(57)【要約】【課題】高コントラスト、かつ、高精細の高品位な映像表示を行う反射型の液晶表示デバイスの表示領域を照明する照明装置の小型化、軽量化、製造コストの低廉化を図り、表示装置の小型化、軽量化、製造コストの低廉化を可能とする。【解決手段】反射型液晶表示デバイス２の表示領域の透明基板７側に、直線偏光の照明光を表示領域（画素電極１３）に向けて出射する点状、または、線状の複数の光源部６を配置した。複数の光源部６は、反射型液晶表示デバイス２の表示領域の一部の領域に対応して配置されており、表示領域に入射され画素電極１３により反射された照明光は、複数の光源部６に阻害されることなく、透明基板７側に出射される。【選択図】図１
2008065004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動基板と透明基板との間に液晶が封入された液晶層が形成され、前記駆動基板の前記液晶層側に反射型の画素電極が形成され、前記透明基板の前記液晶層側に透明電極が形成された構成とされ、前記透明基板側から照明光が入射され前記画素電極が表示領域となる反射型液晶表示デバイスに対して前記照明光を出射する照明装置であって、
前記液晶層の前記透明基板側に配置され、直線偏光の照明光を前記液晶層に向けて出射する点状、または、線状の複数の光源部
を備え、
前記複数の光源部は、前記表示領域の一部の領域に対応して配置されており、
前記複数の光源部から発せられた照明光は、前記液晶層に入射されてこの液晶層を透過し、前記画素電極により反射されて前記液晶層を再び透過して、少なくとも一部が前記複数の光源部の間を経て、前記反射型液晶表示デバイスの前記透明基板側に出射される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数の光源部は、前記反射型液晶表示デバイスの表示領域の面積の１／２以下の面積の領域に対応して配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数の光源部は、前記透明基板の前記画素電極により反射されて前記液晶層を再び透過した照明光が出射される側の面上に配置されている
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
前記複数の光源部は、光源と、この光源より発せられた照明光が透過する偏光素子とを有して構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の照明装置と、
前記照明装置により照明される反射型液晶表示デバイスと、
前記反射型液晶表示デバイスにより反射された照明光が入射され、前記反射型液晶表示デバイスの表示領域の実像、または、虚像を結像させる結像光学系と
を備え、
前記複数の光源部は、前記結像光学系が前記反射型液晶表示デバイスの前記表示領域を焦点深度内に収めたときに、この結像光学系の焦点深度から外れる位置に配置されている
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型液晶表示デバイスを照明する照明装置と、この照明装置及び反射型液晶表示デバイスを用いて構成されるプロジェクタ、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）、または、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）などの表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像を表示するための種々の表示装置が提案されているが、近年においては、表示装置における表示画面の大型化への要望が高まっている。表示画面の大型化は、特に、屋外における公衆向け表示（いわゆるパブリックビュー）や、管制業務用表示、または、ハイビジョン等の高精細映像の表示を行う表示装置において要望が高い。そして、大画面の映像表示が行える表示装置として、投射型の表示装置（プロジェクタ）が提案されている。
【０００３】
投射型の表示装置としては、特許文献１及び特許文献２に記載されているように、透過型の液晶表示デバイス（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）を用いた透過方式のものと、反射型の液晶表示デバイスを用いた反射方式のものとが提案されている。これらいずれの方式の表示装置ともに、液晶表示デバイスを用いて構成され、この液晶表示デバイスを照明光により照明し、この照明光を液晶表示デバイスにより映像信号に対応させて画素単位で変調し、この液晶表示デバイスを経た照明光を結像させて、表示映像を得るようにしている。
【０００４】
図７は、反射型の液晶表示デバイスを用いた従来の表示装置の構成を示す側面図である。
【０００５】
