JPH06148627A - 投写型カラー液晶表示装置 - Google Patents
投写型カラー液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH06148627A JPH06148627A JP4295614A JP29561492A JPH06148627A JP H06148627 A JPH06148627 A JP H06148627A JP 4295614 A JP4295614 A JP 4295614A JP 29561492 A JP29561492 A JP 29561492A JP H06148627 A JPH06148627 A JP H06148627A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- color filter
- display device
- light
- crystal display
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 1枚パネル方式において画面の明るさを損な
うことなく、高品位で信頼性の高い投写型カラ−液晶表
示装置を提供することを目的とする。 【構成】 液晶パネル14、モザイク状カラ−フィルタ
−13、各画素に対応するマイクロレンズ111を備え
たマイクロレンズアレイ11および光源からなる投写型
カラ−液晶表示装置において、光源側からマイクロレン
ズアレイ11、カラ−フィルタ−13、液晶層17、駆
動用スイッチングを具備した画素電極の順で構成され、
上記カラ−フィルタ−13とマイクロレンズアレイ11
のピッチに合わせた遮光層12とはマイクロレンズアレ
イ11と液晶層17を挟む対向基板16との間に形成し
た構成からなる。
うことなく、高品位で信頼性の高い投写型カラ−液晶表
示装置を提供することを目的とする。 【構成】 液晶パネル14、モザイク状カラ−フィルタ
−13、各画素に対応するマイクロレンズ111を備え
たマイクロレンズアレイ11および光源からなる投写型
カラ−液晶表示装置において、光源側からマイクロレン
ズアレイ11、カラ−フィルタ−13、液晶層17、駆
動用スイッチングを具備した画素電極の順で構成され、
上記カラ−フィルタ−13とマイクロレンズアレイ11
のピッチに合わせた遮光層12とはマイクロレンズアレ
イ11と液晶層17を挟む対向基板16との間に形成し
た構成からなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は投写型カラ−液晶表示装
置に関する。特に透過型のマトリックス型液晶表示パネ
ル、照明光を各画素に集光して表示を明るくするための
手段として用いるマイクロレンズアレイを組み合わせて
なる投写型カラ−液晶表示装置に関するものである。
置に関する。特に透過型のマトリックス型液晶表示パネ
ル、照明光を各画素に集光して表示を明るくするための
手段として用いるマイクロレンズアレイを組み合わせて
なる投写型カラ−液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、投写型液晶表示装置は、CRTプ
ロジェクション装置にない軽量、設置調整の不要である
点が好まれて、普及し初めている。
ロジェクション装置にない軽量、設置調整の不要である
点が好まれて、普及し初めている。
【0003】投写型液晶表示装置は、液晶パネルの背後
から光を照射させスクリ−ン上にカラ−画像を投写する
装置である。カラ−表示を行なう方式としては、1枚
パネル方式と、3枚パネル方式とが知られている。1
枚パネル方式では、1枚の液晶パネルに各々の赤(以
下、Rと記す)、緑(以下、Gと記す)、青(以下、B
と記す)のモザイク状のカラ−フィルタ−を対応させて
配置することによりカラ−表示が行われる。一方、3枚
パネル方式ではカラ−表示を行なうにはR、G、Bに対
応した液晶パネルが必要であり、かつ3色の画像を重ね
合わせるための光学系が必要である。したがって、1枚
パネル方式は3枚パネル方式と比べ小型化、軽量化が計
れ、且つ製造原価が安価であるという利点を有してい
る。しかし、1枚パネル方式でカラ−表示を行なう場
合、3枚パネル方式と同じ解像度を得るには、1枚のパ
ネルに形成すべき画素数を3倍にする必要があり、1つ
1つの画素の面積を1/3にしなければならない。それ
に伴い液晶パネルにおける表示に寄与する領域に占める
割合である開口率が小さくなり、同じ光源を用いても表
示画面が暗くなるという課題を有している。
から光を照射させスクリ−ン上にカラ−画像を投写する
