JPH11305204A - 表示パネルとその製造方法および該表示パネルを用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主として液晶表示パネルをライトバルブとし
て用いる投射型表示装置に関するものであり、ブラック
マトリックスが目立たず良好な画像表示を行うことを目
的とする。 【解決手段】 表示パネル２４において、画素電極１４
とカラーフィルタ１７、ブラックマトリックス２１間に
ＰＤ液晶１５が狭持されている。透明基板１１０２上に
はブラックマトリックス２１と比較して十分細い擬似ブ
ラックマトリックス１１０１ａが形成されている。透明
基板１１０２と対向基板１１とは接着剤１６で接着され
ている。表示パネル２４は投射型表示装置をライトバル
ブとして用いられる。その際投射レンズのピント位置は
擬似ブラックマトリックス１１０１ａにされる。スクリ
ーンには細い擬似ブラックマトリックス１１０１の像が
結像される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルと
その製造方法および該表示パネルを用いたビューファイ
ンダ、投射型表示装置等に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、商品化されている投射型表示装置
（液晶プロジェクタ）およびビューファインダには液晶
の旋光特性を利用したツイストネマティック（ＴＮ）液
晶が多く用いられている。

【０００３】ＴＮ液晶を用いたＴＮ液晶表示パネルは光
を変調するのに偏光板を用いる必要がある。しかし、偏
光板は入射光の７０％近くを吸収してしまうため光利用
効率が良くない。したがって、ＴＮ液晶表示パネルで高
輝度表示を実現することは困難である。

【０００４】また、ＴＮ液晶表示パネルは、液晶分子を
配向させる必要があるためにラビング処理が必要であ
る。ラビング処理工程は高度の技術を必要とするため、
製造品質向上のために種々の工夫がなされている。その
ために、ＴＮ液晶表示パネルの製造コストを増大させて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、偏光板を用いな
い表示パネルにＰＤ液晶表示パネルがある。この表示パ
ネルは主として光の散乱状態の変化として光変調を行う
ものである。この表示パネルは光利用効率が高く、高輝
度表示を行うことができる。

【０００６】ＰＤ液晶表示パネルは、ＴＮ液晶表示パネ
ルと同様にカラーフィルタを用いることにより、一枚の
表示パネルでフルカラー表示を行うことができる。ＰＤ
液晶表示パネルは製造の際、紫外線光を照射して樹脂成
分と液晶成分とを相分離させて光変調層を形成する必要
がある。しかし、カラーフィルタが形成されていると、
カラーフィルタ自体が紫外線光を吸収してしまうため
に、良好な相分離を行うことができない。したがって、
品質の高いフルカラー表示可能なＰＤ液晶表示パネルを
製造することが困難となっている。この傾向は画素サイ
ズが小さくなるほどより顕著となる。

【０００７】一般に、ＴＮ液晶表示パネルであるとＰＤ
液晶表示パネルであるとを問わず、カラーフィルタを有
する表示パネルはカラーフィルタが２／３以上の光を吸
収するため、光利用効率が非常に低くなるという課題が
ある。

【０００８】また、投射型表示装置のライトバルブとし
てカラーフィルタ付きの液晶表示パネルを使用する場合
には、ブラックマトリックスが太く、かつ、目立つため
に観察者に違和感を与えるという問題点もあった。

【０００９】本発明は主としてこれらの課題を解決する
ために発明されたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明にかかる表示パネルは、マトリックス状に画素
が形成された第１の基板と、対向電極が形成された第２
の基板と、第１の基板と第２の基板間に狭持されたＰＤ
液晶層と、カラーフィルタが形成された第３の基板とを
具備し、第３の基板が、第２の基板に接して配置されて
おり、画素のサイズをａ（μｍ）、画素の開口率をｐと
したとき、第２の基板の厚みｔ（μｍ）が５０≦ｔ≦２
５（ａ−（Ｐａ²）^1/2）を満足することを特徴とする。
かかる構成により、カラーフィルタによる光吸収の割合
を減少させ、光利用効率の高い表示パネルを提供するこ
とができる。

【００１１】次に、本発明にかかる投射型表示装置は、
光発生手段と、マトリックス状に画素が形成された第１
の基板と、対向電極が形成された第２の基板と、第１の
基板と第２の基板間に狭持されたＰＤ液晶層と、カラー
フィルタが形成された第３の基板とを有し、第３の基板
が、第２の基板に接して配置された表示パネルと、表示
パネルで変調された光を投射する投射手段とを具備し、
画素のサイズをａ（μｍ）、画素の開口率をｐとし、投
射手段のＦナンバーをＦとした時、第２の基板の厚みｔ
（μｍ）が５０≦ｔ≦２Ｆ（ａ−（Ｐａ²）^1/2）の条件
を満足することを特徴とする。かかる構成により、高輝
度表示を実現する事ができる。

【００１２】次に、本発明にかかる表示パネルの製造方
法は、マトリックス状に画素が形成された第１の基板
と、対向電極が形成された第２の基板と、液晶成分と未
硬化の樹脂成分とを混合させた混合溶液と、光硬化性の
接着剤と、カラーフィルタを形成した第３の基板、拡散
板とを準備し、第１の基板と第２の基板間に混合溶液を
狭持させ、第２の基板側から拡散板を介して光を照射
し、混合溶液を相分離する第１の工程と、第３の基板と
第２の基板間に接着剤を狭持させる第２の工程と、接着
剤に光を照射し、接着剤を硬化させて第２の基板と第３
の基板とを張り合わせる第３の工程を行うことを特徴と
する。かかる構成により、良好な相分離状態を経た品質
の高い表示パネルを製造することができる。

【００１３】次に、本発明にかかる表示パネルは、マト
リックス状に画素が形成された第１の基板と、対向電極
が形成された第２の基板と、第１の基板と第２の基板間
に狭持されたＰＤ液晶層と、カラーフィルタとカラーフ
ィルタを各色ごとに分離する遮光壁とが形成された第３
の基板とを具備し、第３の基板が第２の基板と光結合層
を介して接着されていることを特徴とする。かかる構成
により、カラーフィルタを通過した光の干渉を防止する
ことができ、品質の高い表示パネルを提供することがで
きる。

【００１４】次に、本発明にかかる表示パネルは、マト
リックス状に画素が形成された第１の基板と、対向電極
が形成された第２の基板と、第１の基板と第２の基板間
に狭持されたＰＤ液晶層と、カラーフィルタとカラーフ
ィルタ上に形成されたマイクロレンズとが形成された第
３の基板とを具備し、第３の基板が第２の基板と光結合
層を介して接着されていることを特徴とする。かかる構
成により、カラーフィルタを通過した光が画素電極に入
射することを防止することができ、品質の高い表示パネ
ルを提供することができる。

【００１５】次に、本発明にかかるマイクロレンズの製
造方法は、マトリックス状にくぼみが形成された基板
と、未硬化の透明樹脂とを準備し、基板に透明樹脂を塗
布し、塗布した樹脂が表面張力により円弧状に形成する
ことを特徴とする。かかる構成により、容易にマイクロ
レンズを製造することができる。

【００１６】次に、本発明にかかる表示パネルは、反射
膜と、反射膜上に形成されたカラーフィルタと、カラー
フィルタ上に形成された透明電極とが形成された第１の
基板と、透過型の画素電極がマトリックス状に形成され
た第２の基板と、第１の基板と第２の基板間に狭持され
たＰＤ液晶層とを具備することを特徴とする。かかる構
成により、反射型の表示パネルにおいても、透過型の表
示パネルと同等の高品位表示を実現できる。

【００１７】次に、本発明にかかる表示パネルは、画素
に対応して形成された微小プリズムと、マトリックス状
に画素が形成された第１の基板と、対向電極が形成され
た第２の基板と、画素に対応して形成されたマイクロレ
ンズアレイとを具備し、マイクロレンズで集光された光
が微小プリズムに入射し、微小プリズムで少なくとも複
数の光路に分離されて画素に入射することを特徴とす
る。かかる構成により、集光効率を高めることができ、
高品位表示可能な表示パネルを提供することができる。

【００１８】次に、本発明にかかる表示パネルは、紫外
線光を透過し可視光を反射する誘電体ミラーと、誘電体
ミラー上に形成された透明電極とが形成された第１の基
板と、透過型の画素電極がマトリックス状に形成された
第２の基板と、第１の基板と第２の基板間に狭持された
ＰＤ液晶層とを具備することを特徴とする。かかる構成
により、集光効率を高めることができ、高品位表示可能
な表示パネルを提供することができる。

【００１９】次に、本発明にかかる駆動回路は、斜め方
向に投射した画像の台形補正をおこなう投射型表示装置
の駆動回路であって、第１のフレームと、次の第２のフ
レームで表示開始位置を変化させることを特徴とする。
かかる構成により、エッジの画素の表示を変化させるこ
とができ、エッジの凹凸感の少ない高品位な表示を実現
することができる。

【００２０】次に、本発明にかかる表示パネル用光学板
は、導光板と、導光板の光出射面に形成もしくは配置さ
れた光拡散部と、プリズム板と、プリズム板と光拡散部
とを光結合する光結合部とを具備し、プリズム板と導光
板間に空間が保持されており、光拡散部から放射される
光が光結合部を介してプリズム板に導かれることを特徴
とする。かかる構成により、指向性の狭い光を出射させ
ることができ、高コントラスト表示の表示装置を構成す
ることができる。

【００２１】また、本発明にかかる表示パネル用光学板
は、プリズム板は第１のプリズム板と第２のプリズム板
からなり、プリズム板には、略四角錐状の微小プリズム
が形成されており、第１のプリズム板に形成された第１
のプリズムの大きさと、第２のプリズム板に形成された
第２のプリズムの大きさとが異なることが好ましい。か
かる構成により、光の指向性の調節が容易となるからで
ある。

【００２２】次に、本発明にかかる液晶表示装置は、導
光板と、導光板の光出射側に形成もしくは配置された光
拡散部と、プリズム板と、プリズム板と光拡散部とを光
結合する光結合部と、ＰＤ液晶表示パネルと、ＰＤ液晶
表示パネルとプリズム板間に配置または形成された光拡
散シートとを具備し、プリズム板と導光板間に空間が保
持されており、光拡散部から放射される光が光結合部を
介してプリズム板に導かれることを特徴とする。かかる
構成により、高輝度表示を実現することができる。

【００２３】次に、本発明にかかる表示パネル用光学板
は、導光板と、導光板の光出射側に形成もしくは配置さ
れた光拡散部と、マイクロレンズがマトリックス状に配
置または形成されたマイクロレンズアレイと、マイクロ
レンズアレイと光拡散部とを光結合する光結合部とを具
備し、マイクロレンズの略焦点近傍に光拡散部が位置
し、マイクロレンズアレイと導光板間に空間が保持もし
くは、光拡散部以外の箇所に光遮光手段が配置または形
成されていることを特徴とする。かかる構成により、指
向性の狭い光を出射させることができ、高コントラスト
表示を実現することができる。

【００２４】次に、本発明にかかる液晶表示装置は、光
拡散部と反射膜とが形成された導光板と、マイクロレン
ズがマトリックス状に配置または形成されたマイクロレ
ンズアレイと、マイクロレンズアレイと光拡散部とを光
結合する光結合部と、マイクロレンズの光出射面に配置
されたＰＤ液晶表示パネルと、ＰＤ液晶表示パネルとマ
イクロレンズ間に配置された光拡散シートとを具備し、
マイクロレンズの略焦点近傍に光拡散部が配置されてい
ることを特徴とする。かかる構成により、高輝度表示を
実現することができる。

【００２５】次に、本発明にかかる表示パネルは、第１
の基板と第２の基板と、基板間に狭持されたＰＤ液晶を
有するＰＤ液晶表示パネルと、第１の基板と第２の基板
のうち少なくとも一方の基板上に形成または配置された
カラーフィルタと、シアン光とイエロー光の所定の範囲
の光を反射する誘電体ミラーが形成された第３の基板
と、第３の基板と、カラーフィルタが形成された基板間
に狭持された光結合層とを具備し、カラーフィルタが形
成された基板の厚みをｔ（μｍ）、第１または第２の基
板に形成された画素のサイズをａ（μｍ）、画素の開口
率をＰとしたとき、５０≦ｔ≦２５（ａ−（Ｐ
ａ²）^1/2）を満足することを特徴とする。かかる構成に
より、集光効率を高めることができ、高輝度表示を実現
することができる。

【００２６】次に、本発明にかかる表示パネル用光学板
は、所定間隔で凸部が形成または配置された導光板と、
導光板上に配置または形成されたマイクロレンズアレイ
とを具備し、マイクロレンズアレイのマイクロレンズの
焦点近傍に凸部が配置されていることを特徴とする。か
かる構成により、指向性の狭い光を出射させることがで
き、高コントラスト表示を実現することができる。

【００２７】次に、本発明にかかる液晶表示装置は、所
定間隔で凸部が形成または配置された導光板と、導光板
上に配置または形成されたマイクロレンズアレイと、マ
イクロレンズアレイ上に配置されたＰＤ液晶表示パネル
と、ＰＤ液晶表示パネルとマイクロレンズアレイ間に配
置された光拡散シートとを具備することを特徴とする。
かかる構成により、高輝度表示を実現することができ
る。

【００２８】次に、本発明にかかる液晶表示装置は、マ
イクロレンズアレイと、マトリックス状に画素が配置さ
れた液晶表示パネルと、回折格子とを具備し、マイクロ
レンズアレイのマイクロレンズで集光した白色光を回折
格子で回折させ、赤色、緑色および青色の光路に分離
し、分離した光路の光を液晶表示パネルの画素に入射さ
せることを特徴とする。かかる構成により、ブラックマ
トリックスが目立たない高品位表示を実現することがで
きる。

【００２９】次に、本発明にかかるビューファインダ
は、集光手段と、集光手段の略焦点位置に配置された発
光ランプと、反射型の表示パネルと、反射型の表示パネ
ルに発光ランプが放射する光を導く光学手段と、表示パ
ネルの虚像を拡大して観察者に見えるようにする拡大レ
ンズとを具備することを特徴とする。かかる構成によ
り、高輝度表示を実現することができる。

【００３０】次に、本発明にかかる表示パネル用光学板
は、導光板と、導光板に形成または配置された光拡散部
と、光拡散部上に配置または形成された導光板と、マト
リックス状にマイクロレンズが形成されたマイクロレン
ズ基板とを具備し、マイクロレンズの焦点近傍に導光の
出射面が配置されていることを特徴とする。かかる構成
により、指向性の狭い光を出射させることができ、高コ
ントラスト表示を可能とする。

【００３１】次に、本発明にかかる表示パネル用光学板
は、光入射側の開口部穴が出射側の開口部よりも大きい
穴がマトリックス状に形成または配置された集光板と、
集光板の光出射側の穴位置が略焦点位置となるように配
置されたマイクロレンズアレイとを具備することを特徴
とする。かかる構成により、指向性の狭い光を出射させ
ることができ、高コントラスト表示を可能とする。

【００３２】次に、本発明にかかる液晶表示装置は、光
入射側の開口部が光出射側の開口部よりも大きい凸部が
マトリックス状に形成または配置された第１の集光板
と、集光板の光出射側の開口部位置が略焦点位置となる
ように配置された集光手段がマトリックス状に配置され
た第２の集光板と、第２の集光板の光出射側に配置され
たＰＤ液晶表示パネルとを具備することを特徴とする。
かかる構成により、高輝度表示を実現することができ
る。

【００３３】次に、本発明にかかる表示パネルは、画素
がマトリックス状に配置された第１の基板と、対向電極
が形成された第２の基板と、画素に対応してパターンが
形成された第３の基板もしくはシートと、第１の基板と
第２の基板間に狭持された光変調層とを具備することを
特徴とする。かかる構成により、高品位表示を実現する
ことができる。

【００３４】また、本発明にかかる表示パネルは、第３
の基板またはシートが、第１の基板または第２の基板と
光結合層を介して接着されていることが好ましい。次
に、本発明にかかる表示パネルは、画素がマトリックス
状に配置された第１の基板と、対向電極が形成された第
２の基板と、第１の基板と第２の基板間に狭持された光
変調層と、第１の基板または第２の基板が空気と接する
面に画素に対応したパターンが描画されていることを特
徴とする。かかる構成により、高品位表示を実現するこ
とができる。

【００３５】また、本発明にかかる表示パネルは、画素
に対応したパターンは画素サイズに対応していることが
好ましい。次に、本発明にかかる投射型表示装置は、放
電ランプと、放電ランプが放射する光を変調する表示パ
ネルと、表示パネルが変調した光を投射する投射レンズ
とを具備することを特徴とする。かかる構成により、高
輝度表示を実現することができる。

【００３６】次に、本発明にかかる投射型表示装置は、
放電ランプと、放電ランプが放射する光を変調する表示
パネルと、表示パネルが変調した光を投射する投射手段
と、投射手段を構成するレンズのうち、少なくとも１つ
の表面に張り付けられた回折手段とを具備することを特
徴とする。かかる構成により、ブラックマトリックスの
目立たない高品位な表示を実現することができる。

【００３７】次に、本発明にかかる投射型表示装置は、
放電ランプと、放電ランプが放射する光を変調するＰＤ
液晶表示パネルと、ＰＤ液晶表示パネルが変調した光を
投射する投射レンズと、投射レンズ内に配置された離散
的に開口部を有する絞りと、絞りの出射側に配置された
回折格子板とを具備することを特徴とする。かかる構成
により、ブラックマトリックスの目立たない高品位な表
示を実現することができる。

【００３８】次に、本発明にかかる表示パネルの製造方
法は、画素がマトリックス状に配置された第１の基板
と、対向電極が形成された第２の基板と、未硬化の樹脂
と液晶とが混合された混合溶液と、インク粒を出射する
インク出射手段とを準備し、第１の基板と第２の基板間
に混合溶液を狭持させる第１の工程と、混合溶液に紫外
線光を照射し、混合溶液を相分離させる第２の工程と、
第２の基板が空気と接する面に、インク出射手段でイン
ク粒を付着させ、カラーフィルタを形成する第３の工程
を行うことを特徴とする。かかる構成により、液晶層が
良好に相分離された高コントラストの表示パネルを製造
することができる。

【００３９】次に、本発明にかかる表示パネルは、カラ
ーフィルタが形成された第２基板と、カラーフィルタ上
に形成された透明樹脂からなる樹脂層と、樹脂層上に形
成された対向電極と、画素がマトリックス状に配置また
は形成された第１の基板と、第１の基板と第２の基板間
に狭持された液晶層とを具備し、画素のサイズをａ（μ
ｍ）、画素の開口率をＰとしたとき、樹脂層の厚みｔ
（μｍ）が５０≦ｔ≦２５（ａ−（Ｐａ²）^1/2）を満足
することを特徴とする。かかる構成により、高コントラ
スト表示を実現することができる。

【００４０】次に、本発明にかかるスクリーンは、リア
型液晶プロジェクションテレビ用のスクリーンであっ
て、スクリーンの光入射面もしくは光出射面に回折シー
トが貼り付けられていることを特徴とする。かかる構成
により、高品位な表示を可能とする。

【００４１】次に、本発明にかかるスクリーンは、リア
型液晶プロジェクションテレビ用のスクリーンであっ
て、赤、緑、青の３画素を組として、その組に対応する
ように表面が凹状もくしは、矩形の形状に形成されてお
り、形状により赤、緑、青の画素の光路のうち２つの光
路を屈曲させることを特徴とする。かかる構成により、
ドットが目立たない高品位な表示を実現することができ
る。

【００４２】次に、本発明にかかる表示パネルの製造方
法は、紫外線を透過する第３の基板と、第１の基板と、
第２の基板と、未硬化の樹脂と液晶とが混合された混合
溶液と、拡散剤を含有する拡散溶液とを準備し、第１の
基板と第２の基板間に混合溶液を狭持させてセル化する
第１の工程と、セルと第３の基板間に拡散溶液を配置す
る第２の工程と、第３の基板側から紫外線光を照射し、
混合溶液を相分離する第３の工程を行うことを特徴とす
る。かかる構成により、相分離が良好に行われた、高品
質の表示パネルを製造することができる。

【００４３】次に、本発明にかかる光学基板の製造方法
は、凸部を有する第１の基板と、第２の基板と、平滑基
板と、接着剤とを準備し、平滑基板に接着材を塗布する
第１の工程と、塗布した接着剤上に第１の基板の凸部を
接触させ、凸部に接着剤を転写する第２の工程と、第１
の基板の凸部と第２の基板とを張り合わせる第３の工程
を行うことを特徴とする。かかる構成により、高品位な
表示を実現できる光学基板を製造することができる。

【００４４】次に、本発明にかかる投射型表示装置は、
少なくとも光入射面にマイクロレンズアレイを有し、マ
イクロレンズアレイの１つのマイクロレンズに対し、複
数の画素が対応するように配置された表示パネルと、１
つの光源からの光を赤、緑および青の３つの光路に分離
し、かつ光路の進行方向を異ならせる光分離手段、表示
パネルからの赤、緑および青の３つの光路に対応する出
射光を１つの光路に合成する光合成手段とを具備するこ
とを特徴とする。かかる構成により、ブラックマトリッ
クスの目立たない高品位な表示を実現することができ
る。

【００４５】次に、本発明にかかる投射型表示装置は、
放電ランプと、放電ランプからの出射光を変調するＰＤ
液晶表示パネルと、ＰＤ液晶表示パネルで変調された光
を投射する投射レンズとを具備し、ＰＤ液晶表示パネル
はカラーフィルタを有する対向基板とスイッチング素子
が配置されたアレイ基板間にＰＤ液晶が狭持され、ＰＤ
液晶表示パネルはマトリックス状に画素電極が配置さ
れ、画素電極にはそれぞれスイッチング素子が配置され
ており、スイッチング素子の裏面に遮光パターンが形成
されており、表示パネルは放電ランプ側にアレイ基板が
向けられ、投射レンズ側に対向基板がむけられているこ
とを特徴とする。かかる構成により、ブラックマトリッ
クスの目立たない高品位な表示を実現することができ
る。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。なお、本明細書の各図面では説明を
容易にするため拡大、縮小あるいは省略、誇張して図示
したところが多い。例えば、液晶層１５は通常３〜２０
μｍの膜であるが、図によってはガラス基板（例えば対
向基板１１）と同等の厚みで図示したところもある。

【００４７】図１は、本発明の実施形態にかかる表示パ
ネルの断面図を示す。図１に示すように、アレイ基板１
２上には画素電極１４、ソース信号線１９等が形成もし
くは配置されている。なお、１４は画素電極もしくは単
に画素と呼ぶ。これは、表示パネルの中には光書き込み
型表示パネル等のように明確には画素電極を具備しない
ものも存在するためである。

【００４８】対向基板１１上にはブラックマトリックス
２１および対向電極２０等が形成もしくは配置されてい
る。対向電極２０と画素電極１４との間に高分子分散液
晶（ＰＤ液晶）が狭持されている。また、液晶層１５の
周辺部は封止樹脂１３で封止されている。

【００４９】フィルタ基板１８上には赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色からなるカラーフィルタ１７
が形成されている。また、フィルタ基板１８と対向基板
１１あるいはアレイ基板１２とは、光結合層１６で接着
されている。

【００５０】光結合層１６は接着剤または粘着剤であ
り、ゲル状もしくは液状である。例えば、材質として、
シリコン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリ
ル系紫外線硬化樹脂、エチレングリコール、アルコー
ル、水、サリチル酸メチル等が挙げられる。光結合層１
６に使用する材料は、屈折率が１．３８以上１．５５以
下の透明材料であれば良い。なお、光結合層を形成せず
に構成することも可能であるが、この場合は界面反射の
影響から表示パネルの光透過効率が低下する。

【００５１】画素電極１４には、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）等のスイッチング素子で電圧を印加する。スイッ
チング素子は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の他、リング
ダイオード、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal） 等の２
端子素子、あるいはバリキャップ、サイリスタ、ＭＯＳ
トランジスタ、ＦＥＴ等であっても良い。なお、これら
はすべて薄膜トランジスタと呼ぶ。さらに、スイッチン
グ素子には、ソニー、シャープ等が試作したプラズマに
より液晶層に印加する電圧を制御するプラズマアドレッ
シング液晶（ＰＡＬＣ）のようなもの、および光書き込
み方式、熱書き込み方式も含まれる。すなわち、スイッ
チング素子を具備するとは、スイッチング可能な構造を
有することを意味する。

【００５２】また、主として本発明の実施形態にかかる
表示パネル２４は、ドライバ回路と画素のスイッチング
素子を同時に形成したものであるので、低温ポリシリコ
ン技術で形成したものだけでなく、高温ポリシリコン技
術あるいはシリコンウエハ等の単結晶を用いて形成した
ものも技術的範囲に入る。もちろん、アモルファスシリ
コン表示パネルも技術的範囲である。また、画素電極１
４はＩＴＯ等の透明電極で形成されたもののほか、金属
薄膜、誘電体ミラーで形成された反射型（方式）等も含
む。

