JPH10123512A - Light source for liquid crystal display device and color liquid crystal display device using it - Google Patents

Light source for liquid crystal display device and color liquid crystal display device using it

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JPH10123512A
JPH10123512A JP34180096A JP34180096A JPH10123512A JP H10123512 A JPH10123512 A JP H10123512A JP 34180096 A JP34180096 A JP 34180096A JP 34180096 A JP34180096 A JP 34180096A JP H10123512 A JPH10123512 A JP H10123512A
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JP
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Patent type
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light
liquid crystal
light source
green
red
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Pending
Application number
JP34180096A
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Japanese (ja)
Inventor
正一 ▲吉▼居
Kyoichi Kanetani
Shoichi Yoshii
経一 金谷
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
三洋電機株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source emitting light extremely close to parallel by two-dimensionally arranging plural pieces of light emission elements of red or green or blue on a substrate and subjecting the light from the light emission elements to parallel convergion with an optical element.
SOLUTION: The light source 20a is constituted so that a red light emitting diode 21R, a green light emitting diode 21G and a blue light emitting diode 21B as the light emission element are arranged two-dimensionally on an insulative substrate 22. A micro-lens array 23a as the optical element is also mounted thereon with the arrangement of these light emitting diodes 21. This micro-lens array 23a is constituted so as to emit the light at different angles according to respective color components. The light outgoing from the light emission points of the light emitting diodes 21 are made parallel luminous flux at the prescribed angle by the micro-lens array 23a, and lighting light with a small dispersed angle and the angles according to respective color components is obtained. The heat from the light emitting diodes 21 is radiated from a heat sink 24 loaded on the rear surface of the substrate 22.
COPYRIGHT: (C)1998,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、投写型カラー液晶表示装置等に用いて好適な液晶表示装置用光源及びその光源を用いたカラー液晶表示装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a color liquid crystal display device using a suitable light source and the light source for a liquid crystal display device using the projection-type color liquid crystal display device or the like.

【0002】 [0002]

【従来の技術】図8は、カラー画像をスクリーン上に投写する投写型カラー液晶表示装置の内部構造を示した概略構成図である。 BACKGROUND ART FIG. 8 is a schematic diagram showing the internal structure of a projection type color liquid crystal display device for projecting a color image on a screen. 図8に示すように、この投写型カラー液晶表示装置は、光源1から白色光が出射され、この光が2枚のダイクロイックミラー2、3にて赤色用と緑色用と青色用の3つの光路に分割される。 As shown in FIG. 8, the projection-type color liquid crystal display device, the white light is emitted from the light source 1, the three optical path for red and a green blue in this light two dichroic mirrors 2,3 It is divided into. 各光路上には、 Each optical path,
液晶パネル4、5、6が配置されており、各パネル4、 Liquid crystal panel 4, 5, 6 are arranged, each panel 4,
5、6上に形成された画像上を光が通過して得られる赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の映像光は、2枚のミラー7、8及び2枚のダイクロイックミラー9、10 Red image on formed on 5,6 light obtained by passing (R), the image light of green (G), blue (B) are the two mirrors 7, 8 and two dichroic mirrors 9, 10
によって一つの出射光路上に集められる。 It is collected in one of the outgoing light path by. これにより、 As a result,
赤色画像、緑色画像、青色画像の重ね合わせがなされ、 Red image, green image, the superposition of the blue image is made,
この重ね合わせにより形成されたカラー画像は投写レンズ11を経てスクリーン12上に投影される。 Color image formed by the superposition is projected onto the screen 12 through the projection lens 11.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の投写型カラー液晶表示装置においては、図9に示すように、光源1としてメタルハライドランプやキセノンランプなどのランプ1aとリフレクタ1bとを組み合わせたものが用いられている。 In the prior described above [0008] a projection-type color liquid crystal display device, as shown in FIG. 9, is a combination of a lamp 1a and a reflector 1b, such as a metal halide lamp or a xenon lamp as the light source 1 It has been used.

【0004】ところで、投写型カラー液晶表示装置は、 [0004] By the way, the projection type color liquid crystal display device,
光源1の光を平行光として液晶パネル4(5、6)を照射するように構成されているが、従来のメタルハライドランプやキセノンランプなどのランプ1aにあっては、 Is configured so as to irradiate the liquid crystal panel 4 (5, 6) light from the light source 1 as parallel light, in the lamp 1a, such as a conventional metal halide lamp or a xenon lamp,
アーク長が2mm前後あり、このアーク長に比例して、 The arc length is there before and after 2mm, in proportion to the arc length,
現状では6〜8度の拡がり角を持って光が広がる。 Status quo is light spread with a spread angle of 6-8 degrees in the.

【0005】しかしながら、光源1からの光が広がると、色ずれや色ムラの原因となるなどの問題があった。 However, the spread light from the light source 1, a problem such as causing color shift and color unevenness.
さらに、投写レンズ11を含めた光の利用率が低下するという問題もあった。 Furthermore, utilization of light, including a projection lens 11 was also lowered.

