JPH04225328A

JPH04225328A - 液晶パネルおよびそれを用いた液晶投写型テレビ

Info

Publication number: JPH04225328A
Application number: JP2407720A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takahara; 博司高原; Kazunori Komori; 一徳小森; Hideki Omae; 秀樹大前
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1992-08-14

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】

【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映する液晶
表示装置（以後、液晶投写型テレビと呼ぶ）および前記
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。

【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
液晶投写型テレビには液晶の施光特性を利用したツイス
トネマステック（以後、ＴＮと呼ぶ）液晶パネルが用い
られている。

【０００３】まず、一般的な液晶パネルについて説明す
る。（図７）は液晶パネルの斜視図である。図７におい
て、７３はスイッチング素子としての薄膜トランジスタ
（以後、ＴＦＴと呼ぶ）などが形成されたガラス基板（
以後、アレイ基板と呼ぶ）、７４はＩＴＯなどからなる
透明電極が形成された基板（以後、対向基板と呼ぶ）、
７１はアレイ基板７３のゲート信号線に接続されたＴＦ
Ｔのオンオフを制御する信号を印加するドライブＩＣ（
以後、ゲートドライブＩＣと呼ぶ）、７２はアレイ基板
７３上のソース信号線にデータ信号を印加するためのド
ライブＩＣ（以後、ソースドライブＩＣと呼ぶ）である
。また、（図８）は液晶パネルを構成するアレイ基板７
３の画像表示部の等価回路図である。（図８）において
、Ｇ１〜Ｇｍはゲート信号線、Ｓ１〜Ｓｎはソース信号
線、８１はＴＦＴ、８２は付加容量、８３は表示素子と
しての液晶である。

【０００４】液晶パネルの動作としては、ゲートドライ
ブＩＣ７１はゲート信号線Ｇ１〜Ｇｍに対し順次オン電
圧を印加する。それと同期してソースドライブＩＣ７２
はソース信号線Ｓ１〜Ｓｎにそれぞれの画素に印加する
電圧を出力する。各表示素子８３には液晶を所定の透過
量にする電圧が印加され保持される。前記電圧は次の周
期で各ＴＦＴが再びオン状態になるまで保持される。前
述の動作が繰り返されることにより光は変調され、画像
が表示される。

【０００５】次に従来の液晶パネルについて説明する。（図９）は従来の液晶パネルの一画素の平面図である。また、（図１０）はほぼ（図９）のＡ−Ａ’線での断面
図である。ただし、モデル的に描いてあり、また、説明
に不要な箇所は省略している。　　（図９）および（図
１０）において、９１ａ，９１ｂはゲート信号線、９２
ａ，９２ｂはソース信号線、９３はＩＴＯなどからなる
画素電極、９５はＴＦＴのゲート端子、９６はＴＦＴの
ドレイン端子、９４は前記ドレイン端子９６と画素電極
９３を接続する画素コンタクトホール、１０１ａは対向
電極１０２が形成されたガラス基板、１０１ｂはＴＦＴ
などが形成されたガラス基板、１０３はＴＮ液晶からな
る液晶層、１０４はＴＦＴを構成する半導体としてのア
モルファスシリコン膜、１０５はブラックマトリックス
（以後、ＢＭと呼ぶ）、１０６，１０７は絶縁膜である
。（図９）および（図１０）から明らかなように、従来
の液晶パネルは画素ごとに画素電極９３に印加する信号
を制御するためＴＦＴが形成されており、対向基板１０
１ａにはＴＦＴに光があたらないようにするＢＭが形成
されている。また、対向基板１０１ａとアレイ基板１０
１ｂ間は通常１０〜１５μｍの間隔で配置され、液晶パ
ネルの周辺部は封止樹脂で封止され、前記間隔にＴＮ液
晶が注入された構造となっている。

