(57)【要約】【課題】投写型表示装置に用いられる液晶表示装置における１／４波長板の光学特性の劣化を低減することで、良好な画像表示を実現できるようにする。【解決手段】投写型表示装置に用いられる液晶表示装置を、対向する一対の透明絶縁基板間に情報を表示するための液晶層が挟持される透過型の液晶パネル１１と、その液晶パネル１１を挟むように配置された、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶からなる一対の位相差板１３ａ，１３ｂと、これら一対の位相差板１３ａ，１３ｂを挟むように配置された一対の偏光板１４ａ，１４ｂとを備えて構成する。【選択図】図２
2005062787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の透明絶縁基板間に情報を表示するための液晶層が挟持される透過型の液晶パネルと、
前記液晶パネルを挟むように配置された、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶からなる一対の位相差板と、
前記一対の位相差板を挟むように配置された一対の偏光板と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記位相差板は、前記複屈折性結晶であり面内均一性のあるサファイアまたは水晶を形成材料として用いたものである
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記一対の位相差板と前記一対の偏光板とのうち、互いに隣接して配置される位相差板と偏光板とについて、当該位相差板間の光学軸と当該偏光板の偏光軸とのなす角を調整するための角度調整機構
が設けられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶パネルにおける前記液晶層は、電圧無印加状態で垂直配向される液晶分子を含むものである
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶パネルと前記偏光板との間に、当該液晶パネルによる表示像と当該液晶パネルの表面付着異物との焦点距離を一致させないための防塵板が配置されるとともに、
前記防塵板は、複屈折性結晶によって形成されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記防塵板は、前記位相差板と同一の複屈折性結晶によって当該位相差板と一体に形成されたものである
ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶パネルの表面、前記位相差板の表面、前記偏光板の表面または前記防塵板の表面の少なくとも一つには、界面の反射を低減するための反射防止膜が貼付されている
ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
対向する一対の透明絶縁基板間に情報を表示するための液晶層が挟持される透過型の液晶パネルと、前記液晶パネルを挟むように配置された、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶からなる一対の位相差板と、前記一対の位相差板を挟むように配置された一対の偏光板とを備える液晶表示装置と、
前記液晶表示装置における前記一対の偏光板の一方に入射させる光を発する光源と、
前記液晶表示装置における前記一対の偏光板の他方を出射した光で画像投影を行う投写レンズと
を備えることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項９】
前記光源と前記一対の偏光板のうち光入射側の偏光板との間の光路上に配置され、当該光源からの入射光をＲＧＢの各色成分光に色分解する色分解手段と、
前記一対の偏光板のうち光出射側の偏光板と前記前記投写レンズとの間の光路上に配置され、前記ＲＧＢの各色成分光を一つに色合成する色合成手段と
を備えることを特徴とする請求項８記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置および液晶表示装置を用いた投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源から出射された光を、液晶表示装置を用いて選択的に透過させ、その透過光をスクリーン上に投写することで、大画面の画像表示を実現する、いわゆるプロジェクタと呼ばれる投写型表示装置が利用されつつある。
