JP2000356781A - 液晶装置およびこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色バランスや光利用効率のバランスがよく、
かつ小さな液晶装置を提供する。また、モザイクの無い
同画素混色されたフルカラー投影像の表示を可能にす
る。また、配向乱れが生じても、明るさや色度が劣化し
ないようにする。 【解決手段】 各色の画素電極２６ｒ、２６ｇ、２６ｂ
またはその開口部の形状または大きさが、色によって、
少なくとも１色については、異なるようにする。また、
第１の色の画素２６ｇからみて第１の方向には第１の色
の画素およびこれと異なる第２の色の画素２６ｂが交互
に第１の配列間隔で並んでおり、第１の色の画素からみ
て第１の方向とは異なる第２の方向には第１の色の画素
ならびに第１および第２の色とは異なる第３の色の画素
２６ｒが交互に第２の配列間隔で並んでおり、マイクロ
レンズ２２を構成する各レンズは第１および第２の方向
に第１および第２の配列間隔の倍の配列間隔で配列され
るようにする。さらに、マイクロレンズが集光スポット
３５を形成するときの光軸と、集光スポットが形成され
る画素の重心とが一致しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶装置およびこれ
を用いた液晶表示装置に関するものであり、特にフルカ
ラー液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、世の中はマルチメディア時代に入
り、画像情報でコミュニケーションを図る機器の重要性
がますます高まりつつある。なかでも、液晶表示装置
は、薄型で消費電力が小さいために注目されており、半
導体にならぶ基幹産業にまで成長している。液晶表示装
置は、現在、１０〜２０インチサイズのノートサイズの
パソコンに主に使用されている。そして、将来は、パソ
コンのみでなく、ワークステーションや家庭用のテレビ
として、さらに画面サイズの大きい液晶表示装置が使用
されると考えられる。しかし、画面サイズの大型化にと
もない、製造装置が高価になるばかりでなく、大画面を
駆動するためには、電気的に厳しい特性が要求される。
このため、画面サイズの大型化とともに、製造コストが
サイズの２〜３乗に比例するなど、急激に増加する。

【０００３】そこで、最近、小型の液晶表示パネルを作
製し、光学的に液晶画像を拡大して表示するプロジェク
ション（投影）方式が注目されている。これは、半導体
の微細化にともない、性能やコストが良くなるスケーリ
ング則と同様に、サイズを小さくして、特性を向上さ
せ、同時に、低コスト化も図ることができるからであ
る。これらの点から、液晶表示パネルをＴＦＴ型とした
とき、小型で十分な駆動力を有するＴＦＴが要求され、
ＴＦＴもアモルファスＳｉを用いたものから多結晶Ｓ
ｉ、さらには単結晶Ｓｉ基板を用いたものに移行しつつ
ある。このため、ＴＦＴのみでなく、シフトレジスタも
しくはデコーダといった周辺駆動回路まで多結晶Ｓｉも
しくは単結晶Ｓｉで製造して、表示領域と周辺駆動回路
が一体構造になった液晶表示装置を構成することができ
る。

【０００４】液晶装置を用いた液晶表示装置の例として
の投射型液晶表示装置としては、液晶装置に偏光光を入
射させ、表示画像に対応して変調された出射光を出射さ
せることにより拡大投影する方法が一般的である。さら
にマイクロレンズを用いて、液晶表示装置の開口率を上
げる構成が一般的で、従来、この種のマイクロレンズ付
液晶パネルとそれを用いた液晶表示装置については既に
特開平８−１１４７８０号公報等に開示されている。こ
の場合のマイクロレンズ付液晶パネルとしては透過型の
ものを使うのが一般的であり、それは、図１０に示すよ
うな構成を有する。つまり、ＲＧＢの各原色の照明光
を、それぞれ異なる角度から該液晶パネルに当て、マイ
クロレンズ１６の集光作用により、各色光がそれぞれ異
なる画素１８に当たるようにし、カラーフィルタを不要
とすると共に高い光利用率を可能にしたものである。こ
のような投写型表示装置は、単板液晶パネルの場合でも
明るいフルカラー映像を投写表示することが可能であ
り、徐々に市場にも出始めている。

【０００５】図３はこの従来例についての基本的な光学
的説明図である。２０１は光源、２０２〜２０４はそれ
ぞれ光源２０１からの赤、緑および青色光を選択的に反
射する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のダイクロイ
ックミラー、２０５はこれらのダイクロイックミラーか
らの光を変調する液晶装置、２０６はフレネルレンズ、
２０７は投影レンズ、２０８はスクリーンである。光源
２０１から射出された平行光線は各ダイクロイックミラ
ー２０２〜２０４によりＲＧＢそれぞれの光線に分離さ
れ、後述する液晶装置２０５に入射される。液晶装置２
０５内の各ＲＧＢ画素に対応する液晶に印加する電圧を
制御して、出射光を画像に対応する輝度に変調し、フレ
ネルレンズ２０６および投影レンズ２０７を通してスク
リーン２０８上に拡大する。

【０００６】図２（ａ）は、マイクロレンズ付液晶装置
２０５の画素配列の例を示す。図２（ｂ）は、図２
（ａ）中のハッチングを付した部分の拡大図である。こ
れらの図において、２１１はマイクロレンズ、２１２
（２１２ｒ、２１２ｇ、２１２ｂ）はＲＧＢに対応した
画素電極、２１３は開口部である。ダイクロックミラー
２０３で分離および反射されたＧ（緑）光はマイクロレ
ンズ２１１の上方から垂直に入射し、Ｇの画素面におい
て集光する。一方、ＲおよびＢ光はそれぞれある角度を
もってマイクロレンズ２１１に入射し、各々ＲおよびＢ
の画素面で集光するような構造となっているため、集光
スポット２１５は多少ゆがんだ円となる。画素電極２１
２が設けられた基板としては、例えば、図４に示すＴＦ
Ｔ型の構成のものを用いることができるが、特にこれに
限定されることはない。

【０００７】図４に示すように、この画素電極基板は、
ゲート１０６、信号線と接続するソース領域１５０、ド
レイン領域１０３（１０７はライトリードープのドレイ
ン領域）、ドレイン電極１０８ａおよび１０８ｂ、なら
びに液晶に印加する電圧を与えている画素電極５０８で
形成されるＴＦＴを、ガラス基板１０１上に形成したも
のである。６２１は対向基板（マイクロレンズ省略）、
６２２はブラックマトリックス、６２３は透明対向電
極、４０１０および２２１は配向膜である。配向膜４０
１０および２２１の間に液晶６１１が封入されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、パネルサイズを小さくするために画素すなわ
ち開口部２１３を小さくしようとすると、次のような問
題を生じることが分かっている。すなわち、マイクロレ
ンズ２１１による集光で生じるスポット径に対して開口
部２１３が小さくなることによって、スポット径の歪み
が微妙に表示特性に影響を及ぼすという問題である。特
にスポット径と開口部２１３がほぼ同じ値になると、斜
入射によるスポット径の歪みでスポット径が開口部２１
３より大きくなり、光の利用効率が劣化する。これは明
るさや色バランスに影響する。そこで、この劣化を抑制
するために通常、画素サイズを大きな開口画素に合わせ
るようにしているため、その結果として全体のチップサ
イズが大きくなってしまう。液晶装置のパネルサイズが
大きくなると、光学システムが大きくなり、投射型液晶
表示装置そのものの大きさにも影響を及ぼしてしまう。

【０００９】また、従来のマイクロレンズ付き液晶装
置、例えば上記従来例では、その投射表示画像はＲＧＢ
の各画素１８がスクリーン上に拡大投影されたものとな
るため、図２３に示すようにＲＧＢのモザイク構造が目
立ってしまい、これが表示画像の品位を著しく低下させ
てしまうという欠点を有する。

【００１０】また、画素形状が小さくなると、隣接する
画素同士の電界により、ディスクリネーションと呼ばれ
る液晶の配向制御の乱れが生ずる領域が存在し、画質の
低下をもたらすという問題もある。ディスクリネーショ
ンは、プレチルトの方向に対応して発生するものであ
り、図２（ｂ）の例では４５°の方向にプレチルトさせ
た場合のディスクリネーション２１４を生じている。本
来、マイクロレンズの集光スポット２１５内にディスク
リネーション２１４が存在することは、コントラストの
低下という画質低下の原因となるため、好ましいことで
はない。一方、ディスクリネーションを避けるには、集
光スポット２１５を小さくするか、または画素を大きく
して実質の開口率を下げなくてはならない。したがっ
て、特に画素数も増え、画素サイズが小さくなると、こ
の問題はさらに深刻なものとなる。

【００１１】さらに、特開平７−１５９７７１号公報に
おいては、カラーフィルタの面積を変えて、透過率を最
大に保ち、白および各色の色純度を向上させた透過型の
カラー液晶表示が提唱されているが、カラーフィルタを
用いると、明るさの低下という大きな犠牲を払わなけれ
ばならない。

【００１２】このような従来技術の問題点に鑑み、本発
明の第１の目的は、パネルサイズを小さくしても、明る
さや色度の劣化しない効率の良い液晶装置およびこれを
用いた液晶表示装置を提供することにある。第２の目的
は、モザイクの無い同画素混色されたフルカラー投影像
の表示を可能にする液晶装置およびこれを用いた液晶表
示装置を提供することにある。第３の目的は、ディスク
リネーション等の配向乱れが生じても、明るさや色度の
劣化しない効率の良い液晶装置およびこれを用いた液晶
表示装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第１の発明に係る液晶装置は、複数色の各色に対応した
画素電極と、これらの画素電極を介して電圧が印加さ
れ、各色に対応した画素を形成する液晶と、これら各色
の画素に照明光を集光するためのマイクロレンズとを備
えた液晶装置において、各色の画素電極またはその開口
部の形状または大きさが、色によって、少なくとも１色
については、異なることを特徴とし、これにより、色バ
ランスや光利用効率のバランスのよい液晶装置を得るこ
とを可能としている。マイクロレンズとしては、各色の
画素に対してそれぞれ各色の照明光の集光スポットを形
成するための一般的なマイクロレンズの他、シリンドリ
カルレンズ、ホログラフィレンズおよびホログラムカラ
ーフィルタ等も用いることができる。

