JP3617692B2 - Liquid crystal display device, liquid crystal projection display device, and optical element - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は液晶表示装置、液晶投射型ディスプレイ装置および光学素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は従来の液晶ディスプレイ装置を示す概略図である。図に示すように、ランプＬＭの近傍に反射板ＲＦが設けられ、ランプＬＭの反射板ＲＦとは反対側にスクリーンＳＣが設けられ、ランプＬＭとスクリーンＳＣとの間に液晶パネルＬＣＰ１が設けられ、ランプＬＭと液晶パネルＬＣＰ１との間にコンデンサレンズＣＬが設けられ、液晶パネルＬＣＰ１とスクリーンＳＣとの間にプロジェクションレンズＬＮＳが設けられている。
【０００３】
図１４に示した液晶ディスプレイ装置においては、ランプＬＭからの光がコンデンサレンズＣＬを介して液晶パネルＬＣＰ１に入射し、液晶パネルＬＣＰ１に表示された画像がプロジェクションレンズＬＮＳによりスクリーンＳＣに投影される。
【０００４】
このような液晶ディスプレイ装置においては、構造が簡単である。
【０００５】
図１５は従来の他の液晶ディスプレイ装置を示す概略図である。図に示すように、ランプＬＭの反射板ＲＦとは反対側に青色光Ｂを反射するダイクロイックミラー（干渉フィルタ）ＤＭ１１、緑色光Ｇを反射するダイクロイックミラーＤＭ１２およびミラーＭ１１が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１１に対応してミラーＭ１２が設けられ、ミラーＭ１１に対応してミラーＭ１３が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１２、ミラーＭ１２、Ｍ１３とプロジェクションレンズＬＮＳとの間にダイクロイックプリズムＤＰが設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１２、ミラーＭ１２、Ｍ１３とダイクロイックプリズムＤＰとの間に液晶パネルＬＣＰ２が設けられている。
【０００６】
図１５に示した液晶ディスプレイ装置においては、ランプＬＭからの光がダイクロイックミラーＤＭ１１、ＤＭ１２によって青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒに色分解され、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが液晶パネルＬＣＰ２に入射したのちダイクロイックプリズムＤＰによって色合成され、液晶パネルＬＣＰ２に表示された画像がプロジェクションレンズＬＮＳによりスクリーンＳＣに投影される。
【０００７】
図１６は従来の他の液晶ディスプレイ装置を示す概略図である。図に示すように、ランプＬＭの反射板ＲＦとは反対側にミラーＭ１４が設けられ、ミラーＭ１４に対応して緑色光Ｇを反射するダイクロイックミラーＤＭ１３、青色光Ｂを反射するダイクロイックミラーＤＭ１４およびミラーＭ１４が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１３に対応してミラーＭ１５が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１４に対応して青色光Ｂを反射するダイクロイックミラーＤＭ１５が設けられ、ミラーＭ１４に対応して赤色光Ｒを反射するダイクロイックミラーＤＭ１６が設けられ、ミラーＭ１５とダイクロイックミラーＤＭ１５との間にコンデンサレンズＣＬ、液晶パネルＬＣＰ２が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１４とダイクロイックミラーＤＭ１５との間にコンデンサレンズＣＬ、液晶パネルＬＣＰ２が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１４とミラーＭ１４との間にコンデンサレンズＣＬ、液晶パネルＬＣＰ２が設けられている。
【０００８】
図１６に示した液晶ディスプレイ装置においては、ランプＬＭからの光がダイクロイックミラーＤＭ１３、ＤＭ１４によって緑色光Ｇ、青色光Ｂ、赤色光Ｒに色分解され、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが液晶パネルＬＣＰ２に入射したのちダイクロイックミラーＤＭ１５、ＤＭ１６によって色合成され、液晶パネルＬＣＰ２に表示された画像がプロジェクションレンズＬＮＳによりスクリーンＳＣに投影される。
【０００９】
これらの液晶ディスプレイ装置においては、液晶パネルＬＣＰ２の各画素に赤緑青のカラーフィルタを用いる必要がないから、スクリーンＳＣに投影される画像の輝度が低くなることがない。
【００１０】
なお、この種の液晶ディスプレイ装置の従来技術について記載されている文献としては、テレビジョン学会誌「投写型大画面ディスプレイ」ｐ１６４〜、１９９１年２月を挙げることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１４に示した液晶ディスプレイ装置においては、液晶パネルＬＣＰ１の各画素に赤緑青のカラーフィルタを用いる必要があるから、スクリーンＳＣに投影される画像の輝度が低くなる。
【００１２】
また、図１５、図１６に示した液晶ディスプレイ装置においては、液晶パネルをＬＣＰ２を３枚設ける必要があるから、装置の規模が大きくなる。
【００１３】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、並んだ微小領域の光をそれぞれ色分解または色合成することができる光学素子、光透過率が大きい液晶表示装置、スクリーンに投影される画像の輝度が低くなく、かつ装置の規模が小さい液晶投射型ディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、この発明においては、液晶表示装置において、アレイ状に配置された複数の画素と、アレイ状に配置された複数の凸レンズからなる面と、アレイ状に配置された複数の凹レンズからなる面と、対向する２面を有する板状の色分解素子から構成される入光処理部とを具備し、上記色分解素子は上記２面のうちの第１の面に、第１の方向に傾斜した複数の傾斜部の列と、第２の面に、上記第１の方向に直交する第２の方向に傾斜した複数の傾斜部の列とを有し、上記第１の面の傾斜部には、赤、青、緑の３原色のうちの第１の色を反射する第１の層を形成し、上記第２の面の傾斜部には、赤、青、緑の３原色のうちの第２の色を反射する第２の層を形成し、上記傾斜部によって光束を赤色の光束群、青色の光束群、緑色の光束群の３原色が並んだ光束群に分解し、各色の光束群を各色に対応する上記画素に入射させ、カラー表示を行なうことを特徴とする。
