JP2009216822A - Display device and electronic apparatus - Google Patents

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JP2009216822A
JP2009216822A JP2008058431A JP2008058431A JP2009216822A JP 2009216822 A JP2009216822 A JP 2009216822A JP 2008058431 A JP2008058431 A JP 2008058431A JP 2008058431 A JP2008058431 A JP 2008058431A JP 2009216822 A JP2009216822 A JP 2009216822A
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display device
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light modulation
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Norio Nakamura
典生 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device for displaying a high-brightness and high-quality image while achieving power saving, and to provide an electronic apparatus provided with the display device. <P>SOLUTION: The display device comprises: a light modulation device provided with a plurality of transmissive window parts; a light source device 3 provided with a light source 31 emitting light; a light guide member 4 provided with a tubular reflective surface 41 having a function of guiding light toward the light modulation device from the light source 31; and a reflection part which is disposed according to a part other than the transmissive window parts in the neighborhood of the light source 31 side of the light modulation device and/or in the light modulation device, and reflects light from the light guide member 4 to the light guide member 4 side. The tubular reflective surface 41 converges from the light modulation device side to the light source device 3 side so as to guide the light reflected on the reflection part to the transmissive window parts, and an inclination angle θ with respect to an axial line (optical axis OA) of the tubular reflection surface 41 is 8° or more. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示装置および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a display device and an electronic apparatus.

投射型のプロジェクタやディスプレイ等の表示装置は、例えば、液晶ライトバルブ等の光変調素子と、光変調素子に光を照射するLED(発光ダイオード)やLD(レーザーダイオード)等の光源とを備えている(例えば、特許文献1参照)。
また、特許文献1にかかる表示装置では、光変調素子と光源との間にロッドインテグレータが設けられている。そして、光源からロッドインテクレータを介して光変調素子に光を照射する。このようにロッドインテグレータを用いることで、光源からの光を光変調素子の所望領域に均一に照射することができる。
A display device such as a projection type projector or a display includes, for example, a light modulation element such as a liquid crystal light valve, and a light source such as an LED (light emitting diode) or an LD (laser diode) that emits light to the light modulation element. (For example, refer to Patent Document 1).
Further, in the display device according to Patent Document 1, a rod integrator is provided between the light modulation element and the light source. Then, the light modulation element is irradiated with light from the light source via the rod intector. Thus, by using a rod integrator, the light from a light source can be uniformly irradiated to the desired area | region of a light modulation element.

ところで、液晶ライトバルブ等の光変調素子では、光を透過する部分と、光を透過しない部分とが必然的に形成されるが、光を透過する部分が光変調素子の全体(表示領域)に占める割合、いわゆる開口率が低い。
特許文献1にかかる表示装置では、光源からの光の一部は、前述した光を透過しない部分で反射され、使用されることなく無駄になっていた。そのため、所望の明るさの画像を表示するためには、高輝度の光源装置が必要となり、消費電力の増大を招いていた。
By the way, in a light modulation element such as a liquid crystal light valve, a part that transmits light and a part that does not transmit light are inevitably formed, but the part that transmits light is formed in the entire light modulation element (display area). Occupancy ratio, so-called aperture ratio is low.
In the display device according to Patent Document 1, a part of the light from the light source is reflected by the portion that does not transmit the light and is wasted without being used. For this reason, in order to display an image having a desired brightness, a high-luminance light source device is required, resulting in an increase in power consumption.

特開2005−140837号公報JP 2005-140837 A

本発明の目的は、省電力化を図りつつ、高輝度・高品位な画像を表示することができる表示装置、および、この表示装置を備える電子機器を提供することにある。   The objective of this invention is providing the display apparatus which can display a high-intensity and a high quality image, and an electronic device provided with this display apparatus, aiming at power saving.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の表示装置は、複数の透光窓部を備える光変調素子と、
光を出射する光源を備える光源装置と、
前記光源から前記光変調素子へ向け光を導く機能を有する筒状の反射面を備える導光部材と、
前記光変調素子の前記光源側近傍および/または前記光変調素子内にて、前記透光窓部以外の部分に対応して設けられ、前記導光部材からの光を前記導光部材側へ反射する反射部とを有し、
前記筒状の反射面は、前記反射部で反射した光を前記透光窓部へ導くように、前記光変調素子側から前記光源装置側へ向け収斂しており、前記筒状の反射面の軸線に対する傾斜角度θが8°以上であることを特徴とする。
これにより、反射部で反射した光が有効利用されるため、省電力化を図りつつ、高輝度・高品位な画像を表示することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The display device of the present invention includes a light modulation element including a plurality of light-transmissive windows, and
A light source device including a light source that emits light;
A light guide member including a cylindrical reflection surface having a function of guiding light from the light source toward the light modulation element;
Provided in the vicinity of the light source side of the light modulation element and / or in the light modulation element so as to correspond to a portion other than the light transmission window portion, and reflects light from the light guide member toward the light guide member side. And a reflective part
The cylindrical reflecting surface converges from the light modulation element side to the light source device side so as to guide light reflected by the reflecting portion to the light transmitting window portion, and the cylindrical reflecting surface The inclination angle θ with respect to the axis is 8 ° or more.
Thereby, since the light reflected by the reflecting portion is effectively used, it is possible to display a high-luminance and high-quality image while saving power.

本発明の表示装置では、前記光源装置が前記筒状の反射面の一端の内側領域を覆うように設けられているとともに、前記光変調素子が前記筒状の反射面の他端の内側領域を覆うように設けられ、前記筒状の反射面と前記光源装置と前記光変調素子とで囲まれた領域が前記光源を内包する閉領域を形成していることが好ましい。
これにより、より確実に反射部で反射した光が有効利用されるため高輝度・高品位の画像を表示することができる。
本発明の表示装置では、前記傾斜角度θは、前記筒状の反射面の軸線方向におけるほぼ全域で一定であることが好ましい。
これにより、簡単かつ確実に、光源装置から光変調素子に照射される光の均一性を優れたものとし、高品位な画像を表示することができる。
In the display device according to the aspect of the invention, the light source device is provided so as to cover an inner region of one end of the cylindrical reflecting surface, and the light modulation element covers an inner region of the other end of the cylindrical reflecting surface. It is preferable that a region provided so as to be covered and surrounded by the cylindrical reflection surface, the light source device, and the light modulation element forms a closed region including the light source.
Thereby, since the light reflected by the reflecting portion is more effectively used, a high-luminance and high-quality image can be displayed.
In the display device according to the aspect of the invention, it is preferable that the inclination angle θ is constant over substantially the entire region in the axial direction of the cylindrical reflecting surface.
Thereby, it is possible to easily and reliably improve the uniformity of light emitted from the light source device to the light modulation element and display a high-quality image.

本発明の表示装置では、前記光変調素子と前記光源装置との間には、所定方向の偏光を透過させ、当該所定方向に直交する方向の偏光を反射する偏光分離素子が設けられていることが好ましい。
これにより、偏光分離素子を透過しない光を有効利用することができる。
本発明の表示装置では、前記偏光分離素子と前記光源装置の間には、偏光の状態を制御する位相差板が設けられていることが好ましい。
これにより、偏光分離素子を透過しない光の位相をずらして導光部材から戻ってきた際に偏光分離素子を通過する比率を高めて光を有効利用することができる。
In the display device of the present invention, a polarization separation element that transmits polarized light in a predetermined direction and reflects polarized light in a direction orthogonal to the predetermined direction is provided between the light modulation element and the light source device. Is preferred.
Thereby, the light which does not permeate | transmit a polarization separation element can be used effectively.
In the display device of the present invention, it is preferable that a retardation plate for controlling the polarization state is provided between the polarization separation element and the light source device.
Thereby, when returning from the light guide member by shifting the phase of light that does not pass through the polarization separation element, the ratio of passing through the polarization separation element can be increased to effectively use the light.