装置である。カラ−表示を行なう方式としては、1枚
パネル方式と、3枚パネル方式とが知られている。1
枚パネル方式では、1枚の液晶パネルに各々の赤(以
下、Rと記す)、緑(以下、Gと記す)、青(以下、B
と記す)のモザイク状のカラ−フィルタ−を対応させて
配置することによりカラ−表示が行われる。一方、3枚
パネル方式ではカラ−表示を行なうにはR、G、Bに対
応した液晶パネルが必要であり、かつ3色の画像を重ね
合わせるための光学系が必要である。したがって、1枚
パネル方式は3枚パネル方式と比べ小型化、軽量化が計
れ、且つ製造原価が安価であるという利点を有してい
る。しかし、1枚パネル方式でカラ−表示を行なう場
合、3枚パネル方式と同じ解像度を得るには、1枚のパ
ネルに形成すべき画素数を3倍にする必要があり、1つ
1つの画素の面積を1/3にしなければならない。それ
に伴い液晶パネルにおける表示に寄与する領域に占める
割合である開口率が小さくなり、同じ光源を用いても表
示画面が暗くなるという課題を有している。
【0004】この課題を解決する手段としてマイクロレ
ンズなどの集光体を液晶表示装置に適用し、照明光を画
素部分に集光して表示画面の明るさを向上させる技術が
特開平4−30140号公報に開示されている。特開平
4−30140号公報には、駆動用スイッチング素子を
具備した画素電極を形成したアレイ基板と対向電極を形
成した対向基板との間に液晶層を介在させたマトリック
ス型液晶パネルのR、G、Bの各画素電極に対応し、且
つ液晶層を挟む対向基板の液晶側に形成されたモザイク
状カラ−フィルタ−、各画素に対応するマイクロレンズ
を備えたマイクロレンズアレイおよび光源から構成され
ており、マイクロレンズにより照明光が開口部の画素電
極に集光されるので表示画面の明るさを向上させること
ができるものである。
ンズなどの集光体を液晶表示装置に適用し、照明光を画
素部分に集光して表示画面の明るさを向上させる技術が
特開平4−30140号公報に開示されている。特開平
4−30140号公報には、駆動用スイッチング素子を
具備した画素電極を形成したアレイ基板と対向電極を形
成した対向基板との間に液晶層を介在させたマトリック
ス型液晶パネルのR、G、Bの各画素電極に対応し、且
つ液晶層を挟む対向基板の液晶側に形成されたモザイク
状カラ−フィルタ−、各画素に対応するマイクロレンズ
を備えたマイクロレンズアレイおよび光源から構成され
ており、マイクロレンズにより照明光が開口部の画素電
極に集光されるので表示画面の明るさを向上させること
ができるものである。
【0005】特開平4−30140号公報に記載されて
いる液晶パネル部を詳細に図2に基づいて説明する。す
なわち、光源から照明光は偏光板を透過して、マイクロ
レンズアレイ21に入射し、次に液晶パネル22を透過
することにより画像表示をするものである。液晶パネル
22は、駆動用配線231とこの駆動用配線231に接
続された駆動用スイッチィング素子(図示せず)を付加
された画素電極232を形成したガラス基板233から
なるアレイ基板23とR、G、Bの各画素電極232
R、232G、232Bに対応するカラ−フィルタ−2
41R、241G、241Bからなるモザイク状カラ−
フィルタ−241を内蔵し対向電極242を形成したガ
ラス基板243からなる対向基板24との間に液晶層2
5を介在させた構造からなっている。本従来例におい
て、アレイ基板23にはスイッチィング素子に用いた薄
膜トランジスタ(以下、TFTと記す)のゲ−ト絶縁膜
234を図示している。対向基板24には液晶が動作さ
れない画素232以外の部分を遮光するブラックマトリ
ックス244が具備されている。また、液晶分子を配列
させる配向膜26がアレイ基板23と対向基板24に形
成されている。
いる液晶パネル部を詳細に図2に基づいて説明する。す
なわち、光源から照明光は偏光板を透過して、マイクロ
レンズアレイ21に入射し、次に液晶パネル22を透過
することにより画像表示をするものである。液晶パネル
22は、駆動用配線231とこの駆動用配線231に接
続された駆動用スイッチィング素子(図示せず)を付加
された画素電極232を形成したガラス基板233から
なるアレイ基板23とR、G、Bの各画素電極232
R、232G、232Bに対応するカラ−フィルタ−2
41R、241G、241Bからなるモザイク状カラ−
フィルタ−241を内蔵し対向電極242を形成したガ
ラス基板243からなる対向基板24との間に液晶層2
5を介在させた構造からなっている。本従来例におい
て、アレイ基板23にはスイッチィング素子に用いた薄