また、液晶表示装置において、液晶パネルと、該液晶パネルに設けられた複数の画素と、複数の凸レンズと、複数の凹レンズと、第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有する板状の色分解素子から構成される入光処理部とを具備し、上記色分解素子は上記第１の面と第２の面とにストライプ状の溝を有し、上記ストライプ状の溝は傾斜面を有し、上記傾斜面は、上記第１の面に形成された、第１の方向に傾斜し隣り合う第１の傾斜面と第２の傾斜面と、上記第２の面に形成された、上記第１の方向に直交する第２の方向に傾斜し隣り合う第３の傾斜面と第４の傾斜面とからなり、上記凸レンズと凹レンズとを透過した光束が、第１の傾斜面に集光され入射し、該第１の傾斜面に入射した光束のうち第１色の光は、第１の傾斜面で第２の傾斜面に向かい反射し、さらに第２の傾斜面で反射して上記第１色に対応した画素に入射し、第２色の光は、第１の傾斜面を透過し第３の傾斜面に入射し、第３の傾斜面で第４の傾斜面に向かい反射し、さらに第４の傾斜面で反射して上記第２色に対応した画素に入射し、第３色の光は、第１の傾斜面を透過し第３の傾斜面に入射し、第３の傾斜面を透過して上記第３色に対応した画素に入射することを特徴とする。
これらの場合、上記入光処理部と対称な構造をもった出光処理部を上記画素を間に挟み上記入光処理部と対向するように対向側に設け、分解された赤、青、緑の光束を再度合成することを特徴とするようにしてもよい。
【００１５】
また、液晶投射型ディスプレイ装置において、上記の液晶表示装置を用いることを特徴とする。
【００１６】
また、光学素子において、アレイ状に配置された複数の凸レンズからなる面と、アレイ状に配置された複数の凹レンズからなる面と、対向する２面を有する板状の色分解素子から構成される入光処理部とを具備し、上記色分解素子は上記２面のうちの第１の面に、第１の方向に傾斜した複数の第１の傾斜部の列と、第２の面に、上記第１の方向に直交する第２の方向に傾斜した複数の第２の傾斜部の列とを有し、上記第１の傾斜部には多層膜を蒸着し、赤、青、緑の３原色のうちの第１の色を反射する第１の色分解層を形成し、上記第２の傾斜部には多層膜を蒸着し、赤、青、緑の３原色のうちの第２の色を反射する第２の色分解層を形成し、上記傾斜部によって光束を赤色の光束群、青色の光束群、緑色の光束群の３原色が並んだ光束群に分解することを特徴とする。
【００１８】
【作用】
この光学素子においては、色処理部で光を色分解、色合成することができる。
【００１９】
また、この液晶パネルにおいては、カラーフィルタを設ける必要がない。
【００２０】
また、この液晶ディスプレイ装置においては、液晶パネルにカラーフィルタを設ける必要がなく、かつ液晶パネルを１枚設けるだけでよい。
【００２１】
また、この固体撮像装置においては、カラーフィルタを設ける必要がない。
【００２２】
【実施例】
図１はこの発明に係る光学素子を有する液晶パネル、すなわちこの発明に係る液晶パネルの一部を示す断面図である。図に示すように、格子状に設けられた柱状の凸レンズＣＶ１に対応して柱状の凹レンズＣＣ１が設けられ、凹レンズＣＣ１に対応して赤色光Ｒを反射し、緑色光Ｇ、青色光Ｂを透過するダイクロイックミラーＤＭ１、青色光Ｂを反射し、赤色光Ｒ、緑色光Ｇを透過するするダイクロイックミラーＤＭ２が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１に対応してミラーＭ１が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ２に対応してミラーＭ２が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１、ＤＭ２、ミラーＭ１、Ｍ２によって色分解素子ＰＤが構成され、色分解素子ＰＤと凸レンズＣＶ１、凹レンズＣＣ１とによって色処理部が構成されている。また、光学素子に当接して液晶パネル本体ＬＰが設けられ、液晶パネル本体ＬＰはガラス板ＧＰ１と赤色画素ＬＲ、緑色画素ＬＧ、青色画素ＬＢを有する液晶部ＬＣとから構成され、赤色画素ＬＲはミラーＭ１に対応しており、緑色画素ＬＧはダイクロイックミラーＤＭ２に対応しており、青色画素ＬＢはミラーＭ２に対応している。
【００２３】
この光学素子、液晶パネルにおいては、ランプ（図示せず）からの光が凸レンズＣＶ１に入射して集光し、凹レンズＣＣ１で平行光となり、平行光がダイクロイックミラーＤＭ１、ＤＭ２によって赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂに色分解される。すなわち、ダイクロイックミラーＤＭ１によって平行光の赤色光Ｒのみが反射され、赤色光ＲはさらにミラーＭ１によって反射される。また、ダイクロイックミラーＤＭ２によって平行光の青色光Ｂのみが反射され、青色光ＢはさらにミラーＭ２によって反射される。また、平行光の緑色光ＧはダイクロイックミラーＤＭ１、ＤＭ２を透過する。そして、光学素子によって色分解された赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂはそれぞれ画素ＬＲ、ＬＧ、ＬＢに入射し、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂは画素ＬＲ、ＬＧ、ＬＢによって変調される。なお、干渉フィルタの原理については、例えば久保田広著「応用光学」岩波全書９７〜９８頁、二宮輝雄他編著「撮像工学」コロナ社２７３〜２７６頁に記載されている。また、設計法については、藤原史朗編「光学技術シリーズ１１光学薄膜」共立出版１１０〜１２４頁に記載されている。
【００２４】
このような光学素子においては、色処理部で光を色分解することができるから、格子状に並んだ微小領域の光をカラーフィルタを用いずにそれぞれ色分解することができる。また、液晶パネルにおいては、カラーフィルタを設ける必要がないから、光透過率が大きい。
【００２５】
図２は図１に示した液晶パネルを有する液晶ディスプレイ装置、すなわちこの発明に係る液晶ディスプレイ装置を示す概略図である。図に示すように、ランプＬＭとプロジェクションレンズＬＮＳとの間に図１に示した液晶パネルＬＣＰ３が設けられている。
【００２６】
図２に示した液晶ディスプレイ装置においては、ランプＬＭからの光が液晶パネルＬＣＰ３に入射し、液晶パネルＬＣＰ３に表示された画像がプロジェクションレンズＬＮＳによりスクリーンＳＣに投影される。
【００２７】
このような液晶ディスプレイ装置においては、液晶パネルＬＣＰ３にカラーフィルタを設ける必要がないから、スクリーンＳＣに投影される画像の輝度が低くなく、かつ液晶パネルＬＣＰ３を１枚設けるだけでよいから、装置の規模が小さい。
【００２８】