【0006】また、特開平8−190095号公報(I Further, JP-A-8-190095 discloses (I
PC:G02F 1/1335)には、ホログラムカラーフィルタを用いた液晶表示装置用の平行光源が提案されている。 PC: The G02F 1/1335), collimated light source for a liquid crystal display device using a hologram color filter has been proposed. この光源は、微小集束レンズアレイと各微小レンズの焦点又はその軸外れ位置に配置された白色微小一次光源とからなり、液晶表示装置に入射させるほぼ平行な光を発生するものである。 The light source is composed of a micro focusing lens array and the focal or white fine primary light source disposed in its off-axis position of each micro lens, and generates a substantially parallel light to be incident on the liquid crystal display device.

【0007】しかしながら、上記した光源は、白色光であり、カラー液晶表示装置に用いるためには、ホログラムカラーフィルタなどにより白色光を赤、緑、青の3原色に分離する必要があり、部品点数が多くなる難点がある。 However, the light source described above is a white light, for use in color liquid crystal display device, red white light due hologram color filter, green, must be separated into three primary colors of blue, parts there is a difficulty increases. また、白色光を3色の光に分離するので、液晶表示装置に与えられる光は光源から出射された光の1/3であり、高輝度化にも限界があった。 Moreover, since separating the white light into three colors of light, light provided to the liquid crystal display device is a third of the light emitted from the light source, also has a limitation in the high luminance.

【0008】この発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされたものにして、平行に極めて近い光を出射する液晶表示装置用光源を提供することをその目的とする。 [0008] The present invention, in the made in view of the conventional problems described above, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device light source that emits parallel very close light.

【0009】また、この発明は、光源からの光の利用率を向上させ、高輝度化が図れるカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。 Further, the present invention is the utilization of the light from the light source is improved, and to provide a color liquid crystal display device high luminance can be achieved.

【0010】 [0010]

【課題を解決するための手段】この発明の光源は、赤色又は緑色若しくは青色の発光素子を複数個基板上に2次元的に配列すると共に、その発光素子からの光を発光素子の前面に配置された光学素子にて平行収束させることを特徴とする。 Light source SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, a red or green or blue light emitting elements while two-dimensionally arranged plurality on a substrate, placing a light from the light emitting element to the front surface of the light emitting element and characterized in that in parallel converged at the optical element.

【0011】また、この発明の光源は、基板上に複数の赤色と緑色及び青色の発光素子をランダムに2次元的に配列すると共に、その発光素子からの光を発光素子の前面に配置された光学素子にて平行収束させることを特徴とする。 Further, the light source of the invention is to sequence random two-dimensionally a plurality of red and green and blue light emitting elements on a substrate, which is disposed the light from the light emitting element to the front surface of the light emitting element and characterized in that in parallel converged by the optical element.

【0012】更に、この発明の光源は、基板上に複数の赤色と緑色及び青色の発光素子を2次元的に配列すると共に、各発光素子からの光を発光素子の前面に配置された光学素子にて各色成分に応じて異なる角度で出射させることを特徴とする。 Furthermore, the light source of the invention is to sequence a plurality of red and green and blue light emitting elements two-dimensionally on a substrate, an optical element arranged in front of the light emitting elements the light from each light emitting element characterized in that emit at different angles depending on each color component at.

【0013】発光ダイオードなどで構成される発光素子は、広い色再現範囲で均一な表示ができる点光源であるので、その前面に光学素子を配置することで、分散角を小さくでき、平行に極めて近い照明光を得ることができるとともに、光の利用効率が向上する。 [0013] emitting element composed of such as a light emitting diode, since it is a point light source can uniform display over a wide color reproduction range, by disposing the optical element in front, it is possible to reduce the dispersion angle, parallel to very it is possible to obtain a close illumination light, the light use efficiency is improved.

【0014】また、この発明は、赤色の画像を変調する赤色用表示パネルと、この赤色用表示パネルに赤色光を照射する上記に記載の光源と、緑色の画像を変調する緑色用表示パネルと、この緑色用表示パネルに緑色光を照射する上記に記載の光源と、青色の画像を変調する青色用表示パネルと、この青色用表示パネルに青色光を照射する上記に記載の光源と、前記各表示パネルを透過した映像光を合成する光学手段と、を備えてなる。 Further, the present invention includes a red display panel for modulating the red image, the light source according to the irradiating red light to the red display panel, a green display panel for modulating the green image a light source described above for irradiating a green light to the green display panel, and the blue display panel for modulating the blue image, the light source described above for irradiating a blue light to the blue display panel, wherein optical means for synthesizing image light transmitted through the respective display panels, consisting comprise.

