CN115087919A - 投影型显示装置 - Google Patents

Abstract

一种投影型显示装置，其具备液晶面板，该液晶面板包括：隔着液晶层对置配置的第一基板以及第二基板；针对在所述第一基板以及所述第二基板的面内方向上二维排列的每多个像素设置的、被所述第一基板以及所述第二基板夹持的间隔件；以及对应于所述间隔件而设置于所述像素的开口部的遮光图案。

Description

投影型显示装置

技术领域

本公开涉及投影型显示装置。

背景技术

近年来，在屏幕等上投影图像的投影型显示装置(所谓的液晶投影机)被广泛利用。投影型显示装置通过将由液晶面板调制的图像光投影到屏幕上，能够进行图像的显示。

在这样的投影型显示装置中，为了图像光的进一步高亮度化，提出了一种提高液晶面板的像素的开口率的方案(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2018/142822号

发明内容

另一方面，在投影型显示装置中，希望通过抑制像素中的漏光，进一步提高对比度，从而提高显示的图像的画质。因此，需要同时实现高亮度化以及画质的提高的投影型显示装置。

因此，希望提供能够在提高像素的开口率的同时提高图像的对比度的投影型显示装置。

本公开的一个实施方式所涉及的投影型显示装置，其具备液晶面板，该液晶面板包括：隔着液晶层对置配置的第一基板以及第二基板；针对在所述第一基板以及所述第二基板的面内方向上二维排列的每多个像素设置的、被所述第一基板以及所述第二基板夹持的间隔件；以及对应于所述间隔件而设置于所述像素的开口部的遮光图案。

根据本公开的一个实施方式所涉及的投影型显示装置，设置有液晶面板，该液晶面板包括：隔着液晶层对置配置的第一基板以及第二基板；被第一基板以及第二基板夹持，针对每多个像素设置的间隔件；以及对应于间隔件而设置于像素的开口部的遮光图案。由此，在投影型显示装置中，例如，减少液晶面板中的间隔件的数量，并且在与间隔件对应的像素上设置遮光图案。

附图说明

图1是表示本公开的一个实施方式所涉及的投影型显示装置的结构的一例的示意图。

图2是说明本公开的一个实施方式所涉及的液晶面板的结构的示意性的纵剖视图。

图3是示意性地表示该实施方式所涉及的液晶面板的面内方向上的间隔件以及遮光图案的配置的一例的俯视图。

图4A是表示针对多个像素设置间隔件的频度的变化例的俯视图。

图4B是表示针对多个像素设置间隔件的频度的变化例的俯视图。

图5是示意性地表示针对间隔件设置的遮光图案的配置的其他例子的俯视图。

图6是表示针对遮光图案的面积比例进行的主观评价的评价等级的变化的曲线图。

图7A是示意性地表示比较例所涉及的液晶面板的面内方向上的间隔件以及遮光图案的配置的一例的俯视图。

图7B是示意性地表示比较例所涉及的液晶面板的面内方向上的间隔件以及遮光图案的配置的一例的俯视图。

图8A是表示相对于像素的开口部的间隔件的结构的变化的俯视图。

图8B是表示相对于像素的开口部的间隔件的结构的变化的俯视图。

图8C是表示相对于像素的开口部的间隔件的结构的变化的俯视图。

图8D是表示相对于像素的开口部的间隔件的结构的变化的俯视图。

图8E是表示相对于像素的开口部的间隔件的结构的变化的俯视图。

图9是表示间隔件以及遮光图案与虚拟遮光图案的位置关系的变化例的俯视图。

图10是表示间隔件以及遮光图案与虚拟遮光图案的位置关系的变化例的俯视图。

图11是表示间隔件以及遮光图案与虚拟遮光图案的位置关系的变化例的俯视图。

图12是表示间隔件以及遮光图案与虚拟遮光图案的位置关系的变化例的俯视图。

图13是表示与包含液晶面板的光调制部的控制相关的功能的框图。

图14是表示与间隔件相邻的像素和除此以外的像素的V-T曲线的差异的一例的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开中的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式是本公开的一个具体示例，本公开的技术并不限定于以下方式。另外，本公开的各构成要素的配置、尺寸以及尺寸比等并不限定于各图中所示的方式。

需要说明的是，说明按照以下的顺序进行。

1.投影型显示装置的结构

2.液晶面板的结构

3.间隔件的结构

4.作用效果

5.变形例

6.附记

＜1.投影型显示装置的结构>

首先，参照图1对本公开的一个实施方式所涉及的投影型显示装置进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的投影型显示装置100的结构的一例的示意图。

如图1所示，投影型显示装置100例如具备发光部110、光路分支部120、光调制部130、合成部140和投影部150。投影型显示装置100也可以是所谓的3板式的透过型投影机。

发光部110供给照射到光调制部130的光束。发光部110例如也可以构成为包括灯等白色光源和反射来自该白色光源的光的反射镜。

也可以在从发光部110发出的光111的光路上(即，白色光源的光轴AX上)进一步设置光学元件。例如，在白色光源的光轴AX上，也可以从白色光源侧依次设置对来自白色光源的光111中的可见光频带以外的频带的光进行减光的滤波器，以及使光调制部130的被照射面上的照度分布均匀的光学积分器。

光路分支部120将从发光部110发出的光111颜色分离为波长频带互不相同的多个光，并将颜色分离后的各个光引导至光调制部130的被照射面。光路分支部120例如也可以构成为包括一个十字镜121、两个反射镜122和两个反射镜123。

具体而言，十字镜121通过将具有相互不同的波长选择性的两个反射镜以相互交叉的方式连结而构成。十字镜121例如构成为使绿色光111G透过、将红色光111R向反射镜122侧反射、将蓝色光111B向反射镜123侧反射。