【０００６】（図１１）にその動作説明図を示す。（図
１１）において、１１１，１１２は偏光板、１１３は偏
光方向、１１４は透明電極（以後、ＩＴＯと呼ぶ）、１
１５は液晶分子、１１６は信号源、１１７はスイッチで
ある。（図１１）に示すように、オフ状態では入射偏光
が９０゜回転し、オン状態では回転せずに透過する。し
たがって、２枚の偏光板１１１，１１２の偏光方向が直
交していれば、オフ状態では光が透過、オン状態では遮
断される。ただし、偏光方向が互いに平行であればこの
逆になる。以上のようにＴＮ液晶パネルは光を変調し画
像を表示する。

【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１２）は従来の液晶投
写型テレビの構成図である。（図１２）において、１２
１は集光光学系、１２２は赤外線を透過させる赤外線カ
ットミラー、１２３ａは青色光反射ダイクロイックミラ
ー（以後、ＢＤＭと呼ぶ）、１２３ｂは緑色光反射ダイ
クロイックミラー（以後、ＧＤＭと呼ぶ）、１２３ｃは
赤色光反射ダイクロイックミラー（以後、ＲＤＭと呼ぶ
）、１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２６ａ，１２６
ｂ，１２６ｃは偏光板、１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ
は透過型のＴＮ液晶パネル、１２７ａ，１２７ｂ，１２
７ｃは投写レンズ系である。なお、投写レンズ系は差し
さわりがない時は総称して投写レンズと呼ぶ。また、説
明に不要な構成物、たとえばフィールドレンズなどは図
面から省略している。

【０００８】以下、従来の液晶投写型テレビの動作につ
いて（図１２）を参照して説明する。まず集光光学系１
２１から出射された白色光はＢＤＭ１２３ａ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１２４ａに入射される。同様にＢＤＭ１２３ａを透過
した光は、ＧＤＭ１２３ｂにより緑色光（以後、Ｇ光と
呼ぶ）が反射され偏光板１２４ｂに、また、ＲＤＭ１２
３ｃにより赤色光（以後、Ｒ光と呼ぶ）が反射され偏光
板１２４Ｃに入射される。偏光板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、透過光の明るさは
最大でも半分以下となってしまう。各液晶パネルは映像
信号により前記透過光を変調する。変調された光はその
変調度合のより各偏光板１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ
を透過し、各投写レンズ系１２７ａ，１２７ｂ，１２７
ｃに入射して、前記レンズによりスクリーンに拡大投映
される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の説明でも明らか
なように、ＴＮ液晶パネルを用いた液晶投写型テレビで
は前記液晶パネルに直線偏光を入射させる必要があるた
め、偏光板を前記パネルの前後に配置する必要がある。そのため、前記偏光板により光が損失してしまう。した
がって、スクリーンに拡大投写した際、低い画面輝度し
か得られないという課題がある。そこで、本発明の液晶
パネルおよび液晶投写型テレビでは高分子分散液晶を用
いた。高分子分散液晶には、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。

【００１０】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。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。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Ｐ
Ｄ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または樹脂と
呼び、前記樹脂が重合硬化した状態をポリマーと呼ぶ。まず、高分子分散液晶の動作について（図１３（ａ）（
ｂ））を用いて簡単に述べる。

【００１１】（図１３（ａ）（ｂ））は高分子分散液晶
パネルの動作の説明図である。（図１３（ａ）（ｂ））
において、１３１はアレイ基板、１３２は画素電極、１
３３は対向電極、１３４は水滴状液晶、１３５はポリマ
ー、１３６は対向基板である。前記画素電極にはＴＦＴ
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１３（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１３４
は不規則な方向に配向している。この状態ではポリマー
１３５と液晶とに屈折率差が生じ入射光は散乱する。こ
こで（図１３（ｂ））に示すように画素電極に電圧を印
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１３１より出
射する。

