JPH11133415A - 反射型ｌｃｄパネルユニット及びこれを用いた液晶プロジェクター - Google Patents

反射型ｌｃｄパネルユニット及びこれを用いた液晶プロジェクター

Info

Publication number
JPH11133415A
JPH11133415A JP9292903A JP29290397A JPH11133415A JP H11133415 A JPH11133415 A JP H11133415A JP 9292903 A JP9292903 A JP 9292903A JP 29290397 A JP29290397 A JP 29290397A JP H11133415 A JPH11133415 A JP H11133415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lcd panel
liquid crystal
substrate
reflection type
panel unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9292903A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3228896B2 (ja
Inventor
Takayuki Ishii
石井　　隆之
Katsumi Kurematsu
榑松　　克巳
Osamu Koyama
理 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP29290397A priority Critical patent/JP3228896B2/ja
Priority to US09/175,323 priority patent/US6563562B2/en
Priority to DE69826954T priority patent/DE69826954T2/de
Priority to EP98308627A priority patent/EP0911676B1/en
Publication of JPH11133415A publication Critical patent/JPH11133415A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3228896B2 publication Critical patent/JP3228896B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133382—Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell
    • G02F1/133385—Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell with cooling means, e.g. fans
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133621—Illuminating devices providing coloured light
    • G02F1/133623—Inclined coloured light beams
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/28—Adhesive materials or arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/02—Function characteristic reflective
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H04N5/7416—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal
    • H04N5/7441—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal the modulator being an array of liquid crystal cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＣＤパネルの表示画像面を該保持基板の裏
面からの高さを制御し、該ＬＣＤパネルの温度を該保持
基板へ放熱することを課題とする。 【解決手段】 反射型液晶駆動用基板と該駆動基板の上
に液晶層を挟んで配置される略透明な対向基板とからな
る反射型ＬＣＤパネルと、該反射型ＬＣＤパネルを固定
する保持基板から構成され該反射型ＬＣＤパネルの対向
基板側を上にして該保持基板上に配置されている反射型
ＬＣＤパネルユニットにおいて、前記保持基板が複数の
凸部を該保持基板上に有しており該凸部の高さが該保持
基板の裏面から等しく形成されていることを特徴とす
る。前記保持基板の凸部と前記反射型ＬＣＤパネルの光
入射面の裏面の接触部は少なくとも一個所は接着のため
に供給された接着剤を介している部分を有しており、そ
の他の部分もほぼ前記反射型ＬＣＤパネルの光入射面の
裏面と前記凸部が直接密着している部分が存在すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はオーディオ、ビジュ
アル（ＡＶ）用のリアプロジェクションディスプレーや
コンピューター出力用のデータープロジェクターなどの
投影型画像表示装置の画像表示部に設けられる反射型Ｌ
ＣＤパネルユニット及びこれを用いた液晶プロジェクタ
ーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像表示装置（ＬＣＤパネルユニ
ット）は図３に示すようにＬＣＤパネルと該ＬＣＤパネ
ルを保持する基板（以下、保持基板）から構成されてい
る。
【０００３】図３に示したように、該ＬＣＤパネル５
は、半導体基板にアクティブマトリクス状の画素電極を
有する液晶駆動基板１と、透明電極を有する対向基板２
と、液晶駆動基板１と対向基板２との間に保持された液
晶層４とから構成され、該ＬＣＤパネル５は前記保持基
板１０上に接着層８を介して接着固定される構造で形成
されていた。
【０００４】このような構成であると、該ＬＣＤパネル
５は該保持基板１０との間の接着層８の厚さのむらによ
り該保持基板１０の裏面からの該ＬＣＤパネル５の画像
表示面の高さが該ＬＣＤパネル５の有効画像面内で異な
ってしまうことがある。
【０００５】このような該ＬＣＤパネルユニットを用い
たプロジェクションディスプレーの投影画像は該ＬＣＤ
パネル５上に画像表示されたものが該プロジェクション
ディスプレーの投影レンズにより拡大投影されたもので
ある。該拡大投影された画像の鮮明度を決める一つの要
因としては、画像の焦点がスクリーン面でどれだけ合っ
ているかによる。このことから表示画像を形成している
該ＬＣＤパネル５の画像表示面が該投影レンズの被写界
深度に入るかにより表示画像の鮮明度が決まってくるこ
とがわかる。
【０００６】現在、プロジェクションディスプレーの分
野でも高精細画像の要求と、装置全体の小型化の要求か
ら、該ＬＣＤパネルの画素サイズの縮小と高密度化が進
み、さらに該ＬＣＤパネルサイズの小型化の進展が急激
に進んでいる。またプロジェクションディスプレーの開
発競争の中で投影サイズの拡大により該投影レンズの拡
大率を増加させねばならない。このように投影像の拡大
率を増大させる状況下で投影面が固定された場合には、
該投影レンズの被写界深度の減少が生じてくる。そのた
め、該ＬＣＤパネルを該投影レンズの焦点位置に精度良
く固定する必要がある。投影距離やレンズの性能による
差はあるが、例えば１インチサイズのＬＣＤパネルから
５０インチのスクリーンに投影する場合、５０倍の倍率
を有する投影レンズが必要となり、従って、数十倍の拡
大倍率を実現し、投影像の明るい投影レンズの設計によ
ると投影レンズの被写界深度は数十ミクロンの範囲にま
でなってしまう。
【０００７】しかしながら、上記従来例では該ＬＣＤパ
ネルの表示画像面が該保持基板の裏面からの距離が表示
画像の場所により数十から数百ミクロンの傾きを持つも
のも発生してしまうという問題が生じている。
【０００８】このことにより、該保持基板と投影レンズ
との距離を精度良く保持することが可能となっても、投
影された画像の一部分に焦点のぼけた部分が発生してし
