JPH0259788A - 拡大投写用液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 拡大投写用液晶表示装置に関し、 歩留りを向上することを目的とし、 ２枚の透明基板の対向面に対向電極を設け、該対向面に
より相転移型液晶を挟み込んで液晶プレートを形成する
とともに、該液晶プレートの外表面にカラーフィルタを
取付ける一方、該カラーフィルタを取付けた上記液晶プ
レートの光入射面側に、入射光を平行に屈折させるレン
ズを設けたことを特徴とする拡大投写用液晶表示装置に
より構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、拡大投写用液晶表示装置、より詳しくは、オ
ーバヘッドプロジェクタの画像源に使用する液晶表示装
置に関する。

〔従来の技術〕

教育、会議の場や、宣伝広告などに用いる大型の画像表
示として、画像を描いた透明なシートに光を透過し、こ
の映像を拡大してスクリーンに映写する装置、即ちオー
バヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）が知られている。

そこで本出願人は、特開昭６１−１９８２７０号公報に
おいて、ＯＨＰの画像源として相転移型液晶を使用した
投写拡大用の液晶表示装置を提案した。

相転移型の液晶は、電圧に対する光透過率の履歴幅が大
きいために電圧変動による光透過量の変化が少なく、し
かも、無電界状態でヘリカル構造を有し、このヘリカル
構造によって入射光を散乱するため偏光板が不要となり
、ＯＨＰの画像源として使用する場合に鮮明な映像を得
ることができる。

さらに、本出願人は、この装置を改良して４色のカラー
表示ができる装置を特願昭６１−２９４９３１号におい
て提案した。この装置は、相転移型液晶を使用した２つ
の液晶プレートを重合わせ、各プレート中の液晶に、そ
れぞれ赤、緑の波長の光を選択的に透過させるように構
成したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このカラー表示装置は、電圧に対する透過率の
履歴幅を大きく保つために、色の彩度を高くすることが
困難であり、しかもこの装置は、表示できる色の種類が
少ないため、フルカラーで格納されたコンピュータ等の
データを十分に生かすことができないといった不都合を
有している。

もとより、液晶テレビ等に使用されるカラー液晶表示装
置を適用することもできるが、この種の装置は、見る角
度によって色ズレを起こさないようにするため、第５図
に見られるように、液晶層５１の両面に設けた配向膜５
２と、その外側の電極５３との間にカラーフィルタ５４
を取付けて液晶層５１とフィルター５４とを近づける必
要があるが、この装置では配向膜５２を熱処理する際に
カラーフィルタ５４が熱により損傷を受は易く、液晶表
示装置５０の歩留りが悪くなるといった問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって
、歩留りを良くすることができる拡大投写用液晶表示装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記した課題は、２枚の透明基板の対向面に対向電極を
設け、該対向面により相転移型液晶を挟み込んで液晶プ
レートを形成するとともに、該液晶プレートの外表面に
カラーフィルタを取付ける一方、該カラーフィルタを取
付けた上記液晶プレートの光入射面側に、入射晃を平行
に屈折させるレンズを設けたことを特徴とする拡大投写
用液晶表示装置により達成する。

〔作　用〕

液晶表示装置に入射した光は、入射光側に設けたレンズ
を透過し、液晶プレートとカラーフィルタ内を平行に進
行する。

したがって、液晶プレート内の相転移型液晶とカラーフ
ィルタとの距離が、透明基板の厚さ程度の大きさであっ
ても、液晶表示装置から出た映像は色ズレを起こすこと
がない。

このため、電極に印加した信号によって形成した画像を
拡大してスクリーン等に投射すると、色ズレのない鮮明
な画像がスクリーン等に結像する。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例を示すオーバヘッドプロジ
ェクタ用カラー液晶表示装置の断面図で、図中符号１は
、液晶パネル２とカラーフィルタパネル１０とを重ね合
わせて一体的に固定したカラー液晶表示装置である。

上記した液晶パネル２は、２枚の透明基板３．４によっ
て形成される間隙に相転移型液晶５を封入したもので、
これらの基板３．４のそれぞれの対向面には、ストライ
ブ状の走査用透明電極６ａと信号用透明電極６ｂが第２
図に見られるように互いに立体交差する方向に別々に形
成され、また、これらの透明電極６ａ、６ｂには、相転
移型液晶５を挟む分子配向膜７が積層されており、透明
電極６ａ、６ｂの交差領域が画素を構成するようになっ
ている。

また、カラーフィルタパネル１０は、第３図に見られる
ように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタ８Ｒ
，８Ｇ、　８Ｂを透明基板１１上にモザイク状に形成し
たもので、このＲＧＢのフィルタ８Ｒ。

８Ｇ、８Ｂは、基板１１表面に塗布されたポリマー樹脂
膜を、液晶パネル２の透明電極６ａ、ｂの交差領域と同
一位置となるようにマトリクス状にパターニングし、さ
らにこの上からＲＧＢの各染料をモザイク状に染み込ま
せて構成されており、このカラーフィルタパネル１０の
透明基板１１は、ＲＧＢのフィルタ８Ｒ１８Ｇ、８Ｂが
透明電極６ａ、６ｂの所定の交差領域に重なるように液
晶パネル２の一方の透明基板３外面に密着されている。

