專(zhuān)利名稱(chēng)：使用反射型液晶元件的投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用反射型液晶元件的投影裝置，特別涉及使用色分離/色合成部件和反射型液晶板等進(jìn)行大圖像顯示的使用了反射型液晶元件的投影裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在各像素中設(shè)置反射電極來(lái)提高像素的數(shù)值孔徑的反射型液晶板的研究一直在積極進(jìn)行，使用該反射型液晶板的投射型液晶投影機(jī)已經(jīng)問(wèn)世。該反射型液晶板與以往的透過(guò)型液晶板比較，可以提高數(shù)值孔徑，所以可以實(shí)現(xiàn)小型化/高效率的投影裝置(投影機(jī))。
圖32表示使用以往的反射型液晶元件的投影裝置的一例結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，作為投影裝置的反射型投影機(jī)裝置10大致由光源11、偏振分光鏡(PBS)12、分色棱鏡14、反射型液晶板16R、16G、16B(R表示紅色，G表示綠色，B表示藍(lán)色)、以及投射透鏡17等構(gòu)成。
在上述結(jié)構(gòu)中，從光源11射出的光束通過(guò)偏振分光鏡(偏振分離棱鏡)12提取線(xiàn)偏振光同時(shí)將行進(jìn)方向彎折90°，入射到分色棱鏡14。入射到分色棱鏡14的光分別以紅色、綠色、藍(lán)色(RGB)的各基色光分離射出，在被對(duì)應(yīng)于各基色光的各反射型液晶板16R、16G、16B反射后，通過(guò)相同的光路再次入射到偏振分離棱鏡12。
此時(shí)，在各反射型液晶板16R、16G、16B中被圖像調(diào)制的光中，對(duì)應(yīng)于液晶為導(dǎo)通狀態(tài)的區(qū)域的反射光在偏振方向上旋轉(zhuǎn)90°并進(jìn)行反射，所以透過(guò)偏振分離棱鏡12，從投射透鏡17向屏幕(未圖示)投射而形成圖像。
在上述以往的反射型投影機(jī)裝置10中，使用昂貴的光學(xué)部件的偏振分離棱鏡12，所以存在反射型投影機(jī)裝置10的成本上升問(wèn)題。此外，在偏振分離棱鏡12分離偏振時(shí)，對(duì)于光源11的光的擴(kuò)散(例如±12度的擴(kuò)散)，存在難以良好地分離偏振的問(wèn)題。
以解決這些問(wèn)題為目的，提出了不使用偏振分離棱鏡(PBS)，而使用可使光傾斜入射的反射型液晶元件的投影裝置((日本)特開(kāi)2000-199883號(hào)公報(bào))。圖33表示基于該方案的投影裝置的結(jié)構(gòu)圖。在圖中，在成為投影裝置的以往的反射型投影機(jī)裝置20中，從光源21射出的光通過(guò)反光鏡22作為大致平行光被反射，同時(shí)直接入射到第1偏振板23，在那里形成線(xiàn)偏振(S偏振或P偏振)光后，入射到色分離/色合成部件(分色棱鏡或分色鏡)。色分離/色合成部件(這里為分色棱鏡24)將白色光分離成RGB的三基色光，入射到反射型液晶板26R、26G、26B。
這里，作為反射型液晶板26R、26G、26B，在使用垂直取向型的液晶板時(shí)，在不向反射型液晶板施加電壓，液晶分子垂直取向的狀態(tài)中，入射光的偏振狀態(tài)原樣不變，被反射型液晶板26R、26G、26B反射。此時(shí)，被反射的光再次通過(guò)分色棱鏡24后，由對(duì)于第1偏振板23以正交偏光鏡關(guān)系設(shè)置在投射透鏡27的光路前側(cè)的第2偏振板25吸收，所以不投射到投射透鏡27。即，實(shí)現(xiàn)黑色顯示。
另一方面，在向反射型液晶板26R、26G、26B施加電壓，液晶分子水平地顛倒的狀態(tài)中，入射光的偏振狀態(tài)變化，入射光被反射型液晶板26R、26G、26B反射。此時(shí)，被反射的光再次通過(guò)分色棱鏡24后，通過(guò)第2偏振板25經(jīng)投射透鏡27被投射。即，實(shí)現(xiàn)白色顯示。
作為色分離/色合成部件的分色棱鏡24將來(lái)自光源21的入射光分離成RGB的三基色并具有將它們分別入射到反射型液晶板26R、26G、26B的功能，同時(shí)具有將從反射型液晶板26R、26G、26B反射的光進(jìn)行色合成的功能。入射的光的主軸必須相對(duì)反射型液晶板26R、26G、26B的反射面以S波或P波的狀態(tài)進(jìn)行入射。
即，在以除此以外的狀態(tài)進(jìn)行光入射時(shí)，由于分色棱鏡24的反射特性不同，所以由反射型液晶板26R、26G、26B進(jìn)行反射并兩次通過(guò)分色棱鏡的光的偏振狀態(tài)已經(jīng)不是線(xiàn)偏振，不可能獲得良好的黑色顯示。
此外，液晶分子的取向必須能變?yōu)榇笾麓怪比∠?。在該投影裝置中，以S波(P波)入射的光入射到垂直取向的反射型液晶板26R、26G、26B時(shí)，其偏振狀態(tài)不變化。即，入射的線(xiàn)偏振光的偏振方向垂直或平行于垂直取向的液晶分子的光學(xué)軸，所以偏振狀態(tài)不產(chǎn)生混亂，原樣到達(dá)第2偏振板25，被其吸收并實(shí)現(xiàn)黑色顯示。
此外，作為光學(xué)系統(tǒng)彩色化的例子，以往已知圖34那樣的投影裝置。該圖(A)是反射型投射機(jī)裝置30的平面圖，該圖(B)是反射型投射機(jī)裝置30的側(cè)面圖。作為以往的投影裝置的反射型投射機(jī)裝置30包括生成照射光的光源21；將照射光作為平行光進(jìn)行反射的反光鏡22；對(duì)照射光賦予規(guī)定的偏振特性(例如S偏振)的偏振板31；基于偏振而具有不同反射特性的分色正交棱鏡32；生成入射到分色棱鏡32的光的具有色生成功能的偏振控制元件33；以及配置在分色正交棱鏡32附近的反射型顯示元件34R、34G、34B(光源21、反光鏡22、偏振板31、偏振控制元件33構(gòu)成照明系統(tǒng)35)。此外，反射型投射機(jī)裝置30有投射透鏡36。
在該反射型投射機(jī)裝置30中，在從光源21射出的光通過(guò)偏振板31進(jìn)行線(xiàn)偏振后，通過(guò)色分解-色合成系統(tǒng)，因在那里產(chǎn)生的雙折射而在輸出上產(chǎn)生不勻，而且獲得的對(duì)比度也低。此外，用于反射型顯示元件34R、34G、34B的液晶元件，要求其液晶分子的排列方向大致垂直，但在施加了電場(chǎng)時(shí)，液晶分子的傾斜方向失常并產(chǎn)生離散(ディスクリネ一ション)，如果輸出微細(xì)的圖像，則有噪聲明顯的缺點(diǎn)。此外，由于分色正交棱鏡32和反射型顯示元件34R、34G、34B的影響，有干擾條紋出現(xiàn)在投射的圖像上的缺點(diǎn)。
在(日本)特開(kāi)2001-51270號(hào)公報(bào)中，也提出了圖35所示的投影裝置40，其目的在于不使用昂貴的PBS，而以低成本來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)比度良好的投影裝置。在圖35中，從光源41射出的大致平行光L1通過(guò)聚光透鏡42成為會(huì)聚光L2，通過(guò)偏振板43和多層雙折射元件44，從斜方向入射到顯示元件45。
在顯示元件45中，入射光被按照?qǐng)D像信息來(lái)調(diào)制偏振方向并被反射。被反射的光再次透過(guò)多層雙折射元件44和偏振板43，透過(guò)透鏡46到達(dá)屏幕(未圖示)，映出圖像。
在該投影裝置40中，公開(kāi)了以下技術(shù)在多層雙折射元件44內(nèi)，使最靠近顯示元件45的雙折射元件的進(jìn)相軸和液晶的排列方向一致，所以不需要用于對(duì)來(lái)自斜方向的光進(jìn)行雙折射補(bǔ)償?shù)碾p折射元件。在該投影裝置40中，沒(méi)有具體地表示彩色圖像的形成方法，但可被看作通過(guò)色分解系統(tǒng)的光通過(guò)偏振-檢偏振部件進(jìn)入色合成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在這方面，與上述以往的反射型投射機(jī)裝置30不同，是沒(méi)有色分解合成系統(tǒng)中的雙折射影響的光學(xué)系統(tǒng)。但是，在該以往的投影裝置40中，有以下那樣的問(wèn)題。
對(duì)光進(jìn)行偏振或檢偏振的部件為同一部件，所以不能避免來(lái)自顯示元件45的反射面的影響，在投影畫(huà)面上會(huì)產(chǎn)生干擾條紋。此外，多層雙折射元件44在寬波段的光波長(zhǎng)中被要求嚴(yán)格地產(chǎn)生λ/4波長(zhǎng)的相位差，如果構(gòu)成多層雙折射元件44的雙折射元件的某一個(gè)元件的特性產(chǎn)生偏差，則偏離該條件，所以可能照射投影機(jī)等的光，使光變強(qiáng)而特性急劇地惡化。特別是近年來(lái)，不斷推進(jìn)元件的小型化，如果光源41的利用效率提高，則照射面的照度升高。這樣的問(wèn)題在以往的投影裝置40中十分明顯。
在圖35所示的(日本)特開(kāi)2001-51270號(hào)公報(bào)記載的現(xiàn)有裝置40中，雙折射元件(相位差板)44是λ/4波長(zhǎng)板，除此以外，以往還提出了使用在傾斜方向具有光學(xué)軸的雙折射光學(xué)材料的投影顯示裝置(特開(kāi)平9-197397號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2000-321576號(hào)公報(bào))。
此外，將相位差板裝入光學(xué)系統(tǒng)中，來(lái)改善視場(chǎng)角特性的嘗試十分多。例如，在上述特開(kāi)平9-197397號(hào)公報(bào)記載的現(xiàn)有投影裝置中，使用具有傾斜軸的相位差板。該裝置不使用反射型液晶板，而使用透過(guò)型液晶板，在液晶單元的兩側(cè)，在具有偏振部件和檢偏部件的所述透過(guò)型液晶板中，在液晶單元和偏振部件、或在液晶單元和檢偏部件之間，或在液晶單元和偏振部件、檢偏部件兩者之間配有作為相位差板的光學(xué)補(bǔ)償片。在該現(xiàn)有裝置中，披露了可以改善從左右、上下等傾斜方向觀(guān)看時(shí)的對(duì)比度，而不降低從正面觀(guān)看時(shí)的對(duì)比度。
但是，在該現(xiàn)有裝置中，對(duì)比度低于100左右，沒(méi)有討論投影機(jī)中所要求的至少500∶1以上的對(duì)比度情況。此外，液晶板為透過(guò)型，在液晶單元中僅透過(guò)1次光，完全沒(méi)有考慮兩次透過(guò)液晶層時(shí)的特性偏差、基板反射的影響等。
而在特開(kāi)2000-321576號(hào)公報(bào)中，披露了在使用向列液晶的反射型有源矩陣元件中，重疊傾斜的相位差板的顯示裝置。由于使用反射型液晶元件，所以可以按高亮度進(jìn)行明亮顯示，并且可以顯示高精細(xì)的圖像。因此，優(yōu)于上述特開(kāi)9-197397號(hào)公報(bào)記載的現(xiàn)有裝置。但是，進(jìn)入元件的光透過(guò)相同的相位差板，所以獲得的對(duì)比度在10以下，無(wú)論如何也不是可用于投影機(jī)元件的水平。
此外，在文獻(xiàn)1(Journal of the SID 9/3，2001 p213；Matthew Bone，F(xiàn)ront-projection optical design for reflective LcoS technology)中提出了在色分解合成系統(tǒng)光路前側(cè)分離光路的結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)，從燈射出的光通過(guò)色分解光學(xué)系統(tǒng)分解成RGB后，由偏振鏡調(diào)整偏振并入射到反射型液晶元件，被反射的光在色合成系統(tǒng)之前被檢偏振，所以據(jù)說(shuō)可以取得300～500∶1的對(duì)比度。但是，在上述文獻(xiàn)1記載的光學(xué)系統(tǒng)中，如果使用垂直取向反射型液晶元件，則對(duì)比度提高不到預(yù)想程度，而且存在投射畫(huà)面上對(duì)比度因部位產(chǎn)生的差別大的問(wèn)題。
