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JP2537911B2 - 投写型液晶表示パネル - Google Patents

投写型液晶表示パネル

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Publication number
JP2537911B2
JP2537911B2 JP62274264A JP27426487A JP2537911B2 JP 2537911 B2 JP2537911 B2 JP 2537911B2 JP 62274264 A JP62274264 A JP 62274264A JP 27426487 A JP27426487 A JP 27426487A JP 2537911 B2 JP2537911 B2 JP 2537911B2
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JP
Japan
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liquid crystal
panel
display
projection
crystal panel
Prior art date
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JP62274264A
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English (en)
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JPH01114824A (ja
Inventor
宗広 原口
浩之 権藤
久 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 相転移型液晶をライトバルブとして用いる大画面ディ
スプレイ用の投写型カラー液晶表示パネル、特に絵素ず
れによるカラー表示品質の低下を防止するパネル構造に
関し、 投写型カラー液晶表示パネルを積層構成する各液晶パ
ネルにおける相互に対応する表示絵素(ドット)を、投
写表示において確実に重なり合うように構成して絵素ず
れを防止することを目的とし、 表示色の異なる少なくとも2つの液晶パネルが積層さ
れ、その積層された各液晶パネルの液晶層の透過率を制
御して一層目のパネル背面からの照射光により多色ドッ
ト表示を投写する液晶表示パネルにおいて、上記一層目
の液晶パネルのドット形状及びその配列間隔に対して、
二層目以上の各液晶パネルのドット形状及びその配列間
隔を順次縮小するように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は相転移型液晶をライトバルブとして用いる大
画面ディスプレイ用の投写型カラー液晶表示パネルに係
り、特に絵素ずれによるカラー表示品質の低下を防止す
るパネル構造に関するものである。
大画面ディスプレイとしては黒板やオーバーヘッドプ
ロジェクタ(OHP)等の代わりに高輝度CRT、レーザ、或
いはライトバルブ等を用いた投写表示方式が既に実用化
されているが、これらは何れも高制度な光学系を使用し
ている関係上、高価であることから普及性に欠ける問題
があった。
そのような情況から近来では相転移型液晶(ネマティ
ック液晶とコレステリック液晶の混合液晶)をライトバ
ルブとして用いた大画面ディスプレイ用の投写型液晶表
示パネルが提案されている。
この投写型液晶表示パネルは本来、白黒表示が主流で
あったが、その後、情報の多用化によりカラー表示化が
進められており、絵素ずれのないカラー表示を可能とす
るパネル構造が要求されている。
〔従来の技術〕
相転移型液晶を用いた投写型白黒表示パネルは、第7
図(a)〜(c)に示すようにそれぞれ内面に配向膜で
被覆された透明電極(図示しない)が設けられた一対の
透明基板1a,1bが所定間隔をもって対向配置され、その
基板1a,1b間に相転移型液晶2が充填された構成からな
り、該相転移型液晶2のネマティック/コレステリック
の相転移現象に基づく光透過率のヒステリシス現象を利
用して情報表示を行うものである。
そして、その動作原理は前記一対の透明基板1a,1bの
電極に高い電圧を印加した場合には、第7図(b)に示
すように相転移型液晶層2内の液晶分子が電界に沿って
対向する基板1a及び1bと垂直に配向されてネマティック
相の透明状態となり、入射光は投写レンズ3によって集
投光され、対向するスクリーン(図示しない)上では明
