JP2849492B2 - 投影型液晶表示装置 - Google Patents
投影型液晶表示装置Info
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- H04N9/3141—Constructional details thereof
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、偏光板を必要としない
投影型液晶表示装置に関し、より詳しくは２枚の透明基
板を対向配置してなる液晶パネルと、該液晶パネルを通
過する光源からの光をスクリーン上に投影する投影レン
ズを備えた投影型液晶表示装置に関する。
投影型液晶表示装置に関し、より詳しくは２枚の透明基
板を対向配置してなる液晶パネルと、該液晶パネルを通
過する光源からの光をスクリーン上に投影する投影レン
ズを備えた投影型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示モードとして、液晶分子を９０
度捩った、ツイステッド・ネマティック（ＴＮ）型液晶
表示は高い表示コントラストが得られ、また時分割駆動
が行い易いという利点を有することから、これまで投影
型液晶表示装置に主として用いられてきた。このような
ＴＮ型液晶表示では液晶パネルを２枚の偏光板で挟む必
要があり、液晶パネルの表面および裏面に偏光板を貼り
付け、これで光変調素子を構成している。
度捩った、ツイステッド・ネマティック（ＴＮ）型液晶
表示は高い表示コントラストが得られ、また時分割駆動
が行い易いという利点を有することから、これまで投影
型液晶表示装置に主として用いられてきた。このような
ＴＮ型液晶表示では液晶パネルを２枚の偏光板で挟む必
要があり、液晶パネルの表面および裏面に偏光板を貼り
付け、これで光変調素子を構成している。
【０００３】ところで、偏光板を使用した投影型液晶表
示装置においては、光源から照射される入射光のうち偏
光板の偏光方向に合った一方向の偏光成分しか投影光と
して利用できないため、全体として光量が落ち、必然的
に表示が暗くなってしまう欠点がある。
示装置においては、光源から照射される入射光のうち偏
光板の偏光方向に合った一方向の偏光成分しか投影光と
して利用できないため、全体として光量が落ち、必然的
に表示が暗くなってしまう欠点がある。
【０００４】このような欠点を解消する表示方式とし
て、偏向板を使用しない以下に示すものが最近話題にな
っている。これは、「高分子樹脂のネットワークの中に
液晶を含浸させた光散乱性液晶複合体（ＰＤＬＣ：poly
mer dispersed liquid crystal)〔電子情報通信学会誌
ＥＩＤ８９−８９、Ｐ１〜Ｐ７（１９８９年）〕をデ
ィスプレイへ応用する方式をとり、上記ＰＤＬＣを投影
型液晶表示に応用した報告例として、「ＳＩＤ ９０Ｄ
ＩＧＥＳＴ、Ｐ２２７〜Ｐ２３０〕に記載されたものが
ある。
て、偏向板を使用しない以下に示すものが最近話題にな
っている。これは、「高分子樹脂のネットワークの中に
液晶を含浸させた光散乱性液晶複合体（ＰＤＬＣ：poly
mer dispersed liquid crystal)〔電子情報通信学会誌
ＥＩＤ８９−８９、Ｐ１〜Ｐ７（１９８９年）〕をデ
ィスプレイへ応用する方式をとり、上記ＰＤＬＣを投影
型液晶表示に応用した報告例として、「ＳＩＤ ９０Ｄ
ＩＧＥＳＴ、Ｐ２２７〜Ｐ２３０〕に記載されたものが
ある。
【０００５】ここで偏光板を使用しない液晶表示モード
であるダイナミックスキャッタリング（ＤＳ）モードを
用いた液晶表示や上記ＰＤＬＣなどの光散乱型の液晶表
示モードをプロジェクション用として採用する場合、光
学系としてはシュリーレン光学系が用いられる。このシ
ュリーレン光学系は従来、透明媒質中の屈折率分布など
を目視で見えるようにするために用いられて来た光学的
手法であり、光源、収差が補正されたレンズおよび光源
像の大きさに相当する開口部を有する遮光板より構成さ
れる。
であるダイナミックスキャッタリング（ＤＳ）モードを
用いた液晶表示や上記ＰＤＬＣなどの光散乱型の液晶表
示モードをプロジェクション用として採用する場合、光
学系としてはシュリーレン光学系が用いられる。このシ
ュリーレン光学系は従来、透明媒質中の屈折率分布など
を目視で見えるようにするために用いられて来た光学的
手法であり、光源、収差が補正されたレンズおよび光源
像の大きさに相当する開口部を有する遮光板より構成さ
れる。
【０００６】このシュリーレン光学系を投影型液晶表示
装置に適用すると、液晶が透明状態の時に液晶パネルを
透過する光を有効に利用し、一方、液晶が不透明状態の
時には液晶パネルで散乱される光をほぼ完全に遮断す
る。また、前記遮光板として、光源像の大きさに相当す
る遮光部を持ち、それ以外の部分は光を透過させるよう
な遮光板を用いることもできる。この場合は投影画像の
明暗は逆になる。
装置に適用すると、液晶が透明状態の時に液晶パネルを
透過する光を有効に利用し、一方、液晶が不透明状態の
時には液晶パネルで散乱される光をほぼ完全に遮断す
る。また、前記遮光板として、光源像の大きさに相当す
る遮光部を持ち、それ以外の部分は光を透過させるよう
な遮光板を用いることもできる。この場合は投影画像の
明暗は逆になる。
【０００７】また、明るい表示画面を得る別の技術手段
として液晶パネルとマイクロレンズを組合わせる方式が
提案されている。この方式では、液晶パネルに照射され
る光を有効に利用するために、各絵素ごとにマイクロレ
ンズを付設し、そのマイクロレンズで集光した光を個々
の絵素に照射して実効開口率を上げるという技術を採用
する。この方式の投影型液晶表示装置の従来例として、
特開昭６０−１６５６２１号〜１６５６２４号および特
開昭６０−２６２１３１号公報等に開示されたものがあ
る。
として液晶パネルとマイクロレンズを組合わせる方式が
提案されている。この方式では、液晶パネルに照射され
る光を有効に利用するために、各絵素ごとにマイクロレ
ンズを付設し、そのマイクロレンズで集光した光を個々
の絵素に照射して実効開口率を上げるという技術を採用
する。この方式の投影型液晶表示装置の従来例として、
特開昭６０−１６５６２１号〜１６５６２４号および特
開昭６０−２６２１３１号公報等に開示されたものがあ
る。
【０００８】該投影型液晶表示装置によれば以下に示す
理由により表示画面の明るさを向上できる。すなわち、
図１１に示すように、複数のマイクロレンズ４１が背面
側に形成されたガラス基板４０に背面側より光源からの
入射光Ａを入射する場合を仮定すると、マイクロレンズ
領域がなければ入射光Ａがガラス基板４０内を図中破線
で示すように直進し、一部がガラス基板４０の表面側に