膜トランジスタ(以下、TFTと記す)のゲ−ト絶縁膜
234を図示している。対向基板24には液晶が動作さ
れない画素232以外の部分を遮光するブラックマトリ
ックス244が具備されている。また、液晶分子を配列
させる配向膜26がアレイ基板23と対向基板24に形
成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例に示し
た投写型カラ−液晶表示装置においては、光源の輝度を
上げた場合、マイクロレンズアレイ21で集光している
のでカラ−フィルタ−24が照射光を吸収し発熱するた
め退色するという課題を有している。特に解像度を上げ
るために画素数を大きくした場合、1つの画素面積が小
さくなり開口率が低下するのでマイクロレンズアレイ2
1で集光するとカラ−フィルタ−241の発熱量が大き
くなり、さらに退色しやすくなるという課題を有してい
る。
た投写型カラ−液晶表示装置においては、光源の輝度を
上げた場合、マイクロレンズアレイ21で集光している
のでカラ−フィルタ−24が照射光を吸収し発熱するた
め退色するという課題を有している。特に解像度を上げ
るために画素数を大きくした場合、1つの画素面積が小
さくなり開口率が低下するのでマイクロレンズアレイ2
1で集光するとカラ−フィルタ−241の発熱量が大き
くなり、さらに退色しやすくなるという課題を有してい
る。
【0007】したがって、本発明の目的は、1枚パネル
方式において画面の明るさを損なうことなく、高品位で
信頼性の高い投写型カラ−液晶表示装置を提供すること
である。
方式において画面の明るさを損なうことなく、高品位で
信頼性の高い投写型カラ−液晶表示装置を提供すること
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかる投写型カラ−液晶表示装置を以下に説
明する。すなわち、駆動用スイッチング素子を具備した
画素電極を形成したアレイ基板と対向電極を形成した対
向基板との間に液晶層を介在させたマトリックス型液晶
パネルのR、G、Bの各画素電極に対応するモザイク状
カラ−フィルタ−と、各画素に対応するマイクロレンズ
を備えたマイクロレンズアレイと、および光源を有する
投写型カラ−液晶表示装置であって、光源側からマイク
ロレンズアレイ、カラ−フィルタ−、マトリックス型液
晶パネルの順で構成され、さらに上記カラ−フィルタ−
と上記マイクロレンズアレイのピッチに合わせた遮光層
をマイクロレンズアレイと液晶層を挟む上記マトリック
ス型液晶パネルの対向基板との間に形成することにより
実現できるものである。
に本発明にかかる投写型カラ−液晶表示装置を以下に説
明する。すなわち、駆動用スイッチング素子を具備した
画素電極を形成したアレイ基板と対向電極を形成した対
向基板との間に液晶層を介在させたマトリックス型液晶
パネルのR、G、Bの各画素電極に対応するモザイク状
カラ−フィルタ−と、各画素に対応するマイクロレンズ
を備えたマイクロレンズアレイと、および光源を有する
投写型カラ−液晶表示装置であって、光源側からマイク
ロレンズアレイ、カラ−フィルタ−、マトリックス型液
晶パネルの順で構成され、さらに上記カラ−フィルタ−
と上記マイクロレンズアレイのピッチに合わせた遮光層
をマイクロレンズアレイと液晶層を挟む上記マトリック
ス型液晶パネルの対向基板との間に形成することにより
実現できるものである。
【0009】
【作用】本発明の投写型カラ−液晶表示装置においては
液晶パネルへの照明光は平行光線に比較的近いので、マ
イクロレンズアレイを最適設計を施すことにより集光さ
れた光はマイクロレンズに対応する各画素に照射されよ
うにすることができる。したがって、マイクロレンズを
透過した照明光は、集光される前にカラ−フィルタ−で
分光され光の吸収発熱を低減することができるので高温
のよるカラ−フィルタ−の退色を防止することができる
ものである。
液晶パネルへの照明光は平行光線に比較的近いので、マ
イクロレンズアレイを最適設計を施すことにより集光さ
れた光はマイクロレンズに対応する各画素に照射されよ
うにすることができる。したがって、マイクロレンズを
透過した照明光は、集光される前にカラ−フィルタ−で
分光され光の吸収発熱を低減することができるので高温
のよるカラ−フィルタ−の退色を防止することができる
ものである。
【0010】カラ−フィルタ−の遮光層は、マイクロレ
ンズ間の境界領域の照明光が隣接する画素に照明されな
いように具備しており、照明光は平行光線に比較的近い
ので遮光層の幅は狭くしても色度の変化を防止できるも
のである。