【００５３】対向電極２０は透明電極で形成される。代
表的な材料としては、酸化インジウム、ＩＴＯ等が挙げ
られる。対向電極２０と画素電極１４との間にはＰＤ液
晶１５が狭持されている。

【００５４】本発明の実施形態にかかる表示パネル２４
に用いるＰＤ液晶の材料としては、ネマティック液晶、
スメクティック液晶、コレステリック液晶が好ましく、
単一もしくは２種類以上の液晶性化合物や液晶性化合物
以外の物質も含んだ混合物であっても良い。

【００５５】なお、先に述べた液晶材料のうち、異常光
屈折率ｎ_e と常光屈折率ｎ_o の差の比較的大きいシアノ
ビフェニル系のネマティック液晶、または、経時変化に
安定なトラン系、クロル系のネマティック液晶が好まし
く、中でもトラン系のネマティック液晶が、散乱特性が
良好であり経時変化も生じ難い点から最も好ましい。

【００５６】樹脂材料としては透明なポリマーが好まし
く、ポリマーとしては、製造工程の容易さ、液晶相との
分離等の観点より光硬化タイプの樹脂を用いることが好
ましい。具体的には、紫外線硬化性アクリル系樹脂が用
いられ、特に紫外線照射によって重合硬化するアクリル
モノマー、アクリルオリゴマーを含有するものが好まし
い。特に、フッ素基を有する光硬化性アクリル樹脂は、
散乱特性が良好なＰＤ液晶層１５を作製でき経時変化も
生じ難い点から最も好ましい。

【００５７】また、液晶材料としては、常光屈折率ｎ_o
が１．４９〜１．５４のものを用いることが好ましく、
理想的には常光屈折率ｎ_o が１．５０〜１．５３のもの
を用いることが好ましい。また、屈折率差△ｎが０．２
０〜０．３０のものを用いることが好ましい。ｎ_o、△
ｎが大きくなると耐熱、耐光性が悪くなり、ｎ_o、△ｎ
が小さければ耐熱、耐光性は良くなるが、散乱特性が低
くなり、表示コントラストが十分でなくなるからであ
る。

【００５８】上記事項および検討の結果から、ＰＤ液晶
の液晶材料の構成材料として、常光屈折率ｎ_o が１．５
０〜１．５３、かつ、△ｎが０．２０〜０．３０のトラ
ン系のネマティック液晶を用い、樹脂材料としてフッ素
基を有する光硬化性アクリル樹脂を採用することが好ま
しい。

【００５９】このような高分子形成モノマーとしては、
２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ネオペンチルグリコールドアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリート、ジエチレングリコ
ールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアク
リレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリス
リトールアクリレート等々が挙げられる。

【００６０】オリゴマーもしくはプレポリマーとして
は、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。また、
重合を速やかに行う為に重合開始剤を用いても良く、こ
の例として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニ
ルプロパン−１−オン（メルク社製「ダロキュア１１７
３」）、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒド
ロキシ−２−メチルプロパン−１−オン（メルク社製
「ダロキュア１１１６」）、１−ビドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン（チバガイキー社製「イルガキュア
１８４」）、ベンジルメチルケタール（チバガイギー社
製「イルガキュア６５１」）等が挙げられる。その他に
任意成分として連鎖移動剤、光増感剤、染料、架橋剤等
を適宜併用することができる。

【００６１】なお、樹脂材料が硬化した時の屈折率ｎ_p
と、液晶材料の常光屈折率ｎ_o とは概略一致するように
配慮する。液晶層１５に電界が印加され液晶分子が一方
向に配向した時の屈折率をｎ_o とすると、屈折率をｎ_o
が樹脂の屈折率ｎ_p と一致することで、液晶層１５は光
透過状態となるからである。屈折率ｎ_p とｎ_o との差異
が大きいと液晶層１５に電圧を印加しても完全に液晶層
１５が透明状態とならず、表示輝度は低下する。屈折率
ｎ_p とｎ_o との屈折率差は実用上０．１以内が好まし
く、理想的には０．０５以内が好ましい。

【００６２】ＰＤ液晶層１５中の液晶材料の割合は特に
規定していないが、一般には４０重量％〜９５重量％程
度が良く、理想的には６０重量％〜９０重量％程度が好
ましい。４０重量％以下であると液晶滴の量が少なく、
散乱の効果が乏しいからである。また、９５重量％以上
となると高分子と液晶が上下２層に相分離する傾向が強
まり、界面の割合は小さくなり散乱特性は低下するから
である。

【００６３】水滴状液晶２３の平均粒子径またはポリマ
ーネットワークの平均孔径は、０．５〜３．０μｍにす
ることが好ましい。理想的には、０．８〜２μｍが好ま
しい。ただし、ＰＤ液晶表示パネルが変調する光が短い
波長（例えば、Ｂ光）の場合は小さく、長い波長（例え
ば、Ｒ光）の場合は大きくすべきである。水滴状液晶の
平均粒子径もしくはポリマーネットワークの平均孔径が
大きいと、透過状態にする電圧は低くなるが散乱特性は
低下する一方、平均孔径が小さいと、散乱特性は向上す
るが、透過状態にする電圧は高くなるからである。

【００６４】本発明にいうＰＤ液晶とは、液晶が水滴状
に樹脂、ゴム、金属粒子もしくはセラミック（チタン酸
バリウム等）中に分散されたもの、樹脂等がスポンジ状
（ポリマーネットワーク）となり、そのスポンジ状とな
った樹脂の間に液晶が充填されたもの等が該当する。他
に特開平６−２０８１２６号公報、特開平６−２０２０
８５号公報、特開平６−３４７８１８号公報、特開平６
−２５０６００号公報、特開平５−２８４５４２号公
報、特開平８−１７９３２０号公報に開示されているよ
うな樹脂が層状等となっているのも包含する。また、特
公平３−５２８４３号公報のように液晶成分がカプセル
状の収容媒体に封入されているものも含む。さらには、
液晶または樹脂等の中に二色性、多色性色素を含有され
たものも含む。また、類似の構成として、特開平６ー３
４７７６５号公報のように、樹脂壁に沿って液晶分子２
０が配向する構造もある。これらもＰＤ液晶と呼ぶ。ま
た、液晶分子を配向させ、液晶中１５に樹脂粒子等を含
有させたものもＰＤ液晶に類別する。また、樹脂層と液
晶層を交互に形成し、誘電体ミラー効果を有するものも
ＰＤ液晶とする。さらに、液晶層は一層ではなく２層以
上に多層に構成されたものもＰＤ液晶に含む。

【００６５】つまり、ＰＤ液晶とは光変調層が液晶成分
と他の材料成分とで構成されたもの全般をいう。光変調
方式では、主として散乱から透過を経て光学像を形成す
るが、これに限定されず、偏光状態、旋光状態もしくは
複屈折状態を変化させるものであれば良い。

【００６６】なお、液晶層１５は、表示パネルの構成、
機能および使用目的によっては必ずしもＰＤ液晶に限定
せず、ＴＮ液晶層あるいはゲストホスト液晶層、ホメオ
トロピック液晶層、強誘電液晶層、反強誘電液晶層、コ
レステリック液晶層であれば良い。また、本発明の実施
形態にかかる表示パネルの駆動方法はプラズマディスプ
レイ（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイにも適用され
る。

【００６７】液晶層１５の膜厚は５〜２０μｍの範囲が
好ましく、理想的には８〜１５μｍの範囲が好ましい。
膜厚が薄いと散乱特性が悪くコントラストがとれず、逆
に厚いと高電圧駆動を行わなければならなくなり、ＴＦ
Ｔをオンオフさせる信号を発生するＸドライバ回路や、
ソース信号線１９に映像信号を印加するＹドライバ回路
の設計等において困難となるからである。

【００６８】液晶層１５の膜厚制御としては、黒色のガ
ラスビーズまたは黒色のガラスファイバー、もしくは、
黒色の樹脂ビーズまたは黒色の樹脂ファイバーを用い
る。特に、黒色のガラスビーズまたは黒色のガラスファ
イバーは、非常に光吸収性が高く、かつ、硬質のため液
晶層１５に散布する個数が少なくてすむので好ましい。

【００６９】画素電極１４と液晶層１５間および液晶層
１５と対向電極２０間に絶縁膜（図示せず）を形成する
ことは有効である。絶縁膜の材質としてはＴＮ液晶表示
パネル等に用いられるポリイミド等の配向膜、ポリビニ
ールアルコール（ＰＶＡ）等の有機物、SiO₂、SiN_x、Ta
₂O₃ 等の無機物が望ましい。密着性等の観点からはポリ
イミド等の有機物が良い。

【００７０】絶縁膜を電極上に形成することにより電荷
の保持率を向上できる。そのため、高輝度表示および高
コントラスト表示を実現できる。また、絶縁膜は液晶層
１５が電極と剥離するのを防止する効果もある。絶縁膜
１５４が接着層および緩衝層としての役割を果たすから
である。

【００７１】また、絶縁膜を形成すれば、液晶層１５の
ポリマーネットワークの孔径（穴径）あるいは水滴状液
晶の粒子径がほぼ均一になるという効果もある。これは
対向電極２０、画素電極１４上に有機残留物が残ってい
ても絶縁膜で被覆するためと考えられる。被覆の効果は
ポリイミドよりもＰＶＡの方が良好である。これはポリ
イミドよりもＰＶＡの方がぬれ性が高いためと考えられ
る。しかし、パネルに各種の絶縁膜を作製して実施した
信頼性（耐光性、耐熱性など）試験の結果では、ＴＮ液
晶の配向膜等に用いるポリイミドを形成した表示パネル
は経時変化がほとんど発生せず良好である。ＰＶＡの方
は保持率等が低下する傾向にある。

【００７２】なお、有機物で絶縁膜を形成する際、その
膜厚は０．０２〜０．１μｍの範囲が好ましく、理想的
には０．０３〜０．０８μｍ以下が好ましい。基板１
１、１２の材質としては、ソーダガラス、石英ガラス基
板を用いる。他に金属基板、セラミック基板、シリコン
単結晶、シリコン多結晶基板も用いることもできる。ま
た、ポリエステルフィルム、ＰＶＡフィルム等の樹脂フ
ィルムも用いることができる。すなわち、本発明におい
て基板とは、板状のものだけではなくシートなどのフィ
ルム状のものも意味する。

【００７３】カラーフィルタ１７の材質としては、ゼラ
チン、アクリル等の樹脂を染色した樹脂カラーフィルタ
等が挙げられる。その他、屈折率の低い誘電体薄膜と屈
折率の高い誘電体薄膜とを交互に積層して光学的効果を
もたせた誘電体ミラーで形成しても良い。特に現在の樹
脂カラーフィルタは赤色の純度が悪いため赤色のカラー
フィルタを誘電体ミラーで形成することが好ましい。図
１００にカラーフィルタを誘電体ミラーで形成した例を
示す。

【００７４】図１において、カラーフィルタ１７は画素
１４の位置に合わせて配置されている。カラーフィルタ
１７と対向基板１１との位置合わせは、周辺部に形成さ
れたマーカを用いて行う。マーカ２２ｃはカラーフィル
タ１７を形成する時に同一マスクを使用して作成され
る。また、同様に、マーカ２２ｂはブラックマトリック
ス２１と同時に形成され、マーカ２２ａはソース信号線
１９等と同時に形成されている。

【００７５】位置合わせはＡの方向からマーカ２２を観
察して、マーカがちょうど重なったときに貼り合わせる
ことにより行う。なお、カラーフィルタ１７は、空気と
の界面２５に形成しても良い。その場合はカラーフィル
タ１７が物理的に破壊されることを防止するため、カラ
ーフィルタ１７の表面に紫外線（ＵＶ）硬化樹脂等を塗
布して保護膜にする。

【００７６】ここで、画素サイズは、図９に示すように
画素が正方形の場合はａ（μｍ）で示される。画素が長
方形の場合は、画素の横サイズと縦サイズの平均値を画
素サイズａ（μｍ）と定める。また、開口率Ｐは通常は
ブラックマトリックス２１の開口部の面積９１の占める
割合を意味する。なお、ブラックマトリックス２１等が
ない場合は、画像の表示に有効な光が透過する面積と画
素面積全体の比率を開口率Ｐとする。

【００７７】ｔ（μｍ）の大きさは小さいほど好まし
い。しかし、ｔが５０（μｍ）以下となると対向基板１
１が破損しやすく、表示パネルの製造上歩留まり率が極
めて悪くなる。

【００７８】図８に示すように、表示パネル２４を投射
型表示装置のライトバルブとして用いる場合、入射光は
一定の広がり角度θを持つ。投射レンズのＦナンバーを
Ｆとすると、広がり角度θはθ＝ｓｉｎ^-1（１／２Ｆ）
で表わせる。

【００７９】ここで、投射レンズのＦナンバーをＦとし
たが、これは照明光のＦナンバーと考えても良い。つま
り、表示パネル２４への入射光（照明光）がＦナンバー
（広がり角）がＦ1、投射レンズのＦナンバーがＦ2であ
り、Ｆ1≦Ｆ2であれば照明光はほとんど投射レンズによ
り投射される。投射レンズのＦナンバーと表示パネル２
４を照明する照明光のＦナンバーは光利用率の観点から
ほぼ同一であるから、投射レンズのＦナンバー＝照明光
（入射光）のＦナンバーと考えることができ、入射光の
広がり角を投射レンズのＦナンバーで限定することがで
きる。

【００８０】図８に示すようにカラーフィルタ１７ａ
（Ｒ）に入射した入射光Ａは広がり角θをもつ。この広
がり角θの光はブラックマトリックス２１で遮光され
る。一方、カラーフィルタ１７ｂ（Ｇ）に入射した入射
光Ｂは、開口部ｂの範囲を通過して画素電極１４より出
射する。

【００８１】カラーフィルタ１７ａ（Ｒ）に入射した入
射光Ａの広がり角θが大きい場合、その光は開口部ｂを
通過するようになる。開口部ｂはカラーフィルタ１７ｂ
（Ｇ）に入射した入射光Ｂのみが通過する必要がある
が、入射光Ａの光が開口部ｂを通過すると、表示画像の
色純度が悪くなる。また、対向基板１１の厚さｔがブラ
ックマトリックス２１の幅Ｃに比較して相対的に厚い場
合も、入射光Ａが開口部ｂを通過するようになり、色純
度が悪くなる。

【００８２】本発明の実施形態にかかる表示パネルにお
いて、液晶層（光変調層）１５はＰＤ液晶で形成してい
る。ＰＤ液晶層１５は未硬化の紫外線（ＵＶ）硬化樹脂
と液晶とを混合させた混合溶液をアレイ基板１２と対向
基板１１間に狭持させ、紫外線光を混合溶液に照射さ
せ、混合溶液を液晶成分と樹脂成分とに相分離させるこ
とにより形成する。

【００８３】カラーフィルタ１７は紫外線光を吸収する
から、カラーフィルタを形成した面から混合溶液を相分
離することはできない。そのため、アレイ基板１２側か
ら紫外線光を照射することになる。しかし、紫外線光の
照射の際、カラーフィルタ１７が形成あるいは配置され
ていると、カラーフィルタ１７が紫外線光を吸収し、混
合溶液を加熱して相分離を良好に行うことができない。

【００８４】また、信号線１９等が紫外線光を吸収し、
信号線が加熱されることにより近傍の混合溶液を加熱し
て相分離を良好に行うことができない。特に信号線近傍
の液晶滴の粒子径が大きくなり、信号線近傍に光抜けが
生じる。

【００８５】図９において、開口率Ｐは画素が正方形で
あると仮定すると、Ｐ＝ｂ²／ａ²で示される。したがっ
て、ｂ＝（Ｐａ²）^1/2、すなわち、ブラックマトリック
ス２１の幅Ｃは、Ｃ＝ａ−ｂ＝ａ−（Ｐａ²）^1/2と示さ
れる。

【００８６】図８に示す広がり角θをもつ光が基板厚ｔ
の距離を進む間に広がる距離ｄはＣ／２である。したが
って、カラーフィルタ１７を通過した光の広がり距離が
Ｃ／２の距離以下となるように基板厚（液晶層１５とカ
ラーフィルタ１７間の長さ）ｔを設定することが理想的
である。

【００８７】しかし、図１０に示すように光の広がりは
中央部ｍで光束密度が高く、周辺部ｎ（θが大きい部分
でのコーン内）では光束密度が低い場合が多い。実験に
よれば、ｄはＣ以内にすれば良いことが確かめられてい
る。また、ブラックマトリックスはストライプ状である
ので、たとえｄ＝Ｃと仮定しても隣接画素へ進入する光
束は少ないものと考えることができる。

【００８８】一方、θについても入射光のＦナンバーを
Ｆとすると、θ＝ｓｉｎ^-1（１／２Ｆ）で示される。し
たがって、θが小さい範囲では、ｄ＝ｔ／２Ｆで示すこ
とができることから、Ｃ＝ｄ＝ｔ／２Ｆ＝ａ−（Ｐ
ａ²）^1/2となり、ｔはｔ≦２Ｆ（ａ−（Ｐａ²）^1/2）の
関係を満足させれば良い。一方、基板の厚さｔの下限値
が問題となる。すなわち、対向基板１１が薄くなるほど
取り扱いが困難になり、大型基板でパネルを多数個取り
することが難しくなるからである。実験・検討によれば
基板厚ｔは５０μｍ以上必要であることが解っている。
以上のことからｔ（μｍ）は５０（μｍ）≦ｔ≦２Ｆ
（ａ−（Ｐａ²）^1/2）の関係を満足させる必要がある。
以上の関係をグラフに示したものを図１１および図１２
に示す。前述のｔの範囲であれば隣接した画素の色が混
ざり合うことなく、色の再現性が良いことが実験で確か
められた。

【００８９】次に、本発明の実施形態にかかる表示パネ
ルをライトバルブとしてでなく、直視型の表示パネルと
して適用する場合の基板厚ｔについて検討をする。直視
型で表示パネルを用いる時は投射レンズのＦナンバーと
いう概念はない。しかし、太陽光は直線性が高く、見か
けのＦ値は非常に大きい。また人間の瞳孔と焦点距離の
関係からＦ値は１２〜１５となる。

【００９０】開口率を０．６とし、図１１、図１２の関
係から実験を行った結果、視野差も考慮すればＦ＝１２
〜１３と見積もっておけば良いことを導出することが可
能である。したがって、直視型表示パネルではカラーフ
ィルタ１７と光変調層１５との距離ｔは５０（μｍ）≦
ｔ≦２５（ａ−（Ｐａ²）^1/2）の関係を満足すれば良
い。

【００９１】以上の関係を満足することにより良好なＰ
Ｄ液晶層１５を得ることができ、カラーフィルタ１７を
別基板に作製することから製造歩留まりも向上する。次
に、本発明の実施形態にかかる表示パネルの製造方法に
ついて説明する。図１０４は本発明の実施形態にかかる
表示パネルの製造装置の説明図を示す。積載台６８８内
にはヒーター６８９が配置されている。ヒーター６８９
は混合溶液を適温まで加熱するために用いる。積載台６
８８の表面は平滑化されており、その表面には反射板６
８７が取り付けられている。反射板６８７は積載台６８
８にＡｌ等の金属材料を蒸着等の技術を用いて直接形成
しても良い。また、ステンレス等の板であっても良い。

【００９２】混合溶液が狭持された表示パネル２４は積
載台６８８上に置かれる。表示パネル２４の表示領域の
外周はシールゴム６８６で囲われる。透明板７００と積
載台６８８間に１ｋｇ／ｃｍ² 程度の押圧を加えること
により、混合溶液を均一膜厚にする。

【００９３】シールゴム６８６としては、例えばブチル
ゴム、シリコンゴムが用いられる。他に柔軟性を持つも
の、例えば、シリコン樹脂、発泡スチロール等の緩衝
体、メカニカルなバネ、フェノール樹脂等でも良い。

【００９４】透明板７００は紫外線を良好に透過する石
英ガラスを用いることが好ましい。供給管６８２は表示
パネル２４の基板の屈折率に近い液体または水を供給す
る。例えば、シリコン、エチレングリコール等のゲル、
水、エチルアルコール、サリチル酸メチル等の液体（共
結合液と呼ぶ）を供給する。一方、排出管６８３は透明
板７００と表示パネル２４の空気を排出し、表示パネル
２４と透明板７００の間隔にゲル、液体等がスムーズに
供給されるようにする機能を有する。供給管６８２から
供給される液体、ゲル等は透明板７００と表示パネル２
４間の屈折率差を小さくする光結合層として機能する。
なお、紫外線光６８５は透明板７００側から照射する。

【００９５】光結合液にはフッ化カルシウム、チタン
（Ｔｉ）等の微粉末を含有させる。これらの微粉末によ
って紫外線光を散乱させて混合溶液に均一に紫外線を照
射させ、相分離状態を良好にするためである。

【００９６】透明基板７００と表示パネル２４間に光結
合液６８４を狭持させ、かつ、光結合液６８４中に光散
乱剤を含有させるのは以下の理由による。図１０４に示
すように光結合液６８４が存在すると、透明基板７００
と光結合液６８４および対向基板１１とは一つの基板と
みなせる。そのため、紫外線光６８５は混合溶液に大き
な角度で進入することができる。したがって、表示パネ
ル内にブラックマトリックスが形成されていてもブラッ
クマトリックス下に紫外線光が入射し、樹脂と液晶を良
好に相分離させることができるからである。

【００９７】図１０４に示す製造装置では、積載台６８
８上に表示パネル２４が積載される。また、表示パネル
２４はヒーター６８９等により良好な相分離条件が得ら
れる温度に保たれる。一方、表示パネル２１と透明板７
００間に光結合液６８４が充填される。その後、透明板
７００上から０．８〜１．６ｋｇ／ｃｍ² の圧力で押圧
し、混合溶液の膜厚を均一にする。なお、光結合液６８
４の屈折率は１．３５以上１．６５以下のものを用い
る。理想的には対向基板１１の屈折率との屈折率差が
０．０５以内のものが好ましい。例えば、対向基板１１
の屈折率が１．５３であれば、光結合液６８４の屈折率
は１．４８〜１．５８であるものが好ましい。ただし、
エチレングリコール等はほぼ適正な屈折率を有するが、
後の洗浄が必要となる等の問題点も有する。アルコール
類は屈折率が低いという特徴を有するが、自然に揮発、
蒸発する性質を有し、洗浄が不要であり好ましい。ま
た、光結合液６８４として純水も好ましい。コストが安
く、表示パネル２４に紫外線光を照射後、乾燥させるだ
けで良いからである。

【００９８】供給管６８２を閉じ、排出管６８３から、
透明板７００と表示パネル２４間の空気あるいは光結合
液６８４を排出することにより、表示パネル２４の表面
には均一な押圧がかかる。この排出力を適当な値に設定
することにより約０．８〜１．６ｋｇ／ｃｍ²の圧力を
与えることができる。

【００９９】紫外線光６８５をレンズ６８１を介して照
射する。なお、レンズ６８１は集光レンズである。ま
た、紫外線光は、３５０ｎｍ以下の波長の紫外線光をカ
ットする。また赤外線光もカットして表示パネル２４に
照射する。

【０１００】混合溶液の相分離が終了すると光結合液６
８４の供給を停止するとともに光結合液６８４を排出す
る。また、透明板７００と表示パネル２４と間隔に空気
を送りこむ。その後、透明板７００を取りはずして表示
パネル２４を取り出す。

【０１０１】なお、表示パネル２４はケース（図示せ
ず）内に配置し、表示パネル全体を光結合液６８４で浸
して、紫外線光６８５を照射しても良い。表示パネルが
空気と接する面にはＡＩＲコート１７１が施される。Ａ
ＩＲコートとは反射防止膜のことである。ＡＩＲコート
１７１は３層の構成あるいは２層構成がある。なお、３
層の場合は広い可視光の波長帯域での反射を防止するた
めに用いられ、これをマルチコートと呼ぶ。２層の場合
は特定の可視光の波長帯域での反射を防止するために用
いられ、これをＶコートと呼ぶ。マルチコートとＶコー
トは液晶表示パネルの用途に応じて使い分ける。通常Ｖ
コートは３枚の表示パネルをライトバルブとして用いる
投射型表示パネルに採用され、マルチコートは液晶表示
パネルを直視型表示パネルとして用いる場合、一枚の表
示パネルでカラー表示を行う投射型表示パネルに採用す
ることが好ましい。

【０１０２】ここで、各薄膜の屈折率をｎ、薄膜の物理
的膜厚をｄ₁ 、設計主波長をλとすると、マルチコート
の場合は酸化アルミニウム（Al₂O₃）を光学的膜厚がｎ
ｄ₁＝λ／４、ジルコニウム（ZrO₂）をｎｄ₁＝λ／２、
フッ化マグネシウム（MgF₂ ）をｎｄ₁ ＝λ／４積層し
て形成する。通常、λとして５２０ｎｍもしくはその近
傍の値として薄膜は形成される。Ｖコートの場合は一酸
化シリコン（SiO ）を光学的膜厚ｎｄ₁ ＝λ／４とフッ
化マグネシウム（MgF₂）をｎｄ₁ ＝λ／４、もしくは酸
化イットリウム（Y₂O₃）とフッ化マグネシウム（MgF₂）
をｎｄ₁ ＝λ／４積層して形成する。SiO は青色側に吸
収帯域があるため青色光を変調する場合はY₂O₃を用いた
方が良い。また、物質の安定性からもY₂O₃の方が安定し
ているため好ましい。