本発明の表示装置では、前記光変調素子の近傍には、複数の波長選択部を有するカラーフィルタが設けられており、その波長選択部の少なくとも1つが不透過波長帯域の光を反射する特性を有することが好ましい。
これにより、カラーフィルタの波長選択部を通過しない光を有効利用することができる。
In the display device of the present invention, a color filter having a plurality of wavelength selection units is provided in the vicinity of the light modulation element, and at least one of the wavelength selection units has a characteristic of reflecting light in an opaque wavelength band. It is preferable to have.
Thereby, the light which does not pass the wavelength selection part of a color filter can be used effectively.

本発明の表示装置では、前記複数の波長選択部は、互いに異なる複数の波長帯域の波長選択部で構成されていることが好ましい。
複数色の波長選択部を用いて画像を表示する場合(例えば、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の3色の波長選択部を用いてフルカラー画像を表示する場合)、光変調素子の開口率が極めて小さくなる。そのため、本発明を適用することにより効果が顕著となる。
In the display device according to the aspect of the invention, it is preferable that the plurality of wavelength selection units include wavelength selection units having a plurality of different wavelength bands.
When displaying an image using a wavelength selection unit of multiple colors (for example, when displaying a full color image using a wavelength selection unit of three colors of R (red), G (green), and B (blue)), light The aperture ratio of the modulation element becomes extremely small. Therefore, the effect becomes remarkable by applying the present invention.

本発明の表示装置では、前記光変調素子は、配線を備えており、前記反射部は、前記配線に対応して設けられ、前記配線を遮光する遮光層を兼ねていることが好ましい。
複数色の波長選択部を用いて画像を表示する場合(例えば、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の3色の波長選択部を用いてフルカラー画像を表示する場合)、光変調素子の開口率が極めて小さくなる。そのため、本発明を適用することにより遮光層で遮光される光を有効利用することができその効果が顕著となる。
In the display device according to the aspect of the invention, it is preferable that the light modulation element includes a wiring, and the reflection portion is provided corresponding to the wiring and also serves as a light shielding layer that shields the wiring.
When displaying an image using a wavelength selection unit of multiple colors (for example, when displaying a full color image using a wavelength selection unit of three colors of R (red), G (green), and B (blue)), light The aperture ratio of the modulation element becomes extremely small. Therefore, by applying the present invention, the light shielded by the light shielding layer can be used effectively, and the effect becomes remarkable.

本発明の表示装置では、前記光変調素子に照射される光が略白色光となるように構成されていることが好ましい。
これにより、例えば、カラーフィルタと組み合わせて容易にフルカラー画像を実現することができる。
本発明の表示装置では、前記光源装置は、前記光源に接した若しくは、その近傍に設けられた蛍光体を有し、前記光源は、前記蛍光体を励起する励起光を出射するものであることが好ましい。
反射部で反射した光のうち、そのほとんどが筒状の反射面によって透光窓部へ導かれるが、残部は、光源へ導かれる。そのため、当該残部の光を蛍光体の励起に利用することができる。その結果、画像の輝度を向上させることができる。
In the display device of the present invention, it is preferable that the light applied to the light modulation element is configured to be substantially white light.
Thereby, for example, a full color image can be easily realized in combination with a color filter.
In the display device of the present invention, the light source device has a phosphor in contact with or near the light source, and the light source emits excitation light that excites the phosphor. Is preferred.
Most of the light reflected by the reflecting portion is guided to the light transmitting window portion by the cylindrical reflecting surface, but the remaining portion is guided to the light source. Therefore, the remaining light can be used for excitation of the phosphor. As a result, the brightness of the image can be improved.

本発明の表示装置では、前記光源装置が発する略白色光の色温度が6500K以上となるように構成されていることが好ましい。
これにより、反射部で反射した光を蛍光体の励起に利用した結果において、励起光と蛍光のバランスをとり良好な色バランスを保つことができる。
本発明の電子機器は、本発明の表示装置を有することを特徴とする。
これにより、省電力化を図りつつ、高輝度・高品位な画像を表示する電子機器を提供することができる。
In the display device of the present invention, it is preferable that the color temperature of substantially white light emitted from the light source device is 6500K or higher.
Thereby, in the result of using the light reflected by the reflecting part for excitation of the phosphor, it is possible to balance the excitation light and the fluorescence and maintain a good color balance.
An electronic apparatus according to the present invention includes the display device according to the present invention.
Accordingly, it is possible to provide an electronic device that displays a high-luminance and high-quality image while saving power.

以下、本発明の表示装置および電子機器の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明にかかる表示装置の実施形態の概略構成を示す斜視図、図2は、図1に示す表示装置の縦断面図(図1中のA−A線断面図)、図3は、図2に示す光変調素子の概略構成を示す断面図、図4は、図2に示す光源装置の概略構成を示す断面図、図5は、図2に示す導光部材を説明するための模式図((a)は、図1中のA−A線断面図、(b)は、図1中のB−B線断面図)である。なお、図2および図5では、それぞれ、説明の便宜上、寸法等を誇張して示している。
Hereinafter, preferred embodiments of a display device and an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an embodiment of a display device according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view (cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1) of the display device shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view showing a schematic configuration of the light modulation element shown in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view showing a schematic configuration of the light source device shown in FIG. 2, and FIG. 5 is for explaining the light guide member shown in FIG. (A) is an AA line sectional view in Drawing 1, (b) is a BB line sectional view in Drawing 1. In FIGS. 2 and 5, the dimensions and the like are exaggerated for convenience of explanation.

図1に示す表示装置1は、スクリーンSに像光を投射して画像をするものである。このような表示装置1は、図1および図2に示すように、光変調(空間変調)機能を有する光変調装置2と、この光変調装置2に光を照射する光源装置3と、光源装置3から光変調装置2へ光を導く機能を有する導光部材4と、光変調装置2で変調された光(像光)をスクリーンSに投射する投射レンズ5とを有している。   A display device 1 shown in FIG. 1 projects an image by projecting image light onto a screen S. As shown in FIGS. 1 and 2, the display device 1 includes a light modulation device 2 having a light modulation (spatial modulation) function, a light source device 3 that irradiates light to the light modulation device 2, and a light source device. 3 includes a light guide member 4 having a function of guiding light from 3 to the light modulation device 2 and a projection lens 5 that projects light (image light) modulated by the light modulation device 2 onto a screen S.

以下、表示装置1を構成する各部を順次説明する。
(光変調装置)
光変調装置2は、照射された光Lを2次元的に輝度変調する機能を有する。このような光変調装置2は、図3に示すように、カラーフィルタ21と、このカラーフィルタ21に接合された液晶パネル(光変調素子)22と、これらを狭持するように設けられた1対の偏光層23、24とを有している。
Hereinafter, each part which comprises the display apparatus 1 is demonstrated sequentially.
(Light modulation device)
The light modulation device 2 has a function of performing two-dimensional luminance modulation on the irradiated light L. As shown in FIG. 3, such a light modulation device 2 includes a color filter 21, a liquid crystal panel (light modulation element) 22 bonded to the color filter 21, and 1 provided so as to sandwich them. It has a pair of polarizing layers 23 and 24.

カラーフィルタ21は、基板211と、複数の波長選択部212と、基板211と複数の波長選択部212との間に設けられた遮光層213とを有している。
基板211、透明基板であり、例えば、各種ガラス溶融石英等で構成されている。
基板211の図3中下側の面には、遮光層213を介して複数の波長選択部212が接合されている。
The color filter 21 includes a substrate 211, a plurality of wavelength selection units 212, and a light shielding layer 213 provided between the substrate 211 and the plurality of wavelength selection units 212.
A substrate 211 and a transparent substrate are made of, for example, various glass fused quartz.
A plurality of wavelength selection units 212 are bonded to the lower surface of the substrate 211 in FIG. 3 via a light shielding layer 213.