状態となる。2aは垂直に配向された液晶分子を示す。
またその印加電圧を低くした場合、第7図(c)に示
すように液晶分子が自身の力により螺旋を巻く配向がな
されてコレステリック相に相転移し、光散乱状態とな
り、入射光は散乱して投写レンズ3で集光されず、対向
するスクリーン(図示しない)上は暗状態となる。2bは
螺旋巻き状に配向された液晶分子である。
従って、かかる相転移型液晶表示パネル11を第8図に
示すようにOHP12上に装着し、発光源13からの照射光を
フレネルレンズ等からなる集光レンズ14を通して照射す
ると共に、上記した2つの相転移状態を利用して表示情
報を書込んだ後、双安定維持電圧Vdを印加することによ
って投写部15によりネマティック相H′とコレステリッ
ク相Fの2つの白黒状態でスクリーン16上に情報を拡大
して投写表示を行っている。
一方、このような液晶の螺旋ピッチ等を材料組成によ
りコントロールすることによって、該液晶に対する透過
光に波長依存性をもたせてカラー表示を行う方式も提案
されている。
この方式によるカラー液晶表示パネルは、例えば白色
の透明状態から赤色の散乱状態に相転移する表示色をも
つ第一液晶パネルと白色の透明状態から緑色の散乱状態
に相転移する表示色をもつ第二液晶パネルとを重ね合わ
せたマルチカラー表示を可能とした構成からなり、これ
を第8図により説明したと同様にOHP12に装着すること
によりカラー情報の拡大表示を可能としている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで第9図(a)に示す前記白色の透明状態から
赤色の散乱状態に相転移する表示色をもつ第一液晶パネ
ル22と白色の透明状態から緑色の散乱状態に相転移する
表示色をもつ第二液晶パネル23が積層された2層構造の
カラー液晶表示パネル21の表示絵素がドットマトリック
ス構成である場合、それらパネルの液晶層の透過率を制
御すると共に、発光源13からの照射光をフレネルレンズ
からなる集光レンズ14を介してパネル背面から入射せし
めることにより、該表示パネル21からの出射光を投写レ
ンズ15aを介して対向するスクリーン16上に投写してド
ット表示を行った際に、各液晶パネル22,23の基板の厚
さ及び投写レンズ15aと該各液晶パネル22,23との距離の
差等に起因してパネル周辺部での投写倍率が異なるた
め、スクリーン16上に投写された第一液晶パネル22のド
ットパターンAに対して対応する第二液晶パネル23のド
ットパターンBが破線で示すようにパターンずれが生じ
た状態で重畳表示される。
即ち、このような現象を更に第9図(b)により説明
すると、所定間隔dをもって配置され、かつそれぞれの
高さがX1Y1=X2Y2である第一液晶パネル22の絵素(ドッ
ト)aと第二液晶パネル23の絵素b(ドット)を投写レ
ンズ15aを介して対向するスクリーン16上に重畳投写す
ると、絵素aと投写レンズ15a間の距離と、絵素bと投
写レンズ15a間の距離との差異(a0>b0)より、スクリ
ーン16上の前記絵素aの投写パターンAと絵素bの投写
パターンBとの関係は、X1′Y1′<X2′Y2となってこれ
ら絵素パターンにズレが生じる所謂、絵素ずれが発生し
て表示品質が低下するといった問題があった。
本発明は上記した従来の問題点に鑑み、投写型カラー
液晶表示パネルを積層構成する各液晶パネルにおける相
互に対応する表示絵素(ドット)を、投写表示において
確実に重なり合うように構成して絵素ずれを防止した新
規な投写型のカラー液晶表示パネルを提供することを目
的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記した目的を達成するため、第1図(a)
の原理図に示すように表示色の異なる少なくとも2つの
液晶パネル32,33を積層し、それらの各液晶層の透過率
をそれぞれ制御すると共に、一層目のパネル背面側の発
光源34から集光レンズ35を介して照射する光により多色
ドット表示を投写レンズ36を介して投写する液晶表示パ
ネル31において、前記一層目の液晶パネル32のドット形
状32f及びその配列間隔に対して、二層目の液晶パネル3
3のドット形状33f及びその配列間隔を、該液晶パネル33
と投写レンズ36との距離に合わせて縮小した構成とす
る。
〔作 用〕
本発明の2層パネル構造の投写型のカラー液晶表示パ
ネルでは、一層目の液晶パネル32のドット形状32f及び
その配列間隔に対して、二層目の液晶パネル33のビット
形状33f及びその配列間隔を、該液晶パネル33と投写レ
ンズ36との距離に合わせて縮小した構成としているた
め、一層目と二層目の液晶パネル32,33での相互に対応
するドット(絵素)32f,33fが投写表示において確実に
重なり合うようになる。即ち第1図(b)に示すように
所定間隔dをもって配置された第一液晶パネル32のドッ
ト形状X1Y1と第二液晶パネル33のドット形状X2Y2との関
係をX1Y1>X2Y2とし、前記ドット形状X1Y1と投写レンズ
36間の距離と、ドット形状X2Y2と投写レンズ36間の距離
との関係がX1Y1・0>X2Y2・0であると、前記第一液晶
パネル32のドット形状X1Y1と第二液晶パネル33のドット
形状X2Y2を投写レンズ36を介して対向するスクリーン37
上に重畳投写することにより、該スクリーン37上の前記
ドット形状X1Y1の投写パターンAとドット形状X2Y2の投
写パターンBとの関係は、X1′Y1′=X2′Y2となり、絵
素ずれが防止される。
〔実施例〕
以下図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明
する。
第2図は本発明に係る投写型カラー液晶表示パネルの
一実施例を示す要部断面図である。
図において、32は内面に配向膜32dで被覆されたスト
ライプ状の透明電極32cが設けられた一対の透明ガラス
基板32a,32b間に、例えば白色の透明状態からの赤色の
散乱状態に相転移する表示色をもつ相転移型液晶32eが
充填された第一液晶パネルであり、その第一液晶パネル
32上に同じく内面に配向膜33dで被覆されたストライプ
状の透明電極33cが設けられた一対の透明ガラス基板33
a,33b間に、例えば白色の透明状態から赤色の散乱状態
に相転移する表示色をもつ相転移型液晶33eが充填され
た第二液晶パネル33が積層された該2層構造からなって
いる。
そして更にこれら一層目の第一液晶パネル32及び二層
目の第二液晶パネル33の対向電極の幅で画定されたドッ
トの形状及び電極配設ピッチで定まるドット配列間隔
は、該第一液晶パネル32のドット形状及びその配列間隔
に対して、第二液晶パネル33のドット形状及びその配列
間隔が、該液晶パネル33と組合わせる図示しない投写光
学系の投写レンズ36との距離に合わせて縮小した構成と
している。
即ち、第一,第二液晶パネル32,33のドット形状の関
係について更に詳細に説明すると、例えば第3図に示す
ように一層目の第一液晶パネル32における複数のドット
形状を有するドット形状群32gの長さをl1、第二液晶パ
ネル33における複数のドット形状を有するドット形状群
33gの長さをl2、該第一液晶パネル32と投写レンズ36と
の距離をd、一層目の第一液晶パネル32と二層目の第二
液晶パネル33との距離をΔdとすると、二層目の第二液
晶パネル33のドット形状群33gの長さl2は、l2=(d−
Δd)・l1/dに縮小された構成となる。
また、第一液晶パネル32の各ドット形状32fの横の長
さをS1とすると、第二液晶パネル33の各ドット形状33f
の横の長さS2は、S2=(d−Δd)・S1/dに縮小され、
第一液晶パネル32の各ドット形状32fの縦の長さをT1
すると、第二液晶パネル33の各ドット形状33fの縦の長
さT2は、T2=(d−Δd)・T1/dに縮小されるので、前
記第一液晶パネル32の各ドット形状32fの大きさをV1
すると、第二液晶パネル33の各ドット形状33fの大きさV
2は、V2=S2・T2=〔(d−Δd)/d〕・V1に縮小さ
れる。
更に、前記第一液晶パネル32の各ドット配列ピットを
P1とすると、第二液晶パネル33の各ドット配列ピッチP2
は、P2=(d−Δd)・P1/dに縮小される。
従って、第二液晶パネル33のドット配列ピッチP2はそ
のパネル全面において同一ピッチであるので、二層目の
第二液晶パネル33に渡って同一のドット形状及び配列間
隔を有している。
第4図は第一,第二液晶パネル32,33のドット形状及
び配列構成を立体的に示す概念図である。
かくすれば、一層目と二層目の液晶パネル32,33の相
互に対応するドット(絵素)32fと33fが投写表示におい
て確実に重なり合うようになり、絵素ずれのない2層パ
ネル構造の投写型カラー液晶表示パネル31を得ることが
できる。
従って、このような本発明の投写型カラー液晶表示パ
ネル31を第5図に示すようにOHP41に装着し、該OHP41の
発光源42より照射光をフレネルレンズ等からなる集光レ
ンズ43を介してパネル背面へ照射すると共に、予め記憶
された表示データをパソコン(パーソナルコンピュー
タ)44、またはディスクドライバ45により必要な表示デ
ータに編集して制御部46へ読み出す。この表示データ信
号を制御部46を介してパネル駆動回路47において表示駆
動に必要な駆動電圧に変換し、前記液晶表示パネル31へ
供給することによって、該液晶表示パネル31面に形成さ
れた所望とするカラー液晶表示画像を投写レンズ及び反
射鏡等から構成された投写部48を介してスクリーン49上
に絵素ずれがなく鮮明に拡大表示することが可能とな
る。
なお、以上の実施例では投写型カラー液晶表示パネル
として、表示色の異なる2枚の液晶パネルを積層した構
造の場合の例について説明したが、本発明はこの例に限
定されるものではなく、例えば色表示の異なる3枚、ま
たは3枚以上の液晶パネルを積載した構造にも適用でき
ることは勿論であり、同様の効果が得られる。
また表示色の異なる2層構造の液晶パネルとしては、
第6図に示すようにそれぞれ内面に配向膜55で被覆され
た透明電極54が設けられた背面側透明基板51と表面側透
明基板52との間に表示色の異なる液晶層56,57を介在し
て両面に配向膜5で被覆された透明電極54が設けられた
中間基板53が配設された構成のものを用いても良い。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明に係る投写型
カラー液晶表示パネルによれば、OHPと組合わせてスク
リーン上にカラー液晶表示情報を投写し拡大表示した際
に、絵素ずれのない鮮明なカラー表示画像が実現でき、
表示品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b)は本発明に係る投写型カラー液晶
表示パネルの絵素ずれ解消を説明する原理図、 第2図は本発明に係る投写型カラー液晶表示パネルの一
実施例を示す要部断面図、 第3図は本発明に係る投写型カラー液晶表示パネルにお
ける第一液晶パネルと第二液晶パネルのドット形状群の
関係を説明するための図、 第4図は本発明に係る投写型カラー液晶表示パネルにお
ける第一液晶パネルと第二液晶パネルのドット形状及び
配列構成を立体的に示す概念図、 第5図は本発明に係る投写型カラー液晶表示パネルを用
いた投写光学系の一例を示す説明図、 第6図は本発明に係る投写型カラー液晶表示パネルの他
の実施例を示す要部断面図、 第7図(a)〜(c)は相転移型液晶パネルの動作原理
の説明図、 第8図は従来の投写型液晶表示パネルを用いた投写光学
系の一例を示す説明図、 第9図(a),(b)は従来の投写型カラー液晶表示パ
ネルの問題点を説明するための図である。 第1図乃至第6図において、 31はカラー液晶表示パネル、32は第一液晶パネル、32a,
32b,33a,33bは透明ガラス基板、32c,33c,54は透明電
極、32d,33d,55は配向膜、32e,33e,56,57は液晶、32f,3
3f,X1Y1,X2Y2はドット形状、32g,33gはドット形状群、3
3は第二液晶パネル、34,42は発光源、35,43は集光レン
ズ、36は投写レンズ、41はOHP、44はパソコン、45はデ
ィスクドライバ、44はパソコン、45はディスクドライ
バ、46は制御回路、47は駆動回路、48は投写部、49はス
クリーン、51は背面側透明基板、52は表面側透明基板、
53は中間透明基板をそれぞれ示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−19924(JP,A) 特開 昭61−198270(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表示色の異なる少なくとも2つの液晶パネ
    ル(32,33)が積層され、その積層された各液晶パネル
    (32,の液晶層の透過率を制御して一層目のパネル背面
    からの照射光により多色ドット表示を投写する液晶表示
    パネル(31)において、 上記一層目の液晶パネル(32)のドット形状(32f)及
    びその配列間隔に対して二層目以上の液晶パネル(33)
    のドット形状(33f)及びその配列間隔を、順次縮小す
    るように構成したことを特徴とする投写型液晶表示パネ
    ル。
JP62274264A 1987-10-28 1987-10-28 投写型液晶表示パネル Expired - Lifetime JP2537911B2 (ja)

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US5594563A (en) * 1994-05-31 1997-01-14 Honeywell Inc. High resolution subtractive color projection system

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