【００１２】以上のように、高分子分散液晶パネルは偏
光板を用いないため、光利用効率が高く、非常に高輝度
の表示画像が得られる可能性がある。しかし、（図１４
）に示すように入射光は液晶パネル内で散乱するため、
以下の課題が発生する。（図１４）において、ア，イは
入射光の軌跡を示している。入射光は画素電極への電圧
の印加度合に応じて散乱される。入射光イのような場合
は別段問題がないが、入射光アのように水滴状液晶６１
により軌跡をまげられ、ＴＦＴに照射される場合に問題
が生じる。それは、液晶パネルのＴＦＴを構成する半導
体膜としてアモルファスシリコンが用いられているため
である。前記アモルファスシリコンは太陽電池にも用い
られているように光励起の特性を有する。したがって、
前記アモルファスシリコン膜に光が照射されると、ＴＦ
Ｔが完全なオフ状態にならなくなる。これを防止するた
めに、従来のＴＮ液晶パネルでは対向基板上にＢＭを形
成し、光をＢＭで遮光してＴＦＴに照射されないように
していた。

【００１３】しかし、（図１３）に示すように、高分子
分散液晶は光の散乱と透過を制御することにより画像を
表示する。そのため、たとえＢＭでＴＦＴに直接光があ
たらない構造をとっていても、散乱状態では光の軌跡が
水滴状液晶６１によりまげられ、ＴＦＴのアモルファス
シリコンに照射されてしまう。（図１２）に示すような
液晶投写型テレビに用いる液晶パネルには、通常、数万
ルクス以上の強い光が入射するため、先に示す散乱光の
強さもかなり強力なものとなる。このため、従来の液晶
パネル構造ではＴＦＴのオフ状態の特性が悪くなり、表
示画像のコントラストが低下する。したがって、従来の
高分子分散液晶パネルを用いて液晶投写型テレビを構成
することは不可能であった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、第１の本発明の液晶パネルは、液晶として高分子分
散液晶を用い、また、アレイ構成はＴＦＴ上に絶縁膜を
形成し、前記絶縁膜上に金属物質からなる遮光膜を形成
し、さらに、前記遮光膜をゲート信号線と電気的接続を
取り、前記遮光膜の電位の固定を行なったものである。

【００１５】また、第２の本発明の液晶パネルは、第１
の本発明の液晶パネルの構成に加えて、対向電極基板に
ＢＭを形成し、ＴＦＴ上に形成された遮光膜およびその
近傍に光が直接照射されないように構成したものである
。

【００１６】また、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り、投写光学系
として、シュリーレン光学系等を用い散乱光と平行光を
分離して投写し、高輝度・高コントラスト化を実現でき
るものである。

【００１７】

【作用】本発明はＴＦＴに遮光膜を形成することにより
、ＴＦＴの半導体膜に光が照射されることを大幅に低減
できた。そのため、ＴＦＴのオフ特性が良好となり表示
画像のコントラストが大幅に向上した。また、前記遮光
膜をゲート信号線に接続して、電位を固定しているため
、前記遮光膜による寄生容量が発生せず、きわめて高品
位の画像を表示することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の液晶パネルについて説明する
。（図）１は第１の本発明の液晶パネルの一画素の平面
図である。また、（図２）はほぼ（図１）のＢ−Ｂ’線
での断面図を示している。ただし、図面は説明を容易に
するため、説明に不要な箇所は省略してあり、またモデ
ル的に描いている。以上のことは以下の（図３）におい
ても同様である。

【００１９】（図１）および（図２）において、１１ａ
，１１ｂはゲート信号線、１２ａ，１２ｂはソース信号
線、１３はＩＴＯなどからなる画素電極、１４はＴＦＴ
のドレイン端子１４と画像電極１３とを電気的に接続す
るための画素コンタクトホール、１５はＴＦＴ上に形成
された絶縁膜、１６は前記絶縁膜１５上に形成された金
属物質からなる遮光膜、１７は前記遮光膜１５とゲート
信号線１１ｂとを電気的に接続を取るためのコンタクト
ホール、２１ａは対向電極２２が形成されたガラス基板
、２１ｂはＴＦＴなどが形成されたガラス基板、２３は
高分子分散液晶からなる液晶層、２４はＴＦＴのゲート
端子、２５はＴＦＴのドレイン端子、２６はＴＦＴのソ
ース端子、２７はアモルファスシリコンからなる半導体
膜、２８，２９は絶縁膜、３０は付加容量電極である。