複数の波長選択部212は、マトリクス状に配列されている。
本実施形態では、複数の波長選択部212は、入射した光を赤色に変換する複数の波長選択部212Rと、入射した光を緑色に変換する複数の波長選択部212Gと、入射した光を青色に変換する複数の波長選択部212Bとで構成されている。これにより、フルカラー画像を表示することができる。
このように複数の波長選択部212が互いに異なる複数の波長選択部212R、212G、212Bで構成されている場合、液晶パネル22の開口率が極めて小さくなる。そのため、後述するような導光部材4を用いた本発明を適用することによる効果が顕著となる。
The plurality of wavelength selectors 212 are arranged in a matrix.
In the present embodiment, the plurality of wavelength selection units 212 includes a plurality of wavelength selection units 212R that convert incident light into red, a plurality of wavelength selection units 212G that convert incident light into green, and blue light that is incident. And a plurality of wavelength selectors 212B for converting to. Thereby, a full color image can be displayed.
In this way, when the plurality of wavelength selection units 212 are configured by a plurality of different wavelength selection units 212R, 212G, and 212B, the aperture ratio of the liquid crystal panel 22 becomes extremely small. Therefore, the effect by applying this invention using the light guide member 4 mentioned later becomes remarkable.

また、複数の波長選択部212のうちの少なくとも1つが不透過波長帯域(前述したような色変換の対象とする波長帯域以外の波長帯域)の光を反射する特性を有するのが好ましい。これにより、カラーフィルタ21の波長選択部212を通過しない光を有効利用することができる。この場合、例えば、複数の波長選択部212のうちの少なくとも1つに、色変換の対象とする波長帯域の光を透過し、それ以外の波長帯域の光を反射するよう構成された誘電体多層膜や自己クローニングフォトニック結晶を用いた素子を設ければよい。   Further, it is preferable that at least one of the plurality of wavelength selection units 212 has a characteristic of reflecting light in the non-transmission wavelength band (wavelength band other than the wavelength band targeted for color conversion as described above). Thereby, the light which does not pass the wavelength selection part 212 of the color filter 21 can be used effectively. In this case, for example, a dielectric multilayer configured to transmit light in a wavelength band targeted for color conversion to at least one of the plurality of wavelength selection units 212 and reflect light in other wavelength bands. An element using a film or a self-cloning photonic crystal may be provided.

遮光層213は、前述した複数の波長選択部212や後述する複数の個別電極224に対応して、複数の開口214が形成されている。各開口214透光窓部であり、各開口214を通じて、これに対応する各波長選択部212に光を入射させることができる。本実施形態では、各開口214内には、透明性を有する樹脂材料、ガラス材料、金属材料等の透明材料が充填されていている。   The light shielding layer 213 has a plurality of openings 214 corresponding to the plurality of wavelength selection units 212 described above and a plurality of individual electrodes 224 described later. Each aperture 214 is a transparent window portion, and light can be incident on each wavelength selection unit 212 corresponding thereto through each aperture 214. In this embodiment, each opening 214 is filled with a transparent material such as a transparent resin material, glass material, or metal material.

また、この遮光層213は、後述するスイッチング素子229やその配線にも対応して設けられており、後述するスイッチング素子229およびその配線に対して光が照射されるのを防止する機能を有する。これにより、スイッチング素子229の光リーク等の不具合の発生を防止することができる。
特に、この遮光層213は、その基板211側の面が光反射性を有している。すなわち、遮光層213は、導光部材4からの光を導光部材4側へ反射する(帰還させる)反射部を構成する。
The light shielding layer 213 is also provided corresponding to a switching element 229 and its wiring, which will be described later, and has a function of preventing light from being irradiated to the switching element 229 and its wiring, which will be described later. As a result, it is possible to prevent the occurrence of problems such as light leakage of the switching element 229.
In particular, the surface of the light shielding layer 213 on the substrate 211 side has light reflectivity. That is, the light shielding layer 213 constitutes a reflection part that reflects (returns) light from the light guide member 4 toward the light guide member 4 side.

このように遮光層213が前述したような反射部を兼ねていることで、遮光層213で遮光される光を後述する導光部材4へ導いて光を有効利用することができる。
このような遮光層213の構成材料としては、遮光層213の基板211側の面が光反射性を有し、かつ、遮光性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、銀、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属、誘電体多層膜(光学多層膜)等を用いることができる。また、遮光層213は、その全体を金属で構成してもよいし、遮光層213の基板211側の面付近だけを金属や誘電体多層膜で構成してもよい。
Thus, since the light shielding layer 213 also serves as the reflection portion as described above, the light shielded by the light shielding layer 213 can be guided to the light guide member 4 to be described later, and the light can be effectively used.
The constituent material of the light shielding layer 213 is not particularly limited as long as the surface of the light shielding layer 213 on the substrate 211 side has light reflectivity and light shielding properties. For example, silver, aluminum A metal such as an aluminum alloy, a dielectric multilayer film (optical multilayer film), or the like can be used. Further, the entire light shielding layer 213 may be made of metal, or only the vicinity of the surface of the light shielding layer 213 on the substrate 211 side may be made of metal or a dielectric multilayer film.

また、遮光層213は、後述する光源31からの光(励起光)と蛍光体32からの蛍光との少なくとも一方の光を反射するものであればよいが、後述する光源31からの光(励起光)のピーク波長と、蛍光体32からの蛍光のピーク波長との少なくとも一方のピーク波長付近に反射率のピークを有しているのが好ましい。
このようなカラーフィルタ21の光の出射側の面上には、液晶パネル22が設けられている。
The light shielding layer 213 may be any layer that reflects at least one of light (excitation light) from the light source 31 (to be described later) and fluorescence from the phosphor 32, but light (excitation) from the light source 31 (to be described later). It is preferable to have a reflectance peak in the vicinity of at least one of the peak wavelength of the light) and the peak wavelength of the fluorescence from the phosphor 32.
A liquid crystal panel 22 is provided on the light emission side surface of the color filter 21.

液晶パネル22は、照射された光の偏光方向の空間的分布を変化させる透過型の光変調素子である。
このような液晶パネル22は、基板221と、基板221とカラーフィルタ21との間に封入された液晶からなる液晶層222と、この液晶層222に電圧を印加するための複数の画素電極223および共通電極224と、液晶層222の液晶を配向させるための1対の配向膜225、226とを有している。
The liquid crystal panel 22 is a transmissive light modulation element that changes the spatial distribution of the polarization direction of irradiated light.
Such a liquid crystal panel 22 includes a substrate 221, a liquid crystal layer 222 made of liquid crystal sealed between the substrate 221 and the color filter 21, a plurality of pixel electrodes 223 for applying a voltage to the liquid crystal layer 222, and A common electrode 224 and a pair of alignment films 225 and 226 for aligning the liquid crystal of the liquid crystal layer 222 are provided.

基板221は、透明基板であり、例えば、各種ガラス等で構成されている。
液晶層222は、液晶分子(図示せず)を含有しており、画素電極223と共通電極224との間の電圧の印加状態に応じて、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
このような液晶層222は、1対の配向膜225、226間にこれらに接するように設けられている。これにより、所定時における液晶層222の液晶を所定の配向状態とすることができる。
The substrate 221 is a transparent substrate and is made of, for example, various glasses.
The liquid crystal layer 222 contains liquid crystal molecules (not shown), and the alignment of the liquid crystal molecules, that is, the liquid crystal changes according to the voltage application state between the pixel electrode 223 and the common electrode 224.
Such a liquid crystal layer 222 is provided between the pair of alignment films 225 and 226 so as to be in contact therewith. Thereby, the liquid crystal of the liquid crystal layer 222 at a predetermined time can be brought into a predetermined alignment state.