【0015】上記した光源をそれぞれ赤、緑、青の光源として用いることで、平行に極めて近い照明光をそれぞれの表示パネルに与えることができ、色ずれ、色ムラを解消できると共に、光の利用率が向上する。 [0015] By using as the respectively red light sources, green, blue light source can provide parallel very close illumination light to each of the display panel, the color shift, the color unevenness can be eliminated, the use of light the rate can be improved. また、光を直接表示パネルに与えることができるので、光分離手段などによる光の損失を無くすことができ、さらに光の利用率の高いカラー液晶表示装置を提供することができる。 Further, since it is possible to give a direct display panel light, it is possible to eliminate the loss of light due to the light separating means, it is possible further to provide a high color liquid crystal display device of utilization of light.

【0016】また、この発明のカラー液晶表示装置は、 [0016] In addition, the color liquid crystal display device of the present invention,
赤色光を出射する上記に記載の光源と、緑色光を出射する上記に記載の光源と、青色光を出射する上記に記載の光源と、前記3個の光源からの光を合成し、各色成分に応じて異なる角度で出射する色合成手段と、各色成分を集束させるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイで集束される色成分に対応する画素部を有する液晶パネルと、を備えてなる。 A light source described above for emitting red light, a light source according to the emitting green light, and a light source according to the that emits blue light, and combining light from the three light sources, each color component a color combining means for emitting at different angles depending on, a microlens array for focusing the respective color components, comprising and a liquid crystal panel having a pixel unit corresponding to the color components focused by the microlens array.

【0017】また、この発明のカラー液晶表示装置は、 [0017] In addition, the color liquid crystal display device of the present invention,
基板上に複数の赤色と緑色及び青色の発光素子を2次元的に配列すると共に、各発光素子からの光を発光素子の前面に配置された光学素子にて各色成分に応じて異なる角度で出射させる光源と、各色成分を集束させるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイで集束される色成分に対応する画素部を有する液晶パネルと、を備えてなる。 While sequence plurality of red and green and blue light emitting elements two-dimensionally on a substrate, emitted at different angles depending on each color component of light from each light emitting element by the optical element arranged in front of the light emitting element a light source for, a microlens array for focusing the respective color components, comprising and a liquid crystal panel having a pixel unit corresponding to the color components focused by the microlens array.

【0018】上記したカラー液晶表示装置においては、 [0018] In the color liquid crystal display device described above,
1枚の液晶パネルによりカラー表示を行える。 By one liquid crystal panel of perform a color display.

【0019】 [0019]

【発明の実施の形態】以下、この発明をその実施の形態を示す図に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be explained with reference to the present invention in view illustrating an embodiment thereof. 図1は、この発明の第1 1, first the present invention
の実施の形態に係る光源を示す概略平面図、図2は同概略側面図である。 Schematic plan view showing a light source according to the embodiment of FIG. 2 is a similar schematic side view.

【0020】図に示すように、この発明の光源20は、 As shown in the figure, the light source 20 of the present invention,
複数の発光素子としての発光ダイオード21が絶縁性基板22上に2次元的に配置されている。 Emitting diode 21 as a plurality of light-emitting elements are arranged two-dimensionally on the insulating substrate 22. そして、この発光ダイオード21の配置に合わせて光学素子としてのマイクロレンズアレイ23が装着されている。 The micro lens array 23 as an optical element is mounted in accordance with the arrangement of the light emitting diode 21. 各発光ダイオード21は色再現範囲で均一な表示ができる点光源であり、発光ダイオード21の発光点から出射された光がマイクロレンズアレイ23により平行光束化されることにより、分散角が小さくなり平行に極めて近い照明光が得られる。 Each light emitting diode 21 is a light source that can uniformly displayed in a color reproduction range, by the light emitted from the light emitting point of the light emitting diode 21 is collimated by the microlens array 23, parallel dispersion angle decreases illumination light can be obtained very close to.

【0021】また、絶縁性基板21の裏面には、ヒートシンク24が装着されており、発光ダイオード21の熱をこのヒートシンク24から放熱するように構成されている。 Further, on the back surface of the insulating substrate 21, the heat sink and 24 is mounted, it is constructed of heat of the light emitting diode 21 to the heat radiation from the heat sink 24.

【0022】上記した光源20を2インチ相当の液晶パネルを照射するメタルハイライドランプ200W程度の照明光として用いる場合には、30mm×40mm程度の絶縁基板22上に約1mmピッチ程度で、1000〜 [0022] The light source 20 described above in the case of using as the illumination light of about Metal high halide lamp 200W for irradiating two inches corresponding liquid crystal panel, approximately 1mm about pitch on 30 mm × 40 mm about the insulating substrate 22, 1000
1500の発光ダイオード21を2次元的に配置すればよい。 The light emitting diode 21 of 1500 may be two-dimensionally arranged.