反射型の液晶表示デバイスを用いた従来の表示装置は、図７に示すように、照明光Ｌを発生する光源１０１を有している。光源１０１から発せられた照明光Ｌは、偏光ビームスプリッタ１０２の反射面によって反射されて、反射型の液晶表示デバイス１０３に入射される。この液晶表示デバイス１０３は、内部に液晶が封入されて構成され、入射された照明光Ｌを映像信号に応じて偏光変調して反射する。液晶表示デバイス１０３により変調されて反射された照明光Ｌは、偏光ビームスプリッタ１０２に戻り、反射面を透過し、投射レンズ１０４に入射される。投射レンズ１０４は、照明光Ｌをスクリーン１０５上に投射し結像させることにより、このスクリーン１０５上に映像を表示する。
【０００６】
液晶表示デバイス１０３は、駆動基板１０６と透明な対向電極１０７との間に液晶ＬＣを封入して構成されている。駆動基板１０６の表面には、複数の反射型の画素電極（反射電極）１０８がマトリックス状に形成されている。この液晶表示デバイス１０３においては、各画素電極１０８が所定の画素間幅だけ離間されて縦横方向へマトリックス状に配列されていることにより、複数の画素がマトリックス状に縦横方向に配列されていることになる。
【０００７】
図８は、液晶表示デバイスにおける１つの画素を示す等価回路図である。、
液晶表示デバイス１０３における１つの画素は、図８の等価回路図に示すように、例えば、ＭＯＳトランジスタよりなるスイッチングトランジスタＴｒと、このスイッチングトランジスタＴｒのドレインＤに接続される保持容量Ｃとを有し、ドレインＤが画素電極１０８にも接続されて構成されている。また、スイッチングトランジスタＴｒは、ソースＳが映像信号が伝送される信号線１０９に接続され、ゲートＧがゲート線１１０に接続されている。
【０００８】
この液晶表示デバイス１０３においては、信号線１０９に映像信号を印加した状態で、ゲート線１１０によりゲートＧをオンしてこの画素を周期的に選択することにより、映像信号が保持容量Ｃに蓄積される。すると、ゲートＧをオフしても、所定時間に亘って保持容量Ｃに蓄積された電荷が画素電極１０８に供給され、この画素の液晶ＬＣが駆動されることになる。
【０００９】
図９は、液晶表示デバイスの要部の構成を示す拡大断面図である。
【００１０】
前述したように、液晶表示デバイス４は、図９に示すように、駆動基板１０６と、対向電極１０７と、これらの間に封入された液晶ＬＣとを有して構成されている。駆動基板１０６は、例えばＰ型シリコン基板よりなる半導体基板１１１を有しており、この表面上にソースＳ、ドレインＤ及びゲートＧよりなるスイッチングトランジスタＴｒが形成されている。このトランジスタＴｒに隣接して保持容量Ｃが形成され、これらトランジスタＴｒ及び保持容量Ｃにより、画素電極１０８を駆動する駆動回路が構成されている。
【００１１】
駆動基板１０６の上層部にマトリックス状に配置された複数の画素電極１０８は、隣り合う画素電極１０８同士間に僅かな隙間１１２が形成されていることにより、互いに絶縁状態となっている。この隙間１１２の幅は、画素間幅となる。
【００１２】
そして、画素電極１０８と半導体基板１１１との間には、例えばＳｉＯ２よりなる絶縁層１１３を介して配線も兼ねる遮光層１１４が設けられている。この遮光層１１４は、隙間１１２を介して半導体基板１１１側へ入ってくる侵入光をできるだけ遮断するようになっている。この遮光層１１４は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金により形成される。
【００１３】
また、遮光層１１４と半導体基板１１１との間には、例えばＳｉＯ２よりなる絶縁層１１５を介して配線層１１６が形成されている。この配線層１１６は、複数に分割されており、一部は信号線としてスイッチングトランジスタＴｒのソースＳに接続され、他の一部はドレインＤと保持容量Ｃとを接続するとともに、遮光層１１４を介して画素電極１０８へも接続されている。そして、画素電極１０８の上面には、配向膜１１７が形成されている。
【００１４】
一方、対向電極１０７は、例えば、透明なガラス板よりなる透明基板１１８の下面に形成されており、この対向電極１０７の下面にも、配向膜１１９が形成されている。そして、駆動基板１０６と対向電極１０７付きの透明基板１１８との間に図示しないスペーサを介して、液晶ＬＣが封入されることにより、液晶表示デバイス１０３が構成される。
【００１５】
このような反射型の液晶表示デバイス１０３は、スイッチングトランジスタＴｒ及び保持容量Ｃからなる駆動回路を画素電極１０８の下方（裏側）に形成することができるため、透過式の液晶表示デバイスと比較して、開口率を大きくとることができるという効果がある。開口率とは、光変調に係わる画素領域が表示領域全面に対して占める割合である。なお、この効果は、画素の大きさが小さくなるほど、顕著になる。したがって、反射型の液晶表示デバイス１０３は、透過型の液晶表示デバイスに比較して、より小さい面積で高解像度の映像表示が可能となるという利点がある。このような反射型の液晶表示デバイス１０３は、投射型の表示装置（プロジェクタ）やヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）などに用いた場合に、極めて高精細な映像を表示することができる。
