(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光が照射される液晶パネルと、
前記液晶パネルによって変調された光をスクリーンに投射する光学系と、
前記液晶パネルの点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記光を散乱する手段であり、
前記光を散乱する手段は、前記スクリーンに設けられた凹部であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
ＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子からの光をスクリーンに投射する光学系と、
前記ＥＬ素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記光を散乱する手段であり、
前記光を散乱する手段は、前記スクリーンに設けられた凹部であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
ＰＤＰ素子と、
前記ＰＤＰ素子からの光をスクリーンに投射する光学系と、
前記ＰＤＰ素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記光を散乱する手段であり、
前記光を散乱する手段は、前記スクリーンに設けられた凹部であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】
光源と、
前記光源からの光が照射される液晶パネルと、
前記液晶パネルによって変調された光をスクリーンに投射する光学系と、
前記液晶パネルの点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記スクリーンの透過光量を減衰する手段であり、
前記透過光量を減衰する手段は、前記スクリーンを変質もしくは変色させた部分であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】
ＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子からの光をスクリーンに投射する光学系と、
前記ＥＬ素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記スクリーンの透過光量を減衰する手段であり、
前記透過光量を減衰する手段は、前記スクリーンを変質もしくは変色させた部分であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項６】
ＰＤＰ素子と、
前記ＰＤＰ素子からの光をスクリーンに投射する光学系と、
前記ＰＤＰ素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記スクリーンの透過光量を減衰する手段であり、
前記透過光量を減衰する手段は、前記スクリーンを変質もしくは変色させた部分であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項７】
光源と、
前記光源からの光が照射される液晶パネルと、
前記液晶パネルによって変調された光をスクリーンに投射する光学系と、
前記液晶パネルの点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記光を反射する手段であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項８】
ＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子からの光をスクリーンに投射する光学系と、
前記ＥＬ素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記光を反射する手段であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項９】
ＰＤＰ素子と、
前記ＰＤＰ素子からの光をスクリーンに投射する光学系と、
前記ＰＤＰ素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記光を反射する手段であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１０】
光源と、
前記光源からの光が照射される液晶パネルと、
前記液晶パネルによって変調された光をスクリーンに投射する光学系と、
前記液晶パネルの点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記光を集光する手段であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１１】
ＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子からの光をスクリーンに投射する光学系と、
前記ＥＬ素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記光を集光する手段であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１２】
ＰＤＰ素子と、
前記ＰＤＰ素子からの光をスクリーンに投射する光学系と、
前記ＰＤＰ素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上もしくは裏面側であって、かつ前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記補正手段は、前記光を集光する手段であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１３】