【００１４】また、第２の発明に係る液晶表示装置は、
上述の液晶装置と、この液晶装置に、対応する各色の照
明光を供給する照明手段と、前記液晶装置により変調さ
れた各色の照明光により前記液晶装置が形成する画像を
投影する投影手段とを具備することを特徴とする。

【００１５】また、第３の発明に係る液晶表示装置は、
１色または複数色の各色に対応した画素電極、およびこ
れらの画素電極を介して電圧が印加され、前記１色また
は各色に対応した画素を形成する液晶を備えた液晶装置
の複数と、各液晶装置に対して、対応する色の照明光を
供給する照明手段と、各液晶装置で変調された前記照明
光を合成する合成手段と、合成された照明光を用いて各
液晶装置で形成される画像の合成像を投影する投影手段
とを備えた画像表示装置において、各液晶装置における
前記１色または各色に対応した画素電極またはその開口
部の形状または大きさが、色によって、少なくとも１色
については、異なることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の一形態に
係る液晶装置においては、前記複数色としての３原色の
うちの所定の第１の色の画素からみて第１の方向には前
記第１の色の画素およびこれと異なる第２の色の画素が
交互に第１の配列間隔で並んでおり、前記第１の色の画
素からみて前記第１の方向とは異なる第２の方向には前
記第１の色の画素ならびに前記第１および第２の色とは
異なる第３の色の画素が交互に第２の配列間隔で並んで
おり、前記マイクロレンズを構成する各レンズは前記第
１および第２の方向に前記第１および第２の配列間隔の
倍の配列間隔で配列されて各原色の画素に対してそれぞ
れ各原色の照明光の集光スポットを形成するものである
ことを特徴とする。

【００１７】この液晶装置は、それぞれ異なる方向から
各原色光を照明する光学系等を用いて、１つの絵素を構
成する１組のＲＧＢ画素からの液晶による変調後の反射
光が同一のマイクロレンズを通じて出射するようにする
ことにより、ＲＧＢモザイクの無い質感の高い良好なカ
ラー画像投写表示を可能とする。

【００１８】すなわち、前記第１の色の照明光は前記第
１の色の画素の真上の前記レンズを介して入射して前記
第１の色の画素に集光スポットを形成するとともに反射
して入射時と同一のレンズから出射し、前記第２の色の
照明光は前記第２の色の画素の真上から前記第１の方向
にずれた前記レンズを介して入射して前記第２の色の画
素にスポットを形成するとともに反射して入射時のレン
ズとは前記第１の方向において隣接する前記レンズから
出射し、前記第３の色の照明光は前記第３の色の画素の
真上から前記第２の方向にずれた前記レンズを介して入
射して前記第３の色の画素にスポットを形成するととも
に反射して入射時のレンズとは前記第２の方向において
隣接する前記レンズから出射し、これにより各レンズか
らはその真下の前記第１の色の画素およびそれに前記第
１および第２の方向に隣接する第２および第３の画素か
らの反射光が射出されるように構成される。前記第１の
色の画素は各レンズの中央部の下に位置し、前記第２お
よび第３の画素は各レンズの境界部の下に位置する。こ
の場合、各画素からの光束は、マイクロレンズを２回通
過してほぼ並行化されるため、開口数の小さい安価な投
影レンズを用いる場合でも、スクリーン上で明るい投影
画像が得られる。

【００１９】さらに好ましくは、前記マイクロレンズが
前記集光スポットを形成するときの光軸と、前記集光ス
ポットが形成される画素の重心とが一致していないこと
を特徴とし、これにより、上記効果を高めることを可能
としている。

【００２０】さらに、本発明の液晶装置において、前記
画素電極を前記照明光を反射する反射電極とすることに
より、高開口率で明るい高画質の反射型液晶装置が提供
される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 ［実施例１］図１は、本発明の第１の実施例に係る液晶
装置におけるＲＧＢ画素とマイクロレンズの関係を示す
平面図であり、従来例の図２（ｂ）に対応する部分を図
示している。図１において、２１２（２１２ｒ、２１２
ｇ、２１２ｂ）はＲ、ＧおよびＢ各色に対応した画素電
極を介して電圧が印加される液晶により形成される各色
に対応した画素、２１１はこれら各色の画素に対してそ
れぞれ各色の照明光の集光スポットを形成するためのマ
イクロレンズである。２１３（２１３ｒ、２１３ｇ、２
１３ｂ）は実質的に画素を形成している開口部、２１５
（２１５ｒ、２１５ｇ、２１５ｂ）はマイクロレンズ２
１１による集光スポットである。図２（ｂ）の従来例で
示した透過型単板マイクロレンズ付き液晶装置と異なる
のは、マイクロレンズ２１１の中心軸直下の画素（ここ
ではＧ画素）２１２ｇの開口部２１３ｇを、他のＲおよ
びＢ画素の開口部２１３ｒおよび２１３ｂに比べて小さ
くし、その減少分だけＲおよびＢ画素の開口部２１３を
増加させ、ＲおよびＢ画素の開口部２１３の面積を大き
くしている点にある。ここでは、Ｇ画素の画素サイズが
２７μｍ×３０μｍ、隣接するＲおよびＢ画素は、３
１．５μｍ×３０μｍであり、開口部２１３はそれぞ
れ、１７μｍ×２０μｍ、２１．５μｍ×２０μｍであ
る。Ｇ画素でのマイクロレンズ２１１によるスポット２
１５ｇの径はおよそ１６μｍである。一方、ＲおよびＢ
画素では、マイクロレンズ２１１により集光した光のス
ポット２１５の径は、斜め入射であるために多少歪みが
生じた円（図１では楕円として強調して記載）となり、
広がる。しかし、このように画素を設計することによ
り、Ｇ画素よりＲおよびＢ画素の方が、開口部２１３が
大きいため、効率としてはＧ画素とほぼ同様な値を得る
ことができる。なお、ランプとして、１２０ＷのＵＨＰ
ランプを用いている。

【００２２】このような本発明に従った画素の構成を有
する液晶装置を適用することができる投射型液晶表示装
置の一般的構成について説明する。光学システムは上述
の図３で示したものと同様であるが、ここではより詳細
に説明する。光源２０１としてはメタルハライドや、ハ
ロゲンランプが用いられる。アーク長は短い方がより好
ましく、リフレクタにより平行光にする。そして、ここ
では不図示のフライアイレンズを用いて高効率の集光シ
ステムとしている。但し、これに限定されることはな
く、例えば、楕円リフレクタおよびロットインテグレー
タを用いて光をスクランブルし、均一照明を可能とする
システムを用いても構わない。

【００２３】このようにして形成される照明光は、ダイ
クロイックミラー２０２〜２０４により色分解が行わ
れ、液晶装置２０５に入射する。液晶装置２０５は、垂
直配向液晶を用い、複屈折性を利用したＥＣＢモードで
光の変調を行う方式を採用したものである。したがっ
て、液晶装置２０５の前後には偏光板が挿入されており
（クロスニコル方式）、電圧がかからない状態では黒表
示（ノーマリーブラック）を行い、電圧がかかるとその
電圧に応じて白表示またはアナログ階調で表示すること
が可能である。但し、これに限定されないことはいうま
でもない。液晶装置２０５から出射した光は、フレネル
レンズ２０６および投影レンズ２０７を透過し、スクリ
ーン２０８に投影される。

【００２４】次に、液晶装置の画素電極を構成する基板
について説明する。この基板としては、図４を用いて前
述したアクティブマトリックス型でｎ型のＴＦＴによる
ものを用いている。しかしこれに限定されることはな
く、単純マトリックス型であっても、またｐ型、ＣＭＯ
Ｓ型のものを用いてもよく、裏面をエッチングで抜いた
半導体基板やＳＯＩ基板を用いてもよい。

【００２５】次に、図５を参照して駆動方法について説
明する。同図において、１２０１および１２０２は水平
シフトレジスタ、１２０３は垂直シフトレジスタ、１２
０４〜１２１１はビデオ信号用のビデオ線、１２１２〜
１２２３はビデオ信号を水平シフトレジスタからの走査
パルスに応じてサンプリングするためサンプリングＭＯ
Ｓトランジスタ、１２２４〜１２３５はビデオ信号が供
給される信号線、１２３６は画素部のスイッチングＭＯ
Ｓトランジスタ、１２３７は画素電極と共通電極間に狭
持された液晶、１２３８は画素電極に付随する付加容量
である。１２３９〜１２４１は垂直シフトレジスタ１２
０３の水平走査出力用駆動線、１２４２〜１２４５は水
平シフトレジスタ１２０１および１２０２からの垂直走
査用の出力線である。

【００２６】本回路では、入力されたビデオ信号はサン
プリングＭＯＳトランジスタ１２１２〜１２２３を通し
て、水平シフトレジスタの垂直走査制御信号１２４２〜
１２４５によりサンプリングされる。この時、水平シフ
トレジスタの垂直走査制御信号１２３９が出力状態であ
ると、画素部スイッチングＭＯＳトランジスタ１２３６
がオン動作し、サンプリングされた信号線電位が画素に
書き込まれる。