形成された遮光部（非開口部）３８で遮光されるため、
光量の一部が表示に寄与しないことになる。これに対し
て、マイクロレンズ４１を付設すると、図中実線で示す
ように該マイクロレンズ４１により入射光Ａが絞り込ま
れる。従って、遮光部３８により遮光されることなく、
全ての入射光Ａが遮光部３８に隣接する開口部４２を通
過するので、入射光Ａを有効に活用でき、表示画面の明
るさの向上に寄与できる。
理由により表示画面の明るさを向上できる。すなわち、
図１１に示すように、複数のマイクロレンズ４１が背面
側に形成されたガラス基板４０に背面側より光源からの
入射光Ａを入射する場合を仮定すると、マイクロレンズ
領域がなければ入射光Ａがガラス基板４０内を図中破線
で示すように直進し、一部がガラス基板４０の表面側に
形成された遮光部（非開口部）３８で遮光されるため、
光量の一部が表示に寄与しないことになる。これに対し
て、マイクロレンズ４１を付設すると、図中実線で示す
ように該マイクロレンズ４１により入射光Ａが絞り込ま
れる。従って、遮光部３８により遮光されることなく、
全ての入射光Ａが遮光部３８に隣接する開口部４２を通
過するので、入射光Ａを有効に活用でき、表示画面の明
るさの向上に寄与できる。
【０００９】なお、マイクロレンズ４１は液晶パネルの
絵素に対応した位置に同数配設される。
絵素に対応した位置に同数配設される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶パ
ネルとマイクロレンズを組み合わせるだけの上記従来の
技術手段によれば表示画面の明るさを更に一層向上する
上で限界がある。また、ＰＤＬＣを用いた投影型液晶表
示装置において、マイクロレンズを付加する構成をと
り、表示画面の明るさを更に一層向上することも考えら
れるが、以下に示す新たな問題点があるため、実用に供
し得なかったのが実状である。すなわち、マイクロレン
ズ４１で集光され、開口部４２を通過した光はその後、
液晶相を通過した後に発散し、広がってしまう。このた
め、液晶パネルを通過した光をスクリーン上に投影する
投影レンズの有効口径から外れてしまい、従来のシュリ
ーレン光学系をそのまま採用したのでは良好な表示コン
トラストが得られないという新たな問題点が生じる。
ネルとマイクロレンズを組み合わせるだけの上記従来の
技術手段によれば表示画面の明るさを更に一層向上する
上で限界がある。また、ＰＤＬＣを用いた投影型液晶表
示装置において、マイクロレンズを付加する構成をと
り、表示画面の明るさを更に一層向上することも考えら
れるが、以下に示す新たな問題点があるため、実用に供
し得なかったのが実状である。すなわち、マイクロレン
ズ４１で集光され、開口部４２を通過した光はその後、
液晶相を通過した後に発散し、広がってしまう。このた
め、液晶パネルを通過した光をスクリーン上に投影する
投影レンズの有効口径から外れてしまい、従来のシュリ
ーレン光学系をそのまま採用したのでは良好な表示コン
トラストが得られないという新たな問題点が生じる。
【００１１】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するものであり、表示画面の明るさの向上が図れ、
且つ良好な表示コントラストが得られる投影型液晶表示
装置を提供することを目的とする。
解消するものであり、表示画面の明るさの向上が図れ、
且つ良好な表示コントラストが得られる投影型液晶表示
装置を提供することを目的とする。
【００１２】また、本発明の他の目的は、明るい鮮明な
カラー液晶表示を実現できる投影型液晶表示装置を提供
することにある。
カラー液晶表示を実現できる投影型液晶表示装置を提供
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の投影型液晶表示
装置は、２枚の透明基板を対向配置してなる液晶パネル
と、該液晶パネルを通過する光源からの光をスクリーン
上に投影する投影レンズを備えた投影型液晶表示装置に
おいて、液晶と該液晶を支持する重合性樹脂を含んでな
り、該２枚の透明基板間に挟持された光散乱性液晶複合
体と、該液晶パネルの該光源側に、該液晶パネルの各絵
素に対応して配設された複数のマイクロレンズと、該液
晶パネルの該光源と反対側に配設され、該各絵素に対応
した複数のピンホールを有するスリット手段とを備え、
該液晶パネルへの入射光を集光する該マイクロレンズの
焦点距離を該ピンホールの位置に設定してなり、そのこ
とにより上記目的が達成される。
装置は、２枚の透明基板を対向配置してなる液晶パネル
と、該液晶パネルを通過する光源からの光をスクリーン
上に投影する投影レンズを備えた投影型液晶表示装置に
おいて、液晶と該液晶を支持する重合性樹脂を含んでな
り、該２枚の透明基板間に挟持された光散乱性液晶複合
体と、該液晶パネルの該光源側に、該液晶パネルの各絵
素に対応して配設された複数のマイクロレンズと、該液
晶パネルの該光源と反対側に配設され、該各絵素に対応
した複数のピンホールを有するスリット手段とを備え、
該液晶パネルへの入射光を集光する該マイクロレンズの
焦点距離を該ピンホールの位置に設定してなり、そのこ
とにより上記目的が達成される。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】相異なる位置に配設された複数枚の液晶パ
ネルを透過した光の合成像をスクリーン上に投影する構
成の投影型液晶表示装置であってもよいし、１枚の液晶
パネルの隣接する各絵素毎に異なる色のフィルタ手段を
付設してなる液晶パネルで投影型液晶表示装置を構成す
ることもできる。
ネルを透過した光の合成像をスクリーン上に投影する構
成の投影型液晶表示装置であってもよいし、１枚の液晶
パネルの隣接する各絵素毎に異なる色のフィルタ手段を
付設してなる液晶パネルで投影型液晶表示装置を構成す
ることもできる。
【００１８】
【作用】本発明では、２枚の透明基板間にＰＤＬＣ（光
散乱性液晶複合体）を挾持し、かつＰＤＬＣよりも光源
側にマイクロレンズを配置し、マイクロレンズによって
入射光をピンホールの位置に集光する構成をとるので、
ＰＤＬＣが不透明なオフ動作時には、ＰＤＬＣによって
入射光が拡散されるので、入射光はピンホールをほとん
ど通過しない。このため、投影レンズに光は導かれな
い。一方、オン動作時には、入射光はＰＤＬＣを透過
し、マイクロレンズによってピンホールの位置に集光さ
れるので、入射光が効率よくピンホールから投影レンズ
に向けて出射される。このため、本発明によれば、入射
光の透過／遮蔽動作を確実に行えるので、オフ時の光量
を制限でき、表示コントラストを向上できる結果、投影
型表示装置の表示品位を向上できる。
