(57)【要約】【課題】  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。【解決手段】  液晶表示装置が、反射型の液晶表示素子と、液晶層に印加する電圧を制御する制御手段と、を備える。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。このとき、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。【選択図】  図９
2016180819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射型の液晶表示素子に入射する光束の光量と、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との比を反射率とするとき、
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。
【請求項３】
電圧無印加の状態での前記非表示領域における反射率は、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、
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記非表示領域における反射率が前記表示領域における反射率に近づき、前記非表示領域に印加する電圧が前記表示領域に印加する電圧よりも大きくなるように、前記液晶層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。
【請求項５】
前記非表示領域の一部を覆う遮光部材をさらに備え、
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。
【請求項６】
前記反射型の液晶表示素子は、
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。
【請求項７】
前記液晶層の温度を測定する温度測定手段をさらに備え、
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。
【請求項８】
第１の温度における電圧無印加の状態での前記表示領域における反射率をＲ１とし、
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。
【請求項９】
前記非表示領域におけるプレチルト角は、前記表示領域におけるプレチルト角よりも小さい、
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。
【請求項１０】
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透過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。
【請求項１１】
前記透過型の液晶表示素子に入射する光束の光量と、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との比を透過率とするとき、
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。
【請求項１２】
光源と、
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。
【請求項１３】
反射型の液晶表示素子が備える液晶層に印加する電圧を制御するための制御方法であって、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６５６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】各実施例で示す液晶表示装置を搭載可能な投射型表示装置の構成を説明する図
【図２】液晶表示素子の断面図を説明する図
【図３】ダミー領域の電極構造と表示領域の電極構造を説明する図
【図４】反射型液晶表示素子の表示領域外周構造を説明する図
【図５】プレチルト角によるＲ−Ｖ特性の違いを説明する図
【図６】反射率を一致させる方法および温度特性を説明する図
【図７】図６横軸１．３Ｖ周辺の拡大図
【図８】ダミー画素領域と表示領域における反射率の比と、表示領域でのプレチルト角度との変化に対する変化率ｒの変化を示した図
【図９】プロセスのばらつきによる領域ごとの反射率を示した図
【図１０】実施例２の調整方法を説明する図
【図１１】実施例３の調整方法を説明する図
【図１２】実施例４の調整方法を説明する図
【図１３】実施例５の領域ごとの反射率を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
〔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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
〔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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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）
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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）
【００６８】
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。
【００６９】
〔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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
〔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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
〔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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
〔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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
〔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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【符号の説明】
【０１０９】
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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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８】
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