JPH02287452A - Projection type three plate liquid crystal display device - Google Patents
Projection type three plate liquid crystal display deviceInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は透過光型、あるいは反射光型の液晶パネルを用
いた三番式投射型液晶デイスプレィに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a type 3 projection type liquid crystal display using a transmitted light type or reflected light type liquid crystal panel.
従来の技術
三板式投射型液晶デイスプレィは、赤φ緑−青の三つの
光を、ライトバルブ用液晶パネルの画素単位で、画像情
報に応じて液晶層に印加する電圧を制御することにより
バターニングした後、スクリーンで画像を合成するもの
である。Conventional technology A three-panel projection type liquid crystal display performs patterning by controlling the voltage applied to the liquid crystal layer according to the image information in each pixel of the liquid crystal panel for the light valve, using three lights of red, green, and blue. After that, the images are combined on a screen.
第４図に従来の三板式投射型液晶デイスプレィ１ｌｉｒ
ｌの全体構成図を示す。光源１からでた白色光２は反射
鏡３を経て、ダイクロイックミラー４．５を通過して赤
、緑、青の三つの光に分けられる。Figure 4 shows a conventional three-panel projection type liquid crystal display 1lir.
The overall configuration diagram of l is shown. White light 2 emitted from a light source 1 passes through a reflecting mirror 3 and a dichroic mirror 4.5, where it is divided into three lights: red, green, and blue.
ダイクロイックミラー４は入射した光の波長分割を行う
もので、透明な非金属材料の薄膜を何層も重ね、光の干
渉を利用し、反射面で可視光域の一部を選択的に反射し
残りを透過させるものである。The dichroic mirror 4 splits the wavelength of the incident light, and uses multiple layers of transparent non-metallic thin films to selectively reflect part of the visible light range on its reflective surface, using light interference. It allows the rest to pass through.
その後それぞれの光は、液晶パネル６．７．８を通って
画像情報を付加される。そして、再びダイクロイックミ
ラ−９，１０によって合成されて投影レンズ１１によっ
て拡大され、スクリーン（図示せず）に画像が映し出さ
れる。Each light is then passed through a liquid crystal panel 6.7.8 and image information is added thereto. The images are then combined again by the dichroic mirrors 9 and 10, magnified by the projection lens 11, and projected onto a screen (not shown).
発明が解決しようとする課題
ここで、光源からでた白色光はダイクロイックミラーで
赤・緑・青の三つの光に分割されるが、色シェーデイン
グあるいはグリーンへアといった現象により、分光特性
の劣化が避けられず、画像表示性能に問題があった。Problems to be Solved by the Invention Here, the white light emitted from the light source is split into three lights, red, green, and blue, by a dichroic mirror, but due to phenomena such as color shading or green hair, the spectral characteristics deteriorate. was unavoidable, and there were problems with image display performance.
また、ダイクロイックミラーに対する白色光の入射角度
は、色分解性能に大きく影響を及ぼすため高い精度が必
要であり、アセンブリあるいはメンテナンスにはその調
整に多大な時間を要していた。Furthermore, the angle of incidence of white light on the dichroic mirror has a large effect on color separation performance, so high precision is required, and adjustment requires a great deal of time during assembly or maintenance.
一方、前述したようにダイクロイックミラーは多層薄膜
であるため、きわめて高価である。これに対して減色性
色素による有機フィルタを用い色分解する方法があり、
これは色の選択の自由度があり、任意の分光特性が得ら
れ、しかも安価であるが、耐光性φ耐熱性が悪い欠点が
あった。これは、透過型、反射型共通の問題点であった
。On the other hand, as mentioned above, dichroic mirrors are multilayer thin films and are therefore extremely expensive. On the other hand, there is a method of color separation using an organic filter using subtractive dyes.
This has a high degree of freedom in color selection, allows arbitrary spectral characteristics to be obtained, and is inexpensive, but it has the disadvantage of poor light resistance and heat resistance. This was a problem common to both transmission and reflection types.