散乱性液晶複合体）を挾持し、かつＰＤＬＣよりも光源
側にマイクロレンズを配置し、マイクロレンズによって
入射光をピンホールの位置に集光する構成をとるので、
ＰＤＬＣが不透明なオフ動作時には、ＰＤＬＣによって
入射光が拡散されるので、入射光はピンホールをほとん
ど通過しない。このため、投影レンズに光は導かれな
い。一方、オン動作時には、入射光はＰＤＬＣを透過
し、マイクロレンズによってピンホールの位置に集光さ
れるので、入射光が効率よくピンホールから投影レンズ
に向けて出射される。このため、本発明によれば、入射
光の透過／遮蔽動作を確実に行えるので、オフ時の光量
を制限でき、表示コントラストを向上できる結果、投影
型表示装置の表示品位を向上できる。
【００１９】
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００２１】本実施例においては、投影型液晶表示装置
の液晶パネルとして、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を各
絵素に付加したＴＦＴ型液晶パネルを用いた。以下に本
発明の投影型液晶表示装置の詳細を説明する。
の液晶パネルとして、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を各
絵素に付加したＴＦＴ型液晶パネルを用いた。以下に本
発明の投影型液晶表示装置の詳細を説明する。
【００２２】図１は本発明の第１実施例にかかる３枚パ
ネル方式の投影型液晶表示装置を示す。角箱状をなすケ
ーシング４４の一端部にはランプ（光源）１０が配設さ
れており、該ランプ１０より照射される白色光は全反射
ミラーＭ１により光路を変換されてフィルタ９に通され
る。該フィルタ９により紫外線および熱線をカットされ
た光はダイクロイックミラーＤＭ１、ＤＭ２により赤、
緑、青の色光４、５、６に色分解される。ダイクロイッ
クミラーＤＭ１により色分解された赤色の色光４は、全
反射ミラーＭ２により反射され、その後、コンデンサー
レンズＣ１を通して液晶パネル１に投射される。
ネル方式の投影型液晶表示装置を示す。角箱状をなすケ
ーシング４４の一端部にはランプ（光源）１０が配設さ
れており、該ランプ１０より照射される白色光は全反射
ミラーＭ１により光路を変換されてフィルタ９に通され
る。該フィルタ９により紫外線および熱線をカットされ
た光はダイクロイックミラーＤＭ１、ＤＭ２により赤、
緑、青の色光４、５、６に色分解される。ダイクロイッ
クミラーＤＭ１により色分解された赤色の色光４は、全
反射ミラーＭ２により反射され、その後、コンデンサー
レンズＣ１を通して液晶パネル１に投射される。
【００２３】また、ダイクロイックミラーＤＭ１、ＤＭ
２により色分解された緑色の色光５は、コンデンサーレ
ンズＣ３を通して液晶パネル２に投射される。更に、ダ
イクロイックミラーＤＭ１、ＤＭ２により色分解された
青色の色光６はコンデンサーレンズＣ２を通して液晶パ
ネル３に投射される。
２により色分解された緑色の色光５は、コンデンサーレ
ンズＣ３を通して液晶パネル２に投射される。更に、ダ
イクロイックミラーＤＭ１、ＤＭ２により色分解された
青色の色光６はコンデンサーレンズＣ２を通して液晶パ
ネル３に投射される。
【００２４】コンデンサーレンズＣ１〜Ｃ３を通過した
色光４、５、６は、図２に示すように液晶パネル１１
（以下液晶パネル１〜３を総称して液晶パネル１１とい
う）を構成する一方のガラス基板（ＴＦＴ側基板）３６
の背面側に配設されたマイクロレンズ３３、３３…に照
射され、該マイクロレンズ３３により絞り込まれた色光
４〜６が個々の絵素を通過して投影レンズ７を通してス
クリーン８上に投影される。これにより、スクリーン８
上に色光４〜６の映像信号にそれぞれ対応した画像が投
影される。
色光４、５、６は、図２に示すように液晶パネル１１
（以下液晶パネル１〜３を総称して液晶パネル１１とい
う）を構成する一方のガラス基板（ＴＦＴ側基板）３６
の背面側に配設されたマイクロレンズ３３、３３…に照
射され、該マイクロレンズ３３により絞り込まれた色光
４〜６が個々の絵素を通過して投影レンズ７を通してス
クリーン８上に投影される。これにより、スクリーン８
上に色光４〜６の映像信号にそれぞれ対応した画像が投
影される。
【００２５】３枚パネル方式の投影型液晶表示装置にあ
っては、赤、緑、青用の液晶パネル１、２、３を通過し
たそれぞれの色光４、５、６がダイクロイックミラーＤ
Ｍ３、ＤＭ４により合成されてスクリーン上に投影され
る。これにより、フルカラー表示が実現される。
っては、赤、緑、青用の液晶パネル１、２、３を通過し
たそれぞれの色光４、５、６がダイクロイックミラーＤ
Ｍ３、ＤＭ４により合成されてスクリーン上に投影され
る。これにより、フルカラー表示が実現される。
【００２６】図２の液晶パネル１１は前記ＴＦＴ側基板
３６に対向側基板３７を対向配設してなり、該ＴＦＴ側
基板３６の対向面側に絵素電極１５が配設される。両基
板３６、３７間にはＰＤＬＣ２６と称せられるドロップ
レット液晶を散在させた液晶ポリマーが封入される。
３６に対向側基板３７を対向配設してなり、該ＴＦＴ側
基板３６の対向面側に絵素電極１５が配設される。両基
板３６、３７間にはＰＤＬＣ２６と称せられるドロップ
レット液晶を散在させた液晶ポリマーが封入される。
【００２７】図３はＴＦＴ側基板３６の断面構造を示し
ており、ガラス基板１６上にゲート電極１７を形成し、
該ゲート電極１７をゲート絶縁膜１８で覆う。ゲート絶
縁膜１８上にはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜１
９がパターン形成され、該Ａ−Ｓｉ膜１９上にリンをド
ーピングしたアモルファスシリコン（ｎ+−Ｓｉ）膜２
０が形成される。そして、該ｎ+−Ｓｉ膜２０上にソー
ス電極２１およびドレイン電極２２が形成され、これら
を覆うようにしてガラス基板１６上に保護膜２３が積層
される。
ており、ガラス基板１６上にゲート電極１７を形成し、
該ゲート電極１７をゲート絶縁膜１８で覆う。ゲート絶
縁膜１８上にはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜１
９がパターン形成され、該Ａ−Ｓｉ膜１９上にリンをド
ーピングしたアモルファスシリコン（ｎ+−Ｓｉ）膜２
０が形成される。そして、該ｎ+−Ｓｉ膜２０上にソー
ス電極２１およびドレイン電極２２が形成され、これら
を覆うようにしてガラス基板１６上に保護膜２３が積層
される。
【００２８】図４はＰＤＬＣ２６と称せられるドロップ
レット液晶を散在させた液晶ポリマーに電圧を印加しな
い状態（図４（ａ））と、電圧を印加して電界を形成し
