JP3308880B2 - 液晶表示装置と投写型液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置と投写型液晶表示装置Info
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- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
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-
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス型の液晶表示装置に関し、特に１画素の液晶素子に
複数本の垂直信号線と複数のスイッチングトランジスタ
を有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置に関す
るものである。
クス型の液晶表示装置に関し、特に１画素の液晶素子に
複数本の垂直信号線と複数のスイッチングトランジスタ
を有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、映像信号を表示する液晶表示装置
の駆動方法として、ＴＮ表示モードやＳＴＮ表示モー
ド、強誘電液晶表示モードによる単純マトリクス駆動法
と、ＭＩＭやダイオードを用いる２端子型やａ−Ｓｉ，
poly−ＳｉのＴＦＴを用いる３端子型のアクティブマト
リクス駆動法が用いられている。
の駆動方法として、ＴＮ表示モードやＳＴＮ表示モー
ド、強誘電液晶表示モードによる単純マトリクス駆動法
と、ＭＩＭやダイオードを用いる２端子型やａ−Ｓｉ，
poly−ＳｉのＴＦＴを用いる３端子型のアクティブマト
リクス駆動法が用いられている。
【０００３】また、液晶パネルの駆動方法として、１水
平走査期間で横１列の画素の電圧を同時に書き換える線
順次走査法と、画素ごとにシリアルに書き換える点順次
走査法が用いられている。また、液晶パネルを直流電圧
で駆動すると、液晶材料、配向膜材料及びそれらの界面
で電気化学的な反応が起こりやすく、これによる表示不
良を防ぐためデータ信号の極性反転、つまり液晶パネル
の交流駆動が一般的である。この交流駆動には、走査線
毎に反転するライン反転とフィールド毎に反転するフィ
ールド反転とを同時に用いて、インターフレームフリッ
カやインターラインフリッカを防止している。以下、こ
の液晶表示パネルの駆動手法について説明する。
平走査期間で横１列の画素の電圧を同時に書き換える線
順次走査法と、画素ごとにシリアルに書き換える点順次
走査法が用いられている。また、液晶パネルを直流電圧
で駆動すると、液晶材料、配向膜材料及びそれらの界面
で電気化学的な反応が起こりやすく、これによる表示不
良を防ぐためデータ信号の極性反転、つまり液晶パネル
の交流駆動が一般的である。この交流駆動には、走査線
毎に反転するライン反転とフィールド毎に反転するフィ
ールド反転とを同時に用いて、インターフレームフリッ
カやインターラインフリッカを防止している。以下、こ
の液晶表示パネルの駆動手法について説明する。
【０００４】図６に従来のアクティブマトリクス回路の
１つの画像セル例を示す。図において、６１は垂直信号
線、６２は走査線、６３はスイッチング用画素トランジ
スタ、Ｃaddは保持容量、ＬＣは液晶である。ここで
は、スイッチング用画素トランジスタ６３はｎチャネル
型トランジスタで構成されている。上記従来例では、画
素トランジスタ６３がｎチャネル型のみであるため、以
下に示す問題点があった。
１つの画像セル例を示す。図において、６１は垂直信号
線、６２は走査線、６３はスイッチング用画素トランジ
スタ、Ｃaddは保持容量、ＬＣは液晶である。ここで
は、スイッチング用画素トランジスタ６３はｎチャネル
型トランジスタで構成されている。上記従来例では、画
素トランジスタ６３がｎチャネル型のみであるため、以
下に示す問題点があった。
【０００５】液晶表示装置では液晶ＬＣの劣化（焼き付
き）を防ぐため、交流駆動を行うのが一般的である。こ
のため映像信号としては、図７（ａ）に示したように、
中心電位に対して正極性と負極性の場合があるので、映
像信号として大きな振幅が必要とされる。そして、走査
線６２のパルスは図７（ｂ）に示したように、映像信号
の振幅にトランジスタ６３のしきい値分を上のせし、さ
らに大きな振幅が必要となる。さらには、トランジスタ
６３のソース電位が高くなると基板バイアス効果によ
り、見かけ上のトランジスタのしきい値が高くなる。こ
の効果も含めて上のせ分を設定すると、さらに大きな振
幅が必要となり、駆動用の電源電圧が高くなり、消費電
力が増大するという問題点があった。
き）を防ぐため、交流駆動を行うのが一般的である。こ
のため映像信号としては、図７（ａ）に示したように、
中心電位に対して正極性と負極性の場合があるので、映
像信号として大きな振幅が必要とされる。そして、走査
線６２のパルスは図７（ｂ）に示したように、映像信号
の振幅にトランジスタ６３のしきい値分を上のせし、さ
らに大きな振幅が必要となる。さらには、トランジスタ
６３のソース電位が高くなると基板バイアス効果によ
り、見かけ上のトランジスタのしきい値が高くなる。こ
の効果も含めて上のせ分を設定すると、さらに大きな振
幅が必要となり、駆動用の電源電圧が高くなり、消費電
力が増大するという問題点があった。
【０００６】また、図８に示した従来技術では、１つの
画像セルは、信号線６１と、走査線６４とその反転した
走査線６５と、ｎチャネル型画素トランジスタ６６と、
ｐチャネル型画素トランジスタ６７と、保持容量Ｃadd
と、液晶ＬＣとで構成されている。このような構成で
は、上記したようなしきい値分の上のせは必要がなく、
走査線６４の振幅は、映像信号振幅と同じ程度すむ。そ
れは信号電圧の高い領域では、ｎチャネル型トランジス
タ６６のオン抵抗は高くなるが、ｐチャネル型トランジ
スタ６７のオン抵抗は低くなり、信号電圧の低い領域で
はｐチャネル型トランジスタ６７のオン抵抗は高くなる
が、ｎチャネル型トランジスタ６６のオン抵抗は低くな
り、全電圧領域でほぼ一定のオン抵抗が得られるからで
ある。
画像セルは、信号線６１と、走査線６４とその反転した
走査線６５と、ｎチャネル型画素トランジスタ６６と、
ｐチャネル型画素トランジスタ６７と、保持容量Ｃadd
と、液晶ＬＣとで構成されている。このような構成で
は、上記したようなしきい値分の上のせは必要がなく、
走査線６４の振幅は、映像信号振幅と同じ程度すむ。そ
れは信号電圧の高い領域では、ｎチャネル型トランジス
タ６６のオン抵抗は高くなるが、ｐチャネル型トランジ
スタ６７のオン抵抗は低くなり、信号電圧の低い領域で
はｐチャネル型トランジスタ６７のオン抵抗は高くなる
が、ｎチャネル型トランジスタ６６のオン抵抗は低くな
り、全電圧領域でほぼ一定のオン抵抗が得られるからで
ある。
【０００７】上記従来技術では、ｎチャネル型トランジ
スタ６６とｐチャネル型トランジスタ６７が必ず同時に
オンする構成である。しかし、中心電圧より高い映像信
号（正極性）を画素に書き込むときは、ｐチャネル型ト
ランジスタ６７のみ、中心電圧より低い映像信号（負極
性）を画素に書き込むときは、ｎチャネル型トランジス
タ６６のみをオンすれば十分であり、２つのトランジス
タを同時にオン状態にすることは消費電力の面でも好ま
しくない。
スタ６６とｐチャネル型トランジスタ６７が必ず同時に
オンする構成である。しかし、中心電圧より高い映像信
号（正極性）を画素に書き込むときは、ｐチャネル型ト
ランジスタ６７のみ、中心電圧より低い映像信号（負極
性）を画素に書き込むときは、ｎチャネル型トランジス
タ６６のみをオンすれば十分であり、２つのトランジス
タを同時にオン状態にすることは消費電力の面でも好ま
しくない。
【０００８】図９は垂直信号線９０，９１に信号を転送
する回路の従来技術を示している。図９（ａ）におい
て、映像信号は極性反転回路８１に供給され、共通信
号線８７に出力され、水平走査回路８２からの制御信号
８８，８９に従って、及びインバータ８５，８６を介し
てＣＭＯＳ転送スイッチ８３，８４をオン／オフし、垂
直信号線９０，９１に映像信号を出力する。
する回路の従来技術を示している。図９（ａ）におい
て、映像信号は極性反転回路８１に供給され、共通信
号線８７に出力され、水平走査回路８２からの制御信号
８８，８９に従って、及びインバータ８５，８６を介し
てＣＭＯＳ転送スイッチ８３，８４をオン／オフし、垂
直信号線９０，９１に映像信号を出力する。
【０００９】先に述べたように垂直信号線９０，９１に
は、一定周期毎に極性を反転した信号を入力する必要が
ある。図９（ｂ）では、映像信号は極性反転回路８１
において、極性反転信号ＩＮＶに従い、に示す波形
のように変換される。また転送スイッチ８３，８４は、
図８における場合と同様の理由で、信号振幅全領域を転
送するためにＣＭＯＳ構成にすることが望ましい。上記
従来例では、極性反転信号ＩＮＶに従い映像信号を反
転するという複雑な信号処理回路が必要とされる上、転
送スイッチ８３，８４もＣＭＯＳ構成となることが求め
られ、回路規模が大きくなってしまうという問題点があ
った。
は、一定周期毎に極性を反転した信号を入力する必要が
ある。図９（ｂ）では、映像信号は極性反転回路８１
において、極性反転信号ＩＮＶに従い、に示す波形
のように変換される。また転送スイッチ８３，８４は、
図８における場合と同様の理由で、信号振幅全領域を転
送するためにＣＭＯＳ構成にすることが望ましい。上記
従来例では、極性反転信号ＩＮＶに従い映像信号を反
転するという複雑な信号処理回路が必要とされる上、転
送スイッチ８３，８４もＣＭＯＳ構成となることが求め
られ、回路規模が大きくなってしまうという問題点があ
った。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みなされたものであり、画像品位を損うことなく、
低電圧化、省電力化、回路規模縮少化が可能なアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置を提供する。
に鑑みなされたものであり、画像品位を損うことなく、
低電圧化、省電力化、回路規模縮少化が可能なアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアクティブ
マトリクス型液晶表示装置は、複数の垂直信号線と複数
の走査線と、前記複数の垂直信号線と複数の走査線の交
点にトランジスタを介して画素電極が接続されたアクテ
ィブマトリクス回路を形成した基板と、対向電極を形成
した対向電極基板との間に液晶を挟持してなるアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置において、前記画素電極に
は導電型の異なる少なくとも２つのトランジスタが接続
されており、第１導電型のトランジスタのソース電極
（又はドレイン電極のうち一方）は第１の垂直信号線、
ゲート電極は第１の走査線にそれぞれ接続され、第１導
電型と異なる第２導電型のトランジスタのソース電極
（又はドレイン電極のうち一方）は第２の垂直信号線、
ゲート電極は第２の走査線にそれぞれ接続されているこ
とを特徴とする。
マトリクス型液晶表示装置は、複数の垂直信号線と複数
の走査線と、前記複数の垂直信号線と複数の走査線の交
点にトランジスタを介して画素電極が接続されたアクテ
ィブマトリクス回路を形成した基板と、対向電極を形成
