(57)【要約】【課題】  輝度ムラを抑制し、投射型表示装置における画質品位の向上を実現することができる対向基板及び透過型液晶表示パネルを提供する。【解決手段】  複数の画素がマトリックス状に配置されたＴＦＴ基板３と、ＴＦＴ基板と液晶４を挟んで対向させた対向基板２を備え、対向基板に各々の画素に対応したマイクロレンズ９が形成された透過型液晶表示パネル１において、対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次マイクロレンズの有効面積が小さくなる様に形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素がマトリックス状に配置された駆動基板と液晶を挟んで対向させる対向基板において、
各々の画素に対応した集光部が形成されると共に、
中央部に形成された集光部は、周辺部に形成された集光部よりも透過光が抑制された
ことを特徴とする対向基板。
【請求項２】
前記集光部の透過光は、周辺部から中央部に行くに従い段階的に抑制された
ことを特徴とする請求項１に記載の対向基板。
【請求項３】
複数の画素がマトリックス状に配置された駆動基板と、
該駆動基板と液晶を挟んで対向させた対向基板を備え、
該対向基板には、各々の画素に対応した集光部が形成された透過型液晶表示装置において、
前記対向基板の中央部は、同対向基板の周辺部よりも前記集光部の透過光が抑制された
ことを特徴とする透過型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向基板及び透過型液晶表示装置に関する。詳しくは、中央部に形成された集光部の透過光を、周辺部に形成された集光部の透過光よりも抑制することによって、輝度の均一化を図ろうとした対向基板及びこうした対向基板を有する透過型液晶表示装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電源ランプ等の光源部から出射された光を液晶パネル等のライトバルブに入射することにより得られた赤色、緑色、青色等の映像を投射レンズによってスクリーン等に重ねて投射することによりフルカラー映像を表示する液晶プロジェクタ等の投射型表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
以下、図面を用いて従来の液晶プロジェクタについて説明する。
図３は従来の液晶プロジェクタを説明するための模式図であり、ここで示す３板式液晶プロジェクタ１０１は、光の３原色である赤色、緑色、青色に対応して配置された３枚の透過型液晶表示パネル１０２を備えている。ランプ１０３から出射した光は、フライアイレンズ１０４により単位面積当たりの光量が均一化され、更にＰＳ分離合成板１０５により光の振動方向がそろえられる。振動方向がそろえられた光は、ダイクロイックミラー１０６により図３中符号Ｒで示す赤色光、図３中符号Ｇで示す緑色光、図３中符号Ｂで示す青色光に分離され、全反射ミラー１０７により反射されて入射側偏光板１０８を通って透過型液晶表示パネルに入射する。透過型液晶表示パネルで偏光状態が変化した光は出射側偏光板１０９を透過し、ダイクロイックプリズム１１０により赤色光、緑色光及び青色光が合成され、更に投射レンズ１１１により拡大されてスクリーン（図示せず）に投影される。
【０００４】
ここで、上記した透過型液晶表示パネルは、図４（ａ）で示す様に、マイクロレンズが形成された対向基板１１２と、マトリックス形状に配置された画素毎にＴＦＴ（Thin Film Transistor）を備えた画素電極を形成してなるＴＦＴ基板１１３と、これら対向基板とＴＦＴ基板の間隙内に保持された液晶１１４とを備えている。
【０００５】
また、対向基板は、ＴＦＴ基板に形成された各画素に対応したレンズ面１１５が配列形成されたベースガラス１１６と、ベースガラスにおけるレンズ面形成側に対向させたカバーガラス１１７を備え、ベースガラスとカバーガラスとの間に樹脂１１８が充填されている。即ち、対向基板には、ＴＦＴ基板に形成された各画素に対応して、レンズ面が形成されたベースガラスとカバーガラスとの間に樹脂が充填されることによって構成されるマイクロレンズ１１９が形成されている。
【０００６】
