JP3231396B2 - Liquid crystal panel and liquid crystal projection television using the same - Google Patents

Liquid crystal panel and liquid crystal projection television using the same

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JP3231396B2
JP3231396B2 JP12310692A JP12310692A JP3231396B2 JP 3231396 B2 JP3231396 B2 JP 3231396B2 JP 12310692 A JP12310692 A JP 12310692A JP 12310692 A JP12310692 A JP 12310692A JP 3231396 B2 JP3231396 B2 JP 3231396B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主として小型の液晶パ
ネルに表示された画像をスクリーン上に拡大投写する液
晶投写型テレビと、主として前記液晶投写型テレビに用
いる液晶パネルに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal projection television for mainly projecting an image displayed on a small liquid crystal panel onto a screen in an enlarged manner, and to a liquid crystal panel mainly used for the liquid crystal projection television.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶パネルは軽量、薄型など数多くの特
徴を有するため、研究開発が盛んである。しかし、大画
面化が困難であるなどの問題点も多い。そこで近年、小
型の液晶パネルの表示画像を投写レンズなどにより拡大
投映し、大画面の表示画像を得る液晶投写型テレビがに
わかに注目をあつめてきている。現在、商品化されてい
る液晶投写型テレビは液晶の旋光特性を利用したツイス
トネマティック(以後、TNと呼ぶ)液晶パネルが用い
られている。液晶投写型テレビおよび前記テレビに用い
る液晶パネルの一例として「フラットカラーディスプレ
イ’91:日経BP社出版」のP194〜P205に記
載されている。
2. Description of the Related Art Since liquid crystal panels have many features such as light weight and thinness, research and development have been active. However, there are many problems such as difficulty in increasing the screen. Therefore, in recent years, a liquid crystal projection television that enlarges and projects a display image of a small liquid crystal panel with a projection lens or the like and obtains a display image of a large screen has been attracting attention. At present, a commercially available liquid crystal projection television uses a twisted nematic (hereinafter referred to as TN) liquid crystal panel utilizing the optical rotation characteristics of liquid crystal. An example of a liquid crystal projection television and a liquid crystal panel used in the television are described in “Flat Color Display '91: Nikkei BP Publishing”, pp. 194 to P205.

【0003】以下、従来の液晶パネルについて説明す
る。ただし、説明に不要な箇所は省略しており、また、
図面を見易くするためにモデル的に描いている。以上の
ことは以後の図面に対しても同様である。
Hereinafter, a conventional liquid crystal panel will be described. However, unnecessary parts are omitted from the explanation,
The drawing is modeled to make the drawing easier to see. The same applies to the following drawings.

【0004】(図7)はアクティブマトリックス型液晶
パネルの等価回路図である。一つの画素には画素に印加
する信号を制御するスイッチング素子としての薄膜トラ
ンジスタ(以降、TFTと呼ぶ)が形成されている。前
記TFT73はゲート信号線G1〜Gmに印加する信号に
よりオンオフの動作を行ない、オン状態の時、ソース信
号線S1〜Snに印加されている信号が各画素に印加され
る。また、各画素は対向電極と画素電極間で形成される
コンデンサとみなせる液晶75と補助容量74を有して
いる。なお、71はゲート信号線にオン、オフの電圧を
印加するゲートドライブICであり、72は映像信号を
ソース信号線に印加するソースドライブICである。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of an active matrix type liquid crystal panel. One pixel is formed with a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) as a switching element for controlling a signal applied to the pixel. The TFT73 performs a operation of the on-off by a signal applied to the gate signal line G 1 ~G m, the on state, the signal applied to the source signal line S 1 to S n is applied to each pixel. Each pixel has a liquid crystal 75 and a storage capacitor 74 that can be regarded as a capacitor formed between the counter electrode and the pixel electrode. Reference numeral 71 denotes a gate drive IC for applying on / off voltages to the gate signal lines, and reference numeral 72 denotes a source drive IC for applying a video signal to the source signal lines.

【0005】(図8)は従来の液晶パネルの断面図であ
る。アレイ基板82と対向電極基板81は4〜6μmの
間隔で保持され、前記基板間にTN液晶86が注入され
ている。表示領域の周辺部は封止樹脂(図示せず)で封
止されている。88はクロムなどで形成されたブラック
マトリックス(以降、BMと呼ぶ)、83はITOなど
の透明物質で形成された対向電極、85は画素電極、8
4は薄膜トランジスタ(以後、TFTと呼ぶ)、87
a,87bは配向膜である。
FIG. 8 is a sectional view of a conventional liquid crystal panel. The array substrate 82 and the counter electrode substrate 81 are held at an interval of 4 to 6 μm, and a TN liquid crystal 86 is injected between the substrates. The periphery of the display area is sealed with a sealing resin (not shown). 88 is a black matrix (hereinafter referred to as BM) formed of chromium or the like, 83 is a counter electrode formed of a transparent material such as ITO, 85 is a pixel electrode, 8
4 is a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT), 87
Reference numerals a and 87b denote alignment films.

【0006】以下、従来の液晶パネルの製造方法につい
て簡単に説明しておく。まず、アレイ基板82と対向電
極基板81にはそれぞれ配向膜87a,87bが塗布さ
れ、ラビング工程により配向処理される。その後、アレ
イ基板82の周辺部にTN液晶86の注入口を残して封
止樹脂が塗布される。また、対向電極基板81上に均一
な液晶膜厚を得るためのビーズを散布する。次に、対向
電極基板81とアレイ基板82を貼り合わせる。その
後、紫外線を照射、または加熱することにより封止樹脂
を硬化させる。次に貼り合わせた前記基板を真空室に入
れ、アレイ基板82と対向電極基板81のギャップ内を
真空状態にした後、液晶の注入口を液晶に浸す。その
後、真空室の真空を破ると、液晶は注入口からギャップ
内に注入される。最後に注入口を封止して完成する。
Hereinafter, a conventional method for manufacturing a liquid crystal panel will be briefly described. First, alignment films 87a and 87b are applied to the array substrate 82 and the counter electrode substrate 81, respectively, and are subjected to an alignment process by a rubbing process. Thereafter, a sealing resin is applied to the periphery of the array substrate 82 except for the injection port of the TN liquid crystal 86. Further, beads for obtaining a uniform liquid crystal film thickness are sprayed on the counter electrode substrate 81. Next, the counter electrode substrate 81 and the array substrate 82 are bonded to each other. Thereafter, the sealing resin is cured by irradiating or heating with ultraviolet rays. Next, the bonded substrates are placed in a vacuum chamber, and the gap between the array substrate 82 and the counter electrode substrate 81 is evacuated, and then the liquid crystal injection port is immersed in the liquid crystal. Thereafter, when the vacuum in the vacuum chamber is broken, the liquid crystal is injected into the gap from the injection port. Finally, the inlet is sealed to complete.

【0007】以下、従来の液晶投写型テレビについて図
面を参照しながら説明する。(図9)は従来の液晶投写
型テレビの構成図である。(図9)において、91は集
光光学系、92は赤外線および紫外線を透過させるUV
IRカットミラー、93aは青色光反射ダイクロイック
ミラー(以後、BDMと呼ぶ)、93bは緑色光反射ダ
イクロイックミラー(以後、GDMと呼ぶ)、93cは
赤色光反射ダイクロイックミラー(以後、RDMと呼
ぶ)、94a,94b,94c,96a,96b,96
cは偏光板、95a,95b,95cは透過型のTN液
晶パネル、97a,97b,97cは投写レンズ系であ
る。
Hereinafter, a conventional liquid crystal projection television will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional liquid crystal projection television. In FIG. 9, reference numeral 91 denotes a condensing optical system, and 92 denotes a UV that transmits infrared rays and ultraviolet rays.
An IR cut mirror, 93a is a blue light reflecting dichroic mirror (hereinafter referred to as BDM), 93b is a green light reflecting dichroic mirror (hereinafter referred to as GDM), 93c is a red light reflecting dichroic mirror (hereinafter referred to as RDM), 94a , 94b, 94c, 96a, 96b, 96
c is a polarizing plate, 95a, 95b and 95c are transmissive TN liquid crystal panels, and 97a, 97b and 97c are projection lens systems.

【0008】以下、従来の液晶投写型テレビの動作につ
いて(図9)を参照しながら説明する。まず、集光光学
系91から出射された白色光はBDM93aにより青色
光(以後、B光と呼ぶ)が反射され、前記B光は偏光板
94aに入射される。BDM93aを透過した光はGD
M93bにより緑色光(以後、G光と呼ぶ)が反射され
偏光板94bに、また、RDM93cにより赤色光(以
後、R光と呼ぶ)が反射され偏光板94cに入射され
る。偏光板94では各色光の縦波成分または横波成分の
一方の光のみを透過させ、光の偏光方向をそろえて各液
晶パネル95に照射させる。この際、50%以上の光は
前記偏光板で吸収され、透過光は入射光の半分以下とな
ってしまう。
Hereinafter, the operation of the conventional liquid crystal projection television will be described with reference to FIG. First, white light emitted from the condensing optical system 91 reflects blue light (hereinafter, referred to as B light) by the BDM 93a, and the B light is incident on the polarizing plate 94a. The light transmitted through the BDM 93a is GD
The green light (hereinafter, referred to as G light) is reflected by the M93b to the polarizing plate 94b, and the red light (hereinafter, referred to as R light) is reflected by the RDM 93c to be incident on the polarizing plate 94c. The polarizing plate 94 transmits only one of the longitudinal wave component and the transverse wave component of each color light, and irradiates each liquid crystal panel 95 with the polarization direction of the light aligned. At this time, 50% or more of the light is absorbed by the polarizing plate, and transmitted light is less than half of the incident light.

【0009】各液晶パネルは映像信号により前記入射光
を変調する。変調された光はその変調度合により各偏光
板96a,96b,96cを透過し、各投写レンズ系9
7a,97b,97cに入射して、前記レンズ系により
スクリーン(図示せず)に拡大投映される。
Each liquid crystal panel modulates the incident light according to a video signal. The modulated light passes through each of the polarizing plates 96a, 96b, and 96c according to the degree of the modulation, and is transmitted to each of the projection lens systems 9a.
7a, 97b, and 97c, and are enlarged and projected on a screen (not shown) by the lens system.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】前述の説明でも明らか
なように、TN液晶を用いた液晶パネルは、偏光板を用
いて入射光を直線偏光にする必要がある。また、液晶パ
ネルの出射側にも液晶パネルで変調された光を検出する
ため、偏光板を配置する必要がある。つまり、TN液晶
パネルの前後には光を直線偏光にするための偏光板(以
後、偏光子と呼ぶ)と変調された光を検出するための偏
光板(以後、検光子と呼ぶ)の2枚の偏光板を配置する
必要がある。液晶パネルの画素開口率を100%とし、
偏光子に入射する光量を1とすると偏光子より出射する
光量は40%、液晶パネルの透過率は80%、検光子の
透過率は80%となるから、全体としての透過率は0.
4×0.8×0.8=約25%となり、25%の光しか
有効に利用できない。したがってTN液晶パネルでは低
輝度画像表示しか実現できない。
As is clear from the above description, in a liquid crystal panel using a TN liquid crystal, it is necessary to use a polarizing plate to convert incident light into linearly polarized light. In addition, a polarizing plate needs to be disposed on the emission side of the liquid crystal panel to detect light modulated by the liquid crystal panel. In other words, before and after the TN liquid crystal panel, a polarizing plate (hereinafter, referred to as a polarizer) for converting light into linearly polarized light and a polarizing plate (hereinafter, referred to as an analyzer) for detecting modulated light are provided. It is necessary to arrange a polarizing plate. The pixel aperture ratio of the liquid crystal panel is 100%,
Assuming that the amount of light incident on the polarizer is 1, the amount of light emitted from the polarizer is 40%, the transmittance of the liquid crystal panel is 80%, and the transmittance of the analyzer is 80%.
4 × 0.8 × 0.8 = about 25%, and only 25% of light can be effectively used. Therefore, only a low luminance image display can be realized with the TN liquid crystal panel.

