WO2007013318A1 - 表示装置 - Google Patents

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Takaya Kumaki
Syuichi Yamaya
Keiichi Nagano
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Nippon Seiki Co., Ltd.
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    • G02F2201/083—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 light absorbing layer infrared absorbing

Definitions

  • the present invention relates to a display device, and is particularly suitable for a display device that transmits a liquid crystal display element to emit a display image.
  • the display 2 transmits the illumination light emitted from the light source A to the liquid crystal display element B, and outputs the transmitted light as a display image L1.
  • the display image L1 emitted from the liquid crystal display element B is projected onto the three windshields by being reflected while being magnified by the concave mirror C.
  • the driver 4 can visually recognize the projected display image L1 as a virtual image V superimposed on the landscape.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 63-9041
  • Patent Document 2 JP-A-9 15555
  • the above-described display device needs to be able to visually recognize the virtual image V even in the daylight or other state of the windshield 3, so that the light source A that emits light with high brightness and the light source A It is necessary to efficiently emit the illumination light (display image L) up to three windshields.
  • the display image L1 may be required to be displayed in a plurality of display colors at the same time or in a switched manner from the viewpoints of preference, productability, and design.
  • a light source that emits white illumination light is used as the light source A, and a colored layer such as a color filter is provided in the optical path between the light source A force and the windshield 3, and the white illumination light is applied to a desired color.
  • the white illumination light is applied to a desired color.
  • red, green and blue contained in white illumination light If there is a color that is not used, the temperature of the liquid crystal display element B rises because light in the wavelength range indicating the color is blocked by the colored layer, and the liquid crystal display element B is not used for this display. There was a problem that it could deteriorate and shorten the service life.
  • the object of the present invention has been made by paying attention to the above-described problems, and suppresses the temperature rise of the liquid crystal display element even when a high-luminance light source is used. It is to provide a display device that can be used.
  • a display device of the present invention includes a liquid crystal display element having a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed in a pair of translucent substrates, and a liquid crystal display disposed behind the liquid crystal display element.
  • a light source that emits white illumination light toward the element, and is disposed between the liquid crystal display element and the light source, and has a light transmittance of 50% in a predetermined wavelength region indicating a color that is not used for display among the three primary colors.
  • the following filter is provided.
  • the filter is characterized in that light transmittance is 1% or less in a main wavelength region indicating a color not used for display among the three primary colors.
  • the filter is not used for display among the three primary colors on one surface of the translucent substrate!
  • a first trimming layer having a characteristic that the light transmittance is 50% or less in the predetermined wavelength range indicating a color is formed.
  • the first trimming layer has a characteristic that light transmittance is 1% or less in a main wavelength region indicating a color not used for display among the three primary colors.
  • the filter has a second trimming characteristic that light transmittance is 50% or less in another predetermined wavelength region indicating a color used for display among the three primary colors on the other surface of the substrate. A layer is formed.
  • the present invention relates to a display device that emits a display image by transmitting and illuminating a liquid crystal display element with illumination light from a light source, even when a high-luminance light source is used, Can be suppressed.
  • FIG. 1 is a side view showing a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a trimming filter in the same display device.
  • FIG. 3 is a diagram showing a transmission characteristic of a trimming filter in the display device same as above.
  • FIG. 4 is a diagram showing a spectral radiance of light emitted from a light emitting diode in the display device.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a head-up display showing a conventional example.
  • FIG. 6 is a side view showing the conventional example.
  • the head-up display reflects the display image projected by the display device provided on the dashboard of the vehicle toward the driver by the windshield and displays a virtual image. It should be noted that a powerful display device can display red or green as a display color simultaneously or by switching.
  • the display device 20 includes a light emitting diode (light source) 22 provided in a housing 21, a lens ray 23, a self-wire substrate 24, and a trimming finalizer (finoleter) 25.
  • the liquid crystal display element 26, the cold mirror 27, and the concave mirror 28 are mainly configured.
  • the housing 21 also serves as a light-shielding synthetic resin material, and is provided with an opening 21a that opens an upper portion (front glass side) where the concave mirror 28 is disposed. Further, in the housing 21, a light shielding wall 21 b is formed integrally with the housing 21 to prevent the sunlight from entering a liquid crystal display element 26 described later and the virtual image V from becoming visible (wash-out).