つぎに、図１に示した液晶パネルの製造方法について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、断面が鋸形状で、両面の断面に直交する方向にストライプ状の溝が設けられたプラスチックの薄板ＰＬ１を熱成形プレス加工、研磨加工、射出成形等によって形成する。つぎに、図３（ｂ）に示すように、薄板ＰＬ１の片面にポジタイプのホトレジスト膜（例えば基材としてポリビニルアルコール、感光剤として重クロム酸アンモニウムを用いたホトレジスト膜）ＰＲ１を設け、ミラーＭ１を形成する部分を残して露光する。つぎに、図３（ｃ）に示すように、温水で洗浄して、ミラーＭ１を形成する部分のホトレジスト膜ＰＲ１を除去したのち、蒸着によりアルミニウム膜を形成する。つぎに、図４（ｄ）に示すように、過酸化水素水で洗浄することによりホトレジスト膜ＰＲ１を除去してミラーＭ１を形成したのち、ポジタイプのホトレジスト膜ＰＲ２を設け、ダイクロイックミラーＤＭ１を形成する部分を残して露光する。つぎに、図４（ｅ）に示すように、温水で洗浄して、ダイクロイックミラーＤＭ１を形成する部分のホトレジスト膜ＰＲ２を除去したのち、蒸着により金属の多層薄膜を形成する。つぎに、図４（ｆ）に示すように、過酸化水素水で洗浄することによりホトレジスト膜ＰＲ２を除去してダイクロイックミラーＤＭ１を形成する。つぎに、図５（ｇ）に示すように、以上と同様の工程によりダイクロイックミラーＤＭ２、ミラーＭ２を形成し、一方凸レンズＣＶ１、凹レンズＣＣ１が設けられ、屈折率が薄板ＰＬ１の屈折率と異なるプラスチックからなる薄板ＰＬ２を熱成形プレス加工、研磨加工、射出成形等によって形成し、薄板ＰＬ１と薄板ＰＬ２とを屈折率が薄板ＰＬ１の屈折率とほぼ等しい硬化性の透明樹脂ＴＲ１で接着する。つぎに、図５（ｈ）に示すように、薄板ＰＬ１のダイクロイックミラーＤＭ２、ミラーＭ２が形成された面に屈折率が薄板ＰＬ１の屈折率とほぼ等しい硬化性の透明樹脂ＴＲ２を平面状に塗布して、光学素子を形成する。つぎに、図６に示すように、薄板ＰＬ１に液晶パネル本体ＬＰを接着する。
【００２９】
図７はこの発明に係る他の光学素子を有する液晶パネル、すなわちこの発明に係る液晶パネルの一部を示す断面図である。図に示すように、凹レンズＣＣ１に対応して赤色光Ｒを反射し、緑色光Ｇ、青色光Ｂを透過するダイクロイックミラーＤＭ１０１、青色光Ｂを反射し、赤色光Ｒ、緑色光Ｇを透過するするダイクロイックミラーＤＭ２０１が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１０１に対応して赤色光Ｒを反射し、緑色光Ｇ、青色光Ｂを透過するダイクロイックミラーＤＭ１０２が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ２０１に対応して青色光Ｂを反射し、赤色光Ｒ、緑色光Ｇを透過するするダイクロイックミラーＤＭ２０２が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ１０１、ＤＭ１０２、ＤＭ２０１、ＤＭ２０２によって色分解素子ＰＤが構成され、色分解素子ＰＤと凸レンズＣＶ１、凹レンズＣＣ１とによって色処理部が構成されている。また、光学素子に近接して液晶パネル本体ＬＰが設けられ、液晶部ＬＣの赤色画素はダイクロイックミラーＤＭ１０２に対応しており、緑色画素はダイクロイックミラーＤＭ２０１に対応しており、青色画素はダイクロイックミラーＤＭ２０２に対応している。
【００３０】
この光学素子においては、ランプ（図示せず）からの光が凸レンズＣＶ１に入射して集光し、凹レンズＣＣ１で平行光となり、平行光がダイクロイックミラーＤＭ１０１、ＤＭ１０２、ＤＭ２０１、ＤＭ２０２によって赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂに色分解される。すなわち、ダイクロイックミラーＤＭ１０１によって平行光の赤色光Ｒのみが反射され、赤色光ＲはさらにダイクロイックミラーＤＭ１０２によって反射される。また、ダイクロイックミラーＤＭ２０１によって平行光の青色光Ｂのみが反射され、青色光ＢはさらにダイクロイックミラーＤＭ２０２によって反射される。また、平行光の緑色光ＧはダイクロイックミラーＤＭ１０１、ＤＭ２０１を透過する。
【００３１】
このような光学素子においては、図８に示すように、薄板ＰＬ１の表裏のそれぞれの面に矢印Ａ、Ｂ方向すなわち斜め２２．５°の方向から金属の多層膜を蒸着すれば、ダイクロイックミラーＤＭ１０１、ＤＭ１０２、ＤＭ２０１、ＤＭ２０２を形成することができる。この場合、薄板ＰＬ１の垂直面には金属の多層膜が蒸着されることはない。したがって、ホトレジスト膜を形成することなくダイクロイックミラーＤＭ１０１、ＤＭ１０２、ＤＭ２０１、ＤＭ２０２を形成することができるから、極めて容易に製造することができる。
【００３２】
図９はこの発明に係る他の光学素子の一部を示す断面図である。図に示すように、ガラス板ＧＰ２に屈折率分布型の凸レンズＣＶ２、凹レンズＣＣ２が設けられている。なお、屈折率分布領域は、例えば特開昭６０−１６５６２１号公報、特開平３−１８２７１９号公報に示されるように、電界移入法、イオン交換法等の公知の技術で形成することができる。
【００３３】
図１０はこの発明に係る他の液晶パネルの一部を示す断面図である。図に示すように、色分解素子ＰＤとほぼ同様の構造の色合成素子ＰＣを有する光学素子が液晶パネル本体ＬＰの出光側に設けられている。すなわち、凸レンズＣＶ１に対応して柱状の凸レンズＣＶ４が設けられ、凸レンズＣＶ４に対応して柱状の凹レンズＣＣ４が設けられ、凹レンズＣＣ４に対応して赤色光Ｒを反射するダイクロイックミラーＤＭ４、青色光Ｂを反射するダイクロイックミラーＤＭ３が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ４に対応してミラーＭ４が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ３に対応してミラーＭ３が設けられ、ダイクロイックミラーＤＭ３、ＤＭ４、ミラーＭ３、Ｍ４によって色合成素子ＰＣが構成され、色合成素子ＰＣと凸レンズＣＶ４、凹レンズＣＣ４とによって色処理部が構成され、画素ＬＲはミラーＭ４に対応しており、画素ＬＧはダイクロイックミラーＤＭ３に対応しており、画素ＬＢはミラーＭ３に対応している。
【００３４】
図１０に示した液晶パネルにおいては、色分解素子ＰＤを有する光学素子によって色分解された赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂはそれぞれ画素ＬＲ、ＬＧ、ＬＢに入射し、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂは画素ＬＲ、ＬＧ、ＬＢによって変調される。そして、画素ＬＲ、ＬＧ、ＬＢによって変調され赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂは色合成素子ＰＣによって色合成されたのち、凹レンズＣＣ４で拡散され、凸レンズＣＶ４で平行光となる。
【００３５】
このような液晶パネルにおいては、より自然な画像を得ることができる。すなわち、図１に示した液晶パネルにおいては、図１１に示すように、画素ＬＲ、ＬＧ、ＬＢを透過した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの投射像の間に暗部が形成されるのに対して、図１０に示した液晶パネルにおいては、図１２に示すように、混合色の列が暗部を介さずに密に並ぶ。
【００３６】
図１３はこの発明に係る光学素子の一部を示す斜視図である。図に示すように、プラスチックの薄板ＰＬ３に球状（蝿の目状）の凸レンズＣＶ３、凹レンズ（図示せず）が設けられている。
【００３７】
この光学素子においては、ｘ方向だけでなくｙ方向にも光を集めることができるから、柱状レンズの場合と比較して更に光の透過率を向上することができる。
【００３８】
以上の説明は投写型の液晶ディスプレイを想定してなされたが、本発明はバックライトを有するカラー液晶ディスプレイ、反射型のカラー液晶ディスプレイにおいても有効であることはいうまでもない。
【００３９】
