JPH11160694A - カラー液晶パネルと投射型液晶表示装置 - Google Patents
カラー液晶パネルと投射型液晶表示装置Info
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- JPH11160694A JPH11160694A JP9330392A JP33039297A JPH11160694A JP H11160694 A JPH11160694 A JP H11160694A JP 9330392 A JP9330392 A JP 9330392A JP 33039297 A JP33039297 A JP 33039297A JP H11160694 A JPH11160694 A JP H11160694A
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- light
- color
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 照射光のうち特定の色の照射光のみを透過し
他の色の照射光を反射すること。 【解決手段】 画素電極基板10上に配向膜18、液晶
層12、配向膜20、透明導電膜22、干渉膜カラーフ
ィルタ24、ブラックマトリクス26、透明基板16を
積層し、カラーフィルタ24を赤、緑、青のパターニン
グカラーフィルタ24a〜24cで形成し、ブラックマ
トリクス26に、照射光28をカラーフィルタ24a〜
24cに導くためのドット開口部30を形成し、ブラッ
クマトリクス26として照射光28に対する反射率が7
0%以上の特性を示すアルミニウムを用いる。そして照
射光28が入射されたとき、カラーフィルタ24a、2
4b、24cによってそれぞれ赤、緑、青の光のみを透
過し、ブラックマトリクス26に入射した光は反射光2
8eとして反射させ、ブラックマトリクス26に照射光
28が吸収されるのを抑制する。
他の色の照射光を反射すること。 【解決手段】 画素電極基板10上に配向膜18、液晶
層12、配向膜20、透明導電膜22、干渉膜カラーフ
ィルタ24、ブラックマトリクス26、透明基板16を
積層し、カラーフィルタ24を赤、緑、青のパターニン
グカラーフィルタ24a〜24cで形成し、ブラックマ
トリクス26に、照射光28をカラーフィルタ24a〜
24cに導くためのドット開口部30を形成し、ブラッ
クマトリクス26として照射光28に対する反射率が7
0%以上の特性を示すアルミニウムを用いる。そして照
射光28が入射されたとき、カラーフィルタ24a、2
4b、24cによってそれぞれ赤、緑、青の光のみを透
過し、ブラックマトリクス26に入射した光は反射光2
8eとして反射させ、ブラックマトリクス26に照射光
28が吸収されるのを抑制する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶パネル
に係り、特に、投射型液晶表示装置のカラーパネルとし
て用いるに好適なカラー液晶パネルに関する。
に係り、特に、投射型液晶表示装置のカラーパネルとし
て用いるに好適なカラー液晶パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、投射型液晶表示装置として、3枚
のパネルを用いた3板式のものと単一のカラーパネルを
用いた単板式のものが知られている。前者のものは、
赤、緑、青三色のうちいずれかの色のみを透過するパネ
ルを3枚備え、各パネルを透過した光をスクリーン上に
表示するようにしているため、スクリーン上の表示画像
の輝度を高めることができるが、装置が大型となる。一
方、後者のものは、単一のカラーパネル(カラー液晶パ
ネル)を用い、単一のカラーパネルを透過した光をスク
リーン上に表示しているため、表示画像の輝度は3板式
のものよりも低いが、小型軽量化を図ることができる。
単板式投射型液晶表示装置の輝度を高めるに際しては、
光源の照度を高める必要がある。光源の照度を高める場
合、カラー液晶パネルとしては、耐光性、耐熱性に優れ
たものが必要とされている。このため、単板式投射型液
晶表示装置に用いられるカラー液晶パネルのカラーフィ
ルタとして、特開昭61−209479号公報に記載さ
れているように、有機物薄膜で形成されたカラーフィル
タの代わりに、干渉膜カラーフィルタを用いたものが提
案されている。カラー液晶パネルの赤、緑、青3色のカ
ラーフィルタとして干渉膜カラーフィルタを用いると、
高照度の光をカラーフィルタに照射しても、特定の色の
光のみを透過し、他の色の光は反射するため、カラーフ
ィルタが光を吸収するのを抑制することができ、カラー
液晶パネルの耐光性、耐熱性を高めることができる。
のパネルを用いた3板式のものと単一のカラーパネルを
用いた単板式のものが知られている。前者のものは、
赤、緑、青三色のうちいずれかの色のみを透過するパネ
ルを3枚備え、各パネルを透過した光をスクリーン上に
表示するようにしているため、スクリーン上の表示画像
の輝度を高めることができるが、装置が大型となる。一
方、後者のものは、単一のカラーパネル(カラー液晶パ
ネル)を用い、単一のカラーパネルを透過した光をスク
リーン上に表示しているため、表示画像の輝度は3板式
のものよりも低いが、小型軽量化を図ることができる。
単板式投射型液晶表示装置の輝度を高めるに際しては、
光源の照度を高める必要がある。光源の照度を高める場
合、カラー液晶パネルとしては、耐光性、耐熱性に優れ
たものが必要とされている。このため、単板式投射型液
晶表示装置に用いられるカラー液晶パネルのカラーフィ
ルタとして、特開昭61−209479号公報に記載さ
れているように、有機物薄膜で形成されたカラーフィル
タの代わりに、干渉膜カラーフィルタを用いたものが提
案されている。カラー液晶パネルの赤、緑、青3色のカ
ラーフィルタとして干渉膜カラーフィルタを用いると、
高照度の光をカラーフィルタに照射しても、特定の色の