【０１０３】図１３は本発明の他の実施形態にかかる液
晶表示パネルの製造方法の説明図を示す。まず、図１３
（ａ）に示すように、アレイ基板１４とカラーフィルタ
１７は形成されていない対向基板１１の間に混合溶液１
３１を狭持させる。

【０１０４】混合溶液１３１の樹脂成分は紫外線硬化樹
脂を用いるが、これに限定するものではなく、可視光で
硬化するアクリル樹脂、エポキシ等の２液性の硬化樹
脂、熱硬化型樹脂あるいはゴム系の樹脂を含有する溶液
であっても良い。すなわち、液晶と相分離できるもので
あれば良い。

【０１０５】例えば、混合溶液１３１の成分として次の
ようなものが挙げられる。 液晶 Ｅ−７（ＢＤＨ社製）（８０重量
％） 紫外線硬化型樹脂 ポリエステルアクリレート（１．
８重量％）と２−エチルヘキシルアクリレート（１８重
量％）との混合体 光硬化開始剤 ダロキュアー１１７３（メルク社
製）（０．２重量％） 上記混合溶液１３１に紫外線（ＵＶ）光を照射すれば、
光硬化型樹脂内に架橋反応が生じる。この架橋反応によ
って、液晶成分と光硬化型樹脂成分とが相分離して、光
硬化型樹脂中に液晶の小滴が分散した状態になる。同時
に、光硬化型樹脂が硬化する。

【０１０６】次に、光硬化型樹脂への光の照射量と液晶
の平均粒子径との関係を調べるために行ったテストにつ
いて説明する。光硬化型樹脂の紫外線照射量を１００、
２００、３００、４００、５００、１０００、２００
０、２５００ｍＪ／ｃｍ² とする。

【０１０７】これらの液晶表示パネルを顕微鏡で観察し
たところ、硬化工程で４００ｍＪ／ｃｍ² 以下の紫外線
しか照射されなかった液晶表示パネルは、液晶の平均粒
子径が５．５μｍ以上と大きくなっているのに対し、硬
化工程で５００ｍＪ／ｃｍ²以上の紫外線が照射された
液晶表示パネルは、平均粒子径が１．０〜３．０μｍと
小さくなっていることが確認された。これらの液晶表示
パネルのコントラストおよび液晶の平均粒子径を測定し
た結果を下記（表１）に示す。

【０１０８】

【表１】 なお、主としてポリエステルアクリレートと２−エチル
ヘキシルアクリレートとの混合物が用いられるが、２−
ヒドロキシエチルアクリレートやトリメチロールプロパ
ントリアクリレート等でも良い。また、光硬化型樹脂に
代えて、熱硬化性樹脂を用いて熱により反応させても良
い。その場合、ノボラック系熱硬化性樹脂を用いる場合
は、硬化剤としてヘキサメチレンジアミン（ヘキサミ
ン）を用いることができる。

【０１０９】また、液晶に関しても、Ｅ−８（ＢＤＨ
社）やＺＬＩ４７９２（メルク社製）やＴＬ２０２（メ
ルク社製）等でもよく、重合開始剤もイルガキュア１８
４（チバガイギー社製）やイルガキュア６５１（チバガ
イギー社製）等でも良い。

【０１１０】以上のようにして図１３（ｂ）の工程を行
うことにより液晶層（光変調層）１５を形成することが
できる。次に、カラーフィルタ１７を形成したフィルタ
基板１８上に光結合層１６となる紫外線硬化樹脂を塗布
する。そして、図１３（ｃ）に示すように、脱泡処理を
行った後に真空中で対向基板１１とフィルタ基板１８と
を貼り合わせる。その後、アレイ基板１２側から紫外線
光１３２ｂを照射し、光結合層１６を硬化させる。

【０１１１】なお、光結合層１６の材質は紫外線硬化樹
脂としたが、シリコン接着剤、熱硬化型のエポキシ樹
脂、エチレングリコール、サリチル酸メチル、純水等で
あっても構わない。熱硬化型の樹脂の場合は紫外線光１
３２ｂのかわりに加熱することにより硬化させれば良
い。また、エチレングリコール等の場合は、液体がもれ
ないようにフィルタ基板１８の周辺部を封止樹脂１３で
封止しておけば良い。

【０１１２】なお、カラーフィルタ１７を液晶層１５に
接する面に形成するのではなく、対向基板１１の表面、
あるいはアレイ基板１２の表面に形成する構成はＰＤ液
晶表示パネルのみに限定されることはなく、ツイストネ
マティック（ＴＮ）液晶表示パネル、ＳＴＮ液晶表示パ
ネル、強誘電液晶表示パネル、ホメオトロピック液晶表
示パネル、ＰＬＺＴ表示パネル、プラズマアドレス液晶
表示パネル、回折方式の表示パネル、蛍光表示パネル、
ＦＥＤ等のカラーフィルタを用いる表示パネル全般に適
用することができる。

【０１１３】図１はフィルタ基板１８にカラーフィルタ
１７を形成し、フィルタ基板１８を対向基板１１に取り
付けた、もしくは配置した構成であったが、フィルタ基
板１８はアレイ基板１２側に取り付け、もしくは配置し
ても良い。

【０１１４】また、図１０８に示すようにカラーフィル
タ１７を対向基板１１に直接描画しても良い。図１０９
に、一つの描画方法として、インクジェット方式を示
す。ノズル１０９１から噴射したインク粒を電極１０９
２で制御して、対向基板１１（アレイ基板１２）に吹き
つけカラーフィルタ１７を形成する。

【０１１５】図１０８に示すように、ブラックマトリッ
クス２１はソース信号線１９等の信号線上、スイッチン
グ素子（図示せず）上にSiN_x、SiO₂からなる絶縁膜１０
８１を形成し、前記絶縁膜１０８１上にブラックマトリ
ックス２１を形成することが好ましい。対向電極２０上
にブラックマトリックス２１が形成されていると混合溶
液を相分離させる際、ブラックマトリックス２１が紫外
線を吸収し、ブラックマトリックス２１が加熱されて相
分離条件が悪くなるからである。

【０１１６】アレイ基板１２側にブラックマトリックス
を形成することにより、対向基板１１側は対向電極２０
のみとなり、相分離をさせる際に遮光物がなくなり良好
な相分離を実現することができる。

【０１１７】なお、ブラックマトリックス２１は樹脂で
形成することが好ましい。例えば、アクリル樹脂もしく
はポリビニールアルコール（ＰＶＡ）にカーボン等を含
有させたものが挙げられる。かかる樹脂で形成すること
により、液晶層との密着性が良好となる。特にＰＤ液晶
は樹脂で形成されているため、ＩＴＯからなる対向電極
２０、画素電極１４と密着性が悪く、熱ストレス等によ
り剥離が生じやすい。ブラックマトリックス２１を樹脂
で形成することによりＰＤ液晶の樹脂成分とブラックマ
トリックス２１との密着性が向上し、剥離が生じにくく
なる。

【０１１８】カラーフィルタ１７と液晶層１５間に距離
ｔを離すとしたが、ｔの距離を離す構成例を図１１６に
示す。図１１６は、フィルタ基板１８にカラーフィルタ
１７を形成し、カラーフィルタ１７上に透明樹脂層１１
６１を膜厚ｔ（μｍ）で形成したものである。当該透明
樹脂層１１６１上に対向電極２０およびブラックマトリ
ックス２１を形成している。

【０１１９】透明樹脂層１１６１を構成する材料とし
て、紫外線硬化型のアクリル樹脂、ＰＶＡのほか、ウレ
タン樹脂、ゼラチン等も挙げられる。本発明の実施形態
にかかる表示パネル２４を投射型表示装置（液晶プロジ
ェクター）のライトバルブとして用いる時は、図１２０
に示すようにアレイ基板１２側を光源側（照明光の入射
側）に向け、対向基板１１を投射レンズ（図示せず）側
に向けることが好ましい。

【０１２０】アレイ基板１２に形成されたＴＦＴ２２１
の下層にはＴＦＴ２２１の半導体層に光が入射しないよ
うに遮光膜１２２２を、形状としてはブラックマトリッ
クス２１と同様の形状にて形成する。遮光膜１２２２は
アルミニウム（Ａｌ）で形成することが好ましいが、ア
ルミニウム（Ａｌ）は光透過率が高いため、Ａｌ単独で
遮光膜１２２２とするためには１μｍ程度の膜厚にする
必要がある。そのため、遮光膜１２２２はクロム（Ｃ
ｒ）を用いるか、もしくはＡｌ−Ｃｒの２層構造にす
る。クロム（Ｃｒ）の場合は１００ｎｍの膜厚で遮光性
は十分である。しかし、光反射率は６０％とアルミニウ
ムの８０〜９０％に比較して低い。

【０１２１】絶縁膜１２２１は５００ｎｍ〜１μｍの膜
厚に形成する。好ましくは絶縁膜１２２１は３００ｎｍ
と５００ｎｍの２層に形成することが好ましい。ピンホ
ールの発生を防止するためである。

【０１２２】入射光は画素電極１４に入射し、ＰＤ液晶
層１５で散乱される。散乱した光はカラーフィルタ１７
を透過し、フィルタ基板１８より出射する。入射光は遮
光膜１２２２で遮光もしくは反射され、画素開口率Ｐの
割合の光が液晶層１５に入射する。したがって、カラー
フィルタ１７側から入射光を入射される場合よりも、ア
レイ側から光を入射させた方がカラーフィルタ１７で吸
収される光量は低下する。そのため、カラーフィルタ１
７での熱発生は少なくなる。

【０１２３】カラーフィルタ１７を透過した光はフィル
タ基板１８より出射するが、出射の際、臨界角以上の光
は空気との界面で全反射する（散乱光１２２３ａ）。全
反射した散乱光１２２３ａは再びカラーフィルタ１７に
戻る。この際、戻ってきた散乱光１２２３ａが再び液晶
層１５に入射すると２次散乱を引きおこし、表示コント
ラストを低下させる。

【０１２４】しかし、図１２２の例では、カラーフィル
タ１７ａを通過した光はＲ光であるので、散乱光１２２
３ａもＲ光であるから、戻ってきた光がＢもくしはＧ色
のカラーフィルタ１７に入射すると吸収される。そのた
め２次散乱の発生割合はカラーフィルタ１７がない場合
に比較して１／３になる。

【０１２５】以上の理由から、カラーフィルタ１７は光
の出射側に配置することが好ましい。つまり、遮光膜１
２２２で入射光を制限し、カラーフィルタ１７で２次散
乱光を制御することにより表示パネル２４が加熱される
ことなく、また表示コントラストの低下も少ないからで
ある。

【０１２６】対向電極２０および画素電極１４は図２に
示すように、誘電体薄膜２３を片面もしくは両面に形成
することが好ましい。対向電極２０等の表面で反射する
光を防止し、表示パネルの光透過率を向上させるためで
ある。

【０１２７】対向電極２０および画素電極１４等の透明
電極は、第１の誘電体薄膜２３ａ、ＩＴＯ薄膜（対向電
極２０または画素電極１４）、第２の誘電体薄膜２３ｂ
で構成される３層構成にすることが好ましい。λを設計
主波長とし、屈折率をｎとしたとき、電極としてのＩＴ
Ｏ薄膜の光学的膜厚はλ／２、第１の誘電体薄膜２３
ａ、および第２の誘電体薄膜２３ｂの光学的膜厚はそれ
ぞれλ／４である。この構成を図２（ａ）に示す。

【０１２８】第１の誘電体薄膜２３ａおよび第２の誘電
体薄膜２３ｂの屈折率は１．６０〜１．８０が望まし
い。材質としては、SiO、Al₂O₃、Y₂O₃、MgO、CeF₃、W
O₃、PbF₂が挙げられる。

【０１２９】具体的な構成の一実施例を（表２）に、ま
た、その分光反射率を図３に示す。図３に示すように、
波長帯域幅２００ｎｍ以上にわたり反射率０．１％以下
の特性を実現でき、極めて高い反射防止効果を得ること
ができる。なお、各表において、散乱状態での液晶層１
５の屈折率を１．６としているが、液晶材料およびポリ
マー材料が変化すればこの値は変化する。散乱状態の液
晶層の屈折率をｎ_x 、第１および第２の誘電体薄膜の屈
折率をｎ₁ 、ＩＴＯ薄膜の屈折率をｎ₂ としたとき、ｎ
_x＜ｎ₁＜ｎ₂ の条件を満足するようにすれば良い。

【０１３０】

【表２】 第１の誘電体薄膜２３ａおよび第２の誘電体薄膜２３ｂ
の屈折率は１．６０〜１．８０が望ましい。（表２）の
実施例ではいずれもSiO を用いたが、どちらか一方、ま
たは両方の薄膜を、他にAl₂O₃、Y₂O₃、MgO、CeF₃、W
O₃、PbF₂ のいずれを用いても良い。

【０１３１】（表３）に第１の誘電体薄膜２３ａ、第２
の誘電体薄膜２３ｂをY₂O₃にした場合を示す。また、そ
の分光反射率を図４に示す。

【０１３２】

【表３】 図４の分光反射率は図３の場合に比較してＢ光およびＲ
光で反射率が多少高くなる傾向がある。

【０１３３】同様に（表４）に第１の誘電体薄膜２３ａ
をSiO に、第２の誘電体薄膜２３ｂをY₂O₃にした場合を
示す。また、その分光反射率を図５に示す。可視光領域
全般にわたり０．１％以下の極めてすぐれた反射防止効
果を実現している。

【０１３４】

【表４】 （表５）に第１の誘電体薄膜２３ａをAl₂O₃に、第２の
誘電体薄膜２３ｂをSiOにした場合を示す。また、その
分光反射率を図６に示す。Ｒ光およびＢ光の領域では反
射率が０．５％を越え、適当とは言えない。

【０１３５】

【表５】 以上のようにＩＴＯ薄膜２５の両面に誘電体薄膜２３ａ
および２３ｂを３層に形成することにより反射光防止効
果をもたせることができる。なお、図３から図６に示す
分光反射率は液晶層１５の屈折率が変化すると変化す
る。つまり液晶材料等に左右されるので最適化設計が重
要である。

【０１３６】液晶層１５と、電極としてのＩＴＯ薄膜が
直接接していると液晶層１５の劣化が進みやすい。これ
は、ＩＴＯ薄膜中の不純物等が液晶層１５に溶出するた
めと考えられる。しかし、前述の３層構成のように、Ｉ
ＴＯ薄膜と液晶層１５との間に誘電体薄膜２３を形成す
ると液晶層１５の劣化することがなくなる。特に誘電体
薄膜２３がAl₂O₃ あるいはY₂O₃の時に良好である。

【０１３７】誘電体薄膜２３がSiO の時はSiO の屈折率
が低下する傾向がみられる。これは液晶層１５中に微量
に含まれたH₂O、O₂ 等の酸素原子とSiO が結びつき、Si
O がSiO₂に変化していくためと考えられる。その意味で
は（表２）および（表５）の構成はふさわしくない。し
かし、SiO が短期間でSiO₂に変化することはなく、実用
上は採用できることが多い。

【０１３８】なお、先の実施例では、第１および第２の
誘電体薄膜２３の光学的膜厚をλ／４、画素電極、対向
電極としてのＩＴＯ薄膜の光学的膜厚をλ／２とした
が、第１および第２の誘電体薄膜２３の光学的膜厚をλ
／４、ＩＴＯ薄膜の光学的膜厚をλ／４としても良い。

【０１３９】さらに、反射防止膜の理論で述べれば、Ｎ
を１以上の奇数、Ｍを１以上の整数としたとき、第１お
よび第２の誘電体薄膜２３の光学的膜厚は（Ｎ・λ）／
４、ＩＴＯ薄膜２３の光学的膜厚は（Ｎ・λ）／４であ
れば良い。もしくは、第１および第２の誘電体薄膜２３
の光学的膜厚は（Ｎ・λ）／４、ＩＴＯ薄膜の光学的膜
厚は（Ｍ・λ）／２であれば良い。

【０１４０】さらには、図２（ｂ）で示すように第１お
よび第２の誘電体薄膜２３のうち一方は省略することが
できる。その場合は、多少反射防止としての性能は低下
するが、実用上は十分であることが多い。さらには図２
（ｃ）で示すように対向電極２０、画素電極１４および
誘電体薄膜２３の膜厚をλ／４としても良い。この場合
も、反射防止の理論を適用する事ができる。以上のよう
に電極を層構造とすることにより各電極で反射する光を
防止できるから、表示コントラストを大幅に向上するこ
とができる。

【０１４１】以下、図面を参照しながら本発明の他の実
施形態にかかる表示パネルについて説明する。図１４は
本発明の他の実施形態にかかる表示パネルの説明図を示
す。隣接したカラーフィルタ１７間にブラックマトリッ
クス２１ｂが形成もしくは配置されている。ブラックマ
トリックス２１ｂの幅はブラックマトリックス２１ａよ
り狭くする。ブラックマトリックス２１ｂはクロム（Ｃ
ｒ）等で形成する方法が用いられる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ
のカラーフィルタの３色もしくは２色を重ねてブラック
マトリックス２１ｂとする方法も用いられる。

【０１４２】また、ゼラチンやカゼインを黒色の酸性染
料で染色してブラックマトリックス２１ｂとして用いて
も良い。例えば、単一で黒色となるフルオラン系色素を
発色させて用いることもでき、緑色系色素と赤色系色素
とを混合した配色ブラックを用いることもできる。

【０１４３】以上の材料はすべて黒色の材料であるが、
本発明の他の実施形態にかかる表示パネルを投射型表示
パネルのライトバルブとして用いる場合はこれに限定さ
れるものではなく、Ｒ光を変調する液晶表示パネルのブ
ラックマトリックス２１ｂとしてはＲ光を吸収させるこ
とさえできれば良い。したがって、色素を用いて天然樹
脂を染色したり、色素を合成樹脂中に分散した材料を用
いることができる。例えば、アゾ染料、アントラキノン
染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料な
どから適切な１種、もしくはそれらのうち２種類以上を
組み合わせれば良い。特に補色の関係にあるものを用い
ることが好ましい。例えば、入射光が青色のときには、
ブラックマトリックス２１ｂを黄色に着色させる。

【０１４４】これらのブラックマトリックス２１ｂの材
料、構成等に関する事項はブラックマトリックス２１ａ
に適用することができる。図１４において、入射光Ａは
ブラックマトリックス２１ｂに吸収される。したがっ
て、入射光は減少し、ブラックマトリックス２１ａが光
を吸収することにより加熱され、液晶層１５に熱を伝達
し液晶層１５を劣化させるという問題が少なくなる。

【０１４５】一方、カラーフィルタ１７ａを透過した入
射光Ｂは一定の広がり角θをもつが、広がった光はブラ
ックマトリックス２１ａに吸収される。したがって隣接
した画素電極１４ｂに入射することがなく、表示画像の
色純度は良好に保たれる。

【０１４６】図１４の構成ではフィルタ基板１８と対向
基板１１の両方にブラックマトリックス２１が形成され
ているため、ブラックマトリックス２１ａ、２１ｂを用
いてフィルタ基板１８と対向基板１１との位置合わせを
行うことができる。また、ブラックマトリックス２１ａ
での光吸収が少なく、液晶層１５の劣化も防止できる。

【０１４７】図１４の表示パネルを投射型表示装置のラ
イトバルブとして用いる時は、投射レンズ（図示せず）
のピント位置はブラックマトリックス２１ａまたは画素
電極１４の位置ではなく、カラーフィルタ１７の位置で
あることが好ましい。ブラックマトリックス２１ａは太
く目立つからである。一方、ブラックマトリックス２１
ｂは細く目立ちにくい。したがって、ピント位置をブラ
ックマトリックス２１ｂの位置にすることにより、なめ
らかな表示画像にすることができる。

【０１４８】図１、図１４においてはブラックマトリッ
クスを表示パネル２４に形成もしくは配置したが、図１
５に示すように実用上は省略できる場合が多い。カラー
フィルタ間に入射した光、例えば図１５に示す入射光Ｃ
は一定の広がり角を有する。しかし、カラーフィルタ間
にはソース信号線１９等が形成されており、光変調に寄
与する画素電極はない。したがって、例えばカラーフィ
ルタ１７ａと１７ｂの光が混ざり合って出力されること
はない。

【０１４９】このように開口率Ｐが比較的低く、隣接画
素間隔距離が長い場合は、ブラックマトリックス２１は
省略することができる。もしくは、図１４のブラックマ
トリックス２１ａとブラックマトリックス２１ｂのうち
少なくとも一方は省略できる。

【０１５０】図１６はブラックマトリックス２１のかわ
りに遮光壁１６１を形成した構成である。遮光壁の幅は
ソース信号線１６１と同等の幅に形成する。遮光壁１６
１はカラーフィルタ１７上に形成するか、もしくは遮光
壁１６１を形成後、カラーフィルタ１７を形成する。遮
光壁の構成材料としては図１４で説明したブラックマト
リックス２１ｂと同様の材料で構成することができる。

【０１５１】カラーフィルタ１７と対向基板１１（もし
くはアレイ基板１２）との接着は透明接着剤１６で行
う。遮光壁１６１を形成することにより、図１４のよう
にブラックマトリックス２１ａを形成せずともカラーフ
ィルタ１７ａを透過した光が画素電極１４ｂに入射する
ことはない。遮光壁１６１がカラーフィルタ１７を透過
した光が干渉することを防止するからである。

【０１５２】図１７において、カラーフィルタ上にマイ
クロレンズ１７２を配置した構成を示す。もちろんカラ
ーフィルタ１７は対向基板１７上に形成しても良いし、
マイクロレンズ１７２を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の３原色に色わけしても良い。マイクロレンズは凸レン
ズ効果をもつようにし、制限条件を満足するように、平
面を入射光側にむけて構成することが好ましい。また、
マイクロレンズはフレネルレンズで構成しても良い。さ
らには何らかの集光効果を有するものでも良い。例え
ば、回折格子等である。また、凸レンズだけに限定する
ものではなく、かまぼこ状（ストライプ状）、つまりシ
リニドリカルレンズであっても良い。

【０１５３】マイクロレンズ１７２の屈折率ｎ₁ は光結
合層１６の屈折率ｎ₂ に比較して、大きい、つまりｎ₁
＞ｎ₂なる関係を保つようにすることにより凸レンズと
して機能する。逆の場合は凹レンズとなってしまう。形
状は凸状であれ凹状であれ、凸レンズとして機能するよ
うにする。マイクロレンズ１７２はスタンパを用いて形
成するのが容易である。

【０１５４】ｎ₁ とｎ₂ の屈折率差Δｎは０．１５以内
となるようにする。理想的には０．１以内となることが
好ましい。屈折率差Δｎが大きいとマイクロレンズ１７
２の焦点距離が短くなり、対向基板１１（またはアレイ
基板１２）内に焦点ができてしまうからである。対向基
板１１は比較的厚いためマイクロレンズの焦点距離を長
くする必要があり、そのため前述の屈折率差Δｎの条件
を満たす必要がある。当然のことながら対向基板１１が
薄いとき、もしくは画素サイズが大きいときは屈折率差
Δｎを大きくすることができる。屈折率差Δｎを大きく
するには、光結合層１６を少なくし、空気とすることが
簡易である。

【０１５５】入射光Ａ、Ｂはマイクロレンズ１７２によ
り屈折させられる。そのため隣接した画素に色が混ざり
合うことがない。例えば、カラーフィルタ１７ａを通過
した光が画素電極１４ｂに入射することがない。そのた
め、ブラックマトリックス２１を形成せずとも色純度を
良好に維持できる。対向電極２０上にブラックマトリッ
クス２１を形成しない場合、混合溶液の相分離時に紫外
線光がブラックマトリックスに吸収されることがなく、
良好に相分離できる。

【０１５６】図１７では凸状のマイクロレンズを形成す
るとしたが、図１８に示すようにマイクロレンズアレイ
基板１８１中にマイクロレンズ１７２を形成しても良
い。この構成は日本板硝子（株）が実用化している。主
としてイオン交換方法で形成する。

【０１５７】カラーフィルタ１７はマイクロレンズアレ
イ基板１８１上に形成する。光結合層１６（接着層）は
マイクロレンズ１７２と画素１４との位置を固定するた
めおよび界面反射を防止するために形成するが、必要が
ない場合は形成しなくても良い。光結合層１６はマイク
ロレンズアレイ基板１８１と対向基板１１との密着性を
良好とするために硬化時の収縮率の大きいものを用いる
ことが好ましい。