た状態（図４（ｂ））におけるＰＤＬＣ２６中の液晶分
子の配列方向の変化を示す。交流電源２８より電圧を印
加して電界を形成した状態では、ＰＤＬＣ２６中の液晶
分子が図４（ｂ）に示す状態に配列する。このとき電圧
印加により再配向した液晶分子の屈折率ｎ0が液晶ポリ
マーの屈折率ｎpと等しくなるようにＰＤＬＣ２６を選
択すると、図から明かなように、入射光２７は散乱され
ずにそのまま透過する。
レット液晶を散在させた液晶ポリマーに電圧を印加しな
い状態（図４（ａ））と、電圧を印加して電界を形成し
た状態（図４（ｂ））におけるＰＤＬＣ２６中の液晶分
子の配列方向の変化を示す。交流電源２８より電圧を印
加して電界を形成した状態では、ＰＤＬＣ２６中の液晶
分子が図４（ｂ）に示す状態に配列する。このとき電圧
印加により再配向した液晶分子の屈折率ｎ0が液晶ポリ
マーの屈折率ｎpと等しくなるようにＰＤＬＣ２６を選
択すると、図から明かなように、入射光２７は散乱され
ずにそのまま透過する。
【００２９】これに対して電圧を印加しない状態では、
ＰＤＬＣ２６中の液晶分子は該ＰＤＬＣ２６の界面に沿
って配列する。このときのＰＤＬＣ２６の屈折率は液晶
ポリマーの屈折率と異なる。従って、入射光２７はＰＤ
ＬＣ２６と液晶ポリマーの界面で屈折を繰り返して散乱
することになる。それ故、ＰＤＬＣ２６を用いたこの表
示方式では偏光板を用いることなく液晶パネルのオン、
オフ表示を行うことができる。
ＰＤＬＣ２６中の液晶分子は該ＰＤＬＣ２６の界面に沿
って配列する。このときのＰＤＬＣ２６の屈折率は液晶
ポリマーの屈折率と異なる。従って、入射光２７はＰＤ
ＬＣ２６と液晶ポリマーの界面で屈折を繰り返して散乱
することになる。それ故、ＰＤＬＣ２６を用いたこの表
示方式では偏光板を用いることなく液晶パネルのオン、
オフ表示を行うことができる。
【００３０】次に、ＰＤＬＣ２６および液晶パネル１１
の作製方法について説明する。重合性樹脂としては、ゼ
ラチン、カゼイン、フィシュグルー、ポリビニルアルコ
ールを重クロム酸塩で感光化したもの、又はポリビニル
アルコール−スチルバゾル系若しくはアクリル系のフォ
トポリマーが用いられる。液晶材料には誘電率の異方性
△ε（＝ε1−ε2；ε1は液晶分子長軸方向の誘電率、
ε2は液晶分子短軸方向の誘電率）が正、負の両方の材
料があり、このうち誘電異方性が正の液晶材料の方が誘
電率が比較的大きいことから、低電圧駆動が可能であ
る。
の作製方法について説明する。重合性樹脂としては、ゼ
ラチン、カゼイン、フィシュグルー、ポリビニルアルコ
ールを重クロム酸塩で感光化したもの、又はポリビニル
アルコール−スチルバゾル系若しくはアクリル系のフォ
トポリマーが用いられる。液晶材料には誘電率の異方性
△ε（＝ε1−ε2；ε1は液晶分子長軸方向の誘電率、
ε2は液晶分子短軸方向の誘電率）が正、負の両方の材
料があり、このうち誘電異方性が正の液晶材料の方が誘
電率が比較的大きいことから、低電圧駆動が可能であ
る。
【００３１】本発明では液晶材料として、誘電異方性が
正の液晶材料であるシアノビフェニル系、シアノターフ
ェニル系、シアノフェニルシクロヘキサン系、フェニル
ピリミジン系、シアノヘキシルフェニルピリミジン系の
ネマティック液晶、あるいはそれらの混合液晶が用いら
れる。
正の液晶材料であるシアノビフェニル系、シアノターフ
ェニル系、シアノフェニルシクロヘキサン系、フェニル
ピリミジン系、シアノヘキシルフェニルピリミジン系の
ネマティック液晶、あるいはそれらの混合液晶が用いら
れる。
【００３２】まず、重合型フォトポリマーとして２官能
性アクリレート（日本化薬社製”ＨＸ−６２０”）、誘
電異方性が正であるネマティック液晶（メルク社製”Ｚ
ＬＩ−１５６５”）および重合開始剤（メルク社製”ダ
ロキュア１１７３”）を混合した塗布溶液を作製して濾
過を行う。この溶液をＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯ
ｘｉｄｅ）等の透明電極を形成したガラス基板上に約１
０μｍの膜厚になるようにスピンナを用いて塗布を行
う。塗布についてはＴＦＴ側基板３６若しくは対向側基
板３７のどちらに塗布してもよく、本実施例ではＴＦＴ
側基板３６上にフォトポリマーの塗布を行った。塗布
後、ＵＶ光を照射して３次元綱目構造を形成する。この
ようにして、ＰＤＬＣ２６を作製した後、ＴＦＴ側基板
３６と透明な対向電極が形成された対向側基板３７と貼
り合わせて液晶パネル１１を作製する。
性アクリレート（日本化薬社製”ＨＸ−６２０”）、誘
電異方性が正であるネマティック液晶（メルク社製”Ｚ
ＬＩ−１５６５”）および重合開始剤（メルク社製”ダ
ロキュア１１７３”）を混合した塗布溶液を作製して濾
過を行う。この溶液をＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯ
ｘｉｄｅ）等の透明電極を形成したガラス基板上に約１
０μｍの膜厚になるようにスピンナを用いて塗布を行
う。塗布についてはＴＦＴ側基板３６若しくは対向側基
板３７のどちらに塗布してもよく、本実施例ではＴＦＴ
側基板３６上にフォトポリマーの塗布を行った。塗布
後、ＵＶ光を照射して３次元綱目構造を形成する。この
ようにして、ＰＤＬＣ２６を作製した後、ＴＦＴ側基板
３６と透明な対向電極が形成された対向側基板３７と貼
り合わせて液晶パネル１１を作製する。
【００３３】該液晶パネル１１に付設される光学系は図
５に示す通りである。すなわち、液晶パネル１１のＴＦ
Ｔ側基板３６の外面側にマイクロレンズ３３、３３…を
設け、対向側基板３７の外面側にピンホール４５、４５
…が開口されたスリット板３５を用いる。マイクロレン
ズ３３およびピンホール４５は液晶パネル１１の絵素と
対応した数だけ設けられる。なお、図中３８は遮光部を
示す。該マイクロレンズ３３の作製方法としては下記に
示す複数の方法がある。
５に示す通りである。すなわち、液晶パネル１１のＴＦ
Ｔ側基板３６の外面側にマイクロレンズ３３、３３…を
設け、対向側基板３７の外面側にピンホール４５、４５
…が開口されたスリット板３５を用いる。マイクロレン
ズ３３およびピンホール４５は液晶パネル１１の絵素と
対応した数だけ設けられる。なお、図中３８は遮光部を
示す。該マイクロレンズ３３の作製方法としては下記に
示す複数の方法がある。
【００３４】プラスチック、あるいはガラスを金型に
よって成形する方法。
よって成形する方法。
【００３５】ある種の感光性樹脂をパターン状に露光
したとき未露光部から露光部に未反応のモノマーが移動
し、露光部が盛り上がるという現象を利用して凸レンズ
を形成する方法。
したとき未露光部から露光部に未反応のモノマーが移動
し、露光部が盛り上がるという現象を利用して凸レンズ
