JP2702810B2 - 投射型液晶表示装置 - Google Patents
投射型液晶表示装置Info
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- JP2702810B2 JP2702810B2 JP2282563A JP28256390A JP2702810B2 JP 2702810 B2 JP2702810 B2 JP 2702810B2 JP 2282563 A JP2282563 A JP 2282563A JP 28256390 A JP28256390 A JP 28256390A JP 2702810 B2 JP2702810 B2 JP 2702810B2
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- light
- light emitting
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- Control Of El Displays (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光書き込み型液晶表示素子を光変調素子とし
て用いた投射型の液晶表示装置に関する。
て用いた投射型の液晶表示装置に関する。
［従来の技術］ 電気光学効果によって反射光の偏光方向が変化する型
の液晶層を有する光書き込み型液晶表示素子（液晶ライ
トバルブ）を用いた従来の最も一般的な投射型液晶表示
装置は、例えば第８図に示すごとき構成となっている。
即ち、液晶ライトバルブ10への書き込み系は、CRT（陰
極線管）11からの画像がレンズ12を介して液晶ライトバ
ルブ10へ入力され書き込まれるように構成されている。
液晶ライトバルブ10からの読み出し系は、光源13からの
光がレンズ14及び偏光ビームスプリッタ15を介して液晶
ライトバルブ10へ入射され、この液晶ライトバルブ10か
らの反射光が偏光ビームスプリッタ15及び投影レンズ16
を介してスクリーン17へ投影されるように構成されてい
る。
の液晶層を有する光書き込み型液晶表示素子（液晶ライ
トバルブ）を用いた従来の最も一般的な投射型液晶表示
装置は、例えば第８図に示すごとき構成となっている。
即ち、液晶ライトバルブ10への書き込み系は、CRT（陰
極線管）11からの画像がレンズ12を介して液晶ライトバ
ルブ10へ入力され書き込まれるように構成されている。
液晶ライトバルブ10からの読み出し系は、光源13からの
光がレンズ14及び偏光ビームスプリッタ15を介して液晶
ライトバルブ10へ入射され、この液晶ライトバルブ10か
らの反射光が偏光ビームスプリッタ15及び投影レンズ16
を介してスクリーン17へ投影されるように構成されてい
る。
一方、相転移型や散乱型の液晶層を有する液晶ライト
バルブを用いた従来の投射型液晶表示装置は、例えば第
９図に示すごとき構成となっている。即ち、液晶ライト
バルブ20への書き込み系は、CRT21からの画像がレンズ2
2を介して液晶ライトバルブ20へ入力され書き込まれる
ように構成されている。液晶ライトバルブ20からの読み
出し系は、光源23からの光がレンズ24及びミラー25を介
して液晶ライトバルブ20へ入射され、この液晶ライトバ
ルブ20からの反射光が投影レンズ26を介してスクリーン
27へ投影されるように構成されている。
バルブを用いた従来の投射型液晶表示装置は、例えば第
９図に示すごとき構成となっている。即ち、液晶ライト
バルブ20への書き込み系は、CRT21からの画像がレンズ2
2を介して液晶ライトバルブ20へ入力され書き込まれる
ように構成されている。液晶ライトバルブ20からの読み
出し系は、光源23からの光がレンズ24及びミラー25を介
して液晶ライトバルブ20へ入射され、この液晶ライトバ
ルブ20からの反射光が投影レンズ26を介してスクリーン
27へ投影されるように構成されている。
［発明が解決しようとする課題］ このように従来の投射型液晶表示装置においては、液
晶ライトバルブに画像を書き込むための画像書き込み素
子としてCRTが用いられている。しかしながらCRTは、重
量が大きくしかも奥行きが長いという寸法を有している
ため、薄型のリアプロジェクション型液晶表示装置やコ
ンパクトなフロントプロジェクション型液晶表示装置を
実現する際に問題となる。
晶ライトバルブに画像を書き込むための画像書き込み素
子としてCRTが用いられている。しかしながらCRTは、重
量が大きくしかも奥行きが長いという寸法を有している
ため、薄型のリアプロジェクション型液晶表示装置やコ
ンパクトなフロントプロジェクション型液晶表示装置を
実現する際に問題となる。
画像書き込み素子としてレーザビームを用いることも
考えられるが、この場合、装置全体のコンパクト化が難
しい。さらい、レーザビームによると点順次走査となる
ため、高解像度及びリアルタイムで駆動を行った場合に
１画素あたりの走査時間が数十nsec以下となり光導電体
層に要求される電気的特性が極めて厳しくなって実現が
難しい。
考えられるが、この場合、装置全体のコンパクト化が難
しい。さらい、レーザビームによると点順次走査となる
ため、高解像度及びリアルタイムで駆動を行った場合に
１画素あたりの走査時間が数十nsec以下となり光導電体
層に要求される電気的特性が極めて厳しくなって実現が
難しい。
液晶やプラズマディスプレイ等のフラットディスプレ
イパネルにより、高コントラストの表示性能を維持しつ