投写型表示装置に用いられる液晶表示装置としては、対向する一対の透明絶縁基板間に情報を表示するための液晶層が挟持される透過型の液晶パネルを備えたものが知られているが、その中でも液晶層が電圧無印加状態で垂直配向される液晶分子を含むものである、いわゆるＶＡ（Vertically Aligned）型のものが考案され実用化されている。ただし、このようなＶＡ型の液晶表示装置を用いる場合には、垂直配向モードのディスクリネーション対策として１／４波長板を用いて、液晶分子の配向方向が偏光部の偏光軸と４５°の角をなさないときに生じる最大光透過率の低下を防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。１／４波長板とは、入射光に１／４波長の位相差を生じさせる機能を持った波長板のことをいう。１／４波長板に、直線偏光化された入射光が、その振動方向が１／４波長板の光軸方向に対してθ＝＋４５゜の角度で入射したとき、出射光は右回りの円偏光となる。また、入射光の振動方向と１／４波長板の光軸方向とがθ＝−４５゜の角度をなすときは左回りの円偏光となる。したがって、ＶＡ型の液晶表示装置を投写型表示装置に用いる場合、その投写型表示装置は、光源からの光路順に、入射側偏光板、入射する光を円偏光に変換するための１／４波長板、透過型の液晶パネル、その液晶パネルから出射する光を直線偏光に変換する入射側と同じ設計の１／４波長板、出射側偏光板という構成になる。
このうち、１／４波長板としては、通常、有機材料系の位相差フィルムが用いられる。具体的には、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＳ（ポリスルフォン）等を延伸したフィルムが挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１８３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような有機材料系の位相差フィルムを１／４波長板として用いる場合には、位相差フィルムを光が透過することによって、その位相差フィルムが発熱してしまい、これにより位相差フィルムにおける光学特性が劣化してしまうおそれがある。特に、投写型表示装置においては、光源から出射される光の強度が高く、１／４波長板等を透過する光の強度（輝度）も相当に高いことから、光学特性の劣化が問題となる可能性が高い。
【０００５】
また、上述したような有機材料系の位相差フィルムは、必ずしも屈折率異方性の面内均一性が良好であるとはいえない。したがって、１／４波長板として有機材料系の位相差フィルムを用いる場合には、液晶表示装置の上下に直交した状態で配置した１／４波長板のリタデーションが面内および入射側と出射側で均一でなかったり、あるいは直交した状態からずれたりすると、入射側偏光板を通り液晶パネルに入射する光が部分的に楕円偏光になったり、また液晶パネルから出射する光を直線偏光に変換することができなかったりして、出射光にわずかながら楕円偏光になる部分が生じてしまうおそれがある。このことは、出射側偏光板が楕円偏光を完全にはカットできないことに繋がるため、電圧がかかっていない状態の液晶パネルにおいても透過率がゼロにならず、投写型表示装置による表示像上での黒浮きの発生等を招くため、回避すべきである。
【０００６】
そこで、本発明は、従来技術における上述の課題を解決すべく、投写型表示装置に用いられる液晶表示装置における１／４波長板の光学特性の劣化を低減することで、良好な画像表示を実現することのできる液晶表示装置および投写型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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために案出された液晶表示装置で、対向する一対の透明絶縁基板間に情報を表示するための液晶層が挟持される透過型の液晶パネルと、前記液晶パネルを挟むように配置された、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶からなる一対の位相差板と、前記一対の位相差板を挟むように配置された一対の偏光板とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