【０１５８】マイクロレンズ１７２はスタンパ技術もし
くはイオン交換技術を用いて形成または構成するとした
が、図１９に示すマイクロレンズアレイ基板１８１のよ
うに塗布技術を用いて構成しても良い。図１９のマイク
ロレンズアレイ基板１８１は表面にもしくはアレイ基板
１８１そのものが樹脂をはじく、つまり親水性のない材
料で形成されている。例えば、テフロン樹脂フッ素コー
ト材が用いられる。その他ポリエステル、ポリプロピレ
ン等のオレフィン系の樹膜も用いることができる。これ
を、分離膜１９１と呼ぶ。分離膜１９１は、図２１
（ａ）に示すようにマイクロレンズ１７２形成部が円形
等に開口された形状、または図２１（ｂ）のようにスト
ライプ状に形成されている。分離膜１９１は塗布等され
た樹脂をはじく。すなわち、分離膜１９１はその性質と
して塗布、印刷もしくは滴下等された樹脂等をその表面
から除去する。

【０１５９】図１９においてマイクロレンズ１７２は透
明樹脂材料で形成される。透明樹脂材料としては、アク
リレート基を有する重合性化合物、たとえばアクリレー
ト系ハードコート剤が好ましい。樹脂成分は７０〜８０
％、粘度は０．１５〜０．２Ｐａ・Ｓのものを用いるこ
とが好ましい。

【０１６０】図２０は図１９に示すマイクロレンズアレ
イ基板１８１の製造方法の説明図を示す。図２０（ａ）
に示すように、基板１８１上に、分離膜１９１を塗布技
術、場合によっては蒸着技術によって形成する。分離膜
１９１はマイクロレンズを形成する箇所を除去するよう
にパターニングを行う。

【０１６１】次に、図２０（ｂ）に示すように、基板１
８１上に透明樹脂２０２を滴下もしくはスクリーン印刷
技術により塗布し、一方からローラ２０１により押圧し
ていく。もちろん、メッシュ版を用いて基板１８１上に
透明樹脂２０２を印刷して透明樹２０２を所定の膜厚に
形成しても良いし、ローラ２０１に透明樹脂２０２を塗
布して基板１８１に透明樹脂を転写しても良い。いずれ
にせよ、透明樹脂２０２は形成するマイクロレンズ１７
２の高さに応じてその膜厚を調整して基板１８１上に形
成する。

【０１６２】透明樹脂２０２を塗布後、しばらく放置す
ると分離膜１９１上の透明樹脂２０２がはじかれて透明
樹脂２０２は分離膜１９１上から除去される。また、透
明樹脂２０２は表面張力により凸状のマイクロレンズ状
となる。

【０１６３】図２１（ａ）のように分離膜１９１ａが形
成されている場合は凸レンズとなり、図２１（ｂ）のよ
うに分離膜１９１ｂが形成されている場合はシリニドリ
カルレンズ（かまぼこ型レンズ）となる。

【０１６４】そして、図２０（ｃ）に示すように、十分
透明樹脂２０２が凸状となった後、紫外線光を照射し、
透明樹脂２０２を硬化させてマイクロレンズ１７２とす
る。本発明にかかるマイクロレンズアレイ基板１８１の
製造方法では、広面積に均一にマイクロレンズ１７２を
形成することができ、安価である。また透明樹脂２０２
の膜厚をローラ２０１等で調整することによりマイクロ
レンズ１７２の高さ、つまり焦点距離を自由に制御する
ことができる。また、ローラ２０１等の圧力を変化する
ことにより、基板１８１の中央部におけるマイクロレン
ズ１７２の高さを高く、両端部のマイクロレンズ１７２
の高さを低くすることもできる。

【０１６５】また、画素電極１４は、透明電極だけでは
なく、図２２に示すようにアルミニウム（Ａｌ）、クロ
ム（Ｃｒ）もしくは誘電体ミラーで形成することによっ
ても反射型の表示パネルを構成できる。

【０１６６】また、ＴＦＴ２２１等のスイッチング素子
上に遮光膜２２２を形成すればブラックマトリックス２
１は形成する必要がない。遮光膜２２２は図１０８に示
すように樹脂材料で形成することが好ましい。

【０１６７】また、図２２に示すような画素電極１４を
反射型にする構成の他にも、図２３に示すように、対向
電極を反射型にする構成も考えられる。図２３は対向基
板１１にアルミニウム（Ａｌ）等で反射膜２３１を形成
し、反射膜２３１上にカラーフィルタ１７を形成してい
る。さらにカラーフィルタ上に透明電極つまり対向電極
２０を形成している。

【０１６８】反射膜２３１を対向電極２０と併用しても
良いが、敢えて対向電極２０を形成しているのは、カラ
ーフィルタ１７による電圧降下の影響を防止するためで
ある。図２３に示す構成では、画素電極１４と対向電極
２０間に電圧降下を引きおこす物質がなく、低電力駆動
（光変調）を実現することができる。

【０１６９】なお、画素電極１４および対向電極２０と
界面反射を防止するために図２に示すような反射防止構
成を採用することが望ましい。以上の本発明の実施形態
にかかる表示パネルはカラーフィルタ１７を用いて色分
離を行うものである。しかし、光吸収性のカラーフィル
タは、光吸収する割合が高く、光利用効率が良好とは言
えないという欠点も有している。

【０１７０】図２４は、上記課題を解決するために、微
小プリズム２４２とマイクロレンズ１７２を用いて色分
離を行う構成の表示パネルを示す。図２５に示すよう
に、微小プリズムは画素サイズに対応する大きさであ
り、Ｒ、Ｇ、Ｂの組の画素に対して、１つのＸ字プリズ
ム２４２と“／”状の反射面を有する２つのプリズム２
４（以後「ミラープリズム」という。）から構成され
る。ミラープリズム２４２ｂおよび２４２ｃは金属もし
くは、誘電体多層膜が蒸着された反射面２５１を具備す
る。またＸ字プリズム２４１は２つの光分離面２５２
ａ、２５２ｂを有する。ここでは説明を容易にするため
に光分離面２５２ａはＲ光を反射し、Ｇ光を透過するも
のとし、光分離面２５２ｂはＢ光を反射し、Ｇ光を透過
するものとする。

【０１７１】図２５に示すように、入射光たる白色光は
マイクロレンズ１７２により集光され、Ｘ字プリズム２
４１のほぼ画素サイズに等しい開口部ｄに集光される。
集光された光は光分離面２５２ａでＲが反射され、前記
Ｒ光はミラープリズム２５２ａの反射面２５１ａで反射
されて画素１４ｃに入射する。また、光分離面２５２ｂ
はＢ光を反射し、ミラープリズム２４２ｂの反射面２５
１ｂで反射されて画素１４ａに入射する。Ｇ光は光分離
面２５２を透過し画素１４ｂに入射する。なお、反射面
２５１を誘電体ミラーで形成し、適正なカットオフ帯域
とすることにより、画素１４ｃ、１４ａに入射する光の
帯域幅を制限することができ、表示パネル２４が変調す
る表示画像の色純度は向上する。

【０１７２】図２５のようなマイクロレンズ１７２と微
小プリズム２４１、２４２を組み合わせた構成を採用す
ることにより、カラーフィルタを用いずに３原色光に色
分離を行うことができる。

【０１７３】マイクロレンズ１７２はスタンパ方法で形
成しても、また、イオン交換方法にて形成しても良い。
また、マイクロレンズ１７２に着色等を行うことにより
表示画像の色純度を向上させることも可能である。

【０１７４】Ｘ字プリズム２４１およびミラープリズム
２４２は図２６に示すようにストライプ状に構成する。
もちろんキューブ状に構成しても良い。また、図２７に
示すように三角状に構成しても良い。

【０１７５】図２８は本発明の他の実施形態にかかる表
示パネルの構成図を示す。図２８においては、１つのマ
イクロレンズ１７２とそれに対応するミラープリズムを
３個用いた組で色分離を行っている。ミラープリズム２
４２ｆには、誘電体ミラーからなる光分離面２５２ａが
形成され、ミラープリズム２４２ｇには誘電体ミラーか
らなる光分離面２５２ｂが形成されている。また、ミラ
ープリズム２４２ｈには誘電体ミラーもしくは金属ミラ
ーからなる光分離面（反射面）２５２ｃが形成されてい
る。

【０１７６】今、説明を容易にするため光分離面２５２
ａはＲ光を透過、他の波長の光を反射するとし、光分離
面２５２ｂはＧ光を反射し、Ｂ光を透過するとし、光分
離面２５２ｃはＢ光を反射するとする。

【０１７７】マイクロレンズ１７２で集光された入射光
はミラープリズム２４２ｆの開口部ｄに入射する。入射
光は光分離面２５２ａでＲ光以外が反射され、透過光Ｒ
は画素１４ａで変調される。また光分離面２５２ｂはＧ
光を反射し、画素１４ｂは前記Ｇ光を変調する。さらに
光分離面２５２ｃは残った光を反射し、画素１４ｃは前
記光を変調する。

【０１７８】以上のように光分離（色分離）を行うこと
によりカラーフィルタ１７を用いずとも白色光をＲ、
Ｇ、Ｂの３原色光に分離でき、フルカラー表示を実現で
きる。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素１４の配置は図のように
限定されるものではない。光分離面２５２に合わせて配
置すれば良い。

【０１７９】ミラープリズム２５２ｆから２５２ｈは図
２９に示すようにストライプ状に構成されるが、画素サ
イズに一致させてキューブ状に構成しても良い。また、
ミラープリズム２５２は、プリズムでなく図３０に示す
ように微小ダイクロイックミラー３０１を並べることに
より構成することも可能である。ダイクロイックミラー
の方がＰ偏光とＳ偏光との分離帯域のずれが少なく、ま
た、低コスト化を実現できる。

【０１８０】図２４および図２８は画素サイズに一致さ
せて微小プリズム、もしくは微小ダイクロイックミラー
を構成したが、図３１はプリズム等の大きさを変化させ
たものを示す。説明を容易にするために、微小プリズム
２４２ｂは光分離面２５２ｂを有し、Ｒ光を透過し、他
のＧ、Ｂ光を反射するものとし、微小プリズム２４２ｃ
は微小プリズム２４２ｂよりも大きく、光分離面もしく
は光反射面２５２ｃを有し、Ｇ光およびＢ光を反射する
ものとする。

【０１８１】また、微小プリズム２４２ｃの下面（下
部）には、カラーフィルタ１７ｂ、１７ｃが形成もしく
は配置され、カラーフィルタ１７ｂはＧ光を透過し、カ
ラーフィルタ１７ｃはＢ光を透過するものとする。な
お、微小プリズム２４２ｂの下面（下部）に赤色のカラ
ーフィルタを形成もしくは配置しても良い。また、微小
プリズム２４２は図３０に示すような微小ダイクロイッ
クミラー３０１に置き換えても良い。

【０１８２】マイクロレンズ１７２で集光された入射光
は微小プリズム２４２ｂに入射し、光分離面２５２ｂは
Ｒ光を透過するとともに他の波長帯域の光を反射する。
光分離面２５２ｃは、ＧおよびＢ光の両方を反射する。
このＧ光およびＢ光の分離はカラーフィルタ１７で行
う。したがって、光利用効率は図２４、図２８等の場合
に比較して悪くなる。しかしプリズム（もしくはダイク
ロイックミラー）の数が図２８等と比較して２／３とな
るので低コスト化を実現できる。

【０１８３】特に本発明の表示パネルを投射型表示装置
のライトバルブとして用い、かつ前記投射型表示装置の
放電ランプとしてメタルハライドランプを用いる場合に
は有効である。メタルハライドランプは赤（Ｒ）色の光
が少なく色バランスの点から赤色光と有効に利用する必
要があるからである。図３１の構成ではＲ光を変調する
画素１４ａにはカラーフィルタ１７が用いられておら
ず、またプリズム２４２で光分離されているため、Ｒ光
の光利用効率が高い。そのため本発明の実施形態にかか
る表示パネルを採用することにより色バランスの優れた
投射画像を表示することができる。

【０１８４】なお、図３１では画素１４ｂ、１４ｃに１
つの微小プリズム２４２ｃを配置し、画素１４ａに他の
微小プリズム２４２ｂを配置するとしたが、画素１４ａ
と画素１４ｂに１つの微小プリズムを配置し、画素１４
ｃに他の１つの微小プリズムを配置しても良い。

【０１８５】また、マイクロレンズ１７２は光の入射面
に配置するとしたが、これに限定されるものではなく、
図１２１に示すように、光の入射面（マイクロレンズ１
７２ａ）と光の出射面（マイクロレンズ１７２ｂ）の両
方に配置しても良い。

【０１８６】図２４等はマイクロレンズ１７２とプリズ
ムを用いて色分離を行う構成であったが、図９９はマイ
クロレンズ１７２と回折格子９９１を用いて色分離を行
う構成である。マイクロレンズアレイ基板１８１にはマ
イクロレンズ１７２がマトリックス状に形成されてお
り、また、他面には回折格子９９１が形成もしくは配置
されている。

【０１８７】なお、回折格子は対向基板１１もしくはア
レイ基板１２上に形成しても良いが、マイクロレンズ１
７２の焦点位置と回折格子９９１との距離を一定とする
ためマイクロレンズアレイ基板１８１上に形成しておく
ことが好ましい。マイクロレンズ１７２と回折格子を一
体とすることにより基板１８１を１つの光学部品として
取り扱うことも可能となる。また、回折格子９９１と対
向基板１１間は光結合層１６で接着しても良い。

【０１８８】マイクロレンズ１７２に入射した光はマイ
クロレンズ１７２により集光され、回折格子９９１によ
りＲ、Ｇ、Ｂの光に分離されてそれぞれ対応する画素１
４ａ、１４ｂ、１４ｃに入射する。多少、色純度が悪く
なることが難点であるが、カラーフィルタを用いない点
で光利用率が向上して高輝度表示を実現できる。

【０１８９】回折格子９９１の形成はｓｉｎ形状、矩形
状、ノコギリ歯状、プリズム状あるいはスリット状が考
えられるが、効率および光分離の観点からｓｉｎ形状と
することが好ましい。

【０１９０】以下、本発明の実施形態にかかる投射型表
示装置について説明する。本発明の実施形態にかかる投
射型表示装置の構成を図３２に示す。１４１１は光発生
手段としての光源、３２２は色純度改善フィルタ、３２
５は投射手段としての投射レンズである。なお、本発明
の実施形態にかかる投射型表示装置のライトバルブには
本発明にかかる表示パネル２４を用いる。

【０１９１】図３２において、光源３２１は放電ランプ
３２１ａ、凹面鏡３２１ｂ、紫外線赤外線（ＵＶＩＲ）
カットフィルタ３２１ｃにより構成される。ランプ３２
１ａはメタルハライドランプであり、発光管内にディス
プロシウム（Ｄｙ）とネオジウム（Ｎｄ）が封入されて
いるものである。凹面鏡３２１ｂはガラス製で、反射面
に可視光を反射し、赤外光を透過させる多層膜を蒸着し
たものである。ランプ３２１ａからの放射光に含まれる
可視光は、凹面鏡３２１ｂの反射面により反射し、その
反射光は平行に近い光になる。凹面鏡３２１ｂから出射
する反射光は、ＵＶＩＲフィルタ３２１ｃにより赤外光
および紫外光が除去されて出射する。

【０１９２】放電ランプ３２１ａとは、超高圧水銀灯
（ＵＨＰランプ）、高圧水銀灯、メタルハライドランプ
（ＭＨランプ）、ハロゲンランプ、キセノン（Ｘｅ）ラ
ンプなどの放電現象を有するランプを意味する。その
他、広義にはクリプトンランプ、ＬＥＤランプ、タング
ステンランプも意味する。

【０１９３】また、放電ランプのアーク長とは、ＵＨＰ
ランプ、メタルハライドランプでは、アークを発生する
電極の極間距離、ハロゲンランプは有効フィラメント長
特に最高輝度の２０％以上の領域の長さ、キセノンラン
プでは最高輝度の２０％以上好ましくは５０％以上の発
光球の直径を意味する。

【０１９４】放電ランプのアーク長をＬとし、表示パネ
ルの表示領域の対角長をＤとするとき、ＰＤ液晶表示パ
ネルをライトバルブとして用いる投射型表示装置では、
Ｄ／Ｌ＞１の関係を満足するようにランプ３２１ａを選
定する。また、さらに好ましくは、Ｄ／Ｌ＞１．６の関
係を満足することが好ましい。Ｄ／Ｌの値が大きくなる
ほど、集光効率は高くなり、高輝度表示を実現できる
が、大きすぎるとランプに比較してパネルサイズが大き
くなることからシステムサイズが大きくなりすぎるから
である。

【０１９５】図９８に基づいて、本発明の投射型表示装
置に用いる色純度改善フィルタ３２２について説明をす
る。色純度改善フィルタ３２２はガラス基板の両面にそ
れぞれ第１の誘電体多層膜２３ａと第２の誘電体多層膜
２３ｂを形成している。第１誘電体多層膜２３ａは低屈
折率層であるSiO₂（屈折率１．４６）と、高屈折率層で
あるTiO₂（屈折率２．３０）との交互に積層した１２層
構成であり、SiO₂の光学的膜厚が０．１８８λ_Y（λ_Y＝
５７７ｎｍ）、SiO₂の光学的膜厚が０．３７５λ_Y 、Ti
O₂の光学的膜厚が１．１２５λ_Y である。また、第２の
誘電体多層膜２３ｂは低屈折率層であるSiO₂と、高屈折
率層であるTiO₂との交互に積層した１２層構成であり、
SiO₂の光学的膜厚が０．３１３λ_C（λ_C＝４９０ｎ
ｍ）、SiO₂の光学的膜厚が０．６２５λ_C 、TiO₂の光学
的膜厚が１．８７５λ_Cである。

【０１９６】色純度改善フィルタ３２２はイエロー光
（半値幅約５５０ｎｍ〜６００ｎｍ）、およびシアン光
（半値幅約４７５ｎｍ〜５０５ｎｍ）をそれぞれピーク
波長で９０％以上反射し、レッド、グリーン、ブルーの
３原色光のみが高い透過率を示す。

【０１９７】なお、高屈折率層の屈折率と低屈折率層の
屈折率層の屈折率差を小さくすれば、さらに反射波長領
域の半値幅を狭くすることができる。次に、このタイプ
の干渉フィルターは、波長λにおける反射ピークの他に
波長λよりも短波長側で周期的に反射ピークが表れると
いう分光性能を有する。しかもその半値幅は周期を重ね
るほど狭くなるという特性を持つ。そこで、この狭い半
値幅の周期的な反射ピークを利用し、イエロー光、もし
くはシアン光の中心波長へシフトさせれば良い。具体的
には上記の低屈折率膜と高屈折率膜の光学的膜厚比が
１：３の交互多層膜の膜厚を相対的に厚くすればよく、
イエロー光に対応する半値幅５０ｎｍ以下を実現するに
は第２の周期、シアン光に対応する半値幅４０ｎｍ以下
を実現するには第３の周期をシフトさせることが望まし
い。

【０１９８】多層膜の光学的膜厚はイエロー光反射の場
合、相対的に略１．５倍とし、低屈折率層が０．３７５
λ、高屈折率層が１．１２５λとすればよく、シアン光
反射の場合、相対的に略２．５倍とし、低屈折率層が
０．６２５λ、高屈折率層が１．８７５λとすれば良
い。

【０１９９】なお、反射ピークは第４以降の周期も存在
するが、多層膜の膜厚が厚くなり過ぎるため耐久性の点
で好ましくない。色純度改善フィルタ３２２においてλ
_Y＝５７７ｎｍにしていることに考慮を要する。メタル
ハライドランプは５７７ｎｍで非常に強い発光スペクト
ルがある。このスペクトルは水銀原子による。また、５
７７ｎｍの波長はイエロー光の帯域に該当する。したが
って、５７７ｎｍの波長の光を十分にカットできなけれ
ば、スクリーンに投影される投射画像の色相を良好にす
ることはできない。

【０２００】色純度改善フィルタ３２２は４９０ｎｍ、
かつ、５７７ｎｍの発光スペクトルを十分にカットで
き、カットした帯域の半値幅が５０ｎｍ程度と狭く実現
していることに特徴がある。

【０２０１】光源３２１ａからの略平行光は、色純度改
善フィルタ３２２に入射する。色純度改善フィルタ３２
２は、純度の高い３原色光成分のみを透過させる。色純
度改善フィルタ３２２からの透過光は、フィールドレン
ズ３２３を透過し、本発明にかかる表示パネル２４に入
射する。フィールドレンズ３２３は液晶表示パネル２４
の周辺部を透過する光を投射レンズ３２５に入射させる
ためのものである。表示パネル２４に入射した光は、映
像信号に応じて透過率の変化として入射光を変調し、ス
クリーン（図示せず）上にはカラー画像が形成される。
投射画像のフォーカス調整は、投射レンズ３２５を光軸
３２６に沿って移動することにより行う。

【０２０２】色純度改善フィルタ３２２において光源３
２１からの放射光のうち、不要な光成分を除去すること
により、液晶表示パネル２４内のカラーフィルタ１７で
吸収される光量を減少させることができる。したがっ
て、カラーフィルタ１７の光吸収により生じる発熱量が
低下するため、カラーフィルタ１７の劣化を抑制するこ
とができる。

【０２０３】本発明にかかる表示パネル２４の出射面に
は透明板３２５が光結合剤１６により光学的に結合され
ている。透明板３２５ａの無効面には黒色塗料３２４が
塗布されている。

【０２０４】図３２においてＡＩＲコート膜１７１から
光変調層１５までの距離ｘ（インチ）は２次散乱光の発
生を防止し、表示コントラスト（特にウインドウコント
ラスト）を向上させる視点から、表示パネルの有効表示
領域の対角長をｄ（インチ）とし、透明基板３２５の屈
折率をｎとすると、ｘ≧（ｄ／８）（ｎ²−１）^1/2を満
足させることが好ましい。

【０２０５】なお、透明板３２５の光出射面を凹レンズ
状とすることによっても表示コントラストを向上するこ
とができる。投射レンズ３２５の瞳の大きさは、表示パ
ネル２４の画面中心にある画素が透明状態の場合に、そ
の画素から拡がって出射する光のうち光量で約９０％が
入射する大きさにしている。フィールドレンズ３２３
は、表示パネル２４の表示領域の周辺部を通過する光を
内側に屈折させて投射レンズ３２５に入射させ、投射画
像の周辺部が暗くならないようにするために用いる。投
射画像のフォーカス調整は、投射レンズ３２５を光軸３
２６に沿って移動することにより行う。

【０２０６】表示パネル２４は映像信号に応じて光散乱
状態の変化として光学像が形成される。投射レンズ３２
５は、各画素から出射する光のうちある立体角に含まれ
る光を取り込む。各画素からの出射光の散乱状態が変化
すれば、その立体角に含まれる光量が変化するので、表
示パネル２４上に散乱状態の変化として形成された光学
像はスクリーン３２７上で照度の変化に変換される。こ
うして、液晶表示パネル２４に形成された光学像は、投
射レンズ３２５によりスクリーン３２７上に拡大投射さ
れる。また透明板３２５および光吸収膜３２４により２
次散乱光が抑制されコントラストが向上する。

【０２０７】表示パネル２４としてＰＤ液晶表示パネル
を用いる時は投射レンズ３２５の有効ＦナンバーはＦ７
〜Ｆ１０とする。また、証明光のＦナンバーと投射レン
ズＦナンバーとはほぼ同一にする。

【０２０８】また、ランプ３２１ｃの点灯後、ランプ３
２１ｃの光出力が十分な値となるまで、表示パネル２４
には映像信号を印加しない。また音声も出力しない。ラ
ンプ３２１ｃ輝度の立ち上がり中は音声にノイズがのり
やすく、また映像信号にもノイズが乗りやすいためであ
る。そのためランプ点灯後、マイコンを用いてタイマー
を動作させ、所定期間経過後に音声等が出力されるよう
にしている。

【０２０９】以上はスクリーン３２７と投射部とが別々
になった構成であった。かかる投射型表示装置を、図３
５に示すようにキャビネット３５２内に光学系ブロック
３５１として配置すれば、リア型プロジェクタを構成で
きる。リア型プロジェクタとはスクリーン３２７と投射
部（投射型表示パネル）が一体となったものであり、プ
ロジェクションテレビと呼ばれるものである。

【０２１０】投射型表示装置（光学系ブロック３５１）
から出射した光はミラー３３１ａおよび３３１ｂで反射
されスクリーン３２７に出射される。スクリーン３２７
は透過型のスクリーンであり、フレネルレンズとレンチ
キュラレンズ（かまぼこ型レンズ）とを貼り合わせたも
のである。

【０２１１】また、図３６で示すように投射レンズ３２
５内にミラー３３１を配置し、光学ブロック３５１を横
配置とすれば奥行きを短くすることができる。したがっ
て、コンパクトなリア型プロジェクタを構成することが
できる。一体として形成された投射レンズ３２５内にミ
ラーを配置し、光路を９０度曲げる構成はリアプロジェ
クタに特に有効である。

