JP2001100154A - Projection type display device - Google Patents

Projection type display device

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JP2001100154A
JP2001100154A JP28083099A JP28083099A JP2001100154A JP 2001100154 A JP2001100154 A JP 2001100154A JP 28083099 A JP28083099 A JP 28083099A JP 28083099 A JP28083099 A JP 28083099A JP 2001100154 A JP2001100154 A JP 2001100154A
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Japan
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light
liquid crystal
polarized
crystal light
beam splitter
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Japanese (ja)
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Yutaka Tsuchiya
豊 土屋
Shuhei Yamada
周平 山田
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To use an optical modulating device for a long time by preventing or reducing its deterioration due to light. SOLUTION: The projection type display device is equipped with a light source 30, an optical modulation device 5, and a projection lens 26 and the optical modulation device is composed of two liquid crystal light valves using liquid crystal and has a 1st polarization beam splitter 47 which splits the light from the light source 30 into a P-polarized light beam and an S-polarized light beam, a 1st liquid crystal light valve 5a which modulates and converts the P-polarized light beam separated by the 1st polarization beam splitter into an S-polarized light beam, a 2nd liquid crystal light valve 5b which modulates and converts the S-polarized light beam split by the 1st polarization beam splitter into a P-polarized light beam, and a 2nd polarization beam splitter 48 which puts together the S-polarized light beam exited by the 1st liquid crystal light valve and the P-polarized light beam exited by the 2nd liquid crystal light valve 5b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、投射型表示装置に
関し、特に、光変調装置の光による劣化を防止あるいは
緩和し、より長期使用を可能とした投射型表示装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type display device, and more particularly to a projection type display device capable of preventing or alleviating deterioration of a light modulation device due to light and enabling long-term use.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、従来の投射型表示装置の一例の
要部を示した概略構成図である。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a schematic diagram showing a main part of an example of a conventional projection display device.

【0003】この投射型表示装置は、光変調装置を3枚
用いる3板方式のものである。
This projection type display device is of a three-plate type using three light modulation devices.

【0004】図8において、符号30は光源、符号3
3、34はダイクロイックミラー、符号35、36、3
7は反射ミラー、符号38は入射レンズ、符号39はリ
レーレンズ、符号20は出射レンズ、符号22、23、
24は液晶光変調装置、符号25はクロスダイクロイッ
クプリズム、符号26は投射レンズを示している。
In FIG. 8, reference numeral 30 denotes a light source, and reference numeral 3 denotes a light source.
Reference numerals 3 and 34 denote dichroic mirrors and reference numerals 35, 36 and 3
7 is a reflection mirror, 38 is an entrance lens, 39 is a relay lens, 20 is an exit lens, 22 and 23,
24 is a liquid crystal light modulator, 25 is a cross dichroic prism, and 26 is a projection lens.

【0005】光源30は、メタルハラルドなどのランプ
31とランプ31の光を反射するリフレクタ32とから
なる。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー33
は、光源30からの光束のうちの赤色光を透過させると
ともに青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光
は、反射ミラー37で反射されて、赤色光用の液晶光変
調装置22に入射される。一方、ダイクロイックミラー
33で反射された色光のうち緑色光は、緑色光反射のダ
イクロイックミラー34によって反射され、緑色光用の
液晶光変調装置23に入射される。一方、青色光は、第
2のダイクロイックミラー34も透過する。青色光に対
しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ
38、リレーレンズ39、出射レンズ20を含むリレー
レンズ系からなる導光手段21が設けられ、これを介し
て青色光用の液晶光変調装置24に入射される。
The light source 30 comprises a lamp 31 such as a metal Harald and a reflector 32 for reflecting the light of the lamp 31. Dichroic mirror 33 reflecting blue light and green light
Transmits the red light of the light flux from the light source 30 and reflects the blue light and the green light. The transmitted red light is reflected by the reflection mirror 37 and enters the liquid crystal light modulation device 22 for red light. On the other hand, the green light of the color light reflected by the dichroic mirror 33 is reflected by the dichroic mirror 34 that reflects green light, and is incident on the liquid crystal light modulation device 23 for green light. On the other hand, the blue light also passes through the second dichroic mirror 34. For blue light, in order to prevent light loss due to a long optical path, a light guide means 21 composed of a relay lens system including an incident lens 38, a relay lens 39, and an exit lens 20 is provided. The light enters the liquid crystal light modulation device 24.

【0006】各光変調装置により変調された3つの色光
は、クロスダイクロイックプリズム25に入射する。こ
のプリズムは、4つの直角プリズムが張り合わされ、そ
の内面に赤色を反射する誘電体多層膜と青色を反射する
誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘
電体多層膜によって、3つの色光が合成されて、カラー
画像を表す光が形成される。合成された光は、投写光学
系である投射レンズ26によってスクリーン上に投写さ
れ、画像が拡大されて表示される。
The three color lights modulated by the respective light modulators enter a cross dichroic prism 25. In this prism, four rectangular prisms are laminated, and a dielectric multilayer film that reflects red and a dielectric multilayer film that reflects blue are formed in a cross shape on the inner surface. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. The combined light is projected on a screen by a projection lens 26 which is a projection optical system, and an image is enlarged and displayed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな投射型表示装置では、光源30の高輝度化に伴っ
て、液晶光変調装置22、23、24に照射される光束
密度が増加して、液晶光変調装置22、23、24を構
成する液晶パネルの液晶や配向膜や偏光板などのダメー
ジが増大することにより、投射型表示装置の寿命が短く
なるという問題があった。
However, in such a projection type display device, the luminous flux density applied to the liquid crystal light modulation devices 22, 23 and 24 increases with the increase in the brightness of the light source 30, and There is a problem that the life of the projection display device is shortened due to an increase in damage to the liquid crystal, the alignment film, the polarizing plate, and the like of the liquid crystal panels constituting the liquid crystal light modulation devices 22, 23, and 24.

【0008】特に、分離された色光のうちで最も波長の
短い青色光が入射される青色光用の液晶光変調装置24
は、光による劣化を受けやすい。
In particular, a liquid crystal light modulation device 24 for blue light, into which blue light having the shortest wavelength among the separated color lights is incident.
Are susceptible to degradation by light.

【0009】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、上記の様な光変調装置の光による劣化を防止あるい
は緩和し、より長期使用を可能とした投射型表示装置を
提供することを課題としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a projection type display device capable of preventing or reducing the deterioration of the light modulation device due to light as described above and enabling long-term use. It is an issue.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の投射型表示装置
は、光源と、前記光源からの光を変調する光変調装置
と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射
レンズを備える投射型表示装置であって、前記光変調装
置は、液晶を用いた2つの液晶ライトバルブからなり、
前記光源からの光をP偏光ビームとS偏光ビームとに分
離する第1偏光ビームスプリッタと、前記第1偏光ビー
ムスプリッタにより分離されたP偏光ビームを変調する
とともに、S偏光ビームに変換する第1液晶ライトバル
ブと、前記第1偏光ビームスプリッタにより分離された
S偏光ビームを変調するとともに、P偏光ビームに変換
する第2液晶ライトバルブと、前記第1液晶ライトバル
ブから出射されたS偏光ビームと第2液晶ライトバルブ
から出射されたP偏光ビームとを合成する第2偏光ビー
ムスプリッタとを有することを特徴とする。
A projection display device according to the present invention comprises a light source, a light modulator for modulating light from the light source, and a projection lens for projecting light modulated by the light modulator. In a projection display device, the light modulation device includes two liquid crystal light valves using liquid crystal,
A first polarizing beam splitter for separating light from the light source into a P-polarized beam and an S-polarized beam; and a first for converting the P-polarized beam separated by the first polarizing beam splitter into an S-polarized beam. A liquid crystal light valve, a second liquid crystal light valve that modulates the S-polarized beam split by the first polarization beam splitter and converts the P-polarized beam, and an S-polarized beam emitted from the first liquid crystal light valve. A second polarizing beam splitter for combining the P-polarized beam emitted from the second liquid crystal light valve.