を形成する方法。
【００３６】熱可塑性樹脂を周知のフォトリソグラフ
ィーによりパターン化し、その後軟化点以上の温度に加
熱して流動性をもたせ、上記熱可塑性樹脂のエッジのだ
れを起こさせて凸レンズを形成する方法。
ィーによりパターン化し、その後軟化点以上の温度に加
熱して流動性をもたせ、上記熱可塑性樹脂のエッジのだ
れを起こさせて凸レンズを形成する方法。
【００３７】感光性樹脂によりプロキシミティ露光を
行い、パターンのエッジのボケに応じて光反応物の量の
分布を持たせ凸レンズを形成する方法。
行い、パターンのエッジのボケに応じて光反応物の量の
分布を持たせ凸レンズを形成する方法。
【００３８】感光性樹脂にある強度分布を持った光を
照射し、光の強度に応じた屈折率分布のパターンを形成
し、レンズ効果を持たせる方法。
照射し、光の強度に応じた屈折率分布のパターンを形成
し、レンズ効果を持たせる方法。
【００３９】選択的イオン拡散によって屈折率分布型
レンズを形成する方法。
レンズを形成する方法。
【００４０】感光性ガラスに光照射を行い、それによ
って引き起こされる結晶化に伴う収縮を利用して凸レン
ズを形成する方法。
って引き起こされる結晶化に伴う収縮を利用して凸レン
ズを形成する方法。
【００４１】本実施例では上記の内のの選択イオン拡
散方法を採用するが、他の方法を用いてもよい。
散方法を採用するが、他の方法を用いてもよい。
【００４２】本実施例では、図５に示すように、上記選
択イオン拡散方法により形成されるマイクロレンズ３３
をＴＦＴ側基板３６に設け、該マイクロレンズ３３の焦
点距離を該マイクロレンズ３３で集光される入射光２７
がピンホール４５の位置で焦点を結ぶように設定する。
このような光学系において、各絵素とピンホール４５の
組が、それぞれのシュリーレン光学系を構成する。従っ
て、液晶ポリマーが透明状態ではマイクロレンズ３３で
集光された入射光２７がピンホール４５を通過し、液晶
ポリマーが不透明な状態では、ＰＤＬＣ２６中で光が散
乱してしまい、ピンホール４５を通過しない。
択イオン拡散方法により形成されるマイクロレンズ３３
をＴＦＴ側基板３６に設け、該マイクロレンズ３３の焦
点距離を該マイクロレンズ３３で集光される入射光２７
がピンホール４５の位置で焦点を結ぶように設定する。
このような光学系において、各絵素とピンホール４５の
組が、それぞれのシュリーレン光学系を構成する。従っ
て、液晶ポリマーが透明状態ではマイクロレンズ３３で
集光された入射光２７がピンホール４５を通過し、液晶
ポリマーが不透明な状態では、ＰＤＬＣ２６中で光が散
乱してしまい、ピンホール４５を通過しない。
【００４３】ピンホール４５の穴径を小さくすれば、上
記した理由により該投影型液晶表示装置の表示コントラ
ストは向上する。しかし、あまりにも小さくしすぎると
光量が減少して暗い表示になる。また本実施例では、図
５に示すように液晶パネル１１の光源側の基板、即ちＴ
ＦＴ側基板３６にマイクロレンズ３３が形成されてお
り、スリット板３５を液晶パネル１１に近接させて設け
るのであれば、該マイクロレンズ３３の焦点距離はＴＦ
Ｔ側基板３６と対向側基板３７の２枚の基板の厚みに設
定する必要がある。従って、厚さ１．１ｍｍの基板を使
用するのであれば該マイクロレンズ３３の焦点距離は
２．２ｍｍになる。また本実施例においては一つ一つの
マイクロレンズ３３の配設ピッチは２００μｍであるの
で、スリット板３５板に多数設けられるピンホール４５
の穴径は１０〜２０μｍの範囲が好ましい。このような
サイズのピンホール４５であれば、表示の明るさが損な
われることなく、従来一般の開口部を形成した液晶パネ
ルによる場合に比べて、表示コントラストを格段に向上
できる。
記した理由により該投影型液晶表示装置の表示コントラ
ストは向上する。しかし、あまりにも小さくしすぎると
光量が減少して暗い表示になる。また本実施例では、図
５に示すように液晶パネル１１の光源側の基板、即ちＴ
ＦＴ側基板３６にマイクロレンズ３３が形成されてお
り、スリット板３５を液晶パネル１１に近接させて設け
るのであれば、該マイクロレンズ３３の焦点距離はＴＦ
Ｔ側基板３６と対向側基板３７の２枚の基板の厚みに設
定する必要がある。従って、厚さ１．１ｍｍの基板を使
用するのであれば該マイクロレンズ３３の焦点距離は
２．２ｍｍになる。また本実施例においては一つ一つの
マイクロレンズ３３の配設ピッチは２００μｍであるの
で、スリット板３５板に多数設けられるピンホール４５
の穴径は１０〜２０μｍの範囲が好ましい。このような
サイズのピンホール４５であれば、表示の明るさが損な
われることなく、従来一般の開口部を形成した液晶パネ
ルによる場合に比べて、表示コントラストを格段に向上
できる。
【００４４】図６は本発明の第２実施例を示す。この第
２実施例では、上記第１実施例が赤、緑、青のそれぞれ
の色光４、５、６をダイクロイックミラーで合成してい
るのに対して、図６に示すようにダイクロイックプリズ
ム３０によって各色光４、５、６を合成し、投影レンズ
７を用いてスクリーン８にフルカラー画像を投影する構
成をとる。
２実施例では、上記第１実施例が赤、緑、青のそれぞれ
の色光４、５、６をダイクロイックミラーで合成してい
るのに対して、図６に示すようにダイクロイックプリズ
ム３０によって各色光４、５、６を合成し、投影レンズ
７を用いてスクリーン８にフルカラー画像を投影する構
成をとる。
【００４５】より詳しくは、ランプからの光を紫外線お
よび熱線をカットするフィルタ９を通してダイクロイッ
クミラーＤＭ１、ＤＭ２に導いて赤、緑、青の色光４、
５、６に色分解する。ダイクロイックミラーＤＭ１によ
り色分解された赤の色光４は全反射ミラーＭ２により光
路を変換されて液晶パネル１に投射される。また、ダイ
クロイックミラーＤＭ２により色分解された青の色光６
は液晶パネル２に投影され、同じくダイクロイックミラ
ーＤＭ２により色分解された緑の色光５は全反射ミラー
Ｍ３、Ｍ４により光路をそれぞれ変換された後、液晶パ
ネル２に投影される。各液晶パネル１、２、３を通過し
た色光４、５、６はダイクロイックプリズム３０により
合成され、合成後のフルカラー画像が投影レンズ７を通
してスクリーン８上に投影され、これでフルカラー表示
が行われる。
よび熱線をカットするフィルタ９を通してダイクロイッ
クミラーＤＭ１、ＤＭ２に導いて赤、緑、青の色光４、
５、６に色分解する。ダイクロイックミラーＤＭ１によ
り色分解された赤の色光４は全反射ミラーＭ２により光
路を変換されて液晶パネル１に投射される。また、ダイ
クロイックミラーＤＭ２により色分解された青の色光６
は液晶パネル２に投影され、同じくダイクロイックミラ
ーＤＭ２により色分解された緑の色光５は全反射ミラー