光のみを透過し、他の色の光は反射するため、カラーフ
ィルタが光を吸収するのを抑制することができ、カラー
液晶パネルの耐光性、耐熱性を高めることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、カラー
液晶パネルを構成する要素のうちカラーフィルタを、ド
ットパターンまたはストライプパターンによる干渉膜カ
ラーフィルタで形成しているため、カラーフィルタその
ものの耐光性、耐熱性を向上させることはできる。しか
し、ドットパターンやストライプパターンが形成されて
いない部分、すなわりドットパターン間、またはストラ
イプパターン間についてはなんら配慮されておらず、ド
ットパターン間またはストライプパターン間の部材に光
が吸収されたり、ドットパターン間またはストライプパ
ターン間の部材から光が透過したりすることがある。
液晶パネルを構成する要素のうちカラーフィルタを、ド
ットパターンまたはストライプパターンによる干渉膜カ
ラーフィルタで形成しているため、カラーフィルタその
ものの耐光性、耐熱性を向上させることはできる。しか
し、ドットパターンやストライプパターンが形成されて
いない部分、すなわりドットパターン間、またはストラ
イプパターン間についてはなんら配慮されておらず、ド
ットパターン間またはストライプパターン間の部材に光
が吸収されたり、ドットパターン間またはストライプパ
ターン間の部材から光が透過したりすることがある。
【0004】すなわち、カラー液晶パネルに光を照射し
た場合、その照射光は通常、カラーフィルタのドットパ
ターンやカラーフィルタのストライプパターン上だけで
なく、それらの間にも入射する。通常、カラー液晶パネ
ルのドットパターン間またはストライプパターン間は遮
光部材であるブラックマトリクスあるいは光透過部材で
構成されている。ドットパターン間またはストライプパ
ターン間を光吸収性物質からなるブラックマトリクスで
形成した場合、ブラックマトリクスの領域で光吸収によ
る発熱を生じるため、カラーフィルタが形成されてある
共通電極基板として十分な耐光性、耐熱性を確保できな
くなる。このとき、このような共通電極基板を使用した
カラー液晶パネルも十分な耐光性、耐熱性を確保できな
くなる。
た場合、その照射光は通常、カラーフィルタのドットパ
ターンやカラーフィルタのストライプパターン上だけで
なく、それらの間にも入射する。通常、カラー液晶パネ
ルのドットパターン間またはストライプパターン間は遮
光部材であるブラックマトリクスあるいは光透過部材で
構成されている。ドットパターン間またはストライプパ
ターン間を光吸収性物質からなるブラックマトリクスで
形成した場合、ブラックマトリクスの領域で光吸収によ
る発熱を生じるため、カラーフィルタが形成されてある
共通電極基板として十分な耐光性、耐熱性を確保できな
くなる。このとき、このような共通電極基板を使用した
カラー液晶パネルも十分な耐光性、耐熱性を確保できな
くなる。
【0005】一方、ドットパターン間またはストライプ
タイプ間を光透過部材で構成した場合、ドットパターン
間またはストライプタイプ間に入射した光が光透過部材
を透過し、その光が対向基板である画素電極基板の配線
部などに入射し、この光が反射を繰り返して迷光とな
り、この迷光によってカラー液晶パネルの表示特性が低
下することがある。
タイプ間を光透過部材で構成した場合、ドットパターン
間またはストライプタイプ間に入射した光が光透過部材
を透過し、その光が対向基板である画素電極基板の配線
部などに入射し、この光が反射を繰り返して迷光とな
り、この迷光によってカラー液晶パネルの表示特性が低
下することがある。
【0006】本発明の目的は、上記した特開昭61−2
0947号公報開示の技術では達成できない技術によ
り、カラーフィルタが形成される共通電極基板の耐光
性、耐熱性を干渉膜カラーフィルタ単独の場合の耐光
性、耐熱性に近いものとし、それにより、より高照度の
光の入射を可能としたカラー液晶パネルを得ることにあ
る。
0947号公報開示の技術では達成できない技術によ
り、カラーフィルタが形成される共通電極基板の耐光
性、耐熱性を干渉膜カラーフィルタ単独の場合の耐光
性、耐熱性に近いものとし、それにより、より高照度の
光の入射を可能としたカラー液晶パネルを得ることにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、複数の画素駆動電極が形成された画素電
極基板と、この画素電極基板上に配向膜を介して積層さ
れた液晶層と、この液晶層上に積層された共通電極基板
とを備え、前記共通電極基板は、前記液晶層上に積層さ
れて前記複数の画素駆動電極に対する共通電極が形成さ
れた透明導電膜と、この透明導電膜上に各画素に対応付
けて積層された赤、緑、青3色の干渉膜カラーフィルタ
と、この干渉膜カラーフィルタ上に積層されて照射光を
反射するブラックマトリクスとを有し、前記ブラックマ
トリクスは、前記照射光を前記各画素の3色の干渉膜カ
ラーフィルタにそれぞれ相異なる経路で導くための開口
を有するとともに、前記照射光のうち可視光に対する吸
収率よりも反射率が高い材料を用いて構成されてなるカ
ラー液晶パネルを構成したものである。
に、本発明は、複数の画素駆動電極が形成された画素電
極基板と、この画素電極基板上に配向膜を介して積層さ
れた液晶層と、この液晶層上に積層された共通電極基板
とを備え、前記共通電極基板は、前記液晶層上に積層さ
れて前記複数の画素駆動電極に対する共通電極が形成さ
れた透明導電膜と、この透明導電膜上に各画素に対応付
けて積層された赤、緑、青3色の干渉膜カラーフィルタ
と、この干渉膜カラーフィルタ上に積層されて照射光を
反射するブラックマトリクスとを有し、前記ブラックマ
トリクスは、前記照射光を前記各画素の3色の干渉膜カ
ラーフィルタにそれぞれ相異なる経路で導くための開口
を有するとともに、前記照射光のうち可視光に対する吸
収率よりも反射率が高い材料を用いて構成されてなるカ