配向膜225の液晶層222と反対側には、複数の画素電極223が設けられ、また、配向膜226の液晶層222と反対側には、共通電極224が設けられている。
各画素電極223および共通電極224は、それぞれ、透明電極であり、例えば、インジウムティンオキサイド(ITO)等で構成されている。
複数の画素電極223は、前述した複数の波長選択部212に対応して設けられ、マトリクス状に配列されている。
A plurality of pixel electrodes 223 are provided on the opposite side of the alignment film 225 from the liquid crystal layer 222, and a common electrode 224 is provided on the opposite side of the alignment film 226 from the liquid crystal layer 222.
Each pixel electrode 223 and common electrode 224 are transparent electrodes, and are made of, for example, indium tin oxide (ITO).
The plurality of pixel electrodes 223 are provided corresponding to the plurality of wavelength selection units 212 described above, and are arranged in a matrix.

また、各画素電極223の近傍には、各画素電極223に対応するように、TFT等のスイッチング素子229が設けられている。このスイッチング素子229により、各画素電極223と共通電極224との間の電圧の印加状態を制御することができる。
また、図示しないが、画素電極223同士の間には、各スイッチング素子229に通電するための配線が設けられている。
A switching element 229 such as a TFT is provided in the vicinity of each pixel electrode 223 so as to correspond to each pixel electrode 223. The switching element 229 can control the voltage application state between each pixel electrode 223 and the common electrode 224.
In addition, although not shown, a wiring for energizing each switching element 229 is provided between the pixel electrodes 223.

偏光層23は、基板221のカラーフィルタ21と反対側の面上に設けられ、また、偏光層24は、基板211の液晶パネル22とは反対側の面上に設けられている。
1対の偏光層23、24は、それぞれ、特定方向の偏光のみを透過させ、当該特定方向と直交する方向の偏光を遮光する機能を有する。
特に、偏光層24は、前述した特定方向と直交する方向の偏光を反射するように構成されている。これにより、偏光層24を透過しない光を後述する導光部材4の作用によって有効利用することができる。
The polarizing layer 23 is provided on the surface of the substrate 221 opposite to the color filter 21, and the polarizing layer 24 is provided on the surface of the substrate 211 opposite to the liquid crystal panel 22.
Each of the pair of polarizing layers 23 and 24 has a function of transmitting only polarized light in a specific direction and shielding polarized light in a direction orthogonal to the specific direction.
In particular, the polarizing layer 24 is configured to reflect polarized light in a direction orthogonal to the specific direction described above. Thereby, the light which does not permeate | transmit the polarizing layer 24 can be effectively utilized by the effect | action of the light guide member 4 mentioned later.

偏光層24としては、前述したような機能を有するものであれば、特に限定されないが、複数の細線が互いに微小間隔を隔てて構成されたワイヤグリッド偏光分離素子が好適に用いられる。
なお、偏光層24に代えて、他の偏光分離素子(フォトニックラティス偏光素子等)を用いることもできる。
The polarizing layer 24 is not particularly limited as long as it has a function as described above, but a wire grid polarization separation element in which a plurality of fine lines are spaced apart from each other is preferably used.
Instead of the polarizing layer 24, another polarization separation element (such as a photonic lattice polarization element) can also be used.

また、偏光層(偏光分離素子)24と光源装置3の間には、偏光の状態を制御する位相差板が設けられているのが好ましい。これにより、偏光層24を透過しない光の位相をずらして導光部材4から戻ってきた際に偏光層24を通過する比率を高めて光を有効利用することができる。
また、光変調装置2はその画像表示領域(図1中のa)が後述するように筒状の反射面41の他端(光源装置3とは反対側の端)の内側領域に包含される(覆われる)ように設けられているが、偏光層24のカラーフィルタ21と反対側(光の入射側)には、画像表示領域の周囲に形成された画像非表示領域(図1中のb)に対応して、図3に示すように、反射部25が設けられている。
Further, it is preferable that a retardation plate for controlling the polarization state is provided between the polarizing layer (polarized light separating element) 24 and the light source device 3. Thereby, when the phase of the light that does not pass through the polarizing layer 24 is shifted and returned from the light guide member 4, the ratio of passing through the polarizing layer 24 can be increased to effectively use the light.
The light modulation device 2 includes an image display region (a in FIG. 1) in an inner region of the other end of the cylindrical reflection surface 41 (an end opposite to the light source device 3) as will be described later. An image non-display area (b in FIG. 1) formed around the image display area is provided on the opposite side (light incident side) of the polarizing layer 24 to the color filter 21. ), A reflecting portion 25 is provided as shown in FIG.

この反射部(反射膜)25は、そのカラーフィルタ21と反対側の面が光反射性を有している。すなわち、反射部25は、導光部材4からの光を導光部材4側へ反射する(帰還させる)機能を有する。
このような反射部25は、画像非表示領域(すなわち画像の表示に寄与せず光の照射を必要としない領域)へ照射された光を後述する導光部材4へ導いて光を有効利用することができる。
The reflective portion (reflective film) 25 has a light reflecting property on the surface opposite to the color filter 21. That is, the reflection unit 25 has a function of reflecting (returning) light from the light guide member 4 toward the light guide member 4 side.
Such a reflection part 25 guides the light irradiated to the image non-display area (that is, the area that does not contribute to image display and does not require light irradiation) to the light guide member 4 to be described later, and effectively uses the light. be able to.

このような反射部25は、前述した遮光層213と同様に構成することができる。すなわち、反射部25の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、銀、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属、誘電体多層膜(光学多層膜)等を用いることができる。また、反射部25は、その全体を金属で構成してもよいし、反射部25のカラーフィルタ21と反対側の面付近だけを金属や誘電体多層膜で構成してもよい。   Such a reflection part 25 can be comprised similarly to the light shielding layer 213 mentioned above. That is, the constituent material of the reflecting portion 25 is not particularly limited, and for example, a metal such as silver, aluminum, and an aluminum alloy, a dielectric multilayer film (optical multilayer film), and the like can be used. Moreover, the reflection part 25 may be composed entirely of metal, or only the vicinity of the surface of the reflection part 25 opposite to the color filter 21 may be composed of metal or a dielectric multilayer film.

また、反射部25は、後述する光源31からの光(励起光)と蛍光体32からの蛍光との少なくとも一方の光を反射するものであればよいが、後述する光源31からの光(励起光)のピーク波長と、蛍光体32からの蛍光のピーク波長との少なくとも一方のピーク波長付近に反射率のピークを有しているのが好ましい。
なお、このような反射部25が設けられた領域(すなわち画像非表示領域)では、前述した遮光層213や偏光層24を省略してもよい。また、この反射部25は、省略することができる。この場合、画像非表示領域にも及ぶように遮光層213や偏光層24を設けるのが好ましい。
The reflection unit 25 may be any unit that reflects at least one of light from the light source 31 (excitation light) to be described later and fluorescence from the phosphor 32, but light from the light source 31 to be described (excitation). It is preferable to have a reflectance peak in the vicinity of at least one of the peak wavelength of the light) and the peak wavelength of the fluorescence from the phosphor 32.
It should be noted that the light shielding layer 213 and the polarizing layer 24 described above may be omitted in a region where the reflection unit 25 is provided (that is, an image non-display region). Further, the reflection portion 25 can be omitted. In this case, it is preferable to provide the light shielding layer 213 and the polarizing layer 24 so as to extend to the image non-display area.