【0023】上記した光源20を3板式の投写型カラー液晶表示装置に用いる場合には、赤色の画像が表示される液晶パネルを照射させる光源として、赤色発光ダイオードを2次元的に配置したものを、緑色の画像が表示される液晶パネルを照射させる光源として、緑色発光ダイオードを2次元的に配置したものを、青色の画像が表示される液晶パネルを照射させる光源として、青色発光ダイオードを2次元的に配置したものを、それぞれ用意するとよい。 [0023] When used in a projection type color liquid crystal display device of the light source 20 described above 3-plate type, as a light source for irradiating the liquid crystal panel a red image is displayed, those arranged red light emitting diodes are two-dimensionally , as a light source for irradiating the liquid crystal panel green image is displayed, those arranged green light-emitting diodes two-dimensionally, as a light source for irradiating the liquid crystal panel blue image is displayed two-dimensional blue light-emitting diode what was arranged, it may be prepared, respectively.

【0024】図3は、この発明の第2の実施の形態に係る光源を示す概略側面図である。 FIG. 3 is a schematic side view showing a light source according to a second embodiment of the present invention.

【0025】図3に示すように、この発明の光源20a As shown in FIG. 3, the light source 20a of the present invention
は、発光素子としての赤色発光ダイオード21R、緑色発光ダイオード21G及び青色発光ダイオード21Bが絶縁性基板22上に2次元的に配置されている。 Includes a red light emitting diode 21R as a light emitting element, a green light emitting diode 21G and the blue light emitting diode 21B are arranged two-dimensionally on the insulating substrate 22. そして、この発光ダイオード21R、21G、21Bの配置に合わせて光学素子としてのマイクロレンズアレイ23 The micro lens array 23 as an optical element combined light-emitting diode 21R, 21G, the arrangement of 21B
aが装着されている。 a is attached. このマイクロレンズアレイ23a The microlens array 23a
は各色成分に応じて異なる角度で光を出射させるように構成されている。 It is configured to emit light at different angles depending on each color component. 各色発光ダイオード21R、21G、 Each color light emitting diodes 21R, 21G,
21Bは色再現範囲で均一な表示ができる点光源であり、発光ダイオード21R、21G、21Bの発光点から出射された光がマイクロレンズアレイ23aにより所定の角度で平行光束化されることにより、分散角が小さく色成分に応じた角度を有する照明光が得られる。 21B is a light source that can uniformly displayed in a color reproduction range, light emitting diodes 21R, 21G, by the light emitted from the light emitting point of 21B is collimated at a predetermined angle by the microlens array 23a, dispersing corners illumination light is obtained at an angle corresponding to the small color component.

【0026】また、絶縁性基板22の裏面には、ヒートシンク24が装着されており、発光ダイオード21R、 Further, on the back surface of the insulating substrate 22, and the heat sink 24 is mounted, the light emitting diodes 21R,
21G、21Bの熱をこのヒートシンク24から放熱するように構成されている。 21G, and it is configured to 21B of the heat to heat dissipation from the heat sink 24.

【0027】上記した光源20aを2インチ相当の液晶パネルを照射するメタルハイライドランプ200W程度の照明光として用いる場合には、30mm×40mm程度の絶縁基板22上に約1mmピッチ程度で、1000 [0027] When used as illumination light of about Metal high halide lamp 200W for illuminating the liquid crystal panel corresponding to 2 in light source 20a as described above is about 1mm around the pitch on 30 mm × 40 mm about the insulating substrate 22, 1000
〜1500の発光ダイオード21R、21G、21Bを2次元的に配置すればよい。 Emitting diodes 21R of ~1500, 21G, 21B and may be two-dimensionally arranged.

【0028】図4は、この発明の第3の実施の形態を示す概略平面図である。 [0028] FIG. 4 is a schematic plan view showing a third embodiment of the present invention. この実施の形態では、発光ダイオード21(21R、21G、21B)を1行づつ半ピッチずつずらして配置し、またマイクロレンズアレイ23 In this embodiment, it arranged light-emitting diodes 21 (21R, 21G, 21B) are shifted one line by one half pitch, also microlens array 23
(23a)は亀甲状に構成している。 (23a) is configured to tortoise-shell. このように構成することで、周期性による光のムラを低減することができる。 With this configuration, it is possible to reduce light of unevenness due to periodicity.

【0029】なお、上記したこの発明の光源20で白色光源を得る場合には、赤、青、緑の発光ダイオード21 [0029] In the case of obtaining a white light source in the light source 20 of the invention described above, red, blue, green light emitting diodes 21
をランダムに2次元的に配置し、マイクロレンズアレイ23の全面に拡散板を設けて赤、緑、青を合成するように構成すればよい。 Randomly two-dimensionally arranged, red provided diffusing plate over the entire surface of the microlens array 23, green, it may be configured to combine the blue.

【0030】次に、この発明の光源を用いた投写型カラー液晶表示装置の実施の形態を図5に従い説明する。 [0030] Next, an embodiment of the projection type color liquid crystal display device using the light source of the present invention in accordance with FIG.

