JPH08160350A

JPH08160350A - 投写型表示装置

Info

Publication number: JPH08160350A
Application number: JP6306102A
Authority: JP
Inventors: Shinya Mito; 真也三戸; Hiroshi Takahara; 博司高原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】色純度が良好で、かつ色均一性に優れた投写
画像を容易に表示できる投写型表示装置を提供する。【構成】光源２１から出射する照明光の光軸２８と液
晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃによって反射された投
写光の光軸２９とを含む平面が、液晶パネル２５ａ，２
５ｂ，２５ｃの中心法線とダイクロイックミラー２４
ａ，２４ｂの中心法線とを含む平面に対して略垂直に配
置されている。【効果】照明光、投写光ともに同じ角度でダイクロイ
ックミラー２４ａ，２４ｂに入射させることができ、光
線の入射角依存性による色純度の劣化を排除できる。

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写する液
晶投写型表示装置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
投写し、大画面の表示画像を得る液晶投写型表示装置が
注目をあつめてきている。現在、商品化されている液晶
投写型表示装置は液晶の旋光特性を利用したツイストネ
マティック（以後、ＴＮと呼ぶ）液晶パネルが用いられ
ている。

【０００３】さらに、液晶として高分子分散液晶（以
下、ＰＤ液晶と呼ぶ）を用いれば、偏光板が不要とな
り、ＴＮ液晶を用いた液晶パネルの３倍以上の高輝度表
示を得られる。

【０００４】ここでＰＤ液晶パネルの動作について（図
２０（ａ），（ｂ））を用いて簡単に説明する。（図２
０（ａ），（ｂ））はＰＤ液晶パネルの動作の説明図で
ある。

【０００５】ポリマー５中には水滴状の液晶（以後、水
滴状液晶４と呼ぶ）が分散されている。画素電極２には
ＴＦＴ（図示せず）等が接続され、ＴＦＴのオン、オフ
により画素電極２に電圧が印加されて、画素電極２上の
液晶配向方向を可変させて光を変調する。（図２０
（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４は不規則な方向に配向してい
る。この状態ではポリマー５と水滴状液晶４とに屈折率
差が生じ、入射光は散乱する。

【０００６】ここで（図２０（ｂ））に示すように、対
向電極３と画素電極２間に電圧を印加すると液晶分子の
方向がそろう。液晶分子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５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１より出射する。

【０００７】ここで、ＰＤ液晶パネルの製造方法につい
て説明しておく。ポリマー５として、光硬化樹脂、特に
紫外線により硬化する紫外線硬化樹脂（以後、ＵＶ樹
脂）が通常用いられる。アレイ基板１と対向基板６とは
一定の間隔をあけて保持される。保持手段としては微細
なビーズが用いられることが多い。なお、ＰＤ液晶パネ
ルには基本的には配向膜の形成は必要ない。アレイ基板
１と対向基板６間に未硬化のＵＶ樹脂成分と液晶成分と
を混合させた溶液（以後、混合溶液と呼ぶ）を注入す
る。次に紫外線光を混合溶液に照射する。すると混合溶
液のＵＶ樹脂は硬化し、樹脂成分と液晶成分とが相分離
する。液晶が少ない場合は（図２０）に示すように水滴
液晶４となり、液晶が多い場合は、水滴状液晶４は連続
状につながる。

【０００８】反射型の高分子分散液晶パネルを用いた投
写型表示装置の一例を（図２１）に示す。

【０００９】光源１１から出射するする光はミラー１２
によって反射され、ダイクロイックミラー１３ａ，１３
ｂによって赤（以下、Ｒ）、緑（以下、Ｇ）、青（以
下、Ｂ）の３原色光に分離される。３色に分離された光
は３つの液晶パネル１５ａ，１５ｂ，１５ｃ（Ｇ光はミ
ラー１４を経て）に入射し、その反射光は再びダイクロ
イックミラー１３ａ，１３ｂによって合成され、投写レ
ンズ１６へ入射する。投写レンズ１６は液晶パネル１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ上に形成された光学像をスクリーン
１７上に拡大投写する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】（図２１）に示した構
成の場合、光源１１からの出射光が液晶パネル１５ａ，
１５ｂ，１５ｃ上を照明する照明光の光軸１８と、液晶
パネル１５ａ，１５ｂ，１５ｃによって反射され投写レ
ンズ１６を経てスクリーン１７に到達する投写光の光軸
１９は、ダイクロイックミラー１３ａ，１３ｂに入射す
る角度が互いに異なる。ダイクロイックミラー１３ａ，
１３ｂは一般に透明基板上に誘電体多層膜を蒸着し、特
定の波長帯域の光を透過、または反射するものが用いら
れる。このタイプのダイクロイックミラーは、光線の入
射角依存により分光性能がシフトするという特性を持
ち、（図２１）のように光軸１８と光軸１９が異なる角
度で入射する場合は、色分離する分光特性と色合成する
分光特性が互いに異なるため、所望の色純度の投写画像
を得ることは困難である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の課題を鑑
みてなされたものであり、高輝度、高画質の液晶投写型
表示装置を提供するものである。

【００１２】本発明の投写型表示装置は、光発生手段
と、色分離合成手段と、複数の反射型の光変調手段と、
投写手段とを具備し、光発生手段から出射し、光変調手
段に入射する光の第１の光軸と、光変調手段により反射
され、投写手段に入射する光の第２の光軸とを含む平面
と、光変調手段の中心法線と色分離合成手段の色分離合
成面の中心法線とを含む平面とが互いに直交するように
構成するものである。

【００１３】また、本発明の投射型表示装置は、光発生
手段と色分離合成手段との間の光路に配置される波長帯
域選択手段と、色分離合成手段と光変調手段との間の光
路に配置される光吸収手段のどちらか一方、または両方
を具備したものである。

【００１４】

【作用】本発明の投写型表示装置の構成は、光発生手段
としての光源から放射される照明光の光軸と、光変調手
段としての反射型高分子分散液晶パネルによって反射さ
れ、投写手段としての投写レンズにより投写される投写
光の光軸とが、反射型高分子液晶パネルの中心法線と色
分離合成手段の色分離合成面の中心法線とを含む平面に
対し対称となるので、色分離合成面への入射角を互いに
等しくすることができる。従って、色分離後の分光性能
と色合成後の分光性能が一致し、スクリーン上に表示さ
れる投写画像は所望の色純度を得ることができる。

【００１５】このように、本発明の投写型表示装置の利
点は明らかなように、自然光を利用した反射型液晶パネ
ルを用いた場合の色純度が良好で、かつ色均一性に優れ
た投写画像の表示を容易に実現できることである。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。

【００１７】（図１）は本発明の投写型表示装置の概略
構成を示した斜視図である。２１は光発生手段としての
光源、２４ａ，２４ｂは色分離合成手段としてのダイク
ロイックミラー、２５ａ，２５ｂ，２５ｃは光変調手段
としての液晶パネル、２７は投写手段としての投写レン
ズである。

【００１８】光源２１は白色の自然光を発光するラン
プ、ランプからの出射光を略平行光に変換する集光光学
系、紫外線と赤外線を除去するフィルタなどから構成さ
れる。本実施例ではランプとしてメタルハライドランプ
を用いたが、他にハロゲンランプやキセノンランプなど
を用いてもよい。

【００１９】ダイクロイックミラー２４ａ，２４ｂはガ
ラス基板に低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層した
誘電体多層膜を蒸着したものであり、色分離合成面はい
ずれも液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃの液晶面に対
して４５゜の角度で配置されている。

【００２０】また、液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃ
は高分子分散液晶を用いた反射型パネルである。

【００２１】光源２１から出射した光はコールドミラー
２２、ミラー２３を経てダイクロイックミラー２４ａ，
２４ｂに順次入射する。ダイクロイックミラー２４ａ，
２４ｂに入射した光はＲ、Ｇ、Ｂの３原色光に分離さ
れ、それぞれ対応する３つの液晶パネル２５ａ，２５
ｂ，２５ｃに入射し、その反射光は再びダイクロイック
ミラー２４ａ，２４ｂに入射する。Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色
光はダイクロイックミラー２４ａ，２４ｂによって合成
され、開口絞り２６を透過した後、投写レンズ２７によ
ってスクーリーン（図示せず）上に拡大投写される。

【００２２】液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃに入射
した光のうち、散乱状態の画素に入射し、散乱光となっ
て反射された光は投写レンズ２７の開口絞り２６、また
はレンズ鏡筒（図示せず）の内壁によってその大部分が
遮光されて黒表示となる。一方、非散乱状態の画素に入
射し、正反射されて進行する光は投写レンズ２７の開口
絞り２６、及び投写レンズ２７を構成するレンズ群を透
過し、白表示としてスクリーンに到達する。このように
して液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃ上で散乱モー
ド、非散乱モードとして変調された光学像がスクリーン
上に投写画像として表示される。

【００２３】（図１）に示す構成では、光源２１から出
射する照明光の光軸２８と液晶パネル２５ａ，２５ｂ，
２５ｃによって反射された投写光の光軸２９とを含む平
面が、液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃの中心法線と
ダイクロイックミラー２４ａ，２４ｂの中心法線とを含
む平面に対して垂直に配置されているので、光軸２８と
光軸２９を含む面はダイクロイックミラー２４ａ，２４
ｂの色分離合成面と４５゜の角度をなしている。従っ
て、照明光、投写光ともに同じ入射角４５゜でダイクロ
イックミラー２４ａ，２４ｂに入射させることができ
る。