１３．１４は、カラー液晶表示装置１の両面に取付けた
フレネルレンズで、液晶パネル２側に取付けたフレネル
レンズ１３には凹型のものが使用され、また、他側に取
付けたレンズ１４には凸型のものが用いられていて、後
述する０ＨＰ３Ｑの光源３１から入射した光を凹型のフ
レネルレンズ１３によって平行光とする一方、カラーフ
ィルタパネル１０から出る光を凸型のレンズ１４により
収束するように構成されている。なお、フレネルレンズ
１３には、光源との距離によっては凸レンズを用いるこ
ともできる。

なお、図中符号１５は、液晶パネル２における２つの透
明基板３．４の間隙の周辺に取付けられた液晶封着材を
示している。

第４図は、一般に使用されているオーバヘッドプロジェ
クタ（ＯＨＰ）の−例を示す概要構成図で、透明な原稿
載置台３２の下方には、凸型のフレネルレンズ３３と光
源３１が底部向かって順に配設され、また、原稿載置台
３２の上方には、原稿ｉ１１内３２を透過した光を収束
する拡大レンズ３４と、この拡大レンズ３４から出た光
の光路を変更するミラー３５が取付けられていて、原稿
載置台３２に！！置した液晶表示装置１により形成され
る画像を拡大レンズ３４により拡大するとともに、画像
をミラー３５により反射させて０ＨＰ３０の側方に取付
けたスクリーン３６に映写するするように構成されてい
る。

なお、図中符号３７は、拡大レンズ３４用のレンズ枠、
３８は、レンズ枠３７と原稿載置台３２との距離を調整
するためのレンズ位置調整棒を示している。また、１６
は、透明電極６ａ、６ｂに画像信号を伝送する駆動回路
を示している。

次に、上記した本発明の一実施例装置の作用について説
明する。

上述した実施例において、０ＨＰ３０の原稿載置台３２
にカラー液晶表示装置１を載置して、光ａ３１を点灯さ
せると、光源３１から出た光は、その上に配置した凸型
のフレネルレンズ３３を透過して僅かに収束し、透明な
原稿載置台３２を通してカラー液晶表示装置１の凹型フ
レネルレンズ１３により平行光に屈折されてカラー液晶
表示装置１内に進入する。

ところで、駆動回路１６により液晶パネル２の透明電極
６ａ、６ｂにカラー画像信号を送ると、各透明型１６ａ
、６ｂの各交差領域において、画像信号に基づいて電界
が加わる部分（画素）は相転移型液晶５のヘリカル構造
が解消して光源３１からの光を透過し、電界がかからな
い画素は液晶５のフォーカルコニック配列により光が散
乱されて光源３１からの光を遮断するため、マトリクス
状の各画素は光を透過するものと遮断するものにより画
像を形成する。

従って、液晶パネル２を透過した光はＲＧＢのフィルタ
８Ｒ１８Ｇ、８Ｂを透過して着色され、画像信号に応じ
たカラー画像となる。

したがって、カラー液晶表示装置ｌを透過して形成され
た映像は、凸型フレネルレンズ１４とその上方の拡大レ
ンズ３４によって拡大され、ミラー３５を反射して側方
のスクリーン３６に拡大投写される。

上記した発明に基づいて、６４０Ｘ４００ドツトの画素
を有する１２インチのカラー液晶表示装置１を形成しく
画素の大きさは、長辺が３５０μｍで、短辺が３３０　
ｐｍである）、０ＨＰ３０の原稿載置台３２に乗せたと
ころ、８０インチ対角の大きさの鮮明な画像をスクリー
ン３６に拡大投写することができた。

なお、上述した実施例では、液晶パネル２と凹型フレネ
ルレンズ１３との間にカラーフィルタパネル１０を介在
させたが、液晶パネル２と凸型フレネルレンズ１４との
間にカラーフィルタパネル１０を介在させることも可能
である。

また、上記したカラーフィルタはＲＧＢフィルタをモザ
イク状に形成する場合について説明したが、ストライブ
状に形成することもできる。

さらに、上記したカラーフィルタはポリマーにより形成
したが、金属薄膜の多層膜、即ち干渉フィルタにより構
成することもでき、この干渉フィルタによれば、さらに
透過率が高くて鮮明な映像を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、液晶プレートの外部
にカラーフィルタを取付けたので、液晶プレートを形成
する際にカラーフィルタを損傷することがなく、液晶表
示装置の歩留まりを向上することができる。しかも、液
晶プレートの入射面側に入射光を平行に屈折させるレン
ズを設けたので、カラーフィルタと液晶セルとの距離を
離しても、液晶表示装置から色ズレのない画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す装置の断面図、 第２図は、本発明の装置に用いる対向電極の一例を示す
平面図、 第３図は、本発明の装置に用いるカラーフィルタの一例
を示す平面図、 第４図は、本発明装置を適用するＯＨＰの一例を示す概
要構成図、 第５図は、従来の液晶表示装置の一例を示す断面図であ
る。 （符号の説明） １・・・カラー液晶表示装置、 ２・・・液晶パネル、 ３．４・・・透明基板、 ５・・・相転移型液晶、 ６ａ、６ｂ・・・透明電極、 ７・・・配向膜、 ８Ｒ，８Ｃ；、８Ｂ・・・カラーフィルタ、１０・・・
カラーフィルタパネル、 １３・・・凹型のフレネルレンズ、 １４・・・凸型のフレネルレンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２枚の透明基板の対向面に対向電極を設け、該対向面に
   より相転移型液晶を挟み込んで液晶プレートを形成する
   とともに、 該液晶プレートの外表面にカラーフィルタを取付ける一
   方、 該カラーフィルタを取付けた上記液晶プレートの光入射
   面側に、入射光を平行に屈折させるレンズを設けたこと
   を特徴とする拡大投写用液晶表示装置。