つ小型の寸法で高解像度（1000×1000ドット）の画像書
き込み素子を実現することは現状では極めて難しい。
イパネルにより、高コントラストの表示性能を維持しつ
つ小型の寸法で高解像度（1000×1000ドット）の画像書
き込み素子を実現することは現状では極めて難しい。
本発明の目的は、小型かつ高解像度の薄型の投射型液
晶表示装置を提供することにある。
晶表示装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成する本発明の要旨は、基板間に液晶
層及び光導電体層を狭設してなる光変調素子と、画像書
き込み素子と、画像書き込み素子からの画像を光変調素
子に伝える光学系と、光変調素子を照射して光変調素子
に書き込まれている画像を投射する照明投射系とを備え
た投射型液晶表示素子であって、上述の画像書き込み素
子は、線状に発光可能な複数のパターンを有するEL（エ
レクトロルミネセンス）発光素子部と、EL発光素子部の
各パターンを走査して発光させるべく該EL発光素子を狭
設する一対の電極を含む第１の走査部と、EL発光素子部
に重畳された液晶シャッタ部と、液晶シャッタを前記第
１の走査部による走査方向と垂直の方向にライン走査可
能な第２の走査部とを一対の基板間に備え、一対の電極
における前記液晶シャッタ側の電極は各パターンの一方
の端部に設けられていることにある。
層及び光導電体層を狭設してなる光変調素子と、画像書
き込み素子と、画像書き込み素子からの画像を光変調素
子に伝える光学系と、光変調素子を照射して光変調素子
に書き込まれている画像を投射する照明投射系とを備え
た投射型液晶表示素子であって、上述の画像書き込み素
子は、線状に発光可能な複数のパターンを有するEL（エ
レクトロルミネセンス）発光素子部と、EL発光素子部の
各パターンを走査して発光させるべく該EL発光素子を狭
設する一対の電極を含む第１の走査部と、EL発光素子部
に重畳された液晶シャッタ部と、液晶シャッタを前記第
１の走査部による走査方向と垂直の方向にライン走査可
能な第２の走査部とを一対の基板間に備え、一対の電極
における前記液晶シャッタ側の電極は各パターンの一方
の端部に設けられていることにある。
［作用］ 画像書き込み素子は主としてEL発光素子部と液晶シャ
ッタ部とを備えている。このEL発光素子部は線状に発光
可能な複数のパターンを有している。この各パターンは
第１の走査部によって次々に走査されて発光する。EL発
光素子部に重畳された液晶シャッタ部は、第２の走査部
によって第１の走査部によるEL発光素子部の走査方向と
垂直の方向に走査される。EL発光素子部の各パターンが
順次走査され、同時に液晶シャッタ部が信号電圧によっ
てライン走査されることにより、光変調素子に書き込み
が行われる。この光変調素子に照明投射系から光を照射
することにより光変調素子上の画像が投射される。EL発
光素子部と液晶シャッタ部とが間に基板を介さずに一体
的に形成されているので、画像書き込み素子の厚みが減
少すると共にEL発光素子部と液晶シャッタ部との中間に
基板がある際に生じる視差をなくすことができる。更
に、EL発光素子部が線状に発光可能な複数のパターンを
有しており、第１の走査部の液晶シャッタ側の電極は各
パターンの一方の端部に設けられていることにより、第
１の走査部の電極を透明電極とする必要がなく、電極材
料に対する制限が減少すると共に電極の製造が容易とな
る。
ッタ部とを備えている。このEL発光素子部は線状に発光
可能な複数のパターンを有している。この各パターンは
第１の走査部によって次々に走査されて発光する。EL発
光素子部に重畳された液晶シャッタ部は、第２の走査部
によって第１の走査部によるEL発光素子部の走査方向と
垂直の方向に走査される。EL発光素子部の各パターンが
順次走査され、同時に液晶シャッタ部が信号電圧によっ
てライン走査されることにより、光変調素子に書き込み
が行われる。この光変調素子に照明投射系から光を照射
することにより光変調素子上の画像が投射される。EL発
光素子部と液晶シャッタ部とが間に基板を介さずに一体
的に形成されているので、画像書き込み素子の厚みが減
少すると共にEL発光素子部と液晶シャッタ部との中間に
基板がある際に生じる視差をなくすことができる。更
に、EL発光素子部が線状に発光可能な複数のパターンを
有しており、第１の走査部の液晶シャッタ側の電極は各
パターンの一方の端部に設けられていることにより、第
１の走査部の電極を透明電極とする必要がなく、電極材
料に対する制限が減少すると共に電極の製造が容易とな
る。
［実施例］ 以下図面により本発明の実施例を説明する。
第２図は本発明の一実施例として投射型液晶表示装置
の全体の構成を示す図である。
の全体の構成を示す図である。
同図に示すように、光変調素子である液晶ライトバル
ブ30には、EL発光素子部と液晶シャッタ部とを組み合わ
せてなる画像書き込み素子31からレンズ32を介して書き
込み光が印加されて画像の書き込みが行われる。液晶ラ
イトバルブ30には光源33からの光がレンズ34及び偏光ビ
ームスプリッタ35を介して入射される。この入射光は、
液晶ライトバルブ30内の第２図には示していない誘電体
ミラーで反射され、液晶によって偏光方向の変化した一
部の反射光のみが偏光ビームスプリッタ35を通過して投
影レンズ36により拡大されてスクリーン37へ投影され
る。これにより、液晶ライトバルブ30に書き込まれてい
る画像がスクリーン37上へ投影されることとなる。
ブ30には、EL発光素子部と液晶シャッタ部とを組み合わ