可是，在不施加電壓時(shí)液晶與基板大致為平行的類(lèi)型，提出了各種使用介電各向異性為正的向列液晶的反射型的液晶模式。例如，在特開(kāi)平10-90731號(hào)公報(bào)中，披露了自補(bǔ)償型扭轉(zhuǎn)向列(SCTNSelf-Compensated Twisted Nematic)模式，在特開(kāi)2000-284331號(hào)及特開(kāi)2000-298277號(hào)公報(bào)和文獻(xiàn)2(Japan Display’89，p.192(1989))中披露了TN-ECB(Twisted Nematic-Electrically ControlledBirefringence)模式、通稱(chēng)MTV(Mixed Twisted Nematic)模式，在文獻(xiàn)3(Appl.Phys.Lefe.68，p.1455(1996))中也披露了MTN模式。
在這些模式中，使用不施加電場(chǎng)時(shí)，在施加閾值左右電壓時(shí)顯示白色，如果充分施加電壓，則顯示黑色的標(biāo)準(zhǔn)白色型的反射性扭轉(zhuǎn)向列液晶模式(NW模式)。
可是，在這些模式中，如果充分施加電壓，則液晶變得垂直，可顯示黑色，但即使施加多大的電壓，取向膜附近的液晶分子也成為接近水平的取向，所以產(chǎn)生延遲，存在使黑電平變差的問(wèn)題。此外，為了充分地施加電壓，需要提高有源矩陣的驅(qū)動(dòng)電壓，因而晶體管增大，損失可以按高密度形成像素的反射型液晶元件的優(yōu)點(diǎn)。此外，還存在視場(chǎng)角差的問(wèn)題。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1

特開(kāi)2000-199883號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)2001-51270號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3特開(kāi)平9-197397號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4特開(kāi)2000-321576號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5特開(kāi)平10-90731號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6特開(kāi)2000-284331號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)7特開(kāi)2000-298277號(hào)公報(bào)文獻(xiàn)1Journal of the SID 9/3，2001 p213；Matthew Bone，F(xiàn)ront-projectionoptical design for reflective LcoS technology文獻(xiàn)2Japan Display’89，p.192(1989)文獻(xiàn)3Appl.Phys.Left.68，p.1455(1996)如以上說(shuō)明的那樣，使用上述各種液晶顯示元件的現(xiàn)有投影裝置即有所長(zhǎng)也有所短。而沒(méi)有提出不使用PBS，可獲得500∶1以上的對(duì)比度，幾乎不產(chǎn)生干擾條紋和左右不勻，使用反射型液晶元件的投影裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上問(wèn)題作成的發(fā)明，其目的在于提供一種投影裝置，該投影裝置使用可獲得作為投影裝置所需的高對(duì)比度(500∶1以上)的反射型液晶元件。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種投影裝置，該投影裝置使用不采用PBS的結(jié)構(gòu)、并且?guī)缀醪划a(chǎn)生干擾條紋和左右不勻的反射型液晶元件。
而且，本發(fā)明的另一目的在于提供一種投影裝置，該投影裝置使用在MTN模式和SCTN模式中，可在低驅(qū)動(dòng)電壓下獲得充分的對(duì)比度，視場(chǎng)角特性也良好的反射型液晶元件。
本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種使用反射型液晶元件的投影裝置，使用傾斜投射光學(xué)系統(tǒng)的反射型液晶元件，使通過(guò)色分解部件對(duì)從光源射出的光進(jìn)行色分解后得到的三基色光穿過(guò)偏振部件，入射到在透明基板和反射基板間夾置液晶層而成的反射型液晶元件上，通過(guò)與所述偏振部件以正交偏光鏡關(guān)系配置的檢偏部件來(lái)對(duì)由所述反射型液晶元件按照?qǐng)D像數(shù)據(jù)調(diào)制的來(lái)自所述反射型液晶元件的反射光進(jìn)行檢偏振，由投影透鏡放大投影該檢偏部件檢偏振后的光，其特征在于在所述偏振部件和所述反射型液晶元件之間，或所述反射型液晶元件和所述檢偏部件之間，有相位差板，其具有單軸各向異性，其光學(xué)軸相對(duì)膜面向斜方向傾斜插入，設(shè)定所述相位差板的光學(xué)軸，以與相鄰于所述相位差板的所述偏振部件或所述檢偏部件的透過(guò)軸垂直。
在本發(fā)明中，通過(guò)將有單軸各向異性、其光學(xué)軸相對(duì)膜面向斜方向傾斜的相位差板插入在偏振部件和反射型液晶元件之間，或插入在反射型液晶元件和檢偏部件之間，并且設(shè)定該相位差板的光學(xué)軸，以與相鄰于相位差板的偏振部件或檢偏部件的透過(guò)軸垂直，可以降低由反射型液晶元件反射的、由檢偏部件吸收的反射光的黑電平。此外，可以由偏振部件和檢偏部件僅對(duì)規(guī)定的P偏振光或S偏振光進(jìn)行檢偏振，而不使用偏振分光鏡(PBS)。
這里，所述反射型液晶元件使介電各向異性為負(fù)的向列液晶具有大致80度～89度的預(yù)傾斜角度，并且對(duì)于入射偏振設(shè)定(45+90×n)度(其中，n為整數(shù)的角度)的方位角，將所述相位差板的光學(xué)軸設(shè)定為平行于入射的P偏振的振動(dòng)面。
此外，將所述偏振部件設(shè)定為使S偏振光通過(guò)的特性，將所述相位差板設(shè)置在所述偏振部件和所述反射型液晶元件之間，所述反射型液晶元件使介電各向異性為負(fù)的向列液晶具有大致80度～89度的預(yù)傾斜角度，并且對(duì)于入射偏振光設(shè)定(45+90×n)度(其中，n為整數(shù)的角度)的方位角，將所述相位差板的光學(xué)軸設(shè)定為平行于垂直入射的S偏振光的振動(dòng)面的面上。
此外，所述相位差板具有以盤(pán)狀(discotic)液晶為基本的負(fù)的單軸各向異性，在膜的上下所述盤(pán)狀液晶的傾斜大致相同，其預(yù)傾斜角為40度～80度就可以；并且所述相位差板具有以盤(pán)狀液晶為基本的負(fù)的單軸各向異性，在膜的上下所述盤(pán)狀液晶的傾斜變化時(shí)，將所述盤(pán)狀液晶傾斜大的一方對(duì)置配置在相鄰的所述偏振部件或所述檢偏部件側(cè)。
此外，本發(fā)明通過(guò)將所述相位差板與相鄰的所述偏振部件或所述檢偏部件一體地固定，沒(méi)有多余的表面反射，可以提高透過(guò)率。
此外，本發(fā)明形成將所述相位差板粘結(jié)在表面上形成了抗反射層的玻璃板的背面的結(jié)構(gòu)。由此，可以降低多余的界面反射。
作為本發(fā)明的另一方式，在使用NW模式的反射型液晶元件時(shí)，在入射光中使用S偏振，通過(guò)將光學(xué)上具有負(fù)的單軸各向異性、光學(xué)軸相對(duì)膜面向斜方向傾斜的相位差板插入在偏振部件和所述反射型液晶元件之間，或插入在所述反射型液晶元件和檢偏部件之間，并且設(shè)定該相位差板的光學(xué)軸，以與相鄰于相位差板的偏振部件或檢偏部件的透過(guò)軸垂直，可以降低由檢偏部件吸收的反射光的黑電平。此外，可以由所述偏振部件和檢偏部件獲得充分的對(duì)比度，而不使用偏振分光鏡(PBS)。
所述NW模式的反射型液晶元件是MTN模式，其向列液晶具有2度～5度的預(yù)傾斜角度，液晶層的扭轉(zhuǎn)角度為80度～90度，并且透明基板側(cè)的液晶取向方位角在190～200度乃至280～290度的范圍內(nèi)，而且液晶層的波長(zhǎng)規(guī)格化延遲為0.35以上0.55以下。或者，所述NW模式的反射型液晶元件是SCTN模式，其向列液晶具有2度～5度的預(yù)傾斜角度，液晶層的扭轉(zhuǎn)角度約為60度，并且將透明基板側(cè)的液晶取向方位角設(shè)定為達(dá)到約150度和約210度的其中之一，或達(dá)到約330度和約30度的其中之一，而且液晶層的波長(zhǎng)規(guī)格化延遲為0.55以上0.65以下。


圖1是本發(fā)明第1和第2實(shí)施方式的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明第1和第2實(shí)施方式的投影裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示圖2所示的具有傾斜軸的僅包含相位差板的軸方向的面的角度與透過(guò)率變化的圖。
圖4是在圖2所示的投影裝置的模擬獲得的第1實(shí)施例的視場(chǎng)角特性圖。
圖5是本發(fā)明第2實(shí)施例的視場(chǎng)角特性圖。
圖6是不插入軸方向傾斜的相位差板的第1比較例的視場(chǎng)角特性圖。
圖7是視場(chǎng)角特性的重要點(diǎn)說(shuō)明圖。
圖8是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是表示第3實(shí)施例的具有傾斜軸的僅包含相位差板的軸方向的面的角度與透過(guò)率變化的圖。
圖10是在第3實(shí)施例的投影裝置的模擬獲得的視場(chǎng)角特性圖。
圖11是Re1/Re2＝0.13～0.8時(shí)的視場(chǎng)角特性圖。
圖12是第2比較例的視場(chǎng)角特性圖。
圖13是本發(fā)明投影裝置的第4實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖14是本發(fā)明第4實(shí)施例中的相位差板的光學(xué)軸和反射型液晶元件的液晶排列方向的關(guān)系、相位差板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、視場(chǎng)角特性和本發(fā)明第4實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖15是本發(fā)明第5實(shí)施例中的相位差板的光學(xué)軸和反射型液晶元件的液晶排列方向的關(guān)系、相位差板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、視場(chǎng)角特性和本發(fā)明第5實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖16是本發(fā)明第6實(shí)施例中的相位差板的光學(xué)軸和反射型液晶元件的液晶排列方向的關(guān)系、視場(chǎng)角特性和本發(fā)明第6實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖17是本發(fā)明第7實(shí)施例中的相位差板的光學(xué)軸和反射型液晶元件的液晶排列方向的關(guān)系、視場(chǎng)角特性和本發(fā)明第7實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖18是本發(fā)明第8實(shí)施例中的相位差板的光學(xué)軸和反射型液晶元件的液晶排列方向的關(guān)系、視場(chǎng)角特性和本發(fā)明第8實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖19是本發(fā)明第9實(shí)施例中的相位差板的光學(xué)軸和反射型液晶元件的液晶排列方向的關(guān)系、視場(chǎng)角特性和本發(fā)明第9實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖20是表示匯總本發(fā)明第1～第9實(shí)施例和第1比較例的結(jié)果的圖。
