によるプレチルト角の温度変動の抑制を説明する図。
【図１６】プレチルト角に対するコントラストの変化を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
まず、図４には、後述する各実施例において使用する液晶表示素子であって、プレチルト角φがそれぞれ異なる液晶表示素子ごとに液晶層の温度を２５℃から５０℃に変化させたときのプレチルト角φの変化量Δφの測定値と計算値とを示す。各実施例では、Δφを温度変化による画質変化の指標として用いている。Δφが大きいほど画質の低下が顕著になる。計算値としてのΔφは、以下に説明する弾性理論より計算したものである。
【００１３】
Δφの算出においては、配向膜が、図３に矢印１１７で示す方向からの斜方蒸着によって形成されることでカラム状構造１１６を有するものとする。１０３は光を反射可能な反射画素電極であり、不図示の基板上にマトリクス状に複数形成されたもののうちの１つを示す。１０１は液晶を示す。一般に、液晶分子は、矢印１０９で示すように、カラム状構造１１６を有する配向膜の表面（カラム状構造１１６の表面を覆う太線で示す）１１８に対して垂直に吸着する。矢印１０９は、液晶分子のダイレクタ方向を示す。垂直配向型、すなわちＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードの液晶表示素子では、液晶分子は、このように配向膜に対して垂直に配向される。ここで、カラム状構造は、配向膜の断面ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）写真から、カラムの角度１１３、カラム間の隙間１１４およびカラムの太さ１１５を求めてモデル化したものである。
【００１４】
ここで、図３に示すようにカラム状構造１１６の配向膜の界面に配向する液晶分子１０９は固定されており、配向膜の表面以外の液晶分子１１１は、固定された液晶分子１０９からの弾性力を受けて、相互にその弾性力が均衡する方向に配列する。
【００１５】
このとき、液晶分子の配向状態を決定するため、液晶分子間の相互作用を以下に示すフランクの自由エネルギーｇを用いて計算した（式１）。
【００１６】
【数１】
2014153664.tif 000003
【００１７】
式１中の∂ｘ，∂ｙは、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ｘ方向の液晶分子間の距離およびｙ方向の液晶分子間の距離を表す。図５（ａ），（ｂ）中の実線矢印は、各液晶分子のダイレクタ方向を示す。液晶分子は、点線矢印に沿った方向にダイレクタ方向が向くように作用を受ける。式１中の∂ｎｘ，∂ｎｙはそれぞれ、ｘ，ｙ方向への液晶分子のダイレクタ方向の変位を示している。
【００１８】
また、Ｋ１１は液晶のスプレイ方向の弾性定数を示し、Ｋ３３は液晶のベンド方向の弾性定数を示している。Ｋ１１は、図５（ａ）に示すように、液晶分子の短軸方向での液晶分子間の広がりを妨げる力を生じさせるように、白抜き矢印の方向に作用する。一方、Ｋ３３は、図５（ｂ）に示すように、液晶分子の長軸方向での液晶分子間の曲がりを妨げる力を生じさせるように、白抜き矢印の方向に作用する。これらの力が生じるため、液晶層においてカラム状構造に対して固定されていない液晶分子のダイレクタ方向１１１は、一定の秩序を保つことができる。Ｋ２２はツイスト方向の弾性定数を示しているが、液晶分子がＶＡＮモードであり、ツイスト方向に液晶分子は相互作用を持たないため、Ｋ２２＝０とした。
【００１９】
液晶分子は、図３に示すように、配向膜から離れるに従って液晶分子間の相互作用１１０により分子の向きが整えられ、一定の角度に飽和する。角度が飽和した液晶分子のダイレクタ方向１１１と反射画素電極１０３の垂線とがなす角度１１２を、配向膜により付与される液晶分子のプレチルト角φと定義する。
【００２０】
図６には、弾性理論を用いた計算結果モデルを示す。なお、図６は、図３に示したカラム状構造の表面１１８の近傍を拡大した図である。液晶１０１において、実線矢印は２５℃での液晶分子のダイレクタ方向を示し、点線矢印は５０℃での液晶分子のダイレクタ方向を示している。また、図６中の１１９は２５℃でのプレチルト角を示し、１２０は５０℃でのプレチルト角を示す。温度上昇により液晶分子間の相互作用が変化し、図６のようにダイレクタ方向が実線矢印方向から点線矢印方向に変化する。このときのプレチルト角１１９，１２０の差分が上述したΔφに相当する。温度が低いときよりも高いときの方がＫ１１に比べてＫ３３の影響が大きいため、２５℃のときよりも５０℃のときの方が液晶分子のダイレクタ方向に液晶分子が揃い易くなる。このため、５０℃では、液晶分子がプレチルト角が小さくなる方向に傾く傾向があり、この傾きは弾性定数の温度変化が少ないほど小さくなると言える。