【０２１２】上記の説明において表示パネルは透過型で
あった。したがって、投射型表示装置も透過型であっ
た。しかし、反射型で構成することは容易である。ただ
し、反射型の投射型表示装置に用いるライトバルブは反
射型の表示パネルを用いる。反射型の表示パネルの一例
として、図２２に示す画素電極１４を反射電極としてア
ルミニウム（Ａｌ）等を用いて形成したものが考えられ
る。反射型の表示パネルの場合は対向電極２０側から光
は入射し、再び対向電極２０側から出射する。

【０２１３】以下、反射型の投射型表示装置について図
３３に基づいて説明をする。図３３に反射型の投射型表
示装置の構成図を示す。投射レンズ３２５は液晶表示パ
ネル２４側の第１レンズ群３２５ａとスクリーン３２７
側の第２レンズ群３２５ｂとで構成され、第１レンズ群
３２５ａと第２レンズ群３２５ｂとの間には平面ミラー
３３１が配置されている。液晶表示パネル２４の画面中
心にある画素から出射する散乱光は、第１レンズ群３２
５ａを透過した後、約半分が平面ミラー３３１に入射
し、残りが平面ミラー３３１に入射せずに第２レンズ群
３２５ｂに入射する。平面ミラー３３１の反射面の法線
は投射レンズ３２５の光軸３２６に対して４５°傾いて
いる。光源３２１からの光は色純度改善フィルタ３２２
でシアン、イエローの帯域の光がカットされる。次に前
記光は平面ミラー３３１で反射されて第１レンズ群３２
５ａを透過する。

【０２１４】液晶表示パネル２４で反射した光は第１レ
ンズ群３２５ａ、第２レンズ群３２５ｂの順に透過して
スクリーン３２７に到達する。投射レンズ３２５の絞り
の中心から出て液晶表示パネル２４に向かう光線は、液
晶層１５にほぼ垂直に入射するように、つまりテレセン
トリックとしている。

【０２１５】図３４は偏光ビームスプリッタ（以後、Ｐ
ＢＳと呼ぶ）３４１を用いた投射型表示装置の構成図を
示す。光源３２１から出射された光は色純度改善フィル
タ３２２でシアン、イエロー帯域の以外の光成分が反射
され、ＰＢＳ３４１に入射し、光分離面２５２でＳ偏光
が反射される。反射した光は反射型の液晶表示パネル２
４に入射する。前記表示パネル２４は映像信号に基づい
て入射光を変調し、変調した光はＰＢＳ３４１と投射レ
ンズ３２５を通過し平面ミラー３３１で反射されてスク
リーン３２７に投射される。

【０２１６】図３７は、本発明にかかる表示パネル３つ
をライトバルブとして用いる投射型表示装置の構成図を
示す。３０１ａはＲ光を反射させるダイクロイックミラ
ー（ＲＤＭ）、３０１ｂ、３０１ｃはＧ光を反射させる
ダイクロイックミラー（ＧＤＭ）、３０１ｄはＢ光を反
射させるダイクロイックミラー（ＢＤＭ）である。

【０２１７】Ｒ光を変調する液晶表示パネル２４Ｒの液
晶層１５の膜厚を他のＧおよびＢ光を変調する液晶表示
パネル２４Ｇ、２４Ｂの液晶層１５の膜厚に比較して厚
めにして構成する。また、変調する光の波長に応じて、
液晶の水滴状液晶の平均粒子径またはポリマーネットワ
ークの平均孔径を変化させている。変調の光の波長が長
くなるほど前記平均粒子径または平均孔径は大きくす
る。これは光が長い波長になるほど散乱特性が低下しコ
ントラストが低くなる傾向があるからである。

【０２１８】以下、本発明の実施形態にかかる投射型表
示パネルの動作について説明する。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂ光
のそれぞれの変調系については、ほぼ同一動作であるの
でＢ光の変調系を例に挙げて説明する。

【０２１９】光源３２１から白色光が照射され、この白
色光のＢ光成分はＲＤＭ３０１ａにより反射される。こ
のＲ光は液晶表示パネル２４Ｒに入射する。表示パネル
２４Ｒで散乱した光は投射レンズ３２５によりスクリー
ン（図示せず）に拡大投影される。以上のようにして、
スクリーン（図示せず）には画像のＲ光成分が表示され
る。同様に液晶表示パネル２４ＢはＢ光成分の光を変調
し、また、液晶表示パネル２４ＧはＧ光成分の光を変調
して、スクリーン上にはカラー画像が表示される。

【０２２０】図３８はプリズム２４２ａに液晶表示パネ
ル２４ａをオプティカルカップリングし、また、プリズ
ム２４２ｂに液晶表示パネル２４ｂ、プリズム２４２ｃ
に液晶表示パネル２４ｃをオプティカルカップリングし
た構成である。

【０２２１】結像系にダイクロイックミラーを用いる
と、ダイクロイックミラー３０１は平面状であるので、
筐体上で正確に位置決めすることが難しい。ダイクロイ
ックミラー３０１の少しの傾きでスクリーンに３つの表
示パネル２４の光学像位置ズレが発生する。また経時変
化（そり等）が発生しやすく３つの表示パネル２４の結
像の位置ズレが発生しやすい。しかし、図３８の構成で
あれば経時変化に安定でかつ結像の位置の調整が容易で
ある。なお、表示パネル２４で散乱した光をプリズム２
４２の表面に形成した光吸収膜３２４で吸収することに
より液晶層１５への戻り光をなくし、２次散乱光の発生
を防止するという効果がある。

【０２２２】投射型表示装置において高輝度表示を維持
しながら、表示コントラストを高くする方法について説
明する。図３９は、かかる方法を実現するための構成図
を示す。投射レンズ３２５は、前レンズ群３２５ａと後
レンズ群３２５ｂから構成される。出力部レンズ３９７
と後群レンズ３９１ｂは、絞り３９６と絞り３９８を互
いに共役の関係とする。

【０２２３】入力部レンズアレイ３９４は、複数の入力
部レンズ３９９を二次元状に配列して構成する。その構
成の一例を図４０に示す。矩形の開口を有する１０個の
入力部レンズ３９９を正円の領域に内接するように配列
している。１０個の入力部レンズ３９９は、同一開口形
状の平凸レンズであり、矩形開口の長辺と短辺の比を
４：３としている。

【０２２４】同様に中央部レンズアレイ３９５は、複数
の中央部レンズ４００を二次元状に配列して構成する。
入力部レンズ３９９と同数で同一開口を有する中央部レ
ンズ４００を、入力部レンズアレイ３９４と同様に配列
している。

【０２２５】次に、本発明の実施形態にかかる投射型表
示装置における照明の手順を説明する。メタルハライド
ランプ３２１ａの発光体３９２から放射される光は、放
物面鏡３２１ｂにより反射されて光軸３２６とおよそ平
行に進行し、入力部レンズアレイ３９４に入射する。放
物面鏡３２１ｂから出射する光の断面形状は一般に正円
となるので、入力部レンズ３９９の開口の総和がこれに
内接するように入力部レンズアレイ３９４を構成する。
入力部レンズアレイ３９４を通過した光は、入力部レン
ズ３９９と同数の部分光束に分割され、各部分光束は、
ＰＤ液晶表示パネル２４の表示領域を照明する。

【０２２６】入力部レンズ３９９を通過した光は、各
々、対応する中央部レンズ４００の開口に導かれて収斂
される。中央部レンズ４００の各々の開口上には、二次
発光体、例えば４０１Ａ、４０１Ｂが形成される。中央
部レンズアレイ３９５上に形成される複数の二次発光体
４０１の一例を、図４１に模式的に示す。中央部レンズ
４００は、各々、対応する光をＰＤ液晶表示パネル２４
の表示領域上に有効に伝達する。具体的に、対応する入
力部レンズ３９９の主平面上の物体、例えば、４０２
Ａ、４０２Ｂ、の実像３９３をＰＤ液晶表示パネル２４
の表示領域近傍に形成する。ただし、各々の中央部レン
ズ４００は適当に偏心させており、複数の像を重畳させ
て１つの実像３９３を形成する。

【０２２７】以上の構成によれば、ＰＤ液晶表示パネル
２４の表示領域と入力部レンズ３９９の各々の開口と
は、互いにおよそ共役の関係となる。従って、入力部レ
ンズ３９９の開口をＰＤ液晶表示パネル２４の表示領域
と相似形状とすれば、照明光の断面と表示領域の形状を
整合させて、光損失を抑制できる。従って、図４０に示
した入力部レンズアレイ３９４は、ＮＴＳＣに対応した
アスペクト比が４：３の映像を表示するＰＤ液晶表示パ
ネル２４と組み合わせて用いると良い。

【０２２８】一般に、放物面鏡などの凹面鏡から出射す
る光には、比較的大きな明るさムラがある。明るさムラ
の大きい光をそのまま伝達してＰＤ液晶表示パネル２４
を照明すると、投射画像の明るさの均一性が低下する。
明るさが比較的均一な領域のみを利用して照明すると、
利用できない光が増加するので光利用効率が低下する。
これに対し、本発明にかかる投射型表示パネルは、高い
光利用効率を得ると共に、明るさの均一性の優れた投射
画像を得ることができる利点がある。その理由を以下に
述べる。

【０２２９】入力部レンズアレイ３９４は、明るさムラ
の大きな光を複数の部分光束に分割する。各部分光束の
入力部レンズ３９９の開口上における明るさムラは、分
割前の光束断面の明るさムラと比較して小さい。中央部
レンズ４００の各々は、明るさムラの少ない部分光束を
適当な大きさに拡大し、ＰＤ液晶表示パネル２４の表示
領域上に重畳させる。従って、明るさの均一性の良好な
照明を実現できる。

【０２３０】入力部レンズ３９９の開口の総和を入射す
る光束の断面に内接させるので、入力部レンズアレイ３
９４における光損失は少ない。また、中央部レンズ４０
０の開口の各々を二次発光体４０１に対して十分な大き
さとするので、中央部レンズアレイ３９５における光損
失は少ない。さらに、ＰＤ液晶表示パネル２４に入射す
る光の断面を表示領域の形状に整合させるので、ＰＤ液
晶表示パネル２４における光損失は少ない。従って、発
光体３９２から放射される光の大部分は、放物面鏡３２
１ｂにより反射され、入力部レンズアレイ３９４、中央
部レンズアレイ３９５、出力部レンズ３９７、ＰＤ液晶
表示パネル２４を通過して投射レンズ３２５に到達す
る。従って、投射レンズ３２５における光損失を抑制す
れば、高い光利用効率を実現し、明るく、明るさの均一
性の優れた投射画像を得る。

【０２３１】ところで、中央部レンズアレイ３９５上に
は離散的に複数の二次発光体４０１が形成されるので、
この場合の照明光の有効Ｆナンバーは、二次発光体４０
１の面積の総和から等価的に換算される照射角から定め
る必要がある。一方、ＰＤ液晶表示パネル２４から光軸
３２６と最も角度を成して出射する光の集光角は、この
等価的な照射角よりも大きな値となる。従って、光損失
を抑制するためには、投射レンズ３２５の有効Ｆナンバ
ーを照明光の実効的な有効Ｆナンバーよりも小さくする
必要がある。これは、ＰＤ液晶表示パネルの場合に、投
射画像のコントラストを低下させるので問題がある。

【０２３２】これに対し、本発明の他の実施形態にかか
る投射型表示パネルは、絞り３９６と絞り３９８の働き
により、光損失を増加させることなく照明光側と投射レ
ンズ側の開口をいずれも必要最小限の大きさにできるの
で、コントラストの低下を抑制できる。具体的には、離
散的に形成される二次発光体４０１の有効領域に合わせ
て、照明光側の絞り３９６の開口を図４２に示すような
形状とする。破線は図４１に示す中央部レンズ４００の
各々の開口に対応する。また、投射レンズ側の絞り３９
８の開口上には二次発光体４０１の実像が形成されるの
で、絞り３９８の開口形状も、絞り３９６の開口形状と
同様にする。これにより、絞り３９６を通過した光は絞
り３９８を通過するので、高い光利用効率を実現でき
る。同時に、投射レンズ３２５は照明光が必要とする必
要最小限の開口を提供するので、コントラストの高い表
示画像を実現できる。その結果、明るく高画質の投射画
像を提供できるので、非常に大きな効果を得ることがで
きる。

【０２３３】本発明にかかる投射型表示パネルに用いる
入力部レンズアレイ３９４、中央部レンズアレイ３９
５、絞り３９６、絞り３９８は、以下のように構成する
となお良い。図４３は、この場合の中央部レンズアレイ
３９５の構成を示す。一般に、二次発光体４０１の大き
さは、光軸近傍に位置する入力部レンズ３９９の形成す
るものほど大きい。従って、中央部レンズ４００の各々
の開口は必ずしも同一である必要はなく、二次発光体４
０１の各々に対して必要十分な大きさとすれば良い。開
口を有効に異ならせた複数の中央部レンズ４００を凝集
して配列し、中央部レンズアレイ３９５を構成すれば、
開口領域の総和を小さくできる利点がある。中央部レン
ズアレイ３９５と組み合わせる入力部レンズアレイ３９
４は、入力部レンズ３９９の各々を適当に偏心させ、対
応する中央部レンズ４００の開口中心に二次発光体４０
１を形成すれば良い。

【０２３４】この場合、照明光側の絞り３９６の代わり
に図４４に示す開口形状の絞り３９８を用いると良い。
投射レンズ側の絞り３９８についても同様である。これ
により、光損失を生じることなく、中央部レンズアレイ
３９５の開口径を小さくでき、かつ、投射レンズ３２５
のレンズ径を小さくできる利点がある。

【０２３５】本発明にかかる投射型表示パネルは、以上
述べたように離散的に複数の二次発光体を形成して表示
パネル２４を照明する場合に、より大きな効果を得る。
最大集光角の大きな投射レンズ３２５を用いたとして
も、離散的に複数の開口を有する絞りを備えることで、
表示パネル２４から出射する光に対して必要最小限の開
口を提供できる。その結果、明るくコントラストの高い
投射画像を得ることができる。

【０２３６】投射レンズ３２５の絞り３９８の近傍もし
くは出射面には図１１４に示すように回折格子板１１４
１を配置もしくは形成することが好ましい。これは以下
の理由による。

【０２３７】透過型の液晶表示パネル２４にはブラック
マトリックス２１が形成されているのが通常である。開
口率Ｐが低い場合、ブラックマトリックス２１の幅（占
める面積）は大きくなる。そのため投射画像に黒いブラ
ックマトリックスがくっきりと投射されてしまう。太く
黒いブラックマトリックス２１は画素をくっきりとさせ
る効果はあるが、通常のＣＲＴ方式のテレビ画像と異な
るため、違和感を与える。特にカラーフィルタ１７を有
する表示パネル２４を１枚用いた投射型表示装置でこの
違和感は大きい。

【０２３８】この違和感を解消するためにはブラックマ
トリックス２１を目立たなくする必要がある。絞り３１
８位置に図１１４に示すように回折格子板１１４１を配
置すれば、投射画像のブラックマトリックス２１位置に
近傍画像のカラーフィルタ像が重ねられて投射されるた
め、ブラックマトリックス２１の像が目立たなくなる。

【０２３９】絞り３９８は光が集光されているため回折
格子板１１４１はガラス上に無機材料を用いて構成する
ことが好ましい。また、回折格子によりブラックマトリ
ックス２１像を目立ちにくくする方法として、図１１５
に示すように投射レンズ３２５の出射側レンズ３２３に
回折格子シート１１５１を貼り付ける構成も考えられ
る。回折格子シート１１５１は光結合層１６で貼り付け
られる。なお、回折格子シート１１５１は回折格子板１
１４１でも良く、また、界面反射が問題とならないとき
は光結合層１６は配置する必要はない。

【０２４０】さらには、ブラックマトリックス２１像を
目立たなくする構成としては図１２６に示すように表示
パネルの表面に、回折格子シート１１５１を貼り付ける
構成も考えられる。なお、回折格子シート１１５１とは
フィルム上に突起等を形成し、入射光を回折させるよう
に構成したシートである。

【０２４１】上記回折格子板１１４１等により投射画像
上でブラックマトリックス２１を目立ちにくくする方法
以外にも、意図的に投射レンズ３２５の結像位置（以下
ピント位置と呼ぶ）をずらせる方法も考えられる。通常
投射レンズ３２５のピント位置は液晶層１５（つまり画
素電極１４もしくはブラックマトリックス２１）に合わ
せる。つまり、投射画像のフォーカス調整はブラックマ
トリックス２１等がスクリーンにちょうど結像するよう
にする。そのため、ブラックマトリックス２１像が目立
ってしまう。

【０２４２】意図的にピント位置をブラックマトリック
ス２１位置からずらせばブラックマトリックス２１像が
目立ちにくくなり、また隣接した画素のカラーフィルタ
１７の色が混ざり合い、ＣＲＴ方式のテレビと同様の表
示となる。しかし、単にピント位置をずらせたのでは、
観察者は画像がピンボケと認識する。そこで、本発明に
かかる表示パネルは図１１０に示すように液晶層１５以
外の箇所に投射レンズ３２５のフォーカス位置となるパ
ターンを形成する。このパターンを擬似ブラックマトリ
ックス１１０１と呼ぶ。

【０２４３】図１１０において擬似ブラックマトリック
ス１１０１は透明基板１１０２上に形成している。擬似
ブラックマトリックス１１０１はブラックマトリックス
２１の幅よりも十分細く、またブラックマトリックス２
１の形成面積よりも少なく形成をする。擬似ブラックマ
トリックス２１はスクリーン印刷技術、金属薄膜を蒸着
しエッチングすることにより形成をする。ただし、液晶
表示パネルのブラックマトリックス２１幅は２０μｍ以
下あることが多いため、エッチング技術で作製しなけれ
ば困難であろう。使用材料としてはアルミニウム（Ｃ
ｒ）、クロム（Ｃｒ）、Ｔｉ（Ｔｉ）などの金属材料が
例示される。その他、半導体の製造に用いるレジスト、
カラーフィルタに用いられる樹脂（たとえばゼラチン、
ＰＶＡ）を用いてもかまわない。

【０２４４】擬似ブラックマトリックス１１０１は図１
１０の点線に示すように透明基板１１０２の空気との界
面に形成もくしは配置しても良い（擬似ブラックマトリ
ックス１１０１ｂ）。また光結合層１６は界面反射が問
題とならない場合は省略することができる。さらに擬似
ブラックマトリックス１１０１は図１１３に示すように
対向基板１１０１ｃに直接形成しても良い。もちろんア
レイ基板１１上に形成しても良い。

【０２４５】擬似ブラックマトリックス１１０１の形成
位置からブラックマトリックス２１の形成位置までの距
離ｋ（ｍｍ）は投射レンズのＦ値によって異なる。投射
レンズ３２５のＦナンバーをＦとしたとき、実験によれ
ばＦ／２０≦ｋ（ｍｍ）≦Ｆ／４の関係を満足する必要
があった。

【０２４６】ｋ（ｍｍ）の値が小さいほど類似ブラック
マトリックス１１０１位置にフォーカスしてもブラック
マトリックス２１にフォーカスされやすくなる。逆にｋ
（ｍｍ）の値が大きくなりすぎると投射画像がピンボケ
となり解像度が低下してしまう。また、投射レンズの焦
点深度はＦ値が大きくなるほど大きくなる。逆にＦ値が
小さくなるほど浅くなる。

【０２４７】ＰＤ液晶表示パネルをライトバルブとして
用いる投射型表示装置は投射レンズのＦ値が６以上と大
きいためｋの値も大きくなる。ｋは対向基板のガラス板
厚によって規定される。したがってｋの値はある程度大
きくなれば、擬似ブラックマトリックス１１０１は対向
基板１１内に形成する必要が生じるため、実際上は実現
不可能となる。以上のことから擬似ブラックマトリック
ス１１０１を形成する構成は投射レンズ３２５のＦ値が
大きいＰＤ液晶投射表示装置に特有の構成と言える。

【０２４８】もちろん、投射レンズ３２５のＦ値が小さ
くとも設計により焦点深度を深くすることは可能であ
る。しかし、この場合、レンズコストが高くなることが
予想される。

【０２４９】図１１１はブラックマトリックス２１を斜
線で擬似ブラックマトリックス１１０１を実線で示して
重ね合わせて位置関係を表現した説明図を示す。ブラッ
クマトリックス２１の幅をｍ（μｍ）とし、擬似ブラッ
クマトリックスの幅をｎ（μｍ）としたとき、１／４≦
ｎ／ｍ≦１／２の関係を満足したとき、ブラックマトリ
ックス２１が目立ちにくく、良好な画像表示を実現でき
た。

【０２５０】擬似ブラックマトリックス１１０１とブラ
ックマトリックス２１とはちょうど重なるように配置す
る。ちょうど重ねるために図７に示すように擬似ブラッ
クマトリックス１１０１と同時に形成（同一マスクで形
成）したマーカと、ブラックマトリックス２１と同時に
形成したマーカを基板周辺部に形成したおき、このマー
カを用いて位置合わせを行う。ちょうどブラックマトリ
ックス２１と擬似ブラックマトリックス１１０１とを重
ねることにより擬似ブラックマトリックス１１０１で遮
光をすることがなく、高輝度表示となる。なお、擬似ブ
ラックマトリックス１１０１とブラックマトリックス２
１との位置あわせは水平方向を精度よくあわせる必要が
ある。ブラックマトリックス２１に対して擬似ブラック
マトリックスが斜めになっていると観察者に違和感を与
えやすい。

【０２５１】擬似ブラックマトリックスは必ずしも画素
サイズの大きさに対応させる必要はない。図１１２
（ａ）では画素の外形を点線で示し、擬似ブラックマト
リックス１１０１ａを実線で示している。擬似ブラック
マトリックス１１０１の格子のサイズは画素サイズより
も小さくしている。擬似ブラックマトリックス１１０１
ａのサイズを小さくすることにより観察者はより高精度
のドットマトリックスの画像をみているのと錯覚する。
たとえばＶＧＡ（４８０×６８０ドット）パネルにＳＶ
ＧＡ（６００×８００ドット）パネルの擬似ブラックマ
トリックス１１０１を形成する。

【０２５２】また、擬似ブラックマトリックス１１０１
は格子状に限定されるものではなく、例えば図１１２
（ｂ）に示すようにドット状の擬似ブラックマトリック
ス１１０１ｂでもよく、また、図１１２（ｃ）に示すよ
うに矩形状の擬似ブラックマトリックス１１０１ｃでも
良い。つまり擬似ブラックマトリックスは投射レンズ３
２５のフォーカスを合わせるものであり、形状等には左
右されない。

【０２５３】なお、図１２３に示すようにフィルタ基板
１８上に擬似ブラックマトリックス１１０１を形成して
も良い。また、表示パネル２４の空気との界面に反射防
止シート１２３１を貼り付けることは光透過率向上に効
果がある。反射防止シート１２３１とは屈折率が１．５
よりも小さい樹脂をシート上に塗布したものである。反
射防止シート１２３１を貼り付けることにより空気との
界面反射が防止され、表示パネル２４の光透過率が向上
する。

【０２５４】また、図１２４に示すように擬似ブラック
マトリックス１１０１を透明基板１２４２上に形成し、
かつ、ブラックマトリックス１１０１を空気と接する面
に形成しても良い。擬似ブラックマトリックス１１０１
とブラックマトリックス２１との距離ｋを大きくとるこ
とができる。この場合擬似ブラックマトリックス１１０
１の表面は紫外線硬化樹脂等からなるハードコード膜１
２４１を形成し、擬似ブラックマトリックス１１０１が
機械的に破壊されることから防止する。

【０２５５】なお、図１に示す表示パネルのように擬似
ブラックマトリックスを形成せず、カラーフィルタ１７
に置き換えても良い。すなわち、カラーフィルタ１７の
形成位置に投射レンズのピント（フォ−カス）を合わせ
ることにより、カラーフィルタ１７を擬似ブラックマト
リックスとして機能させるのである。

【０２５６】また、図１２５に示すように透明基板１２
４２とカラーフィルタ１７間に冷却水もしくは冷却用の
ゲル１２５１（以後、冷却液と呼ぶ）を配置しても良
い。冷却液１２５１はカラーフィルタ１７で発生する熱
を効率よく放熱させる。したがって、表示パネル２４が
加熱されることがなく劣化しない。なお、冷却液１２５
１のかわりに空気を流しても良い。空気も流れることに
より冷却効果が高い。特に空気の中でも水素（Ｈ₂ ）ガ
スを流すことが好ましい。

【０２５７】水素ガスは熱伝達率、表面熱伝導率はそれ
ぞれ空気の６．６９倍、１．３５倍であり比較的大き
い。そのため、冷却効果が大きいため表示パネル２４等
を十分に冷却できる。また、水素は密度が空気の７％と
軽いため、風損が少なくなり、効率が向上する。したが
って冷却ファンの音を減少させることができる。さらに
水素は空気に比べて不活性であるので表示パネルを劣化
させることが少ない。