【００２４】ダイクロイックミラー２４ａ，２４ｂの分
光透過率を（図２（ａ），（ｂ））に示す。（図２
（ａ））はダイクロイイクミラー２４ａへの光線入射角
が４５゜の場合の分光透過率を示すもので、ダイクロイ
イクミラー２４ａはＲ光を反射し、Ｇ光、Ｂ光を透過す
るタイプである。また、（図２（ｂ））はダイクロイイ
クミラー２４ｂへの光線入射角が４５゜の場合の分光透
過率を示すもので、ダイクロイックミラー２４ｂはＢ光
を反射し、Ｇ光を透過するタイプである。

【００２５】本実施例の構成によれば、色分離の場合の
分光性能の、色合成した場合の分光性能が一致するた
め、（図２（ａ），（ｂ））に示した分光性能をそのま
ま投写画像に反映することができる。

【００２６】比較のため、以下に（図１）の実施例と同
じダイクロイックミラーを用いて従来例で示した（図２
１）のように構成した場合について説明する。照明光の
光軸１１が液晶パネル１５ａ，１５ｂ，１５ｃへ仮に５
゜で入射するように構成すると照明光の光軸１８と投写
光の光軸１９は１０゜の角度をなし、照明光のダイクロ
イックミラー１３ａ，１３ｂへの入射角は４０゜、投写
光のダイクロイックミアー１３ａ，１３ｂへの入射角は
５０゜となる。入射角が４０゜の場合と入射角が５０゜
の場合の分光透過率を（図３（ａ）、（ｂ））に示す。
（図３（ａ））はダイクロイックミラー１３ａ、（図３
（ｂ））はダイクロイックミラー１３ｂの分光透過率を
示したもので、図中の実線は光線の入射角が４０゜の場
合、点線は光線の入射角が５０゜の場合を示している。
（図３（ａ），（ｂ））より、入射角依存による波長シ
フトのため照明光の分光性能と投写光の分光性能が大幅
に異なり、光の利用効率を低下させずに所望の色純度を
得ることは困難であることがわかる。

【００２７】なお、（図１）に示した本実施例の投写型
表示装置において、ダイクロイックミラー２４ａ，２４
ｂはそれぞれ、スクリーン側から順次、Ｒ反射、Ｂ反射
の順に配置し、いずれも緑透過となるような構成として
いるが、３原色光の色分離、または色合成の順番は他の
構成をであってもよく、これは以下に述べる他の実施例
においても同様である。

【００２８】以下に、本発明の他の実施例について（図
４）を参照して説明する。（図４）に示した構成は、
（図１）に示した構成のコールドミラー２２とミラー２
３との間に色選択性フィルタ３１を追加したものであ
る。

【００２９】色選択性フィルタ３１は、透明ガラス基板
上に低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層した誘電帯
多層膜を形成し、誘電帯多層膜の光干渉効果により中間
色であるシアン色（以下、Ｃ）光とイエロー色（以下、
Ｙ）光を反射し、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色光を透過するもの
である。（図１）に示した構成により、光線の入射角依
存性に起因する色純度の低下は改善されるが、色選択性
フィルタ３１を追加すれば中間色の光をカットできるた
め、さらに色純度の高い投写画像を表示できる。

【００３０】（図５（ａ））に色選択性フィルタ３１の
分光透過率、（図５（ｂ））に発光源であるメタルハラ
イドランプの発光スペクトルを示すエネルギー相対値、
および（図５（ｃ））に（図５（ｂ））の発光スペクト
ルを有する光源に、（図５（ａ））の分光透過率を有す
る色選択性フィルタ３１を用いた場合のスペクトルを示
すエネルギー相対値を示す。

【００３１】色選択性フィルタ３１は（図５（ａ））か
らわかるようにカットする波長帯域のピークはＣ光を示
す５００ｎｍ付近とＹ光を示す５８０ｎｍ付近の２ヶ所
あり、Ｒ、Ｇ、Ｂを示す波長帯域は高い透過率を示して
いる。また、（図５（ｂ））に示すように、メタルハラ
イドランプはＧ光の５４０ｎｍ付近をピークに可視光領
域内で連続的な発光スペクトルを有していることがわか
る。従って、光源から放射される光の光路中に色分離フ
ィルタ３１を加えれば、（図５（ｃ））に示すように
Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれが色純度の良好な状態で色分離合成
系であるダイクロイックミラー２４ａ，２４ｂに入射
し、対応する液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃを照明
することができる。

【００３２】なお、良好な色純度の３原色光を取り出す
ために、色選択性フィルタ３１の高い反射率を示すピー
ク波長は４９５〜５０５ｎｍ、５７５〜５８５ｎｍであ
ることが好ましい。また、反射ピークにおける反射率
は、少なくとも７０％以上であることが好ましい。

【００３３】以下に、本発明の他の実施例について（図
６）を参照して説明する。（図６）に示した構成は、
（図１）に示した構成のダイクロイックミラー２４ａ，
２４ｂと液晶パネル２４ａ，２５ｂ，２５ｃとの間の光
路中にそれぞれ色吸収フィッルタ３２ａ，３２ｂ，３２
ｃを配置したものである。

【００３４】色吸収フィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは
プラスチック、またはガラス材料に染料を混合してフィ
ルム状、または平行平面板状としたものであり、色吸収
フィルタ３１ａはＲ光，色吸収フィルタ３１ｂはＢ光，
色吸収フィルタ３１ｃはＧ光をそれぞれ透過し、それ以
外の可視光領域の波長の光を吸収するものである。（図
６）の構成においても、（図１）に示した構成における
光線の入射角依存性に起因する色純度の低下の改善だけ
でなく、色吸収フィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを追加
することにより中間色の光をカットできるため、さらに
色純度の高い投写画像を表示できる。

【００３５】この場合、（図６）に示すように色吸収フ
ィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃはそれぞれ液晶パネル２
５ａ，２５ｂ，２５ｃの出射側ガラス基板とそれぞれ接
着剤等により固着させればよい。こうすることにより、
外部媒質である空気との界面反射が発生する面を少なく
できるので投写画像のコントラストに悪影響を及ぼすこ
とはない。また、色吸収フィルタ３２ａ，３２ｂ，３２
ｃのダイクロイックミラー２４ａ，２４ｂ側の面には反
射防止コーティングを施すことが望ましい。

【００３６】（図６）に示した構成では、Ｒ用、Ｂ用、
Ｇ用にそれぞれ３つの色吸収フィルタを用いたが、所望
する投写画像の色純度に応じて、２つ、または１つのみ
を用いてもよい。

【００３７】（図６）に示した色吸収フィルタ３２ａ，
３２ｂ，３２ｃの代わりに、液晶パネル２５ａ，２５
ｂ，２５ｃの直前に不要な色の光を反射するカラーフィ
ルタを配置し、色純度を高める方法も考えられる。しか
し、不要光を反射するタイプのフィルタの場合は不要反
射光が投写レンズの開口絞り２６に入射してスクリーン
まで到達し、著しくコントラストを低下させる欠点を有
するので好ましくない。

【００３８】以下に、本発明の他の実施例について（図
７）を参照して説明する。（図７）に示した構成は、
（図１）に示した構成のコールドミラー２２とミラー２
３との間の光路中に色選択性フィルタ３１、さらにダイ
クロイックミラー２４ａ，２４ｂと液晶パネル２４ａ，
２５ｂ，２５ｃとの間の光路中にそれぞれ色吸収フィッ
ルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを配置したものである。

【００３９】（図７）の構成によれば、（図４）に示し
た色選択性フィルタ３１の効果に（図６）に示した色吸
収フィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの効果も加わり、さ
らに良好な色純度の投写画像を得ることができる。

【００４０】以下、図面を参照しながら本発明の投写型
表示装置に用いるＰＤ液晶パネルについて説明をする。
尚、各図面は説明を容易あるいは理解を容易にするため
モデル的に描いている。したがって、図面において物理
的な厚みあるいは形状は実際の表示パネルとは必ずしも
一致しない。また、説明に不要な箇所は省略している。

【００４１】（図８）はＰＤ液晶パネルの断面図であ
る。対向基板９２およびアレイ基板９１はガラス基板で
あり、厚みは１．１ｍｍ、また、前記ガラス基板の屈折
率ｎは１．５２である。アレイ基板９１上に金属薄膜か
らなる画素電極９３、および画素電極９３に信号を印加
するスイッチング素子としてのＴＦＴ９４、および各種
信号線（図示せず）等が形成されている。スイッチング
素子としては、前記ＴＦＴの他、リングダイオード、Ｍ
ＩＭ等の２端子素子、あるいはバリキャップ、サイリス
タ素子等でもよい。

【００４２】なお、本明細書中あるいは請求項におい
て、基板とは、ガラス基板に限定するものではない。た
とえば、アクリル、ポリカーボネートなどの樹脂からな
る板でもよい。また、前記樹脂などからなるフィルムあ
るいはシートでもよい。