  • the housing 21 is provided with a translucent cover 21c made of a translucent synthetic resin material (for example, acrylic) so as to close the opening 21a.
  • the light emitting diode 22 for example, a chip LED can be applied and mounted on the surface of the wiring board 24 on the lens array 23 side. Further, the light emitting diode 22 has a narrow directivity (20 to 30 degrees in the present embodiment), and is provided at a position corresponding to the spherical surface of the lens array 23, respectively. In this case, two light emitting diodes 22 that emit white light are used.
  • the lens array 23 is made of a light-transmitting synthetic resin material (for example, acrylic) and is provided in the housing 21.
  • the lens array 23 is formed with a plurality of similarly convex spherical surfaces (convex portions) 23a corresponding to the respective light emitting diodes 22.
  • the spherical surface 23a refracts illumination light from the light emitting diodes 22 to illuminate a member to be illuminated. Uniform illumination for the LCD device 26 Light can be irradiated.
  • the wiring substrate 24 is preferably an aluminum substrate having high thermal conductivity, and is provided on the rear side of the liquid crystal display element 26 in the housing 21 so as to be parallel to the lens array 23 at a predetermined interval.
  • the wiring board 24 mounts at least electronic components such as the light emitting diodes 22 and is provided with wiring for supplying power to the electronic components.
  • the predetermined interval differs depending on the directivity of the light emitting diode 22 and the spherical shape of the lens array 23, and is selected such that there is no unevenness in luminance.
  • the trimming filter 25 is disposed between the light-emitting diode 22 and the liquid crystal display element 26, and as shown in FIG. 2, the upper surface of the translucent glass substrate (substrate) 25a (the surface on the liquid crystal display element 26 side) ), The first trimming layer 25b is formed, and the second trimming layer 25c is formed on the lower surface of the glass substrate 25a (the surface on the light emitting diode 22 side).
  • the first trimming layer 25b is not used for display among the three primary colors (red, green and blue)! / And has a transmittance of 50% or less in the first wavelength range (480 nm or less) within the wavelength range indicating blue. Yes, it has a transmission characteristic to transmit light in the wavelength range indicating red and green used for display.
  • the second trimming layer 25c has a light transmittance of 50% or less in the second wavelength range (580 nm to 600 nm) in the wavelength range indicating red and green used for display, and other than the second wavelength range. It has the transmission characteristic which permeate
  • the white illumination light emitted from the light-emitting diode 22 is transmitted through the trimming filter 25, whereby the first wavelength band component and the second wavelength band component indicating blue are removed and the liquid crystal is removed.
  • the display element 26 is irradiated. For this reason, the light in the wavelength region showing the blue color emitted to the liquid crystal display element 26 can be reduced by passing through the trimming filter 25. Further, by reducing the light in the second wavelength range irradiated to the liquid crystal display element 26, when the display image L is displayed in red, the red color is made slightly stronger than when the trimming filter 25 is not used. Color correction can be performed.
  • the liquid crystal display element 26 is displayed on the front surface of a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed in a pair of translucent substrates. A color filter having a red layer and a green layer provided according to the pixel is provided. In addition, polarizing films (polarizing members) are attached to the front and rear surfaces of the liquid crystal display element 26.
  • the liquid crystal display element 26 is provided in the housing 21 and is provided at a position where illumination light from a light emitting diode 22 provided behind the liquid crystal display element 26 reaches via the lens array 23 and the trimming filter 25. The illumination light transmitted through the liquid crystal display element 26 is emitted to the cold mirror 27 as a display image.
  • the liquid crystal display element 26 includes, for example, an arithmetic circuit (not shown) for measuring the vehicle speed and the engine speed based on the output signals of the vehicle speed sensor and the engine rotation sensor force provided in the vehicle A, and the calculation result.
  • the measured values of the speed of the vehicle A and the engine speed can be expressed as numerical values by a liquid crystal drive circuit (not shown) for driving the liquid crystal.