【0011】このような投射型表示装置では、光源から
の光は、第1偏光ビームスプリッタによってP偏光ビー
ムとS偏光ビームの2つに分離され、分離された光のう
ちP偏光ビームは第1液晶ライトバルブに照射され、S
偏光ビームは第2液晶ライトバルブに照射される。第1
液晶ライトバルブおよび第2液晶ライトバルブとして例
えばツイステッドネマチック型液晶ライトバルブを用い
ることにより、P偏光ビームはS偏光ビームに、S偏光
ビームはP偏光ビームに変換され、第2液晶ライトバル
ブで再び合成することができ、従来と同様の画像が得ら
れる。
In such a projection display device, the light from the light source is split into two beams, a P-polarized beam and an S-polarized beam, by the first polarizing beam splitter. Irradiated to the liquid crystal light valve, S
The polarized beam is applied to the second liquid crystal light valve. First
By using, for example, a twisted nematic liquid crystal light valve as the liquid crystal light valve and the second liquid crystal light valve, the P-polarized light beam is converted into the S-polarized light beam, and the S-polarized light beam is converted into the P-polarized light beam. And an image similar to the conventional image can be obtained.

【0012】このため、第1液晶ライトバルブおよび第
2液晶ライトバルブに照射される光の光束密度は、いず
れも光源からの光の半分となり、液晶ライトバルブの光
劣化を防止あるいは緩和することができる。したがっ
て、投射型表示装置の寿命をより長くすることが可能と
なる。
Therefore, the luminous flux density of the light applied to the first liquid crystal light valve and the second liquid crystal light valve is half that of the light from the light source, and it is possible to prevent or reduce the light deterioration of the liquid crystal light valve. it can. Therefore, it is possible to prolong the life of the projection display device.

【0013】また、本発明の投射型表示装置は、光源
と、前記光源からの光を複数の色光に分離する色分離手
段と、前記色分離手段により分離された複数の色光を変
調する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置によ
り変調された色光を合成する色合成手段と、前記色合成
手段により合成された光を投射する投射レンズとを備え
る投射型表示装置であって、前記複数の光変調装置のう
ち少なくとも1つは、液晶を用いた2つの液晶ライトバ
ルブからなり、前記2つの液晶ライトバルブからなる光
変調装置に入射する光をP偏光ビームとS偏光ビームと
に分離する第1偏光ビームスプリッタと、前記第1偏光
ビームスプリッタにより分離されたP偏光ビームを変調
するとともに、S偏光ビームに変換する第1液晶ライト
バルブと、前記第1偏光ビームスプリッタにより分離さ
れたS偏光ビームを変調するとともに、P偏光ビームに
変換する第2液晶ライトバルブと、前記第1液晶ライト
バルブから出射されたS偏光ビームと第2液晶ライトバ
ルブから出射されたP偏光ビームとを合成する第2偏光
ビームスプリッタとを有することを特徴とする。
Further, the projection display device of the present invention comprises a light source, a color separation means for separating the light from the light source into a plurality of color lights, and a plurality of color light means for modulating the plurality of color lights separated by the color separation means. A light modulating device, a color synthesizing means for synthesizing the color lights modulated by the plurality of light modulating devices, and a projection display device including a projection lens for projecting the light synthesized by the color synthesizing means, At least one of the plurality of light modulators includes two liquid crystal light valves using liquid crystal, and separates light incident on the light modulator including the two liquid crystal light valves into a P-polarized beam and an S-polarized beam. A first polarization beam splitter, a first liquid crystal light valve that modulates a P-polarization beam split by the first polarization beam splitter, and converts the P-polarization beam into an S-polarization beam; A second liquid crystal light valve that modulates the s-polarized beam split by the light beam splitter and converts the s-polarized beam into a p-polarized beam; and an s-polarized beam emitted from the first liquid crystal light valve and an emitted light from the second liquid crystal light valve. And a second polarization beam splitter that combines the P-polarized beam.

【0014】このような投射型表示装置では、前記複数
の光変調装置のうち少なくとも1つは、液晶を用いた2
つの液晶ライトバルブからなり、前記2つの液晶ライト
バルブからなる光変調装置に入射する光は、第1偏光ビ
ームスプリッタによってP偏光ビームとS偏光ビームと
に分離される。そして、分離された光のうちP偏光ビー
ムは第1液晶ライトバルブに照射され、S偏光ビームは
第2液晶ライトバルブに照射される。このため、第1液
晶ライトバルブおよび第2液晶ライトバルブに照射され
る光の光束密度は、1つの液晶ライトバルブからなる光
変調装置とした場合の半分となり、液晶ライトバルブの
光劣化を防止あるいは緩和することができる。したがっ
て、投射型表示装置の寿命をより長くすることが可能と
なる。
In such a projection type display device, at least one of the plurality of light modulation devices uses a liquid crystal device.
The light incident on the light modulator including the two liquid crystal light valves is split into a P-polarized beam and an S-polarized beam by the first polarizing beam splitter. The P-polarized beam of the separated light is applied to the first liquid crystal light valve, and the S-polarized beam is applied to the second liquid crystal light valve. For this reason, the luminous flux density of the light applied to the first liquid crystal light valve and the second liquid crystal light valve is half that of a light modulator including one liquid crystal light valve. Can be eased. Therefore, it is possible to prolong the life of the projection display device.

【0015】また、上記の投射型表示装置においては、
色分離手段により分離された複数の色光のうち少なくと
も最も短波長側の色光を変調する光変調装置が、液晶を
用いた2つの液晶ライトバルブからなることを特徴とす
る。
Further, in the above-mentioned projection type display device,
A light modulator that modulates at least the shortest wavelength color light of the plurality of color lights separated by the color separation means includes two liquid crystal light valves using liquid crystals.

【0016】このような投射型表示装置では、最も短波
長側の色光を変調する光変調装置が、液晶を用いた2つ
の液晶ライトバルブからなるものであるので、波長の短
い色光が入射されるために複数の光変調装置の中でも特
に劣化されやすい最も短波長側の色光を変調する光変調
装置の液晶ライトバルブの光劣化を防止あるいは緩和す
ることができる。このことにより、投射型表示装置の寿
命を効果的により長くすることができる。
In such a projection display device, since the light modulator for modulating the color light on the shortest wavelength side is composed of two liquid crystal light valves using liquid crystals, the color light having a short wavelength is incident. Therefore, it is possible to prevent or reduce the light deterioration of the liquid crystal light valve of the light modulation device that modulates the shortest wavelength side color light, which is particularly easily deteriorated among the plurality of light modulation devices. Thus, the life of the projection display device can be effectively extended.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を例を示して詳しく
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

【0018】[液晶ライトバルブの基本構成]まず最初
に、本発明の投射型表示装置に用いる液晶ライトバルブ
の基本構成を説明する。図4は、液晶ライトバルブの画
像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の
画素における各種素子、配線等の等価回路である。
[Basic Configuration of Liquid Crystal Light Valve] First, the basic configuration of the liquid crystal light valve used in the projection display device of the present invention will be described. FIG. 4 is an equivalent circuit of various elements, wiring, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix forming an image display area of a liquid crystal light valve.

