JPH0766123B2 - カラ−表示体 - Google Patents
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- JPH0766123B2 JPH0766123B2 JP60051192A JP5119285A JPH0766123B2 JP H0766123 B2 JPH0766123 B2 JP H0766123B2 JP 60051192 A JP60051192 A JP 60051192A JP 5119285 A JP5119285 A JP 5119285A JP H0766123 B2 JPH0766123 B2 JP H0766123B2
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- Japan
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- color
- pixel
- light
- plate
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133621—Illuminating devices providing coloured light
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶等の光学素子を用いたカラー表示体に関す
るものである。
るものである。
第１図は従来の液晶を用いたフルカラー表示体の一例を
示している。ガラス1,2上に電極5,6を設け、液晶体７を
駆動する。又カラー表示のため（ロ）のような配置のカ
ラーフィルタを有し下方から白色光を投射することによ
り上方でカラー画像を得る。即ち、下方の白色光源から
の光を液晶がラクトバルブとして働き、R,G,Bの各色画
素の透過光を制御することによりフルカラー表示を実現
するものである。この方式は原理的には、液晶等の透過
光量を電気的に制御する電気光学素子とカラーフィル
タ、光源の組み合わせにより実現するものであり、発光
型の表示体に比べてフルカラー表示が容易にできること
が特徴である。このライトバルブ方式によるフルカラー
表示については、例えば日経エレクトロニクス1984年９
月10日号、211ページに詳細な説明があるので細かいこ
とは省く。
示している。ガラス1,2上に電極5,6を設け、液晶体７を
駆動する。又カラー表示のため（ロ）のような配置のカ
ラーフィルタを有し下方から白色光を投射することによ
り上方でカラー画像を得る。即ち、下方の白色光源から
の光を液晶がラクトバルブとして働き、R,G,Bの各色画
素の透過光を制御することによりフルカラー表示を実現
するものである。この方式は原理的には、液晶等の透過
光量を電気的に制御する電気光学素子とカラーフィル
タ、光源の組み合わせにより実現するものであり、発光
型の表示体に比べてフルカラー表示が容易にできること
が特徴である。このライトバルブ方式によるフルカラー
表示については、例えば日経エレクトロニクス1984年９
月10日号、211ページに詳細な説明があるので細かいこ
とは省く。
この方式はフルカラー表示が容易に実現できるが、反
面、バックライト（白色光源）の効率（消費電力）やカ
ラーフィルターの分光特性に大きく依存することとな
る。例えばカラーフィルタとして染料を有機物に染色し
て形成する方法にしても彩度を上げるために光の吸収率
をよくする（フィルタを暗くする）。その結果バックラ
イトの明かるさを稼がねばならない。しかしこれは液晶
の低電力性を犠牲にするものであり好ましくない。この
欠陥はカラーフィルタが光の吸収によって色を表現して
いることによる。
面、バックライト（白色光源）の効率（消費電力）やカ
ラーフィルターの分光特性に大きく依存することとな
る。例えばカラーフィルタとして染料を有機物に染色し
て形成する方法にしても彩度を上げるために光の吸収率
をよくする（フィルタを暗くする）。その結果バックラ
イトの明かるさを稼がねばならない。しかしこれは液晶
の低電力性を犠牲にするものであり好ましくない。この
欠陥はカラーフィルタが光の吸収によって色を表現して
いることによる。
従って本発明の目的は吸収によって色を発生するカラー
フィルタに代えて、透過率が高くかつ彩度の高い色表現
の手段を提供することにある。
フィルタに代えて、透過率が高くかつ彩度の高い色表現
の手段を提供することにある。
本発明は従来のカラーフィルタに代って、白色光から赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の成分を分光して平面的に
供給し、並置的R,G,B光源を得るような平面多画素分光
板を用いることにある。
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の成分を分光して平面的に
供給し、並置的R,G,B光源を得るような平面多画素分光
板を用いることにある。
本発明の基本概念図を第２図に示す。ガラス10,11にス
ペーサ12を介して液晶16が封入されている。勿論電極1
3,14はガラス10,11上に形成されており、基本的には従
来と同じである。基本的に異なるのはカラーフィルタに