【0011】偏光板等で損失した光はほとんどが偏光板
に吸収されて熱に変換される。熱は偏光板自身および輻
射熱等により液晶パネルを加熱する。液晶投写型テレビ
の場合、偏光板に入射する光量は数万ルクス以上とな
る。したがって、液晶投写型テレビにTN液晶パネルを
用いた場合、偏光板およびパネル等は高温状態となり、
短期間で著しい性能劣化をひきおこす。
Most of the light lost by the polarizing plate is absorbed by the polarizing plate and converted into heat. The heat heats the liquid crystal panel by the polarizing plate itself and radiant heat. In the case of a liquid crystal projection television, the amount of light incident on the polarizing plate is tens of thousands lux or more. Therefore, when a TN liquid crystal panel is used in a liquid crystal projection television, the polarizer, the panel, and the like are in a high temperature state,
Causes significant performance degradation in a short period of time.

【0012】TN液晶パネルは配向膜を塗布し、ラビン
グ処理が必要である。ラビング処理等は工程数を増加さ
せ、製造コストの増大をひきおこす。また、近年、液晶
投写型テレビに用いる液晶パネルの画素数は30万画素
以上と大容量となり、それにつれ画素サイズは微細化の
傾向にある。画素の微細化は信号線、TFTの凹凸を多
数形成することになり、前記凹凸により良好にラビング
処理を行なえなくなる。また、画素サイズの微細化は1
つの画素に占めるTFTおよび信号線の形成面積が大き
くなり画素開口率を低減させる。一例として対角3イン
チの液晶パネルで35万画素形成した場合、画素開口率
は約30%である。150万画素形成した場合は10%
弱という予測値もある。これらの画素開口率の低減は表
示画像の低輝度化にとどまらず、入射光開口部以外に照
射された光よりさらに液晶パネルは加熱されることにな
り前述の性能劣化を加速する。
The TN liquid crystal panel needs to apply an alignment film and perform a rubbing treatment. The rubbing treatment or the like increases the number of processes and causes an increase in manufacturing cost. In recent years, the number of pixels of a liquid crystal panel used for a liquid crystal projection television has increased to 300,000 or more, and the pixel size tends to be finer as the number of pixels increases. The miniaturization of the pixels results in the formation of a large number of irregularities on the signal lines and the TFTs, and rubbing cannot be performed satisfactorily due to the irregularities . Also, miniaturization of the pixel size is 1
The formation area of the TFT and the signal line occupying one pixel is increased, and the pixel aperture ratio is reduced. For example, when 350,000 pixels are formed by a 3 inch diagonal liquid crystal panel, the pixel aperture ratio is about 30%. 10% when 1.5 million pixels are formed
Some estimates are weak. These reductions in the pixel aperture ratio are not limited to lowering the brightness of the display image, and the liquid crystal panel is heated further than the light applied to the area other than the incident light aperture, thereby accelerating the aforementioned performance deterioration.

【0013】さらには、TN液晶パネルには信号線の近
傍の光ぬけという現象を発生する。これは液晶パネルを
ノーマリホワイトモードで用いた時の現象であるが、黒
表示の時、信号線近傍から月形状の光ぬけが発生する。
この光ぬけは大幅にコントラストを低下させるだけでな
く、画像表示品位も低下させる。この光ぬけを防止しよ
うとすると、ブラックマトリックスの線幅をさらに太く
しなければならず、これも画素開口率の低下につなが
り、液晶パネルが加熱されるという悪循環をひきおこ
す。以上のように従来のTN液晶パネルの表示は低輝度
であり、また、光利用効率が低いためパネル等は加熱さ
れる。またTN液晶パネルを用いて液晶投写型テレビを
構成した場合は液晶パネル等の性能劣化は著しかった。
Further, the TN liquid crystal panel generates a phenomenon of light leakage near signal lines. This is a phenomenon when the liquid crystal panel is used in the normally white mode. When black display is performed, moon-shaped light leakage occurs near the signal line.
This light loss not only significantly lowers the contrast but also lowers the image display quality. In order to prevent this light leakage, the line width of the black matrix must be further increased, which also leads to a decrease in the pixel aperture ratio, and causes a vicious cycle in which the liquid crystal panel is heated. As described above, the display of the conventional TN liquid crystal panel has low brightness, and the panel and the like are heated due to low light use efficiency. Also, when a liquid crystal projection type television was constructed using a TN liquid crystal panel, the performance of the liquid crystal panel and the like deteriorated remarkably.

【0014】本発明は従来の液晶パネルおよび投写型テ
レビの課題を鑑みてなされたものであり、ハイビジョン
放送にも充分に対応できる高輝度、高画質の液晶パネル
および液晶投写型テレビを提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of conventional liquid crystal panels and projection televisions, and provides a high-brightness, high-quality liquid crystal panel and a liquid crystal projection television that can sufficiently cope with high-vision broadcasting. It is.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】TN液晶パネルでは偏光
板等を用いるため高輝度表示を行うことができない。そ
こで本発明の液晶パネルは高分子分散液晶を用いて液晶
パネルを構成する。
SUMMARY OF THE INVENTION Since a TN liquid crystal panel uses a polarizing plate or the like, high-luminance display cannot be performed. Therefore, the liquid crystal panel of the present invention comprises a liquid crystal panel using polymer dispersed liquid crystal.

【0016】以下、簡単に高分子分散液晶について説明
しておく、高分子分散液晶は、液晶と高分子の分散状態
によって大きく2つのタイプに分けられる。1つは、水
滴状の液晶が高分子中に分散しているタイプである。液
晶は、高分子中に不連続な状態で存在する。以後、この
ような液晶をPDLCと呼び、また、前記液晶を用いた
液晶パネルをPD液晶パネルと呼ぶ。もう1つは、液晶
層に高分子のネットワークを張り巡らせたような構造を
採るタイプである。ちょうどスポンジに液晶を含ませた
ような格好になる。液晶は、水滴状とならず連続に存在
する。以後、このような液晶をPNLCと呼び、また、
前記液晶を用いた液晶パネルをPN液晶パネルと呼ぶ。
前記2種類の液晶パネルで画像を表示するためには光の
散乱・透過を制御することにより行なう。
The polymer-dispersed liquid crystal will be briefly described below. The polymer-dispersed liquid crystal is roughly classified into two types depending on the dispersion state of the liquid crystal and the polymer. One is a type in which a liquid crystal in the form of water droplets is dispersed in a polymer. The liquid crystal exists in a discontinuous state in the polymer. Hereinafter, such a liquid crystal is referred to as a PDLC, and a liquid crystal panel using the liquid crystal is referred to as a PD liquid crystal panel. The other type adopts a structure in which a polymer network is stretched around a liquid crystal layer. It looks just like a sponge with liquid crystal. Liquid crystals exist continuously without being in the form of water droplets. Hereinafter, such a liquid crystal is referred to as PNLC.
A liquid crystal panel using the liquid crystal is called a PN liquid crystal panel.
In order to display an image on the two types of liquid crystal panels, scattering and transmission of light are controlled.

【0017】PDLCは、液晶が配向している方向で屈
折率が異なる性質を利用する。電圧を印加していない状
態では、それぞれの水滴状液晶は不規則な方向に配向し
ている。この状態では、高分子と液晶に屈折率の差が生
じ、入射光は散乱する。ここで電圧を印加すると液晶の
配向方向がそろう。液晶が一定方向に配向したときの屈
折率をあらかじめ高分子の屈折率と合わせておくと、入
射光は散乱せずに透過する。
PDLC utilizes the property that the refractive index varies in the direction in which the liquid crystal is oriented. In the state where no voltage is applied, the respective liquid crystal droplets are oriented in an irregular direction. In this state, a difference in refractive index occurs between the polymer and the liquid crystal, and the incident light is scattered. Here, when a voltage is applied, the alignment directions of the liquid crystals are aligned. If the refractive index when the liquid crystal is aligned in a certain direction is adjusted in advance to the refractive index of the polymer, incident light is transmitted without being scattered.

【0018】これに対して、PNLCは液晶分子の配向
の不規則さそのものを使う。不規則な配向状態、つまり
電圧を印加していない状態では入射した光は散乱する。
一方、電圧を印加し配列状態を規則的にすると光は透過
する。なお、前述のPDLCおよびPNLCの液晶の動
きの説明はあくまでもモデル的な考え方である。本発明
においてはPD液晶パネルとPN液晶パネルのうち一方
に限定するものではないが、説明を容易にするためPD
液晶パネルを例にあげて説明する。また、PDLCおよ
びPNLCを総称して高分子分散液晶と呼び、PD液晶
パネルおよびPN液晶パネルを総称して高分子分散液晶
パネルと呼ぶ。また、高分子分散液晶パネルに注入する
液晶を含有する液体を総称して液晶溶液と呼び、前記液
晶溶液中の樹脂成分が重合硬化した状態をポリマーと呼
ぶ。
On the other hand, PNLC uses the irregularity of the alignment of liquid crystal molecules. In an irregular orientation state, that is, in a state where no voltage is applied, incident light is scattered.
On the other hand, when a voltage is applied to make the arrangement state regular, light is transmitted. The above description of the movement of the liquid crystal of PDLC and PNLC is based on a model-based concept. Although the present invention is not limited to one of the PD liquid crystal panel and the PN liquid crystal panel, the PD liquid crystal panel
A description will be given using a liquid crystal panel as an example. Further, PDLC and PNLC are collectively called polymer dispersed liquid crystal, and PD liquid crystal panel and PN liquid crystal panel are collectively called polymer dispersed liquid crystal panel. Liquids containing liquid crystal to be injected into the polymer dispersed liquid crystal panel are collectively referred to as a liquid crystal solution, and a state in which a resin component in the liquid crystal solution is polymerized and cured is referred to as a polymer.