Ｍ３、Ｍ４により光路をそれぞれ変換された後、液晶パ
ネル２に投影される。各液晶パネル１、２、３を通過し
た色光４、５、６はダイクロイックプリズム３０により
合成され、合成後のフルカラー画像が投影レンズ７を通
してスクリーン８上に投影され、これでフルカラー表示
が行われる。
【００４６】液晶パネル１、２、３は上記第１実施例同
様にして作製される。但し、該第２実施例では、図７に
示すように液晶パネル１１（同様に第２実施例でも液晶
パネル１、２、３を総称して液晶パネル１１という）の
両面にマイクロレンズ３３、３４が設けられる。また、
ＴＦＴ側基板３６、対向側基板３７共に同じ厚さのガラ
ス基板を用いられる。
様にして作製される。但し、該第２実施例では、図７に
示すように液晶パネル１１（同様に第２実施例でも液晶
パネル１、２、３を総称して液晶パネル１１という）の
両面にマイクロレンズ３３、３４が設けられる。また、
ＴＦＴ側基板３６、対向側基板３７共に同じ厚さのガラ
ス基板を用いられる。
【００４７】マイクロレンズ３３、マイクロレンズ３４
の焦点距離はそれぞれｆ1、ｆ2に設定され、焦点距離ｆ
1は焦点距離ｆ2よりも長く、すなわちｆ1＞ｆ2なるよう
に設定した。これは、平行光となる出射光の光路径を狭
め、これにより隣接する画素を透過する光との干渉を防
止して、表示品位を向上させるためである。また、マイ
クロレンズ３３の液晶パネル１１の焦点Ｆの位置と、マ
イクロレンズ３４の液晶パネル１１側の焦点Ｆが同じ位
置となるように設定した。具体的には、本実施例におい
てマイクロレンズ３３、３４の焦点距離ｆ1、ｆ2は、基
板３６、３７中でそれぞれｆ1＝１．５ｍｍ、ｆ2＝０．
７ｍｍとなるように設定した。また、基板３６、３７の
厚さはいずれも１．１ｍｍとした。
の焦点距離はそれぞれｆ1、ｆ2に設定され、焦点距離ｆ
1は焦点距離ｆ2よりも長く、すなわちｆ1＞ｆ2なるよう
に設定した。これは、平行光となる出射光の光路径を狭
め、これにより隣接する画素を透過する光との干渉を防
止して、表示品位を向上させるためである。また、マイ
クロレンズ３３の液晶パネル１１の焦点Ｆの位置と、マ
イクロレンズ３４の液晶パネル１１側の焦点Ｆが同じ位
置となるように設定した。具体的には、本実施例におい
てマイクロレンズ３３、３４の焦点距離ｆ1、ｆ2は、基
板３６、３７中でそれぞれｆ1＝１．５ｍｍ、ｆ2＝０．
７ｍｍとなるように設定した。また、基板３６、３７の
厚さはいずれも１．１ｍｍとした。
【００４８】第２実施例の液晶表示装置においては、液
晶ポリマーに電圧が印加されない状態ではＰＤＬＣ２６
の界面で光が散乱されるため、通過光が投影レンズ７の
有効口径よりはみ出し、スクリーンには投影されない。
これに対して、液晶ポリマーに電圧を印加して電界を形
成すると、ＰＤＬＣ２６内を光が直進し、ＴＦＴ側のパ
ネル面より距離ｆ1だけ離れた焦点Ｆに集束する。その
後、集束された光はマイクロレンズ３４の位置に達し、
該マイクロレンズ３４によって平行光線に変えられ、そ
の後、投影レンズ７を通してスクリーン８上に投影され
る。
晶ポリマーに電圧が印加されない状態ではＰＤＬＣ２６
の界面で光が散乱されるため、通過光が投影レンズ７の
有効口径よりはみ出し、スクリーンには投影されない。
これに対して、液晶ポリマーに電圧を印加して電界を形
成すると、ＰＤＬＣ２６内を光が直進し、ＴＦＴ側のパ
ネル面より距離ｆ1だけ離れた焦点Ｆに集束する。その
後、集束された光はマイクロレンズ３４の位置に達し、
該マイクロレンズ３４によって平行光線に変えられ、そ
の後、投影レンズ７を通してスクリーン８上に投影され
る。
【００４９】この第２実施例によれば、表示時において
液晶パネルを通過した平行光を投影レンズ７を通してス
クリーン８上に投影する構成をとるので、投影レンズ７
への入射光が該投影レンズ７の有効口径から外れること
がない。従って、上記第１実施例同様に、表示画面の明
るさを向上でき、且つ表示コントラストの向上が図れ
る。
液晶パネルを通過した平行光を投影レンズ７を通してス
クリーン８上に投影する構成をとるので、投影レンズ７
への入射光が該投影レンズ７の有効口径から外れること
がない。従って、上記第１実施例同様に、表示画面の明
るさを向上でき、且つ表示コントラストの向上が図れ
る。
【００５０】図８および図９は本発明の第３実施例を示
しており、この第３実施例では液晶パネルが１枚の液晶
パネル１１とマイクロレンズ３３、３４および赤、緑、
青のモザイク状カラーフィルタ３１により構成される。
すなわち、この投影型液晶表示装置は１枚パネル方式の
投影型液晶表示装置である。液晶パネル１１のＴＦＴ側
基板３６と対向側基板３７との間には上記第１、第２実
施例同様のＰＤＬＣ２６を散在させた液晶ポリマーが封
入される。
しており、この第３実施例では液晶パネルが１枚の液晶
パネル１１とマイクロレンズ３３、３４および赤、緑、
青のモザイク状カラーフィルタ３１により構成される。
すなわち、この投影型液晶表示装置は１枚パネル方式の
投影型液晶表示装置である。液晶パネル１１のＴＦＴ側
基板３６と対向側基板３７との間には上記第１、第２実
施例同様のＰＤＬＣ２６を散在させた液晶ポリマーが封
入される。
【００５１】赤、緑、青のフィルタ部が相互に隣接する
モザイク状カラーフィルタ３１としては、顔料分散型カ
ラーフィルタ、あるいは透明な２種類の誘電体膜を積層
させた干渉カラーフィルタが用いられる。このカラーフ
ィルタ３１は液晶パネル１１の一つ一つの絵素に対応す
るように精度よく貼り合わせる必要があり、両者の貼り
合わせには紫外線効果樹脂３２が用いられる。
モザイク状カラーフィルタ３１としては、顔料分散型カ
ラーフィルタ、あるいは透明な２種類の誘電体膜を積層
させた干渉カラーフィルタが用いられる。このカラーフ
ィルタ３１は液晶パネル１１の一つ一つの絵素に対応す
るように精度よく貼り合わせる必要があり、両者の貼り
合わせには紫外線効果樹脂３２が用いられる。
【００５２】また液晶パネルの作製については、上述し
たフォトポリマーの他に重合性フォトポリマーとして、
例えば特開昭５８−１９９３４２号公報に開示されてい
る２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭ
Ａ）、ジメチルアミノプロピルメタアクリレート（ＤＭ
ＡＰＭＡ）、メタアクリルアミドからなる共重合体（セ
キスイファインケミカル社製”フォトレックＲＷ−２０
１”）を用いた。上記多官能性アクリレートとネマティ
ック液晶（メルク社製”ＺＬＩ−１５６５”）と重合開
始剤であるジアゾ化合物（セキスイファインケミカル社
製”ＲＷ−１０１Ｂ”）を混合した。上記混合溶液の濾
過を行って、スピンナを用いてガラス基板上に塗布す