(光源装置)
光源装置3は、図4に示すように、光源31と、この光源31の光の出射側を覆うように設けられた蛍光体32と、光源31を支持する支持台33と、光源31を駆動するための回路基板34と、これらを後述する導光部材4に固定するための台座部材35とを有している。
(Light source device)
As shown in FIG. 4, the light source device 3 drives the light source 31, the phosphor 32 provided so as to cover the light emission side of the light source 31, the support base 33 that supports the light source 31, and the light source 31. The circuit board 34 for carrying out, and the base member 35 for fixing these to the light guide member 4 mentioned later are included.

光源31は、蛍光体32を励起する機能を有するものである。このような光源31は、蛍光体32を励起する光(すなわち励起光)を出射する発光部311を有する。本実施形態では、光源31は、蛍光体32を励起する励起光として、青色光、青紫色光、または紫外光を出射するものである。
このような光源31としては、特に限定されないが、LED(発光ダイオード)、LD(レーザーダイオード)等が好適に用いられる。なお、本実施形態では、光源31は、1つであるが、複数設けられていてもよく、その場合、複数の光源は互いに異なる波長の励起光を発するものであってもよく、また、複数の光源のうちの少なくとも一つが蛍光体を持たない光源であってもよい。
The light source 31 has a function of exciting the phosphor 32. Such a light source 31 includes a light emitting unit 311 that emits light that excites the phosphor 32 (that is, excitation light). In the present embodiment, the light source 31 emits blue light, blue-violet light, or ultraviolet light as excitation light for exciting the phosphor 32.
The light source 31 is not particularly limited, but an LED (light emitting diode), an LD (laser diode), or the like is preferably used. In the present embodiment, the number of the light sources 31 is one, but a plurality of light sources 31 may be provided. In that case, the plurality of light sources may emit excitation light having different wavelengths. At least one of the light sources may be a light source having no phosphor.

このような光源31は、支持台33上に接合されている。この支持台33は、樹脂材料やセラミック材料等で構成され、回路基板34上に設置されている。
回路基板34は、ボンディングワイヤーなどで構成された配線341、342を介して光源31に電気的に接続されている。これにより、回路基板34から光源31へ電力を供給することができる。
Such a light source 31 is joined on the support base 33. The support base 33 is made of a resin material, a ceramic material, or the like, and is installed on the circuit board 34.
The circuit board 34 is electrically connected to the light source 31 via wirings 341 and 342 made of bonding wires or the like. Thereby, electric power can be supplied from the circuit board 34 to the light source 31.

このような回路基板34は、台座部材35に固定されている。
台座部材35は、板状をなし、後述する導光部材4の光の入射側の端部に固定・設置される。
このような台座部材35は、その光源31側の面が光反射性を有しているのが好ましい。これにより、光源31からの直接的な光や、後述するような導光部材4によって液晶パネル22側から帰還した光を液晶パネル22側へ反射することができる。その結果、光の利用効率を高めて、画像の輝度を向上させることができる。この場合、台座部材35の光源31側の面は、光源31側へ向け拡開するように傾斜面をなしていてもよい。
Such a circuit board 34 is fixed to the base member 35.
The pedestal member 35 has a plate shape, and is fixed and installed at an end portion on the light incident side of the light guide member 4 described later.
Such a pedestal member 35 preferably has a light-reflecting surface on the light source 31 side. Thereby, the direct light from the light source 31 and the light returned from the liquid crystal panel 22 side by the light guide member 4 as described later can be reflected to the liquid crystal panel 22 side. As a result, the light use efficiency can be increased and the luminance of the image can be improved. In this case, the surface on the light source 31 side of the pedestal member 35 may be inclined so as to expand toward the light source 31 side.

蛍光体32は、前述した光源31からの光(励起光)により励起され、蛍光を発するものである。本実施形態では、蛍光体32は、光源装置3から出射される光が白色光(色温度6500K以上)となるような色の蛍光を出射するように構成されている。すなわち、光源装置3は、光源31からの光(励起光)と、光源31からの出射直後の光による励起だけでなく遮光層213から帰還した光(反射光)によって蛍光体32を励起することにより生じた蛍光とが組み合わ(合成)されて液晶パネル22に照射される光が白色光となるように構成されている。これにより、遮光層213で反射した光を蛍光体32の励起に利用した結果において、励起光と蛍光のバランスをとり良好な色バランスを保つことができる。その結果、前述したようなカラーフィルタ21と組み合わせて容易にフルカラー画像を実現することができる。   The phosphor 32 emits fluorescence when excited by the light (excitation light) from the light source 31 described above. In the present embodiment, the phosphor 32 is configured to emit fluorescence of a color such that the light emitted from the light source device 3 becomes white light (color temperature of 6500 K or more). That is, the light source device 3 excites the phosphor 32 not only by the light from the light source 31 (excitation light) and the light just after being emitted from the light source 31 but also by the light returned from the light shielding layer 213 (reflected light). The light emitted from the liquid crystal panel 22 is combined (synthesized) with the fluorescent light generated by the liquid crystal panel 22 so as to be white light. Thereby, in the result of using the light reflected by the light shielding layer 213 for the excitation of the phosphor 32, it is possible to balance the excitation light and the fluorescence and maintain a good color balance. As a result, a full color image can be easily realized in combination with the color filter 21 as described above.

例えば、光源31として青色光の光源を用いる場合、蛍光体32からの蛍光は、略黄色の波長をピークとし、緑色から赤色までの波長成分を有する。また、光源31として青紫光または紫外光の光源を用いる場合、蛍光体32からの蛍光は、青色から赤色までの広い範囲の波長成分を有する。
このような蛍光体32の構成材料としては、前述したような蛍光を発するものであれば、特に限定されず、各種蛍光材料を用いることができる。
For example, when a blue light source is used as the light source 31, the fluorescence from the phosphor 32 has a wavelength component from green to red with a peak at a substantially yellow wavelength. Further, when a light source of blue-violet light or ultraviolet light is used as the light source 31, the fluorescence from the phosphor 32 has a wide range of wavelength components from blue to red.
The constituent material of the phosphor 32 is not particularly limited as long as it emits fluorescence as described above, and various fluorescent materials can be used.

より具体的には、緑色に発光する蛍光材料としては、例えば、9,10−ビス[(9−エチル−3−カルバゾール)−ビニレニル]−アントラセン、ポリ(9,9−ジヘキシル−2,7−ビニレンフルオレニレン)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(1,4−ジフェニレン−ビニレン−2−メトキシ−5−{2−エチルヘキシルオキシ}ベンゼン)]、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニレン)−オルト−コ−(2−メトキシ−5−(2−エトキシルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレン)]等が挙げられ、赤色に発光する蛍光材料としては、例えば、トリス(1−フェニルイソキノリン) イリジウム(III)、ポリ[2,5−ビス(3、7−ジメチルオクチロキシ)−1,4−フェニレンビニレン]、ポリ[2−メトキシ−5−(2’−エチルヘキシルオキシ)−1,4−(1−シアノビニレン)フェニレン]、ポリ[2−メトキシ−5−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン]等が挙げられ、また、青色に発光する蛍光材料としては、例えば、4,4’−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−1,1’−ビフェニル、ポリ[(9.9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(2,5−ジメトキシベンゼン−1,4−ジイル)]、ポリ[(9,9−ジヘキシルオキシフルオレン−2,7−ジイル)−オルト−コ−(2−メトキシ−5−{2−エトキシヘキシルオキシ}フェニレン−1,4−ジイル)]、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(エチルニルベンゼン)]等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることもできる。   More specifically, examples of fluorescent materials that emit green light include 9,10-bis [(9-ethyl-3-carbazole) -vinylenyl] -anthracene, poly (9,9-dihexyl-2,7- Vinylenefluorenylene), poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (1,4-diphenylene-vinylene-2-methoxy-5- {2-ethylhexyloxy} benzene)], Poly [(9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorenylene) -ortho-co- (2-methoxy-5- (2-ethoxylhexyloxy) -1,4-phenylene)] and the like. Examples of fluorescent materials that emit red light include tris (1-phenylisoquinoline) iridium (III), poly [2,5-bis (3,7-dimethyloctyloxy) -1,4. Phenylenevinylene], poly [2-methoxy-5- (2′-ethylhexyloxy) -1,4- (1-cyanovinylene) phenylene], poly [2-methoxy-5- (3,7-dimethyloctyloxy)- 1,4-phenylenevinylene] and the like, and examples of fluorescent materials that emit blue light include 4,4′-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1,1′-biphenyl, poly [ (9.9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,5-dimethoxybenzene-1,4-diyl)], poly [(9,9-dihexyloxyfluorene-2,7-diyl) -Ortho-co- (2-methoxy-5- {2-ethoxyhexyloxy} phenylene-1,4-diyl)], poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl)- Co- (ethylnylbenzene)] and the like. Among these, one kind can be used alone, or two or more kinds can be used in combination.

