JPH08304606A - Reflected light absorption plate and display panel and display device formed by using the same - Google Patents

Reflected light absorption plate and display panel and display device formed by using the same

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JPH08304606A
JPH08304606A JP7178478A JP17847895A JPH08304606A JP H08304606 A JPH08304606 A JP H08304606A JP 7178478 A JP7178478 A JP 7178478A JP 17847895 A JP17847895 A JP 17847895A JP H08304606 A JPH08304606 A JP H08304606A
Authority
JP
Japan
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light
display panel
display device
diaphragm
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP7178478A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Takahara
博司 高原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP7178478A priority Critical patent/JPH08304606A/en
Publication of JPH08304606A publication Critical patent/JPH08304606A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To enable high-luminance and high-contrast display with a projection type display device for which a high polymer dispersed liquid crystal display panel is mainly used as a light valve. CONSTITUTION: A reflected light absorption plate 23 is discriminated to plural regions by light absorption walls 20. The width (d) of one segment defined as (d), the thickness thereof as (t) and the refractive index of the absorption plate as (n) are so set as to attain the relation t>=(d/8)√(n<2> -1). The reflected light absorption plate 23 is stuck via an optical coupling layer 14 to the display panel 134 having high polymer dispersed liquid crystals as an optical modulation layer 16. The reflected light absorption plate 23 and the optical modulation layer 16 are parted a prescribed spacing (h) by taking MTF into consideration. The light 17a scattered in microregions A is reflected at the boundary 21 with the air but the light is absorbed or attenuated by a light absorption film 20 and does not return again to the optical modulation layer 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】基板内に入射光が乱反射すること
を防止もしくは、反射光を減少させる反射防止構成もし
くは反射光吸収板と、光変調層で光散乱が発生する表示
パネルにおいて、前記反射防止構成を採用した表示パネ
ルおよび、前記表示パネルをライトバルブとして用いる
投射型表示装置、また前記表示パネルをビデオカメラの
撮像画像のモニタとして用いる表示装置(以後、ビュー
ファインダと呼ぶ)等に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION In a display panel in which light scattering occurs in a light modulating layer and an antireflection structure or a reflected light absorbing plate that prevents diffuse reflection of incident light in a substrate or reduces reflected light, The present invention relates to a display panel adopting a prevention structure, a projection type display device using the display panel as a light valve, a display device using the display panel as a monitor of a captured image of a video camera (hereinafter referred to as a viewfinder), and the like. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示パネルはCRTに比較して軽
量、薄型などの数多くの特徴を有するため、研究開発が
盛んである。また、近年ではポケットテレビあるいはビ
デオカメラのビューファインダの表示部として用いられ
ている。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、小型の表示パネルの表示画像を投射
レンズなどにより拡大投射し、大画面の表示画像を得る
投射型表示装置が注目をあつめている。なお、現在、商
品化されている投射型表示装置およびビューファインダ
に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)表示パネルが用いられている。
2. Description of the Related Art Since a liquid crystal display panel has many features such as light weight and thinness as compared with a CRT, research and development have been actively conducted. Further, in recent years, it has been used as a display portion of a viewfinder of a pocket television or a video camera. However, there are many problems such as difficulty in increasing the screen. Therefore, in recent years, attention has been focused on a projection type display device which obtains a large-screen display image by enlarging and projecting a display image on a small display panel using a projection lens or the like. Incidentally, a twisted nematic (hereinafter referred to as TN) display panel utilizing the optical rotation characteristic of liquid crystal is currently used in a projection type display device and a viewfinder which are commercialized.

【0003】TN液晶を用いた表示パネルは、偏光板
(偏光子)を用いて入射光を直線偏光にする必要があ
る。また、表示パネルの出射側にも液晶表示パネルで変
調された光を検出するため、偏光板(検光子)を配置す
る必要がある。つまり、TN表示パネルの前後には光を
直線偏光にするための偏光子と、変調された光を検出す
るための検光子の2枚の偏光板を配置する必要がある。
液晶表示パネルの画素開口率を100%とし、偏光子に
入射する光量を100とすると、偏光子より出射する光
量は40%、表示パネルの透過率は80%、検光子の透
過率は80%であるから、全体としての透過率は0.4
×0.8×0.8=約25%となり、25%の光しか有
効に利用できない。したがって、TN表示パネルでは低
輝度画像表示しか実現できない。
In a display panel using TN liquid crystal, incident light needs to be linearly polarized by using a polarizing plate (polarizer). In addition, a polarizing plate (analyzer) is required to be arranged on the emission side of the display panel to detect the light modulated by the liquid crystal display panel. That is, it is necessary to dispose two polarizing plates in front of and behind the TN display panel: a polarizer for converting light into linearly polarized light and an analyzer for detecting modulated light.
Assuming that the pixel aperture ratio of the liquid crystal display panel is 100% and the amount of light incident on the polarizer is 100, the amount of light emitted from the polarizer is 40%, the transmittance of the display panel is 80%, and the transmittance of the analyzer is 80%. Therefore, the total transmittance is 0.4.
× 0.8 × 0.8 = about 25%, and only 25% of light can be effectively used. Therefore, the TN display panel can realize only low-luminance image display.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】偏光板等で損失した光
はほとんどが偏光板に吸収されて熱に変換される。熱は
偏光板自身および輻射熱等により表示パネルを加熱す
る。投射型表示装置の場合、偏光板に入射する光量は数
万ルクス以上となる。したがって、投射型表示装置のラ
イトバルブとしてTN表示パネルを用いた場合、偏光板
およびパネル等は高温状態となり、短期間で著しい性能
劣化をひきおこす。
Most of the light lost in a polarizing plate or the like is absorbed by the polarizing plate and converted into heat. The heat heats the display panel by the polarizing plate itself and radiant heat. In the case of a projection display device, the amount of light incident on the polarizing plate is tens of thousands of lux or more. Therefore, when the TN display panel is used as the light valve of the projection type display device, the polarizing plate, the panel and the like are in a high temperature state, which causes remarkable performance deterioration in a short period of time.

【0005】また、TN表示パネルは配向膜を塗布し、
ラビング処理が必要である。ラビング処理等は工程数を
増加させ、製造コストの増大をひきおこす。また、近
年、投射型表示装置に用いる表示パネルの画素数は30
万画素以上と大容量となり、画素サイズは微細化の傾向
にある。画素の微細化は信号線、TFT14等による凹
凸を単位面積あたり多数形成することになる。前記凹凸
により良好にラビング処理を行なえなくなることは明ら
かである。また、画素サイズの微細化は1つの画素に占
めるTFTおよび信号線の形成面積が大きくなり画素開
口率を低減させる。一例として、対角3インチの表示パ
ネルで35万画素形成した場合、画素開口率は約30%
である。150万画素形成した場合は10%弱という予
測値もある。これらの画素開口率の低減は表示画像の低
輝度化にとどまらず、入射光開口部以外に照射された光
により、さらに表示パネルは加熱されることになりTN
表示パネルの性能劣化を加速する。
Also, the TN display panel is coated with an alignment film,
Rubbing process is required. The rubbing process or the like increases the number of steps and causes an increase in manufacturing cost. In recent years, the number of pixels of a display panel used in a projection display device is 30.
It has a large capacity of over 10,000 pixels, and the pixel size tends to be miniaturized. The miniaturization of pixels means that a large number of irregularities due to signal lines, TFTs 14 and the like are formed per unit area. Obviously, the rubbing treatment cannot be performed well due to the unevenness. Further, the miniaturization of the pixel size increases the formation area of the TFT and the signal line occupying one pixel and reduces the pixel aperture ratio. As an example, when 350,000 pixels are formed on a 3-inch diagonal display panel, the pixel aperture ratio is about 30%.
Is. There is a predicted value of less than 10% when 1.5 million pixels are formed. The reduction of the pixel aperture ratio is not limited to the reduction of the brightness of the display image, and the display panel is further heated by the light emitted to the area other than the incident light opening portion.
Accelerate the performance deterioration of the display panel.

【0006】TN液晶は、画素電極に印加した電圧によ
り液晶の配向状態を変化させ光変調を行なう。TN表示
パネルの入射側と出射側にはそれぞれ偏光板が配置さ
れ、前記偏光子と検光子の偏光軸は直交させている。一
般的に、TN表示パネルは電圧印加状態で黒表示を行え
るモード(NWモード)で使用する。
The TN liquid crystal performs optical modulation by changing the alignment state of the liquid crystal by the voltage applied to the pixel electrode. Polarizing plates are respectively arranged on the incident side and the emitting side of the TN display panel, and the polarization axes of the polarizer and the analyzer are orthogonal to each other. Generally, the TN display panel is used in a mode (NW mode) in which black display can be performed in a voltage applied state.

【0007】NWモードの表示パネルの表示画像は色再
現性はよいが、課題として、画素周辺部からの光もれが
ある。これは液晶分子が、正規の方向に配向せず、逆方
向に配向することからおきる。この配向状態を逆チルド
・ドメインと呼ぶ。これは画素電極とソース信号線間等
に発生する電界により液晶分子の立ち上がり方向が、部
分的に逆になることより生じる。液晶分子の立ち上がり
方向が逆になった部分は、電圧が印加されているにもか
かわらず、光はパネルの光出射面の検光子を通過する。
つまり、光もれが生じる。正常な液晶の立ち上がり方向
であれば光もれは生じない。
The image displayed on the display panel in the NW mode has good color reproducibility, but a problem is light leakage from the peripheral portion of the pixel. This is because the liquid crystal molecules are not oriented in the regular direction but are oriented in the opposite direction. This orientation state is called an inverted chilled domain. This occurs because the rising directions of the liquid crystal molecules are partially reversed due to the electric field generated between the pixel electrode and the source signal line. In the portion where the rising directions of the liquid crystal molecules are reversed, the light passes through the analyzer on the light emitting surface of the panel, although the voltage is applied.
That is, light leakage occurs. Light leakage does not occur in the normal rising direction of the liquid crystal.

【0008】光もれを防止する方法として、対向電極上
に形成するブラックマトリックス(BM)の幅を太くす
る方法があるが、これも画素閉口面積を低下させること
となり、表示輝度を低下させることから、有効な方法と
は言えない。
As a method of preventing light leakage, there is a method of widening the width of the black matrix (BM) formed on the counter electrode, but this also reduces the pixel closing area and lowers the display brightness. Therefore, it is not an effective method.

【0009】以下のようにTN液晶を用いる表示パネル
は、偏光板を用いる必要がある。また、画素周辺部に光
ぬけが発生しやすいため、BMを太くしなければならな
い。したがって、光利用率が悪く、表示輝度は低い。B
Mに照射された光は表示パネルを加熱することになり、
パネル温度を上昇させ、パネルの寿命を短くする。
A display panel using TN liquid crystal as described below needs to use a polarizing plate. Further, since light leakage is likely to occur in the pixel peripheral portion, the BM must be thickened. Therefore, the light utilization rate is poor and the display brightness is low. B
The light applied to M will heat the display panel,
Increases panel temperature and shortens panel life.

【0010】同様に、TN表示パネルをライトバルブと
して用いる投射型表示装置も、光利用率が悪く、投射画
像のスクリーン輝度は低い。そこで、偏光板を用いない
高分子分散(PD)表示パネルを用いた投射型表示装置
が提案されている。一例として、特開平3−94225
号公報に記載のものがあげられる。投射型表示装置に用
いるライトバルブとしてのPD表示パネルは、入射光を
散乱あるいは透過させることにより光変調を行なう。
Similarly, the projection type display device using the TN display panel as a light valve also has a low light utilization rate and the screen brightness of the projected image is low. Therefore, a projection display device using a polymer dispersed (PD) display panel that does not use a polarizing plate has been proposed. As an example, JP-A-3-94225
The ones described in Japanese Patent Publication are listed. A PD display panel as a light valve used in a projection display device performs light modulation by scattering or transmitting incident light.

【0011】PD表示パネルの動作について(図70
(a)(b))を用いて簡単に説明する。(図70
(a)(b))はPD表示パネルの動作の説明図であ
る。(図70(a)(b))において、ポリマー692
中には水滴状の液晶(以後、水滴状液晶691と呼ぶ)
が分散されている。画素電極101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
101に電圧が印加されて、画素電極101上の液晶配
向方向を可変させて光を変調する。(図70(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691は不規則な方向に配向している。この
状態ではポリマー692と水滴状液晶691とに屈折率
差が生じ、入射光は散乱する。
Operation of PD display panel (see FIG. 70)
A brief description will be given using (a) and (b). (Fig. 70
(A) (b) is explanatory drawing of operation | movement of PD display panel. In FIG. 70 (a) (b), the polymer 692
Water-drop-shaped liquid crystal inside (hereinafter referred to as water-drop liquid crystal 691)
Are distributed. A TFT (not shown) or the like is connected to the pixel electrode 101, and a voltage is applied to the pixel electrode 101 by turning the TFT on and off to change the liquid crystal alignment direction on the pixel electrode 101 to modulate light. As shown in FIG. 70 (a), in the state in which no voltage is applied, each water droplet liquid crystal 691 is oriented in an irregular direction. In this state, a difference in refractive index occurs between the polymer 692 and the water droplet liquid crystal 691, and the incident light is scattered.

【0012】ここで(図70(b))に示すように、画
素電極101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692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12より出射する。
Here, as shown in FIG. 70B, when a voltage is applied to the pixel electrode 101, the directions of the liquid crystal molecules are aligned. If the refractive index when the liquid crystal molecules are aligned in a certain direction is matched with the refractive index of the polymer 692 in advance, incident light is emitted from the array substrate 12 without being scattered.

【0013】PD表示パネルにも課題がある。液晶層1
6で散乱した光が、アレイ基板12と空気との界面、対
向基板11と空気との界面で反射し、液晶層16と基板
11、12間で乱反射して表示コントラストが低下する
ことである。
The PD display panel also has a problem. Liquid crystal layer 1
The light scattered by 6 is reflected at the interface between the array substrate 12 and the air and at the interface between the counter substrate 11 and the air, and diffusely reflected between the liquid crystal layer 16 and the substrates 11 and 12 to lower the display contrast.

【0014】前記乱反射による表示コントラスト低下を
防止する方法は、特願平4−145277号に記載され
ている。表示パネルに厚い透明基板等を貼り付け、前記
透明基板の側面に光吸収膜を形成することにより乱反射
を防止するのである。
A method for preventing the display contrast from being lowered due to the irregular reflection is described in Japanese Patent Application No. 4-145277. By attaching a thick transparent substrate or the like to the display panel and forming a light absorbing film on the side surface of the transparent substrate, irregular reflection is prevented.

【0015】しかし、特願平4−145277号に開示
されている技術的思想では透明基板等の厚みを厚くする
必要がある。特に表示領域が大きい大型表示パネルでは
非常に透明基板の厚みを厚くせざるおえない。なぜなら
ば、透明基板の厚みは有効表示領域の対向長に比例する
からである。
However, according to the technical idea disclosed in Japanese Patent Application No. 4-145277, it is necessary to increase the thickness of the transparent substrate or the like. Especially in a large-sized display panel having a large display area, the thickness of the transparent substrate must be extremely increased. This is because the thickness of the transparent substrate is proportional to the facing length of the effective display area.

【0016】透明基板の厚みが厚くなると表示装置の重
量が大きくなる。したがって、携帯に不便である。また
投射型表示装置にライトバルブとして前記透明基板を取
り付けた表示パネルを用いる場合は大きすぎて光学ブロ
ック内に配置できない。なぜならば、限られたスペース
(色分離用ダイクロイックミラーと色合成用のダイクロ
イックミラー間)にライトバルブを配置する必要があ
り、前記スペースは投射レンズのバックフォーカス等に
制限を受けるからである。投射レンズのバックフォーカ
スが長くするためには、通常投射レンズの使用枚数が多
くなる。これはコスト増に直結する。また、十分な透明
基板のスペースを得るためには光学ブロックが大きくな
り、これはシステムサイズの大型化、重量化に直結す
る。
The thicker the transparent substrate, the heavier the display device becomes. Therefore, it is inconvenient to carry. Further, when a display panel having the transparent substrate mounted as a light valve is used in a projection type display device, it is too large to be arranged in the optical block. This is because it is necessary to arrange the light valve in a limited space (between the dichroic mirror for color separation and the dichroic mirror for color composition), and the space is limited by the back focus of the projection lens and the like. In order to increase the back focus of the projection lens, usually the number of projection lenses used increases. This directly leads to increased costs. Further, in order to obtain a sufficient transparent substrate space, the optical block becomes large, which directly leads to an increase in system size and weight.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、基
板的には表示パネルの光の入出射面に反射防止膜を貼り
付けた構成である。表示パネルを構成する基板の屈折率
と等しい透明媒体(たとえばシリコンゲル)で、前記反
射光吸収板と表示パネルとを貼り付ける。
The display device of the present invention has a structure in which an antireflection film is attached to the light incident / emission surface of the display panel as a substrate. The reflected light absorbing plate and the display panel are attached to each other with a transparent medium (for example, silicon gel) having a refractive index equal to that of the substrate forming the display panel.

【0018】反射光吸収板は、光透過性を有する部材
が、厚み方向に形成された光吸収膜により複数の領域に
区切られている。前記光吸収膜により区切られた領域の
最大幅をd、前記光吸収膜の高さをt、前記部材の屈折
率をnとした時、次の条件を満足する。
In the reflected light absorbing plate, a member having a light transmitting property is divided into a plurality of regions by a light absorbing film formed in the thickness direction. When the maximum width of the region divided by the light absorbing film is d, the height of the light absorbing film is t, and the refractive index of the member is n, the following conditions are satisfied.

【0019】[0019]

【数10】 [Equation 10]

【0020】好ましくは、前記反射光吸収板は、光吸収
膜が形成された領域と、透明板の領域との2層に形成さ
れた構成を採用する。したがって表示パネルに透明板の
領域および光吸収膜が形成された領域を順次重ねた構成
となる。また、反射光吸収板の無効領域(光が入出射し
ない領域)には黒色等の塗料を塗布する。
Preferably, the reflected light absorbing plate has a two-layer structure including a region where a light absorbing film is formed and a region of a transparent plate. Therefore, the display panel has a structure in which the transparent plate region and the region where the light absorbing film is formed are sequentially stacked. In addition, black paint or the like is applied to the ineffective area (area where light does not enter or exit) of the reflected light absorbing plate.

【0021】本発明の投射型表示装置およびビューファ
インダなどは、前記本発明の表示装置をライトバルブと
して用いたものである。光分離手段として、ダイクロイ
ックプリズムもしくは偏光ビームスプリッタ(以下、P
BSと呼ぶ)等のプリズムを用いる場合は、前記プリズ
ムに表示パネルを貼り付ける。さらにプリズムの無効領
域に黒色等の塗料を塗布する。
The projection type display device and the viewfinder of the present invention use the display device of the present invention as a light valve. As the light separating means, a dichroic prism or a polarization beam splitter (hereinafter, P
When a prism such as BS) is used, a display panel is attached to the prism. Further, a black paint or the like is applied to the invalid area of the prism.

【0022】また、表示コントラストをより良好なもの
とするために、照明光学系の出射側に第1の絞りを配置
し、かつ、投射レンズ内に第2の絞りを配置する。前記
第1の絞りと第2の絞りとは互いに共役となるようにす
る。
Further, in order to improve the display contrast, the first diaphragm is arranged on the exit side of the illumination optical system and the second diaphragm is arranged in the projection lens. The first diaphragm and the second diaphragm are conjugated with each other.

【0023】[0023]

【作用】液晶層で散乱した光は反射光吸収板に入射し、
前記反射光吸収板と空気との界面に、臨界角以上の角度
で入射した光は全反射する。反射光吸収板内には、光吸
収膜がついたて状に形成されている。前記ついたての高
さとついたてで囲まれた領域の対角長等とが(数10)
の関係が保たれていると、前記反射した光は前記光吸収
膜に吸収される。そのため、再び液晶層にもどる光は減
少もしくは削減する。
[Operation] The light scattered by the liquid crystal layer enters the reflected light absorbing plate,
Light incident on the interface between the reflected light absorbing plate and the air at an angle equal to or greater than the critical angle is totally reflected. A light absorbing film is formed in a vertical shape in the reflected light absorbing plate. The height of the vertical attachment and the diagonal length of the area surrounded by the vertical attachment (Equation 10)
When the relationship of is maintained, the reflected light is absorbed by the light absorbing film. Therefore, the light returning to the liquid crystal layer is reduced or eliminated again.

【0024】投射型表示装置に本発明の表示装置をライ
トバルブとして用いると、前記表示装置の反射光吸収板
内の光吸収膜は液晶層から出射した光も遮光する。液晶
層から光吸収膜が形成されている領域までの距離を一定
値以上とすると、前記光吸収膜は投射画像にあらわれに
くくなる。つまり、モシ゛ュレーション トランスファー ファンクション(modul
ation transfer function(MTF))が低下する。M
TFが20%以下となればほとんど投射画像では、前記
光吸収膜はみえない。以上のように光吸収膜を見えにく
くするため、表示パネルと反射光吸収板内に透明基板を
配置する。
When the display device of the present invention is used as a light valve in a projection type display device, the light absorbing film in the reflected light absorbing plate of the display device also blocks light emitted from the liquid crystal layer. When the distance from the liquid crystal layer to the region where the light absorbing film is formed is set to a certain value or more, the light absorbing film is less likely to appear in the projected image. That is, the modulation transfer function (modul
ation transfer function (MTF) decreases. M
When the TF is 20% or less, the light absorption film is hardly visible in the projected image. As described above, in order to make the light absorbing film difficult to see, the transparent substrate is arranged in the display panel and the reflected light absorbing plate.

【0025】[0025]

【実施例】特願平4−145277号に記載している
が、PD表示パネルで表示コントラストが低下する原因
の1つはは2次散乱光の発生である。2次散乱光とは、
液晶層で散乱した光が、対向基板等と空気との界面で反
射し、前記反射した光が再び液晶層に入射し散乱(2次
散乱)する光を言う。2次散乱光はPD表示パネルの表
示コントラストを大幅に低下させる。
[Example] As described in Japanese Patent Application No. 4-145277, one of the causes for lowering display contrast in a PD display panel is generation of secondary scattered light. What is secondary scattered light?
The light scattered by the liquid crystal layer is reflected at the interface between the counter substrate and the air and the reflected light is again incident on the liquid crystal layer and scattered (secondary scattering). The secondary scattered light significantly reduces the display contrast of the PD display panel.

【0026】前記2次散乱により表示コントラストが低
下するという課題に対して、所定の関係で光吸収膜を形
成した反射光吸収板を用いる。
For the problem that the display contrast is reduced by the secondary scattering, a reflected light absorbing plate having a light absorbing film formed in a predetermined relationship is used.

【0027】まず、理解を容易にするため本発明の表示
装置のモデルについて説明をしよう。本発明の一実施例
である表示装置の説明図を(図1)に示す。入射側基板
11と出射側基板12の間に光変調層16が狭持されて
いるものとする。出射側基板14はアレイ基板に透明板
(ガラス基板など)を光学的結合させたものと考えても
よい。なお、光学的に結合とは、基板と基板間を、前記
基板の屈折率とほぼ等しい透明材料で接着あるいは接合
することをいう。つまり、基板界面での反射光がほぼな
くなる状態にすることである。
First, for ease of understanding, a model of the display device of the present invention will be described. An explanatory view of a display device which is an embodiment of the present invention is shown in FIG. It is assumed that the light modulation layer 16 is sandwiched between the entrance-side substrate 11 and the exit-side substrate 12. The emitting side substrate 14 may be considered to be an array substrate in which a transparent plate (such as a glass substrate) is optically coupled. The term "optically coupled" means that the substrates are adhered or joined with a transparent material having a refractive index substantially equal to that of the substrates. In other words, it is a condition that the reflected light at the substrate interface is almost eliminated.

【0028】(図1)において光変調層16に電圧を印
加しないで、表示領域内の点Aを中心とする微小領域1
3だけに細い平行光を照射する場合について考える。微
小領域13に入射した光は散乱光17aとなり散乱す
る。散乱光17aは出射面21に達する。出射面21と
散乱光17aとの角度θ0が臨界角以下の時は透過光線
18となる。臨界角以上の時は反射光線19となる。反
射光線19が再び光変調層16に入射すれば、前記光1
9は再び散乱し、散乱光17bとなり前方に出射する。
これは光変調層16に2次光源が形成されたことに相当
する。このように反射光線19が、再び光変調層16に
入射し、散乱することを2次散乱と呼び、その光を2次
散乱光と呼ぶ。
In FIG. 1, no voltage is applied to the light modulation layer 16, and a minute region 1 around the point A in the display region is used.
Consider a case in which only thin parallel light is irradiated to only three. The light incident on the minute region 13 becomes scattered light 17a and is scattered. The scattered light 17a reaches the emission surface 21. When the angle θ 0 between the exit surface 21 and the scattered light 17a is less than or equal to the critical angle, it becomes a transmitted light ray 18. When the angle is equal to or greater than the critical angle, it becomes the reflected light ray 19. When the reflected light beam 19 is incident on the light modulation layer 16 again, the light 1
9 is scattered again and becomes scattered light 17b, which is emitted forward.
This corresponds to the formation of the secondary light source in the light modulation layer 16. In this way, the reflected light ray 19 again enters the light modulation layer 16 and is scattered, which is called secondary scattering, and the light is called secondary scattered light.

【0029】入射角θ0が全反射角以上となれば、界面
21で光は全反射する。全反射する角度θは次式であら
わされる。
When the incident angle θ 0 is equal to or larger than the total reflection angle, the light is totally reflected at the interface 21. The angle θ of total reflection is represented by the following equation.

【0030】[0030]

【数11】 [Equation 11]

【0031】ただし、nは基板12もしくは反射光吸収
板23の屈折率である。前記板の屈折率nを一般的なガ
ラスの屈折率1.52とすれば(数11)により全反射
角θ=42度となる。今、(図1)に示すように光吸収
膜20がないとなれば、光変調層16からの角出射光の
輝度分布は特開平4−145277号公報の(図3)の
光リング43となり、また同公報の(図2)のように輝
度分布が生じる。
However, n is the refractive index of the substrate 12 or the reflected light absorbing plate 23. Assuming that the refractive index n of the plate is 1.52, which is the refractive index of general glass, the total reflection angle θ = 42 degrees according to (Equation 11). If there is no light absorption film 20 as shown in (FIG. 1), the brightness distribution of the angular emission light from the light modulation layer 16 becomes the optical ring 43 of (FIG. 3) of Japanese Patent Laid-Open No. 4-145277. Also, a luminance distribution is generated as shown in (FIG. 2) of the publication.

【0032】反射光吸収板23が配置されていると反射
光19は光吸収膜20に入射し吸収される。反射光吸収
板23は、具体的には(図2)もしくは(図3)の形状
が例示される。(図2)は透明柱15の周辺部に光吸収
膜20を塗布したものである。透明柱15としてはガラ
ス、アクリル、ポリカーボネートが例示され、光吸収膜
としては黒色の塗料が例示される。黒色の塗料の塗布形
態としては、蒸着技術、厚膜技術等で形成された状態が
例示される。なお、光吸収膜としては黒色のみに限定す
るものではなく、表示パネル134で変調する光を吸収
するものであれば何でもよい。たとえば表示パネルが青
色の光を変調する場合は青色の光を吸収する色素を混入
させた樹脂等を用いることができる。
When the reflected light absorbing plate 23 is arranged, the reflected light 19 enters the light absorbing film 20 and is absorbed. The reflected light absorbing plate 23 is specifically exemplified by the shape of (FIG. 2) or (FIG. 3). In FIG. 2, the light absorbing film 20 is applied to the periphery of the transparent column 15. Examples of the transparent column 15 include glass, acrylic, and polycarbonate, and examples of the light absorbing film include black paint. As the application form of the black paint, a state in which it is formed by a vapor deposition technique, a thick film technique or the like is illustrated. The light absorbing film is not limited to black only, and may be any film as long as it absorbs the light modulated by the display panel 134. For example, when the display panel modulates blue light, a resin mixed with a dye that absorbs blue light can be used.

【0033】(図3)のように6角形状のついたてから
なる光吸収膜20をあらかじめ形成し、前記穴内にシリ
コンゲル、アクリル樹脂あるいはガラス等の透明体を充
填したものでもよい。
As shown in FIG. 3, a light absorbing film 20 having a hexagonal shape may be previously formed, and the hole may be filled with a transparent material such as silicon gel, acrylic resin or glass.

【0034】(図2)(図3)において光吸収膜20の
膜厚Sは極力薄くする。なぜならば膜厚Sが厚いと、光
が入出射する面積が低下(開口率)するため、表示輝度
が低下するからである。しかし、光吸収膜の光吸収効率
は高く維持しなければならない。反射光19が光吸収膜
に入射し、出射する際には、入射光の強度に対して出射
光は20%以下となるようにしなれければならない。出
射光は2次散乱光を引き起こし、表示コントラストを低
下させるからである。
In FIG. 2 and FIG. 3, the thickness S of the light absorption film 20 is made as thin as possible. This is because when the film thickness S is large, the area where light enters and exits is reduced (aperture ratio), and the display brightness is reduced. However, the light absorption efficiency of the light absorption film must be kept high. When the reflected light 19 enters the light absorption film and is emitted, the emitted light must be 20% or less with respect to the intensity of the incident light. This is because the emitted light causes secondary scattered light and reduces the display contrast.

【0035】特願平4−145277号の表示装置は、
アレイ基板等を厚く(もしくはアレイ基板に厚い透明基
板を貼り付けて厚く)構成し、前記透明基板等の無効領
域に光吸収膜を形成したものである。それに比較して本
発明の表示装置は、(図1)に示すようにアレイ基板1
2に反射光吸収板23を貼り付けた構成である。前記反
射光吸収板23は(図2)に示すように光吸収膜20で
小領域に区分している。前記小領域の対角長をd、光吸
収膜20の高さをt、透明体15の屈折率をnとしたと
き、次式の関係を満足するようにする。
The display device of Japanese Patent Application No. 4-145277 is
The array substrate or the like is configured to be thick (or a thick transparent substrate is attached to the array substrate to be thick), and a light absorbing film is formed in an ineffective region of the transparent substrate or the like. On the other hand, the display device of the present invention, as shown in FIG.
2 has a configuration in which a reflected light absorbing plate 23 is attached. The reflected light absorbing plate 23 is divided into small regions by the light absorbing film 20 as shown in FIG. When the diagonal length of the small region is d, the height of the light absorption film 20 is t, and the refractive index of the transparent body 15 is n, the following relationship is satisfied.

【0036】[0036]

【数12】 (Equation 12)

【0037】(数12)の式は、特願平4−14527
7号中の(数29)と同一である。つまり、前記公報の
(図1)もしくは(図5(a))の透明基板の厚みt、
表示領域の有効対角長d、透明基板の屈折率n、光吸収
膜46、本発明の(図2)の透明体15の高さt、透明
体15の対角長d、透明体の屈折率n、光吸収膜20に
おきかえたものと考えればよい。
The formula (12) is expressed in Japanese Patent Application No. 4-14527.
It is the same as (Equation 29) in No. 7. That is, the thickness t of the transparent substrate of (FIG. 1) or (FIG. 5A) of the above publication,
Effective diagonal length d of display area, refractive index n of transparent substrate, light absorbing film 46, height t of transparent body 15 of the present invention (FIG. 2), diagonal length d of transparent body 15, refraction of transparent body It may be considered that the light absorption film 20 is replaced with the rate n.

【0038】特願平4−145277号の(数29)で
も理解できるようにtとdとは比例の関係にある。した
がって、対角長dが小さければ高さdも小さくすること
ができる。本発明は透明基板の厚みを薄くするために基
板を小領域に区切り、小領域ごとに光吸収膜を形成した
ものである。つまり、小領域に区切るほど小領域の対角
長dは小さくなるから、透明体15の高さtは低くで
き、したがって、反射光吸収板23も薄くできるのであ
る。
As can be understood from Japanese Patent Application No. 4-145277 (Equation 29), t and d have a proportional relationship. Therefore, if the diagonal length d is small, the height d can also be small. In the present invention, in order to reduce the thickness of the transparent substrate, the substrate is divided into small regions, and a light absorption film is formed in each small region. That is, the smaller the area is, the smaller the diagonal length d of the small area becomes, so that the height t of the transparent body 15 can be made smaller, and the reflected light absorbing plate 23 can also be made thinner.

【0039】以上のことから、特願平4−145277
号において(図1)説明した内容は、本明細書の(図
2)の透明体15の説明に置き換えて考えることができ
る。したがって前記公報の理論、内容、効果等が、本発
明にそのまま適用できるのである。
From the above, Japanese Patent Application No. 4-145277
The content described in FIG. 1 (FIG. 1) can be considered by replacing it with the description of the transparent body 15 in (FIG. 2) of this specification. Therefore, the theory, contents, effects, etc. of the above publication can be applied to the present invention as they are.

【0040】反射光吸収板23と光変調層16とは一定
の距離を離す必要がある。光吸収膜が光変調層16の一
部を遮光してしまうからである。この問題は本発明の表
示装置を投射型表示装置のライトバルブとして用いた時
に重要な点である。光吸収膜20が光変調層16(つま
り、結像面)に近接していると、投射画像に影となって
あらわれるからである。
The reflected light absorbing plate 23 and the light modulation layer 16 must be separated by a certain distance. This is because the light absorption film shields part of the light modulation layer 16. This problem is important when the display device of the present invention is used as a light valve of a projection type display device. This is because when the light absorption film 20 is close to the light modulation layer 16 (that is, the image plane), it appears as a shadow in the projected image.

【0041】前記影のあらわれ度合いはMTF(modula
tion transfer function)により異なる。つまり投射レ
ンズの設計により異なってくる。(図4)は縦軸をMT
F(%)、横軸を最適結像点からの位置を示している。
最適結合点が最も解像度が高く、前記点からはなれるご
とに(焦点ずれを生じるごとに)、MTFは低下する。
The degree of appearance of the shadow is MTF (modula
transfer function). In other words, it depends on the design of the projection lens. (Fig. 4) shows vertical axis MT
F (%) and the horizontal axis indicate the position from the optimum image forming point.
The optimum coupling point has the highest resolution, and the MTF decreases with each departure from the point (each time defocus occurs).

【0042】投射型表示装置に用いる投射レンズは、
(図4)のaで示すようにMTFが高く焦点から少しで
もずれると急激にMTFが低下する設計でもよし(たと
えば、ハイビジョン対応の投射レンズ)、bで示すよう
に焦点位置から多少ずれてもMTFがあまり変化しない
設計もできる。
The projection lens used in the projection type display device is
A design in which the MTF is high as shown in (a) of FIG. 4 and the MTF sharply decreases when the focus is slightly deviated (for example, a projection lens compatible with high-definition) may be provided even if the focus position is slightly deviated as shown in b. A design in which the MTF does not change much is also possible.

【0043】本発明は、光吸収膜20により透明基板を
小領域に区切ることにより反射光吸収板23を薄くでき
る。しかし、光吸収膜20が投射画像に影となって出現
したのでは画像品位を低下させる。そこで光吸収膜20
と光変調層16(結像面)とを一定距離離れるように構
成するのである。その距離が(図1)(図4)に示すh
である。距離hはMTFが20%以下となる点が一つの
目安である。好ましくは10%以下となるようにすれば
よい。MTFが20%以下となれば、普通には視覚的に
認識されにくい領域と考えられる。
In the present invention, the reflected light absorbing plate 23 can be made thin by dividing the transparent substrate into small areas by the light absorbing film 20. However, if the light absorption film 20 appears as a shadow on the projected image, the image quality is degraded. Therefore, the light absorption film 20
And the light modulation layer 16 (image plane) are separated by a certain distance. The distance is h shown in (Fig. 1) (Fig. 4)
Is. The distance h is an indication that the MTF is 20% or less. It is preferably 10% or less. When the MTF is 20% or less, it is considered that the region is usually difficult to be visually recognized.

【0044】以上のように距離hは投射レンズの設計に
より変化する値である。言い換えれば本発明の表示装置
の画素ピッチあるいは要求される解像度により、投射レ
ンズに要求されるMTFが定まり、前記MTFから距離
hが定まる。距離hは、アレイ基板12の厚みあるいは
アレイ基板にガラス基板を貼り付けて厚く構成すること
により所定値とする。
As described above, the distance h is a value that changes depending on the design of the projection lens. In other words, the MTF required for the projection lens is determined by the pixel pitch of the display device of the present invention or the required resolution, and the distance h from the MTF is determined. The distance h is set to a predetermined value by forming the thickness of the array substrate 12 or a glass substrate attached to the array substrate to be thick.

【0045】反射光吸収板23の光吸収壁20と表示パ
ネル134の画素電極101があまり近接すると表示パ
ネルの画素電極101あるいは信号線103と光吸収膜
20の周期構造の干渉によってモアレが発生し、表示品
位が下がる。
When the light absorbing wall 20 of the reflected light absorbing plate 23 and the pixel electrode 101 of the display panel 134 are too close to each other, moire occurs due to interference between the pixel electrode 101 of the display panel or the signal line 103 and the periodic structure of the light absorbing film 20. , Display quality is degraded.

【0046】モアレについては液晶表示パネル43の画
素ピッチをPd 、ルーバのピッチをPr とすると、発生
するモアレのピッチPは
Regarding the moire, when the pixel pitch of the liquid crystal display panel 43 is P d and the louver pitch is P r , the generated moire pitch P is

【0047】[0047]

【数13】 (Equation 13)

【0048】とあらわせる。最大モアレピッチが最小と
なるのは、
It is expressed as follows. The maximum moire pitch is the minimum

【0049】[0049]

【数14】 [Equation 14]

【0050】のときであり、nが大きいほどモアレの変
調度が小さくなる。(数14)を満たすようにPr /P
d を決めるとよい。
In this case, the larger the value of n, the smaller the degree of moire modulation. P r / P to satisfy (Equation 14)
You should decide d .

【0051】当然のことながら、光吸収壁20形成位置
と光変調層16を離すことによってもモアレの影響は軽
減できる。
As a matter of course, the influence of moire can also be reduced by separating the position where the light absorption wall 20 is formed and the light modulation layer 16.

【0052】反射光吸収板23、対向基板11とアレイ
基板12のうち少なくとも一方と光結合層14で光学的
結合されている。光結合層材料としては紫外線硬化型接
着剤が例示される。前記接着剤は対向基板11等を構成
するガラスの屈折率に近いものが多く、この用途に十分
である。また、紫外線硬化型接着剤だけに限定されるも
のではなく、透明シリコーン樹脂なども用いることがで
きる。他にエボキシ系透明接着剤、エチレングリコール
等の液体等も用いることができる。留意すべき点は対向
基板11等に反射光吸収板23を接着する際、光結合層
14に空気が混入しないようにすることである。空気層
があると屈折率差により画質異常を生じる。なお、反射
光吸収板23と対向基板11等とを光学的に結合させる
ことをオプティカルカップリングと呼ぶ。
At least one of the reflected light absorbing plate 23, the counter substrate 11 and the array substrate 12 is optically coupled with the optical coupling layer 14. An example of the material for the optical coupling layer is an ultraviolet curable adhesive. Many of the adhesives have a refractive index close to that of the glass forming the counter substrate 11 and the like, and are sufficient for this purpose. Further, it is not limited to the ultraviolet curable adhesive, and transparent silicone resin or the like can be used. Besides, an epoxy-based transparent adhesive, a liquid such as ethylene glycol, or the like can be used. It should be noted that air is not mixed into the optical coupling layer 14 when the reflected light absorbing plate 23 is bonded to the counter substrate 11 or the like. If there is an air layer, the image quality becomes abnormal due to the difference in refractive index. The optical coupling between the reflected light absorbing plate 23 and the counter substrate 11 or the like is called optical coupling.

【0053】なお、光吸収膜20を形成した板を反射光
吸収板23としたが、反射光吸収板23と透明基板24
とを貼り合わせたもの、あるいは一体とした構成のもの
を含めて反射光吸収板23と呼ぶ。なぜならば、透明基
板24は光変調層16から一定の距離を保つ手段として
機能しており、また、一つの透明基板24の一定の深さ
まで加工を施し、前記加工により光吸収膜20を形成す
ることも考えられるからである。
Although the plate having the light absorbing film 20 formed thereon is the reflected light absorbing plate 23, the reflected light absorbing plate 23 and the transparent substrate 24 are used.
The one in which and are bonded together, or the one having an integrated structure is referred to as a reflected light absorbing plate 23. This is because the transparent substrate 24 functions as a means for keeping a constant distance from the light modulation layer 16, and further, one transparent substrate 24 is processed to a certain depth, and the light absorption film 20 is formed by the processing. This is also possible.

【0054】今、(数12)に透明体15の屈折率1.
52を代入するとt/d≒0.3となる。
Now, in (Equation 12), the refractive index of the transparent body 15 is 1.
Substituting 52 results in t / d≈0.3.

【0055】実際に光吸収膜20の効果をたしかめた結
果を(図5)に示す。(図5(a))に示すようにパネ
ルに平行光線を照射し、出射側から光変調層の輝度を測
定する。輝度Bとは出射側基板12の厚みtが、有効表
示領域の対角長に対して極めて薄く、かつ、光吸収膜2
0がない時に測定した輝度である。具体的にはd=50
(mm)に対して出射側基板の厚みが1(mm)(t=
0、h=1)である。BeはMTFが10%以下となる
hとし、反射光吸収板23の厚みtを変化させた時の輝
度である。(図5(b))は縦軸を輝度比(Be/B)
とし、横軸を相対基板厚(t/d)としている。(図5
(b))よりt/d=0.3で一定となり、t/d<
0.3の時、輝度比(Be/B)の低下割合が大きいこ
とがわかる。
The result of actually confirming the effect of the light absorption film 20 is shown in FIG. As shown in FIG. 5 (a), the panel is irradiated with parallel rays, and the brightness of the light modulation layer is measured from the emission side. The brightness B means that the thickness t of the emission side substrate 12 is extremely thin with respect to the diagonal length of the effective display area, and the light absorption film 2
It is the luminance measured when there is no zero. Specifically, d = 50
The thickness of the emission side substrate is 1 (mm) (t =
0, h = 1). Be is the luminance when the thickness M of the MTF is 10% or less and the thickness t of the reflected light absorbing plate 23 is changed. In FIG. 5B, the vertical axis represents the luminance ratio (Be / B).
And the horizontal axis is the relative substrate thickness (t / d). (Fig. 5
From (b)), t / d = 0.3 is constant and t / d <
It can be seen that when 0.3, the rate of decrease in the brightness ratio (Be / B) is large.