せてなる画像書き込み素子31からレンズ32を介して書き
込み光が印加されて画像の書き込みが行われる。液晶ラ
イトバルブ30には光源33からの光がレンズ34及び偏光ビ
ームスプリッタ35を介して入射される。この入射光は、
液晶ライトバルブ30内の第２図には示していない誘電体
ミラーで反射され、液晶によって偏光方向の変化した一
部の反射光のみが偏光ビームスプリッタ35を通過して投
影レンズ36により拡大されてスクリーン37へ投影され
る。これにより、液晶ライトバルブ30に書き込まれてい
る画像がスクリーン37上へ投影されることとなる。
第１図は第２図の実施例における画像書き込み素子31
の一例の断面図を示しており、第３図は第１図の画像書
き込み素子31の特に電極パターンを説明する平面図であ
る。
の一例の断面図を示しており、第３図は第１図の画像書
き込み素子31の特に電極パターンを説明する平面図であ
る。
第１図に示すように、画像書き込み素子31はEL発光素
子部40と液晶シャッタ部41とを組み合わせて構成されて
いる。EL発光素子部40は、ガラス基板42aとこのガラス
基板42a上の一方の端部に形成された電極43aとガラス基
板42a及び電極43a上に形成された下方絶縁層44とこの下
方絶縁層44上に形成された発光層45とこの発光層45上に
形成された上方絶縁層46とこの上方絶縁層46の一部の上
に形成された電極43bとを備えている。
子部40と液晶シャッタ部41とを組み合わせて構成されて
いる。EL発光素子部40は、ガラス基板42aとこのガラス
基板42a上の一方の端部に形成された電極43aとガラス基
板42a及び電極43a上に形成された下方絶縁層44とこの下
方絶縁層44上に形成された発光層45とこの発光層45上に
形成された上方絶縁層46とこの上方絶縁層46の一部の上
に形成された電極43bとを備えている。
電極43aは、ガラス基板42a上にアルミニウム（A1）層
をEB蒸着によって形成した後、エッチングプロセスを行
うことによって形成されている。この電極43aは、第３
図でY1、Y2,…、Ynに示すように、ガラス基板42aの一方
の端部に設けられており、横方向に伸長するように並列
に配列された複数の短いストリップ形状となっている。
下方絶縁層44は、ガラス基板42a及び電極43aの一部に二
酸化ケイ素（SiO2）又は三窒化二ケイ素（Si2N3）等を
スパッタにより蒸着することによって形成されている。
発光層45は、EB蒸着によりマンガン（Mn）を0.5％添加
した硫化亜鉛（ZnS）層を形成し、さらにこれを真空熱
処理と線状のパターン化を行うことにより形成されてい
る。この線状のパターンは、第３図に示すように電極43
aの伸長方向と同じに横方向へそれぞれ伸長している。
なおこの場合、第１図に示すように発光層45にエッチン
グによって切れ目45aを設けておくと発光層45の外部へ
放出される光量が増大し光利用率が高まる。上方絶縁層
46は、発光層45上に三窒化二ケイ素（Si2N3）又は酸化
アルミニウム（Al2O3）等をスパッタにより蒸着するこ
とによって形成されている。電極43bは、上方絶縁層46
上の一部にAl層をEB蒸着によって形成されている。この
電極43bは、第３図でY0に示すように、上方絶縁層46の
一方の端部に設けられており、電極43aの各ストリップY
1、Y2、…、Ynと交差するように縦方向に伸長する１本
のストリップとなっている。電極43a及び43bは、本発明
の第１の走査部に対応している。
をEB蒸着によって形成した後、エッチングプロセスを行
うことによって形成されている。この電極43aは、第３
図でY1、Y2,…、Ynに示すように、ガラス基板42aの一方
の端部に設けられており、横方向に伸長するように並列
に配列された複数の短いストリップ形状となっている。
下方絶縁層44は、ガラス基板42a及び電極43aの一部に二
酸化ケイ素（SiO2）又は三窒化二ケイ素（Si2N3）等を
スパッタにより蒸着することによって形成されている。
発光層45は、EB蒸着によりマンガン（Mn）を0.5％添加
した硫化亜鉛（ZnS）層を形成し、さらにこれを真空熱
処理と線状のパターン化を行うことにより形成されてい
る。この線状のパターンは、第３図に示すように電極43
aの伸長方向と同じに横方向へそれぞれ伸長している。
なおこの場合、第１図に示すように発光層45にエッチン
グによって切れ目45aを設けておくと発光層45の外部へ
放出される光量が増大し光利用率が高まる。上方絶縁層
46は、発光層45上に三窒化二ケイ素（Si2N3）又は酸化
アルミニウム（Al2O3）等をスパッタにより蒸着するこ
とによって形成されている。電極43bは、上方絶縁層46
上の一部にAl層をEB蒸着によって形成されている。この
電極43bは、第３図でY0に示すように、上方絶縁層46の
一方の端部に設けられており、電極43aの各ストリップY
1、Y2、…、Ynと交差するように縦方向に伸長する１本
のストリップとなっている。電極43a及び43bは、本発明
の第１の走査部に対応している。
これら電極43a及び43bとしては、A1の他にモリブテン
（Mo）、ITO等の金属を用いてもよい。絶縁層44及び46
としては、SiO2、Si2N3、Al2O3の他に窒化ケイ素類（Si
Nx）、チタン酸ストロンチウム（SrTio3）、タンタル酸
バリウム（BaTa2O6）等を用いてもよい。発光層45とし
ては、ZnSの他にセレン化亜鉛（ZnSe）等を用いてもよ
い。
（Mo）、ITO等の金属を用いてもよい。絶縁層44及び46