【0031】図5に示すように、絶縁性基板上に赤色発光ダイオードを2次元的に配置し、その上にマイクロレンズアレイを装着した光源20(R)を用意する。 As shown in FIG. 5, the red light emitting diode on an insulating substrate two-dimensionally arranged, providing a light source 20 (R) equipped with a microlens array thereon. この光源20(R)上に赤色用画像が表示される液晶パネル26を装着する。 Red image attaches the liquid crystal panel 26 to be displayed on the light source 20 (R). そして、赤色発光ダイオードから出射され、マイクロレンズアレイで平行光に光束された光は、液晶パネル26上に形成された画像上を通過して赤色(R)の映像光としてダイクロプリズム27に与えられる。 Then, emitted from the red light emitting diode, in light is the light beam to parallel light microlens array, given the dichroic prism 27 as image light red (R) passes over the image formed on the liquid crystal panel 26 .

【0032】また、絶縁性基板上に緑色発光ダイオードを2次元的に配置し、その上にマイクロレンズアレイを装着した光源20(G)を用意する。 Further, a green light-emitting diodes two-dimensionally arranged on an insulating substrate, providing a light source 20 (G) equipped with a microlens array thereon. この光源20 The light source 20
(G)上に緑色用画像が表示される液晶パネル25を装着する。 Green image attaches the liquid crystal panel 25 to be displayed on the (G). そして、緑色発光ダイオードから出射され、マイクロレンズアレイで平行光に光束された光は液晶パネル25上に形成された画像上を通過して緑色(G)の映像光としてダイクロプリズム27に与えられる。 Then, emitted from the green light emitting diode, the light flux into a parallel light by the microlens array is applied to the dichroic prism 27 as image light green (G) passes over the image formed on the liquid crystal panel 25.

【0033】さらに、絶縁性基板上に青色発光ダイオードを2次元的に配置し、その上にマイクロレンズアレイを装着した光源20(B)を用意する。 Furthermore, placing a blue light-emitting diodes are two-dimensionally on an insulating substrate, providing a light source 20 (B) equipped with a microlens array thereon. この光源20 The light source 20
(B)上に緑色用画像が表示される液晶パネル24を装着する。 Green image attaches the liquid crystal panel 24 to be displayed on the (B). そして、青色発光ダイオードから出射され、マイクロレンズアレイで平行光化された光は液晶パネル2 Then, emitted from the blue light emitting diode, the light collimated by the microlens array liquid crystal panel 2
4上に形成された画像上を通過して青色(B)の映像光としてダイクロプリズム27に与えられる。 4 passes through the image on which has been formed on the given dichroic prism 27 as image light blue (B).

【0034】赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の映像光は、ダイクロイックプリズム27によって一つの出射光路上に集められる。 The red (R), the image light of green (G), blue (B) is collected in one of the emission optical path by the dichroic prism 27. これにより、赤色画像、緑色画像、青色画像の重ね合わせがなされ、この重ね合わせにより形成されたカラー画像は投写レンズ28を経てスクリーン12上に投影される。 Thus, red image, green image, the superposition of the blue image is made, the color image formed by the superposition is projected onto the screen 12 through the projection lens 28.

【0035】上記した各光源20(R)、20(G)、 [0035] Each light source above 20 (R), 20 (G),
20(B)の光の強度は、発光ダイオードに与える電流を制御することにより行えばよい。 The intensity of the light 20 (B) may be carried out by controlling the current applied to the light emitting diode.

【0036】次に、この発明の光源を用いた投写型カラー液晶表示装置の他の実施の形態を図6に従い説明する。 [0036] Next, a description will be given of another embodiment of a projection type color liquid crystal display device using the light source of the present invention in accordance with FIG.

【0037】図6に示すように、絶縁性基板上に赤色発光ダイオードを2次元的に配置し、その上にマイクロレンズアレイを装着した光源20(R)を用意する。 As shown in FIG. 6, a red light emitting diode on an insulating substrate two-dimensionally arranged, providing a light source 20 (R) equipped with a microlens array thereon. そして、赤色発光ダイオードから出射され、マイクロレンズアレイで平行光に光束された光源20(R)からの光は、色合成手段30としての、ダイクロイックミラー3 Then, emitted from the red light emitting diode, the light from the light source 20 (R), which is the light beam into parallel light by the microlens array as a color synthesizing means 30, the dichroic mirror 3
0a及びダイクロイックミラー30bに与えられる。 Given 0a and the dichroic mirror 30b. ダイクロイックミラー30aは、青色光を反射し、赤色光及び緑色光を透過する。 The dichroic mirror 30a reflects blue light and transmits red and green light. また、ダイクロイックミラー3 The dichroic mirror 3
0bは赤色光を反射し、緑色光及び青色光を透過する性質を有する。 0b has a property that reflects red light and transmits green light and blue light. 光源20(R)から出射された赤色光は、 The red light emitted from the light source 20 (R) is
ダイクロイックミラー30bで反射され、所定の角度でマイクロレンズアレイ31方向へ案内される。 Is reflected by the dichroic mirror 30b, it is guided to the micro-lens array 31 direction at a predetermined angle.