由十字镜121向与光轴AX交叉的一个方向进行了光路分支的红色光111R，通过由两个反射镜122反射两次，从而被引导至光调制部130R的被照射面。另外，由十字镜121向与光轴AX交叉的另一方向进行了光路分支的蓝色光111B被两个反射镜123反射两次，从而被引导至光调制部130B的被照射面。此外，透过十字镜121而通过光轴AX上的绿色光111G入射到配置在光轴AX上的光调制部130G的被照射面。

光调制部130包括对红色光111R进行调制的光调制部130R、对绿色光111G进行调制的光调制部130G、对蓝色光111B进行调制的光调制部130B。光调制部130R、光调制部130G以及光调制部130B根据输入的图像信号分别调制各色光，生成各色光的调制光。在此，光调制部130R、光调制部130G以及光调制部130B分别使用后述的本实施方式所涉及的液晶面板构成。通过使用本实施方式所涉及的液晶面板，投影型显示装置100能够提高投影的图像的亮度，并且能够提高图像的对比度。

光调制部130R被设置成与合成部140的第一面对置。光调制部130R通过基于图像信号对入射到被照射面的红色光111R进行调制，能够生成红调制光112R。所生成的红调制光112R透过光调制部130R而入射到合成部140的第一面。

光调制部130B被设置成与合成部140的第一面的相反侧的第二面对置。光调制部130B通过基于图像信号对入射到被照射面的蓝色光111B进行调制，能够生成蓝调制光112B。所生成的蓝调制光112B透过光调制部130B入射到合成部140的第二面。

光调制部130G被设置成与合成部140的垂直于第一面的第三面对置。光调制部130G通过基于图像信号对入射到被照射面的绿色光111G进行调制，能够生成绿调制光112G。所生成的绿调制光112G透过光调制部130G入射到合成部140的第三面。

合成部140通过合成多个调制光(即，红调制光112R、绿调制光112G以及蓝调制光112B)，生成投影到屏幕200上的图像光113。具体而言，合成部140是通过接合四个棱镜而构成的十字棱镜，设置在光轴AX上。

通过在合成部140的棱镜的接合面设置多层干涉膜等，形成具有相互不同的波长选择性的两个选择反射面。由此，从光调制部130R射出的红调制光112R被第一选择反射面向与光轴AX平行的方向反射，并被引导至投影部150。从光调制部130B射出的蓝调制光112B由第二选择反射面向与光轴AX平行的方向反射，并被引导至投影部150。从光调制部130G射出的绿调制光112G沿着光轴AX透过第一选择反射面以及第二选择反射面，被引导至投影部150。

即，合成部140通过对入射的红调制光112R、绿调制光112G以及蓝调制光112B进行合波，能够生成图像光113。由合成部140合波的图像光113向投影部150射出。

投影部150通过将从合成部140射出的图像光113投影到屏幕200上，显示与图像信号对应的图像。投影部150例如由投影透镜等构成，设置在光轴AX上。

本公开所涉及的技术是在用于光调制部130R、光调制部130G以及光调制部130B的每一个的液晶面板中，在抑制漏光的同时提高液晶面板的像素的开口率的技术。由此，本实施方式所涉及的投影型显示装置100能够提高所投影的图像的亮度，并且能够提高图像的对比度。以下，对应用了本公开所涉及的技术的液晶面板的结构进行具体说明。

＜2.液晶面板的结构>

接着，参照图2对本实施方式所涉及的液晶面板的结构进行说明。图2是说明本实施方式所涉及的液晶面板1的结构的示意性的纵剖视图。

如图2所示，液晶面板1具备：第一基板10，其包括驱动基板11以及第一电极12；第二基板20，其包括对置基板21以及第二电极22；液晶层30，其包括液晶分子31；取向膜32；间隔件35；以及遮光图案45。需要说明的是，在第一基板10以及第二基板20的与液晶层30对置的面的相反侧的面上，分别以正交尼科尔配置设置有未图示的偏光板。

第一基板10被设置为隔着液晶层30与第二基板20对置。第一基板10由驱动基板11和第一电极12的层叠结构构成。

驱动基板11是设置有控制液晶面板1的各像素的驱动的驱动电路的基板。具体而言，驱动基板11设置有在彼此正交的第一方向以及第二方向上分别延伸并且彼此交叉的多条扫描线以及多条信号线，以及控制各像素的驱动的多个像素晶体管。例如，驱动基板11也可以通过在石英基板上层叠设置有晶体管的TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)层和设置有各种布线的多层布线层来构成。

第一电极12由透明导电材料构成，并且被设置为在驱动基板11的与液晶层30对置的表面侧每个像素彼此分离。透明导电材料例如可以是铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)或IGZO(含有铟、镓以及锌的氧化物)等。

第二基板20设置为隔着液晶层30与第一基板10对置。第二基板20由对置基板21和第二电极22的层叠结构构成。

对置基板21例如也可以是石英基板。另外，在对置基板21上还可以设置未图示的滤色器以及黑色矩阵层。

第二电极22与第一电极12同样地由透明导电材料构成，作为各像素共用的电极而设置在对置基板21的与液晶层30对置的表面侧。透明导电材料例如可以是铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)或IGZO(含有铟、镓以及锌的氧化物)等。

液晶层30包括液晶分子31，并且根据经由第一电极12以及第二电极22供给的电压来控制透过液晶层30的光的偏振。具体而言，液晶层30也可以通过以VA(VerticalAlignment：垂直对齐)模式、TN(Twisted Nematic：扭曲向列)模式、ECB(ElectricallyControlled Birefringence：电控双折射)模式、FFS(Fringe Field Switching：边缘场转换)模式或IPS(In Plane Switching：平面转换)模式等来控制液晶分子31的取向，从而控制透过液晶层30的光的偏振。液晶分子31可以使用任何已知的液晶材料。