【００１６】
ところで、特許文献３及び特許文献４に記載されているように、携帯電話などに用いるいわゆる直視型の表示装置においては、反射型の液晶表示デバイスが使用されている場合がある。この表示装置においては、外光だけでは表示が見え難いときの補助光として、光源を備えた照明装置（フロントライトシステム）が使用されている。
【００１７】
この照明装置は、光源からの照明光を導光板により導入し、例えば、Ｖ溝やドット形状をした反射部により照明光を反射させて液晶表示デバイスの方向に偏向させ、液晶表示デバイスを照明するようになっている。
【００１８】
ただし、このような表示装置は、文字や図形などの情報表示を目的としたものであり、結像光学系を介さずに液晶表示デバイスを直接肉眼で観察するように構成されている。また、このような表示装置においては、表示映像のコントラスト比が、実使用時で数１０：１と小さく、使用している液晶表示デバイスの画素の大きさが数１００ミクロンから１ミリメートルと大きいものであり、本発明において想定されている高精細、かつ、高コントラストの高品位映像の表示を行うことはできない。
【００１９】
【特許文献１】特開２０００−１９３９９４公報
【特許文献２】特開２００３−１８５９７２公報
【特許文献３】特許第３３９４４６０号公報
【特許文献４】特開平１１−２０２７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
前述のような表示装置（プロジェクタやＨＭＤ）に用いる反射型の液晶表示デバイスは、いわゆるマイクロデバイスと称され、画素の大きさが１０マイクロメートル前後と極めて小さい。また、このような液晶表示デバイスは、映画鑑賞などに使用目的に堪えうるため、表示映像のコントラスト比は、実使用時において数１００：１乃至数１０００：１と極めて高いものとなっている。
【００２１】
ところで、前述の表示装置の光学系においては、液晶表示デバイスへの入射光と反射光とが同一の光路上を通るため、偏光ビームスプリッタによって光路を分ける必要がある。偏光ビームスプリッタは、４５°に傾斜された反射面を有して、立方体形状に構成されたものであるので、液晶表示デバイスと投射レンズとの間において、大きな体積を占有することになり、また、その重量も大きい。
【００２２】
そのため、このような表示装置においては、装置構成の小型化、軽量化が困難であり、また、液晶表示デバイスと投射レンズとの間の距離を偏光ビームスプリッタの大きさ分だけ離す必要があるため、投射レンズが高価なものになってしまうという問題がある。また、偏光ビームスプリッタは、これ自体が光学部品として高価なものであり、表示装置のコストアップの大きな要因となっている。
【００２３】
また、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）や電子ビューファインダ（ＥＶＦ）など、ルーペで拡大して見る構成、すなわち、結像レンズにより虚像を形成して映像表示を行う構成の表示装置においても、偏光ビームスプリッタを用いることが、装置構成の小型化の阻害要因及びコストアップの要因となっている。
【００２４】
なお、前述したように、導光板を用いた照明装置（フロントライトシステム）が提案されているが、このような照明装置を画素が極めて小さい液晶表示デバイスに適用して表示装置を構成すると、導光板の反射部が妨害になり、正常な映像表示を行うことができない。
【００２５】
また、このような照明装置においては、照明光が導光板内において繰り返し反射されることにより、偏光状態が変化してしまうので、高コントラスト比の映像表示を行う表示装置を構成することができない。
【００２６】
一方、近年においては、液晶表示デバイスに変わる表示デバイスとして、有機エレクトロルミネセンス（以下、「有機ＥＬ」という。）ディスプレイが注目されている。有機ＥＬは、自発光素子であることから、照明光学系を用いることなく、直視型の表示装置を構成することができる。
【００２７】
図１０は、有機ＥＬ素子の代表的な構成を示す断面図である。
【００２８】
有機ＥＬは、例えば、図１０に示すように、陽極５２，正孔輸送層５３、発光層５４及び電子輸送層５５、陰極５６が、透明基板５１上に積層されて構成されている。なお、有機ＥＬとしては、単一の層からなる単層型や、電荷注入性、電荷輸送性及び発光性の機能に応じた層からなる積層型など、いろいろな構成のものが提案されている。
【００２９】