【0019】高分子分散液晶の動作について(図10
(a)(b))を用いて簡単に述べる。(図10(a)
(b))は高分子分散液晶パネルの動作の説明図であ
る。(図10(a)(b))において、101はアレイ
基板、102は対向電極、103は画素電極、104は
水滴状液晶、105はポリマー、106は対向電極基板
である。画素電極103にはTFT(図示せず)等が接
続され、TFTのオン、オフにより画素電極に電圧が印
加されて、画素電極上の液晶配向方向を可変させて光を
変調する。(図10(a))に示すように電圧を印加し
ていない状態では、それぞれの水滴状液晶104は不規
則な方向に配向している。この状態ではポリマー105
と水滴状液晶104とに屈折率差が生じ入射光は散乱す
る。ここで(図10(b))に示すように画素電極10
3に電圧を印加すると液晶の方向がそろう。液晶が一定
方向に配向したときの屈折率をあらかじめポリマーの屈
折率と合わせておくと、入射光は散乱せずにアレイ基板
101より出射する。なお、PDLCのように液晶が水
滴状にあらわされるとき、水滴状の液晶の直径の平均を
平均粒子径と呼び、PNLCのようにネットワーク状と
なるとき、ポリマーネットワークの穴径の平均値をポリ
マーネットワークの平均孔径と呼ぶ。
Operation of polymer dispersed liquid crystal (FIG. 10)
This will be briefly described using (a) and (b)). (FIG. 10 (a)
(B) is an explanatory view of the operation of the polymer dispersed liquid crystal panel. In FIGS. 10A and 10B, 101 is an array substrate, 102 is a counter electrode, 103 is a pixel electrode, 104 is a water-drop liquid crystal, 105 is a polymer, and 106 is a counter electrode substrate. A TFT (not shown) or the like is connected to the pixel electrode 103 , and a voltage is applied to the pixel electrode when the TFT is turned on and off, thereby modulating light by changing a liquid crystal alignment direction on the pixel electrode. As shown in FIG. 10A, when no voltage is applied, each of the liquid crystal droplets 104 is oriented in an irregular direction. In this state, the polymer 105
A difference in refractive index occurs between the liquid crystal and the liquid crystal 104, and the incident light is scattered. Here, as shown in FIG.
When a voltage is applied to 3, the directions of the liquid crystals are aligned. If the refractive index when the liquid crystal is oriented in a certain direction is adjusted in advance to the refractive index of the polymer, incident light is emitted from the array substrate 101 without being scattered. In addition, when the liquid crystal is expressed in the form of water droplets as in PDLC, the average of the diameters of the liquid crystal in the form of water droplets is referred to as the average particle diameter. It is called the average pore size of the network.

【0020】高分子分散液晶を用いて高品位の画像表示
を実現しようとすると散乱状態での光の透過量(以後、
散乱光量と呼ぶ)と、透過状態での光の透過量(以後、
透過光量と呼ぶ)の比(以後、コントラストと呼ぶ)を
大きくとる必要がある。コントラストが小さいと階調表
示特性が悪くなる。液晶投写型テレビを構成する場合は
コントラストは100以上必要である。高分子分散液晶
は偏光板を用いる必要がないから光の利用効率は80〜
85%程度もある。したがってコントラストを大きくす
るためには散乱光量を低減すればよい。散乱光量を低減
するためには液晶の膜厚を厚くすればよい。しかし、液
晶を厚くすると透過状態にする電圧が高くなり、駆動す
ることができない。そこで本発明では液晶パネルの液晶
と接する面に光吸収膜を形成している。もしくは液晶パ
ネル層中に光吸収壁を形成する。液晶層が散乱時、散乱
した光の一部は前記光吸収膜もしくは光吸収壁に吸収さ
れる。したがって、コントラストが向上する。
In order to realize high-quality image display using a polymer-dispersed liquid crystal, the amount of light transmitted in a scattered state (hereinafter referred to as “scattered state”)
The amount of scattered light) and the amount of light transmitted in the transmitted state (hereinafter
It is necessary to increase the ratio (hereinafter referred to as contrast) of the transmitted light amount. If the contrast is low, the gradation display characteristics deteriorate. When constructing a liquid crystal projection television, a contrast of 100 or more is required. Since the polymer-dispersed liquid crystal does not require the use of a polarizing plate, the light use efficiency is 80 to
There is also about 85%. Therefore, in order to increase the contrast, the amount of scattered light may be reduced. In order to reduce the amount of scattered light, the thickness of the liquid crystal may be increased. However, when the thickness of the liquid crystal is increased, the voltage for bringing the liquid crystal into a transmission state increases, and the liquid crystal cannot be driven. Therefore, in the present invention, the light absorbing film is formed on the surface of the liquid crystal panel which is in contact with the liquid crystal. Alternatively, a light absorbing wall is formed in the liquid crystal panel layer. When the liquid crystal layer is scattered, a part of the scattered light is absorbed by the light absorbing film or the light absorbing wall. Therefore, the contrast is improved.

【0021】本発明の液晶投写型テレビは、本発明の液
晶パネルを用いて構成したものである。メタルハライド
ランプあるいはキセノンランプなどの光発生源と前記光
発生源が放射する光を液晶パネルに導くレンズ等の光学
および液晶パネルで変調された光を投映するレンズ系
を具備している。カラー表示画像を得るためには、R
光、G光およびB光を変調する3枚の液晶パネルを用い
て構成する。
A liquid crystal projection television according to the present invention is configured using the liquid crystal panel according to the present invention. It has a light source such as a metal halide lamp or a xenon lamp, an optical system such as a lens for guiding light emitted from the light source to the liquid crystal panel, and a lens system for projecting light modulated by the liquid crystal panel. To obtain a color display image, R
It is configured using three liquid crystal panels that modulate light, G light and B light.

【0022】[0022]

【作用】液晶層に電圧が印加されていない時、液晶層内
に入射した光は液晶層で散乱する。液晶の散乱特性が完
全拡散状態に近くなると入射光はガラス基板面、対向電
極等で乱反射する。前記乱反射した光を液晶と接する面
に形成した光吸収膜に吸収させると、液晶パネルより出
射する光量は小さくなる。液晶層に電圧が印加され、液
晶層が透過状態の時、入射光はそのまま出射される。し
たがって、コントラストが向上する。
When no voltage is applied to the liquid crystal layer, light incident on the liquid crystal layer is scattered by the liquid crystal layer. When the scattering characteristics of the liquid crystal become close to the perfect diffusion state, the incident light is irregularly reflected on the glass substrate surface, the counter electrode, and the like. When the irregularly reflected light is absorbed by the light absorbing film formed on the surface in contact with the liquid crystal, the amount of light emitted from the liquid crystal panel decreases. When a voltage is applied to the liquid crystal layer and the liquid crystal layer is in a transmission state, incident light is emitted as it is. Therefore, the contrast is improved.

【0023】液晶層間で散乱した光のみを吸収するた
め、BM上に光吸収膜を形成する。BMがないと光吸収
膜は液晶パネルに入射した光をそのまま吸収し、加熱状
態となる。BMを形成することにより入射光は直接吸収
膜に照射されないようにすることができる。
In order to absorb only the light scattered between the liquid crystal layers, a light absorbing film is formed on the BM. If there is no BM, the light absorbing film absorbs the light incident on the liquid crystal panel as it is and enters a heated state. By forming the BM, it is possible to prevent the incident light from directly irradiating the absorbing film.

【0024】液晶として高分子分散液晶を用いれば、偏
光板が不要となり、TN液晶を用いた液晶パネルの3倍
以上の高輝度表示得られる。本発明の液晶パネルは高
分子分散液晶を用い、その材料、構成等を最適にして高
い散乱性能を得ている。また配向膜が不要であるから、
液晶パネルの製造工程も簡素化される。
[0024] By using the polymer-dispersed liquid crystal as the liquid crystal, a polarizing plate is not required, more than three times higher brightness display of the liquid crystal panel using a TN liquid crystal is obtained. The liquid crystal panel of the present invention uses a polymer-dispersed liquid crystal, and obtains high scattering performance by optimizing the material, configuration and the like. Also, since no alignment film is required,
The manufacturing process of the liquid crystal panel is also simplified.

【0025】[0025]

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について説明する。なお、各図面はモデル的に描いてお
り、物理的な膜厚あるいは形状はかならずしも一致しな
い。また、説明に不要な箇所は省略している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Each drawing is modeled, and the physical film thickness or shape does not always match. Parts unnecessary for the description are omitted.

【0026】(図1)は本発明の液晶パネルの断面図で
ある。アレイ基板12上にはスイッチング素子としての
TFT15および画素電極14等が形成されている。一
方、対向電極基板11上にはITOからなる対向電極1
3が形成されている。対向電極13上にはBMが形成さ
れている。従来のBMはTFTに光が照射されないた
め、あるいは信号線上の液晶が画像表示と無関係の配向
動作を行ない、前記配向動作が表示として見えること
(以後、画像ノイズと呼ぶ)を防止するためであった。
本発明のBM17は、それに加えて光吸収膜18に直接
入射光が照射されないようにするためである。BMの形
成材料としてはAl,Crなどの金属材料が選定され
る。金属薄膜の光反射率はCrで60%以上、Alで8
0%以上ある。光吸収膜18はアクリル樹脂などの有機
材料にカーボンを含有させたもの、あるいは同様の有機
材料に黒色のビーズ等を分散させたものなどが例示され
る。(図2)はBMの平面図である。形成配置としては
(図2)に示すようにソース信号線(イ)、ゲート信号
線(ウ)とTFT(ア)のすべての箇所に形成してもよ
いし、(ア)〜(ウ)の一部のみに形成してもよい。な
お、入射光が比較的弱い場合および液晶パネルの耐熱性
が高い場合にはBM17を形成しなくてもよいことは言
うまでもない。
FIG. 1 is a sectional view of the liquid crystal panel of the present invention. On the array substrate 12, a TFT 15 as a switching element, a pixel electrode 14, and the like are formed. On the other hand, the counter electrode 1 made of ITO is
3 are formed. A BM is formed on the counter electrode 13. The conventional BM is to prevent the TFT from being irradiated with light, or to prevent the liquid crystal on the signal line from performing an alignment operation irrelevant to image display, and to prevent the alignment operation from appearing as a display (hereinafter, referred to as image noise). Was.
BM17 of the present invention is to incident light in addition to direct the light absorbing layer 18 so as not irradiated. As a material for forming the BM, a metal material such as Al or Cr is selected. The light reflectance of the metal thin film is 60% or more for Cr and 8 for Al.
0% or more. The light absorbing film 18 is, for example, a material in which carbon is contained in an organic material such as an acrylic resin, or a material in which black beads or the like are dispersed in a similar organic material. FIG. 2 is a plan view of the BM. As shown in FIG. 2 (a), the source signal line (a), the gate signal line (c) and the TFT (a) may be formed at all positions. It may be formed only in part. It is needless to say that the BM 17 need not be formed when the incident light is relatively weak or when the heat resistance of the liquid crystal panel is high.