光源と、
前記光源からの光が照射される液晶パネルと、
前記液晶パネルによって変調された光をスクリーンに投射する光学系と、
前記液晶パネルの点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記スクリーンの裏面に接し、かつ、透光性を有する基板又はフィルターが設けられ、
前記補正手段は、前記基板又は前記フィルターを介して、設けられていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１４】
ＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子からの光をスクリーンに投射する光学系と、
前記ＥＬ素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記スクリーンの裏面に接し、かつ、透光性を有する基板又はフィルターが設けられ、
前記補正手段は、前記基板又は前記フィルターを介して、設けられていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１５】
ＰＤＰ素子と、
前記ＰＤＰ素子からの光をスクリーンに投射する光学系と、
前記ＰＤＰ素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段は、前記点欠陥が存在する箇所に対応する箇所にのみ設けられ、
前記スクリーンの裏面に接し、かつ、透光性を有する基板又はフィルターが設けられ、
前記補正手段は、前記基板又は前記フィルターを介して、設けられていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１６】
前記光を反射する手段は、金属材料であることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の投写型表示装置。
【請求項１７】
前記光を集光する手段は、レンズであることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれか一項に記載の投写型表示装置。
【請求項１８】
前記補正手段は、光を遮光する手段、光を散乱する手段、光を反射する手段、光を集光する手段、光を吸収する手段、あるいはこれらを組み合わせた補正手段であることを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれか一項に記載の投射型表示装置。
【請求項１９】
前記光を遮光する手段は、黒色または青色のフィルム、又は着色層であることを特徴とする請求項１８に記載の投写型表示装置。
【請求項２０】
前記投写型表示装置はリアプロジェクション型表示装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか一項に記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、液晶等のその光学特性が電圧、電流、周波数その他の電気的因子によって変調されうる、いわゆる電気光学材料または電気光学素子を利用した画像表示装置に関し、特に、各画素毎にその画素の制御のために、トランジスタ等の電気的素子が設けられた表示装置を利用した投射型（プロジェクション型）表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
投射型（プロジェクション型）表示装置の投射方式として、リアプロジェクション方式が知られている。リアプロジェクション方式とは、光源を介して映像を透過型の拡散用スクリーン（以下、単にスクリーンと呼ぶこともある。）表面に結像させ、光源と反対側のスクリーン面側から映像を観察可能にしたものである。  図５（Ａ）に従来の装置を示した。図５（Ａ）中において、５００は本体、５０１は光源、５０２は液晶パネル及び光学系、５０３、５０４はミラー、５０５はスクリーンを示している。
【０００３】
このようなプロジェクション方式の表示装置（以下、リアプロジェクション型表示装置と呼ぶこともある。）は、強力な光源からの光を３インチ以下の小型液晶パネルに照射し、光学系を使用してスクリーンに投影させて拡大表示する。そのため、表示画面を高精細化、高密度化にするためには、液晶パネルの画素間隔をより狭くする、または、画素の大きさや配線の大きさをより小さくすることが必要となる。
【０００４】
このように、表示画面を高精細化、高密度化させるため、高精細な液晶パネルの開発が盛んに行われている。
【０００５】
しかしながら、液晶パネルのドット数（画素数）を多くし、高精細にすると、線欠陥、点欠陥等が生じ易くなり、歩留りが下がっていた。ここでいう点欠陥とは、何らかの理由により動作不良になった１画素またはそれ以上の集合欠陥を指している。また、点欠陥による表示不良の主なものとして、黒色表示した時に白い点が表示される輝点、白色表示した時に黒い点が表示される滅点がある。
【０００６】
特に、プロジェクション方式の表示装置は、強力な光源からの光を小型の液晶パネルに照射し、光学系を使用してスクリーンに拡大表示させるものである。そのため、点欠陥が１つでもある液晶パネルを用いた場合、図５（Ｂ）に示すように、白色表示をした時には、点欠陥による輝点５０８、また、白色表示をした時には、滅点５０９も同時に表示され、表示不良が目立っていた。
【０００７】
このような点欠陥を修繕する手段として、液晶パネルにレーザー光処理を施して修繕する方法等があるが、プロジェクション用の液晶パネルは画素ピッチ等が非常に小さいため、このような微細加工は難しく、より高精細化が図られると修繕が困難になることが予想される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