【0038】また、絶縁性基板上に緑色発光ダイオードを2次元的に配置し、その上にマイクロレンズアレイを装着した光源20(G)を用意する。 Further, a green light-emitting diodes two-dimensionally arranged on an insulating substrate, providing a light source 20 (G) equipped with a microlens array thereon. そして、緑色発光ダイオードから出射され、マイクロレンズアレイで平行光に光束され光源20(G)からの光は、色合成手段3 Then, emitted from the green light emitting diode, the light from the light source 20 (G) is the luminous flux into a parallel light by the microlens array, the color-combining element 3
0に与えられる。 It is given to 0. 光源20(G)から出射された緑色光は、ダイクロイックミラー30a、30bを透過し、マイクロレンズアレイ31に与えられる。 Green light emitted from the light source 20 (G) is transmitted through the dichroic mirror 30a, a 30b, provided on the microlens array 31.

【0039】さらに、絶縁性基板上に青色発光ダイオードを2次元的に配置し、その上にマイクロレンズアレイを装着した光源20(B)を用意する。 [0039] In addition, placing a blue light-emitting diodes are two-dimensionally on an insulating substrate, providing a light source 20 (B) equipped with a microlens array thereon. そして、青色発光ダイオードから出射され、マイクロレンズアレイで平行光化された光源20(B)からの光は、色合成手段3 Then, emitted from the blue light emitting diode, the light from the light source 20 is collimated by the microlens array (B), the color-combining element 3
0に与えられる。 It is given to 0. 光源20(B)から出射された青色光は、ダイクロイックミラー30aで反射され、所定の角度でマイクロレンズアレイ31方向へ案内される。 Blue light emitted from the light source 20 (B) is reflected by the dichroic mirror 30a, it is guided to the micro-lens array 31 direction at a predetermined angle.

【0040】即ち、光源20(R)、20(G)、20 [0040] That is, the light source 20 (R), 20 (G), 20
(B)から出射された光は2枚のダイクロイックミラー30a、30bからなる色合成手段30で集光され、各色に応じた分散角でマイクロレンズアレイ31に出射されるように、ダイクロイックミラー30a、30bの角度が調整されている。 Light emitted from the (B) is two dichroic mirrors 30a, condensed by the color-combining element 30 consisting of 30b, as is emitted to the micro-lens array 31 in dispersion angle corresponding to each color, dichroic mirrors 30a, angle 30b is adjusted.

【0041】色合成手段30により出射された赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)の角度は互いに異なっており、これら各色成分はマイクロレンズアレイ3 The red light emitted by the color synthesizing means 30 (R), the green light (G), and the angle of the blue light (B) are different from each other, each of these color components microlens array 3
1により相異なる位置に集束される。 It is focused at different positions by one. 液晶パネル32 The liquid crystal panel 32
は、マイクロレンズアレイ31で集束される位置にそれぞれその色成分に対応する画素部が形成されている。 The pixel portion corresponding to each of which color components at a position that is focused by the microlens array 31 is formed. 従って、マイクロレンズアレイ31により集束された赤色成分は液晶パネル32の赤(R)画素部、緑色成分は液晶パネル32の緑(G)画素部、青色成分は液晶パネル32の青(B)画素部を通る。 Therefore, red (R) pixel of the red component is focused liquid crystal panel 32 by the microlens array 31, the green component is green (G) pixel of the liquid crystal panel 32, blue (B) pixel of the blue component is a liquid crystal panel 32 through the part. そして、これら液晶パネル32の各画素部を通過し、液晶パネル32で変調され形成された映像が図示しない投射レンズで拡大され、スクリーン上に投影される。 Then, through the respective pixel portions of the liquid crystal panel 32, image modulated and formed by the liquid crystal panel 32 is enlarged by the projection lens (not shown), it is projected onto a screen.

【0042】この発明の光源を用いた投写型カラー液晶表示装置の更に他の実施の形態を図7に従い説明する。 [0042] explaining still another embodiment of a projection-type color liquid crystal display device using the light source of the present invention in accordance with FIG.