【0056】輝度比が小さいことは表示コントラストが
高いことを示す。(図5(b))によればt/d=0.
25〜0.3以上でコントラスト向上効果は十分であ
り、先のt/dの1/2であるt/d=0.15でも実
用域であることがわかる。したがって、基板の屈折率n
=1.52の時t/dは0.15以上が好ましく、さら
には(t/d)は0.3以上が好ましい。以上のことか
ら(数12)の条件の1/2であっても実用上支障がな
い。したがって反射光吸収板のの厚みtと透明体の対角
長dの関係は次の(数15)を満たせばよい。
A small luminance ratio means a high display contrast. According to FIG. 5 (b), t / d = 0.
It can be seen that the contrast improvement effect is sufficient at 25 to 0.3 or more, and that t / d = 0.15, which is 1/2 of the above t / d, is in the practical range. Therefore, the refractive index n of the substrate
= 1.52, t / d is preferably 0.15 or more, and more preferably (t / d) is 0.3 or more. From the above, there is no practical problem even if it is 1/2 of the condition of (Equation 12). Therefore, the relationship between the thickness t of the reflected light absorbing plate and the diagonal length d of the transparent body may satisfy the following (Equation 15).

【0057】[0057]

【数15】 (Equation 15)

【0058】なお、反射光吸収板23、アレイ基板等の
無効領域(表示パネルへの入出射光の通り道でない領
域)には極力特願平4−145277号の(図5
(a))で示す光吸収膜46(本明細書では(図5
(a))の光吸収膜51)を形成しておくことが好まし
い。より確実に2次散乱光の発生を抑制できるからであ
る。
It should be noted that in the ineffective areas (areas which are not paths of incident / emitted light to / from the display panel) such as the reflected light absorbing plate 23 and the array substrate, Japanese Patent Application No. 4-145277 (FIG. 5) is used.
The light absorption film 46 shown in FIG.
It is preferable to form the light absorption film 51) of (a)). This is because the generation of secondary scattered light can be suppressed more reliably.

【0059】(図5(b))に示すように、相対基板厚
t/dと輝度比Be/Bとは所定の関係があり(数1
5)の関係を満たせば実用上は十分であり、さらには
(数12)の関係を満たすことが好ましい。反射光吸収
板23の厚さが大きくなれば、光学ブロック内にはいり
きらなくなる。あまり反射光吸収板23を薄くすると2
次散乱光の防止効果が低下する。また光吸収膜20が光
変調層16に近接し、投射画像に前記光吸収膜20の像
が投映される。したがって、透明基板24により光変調
層16から光吸収膜20の形成位置までに一定の距離を
確保する必要があり、前記距離はMTFにより決定され
る。MTFは20%以下とし、好ましくは10%以下と
する。さらに好ましくは5%以下とする。5%以下では
通常は、投射画像に光吸収膜20の像が結像されている
とは認識できないであろう。
As shown in FIG. 5B, the relative substrate thickness t / d and the luminance ratio Be / B have a predetermined relationship (Equation 1).
It is practically sufficient to satisfy the relationship of 5), and it is more preferable to satisfy the relationship of (Equation 12). If the thickness of the reflected light absorbing plate 23 becomes large, the reflected light absorbing plate 23 cannot fit inside the optical block. If the reflected light absorbing plate 23 is made too thin, 2
The effect of preventing secondary scattered light is reduced. Further, the light absorption film 20 approaches the light modulation layer 16, and the image of the light absorption film 20 is projected on the projection image. Therefore, it is necessary to secure a certain distance from the light modulation layer 16 to the formation position of the light absorption film 20 by the transparent substrate 24, and the distance is determined by MTF. The MTF is 20% or less, preferably 10% or less. More preferably, it is 5% or less. If it is 5% or less, it will not normally be recognized that the image of the light absorbing film 20 is formed on the projected image.

【0060】(図2)(図3)では表示領域61を光吸
収膜20でかなり微小領域に細分化したように図示して
いるが、これに限定されるものではない。たとえば、
(図6(a))に示すように、表示領域61を2分割し
た構成、(図6(b))のように4分割した構成あるい
は(図6(c))のように円形の光吸収膜20で2つの
領域に分割した構成も考えられる。表示領域61を光吸
収膜20により細分化するか否かは、(図5(b))の
輝度比Be/Bの効果をいくらに設定し、かつ、反射光
吸収板23の厚みがどの程度まで許容できるかにより決
定される。反射光吸収膜23の厚みが十分許容できる時
は、当然光吸収膜20が影となり投映されることを防止
する観点および輝度比Be/Bの効果を十分得るために
も光吸収膜20の分割数が少ない方が好ましいであろ
う。逆に光吸収膜20が影となり投映されることが許容
でき、光学ブロック内にライトバルブを配置するスペー
スが限られている場合は、光吸収膜20による分割数を
多くするべきであろう。
In FIG. 2 and FIG. 3, the display area 61 is illustrated as being subdivided into the minute areas by the light absorption film 20, but the present invention is not limited to this. For example,
As shown in (FIG. 6A), the display region 61 is divided into two, the display region 61 is divided into four as shown in FIG. 6B, or the circular light absorption as shown in FIG. 6C. A configuration in which the film 20 is divided into two regions is also conceivable. Whether or not the display area 61 is subdivided by the light absorption film 20 is determined by setting the effect of the brightness ratio Be / B in (FIG. 5B) and the thickness of the reflected light absorption plate 23. It depends on how much is acceptable. When the thickness of the reflected light absorbing film 23 is sufficiently allowable, the light absorbing film 20 is divided in order to prevent the light absorbing film 20 from being projected as a shadow and to obtain a sufficient effect of the brightness ratio Be / B. A lower number would be preferable. On the contrary, when the light absorbing film 20 can be projected as a shadow and projected, and the space for arranging the light valve in the optical block is limited, the number of divisions by the light absorbing film 20 should be increased.

【0061】(図1)は光変調層16に高分子分散液晶
等の光散乱状態の変化として画像を表示する表示パネル
について説明した。しかし、本発明の技術的思想は反射
光吸収板23により空気との界面で反射する光を吸収
し、再び変調層に入射しないようにするものである。し
たがって、光変調層16は、光散乱状態の変化として画
像を表示するものに限定されるべきではない。たとえば
回折状態の変化として光学像を形成するものであっても
よい。前記回折状態の変化として光学像を形成する表示
パネルとしては、特開昭48−22047号公報,特開
昭54−157643号公報,特開昭60−16502
9号公報,特開昭61−13223号公報,特開昭61
−86727号公報,特開昭62−235925号公
報,米国特許公報5299289号などが例示される。
一般的に前記表示パネルは2つの電極基板の一方に回折
格子を形成し、かつ前記両基板間に液晶を充填した構造
である。
FIG. 1 illustrates the display panel that displays an image on the light modulation layer 16 as a change in the light scattering state of polymer dispersed liquid crystal or the like. However, the technical idea of the present invention is that the reflected light absorbing plate 23 absorbs the light reflected at the interface with the air and prevents the light from entering the modulation layer again. Therefore, the light modulation layer 16 should not be limited to one that displays an image as a change in the light scattering state. For example, an optical image may be formed as a change in the diffraction state. Display panels for forming an optical image as a change in the diffraction state are disclosed in JP-A-48-22047, JP-A-54-157643, and JP-A-60-16502.
No. 9, JP 61-13223, and JP 61
For example, JP-A-86727, JP-A-62-235925, US Pat. No. 5,299,289 and the like are exemplified.
Generally, the display panel has a structure in which a diffraction grating is formed on one of two electrode substrates and liquid crystal is filled between the two substrates.

【0062】(図7)は回折により光変調を行なう表示
パネル134に反射光吸収膜23を配置したライトバル
ブの説明図である。ガラス基板75bの透明電極72b
上に回折格子74が形成されている。一方のガラス基板
75bには透明電極72aのみが形成されている。透明
電極72aと72b間にはツイストネマティック液晶も
しくは高分子分散液晶73が狭持されている。液晶層7
3の屈折率は、電極72aと72b間に電圧が印加さ
れ、液晶分子が垂直方向に配向した時に示す屈折率をn
oとし、電圧が無印加の時の屈折率をnxとする。ま
た、回折格子の屈折率npとし、no≒npとする。液晶
層73に強い電圧が印加されれば、液晶層73の屈折率
はnoとなりno≒npとなって、液晶層16内での屈折
率分布はなくなる。液晶層に電圧が印加されていない場
合は液晶層73の屈折率はnxであり、nx≠npである
から、液晶層16内で周期的な屈折率分布が生じ、入射
光22は回折される。液晶層16に印加される電圧を変
化させれば回折光の強度を変化できる。以上のようにし
て入射光22の回折状態を変化でき、光学像を形成でき
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a light valve in which the reflected light absorbing film 23 is arranged on the display panel 134 which performs light modulation by diffraction. Transparent electrode 72b on glass substrate 75b
A diffraction grating 74 is formed on the top. Only the transparent electrode 72a is formed on one glass substrate 75b. A twisted nematic liquid crystal or polymer dispersed liquid crystal 73 is sandwiched between the transparent electrodes 72a and 72b. Liquid crystal layer 7
The refractive index of 3 is n when the voltage is applied between the electrodes 72a and 72b and the liquid crystal molecules are aligned vertically.
o and the refractive index when no voltage is applied is nx. Further, the refractive index of the diffraction grating is n p, and n o ≈n p . When a strong voltage is applied to the liquid crystal layer 73, the refractive index of the liquid crystal layer 73 is a n o next n o ≒ n p, the refractive index distribution in the liquid crystal layer 16 is eliminated. When no voltage is applied to the liquid crystal layer, the refractive index of the liquid crystal layer 73 is n x and n x ≠ n p , so that a periodic refractive index distribution is generated in the liquid crystal layer 16 and the incident light 22 is Be diffracted. The intensity of the diffracted light can be changed by changing the voltage applied to the liquid crystal layer 16. As described above, the diffraction state of the incident light 22 can be changed and an optical image can be formed.

【0063】回折格子74には1次元回折格子と2次元
回折格子の2種類がある。1次元回折格子とは回折格子
がストライプ状に形成されたものであり2次元回折格子
はドット状の回折格子がマトリックス状に形成されたも
のである。1次元回折格子は(図8(a))に示すよう
に、光スポット81aを照射すると左右方向に多次の光
スポット81b,81c,81d・・・・・が出現す
る。2次元回折格子は(図8(b))に示すように光ス
ポット81aを照射すると左右、上下(および斜め方
向)方向に多次の光スポット81b,81c,81d・
・・・・,81e,81f,81g・・・・・が出現す
る。
There are two types of diffraction grating 74, a one-dimensional diffraction grating and a two-dimensional diffraction grating. The one-dimensional diffraction grating is a diffraction grating formed in a stripe shape, and the two-dimensional diffraction grating is a dot-shaped diffraction grating formed in a matrix shape. As shown in FIG. 8A, in the one-dimensional diffraction grating, when the light spot 81a is irradiated, multi-dimensional light spots 81b, 81c, 81d ... Appear in the left and right directions. When the two-dimensional diffraction grating irradiates the light spot 81a as shown in FIG. 8B, the multi-dimensional light spots 81b, 81c, 81d.
..., 81e, 81f, 81g ..

【0064】(図7)で示すように、多次の回折光71
は空気との界面21で反射し、再び変調層16にもどろ
うとする。しかし、反射光吸収板23が配置されている
ため、前記回折光71は光吸収膜20に入射して吸収さ
れ消滅する。この場合、反射光吸収板23は2次散乱光
を抑制するのではなく、光変調層16に回折光が入射
し、再び回折する現象(再回折光)を抑制するものとし
て考えなければならない。その他の事項は(図1)で説
明した内容がそのまま適用される。また(図5)で示し
た効果あるいは(数12)(数15)の関係等もそのま
ま(図7)の構成に適用される。
As shown in FIG. 7, multi-order diffracted light 71
Is reflected at the interface 21 with the air and tries to return to the modulation layer 16 again. However, since the reflected light absorbing plate 23 is arranged, the diffracted light 71 enters the light absorbing film 20 and is absorbed and disappeared. In this case, it should be considered that the reflected light absorbing plate 23 does not suppress the secondary scattered light, but suppresses the phenomenon in which the diffracted light enters the light modulation layer 16 and is diffracted again (re-diffracted light). As for other matters, the contents described in (FIG. 1) are applied as they are. Further, the effects shown in (FIG. 5) or the relationships of (Equation 12) and (Equation 15) are directly applied to the configuration of (FIG. 7).

【0065】(図8(a))に示すように1次元回折格
子は左右方向(もしくは上下方向)のみに光を回折する
ものであるから光吸収膜20の形成方向は(図9
(a))に示すように一方向のみでよい。したがって、
反射光吸収板23に形成する光吸収膜20により表示領
域61の分割は(図9(a))に示すようにストライプ
状でもよい。ただし、(図8(b))に示す2次元回折
格子の場合は(図9(b))に示すようにマトリックス
状に光吸収膜20を形成すべきである。
As shown in FIG. 8A, the one-dimensional diffraction grating diffracts light only in the horizontal direction (or the vertical direction).
Only one direction is required as shown in (a)). Therefore,
The display region 61 may be divided into stripes by the light absorption film 20 formed on the reflected light absorption plate 23, as shown in FIG. 9A. However, in the case of the two-dimensional diffraction grating shown in (FIG. 8B), the light absorption film 20 should be formed in a matrix as shown in (FIG. 9B).

【0066】反射光吸収膜23は、(図14)に示すよ
うに板状のものに限定するものではなく、たとえば(図
15)に示すように凹レンズ状のものでもよい。凹レン
ズ状にする効果は特願平4−145277号の(図4)
で説明している。また、前記凹レンズを取り付けたライ
トバルブを用いた投射型表示装置の構成も前記公報の
(図8)(図9)に示している。さらには対向基板12
と透明基板24とを一体として(図16)のように構成
してもよい。なお、反射光吸収膜23と空気が接する面
での反射光を防止するため界面21には反射防止膜14
1を形成する。また、当然のことながら、(図17)に
示すように表示パネル134に透明基板24を光結合層
14aで貼り付け、さらに前記透明基板24に反射光吸
収膜23を光結合層24bで貼り付けた構成でもよい。
The reflected light absorbing film 23 is not limited to the plate-like one as shown in FIG. 14 and may be a concave lens-like one as shown in FIG. 15 for example. The effect of forming a concave lens shape is disclosed in Japanese Patent Application No. 4-145277 (Fig. 4).
Explained in. The configuration of a projection type display device using a light valve to which the concave lens is attached is also shown in (FIG. 8) (FIG. 9) of the publication. Furthermore, the counter substrate 12
The transparent substrate 24 and the transparent substrate 24 may be integrated (FIG. 16). It should be noted that the antireflection film 14 is formed on the interface 21 in order to prevent reflected light from the surface in contact with the reflected light absorbing film 23 and air.
1 is formed. Further, as a matter of course, as shown in FIG. 17, the transparent substrate 24 is attached to the display panel 134 with the optical coupling layer 14a, and the reflected light absorption film 23 is attached to the transparent substrate 24 with the optical coupling layer 24b. The configuration may be different.

【0067】反射防止膜141は3層の構成あるいは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コートは表示
パネルの用途に応じて使い分ける。通常Vコートは投射
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、マルチコートは表示パネルを直視型パネ
ルとして用いる時に採用される。
The antireflection film 141 has a three-layer structure or two layers.
There is a layer structure. In the case of three layers, it is used to prevent reflection in a wide wavelength band of visible light, and this is called a multi-coat. In the case of two layers, it is used to prevent reflection in a specific visible light wavelength band, and this is called a V coat. The multi coat and the V coat are used properly according to the use of the display panel. Usually, the V-coat is used when the display panel is used as a light valve of the projection type display device, and the multi-coat is used when the display panel is used as the direct-view type panel.

【0068】マルチコートの場合は酸化アルミニウム
(Al23)を光学的膜厚がnd=λ/4、ジルコニウ
ム(ZrO2)をnd1=λ/2、フッ化マグネシウム
(MgF 2)をnd1=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nd1=λ/4とフッ化マグネシウム
(MgF2)をnd1=λ/4、もしくは酸化イットリウ
ム(Y23)とフッ化マグネシウム(MgF2)をnd1
=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Y23を用い
た方がよい。また、物質の安定性からもY23の方が安
定しているため好ましい。また先のnは各薄膜の屈折
率、d1は前記薄膜の物理的膜厚、λは設計主波長であ
る。
Aluminum oxide in the case of multi-coat
(Al2O3) Has an optical film thickness of nd = λ / 4, zirconium
Mu (ZrO2) Is nd1= Λ / 2, magnesium fluoride
(MgF 2) Is nd1= Λ / 4 stacked layers. Normal,
As λ is 520 nm or its value is
It is formed. In the case of V coat, silicon monoxide (Si
O) is the optical film thickness nd1= Λ / 4 and magnesium fluoride
(MgF2) Is nd1= Λ / 4 or yttrium oxide
Mu (Y2O3) And magnesium fluoride (MgF2) Is nd1
= Λ / 4 stacked layers. Note that SiO is absorbed on the blue side.
Y when modulating blue light because there is a convergence band2O3Using
It's better. Also, from the stability of the substance, Y2O3Is cheaper
It is preferable because it has been set. Also, n is the refraction of each thin film.
Rate, d1Is the physical thickness of the thin film, and λ is the design dominant wavelength.
It

【0069】(図14)(図15)等は表示パネル13
4に反射光吸収板23を貼り付けるもしくは配置する構
成であった。さらには、(図18)に示すように表示パ
ネル134の対向基板12もしくはアレイ基板11に直
接光吸収膜20を形成してもよい。(図18(a))は
対向基板20のみに光吸収膜20aを形成した実施例で
あり(図18(b))はアレイ基板11と対向基板12
の両方に光吸収膜20を形成した実施例である。
(FIG. 14) (FIG. 15), etc. are displayed on the display panel 13.
The reflected light absorbing plate 23 is attached to or arranged on the No. 4 structure. Further, as shown in FIG. 18, the light absorption film 20 may be directly formed on the counter substrate 12 or the array substrate 11 of the display panel 134. (FIG. 18A) shows an embodiment in which the light absorption film 20a is formed only on the counter substrate 20 (FIG. 18B) shows the array substrate 11 and the counter substrate 12.
This is an example in which the light absorption film 20 is formed on both sides.

【0070】(図18)のように構成すれば反射光吸収
膜23は必要がない。対向基板12等が反射光吸収板2
3として機能するからである。でも、視界方向により光
変調層16が光吸収膜20によりさえぎられるという課
題がでる。しかし、用途は十分ある。視界方向が固定さ
れる表示装置があるからである。たとえば後に(図6
1)で示すビューファインダである。
With the structure as shown in FIG. 18, the reflected light absorbing film 23 is not necessary. The counter substrate 12 or the like is the reflected light absorbing plate 2
This is because it functions as 3. However, there is a problem that the light modulation layer 16 is blocked by the light absorption film 20 depending on the direction of the field of view. However, it has many uses. This is because there is a display device whose view direction is fixed. For example later (Fig. 6
It is the viewfinder shown in 1).

【0071】また、光吸収膜20の形成位置は反射光吸
収板23内において、空気との界面21のみに限定され
るものではない。たとえば(図19)において空気との
界面21に近接した位置aのみでなく、中間位置bでも
よく、また、対向基板12等に近接した位置cでもよ
い。これらの位置は、光吸収膜20の形成の容易さと
(図4)で示すMTFとの関係を考慮して決定すればよ
いからである。
The position where the light absorbing film 20 is formed is not limited to the interface 21 with the air in the reflected light absorbing plate 23. For example (FIG. 19), not only the position a close to the interface 21 with air, but also the intermediate position b, or the position c close to the counter substrate 12 or the like. This is because these positions may be determined in consideration of the ease of forming the light absorption film 20 and the relationship with the MTF shown in FIG.

【0072】さらに本発明の表示パネルには(図20)
に示すように種々の変形が考えられる。この説明は特願
平4−145277号の(図11)の説明で行なってい
るので前記出願の内容を参照されたい。
Further, in the display panel of the present invention (FIG. 20)
Various modifications are possible as shown in FIG. This description is given in the description of Japanese Patent Application No. 4-145277 (FIG. 11), so refer to the contents of the above-mentioned application.

【0073】以下、本発明の表示パネルの変調層16と
して高分子分散液晶を用いたものを中心として(図1
3)等を参照しながらさらに説明する。
Hereinafter, the display layer of the present invention will be described focusing on the one using the polymer dispersed liquid crystal as the modulation layer 16 (see FIG. 1).
Further description will be given with reference to 3) and the like.

【0074】(図13)は本発明の表示パネルの断面図
である。対向基板11およびアレイ基板12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12上にITO
からなる画素電極101、および画素電極101に信号
を印加するスイッチング素子としてのTFT131、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、MIM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。
FIG. 13 is a sectional view of the display panel of the present invention. The counter substrate 11 and the array substrate 12 are glass substrates, have a thickness of 1.1 mm, and the glass substrate has a refractive index n of 1.52. ITO on the array substrate 12
The pixel electrode 101 made of, a TFT 131 as a switching element for applying a signal to the pixel electrode 101, various signal lines (not shown), and the like are formed. As the switching element, in addition to the TFT, a ring diode, a two-terminal element such as MIM, or a varicap,
A thyristor element or the like may be used.

【0075】なお、本明細書中あるいは請求項におい
て、基板(たとえば、基板11、12、23、24)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。
In the present specification and claims, the substrates (for example, substrates 11, 12, 23, 24) are not limited to glass substrates. For example, a plate made of a resin such as acrylic or polycarbonate may be used. Further, a film or sheet made of the above resin or the like may be used.

【0076】TFT131には遮光膜132が形成され
ている。遮光膜132は主として、液晶層16で散乱し
た光がTFT131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、TFT131がオフ状
態とならない、あるいはTFT131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132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、TFT131上にSi
2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、TFT131はゲートの
下に半導体層を形成する逆スタッガ構造を採用すること
が好ましい。
A light shielding film 132 is formed on the TFT 131. The light shielding film 132 mainly prevents the light scattered by the liquid crystal layer 16 from entering the semiconductor layer of the TFT 131. When light enters the semiconductor layer, a photoconductor phenomenon (hereinafter referred to as photocon) occurs in which the TFT 131 is not turned off or the off resistance of the TFT 131 is reduced. As a material for forming the light shielding film 132, an acrylic resin in which carbon is dispersed is exemplified. In addition, an optimal mixture of various primary color pigments (red, green, blue, cyan, magenta, and yellow pigments), Si on the TFT 131
A method of forming an insulating thin film with O 2 or the like and patterning a metal thin film as a light shielding film on the insulating thin film is also exemplified. There is also a method in which amorphous silicon is vapor-deposited thickly to form a light-shielding film. Further, the TFT 131 preferably employs an inverted stagger structure in which a semiconductor layer is formed under the gate.

【0077】なお、PD表示パネルでは、TFT131
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I
C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
TFT131を形成することが好ましい。前記技術で形
成したTFT131はホトコンダクタ現象の発生が現在
ポケットテレビなどで実用化されているアモルファスシ
リコン技術で形成したTFT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高分子
分散液晶表示パネルに最適である。
In the PD display panel, the TFT 131
Is preferably formed by polysilicon technology so that photocon is less likely to occur. What is polysilicon technology?
High temperature polysilicon technology, which is a semiconductor technology for producing C,
It also includes low-temperature polysilicon technology for forming an amorphous silicon film, which has been actively developed in recent years, and crystallizing the film. In particular, it is preferable to form the TFT 131 by a low-temperature polysilicon technology that can incorporate a drive circuit and can manufacture a panel at low cost. In the TFT 131 formed by the above technique, the occurrence of the photoconductor phenomenon is much less likely to occur as compared with the TFT formed by the amorphous silicon technique currently put into practical use in pocket televisions and the like. Therefore, it is most suitable for a polymer dispersed liquid crystal display panel that performs light modulation by scattering-transmission.

【0078】遮光膜132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16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。
When the light-shielding film 132 is made of resin, any light-absorbing material contained in the resin may be used as long as it has a high electric insulating property and does not adversely affect the liquid crystal layer 16. For example, a black dye or pigment dispersed in resin may be used, or gelatin or casein may be dyed with a black acid dye like a color filter. As an example of the black dye, it is possible to use a single fluoran dye that turns black, or to use a color-arranged black in which a green dye and a red dye are mixed.

【0079】以上の材料はすべて黒色の材料であるが、
本発明の表示パネルを投射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。投射
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
ネルの遮光膜132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。
Although the above materials are all black materials,
When the display panel of the present invention is used as a light valve of a projection type display device, it is not limited to this. The projection type display device is a device in which three display panels modulate light of three colors of R, G and B, respectively. The light shielding film 132 of the display panel that modulates the R light may absorb the R light.
That is, in order to absorb a specific wavelength, for example, a light absorbing material for a color filter may be used after being improved so as to obtain a desired light absorbing characteristic. Basically, similarly to the above-mentioned black absorbing material, it is possible to use a material in which a natural resin is dyed with a dye or a dye is dispersed in a synthetic resin. The range of selection of the dye is wider than that of the black dye, and an appropriate one selected from azo dyes, anthraquinone dyes, phthalocyanine dyes, triphenylmethane dyes, and the like, or a combination of two or more thereof may be used. Further, as a measure against impurities in the light absorption film, it is possible to remove the alkali metal in the dye (pigment).

【0080】カーボン等の黒色色素は液晶層16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。
Many black pigments such as carbon adversely affect the liquid crystal layer 16. Therefore, its use is not preferable. Therefore, it is preferable to employ a dye capable of absorbing a specific wavelength as a dye contained in the light absorbing thin film as described above.

【0081】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射型表示装置では
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132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。黄色に着色された光吸収薄膜はB光を吸収す
る。したがって、B光を変調する表示パネルは黄色の遮
光膜132を形成する。
It is easy to adopt in a projection type display device using three display panels for R light, B light and G light as light valves. In other words, for the color of the modulated light,
A dye having a complementary color relationship may be contained in the light shielding film 132. The complementary color relationship is, for example, yellow for B light. The light absorption thin film colored in yellow absorbs B light. Therefore, the display panel that modulates the B light forms the yellow light shielding film 132.

【0082】遮光膜132を樹脂で形成すれば、液晶層
16とアレイ基板11との密着性がよくなる。高分子分
散液晶層16は樹脂成分を含有しているためである。液
晶層16ととくに画素電極101等を構成するITOと
は剥離が生じやすい。TFT131等に樹脂からなる遮
光膜132を形成すれば、前記遮光膜132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
からなる遮光膜を採用することが好ましい。
If the light shielding film 132 is made of resin, the adhesion between the liquid crystal layer 16 and the array substrate 11 is improved. This is because the polymer dispersed liquid crystal layer 16 contains a resin component. Peeling easily occurs between the liquid crystal layer 16 and especially the ITO forming the pixel electrode 101 and the like. When the light shielding film 132 made of resin is formed on the TFT 131 or the like, the light shielding film 132 does not serve as a buffer layer and is not peeled off. From this point, it is preferable to employ a light-shielding film made of resin.

【0083】対向電極102と画素電極101間にはP
D液晶16が挟持されている。本発明の表示パネルに用
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。
P is placed between the counter electrode 102 and the pixel electrode 101.
The D liquid crystal 16 is sandwiched. The liquid crystal material used for the display panel of the present invention is preferably a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, or a cholesteric liquid crystal, and may be a single liquid crystal compound or a mixture of two or more liquid crystal compounds or a mixture containing a substance other than the liquid crystal compound.

【0084】なお、先に述べた液晶材料のうち、異常光
屈折率neと常光屈折率no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。
Among the above-mentioned liquid crystal materials, a cyanobiphenyl nematic liquid crystal having a relatively large difference between the extraordinary light refractive index n e and the ordinary light refractive index n o , or a fluorine-based or chlorinated compound which is stable with time. System nematic liquid crystals are preferred,
Among them, the chloro nematic liquid crystal is the most preferable because it has good scattering characteristics and hardly changes with time.

【0085】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16を作製でき、経時変化も
生じ難く好ましい。
A transparent polymer is preferable as the polymer matrix material, and as the polymer, a photo-curing type resin is used in terms of easiness of manufacturing process, separation from the liquid crystal phase and the like. As a specific example, an ultraviolet curable acrylic resin is exemplified, and a resin containing an acrylic monomer or an acrylic oligomer which is polymerized and cured by ultraviolet irradiation is particularly preferable. Among them, a photocurable acrylic resin having a fluorine group is preferable because it can form the light modulation layer 16 having good scattering characteristics and is less likely to change over time.

【0086】また、前記液晶材料は、常光屈折率n0
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。
It is preferable that the liquid crystal material has an ordinary light refractive index n 0 of 1.49 to 1.54, and particularly, an ordinary light refractive index n 0 of 1.50 to 1.53. Is preferable to use. Further, it is preferable to use one having a refractive index difference Δn of 0.15 or more and 0.30 or less. As n 0 and Δn increase, heat resistance and light resistance deteriorate. When n 0 and Δn are small, heat resistance and light resistance are improved, but scattering characteristics are lowered and display contrast is not sufficient.

【0087】以上のことから、光変調層16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0.20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。
From the above, as a constituent material of the light modulation layer 16, a chloro nematic liquid crystal having an ordinary refractive index n 0 of 1.50 to 1.53 and Δn of 0.20 or more and 0.30 or less. It is preferable to use a photocurable acrylic resin having a fluorine group as the resin material.

【0088】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。
As such a polymer-forming monomer,
2-Ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, neopentyl glycol acrylate, hexanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol acrylate and the like.

【0089】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。
Examples of the oligomer or prepolymer include polyester acrylate, epoxy acrylate and polyurethane acrylate.

【0090】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。
A polymerization initiator may be used in order to carry out the polymerization rapidly, and as an example, 2-hydroxy-2 is used.
-Methyl-1-phenylpropan-1-one ("Darocur 1173" manufactured by Merck & Co., Inc.), 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1
-ON (“Darocur 1116” manufactured by Merck), 1-vidroxycyclohexyl phenyl ketone (“Irgacure 184” manufactured by Ciba-Gaiki), benzyl methyl ketal (“Irgacure 651” manufactured by Ciba-Geigy), and the like. In addition, a chain transfer agent, a photosensitizer, a dye, a cross-linking agent and the like can be appropriately used in combination as optional components.

【0091】なお、樹脂材料が硬化した時の屈折率np
と、液晶の常光屈折率no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noとなる。したがって、樹脂の
屈折率npと一致し、液晶層は光透過状態となる。屈折
率npとno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npとno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。
The refractive index n p when the resin material is cured
And the ordinary refractive index n o of the liquid crystal are made to substantially match.
When an electric field is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules are oriented in one direction, and the refractive index of the liquid crystal layer becomes n o . Therefore, the refractive index n p of the resin matches, and the liquid crystal layer is in a light transmitting state. If the difference between the refractive indexes n p and n o is large, the liquid crystal layer does not become completely transparent even when a voltage is applied to the liquid crystal layer, and the display brightness decreases. Refractive index difference between the refractive index n p and n o is preferably within 0.1, more within 0.05 are preferred.

【0092】PD液晶層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30重量%〜90重量%程度
がよく、好ましくは60重量%〜90重量%程度がよ
い。30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。
The proportion of the liquid crystal material in the PD liquid crystal layer is not specified here, but is generally about 30 to 90% by weight, preferably about 60 to 90% by weight. When it is 30% by weight or less, the amount of liquid crystal droplets is small and the scattering effect is poor. On the other hand, when it is 90% by weight or more, the polymer and the liquid crystal tend to be phase-separated into upper and lower two layers, the ratio of the interface becomes small, and the scattering property is deteriorated. The structure of the polymer-dispersed liquid crystal layer changes depending on the liquid crystal fraction, and at about 50% by weight or less, the liquid crystal droplets exist as independent droplets.
When it is 50% by weight or more, the polymer and the liquid crystal form a continuous layer intricately intermingled with each other.

【0093】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。
The average particle diameter of the water-drop liquid crystal or the average pore diameter of the polymer network is 0.5 μm or more and 3.0 μm or more.
The following is preferable. Above all, 0.8 μm or more 2
μm or less is preferable. When the light modulated by the PD display panel has a short wavelength (for example, B light), it is small, and when it has a long wavelength (for example, R light), it is large. If the average particle size of the water-drop liquid crystal or the average pore size of the polymer network is large, the voltage for making the liquid crystal in a transparent state is low, but the scattering property is low. When it is small, the scattering property is improved, but the voltage for making it in the transmissive state is high.

【0094】本発明の表示パネルに高分子分散液晶を用
いる場合は、青色光を変調する表示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、赤色光を変調する表示パネルのそれよりも小さ
くしている。
When a polymer-dispersed liquid crystal is used for the display panel of the present invention, the average particle size of the water-drop liquid crystal or the average pore size of the polymer network of the display panel for modulating blue light is a display panel for modulating red light. It is smaller than that.

【0095】本発明にいう高分子分散液晶とは、液晶が
水滴状に樹脂中に分散されたもの(図70参照)、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等が該当し、他に三
星電子(株)が出願している特開平6−208126号
公報、特開平6−202085号公報、特開平6−34
7818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692中に
二色性、多色性色素を含有されたものも含む。また、類
似の構成として、特開平6ー347765号公報もあ
る。
The polymer-dispersed liquid crystal referred to in the present invention is a liquid crystal in which the liquid crystal is dispersed in a resin (see FIG. 70), the resin has a sponge shape (polymer network), and the liquid crystal is filled between the sponge shapes. And the like, and the other applications filed by Samsung Electronics Co., Ltd. are JP-A-6-208126, JP-A-6-202085, and JP-A-6-34.
It also includes that the resin as disclosed in Japanese Patent No. 7818 is layered. Further, it also includes one in which liquid crystal is enclosed in a capsule-shaped accommodating medium as in Japanese Patent Publication No. 3-52843. Further, a liquid crystal or resin 692 containing a dichroic or polychromatic dye is also included. Japanese Patent Laid-Open No. 6-347765 discloses a similar structure.

【0096】本発明で採用したPD液晶表示パネルの一
実施例として、特開平4ー213874号公報に記載し
ているので参照されたい。
An example of the PD liquid crystal display panel adopted in the present invention is described in JP-A-4-213874, which is to be referred to.

【0097】液晶層16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TFT131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。
The thickness of the liquid crystal layer 16 is preferably in the range of 5 to 20 μm, more preferably 8 to 15 μm. If the film thickness is thin, the scattering characteristics are poor and the contrast cannot be obtained. On the contrary, if it is thick, high voltage driving must be performed, and a gate drive circuit that generates a signal for turning on and off the TFT 131 on the gate signal line and a video signal on the source signal line. It becomes difficult to design a source drive circuit that applies a voltage.

【0098】液晶層16の膜厚制御としては、黒色のガ
ラスビーズ121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121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16に散布する個数が少なくてすむので
好ましい。
To control the film thickness of the liquid crystal layer 16, black glass beads 121 or black glass fibers, or black resin beads 121 or black resin fibers are used. In particular, black glass beads or black glass fibers are preferable because they have a very high light absorption property and are hard so that the number of them scattered on the liquid crystal layer 16 can be small.

【0099】以上の説明においてビーズ、ファイバーは
黒色としたが、本発明の表示パネルを投射型表示装置の
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。投射型表示装置は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121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121を用
いればよい。
Although the beads and fibers are black in the above description, the present invention is not limited to this when the display panel of the present invention is used as a light valve of a projection type display device. The projection type display device has three display panels R,
The light of three colors of G and B is modulated respectively. The beads 121 and the like used for the display panel that modulates R light are R
It should absorb light. That is, the beads 121 containing a dye having a complementary color relationship with the color of light to be modulated may be used.

【0100】液晶層16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。本発明の表示パネルのよう
に、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。
The liquid crystal layer 16 scatters incident light (displays black) when no voltage is applied. When transparent beads are used, light is leaked from the beads even in black display, and the display contrast is lowered. Like the display panel of the present invention, if black glass beads or black glass fibers are used, light leakage does not occur and good display contrast can be realized.

【0101】(図12)に示すように画素電極101と
対向電極102のうち少なくとも一方に絶縁膜123を
形成することは有効である。絶縁膜123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。
It is effective to form the insulating film 123 on at least one of the pixel electrode 101 and the counter electrode 102 as shown in FIG. TN as the insulating film 123
Alignment film such as polyimide used for liquid crystal display panels,
Organic substances such as polyvinyl alcohol (PVA), SiO
Inorganic substances such as 2 are exemplified. Organic substances such as polyimide are preferable from the viewpoint of adhesion and the like.

【0102】高分子分散液晶16は比較的、比抵抗が低
い。そのため画素電極101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1
6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。
The polymer dispersed liquid crystal 16 has a relatively low specific resistance. Therefore, the electric charge applied to the pixel electrode 101 may not be completely retained during the time of one field (1/30 or 1/60 seconds). Liquid crystal layer 1 if not held
6 is not completely transparent, and the display brightness is reduced. A thin film made of an organic material such as polyimide has a very high specific resistance. Therefore, the charge retention rate can be improved by forming a thin film made of an organic material on the electrode. Therefore, high brightness display and high contrast display can be realized.

【0103】絶縁膜123は液晶層16を電極とが剥離
するのを防止する効果もある。それは液晶層16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123が接着層の役割を
はたし、基板11、12と液晶層16との剥離が発生し
にくくなる。
The insulating film 123 also has an effect of preventing the liquid crystal layer 16 from being separated from the electrodes. This is because nearly half of the material forming the liquid crystal layer 16 is an organic substance made of resin. Therefore, the insulating film 123 serves as an adhesive layer, and peeling between the substrates 11 and 12 and the liquid crystal layer 16 is less likely to occur.

【0104】また、有機物からなる絶縁膜123を形成
すれば、液晶層16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102上に有機残留物がのこっていても
絶縁膜123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123を作製して実
施した信頼性(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123として用いることが好ましい。
Further, when the insulating film 123 made of an organic material is formed, there is also an effect that the pore diameter of the polymer network of the liquid crystal layer 16 or the particle diameter of the water droplet liquid crystal becomes substantially uniform. It is considered that even if the organic residue remains on the counter electrode 102, it is covered with the insulating film 123. The effect of PVA is better than that of polyimide. It is considered that this is because PVA has higher wettability than polyimide. However, according to the result of the reliability (light resistance, heat resistance, etc.) test performed by manufacturing various insulating films 123 on the panel,
The polyimide used for the alignment film of the TN liquid crystal is good because it hardly changes with time. Therefore, it is preferable to use polyimide as the insulating film 123.

【0105】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。
When the insulating film is formed of an organic substance, its thickness is preferably 0.02 μm or more and 0.1 μm, and more preferably 0.03 μm or more and 0.08 μm or less.

【0106】PD液晶表示パネルでは信号線と画素電極
間の電磁的結合を防止することも重要である。説明図を
(図10)に示す。ソース信号線103にはたえず交流
電流が印加されている。したがって、画素電極101と
ソース信号線103間には電気力線が発生し、前記電気
力線に液晶分子が配向して、画素電極101周辺部等か
ら“光ぬけ”が発生する。
In the PD liquid crystal display panel, it is important to prevent electromagnetic coupling between the signal line and the pixel electrode. An explanatory view is shown in (FIG. 10). An alternating current is constantly applied to the source signal line 103. Therefore, lines of electric force are generated between the pixel electrode 101 and the source signal line 103, liquid crystal molecules are aligned with the lines of electric force, and “light leakage” occurs from the peripheral portion of the pixel electrode 101.

【0107】対策としてはソース信号線103およびゲ
ート信号線上、および前記信号線の近傍を液晶層16の
比誘電率よりも低い材料(以下、低誘電体材料と呼ぶ)
でシールドする。低誘電体材料とはSiO2、SiNx
などの無機材料、液晶層16のポリマー692、レジス
ト、PVAなどの有機材料が例示される。前記低誘電体
材料を(図10)の如く厚膜状に形成することにより信
号線103と画素電極101間の電磁結合を防止するこ
とができる。当然信号線103と対向電極102間の電
磁結合も防止できるから、低誘電体膜104上の液晶層
16は常時散乱状態となる。
As a countermeasure, a material on the source signal line 103 and the gate signal line, and in the vicinity of the signal line is lower than the relative dielectric constant of the liquid crystal layer 16 (hereinafter referred to as a low dielectric material).
Shield with. Low dielectric materials are SiO 2 and SiNx
Examples thereof include an inorganic material, a polymer 692 of the liquid crystal layer 16, a resist, an organic material such as PVA. By forming the low dielectric material into a thick film as shown in FIG. 10, electromagnetic coupling between the signal line 103 and the pixel electrode 101 can be prevented. Of course, the electromagnetic coupling between the signal line 103 and the counter electrode 102 can be prevented, so that the liquid crystal layer 16 on the low dielectric film 104 is always in a scattering state.