【0019】図4に示すように、本実施の形態の液晶ラ
イトバルブにおいて、画像表示領域を構成するマトリク
ス状に形成された複数の画素は、画素電極109aと当
該画素電極109aを制御するための画素スイッチング
用薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、T
FTと記す)130がマトリクス状に複数形成されてお
り、画像信号を供給するデータ線106aが当該TFT
130のソース領域に電気的に接続されている。データ
線106aに書き込む画像信号S1、S2、…、Sn
は、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接す
る複数のデータ線106a同士に対して、グループ毎に
供給するようにしても良い。また、TFT130のゲー
トに走査線103aが電気的に接続されており、所定の
タイミングで、走査線103aにパルス的に走査信号G
1、G2、…、Gmを、この順に線順次で印加するよう
に構成されている。画素電極109aは、画素スイッチ
ング用TFT130のドレイン領域に電気的に接続され
ており、スイッチング素子である画素スイッチング用T
FT130を一定期間だけそのスイッチを閉じることに
より、データ線106aから供給される画像信号S1、
S2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。
As shown in FIG. 4, in the liquid crystal light valve according to the present embodiment, a plurality of pixels formed in a matrix forming an image display area are used to control a pixel electrode 109a and the pixel electrode 109a. Thin film transistor (hereinafter referred to as T)
FT) 130 are formed in a matrix, and a data line 106a for supplying an image signal is connected to the TFT.
130 is electrically connected to the source region. Image signals S1, S2,..., Sn to be written to the data lines 106a
May be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied to a plurality of adjacent data lines 106a for each group. A scanning line 103a is electrically connected to the gate of the TFT 130, and the scanning signal G is pulsed to the scanning line 103a at a predetermined timing.
, Gm are applied line-sequentially in this order. The pixel electrode 109a is electrically connected to a drain region of the pixel switching TFT 130, and a pixel switching TFT
By closing the switch of the FT 130 for a certain period, the image signals S1 and S1 supplied from the data line 106a are
.., Sn are written at a predetermined timing.

【0020】画素電極109aを介して液晶に書き込ま
れた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、対
向基板(後述する)に形成された対向電極(後述する)
との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像
信号がリークするのを防ぐために、画素電極109aと
対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量
170を付加する。例えば画素電極109aの電圧は、
蓄積容量170によりソース電圧が印加された時間より
も3桁も長い時間だけ保持される。これにより、保持特
性はさらに改善され、コントラスト比の高い液晶装置が
実現できる。本実施の形態では、蓄積容量170を形成
する方法として、半導体層との間で容量を形成するため
の配線である容量線103bを設けている。また、容量
線103bを設ける代わりに、画素電極109aと前段
の走査線103aとの間で容量を形成しても良い。
The image signals S1, S2,..., Sn of a predetermined level written in the liquid crystal via the pixel electrodes 109a are supplied to counter electrodes (described later) formed on a counter substrate (described later).
Is maintained for a certain period of time. Here, in order to prevent the held image signal from leaking, a storage capacitor 170 is added in parallel with a liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 109a and the counter electrode. For example, the voltage of the pixel electrode 109a is
The storage capacitor 170 holds the data for a time three orders of magnitude longer than the time when the source voltage is applied. Thereby, the holding characteristics are further improved, and a liquid crystal device having a high contrast ratio can be realized. In this embodiment, as a method for forming the storage capacitor 170, the capacitor line 103b which is a wiring for forming a capacitor between the semiconductor layer and the semiconductor layer is provided. Instead of providing the capacitor line 103b, a capacitor may be formed between the pixel electrode 109a and the preceding scanning line 103a.

【0021】次に、液晶ライトバルブの全体構成を図5
および図6を参照して説明する。
Next, the overall structure of the liquid crystal light valve is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0022】なお、図5は、TFTアレイ基板110を
その上に形成された各構成要素とともに対向基板120
の側から見た平面図であり、図6は、対向基板120を
含めて示す図5のH−H’断面図である。
FIG. 5 shows the TFT array substrate 110 together with the components formed thereon as well as the counter substrate 120.
6 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. 5 including the counter substrate 120.

【0023】図5において、TFTアレイ基板110の
上には、シール材152がその縁に沿って設けられてお
り、その内側に並行して、例えば第1遮光膜123と同
じかあるいは異なる材料からなる額縁としての第2遮光
膜153が設けられている。シール材152の外側の領
域には、データ線駆動回路201および外部回路接続端
子202がTFTアレイ基板110の一辺に沿って設け
られており、走査線駆動回路204がこの一辺に隣接す
る2辺に沿って設けられている。走査線103aに供給
される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線
駆動回路204は片側だけでも良いことは言うまでもな
い。また、データ線駆動回路201を画像表示領域の辺
に沿って両側に配列してもよい。例えば、奇数列のデー
タ線106aは画像表示領域の一方の辺に沿って配設さ
れたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列の
データ線106aは前記画像表示領域の反対側の辺に沿
って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給す
るようにしてもよい。このようにデータ線106aを櫛
歯状に駆動するようにすれば、データ線駆動回路の占有
面積を拡張することができるため、複雑な回路を構成す
ることが可能となる。さらに、TFTアレイ基板110
の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査
線駆動回路204間をつなぐための複数の配線205が
設けられている。また、対向基板120のコーナー部の
少なくとも1箇所においては、TFTアレイ基板110
と対向基板120との間で電気的導通をとるための導通
材206が設けられている。そして、図6に示すよう
に、図5に示したシール材152とほぼ同じ輪郭を持つ
対向基板120が当該シール材152によりTFTアレ
イ基板110に固着されている。
In FIG. 5, on the TFT array substrate 110, a sealing material 152 is provided along the edge thereof, and in parallel with the inside thereof, for example, from the same or different material as the first light shielding film 123. A second light-shielding film 153 is provided as a frame. In a region outside the sealing material 152, a data line driving circuit 201 and an external circuit connection terminal 202 are provided along one side of the TFT array substrate 110, and a scanning line driving circuit 204 is provided on two sides adjacent to this one side. It is provided along. If the delay of the scanning signal supplied to the scanning line 103a does not matter, it goes without saying that the scanning line driving circuit 204 may be provided on only one side. Further, the data line driving circuits 201 may be arranged on both sides along the sides of the image display area. For example, the odd-numbered data lines 106a supply an image signal from a data line driving circuit disposed along one side of the image display area, and the even-numbered data lines 106a are connected to the opposite side of the image display area. The image signal may be supplied from a data line driving circuit disposed along the line. By driving the data lines 106a in a comb-tooth shape in this manner, the area occupied by the data line driving circuit can be expanded, so that a complicated circuit can be formed. Further, the TFT array substrate 110
A plurality of wirings 205 for connecting the scanning line driving circuits 204 provided on both sides of the image display area are provided on the remaining side. Further, at least one of the corners of the counter substrate 120, the TFT array substrate 110
A conductive material 206 for providing electrical continuity between the conductive member 206 and the counter substrate 120 is provided. Then, as shown in FIG. 6, a counter substrate 120 having substantially the same contour as the sealing material 152 shown in FIG. 5 is fixed to the TFT array substrate 110 by the sealing material 152.

【0024】図7は、この液晶ライトバルブの断面構造
をより詳細に示したものである。
FIG. 7 shows the sectional structure of the liquid crystal light valve in more detail.

【0025】液晶ライトバルブは、図7に示すように、
ガラス基板、石英基板等の透明な2枚の基板間に液晶が
封入されたものであり、一方の基板をなすTFTアレイ
基板110と、これに対向配置された他方の基板をなす
対向基板120とを備えている。TFTアレイ基板11
0全体は、液晶ライトバルブの画像表示領域を構成する
マトリクス状に形成された複数の画素を有している。T
FTアレイ基板110には、画素電極109aと当該画
素電極109aを制御するための画素スイッチング用T
FT130がマトリクス状に複数形成されており、画像
信号を供給するデータ線106aがコンタクトホール1
05を通じて当該TFT130のソース領域101dに
電気的に接続されている。また、TFT130のゲート
に走査線103aが電気的に接続されており、所定のタ
イミングで、走査線103aにパルス的に走査信号を順
次印加するように構成されている。画素電極109a
は、コンタクトホール108を通じて画素スイッチング
用TFT130のドレイン領域101eに電気的に接続
されており、スイッチング素子である画素スイッチング
用TFT130を一定期間だけそのスイッチを閉じるこ
とにより、データ線106aから供給される画像信号を
所定のタイミングで書き込むようになっている。
The liquid crystal light valve, as shown in FIG.
A liquid crystal is sealed between two transparent substrates such as a glass substrate and a quartz substrate, and a TFT array substrate 110 serving as one substrate and an opposing substrate 120 serving as the other substrate disposed opposite to the TFT array substrate 110 are provided. It has. TFT array substrate 11
The whole 0 has a plurality of pixels formed in a matrix forming an image display area of the liquid crystal light valve. T
The FT array substrate 110 includes a pixel electrode 109a and a pixel switching T for controlling the pixel electrode 109a.
A plurality of FTs 130 are formed in a matrix, and a data line 106a for supplying an image signal is
05, it is electrically connected to the source region 101d of the TFT 130. The scanning line 103a is electrically connected to the gate of the TFT 130, and is configured to sequentially apply a scanning signal in a pulsed manner to the scanning line 103a at a predetermined timing. Pixel electrode 109a
Is electrically connected to the drain region 101e of the pixel switching TFT 130 through the contact hole 108, and by closing the pixel switching TFT 130, which is a switching element, for a certain period of time, an image supplied from the data line 106a. A signal is written at a predetermined timing.