【００２１】
ここで、２５℃のときの弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３をａとし、５０℃のときの弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３をｂとし、比率ａ，ｂの差分ａ−ｂをαとする。図４には、α＝０．０４としたときにΔφを計算した結果と、α＝０．０４の液晶分子を用いてΔφを測定した結果（実測値）とを示す。図４から分かるように、計算結果が実測値にほぼ一致していることがわかる。
【００２２】
以上の弾性理論を用いた計算により、弾性定数Ｋ１１，Ｋ３３の温度依存性とΔφの関係が明らかとなり、Ｋ１１，Ｋ３３の温度変化量を用いて画質の低下を抑えるための条件を設けることが可能となった。
【００２３】
図７には、上述した計算方法を用いて計算した、弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３の温度変化量αが異なる液晶分子でのプレチルト角φとΔφとの関係を示している。Δφが１度以上となると画質の低下が顕著となるため、画質を維持するための対策が必要となる。
【００２４】
図８には、プレチルト角φとディスクリエラー量との関係を示している。ここで、ディスクリネーションの定義について説明する。図９は、ディスクリネーションを撮影して得られた画像であり、２次元に配置された反射画素電極１０３に対して白表示する列１０３Ｗと、黒表示する列１０３Ｂとを１列ずつ交互に表示した状態での輝度レベルを示している。画像の明るさは実際の出力（明るさ）を示している。白表示する列１０３Ｗにおいては、理想的には、画素全体が表示されなくてはならないが、領域１１３において暗い部分があり、かつエッジ部分にもう１つラインが発生しているように見える。このような表示不良を、一般にディスクリネーションという。
【００２５】
さらに、図１０には、図９の画像のうち２つの黒表示する列１０３Ｂとそれらの間の１つの白表示する列１０３Ｗの輝度断面を計算によって数値化した図を示す。横軸は各列の画素の配列方向に対して直交する方向での位置を示し、縦軸は明るさ（反射率）１００％を１と規格化したときの明るさ（反射率）を示す。白表示する列１０３Ｗの輝度断面内の領域１１３′が、図９に示したディスクリネーションが発生している領域１１３に相当する。
【００２６】
ここでは、領域１１３′のエッジ部にもう１つ発生しているラインの反射率をディスクリエラー量ＤＥとする。図８に示した計算結果によると、プレチルト角φが大きくなるほどディスクリエラー量ＤＥが小さくなることが分かる。すなわち、プレチルト角φが小さいほどディスクリエラー量は増加する。プレチルト角φが５度より小さく、ディスクリエラー量が０．５を超えると、ディスクリネーションによって画質が大きく低下する。したがって、十分な画質を維持するためには、
φ≧５度
という条件を満足する必要がある。
【００２７】
また、図１６には、図１に示した光学系を使用した際のプレチルト角φと画像のコントラストとの関係を示している。光学系の構成については後述する。図１６から分かるように、プレチルト角φが大きいほどコントラストが低下する。特に、
φ≦９．５度
とすることで、コントラストの基準を１０００としたときに９００以上の高いコントラストを保ちながら、温度変化による画質の低下を抑制することができる。
【００２８】
したがって、プレチルト角φが５度以上（φ≧５度）で、αを０．０２以下（α≦０．０２）という２つの条件を満足する液晶を選択することで、ディスクリエラー量が少なく、温度変化による画質の変化（低下）を十分に抑制することが可能となる。
【００２９】
さらに、上記２つの条件に加えて、プレチルト角が９．５度以下（φ≦９．５度）という条件を満足することで、高いコントラストを保ちながら、ディスクリエラー量が少なく、温度変化による画質の変化（低下）を十分に抑制することが可能となる。