としては、SiO2、Si2N3、Al2O3の他に窒化ケイ素類（Si
Nx）、チタン酸ストロンチウム（SrTio3）、タンタル酸
バリウム（BaTa2O6）等を用いてもよい。発光層45とし
ては、ZnSの他にセレン化亜鉛（ZnSe）等を用いてもよ
い。
液晶シャッタ部41は、ガラス基板42bと透明電極47a及
び47bとこれら透明電極47a及び47b上に形成した配向層
間に注入封止された液晶層とを備えている。
び47bとこれら透明電極47a及び47b上に形成した配向層
間に注入封止された液晶層とを備えている。
透明電極47aは、スパッタにより酸化インジウム（IT
O）膜を蒸着しこれをパターン化して形成している。こ
のパターンは、第３図に示すように、EL発光素子部40に
おける発光層45の線状のパターンの伸長方向と垂直に交
差する縦方向に伸長する複数のストリップ形状となって
いる。透明電極47bは、ガラス基板42b上にスパッタによ
りITO膜を面状に蒸着して形成されている。透明電極47a
及び47bは、本発明の第２の走査部に対応している。配
向層は、スピンナーにより透明電極47a及び47b上に形成
されたポリイミド膜をラビングすることによって構成さ
れる。このようにして形成されたガラス基板42a及び42b
がシール剤を含むスペーサ48を介してはり合わされ、そ
の間に液晶が注入されて液晶層49が構成される。液晶層
49の厚さは約2.0μｍである。液晶材料としては、強誘
電性液晶材料CS1014（チッソ株式会社製）に二色性黒色
染料を2.5wt％混合したものを用い、これを真空加熱注
入することにより液晶層49が形成される。液晶層49とし
ては、この他に、二色性色素と反強誘電性液晶又はエレ
クトロクリニック効果を有するスメクチック液晶等との
混合物を用いてもよい。
O）膜を蒸着しこれをパターン化して形成している。こ
のパターンは、第３図に示すように、EL発光素子部40に
おける発光層45の線状のパターンの伸長方向と垂直に交
差する縦方向に伸長する複数のストリップ形状となって
いる。透明電極47bは、ガラス基板42b上にスパッタによ
りITO膜を面状に蒸着して形成されている。透明電極47a
及び47bは、本発明の第２の走査部に対応している。配
向層は、スピンナーにより透明電極47a及び47b上に形成
されたポリイミド膜をラビングすることによって構成さ
れる。このようにして形成されたガラス基板42a及び42b
がシール剤を含むスペーサ48を介してはり合わされ、そ
の間に液晶が注入されて液晶層49が構成される。液晶層
49の厚さは約2.0μｍである。液晶材料としては、強誘
電性液晶材料CS1014（チッソ株式会社製）に二色性黒色
染料を2.5wt％混合したものを用い、これを真空加熱注
入することにより液晶層49が形成される。液晶層49とし
ては、この他に、二色性色素と反強誘電性液晶又はエレ
クトロクリニック効果を有するスメクチック液晶等との
混合物を用いてもよい。
このような画像書き込み素子31の動作を以下説明す
る。
る。
EL発光素子部40の電極43a及び43b間に高電圧を印加す
ると電極の交差部分の発光層45が発光する。発光層45は
前述のように線状にパターン化されており、その屈折率
が大きいため、光は発光層45の線状パターン内をそのパ
ターンに沿って広がる。その結果、線状パターンの光源
が形成されることとなる。例えば、第３図における電極
ストリップY0及びY2間に電圧が印加されると、発光層45
の線状パターン45bが発光する。なお、前述したよう
に、発光層45に切れ目45aを設けておくと、線状パター
ン内を伝搬する光のここから液晶シャッタ部41を介して
外部へ放出される可能性が増大し、光利用率が高まる。
また、発光層45の線状パターンの両端面をAl等の高反射
率の金属で被覆すると、光が発光層45の線状パターン内
に閉じ込められるため液晶シャッタ部41を介して外部へ
放出される光量がより増大して好ましい。
ると電極の交差部分の発光層45が発光する。発光層45は
前述のように線状にパターン化されており、その屈折率
が大きいため、光は発光層45の線状パターン内をそのパ
ターンに沿って広がる。その結果、線状パターンの光源
が形成されることとなる。例えば、第３図における電極
ストリップY0及びY2間に電圧が印加されると、発光層45
の線状パターン45bが発光する。なお、前述したよう
に、発光層45に切れ目45aを設けておくと、線状パター
ン内を伝搬する光のここから液晶シャッタ部41を介して
外部へ放出される可能性が増大し、光利用率が高まる。
また、発光層45の線状パターンの両端面をAl等の高反射
率の金属で被覆すると、光が発光層45の線状パターン内
に閉じ込められるため液晶シャッタ部41を介して外部へ
放出される光量がより増大して好ましい。
液晶シャッタ部41はこのEL発光素子部40からの光を外
部へ伝えるか否かを制御する。即ち、透明電極47a及び4
7b間に電圧を印加するとその極性により液晶層49の液晶
分子及び色素分子の配向が第４図に示すように変化す
る。同図において、49aは液晶層49の強誘電性液晶分
子、49bは液晶層49の色素分子、49cは偏光方向をそれぞ
れ示しており、＋電界ではEL発光素子部40からの光が通
過して外部に出力され、−電界ではEL発光素子部40から
の光が遮断される。例えば、第３図における電極ストリ
ップX0及びX2間に電圧が印加されると、その部分の液晶
層49が極性に応じて通過又は遮断状態となる。
部へ伝えるか否かを制御する。即ち、透明電極47a及び4
7b間に電圧を印加するとその極性により液晶層49の液晶