圖21是表示在相位差板和偏振板的各例中，期望例和非期望例的圖。
圖22是表示匯總本發(fā)明第10～第29實(shí)施例和第2比較例的結(jié)果的圖。
圖23是本發(fā)明第3實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
圖24是表示本發(fā)明第4實(shí)施方式的投影裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖25是本發(fā)明第4實(shí)施方式的反射型液晶元件的入射光的振動(dòng)方向、相位差板的光學(xué)軸和反射型液晶元件的液晶排列方向的關(guān)系、本發(fā)明實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖和視場(chǎng)角特性。
圖26是表示本發(fā)明第4實(shí)施例的方位角、極角和光強(qiáng)度的關(guān)系圖。
圖27是第3比較例的視場(chǎng)角特性圖。
圖28是表示第3比較例的方位角、極角和光強(qiáng)度的關(guān)系圖。
圖29是本發(fā)明第5實(shí)施方式的視場(chǎng)角特性圖。
圖30是表示本發(fā)明第5實(shí)施方式的方位角、極角和光強(qiáng)度的關(guān)系圖。
圖31是表示在相位差板和偏振板的各例中，期望例和非期望例的圖。
圖32是表示現(xiàn)有的投影裝置的一例結(jié)構(gòu)圖。
圖33是現(xiàn)有的投影裝置的另一例結(jié)構(gòu)圖。
圖34是光學(xué)系統(tǒng)彩色化的現(xiàn)有的投影裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖35是現(xiàn)有的投影裝置的又一例結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置。圖1(A)是使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第1實(shí)施方式的方框圖，圖1(B)是表示使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第2實(shí)施方式的方框圖。在圖1(A)中，從光源A1射出的光透過(guò)透鏡組A2，通過(guò)對(duì)RGB三基色光進(jìn)行色分解的色分解光學(xué)系統(tǒng)A3被色分解后，分別透過(guò)偏振部件A4和相位差板A5，入射到在透明基板和有源矩陣反射基板之間夾置液晶層的反射型液晶元件A6。
用該反射型液晶元件6A按照?qǐng)D像數(shù)據(jù)調(diào)制的光入射到與偏振部件A4以正交偏振關(guān)系配置的檢偏部件A7并被檢偏振。這里，在通過(guò)顯示的圖像數(shù)據(jù)使反射型液晶元件6A的液晶層被驅(qū)動(dòng)并導(dǎo)通時(shí)，檢偏部件A7使入射光透過(guò)，而在液晶層不被驅(qū)動(dòng)截止時(shí)，檢偏部件A7吸收入射光，不使其通過(guò)。通過(guò)了檢偏部件A7的光被色合成光學(xué)系統(tǒng)A8合成后，由投影透鏡A9放大投影在未圖示的屏幕上。
再有，必須在色分解光學(xué)系統(tǒng)A3之后具有偏振部件A4，在色合成光學(xué)系統(tǒng)A8之前具有檢偏部件A7。根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的關(guān)系，也可以將主要的偏振調(diào)整功能設(shè)置在色分解光學(xué)系統(tǒng)A3之前，但如果必須在色分解光學(xué)系統(tǒng)A3之后，則需要使色分解光學(xué)系統(tǒng)A3惡化的線(xiàn)偏振狀態(tài)良好的偏振部件A4。
在斜投射光學(xué)系統(tǒng)(離軸(off-axis))中，偏振部件A4和反射型液晶元件A6之間設(shè)置的相位差板A5有單軸各向異性，其光學(xué)軸相對(duì)膜面向斜方向傾斜，而且，設(shè)定其光學(xué)軸，使與相位差板A5相鄰的偏振部件A4發(fā)透過(guò)軸垂直。由此，可以不使用PBS，廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)明亮的光學(xué)系統(tǒng)。
下面，使用圖1(B)的方框圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施方式。在圖1(B)中，對(duì)與圖1(A)相同結(jié)構(gòu)部分附以相同標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在該第2實(shí)施方式中，在上述斜投射光學(xué)系統(tǒng)(離軸)中，有以下特征在反射型液晶元件A6和檢偏部件A7之間插入相位差板B1，其具有單軸各向異性，其光學(xué)軸相對(duì)膜面向斜方向傾斜，而且使其光學(xué)軸與檢偏部件A7的透過(guò)軸垂直。由此，可以不使用PBS，廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)明亮的光學(xué)系統(tǒng)。實(shí)施例下面，說(shuō)明本發(fā)明的各實(shí)施例。圖2(A)、圖2(B)表示使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第1實(shí)施方式的第1和第2實(shí)施例的黑色顯示及白色顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)圖。在圖2(A)、圖2(B)中，使用本發(fā)明第1實(shí)施例的反射型液晶元件的投影裝置50在對(duì)反射型液晶元件51的入射光光路上設(shè)有從入射光中取出線(xiàn)偏振的第1偏振板52a和具有軸方向傾斜結(jié)構(gòu)的相位差板53。而在來(lái)自反射型液晶元件51的反射光光路上，設(shè)置第2偏振板(檢偏鏡)52b。
反射型液晶元件51有對(duì)置配置的透明基板54和反射基板55，具有在其之間夾置液晶層56的結(jié)構(gòu)。再有，雖未圖示，但在透明基板54的對(duì)置表面上，形成作為共用電極的透明電極，在反射基板55的對(duì)置表面上，矩陣狀地形成多個(gè)為每個(gè)像素形成的由MOS晶體管、或TFT等構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路、以及反射電極。作為像素尺寸，例如形成10μm×10μm大致方形的微細(xì)像素。
作為構(gòu)成液晶層56的液晶分子，是具有垂直取向型的負(fù)的介電各向異性的向列液晶。在連接到液晶層56的透明基板54和反射基板55的表面上，為了對(duì)液晶分子賦予取向，例如形成研磨處理過(guò)的聚酰亞胺膜構(gòu)成的取向膜(未圖示)，對(duì)初始狀態(tài)的液晶分子例如賦予約80～89度的傾斜角和相對(duì)于偏振板的偏振軸約45度的面方位角。
圖2(A)是表示各像素電極上不施加電場(chǎng)狀態(tài)(初始狀態(tài))下顯示黑色的標(biāo)準(zhǔn)黑色(NB)模式，液晶層56截止。圖2(B)是顯示白色的模式，表示液晶層56被驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)通時(shí)的狀態(tài)。
下面，說(shuō)明本實(shí)施例的動(dòng)作。在圖2(A)、圖2(B)中，從未圖示的光源射出的光首先由第1偏振板52a僅取出P偏振光，然后，被軸方向傾斜的相位差板53調(diào)制，入射到反射型液晶元件51。軸方向傾斜的相位差板53的光軸與入射的S偏振振動(dòng)的內(nèi)面一致。具有傾斜的軸的相位差板53例如使用披露于(日本)特開(kāi)平9-197397號(hào)公報(bào)或特開(kāi)2000-321576號(hào)公報(bào)披露的將盤(pán)狀液晶排列在基板上的相位差板等。
入射到反射型液晶元件51的光通過(guò)液晶層56被反射基板55上的反射電極反射，再通過(guò)液晶層56和透明基板54射出，入射到第2偏振板(檢偏鏡)52b。
這里，在各像素電極上不施加電場(chǎng)，液晶層56為截止時(shí)，入射光的偏振狀態(tài)由反射基板55原封不動(dòng)反射。這種情況下，被反射的光設(shè)置在投影透鏡57的光路前側(cè)的第2偏振板(檢偏鏡)52b吸收，所以如圖2(A)所示，不入射到投影透鏡57。即，實(shí)現(xiàn)黑色顯示。另一方面，在各像素電極上施加電場(chǎng)，將液晶層驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)通時(shí)，使反射型液晶元件51的入射光的偏振狀態(tài)旋轉(zhuǎn)并由反射基板55反射。這種情況下，被反射的光如圖2(B)所示，通過(guò)第2偏振板(檢偏鏡)52b，經(jīng)投影透鏡57被放大投影在未圖示的屏幕上。
這里，以液晶層56的預(yù)傾斜角為85度的情況為例來(lái)說(shuō)明。作為具有傾斜軸的相位差板53的特性，例如使用基板側(cè)的角度為4度、表面?zhèn)鹊慕嵌葹?0度的相位差板。圖3表示將第1偏振板52a和第2偏振板(檢偏鏡)52b插入到以正交偏光鏡狀態(tài)放置的光學(xué)系統(tǒng)中僅測(cè)定具有該傾斜軸的相位差板53的透過(guò)率變化。在該圖中，縱軸表示透過(guò)率，橫軸表示極角。如圖所示，具有極角為-60度附近透過(guò)率最大，極角為35度附近透過(guò)率最小的特性。
在使用該相位差板53的實(shí)際系統(tǒng)中，模擬獲得的視場(chǎng)角特性如圖4所示，可知在方位角90度時(shí)極角15～25度附近的黑電平變小(圖4中，虛線(xiàn)的圓是極角20度的單位圓，最小直徑的圓表示極角為20度(以下的視場(chǎng)角特性圖也同樣))。
光對(duì)液晶層56的入射角約為12度，投影透鏡的F值為2.4(這種情況下的透鏡取入角約為12度，所以按視場(chǎng)角取入極角為0～24度、方位角為258～272度范圍的光)時(shí)，投影到屏幕上時(shí)的對(duì)比度約為650∶1，可以進(jìn)行沒(méi)有左右對(duì)比度傾斜(左右不勻)的均勻顯示。此外，也未觀(guān)察到伴隨表面或界面內(nèi)部反射的干擾現(xiàn)象。
下面，說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施例。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與圖2所示的第1實(shí)施例相同，但不同點(diǎn)在于，作為具有傾斜軸的相位差板53，例如使用基板側(cè)的角度為10度、表面?zhèn)鹊慕嵌葹?0度的相位差板。如圖5所示，可知本實(shí)施例的視場(chǎng)角特性在方位角90度方向上，將極角10附近的黑電平的方位角方向的視場(chǎng)角擴(kuò)大。投影到屏幕上時(shí)的對(duì)比度為600∶1時(shí)，可進(jìn)行沒(méi)有左右對(duì)比度傾斜的均勻顯示。此外，也未觀(guān)察到伴隨表面或界面內(nèi)部反射的干擾現(xiàn)象。
下面將不插入軸方向傾斜的相位差板53的情況作為第1比較例，來(lái)說(shuō)明該第1比較例和第2實(shí)施例的不同。再有，該第1比較例的結(jié)構(gòu)除了沒(méi)有相位差板53以外，其余結(jié)構(gòu)與圖2的結(jié)構(gòu)相同。在該第1比較例中，在實(shí)際被投影的畫(huà)面上，可看到左右方向黑電平的傾斜現(xiàn)象。在對(duì)比度高的部位，對(duì)比度為700∶1，而在對(duì)比度低的部位為300∶1。還可觀(guān)察到伴隨表面和界面內(nèi)部反射的干擾現(xiàn)象。