された投写型表示装置で、対向する一対の透明絶縁基板間に情報を表示するための液晶層が挟持される透過型の液晶パネルと、前記液晶パネルを挟むように配置された、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶からなる一対の位相差板と、前記一対の位相差板を挟むように配置された一対の偏光板とを備える液晶表示装置と、前記液晶表示装置における前記一対の偏光板の一方に入射させる光を発する光源と、前記液晶表示装置における前記一対の偏光板の他方を出射した光で画像投影を行う投写レンズとを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成の液晶表示装置および上記の投写型表示装置を構成する液晶表示装置では、液晶パネルと偏光板との間に配される位相差板が、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶によって形成されている。
ここで、１／４波長位相差機能とは、入射光に１／４波長の位相差を生じさせる機能のことをいう。そのため、１／４波長位相差機能を有した一対の位相差板を、液晶パネルを透過する光路に沿って配置すれば、直線偏光化された入射光が入射側の位相差板にて円偏光に変換され、出射側の位相差板にて再び直線偏光に変換されることになる。
また、複屈折性とは、光が通過するときに、光の振動方向により速度が変化すること、つまり方位によって屈折率が変化することをいい、複屈折性結晶とは、そのような性質を持つ結晶のことをいう。複屈折性結晶としては、例えば水晶やサファイア等が挙げられるが、いずれも有機材料系の位相差フィルム等に比べて耐熱性、放熱性および耐光性に優れ、また屈折率異方性の面内均一性がよい。その他複屈折性結晶には、ウルツ鉱、金紅石、チリ硝石、電気石、硫化カドミウム等も知られている。
したがって、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶によって位相差板を形成すれば、その１／４波長位相差機能により、液晶パネルにおける配向方向が偏光板の偏光軸と４５°の角をなさないときに生じる最大光透過率の低下を防止しつつ（垂直配向モードのディスクリネーション対策）、その複屈折性結晶の耐熱性、放熱性および耐光性により、光の吸収による発熱が生じたり劣化により光学特性が変化してしまうのを抑制し得るようになる。さらには、複屈折性結晶の屈折率異方性の面内均一性により、位相差ズレの抑制が容易となり、出射光に楕円偏光等が生じてしまうのを回避し得るようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の液晶表示装置およびその液晶表示装置を用いた投写型表示装置によれば、以下のような技術的効果が得られる。すなわち、液晶表示装置において、最大光透過率の低下を防止しつつ、出射光に楕円偏光等が生じてしまうのを回避し得るので、結果として良好な画像表示を実現することが可能となる。しかも、発熱や光学特性変化等を抑制し得るので、透過する光の強度が高い投写型表示装置に用いる場合であっても、液晶表示装置の信頼性向上が図れるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明に係る液晶表示装置および投写型表示装置を説明する。
【００１２】
先ず、投写型表示装置の概略構成について説明する。図１は、投写型表示装置の概略構成例を示す説明図である。図例のように、投写型表示装置では、光源１から出射される光が、赤外線や紫外線をカットするフィルタ２と、無偏光波を偏光波に変換するＰＳ分離合成器３とを経た後に、必要に応じて全反射ミラー４やコンデンサー・レンズ５等を利用しつつ、特定の波長帯域の光だけを反射することで色分解手段として機能するダイクロイック・ミラー６によってＲＧＢの各色成分光に分離され、ＲＧＢの各色に対応して設けられた液晶表示装置７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに入射される。そして、各液晶表示装置７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにて映像信号に応じた光変調が行われた後に、光変調された各色成分光が色合成手段として機能するダイクロイック・プリズム８によって合成され、投写レンズ９によってスクリーン上へ拡大投影されるようになっている。このように構成されることで、投写型表示装置では、スクリーン上へのカラー画像の表示を行うのである。