る。塗布については、第１実施例と同様にＴＦＴ側基板
３６上に塗布を行う。塗布後、ＵＶ光を照射し、フォト
ポリマーの３次元綱目構造を形成する。このようにして
ＰＤＬＣ２６を形成した後、対向基板３７を貼り合わせ
て液晶パネル１１を形成する。
たフォトポリマーの他に重合性フォトポリマーとして、
例えば特開昭５８−１９９３４２号公報に開示されてい
る２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭ
Ａ）、ジメチルアミノプロピルメタアクリレート（ＤＭ
ＡＰＭＡ）、メタアクリルアミドからなる共重合体（セ
キスイファインケミカル社製”フォトレックＲＷ−２０
１”）を用いた。上記多官能性アクリレートとネマティ
ック液晶（メルク社製”ＺＬＩ−１５６５”）と重合開
始剤であるジアゾ化合物（セキスイファインケミカル社
製”ＲＷ−１０１Ｂ”）を混合した。上記混合溶液の濾
過を行って、スピンナを用いてガラス基板上に塗布す
る。塗布については、第１実施例と同様にＴＦＴ側基板
３６上に塗布を行う。塗布後、ＵＶ光を照射し、フォト
ポリマーの３次元綱目構造を形成する。このようにして
ＰＤＬＣ２６を形成した後、対向基板３７を貼り合わせ
て液晶パネル１１を形成する。
【００５３】また、この第３実施例では液晶とフォトポ
リマーの混合溶液を予めＴＦＴ側基板３６上に塗布し
て、その後ＵＶ光照射を行ってＰＤＬＣ２６を形成して
いるが、該ＴＦＴ側基板３６と対向側基板３７とを先に
貼り合わせて、その後真空注入法により上記液晶とフォ
トポリマーの混合溶液を液晶パネル１１に注入し、ＵＶ
光を液晶パネル１１に照射することによってフォトポリ
マーの３次元綱目を形成する方法もある。
リマーの混合溶液を予めＴＦＴ側基板３６上に塗布し
て、その後ＵＶ光照射を行ってＰＤＬＣ２６を形成して
いるが、該ＴＦＴ側基板３６と対向側基板３７とを先に
貼り合わせて、その後真空注入法により上記液晶とフォ
トポリマーの混合溶液を液晶パネル１１に注入し、ＵＶ
光を液晶パネル１１に照射することによってフォトポリ
マーの３次元綱目を形成する方法もある。
【００５４】第３実施例では、上記マイクロレンズの形
成方法のうち上記の選択イオン拡散方法によって作成
したマイクロレンズ３３、３４を使用し、図９に示すよ
うにＴＦＴ側基板３６と、対向側基板３７の厚みを変え
て液晶パネル１１を作製した。該マイクロレンズ３３、
３４の焦点距離は両基板３６、３７中でそれぞれｆ1＝
１．１ｍｍ、ｆ2＝０．７ｍｍになるように設定した。
また、基板３６、３７の厚みについては、マイクロレン
ズ３３、３４の焦点距離ｆ1、ｆ2に一致するよう、それ
ぞれ０．１ｍｍ、０．７ｍｍとした。なお、上記各実施
例と対応する部分については同一の番号を付して説明を
省略する。
成方法のうち上記の選択イオン拡散方法によって作成
したマイクロレンズ３３、３４を使用し、図９に示すよ
うにＴＦＴ側基板３６と、対向側基板３７の厚みを変え
て液晶パネル１１を作製した。該マイクロレンズ３３、
３４の焦点距離は両基板３６、３７中でそれぞれｆ1＝
１．１ｍｍ、ｆ2＝０．７ｍｍになるように設定した。
また、基板３６、３７の厚みについては、マイクロレン
ズ３３、３４の焦点距離ｆ1、ｆ2に一致するよう、それ
ぞれ０．１ｍｍ、０．７ｍｍとした。なお、上記各実施
例と対応する部分については同一の番号を付して説明を
省略する。
【００５５】この第３実施例による場合は、上記第２実
施例同様に液晶パネル１１を通過した平行光を投影レン
ズ７を通してスクリーン８上に投影する構成をとるの
で、該第２実施例同様の効果を奏することはもちろんの
こと、第１、第２実施例の３枚パネル方式の投影型液晶
表示装置に比べて、構造が簡単で、且つ安価なフルカラ
ー投影型液晶表示装置を実現できる利点がある。
施例同様に液晶パネル１１を通過した平行光を投影レン
ズ７を通してスクリーン８上に投影する構成をとるの
で、該第２実施例同様の効果を奏することはもちろんの
こと、第１、第２実施例の３枚パネル方式の投影型液晶
表示装置に比べて、構造が簡単で、且つ安価なフルカラ
ー投影型液晶表示装置を実現できる利点がある。
【００５６】なお、基板３６、３７の厚さ、マイクロレ
ンズ３３、３４の焦点距離ｆ1、ｆ2は上記数値に限定さ
れるものでなく、他の値を選択してもよい。また、この
第３実施例ではカラーフィルタ１５を外付けする方式を
採用しているが、該カラーフィルタ３１については内付
け方式を採用することもできる。
ンズ３３、３４の焦点距離ｆ1、ｆ2は上記数値に限定さ
れるものでなく、他の値を選択してもよい。また、この
第３実施例ではカラーフィルタ１５を外付けする方式を
採用しているが、該カラーフィルタ３１については内付
け方式を採用することもできる。
【００５７】図１０は本発明の第４実施例を示してお
り、この第４実施例の投影型液晶表示装置は、カラーフ
ィルタ３１の内付け方式を採用する。すなわち、図１０
に示すように各絵素に対応して赤、緑、青から成るモザ
イク状カラーフィルタ３１をＴＦＴ側基板３６の対向面
上に形成した後、該ＴＦＴ側基板３６と対向側基板３７
との貼り合わせを行う。次いで、上記第１実施例で述べ
たネマティック液晶とフォトポリマーとの混合溶液を液
晶パネル１１内に注入する。ここでカラーフィルタ３１
は、顔料分散型カラーフィルタ、あるいは上記干渉カラ
ーフィルタのいずれでもよく、またカラーフィルタ３１
を形成する基板としてはＴＦＴ側基板３６、あるいは対
向側基板３７のいずれでもよい。上記混合液を注入し、
該液晶パネル１１にＵＶ光を照射することによりフォト
ポリマーの３次元綱目構造を形成する。
り、この第４実施例の投影型液晶表示装置は、カラーフ
ィルタ３１の内付け方式を採用する。すなわち、図１０
に示すように各絵素に対応して赤、緑、青から成るモザ
イク状カラーフィルタ３１をＴＦＴ側基板３６の対向面
上に形成した後、該ＴＦＴ側基板３６と対向側基板３７
との貼り合わせを行う。次いで、上記第１実施例で述べ
たネマティック液晶とフォトポリマーとの混合溶液を液
晶パネル１１内に注入する。ここでカラーフィルタ３１
は、顔料分散型カラーフィルタ、あるいは上記干渉カラ
ーフィルタのいずれでもよく、またカラーフィルタ３１
を形成する基板としてはＴＦＴ側基板３６、あるいは対
向側基板３７のいずれでもよい。上記混合液を注入し、
該液晶パネル１１にＵＶ光を照射することによりフォト
ポリマーの３次元綱目構造を形成する。
【００５８】該第４実施例においても、マイクロレンズ
３３、３４の焦点距離ｆ1、ｆ2および基板３６、３７の
厚みは表示コントラストを向上できる適宜の値に設定さ
れている。
３３、３４の焦点距離ｆ1、ｆ2および基板３６、３７の
厚みは表示コントラストを向上できる適宜の値に設定さ