【0108】(図10)において、低誘電体膜104の
比誘電体率をε2、液晶層16の比誘電体率をε1、液晶
層16の膜厚をd1、低誘電体膜104の膜厚をd2
し、対向電極102とソース信号線103間に印加され
る電圧をVとすると、液晶層16のd1に印加される電
圧Eは、以下の(数16)で表される。
In FIG. 10, the relative dielectric constant of the low dielectric film 104 is ε 2 , the relative dielectric constant of the liquid crystal layer 16 is ε 1 , the film thickness of the liquid crystal layer 16 is d 1 , and the low dielectric film 104 is The voltage E applied to d 1 of the liquid crystal layer 16 is represented by the following (Equation 16), where d 2 is the film thickness of the liquid crystal and V is the voltage applied between the counter electrode 102 and the source signal line 103. It

【0109】[0109]

【数16】 [Equation 16]

【0110】液晶層16のd1に印加される電圧Eが、
液晶の立ち上がり電圧(液晶が電圧により配向し、液晶
層の透過率が変化しはじめる電圧)以下となるように、
低誘電体膜104の膜厚を設定すれば光漏れが生じるこ
とはなくなり最も好ましい。しかし、実用上は多少液晶
が配向しても差し支えない場合が多い。一般的に液晶層
16が完全に透過状態となったときを100%としたと
き、30%の透過量であれば許容できる。つまり、液晶
層16に印加される電圧Eが透過率30%以下となるよ
うに低誘電体膜104の膜厚を規定する。
The voltage E applied to d 1 of the liquid crystal layer 16 is
In order not to exceed the rising voltage of the liquid crystal (the voltage at which the liquid crystal is oriented by the voltage and the transmittance of the liquid crystal layer begins to change),
It is most preferable to set the thickness of the low dielectric film 104 so that light leakage does not occur. However, in practical use, there are many cases in which the liquid crystal may be slightly aligned. Generally, when the liquid crystal layer 16 is completely in the transmissive state, the transmission amount of 30% is acceptable when the transmission amount is 100%. That is, the film thickness of the low dielectric film 104 is regulated so that the voltage E applied to the liquid crystal layer 16 has a transmittance of 30% or less.

【0111】(図10)は低誘電体材料を膜状に形成す
るとしたが、これに限定されるものではなく、(図1
1)に示すように柱状に形成してもよい。(図11)の
ように低誘電体材料を柱状に形成したものを低誘電体柱
111と呼ぶ。
Although the low dielectric material is formed into a film shape in FIG. 10, the invention is not limited to this.
It may be formed in a columnar shape as shown in 1). The low-dielectric material columnarly formed as shown in FIG. 11 is called a low-dielectric material column 111.

【0112】前記低誘電体柱111は対向基板11側に
形成することが好ましい。対向基板11側は対向電極1
02以外は形成されておらず、基板面に平滑性があり、
かつ、TFT131などの静電気による破壊などが生じ
るおそれがないからである。
The low dielectric pillar 111 is preferably formed on the counter substrate 11 side. The counter substrate 11 side is the counter electrode 1
No other than 02 is formed, and the substrate surface has smoothness,
Moreover, there is no possibility that the TFT 131 or the like will be damaged by static electricity.

【0113】低誘電体柱111のように柱状の形成すれ
ば、前記柱で液晶層16の膜厚を一定に保つことができ
る。したがって、黒ビーズ121の散布が必要でない。
そのため、表示パネルの製造工程が簡略化される。ま
た、画素電極101上に黒ビーズ121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。
By forming a pillar shape like the low dielectric pillar 111, the pillar can keep the film thickness of the liquid crystal layer 16 constant. Therefore, it is not necessary to spray the black beads 121.
Therefore, the manufacturing process of the display panel is simplified. Further, since there is no obstacle such as the black beads 121 on the pixel electrode 101, good image display can be realized.

【0114】このように低誘電体柱111、低誘電体膜
104を容易に形成できるのは、PD表示パネルは、T
N表示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。低誘電体柱111、低誘電体膜104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。低誘電体柱111または低誘電体膜104にラビン
グ布が引っかかってうまく基板11、12面をこすれな
いためである。
As described above, the low dielectric pillar 111 and the low dielectric film 104 can be easily formed in the PD display panel by the T
This is because an alignment treatment called rubbing is not required unlike the N display panel. If the low dielectric column 111 and the low dielectric film 104 are formed, the alignment treatment called rubbing is impossible. This is because the rubbing cloth is caught on the low dielectric column 111 or the low dielectric film 104 and the surfaces of the substrates 11 and 12 are not rubbed well.

【0115】低誘電体膜104および低誘電体柱111
は、着色してもよい。着色すれば、液晶層16内で乱反
射する光を吸収でき画像品位は向上する。遮光膜132
でも説明したように、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。
Low dielectric film 104 and low dielectric pillar 111
May be colored. By coloring, the light diffusely reflected in the liquid crystal layer 16 can be absorbed and the image quality is improved. Light-shielding film 132
However, as described above, for example, a black pigment or pigment dispersed in resin may be used, or gelatin or casein may be dyed with a black acid dye like a color filter. As an example of the black dye, it is possible to use a single fluoran dye that turns black, or to use a color-arranged black in which a green dye and a red dye are mixed.

【0116】以上の材料はすべて黒色の材料であるが、
本発明の表示パネルを投射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く、R光
を変調する表示パネルの低誘電体柱111としてはR光
を吸収させれば良い。したがって、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。たとえば、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
を組み合わせればよい。
Although the above materials are all black materials,
When the display panel of the present invention is used as a light valve of a projection display device, the present invention is not limited to this, and the low dielectric pillar 111 of the display panel that modulates R light may absorb R light. Therefore, a natural resin can be dyed with a dye, or a material in which a dye is dispersed in a synthetic resin can be used. For example, an azo dye, an anthraquinone dye, a phthalocyanine dye, a triphenylmethane dye or the like may be used alone or in combination of two or more of them.

【0117】(図13)は反射光吸収板23の効果を具
体的に示した図である。入射光Cは液晶層16内で散乱
される。散乱した光は散乱光Aまたは散乱光Bとなる。
散乱光A2、B2は反射光吸収板がない場合の一例であ
る。散乱光A2は対向電極102と基板11が空気と接
する面21a間で多重反射する。多重反射した光A2の
一部は周辺部の画素に再び入射して散乱する(2次散
乱)。前記2次散乱の発生により画像輪郭線がぼやける
と現象が発生する。もちろん、画面全体の表示コントラ
ストも低下する。散乱光B2はアレイ基板12の空気と
の界面21bで反射し、反射した光の一部はTFT13
1の半導体層に入射してホトコンダクタ現象を引き起こ
す。前記ホトコンダクタ現象の発生したTFT131は
オフ特性が悪くなり、画素電極101に充電された電荷
を1フィールド期間(1F)保持できなくなる。したが
って表示輝度が低くする。
FIG. 13 is a diagram specifically showing the effect of the reflected light absorbing plate 23. Incident light C is scattered in the liquid crystal layer 16. The scattered light becomes scattered light A or scattered light B.
The scattered lights A2 and B2 are an example when there is no reflected light absorbing plate. The scattered light A2 is multiply reflected between the surface 21a where the counter electrode 102 and the substrate 11 are in contact with air. A part of the multiple-reflected light A2 is again incident on the peripheral pixels and scattered (secondary scattering). A phenomenon occurs when the image outline is blurred due to the occurrence of the secondary scattering. Of course, the display contrast of the entire screen is also reduced. The scattered light B2 is reflected at the interface 21b with the air of the array substrate 12, and a part of the reflected light is reflected by the TFT 13
It is incident on the first semiconductor layer and causes a photoconductor phenomenon. The TFT 131 in which the photoconductor phenomenon has occurred has a poor off characteristic, and cannot hold the charge charged in the pixel electrode 101 for one field period (1F). Therefore, the display brightness is lowered.

【0118】反射光吸収板23b,23aが表示パネル
134に貼り付けられていると散乱光A2およびB2は
発生せず、散乱光A1およびB1となる。なお、反射光
吸収板23は光結合層14で表示パネル134に貼り付
ける。散乱光A1は反射光吸収板23bと空気との界面
21cで反射されるが、前記反射した光は光吸収膜20
bで吸収される。また散乱光B1は、反射光吸収板23
aと空気との界面21dで反射されるが、前記反射した
光は光吸収膜20aで吸収される。したがって、2次散
乱、画像の輪郭のにじみ、ホトコンダクタ現象は全く発
生しない。なお、反射光吸収板23の無効領域には光吸
収膜50を形成しておくことが望ましい。無効領域と
は、有効表示領域(光を変調する領域=画素電極101
が形成されている領域)に光が入出射しない経路を総称
した部分である。したがって、光吸収膜51は反射光吸
収板23の側面だけでなく、表示パネル134の側面等
にも形成しておくことが望ましい。
When the reflected light absorbing plates 23b and 23a are attached to the display panel 134, the scattered lights A2 and B2 are not generated and they become the scattered lights A1 and B1. The reflected light absorbing plate 23 is attached to the display panel 134 with the optical coupling layer 14. The scattered light A1 is reflected at the interface 21c between the reflected light absorbing plate 23b and the air, and the reflected light is the light absorbing film 20.
absorbed in b. The scattered light B1 is reflected by the reflected light absorbing plate 23.
Although it is reflected by the interface 21d between a and air, the reflected light is absorbed by the light absorption film 20a. Therefore, secondary scattering, image bleeding, and photoconductor phenomenon do not occur at all. It is desirable that the light absorption film 50 is formed in the ineffective region of the reflected light absorption plate 23. The invalid area is an effective display area (area that modulates light = pixel electrode 101
Is a part that collectively refers to a path through which light does not enter or exit. Therefore, it is desirable that the light absorption film 51 is formed not only on the side surface of the reflected light absorption plate 23 but also on the side surface of the display panel 134 and the like.

【0119】(図13)等は透過型の表示パネルの構成
であった。本発明の技術的思想は反射型の表示パネルに
も適用できる。(図27)は本発明の反射型の表示パネ
ルの構成の断面図である。
(FIG. 13) and the like had the structure of a transmissive display panel. The technical idea of the present invention can be applied to a reflective display panel. FIG. 27 is a cross-sectional view of the structure of the reflective display panel of the present invention.

【0120】TFT131上には絶縁膜275を介して
反射電極273が形成されている。反射電極273とT
FT131とは接続部274で電気的に接続されてい
る。絶縁膜275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273は表面をAlの薄膜で
形成される。Cr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273周辺部
の破れなどが生じやすい。
A reflective electrode 273 is formed on the TFT 131 via an insulating film 275. Reflective electrode 273 and T
The FT 131 is electrically connected to the FT 131 via a connection portion 274. As the material of the insulating film 275, an organic material typified by polyimide or the like or an inorganic material such as SiO 2 or SiNx is used. The surface of the reflective electrode 273 is formed of an Al thin film. Although it may be formed by using Cr or the like, the reflectance is lower than that of Al, and since it is hard, the peripheral portion of the reflective electrode 273 is easily broken.

【0121】(図27)等に示す本発明の表示パネルで
は、反射電極273の下層にTFT131を形成してい
る。つまり、反射電極131は高分子分散液晶層16で
散乱した入射光がTFT131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16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273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。
In the display panel of the present invention shown in FIG. 27, etc., the TFT 131 is formed below the reflective electrode 273. That is, the reflective electrode 131 functions as a light-shielding film (BM) that prevents incident light scattered by the polymer dispersed liquid crystal layer 16 from entering the semiconductor layer of the TFT 131, and as an electrode that applies a voltage to the liquid crystal layer 16. Also has
Since the reflective electrode 273 is formed of a metal material, has a sufficient light-shielding effect, and has a simple structure, cost reduction can be realized.

【0122】アレイ基板12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273は、前記信号
線から放射される電気力線が液晶層16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。
Source signal lines and the like (not shown) are formed on the array substrate 12. The reflective electrode 273 also has a function of shielding the electric force lines emitted from the signal lines from reaching the liquid crystal layer 16. Therefore, image noise due to the lines of electric force from the source signal line does not occur.

【0123】反射電極273とTFT131とは接続部
274で電気的に接続をとる。接続をとるためには絶縁
膜275の膜厚以上に金属薄膜(反射電極)273を蒸
着する必要がある。絶縁膜275の膜厚は1μm程度で
ある。そのため、接続部274に1μmの段差が生じ
る。また、反射電極273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。本発明
の表示パネルは高分子分散液晶を用いているため、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表示パネルを製造できる。
The reflective electrode 273 and the TFT 131 are electrically connected to each other at the connection portion 274. In order to make the connection, it is necessary to vapor-deposit the metal thin film (reflection electrode) 273 to a thickness equal to or larger than the insulating film 275. The thickness of the insulating film 275 is about 1 μm. Therefore, a step difference of 1 μm occurs at the connection portion 274. Further, since the thickness of the reflective electrode 273 is 1 μm,
A valley of 1 μm is formed between adjacent reflective electrodes. Since the display panel of the present invention uses the polymer-dispersed liquid crystal, it does not require rubbing, so that there is no obstacle even if there is the step, and the liquid crystal display panel can be manufactured with a high manufacturing yield.

【0124】接続端子部274には1μmの段差が生じ
る。また、TFT131の形状が反射電極273にパタ
ーニングされ、1μm程度の凹凸が生じる。本発明の表
示パネルは高分子分散液晶を用いているため、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TFT131の凹凸による液晶膜厚の1μm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、本発明の液
晶層膜厚は8μm以上と厚いことも液晶層16の膜厚む
らに対して、よい方向の作用する(TN液晶表示パネル
の液晶層膜厚は5μm弱)。
A step difference of 1 μm is formed in the connection terminal portion 274. Further, the shape of the TFT 131 is patterned on the reflective electrode 273, and irregularities of about 1 μm are formed. Since the display panel of the present invention uses the polymer-dispersed liquid crystal, light modulation is performed as a change in the scattering state. Therefore, a change in the liquid crystal film thickness of about 1 μm due to the step and the unevenness of the TFT 131 has almost no effect on the light modulation. In a display panel such as a TN liquid crystal in which the optical rotation characteristic is applied to the light modulation, the unevenness would be a fatal damage to the light modulation. In addition, the fact that the liquid crystal layer thickness of the present invention is as thick as 8 μm or more also has a positive effect on the uneven thickness of the liquid crystal layer 16 (the liquid crystal layer thickness of the TN liquid crystal display panel is slightly less than 5 μm).

【0125】対向基板11には反射光吸収板23が光結
合層14を介して接続されている。また、反射光吸収板
23が空気と接する面には反射防止膜141が形成され
ている。
The reflected light absorbing plate 23 is connected to the counter substrate 11 via the optical coupling layer 14. Further, an antireflection film 141 is formed on the surface of the reflected light absorbing plate 23 that comes into contact with air.

【0126】対向電極125は、対向基板11側から順
に第1の誘電体薄膜271a、ITO薄膜271b、第
2の誘電体薄膜271cで構成される3層構成であり、
ITO薄膜271bの光学的膜厚はλ/2、第1の薄膜
271a、および第2の薄膜271cの光学的膜厚はそ
れぞれλ/4である。なお、ITO薄膜271bは“対
向電極”として機能する。
The counter electrode 125 has a three-layer structure composed of a first dielectric thin film 271a, an ITO thin film 271b, and a second dielectric thin film 271c in order from the counter substrate 11 side.
The ITO thin film 271b has an optical film thickness of λ / 2, and the first thin film 271a and the second thin film 271c each have an optical film thickness of λ / 4. The ITO thin film 271b functions as a "counter electrode".

【0127】第1の薄膜271aおよび第2の薄膜27
1cの屈折率は1.60以上1.80以下が望ましい。
一例としてSiO、Al23、Y23、MgO、CeF
3、WO3、PbF2が例示される。
First thin film 271a and second thin film 27
The refractive index of 1c is preferably 1.60 or more and 1.80 or less.
As an example, SiO, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , MgO, CeF
3 , WO 3 and PbF 2 are exemplified.

【0128】具体的な構成の一実施例を(表1)に、ま
た、その分光反射率を(図28)に示す。(図28)か
らわかるように、(表1)の構成によると波長帯域幅2
00nm以上にわたり反射率0.1%以下の特性を実現
でき、極めて高い反射防止効果を得ることができる。な
お、本発明の名表において、散乱状態での液晶層16の
屈折率は1.6としているが、液晶材料およびポリマー
材料が変化すればこの値は変化する。散乱状態の液晶の
屈折率をnx、第1および第2の誘電体薄膜の屈折率を
1、ITO薄膜の屈折率をn2としたとき、nx<n1
2の条件を満足するようにすればよい。
An example of a concrete structure is shown in (Table 1), and its spectral reflectance is shown in (FIG. 28). As can be seen from (FIG. 28), according to the configuration of (Table 1), the wavelength bandwidth 2
A characteristic with a reflectance of 0.1% or less can be realized over 00 nm or more, and an extremely high antireflection effect can be obtained. Although the refractive index of the liquid crystal layer 16 in the scattering state is 1.6 in the name table of the present invention, this value changes if the liquid crystal material and the polymer material change. When the refractive index of the liquid crystal in the scattering state is n x , the refractive indices of the first and second dielectric thin films are n 1 and the refractive index of the ITO thin film is n 2 , then n x <n 1 <
It suffices to satisfy the condition of n 2 .

【0129】[0129]

【表1】 [Table 1]

【0130】第1の薄膜271aおよび第2の薄膜27
1cの屈折率は1.60以上1.80以下が望ましい。
(表1)の実施例ではいずれもSiOを用いたが、どち
らか一方、または両方の薄膜を、他にAl23、Y
23、MgO、CeF3、WO3、PbF2のいずれかを
用いても良い。
First thin film 271a and second thin film 27
The refractive index of 1c is preferably 1.60 or more and 1.80 or less.
Although SiO was used in each of the examples of (Table 1), one or both thin films were used, and Al 2 O 3 and Y were used.
Any of 2 O 3 , MgO, CeF 3 , WO 3 and PbF 2 may be used.

【0131】(表2)に第1の薄膜271a、第2の薄
膜271cをY23にした場合を示す。また、その分光
反射率を(図29)に示す。
Table 2 shows a case where the first thin film 271a and the second thin film 271c are Y 2 O 3 . The spectral reflectance thereof is shown in (FIG. 29).

【0132】[0132]

【表2】 [Table 2]

【0133】(図29)の分光反射率は(図28)の場
合に比較してB光およびR光で反射率が多少高くなる傾
向がある。
The spectral reflectance of (FIG. 29) tends to be somewhat higher for B light and R light than in the case of (FIG. 28).

【0134】同様に(表3)に第1の薄膜271aをS
iOに、第2の薄膜271cをY23した場合を示す。
また、その分光反射率を(図30)に示す。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
果を実現している。
Similarly, as shown in (Table 3), the first thin film 271a is S
The case where Y 2 O 3 is used as the second thin film 271c for iO is shown.
The spectral reflectance thereof is shown in (FIG. 30). It realizes an extremely excellent antireflection effect of 0.1% or less over the entire visible light region.

【0135】[0135]

【表3】 [Table 3]

【0136】(表4)に第1の薄膜271aをAl23
に、第2の薄膜271cをSiOにした場合を示す。ま
た、その分光反射率を(図31)に示す。R光およびB
光の領域では反射率が0.5%を越え、適当とは言えな
い。
The first thin film 271a is shown in Table 4 as Al 2 O 3
Shows the case where the second thin film 271c is made of SiO 2. The spectral reflectance thereof is shown in (FIG. 31). R light and B
In the light region, the reflectance exceeds 0.5% and cannot be said to be appropriate.

【0137】[0137]

【表4】 [Table 4]

【0138】以上のようにITO薄膜271bの両面に
誘電体薄膜271aおよび271cを3層に形成するこ
とにより反射光防止効果をもたせることができる。な
お、(図28)から(図31)に示す分光反射率は液晶
層16の屈折率が変化すると変化する。つまり液晶材料
等に左右されるので最適化設計が重要である。
As described above, by forming the dielectric thin films 271a and 271c in three layers on both surfaces of the ITO thin film 271b, a reflected light preventing effect can be provided. The spectral reflectances shown in (FIG. 28) to (FIG. 31) change as the refractive index of the liquid crystal layer 16 changes. In other words, the optimum design is important because it depends on the liquid crystal material and the like.

【0139】液晶層16とITO薄膜271bが直接接
していると液晶層16の劣化が進みやすい。これはIT
O薄膜271b中の不純物等が液晶層16に溶出するた
めと考えられる。前述の3層構成のように、ITO薄膜
271bと液晶層16との間に誘電体薄膜271cを形
成すると液晶層16の劣化することがなくなる。特に誘
電体薄膜271cがAl23あるいはY23の時に良好
である。
If the liquid crystal layer 16 and the ITO thin film 271b are in direct contact with each other, the deterioration of the liquid crystal layer 16 is likely to proceed. This is IT
It is considered that impurities and the like in the O thin film 271b are eluted into the liquid crystal layer 16. When the dielectric thin film 271c is formed between the ITO thin film 271b and the liquid crystal layer 16 as in the above-described three-layer structure, the liquid crystal layer 16 is not deteriorated. In particular, when the dielectric thin film 271c is Al 2 O 3 or Y 2 O 3 , it is good.

【0140】誘電体薄膜271cがSiOの時はSiO
の屈折率が低下する傾向がみられる。これは液晶16中
に微量に含まれたH2O、O2等の酸素原子とSiOが結
びつき、SiOがSiO2に変化していくためと考えら
れる。その意味では(表1)および(表4)の構成はふ
さわしくない。しかし、SiOは短期間でSiO2に変
化することはなく、実用上は採用できることが多い。
When the dielectric thin film 271c is SiO, SiO
There is a tendency that the refractive index of is decreased. It is considered that this is because oxygen atoms such as H 2 O and O 2 contained in the liquid crystal 16 in a trace amount are bonded to SiO, and SiO is changed to SiO 2 . In that sense, the configurations of (Table 1) and (Table 4) are not suitable. However, SiO does not change to SiO 2 in a short period of time and can be practically used in many cases.

【0141】なお、対向電極271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271bの光学的膜
厚をλ/4としてもよい。
The counter electrode 271 is made up of the first and second electrodes.
The optical film thickness of the dielectric thin film is λ / 4, and the optical film thickness of the ITO thin film is λ / 2. However, the optical film thicknesses of the first and second dielectric thin films are λ / 4, and the ITO thin film is The optical film thickness of 271b may be λ / 4.

【0142】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271b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。
Further, in terms of the theory of the antireflection film, N
Is an odd number of 1 or more, and M is an integer of 1 or more, the optical thicknesses of the first and second dielectric thin films are (N · λ) / 4,
The optical film thickness of the ITO thin film 271b may be (N · λ) / 4. Alternatively, the optical thickness of the first and second dielectric thin films may be (N · λ) / 4, and the optical thickness of the ITO thin film may be (M · λ) / 2.

【0143】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。
Furthermore, one of the first and second dielectric thin films can be omitted. In that case, although the performance as antireflection is somewhat lowered, it is often practically sufficient. In this case as well, the theory of antireflection as described above can be applied.

【0144】対向電極271の形成により液晶層16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。
By forming the counter electrode 271, the reflected light can be prevented without entering the liquid crystal layer 16, so that the display contrast can be greatly improved.

【0145】また、(図32)に示すように表示パネル
の裏面に放熱板322をシリコン材料等からなる接着剤
323を貼り付ければ放熱を良好にすることができる。
これは反射型の表示パネルに特有の事項である。
Further, as shown in FIG. 32, if the heat dissipation plate 322 is attached to the back surface of the display panel with the adhesive 323 made of a silicon material or the like, good heat dissipation can be achieved.
This is a matter peculiar to the reflection type display panel.

【0146】反射型の表示パネルも、(図20)に示す
ように透過型の表示パネルと同様に種々の構成が考えら
れるのは当然である。たとえば(図33(a))に示す
ように表示パネル134に反射光吸収板23aを取り付
けた構成、(図33(c))のように表示パネル134
に凹レンズ状の反射光吸収板23bを取り付けた構成、
さらに(図33(b))のように(図33(c))の構
成にさらに正レンズ201を付加した構成、あるいは
(図33(d))のように対向基板を反射光吸収板23
cとした構成等である。
It is natural that the reflection type display panel can have various configurations as in the case of the transmission type display panel as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 33 (a), a configuration in which the reflected light absorbing plate 23a is attached to the display panel 134, and as shown in FIG. 33 (c), the display panel 134 is shown.
A configuration in which a concave lens-like reflected light absorbing plate 23b is attached to
Further, as shown in FIG. 33 (b), a positive lens 201 is added to the configuration shown in FIG. 33 (c), or as shown in FIG. 33 (d), the counter substrate is provided with the reflected light absorbing plate 23.
c is the configuration and the like.

【0147】以上の実施例は表示パネル等に反射光吸収
板23を取り付ける構成あるいは光吸収壁20を表示パ
ネル等の内部に形成もしくは配置する構成を中心にして
説明した。しかし、実用上は反射光を完成に吸収させる
必要がない場合も多い。その場合は以下の構成等でもよ
い。
The above embodiments have been described focusing on the structure in which the reflected light absorbing plate 23 is attached to the display panel or the like, or the structure in which the light absorbing wall 20 is formed or arranged inside the display panel or the like. However, in practice, it is often not necessary to absorb the reflected light to complete it. In that case, the following configuration may be adopted.

【0148】まず、(図77(a))は光吸収壁20を
透明部材771内に形成せず、透明部材771そのもの
全体にわたり光吸収剤を添加(透明部材771を着色)
した構成である。たとえば色付きアクリル樹脂、色ガラ
ス等を想定すればよい。以下、(図77(a))の構成
において、反射光を吸収するメカニズムについて説明を
する。
First, in FIG. 77 (a), the light absorbing wall 20 is not formed in the transparent member 771, but a light absorbing agent is added to the entire transparent member 771 itself (coloring the transparent member 771).
It is a configuration. For example, colored acrylic resin, colored glass, etc. may be assumed. The mechanism of absorbing reflected light in the configuration of FIG. 77 (a) will be described below.

【0149】表示パネル134の光変調層16に入射し
た光22は散乱をし、散乱光17aもしくは回折光とな
る。その散乱光もしくは回折光の一部は透過光18aと
なりパネル134から出射されるが、一部の光は反射光
19となる。反射光19が出射面21の法線との角度が
臨界角以上のとき、全反射される。透明基板771の厚
みが特願平4−145277号の(数29)を満足して
おれば、反射光19は再び液晶層16にもどることはな
いが、薄いと液晶層16に入射し、2次散乱が発生す
る。
The light 22 incident on the light modulation layer 16 of the display panel 134 is scattered and becomes scattered light 17a or diffracted light. Part of the scattered light or diffracted light becomes transmitted light 18 a and is emitted from the panel 134, but part of the light becomes reflected light 19. When the angle between the reflected light 19 and the normal line of the emission surface 21 is equal to or greater than the critical angle, it is totally reflected. If the thickness of the transparent substrate 771 satisfies (Equation 29) of Japanese Patent Application No. 4-145277, the reflected light 19 will not return to the liquid crystal layer 16 again. Secondary scattering occurs.

【0150】先にも述べたように光学設計上、透明基板
771の厚みを厚くするということは、投写レンズ21
4等のバックフォーカスを長くしなければならず、投写
レンズ214等の光学設計への制約が大きくなる。ま
た、投写型表示装置のコンパクト化の実現にも障害とな
る。そのため、透明基板771厚みを薄く、かつ、実用
上十分な表示コントラストを得たいというのがシステム
設計の意図するところである。しかし、あまり、透明基
板771をうすくすると(図77(a))に示すように
有効表示領域の一端部に入射し、前記入射した光が散乱
し、その散乱した光の一部は反射光となり前記有効表示
領域の他の端部に入射する割合が高くなる。したがっ
て、表示コントラストが低下する。
As described above, increasing the thickness of the transparent substrate 771 in the optical design means that the projection lens 21
The back focus of 4 and the like must be lengthened, and the restrictions on the optical design of the projection lens 214 and the like are increased. In addition, it also hinders the realization of downsizing of the projection display device. Therefore, the system design intends to reduce the thickness of the transparent substrate 771 and obtain a practically sufficient display contrast. However, if the transparent substrate 771 is thinned too much (FIG. 77 (a)), it is incident on one end of the effective display area, the incident light is scattered, and a part of the scattered light becomes reflected light. The rate of incidence on the other end of the effective display region is increased. Therefore, the display contrast is reduced.

【0151】(図77(a))でもわかるように、反射
光19が再び液晶層16に入射するまでに要する光路
は、出射面21で反射せずに出射する透過光18aに比
較して長い。
As can be seen from FIG. 77 (a), the optical path required for the reflected light 19 to enter the liquid crystal layer 16 again is longer than the transmitted light 18a emitted without being reflected by the emission surface 21. .

【0152】臨界角を約45度とすると、反射光19の
光路は透過光18aの光路の約3倍である。したがっ
て、反射光19の光路が長いことを利用して、再び液晶
層16に入射するまでに減衰させれば2次散乱光の割合
は減少し、表示コントラストを向上させることができ
る。たとえば、液晶層16から出射された時、透過光1
9の強度を1として、前記透過光が出射面21を出射し
た時には0.9に減衰(透過率η=0.9)とするとす
れば、反射光19は光路が前記透過光18aの3倍であ
るから、再び液晶層16に入射する際には0.9の3乗
=0.7となっている。同様にη=0.8では0.5と
なる。さらに2次散乱光が透過光18bとなるに要する
光路も考慮にいれればさらに小さくなる。
Assuming that the critical angle is about 45 degrees, the optical path of the reflected light 19 is about three times the optical path of the transmitted light 18a. Therefore, by utilizing the fact that the optical path of the reflected light 19 is long, the proportion of the secondary scattered light is reduced by attenuating the reflected light 19 before it enters the liquid crystal layer 16 again, and the display contrast can be improved. For example, when emitted from the liquid crystal layer 16, transmitted light 1
Assuming that the intensity of 9 is 1 and the transmitted light is attenuated to 0.9 (transmittance η = 0.9) when it exits the emission surface 21, the reflected light 19 has an optical path three times that of the transmitted light 18a. Therefore, when the light enters the liquid crystal layer 16 again, 0.9 cubed = 0.7. Similarly, when η = 0.8, it becomes 0.5. Furthermore, if the optical path required for the secondary scattered light to become the transmitted light 18b is taken into consideration, it becomes even smaller.

【0153】以上のように透明基板771自身を着色し
て散乱光もしくは回折光を吸収させる機能をもたせるこ
とにより、2次散乱光の発生の割合を低下させることが
でき、表示コントラストは向上する。
As described above, by coloring the transparent substrate 771 itself to have the function of absorbing scattered light or diffracted light, the rate of generation of secondary scattered light can be reduced, and the display contrast is improved.

【0154】透明基板771に吸収させる機能をもたせ
ることは、透明基板771に着色剤等を添加することに
より容易に実現できる。たとえば、着色されたアクリル
樹脂、カーボネート樹脂等である。着色の色は、好まし
くは光変調層16で変調する光色と補色の関係であれば
よい。たとえば、光変調層出変調される光色が青色の場
合は黄色である。もちろん、着色は黒色でもよいが、着
色材料の選定の幅を狭める。着色の色を適性に選定する
事により、所定の範囲の波長の光を透過させる色フィル
タの機能を持たせることができる。これは、(図81)
で説明するダイクロイックミラー等のPS依存性の対策
として効果があり重要点である。なお透明基板771に
着色をほどこすとしたが、アレイ基板12または対向基
板11に直接着色しても上記効果が発揮されることはい
うまでもない。つまり着色した部分は光変調層16と出
射面21間に存在すればよい。
The transparent substrate 771 having the absorbing function can be easily realized by adding a coloring agent or the like to the transparent substrate 771. For example, colored acrylic resin, carbonate resin, and the like. The coloring color may preferably have a relationship of complementary color with the light color modulated by the light modulation layer 16. For example, when the light color modulated by the light modulation layer is blue, it is yellow. Of course, the coloring may be black, but the selection range of the coloring material is narrowed. By appropriately selecting the coloring color, it is possible to provide a function of a color filter that transmits light having a wavelength in a predetermined range. This is (Fig. 81)
This is an important point because it has an effect as a measure against the PS dependency of the dichroic mirror and the like described in Section 2. Although the transparent substrate 771 is colored, it is needless to say that the above effect can be obtained by directly coloring the array substrate 12 or the counter substrate 11. That is, the colored portion may be present between the light modulation layer 16 and the emission surface 21.

【0155】以上の(図77(a))実施例は透明基板
771全体を着色させる構成であった。他の実施例とし
て(図77(b))に示す透明基板771に光吸収基板
772を光学的に接着する方法がある。光吸収基板77
2として色フィルタが例示される。色フィルタとしては
数多くのものが市販されているため、それ以上の説明は
要さないであろう。この場合も先の実施例と同様に光吸
収基板772を通過する光路が、透過光18aと反射光
19と異なるだけであるから、同様の効果を得ることが
できる。
The above embodiment (FIG. 77 (a)) has a structure in which the entire transparent substrate 771 is colored. As another example, there is a method of optically adhering a light absorbing substrate 772 to a transparent substrate 771 shown in FIG. 77 (b). Light absorbing substrate 77
An example of 2 is a color filter. Many color filters are commercially available and need no further explanation. Also in this case, similar to the previous embodiment, the optical path passing through the light absorbing substrate 772 is different from the transmitted light 18a and the reflected light 19, so that the same effect can be obtained.

【0156】なお、色フィルタはこの場合、光変調層1
6で変調する光の一部を吸収するフィルタの意味である
が、これはローパスフィルタ、ハイパスフィルタあるい
はバンドパスフィルタとして応用してもよい。例えば一
定の帯域の光だけを狭帯域フィルタの効果と2次散乱を
防止するために光変調層出変調する光の一部を吸収する
効果を合わせ持った構成のフィルタが考えられる。
In this case, the color filter is the light modulation layer 1.
This means a filter that absorbs a part of the light modulated by 6, but this may be applied as a low-pass filter, a high-pass filter, or a band-pass filter. For example, a filter having a configuration in which only the light of a certain band has the effect of a narrow band filter and the effect of absorbing a part of the light that is modulated by the light modulation layer to prevent secondary scattering can be considered.

【0157】また、(図77)の実施例は透過基板とし
て説明したが、透明基板は平凹レンズに置き換えしても
その効果は同様である。ただし、(図77(b))の場
合は平凹レンズとアレイ基板間に光吸収基板772をオ
プティカルカップリングさせて狭持させる必要があるこ
とは言うまでもない。
The embodiment of FIG. 77 has been described as a transparent substrate, but the same effect can be obtained even if the transparent substrate is replaced with a plano-concave lens. However, in the case of FIG. 77 (b), it goes without saying that the light absorption substrate 772 needs to be optically coupled and sandwiched between the plano-concave lens and the array substrate.

【0158】(図1)等は光吸収壁20を形成する構成
であったが、光吸収壁20は完全に光を吸収するものだ
けに限定するものではない。たとえば、光を減衰させる
ものでもよい。たとえば、(図2(a))と同様に透明
柱15を複数個用い、前記透明柱15間に光吸収材78
1を充填した構成でもよい。その構成例を(図78)に
示す。複数の透明柱15で’透明基板’を構成してい
る。透明柱15の材料としてはガラス、アクリル等の樹
脂が例示され、光吸収材781として着色した接着剤等
が例示される。その他、着色したエチレングリコール等
の液体を用いてもよい。ただし、完全に光を吸収するも
のではない。光の一部を吸収もしくは減衰させるもので
ある。
Although the structure shown in FIG. 1 and the like forms the light absorbing wall 20, the light absorbing wall 20 is not limited to one that completely absorbs light. For example, it may be one that attenuates light. For example, as in (FIG. 2A), a plurality of transparent columns 15 are used, and the light absorbing material 78 is provided between the transparent columns 15.
A configuration in which 1 is filled may be used. An example of the configuration is shown in FIG. 78. A plurality of transparent columns 15 constitutes a'transparent substrate '. Examples of the material of the transparent column 15 include resin such as glass and acrylic, and examples of the light absorbing material 781 include colored adhesive. In addition, a colored liquid such as ethylene glycol may be used. However, it does not completely absorb light. It absorbs or attenuates part of the light.

【0159】入射光22は光変調層16で散乱または回
折され、回折または散乱された光の一部は反射光19と
なる。光変調層16を出射した反射光19が再び光変調
層16に戻るまでに光吸収剤の壁781i、781h,
781g,781f,781eの5つ壁を通過する。そ
れぞれの透過率が0.9であれば、反射光19は0.9
の5乗=0。6に減衰する。もし、光透過率が0.8で
あれば、0.8の5乗=0.32に減衰する。したがっ
て、2次散乱光の割合を低下させることができる。この
ように構成すれば透明柱15の高さ(透明基板の厚み)
が低くても2次散乱光の発生割合を十分に低減できる。
The incident light 22 is scattered or diffracted by the light modulation layer 16, and a part of the diffracted or scattered light becomes the reflected light 19. By the time the reflected light 19 emitted from the light modulation layer 16 returns to the light modulation layer 16, the walls 781i, 781h,
Pass through the five walls of 781g, 781f, and 781e. If each transmittance is 0.9, the reflected light 19 is 0.9
To the fifth power = 0.6. If the light transmittance is 0.8, the power of 0.8 is attenuated to 0.32. Therefore, the ratio of the secondary scattered light can be reduced. With this structure, the height of the transparent pillar 15 (the thickness of the transparent substrate)
Even if is low, the generation rate of secondary scattered light can be sufficiently reduced.

【0160】(図78(b))は透明基板24に透明柱
15をオプティカルカップリングした実施例である。他
の構成等は(図78(a))と同様である。光吸収材7
81は光を吸収する機能があるため、光変調層16(結
像面)に近い位置に配置されていると、光吸収剤781
のパターンがスクリーンに投影されることがある。(図
78(b))のように構成すれば、光吸収材781は結
像面から離す個とができ、前記弊害が発生する事がなく
なる。
FIG. 78 (b) shows an embodiment in which the transparent column 15 is optically coupled to the transparent substrate 24. Other configurations and the like are the same as (FIG. 78 (a)). Light absorber 7
Since 81 has a function of absorbing light, when it is arranged in a position close to the light modulation layer 16 (image forming surface), the light absorbing agent 781 is provided.
Pattern may be projected on the screen. With the configuration as shown in FIG. 78 (b), the light absorbing material 781 can be separated from the image forming surface, and the above-mentioned adverse effect does not occur.

【0161】なお、(図78)において四角の透明柱を
用いるとしたがこれに限定するものではなく例えは六角
柱、円柱であってもよい。一例として、ガラスファイバ
ーを束ねてファイバー間に光吸収剤781を充填した構
成が例示される。たとえば、旭化成工業株式会社が販売
しているファイバープレート(MC−1000)も応用
できるであろう。
Although a square transparent column is used in (FIG. 78), the present invention is not limited to this, and may be, for example, a hexagonal column or a column. As an example, a configuration in which glass fibers are bundled and a light absorbing agent 781 is filled between the fibers is illustrated. For example, a fiber plate (MC-1000) sold by Asahi Kasei Corporation may be applied.

【0162】なお、(図77(b))の構成において着
色基板772を透明基板24に貼りつけるとしたが、着
色基板772に限定するものではない。たとえば着色基
板は着色シートでもよいし、透明基板24に塗料等を塗
布した構成でもよい。
Although the colored substrate 772 is attached to the transparent substrate 24 in the configuration shown in FIG. 77 (b), it is not limited to the colored substrate 772. For example, the colored substrate may be a colored sheet, or the transparent substrate 24 may be coated with paint or the like.

【0163】なお、投射型表示装置あるいはビューファ
インダ等の光変調素子に用いる表示パネルをライトバル
ブ135と呼ぶ。前記ライトバルブとしては、表示パネ
ル=ライトバルブと呼ぶこともあるし(たとえば、(図
18)の構成)、(図13)(図1)あるいは(図2
0)のように表示パネル134に反射光吸収板23を取
り付けたものをライトバルブ135と呼ぶこともある。
また、(図77)(図78)の構成も用いることができ
る。
A display panel used for a light modulator such as a projection type display device or a viewfinder is called a light valve 135. The light valve may be referred to as a display panel = light valve (for example, the configuration of (FIG. 18)), (FIG. 13) (FIG. 1) or (FIG. 2).
The display panel 134 to which the reflected light absorbing plate 23 is attached as in 0) may be referred to as a light valve 135.
The configuration of (FIG. 77) (FIG. 78) can also be used.

【0164】以下、図面を参照しながら本発明の投射型
表示装置について説明する。まず、本発明の投射型表示
装置に共通する仕様について記載する。なお、以下の値
あるいは値の範囲は、特に高分子分散液晶を光変調層と
する表示パネルをライトバルブとして用いる投射型表示
装置として重要な事項である。
The projection type display device of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, specifications common to the projection type display device of the present invention will be described. The following values or range of values are important matters especially for a projection display device using a display panel having a polymer-dispersed liquid crystal as a light modulation layer as a light valve.

【0165】本発明の投射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射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。
In the projection type display device of the present invention, from the viewpoint of improving the light utilization rate, the F number of the illumination light needs to be increased as the panel effective display size (display area of the panel) is reduced. If the panel effective display size d is increased, the F number of the illumination light can be decreased, and as a result, a bright large screen display can be realized. However, if the panel effective display size becomes large, the system size of the projection type display device becomes large, which is not preferable. Further, if the effective display size of the panel is reduced, the luminous flux per unit area incident on the display area of the panel is increased, which is not preferable because the panel is heated.

【0166】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。また、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。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)、10
0(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。
Further, the luminance of the light-emitting body is set to 1.2 × 10 8 (nt) which is constant in consideration of the life of the lamp. Further, it is considered that the arc length and the power consumption of the lamp are approximately proportional. The efficiency of the metal halide lamp is 80 (lm / W).
The total luminous flux of a 50 (W) lamp is 4000 (lm), 10
The total luminous flux of a 0 (W) lamp is 8000 (lm), 150
The total luminous flux of the (W) lamp is 12000 (lm).
The lamp arc length and the lamp power consumption are correlated, and the arc length and the F number are correlated.