点欠陥が数個存在する液晶パネルを用いても、観察者に点欠陥が認識しづらく、良好な表示を得ることのできるリアプロジェクション型表示装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本明細書で開示する本発明の構成は、
光源と、
前記光源からの光を変調する電気光学素子と、
スクリーンと、
前記電気光学素子によって変調された光を前記スクリーンに投射する光学手段と、
前記電気光学素子の点欠陥による前記スクリーン上の表示不良を補正する補正手段と、
を備えた投射型表示装置である。
【００１０】
上記構成において、前記補正手段は、光を遮光する手段、光を散乱する手段、光を反射する手段、光を集光する手段、あるいは光を吸収する手段のうちいずれか一つ、あるいはこれらを組み合わせた補正手段である。
【００１１】
上記構成において、前記補正手段は、前記スクリーンの裏面側に設けられる。
【００１２】
上記構成において、前記補正手段は、前記スクリーンの裏面上に設けられる。
【００１３】
上記構成において、前記補正手段は、前記スクリーンを加工して形成される前記スクリーンの透過光量を減衰させる手段である。
【００１４】
上記構成において、前記光を集光する手段は、円錐形状、半楕円球形状、あるいは平凸形状の突起物であり、レンズ作用を有するものである。
【００１５】
本発明において、スクリーンは、主として透明材からなる光透過板で構成されており、そのスクリーンの裏面には、図１で示すように、表示不良を補正する補正手段が設けられている。
【００１６】
また、本明細書中でいうスクリーンは、観察者側が表示を確認できる面（表示面）をスクリーンの表面と呼び、その裏の面をスクリーンの裏面と呼ぶ。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて順次説明をする。
〔実施例１〕
図１は本発明の一実施例を示す構成図である。
【００１８】
図１において、光源１０１は、メタルハライドランプを用いている。光源１０１としては白色ランプであれば、特に限定されない。また、図１中の液晶パネル及び光学系１０２としては、図４に一例として示すように、光源からの光を異なる３色（赤、青、緑）の光に分離して出射するクロスダイクロイックプリズム４０３と、分離された３色の光をそれぞれ集束させる偏光ビームスプリッター４０６と、全反射ミラー４０４と、偏光板４０５と、３枚の液晶パネル４００により構成されている。図１の１０２は、図４の４０２と対応している。この液晶パネル及び光学系１０２は、リアプロジェクション型の液晶パネル及び光学系であれば、特に限定されない。また、図示しないが、その他の光学系として、光源と液晶パネルの間に集光レンズを設ける構成や、液晶パネルとスクリーン１０５の間に投写レンズ等をそれぞれ設ける構成としてもよい。
【００１９】
そして、クロスダイクロイックプリズム４０３からの３色の光を各々異なる液晶パネルに照射し、各液晶パネルにて得られる像を偏光ビームスプリッター４０６によって合成後、前記スクリーン上にそれぞれ拡大照射して映像を得る。このようにしてカラーフィルターを設けることなく、カラー表示が得られる。
【００２０】
スクリーン１０５は、主として透明材からなる光透過板で構成されており、その裏面には、図１で示すように、遮光物１０６が設けられている。
【００２１】
スクリーンに黒色表示を映し出した時に輝点が生じる場合、遮光物の設ける箇所は、輝点となる箇所に設ける。この遮光物１０６は、液晶パネルの点欠陥を通る光が観視方向に進まないようにするために設けられている。
【００２２】
また、本実施例においては、この遮光物を有色、例えば黒色または青色のフィルムとした。この遮光物１０６は、スクリーンの透過光量を減衰させるものであれば特に限定されない。
【００２３】
従って、この遮光物は、光を完全に反射するフィルムまたは膜でなる構成としてもよい。例えば、光を完全に反射する金属材料を用いてもよい。また、色素を含有する溶液をその箇所だけに塗布し、着色層を設ける構成としてもよい。
【００２４】
また、光を散乱させるために、図３（Ａ）で示したように、スクリーン自体３０５に凹部３０６を形成する構成としてもよい。また、透過光量を減衰するために、図３（Ｂ）で示したように、スクリーン自体３１５を変質または変色させた箇所３１６を設ける構成としてもよい。
【００２５】
さらに、スクリーンに白色表示を映し出した時に滅点が生じる場合、図示しないが、同様に裏面に集光物を設ける。集光物の設ける箇所は、滅点となる箇所に設ける。この集光物は、滅点をぼかすために光を集光する。
【００２６】
また、本実施例においては、この集光物を図３（Ｃ）に示すような半楕円球のレンズとした。また、この集光物を円錐形状、あるいは平凸形状としてもよい。この集光物は、スクリーンの光を集光するものであれば特に限定されない。
【００２７】
また、本実施例においては、液晶パネルから出射された光を反射してスクリーンに入射させるミラー１０３、１０４を設けている。このミラーによって、液晶パネルからスクリーンに至る光路を折り曲げることにより、装置全体の奥行きを短くでき、装置全体をコンパクトにできる。
【００２８】
本実施例においては、液晶パネルの点欠陥の箇所による表示不良（輝点または滅点）は殆ど見られず良好な映像を得ることができた。
【００２９】
この補正方法は、用いた全ての液晶パネルの全ての点欠陥に適用することが望ましいが、特に認識度の高い緑（Ｇ）に適用するだけでも高い改善効果が得られる。
【００３０】
〔実施例２〕
実施例１においては、スクリーンに直接、遮光物または集光物を設ける構成としたが、本実施例においては、スクリーンと接して透光性を有する基板またはフィルターを設け、その基板またはフィルターを介して遮光物または集光物を設ける構成とした。