  • the liquid crystal display element 26 is a TFT type, and can switch between red and green display colors.
  • the cold mirror 27 is composed of a glass substrate and a reflective film formed by vapor deposition on the glass substrate surface, and is provided with an inclination of 45 degrees with respect to the optical axis of the light emitting diode 22.
  • the reflective film of the cold mirror 27 has a characteristic of transmitting only infrared rays and reflecting visible rays and ultraviolet rays. That is, the display image L transmitted through the liquid crystal display element 26 is reflected by the cold mirror 27 toward the concave mirror 28 with a direct force.
  • infrared rays are not incident on the liquid crystal display element 26 because they pass through the cold mirror 27.
  • the temperature rise can be suppressed and deterioration of the liquid crystal display element 26 can be suppressed.
  • the concave mirror 28 is provided in the housing 21 below the opening 21a, and reflects the display image L projected through the liquid crystal display element 26 and the cold mirror 27 to the windshield side. Is provided so that the angle can be adjusted so that the display image L can be easily seen.
  • the concave mirror 28 is formed of a reflecting surface having a predetermined curvature in order to enlarge and display the display image L on the windshield.
  • the powerful display device 20 includes a liquid crystal display element 26, a light emitting diode 22 that is disposed behind the liquid crystal display element 26 and emits white illumination light toward the liquid crystal display element 26, and a liquid crystal display element 26. Between the first and second light emitting diodes 22 and is not used for display among the three primary colors on one surface of the translucent glass substrate 25a! /, In the first wavelength range showing blue! Transparent And a trimming filter 25 formed with a first trimming layer 25b having a characteristic of a rate of 50% or less. The first trimming layer 25b is not used for display among the three primary colors, and has a characteristic that the light transmittance is 1% or less in the main wavelength region showing blue.
  • the trimming filter 25 it is possible to reduce light in a wavelength region that is not used for display irradiated on the liquid crystal display element 26 and does not transmit through the liquid crystal display element 26. It is possible to suppress the deterioration of the liquid crystal display element 26 by suppressing the temperature rise of the element 26.
  • the trimming filter 25 is formed on the other surface of the glass substrate 25a, and has a characteristic that light transmittance is 50% or less in the second wavelength region indicating a color used for display among the three primary colors.
  • the second trimming layer 25c having the above, a desired color different from the light emission color emitted from the light emitting diode 22 (redness is increased more than the light emission color) while suppressing a significant decrease in luminance. Display color L) can be output.
  • the single trimming filter 25 is formed by forming the first and second trimming layers 25b and 25c on the glass substrate 25a, respectively, so that a plurality of different wavelengths can be obtained without increasing the number of parts. As a result, the amount of light applied to the liquid crystal display element 26 can be reduced.
  • the power of the head-up display in which the display image L is projected onto the windshield and the driver visually recognizes the display image is taken as an example.
  • the present invention projects the display image L onto a dedicated compiler, for example.
  • the present invention can also be applied to a display device that directly looks at a head-up display or a liquid crystal display element.
  • the display color of the display image L blue is not used for display, and the power indicating the color is red among the three primary colors! /, And green is not used for display.
  • the characteristics of the first trimming layer 25b in the trimming filter 25, which may be different, are selected according to the color that is not used for display.
  • the characteristics of the second trimming layer 25c in the trimming filter 25 may be selected and the color may be adjusted.
  • the present invention is applied to a display device that emits a display image by transmitting and illuminating a liquid crystal display element.