ンズ間の境界領域の照明光が隣接する画素に照明されな
いように具備しており、照明光は平行光線に比較的近い
ので遮光層の幅は狭くしても色度の変化を防止できるも
のである。
【0011】
【実施例】以下に本発明の実施例を図1に基づいて説明
する。図1は、実施例の液晶パネルの要部構成の断面を
示す図である。すなわち、光源から照明光は偏光板を透
過して、マイクロレンズアレイ11に入射し、次に遮光
層12を具備したカラ−フィルタ−13を透過しR、
G、B光となり、液晶パネル14を透過することにより
画像表示をするものである。
する。図1は、実施例の液晶パネルの要部構成の断面を
示す図である。すなわち、光源から照明光は偏光板を透
過して、マイクロレンズアレイ11に入射し、次に遮光
層12を具備したカラ−フィルタ−13を透過しR、
G、B光となり、液晶パネル14を透過することにより
画像表示をするものである。
【0012】液晶パネル14は、駆動用配線151と駆
動用配線151に接続された駆動用スイッチィング素子
(図示せず)を付加された画素電極152を形成された
ガラス基板153からなるアレイ基板15と対向電極1
61を形成したガラス基板162からなる対向基板16
との間に液晶層17を介在させた構造からなっている。
動用配線151に接続された駆動用スイッチィング素子
(図示せず)を付加された画素電極152を形成された
ガラス基板153からなるアレイ基板15と対向電極1
61を形成したガラス基板162からなる対向基板16
との間に液晶層17を介在させた構造からなっている。
【0013】本実施例において、アレイ基板15にはス
イッチィング素子に用いた薄膜トランジスタ(以下TF
Tと記す)のゲ−ト絶縁膜154を図示している。対向
基板16には液晶が動作されない画素152以外の部分
を遮光するブラックマトリックス163が具備されてい
る。また、液晶分子を配列させる配向膜18がアレイ基
板15と対向基板16に形成されている。
イッチィング素子に用いた薄膜トランジスタ(以下TF
Tと記す)のゲ−ト絶縁膜154を図示している。対向
基板16には液晶が動作されない画素152以外の部分
を遮光するブラックマトリックス163が具備されてい
る。また、液晶分子を配列させる配向膜18がアレイ基
板15と対向基板16に形成されている。
【0014】これに対して、カラ−フィルタ−13は
R、G、Bを表示する画素電極152R、152G、1
52Bに対応するマイクロレンズ111R、111G、
111Bの出射側にR、G、Bに対応するモザイク状の
カラ−フィルタ−13R、13G、13Bを設けてい
る。カラ−フィルタ−13には隣接するマイクロレンズ
111の境界部分を遮光するため遮光層12を具備して
いる。
R、G、Bを表示する画素電極152R、152G、1
52Bに対応するマイクロレンズ111R、111G、
111Bの出射側にR、G、Bに対応するモザイク状の
カラ−フィルタ−13R、13G、13Bを設けてい
る。カラ−フィルタ−13には隣接するマイクロレンズ
111の境界部分を遮光するため遮光層12を具備して
いる。
【0015】次に本実施例の動作を(図1)に従って説
明する。光源から出射された光はフィ−ルドレンズによ
り主光線が平行となり、マイクロレンズ111で集光さ
れ且つカラ−フィルタ−13により入射光はR、G、B
の3色に着色される。次にTFTによって制御される画
素電極152と対向電極161との間に印加される電圧
による映像信号に応じて強度変調を受け、その後投写レ
ンズによってスクリ−ン上に拡大投写されるものであ
る。
明する。光源から出射された光はフィ−ルドレンズによ
り主光線が平行となり、マイクロレンズ111で集光さ
れ且つカラ−フィルタ−13により入射光はR、G、B
の3色に着色される。次にTFTによって制御される画
素電極152と対向電極161との間に印加される電圧
による映像信号に応じて強度変調を受け、その後投写レ
ンズによってスクリ−ン上に拡大投写されるものであ
る。
【0016】上記構成においては、レンズアレイに入射
される光は平行光に比較的近いので入射光のほとんどは
対応する画素に出射される。したがって、遮光層12の
遮光面積はマイクロレンズ111の境界領域の部分だけ
で良く、ブラックマトリックス163の遮光面積より遥
かに小さい面積で十分である。また、カラ−フィルタ−
13に照射される光のパワ−密度はカラ−フィルタ−を
液晶パネル内に内蔵した場合に比べ大幅に低減できるの
でカラ−フィルタ−の退色による光学特性の劣化を防止
することができるものである。
される光は平行光に比較的近いので入射光のほとんどは