【０２５８】また、ケース（図示せず）内に表示パネル
２４を配置し、ケースを密封することにより、表示パネ
ルの表面等にホコリ等が付着することがなくなる。擬似
ブラックマトリックス１１０１等に関する記載事項は、
投射型に用いるすべての表示パネル全般に適用すること
ができる。例えば、ＴＮ液晶表示パネル、強誘電液晶表
示パネル等の表示パネル、テキサスインスルメント（Ｔ
Ｉ）社が開発しているデジタルマイクロミラーデバイス
（ＤＭＤ）、ＰＬＺＴ表示パネル、光書き込み、レーザ
書き込みおよび熱書き込み型表示パネルである。また、
直視の表示パネルであるプラズマディスプレイ（ＰＤ
Ｐ）、ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等にも応
用展開することが可能である。

【０２５９】スクリーンでブラックマトリックスを目立
たないようにする構成も考えられる。図１１７は本発明
にかかるスクリーンの説明図を示す。スクリーン１１７
（ａ）ではＲ光が通過する１１７１ａ、Ｇ光が通過する
範囲１１７１ｂ、Ｂ光が通過する範囲１１７１ｃに対応
して光出射面１１７２ａ、１１７２ｂ、１１７２ｃが加
工されている。一例として図１１７（ａ）ではＧ光は光
の出射面１１７２ｂは平面状に、Ｒ光およびＢ光の出射
面１１７２ｃは斜め状にカットされている。Ｇ光は光出
射面１１７２ｂより真っ直ぐに出射されるが、Ｒ光およ
びＢ光の光出射面１１７２ａ、１１７２ｃは斜めにカッ
トされているので出射方向が曲げられる。したがって、
観察者から見るとＲ、Ｇ、Ｂ光が混ざりあったように見
える。そのためブラックマトリックスも重なったように
（ぼやけたように）なり目立たなくなる。

【０２６０】図１１７（ａ）において光出射面１１７２
は直線状にカットされているが、これに限定されるもの
ではなく図１１７（ｂ）に示すように凹面であっても良
い。また３画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ画素）を１組として光出射
面１１７２の形状を定めることに限定するものではな
く、図１１９に示すように２画素（ＲとＧもしくはＧと
Ｂ）を組として光出射面１１７２の形状を定めても良
い。また、さらには３画素以上たとえば（５画素あるい
は６画素等）を組として光出射面１１７２の形状を加工
しても良い。

【０２６１】他に、図１１８のようにスクリーン３２７
ｃの光出射面１１７２ｂもしくは光入射面１１７２ａに
回折格子シート１１５１を貼り付けることも効果があ
る。回折格子シートの回折効果によりＲ、Ｇ、Ｂの画素
の色が混ざり合い、また、ブラックマトリックス像がぼ
やけて良好な画像表示を実現できる。

【０２６２】なお、本発明にかかる表示パネルのフィル
タ基板１８、擬似ブラックマトリックス１１０１を形成
した透明基板１１０２、対向基板１１を厚く構成し、図
３２に示すように透明基板３２５と同様に構成する（つ
まり、基板厚を厚くすることにより表示パネル２４が空
気と接する界面から光変調層１５までの距離ｘを長くす
る）ことにより、２次散乱防止効果等を発揮させること
が可能である。つまり全体として表示パネル２４の空気
との界面から光変調層までの距離ｘを、表示パネルの表
示領域の有効対角長をｄ、透明基板１１０２等の屈折率
をｎとしたとき、図３２と同様にｘ≧（ｄ／８）（ｎ²
―１）^1/2を満足させるようにする。

【０２６３】また、フィルタ基板１８、透明基板１１０
２、対向基板１１の光出射面を凹レンズ状とすることに
より、上式によらなくても２次散乱光の発生を抑制でき
ることは言うまでもない。

【０２６４】以上の本発明の実施形態にかかる投射型表
示装置では、カラーフィルタ１７を表示パネル２４に形
成するか、もしくはＲ、Ｇ、Ｂに対応する３つの液晶表
示パネルを用い、カラー表示を実現するものであった。
この他にも図４５に示すようにＲ、Ｇ、Ｂの３色に塗り
分けられた回転フィルタ４５１を用いてもカラー画像を
実現することができる。図４５において表示パネルはモ
ノクロの表示パネルである。なお図４５の投射型表示装
置は透過方式であるが、反射方式にも容易に変更するこ
とができる。したがって表示パネル２４はモノクロの反
射型の表示パネルでも良い。

【０２６５】回転フィルタ４５１は中心４６５にモータ
４５２が取り付けられ、前記モータ４５２で回転され
る。回転はＰＬＬ同期をとり、サーボ制御される。回転
フィルタ４５１は図４６に示すように透明基板４６２上
にＲ色のカラーフィルタ４６６ｂおよび４６６ｄ、Ｇ色
のカラーフィルタ４６６ａ、Ｂ色のカラーフィルタ４６
６ｃが配置されている。また各カラーフィルタ４６６間
には遮光膜４６１が形成されている。さらにカラーフィ
ルタ４６６上には保護層４６３が形成されている。

【０２６６】表示パネル２４は回転フィルタ４５１と同
期をとりながら画像を表示する。一方、光源３２１から
の出射光はレンズアレイ３３４および３９５を透過して
回転フィルタ４５１の光通過領域４９４を透過して、表
示パネル２４に入射する。以上の動作によりスクリーン
（図示せず）上にカラー画像が表示される。

【０２６７】回転フィルタ４５１が加熱されることを防
止するため、回転フィルタ４５１の光入射面には赤外線
カットフィルタを配置するか、もしくは回転フィルタ４
５１の裏面に誘電体多層膜からなる赤外線反射膜を形成
することが好ましい。

【０２６８】回転フィルタ４５１のカラーフィルタ４６
６は誘電体多層膜で形成しても良い。誘電体多層膜は光
を吸収しないため、加熱されることがなく好ましい。ま
た、表示パネルの遮光膜４６１も誘電体多層膜で形成す
ることにより入射光を吸収することがなくなる。そのた
め、表示パネルが加熱されることが少なくなり、より強
度の強い光を前記表示パネルに入射できるようになる。
また、誘電体多層膜からなるカラーフィルタはガラス基
板にＲ、Ｇ、Ｂごとに形成し、所定の形状にカットし
て、ポリカーボネートなどの透明の円盤４６２に貼り付
けることにより構成しても良い。

【０２６９】回転フィルタ４５１は反射型でも構成でき
る。たとえば、アルミの円盤にＲ、Ｇ、Ｂもしくはシア
ン、マゼンタ、イエローのカラーフィルタを塗布するこ
とにより作製すれば良い。

【０２７０】回転フィルタ４５１の表面には静電気の発
生を防止するため、静電気防止加工を施しておくことが
好ましい。たとえば、表面を親水基が多い樹脂などで被
覆すれば良い。また、回転フィルタ４５１において、表
示に有効な光が通過しない領域には凹凸を形成する。こ
れは回転フィルタ４５１と空気との摩擦を低減するため
である。ゴルフボールの表面に凹凸を形成することによ
り、摩擦が減り、飛距離がのびる原理の応用である。

【０２７１】また、マイクロレンズ１７２とダイクロイ
ックミラー３０１を用いることによりカラーフィルタ１
７を用いずにカラー表示を実現することができる。図１
２０はその構成図である。光源からの白色光はダイクロ
イックミラー３０１によりＢ、Ｇ、Ｒ光の光軸が変化さ
せられ、図１２１に示すようにマイクロレンズ１７２ａ
に入射する。マイクロレンズ１７２ａは入射光をＲ、
Ｇ、Ｂの光に分離し、それぞれの画素１４ａ、１４ｂ、
１４ｃに入射させる。画素１４は画素電極に印加された
映像信号にもとづき、入射光を変調し、変調された光は
パネルから出射する。出射した光はマイクロレンズ１７
２ｂで再び光路をまげられダイクロイックミラー３０１
で一つの光路にされる。一つの光路（光軸）となった光
は投射レンズ（図示せず）に入射し、スクリーンに投射
される。

【０２７２】以下、本発明の他の実施形態にかかる投射
型表示装置（以下、プロジェクタと呼ぶ）の駆動方式に
ついて説明をする。プロジェクタ４７１は図４７に示す
ように斜め方向にあるスクリーン３２７に投射されるの
が通常である。したがって、距離ｒ1の方が距離ｒ2より
も長いためスクリーン３２７の投射画像は台形状とな
る。そのためスクリーン３２７上では長方形の画像とな
るように、プロジェクタ４７１ではあらかじめ台形の画
像を作製して投射する。台形の画像を作成するためには
図４７に示す投射角度θを使用し、演算によりスクリー
ン上で長方形の画像となるようにする。例えば、図４８
において、全表示画面４８２（点線）に対し、台形投射
像４８１（実線）を表示する。したがって、斜線部は黒
表示にする。しかし、台形投射像は１ドットサイズ（画
素サイズａ）でガタガタとなる。図４８では説明を容易
にするためかなり極端に表現しているが、画素サイズで
がたつく画像となる。特に辺ｈ1は辺ｈ2よりも拡大され
て表示されるため１画素のがたつきとはいえ、観察者に
与える違和感は大きい。つまり、本来すべての辺が直線
となるところが、左端、右端がガタガタの表示となり違
和感を与えるのである。

【０２７３】台形投射像を作成するのには投射角θから
演算により黒表示（図４８斜線部）すべき画素を求め
る。従来の方式では図１２７に示すように演算により台
形曲線（点線）を求め、台形曲線が通過する画素は黒表
示としていた。

【０２７４】しかし、図１２７からもわかるように画素
Ｐ22は台形曲線の左側の範囲に位置しており、黒表示す
べきではあるが、画素Ｐ23は本来であれば白表示（画像
を表示する画素）とすべき画像である。また画素Ｐ13お
よびＰ32は白表示とすべきか黒表示とすべきかは考慮す
る必要がある。

【０２７５】本発明は第１フレームと第２フレームで黒
表示する画素を演算結果により変化させる。例えば、図
４９に示すように第１フレームで実線で囲まれた範囲を
白表示し（図４９（ａ））、第２フィールドでは実線で
囲まれた範囲を白表示（図４９（ｂ））とする。２つの
フィールドを加えれば（見かけ上加算されれば）、図５
０に示すように台形曲線により近づき、左側および右側
の直線のガタガタが軽減される。ガタガタが軽減される
のは第１フレーム（１Ｆ）で黒表示、かつ、第２フレー
ム（２Ｆ）で白表示である画素が発生するためである。
黒表示と白表示が交互になされると、前記画素は灰色表
示となる。

【０２７６】図５１は黒表示と白表示とを取りかえる方
法の説明図である。図５１（ａ）においてある画素１４
上に台形曲線が通過する場合を考える。台形曲線が通過
する位置を下辺の０〜１／４、１／４〜２／４、３／４
〜４／４のいずれにあるかを判断する。例えば、演算さ
れた直線台形直線Ａであれば１／４〜２／４であるから
図５１（ｂ）の（２）の表示方法を選択する。また演算
された直線が台形直線Ｂであれば、３／４〜４／４であ
るから、図５１（ｂ）の（４）の表示方法を選択する。

【０２７７】図５１（ｂ）において斜線は黒表示画素１
４を無印を白表示（本来の画像を表示する）画素１４を
示す。したがって、図５１（ｂ）の（１）は１Ｆも２Ｆ
も黒表示を、（２）は１Ｆは黒表示、２Ｆは白表示、
（３）は１Ｆは白表示、２Ｆは黒表示を示し、（４）は
１Ｆも２Ｆも白表示することを示している。

【０２７８】したがって（２）および（３）の場合は白
表示と黒表示を交互に繰り返す。（２）は１Ｆで黒表
示、２Ｆで白表示とし、（３）が逆の１Ｆで白表示、２
Ｆで黒表示とするのはフリッカの発生を抑制するためで
ある。（２）も（３）も１／２が黒表示、１／２が白表
示であるから、（２）と（３）の両方とも１Ｆを黒表示
とし、２Ｆを白表示としてもよさそうであるが、このよ
うにすると１５ＨＺ成分が目立つようになり画面のエッ
ジ部でフリッカが発生してしまう。図５１（ｂ）の
（２）（３）の表示とすることにより、互いに打ち消し
あいフリッカは発生しにくい。（２）（３）の表示の切
り換え部分は隣接した画素で発生する。隣接した箇所
（画素）が白表示と黒表示となることにより打ち消しあ
う。当然のことながら（２）（３）の場合は灰色表示と
なる。その効果で台形補正を行った画像の左右端はなめ
らかな表示となる。

【０２７９】図５２はさらに図５１の方法を発展させて
１Ｆ（フレーム）から４Ｆ（フレーム）で表示を行うも
のである。例えば、図５２（ａ）に示すように、台形直
線ｃが画素１４の３／６〜４／６の点を通過すると算出
されたものとする。その時は図５２（ｂ）の（４）の表
示方法が選択される。同様に１／６以下のときは（１）
が、１／６〜２／６のときは（２）が、２／６〜３／６
のときは（３）が、４／６〜５／６ときは（５）が、５
／６〜６／６のときは（６）の表示方法が選択される。

【０２８０】なお、図５２（ｂ）において“＋”とは画
素１４に正極性の映像信号が印加されていることを
“−”とは画素１４に負極性の映像信号が印加されてい
ることを示す。一般に黒表示はノーマリブラックモード
の時画像１４には対向電極２０と同一の電圧が印加され
液晶層１５には電圧は印加されていない。ノーマリホワ
イトモードの時は、白表示で画素１４には対向電極２０
と同一の電圧が印加され液晶層１５には電圧が印加され
ていない。一方、液晶層１５は交流駆動を行う必要があ
る。交流駆動を行わなければ液晶層１５の劣化が進行し
やすい。

【０２８１】図５２（ａ）の駆動方法では駆動（３）
（４）でもわかるとおり画素１４には交流の電圧を印加
するようにしている。そのため液晶層１５は劣化しにく
く安定であるという特徴を有する。フリッカも発生しに
くい。また、台形直線Ｃが通過する領域を６つの部分に
わけて判定し、４Ｆ間で諧調表現するためエッジの線は
図５１と比較してよりなめらかな表示となる。

【０２８２】なお、図５１、図５２において画素１４は
１Ｆごとに白表示または黒表示するとしたがこれに限定
するものではなく、中間調の表示状態としても良い。ま
た図５１は２Ｆ、図５２は４Ｆでエッジを表示するとし
たがこれに限定するものではなく、３Ｆもしくは５Ｆ以
上で表示を行っても良いことは言うまでもない。また、
これらの表示方法はドットマトリックス型表示パネル全
般（当然のことながらＰＤＰ、ＤＭＤ等も含む）に適用
される。さらには光書き込み表示装置などドットマトリ
ックス型でないものに適用しても良いことは言うまでも
ない。

【０２８３】本発明にかかる表示パネル２４は投射型表
示パネルのライトバルブとしてのみでなく、例えばビデ
オカメラに用いる表示パネル（ビューファインダと呼
ぶ）にも採用できる。以下、本発明にかかる表示パネル
２４をビューファインダのライトバルブとして採用した
実施形態について説明する。

【０２８４】図５５は本発明にかかるビューファインダ
の外観図を示し、図５６は図５５の断面図を示す。ボデ
ー３５２の内部には、集光レンズ５６３および表示パネ
ル２４が配置されている。また、接眼リング５６４の内
部には接眼レンズ５６５が配置されている。５３１は蛍
光発光管であり、蛍光発光管５３１が放射する光は遮光
板５３２の中央部の穴５３３から出射される。ボデー５
３２、接眼リング５６４等は不要光を吸収するために、
内面を黒色あるいは暗色に塗装している。なお、蛍光発
光管５３１は発光ダイオード（ＬＥＤ）、蛍光発光素子
（ＶＦＤ）等を用いても良い。あるいは、面発生源等を
用いることもできる。表示パネル２４の入出射面には偏
光板５４５を配置しても良い。

【０２８５】一例として、表示パネル２４の表示領域の
対角長ｄは約１８ｍｍであり、集光レンズ５６３は有効
直径が２０ｍｍ、焦点距離が１５ｍｍである。集光レン
ズ５６３は平凸レンズであり、平面側を発光素子５６３
側に向けている。なお、集光レンズ５６３、接眼レンズ
５６５はフレネルレンズに置き換えても良い。フレネル
レンズにすればビューファインダの体積を小さくでき、
また、軽量化できる。

【０２８６】発光素子５３１から広い立体角に放射され
た光は、集光レンズ５６３により平行に近く、指向性の
狭い光に変換され、表示パネル２４の対向基板側から入
射する。観察者は接眼ゴム５６７に眼を密着させて、表
示パネル２４の表示画像を見ることになる。つまり、観
察者の瞳の位置はほぼ固定されている。表示パネル２４
の全画素が光を直進させる場合を仮定した時、集光レン
ズ５６３は発光素子５３１から放射され、集光レンズ５
６３の有効領域に入射する光が接眼レンズ５６５を透過
した後に観察者の瞳に入射するようにしている。このよ
うにして観察者は、表示パネル２４の小さな表示画像を
拡大して見ることができる。

【０２８７】ビューファインダは観察者の瞳の位置が接
眼ゴム５６７によりほぼ固定されるため、その背後に配
置する光源は指向性が狭くても良い。光源として棒状の
蛍光管を用いたライトボックスを用いる従来のビューフ
ァインダでは、表示パネル２４の表示領域とほぼ同じ大
きさの領域から、ある方向の微小立体角内に進む光だけ
が利用され、他の方向に進む光は利用されない。つま
り、光利用効率が非常に悪い。

【０２８８】本発明にかかるビューファインダでは、発
光体の小さな光源を用い、その発光体から広い立体角に
放射される光を集光レンズ５６３により平行に近い光に
変換する。かかる構成により、集光レンズ５６３からの
出射光は指向性が狭くなり、観察者の視点が固定されて
おれば狭い指向性の光でもビューファインダの用途に十
分となる。発光体の大きさが小さければ、当然、消費電
力も少ない。以上のように、本発明にかかるビューファ
インダは観察者が視点を固定して表示画像を見ることを
利用している。通常の直視液晶表示パネルでは一定の視
野角が必要であるが、ビューファインダは所定方向から
表示画像を良好に観察できれば用途として十分である。

【０２８９】接眼リング５６４のボデー３５２への挿入
度合いを調整することにより、観察者の視力に合わせて
ピント調整を行うことができる。なお、接眼ゴム５６７
により観察者の眼の位置が固定されるので、ビューファ
インダの使用中に視点位置がずれることはほとんどな
い。視点が固定されておれば、液晶表示パネル２４への
光の指向性が狭くても観察者は良好な画像を見ることが
できる。さらに良好に見えるようにするには、発光素子
５３１からの光の放射方向を最適な方向に移動させれば
良い。

【０２９０】なお、発光素子５３１としてミニパイロ電
機社製の蛍光発光管（ルナライト０５シリーズ）があ
る。あるいは東北電子（株）の直径２．４ｍｍのものが
ある。また、日亜化学工業（株）の白色ＬＥＤも利用で
きる。その他、ＥＬ、蛍光発光素子なども用いることが
できる。

【０２９１】ビューファインダは図１０１に示すように
してＰＢＳ３４１を用いても構成できる。ランプ５３１
から放射された光は集光レンズ５４３で略平行光に変換
されＰＢＳの光分離面２５２で反射されて表示パネル２
４に入射する。反射型の表示パネル２４は入射光を変調
し、変調した光はＰＢＳ３４１の光分離面２５２を透過
して観察者の目に達する。

【０２９２】また、図１０２に示すように、反射型の表
示パネル２４に斜め方向から光を照射し、斜め方向から
観察者が表示画像を見るように構成しても良い。また、
集光レンズ５４３を用いず、図１０３に示すように放物
面鏡１０３１で発光ランプ５３１から放射される光を略
平行光にしても良い。もちろん集光レンズ５４３を放物
面鏡１０３１の光出射面に配置しても良い。また放物面
鏡１０３１の光出射面に光拡散シート５７２を配置もし
くは形成しておくことが好ましい。観察者から発光ラン
プ５３１の像が見えることを抑制するためである。

【０２９３】以上のように、本発明にかかるビューファ
インダは発光素子５３１の小さな発光体から広い立体角
に放射される光を、集光レンズ５６３により効率良く集
光するので、蛍光管を用いた面光源のバックライトを用
いる場合に比較して、光源の消費電力を大幅に低減する
ことができる。

【０２９４】図５６は本発明にかかる表示パネル２４を
ビューファインダに適用した例であるが、図５３のよう
にビデオモニターとしても適用できる。図５３はビデオ
モニターの断面図を示す。

【０２９５】発光ランプ５３１から出射された光は、ア
パーチャ５３２の穴から出射され、ミラー３３１で反射
されて光路を折り曲げられる。ミラー３３１で反射させ
るのはビデオモニターの奥行きを短くするためである。
反射した光は集光レンズであるフレネルレンズ３２３９
に入射し、略平行光に変換される。変換された光は表示
パネル２４に入射し、表示パネル２４は映像信号に基づ
いて入射光を変調する。表示パネル２４には透明基板３
２５を取りつけ２次散乱光の発生を防止して表示コント
ラストを向上させている。

【０２９６】本発明にかかる表示パネルは直視型の表示
パネルにも適用できる。図５４にその構成図を示す。棒
状の蛍光管５４３から放射された白色光は反射シート５
４４で反射され、または直接に導光板５４２に入射す
る。反射シート５４４としてはポリエステルフィルムに
銀を蒸着したもの等が挙げられる。また、導光板５４２
の厚みｄ₂ と蛍光管５４３の直径ｄ₁ とはｄ₂＞２ｄ₁か
つ３ｄ₂＜４ｄ₁の関係を満足させる。上記範囲で導光板
５４２へ入射する光量が多くなり、光利用率が高くな
る。

【０２９７】導光板５４２の表面には拡散点が形成さ
れ、拡散点に入射した光は導光板５４２から出射する。
導光板５４２上にはプリズムシート５４１が１枚もしく
は２枚配置されている。プリズムシート５４１は狭指向
性の光に変換する機能を有する。

【０２９８】表示パネル２４の入射面と出射面には偏光
板５４５ａと５４５ｂが配置されており、偏光板５４５
ａの偏光軸と偏光板５４５ｂの偏光軸とは直交してい
る。表示パネル２４はＰＤ液晶を用いておりノーマリホ
ワイトモードで画像を表示する。

【０２９９】なお、プリズムシート５４１とは表面が二
等辺三角形のもの、ノコギリ波状のもの、コーナーキュ
ーブプリズム状のものが例示される。これらは（株）光
洋がフレネルビームスプリッター（品番ＰＲ７０３
等）、プリズムシート（品番ＰＲ７１２等）、リトロリ
フレクタシート（品番ＲＦ０９０、ＯＴ８６７等）とし
て発売している。

【０３００】以下、図面を参照しながら、さらに本発明
にかかる表示パネルまた導光板等の機能を有する光学板
およびその製造方法について説明をする。図５４におい
て、導光板５４２は透明アクリル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂で形成される。導光板のエッジには蛍光管５４３
が配置される。また、導光板５４２の板厚は蛍光管５４
３の直径から図５４で説明した関係となるように構成さ
れる。なお、蛍光管５４３のかわりにＬＥＤ、ＥＬ等で
あっても良い。導光板の表面には凸状あるいは平面状の
光拡散（散乱）部５７１が形成されている。光拡散部５
７１は樹脂に散乱微粒子（フッ化カルシウム、チタン
等）を拡散させたペーストを導光板５４２上に印刷する
ことにより主として形成される。形成状態としては図５
８に示すようにストライプ状に形成される。また、導光
板５４２の裏面には反射シート６１１を配置しても良
い。反射シートには、銀を蒸着５４４あるいは表面に白
色の散乱剤を塗布したシート等が用いられる。

【０３０１】蛍光管５４３から放射された５８１は導光
板５４２の界面５８２を全反射しながら伝達され、光拡
散部５７１に入射すると拡散光５８３となる。したがっ
て、図５８の構成ではスリット状に光散乱部（光出射
部）が形成される。

【０３０２】光拡散部５７１上にはストライプ状のプリ
ズムシート５４１ａが配置され、またプリズムシート５
４１ａと光拡散部５７１とは光結合層である接着材１６
で接着されている。さらにプリズムシート５４１ａ上に
は必要に応じてストライプ状のプリズムシート５４１ｂ
がプリズムシート５４１ａと直交配置となるように配置
される。