陽極５２としては、ＩＴＯ膜が用いられる。正孔輸送層５３としては、例えば、アリールジアミン化合物（以下、「ＴＰＤ」という。）が用いられる。発光層５４としては、蛍光性を有する高分子材料から低分子材料、金属錯体まで幅広く使用される。発光層５４の形成は、材料により、溶液からの塗布等の湿式法か、真空蒸着などの乾式法によって行われる。発光層５４の材料として、トリス（８−キノリノール）アルミニウム有機金属錯体（以下、「Ａｌｑ３」という。）を用いた場合には、この発光層５４が電子輸送性をも有するため、電子輸送層５５と兼用することが可能である。また、陰極５６としては、小さい仕事関数を有する、例えば、銀−マグネシウム合金膜が用いられる。
【００３０】
この有機ＥＬ素子において、陽極５２と陰極５６の間に電源５７により電圧を印加すると、陽極５２より注入された正孔は、正孔輸送層５３を通して運ばれ、発光層５４に注入される。一方、陰極５５より注入された電子は、電子輸送層５５を通して発光層５４中を移動する。これら電子と正孔とは、発光層５４中で結合し、発光する。
【００３１】
発光層５４から発せられた光は、透明な陽極５２及び透明基板５１を通して、外部に出射される。有機ＥＬ素子の発光色は、発光層５４の発光色に依存し、単色発光である。発光層５４をＡｌｑ３により形成した場合には、発光色は、緑色である。
【００３２】
このように構成された有機ＥＬ素子を、前述した液晶表示デバイスにおける液晶ＬＣに代えて、画素電極１０８上に形成することにより、極めてシンプル構成の表示デバイスを構成することができる。
【００３３】
しかしながら、有機ＥＬ素子は、前述したように、電流駆動を基本としており、発光層５４の厚さは、サブミクロンオーダーと極めて薄い。そのため、発光層５４に、ごくわずかなディフェクト、厚みムラが存在すると、発光ムラや、ショートによる発光不良が発生し易い。
【００３４】
このように、有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイは、量産性やコスト性において大きな課題を有しており、高精細の表示デバイスを安定して構成することは困難である。
【００３５】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、高コントラスト、かつ、高精細の高品位な映像表示を行う反射型の液晶表示デバイスの表示領域を照明する照明装置であって、装置構成の小型化、軽量化が可能となされ、また、製造コストの低廉化が可能となされた照明装置を提供することを目的とする。
【００３６】
また、本発明は、前述の照明装置を備えることにより、高コントラスト、かつ、高精細の高品位な映像表示を行うことができるとともに、装置構成の小型化、軽量化が可能となされ、また、製造コストの低廉化が可能となされた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、以下の構成のいずれか一を有するものである。
【００３８】
〔構成１〕
本発明に係る照明装置は、駆動基板と透明基板との間に液晶が封入された液晶層が形成され駆動基板の液晶層側に反射型の画素電極が形成され透明基板の液晶層側に透明電極が形成された構成とされ透明基板側から照明光が入射され画素電極が表示領域となる反射型液晶表示デバイスに対して前記照明光を出射する照明装置であって、液晶層の透明基板側に配置され直線偏光の照明光を液晶層に向けて出射する点状、または、線状の複数の光源部を備え、複数の光源部は、表示領域の一部の領域に対応して配置されており、複数の光源部から発せられた照明光は、液晶層に入射されてこの液晶層を透過し、画素電極により反射されて液晶層を再び透過して、少なくとも一部が複数の光源部の間を経て、反射型液晶表示デバイスの透明基板側に出射されることを特徴とするものである。
【００３９】
〔構成２〕
本発明に係る照明装置は、構成１を有する照明装置において、複数の光源部は、反射型液晶表示デバイスの表示領域の面積の１／２以下の面積の領域に対応して配置されていることを特徴とするものである。
【００４０】
〔構成３〕
本発明に係る照明装置は、構成１、または、構成２を有する照明装置において、複数の光源部は、透明基板の画素電極により反射されて液晶層を再び透過した照明光が出射される側の面上に配置されていることを特徴とするものである。
【００４１】
〔構成４〕
本発明に係る照明装置は、構成１乃至構成３のいずれか一を有する照明装置において、複数の光源部は、光源と、この光源より発せられた照明光が透過する偏光素子とを有して構成されていることを特徴とするものである。
【００４２】
〔構成５〕
本発明に係る表示装置は、構成１乃至構成４のいずれか一を有する照明装置と、照明装置により照明される反射型液晶表示デバイスと、反射型液晶表示デバイスにより反射された照明光が入射され反射型液晶表示デバイスの表示領域の実像、または、虚像を結像させる結像光学系とを備え、複数の光源部は、結像光学系が反射型液晶表示デバイスの表示領域を焦点深度内に収めたときに、この結像光学系の焦点深度から外れる位置に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００４３】