れている。
【００５９】
【発明の効果】以上の本発明投影型液晶表示装置によれ
ば、２枚の透明基板間にＰＤＬＣ（光散乱性液晶複合
体）を挟持し、かつＰＤＬＣよりも光源側にマイクロレ
ンズを配置し、マイクロレンズによって入射光をピンホ
ールの位置に集光する構成をとるので、ＰＤＬＣが不透
明なオフ動作時には、ＰＤＬＣによって入射光が拡散さ
れるので、入射光はピンホールをほとんど通過しない。
このため、投影レンズに光は導かれない。 一方、オン動
作時には、入射光はＰＤＬＣを透過し、マイクロレンズ
によってピンホールの位置に集光されるので、入射光が
効率よくピンホールから投影レンズに向けて出射され
る。 このため、本発明によれば、入射光の透過／遮蔽動
作を確実に行えるので、オフ時の光量を制限でき、表示
コントラストを向上できる結果、投型表示装置の表示品
位を向上できる、といった効果を奏することができる。
ば、２枚の透明基板間にＰＤＬＣ（光散乱性液晶複合
体）を挟持し、かつＰＤＬＣよりも光源側にマイクロレ
ンズを配置し、マイクロレンズによって入射光をピンホ
ールの位置に集光する構成をとるので、ＰＤＬＣが不透
明なオフ動作時には、ＰＤＬＣによって入射光が拡散さ
れるので、入射光はピンホールをほとんど通過しない。
このため、投影レンズに光は導かれない。 一方、オン動
作時には、入射光はＰＤＬＣを透過し、マイクロレンズ
によってピンホールの位置に集光されるので、入射光が
効率よくピンホールから投影レンズに向けて出射され
る。 このため、本発明によれば、入射光の透過／遮蔽動
作を確実に行えるので、オフ時の光量を制限でき、表示
コントラストを向上できる結果、投型表示装置の表示品
位を向上できる、といった効果を奏することができる。
【００６０】
【００６１】また、特に請求項２又は請求項３記載の投
影型液晶表示装置によれば、表示画面が明るく、しかも
色が鮮やかなフルカラー表示装置を実現できる。
影型液晶表示装置によれば、表示画面が明るく、しかも
色が鮮やかなフルカラー表示装置を実現できる。
【図１】本発明投影型液晶表示装置を３枚パネル方式の
投影型液晶表示装置に適用した実施例を示す断面図。
投影型液晶表示装置に適用した実施例を示す断面図。
【図２】図１の投影型液晶表示装置における液晶パネル
を拡大して示す図面。
を拡大して示す図面。
【図３】図２の液晶パネルにおけるＴＦＴ側基板の詳細
を示す断面図。
を示す断面図。
【図４】光散乱性液晶複合体の動作原理図。
【図５】図１の投影型液晶表示装置における液晶パネル
の光学系の詳細を示す断面図。
の光学系の詳細を示す断面図。
【図６】ダイクロイックプリズムを用いた３枚パネル方
式の投影型液晶表示装置を示す構成図。
式の投影型液晶表示装置を示す構成図。
【図７】図６の投影型液晶表示装置における液晶パネル
の光学系を示す断面図。
の光学系を示す断面図。
【図８】１枚パネル方式の投影型液晶表示装置を示す断
面図。
面図。
【図９】図８の投影型液晶表示装置における液晶パネル
の光学系を示す断面図。
の光学系を示す断面図。
【図１０】１枚パネル方式の投影型液晶表示装置の他の
実施例を示す断面図。
実施例を示す断面図。
【図１１】従来の投影型液晶表示装置における液晶パネ
ルの概略構成を示す図面。
ルの概略構成を示す図面。
１ 赤用液晶パネル ２ 緑用液晶パネル ３ 青用液晶パネル ４ 赤色の色光 ５ 緑色の色光 ６ 青色の色光 ７ 投影レンズ ８ スクリーン １０ ランプ １１ 液晶パネル １５ 絵素電極 ２６ ＰＤＬＣ ２７ 入射光 ３１ モザイク状カラーフィルタ ３３、３４ マイクロレンズ ３５ スリット板 ３６ ＴＦＴ側基板 ３７ 対向側基板 ４５ ピンホール ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３、ＤＭ４ ダイクロイックミラ
ー Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 全反射ミラー ｆ1、ｆ2 マイクロレンズの焦点距離 Ｆ マイクロレンズの焦点の位置
ー Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 全反射ミラー ｆ1、ｆ2 マイクロレンズの焦点距離 Ｆ マイクロレンズの焦点の位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−189685（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−12224（ＪＰ，Ａ) ＳＩＤ 90 ＤＩＧＥＳＴ，Ｐ．227 −230 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1335 G02F 1/1333
Claims (3)
- 【請求項１】 ２枚の透明基板を対向配置してなる液晶
パネルと、該液晶パネルを通過する光源からの光をスク
リーン上に投影する投影レンズを備えた投影型液晶表示
装置において、 液晶と該液晶を支持する重合性樹脂を含んでなり、該２
枚の透明基板間に挾持された光散乱性液晶複合体と、 該液晶パネルの該光源側に、該液晶パネルの各絵素に対
応して配設された複数のマイクロレンズと、 該液晶パネルの該光源と反対側に配設され、該各絵素に
対応した複数のピンホールを有するスリット手段と、 を備え、該液晶パネルへの入射光を集光する該マイクロ
レンズの焦点距離を該ピンホールの位置に設定した投影
型液晶表示装置。 - 【請求項２】 複数枚の前記液晶パネルが相異なる位置
に配設され、該複数枚の液晶パネルを通過した光の合成
像を前記スクリーン上に投影してなる請求項１記載の投
影型液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記液晶パネルが１枚の液晶パネルで形
成され、該液晶パネルの隣接する各絵素毎に異なる色の
フィルタ手段を付設してなる請求項１記載の投影型液晶
表示装置。
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| JP3129736A JP2849492B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 投影型液晶表示装置 |
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- 1992-05-29 EP EP19920304962 patent/EP0516479A3/en not_active Withdrawn
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