取向膜32被设置为覆盖第一电极12、第二电极22以及后述的间隔件35，以使液晶层30中包含的液晶分子31沿期望的方向取向。

例如，取向膜32也可以是由在期望的方向上具有各向异性的氧化硅等形成的无机取向膜。这样的无机取向膜例如能够通过利用斜向蒸镀使氧化硅等成膜来形成。由此，无机取向膜具有斜向生长的柱状结构，因此能够在柱状结构的生长方向上具有各向异性。

或者，取向膜32也可以是在期望的方向上具有各向异性的聚酰亚胺等有机取向膜。这样的有机取向膜例如能够通过使用卷绕有尼龙等布的辊，沿一个方向摩擦(打磨)成膜的聚酰亚胺的表面而形成。由此，有机取向膜能够在用辊进行了摩擦(打磨)的方向上具有各向异性。

间隔件35是被第一基板10以及第二基板20夹持的柱状或球状的结构体，针对每多个像素设置。例如，间隔件35也可以针对每多个像素设置在第一电极12之间(即，像素间)。

间隔件35是为了在面内方向上以高精度规定第一基板10以及第二基板20之间的距离而设置的。通过设置间隔件35，液晶面板1能够使注入到第一基板10以及第二基板20之间的液晶层30的厚度在面内方向上均匀化。由此，液晶面板1能够使液晶层30的厚度在面内方向上均匀化，因此能够抑制画质产生不均，该厚度是液晶层30的光透过率以及相对于施加电压的偏振控制灵敏度的控制因素之一。间隔件35例如可以由氧化硅(SiO_x)、氮化硅(SiN)或氮氧化硅(SiON)等无机绝缘材料，或者抗蚀剂等有机绝缘材料构成。

需要说明的是，间隔件35只要能够规定第一基板10以及第二基板20之间的距离，则可以以任何粗细设置。但是，如后所述，间隔件35可能成为漏光的主要原因，因此从制造工艺的观点出发，优选尽可能地设置得更细。

遮光图案45为了抑制由间隔件35引起的漏光，由具有遮光性的材料设置在间隔件35的周边。具体而言，在间隔件35周围，由于间隔件35的存在，取向膜32的各向异性可能被扰乱，并且液晶层30的液晶分子31的取向可能被扰乱。由此，在间隔件35的周边，液晶层30对偏振的控制无法充分地发挥作用，产生漏光的可能性较高。遮光图案45是为了抑制这样的由间隔件35引起的漏光而设置的。

例如，在取向膜32为无机取向膜的情况下，通过从第一基板10突出的间隔件35，遮挡形成取向膜32时的斜向蒸镀。因此，相对于间隔件35在蒸镀源侧(即，蒸镀材料的原子入射的一侧)，取向膜32更密集地形成，由此，液晶分子31可能以偏离期望的预倾角的角度取向。在这种情况下，相对于间隔件35，蒸镀源侧的液晶分子31表现出与其他液晶分子31不同的举动，因此在全黑显示时(即，将液晶面板1的光的透过率控制为0％时)，无法充分抑制光的透过，可能会产生漏光。另外，相对于间隔件35在蒸镀源侧的相反侧，取向膜32更稀疏地形成，从而使取向膜32的液晶分子31取向的力变弱。在这种情况下，相对于间隔件35在蒸镀源侧的相反侧的液晶分子31将随机取向，因此在全黑显示时无法充分抑制光的透过，可能产生漏光。

另一方面，例如，在取向膜32为有机取向膜的情况下，由于通过从第一基板10突出的间隔件35，卷绕在辊上的尼龙等的布被压入，因此在被压入的布返回原来的状态之前的期间，产生无法正常地进行对取向膜32的打磨的区域。因此，在对间隔件35进行打磨的方向侧(即，卷绕在辊上的布与间隔件35接触后通过的一侧)，取向膜32的各向异性变低，使取向膜32的液晶分子31取向的力可能变弱。在这种情况下，在相对于间隔件35进行打磨的方向侧的液晶分子31将随机取向，因此，在全黑显示时无法充分抑制光的透过，可能产生漏光。

遮光图案45为了对间隔件35引起的上述漏光进行遮光，使液晶面板1的图像的对比度提高，针对每个间隔件35以对应于间隔件35的配置设置。遮光图案45例如用钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、铝(Al)或铜(Cu)等设置在液晶面板1的任意层上。例如，遮光图案45可以设置在驱动基板11的TFT层或多层布线层中的任一层上，或者可以设置在第二基板20的对置基板21上。关于遮光图案45和间隔件35的平面的位置关系，以下具体地进行说明。

＜3.间隔件的结构>

接着，参照图3～图5，对本实施方式所涉及的液晶面板1中的间隔件35以及遮光图案45更具体地进行说明。图3是示意性地表示本实施方式所涉及的液晶面板1的面内方向上的间隔件35以及遮光图案45的配置的一例的俯视图。图4A以及图4B是表示针对多个像素设置间隔件35的频度的变化例的俯视图。图5是示意性地表示针对间隔件35设置的遮光图案45的配置的其他例子的俯视图。

如图3所示，设置在驱动基板11的TFT层或多层布线层中的液晶面板1的驱动电路的布线包括平行于第一方向延伸的多条第一像素布线41和平行于与第一方向正交的第二方向延伸的多条第二像素布线42。第一像素布线41以及第二像素布线42例如为数据信号线以及地址信号线等，分别设置于液晶面板1的像素间。即，由第一像素布线41以及第二像素布线42围成四边形状的区域与一个像素的开口部50对应。如图2所示，在像素的开口部50形成第一电极12。