【0167】投射型表示装置において投射画像の画面サ
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、仮に、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。
In the projection type display device, the projected image has a screen size of 40 inches or more, and a luminous flux of 300 to 400 (lm) or more is required to obtain a viewing angle and image brightness in a practical range. Therefore, if the light utilization rate of the lamp is about 4%, a lamp of 100 (W) or more must be used.

【0168】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。
If the panel effective display size is also small, sufficient display brightness cannot be obtained. Assuming that the arc length is 5 (mm) and the effective F value of the illumination light is 7, the panel effective display size needs to be about 3.5 inches. When the arc length is about 5 (mm) and the panel effective display size is more than 2 inches, the effective F value of the illumination light is less than 5. In this case, the display brightness is in the practical range, but good display contrast (CR) cannot be expected.

【0169】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
(=投射光の有効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。
As a result of various experiments and examinations, effective F of illumination light
When the value is 5 or more, display brightness in a practical range can be obtained. However, in order to obtain good display brightness, display contrast, proper power consumption and lamp life, the effective F value of the illumination light (= effective F value of the projected light) is around 7, and the arc length of the lamp is 5 (mm). As a result, it was necessary to use a front and rear W of about 150 W.

【0170】投射レンズの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
射光学系の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。
When the F number of the projection lens is lowered, the screen light flux reaching the screen becomes higher. Along with that, the power consumption of the lamp must be increased. Further, when the power consumption of the lamp is increased from the viewpoint of extending the life of the lamp, the arc luminance becomes long when the arc brightness is considered to be constant. Naturally, the display contrast (CR) becomes worse as the F number becomes smaller. On the contrary, when the F number of the projection optical system is increased, the display contrast is increased, but the screen light flux is decreased.

【0171】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2.
5(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。
As a result of various experiments and examinations, the arc length of the lamp is set to be 2. in order to obtain a good display contrast.
It must be 5 (mm) or more and 6 (mm) or less. Further, it should be 250 (W) or less in terms of power consumption. And 100 (W) to get the screen brightness
The above metal harad lamp must be used.

【0172】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。5インチ以下に
しなければならない。
The diagonal length of the effective display area of the panel must be 5 inches or less in terms of system size. Further, it must be 2 inches or more in terms of light utilization efficiency. Above all, in order to obtain sufficient light condensing efficiency and to be compact, it is preferable that the size is 3 inches or more and 4.5 inches or less.

【0173】投射レンズのFナンバー、広義には投射光
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10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9以下でなければならない。
The F number of the projection lens, in a broad sense, the F number of the projection optical system must be 5 or more in order to obtain a good contrast (CR). Further, it must be 10 or less to obtain a sufficient screen brightness.
Further, in consideration of the arc length of the above-mentioned lamp, the F number must be 6 or more and 9 or less.

【0174】また、照明光の光の広がり角(Fナンバ
ー)を投射レンズの集光角(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。本発明の投射型表示
装置の照明光のFナンバーと投射レンズのFナンバーは
一致させている。
Further, unless the divergence angle (F number) of the illumination light and the converging angle (F number) of the projection lens are substantially matched, the light utilization rate is lowered. This is because the F number is restricted to the larger one. The F-number of the illumination light of the projection type display device of the present invention and the F-number of the projection lens are matched.

【0175】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、投射
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、光が投射レンズの
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。
In the above description, for example, the arc length of the lamp being 5 mm means "substantially 5 mm". Substantially 5 mm means an arc length of 8 m
Even if the length is m, if the projection lens can collect only the light emitted from about 5 mm in the center of the arc among the light emitted from the arc, the arc length is substantially 5 mm. Similarly, the F number means a valid F number.
Even if the physical F number is 4, if the light passes only near the center of the pupil of the projection lens, the F number is naturally 4 or more.

【0176】(図21)は第1の実施例における本発明
の投射型表示装置の構成図である。ただし、説明に不要
な構成要素は省略している。光源211は内部に凹面鏡
211bおよび光発生手段211aとしてのメタルハラ
イドランプあるいはキセノンランプを配置している。ま
た、光の出射側には紫外線(UV)および赤外線(I
R)をカットするUVIRカットフィルタ211cが配
置されている。凹面鏡211bはランプ211aのアー
ク長にあわせて適正値に設計する。凹面鏡211bは楕
円面鏡あるいは放物面鏡を用いる。また、213aはB
光を反射させるダイクロイックミラー(BDM)、21
3bはG光を反射させるダイクロイックミラー(GD
M)、213cはR光を反射させるダイクロイックミラ
ー(RDM)である。なお、BDM213aからRDM
213cの配置は同図の順序に限定するものではない。
また、最後のRDM213c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。
FIG. 21 is a block diagram of the projection type display device of the present invention in the first embodiment. However, components that are unnecessary for the description are omitted. Inside the light source 211, a concave mirror 211b and a metal halide lamp or a xenon lamp as the light generating means 211a are arranged. In addition, ultraviolet rays (UV) and infrared rays (I
A UVIR cut filter 211c for cutting R) is arranged. The concave mirror 211b is designed to have an appropriate value according to the arc length of the lamp 211a. An ellipsoidal mirror or a parabolic mirror is used as the concave mirror 211b. Also, 213a is B
Dichroic mirror (BDM) that reflects light, 21
3b is a dichroic mirror (GD that reflects G light)
M) and 213c are dichroic mirrors (RDM) that reflect R light. Note that from BDM 213a to RDM
The arrangement of 213c is not limited to the order shown in FIG.
It goes without saying that the last RDM 213c may be replaced with a total reflection mirror.

【0177】R光を変調する表示パネル134cの液晶
層の膜厚16を他のGおよびB光を変調する表示パネル
134a、134bの液晶層の膜厚16に比較して厚め
にして構成する。また、変調する光の波長に応じて、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
クの平均孔径を変化させている。変調の光の波長が長く
なるほど前記平均粒子径または平均孔径は大きくする。
これは光が長波長になるほど散乱特性が低下しコントラ
ストが低くなる傾向があるからである。215、216
はレンズ、214は投射レンズ、217はしぼりとして
のアパーチャである。なお、アパーチャ217は、投射
型表示装置の動作の説明上図示したものである。アパー
チャ217は投射光学系の集光角を規定するものである
から、投射光学系の機能に含まれるものとして考えれば
よい。つまり投射光学系のF値が大きければアパーチャ
217の穴径は小さいと考えることができる。高コント
ラスト表示を得るためには投射光学系のF値は大きいほ
どよい。しかし、大きくなると白表示の輝度は低下す
る。具体的にはアパーチャは用いず、投射レンズ214
の機能にアパーチャの機能は含まれる。なお、212は
リレーレンズである。
The film thickness 16 of the liquid crystal layer of the display panel 134c for modulating the R light is made thicker than the film thickness 16 of the liquid crystal layer of the display panels 134a, 134b for modulating the other G and B lights. Further, the average particle diameter of the water-drop liquid crystal or the average pore diameter of the polymer network is changed according to the wavelength of the modulated light. The longer the wavelength of the modulated light, the larger the average particle diameter or the average pore diameter.
This is because the longer the wavelength of light, the lower the scattering characteristics and the lower the contrast. 215,216
Is a lens, 214 is a projection lens, and 217 is an aperture as a diaphragm. The aperture 217 is illustrated for the purpose of explaining the operation of the projection type display device. Since the aperture 217 regulates the converging angle of the projection optical system, it may be considered to be included in the function of the projection optical system. That is, if the F value of the projection optical system is large, it can be considered that the hole diameter of the aperture 217 is small. In order to obtain a high-contrast display, the larger the F value of the projection optical system, the better. However, the larger the brightness, the lower the brightness of white display. Specifically, the projection lens 214 is used without using the aperture.
The function of A includes the function of aperture. Reference numeral 212 is a relay lens.

【0178】(図22)は(図21)をより具体的に表
すために斜視図で図示したものである。ただし、リレー
レンズ212などの説明に不要な部品は省略している。
また、(図22)に示した投射器231を用いた投射型
表示装置のキャビネット232の構成を(図23)に示
す。キャビネット232の前側上部に透過型のスクリー
ン253を配置し、下部後方に投射器231を配置し、
下部前方に平面ミラー241aを配置し、スクリーン2
53の後方に平面ミラー241bを配置している。投射
距離(投射レンズからスクリーン中心までの光路長)を
短くし、投射器231を小型にすることにより、キャビ
ネット232をコンパクトにすることができる。
FIG. 22 is a perspective view showing (FIG. 21) more specifically. However, the components such as the relay lens 212 that are unnecessary for the description are omitted.
Further, FIG. 23 shows a configuration of a cabinet 232 of a projection type display device using the projector 231 shown in FIG. A transparent screen 253 is arranged on the upper front side of the cabinet 232, and a projector 231 is arranged on the lower rear side.
The plane mirror 241a is arranged in the lower front, and the screen 2
A plane mirror 241b is arranged behind 53. The cabinet 232 can be made compact by shortening the projection distance (optical path length from the projection lens to the center of the screen) and making the projector 231 small.

【0179】以下、本発明の投射型表示装置の動作につ
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
いて例にあげて説明する。
The operation of the projection type display device of the present invention will be described below. Since the R, G, and B light modulation systems have almost the same operation, the B light modulation system will be described as an example.

【0180】光源211から白色光が照射され、この白
色光のB光成分はBDM213aにより反射される。こ
のB光は表示パネル134aに入射する。表示パネル1
34aは、(図70(a)(b))に示すように画素電
極101に印加された信号により入射した光の散乱と透
過状態とを制御し光を変調する。
White light is emitted from the light source 211, and the B light component of this white light is reflected by the BDM 213a. This B light is incident on the display panel 134a. Display panel 1
Reference numeral 34a modulates the light by controlling the scattering and transmission states of the incident light by the signal applied to the pixel electrode 101 as shown in (FIGS. 70 (a) and (b)).

【0181】散乱した光はアパーチャ217aで遮光さ
れ、逆に平行光または所定角度内の光はアパーチャ21
7aを通過する。変調された光は投射レンズ214a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。同様に表示パネル134bはG光成分の光を変調
し、また、表示パネル134cはR光成分の光を変調し
て、スクリーン上にはカラー画像が表示される。
The scattered light is blocked by the aperture 217a, while the parallel light or the light within a predetermined angle is reflected by the aperture 21a.
Pass 7a. The modulated light is enlarged and projected on a screen (not shown) by the projection lens 214a. As described above, the B light component of the image is displayed on the screen. Similarly, the display panel 134b modulates the G light component light, and the display panel 134c modulates the R light component light, so that a color image is displayed on the screen.

【0182】(図21)は3つの投射レンズ214によ
りスクリーンに拡大投映する方式であるが、一つの投射
レンズで拡大投映する方式もある。その構成図を(図2
4)に示す。表示パネル134は前述の本発明の表示パ
ネルを用いる。
21 (FIG. 21) is a system for enlarging and projecting onto the screen by three projection lenses 214, but there is also a system for enlarging and projecting with one projection lens. Its configuration diagram (Fig. 2
4). As the display panel 134, the display panel of the present invention described above is used.

【0183】ここでは説明を容易にするため、134b
をG光の映像を表示する表示パネル、134aをR光の
映像を表示する表示パネル、134cをB光の映像を表
示する表示パネルとする。したがって、各ダイクロイッ
クミラー213を透過および反射する波長は、ダイクロ
イックミラー213aはR光を反射し、G光とB光を透
過する。ダイクロイックミラー213bはG光を反射
し、B光を透過させる。ダイクロイックミラー213c
はR光を透過し、G光を反射させる。また、ダイクロイ
ックミラー213dはRおよびG光を透過させ、B光を
反射する。
Here, in order to facilitate the explanation, 134b
Is a display panel for displaying an image of G light, 134a is a display panel for displaying an image of R light, and 134c is a display panel for displaying an image of B light. Therefore, regarding the wavelengths that are transmitted and reflected by each dichroic mirror 213, the dichroic mirror 213a reflects R light and transmits G light and B light. The dichroic mirror 213b reflects G light and transmits B light. Dichroic mirror 213c
Transmits R light and reflects G light. The dichroic mirror 213d transmits R and G lights and reflects B lights.

【0184】メタルハライドランプ211aから出射さ
れた光は全反射ミラー241aにより反射され、光の方
向を変化させられる。前記光はダイクロイックミラー2
13a、213bによりR・G・B光の3原色の光路に
分離され、R光はフィールドレンズ222aに、G光は
フィールドレンズ222bに、B光はフィールドレンズ
222cに入射する。各フィールドレンズ222は各光
を集光し、表示パネル134はそれぞれ映像信号に対応
して液晶の配向を変化させ、光を変調する。このように
変調されたR・G・B光はダイクロイックミラー213
c、213dにより合成され、投射レンズ214により
スクリーン(図示せず)に拡大投映される。
The light emitted from the metal halide lamp 211a is reflected by the total reflection mirror 241a, and the direction of the light is changed. The light is a dichroic mirror 2
The R, G, and B light beams are separated into three primary color optical paths by 13a and 213b, and the R light beam enters the field lens 222a, the G light beam enters the field lens 222b, and the B light beam enters the field lens 222c. Each field lens 222 collects each light, and the display panel 134 changes the orientation of the liquid crystal corresponding to each video signal to modulate the light. The R, G, B lights modulated in this way are dichroic mirror 213.
c, 213d, and the projected image is enlarged and projected on a screen (not shown) by the projection lens 214.

【0185】本発明の投射型表示装置を構成するにあた
り、光吸収壁(膜)20の像がスクリーン等に投映され
ないように(図4)で説明したようにMTFを考慮する
必要がある。そのため、光吸収壁20と光変調層16と
の間を一定距離h離す必要がある。表示パネルB4がN
TSC信号を表示するものである時は比較的MTFを一
定値以下とすることは容易である。表示パネル134が
ハイビジョン信号を表示するものであるときはMTFを
一定値以下とすることが困難である。しかし、投射レン
ズ204の設計で対応できる。
In constructing the projection type display device of the present invention, it is necessary to consider the MTF so that the image of the light absorbing wall (film) 20 is not projected on the screen or the like (FIG. 4). Therefore, it is necessary to separate the light absorption wall 20 and the light modulation layer 16 by a constant distance h. Display panel B4 is N
When displaying a TSC signal, it is relatively easy to keep the MTF below a certain value. When the display panel 134 displays a high-definition signal, it is difficult to set the MTF to a certain value or less. However, the design of the projection lens 204 can handle this.

【0186】MTFを一定値以下とする前記距離hを定
める。MTFは20%以下が第1の目安でする。好まし
くは10%以下とする。さらに好ましくは5%以下とな
るように距離hを定める。そのため反射光吸収板23に
形成する光吸収壁20による領域の分割は細かくし、か
つ距離hを長くなる必要がある。また光吸収壁20によ
る領域の分割が、表示パネル134の画素ピッチと干渉
してモアレを生じないように注意する必要があることは
言うまでもない。
The distance h that keeps the MTF below a certain value is determined. The first guideline for MTF is 20% or less. It is preferably 10% or less. More preferably, the distance h is set so as to be 5% or less. Therefore, it is necessary to divide the region by the light absorbing wall 20 formed on the reflected light absorbing plate 23 into small pieces and to increase the distance h. Needless to say, it is necessary to take care so that the division of the region by the light absorbing wall 20 does not interfere with the pixel pitch of the display panel 134 to cause moire.

【0187】なお、本発明の投射型表示装置において単
純マトリックス型表示パネルも、ライトバルブとして採
用できることは言うまでもない。たとえば、単純マトリ
ックス型表示パネルに反射光吸収板23を貼り付けた構
成が例示される。また、(図24)に示す構成を投射器
231としてキャビネット232に配置すれば、(図2
3)に示すリア型の投射型表示装置を構成できる。
Needless to say, the simple matrix type display panel can also be used as a light valve in the projection type display device of the present invention. For example, a configuration in which the reflected light absorbing plate 23 is attached to a simple matrix type display panel is exemplified. Further, if the configuration shown in (FIG. 24) is arranged in the cabinet 232 as the projector 231, (FIG.
The rear projection type display device shown in 3) can be constructed.

【0188】(図22)ではライトバルブ135(表示
パネル134)を横一列にならべる構成であった。しか
し、(図75)に示すように表示パネル135を縦一列
にならべてもよい。表示パネルの有効表示画面は4:3
もしくは16:9であるから横長である。そのため(図
75)に示すように縦一列にならべる方が、表示パネル
を配置するのに必要とする空間が小さくなる。したがっ
て(図23)に示すリア型投射型表示装置ではセットサ
イズ(キャビネットサイズ)を小さくできる。
In FIG. 22, the light valves 135 (display panel 134) are arranged in a row. However, as shown in (FIG. 75), the display panels 135 may be arranged in a vertical line. The effective display screen of the display panel is 4: 3
Alternatively, since it is 16: 9, it is horizontally long. Therefore, as shown in (FIG. 75), the space required for arranging the display panels becomes smaller by arranging them in a vertical line. Therefore, the set size (cabinet size) can be reduced in the rear projection display device shown in FIG. 23.

【0189】(図75)の配置の場合は(図76)に示
すように上位置もしくは下位置に光源211を配置し、
前記光源211から放射される白色光をダイクロイック
ミラー(ダイクロイックプリズム)213を用いてR、
G、Bの三原色光に分離する。各光は表示パネル134
に入射し、前記表示パネル134で変調されて投射レン
ズ214でスクリーン253に投映される。表示パネル
134はPD表示パネルを用い、また前記表示パネルの
光出射面には反射光吸収板23を配置することが好まし
い。
In the case of the arrangement of (FIG. 75), the light source 211 is arranged at the upper position or the lower position as shown in (FIG. 76),
The white light emitted from the light source 211 is converted into R using a dichroic mirror (dichroic prism) 213,
Separated into three primary colors of G and B. Each light is a display panel 134
Is projected on the screen 253 by the projection lens 214 after being modulated by the display panel 134. The display panel 134 is preferably a PD display panel, and the reflected light absorbing plate 23 is preferably arranged on the light emitting surface of the display panel.

【0190】また、(図76)の構成は投射画像の横手
方向に光むらが生じない。ダイクロイックミラー213
に入射する光がテレセントリックであれば前記色むらは
生じない。しかし、前記テレセントリックを実現するの
は投射レンズ214の設計上困難であることが多い。通
常、ダイクロイックミラー213に入射する光は収束光
となる。つまり表示画面に入射する光(図75参照)は
C点では垂直であるが、A、B点では斜めとなる。もち
ろん、D、E点でも斜めとなる。D、E点ではダイクロ
イックミラーが反射する光の分光分布が変化する方向に
対し、A、B点は変化しない方向である。しかし、D、
E点は中点Cからの距離が短いため、光分離面の法線に
対する角度は小さいため、光むらは発生するがわずかで
ある。A、B点は入射角は大きいが光むらは発生しな
い。以上のように(図76)の構成は光むらをも考慮し
て構成している。
Further, in the configuration of FIG. 76, light unevenness does not occur in the lateral direction of the projected image. Dichroic mirror 213
If the light incident on is telecentric, the color unevenness does not occur. However, it is often difficult to realize the telecentricity because of the design of the projection lens 214. Usually, the light incident on the dichroic mirror 213 is convergent light. That is, the light incident on the display screen (see FIG. 75) is vertical at point C but oblique at points A and B. Of course, the points D and E are also oblique. At points D and E, the spectral distribution of light reflected by the dichroic mirror changes, whereas points A and B do not change. But D,
Since the point E has a short distance from the midpoint C, and the angle with respect to the normal line of the light separation surface is small, light unevenness occurs but is slight. At points A and B, the incident angle is large, but no light unevenness occurs. As described above (FIG. 76), the light unevenness is taken into consideration.

【0191】以下、(図27)などに示す反射型の表示
パネルをライトバルブとして用いる本発明の投射型表示
装置の構成について説明する。(図25)は反射型の投
射型表示装置の一実施例の構成図である。
The structure of the projection type display device of the present invention using the reflection type display panel shown in (FIG. 27) as a light valve will be described below. FIG. 25 is a block diagram of an embodiment of a reflection type projection display device.

【0192】投射レンズ214は表示パネル側の第1レ
ンズ群215bとスクリーン側の第2レンズ群215a
とで構成され、第1レンズ群215aと第2レンズ群2
15bとの間には平面ミラー241が配置されている。
表示パネル134の画面中心にある画素から出射する散
乱光は、第1レンズ群215bを透過した後、約半分が
平面ミラー241に入射し、残りが平面ミラー241に
入射せずに第2レンズ群215aに入射する。平面ミラ
ー241の反射面の法線は投射レンズ214の光軸25
1に対して45°傾いている。光源211からの光は平
面ミラー241で反射されて第1レンズ群215bを透
過し、表示パネル134に入射する。表示パネル134
からの反射光は、第1レンズ群215b、第2レンズ群
215aの順に透過してスクリーンに到達する。投射レ
ンズ214の絞りの中心から出て表示パネル134に向
かう光線は、液晶層16にほぼ垂直に入射するように、
つまりテレセントリックとしている。
The projection lens 214 includes a first lens group 215b on the display panel side and a second lens group 215a on the screen side.
And a first lens group 215a and a second lens group 2
A plane mirror 241 is arranged between the plane mirror 15b and 15b.
The scattered light emitted from the pixel at the center of the screen of the display panel 134 passes through the first lens group 215b, and then about half of the light is incident on the plane mirror 241 and the rest is not incident on the plane mirror 241 and the second lens group is not incident. It is incident on 215a. The normal line of the reflecting surface of the plane mirror 241 is the optical axis 25 of the projection lens 214.
It is inclined at 45 ° with respect to 1. The light from the light source 211 is reflected by the plane mirror 241, passes through the first lens group 215b, and enters the display panel 134. Display panel 134
The reflected light from (1) passes through the first lens group 215b and the second lens group 215a in this order and reaches the screen. A light beam that exits from the center of the aperture of the projection lens 214 and travels toward the display panel 134 enters the liquid crystal layer 16 almost vertically.
In other words, it is telecentric.

【0193】ここでは説明を容易にするために、134
aをR光を変調する表示パネル、134bをG光を変調
する表示パネル、134cをB光を変調する表示パネル
であるとして説明する。
Here, in order to facilitate the explanation,
It is assumed that a is a display panel that modulates R light, 134b is a display panel that modulates G light, and 134c is a display panel that modulates B light.

【0194】(図25)においてダイクロイックミラー
213は色合成系と色分離系を兼用している。光源から
の出射された白色光は平面ミラー241によりおりまげ
られ、投射レンズ214の第1群215bに入射する。
フィルタ211cの帯域は半値の値で430nm〜69
0nmである。以後、光の帯域を記述する際は半値で表
現する。ダイクロイックミラー213aはR光を反射
し、B光およびG光を透過させる。R光はダイクロイッ
クミラー213cで帯域制限され表示パネル134aに
入射する。R光の帯域は600〜690nmとする。一
方、ダイクロイックミラー213bはB光を反射し、G
光を透過させる。B光は表示パネル134bに、R光は
表示パネル264aに入射する。入射するB光の帯域は
430nm〜490nm、G光の帯域は510nm〜5
70nmである。これらの光の帯域は本発明の他の投射
型表示装置についても同様である。各表示パネル134
はそれぞれの映像信号に応じて散乱状態の変化として光
学像が形成する。各表示パネル134で形成された光学
系はダイクロイックミラー213で色合成され、投射レ
ンズ214に入射し、スクリーン253上に拡大投射さ
れる。
In FIG. 25, the dichroic mirror 213 serves both as a color composition system and a color separation system. The white light emitted from the light source is reflected by the plane mirror 241 and enters the first group 215b of the projection lens 214.
The band of the filter 211c is a half value of 430 nm to 69.
It is 0 nm. Hereinafter, when describing the band of light, it is expressed by half value. The dichroic mirror 213a reflects R light and transmits B light and G light. The R light is band-limited by the dichroic mirror 213c and enters the display panel 134a. The band of R light is 600 to 690 nm. On the other hand, the dichroic mirror 213b reflects B light and G
Allows light to pass through. The B light is incident on the display panel 134b and the R light is incident on the display panel 264a. The band of incident B light is 430 nm to 490 nm, and the band of G light is 510 nm to 5
70 nm. The bands of these lights are the same for other projection type display devices of the present invention. Each display panel 134
An optical image is formed as a change in the scattering state according to each image signal. The optical system formed by each display panel 134 is color-synthesized by the dichroic mirror 213, enters the projection lens 214, and is enlarged and projected on the screen 253.

【0195】また、表示パネル134に入射する光は、
対向電極271から反射電極273(入射経路)、反射
電極273から対向電極271(出射経路)と、2回に
わたり、液晶層16を通過することになる。したがっ
て、見かけ上、透過型の表示パネルに比較して液晶膜厚
が2倍に形成したのと同等になる。そのため、透過型の
表示パネルに比較して、散乱性能が向上し、高コントラ
スト表示を実現できる。
The light incident on the display panel 134 is
The liquid crystal layer 16 is passed twice from the counter electrode 271 to the reflection electrode 273 (incident path) and from the reflection electrode 273 to the counter electrode 271 (emission path). Therefore, the liquid crystal film thickness is apparently equivalent to that of the transmissive display panel. Therefore, compared with the transmissive display panel, the scattering performance is improved, and high contrast display can be realized.

【0196】ダイクロイックミラー213は、特定の波
長の光を反射(透過)させるフィルタとして機能する。
たとえば、ダイクロイックミラー213bは、光源21
1からの光が、表示パネル134bに入射する際に、特
定の波長の光を反射する。また、表示パネル134bで
反射した光が、投射レンズ214に入射する際に、特定
の波長の光を反射する。
The dichroic mirror 213 functions as a filter that reflects (transmits) light of a specific wavelength.
For example, the dichroic mirror 213b uses the light source 21
When the light from No. 1 enters the display panel 134b, it reflects light of a specific wavelength. Further, when the light reflected by the display panel 134b enters the projection lens 214, it reflects light of a specific wavelength.

【0197】1つのダイクロイックミラー213は、表
示パネルに入射する際と、出射する際の2回光を反射す
る。(図25)の構成では、1つのダイクロイックミラ
ーで、2回、光の波長の帯域制限をする。つまり、ダイ
クロイックミラーは2次のフィルタとして機能してい
る。(図24)のダイクロイックミラー213に比較し
て、帯域制限をするカットオフ特性が急峻となる。その
ため、各表示パネル134に入射する光の帯域にオーバ
ーラップが生じない。したがって、色再現性が良好とな
り、高品位の画像表示を実現できる。
One dichroic mirror 213 reflects light twice when it enters the display panel and when it exits the display panel. In the configuration of FIG. 25, one dichroic mirror limits the wavelength band of light twice. That is, the dichroic mirror functions as a secondary filter. As compared with the dichroic mirror 213 of FIG. 24, the cutoff characteristic for band limitation becomes steeper. Therefore, no overlap occurs in the band of the light that enters each display panel 134. Therefore, color reproducibility is improved, and high-quality image display can be realized.

【0198】また、ダイクロイックミラー213を色分
離機能と色合成機能とを、兼用することにより、投射型
表示装置のシステムサイズの小型化を実現している。
Further, by using the dichroic mirror 213 for both the color separation function and the color combination function, the system size of the projection type display device can be reduced.

【0199】さらに、ダイクロイックミラーを用いて色
分離および色合成光学系をコンパクトにするためには
(図26)のように構成すればよい。なお、(図26)
において222は補助レンズである。3枚のダイクロイ
ックミラー213a、213bおよび213cはX字状
に組み合わされて配置される。入射光252aは前記3
枚のダイクロイックミラー213a、213bおよび2
13cによりR、GおよびBの3原色の光に分離され
る。たとえば、ダイクロイックミラー213aはR光を
反射し、ダイクロイックミラー213bおよび213c
はB光を反射する。G光は3枚のダイクロイックミラー
を透過して、表示パネル134bに到達する。各分離さ
れた光は本発明の表示パネル134a、134bおよび
134cによって変調される。変調された光は出射光2
52bとなり、投射レンズ214により投射される。
Further, in order to make the color separation and color combining optical system compact by using the dichroic mirror, the structure as shown in FIG. 26 may be used. Note that (Fig. 26)
Reference numeral 222 denotes an auxiliary lens. The three dichroic mirrors 213a, 213b, and 213c are arranged so as to be combined in an X shape. The incident light 252a is 3
Two dichroic mirrors 213a, 213b and 2
13c separates the light into three primary colors of R, G, and B. For example, the dichroic mirror 213a reflects R light and the dichroic mirrors 213b and 213c.
Reflects B light. The G light passes through the three dichroic mirrors and reaches the display panel 134b. Each separated light is modulated by the display panels 134a, 134b and 134c of the present invention. The modulated light is the emitted light 2
52b, which is projected by the projection lens 214.

【0200】ダイクロイックプリズム342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る。
その他、ガラスなどで枠(容器)を作製し、前記枠内
に、光分離面341を形成した板などを挿入し、前記枠
の空間内をエチレングリコール等の枠の材質の屈折率と
略一致する液体などを充填したものでもよい。エチレン
グリコールの他に、シリコン樹脂などのゲルでもよい。
枠と、前記液体もしくはゲルとの屈折率との差は0.1
5以内し、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。
The dichroic prism 342 is exemplified by one made entirely of glass or resin.
In addition, a frame (container) is made of glass or the like, and a plate or the like having a light separating surface 341 is inserted into the frame, and the space of the frame is approximately equal to the refractive index of the material of the frame such as ethylene glycol. It may be filled with a liquid or the like. Other than ethylene glycol, a gel such as a silicone resin may be used.
The difference in refractive index between the frame and the liquid or gel is 0.1.
5 or less, and the range of refractive index is 1.38 or more and 1.55
The following is desirable.

【0201】ダイクロイックプリズム342の無効領域
(光入出射面352および表示パネル134がとりつけ
られた面以外の領域)には、(図35)に示すように光
吸収膜(黒色塗料など)351が塗布されている。材料
としては(図13)等に示す光吸収膜51と同様のもの
が用いられる。前記光吸収膜351は表示パネル134
で散乱した光を吸収する機能を有する。つまり、表示パ
ネル134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
16で変調する光色にたいして補色の塗料でもよい。
As shown in FIG. 35, a light absorbing film (black paint or the like) 351 is applied to the invalid area of the dichroic prism 342 (area other than the surface on which the light incident / exiting surface 352 and the display panel 134 are attached). Has been done. As the material, the same material as the light absorption film 51 shown in FIG. 13 and the like is used. The light absorbing film 351 is formed on the display panel 134.
It has the function of absorbing the light scattered by. That is, as long as it has a function of absorbing the light scattered by the display panel 134, it is not limited to black. For example, a paint having a complementary color to the light color modulated by the light modulation layer 16 may be used.

【0202】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
により薄膜をプリズム342の無効領域に形成して光吸
収膜351とする構成、光吸収する板またはフィルムを
プリズム342の無効領域に張り付ける構成、プリズム
342の無効領域を研磨し散乱状態にした構成が例示さ
れる。
Furthermore, the term light absorbing film should be understood to include other light absorbing means. For example, a thin film is formed on the invalid area of the prism 342 by a vapor deposition technique to form the light absorbing film 351, a plate or a film that absorbs light is attached to the invalid area of the prism 342, and the invalid area of the prism 342 is polished and scattered. The configuration in the state is illustrated.

【0203】光結合層14としては、アクリル樹脂など
の接着剤、シリコン樹脂を成分をするゲル、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
層14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1mm以下、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。
Examples of the optical coupling layer 14 include an adhesive such as an acrylic resin, a gel containing a silicone resin, a liquid such as ethylene glycol, and the like. Many of these optical coupling layers 14 have a refractive index close to that of the substrate of the display panel, and are practically sufficient. Specifically, it is a transparent silicone resin KE1051 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., having a thickness of 1 mm or less and a refractive index of 1.40. This is 2
They are supplied as liquids of various types, and when the two liquids are mixed and left at room temperature or heated, they cure into a gel by an addition polymerization reaction.

【0204】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11と、張り付ける対象物との
間に空気層があるとそこで画質異常を生じるので、空気
層を含まないようにする必要がある。
In addition, liquids such as ethylene glycol,
It is possible to use an epoxy-based transparent adhesive, a transparent silicone resin that cures into a gel when irradiated with ultraviolet rays, or the like. In either case, if there is an air layer between the counter substrate 11 and the object to be attached, image quality abnormality will occur there, so it is necessary to exclude the air layer.

【0205】(図34)はダイクロイックプリズム34
2を用いて色分離色合成を行こなう投射型表示装置の構
成図である。ダイクロイックプリズム342には2つの
光分離面341a、341bを有しており、前記光分離
面341で白色光252aをR・GおよびBの3原色光
に分離する。各表示パネル134は反射光吸収板23を
介してダイクロイックプリズム342に取りつけられて
いる。つまり、ダイクロイックプリズム342に反射光
吸収板23が光結合層14でオプティカティカルカップ
リングされ、また、前記反射光吸収板23に表示パネル
134が光結合層14でオプティカルカップリングされ
て貼り付けられている。
FIG. 34 shows the dichroic prism 34.
FIG. 3 is a configuration diagram of a projection type display device that can perform color separation and color synthesis by using 2; The dichroic prism 342 has two light separating surfaces 341a and 341b, and the light separating surface 341 separates the white light 252a into three primary color lights of R, G and B. Each display panel 134 is attached to the dichroic prism 342 via the reflected light absorbing plate 23. That is, the reflected light absorbing plate 23 is optically coupled to the dichroic prism 342 by the optical coupling layer 14, and the display panel 134 is optically coupled to the reflected light absorbing plate 23 by the optical coupling layer 14 and attached. There is.

【0206】表示パネル134は反射光吸収板23を介
してプリズム342に取り付けられている。反射光吸収
板23とプリズム342とは光結合層14で貼りつけら
れている。プリズム342の無効領域には光吸収膜35
1が塗布されている。
The display panel 134 is attached to the prism 342 via the reflected light absorbing plate 23. The reflected light absorbing plate 23 and the prism 342 are attached by the optical coupling layer 14. The light absorbing film 35 is formed on the ineffective region of the prism 342.
1 is applied.

【0207】たとえば、(図42)において表示パネル
134cはR光を変調し、光分離面341aはR光を反
射するとする。入射光252aは光反射面341aで反
射して反射光吸収板23を通過して表示パネル134c
の光変調層16に入射する。光変調層16に入射した光
は反射電極273に印加された電圧の大きさに応じて散
乱させる。散乱されなかった光は反射光吸収板23を通
過し、再び光分離面341aで反射して出射光となる。
一方、散乱した光の一部は、反射光吸収板23を通過す
る際、前記反射光吸収板23の光吸収壁20で吸収され
る。散乱した光の一部は前記反射光吸収板23を通過す
るがそのほとんどはプリズム342の無効領域に形成さ
れた光吸収膜351に入射して吸収される。また、散乱
した光の一部は光分離面341aで反射して再び液晶層
16に入射しようとすることもある。しかし、前記反射
光吸収板23で吸収されてしまう。以上のようにして液
晶層16で散乱された光のほとんどは光吸収膜351お
よび光吸収壁20で吸収される。したがって散乱光は出
射光252bとなることはない。
For example, in (FIG. 42), it is assumed that the display panel 134c modulates R light and the light separation surface 341a reflects R light. The incident light 252a is reflected by the light reflecting surface 341a, passes through the reflected light absorbing plate 23, and is transmitted to the display panel 134c.
Is incident on the light modulation layer 16. The light incident on the light modulation layer 16 is scattered according to the magnitude of the voltage applied to the reflective electrode 273. The light that has not been scattered passes through the reflected light absorbing plate 23 and is reflected again by the light separation surface 341a to become emitted light.
On the other hand, a part of the scattered light is absorbed by the light absorbing wall 20 of the reflected light absorbing plate 23 when passing through the reflected light absorbing plate 23. A part of the scattered light passes through the reflected light absorbing plate 23, but most of the light is incident on and absorbed by the light absorbing film 351 formed in the ineffective region of the prism 342. In addition, a part of the scattered light may be reflected by the light separation surface 341a and may try to enter the liquid crystal layer 16 again. However, it is absorbed by the reflected light absorbing plate 23. Most of the light scattered by the liquid crystal layer 16 as described above is absorbed by the light absorption film 351 and the light absorption wall 20. Therefore, the scattered light does not become the emitted light 252b.

【0208】なお、散乱光をプリズム等で吸収する構成
は種々の構成が考えられる。以下、その構成例について
簡単に示す。
Various configurations are conceivable for the configuration in which the scattered light is absorbed by the prism or the like. The configuration example will be briefly described below.

【0209】まず、(図36)に示す構成が考えられ
る。表示パネル134とプリズム342間には反射光吸
収板23を配置していない。かわりに、光入出射面35
2に凹レンズ361を光吸収層14を介して貼りつけて
ある。凹レンズ361の無効領域には光吸収膜51が形
成されている。凹レンズ361に近接させて正レンズ2
01が配置されている。したがって、(図33(b))
において凹レンズ状の反射光吸収板23bを、通常の凹
レンズに交換し、かつ前記凹レンズ361と表示パネル
134間にプリズム342を配置した構成となる。プリ
ズム342は相対的に透明基板24とみなせる。つま
り、表示パネル134に厚い透明基板24(プリズム)
を貼りつけ、前記透明基板24に凹レンズ361を配置
したのと同等である。表示パネル134の液晶層16内
で散乱した光はプリズム342の無効領域に形成された
光吸収膜351に吸収され、さらに光入出射面352に
配置された凹レンズの無効領域に形成された光吸収膜5
1で吸収される。そのため、2次散乱等は全く生じず、
極めて良好な表示コントラストを実現できる。
First, the configuration shown in FIG. 36 can be considered. The reflected light absorbing plate 23 is not arranged between the display panel 134 and the prism 342. Instead, the light entrance / exit surface 35
A concave lens 361 is attached to the second lens 2 via the light absorption layer 14. A light absorbing film 51 is formed on the ineffective region of the concave lens 361. The positive lens 2 is placed close to the concave lens 361.
01 is arranged. Therefore, (Fig. 33 (b))
In the above configuration, the concave lens-shaped reflected light absorbing plate 23b is replaced with a normal concave lens, and a prism 342 is arranged between the concave lens 361 and the display panel 134. The prism 342 can be regarded as the transparent substrate 24 relatively. That is, the display panel 134 has a thick transparent substrate 24 (prism).
Is attached, and a concave lens 361 is arranged on the transparent substrate 24. The light scattered in the liquid crystal layer 16 of the display panel 134 is absorbed by the light absorption film 351 formed in the ineffective region of the prism 342, and further, the light absorption formed in the ineffective region of the concave lens arranged on the light incident / exiting surface 352. Membrane 5
It is absorbed by 1. Therefore, no secondary scattering occurs,
A very good display contrast can be realized.

【0210】(図37)はプリズム342内に光吸収壁
(膜)20を形成した構成である。前記光吸収壁は少な
くとも表示パネル134が貼りつけられた位置に形成さ
れている。丁度、反射光吸収板23をプリズム342内
に埋め込んだと考えればよい。効果等は(図42)で説
明したのと同様である。
FIG. 37 shows a structure in which the light absorbing wall (film) 20 is formed in the prism 342. The light absorbing wall is formed at least at a position where the display panel 134 is attached. It may be considered that the reflected light absorbing plate 23 is embedded in the prism 342. The effects and the like are similar to those described in (FIG. 42).

【0211】(図38)はプリズム342に表示パネル
を貼りつけ、光入出射面352に反射光吸収板23を貼
りつけた構成である。つまり、表示パネル134の各々
に反射光吸収板23をプリズム134に1個用いた構成
である。したがって、(図42)では反射光吸収板34
2を3つ用いているが、(図38)では1個ですむので
低コストが望める。各表示パネル134で散乱した光は
プリズム134の無効領域に形成された光吸収膜351
および凹状もしくは板状の反射光吸収板23bの光吸収
壁20で吸収される。
In FIG. 38, the display panel is attached to the prism 342, and the reflected light absorbing plate 23 is attached to the light incident / exiting surface 352. In other words, each of the display panels 134 uses one reflected light absorbing plate 23 for the prism 134. Therefore, in FIG. 42, the reflected light absorbing plate 34 is
Although 2 is used three, (Fig. 38) requires only one, so low cost can be expected. The light scattered by each display panel 134 is a light absorption film 351 formed in the ineffective region of the prism 134.
The light is absorbed by the light absorbing wall 20 of the concave or plate-like reflected light absorbing plate 23b.

【0212】(図39)は(図38)に対し、凹レンズ
状の反射光吸収板23bを板状の反射光吸収板23に変
換し、かつ、反射光吸収板23の前面に正レンズもしく
は平凸レンズ201を配置した構成である。レンズ20
1は表示パネル134の液晶層を直進した光(透過光)
を投射レンズ214に導く機能を有する。反射光吸収板
23の機能は(図38)の場合と同様である。また(図
38)(図39)の構成では表示パネル134の光変調
層16と反射光吸収板23間に距離があるので(図4)
で説明したMTFの効果は容易になる。つまり光吸収壁
20が投射画像に結増されることがなくなり良好な画質
を再現できる。
(FIG. 39) differs from (FIG. 38) in that the concave lens-shaped reflected light absorbing plate 23b is converted into a plate-like reflected light absorbing plate 23, and a positive lens or a flat lens is provided on the front surface of the reflected light absorbing plate 23. This is a configuration in which a convex lens 201 is arranged. Lens 20
Reference numeral 1 is light that has passed straight through the liquid crystal layer of the display panel 134 (transmitted light)
Has a function of guiding the light to the projection lens 214. The function of the reflected light absorbing plate 23 is similar to that in the case of (FIG. 38). Further, in the configuration of (FIG. 38) (FIG. 39), there is a distance between the light modulation layer 16 of the display panel 134 and the reflected light absorbing plate 23 (FIG. 4).
The effect of the MTF described in 1. becomes easy. In other words, the light absorption wall 20 is not increased in the projected image, and good image quality can be reproduced.