本発明に係る照明装置においては、構成１を有することにより、液晶層の透明基板側に配置され直線偏光の照明光を液晶層に向けて出射する点状、または、線状の複数の光源部は、表示領域の一部の領域に対応して配置されており、複数の光源部から発せられた照明光は、画素電極により反射されて少なくとも一部が複数の光源部の間を経て、反射型液晶表示デバイスの透明基板側に出射されるので、反射型液晶表示デバイス及び結像光学系（拡大光学系）と組み合わせることにより、小型化及び軽量化が可能で、高コントラスト、高精細、かつ、高輝度の映像表示が行える表示装置を低コストにて提供することが可能である。
【００４４】
なお、この表示装置は、投射型の表示装置（プロジェクタ）、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、または、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）等、種々の方式のものとして構成することができる。
【００４５】
また、本発明に係る照明装置は、構成２を有することにより、複数の光源部は、反射型液晶表示デバイスの表示領域の面積の１／２以下の面積の領域に対応して配置されているので、型液晶表示デバイスの表示領域に入射され画素電極により反射された照明光が良好に透明基板側に出射され、結像光学系（拡大光学系）と組み合わせることにより、小型化及び軽量化が可能で、高コントラスト、高精細、かつ、高輝度の映像表示が行える表示装置を低コストにて提供することが可能である。
【００４６】
本発明に係る照明装置は、構成３を有することにより、複数の光源部は、反射型液晶表示デバイスの対向電極が形成された透明基板の、画素電極により反射されて液晶層を再び透過した照明光が出射される側の面上に配置されているので、小型化及び軽量化が可能である。
【００４７】
本発明に係る照明装置は、構成４を有することにより、複数の光源部は、光源と、この光源より発せられた照明光が透過する偏光素子とを有して構成されているので、小型化及び軽量化を可能としつつ、低コストにて構成することが可能である。
【００４８】
そして、本発明に係る表示装置は、構成５を有することにより、前述の照明装置を備えるので、小型化、軽量化及び製造コストの低廉化が可能であり、また、複数の光源部は、結像光学系が反射型液晶表示デバイスの表示領域を焦点深度内に収めたときに、この結像光学系の焦点深度から外れる位置に配置されているので、照明装置の複数の光源部に影響されることなく、高コントラスト、高精細、かつ、高輝度の映像表示を行うことが可能である。
【００４９】
すなわち、本発明は、高コントラスト、かつ、高精細の高品位な映像表示を行う反射型の液晶表示デバイスの表示領域を照明する照明装置であって、装置構成の小型化、軽量化が可能となされ、また、製造コストの低廉化が可能となされた照明装置を提供することができるものである。
【００５０】
また、本発明は、前述の照明装置を備えることにより、高コントラスト、かつ、高精細の高品位な映像表示を行うことができるとともに、装置構成の小型化、軽量化が可能となされ、また、製造コストの低廉化が可能となされた表示装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００５２】
〔照明装置の第１の実施の形態〕
本発明に係る照明装置は、以下に述べる本発明に係る表示装置において使用される照明装置であって、反射型液晶表示デバイスの表示領域を照明するものである。
【００５３】
図１は、本発明に係る第１の実施の形態における照明装置を備えた表示装置の要部の構成を示す断面図である。
【００５４】
本発明に係る表示装置は、図１に示すように、本発明に係る照明装置１と、この照明装置１により照明される反射型液晶表示デバイス２と、反射型液晶表示デバイス２により反射された照明光が入射され反射型液晶表示デバイス２の表示領域の実像、または、虚像を結像させる結像光学系３とを備えて構成される。
【００５５】
この表示装置は、結像光学系３が図示しないスクリーン上に反射型液晶表示デバイス２の表示領域の実像を結像させる場合には、投射型の表示装置（プロジェクタ）となり、結像光学系３が反射型液晶表示デバイス２の表示領域の虚像を結像させる場合には、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）や電子ビューファインダ（ＥＶＦ）等となる。
【００５６】