まう問題があった。
【０００９】本出願にかかる第一の発明の目的は該ＬＣ
Ｄパネルの表示画像面を該保持基板の裏面からの高さを
制御することである。
【００１０】さらに、ＬＣＤパネルを用いたプロジェク
ションディスプレーに要求される性能として、投影画像
が明るいことがあげられている。そのため該ＬＣＤパネ
ルへの光源からの入射光量が増加する傾向である。また
該ＬＣＤパネルの小型化により、該ＬＣＤパネルへの単
位面積当たりの入射光の密度も上昇している。これらの
結果、該ＬＣＤパネルのパネル温度の上昇が生じてきて
いる。従来例では光源として２５０Ｗメタルハライドラ
ンプを使用して、対角１．３インチのＬＣＤパネルを用
いた。従来のＬＣＤパネルでは接着層に十分熱伝導率の
高くない接着剤を使用した場合に、ＬＣＤパネルの温度
が約４０℃上昇してしまった。この温度上昇を緩和する
ために、接着層として放熱用のフィラーを含んだ接着剤
を用いたが、ＬＣＤパネルの温度上昇は約３５℃までし
か改善しなかった。
【００１１】このように該保持基板との間に存在する接
着層により該ＬＣＤパネルから該保持基板への放熱は十
分とはいえなかった。そのため該ＬＣＤパネルの温度の
上昇が表示品位の低下を引き起こすなどの問題が発生し
ていた。
【００１２】本出願の第二の発明の目的は該ＬＣＤパネ
ルの温度を該保持基板へ放熱することでパネルの温度を
低下させることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本第１の発明は、該保持基板の表面に凸部を形成
し、かつ凸部の高さを一定の値に制御することで前記凸
部をスペーサーとして該ＬＣＤパネルを該保持基板に取
り付けることによって該ＬＣＤパネルの画像表示部を該
保持基板の裏面から一定の高さに制御することができ
る。上記の構成により該保持基板の取り付け位置を該投
影レンズとの間の距離を制御して配置することにより投
影画像の鮮明度を表示面内で保持することが可能とな
る。
【００１４】さらに本第二の発明は該保持基板の該凸部
と該ＬＣＤパネルを密着させて配置するとともに、該凸
部の上部平面と該ＬＣＤパネルとの間にフィラーを含ま
ない接着層を挟み込む部分と該凸部以外の領域には、フ
ィラーを含んだ接着層を充填する。該凸部の上部平面が
該ＬＣＤと密着すること、また該上部平面と該ＬＣＤパ
ネル間にフィラーを含まない接着層で接することによ
り、該ＬＣＤパネルの温度上昇が発生した場合でも、該
保持基板へ速やかに熱を伝達することができる。
【００１５】さらに、該凸部以外の部分についてもフィ
ラーを含んだ熱伝導率の高い接着層を充填することで該
ＬＣＤパネルから該保持基板への放熱を補助することが
でき、該ＬＣＤパネルの温度を低下させることもでき
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］本発明の第１の実施形態を図１を用
いて説明する。半導体技術で作成された液晶駆動基板１
の上に液晶層４を挟みこんで不図示の透明電極３を有す
る対向基板２を配置してＬＣＤパネル５が形成されてい
る。
【００１７】該ＬＣＤパネル５は保持基板６の上に形成
されたスペーサーを兼ねる凸部７によって保持され、接
着層８により固定されている。該保持基板６は板状の鋼
板材をプレス加工で打ち抜き、外形を形成した後、エン
ボス加工により凸形状を形成する。該凸部７は約０．５
ｍｍ角ほどの突起部で該保持基板６内に１ｍｍ間隔で形
成した。
【００１８】該凸部７の上部をグラインダーにより削り
取り、該保持基板６の裏面からの高さを一定となるよう
に加工する。本実施形態では保持基板６に板厚０．７ｍ
ｍの鋼材を使用して、該保持基板６の元板を形成し、
０．１ｍｍのエンボス加工を行い凸部７を形成した。更
にその後、０．７８±０．０１ｍｍの精度の加工を加え
た。このようにして該保持基板７は０．０８±０．０１
ｍｍのスペーサーを有する保持基板が得られた。
【００１９】該保持基板６上にエンボス加工による凸部
７以外の部分に放熱用のフィラーを含有した熱硬化接着
剤（東芝シリコーン、ＳＥ３３８０）を塗布し、エンボ
ス上部には同社のフィラーなし接着剤を塗布し、該ＬＣ
Ｄパネル５を該保持基板６に押圧２ｋｇで密着させたま
ま、６５℃の恒温層中で２時間の硬化を行った。上記の
条件により、該ＬＣＤパネル５の画像表示面が該保持基
板６の裏面から１．４８±０．０１ｍｍの位置に保持さ
れた反射型ＬＣＤパネルユニットが形成できた。
【００２０】上記のように形成された反射型ＬＣＤパネ
ルユニットを投影ユニットに取り付け、表示装置の画像
を投影したところ、投影画像全体で焦点のあった鮮明な
画像が得られた。また、ＬＣＤパネル５の温度上昇も約
２５℃以下に抑えられ、ＬＣＤパネル５の表示品位を低
下させることもなく良好な投影画像が得られた。
【００２１】［第２の実施形態］本発明の第２の実施形
態を図２を使って説明する。半導体技術で作成された液
晶駆動基板１の上に液晶層４を挟みこんで不図示の透明
電極３を有する対向基板２を配置してＬＣＤパネル５が
形成されている。
【００２２】該ＬＣＤパネル５は保持基板９の上に形成
されたスペーサーを兼ねる凸部７によって保持され接着
層８により固定されている。該保持基板９はアルミのダ
イキャストにより板状の構造の表面に、凸状の突起を形
成されており、該凸部７は約０．５ｍｍφほどの突起部
で、該保持基板９内に１ｍｍ間隔で形成した。
【００２３】該凸部７の上部を該保持基板９の裏面から
の高さを一定となるように加工する。本実施形態では
０．１ｍｍの凸部７を含む板厚０．７ｍｍの板形状の鋳
型を作成して、アルミを溶かし込んで完成したダイキャ
ストの保持基板９を得た。該保持基板９の裏面と該凸部
７の上部を削り取り高さを０．７８±０．０１ｍｍの精
度の加工を加えた。このようにして該保持基板９は０．
０８±０．０１ｍｍのスペーサーを有する基板が得られ
た。
【００２４】該保持基板９上に加工された凸部７以外の
部分に放熱用のフィラーを含有した熱硬化接着剤（東芝
シリコーン、ＳＥ３３８０）を塗布し、凸部７上部には
同社のフィラーなし接着剤を塗布し、該ＬＣＤパネル５
を該保持基板９に押圧２ｋｇで密着させたまま、６５℃
の恒温層中で２時間の硬化を行った。上記の条件により
該ＬＣＤパネル５の画像表示面が該保持基板９の裏面か
ら１．４８±０．０１ｍｍの位置に保持された反射型Ｌ
ＣＤパネルユニットが形成できた。
【００２５】上記のように形成された反射型ＬＣＤパネ
ルユニットを投影ユニットに取り付け、表示装置の画像
を投影したところ投影画像全体で焦点のあった鮮明な画
像が得られた。また、ＬＣＤパネルの温度上昇も約２０
℃以下に抑えられ、ＬＣＤパネルの表示品位を低下させ
ることもなく良好な投影画像が得られた。該保持基板の
材質がアルミであることから熱伝導率の改善により第一
の実施形態よりよい結果がえられた。
【００２６】［第３の実施形態］本発明の第３の実施形
態も第２の実施形態とほぼ同様の構成である。半導体技
術で作成された液晶駆動基板１の上に液晶層４を挟みこ
んで不図示の透明電極を有する対向基板２を配置してＬ
ＣＤパネル５が形成されている。
【００２７】該ＬＣＤパネル５は保持基板９の上に形成
されたスペーサーを兼ねる凸部７によって保持され接着
層８により固定されている。第３の実施形態では該保持
基板９はアルミの板材から削り出しにより、板状の構造
の表面に凸状の突起を形成されており、該凸部７は約
０．５ｍｍφほどの突起部で該保持基板９内に１ｍｍ間
隔で形成した。
【００２８】さらに該凸部７の上部は該保持基板９の裏
面からの高さを一定となるように加工した。本実施形態
では高さ０．１ｍｍの凸部７を含む板厚０．７ｍｍの板
形状にアルミを削り出して完成したアルミの保持基板９
を得た。さらに該保持基板９の裏面と該凸部７の上部を
削り取り高さを０．７８±０．０１ｍｍの精度の加工を
加えた。このようにして該保持基板９は０．０８±０．
０１ｍｍのスペーサーを有する基板が得られた。
【００２９】該保持基板９上に加工された凸部以外の部
分に放熱用のフィラーを含有した熱硬化接着剤（東芝シ
リコーン、ＳＥ３３８０）を塗布し、凸部７上部には同
社のフィラーなし接着剤を塗布し、該ＬＣＤパネル５を
該保持基板９に押圧２ｋｇで密着させたまま、６５℃の
恒温層中で２時間の硬化を行った。上記の条件により該
ＬＣＤパネル５の画像表示面が該保持基板９の裏面から
１．４８±０．０１ｍｍの位置に保持された反射型ＬＣ
Ｄパネルユニットが形成できた。
【００３０】上記のように形成された反射型ＬＣＤパネ