ラー液晶パネルを構成したものである。
【0008】また、ブラックマトリクスと干渉膜カラー
フィルタの配置が前記カラー液晶パネルとは逆になった
構成としてもよい。すなわち、複数の画素駆動電極が形
成された画素電極基板と、この画素電極基板上に配向膜
を介して積層された液晶層と、この液晶層上に積層され
た共通電極基板とを備え、前記共通電極基板は、前記液
晶層上に積層されて前記複数の画素駆動電極に対する共
通電極が形成された透明導電膜と、この透明導電膜上に
積層されて入射光を反射するブラックマトリクス、この
ブラックマトリクス上に各画素に対応付けて互いに接続
された状態で積層された赤、緑、青3色の干渉膜カラー
フィルタとを有し、前記ブラックマトリクスは、前記干
渉膜カラーフィルタを透過した入射光を各画素に対応し
た前記液晶層にそれぞれ相異なる経路で導くための開口
を有するカラー液晶パネルを構成したものである。この
場合、ブラックマトリクスは、入射光のうち可視光に対
する吸収率よりも反射率が高い材料でも低い材料でも用
いることができる。
フィルタの配置が前記カラー液晶パネルとは逆になった
構成としてもよい。すなわち、複数の画素駆動電極が形
成された画素電極基板と、この画素電極基板上に配向膜
を介して積層された液晶層と、この液晶層上に積層され
た共通電極基板とを備え、前記共通電極基板は、前記液
晶層上に積層されて前記複数の画素駆動電極に対する共
通電極が形成された透明導電膜と、この透明導電膜上に
積層されて入射光を反射するブラックマトリクス、この
ブラックマトリクス上に各画素に対応付けて互いに接続
された状態で積層された赤、緑、青3色の干渉膜カラー
フィルタとを有し、前記ブラックマトリクスは、前記干
渉膜カラーフィルタを透過した入射光を各画素に対応し
た前記液晶層にそれぞれ相異なる経路で導くための開口
を有するカラー液晶パネルを構成したものである。この
場合、ブラックマトリクスは、入射光のうち可視光に対
する吸収率よりも反射率が高い材料でも低い材料でも用
いることができる。
【0009】前記各カラー液晶パネルを構成するに際し
て、ブラックマトリクスの材料としては、アルミニウム
またはアルミニウムを含む合金で構成することができ
る。またアルミニウムを含む合金としては、アルミニウ
ムとシリコンの合金または銅とアルミニウムおよびシリ
コンの合金を用いることができる。
て、ブラックマトリクスの材料としては、アルミニウム
またはアルミニウムを含む合金で構成することができ
る。またアルミニウムを含む合金としては、アルミニウ
ムとシリコンの合金または銅とアルミニウムおよびシリ
コンの合金を用いることができる。
【0010】また、本発明は、光源と、この光源からの
光を集光する集光レンズと、この集光レンズからの光を
透過するカラー液晶パネルと、このカラー液晶パネルを
透過した光をスクリーン上に投写する投写レンズとを備
えた投射型液晶表示装置において、カラー液晶パネルと
して、前記いずれかのカラー液晶パネルの用いた投射型
液晶表示装置を構成したものである。
光を集光する集光レンズと、この集光レンズからの光を
透過するカラー液晶パネルと、このカラー液晶パネルを
透過した光をスクリーン上に投写する投写レンズとを備
えた投射型液晶表示装置において、カラー液晶パネルと
して、前記いずれかのカラー液晶パネルの用いた投射型
液晶表示装置を構成したものである。
【0011】前記した手段によれば、ブラックマトリク
スに入射した入射光はブラックマトリクスでほとんどが
反射されるため、ブラックマトリクスに熱が吸収されて
ブラックマトリクスが発熱するのを抑制することができ
る。さらにブラックマトリクスの開口を介してカラーフ
ィルタに入射した照射光のうち特定の色の光のみが干渉
膜カラーフィルタを透過し、他の色の光は干渉膜カラー
フィルタで反射するため、干渉膜カラーフィルタに光が
吸収されて干渉膜カラーフィルタが発熱するのを抑制す
ることができる。
スに入射した入射光はブラックマトリクスでほとんどが
反射されるため、ブラックマトリクスに熱が吸収されて
ブラックマトリクスが発熱するのを抑制することができ
る。さらにブラックマトリクスの開口を介してカラーフ
ィルタに入射した照射光のうち特定の色の光のみが干渉
膜カラーフィルタを透過し、他の色の光は干渉膜カラー
フィルタで反射するため、干渉膜カラーフィルタに光が
吸収されて干渉膜カラーフィルタが発熱するのを抑制す
ることができる。
【0012】一方、干渉膜カラーフィルタを介してブラ
ックマトリクスに光が照射されるタイプの場合には、特
定の色の光のみが干渉膜カラーフィルタを透過し、他の
色の光は反射され、しかも、干渉膜カラーフィルタを透
過した光のエネルギがブラックマトリクスに照射された
ときには、光のエネルギが低下しているため、ブラック
マトリクスに照射光が吸収されるのを抑制することがで
きる。この場合、ブラックマトリクスの材料として可視
光に対する吸収率よりも反射率が高い材料のものを用い
れば、さらに光の吸収を抑制することができる。
ックマトリクスに光が照射されるタイプの場合には、特
定の色の光のみが干渉膜カラーフィルタを透過し、他の
色の光は反射され、しかも、干渉膜カラーフィルタを透
過した光のエネルギがブラックマトリクスに照射された
ときには、光のエネルギが低下しているため、ブラック
マトリクスに照射光が吸収されるのを抑制することがで
きる。この場合、ブラックマトリクスの材料として可視
光に対する吸収率よりも反射率が高い材料のものを用い
れば、さらに光の吸収を抑制することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【0014】図1は本発明の一実施形態を示すカラー液
晶パネルの要部断面模式図である。図1において、カラ
ー液晶パネルは、単板式投射型液晶表示装置のカラーパ
ネルとして、画素電極基板10、液晶層12、共通電極
基板14、透明基板16を備えて構成されている。画素
電極基板10は、透明基板として構成されているととも