【0027】高分子分散液晶16が散乱時、液晶層に入
射した光は散乱する。散乱性能は完全拡散状態の時最大
となる。入射光は液晶中で乱反射を繰り返す。前記光の
一部は、光吸収膜18に入射し、吸収される。吸収され
る割合は、ほぼ光吸収膜18の形成面積に比例する。し
たがって、光吸収膜18の形成面積が大きいほど散乱時
の出射光量は低下する。高分子分散液晶16に電圧が印
加され、透過状態の時には入射光はそのまま出射され
る。散乱時に光が吸収され、透過時は従来と同じである
ことからコントラストは向上する。
When the polymer dispersed liquid crystal 16 scatters, the light incident on the liquid crystal layer is scattered. The scattering performance is maximized in the fully diffused state. The incident light repeats irregular reflection in the liquid crystal. Part of the light enters the light absorbing film 18 and is absorbed. The rate of absorption is substantially proportional to the formation area of the light absorbing film 18. Therefore, the larger the formation area of the light absorbing film 18, the lower the amount of emitted light at the time of scattering. When a voltage is applied to the polymer-dispersed liquid crystal 16, the incident light is emitted as it is in the transmission state. Light is absorbed at the time of scattering and is the same as at the time of transmission, so that the contrast is improved.

【0028】本発明の液晶パネルに用いる液晶材料とし
てはネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリッ
ク液晶が好ましく、単一もしくは2種類以上の液晶性化
合物や液晶性化合物以外の物質も含んだ混合物であって
もよい。なお、先に述べた液晶材料のうち異常光屈折率
eと常光屈折率noの差の比較的大きいシアノビフェニ
ル系のネマチック液晶が最も好ましい。高分子マトリッ
クス材料としては透明なポリマーが好ましく、ポリマー
としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂
のいずれであっても良いが、製造工程の容易さ、液晶相
との分離等の点より紫外線硬化タイプの樹脂を用いるの
が好ましい。具体的な例として紫外線硬化性アクリル系
樹脂が例示され、特に紫外線照射によって重合硬化する
アクリルモノマー、アクリルオリゴマーを含有するもの
が好ましい。
The liquid crystal material used in the liquid crystal panel of the present invention is preferably a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, or a cholesteric liquid crystal, and may be a single or two or more liquid crystal compounds or a mixture containing a substance other than the liquid crystal compound. Good. Incidentally, the nematic liquid crystal of relatively large cyanobiphenyl difference extraordinary refractive index n e and ordinary index n o of the liquid crystal materials mentioned above are most preferred. As the polymer matrix material, a transparent polymer is preferable. As the polymer, any of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin may be used. In view of the above, it is preferable to use an ultraviolet curing type resin. As a specific example, an ultraviolet curable acrylic resin is exemplified, and a resin containing an acrylic monomer or acrylic oligomer which is polymerized and cured by irradiation with ultraviolet light is particularly preferable.

【0029】このような高分子形成モノマーとしては、
2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ネオペンチルグリコールドアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリート、ジエチレングリコ
ールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアク
リレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリス
リトールアクリレート等々である。
As such a polymer-forming monomer,
2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, neopentyl glycol acrylate, hexanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol acrylate, and the like.

【0030】オリゴマーもしくはプレポリマーとして
は、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。
Examples of the oligomer or prepolymer include polyester acrylate, epoxy acrylate, and polyurethane acrylate.

【0031】また重合を速やかに行なう為に重合開始剤
を用いても良く、この例として、2−ヒドロキシ−2−
メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(メルク社製
「ダロキュア1173」)、1−(4−イソプロピルフ
ェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−
オン(メルク社製「ダロキュア1116」)、1−ビド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバガイキー社
製「イルガキュア184」)、ベンジルメチルケタール
(チバガイギー社製「イルガキュア651」)等が掲げ
られる。その他に任意成分として連鎖移動剤、光増感
剤、染料、架橋剤等を適宜併用することができる。
Further, a polymerization initiator may be used in order to carry out the polymerization promptly.
Methyl-1-phenylpropan-1-one (“Darocur 1173” manufactured by Merck), 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1-
ON ("Darocure 1116" manufactured by Merck Ltd.), 1-bidroxycyclohexylphenylketone ("Irgacure 184" manufactured by Ciba-Gaiky), benzyl methyl ketal ("Irgacure 651" manufactured by Ciba-Geigy) and the like are listed. In addition, a chain transfer agent, a photosensitizer, a dye, a cross-linking agent and the like can be appropriately used as optional components.

【0032】高分子分散液晶層中の液晶材料の割合はこ
こで規定していないが、一般には20重量%〜90重量
%程度がよく、好ましくは50重量%〜80重量%程度
がよい。20重量%未満であると液晶滴の量が少なく、
散乱の効果が乏しい。また90重量%を超えると高分子
と液晶が上下2層に相分離する傾向が強まり、界面の割
合は小さくなり散乱特性は低下する。高分子分散液晶層
の構造は液晶分率によって変わり、だいたい50重量%
未満では液晶滴は独立したドロップレト状として存在
し、50重量%以上となると高分子と液晶が互いに入り
組んだ連続層となる。液晶16の膜厚は5〜25μmの
範囲が好ましく、さらには8〜15μmの範囲が好まし
い。膜厚が薄いと散乱特性が悪くコントラストがとれ
ず、逆に厚いと高電圧駆動を行わなければならなくな
り、画素を駆動するドライブICの設計などが困難とな
る。また、高分子分散液晶の水滴状液晶の平均粒子径も
しくはポリマーネットワークの平均孔径は0.5μm以
上3.0μm以下が好ましい。
The proportion of the liquid crystal material in the polymer-dispersed liquid crystal layer is not specified here, but is generally about 20 to 90% by weight, preferably about 50 to 80% by weight. If it is less than 20% by weight, the amount of liquid crystal droplets is small,
Poor scattering effect. On the other hand , if it exceeds 90% by weight , the polymer and the liquid crystal tend to phase-separate into two upper and lower layers, the proportion of the interface becomes small, and the scattering characteristics deteriorate. The structure of the polymer-dispersed liquid crystal layer varies depending on the liquid crystal fraction, and is approximately 50% by weight.
If it is less than 50%, the liquid crystal droplets are present as independent droplets, and if it is 50% by weight or more, a continuous layer is formed in which the polymer and the liquid crystal are intertwined. The thickness of the liquid crystal 16 is preferably in the range of 5 to 25 μm, and more preferably in the range of 8 to 15 μm. If the film thickness is small, scattering characteristics are poor and contrast cannot be obtained. Conversely, if the film thickness is large, high voltage driving must be performed, and it becomes difficult to design a drive IC for driving pixels. The average particle diameter of the water-drop liquid crystal of the polymer-dispersed liquid crystal or the average pore diameter of the polymer network is preferably 0.5 μm or more and 3.0 μm or less.

【0033】同様に(図4)に示すように対向電極13
とアレイ基板12間に光吸収壁42を形成しても同様の
効果が得られる。形成位置としてはソース信号線41上
等がよい。前記光吸収壁42の形成材料としては光吸収
膜18と同様の物質もしくは/および電気絶縁性が大き
いフタロシアニン系顔料であるシアニンブラックを樹脂
ベヒクルに含有させたもの等で形成すればよい。なお、
前記材料を光吸収膜にも用いることができることは言う
までもない。この際、光吸収壁の絶縁率が低いと液晶1
6層の保持率の低下をひきおこす結果となる。したがっ
て、対向電極13上にSiO2などで絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に光吸収壁を形成すればよい。また、完全
に対向電極13と密着させなくともよい。たとえば光吸
収壁の高さを液晶16層の膜厚の1/2であっても光を
吸収する効果は得られる。また、光吸収壁に入射光が直
接照射されることを防止するためには、光吸収壁の上面
に金属薄膜でBMを形成すればよい。
Similarly, as shown in FIG.
The same effect can be obtained by forming a light absorbing wall 42 between the substrate and the array substrate 12 . The formation position is preferably on the source signal line 41 or the like. The light-absorbing wall 42 may be formed of the same material as the light-absorbing film 18 and / or a resin vehicle containing cyanine black, which is a phthalocyanine-based pigment having high electrical insulation. In addition,
Needless to say, the above materials can be used for the light absorbing film. At this time, if the insulation rate of the light absorbing wall is low, the liquid crystal 1
This results in lowering the retention of the six layers. Therefore, an insulating film is formed on the counter electrode 13 with SiO 2 or the like,
A light absorbing wall may be formed on the insulating film. Further, it is not necessary to completely contact the counter electrode 13. For example, even if the height of the light absorbing wall is の of the thickness of the liquid crystal 16 layer, the effect of absorbing light can be obtained. In order to prevent the light absorbing wall from being directly irradiated with incident light, the BM may be formed of a metal thin film on the upper surface of the light absorbing wall.

【0034】(図3)は本発明の第2の実施例における
液晶パネルの断面図である。なお、前記液晶パネルは反
射型である。ガラス基板11の厚みは0.8〜1.1m
mのものを用いる。ガラス基板の片面には反射防止膜3
1が形成されている。前記反射防止膜31は3層あるい
は2層の薄膜の積層からなる。なお、3層の場合は広い
可視光の範囲での反射を防止するために用いられ、これ
をマルチコートと呼ぶものとする。2層の場合は特定の
可視光の範囲での反射を防止するために用いられ、これ
をVコートと呼ぶものとする。(図3)に示す液晶パネ
ルを用いて液晶投写型テレビを構成する場合、白色光を
変調する場合はマルチコートに、R,G,B光の特定波
長の光を変調する場合はそれぞれの波長に対応したVコ
ートを施す。当然のことながらVコートの方が特定波長
の光に対しての反射率低減効果は大きい。
FIG. 3 is a sectional view of a liquid crystal panel according to a second embodiment of the present invention. The liquid crystal panel is of a reflection type. The thickness of the glass substrate 11 is 0.8 to 1.1 m
m. Antireflection film 3 on one side of glass substrate
1 is formed. The antireflection film 31 is formed by laminating three or two thin films. In the case of three layers, it is used to prevent reflection in a wide visible light range, and is called a multi-coat. In the case of two layers, it is used to prevent reflection in a specific visible light range, and this is called a V coat. Liquid crystal panel shown in (Fig. 3)
When a liquid crystal projection television is constructed by using a liquid crystal, a multi coat is applied to modulate white light, and a V coat corresponding to each wavelength is applied to modulate light of specific wavelengths of R, G, and B lights. . As a matter of course, the V coat has a greater effect of reducing the reflectance for light of a specific wavelength.