対応する画素に出射される。したがって、遮光層12の
遮光面積はマイクロレンズ111の境界領域の部分だけ
で良く、ブラックマトリックス163の遮光面積より遥
かに小さい面積で十分である。また、カラ−フィルタ−
13に照射される光のパワ−密度はカラ−フィルタ−を
液晶パネル内に内蔵した場合に比べ大幅に低減できるの
でカラ−フィルタ−の退色による光学特性の劣化を防止
することができるものである。
【0017】液晶パネル14の表示モ−ドとしてはツイ
ストネマッテックモ−ドが一般的であり、偏光板はマイ
クロレンズアレイ11の光線の入射側と液晶パネル14
の出射側に通常配置される。高輝度光源を用いる場合に
は、偏光板の光吸収に伴う温度上昇が液晶パネル14の
動作特性およびカラ−フィルタ−13の光学特性に影響
を与えるので、液晶パネル14ならびにマイクロレンズ
アレイ11に直接貼り合わせない方が良い。
ストネマッテックモ−ドが一般的であり、偏光板はマイ
クロレンズアレイ11の光線の入射側と液晶パネル14
の出射側に通常配置される。高輝度光源を用いる場合に
は、偏光板の光吸収に伴う温度上昇が液晶パネル14の
動作特性およびカラ−フィルタ−13の光学特性に影響
を与えるので、液晶パネル14ならびにマイクロレンズ
アレイ11に直接貼り合わせない方が良い。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように本発明にかかる投写型
カラ−液晶表示装置は、画面が明るく且つ信頼性の優れ
た装置が得られ、また1枚パネル方式であるため装置の
小型化、軽量化が計れるという効果を有している。
カラ−液晶表示装置は、画面が明るく且つ信頼性の優れ
た装置が得られ、また1枚パネル方式であるため装置の
小型化、軽量化が計れるという効果を有している。
【図1】本発明の一実施例の投射型カラ−液晶表示装置
の要部構成断面図
の要部構成断面図
【図2】従来例の投射型カラ−液晶表示装置の要部断面
構成図
構成図
11 マイクロレンズアレイ 12 遮光層 13 カラ−フィルタ− 14 液晶パネル 15 アレイ基板 16 対向基板 17 液晶層 18 配向膜 13B B用カラ−フィルタ− 13G G用カラ−フィルタ− 13R R用カラ−フィルタ− 111 マイクロレンズ 111R R用マイクロレンズ 111G R用マイクロレンズ 111B B用マイクロレンズ 151 駆動用配線 152 画素電極 152R R用画素電極 152G G用画素電極 152B B用画素電極 153 ガラス基板 154 ゲ−ト絶縁膜 161 対向電極 162 ガラス基板 163 ブラックマトリックス
Claims (1)
- 【請求項1】 駆動用スイッチング素子を具備した画素
電極を形成したアレイ基板と対向電極を形成した対向基
板との間に液晶層を介在させたマトリックス型液晶パネ
ルの赤、緑、青の各画素電極に対応するモザイク状カラ
−フィルタ−と、各画素に対応するマイクロレンズを備
えたマイクロレンズアレイと、光源を有する投写型カラ
−液晶表示装置であって、光源側から上記マイクロレン
ズアレイ、上記カラ−フィルタ−、上記マトリックス型
液晶パネルの順で構成され、さらに上記カラ−フィルタ
−とマイクロレンズアレイのピッチに合わせた遮光層を
マイクロレンズアレイと液晶層を挟む上記マトリックス
型液晶パネルの対向基板との間に形成することを特徴と
する投写型カラ−液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4295614A JPH06148627A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 投写型カラー液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4295614A JPH06148627A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 投写型カラー液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06148627A true JPH06148627A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17822912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4295614A Pending JPH06148627A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 