【0026】画素電極109aを介して液晶に書き込ま
れた所定レベルの画像信号は、対向基板120に形成さ
れた対向電極121との間で一定期間保持されるが、通
常、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、
画素電極109aと対向電極121との間に形成される
液晶容量と並列に蓄積容量を付加している。ここでは、
蓄積容量を形成する方法として、容量形成用の配線であ
る容量線103bが設けられている。また、画素電極1
09a上には、ラビング処理等の所定の配向処理が施さ
れた配向膜116が設けられている。画素電極109a
は、例えばITO(Indium Tin Oxide)膜等の透明導電
性薄膜から形成されている。配向膜116は、例えばポ
リイミド薄膜等の有機薄膜から形成されるのが一般的で
ある。
An image signal of a predetermined level written in the liquid crystal via the pixel electrode 109a is held for a certain period between the counter electrode 121 formed on the counter substrate 120. Usually, the held image signal is To prevent leaks,
A storage capacitor is added in parallel with a liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 109a and the counter electrode 121. here,
As a method for forming a storage capacitor, a capacitor line 103b which is a wiring for forming a capacitor is provided. Also, the pixel electrode 1
An alignment film 116 that has been subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided on 09a. Pixel electrode 109a
Is formed from a transparent conductive thin film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film. The orientation film 116 is generally formed from an organic thin film such as a polyimide thin film.

【0027】他方、対向基板120には、その全面にわ
たって対向電極(共通電極)121が設けられており、
その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施さ
れた配向膜122が設けられている。対向電極121も
画素電極109aと同様、例えばITO膜等の透明導電
性薄膜から形成されている。また、配向膜122もTF
Tアレイ基板110側の配向膜116と同様、ポリイミ
ド薄膜等の有機薄膜から形成されている。さらに対向基
板120には、各画素の表示領域以外の領域に遮光膜1
23が設けられている。この遮光膜123は、対向基板
120の側からの入射光が画素スイッチング用TFT1
30の半導体層101aのチャネル領域101a’、ソ
ース領域101b、101d、ドレイン領域101c、
101e等に侵入するのを防止するためのものである。
さらに、遮光膜123は、コントラストの向上、色材の
混色防止などの機能を有しており、いわゆるブラックマ
トリクスとも呼ばれている。
On the other hand, a counter electrode (common electrode) 121 is provided on the entire surface of the counter substrate 120.
On the lower side, an alignment film 122 on which a predetermined alignment process such as a rubbing process is performed is provided. Similarly to the pixel electrode 109a, the counter electrode 121 is formed of a transparent conductive thin film such as an ITO film. Also, the alignment film 122 is made of TF
Like the alignment film 116 on the T array substrate 110 side, it is formed from an organic thin film such as a polyimide thin film. Further, the opposing substrate 120 has a light shielding film 1 in an area other than the display area of each pixel.
23 are provided. The light shielding film 123 is provided so that incident light from the opposite substrate 120 side is
The channel region 101a ′, the source regions 101b and 101d, the drain region 101c,
This is for preventing intrusion into 101e and the like.
Further, the light-shielding film 123 has functions of improving contrast, preventing color mixture of color materials, and the like, and is also called a so-called black matrix.

【0028】各基板はこのような構成であり、画素電極
109aと対向電極121とが対向するように配置され
たTFTアレイ基板110と対向基板120との間に液
晶が封入され、液晶層150が形成されている。液晶層
150は、画素電極109aからの電界が印加されてい
ない状態で配向膜の作用により所定の配向状態をとる。
この例の場合、配向膜116、122がラビング処理さ
れており、電界無印加状態で液晶分子は若干のプレティ
ルト角を持った水平配向状態をとる。
Each substrate has such a structure, and liquid crystal is sealed between the TFT array substrate 110 and the opposing substrate 120 in which the pixel electrode 109a and the opposing electrode 121 face each other. Is formed. The liquid crystal layer 150 assumes a predetermined alignment state by the action of the alignment film when no electric field is applied from the pixel electrode 109a.
In this example, the alignment films 116 and 122 have been rubbed, and the liquid crystal molecules assume a horizontal alignment state having a slight pretilt angle when no electric field is applied.

【0029】[第1の実施形態]図1は、本発明の投射
型表示装置の一例の要部を示した概略構成図である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of an example of a projection type display device of the present invention.

【0030】この投射型表示装置は、光変調装置を3組
用いる3板方式のものである。
This projection type display device is of a three-plate type using three sets of light modulation devices.

【0031】図1において、符号30は光源、符号3
3、34はダイクロイックミラー、符号11、12、1
3、14、15、16、17、18、19は反射ミラ
ー、符号2、3、4は光変調装置を示している。この光
変調装置2、3、4は、例えばいずれもツイステッドネ
マチック型液晶を用いた2つの液晶ライトバルブからな
っている。この液晶ライトバルブは、例えば上で説明し
た構成のものである。また、符号41、43、45は第
1偏光ビームスプリッタ、符号42、44、46は第2
偏光ビームスプリッタ、符号25はクロスダイクロイッ
クプリズム、符号26は投射レンズを示している。
In FIG. 1, reference numeral 30 denotes a light source, and reference numeral 3 denotes a light source.
Reference numerals 3 and 34 denote dichroic mirrors and reference numerals 11, 12, and 1
Reference numerals 3, 14, 15, 16, 17, 18, and 19 indicate reflection mirrors, and reference numerals 2, 3, and 4 indicate light modulation devices. Each of the light modulators 2, 3, and 4 includes, for example, two liquid crystal light valves using twisted nematic liquid crystals. This liquid crystal light valve has, for example, the configuration described above. Reference numerals 41, 43 and 45 denote first polarization beam splitters, and reference numerals 42, 44 and 46 denote second polarization beam splitters.
A polarizing beam splitter, reference numeral 25 indicates a cross dichroic prism, and reference numeral 26 indicates a projection lens.

【0032】光源30は、メタルハラルドなどのランプ
31とランプ31の光を反射するリフレクタ32とから
なる。
The light source 30 comprises a lamp 31 such as a metal Harald and a reflector 32 for reflecting light from the lamp 31.