反射型のカラー液晶ディスプレイにおいては、図６に示した液晶パネル本体ＬＰに接して鏡を設ける。鏡を反射した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂは色分解素子ＰＤによって再度色合成される。すなわち、色分解素子ＰＤは図１０に示した色合成素子ＰＣの役割をも担う。
【００４０】
従来の反射型の液晶ディスプレイにおいては、カラーフィルタを用いると輝度が不足するため、カラー表示には向いていなかったが、本発明の光学素子を用いた場合には、十分な輝度が得られ、反射型のカラー液晶ディスプレイの実用化が可能となる。
【００４１】
また、格子状に画素が設けられた固体撮像素子において、画素に色処理部を対応させて図１に示した光学素子を設けたときには、カラーフィルタを設ける必要がないから、高感度である。
【００４２】
なお、上述実施例においては、色処理部を線状に並べたが、色処理部を格子状に並べてもよく、また色処理部を一列だけ並べてもよい。また、上述実施例においては、光学素子によって赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂに光分解したが、波長の異なる少なくとも２種の光に光分解してもよい。また、上述実施例においては、光学素子を有する液晶パネル、液晶ディスプレイ装置、固体撮像装置について説明したが、他の画像装置、測定装置等に図１に示す光学素子を用いてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る光学素子においては、色処理部で光を色分解、色合成することができるから、並んだ微小領域の光をそれぞれ色分解、色合成することができる。
【００４４】
また、この発明に係る液晶パネルにおいては、カラーフィルタを設ける必要がないから、光透過率が大きい。
【００４５】
また、この発明に係る液晶ディスプレイ装置においては、液晶パネルにカラーフィルタを設ける必要がないから、スクリーンに投影される画像の輝度が低くなく、かつ液晶パネルを１枚設けるだけでよいから、装置の規模が小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る光学素子、液晶パネルの一部を示す断面図である。
【図２】図１に示した液晶パネルを有する液晶ディスプレイ装置を示す概略図である。
【図３】図１に示した液晶パネルの製造方法の説明図である。
【図４】図１に示した液晶パネルの製造方法の説明図である。
【図５】図１に示した液晶パネルの製造方法の説明図である。
【図６】図１に示した液晶パネルの製造方法の説明図である。
【図７】この発明に係る他の光学素子、液晶パネルの一部を示す断面図である。
【図８】図７に示した液晶パネルの製造方法の説明図である。
【図９】この発明に係る他の光学素子の一部を示す断面図である。
【図１０】この発明に係る他の液晶パネルの一部を示す断面図である。
【図１１】図１に示した液晶パネルの投射像を示す図である。
【図１２】図１０に示した液晶パネルの投射像を示す図である。
【図１３】この発明に係る光学素子の一部を示す斜視図である。
【図１４】従来の液晶ディスプレイ装置を示す概略図である。
【図１５】従来の他の液晶ディスプレイ装置を示す概略図である。
【図１６】従来の他の液晶ディスプレイ装置を示す概略図である。
【符号の説明】
ＬＣＰ…液晶パネル
ＣＶ…凸レンズ
ＣＣ…凹レンズ
ＬＲ…画素
ＬＧ…画素
ＬＢ…画素
ＰＤ…色分解素子
ＰＣ…色合成素子[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a liquid crystal display device, a liquid crystal projection display device, and an optical element .
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 is a schematic view showing a conventional liquid crystal display device. As shown in the figure, a reflector RF is provided near the lamp LM, a screen SC is provided on the opposite side of the lamp LM from the reflector RF, and a liquid crystal panel LCP1 is provided between the lamp LM and the screen SC. A condenser lens CL is provided between the lamp LM and the liquid crystal panel LCP1, and a projection lens LNS is provided between the liquid crystal panel LCP1 and the screen SC.
[0003]
In the liquid crystal display device shown in FIG. 14, light from the lamp LM enters the liquid crystal panel LCP1 through the condenser lens CL, and an image displayed on the liquid crystal panel LCP1 is projected onto the screen SC by the projection lens LNS.
[0004]
Such a liquid crystal display device has a simple structure.
[0005]
FIG. 15 is a schematic view showing another conventional liquid crystal display device. As shown in the figure, a dichroic mirror (interference filter) DM11 that reflects blue light B, a dichroic mirror DM12 and mirror M11 that reflects green light G are provided on the opposite side of the lamp LM from the reflector RF, and the dichroic mirror DM11. , A mirror M12 is provided corresponding to the mirror M11, a dichroic mirror DM12, a dichroic prism DP is provided between the mirrors M12, M13 and the projection lens LNS, and the dichroic mirror DM12, mirror A liquid crystal panel LCP2 is provided between M12 and M13 and the dichroic prism DP.