また、蛍光体32は、各種成膜法や塗布法を用いて、比較的簡単に形成することができる。
また、蛍光体32の厚さとしては、光源31の種類や後述する筒状の反射面41の傾斜角度θ等によっても異なり、前述したような蛍光を発光することができれば、特に限定されないが、10〜300μm程度であるのが好ましい。
The phosphor 32 can be formed relatively easily by using various film forming methods and coating methods.
Further, the thickness of the phosphor 32 is not particularly limited as long as it can emit fluorescence as described above, depending on the type of the light source 31 and the inclination angle θ of a cylindrical reflecting surface 41 described later. It is preferable that it is about 10-300 micrometers.

(導光部材)
導光部材4は、図1および図2に示すように、筒状の反射面41を備える。この筒状の反射面41の一端側には光源装置3(光源31)、他端側には光変調装置2(液晶パネル22)が設けられている。より具体的には、筒状の反射面41の他端(光源装置3とは反対側の端)は、前述した光変調装置2の画像表示領域(図1中のa)を包含するように光変調装置2に対向している。
このような筒状の反射面41は、光源31から液晶パネル22へ向け光を導く機能を有する。すなわち、筒状の反射面41の内側には、光を導く導光空間が形成されている。この導光空間は、光軸OAに対し略対称となるように形成されている。
(Light guide member)
As shown in FIGS. 1 and 2, the light guide member 4 includes a cylindrical reflection surface 41. A light source device 3 (light source 31) is provided on one end side of the cylindrical reflection surface 41, and a light modulation device 2 (liquid crystal panel 22) is provided on the other end side. More specifically, the other end (end opposite to the light source device 3) of the cylindrical reflecting surface 41 includes the image display region (a in FIG. 1) of the light modulation device 2 described above. It faces the light modulation device 2.
Such a cylindrical reflection surface 41 has a function of guiding light from the light source 31 toward the liquid crystal panel 22. That is, a light guide space for guiding light is formed inside the cylindrical reflection surface 41. The light guide space is formed so as to be substantially symmetrical with respect to the optical axis OA.

本実施形態では、導光部材4は、その外形が四角柱状をなし、その軸線(光軸OA)に沿って貫通する中空部42が形成されている。そして、導光部材4の内周面は、光反射性を有し、筒状の反射面41を構成している。
また、中空部42は、その横断面(光軸OAに垂直な断面)が正方形をなしている。すなわち、反射面41の横断面が正方形をなしている。なお、反射面41の横断面は、正方形に限定されず、例えば、長方形、円形等であってもよい。
In the present embodiment, the light guide member 4 has a quadrangular prism shape, and a hollow portion 42 penetrating along the axis (optical axis OA) is formed. The inner peripheral surface of the light guide member 4 has light reflectivity and constitutes a cylindrical reflection surface 41.
Further, the hollow section 42 has a square cross section (cross section perpendicular to the optical axis OA). That is, the cross section of the reflecting surface 41 is square. In addition, the cross section of the reflective surface 41 is not limited to a square, For example, a rectangle, a circle, etc. may be sufficient.

また、中空部42は、図2および図5に示すように、光変調装置2側から光源装置3側へ向け収斂している。すなわち、筒状の反射面41は、液晶パネル22(光変調素子)側から光源装置3側へ向け収斂している。言い換えると、筒状の反射面41は、光源装置3側から液晶パネル22(光変調素子)側へ向け拡開している。
また、前述した光源装置3が筒状の反射面41の一端の内側領域を覆うように設けられているとともに、前述した液晶パネル(光変調素子)22が筒状の反射面41の他端の内側領域を覆うように設けられている。そして、筒状の反射面41と光源装置3と液晶パネル22とで囲まれた領域が光源31を内包する閉領域を形成している。これにより、より確実に、前述した遮光層213(反射部)で反射した光が有効利用されるため高輝度・高品位の画像を表示することができる。
Further, as shown in FIGS. 2 and 5, the hollow portion 42 converges from the light modulation device 2 side toward the light source device 3 side. That is, the cylindrical reflection surface 41 converges from the liquid crystal panel 22 (light modulation element) side toward the light source device 3 side. In other words, the cylindrical reflection surface 41 is expanded from the light source device 3 side toward the liquid crystal panel 22 (light modulation element) side.
The light source device 3 described above is provided so as to cover an inner region of one end of the cylindrical reflection surface 41, and the liquid crystal panel (light modulation element) 22 described above is provided at the other end of the cylindrical reflection surface 41. It is provided so as to cover the inner region. A region surrounded by the cylindrical reflection surface 41, the light source device 3, and the liquid crystal panel 22 forms a closed region including the light source 31. Thereby, since the light reflected by the light shielding layer 213 (reflecting portion) is effectively used, a high-luminance and high-quality image can be displayed more reliably.

このような筒状の反射面41は、その一端部から光源装置3からの光を入射し、他端部に出射させる。その際、筒状の反射面41は、光源装置3からの光のうち光軸OAに対して比較的角度が大きなものを1回以上反射する。また、前述したように筒状の反射面41(導光空間)が光源装置3側から光変調装置2側に向かって拡開しているので、光軸OAに対して比較的大きな角度を成す光が光軸OAに対して比較的小さな角度を成す光に変換される。これにより、光源装置3からの光が光軸OAに対して大きく広がるものであっても、光軸OAに沿った比較的広がりの少ない光を光変調装置2に照射することができる。   Such a cylindrical reflection surface 41 allows light from the light source device 3 to enter from one end thereof and to be emitted to the other end. At this time, the cylindrical reflecting surface 41 reflects one or more times of light from the light source device 3 having a relatively large angle with respect to the optical axis OA. Further, as described above, since the cylindrical reflection surface 41 (light guide space) is expanded from the light source device 3 side toward the light modulation device 2 side, a relatively large angle is formed with respect to the optical axis OA. The light is converted into light having a relatively small angle with respect to the optical axis OA. Thereby, even if the light from the light source device 3 spreads greatly with respect to the optical axis OA, the light modulation device 2 can be irradiated with light with relatively little spread along the optical axis OA.