分子及び色素分子の配向が第４図に示すように変化す
る。同図において、49aは液晶層49の強誘電性液晶分
子、49bは液晶層49の色素分子、49cは偏光方向をそれぞ
れ示しており、＋電界ではEL発光素子部40からの光が通
過して外部に出力され、−電界ではEL発光素子部40から
の光が遮断される。例えば、第３図における電極ストリ
ップX0及びX2間に電圧が印加されると、その部分の液晶
層49が極性に応じて通過又は遮断状態となる。
従って、EL発光素子部40の電極ストリップを１つずつ
順次走査し、それに応じて液晶シャッタ部41の各電極ス
トリップに信号電圧を印加することにより、画像が１ラ
イン毎に外部に出力されることとなる。
順次走査し、それに応じて液晶シャッタ部41の各電極ス
トリップに信号電圧を印加することにより、画像が１ラ
イン毎に外部に出力されることとなる。
第５図は第２図の実施例における液晶ライトバルブ30
の一例の断面図を示している。
の一例の断面図を示している。
液晶ライトバルブ30は、ガラス基板50a及び50bとこれ
らガラス基板50a及び50b上に形成された透明電極51a及
び51bと光導電体層52と光吸収層53と誘電体ミラー54と
配向膜55a及55bと液晶層56とを備えている。
らガラス基板50a及び50b上に形成された透明電極51a及
び51bと光導電体層52と光吸収層53と誘電体ミラー54と
配向膜55a及55bと液晶層56とを備えている。
ガラス基板50a及び50b上に、酸化錫（SnO2）の透明導
電膜からなる透明電極51a及び51bがスパッタ法でそれぞ
れ積層されている。透明電極51b上には、非晶質水素化
シリコン（ａ−Si:H）からなる光導電体層52が形成され
ている。この光導電体層52は、シランガス（SiH4）、水
素ガス（H2）を原料とし、プラズマCVD法で形成され
る。膜厚は約３μｍである。光導電体層52上には、光吸
収層53として、カーボンブラックを分散したアクリル系
樹脂がスピンナーで形成されている。光吸収層53上に
は、誘電体ミラー54が積層されている。この誘電体ミラ
ー54はシリコン／酸化シリコンの多層膜をEB蒸着法を用
いることにより形成される。誘電体ミラー54及び透明電
極51a上には、配向膜55a及び55bがそれぞれ形成されて
いる。これら配向膜55a及び55bは、ポリイミド膜をスピ
ンコートによって形成した後、ラビングによる分子配向
処理を施すことによって実現される。このようなガラス
基板50a及び50bがスペーサ56を分散させたシール剤によ
り貼り合わされ、これら配向膜55a及び55bの間に液晶が
封入されて液晶層57が形成されている。透明電極51a及
び51b間には交流電源58が接続されている。液晶として
は、フェニルシクロヘキサン系ネマチック液晶が用いら
れる。セル厚は６μｍである。なお、本実施例の液晶ラ
イトバルブ30の動作モードとしては、ハイブリッド電界
効果（HFE）モードが用いられる。
電膜からなる透明電極51a及び51bがスパッタ法でそれぞ
れ積層されている。透明電極51b上には、非晶質水素化
シリコン（ａ−Si:H）からなる光導電体層52が形成され
ている。この光導電体層52は、シランガス（SiH4）、水
素ガス（H2）を原料とし、プラズマCVD法で形成され
る。膜厚は約３μｍである。光導電体層52上には、光吸
収層53として、カーボンブラックを分散したアクリル系
樹脂がスピンナーで形成されている。光吸収層53上に
は、誘電体ミラー54が積層されている。この誘電体ミラ
ー54はシリコン／酸化シリコンの多層膜をEB蒸着法を用
いることにより形成される。誘電体ミラー54及び透明電
極51a上には、配向膜55a及び55bがそれぞれ形成されて
いる。これら配向膜55a及び55bは、ポリイミド膜をスピ
ンコートによって形成した後、ラビングによる分子配向
処理を施すことによって実現される。このようなガラス
基板50a及び50bがスペーサ56を分散させたシール剤によ
り貼り合わされ、これら配向膜55a及び55bの間に液晶が
封入されて液晶層57が形成されている。透明電極51a及
び51b間には交流電源58が接続されている。液晶として
は、フェニルシクロヘキサン系ネマチック液晶が用いら
れる。セル厚は６μｍである。なお、本実施例の液晶ラ
イトバルブ30の動作モードとしては、ハイブリッド電界
効果（HFE）モードが用いられる。
液晶ライトバルブ30の液晶表示モードとして、ネマチ
ック液晶を用いる場合は本実施例で示したHFEモードの
他に、ツイステッドネマチックモード、電界誘起複屈折
モード、動的散乱モード、ゲストホストモード、又は相
転移モードを利用できる。またスメクチック液晶を用い
る場合は、複屈折モード、ゲストホストモード、又は光
散乱モードを利用できる。液晶としてはこのほかに、強
誘電性液晶を用いることもでき、さらに液晶複合膜を用
いることもできる。
ック液晶を用いる場合は本実施例で示したHFEモードの
他に、ツイステッドネマチックモード、電界誘起複屈折
モード、動的散乱モード、ゲストホストモード、又は相
転移モードを利用できる。またスメクチック液晶を用い
る場合は、複屈折モード、ゲストホストモード、又は光
散乱モードを利用できる。液晶としてはこのほかに、強
誘電性液晶を用いることもでき、さらに液晶複合膜を用
いることもできる。
このような液晶ライトバルブ30のガラス基板50b側に
画像書き込み素子31からの書き込み光W1レンズ32（第２
図）を介して印加されると、光導電体層52の光の当たっ