【0035】マルチコートの場合は酸化アルミニウム
(Al23)の光学的膜厚がnd=λ/4、酸化ジルコ
ニウム(ZrO2)がnd=λ/2、フッ化マグネシウ
ム(MgF2)がnd=λ/4になるように積層して形
成する。通常、λとして550nmもしくはその近傍の
値として薄膜は形成される。Vコートの場合は一酸化シ
リコン(SiO)を光学的膜厚がnd=λ/4とフッ化
マグネシウム(MgF2)をnd=λ/4、もしくは酸
化イットリウム(Y23)とフッ化マグネシウム(Mg
2)をnd=λ/4積層して形成する。なお、SiO
は青色側に吸収帯域があるため青色光を変調する場合は
23を用いた方が好ましい。また、物質の安定性から
もY23の方が安定しているため好ましい。この際のλ
としては変調する光のピーク波長つまり中心の波長であ
る。以後、特にことわらないかぎりλは入射する光のピ
ーク波長もしくは中心の波長であるものとする。なお、
nは薄膜の屈折率、dは物理的膜厚である。
In the case of multi-coating, the optical film thickness of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is nd = λ / 4, zirconium oxide (ZrO 2 ) is nd = λ / 2, and magnesium fluoride (MgF 2 ) is nd. = Λ / 4. Normally, a thin film is formed with λ set to 550 nm or a value near 550 nm. In the case of V coating, silicon monoxide (SiO) is optically film thickness nd = λ / 4 and magnesium fluoride (MgF 2 ) is nd = λ / 4, or yttrium oxide (Y 2 O 3 ) and magnesium fluoride (Mg
F 2 ) is formed by stacking nd = λ / 4. Note that SiO
Since there is an absorption band on the blue side, it is preferable to use Y 2 O 3 when modulating blue light. In addition, Y 2 O 3 is more preferable from the viewpoint of stability of the substance. In this case, λ
Is the peak wavelength of the light to be modulated, that is, the center wavelength. Hereinafter, unless otherwise specified, λ is a peak wavelength or a central wavelength of incident light. In addition,
n is the refractive index of the thin film, and d is the physical thickness.

【0036】ガラス基板11のもう一方の面には、対向
電極と反射防止膜が形成される。正確には対向電極とす
るITO膜の前後に薄膜を形成して反射防止膜32が形
成される。32bは対向電極となるITO膜である。前
記ITO膜の膜厚は光学的膜厚がλ/2となるようにす
る。λが550nmであればd=1375Å前後であ
る。前記ITO膜の膜はλに対応して形成される。32
aおよび32cはガラス基板11の屈折率とITO膜3
2bの屈折率との間の屈折率の物質からなる薄膜であ
る。薄膜32aと32cは同一の物質で同一の膜厚に形
成することが好ましい。前記薄膜の光学的膜厚はnd=
λ/4とする。ITO膜32bの膜厚の変化はピーク波
長の反射率の変化にかなり影響するが、薄膜32aと3
2cの膜厚の変化はあまり大きく影響を与えない。
On the other surface of the glass substrate 11, a counter electrode and an antireflection film are formed. Precisely, a thin film is formed before and after the ITO film serving as the counter electrode, and the antireflection film 32 is formed. 32b is an ITO film to be a counter electrode. The thickness of the ITO film is set so that the optical thickness is λ / 2. If λ is 550 nm, d = 1375 °. The ITO film is formed corresponding to λ. 32
a and 32c denote the refractive index of the glass substrate 11 and the ITO film 3;
This is a thin film made of a material having a refractive index between 2b and 2b. It is preferable that the thin films 32a and 32c are formed of the same substance and have the same thickness. The optical thickness of the thin film is nd =
λ / 4. The change in the thickness of the ITO film 32b significantly affects the change in the reflectance at the peak wavelength.
The change in the film thickness of 2c does not affect much.

【0037】薄膜32a、32cの材料としては酸化ア
ルミニウム(Al23)、酸化イットリウム(Y
23)、一酸化シリコン(SiO)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化タングステン(WO3)、弗化セリウ
ム(CeF3)、フッ化鉛(PbF2)が例示される。中
でも、Al23、Y23、CeF3物質の安定性、光透
過性、膜の均一性などの点から好ましい。
The materials of the thin films 32a and 32c are aluminum oxide (Al 2 O 3 ), yttrium oxide (Y
2 O 3 ), silicon monoxide (SiO), magnesium oxide (MgO), tungsten oxide (WO 3 ), cerium fluoride (CeF 3 ), and lead fluoride (PbF 2 ). Among them, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , and CeF 3 are preferable in terms of stability, light transmittance, and film uniformity.

【0038】λを550nmとすると、薄膜32a、3
2cにAl23(n≒1.63)を用いたとき形成する
物理的膜厚はd=700Å〜1000Åの範囲、ITO
膜(n≒2.0)32bの物理的膜厚は1150Å〜1
600Åの範囲とすればよい。薄膜32cはITO膜3
2bに印加した電圧を降下させることになるが、100
0Å以下であればほとんど影響しない。逆に液晶層の保
持率を増す効果がでる。またITO膜は1000Å以上
であれば200度以上で蒸着もしくはスパッタで形成す
ることにより必要十分な抵抗値ならびに透明性が得られ
る。また、Y23(n≒1.78)の場合は650Å〜
900Åとすればよい。
Assuming that λ is 550 nm, the thin films 32a, 3a
When Al 2 O 3 (n ≒ 1.63) is used for 2c, the physical film thickness formed is in the range of d = 700Å-1000Å
The physical thickness of the film (n ≒ 2.0) 32b is 1150Å to 1
The range may be 600 °. Thin film 32c is ITO film 3
The voltage applied to 2b will drop,
If it is 0 ° or less, there is almost no effect. Conversely, the effect of increasing the retention of the liquid crystal layer is obtained. If the ITO film is formed at a temperature of at least 1000 ° by vapor deposition or sputtering at a temperature of at least 200 °, a necessary and sufficient resistance value and transparency can be obtained. In the case of Y 2 O 3 (n ≒ 1.78), 650Å
It may be 900 °.

【0039】以上のように反射防止膜31および32を
形成することにより光の反射率を大幅に低減でき、変調
する光の帯域が比較的狭い場合は反射率はピーク波長で
0.1%以下を実現できる。なお、反射防止膜31は他
の構成物とオプティカルカップリングをとる場合などは
形成する必要はないことは明らかである。本発明で重要
なことは対向電極とするITO膜32bを用いて反射防
止膜32を形成したことにある。当然のことながらIT
O膜32bは共通電極電位等の印加ができるように構成
もしくは形成する。なお、ITO膜32bを用いずと
も、酸化イジウム、酸化スズ等の透明導電膜を用いても
よい。その場合も光学的な干渉効果により反射率を低減
させる光学的膜厚で薄膜32a,32cを形成すればよ
い。あるいはITO膜とは前記膜材料をも含むものとし
て理解されるべきである。
By forming the antireflection films 31 and 32 as described above, the light reflectance can be greatly reduced. When the band of the light to be modulated is relatively narrow, the reflectance is 0.1% or less at the peak wavelength. Can be realized. It is apparent that the anti-reflection film 31 does not need to be formed when optical coupling with another component is taken. What is important in the present invention is that the ITO film 32b as a counter electrode is used to prevent reflection.
That is, the stop film 32 is formed. Naturally IT
The O film 32b is configured or formed so that a common electrode potential or the like can be applied. Instead of using the ITO film 32b, a transparent conductive film such as indium oxide or tin oxide may be used. In such a case, the thin films 32a and 32c may be formed with an optical film thickness that reduces the reflectance by the optical interference effect. Alternatively, the ITO film should be understood to include the above-mentioned film material.

【0040】TFT15上には絶縁膜33を介して反射
電極34が形成されている。反射電極34とTFT15
とは接続端子35で電気的に接続されている。絶縁膜3
3の材料としてはポリイミドの有機材料あるいはSiO
2 ,SiNxなどの無機材料が用いられる。反射電極3
4は表面をAlの薄膜で形成される。Cr等を用いて形
成してもよいが、反射率がAlより低く、また硬質のた
め反射電極の破れなどが生じやすい。
A reflective electrode 34 is formed on the TFT 15 with an insulating film 33 interposed. Reflective electrode 34 and TFT 15
Is electrically connected to the connection terminal 35. Insulating film 3
Material 3 is an organic material of polyimide or SiO
2 , inorganic materials such as SiNx are used. Reflective electrode 3
No. 4 has a surface formed of an Al thin film. Although it may be formed by using Cr or the like, the reflectance is lower than that of Al, and the reflection electrode is easily broken due to being hard.

【0041】接続端子35部は0.5〜1μmの落ちく
ぼみができるが、高分子分散液晶16は配向などの処理
が不要なため問題とはならない。開口率は画素サイズが
100μm角の場合80%以上、50μm角の場合でも
70%の開口率が得られる。ただし、TFT上等は反射
電極34に凹凸が生じ多少反射効率は低下する。
The connection terminal 35 has a depression of 0.5 to 1 μm. However, the polymer dispersed liquid crystal 16 does not need to be subjected to a treatment such as alignment, and does not pose a problem. The aperture ratio is 80% or more when the pixel size is 100 μm square, and 70% when the pixel size is 50 μm square. However, on the TFT and the like, the reflection electrode 34 has irregularities, and the reflection efficiency is somewhat reduced.

【0042】ソース信号線およびゲート信号線も図示し
いないが、アレイ基板上に形成されている。前記信号
およびTFT15上にはほぼ反射電極34被覆する
構造となるため、信号線およびTFT上の液晶配向動作
による画像ノイズが発生しない。
Source signal lines and gate signal lines are not shown, but are formed on the array substrate . The signal
Since the structure that covers substantially the reflective electrode 34 is formed on the line and TFT 15, image noise is not generated by the liquid crystal alignment operation on the signal lines and TFT.

【0043】反射電極34間の上層の対向電極32上に
は光吸収膜18を形成する。光吸収の効果等は先の説明
と同様である。光吸収膜18はBMのかわりともなり、
画素間の切れ目がくっきりとできる効果もある。
The light absorbing film 18 is formed on the upper electrode 32 between the reflective electrodes 34. The effect of light absorption and the like are the same as those described above. The light absorbing film 18 can be used instead of the BM,
There is also an effect that a break between pixels can be sharpened.

【0044】なお、実施例では反射防止膜31、32
よび(図4)に示す画素電極の薄膜としてAl23を用
いるとしたが、これに限定するものではなく、ITOと
ガラス基板もしくは液晶の屈折率の間の物質であれば行
ってもよい。たとえばY23を用いた場合はAl23
りもより広い波長帯域で反射率を低くできる。また、S
iO(n=1.70)とした場合は広い可視光の波長帯
域で反射率を極めて低くすることができる。しかし、S
iOはSiO2に変化しやすいので物質は安定性が悪
い。SiOを用いる場合はSiO膜と液晶16間に保護
薄膜を形成すれば前記課題はなくなる。前記保護膜とし
ては、液晶16が散乱時に示す屈折率nxに近い物質を
用いれば良い。高分子分散液晶の散乱時の屈折率は1.
60〜1.63であるから、たとえばAl23(n=
1.63)等を用いれば良い。保護薄膜の形成により、
SiO薄膜が酸素原子と結びつくことがなくなり、物質
的に極めて安定状態に保つことができる。
In the embodiment, Al 2 O 3 is used as the antireflection films 31 and 32 and the thin film of the pixel electrode shown in FIG. 4. However, the present invention is not limited to this. May be performed as long as the substance has a refractive index of between. For example, when Y 2 O 3 is used, the reflectance can be reduced in a wider wavelength band than Al 2 O 3 . Also, S
In the case of iO (n = 1.70), the reflectance can be extremely low in a wide visible light wavelength band. However, S
Since iO easily changes to SiO 2 , the substance has poor stability. In the case where SiO is used, the above problem is eliminated if a protective thin film is formed between the SiO film and the liquid crystal 16 . As the protective film, a substance close to the refractive index nx exhibited by the liquid crystal 16 at the time of scattering may be used. The refractive index of the polymer-dispersed liquid crystal during scattering is 1.
Since it is 60 to 1.63, for example, Al 2 O 3 (n =
1.63) may be used. By forming a protective thin film,
The SiO thin film is no longer linked to oxygen atoms, and can be kept in a materially extremely stable state.