なお、ベースガラスに形成された全てのレンズ面は、図４（ｂ）で示す様に、レンズ面が入射光を集光する際に有効に作用する面積（以下、有効面積と言う）が略同一になる様に形成されると共に、全てのレンズ面は光学設計条件（屈折率やレンズ曲率、レンズ径や高さ等）が最適条件となる様に形成されている。また、全てのマイクロレンズは最適位置に形成され、マイクロレンズを形成すべくベースガラスとカバーガラスとの間に充填する樹脂は全てのマイクロレンズで同一材料を使用している。即ち、全てのマイクロレンズの透過光が同一となる様に設計がなされている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２４２１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した様な投射型表示装置では、投影された画像の周辺部の光量が低下し、画像の中央部と周辺部との輝度の差（輝度ムラ）が生じることによって、画質に影響を及ぼす傾向がある。
【０００９】
なお、画像の輝度の均一化を図る１つの手段として、投射レンズ等の光学部品の性能を向上することが考えられるが、投射レンズ等の光学部品の高性能化は大幅なコストアップとなってしまう。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、輝度ムラを抑制し、投射型表示装置における画質品位の向上を実現することができる対向基板及び透過型液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係る対向基板は、複数の画素がマトリックス状に配置された駆動基板と液晶を挟んで対向させる対向基板において、各々の画素に対応した集光部を形成すると共に、中央部に形成された集光部は、周辺部に形成された集光部よりも透過光を抑制する。
【００１２】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る透過型液晶表示装置は、複数の画素がマトリックス状に配置された駆動基板と、該駆動基板と液晶を挟んで対向させた対向基板を備え、該対向基板には、各々の画素に対応した集光部が形成された透過型液晶表示装置において、前記対向基板の中央部は、同対向基板の周辺部よりも前記集光部の透過光を抑制する。
【００１３】
ここで、対向基板の中央部が、同対向基板の周辺部よりも集光部の透過光が抑制されたことによって、投影された画像の周辺部の光量が低下することに起因する画像の中央部と周辺部の輝度ムラを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
上記した本発明の対向基板及び透過型液晶表示装置では、投射型表示装置で投影した画像の中央部と周辺部の輝度ムラを抑制でき、即ち、周辺光量の落ち込みを抑制して画面内の輝度の均一化を図ることができ、画質品位の向上を図ることができる。
また、周辺光量の落ち込みを抑制するにあたって、単に対向基板の中央部の集光部の透過光を、周辺部の集光部の透過光よりも抑制するだけであり、追加の材料や設備を必要としないために、投射型表示装置の画像品位の向上の実現が極めて容易である。
更に、周辺光量の落ち込みを抑制するにあたって光学部品の高性能化を伴っていないために、投射型表示装置の大幅なコストアップも必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明を適用した投射型表示装置の一例における透過型液晶表示パネルを説明するための模式的な断面図であり、図１中符号（Ａ）は透過型液晶表示パネルの周辺部を表し、図１中符号（Ｂ）は透過型液晶表示パネルの中央部を表している。ここで示す透過型液晶表示パネル１は、上記した従来の透過型液晶表示パネルと同様に、マイクロレンズが形成された対向基板２と、マトリックス形状に配置された画素毎にＴＦＴを備えた画素電極を形成してなるＴＦＴ基板３と、これら対向基板とＴＦＴ基板の間隙内に保持された液晶４とを備えている。
【００１６】
また、対向基板は、ＴＦＴ基板に形成された各画素に対応したレンズ面５が配列形成されたベースガラス６と、ベースガラスにおけるレンズ面形成側に対向させたカバーガラス７を備え、ベースガラスとカバーガラスとの間に樹脂８が充填されている。即ち、対向基板には、ＴＦＴ基板に形成された各画素に対応して、レンズ面が形成されたベースガラスとカバーガラスとの間に樹脂が充填されることによって構成されるマイクロレンズ９が形成されている。
【００１７】
更に、ベースガラスに形成されたレンズ面は、図２で示す様に、ベースガラスの周辺部から中央部に行くに従い順次有効面積が小さくなる様に形成されている。即ち、対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次マイクロレンズ９の透過光が低下する様に形成されている。
【００１８】
ここで、ベースガラスに形成されたレンズ面がベースガラスの周辺部から中央部に行くに従い順次有効面積が小さくなる様に形成されているのは、対向基板に形成されたマイクロレンズの透過光を周辺部から中央部に行くに従い順次抑制することにより、周辺光量の落ち込みを抑制し、画面内の輝度の均一化を図るためであり、対向基板に形成されたマイクロレンズの透過光を周辺部から中央部に行くに従い順次抑制することができるのであれば、透過光の抑制方法は必ずしもベースガラスの周辺部から中央部に行くに従い有効面積が小さくなる様なレンズ面をベースガラスに形成することにより行う必要は無く、いかなる方法であっても構わない。
