JP2683465B2

JP2683465B2 - 投射型表示装置

Info

Publication number: JP2683465B2
Application number: JP3218645A
Authority: JP
Inventors: 哲也小林; 敏弘鈴木; 哲也浜田; 義規田中
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1997-11-26
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: JPH0553090A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネル等の像をス
クリーン上に投射する投射型表示装置に関する。

【０００２】近年、投射型表示装置は、液晶パネルに、
クロストークがなく、コントラストが高い薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）を各画素に設けたものが使用されてきて
いる。この薄膜トランジスタは光が当たると誤動作する
ことから、偏光板表面での反射光による薄膜トランジス
タの誤動作を防止する必要がある。

【０００３】

【従来の技術】図５に、従来の投射型表示装置の概念図
を示す。図５（Ａ）は全体図を示したもので、図５
（Ｂ）は液晶パネルの構造図を示したものである。

【０００４】図５（Ａ）において、投射型表示装置５０
は、リフレクタ５１ａ内にランプ５１ｂが配置された光
源５１からの照射光が偏光板５２ａによりＰ波（又はＳ
波）に分離される。この光の偏光状態を液晶パネル５３
により変えて、次の偏光板５２ｂにより光の透過又は遮
断を行う。そして、投射レンズ５４により偏光板５２ｂ
上の画像をスクリーン５５等に投射するものである。

【０００５】ここで、液晶パネル５３は、薄膜トランジ
スタを使用するもので、一画素が図５（Ｂ）に示され
る。すなわち、薄膜トランジスタ５６における画素電極
５７が形成されたトランジスタ基板５８と、対向電極５
９が形成された液晶基板６０との間に液晶層６１を介在
させたものである。

【０００６】ところで、薄膜トランジスタ５６は、光が
照射されると動作しない場合がある。そこで、図６に示
すように、光の入射する液晶基板６０側にメタル等によ
る遮光膜６２を設けて、薄膜トランジスタ５６の遮光が
行われている。

【０００７】また、薄膜トランジスタ５６は温度に敏感
で高温になると動作しない特性を有しており、図５
（Ｂ）のようにＳ波又はＰ波の一方を吸収して温度上昇
するのを防止するために、光源５１側の偏光板５２ａと
液晶パネル５３との間に空気層を介在させている。

【０００８】ところが、光源５１からは液晶パネル５３
に数十万ルクスの光が照射されており、図６に示すよう
に、該液晶パネル５３を透過した光が屈折率の違いから
偏光板５２ｂで若干（約１０％）の反射で液晶パネル５
３に戻り、薄膜トランジスタ５６が誤動作する場合があ
る。

【０００９】そこで、図７に、反射光による対策を施し
た液晶パネルを説明するための図を示す。図７（Ａ）
は、投射レンズ側の偏光板５２ｂを液晶パネル５３に貼
着し、反射光を防止したものである。図７（Ｂ）は、液
晶パネル５３のトランジスタ基板５８と薄膜トランジス
タ５６との間に遮光膜６３を形成して偏光板５２ｂから
の反射光を遮光するものである。また、図７（Ｃ）は、
投射レンズ側の偏光板５２ｂに反射防止膜６４を形成し
て反射を防止したものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７（Ａ）の
場合は、偏光板５２ｂで光の吸収、発熱が起こることか
ら、発熱を防止するために該偏光板５２ｂの表面をファ
ン等で冷却する必要があり、高コストになるという問題
がある。

【００１１】また、図７（Ｂ）の場合は、遮光膜６３を
形成するトランジスタ基板５８の製造工程が増えて歩留
りが低下し、高コストになるという問題がある。

【００１２】さらに、図７（Ｃ）の場合は、形成コスト
を考慮した現状の反射防止膜５４では数％の反射を許容
することから効果が少ないという問題がある。

【００１３】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、低コストであり、反射光による薄膜トランジス
タの誤動作を防止する投射型表示装置を提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題は、第１及び第
２の偏光手段間に配置され、該第１の偏光手段側の所定
部分に遮光が施された液晶表示部により画素単位で透
過、遮断を制御した像を、投射手段により投射する投射
型表示装置において、前記液晶表示部が薄膜トランジス
タを有し、前記投射手段側の前記第２の偏光手段を不要
偏光を吸収するものとすると共に、該第２の偏光手段か
らの反射光を前記液晶表示部外に照射させる所定角度で
傾斜させて設けることにより解決される。