【００１３】
次に、以上のような構成の投写型表示装置にて用いられる液晶表示装置７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ、すなわち本発明に係る液晶表示装置について説明する。図２は、本発明に係る液晶表示装置の要部構成例を示す説明図である。
図例のように、ここで説明する液晶表示装置は、透過型の液晶パネル１１と、その液晶パネル１１を挟むように配置された一対の防塵板１２ａ，１２ｂと、その一対の防塵板１２ａ，１２ｂを挟むように配置された一対の位相差板１３ａ，１３ｂと、その一対の位相差板１３ａ，１３ｂを挟むように配置された一対の偏光板１４ａ，１４ｂとを備えて構成されている。つまり、投写型表示装置の光源１からの光路に沿って、偏光板１４ａ、位相差板１３ａ、防塵板１２ａ、液晶パネル１１、防塵板１２ｂ、位相差板１３ｂおよび偏光板１４ｂが順に重なることになる。なお、後述するように、位相差板１３ａ，１３ｂと防塵板１２ａ、１２ｂとは、その配置順が入れ替わっていてもよい。
【００１４】
液晶パネル１１は、対向する一対の透明絶縁基板間に情報を表示するための液晶層が挟持されるものであり、液晶層が電圧無印加状態で垂直配向される液晶分子を含むＶＡ型のものである。したがって、液晶パネル１１では、対向した電極間に電圧を印加した場合に、液晶分子のダイレクタ配向方向が一方向になり、一軸性の複屈折率異方性を発現する。このような仕組みにより、液晶パネル１１では、投写型表示装置の光源１からの入射光に対して、映像信号に応じた光変調を行うようになっている。
【００１５】
防塵板１２ａ，１２ｂは、液晶パネル１１の表面に付着した異物による投写画質の劣化を防ぐべく、液晶パネル１１による表示画像とその液晶パネル１１の表面付着異物との焦点距離を一致させないようにするものである。そのために、防塵板１２ａ，１２ｂは、ある厚みを持った透明盤状材からなるもので、液晶パネル１１と一対の偏光板１４ａ，１４ｂとの間に配置されている。
防塵板１２ａ，１２ｂを形成する透明盤状材としては、例えばガラス板が挙げられる。ただし、後述する位相差板１３ａ，１３ｂと同様に、耐熱性、放熱性および耐光性に優れ、屈折率異方性の面内均一性がよい複屈折性結晶を用いることも考えられる。複屈折性結晶を用いる場合、防塵板１２ａ，１２ｂは、位相差板１３ａ，１３ｂと同一または異なる複屈折性結晶を用い、その位相差板１３ａ，１３ｂとは別体に形成することが考えられるが、位相差板１３ａ，１３ｂと同一の複屈折性結晶によって当該位相差板１３ａ，１３ｂと一体に形成されたものであっても構わない。
【００１６】
位相差板１３ａ，１３ｂは、液晶パネル１１がＶＡ型のものであることから、そのディスクリネーション対策のために設けられたものである。すなわち、位相差板１３ａ，１３ｂは、入射光に１／４波長の位相差を生じさせる機能である１／４波長位相差機能を有したものである。この１／４波長位相差機能により、直線偏光化された入射光が入射側の位相差板１３ａにて円偏光に変換され、出射側の位相差板１３ｂにて再び直線偏光に変換されることになる。
また、位相差板１３ａ，１３ｂは、１／４波長位相差機能を有しているだけではなく、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶によって形成されたものである。複屈折性とは、光が通過するときに、光の振動方向により速度が変化すること、つまり方位によって屈折率が変化することをいい、複屈折性結晶とは、そのような性質を持つ結晶のことをいう。このような複屈折性結晶としては、例えば水晶やサファイア等が挙げられるが、いずれも従来用いられていた有機材料系の位相差フィルム等に比べて耐熱性、放熱性および耐光性に優れ、また屈折率異方性の面内均一性がよいという特徴を有している。
【００１７】
偏光板１４ａ，１４ｂは、入射側と出射側とで互いの光学軸が直交するように配置されたものである。ただし、偏光板１４ａ，１４ｂは、液晶パネル１１との間に位相差板１３ａ，１３ｂが存在していることから、一方の偏光板１４ａの偏光軸とその偏光板１４ａ側に配置されている位相差板１３ａの光学軸とのなす角が４５°であり、他方の偏光板１４ｂの偏光軸とその偏光板１４ｂ側に配置されている位相差板１３ｂの光学軸とのなす角も４５°となるように配置されている。
【００１８】