【００２７】上記液晶パネル以外の周辺電気回路につい
て、図６を用いて説明する。同図において、３８５は電
源であり、主にランプ用電源とパネルや信号処理回路駆
動用システム電源に分離される。３８６はプラグであ
る。３８７はランプ温度検出器であり、この検出に基づ
き、ランプの温度の異常があれば、制御ボード３８８に
よりランプを停止させる等の制御を行う。これは、ラン
プに限らず、フィルタ安全スイッチ３８９でも同様に制
御される。例えば、高温ランプハウスボックスを開けよ
うとした場合、ボックスがあかなくなるような安全上の
対策が施されている。３９０はスピーカ、３９１は音声
ボードであり、要求に応じて３Ｄサウンド、サラウンド
サウンド等のプロセッサも内蔵できる。３９２は拡張ボ
ードであり、ビデオ信号用Ｓ端子、ビデオ信号用コンポ
ジット映像、音声等の外部装置３９６からの入力端子お
よびどの信号を選択するかの選択スイッチ３９５、なら
びにチューナ３９４からなり、デコーダ３９３を介して
拡張ボード３９７へ信号が送られる。一方、拡張ボー３
９７は、主に別系列からのビデオやコンピュータのＤｓ
ｕｂ１５ピン端子を有し、そこからの入力は、デコーダ
３９３からのビデオ信号と切り換えるスイッチ４５０を
介し、Ａ／Ｄコンバータ４５１でディジタル信号に変換
される。

【００２８】また、４５３は主にビデオＲＡＭ等のメモ
リとＣＰＵとからなるメインボードである。Ａ／Ｄコン
バータ４５１でＡ／Ｄ変換したＮＴＳＣ信号は、一旦メ
モリに蓄積され、高画素数へうまく割り当てるために、
液晶素子数にマッチしていない空き素子の不足の信号を
補間して作成したり、液晶表示素子に適したγ変換エッ
ジ階調、ブライト調整、バイアス調整等の信号処理が行
われる。ＮＴＳＣ信号でなく、コンピュータ信号の場合
でも、例えばＶＧＡの信号が入力されれば、高解像度の
ＸＧＡパネルの場合、その解像度変換処理も行う。一画
像データだけでなく、複数の画像データのＮＴＳＣ信号
にコンピュータ信号を合成させる等の処理もこのメイン
ボード４５３で行う。メインボード４５３の出力はシリ
アル・パラレル変換され、ノイズの影響を受けにくい形
態でヘッドボード４５４に送られる。そしてこのヘッド
ボード４５４で、再度パラレル／シリアル変換され、さ
らにＤ／Ａ変換される。Ｄ／Ａ変換された信号は、液晶
パネル４５５のビデオ線数に応じて分割され、ドライブ
アンプを介して、液晶パネル４５５へ書き込まれる。４
５２はリモコン操作パネルであり、これにより、コンピ
ュータ画面も、ＴＶと同様の感覚で、簡単に操作するこ
とが可能となっている。なお、ここでは単板パネルの例
として説明したが、メインボードに複数の液晶装置を接
続する場合も、基本的には同様な構成で周辺回路を構成
することができる。

【００２９】なお、本発明は、ここで示される各実施例
に限定されるものではない。また、各実施例を組み合わ
せることによって効果が増大することはいうまでもな
い。また、液晶パネルの構造については、半導体基板を
用いたものとして記述しているが、必ずしも半導体基板
を用いたものに限定されるものはなく、通常の透明基板
上に、後述する構造体を形成したものであってもてもよ
い。また、以下に記述する液晶パネルは、すべてＭＯＳ
ＦＥＴやＴＦＴ型であるが、ダイオード型などの２端子
型であってもよい。さらに、以下に記述する液晶パネル
は、家庭用テレビはもちろん、プロジェクタ、ヘッドマ
ウントディスプレイ、３次元映像ゲーム機器、ラップト
ップコンピュータ、電子手帳、テレビ会議システム、カ
ーナビゲーション、飛行機のパネルなどの表示装置とし
て有効である。

【００３０】上記設計に従い、図１で示す画素開口部２
１３の大きさ（面積）を、色ごとに変えることにより、
各色単色表示時および白色表示時の色座標およびＹ値と
して次の値が得られている。すなわち青色表示時ではｘ
＝０．１５，ｙ＝０．１５、緑色表示時ではｘ＝０．２
９，ｙ＝０．６０、赤色表示時ではｘ＝０．６０，ｙ＝
０．３３、そして白色表示時ではｘ＝０．３０，ｙ＝
０．３１であり、各色の色度を保ちながら、チップサイ
ズを大きくすることなく、所望の色バランスおよび高い
効率を達成することができる。したがって、このように
画素を最適設計することによって、色バランスの良い、
小さな液晶装置およびこの液晶装置を用いた液晶表示装
置を形成することができる。

【００３１】本実施例では、光利用効率と色度を重視
し、マイクロレンズの中心に位置するＧ画素に対して、
隣接するＲおよびＢ画素を大きくする例を示したが、こ
れに限定されず、例えば、ランプの特性や光学系の特性
を加味し、最もシステムとしてバランスが取れるように
各画素の開口部を設計することができる。さらに、ここ
ではＲＧＢのうちの２色の開口部の大きさを同じとする
例を示したが、３色それぞれが異なるようにしてもよ
い。また、ここではＴＦＴ基板を用いた透過型パネルを
用いた液晶装置に適用した例について説明したが、これ
に限定されることはなく、アモルファスシリコンを使用
したパネルや、反射型パネルを用いた液晶装置に適用し
てもよい。

【００３２】［実施例２］図７は、本発明の第２の実施
例に係る投写型液晶表示装置の光学系の構成を示す。同
図（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図で
ある。同図において８はメタルハライド、ＵＨＰ等のア
ークランプ、７はランプ８からの光を反射して集光する
楕円リフレクタ、６は楕円リフレクタ７からの反射光が
入射されるロッド型インテグレータ、５１および５０は
インテグレータ６からの出射光を平行光束化する凸レン
ズおよびフレネルレンズ、４０〜４３はそれぞれ、フレ
ネルレンズ５０からの白色照明光をＲＧＢに色分解する
ためのＲ（赤色光）反射ダイクロイックミラー、Ｂ／Ｇ
（青色＆緑色光）反射ダイクロイックミラー、Ｂ（青色
光）反射ダイクロイックミラーおよび全色光を反射する
高反射ミラー、３は色分解された照明光を偏光化する偏
光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、２は偏光化された照明
光で照明されるマイクロレンズ付液晶パネル、１は照明
された液晶パネル２が形成する画像を投影する投影レン
ズである。

【００３３】Ｒ（赤色光）反射ダイクロイックミラー４
０、Ｂ／Ｇ（青色＆緑色光）反射ダイクロイックミラー
４１、Ｂ（青色光）反射ダイクロイックミラー４２はそ
れぞれ図８に示すような分光反射特性を有している。そ
してこれらのダイクロイックミラーは高反射ミラー４３
とともに図９の斜視図に示すように３次元的に配置され
ており、後述するように白色照明光をＲＧＢに色分解す
るとともに、液晶パネル２を各原色光が３次元的に異な
る方向から照明するようにしている。

【００３４】光束の進行過程に従って説明すると、ラン
プ８から出射された白色光の光束はまず、楕円リフレク
タ７により、その前方のインテグレータ６の入り口に集
光され、インテグレータ６内を反射を繰り返しながら進
行し、それによって光束の空間的強度分布が均一化され
る。インテグレータ６を出射した光束は凸レンズ５１と
フレネルレンズ５０とによりｘ軸の負の方向（正面図
（ｂ）基準）に平行光束化され、Ｂ反射ダイクロイック
ミラー４２に至る。Ｂ反射ダイクロイックミラー４２で
はＢ光（青色光）のみが反射され、ｚ軸の負の方向つま
り下側（正面図（ｂ）基準）にｚ軸に対して所定の角度
でＲ反射ダイクロイックミラー４０に向かう。一方、Ｂ
光以外のＲおよびＧ光はＢ反射ダイクロイックミラー４
２を通過し、高反射ミラー４３により直角にｚ軸の負の
方向（下側）に反射され、やはりＲ反射ダイクロイック
ミラー４０に向かう。

【００３５】Ｂ反射ダイクロイックミラー４２と高反射
ミラー４３は共に図７（ｂ）の正面図を基にして言え
ば、インテグレータ６からの光束（ｘ軸負方向）をｚ軸
の負の方向（下側）に反射するように配置しており、高
反射ミラー４３はｙ軸方向を回転軸にｘｙ平面に対して
丁度４５°の傾きとなっている。それに対してＢ反射ダ
イクロイックミラー４２はやはりｙ軸方向を回転軸にｘ
ｙ平面に対してこの４５゜よりも浅い角度に設定されて
いる。したがって、高反射ミラー４３では、ＲおよびＧ
光はｚ軸の負の方向へ向けて直角に反射されるのに対し
て、Ｂ反射ダイクロイックミラー４２で反射されたＢ光
はｚ軸に対して所定の角度（ｘｚ面内で傾いた角度）で
下方向に向かう。この高反射ミラー４３とＢ反射ダイク
ロイックミラー４２のシフト量およびチルト量は、Ｂ光
とＲおよびＧ光の液晶パネル２上での照明範囲が一致す
るように、各色光の主光線が液晶パネル２上で交差する
ように選択されている。