代って、平面多画素分光板15を用いることにある。この
分光板は、この図では液晶パネルの外側に配置してある
が、ガラス11と兼用して、第１図（イ）に近い形にする
ことは可能である。この平面多画素分光板15は、例えば
下方からの白色光をR,G,B成分の分波して、見かけ上第
１図（ロ）のような平面配置を得る。この結果、従来、
例えばＲ画素ではＢとＧ成分を吸収してＲ成分のみ透過
するので、ＢとＧ成分は無駄になっている。一方本発明
は、R,G,Bを吸収なく分波によりR,G,Bの各画素を構成す
るので、同一の光量を入射した時の各画素の明かるさが
少なくとも３倍、普通では約５倍明かるくなる。
ペーサ12を介して液晶16が封入されている。勿論電極1
3,14はガラス10,11上に形成されており、基本的には従
来と同じである。基本的に異なるのはカラーフィルタに
代って、平面多画素分光板15を用いることにある。この
分光板は、この図では液晶パネルの外側に配置してある
が、ガラス11と兼用して、第１図（イ）に近い形にする
ことは可能である。この平面多画素分光板15は、例えば
下方からの白色光をR,G,B成分の分波して、見かけ上第
１図（ロ）のような平面配置を得る。この結果、従来、
例えばＲ画素ではＢとＧ成分を吸収してＲ成分のみ透過
するので、ＢとＧ成分は無駄になっている。一方本発明
は、R,G,Bを吸収なく分波によりR,G,Bの各画素を構成す
るので、同一の光量を入射した時の各画素の明かるさが
少なくとも３倍、普通では約５倍明かるくなる。
〔実施例１〕 第３図は、本発明の平面多画素分光板の一実施例を示し
ている。マイクロレンズアレイ22とそれに対応するマイ
クロプリズムアレイ21、及び平面集積化導波路20からで
きている。下方からの白色光はマイクロレンズアレイ22
により光が中心方向に集束され、マイクロプリズムアレ
イ21に入射する。このプリズムアレイでは波長による屈
折率依存性によりＲ成分は曲がり方が少なく、Ｂ成分は
多くなる。従って分光された各成分の位置に対応して、
ロッドレンズアレイのような平面集積化導波路20を置く
と、この導波路の出口では白色光がR,G,Bに分波された
出力を得ることができ、この方式は原理的にはこの光路
中に何の吸収もない（ロスがない）ので、従来のカラー
フィルタより明かるくなる。この構成の基本はマイクロ
プリズムアレイ21を用いることにあり、他の部分は効率
を多少犠牲にすればなくてもよいし、他の同等の働きを
するものに置き代ることは可能である。
ている。マイクロレンズアレイ22とそれに対応するマイ
クロプリズムアレイ21、及び平面集積化導波路20からで
きている。下方からの白色光はマイクロレンズアレイ22
により光が中心方向に集束され、マイクロプリズムアレ
イ21に入射する。このプリズムアレイでは波長による屈
折率依存性によりＲ成分は曲がり方が少なく、Ｂ成分は
多くなる。従って分光された各成分の位置に対応して、
ロッドレンズアレイのような平面集積化導波路20を置く
と、この導波路の出口では白色光がR,G,Bに分波された
出力を得ることができ、この方式は原理的にはこの光路
中に何の吸収もない（ロスがない）ので、従来のカラー
フィルタより明かるくなる。この構成の基本はマイクロ
プリズムアレイ21を用いることにあり、他の部分は効率
を多少犠牲にすればなくてもよいし、他の同等の働きを
するものに置き代ることは可能である。
ここに示す部品は主にプラスティック材料をベースとす
ると容易に形成できる。材料はアクリル系やポリカーボ
ネイト系の樹脂であり、射出成形により形づくる。この
平面多画素分光板を上から見ると、R,G,Bの色画素が形
成され、これと画素を整合した液晶表示体のようなライ
トバルブを重ねることにより、従来より明かるいカラー
画像を再現できる。
ると容易に形成できる。材料はアクリル系やポリカーボ
ネイト系の樹脂であり、射出成形により形づくる。この
平面多画素分光板を上から見ると、R,G,Bの色画素が形
成され、これと画素を整合した液晶表示体のようなライ
トバルブを重ねることにより、従来より明かるいカラー
画像を再現できる。
〔実施例２〕 もう一つの実施例を第４図に示す。マイクロレンズアレ
イ31と平面集積化導波路30は、第３図と同一であり、第
３図の例と同様、光の入射方向が限定されていたり、見
る方向が限定されている場合には省略したり、他のもの
に置き代えることができる。この方式は分光ミラー34,3
5、及び両面ミラー32,33からなる。まず入射した白色光
は分光ミラー35によりＲ成分は反射し左方へ曲げられ両
面ミラー32,33によりＲ画素へ出射する。一方B,G成分は
分光ミラー38を透過し、次の分光ミラー34に入射する。
この時Ｇ成分は分光ミラー34により左方へ反射され、Ｇ
成分として出射してゆく。一方Ｂ成分は分光ミラー34を
透過し、Ｂ成分として出射する。この結果上方から観測
すると入射した白色光が、R,G,Bの各成分に分波され
て、細かい色画素を構成できる。ここに用いる分光ミラ
ーの基本的な構成は従来ダイクロイックミラーと呼ばれ
ているものと同一か、それよりやや性能的に劣っていて
も十分である。ここに示す実施例の平面他画素分光板は
プラスティック材料により成形可能である。例えば両面
ミラー32,33はブロック36の両面にアルミニウム等を蒸