【0033】青色光・緑色光反射用のダイクロイックミ
ラー33は、光源30からの光束のうちの赤色光を透過
させるとともに青色光と緑色光とを反射するように設定
されている。透過した赤色光は、第1偏光ビームスプリ
ッタ41によってP偏光ビームとS偏光ビームとに分離
される。分離された光のうちP偏光ビームは、第1液晶
ライトバルブ2aによって90度旋光して変調されると
ともに、S偏光ビームに変換され、反射ミラー13によ
って反射されて、第2偏光ビームスプリッタ42に入射
される。一方、第1偏光ビームスプリッタ41によって
分離されたS偏光ビームは、反射ミラー12によって反
射されて、第2液晶ライトバルブ2bに入射され、第2
液晶ライトバルブ2bによって90度旋光して変調され
るとともに、P偏光ビームに変換され、第2偏光ビーム
スプリッタ42に入射される。そして、第1液晶ライト
バルブ2aから出射されたS偏光ビームおよび第2液晶
ライトバルブ2bから出射されたP偏光ビームは、第2
偏光ビームスプリッタ42により合成され、反射ミラー
18によって反射されて、クロスダイクロイックプリズ
ム25に入射する。
The dichroic mirror 33 for reflecting blue light and green light is set so as to transmit red light of the light beam from the light source 30 and reflect blue light and green light. The transmitted red light is split by the first polarizing beam splitter 41 into a P-polarized beam and an S-polarized beam. The P-polarized beam of the separated light is rotated and modulated by 90 degrees by the first liquid crystal light valve 2a, converted into an S-polarized beam, reflected by the reflection mirror 13, and transmitted to the second polarization beam splitter 42. Incident. On the other hand, the S-polarized beam split by the first polarizing beam splitter 41 is reflected by the reflecting mirror 12 and is incident on the second liquid crystal light valve 2b.
The light is rotated by 90 degrees by the liquid crystal light valve 2b and modulated, converted into a P-polarized beam, and incident on the second polarized beam splitter 42. The S-polarized beam emitted from the first liquid crystal light valve 2a and the P-polarized beam emitted from the second liquid crystal light valve 2b are
The light is synthesized by the polarization beam splitter 42, reflected by the reflection mirror 18, and enters the cross dichroic prism 25.

【0034】一方、ダイクロイックミラー33で反射さ
れた色光のうち緑色光は、緑色光反射用に設定されたダ
イクロイックミラー34によって反射され、第1偏光ビ
ームスプリッタ43によってP偏光ビームとS偏光ビー
ムとに分離される。分離されたP偏光ビームは、第1液
晶ライトバルブ3aによって変調されるとともに、S偏
光ビームに変換され、反射ミラー15によって反射され
て、第2偏光ビームスプリッタ44に入射される。一
方、第1偏光ビームスプリッタ43によって分離された
S偏光ビームは、反射ミラー14によって反射されて、
第2液晶ライトバルブ3bに入射され、第2液晶ライト
バルブ3bによって変調されるとともに、P偏光ビーム
に変換され、第2偏光ビームスプリッタ44に入射され
る。そして、第1液晶ライトバルブ3aから出射された
S偏光ビームおよび第2液晶ライトバルブ3bから出射
されたP偏光ビームは、第2偏光ビームスプリッタ44
により合成され、クロスダイクロイックプリズム25に
入射する。
On the other hand, the green light of the color light reflected by the dichroic mirror 33 is reflected by the dichroic mirror 34 set for reflecting the green light, and is converted by the first polarizing beam splitter 43 into a P-polarized beam and an S-polarized beam. Separated. The separated P-polarized light beam is modulated by the first liquid crystal light valve 3a, converted into an S-polarized light beam, reflected by the reflection mirror 15, and made incident on the second polarized light beam splitter 44. On the other hand, the S-polarized beam split by the first polarizing beam splitter 43 is reflected by the reflecting mirror 14,
The light is incident on the second liquid crystal light valve 3b, is modulated by the second liquid crystal light valve 3b, is converted into a P-polarized beam, and is incident on the second polarized beam splitter 44. The S-polarized beam emitted from the first liquid crystal light valve 3a and the P-polarized beam emitted from the second liquid crystal light valve 3b are combined with the second polarized beam splitter 44.
And enters the cross dichroic prism 25.

【0035】また、緑色光反射用のダイクロイックミラ
ー34を透過した青色光は、反射ミラー11によって反
射されて、第1偏光ビームスプリッタ45によってP偏
光ビームとS偏光ビームとに分離される。分離されたP
偏光ビームは、第1液晶ライトバルブ4aによって変調
されるとともに、S偏光ビームに変換され、反射ミラー
17によって反射されて、第2偏光ビームスプリッタ4
6に入射される。一方、第1偏光ビームスプリッタ45
によって分離されたS偏光ビームは、反射ミラー16に
よって反射されて、第2液晶ライトバルブ4bに入射さ
れ、第2液晶ライトバルブ4bによって変調されるとと
もに、P偏光ビームに変換され、第2偏光ビームスプリ
ッタ46に入射される。そして、第1液晶ライトバルブ
4aから出射されたS偏光ビームおよび第2液晶ライト
バルブ4bから出射されたP偏光ビームは、第2偏光ビ
ームスプリッタ46により合成され、反射ミラー19に
よって反射されて、クロスダイクロイックプリズム25
に入射する。
The blue light transmitted through the green light reflecting dichroic mirror 34 is reflected by the reflecting mirror 11 and is separated by the first polarizing beam splitter 45 into a P-polarized beam and an S-polarized beam. P isolated
The polarized light beam is modulated by the first liquid crystal light valve 4a, converted into an S-polarized light beam, reflected by the reflection mirror 17, and is reflected by the second polarizing beam splitter 4a.
6 is incident. On the other hand, the first polarization beam splitter 45
The S-polarized beam separated by is reflected by the reflection mirror 16, is incident on the second liquid crystal light valve 4b, is modulated by the second liquid crystal light valve 4b, is converted into a P-polarized beam, and is converted into a P-polarized beam. The light enters the splitter 46. Then, the S-polarized beam emitted from the first liquid crystal light valve 4a and the P-polarized beam emitted from the second liquid crystal light valve 4b are combined by the second polarizing beam splitter 46, reflected by the reflection mirror 19, and crossed. Dichroic prism 25
Incident on.

【0036】各光変調装置により変調された3つの色光
が入射されたクロスダイクロイックプリズム25は、4
つの直角プリズムが張り合わされ、その内面に赤色を反
射する誘電体多層膜と青色を反射する誘電体多層膜とが
十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によっ
て、3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形
成される。合成された光は、投写光学系である投射レン
ズ26によってスクリーン上に投写され、画像が拡大さ
れて表示される。
The cross dichroic prism 25 on which the three color lights modulated by the respective light modulators are incident,
Two right angle prisms are laminated, and a dielectric multilayer film that reflects red and a dielectric multilayer film that reflects blue are formed in a cross shape on the inner surface. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. The combined light is projected on a screen by a projection lens 26 which is a projection optical system, and an image is enlarged and displayed.

【0037】このような投射型表示装置では、光変調装
置2、3、4は、いずれも液晶を用いた2つの液晶ライ
トバルブからなり、光変調装置2、3、4に入射する光
をP偏光ビームとS偏光ビームとに分離する第1偏光ビ
ームスプリッタ41、43、45と、第1偏光ビームス
プリッタ41、43、45により分離されたP偏光ビー
ムを変調し、S偏光ビームに変換する第1液晶ライトバ
ルブ2a、3a、4aと、第1偏光ビームスプリッタ4
1、43、45により分離されたS偏光ビームを変調
し、P偏光ビームに変換する第2液晶ライトバルブ2
b、3b、4bと、第1液晶ライトバルブ2a、3a、
4aから出射されたS偏光ビームと第2液晶ライトバル
ブ2b、3b、4bから出射されたP偏光ビームとをそ
れぞれ合成する第2偏光ビームスプリッタ42、44、
46とを有するので、第1液晶ライトバルブ2a、3
a、4aあるいは第2液晶ライトバルブ2b、3b、4
bに照射される光の光束密度は、1つの液晶ライトバル
ブからなる光変調装置とした場合の半分となり、光変調
装置の液晶ライトバルブの光劣化を防止あるいは緩和す
ることができる。したがって、投射型表示装置の寿命を
より長くすることが可能となる。
In such a projection display device, each of the light modulators 2, 3, and 4 is composed of two liquid crystal light valves using liquid crystal, and the light incident on the light modulators 2, 3, and 4 is reflected by P light. A first polarization beam splitter 41, 43, 45 for separating the polarization beam into an S polarization beam, and a second polarization beam splitter 41, 43, 45 for modulating the P polarization beam separated by the first polarization beam splitter 41, 43, 45 and converting the P polarization beam into an S polarization beam. 1 liquid crystal light valve 2a, 3a, 4a and first polarization beam splitter 4
A second liquid crystal light valve 2 for modulating the S-polarized beam separated by 1, 43, 45 and converting it to a P-polarized beam
b, 3b, 4b and the first liquid crystal light valves 2a, 3a,
Second polarizing beam splitters 42 and 44 for combining the S-polarized beam emitted from 4a and the P-polarized beams emitted from the second liquid crystal light valves 2b, 3b and 4b, respectively.
46, the first liquid crystal light valves 2a, 3a
a, 4a or the second liquid crystal light valves 2b, 3b, 4
The luminous flux density of the light applied to b is half that of a light modulator including one liquid crystal light valve, and light deterioration of the liquid crystal light valve of the light modulator can be prevented or reduced. Therefore, it is possible to prolong the life of the projection display device.