在此，间隔件35与第一像素布线41或第二像素布线42重叠设置。例如，间隔件35可以与第一像素布线41以及第二像素布线42的交点重叠设置。在间隔件35设置于第一像素布线41以及第二像素布线42的交点的情况下，液晶面板1能够使像素的开口率进一步提高。

另外，间隔件35针对每多个像素周期性地设置。由此，与针对每个像素设置间隔件35的情况相比，能够减少液晶面板1中的间隔件35的总数。因此，液晶面板1能够减少由间隔件35引起的漏光的总量，提高图像的对比度。

具体而言，如图3所示，间隔件35也可以针对每4个像素周期性地设置。或者，间隔件35可以如图4A所示针对每2个像素周期性地设置，也可以如图4B所示针对每25个像素周期性地设置。需要说明的是，间隔件35也可以以不产生疏密的方式周期性地设置。在这种情况下，间隔件35能够进一步提高液晶面板1的面内方向的均匀性，因此能够抑制画质在面内方向上产生不均。

另一方面，为了遮挡由间隔件35引起的漏光，在与对应于间隔件35而设置有间隔件35的区域相邻的像素的开口部50设置遮光图案45。具体而言，遮光图案45并非均匀地设置于所有像素的开口部50，而是设置于因间隔件35的存在而使取向膜32的各向异性丧失或紊乱的像素的开口部50。由此，液晶面板1通过在可能产生漏光的像素的开口部50设置遮光图案45，能够进一步抑制由遮光图案45引起的开口率的降低。

即，在本实施方式所涉及的液晶面板1中，间隔件35的数量相对于像素数减少，并且仅在因间隔件35而可能产生漏光的像素上设置遮光图案45。由此，本实施方式所涉及的液晶面板1能够提高开口率，并且提高图像的对比度。

例如，在取向膜32为无机取向膜的情况下，遮光图案45也可以设置于相对于间隔件35存在于无机取向膜的各向异性方向侧的像素的开口部50。

具体而言，在图3中，通过正对图从右上向左下的方向的斜向蒸镀，形成作为无机取向膜的取向膜32。因此，取向膜32成为具有从左下向右上斜向生长的柱状结构的无机取向膜，具有从左下向右上的各向异性。在这种情况下，间隔件35在斜向蒸镀时使存在蒸镀源的右上侧的取向膜32更密集地形成，因此容易在右上侧的像素的开口部50产生漏光。因此，遮光图案45也可以相对于间隔件35设置在右上侧的像素的开口部50。

另外，间隔件35在斜向蒸镀时使存在蒸镀源的右上侧和相反侧的左下侧的取向膜32更稀疏地形成，因此在左下侧的像素的开口部50容易产生漏光。因此，如图5所示，除了相对于间隔件35位于右上侧的像素的开口部50以外，还可以在相对于间隔件35位于左下侧的像素的开口部50设置遮光图案45。即，遮光图案45也可以在作为无机取向膜的取向膜32的各向异性方向上，分别设置于隔着间隔件35而对置的像素的开口部50。

此时，间隔件35的右上侧的像素比左下侧的像素产生漏光的可能性高。因此，如图5所示，设置于间隔件35的右上侧的像素的开口部50的遮光图案45A可以设置为具有比设置于间隔件35的左下侧的像素的开口部50的遮光图案45B更大的面积。

另一方面，例如，在取向膜32为有机取向膜的情况下，遮光图案45也可以设置于相对于间隔件35存在于有机取向膜的各向异性方向侧的像素的开口部50。

具体而言，在图3中，通过正对图从左下朝向右上的方向的打磨，形成作为有机取向膜的取向膜32，取向膜32具有从左下朝向右上的各向异性。在这种情况下，由于间隔件35在打磨时在间隔件35之后进行打磨的右上侧的像素产生打磨不良，因此在右上侧的像素的开口部50容易产生漏光。因此，遮光图案45也可以相对于间隔件35设置于右上侧的像素的开口部50。

遮光图案45可以相对于像素的开口部50以任意的大小设置，但优选相对于像素的开口部50的整体面积以小于8％的面积设置。在这种情况下，遮光图案45能够进一步减小设置有遮光图案45的像素与未设置遮光图案45的像素的亮度差。需要说明的是，在设置有与一个间隔件对应的多个遮光图案45A、45B的情况下，遮光图案45的面积表示多个遮光图案45A、45B的面积之和。

在此，参照图6，对遮光图案45相对于像素的开口部50的面积比例的优选范围进行说明。图6是表示针对遮光图案45的面积比例进行的主观评价的评价等级的变化的曲线图。

在图6中，使用ITU-R(国际电信联盟无线通信部门)的建议BT.500中规定的5阶段评价等级，主观评价在全白显示时设置有遮光图案45的像素是否被识别为暗点。具体而言，通过以下的主观评价来判断评价等级。需要说明的是，在下述的评价等级中，4.5对应检测界限，3.5对应容许界限，2.5对应忍耐界限，1.5对应接收界限。

5.0：不知道干扰(暗点)。

4.0：知道干扰(暗点)但不在意。

3.0：在意干扰(暗点)但不构成障碍。

2.0：干扰(暗点)严重且构成障碍。

1.0：由于干扰(暗点)而不传送信息。

另外，在图6中，“1/2”是如图4A中所示针对每2个像素设置间隔件35的液晶面板1的评价等级的结果，“1/4”是如图3中所示针对每4个像素设置间隔件35的液晶面板1的评价等级的结果，“1/25”的标绘是如图4B中所示针对每25个像素设置间隔件35的液晶面板1的评价等级的结果。