ルユニットを、投影ユニットに取り付け表示装置の画像
を投影したところ、投影画像全体で焦点のあった鮮明な
画像が得られた。また、ＬＣＤパネル５の温度上昇も約
２０℃以下に抑えられ、ＬＣＤパネル５の表示品位を低
下させることもなく良好な投影画像が得られた。第３の
実施形態も該保持基板９の材質がアルミであることから
熱伝導率の改善により第２の実施形態と同等の結果がえ
られた。
【００３１】［第４の実施形態］次に本実施形態の反射
型液晶パネルを組み込む光学システムについて図４を用
いて説明する。図４において、３７１はハロゲンランプ
等の光源、３７２は光源像をしぼり込む集光レンズ、３
７３，３７５は平面状の凸型フレネルレンズ、３７４は
Ｒ，Ｇ，Ｂに分解する色分解光学素子で、ダイクロイッ
クミラー、回折格子等が有効である。
【００３２】また、３７６はＲ，Ｇ，Ｂ光に分離された
それぞれの光をＲ，Ｇ，Ｂ３パネルに導くそれぞれのミ
ラー、３７７は集光ビームを反射型液晶パネルに平行光
で照明するための視野レンズ、３７８は第１乃至第３の
実施形態で説明したＬＣＤパネルユニットを所定の位置
に配置された上述の反射型液晶素子、３７９の位置にし
ぼりがある。また、３８０は複数のレンズを組み合わせ
て拡大する投射レンズ、３８１はスクリーンで、通常、
投射光を平行光へ変換するフレネルレンズと上下、左右
に広視野角として表示するレンチキュラレンズの２板よ
り構成されると明瞭な高コントラストで明るい画像を得
ることができる。図４の構成では、１色のパネルのみ記
載されているが、色分解光学素子３７４からしぼり部３
７９の間は３色それぞれに分離されており、３板パネル
が配置されている。又、反射型液晶装置パネル表面にマ
イクロレンズアレーを設け、異なる入射光を異なる画素
領域に照射させる配置をとることにより、３板のみなら
ず、単板構成でも可能であることは言うまでもない。液
晶素子の液晶層に電圧が印加され、各画素で正反射した
光は、３７９に示すしぼり部を透過しスクリーン上に投
射される。
【００３３】一方、電圧が印加されずに、液晶層が散乱
体となっている時、反射型液晶素子へ入射した光は、等
方的に散乱し、３７９に示す絞り部の開口を見込む角度
の中の散乱光以外は、投射レンズにはいらない。これに
より黒を表示する。以上の光学系からわかるように、偏
光板が不要で、しかも画素電極の全面が信号光が高反射
率で投射レンズにはいるため、従来よりも２−３倍明る
い表示が実現できた。上述の実施形態でも述べたよう
に、対向基板表面、界面には、反射防止対策が施されて
おり、ノイズ光成分も極めて少なく、高コントラスト表
示が実現できた。又、パネルサイズが小さくできるた
め、すべての光学素子（レンズ、ミラーｅｔｃ．）が小
型化され、低コスト、軽量化が達成された。
【００３４】又、光源の色ムラ、輝度ムラ、変動は、光
源と光学系との間にインテグレタ（はえの目レンズ型ロ
ッド型）を挿入することにより、スクリーン上での色ム
ラ、輝度ムラは、解決できた。
【００３５】上記液晶パネル以外の周辺電気回路につい
て、図５を用いて説明する。図において、３８５は電源
で、主にランプ用電源とパネルや信号処理回路駆動用シ
ステム電源に分離される。３８６はプラグ、３８７はラ
ンプ温度検出器で、ランプの温度の異常があれば、制御
ボード３８８によりランプを停止させる等の制御を行
う。これは、ランプに限らず、３８９のフィルタ安全ス
イッチでも同様に制御される。たとえば、高温ランプハ
ウスボックスを開けようとした場合、ボックスがあかな
くなるような安全上の対策が施されている。３９０はス
ピーカー、３９１は音声ボードで、要求に応じて３Ｄサ
ウンド、サラウンドサウンド等のプロセッサも内蔵でき
る。３９２は拡張ボード１で、ビデオ信号用Ｓ端子、ビ
デオ信号用コンポジット映像、音声等の外部装置３９６
からの入力端子及びどの信号を選択するかの選択スイッ
チ３９５、チューナ３９４からなり、デコーダ３９３を
介して拡張ボード２へ信号が送られる。一方、拡張ボー
ド２は、おもに、別系列からのビデオやコンピュータの
Ｄｓｕｂ１５ピン端子を有し、デコーダ３９３からのビ
デオ信号と切り換えるスイッチ４５０を介して、Ａ／Ｄ
コンバータ４５１でディジタル信号に変換される。
【００３６】また、４５３は主にビデオＲＡＭ等のメモ
リとＣＰＵとからなるメインボードである。Ａ／Ｄコン
バータ４５１でＡ／Ｄ変換したＮＴＳＣ信号は、一端メ
モリに蓄積され、高画素数へうまく割りあてるために、
液晶素子数にマッチしていない空き素子の不足の信号を
補間して作成したり、液晶表示素子に適したγ変換エッ
ジ階調、ブライト調整バイアス調整等の信号処理を行
う。ＮＴＳＣ信号でなく、コンピュータ信号も、たとえ
ばＶＧＡの信号がくれば、高解像度のＸＧＡパネルの場
合、その解像度変換処理も行う。一画像データだけでな
く、複数の画像データのＮＴＳＣ信号にコンピュータ信
号を合成させる等の処理もこのメインボード４５３で行
う。メインボード４５３の出力はシリアル・パラレル変
換され、ノイズの影響を受けにくい形態でヘッドボード
４５４に充られる。このヘッドボード４５４で、再度パ
ラレル／シリアル変換後、Ｄ／Ａ変換し、パネルのビデ
オ線数に応じて分割され、ドライブアンプを介して、
Ｂ，Ｇ，Ｒ色の液晶パネル４５５，４５６，４５７へ信
号を書き込む。４５２はリモコン操作パネルで、コンピ
ュータ画面も、ＴＶと同様の感覚で、簡単操作可能とな
っている。また、液晶パネル４５５，４５６，４５７の
夫々は、各色の色フィルタを備えた同一の液晶装置構成
であり、その液晶パネルの特に反射電極と隣接する反射
電極間の非導電性膜の形状について説明した液晶（ＬＣ
Ｄ）パネルは、第１〜第３の実施形態で説明したものを
適用する。各液晶装置は以上の説明のように、本実施形
態の表示結果は、きわめてきれいな画像表示が可能であ
る。
【００３７】（第５の実施形態）図６に本発明の液晶表
示装置を用いた前面及び背面投写型液晶表示装置光学系
の構成図を示す。本図はその上面図を表す図６（ａ）、
正面図を表す図６（ｂ）、側面図を表す図６（ｃ）から
成っている。同図において、１３０１はスクリーンに投
射する投影レンズ、１３０２はマイクロレンズ付液晶パ
ネル、１３０３は偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）、
１３４０はＲ（赤色光）反射ダイクロイックミラー、１
３４１はＢ／Ｇ（青色＆緑色光）反射ダイクロイックミ
ラー、１３４２はＢ（青色光）反射ダイクロイックミラ
ー、１３４３は全色光を反射する高反射ミラー、１３５
０はフレネルレンズ、１３５１は凸レンズ、１３０６は
ロッド型インテグレーター、１３０７は楕円リフレクタ
ー、１３０８はメタルハライド、ＵＨＰ等のアークラン
プである。ここで、Ｒ（赤色光）反射ダイクロイックミ
ラー１３４０、Ｂ／Ｇ（青色＆緑色光）反射ダイクロイ
ックミラー１３４１、Ｂ（青色光）反射ダイクロイック
ミラー１３４２はそれぞれ図７に示したような分光反射
特性を有している。そしてこれらのダイクロイックミラ
ーは高反射ミラー１３４３とともに、図８の斜視図に示
したように３次元的に配置されており、後述するように
白色照明光をＲＧＢに色分解するとともに、液晶パネル
１３０２に対して各原色光が、３次元的に異なる方向か
ら該液晶パネル１３０２を照明するようにしている。
【００３８】ここで、光束の進行過程に従って説明する
と、まず光源のランプ１３０８からの出射光束は白色光
であり、楕円リフレクター１３０７によりその前方のイ
ンテグレータ１３０６の入り口に集光され、このインテ
グレーター１３０６内を反射を繰り返しながら進行する
につれて光束の空間的強度分布が均一化される。そして
インテグレーター１３０６を出射した光束は凸レンズ１
３５１とフレネルレンズ１３５０とにより、ｘ軸−方向
（図６（ｂ）の正面図基準）に平行光束化され、まずＢ
反射ダイクロイックミラー１３４２に至る。このＢ反射
ダイクロイックミラー１３４２ではＢ光（青色光）のみ
が反射され、ｚ軸−方向つまり下側（図６（ｂ）の正面
図基準）にｚ軸に対して所定の角度でＲ反射ダイクロイ
ックミラー１３４０に向かう。
【００３９】一方、Ｂ光以外の色光（Ｒ／Ｇ光）はこの
Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２を通過し、高反射
ミラー１３４３により直角にｚ軸−方向（下側）に反射
され、やはりＲ反射ダイクロイックミラー１３４０に向