【００４３】ＴＦＴ９４には遮光膜９５が形成されてい
る。遮光膜９５は主として、液晶層９７で散乱した光が
ＴＦＴ９４の半導体層に入射することを防止する。光が
半導体層に入射すると、ＴＦＴ９４がオフ状態とならな
い、あるいはＴＦＴ９４のオフ抵抗が低下するホトコン
ダクタ現象（以後、ホトコンと呼ぶ）が発生する。遮光
膜９５の形成材料としては、アクリル樹脂にカーボンを
分散させたものが例示される。また、各種原色顔料
（赤、緑、青、シアン、マゼンダ、イエローの色素）を
最適に混合したもの、ＴＦＴ９４上にＳｉＯ₂などで絶
縁薄膜を形成し、前記絶縁薄膜上に遮光膜としての金属
薄膜をパターニングして形成する方法も例示される。ま
た、アモルファスシリコンを厚く蒸着し遮光膜とする方
法もある。また、ＴＦＴ９４はゲートの下に半導体層を
形成するスタッガ構造を採用することが好ましい。ま
た、基板９１側からも半導体層に光が入射しないよう
に、ＴＦＴ９４とアレイ基板９１間に遮光膜を形成する
ことが好ましい。

【００４４】なお、ＰＤ液晶パネルでは、ＴＦＴ９４は
ホトコンが発生しにくいようにポリシリコン技術で形成
することが好ましい。ポリシリコン技術とは通常のＩＣ
を作製する半導体技術である高温ポリシリコン技術、ま
た近年開発が盛んなアモルファスシリコン膜を形成し、
前記膜を結晶化させる低温ポリシリコン技術を含む。特
に、ドライブ回路を内蔵出来、かつ、低価格でパネルを
製造できる可能性のある低温ポリシリコン技術でＴＦＴ
９４を形成することが好ましい。前記技術で形成したＴ
ＦＴ９４はホトコンダクタ現象の発生がアモルファスシ
リコン技術で形成したＴＦＴ９４に比較して格段に発生
しにくい。そのため、散乱−透過で光変調をおこなうＰ
Ｄ液晶パネルに最適である。

【００４５】遮光膜９５を樹脂で形成する場合におい
て、樹脂に含有させる光吸収材料としては電気絶縁性が
高く、液晶層９７に悪影響を与えない材料であれば何で
もよい。例えば、黒色の色素あるいは顔料を樹脂中に分
散したものを用いても良いし、カラーフィルターの様
に、ゼラチンやカゼインを黒色の酸性染料で染色しても
よい。黒色色素の例としては、単一で黒色となるフルオ
ラン系色素を発色させて用いることもし、緑色系色素と
赤色系色素とを混合した配色ブラックを用いることもで
きる。

【００４６】以上の材料はすべて黒色の材料であるが、
液晶パネルを投写型表示装置のライトバルブとして用い
る場合はこれに限定されるものではない。投写型表示装
置は３枚の液晶パネルでＲ，Ｇ，Ｂの３色の光をそれぞ
れ変調するものである。Ｒ光を変調する表示パネルの遮
光膜９５としてはＲ光を吸収させれば良い。つまり特定
波長を吸収できるように、例えば、カラーフィルタ用の
光吸収材料を望ましい光吸収特性が得られるように改良
して用いれば良い。基本的には前記した黒色吸収材料と
同様に、色素を用いて天然樹脂を染色したり、色素を合
成樹脂中に分散した材料を用いることができる。色素の
選択の範囲は黒色色素よりもむしろ幅広く、アゾ染料、
アントラキノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニ
ルメタン染料などから適切な１種、もしくはそれらのう
ち２種類以上の組み合わせでも良い。また、光吸収膜の
不純物の対策としては、色素（顔料）中のアルカリ金属
を取り除くことにより対策できる。

【００４７】黒色色素は液晶層９７に悪影響を与える材
料が多い。そのため、使用は好ましくない。そこで、前
述のように特定波長を吸収できる色素を光吸収薄膜の含
有色素として採用することが好ましい。

【００４８】Ｒ光用、Ｂ光用およびＧ光用の３枚の表示
パネルをライトバルブとして用いる投写型表示装置では
採用が容易である。つまり、変調する光の色に対して、
補色の関係にある色素を遮光膜９５中に含有させればよ
い。補色の関係とは、たとえば、Ｂ光に対しては黄色で
ある。黄色に着色された遮光膜はＢ光を吸収する。した
がって、Ｂ光を変調する液晶パネルは黄色の遮光膜９５
を形成する。

【００４９】遮光膜９５を樹脂で形成すれば、液晶層９
７とアレイ基板９１との密着性がよくなる。ＰＤ液晶層
９７は樹脂成分を含有しているためである。液晶層９７
ととくに画素電極９３等を構成するＩＴＯとは剥離が生
じやすい。ＴＦＴ９４等に樹脂からなる遮光膜９５を形
成すれば、前記遮光膜９５が緩衝層となり剥離するとい
うことがなくなる。この点から、樹脂からなる遮光膜９
５を採用することが好ましい。

【００５０】対向電極９６と画素電極９３間にはＰＤ液
晶９７が挟持されている。液晶層９７に用いる液晶材料
としてはネマティック液晶、スメクティック液晶、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
であってもよい。

【００５１】なお、先に述べた液晶材料のうち、異常光
屈折率ｎ_eと常光屈折率ｎ_oの差の比較的大きいシアノビ
フェニル系のネマティック液晶、または、経時変化に安
定なフッ素系、クロル系のネマティク液晶が好ましく、
中でもクロル系のネマティック液晶が散乱特性も良好で
かつ、経時変化も生じ難く最も好ましい。

【００５２】高分子マトリックス材料としては透明なポ
リマーが好ましく、ポリマーとしては、製造工程の容易
さ、液晶相との分離等の点より光硬化タイプの樹脂を用
いる。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。中でもフッ素基を有する光硬化性アクリル樹脂は
散乱特性が良好な光変調層９７を作製でき、経時変化も
生じ難く好ましい。

【００５３】また、前記液晶材料は、常光屈折率ｎ₀が
１．４９から１．５４のものを用いることがこのまし
く、中でも、常光屈折率ｎ₀が１．５０から１．５３の
ものを用いることがこのましい。また、屈折率差△ｎが
０．１５以上０．３０以下のものとを用いることが好ま
しい。ｎ₀，△ｎが大きくなると耐熱、耐光性が悪くな
る。ｎ₀，△ｎが小さければ耐熱、耐光性はよくなる
が、散乱特性が低くなり、表示コントラストが十分でな
くなる。

【００５４】以上のことから、光変調層９７の構成材料
として、常光屈折率ｎ₀が１．５０から１．５３、か
つ、△ｎが０．１５以上０．３０以下のクロル系のネマ
ティック液晶を用い、樹脂材料としてフッ素基を有する
光硬化性アクリル樹脂を採用することが好ましい。

【００５５】このような高分子形成モノマーとしては、
２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ネオペンチルグリコールドアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリート、ジエチレングリコ
ールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアク
リレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリス
リトールアクリレート等々である。

【００５６】オリゴマーもしくはプレポリマーとして
は、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。

【００５７】また、重合を速やかに行なう為に重合開始
剤を用いても良く、この例として、２−ヒドロキシ−２
−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（メルク社
製「ダロキュア１１７３」）、１−（４−イソプロピル
フェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１
−オン（メルク社製「ダロキュア１１１６」）、１−ビ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバガイキー
社製「イルガキュア１８４」）、ベンジルメチルケター
ル（チバガイギー社製「イルガキュア６５１」）等が掲
げられる。その他に任意成分として連鎖移動剤、光増感
剤、染料、架橋剤等を適宜併用することができる。

【００５８】なお、樹脂材料が硬化した時の屈折率ｎ_p
と、液晶の常光屈折率ｎ_oとは略一致するようにする。
液晶層に電界が印加された時に液晶分子が一方向に配向
し、液晶層の屈折率がｎ_oとなる。したがって、樹脂の
屈折率ｎ_pと一致し、液晶層は光透過状態となる。屈折
率ｎ_pとｎ_oとの差異が大きいと液晶層に電圧を印加して
も完全に液晶層が透明状態とならず、表示輝度は低下す
る。屈折率ｎ_pとｎ_oとの屈折率差は０．１以内が好まし
く、さらには０．０５以内が好ましい。

【００５９】ＰＤ液晶層９７中の液晶材料の割合はここ
で規定していないが、一般には２０重量％〜９０重量％
程度がよく、好ましくは５０重量％〜８５重量％程度が
よい。２０重量％以下であると液晶滴の量が少なく、散
乱の効果が乏しい。また９０重量％以上となると高分子
と液晶が上下２層に相分離する傾向が強まり、界面の割
合は小さくなり散乱特性は低下する。高分子分散液晶層
の構造は液晶分率によって変わり、だいたい５０重量％
以下では液晶滴は独立したドロップレト状として存在
し、５０重量％以上となると高分子と液晶が互いに入り
組んだ連続層となる。

【００６０】水滴状液晶の平均粒子径または、ポリマー
ネットワークの平均孔径は、０．５μｍ以上３．０μｍ
以下にすることが好ましい。中でも、０．８μｍ以上２
μｍ以下が好ましい。ＰＤ表示パネルが変調する光が短
波長（たとえば、Ｂ光）の場合は小さく、長波長（たと
えば、Ｒ光）の場合は大きくする。水滴状液晶の平均粒
子径もしくはポリマー・ネットワークの平均孔径が大き
いと、透過状態にする電圧は低くなるが散乱特性は低下
する。小さいと、散乱特性は向上するが、透過状態にす
る電圧は高くなる。