に、この画素電極基板10には薄膜トランジスタなどの
スイッチング素子を含む複数の画素駆動電極が形成され
ている。そしてこの画素電極基板10上には配向膜18
を介して液晶層12が積層されており、この液晶層12
上には配向膜20を介して透明導電膜22が積層されて
いる。透明導電膜22には画素電極基板10の画素駆動
電極群に対する共通電極(ITO)が形成されており、
透明導電膜22上には赤、緑、青3色の干渉膜カラーフ
ィルタ24が積層されている。この干渉膜カラーフィル
タ24上にはブラックマトリクス26が積層され、ブラ
ックマトリクス26上には透明基板16が積層されてい
る。
晶パネルの要部断面模式図である。図1において、カラ
ー液晶パネルは、単板式投射型液晶表示装置のカラーパ
ネルとして、画素電極基板10、液晶層12、共通電極
基板14、透明基板16を備えて構成されている。画素
電極基板10は、透明基板として構成されているととも
に、この画素電極基板10には薄膜トランジスタなどの
スイッチング素子を含む複数の画素駆動電極が形成され
ている。そしてこの画素電極基板10上には配向膜18
を介して液晶層12が積層されており、この液晶層12
上には配向膜20を介して透明導電膜22が積層されて
いる。透明導電膜22には画素電極基板10の画素駆動
電極群に対する共通電極(ITO)が形成されており、
透明導電膜22上には赤、緑、青3色の干渉膜カラーフ
ィルタ24が積層されている。この干渉膜カラーフィル
タ24上にはブラックマトリクス26が積層され、ブラ
ックマトリクス26上には透明基板16が積層されてい
る。
【0015】干渉膜カラーフィルタ24は、照射光28
に含まれる可視光のうち特定の色の光の照射光のみを透
過し、他の色の光は反射するように構成されており、本
実施形態では、3色の干渉膜カラーフィルタ24は、赤
色用パターニングカラーフィルタ24a、緑色用パター
ニングカラーフィルタ24b、青色用パターニングカラ
ーフィルタ24cが各画素に対応づけて形成されてい
る。カラーフィルタ24aは赤色の照射光のみを透過
し、カラーフィルタ24bは緑色の光のみを透過し、カ
ラーフィルタ24cは青色の光のみを透過するように構
成されている。各カラーフィルタ24a、24b、24
cは、図2に示すように、ドット状のフィルタとして構
成されており、1画素にカラーフィルタ24a、24
b、24cが1個ずつ設けられている。そして各カラー
フィルタ24a〜24c上にブラックマトリクス26が
形成されている。
に含まれる可視光のうち特定の色の光の照射光のみを透
過し、他の色の光は反射するように構成されており、本
実施形態では、3色の干渉膜カラーフィルタ24は、赤
色用パターニングカラーフィルタ24a、緑色用パター
ニングカラーフィルタ24b、青色用パターニングカラ
ーフィルタ24cが各画素に対応づけて形成されてい
る。カラーフィルタ24aは赤色の照射光のみを透過
し、カラーフィルタ24bは緑色の光のみを透過し、カ
ラーフィルタ24cは青色の光のみを透過するように構
成されている。各カラーフィルタ24a、24b、24
cは、図2に示すように、ドット状のフィルタとして構
成されており、1画素にカラーフィルタ24a、24
b、24cが1個ずつ設けられている。そして各カラー
フィルタ24a〜24c上にブラックマトリクス26が
形成されている。
【0016】ブラックマトリクス26は、照射光28の
うち可視光に対する吸収率よりも反射率が高い材料、例
えばアルミニウムを用いて構成されており、このブラッ
クマトリクス26は照射光28に対して約70%以上の
反射率を示すようになっている。さらにブラックマトリ
クス26には、照射光28をカラーフィルタ24a〜2
4cごとにそれぞれ異なる経路で導くための開口として
ドット開口部30が形成されている。すなわち、ブラッ
クマトリクス26にドット開口部30を形成すること
で、導電膜22上にストライプ状のカラーフィルタ24
a〜24cを形成しても、透明基板16側からみたとき
には、図2に示すように、各カラーフィルタ24a〜2
4cはドット状のフィルタとして機能することになる。
うち可視光に対する吸収率よりも反射率が高い材料、例
えばアルミニウムを用いて構成されており、このブラッ
クマトリクス26は照射光28に対して約70%以上の
反射率を示すようになっている。さらにブラックマトリ
クス26には、照射光28をカラーフィルタ24a〜2
4cごとにそれぞれ異なる経路で導くための開口として
ドット開口部30が形成されている。すなわち、ブラッ
クマトリクス26にドット開口部30を形成すること
で、導電膜22上にストライプ状のカラーフィルタ24
a〜24cを形成しても、透明基板16側からみたとき
には、図2に示すように、各カラーフィルタ24a〜2
4cはドット状のフィルタとして機能することになる。
【0017】上記構成において、透明基板16側から照
射光28を入射させた場合、ブラックマトリクス26表
面に到達した照射光28はその70%以上が反射され
る。一方、カラーフィルタ24a〜24cの表面に到達
した照射光28は各カラーフィルタ24a〜24cによ
ってその波長帯域により透過光と反射光に分離される。
カラーフィルタ24aを透過した光は赤色透過光28a
として、カラーフィルタ24bを透過した光は緑色透過
光28bとして、カラーフィルタ24cを透過した光は
青色透過光28cとして透明導電膜22、液晶層12、
画素電極基板10に入射し、画像を表示する光となる。
一方、カラーフィルタ24a〜24cで反射された光は
カラーフィルタ反射光28dとして透明基板16側に反
射する。さらに、ブラックマトリクス26で反射された
光はブラックマトリクス反射光28eとして透明基板1
6側に反射する。
射光28を入射させた場合、ブラックマトリクス26表
面に到達した照射光28はその70%以上が反射され
る。一方、カラーフィルタ24a〜24cの表面に到達
した照射光28は各カラーフィルタ24a〜24cによ