これら液晶パネル１１、防塵板１２ａ，１２ｂ、位相差板１３ａ，１３ｂおよび偏光板１４ａ，１４ｂにおけるそれぞれの表面、またはこれらの表面の少なくとも一つには、界面の迷光の原因となる反射光を低減すべく、界面の反射を低減するための反射防止膜１５を貼付しておくことが考えられる。また、反射防止膜１５を貼付しても、わずかな反射光が戻り光として存在するため、特に、液晶パネル１１と位相差板１３ａ，１３ｂとの間、位相差板１３ａ，１３ｂ（または防塵板１２ａ，１２ｂ）と偏光板１４ａ，１４ｂとの間においては、空気層が存在するのを排除することが望ましい。このことから、少なくとも位相差板１３ａ，１３ｂ（または防塵板１２ａ，１２ｂ）と偏光板１４ａ，１４ｂとの間は、空気層を排除すべく、例えば複屈折性結晶や偏光板基材とを屈折率が大きく異ならない接着剤等を用いて固定することが考えられる。
【００１９】
以上のように構成された液晶表示装置では、その液晶表示装置に光源１からの光が入射すると、偏光板１４ａにより直線偏光化された光が、位相差板１３ａにて円偏光に変換され、液晶パネル１１にて映像信号に応じた光変調が行われる。そして、その液晶パネル１１から出射する光が、位相差板１３ｂにて直線偏光に変換され後に、偏光板１４ｂを経て出射され、これにより結果として入射側とは直交する光学軸の光が出射されることになる。したがって、位相差板１３ａ，１３ｂにおける１／４波長位相差機能によって、ＶＡ型の液晶パネル１１における配向方向が偏光板１４ａ，１４ｂの偏光軸と４５°の角をなさないときに生じる最大光透過率の低下を防止し得るようになる。
【００２０】
しかも、このとき、位相差板１３ｂが１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶によって形成されているので、その複屈折性結晶の屈折率異方性の面内均一性により、位相差ズレの抑制が容易となり、出射光に楕円偏光等が生じてしまうのを回避し得るようになる。すなわち、例えばリタデーションが面内および入射側と出射側で均一でなかったり、あるいは直交した状態からずれて、液晶パネル１１に入射する光が部分的に楕円偏光になったり、また液晶パネル１１から出射する光を直線偏光に変換することができなかったりするのを未然に回避することができ、出射光に楕円偏光等が生じてしまうことがなくなる。したがって、出射側の偏光板１４ｂにて直線偏光を完全にカットできるようになるため、電圧がかかっていない状態の液晶パネル１１における透過率がゼロにすることができ、結果として投写型表示装置による表示画像上での黒浮きの発生等を招くことがない。
【００２１】
さらには、位相差板１３ａ，１３ｂが１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶によって形成されているので、その複屈折性結晶の耐熱性、放熱性および耐光性により、光の吸収による発熱が生じたり劣化により光学特性が変化してしまうのを抑制し得るようになる。すなわち、例えば光が位相差板１３ａ，１３ｂを透過することによって、その位相差板１３ａ，１３ｂが発熱してしまい、これにより位相差板１３ａ，１３ｂにおける光学特性が劣化してしまう、といったことがない。このことは、特に、光源１から出射される光の強度が高い投写型表示装置に用いる場合に非常に有効である。
【００２２】
以上のように、ここで説明した液晶表示装置およびその液晶表示装置を用いた投写型表示装置によれば、位相差板１３ａ，１３ｂが１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶によって形成されているので、従来のように有機材料系の位相差フィルム等を用いた場合に比べて、屈折率異方性の面内均一性が良く、位相差のズレによる黒照度の上昇を抑制できる。また、光の吸収による発熱や劣化による光学特性の変化を低減することができ、液晶表示装置または投写型表示装置の信頼性を向上させることができる。さらには、複屈折性結晶は通常のガラス等と比較して熱伝導率が高いので、位相差板１３ａ，１３ｂに接して設置されている液晶パネル１１に対する放熱効果により、液晶パネル１１の光吸収による温度上昇を軽減することも期待でき、これによっても液晶表示装置または投写型表示装置の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