反射型液晶表示デバイス２は、前述した従来の表示装置において使用されているものと同様のものであり、基板４上に駆動回路５が形成された駆動基板１０と、透明基板７との間に、液晶が封入された液晶層１２が形成された構成となっている。なお、液晶は、この反射型液晶表示デバイス２の図示しない周縁部において封止されて、駆動基板１０と透明基板７との間に液晶層１２を形成している。平行平面板７は、例えば、屈折率ｎが１．７３程度のガラスにより形成することができる。駆動基板１０の液晶層１２側には、複数の反射型の画素電極（反射電極）１３がマトリックス状に形成されている。また、透明基板７の液晶層１２側には、透明電極（対向電極）１４が形成されている。
【００５７】
この反射型液晶表示デバイスにおいては、各画素電極１３が所定の画素間幅だけ離間されて縦横方向へマトリックス状に配列されていることにより、複数の画素がマトリックス状に縦横方向に配列されていることになる。この反射型液晶表示デバイス２においては、透明基板７側から照明光が入射され、画素電極１３が形成された領域が表示領域となる。
【００５８】
そして、この表示装置の照明装置１は、反射型液晶表示デバイス２の表示領域の照明を行うものである。この照明装置１は、複数の光源部６を有して構成されている。これら光源部６は、線状に構成され、反射型液晶表示デバイス２の表示領域の透明基板７側に配置されている。これら光源部６は、反射型液晶表示デバイス２の表示領域全体に対しては微小な面積比となる一部の領域に対応して配置されている。
【００５９】
この実施の形態において、複数の光源部６は、図１に示すように、反射型液晶表示デバイス２の表示領域の照明光入射側に位置し、この表示領域に平行に配置された透明な平行平面板７の、画素電極１３により反射されて液晶層１２を再び透過した照明光が出射される側の面上に配置されている。これら光源部６は、平行平面板７を透して、反射型液晶表示デバイス２の表示領域の照明を行う。
【００６０】
これら光源部６は、光源として、偏光面を揃えた有機ＬＥ素子を有して構成されており、偏光面の揃った照明光を出射する。なお、偏光面を揃えた有機ＥＬ素子は、例えば、特許第３５８６７１７号公報にも記載されているように、公知の技術である。
【００６１】
光源部６から出射された照明光は、表示領域に対して垂直に入射するのみならず、拡散して、微小な所定角度（傾き）を有して入射するようにし、反射型液晶表示デバイス２からの反射光が光源部６同士の間を透過するようにする。この微小な所定角度は、各光源部６より出射された照明光が偏光方向を維持し、かつ、後段の結像光学系３にて対応可能な角度（結像光学系３に入射する角度）であることが必要である。
【００６２】
反射型液晶表示デバイス２に入射された照明光は、液晶層１２において映像信号に応じて偏光変調されて表示領域に入射され、各画素電極１３により反射されて液晶層１２を再び透過して、反射型液晶表示デバイスの透明基板７側に出射される。
【００６３】
図２は、本発明に係る第１の実施の形態における照明装置の要部の構成を示す断面図である。
【００６４】
複数の光源部６は、反射型液晶表示デバイス２の表示領域全体に対しては微小な面積比となる一部の領域に対応して配置されている。すなわち、図２に示すように、複数の光源部６の表示領域全体の面積に対して占める面積比は、光源部６の幅ｗのピッチａに対する比率〔ｗ／ａ〕であり、この比率は、十分に小さい。したがって、表示領域に入射され画素電極１３により反射された照明光の大部分は、光源部６に阻害されることなく、複数の光源部６の間を経て、透明基板７側に出射されることとなる。
【００６５】
反射型液晶表示デバイス２において変調されずに反射された照明光は、図１に示すように、平行平面板７を透過した後、偏光板９により吸収される。この偏光板９は、光源部６からの照明光と偏光方向が直交する向きの偏光のみを透過させるように設置されている。
【００６６】
反射型液晶表示デバイス２において偏光変調されて反射され、平行平面板７及び偏光板９を透過した照明光は、結像光学系３に入射される。結像光学系３に入射された照明光は、前述したように、実像、または、虚像として結像され、表示映像を形成する。
【００６７】
この照明装置においては、前述したように、光源部６からの出射光は、平行光束ではなく、広がりを含んだ光束として反射型液晶表示デバイス２に入射される。そして、これら各光源部６は、反射型液晶表示デバイス２の画素の大きさに対して十分に表示領域（画素電極１３）から離れているため、各画素は、複数の光源部６からの照明光により照明されることとなり、照明ムラが改善される。つまり、照明光の広がり角が大きいほうが、照射ムラを小さくすることができる。ただし、照明光の広がり角度は、各光源部６から出射された後において偏光方向が維持され、かつ、後段の結像光学系３にて対応可能な角度（結像光学系３に入射する角度）であることが必要である。
【００６８】
また、反射型液晶表示デバイス２に入射し液晶層１２で変調され、画素電極１３により反射された照明光が結像光学系３に向かうときに、各光源部６が光透過の障害になると、黒い線となって表示映像に重なって投影され、表示映像の品質が劣化することになる。