ってその波長帯域により透過光と反射光に分離される。
カラーフィルタ24aを透過した光は赤色透過光28a
として、カラーフィルタ24bを透過した光は緑色透過
光28bとして、カラーフィルタ24cを透過した光は
青色透過光28cとして透明導電膜22、液晶層12、
画素電極基板10に入射し、画像を表示する光となる。
一方、カラーフィルタ24a〜24cで反射された光は
カラーフィルタ反射光28dとして透明基板16側に反
射する。さらに、ブラックマトリクス26で反射された
光はブラックマトリクス反射光28eとして透明基板1
6側に反射する。
【0018】本実施形態によれば、カラーフィルタ24
a、24b、24c相互間を光反射率の高いブラックマ
トリクス26で覆っているため、たとえ、カラーフィル
タ24a〜24cに隙間32が存在しても、液晶層12
内に白色光がほとんど入射することはない。またドット
開口部30の開口率が小さく、ブラックマトリクス26
の領域が広い場合でも、ブラックマトリクス26に吸収
される光のエネルギーを少なくすることができる。した
がって、本実施形態によれば、透明基板16側から高照
度の光を照射しても、ブラックマトリクス26が発熱し
てその温度が上昇するのを抑制することができる。この
結果、カラー液晶パネルに高照度の照射光の入射が可能
となり、本実施形態によるカラー液晶パネルを使用して
単板式投射型液晶表示装置を構成した場合、高輝度の投
射画像を得ることが可能となる。
a、24b、24c相互間を光反射率の高いブラックマ
トリクス26で覆っているため、たとえ、カラーフィル
タ24a〜24cに隙間32が存在しても、液晶層12
内に白色光がほとんど入射することはない。またドット
開口部30の開口率が小さく、ブラックマトリクス26
の領域が広い場合でも、ブラックマトリクス26に吸収
される光のエネルギーを少なくすることができる。した
がって、本実施形態によれば、透明基板16側から高照
度の光を照射しても、ブラックマトリクス26が発熱し
てその温度が上昇するのを抑制することができる。この
結果、カラー液晶パネルに高照度の照射光の入射が可能
となり、本実施形態によるカラー液晶パネルを使用して
単板式投射型液晶表示装置を構成した場合、高輝度の投
射画像を得ることが可能となる。
【0019】また前記実施形態においては、光反射率7
0%以上のブラックマトリクス26を形成する材料とし
て、アルミニウムを用いたものについて述べたが、アル
ミニウムを含む合金を用いることもできる。この場合、
アルミニウムを含む合金としては、アルミニウムとシリ
コンの合金または銅とアルミニウムおよびシリコンの合
金を用いることができる。
0%以上のブラックマトリクス26を形成する材料とし
て、アルミニウムを用いたものについて述べたが、アル
ミニウムを含む合金を用いることもできる。この場合、
アルミニウムを含む合金としては、アルミニウムとシリ
コンの合金または銅とアルミニウムおよびシリコンの合
金を用いることができる。
【0020】また、干渉膜カラーフィルタ24をドット
状のカラーフィルタとして構成するに際しては、図3に
示すように、各カラーフィルタ24a〜24cをトライ
アングル状に配置したり、図4に示すように、斜めモザ
イク状に配置したりする構成を採用することもできる。
状のカラーフィルタとして構成するに際しては、図3に
示すように、各カラーフィルタ24a〜24cをトライ
アングル状に配置したり、図4に示すように、斜めモザ
イク状に配置したりする構成を採用することもできる。
【0021】次に本発明の他の実施形態を図5にしたが
って説明する。
って説明する。
【0022】本実施形態は、図1に示す共通電極基板1
4の代わりに共通電極基板34を設けたものであり、他
の構成は図1のものと同様である。
4の代わりに共通電極基板34を設けたものであり、他
の構成は図1のものと同様である。
【0023】共通電極基板34は、透明基板16、干渉
膜カラーフィルタ36、ブラックマトリクス38、透明
導電膜22を備えて構成されており、透明導電膜22上
にブラックマトリクス38を介して干渉膜カラーフィル
タ36が形成されている。すなわち、カラーフィルタ3
6とブラックマトリクス38が前記実施形態とは逆の位
置に形成されている。カラーフィルタ36は赤、緑、青
3色の干渉膜カラーフィルタとして、赤色カラーフィル
タ36a、緑色カラーフィルタ36b、青色カラーフィ
ルタ36cがストライプタイプまたはドットタイプで相
互に隙間なく接続された状態で形成されている。すなわ
ち、カラーフィルタ36a〜36cの境界となる端部3
6A、36B、36Cが互いにオーバーラップするよう
に形成されている。
膜カラーフィルタ36、ブラックマトリクス38、透明
導電膜22を備えて構成されており、透明導電膜22上
にブラックマトリクス38を介して干渉膜カラーフィル
タ36が形成されている。すなわち、カラーフィルタ3
6とブラックマトリクス38が前記実施形態とは逆の位
置に形成されている。カラーフィルタ36は赤、緑、青
3色の干渉膜カラーフィルタとして、赤色カラーフィル
タ36a、緑色カラーフィルタ36b、青色カラーフィ
ルタ36cがストライプタイプまたはドットタイプで相
互に隙間なく接続された状態で形成されている。すなわ
ち、カラーフィルタ36a〜36cの境界となる端部3
6A、36B、36Cが互いにオーバーラップするよう
に形成されている。
【0024】一方、ブラックマトリクス38は、反射率
が約45%以下の低反射率の材料、例えばクロム、カー
ボンで構成することができるとともに、当然、反射率が
70%以上の高反射率の物質、例えばアルミニウムまた
はアルミニウムを含む合金を用いることもできる。すな
わちブラックマトリクス38には、カラーフィルタ36
a〜36cを透過した光のみが入射されるため、図1の
ものよりもエネルギーの低い光がブラックマトリクス3
8に入射されるため、ブラックマトリクス38としては
低反射率のものを用いることもできる。そしてこのブラ