【0038】また、この投射型表示装置では、色分離手
段により分離された複数の色光のうち最も短波長側の色
光である青色光を変調する光変調装置4が、液晶を用い
た2つの液晶ライトバルブ4a、4bからなるものであ
るので、波長の短い青色光が入射されるために複数の光
変調装置の中でも特に劣化しやすい液晶光変調装置4の
液晶ライトバルブの光劣化を防止あるいは緩和すること
ができる。このことにより、投射型表示装置の寿命を効
果的により長くすることができる。
In this projection display device, the light modulator 4 that modulates blue light, which is the shortest wavelength side color light among the plurality of color lights separated by the color separation means, uses two liquid crystals using liquid crystals. The light valves 4a and 4b prevent or mitigate light deterioration of the liquid crystal light valve of the liquid crystal light modulation device 4 which is particularly likely to deteriorate among a plurality of light modulation devices because blue light having a short wavelength is incident thereon. can do. Thus, the life of the projection display device can be effectively extended.

【0039】上記の投射型表示装置においては、青色光
に対して、長い光路による光損失を防ぐために、ダイク
ロイックミラー34と反射ミラー11との間や、反射ミ
ラー11と第1偏光ビームスプリッタ45との間など
に、リレーレンズなどからなる導光手段を設けてもよ
い。
In the above-mentioned projection display device, in order to prevent light loss due to a long optical path with respect to blue light, the distance between the dichroic mirror 34 and the reflection mirror 11 and the distance between the reflection mirror 11 and the first polarization beam splitter 45 are reduced. A light guide means such as a relay lens may be provided in between.

【0040】また、第1偏光ビームスプリッタのみで
は、偏光を充分に分離できない場合など、必要に応じて
液晶ライトバルブにより偏光分離能が高い偏光板を設け
てもよい。このような偏光板を設けることにより、光の
分離を向上させるとともに、コントラストを確保するこ
とができる。偏光板の設け方の例として、一つは液晶ラ
イトバルブに直接貼り付ける構成が考えられるが、偏光
ビームスプリッタに貼り付ける構成にすると放熱効果が
高まることにより、液晶ライトバルブあるいは偏光板の
蓄熱による画像劣化を防止することができる。
If the first polarized beam splitter alone cannot sufficiently separate polarized light, a polarizing plate having a high polarization separating ability may be provided by a liquid crystal light valve as necessary. By providing such a polarizing plate, the separation of light can be improved and the contrast can be ensured. As an example of the method of providing the polarizing plate, one configuration is considered to be directly attached to the liquid crystal light valve.However, if the configuration is such that the polarizing plate is attached to the polarizing beam splitter, the heat dissipation effect is enhanced, and the heat storage of the liquid crystal light valve or the polarizing plate is performed. Image deterioration can be prevented.

【0041】本発明の投射型表示装置においては、上述
した例に示したように、すべての光変調装置2、3、4
を2つの液晶ライトバルブからなるものとしてもよい
が、いずれか1以上の光変調装置を2つの液晶ライトバ
ルブからなるものとしてもよく、特に限定されない。な
お、光変調装置を1つの液晶ライトバルブからなるもの
とする場合、第1偏光ビームスプリッタおよび第2偏光
ビームスプリッタ、さらにこれらとの間に介在する反射
ミラーは不要である。
In the projection type display device of the present invention, as shown in the above-described example, all the light modulation devices 2, 3, 4
May be composed of two liquid crystal light valves, but any one or more light modulators may be composed of two liquid crystal light valves, and there is no particular limitation. In the case where the light modulator includes one liquid crystal light valve, the first polarization beam splitter, the second polarization beam splitter, and the reflection mirror interposed therebetween are unnecessary.

【0042】[第2の実施形態]図2は、本発明の投射
型表示装置の他の例の要部を示した概略構成図である。
[Second Embodiment] FIG. 2 is a schematic diagram showing a main part of another example of the projection type display device of the present invention.

【0043】この投射型表示装置は、光変調装置が1組
である単板方式の一種である色順次単板方式(フィール
ドシーケンシャル方式)のものである。
This projection type display device is of a color sequential single plate type (field sequential type) which is a kind of a single plate type in which the light modulator is one set.

【0044】図2において、符号30は光源、符号5
1、52は反射ミラー、符号5は光変調装置を示してい
る。この光変調装置5は、例えばツイステッドネマチッ
ク型液晶を用いた2つの液晶ライトバルブからなってい
る。また、符号47は第1偏光ビームスプリッタ、符号
48は第2偏光ビームスプリッタ、符号26は投射レン
ズを示している。
In FIG. 2, reference numeral 30 denotes a light source, and reference numeral 5 denotes a light source.
Reference numerals 1 and 52 denote reflection mirrors, and reference numeral 5 denotes an optical modulation device. The light modulation device 5 includes two liquid crystal light valves using, for example, twisted nematic liquid crystals. Reference numeral 47 denotes a first polarization beam splitter, reference numeral 48 denotes a second polarization beam splitter, and reference numeral 26 denotes a projection lens.

【0045】光源30は、メタルハラルドなどのランプ
31とランプ31の光を反射するリフレクタ32とから
なる。光源30からの光束は、集光レンズ55、カラー
ホイール57、集光レンズ56を順次透過して、第1偏
光ビームスプリッタ47に入射される。このとき、カラ
ーホイール57を高速回転させることによって、赤色
光、青色光、緑色光がそれぞれ1/3フレーム毎に第1
偏光ビームスプリッタ47に入射される。
The light source 30 comprises a lamp 31 such as a metal Harald and a reflector 32 for reflecting the light of the lamp 31. The light beam from the light source 30 sequentially passes through the condenser lens 55, the color wheel 57, and the condenser lens 56, and is incident on the first polarization beam splitter 47. At this time, by rotating the color wheel 57 at a high speed, the red light, the blue light, and the green light
The light enters the polarization beam splitter 47.

【0046】第1偏光ビームスプリッタ47に入射した
光は、第1偏光ビームスプリッタ47によってP偏光ビ
ームとS偏光ビームとに分離される。分離された光のう
ちP偏光ビームは、第1液晶ライトバルブ5aによって
90度旋光して変調されるとともに、S偏光ビームに変
換され、反射ミラー52によって反射されて、第2偏光
ビームスプリッタ48に入射される。一方、第1偏光ビ
ームスプリッタ47によって分離されたS偏光ビーム
は、反射ミラー51によって反射されて、第2液晶ライ
トバルブ5bに入射され、第2液晶ライトバルブ5bに
よって90度旋光して変調されるとともに、P偏光ビー
ムに変換され、第2偏光ビームスプリッタ48に入射さ
れる。そして、第1液晶ライトバルブ5aから出射され
たS偏光ビームおよび第2液晶ライトバルブ5bから出
射されたP偏光ビームは、第2偏光ビームスプリッタ4
8により合成される。
The light incident on the first polarization beam splitter 47 is split by the first polarization beam splitter 47 into a P-polarized beam and an S-polarized beam. The P-polarized beam of the separated light is rotated by 90 degrees by the first liquid crystal light valve 5a and modulated, converted into an S-polarized beam, reflected by the reflection mirror 52, and transmitted to the second polarization beam splitter 48. Incident. On the other hand, the S-polarized beam split by the first polarizing beam splitter 47 is reflected by the reflection mirror 51, enters the second liquid crystal light valve 5b, and is rotated and modulated by 90 degrees by the second liquid crystal light valve 5b. At the same time, the beam is converted into a P-polarized beam, and is incident on the second polarized beam splitter 48. The S-polarized beam emitted from the first liquid crystal light valve 5a and the P-polarized beam emitted from the second liquid crystal light valve 5b are combined with the second polarized beam splitter 4
8 are synthesized.