[0006]
In the liquid crystal display device shown in FIG. 15, the light from the lamp LM is separated into blue light B, green light G, and red light R by the dichroic mirrors DM11 and DM12, and the blue light B, green light G, and red light R are separated. Is incident on the liquid crystal panel LCP2 and then synthesized by the dichroic prism DP, and the image displayed on the liquid crystal panel LCP2 is projected onto the screen SC by the projection lens LNS.
[0007]
FIG. 16 is a schematic view showing another conventional liquid crystal display device. As shown in the drawing, a mirror M14 is provided on the opposite side of the lamp LM from the reflector RF, and a dichroic mirror DM13 that reflects green light G corresponding to the mirror M14, a dichroic mirror DM14 that reflects blue light B, and a mirror. M14 is provided, a mirror M15 is provided corresponding to the dichroic mirror DM13, a dichroic mirror DM15 reflecting blue light B is provided corresponding to the dichroic mirror DM14, and red light R is reflected corresponding to the mirror M14. A dichroic mirror DM16 is provided, a condenser lens CL and a liquid crystal panel LCP2 are provided between the mirror M15 and the dichroic mirror DM15, and a condenser lens CL and a liquid crystal panel LCP2 are provided between the dichroic mirror DM14 and the dichroic mirror DM15. Provided, the condenser lens CL between the dichroic mirror DM14 and the mirror M14, a liquid crystal panel LCP2 is provided.
[0008]
In the liquid crystal display device shown in FIG. 16, light from the lamp LM is separated into green light G, blue light B, and red light R by the dichroic mirrors DM13 and DM14, and blue light B, green light G, and red light R are separated. Is incident on the liquid crystal panel LCP2 and then synthesized by the dichroic mirrors DM15 and DM16, and the image displayed on the liquid crystal panel LCP2 is projected onto the screen SC by the projection lens LNS.
[0009]
In these liquid crystal display devices, since it is not necessary to use red, green and blue color filters for each pixel of the liquid crystal panel LCP2, the luminance of the image projected on the screen SC does not decrease.
[0010]
In addition, as a document describing the prior art of this type of liquid crystal display device, the TV Society Journal “Projection-type Large Screen Display” p164 to February 1991 can be cited.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the liquid crystal display device shown in FIG. 14, since it is necessary to use red, green and blue color filters for each pixel of the liquid crystal panel LCP1, the luminance of the image projected on the screen SC is lowered.
[0012]
Further, in the liquid crystal display device shown in FIGS. 15 and 16, since it is necessary to provide three LCP2 liquid crystal panels, the scale of the device increases.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is projected onto an optical element capable of performing color separation or color synthesis on the light in the arranged microregions, a liquid crystal display device having a high light transmittance, and a screen. An object of the present invention is to provide a liquid crystal projection display device in which the brightness of an image is not low and the scale of the device is small.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, in the present invention, in a liquid crystal display device, a plurality of pixels arranged in an array , a surface composed of a plurality of convex lenses arranged in an array, and a plurality of pixels arranged in an array a surface constituted by the concave lens, comprising a composed light incident section from the plate of the color separation element having two opposing surfaces, the first surface of the above color separation element the second surface, the first A row of a plurality of inclined portions inclined in the direction, and a row of a plurality of inclined portions inclined in a second direction orthogonal to the first direction on the second surface. A first layer that reflects the first of the three primary colors of red, blue, and green is formed on the inclined portion, and red, blue, and green 3 are formed on the inclined portion of the second surface. forming a second layer reflecting a second color of the primary colors, red light bundle group light flux by the inclined portion, the blue light flux group, green Was separated into three primary colors of light flux group arrayed light flux group, a light flux group of each color is incident on the pixels corresponding to each color, and performs color display.
In the liquid crystal display device, the liquid crystal panel, the plurality of pixels provided in the liquid crystal panel, the plurality of convex lenses, the plurality of concave lenses, the first surface, and the second surface facing the first surface. A light incident processing unit configured by a plate-shaped color separation element having a stripe-shaped groove on the first surface and the second surface, and the stripe shape The groove has an inclined surface, and the inclined surface is formed on the first surface, and is inclined in the first direction and adjacent to each other, the first inclined surface and the second inclined surface, and the second inclined surface . A light beam that is formed on the surface and includes a third inclined surface and a fourth inclined surface that are inclined in a second direction orthogonal to the first direction and that are adjacent to each other , and transmitted through the convex lens and the concave lens. is incident focused on the first inclined surface, the first color light among the light beams incident on the inclined surface of said first, second in the first
In these cases, an outgoing light processing unit having a symmetric structure with the incoming light processing unit is provided on the opposite side so as to face the incoming light processing unit with the pixel in between, and decomposed red, blue, and green The light beams may be combined again.
[0015]
In the liquid crystal projection display device, the above liquid crystal display device is used.
[0016]
Further, the optical element is composed of a plate-shaped color separation element having a surface composed of a plurality of convex lenses arranged in an array, a surface composed of a plurality of concave lenses arranged in an array, and two opposing surfaces. A light incident processing unit, wherein the color separation element is formed on a first surface of the two surfaces , on a row of a plurality of first inclined portions inclined in a first direction, and on a second surface. A plurality of second inclined portions that are inclined in a second direction orthogonal to the first direction, and a multilayer film is deposited on the first inclined portion to form red, blue, and green 3 A first color separation layer that reflects the first color of the primary colors is formed, a multilayer film is deposited on the second inclined portion, and the second color of the three primary colors of red, blue, and green forming a second color separation layer for reflecting the light beam by the inclined portion red light bundle group, blue light bundle group, in the light flux group lined three primary colors of green light bundle group Characterized in that it solutions.
[0018]
[Action]
In this optical element, the color processing unit can perform color separation and color composition of light.
[0019]
Further, in this liquid crystal panel, it is not necessary to provide a color filter.
[0020]
Further, in this liquid crystal display device, it is not necessary to provide a color filter on the liquid crystal panel, and only one liquid crystal panel need be provided.
[0021]
In this solid-state imaging device, it is not necessary to provide a color filter.