着すればよいし、ダイクロイックミラー34,35はブロッ
ク37の両面に誘電体膜を形成することにより得られる。
そしてブロック36,37を合成することにより平面集積化
分光板を実現することができる。
イ31と平面集積化導波路30は、第３図と同一であり、第
３図の例と同様、光の入射方向が限定されていたり、見
る方向が限定されている場合には省略したり、他のもの
に置き代えることができる。この方式は分光ミラー34,3
5、及び両面ミラー32,33からなる。まず入射した白色光
は分光ミラー35によりＲ成分は反射し左方へ曲げられ両
面ミラー32,33によりＲ画素へ出射する。一方B,G成分は
分光ミラー38を透過し、次の分光ミラー34に入射する。
この時Ｇ成分は分光ミラー34により左方へ反射され、Ｇ
成分として出射してゆく。一方Ｂ成分は分光ミラー34を
透過し、Ｂ成分として出射する。この結果上方から観測
すると入射した白色光が、R,G,Bの各成分に分波され
て、細かい色画素を構成できる。ここに用いる分光ミラ
ーの基本的な構成は従来ダイクロイックミラーと呼ばれ
ているものと同一か、それよりやや性能的に劣っていて
も十分である。ここに示す実施例の平面他画素分光板は
プラスティック材料により成形可能である。例えば両面
ミラー32,33はブロック36の両面にアルミニウム等を蒸
着すればよいし、ダイクロイックミラー34,35はブロッ
ク37の両面に誘電体膜を形成することにより得られる。
そしてブロック36,37を合成することにより平面集積化
分光板を実現することができる。
本発明は以上の実施例で示したように、RGBの各成分を
分波分光する作用を有する素子を平面上に複数個集積化
した平面多画素分光板を用いることにより、入射光をロ
スなく透過させることができ、その結果、従来と同一の
明かるさのフルカラー表示体を得ようとすると、バック
の明るさを従来の約1/5にでき、この値は、通常の室内
光でも可能な範囲、即ち受光型のフルカラー表示が実現
可能な範囲にある。又従来と同一の明かるさのバックラ
イトを用いれば、従来より５倍の明かるさが得られるこ
とは言うまでもない。
分波分光する作用を有する素子を平面上に複数個集積化
した平面多画素分光板を用いることにより、入射光をロ
スなく透過させることができ、その結果、従来と同一の
明かるさのフルカラー表示体を得ようとすると、バック
の明るさを従来の約1/5にでき、この値は、通常の室内
光でも可能な範囲、即ち受光型のフルカラー表示が実現
可能な範囲にある。又従来と同一の明かるさのバックラ
イトを用いれば、従来より５倍の明かるさが得られるこ
とは言うまでもない。
第１図はカラーフィルタを用いた従来のフルカラー表示
体の実現例を示す図（イ）とカラーフィルタを示す図
（ロ）。 1,2……ガラス、5,6……駆動電極 ７……液晶、４……カラーフィルタ 第２図は本発明の液晶ライトバルブを用いたフルカラー
表示体の基本構成図。 10,11……ガラス 13,14……駆動電極 16……液晶 17……ライトバルブ 15……平面多画素分光板 第３図は本発明に用いる平面多画素分光板の一構成例を
示す図。 20……平面集積化導波路 21……マイクロプリズムアレイ 22……マイクロレンズアレイ 第４図は本発明に用いる平面多画素分光板の他の実現例
を示す図。 30……平面集積化導波路 31……マイクロレンズアレイ 34,35……ダイクロイックミラー 32,33……両面ミラー
体の実現例を示す図（イ）とカラーフィルタを示す図
（ロ）。 1,2……ガラス、5,6……駆動電極 ７……液晶、４……カラーフィルタ 第２図は本発明の液晶ライトバルブを用いたフルカラー
表示体の基本構成図。 10,11……ガラス 13,14……駆動電極 16……液晶 17……ライトバルブ 15……平面多画素分光板 第３図は本発明に用いる平面多画素分光板の一構成例を
示す図。 20……平面集積化導波路 21……マイクロプリズムアレイ 22……マイクロレンズアレイ 第４図は本発明に用いる平面多画素分光板の他の実現例
を示す図。 30……平面集積化導波路 31……マイクロレンズアレイ 34,35……ダイクロイックミラー 32,33……両面ミラー
Claims (3)
- 【請求項１】平面上に複数組の色画素を配置し、前記色
画素を透過する光量を電気的に制御することによりカラ
ー表示を実現するカラー表示体において、入射光をマス
クロレンズアレイによって集光し、前記集光した入射光
を平面多画素分光板によって複数の各色の分光し、前記
色画素を形成することを特徴とするカラー表示体。 - 【請求項２】前記平面多画素分光板がマイクロプリズム
アレイであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のカラー表示体。 - 【請求項３】前記平面多画素分光板が分光ミラーである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー表