【００６９】
そこで、この表示装置においては、複数の光源部６は、結像光学系３が反射型液晶表示デバイス２の表示領域（画素電極１３）を焦点深度内に収めたときに、焦点深度から外れる位置に配置されている。すなわち、表示領域及び各光源部６は、十分に離れている。例えば、本実施の形態では、表示領域及び各光源部６間の間隔は、約５ｍｍとなっている。そして、結像光学系３の焦点面は、反射型液晶表示デバイス２の表示領域に一致されており、各光源部６が焦点深度から外れていることにより、各光源部６の像（暗線）は、十分にボケて形成される。すなわち、各光源部６の像は、黒い線ではなく、表示映像の全体に亘って一様に暗く見えるように形成されるので、表示映像の品質を劣化させない。
【００７０】
各光源部６の像による表示映像の明るさの低下は、各光源部６の幅ｗ（面積）に比例する。したがって、表示装置の使用目的に応じて、光源部６の照射効率及び照明ムラ（暗線の見えやすさ）のバランス考慮し、光源部６のピッチａ、幅ｗ及び表示領域からの距離を決定することが望ましい。また、複数の光源部６は、反射型液晶表示デバイス２の表示領域の１／２以下の領域に対応して配置されていること、すなわち、複数の光源部６の投影面積の総計が、表示領域の面積の１／２以下となっていることが好ましい。
【００７１】
なお、この実施の形態においては、各光源部６が配置されている平行平面板７は、反射型液晶表示デバイス２の透明電極（対向電極）１４が設けられた透明基板を兼ねているが、これらは別個に配設してもよい。
【００７２】
〔照明装置の第２の実施の形態〕
図３は、本発明に係る第２の実施の形態における照明装置の要部の構成を示す断面図である。
【００７３】
複数の光源部６の光源として、偏光面を揃えていない有機ＬＥ素子を用いる場合には、図３に示すように、これら光源部６より発せられた照明光を、偏光素子であるワイヤグリッド８を透過させるようにする。すなわち、この実施の形態においては、各光源部６は、有機ＥＬ素子とワイヤグリッド８とにより構成されており、有機ＥＬ素子と平行平面板７との間にワイヤグリッド８が位置するように配置する。ワイヤグリッド８を用いることにより、有機ＥＬ素子から発せられた照明光の偏光面が揃えられる。
【００７４】
ワイヤグリッド８としては、例えば、膜厚３０ｎｍのアルミ薄膜を、ナノインプリンティング法を用いて、ピッチ５０ｎｍのラインアンドスペースのストライプ状に形成したものを用いることができる。
【００７５】
この場合には、有機ＥＬ素子においては、出射光の偏光面を揃える必要がないため、高い発光光率を得ることができる。
【００７６】
〔照明装置の第３の実施の形態〕
図４は、本発明に係る第３の実施の形態における照明装置の要部の構成を示す断面図である。
【００７７】
複数の光源部６としては、図４に示すように、それぞれを、３原色の一であるＲ（赤色）光を発する赤色有機ＬＥ素子６Ｒ、Ｇ（緑色）光を発する赤色有機ＬＥ素子６Ｇ及びＢ（青色）光を発する赤色有機ＬＥ素子６Ｂの少なくとも３個から構成するようにしてもよい。これら３個の有機ＬＥ素子６Ｒ，６Ｇ，６Ｂを密接させて配設し、１つの光源部６とする。
【００７８】
この場合には、各光源部６において、各有機ＬＥ素子６Ｒ，６Ｇ，６Ｂを順次時分割的に点灯させ、この光源部６によって照明される反射型液晶表示デバイス２を各有機ＬＥ素子６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの点灯に同期させて駆動することにより、極めてシンプルな構成により、単板素子によるフィールドシーケンシャル（時分割）方式のカラー映像の表示を行うことができる。
【００７９】
〔プロジェクタの実施の形態〕
図５は、本発明に係る表示装置を投射型の表示装置（プロジェクタ）として構成した場合の構成を示す側面図である。
【００８０】
この表示装置をカラー表示を行う投射型の表示装置（プロジェクタ）として構成するには、図５に示すように、それぞれ３原色の一であるＲ（赤色）の照明光を発する光源部、Ｇ（緑色）の照明光を発する光源部及びＢ（青色）の照明光を発する光源部を有する照明装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを用いて、これら照明装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに対応させて反射型液晶表示デバイス２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを配置する。
【００８１】