【００３６】次に、前述のように下方向（ｚ軸負方向）
に向かったＲ、ＧおよびＢ光はＲ反射ダイクロイックミ
ラー４０とＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー４１に向か
うが、これらはＢ反射ダイクロイックミラー４２と高反
射ミラー４３の下側に位置しており、Ｂ／Ｇ反射ダイク
ロイックミラー４１はｘ軸を回転軸としてｘｚ面に対し
て４５゜傾いて配置されており、Ｒ反射ダイクロイック
ミラー４０はやはりｘ軸方向を回転軸としてｘｚ平面に
対してこの４５°よりも浅い角度に設定されている。し
たがって、これらに入射するＲ、ＧおよびＢ光のうち、
まずＢおよびＧ光はＲ反射ダイクロイックミラー４０を
通過して、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー４１により
直角にｙ軸の正の方向に反射され、ＰＢＳ３を通して偏
光化された後、ｘｚ面に平行に配置された液晶パネル２
を照明する。このとき、Ｂ光は前述したように（図７
（ａ）および（ｂ）参照）、既にｘ軸に対して所定の角
度（ｘｚ面内チルト）で進行しているため、Ｂ／Ｇ反射
ダイクロイックミラー４１による反射後はｙ軸に対して
所定の角度（ｘｙ面内チルト）を維持し、その角度（ｘ
ｙ面方向）で入射して液晶パネル２を照明する。Ｇ光
は、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー４１により直角に
反射してｙ軸の正方向に進み、ＰＢＳ３を通して偏光化
した後、入射角０°つまり垂直に入射して液晶パネル２
を照明する。Ｒ光は、前述のようにＢ／Ｇ反射ダイクロ
イックミラー４１の手前に配置されたＲ反射ダイクロイ
ックミラー４０によりｙ軸の正方向に反射されるが、図
７（ｃ）の側面図に示したように、ｙ軸対して所定の角
度（ｙｚ面内チルト）でｙ軸の正方向に進み、ＰＢＳ３
を通過して偏光化した後、液晶パネル２を、このｙ軸に
対する所定角度（ｙｚ面方向）で入射して照明する。

【００３７】前述と同様に、ＲＧＢ各色光の液晶パネル
２上の照明範囲を一致させるため、各色光の主光線は液
晶パネル２上で交差するように、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイ
ックミラー４１とＲ反射ダイクロイックミラー４０のシ
フト量およびチルト量が選択されている。さらに、図８
に示したようにＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー４１の
カット波長は５７０ｎｍ、Ｒ反射ダイクロイックミラー
４０のカット波長は６００ｎｍであるから、不要な橙色
光はＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー４１を透過して捨
てられる。これにより最適な色バランスを得ることがで
きる。そして後述するように、液晶パネル２において各
ＲＧＢ光は、反射および偏光変調され、ＰＢＳ３に戻
り、ＰＢＳ３のＰＢＳ面３ａによってｘ軸の正方向に反
射する光束が画像光となり、投影レンズ１を通じて、ス
クリーン（不図示）に拡大投影される。

【００３８】ところで、液晶パネル２を照明する各ＲＧ
Ｂ光は入射角が異なるため、そこから反射されてくる各
ＲＧＢ光もその出射角を異にしているが、投影レンズ１
としてはこれらを全て取り込むに十分な大きさのレンズ
径および開口のものを用いている。但し、投影レンズ１
に入射する光束の傾きは、各色光がマイクロレンズを２
回通過することにより平行化され、液晶パネル２への入
射光の傾きを維持している。ところが図１０に示したよ
うに、従来例の透過型のものによれば、液晶パネルを出
射した光束はマイクロレンズ１６の集光作用分も加わっ
てより大きく広がってしまうので、この光束を取り込む
ための投影レンズにはさらに大きな開口数が求められ、
高価なレンズとなっている。しかし、本実施例では、液
晶パネル２からの光束の広りは上述のように比較的小さ
くなるので、より小さな開口数の投影レンズでもスクリ
ーン上で十分に明るい投影画像を得ることができ、より
安価な投影レンズを用いることが可能になる。

【００３９】次に、液晶パネル２について説明する。図
１１は図７のｙｚ面に平行に切断した液晶パネル２の断
面を模式的に示す拡大断面図である。同図において、２
８はシリコン半導体基板、２７はシリコン半導体基板２
８上に形成されたアクティブマトリックス駆動回路部、
２２はマイクロレンズ、２１はマイクロレンズ２２が形
成されたガラス基板、２３はガラス基板２１の下に配置
されたシートガラス、２４はシートガラス２３の下に配
置された透明対向電極、２６は透明対向電極２４に対向
する画素電極、２５はこれらの電極２４および２６間に
配置された液晶層である。マイクロレンズ２２はいわゆ
るイオン交換法によりガラス基板（アルカリ系ガラス）
２１の表面上に形成されており、画素電極２６のピッチ
の倍のピッチで２次元的アレイ構造を成している。液晶
層２５としては反射型に適応したいわゆるＤＡＰ、ＨＡ
Ｎ等のＥＣＢモードのネマチック液晶を採用しており、
不図示の配向層により所定の配向が維持されている。画
素電極２６は、Ａｌから成り、反射鏡を兼ねており、表
面性を良くして反射率を向上させるためにパターニング
後の最終工程でいわゆるＣＭＰ処理を施している。

【００４０】アクティブマトリックス駆動回路２７はシ
リコン半導体基板２８上に設けられた半導体回路であ
り、画素電極２６をアクティブマトリックス駆動するも
のである。その回路マトリックスの周辺部には不図示の
ゲート線ドライバ（垂直レジスタ等）や信号線ドライバ
（水平レジスタ等）が設けられている。これらの周辺ド
ライバおよびアクティブマトリックス駆動回路は、ＲＧ
Ｂの各原色の映像信号を所定の各ＲＧＢ画素に書き込む
ように構成されており、各画素電極２６はカラーフイル
タは有さないものの、アクティブマトリックス駆動回路
２７によって書き込まれる原色映像信号により各ＲＧＢ
画素として区別され、後述する所定のＲＧＢ画素配列を
形成している。

【００４１】液晶パネル２を照明するＧ光について見て
みると、前述したようにＧ光はＰＢＳ３により偏光化さ
れた後、液晶パネル２に対して垂直に入射する。この光
線のうち、１つのマイクロレンズ２２ａに入射する光線
の例を図１１中の矢印Ｇ（ｉｎ／ｏｕｔ）で示す。この
光線Ｇはマイクロレンズ２２ａにより集光され、Ｇ画素
の画素電極２６ｇ上を照明する。そしてＡｌより成る画
素電極２６ｇにより反射され、再び同じマイクロレンズ
２２ａを通過してパネル外に出射していく。このように
液晶層２５を往復通過する際、光線Ｇ（偏光）は画素電
極２６ｇに印加される信号電圧により対向電極２４との
間に形成される電界による液晶の動作により変調を受け
て液晶パネル２を出射し、ＰＢＳ３に戻る。このとき、
その変調度合いにより、ＰＢＳ面３ａにおいて反射され
て投影レンズ１に向かう光量が変化し、各画素のいわゆ
る濃淡階調表示がなされることになる。

【００４２】一方、上述したように、図１１の断面（ｙ
ｚ面）内を斜め方向から入射してくるＲ光は、やはりＰ
ＢＳ３により偏光化された後、例えばマイクロレンズ２
２ｂに入射する。その光線Ｒに注目すると、図中の矢印
Ｒ（ｉｎ）で示したように、マイクロレンズ２２ｂによ
り集光され、その真下よりも左側にシフトした位置にあ
るＲ画素の画素電極２６ｒ上を照明する。そして画素電
極２６ｒにより反射され、図示したように、今度は隣
（−ｚ方向）のマイクロレンズ２２ａを通過し、パネル
外に出射していく（Ｒ（ｏｕｔ））。この際、光線Ｒ
（偏光）はやはり画素電極２６ｒに印加される信号電圧
により、対向電極２４との間に形成される電界による液
晶の動作によって変調を受けて液晶パネルを出射し、Ｐ
ＢＳ３に戻る。そして、その後のプロセスは前述のＧ光
の場合と全く同じように、画像光の一部として投影され
る。なお、図１１の描写では、画素電極２６ｇ上と画素
電極２６ｒ上の各光線ＧとＲが１部重なり、干渉してい
るようになっているが、これは模式的に液晶層２５の厚
さを拡大誇張して描いているためであり、実際には液晶
層２５の厚さは〜５μｍであり、シートガラス２３の５
０〜１００μｍに比べて非常に薄く、画素サイズに関係
なくこのような干渉は起こらない。

【００４３】図１２は本実施例での色分解および色合成
の原理を説明するための図である。同図（ａ）は液晶パ
ネル２の模式的な上面図であり、同図（ｂ）および
（ｃ）はそれぞれ同図（ａ）のＡ−Ａ’（ｘ方向）断面
図およびＢ−Ｂ’（ｚ方向）断面図である。同図（ｃ）
はｙｚ断面を表す図１１に対応するものであり、各マイ
クロレンズ２２に入射するＧ光とＲ光の様子を示す。こ
の図から判るように、各Ｇ画素の画素電極２６は各マイ
クロレンズ２２の中心の真下に配置され、各Ｒ画素の画
素電極２６は各マイクロレンズ２２間の境界の真下に配
置されている。したがって、Ｒ光の入射角はそのｔａｎ
θが画素ピッチ（ＢおよびＲ画素）とマイクロレンズ２
２および画素電極２６間の距離との比に等しくなるよう
に設定するのが好ましい。