ックマトリクス38には各カラーフィルタ36a〜36
cを透過した光を液晶層12に導くための開口としてド
ット開口部40a、40b、40cが形成されている。
が約45%以下の低反射率の材料、例えばクロム、カー
ボンで構成することができるとともに、当然、反射率が
70%以上の高反射率の物質、例えばアルミニウムまた
はアルミニウムを含む合金を用いることもできる。すな
わちブラックマトリクス38には、カラーフィルタ36
a〜36cを透過した光のみが入射されるため、図1の
ものよりもエネルギーの低い光がブラックマトリクス3
8に入射されるため、ブラックマトリクス38としては
低反射率のものを用いることもできる。そしてこのブラ
ックマトリクス38には各カラーフィルタ36a〜36
cを透過した光を液晶層12に導くための開口としてド
ット開口部40a、40b、40cが形成されている。
【0025】上記構成において、透明基板16側から照
射光28が入射すると、赤色の光のみがカラーフィルタ
36aを透過し、この透過光28aがドット開口部40
aを介して液晶層12に入射し、緑色の光のみがカラー
フィルタ36bを透過し、この透過光28bがドット開
口部40bを介して液晶層12に入射し、青色の光のみ
がカラーフィルタ36cを透過し、この透過光28cが
ドット開口部40cを介して液晶層12に入射し、各透
過光が画像を表示するための光となる。
射光28が入射すると、赤色の光のみがカラーフィルタ
36aを透過し、この透過光28aがドット開口部40
aを介して液晶層12に入射し、緑色の光のみがカラー
フィルタ36bを透過し、この透過光28bがドット開
口部40bを介して液晶層12に入射し、青色の光のみ
がカラーフィルタ36cを透過し、この透過光28cが
ドット開口部40cを介して液晶層12に入射し、各透
過光が画像を表示するための光となる。
【0026】一方、カラーフィルタ36a〜36cで反
射した光はカラーフィルタ反射光28dとして透明基板
16から外部に反射する。このとき、カラーフィルタ3
6の端部36A〜36Cに入射した光はこれらの領域を
透過した後、ブラックマトリクス38に入射し、このブ
ラックマトリクス38の表面で遮蔽される。
射した光はカラーフィルタ反射光28dとして透明基板
16から外部に反射する。このとき、カラーフィルタ3
6の端部36A〜36Cに入射した光はこれらの領域を
透過した後、ブラックマトリクス38に入射し、このブ
ラックマトリクス38の表面で遮蔽される。
【0027】このように、ブラックマトリクス38に
は、カラーフィルタ36a〜36cおよびその端部36
A〜36Cを透過した波長帯域の狭い光のみが入射する
ため、ブラックマトリクス38を低反射率の物質を用い
て形成しても、照射光28によるブラックマトリクス3
8の温度上昇は少ない。またブラックマトリクス38の
材料として高反射率のものを用いれば、さらに温度上昇
を抑制することができる。
は、カラーフィルタ36a〜36cおよびその端部36
A〜36Cを透過した波長帯域の狭い光のみが入射する
ため、ブラックマトリクス38を低反射率の物質を用い
て形成しても、照射光28によるブラックマトリクス3
8の温度上昇は少ない。またブラックマトリクス38の
材料として高反射率のものを用いれば、さらに温度上昇
を抑制することができる。
【0028】図6は、図5に示すカラー液晶パネルを光
照射側からみたときの正面模式図である。図6は、カラ
ーフィルタ36a、36b、36cを透明基板16上に
各端部36A、36B、36Cが相互にオーバーラップ
した縦ストライプパターンで形成したときの配置を示し
ている。各カラーフィルタ36a〜36cは縦ストライ
プパターンで形成されているが、これらカラーフィルタ
上にブラックマトリクス38を形成し、このブラックマ
トリクス38にドット開口部40a、40b、40cを
形成すると、光照射側からみた場合、各カラーフィルタ
36a〜36cはドット状のカラーフィルタを形成する
ことになる。
照射側からみたときの正面模式図である。図6は、カラ
ーフィルタ36a、36b、36cを透明基板16上に
各端部36A、36B、36Cが相互にオーバーラップ
した縦ストライプパターンで形成したときの配置を示し
ている。各カラーフィルタ36a〜36cは縦ストライ
プパターンで形成されているが、これらカラーフィルタ
上にブラックマトリクス38を形成し、このブラックマ
トリクス38にドット開口部40a、40b、40cを
形成すると、光照射側からみた場合、各カラーフィルタ
36a〜36cはドット状のカラーフィルタを形成する
ことになる。
【0029】次に、本発明に係るカラー液晶パネルを使
用した単板式投射型液晶表示装置の実施形態を図7にし
たがって説明する。
用した単板式投射型液晶表示装置の実施形態を図7にし
たがって説明する。
【0030】単板式投射型液晶表示装置は、ランプ(光
源)42、紫外光・赤外光カットミラー44、補助ミラ
ー46、集光レンズ48、カラー液晶パネル50、冷却
ファン52、投射レンズ54を備え、カラー液晶パネル
50として、図1または図5に示すものが用いられてい
る。
源)42、紫外光・赤外光カットミラー44、補助ミラ
ー46、集光レンズ48、カラー液晶パネル50、冷却
ファン52、投射レンズ54を備え、カラー液晶パネル
50として、図1または図5に示すものが用いられてい
る。
【0031】ランプ42からの出射光56は紫外光・赤
外光カットミラー44、集光レンズ48を介してカラー
液晶パネル50に入射する。この出射光56はカットミ
ラー44で紫外線および赤外線が除去された後、集光レ
ンズ48で集光された状態でカラー液晶パネル50に入
射する。そしてカラー液晶パネル50に入射した光のう
ち反射光は集光レンズ48を介して補助ミラー46に入
射し、この補助ミラー46で反射した光は再入射光60
として再びカラー液晶パネル50に入射するようになっ
ている。そしてカラー液晶パネル50を透過した光はカ
ラー画像光62として投射レンズ54に入射し、投射レ