課題を解決するための手段
本発明は上記問題点を解消するため、感光性樹脂と顔料
を含有す秦着色材料を透明ガラス基板上に形成したカラ
ーフィルタを色分解手段として用いるものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a color filter in which a Hata coloring material containing a photosensitive resin and a pigment is formed on a transparent glass substrate as a color separation means.
前記感光性樹脂としでは、多官能アクリレートモノマー
有機重合体結合剤及びトリノ＼ロメチルーＳ−トリア
ジン系化合物からなる光重合開始剤を組成としたものを
用いると好適である。As the photosensitive resin, it is preferable to use a photopolymerization initiator consisting of a polyfunctional acrylate monomer, an organic polymer binder, and a trino\lomethyl-S-triazine compound.
作 用
本発明は、着色材料を用いたカラーフィルタによって白
色光を赤・緑・青の三つの光に色分解し、画像表示を行
うものであるが、カラーフィルタの優れた分光特性によ
り色分解性能が高く画像コントラストの向上に大きく寄
与する。Function The present invention uses a color filter using a colored material to separate white light into three lights of red, green, and blue, and displays an image. It has high performance and greatly contributes to improving image contrast.
また、カラーフィルタ位置決め精度はきわめてラフでよ
くアセンブリ、メンテナンス性に優れている。さらに、
カラーフィルタコストが安価なことにより三板式投射型
液晶デイスプレィを低廉な価格で提供することができる
。In addition, the color filter positioning accuracy is extremely rough, and assembly and maintenance are excellent. moreover,
Since the color filter cost is low, a three-panel projection type liquid crystal display can be provided at a low price.
実施例
第１図は、本発明の第１の実施例における三板式投射型
液晶デイスプレィ装置の概略構成を示している。Embodiment FIG. 1 shows a schematic configuration of a three-panel projection type liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
光源１より出た白色光２は、ハーフミラ−１２，１３で
三つの白色光１４．１５．１６に分割される。それぞれ
の光の強度はもとの白色光２のほぼ三分の−となってい
る。さらにこれらの白色光はライトバルブとしての赤色
用液晶パネル１７、緑色用液晶パネル１８、青色用液晶
パネル１９を通り、赤、緑、青の画像情報が付与される
。この時点では、まだ白色光である。その後、着色材料
を透明ガラス基板上に形成した赤色カラーフィルタ２０
、緑色カラーフィルタ２１、青色カラーフィルタ２２を
通過することにより画像情報を含んだ赤色光２３、緑色
光２４、青色光２５となる。再び、これらの三つの光は
反射鏡２６、ノ１−フミラー２７．２８によって合成さ
れ、投影レンズ２９からスクリーン（図示せず）に投影
され画像を形成する。White light 2 emitted from a light source 1 is divided into three white lights 14, 15, and 16 by half mirrors 12 and 13. The intensity of each light is approximately -3 of the original white light 2. Furthermore, these white lights pass through a red liquid crystal panel 17, a green liquid crystal panel 18, and a blue liquid crystal panel 19 as light valves, and are given red, green, and blue image information. At this point, it is still white light. Thereafter, a red color filter 20 in which a colored material is formed on a transparent glass substrate
, a green color filter 21, and a blue color filter 22, the light becomes red light 23, green light 24, and blue light 25 containing image information. Again, these three lights are combined by the reflecting mirror 26 and the mirror 27, 28, and are projected from the projection lens 29 onto a screen (not shown) to form an image.
次に、カラーフィルタ２０．２１．２２の作製方法につ
いて述べる。カラーフィルタ２０．２１．２２の構造は
、透明ガラス基板表面上に着色材料が薄膜で形成されて
いる。着色材料としては、例えば富士ハントエレクトロ
ニクステクノロジー（株）製の着色フォトレジスト（商
品名：カラーモザイク）のＣＲＹｌ ＣＧＹｌ ＣＢＶ
を、それぞれ赤色用、緑色用、青色用のカラーフィルタ
に対して用いる。この着色フォトレジストは感光性樹脂
に、約０．１μｍの顔料粒子を高濃度で混入したもので
ある。Next, a method for manufacturing the color filters 20, 21, and 22 will be described. The color filters 20, 21, and 22 have a structure in which a thin film of colored material is formed on the surface of a transparent glass substrate. As a coloring material, for example, CRYl CGYl CBV, a colored photoresist (product name: Color Mosaic) manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.
are used for red, green, and blue color filters, respectively. This colored photoresist is made by mixing pigment particles of approximately 0.1 μm in high concentration into a photosensitive resin.