根据图6所示的结果可知，在遮光图案45的面积比例相对于像素的开口部50的整体面积为8％以上的情况下，设置有遮光图案45的像素在全白显示时容易被识别为暗点，评价等级降低。因此可知，遮光图案45优选以相对于像素的开口部50的整体面积小于8％的面积设置。

另外，在图6所示的结果中，将间隔件35按每25个像素设置的“1/25”与将间隔件35按每2个或每4个像素设置的“1/2”或“1/4”相比，评价等级的降低变大。这是因为，由于空间频度变化(缺陷之间的距离变化)，人对视觉上的缺陷的灵敏度变高，缺陷容易被人眼识别。

在此，在使间隔件35的密度从“1/25”进一步降低的情况下，由于人对视觉上的缺陷的灵敏度降低，因此能够抑制评价等级的降低。然而，在这种情况下，可能难以控制第一基板10以及第二基板20之间的距离。间隔件35设置在第一基板10以及第二基板20之间的数量越少，越能够减少漏光的总量，但并不是一概地越少越好，鉴于上述问题，优选以适当的数量或密度设置。

＜4.作用效果>

接着，参照图7A以及图7B，例示比较例所涉及的液晶面板1的结构，同时说明本实施方式所涉及的液晶面板1的作用效果。图7A以及图7B是示意性地表示比较例所涉及的液晶面板1的面内方向上的间隔件35以及遮光图案45的配置的一例的俯视图。

如图7A所示，在第一比较例所涉及的液晶面板1中，针对每个像素设置间隔件35，并且在所有像素的开口部50设置遮光图案45。另外，如图7B所示，在第二比较例所涉及的液晶面板1中，针对每2个像素设置间隔件35，并且在所有像素的开口部50设置遮光图案45。

在第一以及第二比较例所涉及的液晶面板1中，以在所有像素中开口率变得均匀的方式设置遮光图案45。这是因为像素的开口率对液晶面板1的画质的影响较大，从画质的均匀性的观点出发，针对每个像素使其变化的风险较高。另外，由于在投影型显示装置100中使用的液晶面板1是单色面板，因此一般在所有像素中成为相同的结构。

在第一以及第二比较例所涉及的液晶面板1中，由于在所有像素中开口率相同，因此难以产生全白显示时的暗点(滅点)，或者全黑显示时的亮点，难以产生液晶面板1的面内方向上的画质的不均。然而，由于在所有像素的开口部50设置遮光图案45，因此液晶面板1整体的亮度降低变大。

近年来，在投影型显示装置100中，为了提高画质，希望进一步进行高亮度化。投影型显示装置100的亮度也可以使发光部110的输出上升，但在这种情况下，液晶面板1的开口率越低，液晶面板1从照射的光接受的热量越增加。因此，由于液晶面板1的温度变得更高，因此会产生液晶面板1的寿命降低以及由温度分布引起的画质不均。

因此，为了使投影型显示装置100高亮度化，希望提高液晶面板1的像素的开口率。

在本实施方式所涉及的液晶面板1中，减少成为漏光的主要原因的间隔件35的数量，并且仅在间隔件35的周围的容易产生漏光的像素上设置遮光图案45。由此，本实施方式所涉及的液晶面板1能够抑制由间隔件35引起的漏光，使图像的对比度提高，并且抑制由遮光图案45引起的亮度降低。

另外，本实施方式所涉及的液晶面板1通过使遮光图案45的面积比例小于像素的开口部50的面积的8％，能够减少设置有遮光图案45的像素被识别为暗点的可能性。由此，本实施方式所涉及的液晶面板1即使在与针对每多个像素设置的间隔件35对应地在特定的像素设置遮光图案45的情况下，也能够维持图像的面内均匀性。

＜5.变形例>

(第一变形例)

接着，参照图8A～图8E，对本实施方式所涉及的液晶面板1的第一变形例进行说明。第一变形例是表示间隔件35的结构的变化的变形例。图8A～图8E是表示间隔件35相对于像素的开口部50的结构的变化的俯视图。

例如，如图8A～图8C所示，间隔件35可以与布线交叉部43重叠设置，该布线交叉部43设置在平行于第一方向延伸的多条第一像素布线41和平行于与第一方向正交的第二方向延伸的多条第二像素布线42的交点处。布线交叉部43由与第一像素布线41以及第二像素布线42相同的导电性材料以矩形形状设置于第一像素布线41与第二像素布线42的交点。

例如，如图8A所示，间隔件35可以设置在布线交叉部43的大致中央。或者，如图8B以及图8C所示，间隔件35也可以靠近布线交叉部43的一个端部而设置。

具体而言，间隔件35也可以在斜向蒸镀作为无机取向膜的取向膜32时靠近存在蒸镀源的一侧的相反侧的端部而设置。在这种情况下，布线交叉部43能够遮蔽相对于间隔件35在蒸镀源侧产生的液晶分子31的取向异常引起的漏光，因此液晶面板1能够减少由间隔件35引起的蒸镀源侧的漏光。另外，间隔件35也可以在斜向蒸镀作为无机取向膜的取向膜32时靠近存在蒸镀源的一侧的端部而设置。在这种情况下，布线交叉部43能够遮蔽相对于间隔件35在蒸镀源侧的相反侧产生的由液晶分子31的随机取向引起的漏光，因此液晶面板1能够减少由间隔件35引起的蒸镀源侧的相反侧的漏光。

或者，如图8D所示，间隔件35可以与平行于第一方向延伸的多条第一像素布线41或平行于与第一方向正交的第二方向延伸的多条第二像素布线42中的任一方重叠设置。或者，如图8E所示，间隔件35也可以与像素的开口部50重叠设置。

需要说明的是，在液晶面板1通过第一基板10与第二基板20的贴合而形成的情况下，间隔件35可以设置于与第二基板20贴合之前的第一基板10，也可以设置于与第一基板10贴合之前的第二基板20。