【００４４】図１２（ｂ）は液晶パネル２のｘｙ断面に
対応するものである。このｘｙ断面では、Ｂ画素の画素
電極２６とＧ画素の画素電極２６とが、図１２（ｃ）と
同様に交互に配置されており、やはり各Ｇ画素の画素電
極２６は各マイクロレンズ２２の中心の真下に配置さ
れ、各Ｂ画素の画素電極２６は各マイクロレンズ２２間
の境界の真下に配置されている。そして、液晶パネル２
を照明するＢ光は、前述のようにＰＢＳ３による偏光化
の後、図１２（ｂ）の断面（ｘｙ面）において斜め方向
から入射してくるため、Ｒ光の場合と全く同様に、各マ
イクロレンズ２２から入射した光線Ｂは、図１２（ｂ）
に示されるように、Ｂ画素の画素電極２６により反射さ
れ、入射したマイクロレンズ２２に対してｘ方向に隣り
合うマイクロレンズ２２から出射する。Ｂ画素の画素電
極２６上の液晶２５による変調や液晶パネル２から出射
するＢ光の投影は、前述のＧ光およびＲ光と同様にして
行われる。また、各Ｂ画素の画素電極２６は、各マイク
ロレンズ２２間の境界の真下に配置されており、Ｂ光の
液晶パネル２に対する入射角についてもＲ光と同様にそ
のｔａｎθが画素ピッチ（ＧおよびＢ画素）とマイクロ
レンズ２２および画素電極２６間の距離との比に等しく
なるように設定するのが好ましい。なお、液晶パネル２
では上述のように各ＲＧＢ画素の並びがｚ方向に対して
はＲ、Ｇ、Ｒ、Ｇ、Ｒ、Ｇ、…、ｘ方向に対してはＢ、
Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｂ、Ｇ、…となっているが、図１２（ａ）
はその平面的な並びを示している。

【００４５】図１３は画素のレイアウトを示す平面図で
ある。同図において、２６ｇ、２６ｂおよび２６ｒは反
射電極（画素電極）、２２はマイクロレンズ、３５はマ
イクロレンズ２２による集光スポット、３６および３７
は配向不良を生じるディスクリネーション領域である。
ディスクリネーション領域３６および３７では、白表示
を行ったときに、液晶のチルトする方向の擾乱により偏
光変調が生じないため、黒表示となる。したがって、明
るさの低下や、色バランスの乱れが生じ、表示特性の大
きな劣化の原因となる。画素電極（反射電極）２６ｇ、
２６ｂおよび２６ｒが１つのＲＧＢ絵素を表している。
画素電極２６ｇが緑対応、画素電極２６ｂが青対応、画
素電極２６ｒが赤対応である。ここでは、赤対応の画素
電極２６ｒの大きさを他の色の画素電極２６ｂおよび２
６ｒの大きさの約２倍として、レイアウトしている。こ
れにより、ディスクリネーション３６はマイクロレンズ
２２の集光スポットにかかることなく、良好な表示特性
がえられる。ここでは、赤の画素２６ｒの左辺を緑の画
素２６ｇの左辺と合わせることなくレイアウトすること
によってディスクリネーション３６を回避している。

【００４６】なお、ここでは赤の画素電極２６ｒの効率
を重視して、他色の画素２６ｇおよび２６ｂに対して、
赤の画素電極２６ｒを大きくし、ディスクリネーション
を回避する形状の例を示したが、これに限定されず、例
えば、ランプの特性や光学系の特性を加味し、最もシス
テムとしてバランスが取れるように各画素の開口部（画
素電極）を任意に設計することができる。さらに、ここ
ではＲＧＢのうちの２色の開口部の大きさを同じとした
が、３色ともにそれぞれ異なっていてもよい。

【００４７】上述のように、画素ピッチはｘおよびｚの
両方向ともにマイクロレンズ２２のそれの半分になって
いるといえる。また、Ｇ画素はマイクロレンズ２２の中
心の真下に位置し、Ｒ画素はｚ方向のＧおよびＢ画素間
でかつマイクロレンズ２２間の境界に位置し、Ｂ画素は
ｘ方向のＧ画素間でかつマイクロレンズ２２間の境界に
位置している。

【００４８】図１４は液晶パネル２の部分的に拡大した
上面図である。図中の破線格子２９は１つの絵素を構成
するＲ、ＧおよびＢ画素のまとまり（ＲＧＢ画素ユニッ
ト）を示している。つまり、図１１のアクティブマトリ
ックス駆動回路２７により各Ｒ、ＧおよびＢ画素が駆動
される際に、破線格子２９で区分されるＲＧＢ画素ユニ
ットは同一画素位置に対応したＲＧＢ映像信号によって
駆動される。ここで、Ｒ画素の画素電極２６ｒ、Ｇ画素
の画素電極２６ｇ、およびＢ画素の画素電極２６ｂから
成る１つの絵素に注目してみると、まず、画素電極２６
ｒは、矢印ｒ１で示されるように、マイクロレンズ２２
ｂから前述したように斜めに入射するＲ光で照明され、
その反射光は矢印ｒ２で示すようにマイクロレンズ２２
ａを通過して出射する。画素電極２６ｂは、矢印ｂ１で
示されるように、マイクロレンズ２２ｃから前述したよ
うに斜めに入射するＢ光で照明され、その反射光は矢印
ｂ２で示すようにやはりマイクロレンズ２２ａを通して
出射する。また、画素電極２６ｇは、正面後面矢印ｇ１
２で示されるように、マイクロレンズ２２ａから前述し
たように垂直（図の紙面の奥へ向かう方向）に入射する
Ｇ光で照明され、その反射光は同じマイクロレンズ２２
ａを通じて垂直（図の紙面の手前に出てくる方向）に出
射する。このように、液晶パネル２においては、１つの
絵素を構成するＲＧＢ画素ユニットについて、各原色の
照明光の入射照明位置は異なるものの、それらの出射に
ついては同じマイクロレンズ（この場合は２２ａ）から
行われる。そしてこのことは、その他の全ての絵素（Ｒ
ＧＢ画素ユニット）についても成り立っている。

【００４９】したがって、図１５に示すように、液晶パ
ネル２からの全出射光をＰＢＳ３および投影レンズ１を
通じてスクリーン９に投写するに際して、液晶パネル２
内のマイクロレンズ２２の位置がスクリーン９上に結像
投影されるように光学調整すると、その投影画像は、図
１６に示すようなマイクロレンズの格子１７内に各絵素
を構成するＲＧＢ画素ユニットからの出射光が混色した
状態つまり同画素混色した状態の絵素を構成単位とした
ものとなる。そして、前述従来例のようないわゆるＲＧ
Ｂモザイクが無い、質感の高い良好なカラー画像表示が
可能となる。

【００５０】次に、前述した図１１の各画素電極２６お
よびそれをアクティブ駆動するシリコン半導体基板２８
上に設けられたアクティブマトリックス駆動回路２７に
ついて説明する。図１７は、水平および垂直シフトレジ
スタ関連は省略して画素付近を簡略に示す図である。同
図に示すように、ＭＯＳトランジスタ３２１〜３２３の
ゲート線３１０は共通であり、垂直シフトレジスタの信
号により、ゲート線３１０がＯＮ状態になった後に、サ
ンプリングスイッチからの信号が信号線３０１〜３０３
およびＭＯＳトランジスタ３２１〜３２３を通り、Ｒ、
ＧおよびＢの各画素２２６ｒ、２２６ｇおよび２２６ｂ
に充電される。ここでは、Ｒ、ＧおよびＢ画素を同時に
書き込んでいるが、特にこれに限定されることは全くな
い。また画素２２６ｒ、２２６ｇおよび２２６ｂが１つ
のＲＧＢの組として描かれているが、これにも特に限定
されないことは言うまでもない。それぞれの画素に、所
望の信号が書かれればよい。さらには、コラム反転、ラ
イン反転、ドット反転、フィールド反転等の各画素に充
電する信号レベルのプラスマイナスにより、さまざまな
駆動方法があるが、特にこれらに限定されない。例えば
ライン反転の例でいうと、画素２２６ｒ、２２６ｇおよ
び２２６ｂの画素電極の電位を対向電極に対してプラス
側とし、一方、その隣の組の画素２２６ｒ、２２６ｇお
よび２２６ｂの画素電極は、対向電極に対してマイナス
側とするような駆動法であるが、その場合、ディスクリ
ネーションは、双方の画素組の境界の斜線部２３０に大
きく出る。したがってこの影響を考えるのは当然のこと
として、さらに、光源や光学系の構成を考慮し、画素サ
イズの設計を行うことが重要である。

【００５１】図１８は、本投写型液晶表示装置の駆動回
路系の全体のブロック図である。同図において、１０は
液晶パネル２を駆動するパネルドライバであり、ＲＧＢ
映像信号を極性反転しかつ所定の電圧増幅をした液晶駆
動信号を形成するとともに、液晶パネル２の対向電極２
４の駆動信号、各種タイミング信号等を形成する。１２
はインターフェースであり、各種映像および制御伝送信
号を標準映像信号等にデコードする。１１はデコーダで
あり、インターフェース１２からの標準映像信号をＲＧ
Ｂ原色映像信号および同期信号にデコードする。１４は
バラストであり、アークランプ８を駆動点灯する。１５
は電源回路であり、各回路ブロックに対して電源を供給
する。１３は不図示の操作部を内在したコントローラで
あり、上記各回路ブロックを総合的にコントロールする
ものである。このように本投写型液晶表示装置は、その
駆動回路系は単板式プロジェクタとしては極一般的なも
のであり、特に駆動回路系に負担を掛けることなく、前
述したようなＲＧＢモザイクの無い良好な質感のカラー
画像を表示することができるものである。

【００５２】なお、マイクロレンズ２２中心の真下の位
置にＢ画素を配列し、それに対して左右方向にＧ画素が
交互に並ぶように、また上下方向にＲ画素が交互に並ぶ
ように配列しても、絵素を構成するＲＧＢ画素ユニット
からの反射光が１つの共通マイクロレンズ２２から出射
するように、Ｂ光を垂直入射、Ｒ／Ｇ光を斜め入射（同
角度異方向）とすることにより、本実施例と全く同様な
効果を得ることができる。さらに、マイクロレンズ２２
中心の真下の位置にＲ画素を配列し、その他の色画素を
左右または上下方向にＲ画素に対して交互に並ぶように
してもよい。