【００２０】ＴＦＴのゲート端子２４は通常Ｃｒにより
形成され、その膜厚は５００オングストローム〜２００
０オングストロームであり、絶縁膜１５および２８はＳ
ｉＮｘまたはＳｉＯ２等で形成され、その膜厚は２００
０オングストローム〜５０００オングストロームの範囲
で形成される。また、半導体膜２７の膜厚は１００オン
グストローム〜８００オングストローム、ドレイン端子
２５およびソース端子２６は主としてＡｌにより形成さ
れ、その膜厚は２０００オングストローム〜１００００
オングストロームである。遮光膜１６はＣｒまたはＡｌ
で構成し、その膜厚は１０００オングストローム以上に
形成される。

【００２１】（図１）および（図２）から明らかなよう
に、遮光膜１６はＴＦＴの半導体膜上の上層部に形成さ
れ、かつ前記半導体膜を光が入射せぬような大きさ・位
置に作製される。そのためには、前記半導体膜のパター
ンよりも大きく形成しておくことが好ましい。本発明の
液晶パネルの作製方法としては、従来のアクティブマト
リクスクアレイ作製プロセスによりアレイ基板を作製し
た後、前記基板上にＳｉＯ２またはＳｉＮｘにより絶縁
膜１５を形成する。次に所定のパターンとなるように前
記絶縁膜１５上にマスクを形成して、少なくともＴＦＴ
およびゲート・ソース信号線上に絶縁膜を残すようにパ
ターニングを行なう。この際、コンタクトホール１７の
穴あけも同時に行なう。

【００２２】次に所定の形状にパターニングされた絶縁
膜上にＣｒ等の金属物質からなる金属薄膜を形成する。形成する薄膜の膜厚は前記絶縁膜１５の膜厚により異な
り、少なくとも金属・薄膜とゲート信号線１６ｂが電気
的に接続がとれる膜厚に形成する。最後に前記金属薄膜
上にマスクを形成してパターニングを行なうことにより
遮光膜１６を形成して完成する。

【００２３】液晶パネルの作製方法としては、前に説明
したアレイ基板２１ｂの周辺部にファイバーが含有され
た封止樹脂を液晶の注入口を残して塗布し、一方対向基
板２１ａには所定の液晶層の膜厚を得るためのビーズを
散布する。ビーズ径として５μｍ〜２０μｍが好ましく
、中でも１０μｍ〜１５μｍが最も好ましい。前に述べ
たファイバー径は前記ビーズ径に適合する径のものが用
いられる。次に対向基板２１ａにアレイ基板２１ｂを位
置決めし、張り合わせる。その後加熱して封止樹脂を硬
化させる。次に前記張り合わせたパネルを真空室にいれ
、基板２１ａと２１ｂ間を真空状態にする。その後、注
入口を液晶溶液にひたしたのち、真空室の真空をやぶる
。すると液晶溶液は注入口より前記基板内に注入される
。液晶溶液の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良い。

【００２４】なお、先に述べた液晶材料のうちシアンビ
フェニル系のネマスチック液晶が最も好ましい。樹脂材
料としては透明なポリマーが好ましく、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
、先に述べたように製造工程の容易さ、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。また、紫外線を照射することによって樹脂のみ重合
反応を起こしてポリマーとなり、液晶のみ相分離して、
樹脂分と比較して液晶の量が少ない場合には独立した粒
子状の水滴状液晶が形成されるし、一方液晶の量が多い
場合は、樹脂マトリクスが液晶材料中に粒子状、または
ネットワーク状に存在し、液晶が連続層を成すように形
成される。