【００６１】本発明の投写型表示装置にライトバルブと
してＰＤ液晶パネルを用いる場合は、青色光を変調する
液晶パネルの水滴状液晶の平均粒子径もしくはポリマー
・ネットワークの平均孔径がは、赤色光を変調する液晶
パネルのそれよりも小さくしている。

【００６２】本発明にいうＰＤ液晶とは、特公表６１−
５０２１２８号公報に示すような液晶が水滴状に樹脂中
に分散されたもの（図２０参照）、樹脂がスポンジ状
（ポリマーネットワーク）となり、そのスポンジ状間に
液晶が充填されたもの（たとえば特開平５−１７３１１
７号公報，特開平３−４６６２０号公報等）が該当し、
他に特開平６−２０８１２６号公報、特開平６−２０２
０８５号公報に開示されているような樹脂が層状となっ
ているのも包含する。また、特開平５−１１３５５８号
公報，特公平３−５２８４３号公報のように液晶がカプ
セル状の収容媒体に封入されているものも含む。さらに
は、液晶または樹脂４５中に二色性、多色性色素を含有
されたもの（例えば特開昭５９−２２６３２２号公報，
特開昭５９−１７８４２９号公報）も含む。

【００６３】液晶層９７の膜厚は５〜２０μｍの範囲が
好ましく、さらには８〜１５μｍの範囲が好ましい。膜
厚が薄いと散乱特性が悪くコントラストがとれず、逆に
厚いと高電圧駆動を行わなければならなくなり、ゲート
信号線にＴＦＴ９４をオンオフさせる信号を発生するゲ
ートドライブ回路、ソース信号線に映像信号を印加する
ソースドライブ回路の設計などが困難となる。

【００６４】液晶層９７の膜厚制御としては、黒色のガ
ラスビーズ１０６または黒色のガラスファイバー、もし
くは、黒色の樹脂ビーズ１０６または黒色の樹脂ファイ
バーを用いる。特に、黒色のガラスビーズまたは黒色の
ガラスファイバーは、非常に光吸収性が高く、かつ、硬
質のため液晶層に散布する個数が少なくてすむので好ま
しい。

【００６５】以上の説明においてビーズ、ファイバーは
黒色としたが、液晶パネルを投写型表示装置のライトバ
ルブとして用いる場合はこれに限定されるものではな
い。投写型表示装置は３枚の表示パネルでＲ，Ｇ，Ｂの
３色の光をそれぞれ変調するものである。Ｒ光を変調す
る表示パネルに用いるビーズ１０６などは、Ｒ光を吸収
させれば良い。つまり、変調する光の色に対して、補色
の関係にある色素を含有したビーズ１０６を用いればよ
い。

【００６６】液晶層９７は、電圧無印加状態で入射光を
散乱（黒表示）する。透明のビーズを用いると黒表示で
あっても、前記ビーズの箇所から光漏れが生じ、表示コ
ントラストを低下させる。黒色のガラスビーズまたは黒
色のガラスファイバーを用いれば光漏れは生じず、良好
な表示コントラストを実現できる。

【００６７】また、画素電極９３と対向電極９６上に絶
縁膜を形成することは有効である。絶縁膜としてはＴＮ
液晶表示パネル等に用いられるポリイミド等の配向膜、
ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）等の有機物、ＳｉＯ
₂等の無機物が例示される。好ましくは、密着性等の観
点からポリイミド等の有機物がよい。

【００６８】ＰＤ液晶９７は比較的、比抵抗が低い。そ
のため画素電極９３に印加された電荷を１フィールド
（１／３０または１／６０秒）の時間のあいだ完全に保
持できない場合がある。保持できないと液晶層９７が完
全に透明状態とならず、表示輝度が低下する。ポリイミ
ド等の有機物からなる薄膜は比抵抗が非常に高い。した
がって、有機物からなる薄膜を電極上に形成することに
より電荷の保持率を向上できる。そのため、高輝度表示
および高コントラスト表示を実現できる。

【００６９】絶縁膜は液晶層９７を電極９６，９３とが
剥離するのを防止する効果もある。それは液晶層９７を
構成する材料の約半分近くは樹脂からなる有機物である
からである。そのため、前記絶縁膜が接着層の役割をは
たし、基板９１、９２と液晶層９７との剥離が発生しに
くくなる。

【００７０】また、有機物からなる絶縁膜を形成すれ
ば、液晶層９７のポリマーネットワークの孔径あるいは
水滴状液晶の粒子径がほぼ均一になるという効果もあ
る。対向電極９６上に有機残留物がのこっていても絶縁
膜で被覆するためと考えられる。その効果はポリイミド
よりもＰＶＡの方が良好である。これはポリイミドより
もＰＶＡの方がぬれ性が高いためと考えられる。しか
し、パネルに各種の絶縁膜を作製し、おこなった信頼性
（耐光性、耐熱性など）試験の結果では、ＴＮ液晶の配
向膜等に用いるポリイミドが、経時変化がほとんど発生
せず良好である。そのため、ポリイミドを絶縁膜として
用いることが好ましい。

【００７１】なお、有機物で絶縁膜を形成する際、その
膜厚は０．０２μｍ以上の０．１μｍの範囲が好まし
く、さらには０．０３μｍ以上０．０８μｍ以下が好ま
しい。

【００７２】（図９）に示すようにＴＦＴ９４上に絶縁
膜９９を介して金属薄膜からなる画素電極９３（反射電
極）を形成する構成も考えられる。この方が、画素開口
率を高くでき、また遮光膜９５を形成せずとも反射電極
９３が遮光膜としても機能する。

【００７３】以下、反射型の液晶パネルについて少し詳
しく説明しておく。ガラス基板（対向基板）９２の片面
には反射防止膜９８が形成されている。反射防止膜９８
は（図９（ａ））に示すように３層の構成あるいは（図
９（ｂ））に示すように２層構成がある。なお、３層の
場合は広い可視光の波長帯域での反射を防止するために
用いられ、これをマルチコートと呼ぶものとする。２層
の場合は特定の可視光の波長帯域での反射を防止するた
めに用いられ、これをＶコートと呼ぶものとする。マル
チコートとＶコートは液晶パネルの用途に応じて使い分
ける。通常Ｖコートは投写型表示装置のライトバルブと
して表示パネルを用いる場合に採用され、マルチコート
は液晶パネルを直視型パネルとして用いる時に採用され
る。

【００７４】マルチコートの場合は酸化アルミニウム
（Ａｌ₂Ｏ₃）を光学的膜厚がｎｄ＝λ／４、ジルコニウ
ム（ＺｒＯ₂）をｎｄ＝λ／２、フッ化マグネシウム
（ＭｇＦ₂）をｎｄ＝λ／４積層して形成する。通常、
λとして５２０ｎｍもしくはその近傍の値として薄膜は
形成される。Ｖコートの場合は一酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ）を光学的膜厚ｎｄ＝λ／４とフッ化マグネシウム
（ＭｇＦ₂）をｎｄ＝λ／４、もしくは酸化イットリウ
ム（Ｙ₂Ｏ₃）とフッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）をｎｄ
＝λ／４積層して形成する。なお、ＳｉＯは青色側に吸
収帯域があるため青色光を変調する場合はＹ₂Ｏ₃を用い
た方がよい。また、物質の安定性からもＹ₂Ｏ₃の方が安
定しているため好ましい。

【００７５】ＴＦＴ９４上には絶縁膜９９を介して反射
電極９３が形成されている。反射電極９３とＴＦＴ９４
とは接続部１００で電気的に接続されている。絶縁膜９
９の材料としてはポリイミド等を代表とする有機材料あ
るいはＳｉＯ₂，ＳｉＮｘなどの無機材料が用いられ
る。反射電極９３は表面をＡｌの薄膜で形成される。Ｃ
ｒ等を用いて形成してもよいが、反射率がＡｌより低
く、また硬質のため反射電極９３周辺部の破れなどが生
じやすい。

【００７６】（図９）等に示す液晶パネルでは、反射電
極９３の下層にＴＦＴ９４を形成している。つまり、反
射電極９３は高分子分散液晶層９７で散乱した入射光が
ＴＦＴ９４の半導体層に入射することを防止する遮光膜
（ＢＭ）の機能と、液晶層９７に電圧を印加する電極と
しての機能とを合わせもっている。反射電極９３は金属
材料で形成され、遮光効果も十分であり、また、構造も
簡単であるため、低コスト化を実現できる。

【００７７】アレイ基板９４にはソース信号線等（図示
せず）が形成されている。反射電極９３は、前記信号線
から放射される電気力線が液晶層９７に達するのをシー
ルドするという機能もある。したがって、前記ソース信
号線からの電気力線による画像ノイズが発生しない。

【００７８】反射電極９３とＴＦＴ９４とは接続部１０
０で電気的に接続をとる。接続をとるためには絶縁膜９
９の膜厚以上に金属薄膜（反射電極）９３を蒸着する必
要がある。絶縁膜９９の膜厚は１μｍ程度である。その
ため、接続部１００に１μｍの段差が生じる。また、反
射電極９３の膜厚も１μｍとなるため、隣接した反射電
極間には１μｍの谷間が生じる。ＰＤ液晶パネルは、ラ
ビングが必要でないため、前記段差があってもなんら障
害はなく、高い製造歩留で液晶パネルを製造できる。