【００５３】［実施例３］図１９は本発明の第３の実施
例に係る液晶装置におけるマイクロレンズと各画素のレ
イアウトを示す。この装置の基本構成は、第２実施例の
場合と同様であるが、本実施例ではマイクロレンズの光
軸と画素開口部の重心とを一致させないレイアウトとし
ている。図中の各符号は図１３における同一の符号と同
様の要素を示す。ラビング方向は画素に対して４５度方
向であり、表示不良部であるディスクリネーション領域
３６および３７は、各画素の左および上の２辺に沿って
生じる。本実施例においては、配向不良部を避けてマイ
クロレンズ２２の集光スポット３５をレイアウトし、デ
ィスクリネーションを避け、利用効率を大きく増大させ
ている。すなわち、ディスクリネーションの生じる部分
と逆方向にマイクロレンズ２２の光軸をずらし、（図で
は右下の方向）、さらに、実施例１と同様に、画素（画
素電極）２６ｒの面積を大きくすることによって、ディ
スクリネーション３７を完全に回避するようにしてい
る。図１９ではディスクリネーション３６、３７や集光
スポット３５をある境界線で輪郭をつけて描いている
が、実際は徐々にその輝度は変化しており、それぞれが
干渉し、画質の特性に影響を与える。

【００５４】画素開口部の大きさ（面積）を、色ごとに
変えることにより、各色単色表示時の色座標およびＹ値
として、次の結果が得られている。すなわち青色表示時
ではｘ＝０．１５，ｙ＝０．１０、緑色表示時ではｘ＝
０．２９，ｙ＝０．６１、赤色表示時ではｘ＝０．６
２，ｙ＝０．３３、そして白色表示時ではｘ＝０．３
１，ｙ＝０．３１であり、各色の色度を保ちながら、デ
ィスクリネーションの影響を抑制し、チップサイズを大
きくすることなく、所望の色バランスおよび高い効率を
達成している。このように画素を最適に設計することに
よって、色バランスの良い小さな液晶装置およびこの液
晶装置を用いた液晶表示装置を形成することができる。

【００５５】なお、本実施例では、光利用効率と色度を
重視し、マイクロレンズ中心の画素のＧ画素とＢ画素に
対して、Ｒ画素を大きくする例を示したが、これに限定
されない。例えば、ランプの特性や、光学系の特性を加
味し、最もシステムとしてバランスが取れるように各画
素の開口部を設計することができる。さらに、ここでは
ＲＧＢのうち、２色の開口部の大きさを同じとする例を
説明したが、３色それぞれ異なっていてもよい。また、
ここでは反射型パネルについて記述したが、特にこれに
限定されることはなく、前述したようなアモルファスシ
リコンやポリシリコンを使用したパネルや、透過型パネ
ルを用いる場合でも同様の効果がある。

【００５６】［実施例４］図２０は本発明の第４の実施
例に係る液晶表示装置の光学系の全体構成図である。こ
の液晶表示装置は異なる液晶装置を２枚有する。同図に
おいて、図７中の符号と同一の符号は図７の場合と同様
の要素を示す。２２２はマイクロレンズ付きのＲおよび
Ｂ光用の液晶装置、４０１はＧ光用の液晶装置、４００
はλ／４板である。Ｒ（赤色光）反射ダイクロイックミ
ラー４０、Ｇ（緑色光）反射ダイクロイックミラー４１
１、Ｂ（青色光）反射ダイクロイックミラー４２はそれ
ぞれ図８に示したような分光反射特性を有している。そ
してこれらのダイクロイックミラーは、後述するように
白色照明光をＲＧＢに色分解するとともに、液晶パネル
２２２および４０１を各原色光が照明するようにしてい
る。

【００５７】光束の進行過程に従って説明すると、ラン
プ８から出射された白色光の光束はまず、楕円リフレク
タ７によりその前方のインテグレータ６の入り口に集光
され、インテグレータ６内を反射を繰り返しながら進行
し、これによって光束の空間的強度分布が均一化され
る。インテグレータ６を出射した光束は凸レンズ５１と
フレネルレンズ５０とによりｘ軸の負の方向に平行な光
束とされ、Ｒ反射ダイクロイックミラー４０に至る。Ｒ
反射ダイクロイックミラー４０ではＲ光のみが反射さ
れ、所定の角度をもってＰＢＳ３に向かう。一方、Ｂ光
およびＧ光はＲ反射ダイクロイックミラー４０を通過
し、ＰＢＳ３に対して４５度の角度に設定されたＢ反射
ダイクロイックミラー４２に向かう。Ｂ光はＢ反射ダイ
クロイックミラー４２により反射され、ＰＢＳ３に向か
う。Ｇ光はＢ反射ダイクロイックミラー４２をも通過
し、λ／４板４００で偏光状態が変調され、その後、Ｇ
反射ダイクロイックミラー４１１で反射され、再びλ／
４板４００で偏光状態が変調されてＰＢＳ３に向かう。
これにより、Ｇ光のみがＲおよびＢ光に対して偏光状態
が位相としてλ／２だけ異なることになる。

【００５８】Ｒ光およびＢ光は、実施例２と同様な構成
により、マイクロレンズ付き液晶装置２２２において反
射および偏光変調されてＰＢＳ３に戻り、投影レンズ１
を通して投影される。一方、Ｇ光はＰＢＳ３の面３０１
で直角に反射され、液晶装置４０１に向かう。そして液
晶装置４０１において反射および偏光変調されて再びＰ
ＢＳ３に戻り、投影レンズ１を通して投影される。すな
わち、ＲおよびＢ光に対してＧ光はλ／２だけ位相が異
なっているため、ＰＢＳ３の面３０１での反射状況が異
なり、入射時に反射され、偏光変調した光がＰＢＳ面３
０１を透過して投影レンズ１に向かう。

【００５９】次に、液晶装置について説明する。図２１
はＧ光（緑）用の液晶装置４０１を示す。マイクロレン
ズは特に使用していない。５１０は２３μｍ角の反射電
極であり、表面は平坦化されている。図２２は他の２
色、すなわちＲおよびＢ光（赤および青）用の液晶装置
２２２を示す。Ｒ光用の電極５１１およびＢ光用の電極
５１２が交互に並んでいる。サイズは共に２３μｍ×１
１μｍである。５１３はマイクロレンズ、５１４は集光
スポットであり、マイクロレンズ５１３は２４μｍピッ
チで形成されている。ここでは図のような形状のマイク
ロレンズ５１３を用いたが、通常のシリントリカルレン
ズを用いる等しても構わない。

【００６０】これによれば、開口率の高い明るい液晶表
示装置を構成できるとともに、色バランスのとれた液晶
表示装置を形成することができる。このように、異なる
液晶装置であっても、液晶表示装置として使用する場合
に、ＲＧＢ画素に対して、少なくとも１つの画素の大き
さを他のものと変えることによって、上記のような効果
を得ることができ、設計の自由度が増大する。ここで
は、ＲおよびＢ光用の画素に対して、Ｇ光用の画素を大
きくする形状の例を示したが、これに限定されることは
なく、例えばランプの特性や光学系の特性を加味し、最
もシステムとしてバランスが取れるように各画素の開口
部を設計することができる。さらに、ここではＲＧＢの
うちの２色の開口部の大きさを同じとする例を説明した
が、３色それぞれ異なっても問題無いことは言うまでも
ない。また、ここでは反射型パネルについて記述した
が、特にこれに限定されることはなく、透過型パネルを
用いても構わないことはいうまでもない。

【００６１】［実施例５］図２４は、本発明の第５の実
施例に係る液晶装置の断面構造を示す。本実施例ではマ
イクロレンズのかわりにＲＧＢ各画素上に集光する手段
としてホログラフィレンズを用いた。ホログラフィレン
ズは特表平２−５００９３７等で示されるように、スト
ライプターゲットの前面にＲＧＢのホログラフィレンズ
を水平かつ一列にそれぞれ並べるとともにこのレンズ列
を垂直方向に多段配置し、各レンズからターゲット面に
焦点を結ばせることによって高い読み出し効率が得られ
る。原理的にはマイクロレンズと同様な光学効果を持つ
もので、マイクロレンズという概念に含まれるものであ
る。

【００６２】図２４の液晶装置はホログラフィレンズを
使用して作成したもので、６１ｒはＲ対応の、６１ｇは
Ｇ対応の、６１ｂはＢ対応の、それぞれ画素電極を示
す。６２は配向膜、６３は液晶（ここではＴＮ液晶）、
６４はガラス基板である。６５ｒはＲ対応、６５ｇはＧ
対応、６５ｂはＢ対応の、それぞれホログラフィレンズ
である。６６は透明基板、６７は透明電極、６８は下地
ガラス回路基板である。