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Abstract

　高輝度発光の光源を使用する場合であっても、液晶表示素子の温度上昇を抑制することが可能な表示装置を提供する。表示装置２０は、一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルを有する液晶表示素子２６と、液晶表示素子２６の後方に配置され液晶表示素子２６に向けて白色の照明光を照射する光源（発光ダイオード）２２と、液晶表示素子２６と光源２２との間に配置され、三原色のうち表示に用いられない色を示す所定波長域において光の透過率が５０％以下であるフィルタ（トリミングフィルタ）２５と、を備えてなる。

Description

明 細 書
表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、表示装置に関するものであり、特に、液晶表示素子を透過照明して表 示像を発する表示装置に好適である。
背景技術
[0002] 従来より、特許文献 1, 2に示すような、ヘッドアップディスプレイなる表示装置が種 々に提案されていた。これらの表示装置には、図 5に示すように、車両のダッシュボー ド 1に設けられた表示器 2が投射する表示像 L1をフロントガラス 3によって運転者 4の 方向に反射させ、虚像 Vを投影するものがある。
[0003] また、表示器 2は、図 6に示すように、光源 Aが発する照明光を液晶表示素子 Bに透 過させて、その透過光を表示像 L1として出力する。また、液晶表示素子 Bから発する 表示像 L1は、凹面鏡 Cにて拡大されつつ反射されることによって、フロントガラス 3面 に投影される。運転者 4は、投影される表示像 L1を虚像 Vとして、風景に重畳させて 視認できる。
特許文献 1 :実開昭 63— 9041号公報
特許文献 2：特開平 9 15555号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 上述する表示装置は、昼間など明る!/、状態のフロントガラス 3であっても、虚像 Vを 視認できる必要があるため、高輝度にて発光する光源 Aと、この光源 Aからの照明光 (表示像 L)をフロントガラス 3面まで効率よく出射する必要がある。
[0005] また、表示像 L1は、好みや商品性，デザイン性の観点から、複数の表示色にて同 時にあるいは切り替えて表示されることが求められる場合がある。この場合、光源 Aと して白色の照明光を照射するものを用い、光源 A力 フロントガラス 3までの間の光路 にカラーフィルタ等の有色層を設けて、白色の照明光を所望の色味に変換するもの があった。しかしながら、白色の照明光に含まれる赤色，緑色及び青色のうち表示に 用いられな 、色がある場合には、この表示に用いられな 、色を示す波長域の光が有 色層にて遮られることで液晶表示素子 Bの温度が上昇し、液晶表示素子 Bが劣化し て寿命の短縮を招くおそれがあるという問題点があった。
[0006] そこで本発明の目的は、上述した問題点にっ ヽて着目してなされたものであって、 高輝度発光の光源を使用する場合であっても、液晶表示素子の温度上昇を抑制す ることが可能な表示装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明の表示装置は、前記課題を解決するために、一対の透光性基板に液晶を 封入した液晶セルを有する液晶表示素子と、前記液晶表示素子の後方に配置され 前記液晶表示素子に向けて白色の照明光を照射する光源と、前記液晶表示素子と 前記光源との間に配置され、三原色のうち表示に用いられない色を示す所定波長域 において光の透過率が 50%以下であるフィルタと、を備えてなることを特徴とする。
[0008] また、前記フィルタは、三原色のうち表示に用いられない色を示す主波長域におい て光の透過率が 1%以下であることを特徴とする。
[0009] また、前記フィルタは、透光性の基板の一方の面に、三原色のうち表示に用いられ な！、色を示す前記所定波長域にぉ 、て光の透過率が 50%以下である特性を有する 第一のトリミング層が形成されてなることを特徴とする。
[0010] また、前記第一のトリミング層は、三原色のうち表示に用いられない色を示す主波 長域において光の透過率が 1%以下である特性を有することを特徴とする。
[0011] また、前記フィルタは、前記基板の他方の面に、三原色のうち表示に用いられる色 を示す他の所定波長域において光の透過率が 50%以下である特性を有する第二の トリミング層が形成されてなることを特徴とする。
発明の効果