特に、筒状の反射面41は、前述した偏光層24や遮光層213(反射部)で導光部材4側へ反射した光(以下、「光変調装置2で反射した光」とも言う)を開口214(透光窓部)へ導くように、筒状の反射面41の軸線(光軸OA)に対する傾斜角度θが8°以上である。
筒状の反射面41は、傾斜角度θが8°以上であると、光変調装置2で反射した光のほとんど(具体的には約70%以上)を液晶パネル22側へ導くことができる。その結果、開口214への光の量を増やすことができる。
これにより、光変調装置2で反射した光が有効利用されるため、省電力化を図りつつ、高輝度・高品位な画像を表示することができる。
In particular, the cylindrical reflecting surface 41 reflects light reflected to the light guide member 4 side by the polarizing layer 24 and the light shielding layer 213 (reflecting portion) described above (hereinafter also referred to as “light reflected by the light modulation device 2”). The inclination angle θ with respect to the axis (optical axis OA) of the cylindrical reflecting surface 41 is 8 ° or more so as to lead to the opening 214 (translucent window).
If the tilt angle θ is 8 ° or more, the cylindrical reflection surface 41 can guide most of the light reflected by the light modulation device 2 (specifically, about 70% or more) to the liquid crystal panel 22 side. As a result, the amount of light to the opening 214 can be increased.
Thereby, since the light reflected by the light modulation device 2 is effectively used, it is possible to display a high-luminance and high-quality image while saving power.

また、光変調装置2で反射した光のうち液晶パネル22側へ導かれる光以外(約30%)の光(残部)は、筒状の反射面41により光源装置3の光源31へ導かれる。
前述したように光源31と蛍光体32とを用いた光源装置3では、上記の残部の光を光源31の近傍に設けられた蛍光体32の励起に有効利用することができる。その結果、画像の輝度を向上させることができる。
In addition, light (remaining part) other than light guided to the liquid crystal panel 22 side (remaining part) among the light reflected by the light modulation device 2 is guided to the light source 31 of the light source device 3 by the cylindrical reflection surface 41.
As described above, in the light source device 3 using the light source 31 and the phosphor 32, the remaining light can be effectively used for excitation of the phosphor 32 provided in the vicinity of the light source 31. As a result, the brightness of the image can be improved.

本明細書において、傾斜角度θとは、反射面41の軸線(光軸OA)に対する角度を言うが、筒状の反射面41の周方向のほぼ全域に亘って前述した傾斜角度θを満たすものを言う。また、傾斜角度θとは、筒状の反射面41の軸線方向の略全域において前述した傾斜角度θを満たすものを言う。また、傾斜角度θは、筒状の反射面41の軸線方向において一定であっても局所的に異なっていてもよい。以下、傾斜角度θが筒状の反射面41の軸線方向において一定である場合を説明する。   In this specification, the inclination angle θ refers to an angle with respect to the axis line (optical axis OA) of the reflection surface 41, and satisfies the above-described inclination angle θ over almost the entire circumferential direction of the cylindrical reflection surface 41. Say. In addition, the inclination angle θ is a value that satisfies the above-described inclination angle θ in substantially the entire axial direction of the cylindrical reflection surface 41. Further, the inclination angle θ may be constant or locally different in the axial direction of the cylindrical reflecting surface 41. Hereinafter, a case where the inclination angle θ is constant in the axial direction of the cylindrical reflecting surface 41 will be described.

図5(a)に示すように、図1中のA−A線断面において、筒状の反射面41の軸線(光軸OA)に対する傾斜角度θが8°以上である。また、図5(b)に示すように、図1中のB−B線断面において、筒状の反射面41の軸線(光軸OA)に対する傾斜角度θが8°以上である。なお、傾斜角度θと傾斜角度θとは互いに同じであっても異なっていてもよい。 As shown in FIG. 5A, the inclination angle θ A with respect to the axis (optical axis OA) of the cylindrical reflecting surface 41 is 8 ° or more in the cross section along line AA in FIG. Further, as shown in FIG. 5B, the inclination angle θ B with respect to the axis (optical axis OA) of the cylindrical reflecting surface 41 is 8 ° or more in the cross section taken along line BB in FIG. Note that the inclination angle θ A and the inclination angle θ B may be the same as or different from each other.

このような傾斜角度θは、8°以上であればよいが、8〜25°であるのが好ましく、8〜15°であるのがより好ましい。これにより、高輝度・高品位な画像をより確実に表示することができる。   Such an inclination angle θ may be 8 ° or more, but is preferably 8 to 25 °, and more preferably 8 to 15 °. As a result, a high-luminance and high-quality image can be displayed more reliably.

本実施形態では、傾斜角度θが筒状の反射面41の軸線方向におけるほぼ全域で一定である。これにより、簡単かつ確実に、光源装置3から液晶パネル22に照射される光の均一性を優れたものとし、高品位な画像を表示することができる。
このような反射面41は、前述したような機能を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、前述した遮光層(反射部)213と同様、例えば、銀、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属、誘電体多層膜(光学多層膜)等で構成することができる。
In the present embodiment, the inclination angle θ is constant over substantially the entire region in the axial direction of the cylindrical reflecting surface 41. Thereby, the uniformity of the light irradiated to the liquid crystal panel 22 from the light source device 3 can be easily and surely displayed, and a high-quality image can be displayed.
Such a reflective surface 41 is not particularly limited as long as it can exhibit the functions as described above, but, for example, silver, aluminum, aluminum alloy, etc., similar to the light shielding layer (reflective portion) 213 described above. It is possible to use a metal, a dielectric multilayer film (optical multilayer film), or the like.

投射レンズ5は、図示しないレンズ群からなる投射光学系であり、光変調装置3を経た像光を所定の拡大率で拡大する機能を有する。これにより、所望の大きさの画像をスクリーンSに投射・表示することができる。
以上説明したような表示装置1によれば、筒状の反射面41の軸線(光軸OA)に対する傾斜角度θが8°以上であるため、偏光層24や遮光層213(反射部)で導光部材4側へ反射した光が有効利用して、省電力化を図りつつ、高輝度・高品位な画像を表示することができる。
The projection lens 5 is a projection optical system composed of a lens group (not shown), and has a function of enlarging the image light that has passed through the light modulation device 3 at a predetermined magnification. Thereby, an image of a desired size can be projected and displayed on the screen S.
According to the display device 1 as described above, since the inclination angle θ with respect to the axis line (optical axis OA) of the cylindrical reflection surface 41 is 8 ° or more, it is guided by the polarizing layer 24 or the light shielding layer 213 (reflecting portion). The light reflected toward the optical member 4 can be effectively used to display a high-luminance and high-quality image while saving power.

以上説明したような各実施形態にかかる表示装置は、プロジェクタ装置や液晶テレビ(モニター)等の電子機器に適用することができる。このような電子機器は、省電力化を図りつつ、高輝度・高品位な画像を表示することができる。
以上、本発明の表示装置および電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
The display device according to each embodiment as described above can be applied to electronic devices such as a projector device and a liquid crystal television (monitor). Such an electronic device can display a high-luminance and high-quality image while saving power.
As described above, the display device and the electronic apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, in the present invention, the configuration of each part can be replaced with any configuration that exhibits the same function, and any configuration can be added.

また、本発明は、前述した各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、光源装置が光源および蛍光体を用いたものについて説明したが、本発明では、光源装置の蛍光体を省略することができる。この場合、例えば、単色のLEDやLD等の光源を用いる。さらに、複数の異なる波長を有する単色LED等の組み合わせにより、異なる色光や略白色光となるように構成してもよい。
Further, the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above-described embodiments.
In the embodiment described above, the light source device uses a light source and a phosphor. However, in the present invention, the phosphor of the light source device can be omitted. In this case, for example, a light source such as a single color LED or LD is used. Furthermore, you may comprise so that it may become a different color light or substantially white light by the combination of the monochromatic LED etc. which have a several different wavelength.