該第1比較例的視場(chǎng)角特性示于圖6。圖6的視場(chǎng)角特性表示在液晶上不施加電壓的黑色顯示情況下，如果液晶有預(yù)傾斜角，則對(duì)比度的取得位置在中心部，在偏振方向和與其垂直的方向上對(duì)比度高，但在相對(duì)于偏振方向、特別是在有來(lái)自45度斜方向的光的入射角時(shí)，急劇地漏光，黑電平上升，并且對(duì)比度下降。
此外，在從光入射的方位角90度(相當(dāng)于從斜上方觀(guān)察從斜下方入射并反射的光的情況)的部分觀(guān)察可知，如果極角變小(如果使光傾斜地入射)，則隨著方位角的偏移獲得的黑電平在變化。這意味著在被投射的畫(huà)面上，在左右方向上有黑電平的傾斜，在左右含有對(duì)比度的傾斜。這種現(xiàn)象在進(jìn)行色合成時(shí)被觀(guān)察為三片反射型液晶板的特性不一致的色不勻，非常明顯。
圖7表示視場(chǎng)角特性的重要點(diǎn)。如圖所示，通常(同軸)光垂直地進(jìn)入垂直地射出，所以圓的中央部分的特性是重要的，而在離軸時(shí)，光傾斜地入射，所以該部分的特性是重要的。通常，期望入射的光是平行光，無(wú)論如何都將光聚光來(lái)照射，所以使光(反)圓錐狀照射。將圓錐的展寬角稱(chēng)為錐角，該角度的光范圍的特性是重要的。
例如，在錐角為15度的光時(shí)上述同軸的情況下，光的中心為極角0度(正中央)，所以如果含有錐角，則極角為15度(半徑15)的圓內(nèi)成為重要的部分。在離軸的情況下，例如考慮從方位角270度的方向以16度極角(從垂直傾斜16度)進(jìn)行光入射時(shí)，反射的光的范圍在以方位角為90度、極角為16度作為中心的圖7所示的橢圓內(nèi)。從該觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，在本實(shí)施方式中，可知該部分的黑色變得良好。
于是，根據(jù)上述第2實(shí)施例，由于不使用PBS，所以可以實(shí)現(xiàn)明亮、便宜的光學(xué)系統(tǒng)，并且需要將光傾斜地進(jìn)入元件，但可以?xún)H在該入射角度周?chē)牟课贿M(jìn)行最適合方式的調(diào)整，所以可獲得非常高的對(duì)比度。而且，根據(jù)上述第2實(shí)施例，偏振板的條件不嚴(yán)格，偏振部件(第1偏振板52a)和利用來(lái)自反射型液晶元件的表面或界面等反射為起因的檢偏部件(第2偏振板52b)為獨(dú)立的正交偏光鏡關(guān)系，所以沒(méi)有干擾條紋被投影在畫(huà)面上的情況。此外，在色分解后具有偏振部件和檢偏部件，在檢偏振后進(jìn)行色合成，所以沒(méi)有色分解-色合成系統(tǒng)中的雙折射造成的偏振純度下降的問(wèn)題，具有抗熱穩(wěn)定的特長(zhǎng)。
但是，在上述第1和第2實(shí)施例中，使具有向斜向傾斜的單軸各向異性的相位差板53與入射P偏振的振動(dòng)面平行，所以相位差板53的延遲(折射率差和膜厚之積)范圍窄，而且獲得的視場(chǎng)角特性窄。因此，在以下說(shuō)明的本發(fā)明的第3實(shí)施例中，使入射的偏振光為S偏振，使具有向斜向傾斜的單軸各向異性的相位差板與垂直于入射S偏振光的振動(dòng)面的面平行。
以下，參照?qǐng)D8來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施例。圖8(A)、圖8(B)表示使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第3實(shí)施例的黑色顯示和白色顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)圖。在圖8(A)、圖8(B)中，使用本發(fā)明第3實(shí)施例的反射型液晶元件的投影裝置60在對(duì)反射型液晶元件61的入射光光路上設(shè)置從入射光中取出線(xiàn)偏振的第1偏振板62a和具有軸方向傾斜結(jié)構(gòu)的相位差板63，而在來(lái)自反射型液晶元件61的反射光光路上，設(shè)置第2偏振板(檢偏鏡)62b。
反射型液晶元件61有對(duì)置配置的透明基板64和反射基板65，具有在其之間夾置液晶層66的結(jié)構(gòu)。再有，雖未圖示，但在透明基板64的對(duì)置表面上，形成作為共用電極的透明電極，在反射基板65的對(duì)置表面上，矩陣狀地形成多個(gè)為每個(gè)像素形成的由MOS晶體管、或TFT等構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路、以及反射電極。作為像素尺寸，例如形成10μm×10μm大致方形的微細(xì)像素。
作為構(gòu)成液晶層66的液晶分子，使用具有垂直取向型的負(fù)的介電各向異性的向列液晶。在連接到液晶層66的透明基板64和反射基板65的表面上，為了對(duì)液晶分子賦予取向，例如形成蒸鍍?nèi)∠虻墓璧难趸飿?gòu)成的取向膜(未圖示)，對(duì)初始狀態(tài)的液晶分子例如賦予約80～89度的傾斜角和相對(duì)于偏振板的偏振軸約45度的面方位角。圖8(A)是表示各像素電極上不施加電場(chǎng)狀態(tài)(初始狀態(tài))下顯示黑色的標(biāo)準(zhǔn)黑色(NB)模式。圖8(B)是顯示白色的模式。
下面，說(shuō)明第3實(shí)施例的動(dòng)作。在圖8(A)、圖8(B)中，從未圖示的光源射出的光首先由未圖示的色分解光學(xué)系統(tǒng)分解成RGB的三基色光后，通過(guò)第1偏振板62a僅取出S偏振光，然后，被軸方向傾斜的相位差板63調(diào)制，入射到反射型液晶元件61。軸方向傾斜的相位差板63的光軸與入射的S偏振振動(dòng)的內(nèi)面一致。具有傾斜的軸的相位差板63例如使用披露于(日本)特開(kāi)平9-197397號(hào)公報(bào)或特開(kāi)2000-321576號(hào)公報(bào)的將盤(pán)狀液晶排列在基板上的相位差板等。該相位差板63的最佳方式如下。
(1)相位差板63為透明基板(透明支撐體)和在其上設(shè)置的具有盤(pán)狀結(jié)構(gòu)單元的化合物組成的光學(xué)各向異性層。
(2)光學(xué)各向異性層的單位盤(pán)狀結(jié)構(gòu)單元的圓盤(pán)面相對(duì)于透明支撐體表面傾斜，并且該單位盤(pán)狀結(jié)構(gòu)單元的圓盤(pán)表面和透明支撐體表面形成的角度在光學(xué)各向異性層的深度方向上變化。
(3)以②式表示的所有光學(xué)補(bǔ)償片的延遲合計(jì)的絕對(duì)值Re1和③式表示的液晶層的延遲絕對(duì)值Re2滿(mǎn)足下述式的關(guān)系0.4×Re2≤Re1≤1.0×Re2 ①[其中，上述光學(xué)補(bǔ)償片的延遲由{n1-(n2+n3)/2}×d②定義(上式中，n1、n2和n3表示上述光學(xué)補(bǔ)償片的三軸方向折射率，具有按該順序減小的折射率，d表示上述光學(xué)補(bǔ)償片的nm換算的厚度)，而且上述液晶層的延遲由{m3-(m1+m2)/2}×d′ ③定義(上式中，m1、m2和m3表示上述液晶層的三軸方向折射率，具有按該順序減小的折射率，d′表示上述液晶層的nm換算的厚度)]。
再次返回到圖8來(lái)說(shuō)明，入射到反射型液晶元件61的光通過(guò)液晶層66被反射基板65上的反射電極反射，再通過(guò)液晶層66和透明基板64射出，入射到第2偏振板(檢偏鏡)62b。
這里，在各像素電極上不施加電場(chǎng)，液晶層66為截止時(shí)，入射光的偏振狀態(tài)由反射基板65原封不動(dòng)反射。這種情況下，被反射的光由設(shè)置在投影透鏡67的光路前側(cè)的第2偏振板(檢偏鏡)62b吸收，所以如圖8(A)所示，不入射到投影透鏡67。即，實(shí)現(xiàn)黑色顯示。另一方面，在各像素電極上施加電場(chǎng)，將液晶層66導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)時(shí)，使反射型液晶元件61的入射光的偏振狀態(tài)旋轉(zhuǎn)并由反射基板65反射。這種情況下，被反射的光如圖8(B)所示，通過(guò)第2偏振板(檢偏鏡)62b，經(jīng)投影透鏡67被放大投影在未圖示的屏幕上。
這里，以液晶層66的預(yù)傾斜角為85度的情況為例來(lái)說(shuō)明。作為具有傾斜軸的相位差板63的特性，例如使用基板側(cè)的角度為4度、表面?zhèn)鹊慕嵌葹?0度、膜表面方向的延遲約為107nm的相位差板。圖9表示透過(guò)率與僅包含具有該傾斜軸的相位差板的軸方向表面角度的變化。在該圖中，縱軸表示透過(guò)率，橫軸表示極角。如圖所示，具有極角為-55度附近透過(guò)率最大的特性。S偏振從基板側(cè)入射。
在使用該相位差板63的實(shí)際系統(tǒng)中，模擬獲得的視場(chǎng)角特性如圖10所示，可知在方位角90度時(shí)極角15～20度附近的黑電平變小。光對(duì)液晶層66的入射角為約12度、投影透鏡的F值為2.4(這種情況下的透鏡取入角約為12度，所以在視場(chǎng)角下，可取入極角為0～24度、方位角為78～102度范圍的光)，投影在屏幕上時(shí)的對(duì)比度為約1000∶1，沒(méi)有左右的對(duì)比度傾斜，可以進(jìn)行均勻的顯示。此外，也沒(méi)有觀(guān)察到伴隨著表面或界面內(nèi)部反射的干涉現(xiàn)象。
再有，將具有負(fù)的介電各向異性并使液晶垂直取向時(shí)的液晶的傾斜方向相對(duì)于入射偏振光設(shè)定為(45+90×n){n為整數(shù)的角度}的方位角的情況在向液晶施加電壓時(shí)的亮度最亮。但是，與設(shè)定為45度和135度相比，最好設(shè)定為45度和225度、或45度和315度來(lái)降低黑電平。
上述光學(xué)補(bǔ)償片的延遲由上述式②定義，該延遲Re1為107nm。而且，上述液晶層66的延遲由上述③式定義，這種情況下，Re2為267nm。Re1是Re2的0.40倍。
圖11(A)～圖11(G)表示Re1/Re2＝0.13～0.8情況下的視場(chǎng)角特性圖，如果該比值小則沒(méi)有效果，而如果大，則相反地變差，所以最好在0.2～0.5的范圍。此外，在液晶的預(yù)傾斜為85度、液晶的方位角為45度時(shí)，液晶層的延遲Re2為267nm。在該條件下，具有負(fù)的光學(xué)單軸各向異性的相位差板的延遲Re1的最佳值為86nm。光的入射是P偏振。
下面，在第3實(shí)施例中，將不插入軸方向傾斜的相位差板63的情況作為第2比較例來(lái)示出。其余光學(xué)配置與上述第3實(shí)施例和上述第1比較例相同。在實(shí)際投影的畫(huà)面中，可看到左右方向黑電平的傾斜現(xiàn)象。在對(duì)比度高的部位，其對(duì)比度為700∶1，而在對(duì)比度低的部位，其對(duì)比度為300∶1?？捎^(guān)察到伴隨表面或界面內(nèi)部反射的干擾現(xiàn)象。
第2比較例的視場(chǎng)角特性示于圖12。從圖12所示的視場(chǎng)角特性可知，在液晶上不施加電壓的黑色顯示情況下，如果液晶有預(yù)傾斜角，則獲得對(duì)比度的位置在中心部，在偏振方向和與其垂直的方向上對(duì)比度高，但在相對(duì)于偏振方向、特別是在來(lái)自45度斜方向的光的入射角時(shí)，急劇地漏光，黑電平上升，并且對(duì)比度會(huì)下降。
此外，在方位角90度(相當(dāng)于從斜下方270度方位角入射的情況)的部分觀(guān)察可知，如果極角變小(如果使光傾斜地入射)，則隨著方位角的偏移獲得的黑電平在變化。這意味著在被投射的畫(huà)面上，在左右方向上有黑電平的傾斜，在左右具有對(duì)比度的傾斜。這種現(xiàn)象在進(jìn)行色合成時(shí)由于三片反射型液晶板的特性不一致，觀(guān)察到彩色不勻，非常明顯。
對(duì)此，在第3實(shí)施例中，在入射光上使用S偏振，光學(xué)上具有負(fù)的單軸各向異性，將入射光向斜方向傾斜的相位差板63與入射S偏振光的振動(dòng)方向垂直的面平行，從而如圖10的視場(chǎng)角特性所示，黑電平下降，并且對(duì)比度提高，獲得對(duì)比度的角度范圍擴(kuò)大。