した対向電極基板との間に液晶を挟持してなるアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置において、前記画素電極に
は導電型の異なる少なくとも２つのトランジスタが接続
されており、第１導電型のトランジスタのソース電極
（又はドレイン電極のうち一方）は第１の垂直信号線、
ゲート電極は第１の走査線にそれぞれ接続され、第１導
電型と異なる第２導電型のトランジスタのソース電極
（又はドレイン電極のうち一方）は第２の垂直信号線、
ゲート電極は第２の走査線にそれぞれ接続されているこ
とを特徴とする。
【００１２】また、前記第１（第２）の走査線を選択
し、前記第１（第２）導電型のトランジスタ導通状態と
すると同時に、隣接する行の第２（第１）の走査線を選
択し、第２（第１）導電型トランジスタを導通状態とす
る手段を有することを特徴とする。
し、前記第１（第２）導電型のトランジスタ導通状態と
すると同時に、隣接する行の第２（第１）の走査線を選
択し、第２（第１）導電型トランジスタを導通状態とす
る手段を有することを特徴とする。
【００１３】さらに、前記第１導電型トランジスタのソ
ース電極（又はドレイン電極のうち一方）が接続された
前記第１の垂直信号線に映像信号を転送する転送スイッ
チは第１導電型トランジスタで構成され、前記第２導電
型トランジスタのソース電極（又はドレイン電極のうち
一方）が接続された前記第２の垂直信号線に映像信号を
転送する転送スイッチは第２導電型トランジスタで構成
されていることを特徴とする。
ース電極（又はドレイン電極のうち一方）が接続された
前記第１の垂直信号線に映像信号を転送する転送スイッ
チは第１導電型トランジスタで構成され、前記第２導電
型トランジスタのソース電極（又はドレイン電極のうち
一方）が接続された前記第２の垂直信号線に映像信号を
転送する転送スイッチは第２導電型トランジスタで構成
されていることを特徴とする。
【００１４】以上により、画像品位を損う事なく、低電
圧化、省電力化、回路の簡略化が可能なアクティブマト
リクス型液晶表示装置が実現できる。
圧化、省電力化、回路の簡略化が可能なアクティブマト
リクス型液晶表示装置が実現できる。
【００１５】本発明は更に、複数の垂直信号線と複数の
走査線と、前記複数の垂直信号線と前記複数の走査線の
交点にスイッチを介して接続した画素電極と、該画素電
極に対向する対向電極と、前記画素電極と前記対向電極
との間に液晶を挟持してなる液晶表示装置において、前
記スイッチは導電型の異なる少なくとも２つのトランジ
スタからなり、第１導電型のトランジスタの主電極は第
１の垂直信号線に接続され、前記第１導電型のトランジ
スタの制御電極は第１の走査線に接続され、前記第１導
電型と異なる第２導電型のトランジスタの主電極は第２
の垂直信号線に接続され、前記第２導電型のトランジス
タの制御電極は第２の走査線に接続され、前記第１及び
第２の垂直信号線と前記第１の走査線及び隣接する行の
第２の走査線とはそれぞれ極性が反転していることを特
徴とする。
走査線と、前記複数の垂直信号線と前記複数の走査線の
交点にスイッチを介して接続した画素電極と、該画素電
極に対向する対向電極と、前記画素電極と前記対向電極
との間に液晶を挟持してなる液晶表示装置において、前
記スイッチは導電型の異なる少なくとも２つのトランジ
スタからなり、第１導電型のトランジスタの主電極は第
１の垂直信号線に接続され、前記第１導電型のトランジ
スタの制御電極は第１の走査線に接続され、前記第１導
電型と異なる第２導電型のトランジスタの主電極は第２
の垂直信号線に接続され、前記第２導電型のトランジス
タの制御電極は第２の走査線に接続され、前記第１及び
第２の垂直信号線と前記第１の走査線及び隣接する行の
第２の走査線とはそれぞれ極性が反転していることを特
徴とする。
【００１６】ここで、低消費電力で、画素電極に極性反
転した映像信号が供給されることが可能で、フリッカの
ない高品質の画像を表示することが可能となる。
転した映像信号が供給されることが可能で、フリッカの
ない高品質の画像を表示することが可能となる。
【００１７】さらに、本発明による投写型液晶表示装置
は、上述の液晶表示装置を用いたことを特徴とする。さ
らに、該投写型液晶表示装置は、装置内に液晶パネルが
設けられており、前記液晶パネルを３色カラー用に少な
くとも３個有し、高反射ミラーと、青色反射ダイクロイ
ックミラーとで青色光を分離し、更に赤色反射ダイクロ
イックミラーと、緑色／青色反射ダイクロイックミラー
で赤色と緑色とを分離して、各液晶パネルを投射するこ
とを特徴とする。
は、上述の液晶表示装置を用いたことを特徴とする。さ
らに、該投写型液晶表示装置は、装置内に液晶パネルが
設けられており、前記液晶パネルを３色カラー用に少な
くとも３個有し、高反射ミラーと、青色反射ダイクロイ
ックミラーとで青色光を分離し、更に赤色反射ダイクロ
イックミラーと、緑色／青色反射ダイクロイックミラー
で赤色と緑色とを分離して、各液晶パネルを投射するこ
とを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】［第１の実施形態］図１は本発明
に係る第１の実施形態を示した等価回路図である。図１
において、１１は画素スイッチのｎチャネル型トランジ
スタ、１２は画素スイッチのｐチャネル型トランジス
タ、１３は液晶ＬＣと保持容量Ｃaddに画像信号を印加
する画素電極、１４，１５は垂直信号線、１６，１７は
走査線である。本実施形態では１つの画素電極１３には
導電型の異なる２つのトランジスタ１１，１２のドレイ
ン電極（又はソース電極のうち一方）が接続されてお
り、各トランジスタ１１，１２のソース電極（又はドレ
イン電極のうち一方）は異なる垂直信号線１６，１７に
接続されている。さらに各トランジスタ１１，１２のゲ
ート電極は異なる走査線１４，１５に接続されている。
に係る第１の実施形態を示した等価回路図である。図１
において、１１は画素スイッチのｎチャネル型トランジ
スタ、１２は画素スイッチのｐチャネル型トランジス
タ、１３は液晶ＬＣと保持容量Ｃaddに画像信号を印加
する画素電極、１４，１５は垂直信号線、１６，１７は
走査線である。本実施形態では１つの画素電極１３には
導電型の異なる２つのトランジスタ１１，１２のドレイ
ン電極（又はソース電極のうち一方）が接続されてお
り、各トランジスタ１１，１２のソース電極（又はドレ
イン電極のうち一方）は異なる垂直信号線１６，１７に
接続されている。さらに各トランジスタ１１，１２のゲ
ート電極は異なる走査線１４，１５に接続されている。
【００１９】液晶表示装置では液晶の劣化を防ぐため交
流駆動を行うのが一般的である。本実施形態では中心電
圧（対向電極電圧）よりも高い信号（以下、正極性映像
信号）を画素電極１３に書込む際には、走査線１７を選
択し、ｐチャネル型トランジスタ１２のみをオン状態と
し、垂直信号線１５から画素電極１３へ信号を書込み、
中心電圧よりも低い信号（以下、負極性映像信号）を書
込む際には、走査線１６を選択し、ｎチャネル型トラン
ジスタ１１のみをオン状態とし、垂直信号線１４から画
素電極１３へ信号を書込む。こうすることで信号極性の
反転が可能となり、安定した表示が得られ同時に、正極
性書込み時はｐチャネル型トランジスタ１２のみ、負極
性書込み時はｎチャネル型トランジスタ１１のみをオン
状態とするため、電源の低電圧化と省電力化が図れる。
流駆動を行うのが一般的である。本実施形態では中心電
圧（対向電極電圧）よりも高い信号（以下、正極性映像
信号）を画素電極１３に書込む際には、走査線１７を選
択し、ｐチャネル型トランジスタ１２のみをオン状態と
し、垂直信号線１５から画素電極１３へ信号を書込み、
中心電圧よりも低い信号（以下、負極性映像信号）を書
込む際には、走査線１６を選択し、ｎチャネル型トラン
ジスタ１１のみをオン状態とし、垂直信号線１４から画
素電極１３へ信号を書込む。こうすることで信号極性の
反転が可能となり、安定した表示が得られ同時に、正極
性書込み時はｐチャネル型トランジスタ１２のみ、負極
性書込み時はｎチャネル型トランジスタ１１のみをオン
状態とするため、電源の低電圧化と省電力化が図れる。
【００２０】［第２の実施形態］図２は本発明に係る第
２の実施形態を示した等価回路図である。図２におい
て、Ｇ１及びＧ２は垂直走査回路３０の出力、ＩＮＶは
極性反転信号、Ｈ１ｎ〜Ｈ４ｎ及びＨ１ｐ〜Ｈ４ｐは垂
直信号線、２１〜２４はＡＮＤゲート、２５〜２９はＩ
ＮＶゲートである。また、３１，３２は負、正極性映像
信号印加回路、３４は画素スイッチのｎチャネル型ＭＯ
Ｓスイッチトランジスタ、３５は画素スイッチのｐチャ
ネル型ＭＯＳスイッチトランジスタ、３６は印加された
画素信号を保持する保持容量、３７は液晶、３８は液晶
に画素信号に応じた電圧を印加する画素電極である。な
お、これら画素に関する部材の動作は第１の実施形態と
同様であるので、重複する説明は省略する。さらに図３
は本実施形態の駆動法を示したタイミング図である。
２の実施形態を示した等価回路図である。図２におい
て、Ｇ１及びＧ２は垂直走査回路３０の出力、ＩＮＶは
極性反転信号、Ｈ１ｎ〜Ｈ４ｎ及びＨ１ｐ〜Ｈ４ｐは垂
直信号線、２１〜２４はＡＮＤゲート、２５〜２９はＩ
ＮＶゲートである。また、３１，３２は負、正極性映像
信号印加回路、３４は画素スイッチのｎチャネル型ＭＯ
Ｓスイッチトランジスタ、３５は画素スイッチのｐチャ
ネル型ＭＯＳスイッチトランジスタ、３６は印加された
画素信号を保持する保持容量、３７は液晶、３８は液晶
に画素信号に応じた電圧を印加する画素電極である。な
お、これら画素に関する部材の動作は第１の実施形態と
同様であるので、重複する説明は省略する。さらに図３
は本実施形態の駆動法を示したタイミング図である。
【００２１】図２において、奇数ラインのｎチャネル型
トランジスタ３４のゲート電極が接続された走査線Ｓ１
ｎ、Ｓ３ｎは、隣接する偶数ラインのｐチャネル型トラ
ンジスタ３５のゲート電極が接続された走査線Ｓ２ｐ，
Ｓ４ｐにＩＮＶゲート２７，２９を介して接続されてい
る。同様に偶数ラインのｎチャネル型トランジスタ３４
のゲート電極が接続された走査線Ｓ２ｎ，Ｓ４ｎは隣接
する奇数ラインのｐチャネル型トランジスタ３５のゲー
ト電極が接続された走査線Ｓ１ｐ，Ｓ３ｐにＩＮＶゲー
ト２６，２８を介して接続されている。このような構成
にすることにより、隣接する２ラインでは互いに導電型
の異なるトランジスタが同時にオン状態となる。
トランジスタ３４のゲート電極が接続された走査線Ｓ１
ｎ、Ｓ３ｎは、隣接する偶数ラインのｐチャネル型トラ
ンジスタ３５のゲート電極が接続された走査線Ｓ２ｐ，
Ｓ４ｐにＩＮＶゲート２７，２９を介して接続されてい
る。同様に偶数ラインのｎチャネル型トランジスタ３４
のゲート電極が接続された走査線Ｓ２ｎ，Ｓ４ｎは隣接
する奇数ラインのｐチャネル型トランジスタ３５のゲー
ト電極が接続された走査線Ｓ１ｐ，Ｓ３ｐにＩＮＶゲー
ト２６，２８を介して接続されている。このような構成
にすることにより、隣接する２ラインでは互いに導電型
の異なるトランジスタが同時にオン状態となる。
【００２２】このとき垂直信号線Ｈ１ｎ〜Ｈ４ｎには負
極性映像信号印加回路３１により負極性映像信号が印加
され、また垂直信号線Ｈ１ｐ〜Ｈ４ｐには正極性映像信
号印加回路３２により正極性映像信号が印加されてい
る。このため、隣接する２ラインは極性の異なる映像信
号が同時に画素電極に書込まれる。さらにＳ１ｎ，Ｓ３
ｎには垂直走査回路３０の出力Ｇ１，Ｇ２と極性反転信