(第二变形例)

接着，参照图9～图12，对本实施方式所涉及的液晶面板1的第二变形例进行说明。第二变形例是通过在设置有遮光图案45的像素周围的像素上进一步设置虚拟遮光图案来抑制相邻像素之间的开口率变化的变形例。图9～图12是表示间隔件35以及遮光图案45与虚拟遮光图案47的位置关系的变化例的俯视图。

如图9～图10所示，第二变形例所涉及的液晶面板1除了遮光图案45以外，还可以设置虚拟遮光图案47。具体而言，间隔件35设置在平行于第一方向延伸的多条第一像素布线41与平行于与第一方向正交的第二方向延伸的多条第二像素布线42的交点处，遮光图案45设置在与设置有间隔件35的区域相邻的像素的开口部50。另外，虚拟遮光图案47可以分别设置在设置有遮光图案45的像素周围的像素的开口部51。

例如，如图9所示，虚拟遮光图案47可以分别设置在包围在开口部50设置有遮光图案45的像素的8个像素的开口部51。另外，如图10所示，虚拟遮光图案47可以分别设置在与遮光图案45设置在开口部50的像素相邻的4个像素的开口部51。

此时，虚拟遮光图案47的面积可以设置为小于遮光图案45的面积。由此，设置有遮光图案45的像素将设置有虚拟遮光图案47的像素夹在中间，能够从没有设置遮光图案45等的像素开始阶段性地降低开口率。因此，设置有遮光图案45的像素能够抑制相邻像素之间的开口率的急剧变化，因此能够进一步减少被识别为暗点的可能性。因此，根据第二变形例，液晶面板1能够提高画质的均匀性。

另外，如图11～图12所示，第二变形例所涉及的液晶面板1除了遮光图案45以外，还可以设置第一虚拟遮光图案48以及第二虚拟遮光图案49。具体而言，第一虚拟遮光图案48可以分别设置在设置有遮光图案45的像素周围的像素的开口部51，第二虚拟遮光图案49可以进一步分别设置在设置有第一虚拟遮光图案48的像素周围的像素的开口部52。

例如，如图11所示，第一虚拟遮光图案48可以分别设置在包围在开口部50设置有遮光图案45的像素的8个像素的开口部51，第二虚拟遮光图案49可以进一步分别设置在包围设置有第一虚拟遮光图案48的像素的16个像素的开口部52。另外，如图12所示，第一虚拟遮光图案48也可以分别设置在与在开口部50设置有遮光图案45的像素相邻的4个像素的开口部51，第二虚拟遮光图案49也可以分别设置在与设置有第一虚拟遮光图案48的像素相邻的8个像素的开口部52。

此时，第一虚拟遮光图案48的面积可以设置为小于遮光图案45的面积，第二虚拟遮光图案49的面积可以设置为小于第一虚拟遮光图案48的面积。即，第一虚拟遮光图案48以及第二虚拟遮光图案49可以设置为随着与设置有遮光图案45的像素的距离增大而面积减小。由此，设置有遮光图案45的像素将设置有第一虚拟遮光图案48以及第二虚拟遮光图案49的像素夹在中间，能够从没有设置遮光图案45等的像素开始阶段性地降低开口率。因此，设置有遮光图案45的像素能够抑制相邻像素之间的开口率的急剧变化，因此能够进一步减少被识别为暗点的可能性。因此，根据第二变形例，液晶面板1能够提高画质的均匀性。

(第三变形例)

接着，参照图13以及图14，对本实施方式所涉及的液晶面板1的第三变形例进行说明。第三变形例是通过控制显示于液晶面板1的图像的灰度，减少由间隔件35引起的漏光被视觉辨认为亮点的可能性的变形例。图13是表示与包含液晶面板1的光调制部130R、130G、130B的控制相关的功能的框图。图14是表示与间隔件35相邻的像素以及除此以外的像素中的灰度变化的一例的曲线图。

如图13所示，光调制部130R、130G、130B例如具备液晶面板1和驱动液晶面板1的各像素的电路部70。另外，电路部70包括亮度校正部71、图像控制部72、数据驱动器73和栅极驱动器74。

液晶面板1包括：多个像素P配置成矩阵状的像素区域1A，和设置在像素区域1A的周边的周边区域1B。液晶面板1通过由数据驱动器73以及栅极驱动器74对各个像素P进行有源驱动，能够显示基于图像信号Din的图像。

亮度校正部71对所供给的图像信号Din，校正因设置间隔件35或遮光图案45而可能产生的像素P之间的亮度差。关于亮度校正部71对亮度差的校正将在后面进行叙述。

图像控制部72将校正了亮度的图像信号Din存储在帧存储器中，并且联动地控制数据驱动器73以及栅极驱动器74，从而在像素区域1A中显示基于图像信号Din的图像。具体而言，图像控制部72将扫描定时控制信号供给到数据驱动器73，并且将基于帧存储器中保持的图像信号Din的一条水平线的图像信号和显示定时控制信号供给到数据驱动器73。

数据驱动器73将从图像控制部72供给的一条水平线的图像信号作为信号电压供给到由栅极驱动器74选择的一条水平线的每个像素P。栅极驱动器74基于从图像控制部72供给的扫描定时控制信号，选择以矩阵状设置在像素区域1A中的像素P的一行作为驱动对象。在所选择的像素P中，根据从数据驱动器73供给的信号电压显示一条水平线的图像。栅极驱动器74能够通过以时分方式逐个水平线地依次扫描来显示整个像素区域1A的图像。

在此，在本实施方式所涉及的液晶面板1中，由于间隔件35引起的漏光，与设置有间隔件35的区域相邻的像素的亮度可能会比周围的像素高，或者设置有遮光图案45的像素的亮度可能会比周围的像素低。在第三变形例中，通过利用亮度校正部71使这些像素的亮度接近周围像素的亮度，能够进一步提高液晶面板1的面内的均匀性。