[0022]
【Example】
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a liquid crystal panel having an optical element according to the present invention, that is, a liquid crystal panel according to the present invention. As shown in the figure, a columnar concave lens CC1 is provided corresponding to the columnar convex lens CV1 provided in a lattice shape, and the red light R is reflected and green light G and blue light B are transmitted corresponding to the concave lens CC1. A dichroic mirror DM1 that reflects blue light B and transmits red light R and green light G is provided. A mirror M1 is provided corresponding to the dichroic mirror DM1, and a dichroic mirror DM2 is provided. A mirror M2 is provided, and the dichroic mirrors DM1 and DM2 and the mirrors M1 and M2 constitute a color separation element PD, and the color separation element PD, the convex lens CV1, and the concave lens CC1 constitute a color processing unit. Further, a liquid crystal panel main body LP is provided in contact with the optical element, and the liquid crystal panel main body LP is composed of a glass plate GP1 and a liquid crystal part LC having a red pixel LR, a green pixel LG, and a blue pixel LB. The green pixel LG corresponds to the mirror M1, the green pixel LG corresponds to the dichroic mirror DM2, and the blue pixel LB corresponds to the mirror M2.
[0023]
In this optical element and liquid crystal panel, light from a lamp (not shown) is incident on the convex lens CV1 to be condensed and becomes parallel light by the concave lens CC1, and the parallel light is red light R and green by the dichroic mirrors DM1 and DM2. Color separation into light G and blue light B is performed. That is, only the parallel red light R is reflected by the dichroic mirror DM1, and the red light R is further reflected by the mirror M1. Further, only the parallel blue light B is reflected by the dichroic mirror DM2, and the blue light B is further reflected by the mirror M2. The parallel green light G passes through the dichroic mirrors DM1 and DM2. Then, the red light R, green light G, and blue light B color-separated by the optical element are incident on the pixels LR, LG, and LB, respectively, and the red light R, green light G, and blue light B are the pixels LR, LG, LB, respectively. Is modulated by. The principle of the interference filter is described in, for example, Hiroshi Kubota, “Applied Optics”, Iwanami Zensho 97-98, Teruo Ninomiya et al., “Imaging Engineering”, Corona Co., pp. 273-276. The design method is described in Shiro Fujiwara, “Optical Technology Series 11 Optical Thin Film”, Kyoritsu Shuppan 110-124.
[0024]
In such an optical element, light can be color-separated by the color processing unit, so that light in a minute region arranged in a grid can be color-separated without using a color filter. In addition, the liquid crystal panel has a high light transmittance because it is not necessary to provide a color filter.
[0025]
FIG. 2 is a schematic view showing a liquid crystal display device having the liquid crystal panel shown in FIG. 1, that is, a liquid crystal display device according to the present invention. As shown in the figure, the liquid crystal panel LCP3 shown in FIG. 1 is provided between the lamp LM and the projection lens LNS.
[0026]
In the liquid crystal display device shown in FIG. 2, light from the lamp LM enters the liquid crystal panel LCP3, and an image displayed on the liquid crystal panel LCP3 is projected onto the screen SC by the projection lens LNS.
[0027]
In such a liquid crystal display device, since it is not necessary to provide a color filter on the liquid crystal panel LCP3, the luminance of the image projected on the screen SC is not low, and only one liquid crystal panel LCP3 is provided. The scale is small.
[0028]
Next, a method for manufacturing the liquid crystal panel shown in FIG. 1 will be described. First, as shown in FIG. 3 (a), a plastic thin plate PL1 having a saw-shaped cross section and provided with stripe-shaped grooves in a direction perpendicular to the cross sections on both sides is subjected to thermoforming press processing, polishing processing, injection molding, etc. Formed by. Next, as shown in FIG. 3B, a positive type photoresist film (for example, a photoresist film using polyvinyl alcohol as a base material and ammonium dichromate as a photosensitive agent) PR1 is provided on one surface of the thin plate PL1, and a mirror M1 is provided. Exposure is performed leaving a portion to be formed. Next, as shown in FIG. 3C, after washing with hot water to remove the portion of the photoresist film PR1 where the mirror M1 is to be formed, an aluminum film is formed by vapor deposition. Next, as shown in FIG. 4D, the photoresist film PR1 is removed by washing with hydrogen peroxide water to form the mirror M1, and then a positive type photoresist film PR2 is provided to form the dichroic mirror DM1. Exposure is performed leaving a portion. Next, as shown in FIG. 4E, after washing with hot water to remove the portion of the photoresist film PR2 where the dichroic mirror DM1 is to be formed, a metal multilayer thin film is formed by vapor deposition. Next, as shown in FIG. 4F, the photoresist film PR2 is removed by washing with a hydrogen peroxide solution to form a dichroic mirror DM1. Next, as shown in FIG. 5G, the dichroic mirror DM2 and the mirror M2 are formed by the same process as described above, and the convex lens CV1 and the concave lens CC1 are provided, and the refractive index is different from that of the thin plate PL1. The thin plate PL2 is formed by thermoforming press processing, polishing processing, injection molding, or the like, and the thin plate PL1 and the thin plate PL2 are bonded with a curable transparent resin TR1 having a refractive index substantially equal to the refractive index of the thin plate PL1. Next, as shown in FIG. 5 (h), a curable transparent resin TR2 having a refractive index substantially equal to the refractive index of the thin plate PL1 is applied to the surface of the thin plate PL1 on which the dichroic mirror DM2 and the mirror M2 are formed. Thus, an optical element is formed. Next, as shown in FIG. 6, the liquid crystal panel body LP is bonded to the thin plate PL1.
[0029]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of a liquid crystal panel having another optical element according to the present invention, that is, a liquid crystal panel according to the present invention. As shown in the figure, corresponding to the concave lens CC1, the red light R is reflected, the dichroic mirror DM101 that transmits the green light G and the blue light B, the blue light B is reflected, and the red light R and the green light G are transmitted. The dichroic mirror DM201 is provided, the dichroic mirror DM102 that reflects the red light R and transmits the green light G and the blue light B is provided corresponding to the dichroic mirror DM101, and the blue light B is received corresponding to the dichroic mirror DM201. A dichroic mirror DM202 that reflects and transmits red light R and green light G is provided. The dichroic mirrors DM101, DM102, DM201, and DM202 constitute a color separation element PD. The color separation element PD, the convex lens CV1, and the concave lens CC1 The color processing unit is configured by. In addition, a liquid crystal panel body LP is provided in the vicinity of the optical element. The red pixel of the liquid crystal unit LC corresponds to the dichroic mirror DM102, the green pixel corresponds to the dichroic mirror DM201, and the blue pixel corresponds to the dichroic mirror DM202. It corresponds to.