また、ここで説明した液晶表示装置およびその液晶表示装置を用いた投写型表示装置のように、防塵板１２ａ，１２ｂを設ければ、液晶パネル１１による表示画像とその液晶パネル１１の表面付着異物との焦点距離を一致させないため、液晶パネル１１の表面に異物が付着した場合であっても、その異物による投写画質の劣化を極力防ぐことが可能となる。
さらに、ここで説明した液晶表示装置およびその液晶表示装置を用いた投写型表示装置のように、界面の反射を低減するための反射防止膜１５を貼付すれば、反射光の位相反転による迷光を抑制し、液晶表示装置における特性低下を抑制することができるようになる。
【００２４】
ところで、以上のような液晶表示装置において、位相差板１３ａ，１３ｂの光学軸と偏光板１４ａ，１４ｂの偏光軸とは、極めて正確に設定角度を実現することが、所望の透過率とコントラスト特性を得る上で非常に重要である。そのため、互いに隣接して配置される位相差板１３ａと偏光板１４ａとの間、および位相差板１３ｂと偏光板１４ｂとの間には、それぞれの光学軸と偏光軸とのなす角を調整するための角度調整機構を設けておくことが望ましい。
【００２５】
ここで、この角度調整機構について簡単に説明する。角度調整機構は、上述のように、位相差板１３ａと偏光板１４ａとの間および位相差板１３ｂと偏光板１４ｂとの間のそれぞれに設けられるものであるが、ここでは位相差板１３ａと偏光板１４ａとの間に設けられた角度調整機構を例に挙げて説明する。なお、位相差板１３ｂと偏光板１４ｂとの間に設けられた角度調整機構も全く同様に構成されているものとする。
図３は、角度調整機構の概略構成例を示す斜視図である。図例のように、角度調整機構は、偏光板１４ａに取り付けられた骨格である枠体部１６を有するとともに、その枠体部１６にスプリングやゴム等の弾性体１７を介して位相差板１３ａが支持され、さらに例えば枠体部１６の対向する２箇所には微調整ネジ１８が配設されている。そして、微調整ネジ１８が位相差板１３ａの端縁を押圧することで、その位相差板１３ａの枠体部１６内における支持位置を移動させる構造となっている。この微調整ネジ１８を利用して位相差板１３ａを移動させることにより、角度調整機構では、位相差板１３ａの光学軸と偏光板１４ａの偏光軸との設定角度の微調整を行うのである。
【００２６】
このような角度調整機構を設けることにより、液晶表示装置およびその液晶表示装置を用いた投写型表示装置では、位相差板１３ｂの光学軸を最適角度に正確に設定できるようになる。したがって、所望の透過率とコントラスト特性を得ることが実現可能となり、光学軸のズレによる液晶表示装置の特性低下を抑制する上で非常に有効なものとなる。
【００２７】
次に、液晶表示装置の具体的な構成例について、実施例１〜７を例に挙げて説明する。図４は、本発明に係る液晶表示装置の具体的な構成例を示す説明図である。
【実施例１】
【００２８】
実施例１で説明する液晶表示装置は、図４中におけるＮｏ．１の欄に示すように、光の入射側から順に、偏光板１４ａ、位相差板１３ａ、防塵板１２ａ、液晶パネル１１、防塵板１２ｂ、位相差板１３ｂおよび偏光板１４ｂが順に配置されている。そして、位相差板１３ａ，１３ｂは、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶であるサファイアを用いて形成され、防塵板１２ａ，１２ｂは、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶である水晶を用いて形成されている。つまり、液晶パネル１１を挟んで偏光軸が直交するように配置された偏光板１４ａ，１４ｂに対して、入射光側では、偏光板１４ａ−サファイアからなる位相差板１３ａ−水晶からなる防塵板１２ａ−液晶パネル１１の順になるように配置され、出射光側では、その逆となるように配置されている。このとき、共に複屈折性結晶であるサファイアと水晶との遅相軸は可能な限り一致させ、また液晶パネル１１を挟む入射光側と出射光側とでそれぞれの遅相軸が直交するようにし、さらにそれぞれの遅相軸は隣接する偏光板１４ａ，１４ｂの透過軸と４５°をなすように配置されるものとする。
【００２９】
位相差板１３ａ，１３ｂおよび防塵板１２ａ，１２ｂを形成するサファイアおよび水晶の厚みは、０．２〜０．６ｍｍであればよく、特に０．３〜０．５ｍｍとすることが望ましい。さらに、最も望ましくは、サファイア＝０．４６８ｍｍ、水晶＝０．４００ｍｍとすることが考えられる。この厚さで形成すれば、位相差板１３ａ，１３ｂに円偏光機能を持たせつつ、入射光側および出射光側のそれぞれで２枚の合計厚が１ｍｍ弱となるため、液晶表示装置全体の厚形化を招くことなく、防塵板としての機能を持たせることが可能となるからである。