【0045】また、各薄膜の膜厚は略λ/2もしくは略
λ/4とし、λはピーク波長としたが、これに限定する
ものではない。たとえばガラス基板の屈折率を1.5
2、液晶の屈折率nxを1.60とし、ガラス基板にS
iOをλ/4、ITOをλ/2、SiOをλ/4積層し
たとき、ピーク波長λを500nmとすると500nm
での反射率は0.05%強となる。ところが最も反射率
が低くなるのは400nmあるいは600nm付近とな
り、そのときの反射率はおよそ0.02%である。これ
はピーク波長λに設定した箇所よりも低い波長で反射率
が最も低くなることを示す。なお、一般的に3層コート
の場合は2箇所で反射率が低くなるW特性を示すのが通
常である。従って、極めて低い反射率にすることが必要
な場合はピーク波長λよりも反射率が低い部分を用いる
方がよいことは明らかである。この場合は600nmあ
るいは400nm用の反射防止膜を作製する目的でピー
ク波長を仮に500nmに設定したとみなせばよい。つ
まり、ピーク波長とは設定目標の反射率を達成するため
の値とみなせばよく、入射する光の波長の平均値もしく
はピーク波長にこだわるものではない。
The thickness of each thin film is approximately λ / 2 or approximately λ / 4, and λ is the peak wavelength. However, the present invention is not limited to this. For example, if the refractive index of a glass substrate is 1.5
2, the refractive indices n x of the liquid crystal and 1.60, S glass substrate
When iO is laminated at λ / 4, ITO at λ / 2, and SiO at λ / 4, if the peak wavelength λ is 500 nm, 500 nm
Is slightly more than 0.05%. However, the reflectance becomes the lowest at around 400 nm or 600 nm, and the reflectance at that time is about 0.02%. This indicates that the reflectance is lowest at a wavelength lower than the position set at the peak wavelength λ. In general, in the case of a three-layer coating, it is normal to exhibit a W characteristic in which the reflectance is reduced at two places. Therefore, when it is necessary to obtain an extremely low reflectance, it is apparent that it is better to use a portion having a reflectance lower than the peak wavelength λ. In this case, it may be considered that the peak wavelength is temporarily set to 500 nm for the purpose of producing an antireflection film for 600 nm or 400 nm. That is, the peak wavelength may be regarded as a value for achieving the target reflectance, and is not limited to the average value or the peak wavelength of the wavelength of the incident light.

【0046】また、薄膜の屈折率としては1.60以上
1.80以下のものを用いることが反射率低減効果が大
きい。さらには1.65以上1.75以下にすることに
より広い波長帯域での反射率低減効果、特に前述のSi
Oのように屈折率を1.70前後のものを用いた場合、
およそ400nmから700nmの広い波長帯域でIT
O薄膜(n=2.0)との間に発生する光の反射率を
0.1%以下にすることができる。
The use of a thin film having a refractive index of 1.60 or more and 1.80 or less has a large effect of reducing the reflectance. Further, by setting the ratio to be 1.65 or more and 1.75 or less, the reflectance reduction effect in a wide wavelength band, particularly
When a material having a refractive index of about 1.70 such as O is used,
IT in a wide wavelength band from about 400 nm to 700 nm
The reflectance of light generated between the thin film and the O thin film (n = 2.0) can be reduced to 0.1% or less.

【0047】また、薄膜1、薄膜2は一種類の物質で形
成するとしたが、前記薄膜の屈折率を1.60以上1.
80以下であればよく、これに限定するものではない。
たとえば、薄膜を等価膜で形成する方法がある。等価膜
は通常2種類以上のごく薄い薄膜を積層し、等価的に目
標屈折率を得た薄膜のことである。一例として薄膜1を
Al23(n≒1.63),ZrO2(n≒2.0
5),Al2O3(n≒1.63)の3層で形成しても
よい。したがって、薄膜1、薄膜2は膜質および材料に
規定されるのではなく等価的に所望の屈折率を満たす膜
厚と考えられるべきである。
Although the thin film 1 and the thin film 2 are formed of one kind of substance, the refractive index of the thin film is 1.60 or more.
The number is not particularly limited as long as it is 80 or less.
For example, there is a method of forming a thin film with an equivalent film. The equivalent film is usually a thin film obtained by laminating two or more kinds of very thin thin films and equivalently obtaining a target refractive index. As an example, the thin film 1 is made of Al 2 O 3 (n ≒ 1.63), ZrO 2 (n ≒ 2.0
5), three layers of Al2O3 (n ≒ 1.63) may be formed. Therefore, the thin film 1 and the thin film 2 should not be defined by the film quality and the material, but should be considered to have a film thickness satisfying a desired refractive index equivalently.

【0048】さらに実施例ではITO膜の前後に形成す
る薄膜1と薄膜2を同一物質で形成するとしたが、これ
に限定するものでもない。たとえば(図3)においてガ
ラス基板11上に薄膜32aをSiO(n=1.7)で
略λ/4、ITO膜32bを略λ/2、薄膜32cをY
23(n=1.78)で略λ/4を積層させてもよい。
前述の構成ではSiOが基板表面に露出せず薄膜32a
と薄膜32cの両方がSiOの構成と比較して安定性が
向上する。その上、反射率は可視光の範囲内において
0.1%以下を実現することができる。
Further, although the thin film 1 and the thin film 2 formed before and after the ITO film are formed of the same material in the embodiment, the present invention is not limited to this. For example, in FIG. 3, the thin film 32 a is approximately λ / 4 of SiO (n = 1.7), the ITO film 32 b is approximately λ / 2, and the thin film 32 c is Y on the glass substrate 11 .
Approximately λ / 4 may be laminated with 2 O 3 (n = 1.78).
In the above configuration, the SiO is not exposed on the substrate surface and the thin film 32a is not exposed.
The stability of both the thin film 32c and the thin film 32c is improved as compared with the structure of SiO. In addition, the reflectance can be 0.1% or less in the visible light range.

【0049】以下、図面を参照しながら、本発明の液晶
投写型テレビについて説明する。(図5)は本発明の液
晶投写型テレビの構成図である。ただし、説明に不要な
構成要素は省略している。(図5)において、51は集
光光学系であり、内部に凹面鏡および光発生手段として
良好な点光源であるキセノンランプを用いる。なお、消
費電力は250W〜1KWのものを用いれば実用上十分
なスクリーン輝度を得ることができる。また、凹面鏡は
可視光のみを反射させるように構成されている。52は
赤外線および紫外線を透過させ可視光のみを反射させる
UVIRカットミラーである。また、53aはBDM、
53bはGDM、53cはRDMである。なお、BDM
53aからRDM53cの配置は前記の順序に限定する
ものではなく、また、最後のRDM53cは全反射ミラ
ーにおきかえてもよいことは言うまでもない。
Hereinafter, a liquid crystal projection television according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a configuration diagram of the liquid crystal projection television of the present invention. However, components unnecessary for the description are omitted. In FIG. 5, reference numeral 51 denotes a condensing optical system in which a concave mirror and a xenon lamp which is a good point light source are used as light generating means. If the power consumption is from 250 W to 1 KW, a practically sufficient screen luminance can be obtained. The concave mirror is configured to reflect only visible light. Reference numeral 52 denotes a UVIR cut mirror that transmits infrared light and ultraviolet light and reflects only visible light. 53a is BDM,
53b is GDM and 53c is RDM. In addition, BDM
The arrangement of the RDMs 53a to 53c is not limited to the above-described order, and it goes without saying that the last RDM 53c may be replaced with a total reflection mirror.

【0050】54a,54b,54cは本発明の液晶パ
ネルである。55a,55b,55c,57a,57
b,57cはレンズ、56a,56bおよび56cは、
しぼりとしてのアパーチャである。なお、十分なコント
ラストを得ようとすると55,56および57で投写光
学系を構成している。また、アパーチャはレンズ55等
のFナンバーが大きいとき必要がないことは明らかであ
り、投写レンズ系を1つのレンズに置きかえることがで
きることも明らかである。なお、投写レンズ型のFナン
バーは8.0以上にする必要がある。
Reference numerals 54a, 54b and 54c are liquid crystal panels of the present invention. 55a, 55b, 55c, 57a, 57
b and 57c are lenses, and 56a, 56b and 56c are
Aperture as squeezing. In order to obtain a sufficient contrast, the projection optical system is constituted by 55, 56 and 57. It is clear that the aperture is not necessary when the F-number of the lens 55 or the like is large, and it is also clear that the projection lens system can be replaced with one lens. The F-number of the projection lens type needs to be 8.0 or more.

【0051】投写レンズ系は各液晶パネルを透過した平
行光線を透過させ、各液晶パネルで散乱した光を遮光さ
せる役割を果たす。その結果、スクリーン上に高コント
ラストのフルカラー表示が実現できる。アパーチャ56
aの開口径を小さくもしくは投写レンズのFナンバーを
高くすればコントラストは向上する。しかし、スクリー
ン上の画像輝度は低下する。
The projection lens system has a function of transmitting parallel rays transmitted through each liquid crystal panel and blocking light scattered by each liquid crystal panel. As a result, a high-contrast full-color display can be realized on the screen. Aperture 56
The contrast is improved by reducing the aperture diameter of a or increasing the F-number of the projection lens. However, the image brightness on the screen decreases.

【0052】以下、本発明の液晶投写型テレビの動作に
ついて説明する。なお、R,G,B光のそれぞれの変調
系については、ほぼ同一動作であるのでB光の変調系に
ついて例にあげて説明する。まず、集光光学系51から
白色光が照射され、前記白色光のB光成分はBDM53
aにより反射される。前記B光は高分子分散液晶パネル
54aに入射する。前記高分子分散液晶パネルは(図1
0(a)(b))に示すように、画素電極に印加された
信号により入射した光の散乱と透過状態とを制御し、光
を変調する。
The operation of the liquid crystal projection television according to the present invention will be described below. Since the respective modulation systems of R, G, and B light have almost the same operation, the modulation system of B light will be described as an example. First, white light is emitted from the condensing optical system 51, and the B light component of the white light is
reflected by a. The B light is incident on the polymer dispersed liquid crystal panel 54a. The polymer dispersed liquid crystal panel (FIG. 1)
As shown in FIGS. 0 (a) and (b)), the scattering and transmission state of the incident light are controlled by the signal applied to the pixel electrode, and the light is modulated.