かう。ここで、Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２と
高反射ミラー１３４３は共に図６（ａ）の正面図を基に
して言えば、インテグレーター１３０６からの光束（ｘ
軸−方向）をｚ軸−方向（下側）に反射するように配置
しており、高反射ミラー１３４３はｙ軸方向を回転軸に
ｘ−ｙ平面に対して丁度４５°の傾きとなっている。そ
れに対してＢ反射ダイクロイックミラー１３４２はやは
りｙ軸方向を回転軸にｘ−ｙ平面に対して、この４５°
よりも浅い角度に設定されている。従って、高反射ミラ
ー１３４３で反射されたＲ／Ｇ光はｚ軸−方向に直角に
反射されるのに対して、Ｂ反射ダイクロイックミラー１
３４２で反射されたＢ光はｚ軸に対して所定の角度（ｘ
−ｚ面内チルト）で下方向に向かう。ここで、Ｂ光とＲ
／Ｇ光の液晶パネル１３０２上の照明範囲を一致させる
ため、各色光の主光線は液晶パネル１３０２上で交差す
るように、高反射ミラー１３４３とＢ反射ダイクロイッ
クミラー１３４２のシフト量およびチルト量が選択され
ている。
【００４０】次に、前述のように下方向（ｚ軸−方向）
に向かったＲ／Ｇ／Ｂ光はＲ反射ダイクロイックミラー
１３４０とＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１に
向かうが、これらはＢ反射ダイクロイックミラー１３４
２と高反射ミラー１３４３の下側に位置し、まず、Ｂ／
Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１はｘ軸を回転軸に
ｘ−ｚ面に対して４５°傾いて配置されており、Ｒ反射
ダイクロイックミラー１３４０はやはりｘ軸方向を回転
軸にｘ−ｚ平面に対してこの４５°よりも浅い角度に設
定されている。従ってこれらに入射するＲ／Ｇ／Ｂ光の
うち、まずＢ／Ｇ光はＲ反射ダイクロイックミラー１３
４０を通過して、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３
４１により直角にｙ軸＋方向に反射され、ＰＢＳ１３０
３を通じて偏光化された後、ｘ−ｚ面に水平に配置され
た液晶パネル１３０２を照明する。このうちＢ光は前述
したように（図６（ａ）、図６（ｂ）参照）、ｘ軸に対
して所定の角度（ｘ−ｚ面内チルト）で進行しているた
め、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１による反
射後は、ｙ軸に対して所定の角度（ｘ−ｙ面内チルト）
を維持し、その角度を入射角（ｘ−ｙ面方向）として該
液晶パネル１３０２を照明する。
【００４１】Ｇ光についてはＢ／Ｇ反射ダイクロイック
ミラー１３４１により直角に反射し、ｙ軸＋方向に進
み、ＰＢＳ１３０３を通じて偏光化された後、入射角０
°つまり垂直に該液晶パネル１３０２を照明する。また
Ｒ光については、前述のようにＢ／Ｇ反射ダイクロイッ
クミラー１３４１の手前に配置されたＲ反射ダイクロイ
ックミラー１３４０によりＲ反射ダイクロイックミラー
１３４０にてｙ軸＋方向に反射されるが、図６（ｃ）
（側面図）に示したようにｙ軸に対して所定の角度（ｙ
−ｚ面内チルト）でｙ軸＋方向に進み、ＰＢＳ１３０３
を通じて偏光化された後、該液晶パネル１３０２をこの
ｙ軸に対する角度を入射角（ｙ−ｚ面方向）として照明
する。また、前述と同様にＲＧＢ各色光の液晶パネル１
３０２上の照明範囲を一致させるため、各色光の主光線
は液晶パネル１３０２上で交差するように、Ｂ／Ｇ反射
ダイクロイックミラー１３４１とＲ反射ダイクロイック
ミラー１３４０のシフト量およびチルト量が選択されて
いる。
【００４２】さらに、図７（ａ）に示したようにＢ反射
ダイクロイックミラー１３４１のカット波長は４８０ｎ
ｍ、図７（ｂ）に示したようにＢ／Ｇ反射ダイクロイッ
クミラー１３４１のカット波長は５７０ｎｍ、図７
（ｃ）に示したようにＲ反射ダイクロイックミラー１３
４０のカット波長は６００ｎｍであるから、不要な橙色
光はＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１を透過し
て捨てられる。これにより最適な色バランスを得ること
ができる。
【００４３】そして後述するように液晶パネル１３０２
にて各ＲＧＢ光は反射＆偏光変調され、ＰＢＳ１３０３
に戻り、ＰＢＳ１３０３のＰＢＳ面１３０３ａにてｘ軸
＋方向に反射する光束が画像光となり、投影レンズ１３
０１を通じて、スクリーン（不図示）に拡大投影され
る。ところで、該液晶パネル１３０２を照明する各ＲＧ
Ｂ光は入射角が異なるため、そこから反射されてくる各
ＲＧＢ光もその出射角を異にしているが、投影レンズ１
３０１としてはこれらを全て取り込むに十分な大きさの
レンズ径及び開口のものを用いている。ただし、投影レ
ンズ１３０１に入射する光束の傾きは、各色光がマイク
ロレンズを２回通過することにより平行化され、液晶パ
ネル１３０２への入射光の傾きを維持している。
【００４４】ところが、図１４に示したように従来例の
透過型では、液晶パネルを出射した光束はマイクロレン
ズの集光作用分も加わってより大きく広がってしまうの
で、この光束を取り込むための投影レンズはさらに大き
な開口数が求められ、高価なレンズとなっていた。しか
し、本例では液晶パネル２からの光束の広がりはこのよ
うに比較的小さくなるので、より小さな開口数の投影レ
ンズでもスクリーン上で十分に明るい投影画像を得るこ
とができ、より安価な投影レンズを用いることが可能に
なる。また、図１９に示す縦方向に同一色が並ぶストラ
イプタイプの表示方式の例を本実施形態に用いることも
可能であるが、後述するように、マイクロレンズを用い
た液晶パネルの場合は好ましくない。
【００４５】次に、ここで用いる本発明液晶パネル１３
０２について説明する。図９に該液晶パネル１３０２の
拡大断面模式図（図８のｙ−ｚ面に対応）を示す。図に
おいて、１３２１はマイクロレンズ基板、１３２２はマ
イクロレンズ、１３２３はシートガラス、１３２４は透
明対向電極、１３２５は液晶層、１３２６は画素電極、
１３２７はアクティブマトリックス駆動回路部、１３２
８はシリコン半導体基板である。また、１２５２は周辺
シール部である。ここで、本実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂ
画素が、１パネルに集約されており、１画素のサイズは
小さくなる。従って、開口率を上げることの重要性が大
きく、集光された光の範囲には、反射電極が存在してい
なければならず、第１〜第５の実施形態で説明した構成
が重要となる。マイクロレンズ１３２２は、いわゆるイ
オン交換法によりガラス基板（アルカリ系ガラス）１３
２１の表面上に形成されており、画素電極１３２６のピ
ッチの倍のピッチで２次元的アレイ構造を成している。
【００４６】液晶層１３２５は反射型に適応したいわゆ
るＤＡＰ，ＨＡＮ等のＥＣＢモードのネマチック液晶を
採用しており、不図示の配向層により所定の配向が維持
されている。第４の実施形態と比べると電圧値が低く、
画素電極１３２６の電位の精度はさらに重要になってく
るため、本発明の回路、構成は有効であり、単板で画素
数も多く、従って第１乃至第３の実施形態のＬＣＤパネ
ルユニットは非常に有効となる。画素電極１３２６はＡ
ｌから成り、反射鏡を兼ねており、表面性を良くして反
射率を向上させるため、パターニング後の最終工程でい
わゆるＣＭＰ処理を施している（詳しくは後述する）。
【００４７】アクティブマトリックス駆動回路部１３２
７はいわゆるシリコン半導体基板１３２８上に設けられ
た半導体回路であり、上記画素電極１３２６をアクティ
ブマトリックス駆動するものであり、該回路マトリック
スの周辺部には、不図示のゲート線ドライバー（垂直レ
ジスター等）や信号線ドライバー（水平レジスター等）
が設けられている（詳しくは後述する）。これらの周辺
ドライバーおよびアクティブマトリックス駆動回路はＲ
ＧＢの各原色映像信号を所定の各ＲＧＢ画素に書き込む
ように構成されており、該各画素電極１３２６はカラー
フィルターは有さないものの、前記アクティブマトリッ
クス駆動回路にて書き込まれる原色映像信号により各Ｒ
ＧＢ画素として区別され、後述する所定のＲＧＢ画素配
列を形成している。
【００４８】ここで、液晶パネル１３０２に対して照明
するＧ光について見てみると、前述したようにＧ光はＰ
ＢＳ１３０３により偏光化されたのち該液晶パネル１３
０２に対して垂直に入射する。この光線のうち１つのマ
イクロレンズ１３２２ａに入射する光線例を図中の矢印