【００６３】次に、図２４の装置の動作を説明する。ま
ず、ストライプ状に形成されたホログラフィレンズ６５
に白色光６９が入射する（垂直よりも角度をつける方が
良い）。このストライプは下地の画素電極６１（６１
ｒ、６１ｇ、６１ｂ）と位置合わせを行っていて、それ
ぞれホログラム効果でＲＧＢに分離し、レンズ作用で集
光したものが、各ＲＧＢ画素に集光するよう設計されて
いる。すなわちＲ成分の光はまずＲのホログラフィレン
ズ６５ｒによって回折、集光しながらガラス基板６４や
透明電極６７および液晶層６３を通りそこで変調され、
その後、図３の２０７や２０８または図７の１で示され
るようなレンズ系を通ってスクリーンに投影される。Ｇ
光はＲのホログラフィレンズ６５ｒは単に透過し、次の
Ｇ用ホログラフィレンズ６５ｇによって回折、集光し、
今度はＧ用の画素で液晶の変調を受け、前記レンズ系を
通ってスクリーンに投影される。Ｂ光は、Ｒ、Ｇのホロ
グラフィレンズ６５ｒおよび６５ｇを透過し、Ｂ光用の
ホログラフィレンズ６５ｂで回折、集光する。ここで、
ＲＧＢそれぞれの集光特性は収差その他の問題により完
全には同じにはできないため集光領域の大きさには色ご
との特性が生じる。

【００６４】図２５に本実施例で用いた画素レイアウト
の平面図を示す。同図において、７１ｒ、７１ｇ、７１
ｂは透過型の画素の画素開口部、７２ｒ、７２ｇ、７２
ｂはホログラフィレンズが集光する集光領域である。但
し、この領域内に全ての光が集光されているわけでな
く、強度は弱くなるが光は周辺にも多少は漏れている。
７３ｒ、７３ｇ、７３ｂは配向不良を生じるディスクリ
ネーション領域である。ディスクリネーション領域では
白表示したときに液晶のチルトする方向の擾乱により偏
光変調が生じないため、白表示となる。したがって、コ
ントラストの低下や、色バランスの乱れが生じ、表示特
性の大きな劣化の原因となる。本実施例では紙面左右方
向に連続する１組のＲ、ＧおよびＢ画素電極が１つのＲ
ＧＢ絵素を表している。一例では、６１ｒが赤対応の画
素電極、６１ｇが緑対応の画素電極、６１ｂが青対応の
画素電極である。ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂ対応の画素開口部
の大きさを０．９：１．０：０．８として緑の画素を他
の色の画素電極の大きさに比べて大きく、青の画素開口
部を他の画素開口部に比べて小さくして、レイアウトし
ている。こうすることにより、コントラストに最も寄与
する緑の画素の開口率を大きく、コントラストに寄与の
少ない青の画素の開口部を小さくして、コントラストを
優先する液晶装置を、色収差補正をも含めて設計、作成
することができた。

【００６５】さらに、混色においても緑の画素に対して
は最も抑制でき、良質な画質が得られた。このように、
画素形状を所望な絵作りのために各色ごとに変えること
で大きな効果があることは、第１〜４の実施例と同様で
あり、ホログラフィレンズもマイクロレンズと同様な効
果が得られることが分かった。本実施例では緑の効率を
重視、青の効率を軽視する形状の例を示したが、これに
限定されないのはいうまでもない。例えば、ランプの特
性や、ホログラフィレンズ含む光学系の特性を加味し、
システムとして、最もバランスが取れるように各画素開
口部を任意に設計することができる。また、画素サイズ
が小さくなればなるほどディスクリネーションその他の
画質に影響を与える要因は厳しくなり、本実施例の効果
はさらに顕著になる。さらに、ここではＲＧＢすべての
開口部の大きさを異ならせる例で説明したが、１色だけ
異なっても問題無いことは言うまでもない。また液晶に
ついてもＴＮ液晶の例で説明したが、限定されないこと
は言うまでもないし、透過型で説明したが、反射型であ
っても構わないのはいうまでもない。

【００６６】［実施例６］図２６は、本発明の第６の実
施例に係る液晶装置の断面構造を示す。本実施例ではマ
イクロレンズの代わりにＲＧＢ各画素上に集光する手段
としてホログラムカラーフィルタを用いた。ホログラム
カラーフィルタは特開平１０−３００９３４等で説明が
あるように、ＲＧＢの色合成とレンズ作用を併せ持ち、
このレンズ作用で集光することができるため、原理的に
はマイクロレンズと同様な光学効果を持つもので、マイ
クロレンズという概念に含まれるものである。

【００６７】図２６の液晶装置はホログラムカラーフィ
ルタホログラフィレンズを使用して作成したもので、８
１ｒはＲ対応の、８１ｇはＧ対応の、８１ｂはＢ対応
の、それぞれ画素電極を示す。６２は配向膜、８３は液
晶（ここではＶＡ液晶）、６４はガラス基板である。８
２はホログラムカラーフィルタ、６６は透明基板、６７
は透明電極、６８は下地ガラス回路基板である。

【００６８】次に、図２６の装置の動作を説明する。ま
ず、ある角度αを持った偏光白色光８５が入射すると、
それぞれホログラム効果でＲＧＢに分離し、レンズ作用
で集光し、各画素に集光する。すなわちＲ成分の光はＲ
のホログラムレンズ８４ｒによって回折、集光しながら
透明電極６７やガラス基板６４を通り、液晶層６３で変
調され、反射画素電極８１（８１ｒ、８１ｇ、８１ｂ）
で反射し、再び液晶層６３で変調され、再びホログラム
カラーフィルタ８２に到達する。この時、Ｓ偏光で照射
された光は液晶層８３で変調し、Ｐ成分になった反射成
分の光がホログラムカラーレンズを８２透過し、その
後、図３の２０７や２０８または図７の１等で示される
レンズ系を通ってスクリーンに投影される。Ｓ成分のま
まの変調されない光はホログラムカラーフィルタ８２で
再び回折し、スクリーンに投影されない。このようにし
て、他のＧ、Ｂ光も同様にそれぞれＧ、Ｂのホログラム
レンズ８４ｇ、８４ｂにより、回折、集光し、合成され
る。ここで、ＲＧＢそれぞれの集光特性は収差その他の
問題により完全には同じにはできないため集光領域の大
きさには色ごとの特性が生じる。

【００６９】本実施例で用いた画素レイアウトの平面図
を図２７に示す。同図において、８１ｒ、８１ｇ、８１
ｂは反射電極、９２ｒ、９２ｇ、９２ｂはホログラムカ
ラーフィルタが集光する集光領域である。但し、この領
域内に全ての光が集光されているわけでなく、強度は弱
くなるが光は周辺にも多少は漏れている。９３ｒ、９３
ｇ、９３ｂは配向不良を牛じるディスクリネーション領
域である。

【００７０】ディスクリネーション領域では白表示した
ときに液晶のチルトする方向の擾乱により偏光変調が生
じないため、黒表示となる。したがって、明るさの低下
や、色バランスの乱れが生じ、表示特性の大きな劣化の
原因となる。本実施例では紙面左右方向に連続する１組
のＲ、ＧおよびＢの３つの画素電極が１つのＲＧＢ絵素
を表している。一例では、８１ｒが赤対応の画素電極、
８１ｇが緑対応の画素電極、８１ｂが青対応の画素電極
である。ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂ対応の画素電極の大きさを
０．９：１．０：０．９として緑の画素を他の色の画素
電極の大きさに比べて大きくして、レイアウトしてい
る。こうすることにより、明るさに最も寄与する緑の画
素の開口率を大きくして、明るさを優先する液晶装置を
収差補正も含めて設計、作成できた。さらに、混色にお
いても緑の画素に対しては最も抑制でき、良質な画質が
得られた。

【００７１】また、図２８で示すように、ホログラムカ
ラーフィルタの集光領域を画素電極に対してずらして、
９３ｒ、９３ｇおよび９３ｂで示されるディスクリネー
ションを避けるとさらに効果がある。

【００７２】本実施例のように、画素形状を所望な絵作
りのために各色ごとに変えることは大きな効果があり、
これは、上述した第１〜第４の実施例と同様である。こ
のようにホログラムカラーフィルタでもマイクロレンズ
と同様な効果が得られる。本実施例では緑の電極の効率
を重視し、他色の画素に対して、緑の電極画素を大きく
し、さらにディスクリネーションを回避する形状の例を
示したが、これに限定されないことは言うまでもない。
例えば、ランプの特性や、ホログラムカラーフィルタ含
む光学系の特性を加味し、最もシステムとして、バラン
スが取れるように各画素開口部を任意に設計することが
できる。さらに、ここではＲＧＢのうち、２色の開口部
の大きさを同じとする例で説明したが、形が異なるもの
も含まれるし、３色それぞれ異なっても問題無いことは
言うまでもない。また液晶についてもＶＡ液晶の例で説
明したが、限定されないことは言うまでもないし、反射
型の例で説明したが、透過型であっても構わないのはい
うまでもない。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各色の画素電極またはその開口部の形状または大きさ
が、色によって、少なくとも１色については、異なるよ
うにしたため、色バランスや光利用効率のバランスがよ
く、かつ小さな液晶装置および液晶表示装置を得ること
が可能となる。

【００７４】また、ＲＧＢの各基本画素配列において、
第１の方向とこれと異なる第２の方向にこれら３原色画
素のうちそれぞれ異なる２色の組み合わせの色画素が交
互に並ぶように配列するとともに、該画素配列に対して
２画素分の配列ピッチで配列した２次元マイクロレンズ
アレイを備えることにより、モザイクの無い同画素混色
されたフルカラー投影像の表示を可能にする液晶装置お
よびこれを用いた液晶表示装置を提供することができ
る。

【００７５】さらに、前記マイクロレンズが前記各色の
画素の画素電極もしくはその開口部に照明光を集光する
ときの光軸と、前記照明光を集光される画素の画素電極
もしくはその開口部の重心とが一致しないようにするこ
とにより、配向不良部を除いた部分に、照明光を集光す
ることができる。したがって、上記効果を高めて、さら
に明るさや色度の劣化しない効率の良い液晶装置および
これを用いた液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係る液晶装置の画素
部分のレイアウトを示す図である。