【００７９】接続端子部１００には１μｍの段差が生じ
る。また、ＴＦＴ９４の形状が反射電極９３にパターニ
ングされ、１μｍ程度の凹凸が生じる。ＰＤ液晶パネル
は、散乱状態の変化として光変調を行う。したがって、
前記段差およびＴＦＴ９４の凹凸による液晶膜厚の１μ
ｍ程度変化は、ほとんど光変調に影響を与えない。ＴＮ
液晶等のように旋光特性を光変調に応用する表示パネル
では前記凹凸は光変調に致命傷となるであろう。また、
ＰＤ液晶パネルの液晶膜厚は８μｍ以上と厚いことも液
晶層９７の膜厚むらに対して、よい方向の作用する。

【００８０】対向電極９６は、対向基板９２側から順に
第１の誘電体薄膜、ＩＴＯ薄膜、第２の誘電体薄膜で構
成される３層構成であり、ＩＴＯ薄膜の光学的膜厚はλ
／２、第１の薄膜、および第２の薄膜の光学的膜厚はそ
れぞれλ／４である。なお、ＩＴＯ薄膜は対向電極とし
ても機能する。

【００８１】第１の薄膜および第２の薄膜の屈折率は
１．６０以上１．８０以下が望ましい。一例としてＳｉ
Ｏ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣｅＦ₃、ＷＯ₃、Ｐｂ
Ｆ₂が例示される。また、中でも、第１の薄膜をＳｉＯ
に、第２の薄膜をＹ₂Ｏ₃にした場合、可視光領域全般に
わたり０．１％以下の極めてすぐれた反射防止効果を実
現できる。

【００８２】なお、対向電極９６は、第１および第２の
誘電体薄膜の光学的膜厚をλ／４、ＩＴＯ薄膜の光学的
膜厚をλ／２としたが、第１および第２の誘電体薄膜の
光学的膜厚をλ／４、ＩＴＯ薄膜の光学的膜厚をλ／４
としてもよい。

【００８３】さらに、反射防止膜の理論で述べれば、Ｎ
を１以上の奇数、Ｍを１以上の整数としたとき、第１お
よび第２の誘電体薄膜の光学的膜厚は（Ｎ・λ）／４、
ＩＴＯ薄膜の光学的膜厚は（Ｎ・λ）／４であればよ
い。もしくは、第１および第２の誘電体薄膜の光学的膜
厚は（Ｎ・λ）／４、ＩＴＯ薄膜の光学的膜厚は（Ｍ・
λ）／２であればよい。

【００８４】さらには、第１および第２の誘電体薄膜の
うち一方は省略することができる。その場合は、多少反
射防止としての性能は低下するが、実用上は十分である
ことが多い。この場合も、さきの反射防止の理論を適用
する事ができる。

【００８５】対向電極９６の形成により液晶層１７に入
射せずに、反射する光を防止できるから、表示コントラ
ストを大幅に向上できる。画素電極９３の周辺部および
画素電極間には光吸収膜１０１を形成する。光吸収膜１
０１の形成材料としては遮光膜９５と同一の材料を用い
ることができる。光吸収膜１０１を形成することにより
画素電極９３間から光が入射し、ＴＦＴ９４にホトコン
ダクタ現象を引きおこすことはなくなる。光吸収膜１０
１をさらに厚くし（図９（ｂ））のように柱状にしても
よい。

【００８６】樹脂柱１０３のように柱状の形成すれば、
前記柱で液晶層９７の膜厚を一定に保つことができる。
したがって、黒ビーズ１０６の散布が必要でない。その
ため、液晶パネルの製造工程が簡略化される。また、画
素電極９３上に黒ビーズ１０６などの障害物がなくなる
ため、良好な画像表示を実現できる。

【００８７】このように樹脂柱１０３、光吸収膜１０１
を容易に形成できるのは、ＰＤ液晶パネルは、ＴＮ液晶
パネルのようにラビングという配向処理が不要なためて
ある。樹脂柱１０３、光吸収膜１０１が形成されていれ
ばラビングという配向処理は不可能である。樹脂柱１０
３または光吸収膜１０１にラビング布が引っかかってう
まく電極面をこすれないためである。

【００８８】なお、さらに詳しくは特願平４−２２４４
８３号，特願平４−２０７７６１号，特願平５−１０９
２３２号に記載されているので参照されたい。また、前
記公報に記載事項は本発明に適用される。

【００８９】ＰＤ液晶を用いた液晶パネルでは液晶層お
よび対向基板９２、アレイ基板９４間で光の乱反射が生
じ、表示コントラストが低いという課題がある。この課
題に対しては（図１０）および（図１１）に示すように
液晶パネルに厚い透明基板１０５ａまたは凹レンズ１０
５ｂを取りつけることにより対処できる。厚い透明基板
１０５ａまたは凹レンズ１０５ｂは対向基板９２の屈折
率と略一致する透明接続剤１０４ではりつける。液晶層
９７で散乱した光は光出射面で反射し、無効面に塗布さ
れた光吸収膜１１１で吸収される。そのため、前記光が
再び液晶層９７にもどり散乱（２次散乱）することがな
い。したがって表示コントラストが向上する。（図１１
（ｃ））のように対向基板９２を厚く形成する方法もあ
る。以上の記述は特願平４−１４５２９７号にてさらに
詳しく説明されているので参照されたい。なお、前記公
報の記載内容が本発明にも適用される。

【００９０】液晶パネルを反射構造にすることにより、
（図１２）に示すようにアレイ基板９４の裏面に直接、
放熱板１２１等を配置することができる。放熱板１２１
はシリコーン系の接着剤１２２でパネルにはりつける。
このように構成すれば表示パネルの冷却が容易になる。

【００９１】本発明の投写型表示装置では、フリッカの
発生を防止するため、表示パネルに１行あるいは１列ご
とに極性の異なる信号を印加している。その説明を（図
１３）および（図１４）に示す。

【００９２】（図１３）は１コラム反転駆動と呼ぶ駆動
方法である。図では正極性の信号が書き込まれた画素を
‘＋’、負極性の信号が書き込まれた画素を‘−’で表
示している。（図１３（ａ））はある時刻のフィールド
で画素に書き込まれた信号の極性を示している。隣接し
た画素列は互いに逆極性の信号が書き込まれている。次
のフィールドでは（図１３（ｂ））に示す極性となる。
つまり、正極性の信号が書き込まれた画素は次のフィー
ルドで負極性の信号が、負極性の信号が書き込まれた画
素は次のフィールドで正極性の信号が書き込まれる。

【００９３】（図１４）は１ライン反転駆動と呼ぶ駆動
方法である。（図１４（ａ））はある時刻のフィールド
画素に書き込まれた信号の状態を示しており、一行ごと
に正極性と負極性の信号が書き込まれている。次のフィ
ールドでは（図１４（ｂ））に示すようになる。つま
り、先の駆動方法と同様に信号の極性は反転する。

【００９４】本発明の投写型表示装置では重ねあわさっ
た画素１３１では、正極性と負極性が重ね合わさるよう
にしている。通常、緑光を変調する液晶パネルの極性
と、青，赤を変調する液晶パネルの極性とは反射極性に
する。以上のように駆動を行なうことにより、フリッカ
を大幅に低減できる。

【００９５】本発明の投写型表示装置において、光利用
率の向上の観点から、パネル有効表示サイズ（パネルの
表示領域）を小さくなれば、照明光のＦナンバーは大き
くする必要がある。パネル有効表示サイズｄを大きくす
れば、照明光のＦナンバーは小さくでき、結果として明
るい大画面表示を実現できる。しかし、パネル有効表示
サイズが大きくなると投写型表示装置のシステムサイズ
は大きくなり好ましくない。また、パネル有効表示サイ
ズが小さくなればパネルの表示領域に入射する単位面積
あたりの光束が増大し、パネルを加熱して好ましくな
い。

【００９６】また、発光体輝度をランプ寿命を考慮して
１．２×１０⁸（ｎｔ）と一定とすると、アーク長とラ
ンプの消費電力はおよそ比例すると考えられる。一例と
してアーク長３（ｍｍ）のランプは５０（Ｗ）、アーク
長４（ｍｍ）のランプは１００（Ｗ）、アーク長５（ｍ
ｍ）のランプは１５０（Ｗ）程度となる。メタルハライ
ドランプの効率は８０（ｌｍ／Ｗ）である。５０（Ｗ）
のランプの全光束は４０００（ｌｍ）、１００（Ｗ）の
ランプの全光束は８０００（ｌｍ）、１５０（Ｗ）のラ
ンプの全光束は１２０００（ｌｍ）となる。ランプのア
ーク長とランプ消費電力には相関があり、アーク長とＦ
ナンバーとは相関がある。

【００９７】投写型表示装置において投写画像の画面サ
イズが４０インチ以上で、かつ実用域の視角および画像
の明るさを得るためには３００〜４００（ｌｍ）以上の
光束が必要である。したがって、ランプの光利用率が４
％程度とすると、１００（Ｗ）以上のランプを用いなけ
ればならない。このことから、表示コントラスト（Ｃ
Ｒ）を良好に得るためだけであればアーク長３（ｍｍ）
のランプを用いることができるが、十分な投写画像の輝
度を得るためには１００（Ｗ）以上のメタルハライドラ
ンプが必要である。