号ＩＮＶとの論理積（ＡＮＤ）の信号が印加され、Ｓ２
ｎ，Ｓ４ｎにはＧ１，Ｇ２と極性反転信号ＩＮＶをイン
バータ２５で反転した信号との論理積の信号が印加され
る。
極性映像信号印加回路３１により負極性映像信号が印加
され、また垂直信号線Ｈ１ｐ〜Ｈ４ｐには正極性映像信
号印加回路３２により正極性映像信号が印加されてい
る。このため、隣接する２ラインは極性の異なる映像信
号が同時に画素電極に書込まれる。さらにＳ１ｎ，Ｓ３
ｎには垂直走査回路３０の出力Ｇ１，Ｇ２と極性反転信
号ＩＮＶとの論理積（ＡＮＤ）の信号が印加され、Ｓ２
ｎ，Ｓ４ｎにはＧ１，Ｇ２と極性反転信号ＩＮＶをイン
バータ２５で反転した信号との論理積の信号が印加され
る。
【００２３】以下、図３を用いて説明する。第１フィー
ルドではＩＮＶ信号がｈｉｇｈであり、この期間はＳ１
ｎ，Ｓ２ｐ、さらにＳ３ｎ，Ｓ４ｐが順次選択され、奇
数ラインの画素に負極性映像信号、偶数ラインの画素に
正極性映像信号が書込まれる。第２フィールドでは、Ｉ
ＮＶ信号がｌｏｗであり、この期間はＳ１ｐ，Ｓ２ｎ、
さらにＳ３ｐ，Ｓ４ｎが順次選択され、奇数ラインの画
素に正極性映像信号、偶数ラインの画素に負極性映像信
号が書込まれる。
ルドではＩＮＶ信号がｈｉｇｈであり、この期間はＳ１
ｎ，Ｓ２ｐ、さらにＳ３ｎ，Ｓ４ｐが順次選択され、奇
数ラインの画素に負極性映像信号、偶数ラインの画素に
正極性映像信号が書込まれる。第２フィールドでは、Ｉ
ＮＶ信号がｌｏｗであり、この期間はＳ１ｐ，Ｓ２ｎ、
さらにＳ３ｐ，Ｓ４ｎが順次選択され、奇数ラインの画
素に正極性映像信号、偶数ラインの画素に負極性映像信
号が書込まれる。
【００２４】以上により、回路規模増大及び消費電力増
大することなく、１ラインかつフィールド毎に極性を反
転する駆動が可能となり、高品位の画像が得られる。
大することなく、１ラインかつフィールド毎に極性を反
転する駆動が可能となり、高品位の画像が得られる。
【００２５】［第３の実施形態］図４は本発明に係る第
３の実施形態を示した等価回路図である。図において４
１〜４８は信号転送スイッチであり、かつ信号転送スイ
ッチ４１〜４４はｎチャネル型トランジスタ、信号転送
スイッチ４５〜４８はｐチャネル型トランジスタによっ
て構成されている。また、５４は画素スイッチのｎチャ
ネル型ＭＯＳスイッチトランジスタ、５５は画素スイッ
チのｐチャネル型ＭＯＳスイッチトランジスタ、５６は
印加された画素信号を保持する保持容量、５７は液晶、
５８は液晶に画素信号に応じた電圧を印加する画素電極
である。
３の実施形態を示した等価回路図である。図において４
１〜４８は信号転送スイッチであり、かつ信号転送スイ
ッチ４１〜４４はｎチャネル型トランジスタ、信号転送
スイッチ４５〜４８はｐチャネル型トランジスタによっ
て構成されている。また、５４は画素スイッチのｎチャ
ネル型ＭＯＳスイッチトランジスタ、５５は画素スイッ
チのｐチャネル型ＭＯＳスイッチトランジスタ、５６は
印加された画素信号を保持する保持容量、５７は液晶、
５８は液晶に画素信号に応じた電圧を印加する画素電極
である。
【００２６】本実施形態では、ｎチャネル型の画素トラ
ンジスタ５４のソース電極（又はドレイン電極のうちの
一方）が接続された垂直信号線４９に映像信号を転送す
る信号転送スイッチ４１〜４４は、ｎチャネル型のトラ
ンジスタ４１〜４４のみで構成されており、ｐチャネル
型の画素トランジスタ５５のソース電極（又はドレイン
電極のうちの一方）が接続された垂直信号線５０に映像
信号を転送する信号転送スイッチ４５〜４８は、ｐチャ
ネル型のトランジスタ４５〜４８のみで構成されてい
る。図４におけるＶＩＤＥＯ１は負極性映像信号であ
り、ＶＩＤＥＯ２は正極性映像信号である。このような
構成にすることにより、信号の転送能力を損なうことな
く、信号転送スイッチ４１〜４８の素子面積を縮小する
ことが可能となる。
ンジスタ５４のソース電極（又はドレイン電極のうちの
一方）が接続された垂直信号線４９に映像信号を転送す
る信号転送スイッチ４１〜４４は、ｎチャネル型のトラ
ンジスタ４１〜４４のみで構成されており、ｐチャネル
型の画素トランジスタ５５のソース電極（又はドレイン
電極のうちの一方）が接続された垂直信号線５０に映像
信号を転送する信号転送スイッチ４５〜４８は、ｐチャ
ネル型のトランジスタ４５〜４８のみで構成されてい
る。図４におけるＶＩＤＥＯ１は負極性映像信号であ
り、ＶＩＤＥＯ２は正極性映像信号である。このような
構成にすることにより、信号の転送能力を損なうことな
く、信号転送スイッチ４１〜４８の素子面積を縮小する
ことが可能となる。
【００２７】図５は本実施形態における信号処理回路部
を示したブロック図である。本実施形態では、特に正極
性及び負極性映像信号の発生のための回路例を示してい
る。図２において負極性映像信号及び正極性映像信号は
極性反転毎に、奇数行と偶数行の信号が順次出力される
必要がある。図５では元信号は信号処理回路７１によっ
て奇数行映像信号と、偶数行映像信号に分離される。こ
の信号処理回路７１で、必要ならば解像度変換のための
補間や、液晶の電気−光学特性に合わせたγ補正も行わ
れる。次に、奇数行及び偶数行の映像信号はマルチプレ
クサ７３を介して正極性映像信号発生回路７５及び負極
性映像信号発生回路７６により、液晶に印加するレベル
に変換される。前記マルチプレクサ７３は、極性反転信
号ＩＮＶ７４とインバータ７２とにより、奇数行及び偶
数行の映像信号の出力先を切り換えることができる。
を示したブロック図である。本実施形態では、特に正極
性及び負極性映像信号の発生のための回路例を示してい
る。図２において負極性映像信号及び正極性映像信号は
極性反転毎に、奇数行と偶数行の信号が順次出力される
必要がある。図５では元信号は信号処理回路７１によっ
て奇数行映像信号と、偶数行映像信号に分離される。こ
の信号処理回路７１で、必要ならば解像度変換のための
補間や、液晶の電気−光学特性に合わせたγ補正も行わ
れる。次に、奇数行及び偶数行の映像信号はマルチプレ
クサ７３を介して正極性映像信号発生回路７５及び負極
性映像信号発生回路７６により、液晶に印加するレベル
に変換される。前記マルチプレクサ７３は、極性反転信
号ＩＮＶ７４とインバータ７２とにより、奇数行及び偶
数行の映像信号の出力先を切り換えることができる。
【００２８】以上により極性反転毎に奇数行の映像信号
を正極性、負極性に切り換え、同様に偶数行の映像信号
を負極性、正極性に切り換えることが可能になり、図２
乃至図４の回路において画像表示が可能となる。つま
り、信号処理回路７１に極性反転機能を持たせる事が不
要になり、回路の簡略化ができる。
を正極性、負極性に切り換え、同様に偶数行の映像信号
を負極性、正極性に切り換えることが可能になり、図２
乃至図４の回路において画像表示が可能となる。つま
り、信号処理回路７１に極性反転機能を持たせる事が不
要になり、回路の簡略化ができる。
【００２９】［第４の実施形態］図１０に本発明の液晶
表示装置を用いた前面及び背面投写型液晶表示装置光学
系の構成図を示す。本図はその上面図を表す図１０
（ａ）、正面図を表す図１６（ｂ）、側面図を表す図１
０（ｃ）から成っている。同図において、１３０１はス
クリーンに投射する投影レンズ、１３０２はマイクロレ
ンズ付液晶パネル、１３０３は偏光ビームスプリッター
（ＰＢＳ）、１３４０はＲ（赤色光）反射ダイクロイッ
クミラー、１３４１はＢ／Ｇ（青色＆緑色光）反射ダイ
クロイックミラー、１３４２はＢ（青色光）反射ダイク
ロイックミラー、１３４３は全色光を反射する高反射ミ
ラー、１３５０はフレネルレンズ、１３５１は凸レン
ズ、１３０６はロッド型インテグレーター、１３０７は
楕円リフレクター、１３０８はメタルハライド、ＵＨＰ
等のアークランプである。
表示装置を用いた前面及び背面投写型液晶表示装置光学
系の構成図を示す。本図はその上面図を表す図１０
（ａ）、正面図を表す図１６（ｂ）、側面図を表す図１
０（ｃ）から成っている。同図において、１３０１はス
クリーンに投射する投影レンズ、１３０２はマイクロレ
ンズ付液晶パネル、１３０３は偏光ビームスプリッター
（ＰＢＳ）、１３４０はＲ（赤色光）反射ダイクロイッ
クミラー、１３４１はＢ／Ｇ（青色＆緑色光）反射ダイ
クロイックミラー、１３４２はＢ（青色光）反射ダイク
ロイックミラー、１３４３は全色光を反射する高反射ミ
ラー、１３５０はフレネルレンズ、１３５１は凸レン
ズ、１３０６はロッド型インテグレーター、１３０７は
楕円リフレクター、１３０８はメタルハライド、ＵＨＰ
等のアークランプである。
【００３０】ここで、Ｒ（赤色光）反射ダイクロイック
ミラー１３４０、Ｂ／Ｇ（青色＆緑色光）反射ダイクロ
イックミラー１３４１、Ｂ（青色光）反射ダイクロイッ
クミラー１３４２はそれぞれ図１１に示したような分光
反射特性を有している。そしてこれらのダイクロイック
ミラーは高反射ミラー１３４３とともに、図１２の斜視
図に示したように３次元的に配置されており、後述する
ように白色照明光をＲＧＢに色分解するとともに、液晶
パネル１３０２に対して各原色光が、３次元的に異なる
方向から該液晶パネル１３０２を照明するようにしてい
る。
ミラー１３４０、Ｂ／Ｇ（青色＆緑色光）反射ダイクロ
イックミラー１３４１、Ｂ（青色光）反射ダイクロイッ
クミラー１３４２はそれぞれ図１１に示したような分光
反射特性を有している。そしてこれらのダイクロイック
ミラーは高反射ミラー１３４３とともに、図１２の斜視
図に示したように３次元的に配置されており、後述する
ように白色照明光をＲＧＢに色分解するとともに、液晶
パネル１３０２に対して各原色光が、３次元的に異なる
方向から該液晶パネル１３０２を照明するようにしてい
る。
【００３１】ここで、光束の進行過程に従って説明する
と、まず光源のランプ１３０８からの出射光束は白色光
であり、楕円リフレクター１３０７によりその前方のイ
ンテグレータ１３０６の入り口に集光され、このインテ
グレーター１３０６内を反射を繰り返しながら進行する
につれて光束の空間的強度分布が均一化される。そして
インテグレーター１３０６を出射した光束は凸レンズ１
３５１とフレネルレンズ１３５０とにより、ｘ軸−方向
（図１０（ｂ）の正面図基準）に平行光束化され、まず
Ｂ反射ダイクロ１９イックミラー１３４２に至る。この
Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２ではＢ光（青色
光）のみが反射され、ｚ軸−方向つまり下側（図１０
（ｂ）の正面図基準）にｚ軸に対して所定の角度でＲ反
射ダイクロイックミラー１３４０に向かう。
と、まず光源のランプ１３０８からの出射光束は白色光
であり、楕円リフレクター１３０７によりその前方のイ
ンテグレータ１３０６の入り口に集光され、このインテ
グレーター１３０６内を反射を繰り返しながら進行する
につれて光束の空間的強度分布が均一化される。そして
インテグレーター１３０６を出射した光束は凸レンズ１
３５１とフレネルレンズ１３５０とにより、ｘ軸−方向
（図１０（ｂ）の正面図基準）に平行光束化され、まず
Ｂ反射ダイクロ１９イックミラー１３４２に至る。この
Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２ではＢ光（青色
光）のみが反射され、ｚ軸−方向つまり下側（図１０
（ｂ）の正面図基準）にｚ軸に対して所定の角度でＲ反
射ダイクロイックミラー１３４０に向かう。
【００３２】一方、Ｂ光以外の色光（Ｒ／Ｇ光）はこの
Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２を通過し、高反射
ミラー１３４３により直角にｚ軸−方向（下側）に反射
され、やはりＲ反射ダイクロイックミラー１３４０に向
かう。ここで、Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２と
高反射ミラー１３４３は共に図１０（ａ）の正面図を基
にして言えば、インテグレーター１３０６からの光束
（ｘ軸−方向）をｚ軸−方向（下側）に反射するように
配置しており、高反射ミラー１３４３はｙ軸方向を回転
軸にｘ−ｙ平面に対して丁度４５°の傾きとなってい
る。それに対してＢ反射ダイクロイックミラー１３４２
はやはりｙ軸方向を回転軸にｘ−ｙ平面に対して、この
４５°よりも浅い角度に設定されている。
Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２を通過し、高反射
ミラー１３４３により直角にｚ軸−方向（下側）に反射
され、やはりＲ反射ダイクロイックミラー１３４０に向
かう。ここで、Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２と
高反射ミラー１３４３は共に図１０（ａ）の正面図を基
にして言えば、インテグレーター１３０６からの光束
（ｘ軸−方向）をｚ軸−方向（下側）に反射するように
配置しており、高反射ミラー１３４３はｙ軸方向を回転
軸にｘ−ｙ平面に対して丁度４５°の傾きとなってい
る。それに対してＢ反射ダイクロイックミラー１３４２
はやはりｙ軸方向を回転軸にｘ−ｙ平面に対して、この
４５°よりも浅い角度に設定されている。
【００３３】従って、高反射ミラー１３４３で反射され
たＲ／Ｇ光はｚ軸−方向に直角に反射されるのに対し
て、Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２で反射された
Ｂ光はｚ軸に対して所定の角度（ｘ−ｚ面内チルト）で
下方向に向かう。ここで、Ｂ光とＲ／Ｇ光の液晶パネル
１３０２上の照明範囲を一致させるため、各色光の主光
線は液晶パネル１３０２上で交差するように、高反射ミ
ラー１３４３とＢ反射ダイクロイックミラー１３４２の
シフト量およびチルト量が選択されている。
たＲ／Ｇ光はｚ軸−方向に直角に反射されるのに対し
て、Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２で反射された
Ｂ光はｚ軸に対して所定の角度（ｘ−ｚ面内チルト）で
下方向に向かう。ここで、Ｂ光とＲ／Ｇ光の液晶パネル
１３０２上の照明範囲を一致させるため、各色光の主光
線は液晶パネル１３０２上で交差するように、高反射ミ
ラー１３４３とＢ反射ダイクロイックミラー１３４２の
シフト量およびチルト量が選択されている。
【００３４】次に、前述のように下方向（ｚ軸−方向）
に向かったＲ／Ｇ／Ｂ光はＲ反射ダイクロイックミラー
１３４０とＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１に
向かうが、これらはＢ反射ダイクロイックミラー１３４
２と高反射ミラー１３４３の下側に位置し、まず、Ｂ／
Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１はｘ軸を回転軸に
ｘ−ｚ面に対して４５°傾いて配置されており、Ｒ反射
ダイクロイックミラー１３４０はやはりｘ軸方向を回転
軸にｘ−ｚ平面に対してこの４５°よりも浅い角度に設
定されている。従ってこれらに入射するＲ／Ｇ／Ｂ光の
うち、まずＢ／Ｇ光はＲ反射ダイクロイックミラー１３
４０を通過して、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３
４１により直角にｙ軸＋方向に反射され、ＰＢＳ１３０
３を通じて偏光化された後、ｘ−ｚ面に水平に配置され
た液晶パネル１３０２を照明する。このうちＢ光は前述
したように（図１０（ａ）、図１０（ｂ）参照）、ｘ軸
に対して所定の角度（ｘ−ｚ面内チルト）で進行してい
るため、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１によ
る反射後は、ｙ軸に対して所定の角度（ｘ−ｙ面内チル
ト）を維持し、その角度を入射角（ｘ−ｙ面方向）とし
て該液晶パネル１３０２を照明する。
に向かったＲ／Ｇ／Ｂ光はＲ反射ダイクロイックミラー
１３４０とＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１に
向かうが、これらはＢ反射ダイクロイックミラー１３４
２と高反射ミラー１３４３の下側に位置し、まず、Ｂ／
Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１はｘ軸を回転軸に
ｘ−ｚ面に対して４５°傾いて配置されており、Ｒ反射
ダイクロイックミラー１３４０はやはりｘ軸方向を回転
軸にｘ−ｚ平面に対してこの４５°よりも浅い角度に設
定されている。従ってこれらに入射するＲ／Ｇ／Ｂ光の
うち、まずＢ／Ｇ光はＲ反射ダイクロイックミラー１３
４０を通過して、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３
４１により直角にｙ軸＋方向に反射され、ＰＢＳ１３０
３を通じて偏光化された後、ｘ−ｚ面に水平に配置され
た液晶パネル１３０２を照明する。このうちＢ光は前述
したように（図１０（ａ）、図１０（ｂ）参照）、ｘ軸
に対して所定の角度（ｘ−ｚ面内チルト）で進行してい
るため、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１によ
る反射後は、ｙ軸に対して所定の角度（ｘ−ｙ面内チル
ト）を維持し、その角度を入射角（ｘ−ｙ面方向）とし
て該液晶パネル１３０２を照明する。
【００３５】Ｇ光についてはＢ／Ｇ反射ダイクロイック
ミラー１３４１により直角に反射し、ｙ軸＋方向に進
み、ＰＢＳ１３０３を通じて偏光化された後、入射角０
°つまり垂直に該液晶パネル１３０２を照明する。また
Ｒ光については、前述のようにＢ／Ｇ反射ダイクロイッ
クミラー１３４１の手前に配置されたＲ反射ダイクロイ
ックミラー１３４０によりＲ反射ダイクロイックミラー
１３４０にてｙ軸＋方向に反射されるが、図１０（ｃ）
（側面図）に示したようにｙ軸に対して所定の角度（ｙ
−ｚ面内チルト）でｙ軸＋方向に進み、ＰＢＳ１３０３
を通じて偏光化された後、該液晶パネル１３０２をこの
ｙ軸に対する角度を入射角（ｙ−ｚ面方向）として照明
する。また、前述と同様にＲＧＢ各色光の液晶パネル１
３０２上の照明範囲を一致させるため、各色光の主光線
は液晶パネル１３０２上で交差するように、Ｂ／Ｇ反射
ダイクロイックミラー１３４１とＲ反射ダイクロイック
ミラー１３４０のシフト量およびチルト量が選択されて
いる。
ミラー１３４１により直角に反射し、ｙ軸＋方向に進
み、ＰＢＳ１３０３を通じて偏光化された後、入射角０
°つまり垂直に該液晶パネル１３０２を照明する。また
Ｒ光については、前述のようにＢ／Ｇ反射ダイクロイッ
クミラー１３４１の手前に配置されたＲ反射ダイクロイ
ックミラー１３４０によりＲ反射ダイクロイックミラー
１３４０にてｙ軸＋方向に反射されるが、図１０（ｃ）
（側面図）に示したようにｙ軸に対して所定の角度（ｙ
−ｚ面内チルト）でｙ軸＋方向に進み、ＰＢＳ１３０３
を通じて偏光化された後、該液晶パネル１３０２をこの
ｙ軸に対する角度を入射角（ｙ−ｚ面方向）として照明
する。また、前述と同様にＲＧＢ各色光の液晶パネル１
３０２上の照明範囲を一致させるため、各色光の主光線
は液晶パネル１３０２上で交差するように、Ｂ／Ｇ反射
ダイクロイックミラー１３４１とＲ反射ダイクロイック
ミラー１３４０のシフト量およびチルト量が選択されて
いる。
【００３６】さらに、図１１（ａ）に示したようにＢ反
射ダイクロイックミラー１３４１のカット波長は４８０
ｎｍ、図１１（ｂ）に示したようにＢ／Ｇ反射ダイクロ
イックミラー１３４１のカット波長は５７０ｎｍ、図１
１（ｃ）に示したようにＲ反射ダイクロイックミラー１
３４０のカット波長は６００ｎｍであるから、不要な橙
色光はＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１を透過
して捨てられる。これにより最適な色バランスを得るこ
とができる。
射ダイクロイックミラー１３４１のカット波長は４８０
ｎｍ、図１１（ｂ）に示したようにＢ／Ｇ反射ダイクロ
イックミラー１３４１のカット波長は５７０ｎｍ、図１
１（ｃ）に示したようにＲ反射ダイクロイックミラー１
３４０のカット波長は６００ｎｍであるから、不要な橙
色光はＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１を透過
して捨てられる。これにより最適な色バランスを得るこ
とができる。
【００３７】そして後述するように液晶パネル１３０２
にて各ＲＧＢ光は反射＆偏光変調され、ＰＢＳ１３０３
に戻り、ＰＢＳ１３０３のＰＢＳ面１３０３ａにてｘ軸
＋方向に反射する光束が画像光となり、投影レンズ１３
０１を通じて、スクリーン（不図示）に拡大投影され
る。ところで、該液晶パネル１３０２を照明する各ＲＧ
Ｂ光は入射角が異なるため、そこから反射されてくる各
ＲＧＢ光もその出射角を異にしているが、投影レンズ１
３０１としてはこれらを全て取り込むに十分な大きさの
レンズ径及び開口のものを用いている。ただし、投影レ
ンズ１３０１に入射する光束の傾きは、各色光がマイク
ロレンズを２回通過することにより平行化され、液晶パ
ネル１３０２への入射光の傾きを維持している。
にて各ＲＧＢ光は反射＆偏光変調され、ＰＢＳ１３０３
に戻り、ＰＢＳ１３０３のＰＢＳ面１３０３ａにてｘ軸
＋方向に反射する光束が画像光となり、投影レンズ１３
０１を通じて、スクリーン（不図示）に拡大投影され
る。ところで、該液晶パネル１３０２を照明する各ＲＧ
Ｂ光は入射角が異なるため、そこから反射されてくる各
ＲＧＢ光もその出射角を異にしているが、投影レンズ１
３０１としてはこれらを全て取り込むに十分な大きさの
レンズ径及び開口のものを用いている。ただし、投影レ
ンズ１３０１に入射する光束の傾きは、各色光がマイク
ロレンズを２回通過することにより平行化され、液晶パ
ネル１３０２への入射光の傾きを維持している。
【００３８】ところが図１８に示したように従来例の透
過型では、液晶パネルを出射した光束はマイクロレンズ
の集光作用分も加わってより大きく広がってしまうの
で、この光束を取り込むための投影レンズはさらに大き
な開口数が求められ、高価なレンズとなっていた。しか
し、本例では液晶パネル２からの光束の広がりはこのよ
うに比較的小さくなるので、より小さな開口数の投影レ
ンズでもスクリーン上で十分に明るい投影画像を得るこ
とができ、より安価な投影レンズを用いることが可能に
なる。また、図２３に示す縦方向に同一色が並ぶストラ
イプタイプの表示方式の例を本実施形態に用いることも
可能であるが、後述するように、マイクロレンズを用い
た液晶パネルの場合は好ましくない。
過型では、液晶パネルを出射した光束はマイクロレンズ
の集光作用分も加わってより大きく広がってしまうの
で、この光束を取り込むための投影レンズはさらに大き
な開口数が求められ、高価なレンズとなっていた。しか
し、本例では液晶パネル２からの光束の広がりはこのよ
うに比較的小さくなるので、より小さな開口数の投影レ
ンズでもスクリーン上で十分に明るい投影画像を得るこ
とができ、より安価な投影レンズを用いることが可能に