具体而言，亮度校正部71可以计算出在多个校正面(在相同照度条件下)上与设置了间隔件35的区域相邻的像素和除此以外的像素的驱动电压之差(例如，ΔV₁以及ΔV₂)作为校正值。亮度校正部71可以使用计算出的校正值来校正与设置有间隔件35的区域相邻的像素的亮度。或者，亮度校正部71可以针对与间隔件35相邻的像素以及除此以外的像素生成如图14所示的通过测定照度相对于驱动电压的变化而获得的V-T曲线，将基于所生成的V-T曲线计算出的驱动电压的差分设置为校正值。亮度校正部71可以使用计算出的校正值来校正与设置有间隔件35的区域相邻的像素的亮度。

例如，在校正由遮光图案45引起的亮度降低的情况下，也可以对设置有遮光图案45的像素进行由亮度校正部71进行的亮度校正。另外，在校正由间隔件35引起的漏光的情况下，亮度校正部71的亮度校正可以针对与设置有间隔件35的区域相邻并且可能产生漏光的各个像素单独执行。

另外，亮度校正部71也可以针对将像素区域1A分割后的每多个区域计算上述校正值，对分割后的每个区域变更针对像素P的亮度的校正值。例如，亮度校正部71也可以将像素区域1A分割为纵3×横3的9个区域，按每个分割的区域变更针对像素P的亮度的校正值。在这种情况下，通过变更亮度的校正值，有可能识别分割后的区域的边界。因此，亮度校正部71也可以进一步控制校正值，使得在分割后的多个区域的边界附近，分割后的区域间的亮度的校正值之差变小。

需要说明的是，亮度校正部71也可以在代表性的液晶面板1中计算上述校正值，将计算出的校正值应用于所有其他液晶面板1，也可以针对各个液晶面板1分别计算上述校正值，将计算出的校正值应用于各个液晶面板1。

根据第三变形例，液晶面板1能够校正图像，使得由间隔件35或遮光图案45产生的亮点或暗点不会被视觉辨认，因此能够进一步抑制面内方向上的画质不均的产生。

＜6.附记>

以上列举实施方式以及变形例对本公开的技术进行了说明。但是，本公开的技术并不限定于上述实施方式等，并且能够进行各种变形。

例如，在液晶面板1的最外周附近，也可以不设置间隔件35以及遮光图案45。这是因为，液晶面板1的最外周与液晶面板1的边框(即，框缘部)相比，容易视觉辨认亮点或暗点。因此，在距液晶面板1的最外周规定范围的像素中，也可以不设置可能成为亮点或暗点的主要原因的间隔件35以及遮光图案45。

另外，遮光图案45也可以在液晶面板1的面内方向上变更像素相对于开口部50的面积比例。例如，在液晶面板1中，从制造工艺上的观点出发，像素区域1A的中央部的像素的亮度可能变得更高，外周部的像素的亮度可能变得更低。因此，液晶面板1也可以通过在中央部的像素和外周部的像素中变更遮光图案45的面积比例，控制像素中的漏光量，来校正上述像素区域1A的中央部的像素的亮度与外周部的像素的亮度之差。

此外，在上述实施方式中说明的所有结构以及动作不一定是本公开的结构以及动作所必需的。例如，在上述实施方式的构成要素中，表示本公开的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素应当理解为任意的构成要素。

在本说明书以及所附权利要求书整个中使用的用语应当被解释为“非限制性的”用语。例如，“包括”或“包含”这样的用语应当被解释为“不限定于记载为包含的情况”。“具有”这样的用语应当被解释为“不限定于记载为具有的情况"。

在本说明书中使用的用语中，包含仅为了方便说明而使用，并非以限定结构以及动作为目的而使用的用语。例如，“右”、“左”、“上”、“下”等用语仅表示所参照的附图上的方向。另外，“内侧”、“外侧”这样的用语仅分别表示朝向关注要素的中心的方向、远离关注要素的中心的方向。关于与这些类似的用语或同样主旨的用语也是同样。

需要说明的是，本公开的技术也能够采用以下结构。根据具备以下结构的本公开的技术，投影型显示装置所包含的液晶面板具备：隔着液晶层对置配置的第一基板以及第二基板；被第一基板以及第二基板夹持，针对每多个像素设置的间隔件；以及对应于间隔件而设置于像素的开口部的遮光图案。由此，在投影型显示装置中，例如，减少液晶面板中的间隔件的数量，并且在与间隔件对应的像素上设置遮光图案。因此，投影型显示装置能够提高像素的开口率，并且提高图像的对比度。本公开的技术所起到的效果并不限定于在此记载的效果，可以是本公开中记载的任何效果。

(1)

一种投影型显示装置，其具备液晶面板，该液晶面板包括：

隔着液晶层对置配置的第一基板以及第二基板；

针对在所述第一基板以及所述第二基板的面内方向上二维排列的每多个像素设置的、被所述第一基板以及所述第二基板夹持的间隔件；以及

对应于所述间隔件而设置于所述像素的开口部的遮光图案。

(2)

根据上述(1)所述的投影型显示装置，

所述间隔件与设置在所述像素之间的像素布线重叠设置。

(3)

根据上述(2)所述的投影型显示装置，

所述像素布线包括在第一方向上延伸的第一像素布线以及在与所述第一方向正交的第二方向上延伸的第二像素布线，

所述间隔件与所述第一像素布线以及所述第二像素布线的交点重叠设置。

(4)

根据上述(3)所述的投影型显示装置，

所述遮光图案设置在与所述交点相邻的所述像素的所述开口部。

(5)