【００３０】
なお、以上はＶＡＮモードの液晶表示素子について説明したが、斜方蒸着により形成された配向膜を有するＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モードの液晶表示素子についても上記条件を適用することで、同様の効果を得ることも可能である。
【実施例１】
【００３１】
本発明の実施例１である液晶表示素子が用いられる画像表示装置（画像投射装置）としての液晶プロジェクタの光学系の構成を示す。
【００３２】
３０３は液晶パネルドライバであり、外部から入力された画像情報をレッド用、グリーン用及びブルー用パネル駆動信号に変換する。各パネル駆動信号は、ＶＡＮモードの反射型液晶表示素子であるレッド用液晶パネル３Ｒ、グリーン用液晶パネル３Ｇおよびブルー用液晶パネル３Ｂにそれぞれ入力される。これにより、３つの液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは互いに独立に駆動される。
【００３３】
３０１は照明光学系であり、図中の枠内の左側にはその上面図を、右側にはその側面図を示している。照明光学系３０１は、光源ランプ、放物面リフレクタ、フライアイレンズ、偏光変換素子、コンデンサーレンズ等を含み、偏光方向が揃った直線偏光光（Ｓ偏光）としての照明光を射出する。
【００３４】
照明光学系３０１からの照明光は、マゼンタ色を反射してグリーン色を透過するダイクロイックミラー３０５に入射する。照明光のうちマゼンタ色成分はこのダイクロイックミラー３０５で反射され、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を透過する。これにより、図の紙面に平行な方向を偏光方向とするブルー色の直線偏光（Ｐ偏光）と、図の紙面に垂直な方向を偏光方向とするレッド色の直線偏光（Ｓ偏光）とが生成される。
【００３５】
ブルー色のＰ偏光は、第１の偏光ビームスプリッタ３１０に入射し、その偏光分離膜を透過して、ブルー用液晶パネル３Ｂに導かれる。また、レッド色のＳ偏光は、第１の偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜で反射されて、レッド用液晶パネル３Ｒに導かれる。
【００３６】
一方、ダイクロイックミラー３０５を透過したグリーン色の直線偏光光（Ｓ偏光）は、光路長を補正するためのダミーガラス３０６を透過し、次に第２の偏光ビームスプリッタ３０７に入射する。そして、グリーン色のＳ偏光は、その偏光分離膜で反射されて、グリーン用液晶パネル３Ｇに導かれる。
【００３７】
このようにして、レッド用、グリーン用及びブルー用液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに照明光が導かれ、各液晶パネルが照明される。
【００３８】
そして、各液晶パネルに入射した光は、各液晶パネル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とともに、該液晶パネルによって反射されて射出する。反射光のうち照明光と同じ偏光方向を有する偏光成分は、照明光の光路を逆に辿って照明光学系３０１側に戻る。
【００３９】
また、反射光のうち照明光の偏光方向に対して直交する偏光方向を有する偏光成分（変調光）は以下のように進む。Ｐ偏光であるレッド用液晶パネル３Ｒによる変調光は、第１の偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜を透過する。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を透過してＳ偏光とされる。そして、該レッド色のＳ偏光は、第３の偏光ビームスプリッタ３０８に入射し、その偏光分離膜で反射されて、投射レンズ３０４に導かれる。
【００４０】
Ｓ偏光であるブルー用液晶パネル３Ｂによる変調光は、第１の偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜で反射され、レッドクロスカラー偏光子３１２を、リタデーション作用を受けることなく透過して第３の偏光ビームスプリッタ３０８に入射する。該ブルー色のＳ偏光は、第３の偏光ビームスプリッタ３０８の偏光分離膜で反射されて、投射レンズ３０４に導かれる。
【００４１】