【００９８】また、パネル有効表示サイズも小さいと十
分な表示輝度を得ることができない。パネル有効表示サ
イズはアーク長が５（ｍｍ）、照明光の有効Ｆ値を７と
すると、３．５インチ前後の大きさが必要である。アー
ク長が５（ｍｍ）程度、パネル有効表示サイズが２イン
チ強であれば、照明光の有効Ｆ値は５弱となる。この場
合、表示輝度は実用域となるが、良好な表示コントラス
ト（ＣＲ）は望めない。

【００９９】各種の実験と検討の結果、照明光の有効Ｆ
値が５以上であれば実用域の表示輝度が得られる。しか
し、良好な表示輝度と表示コントラストおよび適正な消
費電力かつランプ寿命を得るためには照明光の有効Ｆ値
（＝投写光の有効Ｆ値）は７前後、ランプのアーク長は
５（ｍｍ）前後、ランプのＷは１５０Ｗ前後を用いなけ
ればならないという結果を得た。

【０１００】投写レンズのＦナンバーを低下させるとス
クリーンに到達するスクリーン光束は高くなる。それに
ともない、ランプの消費電力も大きくしなければならな
い。また、ランプの長寿命化の観点からランプの消費電
力が大きくなると、アーク輝度を一定と考えると長アー
クになる。当然、表示コントラスト（ＣＲ）はＦナンバ
ーが小さくなると表示コントラストは悪くなる。逆に投
写光学系のＦナンバーを大きくすると表示コントラスト
は高くなるが、スクリーン光束は小さくなる。

【０１０１】各種の実験と検討の結果、ランプに関して
はアーク長は良好な表示コントラストを得るために３
（ｍｍ）以上６（ｍｍ）以下でなければならない。ま
た、消費電力の点から２５０（Ｗ）以下でなければなら
ない。かつ、スクリーン輝度を得るために１００（Ｗ）
以上のメタルハラドランプを用いなければならない。さ
らに好ましくは、スクリーン輝度および表示コントラス
トを考慮するとアーク長は３（ｍｍ）以上６（ｍｍ）以
下でなければならない。

【０１０２】パネルの有効表示領域の対角長はシステム
サイズの点から４．５インチ以下でなければならない。
また、光利用効率の点から２インチ以上でなければなら
ない。中でも十分な光集光効率を得、かつコンパクトに
するためには好ましくは３インチ以上４インチ以下にし
なければならない。

【０１０３】投写レンズのＦナンバー、広義には投写光
学系のＦナンバーは、良好なコントラスト（ＣＲ）を得
るために５以上でなければならない。また、十分なスク
リーン輝度を得るために９以下でなければならない。さ
らに前述のランプのアーク長を考慮すればＦナンバーは
６以上８以下でなければならない。

【０１０４】また、照明光の光の広がり角（Ｆナンバ
ー）を投写レンズの集光角（Ｆナンバー）は略一致させ
なければ光利用率は低下する。これは、Ｆナンバーが大
きい方に制約を受けるからである。本発明の投写型表示
装置の照明光のＦナンバーと投写レンズのＦナンバーは
一致させている。

【０１０５】なお、以上の記載において、たとえばラン
プのアーク長が５ｍｍとは、”実質的に５ｍｍ”である
ことを意味する。実質的に５ｍｍとは、アーク長が８ｍ
ｍであっても、前記アークから放射された光の内、投写
レンズが、アークの中央部の５ｍｍ付近から放射した光
しか集光できなければ、実質的にアーク長は５ｍｍとな
る。同様にＦナンバーとは有効Ｆナンバーを意味する。
たとえ物理的なＦナンバーが４でも、光が投写レンズの
瞳の中央付近しか通過していなければ、当然Ｆナンバー
は４以上である。

【０１０６】以下、本発明の投写型表示装置の他の実施
例について説明する。（図１５）、（図１６）はいずれ
も本発明の投写型表示装置の概略構成を示した斜視図で
あり、色分離合成用の部品以外はそれぞれ（図１）に示
した実施例と同じものを用いて構成している。

【０１０７】（図１５）に示した構成はダイクロイック
プリズム４１の色分離合成面４２ａ，４２ｂが互いにＸ
字上にクロスしているものを用いた場合である。この場
合も、光源２１から出射する照明光の光軸２８と液晶パ
ネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃによって反射された投写光
の光軸２９とを含む面が、液晶パネル２５ａ，２５ｂ，
２５ｃの中心軸とダイクロイックプリズム４１の色分離
合成面４２ａ，４２ｂの中心法線を含む面に対して垂直
に配置されている。光軸２８と光軸２９を含む面は色分
離合成面４２ａ，４２ｂと４５゜の角度をなし、従っ
て、照明光、投写光ともに同じ入射角４５゜で色分離合
成面４２ａ，４２ｂに入射させることができる。

【０１０８】（図１６）に示した構成に用いるダイクロ
イックプリズム５１は、類似するタイプとして例えば特
開平３−２８８１２８号公報などに用いられている。ダ
イクロイックプリズム５１は３つのプリズム５２，５
３，５４によって構成され、各プリズムの境界面が色分
離合成面５５ａ，５５ｂとなっている。ただし、プリズ
ム５２とプリズム５３の間には薄い空気層を介してお
り、色分離合成面５５ａはプリズム５２側に形成されて
いる。

【０１０９】一般に、色分離合成手段に誘電体多層膜を
用い、色分離合成面を空気よりも高い屈折率を有するガ
ラス等と密着させ、全体としてプリズム状とし、光線が
色分離合成面に斜めから入射する場合、外部媒質が空気
である場合に比べてＳ偏光成分の分光透過率とＰ偏光成
分の分光透過率は入射角が大きくなるほど異なった性能
を示す。即ち、自然光が入射する場合、透過率はＳ偏光
成分とＰ偏光成分の平均値となり、どちらか一方の直線
偏光をのみを用いる場合にくらべて良好な色純度で色分
離、および合成することが困難となる場合が多い。（図
１６）に示したダイクロイックプリズムはプリズム中の
光路長をＲ、Ｇ、Ｂとも等しく保ちながら色分離合成面
に入射する光線の角度を比較的小さく設定でき、Ｓ偏光
成分とＰ偏光成分との分光性能のずれを最小限に抑える
ことができる点で優れている。

【０１１０】（図１６）に示した構成の場合も、光源２
１から出射する照明光の光軸２８と液晶パネル２５ａ，
２５ｂ，２５ｃによって反射された投写光の光軸２９と
を含む面が、液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃの中心
軸とダイクロイックプリズム５１の色分離合成面５５
ａ，５５ｂの中心法線を含む面に対して垂直に配置され
ている。光軸２８と光軸２９を含む面は色分離合成面５
５ａ，５５ｂとそれぞれ２６゜、１３゜の角度をなし、
照明光、投写光ともにそれぞれ同じ入射角で色分離合成
面５５ａ，５５ｂに入射させることができる。

【０１１１】なお、（図１５）、（図１６）にしめした
いずれの構成も、（図４）、（図６）、（図７）に示し
た構成のように、色選択性フィルタ３１、および色吸収
フィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのどちらか一方を用い
るか、または併用することにより、より良好な色純度の
投写画像を得ることができる。

【０１１２】ダイクロイックプリズム４１，５１は、す
べてがガラスもしくは樹脂で形成されたものが例示され
ている。その他、入射窓、および出射窓となるガラス基
板とアルミニウムなどからなる枠体とで容器を構成し、
この容器内に、色分離合成面となる基板を挿入し、容器
の空間内にガラスの屈折率に近い液体を充填したもので
もよい。液体としてはエチレングリコールを主成分とし
たものが、光学性能（透明性、屈折率均一性等）、耐熱
性、耐寒性などに優れている点で望ましい。また、エチ
レングリコールの他に、少なくとも組立時には液体であ
るが、組立完了後は次第にゲル状となる透明シリコン樹
脂などを用いてもよい。ガラス基板と、液体との屈折率
との差は０．１５以内、また、屈折率の範囲は１．３８
以上１．５５以下にすることが望ましい。

【０１１３】容器中に液体を充填した構成の一例とし
て、ダイクロイックプリズム４１のように２つの色分離
反射面をＸ字状のクロスさせて配置したタイプの場合の
概略構成図を（図１７）に示す。以下の説明はダイクロ
イックプリズム５１のような構成のものに対しても同様
のことが言える。光入出射面４３からの照明光、および
液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃからの反射光が直接
入射しない内壁には、光吸収膜（黒色塗料など）４４が
塗布されている。材料としては（図１１）等に示す光吸
収膜１１１と同様のものが用いられる。光吸収膜４４は
液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃで散乱した光を吸収
する機能を有する。つまり、液晶パネル２５ａ，２５
ｂ，２５ｃで散乱した光を吸収する機能を有すればよ
く、黒色に限定するものではない。たとえば、光変調層
９７で変調する光の色にたいして補色の塗料でもよい。

【０１１４】さらには、光吸収膜という語は他の光吸収
手段をも含むと解するべきである。たとえば、蒸着技術
により薄膜を容器の内壁に形成して光吸収膜４４とする
構成、光を吸収する板状のものまたはフィルムを容器の
内壁に張り付ける構成が例示される。また、容器の内壁
に微細な凹凸を設け、光が入射すると散乱させるような
構成とし、微細な凹凸の表面に光吸収膜４４を塗布、ま
たは蒸着してもよい。

