JP3114128B2 - 投射型カラー液晶表示装置 - Google Patents

投射型カラー液晶表示装置

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JP3114128B2 JP03341713A JP34171391A JP3114128B2 JP 3114128 B2 JP3114128 B2 JP 3114128B2 JP 03341713 A JP03341713 A JP 03341713A JP 34171391 A JP34171391 A JP 34171391A JP 3114128 B2 JP3114128 B2 JP 3114128B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネルを用い投射
光をスクリーン上に投影してカラー表示を行う投射型カ
ラー液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、カラー・テレビジョン等の大画面
化が急速に進み、液晶パネルを用いた投射型カラー液晶
表示装置が知られている。この液晶表示装置は、例え
ば、光源から放射される白色光をダイクロイック波長選
択ミラーでR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に波
長分解し、光シャッターとして働く3枚の各色用の液晶
パネルを通過させ、この3つの単色映像を1つのフルカ
ラー映像に合成し、スクリーン上に拡大投影するよう構
成されたものである。
【0003】このような投射型カラー液晶表示装置で
は、種々の形式の液晶パネルが使用される。例えば、図
5は従来の単純マトリックス型液晶パネルの断面図であ
り、一方のガラス基板1の表面にマトリックス状のクロ
ム膜等からなるブラックマスク(BM)2が形成され、
その上に絶縁膜3を介して透明電極4が形成され、他方
のガラス基板5の表面には対向する透明電極6が形成さ
れ、これら透明電極4、6間に液晶7が封入された構成
になっている。このブラックマスク2は、透明電極4、
6間に形成される画素の周囲を遮光するようマトリック
ス状に形成されており、コントラストを向上するための
ものである。このブラックマスク2は、薄くても遮光で
きるようクロム膜等が使用されるが、このクロム膜が導
電性を有するため、酸化シリコン等からなる絶縁膜3を
被覆した上に透明電極4が形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の投射
型カラー液晶表示装置の液晶パネルでは、それぞれの液
晶パネルにブラックマスク2が形成され、その上に絶縁
膜3を介して透明電極4が形成されている。そのため、
絶縁膜3にピンホールやクラック等が生じている場合に
は、絶縁が破壊されるおそれがあった。また、液晶7が
封入されている透明電極4、6間の隙間は、応答速度の
ために狭くかつ一定の距離に維持されなければならない
ため、表面の平坦性が要求された。例えば、強誘電性液
晶を使用した場合等では、間隔が4μ以下で平坦性が
0.1μ程度であることが必要であった。しかし、ブラ
ックマスク2の上面に絶縁膜3を被覆し、その上に透明
電極4が形成されるため、平坦性が損なわれる機会が多
くなり、そのために画素むらの原因となることがあっ
た。さらに、カラー液晶表示装置では、3枚の各色用の
液晶パネルのそれぞれに、同じブラックマスク2を形成
するため、コストアップになり、かつ歩留が低下する原
因となることがあった。
【0005】そこで本発明は、カラー投射用の液晶パネ
ルの製造が容易になるとともに、歩留が向上できコスト
を低減できる投射型カラー液晶表示装置を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の投射型カラー液晶表示装置は、光源からの
白色光を赤、緑、青の3原色の光に分解し、それぞれの
光を各色用の液晶パネルでそれぞれ画像処理した光を再
度合成して投射する投射型カラー液晶表示装置におい
て、前記各色用の液晶パネルで画像処理した光を合成し
た位置に、該液晶パネルの画素周囲の光を遮光するブラ
ックマスクを形成した基板を配置したものである。
【0007】
【作用】本発明によれば、各色用の液晶パネルで画像処
理した光を合成した位置に、画素周囲の光を遮光するよ
うブラックマスクを形成した基板を配置したことで、液
晶パネルのそれぞれにブラックマスクを形成する必要が
なくなり、液晶パネルの構造が簡単で製造が容易にな
り、歩留が向上でき、コストが低減できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図示の一実施例により具体的
に説明する。図1は本発明実施例の投射型カラー液晶表
示装置の光学系概略図を示す。
【0009】同図において、本実施例の投射型カラー液
晶表示装置は、光の3原色に対してそれぞれ3枚の専用
の液晶パネルを使用したミラー方式によるカラー表示装
置である。メタルハライドランプ等の光源11からコー
ルドフィルター12を通って放射された白色光は、高反
射ミラー13で反射され90度方向を変え、ダイクロイ
ックミラー14に入射する。このダイクロイックミラー
14では、R光のみが反射され90度方向を変え、他の
光は透過する。反射されたR光は、高反射ミラー15で
反射され90度方向を変え、R光用液晶パネル16に入
射する。ダイクロイックミラー14を透過した光は、ダ
イクロイックミラー17でB光が反射され90度方向を
変え、他の光は透過する。反射されたB光は、B光用液
晶パネル18に入射する。ダイクロイックミラー17を
透過した光は、G光のみとなり、G光用液晶パネル19
に入射する。上記液晶パネル16、18を透過したR光
及びB光は、ダイクロイックイミラー20で合成され、
また液晶パネル19を透過したG光は高反射ミラー21
で反射され90度方向を変え、それぞれR光、B光、G
光はダイクロイックミラー22で合成される。この合成
された光は、ブラックマスクが形成された基板23に入
射され、その透過した光は投影レンズ24で拡大され、
スクリーン等に投影される。
【0010】上記3枚のR光用、B光用及びG光用の液
晶パネル16、18及び19は、各光に対応した映像が
それぞれに再生されており、入射光はここで各色ごとに
変調を受けて画像処理される。この液晶パネルの構造
は、図2に示すように、透明電極31が形成された一方
のガラス基板32と、これに対向する透明電極33が形