【0053】散乱した光はアパーチャ56aで遮光さ
れ、逆に、所定角度内の光はアパーチャ56aを通過す
る。変調された光は投写レンズ57aによりスクリーン
(図示せず)に拡大投映される。以上のようにして、ス
クリーンには画像のB光成分が表示される。同様に高分
子分散液晶パネル54bはG光成分の光を変調し、ま
た、高分子分散液晶パネル54cはR光成分の光を変調
して、スクリーン上にはカラー画像が表示される。
The scattered light is shielded by the aperture 56a. Conversely, light within a predetermined angle passes through the aperture 56a. The modulated light is enlarged and projected on a screen (not shown) by the projection lens 57a. As described above, the B light component of the image is displayed on the screen. Similarly, the polymer dispersed liquid crystal panel 54b modulates the light of the G light component, and the polymer dispersed liquid crystal panel 54c modulates the light of the R light component, so that a color image is displayed on the screen.

【0054】(図6)は(図3)の反射型液晶パネルに
対応する液晶投写型テレビの構成図である。61は本発
明の液晶パネルである。発光源66としてはメタルハラ
イドランプあるいはキセノンランプなどが該当する。ラ
ンプのアーク長は短い方が表示画像のコントラストを高
くすることができる。メタルハライドランプのアーク長
5mmを用いた場合、投写レンズのF値にもよるがF5
〜6でコントラストは100近くになるキセノンラン
のようにアーク長が1mm程度のランプを用いればコ
ントラストは200以上を実現できる。しかし、キセノ
ンランプは光変換効率がメタルハライドランプの1/2
〜1/3しかない。本発明の液晶投写型テレビでは25
0Wのメタルハライドランプを用いた。発光源66から
出射された光はレンズ65で集光されミラー64に入射
される。レンズ62の中心とパネル中心およびミラー6
4の一端を結ぶ線は光軸67である。レンズ62は液晶
パネル61の液晶層に、また、ミラー64の一端に焦点
を結ぶように構成もしくは配置されている。レンズ62
を液晶層に焦点を結ばせることによりテレセントリック
性を実現している。
FIG. 6 is a configuration diagram of a liquid crystal projection television corresponding to the reflection type liquid crystal panel of FIG. 61 is a liquid crystal panel of the present invention. As the light emitting source 66, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like is applicable. The shorter the arc length of the lamp, the higher the contrast of the displayed image. When an arc length of 5 mm is used for a metal halide lamp, F5 depends on the F-number of the projection lens.
6 In contrast will be close to 100. Xenon run
If a lamp having an arc length of about 1 mm is used, a contrast of 200 or more can be realized. But Xeno
Lamps have half the light conversion efficiency of metal halide lamps.
There is only 1/3. In the liquid crystal projection television of the present invention, 25
A 0 W metal halide lamp was used. Light emitted from the light emitting source 66 is condensed by the lens 65 and is incident on the mirror 64. Center of lens 62 and center of panel and mirror 6
A line connecting one end of 4 is an optical axis 67. The lens 62 is configured or arranged to focus on the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 61 and on one end of the mirror 64. Lens 62
Is focused on the liquid crystal layer to realize telecentricity.

【0055】ミラー64に入射した光はレンズ62に入
射し、液晶パネル61に入射する。液晶パネル61は印
加される映像信号に応じて入射光を変調し、変調された
光の一部は再びレンズ62に入射する。液晶が完全に透
過状態の画素はストッパー63とミラー64間の穴を通
過し、散乱状態の画素に入射した光は遮光される。その
中間的な画素にその変調度合に応じて穴を通過し、投映
される。そのまま投写してもよいがストッパー63の出
射端には通常投写レンズを配置する。液晶パネル61は
入射光が白色光の場合は対向電極基板の表面にマルチコ
ート方式の反射防止膜を施す。カラー画像を表示する場
合には液晶パネルにモザイク状のカラーフィルタを取り
付ければよい。発光源66からの光をダイクロイックミ
ラー等を用いた色分解光学系でR、G、B光の3つの波
長帯域に分離し、それぞれの光を変調する液晶パネルを
配置してもよい。その場合は各液晶パネルの表面にそれ
ぞれの光のピーク波長に応じたVコート方式の反射防止
膜を施す。
The light that has entered the mirror 64 enters the lens 62 and enters the liquid crystal panel 61. The liquid crystal panel 61 modulates the incident light according to the applied video signal, and a part of the modulated light enters the lens 62 again. The pixel where the liquid crystal is completely transmitted passes through the hole between the stopper 63 and the mirror 64 , and the light incident on the pixel in the scattering state is blocked. The light passes through the hole according to the degree of modulation and is projected on the intermediate pixel. Although the projection may be performed as it is, a projection lens is usually arranged at the emission end of the stopper 63. When the incident light is white light, the liquid crystal panel 61 is provided with a multi-coat antireflection film on the surface of the counter electrode substrate. To display a color image, a mosaic color filter may be attached to the liquid crystal panel. The light from the light emitting source 66 may be separated into three wavelength bands of R, G, and B light by a color separation optical system using a dichroic mirror or the like, and a liquid crystal panel that modulates each light may be provided. In that case, a V coat type antireflection film corresponding to the peak wavelength of each light is applied to the surface of each liquid crystal panel.

【0056】各液晶パネルで変調された光を色合成光学
系もしくは3本の投写レンズを用いてスクリーンに重ね
合わせて投映すればカラー画像が表示される。なお、高
分子分散液晶パネルはR光に対する散乱特性が悪い。そ
こで、本発明の液晶投写型テレビではR光を変調する液
晶パネルの液晶膜厚を他よりも厚くまたは/および水滴
状液晶の平均粒子径を大きくしている。PNLCの場合
はポリマーネットワークの平均孔径を大きくする。
When the light modulated by each liquid crystal panel is superimposed on a screen and projected using a color combining optical system or three projection lenses, a color image is displayed. Note that the polymer-dispersed liquid crystal panel has poor scattering characteristics for R light. Therefore, in the liquid crystal projection television of the present invention, the liquid crystal panel for modulating the R light has a larger liquid crystal film thickness than other liquid crystal panels and / or has a larger average particle diameter of the liquid crystal in the form of water droplets. In the case of PNLC, the average pore size of the polymer network is increased.

【0057】なお、本発明の液晶投写型テレビにおいて
は、リア型液晶投写型テレビに限定するものではなく反
射型スクリーンに画像を投映するフロント型液晶投写型
テレビでもよいことは言うまでもない。さらに本実施例
の液晶投写型テレビにおいては、ダイクロイックミラー
により色分離を行おうとしたがこれに限定するものでは
なく、たとえば吸収型色フィルタを用いて、色分離を行
ってもよい。
The liquid crystal projection television of the present invention is not limited to the rear liquid crystal projection television, but may be a front liquid crystal projection television for projecting an image on a reflection screen. Furthermore, in the liquid crystal projection type television of this embodiment, the color separation is performed by the dichroic mirror, but the present invention is not limited to this. For example, the color separation may be performed by using an absorption color filter.

【0058】また、(図5)に示す実施例の液晶投写型
テレビにおいては、R,GおよびB光の変調系において
投写レンズ系をそれぞれ1つずつ設けているが、これに
限定するものではなく、たとえばミラーなどを用いて液
晶パネルにより変調された表示画像を1つにまとめてか
ら1つの投写レンズ系に入射させて投映する構成であっ
てもよいことは言うまでもない。さらに、R・G・B光
それぞれを変調する3枚の液晶パネルを設けることに限
定するものでもない。例えば、一枚の液晶パネルにモザ
イク状のカラーフィルタを取付け、前記パネルの画像を
投映するテレビでもよい。
In the liquid crystal projection type television of the embodiment shown in FIG. 5, one projection lens system is provided for each of the R, G and B light modulation systems, but the invention is not limited to this. It is needless to say that, for example, the display image modulated by the liquid crystal panel using a mirror or the like may be combined into one and then incident on one projection lens system and projected. Further, the present invention is not limited to providing three liquid crystal panels for modulating R, G, and B lights. For example, a television that attaches a mosaic color filter to one liquid crystal panel and projects an image of the panel may be used.

【0059】また、液晶パネルには光吸収膜もしくは光
吸収壁を形成するとしたが、これに限定するものではな
く、光吸収膜と光吸収壁の両方を形成しても良いことは
明らかである。
Although the light absorbing film or the light absorbing wall is formed on the liquid crystal panel, the present invention is not limited to this. It is obvious that both the light absorbing film and the light absorbing wall may be formed. .

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように本発明は、液晶層に光吸収
膜または/および光吸収壁を形成することにより、散乱
時、液晶層で乱反射する光を吸収することができる。し
たがって、液晶パネルのコントラストを向上させること
ができる。
As described above, according to the present invention, by forming a light absorbing film and / or a light absorbing wall on a liquid crystal layer, light that is diffusely reflected by the liquid crystal layer during scattering can be absorbed. Therefore, the contrast of the liquid crystal panel can be improved.

【0061】また、高分子分散液晶を用いることによ
り、偏光板が不要となり、TN液晶パネルに比較して3
倍以上の高輝度表示が実現できる。これは光利用効率を
向上できることのみならず、光が熱に変換されることを
大幅に減少でき、加熱によるパネルの性能劣化をひきお
こすことがなくなることを意味する。このことは液晶投
写型テレビのように一枚の液晶パネルに入射する光の強
さが数万ルクスと大きい場合、非常に有効である。
Further, the use of the polymer-dispersed liquid crystal eliminates the need for a polarizing plate, and is 3 times smaller than that of a TN liquid crystal panel.
Higher-brightness display more than twice can be realized. This means not only that the light use efficiency can be improved, but also that the conversion of light into heat can be greatly reduced, and that the performance of the panel does not deteriorate due to heating. This is very effective when the intensity of light incident on one liquid crystal panel is as high as tens of thousands of lux, such as in a liquid crystal projection television.

【0062】本発明の液晶投写型テレビでは高分子分散
液晶の液晶パネルを採用しているため、高輝度表示を実
現でき、200インチ以上の大画面化にも対応できるも
のである。またR光変調用液晶パネルによって液晶膜厚
を厚くまたは/および水滴状液晶の平径粒子径を大きく
しているため、ホワイトバランスおよびコントラストが
良好な画像表示を実現できる。
Since the liquid crystal projection type television of the present invention employs a liquid crystal panel of a polymer dispersed liquid crystal, a high-luminance display can be realized and a large screen of 200 inches or more can be handled. Further, the liquid crystal panel for R light modulation increases the thickness of the liquid crystal and / or increases the flat particle size of the water-droplet liquid crystal, so that an image display with good white balance and contrast can be realized.

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

【図1】本発明の一実施例における液晶パネルの一部断
面図
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における対向電極基板の平面
FIG. 2 is a plan view of a counter electrode substrate according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施例における液晶パネルの一部
断面図
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例における液晶パネルの一部
断面図
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における液晶投写型テレビの
構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of a liquid crystal projection television according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例における液晶投写型テレビ
の構成図
FIG. 6 is a configuration diagram of a liquid crystal projection television according to another embodiment of the present invention.

【図7】液晶パネルの等価回路図FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel.