【0047】合成された光は、投写光学系である投射レ
ンズ26によってスクリーン上に投射され、画像が拡大
されて表示される。
The synthesized light is projected on a screen by a projection lens 26 as a projection optical system, and an image is displayed in an enlarged scale.

【0048】このような投射型表示装置では、光源から
の光は、第1偏光ビームスプリッタ47によってP偏光
ビームとS偏光ビームの2つに分離され、分離された光
のうちP偏光ビームは第1液晶ライトバルブ5aに照射
され、S偏光ビームは第2液晶ライトバルブ5bに照射
される。このため、第1液晶ライトバルブ5aおよび第
2液晶ライトバルブ5bに照射される光の光束密度は、
光源からの光の半分となり、液晶ライトバルブの光劣化
を防止あるいは緩和することができる。したがって、投
射型表示装置の寿命をより長くすることが可能となる。
In such a projection display device, the light from the light source is split into two beams, a P-polarized beam and an S-polarized beam, by the first polarizing beam splitter 47. The first liquid crystal light valve 5a is irradiated, and the S-polarized beam is irradiated to the second liquid crystal light valve 5b. Therefore, the luminous flux density of the light applied to the first liquid crystal light valve 5a and the second liquid crystal light valve 5b is:
This is half of the light from the light source, and light degradation of the liquid crystal light valve can be prevented or reduced. Therefore, it is possible to prolong the life of the projection display device.

【0049】[第3の実施形態]図3は、本発明の投射
型表示装置の他の例の要部を示した概略構成図である。
[Third Embodiment] FIG. 3 is a schematic diagram showing a main part of another example of the projection type display device of the present invention.

【0050】この投射型表示装置も、図2に示した投射
型表示装置と同様に、光変調装置が1組である単板方式
の一種であり、空間分割単板方式のものである。
This projection type display device is also a kind of single-panel type in which the light modulation device is one set, similarly to the projection type display device shown in FIG. 2, and is a space division single-panel type.

【0051】図2において、符号30は光源、符号5
3、54は反射ミラー、符号6は光変調装置を示してい
る。この光変調装置6は、例えばRGBカラーフィルタ
ーにより空間分割されたツイステッドネマチック型液晶
からなる2つの液晶ライトバルブからなっている。ま
た、符号49は第1偏光ビームスプリッタ、符号50は
第2偏光ビームスプリッタ、符号26は投射レンズを示
している。
In FIG. 2, reference numeral 30 denotes a light source, and reference numeral 5 denotes a light source.
Reference numerals 3 and 54 denote reflection mirrors, and reference numeral 6 denotes an optical modulation device. The light modulation device 6 is composed of two liquid crystal light valves made of, for example, twisted nematic liquid crystals spatially divided by RGB color filters. Reference numeral 49 denotes a first polarization beam splitter, reference numeral 50 denotes a second polarization beam splitter, and reference numeral 26 denotes a projection lens.

【0052】光源30は、メタルハラルドなどのランプ
31とランプ31の光を反射するリフレクタ32とから
なる。光源30からの光束は、2つのインテグレーター
58、59を順次透過し、第1偏光ビームスプリッタ4
9によってP偏光ビームとS偏光ビームとに分離され
る。分離された光のうちP偏光ビームは、第1液晶ライ
トバルブ6aによって90度旋光して変調されるととも
に、S偏光ビームに変換され、反射ミラー54によって
反射されて、第2偏光ビームスプリッタ50に入射され
る。一方、第1偏光ビームスプリッタ49によって分離
されたS偏光ビームは、反射ミラー53によって反射さ
れて、第2液晶ライトバルブ6bに入射され、第2液晶
ライトバルブ6bによって90度旋光して変調されると
ともに、P偏光ビームに変換され、第2偏光ビームスプ
リッタ50に入射される。そして、第1液晶ライトバル
ブ6aから出射されたS偏光ビームおよび第2液晶ライ
トバルブ6bから出射されたP偏光ビームは、第2偏光
ビームスプリッタ50により合成される。
The light source 30 comprises a lamp 31 such as a metal Harald and a reflector 32 for reflecting the light of the lamp 31. The light beam from the light source 30 sequentially passes through the two integrators 58 and 59, and the first polarizing beam splitter 4
9 separates the beam into a P-polarized beam and an S-polarized beam. The P-polarized beam of the separated light is rotated and modulated by 90 degrees by the first liquid crystal light valve 6a, converted into an S-polarized beam, reflected by the reflection mirror 54, and transmitted to the second polarization beam splitter 50. Incident. On the other hand, the S-polarized beam split by the first polarizing beam splitter 49 is reflected by the reflection mirror 53, enters the second liquid crystal light valve 6b, and is rotated by 90 degrees by the second liquid crystal light valve 6b and modulated. At the same time, the beam is converted into a P-polarized beam, and is incident on the second polarized beam splitter 50. The S-polarized beam emitted from the first liquid crystal light valve 6a and the P-polarized beam emitted from the second liquid crystal light valve 6b are combined by the second polarizing beam splitter 50.

【0053】合成された光は、投写光学系である投射レ
ンズ26によってスクリーン上に投射され、画像が拡大
されて表示される。
The synthesized light is projected on a screen by a projection lens 26, which is a projection optical system, and an image is enlarged and displayed.

【0054】このような投射型表示装置においても、第
1液晶ライトバルブ6aおよび第2液晶ライトバルブ6
bに照射される光の光束密度は、光源からの光の半分と
なり、液晶ライトバルブの光劣化を防止あるいは緩和す
ることができ、投射型表示装置の寿命をより長くするこ
とが可能となる。
In such a projection display device as well, the first liquid crystal light valve 6a and the second liquid crystal light valve 6
The luminous flux density of the light applied to b becomes half that of the light from the light source, which can prevent or mitigate the light deterioration of the liquid crystal light valve, and can prolong the life of the projection display device.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の投射型表
示装置は、第1液晶ライトバルブと第2液晶ライトバル
ブの2つの液晶ライトバルブからなる光変調装置を有
し、第1液晶ライトバルブおよび第2液晶ライトバルブ
に照射される光の光束密度は、1つの液晶ライトバルブ
からなる光変調装置とした場合の半分となり、光変調装
置の液晶ライトバルブの光劣化を防止あるいは緩和する
ことができる。したがって、投射型表示装置の寿命をよ
り長くすることが可能となる。
As described above, the projection type display device of the present invention has the light modulation device including the two liquid crystal light valves, the first liquid crystal light valve and the second liquid crystal light valve. The luminous flux density of the light applied to the bulb and the second liquid crystal light valve is half that of a light modulator having one liquid crystal light valve, thereby preventing or reducing light deterioration of the liquid crystal light valve of the light modulator. Can be. Therefore, it is possible to prolong the life of the projection display device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の投射型表示装置の一例の要部を示し
た概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of an example of a projection display device of the present invention.

【図2】 本発明の投射型表示装置の他の例の要部を示
した概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main part of another example of the projection display device of the present invention.

【図3】 本発明の投射型表示装置の他の例の要部を示
した概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a main part of another example of the projection display device of the present invention.

【図4】 本発明の投射型表示装置に用いる液晶ライト
バルブの画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の
画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit such as various elements and wiring provided in a plurality of pixels in a matrix forming an image display area of a liquid crystal light valve used in the projection display device of the present invention.