【図２】 従来の単板型液晶表示装置の画素レイアウト
を示す図である。

【図３】 従来の単板型液晶表示装置の概略図である。

【図４】 図１の画素レイアウトを有する液晶装置の画
素電極基板の断面図である。

【図５】 図１の画素レイアウトを有する液晶装置の画
素電極基板の概略回路図である。

【図６】 図１の画素レイアウトを有する液晶装置の液
晶パネル以外の周辺電気回路を示す図である。

【図７】 本発明の第２実施例に係る投射型液晶表示装
置の光学系の全体構成図である。

【図８】 本発明で使用できるダイクロイックミラーの
分光反射特性を示すグラフである。

【図９】 図７の装置における色分解照明部の斜視図で
ある。

【図１０】 従来のマイクロレンズ付透過型液晶パネル
の部分拡大断面図である。

【図１１】 図７の装置の液晶装置の断面構造を示す断
面図である。

【図１２】 図７の装置の液晶装置の色分解合成原理を
説明するための図である。

【図１３】 図７の装置の液晶装置における画素部分の
レイアウトを示す図である。

【図１４】 図７の装置の液晶装置における画素部分の
拡大図である。

【図１５】 図７の装置において液晶パネルからの出射
光により投影レンズを通じてスクリーンに投写する様子
を示す図である。

【図１６】 図７の装置によるスクリーン上の投影図の
部分拡大図である。

【図１７】 図７の装置における画素電極基板の概略回
路図である。

【図１８】 図７の装置の駆動回路系を示すブロック図
である。

【図１９】 本発明の第３の実施例に係る液晶装置の画
素部分のレイアウトを示す図である。

【図２０】 本発明の第４実施例に係る液晶表示装置の
光学系の全体構成図である。

【図２１】 図２０の装置の液晶装置における画素部分
のレイアウトを示す図である。

【図２２】 図２０の装置の液晶装置における画素部分
のレイアウトを示す図である。

【図２３】 従来のマイクロレンズ付透過型液晶パネル
を用いた従来の投射型液晶表示装置でのスクリーン上の
投影図の部分拡大図である。

【図２４】 本発明の第６の実施例に係る液晶装置の断
面構造を示す断面図である。

【図２５】 図２４の液晶装置における画素部分のレイ
アウトを示す図である。

【図２６】 本発明の第７の実施例に係る液晶装置の断
面構造を示す断面図である。

【図２７】 図２６の液晶装置における画素部分のレイ
アウトを示す図である。

【図２８】 図２６の液晶装置の変形例を示すレイアウ
ト図である。

【符号の説明】

１：投影レンズ、２：マイクロレンズ付液晶パネル、
３：偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、６：ロッド型イ
ンテグレータ、７：楕円リフレクタ、８：アークラン
プ、１０：パネルドライバ、１１：デコーダ、１２：イ
ンターフェース回路、１３：コントローラ、１４：バラ
スト、１５：電源回路、１６，２１１，５１３：マイク
ロレンズ、１７，２５，６１１，１２３７：液晶、１
８，２６ｒ，２６ｇ，２６ｂ：画素、２１：マイクロレ
ンズガラス基板、２２：マイクロレンズ（インデックス
分布式）、２３：シートガラス、２４：対向透明電極、
２５：液晶層、２６：画素電極、２７：アクティブマト
リックス駆動回路部、２８：シリコン半導体基板、２
９：基本絵素単位、３５，２１５，５１４：集光スポッ
ト、３６，３７，２１４，２３０：ディスクリネーショ
ン、４０：Ｒ反射ダイクロイックミラー、４１：Ｂ／Ｇ
反射ダイクロイックミラー、４２：Ｂ反射ダイクロイッ
クミラー、４３：高反射ミラー、５０：フレネルレンズ
（第２コンデンサレンズ）、５１：第１コンデンサレン
ズ、６１ｒ，６１ｇ，６１ｇ：画素電極（透過電極）、
６２：配向膜、６３，８３：液晶、６４：ガラス基板、
６５ｒ，６５ｇ，６５ｂ：ホログラフィレンズ、６６：
透明基板、６７：透明電極、６８：下地ガラス回路基
板、６９：白色光、７１ｒ，７１ｇ，７１ｂ：画素開口
部、７２ｒ，７２ｇ，７２ｂ，９２ｒ，９２ｇ，９２
ｂ：集光領域、７３ｒ，７３ｇ，７３ｂ：ディスクリネ
ーション領域、８１ｒ，８１ｇ，８１ｂ：画素電極（反
射電極）、８２：ホログラムカラーフィルタ、８４ｒ，
８４ｇ，８４ｂ：ホログラムレンズ、８５：偏光白色
光、１０１：ガラス基板、１０５，１０９，１１０，６
０１：絶縁膜、１０６：ゲート、１０３：ドレイン領
域、１０７：ドレイン領域（ライトソープ層）、１０
８：ドレイン電極、１５０：ソース領域、２０１：光
源、２０２〜２０４：ダイクロイックミラー、２０５：
液晶装置、２０６：フレネルレンズ、２０７：投影レン
ズ、２０８：スクリーン、２１２，２２６，５１０〜５
１２：画素電極、２１３：開口部、２２１，４０１０：
配向膜、２２２，４０１：液晶装置、２５２：周辺シー
ル部、３１０：ゲート線、３０１〜３０３：信号線、３
２１〜３２３：ＭＯＳトランジスタ、３８５: 電源、３
８６：プラグ、３８７：ランプ温度検出器、３８８：制
御ボード、３８９：安全スイッチ、３９０：スピーカ、
３９１：音声ボード、３９２：拡張ボード、３９３：デ
コーダ、３９４：チューナ、３９５：選択スイッチ、３
９６：外部装置、４００：１／４板、４１１：Ｇ反射ダ
イクロイックミラー、４５０：スイッチ、４５１：Ａ／
Ｄコンバータ、４５３：メインボード、４５４：ヘッド
ボード、４５５：液晶パネル、５０８：画素電極、６０
２：遮光膜、６２１：対向基板、６２２：ブラックマト
リックス、６２３：透明対向電極、１２０１，１２０
２：水平レフトレジスタ、１２０３：垂直シフトレジス
タ、１２０４〜１２１１：ビデオ線、１２１２〜１２２
１：サンプリングトランジスタ、１２２４〜１２３５：
信号線、１２３６：画素部トランジスタ、１２３８：付
加容量、１２３９〜１２４１：水平走査出力用駆動線、
１２４２〜１２４５：垂直走査用の出力線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA05X FA14Z FA19X FA26X FA34Y FA41Z GA11 GA13 HA07 LA15 LA18 2H092 JA24 KA04 KA05 MA13 NA25 PA06 PA07 PA08 PA12 PA13 QA07 RA05 5C096 AA01 AA07 AA13 BA03 BA05 BB15 BB27 BC04 BC20 CB10 CC03 CE02 CG01 CG06 CH01 CJ13 DC03 DC04 DC05 DC20 DC30 5G435 AA03 AA04 AA18 BB12 BB16 BB17 CC09 CC12 DD02 DD05 DD10 EE22 FF06 GG02 GG03 GG04 GG05 GG23 GG28 GG46 LL15

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数色の各色に対応した画素電極と、こ
   れらの画素電極を介して電圧が印加され、各色に対応し
   た画素を形成する液晶と、これら各色の画素にそれぞれ
   各色の照明光を集光するためのマイクロレンズとを備え
   た液晶装置において、各色の画素電極またはその開口部
   の形状または大きさが、色によって、少なくとも１色に
   ついては、異なることを特徴とする液晶装置。
2. 【請求項２】 前記複数色は３原色であり、３原色のう
   ちの所定の第１の色の画素からみて第１の方向には前記
   第１の色の画素およびこれと異なる第２の色の画素が交
   互に第１の配列間隔で並んでおり、前記第１の色の画素
   からみて前記第１の方向とは異なる第２の方向には前記
   第１の色の画素ならびに前記第１および第２の色とは異
   なる第３の色の画素が交互に第２の配列間隔で並んでお
   り、前記マイクロレンズを構成する各レンズは前記第１
   および第２の方向に前記第１および第２の配列間隔の倍
   の配列間隔で配列されていることを特徴とする請求項１
   に記載の液晶装置。
3. 【請求項３】 前記マイクロレンズはホログラフィレン
   ズであることを特徴とする請求項１記載の液晶装置。
4. 【請求項４】 前記マイクロレンズはホログラムカラー
   フィルタであることを特徴とする請求項１記載の液晶装
   置。
5. 【請求項５】 前記マイクロレンズが前記照明光を集光
   するときの光軸と、前記照明光が集光される画素の重心
   とが一致していないことを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載の液晶装置。
6. 【請求項６】 前記画素電極は前記照明光を反射するも
   のであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項
   に記載の液晶装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の液
   晶装置と、この液晶装置に、対応する各色の照明光を供
   給する照明手段と、前記液晶装置により変調された各色
   の照明光により前記液晶装置が形成する画像を投影する
   投影手段とを具備することを特徴とする液晶表示装置。
8. 【請求項８】 １色または複数色の各色に対応した画素
   電極、およびこれらの画素電極を介して電圧が印加さ
   れ、前記１色または各色に対応した画素を形成する液晶
   を備えた液晶装置の複数と、各液晶装置に対して、対応
   する色の照明光を供給する照明手段と、各液晶装置で変
   調された前記照明光を合成する合成手段と、合成された
   照明光を用いて各液晶装置で形成される画像の合成像を
   投影する投影手段とを備えた画像表示装置において、各
   液晶装置における前記１色または各色に対応した画素電
   極またはその開口部の形状または大きさが、色によっ
   て、少なくとも１色については、異なることを特徴とす
   る液晶表示装置。