Ｇ（ｉｎ／ｏｕｔ）に示す。ここに図示されたように該
Ｇ光線はマイクロレンズ１３２２により集光され、Ｇ画
素電極１３２６ｇ上を照明する。そしてＡｌより成る該
画素電極１３２６ｇにより反射され、再び同じマイクロ
レンズ１３２２ａを通じてパネル外に出射していく。こ
のように液晶層１３２５を往復通過する際、該Ｇ光線
（偏光）は画素電極１３２６ｇに印加される信号電圧に
より対向電極１３２４との間に形成される電界による液
晶の動作により変調を受けて、該液晶パネルを出射し、
ＰＢＳ１３０３に戻る。
【００４９】ここで、その変調度合いによりＰＢＳ面１
３０３ａにて反射され、投影レンズ１３０１に向かう光
量が変化し、各画素のいわゆる濃淡階調表示がなされる
ことになる。一方、上述したように図９中断面（ｙ−ｚ
面）内の斜め方向から入射してくるＲ光については、や
はりＰＢＳ１３０３により偏光されたのち、例えばマイ
クロレンズ１３２２ｂに入射するＲ光線に注目すると、
図中の矢印Ｒ（ｉｎ）で示したように、該マイクロレン
ズ１３２２ｂにより集光され、その真下よりも左側にシ
フトした位置にあるＲ画素電極１３２６ｒ上を照明す
る。そして該画素電極１３２６ｒにより反射され、図示
したように今度は隣（−ｚ方向）のマイクロレンズ１３
２２ａを通じて、パネル外に出射していく（Ｒ（ｏｕ
ｔ））。
【００５０】この際、該Ｒ光線（偏光）はやはり画素電
極１３２６ｒに印加される信号電圧により対向電極１３
２４との間に形成される画像信号に応じた電界による液
晶の動作により変調を受けて、該液晶パネルを出射し、
ＰＢＳ１３０３に戻る。そして、その後のプロセスは前
述のＧ光の場合と全く同じように、画像光を投影レンズ
１３０１から投影される。ところで、図９の描写では画
素電極１３２６ｇ上と画素電極１３２６ｒ上の各Ｇ光と
Ｒ光の色光が１部重なり干渉しているようになっている
が、これは模式的に液晶層の厚さを拡大誇張して描いて
いるためであり、実際には該液晶層の厚さは１〜５μで
あり、シートガラス１３２３の５０〜１００μに比べて
非常に薄く、画素サイズに関係なくこのような干渉は起
こらない。
【００５１】次に、図１０に本例での色分解・色合成の
原理説明図を示す。ここで、図１０（ａ）は液晶パネル
１３０２の上面模式図、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）は
それぞれ該液晶パネル上面模式図に対するＡ−Ａ′（ｘ
方向）断面模式図、Ｂ−Ｂ′（ｚ方向）断面模式図であ
る。ここで、マイクロレンズ１３２２は、図１０（ａ）
の一点鎖線に示すように、Ｇ光を中心として両隣接する
２色画素の半分ずつに対して１個が対応している。この
うち図１０（ｃ）はｙ−ｚ断面を表す上記図９に対応す
るものであり、各マイクロレンズ１３２２に入射するＧ
光とＲ光の入出射の様子を表している。これから判るよ
うに各Ｇ画素電極は各マイクロレンズの中心の真下に配
置され、各Ｒ画素電極は各マイクロレンズ間境界の真下
に配置されている。従ってＲ光の入射角はそのｔａｎθ
が画素ピッチ（Ｂ＆Ｒ画素）とマイクロレンズ・画素電
極間距離の比に等しくなるように設定するのが好まし
い。一方、図１０（ｂ）は該液晶パネル１３０２のｘ−
ｙ断面に対応するものである。このｘ−ｙ断面について
は、Ｂ画素電極とＧ画素電極とが図１０（ｃ）と同様に
交互に配置されており、やはり各Ｇ画素電極は各マイク
ロレンズ中心の真下に配置され、各Ｂ画素電極は各マイ
クロレンズ間境界の真下に配置されている。
【００５２】ところで該液晶パネルを照明するＢ光につ
いては、前述したようにＰＢＳ１３０３による偏光化
後、図６中断面（ｘ−ｙ面）の斜め方向から入射してく
るため、Ｒ光の場合と全く同様に、各マイクロレンズ１
３２２から入射したＢ光線は、図示したようにＢ画素電
極１３２６ｂにより反射され、入射したマイクロレンズ
１３２２に対して、ｘ方向に隣り合うマイクロレンズ１
３２２から出射する。Ｂ画素電極１３２６ｂ上の液晶に
よる変調や液晶パネルからのＢ出射光の投影について
は、前述のＧ光およびＲ光と同様である。
【００５３】また、各Ｂ画素電極１３２６ｂは各マイク
ロレンズ間境界の真下に配置されており、Ｂ光の液晶パ
ネルに対する入射角についても、Ｒ光と同様にそのｔａ
ｎθが画素ピッチ（Ｇ＆Ｂ画素）とマイクロレンズ・画
素電極間距離の比に等しくなるように設定するのが好ま
しい。ところで、本例液晶パネルでは以上述べたように
各ＲＧＢ画素の並びがｚ方向に対してはＲＧＲＧＲＧ…
の並びに、ｘ方向に対してはＢＧＢＧＢＧ…の並びとな
っているが、図１０（ａ）はその平面的な並びを示して
いる。このように各画素サイズは縦横共にマイクロレン
ズの約半分になっており、画素ピッチはｘ−ｚ両方向と
もにマイクロレンズのそれの半分になっている。また、
Ｇ画素は平面的にもマイクロレンズ中心の真下に位置
し、Ｒ画素はｚ方向のＧ画素間かつマイクロレンズ境界
に位置し、Ｂ画素はｘ方向のＧ画素間かつマイクロレン
ズ境界に位置している。また、１つのマイクロレンズ単
位の形状は矩形（画素の２倍サイズ）となっている。
【００５４】図１１に本液晶パネルの部分拡大上面図を
示す。ここで図中の破線格子１３２９は１つの絵素を構
成するＲＧＢ画素のまとまりを示している。つまり、図
９のアクティブマトリックス駆動回路部１３２７により
各ＲＧＢ画素が駆動される際、破線格子１３２９で示さ
れるＲＧＢ画素ユニットは同一画素位置に対応したＲＧ
Ｂ映像信号にて駆動される。ここでＲ画素電極１３２６
ｒ、Ｇ画素電極１３２６ｇ、Ｂ画素電極１３２６ｂから
成る１つの絵素に注目してみると、まずＲ画素電極１３
２６ｒは矢印ｒ１で示されるようにマイクロレンズ１３
２２ｂから前述したように斜めに入射するＲ光で照明さ
れ、そのＲ反射光は矢印ｒ−２で示すようにマイクロレ
ンズ１３２２ａを通じて出射する。Ｂ画素電極１３２６
ｂは矢印ｂ１で示されるようにマイクロレンズ１３２２
ｃから前述したように斜めに入射するＢ光で照明され、
そのＢ反射光は矢印ｂ２で示すようにやはりマイクロレ
ンズ１３２２ａを通じて出射する。またＧ画素電極１３
２６ｇは正面後面矢印ｇ１２で示されるように、マイク
ロレンズ１３２２ａから前述したように垂直（紙面奥へ
向かう方向）に入射するＧ光で照明され、そのＧ反射光
は同じマイクロレンズ１３２２ａを通じて垂直に（紙面
手前に出てくる方向）出射する。
【００５５】このように、本液晶パネルにおいては、１
つの絵素を構成するＲＧＢ画素ユニットについて、各原
色照明光の入射照明位置は異なるものの、それらの出射
については、同じマイクロレンズ（この場合は１３２２
ａ）から行われる。そしてこのことはその他の全ての絵
素（ＲＧＢ画素ユニット）についても成り立っている。
【００５６】従って、図１２に示すように本液晶パネル
からの全出射光をＰＢＳ１３０３および投影レンズ１３
０１を通じて、スクリーン１３０９に投写するに際し
て、液晶パネル１３０２内のマイクロレンズ１３２２の
位置がスクリーン１３０９上に結像投影されるように光
学調整すると、その投影画像は図１８に示すようなマイ
クロレンズの格子内に各絵素を構成する該ＲＧＢ画素ユ
ニットからの出射光が混色した状態つまり同画素混色し
た状態の絵素を構成単位としたものとなる。そして、前
述した図１９による従来例のようないわゆるＲＧＢモザ
イクが無い、質感の高い良好なカラー画像表示が可能と
なる。
【００５７】つぎに、図９に示すように、アクティブマ
トリックス駆動回路部１３２７は各画素電極１３２６の
下に存在するため、図９の回路断面図上では絵素を構成
する各ＲＧＢ画素は単純に横並びに描かれているが、各
画素ＦＥＴのドレインは、図１１に示したような２次元
的配列の各ＲＧＢ画素電極１３２６に接続している。
【００５８】ところで、本投写型液晶表示装置の駆動回
路系についてその全体ブロック図を図１３に示す。ここ
で、１３１０はパネルドライバーであり、ＲＧＢ映像信
号を極性反転し、かつ所定の電圧増幅をした液晶駆動信
号を形成するとともに、対向電極１３２４の駆動信号、
各種タイミング信号等を形成している。１３１２はイン
ターフェースであり、各種映像及び制御伝送信号を標準
映像信号等にデコードしている。また、１３１１はデコ
ーダーであり、インターフェース１３１２からの標準映
像信号をＲＧＢ原色映像信号及び同期信号に、即ち液晶
パネル１３０２に対応した画像信号にデコード・変換し
ている。１３１４はバラストである点灯回路であり、楕
円リフレクター１３０７内のアークランプ１３０８を駆
動点灯する。１３１５は電源回路であり、各回路ブロッ