【図5】 同、液晶ライトバルブのTFTアレイ基板を
その上に形成された各構成要素とともに対向基板の側か
ら見た平面図である。
FIG. 5 is a plan view of the TFT array substrate of the liquid crystal light valve together with the components formed thereon viewed from a counter substrate side.

【図6】 図5のH−H’断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line H-H ′ of FIG. 5;

【図7】 同、液晶ライトバルブの要部を示す断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view showing a main part of the liquid crystal light valve.

【図8】 従来の投射型表示装置の一例の要部を示した
概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a main part of an example of a conventional projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2、3、4、5、6 光変調装置 2a、3a、4a、5a、6a 第1液晶ライトバルブ 2b、3b、4b、5b、6b 第2液晶ライトバルブ 11、12、13、14、15、16、17、18、1
9、35、36、37、51、52、53、54 反射
ミラー 20 出射レンズ 21 導光手段 22、23、24 液晶光変調装置 25 クロスダイクロイックプリズム 26 投射レンズ 30 光源 31 ランプ 32 リフレクタ 33、34 ダイクロイックミラー 38 入射レンズ 39 リレーレンズ 41、43、45、47、49 第1偏光ビームスプリ
ッタ 42、44、46、48、50 第2偏光ビームスプリ
ッタ 55、56 集光レンズ 57 カラーホイール 58、59 インテグレーター 103a 走査線 106a データ線 109a 画素電極 110 TFTアレイ基板 116、122 配向膜 120 対向基板 121 対向電極 130 画素スイッチング用TFT 150 液晶層
2, 3, 4, 5, 6 light modulator 2a, 3a, 4a, 5a, 6a first liquid crystal light valve 2b, 3b, 4b, 5b, 6b second liquid crystal light valve 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 1
9, 35, 36, 37, 51, 52, 53, 54 Reflecting mirror 20 Outgoing lens 21 Light guide means 22, 23, 24 Liquid crystal light modulator 25 Cross dichroic prism 26 Projection lens 30 Light source 31 Lamp 32 Reflector 33, 34 Dichroic Mirror 38 Incident lens 39 Relay lens 41, 43, 45, 47, 49 First polarizing beam splitter 42, 44, 46, 48, 50 Second polarizing beam splitter 55, 56 Condensing lens 57 Color wheel 58, 59 Integrator 103a Scanning Line 106a Data line 109a Pixel electrode 110 TFT array substrate 116, 122 Alignment film 120 Counter substrate 121 Counter electrode 130 Pixel switching TFT 150 Liquid crystal layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 33/12 G03B 33/12 H04N 9/31 H04N 9/31 C Fターム(参考) 2H088 EA14 EA15 EA18 HA08 HA13 HA20 HA21 HA24 HA28 MA20 2H089 QA16 TA09 TA12 TA15 TA16 TA18 UA05 2H091 FA05X FA05Z FA10X FA10Z FA14X FA14Z FA26X FA41Z GA13 LA30 MA07 2H099 AA12 BA09 BA17 CA02 DA05 5C060 BA04 BA08 BC07 EA00 GA01 GB02 GB06 HC00 HC20 HC24 HC25 JA00 JB06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) G03B 33/12 G03B 33/12 H04N 9/31 H04N 9/31 CF term (Reference) 2H088 EA14 EA15 EA18 HA08 HA13 HA20 HA21 HA24 HA28 MA20 2H089 QA16 TA09 TA12 TA15 TA16 TA18 UA05 2H091 FA05X FA05Z FA10X FA10Z FA14X FA14Z FA26X FA41Z GA13 LA30 MA07 2H099 AA12 BA09 BA17 CA02 DA05 5C060 BA04 BA08 BC07 EA00 HC02 GB02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、前記光源からの光を変調する光
変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射
する投射レンズを備える投射型表示装置であって、 前記光変調装置は、液晶を用いた2つの液晶ライトバル
ブからなり、前記光源からの光をP偏光ビームとS偏光
ビームとに分離する第1偏光ビームスプリッタと、前記
第1偏光ビームスプリッタにより分離されたP偏光ビー
ムを変調するとともに、S偏光ビームに変換する第1液
晶ライトバルブと、前記第1偏光ビームスプリッタによ
り分離されたS偏光ビームを変調するとともに、P偏光
ビームに変換する第2液晶ライトバルブと、前記第1液
晶ライトバルブから出射されたS偏光ビームと第2液晶
ライトバルブから出射されたP偏光ビームとを合成する
第2偏光ビームスプリッタとを有することを特徴とする
投射型表示装置。
1. A projection display device comprising: a light source; a light modulation device that modulates light from the light source; and a projection lens that projects light modulated by the light modulation device, wherein the light modulation device is A first polarizing beam splitter, which comprises two liquid crystal light valves using liquid crystal, and separates light from the light source into a P-polarized beam and an S-polarized beam; and a P-polarized beam separated by the first polarizing beam splitter. A first liquid crystal light valve that modulates the light into an S-polarized light beam, a second liquid crystal light valve that modulates the S-polarized light beam separated by the first polarization beam splitter and converts the light into a P-polarized light beam, A second polarization beam splitter that combines an S-polarized beam emitted from the first liquid crystal light valve with a P-polarized beam emitted from the second liquid crystal light valve. Projection display device characterized by having a motor.
【請求項2】 光源と、前記光源からの光を複数の色光
に分離する色分離手段と、前記色分離手段により分離さ
れた複数の色光を変調する複数の光変調装置と、前記複
数の光変調装置により変調された色光を合成する色合成
手段と、前記色合成手段により合成された光を投射する
投射レンズとを備える投射型表示装置であって、 前記複数の光変調装置のうち少なくとも1つは、液晶を
用いた2つの液晶ライトバルブからなり、前記2つの液
晶ライトバルブからなる光変調装置に入射する光をP偏
光ビームとS偏光ビームとに分離する第1偏光ビームス
プリッタと、前記第1偏光ビームスプリッタにより分離
されたP偏光ビームを変調するとともに、S偏光ビーム
に変換する第1液晶ライトバルブと、前記第1偏光ビー
ムスプリッタにより分離されたS偏光ビームを変調する
とともに、P偏光ビームに変換する第2液晶ライトバル
ブと、前記第1液晶ライトバルブから出射されたS偏光
ビームと第2液晶ライトバルブから出射されたP偏光ビ
ームとを合成する第2偏光ビームスプリッタとを有する
ことを特徴とする投射型表示装置。
2. A light source, a color separation means for separating light from the light source into a plurality of color lights, a plurality of light modulators for modulating the plurality of color lights separated by the color separation means, and the plurality of lights A projection type display device comprising: a color synthesizing unit that synthesizes the color light modulated by the modulation device; and a projection lens that projects the light synthesized by the color synthesis unit, wherein at least one of the plurality of light modulation devices is provided. The first polarization beam splitter includes two liquid crystal light valves using liquid crystal, and separates light incident on a light modulator including the two liquid crystal light valves into a P polarization beam and an S polarization beam. A first liquid crystal light valve that modulates the p-polarized beam split by the first polarizing beam splitter and converts the p-polarized beam into an s-polarized beam, and splits by the first polarizing beam splitter A second liquid crystal light valve that modulates the obtained S-polarized beam and converts it into a P-polarized beam; and an S-polarized beam emitted from the first liquid crystal light valve and a P-polarized beam emitted from the second liquid crystal light valve. And a second polarizing beam splitter for combining the two.
【請求項3】 色分離手段により分離された複数の色光
のうち少なくとも最も短波長側の色光を変調する光変調
装置が、液晶を用いた2つの液晶ライトバルブからなる
ことを特徴とする請求項2に記載の投射型表示装置。
3. A light modulator for modulating at least the shortest-wavelength color light of the plurality of color lights separated by the color separation means, comprising two liquid crystal light valves using liquid crystals. 3. The projection display device according to 2.
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