下面，參照?qǐng)D13來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施例。圖13(A)、圖13(B)表示使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第2實(shí)施方式的第4實(shí)施例的黑色顯示和白色顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)圖。在圖13(A)、圖13(B)中，使用本發(fā)明第4實(shí)施例的反射型液晶元件的投影裝置70在對(duì)反射型液晶元件71的入射光光路上設(shè)置從入射光中取出線(xiàn)偏振的第1偏振板72a，而在來(lái)自反射型液晶元件71的反射光光路上，設(shè)置具有軸方向傾斜結(jié)構(gòu)的相位差板73和第2偏振板(檢偏鏡)72b。
反射型液晶元件71具有對(duì)置配置的透明基板74和反射基板75，具有在其之間夾置液晶層76的結(jié)構(gòu)。再有，雖未圖示，但在透明基板74的對(duì)置表面上，形成作為共用電極的透明電極，在反射基板75的對(duì)置表面上，矩陣狀地形成多個(gè)為每個(gè)像素形成的由MOS晶體管、或TFT等構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路、以及反射電極。作為像素尺寸，例如形成10μm×10μm大致方形的微細(xì)像素。
作為構(gòu)成液晶層76的液晶分子，使用具有垂直取向型的負(fù)的介電各向異性的向列液晶。在連接到液晶層76的透明基板74和反射基板75的表面上，為了對(duì)液晶分子賦予取向，例如形成研磨處理過(guò)的聚酰亞胺膜構(gòu)成的取向膜(未圖示)，對(duì)初始狀態(tài)的液晶分子例如賦予約80～89度的傾斜角和相對(duì)于偏振板的偏振軸約45度的兩方位角。圖13(A)是表示各像素電極上不施加電場(chǎng)狀態(tài)(初始狀態(tài))下顯示黑色的標(biāo)準(zhǔn)黑色(NB)模式。圖13(B)是顯示白色的模式。
下面，說(shuō)明第4實(shí)施例的動(dòng)作。在圖13(A)、圖13(B)中，從未圖示的光源射出的光首先由未圖示的色分解光學(xué)系統(tǒng)分解成RGB的三基色光后，通過(guò)第1偏振板72a僅取出P偏振，入射到反射型液晶元件71。入射到反射型液晶元件71的光通過(guò)液晶層76并被反射基板75上的反射電極反射，再通過(guò)液晶層76和透明基板74射出后，被軸方向傾斜的相位差板73調(diào)制。軸方向傾斜的相位差板73的光軸與入射的P偏振振動(dòng)的內(nèi)面一致。具有傾斜的軸的相位差板73使用例如披露于(日本)特開(kāi)平9-197397號(hào)公報(bào)或特開(kāi)2000-321576號(hào)公報(bào)的將盤(pán)狀液晶排列在基板上的相位差板等。
通過(guò)該相位差板73的P偏振光入射到第2偏振板(檢偏鏡)72b。這里，在各像素電極上不施加電場(chǎng)，使液晶層76截止時(shí)，入射光的偏振狀態(tài)由反射基板75原封不動(dòng)反射。這種情況下，被反射的光由在投影透鏡77的光路前側(cè)設(shè)置的第2偏振板(檢偏鏡)72b吸收，所以如圖13(A)所示，不入射到投影透鏡77。即，實(shí)現(xiàn)黑色顯示。另一方面，在各像素電極上施加電場(chǎng)，將液晶層76驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)通時(shí)，使反射型液晶元件71的入射光的偏振狀態(tài)旋轉(zhuǎn)并由反射基板75反射。這種情況下，被反射的光如圖13(B)所示，通過(guò)第2偏振板(檢偏鏡)72b，經(jīng)投影透鏡77被放大投影在未圖示的屏幕上。
這里，以液晶層76的預(yù)傾斜角為85度的情況為例來(lái)說(shuō)明。作為具有傾斜軸的相位差板73的特性，例如使用基板側(cè)的角度為4度、表面?zhèn)鹊慕嵌葹?0度、膜表面方向的延遲約142nm、方位角270度的相位差板。對(duì)相位差板73的光，從傾斜角大的一側(cè)入射。
圖14(A)表示本發(fā)明第4實(shí)施例的從平面方向觀(guān)察相位差板73的光學(xué)軸I和反射型液晶元件71的液晶排列方向II的關(guān)系，該圖(D表示從反射型液晶元件71和相位差板73等截面方向觀(guān)察第4實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和入射光的振動(dòng)方向及液晶排列方向等的關(guān)系，該圖(B)表示該圖(D)中的相位差板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。在圖14(D)中，入射到第1偏振板72a的光在平行于紙面的振動(dòng)面III中振動(dòng)的P偏振光被取出，入射到液晶排列方向(液晶方位角45度)II的反射型液晶元件71。
由該反射型液晶元件71反射的光入射到相位差板73。如圖14(B)放大圖示那樣，在該相位差板73由盤(pán)狀液晶那樣的圓盤(pán)狀的液晶分子構(gòu)成時(shí)，其液晶分子如78所示那樣配置，而光學(xué)軸被配置在箭頭77所示的方向上。透過(guò)相位差板73的偏振光通過(guò)第2偏振板72b透過(guò)在垂直于紙面方向上振動(dòng)的S偏振光。
在使用該相位差板73的實(shí)際系統(tǒng)中，模擬獲得的視場(chǎng)角特性如圖14(C)所示，可知在方位角90度時(shí)極角15～20度附近的黑電平變小。光對(duì)液晶層76的入射角為約12度、投影透鏡的F值為2.4(這種情況下的透鏡取入角約為12度，所以在視場(chǎng)角下，可取入極角為0～24度、方位角為78～102度范圍的光)，投影在屏幕上時(shí)的對(duì)比度為約1000∶1，沒(méi)有左右的對(duì)比度傾斜，可以進(jìn)行均勻的顯示。此外，也沒(méi)有觀(guān)察到伴隨著表面或界面內(nèi)部反射的干涉現(xiàn)象。
下面，參照?qǐng)D15來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第5實(shí)施例。圖15(D)表示使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第5實(shí)施例的主要部分結(jié)構(gòu)圖。在該圖(D)中，對(duì)與圖13和圖14(D)相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)以相同標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。圖15(D)所示的第5實(shí)施例與上述第4實(shí)施例比較，相同點(diǎn)在于，將軸傾斜的相位差板81設(shè)置在使來(lái)自液晶方位角為45度的反射型液晶元件71的反射光到達(dá)第2偏振板72b的光路上。但是，相位差板81的光學(xué)軸在圖15(A)中用I表示，并且其結(jié)構(gòu)在圖15(B)中用82表示，與第4實(shí)施例的不同在于，光學(xué)軸是從表面?zhèn)瘸蚧鍌?cè)方向，以及盤(pán)狀液晶那樣圓盤(pán)狀的液晶分子83的排列所有不同。
這里，以液晶層76的預(yù)傾斜角為85度的情況為例來(lái)說(shuō)明。作為具有傾斜軸的相位差板73的特性，例如使用光射出側(cè)的角度為80度、光入射側(cè)的角度為4度、膜表面方向的延遲約107nm的相位差板。在第5實(shí)施例中，對(duì)相位差板81的光，從傾斜小的一側(cè)入射。
在使用該相位差板81的實(shí)際系統(tǒng)中，模擬獲得的視場(chǎng)角特性如圖15(C)所示，可看出在方位角90度時(shí)極角15～20度附近的對(duì)比度稍有提高，投影在屏幕上時(shí)的對(duì)比度為約650∶1，沒(méi)看到左右不勻和干擾條紋。
下面，參照?qǐng)D16來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第6實(shí)施例。圖16(C)表示使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第6實(shí)施例的主要部分結(jié)構(gòu)圖。在該圖(C)中，對(duì)與圖8(A)、圖8(B)相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)以相同標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。圖16(C)所示的第6實(shí)施例的特征在于，在從反射型液晶元件61至第2偏振板62b的反射型液晶元件61的反射光路上設(shè)置相位差板86，取代在第2實(shí)施方式的實(shí)施例中，在從上述第3實(shí)施例的第1偏振板62a至反射型液晶元件61的反射型液晶元件61的入射光路上設(shè)置的相位差板63。相位差板86以外的結(jié)構(gòu)與第3實(shí)施例相同。即，第1偏振板62a如圖16(C)所示僅取出振動(dòng)方向垂直于紙面方向的S偏振光，第2偏振板62b如圖16(C)所示僅通過(guò)振動(dòng)方向平行于紙面方向的P偏振光。
反射型液晶元件61的液晶排列方向是圖16(A)用VI表示的225度方位角，相位差板86的光軸在該圖(A)中用I表示。軸傾斜的相位差板86的光學(xué)軸在圖16(C)中用87表示那樣從表面?zhèn)瘸蚧鍌?cè)方向，作為其特性，例如使用光射出側(cè)的角度為4度、光入射側(cè)的角度為80度、膜表面方向的延遲約為107nm的相位差板。
在使用該相位差板81的實(shí)際系統(tǒng)中，模擬獲得的視場(chǎng)角特性如圖16(B)所示，完全看不出在方位角90度時(shí)極角15～20度附近的對(duì)比度的提高，投影在屏幕上時(shí)的對(duì)比度為約20∶1。但是，沒(méi)看到左右不勻和干擾條紋。
下面，參照?qǐng)D17來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第7實(shí)施例。圖17(C)表示使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第7實(shí)施例的主要部分結(jié)構(gòu)圖。在該圖(C)中，對(duì)與圖16(C)相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)以相同標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。圖17(C)所示的第7實(shí)施例與上述第6實(shí)施例比較，相同點(diǎn)在于，將軸傾斜的相位差板91設(shè)置在使來(lái)自液晶方位角為225度的反射型液晶元件61的反射光到達(dá)第2偏振板62b的光路上，而圖17(A)中用V表示的相位差板91的光學(xué)軸、以及該盤(pán)狀液晶的圓盤(pán)狀的液晶分子排列方式與第6實(shí)施例有所不同。
這里，軸傾斜的相位差板91的光學(xué)軸在圖17(C)中用92表示那樣從表面?zhèn)瘸蚧鍌?cè)方向，作為其特性，在例如使用光射出側(cè)的角度為4度、光入射側(cè)的角度為80度、膜表面方向的延遲約為107nm的相位差板方面與第6實(shí)施例的相位差板86相同，但不同點(diǎn)在于，相位差板86的方位角為270度，而該相位差板91的方位角為90度。
在使用該相位差板81的實(shí)際系統(tǒng)中，模擬獲得的視場(chǎng)角特性如圖17(B)所示，幾乎看不出由在方位角90度時(shí)極角15～20度附近的對(duì)比度的提高，投影在屏幕上時(shí)的對(duì)比度為約5∶1。但沒(méi)看到左右不勻和干擾條紋。