クに対して電源を供給している。１３１３は不図示の操
作部を内在したコントローラーであり、上記各回路ブロ
ックを総合的にコントロールするものである。このよう
に本投写型液晶表示装置は、その駆動回路系は単板式プ
ロジェクターとしては、ごく一般的なものであり、特に
駆動回路系に負担を掛けることなく、前述したようなＲ
ＧＢモザイクの無い良好な質感のカラー画像を表示する
ことができるものである。
【００５９】ところで図１５に本実施形態における液晶
パネルの別形態の部分拡大上面図を示す。ここではマイ
クロレンズ１３２２の中心真下位置にＢ画素電極１３２
６ｂを配列し、それに対し左右方向にＧ画素１３２６ｇ
が交互に並ぶように、上下方向にＲ画素１３２６ｒが交
互に並ぶように配列している。このように配列しても、
絵素を構成するＲＧＢ画素ユニットからの反射光が１つ
の共通マイクロレンズから出射するように、Ｂ光を垂直
入射、Ｒ／Ｇ光を斜め入射（同角度異方向）とすること
により、前例と全く同様な効果を得ることができる。ま
た、さらにマイクロレンズ１３２２の中心真下位置にＲ
画素を配列しその他の色画素を左右または上下方向にＲ
画素に対してＧ，Ｂ画素を交互に並ぶようにしても良
い。
【００６０】（第６の実施形態）図１６に本発明に係わ
る液晶パネルの第６の実施形態を示す。同図は本液晶パ
ネル１３２０の部分拡大断面図である。第５の実施形態
との相違点を述べると、まず対向ガラス基板としてシー
トガラス１３２３を用いており、マイクロレンズ１２２
０については、シートガラス１３２３上に熱可塑性樹脂
を用いたいわゆるリフロー法により形成している。さら
に、非画素部にスペーサー柱１２５１を感光性樹脂のフ
ォトリソグラフィーにて形成している。該液晶パネル１
３２０の部分上面図を図１７（ａ）に示す。この図から
判るようにスペーサー柱１２５１は所定の画素のピッチ
でマイクロレンズ１２２０の角隅部の非画素領域に形成
されている。このスペーサー柱１２５１を通るＡ−Ａ′
断面図を図１７（ｂ）に示す。このスペーサー柱１２５
１の形成密度については１０〜１００画素ピッチでマト
リックス状に設けるのが好ましく、シートガラス１３２
３の平面性と液晶の注入性というスペーサー柱数に対し
て相反するパラメーターを共に満足するように設定する
必要がある。
【００６１】また本実施形態では金属膜パターンによる
遮光層１２２１を設けており、各マイクロレンズ境界部
分からの漏れ光の進入を防止している。これにより、こ
のような漏れ光による投影画像の彩度低下（各原色画像
光の混色による）やコントラスト低下が防止される。従
って本液晶パネル１３２０を用いて、本実施形態の如き
液晶パネルを備えた投写型表示装置を構成することによ
り、さらにメリハリのある良好な画質が得られるように
なる。
【００６２】上記第４乃至第６の実施形態で液晶パネル
や投写型表示装置について説明したが、第１乃至第３の
実施形態で示した液晶画素を有するＬＣＤパネルユニッ
トによって、チップの周辺をも均一な表面層を有して、
液晶ユニットに装着して投影レンズとの距離と焦点一と
を正確に固定することで、正確な画像、高品位な画像を
得ることができる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば反射
型ＬＣＤパネルをその表面に高さを一定にした凸部を有
した保持基板の上に凸部に接するように配置する。この
ように保持基板の裏面から一定距離に該ＬＣＤパネルの
画像表示面が位置することにより、プロジェクションデ
ィスプレーとして投影された画像は表示全体の焦点が合
った鮮明な表示が実現できるようになった。
【００６４】さらに該ＬＣＤパネルを該保持基板の上に
固定する際に凸部にはフィラーの含まれない接着剤を供
給して該ＬＣＤパネルとが該保持基板の密着性を妨げず
に熱伝導性を改善する。
【００６５】また凸部以外の部分にフィラーを含んだ接
着剤を充填することで熱伝導を補助することができる。
これらのことにより該ＬＣＤパネルの動作時の温度上昇
は約１５℃も改善することができた。
【００６６】さらに、本発明に関わる投写型液晶表示装
置においては、マイクロレンズ付反射型液晶パネルとそ
れぞれ異なる方向から各原色光を照明する光学系等を用
いて、１つの絵素を構成する１組のＲＧＢ画素からの液
晶による変調後の反射光が同一のマイクロレンズを通じ
て出射するようにしたことにより、ＲＧＢモザイクの無
い質感の高い良好なカラー画像投写表示が可能となる。
【００６７】また、各画素からの光束はマイクロレンズ
を２回通過してほぼ並行化されるので、開口数の小さい
安価な投影レンズを用いてもスクリーン上で明るい投影
画像を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の反射型ＬＣＤパネル
ユニットの構造を説明した図である。
【図２】本発明の第２、第３の実施形態の反射型ＬＣＤ
パネルユニットの構造を説明した図である。
【図３】従来の反射型ＬＣＤパネルユニットの構造を説
明した図である。
【図４】本発明による液晶装置を用いた液晶プロジェク
ターの概念図である。
【図５】本発明による液晶プロジェクターの内部を示す
回路ブロック図である。
【図６】本発明による投写型液晶表示装置の光学系の実
施形態を示す全体構成図である。
【図７】本発明による投写型液晶表示装置の光学系に用
いたダイクロイックミラーの分光反射特性図である。
【図８】本発明による投写型液晶表示装置の光学系の色
分解照明部の斜視図である。
【図９】本発明による液晶パネルの一実施形態の断面図
である。
【図１０】本発明による液晶パネルの色分解・色合成の
原理説明図である。
【図１１】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図である。
【図１２】本発明による投写型液晶表示装置の投影光学
系を示す部分構成図である。
【図１３】本発明による投写型液晶表示装置の駆動回路
系を示すブロック図である。
【図１４】本発明による投写型液晶表示装置のスクリー
ン上投影像の部分拡大図である。
【図１５】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図である。
【図１６】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図である。
【図１７】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図と断面図である。
【図１８】液晶装置の液晶パネルの光束進行方向を示す
概念図である。
【図１９】液晶装置の液晶パネルのカラー画素構成図で
ある。
【符号の説明】
１ 液晶駆動装置 ２ 対向基板 ３ 透明電極 ４ 液晶層 ５ ＬＣＤパネル ６，９ 保持基板 ７ 凸部 ８ 接着層 ３７１ 光源 ３７２ 集光レンズ ３７３，３７５ フレネルレンズ ３７４ 色分解光学素子 ３７６ ミラー ３７７ 視野レンズ ３７８ 液晶装置 ３７９ 絞り部 ３８０ 投影レンズ ３８１ スクリーン ３８５ 電源 ３８６ プラグ ３８７ ランプ温度検出 ３８８ 制御ボード ３８９ フィルタ安全スイッチ ４５３ メインボード ４５４ 液晶パネルドライブヘッドボード ４５５，４５６，４５７ 液晶装置 １２２０ マイクロレンズ（リフロー熱ダレ式） １２５１ スペーサー柱 １２５２ 周辺シール部 １３０１ 投影レンズ １３０２ マイクロレンズ付液晶パネル １３０３ 偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ） １３０６ ロッド型インテグレータ １３０７ 楕円リフレクター １３０８ アークランプ１３０９ スクリーン １３１０ パネルドライバー １３１１ デコーダー １３１２ インターフェース回路 １３１４ バラスト（アークランプ点灯回路） １３２０ マイクロレンズ付液晶パネル １３２１ マイクロレンズガラス基板 １３２２ マイクロレンズ（インデックス分布式） １３２３ シートガラス １３２４ 対向透明電極 １３２５ 液晶 １３２６ 画素電極 １３２７ アクティブマトリックス駆動回路部 １３２８ シリコン半導体基板 １３２９ 基本絵素単位 １３４０ Ｒ反射ダイクロイックミラー １３４１ Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー １３４２ Ｂ反射ダイクロイックミラー １３４３ 高反射ミラー １３５０ フレネルレンズ（第２コンデンサーレンズ） １３５１ 第１コンデンサーレンズ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反射型液晶駆動用基板と該駆動基板の上