Ｐ偏光であるグリーン用液晶パネル３Ｇによる変調光は、第２の偏光ビームスプリッタ３０７の偏光分離膜を透過して、光路長を補正するためのダミーガラス３０９を透過し、第３の偏光ビームスプリッタ３０８に入射する。該グリーン色のＰ偏光は、第３の偏光ビームスプリッタ３０８の偏光分離膜を透過して、投射レンズ３０４に導かれる。
【００４２】
こうして色合成された３色の変調光は、投射レンズ３０４によって被投射面である光拡散スクリーン３１３に投射される。これにより、フルカラー画像が表示される。
【００４３】
前述したように、レッド用液晶表示素子３Ｒ、グリーン用液晶表示素子３Ｇおよびブルー用液晶表示素子３Ｂは、ＶＡＮ（垂直配向）モードの反射型液晶表示素子である。図２には、各液晶表示素子の断面構造を示している。液晶表示素子の厚み方向における光入射側（図では上側）から順に、１００はガラス基板であり、１００ａはガラス基板１００上に形成された透明電極（共通電極）である。１０２ａはガラス基板１００上の透明電極１００ａを覆うように斜方蒸着により形成された配向膜（第１の配向膜）である。また、１０１は液晶（液晶層）であり、１０２ｂは図３にも示した反射画素電極１０３を覆うように斜方蒸着により形成された配向膜（第２の配向膜）である。上述したように、反射画素電極１０３は入射した光を反射可能である。１０４ａは絶縁相間膜、１０５は吸収膜、１０４ｂは絶縁相間膜、１０６は吸収／絶縁相関膜、１０７は電極配線層である。液晶層１０１内の１０８は配向膜１０２ａ，１０２ｂに対して垂直配向された液晶分子である。図２中にＡで示す領域が、図３にて拡大して示した領域である。
【００４４】
前述したように、斜方蒸着により形成された配向膜１０２ａ，１０２ｂはカラム状構造を有し、液晶分子１０８はこのカラム状構造に対して、（式１）により記述される液晶分子間の相互作用により配向される。図１１は、２５℃および５０℃での液晶分子の配向状態を示しており、実線が２５℃での液晶分子のダイレクタ方向、点線が５０℃での液晶分子のダイレクタ方向を示している。温度によって液晶の弾性定数が異なるため、液晶分子間の相互作用が異なり、この結果、液晶分子の配向状態も異なる。
【００４５】
本実施例における液晶の物性と構造について説明する。反射画素電極１０３、７．６５μｍ×７．６５μｍの正方形に形成されており、０．３５μｍの画素間ギャップが存在する。液晶層１０１の高さ（厚み）は３．０μｍである。
【００４６】
次に、本実施例の効果について、Δφの計算結果を用いて説明する。図１２には、比較例としての従来の液晶表示素子と本実施例の液晶表示素子におけるプレチルト角φとΔφとの関係を示している。従来例の液晶表示素子における液晶の弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３の２５℃の値はａ＝１．０８、５０℃の値はｂ＝１．０４であり、温度変化量α（＝ａ−ｂ）は０．０４である。液晶分子のプレチルト角φは８度である。この液晶表示素子を用いて図１に示した光学系により投射（表示）された画像のコントラストは９６５になり、ディスクリエラー量は０．３（図８）、Δφは１．７度（図１２）になる。
【００４７】
一方、本実施例の液晶表示素子における液晶の弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３の２５℃の値はａ＝１．０６、５０℃の値はｂ＝１．０４であり、温度変化量α（＝ａ−ｂ）は０．０２である。この液晶の液晶分子のプレチルト角φを８度とした場合、図１に示した光学系により投射（表示）された画像のコントラストは９６５（図１６）になり、ディスクリエラー量は０．３（図８）、Δφは１．０度（図１２）になる。本実施例によれば、従来例と比較して、ディスクリエラー量およびコントラスが等しいまま、プレチルト角の温度変化量Δφを少なくすることが可能である。
【実施例２】
【００４８】
本発明の実施例２の液晶表示素子について説明する。本実施例の液晶表示素子（ＶＡＮモードの反射型液晶表示素子）が用いられる液晶プロジェクタの光学系の構成は、実施例１と同じである。
【００４９】
