JPH09159987A - 投写形カラー液晶表示装置およびカラー液晶パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー液晶パネルを用いた投写形カラー液晶
表示装置において、光源出射光を液晶パネル面に有効に
集め、投写画面輝度を飛躍的に向上させること。 【解決手段】 カラー液晶パネルのカラーフィルタを、
無機の干渉膜カラーフィルタで形成し、また、光源の反
射鏡手段を、第１の凹面鏡、第２の凹面鏡の複合反射鏡
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投写形カラー液晶
表示装置およびカラー液晶パネルに係り、特に、カラー
液晶パネルを使用した投写形カラー液晶表示装置におけ
る、投写画像の高輝度化技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶パネルを使用した投写形カラ
ー液晶表示装置において、高輝度化を図った従来技術の
うち、カラー液晶パネルに工夫を施して高輝度化を図っ
たものとしては、例えば、特開平４−３０１４０号公報
に開示されたものが挙げられる。この先願公報に示され
た技術では、カラー液晶パネルにマイクロレンズアレイ
を形成し、これにより、光源からの光を効率良く液晶パ
ネルの画素に集光して、透過させることによって、投写
画像を高輝度化するようにしている。

【０００３】また、投写形カラー液晶表示装置の照射光
学系を工夫して、投写画像の高輝度化を図った従来技術
としては、例えば、特開平６−１１８３７８号公報に開
示されたものが挙げられる。この先願公報に示された技
術では、光源からの出射光を液晶パネル方向に反射する
第１の凹面鏡のほかに、第１の凹面鏡方向以外および液
晶パネル方向以外に向かう光源出射光を、第１の凹面鏡
方向に反射する第２の凹面鏡を設けて、これにより、光
源出射光を液晶パネル面に効果的に集光し、投写画像を
高輝度化するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平４−３０１
４０号公報に開示された先願技術においては、カラー液
晶パネルにマイクロレンズアレイを形成することによっ
て、投写形カラー液晶表示装置画像の輝度を、マイクロ
レンズ無しのときの約１．５倍程度に高輝度化できる。
しかし、それでも、１〜２インチの液晶パネル画像を４
０インチ程度に拡大投写した場合には、画像輝度は低く
なり、その結果、外光に大きく影響されてコントラスト
が低下し、良好な画像を観視することは出来ない。

【０００５】一方、赤色用、緑色用、青色用にモノクロ
液晶パネルを３枚使用した３板式投写形カラー液晶表示
装置の画像輝度は、カラー液晶パネルを１枚使用した上
記の単板式投写形カラー液晶表示装置の画面輝度の４〜
５倍程度はあり、４０インチ程度の画面なら明るい室内
でも比較的良好なコントラストが得られ、画像観視は可
能である。そのため、現状では、性能面で単板式投写形
カラー液晶表示装置より３板式投写形カラー液晶表示装
置の方が実用性大と考えられている。

【０００６】しかしながら、通常、単板式投写形カラー
液晶表示装置は３板式投写形カラー液晶表示装置より小
形、軽量であり、画面輝度を３板式投写形カラー液晶表
示装置と同等またはそれに近くすることが出来れば、実
用性が非常に大きくなる。そのためには、単板式投写形
カラー液晶表示装置の画像輝度を、液晶パネルにマイク
ロレンズを付けた状態で得られる輝度のさらに２〜３倍
程度にし、明るい室内でもある程度のコントラストが得
られるようにする必要がある。

【０００７】また、前記特開平６−１１８３７８号公報
に開示された先願技術においては、光源出射光を反射す
る反射鏡を２枚構成とし、光源からの出射光を効率良く
液晶パネル面に集めることにより投写画面輝度を向上さ
せているが、このときの輝度アップ効果は、反射鏡を１
枚構成としたときの約１．５倍程度であり、やはり十分
でない。実用的なカラー投写形液晶表示装置とするため
には、さらに高輝度化を図る必要がある。

【０００８】上述から明らかなように、カラー液晶パネ
ルを使用した投写形液晶表示装置の画面輝度を飛躍的に
向上させるためには、光源出射光を無駄なく液晶パネル
面に集中させること、かつ、効率良く液晶パネルを透過
させることの２つの課題を同時に解決する必要がある。
しかしながら、前記従来技術では上記２つの課題のうち
の１つの課題のみの解決に着目しているために、画面輝
度アップ効果が不十分なものとなっている。