    に液晶層を挟んで配置される略透明な対向基板とからな
    る反射型ＬＣＤパネルと、該反射型ＬＣＤパネルを固定
    する保持基板から構成され該反射型ＬＣＤパネルの対向
    基板側を上にして該保持基板上に配置されている反射型
    ＬＣＤパネルユニットにおいて、 前記保持基板が複数の凸部を該保持基板上に有しており
    該凸部の高さが該保持基板の裏面から等しく形成されて
    いることを特徴とする反射型ＬＣＤパネルユニット。
  2. 【請求項２】 前記保持基板の凸部と前記反射型ＬＣＤ
    パネルの光入射面の裏面の接触部は少なくとも一個所は
    接着のために供給された接着剤を介している部分を有し
    ており、その他の部分もほぼ前記反射型ＬＣＤパネルの
    光入射面の裏面と前記凸部が直接密着している部分が存
    在することを特徴とする請求項１に記載の反射型ＬＣＤ
    パネルユニット。
  3. 【請求項３】 前記凸部以外の部分にはフィラーを含ん
    だ接着剤が充填されていることを特徴とする請求項２に
    記載の反射型ＬＣＤパネルユニット。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
    反射型ＬＣＤパネルユニットを用いたことを特徴とする
    液晶プロジェクター。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
    反射型ＬＣＤパネルユニットにおいて、 前記ＬＣＤパネルは、半導体基板と、該半導体基板に形
    成されたアクチブマトリクス駆動回路部と、前記アクチ
    ブマトリクス駆動回路に接続された画素電極と、液晶層
    と、対向透明電極と、シートガラスとを順次積層した構
    造を有することを特徴とする反射型ＬＣＤパネルユニッ
    ト。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の反射型ＬＣＤパネルユ
    ニットにおいて、更に前記シートガラス上に形成したマ
    イクロレンズを構成し、前記マイクロレンズの１素子
    は、前記画素電極の３つに対して一つ有することを特徴
    とする反射型ＬＣＤパネルユニット。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の反射型ＬＣＤパネルユ
    ニットにおいて、前記マイクロレンズは前記シートガラ
    ス上のマイクロレンズガラス基板に形成したことを特徴
    とする反射型ＬＣＤパネルユニット。
  8. 【請求項８】 請求項５乃至７のいずれか１項に記載の
    反射型ＬＣＤパネルユニットを用いたことを特徴とする
    液晶プロジェクター。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の液晶プロジェクターに
    おいて、前記反射型ＬＣＤパネルユニットを３色カラー
    用に少なくとも３個有し、高反射ミラーと、青色反射ダ
    イクロイックミラーとで青色光を分離し、更に赤色反射
    ダイクロイックミラーと、緑色／青色反射ダイクロイッ
    クミラーで赤色と緑色とを分離して、前記各反射型ＬＣ
    Ｄパネルユニットを投射することを特徴とする液晶プロ
    ジェクター。
JP29290397A 1997-10-24 1997-10-24 反射型ｌｃｄパネルユニット及びこれを用いた液晶プロジェクター Expired - Fee Related JP3228896B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29290397A JP3228896B2 (ja) 1997-10-24 1997-10-24 反射型ｌｃｄパネルユニット及びこれを用いた液晶プロジェクター
US09/175,323 US6563562B2 (en) 1997-10-24 1998-10-20 Liquid crystal panel with holding substrate having fixing protuberances
DE69826954T DE69826954T2 (de) 1997-10-24 1998-10-22 Flüssigkristallanzeigeeinheit und diese verwendender Flüssigkristallprojektor
EP98308627A EP0911676B1 (en) 1997-10-24 1998-10-22 Liquid crystal panel unit and liquid crystal projector using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29290397A JP3228896B2 (ja) 1997-10-24 1997-10-24 反射型ｌｃｄパネルユニット及びこれを用いた液晶プロジェクター

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11133415A true JPH11133415A (ja) 1999-05-21
JP3228896B2 JP3228896B2 (ja) 2001-11-12

Family

ID=17787896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29290397A Expired - Fee Related JP3228896B2 (ja) 1997-10-24 1997-10-24 反射型ｌｃｄパネルユニット及びこれを用いた液晶プロジェクター

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6563562B2 (ja)
EP (1) EP0911676B1 (ja)
JP (1) JP3228896B2 (ja)
DE (1) DE69826954T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017169114A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 ソニー株式会社 光源装置、画像表示装置、及び光学ユニット

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6512566B1 (en) * 1997-10-24 2003-01-28 Canon Kabushiki Kaisha Matrix substrate, liquid crystal display device using it, and method for producing the matrix substrate
TWI220066B (en) * 2003-03-24 2004-08-01 United Microelectronics Corp Method of manufacturing a microdisplay
JP2006258883A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置の製造方法
JP4926426B2 (ja) 2005-08-12 2012-05-09 株式会社半導体エネルギー研究所 電子機器
US7894583B2 (en) * 2005-08-19 2011-02-22 Elmobile Inc. Method for automatic information capturing of communication events
JP6096410B2 (ja) * 2010-12-13 2017-03-15 コーニング精密素材株式会社Corning Precision Materials Co., Ltd. 平板ディスプレイ及びその製造方法
US9507985B2 (en) 2014-03-31 2016-11-29 Symbol Technologies, Llc Optical lens for using in illumination system of imaging scanner