【0213】また、(図40)の構成も考えられるであ
ろう。立方体状の容器402中に反射光吸収板23およ
び表示パネル134が配置されている。容器402の内
面もしくは外面に光吸収手段としての光吸収膜351が
形成されている。容器402の空間部にはエチレングリ
コールなどの液体もしくはゲル403が充填されてい
る。
Further, the configuration of (FIG. 40) may be considered. The reflected light absorbing plate 23 and the display panel 134 are arranged in a cubic container 402. A light absorbing film 351 as a light absorbing means is formed on the inner surface or the outer surface of the container 402. The space of the container 402 is filled with a liquid such as ethylene glycol or a gel 403.

【0214】以上のように構成すれば反射光吸収膜23
と表示パネル134とはオプティカルカップリングをと
る必要はなくなる(光結合層14は不要である)。(図
40)の光吸収膜351が、(図35)に示す光吸収膜
351として機能する。また、液体もしくはゲル403
が表示パネル134を液体冷却する機能を有することか
ら、表示パネル134の冷却が容易である。
With the above configuration, the reflected light absorption film 23
The optical coupling between the display panel 134 and the display panel 134 is not necessary (the optical coupling layer 14 is unnecessary). The light absorption film 351 of (FIG. 40) functions as the light absorption film 351 shown in (FIG. 35). Also, liquid or gel 403
Has a function of liquid-cooling the display panel 134, it is easy to cool the display panel 134.

【0215】(図25)、(図26)、(図27)、
(図33)から(図40)の構成は反射型の投射型表示
装置もしくは表示パネルであった。しかし、反射型だけ
でなく、透過型の投射型表示装置にも本発明の技術的思
想は適用できる。
(FIG. 25), (FIG. 26), (FIG. 27),
The configuration of (FIG. 33) to (FIG. 40) was a reflection type projection display device or display panel. However, the technical idea of the present invention can be applied to not only the reflection type but also the transmission type display device.

【0216】(図41)は透過型の本発明の投射型表示
装置の構成図である。ダイクロイックプリズム342a
には3枚の表示パネル134が光結合層14により光学
的に接続されている。光結合層14はゲル状のものをも
ちいることが好ましい。なぜならば、3枚の表示パネル
134がスクリーン(図示せず)上で丁度重なるように
位置あわせを行う必要があるからである。完全に表示パ
ネル134の位置が固定されておれば位置合わせは不可
能である。ゲル状であれば、多少の位置変更が可能であ
る。本発明の投射型表示装置において、プリズムに表示
パネルを張り付ける構成を採用する時は表示パネルの位
置変更機構を付加する。
FIG. 41 is a block diagram of a transmission type projection display apparatus of the present invention. Dichroic prism 342a
The three display panels 134 are optically connected to each other by the optical coupling layer 14. It is preferable that the optical coupling layer 14 has a gel shape. This is because it is necessary to perform the alignment so that the three display panels 134 exactly overlap each other on the screen (not shown). If the position of the display panel 134 is completely fixed, the alignment is impossible. If it is a gel, the position can be changed to some extent. In the projection type display device of the present invention, when the structure in which the display panel is attached to the prism is adopted, a position changing mechanism of the display panel is added.

【0217】メタルハライドランプから出射された白色
光はダイクロイックプリズム142aの光分離面341
aおよび341bによりR,G,Bの3原色光の光路に
分離される。R光は表示パネル134cで変調し、変調
された光はミラー241cおよび241dで反射されダ
イクロイックプリズム342bに入射する。この際散乱
光は反射光吸収板23により吸収されて、2次散乱光の
発生は防止される。G光は直進し、表示パネル134b
に入射する。一方、B光は光分離面341aで反射され
表示パネル134aに入射し、次にミラー241aおよ
び241bで反射され、ダイクロイックプリズム342
bに入射する。RおよびB光の光路長はG光の光路長に
比較して長いため、RおよびB光の光路にリレーレンズ
212を配置する事が好ましい。プリズム342bの光
分離面341cはR光を反射し、光分離面341dはB
光を反射する。前記光分離面341で合成した光は投射
レンズ214に入射し、投映される。なお、(図41)
の構成に限定するものではなく、光分離面442dはB
光を反射し、光分離面442cはG光を反射する構成等
を採用してもよい(表示パネル134aはB光を、13
4bはG光を変調する構成に限定するものではない)。
The white light emitted from the metal halide lamp is the light separation surface 341 of the dichroic prism 142a.
a and 341b separate the light paths of the three primary color lights of R, G, and B. The R light is modulated by the display panel 134c, and the modulated light is reflected by the mirrors 241c and 241d and enters the dichroic prism 342b. At this time, the scattered light is absorbed by the reflected light absorbing plate 23, and the generation of secondary scattered light is prevented. G light goes straight, and the display panel 134b
Incident on. On the other hand, the B light is reflected by the light splitting surface 341a, enters the display panel 134a, is then reflected by the mirrors 241a and 241b, and is dichroic prism 342.
incident on b. Since the optical path lengths of the R and B lights are longer than the optical path length of the G light, it is preferable to arrange the relay lens 212 in the optical paths of the R and B lights. The light splitting surface 341c of the prism 342b reflects R light, and the light splitting surface 341d is B.
Reflects light. The light combined by the light separating surface 341 is incident on the projection lens 214 and projected. Note that (Fig. 41)
The light separating surface 442d is not limited to the above structure.
For example, the light separating surface 442c may reflect G light and the light separating surface 442c may reflect G light (the display panel 134a displays B light and 13
4b is not limited to the configuration for modulating G light).

【0218】プリズム342aの無効面には光吸収膜3
51が塗布されており、表示パネル134で散乱された
光は、前記光吸収膜351および反射光吸収板23で吸
収されるため、2次散乱光の発生は抑制され、良好な表
示コントラストを実現できる。
The light absorbing film 3 is formed on the ineffective surface of the prism 342a.
Since 51 is applied and the light scattered by the display panel 134 is absorbed by the light absorbing film 351 and the reflected light absorbing plate 23, generation of secondary scattered light is suppressed, and good display contrast is realized. it can.

【0219】なお、(図41)においてプリズム342
aに表示パネル134を貼りつけるとしたが、これに限
定するものではなく、光を合成するプリズム342bに
表示パネル134を貼りつけた構成であってもよいこと
は言うまでもない。
In FIG. 41, the prism 342 is used.
Although the display panel 134 is attached to a, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the display panel 134 may be attached to the prism 342b that synthesizes light.

【0220】また、(図41)もしくは(図36)から
(図39)の構成において、プリズム342に表示パネ
ルを、光結合層14を介して貼りつけるとしたがこれに
限定するものではない。つまり光結合層14を用いず表
示パネル134とプリズム342間に空気層があっても
よい。この構成であっても、プリズム342内で乱反射
する光を光吸収膜351で吸収し表示コントラストを向
上できる効果、反射光吸収板23で反射光を吸収する効
果が発揮されることにはかわりがないからである。また
(図34)において反射光吸収板23をプリズム342
と光結合層14を介して貼りつけるとしたがこれに限定
されるものではない。つまり光結合層14を用いず、反
射光吸収板23とプリズム342間に空気層があっても
よい。この場合であっても反射光吸収板23で散乱光を
吸収し、2次散乱光を防止できる効果が発揮されるから
である。
Further, in the configuration of (FIG. 41) or (FIG. 36) to (FIG. 39), the display panel is attached to the prism 342 via the optical coupling layer 14, but the invention is not limited to this. That is, there may be an air layer between the display panel 134 and the prism 342 without using the optical coupling layer 14. Even with this configuration, the light absorbing film 351 absorbs light diffusedly reflected in the prism 342 to improve the display contrast, and the reflected light absorbing plate 23 absorbs the reflected light. Because there is no. Also, in FIG.
However, the present invention is not limited to this. That is, an air layer may be provided between the reflected light absorbing plate 23 and the prism 342 without using the optical coupling layer 14. This is because even in this case, the reflected light absorbing plate 23 absorbs scattered light and the secondary scattered light can be prevented.

【0221】また、本発明の投射型表示装置において、
PD表示パネルを用いるとしたがこれに限定するもので
はなく(図7)に示すような回折方式の表示パネルを用
いてもよい。反射光吸収板等で散乱光吸収するという技
術的思想の効果は同じだからである。このことは(図4
3)の投射型表示装置でも同様である。
In the projection type display device of the present invention,
Although the PD display panel is used, the present invention is not limited to this, and a diffraction type display panel as shown in FIG. 7 may be used. This is because the technical idea of absorbing scattered light with a reflected light absorbing plate or the like has the same effect. This is
The same applies to the projection type display device of 3).

【0222】以上は、ダイクロイックプリズム342を
用いて光の合成・分離をする投射型表示装置の構成であ
った。しかし、本発明の技術的思想は、反射光吸収板2
3を表示パネルに接続すること等により2次散乱の発生
等を防止し、表示コントラスト等を向上させることにあ
る。したがって、ダイクロイックプリズム342に限定
されるべきではなく、以下に示す光分離面でP偏光とS
偏光とを分離するプリズム(以下、PBSと呼ぶ)であ
ってもよい。以下、PBS431を用いた本発明の投射
型表示装置について説明する。
The above is the configuration of the projection type display device which combines and separates light using the dichroic prism 342. However, the technical idea of the present invention is that the reflected light absorbing plate 2
3 is connected to a display panel to prevent the occurrence of secondary scattering and improve the display contrast. Therefore, the dichroic prism 342 should not be limited to the dichroic prism 342.
It may be a prism (hereinafter referred to as PBS) that separates polarized light. The projection type display device of the present invention using the PBS 431 will be described below.

【0223】(図43)はPBS431を用いた本発明
の投射型表示装置の一実施例における構成図である。ラ
ンプ211aからの可視光はミラー241aにより反射
され、PBS431aに入射する。PBS431は、一
対の直角プリズムの斜面どうしを接着したキューブ状の
偏光子であり、斜面に誘電体多層膜(光分離面341)
が形成されている。前記光分離面341入射光をP偏光
とS偏光に分離する。PBS431には2つの表示パネ
ル134a、134bが取り付けられている。
FIG. 43 is a block diagram showing an embodiment of the projection type display device of the present invention using the PBS 431. Visible light from the lamp 211a is reflected by the mirror 241a and enters the PBS 431a. The PBS 431 is a cube-shaped polarizer in which the slopes of a pair of right-angle prisms are adhered to each other, and the dielectric multilayer film (light separation surface 341) is formed on the slope.
Are formed. The incident light on the light splitting surface 341 is split into P-polarized light and S-polarized light. Two display panels 134a and 134b are attached to the PBS 431.

【0224】画素電極101上には(図46)などに示
すようにカラーフィルタ461を形成している。前記カ
ラーフィルタ461はR、G、Bの3原色の種類があ
り、それぞれの画素452に対応させてモザイク状のカ
ラーフィルタとしている。従来のTN液晶表示パネルの
ように対向電極102上に形成してもよいが、その場
合、PD表示パネルの製造時、液晶と樹脂成分とを相分
離させることが困難である。
A color filter 461 is formed on the pixel electrode 101 as shown in FIG. 46 and the like. The color filter 461 has three primary color types of R, G, and B, and is a mosaic color filter corresponding to each pixel 452. It may be formed on the counter electrode 102 like a conventional TN liquid crystal display panel, but in that case, it is difficult to phase-separate the liquid crystal and the resin component at the time of manufacturing the PD display panel.

【0225】樹脂692は一般的に紫外線硬化樹脂(以
後、UV樹脂と呼ぶ)が用いられる。製造時、未硬化の
UV樹脂692と液晶691とを混合させたものを対向
電極102と画素電極101間に挟持させた後、紫外線
を照射する。しかし、カラーフィルタ461は紫外線を
透過しない。したがって、対向電極102上にカラーフ
ィルタ461が形成されている場合、紫外線を対向電極
102側から入射させたのでは、液晶691と樹脂69
2を相分離させることはできない。そこで、アレイ基板
12側から紫外線を入射させることとなる。しかし、T
FT131、信号線103等は紫外線を遮光するため、
TFT131および信号線103上の樹脂692は硬化
しない。未硬化の樹脂が残るとパネルの安定性が悪くな
り、信頼性が低下する。そのため、カラーフィルタ46
1は画素電極101上に形成し、対向電極102上には
遮光物を形成せず、紫外線は対向電極102側から照射
する。このようにすることにより、全樹脂692を硬化
できる。
As the resin 692, an ultraviolet curable resin (hereinafter referred to as UV resin) is generally used. At the time of manufacturing, a mixture of uncured UV resin 692 and liquid crystal 691 is sandwiched between the counter electrode 102 and the pixel electrode 101, and then ultraviolet rays are irradiated. However, the color filter 461 does not transmit ultraviolet rays. Therefore, when the color filter 461 is formed on the counter electrode 102, the liquid crystal 691 and the resin 69 may be generated if ultraviolet rays are made incident from the counter electrode 102 side.
2 cannot be phase separated. Therefore, ultraviolet rays are made to enter from the array substrate 12 side. But T
Since the FT 131, the signal line 103, and the like block ultraviolet rays,
The resin 692 on the TFT 131 and the signal line 103 is not cured. If the uncured resin remains, the stability of the panel deteriorates and the reliability decreases. Therefore, the color filter 46
1 is formed on the pixel electrode 101, a light shield is not formed on the counter electrode 102, and ultraviolet rays are emitted from the counter electrode 102 side. By doing so, the entire resin 692 can be cured.

【0226】表示パネル134の出射側には、光結合層
14を介して反射光吸収板23が結合されている。アレ
イ基板12と反射光吸収板23との間には周囲にスペー
サ(図示せず)が設けられており、このスペーサにより
光結合層16の厚さを規制している。(図13)と同様
に反射吸収板23の無効面には黒色塗料51が塗布さ
れ、反射光吸収板23の出射面の有効領域21には反射
防止膜141が施されている。
The reflected light absorbing plate 23 is coupled to the emission side of the display panel 134 via the optical coupling layer 14. A spacer (not shown) is provided around the array substrate 12 and the reflected light absorbing plate 23, and the thickness of the optical coupling layer 16 is regulated by the spacer. Similarly to (FIG. 13), black paint 51 is applied to the ineffective surface of the reflection / absorption plate 23, and the antireflection film 141 is applied to the effective region 21 of the emission surface of the reflection / light absorption plate 23.

【0227】PBS431に表示パネル134を取り付
けた構成として、(図14)の構成が考えられ、(図1
5)のように凹レンズ23bを用いた構成、(図16)
のようにアレイ基板12もしくは対向基板11を反射光
吸収板23とした構成などが例示される。
As a configuration in which the display panel 134 is attached to the PBS 431, the configuration of (FIG. 14) is conceivable.
5) A structure using a concave lens 23b as shown in FIG.
As described above, a configuration in which the array substrate 12 or the counter substrate 11 is the reflected light absorbing plate 23 is exemplified.

【0228】ダイクロイックプリズム342とPBS4
31とは機能が異なるので、PBS431に表示パネル
134を取りつけた効果について、(図44)を参照し
ながら説明をする。
Dichroic prism 342 and PBS4
Since the function is different from that of 31, the effect of attaching the display panel 134 to the PBS 431 will be described with reference to (FIG. 44).

【0229】表示パネル134aにはS偏光が入射する
と仮定し、表示パネル134bにはP偏光が入射すると
する。前記表示パネル134aに入射したS偏光は液晶
層16で散乱する。散乱するとP偏光の成分が生じる。
散乱し、かつ反射された光(S偏光およびP偏光)は、
再び、対向基板11に入射し、PBS431にもどって
くる。もどってきた光のうちS偏光は再び光分離面34
1aで反射し、a方向にもどる。つまり、光源側にもど
っていく。P偏光は光分離面341aを通過し、b方向
に出射する。これは対向基板11側に透明基板24を接
続したのと同等の効果が得られる。PBSの無効領域に
は(図35)に示すような光吸収膜351が形成されて
いる。
It is assumed that S-polarized light is incident on the display panel 134a and P-polarized light is incident on the display panel 134b. The S-polarized light incident on the display panel 134a is scattered by the liquid crystal layer 16. When scattered, a P-polarized component is generated.
The scattered and reflected light (S-polarized and P-polarized) is
It again enters the counter substrate 11 and returns to the PBS 431. The S-polarized light of the returned light is again separated by the light separation surface 34.
It reflects at 1a and returns to the a direction. In other words, it goes back to the light source side. The P-polarized light passes through the light separation surface 341a and is emitted in the b direction. This has the same effect as connecting the transparent substrate 24 to the counter substrate 11 side. A light absorption film 351 as shown in FIG. 35 is formed in the ineffective area of the PBS.

【0230】PBS431と対向基板11が光学的に結
合されていなければ、散乱光は対向基板11と空気との
界面で反射され、再び液晶層16にもどり2次散乱を引
きおこす。PBS431が厚い透明基板とみなせること
により、反射光に対してはほとんど生じず、そのため2
次散乱がほとんど生じないから、表示コントラストは向
上する。
If the PBS 431 and the counter substrate 11 are not optically coupled, the scattered light is reflected at the interface between the counter substrate 11 and the air and returns to the liquid crystal layer 16 again to cause secondary scattering. Since the PBS 431 can be regarded as a thick transparent substrate, it hardly causes reflected light, and therefore 2
Since the secondary scattering hardly occurs, the display contrast is improved.

【0231】表示パネル134の出射側には反射光吸収
板23が光結合層14を介して貼り付けられている。液
晶層16で散乱し、空気との界面21で反射する光は反
射光吸収板23で吸収されるから、出射光に対しても2
次散乱が生じない。以上のようにして散乱した光(出射
光、反射光)のほとんどが吸収されるための表示コント
ラストは向上し、良好な画像表示を行なえる。
The reflected light absorbing plate 23 is attached to the emission side of the display panel 134 via the optical coupling layer 14. The light scattered by the liquid crystal layer 16 and reflected at the interface 21 with the air is absorbed by the reflected light absorbing plate 23, and therefore the emitted light is
Secondary scattering does not occur. As described above, most of the scattered light (emitted light, reflected light) is absorbed, so that the display contrast is improved and a good image can be displayed.

【0232】2つの表示パネル134a、134bを透
過した光はPBS341bで合成され投射レンズ214
により略同一位置に拡大投射され、画像が表示される。
The light transmitted through the two display panels 134a and 134b is combined by the PBS 341b and projected onto the projection lens 214.
The image is displayed by enlarging and projecting it at substantially the same position.

【0233】以上説明したように、本発明の実施例の投
射型表示装置は、光源211からの出射光をPBS43
1aによりP偏光とS偏光の光路に分離し、前記それぞ
れの光路に表示パネル134を配置したものである。つ
まり、表示パネル134は2枚使用している。また、投
射レンズ214を具備し、投射レンズ214は前記表示
パネル134で変調された光をスクリーンに拡大投射す
る。2枚の表示パネル134a、134bとの像は重ね
あわせて、投射される。ただし、像の重ねあわせは、た
とえば一画素行以上あるいは一画列以上ずらして重ねあ
わされることが好ましい。なぜならば各表示パネル13
4はR、G、B色の3原色のカラーフィルタを有してお
り、一画素ずらすことにより、2色がスクリーン上に加
法混色され、精細度が向上するからである。
As described above, in the projection type display device of the embodiment of the present invention, the light emitted from the light source 211 is reflected by the PBS 43.
1a separates the optical paths of P-polarized light and S-polarized light, and the display panel 134 is arranged in each of the optical paths. That is, two display panels 134 are used. Further, the projection lens 214 is provided, and the projection lens 214 magnifies and projects the light modulated by the display panel 134 onto the screen. The images on the two display panels 134a and 134b are superimposed and projected. However, it is preferable that the images are overlapped by shifting by one pixel row or more or one image column or more. Because each display panel 13
4 has a color filter of three primary colors of R, G, and B, and by shifting one pixel, two colors are additively mixed on the screen and the definition is improved.

【0234】表示パネル134aと134bはスクリー
ン(図示せず)上で重ねて投射されるが、重ね方は(図
45)のように行なう。(図45(a))は、投射画像
451aと451bを一画素列ずらせて重ねあわせた場
合である。投像画像451aと451bのカラーフィル
タの配置が(図46)に示すものと仮定すれば、画素A
はR色とG色が重なった色が、画素BはG色とB色が重
なった色が、画素CはB色とR色が重なった色が表示さ
れる。当然のことながら、表示パネル134aと134
bでは映像信号のサンプリングも一画素列分ずらせて行
なう必要がある。
The display panels 134a and 134b are projected on a screen (not shown) in an overlapping manner, and the overlapping method is as shown in (FIG. 45). (FIG. 45 (a)) shows a case where the projection images 451a and 451b are shifted by one pixel row and overlapped. Assuming that the arrangement of the color filters of the projected images 451a and 451b is as shown in FIG. 46, pixel A
Indicates that the R color and the G color are overlapped, the pixel B indicates the G color and the B color overlap, and the pixel C indicates the B color and the R color overlap. Naturally, the display panels 134a and 134
In the case of b, it is necessary to sample the video signal by shifting it by one pixel column.

【0235】以上のように重ねて投射すれば、投射画像
の解像度は1枚の表示パネル134を用いた投射型表示
装置((図49)参照)の投射画像と比較して、解像度
もあがるし、スクリーン輝度も向上する。また、2枚の
表示パネル134のうち、一方の表示パネル134に画
素欠陥があっても画素欠陥が認識されにくい。たとえ
ば、投射画像451bのAの画素が点欠陥であっても、
投射画像451aの画素Aと重ね合わされる表示パネル
の画素も欠陥であることは極めてまれである。したがっ
て、一方の表示パネルの画素が正常であれば画像が正常
に表示されるから欠陥とはみえない。しかし、画素欠陥
は黒欠陥(たえず黒表示の画素欠陥)でなければならな
い。そのためには、TFTの形成プロセスで白欠陥(た
えず白表示となる画素欠陥)が発生しにくいようにプロ
セス制御を行わねばならない。また、レーザ光などを用
いて白欠陥を黒欠陥となるように欠陥修正を行っても良
い。
If the images are superimposed and projected as described above, the resolution of the projected image is higher than that of the projected image of the projection type display device (see (FIG. 49)) using one display panel 134. The screen brightness is also improved. Further, even if one of the two display panels 134 has a pixel defect, it is difficult to recognize the pixel defect. For example, even if the pixel A of the projected image 451b is a point defect,
It is extremely rare that the pixel of the display panel that is overlapped with the pixel A of the projected image 451a is defective. Therefore, if the pixels of one of the display panels are normal, the image is displayed normally, and therefore it cannot be considered as a defect. However, the pixel defect must be a black defect (a pixel defect that always displays black). To this end, process control must be performed so that white defects (pixel defects that constantly produce white display) are less likely to occur during the TFT formation process. In addition, defect correction may be performed using laser light or the like so that a white defect becomes a black defect.

【0236】当然のことながら、(図45(b))に示
すように、投射画像451aと451bを一画素行ずら
せて重ねあわせて投射する方法もある。画素のカラーフ
ィルタの設置が(図46)の如くならば、画素Dの位置
ではR色とG色が、Eの位置ではG色とB色が、Fの位
置ではB色とR色が重なった表示となる。効果等は先と
同様であるので省略する。
As a matter of course, as shown in (FIG. 45 (b)), there is also a method in which the projected images 451a and 451b are shifted by one pixel and are superimposed and projected. If the pixel color filter is installed as shown in FIG. 46, the R and G colors are overlapped at the pixel D position, the G and B colors are overlapped at the E position, and the B and R colors are overlapped at the F position. It will be displayed. The effect and the like are the same as those described above, and therefore will be omitted.

【0237】なお、前述の実施例では一画素行または一
画素列ずらせて投射画像を重ねあわすとしたがこれに限
定するものではなく、たとえば2画素ずらせて投射画像
を重ねあわせていもよい。なお、重ねあわされない領域
の投射画像は表示されないようにマスク等などの手段を
用いて遮光すればよい。
In the above embodiment, the projected images are overlapped by shifting by one pixel row or one pixel column, but the invention is not limited to this, and the projected images may be overlapped by shifting by two pixels. It should be noted that the projection images in the regions that are not overlapped may be shielded from light by using a means such as a mask so as not to be displayed.

【0238】また、一画素単位ではなく、半画素ずらす
方法もある。半画素ずらせば、表示パネル134aの画
素間に表示パネル134bの画素の像が投射されること
になる。したがって、画素輪郭が目立たず、なめらかな
投射画像となる効果がでる。
There is also a method of shifting by one half pixel instead of one pixel. If the pixels are shifted by half a pixel, the image of the pixel of the display panel 134b is projected between the pixels of the display panel 134a. Therefore, the contour of the pixel is inconspicuous, and a smooth projected image can be obtained.

【0239】さらに、以上は2枚の表示パネル134a
および134bに対し、同一のカラーフィルタ461を
取り付ける場合である。しかし、カラーフィルタ461
に対策をほどこせば、画素ずらしを行なわず画像を重ね
あわせてもよい。つまり、表示パネル134aと134
bの投射画像を一致させて投射してもよい。たとえば、
表示パネル134bのカラーフィルタ461の左上の画
素がR色のカラーフィルタ461であれば、表示パネル
134aのカラーフィルタ461の左上の画素をG色と
する場合である。つまり、カラーフィルタ461が表示
パネル134aと134bで異なった色配置に形成され
ている。この場合は2つの投射画像を完全に一致させ
る。もちろん、一致させたときに表示パネル134aの
R色が表示パネルG色というように、異なる2色が加色
混合されるようにカラーフィルタ461は形成されてい
なければならない。また、映像信号のサンプリングも2
の表示パネル134は共通のタイミングでよい。したが
って、本発明の画素をずらして投射するとは、前述のカ
ラーフィルタ461のRGB色をずらして形成する場合
も含めて考えるべきである。
Further, the above is the two display panels 134a.
And 134b, the same color filter 461 is attached. However, the color filter 461
If measures are taken, the images may be superimposed without shifting the pixels. That is, the display panels 134a and 134
You may match and project the projection image of b. For example,
This is a case where the upper left pixel of the color filter 461 of the display panel 134b is the R color filter 461 and the upper left pixel of the color filter 461 of the display panel 134a is the G color. That is, the color filters 461 are formed in different color arrangements on the display panels 134a and 134b. In this case, the two projected images are perfectly matched. Of course, the color filter 461 must be formed so that two different colors are additively mixed such that the R color of the display panel 134a is the display panel G color when they are matched. Also, the sampling of video signals is 2
The display panels 134 may have the same timing. Therefore, the projection of the pixel of the present invention with a shift should be considered including a case where the RGB color of the color filter 461 is formed with a shift.

【0240】本発明の投射型表示装置では、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
47)および(図48)に示す。
In the projection type display device of the present invention, in order to prevent the occurrence of flicker, signals having different polarities are applied to the display panel for each row or column. The explanation is shown in (FIG. 47) and (FIG. 48).

【0241】(図48)は1カ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48(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48(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。
FIG. 48 shows a driving method called 1-column inversion driving. In the figure, a pixel in which a positive polarity signal is written is displayed as “+”, and a pixel in which a negative polarity signal is written is displayed as “−”. (FIG. 48A) shows the polarities of the signals written in the pixels in the field at a certain time. Signals of opposite polarities are written in adjacent pixel columns. In the next field, the polarities are as shown in FIG. 48 (b).
That is, a pixel having a positive polarity signal written therein has a negative polarity signal written in the next field, and a pixel having a negative polarity signal written therein has a positive polarity signal written in the next field.

【0242】(図47)は1H反転駆動と呼ぶ駆動方法
である。(図47(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47(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。
FIG. 47 shows a driving method called 1H inversion driving. FIG. 47A shows the state of signals written in the field pixels at a certain time, and the positive and negative signals are written for each row. The next field is as shown in FIG. 47 (b). That is, the polarity of the signal is inverted as in the previous driving method.

【0243】本発明の投射型表示装置では重ねあわさっ
た画素では、正極性と負極性が重ね合わさるようにして
いる。(図45)で、投射画像451bの画素Aが正極
性の信号により光変調されているならば、画素Aと重な
る投射画像451aの画素は負極性の信号により光変調
されるようにする。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。
In the projection type display device of the present invention, the positive and negative polarities are overlapped in the overlapped pixels. In FIG. 45, if the pixel A of the projection image 451b is optically modulated by the positive polarity signal, the pixels of the projection image 451a overlapping the pixel A are optically modulated by the negative polarity signal. By performing the driving as described above, flicker can be significantly reduced.

【0244】以上のことから明らかであるが、(図45
(a))のように投射画像を重ねあわす時は1カラム反
転駆動を行なう。また(図45(b))のように投射画
像を重ねあわす時は1H反転駆動を行なう。以上のどち
らの組み合わせでもよいが、ソースドライブICのドラ
イブ能力などの問題から1コラム反転を行い、画素1列
ずらしを採用する方がシステム性能は良好となる場合が
多い。
As is clear from the above, (Fig. 45
When the projected images are overlapped as shown in (a)), the one-column inversion drive is performed. Further, as shown in FIG. 45 (b), 1H inversion drive is performed when overlapping projected images. Although any combination of the above may be used, in many cases the system performance will be better if one column inversion is performed and one pixel shift is adopted due to problems such as the drive capability of the source drive IC.

【0245】(図47)および(図48)に示す駆動方
法の他に、疑似インタレース駆動方式と呼ばれる方法が
ある。前記方式は(図47)に示す一H反転駆動方式に
類似しているが、2画素行ごとに同一極性の信号を書き
込む方法である。より正確には、2画素行を同一の映像
表示を行う。フリッカを低減するには(図45(b))
に示すように画素行をずらす。ただし、2画素行分ずら
せて画素を重ね合わせる。
In addition to the driving method shown in FIGS. 47 and 48, there is a method called a pseudo interlaced driving method. The method is similar to the 1H inversion driving method shown in FIG. 47, but is a method of writing signals of the same polarity every two pixel rows. More precisely, the same image display is performed on two pixel rows. To reduce flicker (Fig. 45 (b))
The pixel rows are shifted as shown in. However, the pixels are overlapped by shifting by two pixel rows.

【0246】なお、(図45)に示すように、2つの画
素を重ね合わす技術的思想、あるいは略半画素ずらせて
重ねて投射する技術的思想、(図47)(図48)を用
いて説明した重ね合わす画素の信号極性を互いに反対極
性とする技術的思想は、(図21)(図24)(図2
5)(図26)(図34)(図41)および後に説明す
る(図57)の本発明の投射型表示装置にも、多少の変
更を施すことにより適用できることは言うまでもない。
たとえば、これらの投射型表示装置は、それぞれ、3枚
の表示パネルを具備するが、このうち、2枚に前述の技
術的思想を適用すればよい。
Incidentally, as shown in (FIG. 45), the technical idea of superposing two pixels, or the technical idea of shifting and projecting by approximately half a pixel, (FIG. 47) and FIG. The technical idea of making the signal polarities of the superimposed pixels opposite to each other is (FIG. 21) (FIG. 24) (FIG. 2).
5) (FIG. 26) (FIG. 34) (FIG. 41) and the projection type display device of the present invention described later (FIG. 57) can be applied with some modifications.
For example, each of these projection type display devices is provided with three display panels, and the above technical idea may be applied to two of them.

【0247】また、(図43)(図34)または(図2
4)の構成を(図23)に示すキャビネット232内に
収容すれば、リア型の投射型表示装置を構成できる。
Further, (FIG. 43) (FIG. 34) or (FIG. 2)
If the configuration of 4) is housed in the cabinet 232 shown in FIG. 23, a rear projection type display device can be constructed.

【0248】また、PBS431は(図40)に示すよ
うに、液体中403に光分離面341を有する構成とし
てもよいことは言うまでもない。
It is needless to say that the PBS 431 may have a light separating surface 341 in the liquid 403 as shown in FIG. 40.

【0249】また、(図43)の実施例では、表示パネ
ルは透過型の表示パネルのように表現したが、本発明は
これに限定するものではなく、反射型の表示パネルであ
ってもよい。その場合は、画素電極101をアルミニウ
ムなどの金属を用いて反射電極に構成すればよい。投射
型表示装置の構成は(図34)の構成に多少の設計変更
を加えればよい。(たとえば(図34)においてプリズ
ム342をPBS431とし、表示パネルを2板とした
構成等) また、カラーフィルタはR,G,B色の3原色を有する
としたがこれに限定するものではなく、2色であっても
よい。さらにカラーフィルタがなくてもよい。本発明2
つの像を重ね合わせて投射することにより、解像度を向
上させる、フリッカを低減させる、スクリーン輝度を向
上させるという効果を得るものである。この効果はカラ
ーフィルタの有無には左右されない。
Further, in the embodiment of FIG. 43, the display panel is expressed as a transmissive display panel, but the present invention is not limited to this, and a reflective display panel may be used. . In that case, the pixel electrode 101 may be configured as a reflective electrode using a metal such as aluminum. The configuration of the projection type display device may be obtained by making some design changes to the configuration of (FIG. 34). (For example, in FIG. 34, the prism 342 is the PBS 431 and the display panel is two plates.) Further, the color filter has three primary colors of R, G, and B, but is not limited to this. It may be two colors. Further, the color filter may be omitted. Invention 2
By projecting two images in an overlapping manner, it is possible to obtain the effects of improving resolution, reducing flicker, and improving screen brightness. This effect is not affected by the presence or absence of color filters.

【0250】また、一枚の本発明の表示パネル134を
用いてカラー表示を実現するためには、(図49)(図
50)のように構成すればよい。(図49)はカラーフ
ィルタを具備する構成である。(図50)はカラーフィ
ルタを具備せず、フルカラー表示を実現する構成であ
る。(図49)は図およびいままでの説明から説明不要
であろう。ここでは(図50)について説明する。
Further, in order to realize color display using one display panel 134 of the present invention, it is sufficient to configure as shown in (FIG. 49) (FIG. 50). (FIG. 49) is a configuration including a color filter. (FIG. 50) is a configuration that realizes full-color display without a color filter. (FIG. 49) may be self-explanatory from the illustration and the previous description. Here, (FIG. 50) will be described.

【0251】(図50)において表示パネル134の対
向基板11にはマイクロレンズアレイ501が紫外線硬
化性の接着剤で張り付けられている。マイクロレンズア
レイ501にはマトリックス状にマイクロレンズ502
が形成されている。表示パネル134のアレイ基板12
側には反射光吸収板23が光結合層14を介して光学的
に接着されている。
In FIG. 50, the microlens array 501 is attached to the counter substrate 11 of the display panel 134 with an ultraviolet curable adhesive. The microlens array 501 has a matrix of microlenses 502.
Are formed. Array substrate 12 of display panel 134
A reflected light absorbing plate 23 is optically adhered to the side through the optical coupling layer 14.

【0252】ランプ211aから放射された白色光はダ
イクロイックミラー213でR,G,Bの3原色に分離
される。つまり、ダイクロイックミラー213cでR光
が反射され、ダイクロイックミラー213bでG光が反
射されダイクロイックミラー213aでB光が反射され
て表示パネル134に入射する。
The white light emitted from the lamp 211a is separated by the dichroic mirror 213 into three primary colors of R, G and B. That is, the R light is reflected by the dichroic mirror 213c, the G light is reflected by the dichroic mirror 213b, and the B light is reflected by the dichroic mirror 213a, and enters the display panel 134.

【0253】表示パネル134には各画素電極101に
対応した位置にマイクロレンズが配置されている。前記
レンズ502は3原色の光を表示パネル134の特定画
素へ集めて画像を形成する。各画素を通過した光は、投
射レンズ214に入射し、スクリーンに投影される。反
射光吸収板23は(図1)を用いて説明したように2次
散乱の発生を防止する機能を有する。
On the display panel 134, microlenses are arranged at positions corresponding to the respective pixel electrodes 101. The lens 502 collects light of the three primary colors to a specific pixel of the display panel 134 to form an image. The light passing through each pixel enters the projection lens 214 and is projected on the screen. The reflected light absorbing plate 23 has a function of preventing the occurrence of secondary scattering as described with reference to FIG.

【0254】以上のように構成すれば光利用率が向上
し、高輝度表示を実現できる。また、PD表示パネル
は、パネル製造時、紫外線を液晶層16に照射して液晶
成分と樹脂成分を相分離される必要がある。この際表示
パネルにカラーフィルタ461が形成されていると、前
記カラーフィルタ461は紫外線を透過せず、相分離の
条件を見いだしにくい。(図50)の構成であれば、カ
ラーフィルタ461が形成されておらず、PD表示パネ
ル134の製造が容易となる。また、カラーフィルタ4
61が必要でない分だけ、表示パネル134の低コスト
化が望める。
With the above arrangement, the light utilization rate is improved and high brightness display can be realized. Also, in the PD display panel, it is necessary to irradiate the liquid crystal layer 16 with ultraviolet rays to separate the liquid crystal component and the resin component into phases when the panel is manufactured. At this time, if the color filter 461 is formed on the display panel, the color filter 461 does not transmit ultraviolet rays and it is difficult to find conditions for phase separation. With the configuration of FIG. 50, the color filter 461 is not formed, and the PD display panel 134 can be easily manufactured. In addition, the color filter 4
Since 61 is not required, cost reduction of the display panel 134 can be expected.

【0255】その他、一枚の反射型の表示パネルを用い
てカラー表示を実現するには、(図25)のRGBのう
ち一色の光を変調する光学系を取りだし、かつライトバ
ルブとして(図27)に示す本発明の反射型の表示パネ
ルにカラーフィルタ461を取りつけたものを用いれば
よいことは言うまでもないであろう。
In addition, in order to realize color display using a single reflection type display panel, an optical system for modulating light of one color of RGB in (FIG. 25) is taken out and as a light valve (FIG. 27). It is needless to say that the reflection type display panel of the present invention shown in)) to which the color filter 461 is attached may be used.

【0256】次にさらに投射型表示装置において高輝度
表示を維持しながら、表示コントラストを高くする方法
について説明する。(図51)は、前記方法を実現する
ための第1の実施例である。投射レンズ214は、前レ
ンズ群511aと後レンズ群511bから構成される。
出力部収束レンズ517と後群レンズ511bは、絞り
516と絞り518を互いに共役の関係とする。
Next, a method of increasing the display contrast while maintaining high-luminance display in the projection type display device will be described. (FIG. 51) is a first embodiment for realizing the above method. The projection lens 214 includes a front lens group 511a and a rear lens group 511b.
The output convergence lens 517 and the rear lens group 511b make the diaphragm 516 and the diaphragm 518 conjugate with each other.

【0257】入力部収束レンズアレイ514は、複数の
入力部収束レンズ519を二次元状に配列して構成す
る。その構成の一例を(図52)に示す。矩形の開口を
有する10個の入力部収束レンズ519を正円の領域に
内接するように配列している。10個の入力部収束レン
ズ519は、同一開口形状の平凸レンズであり、矩形開
口の長辺と短辺の比を4:3としている。
The input section converging lens array 514 comprises a plurality of input section converging lenses 519 arranged two-dimensionally. An example of the configuration is shown in FIG. 52. Ten input-portion converging lenses 519 having rectangular openings are arranged so as to be inscribed in the area of the perfect circle. The ten input-portion converging lenses 519 are plano-convex lenses having the same aperture shape, and the ratio of the long side to the short side of the rectangular aperture is 4: 3.

【0258】同様に中央部収束レンズアレイ515は、
複数の中央部収束レンズ520を二次元状に配列して構
成する。入力部収束レンズ519と同数で同一開口を有
する中央部収束レンズ520を、入力部収束レンズアレ
イ514と同様に配列している。
Similarly, the central converging lens array 515 is
A plurality of central converging lenses 520 are two-dimensionally arranged and configured. A central converging lens 520 having the same number and the same aperture as the input converging lens 519 is arranged similarly to the input converging lens array 514.

【0259】投射型表示装置における照明の手順を説明
する。メタルハライドランプ211aの発光体512か
ら放射される光は、放物面鏡211bにより反射されて
光軸524とおよそ平行に進行し、入力部収束レンズア
レイ514に入射する。放物面鏡211bから出射する
光の断面形状は一般に正円となるので、入力部収束レン
ズ519の開口の総和がこれに内接するように入力部収
束レンズアレイ514を構成する。入力部収束レンズア
レイ514を通過した光は、入力部収束レンズ519と
同数の部分光束に分割され、各部分光束は、PD表示パ
ネル134の表示領域を照明する。
Illumination procedures in the projection display device will be described. The light emitted from the light emitting body 512 of the metal halide lamp 211a is reflected by the parabolic mirror 211b, travels approximately parallel to the optical axis 524, and enters the input section converging lens array 514. Since the cross-sectional shape of the light emitted from the parabolic mirror 211b is generally a perfect circle, the input section converging lens array 514 is configured so that the total sum of the apertures of the input section converging lens 519 is inscribed therein. The light that has passed through the input unit converging lens array 514 is divided into the same number of partial light beams as the input unit converging lens 519, and each partial light beam illuminates the display area of the PD display panel 134.