なる。また、図２３に示す縦方向に同一色が並ぶストラ
イプタイプの表示方式の例を本実施形態に用いることも
可能であるが、後述するように、マイクロレンズを用い
た液晶パネルの場合は好ましくない。
【００３９】次に、ここで用いる本発明液晶パネル１３
０２について説明する。図１３に該液晶パネル１３０２
の拡大断面模式図（図１２のｙ−ｚ面に対応）を示す。
図において、１３２１はマイクロレンズ基板、１３２２
はマイクロレンズ、１３２３はシートガラス、１３２４
は透明対向電極、１３２５は液晶層、１３２６は画素電
極、１３２７はアクティブマトリックス駆動回路部、１
３２８はシリコン半導体基板である。また、１２５２は
周辺シール部である。ここで、本実施形態では、Ｒ，
Ｇ，Ｂ画素が、１パネルに集約されており、１画素のサ
イズは小さくなる。従って、開口率を上げることの重要
性が大きく、集光された光の範囲には、反射電極が存在
していなければならず、第１〜第２の実施形態で説明し
た構成が重要となる。マイクロレンズ１３２２は、いわ
ゆるイオン交換法によりガラス基板（アルカリ系ガラ
ス）１３２１の表面上に形成されており、画素電極１３
２６のピッチの倍のピッチで２次元的アレイ構造を成し
ている。
０２について説明する。図１３に該液晶パネル１３０２
の拡大断面模式図（図１２のｙ−ｚ面に対応）を示す。
図において、１３２１はマイクロレンズ基板、１３２２
はマイクロレンズ、１３２３はシートガラス、１３２４
は透明対向電極、１３２５は液晶層、１３２６は画素電
極、１３２７はアクティブマトリックス駆動回路部、１
３２８はシリコン半導体基板である。また、１２５２は
周辺シール部である。ここで、本実施形態では、Ｒ，
Ｇ，Ｂ画素が、１パネルに集約されており、１画素のサ
イズは小さくなる。従って、開口率を上げることの重要
性が大きく、集光された光の範囲には、反射電極が存在
していなければならず、第１〜第２の実施形態で説明し
た構成が重要となる。マイクロレンズ１３２２は、いわ
ゆるイオン交換法によりガラス基板（アルカリ系ガラ
ス）１３２１の表面上に形成されており、画素電極１３
２６のピッチの倍のピッチで２次元的アレイ構造を成し
ている。
【００４０】液晶層１３２５は反射型に適応したいわゆ
るＤＡＰ，ＨＡＮ等のＥＣＢモードのネマチック液晶を
採用しており、不図示の配向層により所定の配向が維持
されている。画素電極１３２６の電位の精度はさらに重
要になってくるため、本発明の回路、構成は有効であ
り、単板で画素数も多く、従ってビデオ線の本数も多い
ため、例えば金属配線の配線角度を３０〜６０度とする
ことで、配線の自由度と配線密度の高度化が図れ、非常
に有効となる。画素電極１３２６はＡｌから成り、反射
鏡を兼ねており、表面性を良くして反射率を向上させる
ため、パターニング後の最終工程でいわゆるＣＭＰ処理
を施している（詳しくは後述する）。
るＤＡＰ，ＨＡＮ等のＥＣＢモードのネマチック液晶を
採用しており、不図示の配向層により所定の配向が維持
されている。画素電極１３２６の電位の精度はさらに重
要になってくるため、本発明の回路、構成は有効であ
り、単板で画素数も多く、従ってビデオ線の本数も多い
ため、例えば金属配線の配線角度を３０〜６０度とする
ことで、配線の自由度と配線密度の高度化が図れ、非常
に有効となる。画素電極１３２６はＡｌから成り、反射
鏡を兼ねており、表面性を良くして反射率を向上させる
ため、パターニング後の最終工程でいわゆるＣＭＰ処理
を施している（詳しくは後述する）。
【００４１】アクティブマトリックス駆動回路部１３２
７はいわゆるシリコン半導体基板１３２８上に設けられ
た半導体回路であり、上記画素電極１３２６をアクティ
ブマトリックス駆動するものであり、該回路マトリック
スの周辺部には、不図示のゲート線ドライバー（垂直レ
ジスター等）や信号線ドライバー（水平レジスター等）
が設けられている（詳しくは後述する）。これらの周辺
ドライバーおよびアクティブマトリックス駆動回路はＲ
ＧＢの各原色映像信号を所定の各ＲＧＢ画素に書き込む
ように構成されており、該各画素電極１３２６はカラー
フィルターは有さないものの、前記アクティブマトリッ
クス駆動回路にて書き込まれる原色映像信号により各Ｒ
ＧＢ画素として区別され、後述する所定のＲＧＢ画素配
列を形成している。
７はいわゆるシリコン半導体基板１３２８上に設けられ
た半導体回路であり、上記画素電極１３２６をアクティ
ブマトリックス駆動するものであり、該回路マトリック
スの周辺部には、不図示のゲート線ドライバー（垂直レ
ジスター等）や信号線ドライバー（水平レジスター等）
が設けられている（詳しくは後述する）。これらの周辺
ドライバーおよびアクティブマトリックス駆動回路はＲ
ＧＢの各原色映像信号を所定の各ＲＧＢ画素に書き込む
ように構成されており、該各画素電極１３２６はカラー
フィルターは有さないものの、前記アクティブマトリッ
クス駆動回路にて書き込まれる原色映像信号により各Ｒ
ＧＢ画素として区別され、後述する所定のＲＧＢ画素配
列を形成している。
【００４２】ここで、液晶パネル１３０２に対して照明
するＧ光について見てみると、前述したようにＧ光はＰ
ＢＳ１３０３により偏光化されたのち該液晶パネル１３
０２に対して垂直に入射する。この光線のうち１つのマ
イクロレンズ１３２２ａに入射する光線例を図中の矢印
Ｇ（ｉｎ／ｏｕｔ）に示す。ここに図示されたように該
Ｇ光線はマイクロレンズ１３２２により集光され、Ｇ画
素電極１３２６ｇ上を照明する。そしてＡｌより成る該
画素電極１３２６ｇにより反射され、再び同じマイクロ
レンズ１３２２ａを通じてパネル外に出射していく。こ
のように液晶層１３２５を往復通過する際、該Ｇ光線
（偏光）は画素電極１３２６ｇに印加される信号電圧に
より対向電極１３２４との間に形成される電界による液
晶の動作により変調を受けて、該液晶パネルを出射し、
ＰＢＳ１３０３に戻る。
するＧ光について見てみると、前述したようにＧ光はＰ
ＢＳ１３０３により偏光化されたのち該液晶パネル１３
０２に対して垂直に入射する。この光線のうち１つのマ
イクロレンズ１３２２ａに入射する光線例を図中の矢印
Ｇ（ｉｎ／ｏｕｔ）に示す。ここに図示されたように該
Ｇ光線はマイクロレンズ１３２２により集光され、Ｇ画
素電極１３２６ｇ上を照明する。そしてＡｌより成る該
画素電極１３２６ｇにより反射され、再び同じマイクロ
レンズ１３２２ａを通じてパネル外に出射していく。こ
のように液晶層１３２５を往復通過する際、該Ｇ光線
（偏光）は画素電極１３２６ｇに印加される信号電圧に
より対向電極１３２４との間に形成される電界による液
晶の動作により変調を受けて、該液晶パネルを出射し、
ＰＢＳ１３０３に戻る。
【００４３】ここで、その変調度合いによりＰＢＳ面１
３０３ａにて反射され、投影レンズ１３０１に向かう光
量が変化し、各画素のいわゆる濃淡階調表示がなされる
ことになる。一方、上述したように図１３中断面（ｙ−
ｚ面）内の斜め方向から入射してくるＲ光については、
やはりＰＢＳ１３０３により偏光されたのち、例えばマ
イクロレンズ１３２２ｂに入射するＲ光線に注目する
と、図中の矢印Ｒ（ｉｎ）で示したように、該マイクロ
レンズ１３２２ｂにより集光され、その真下よりも左側
にシフトした位置にあるＲ画素電極１３２６ｒ上を照明
する。そして該画素電極１３２６ｒにより反射され、図
示したように今度は隣（−ｚ方向）のマイクロレンズ１
３２２ａを通じて、パネル外に出射していく（Ｒ（ｏｕ
ｔ））。
３０３ａにて反射され、投影レンズ１３０１に向かう光
量が変化し、各画素のいわゆる濃淡階調表示がなされる
ことになる。一方、上述したように図１３中断面（ｙ−
ｚ面）内の斜め方向から入射してくるＲ光については、
やはりＰＢＳ１３０３により偏光されたのち、例えばマ
イクロレンズ１３２２ｂに入射するＲ光線に注目する
と、図中の矢印Ｒ（ｉｎ）で示したように、該マイクロ
レンズ１３２２ｂにより集光され、その真下よりも左側
にシフトした位置にあるＲ画素電極１３２６ｒ上を照明
する。そして該画素電極１３２６ｒにより反射され、図
示したように今度は隣（−ｚ方向）のマイクロレンズ１
３２２ａを通じて、パネル外に出射していく（Ｒ（ｏｕ
ｔ））。
【００４４】この際、該Ｒ光線（偏光）はやはり画素電
極１３２６ｒに印加される信号電圧により対向電極１３
２４との間に形成される画像信号に応じた電界による液
晶の動作により変調を受けて、該液晶パネルを出射し、
ＰＢＳ１３０３に戻る。そして、その後のプロセスは前
述のＧ光の場合と全く同じように、画像光を投影レンズ
１３０１から投影される。ところで、図１９の描写では
画素電極１３２６ｇ上と画素電極１３２６ｒ上の各Ｇ光
とＲ光の色光が１部重なり干渉しているようになってい
るが、これは模式的に液晶層の厚さを拡大誇張して描い
ているためであり、実際には該液晶層の厚さは１〜５μ
であり、シートガラス１３２３の５０〜１００μに比べ
て非常に薄く、画素サイズに関係なくこのような干渉は
起こらない。
極１３２６ｒに印加される信号電圧により対向電極１３
２４との間に形成される画像信号に応じた電界による液
晶の動作により変調を受けて、該液晶パネルを出射し、
ＰＢＳ１３０３に戻る。そして、その後のプロセスは前
述のＧ光の場合と全く同じように、画像光を投影レンズ
１３０１から投影される。ところで、図１９の描写では
画素電極１３２６ｇ上と画素電極１３２６ｒ上の各Ｇ光
とＲ光の色光が１部重なり干渉しているようになってい
るが、これは模式的に液晶層の厚さを拡大誇張して描い
ているためであり、実際には該液晶層の厚さは１〜５μ
であり、シートガラス１３２３の５０〜１００μに比べ
て非常に薄く、画素サイズに関係なくこのような干渉は
起こらない。
【００４５】次に、図１４に本例での色分解・色合成の
原理説明図を示す。ここで、図１４（ａ）は液晶パネル
１３０２の上面模式図、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）は
それぞれ該液晶パネル上面模式図に対するＡ−Ａ′（ｘ
方向）断面模式図、Ｂ−Ｂ′（ｚ方向）断面模式図であ
る。ここで、マイクロレンズ１３２２は、図１４（ａ）
の一点鎖線に示すように、Ｇ光を中心として両隣接する
２色画素の半分ずつに対して１個が対応している。この
うち図１４（ｃ）はｙ−ｚ断面を表す上記図１３に対応
するものであり、各マイクロレンズ１３２２に入射する
Ｇ光とＲ光の入出射の様子を表している。これから判る
ように各Ｇ画素電極は各マイクロレンズの中心の真下に
配置され、各Ｒ画素電極は各マイクロレンズ間境界の真
下に配置されている。従ってＲ光の入射角はそのｔａｎ
θが画素ピッチ（Ｂ＆Ｒ画素）とマイクロレンズ・画素
電極間距離の比に等しくなるように設定するのが好まし
い。
原理説明図を示す。ここで、図１４（ａ）は液晶パネル
１３０２の上面模式図、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）は
それぞれ該液晶パネル上面模式図に対するＡ−Ａ′（ｘ
方向）断面模式図、Ｂ−Ｂ′（ｚ方向）断面模式図であ
る。ここで、マイクロレンズ１３２２は、図１４（ａ）
の一点鎖線に示すように、Ｇ光を中心として両隣接する
２色画素の半分ずつに対して１個が対応している。この
うち図１４（ｃ）はｙ−ｚ断面を表す上記図１３に対応
するものであり、各マイクロレンズ１３２２に入射する
Ｇ光とＲ光の入出射の様子を表している。これから判る
ように各Ｇ画素電極は各マイクロレンズの中心の真下に
配置され、各Ｒ画素電極は各マイクロレンズ間境界の真