US10928669B1 (en) * 2020-03-11 2021-02-23 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Display panel and display device

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5565928A (en) 1978-11-10 1980-05-17 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal display device
JPS55108622A (en) * 1979-02-14 1980-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal image display panel
US4878742A (en) 1986-08-04 1989-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal optical modulator
US5225935A (en) * 1989-10-30 1993-07-06 Sharp Kabushiki Kaisha Optical device having a microlens and a process for making microlenses
JPH03278026A (ja) * 1990-03-28 1991-12-09 Koudo Eizou Gijutsu Kenkyusho:Kk 反射型液晶表示素子
US5170195A (en) * 1990-09-17 1992-12-08 Pioneer Electronic Corporation Cooling device for a liquid crystal panel
EP0504813B1 (en) * 1991-03-19 1998-03-04 Hitachi, Ltd. Method for projecting an image obtained by using liquid crystal panels and display apparatus for realizing the same
KR960011399B1 (ko) * 1991-04-03 1996-08-22 샤프 가부시끼가이샤 광학 소자 조립 장치
JP3021832B2 (ja) 1991-09-18 2000-03-15 三洋電機株式会社 表示装置
JPH05165019A (ja) * 1991-12-18 1993-06-29 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JPH05281539A (ja) * 1992-04-06 1993-10-29 Fujitsu Ltd 反射型液晶表示装置およびその製造方法
JPH0784267A (ja) 1993-09-20 1995-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示素子及び空間光変調素子
USRE40450E1 (en) * 1993-10-27 2008-08-05 Seiko Epson Corporation Liquid crystal projector
JP3253439B2 (ja) * 1993-12-24 2002-02-04 シャープ株式会社 液晶表示素子の製造方法
JPH08211351A (ja) 1995-02-03 1996-08-20 Hitachi Ltd 液晶表示パネルおよびその製造方法
JP3750951B2 (ja) * 1995-03-09 2006-03-01 三井化学株式会社 ポリエステル組成物製ボトルおよびその製造方法
US5847795A (en) 1995-07-27 1998-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus and anti-reflection film applicable thereto
US5606341A (en) * 1995-10-02 1997-02-25 Ncr Corporation Passive CPU cooling and LCD heating for a laptop computer
US5721602A (en) 1995-10-11 1998-02-24 International Business Machines Corporation Mechanical packaging and thermal management of flat mirror arrays
JPH09230321A (ja) * 1996-02-20 1997-09-05 Denso Corp カラー液晶表示装置
WO1998027453A1 (fr) * 1996-12-18 1998-06-25 Seiko Epson Corporation Affichage par projection

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017169114A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 ソニー株式会社 光源装置、画像表示装置、及び光学ユニット
US10976649B2 (en) 2016-03-31 2021-04-13 Sony Corporation Light source apparatus, image display apparatus, and optical unit

Also Published As

Publication number Publication date
EP0911676A3 (en) 2000-01-12
DE69826954D1 (de) 2004-11-18
EP0911676B1 (en) 2004-10-13
US20010046025A1 (en) 2001-11-29
DE69826954T2 (de) 2006-02-23
JP3228896B2 (ja) 2001-11-12
EP0911676A2 (en) 1999-04-28
US6563562B2 (en) 2003-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3199313B2 (ja) 反射型液晶表示装置及びそれを用いた投射型液晶表示装置
JPH03140920A (ja) 投写型表示装置及び該投写型表示装置に用いる液晶表示装置
KR100451072B1 (ko) 액정 소자 및 액정 디스플레이 장치
JPH10254370A (ja) 表示パネル及びそれを用いた投射型表示装置
JP2714939B2 (ja) 投写型カラー表示装置
JP3228896B2 (ja) 反射型ｌｃｄパネルユニット及びこれを用いた液晶プロジェクター
JP4096346B2 (ja) 光変調素子および画像投射表示装置
JP2004138821A (ja) 液晶表示素子及び表示装置並びに液晶表示素子の製造方法
JP3310487B2 (ja) 液晶表示装置
JP3433127B2 (ja) 画像投射表示装置
JP2669063B2 (ja) 液晶投射ディスプレイ
JP3337022B2 (ja) プロジェクタ
JPH11133404A (ja) 液晶表示装置とこれらを用いた液晶プロジェクター
JPH05346566A (ja) 投影型カラー画像表示装置
JPH083583B2 (ja) 投写型カラ−表示装置
JP2002148617A (ja) 液晶表示装置
JPH11295652A (ja) 画像表示装置とそれを用いた投写型画像表示装置
JPH0829766A (ja) 投射型カラー画像表示装置
JP2746267B2 (ja) 投写型カラー表示装置の製造方法
JP3423593B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法及び表示装置用基板及び投射型液晶表示装置
JP2000356781A (ja) 液晶装置およびこれを用いた液晶表示装置
JP3664344B2 (ja) カラー液晶表示装置
JP3633361B2 (ja) 投写型液晶表示装置
JP2768345B2 (ja) 液晶プロジェクタ
JP3344167B2 (ja) 透過型表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees