JPH0769539B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- JPH0769539B2 JPH0769539B2 JP61267771A JP26777186A JPH0769539B2 JP H0769539 B2 JPH0769539 B2 JP H0769539B2 JP 61267771 A JP61267771 A JP 61267771A JP 26777186 A JP26777186 A JP 26777186A JP H0769539 B2 JPH0769539 B2 JP H0769539B2
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- crystal display
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F1/13—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 based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- 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
- G02F1/133528—Polarisers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶表示装置に関し、特に光の利用効率を向
上させ得る液晶表示装置に関するものである。
上させ得る液晶表示装置に関するものである。
従来の液晶表示装置の一例として、例えば、実公昭58−
46447号公報で示されているものがある。その構成を第
９図に示す。
46447号公報で示されているものがある。その構成を第
９図に示す。
第９図において、１は光源であり、この光は導光板２に
より、上方向に均一な光として散乱される。３は偏光板
であり、入射された光のうちＰ波（あるいはＳ波）のみ
を選択して出射する。ここで、Ｐ波とは入射面に対して
平行な偏光面（電気ベクトルの振動している平面）を持
つ直線偏光のことであり、Ｓ波とは入射面に対して垂直
な偏光面をもつ直線偏光のことである。
より、上方向に均一な光として散乱される。３は偏光板
であり、入射された光のうちＰ波（あるいはＳ波）のみ
を選択して出射する。ここで、Ｐ波とは入射面に対して
平行な偏光面（電気ベクトルの振動している平面）を持
つ直線偏光のことであり、Ｓ波とは入射面に対して垂直
な偏光面をもつ直線偏光のことである。
こうして偏光板３より出射された光は、液晶４に照射さ
れる。液晶４は例えばTN（twisted nematic）液晶で構
成される。この液晶４の両側には透明電極５が配置され
ており、この電極５の厚み方向に電位差を与えることに
よって、液晶４の配向状態を変化させ、入射した光の偏
光状態を変化させる。
れる。液晶４は例えばTN（twisted nematic）液晶で構
成される。この液晶４の両側には透明電極５が配置され
ており、この電極５の厚み方向に電位差を与えることに
よって、液晶４の配向状態を変化させ、入射した光の偏
光状態を変化させる。
例えば、入射した光がＰ波である場合、電位差が与えら
れていないとすると、液晶４を通る間に偏光面が90°回
転してＳ波となって出射されるが、電位差が与えられる
と液晶４の配向状態が変化することにより、偏光面は回
転しなくなりＰ波のまま出射される。
れていないとすると、液晶４を通る間に偏光面が90°回
転してＳ波となって出射されるが、電位差が与えられる
と液晶４の配向状態が変化することにより、偏光面は回
転しなくなりＰ波のまま出射される。
尚、以下、液晶４と透明電極５とを併せて、液晶素子と
称すことにする。
称すことにする。
こうして液晶４を通過した光は次に偏光板６に入射され
る。ここで、偏光板６は例えばＰ波のみを選択して出射
する様な構成となっている。この様な偏光板を用いるこ
とにより、前述した例で透明電極５に電位差が与えられ
た時のみ、偏光板６から光が出射するようになる。
る。ここで、偏光板６は例えばＰ波のみを選択して出射
する様な構成となっている。この様な偏光板を用いるこ
とにより、前述した例で透明電極５に電位差が与えられ
た時のみ、偏光板６から光が出射するようになる。
以上の様にして、第９図に示す構成により、光源１から
の光は、透明電極５に加える電界に応じて、濃淡の生じ
る光に変調され、映像を表示することができる。
の光は、透明電極５に加える電界に応じて、濃淡の生じ
る光に変調され、映像を表示することができる。
ところで、近年、この様な液晶表示装置において得られ
た映像を、レンズによって拡大投写する装置（以下、液
晶投写装置と称す。）が考えられている。この構成を第
10図に示す。
た映像を、レンズによって拡大投写する装置（以下、液
晶投写装置と称す。）が考えられている。この構成を第
10図に示す。
第10図において、光源７からの光は凹面鏡８により、平
行光線となる。この光は、第９図で説明した液晶表示装
置９に照射される。さらに液晶表示装置９の前方には、
レンズ10が配置されており、液晶表示装置９で得られた
映像をスクリーン11上に拡大投写する機能を有してい
る。
行光線となる。この光は、第９図で説明した液晶表示装
置９に照射される。さらに液晶表示装置９の前方には、
レンズ10が配置されており、液晶表示装置９で得られた
映像をスクリーン11上に拡大投写する機能を有してい
る。
さて、以上述べた様な従来の液晶表示装置においては、
光源の光量を増加する程、映像を表示する画面として明
るい画面を実現できるという長所があるが、しかし、反
面、次のような問題がある。
光源の光量を増加する程、映像を表示する画面として明
るい画面を実現できるという長所があるが、しかし、反
面、次のような問題がある。
すなわち、液晶表示における最大の特徴は消費電力が少
なくて済むということであるが、上記した液晶表示装置
では、光源を必要とするため、この光源に用いられる電
力を極力少なくする必要がある。しかし、実際には光の
損失があり、例えば、カラー液晶を用いたときの光の液
晶自体での透過率は現状では５％程度であって、光の利
用率がすこぶる悪く、従って、或る程度の明るさを持っ
た画面を得るためには、光源にかなりの電力を供給しな
ければならない。
なくて済むということであるが、上記した液晶表示装置
では、光源を必要とするため、この光源に用いられる電
力を極力少なくする必要がある。しかし、実際には光の
損失があり、例えば、カラー液晶を用いたときの光の液
晶自体での透過率は現状では５％程度であって、光の利
用率がすこぶる悪く、従って、或る程度の明るさを持っ
た画面を得るためには、光源にかなりの電力を供給しな
ければならない。
また、第10図に示した様な、液晶表示装置を用いる液晶
投写装置においては、光源７の発光時において、或いは
凹面鏡８及びレンズ10のそれぞれ集光時おいても、かな
り光の損失があり、その為、液晶投写装置において、例
えば、光源として300WのXe（キセノン）ランプを用いて
も、実用上十分な明るさが得られていないのが現状であ
る。
投写装置においては、光源７の発光時において、或いは
凹面鏡８及びレンズ10のそれぞれ集光時おいても、かな
り光の損失があり、その為、液晶投写装置において、例
えば、光源として300WのXe（キセノン）ランプを用いて
も、実用上十分な明るさが得られていないのが現状であ
る。
また、光源への電力を増加して明かるさを向上するにし
ても、それぞれ用途に応じた限界があり、例えば家庭用
として用いるには、せいぜい500W位が最大である。
ても、それぞれ用途に応じた限界があり、例えば家庭用
として用いるには、せいぜい500W位が最大である。
この様に、光損失の原因は各種あるが、そのうちの一つ
として、特に、液晶表示装置に係るものとして、第９図
に示した偏光板３に起因するものがある。すなわち、第
９図において、偏光板３では、光源１からの光のうち、
Ｐ波（あるいはＳ波）のみを選択して出射しているの
で、光源１からの光の中に含まれるＳ波（あるいはＰ
波）の成分は失なわれてしまって、必然的に透過する光
量は半分以下になってしまうのである。
として、特に、液晶表示装置に係るものとして、第９図
に示した偏光板３に起因するものがある。すなわち、第
９図において、偏光板３では、光源１からの光のうち、
Ｐ波（あるいはＳ波）のみを選択して出射しているの
で、光源１からの光の中に含まれるＳ波（あるいはＰ
波）の成分は失なわれてしまって、必然的に透過する光
量は半分以下になってしまうのである。
〔発明が解決しようとする問題点〕 上記した様に、従来技術においては、偏光板３におい
て、Ｐ波あるいはＳ波のうち一方しか出射されない為、
透過する光量は半分以下になってしまい、かなりの光の
損失が生じてしまうという問題があった。
て、Ｐ波あるいはＳ波のうち一方しか出射されない為、
透過する光量は半分以下になってしまい、かなりの光の
損失が生じてしまうという問題があった。
例えば、従来では、偏光板３として、一般に染料（２色
性色素など）を含有する偏光板を用いており、その場
合、Ｐ波を透過する素子ではＳ波は吸収されてしまう。
また、偏光板３として、光学的に或る特性を有した薄膜
をその表面に施した透明体を用いる場合もあるが、その
場合は、Ｓ波（あるいはＰ波）は有効に使えるが、Ｐ波
（あるいはＳ波）は有効に使えない。この様に、上記ど
ちらの場合でも、光の損失が生じてしまうことになる。
性色素など）を含有する偏光板を用いており、その場
合、Ｐ波を透過する素子ではＳ波は吸収されてしまう。
また、偏光板３として、光学的に或る特性を有した薄膜
をその表面に施した透明体を用いる場合もあるが、その
場合は、Ｓ波（あるいはＰ波）は有効に使えるが、Ｐ波
（あるいはＳ波）は有効に使えない。この様に、上記ど
ちらの場合でも、光の損失が生じてしまうことになる。
そこで、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を
解決し、Ｐ波（あるいはＳ波）のみならず、Ｓ波（ある
いはＰ波）も有効に利用して、光の利用率を向上させ、
明るい画面を得ることができる液晶表示装置を提供する
ことにある。
解決し、Ｐ波（あるいはＳ波）のみならず、Ｓ波（ある
いはＰ波）も有効に利用して、光の利用率を向上させ、
明るい画面を得ることができる液晶表示装置を提供する
ことにある。
上記目的を達成するために、本発明では、光源からの光
を、凹面鏡、あるいは凸レンズによりほぼ平行光となっ
た後に、入射して、直線偏光されたＰ波とＳ波とに分離
する偏光素子と、分離された光のうちＳ波（またはＰ
波）を入射して、その位相を変え、Ｐ波（またはＳ波）
に変換する1/2波長板と、を設け、該1/2波長板により変
換して得られたＰ波（またはＳ波）を、鏡等によりその
進行方向を変えて、前記偏光素子により分離して得られ
たＰ波（またはＳ波）と共に、液晶素子に照射するよう
構成したものである。
を、凹面鏡、あるいは凸レンズによりほぼ平行光となっ
た後に、入射して、直線偏光されたＰ波とＳ波とに分離
する偏光素子と、分離された光のうちＳ波（またはＰ
波）を入射して、その位相を変え、Ｐ波（またはＳ波）
に変換する1/2波長板と、を設け、該1/2波長板により変
換して得られたＰ波（またはＳ波）を、鏡等によりその
進行方向を変えて、前記偏光素子により分離して得られ
たＰ波（またはＳ波）と共に、液晶素子に照射するよう
構成したものである。
前記偏光素子は、光源からの光をＰ波とＳ波に分離す
る。次に、偏光変換手段である1/2波長板は、分離され
た光のうち、Ｓ波（あるいはＰ波）をＰ波（あるいはＳ
波）に変換する。そして、前記偏光素子で分離されたＰ
波（あるいはＳ波）と該1/2波長板で変換されたＰ波
（あるいはＳ波）とをすべて液晶素子に照射することに
より、液晶素子には、光源から出射された光の全てが照
射されることになり、光源からの光のうち、従来は半分
だけしか利用されていなかったものが、本発明ではほぼ
全てを使えるようになり、光の有効利用率が倍近く改善
でき、映像の明るさの向上を図ることができる。
る。次に、偏光変換手段である1/2波長板は、分離され
た光のうち、Ｓ波（あるいはＰ波）をＰ波（あるいはＳ
波）に変換する。そして、前記偏光素子で分離されたＰ
波（あるいはＳ波）と該1/2波長板で変換されたＰ波
（あるいはＳ波）とをすべて液晶素子に照射することに
より、液晶素子には、光源から出射された光の全てが照
射されることになり、光源からの光のうち、従来は半分
だけしか利用されていなかったものが、本発明ではほぼ
全てを使えるようになり、光の有効利用率が倍近く改善
でき、映像の明るさの向上を図ることができる。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す縦断面図である。
第１図において、第９図及び第10図の部品と同一の部品
には、同一番号が付してある。その他、12は偏光素子、
13はＳ波、14はＰ波、18は1/2波長板、19は鏡、20は偏
光板、21,22はそれぞれフィルタ、である。
第１図において、第９図及び第10図の部品と同一の部品
には、同一番号が付してある。その他、12は偏光素子、
13はＳ波、14はＰ波、18は1/2波長板、19は鏡、20は偏
光板、21,22はそれぞれフィルタ、である。
また、第２図（ａ）は第１図における偏光素子の具体的
な構造を示した縦断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）
のＡ部を拡大して示した部分拡大図、である。
な構造を示した縦断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）
のＡ部を拡大して示した部分拡大図、である。
第１図に示す様に、光源７からの光は、凹面鏡８によっ
て平行光となるように取り出される。この平行光線は、
偏光素子12に入射し、Ｓ波13とＰ波14に分離される。
て平行光となるように取り出される。この平行光線は、
偏光素子12に入射し、Ｓ波13とＰ波14に分離される。
この偏光素子12は、第２図（ａ），（ｂ）に示すよう
に、２つの三角柱状のプリズム基板26のそれぞれの一側
面上に、ZnS（硫化亜鉛）15,M9F2（フッ化マグネシウ
ム）16,ZnS15の順にそれぞれコーティングがなされ、そ
の後、互いのプリズム基板26をバルサムと呼ばれる接着
剤17にて貼合わせることにより構成されている。
に、２つの三角柱状のプリズム基板26のそれぞれの一側
面上に、ZnS（硫化亜鉛）15,M9F2（フッ化マグネシウ
ム）16,ZnS15の順にそれぞれコーティングがなされ、そ
の後、互いのプリズム基板26をバルサムと呼ばれる接着
剤17にて貼合わせることにより構成されている。
以上のように偏光素子12を構成したときの、該偏光素子
12におけるＳ波とＰ波の入射角に対する反射率特性を第
３図に示す。
12におけるＳ波とＰ波の入射角に対する反射率特性を第
３図に示す。
第３図に示す様に、偏光素子12に対する光源７からの光
の入射角を80°とすることによって、偏光素子12におけ
るＳ波の反射率は約98％、Ｐ波は約２％となり、従っ
て、偏光率（偏光素子12によるＰ波とＳ波の分離具合を
表す。例えば、入射角が０°のときは、Ｐ波,S波とも反
射率は約70％ぐらいであるが、この場合、偏光による分
離は起らないので、偏光率は０％である。）が98％の偏
光特性を得ることができる。
の入射角を80°とすることによって、偏光素子12におけ
るＳ波の反射率は約98％、Ｐ波は約２％となり、従っ
て、偏光率（偏光素子12によるＰ波とＳ波の分離具合を
表す。例えば、入射角が０°のときは、Ｐ波,S波とも反
射率は約70％ぐらいであるが、この場合、偏光による分
離は起らないので、偏光率は０％である。）が98％の偏
光特性を得ることができる。
従って、偏光素子12は光源７からの光に対してその入射
角が約80°となるように配置されている。
角が約80°となるように配置されている。
次に、この様な偏光素子12により、分離されたＳ波13と
Ｐ波14のうち、Ｓ波13はそのまま液晶素子（液晶４とそ
の両側に配された透明電極５とにより構成される。）に
入射させる。この際、特に液晶素子の左半分のみに入射
するような構成とする。
Ｐ波14のうち、Ｓ波13はそのまま液晶素子（液晶４とそ
の両側に配された透明電極５とにより構成される。）に
入射させる。この際、特に液晶素子の左半分のみに入射
するような構成とする。
また、一方のＰ波14は、次に1/2波長板18を通す。その
結果、Ｐ波はＳ波に変換される。このような位相変換素
子である1/2波長板18は、一般に、雲母、あるいは石膏
などの結晶をへき開させたものを平行面ガラスの間には
さみ、接着して作られている。次に、この変換されたＳ
波は鏡19によって進路を折り曲げられ、液晶素子の右半
分に入射する。
結果、Ｐ波はＳ波に変換される。このような位相変換素
子である1/2波長板18は、一般に、雲母、あるいは石膏
などの結晶をへき開させたものを平行面ガラスの間には
さみ、接着して作られている。次に、この変換されたＳ
波は鏡19によって進路を折り曲げられ、液晶素子の右半
分に入射する。
液晶素子では、第９図に示した従来例と同様に、透明電
極５によりこの電極の厚み方向に電位差が与えられ、そ
れにより液晶４の配向状態を変化させ、入射した光の偏
光状態を変化させる。
極５によりこの電極の厚み方向に電位差が与えられ、そ
れにより液晶４の配向状態を変化させ、入射した光の偏
光状態を変化させる。
液晶素子の次には、従来例と同様に偏光板６が配置され
ており、例えば、Ｓ波のみ選択して出射する様になって
いる。尚、この偏光板６は、普通に用いられている２色
性色素を有する偏光板であってもかまわない。
ており、例えば、Ｓ波のみ選択して出射する様になって
いる。尚、この偏光板６は、普通に用いられている２色
性色素を有する偏光板であってもかまわない。
この様にして、光源７からの光は、透明電極５に加える
電界に応じて、濃淡の生じる光に変調され、映像が表示
される。
電界に応じて、濃淡の生じる光に変調され、映像が表示
される。
以上の様に、光源からの光のうち、従来ではその半分だ
けしか利用されていなかったものが、本実施例によれ
ば、ほぼ全てを有効に利用することができるので、光の
利用率が大幅に改善せれる。
けしか利用されていなかったものが、本実施例によれ
ば、ほぼ全てを有効に利用することができるので、光の
利用率が大幅に改善せれる。
尚、第１図に示す様に、液晶素子の手前には、入射され
る光のうち、Ｓ波のみを選択して出射する様な偏光板20
を配置してもよい。この様に偏光板20を配設した場合に
は、液晶素子に入射される光の偏光の純度が更に向上し
て、コントラスト性能を向上させることができる。
る光のうち、Ｓ波のみを選択して出射する様な偏光板20
を配置してもよい。この様に偏光板20を配設した場合に
は、液晶素子に入射される光の偏光の純度が更に向上し
て、コントラスト性能を向上させることができる。
また、本実施例では、液晶素子における左右の明るさの
バランスをとるために、左半分又は右半分の領域のう
ち、明るい領域の方に、光を吸収するためのフィルター
21（あるいは22）を設ける。このフィルターの光の吸収
率を最適化することによって、左右の明るさの均一化を
実現できる。
バランスをとるために、左半分又は右半分の領域のう
ち、明るい領域の方に、光を吸収するためのフィルター
21（あるいは22）を設ける。このフィルターの光の吸収
率を最適化することによって、左右の明るさの均一化を
実現できる。
次に、第４図は本発明の第２の実施例を示す縦断面図で
ある。
ある。
本実施例の特徴は、画面上における左右の領域のつなぎ
目の部分が目立たないようにするために、フィルター23
を設けたことにある。
目の部分が目立たないようにするために、フィルター23
を設けたことにある。
すなわち、第４図に示す様に、先ず、左右のつなぎ目の
部分Ａに、鏡19で反射される光と、鏡19を通らない光と
が、一部重ね合うように、偏光素子12及び鏡19を構成す
る。すると、Ａの部分は画面上で最も明るくなるので、
このＡの領域の近傍にフィルター23を配置する。このフ
ィルター23としては、中央部で最も吸収率が大きく、端
に行くに従い、吸収率が小さくなる様な特性を有するも
のを用いる。このような工夫を施すことにより、殆ん
ど、境界、すなわちつなぎ目の部分は目立たなくなる。
また、本実施例では、1/2波長板18を鏡19と液晶素子と
の間に配置しているが、作用，効果としては第１図に示
した実施例と同一の作用，効果を有する。
部分Ａに、鏡19で反射される光と、鏡19を通らない光と
が、一部重ね合うように、偏光素子12及び鏡19を構成す
る。すると、Ａの部分は画面上で最も明るくなるので、
このＡの領域の近傍にフィルター23を配置する。このフ
ィルター23としては、中央部で最も吸収率が大きく、端
に行くに従い、吸収率が小さくなる様な特性を有するも
のを用いる。このような工夫を施すことにより、殆ん
ど、境界、すなわちつなぎ目の部分は目立たなくなる。
また、本実施例では、1/2波長板18を鏡19と液晶素子と
の間に配置しているが、作用，効果としては第１図に示
した実施例と同一の作用，効果を有する。
次に、第５図は本発明の第３の実施例を示す縦断面図で
ある。第５図において、前述した実施例と同一の部品に
は同一番号を付してある。
ある。第５図において、前述した実施例と同一の部品に
は同一番号を付してある。
本実施例の特徴は、第１図の実施例に比べ、液晶表示装
置のセット自体の奥ゆきは大きくなるが、画面の前方か
ら見たときに、上下、左右方向にはコンパクトに構成す
ることができる点にある。何故なら、光源７及び凹面鏡
８が、画面の前方から見て、第１図の実施例の如く偏光
素子12の左側ではなく、後側に配置されるからである。
尚、本実施例における偏光素子12は、第１図に示した偏
光素子とは特性が逆で、Ｓ波13は透過するが、Ｐ波は反
射する様な特性を有している。
置のセット自体の奥ゆきは大きくなるが、画面の前方か
ら見たときに、上下、左右方向にはコンパクトに構成す
ることができる点にある。何故なら、光源７及び凹面鏡
８が、画面の前方から見て、第１図の実施例の如く偏光
素子12の左側ではなく、後側に配置されるからである。
尚、本実施例における偏光素子12は、第１図に示した偏
光素子とは特性が逆で、Ｓ波13は透過するが、Ｐ波は反
射する様な特性を有している。
次に、第６図は本発明の第４の実施例を示す縦断面図で
ある。第６図において、前述した実施例と同一の部品に
は同一番号を付してある。
ある。第６図において、前述した実施例と同一の部品に
は同一番号を付してある。
本実施例では、偏光素子12によって分離されたＰ波14
は、鏡19、1/2波長板18を通過してＳ波に変換されたの
ち、偏光素子12からのＳ波13と共に、液晶素子の全領域
を照射する様な構成となっている。この様な構成とする
ことによって、前述した各実施例の場合と異なって、明
るさの均一性を確保するためのフィルターが不要とな
り、光の有効利用率を向上させることができる。尚、偏
光板20は、第１図に示した実施例の場合と同様に、Ｓ波
のみを選択して出射する様になっており、液晶素子に入
射する光の、偏光の純度を上げている。
は、鏡19、1/2波長板18を通過してＳ波に変換されたの
ち、偏光素子12からのＳ波13と共に、液晶素子の全領域
を照射する様な構成となっている。この様な構成とする
ことによって、前述した各実施例の場合と異なって、明
るさの均一性を確保するためのフィルターが不要とな
り、光の有効利用率を向上させることができる。尚、偏
光板20は、第１図に示した実施例の場合と同様に、Ｓ波
のみを選択して出射する様になっており、液晶素子に入
射する光の、偏光の純度を上げている。
以上述べた実施例は、全て、透過型液晶に適用した例で
あるが、発射型液晶にも適用できる。その構成を第７図
に示す。
あるが、発射型液晶にも適用できる。その構成を第７図
に示す。
第７図は本発明の第５の実施例を示す縦断面図である。
第７図において、前述した実施例と同一の部品には同一
番号を付してある。その他、27は鏡である。
第７図において、前述した実施例と同一の部品には同一
番号を付してある。その他、27は鏡である。
本実施例では、第７図に示す様に、液晶素子，偏光板６
を介した光は、鏡27で反射された後、再び、偏光板6,液
晶素子を介して出射される。
を介した光は、鏡27で反射された後、再び、偏光板6,液
晶素子を介して出射される。
次に、第８図は、第１図に示した第１の実施例を液晶投
写装置に用いた場合を示した縦断面図である。
写装置に用いた場合を示した縦断面図である。
第８図において、光源7,凹面鏡8,偏光素子12,鏡19,1/2
波長板18,液晶4,透明電極5,偏光板6,フィルター21は、
それぞれ第１図に示した液晶表示装置を構成しており、
その動作は第１図で説明したのと同じである。尚、1/2
波長板18の配置は第１図とは異なっている。
波長板18,液晶4,透明電極5,偏光板6,フィルター21は、
それぞれ第１図に示した液晶表示装置を構成しており、
その動作は第１図で説明したのと同じである。尚、1/2
波長板18の配置は第１図とは異なっている。
その他、第８図においては、投写装置として、投写レン
ズ24、及びスクリーン25が配置されている。第８図で
は、液晶表示装置からの像が投写レンズ24によって拡大
投影され、スクリーン25上に拡大した実像を得るという
構成になっている。
ズ24、及びスクリーン25が配置されている。第８図で
は、液晶表示装置からの像が投写レンズ24によって拡大
投影され、スクリーン25上に拡大した実像を得るという
構成になっている。
一般に、液晶表示装置では、投写レンズなどにおいて光
量の損失があったり、或いは、拡大投写によって光が分
散されたりするなどによって、直視の液晶表示装置に比
べ、スクリーン上における映像は非常に暗くなり、普及
の大きなネックとなっていた。したがって、第８図に示
す様に、本発明による液晶表示装置をこのような投写装
置に適用することは、大きなメリットがある。
量の損失があったり、或いは、拡大投写によって光が分
散されたりするなどによって、直視の液晶表示装置に比
べ、スクリーン上における映像は非常に暗くなり、普及
の大きなネックとなっていた。したがって、第８図に示
す様に、本発明による液晶表示装置をこのような投写装
置に適用することは、大きなメリットがある。
本発明によれば、光源からの光を殆んど無駄なく、液晶
を光らせるのに使用できるため、画面が明るく、かつ省
電力な液晶表示装置を実現できる。即ち、従来では偏光
板により半分以上の光が吸収されてしまい、有効に利用
できる光は半分以下であったのが、本発明によれば、殆
んど100％の光を利用することができるため、光の利用
率は倍増する。
を光らせるのに使用できるため、画面が明るく、かつ省
電力な液晶表示装置を実現できる。即ち、従来では偏光
板により半分以上の光が吸収されてしまい、有効に利用
できる光は半分以下であったのが、本発明によれば、殆
んど100％の光を利用することができるため、光の利用
率は倍増する。
また、本発明において、偏光素子として透明体（プリズ
ム基板など）表面に薄膜（ZnS，M9F2など）コーティン
グを施した素子を用いた場合には、光の偏光の純度が良
くなるため、コントラスト性能を向上させることができ
る。
ム基板など）表面に薄膜（ZnS，M9F2など）コーティン
グを施した素子を用いた場合には、光の偏光の純度が良
くなるため、コントラスト性能を向上させることができ
る。
第１図は本発明の第１の実施例を示す縦断面図、第２図
（ａ）は第１図における偏光素子の具体的な構造を示し
た縦断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＡ部を拡大
して示した部分拡大図、第３図は第２図の偏光素子にお
ける入射角に対するＳ波,P波の反射率特性を示すグラ
フ、第４図は本発明の第２の実施例を示す縦断面図、第
５図は本発明の第３の実施例を示す縦断面図、第６図は
本発明の第４の実施例を示す縦断面図、第７図は本発明
の第５の実施例を示す縦断面図、第８図は第１図の実施
例を液晶投写装置に用いた場合を示した縦断面図、第９
図は従来の液晶表示装置を示す縦断面図、第10図は第９
図の液晶表示装置を用いた液晶投写を示す縦断面図、で
ある。 符号の説明 １……光源、４……液晶、６……偏光板、７……光源、
８……凹面鏡、12……偏光素子、13……Ｓ波、14……Ｐ
波、18……1/2波長板、21,22……フィルター、24……投
写レンズ
（ａ）は第１図における偏光素子の具体的な構造を示し
た縦断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＡ部を拡大
して示した部分拡大図、第３図は第２図の偏光素子にお
ける入射角に対するＳ波,P波の反射率特性を示すグラ
フ、第４図は本発明の第２の実施例を示す縦断面図、第
５図は本発明の第３の実施例を示す縦断面図、第６図は
本発明の第４の実施例を示す縦断面図、第７図は本発明
の第５の実施例を示す縦断面図、第８図は第１図の実施
例を液晶投写装置に用いた場合を示した縦断面図、第９
図は従来の液晶表示装置を示す縦断面図、第10図は第９
図の液晶表示装置を用いた液晶投写を示す縦断面図、で
ある。 符号の説明 １……光源、４……液晶、６……偏光板、７……光源、
８……凹面鏡、12……偏光素子、13……Ｓ波、14……Ｐ
波、18……1/2波長板、21,22……フィルター、24……投
写レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮嶋 浩幸 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−182020（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】液晶素子を有し該液晶素子に直線偏光され
た光を照射しつつ該液晶素子を駆動することにより画像
を表示する液晶表示装置において、 光源と前記液晶素子との間に、該光源からの光を直線偏
光されたＰ波とＳ波に分離する偏光素子と、分離された
光のうちＳ波（またはＰ波）を入射してＰ波（またはＳ
波）に変換する偏光変換手段と、を設け、該偏光変換手
段により変換して得られたＰ波（またはＳ波）を前記偏
光素子により分離して得られたＰ波（またはＳ波）とと
もに、前記液晶素子に照射するようにしたことを特徴と
する液晶表示装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の液晶表示装
置において、前記偏光変換手段により変換して得られた
Ｐ波（またはＳ波）は、前記液晶素子における光照射領
域のうち、その半分の領域を照射し、前記偏光素子によ
り分離して得られたＰ波（またはＳ波）は、他の半分の
領域を照射するようにしたことを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載の液晶表示装
置において、前記液晶素子のそれぞれ半分の領域に照射
される光のうち、何れか一方の光を低滅するフィルター
を有したことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項乃至第３項のうちの
任意の一つに記載の液晶表示装置において、前記偏光変
換手段は、1/2波長だけ位相を変化させる1/2波長板から
成ることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項乃至第４項のうちの
任意の一つに記載の液晶表示装置において、前記偏光素
子は、複屈折性を有する光学素子から成ることを特徴と
する液晶表示装置。 - 【請求項６】特許請求の範囲第１項乃至第４項のうちの
任意の一つに記載の液晶表示装置において、前記偏光素
子は、透明体の特定の表面に薄膜コーティングを施した
光学素子から成ることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項７】特許請求の範囲第６項に記載の液晶表示装
置において、前記光学素子は、三角柱形状をした２つの
透明体の、それぞれの特定の表面に薄膜コーティングを
施し、その後、そのコーティングを施した面同士を貼り
合わせて成ることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項８】特許請求の範囲第１項乃至第７項のうちの
任意の一つに記載の液晶表示装置において得られた画像
をレンズによって拡大し、スクリーン上に投写するよう
にしたことを特徴とする液晶投写装置。 - 【請求項９】特許請求の範囲第１項に記載の液晶表示装
置において、前記偏光変換手段により変換して得られた
Ｐ波（またはＳ波）が、前記偏光素子により分離して得
られたＰ波（またはＳ波）とともに、前記液晶素子に照
射される際、その照射面において両Ｐ波（または両Ｓ
波）の重なる部分を、重ならない部分に比較して、目立
たなくするためのフィルター素子を、前記液晶素子の光
入射面側に設けたことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267771A JPH0769539B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267771A JPH0769539B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121821A JPS63121821A (ja) | 1988-05-25 |
| JPH0769539B2 true JPH0769539B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=17449357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61267771A Expired - Lifetime JPH0769539B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769539B2 (ja) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2864014B2 (ja) * | 1987-01-27 | 1999-03-03 | キヤノン株式会社 | 光偏光素子と該光偏光素子を有する液晶プロジェクター |
| US5300942A (en) * | 1987-12-31 | 1994-04-05 | Projectavision Incorporated | High efficiency light valve projection system with decreased perception of spaces between pixels and/or hines |
| JP2874163B2 (ja) * | 1988-09-06 | 1999-03-24 | セイコーエプソン株式会社 | 偏光光源、液晶表示装置及び投射型表示装置 |
| US5042921A (en) * | 1988-10-25 | 1991-08-27 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display apparatus |
| US4913529A (en) * | 1988-12-27 | 1990-04-03 | North American Philips Corp. | Illumination system for an LCD display system |
| JP2723585B2 (ja) * | 1989-01-19 | 1998-03-09 | 日本電気株式会社 | 投射型液晶表示装置 |
| JPH02201485A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 液晶画像投影方法及び装置 |
| JP2893599B2 (ja) | 1989-10-05 | 1999-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | 偏光光源及び投写型表示装置 |
| JPH03278027A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-09 | Koudo Eizou Gijutsu Kenkyusho:Kk | 照明装置 |
| JPH0463318A (ja) * | 1990-04-16 | 1992-02-28 | Sharp Corp | 液晶プロジェクター |
| US5157526A (en) * | 1990-07-06 | 1992-10-20 | Hitachi, Ltd. | Unabsorbing type polarizer, method for manufacturing the same, polarized light source using the same, and apparatus for liquid crystal display using the same |
| JPH07113709B2 (ja) * | 1990-09-21 | 1995-12-06 | 松下電器産業株式会社 | 投写型表示装置 |
| JP2796653B2 (ja) * | 1992-01-23 | 1998-09-10 | カシオ計算機株式会社 | 投影型液晶表示装置 |
| JPH05241103A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-21 | Nec Corp | 投射型液晶表示装置 |
| JPH06160888A (ja) * | 1992-11-04 | 1994-06-07 | Casio Comput Co Ltd | プロジェクタ装置 |
| WO1994022042A1 (fr) * | 1993-03-16 | 1994-09-29 | Seiko Epson Corporation | Dispositif de visualisation par projection |
| JPH07146474A (ja) * | 1993-11-22 | 1995-06-06 | Nec Corp | 投射型液晶表示装置の偏光変換光学系 |
| US5610765A (en) * | 1994-10-17 | 1997-03-11 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Optical path extender for compact imaging display systems |
| EP1310805B1 (en) * | 1994-12-27 | 2006-05-17 | Seiko Epson Corporation | Prism unit and projection type display device using it |
| DE69532660T2 (de) | 1994-12-28 | 2005-02-10 | Seiko Epson Corp. | Polarisations-Beleuchtungsvorrichtung und diese verwendender Projektor |
| US6610398B1 (en) * | 2000-06-02 | 2003-08-26 | Biogeneral, Inc. | Haptic materials and process for preparation |
| JP4086664B2 (ja) * | 2003-01-07 | 2008-05-14 | 三菱電機株式会社 | 照明光学系構造及び投写型表示装置 |
| JP4835160B2 (ja) * | 2006-01-10 | 2011-12-14 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクタ |
| CN103234152B (zh) * | 2013-04-23 | 2015-03-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种背光装置及液晶显示装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS598809B2 (ja) * | 1974-08-06 | 1984-02-27 | （有） 大野技術研究所 | 露光装置 |
| JPS58190906A (ja) * | 1982-05-01 | 1983-11-08 | Sano Kiko Kk | ビ−ムスプリツタ− |
| JPS5935003A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-25 | Nissan Motor Co Ltd | アルコ−ル改質装置 |
| JPS59127019A (ja) * | 1983-01-11 | 1984-07-21 | Canon Inc | プリンタヘツド |
| JPS60200224A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-09 | Canon Inc | 画像露光装置 |
| JP2580104B2 (ja) * | 1984-10-09 | 1997-02-12 | ソニー株式会社 | 投射型デイスプレイ装置 |
| JPH0628460B2 (ja) * | 1984-10-25 | 1994-04-13 | ソニー株式会社 | 投写型表示装置 |
-
1986
- 1986-11-12 JP JP61267771A patent/JPH0769539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63121821A (ja) | 1988-05-25 |
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