図１３には、先に説明した従来例（α＝０．０４）と実施例１（α＝０．０２）と本実施例の液晶表示素子におけるプレチルト角φとΔφとの関係を示している。本実施例の液晶表示素子における液晶の弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３の２５℃の値はａ＝１．０５、５０℃の値はｂ＝１．０４であり、温度変化量α（＝ａ−ｂ）は０．０１である。この液晶の液晶分子のプレチルト角φを８度とした場合、図１に示した光学系により投射（表示）された画像のコントラストは９６５（図１６）になり、ディスクリエラー量は０．３（図８）、Δφは０．６度（図１３）になる。本実施例によれば、従来例および実施例１と比較して、ディスクリエラー量およびコントラスが等しいまま、プレチルト角の温度変化量Δφをより少なくすることが可能である。
【実施例３】
【００５０】
本発明の実施例３の液晶表示素子について説明する。本実施例の液晶表示素子（ＶＡＮモードの反射型液晶表示素子）が用いられる液晶プロジェクタの光学系の構成は、実施例１と同じである。
【００５１】
図１４には、先に説明した従来例（α＝０．０４）と実施例１（α＝０．０２）と実施例２（α＝０．０１）と本実施例の液晶表示素子におけるプレチルト角φとΔφとの関係を示している。本実施例の液晶表示素子における液晶の弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３の２５℃の値はａ＝１．０５、５０℃の値はｂ＝１．０４５であり、温度変化量α（＝ａ−ｂ）は０．００５である。この液晶の液晶分子のプレチルト角φを８度とした場合、図１に示した光学系により投射（表示）された画像のコントラストは９６５（図１６）になり、ディスクリエラー量は０．３（図８）、Δφは０．３５度（図１４）になる。本実施例によれば、従来例および実施例１，２と比較して、ディスクリエラー量およびコントラスが等しいまま、プレチルト角の温度変化量Δφをより少なくすることが可能である。
【実施例４】
【００５２】
本発明の実施例４の液晶表示素子について説明する。本実施例の液晶表示素子（ＶＡＮモードの反射型液晶表示素子）が用いられる液晶プロジェクタの光学系の構成は、実施例１と同じである。
【００５３】
図１５には、先に説明した従来例（α＝０．０４）と実施例１（α＝０．０２）と実施例２（α＝０．０１）と実施例３（α＝０．００５）と本実施例の液晶表示素子におけるプレチルト角φとΔφとの関係を示している。本実施例の液晶表示素子における液晶の弾性定数の比率Ｋ１１／Ｋ３３の２５℃の値はａ＝１．０５、５０℃の値はｂ＝１．０４７であり、温度変化量α（＝ａ−ｂ）は０．００３である。この液晶の液晶分子のプレチルト角φを８度とした場合、図１に示した光学系により投射（表示）された画像のコントラストは９６５（図１６）になり、ディスクリエラー量は０．３（図８）、Δφは０．３度（図１５）になる。本実施例によれば、従来例および実施例１〜３と比較して、ディスクリエラー量およびコントラスが等しいまま、プレチルト角の温度変化量Δφをさらに少なくすることが可能である。
【００５４】
以上の実施例の説明から明らかなように、液晶の弾性定数およびプレチルト角が上述した条件を満足することにより、部品点数や消費電力の増加を伴うことなく、液晶表示素子（液晶）の温度変化によるリタデーションの変化を抑制することができる。このため、該液晶表示素子を用いた液晶プロジェクタにおいて、画質の低下を抑制することができる。
【００５５】
なお、図１に示した液晶プロジェクタの構成は例にすぎず、他の構成の液晶プロジェクタに各実施例で説明した液晶表示素子を用いてもよい。また、各実施例で説明した液晶表示素子は、液晶プロジェクタのような画像投射装置に限らず、直視型の液晶モニタ等の他の画像表示装置にも用いることができる。
【００５６】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
良好な画像の表示を可能とする液晶表示素子およびこれを備えた画像表示装置を提供できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０１  液晶（層）
１０２ａ，１０２ｂ  配向膜
１０８  液晶分子
１１９，１２０  プレチルト角
【図１】
2014153664.tif 000004
【図２】
2014153664.tif 000005
【図３】
2014153664.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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