【０１１５】なお、（図１５）、（図１６）に示した構
成では、（図１７）に示すようにダイクロイックプリズ
ム４１，５１の液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃ側の
面と液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃとをそれぞれ固
着、または光学的に結合されていることが望ましい。こ
うすれば、空気との界面反射による不要反射光は少なく
なりコントラストが向上する。その場合、各液晶パネル
は（図１０）に示した光結合層１０４を介してダイクロ
イックプリズム４１，５１に取りつけることが好まし
い。つまり、ダイクロイックプリズム４１，５１に液晶
パネルが光結合剤１０４でオプティカルカップリングさ
れている。

【０１１６】光結合剤１０４としては、アクリル樹脂な
どの接着剤、透明シリコン樹脂、エチレングリコールな
どの液体などが例示される。これらの光結合剤は屈折率
が表示パネルの基板の屈折率に近いものが多く実用上充
分である。具体的には信越化学工業（株）製の透明シリ
コーン樹脂ＫＥ１０５１であり、厚さは０．２ｍｍ、屈
折率は１．４０である。これは、２種類の液体で供給さ
れており、２液を混合して室温放置または加熱すると、
付加重合反応によりゲル状に硬化する。

【０１１７】その他、エチレングリコールなどの液体、
エポキシ系透明接着剤、紫外線照射によりゲル状に硬化
する透明シリコーン樹脂などを用いることができる。い
ずれの場合も、対向基板９２と、張り付ける対象物との
間に空気層があると界面反射に起因する画質劣化を生じ
るので、空気層を含まないようにする必要がある。

【０１１８】各液晶パネルがダイクロイックプリズムに
光結合剤１０４でオプティカルカップリングされてとり
つけられることが望ましいのは、さらに以下の理由によ
るものである。

【０１１９】（図１０）において入射光は対向基板９２
側から入射するとする。入射光は液晶層９７の水滴状液
晶４４（水滴状液晶に限定するものではない。たとえ
ば、液晶層９７がポリマーネットワーク型の場合は樹脂
の界面など）で散乱する。散乱した光は四方八方に散乱
し、その一部は対向基板９２の空気との界面で反射し、
再び液晶層９７に入射する。入射した光は水滴状液晶４
４で散乱（２次散乱と呼ぶ）し、その散乱した光の一部
は対向基板９２から出射する。出射した光は投写レンズ
に入射し、スクリーンに投影される。

【０１２０】（図１７）に示すように、ダイクロイック
プリズム４１を例とした場合、各液晶パネル２５ａ，２
５ｂ，２５ｃはダイクロイックプリズム４１に貼りつけ
られ、ダイクロイックプリズム４１は非有効領域の面に
光吸収膜４４が塗布されている。この構成は（図１１）
等に示したように、液晶パネルに透明基板１０５がオプ
ティカルカップリングされ、前記透明基板１０５の非有
効領域面に光吸収膜１１１が塗布されていることと機能
的に類似する。つまり、透明基板１１１をダイクロイッ
クプリズムとおきかえて考えればよい。

【０１２１】たとえば、液晶パネルを中心に考え、か
つ、表示パネルがＲ光を変調すると考えれば、入射光は
ダイクロイックプリズム４１の光入出射面４３より入射
し、光分離合成面でＲ光が反射される。液晶パネルは反
射電極９３に印加された電圧の大きさに応じて光変調層
９７の散乱度合を変化させる。そのうち透過光の成分は
再び光分離合成面で反射し、光入出射面４３より出射さ
れる。散乱した光はそのほとんどが光吸収膜４４に入射
して吸収され、光変調層９７に再びもどり、２次散乱を
発生させることはない。したがって、表示コントラスト
は向上し、また反射する光がなくなるから乱反射による
画素のにじみ、ウィンドコントラストの低下もなくな
る。

【０１２２】また、（図１８）の構成も考えられるであ
ろう。透明ガラス基板などからなる光の入出射窓６４を
有する立方体状の容器６１中にダイクロイックミラー６
５，６６および液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃが配
置されている。容器６１の内面（容器を構成する材料が
透明である場合は外面でもよい）に光吸収手段としての
光吸収膜６２が形成されている。容器６１の空間部には
エチレングリコールを主成分とする液体、もしくはゲル
６３が充填されている。

【０１２３】以上のように構成すればダイクロイックミ
ラーと液晶パネルとはオプティカルカップリングをとる
必要はなくなる。光吸収膜６２が、（図１７）に示す光
吸収膜４４として機能する。また、液体もしくはゲル６
３が液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃを液体冷却する
機能を有することから、液晶パネルの冷却が容易であ
る。

【０１２４】なお、ダイクロイックミラー、ダイクロイ
ックプリズムの色分離合成面に入射する光の基準入射角
は以上の実施例に用いたものに限定されるものではな
い。

【０１２５】また、（図１）、（図４）、（図６）、
（図７）、（図１５）、及び（図１６）において投写レ
ンズ系はこれに限定するものではなく、たとえば平行光
成分を遮光体で遮光し、散乱光をスクリーンに投写する
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。

【０１２６】投写型表示装置は透過型スクリーンと投写
装置とが１つのキャビネット内に収容されたリア型投写
型表示装置（図１９参照）と、反射型スクリーンと投写
装置が分離されたフロント型投写型表示装置がある。本
発明の投写型表示装置はリア型、フロント型の双方に適
用できるものである。たとえば、（図１）、（図４）、
（図６）、（図７）、（図１５）、及び（図１６）の投
写型表示装置を（図１９）のキャビネット７４内の光学
系７１として配置し、ミラー７２ａおよび７２ｂで反射
して透過型のスクリーン７３に投写するように構成すれ
ばリア型投写型表示装置を構成できる。

【０１２７】本発明の投写型表示装置に用いるライトバ
ルブとしてはＰＤ液晶パネルに限定されるものではな
い。その他のランダム光を変調する表示パネルに置き換
えてもよい。たとえば、米国特許公報５１４８２９８号
に開示された光書き込み型表示パネル、ＵＳＰ４５６６
９３５に開示された微小なミラーの傾きにより光変調を
行う表示パネル、あるいは特開昭６２−２３７４２４号
公報に開示された回折現象により光変調を行う表示パネ
ルが例示される。また、高輝度という点ではランダム光
を変調する表示パネルに比較しておとるが一般的なＴＮ
液晶表示パネル、ＳＴＮ液晶表示パネル、ゲストホスト
型液晶表示パネル、ダイナミックスキャタリングモード
（ＤＳＭ）を応用した液晶表示パネル、ＰＬＺＴを光変
調層として採用した表示パネルなども採用することがで
きる。

【０１２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、自然光を
利用した反射型ライトバルブを用いた場合、色分離合成
面の光の入射角依存性がほとんど発生しないため、色純
度が良好で、かつ色均一性に優れた投写画像を容易に表
示できる投写型表示装置を提供でき、非常に大きな効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における投写型表示装置の概
略構成を示す斜視図