【0043】図7に示す投写型カラー液晶表示装置は、 The projection-type color liquid crystal display device shown in FIG. 7,
図3に示す光源20aを用いたものである。 It is obtained using the light source 20a shown in FIG. 前述したように、光源20aの、赤色発光ダイオード21R、緑色発光ダイオード21G及び青色発光ダイオード21Bから出射された各光は、マイクロレンズアレイ23aにより各色成分に応じて異なる角度で液晶パネル31の前面に設けられたマイクロレンズアレイ31に向かって出射される。 As described above, the light source 20a, the red light emitting diode 21R, the light emitted from the green light emitting diode 21G and the blue light emitting diode 21B is a front surface of the liquid crystal panel 31 at different angles depending on each color component by the microlens array 23a It is emitted toward the microlens array 31 provided. マイクロレンズアレイ23aから出射された赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)の角度は互いに異なっており、これら各色成分はマイクロレンズアレイ31により相異なる位置に集束される。 Microlens red light emitted from the array 23a (R), the green light (G), and the angle of the blue light (B) are different from each other, each of these color components are focused at different positions by the microlens array 31. 前述したように、液晶パネル32は、マイクロレンズアレイ31で集束される位置にそれぞれその色成分に対応する画素部が形成されている。 As described above, the liquid crystal panel 32 includes a pixel portion corresponding to each of which color components at a position that is focused by the microlens array 31 is formed. 従って、マイクロレンズアレイ31により集束された赤色成分は液晶パネル32の赤(R)画素部、緑色成分は液晶パネル32の緑(G)画素部、青色成分は液晶パネル32の青(B)画素部を通る。 Therefore, red (R) pixel of the red component is focused liquid crystal panel 32 by the microlens array 31, the green component is green (G) pixel of the liquid crystal panel 32, blue (B) pixel of the blue component is a liquid crystal panel 32 through the part. そして、これら液晶パネル32の各画素部を通過し、液晶パネル32で変調され形成された映像が図示しない投射レンズで拡大され、スクリーン上に投影される。 Then, through the respective pixel portions of the liquid crystal panel 32, image modulated and formed by the liquid crystal panel 32 is enlarged by the projection lens (not shown), it is projected onto a screen.

【0044】なお、上記した実施の形態においては、発光素子として、発光ダイオードを用いたが、有機又は無機EL(エレクトロルミネッセンス)、半導体レーザなど他の発光素子を用いることもできる。 [0044] Incidentally, in the above-described embodiment, as a device, the device using a light-emitting diode, an organic or inorganic EL (electroluminescence), may also be used other light emitting devices such as semiconductor lasers.

【0045】また、上記した実施の形態においては、表示パネルとして液晶パネルを用いた投写型カラー液晶表示装置について説明したが、液晶表示装置以外にも、例えば複数の微小鏡面素子が配置されてなる鏡面反射型変調器(DMD)を表示パネルとして用いた投写型表示装置に対しても適用可能である。 Further, in the above-described embodiment has described a projection type color liquid crystal display device using a liquid crystal panel as a display panel, in addition to the liquid crystal display device, for example, a plurality of micro-mirror device comprising disposed it is also applicable to a projection display device using a specular reflection type modulator (DMD) as a display panel.

【0046】 [0046]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の液晶表示装置用光源に用いる発光ダイオードなどで構成される発光素子は、広い色再現範囲で均一な表示ができる点光源であるので、その前面に光学素子を配置することで、 As described above, according to the present invention, since the light-emitting element constituted by such as a light emitting diode used in the liquid crystal display device light source of the present invention, it is a point light source can uniform display over a wide color reproduction range, its front by disposing the optical element,
分散角を小さくでき、平行に極めて近い照明光を得ることができるとともに、光の利用効率を向上させることができる。 The dispersion angle can be reduced, it is possible to obtain a parallel very close illumination light, it is possible to improve the utilization efficiency of light.

【0047】また、この発明の光源を用いたカラー液晶表示装置は、平行に極めて近い照明光をそれぞれの表示パネルに与えることができ、色ずれ、色ムラを解消できると共に、光の利用率が向上する。 Further, a color liquid crystal display device using the light source of the present invention may provide parallel very close illumination light to each of the display panel, the color shift, the color unevenness can be eliminated, light utilization improves. また、赤、緑、青の光をそれぞれ直接表示パネルに与えることができるので、光分離手段などによる光の損失を無くすことができ、光の利用率の高いカラー液晶表示装置を提供することができる。 Further, red, green, it is possible to provide blue light directly display panel respectively, it is possible to eliminate the loss of light due to the light separating means, to provide a high color liquid crystal display device of light utilization it can.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】この発明の第1の実施の形態に係る光源を示す概略平面図である。 1 is a schematic plan view showing a light source according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第1の実施の形態に係る光源を示す概略側面図である。 2 is a schematic side view showing a light source according to a first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第2の実施の形態に係る光源を示す概略側面図である。 Figure 3 is a schematic side view showing a light source according to a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第3の実施の形態に係る光源を示す概略平面図である。 4 is a schematic plan view showing a light source according to a third embodiment of the present invention.

【図5】この発明の実施の形態にかかる投射型液晶表示装置装置を示す概略構成図である。 5 is a schematic diagram showing a projection type liquid crystal display device device according to the embodiment of the present invention.

【図6】この発明の他の実施の形態にかかる投射型液晶表示装置装置を示す概略構成図である。 6 is a schematic diagram showing a projection type liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.

【図7】この発明の更に他の実施の形態にかかる投射型液晶表示装置装置を示す概略構成図である。 7 is a schematic configuration diagram showing still a projection type liquid crystal display device device according to another embodiment of the present invention.

【図8】カラー画像をスクリーン上に投写する投写型カラー液晶表示装置の内部構造を示した概略構成図である。 8 is a schematic diagram showing the internal structure of a projection type color liquid crystal display device for projecting a color image on a screen.