各反射型液晶表示デバイス２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを経た各色の照明光は、それぞれ平行平面板７及び偏光板９を経て、クロスダイクロイックプリズム１１に両側面及び後面の３方向から入射され、このクロスダイクロイックプリズム１１において色合成されて、前面から出射される。偏光板９は、各照明装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光源部から出射された直線偏光の偏光方向に直交する方向の直線偏光を透過させるように配置される。
【００８２】
クロスダイクロイックプリズム１１から出射された照明光は、結像光学系３である投射レンズに入射される。この投射レンズは、入射された照明光を、図示しないスクリーン上に結像させ、映像表示を行う。
【００８３】
この表示装置は、装置構成を小型化することが可能であり、かつ、高輝度、高コントラスト、高精細の映像表示を行うことができる。
【００８４】
〔電子ビューファインダの実施の形態〕
図６は、本発明に係る表示装置を電子ビューファインダ（ＥＶＦ）として構成した場合の構成を示す側面図である。
【００８５】
この表示装置をカラー表示を行う電子ビューファインダ（ＥＶＦ）として構成するには、図６に示すように、前述の第３の実施の形態において示したような、３原色（Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）及びＢ（青色））の照明光を発する光源部を有する照明装置１を用いて、この照明装置１に対応させて反射型液晶表示デバイス２を配置する。
【００８６】
反射型液晶表示デバイス２を経た各色の照明光は、平行平面板７及び偏光板９を経て、結像光学系３である拡大レンズに入射される。偏光板９は、照明装置１の光源部から出射された照明光の偏光方向に直交する方向の直線偏光を透過させるように配置される。そして、拡大レンズは、入射された照明光をの虚像を形成して、映像表示を行う。
【００８７】
この表示装置においては、照明装置１の光源部において３原色を順次時分割的に点灯させることにより、フィールドシーケンシャル（時分割）方式のカラー映像の表示が行える。なお、モノクローム映像を表示する場合には、光源部として、白色の照明光を発するものを用いればよい。
【００８８】
なお、電子ビューファインダのように、拡大レンズによる拡大像（虚像）を直接観察する用途であれば、光源部からの照明光の光利用率が低い場合であっても、十分な明るさの映像を表示することができる。
【００８９】
この電子ビューファインダの構成において、光利用率を高くし、フィールドシーケンシャル（時分割）動作を行い、結像光学系３として投射レンズを使用すれば、プロジェクタとしても使用することができる。
【００９０】
なお、前述した各実施の形態においては、光源部６の光源としては、特に好ましいものとして有機ＥＬ素子を用いることとしているが、この光源としては、無機材料からなるものを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態における照明装置を備えた表示装置の要部の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態における照明装置の要部の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る第２の実施の形態における照明装置の要部の構成の示す断面図である。
【図４】本発明に係る第３の実施の形態における照明装置の要部の構成を示す断面図である。
【図５】本発明に係る表示装置を投射型の表示装置（プロジェクタ）として構成した場合の構成を示す側面図である。
【図６】本発明に係る表示装置を電子ビューファインダ（ＥＶＦ）として構成した場合の構成を示す側面図である。
【図７】反射型の液晶表示デバイスを用いた従来の表示装置の構成を示す側面図である。
【図８】液晶表示デバイスにおける１つの画素を示す等価回路図である。、
【図９】液晶表示デバイスの要部の構成を示す拡大断面図である。
【図１０】有機ＥＬ素子の代表的な構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１    照明装置
１Ｒ  （Ｒ用）照明装置
１Ｇ  （Ｇ用）照明装置
１Ｂ  （Ｂ用）照明装置
２    反射型液晶表示デバイス
２Ｒ  （Ｒ用）反射型液晶表示デバイス
２Ｇ  （Ｇ用）反射型液晶表示デバイス
２Ｂ  （Ｂ用）反射型液晶表示デバイス
３    結像光学系
４    基板
５    駆動回路
６    光源部
６Ｒ  赤色有機ＬＥ素子
６Ｇ  緑色有機ＬＥ素子
６Ｂ  青色有機ＬＥ素子
７    透明基板
８    ワイヤグリッド
１０    駆動基板
１２    液晶層
１３    画素電極（表示領域）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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