根据上述(1)～(4)中任一项所述的投影型显示装置，

在所述第一基板或所述第二基板的所述液晶层侧的主面上还设置具有各向异性的取向膜，

所述遮光图案设置在相对于所述间隔件存在于所述取向膜的各向异性方向的所述像素的所述开口部。

(6)

根据上述(5)所述的投影型显示装置，

所述遮光图案分别设置于在所述取向膜的所述各向异性方向上夹着所述间隔件对置的所述像素的所述开口部。

(7)

根据上述(5)或(6)所述的投影型显示装置，

所述取向膜是具有斜向生长的柱状结构的无机取向膜，

所述遮光图案设置于相对于所述间隔件存在于所述柱状结构的生长方向上的所述像素的所述开口部。

(8)

根据上述(1)～(7)中任一项所述的投影型显示装置，

所述遮光图案的面积的比例小于所述像素的所述开口部的整体面积的8％。

(9)

根据上述(1)～(8)中任一项所述的投影型显示装置，

在设置有所述遮光图案的所述像素的周围的像素中，在所述开口部还设置有虚拟遮光图案。

(10)

根据上述(9)所述的投影型显示装置，

所述虚拟遮光图案的面积小于所述遮光图案的面积。

(11)

根据上述(10)所述的投影型显示装置，

所述虚拟遮光图案的面积随着远离设置有所述遮光图案的所述像素而变小。

(12)

根据上述(1)～(11)中任一项所述的投影型显示装置，

还具备控制在所述液晶面板上显示的图像的图像控制部，

所述图像控制部包括对设置有所述遮光图案的所述像素的亮度进行校正的亮度校正部。

(13)

根据上述(12)所述的投影型显示装置，

所述亮度校正部将所述液晶面板的显示区域分割成多个，对每个分割后的所述显示区域校正设置有所述遮光图案的所述像素的亮度。

(14)

根据上述(12)或(13)所述的投影型显示装置，

所述亮度校正部进行使设置有所述遮光图案的所述像素的亮度降低的校正。

(15)

根据上述(1)～(14)中任一项所述的投影型显示装置，

所述液晶面板是单色面板。

(16)

根据上述(1)～(15)中任一项所述的投影型显示装置，其还具备：

发光部；

通过将来自所述发光部的光引导至所述液晶面板，生成由所述液晶面板调制的图像光的图像生成光学系统；以及

投影所述图像光的投影光学系统。

本申请以在日本专利局于2020年2月20日申请的日本专利申请号第2020-027019号为基础来主张优先权，该申请的所有内容通过参照而引用于本申请中。

本领域技术人员可以根据设计要求或其他主要原因而想到各种校正、组合、子组合以及变更，但可以理解它们包含在所附权利要求书及其等同物的范围内。

Claims (16)

1.一种投影型显示装置，具备液晶面板，该液晶面板包括：

第一基板以及第二基板，隔着液晶层对置配置；

间隔件，针对在所述第一基板以及所述第二基板的面内方向上二维排列的每多个像素设置，所述间隔件被所述第一基板以及所述第二基板夹持；以及

遮光图案，对应于所述间隔件而设置于所述像素的开口部。

2.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，

所述间隔件与设置在所述像素之间的像素布线重叠设置。

3.根据权利要求2所述的投影型显示装置，其中，

所述像素布线包括在第一方向上延伸的第一像素布线以及在与所述第一方向正交的第二方向上延伸的第二像素布线，

所述间隔件与所述第一像素布线以及所述第二像素布线的交点重叠设置。

4.根据权利要求3所述的投影型显示装置，其中，

所述遮光图案设置在与所述交点相邻的所述像素的所述开口部。

5.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，

在所述第一基板或所述第二基板的所述液晶层一侧的主面上还设置有具有各向异性的取向膜，

所述遮光图案设置在相对于所述间隔件存在于所述取向膜的各向异性方向的所述像素的所述开口部。

6.根据权利要求5所述的投影型显示装置，其中，

所述遮光图案分别设置于在所述取向膜的所述各向异性方向上夹着所述间隔件对置的所述像素的所述开口部。

7.根据权利要求5所述的投影型显示装置，其中，

所述取向膜是具有斜向生长的柱状结构的无机取向膜，

所述遮光图案设置于相对于所述间隔件存在于所述柱状结构的生长方向上的所述像素的所述开口部。

8.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，

所述遮光图案的面积的比例小于所述像素的所述开口部的整体面积的8％。

9.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，

在设置有所述遮光图案的所述像素的周围的像素中，在所述开口部还设置有虚拟遮光图案。

10.根据权利要求9所述的投影型显示装置，其中，

所述虚拟遮光图案的面积小于所述遮光图案的面积。

11.根据权利要求10所述的投影型显示装置，其中，

所述虚拟遮光图案的面积随着远离设置有所述遮光图案的所述像素而变小。

12.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，

所述投影型显示装置还具备控制在所述液晶面板上显示的图像的图像控制部，

所述图像控制部包括对设置有所述遮光图案的所述像素的亮度进行校正的亮度校正部。

13.根据权利要求12所述的投影型显示装置，其中，

所述亮度校正部将所述液晶面板的显示区域分割成多个，对每个分割后的所述显示区域校正设置有所述遮光图案的所述像素的亮度。

14.根据权利要求12所述的投影型显示装置，其中，

所述亮度校正部进行使设置有所述遮光图案的所述像素的亮度降低的校正。

15.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，

所述液晶面板是单色面板。

16.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，

所述投影型显示装置还具备：

发光部；

图像生成光学系统，通过将来自所述发光部的光引导至所述液晶面板，而生成由所述液晶面板调制的图像光；以及

投影光学系统，投影所述图像光。

Images