[0030]
In this optical element, light from a lamp (not shown) is incident on the convex lens CV1 to be condensed and becomes parallel light by the concave lens CC1, and the parallel light is red light R by the dichroic mirrors DM101, DM102, DM201, DM202. The color is separated into green light G and blue light B. That is, only the parallel red light R is reflected by the dichroic mirror DM101, and the red light R is further reflected by the dichroic mirror DM102. Further, only the parallel blue light B is reflected by the dichroic mirror DM201, and the blue light B is further reflected by the dichroic mirror DM202. The parallel green light G is transmitted through the dichroic mirrors DM101 and DM201.
[0031]
In such an optical element, as shown in FIG. 8, if a metal multilayer film is deposited on the front and back surfaces of the thin plate PL1 in the directions of arrows A and B, that is, at an angle of 22.5 °, the dichroic mirror DM101. , DM102, DM201, DM202 can be formed. In this case, a metal multilayer film is not deposited on the vertical surface of the thin plate PL1. Accordingly, since the dichroic mirrors DM101, DM102, DM201, DM202 can be formed without forming a photoresist film, it can be manufactured very easily.
[0032]
FIG. 9 is a sectional view showing a part of another optical element according to the present invention. As shown in the figure, a refractive index distribution type convex lens CV2 and a concave lens CC2 are provided on a glass plate GP2. The refractive index distribution region can be formed by a known technique such as an electric field transfer method or an ion exchange method as disclosed in, for example, JP-A-60-165621 and JP-A-3-182719.
[0033]
FIG. 10 is a sectional view showing a part of another liquid crystal panel according to the present invention. As shown in the figure, an optical element having a color synthesizing element PC having substantially the same structure as the color separation element PD is provided on the light output side of the liquid crystal panel main body LP. That is, a columnar convex lens CV4 is provided corresponding to the convex lens CV1, a columnar concave lens CC4 is provided corresponding to the convex lens CV4, and the dichroic mirror DM4 that reflects the red light R corresponding to the concave lens CC4 and the blue light B are reflected. A reflecting dichroic mirror DM3 is provided, a mirror M4 is provided corresponding to the dichroic mirror DM4, a mirror M3 is provided corresponding to the dichroic mirror DM3, and the color composition element PC is provided by the dichroic mirrors DM3, DM4, mirrors M3, M4. The color processing unit is configured by the color synthesizing element PC, the convex lens CV4, and the concave lens CC4. The pixel LR corresponds to the mirror M4, the pixel LG corresponds to the dichroic mirror DM3, and the pixel LB corresponds to the mirror. It corresponds to M3.
[0034]
In the liquid crystal panel shown in FIG. 10, red light R, green light G, and blue light B color-separated by the optical element having the color separation element PD are incident on the pixels LR, LG, and LB, respectively, and the red light R, Green light G and blue light B are modulated by the pixels LR, LG, and LB. The red light R, green light G, and blue light B modulated by the pixels LR, LG, and LB are color-synthesized by the color synthesizing element PC, then diffused by the concave lens CC4, and become parallel light by the convex lens CV4.
[0035]
In such a liquid crystal panel, a more natural image can be obtained. That is, in the liquid crystal panel shown in FIG. 1, as shown in FIG. 11, dark portions are formed between the projected images of red light R, green light G, and blue light B that have passed through the pixels LR, LG, and LB. On the other hand, in the liquid crystal panel shown in FIG. 10, as shown in FIG. 12, the rows of mixed colors are densely arranged without passing through the dark portion.
[0036]
FIG. 13 is a perspective view showing a part of the optical element according to the present invention. As shown in the figure, a spherical (branch-shaped) convex lens CV3 and a concave lens (not shown) are provided on a plastic thin plate PL3.
[0037]
In this optical element, since light can be collected not only in the x direction but also in the y direction, the light transmittance can be further improved as compared with the case of the columnar lens.
[0038]
The above description has been made assuming a projection type liquid crystal display, but it goes without saying that the present invention is also effective in a color liquid crystal display having a backlight and a reflection type color liquid crystal display.
[0039]
In the reflective color liquid crystal display, a mirror is provided in contact with the liquid crystal panel main body LP shown in FIG. The red light R, green light G, and blue light B reflected from the mirror are color-combined again by the color separation element PD. That is, the color separation element PD also serves as the color composition element PC shown in FIG.
[0040]
In the conventional reflective liquid crystal display, when the color filter is used, the luminance is insufficient, so it is not suitable for color display, but when the optical element of the present invention is used, sufficient luminance is obtained, A reflective color liquid crystal display can be put to practical use.
[0041]
Further, in a solid-state imaging device in which pixels are provided in a lattice shape, when the optical element shown in FIG. 1 is provided in association with a color processing unit, the color filter need not be provided, so that the sensitivity is high.
[0042]
In the above-described embodiment, the color processing units are arranged in a line, but the color processing units may be arranged in a grid, or the color processing units may be arranged in a single row. In the above-described embodiment, the optical element is used for photolysis into red light R, green light G, and blue light B, but it may be photodecomposed into at least two types of light having different wavelengths. In the above-described embodiments, the liquid crystal panel, the liquid crystal display device, and the solid-state imaging device having the optical elements have been described. However, the optical elements shown in FIG. 1 may be used for other image devices, measuring devices, and the like.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, in the optical element according to the present invention, light can be color-separated and color-synthesized by the color processing unit, so that the light in the aligned micro regions can be color-separated and color-synthesized, respectively.
[0044]
Moreover, in the liquid crystal panel according to the present invention, since it is not necessary to provide a color filter, the light transmittance is large.
[0045]
Further, in the liquid crystal display device according to the present invention, since it is not necessary to provide a color filter on the liquid crystal panel, the luminance of the image projected on the screen is not low, and only one liquid crystal panel need be provided. The scale is small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of an optical element and a liquid crystal panel according to the present invention.
2 is a schematic view showing a liquid crystal display device having the liquid crystal panel shown in FIG.
3 is an explanatory diagram of a manufacturing method of the liquid crystal panel shown in FIG. 1. FIG.
4 is an explanatory diagram of a manufacturing method of the liquid crystal panel shown in FIG. 1. FIG.
5 is an explanatory diagram of a manufacturing method of the liquid crystal panel shown in FIG. 1. FIG.
6 is an explanatory diagram of a manufacturing method of the liquid crystal panel shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of another optical element and a liquid crystal panel according to the present invention.
8 is an explanatory diagram of a manufacturing method of the liquid crystal panel shown in FIG. 7. FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a part of another optical element according to the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a part of another liquid crystal panel according to the present invention.