投写型カラー液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06148627A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2737799A1 (fr) * | 1995-08-11 | 1997-02-14 | Thomson Multimedia Sa | Perfectionnement au dispositif d'affichage comportant un systeme d'eclairage arriere fournissant une lumiere collimatee |
US5682215A (en) * | 1994-12-22 | 1997-10-28 | Sony Corporation | Color display device with light incident substrate having color filters on the outside and microlenses on the inside surface |
US6295107B1 (en) * | 1997-11-07 | 2001-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display with shielding layer for passing parallel rays of light into micro-lens array |
JP2006502447A (ja) * | 2002-10-10 | 2006-01-19 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 表示装置用時差補償カラーフィルタ及びブラックマスク |
-
1992
- 1992-11-05 JP JP4295614A patent/JPH06148627A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5682215A (en) * | 1994-12-22 | 1997-10-28 | Sony Corporation | Color display device with light incident substrate having color filters on the outside and microlenses on the inside surface |
FR2737799A1 (fr) * | 1995-08-11 | 1997-02-14 | Thomson Multimedia Sa | Perfectionnement au dispositif d'affichage comportant un systeme d'eclairage arriere fournissant une lumiere collimatee |
EP0762181A1 (fr) * | 1995-08-11 | 1997-03-12 | THOMSON multimedia | Perfectionnement au dispositif d'affichage comportant un système d'éclairage arrière fournissant une lumière collimatée |
US5990993A (en) * | 1995-08-11 | 1999-11-23 | Thomson Multimedia S.A. | Display device having a backlighting system supplying collimated light |
US6295107B1 (en) * | 1997-11-07 | 2001-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display with shielding layer for passing parallel rays of light into micro-lens array |
JP2006502447A (ja) * | 2002-10-10 | 2006-01-19 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 表示装置用時差補償カラーフィルタ及びブラックマスク |
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