【００１５】

【作用】上述のように、投射手段側の第２の偏光手段を
所定角度で傾斜させて設けている。すなわち、第１の偏
光手段からの光は液晶表示部の所定部分に施された遮光
により、例えばスイッチング素子への悪影響を防止し、
第２の偏光手段からの反射光は傾きにより液晶表示部外
に反射させて投射手段側からの反射光による悪影響を防
止する。

【００１６】従って、薄膜トランジスタを使用した液晶
表示部の、投射手段側の第２の偏光手段からの反射光に
よる該薄膜トランジスタの誤動作を防止することが可能
となる。

【００１７】

【実施例】図１に、本発明の第１の実施例の構成図を示
す。

【００１８】図１において、投射型表示装置は、リフレ
クタ１ａ内にランプ１ｂが配置された光源１から照射さ
れた光は、偏光手段である第１の偏光板２によりＰ波又
はＳ波に分離されて、Ｐ波又はＳ波のみが液晶表示部で
ある液晶パネル３に入射する。

【００１９】図１における液晶パネル３は１画素のみを
示したもので、これらが所定数並設されるものである。
（図２参照）。すなわち、液晶パネル３は、薄膜トラン
ジスタ４における画素電極５が形成されたトランジスタ
基板６と、対向電極７及び遮光膜８が形成された液晶基
板９との間に液晶層１０を介在させたものである。

【００２０】この液晶パネル３は、入射する光の偏光状
態を変えるもので、その偏光状態で偏光手段であり不要
偏光を吸収する機能を奏する第２の偏光板１１により透
過、遮断の制御を行い、その像を投射手段（投射レン
ズ、図５（Ａ）参照）によりスクリーン上に投射するも
のである。この場合、第２の偏光板１１は、液晶パネル
３に対して所定角度（例えば４５°）で傾斜されて設け
られる。これにより、第２の偏光板１１表面からの反射
光を液晶パネル外に照射させることができる。なお、第
２の偏光板１１を傾斜させることにより、該第２の偏光
板１１を透過する光軸が若干ずれることになるが、像自
体は傾斜させない場合と変化はない。

【００２１】次に、図２に、図１の動作を説明するため
の図を示す。図２は、第２の偏光板１１の傾斜角度の設
定条件を示すもので、これにより第２の偏光板１１表面
からの反射光を液晶パネル３外に反射させるものであ
る。図２において、液晶パネル３は、図１における一画
素分の薄膜トランジスタ４、画素電極５、対向電極７及
び遮光膜８が所定数並設されたものである。

【００２２】そこで、液晶パネル３と第２の偏光板１１
との間隔をＬ、第２の偏光板の傾斜角度をＫ、液晶パネ
ル３の画幅をＷとすると、Ｋは（１）式を満足する値以
上の傾斜角度であれば、該第２の偏光板１１表面からの
反射光が液晶パネル３外に照射されることになる。

【００２３】ｔａｎ２Ｋ＝Ｗ／｛Ｌ−（Ｗ／２）ｔａｎＫ｝ …（１）ここで、入射角（反射角）θはＫに等しく、図２におけ
るｘはｘ＝（Ｗ／２）ｔａｎＫで表わされる。

【００２４】これにより、第２の偏光板１１を傾斜させ
る簡易な構成で、投射手段側（出射側）の第２の偏光板
１１表面からの反射光が、液晶パネル３の薄膜トランジ
スタ４に照射されることなく、該薄膜トランジスタ４の
誤動作を防止することができ、低コスト化を図ることが
できる。

【００２５】次に、図３に本発明の第２の実施例の構成
図を示す。図３（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）は第２の偏光板
の形状を変化させたもので他の構成は図１等と同様であ
る。図３（Ａ）において、第２の偏光板１１を４つの偏
光部１５に分割し、それぞれの偏光部１５を同方向に角
度Ｋで傾斜させると共に、各偏光部１５が並んで配置さ
れるよう構成したものである。この場合の傾斜角度Ｋは
（２）式を満足することで、反射光による液晶パネル３
の薄膜トランジスタ４への悪影響を防止することができ
る。

【００２６】Ｋ≧（１／２）ｔａｎ^-1（Ｗ／Ｌ） …（２）これにより、薄膜トランジスタ４の誤動作を防止するこ
とができると共に、第２の偏光板１１の見掛け上の厚み
が小さくなり、取り付けスペースを小さくすることがで
きる。