【実施例２】
【００３０】
実施例２で説明する液晶表示装置は、図４中におけるＮｏ．２の欄に示すように、光の入射側から順に、偏光板１４ａ、位相差板１３ａ、防塵板１２ａ、液晶パネル１１、防塵板１２ｂ、位相差板１３ｂおよび偏光板１４ｂが順に配置されている。そして、位相差板１３ａ，１３ｂは、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶であるサファイアを用いて形成され、防塵板１２ａ，１２ｂは、ガラスを用いて形成されている。そして、例えば１ｍｍ厚程度のガラス板が防塵板１２ａ，１２ｂとして設けられた液晶パネル１１を挟んで互いに偏光軸が直交するように配置された偏光板１４ａ，１４ｂに対して、液晶パネル１１を挟む入射光側と出射光側とで複屈折性結晶であるサファイアの遅相軸が互いに直交し、さらにそれぞれの遅相軸は隣接する偏光板１４ａ，１４ｂの透過軸と４５°をなすように配置されている。
【００３１】
位相差板１３ａ，１３ｂを形成するサファイアの厚みは、その厚みをｄs、透過光の波長をλ、サファイアの屈折率異方性をΔｎsとした場合に、以下の（１）式が成り立つように設定することが望ましい。
【００３２】
Δｎs・ｄs＝λ／４＋Ｎλ（Ｎ＝０，１，２・・・）……（１）
【００３３】
具体的には、Ｎ＝０である場合において、ｄs＝０．０１６ｍｍとすることが考えられる。
【実施例３】
【００３４】
実施例３で説明する液晶表示装置は、図４中におけるＮｏ．３の欄に示すように、光の入射側から順に、偏光板１４ａ、位相差板１３ａ、防塵板１２ａ、液晶パネル１１、防塵板１２ｂ、位相差板１３ｂおよび偏光板１４ｂが順に配置されている。そして、位相差板１３ａ，１３ｂは、１／４波長位相差機能を有した複屈折性結晶である水晶を用いて形成され、防塵板１２ａ，１２ｂは、ガラスを用いて形成されている。そして、例えば１ｍｍ厚程度のガラス板が防塵板１２ａ，１２ｂとして設けられた液晶パネル１１を挟んで互いに偏光軸が直交するように配置された偏光板１４ａ，１４ｂに対して、液晶パネル１１を挟む入射光側と出射光側とで複屈折性結晶である水晶の遅相軸が互いに直交し、さらにそれぞれの遅相軸は隣接する偏光板１４ａ，１４ｂの透過軸と４５°をなすように配置されている。
【００３５】
位相差板１３ａ，１３ｂを形成する水晶の厚みは、その厚みをｄn、透過光の波長をλ、水晶の屈折率異方性をΔｎnとした場合に、以下の（２）式が成り立つように設定することが望ましい。
【００３６】
Δｎn・ｄn＝λ／４＋Ｎλ（Ｎ＝０，１，２・・・）……（２）
【００３７】
具体的には、Ｎ＝０である場合において、ｄn＝０．０１４ｍｍとすることが考えられる。
【実施例４】
【００３８】
実施例４で説明する液晶表示装置は、図４中におけるＮｏ．４の欄に示すように、実施例３で説明した入射光側の位相差板１３ａと防塵板１２ａとの配置順を入れ替えたものである。すなわち、入射光側では、偏光板１４ａ−ガラスからなる防塵板１２ａ−水晶からなる位相差板１３ａ−液晶パネル１１の順になるように配置されている。このような配置順であっても、液晶表示装置における防塵板１２ａとしての機能および位相差板１３ａによる円偏光機能には、全く影響を及ぼさない。
【実施例５】
【００３９】
実施例５で説明する液晶表示装置は、図４中におけるＮｏ．５の欄に示すように、入射光側において、偏光板１４ａ−水晶からなる位相差板１３ａ−サファイアからなる防塵板１２ａ−液晶パネル１１の順になるように配置されたものである。このような配置順であっても、液晶表示装置における防塵板１２ａとしての機能および位相差板１３ａによる円偏光機能には、全く影響を及ぼさない。そして、共に複屈折性結晶であるサファイアと水晶との遅相軸は可能な限り一致させ、また液晶パネル１１を挟む入射光側と出射光側とでそれぞれの遅相軸が直交するようにし、さらにそれぞれの遅相軸は隣接する偏光板１４ａ，１４ｂの透過軸と４５°をなすように配置されている。
【００４０】