【0260】入力部収束レンズ519を通過した光は、
各々、対応する中央部収束レンズ520の開口に導かれ
て収斂される。中央部収束レンズ520の各々の開口上
には、二次発光体、例えば521A、521Bが形成さ
れる。中央部収束レンズアレイ515上に形成される複
数の二次発光体521の一例を、(図53)に模式的に
示す。中央部収束レンズ520は、各々、対応する光を
PD表示パネル134の表示領域上に有効に伝達する。
具体的に、対応する入力部収束レンズ519の主平面上
の物体、例えば、522A、522B、の実像513を
PD表示パネル134の表示領域近傍に形成する。ただ
し、各々の中央部収束レンズ520は適当に偏心させて
おり、複数の像を重畳させて1つの実像513を形成す
る。
The light that has passed through the input section converging lens 519 is
Each is guided to and converged in the corresponding aperture of the central converging lens 520. Secondary light emitters, for example, 521A and 521B are formed on the respective openings of the central converging lens 520. An example of the plurality of secondary light emitters 521 formed on the central converging lens array 515 is schematically shown in (FIG. 53). The central converging lenses 520 each effectively transmit corresponding light onto the display area of the PD display panel 134.
Specifically, a real image 513 of an object on the principal plane of the corresponding input unit converging lens 519, for example, 522A, 522B is formed in the vicinity of the display area of the PD display panel 134. However, each central-portion converging lens 520 is appropriately decentered, and a plurality of images are superimposed to form one real image 513.

【0261】以上の構成によれば、PD表示パネル13
4の表示領域と入力部収束レンズ519の各々の開口と
は、互いにおよそ共役の関係となる。従って、入力部収
束レンズ519の開口をPD表示パネル134の表示領
域と相似形状とすれば、照明光の断面と表示領域の形状
を整合させて、光損失を抑制できる。従って、(図5
2)に示した入力部収束レンズアレイ514は、NTS
Cに対応したアスペクト比が4:3の映像を表示するP
D表示パネル134と組み合わせて用いるとよい。
According to the above configuration, the PD display panel 13
The display area of No. 4 and the respective openings of the input-portion converging lens 519 have a substantially conjugate relationship with each other. Therefore, if the opening of the input-portion converging lens 519 has a similar shape to the display area of the PD display panel 134, the cross section of the illumination light and the shape of the display area can be matched to each other to suppress light loss. Therefore, (Fig.
The input part converging lens array 514 shown in 2) is an NTS.
P that displays an image with an aspect ratio of 4: 3 corresponding to C
It may be used in combination with the D display panel 134.

【0262】一般に、放物面鏡などの凹面鏡から出射す
る光には、比較的大きな明るさむらがある。明るさむら
の大きい光をそのまま伝達してPD表示パネル134を
照明すると、投射画像の明るさの均一性が低下する。明
るさが比較的均一な領域のみを利用して照明すると、利
用できない光が増加するので光利用効率が低下する。こ
れに対し、本発明の投射型表示装置は、高い光利用効率
を得ると共に、明るさの均一性の優れた投射画像を得る
ことができる利点がある。その理由を以下に述べる。
Generally, the light emitted from a concave mirror such as a parabolic mirror has a relatively large brightness unevenness. When the PD display panel 134 is illuminated by transmitting light with large brightness unevenness as it is, the uniformity of the brightness of the projected image deteriorates. Illumination using only a region with relatively uniform brightness results in an increase in the amount of light that cannot be used, resulting in a decrease in light utilization efficiency. On the other hand, the projection-type display device of the present invention has advantages that it is possible to obtain high light utilization efficiency and obtain a projection image with excellent brightness uniformity. The reason is described below.

【0263】入力部収束レンズアレイ514は、明るさ
むらの大きな光を複数の部分光束に分割する。各部分光
束の入力部収束レンズ519の開口上における明るさむ
らは、分割前の光束断面の明るさむらと比較して小さ
い。中央部収束レンズ515の各々は、明るさむらの少
ない部分光束を適当な大きさに拡大し、PD表示パネル
134の表示領域上に重畳させる。従って、明るさの均
一性の良好な照明を実現できる。
The input-portion converging lens array 514 splits light having large brightness unevenness into a plurality of partial light beams. The brightness unevenness of each partial light beam on the opening of the input-portion converging lens 519 is smaller than the brightness unevenness of the light beam cross section before division. Each of the central converging lenses 515 enlarges the partial luminous flux with less uneven brightness to an appropriate size and superimposes it on the display area of the PD display panel 134. Therefore, it is possible to realize illumination with good brightness uniformity.

【0264】入力部収束レンズ519の開口の総和を入
射する光束の断面に内接させるので、入力部収束レンズ
アレイ514における光損失は少ない。また、中央部収
束レンズ520の開口の各々を二次発光体521に対し
て十分な大きさとするので、中央部収束レンズアレイ5
15における光損失は少ない。さらに、PD表示パネル
134に入射する光の断面を表示領域の形状に整合させ
るので、PD表示パネル134における光損失は少な
い。従って、発光体512から放射される光の大部分
は、放物面鏡211bにより反射され、入力部収束レン
ズアレイ514、中央部収束レンズアレイ515、出力
部収束レンズ517、PD表示パネル134、を通過し
て投射レンズ214に到達する。従って、投射レンズ2
14における光損失を抑制すれば、高い光利用効率を実
現し、明るく、明るさの均一性の優れた投射画像を得
る。
Since the sum of the apertures of the input-portion converging lens 519 is inscribed in the cross section of the incident light beam, the optical loss in the input-portion converging lens array 514 is small. Further, since each of the apertures of the central converging lens 520 has a sufficient size with respect to the secondary light emitter 521, the central converging lens array 5
The light loss at 15 is small. Further, since the cross section of the light incident on the PD display panel 134 is matched with the shape of the display area, the light loss in the PD display panel 134 is small. Therefore, most of the light emitted from the light emitter 512 is reflected by the parabolic mirror 211b, and the input converging lens array 514, the central converging lens array 515, the output converging lens 517, and the PD display panel 134 are reflected. It passes through and reaches the projection lens 214. Therefore, the projection lens 2
If the light loss in 14 is suppressed, a high light utilization efficiency is realized, and a bright projected image with excellent brightness uniformity is obtained.

【0265】ところで、中央部収束レンズアレイ515
上には離散的に複数の二次発光体521が形成されるの
で、この場合の照明光の有効Fナンバーは、二次発光体
521の面積の総和から等価的に換算される照射角から
定める必要がある。一方、PD表示パネル134から光
軸524と最も角度を成して出射する光の集光角は、こ
の等価的な照射角よりも大きな値となる。従って、光損
失を抑制するためには、投射レンズ214の有効Fナン
バーを照明光の実効的な有効Fナンバーよりも小さくす
る必要がある。これは、PD表示パネルの場合に、投射
画像のコントラストを低下させるので問題がある。
By the way, the central part converging lens array 515
Since a plurality of secondary light emitters 521 are discretely formed on the upper side, the effective F number of the illumination light in this case is determined from the irradiation angle equivalently converted from the total area of the secondary light emitters 521. There is a need. On the other hand, the converging angle of the light emitted from the PD display panel 134 at the most angle with the optical axis 524 is a value larger than this equivalent irradiation angle. Therefore, in order to suppress light loss, it is necessary to make the effective F number of the projection lens 214 smaller than the effective effective F number of the illumination light. This is a problem because it lowers the contrast of the projected image in the case of a PD display panel.

【0266】これに対し、本実施例の投射型表示装置
は、絞り516と絞り518の働きにより、光損失を増
加させることなく照明光側と投射レンズ側の開口をいず
れも必要最小限の大きさにできるので、コントラストの
低下を抑制できる。具体的には、離散的に形成される二
次発光体521の有効領域に合わせて、照明光側の絞り
516の開口を(図54)に示すような形状とする。破
線は(図53)の中央部収束レンズ520の各々の開口
に対応する。また、投射レンズ側の絞り518の開口上
には二次発光体521の実像が形成されるので、絞り5
18の開口形状も、絞り516の開口形状と同様にす
る。これにより、絞り516を通過した光は絞り518
を通過するので、高い光利用効率を実現できる。同時
に、投射レンズ214は照明光が必要とする必要最小限
の開口を提供するので、コントラストの高い表示画像を
実現できる。その結果、明るく高画質の投射画像を提供
できるので、非常に大きな効果を得ることができる。
On the other hand, in the projection type display device of this embodiment, the apertures on the illumination light side and the projection lens side are both of the minimum necessary size without increasing light loss due to the functions of the apertures 516 and 518. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the contrast. Specifically, the aperture of the diaphragm 516 on the illumination light side is shaped as shown in (FIG. 54) in accordance with the effective area of the secondary light emitters 521 formed discretely. The broken line corresponds to each aperture of the central converging lens 520 (FIG. 53). Further, since a real image of the secondary light emitter 521 is formed on the aperture of the diaphragm 518 on the projection lens side, the diaphragm 5
The aperture shape of 18 is also the same as the aperture shape of the diaphragm 516. As a result, the light that has passed through the aperture stop 516 will not pass through the aperture stop 518.
Since it passes through, high light utilization efficiency can be realized. At the same time, the projection lens 214 provides the minimum necessary aperture required by the illumination light, so that a display image with high contrast can be realized. As a result, a bright and high-quality projected image can be provided, and a very large effect can be obtained.

【0267】本発明の投射型表示装置に用いる入力部収
束レンズアレイ514、中央部収束レンズアレイ51
5、絞り516、絞り518は、以下のように構成する
となお良い。(図55)は、この場合の中央部収束レン
ズアレイ515の構成を示す。一般に、二次発光体52
1の大きさは、光軸近傍に位置する入力部収束レンズ5
19の形成するものほど大きい。従って、中央部収束レ
ンズ520の各々の開口は必ずしも同一である必要はな
く、二次発光体521の各々に対して必要十分な大きさ
とすればよい。開口を有効に異ならせた複数の中央部収
束レンズ520を凝集して配列し、中央部収束レンズア
レイ515を構成すれば、開口領域の総和を小さくでき
る利点がある。中央部収束レンズアレイ515と組み合
わせる入力部収束レンズアレイは、(図54)に示した
ものと同様に構成し、入力部収束レンズの各々を適当に
偏心させ、対応する中央部収束レンズ520の開口中心
に二次発光体521を形成すればよい。
The input part converging lens array 514 and the central part converging lens array 51 used in the projection type display device of the present invention.
5, the diaphragm 516, and the diaphragm 518 are more preferably configured as follows. FIG. 55 shows the configuration of the central converging lens array 515 in this case. Generally, the secondary light emitter 52
The size of 1 corresponds to the input section converging lens 5 located near the optical axis.
The larger the number of formations of 19, the larger. Therefore, the apertures of the central-portion converging lens 520 do not necessarily have to be the same, and may be set to the necessary and sufficient size for each of the secondary light emitters 521. If a plurality of central converging lenses 520 with effectively different apertures are aggregated and arranged to form the central converging lens array 515, there is an advantage that the total sum of the aperture regions can be reduced. The input-portion converging lens array combined with the central-portion converging lens array 515 is constructed in the same manner as shown in FIG. 54, and each of the input-portion converging lenses is appropriately decentered so that the corresponding central-portion converging lens 520 has an aperture. The secondary light emitter 521 may be formed in the center.

【0268】この場合、照明光側の絞り516の代わり
に(図56)に示す開口形状の絞り518を用いるとよ
い。投射レンズ側の絞り518についても同様である。
これにより、光損失を生じることなく、中央部収束レン
ズアレイ515の開口径を小さくでき、かつ、投射レン
ズ214のレンズ径を小さくできる利点がある。
In this case, it is preferable to use an aperture stop 518 shown in FIG. 56 instead of the illumination light side stop 516. The same applies to the diaphragm 518 on the projection lens side.
This has the advantage that the aperture diameter of the central converging lens array 515 can be reduced and the lens diameter of the projection lens 214 can be reduced without causing light loss.

【0269】本実施例の投射型表示装置は、以上述べた
ように離散的に複数の二次発光体を形成してライトバル
ブ135を照明する場合に、より大きな効果を得る。最
大集光角の大きな投射レンズ214を用いたとしても、
離散的に複数の開口を有する絞りを備えることで、ライ
トバルブ135から出射する光に対して必要最小限の開
口を提供できる。その結果、明るくコントラストの高い
投射画像を得ることができる。
The projection type display device of the present embodiment obtains a greater effect when the plurality of secondary light emitters are discretely formed to illuminate the light valve 135 as described above. Even if the projection lens 214 having a large maximum collection angle is used,
By providing the diaphragm having a plurality of apertures discretely, it is possible to provide the minimum aperture required for the light emitted from the light valve 135. As a result, a bright and high-contrast projection image can be obtained.

【0270】なお、PD表示パネル134にモザイク状
のカラーフィルタ461を取り付ければ、1枚の表示パ
ネルでカラー画像を表示できる。
If a color filter 461 having a mosaic shape is attached to the PD display panel 134, a single display panel can display a color image.

【0271】(図57)は、(図51)の投射型表示装
置を発展させ、3枚の表示パネルを用いてフルカラー表
示を行なう投射型表示装置の構成図である。なお、以下
の実施例に関しては、主として第1の実施例との差異を
中心として説明する。三原色に対応した3枚のPD表示
パネルを用いている。放物面鏡211b、入力部収束レ
ンズアレイ514、中央部収束レンズアレイ515、出
力部収束レンズ517は、(図51)に示したものと同
様であり、また、(図51)で説明したのと同様の手順
により、PD表示パネル134a、134b、134c
の各表示領域を照明する。ただし、ダイクロイックミラ
ー213a、213bと、平面ミラー241bの働きに
より、照明光は三原色の色光に分解され、それぞれ対応
するPD表示パネル134の表示領域上に導かれる。
FIG. 57 is a block diagram of a projection type display device which develops the projection type display device of FIG. 51 and performs full color display using three display panels. It should be noted that the following embodiments will be described mainly focusing on the differences from the first embodiment. Three PD display panels corresponding to the three primary colors are used. The parabolic mirror 211b, the input part converging lens array 514, the central part converging lens array 515, and the output part converging lens 517 are the same as those shown in (FIG. 51), and have been described in (FIG. 51). PD display panels 134a, 134b, 134c by the same procedure as
Illuminate each display area of. However, due to the functions of the dichroic mirrors 213a and 213b and the plane mirror 241b, the illumination light is separated into color lights of the three primary colors and guided to the corresponding display areas of the PD display panel 134.

【0272】PD表示パネル134は、各々の表示領域
上には外部から供給される映像信号に応じて、三原色に
対応した光学像が形成される。投射レンズ214は、前
レンズ群511a、後レンズ群511bから構成され、
三原色の光学像をスクリーン上に拡大投影する。PD表
示パネル134から出射する光は、ダイクロイックミラ
ー213c、213dと、平面ミラー241aの働きに
より一つの光路が合成されるので、フルカラーの投射画
像を得る。
On the PD display panel 134, an optical image corresponding to the three primary colors is formed on each display area in accordance with a video signal supplied from the outside. The projection lens 214 includes a front lens group 511a and a rear lens group 511b,
An optical image of the three primary colors is enlarged and projected on the screen. The light emitted from the PD display panel 134 has one optical path combined by the functions of the dichroic mirrors 213c and 213d and the plane mirror 241a, so that a full-color projection image is obtained.

【0273】照明光側の絞り516と投射レンズ側の絞
り518は、(図51)に示したものと同様のものを、
同様の目的で用いる。絞り518と絞り516が互いに
共役の関係となるように、出力部収束レンズ517と後
群レンズ511bを適切に構成する。
The diaphragm 516 on the illumination light side and the diaphragm 518 on the projection lens side are the same as those shown in (FIG. 51).
Used for the same purpose. The output-side converging lens 517 and the rear group lens 511b are appropriately configured so that the diaphragm 518 and the diaphragm 516 have a conjugate relationship with each other.

【0274】PD表示パネル134の出射側には透明接
着剤を用い凹面を出射側に向けて平凹レンズ状の反射光
吸収板23を結合し、前記板23の側面には黒色塗料5
1を塗布し、凹面には反射防止膜141を蒸着してい
る。反射光吸収板23はアクリル樹脂を用い、成型加工
により作成している。成型加工は金型があれば、同一の
レンズを作成できるので、量産性がよい。
A transparent adhesive is used on the emission side of the PD display panel 134, and a plano-concave lens-like reflected light absorbing plate 23 is joined with the concave surface facing the emission side.
1 is applied, and an antireflection film 141 is vapor-deposited on the concave surface. The reflected light absorbing plate 23 is made of acrylic resin by molding. Since the same lens can be formed by using a mold for molding, mass productivity is good.

【0275】反射光吸収板23の出射側には、正レンズ
201が近接して配置されている。正レンズ201の凸
面の曲率半径は、反射光吸収板23凹面の曲率半径と等
しい。両レンズの凸面の間に薄い空気間隔を設けてい
る。正レンズ201の両面は平凹レンズと同様に反射防
止膜141が蒸着されている。また、投射レンズ214
は、反射光吸収板23、正レンズ201を組み合わせた
状態で、液晶層16上の光学像がスクリーン上に結像す
るようにしている。投射画像のフォーカス調整は投射レ
ンズを光軸514に沿って移動することにより行なう。
また、この設計の際、(図4)で説明したMTFを考慮
することを忘れてはならない。
On the emission side of the reflected light absorbing plate 23, a positive lens 201 is arranged close to it. The radius of curvature of the convex surface of the positive lens 201 is equal to the radius of curvature of the concave surface of the reflected light absorbing plate 23. A thin air gap is provided between the convex surfaces of both lenses. An antireflection film 141 is vapor-deposited on both surfaces of the positive lens 201 similarly to the plano-concave lens. In addition, the projection lens 214
In the state where the reflected light absorbing plate 23 and the positive lens 201 are combined, the optical image on the liquid crystal layer 16 is formed on the screen. Focus adjustment of the projected image is performed by moving the projection lens along the optical axis 514.
Also, in this design, we must not forget to consider the MTF described in (Fig. 4).

【0276】PD表示パネル134は、TN表示パネル
ほど光学特性の入射角依存性が強くないが、入射光の入
射角があまり大きい場合には、液晶層16を通過すると
きの光路長が長くなるために散乱特性が変化する。つま
り、PD表示パネル134に入射する光線の入射角が場
所により異なれば、投射画像の画質が不均一となる。一
方、反射光吸収板23の凹面の曲率半径を小さくしよう
とすると、PD表示パネル134に収束角の大きな収束
光を入射させるか、または投射レンズ214の有効径を
大きくする必要がある。前者はPD表示パネル134上
の場所により画質が均一でないために、投射画像の画質
が不均一となり、後者は投射レンズ214が大型化しコ
スト高になるという問題がある。PD表示パネル134
の散乱特性の入射角依存性が大きい場合、(図57)に
示したように、凹レンズ23とに正レンズ201を組み
合わせれば、投射レンズ214を大型化することなく、
PD表示パネル134に平行に近い光を入射させること
ができるので、投射画像の画質均一性を確保しやすい。
The PD display panel 134 is not so strongly dependent on the incident angle of the optical characteristics as the TN display panel, but if the incident angle of the incident light is too large, the optical path length when passing through the liquid crystal layer 16 becomes long. Therefore, the scattering characteristics change. That is, if the incident angle of the light beam incident on the PD display panel 134 varies depending on the place, the image quality of the projected image becomes non-uniform. On the other hand, in order to reduce the radius of curvature of the concave surface of the reflected light absorbing plate 23, it is necessary to make convergent light having a large converging angle incident on the PD display panel 134 or to increase the effective diameter of the projection lens 214. The former has a problem that the image quality of the projected image becomes non-uniform because the image quality is not uniform depending on the location on the PD display panel 134, and the latter causes a problem that the projection lens 214 becomes large and the cost becomes high. PD display panel 134
When the scattering angle dependency of the incident light is large, as shown in (FIG. 57), by combining the concave lens 23 and the positive lens 201, the projection lens 214 does not have to be upsized.
Since light that is nearly parallel to the PD display panel 134 can be made incident, it is easy to ensure the image quality uniformity of the projected image.

【0277】(図51)および(図57)は透過型の表
示パネル134をライトバルブ135として用いる構成
であったが、(図51)の絞り516等を用いて表示コ
ントラストを向上させるという技術的思想は反射型の投
射型表示装置にも適用できる。
Although the transmission type display panel 134 is used as the light valve 135 in FIGS. 51 and 57, it is technical that the display contrast is improved by using the diaphragm 516 of FIG. The idea can also be applied to a reflective projection display device.

【0278】(図58)は、(図25)の構成におい
て、(図51)の構成を適用した実施例である。なお、
(図58)において反射光吸収板23は凹レンズ状のも
のに限定されるものではなく、たとえば(図1)に示す
ような板状のものでもよい。
(FIG. 58) is an embodiment in which the configuration of (FIG. 51) is applied to the configuration of (FIG. 25). In addition,
In FIG. 58, the reflected light absorbing plate 23 is not limited to the concave lens shape, but may be a plate shape as shown in FIG. 1, for example.

【0279】反射型の投射型表示装置では投射レンズ2
14の上位置((図58)において)に絞り518を配
置する。下位置は入射光の経路だからである。その他の
構成の説明は(図25)および(図51)で説明してい
るので説明は省略をする。
In the reflection type projection display device, the projection lens 2 is used.
The diaphragm 518 is placed in the upper position of 14 (in FIG. 58). This is because the lower position is the path of incident light. Since the description of the other configurations has been given in (FIG. 25) and (FIG. 51), the explanation is omitted.

【0280】なお、(図58)ではライトバルブ135
として光書き込み型の表示パネルを用いた例を示してい
る。前記光書き込み型の表示パネルとして特開平2−9
3519号公報に例示されるものがある。光書き込み型
の表示パネルは、基板電極、光励起層、光遮光膜、誘電
体ミラーが順次積層された基板と、対向電極が形成され
た基板にPD液晶を狭持させた構成である。表示パネル
134にはCRT581の画像を転写し、前記転写され
た画像を拡大投映する。
In FIG. 58, the light valve 135
As an example, an example using an optical writing type display panel is shown. As the optical writing type display panel, Japanese Patent Laid-Open No. 2-9
There is one exemplified in Japanese Patent No. 3519. The photo-writing type display panel has a structure in which a PD liquid crystal is sandwiched between a substrate in which a substrate electrode, a photoexcitation layer, a light shielding film, and a dielectric mirror are sequentially laminated, and a substrate in which a counter electrode is formed. The image of the CRT 581 is transferred to the display panel 134, and the transferred image is enlarged and projected.

【0281】(図58)は色分離色合成光学系にダイク
ロイックミラー213を用いた構成、(図59)はプリ
ズム591を用いた構成である。(図59)のプリズム
の構成は、業務用ビデオカメラのCCD部に採用されて
いるものでフィリップス社の発明であった構成であるか
ら説明を要さないであろう。(図59)の3つのプリズ
ム591に表示パネル134および反射光吸収板23を
配置した構成である。なお、反射光吸収板23とプリズ
ム591とは光結合層14で貼り付けた方が好ましい。
板23等で反射するハレーションを防止できるからであ
る。
FIG. 58 shows a structure using a dichroic mirror 213 in the color separation / color combining optical system, and FIG. 59 shows a structure using a prism 591. The structure of the prism shown in FIG. 59 is adopted in the CCD section of a commercial video camera and is a structure of the invention of Philips Corporation, so it will not be necessary to explain it. The display panel 134 and the reflected light absorbing plate 23 are arranged on the three prisms 591 shown in FIG. 59. It is preferable that the reflected light absorbing plate 23 and the prism 591 are attached to each other with the optical coupling layer 14.
This is because halation reflected by the plate 23 or the like can be prevented.

【0282】なお、光変調層16としてPD液晶を用い
るとしたが、その他、光散乱状態の変化として光学像を
形成させるものでもよい。たとえば、PN液晶、動的散
乱モード(DSM)、PLZTなどを用いてもよい。
Although the PD liquid crystal is used as the light modulation layer 16, it may be possible to form an optical image by changing the light scattering state. For example, PN liquid crystal, dynamic scattering mode (DSM), PLZT or the like may be used.

【0283】本発明の反射方式の投射型表示装置((図
25)、(図26)、(図34)、(図58)、(図5
9))において光分離面に入射する光の入射方向と出射
方向に注意する必要がある。具体的には(図25)は
(図71)の如くする必要がある。(図25)、(図2
6)等は図示および説明を容易にするために表示したの
にすぎない。以下、(図71)のようにすべき理由につ
いて説明をする。
The reflection type projection type display device ((FIG. 25), (FIG. 26), (FIG. 34), (FIG. 58), (FIG. 5) of the present invention.
In 9)), it is necessary to pay attention to the incident direction and the emission direction of the light incident on the light separation surface. Specifically, (FIG. 25) must be as shown in (FIG. 71). (FIG. 25), (FIG. 2
6) and the like are shown only for ease of illustration and description. Hereinafter, the reason for doing (FIG. 71) will be described.

【0284】(図25)に示した構成の場合、光源21
1からの出射光とが表示パネル134上を照明する照明
光の光軸251aと、表示パネル134によって反射さ
れ投射レンズ214を経てスクリーン253に到達する
投射光の光軸252bは、ダイクロイックミラー213
に入射する角度が互いに異なる。ダイクロイックミラー
213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25)のように光軸252aと光軸252b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
投射画像を得ることは困難である。
In the case of the structure shown in FIG. 25, the light source 21
The light axis 251a of the illumination light that illuminates the display panel 134 with the light emitted from 1 and the light axis 252b of the projection light that is reflected by the display panel 134 and reaches the screen 253 through the projection lens 214 are the dichroic mirror 213.
The angles of incidence on are different from each other. As the dichroic mirror 213, generally used is one in which a dielectric multilayer film is vapor-deposited on a transparent substrate and which transmits or reflects light in a specific wavelength band. This type of dichroic mirror has a characteristic that the spectral performance shifts depending on the incident angle of light rays, and when the optical axis 252a and the optical axis 252b are incident at different angles as shown in FIG. Since the characteristics and the spectral characteristics for color combination are different from each other, it is difficult to obtain a projected image with a desired color purity.

【0285】(図71)の投射型表示装置の構成では、
照明光の光軸252aと、表示パネル134によって反
射され、投射レンズ214により投射される投射光の光
軸252bとが、表示パネルの中心法線とダイクロイッ
クミラー等の光分離面の中心法線とを含む平面に対し対
称にできる。したがって、光分離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253上に
表示される投射画像は所望の色純度を得ることができ
る。
In the configuration of the projection type display device of FIG. 71,
The optical axis 252a of the illumination light and the optical axis 252b of the projection light reflected by the display panel 134 and projected by the projection lens 214 are the center normal of the display panel and the center normal of the light separating surface such as a dichroic mirror. Can be symmetric with respect to the plane containing. Therefore, the angles of incidence on the light splitting surfaces can be made equal to each other. Therefore, the spectral performance after color separation matches the spectral performance after color combination, and the projection image displayed on the screen 253 can obtain a desired color purity.

【0286】このように、(図71)の投射型表示装置
の利点は明らかなように、自然光を利用した反射型液晶
表示パネルを用いた場合の色純度が良好で、かつ色均一
性に優れた投射画像の表示を容易に実現できることであ
る。
As described above, the advantages of the projection type display device of FIG. 71 are clear, and when the reflection type liquid crystal display panel utilizing natural light is used, the color purity is good and the color uniformity is excellent. That is, it is possible to easily realize the display of the projected image.

【0287】ダイクロイックミラー213a,213b
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
(光分離面341)はいずれも表示パネル134a,1
34b,134cの光変調層16に対して45゜の角度
で配置されている。
Dichroic mirrors 213a and 213b
Is a glass substrate on which a dielectric multilayer film in which low-refractive index layers and high-refractive index layers are alternately laminated is vapor-deposited, and the color separation / synthesis surface (light separation surface 341) is provided on each of the display panels 134a, 1a.
The light modulating layers 16 of 34b and 134c are arranged at an angle of 45 °.

【0288】ランプ211aから出射した光はコールド
ミラー211b、ミラー241を経てダイクロイックミ
ラー213a,213bに順次入射する。ダイクロイッ
クミラー213a,213b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つの表示パ
ネル134a,134b,134cに入射し、その反射
光は再びダイクロイックミラー213a,213bに入
射する。R,G,Bの3原色光はダイクロイックミラー
213a,213bによって合成され、開口絞りを透過
した後、投射レンズ214によってスクーリーン(図示
せず)上に拡大投射される。
The light emitted from the lamp 211a passes through the cold mirror 211b and the mirror 241 and sequentially enters the dichroic mirrors 213a and 213b. The light incident on the dichroic mirrors 213a and 213b is R, G, B.
The three primary color lights are incident on the three corresponding display panels 134a, 134b, and 134c, and the reflected light is incident on the dichroic mirrors 213a and 213b again. The R, G, and B primary color lights are combined by the dichroic mirrors 213a and 213b, transmitted through the aperture stop, and then enlarged and projected onto a screen (not shown) by the projection lens 214.

【0289】表示パネル134a,134b,134c
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射レンズ214の開口絞り、
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射レンズ214
の開口絞り、及び投射レンズ214を構成するレンズ群
を透過し、白表示としてスクリーン253に到達する。
このようにして表示パネル134a,134b,134
c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射画像として表示される。
Display panels 134a, 134b, 134c
Of the light that has entered the pixel in the scattered state and is reflected as scattered light.
Alternatively, most of the light is blocked by the inner wall of the lens barrel (not shown) to provide black display. On the other hand, the light that enters the pixel in the non-scattering state, is specularly reflected, and travels is projected by the projection lens 214.
Of the aperture stop and the lens group forming the projection lens 214, and reaches the screen 253 as a white display.
In this way, the display panels 134a, 134b, 134
An optical image modulated as a scattering mode or a non-scattering mode on c is displayed as a projection image on the screen.

【0290】(図71)に示す構成では、光源211か
ら出射する照明光の光軸252aと表示パネル134に
よって反射された投射光の光軸252bとを含む平面
が、表示パネル134の中心法線とダイクロイックミラ
ー213a,213b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252aと光軸252
bを含む面はダイクロイックミラー213a,213b
の色分離合成面と45゜の角度をなしている。従って、
照明光、投射光ともに同じ入射角45゜でダイクロイッ
クミラー213a,213bに入射させることができ
る。
In the structure shown in FIG. 71, the plane including the optical axis 252a of the illumination light emitted from the light source 211 and the optical axis 252b of the projection light reflected by the display panel 134 is the center normal line of the display panel 134. And the dichroic mirrors 213a and 213b are arranged perpendicularly to the plane including the center normals of the dichroic mirrors 213a and 213b.
The surface including b is a dichroic mirror 213a, 213b.
It makes an angle of 45 ° with the color separation composite surface. Therefore,
Both the illumination light and the projection light can be incident on the dichroic mirrors 213a and 213b at the same incident angle of 45 °.

【0291】ダイクロイックミラー213a,213b
の分光透過率を(図72(a)(b))に示す。(図7
2(a))はダイクロイイクミラー213a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213a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72(b))はダイ
クロイイクミラー213b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2
13bはB光を反射し、G光を透過するタイプである。
Dichroic mirrors 213a and 213b
The spectral transmittance of is shown in FIGS. 72 (a) and 72 (b). (Fig. 7
2 (a) shows the spectral transmittance when the incident angle of light on the dichroic mirror 213a is 45 °. The dichroic mirror 213a reflects R light and transmits G light and B light. It is a type. Further, (FIG. 72 (b)) shows the spectral transmittance when the incident angle of the light beam on the dichroic mirror 213b is 45 °.
13b is a type that reflects B light and transmits G light.

【0292】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72(a)(b))に示した分光性能をそのま
ま投射画像に反映することができる。
According to the structure of this embodiment, the spectral performances in the case of color separation and the spectral performances in the case of color combination are the same, so that the spectral performances shown in FIGS. 72 (a) and 72 (b) remain unchanged. It can be reflected in the projected image.

【0293】比較のため、以下に(図71)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
25)のように構成した場合について説明する。照明光
の光軸252aが表示パネル134a,134b,13
4cへ仮に5゜で入射するように構成すると照明光の光
軸252aと投射光の光軸252bは10゜の角度をな
し、照明光のダイクロイックミラー213a,213b
への入射角は40゜、投射光のダイクロイックミアー2
13a,213b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73(a)(b))に示す。(図73(a))はダ
イクロイックミラー213a、(図73(b))はダイ
クロイックミラー213b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73
(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射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。
For comparison, a case will be described below in which the same dichroic mirror as that of the embodiment shown in FIG. 71 is used and the structure shown in FIG. The optical axis 252a of the illumination light is displayed on the display panels 134a, 134b, 13
If the optical axis 252a of the illuminating light and the optical axis 252b of the projected light form an angle of 10 ° if the light is incident on 4c at 5 °, the dichroic mirrors 213a and 213b of the illuminating light are formed.
The incident angle of 40 ° on the dichroic meer 2
The incident angle on 13a and 213b is 50 °. The spectral transmittances when the incident angle is 40 ° and when the incident angle is 50 ° are shown in FIGS. 73 (a) and 73 (b). (FIG. 73 (a)) shows the spectral transmittance of the dichroic mirror 213a, and (FIG. 73 (b)) shows the spectral transmittance of the dichroic mirror 213b. The solid line in the figure indicates the incident angle of light rays of 40 °, and the dotted line indicates The case where the incident angle of the light beam is 50 ° is shown. (Fig. 73
From (a) and (b), the spectral performance of the illumination light and the spectral performance of the projected light are significantly different due to the wavelength shift depending on the incident angle, and it is possible to obtain a desired color purity without lowering the light utilization efficiency. It turns out to be difficult.

【0294】同様に、投射光と照明光のダイクロイック
ミラー213に入射する角度を考慮するという技術的思
想は(図26)(図58)にそのまま適用でき、(図3
4)、(図59)のようにダイクロイックミラー213
がダイクロイックプリズム591におきかえられても同
様に適用できることは言うまでもない。
Similarly, the technical idea of considering the incident angles of the projection light and the illumination light on the dichroic mirror 213 can be applied to (FIG. 26) (FIG. 58) as it is (FIG. 3).
4) and (Fig. 59), dichroic mirror 213
It goes without saying that the same can be applied even if the is replaced with the dichroic prism 591.

【0295】(図77)の本発明の表示パネルをライト
バルブとして用いれば、(図71)の構成を採用しなく
とも((図25)の配置の状態で)所望の色純度を得る
ことができる。以下、この方法について(図81)を参
照しながら説明をする。
If the display panel of the present invention of FIG. 77 is used as a light valve, a desired color purity can be obtained (in the arrangement of FIG. 25) without adopting the configuration of FIG. 71. it can. Hereinafter, this method will be described with reference to FIG. 81.

【0296】(図81)中の(a)〜(e)は(図2
5)の光学配置の状態での光の分光分布を示し、点線は
P偏光成分を、実線はS偏光成分を示している。ただ
し、分光分布は理解を容易にするために、波長帯域等は
モデル的に図示している。
(A) to (e) in FIG. 81 are shown in FIG.
5) shows the spectral distribution of light in the optical arrangement state of 5), the dotted line indicates the P-polarized component, and the solid line indicates the S-polarized component. However, in order to facilitate understanding of the spectral distribution, wavelength bands and the like are illustrated as models.

【0297】まず、P偏光とS偏光を定義しておく。P
偏光とは、ダイクロイックミラーの平面の法線(ダイク
ロイックプリズムの場合は光分離面の法線)と光線の進
行方向を含む面上で振動する光を言う。S偏光とは前記
P光の振動方向と垂直な方向に振動する光を言う。
First, P-polarized light and S-polarized light will be defined. P
Polarized light refers to light that oscillates on a plane that includes the plane normal to the dichroic mirror (in the case of a dichroic prism, the normal to the light splitting surface) and the traveling direction of the light ray. S-polarized light refers to light that vibrates in a direction perpendicular to the vibrating direction of the P light.

【0298】ダイクロイックミラーで反射した光はS偏
光の方がP偏光より帯域が広くなることが知られてい
る。逆にダイクロイックミラーを透過する光はP偏光の
方がS偏光の帯域より広くなる。
It is known that the light reflected by the dichroic mirror has a wider band for S-polarized light than for P-polarized light. On the contrary, the light passing through the dichroic mirror is wider in the P polarized light than in the S polarized light band.

【0299】たとえば、前記ダイクロイックミラーがR
光を反射するダイクロイックミラーであれば、前記R光
のS偏光成分は広い帯域の波長の光が反射され、R光の
P偏光成分は広い帯域の波長の光が透過する。したがっ
て、S偏光のR光はG光の帯域に近い光も反射し、P偏
光のR光はG光の帯域に近い光も透過する。つまり、ダ
イクロイックミラーでR光の分離が良好に行なえないこ
とを意味する。従来例でも示したようにこれが色相を劣
化させる要因である。TN液晶表示パネル等では偏光板
を用い、PまたはS偏光の一方のみを用いて光変調を行
なうから課題とならないが、偏光を用いない方式の表示
パネルでは課題となる。
For example, if the dichroic mirror is R
In the case of a dichroic mirror that reflects light, the S-polarized component of the R light reflects light with a wide band wavelength, and the P-polarized component of R light transmits light with a wide band wavelength. Therefore, the S-polarized R light also reflects light close to the G light band, and the P-polarized R light also transmits light close to the G light band. That is, it means that the dichroic mirror cannot properly separate the R light. As shown in the conventional example, this is a factor that deteriorates the hue. In a TN liquid crystal display panel or the like, there is no problem because a polarizing plate is used and light modulation is performed using only one of P-polarized light and S-polarized light, but it is a problem in a display panel that does not use polarized light.

【0300】ランプ211aから反射した光はミラー2
41で反射される。その光の分光分布を(図81
(a))で示す。(図81(a))〜(図81(e))
のグラフの横軸は光の波長(nm)である。ダイクロイ
ックミラー213aはR光の光を反射し、その分光分布
を(図81(b))に示す。ダイクロイックミラー21
3bはB光の光を反射し、G光の光を透過する。反射さ
れたB光の分光分布を(図81(c))に、透過したG
光の分光分布を(図81(d))に示す。なお、ダイク
ロイックミラー213cはR光の帯域を狭くし、色純度
を向上させている。
The light reflected from the lamp 211a is reflected by the mirror 2
It is reflected at 41. The spectral distribution of the light (Fig. 81
(A)). (FIG. 81 (a)) to (FIG. 81 (e))
The horizontal axis of the graph is the wavelength of light (nm). The dichroic mirror 213a reflects the R light, and its spectral distribution is shown in FIG. 81 (b). Dichroic mirror 21
3b reflects the B light and transmits the G light. The spectral distribution of the reflected B light is shown in FIG.
The spectral distribution of light is shown in FIG. 81 (d). The dichroic mirror 213c narrows the band of R light to improve color purity.

【0301】(図81)に示すようにダイクロイックミ
ラーを光軸251に対して略45°に傾けて配置した
時、反射する光の分光分布は理論的にS軸光の方が帯域
が広く、P偏光の方が狭くなる。入射角度が小さくなれ
ば、P偏光とS偏光の帯域は一致してくるが、色分離色
合成の光学系は大きくなってしまう。この現象に対処す
る一方法が(図71)の構成であった。
As shown in (FIG. 81), when the dichroic mirror is arranged at an angle of about 45 ° with respect to the optical axis 251, the spectral distribution of reflected light theoretically has a wider band for S-axis light, P-polarized light becomes narrower. If the incident angle becomes smaller, the bands of P-polarized light and S-polarized light will match, but the optical system for color separation / color synthesis will become larger. One method of coping with this phenomenon was the configuration of (FIG. 71).

【0302】液晶表示パネル134の液晶層16が透過
状態の時、ダイクロイックミラー213a、213bで
色分離された光(図81(b)(c)(d))は液晶表
示パネル134の反射電極273で反射され、再びダイ
クロイックミラー213a、213bに入射して色合成
される。つまり、(図81(b)(c)(d))の分光
分布はそのまま維持される。前記ダイクロイックミラー
で合成された光の分光分布を(図81(e))に示す。
前記分光分布の光は投写レンズ214に入射し、スクリ
ーンに投映される。
When the liquid crystal layer 16 of the liquid crystal display panel 134 is in the transmissive state, the light (FIGS. 81 (b) (c) (d)) color-separated by the dichroic mirrors 213a, 213b is reflected by the reflective electrode 273 of the liquid crystal display panel 134. Is reflected by, and is again incident on the dichroic mirrors 213a and 213b, and color combination is performed. That is, the spectral distributions of FIGS. 81 (b) (c) (d) are maintained as they are. The spectral distribution of the light combined by the dichroic mirror is shown in FIG. 81 (e).
The light having the spectral distribution enters the projection lens 214 and is projected on the screen.

【0303】(図81(e))でわかるとおり、R、
G、B光の波長帯域はオーバーラップしていることがわ
かる。これはダイクロイックミラーを反射する光の帯域
がP偏光とS偏光で異なるために生じる。G光を変調す
る表示パネル134cに入射する光のうちS偏光の光
は、R光およびB光の帯域の光を含んでいる。したがっ
て、表示パネル134cは本来G光のみを変調する必要
があるのに、R光およびB光をも変調することになる。
したがって、投写型画像の色相が低下することになる。
As can be seen from FIG. 81 (e), R,
It can be seen that the wavelength bands of the G and B lights overlap. This occurs because the band of light reflected by the dichroic mirror differs between P-polarized light and S-polarized light. Of the light incident on the display panel 134c that modulates the G light, the S-polarized light includes light in the R light and B light bands. Therefore, the display panel 134c originally needs to modulate only G light, but also modulates R light and B light.
Therefore, the hue of the projection type image is lowered.