た領域のインピーダンスが減少し、交流電源58から印加
された電圧が液晶層57に加わって液晶の配向が変化す
る。光導電体層52の光の当たらない領域では、インピー
ダンスが変化しないため液晶が初期の配向を保持する。
その結果、液晶ライトバルブ30に画像が書き込まれるこ
ととなる。液晶ライトバルブ30のガラス基板50a側に光
源33（第２図）からの光R1がレンズ34及び偏光ビームス
プリッタ35を介して入射される。この入射光は、液晶ラ
イトバルブ30内の液晶層57により偏光方向が変化せしめ
られ誘電体ミラー54で反射された反射光R2が再び偏光ビ
ームスプリッタ35を通過して投影レンズ36により拡大さ
れてスクリーン37へ投影される。これにより、液晶ライ
トバルブ30に書き込まれている画像がスクリーン37上へ
投影されることとなる。
画像書き込み素子31からの書き込み光W1レンズ32（第２
図）を介して印加されると、光導電体層52の光の当たっ
た領域のインピーダンスが減少し、交流電源58から印加
された電圧が液晶層57に加わって液晶の配向が変化す
る。光導電体層52の光の当たらない領域では、インピー
ダンスが変化しないため液晶が初期の配向を保持する。
その結果、液晶ライトバルブ30に画像が書き込まれるこ
ととなる。液晶ライトバルブ30のガラス基板50a側に光
源33（第２図）からの光R1がレンズ34及び偏光ビームス
プリッタ35を介して入射される。この入射光は、液晶ラ
イトバルブ30内の液晶層57により偏光方向が変化せしめ
られ誘電体ミラー54で反射された反射光R2が再び偏光ビ
ームスプリッタ35を通過して投影レンズ36により拡大さ
れてスクリーン37へ投影される。これにより、液晶ライ
トバルブ30に書き込まれている画像がスクリーン37上へ
投影されることとなる。
なお、上述した実施例では、画像書き込み素子31から
の画像を液晶ライトバルブ30（光変調素子）上に伝える
光学系として、レンズ32を用いているが、レンズ32の代
りに光ファイバプレートのような光学系を用いて直接的
に両者を結合してもよい。
の画像を液晶ライトバルブ30（光変調素子）上に伝える
光学系として、レンズ32を用いているが、レンズ32の代
りに光ファイバプレートのような光学系を用いて直接的
に両者を結合してもよい。
第６図は本発明の他の実施例における画像書き込み素
子の一例の断面図を示している。
子の一例の断面図を示している。
同図に示すように、画像書き込み素子はEL発光素子14
0と液晶シャッタ部141とを組み合わせて構成されてい
る。EL発光素子部140は、ガラス基板142aとこのガラス
基板142a上の全面に形成された電極143aと電極143a上に
形成された下方絶縁層144とこの下方絶縁層144上に形成
された発光層145とこの発光層145上に形成された上方絶
縁層146とこの上方絶縁層146上の両端の端部にそれぞれ
形成された電極143b及び143cとを備えている。このよう
に本実施例では、EL発光素子部140の基板の両側の端部
に電極143b及び143cを設け、さらにこれら電極と対向さ
せて電極143aを設けることにより発光部を基板の両側に
それぞれ形成している。これによりEL発光素子部140の
光強度を大幅に高めることができる。その他の構成及び
動作は第１図の場合と全く同じである。また、この画像
書き込み素子を用いた投射型液晶表示装置の全体の構成
は第２図に示したものと同様である。
0と液晶シャッタ部141とを組み合わせて構成されてい
る。EL発光素子部140は、ガラス基板142aとこのガラス
基板142a上の全面に形成された電極143aと電極143a上に
形成された下方絶縁層144とこの下方絶縁層144上に形成
された発光層145とこの発光層145上に形成された上方絶
縁層146とこの上方絶縁層146上の両端の端部にそれぞれ
形成された電極143b及び143cとを備えている。このよう
に本実施例では、EL発光素子部140の基板の両側の端部
に電極143b及び143cを設け、さらにこれら電極と対向さ
せて電極143aを設けることにより発光部を基板の両側に
それぞれ形成している。これによりEL発光素子部140の
光強度を大幅に高めることができる。その他の構成及び
動作は第１図の場合と全く同じである。また、この画像
書き込み素子を用いた投射型液晶表示装置の全体の構成
は第２図に示したものと同様である。
第７図は本発明のさらに他の実施例における画像書き
込み素子の一例の断面図を示している。
込み素子の一例の断面図を示している。
同図に示すように、画像書き込み素子はEL発光素子部
240と液晶シャッタ部241とを組み合わせて構成されてい
る。EL発光素子部240は、ガラス基板242aとこのガラス
基板242a上の全面に形成された電極243aと電極243a上に
形成された下方絶縁層244とこの下方絶縁層244上に形成
された発光層245とこの発光層245上に形成された中間絶
縁層250とこの中間絶縁層250上に形成された電極243bと
電極243b上に形成された上方絶縁層246とを備えてい
る。このように本実施例では、EL発光素子部240の発光
層245上の全体に渡ってAl電極243bを間欠的に設けてい
るため、光の漏れを効果的に防止でき、EL発光素子部24
0の光強度を大幅に高めることができる。その他の構成
及び動作は第６図の場合と同じである。また、この画像
書き込み素子を用いた投射型液晶表示装置の全体の構成
は第２図に示したものと同様である。
240と液晶シャッタ部241とを組み合わせて構成されてい
る。EL発光素子部240は、ガラス基板242aとこのガラス