赤色用カラーフィルタの製膜プロセスの一例を述べると
、まず透明ガラス基板に着色フォトレジストをスピンナ
ーで２μｍの膜厚になるように塗布し、ホットプレート
で１００°Ｃ，１分間のプリベークを行い、着色フォト
レジスト膜を形成する。To describe an example of the film forming process for a red color filter, first, a colored photoresist is applied to a transparent glass substrate using a spinner to a film thickness of 2 μm, and prebaked at 100°C for 1 minute on a hot plate. A colored photoresist film is formed.
さらに着色フォトレジスト膜上にポリビニールアルコー
ルをスピンナーで塗布し、ホットプレートで１００°Ｃ
，１分間のプリベータを行い、酸素遮断膜を形成する。Furthermore, polyvinyl alcohol was applied onto the colored photoresist film using a spinner, and heated to 100°C using a hot plate.
, pre-bater for 1 minute to form an oxygen barrier film.
次に、２０ｍＪ／ｃｍ２の強度で全面露光する。露光後
、ホットプレートで１００℃、１分間加熱を行った後、
水洗をしてポリビニルアルコールＩ！ｌ除去し、コンベ
クシ日ンオーブンで２００℃、１５分間加熱して赤色用
カラーフィルタ２０が完成する。緑、青のカラーフィル
タ２Ｌ２２も同様に作製する。Next, the entire surface is exposed to light at an intensity of 20 mJ/cm2. After exposure, heat on a hot plate at 100°C for 1 minute,
Wash with water and use polyvinyl alcohol I! 1 is removed and heated in a convex oven at 200° C. for 15 minutes to complete the red color filter 20. Green and blue color filters 2L22 are also produced in the same manner.
第２図に赤、緑、青用カラーフィルタ２０１２１．２２
の分光特性を示す。透過率が高く、色相・色純度ともに
、色分解フィルタとして十分な性能を有している。従っ
てスクリーン上に投影した画像はきわめてコントラスト
が高く、優れた画像表示を行うことができる。さらに、
この着色フォトレジスト材料はアクリル系の樹脂と顔料
を用いているため、分光・耐熱・耐湿性が優れ、光ある
いは熱に対する退色などの問題もない。また、カラーフ
ィルタ作製プロセスが容易であるから製造コストが安い
うえ、材料コストも安く、安価に色分解フィルタを得る
ことができる。またこのカラーフィルタの色分解性能に
対する入射光角度依存性は、通常の組立精度籟囲内で殆
どなく、きわめて容易に組み立てることができる。同様
の理由で、カラーフィルタの交換も容易で、メンテナン
ス性に優れている。Figure 2 shows color filters for red, green, and blue 20121.22
shows the spectral characteristics of It has high transmittance and has sufficient performance as a color separation filter in terms of both hue and color purity. Therefore, the image projected onto the screen has extremely high contrast and can provide excellent image display. moreover,
Since this colored photoresist material uses acrylic resin and pigment, it has excellent spectroscopy, heat resistance, and moisture resistance, and there are no problems such as fading due to light or heat. Further, since the color filter manufacturing process is easy, the manufacturing cost is low, and the material cost is also low, so that the color separation filter can be obtained at low cost. Further, the dependence of the color separation performance of this color filter on the angle of incident light is almost nonexistent within normal assembly precision limits, and it can be assembled very easily. For the same reason, the color filters can be easily replaced and maintainability is excellent.
第３図は、本発明の第２の実施例における三板式投射型
液晶デイスプレィ装置の概略構造を示している。本実施
例は、三つの白色光源１ａｓｌｂｔ１ｃを用いた例であ
る。第１の実施例と共通の構成材料に対して同じ番号を
付与している。FIG. 3 shows a schematic structure of a three-panel projection type liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is an example using three white light sources 1aslbt1c. The same numbers are given to the same constituent materials as in the first embodiment.