成されたガラス基板34との間の狭い隙間に強誘電性液
晶35等が封入されており、ドットマトリックス型の画
素を構成するよう形成されている。
【0011】上記基板23は、図3に示すように、ガラ
ス基板41の表面にブラックマスク42が形成されてい
る。このブラックマスク42は、合成されたR光、G光
及びB光の画素周囲の光を遮光するようマトリックス状
に形成されている。このようなブラックマスク42は、
例えば、0.1μ〜0.15μ程度のクロム膜をガラス
基板41全面に形成した後、フォトエッチング等により
パターン形成される。図4は基板23平面のブラックマ
スク42とR、G、Bのパターン配置を説明しており、
同図に示すように、ブラックマスク42で囲まれる画素
領域にそれぞれR、G、B領域がモザイク型に対応して
いる。
【0012】上記構成の投射型カラー液晶表示装置で
は、光源11からの白色光が、ダイクロイックミラ1
4、17でR光、B光、G光の3原色に分解され、それ
ぞれ3枚の専用の液晶パネル16、18、19を通過さ
せ画像処理した後、再びダイクロイックミラー20、2
2で合成し、基板23を通過させて、投影レンズ24で
スクリーン状に拡大投影することで、フルカラー映像が
得られる。合成された光が基板23を通過するとき、各
液晶パネル16、18、19で画像処理された光の画素
周囲がブラックマスク42で遮光されるため、コントラ
ストが向上する。ここで、それぞれの液晶パネル16、
18、19は、ブラックマスクを形成せず、ガラス基板
32の表面に直接透明電極31を形成するため、平坦性
の維持が容易になり、特に強誘電性液晶35を封入する
狭い隙間を正確に確保できる。従って、従来のように各
液晶パネルにブラックマスクをそれぞれ形成する場合よ
りも、構造が簡単で製造が容易になり、また絶縁する必
要もなくなり、そのため歩留が向上できコスト低減を図
ることができる。また、基板23は、ガラス基板41の
表面にフォトエッチング等でブラックマスク42を形成
するだけであるため、製造が容易である。
【0013】なお、上記実施例では、ミラー方式による
カラー表示装置を例に説明したが、他の光学系として、
例えば、ダイクロイックプリズムを使用したプリズム式
のものにも適用できる。すなわち、少なくとも、3枚の
各色用の液晶パネルで画像処理した光を合成した位置
に、液晶パネルの画素周囲の光を遮光するブラックマス
クを形成した基板を配置すればよい。
【0014】また、本実施例の液晶パネルでは、強誘電
性液晶を使用したが、これに限らず、TN(ツイステッ
ド・ネマティック)、STN(スーパー・ツイステッド
・ネマティック)方式の液晶パネル、また必要によりア
クティブマトリックス型の液晶パネルにも適用できる。
【0015】さらに、本実施例の基板23は、ガラス基
板41にクロム膜等からなるブラックマスク42を形成
したが、例えば、光を遮光できる程度の膜厚を有するニ
ッケル膜、あるいはアルミニューム膜で形成してもよ
く、染料を用いて印刷形成してもよく、さらに薄い金属
板を加工して形成することもできる。また、R、G、B
のパターン配置をモザイク型にしているが、対応する液
晶パネルの画素の構成によりトライアングル型、ストラ
イプ型等にすることもできる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
色用の液晶パネルで画像処理した光を合成した位置に、
画素周囲の光を遮光するようブラックマスクを形成した
基板を配置したことで、液晶パネルのそれぞれにブラッ
クマスクを形成する必要がなくなり、液晶パネルの平坦
性が確保され、液晶パネルの構造が簡単で製造が容易に
なり、歩留が向上できコストが低減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の投射型カラー液晶表示装置の光
学系概略図を示す。
【図2】本発明実施例の液晶パネルの断面図である。
【図3】本発明実施例のブラックマスクを形成した基板
の断面図である。
【図4】本発明実施例の基板のパターン配置を説明する
図である。
【図5】従来の単純マトリックス型液晶パネルの断面図
である。
【符号の説明】
11 光源 12 コールドフィルター 13、15、21 高反射ミラー 14、17、20、22 ダイクロイックミラー 16 R光用液晶パネル 18 B光用液晶パネル 19 G光用液晶パネル 23 基板 24 投影レンズ 31、34 ガラス基板 32、33 透明電極 35 強誘電性液晶 41 ガラス基板 42 ブラックマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−217814(JP,A) 特開 平2−144516(JP,A) 特開 平3−63626(JP,A) 特開 平3−265831(JP,A) 特開 平4−159529(JP,A) 実開 平2−126178(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 505 G02F 1/1335 G02B 27/18 G03B 21/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの白色光を赤、緑、青の3原色
    の光に分解し、それぞれの光を各色用の液晶パネルでそ
    れぞれ画像処理した光を再度合成して投射する投射型カ
    ラー液晶表示装置において、 前記各色用の液晶パネルで画像処理した光を合成した位
    置に、該液晶パネルの画素周囲の光を遮光するブラック
    マスクを形成した基板を配置したことを特徴とする投射
    型カラー液晶表示装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US7935946B2 (en) 2008-02-12 2011-05-03 Nissin Ion Equipment Co., Ltd. Ion implantation method and apparatus

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US7935945B2 (en) 2008-02-12 2011-05-03 Nissin Ion Equipment Co., Ltd. Ion implantation method and apparatus
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