基板242a上の全面に形成された電極243aと電極243a上に
形成された下方絶縁層244とこの下方絶縁層244上に形成
された発光層245とこの発光層245上に形成された中間絶
縁層250とこの中間絶縁層250上に形成された電極243bと
電極243b上に形成された上方絶縁層246とを備えてい
る。このように本実施例では、EL発光素子部240の発光
層245上の全体に渡ってAl電極243bを間欠的に設けてい
るため、光の漏れを効果的に防止でき、EL発光素子部24
0の光強度を大幅に高めることができる。その他の構成
及び動作は第６図の場合と同じである。また、この画像
書き込み素子を用いた投射型液晶表示装置の全体の構成
は第２図に示したものと同様である。
以上述べた実施例では、透明基板としてガラス基板を
用いているが、オプティカルファイバで構成されるファ
イバプレートを用いて透明基板を構成してもよい。
用いているが、オプティカルファイバで構成されるファ
イバプレートを用いて透明基板を構成してもよい。
［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、基板間に
液晶層及び光導電体層を狭設してなる光変調素子と、画
像書き込み素子と、画像書き込み素子からの画像を光変
調素子に伝える光学系と、光変調素子を照射して光変調
素子に書き込まれている画像を投射する照明投射系とを
備えた投射型液晶表示素子であって、上述の画像書き込
み素子は、線状に発光可能な複数のパターンを有するEL
発光素子部と、EL発光素子部の各パターンを走査して発
光させるべく該EL発光素子を狭設する一対の電極を含む
第１の走査部と、EL発光素子部に重畳された液晶シャッ
タ部と、液晶シャッタを前記第１の走査部による走査方
向と垂直の方向にライン走査可能な第２の走査部とを一
対の基板間に備えており、上述の一対の電極における液
晶シャッタ側の電極は各パターンの一方の端部に設けら
れている。EL発光素子部と液晶シャッタ部とが間に基板
を介さずに一体的に形成されているので、画像書き込み
素子の厚みが減少すると共にEL発光素子部と液晶シャッ
タ部との中間に基板がある際に生じる視差をなくすこと
ができる。更に、EL発光素子部が線状に発光可能な複数
のパターンを有しており、第１の走査部の液晶シャッタ
側の電極は各パターンの一方の端部に設けられているこ
とにより、第１の走査部の電極を透明電極とする必要が
なく、電極材料に対する制限が減少すると共に電極の製
造が容易となる。従って、小型かつ高解像度の薄型の投
射型液晶表示装置を得ることができる。
液晶層及び光導電体層を狭設してなる光変調素子と、画
像書き込み素子と、画像書き込み素子からの画像を光変
調素子に伝える光学系と、光変調素子を照射して光変調
素子に書き込まれている画像を投射する照明投射系とを
備えた投射型液晶表示素子であって、上述の画像書き込
み素子は、線状に発光可能な複数のパターンを有するEL
発光素子部と、EL発光素子部の各パターンを走査して発
光させるべく該EL発光素子を狭設する一対の電極を含む
第１の走査部と、EL発光素子部に重畳された液晶シャッ
タ部と、液晶シャッタを前記第１の走査部による走査方
向と垂直の方向にライン走査可能な第２の走査部とを一
対の基板間に備えており、上述の一対の電極における液
晶シャッタ側の電極は各パターンの一方の端部に設けら
れている。EL発光素子部と液晶シャッタ部とが間に基板
を介さずに一体的に形成されているので、画像書き込み
素子の厚みが減少すると共にEL発光素子部と液晶シャッ
タ部との中間に基板がある際に生じる視差をなくすこと
ができる。更に、EL発光素子部が線状に発光可能な複数
のパターンを有しており、第１の走査部の液晶シャッタ
側の電極は各パターンの一方の端部に設けられているこ
とにより、第１の走査部の電極を透明電極とする必要が
なく、電極材料に対する制限が減少すると共に電極の製
造が容易となる。従って、小型かつ高解像度の薄型の投
射型液晶表示装置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例における画像書き込み素子の
構成を示す断面図、第２図は第１図の画像書き込み素子
を用いた投射型液晶表示装置の全体の構成を示す図、第
３図は第１図の画像書き込み素子の平面図、第４図は液
晶の配向変化を説明する図、第５図は第２図の投射型液
晶表示装置における液晶ライトバルブの構成を示す断面
図、第６図は本発明の他の実施例における画像書き込み
素子の構成を示す断面図、第７図は本発明のさらに他の
実施例における画像書き込み素子の構成を示す断面図、
第８図は従来の投射型液晶表示装置の一例の全体の構成
を示す図、第９図は従来の投射型液晶表示装置の他の例
の全体の構成を示す図である。 30……液晶ライトバルブ、31……画像書き込み素子、3
2、34……レンズ、33……光源、35……偏光ビームスプ
リッタ、36……投影レンズ、37……スクリーン、40、14
0、240……EL発光素子部、41、141、241……液晶シャッ
タ部、42a、42b、142a,142b,242a,242b……ガラス基
板、43a、43b、143a、143b、243a、243b……電極、44、
46、144、146、244、246……絶縁層、45、145、245……
発光層、47a、47b……透明電極、48……スペーサ、49…
…液晶層。
構成を示す断面図、第２図は第１図の画像書き込み素子
を用いた投射型液晶表示装置の全体の構成を示す図、第