下面，參照?qǐng)D18來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第8實(shí)施例。圖18(C)表示使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第8實(shí)施例的主要部分結(jié)構(gòu)圖。在該圖(C)中，對(duì)與圖14(D)相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)以相同標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。圖18(C)所示的第8實(shí)施例的特征在于，設(shè)置相位差板95，取代第2實(shí)施方式的實(shí)施例中圖14所示的第4實(shí)施例的相位差板73。該相位差板95的光學(xué)軸在圖18(C)中用96表示那樣從表面?zhèn)?光入射側(cè))朝向基板側(cè)(光輸出側(cè))，作為其特性，在例如使用基板側(cè)的角度為80度、表面?zhèn)鹊慕嵌葹?度、膜表面方向的延遲約為107nm的相位差板，與相位差板73不同，對(duì)相位差板95的光從傾斜角小的一側(cè)入射。
圖18(A)表示相位差板95的光學(xué)軸I和反射型液晶元件71的液晶排列方向II的關(guān)系。在使用該相位差板95的實(shí)際系統(tǒng)中，模擬獲得的視場(chǎng)角特性如圖17(B)所示，可看出在方位角90度時(shí)極角15～20度附近的對(duì)比度的提高，投影在屏幕上時(shí)的對(duì)比度為約600∶1，沒(méi)有看到左右不勻和干擾條紋。
下面，參照?qǐng)D19來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第9實(shí)施例。圖19(C)表示使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第9實(shí)施例的主要部分結(jié)構(gòu)圖。在該圖(C)中，對(duì)與圖18(C)相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)以相同標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。圖19(C)所示的第9實(shí)施例與第2實(shí)施方式的實(shí)施例中圖18所示的第8實(shí)施例比較，其特征點(diǎn)在于使用反射型液晶元件61來(lái)取代第8實(shí)施例中使用的反射型液晶元件71，除此以外的結(jié)構(gòu)與第8實(shí)施例相同。
圖19(A)表示該第9實(shí)施例的相位差板95的光學(xué)軸I和反射型液晶元件61的液晶排列方向VI的關(guān)系。在使用該相位差板95的實(shí)際系統(tǒng)中，模擬獲得的視場(chǎng)角特性如圖19(B)所示，可看出在方位角90度時(shí)極角15～20度附近的對(duì)比度的提高，投影在屏幕上時(shí)的對(duì)比度與第8實(shí)施例相同約為600∶1，沒(méi)有看到左右不勻和干擾條紋。
圖20歸納表示以上第1至第9實(shí)施例及第1比較例的各特性和獲得的性能。在該圖中，CR表示對(duì)比率(Contrast Ratio)，即白色顯示和黑色顯示的亮度比率。此外，偏振板角度在將反射型液晶元件的入射平面作為x軸和y軸的平面時(shí)，以水平方向的x軸作為基準(zhǔn)反時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正的角度，在入射光為線(xiàn)偏振的情況下，包含該振動(dòng)方向的面和元件面形成的角是元件表面上從x方向起計(jì)算的角度。因此，在從方位角270度方向(從斜下方)入射的P偏振光的情況下，與入射面平行的光振動(dòng)，所以與x軸形成的角度、即偏振面角度變?yōu)?0度。
圖21表示軸傾斜的相位差板和偏振板及入射光的各例。在圖21(A)～圖21(E)中，相位差板101表示上述第1～第9實(shí)施例的相位差板53、63、73、81、86、91、95的任何一個(gè)，示意地表示獲得在膜表面的厚度方向上盤(pán)狀液晶的分子逐漸傾斜的分子排列的情況。
即，相位差板101(53、63、73、81、86、91、95)的光學(xué)軸在圖21中平行于紙面，光學(xué)軸相對(duì)其膜表面傾斜，但根據(jù)距膜表面的厚度，光學(xué)軸的傾斜角度逐漸變化。再有，偏振板102、104、105、106相當(dāng)于上述第1偏振板62a、72a或第2偏振板62b、72b。
圖21(A)表示在相位差板101的光入射側(cè)或光射出側(cè)設(shè)置透過(guò)S偏振的特性偏振板102，并且使光如103所示，以充分橫切相位差板101的盤(pán)狀液晶分子的角度來(lái)入射的例子。該第1例是可獲得最好的對(duì)比度的例子，相當(dāng)于上述第3實(shí)施例和第4實(shí)施例。此時(shí)的相位差板101的光學(xué)軸平行于紙面，僅使S偏振透過(guò)的特性相位差板102的透過(guò)軸垂直于紙面方向，兩者相互垂直。
圖21(B)表示在相位差板101的光入射側(cè)或光射出側(cè)設(shè)置透過(guò)S偏振的特性偏振板104，并且使光如103所示，以充分橫切相位差板101的盤(pán)狀液晶分子的角度來(lái)入射的例子。其中，該例與第1例的不同在于，將偏振板104配置在使相位差板101的盤(pán)狀液晶分子相對(duì)表面幾乎平行排列的一側(cè)。該第2例是可獲得期望的對(duì)比度的例子，相當(dāng)于上述第5、第8、第9實(shí)施例。
圖21(C)表示在相位差板101的光入射側(cè)或光射出側(cè)設(shè)置透過(guò)P偏振的特性偏振板105，并且使光如103所示，以充分橫切相位差板101的盤(pán)狀液晶分子的角度來(lái)入射的例子。該第3例不能獲得充分的對(duì)比度，是不期望的例子，相當(dāng)于上述第6實(shí)施例。
圖21(D)表示在相位差板101的光入射側(cè)或光射出側(cè)設(shè)置透過(guò)S偏振或P偏振的特性偏振板106，并且使光如107所示，以充分橫切相位差板101的盤(pán)狀液晶分子的角度來(lái)入射的例子。該第4例最不能獲得對(duì)比度，是最不期望的例子，相當(dāng)于上述第7實(shí)施例。
圖21(E)表示在相位差板101的光入射側(cè)設(shè)置透過(guò)P偏振的特性偏振板102，并且使光如103所示，以充分橫切相位差板101的盤(pán)狀液晶分子的角度來(lái)入射的例子。該第5例是可獲得期望的對(duì)比度的例子，相當(dāng)于上述第1、第2實(shí)施例。
這樣，在上述第3、第4、第5、第8和第9實(shí)施例中，通過(guò)在相位差板的入射光上使用S偏振，具有光學(xué)上負(fù)的單軸各向異性，使入射光斜方向傾斜的相位差板101(63、73、81、95)與垂直于入射S偏振的振動(dòng)方向的面平行，可以降低黑電平，并且提高對(duì)比度，擴(kuò)大可充分獲得對(duì)比度的角度范圍。
但是，在以上實(shí)施例中，僅記述了具有傾斜軸的相位差板的結(jié)構(gòu)在光的入射側(cè)和輸出側(cè)傾斜角不同的情況。在以下的第10～第29實(shí)施例中，表示相位差板的結(jié)構(gòu)在光的入射側(cè)和射出側(cè)即使為相同的傾斜角也良好的情況。此外，還包含液晶的預(yù)傾斜角的限制，如果歸納第10～第29實(shí)施例，則如圖22所示。再有，在圖22中，還表示上述的第2比較例和第3及第4實(shí)施例來(lái)用于比較。
圖22中的第10～第12實(shí)施例是投影裝置的結(jié)構(gòu)例，將從光源射出的光通過(guò)對(duì)RGB三基色光進(jìn)行色分解的色分解部件進(jìn)行色分解后，透過(guò)第1偏振板，照射到透明基板和有源矩陣基板(反射基板)之間夾置了液晶層的反射型液晶元件。接著，在將該反射型液晶元件根據(jù)顯示的圖像數(shù)據(jù)調(diào)制的光通過(guò)與第1偏振板以正交偏光鏡關(guān)系配置的第2偏振板檢偏振后，通過(guò)投影透鏡放大投影，具有斜投射的光學(xué)系統(tǒng)(離軸)。在反射型液晶元件和第2偏振板之間插入具有單軸各向異性、其光學(xué)軸向斜方向傾斜的相位差板，反射型液晶元件的液晶層的預(yù)傾斜角為85度，液晶方位角為45度。在對(duì)反射型液晶元件入射P偏振，使第2偏振板透過(guò)S偏振的結(jié)構(gòu)方面是相同的。各個(gè)實(shí)施例具有上述傾斜軸的相位差板特性相同，基板側(cè)(光射出側(cè))的角度、表面?zhèn)?光入射側(cè))的角度相同，但每個(gè)實(shí)施例中形成不同的角度結(jié)構(gòu)(50度、40度或30度)。其中，相位差板的方位角都為270度。
此外，第13、第14實(shí)施例與第10～第12實(shí)施例的不同在于，相位差板的基板側(cè)(光射出側(cè))和表面?zhèn)?光入射側(cè))的角度分別為10度和70度，或70度和10度。在這些第10～第14實(shí)施例中，都沒(méi)有左右的對(duì)比度傾斜，可以進(jìn)行均勻的顯示，有沒(méi)有觀(guān)察到干擾條紋。
如圖22所示，第15～第26實(shí)施例在具有上述斜投射光學(xué)系統(tǒng)(離軸)的投影裝置中，在第1偏振板和反射型液晶元件之間插入具有單軸各向異性、其光學(xué)軸向斜方向傾斜的相位差板，反射型液晶元件的液晶層的預(yù)傾斜角為85度，液晶方位角為225度，并且向反射型液晶元件入射S偏振，使第2偏振板透過(guò)P偏振的結(jié)構(gòu)是相同的，但相位差板的入射側(cè)的預(yù)傾斜角、延遲、射出側(cè)的預(yù)傾斜角有所不同。
即，在第15～第18實(shí)施例中，相位差板的入射側(cè)預(yù)傾斜角和射出側(cè)預(yù)傾斜角都為50度，但延遲相互不同。此外，第19～第26實(shí)施例的相位差板的入射側(cè)預(yù)傾斜角和射出側(cè)預(yù)傾斜角在各例中相同，但該角度每次增加10度，直至80度，在每個(gè)實(shí)施例中有所不同。
在第27～第29實(shí)施例中，相位差板的入射側(cè)預(yù)傾斜角和射出側(cè)預(yù)傾斜角分別為70度，是相同的，但反射型液晶元件的液晶層的預(yù)傾斜角在第27實(shí)施例中為80度，在第28實(shí)施例中為83度，在第29實(shí)施例中為89度，是不同的。
從這些結(jié)果可知，如果反射型液晶元件的液晶層的預(yù)傾斜角大于89度，則在像素電極上施加電壓時(shí)，液晶分子的傾斜方向分散，容易產(chǎn)生圖像缺陷，而反射型液晶元件的液晶層的預(yù)傾斜角為83度以下時(shí)，即使用軸傾斜的相位差板進(jìn)行補(bǔ)償，也不能獲得對(duì)比度，同時(shí)產(chǎn)生對(duì)比度的左右不勻。因此，期望反射型液晶元件液晶層的預(yù)傾斜角為83度至89度。
下面，參照?qǐng)D23來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。圖23(A)、圖23(B)及圖23(C)分別表示本發(fā)明第3實(shí)施方式的主要部分的正面圖、縱剖面圖、側(cè)剖面圖。在該圖(A)～(C)中，相位差板111的一個(gè)面通過(guò)粘結(jié)層112被粘結(jié)在偏振板113上，相位差板111的另一面通過(guò)粘結(jié)層114被粘結(jié)在玻璃層115的背面上。在玻璃層115的表面上形成抗反射層116。此外，相位差板111具有以盤(pán)狀液晶為基礎(chǔ)的負(fù)的單軸各向異性，其光學(xué)軸如圖23(B)中模式所示那樣相對(duì)膜表面傾斜，并且對(duì)于平行于紙面方向，偏振板113的透過(guò)軸如圖23(A)所示為上下方向，即垂直于相位差板111的光學(xué)軸。
根據(jù)第3實(shí)施方式，將相位差板111和偏振板113構(gòu)成一體，所以沒(méi)有多余的表面反射，具有提高透過(guò)率的特長(zhǎng)。再有，這種情況下，偏振板113和相位差板11的接合方向被唯一地確定。在相位差板111的上下，盤(pán)狀液晶的預(yù)傾斜角不同時(shí)，將預(yù)傾斜角大的一方粘結(jié)在偏振板113一方。而且，偏振板113的透過(guò)軸和相位差板11的光學(xué)軸最好在同一面。
此外，如圖23所示，相位差板111通過(guò)粘結(jié)層114與表面進(jìn)行了抗反射處理的玻璃層115粘結(jié)，所以可以降低多余的界面反射，其結(jié)果，可進(jìn)行明亮的投影。此外，可以抑制因表面凹凸產(chǎn)生的折射造成的圖像模糊、變形。