下に配置されている。従ってＲ光の入射角はそのｔａｎ
θが画素ピッチ（Ｂ＆Ｒ画素）とマイクロレンズ・画素
電極間距離の比に等しくなるように設定するのが好まし
い。
【００４６】一方、図１４（ｂ）は該液晶パネル１３０
２のｘ−ｙ断面に対応するものである。このｘ−ｙ断面
については、Ｂ画素電極とＧ画素電極とが図１４（ｃ）
と同様に交互に配置されており、やはり各Ｇ画素電極は
各マイクロレンズ中心の真下に配置され、各Ｂ画素電極
は各マイクロレンズ間境界の真下に配置されている。
２のｘ−ｙ断面に対応するものである。このｘ−ｙ断面
については、Ｂ画素電極とＧ画素電極とが図１４（ｃ）
と同様に交互に配置されており、やはり各Ｇ画素電極は
各マイクロレンズ中心の真下に配置され、各Ｂ画素電極
は各マイクロレンズ間境界の真下に配置されている。
【００４７】ところで該液晶パネルを照明するＢ光につ
いては、前述したようにＰＢＳ１３０３による偏光化
後、図１０中断面（ｘ−ｙ面）の斜め方向から入射して
くるため、Ｒ光の場合と全く同様に、各マイクロレンズ
１３２２から入射したＢ光線は、図示したようにＢ画素
電極１３２６ｂにより反射され、入射したマイクロレン
ズ１３２２に対して、ｘ方向に隣り合うマイクロレンズ
１３２２から出射する。Ｂ画素電極１３２６ｂ上の液晶
による変調や液晶パネルからのＢ出射光の投影について
は、前述のＧ光およびＲ光と同様である。
いては、前述したようにＰＢＳ１３０３による偏光化
後、図１０中断面（ｘ−ｙ面）の斜め方向から入射して
くるため、Ｒ光の場合と全く同様に、各マイクロレンズ
１３２２から入射したＢ光線は、図示したようにＢ画素
電極１３２６ｂにより反射され、入射したマイクロレン
ズ１３２２に対して、ｘ方向に隣り合うマイクロレンズ
１３２２から出射する。Ｂ画素電極１３２６ｂ上の液晶
による変調や液晶パネルからのＢ出射光の投影について
は、前述のＧ光およびＲ光と同様である。
【００４８】また、各Ｂ画素電極１３２６ｂは各マイク
ロレンズ間境界の真下に配置されており、Ｂ光の液晶パ
ネルに対する入射角についても、Ｒ光と同様にそのｔａ
ｎθが画素ピッチ（Ｇ＆Ｂ画素）とマイクロレンズ・画
素電極間距離の比に等しくなるように設定するのが好ま
しい。ところで、本例液晶パネルでは以上述べたように
各ＲＧＢ画素の並びがｚ方向に対してはＲＧＲＧＲＧ…
の並びに、ｘ方向に対してはＢＧＢＧＢＧ…の並びとな
っているが、図１４（ａ）はその平面的な並びを示して
いる。このように各画素サイズは縦横共にマイクロレン
ズの約半分になっており、画素ピッチはｘ−ｚ両方向と
もにマイクロレンズのそれの半分になっている。また、
Ｇ画素は平面的にもマイクロレンズ中心の真下に位置
し、Ｒ画素はｚ方向のＧ画素間かつマイクロレンズ境界
に位置し、Ｂ画素はｘ方向のＧ画素間かつマイクロレン
ズ境界に位置している。また、１つのマイクロレンズ単
位の形状は矩形（画素の２倍サイズ）となっている。
ロレンズ間境界の真下に配置されており、Ｂ光の液晶パ
ネルに対する入射角についても、Ｒ光と同様にそのｔａ
ｎθが画素ピッチ（Ｇ＆Ｂ画素）とマイクロレンズ・画
素電極間距離の比に等しくなるように設定するのが好ま
しい。ところで、本例液晶パネルでは以上述べたように
各ＲＧＢ画素の並びがｚ方向に対してはＲＧＲＧＲＧ…
の並びに、ｘ方向に対してはＢＧＢＧＢＧ…の並びとな
っているが、図１４（ａ）はその平面的な並びを示して
いる。このように各画素サイズは縦横共にマイクロレン
ズの約半分になっており、画素ピッチはｘ−ｚ両方向と
もにマイクロレンズのそれの半分になっている。また、
Ｇ画素は平面的にもマイクロレンズ中心の真下に位置
し、Ｒ画素はｚ方向のＧ画素間かつマイクロレンズ境界
に位置し、Ｂ画素はｘ方向のＧ画素間かつマイクロレン
ズ境界に位置している。また、１つのマイクロレンズ単
位の形状は矩形（画素の２倍サイズ）となっている。
【００４９】図１５に本液晶パネルの部分拡大上面図を
示す。ここで図中の破線格子１３２９は１つの絵素を構
成するＲＧＢ画素のまとまりを示している。つまり、図
１３のアクティブマトリックス駆動回路部１３２７によ
り各ＲＧＢ画素が駆動される際、破線格子１３２９で示
されるＲＧＢ画素ユニットは同一画素位置に対応したＲ
ＧＢ映像信号にて駆動される。
示す。ここで図中の破線格子１３２９は１つの絵素を構
成するＲＧＢ画素のまとまりを示している。つまり、図
１３のアクティブマトリックス駆動回路部１３２７によ
り各ＲＧＢ画素が駆動される際、破線格子１３２９で示
されるＲＧＢ画素ユニットは同一画素位置に対応したＲ
ＧＢ映像信号にて駆動される。
【００５０】ここでＲ画素電極１３２６ｒ、Ｇ画素電極
１３２６ｇ、Ｂ画素電極１３２６ｂから成る１つの絵素
に注目してみると、まずＲ画素電極１３２６ｒは矢印ｒ
１で示されるようにマイクロレンズ１３２２ｂから前述
したように斜めに入射するＲ光で照明され、そのＲ反射
光は矢印ｒ−２で示すようにマイクロレンズ１３２２ａ
を通じて出射する。Ｂ画素電極１３２６ｂは矢印ｂ１で
示されるようにマイクロレンズ１３２２ｃから前述した
ように斜めに入射するＢ光で照明され、そのＢ反射光は
矢印ｂ２で示すようにやはりマイクロレンズ１３２２ａ
を通じて出射する。またＧ画素電極１３２６ｇは正面後
面矢印ｇ１２で示されるように、マイクロレンズ１３２
２ａから前述したように垂直（紙面奥へ向かう方向）に
入射するＧ光で照明され、そのＧ反射光は同じマイクロ
レンズ１３２２ａを通じて垂直に（紙面手前に出てくる
方向）出射する。
１３２６ｇ、Ｂ画素電極１３２６ｂから成る１つの絵素
に注目してみると、まずＲ画素電極１３２６ｒは矢印ｒ
１で示されるようにマイクロレンズ１３２２ｂから前述
したように斜めに入射するＲ光で照明され、そのＲ反射
光は矢印ｒ−２で示すようにマイクロレンズ１３２２ａ
を通じて出射する。Ｂ画素電極１３２６ｂは矢印ｂ１で
示されるようにマイクロレンズ１３２２ｃから前述した
ように斜めに入射するＢ光で照明され、そのＢ反射光は
矢印ｂ２で示すようにやはりマイクロレンズ１３２２ａ
を通じて出射する。またＧ画素電極１３２６ｇは正面後
面矢印ｇ１２で示されるように、マイクロレンズ１３２
２ａから前述したように垂直（紙面奥へ向かう方向）に
入射するＧ光で照明され、そのＧ反射光は同じマイクロ
レンズ１３２２ａを通じて垂直に（紙面手前に出てくる
方向）出射する。
【００５１】このように、本液晶パネルにおいては、１
つの絵素を構成するＲＧＢ画素ユニットについて、各原
色照明光の入射照明位置は異なるものの、それらの出射
については、同じマイクロレンズ（この場合は１３２２
ａ）から行われる。そしてこのことはその他の全ての絵
素（ＲＧＢ画素ユニット）についても成り立っている。
つの絵素を構成するＲＧＢ画素ユニットについて、各原
色照明光の入射照明位置は異なるものの、それらの出射
については、同じマイクロレンズ（この場合は１３２２
ａ）から行われる。そしてこのことはその他の全ての絵
素（ＲＧＢ画素ユニット）についても成り立っている。
【００５２】従って、図１６に示すように本液晶パネル
からの全出射光をＰＢＳ１３０３および投影レンズ１３
０１を通じて、スクリーン１３０９に投写するに際し
て、液晶パネル１３０２内のマイクロレンズ１３２２の
位置がスクリーン１３０９上に結像投影されるように光
学調整すると、その投影画像は図２２に示すようなマイ
クロレンズの格子内に各絵素を構成する該ＲＧＢ画素ユ
ニットからの出射光が混色した状態つまり同画素混色し
た状態の絵素を構成単位としたものとなる。そして、前
述した図２３による従来例のようないわゆるＲＧＢモザ
イクが無い、質感の高い良好なカラー画像表示が可能と
なる。
からの全出射光をＰＢＳ１３０３および投影レンズ１３
０１を通じて、スクリーン１３０９に投写するに際し
て、液晶パネル１３０２内のマイクロレンズ１３２２の
位置がスクリーン１３０９上に結像投影されるように光
学調整すると、その投影画像は図２２に示すようなマイ
クロレンズの格子内に各絵素を構成する該ＲＧＢ画素ユ
ニットからの出射光が混色した状態つまり同画素混色し
た状態の絵素を構成単位としたものとなる。そして、前
述した図２３による従来例のようないわゆるＲＧＢモザ
イクが無い、質感の高い良好なカラー画像表示が可能と
なる。
【００５３】つぎに、図１３に示すように、アクティブ
マトリックス駆動回路部１３２７は各画素電極１３２６
の下に存在するため、図１３の回路断面図上では絵素を
構成する各ＲＧＢ画素は単純に横並びに描かれている
が、各画素ＦＥＴのドレインは、図１５に示したような
２次元的配列の各ＲＧＢ画素電極１３２６に接続してい
る。
マトリックス駆動回路部１３２７は各画素電極１３２６
の下に存在するため、図１３の回路断面図上では絵素を
構成する各ＲＧＢ画素は単純に横並びに描かれている
が、各画素ＦＥＴのドレインは、図１５に示したような
２次元的配列の各ＲＧＢ画素電極１３２６に接続してい
る。
【００５４】次に、上記液晶表示装置を用いた投写型液
晶表示装置の駆動回路系についてその全体ブロック図を
図１７に示す。ここで、１３１０はパネルドライバーで
あり、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号を所定の電圧増幅をした液晶
駆動信号を形成するとともに、対向電極の駆動信号、各
種タイミング信号等を形成している。さらに、上記各実
施形態で説明した液晶駆動スイッチと垂直信号線や走査
線の構成を用いることで、小型化された低消費電力の駆
動が可能である。１３１２はインターフェースであり、
各種映像及び制御伝送信号を標準映像信号等にデコード
している。また、１３１１はデコーダーであり、インタ
ーフェース１３１２からの標準映像信号をＲＧＢ原色映
像信号及び同期信号に、即ち液晶パネル１３０２に対応
した画像信号にデコード・変換している。１３１４はバ
ラストである点灯回路であり、楕円リフレクター１３０
７内のアークランプ１３０８を駆動点灯する。１３１５
は電源回路であり、各回路ブロックに対して電源を供給
している。
晶表示装置の駆動回路系についてその全体ブロック図を
図１７に示す。ここで、１３１０はパネルドライバーで
あり、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号を所定の電圧増幅をした液晶
駆動信号を形成するとともに、対向電極の駆動信号、各
種タイミング信号等を形成している。さらに、上記各実
施形態で説明した液晶駆動スイッチと垂直信号線や走査
線の構成を用いることで、小型化された低消費電力の駆
動が可能である。１３１２はインターフェースであり、
各種映像及び制御伝送信号を標準映像信号等にデコード
している。また、１３１１はデコーダーであり、インタ
ーフェース１３１２からの標準映像信号をＲＧＢ原色映
像信号及び同期信号に、即ち液晶パネル１３０２に対応
した画像信号にデコード・変換している。１３１４はバ
ラストである点灯回路であり、楕円リフレクター１３０
７内のアークランプ１３０８を駆動点灯する。１３１５
は電源回路であり、各回路ブロックに対して電源を供給
している。
【００５５】また、１３１３は不図示の操作部を内在し
たコントローラーであり、上記各回路ブロックを総合的
にコントロールするものであり、特に極性反転の指示や
調整時にどのフィールド毎に切り換えるか、何色で設定
するのか等の制御をパネルドライバー１３１０に指示す
る。このように本投写型液晶表示装置は、その駆動回路
系は単板式プロジェクターとして、メタルハライドラン