【００２５】この際に水滴状液晶の粒子径、もしくはポ
リマーネットワークの孔径がある程度均一で、かつ大き
さとしては０．１μｍ〜数μｍの範囲でなければ入射光
の分散性能力が悪く、コントラストが上がらない。この
為にも紫外線硬化樹脂のように短時間で硬化が終了しう
る材料でなければならない。また、液晶材料と樹脂材料
の配合比は９：１〜１：９であり、中でも２：１〜１：
２の範囲が好ましい。

【００２６】以下、図面を参照しながら、第２の本発明
の液晶パネルについて説明する。（図３）は、第２の本
発明の一画素部の断面図である。第１の本発明の液晶パ
ネルとの相違点は対向基板２１ａに遮光膜３１を形成し
た点にある。遮光膜３１はＣｒまたは酸化Ｃｒ等の金属
物質の薄膜をパターニングして形成される。前記形成位
置としては、ＴＦＴの上層部に位置し、ほぼＴＦＴ全体
がかくれるように形成され、その薄膜は５００オングス
トローム〜２０００オングストロームである。他の点は
第１の本発明と同一であるので説明を省略する。

【００２７】以上のように、第２の本発明の液晶パネル
では遮光膜３１を形成することにより、ＴＦＴには直接
光が照射されることを完全に防止することができ、さら
に液晶層２３で散乱された光を遮光膜１６で遮光するた
めに完全に半導体膜２７に光があたることを防止できる
。そのため、ＴＦＴのオフ動作特性を全く低下させるこ
とがないため、第２の本発明の液晶パネルを液晶投写型
テレビに用いた場合、第１の本発明の液晶パネルを用い
た液晶投写型テレビよりも、さらにコントラストのよい
高画質の液晶投写型テレビを構成できる。

【００２８】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４）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４）において、４１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の
メタルハライドランプ２５０Ｗを有している。また凹面
鏡は、有視光のみを反射させるように構成されている。さらに集光光学系４１の出射端には紫外線カットフィル
タが配置されている。４２は赤外線を透過させ、有視光
を反射させる赤外線カットミラーである。ただし、前記
赤外線カットミラー４２は集光光学系４１の内部に配置
してもよいことは言うまでもない。４３ａはＢＤＭ、４
３ｂはＧＤＭ、４３ｃはＲＤＭである。

【００２９】なお、前記ＢＤＭからＲＤＭ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ＲＤＭ４
３ｃ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。４４ａ，４４ｂおよび４４ｃは本発明の第１ま
たは第２の高分子分散液晶パネルである。前記液晶パネ
ルは光のハレーションおよび反射を防止するため、少な
くとも光入射面には反射防止膜を形成している。４５ａ
，４５ｂおよび４５ｃはレンズ、４７ａ，４７ｂおよび
４７ｃは投写レンズ、４６ａ，４６ｂおよび４６ｃはし
ぼりとしてのアパーチャである。なお、４５，４６およ
び４７でシュリーレン光学系を構成している。ここで特
に支障のないかぎり前記４５，４６および４７の組を投
写レンズ系と呼ぶ。また、アパーチャはレンズ４５のＦ
Ｎｏ．が大きいとき必要がないことは明らかである。

【００３０】投写レンズ系の配置等は、以下の通りであ
る。まず、高分子分散液晶パネルとレンズ４５との距離
Ｌと、レンズ４５とアパーチャ４６までの距離Ｌはほぼ
等しくなるように配置される。また、レンズ４５は集光
角θが約６度以下になるものが選ばれる。また、アパー
チャ４６の開口半径Ｄは前記の距離Ｌが１０ｃｍとする
と１ｃｍ程度に設定される。以上のような投写レンズ系
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。アパーチャの開口半径Ｄを小さくすれば
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。