圖24(A)、圖24(B)表示使用本發(fā)明一實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置的第4實(shí)施方式的黑色顯示和白色顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)圖。在圖24(A)、圖24(B)中，使用本發(fā)明第4實(shí)施方式的反射型液晶元件的投影裝置350在對(duì)反射型液晶元件351的入射光光路上設(shè)置從入射光中取出線(xiàn)偏振的第1偏振板352a，而在來(lái)自反射型液晶元件351的反射光光路上設(shè)置具有軸方向傾斜結(jié)構(gòu)的相位差板353和第2偏振板(檢偏鏡)352b。第2偏振板352b相對(duì)第1偏振板352a以正交偏光鏡關(guān)系來(lái)設(shè)置。
反射型液晶元件351具有對(duì)置配置的透明基板354和反射基板355，具有在它們之間夾置液晶層356的結(jié)構(gòu)。再有，雖未圖示，但在透明基板354的對(duì)置表面上，形成作為共用電極的透明電極，在反射基板355的對(duì)置表面上，矩陣狀地形成多個(gè)為每個(gè)像素形成的由MOS晶體管、或TFT等構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路、以及反射電極。作為像素尺寸，例如形成10μm×10μm大致方形的微細(xì)像素。
作為構(gòu)成液晶層356的反射型液晶單元，使向列液晶的預(yù)傾斜角的角度為2度～5度、液晶層的扭轉(zhuǎn)角度為80度～90度，此外，透明基板354側(cè)的液晶取向方位角在190～200度或280～290度范圍內(nèi)。而且，在第4實(shí)施方式中，液晶層356的波長(zhǎng)規(guī)格化延遲使用0.35以上0.55以下的延遲。
此外，在連接到液晶層356的透明基板354和反射基板355的表面上，為了對(duì)液晶分子賦予取向，例如形成對(duì)涂敷的聚酰亞胺樹(shù)脂表面進(jìn)行了研磨的取向膜(未圖示)，對(duì)初始狀態(tài)的液晶分子例如賦予約2度～5度的傾斜角和相對(duì)于偏振板的偏振軸約190度～200度、乃至280度～290度的表面方位角。液晶的扭轉(zhuǎn)角被控制在80度～90度。
圖24(A)表示對(duì)各像素電極施加電場(chǎng)把液晶層356驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)通時(shí)的顯示黑色的狀態(tài)，圖24(B)表示對(duì)各像素電極實(shí)質(zhì)上不施加電場(chǎng)的狀態(tài)下(初始狀態(tài))顯示白色的標(biāo)準(zhǔn)白色(NW)模式，液晶層356截止。
下面，參照?qǐng)D25來(lái)說(shuō)明第4實(shí)施方式的動(dòng)作。圖25(B)將圖24(A)、圖24(B)的結(jié)構(gòu)與相位差板353的光學(xué)軸一起表示，對(duì)與圖24(A)、圖24(B)相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)以相同標(biāo)號(hào)。在圖24(A)、圖24(B)和圖25(B)中，從未圖示的光源射出的光首先通過(guò)第1偏振板352a僅取出P偏振并入射到反射型液晶元件351。圖25(A)的I表示從第1偏振板352a取出后，入射到反射型液晶元件351的S偏振的振動(dòng)方向。
反射型液晶元件351的液晶層356的液晶分子排列方向在光入射側(cè)為圖25(A)中II表示的方向；在反射面?zhèn)葹閳D25(A)中III表示的方向。入射到反射型液晶元件351的光通過(guò)液晶層356被反射基板355上的反射電極反射，再通過(guò)液晶層356和透明基板354射出，入射到軸方向傾斜的相位差板353。
軸方向傾斜的相位差板353的光學(xué)軸如圖25(A)中IV所示，與入射的P偏振振動(dòng)的方向I平行的內(nèi)面一致。即，設(shè)定相位差板353的光學(xué)軸，以與第1偏振板352a的透過(guò)軸垂直。由圖25(B)中359所示的具有光學(xué)軸的軸方向傾斜的相位差板353調(diào)制的光入射到第2偏振板(檢偏鏡)352b。該第2偏振板(檢偏鏡)352b的檢偏方向在圖25(A)中用V表示。
在對(duì)各像素電極不施加電場(chǎng)，或施加了閾值電壓的液晶層截止時(shí)，入射的線(xiàn)偏振由反射型液晶元件351接受調(diào)制，使其偏振狀態(tài)旋轉(zhuǎn)并射出，如圖24(B)所示，通過(guò)第2偏振板(檢偏鏡)352b經(jīng)投影透鏡357，放大投影在未圖示的屏幕上。另一方面，在對(duì)各像素電極充分施加電場(chǎng)，把液晶層356驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)通時(shí)，入射光的偏振狀態(tài)由反射基板355原封不動(dòng)反射。這種情況下，被反射的光由在投影透鏡357的光路前側(cè)設(shè)置的第2偏振板(檢偏鏡)352b吸收，所以如圖24(A)所示，不入射到投影透鏡57。即，實(shí)現(xiàn)黑色顯示。
下面，更詳細(xì)地說(shuō)明具有傾斜軸的相位差板353。具有傾斜軸的相位差板353例如使用披露于美國(guó)專(zhuān)利第5,410,422號(hào)說(shuō)明書(shū)中的負(fù)雙折射補(bǔ)償板、或雙軸延伸聚合物膜，或使用披露于特開(kāi)平9-197397號(hào)公報(bào)或特開(kāi)2000-321576號(hào)公報(bào)中的將盤(pán)狀液晶排列在基板上的相位差板等。該相位差板353的最佳方式如下。
(1)相位差板353為透明基板(透明支撐體)和在其上設(shè)置的具有盤(pán)狀結(jié)構(gòu)單位的化合物組成的光學(xué)各向異性層。
(2)光學(xué)各向異性層的盤(pán)狀結(jié)構(gòu)單位的圓盤(pán)面相對(duì)于透明支撐體表面傾斜，并且該盤(pán)狀結(jié)構(gòu)單位的圓盤(pán)表面和透明支撐體表面形成的角度在光學(xué)各向異性層的深度方向上變化。
(3)以⑤式表示的所有光學(xué)補(bǔ)償片的延遲合計(jì)的絕對(duì)值Re1和⑥式表示的液晶層的延遲絕對(duì)值Re2滿(mǎn)足下述式的關(guān)系0.15×Re2≤Re1≤0.6×Re2 ④[其中，上述光學(xué)補(bǔ)償片的延遲由{n1-(n2+n3)/2}×d ⑤來(lái)定義(上式中，n1、n2和n3表示上述光學(xué)補(bǔ)償片的三軸方向折射率，具有按該順序減小的折射率，d表示上述光學(xué)補(bǔ)償片的nm換算的厚度)，而且上述液晶層的延遲由{m3-(m1+m2)/2}×d′ ⑥來(lái)定義(上式中，m1、m2和m3表示上述液晶層的三軸方向折射率，具有按該順序減小的折射率，d′表示上述液晶層的nm換算的厚度)]。
作為具有傾斜軸的相位差板353的特性，例如使用基板側(cè)的角度為4度、表面?zhèn)鹊慕嵌葹?0度、膜表面方向的延遲約107nm的相位差板。對(duì)相位差板353的光從傾斜角大的一側(cè)入射。
在使用該相位差板353的實(shí)際系統(tǒng)中，由模擬獲得的視場(chǎng)角特性如圖25(C)所示，可知在從90度方位角觀(guān)察的情況下，黑色濃重(黑色顯示時(shí)的光強(qiáng)度很小)，所以從極角10度～30度方向觀(guān)察的(從斜方向?qū)⒐馊肷洳⒂^(guān)察反射的光)特性良好。這里，在各像素電極上施加5V電壓，以便進(jìn)行黑色顯示。再有，在圖25(C)中，虛線(xiàn)的圓是極角20度的單位圓，最小直徑的圓表示極角為20度(其他視場(chǎng)角特性圖也同樣)。
在第4實(shí)施方式中，方位角70度～110度、極角0度～20度時(shí)的光強(qiáng)度在對(duì)各像素電極施加5V電壓的情況下如圖26中VI所示，在該角度范圍內(nèi)黑電平非常良好，由于使光傾斜入射，所以可確認(rèn)即使是傾斜的光學(xué)系統(tǒng)也可獲得高對(duì)比度。此外，光對(duì)液晶層356的入射角為約12度，投影透鏡357的F值為2.4(這種情況的透鏡取入角為約12度，所以在視場(chǎng)角下，可取入極角0度～24度、方位角78度～102度范圍的光)，投影到屏幕上時(shí)的對(duì)比度為約900∶1，左右對(duì)比度稍有傾斜但在實(shí)用范圍內(nèi)，沒(méi)有觀(guān)察到伴隨表面和界面內(nèi)部反射的干擾現(xiàn)象。
下面，說(shuō)明第3比較例，該比較例的結(jié)構(gòu)除去第4實(shí)施方式的相位差板353，其余光學(xué)配置與圖24的實(shí)施方式相同。在第3比較例中，在實(shí)際被投影的畫(huà)面中，盡管沒(méi)有觀(guān)察到伴隨表面和界面內(nèi)部反射的干擾現(xiàn)象，但可看到左右方向黑電平的傾斜現(xiàn)象。在對(duì)比度高的部位，對(duì)比度為500∶1，而對(duì)比度低的部位，對(duì)比度為100∶1。
此外，視場(chǎng)角特性如圖27所示，即使在像素電極上充分施加電場(chǎng)的黑色顯示情況下，基板附近的液晶分子因取向膜的影響而保持水平方向，所以特定方向的對(duì)比度變差。在該第3比較例中，液晶分子在反射側(cè)基板被設(shè)定為15度，在透明電極側(cè)基板被設(shè)定為110度，可知在方位角0度～90度和180度～270度的范圍內(nèi)黑電平變差。
該第3比較例中的方位角70度～110度、極角0度～25度時(shí)的黑色顯示的光強(qiáng)度如圖28所示，在極角小的情況下(不大傾斜的情況)，黑電平良好，但如果極角增大，特別是方位角偏離90度(這種情況下，假設(shè)從270度方向進(jìn)行光入射的情況)，光強(qiáng)度急劇地增大，盡管顯示黑色，但表示不能獲得良好的黑電平情況。這意味著在投射的畫(huà)面上，在左右方向上有黑電平的傾斜，在左右會(huì)有對(duì)比度的傾斜。這種現(xiàn)象在進(jìn)行色合成時(shí)，三片反射型液晶板的特性不一致，所以被觀(guān)察為色不勻，并且非常明顯。
在第4實(shí)施方式中，如上所述，通過(guò)在MTN模式的反射型液晶元件351和第2偏振板352b之間插入相位差板353，與第3比較例相比，即使是傾斜的光學(xué)系統(tǒng)，稍有對(duì)比度的左右傾斜，但也在實(shí)用范圍內(nèi)，具有觀(guān)察不到伴隨表面和界面內(nèi)部反射的干擾現(xiàn)象的特長(zhǎng)。
下面，說(shuō)明本發(fā)明的第5實(shí)施方式。第5實(shí)施方式有與圖24(A)、圖24(B)同樣的光學(xué)配置，但與第4實(shí)施方式的不同在于，使用SCTN模式的反射型液晶元件作為反射型液晶元件351。即，作為液晶層356的液晶分子，由向列液晶構(gòu)成，其預(yù)傾斜角的角度為2度～5度，液晶層356的扭轉(zhuǎn)角大致為60度。并且，透明基板354側(cè)和反射基板355側(cè)的液晶取向方位角為約150度、約210度的其中之一，或者以約330度和約30度來(lái)設(shè)定。而且，液晶層356的波長(zhǎng)規(guī)格化延遲在0.55以上0.65以下。在連接到液晶層356的透明基板354和反射基板355的表面上，例如形成對(duì)涂敷的聚酰亞胺樹(shù)脂表面進(jìn)行了研磨的取向膜(未圖示)，以便對(duì)液晶分子賦予取向。
對(duì)于第5實(shí)施方式的實(shí)際系統(tǒng)，模擬獲得的視場(chǎng)角特性如圖29所示，可知在從90度方位角觀(guān)察時(shí)，黑色濃重(黑色顯示時(shí)的光強(qiáng)度很小)，所以從極角15度～20度方向觀(guān)察的(從斜方向?qū)⒐馊肷洳⒂^(guān)察反射的光)特性良好。這里，在各像素電極上施加5V電壓，以便進(jìn)行黑色顯示。