プ等のアークランプ１３０８から液晶パネル１３０２に
白色光を照射し、反射型の液晶パネル１３０２の画像信
号を反射光として不図示のレンズ系を介して、スクリー
ンに投射することにより、大画面の拡大映像を見ること
ができる。そんな状況で、フリッカーのない、液晶パネ
ルの焼き付きを抑えられるドライブとすることにより、
良好な質感のカラー画像を表示することができるもので
ある。
たコントローラーであり、上記各回路ブロックを総合的
にコントロールするものであり、特に極性反転の指示や
調整時にどのフィールド毎に切り換えるか、何色で設定
するのか等の制御をパネルドライバー１３１０に指示す
る。このように本投写型液晶表示装置は、その駆動回路
系は単板式プロジェクターとして、メタルハライドラン
プ等のアークランプ１３０８から液晶パネル１３０２に
白色光を照射し、反射型の液晶パネル１３０２の画像信
号を反射光として不図示のレンズ系を介して、スクリー
ンに投射することにより、大画面の拡大映像を見ること
ができる。そんな状況で、フリッカーのない、液晶パネ
ルの焼き付きを抑えられるドライブとすることにより、
良好な質感のカラー画像を表示することができるもので
ある。
【００５６】ところで図１９に本実施形態における液晶
パネルの別形態の部分拡大上面図を示す。ここではマイ
クロレンズ１３２２の中心真下位置にＢ画素電極１３２
６ｂを配列し、それに対し左右方向にＧ画素１３２６ｇ
が交互に並ぶように、上下方向にＲ画素１３２６ｒが交
互に並ぶように配列している。このように配列しても、
絵素を構成するＲＧＢ画素ユニットからの反射光が１つ
の共通マイクロレンズから出射するように、Ｂ光を垂直
入射、Ｒ／Ｇ光を斜め入射（同角度異方向）とすること
により、前例と全く同様な効果を得ることができる。ま
た、さらにマイクロレンズ１３２２の中心真下位置にＲ
画素を配列しその他の色画素を左右または上下方向にＲ
画素に対してＧ，Ｂ画素を交互に並ぶようにしても良
い。
パネルの別形態の部分拡大上面図を示す。ここではマイ
クロレンズ１３２２の中心真下位置にＢ画素電極１３２
６ｂを配列し、それに対し左右方向にＧ画素１３２６ｇ
が交互に並ぶように、上下方向にＲ画素１３２６ｒが交
互に並ぶように配列している。このように配列しても、
絵素を構成するＲＧＢ画素ユニットからの反射光が１つ
の共通マイクロレンズから出射するように、Ｂ光を垂直
入射、Ｒ／Ｇ光を斜め入射（同角度異方向）とすること
により、前例と全く同様な効果を得ることができる。ま
た、さらにマイクロレンズ１３２２の中心真下位置にＲ
画素を配列しその他の色画素を左右または上下方向にＲ
画素に対してＧ，Ｂ画素を交互に並ぶようにしても良
い。
【００５７】［第５の実施形態］図２０に本発明に係わ
る液晶パネルの第５の実施形態を示す。同図は本液晶パ
ネル１３２０の部分拡大断面図である。前記第４の実施
形態との相違点を述べると、まず対向ガラス基板として
シートガラス１３２３を用いており、マイクロレンズ１
２２０については、シートガラス１３２３上に熱可塑性
樹脂を用いたいわゆるリフロー法により形成している。
さらに、非画素部にスペーサー柱１２５１を感光性樹脂
のフォトリソグラフィーにて形成している。該液晶パネ
ル１３２０の部分上面図を図２１（ａ）に示す。この図
から判るようにスペーサー柱１２５１は所定の画素のピ
ッチでマイクロレンズ１２２０の角隅部の非画素領域に
形成されている。このスペーサー柱１２５１を通るＡ−
Ａ′断面図を図２１（ｂ）に示す。このスペーサー柱１
２５１の形成密度については１０〜１００画素ピッチで
マトリックス状に設けるのが好ましく、シートガラス１
３２３の平面性と液晶の注入性というスペーサー柱数に
対して相反するパラメーターを共に満足するように設定
する必要がある。
る液晶パネルの第５の実施形態を示す。同図は本液晶パ
ネル１３２０の部分拡大断面図である。前記第４の実施
形態との相違点を述べると、まず対向ガラス基板として
シートガラス１３２３を用いており、マイクロレンズ１
２２０については、シートガラス１３２３上に熱可塑性
樹脂を用いたいわゆるリフロー法により形成している。
さらに、非画素部にスペーサー柱１２５１を感光性樹脂
のフォトリソグラフィーにて形成している。該液晶パネ
ル１３２０の部分上面図を図２１（ａ）に示す。この図
から判るようにスペーサー柱１２５１は所定の画素のピ
ッチでマイクロレンズ１２２０の角隅部の非画素領域に
形成されている。このスペーサー柱１２５１を通るＡ−
Ａ′断面図を図２１（ｂ）に示す。このスペーサー柱１
２５１の形成密度については１０〜１００画素ピッチで
マトリックス状に設けるのが好ましく、シートガラス１
３２３の平面性と液晶の注入性というスペーサー柱数に
対して相反するパラメーターを共に満足するように設定
する必要がある。
【００５８】また、本実施形態では金属膜パターンによ
る遮光層１２２１を設けており、各マイクロレンズ境界
部分からの漏れ光の進入を防止している。これにより、
このような漏れ光による投影画像の彩度低下（各原色画
像光の混色による）やコントラスト低下が防止される。
従って本液晶パネル１３２０を用いて、本実施形態の如
き液晶パネルを備えた投写型表示装置を構成することに
より、さらにメリハリのある良好な画質が得られるよう
になる。
る遮光層１２２１を設けており、各マイクロレンズ境界
部分からの漏れ光の進入を防止している。これにより、
このような漏れ光による投影画像の彩度低下（各原色画
像光の混色による）やコントラスト低下が防止される。
従って本液晶パネル１３２０を用いて、本実施形態の如
き液晶パネルを備えた投写型表示装置を構成することに
より、さらにメリハリのある良好な画質が得られるよう
になる。
【００５９】上記各実施形態で液晶パネルや投写型表示
装置について説明したが、上記液晶パネルの駆動手段を
有する液晶表示素子を用いて、前面投射型液晶プロジェ
クターや、背面投写型液晶プロジェクターを形成するこ
とにより、高精細、高品質の画像を得ることができる。
装置について説明したが、上記液晶パネルの駆動手段を
有する液晶表示素子を用いて、前面投射型液晶プロジェ
クターや、背面投写型液晶プロジェクターを形成するこ
とにより、高精細、高品質の画像を得ることができる。
【００６０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、正極性映
像信号はｐチャネル型トランジスタのみの画素スイッチ
さらには転送スイッチを利用して画素電極へ書込まれ、
負極性映像信号はｎチャネル型トランジスタのみの画素
スイッチさらには転送スイッチを利用して画素電極へ書
込まれる構成になっており、低電圧化、省電力化が可能
である。さらに映像信号を一定周期毎に反転する回路も
不要であり、回路の簡略化が可能である。同時に１ライ
ンかつフィールド反転駆動が容易に実現でき、高品位の
画像が得られる。
像信号はｐチャネル型トランジスタのみの画素スイッチ
さらには転送スイッチを利用して画素電極へ書込まれ、
負極性映像信号はｎチャネル型トランジスタのみの画素
スイッチさらには転送スイッチを利用して画素電極へ書
込まれる構成になっており、低電圧化、省電力化が可能
である。さらに映像信号を一定周期毎に反転する回路も
不要であり、回路の簡略化が可能である。同時に１ライ
ンかつフィールド反転駆動が容易に実現でき、高品位の
画像が得られる。
【００６１】さらに、本発明に関わる投写型液晶表示装
置においては、マイクロレンズ付反射型液晶パネルとそ
れぞれ異なる方向から各原色光を照明する光学系等を用
いて、１つの絵素を構成する１組のＲＧＢ画素からの液
晶による変調後の反射光が同一のマイクロレンズを通じ
て出射するようにしたことにより、ＲＧＢモザイクの無
い質感の高い良好なカラー画像投写表示が可能となる。
置においては、マイクロレンズ付反射型液晶パネルとそ
れぞれ異なる方向から各原色光を照明する光学系等を用
いて、１つの絵素を構成する１組のＲＧＢ画素からの液
晶による変調後の反射光が同一のマイクロレンズを通じ
て出射するようにしたことにより、ＲＧＢモザイクの無
い質感の高い良好なカラー画像投写表示が可能となる。
【００６２】また、各画素からの光束はマイクロレンズ
を２回通過してほぼ並行化されるので、開口数の小さい
安価な投影レンズを用いてもスクリーン上で明るい投影
画像を得ることが可能になる。
を２回通過してほぼ並行化されるので、開口数の小さい
安価な投影レンズを用いてもスクリーン上で明るい投影
画像を得ることが可能になる。
【図１】本発明に係る第１の実施形態を示した等価回路
図である。
図である。
【図２】本発明に係る第２の実施形態を示した等価回路
図である。
図である。
【図３】本発明に係る第２の実施形態を説明するための
タイミング図である。
タイミング図である。
【図４】本発明に係る第３の実施形態を示した等価回路
図である。
図である。
【図５】本発明における信号処理回路部を示したブロッ
ク図である。
ク図である。
【図６】従来技術の液晶駆動用スイッチを説明するため
の図面である。
の図面である。
【図７】従来技術の液晶駆動用スイッチの動作を説明す
るための図面である。
るための図面である。
【図８】従来技術の液晶駆動用スイッチを説明するため
の図面である。
の図面である。
【図９】従来技術の液晶駆動用スイッチとその動作波形
を説明するための図面である。
を説明するための図面である。
【図１０】本発明による投写型液晶表示装置の光学系の
実施形態を示す全体構成図である。
実施形態を示す全体構成図である。
【図１１】本発明による投写型液晶表示装置の光学系に
用いたダイクロイックミラーの分光反射特性図である。
用いたダイクロイックミラーの分光反射特性図である。
【図１２】本発明による投写型液晶表示装置の光学系の
色分解照明部の斜視図である。
色分解照明部の斜視図である。
【図１３】本発明による液晶パネルの一実施形態の断面
図である。
図である。
【図１４】本発明による液晶パネルの色分解・色合成の
原理説明図である。
原理説明図である。
【図１５】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図である。
拡大上面図である。
【図１６】本発明による投写型液晶表示装置の投影光学
系を示す部分構成図である。
系を示す部分構成図である。
【図１７】本発明による投写型液晶表示装置の駆動回路
系を示すブロック図である。
系を示すブロック図である。
【図１８】本発明による投写型液晶表示装置のスクリー
ン上投影像の部分拡大図である。
ン上投影像の部分拡大図である。
【図１９】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図である。
拡大上面図である。
【図２０】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図である。
拡大上面図である。
【図２１】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図と断面図である。
拡大上面図と断面図である。
【図２２】液晶装置の液晶パネルの光束進行方向を示す
概念図である。
概念図である。
【図２３】液晶装置の液晶パネルのカラー画素構成図で
ある。
ある。
１１，３４，５４，６３，６６ ｎチャネル型トラン
ジスタ １２，３５，５５，６７ ｐチャネル型トランジスタ １３，３８，５８ 画素電極 １４，１５，Ｈ１ｎ〜Ｈ４ｎ、Ｈ１ｐ〜Ｈ４ｐ，６１
垂直信号線 １６，１７，Ｓ１ｎ〜Ｓ４ｎ、Ｓ１ｐ〜Ｓ４ｐ，５１，