【００１９】
即ち、例えば、光学設計条件（屈折率やレンズ曲率、レンズ径や高さ等）が対向基板の周辺部で最適条件となる様にマイクロレンズを形成して光を最大限に利用すると共に、周辺部から中央部に行くに従い順次光学設計条件が最適条件から外れる様にマイクロレンズを形成することによって、対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次マイクロレンズの透過光が低下する様にしても良い。
また、例えば、対向基板の周辺部でマイクロレンズが最適位置となる様に形成すると共に、周辺部から中央部に行くに従い順次最適位置から外れる様にマイクロレンズを形成することによって対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次マイクロレンズの透過光が低下する様にしても良いし、マイクロレンズを形成すべくベースガラスとカバーガラスとの間に充填する樹脂を対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次変化させることによって対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次マイクロレンズの透過光が低下する様にしても良い。
【００２０】
また、対向基板の中央部に位置するマイクロレンズを対向基板の周辺部に位置するマイクロレンズと比較して、その有効面積が小さくなる様に形成し、対向基板の中央部に位置するマイクロレンズの透過光が対向基板の周辺部に位置するマイクロレンズの透過光よりも抑制されていれば、周辺光量の落ち込みを抑制することができるために、必ずしも対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次有効面積が小さくなる様に形成される必要は無い。但し、周辺光量の落ち込み現象は、画像の中央部から周辺部にかけて順次生じているために、即ち、輝度ムラはなだらかに変化しているために、対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次有効面積が小さくなる様に形成し、対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次マイクロレンズの透過光が低下する様に形成する方が好ましい。
【００２１】
なお、対向基板の中央部に位置するマイクロレンズの透過光を対向基板の周辺部に位置するマイクロレンズの透過光よりも小さくする場合に、数個ずつあるいは数十個ずつ同じ透過光のマイクロレンズを形成し、対向基板の周辺部から中央部に行くに従い段階的にマイクロレンズの透過光が小さくなる様に形成する方式を採用すると、実際の設計上は好ましいものとなる。
【００２２】
本発明を適用した投射型表示装置の一例では、投射型表示装置に使用している透過型液晶表示パネルの対向基板に形成されたマイクロレンズの有効面積が対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次小さくなる様に形成されているために、対向基板の周辺部から中央部に行くに従い順次マイクロレンズの透過光が低下し、周辺光量の落ち込みに起因する輝度ムラを抑制することができ、画面内の輝度の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用した投射型表示装置の一例における透過型液晶表示パネルを説明するための模式的な断面図である。
【図２】対向基板に形成されたマクロレンズを説明するための模式的な平面図である。
【図３】従来のプロジェクタを説明するための模式図である。
【図４】従来の透過型液晶表示パネルを説明するための模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    透過型液晶表示パネル
２    対向基板
３    ＴＦＴ基板
４    液晶
５    レンズ面
６    ベースガラス
７    カバーガラス
８    樹脂
９    マイクロレンズ
【図１】
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【図２】
2005266378.tif 000004
【図３】
2005266378.tif 000005
【図４】
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