[0012] 本発明は、光源からの照明光によって液晶表示素子を透過照明して表示像を発す る表示装置に関して、高輝度発光の光源を使用する場合であっても、液晶表示素子 の温度上昇を抑制することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の実施の形態の表示装置を示す側面図。 [図 2]同上表示装置におけるトリミングフィルタを示す図。
[図 3]同上表示装置におけるトリミングフィルタの透過特性を示す図。
[図 4]同上表示装置における発光ダイオードの発する光の分光放射輝度を示す図。
[図 5]従来例を示すヘッドアップディスプレイの概略構成図。
[図 6]同上従来例を示す側面図。
符号の説明
1 ダッシュボード、
2
3 フロントガラス
4 運転者
20 表示装置
21 ハウジング
21a 開口部
21b 遮光壁
21c 透光性カバー
22 発光ダイオード (光源）
23 レンズ レイ
23a 球面
24 配線基板
25 トリミングフィルタ（フィルタ）
25a ガラス基板 (基板）
25b 第一のトリミング層
25c 第二のトリミング層
26 液晶表示素子
27 コールドミラー
28 凹面鏡
A 光源
B 液晶表示素子 c 凹面鏡
LI 表示像
V 虚像
発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明の実施の形態としてヘッドアップディスプレイの表示装置に適用した ものを例に挙げて、添付図面に基づいて説明する。ヘッドアップディスプレイは、車 両のダッシュボードに設けられた表示装置が投射する表示像をフロントガラスによつ て運転者の方向に反射させ、虚像表示するものである。なお、力かる表示装置は、表 示色として、赤色表示と緑色表示とを同時にあるいは切り替えて表示可能なものとす る。
[0016] 表示装置 20は、図 1に示すように、ハウジング 21内に設けられる発光ダイオード（ 光源） 22と、レンズ レイ 23と、酉己線基板 24と、トリミングフイノレタ（フイノレタ） 25と、液 晶表示素子 26と、コールドミラー 27と、凹面鏡 28と、によって主に構成される。
[0017] ハウジング 21は、遮光性の合成樹脂材カもなり、凹面鏡 28の配設位置の上部（フ ロントガラス側）を開口する開口部 21aが設けられる。また、ハウジング 21内には、太 陽光が後述する液晶表示素子 26に入射し虚像 Vが見えに《なること (ゥォッシュアゥ ト）を防止する遮光壁 21bがハウジング 21と一体にして成形されている。また、ハウジ ング 21は、透光性の合成樹脂材 (例えばアクリル)からなる透光性カバー 21cが設け られ、開口部 21aを塞ぐようにして設けられている。
[0018] 発光ダイオード 22は、例えばチップ LEDが適用でき、レンズアレイ 23側の配線基 板 24面に搭載される。また、発光ダイオード 22は、指向性の狭いもの（本実施の形 態では 20度から 30度）が用いられており、レンズアレイ 23の球面に対応する位置に それぞれ設けられる。この場合、発光ダイオード 22は、白色に発光するものが 2つ用 いられて適用される。
[0019] レンズアレイ 23は、透光性の合成樹脂材 (例えば、アクリル)からなり、ハウジング 21 内に設けられる。レンズアレイ 23は、各発光ダイオード 22に対応して同様な凸形状 の球面（凸部） 23aを複数形成してなり、この球面 23aによって発光ダイオード 22から の照明光を屈折させて、被照明部材となる液晶表示素子 26に対してむらのない照明 光を照射することができる。
[0020] 配線基板 24は、熱伝導性の高!ヽアルミ基板が好適であり、レンズアレイ 23と所定 間隔お 、て平行になるようにハウジング 21内における液晶表示素子 26の後方側に 設けられる。配線基板 24は、少なくとも発光ダイオード 22などの電子部品を搭載する ものであり、前記電子部品に対して電源を供給するための配線を設けている。なお、 前記所定間隔は、発光ダイオード 22の指向性やレンズアレイ 23の球面形状によって 異なり、より輝度むらのないような間隔が選択される。