示体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60051192A JPH0766123B2 (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | カラ−表示体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60051192A JPH0766123B2 (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | カラ−表示体 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8155249A Division JP2746263B2 (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | カラー表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210328A JPS61210328A (ja) | 1986-09-18 |
| JPH0766123B2 true JPH0766123B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=12880008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60051192A Expired - Lifetime JPH0766123B2 (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | カラ−表示体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766123B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2526817B2 (ja) * | 1985-12-25 | 1996-08-21 | カシオ計算機株式会社 | カラ−液晶プロジエクタ |
| JP2777989B2 (ja) * | 1986-06-12 | 1998-07-23 | キヤノン株式会社 | カラー表示装置 |
| JP2669063B2 (ja) * | 1989-07-26 | 1997-10-27 | 日本電気株式会社 | 液晶投射ディスプレイ |
| JP2622185B2 (ja) * | 1990-06-28 | 1997-06-18 | シャープ株式会社 | カラー液晶表示装置 |
| FR2707447B1 (fr) * | 1993-07-09 | 1995-09-01 | Thomson Csf | Dispositif de visualisation couleurs. |
| JP3274244B2 (ja) * | 1993-09-06 | 2002-04-15 | 株式会社東芝 | 液晶表示装置 |
| TW269010B (ja) * | 1994-04-04 | 1996-01-21 | Projectavision Inc | |
| JPH08234184A (ja) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Nec Corp | カラー液晶投影表示装置 |
| JPH07287229A (ja) * | 1995-03-08 | 1995-10-31 | Casio Comput Co Ltd | カラー液晶表示装置 |
| JPH07281186A (ja) * | 1995-03-08 | 1995-10-27 | Casio Comput Co Ltd | カラー液晶プロジェクタ |
| JPH07287206A (ja) * | 1995-03-08 | 1995-10-31 | Casio Comput Co Ltd | カラー液晶プロジェクタ |
| JPH07287205A (ja) * | 1995-03-08 | 1995-10-31 | Casio Comput Co Ltd | カラー液晶表示装置 |
| CN100410761C (zh) * | 2006-06-12 | 2008-08-13 | 宁波思达利光电科技有限公司 | 用于液晶显示器的光学模块及液晶显示器 |
| WO2014134847A1 (zh) * | 2013-03-04 | 2014-09-12 | Wong Yuen Chiu | 一种单像素单色显示及可收信号模组和包含此模组的装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61167974A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-29 | シチズン時計株式会社 | カラ−液晶表示方式 |
| JPS61173285A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-04 | シチズン時計株式会社 | カラ−液晶表示方式 |
-
1985
- 1985-03-14 JP JP60051192A patent/JPH0766123B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61210328A (ja) | 1986-09-18 |
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