11 is a diagram showing a projected image of the liquid crystal panel shown in FIG. 1. FIG.
12 is a diagram showing a projected image of the liquid crystal panel shown in FIG.
FIG. 13 is a perspective view showing a part of an optical element according to the present invention.
FIG. 14 is a schematic view showing a conventional liquid crystal display device.
FIG. 15 is a schematic view showing another conventional liquid crystal display device.
FIG. 16 is a schematic view showing another conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
LCP ... Liquid crystal panel CV ... Convex lens CC ... Concave lens LR ... Pixel LG ... Pixel LB ... Pixel PD ... Color separation element PC ... Color composition element
Claims (5)
アレイ状に配置された複数の凸レンズからなる面と、アレイ状に配置された複数の凹レンズからなる面と、対向する２面を有する板状の色分解素子から構成される入光処理部とを具備し、
上記色分解素子は上記２面のうちの第１の面に、第１の方向に傾斜した複数の傾斜部の列と、第２の面に、上記第１の方向に直交する第２の方向に傾斜した複数の傾斜部の列とを有し、
上記第１の面の傾斜部には、赤、青、緑の３原色のうちの第１の色を反射する第１の層を形成し、
上記第２の面の傾斜部には、赤、青、緑の３原色のうちの第２の色を反射する第２の層を形成し、
上記傾斜部によって光束を赤色の光束群、青色の光束群、緑色の光束群の３原色が並んだ光束群に分解し、各色の光束群を各色に対応する上記画素に入射させ、カラー表示を行なうことを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of pixels arranged in an array ;
A surface comprising a plurality of convex lenses arranged in an array, and a surface comprising a plurality of concave lenses arranged in an array, and a light incident section composed of plate-like color separation element having two opposing surfaces Equipped,
The color separation element has a first surface out of the two surfaces , a row of a plurality of inclined portions inclined in the first direction, and a second surface in a second direction orthogonal to the first direction. A plurality of slanted rows inclined to
A first layer that reflects the first color of the three primary colors of red, blue, and green is formed on the inclined portion of the first surface,
On the inclined portion of the second surface, a second layer that reflects the second color of the three primary colors red, blue, and green is formed.
The inclined portion decomposes the luminous flux into a luminous flux group in which the three primary colors of the red luminous flux group, the blue luminous flux group, and the green luminous flux group are arranged, and the luminous flux group of each color is incident on the pixel corresponding to each color to display a color display. A liquid crystal display device comprising:
複数の凸レンズと、複数の凹レンズと、第１の面と該第１の面に対向する第２の面とを有する板状の色分解素子から構成される入光処理部とを具備し、
上記色分解素子は上記第１の面と第２の面とにストライプ状の溝を有し、
上記ストライプ状の溝は傾斜面を有し、
上記傾斜面は、
上記第１の面に形成された、第１の方向に傾斜し隣り合う第１の傾斜面と第２の傾斜面と、
上記第２の面に形成された、上記第１の方向に直交する第２の方向に傾斜し隣り合う第３の傾斜面と第４の傾斜面とからなり、
上記凸レンズと凹レンズとを透過した光束が、第１の傾斜面に集光され入射し、
該第１の傾斜面に入射した光束のうち第１色の光は、
第１の傾斜面で第２の傾斜面に向かい反射し、さらに第２の傾斜面で反射して上記第１色に対応した画素に入射し、
第２色の光は、第１の傾斜面を透過し第３の傾斜面に入射し、第３の傾斜面で第４の傾斜面に向かい反射し、さらに第４の傾斜面で反射して上記第２色に対応した画素に入射し、
第３色の光は、第１の傾斜面を透過し第３の傾斜面に入射し、第３の傾斜面を透過して上記第３色に対応した画素に入射することを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal panel, and a plurality of pixels provided in the liquid crystal panel;
A light incident processing unit including a plurality of convex lenses, a plurality of concave lenses, and a plate-shaped color separation element having a first surface and a second surface facing the first surface ;
The color separation element has a stripe-shaped groove on the first surface and the second surface ,
The striped groove has an inclined surface,
The inclined surface is
A first inclined surface and a second inclined surface, which are formed on the first surface and are inclined in the first direction and adjacent to each other;
Formed of the third inclined surface and the fourth inclined surface, which are formed on the second surface and are inclined and adjacent to each other in a second direction orthogonal to the first direction,
Light beam transmitted through the above-described convex and concave lenses is incident is focused on the first inclined surface,
Of the light flux incident on the first inclined surface, the light of the first color is
Reflected toward the second inclined surface by the first inclined surface, and further reflected by the second inclined surface and incident on the pixel corresponding to the first color,
The light of the second color passes through the first inclined surface, enters the third inclined surface, is reflected toward the fourth inclined surface by the third inclined surface, and is further reflected by the fourth inclined surface. Incident to the pixel corresponding to the second color,
The light of the third color is transmitted through the first inclined surface, is incident on the third inclined surface, is transmitted through the third inclined surface, and is incident on the pixel corresponding to the third color. Display device.
上記色分解素子は上記２面のうちの第１の面に、第１の方向に傾斜した複数の第１の傾斜部の列と、第２の面に、上記第１の方向に直交する第２の方向に傾斜した複数の第２の傾斜部の列とを有し、
上記第１の傾斜部には多層膜を蒸着し、赤、青、緑の３原色のうちの第１の色を反射す る第１の色分解層を形成し、
上記第２の傾斜部には多層膜を蒸着し、赤、青、緑の３原色のうちの第２の色を反射する第２の色分解層を形成し、
上記傾斜部によって光束を赤色の光束群、青色の光束群、緑色の光束群の３原色が並んだ光束群に分解することを特徴とする光学素子。 A surface made of a plurality of convex lenses arranged in an array, a surface made of a plurality of concave lenses arranged in an array, and a light incident processing unit composed of a plate-shaped color separation element having two opposing surfaces Equipped,
The color separation element has a first surface out of the two surfaces , a plurality of first inclined portions inclined in the first direction, and a second surface orthogonal to the first direction. A plurality of rows of second inclined portions inclined in the direction of 2 ;
Above the first inclined portion deposited multilayer film, to form red, blue and first color separation layer you reflecting a first color among the green of the three primary colors,
A multilayer film is deposited on the second inclined portion to form a second color separation layer that reflects the second color of the three primary colors of red, blue, and green,
Optical element characterized by decomposing a light beam red light bundle group, blue light bundle group, in the light flux group lined three primary colors of green light bundle group by the inclined portion.
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