【０００９】本発明の目的は、上記した２つの課題を同
時に解決し、投写画面輝度を飛躍的に向上させ得る投写
形カラー液晶表示装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明による投写形カラー液晶表示装置では、
カラー液晶パネルのカラーフィルタを、無機の光学多層
膜からなる干渉膜カラーフィルタとした。また、光源の
近傍に配置する反射鏡手段を、光源出射光を反射して液
晶パネルを照射する第１の凹面鏡と、光源出射光を第１
の凹面鏡に向かって反射する第２の凹面鏡との複合反射
鏡とした。

【００１１】また、上記第１の凹面鏡、第２の凹面鏡に
加え、第３の反射鏡を第２の凹面鏡と液晶パネルとの間
に配置する構成とした。

【００１２】また、液晶パネルのカラーフィルタ形成基
板と同一基板に、光入射側偏光板を、カラーフィルタよ
りも液晶層に近い位置に、形成・配置する構成とした。

【００１３】カラー液晶パネルの赤色、緑色、青色の各
画素のカラーフィルタを、無機の干渉膜フィルタとした
ことにより、液晶パネルを照射する光源からの白色光の
うち、赤色画素部を照射する白色光についてはその白色
光のうちの赤色光のみが、緑色画素部を照射する白色光
についてはその白色光のうちの緑色光のみが、青色画素
部を照射する白色光についてはその白色光のうちの青色
光のみが、それぞれ透過し、他の色光は白色以外の有色
光となり、第１の凹面鏡方向に反射する。

【００１４】液晶パネルから反射した上記の有色光が第
１の凹面鏡に入射した場合、そこで反射して、再度液晶
パネルに入射する。または、第１の凹面鏡で反射後、第
２の凹面鏡を経由して再度第１の凹面鏡で反射して、再
度液晶パネルに入射する。このとき、入射有色光が入射
部画素の透過色と一致した場合、その色光は画素を透過
し投写画面の輝度向上に貢献する。

【００１５】液晶パネルへの上記入射有色光と画素の透
過色とが一致しない場合には、入射有色光は再び第１の
凹面鏡方向に反射し、その色光は第１、第２の凹面鏡で
反射後、再々度、液晶パネルに入射する。

【００１６】以上のように、光源出射光の多くは、第
１、第２の凹面鏡と液晶パネルとの間で複数回反射を繰
り返した後、最終的には液晶パネルの各画素を透過し、
投写画面の輝度向上に貢献する。すなわち、液晶パネル
のカラーフィルタは無機の干渉膜カラーフィルタである
ので、カラーフィルタへの入射光の多くは透過するか、
または反射するかのどちらかであり、吸収される光は非
常に少ない。

【００１７】ところで、光源を出射し第１の凹面鏡で反
射した光が、液晶パネル法線に平行でなく、液晶パネル
法線に対し大きく傾斜している場合などにおいては、液
晶パネルで反射した有色光のなかには、第１の凹面鏡で
捕捉されない光もでてくる。このような場合は、第２の
凹面鏡に対して背中合わせに第３の反射鏡を配置するこ
とにより、上記第１の凹面鏡に捕捉されない有色光を、
再度、液晶パネル面に反射させることができる。

【００１８】以上において、基本的にはほとんどの光源
出射光が液晶パネル面に集光され、また、液晶パネルの
カラーフィルタでの光の吸収損失が少ないため、前記し
た特開平４−３０１４０号公報や特開平６−１１８３７
８号公報に記載の技術適用の投写形カラー液晶表示装置
の画面輝度の、２倍ないしそれ以上の画面輝度を達成す
ることができる。

【００１９】また、光入射側偏光板を、カラーフィルタ
を形成した同一基板に、カラーフィルタ形成部分よりも
液晶層側に近い部分に配置することにより、この光入射
側偏光板を往復する光は無くなる。これによって、液晶
パネルの光透過効率はさらに向上し、投写画面をより一
層高輝度化することが出来る。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の第１形態
例に係る投写形カラー液晶表示装置の模式構成図であ
る。同図において、１は白色光を出射する光源、２は、
光源１からの出射光７を液晶パネル４方向に反射する第
１の凹面鏡、３は、光源１からの出射光７や第１の凹面
鏡２からの反射光を、第１の凹面鏡２に向かって反射す
る第２の凹面鏡、４はカラー液晶パネルからなる液晶パ
ネル、５は、液晶パネル４に形成された無機の光学多層
膜からなる干渉膜カラーフィルタ、６は液晶パネル表示
画像を拡大投射するための投写レンズ、８はスクリーン
である。

【００２１】光源１からの出射光７は、第１の凹面鏡
２、第２の凹面鏡３により反射され、液晶パネル４の光
入射面を照射する。液晶パネル４の光入射面側に形成さ
れた無機の干渉膜カラーフィルタ５は、赤色、緑色、青
色の各画素に対応するカラーフィルタ領域をもってお
り、各色画素に対応するカラーフィルタ領域（赤色光透
過部または緑色光透過部または青色光透過部）は、特定
の色光（赤色光または緑色光または青色光）のみを透過
させ、他の色光は反射する。したがって、干渉膜カラー
フィルタ５に白色光が入射したとき、赤色画素に白色光
が入射した場合には、赤色光のみが干渉膜カラーフィル
タ５（液晶パネル４）を透過して、他の色光（白色光以
外の有色光）は反射し、緑色画素に白色光が入射した場
合には、緑色光のみが干渉膜カラーフィルタ５（液晶パ
ネル４）を透過して、他の色光は反射し、青色画素に白
色光が入射した場合には、青色光のみが干渉膜カラーフ
ィルタ５（液晶パネル４）を透過して、他の色光は反射
する。そして、液晶パネル４を透過した光は、さらに投
写レンズ６を透過して、スクリーン８上に画像を表示す
る。

【００２２】上記のように干渉膜カラーフィルタ５から
反射した色光は、第１の凹面鏡２まで戻り、第１の凹面
鏡２、第２の凹面鏡３で反射後、光路を変えて再度液晶
パネル４に入射する。この液晶パネル４に入射した色光
と該色光が入射する画素の透過色とが一致した場合、入
射した色光は液晶パネル４を透過し、投写レンズ６を経
てスクリーン８上に達する。

【００２３】かように本例においては、光源１の反射鏡
手段を、第１の凹面鏡２と第２の凹面鏡３とからなる複
合反射鏡とし、かつ、液晶パネル４のカラーフィルタ
を、特定の色光以外は反射する干渉膜カラーフィルタ５
とすることにより、液晶パネル４の光源出射光実効透過
率を高めることが出来、その結果、スクリーン８上の画
像輝度を向上させることが出来る。

【００２４】なお、透明基板上に画素状に赤色、緑色、
青色の干渉膜カラーフィルタを形成するための周知の手
段として、リフトオフによる方法がある。

【００２５】図２は、本発明の実施の第２形態例に係る
投写形カラー液晶表示装置の照射光学系要部の模式構成
図であり、同図において、９は偏光板、１０は液晶パネ
ル、１１は無機の光学多層膜からなる干渉膜カラーフィ
ルタである。光源１の出射光の大部分が基本的に液晶パ
ネル１０を透過するメカニズムについて、図２を用いて
説明する。

【００２６】メタルハライドランプ等からなる光源１か
ら出射した白色光３１は、第１の凹面鏡２で反射後、偏
光板９を透過し、液晶パネル１０に入射する。液晶パネ
ル１０の光入射側基板には干渉膜カラーフィルタ１１が
形成されており、例えば、白色光３１が干渉膜カラーフ
ィルタ１１の赤色光透過部（赤色画素）２１に入射した
場合には、赤色光のみが透過し、さらにその赤色光は液
晶層を透過して赤色画像光３４となり、スクリーン（図
示せず）上において画像の赤色表示を行う。

【００２７】赤色光透過部（赤色画素）２１に入射した
他の色光である青緑光３２は、第１の凹面鏡２に向かっ
て反射し、該第１の凹面鏡２で反射後、液晶パネル１０
に再入射する。青緑光３２が入射した部位が、干渉膜カ
ラーフィルタ１１の緑色光透過部（緑色画素）２２のと
きには、緑色光のみが透過して緑色画像光３５となり、
スクリーン（図示せず）上において画像の緑色表示を行
なう。残りの色光である青色光３３は、干渉膜カラーフ
ィルタ１１で再度反射し、第１の凹面鏡２に再々度入射
する。その後、この青色光３３は、第２の凹面鏡３、第
１の凹面鏡２で反射を繰返し、再々度液晶パネル１０に
入射する。そのとき、青色光３３が入射した部位が、干
渉膜カラーフィルタ１１の青色光透過部（青色画素）２
３のときには、青色光３３は液晶パネル１０を透過し、
青色画像光３６となり、スクリーン（図示せず）上にお
いて画像の青色表示を行う。

【００２８】ここで、光源１の出射光の反射鏡手段を第
１の凹面鏡２だけとした場合には、上記した青色光３３
は第１の凹面鏡２で反射後、照射光学系外部に行ってし
まい無効な光となる。そこで、本例における第２の凹面
鏡３の存在は、液晶パネル１０の反射光を再度液晶パネ
ル１０に入射させる上で重要である。

【００２９】以上において、青緑光３２、青色光３３の
入射点がそれぞれ赤色光透過部２１、緑色光透過部２２
等になり、入射色光が透過できない色の光透過部となっ
た場合には、それら色光３２、３３は干渉膜カラーフィ
ルタ１１で反射して、第１の凹面鏡２、第２の凹面鏡３
への再入射、再反射を繰返し、最終的には、白色光３１
は全て赤色光、緑色光、青色光に分解され、各色光は基
本的には全て干渉膜カラーフィルタ１１を透過すること
となる。

【００３０】なお、上記した説明では、白色光３１が干
渉膜カラーフィルタ１１の赤色光透過部（赤色画素）２
１に入射した場合を例にとったが、白色光３１が干渉膜
カラーフィルタ１１の緑色光透過部（緑色画素）２２に
入射した場合も、白色光３１が干渉膜カラーフィルタ１
１の青色光透過部（青色画素）２３に入射した場合も、
同様であることは言うまでもない。

【００３１】いま仮りに、液晶パネル１０のカラーフィ
ルタに、従来の投写形カラー液晶表示装置の液晶パネル
のカラーフィルタと同じように顔料型や染料型等の光選
択吸収型カラーフィルタを適用し、それに白色光を入射
させた場合、赤色光透過部では赤色光のみを、緑色光透
過部では緑色光のみを、青色光透過部では青色光のみを
それぞれ透過させ、他の色光はカラーフィルタで吸収さ
れることになる。一般に、光選択吸収型カラーフィルタ
を透過する光量は、入射白色光の約１／４程度で、残り
の約３／４の光量はカラーフィルタで吸収され損失にな
る。

【００３２】これに対し本例では、液晶パネル１０のカ
ラーフィルタを光吸収損失のない干渉膜カラーフィルタ
１１とし、かつ、光源１の反射鏡手段を、第１の凹面鏡
２と第２の凹面鏡３との複合構成とすることにより、光
源１の出射光を有効に利用することが出来、投写形カラ
ー液晶表示装置の投写画面輝度を、従来の投写型カラー
液晶表示装置の画面輝度に比べ、２〜３倍程度高輝度化
することが出来る。

【００３３】図３は、上述した実施の第２形態例に係る
投写型カラー液晶表示装置の液晶パネル１０の部分拡大
断面図であり、同図において、１２、１３、１４は干渉
膜カラーフィルタ１１のそれぞれ赤色光透過部、緑色光
透過部、青色光透過部、１５は干渉膜カラーフィルタ１
１のＢＭ部分、４０は液晶層、４１は共通電極形成基
板、４２は能動素子形成基板、４５は白色光である。

【００３４】本例においては、干渉膜カラーフィルタ１
１を、共通電極形成基板４１の液晶層４０側に形成して
ある。白色光４５を共通電極形成基板４１側から入射
し、能動素子形成基板４２側から出射させて使用する。
能動素子形成基板４２には、干渉膜カラーフィルタ１１
の各色透過部１２、１３、１４に対応して、ＴＦＴ（薄
膜トランジスタ）、ＭＩＭ（薄膜ダイオード）等のアク
ティブ素子が形成されており（図示せず）、これらによ
り、液晶パネルの各画素を駆動する。

【００３５】干渉膜カラーフィルタ１１の赤色光透過部
１２、緑色光透過部１３、青色光透過部１４にそれぞれ
入射した白色光４５は、赤色光（赤色画像光）３４、緑
色光（緑色画像光）３５、青色光（青色画像光）３６の
みがそれぞれ選択的に透過する。このとき、他の色光は
干渉膜カラーフィルタ１１でほとんど反射して、吸収さ
れる光は非常に少ない。

【００３６】図４は、本発明の実施の第３形態例に係る
投写型カラー液晶表示装置の液晶パネル１０の部分拡大
断面図であり、同図において、５０はマイクロレンズア
レイ基板である。

【００３７】本例が、図３の実施の第２形態例と異なる
のは、共通電極形成基板４１の表面側（光入射面側）
に、マイクロレンズアレイ基板５０を配置した点にあ
る。かような構成とすることにより、ＢＭ部分１５への
入射光を各光透過部１２、１３、１４に効率良く集める
ことが出来、液晶パネル１０の透過率をより一層向上さ
せることが出来る。

【００３８】図５は、本発明の実施の第４形態例に係る
投写型カラー液晶表示装置の液晶パネル１０の部分拡大
断面図である。

【００３９】本例が、図４の実施の第３形態例と異なる
のは、干渉膜カラーフィルタ１１をマイクロレンズアレ
イ基板５０の外表面に配置した点にある。かような構成
をとる液晶パネル１０の場合には、液晶パネル１０への
入射白色光４５はマイクロレンズアレイ基板５０に入射
する前に単色化されるため、マイクロレンズ基板５０内
を第１の凹面鏡（図示せず）方向に戻る光が無くなる。
そのため、マイクロレンズ基板５０による光吸収が減少
し、液晶パネル１０の実効的な透過率をさらに向上させ
ることが出来る。

【００４０】図６は、本発明の実施の第５形態例に係る
投写型カラー液晶表示装置の照射光学系要部の模式構成
図であり、同図において、６１は第１の凹面鏡、６２は
第２の凹面鏡、７０は照射光路補正光学系である。

【００４１】本例が、図２に示した前記実施の第２形態
例と相違するのは、第１の凹面鏡６１と液晶パネル１０
との間に、光源光照射光路を補正する照射光路補正光学
系７０を配置した点にある。すなわち、本例において
は、第１の凹面鏡６１からの出射白色光３１が発散せず
に液晶パネル１０方向に向かうように、照射光路補正光
学系７０として集光レンズを配置してある。

【００４２】また、本例において、照射光路補正光学系
７０に非球面形状レンズ等を適用することにより、干渉
膜カラーフィルタ１１からの反射光を的確に第１の凹面
鏡６１に戻すことも出来る。

【００４３】図７は、本発明の実施の第６形態例に係る
投写型カラー液晶表示装置の照射光学系要部の模式構成
図であり、同図において、６３は第１の凹面鏡、６４は
第２の凹面鏡、６５は第３の反射鏡である。

【００４４】本例が、図２に示した前記実施の第２形態
例と相違するのは、光源１の周囲に配置した反射鏡手段
を、第１の凹面鏡６３、第２の凹面鏡６４のほかに、第
２の凹面鏡６４とほぼ背中合わせに第３の反射鏡６５を
配置し、３つのミラーからなる複合反射鏡とした点にあ
る。

【００４５】本例においても、光源１から出射し第１の
凹面鏡６３で反射した光は、液晶パネル１０に入射す
る。液晶パネル１０の干渉膜カラーフィルタ１１で反射
した光は再度第１の凹面鏡６３に入射し、第２の凹面鏡
６４との間で反射を繰り返した後、干渉膜カラーフィル
タ１１で再反射し、この反射光は第２の凹面鏡６４の背
面に向かうこととなる。このとき、本例においては、第
２の凹面鏡６４の背面には第３の反射鏡６５が配置され
ているため、この第３の反射鏡６５によって、反射光を
液晶パネル１０の入射面に的確に戻すことが出来る。

【００４６】図８は、本発明の実施の第７形態例に係る
投写型カラー液晶表示装置の照射光学系要部の模式構成
図である。同図において、２０は液晶パネル、４６は共
通電極形成基板、６６は第１の凹面鏡、６７は第２の凹
面鏡、６８はプリポラライザ、６９は光入射側偏光板、
８０は光出射側偏光板である。

【００４７】本例と、図２に示した前記実施の第２形態
例との主たる相違点は、適用した液晶パネルの構成の違
いにある。すなわち、本例の液晶パネル２０は、光入射
側基板である共通電極形成基板４６に、干渉膜カラーフ
ィルタ１１を形成すると共に、この干渉膜カラーフィル
タ１１よりも液晶層４０に近い位置に、光入射側偏光板
６９をも形成してある。このような構成の液晶パネル２
０を採用することにより、干渉膜カラーフィルタ１１で
反射された光が、図２に示した前記実施の第２形態例の
ときのように偏光板９を透過することはなく、そのた
め、反射光が光入射側偏光板６９によって吸収されるこ
とがない。

【００４８】したがって、本例によれば、前記実施の第
２形態例において得られる画面輝度以上の画面輝度を得
ることが出来る。

【００４９】なお本例では、第２の凹面鏡６７と液晶パ
ネル２０との間に、光入射側偏光板６９の光透過軸方向
と光透過軸が等しくなるように、プリポラライザ６８を
配置したが、これは光入射側偏光板６９の発熱を軽減す
る目的で設けたものである。しかしながら、液晶パネル
２０の放熱手段に効果的手段が有れば、プリポラライザ
６８を設ける必要ない。プリポラライザ６８を削除する
ことが出来れば、プリポラライザ６８による光の表面反
射損失がなくなり、投写形カラー液晶表示装置画面のよ
り一層の高輝度化が可能である。

【００５０】図９は、上述した実施の第７形態例に係る
投写型カラー液晶表示装置の液晶パネル２０の部分拡大
断面図である。

【００５１】図９に示すように、透明基板に、干渉膜カ
ラーフィルタ１１、光入射側偏光板６９、共通電極（図
示せず）を形成した共通電極形成基板４６と、外表面に
光出射側偏光板８０を貼り付けた能動素子形成基板４２
との間に、液晶層４０を形成することにより液晶パネル
２０を構築している。この液晶パネル２０に入射する白
色光４５は、干渉膜カラーフィルタ１１を透過した有色
光（図示せず）のみが光入射側偏光板６９に入射するこ
とになり、図２の前記実施の第２形態例における、光入
射側の偏光板９のように光が往復することがなくなるの
で、その分だけ光損失が少なくなる。

【００５２】ここで、共通電極形成基板４６に、光入射
側偏光板６９を形成する方法について例を挙げ、その概
要を述べる。

【００５３】第１の方法は、透明基板に干渉膜カラーフ
ィルタ１１を形成した後、この透明基板と他の薄形透明
基板とで偏光フィルム（光入射側偏光板６９）をサンド
イッチした合成基板とし、この合成基板に共通電極を形
成する方法である。ところで、上記の合成基板に共通電
極を形成する際に、合成基板の温度を１００℃またはそ
れ以上にしなければならない場合がある。そこで、合成
基板の耐熱性は１００℃以上が必要となり、従って偏光
フィルムの耐熱性も１００℃以上が必要となる。偏光フ
ィルムの主なものとしては、沃素系の偏光フィルムと染
料系の偏光フィルムがあるが、耐熱性の面からは染料系
の偏光フィルムが優れており、短時間なら１００℃以上
の温度に耐える。

【００５４】第２の方法は、上記した第１の方法におい
て合成基板を形成する前に、他の薄形透明基板に共通電
極を形成し、これと干渉膜カラーフィルタ形成基板とで
偏光フィルムをサンドイッチする方法である。

【００５５】第３の方法は、干渉膜カラーフィルタ形成
基板に、干渉膜カラーフィルタに積層してワイヤーグリ
ッドで偏光板を形成し、その上に共通電極を形成する方
法である。ワイヤーグリッド方式の偏光板は金属の平行
格子で形成されているため、耐熱性、耐久性に優れてい
る。

【００５６】図１０は、本発明の実施の第８形態例に係
る投写型カラー液晶表示装置の液晶パネルの部分拡大断
面図であり、同図において、４７は共通電極形成基板で
ある。

【００５７】本例が、図９に示した実施の第７形態例と
相違するのは、干渉膜カラーフィルタ１１を、共通電極
形成基板４７の外表面に形成した点にある。かような構
成をとる本例においても、図９に示した実施の第７形態
例と同等の効果がある。

【００５８】以上の本発明の説明において、第１の凹面
鏡から液晶パネルに向かう光線を集束する光線として説
明したが、この光線は光軸に平行、または多少発散性の
光線でもよい。

【００５９】また、第１の凹面鏡、第２の凹面鏡と液晶
パネルとの間に、赤外線カットミラー、紫外線カットミ
ラー、照射光束調整用レンズ等を配置してもよい。但
し、それらを配置する場合はそれら光学部品に、反射損
失を抑えるための無反射コーティングを施しておくこと
が望ましい。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明による投写形カラ
ー液晶表示装置では、液晶パネルのカラーフィルタを無
機の干渉膜カラーフィルタで形成し、光源光の反射鏡手
段を、２個ないし３個のミラーで構成した複合反射鏡と
したことにより、光源から出射したほとんどの可視光を
液晶パネルの表示画像光として利用できるようになり、
その投写画面輝度を、液晶パネルカラーフィルタに顔料
型、染料型の光選択吸収型カラーフィルタを適用した投
写型カラー液晶表示装置の投写画面輝度の、２〜３倍の
高輝度にすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態例に係る投写形カラー
液晶表示装置の模式構成図である。

【図２】本発明の実施の第２形態例に係る投写形カラー
液晶表示装置の照射光学系要部の模式構成図である。

【図３】本発明の実施の第２形態例に係る投写型カラー
液晶表示装置の液晶パネルの部分拡大断面図である。

【図４】本発明の実施の第３形態例に係る投写型カラー
液晶表示装置の液晶パネルの部分拡大断面図である。

【図５】本発明の実施の第４形態例に係る投写型カラー
液晶表示装置の液晶パネルの部分拡大断面図である。

【図６】本発明の実施の第５形態例に係る投写形カラー
液晶表示装置の照射光学系要部の模式構成図である。

【図７】本発明の実施の第６形態例に係る投写形カラー
液晶表示装置の照射光学系要部の模式構成図である。

【図８】本発明の実施の第７形態例に係る投写形カラー
液晶表示装置の照射光学系要部の模式構成図である。

【図９】本発明の実施の第７形態例に係る投写型カラー
液晶表示装置の液晶パネルの部分拡大断面図である。

【図１０】本発明の実施の第８形態例に係る投写型カラ
ー液晶表示装置の液晶パネルの部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２、６１、６３、６６ 第１の凹面鏡 ３、６２、６４、６７ 第２の凹面鏡 ４、１０、２０ 液晶パネル ５、１１ 干渉膜カラーフィルタ ６ 投写レンズ ７ 光源出射光 ８ スクリーン ９、６９、８０ 偏光板 １２、２１ 赤色光透過部 １３、２２ 緑色光透過部 １４、２３ 青色光透過部 １５ ＢＭ部分 ３１、４５ 白色光 ３２ 青緑光 ３３ 青色光 ３４ 赤色画像光 ３５ 緑色画像光 ３６ 青色画像光 ４０ 液晶層 ４１、４６、４７ 共通電極形成基板 ４２ 能動素子形成基板 ５０ マイクロレンズアレイ基板 ６５ 第３の反射鏡 ６８ プリポラライザ ７０ 照射光路補正光学系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｄ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０Ｚ (72)発明者 中川 一三夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラーフィルタが形成された液晶パネル
   と、液晶パネルの光入射側偏光板と、液晶パネルの光出
   射側偏光板と、白色光を出射する光源と、光源からの出
   射光を液晶パネル方向に反射する反射鏡手段と、液晶パ
   ネル表示画像を拡大投写するための投写レンズ等とから
   なる投写形カラー液晶表示装置において、 上記液晶パネルの上記カラーフィルタを無機干渉膜カラ
   ーフィルタで形成し、また、上記反射鏡手段を、光源出
   射光を反射して上記液晶パネルを照射する第１の凹面鏡
   と、光源出射光を第１の凹面鏡に向かって反射する第２
   の凹面鏡とからなる構成としたことを特徴とする投写形
   カラー液晶表示装置。
2. 【請求項２】 カラーフィルタが形成された液晶パネル
   と、液晶パネルの光入射側偏光板と、液晶パネルの光出
   射側偏光板と、白色光を出射する光源と、光源からの出
   射光を液晶パネル方向に反射する反射鏡手段と、液晶パ
   ネル表示画像を拡大投写するための投写レンズ等とから
   なる投写形カラー液晶表示装置において、 上記液晶パネルの上記カラーフィルタを無機干渉膜カラ
   ーフィルタで形成し、また、上記反射鏡手段を、光源出
   射光を反射して上記液晶パネルを照射する第１の凹面鏡
   と、光源出射光を第１の凹面鏡に向かって反射する第２
   の凹面鏡と、上記液晶パネルからの反射光を液晶パネル
   方向に再反射させる第３の反射鏡とからなる構成とした
   ことを特徴とする投写形カラー液晶表示装置。
3. 【請求項３】 カラーフィルタが形成された液晶パネル
   と、液晶パネルの光入射側偏光板と、液晶パネルの光出
   射側偏光板と、白色光を出射する光源と、光源からの出
   射光を液晶パネル方向に反射する反射鏡手段と、液晶パ
   ネル表示画像を拡大投写するための投写レンズ等とから
   なる投写形カラー液晶表示装置において、 上記液晶パネルの上記カラーフィルタを無機干渉膜カラ
   ーフィルタで形成し、かつ、上記液晶パネルの上記光入
   射側偏光板を上記カラーフィルタより液晶層に近い液晶
   パネル内部に形成した構成とし、また、上記反射鏡手段
   を、光源出射光を反射して上記液晶パネルを照射する第
   １の凹面鏡と、光源出射光を第１の凹面鏡に向かって反
   射する第２の凹面鏡とからなる構成としたことを特徴と
   する投写形カラー液晶表示装置。
4. 【請求項４】 カラーフィルタが形成された液晶パネル
   と、液晶パネルの光入射側偏光板と、液晶パネルの光出
   射側偏光板と、白色光を出射する光源と、光源からの出
   射光を液晶パネル方向に反射する反射鏡手段と、液晶パ
   ネル表示画像を拡大投写するための投写レンズ等とから
   なる投写形カラー液晶表示装置において、 上記液晶パネルの上記カラーフィルタを無機干渉膜カラ
   ーフィルタで形成し、かつ、上記液晶パネルの上記光入
   射側偏光板を上記カラーフィルタより液晶層に近い液晶
   パネル内部に形成した構成とし、また、上記反射鏡手段
   を、光源出射光を反射して液晶パネルを照射する第１の
   凹面鏡と、光源出射光を第１の凹面鏡に向かって反射す
   る第２の凹面鏡と、上記液晶パネルからの反射光を液晶
   パネル方向に再反射させる第３の反射鏡とからなる構成
   としたことを特徴とする投写形カラー液晶表示装置。
5. 【請求項５】 請求項１または３記載において、 前記第２の凹面鏡と前記液晶パネルとの間に、光源光照
   射光路を補正する光学系を配置したことを特徴とする投
   写形カラー液晶表示装置。
6. 【請求項６】 請求項２または４記載において、 前記第３の反射鏡と前記液晶パネルとの間に、光源光照
   射光路を補正する光学系を配置したことを特徴とする投
   写形カラー液晶表示装置。
7. 【請求項７】 偏光板と、共通電極形成基板と、画素駆
   動用能動素子形成基板と、液晶層等とからなる液晶パネ
   ルにおいて、 上記共通電極形成基板の表面または内部に、無機干渉膜
   カラーフィルタを形成し、かつ、この無機干渉膜カラー
   フィルタより液晶層に近い液晶パネル基板内部に、上記
   偏光板を形成した構成としたことを特徴とするカラー液
   晶パネル。