此外，在第5實(shí)施方式中，70度～110度的方位角、0度～25度的極角下的光強(qiáng)度在對(duì)各像素電極施加了5V電壓時(shí)如圖30中VII所示，可確認(rèn)在該角度范圍內(nèi)黑電平非常良好，由于將光傾斜地入射，所以即使是傾斜的光學(xué)系統(tǒng)，也可獲得非常高的對(duì)比度。此外，對(duì)反射型液晶元件的光的入射角約12度，投射透鏡357的F值為2.4(這種情況下的透鏡取入角約為12度，所以在視場(chǎng)角下，可取入極角為0～24度、方位角為78～102度范圍的光)，投影在屏幕上時(shí)的對(duì)比度為約1000∶1，沒(méi)有左右的對(duì)比度傾斜，十分良好。此外，也沒(méi)有觀(guān)察到伴隨著表面或界面內(nèi)部反射的干涉現(xiàn)象。
再有，SCTN模式的液晶排列方向相對(duì)于入射側(cè)偏振板(圖24的352a)或射出側(cè)偏振板(圖24的352b)，使液晶單元的上下取向方對(duì)稱(chēng)地進(jìn)行配置，所以即使在相同扭轉(zhuǎn)角的情況下也被認(rèn)為8那樣的配置，但在扭轉(zhuǎn)角約60度的情況下，期望將透明基板側(cè)和反射基板側(cè)的液晶取向方位角度以約150度、約210度的其中之一、或達(dá)到約330度和約30度那樣來(lái)設(shè)定。這是因?yàn)檫@些方位角度使視場(chǎng)角擴(kuò)寬。
再有，在除去相位差板353，其余光學(xué)裝置與第5實(shí)施方式相同的第4比較例中，實(shí)際投影的畫(huà)面在對(duì)比度高的部位為50∶1，但對(duì)比度低的部位為30∶1。
在上述第4、第5實(shí)施方式中，也可以說(shuō)與圖21(A)～(E)所示的情況相同。在圖31(A)～(E)中，相位差板101表示上述的相位差板353，模式地示出在膜面的厚度方向上盤(pán)狀液晶的分子取得逐漸傾斜的分子排列情況。
即，相位差板101(353)的光學(xué)軸在圖31中平行于紙面，光學(xué)軸相對(duì)相位差板的膜面傾斜，但按照距膜面的厚度，光學(xué)軸的傾斜角度逐漸變化。再有，偏振板102、104、105、106相當(dāng)于上述第2偏振板352b。
這樣，在相位差板的入射光上使用S偏振，在光學(xué)上具有負(fù)的單軸各向異性，通過(guò)將光向斜方向傾斜的相位差板101(353)與相鄰的偏振板102、104、105的透過(guò)軸平行，使黑電平下降，并且使對(duì)比度提高，可以擴(kuò)大充分獲得對(duì)比度的角度范圍。
再有，本發(fā)明不限定于以上的第4、第5實(shí)施方式，例如也可以將光學(xué)軸向斜方向傾斜的相位差板插入在第1偏振板352a和反射型液晶元件351之間的光路中。這種情況下，相位差板的光軸也被與相鄰的第1偏振板352a的透過(guò)軸垂直地設(shè)定。此外，光的入射方向還表示實(shí)施方式中從下向上反射的情況，即表示從270度方位角入射，以90度方位角射出的情況，但無(wú)論從90度方向照射，還是從其他方向照射，只要調(diào)整液晶的排列方向和相位差板的光學(xué)配置，可獲得完全相同的效果。
如以上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明，具有以下各種特長(zhǎng)。
(1)通過(guò)將具有單軸各向異性、其光學(xué)軸相對(duì)膜面向斜方向傾斜的相位差板插入在偏振部件和反射型液晶元件之間，或插入在反射型液晶元件和檢偏部件之間，并且設(shè)定該相位差板的光學(xué)軸，使其與相鄰于相位差板的偏振部件或檢偏部件的透過(guò)軸垂直，可以降低黑電平，所以可獲得對(duì)比度高的投影圖像，而且可以擴(kuò)大充分獲得對(duì)比度的角度范圍。
(2)可以不使用偏振分光鏡(PBS)，通過(guò)偏振部件和檢偏部件僅對(duì)規(guī)定的P偏振和S偏振進(jìn)行檢偏振，所以與具有PBS的光學(xué)系統(tǒng)相比，可以便宜地實(shí)現(xiàn)明亮的光學(xué)系統(tǒng)。
(3)由于不使用PBS，所以需要使光傾斜地進(jìn)入反射型液晶元件中，但可以?xún)H在該入射角周?chē)牟课灰宰罴训臓顩r進(jìn)行調(diào)整，所以可獲得非常高的對(duì)比度。
(4)由于構(gòu)成偏振部件的偏振板的條件不嚴(yán)格，所以可采用各種偏振板。
(5)由于偏振部件和檢偏部件獨(dú)立，并且具有正交偏光鏡關(guān)系，所以不將干擾條紋投影在畫(huà)面上。此外，在色分解后，在持有偏振部件和檢偏部件，檢偏振后，沒(méi)有進(jìn)行色合成裝置那樣的色分解-合成系統(tǒng)中的雙折射和偏振純度下降的問(wèn)題，對(duì)于熱等是穩(wěn)定的。
(6)通過(guò)形成將相位差板與相鄰的偏振部件、或檢偏部件一體固定的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有多余的表面反射，可以提高透過(guò)率。
(7)通過(guò)形成將相位差板粘結(jié)在表面上形成了抗反射層的玻璃層背面的結(jié)構(gòu)，可以降低多余的界面反射，所以可以進(jìn)行明亮的投影，可以抑制表面凹凸產(chǎn)生的折射造成的圖像模糊、失真的情況。
(8)在使用NW模式的反射型液晶元件時(shí)，通過(guò)在入射光上使用S偏振，將光學(xué)上具有負(fù)的單軸各向異性、光學(xué)軸相對(duì)膜面向斜方向傾斜的相位差板插入在偏振部件和反射型液晶元件之間，或插入在反射型液晶元件和檢偏部件之間，并且設(shè)定該相位差板的光學(xué)軸，使其與相鄰于相位差板的偏振部件或檢偏部件的透過(guò)軸垂直，可以降低黑電平，所以可獲得對(duì)比度高的投影圖像，而且可以擴(kuò)大充分獲得對(duì)比度的角度范圍。
(9)由于可用低電壓進(jìn)行獲得對(duì)比度的驅(qū)動(dòng)，所以可以減少驅(qū)動(dòng)晶體管，可以達(dá)到高清晰度。
(10)色度的電壓依賴(lài)性小，可進(jìn)行電壓比較低的驅(qū)動(dòng)，并且在高速響應(yīng)性方面優(yōu)良，所以通過(guò)使用本發(fā)明的液晶顯示元件，可平滑地進(jìn)行投射型液晶顯示裝置的活動(dòng)圖像顯示。
(11)本發(fā)明的液晶顯示元件使用穩(wěn)定的液晶取向處理來(lái)生產(chǎn)，所以可以便宜地供給業(yè)液晶顯示元件和投影裝置。
權(quán)利要求
1.一種使用反射型液晶元件的投影裝置，使用傾斜投射光學(xué)系統(tǒng)的反射型液晶元件，使通過(guò)色分解部件對(duì)從光源射出的光進(jìn)行色分解后得到的三基色光穿過(guò)偏振部件，入射到在透明基板和反射基板間夾置液晶層而形成的反射型液晶元件上，通過(guò)與所述偏振部件以正交偏光鏡關(guān)系配置的檢偏部件來(lái)對(duì)按照?qǐng)D像數(shù)據(jù)由所述反射型液晶元件調(diào)制的來(lái)自所述反射型液晶元件的反射光進(jìn)行檢偏振，由投影透鏡放大投影該檢偏部件檢偏振后的光，其特征在于在所述偏振部件和所述反射型液晶元件之間，或所述反射型液晶元件和所述檢偏部件之間，有相位差板，其具有單軸各向異性，其光學(xué)軸相對(duì)膜面向斜方向傾斜插入，設(shè)定所述相位差板的光學(xué)軸，以與相鄰于所述相位差板的所述偏振部件或所述檢偏部件的透過(guò)軸垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的使用反射型液晶元件的投影裝置，其特征在于，所述反射型液晶元件使介電各向異性為負(fù)的向列液晶具有大致80度～89度的預(yù)傾斜角度，并且對(duì)于入射偏振光設(shè)定(45+90×n)度(其中，n為整數(shù)的角度)的方位角，將所述相位差板的光學(xué)軸設(shè)定為平行于入射的P偏振光的振動(dòng)面。
3.如權(quán)利要求1所述的使用反射型液晶元件的投影裝置，其特征在于，將所述偏振部件設(shè)定為使S偏振光通過(guò)的特性，將所述相位差板設(shè)置在所述偏振部件和所述反射型液晶元件之間，所述反射型液晶元件使介電各向異性為負(fù)的向列液晶具有大致80度～89度的預(yù)傾斜角度，并且對(duì)于入射偏振光設(shè)定(45+90×n)度(其中，n為整數(shù)的角度)的方位角，將所述相位差板的光學(xué)軸設(shè)定為平行于與入射的S偏振光的振動(dòng)面垂直的面。
4.如權(quán)利要求1所述的使用反射型液晶元件的投影裝置，其特征在于，所述相位差板具有以盤(pán)狀液晶為基本的負(fù)的單軸各向異性，在膜的上下所述盤(pán)狀液晶的傾斜大致相同，其預(yù)傾斜角為40度～80度。
5.如權(quán)利要求1所述的使用反射型液晶元件的投影裝置，其特征在于，所述相位差板具有以盤(pán)狀液晶為基本的負(fù)的單軸各向異性，在膜的上下所述盤(pán)狀液晶的傾斜變化時(shí)，將所述盤(pán)狀液晶傾斜大的一方對(duì)置配置在相鄰的所述偏振部件或所述檢偏部件側(cè)。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的使用反射型液晶元件的投影裝置，其特征在于，將所述相位差板與相鄰的所述偏振部件或所述檢偏部件一體地固定。
7.如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的使用反射型液晶元件的投影裝置，其特征在于，將所述相位差板粘結(jié)在表面上形成了抗反射層的玻璃板的背面。
8.如權(quán)利要求6所述的使用反射型液晶元件的投影裝置，其特征在于，將所述相位差板粘結(jié)在表面上形成了抗反射層的玻璃板的背面。
9.如權(quán)利要求1所述的使用反射型液晶元件的投影裝置，其特征在于，所述反射型液晶元件是MTN模式，其向列液晶具有2度～5度的預(yù)傾斜角度，所述液晶層的扭轉(zhuǎn)角度為80度～90度，并且所述透明基板側(cè)的液晶取向方位角在190～200度乃至280～290度的范圍內(nèi)，而且所述液晶層的波長(zhǎng)規(guī)格化延遲為0.35以上0.55以下。
10.如權(quán)利要求1所述的使用反射型液晶元件的投影裝置，其特征在于，所述反射型液晶元件是SCTN模式，其向列液晶具有2度～5度的預(yù)傾斜角度，所述液晶層的扭轉(zhuǎn)角度約為60度，并且將所述透明基板側(cè)和所述反射基板側(cè)的液晶取向方位角設(shè)定為達(dá)到約150度和約210度的其中之一，或達(dá)到約330度和約30度的其中之一，而且所述液晶層的波長(zhǎng)規(guī)格化延遲為0.55以上0.65以下。
全文摘要
以色分解合成系統(tǒng)這一側(cè)來(lái)劃分光路構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，越想使用對(duì)比度高的垂直取向反射型液晶元件，對(duì)比度卻越不能提高，而且在投射畫(huà)面上因場(chǎng)所產(chǎn)生的對(duì)比度差別大。用反射型液晶元件(A6)按照?qǐng)D像數(shù)據(jù)調(diào)制的光入射到與偏振部件(A4)以正交偏光鏡關(guān)系配置的檢偏振部件(A7)并被檢偏振。在根據(jù)顯示的圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)反射型液晶元件(A6)的液晶層的導(dǎo)通時(shí)，檢偏部件(A7)使入射光透過(guò)，在不驅(qū)動(dòng)液晶層的截止時(shí)，檢偏部件(A7)吸收入射光，使其不通過(guò)。相位差板(A5)為單軸各向異性，其光學(xué)軸相對(duì)膜面向斜方向傾斜，此外，設(shè)定其光學(xué)軸，以與相鄰于相位差板(A5)的偏振部件(A4)的透過(guò)軸垂直。由此，不使用PBS，可以廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)明亮的光學(xué)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G02B27/28GK1472566SQ0314900
公開(kāi)日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
發(fā)明者清水滋雅 申請(qǐng)人:日本勝利株式會(huì)社