【００３１】
図２において、光源２０１は、キセノンランプを用いている。また、液晶パネル及び光学系２０２としては、実施例１と同様のものを用いる。つまり、図２の２０２は、図４の４０２と対応している。また、図示しないが、光学系として、光源と液晶パネルの間に集光レンズを設ける構成や液晶パネルとスクリーン２０５の間に投写レンズをそれぞれ設ける構成としてもよい。本実施例において、この液晶パネル及び光学系２０２は、リアプロジェクション型の液晶パネル及び光学系であれば、実施例１と同様に、特に限定されない。
【００３２】
スクリーン２０５は、主として透明材からなる光透過板で構成されており、その裏面には、図２中の２０７で示した、スクリーンと接する透光性を有する基板またはスクリーンと接する透光性を有するフィルターを設け、その上に遮光物または集光物を設ける構成とした。
【００３３】
本構成とすることにより、基板またはフィルター２０７を介することで遮光物または集光物を形成しやすい構成とすることができる。また、液晶パネルが何らかの理由で破壊した場合、液晶パネルを取り替えるとともに、遮光物２０６または集光物の設けられた基板またはフィルター２０７を交換することで、安価に修理することができる。
【００３４】
本実施例においても、実施例１と同様に液晶パネルの点欠陥の箇所による表示不良（輝点または滅点）は殆ど見られず良好な映像を得ることができた。
【００３５】
〔実施例３〕
本実施例において光源は、ハロゲンランプを用いる。光源としては白色ランプであれば、特に限定されない。また、カラーフィルタ配置をしている液晶パネル１枚を用いて透過型の液晶表示装置を構成している。また、図示しないが、光学系として、光源と液晶パネルの間に集光レンズを設ける構成や液晶パネルの前面に投写レンズをそれぞれ設ける構成としてもよい。
【００３６】
実施例１または２と同様に、点欠陥を有する液晶パネルに光源からの光を透過した時に生じる点欠陥の箇所による表示不良（輝点や滅点）が表示されないように、点欠陥による表示不良を補正する手段をスクリーンまたはスクリーンに接して設けられたフィルター、またはスクリーンに接して設けられた基板の裏面側に設ける構成とする。
【００３７】
本実施例においても、実施例１、２と同様に液晶パネルの点欠陥の箇所による表示不良（輝点または滅点）がほとんど認識されない良好な映像を得ることができた。
【００３８】
〔実施例４〕
本願発明は、実施例１〜３に示したような投射型装置に限定されないことは勿論である。本願発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる投射型表示装置に適用することが可能である。例えば、液晶表示素子や、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子や、ＥＣ（エレクトロクロミクス）素子や、ＰＤＰ素子や、その他の自発光素子を用いた投射型表示装置などに適用することが可能である。特に、本発明は、作製の困難な歩留りの低い微細な小型液晶パネルを用いた装置には非常に効果的であると言える。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、点欠陥を有する液晶パネルに光源からの光を透過した時に生じる表示不良（輝点または滅点）が表示されないように、表示不良を補正する手段をスクリーンの裏面側または裏面上に設ける。これにより、観測者に良好な画像を提供することができる。
【００４０】
リアプロジェクション型表示装置に用いる液晶パネルは、点欠陥が許されないものであったが、本発明を適用することによって、点欠陥を有する液晶パネルを用いた装置は、良品として用いることができるので、歩留りを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明を示す構成図
【図２】    実施例２における構成図
【図３】    本発明の補正手段の拡大図
【図４】    液晶パネル及び光学系の概略図
【図５】    従来例
【符号の説明】
１００            本体
１０１            光源
１０２            液晶パネル及び光学系
１０３、１０４    ミラー
１０５            スクリーン
１０６            遮光物
２００            本体
２０１            光源
２０２            液晶パネル及び光学系
２０３、２０４    ミラー
２０５            スクリーン
２０６            遮光物
２０７            フィルターまたは基板
３０５、３１５、３２５  スクリーン
３０６            凹部
３１６            変質または変色箇所
３２６            集光物
４００            液晶パネル
４０１            光源
４０２            液晶パネル及び光学系
４０３            クロスダイクロイックプリズム
４０４            全反射ミラー
４０５            偏光板
４０６            偏光ビームスプリッター
５００            本体
５０１            光源
５０２            液晶パネル及び光学系
５０３、５０４    ミラー
５０５            スクリーン
５０８            点欠陥による輝点
５０９            点欠陥による滅点
【図１】
0003939407.tif 000002
【図２】
0003939407.tif 000003
【図３】
0003939407.tif 000004
【図４】
0003939407.tif 000005
【図５】
0003939407.tif 000006