【図２】本発明の一実施例におけるダイクロイックミラ
ーの分光透過率特性図

【図３】従来例におけるダイクロイックミラーの分光透
過率特性図

【図４】本発明の一実施例における投写型表示装置の概
略構成を示す斜視図

【図５】色選択性フィルタの分光透過率、および光源の
発光スペクトルを示す特性図

【図６】本発明の一実施例における投写型表示装置の概
略構成を示す斜視図

【図７】本発明の一実施例における投写型表示装置の概
略構成を示す斜視図

【図８】本発明の投写型表示装置に用いる液晶パネルの
断面図

【図９】本発明の投写型表示装置に用いる液晶パネルの
断面図

【図１０】本発明の投写型表示装置に用いる液晶パネル
の断面図

【図１１】本発明の投写型表示装置に用いる液晶パネル
の構成図

【図１２】本発明の投写型表示装置に用いる液晶パネル
の構成図

【図１３】本発明の投写型表示装置の動作の説明図

【図１４】本発明の投写型表示装置の動作の説明図

【図１５】本発明の一実施例における投写型表示装置の
概略構成を示す斜視図

【図１６】本発明の一実施例における投写型表示装置の
概略構成を示す斜視図

【図１７】本発明の投写型表示装置に用いるダイクロイ
ックプリズムの概略構成図

【図１８】本発明の投写型表示装置に用いるダイクロイ
ックプリズムの概略構成図

【図１９】本発明の一実施例における投写型表示装置の
概略構成図

【図２０】高分子分散液晶の動作の説明図

【図２１】従来例における投写型表示装置の概略構成図

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光発生手段と、複数の反射型の光変調手段
と、前記光発生手段から放射される光を複数の光路に分
離し、かつ、前記複数の光変調手段からの変調光を合成
する光分離合成面を有する光分離合成手段と、前記光分
離合成手段で合成された光を投写する投写手段とを具備
し、前記光変調手段は、前記光分離合成手段で分離され
た光の光路に配置され、前記光発生手段から放射分離さ
れ、前記光変調手段に入射する第１の光軸と、前記光変
調手段により反射され、前記投写手段に入射する第２の
光軸とを含む平面と、前記光変調手段の中心法線と、前
記光分離合成手段の光分離合成面の中心法線とを含む平
面とが、互いに略直交することを特徴とする投写型表示
装置。
【請求項２】光発生手段と、特定波長帯域の光を反射す
る波長帯域選択手段と、複数の反射型の光変調手段と、
前記光発生手段から放射される光を、複数の光路に分離
し、かつ、前記複数の光変調手段からの変調光を合成す
る光分離合成面を有する光分離合成手段と、前記光分離
合成手段で合成された光を投写する投写手段とを具備
し、前記波長帯域選択手段は、前記光発生手段と前記光
分離合成手段との間の光路に配置されており、前記光変
調手段は、前記光分離合成手段で分離された光の光路に
配置され、前記光発生手段から放射され、前記光変調手
段に入射する第１の光軸と、前記光変調手段により反射
され、前記投写手段に入射する第２の光軸とを含む平面
と、前記光変調手段の中心法線と、前記光分離合成手段
の光分離合成面の中心法線とを含む平面とが、互いに略
直交することを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】光発生手段と、複数の反射型の光変調手段
と、特定波長帯域の光を吸収する光吸収手段と、前記光
発生手段から放射される光を、複数の光路に分離し、か
つ、前記複数の光変調手段からの変調光を合成する光分
離合成面を有する光分離合成手段と、前記光分離合成手
段で合成された光を投写する投写手段とを具備し、前記
光変調手段は、前記光分離合成手段で分離された光の光
路に配置され、前記光吸収手段は、前記光変調手段と前
記光分離合成手段との間の光路に配置され、前記光発生
手段から放射され、前記光変調手段に入射する第１の光
軸と、前記光変調手段により反射され、前記投写手段に
入射する第２の光軸とを含む平面と、前記光変調手段の
中心法線と、前記光分離合成手段の光分離合成面の中心
法線とを含む平面とが、互いに略直交することを特徴と
する投写型表示装置。
【請求項４】光発生手段と、特定波長帯域の光を反射す
る波長帯域選択手段と、複数の反射型の光変調手段と、
特定波長帯域の光を吸収する光吸収手段と、前記光発生
手段から放射される光を、複数の光路に分離し、かつ、
前記複数の光変調手段からの変調光を合成する光分離合
成面を有する光分離合成手段と、前記光分離合成手段で
合成された光を投写する投写手段とを具備し、前記波長
帯域選択手段は、前記光発生手段と前記光分離合成手段
との間の光路に配置されており、前記光変調手段は、前
記光分離合成手段で分離された光の光路に配置され、前
記光吸収手段は、前記光変調手段と前記光分離合成手段
との間の光路に配置され、前記光発生手段から放射さ
れ、前記光変調手段に入射する第１の光軸と、前記光変
調手段により反射され、前記投写手段に入射する第２の
光軸とを含む平面と、前記光変調手段の中心法線と、前
記光分離合成手段の光分離合成面の中心法線とを含む平
面とが、互いに略直交することを特徴とする投写型表示
装置。
【請求項５】光分離合成手段は、透明基板上に誘電帯多
層膜を積層したダイクロイックミラーであることを特徴
とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の投写型表示
装置。
【請求項６】光分離合成手段は、透明プリズムの平面上
に誘電帯多層膜を積層したダイクロイックプリズムであ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載
の投写型表示装置。
【請求項７】光変調手段は、高分子分散液晶パネルであ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載
の投写型表示装置。
【請求項８】光変調手段は、高分子分散液晶パネルであ
り、前記高分子分散液晶パネルの前記高分子分散液晶層
は、光硬化樹脂成分とネマティック液晶成分とを有し、
前記高分子分散液晶の水滴状液晶の平均粒子径またはポ
リマーネットワークの平均孔径が０．５μｍ以上３μｍ
以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
項に記載の投写型表示装置。
【請求項９】光変調手段は、高分子分散液晶パネルであ
り、前記高分子分散液晶パネルは、マトリックス状に配
置された反射電極を具備し、前記反射電極には、前記反
射電極に信号を印加するスイッチング素子が配置されて
おり、かつ、前記スイッチング素子上に絶縁膜を介して
前記反射電極が形成されており、前記高分子分散液晶パ
ネルの前記高分子分散液晶は、フッ素基を有する光硬化
性アクリル樹脂成分とクロル系のネマティック液晶成分
とを有し、前記高分子分散液晶の水滴状液晶の平均粒子
径またはポリマーネットワークの平均孔径が０．５μｍ
以上３μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１項に記載の投写型表示装置。
【請求項１０】光変調手段は、高分子分散液晶パネルで
あり、前記高分子分散液晶パネルは、マトリックス状に
配置された反射電極を具備し、前記反射電極には、前記
反射電極に信号を印加するスイッチング素子が配置され
１ており、かつ、前記スイッチング素子上に絶縁膜を介
して前記反射電極が形成されており、前記高分子分散液
晶パネルの高分子分散液晶層に接する面に、前記高分子
分散液晶層の比抵抗よりも高い材料からなる絶縁膜が形
成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
１項に記載の投写型表示装置。
【請求項１１】波長帯域選択手段はシアン光およびイエ
ロー光の波長帯域の光を反射することを特徴とする請求
項２または４記載の投写型表示装置。
【請求項１２】光吸収手段は光変調手段と固着されてい
ること特徴とする請求項３または４記載の投写型表示装
置。
【請求項１３】放電ランプを有する光発生手段と、光散
乱状態の変化として光変調を行う複数の反射型の液晶パ
ネルと、前記光発生手段から放射される光を、赤、緑お
よび青色の光の光路に分離する機能と、前記複数の液晶
パネルからの変調光を合成するダイクロイックミラー
と、前記ダイクロイックミラーで合成された光を投写す
る投写手段とを具備し、前記液晶パネルは、前記ダイク
ロイックミラーで分離された光の光路に配置され、前記
液晶パネルから放射され、前記液晶パネルに入射する第
１の光軸と、前記液晶パネルにより反射され、前記投写
手段に入射する第２の光軸とを含む平面と、前記液晶パ
ネルの中心法線と、前記ダイクロイックミラーの光分離
面の中心法線とを含む平面とが、互いに略直交すること
を特徴とする投写型表示装置。
【請求項１４】放電ランプを有する光発生手段と、複数
の高分子分散液晶パネルと、前記光発生手段から放射さ
れる光を、赤、緑および青色の光の光路に分離する機能
と、前記複数の高分子分散液晶パネルからの変調光を１
つに合成する機能を有する色分離合成手段と、前記色分
離合成手段で合成された光を投写する投写手段とを具備
し、前記高分子分散液晶パネルは、前記色分離合成手段
で分離された光の光路に配置され、前記高分子分散液晶
パネルは、マトリックス状に配置された反射電極を有
し、前記反射電極には、前記反射電極に信号を印加する
スイッチング素子が配置されており、かつ、前記スイッ
チング素子上に絶縁膜を介して前記反射電極が形成され
ており、前記高分子分散液晶パネルの高分子分散液晶
は、フッ素基を有する光硬化性アクリル樹脂成分とクロ
ル系のネマティック液晶成分とを有し、前記高分子分散
液晶の水滴状液晶の平均粒子径またはポリマーネットワ
ークの平均孔径が０．５μｍ以上３μｍ以下であり、前
記光発生手段から放射され、前記高分子分散液晶パネル
に入射する第１の光軸と、前記高分子分散液晶パネルに
より反射され、前記投写手段に入射する第２の光軸とを
平含む平面と、前記高分子分散液晶パネルの中心法線
と、前記色分離合成手段の光分離合成面の中心法線とを
含む平面とが、互いに略直交することを特徴とする投写
型表示装置。
【請求項１５】放電ランプを有する光発生手段と、複数
の高分子分散液晶パネルと、特定波長帯域の光を反射す
る波長帯域選択手段と、前記光発生手段から放射される
光を、赤、緑および青色の光の光路に分離する機能と、
前記複数の高分子分散液晶パネルからの変調光を１つに
合成する機能を有する光分離合成手段と、前記光分離合
成手段で合成された光を投写する投写手段とを具備し、
前記高分子分散液晶パネルは、前記光分離合成手段で分
離された光の光路に配置され、前記高分子分散液晶パネ
ルは、マトリックス状に配置された反射電極を有し、前
記反射電極には、前記反射電極に信号を印加するスイッ
チング素子が配置されており、かつ、前記スイッチング
素子上に絶縁膜を介して前記反射電極が形成されてお
り、前記高分子分散液晶パネルの高分子分散液晶は、フ
ッ素基を有する光硬化性アクリル樹脂成分とクロル系の
ネマティック液晶成分とを有し、前記高分子分散液晶の
水滴状液晶の平均粒子径またはポリマーネットワークの
平均孔径が０．５μｍ以上３μｍ以下であり、前記波長
帯域選択手段は、前記光発生手段と前記光分離合成手段
間の光路に配置されており、前記光発生手段から放射さ
れ、前記高分子分散液晶パネルに入射する第１の光軸
と、前記高分子分散液晶パネルにより反射され、前記投
写手段に入射する第２の光軸とを含む平面と、前記高分
子分散液晶パネルの中心法線と、前記光分離合成手段の
光分離合成面の中心法線とを含む平面とが、互いに略直
交することを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１６】波長帯域選択手段は、シアン色光および
イエロー色光の波長帯域の光を反射することを特徴とす
る請求項１５記載の投写型表示装置。
【請求項１７】液晶パネルの液晶膜厚を所定値にする手
段として、黒色のビーズまたは黒色のファイバーが用い
られていることを特徴する請求項１３〜１５のいずれか
１項に記載の投写型表示装置。
【請求項１８】液晶パネルの光入射面に、透明基板また
は凹レンズが、透明結合体を介して接続されていること
を特徴とする請求項１３〜１５いずれか１項に記載の投
写型表示装置。