５２ 走査線 ６２，６４，６５ 走査線 ２１〜２４ ＡＮＤ回路 ２５〜２９，６８，７２，８５，８６ ＩＮＶ回路 ４１〜４４ ｎチャネル型トランジスタ ４５〜４８ ｐチャネル型トランジスタ ８３，８４ ＣＭＯＳスイッチ ９０，９１ 垂直信号線 ＬＣ，３７，５７ 液晶 Ｃadd，３６，５６ 保持容量 １２２０ マイクロレンズ（リフロー熱ダレ式） １２５１ スペーサー柱 １２５２ 周辺シール部 １３０１ 投影レンズ １３０２ マイクロレンズ付液晶パネル １３０３ 偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ） １３０６ ロッド型インテグレータ １３０７ 楕円リフレクター １３０８ アークランプ １３０９ スクリーン １３１０ パネルドライバー １３１１ デコーダー １３１２ インターフェース回路 １３１４ バラスト（アークランプ点灯回路） １３２０ マイクロレンズ付液晶パネル １３２１ マイクロレンズガラス基板 １３２２ マイクロレンズ（インデックス分布式） １３２３ シートガラス １３２４ 対向透明電極 １３２５ 液晶 １３２６ 画素電極 １３２７ アクティブマトリックス駆動回路部 １３２８ シリコン半導体基板 １３２９ 基本絵素単位 １３４０ Ｒ反射ダイクロイックミラー １３４１ Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー １３４２ Ｂ反射ダイクロイックミラー １３４３ 高反射ミラー １３５０ フレネルレンズ（第２コンデンサーレンズ） １３５１ 第１コンデンサーレンズ
ジスタ １２，３５，５５，６７ ｐチャネル型トランジスタ １３，３８，５８ 画素電極 １４，１５，Ｈ１ｎ〜Ｈ４ｎ、Ｈ１ｐ〜Ｈ４ｐ，６１
垂直信号線 １６，１７，Ｓ１ｎ〜Ｓ４ｎ、Ｓ１ｐ〜Ｓ４ｐ，５１，
５２ 走査線 ６２，６４，６５ 走査線 ２１〜２４ ＡＮＤ回路 ２５〜２９，６８，７２，８５，８６ ＩＮＶ回路 ４１〜４４ ｎチャネル型トランジスタ ４５〜４８ ｐチャネル型トランジスタ ８３，８４ ＣＭＯＳスイッチ ９０，９１ 垂直信号線 ＬＣ，３７，５７ 液晶 Ｃadd，３６，５６ 保持容量 １２２０ マイクロレンズ（リフロー熱ダレ式） １２５１ スペーサー柱 １２５２ 周辺シール部 １３０１ 投影レンズ １３０２ マイクロレンズ付液晶パネル １３０３ 偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ） １３０６ ロッド型インテグレータ １３０７ 楕円リフレクター １３０８ アークランプ １３０９ スクリーン １３１０ パネルドライバー １３１１ デコーダー １３１２ インターフェース回路 １３１４ バラスト（アークランプ点灯回路） １３２０ マイクロレンズ付液晶パネル １３２１ マイクロレンズガラス基板 １３２２ マイクロレンズ（インデックス分布式） １３２３ シートガラス １３２４ 対向透明電極 １３２５ 液晶 １３２６ 画素電極 １３２７ アクティブマトリックス駆動回路部 １３２８ シリコン半導体基板 １３２９ 基本絵素単位 １３４０ Ｒ反射ダイクロイックミラー １３４１ Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー １３４２ Ｂ反射ダイクロイックミラー １３４３ 高反射ミラー １３５０ フレネルレンズ（第２コンデンサーレンズ） １３５１ 第１コンデンサーレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09G 3/36 G02F 1/1368
Claims (11)
- 【請求項１】 複数の垂直信号線と複数の走査線と、前
記複数の垂直信号線と前記複数の走査線の交点にトラン
ジスタを介して画素電極が接続されたアクティブマトリ
クス回路を形成した画素電極基板と、該画素電極基板に
対向する対向電極を形成した対向電極基板との間に液晶
を挟持してなるアクティブマトリクス型液晶表示装置に
おいて、 前記画素電極には導電型の異なる少なくとも２つのトラ
ンジスタが接続されており、第１導電型のトランジスタ
のソース電極又はドレイン電極のうち一方は第１の垂直
信号線に接続され、前記第１導電型のトランジスタのゲ
ート電極は第１の走査線にそれぞれ接続され、前記第１
導電型と異なる第２導電型のトランジスタのソース電極
又はドレイン電極のうち一方は第２の垂直信号線に接続
され、前記第２導電型のトランジスタのゲート電極は第
２の走査線にそれぞれ接続されていることを特徴とする
アクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記第１の走査線を選択し、前記第１導
電型のトランジスタを導通状態とすると同時に、隣接す
る行の前記第２の走査線を選択し、前記第２導電型のト
ランジスタを導通状態とする制御手段を有することを特
徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶
表示装置。 - 【請求項３】 前記第１導電型のトランジスタのソース
電極又はドレイン電極のうち一方が接続された前記第１
の垂直信号線に映像信号を転送する転送スイッチは前記
第１導電型のトランジスタで構成され、前記第２導電型
のトランジスタのソース電極又はドレイン電極のうち一
方が接続された前記第２の垂直信号線に映像信号を転送
する転送スイッチは前記第２導電型のトランジスタで構
成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項４】 複数の垂直信号線と複数の走査線と、前
記複数の垂直信号線と前記複数の走査線の交点にスイッ
チを介して接続した画素電極と、該画素電極に対向する
対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に液晶
を挟持してなる液晶表示装置において、 前記スイッチは導電型の異なる少なくとも２つのトラン
ジスタからなり、第１導電型のトランジスタの主電極は
第１の垂直信号線に接続され、前記第１導電型のトラン
ジスタの制御電極は第１の走査線に接続され、前記第１
導電型と異なる第２導電型のトランジスタの主電極は第
２の垂直信号線に接続され、前記第２導電型のトランジ
スタの制御電極は第２の走査線に接続され、前記第１及
び第２の垂直信号線と前記第１の走査線及び隣接する行
の第２の走査線とはそれぞれ極性が反転していることを
特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記第１の走査線を選択し、前記第１導
電型のトランジスタを導通状態とすると同時に、隣接す
る前記第２の走査線を選択し、前記第２導電型のトラン
ジスタを導通状態とする制御手段を有することを特徴と
する請求項４に記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記第１導電型のトランジスタの主電極
が接続された前記第１の垂直信号線に映像信号を転送す
る転送スイッチは前記第１導電型のトランジスタで構成
され、前記第２導電型のトランジスタの主電極が接続さ
れた前記第２の垂直信号線に映像信号を転送する転送ス
イッチは前記第２導電型のトランジスタで構成されてい
ることを特徴とする請求項４又は５に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項７】 前記第１の垂直信号線に転送する映像信
号と前記第２の垂直信号線に転送する映像信号とは極性
が反転していることを特徴とする請求項４に記載の液晶
表示装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
液晶表示装置において、更に前記対向電極上のシートガ
ラスに形成したマイクロレンズを構成し、前記マイクロ
レンズの１素子は、前記画素電極の３つに対して一つ有
することを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の液晶表示装置におい
て、前記マイクロレンズは前記シートガラス上のマイク
ロレンズガラス基板に形成したことを特徴とする液晶表
示装置。 - 【請求項１０】 請求項８又は９に記載の液晶表示装置
を用いたことを特徴とする投写型液晶表示装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の投写型液晶表示装
置において、装置内に液晶パネルが設けられており、前
記液晶パネルを３色カラー用に少なくとも３個有し、高
反射ミラーと、青色反射ダイクロイックミラーとで青色
光を分離し、更に赤色反射ダイクロイックミラーと、緑
色／青色反射ダイクロイックミラーで赤色と緑色とを分
離して、各液晶パネルを投射することを特徴とする投写
型液晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30557697A JP3308880B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 液晶表示装置と投写型液晶表示装置 |
| US09/186,204 US6266038B1 (en) | 1997-11-07 | 1998-11-04 | Liquid crystal display apparatus |
| DE69821441T DE69821441T2 (de) | 1997-11-07 | 1998-11-06 | Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Polaritätsumkehrung |
| EP98309094A EP0915453B1 (en) | 1997-11-07 | 1998-11-06 | Liquid crystal display apparatus with polarity inversion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30557697A JP3308880B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 液晶表示装置と投写型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11143433A JPH11143433A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3308880B2 true JP3308880B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=17946814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30557697A Expired - Fee Related JP3308880B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 液晶表示装置と投写型液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6266038B1 (ja) |
| EP (1) | EP0915453B1 (ja) |
| JP (1) | JP3308880B2 (ja) |
| DE (1) | DE69821441T2 (ja) |
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