[0021] トリミングフィルタ 25は、発光ダイオード 22と液晶表示素子 26との間に配置され、図 2に示すように、透光性のガラス基板 (基板） 25aの上面 (液晶表示素子 26側の面）に 第一のトリミング層 25bが形成され、ガラス基板 25aの下面 (発光ダイオード 22側の面 )に第二のトリミング層 25cが形成されてなるものである。第一のトリミング層 25bは、三 原色 (赤色，緑色及び青色）のうち表示に用いられな!/、青色を示す波長域内の第一 の波長域 (480nm以下）において透過率が 50%以下であり、表示に用いられる赤色 及び緑色を示す波長域の光を透過する透過特性を有するものである。また、第二の トリミング層 25cは、表示に用いられる赤色及び緑色を示す波長域内の第二の波長 域（580nm〜600nm)において光の透過率が 50%以下であり前記第二の波長域 以外の波長域の光を透過する透過特性を有するものである。したがって、トリミングフ ィルタ 25は、図 3に示すような透過特性を有することとなる。トリミングフィルタ 25は、 特に、発光ダイオード 22から発せられる照明光の青色を示す波長域のうち最も輝度 の高い主波長域 (440nm前後）において（図 4参照）、光の透過率が 1%以下となつ ている。すなわち、発光ダイオード 22から発せられる白色の照明光は、トリミングフィ ルタ 25を透過することによって、青色を示す前記第一の波長域の成分と前記第二の 波長域の成分とが取り除かれて液晶表示素子 26へ照射されることとなる。そのため、 トリミングフィルタ 25を介することによって、液晶表示素子 26に照射される青色を示す 波長域の光を低減させることができる。また、液晶表示素子 26に照射される前記第 二の波長域の光が減少させることで、表示像 Lを赤色にて表示する場合、トリミングフ ィルタ 25を介さない場合よりも少し赤色を強くした色補正をすることができる。
[0022] 液晶表示素子 26は、一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの前面に表示 画素に応じて設けられる赤色層及び緑色層を有するカラーフィルタが配設されてなる ものである。また、液晶表示素子 26の前後面には偏光膜 (偏光部材)が貼着されて いる。液晶表示素子 26は、ハウジング 21内に設けられ、液晶表示素子 26の後方に 設けられる発光ダイオード 22からの照明光がレンズアレイ 23及びトリミングフィルタ 2 5を介して届く位置に設けられる。液晶表示素子 26を透過した照明光は、表示像しと してコールドミラー 27へ出射される。液晶表示素子 26は、例えば車両 Aに設けられる 車速センサやエンジン回転センサ力 の出力信号に基づ 、て車速，エンジン回転数 を計測する演算回路（図示しな ヽ)及びこの演算結果に基づ 、て液晶を駆動する液 晶駆動回路（図示しない）によって、車両 Aの速度，エンジン回転数の計測値を数値 として表すことができる。なお、液晶表示素子 26は、この場合 TFT方式のものが適用 され、赤色あるいは緑色の表示色の切替が可能である。
[0023] コールドミラー 27は、ガラス基板とこのガラス基板面に蒸着によって形成された反射 膜とからなるものであり、発光ダイオード 22の光軸に対して 45度傾いて設けられる。 コールドミラー 27の前記反射膜は、赤外線のみを透過し、可視光線及び紫外線を反 射する特性を有している。すなわち、液晶表示素子 26を透過した表示像 Lは、コー ルドミラ一 27によって凹面鏡 28に向力つて反射される。また、コールドミラー 27を使 用すること〖こよって、外光がハウジング 21内に入射する場合であっても、赤外線はコ 一ルドミラ一 27を透過するために液晶表示素子 26には入射せず、温度上昇を抑制 し液晶表示素子 26の劣化を抑制することができる。
[0024] 凹面鏡 28は、ハウジング 21内で開口部 21aの下部に設けられ、液晶表示素子 26 やコールドミラー 27を介して投射される表示像 Lをフロントガラス側に反射させるもの であり、運転者が表示像 Lを視認し易いように角度調節可能に設けられている。また 、凹面鏡 28は、表示像 Lを、フロントガラス上に拡大して表示させるために、所定の曲 率を有する反射面にて形成されて 、る。
[0025] 力かる表示装置 20は、液晶表示素子 26と、液晶表示素子 26の後方に配置され液 晶表示素子 26に向けて白色の照明光を照射する発光ダイオード 22と、液晶表示素 子 26と発光ダイオード 22との間に配置され、透光性のガラス基板 25aの一方の面に 三原色のうち表示に用いられな!/、青色を示す前記第一の波長域にお!、て光の透過 率が 50%以下である特性を有する第一のトリミング層 25bが形成されてなるトリミング フィルタ 25と、を備えるものである。また、第一のトリミング層 25bは、三原色のうち表 示に用いられな 、青色を示す主波長域にぉ 、て光の透過率が 1%以下である特性 を有するものである。
[0026] 上記の特徴から、トリミングフィルタ 25を介することによって、液晶表示素子 26に照 射される表示に用いられず液晶表示素子 26を透過しない波長域の光を低減させる ことができ、液晶表示素子 26の温度上昇を抑制して液晶表示素子 26の劣化を抑え ることが可能となる。