ンズ54を透過した光がスクリーン64上に出射される
と、スクリーン64上に画像が拡大された状態で表示さ
れる。
外光カットミラー44、集光レンズ48を介してカラー
液晶パネル50に入射する。この出射光56はカットミ
ラー44で紫外線および赤外線が除去された後、集光レ
ンズ48で集光された状態でカラー液晶パネル50に入
射する。そしてカラー液晶パネル50に入射した光のう
ち反射光は集光レンズ48を介して補助ミラー46に入
射し、この補助ミラー46で反射した光は再入射光60
として再びカラー液晶パネル50に入射するようになっ
ている。そしてカラー液晶パネル50を透過した光はカ
ラー画像光62として投射レンズ54に入射し、投射レ
ンズ54を透過した光がスクリーン64上に出射される
と、スクリーン64上に画像が拡大された状態で表示さ
れる。
【0032】本実施形態において、カラー液晶パネル5
0は、特定の色の光のみを透過し、それ以外の色の光に
対しては反射するものを用いて構成されているため、カ
ラー液晶パネル50が発熱するのを抑制することがで
き、冷却ファン52を小型化することができるとともに
装置全体を小型化することができる。さらにランプ42
として高照度のものを用いることができるため、スクリ
ーン64上に高輝度の画像を表示することができる。
0は、特定の色の光のみを透過し、それ以外の色の光に
対しては反射するものを用いて構成されているため、カ
ラー液晶パネル50が発熱するのを抑制することがで
き、冷却ファン52を小型化することができるとともに
装置全体を小型化することができる。さらにランプ42
として高照度のものを用いることができるため、スクリ
ーン64上に高輝度の画像を表示することができる。
【0033】カラー液晶パネルを構成するに際して、ブ
ラックマトリクスの材料として、アルミニウムあるいは
アルミニウムを主とする合金を用いるものについて述べ
たが、高光反射率の物質のものとして、銀、金または各
種金属、非金属の化合物や混合物を用いることもでき
る。
ラックマトリクスの材料として、アルミニウムあるいは
アルミニウムを主とする合金を用いるものについて述べ
たが、高光反射率の物質のものとして、銀、金または各
種金属、非金属の化合物や混合物を用いることもでき
る。
【0034】またカラー液晶パネルの画素電極基板とし
ては、TFT(Thin FilmTransisto
r)基板、MIM(Metal Insulator
Metal)基板など、液晶パネルの画素を駆動できる
ものであればいずれの基板を用いることもできる。
ては、TFT(Thin FilmTransisto
r)基板、MIM(Metal Insulator
Metal)基板など、液晶パネルの画素を駆動できる
ものであればいずれの基板を用いることもできる。
【0035】また、本発明に係るカラー液晶パネルを用
いた単板式投射型液晶表示装置としては、補助ミラーを
設置しない方式のものにも本発明に係るカラー液晶パネ
ルを適用することができる。
いた単板式投射型液晶表示装置としては、補助ミラーを
設置しない方式のものにも本発明に係るカラー液晶パネ
ルを適用することができる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明係る液晶パ
ネルによれば、照射光のうち特定の色の照射光のみを透
過し、他の色の照射光の多くを反射するようにしたた
め、照射光によって発熱するのを抑制することができ、
カラー液晶パネルに高照度光の照射が可能になる。そこ
で、高照度光の照射の可能なカラー液晶パネルを単板式
投射型液晶表示装置に適用することで、該表示装置画面
の高輝度化を図ることができる。
ネルによれば、照射光のうち特定の色の照射光のみを透
過し、他の色の照射光の多くを反射するようにしたた
め、照射光によって発熱するのを抑制することができ、
カラー液晶パネルに高照度光の照射が可能になる。そこ
で、高照度光の照射の可能なカラー液晶パネルを単板式
投射型液晶表示装置に適用することで、該表示装置画面
の高輝度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すカラー液晶パネルの
要部断面模式図である。
要部断面模式図である。
【図2】カラー液晶パネルの第1実施形態を示す正面模
式図である。
式図である。
【図3】カラー液晶パネルの第2実施形態を示す正面模
式図である。
式図である。
【図4】カラー液晶パネルの第3実施形態を示す正面模
式図である。
式図である。
【図5】本発明に係るカラー液晶パネルの第4実施形態
を示す要部断面模式図である。
を示す要部断面模式図である。
【図6】カラー表示パネルの第4実施形態を示す正面模
式図である。
式図である。
【図7】本発明に係るカラー液晶パネルを使用した単板
式投射型液晶表示装置の一実施形態を示す構成図であ
る。
式投射型液晶表示装置の一実施形態を示す構成図であ
る。
10 画素電極基板 12 液晶層 14 共通電極基板 16 透明電極 18、20 配向膜 22 透明導電膜 24 干渉膜カラーフィルタ 24a、24b、24c パターニングカラーフィルタ 26 ブラックマトリクス 28 照射光 30 ドット開口部 34 共通電極基板 36 カラーフィルタ 38 ブラックマトリクス 42 ランプ 44 紫外光・赤外光カットミラー 46 補助ミラー 48 集光レンズ 50 カラー液晶パネル 54 投射レンズ 64 スクリーン
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 敏浩 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の画素駆動電極が形成された画素電
極基板と、この画素電極基板上に配向膜を介して積層さ
れた液晶層と、この液晶層上に積層された共通電極基板
とを備え、前記共通電極基板は、前記液晶層上に積層さ
れて前記複数の画素駆動電極に対する共通電極が形成さ
れた透明導電膜と、この透明導電膜上に各画素に対応付