【００２７】なお、図３（Ａ）に示す偏光部１５による
第２の偏光板１１は、図３（Ｂ）に示すような、「Ｊ」
字状の一体的な偏光板で構成しても同様の効果を有す
る。

【００２８】また、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）における
４つの偏向部１５を同様の傾斜角度±Ｋで光軸を中心に
「く」の字状となるよう並んで配置したものであり、図
３（Ｄ）は、第２の偏光板１１を傾斜角度±Ｋで「く」
の字状に湾曲させて一体に形成したものである。

【００２９】これにより、第２の偏光板１１の傾斜させ
る方向を１画面内に変えることで全体に傾けた場合の幅
を小さくすることができ、薄型化を図ることができる。

【００３０】なお、図３（Ａ），（Ｃ）における偏光部
１５はそれぞれの上下端で取り付けてもよく、透明板に
貼着させて形成してもよい。

【００３１】次に、図４に、本発明の第３の実施例の構
成図を示す。図４（Ａ）〜（Ｃ）は、液晶パネル３と平
行に位置する第２の偏光板１１に所定形状のプリズムを
所定数設けたものである。

【００３２】図４において、入射面の角度Ｋが上記
（２）式で表わされる４つのプリズム２０ａを入射面の
傾斜を同一方向にした偏向部２０を第２の偏光板１１に
設けたものである。この偏向部２０は、図４（Ｂ）に示
すような、入射面が「Ｊ」の字状のプリズムとしてもよ
く、同様の効果を有するものである。

【００３３】また、図４（Ｃ）は、偏向部２０を、プリ
ズム２０ａを光軸を中心に入射面を逆方向に配設して第
２の偏光板１１に設けたもので、図４（Ｄ）に示すよう
に入射面が「く」の字状に湾曲させたプリズムとしても
よく、同様の効果を有するものである。

【００３４】図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように構成する
ことにより、図３と同様に薄膜トランジスタ４の誤動作
を防止することができると共に、プリズム角を小さくす
ることができ、第２の偏光板１１表面への形成が容易で
あり、低コスト化を図ることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第２の偏
光手段を該第２の偏光手段からの反射光を液晶表示部外
に照射させる所定角度で傾斜させて設けることにより、
反射光による薄膜トランジスタの誤動作を防止すること
ができると共に、低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成図である。

【図２】図１の動作を説明するための図である。

【図３】本発明の第２の実施例の構成図である。

【図４】本発明の第３の実施例の構成図である。

【図５】従来の投射型表示装置の概念図である。

【図６】遮光膜が形成された液晶パネルの構成図であ
る。

【図７】反射光による対策を施した液晶パネルを説明す
るための図である。

【符号の説明】１光源１ａリフレクタ１ｂランプ２第１の偏光板３液晶パネル４薄膜トランジスタ１１第２の偏光板１５偏光部２０偏向部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中義規神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (56)参考文献特開昭63−67979（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−50037（ＪＰ，Ａ) 特開平２−302726（ＪＰ，Ａ) 特開平２−220040（ＪＰ，Ａ) 実開昭64−55785（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−150920（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１及び第２の偏光手段（２，１１）間
に配置され、該第１の偏光手段（２）側の所定部分に遮
光が施された液晶表示部（３）により画素単位で透過、
遮断を制御した像を、投射手段により投射する投射型表
示装置において、前記液晶表示部（３）が薄膜トランジスタ（６）を有
し、前記投射手段側の前記第２の偏光手段（１１）は、不要
偏光を吸収するものであり、該第２の偏光手段（１１）
からの反射光を前記液晶表示部（３）外に照射させる所
定角度（Ｋ）で傾斜させて設けることを特徴とする投射
型表示装置。
【請求項２】前記第２の偏光手段（１１）を所定数の
傾斜された偏光部（１５）に分割し、該分割された偏光
部（１５）が並設されるよう配置したことを特徴とする
請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項３】第１及び第２の偏光手段（２，１１）間
に配置され、該第１の偏光手段（２）側の所定部分に遮
光が施された液晶表示部（３）により画素単位で透過、
遮断を制御した像を、投射手段により投射する投射型表
示装置において、前記液晶表示部（３）が薄膜トランジスタ（６）を有
し、前記投射手段側の前記第２の偏光手段（１１）は、不要
偏光を吸収するものであり、該第２の偏光手段（１１）
の前記液晶表示部（３）側には所定数の偏光部（２０）
が設けられ、該偏光部（２０）は該偏光部（２０）表面
での反射光を前記液晶表示部（３）外に照射させる所定
数の偏向部（２０）を設けることを特徴とする投射型表
示装置。