このような構成においても、実施例１の場合と同様に、位相差板１３ａおよび防塵板１２ａを形成する水晶およびサファイアの厚みは、０．２〜０．６ｍｍであればよく、特に０．３〜０．５ｍｍとすることが望ましい。さらに、最も望ましくは、サファイア＝０．４６８ｍｍ、水晶＝０．４００ｍｍとすることが考えられる。この厚さで形成すれば、位相差板１３ａに円偏光機能を持たせつつ、位相差板１３ａと防塵板１２ａの合計厚が１ｍｍ弱となるため、液晶表示装置全体の厚形化を招くことなく、防塵板としての機能を持たせることが可能となるからである。また、サファイアを完全な防塵板として１ｍｍ程度の厚さとし、水晶を実施例３にあるような厚み、具体的には式（２）においてＮ＝０である場合のｄn＝０．０１４ｍｍとしてもよい。この場合は、さらに放熱効率が上がるため、液晶パネル１１や位相差板１２ａに対する劣化を軽減することができる。
【実施例６】
【００４１】
実施例６で説明する液晶表示装置は、図４中におけるＮｏ．６の欄に示すように、実施例５で説明した入射光側の位相差板１３ａと防塵板１２ａとの配置順を入れ替えたものである。すなわち、入射光側では、偏光板１４ａ−サファイアからなる防塵板１２ａ−水晶からなる位相差板１３ａ−液晶パネル１１の順になるように配置されている。このような配置順であっても、液晶表示装置における防塵板１２ａとしての機能および位相差板１３ａによる円偏光機能には、全く影響を及ぼさない。
ただし、入射光側では、光の強度が高い入射光による熱の影響を大きく受ける。したがって、光源１に近い側に、水晶に比べて熱伝導率のよいサファイアを配置すれば、入射光による熱の影響を抑制し得るようになる点で好ましいものとなる。
【実施例７】
【００４２】
実施例７で説明する液晶表示装置は、図４中におけるＮｏ．７の欄に示すように、位相差板１３ａおよび防塵板１２ａ、並びに、防塵板１２ｂおよび位相差板１３ｂを、それぞれ同一の複屈折性結晶であるサファイアによって一体に形成したものである。
例えば、実施例２で説明した（１）式において、Ｎを１７以上とした場合には、サファイアの厚さｄsが１ｍｍを超えることになるため、その厚さで形成した位相差板１３ａ，１３ｂが、防塵板１２ａ，１２ｂとしての機能を兼用し得るようになる。つまり、このような場合に、防塵板１２ａ，１２ｂは、位相差板１３ａ，１３ｂと同一の複屈折性結晶によって当該位相差板１３ａ，１３ｂと一体に形成することが可能となる。なお、この場合における複屈折性結晶の遅相軸は、実施例２の場合と全く同様である。
このように、位相差板１３ａ，１３ｂと防塵板１２ａ，１２ｂとを同一の複屈折性結晶によって一体に形成した場合には、位相差板１３ａ，１３ｂが防塵板１２ａ，１２ｂとしての機能を兼ねることになるので、部品点数を増やさず構成の簡素化を実現しつつ、黒表示の上昇に起因したコントラスト低下を回避して、液晶表示装置の信頼性向上を図ることが可能となる。
【００４３】
なお、当然のことではあるが、上述した実施例１〜７は、本発明の好適な一実施具体例に過ぎず、本発明がこれに限定されるものでないことは勿論である。例えば、出射光側においても、液晶パネル１１−防塵板１２ｂ−位相差板１３ｂの順を、液晶パネル１１−位相差板１３ｂ−防塵板１２ｂの順に入れ替えても、全く問題はない。つまり、実施例１〜７で挙げた位相差板と防塵板の配置順や、これらの形成材料の種類等については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜組み合わせ、幾通りにも選択することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】投写型表示装置の概略構成例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る液晶表示装置の要部構成例を示す説明図である。
【図３】角度調整機構の概略構成例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る液晶表示装置の具体的な構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…光源、６…ダイクロイック・ミラー、７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ…液晶表示装置、８…ダイクロイック・プリズム、９…投写レンズ、１１…液晶パネル、１２ａ，１２ｂ…防塵板、１３ａ，１３ｂ…位相差板、１４ａ，１４ｂ…偏光板、１５…反射防止膜
【図１】
2005062787.tif 000003
【図２】
2005062787.tif 000004
【図３】
2005062787.tif 000005
【図４】
2005062787.tif 000006