【0304】この課題を解決するため、本発明では(図
77)で説明したように透明基板771に光の帯域制限
機能をもたせている。つまり、透明基板771に入射し
た光(光吸収フィルタの機能を透明基板が具備する時)
が液晶層16で変調され、再び透明基板771から出射
される際に光の帯域を制限する。なお、透明基板771
に誘電体薄膜からなる干渉膜が形成されて干渉フィルタ
を構成する時は液晶層16に光が入射する前に入射光の
一部の帯域反射されて帯域制限される。帯域制限はライ
トバルブ135に入射するP偏光とS偏光のうち帯域の
狭い方を帯域幅として制限する。このように構成すれば
(図81(e))に示すような光の帯域のオーバーラッ
プはなくなり、色純度のよい表示画像を実現できる。
In order to solve this problem, in the present invention, the transparent substrate 771 has a light band limiting function as described in (FIG. 77). That is, the light incident on the transparent substrate 771 (when the transparent substrate has the function of a light absorption filter)
Is modulated by the liquid crystal layer 16 and limits the band of light when emitted from the transparent substrate 771 again. The transparent substrate 771
When an interference film made of a dielectric thin film is formed on the above to form an interference filter, a part of the incident light is reflected and band-limited before the light enters the liquid crystal layer 16. The band limitation limits the narrower one of the P-polarized light and the S-polarized light incident on the light valve 135 as the bandwidth. With this configuration, the overlapping of the light bands as shown in FIG. 81 (e) is eliminated, and a display image with good color purity can be realized.

【0305】また(図80)は表示パネル134の入射
側に平凹レンズ801をオプティカルカップリングした
構成である。さらに平凹レンズ801に近接させて正レ
ンズ802を配置している。そして、平凹レンズ801
と正レンズ802とで全体として凸レンズとして機能さ
せ、前記凸レンズ802は出力部収束レンズ517とし
て作用させている。つまり、(図80)の構成では(図
57)で示す出力部収束レンズ517を用いず、平凹レ
ンズ801と正レンズ及び後群レンズ511aとで、絞
り516と絞り518をお互いに共役の関係としてい
る。
Further, (FIG. 80) has a configuration in which a plano-concave lens 801 is optically coupled to the incident side of the display panel 134. Further, a positive lens 802 is arranged close to the plano-concave lens 801. And the plano-concave lens 801
And the positive lens 802 function as a convex lens as a whole, and the convex lens 802 functions as an output unit converging lens 517. That is, in the configuration of (FIG. 80), the plano-concave lens 801, the positive lens, and the rear group lens 511a do not use the output-portion converging lens 517 shown in (FIG. 57), and the stop 516 and the stop 518 have a conjugate relationship with each other. There is.

【0306】平凹レンズ801及び802は2次散乱光
を防止する機能を有して表示コントラストを向上させて
いる。また、正レンズ802は平凹レンズ801に近接
させてはめ込み、かつ、前記2つのレンズで出力部収束
レンズ517として機能させているのでスペースをとら
ない。したがって、投写レンズあるいは照明光学系のバ
ックフオーカスを長くする必要がなく光学設計が容易と
なる。以上のことは本発明の他の実施例においても適用
される。もちろん平凹レンズは(図15)に示すような
反射光吸収板23aの構成でよく、また、(図77)の
ように透明基板24を着色等した構成あるいは(図7
8)の光吸収部781を有する構成でもよい。
The plano-concave lenses 801 and 802 have a function of preventing secondary scattered light and improve the display contrast. Further, since the positive lens 802 is fitted close to the plano-concave lens 801, and the two lenses function as the output part converging lens 517, no space is required. Therefore, it is not necessary to lengthen the back focus of the projection lens or the illumination optical system, and the optical design becomes easy. The above applies also to other embodiments of the present invention. Of course, the plano-concave lens may have the configuration of the reflected light absorbing plate 23a as shown in (FIG. 15), or the transparent substrate 24 may be colored as shown in (FIG. 77) or (FIG. 7).
A configuration having the light absorbing portion 781 of 8) may be used.

【0307】また、レンズアレイ514等を用いる構成
は、(図21)のように3つの投写レンズ214をもつ
投写型表示装置にも適用できる。その構成図を(図7
9)に示す。(図52)の構成が3系統あると考えれば
よいであろう。したがって説明は省略する。
Further, the structure using the lens array 514 and the like can be applied to a projection type display device having three projection lenses 214 as shown in FIG. Its configuration diagram (Fig. 7
9). It may be considered that there are three systems (Fig. 52). Therefore, the description is omitted.

【0308】本発明の反射光吸収板23に関する技術的
思想は投射型表示装置のライトバルブとしてのみでな
く、たとえばビデオカメラに用いる表示装置(ビューフ
ァインダと呼ぶ)にも採用できる。以下、本発明の表示
パネルをビューファインダのライトバルブとして採用し
た実施例を説明する。
The technical idea of the reflected light absorbing plate 23 of the present invention can be applied not only to a light valve of a projection type display device but also to a display device (called a viewfinder) used for a video camera, for example. Embodiments in which the display panel of the present invention is adopted as a light valve of a viewfinder will be described below.

【0309】(図60)は本発明のビューファインダの
外観図であり、(図61)および(図62)は(図6
0)の断面図である。ボデー601の内部には、集光レ
ンズ614および表示パネル134を取り付けた取り付
けホルダー617が配置されている。また、取り付けホ
ルダー617の内部には拡大レンズ615を有する接眼
リング616が配置されている。611は蛍光発光管で
あり、蛍光発光管611が放射する光は遮光板612の
中央部の穴613から出射される。ボデー601、取り
付けホルダー617等は不要光を吸収するために、内面
を黒色あるいは暗色に塗装している。なお、蛍光発光管
611は発光ダイオード(LED)、蛍光発光素子(V
FD)等を用いてもよい。あるいは、面発生源等を用い
ることもできる。
(FIG. 60) is an external view of the viewfinder of the present invention, and (FIG. 61) and (FIG. 62) are (FIG. 6).
It is sectional drawing of 0). Inside the body 601, an attachment holder 617 to which the condenser lens 614 and the display panel 134 are attached is arranged. Further, an eyepiece ring 616 having a magnifying lens 615 is arranged inside the mounting holder 617. Reference numeral 611 denotes a fluorescent light emitting tube, and the light emitted by the fluorescent light emitting tube 611 is emitted from a hole 613 in the central portion of the light shielding plate 612. The body 601 and the mounting holder 617 have their inner surfaces painted black or dark in order to absorb unnecessary light. The fluorescent light emitting tube 611 includes a light emitting diode (LED) and a fluorescent light emitting element (V
FD) or the like may be used. Alternatively, a surface generation source or the like can be used.

【0310】取り付けホルダー618を観察者側に引っ
ぱることにより、取り付けホルダー617が引っぱら
れ、(図62)の配置となる。(図61)はビューファ
インダを用いない時、つまり収納した状態を示してい
る。(図62)の状態のときに、集光レンズ614の焦
点位置が発光素子611の発光面となるようにしてい
る。取り付けホルダー617を移動することにより、収
納時にビューファインダの体積を小さくでき、また全長
を短くすることができる。
By pulling the mounting holder 618 toward the observer, the mounting holder 617 is pulled and the arrangement shown in FIG. 62 is obtained. (FIG. 61) shows a state in which the viewfinder is not used, that is, a stored state. In the state of (FIG. 62), the focal position of the condenser lens 614 is set to be the light emitting surface of the light emitting element 611. By moving the mounting holder 617, it is possible to reduce the volume of the viewfinder during storage and reduce the total length.

【0311】一例として、表示パネル134の表示領域
の対角長は28mmであり、集光レンズ614は有効直
径が30mm、焦点距離が15mmとする。集光レンズ
614は平凸レンズであり、平面を発光素子611側に
向けている。なお、集光レンズ614、拡大レンズ61
5はフレネルレンズに置き換えてもよい。フレネルレン
ズにすればビューファインダの体積を小さくでき、ま
た、軽量化できる。表示パネル134には反射光吸収板
23が貼り付けられている。612は中央部に円形の穴
613のあいた遮光板である。発光素子611から光が
放射される領域を小領域にする機能を有している。穴6
13の面積が大きくなると表示パネル134の表示画像
は明るくなるが、コントラストは低下する。これは集光
レンズで614に入射する光量は多くなるが、入射光の
指向性が悪くなるためである。
As an example, the diagonal length of the display area of the display panel 134 is 28 mm, the effective diameter of the condenser lens 614 is 30 mm, and the focal length is 15 mm. The condenser lens 614 is a plano-convex lens, and the plane thereof faces the light emitting element 611 side. The condenser lens 614 and the magnifying lens 61
5 may be replaced with a Fresnel lens. If a Fresnel lens is used, the viewfinder volume can be reduced and the weight can be reduced. The reflected light absorbing plate 23 is attached to the display panel 134. Reference numeral 612 is a light shielding plate having a circular hole 613 in the center. It has a function of reducing a region where light is emitted from the light emitting element 611 to a small region. Hole 6
When the area of 13 becomes large, the display image on the display panel 134 becomes bright, but the contrast is lowered. This is because the amount of light incident on the condenser lens 614 increases, but the directivity of the incident light deteriorates.

【0312】発光素子611から広い立体角に放射され
た光は、集光レンズ614により平行に近く、指向性の
狭い光に変換され、表示パネル134の対向電極(図示
せず)側から入射する。観察者は接眼カバー602に眼
を密着させて、表示パネル134の表示画像を見ること
になる。つまり、観察者の瞳の位置はほぼ固定されてい
る。表示パネル134の全画素が光を直進させる場合を
仮定した時、集光レンズ614は発光素子611から放
射され、集光レンズ614の有効領域に入射する光が拡
大レンズ615を透過した後にすべて観察者の瞳に入射
するようにしている。このようにして観察者は、表示パ
ネル134の小さな表示画像を拡大して見ることができ
る。つまり、拡大した虚像を見ることができる。
The light emitted from the light-emitting element 611 in a wide solid angle is converted into light having a narrow directivity by being nearly parallel by the condenser lens 614, and is incident from the counter electrode (not shown) side of the display panel 134. . The observer brings his or her eyes into close contact with the eyepiece cover 602 to see the display image on the display panel 134. That is, the position of the observer's pupil is almost fixed. Assuming that all pixels of the display panel 134 allow light to go straight, the condenser lens 614 is emitted from the light emitting element 611, and all the light incident on the effective area of the condenser lens 614 is observed after passing through the magnifying lens 615. Incident on the eyes of the person. In this way, the viewer can magnify and see the small display image on the display panel 134. In other words, you can see the enlarged virtual image.

【0313】ビューファインダは観察者の瞳の位置が接
眼カバー602によりほぼ固定されるため、その背後に
配置する光源は指向性が狭くてもよい。光源として蛍光
管を用いたライトボックスを用いる従来のビューファイ
ンダでは、表示パネル134の表示領域とほぼ同じ大き
さの領域から、ある方向の微小立体角内に進む光だけが
利用され、他の方向に進む光は利用されない。つまり、
光利用効率が非常に悪い。
Since the position of the observer's pupil in the viewfinder is substantially fixed by the eyepiece cover 602, the light source arranged behind it may have a narrow directivity. In a conventional viewfinder that uses a light box that uses a fluorescent tube as a light source, only light that travels within a small solid angle in one direction from a region that is substantially the same size as the display region of the display panel 134 is used, and the other direction. The light traveling to is not used. That is,
The light utilization efficiency is very poor.

【0314】本発明では、発光体の小さな光源を用い、
その発光体から広い立体角に放射される光を集光レンズ
614により平行に近い光に変換する。こうすると、集
光レンズ614からの出射光は指向性が狭くなる。観察
者の視点が固定されておれば前述の狭い指向性の光でも
ビューファインダの用途に十分となる。発光体の大きさ
が小さければ、当然、消費電力も少ない。以上のよう
に、本発明のビューファインダは観察者が視点を固定し
て表示画像を見ることを利用している。通常の直視表示
パネルでは一定の視野角が必要であるが、ビューファイ
ンダは所定方向から表示画像を良好に観察できれば用途
として十分である。なお、本発明のビューファインダと
ビデオカメラとも取り付け金具603でビデオカメラに
固定される。
In the present invention, a light source having a small luminous body is used,
The light emitted from the light-emitting body in a wide solid angle is converted into nearly parallel light by the condenser lens 614. In this way, the directivity of the light emitted from the condenser lens 614 becomes narrow. If the observer's viewpoint is fixed, the above-mentioned narrow directional light is sufficient for the viewfinder. If the size of the luminous body is small, naturally, the power consumption is also small. As described above, the viewfinder of the present invention utilizes that the observer views the displayed image with the viewpoint fixed. A normal direct-view display panel requires a certain viewing angle, but the viewfinder is sufficient as an application if the displayed image can be observed well from a predetermined direction. Both the viewfinder and the video camera of the present invention are fixed to the video camera by the mounting bracket 603.

【0315】表示パネル134には(図46)に示すよ
うにカラーフィルタ461が取り付けられている。画素
配置はいわゆる正方配置である。なお、デルタ配置でも
よい。カラーフィルタ461はR、G、Bのいずれかの
色を透過させる。カラーフィルタ461の構成物により
各色の膜厚を制御してもよい。カラーフィルタ461の
膜厚は、カラーフィルタの作製時に調整して形成する。
つまり、カラーフィルタ461の膜厚をR、G、Bで変
化させる。カラーフィルタ461の膜厚により、各画素
上の液晶の膜厚16はそれぞれのカラーフィルタ461
色に応じて調整する事ができる。Rの画素は液晶層の膜
厚16を厚くする。PD表示パネルではR光において散
乱特性が悪いからである。
As shown in FIG. 46, a color filter 461 is attached to the display panel 134. The pixel arrangement is a so-called square arrangement. A delta arrangement may be used. The color filter 461 transmits any one of R, G, and B colors. The film thickness of each color may be controlled by the components of the color filter 461. The film thickness of the color filter 461 is adjusted and formed when the color filter is manufactured.
That is, the thickness of the color filter 461 is changed by R, G, and B. Depending on the film thickness of the color filter 461, the film thickness 16 of the liquid crystal on each pixel is
It can be adjusted according to the color. For the R pixel, the film thickness 16 of the liquid crystal layer is increased. This is because the PD display panel has poor R light scattering characteristics.

【0316】接眼リング616のボデー601への挿入
度合を調整することにより、観察者の視力に合わせてピ
ント調整を行なうことができる。なお、接眼カバー60
2により観察者の眼の位置が固定されるので、ビューフ
ァインダの使用中に視点位置がずれることはほとんどな
い。視点が固定されておれば、表示パネル134への光
の指向性が狭くても観察者は良好な画像を見ることがで
きる。さらに良好に見えるようにするには、発光素子6
11からの光の放射方向を最適な方向に移動させればよ
い。
By adjusting the degree of insertion of the eyepiece ring 616 into the body 601, the focus can be adjusted according to the visual acuity of the observer. The eyepiece cover 60
Since the position of the observer's eyes is fixed by 2, the viewpoint position hardly changes during use of the viewfinder. If the viewpoint is fixed, the observer can see a good image even if the directivity of light to the display panel 134 is narrow. In order to make it look better, the light emitting element 6
The emission direction of the light from 11 may be moved to the optimum direction.

【0317】(図63)は本発明のビューファインダに
用いる発光素子611の一実施例としての蛍光発光管の
断面図である。(図63)に示すように、蛍光発光管は
外観としては豆電球状の形状である。631はガラスか
らなるケースであり、直径は5mm〜20mmである。
633はフィラメントである。直流4V〜8V程度の電
圧を印加することによりフィラメント633はを加熱さ
れる。634はアノードであり、印加電圧は直流15〜
25V程度である。アノード電圧により、フィラメント
633の加熱により放出された電子は加速される。ケー
ス631内には水銀分子(図示せず)が封入されてお
り、前記加速された電子は水銀分子と衝突する事により
紫外線を放出する。この紫外線が蛍光体632を励起し
可視光が発生する。このような発光素子611としてミ
ニパイロ電機社製の蛍光発光管(ルナライト07シリー
ズ)がある。発光管の直径は7mmであり、ヒーター電
圧5V、アノード電圧23Vの直流を印加して用いる。
FIG. 63 is a sectional view of a fluorescent light emitting tube as an embodiment of the light emitting device 611 used in the viewfinder of the present invention. As shown in FIG. 63, the fluorescent light emitting tube has a miniature bulb-like shape in appearance. 631 is a case made of glass and has a diameter of 5 mm to 20 mm.
633 is a filament. The filament 633 is heated by applying a voltage of about 4 V to 8 V DC. Reference numeral 634 is an anode, and the applied voltage is DC 15 to
It is about 25V. The anode voltage accelerates the electrons emitted by heating the filament 633. Mercury molecules (not shown) are enclosed in the case 631, and the accelerated electrons emit ultraviolet rays by colliding with the mercury molecules. This ultraviolet ray excites the phosphor 632 to generate visible light. As such a light emitting element 611, there is a fluorescent light emitting tube (Lunalite 07 series) manufactured by Mini Pyro Electric Co., Ltd. The arc tube has a diameter of 7 mm, and is used by applying a direct current with a heater voltage of 5 V and an anode voltage of 23 V.

【0318】駆動はパルス駆動を行うことにより、放射
する光量を調整できる。パルスの周期は30ヘルツ以上
とし、好ましくは60ヘルツ以上とする。アノードに印
加する電圧をパルス信号とすることにより、パルス幅に
比例して放射光量を可変できる。
The amount of radiated light can be adjusted by pulse driving. The pulse period is 30 hertz or more, preferably 60 hertz or more. By making the voltage applied to the anode a pulse signal, the amount of emitted light can be varied in proportion to the pulse width.

【0319】なお、(図63(b))で示すように、ケ
ース631上に遮光膜635を形成し、発光素子からで
る光の放射面積を小さくすれば、(図61)に示すよう
な遮光板612は必要でなくなる。
As shown in FIG. 63 (b), if a light-shielding film 635 is formed on the case 631 to reduce the emission area of the light emitted from the light emitting element, the light-shielding film shown in FIG. 61 is produced. The plate 612 is no longer needed.

【0320】以上のように、本発明のビューファインダ
は発光素子611の小さな発光体から広い立体角に放射
される光を、集光レンズ614により効率良く集光する
ので、蛍光管を用いた面光源のバックライトを用いる場
合に比較して、光源の消費電力を大幅に低減することが
できる。また、反射光吸収板23もごく薄いので十分な
ハレーション防止効果を得ることができ、ライトバルブ
135が大きくなることもなく、高コントラスト表示を
実現できる。
As described above, in the viewfinder of the present invention, the light emitted from the small light-emitting body of the light-emitting element 611 in a wide solid angle is efficiently condensed by the condenser lens 614. The power consumption of the light source can be significantly reduced as compared with the case of using the backlight of the light source. Further, since the reflected light absorbing plate 23 is also very thin, a sufficient halation prevention effect can be obtained, and the light valve 135 does not become large, and high contrast display can be realized.

【0321】また、集光レンズ614と発光素子611
との距離を可変可能に構成しているため、ビューファイ
ンダを用いる時には、ビューファインダの体積および全
長を短くすることができる。ビデオカメラはコンパクト
さが望まれており、本発明のビューファインダを用いれ
ば、低消費電力およびコンパクト化の両方を実現でき
る。
Further, the condenser lens 614 and the light emitting element 611.
Since the distance between and can be changed, the volume and the total length of the viewfinder can be shortened when the viewfinder is used. A video camera is desired to be compact, and by using the viewfinder of the present invention, both low power consumption and compactness can be realized.

【0322】本発明の技術的思想はビューファインダの
他にも適用できる。たとえば(図64)に図示した直視
モニターがある。(図62)から拡大レンズ615等を
とりのぞき、かつ集光レンズ614をフレネルレンズ6
41にしたものが該当する。フレネルレンズを用いるの
は、表示パネルのサイズが3インチ以上と比較的大き
く、凸レンズ614であれば大きくなり、また重量も重
くなってしまうからである。フレネルレンズ641を用
いれば大口径のレンズを容易に作製でき、かつ軽量化を
図れる。しかし、フレネルレンズのピッチと表示パネル
134の画素とが干渉し、モアレが発生することがあ
る。モアレの効果は(数18)(数19)を考慮すれば
実用上十分な程度に軽減できる。
The technical idea of the present invention can be applied to not only the viewfinder. For example, there is a direct-view monitor shown in (FIG. 64). The magnifying lens 615 and the like are removed from FIG. 62, and the condenser lens 614 is replaced by the Fresnel lens 6
The one set to 41 is applicable. The Fresnel lens is used because the size of the display panel is relatively large such as 3 inches or more, and the convex lens 614 increases the size and weight. If the Fresnel lens 641 is used, a large-diameter lens can be easily manufactured and the weight can be reduced. However, the pitch of the Fresnel lens and the pixels of the display panel 134 may interfere with each other to cause moire. The effect of moire can be reduced to a practically sufficient level by considering (Equation 18) and (Equation 19).

【0323】発光素子611から放射された光はミラー
241で反射されて、表示パネル641に入射する。表
示パネル134は前記白色光を映像信号に応じて変調さ
せる。反射光吸収板23は光結合層14を介して表示パ
ネル134に貼りつけられている。前記反射光吸収板2
3は前記表示パネル134が散乱する光が、2次散乱光
となるのを防止する。
The light emitted from the light emitting element 611 is reflected by the mirror 241 and enters the display panel 641. The display panel 134 modulates the white light according to a video signal. The reflected light absorbing plate 23 is attached to the display panel 134 via the optical coupling layer 14. The reflected light absorbing plate 2
3 prevents the light scattered by the display panel 134 from becoming secondary scattered light.

【0324】(図64)は点光源611を用いるもので
あった。光源は面光源であってもよい。たとえば(図6
5)が例示される。導光板652の一端には棒状の蛍光
管651が取り付けられており、前記蛍光管651から
放射される光が導光板652内で乱反射し、導光板65
2が面光源となる。
In FIG. 64, the point light source 611 is used. The light source may be a surface light source. For example (Fig. 6
5) is illustrated. A rod-shaped fluorescent tube 651 is attached to one end of the light guide plate 652, and the light emitted from the fluorescent tube 651 is diffusely reflected inside the light guide plate 652, so that the light guide plate 65 is provided.
2 is a surface light source.

【0325】プリズム板653はあらゆる方向に導光板
652から出射する光線を一定の角度範囲内の光だけ
を、表示パネル134に照射するように制御する。表示
パネル134は映像信号に応じて散乱状態の変化として
光学像を形成する。プリズム板653はプリズムの頂角
が表示パネル134側に向くように配置する。
The prism plate 653 controls the light emitted from the light guide plate 652 in all directions so that only the light within a certain angle range is applied to the display panel 134. The display panel 134 forms an optical image as a change in the scattering state according to the video signal. The prism plate 653 is arranged so that the apex angle of the prism faces the display panel 134 side.

【0326】プリズム661によって拡散光の指向性が
制御される様子を(図66(a))を用いて説明する。
(図66(a))において光の進行方向を矢印で示す。
プリズム661の平面側から拡散光を入射すると、プリ
ズム661の平面上の点Aにはあらゆる角度から光が入
り込んでくる。プリズム661に入射すると光線はスネ
ルの法則にしたがって空気とガラスの屈折率差に応じて
曲がる。ガラスの屈折率のほうが空気と比べて大きいの
でガラス内では曲がる角度は小さくなる。プリズム66
1から出射する光線はプリズム661の側面から、入射
したときと同様にスネルの法則にしたがって曲がって出
射する。出射するときは反対に空気中に出ると曲がる角
度は大きくなるが、プリズム661の側面が傾いている
のでプリズム板に垂直な方向からすれば角度は小さく指
向性が高くなったといえる。さらにはこのプリズム66
1の頭頂角の角度を大きくする、すなわち側面の傾きを
大きくするほど出射光線の指向性は高くなる。
The manner in which the directivity of diffused light is controlled by the prism 661 will be described with reference to FIG. 66 (a).
In FIG. 66 (a), the traveling direction of light is indicated by an arrow.
When the diffused light enters from the plane side of the prism 661, the light enters into the point A on the plane of the prism 661 from all angles. When incident on the prism 661, the light beam bends according to the refractive index difference between air and glass according to Snell's law. Since the refractive index of glass is larger than that of air, the bending angle is small in glass. Prism 66
The light beam emitted from the No. 1 is bent and emitted from the side surface of the prism 661 according to Snell's law as in the case of being incident. On the contrary, when the light is emitted, the angle of bending is increased when the light is emitted into the air, but since the side surface of the prism 661 is inclined, the angle is small and the directivity is high when viewed from the direction perpendicular to the prism plate. Furthermore, this prism 66
The larger the angle of the vertex angle of 1, that is, the larger the inclination of the side surface, the higher the directivity of the emitted light beam.

【0327】(図65)におけるプリズム板653の斜
視図を(図66(b))に示す。プリズム板653はプ
リズム661をストライプ状に並べた構成のシートにな
ったものである。(図66(b))に示すようなプリズ
ム板653はプリズムを並べた方向には光の指向性を高
められるが、それと直交する方向には全く効果がない。
両方向に光の指向性を高めるには(図67)に示すよう
な四角錐を並べたような構造のプリズム板671を用い
るとよい。
A perspective view of the prism plate 653 in FIG. 65 is shown in FIG. 66 (b). The prism plate 653 is a sheet having a structure in which prisms 661 are arranged in a stripe shape. The prism plate 653 as shown in FIG. 66 (b) can enhance the directivity of light in the direction in which the prisms are arranged, but has no effect in the direction orthogonal thereto.
In order to increase the directivity of light in both directions, it is preferable to use a prism plate 671 having a structure in which quadrangular pyramids are arranged as shown in FIG. 67.

【0328】(図61)(図65)に示す表示装置はポ
ケットテレビ、携帯端末のモニタ、ラップトップパーソ
ナルコンピュータなどの表示モニタ、テレビ電話の画像
表示モニタ、ヘッドマウントディスプレイなどにも採用
できることは言うまでもない。
It goes without saying that the display device shown in (FIG. 61) (FIG. 65) can be applied to a pocket television, a monitor of a portable terminal, a display monitor of a laptop personal computer, an image display monitor of a videophone, a head mounted display and the like. Yes.

【0329】光変調手段134はPD表示パネルあるい
は(図7)等に示す回折表示パネルのみに限定されるも
のではない。たとえば(図74)に示すようなプラズマ
ディスプレイ(PDP)751であってもよい。PDP
は裏面ガラス基板750にデータ電極749、白色誘電
体層748、白隔壁747、蛍光体層(R、G、B)が
形成されている。前面ガラス基板741に面放電電極7
42、透明誘電体層743、黒隔壁745が形成されは
りあわされている。
The light modulating means 134 is not limited to the PD display panel or the diffraction display panel shown in FIG. 7 or the like. For example, a plasma display (PDP) 751 as shown in FIG. 74 may be used. PDP
A data electrode 749, a white dielectric layer 748, a white partition wall 747, and a phosphor layer (R, G, B) are formed on the back glass substrate 750. The surface discharge electrode 7 is formed on the front glass substrate 741.
42, the transparent dielectric layer 743, and the black partition wall 745 are formed and laminated.

【0330】PDP751には直流方式(DC)と交流
方式(AC)の2種類があるが、どちらでもよい。PD
P751は蛍光体層746を有しており、前記蛍光体層
746は発光の際、光を散乱させる。本発明ではPDP
751の前面ガラス基板741に反射光吸収板23を配
置する。前記反射板23により散乱光によるハレーショ
ンを防止することができる。
The PDP 751 has two types, a direct current system (DC) and an alternating current system (AC), but either one may be used. PD
P751 has a phosphor layer 746, and the phosphor layer 746 scatters light when emitting light. In the present invention, PDP
The reflected light absorbing plate 23 is arranged on the front glass substrate 741 of 751. The reflection plate 23 can prevent halation due to scattered light.

【0331】その他、通常の直視テレビあるいは投射型
テレビのブラウン管(CRT)681にも本発明の技術
的思想は適用できる。CRT681も蛍光面683を有
しており、前記蛍光面683は電子ビーム682があた
ることにより発光し、発光により発生した光は散乱光6
85となる。
Besides, the technical idea of the present invention can be applied to a cathode ray tube (CRT) 681 of a normal direct-view television or a projection television. The CRT 681 also has a fluorescent screen 683, and the fluorescent screen 683 emits light when hit by an electron beam 682, and the light generated by the light emission is scattered light 6
It becomes 85.

【0332】投射型テレビのCRT681の光出射面に
は凹レンズ686が配置されている。凹レンズ686内
に反射光吸収板23を配置することにより、もしくは反
射光吸収板23と類似構成を形成することにより、不要
な散乱光を吸収することができる。したがって、表示コ
ントラスト特にウィンドウコントラストを向上できる。
なお、直視テレビではフェイスガラス面に反射光吸収板
23を配置もしくは貼りつければよい。
A concave lens 686 is arranged on the light emitting surface of the CRT 681 of the projection television. Unnecessary scattered light can be absorbed by disposing the reflected light absorbing plate 23 in the concave lens 686 or by forming a configuration similar to the reflected light absorbing plate 23. Therefore, the display contrast, especially the window contrast, can be improved.
In a direct-view television, the reflected light absorbing plate 23 may be arranged or attached on the face glass surface.

【0333】また、(図23)に示すような投射型テレ
ビに用いるスクリーン253にも応用できる。応用した
構成の説明図を(図69)に示す。一般的に、スクリー
ン253はレンチキュラ板701とフレネルレンズ70
2が貼りあわされた構成である。前記レンチキュラ板に
反射光吸収板23を配置すれば不要な反射光を防止でき
る。
It can also be applied to a screen 253 used in a projection type television as shown in (FIG. 23). An explanatory diagram of the applied configuration is shown in (FIG. 69). Generally, the screen 253 includes a lenticular plate 701 and a Fresnel lens 70.
2 is a structure in which they are pasted together. By disposing the reflected light absorbing plate 23 on the lenticular plate, unnecessary reflected light can be prevented.

【0334】反射光吸収板23は、レンチキュラ板70
1の平面部あるいはフレネルレンズ702の平面部に貼
りつけてもよい。同様に、不要な反射光を防止できると
いう効果が発揮できるからである。
The reflected light absorbing plate 23 is the lenticular plate 70.
It may be attached to the flat surface portion 1 or the flat surface portion of the Fresnel lens 702. Similarly, it is possible to exert the effect of preventing unnecessary reflected light.

【0335】なお、フレネルレンズ702のレンズとレ
ンズの間には遮光膜703を形成することが好ましい。
前記レンズとレンズ間は光の集光あるいは拡散に寄与せ
ず、前記間を通過する光は表示画像に悪影響を与えるた
めである。遮光膜703を形成すれば、前記レンズ間を
通過する光を吸収あるいは反射でき、表示画像に悪影響
を与えることを抑制できる。
It is preferable to form a light shielding film 703 between the lenses of the Fresnel lens 702.
This is because the lenses do not contribute to the collection or diffusion of light between the lenses, and the light passing through the spaces adversely affects the displayed image. By forming the light-shielding film 703, the light passing between the lenses can be absorbed or reflected, and it is possible to prevent the display image from being adversely affected.

【0336】[0336]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光吸収壁
20により透明板を、複数の領域に所定の関係となるよ
うに区分することにより、空気との界面で反射し、ハレ
ーションまたは2次散乱となる光を防止することができ
る。また、この透明板(反射光吸収板)を表示パネル等
に用いることにより表示コントラストが高く、かつ高輝
度の投射型表示装置を構成できる。
As described above, according to the present invention, the transparent plate is divided by the light absorbing wall 20 into a plurality of regions so as to have a predetermined relationship, so that the transparent plate is reflected at the interface with the air to cause halation or It is possible to prevent light that becomes secondary scattering. Further, by using this transparent plate (reflected light absorption plate) for a display panel or the like, a projection display device having high display contrast and high brightness can be constructed.

【0337】また、透明基板24等に色フィルタの機能
をもたせることにより、2次散乱の発生割合を防止で
き、表示コントラストを向上できる。また、透明基板2
4等に光帯域制限の機能をもたせることにより(図8
1)で説明したように、各色のオーバーラップを防止で
き、色純度の高い画像表示を実現できる。これらの本発
明の表示装置を本発明の投写型表示装置に用いることに
より良好な画像表示を行えることは言うまでもない。ま
た、(図80)に示すように平凹レンズ802と正レン
ズ803とを組み合わせ、フィールドレンズとして機能
させれば、色合成系のダイクロイックミラーの配置設計
及び絞り516と518との共役設計がやりやすくなる
という効果もある。さらに(図32)のように出力部収
束レンズ517のかわりに平凹レンズ801と正レンズ
802の組み合わせればさらに光学設計は容易になり、
全体として、光学部品数を低減でき低コスト化を実現で
きる。
Further, by providing the transparent substrate 24 or the like with the function of a color filter, the generation ratio of secondary scattering can be prevented and the display contrast can be improved. In addition, the transparent substrate 2
By giving 4 etc. the function of optical band limitation (Fig. 8
As described in 1), it is possible to prevent the overlap of each color and realize an image display with high color purity. It goes without saying that good image display can be performed by using these display devices of the present invention in the projection display device of the present invention. If a plano-concave lens 802 and a positive lens 803 are combined and function as a field lens as shown in (FIG. 80), it is easy to perform the layout design of the color combining dichroic mirror and the conjugate design of the diaphragms 516 and 518. There is also the effect of becoming. Further, as shown in FIG. 32, if the plano-concave lens 801 and the positive lens 802 are combined instead of the output-portion converging lens 517, the optical design becomes easier.
As a whole, the number of optical components can be reduced and cost reduction can be realized.

【0338】以上述べたように、本発明の投写型表示装
置は、照明光と投写レンズの有効Fナンバーを有益かつ
容易に整合させることができるため、投写レンズ内の迷
光を低減させて投写画像のコントラストを向上できる。
特に高分子分散液晶表示パネルを用いた場合、光損失を
増加させることなくコントラストの優れた投写画像を提
供できる。また,画質を低下させることなく、容易に投
写画像の明るさとホワイトバランスを調整できる投写型
表示装置を提供できる。
As described above, in the projection display apparatus of the present invention, the illumination light and the effective F-number of the projection lens can be beneficially and easily matched, so that the stray light in the projection lens is reduced and the projected image is reduced. The contrast of can be improved.
In particular, when a polymer dispersed liquid crystal display panel is used, it is possible to provide a projected image with excellent contrast without increasing light loss. Further, it is possible to provide a projection display device capable of easily adjusting the brightness and white balance of a projected image without deteriorating the image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の反射光吸収板および表示パネルの説明
FIG. 1 is an explanatory view of a reflected light absorbing plate and a display panel of the present invention.

【図2】本発明の反射光吸収板の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of a reflected light absorbing plate of the present invention.

【図3】本発明の他の実施例における反射光吸収板の説
明図
FIG. 3 is an explanatory view of a reflected light absorbing plate according to another embodiment of the present invention.

【図4】MTFの説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of MTF.

【図5】本発明の表示パネルの効果の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of an effect of the display panel of the present invention.

【図6】本発明の反射光吸収板および表示パネルの説明
FIG. 6 is an explanatory view of a reflected light absorbing plate and a display panel of the present invention.

【図7】本発明の表示パネルの説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.

【図8】本発明の表示パネルの説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.

【図9】本発明の表示パネルの説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.

【図10】本発明の表示パネルの説明図FIG. 10 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.

【図11】本発明の表示パネルの断面図FIG. 11 is a sectional view of a display panel of the present invention.

【図12】本発明の表示パネルの断面図FIG. 12 is a sectional view of a display panel of the present invention.

【図13】本発明の表示パネルの説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.

【図14】本発明の表示パネルの他の実施例における説
明図
FIG. 14 is an explanatory diagram of another embodiment of the display panel of the present invention.

【図15】本発明の表示パネルの他の実施例における説
明図
FIG. 15 is an explanatory view of another embodiment of the display panel of the present invention.

【図16】本発明の表示パネルの他の実施例における説
明図
FIG. 16 is an explanatory view of another embodiment of the display panel of the present invention.

【図17】本発明の表示パネルの他の実施例における説
明図
FIG. 17 is an explanatory view of another embodiment of the display panel of the present invention.

【図18】本発明の表示パネルの他の実施例における説
明図
FIG. 18 is an explanatory diagram of another embodiment of the display panel of the present invention.

【図19】本発明の表示パネルの他の実施例における説
明図
FIG. 19 is an explanatory diagram of another embodiment of the display panel of the present invention.

【図20】本発明の表示パネルの他の実施例における説
明図
FIG. 20 is an explanatory diagram of another embodiment of the display panel of the present invention.

【図21】本発明の投射型表示装置の構成図FIG. 21 is a configuration diagram of a projection type display device of the present invention.

【図22】本発明の投射型表示装置の斜視図FIG. 22 is a perspective view of a projection type display device of the present invention.

【図23】リア型投射型表示装置の構成図FIG. 23 is a configuration diagram of a rear projection type display device.

【図24】透過型の表示パネルをライトバルブとして用
いる投射型表示装置の構成図
FIG. 24 is a configuration diagram of a projection display device using a transmissive display panel as a light valve.

【図25】反射型の表示パネルをライトバルブとして用
いる投射型表示装置の構成図
FIG. 25 is a configuration diagram of a projection type display device using a reflection type display panel as a light valve.

【図26】本発明の表示パネルをライトバルブとして用
いる投射型表示装置の構成図
FIG. 26 is a configuration diagram of a projection type display device using the display panel of the present invention as a light valve.

【図27】本発明の反射型の表示パネルの断面図FIG. 27 is a sectional view of a reflective display panel of the present invention.

【図28】本発明の反射型の表示パネルの特性図FIG. 28 is a characteristic diagram of a reflective display panel of the present invention.

【図29】本発明の反射型の表示パネルの特性図FIG. 29 is a characteristic diagram of a reflective display panel of the present invention.

【図30】本発明の反射型の表示パネルの特性図FIG. 30 is a characteristic diagram of a reflective display panel of the present invention.

【図31】本発明の反射型の表示パネルの特性図FIG. 31 is a characteristic diagram of a reflective display panel of the present invention.

【図32】本発明の反射型の表示パネルの断面図FIG. 32 is a sectional view of a reflective display panel of the present invention.

【図33】本発明の反射型の投射型表示装置の構成図FIG. 33 is a configuration diagram of a reflective projection display device of the present invention.

【図34】本発明の投射型表示装置に用いる光分離(合
成)素子の斜視図
FIG. 34 is a perspective view of a light separating (combining) element used in the projection display apparatus of the present invention.

【図35】本発明の投射型表示装置に用いる光分離(合
成)素子の構成図
FIG. 35 is a configuration diagram of a light separating (combining) element used in the projection type display device of the present invention.

【図36】本発明の投射型表示装置に用いる光分離(合
成)素子の構成図
FIG. 36 is a configuration diagram of a light separating (combining) element used in the projection type display device of the present invention.

【図37】本発明の投射型表示装置に用いる光分離(合
成)素子の構成図
FIG. 37 is a configuration diagram of a light separating (combining) element used in the projection type display device of the present invention.

【図38】本発明の投射型表示装置に用いる光分離(合
成)素子の構成図
FIG. 38 is a configuration diagram of a light separating (combining) element used in the projection type display device of the present invention.

【図39】本発明の投射型表示装置に用いる光分離(合
成)素子の構成図
FIG. 39 is a configuration diagram of a light separating (combining) element used in the projection display apparatus of the present invention.

【図40】本発明の投射型表示装置に用いる光分離(合
成)素子の構成図
FIG. 40 is a configuration diagram of a light separating (combining) element used in the projection display apparatus of the present invention.

【図41】本発明の他の実施例における投射型表示装置
の構成図
FIG. 41 is a configuration diagram of a projection display device according to another embodiment of the present invention.

【図42】本発明の投射型表示装置の説明図42 is an explanatory view of the projection type display device of the present invention. FIG.

【図43】偏光を用いる本発明の投射型表示装置の構成
FIG. 43 is a configuration diagram of a projection type display device of the present invention using polarized light.

【図44】(図43)の投射型表示装置の説明図FIG. 44 is an explanatory diagram of the projection type display device of FIG. 43.

【図45】(図43)の投射型表示装置の説明図FIG. 45 is an explanatory view of the projection type display device of FIG. 43.

【図46】カラーフィルタの説明図FIG. 46 is an explanatory diagram of a color filter

【図47】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図FIG. 47 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.

【図48】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図FIG. 48 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.

【図49】一枚の表示パネルでカラー画像を表示する投
射型表示装置の構成図
FIG. 49 is a configuration diagram of a projection display device that displays a color image on a single display panel.

【図50】一枚の表示パネルでカラー画像を表示する投
射型表示装置の構成図
FIG. 50 is a configuration diagram of a projection display device that displays a color image on a single display panel.

【図51】本発明の他の実施例における投射型表示装置
の構成図
FIG. 51 is a configuration diagram of a projection display device according to another embodiment of the present invention.

【図52】(図51)の投射型表示装置の光学部品の説
明図
52 is an explanatory view of optical components of the projection type display device of FIG. 51. FIG.

【図53】(図51)の投射型表示装置の光学部品の説
明図
FIG. 53 is an explanatory diagram of optical components of the projection type display device of FIG. 51.

【図54】(図51)の投射型表示装置の光学部品の説
明図
FIG. 54 is an explanatory view of optical components of the projection type display device of FIG. 51.

【図55】(図51)の投射型表示装置の光学部品の説
明図
FIG. 55 is an explanatory view of optical parts of the projection type display device of FIG. 51.

【図56】(図51)の投射型表示装置の光学部品の説
明図
FIG. 56 is an explanatory diagram of optical components of the projection type display device of FIG. 51.

【図57】(図51)の基本構成でカラー表示できるよ
うにした投射型表示装置の構成図
FIG. 57 is a configuration diagram of a projection display device capable of color display with the basic configuration of FIG. 51.

【図58】光書き込み型表示パネルをライトバルブとし
て用いた投射型表示装置の構成図
FIG. 58 is a configuration diagram of a projection display device using an optical writing display panel as a light valve.

【図59】プリズムを用いた投射型表示装置の構成図FIG. 59 is a configuration diagram of a projection type display device using a prism.

【図60】本発明のビューファインダの外観図FIG. 60 is an external view of the viewfinder of the present invention.