けて積層された赤、緑、青3色の干渉膜カラーフィルタ
と、この干渉膜カラーフィルタ上に積層されて照射光を
反射するブラックマトリクスとを有し、前記ブラックマ
トリクスは、前記照射光を前記各画素の3色の干渉膜カ
ラーフィルタにそれぞれ相異なる経路で導くための開口
を有するとともに、前記照射光のうち可視光に対する吸
収率よりも反射率が高い材料を用いて構成されてなるカ
ラー液晶パネル。 - 【請求項2】 複数の画素駆動電極が形成された画素電
極基板と、この画素電極基板上に配向膜を介して積層さ
れた液晶層と、この液晶層上に積層された共通電極基板
とを備え、前記共通電極基板は、前記液晶層上に積層さ
れて前記複数の画素駆動電極に対する共通電極が形成さ
れた透明導電膜と、この透明導電膜上に積層されて入射
光を反射するブラックマトリクス、このブラックマトリ
クス上に各画素に対応付けて互いに接続された状態で積
層された赤、緑、青3色の干渉膜カラーフィルタとを有
し、前記ブラックマトリクスは、前記干渉膜カラーフィ
ルタを透過した入射光を各画素に対応した前記液晶層に
それぞれ相異なる経路で導くための開口を有するカラー
液晶パネル。 - 【請求項3】 前記ブラックマトリクスは、前記入射光
のうち可視光に対する吸収率よりも反射率が高い材料を
用いて構成されてなる請求項2記載のカラー液晶パネ
ル。 - 【請求項4】 前記ブラックマトリクスの材料は、アル
ミニュウム又はアルミニュウムを含む合金である請求項
1又は3記載のカラー液晶パネル。 - 【請求項5】 前記アルミニュウムを含む合金は、アル
ミニュウムとシリコンの合金又は銅とアルミニュウム及
びシリコンの合金である請求項4記載のカラー液晶パネ
ル。 - 【請求項6】 光源と、この光源からの光を集光する集
光レンズと、この集光レンズからの光を透過するカラー
液晶パネルと、このカラー液晶パネルを透過した光をス
クリーン上に投写する投写レンズとを備えた投射型液晶
表示装置において、前記カラー液晶パネルとして、請求
項1、2、3、4又は5記載のものを用いてなることを
特徴とする投射型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9330392A JPH11160694A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | カラー液晶パネルと投射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9330392A JPH11160694A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | カラー液晶パネルと投射型液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11160694A true JPH11160694A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18232099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9330392A Pending JPH11160694A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | カラー液晶パネルと投射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11160694A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6774963B1 (en) | 1999-04-13 | 2004-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid-crystal display device |
KR100590245B1 (ko) * | 2000-09-20 | 2006-06-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 반사형 액정표시장치의 전극구조 |
CN114708803A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-07-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种彩膜基板、显示面板及显示装置 |
-
1997
- 1997-12-01 JP JP9330392A patent/JPH11160694A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6774963B1 (en) | 1999-04-13 | 2004-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid-crystal display device |
KR100590245B1 (ko) * | 2000-09-20 | 2006-06-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 반사형 액정표시장치의 전극구조 |
CN114708803A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-07-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种彩膜基板、显示面板及显示装置 |
CN114708803B (zh) * | 2022-01-26 | 2023-12-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种彩膜基板、显示面板及显示装置 |
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