【図9】従来の光源を示す概略構成図である。 9 is a schematic diagram showing a conventional light source.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

20 光源 20a光源 21 発光ダイオード 21R 赤色発光ダイオード 21G 緑色発光ダイオード 21B 青色発光ダイオード 22 絶縁性基板 23 マイクロレンズアレイ 24 ヒートシンク 20(R) 赤色用光源 20(G) 緑色用光源 20(B) 青色用光源 24、25、26 液晶パネル 27 ダイクロイックプリズム 28 投写レンズ 29 スクリーン 30 色合成手段 30a ダイクロイックミラー 30b ダイクロイックミラー 31 マイクロレンズアレイ 32 液晶パネル 20 light source 20a light source 21 emitting diode 21R red emitting diode 21G green light emitting diode 21B blue light emitting diode 22 insulating substrate 23 the microlens array 24 heat sink 20 (R) red light source 20 (G) for green light source 20 (B) for blue light 24, 25, 26 liquid crystal panel 27 dichroic prism 28 projection lens 29 screen 30 colors combining means 30a dichroic mirror 30b dichroic mirror 31 a microlens array 32 a liquid crystal panel

Claims (6)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 赤色又は緑色若しくは青色の発光素子を複数個基板上に2次元的に配列すると共に、その発光素子からの光を発光素子の前面に配置された光学素子にて平行収束させることを特徴とする液晶表示装置用光源。 1. A red or green or blue light emitting elements while two-dimensionally arranged plurality on the substrate, thereby parallel converged by the optical element arranged in front of the light emitting elements the light from the light emitting element a light source for a liquid crystal display device according to claim.
  2. 【請求項2】 基板上に複数の赤色と緑色及び青色の発光素子をランダムに2次元的に配列すると共に、その発光素子からの光を発光素子の前面に配置された光学素子にて平行収束させることを特徴とする液晶表示装置用光源。 2. A well as two-dimensionally arranged at random a plurality of red and green and blue light-emitting element over the substrate, parallel converging the light from the light emitting element by an optical element arranged in front of the light emitting element the liquid crystal display device light source, characterized in that to.
  3. 【請求項3】 基板上に複数の赤色と緑色及び青色の発光素子を2次元的に配列すると共に、各発光素子からの光を発光素子の前面に配置された光学素子にて各色成分に応じて異なる角度で出射させることを特徴とする液晶表示装置用光源。 3. A well as sequences plurality of red and green and blue light emitting elements two-dimensionally on a substrate, according to each color component of light from each light emitting element by the optical element arranged in front of the light emitting element the liquid crystal display device light source, characterized in that emit at different angles Te.
  4. 【請求項4】 赤色の画像を変調する赤色用表示パネルと、この赤色用表示パネルに赤色光を照射する請求項1 4. A display panel for red to modulate the red image, claim 1 for irradiating red light to the red display panel
    に記載の光源と、緑色の画像を変調する緑色用表示パネルと、この緑色用表示パネルに緑色光を照射する請求項1に記載の光源と、青色の画像を変調する青色用表示パネルと、この青色用表示パネルに青色光を照射する請求項1に記載の光源と、前記各表示パネルを透過した映像光を合成する光学手段と、を備えてなるカラー液晶表示装置。 And light source according to a green display panel for modulating the green image, and a light source according to claim 1 which irradiates green light to the green display panel, and the blue display panel for modulating blue image, the light source of claim 1 which irradiates blue light to the blue display panel, a color liquid crystal display device including an optical unit, a synthesizing image light transmitted through the respective display panel.
  5. 【請求項5】 赤色光を出射する請求項1に記載の光源と、緑色光を出射する請求項1に記載の光源と、青色光を出射する請求項1に記載の光源と、前記3個の光源からの光を合成し、各色成分に応じて異なる角度で出射する色合成手段と、各色成分を集束させるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイで集束される色成分に対応する画素部を有する液晶パネルと、を備えてなるカラー液晶表示装置。 A light source according to claim 1 which emits wherein red light, a light source according to claim 1 for emitting green light, and a light source according to claim 1 which emits blue light, the three and combining light from the light source, a color combining means for emitting at different angles depending on each color component, a microlens array for focusing the respective color components, the pixel unit corresponding to the color components focused by the microlens array color liquid crystal display device including a liquid crystal panel, the with.
  6. 【請求項6】 基板上に複数の赤色と緑色及び青色の発光素子を2次元的に配列すると共に、各発光素子からの光を発光素子の前面に配置された光学素子にて各色成分に応じて異なる角度で出射させる光源と、各色成分を集束させるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイで集束される色成分に対応する画素部を有する液晶パネルと、を備えてなるカラー液晶表示装置。 6. A well as arranging a plurality of red and green and blue light emitting elements two-dimensionally on a substrate, according to each color component of light from each light emitting element by the optical element arranged in front of the light emitting element a light source for emitting at different angles Te, a microlens array for focusing each color component, and a liquid crystal panel having a pixel unit corresponding to the color components focused by the microlens array, a color liquid crystal display device including a.
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