【図61】本発明のビューファインダの断面図(不使用
時)
FIG. 61 is a sectional view of the viewfinder of the present invention (when not in use)

【図62】本発明のビューファインダの断面図(使用
時)
FIG. 62 is a sectional view of the viewfinder of the present invention (when in use)

【図63】本発明のビューファインダに用いる発光素子
の構成図
FIG. 63 is a configuration diagram of a light emitting element used in the viewfinder of the present invention.

【図64】本発明の表示装置の断面図FIG. 64 is a cross-sectional view of a display device of the present invention.

【図65】直視型の本発明の表示装置の断面図FIG. 65 is a cross-sectional view of a direct-viewing type display device of the present invention.

【図66】本発明の表示装置に用いるプリズムの説明図FIG. 66 is an explanatory diagram of a prism used in the display device of the present invention.

【図67】プリズム板の説明図FIG. 67 is an explanatory diagram of a prism plate

【図68】本発明の反射光吸収板をCRTに適用した際
の構成図
FIG. 68 is a configuration diagram when the reflected light absorbing plate of the present invention is applied to a CRT.

【図69】本発明の反射光吸収板をスクリーンに適用し
た際の構成図
FIG. 69 is a configuration diagram when the reflected light absorbing plate of the present invention is applied to a screen.

【図70】高分子分散液晶の動作の説明図FIG. 70 is an explanatory diagram of the operation of the polymer dispersed liquid crystal.

【図71】本発明の反射型投射型表示装置の斜視図FIG. 71 is a perspective view of a reflective projection display device of the present invention.

【図72】ダイクロイックミラーの分光特性図FIG. 72 is a spectral characteristic diagram of a dichroic mirror.

【図73】ダイクロイックミラーの分光特性図FIG. 73 is a spectral characteristic diagram of a dichroic mirror.

【図74】本発明のPDP表示パネルの説明図FIG. 74 is an explanatory diagram of a PDP display panel of the present invention.

【図75】本発明の投射型表示装置の説明図FIG. 75 is an explanatory diagram of a projection type display device of the present invention.

【図76】本発明の投射型表示装置の説明図FIG. 76 is an explanatory diagram of a projection type display device of the present invention.

【図77】本発明の表示装置の断面図FIG. 77 is a cross-sectional view of a display device of the present invention.

【図78】本発明の表示装置の断面図FIG. 78 is a cross-sectional view of a display device of the present invention.

【図79】本発明の投射型表示装置の構成図FIG. 79 is a configuration diagram of a projection type display device of the present invention.

【図80】本発明の投射型表示装置の構成図FIG. 80 is a configuration diagram of a projection type display device of the present invention.

【図81】本発明の投射型表示装置の説明図FIG. 81 is an explanatory diagram of a projection type display device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 対向基板 12 アレイ基板 13 微小領域 14 光結合層 15 透明部材 16 光変調層 17 散乱光 18 透過光 19 反射光線 20 光吸収膜(壁) 21 光出射面 22 入射光線 23 反射光吸収板 24 透明基板 51 光吸収膜 61 表示領域 71 回折光 72 透明電極 73 液晶 74 回折格子 75 ガラス基板 81 光スポット 101 画素電極 102 対向電極 103 ソース信号線 104 低誘電体膜 105 電気力線 111 低誘電体柱 121 黒色ビーズ 122 BM 123 絶縁膜 131 TFT 132 遮光膜 133 封止樹脂 134 表示パネル 135 ライトバルブ 141 反射防止膜 201 正レンズ 211 光源 211a ランプ 211b 凹面鏡 211c UVIRカットフィルタ 212 リレーレンズ 213 ダイクロイックミラー 215、216 レンズ 214 投射レンズ 217 アパーチャ 222 フィールドレンズ 231 光学系ブロック 232 キャビネット 241 ミラー 251 光軸 252a 入射光線(照明光軸) 252b 出射光線(投射光軸) 275 絶縁体膜 271 対向電極 272 低誘電体膜 273 反射電極 274 接続部 322 放熱板 323 接着剤 341 光分離面 342 ダイクロイックプリズム 351 光吸収膜 352 光入出射面 361 凹レンズ 402 容器 403 エチレングリコール液 431 偏光ビームスプリッタ(PBS) 451 投射画面 452 画素 461 カラーフィルタ 501 マイクロレンズアレイ 502 マイクロレンズ 511a 後群レンズ 511b 前群レンズ 512 発光体 513 実像 514 入力部収束レンズアレイ 515 中央部収束レンズアレイ 516 絞り(照明光側) 517 出力部収束レンズ 518 絞り(投射レンズ側) 519 入力部収束レンズ 520 中央部収束レンズ 521 二次発光体 524 光軸 581 CRT 591 プリズム 601 ボデー 602 接眼カバー 603 取り付け金具 611 蛍光発光管 612 遮光板 613 穴 614 集光レンズ 615 拡大レンズ 616 レンズ取付ホルダー 617 取付ホルダー 631 ケース 632 蛍光体 633 フィラメント 634 アノード 635 遮光膜 641 フレネルレンズ 642 光線 651 蛍光管 652 導光板 653、671 プリズム板 661 プリズム 681 CRT 682 電子ビーム 683 蛍光面 684 光出射面 685 散乱光 686 凹レンズ 691 水滴状液晶 692 ポリマー 701 レンチキュラ板 702 フレネルレンズ 703 遮光膜 741 前面ガラス基板 742 面放電電極(バス電極付透明電極) 743 透明誘電体層 745 黒隔壁 746 蛍光体層(R、G、B) 747 白隔壁 748 白色誘電体層 749 データ電極 750 裏面ガラス基板 771 着色基板 772 光吸収基板 781 減光壁 801 凹レンズ 802、803 凸レンズ 11 Counter Substrate 12 Array Substrate 13 Micro Area 14 Optical Coupling Layer 15 Transparent Member 16 Light Modulating Layer 17 Scattered Light 18 Transmitted Light 19 Reflected Light Ray 20 Light Absorption Film (Wall) 21 Light Emission Surface 22 Incident Light Ray 23 Reflected Light Absorption Plate 24 Transparent Substrate 51 Light absorption film 61 Display area 71 Diffracted light 72 Transparent electrode 73 Liquid crystal 74 Diffraction grating 75 Glass substrate 81 Light spot 101 Pixel electrode 102 Counter electrode 103 Source signal line 104 Low dielectric film 105 Electric flux line 111 Low dielectric column 121 Black beads 122 BM 123 Insulating film 131 TFT 132 Light-shielding film 133 Sealing resin 134 Display panel 135 Light valve 141 Antireflection film 201 Positive lens 211 Light source 211a Lamp 211b Concave mirror 211c UVIR cut filter 212 Relay lens 213 Dichroic Lens 215, 216 lens 214 projection lens 217 aperture 222 field lens 231 optical system block 232 cabinet 241 mirror 251 optical axis 252a incident ray (illumination optical axis) 252b emitted ray (projection optical axis) 275 insulating film 271 counter electrode 272 low dielectric constant Body film 273 Reflective electrode 274 Connection part 322 Heat sink 323 Adhesive 341 Light separation surface 342 Dichroic prism 351 Light absorption film 352 Light entrance / exit surface 361 Concave lens 402 Container 403 Ethylene glycol liquid 431 Polarized beam splitter (PBS) 451 Projection screen 452 Pixel 461 Color filter 501 Micro lens array 502 Micro lens 511a Rear group lens 511b Front group lens 512 Light emitter 513 Real image 514 Convergence lens input A 515 Central converging lens array 516 Aperture (illumination light side) 517 Output converging lens 518 Aperture (projection lens side) 519 Input converging lens 520 Central converging lens 521 Secondary light emitter 524 Optical axis 581 CRT 591 Prism 601 Body 602 Eyepiece cover 603 Mounting bracket 611 Fluorescent arc tube 612 Shading plate 613 Hole 614 Condensing lens 615 Magnifying lens 616 Lens mounting holder 617 Mounting holder 631 Case 632 Phosphor 633 Filament 634 Anode 635 Shielding film 641 Fresnel lens 2 642 Fluorescent light tube Light guide plate 653, 671 Prism plate 661 Prism 681 CRT 682 Electron beam 683 Fluorescent surface 684 Light emission surface 685 Scattered light 686 Concave lens 691 Water droplet liquid crystal 692 Polymer 701 Lenticular plate 702 Fresnel lens 703 Light-shielding film 741 Front glass substrate 742 Surface discharge electrode (transparent electrode with bus electrode) 743 Transparent dielectric layer 745 Black partition 746 Fluorescent material layer (R, G, B) 747 White partition 748 White dielectric Body layer 749 Data electrode 750 Back glass substrate 771 Coloring substrate 772 Light absorbing substrate 781 Light reducing wall 801 Concave lens 802, 803 Convex lens

Claims (41)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の電極を有する第1の部材と、 第2の電極を有する第2部材と、 前記第1の部材と第2の部材間に狭持された光変調層と
を具備し、 前記第1と第2の部材のうち少なくとも一方の部材にお
いて、前記部材が空気と接する面と光変調層間に、前記
光変調層で変調した光を吸収する光吸収手段が配置もし
くは形成されていることを特徴とする表示パネル。
1. A first member having a first electrode, a second member having a second electrode, and a light modulation layer sandwiched between the first member and the second member. Then, in at least one of the first and second members, a light absorbing unit that absorbs the light modulated by the light modulating layer is arranged or formed between the surface of the member in contact with air and the light modulating layer. A display panel characterized by being.
【請求項2】光変調層は、入射光を散乱もしくは回折さ
せて光学像を形成することを特徴とする請求項1記載の
表示パネル。
2. The display panel according to claim 1, wherein the light modulation layer scatters or diffracts incident light to form an optical image.
【請求項3】光吸収手段は光変調層と対面する位置に、
かつ略全域にわたり形成もしくは配置されていることを
特徴とする請求項1記載の表示パネル。
3. The light absorbing means is provided at a position facing the light modulating layer,
The display panel according to claim 1, wherein the display panel is formed or arranged over substantially the entire area.
【請求項4】第1の電極を有する第1の部材と、 第2の電極を有する第2の部材と、 前記第1の部材と第2の部材間に狭持された光変調層と
を具備し、 前記第1の部材と第2の部材のうち少なくとも一方の部
材において、前記部材が複数の領域に区切られ、前記領
域間に、かつ、前記部材の厚み方向に略壁状に光吸収手
段が配置もしくは充填されていることを特徴とする表示
パネル。
4. A first member having a first electrode, a second member having a second electrode, and a light modulation layer sandwiched between the first member and the second member. In at least one of the first member and the second member, the member is divided into a plurality of regions, and absorbs light between the regions and in a substantially wall shape in the thickness direction of the member. A display panel, characterized in that the means are arranged or filled.
【請求項5】光変調層は、入射光を散乱もしくは回折さ
せて光学像を形成することを特徴とする請求項4記載の
表示装置。
5. The display device according to claim 4, wherein the light modulation layer scatters or diffracts incident light to form an optical image.
【請求項6】光透過性を有する部材が、光吸収手段によ
り複数の領域に区切られ、前記光吸収手段は、前記部材
の厚み方向に略壁状に形成もしくは配置されており、前
記光吸収手段により区切られた領域の最大幅をd、前記
光吸収手段の高さをt、前記部材の屈折率をnとした
時、次の条件を満足することを特徴とする反射光吸収
板。 【数1】
6. A light-transmissive member is divided into a plurality of regions by a light absorbing means, and the light absorbing means is formed or arranged in a substantially wall shape in the thickness direction of the member. The reflected light absorbing plate is characterized by satisfying the following conditions, where d is the maximum width of the region divided by the means, t is the height of the light absorbing means, and n is the refractive index of the member. [Equation 1]
【請求項7】部材は、厚み方向に光吸収膜もしくは光吸
収手段が形成された領域と、形成されていない領域の2
層構成であることを特徴とする請求項1または請求項6
記載の反射光吸収板。
7. The member comprises a region having a light absorbing film or a light absorbing means formed in the thickness direction and a region not having the light absorbing film.
Claim 1 or Claim 6 having a layered structure.
The reflected light absorbing plate described.
【請求項8】第1の電極が形成された第1の基板と、第
2の電極が形成された第2の基板との間に液晶を狭持さ
せた光変調手段と、 光透過性を有する部材が、光吸収手段により複数の領域
に区切られ、前記光吸収手段は、前記部材の厚み方向に
略壁状に形成もしくは配置されており、前記光吸収手段
により区切られた領域の最大幅をd、前記光吸収手段の
高さをt、前記部材の屈折率をnとした時、次の条件を
満足することを特徴とする反射防止手段とを具備し、 【数2】 前記光変調手段の第1の基板と第2の基板のうち少なく
とも一方に、前記反射防止手段が配置されていることを
特徴とする表示装置。
8. A light modulating means in which a liquid crystal is sandwiched between a first substrate having a first electrode formed thereon and a second substrate having a second electrode formed thereon, The member having is divided into a plurality of areas by the light absorbing means, the light absorbing means is formed or arranged in a substantially wall shape in the thickness direction of the member, and the maximum width of the area divided by the light absorbing means. Where d is the height of the light absorbing means and n is the refractive index of the member, the antireflection means is characterized by satisfying the following conditions: A display device, wherein the antireflection means is disposed on at least one of a first substrate and a second substrate of the light modulating means.
【請求項9】第1の基板と第2の基板のうち少なくとも
一方に、反射防止手段が、光結合層を介して接続されて
いることを特徴とする請求項8記載の表示装置。
9. A display device according to claim 8, wherein an antireflection means is connected to at least one of the first substrate and the second substrate through an optical coupling layer.
【請求項10】反射防止手段は、厚み方向に光吸収手段
が形成された領域と、形成されていない領域の2層構成
であることを特徴とする請求項9記載の表示装置。
10. The display device according to claim 9, wherein the antireflection means has a two-layer structure of a region where the light absorbing unit is formed and a region where the light absorbing unit is not formed in the thickness direction.
【請求項11】光変調手段は光散乱状態の変化として光
変調をおこなうことを特徴とする請求項9記載の表示装
置。
11. The display device according to claim 9, wherein the light modulation means performs light modulation as a change in a light scattering state.
【請求項12】光変調手段は回折状態の変化として光変
調をおこなうことを特徴とする請求項9記載の表示装
置。
12. The display device according to claim 9, wherein the light modulation means performs light modulation as a change in the diffraction state.
【請求項13】CRTにあって、前記CRTの蛍光面と
光出射面間に、反射防止手段が形成もしくは配置されて
おり、 前記反射防止手段は、前記蛍光面に略垂直に形成もしく
は配置された光吸収手段により複数の領域に区切られた
構成であり、前記光吸収手段により区切られた領域の最
大幅をd、前記光吸収手段の高さをt、前記部材の屈折
率をnとした時、次の条件を満足することを特徴とする
反射光吸収板。 【数3】
13. A CRT, wherein an antireflection means is formed or arranged between a fluorescent surface and a light emitting surface of the CRT, and the antireflection means is formed or arranged substantially perpendicular to the fluorescent surface. The light-absorbing means is divided into a plurality of regions, the maximum width of the region divided by the light-absorbing means is d, the height of the light-absorbing means is t, and the refractive index of the member is n. In some cases, the reflected light absorbing plate is characterized by satisfying the following conditions. (Equation 3)
【請求項14】マトリックス状に配置された画素電極が
形成された第1の基板と、 対向電極が形成された第2の基板と、 前記第1の基板と第2の基板間に狭持された高分子分散
液晶層と、 光透過性を有する部材であって、前記部材が光吸収手段
により複数の領域に区切られ、前記光吸収手段は、前記
部材の厚み方向に略壁状に形成もしくは配置された反射
防止手段と、 光結合層とを具備し、 前記高分子分散液晶層への光入射面もしくは光出射面の
うち少なくとも一方に、前反射防止手段が光結合層を介
して配置されていることを特徴とする表示装置。
14. A first substrate provided with pixel electrodes arranged in a matrix, a second substrate provided with a counter electrode, and sandwiched between the first substrate and the second substrate. A polymer-dispersed liquid crystal layer and a member having a light-transmitting property, wherein the member is divided into a plurality of regions by a light absorbing means, and the light absorbing means is formed in a substantially wall shape in the thickness direction of the member or The antireflection means is disposed and the optical coupling layer is provided, and the antireflection means is disposed on at least one of the light incident surface and the light emitting surface of the polymer dispersed liquid crystal layer via the optical coupling layer. A display device characterized by being.
【請求項15】光吸収手段により区切られた領域の最大
幅をd、前記光吸収手段の高さをt、前記部材の屈折率
をnとした時、次の条件を満足することを特徴とする請
求項14記載の表示装置。 【数4】
15. The following conditions are satisfied, where d is the maximum width of the region divided by the light absorbing means, t is the height of the light absorbing means, and n is the refractive index of the member. The display device according to claim 14. [Equation 4]
【請求項16】光発生手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光に変換する
集光手段と、 前記集光手段からの出射光を変調する高分子分散液晶表
示パネルと、 反射防止手段と、 前記表示パネルの光学像を拡大し、かつ拡大した光学像
を観察者に見えるようにする拡大表示手段をと具備し、 前記反射防止手段は、光透過性を有する部材であって前
記部材が光吸収手段により複数の領域に区切られ、 前記光吸収手段は、前記部材の厚み方向に略壁状に形成
もしくは配置され、 光吸収手段により区切られた領域の最大幅をd、前記光
吸収手段の高さをt、前記部材の屈折率をnとした時、
次の条件を満足することを特徴とするビューファイン
ダ。 【数5】
16. A light generating means, a condensing means for converting light emitted from the light generating means into substantially parallel light, and a polymer dispersed liquid crystal display panel for modulating light emitted from the condensing means. Antireflection means, and an enlarged display means for enlarging the optical image of the display panel and for making the enlarged optical image visible to an observer, wherein the antireflection means is a member having light transmittance. The member is divided into a plurality of regions by the light absorbing means, the light absorbing means is formed or arranged in a substantially wall shape in the thickness direction of the member, the maximum width of the region divided by the light absorbing means d, When the height of the light absorbing means is t and the refractive index of the member is n,
A viewfinder characterized by satisfying the following conditions. (Equation 5)
【請求項17】集光手段はフレネルレンズであることを
特徴とする請求項16記載のビューファインダ。
17. The viewfinder according to claim 16, wherein the condensing means is a Fresnel lens.
【請求項18】集光手段と光発生手段との距離を変化で
きることを特徴とする請求項16記載のビューファイン
ダ。
18. The viewfinder according to claim 16, wherein the distance between the light collecting means and the light generating means can be changed.
【請求項19】光透過性を有する部材が、光吸収手段に
より複数の領域に区切られ、前記光吸収手段は、前記部
材の厚み方向に略壁状に形成もしくは配置されており、
前記光吸収手段により区切られた領域の最大幅をd、前
記光吸収手段の高さをt、前記部材の屈折率をnとした
時、次の条件を満足する反射防止手段と、 【数6】 フレネルレンズと、レンチキュラとを具備することを特
徴とする表示装置。
19. A light-transmissive member is divided into a plurality of regions by a light absorbing means, and the light absorbing means is formed or arranged in a substantially wall shape in the thickness direction of the member,
When the maximum width of the region divided by the light absorbing means is d, the height of the light absorbing means is t, and the refractive index of the member is n, antireflection means satisfying the following conditions: ] A display device comprising a Fresnel lens and a lenticular.
【請求項20】光発生手段と、 前記光発生手段から放射される光を変調する光変調手段
と、 光透過性を有する部材であって前記部材が光吸収手段に
より複数の領域に区切られ、前記光吸収手段は、前記部
材の厚み方向に略壁状に形成もしくは配置されている反
射防止手段と、 前記光変調手段で変調された光を投射する投射手段とを
具備し、前記投射手段により投射された、前記光変調手
段の光学像のモシ゛ュレーション トランスファー ファンクションが20%以下
をなるように、前記反射防止手段と前記光変調手段との
距離が規定されていることを特徴とする投射型表示装
置。
20. A light generating means, a light modulating means for modulating the light emitted from the light generating means, and a member having a light transmitting property, wherein the member is divided into a plurality of regions by a light absorbing means, The light absorbing means includes antireflection means formed or arranged in a substantially wall shape in the thickness direction of the member, and projection means for projecting the light modulated by the light modulating means. The projection display device is characterized in that the distance between the antireflection means and the light modulating means is defined so that the modulation transfer function of the projected optical image of the light modulating means is 20% or less. .
【請求項21】光発生手段と、 前記光発生手段から放射される光を変調する光変調手段
と、 光透過性を有する部材であって前記部材が光吸収手段に
より複数の領域に区切られ、前記光吸収手段は、前記部
材の厚み方向に略壁状に形成もしくは配置されている反
射防止手段と、 前記光変調手段で変調された光を投射する投射手段と、 前記光変調手段と前記反射防止手段とを光学的に結合す
る光結合材とを具備し、 前記吸収手段により区切られた領域の最大幅をd、前記
光吸収手段の高さをt、前記部材の屈折率をnとした
時、次の条件を満足することを特徴とする投射型表示。 【数7】
21. A light generating means, a light modulating means for modulating light emitted from the light generating means, and a member having a light transmitting property, the member being divided into a plurality of regions by a light absorbing means, The light absorbing means is an antireflection means formed or arranged in a substantially wall shape in the thickness direction of the member, a projection means for projecting light modulated by the light modulating means, the light modulating means and the reflecting means. An optical coupling material that optically couples the prevention means, and the maximum width of the region divided by the absorption means is d, the height of the light absorption means is t, and the refractive index of the member is n. In some cases, the projection type display is characterized by satisfying the following conditions. (Equation 7)
【請求項22】光変調手段は、光散乱状態の変化として
光変調をおこなう表示パネルであることを特徴とする請
求項21記載の投射型表示装置。
22. The projection type display device according to claim 21, wherein the light modulation means is a display panel which performs light modulation as a change in a light scattering state.
【請求項23】光変調手段は、回折状態の変化として光
変調をおこなう表示パネルであることを特徴とする請求
項21記載の投射型表示装置。
23. The projection type display device according to claim 21, wherein the light modulation means is a display panel which performs light modulation as a change in a diffraction state.
【請求項24】光透過性を有する部材が、光吸収手段に
より複数の領域に区切られ、前記光吸収手段は、前記部
材の厚み方向に略壁状に形成もしくは配置されている反
射光吸収板と、 蛍光板が発光することにより画像を表示する表示手段
と、前記表示手段の光出射面に、前記反射光吸収板が配
置もしくは、光結合層を介して前記光出射面に接続され
ていることを特徴とする表示装置。
24. A reflected light absorbing plate in which a member having a light transmitting property is divided into a plurality of regions by a light absorbing unit, and the light absorbing unit is formed or arranged in a substantially wall shape in the thickness direction of the member. And a display means for displaying an image when the fluorescent plate emits light, and the reflected light absorbing plate is arranged on the light emitting surface of the display means, or is connected to the light emitting surface via an optical coupling layer. A display device characterized by.
【請求項25】表示手段はプラズマ表示装置であること
を特徴とする請求項24記載の表示装置。
25. The display device according to claim 24, wherein the display means is a plasma display device.
【請求項26】反射防止手段において、前記吸収手段に
より区切られた領域の最大幅をd、前記光吸収手段の高
さをt、前記部材の屈折率をnとした時、次の条件を満
足することを特徴とする請求項24記載の表示装置。 【数8】
26. In the antireflection means, the following conditions are satisfied, where d is the maximum width of the region divided by the absorbing means, t is the height of the light absorbing means, and n is the refractive index of the member. 25. The display device according to claim 24, wherein: (Equation 8)
【請求項27】マトリックス状に配置された画素電極が
形成された第1の電極基板と、 対向電極が形成された第2の電極基板と、 前記第1と第2の基板間に狭持された光散乱状態の変化
として光学像を形成する光変調層と、 前記光変調層に入射する光の帯域を制限する光学的フィ
ルタと、 透明部材とを具備し、 第1の基板と第2の電極基板のうち少なくとも一方に、
前記電極基板と前記光学的フィルタとが光学的に接続さ
れ、 前記光学的フィルタと透明部材とが光学的に接続され手
いることを特徴とする表示装置。
27. A first electrode substrate formed with pixel electrodes arranged in a matrix, a second electrode substrate formed with a counter electrode, and sandwiched between the first and second substrates. A light modulating layer that forms an optical image as a change in the light scattering state; an optical filter that limits the band of light incident on the light modulating layer; and a transparent member. At least one of the electrode substrates,
The display device is characterized in that the electrode substrate and the optical filter are optically connected, and the optical filter and the transparent member are optically connected.
【請求項28】前記透明部材は平凹レンズであり、 前記平凹レンズは、光変調層から出射された光の一部を
吸収する機能を有することを特徴とする請求項27記載
の表示装置。
28. The display device according to claim 27, wherein the transparent member is a plano-concave lens, and the plano-concave lens has a function of absorbing a part of light emitted from the light modulation layer.
【請求項29】発光体を有する光発生手段と、 光散乱状態の変化として光学像を形成する光変調手段
と、 前記発光体の放射する光を集光かつ収斂せしめて二次発
光体を形成する二次発光体形成手段と、 前記光変調手段が形成する光学像を投写する投写手段
と、 前記光変調手段の光入射側に配置される第1の絞り手段
と、 前記光変調手段の光出射側に配置される第2の絞り手段
とを具備し、 前記光変調手段は前記二次発光体の放射する光により照
明され、 前記第1の絞り手段と前記第2の絞り手段とは略共役の
関係であり、 前記第1の絞り手段は主として前記二次発光体の有効領
域を通過する光を選択的に通過せしめる開口形状を有
し、 前記第2の絞り手段は前記光変調手段の光変調層が光透
過状態において、前記第1の絞りを通過した光を選択的
に通過せしめる開口形状を有し、 前記発光体の発光体長が2.5mm以上5.0mm以下
であることを特徴とする投写型表示装置。
29. A light generating means having a light emitting body, a light modulating means for forming an optical image as a change of a light scattering state, and light emitted from the light emitting body is condensed and converged to form a secondary light emitting body. Secondary illuminant forming means, projection means for projecting an optical image formed by the light modulating means, first diaphragm means arranged on the light incident side of the light modulating means, and light of the light modulating means. A second diaphragm means arranged on the exit side, wherein the light modulating means is illuminated by light emitted from the secondary light emitter, and the first diaphragm means and the second diaphragm means are substantially the same. The first diaphragm means has an opening shape that selectively allows light passing through the effective region of the secondary light emitter to be selectively passed therethrough, and the second diaphragm means has a shape similar to that of the light modulation means. The light modulating layer passed through the first diaphragm in a light transmitting state. It has selectively passing allowed to aperture shape and a projection display device, wherein the light emitting body length of the light emitter is 2.5mm or more 5.0mm or less.
【請求項30】第1の電極基板と第2の電極基板間に光
散乱状態の変化として光学像を形成する光変調層が狭持
された光変調手段と、 透明基板と、 発光体を有する光発生手段と、 光散乱状態の変化として光学像を形成する光変調層を有
する光変調手段と、 前記発光体の放射する光を集光かつ収斂せしめて二次発
光体を形成する二次発光体形成手段と、 前記光変調手段が形成する光学像を投写する投写手段
と、 前記光変調手段の光入射側に配置される第1の絞り手段
と、 前記光変調手段の光出射側に配置される第2の絞り手段
とを具備し、 第1の基板と第2の電極基板のうち少なくとも一方に前
記透明基板が光学的に接続され、 前記光変調手段は前記二次発光体の放射する光により照
明され、 前記第1の絞り手段と前記第2の絞り手段とは略共役の
関係であり、 前記第1の絞り手段は主として前記二次発光体の有効領
域を通過する光を選択的に通過せしめる開口形状を有
し、 前記第2の絞り手段は前記光変調手段の光変調層が光透
過状態において、前記第1の絞りを通過した光を選択的
に通過せしめる開口形状を有することを特徴とする投写
型表示装置。
30. A light modulating means, in which a light modulating layer for forming an optical image as a change of a light scattering state is sandwiched between a first electrode substrate and a second electrode substrate, a transparent substrate, and a light emitting body. Light generating means, light modulating means having a light modulating layer for forming an optical image as a change of light scattering state, and secondary light emission for condensing and converging light emitted from the light emitting body to form a secondary light emitting body. Body forming means, projection means for projecting an optical image formed by the light modulating means, first diaphragm means arranged on the light incident side of the light modulating means, and light emitting side of the light modulating means. A second diaphragm means, the transparent substrate is optically connected to at least one of a first substrate and a second electrode substrate, and the light modulating means emits light from the secondary light emitter. Illuminated by light, the first diaphragm means and the second diaphragm means Is a substantially conjugate relationship, the first diaphragm means has an opening shape that selectively allows light passing mainly through the effective region of the secondary light emitter, and the second diaphragm means is the light modulator. A projection display device, wherein the light modulation layer of the means has an opening shape that selectively allows light that has passed through the first diaphragm in the light transmitting state.
【請求項31】第1の絞り手段は二次発光体の近傍に配
置することを特徴とする請求項30記載の投写型表示装
置。
31. The projection display device according to claim 30, wherein the first diaphragm means is arranged in the vicinity of the secondary light emitter.
【請求項32】二次発光体形成手段は、離散的に位置す
る複数の二次発光体を形成し、第1の絞り手段と第2の
絞り手段のうち少なくとも一方は、離散的に位置する複
数の開口を有することを特徴とする請求項30記載の投
写型表示装置。
32. The secondary luminous body forming means forms a plurality of secondary luminous bodies which are discretely positioned, and at least one of the first diaphragm means and the second diaphragm means is discretely positioned. 31. The projection display device according to claim 30, having a plurality of openings.
【請求項33】投写手段のFナンバーは、略5以上9以
下であることを特徴とする請求項30記載の投写型表示
装置。
33. The projection display apparatus according to claim 30, wherein the F number of the projection means is approximately 5 or more and 9 or less.
【請求項34】透明基板は前記光変調層から出射された
光の一部を吸収することを特徴とする請求項30記載の
投写型表示装置。
34. The projection display device according to claim 30, wherein the transparent substrate absorbs a part of the light emitted from the light modulation layer.
【請求項35】透明基板の屈折率をn、光変調層の有効
表示領域の最大径をd、光変調層から前記透明基板が空
気と接する面までの距離をtとしたとき、次式を満足す
ることを特徴とする請求項30記載の投写型表示装置。 【数9】
35. When the refractive index of the transparent substrate is n, the maximum diameter of the effective display area of the light modulating layer is d, and the distance from the light modulating layer to the surface of the transparent substrate in contact with air is t, the following equation is obtained. 31. The projection display device according to claim 30, which is satisfied. [Equation 9]
【請求項36】第1の電極基板と第2の電極基板間に光
散乱状態の変化として光学像を形成する光変調層が狭持
された光変調手段と、 平凹レンズと、 発光体を有する光発生手段と、 光散乱状態の変化として光学像を形成する光変調層を有
する光変調手段と、 前記発光体の放射する光を集光かつ収斂せしめて二次発
光体を形成する二次発光体形成手段と、 前記光変調手段が形成する光学像を投写する投写手段
と、 前記光変調手段の光入射側に配置される第1の絞り手段
と、 前記光変調手段の光出射側に配置される第2の絞り手段
とを具備し、 第1の基板と第2の電極基板のうち少なくとも一方に前
記電極基板と前記平凹レンズの平滑面とが光学的に接続
され、 前記光変調手段は前記二次発光体の放射する光により照
明され、 前記第1の絞り手段と前記第2の絞り手段とは略共役の
関係であり、 前記第1の絞り手段は主として前記二次発光体の有効領
域を通過する光を選択的に通過せしめる開口形状を有
し、 前記第2の絞り手段は前記光変調手段の光変調層が光透
過状態において、前記第1の絞りを通過した光を選択的
に通過せしめる開口形状を有することを特徴とする投写
型表示装置。
36. A light modulating means in which a light modulating layer for forming an optical image as a change of a light scattering state is sandwiched between a first electrode substrate and a second electrode substrate, a plano-concave lens, and a light emitting body. Light generating means, light modulating means having a light modulating layer for forming an optical image as a change of light scattering state, and secondary light emission for condensing and converging light emitted from the light emitting body to form a secondary light emitting body. Body forming means, projection means for projecting an optical image formed by the light modulating means, first diaphragm means arranged on the light incident side of the light modulating means, and light emitting side of the light modulating means. The second diaphragm means is provided, and the electrode substrate and the flat surface of the plano-concave lens are optically connected to at least one of the first substrate and the second electrode substrate, and the light modulator is Illuminated by the light emitted by the secondary illuminant, the first diaphragm The second diaphragm means and the second diaphragm means have a substantially conjugate relationship, and the first diaphragm means has an opening shape that selectively allows light passing mainly through the effective region of the secondary light emitter to be selectively passed, The projection display device according to claim 2, wherein the second diaphragm means has an opening shape that selectively allows light passing through the first diaphragm to pass while the light modulation layer of the light modulating means is in a light transmitting state.
【請求項37】二次発光体形成手段は、離散的に位置す
る複数の二次発光体を形成し、第1の絞り手段と第2の
絞り手段のうち少なくとも一方は、離散的に位置する複
数の開口を有することを特徴とする請求項35記載の投
写型表示装置。
37. The secondary light emitter forming means forms a plurality of secondary light emitters that are discretely positioned, and at least one of the first diaphragm means and the second diaphragm means is discretely positioned. 36. The projection display device according to claim 35, which has a plurality of openings.
【請求項38】平凹レンズに近接させて正レンズが配置
されていることを特徴とする請求項36記載の投写型表
示装置。
38. The projection display device according to claim 36, wherein a positive lens is arranged close to the plano-concave lens.
【請求項39】平凹レンズの無効面に光吸収手段を形成
されていることを特徴とする請求項36記載の投写型表
示装置。
39. The projection display device according to claim 36, wherein a light absorbing means is formed on the ineffective surface of the plano-concave lens.
【請求項40】電極、光励起層、光遮蔽層、誘電体反射
ミラーが順次積層された第1の基板と、対向電極が形成
された第2の基板との間に光散乱状態の変化として光学
像を形成する光変調層が狭持された光変調手段と、 発光体を有する光発生手段と、 前記発光体の放射する光を集光する集光手段と、 前記光変調手段が形成する光学像を投写する投写手段
と、 前記光変調手段の光入射側に配置される第1の絞り手段
と、 前記光変調手段の光出射側に配置される第2の絞り手段
と、 複数の入力部収束レンズを二次元状に配列してなる入力
部収束レンズアレイと、 前記複数の入力部収束レンズと同数で対を成す複数の中
央部収束レンズを二次元状に配列してなる中央部収束レ
ンズアレイと、 出力部収束レンズとを具備し、 前記集光手段から出射する光は、前記入力部収束レンズ
アレイ、中央部収束レンズアレイ、出力部収束レンズを
介して前記光変調手段に入射し、 前記第1の絞り手段は主として前記二次発光体の有効領
域を通過する光を選択的に通過せしめる開口形状を有
し、 前記入力部収束レンズの各々は対応する前記中央部収束
レンズの各々の主平面近傍に複数の二次発光体を形成
し、 前記中央部収束レンズの各々は前記出力部収束レンズと
相まって対応する前記入力部収束レンズの各々の主平面
近傍の物体の像の各々を重畳形態として前記ライトバル
ブの有効表示領域近傍に形成し、 前記出力部収束レンズは前記複数の二次発光体から出射
する光を前記投写手段に有効に到達せしめ、 前記第1の絞り手段は前記複数の二次発光体の近傍に配
置し、 前記第1の絞り手段と前記第2の絞り手段とは略共役の
関係であり、 前記第1の絞り手段は前記二次発光体の略有効領域を通
過する光を選択的に通過せしめる開口形状を有し、 前記第2の絞り手段は前記光変調手段の光変調層が光透
過状態において、前記第1の絞りを通過した光を選択的
に通過せしめる開口形状を有することを特徴とする投写
型表示装置。
40. Optical change as a light scattering state between a first substrate on which an electrode, a photoexcitation layer, a light shielding layer, and a dielectric reflection mirror are sequentially laminated, and a second substrate on which a counter electrode is formed. An optical modulation means in which an optical modulation layer for forming an image is sandwiched; a light generating means having a light emitting body; a condensing means for condensing light emitted from the light emitting body; and an optical system formed by the light modulating means. Projecting means for projecting an image, first diaphragm means arranged on the light incident side of the light modulating means, second diaphragm means arranged on the light emitting side of the light modulating means, and a plurality of input sections An input part converging lens array formed by arranging converging lenses in a two-dimensional array, and a central part converging lens formed by arranging a plurality of central part converging lenses in the same number as the plurality of input part converging lenses in a two-dimensional array. An array and an output unit converging lens are provided, and the light is emitted from the condensing means. The incident light is incident on the light modulating means via the input-portion converging lens array, the central-portion converging lens array, and the output-portion converging lens array, and the first diaphragm means passes mainly through the effective area of the secondary light emitter. Each of the input-portion converging lenses has a plurality of secondary light emitters formed in the vicinity of the main plane of the corresponding central-portion converging lens. Each of the lenses forms, in the vicinity of the effective display area of the light valve, an image of an object in the vicinity of the principal plane of each of the input convergence lenses corresponding to the output convergence lens, in the vicinity of the effective display area of the light valve. The lens effectively allows the light emitted from the plurality of secondary light emitters to reach the projection means, and the first diaphragm means is arranged in the vicinity of the plurality of secondary light emitters, and the first diaphragm means and The second diaphragm means has a substantially conjugate relationship with the second diaphragm means, and the first diaphragm means has an opening shape for selectively passing light that passes through a substantially effective region of the secondary light emitter, 2. The projection display device according to claim 2, wherein the diaphragm means has an opening shape that selectively allows light that has passed through the first diaphragm to pass while the light modulation layer of the light modulation means is in a light transmitting state.
【請求項41】第1の電極基板と第2の電極基板間に光
散乱状態の変化として光学像を形成する光変調層が狭持
された光変調手段と、 平凹レンズと、 前記平凹レンズに近接して配置された正レンズと、 発光体を有する光発生手段と、 前記発光体の放射する光を集光する集光手段と、 前記光変調手段が形成する光学像を投写する投写手段
と、 前記光変調手段の光入射側に配置される第1の絞り手段
と、 前記光変調手段の光出射側に配置される第2の絞り手段
と、 複数の入力部収束レンズを二次元状に配列してなる入力
部収束レンズアレイと、 前記複数の入力部収束レンズと同数で対を成す複数の中
央部収束レンズを二次元状に配列してなる中央部収束レ
ンズアレイと、 出力部収束レンズとを具備し、 光変調手段の光出射側である第2の電極基板に前記平凹
レンズが光学的に接続され、 前記平凹レンズと正レンズでフィールドレンズとして作
用し、 前記集光手段から出射する光は、前記入力部収束レンズ
アレイ、中央部収束レンズアレイ、出力部収束レンズを
介して前記光変調手段に入射し、 前記第1の絞り手段は主として前記二次発光体の有効領
域を通過する光を選択的に通過せしめる開口形状を有
し、 前記入力部収束レンズの各々は対応する前記中央部収束
レンズの各々の主平面近傍に複数の二次発光体を形成
し、 前記中央部収束レンズの各々は前記出力部収束レンズと
相まって対応する前記入力部収束レンズの各々の主平面
近傍の物体の像の各々を重畳形態として前記ライトバル
ブの有効表示領域近傍に形成し、 前記出力部収束レンズは前記複数の二次発光体から出射
する光を前記投写手段に有効に到達せしめ、 前記第1の絞り手段は前記複数の二次発光体の近傍に配
置し、 前記第1の絞り手段と前記第2の絞り手段とは略共役の
関係であり、 前記第1の絞り手段は前記二次発光体の略有効領域を通
過する光を選択的に通過せしめる開口形状を有し、 前記第2の絞り手段は前記光変調手段の光変調層が光透
過状態において、前記第1の絞りを通過した光を選択的
に通過せしめる開口形状を有することを特徴とする投写
型表示装置。
41. A light modulating means in which a light modulating layer for forming an optical image as a light scattering state change is sandwiched between a first electrode substrate and a second electrode substrate, a plano-concave lens, and the plano-concave lens. A positive lens arranged in close proximity, a light generating means having a light emitting body, a light collecting means for collecting the light emitted from the light emitting body, and a projection means for projecting an optical image formed by the light modulating means A first diaphragm means arranged on the light incident side of the light modulating means, a second diaphragm means arranged on the light emitting side of the light modulating means, and a plurality of input section converging lenses in a two-dimensional shape. An input converging lens array arranged, a central converging lens array in which a plurality of central converging lenses forming the same number as the plurality of input converging lenses are arranged two-dimensionally, and an output converging lens And a second light emitting side of the light modulating means. The plano-concave lens is optically connected to a polar substrate, the plano-concave lens and the positive lens act as a field lens, and the light emitted from the condensing means is the input part converging lens array, the central part converging lens array, and the output. The first diaphragm means has an aperture shape that selectively allows light passing through the effective area of the secondary light emitter to enter the light modulation means through a partial converging lens. Each of the lenses forms a plurality of secondary light emitters in the vicinity of the main plane of each of the corresponding central-portion converging lenses, and each of the central-portion converging lenses is associated with the corresponding output-portion converging lens. Each of the images of the objects in the vicinity of the respective main planes is formed in the vicinity of the effective display area of the light valve in the form of a superposition, and the output unit converging lens emits light from the plurality of secondary light emitters. The first stop means is disposed in the vicinity of the plurality of secondary light emitters, and the first stop means and the second stop means are substantially conjugate with each other. The first diaphragm means has an opening shape that selectively allows light passing through the substantially effective region of the secondary light emitter, and the second diaphragm means modulates the light of the light modulator means. The projection display device, wherein the layer has an opening shape that selectively allows light that has passed through the first diaphragm to pass therethrough in a light transmitting state.
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