[0027] また、トリミングフィルタ 25が、ガラス基板 25aの他方の面に形成され、三原色のうち 表示に用いられる色を示す前記第二の波長域において光の透過率が 50%以下で ある特性を有する第二のトリミング層 25cを備えてなることによって、著しい輝度の低 下を抑制しながら、発光ダイオード 22から発せられた発光色とは異なる所望の色味（ 前記発光色よりも赤味を増した色)の表示像 Lを出力することができる。また、単一の トリミングフィルタ 25を、ガラス基板 25aにそれぞれ、第一，第二のトリミング層 25b, 2 5cが形成されてなる構成とすることで、部品点数を増加させることなぐ異なる複数の 波長域について液晶表示素子 26に照射される光の量を低減させることができる。
[0028] また、フロントガラスに表示像 Lを投影させて運転者が表示像を視認するヘッドアツ プディスプレイを例に挙げた力 本発明は、例えば、専用に設けられるコンパイナに 表示像 Lを投影させるヘッドアップディスプレイや液晶表示素子を直視する表示装置 であっても適用可能である。
[0029] また、上述の実施の形態では、表示像 Lの表示色について、青色が表示に用いら れな 、ものを示した力 三原色のうち赤色ある!/、は緑色が表示に用いられな 、もので あってもよぐトリミングフィルタ 25における第一のトリミング層 25bの特性は表示に用 Vヽられな ヽ色に応じて選択される。
[0030] また、上述の実施の形態では、表示像 Lの表示色について、トリミングフィルタ 25に よって赤味が増すように色を調整するものを示した力 例えば、緑色または青色が増 すようにトリミングフィルタ 25における第二のトリミング層 25cの特性を選択し、色調整 するものであってもよい。 産業上の利用可能性
本発明は、液晶表示素子を透過照明して表示像を発する表示装置に適用されるも

Claims

請求の範囲
[1] 一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルを有する液晶表示素子と、前記液 晶表示素子の後方に配置され前記液晶表示素子に向けて白色の照明光を照射す る光源と、前記液晶表示素子と前記光源との間に配置され、三原色のうち表示に用
V、られな 、色を示す所定波長域にぉ 、て光の透過率が 50%以下であるフィルタと、 を備えてなることを特徴とする表示装置。
[2] 前記フィルタは、三原色のうち表示に用いられない色を示す主波長域において光 の透過率が 1%以下であることを特徴とする請求項 1に記載の表示装置。
[3] 前記フィルタは、透光性の基板の一方の面に、三原色のうち表示に用いられない 色を示す前記所定波長域において光の透過率が 50%以下である特性を有する第 一のトリミング層が形成されてなることを特徴とする請求項 1に記載の表示装置。
[4] 前記第一のトリミング層は、三原色のうち表示に用いられない色を示す主波長域に おいて光の透過率が 1 %以下である特性を有することを特徴とする請求項 3に記載 の表示装置。
[5] 前記フィルタは、前記基板の他方の面に、三原色のうち表示に用いられる色を示す 他の所定波長域において光の透過率が 50%以下である特性を有する第二のトリミン グ層が形成されてなることを特徴とする請求項 3に記載の表示装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09222583A (ja) * 1996-02-16 1997-08-26 Asahi Glass Co Ltd ホログラフィック表示装置
JP2003344648A (ja) * 2002-05-22 2003-12-03 Canon Inc トリミングフィルター、該トリミングフィルターを有する光学系、光学的表示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09222583A (ja) * 1996-02-16 1997-08-26 Asahi Glass Co Ltd ホログラフィック表示装置
JP2003344648A (ja) * 2002-05-22 2003-12-03 Canon Inc トリミングフィルター、該トリミングフィルターを有する光学系、光学的表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3388884A1 (en) * 2013-12-27 2018-10-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display apparatus and display unit

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