【０３０３】ここで、光拡散部５７１とプリズムシート
５４１ａとの接着方法について図１２８を用いて説明を
する。光結合層１６（接着材）として紫外線硬化樹脂を
用いる。もちろん、熱硬化型の樹脂を用いても良い。ま
ず、図１２８（ａ）に示すように、セラミックあるいは
ガラスなどの平滑基板１２８１上に未硬化の接着剤１６
をローラ１２８２もしくはスクリーン印刷にて塗布す
る。このように塗布することにより平滑基板１２８１上
に接着剤１６が均一に塗布される。一方、図１２８
（ｂ）に示すように、導光板５４２には光拡散部５４２
が形成されている。光拡散部５４２は凸状となってい
る。光拡散部５４２を接着剤１６側にむけ基板５４２と
基板１２８１を押圧する。すると、図１２８（ｃ）に示
すように光拡散部５４２が凸状となっているため、光拡
散部５４２上のみ接着剤１６が転写される。その後、図
１２８（ｄ）に示すように、プリズムシート５４１ａと
導光板５４２とを位置合わせして貼り合わせ、紫外線光
を照射することにより接着剤１６を硬化させる。この
際、プリズムシート５４１ａと導光板５４２間を押圧
し、全体にわたり均一に接着されるようにする。

【０３０４】以上のように第１の板（図５７では導光板
５４２）と第２の板（図５７ではプリズムシート５４１
ａ）のいずれかに形成された（配置された）凸部に接着
剤１６を転写し、第１の板と第２の板とを張り合わせ光
学板を構成する方法は本発明の他の実施形態においても
適用される。導光板５４２の光拡散部５７１から出射さ
れた光は光結合部１６を介してプリズム５４１ａに入射
する。プリズムシート５４１ａは狭指向性の光を出射
し、プリズムシート５４１ｂはさらに指向性を高めて表
示パネル２４へ出射する。指向性は図５７の光拡散部の
幅ｆに比較してプリズムの山の幅ｅが小さいほど狭くな
る。実験によれば光拡散部の幅ｆとプリズムの山の幅ｅ
との関係は１／６≦ｆ／ｅ≦４／６の関係を満足する必
要があった。理想的には、１／４≦ｆ／ｅ≦１／２の関
係を満足する必要があった。

【０３０５】ｆ／ｅの値が小さくなるほど表示パネル２
４の表示画像が良好に見える視野角は小さくなり、少し
傾いた方向からみるだけで表示画像が見えなくなる。逆
にｆ／ｅの値が大きくなると、ＰＤ液晶表示パネル２４
の表示画像の表示コントラストが低くなりすぎる。

【０３０６】図５７においては表示パネル２４とプリズ
ムシート５４１ｂ間に光拡散シート５７２を配置してい
る。これはプリズムシート５４１のプリズムの輪郭を見
えにくくするためである。光拡散シート５７２として
（株）キモトが発売している、ポリエステルシート等の
表面に化学処理等をして表面に凹凸を形したシートがあ
る。これらの光拡散シート５７２は必要に応じて本発明
の表示パネルに用いることが好ましい。用いる箇所とし
てはプリズムシート等と表示パネル２４との間、プリズ
ムシート間あるいはマイクロレンズの前像等である。

【０３０７】図５９はプリズムシート５４１ａ、５４１
ｂの代わりに４角錐プリズム板５４１ｃ、５４１ｂを用
いた光学板の構成図を示す。４角錐プリズム板５４１ｃ
の１つのプリズムは図６０に示す構成であり、各プリズ
ムの中央部に光拡散部５７１が配置または形成されてい
る。以後プリズム板５４１の１つの四角錐プリズムをコ
ーナーキューブ５４２と呼ぶ。

【０３０８】コーナーキューブ５４２ｃはコーナーキュ
ーブ５４２ｄよりも大きく形成されている。２つのコー
ナーキューブ５４２ｃは、図６０に示すように重ねられ
ている。ここで、小さいコーナーキューブ５４２ｄは実
線で示し、大きいコーナーキューブ５４２ｃは直線で示
している。小さいコーナーキューブ５４２ｄの真下に光
拡散部５７１が配置されないようにしている。これは１
つのコーナーキューブ５４２ｄのみの樹度が高くなるこ
とを防止するためである。コーナーキューブを用いるこ
とによりプリズム板５４２から出射される光を狭指向性
にできる。

【０３０９】なお、プリズム板５４１ｃと５４１ｄは２
つ用いる必要はなく場合によっては５４２ｃのみでも良
い。また、プリズム板５４１ｃと５４１ｄとを接着する
のには図１２８に示した製造方法を用いれば良い。図１
２８（ｂ）でコーナーキューブ５４２ｃ上に接着剤１６
を転写し、コーナーキューブ５４２ｃとコーナーキュー
ブ５４２ｄとを貼り合わせた後、紫外線光を照射すれば
良い（図１２８（ｄ））。プリズム板５４１ｃと５４１
ｄとを張り合わせることにより位置ズレが発生しない。
図５８のプリズム板５４１ａと５４１ｄに関しても同様
である。

【０３１０】図６１はマイクロレンズ板２４１のマイク
ロレンズ１７２ａの略焦点位置に光拡散部５７１を配置
した例を示す。マイクロレンズ１７２ａはフレネルレン
ズで形成している。また導光板５４２の表面にはアルミ
ニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などからなる反射膜６１１
が形成されている。反射膜６１１の一部に穴があけられ
ており、前記穴部に光拡散部５７１が形成されている。

【０３１１】なお、反射膜６１１は反射シート５４４で
もよく、反射膜６１１はマイクロレンズ基板２４１の裏
面（フレネルレンズが形成されていない面）に形成して
も良い。

【０３１２】光拡散部５７１には必要に応じて光結合剤
１６でマイクロレンズ基板２４１と光学的に接着されて
いる。そのため、フレネルレンズ１７２ａは略焦点位置
にある光拡散部５７１からの光を略平行光にして表示パ
ネル２４側へ出射する。ただし、光拡散部５７１の面積
が大きい場合は、必ずしも平行光とは言えない。マイク
ロレンズ１７２ａの有効対角長をｅ、光拡散部の有効対
角長をｆとしたとき、表示パネルの視野角を考慮したと
き１／８≦ｆ／ｅ≦４／６の関係を満足する必要があ
る。理想的には、１／６≦ｆ／ｅ≦３／６の関係を満足
することが好ましい。

【０３１３】ｆ／ｅの値が小さいほどＰＤ液晶表示パネ
ル２４の表示画像は高コントラスト表示となる。しか
し、視野角は狭くなる。また、マイクロレンズのＦナン
バーＦは２≦Ｆ≦１０の条件を満足させることが好まし
い。

【０３１４】また、ＰＤ液晶表示パネル２４に光を照射
し、光変調層１５への光入射面の照度をＥ、光出射面お
よび光変調層１５の法線方向から測定した光変調層の輝
度をＢ、円周率をπと表わしたとき、マイクロレンズの
ＦナンバーＦは２≦Ｆ≦１０（ただし、Ｇ＝πＢ／Ｅ）
を満足するようにする。理想的には３Ｇ≦Ｆ≦８を満足
することが好ましい。

【０３１５】光拡散シート５７２およびプリズムシート
５４１は、必要に応じてマイクロレンズ基板２４１と表
示パネル２４間に形成もしくは配置する。図６１におい
て、マイクロレンズはフレネルレンズ１７２ａとした
が、図６２に示すようにイオン交換法で用いたマイクロ
レンズ基板２４１を用いても良い。また、光拡散シート
５７２と表示パネル２４の間、光拡散シート５７２とマ
イクロレンズ１７２の間には、必要に応じて光結合層１
６を配置もしくは形成しても良い。光結合層１６を形成
することにより、界面反射が減少して光利用効率が向上
する。

【０３１６】また、マイクロレンズ１７２はスタンパ方
式で形成しても良い。図６３はスタンパ方式で形成した
マイクロレンズの平面図および断面図である。マイクロ
レンズは六角形状に形成し、その中央部近傍に光拡散部
５７１を配置している。光拡散部５７１はマイクロレン
ズ基板２４１に埋めこんで形成している。

【０３１７】また、マイクロレンズ１７２は図６４に示
すようにストライプ状に形成しても良い。この場合は、
光拡散部５７１もストライプ状に形成することが好まし
い。ただし、ドット状に形成しても構わない。また、マ
イクロレンズ基板２４１は２枚重ねて使用しても良い。

【０３１８】図６５は導光板５４２にスリット７０１
（もしくはドット状の穴）を形成し、前記穴を略焦点位
置とするマイクロレンズ１７２を有する基板１７２が配
置された例を示す。スリット７０１等を形成する反射膜
６１１とマイクロレンズ基板２４１とは光結合層１６ａ
で接着されている。マイクロレンズ１７２のＦナンバー
Ｆは前述したのと同様に２≦Ｆ≦１０の条件を満足する
ようにする。理想的には、さらに３≦Ｆ≦８の条件を満
足することが好ましい。また、Ｇを用いて２Ｇ≦Ｆ≦１
０を満足するようにする。

【０３１９】以上の条件を満足するようにマイクロレン
ズ１７２の屈折率、基板厚を定める。また、スリット７
０１等の幅とマイクロレンズの有効対角長は図６１で説
明した条件を満足させるようにする。

【０３２０】なお、スリット７０１等は図１０５に示す
ように反射側６１１ｂを用いてマイクロレンズ基板２４
１側に形成しても良い。また、導光板５４２の裏面に光
拡散部５７１を形成し導光板５４２を拡散光源としても
良い。光拡散部５７１は図１０６に示すように光源（蛍
光管５４３等）側を小さくし、反射側を大きくし、スリ
ット７０１から出射される光量は、導光板５４２の全体
にわたり均一になるようにすることが好ましい。スリッ
ト７０１は光拡散部５７１として機能する。

【０３２１】また、図６６に示すようにマイクロレンズ
１７２をスタンパ方式で形成し、光拡散シート５７２と
マイクロレンズ１７２間にマイクロレンズ１７２の屈折
率よりも屈折率が低い材料からなる光結合材料１６ｃを
充填しても良い。たとえば純水、エチレングリコール等
である。マイクロレンズ１７２の屈折率ｎ1と光結合材
料１６ｃとの屈折率差Δｎは０．０５≦Δｎ≦０．１５
の条件を満足させることが好ましい。マイクロレンズ１
７２の焦点距離を適度に長くするためである。

【０３２２】図６７は図６２等に示す光拡散部５７１の
輝度を高めるため、光拡散部５７１上にプリズムである
凸部６７１を形成した例である。光拡散部５７１を出射
した光はプリズム６７１内を乱反射し、集光されて光出
射面６７２より出射する。図６８に導光板５４２の平面
図を示す。プリズム６７１はマトリックス状に形成もし
くは配置されている。

【０３２３】プリズム６７１とマイクロレンズ基板２４
１の貼り合わせも図１２８の本発明の方法を用いれば容
易である。図１２８（ｃ）に示すように、プリズム６７
１上に樹脂１６を転写し、図１２８（ｄ）に示すよう
に、マイクロレンズ基板２４１と貼り合わせれば良い。

【０３２４】なお、プリズム６７１は図６８に示すよう
に完全な四角錐であっても良い。この場合も、プリズム
６７１の先端部に図１２８の転写技術により光結合層１
６を形成することにより良好に先端部から光が出射され
るようになる。また、図６９に示すように、光拡散部５
７１は導光板５４２の裏面に形成しても良い。

【０３２５】図７０に示すように、あえて光拡散部を形
成せずとも、光５８１は導光板５４２内を乱反射し、プ
リズム６７１より出射する。また、導光板５４２の表面
に反射膜６１１（反射シート）を配置することにより、
プリズム６７１から光は強く出射されるようになる。

【０３２６】プリズム６７１は四角錐としたが、これに
限定するものではなく、図７１の６７１ａに示すように
円弧状であってもよく、図７２の完全な四角錐であって
もよく（６７１ｂ）、また図７３に示すようにストライ
プ状であっても良い（６７１ｃ）。さらには図７４に示
すように多角錐状であってもよく（６７１ｄ）、図７５
に示すように球状であっても良い（６７１ｅ）。

【０３２７】図７６はマイクロレンズ１７２の中央部に
導光柱７６２を配置もしくは形成したものを示す。光拡
散部５７１ａと導光柱７６２を光結合層１６ａで接着
し、マイクロレンズ１７２の略焦点近傍に導光柱７６２
の他端を光結合層１６ｂで接着している。一方、導光板
５４２の光拡散部５７１以外の箇所には反射膜６１１
ａ、６１１ｂを形成し、マイクロレンズ１７２の集光に
寄与しない部分には光吸収膜７６１を形成もしくは配置
している。光吸収膜７６１とは図３２の光吸収膜３２４
と同一である。

【０３２８】図７７に示すように、光５８１は光拡散部
５７１で散乱する。散乱した光５８１ａは導光性７６２
からとびだし、光吸収膜７６１で吸収されてしまう。散
乱した光５８１ｂは導光柱５６２を伝搬し、マイクロレ
ンズ１７２によって集光され、狭指向性の光となって表
示パネル２４を照明する。

【０３２９】図７８は面光源からの光を集光する集光板
７８１と、マイクロレンズ基板２４１とを用いた光学板
の説明図を示す。集光板７８１は図７９に示すように大
きな開口部７８４を有し、出射側には小さな開口部７８
３を有している。また、斜面には金属膜もしくは光散乱
物質が塗布された反射面７８２が形成されている。入射
穴７８４から入射した光５８１は反射面５８１で反射も
しくは散乱されつつ、集光されて出射穴７８３より出射
される。したがって出射穴７８３は輝度は極めて高輝度
を与えることができる。出射穴７８３近傍には穴内の輝
度分布を均一とするため光拡散部５７１を配置もしくは
形成しても良い。

【０３３０】マイクロレンズ１７２の有効対角長をｅ、
光拡散部の有効対角長（穴の場合は直径、角形の場合は
対角長）をｆとしたとき、表示パネルの視野角を考慮し
たとき１／８≦ｆ／ｅ≦４／６の関係を満足する必要が
ある。理想的には、１／６≦ｆ／ｅ≦３／６の関係を満
足することが好ましい。

【０３３１】ｆ／ｅの値が小さいほどＰＤ液晶表示パネ
ル２４の表示画像は高コントラスト表示となる。しかし
視野角は狭くなる。また、マイクロレンズのＦナンバー
Ｆは２≦Ｆ≦１０の条件を満足させる必要がある。理想
的には３≦Ｆ≦８を満足することが好ましい。

【０３３２】また、ＰＤ液晶表示パネル２４に光を照射
し、光変調層１５への光入射面の照度をＥ、光出射面お
よび光変調層１５の法線方向から測定した光変調層の輝
度をＢ、円周率をπとあらわしたとき、マイクロレンズ
２４のＦナンバーＦは２Ｇ≦Ｆ≦１０（ただし、Ｇ＝π
Ｂ／Ｅ）を満足する必要がある。理想的には３Ｇ≦Ｆ≦
８を満足することが好ましい。

【０３３３】また、反射面７８２の角度θは３０≦θ≦
６０を満足させることが好ましい。理想的には４０≦θ
≦５０を満足させることが好ましい。θが小さくなれば
集光効率が悪くなり、θが大きくなりすぎると集光効率
は高くなるが集光板７８１の厚みが厚くなって表示装置
が重たくなってしまうからである。

【０３３４】なお、図７９において集光板７８１の穴は
マトリックス状と表現したが、これに限定するものでは
なく、図８０に示すようにストライプ状であっても良
い。この場合はマイクロレンズ１７２も図６４に示すよ
うにストライプ状のものを用いることが好ましい。ま
た、反射面７８２は金属膜６１１を蒸着することにより
形成してもよく、金属板を穴あけ加工することにより形
成しても良い。

【０３３５】反射面７８２は図８１に示すように曲面と
しても良い。穴が出射口７８３に近づくほどθを大きく
する。このようにθを徐々に大きくすることにより光集
光効率は高くなり好ましい。また、図８２に示すように
反射面７８２の角度θをθ1、θ2と段階的に形成しても
良い。図８２の方が穴あけ加工を行う金属の加工がやり
やすいという利点を有する。

【０３３６】図７８は穴７８３、７８４があけられた導
光板７８１を用いるものであった。他の実施例として図
８３に示すように集光凸部８３１が形成された集光板７
８１ａを用いる構成も考えられる。

【０３３７】集光凸部８３１の光出射穴７８３は図８４
に示すようにマイクロレンズ１７２の中央部に位置する
ように配置されている。もしくは図８５に示すようにス
トライプ状のマイクロレンズ１７２の中央部に出射穴７
８３が配置されている。集光凸部の斜面には反射膜６１
１ｂが形成されており、光入射穴７８４から入射された
光は反射側６１１ｂで反射され集光されて光出射穴から
出射される。

【０３３８】集光凸部８３１とマイクロレンズ基板２４
１間にはわずかな空気層（ギャップｔ）を設けている。
これは集光凸部８３１から出射される光のうちより指向
性の高い光のみをマイクロレンズ２４１内に導くためで
ある。

【０３３９】集光板７８１ａの裏面には光拡散部５７１
が形成され、光拡散部５７１は図１０６に示すように光
源側を小さくして、集光板７８１ａ内で均一な光強度と
し、角集光凸部の出射口７８３から均一な光束が出射さ
れるようにしている。

【０３４０】集光凸部８３１の形状は図８６に示すよう
に角度θを光出射口７８３にいくほど大きくしていって
も良い。この方が集光効率は高くなる。また、集光凸部
８３１は図８７に示すように底辺が六角形状でもよく、
図８８のように六角錐状でも、図８９に示すように四角
錐状でも良い。さらに図９０に示すようにストライプ状
でも良く、図９１に示すように図９０のストライプ状の
集光凸部８３１を２つ重ねてより集光効率を高めても良
い。また図９２に示すようにマイクロレンズアレイ２４
１の代わりにプリズムシート（プリズム板）５４１を配
置もしくは形成しても良い。

【０３４１】また、図１０７に示すようにマイクロレン
ズ１７２と集光凸部とを一体化して形成しても良い。こ
のように形成することによりマイクロレンズ１７２の焦
点位置に精度より光出射穴７８３が配置されることにな
り、安価で集光効率の高い光学板を作製できる。

【０３４２】図５７、図８３等において光拡散部を導光
板５４２に形成することによってドット状もしくはスト
ライプ状等の光発光部を形成するとしたが、本発明はこ
れに限定するものではない。例えば、図９３に示すよう
に基板９３１にＥＬ素子もしくはレーザ素子などの発光
素子９３２をマトリックス状に埋めこんだものでも良
い。また、図９４に示すようにＲ発光のＬＥＤ素子９４
１ａ、Ｇ発光のＬＥＤ素子９４１ｂ、Ｂ発光のＬＥＤ素
子９４１ｃ上に光拡散部５７１をかぶせて白色の発光源
としたものでも良い。また、図９６に示すように光ファ
イバー９６１でドット状の光を形成してもよく、図９７
に示すように蛍光体９７１とヒータ９７２を有する蛍光
発光素子を用いても良い。さらに図９５（ａ）に示すよ
うに、面発光のライトボックス９５１上に、反射膜６１
１を形成することにより光出射穴７８３を設けた板１６
を配置したものでも良い。

【０３４３】また、図７８等に用いる面光源としては、
ライトボックス９５１の他、図９５（ｂ）に示すような
凹面鏡９５３の焦点近傍に蛍光管５４３、発光ランプ５
３２を配置し、出射面に拡散シート９５２を配置した構
成でも、図９５（ｃ）に示すような出射面にプリズムシ
ート５４１を配置した構成でも良い。すなわち、本発明
の集光板７８１は、光源からの光を集光する手段であっ
て、光源の種類は問わない。

【０３４４】

【発明の効果】以上のように本発明にかかる表示パネル
２４によれば、カラーフィルタを別のフィルタ基板１８
に形成し、ＰＤ液晶表示パネルに紫外線を照射して液晶
層２４を相分離後、前記フィルタ基板１８をＰＤ液晶表
示パネルに貼り付けるものであるから、液晶層１５を良
好に相分離でき、高い表示コントラストを実現できる。
また、表示パネル内にマイクロレンズ１７２、微小プリ
ズム２４２等を配置することにより集光効率を高めるこ
とができ高輝度表示を実現できる。

【０３４５】また、本発明にかかる表示パネル２４に擬
似ブラックマトリックス１１０１を形成し、投射レンズ
のフォーカス位置を擬似ブラックマトリックスに合わせ
ることにより表示パネル２４のブラックマトリックス２
１が目立たない高品位表示を実現できる。

【０３４６】また、本発明にかかる光学板５７３は凸部
６７１、集光板７８１、マイクロレンズ基板２４１を用
いることにより指向性の狭い光を出射させることがで
き、ＰＤ液晶表示パネルと合わせて用いることにより高
コントラスト表示の表示装置を構成できる。

【０３４７】また、本発明にかかるマイクロレンズアレ
イの製造方法は、基板１８１上に樹脂を塗布するだけで
あるから製造が容易でかつ広面積のレンズアレイを安価
に作製することができる。

【０３４８】また、本発明にかかる投射型表示装置、ビ
ューファインダ、直視表示装置等は本発明の表示パネル
を用いるため高輝度表示を実現できる。また投射レンズ
３２５内等に回折格子等を配置することによりブラック
マトリックス２１が目立たない高品位表示を実現でき
る。

【０３４９】また、本発明にかかるプロジェクタの表示
方法は第１Ｆとそれにつづく第２Ｆ等のエッジの画素の
表示を変化させることによりエッジのがたがたが目立た
ず高品位表示を実現できる。

【０３５０】また、本発明にかかるスクリーンは表示パ
ネル２４が出射したＲ、Ｇ、Ｂの画素の像を組として屈
曲させることによりドットが目立たず高品位表示を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態にかかる表示パネルの断面
図

【図２】 本発明にかかる表示パネルの対向電極構造の
説明図

【図３】 本発明にかかる表示パネルの特性図

【図４】 本発明にかかる表示パネルの特性図

【図５】 本発明にかかる表示パネルの特性図

【図６】 本発明にかかる表示パネルの特性図

【図７】 本発明にかかる擬似ブラックマトリックスの
説明図

【図８】 本発明の実施形態にかかる表示パネルの説明
図

【図９】 開口率の説明図

【図１０】 光束密度の説明図

【図１１】 本発明の実施形態にかかる表示パネルを説
明するためのグラフ

【図１２】 本発明の実施形態にかかる表示パネルを説
明するためのグラフ

【図１３】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の製造方法の説明図

【図１４】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の断面図

【図１５】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の断面図

【図１６】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の断面図

【図１７】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の断面図

【図１８】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の断面図

【図１９】 本発明にかかるマイクロレンズアレイ基板
の断面図

【図２０】 本発明にかかるマイクロレンズアレイ基板
の製造方法の説明図

【図２１】 本発明の他の実施形態にかかるマイクロレ
ンズアレイの説明図

【図２２】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の断面図

【図２３】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の断面図

【図２４】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の断面図

【図２５】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の説明図

【図２６】 本発明にかかるプリズムの構成図

【図２７】 本発明にかかるプリズムの構成図

【図２８】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の構成図

【図２９】 本発明にかかるミラープリズムの構成図

【図３０】 本発明にかかるダイクロイックミラーの構
成図

【図３１】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の説明図

【図３２】 本発明の実施形態にかかる投射型表示装置
の構成図

【図３３】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置の構成図

【図３４】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置の構成図

【図３５】 本発明にかかるリア型のプロジェクターの
構成図

【図３６】 本発明にかかるリア型のプロジェクターの
説明図

【図３７】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置の構成図

【図３８】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置の構成図

【図３９】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置の構成図

【図４０】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置における入力部レンズアレイの構成図

【図４１】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置における二次発光体の構成図

【図４２】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置における絞りの開口形状の説明図

【図４３】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置における中央部レンズアレイの説明図

【図４４】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置における絞りの開口形状の説明図

【図４５】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置の構成図

【図４６】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置における回転フィルタの構成図

【図４７】 本発明の他の実施形態にかかる液晶プロジ
ェクタの使用方法の説明図

【図４８】 従来の台形ひずみ補正方法の説明図

【図４９】 本発明にかかる台形ひずみ補正方法の説明
図

【図５０】 本発明にかかる台形ひずみ補正方法の説明
図

【図５１】 本発明にかかる台形ひずみ補正方法の説明
図

【図５２】 本発明にかかる台形ひずみ補正方法の説明
図

【図５３】 本発明にかかるビデオモニターの断面図

【図５４】 本発明にかかる直視表示パネルの構成図

【図５５】 本発明にかかるビューファインダの斜視図

【図５６】 本発明にかかるビューファインダの断面図

【図５７】 本発明にかかる直視表示装置の断面図

【図５８】 本発明にかかる直視表示装置の説明図

【図５９】 本発明にかかる光学板の構成図

【図６０】 本発明にかかる光学板におけるコーナーキ
ューブの説明図

【図６１】 本発明にかかる光学板の断面図

【図６２】 本発明にかかる光学板の断面図

【図６３】 本発明にかかるマイクロレンズの平面図お
よび断面図

【図６４】 本発明にかかるマイクロレンズの説明図

【図６５】 本発明にかかる光学板の断面図

【図６６】 本発明にかかる光学板の断面図

【図６７】 本発明にかかる光学板の断面図

【図６８】 本発明にかかる導光板の平面図

【図６９】 本発明にかかる光学板の説明図

【図７０】 本発明にかかる光学板の説明図

【図７１】 本発明にかかるプリズムの説明図

【図７２】 本発明にかかるプリズムの説明図

【図７３】 本発明にかかるプリズムの説明図

【図７４】 本発明にかかるプリズムの説明図

【図７５】 本発明にかかるプリズムの説明図

【図７６】 本発明にかかる光学デバイスの構成図

【図７７】 本発明にかかる光学デバイスの説明図

【図７８】 本発明にかかる光学板の説明図

【図７９】 本発明にかかる光学板におけるマトリック
ス状の開口部の説明図

【図８０】 本発明にかかる光学板におけるストライプ
状の開口部の説明図

【図８１】 本発明にかかる導光板における反射面の説
明図

【図８２】 本発明の他の実施形態にかかる反射面の説
明図

【図８３】 本発明の他の実施形態にかかる直視表示装
置の断面図

【図８４】 本発明の他の実施形態にかかる光射出穴と
マイクロレンズとの位置関係の説明図

【図８５】 本発明の他の実施形態にかかる光射出穴と
マイクロレンズとの位置関係の説明図

【図８６】 本発明の他の実施形態にかかる集光凸部の
断面図

【図８７】 本発明の他の実施形態にかかる集光凸部の
平面図

【図８８】 本発明の他の実施形態にかかる集光凸部の
平面図

【図８９】 本発明の他の実施形態にかかる集光凸部の
平面図

【図９０】 本発明の他の実施形態にかかる集光凸部の
平面図

【図９１】 本発明の他の実施形態にかかる集光凸部の
平面図

【図９２】 本発明の他の実施形態にかかる直視表示装
置の断面図

【図９３】 本発明の他の実施形態にかかる発光素子の
配置図

【図９４】 本発明の他の実施形態にかかる発光素子の
構成図

【図９５】 本発明の他の実施形態にかかる発光素子の
配置図

【図９６】 本発明の他の実施形態にかかる発光素子の
配置図

【図９７】 本発明の他の実施形態にかかる発光素子の
配置図

【図９８】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表示
装置の色純度改善フィルタの説明図

【図９９】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネル
の説明図

【図１００】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルの説明図

【図１０１】 本発明の他の実施形態にかかるビューフ
ァインダの構成図

【図１０２】 本発明の他の実施形態にかかるビューフ
ァインダの構成図

【図１０３】 本発明の他の実施形態にかかるビューフ
ァインダの構成図

【図１０４】 本発明の他の実施形態にかかるＰＤ液晶
表示パネルの製造方法の説明図

【図１０５】 本発明の他の実施形態にかかる直視表示
装置の断面図

【図１０６】 本発明の他の実施形態にかかる直視表示
装置における光拡散部の説明図

【図１０７】 本発明の他の実施形態にかかる直視表示
装置における一体化されたマイクロレンズおよび集光凸
部の説明図

【図１０８】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルの断面図

【図１０９】 本発明の他の実施形態にかかるインクジ
ェット方式によるカラーフィルタ形成方法の説明図

【図１１０】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルにおける擬似ブラックマトリックスの構成図

【図１１１】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルにおけるブラックマトリックスと擬似ブラックマトリ
ックスの位置関係の説明図