第１の実施例と異なる点は、白色光をハーフミラ−で分
割せず、赤・緑・青用に白色の光源を使用していること
である。装置構成がきわめてコンパクトで、しかも赤、
緑、青についてそれぞれ独自の光源を持つことができ、
きわめて明るい画像表示を行うことができる。The difference from the first embodiment is that white light is not divided by a half mirror, and white light sources are used for red, green, and blue. The device configuration is extremely compact, and red.
Green and blue can each have their own light sources,
It is possible to display extremely bright images.
発明の効果
本発明は色分解フィルタとして、感光性樹脂と顔料とか
らなる着色材料を透明ガラス基板上に形成したカラーフ
ィルタを用いることにより、その優れた分光特性によっ
て、高いコントラストの画像が得られる。Effects of the Invention The present invention uses a color filter in which a colored material made of a photosensitive resin and a pigment is formed on a transparent glass substrate as a color separation filter, and its excellent spectral characteristics make it possible to obtain images with high contrast. .
また、退色などの安定性にも問題がなく、長期間にわた
る使用が可能である。Furthermore, there are no problems with stability such as fading, and it can be used for a long period of time.
さらに、カラーフィルタとしての価格が安く、従って三
板式投射型液晶デイスプレィ全体のコストダウンにつな
がる。Furthermore, the price of the color filter is low, which leads to a reduction in the overall cost of the three-panel projection type liquid crystal display.
また、カラーフィルタの光学系における位置決め精度の
余裕度が広く、そのためアセンブリ、メンテナンスも容
易である。Furthermore, there is a wide margin for positioning accuracy in the optical system of the color filter, which facilitates assembly and maintenance.
第１図は本発明の第１の実施例における三板式投射型液
晶デイスプレィ装置の概略構造図、第２図は同実施例に
おける着色材料を用いたカラーフィルタの分光特性図、
第３図は本発明の第２の実施例における三板式投射型液
晶デイスプレィ装置の概略構造図、第４図は従来のグイ
クロイックミラーによって構成された三板式投射型液晶
デイスプレィの概略構造図である。
ｔ、、、１ａ１１ｂ１１ｃ光源、 １７、１８、１９０
０．液晶パネル、２０１２１．２２ 、、、カラーフィ
ルタ。
代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図
第
図
４υ
３ρＯ
に−〇
７ρＯ
濠
蚤
（竹＠〕
第
図FIG. 1 is a schematic structural diagram of a three-panel projection type liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a spectral characteristic diagram of a color filter using colored materials in the same embodiment.
FIG. 3 is a schematic structural diagram of a three-panel projection type liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic structural diagram of a three-panel projection type liquid crystal display device constructed using conventional graphical mirrors. be. t,,,1a11b11c light source, 17, 18, 190
0. LCD panel, 20121.22,,,color filter. Name of agent Patent attorney Shigetaka Awano and one other person Figure 1 Figure 4υ 3ρO ni-〇7ρO Moat Flea (Take@) Figure
Claims (1)
ルタとして、感光性樹脂と顔料を含有する着色材料を透
明ガラス基板上に製膜したカラーフィルタを用いたこと
を特徴とする三板式投射型液晶ディスプレイ装置。It is characterized by using a color filter in which a coloring material containing a photosensitive resin and a pigment is formed on a transparent glass substrate as a color separation filter for dividing white light into three colors of red, green, and blue. Three-panel projection type liquid crystal display device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109326A JPH02287452A (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Projection type three plate liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109326A JPH02287452A (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Projection type three plate liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02287452A true JPH02287452A (en) | 1990-11-27 |
Family
ID=14507393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1109326A Pending JPH02287452A (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Projection type three plate liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02287452A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992015041A1 (en) * | 1991-02-22 | 1992-09-03 | Seiko Epson Corporation | Projection-type liquid crystalline projector |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1109326A patent/JPH02287452A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992015041A1 (en) * | 1991-02-22 | 1992-09-03 | Seiko Epson Corporation | Projection-type liquid crystalline projector |
| USRE40296E1 (en) | 1991-02-22 | 2008-05-06 | Seiko Epson Corporation | Projection type liquid crystal projector |
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