【００３１】本発明の液晶パネルの液晶層の膜厚が１０
〜１５μｍの時、少なくともレンズの集光角θは８度以
下にする必要があった。中でも６度前後が最適であり、
その時、コントラストは画面中心部で２００：１であり
、また、リア方式で４０インチスクリーンに投写した際
、ＣＲＴ投写型テレビと比較して、同等以上の画面輝度
を得ることができた。なお、その時のアパーチャの開口
径は１０ｍｍ、距離Ｌは１００ｍｍ前後であった。より
具体的には（図４）の構成図は（図５）に示す斜視図で
示される。（図５）において、５１，５２はレンズ、５
３はミラー、５４ａ，５４ｂ，５４ｃは投写レンズまた
は投写レンズ系である。

【００３２】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
ついて例にとり説明する。まず、集光光学系４１から白
色光が照射され、前記白色光のＢ光成分はＢＤＭ４３ａ
により反射される。次に前記Ｂ光は高分子分散液晶パネ
ル４４ａに入射する。前記高分子分散液晶パネル４４ａ
は（図１３）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を制御し、光を変調する
。散乱した光はアパーチャ４６ａで遮光され、逆に平行
光または所定角度範囲内の光はアパーチャ４６ａを通過
する。前記通過した光は投写レンズ４７ａ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４４ｂはＧ光成分の光を変調し、
また、高分子分散液晶パネル４４ｃはＲ光成分の光を変
調して、スクリーン上には変調されたＲＧＢ光が合成さ
れ、カラー画像が表示される。

【００３３】なお、絶縁膜１５はＴＦＴ上およびその近
傍のみに形成したかのように図示したが、これに限定す
るものではなく、広範囲に形成してもよいことは言うま
でもない。また、遮光膜１６はゲート信号線と電気的に
接続を取るかのように表現したが、これに限定するもの
ではなく、たとえばＴＦＴのゲート端子２４または付加
容量の一方の電極３０などと接続を取ってもよいことは
言うまでもない。

【００３４】また、本発明の液晶パネルのＴＦＴは半導
体膜としてアモルファスシリコンを用いたものとして表
現したが、たとえば、ポリシリコンを用いたものであっ
てもよい。

【００３５】また、本発明の液晶パネルの構成はＴＦＴ
に限定するものではなく、ダイオードなどの２端子素子
をスイッチング素子として用いる液晶パネルでも有効で
あることは明らかである。

【００３６】また、基板２１ｂはガラス基板としたが、
これに限定するものではなく、たとえばシリコンなどの
半導体基板であってもよい。

【００３７】また、本発明の液晶投写型テレビの実施例
においては、リアタイプ液晶投写型ＴＶのように表現し
たが、これ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タイプ液晶投写型ＴＶでもよい
ことは言うまでもない。

【００３８】また、本発明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なうとした
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、色分離を行なってもよい。

【００３９】また、本発明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もよいことは言うまでもない。

【００４０】また、本発明の液晶投写型テレビにおいて
は、投写レンズ系をシュリーレン光学系と用いるとした
が、これに限定するものではなく、レンズ４５に入射し
た平行光を遮へいし、散乱光を投映する中心遮へい型の
光学系を用いてもよいことは言うまでもない。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明はＴＦＴの上層部
に遮光膜１６または３１を形成したことにより、（図６
）に示すように高分子分散液晶により散乱された光ある
いはＴＦＴに入射した光がＴＦＴの半導体膜に照射され
ることがない。したがって、前記半導体膜に光励起が発
生することがないため、ＴＦＴのオフ時の動作特性が良
好となり、コントラストの高い画像表示を行なえる。このことは、液晶パネルに強い光を入射させる液晶投写
型テレビに本発明の液晶パネルを用いれば特にその効果
は有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の本発明の液晶パネルの一画素部の平面図
である。