【図１１２】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルにおけるブラックマトリックスと擬似ブラックマトリ
ックスの位置関係の説明図

【図１１３】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルにおける擬似ブラックマトリックスの構成図

【図１１４】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表
示装置における回折格子板の構成図

【図１１５】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表
示装置における回折格子シートの構成図

【図１１６】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルの構成図

【図１１７】 本発明の他の実施形態にかかるスクリー
ンの説明図

【図１１８】 本発明の他の実施形態にかかるスクリー
ンの説明図

【図１１９】 本発明の他の実施形態にかかるスクリー
ンの説明図

【図１２０】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表
示装置の説明図

【図１２１】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルの説明図

【図１２２】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルの効果についての説明図

【図１２３】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルの断面図

【図１２４】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルの断面図

【図１２５】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルの断面図

【図１２６】 本発明の他の実施形態にかかる表示パネ
ルの断面図

【図１２７】 本発明の他の実施形態にかかる投射型表
示装置の表示方法の説明図

【図１２８】 本発明の他の実施形態にかかる光学板の
製造方法の説明図

【符号の説明】

１１ 対向基板 １２ アレイ基板 １３ 封止樹脂 １４ 画素電極 １５ 液晶層 １６ 光結合層 １７ カラーフィルタ １８ フィルタ基板 １９ ソース信号線 ２０ 対向電極 ２１ ブラックマトリックス（ブラックマトリックス、
遮光膜） ２２ マーカ ２３ 誘電体薄膜 ２３ａ 誘電体多層膜 ２４ 表示パネル ２５ 空気との界面 ９１ 画素開口部 ９２ 遮光部（画素非開口部） １３１ 混合溶液 １３２ 紫外線光 １３３ 拡散板（散乱層） １４９ 反射電極 １６１ 遮光壁 １７１ ＡＩＲコート（反射防止膜） １７２ マイクロレンズ １７２ａ フレネルレンズ １８１ マイクロレンズアレイ １９１ 分離膜 ２０１ ローラ ２０２ 透明樹脂 ２２１ ＴＦＴ ２２２ 遮光膜 ２３１ 反射膜 ２４１ プリズム ２４２ プリズム ２５１ 反射面 ２５２ 光分離面 ３０１ ダイクロイックミラー ３２１ 光源 ３２２ 補正フィルタ ３２３ フィールドレンズ ３２３ａ フレネルレンズ ３２４ 光吸収膜 ３２５ 投射レンズ ３２６ 光軸 ３２７ スクリーン ３３１ 平面ミラー ３４１ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ） ３４２ レンズ ３５１ 光学ブロック ３５２ 筐体 ３９１ａ 後群レンズ ３９１ｂ 前群レンズ ３９２ 発光体 ３９３ 実像 ３９４ 入力部レンズアレイ ３９５ 中央部レンズアレイ ３９６ 絞り（照明光側） ３９７ 出力部レンズ ３９８ 絞り（投射レンズ側） ３９９ 入力部レンズ ４００ 中央部レンズ ４０１ ２次発光体 ４５１ 回転フィルタ ４５２ モータ ４６１ 遮光膜 ４６２ 透明基板 ４６３ 保護層 ４６４ 光通過領域 ４６５ 中心 ４６６ フィルタ ４７１ プロジェクタ ４８１ 投射像 ４８２ 全表示画面 ５３１ 発光ランプ ５３２ 遮光板 ５３３ 穴 ５４１ プリズム板 ５４１ 四角錐プリズム板 ５４２ 拡散板（導光板） ５４３ 蛍光管 ５４４ 反射シート ５４５ 偏光板 ５６３ 集光レンズ ５６４ 接眼リング ５６５ 接眼レンズ ５６７ 接眼ゴム ５６８ 取り付け金具 ５７１ 光拡散部 ５７２ 光拡散シート ５７３ 光学板 ５８１ 光 ５８２ 界面 ５８３ 拡散光 ６１１ 反射膜（光散乱板（シート）） ６８１ レンズ ６８２ 供給管 ６８３ 排出管 ６８４ 拡散液 ６８５ 紫外線光 ６８６ シールゴム ６８７ 反射板 ６８８ ヒータ台（積載台） ６８９ ヒータ ７００ 圧力板 ７０１ スリット（穴） ７６１ 光吸収膜 ７６２ 導光柱（導光部） ７８１ 集光板 ７８２ 反射面 ７８３ 出射面 ７８４ 入射面 ８３１ 集光凸部 ９３１ 基板 ９３１ 発光素子 ９４１ ＬＥＤ（発光ダイオード） ９５１ ライトボックス ９５２ 拡散シート ９５３ 凹面鏡 ９６１ 光ファイバー（導光ファイバー） ９７１ 蛍光体 ９７２ ヒータ ９９１ 回折格子 １００１ 誘電体ミラー １０３１ 凹面鏡 １０８１ 絶縁膜 １０９１ ノズル １０９２ 電極 １０９３ インク粒 １１０１ 擬似ブラックマトリックス １１０２ 透明基板 １１４１ 回折格子板 １１５１ 回折格子シート １１６１ 透明樹脂層 １１７１ 光通過範囲 １１７２ 光出射面 １２２１ 絶縁膜 １２２２ 遮光膜 １２３１ 反射防止シート（ＡＩＲコート膜） １２４１ ハードコート膜 １２４２ 透明基板 １２５１ 冷却液 １２８１ 平滑基板 １２８２ ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９Ｃ

Claims (38)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリックス状に画素が形成された第１
   の基板と、対向電極が形成された第２の基板と、前記第
   １の基板と前記第２の基板間に狭持されたＰＤ液晶層
   と、カラーフィルタが形成された第３の基板とを具備
   し、 前記第３の基板が、前記第２の基板に接して配置されて
   おり、前記画素のサイズをａ（μｍ）、前記画素の開口
   率をｐとしたとき、前記第２の基板の厚みｔ（μｍ）が
   ５０≦ｔ≦２５（ａ−（Ｐａ²）^1/2）を満足することを
   特徴とする表示パネル。
2. 【請求項２】 光発生手段と、 マトリックス状に画素が形成された第１の基板と、対向
   電極が形成された第２の基板と、前記第１の基板と前記
   第２の基板間に狭持されたＰＤ液晶層と、カラーフィル
   タが形成された第３の基板とを有し、前記第３の基板
   が、前記第２の基板に接して配置された表示パネルと、 前記表示パネルで変調された光を投射する投射手段とを
   具備し、 前記画素のサイズをａ（μｍ）、前記画素の開口率をｐ
   とし、前記投射手段のＦナンバーをＦとした時、前記第
   ２の基板の厚みｔ（μｍ）が５０≦ｔ≦２Ｆ（ａ−（Ｐ
   ａ²）^1/2）の条件を満足することを特徴とする投射型表
   示装置。
3. 【請求項３】 マトリックス状に画素が形成された第１
   の基板と、対向電極が形成された第２の基板と、液晶成
   分と未硬化の樹脂成分とを混合させた混合溶液と、光硬
   化性の接着剤と、カラーフィルタを形成した第３の基
   板、拡散板とを準備し、 前記第１の基板と前記第２の基板間に前記混合溶液を狭
   持させ、前記第２の基板側から前記拡散板を介して光を
   照射し、前記混合溶液を相分離する第１の工程と、 前記第３の基板と前記第２の基板間に前記接着剤を狭持
   させる第２の工程と、 前記接着剤に光を照射し、前記接着剤を硬化させて前記
   第２の基板と前記第３の基板とを張り合わせる第３の工
   程を行うことを特徴とする表示パネルの製造方法。
4. 【請求項４】 マトリックス状に画素が形成された第１
   の基板と、 対向電極が形成された第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板間に狭持されたＰＤ液
   晶層と、 カラーフィルタと前記カラーフィルタを各色ごとに分離
   する遮光壁とが形成された第３の基板とを具備し、 前記第３の基板が、前記第２の基板とが光結合層を介し
   て接着されていることを特徴とする表示パネル。
5. 【請求項５】 マトリックス状に画素が形成された第１
   の基板と、 対向電極が形成された第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板間に狭持されたＰＤ液
   晶層と、 カラーフィルタと前記カラーフィルタ上に形成されたマ
   イクロレンズとが形成された第３の基板とを具備し、 前記第３の基板が、前記第２の基板とが光結合層を介し
   て接着されていることを特徴とする表示パネル。
6. 【請求項６】 マトリックス状にくぼみが形成された基
   板と、未硬化の透明樹脂とを準備し、 前記基板に前記透明樹脂を塗布し、 前記塗布した樹脂が表面張力により円弧状に形成するこ
   とを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
7. 【請求項７】 反射膜と、前記反射膜上に形成されたカ
   ラーフィルタと、前記カラーフィルタ上に形成された透
   明電極とが形成された第１の基板と、 透過型の画素電極がマトリックス状に形成された第２の
   基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板間に狭持されたＰＤ液
   晶層とを具備することを特徴とする表示パネル。
8. 【請求項８】 画素に対応して形成された微小プリズム
   と、 マトリックス状に前記画素が形成された第１の基板と、 対向電極が形成された第２の基板と、 前記画素に対応して形成されたマイクロレンズアレイと
   を具備し、 前記マイクロレンズで集光された光が前記微小プリズム
   に入射し、前記微小プリズムで少なくとも複数の光路に
   分離されて前記画素に入射することを特徴とする表示パ
   ネル。
9. 【請求項９】 紫外線光を透過し可視光を反射する誘電
   体ミラーと、前記誘電体ミラー上に形成された透明電極
   とが形成された第１の基板と、 透過型の画素電極がマトリックス状に形成された第２の
   基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板間に狭持されたＰＤ液
   晶層とを具備することを特徴とする表示パネル。
10. 【請求項１０】 斜め方向に投射した画像の台形補正を
    おこなう投射型表示装置の駆動回路であって、 第１のフレームと、次の第２のフレームで表示開始位置
    を変化させることを特徴とする駆動回路。
11. 【請求項１１】 導光板と、 前記導光板の光出射面に形成もしくは配置された光拡散
    部と、 プリズム板と、 前記プリズム板と前記光拡散部とを光結合する光結合部
    とを具備し、 前記プリズム板と前記導光板間に空間が保持されてお
    り、 前記光拡散部から放射される光が前記光結合部を介して
    前記プリズム板に導かれることを特徴とする表示パネル
    用光学板。
12. 【請求項１２】 導光板と、 前記導光板の光出射側に形成もしくは配置された光拡散
    部と、 プリズム板と、 前記プリズム板と前記光拡散部とを光結合する光結合部
    と、 ＰＤ液晶表示パネルと、 前記ＰＤ液晶表示パネルと前記プリズム板間に配置また
    は形成された光拡散シートとを具備し、 前記プリズム板と前記導光板間に空間が保持されてお
    り、 前記光拡散部から放射される光が前記光結合部を介して
    前記プリズム板に導かれることを特徴とする液晶表示装
    置。
13. 【請求項１３】 プリズム板は第１のプリズム板と第２
    のプリズム板からなり、 前記プリズム板には、略四角錐状の微小プリズムが形成
    されており、 前記第１のプリズム板に形成された第１のプリズムの大
    きさと、前記第２のプリズム板に形成された第２のプリ
    ズムの大きさとが異なることを特徴とする請求項１１記
    載の表示パネル用光学板。
14. 【請求項１４】 導光板と、 前記導光板の光出射側に形成もしくは配置された光拡散
    部と、 マイクロレンズがマトリックス状に配置または形成され
    たマイクロレンズアレイと、 前記マイクロレンズアレイと前記光拡散部とを光結合す
    る光結合部とを具備し、 前記マイクロレンズの略焦点近傍に前記光拡散部が位置
    し、 前記マイクロレンズアレイと前記導光板間に空間が保持
    もしくは、前記光拡散部以外の箇所に光遮光手段が配置
    または形成されていることを特徴とする表示パネル用光
    学板。
15. 【請求項１５】光拡散部と反射膜とが形成された導光板
    と、 マイクロレンズがマトリックス状に配置または形成され
    たマイクロレンズアレイと、 前記マイクロレンズアレイと前記光拡散部とを光結合す
    る光結合部と、 マイクロレンズの光出射面に配置されたＰＤ液晶表示パ
    ネルと、前記ＰＤ液晶表示パネルと前記マイクロレンズ
    間に配置された光拡散シートとを具備し、 前記マイクロレンズの略焦点近傍に前記光拡散部が配置
    されていることを特徴とする液晶表示装置。
16. 【請求項１６】 第１の基板と第２の基板と、前記基板
    間に狭持されたＰＤ液晶を有するＰＤ液晶表示パネル
    と、 前記第１の基板と前記第２の基板のうち少なくとも一方
    の基板上に形成または配置されたカラーフィルタと、 シアン光とイエロー光の所定の範囲の光を反射する誘電
    体ミラーが形成された第３の基板と、 前記第３の基板と、前記カラーフィルタが形成された基
    板間に狭持された光結合層とを具備し、 前記カラーフィルタが形成された基板の厚みをｔ（μ
    ｍ）、前記第１または第２の基板に形成された画素のサ
    イズをａ（μｍ）、画素の開口率をＰとしたとき、５０
    ≦ｔ≦２５（ａ−（Ｐａ²）^1/2）を満足することを特徴
    とする表示パネル。
17. 【請求項１７】 所定間隔で凸部が形成または配置され
    た導光板と、 前記導光板上に配置または形成されたマイクロレンズア
    レイとを具備し、 前記マイクロレンズアレイのマイクロレンズの焦点近傍
    に前記凸部が配置されていることを特徴とする表示パネ
    ル用光学板。
18. 【請求項１８】 所定間隔で凸部が形成または配置され
    た導光板と、 前記導光板上に配置または形成されたマイクロレンズア
    レイと、 前記マイクロレンズアレイ上に配置されたＰＤ液晶表示
    パネルと、 前記ＰＤ液晶表示パネルと前記マイクロレンズアレイ間
    に配置された光拡散シートとを具備することを特徴とす
    る液晶表示装置。
19. 【請求項１９】 マイクロレンズアレイと、 マトリックス状に画素が配置された液晶表示パネルと、 回折格子とを具備し、 前記マイクロレンズアレイのマイクロレンズで集光した
    白色光を前記回折格子で回折させ、略赤色、緑色および
    青色の光路に分離し、前記分離した光路の光を前記液晶
    表示パネルの前記画素に入射させることを特徴とする液
    晶表示装置。
20. 【請求項２０】 集光手段と、 前記集光手段の略焦点位置に配置された発光ランプと、 反射型の表示パネルと、 前記反射型の表示パネルに前記発光ランプが放射する光
    を導く光学手段と、 前記表示パネルの虚像を拡大して観察者に見えるように
    する拡大レンズとを具備することを特徴とするビューフ
    ァインダ。
21. 【請求項２１】 導光板と、 前記導光板に形成または配置された光拡散部と、 前記光拡散部上に配置または形成された導光板と、 マトリックス状にマイクロレンズが形成されたマイクロ
    レンズ基板とを具備し、 前記マイクロレンズの焦点近傍に前記導光の出射面が配
    置されていることを特徴とする表示パネル用光学板。
22. 【請求項２２】 光入射側の開口部穴が出射側の開口部
    よりも大きい穴がマトリックス状に形成または配置され
    た集光板と、 前記集光板の光出射側の穴位置が略焦点位置となるよう
    に配置されたマイクロレンズアレイとを具備することを
    特徴とする表示パネル用光学板。
23. 【請求項２３】 光入射側の開口部が光出射側の開口部
    よりも大きい凸部がマトリックス状に形成または配置さ
    れた第１の集光板と、 前記集光板の光出射側の開口部位置が略焦点位置となる
    ように配置された集光手段がマトリックス状に配置され
    た第２の集光板と、 前記第２の集光板の光出射側に配置されたＰＤ液晶表示
    パネルとを具備することを特徴とする液晶表示装置。
24. 【請求項２４】 画素がマトリックス状に配置された第
    １の基板と、 対向電極が形成された第２の基板と、 前記画素に対応してパターンが形成された第３の基板も
    しくはシートと、 前記第１の基板と前記第２の基板間に狭持された光変調
    層とを具備することを特徴とする表示パネル。
25. 【請求項２５】 前記第３の基板またはシートが、前記
    第１の基板または前記第２の基板と光結合層を介して接
    着されていることを特徴とする請求項２４記載の表示パ
    ネル。
26. 【請求項２６】 画素がマトリックス状に配置された第
    １の基板と、 対向電極が形成された第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板間に狭持された光変調
    層と、 前記第１の基板または第２の基板が空気と接する面に前
    記画素に対応したパターンが描画されていることを特徴
    とする表示パネル。
27. 【請求項２７】 前記画素に対応したパターンは画素サ
    イズに対応していることを特徴とする請求項２４から請
    求項２６のいずれかに記載の表示パネル。
28. 【請求項２８】 放電ランプと、 前記放電ランプが放射する光を変調する請求項２４から
    請求項２６のいずれかに記載する表示パネルと、 前記表示パネルが変調した光を投射する投射レンズとを
    具備することを特徴とする投射型表示装置。
29. 【請求項２９】 放電ランプと、 前記放電ランプが放射する光を変調する表示パネルと、 前記表示パネルが変調した光を投射する投射手段と、 前記投射手段を構成するレンズのうち、少なくとも１つ
    の表面に張り付けられた回折手段とを具備することを特
    徴とする投射型表示装置。
30. 【請求項３０】 放電ランプと、 前記放電ランプが放射する光を変調するＰＤ液晶表示パ
    ネルと、 前記ＰＤ液晶表示パネルが変調した光を投射する投射レ
    ンズと、 前記投射レンズ内に配置された離散的に開口部を有する
    絞りと、 前記絞りの出射側に配置された回折格子板とを具備する
    ことを特徴とする投射型表示装置。
31. 【請求項３１】 画素がマトリックス状に配置された第
    １の基板と、対向電極が形成された第２の基板と、未硬
    化の樹脂と液晶とが混合された混合溶液と、インク粒を
    出射するインク出射手段とを準備し、 前記第１の基板と前記第２の基板間に前記混合溶液を狭
    持させる第１の工程と、 前記混合溶液に紫外線光を照射し、前記混合溶液を相分
    離させる第２の工程と、 前記第２の基板が空気と接する面に、前記インク出射手
    段でインク粒を付着させ、カラーフィルタを形成する第
    ３の工程を行うことを特徴とする表示パネルの製造方
    法。
32. 【請求項３２】 カラーフィルタが形成された第２基板
    と、 前記カラーフィルタ上に形成された透明樹脂からなる樹
    脂層と、 前記樹脂層上に形成された対向電極と、 画素がマトリックス状に配置または形成された第１の基
    板と、 前記第１の基板と第２の基板間に狭持された液晶層とを
    具備し、 前記画素のサイズをａ（μｍ）、前記画素の開口率をＰ
    としたとき、前記樹脂層の厚みｔ（μｍ）が５０≦ｔ≦
    ２５（ａ−（Ｐａ²）^1/2）を満足することを特徴とする
    表示パネル。
33. 【請求項３３】 リア型液晶プロジェクションテレビ用
    のスクリーンであって、スクリーンの光入射面もしくは
    光出射面に回折シートが張り付けられていることを特徴
    とするスクリーン。
34. 【請求項３４】 リア型液晶プロジェクションテレビ用
    のスクリーンであって、赤、緑、青の３画素を組とし
    て、その組に対応するように表面が凹状もくしは、矩形
    の形状に形成されており、前記形状により赤、緑、青の
    画素の光路のうち２つの光路を屈曲させることを特徴と
    するスクリーン。
35. 【請求項３５】 紫外線を透過する第３の基板と、第１
    の基板と、第２の基板と、未硬化の樹脂と液晶とが混合
    された混合溶液と、拡散剤を含有する拡散溶液とを準備
    し、前記第１の基板と第２の基板間に前記混合溶液を狭
    持させてセル化する第１の工程と、 前記セルと第３の基板間に前記拡散溶液を配置する第２
    の工程と、 前記第３の基板側から紫外線光を照射し、前記混合溶液
    を相分離する第３の工程を行うことを特徴とする表示パ
    ネルの製造方法。
36. 【請求項３６】 凸部を有する第１の基板と、第２の基
    板と、平滑基板と、接着剤とを準備し、 前記平滑基板に接着材を塗布する第１の工程と、 前記塗布した接着剤上に前記第１の基板の凸部を接触さ
    せ、前記凸部に接着剤を転写する第２の工程と、 前記第１の基板の凸部と前記第２の基板とを張り合わせ
    る第３の工程を行うことを特徴とする光学基板の製造方
    法。
37. 【請求項３７】 少なくとも光入射面にマイクロレンズ
    アレイを有し、前記マイクロレンズアレイの１つのマイ
    クロレンズに対し、複数の画素が対応するように配置さ
    れた表示パネルと、 １つの光源からの光を赤、緑および青の３つの光路に分
    離し、かつ前記光路の進行方向を異ならせる光分離手
    段、 前記表示パネルからの赤、緑および青の３つの光路に対
    応する出射光を１つの光路に合成する光合成手段とを具
    備することを特徴とする投射型表示装置。
38. 【請求項３８】 放電ランプと、 前記放電ランプからの出射光を変調するＰＤ液晶表示パ
    ネルと、 前記ＰＤ液晶表示パネルで変調された光を投射する投射
    レンズとを具備し、 前記ＰＤ液晶表示パネルはカラーフィルタを有する対向
    基板とスイッチング素子が配置されたアレイ基板間にＰ
    Ｄ液晶が狭持され、 前記ＰＤ液晶表示パネルはマトリックス状に画素電極が
    配置され、前記画素電極にはそれぞれスイッチング素子
    が配置されており、前記スイッチング素子の裏面に遮光
    パターンが形成されており、 前記表示パネルは放電ランプ側にアレイ基板が向けら
    れ、投射レンズ側に対向基板が向けられていることを特
    徴とする投射型表示装置。