【図8】従来の液晶パネルの一部断面図FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a conventional liquid crystal panel.

【図9】従来の液晶投写型テレビの構成図FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional liquid crystal projection television.

【図10】高分子分散液晶の動作の説明図FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation of a polymer dispersed liquid crystal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 対向電極基板 12 アレイ基板 13 対向電極 14 画素電極 15 TFT 16 高分子分散液晶 17,88 ブラックマトリックス 18 光吸収膜 31,32 反射防止膜 34 反射電極 42 光吸収壁 63 ストッパー 64 ミラー 86 TN液晶 87a,87b 配向膜 104 水滴状液晶 105 ポリマー Reference Signs List 11 counter electrode substrate 12 array substrate 13 counter electrode 14 pixel electrode 15 TFT 16 polymer dispersed liquid crystal 17, 88 black matrix 18 light absorbing film 31, 32 anti-reflection film 34 reflecting electrode 42 light absorbing wall 63 stopper 64 mirror 86 TN liquid crystal 87a , 87b Alignment film 104 Water-like liquid crystal 105 Polymer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−251222(JP,A) 特開 平3−2825(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 G02F 1/1333 G02F 1/1335 G02B 1/10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-251222 (JP, A) JP-A-3-2825 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/13 G02F 1/1333 G02F 1/1335 G02B 1/10

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 マトリックス状に形成または配置された
画素電極を有する第1の電極基板と、 対向電極と少なくとも一層の薄膜が積層された第2の電
極基板と、 前記第1の電極基板と前記第2の電極基板との間に挟持
された液晶を含有する液体の樹脂成分を重合硬化させる
ことにより形成された光変調層と、 前記光変調層において画像表示に有効な光が通過する領
域以外に形成された光吸収膜または光吸収壁とを具備
し、 前記薄膜の屈折率は前記第2の電極基板の屈折率と前記
対向電極の屈折率との間にあることを 特徴とする液晶パ
ネル。
1. Formed or arranged in a matrix
A first electrode substrate having a pixel electrode, a second electrode substrate on which a counter electrode and at least one thin film are laminated, and a liquid crystal sandwiched between the first electrode substrate and the second electrode substrate Polymerizes and cures liquid resin components containing
Comprising: a formed light modulation layer, a light absorbing layer or a light-absorbing wall effective light to the image display is formed in the region other than the region that passes in the optical modulation layer by
And the refractive index of the thin film is the refractive index of the second electrode substrate
A liquid crystal panel characterized by being between the refractive index of the counter electrode .
【請求項2】 第1の電極を有する第1の電極基板と、 第2の電極を有する第2の電極基板と、 前記第1の電極基板と前記第2の電極基板との間に挟持
された高分子分散液晶層と、 前記高分子分散液晶層において画像表示に有効な光が通
過する領域以外に形成された光吸収膜または光吸収壁と
を具備し、 前記高分子分散液晶層の液晶材料の割合は20重量%以
上90重量%以下であり、かつ水滴状液晶の平均粒子径
もしくはポリマーネットワークの平均孔径は0.5μm
以上3.0μm以下であり、かつ液晶層の膜厚は5μm
以上25μm以下であることを特徴とする液晶パネル。
2. A first electrode substrate having a first electrode, a second electrode substrate having a second electrode, and sandwiched between the first electrode substrate and the second electrode substrate. A polymer-dispersed liquid crystal layer, and a light-absorbing film or a light-absorbing wall formed in the polymer-dispersed liquid crystal layer other than a region through which light effective for image display passes. The proportion of the material is not less than 20% by weight and not more than 90% by weight, and the average particle diameter of the liquid crystal droplets or the average pore diameter of the polymer network is 0.5 μm.
Not less than 3.0 μm and the thickness of the liquid crystal layer is 5 μm.
A liquid crystal panel having a thickness of not less than 25 μm or less.
【請求項3】 第1の電極基板と、 透明電極およびブラックマトリックスを有する第2の電
極基板と、 前記第1の電極基板と前記第2の電極基板との間に挟持
された液晶を含有する液体の樹脂成分を重合硬化させる
ことにより形成された光変調層と、光吸収膜 とを具備し、 前記光吸収膜は前記ブラックマトリックス上でかつ前記
光変調層と接する面に形成されている ことを特徴とする
液晶パネル。
3. A first electrode substrate, a second electrode substrate having a transparent electrode and a black matrix, containing liquid crystal sandwiched between the first electrode substrate and the second electrode substrate Polymerize and cure liquid resin components
A light modulation layer formed by, comprising a light absorbing layer, the light absorbing film is a on the black matrix and the
A liquid crystal panel formed on a surface in contact with a light modulation layer .
【請求項4】 マトリックス状に形成または配置された
画素電極を有する第1の電極基板と、 対向電極が形成された第2の電極基板と、 前記第1の電極基板と前記第2の電極基板との間に挟持
された液晶を含有する液体の樹脂成分を重合硬化させる
ことにより形成された光変調層と、 前記画素電極間に形成された光吸収壁と、 前記光吸収壁の上面に形成されたブラックマトリックス
とを具備したことを特徴する液晶パネル。
4. A first electrode substrate having pixel electrodes formed or arranged in a matrix, a second electrode substrate having a counter electrode formed thereon, the first electrode substrate and the second electrode substrate Polymerizes and cures the liquid resin component containing liquid crystal sandwiched between
A liquid crystal panel, characterized in that a light modulation layer formed, equipped with light-absorbing wall formed between the pixel electrode and a black matrix formed on the upper surface of the light absorption wall by.
【請求項5】 マトリックス状に形成または配置された
画素電極を有する第1の電極基板と、 第1の薄膜と第3の薄膜と第2の薄膜が形成された第2
の電極基板と、 前記第1の電極基板と前記第2の電極基板との間に挟持
された液晶を含有する液体の樹脂成分を重合硬化させる
ことにより形成された光変調層とを具備し、 前記第3の薄膜は導電性透明電極であり、 前記第1の薄膜と前記第2の薄膜の屈折率は前記第2の
電極基板の屈折率と前記第3の薄膜の屈折率との間にあ
ることを特徴とする液晶パネル。
5. A first electrode substrate having pixel electrodes formed or arranged in a matrix, and a second electrode on which a first thin film, a third thin film, and a second thin film are formed.
Polymerizing and curing a liquid resin component containing a liquid crystal sandwiched between the first electrode substrate and the second electrode substrate .
Comprising a light modulation layer formed by said third film is a conductive transparent electrode, the refractive index of the second thin film and the first film is a refractive index of the second electrode substrate And a refractive index of the third thin film.
【請求項6】 マトリックス状に形成または配置された
画素電極を有する第1の電極基板と、 第1の薄膜と第3の薄膜と第2の薄膜が形成された第2
の電極基板と、 前記第1の電極基板と前記第2の電極基板との間に挟持
された液晶を含有する液体の樹脂成分を重合硬化させる
ことにより形成された光変調層と、 前記画素電極の周辺部と前記周辺部に対面する前記第2
の電極基板上のうち少なくとも一方に形成または構成さ
れた光吸収膜または光吸収壁とを具備し、 前記第3の薄膜は導電性透明電極であり、 前記第1の薄膜と前記第2の薄膜の屈折率は前記第2の
電極基板の屈折率と前記第3の薄膜の屈折率との間にあ
ることを特徴とする液晶パネル。
6. A first electrode substrate having pixel electrodes formed or arranged in a matrix, and a second electrode on which a first thin film, a third thin film, and a second thin film are formed.
Polymerizing and curing a liquid resin component containing a liquid crystal sandwiched between the first electrode substrate and the second electrode substrate .
A light modulating layer formed by the method, a peripheral portion of the pixel electrode, and the second portion facing the peripheral portion.
A light absorbing film or a light absorbing wall formed or formed on at least one of the electrode substrates, wherein the third thin film is a conductive transparent electrode, the first thin film and the second thin film Wherein the refractive index is between the refractive index of the second electrode substrate and the refractive index of the third thin film.
【請求項7】 第1の薄膜と第2の薄膜の光学的膜厚が
略λ/4(λは第2の電極基板に入射する光のピーク波
長または中心波長)であり、 第3の薄膜の光学的膜厚が略λ/2であり、 前記第1の薄膜と前記第2の薄膜は酸化アルミニウム、
酸化イットリウムおよび一酸化シリコンのうちのいずれ
かであることを特徴とする請求項5または請求項6記載
の液晶パネル。
7. An optical film thickness of the first thin film and the second thin film is approximately λ / 4 (λ is a peak wavelength or a center wavelength of light incident on the second electrode substrate), and the third thin film Has an optical thickness of approximately λ / 2, wherein the first thin film and the second thin film are aluminum oxide,
7. The liquid crystal panel according to claim 5, wherein the liquid crystal panel is one of yttrium oxide and silicon monoxide.
【請求項8】 請求項1から請求項7のいずれかに記載
の液晶パネルと、 光発生手段と、 前記光発生手段が発生する光を前記液晶パネルに導く光
学手段と、 前記液晶パネルが変調した光を投写する投写手段とを具
備したことを特徴とする液晶投写型テレビ。
8. The liquid crystal panel according to claim 1, wherein: a light generating unit; an optical unit for guiding light generated by the light generating unit to the liquid crystal panel; And a projecting means for projecting the reflected light.
【請求項9】 反射型の高分子分散液晶パネルと、 光発生手段と、 前記光発生手段が発生した光を前記高分子分散液晶パネ
ルの方に反射するミラーと、 前記高分子分散液晶パネルで変調した光を投写する投写
手段と、 前記高分子分散液晶パネルで散乱した光を遮光するスト
ッパーとを具備したことを特徴とする液晶投写型テレ
ビ。
9. A reflective polymer-dispersed liquid crystal panel, light-generating means, a mirror for reflecting light generated by the light-generating means toward the polymer-dispersed liquid-crystal panel, and A liquid crystal projection television, comprising: a projection unit that projects modulated light; and a stopper that blocks light scattered by the polymer dispersed liquid crystal panel.
【請求項10】 赤色光を変調する第1の高分子分散液
晶パネルと、緑色光を変調する第2の高分子分散液晶パ
ネルと、青色光を変調する第3の高分子分散液晶パネル
とを具備し、 前記第1の高分子分散液晶パネルの水滴状液晶の平均粒
子径またはポリマーネットワークの平均孔径は、他の高
分子分散液晶パネルの水滴状液晶の平均粒子径またはポ
リマーネットワークの平均孔径よりも大きいことを特徴
とする請求項9記載の液晶投写型テレビ。
10. A first polymer-dispersed liquid crystal panel that modulates red light, a second polymer-dispersed liquid crystal panel that modulates green light, and a third polymer-dispersed liquid crystal panel that modulates blue light. The average particle size of the liquid crystal droplets or the average pore size of the polymer network of the first polymer dispersed liquid crystal panel is larger than the average particle size of the liquid crystal droplets of the other polymer dispersed liquid crystal panel or the average pore size of the polymer network. 10. The liquid crystal projection television according to claim 9, wherein
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