【図２】第１の本発明の液晶パネルの一画素部の断面図
である。

【図３】第２の本発明の液晶パネルの一画素部の断面図
である。

【図４】本発明の一実施例に係る液晶投写型テレビの構
成図である。

【図５】本発明の一実施例に係る液晶投写型テレビの一
部斜視図である。

【図６】本発明の液晶パネルの効果の説明図である。

【図７】従来の液晶パネルの斜視図である。

【図８】従来の液晶パネルの等価回路図である。

【図９】従来の液晶パネルの一画素部の平面図である。

【図１０】従来の液晶パネルの一画素部の断面図である
。

【図１１】ＴＮ液晶パネルの動作の説明図である。

【図１２】従来の液晶投写型テレビの構成図である。

【図１３】高分子分散液晶パネルの動作の説明図である
。

【図１４】液晶パネルの課題の説明図である。

【符号の説明】

１１，Ｇ１〜Ｇｍ　　ゲート信号線１２，Ｓ１〜Ｓｎ　　ソース信号線１３　　画素電極１４　　画素コンタクトホール１５　　絶縁膜１６，３１　　遮光膜１７　　コンタクトホール２１　　ガラス基板２２　　対向電極２３　　高分子分散液晶層２４　　ゲート端子２５　　ドレイン端子２６　　ソース端子２７　　半導体膜１５，２８，２９　　絶縁膜３０　　付加容量電極４１　　集光光学系４２　　赤外線カットミラー４３　　ダイクロイックミラー４４　　高分子分散液晶パネル４５，４７，５１，５２　　レンズ４６　　アパーチャ５３　　ミラー５４　　投写レンズ系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　画素電極に信号を印加するスイッチン
グ素子の上層に絶縁膜が形成され、前記絶縁膜の上層に
遮光性を有する物質からなる第１の遮光膜が形成されて
おり、かつ前記第１の遮光膜が所定電位に保持されてい
ることを特徴とする液晶パネル。
【請求項２】　　画素電極に信号を印加するスイッチン
グ素子の上層に絶縁膜が形成され、前記絶縁膜の上層に
遮光性を有する物質からなる第１の遮光膜が形成されて
おり、前記第１の遮光膜が所定電位に保持され、かつ、
共通電極が形成された基板に第２の遮光膜が形成されて
いることを特徴とする液晶パネル。
【請求項３】　　スイッチング素子は薄膜トランジスタ
であり、第１の遮光膜がゲート信号線と前記スイッチン
グ素子のゲート端子のうち少なくとも一方に電気的に接
続されていることを特徴とする請求項１または請求項２
記載の液晶パネル。
【請求項４】　　液晶パネルは、高分子分散液晶パネル
であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
液晶パネル。
【請求項５】　　第１および第２の遮光膜は金属物質で
形成されていることを特徴とする請求項２記載の液晶パ
ネル。
【請求項６】　　画素電極に信号を印加するスイッチン
グ素子の上層に絶縁膜が形成され、前記絶縁膜が所定電
位に保持されている液晶パネルと、光発生手段と、前記
光発生手段が発生した光を前記液晶パネルに導く第１の
光学要素部品と、前記液晶パネルで変調された光を投映
する第２の光学要素部品を具備することを特徴とする液
晶投写型テレビ。
【請求項７】　　光発生手段が発生する光は色フィルタ
で青色光，緑色光および赤色光の３つの所定範囲の波長
の光に分離され、かつ、前記３つの所定範囲の波長の光
に対して少なくとも１つの液晶パネルが配置されている
ことを特徴とする請求項６記載の液晶投写型テレビ。
【請求項８】　　色フィルタはダイクロイックミラーで
あることを特徴とする請求項７記載の液晶投写型テレビ
。
【請求項９】　　青色光を変調する液晶パネルの光学像
と、緑色光を変調する液晶パネルの光学像と、赤色光を
変調する液晶パネルの光学像とが光学要素部品により、
スクリーンの同一位置に投映されることを特徴とする請
求項７記載の液晶投型テレビ。