また、前述した実施形態では、フルカラー画像を表示するものについて説明したが、単色や2色等の画像を表示するものについても本発明は適用可能である。例えば、カラーフィルタを単色や2色の波長選択部を有するものとしたり、カラーフィルタを省略したりすることで、単色や2色等の画像を表示することができる。
また、異なる色の複数の表示装置を組み合わせてフルカラー画像を表示させることも可能である。
In the above-described embodiment, the display of a full-color image has been described. However, the present invention can also be applied to a display of a single-color or two-color image. For example, it is possible to display an image of a single color or two colors by using a color filter having a single color or two color wavelength selection unit or omitting the color filter.
It is also possible to display a full color image by combining a plurality of display devices of different colors.

本発明にかかる表示装置の実施形態の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of embodiment of the display apparatus concerning this invention. 図1に示す表示装置の縦断面図(図1中のA−A線断面図)である。It is a longitudinal cross-sectional view (AA sectional view taken on the line in FIG. 1) of the display apparatus shown in FIG. 図2に示す光変調素子の概略構成を示す断面図ある。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the light modulation element illustrated in FIG. 2. 図2に示す光源装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the light source device shown in FIG. 図2に示す導光部材を説明するための模式図((a)は、図1中のA−A線断面図、(b)は、図1中のB−B線断面図)である。2A and 2B are schematic views for explaining the light guide member shown in FIG. 2 (FIG. 1A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1).

符号の説明Explanation of symbols

1…表示装置 2…光変調装置 21…カラーフィルタ 211…基板 212、212R、212G、212B…波長選択部 213…遮光層(反射部) 214…開口(透光窓部) 22…液晶パネル(光変調素子) 221…基板 222…液晶層 223…画素電極 224…共通電極 225、226…配光膜 229…スイッチング素子 23、24…偏光層 25…反射部 3…光源装置 31…光源 311…発光部 32…蛍光体 33…支持台 34…回路基板 341、342…配線 35…台座部材 4…導光部材 41…筒状の反射面 42…中空部 5…投射レンズ θ、θ、θ…傾斜角度 S…スクリーン OA…光軸(軸線) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display apparatus 2 ... Light modulation device 21 ... Color filter 211 ... Substrate 212, 212R, 212G, 212B ... Wavelength selection part 213 ... Light-shielding layer (reflection part) 214 ... Opening (translucent window part) 22 ... Liquid crystal panel (light) Modulating element) 221 ... Substrate 222 ... Liquid crystal layer 223 ... Pixel electrode 224 ... Common electrode 225, 226 ... Light distribution film 229 ... Switching element 23, 24 ... Polarizing layer 25 ... Reflecting unit 3 ... Light source device 31 ... Light source 311 ... Light emitting unit 32 ... phosphor 33 ... support base 34 ... circuit board 341, 342 ... wiring 35 ... base member 4 ... light guide member 41 ... cylindrical reflection surface 42 ... hollow part 5 ... projection lens [theta], [theta] A , [theta] B ... tilt Angle S ... Screen OA ... Optical axis (axis)

Claims (12)

複数の透光窓部を備える光変調素子と、
光を出射する光源を備える光源装置と、
前記光源から前記光変調素子へ向け光を導く機能を有する筒状の反射面を備える導光部材と、
前記光変調素子の前記光源側近傍および/または前記光変調素子内にて、前記透光窓部以外の部分に対応して設けられ、前記導光部材からの光を前記導光部材側へ反射する反射部とを有し、
前記筒状の反射面は、前記反射部で反射した光を前記透光窓部へ導くように、前記光変調素子側から前記光源装置側へ向け収斂しており、前記筒状の反射面の軸線に対する傾斜角度θが8°以上であることを特徴とする表示装置。
A light modulation element comprising a plurality of light-transmissive windows;
A light source device including a light source that emits light;
A light guide member including a cylindrical reflection surface having a function of guiding light from the light source toward the light modulation element;
Provided in the vicinity of the light source side of the light modulation element and / or in the light modulation element so as to correspond to a portion other than the light transmission window portion, and reflects light from the light guide member toward the light guide member side. And a reflective part
The cylindrical reflecting surface converges from the light modulation element side to the light source device side so as to guide light reflected by the reflecting portion to the light transmitting window portion, and the cylindrical reflecting surface A display device having an inclination angle θ with respect to an axis of 8 ° or more.
前記光源装置が前記筒状の反射面の一端の内側領域を覆うように設けられているとともに、前記光変調素子が前記筒状の反射面の他端の内側領域を覆うように設けられ、前記筒状の反射面と前記光源装置と前記光変調素子とで囲まれた領域が前記光源を内包する閉領域を形成している請求項1に記載の表示装置。   The light source device is provided so as to cover an inner region of one end of the cylindrical reflecting surface, and the light modulation element is provided so as to cover an inner region of the other end of the cylindrical reflecting surface, The display device according to claim 1, wherein a region surrounded by a cylindrical reflection surface, the light source device, and the light modulation element forms a closed region containing the light source. 前記傾斜角度θは、前記筒状の反射面の軸線方向におけるほぼ全域で一定である請求項1または2に記載の表示装置。   3. The display device according to claim 1, wherein the inclination angle θ is constant over substantially the entire region in the axial direction of the cylindrical reflecting surface. 前記光変調素子と前記光源装置との間には、所定方向の偏光を透過させ、当該所定方向に直交する方向の偏光を反射する偏光分離素子が設けられている請求項1ないし3のいずれかに記載の表示装置。   4. A polarization separation element that transmits polarized light in a predetermined direction and reflects polarized light in a direction orthogonal to the predetermined direction is provided between the light modulation element and the light source device. The display device described in 1. 前記偏光分離素子と前記光源装置の間には、偏光の状態を制御する位相差板が設けられている請求項4に記載の表示装置。   The display device according to claim 4, wherein a retardation plate for controlling a polarization state is provided between the polarization separation element and the light source device. 前記光変調素子の近傍には、複数の波長選択部を有するカラーフィルタが設けられており、その波長選択部の少なくとも1つが不透過波長帯域の光を反射する特性を有する請求項1ないし5のいずれかに記載の表示装置。   6. A color filter having a plurality of wavelength selection units is provided in the vicinity of the light modulation element, and at least one of the wavelength selection units has a characteristic of reflecting light in an opaque wavelength band. The display apparatus in any one. 前記複数の波長選択部は、互いに異なる複数の波長帯域の波長選択部で構成されている請求項6に記載の表示装置。   The display device according to claim 6, wherein the plurality of wavelength selection units include wavelength selection units of a plurality of different wavelength bands. 前記光変調素子は、配線を備えており、前記反射部は、前記配線に対応して設けられ、前記配線を遮光する遮光層を兼ねている請求項1ないし7のいずれかに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the light modulation element includes a wiring, and the reflection portion is provided corresponding to the wiring and serves also as a light shielding layer that shields the wiring. . 前記光変調素子に照射される光が略白色光となるように構成されている請求項1ないし8のいずれかに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the light applied to the light modulation element is substantially white light. 前記光源装置は、前記光源に接した若しくは、その近傍に設けられた蛍光体を有し、前記光源は、前記蛍光体を励起する励起光を出射するものである請求項1ないし9のいずれかに記載の表示装置。   10. The light source device according to claim 1, wherein the light source device includes a phosphor in contact with or near the light source, and the light source emits excitation light that excites the phosphor. The display device described in 1. 前記光源装置が発する略白色光の色温度が6500K以上となるように構成されている請求項9または10に記載の表示装置。   The display device according to claim 9 or 10, wherein a color temperature of substantially white light emitted from the light source device is 6500K or more. 請求項1ないし11のいずれかに記載の表示装置を有することを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the display device according to claim 1.
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