３図は第１図の画像書き込み素子の平面図、第４図は液
晶の配向変化を説明する図、第５図は第２図の投射型液
晶表示装置における液晶ライトバルブの構成を示す断面
図、第６図は本発明の他の実施例における画像書き込み
素子の構成を示す断面図、第７図は本発明のさらに他の
実施例における画像書き込み素子の構成を示す断面図、
第８図は従来の投射型液晶表示装置の一例の全体の構成
を示す図、第９図は従来の投射型液晶表示装置の他の例
の全体の構成を示す図である。 30……液晶ライトバルブ、31……画像書き込み素子、3
2、34……レンズ、33……光源、35……偏光ビームスプ
リッタ、36……投影レンズ、37……スクリーン、40、14
0、240……EL発光素子部、41、141、241……液晶シャッ
タ部、42a、42b、142a,142b,242a,242b……ガラス基
板、43a、43b、143a、143b、243a、243b……電極、44、
46、144、146、244、246……絶縁層、45、145、245……
発光層、47a、47b……透明電極、48……スペーサ、49…
…液晶層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ (72)発明者 ▲吉▼田 勝 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−131221（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−125389（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】基板間に液晶層及び光導電体層を狭設して
なる光変調素子と、画像書き込み素子と、該画像書き込
み素子からの画像を前記光変調素子に伝える光学系と、
前記光変調素子を照射して該光変調素子に書き込まれて
いる画像を投射する照明投射系とを含む投射型液晶表示
素子であって、前記画像書き込み素子は、線状に発光可
能な複数のパターンを有するEL発光素子部と、該EL発光
素子部の各パターンを走査して発光させるべく該EL発光
素子を狭設する一対の電極を含む第１の走査部と、前記
EL発光素子部に重畳された液晶シャッタ部と、該液晶シ
ャッタを前記第１の走査部による走査方向と垂直の方向
にライン走査可能な第２の走査部とを一対の基板間に備
えており、前記一対の電極における前記液晶シャッタ側
の電極は各パターンの一方の端部に設けられていること
を特徴とする投射型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282563A JP2702810B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 投射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282563A JP2702810B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 投射型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04156585A JPH04156585A (ja) | 1992-05-29 |
| JP2702810B2 true JP2702810B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=17654111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2282563A Expired - Fee Related JP2702810B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 投射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2702810B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH095777A (ja) * | 1995-06-22 | 1997-01-10 | Tokyo Noukou Univ | ａ−Ｓｉ：Ｈを用いた反射型液晶表示素子 |
| GB9828287D0 (en) * | 1998-12-23 | 1999-02-17 | Secr Defence Brit | Image display system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62125389A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-06 | 株式会社日立製作所 | 表示装置 |
| JPH02131221A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-21 | Pioneer Electron Corp | 光導電型液昌ライトバルブ |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP2282563A patent/JP2702810B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04156585A (ja) | 1992-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |