发明名称 使用反射型液晶元件之投影装置
摘要 本发明系察明在(彩)色分离合成系之前面予以分离光径的光学系结构,当使用了对比会变为高之垂直配向(取向)反射型液晶元件时,并不会提高至所想像的程度,又由对比的场所(位置)而会在投影画面上形成大的差异。为此,本发明之解决手段系在反射型液晶元件A6以响应于图像资料所调变之光,将入射于与偏极光手段A4配置成具有正交偏光(Nicol crossed)关系的检光手段(Analyzer:检光镜)A7来加以检光。且由所要显示的图像资料来驱动反射型液晶元件A6之液晶层而成为接通(ON)时,检光手段A7会透射光,并在液晶层未被驱动形成为断路(OFF)时,检光手段A7会吸收光,不让它通过。相(位)差板A5具有单轴向异性,而其光学轴系对于膜面倾斜成朝倾斜方向,又其光学轴乃设定成与相邻接于相位差板5之偏光手段A4的透射轴形成正交。由而能在不使用PBS(偏光光束分光器:Polarization Beam Splitter)下,能以廉价来实现明亮的光学系。
申请公布号 TWI292501 申请公布日期 2008.01.11
申请号 TW092108148 申请日期 2003.04.09
申请人 胜利股份有限公司 发明人 清水滋雄
分类号 G02F1/1335(2006.01);G02B27/10(2006.01) 主分类号 G02F1/1335(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种使用反射型液晶元件之投影装置,将经由光 源射出之光线,透过偏光手段,入射至在于透明基 板与反射基板间,挟持液晶层所成反射型液晶元件 ,以前述反射型液晶元件,将来自对应画像资料所 调变之该反射型液晶元件的反射光,经由配置与前 述偏光手段成正交偏光(crossed nicol)之关系的检光 手段加以检光,将经由该检光手段所检光之光线, 藉由投影透过扩大投影之斜投射光学系之使用反 射型液晶元件之投影装置,其特征乃 于前述偏光手段与前述反射型液晶元件间,具有单 轴向异性,插入该光学轴对于膜面而言向斜方向倾 斜之相位差板,前述相位差板之光学轴乃设定与邻 接前述相位差板之前述偏光手段或前述检光手段 之透过轴成为正交, 前述相位差板乃具有令碟状液晶为基本之负单轴 向异性,前述碟状液晶之光学轴乃在前述膜面之前 述光线之入射侧,对于前述膜面而言,以4度以上10 度以下加以倾斜,在前述膜面之前述光线之射出侧 ,对于前述膜面而言,以70度以上80度以下加以倾斜, 前述膜面方向之延迟乃71nm以上142nm以下,经由前述 偏光手段,就直线偏光而言,于倾斜入射于前述碟 状液晶之光线的倾斜侧,使前述碟状液晶之光学轴 向斜方向倾斜者。 2.一种使用反射型液晶元件之投影装置,将经由光 源射出之光线,透过偏光手段,入射至在于透明基 板与反射基板间,挟持液晶层所成反射型液晶元件 ,以前述反射型液晶元件,将来自对应画像资料所 调变之该反射型液晶元件的反射光,经由配置与前 述偏光手段成正交偏光(crossed nicol)之关系的检光 手段加以检光,将经由该检光手段所检光之光线, 藉由投影透过扩大投影之斜投射光学系之使用反 射型液晶元件之投影装置,其特征乃 于前述偏光手段与前述反射型液晶元件间,具有单 轴向异性,插入该光学轴对于膜面而言向斜方向倾 斜之相位差板,前述相位差板之光学轴乃设定与邻 接前述相位差板之前述偏光手段或前述检光手段 之透过轴成为正交, 前述相位差板乃具有令碟状液晶为基本之负单轴 向异性,前述碟状液晶之光学轴乃在前述膜面之前 述光线之入射侧,对于前述膜面而言,以4度以上10 度以下加以倾斜,在前述膜面之前述光线之射出侧 ,对于前述膜面而言,以70度以上80度以下加以倾斜, 前述膜面方向之延迟乃71nm以上142nm以下,来自以前 述反射型液晶元件对应于画像资料所调变之前述 反射型液晶元件的反射光,则于倾斜入射于前述碟 状液晶之光线的倾斜侧,倾斜前述碟状液晶之光学 轴,经由前述检光手段做为s偏光加以射出者。 3.一种使用反射型液晶元件之投影装置,将经由光 源射出之光线,透过偏光手段,入射至在于透明基 板与反射基板间,挟持液晶层所成反射型液晶元件 ,以前述反射型液晶元件,将来自对应画像资料所 调变之该反射型液晶元件的反射光,经由配置与前 述偏光手段成正交偏光(crossed nicol)之关系的检光 手段加以检光,将经由该检光手段所检光之光线, 藉由投影透过扩大投影之斜投射光学系之使用反 射型液晶元件之投影装置,其特征乃 于前述偏光手段与前述反射型液晶元件间,具有单 轴向异性,插入该光学轴对于膜面而言向斜方向倾 斜之相位差板,前述相位差板之光学轴乃设定与邻 接前述相位差板之前述偏光手段或前述检光手段 之透过轴成为正交, 前述相位差板乃具有令碟状液晶为基本之负单轴 向异性,前述碟状液晶之光学轴乃在前述膜面之前 述光线之入射侧,对于前述膜面而言,以4度以上10 度以下加以倾斜,在前述膜面之前述光线之射出侧 ,对于前述膜面而言,以70度以上80度以下加以倾斜, 前述膜面方向之延迟乃71nm以上142nm以下,经由前述 偏光手段,就p偏光而言,于倾斜入射于前述碟状液 晶之光线的倾斜侧,使前述碟状液晶之光学轴为倾 斜者。 4.如申请专利范围第1项乃至第3项之任一项之使用 反射型液晶元件之投影装置,其中,前述反射型液 晶元件乃将介电向异性为负之向列液晶,几近成预 倾斜角度80度-89度,且对于入射偏光而设定成方位 角(45+90n)(惟,n为整数之角度),前述相位差板之光 学轴乃设定成平行于入射之P偏光之振动面。 5.如申请专利范围第1项乃至第3项之任一项之使用 反射型液晶元件之投影装置,其中,前述化偏光手 段乃设定成通过S偏光峙特性,前述相位差板乃设 于前述偏光手段与前述反射型液晶元件间,前述反 射型液晶元件乃将介电向异性为负之向列液晶,几 近成预倾斜角度80度-89度,且对于入射偏光而设定 成方位角(45+90n)(惟,n为整数之角度),前述相位差 板之光学轴乃设定成平行于垂直在入射S偏光之振 动面之面。 6.如申请专利范围第1项乃至第3项之任一项之使用 反射型液晶元件之投影装置,其中,前述相位差板 乃将前述碟状液晶之倾斜为大者,对向配置于接近 之前述偏光手段或前述检光手段侧。 7.如申请专利范围第1项乃至第3项之任一项之使用 反射型液晶元件之投影装置,其中,前述相位差板 乃与接近之前述偏光手段或前述检光手段一体加 以固定者。 8.如申请专利范围第1项乃至第3项之任一项之使用 反射型液晶元件之投影装置,其中,前述相位差板 乃黏着于在于表面形成反射防止层之玻璃板背面 者。 9.如申请专利范围第8项之使用反射型液晶元件之 投影装置,其中,前述相位差板乃黏着于在于表面 形成反射防止层之玻璃板背面者。 10.如申请专利范围第1项乃至第3项之任一项之使 用反射型液晶元件之投影装置,其中,前述反射型 液晶元件乃令向列液晶预倾斜角度为2度-5度,前述 液晶层之扭转角度为80度-90度,且前述透过基板之 液晶配向方位角度为在190度至200度乃至于280度至 290度之范围内,更且前述液晶层之波长规格化延迟 (retardation)为0.35以上,0.55以下者MTN模式。 11.如申请专利范围第1项乃至第3项之任一项之使 用反射型液晶元件之投影装置,其中,前述反射型 液晶元件乃令向列液晶预倾斜角度为2度-5度,前述 液晶层之扭转角度为约60度,且前述透过基板侧与 前述反射基板侧之液晶配向方位角度为设定成采 约150度与约210度之任一者之情形,或采约330度与约 30度之任一者之情形,更且前述液晶层之波长规格 化延迟(retardation)为0.55以上,0.65以下者SCTN模式。 图式简单说明: 图1(A),(B)系本发明之第1及第2的实施形态的方块图 。 图2(A),(B)系显示本发明第1及第2之实施例的投影装 置之结构图。 图3系显示对于仅包括有图2所示之具有倾斜轴的 相位差板的轴方向之面的角度之有关透射率变化 图。 图4系图2所示之投影装置在模拟所获得的第1实施 例之可见角度特性图。 图5系本发明第2实施例的可见角度特性图。 图6系未插入有轴方向为倾斜之相位差板的第1比 较例之可见角度特性图。 图7系可见角度特性的重点说明图。 图8(A),(B)系显示本发明第3实施例之投影装置的结 构图。 图9系显示对于仅包括有本第3实施例之具有倾斜 轴的相位差板轴方向之面的角度的有关透射率变 化图。 图10系在第3实施之投影装置的模拟所获得之可见 角度特性图。 图11(A)~(G)系在Rel/Re2=0.13~0.8时的可见角度特性图。 图12系第2比较例之可见角度特图。 图13(A),(B)系本发明之投影装置第4实施例的结构图 。 图14(A)~(D)系本发明第4实施例之相位差板的光学轴 和反射型液晶元件之液晶配向方向的关系,相位差 板之详细结构,可见角特性及本发明第4实施例的 结构图。 图15(A)~(D)系本发明第5实施例之相位差板的光学轴 和反射型液晶元件的液晶配向方向的关系,相位差 板之详细结构,可见角特性及本发明第5实施例的 结构图。 图16(A)~(C)系本发明第6实施例之相位差板的光学轴 和反射型液晶元件之液晶配向方向的关系,可见角 度特及本发明第6实施例的结构图。 图17(A)~(C)系本发明第7实施例之相位差板的光学轴 和反射型液晶元件之液晶配向方向的关系,可见角 度特性及本发明第7实施例的结构图。 图18(A)~(C)系本发明第8实施例之相位差板的光学轴 和反射型液晶元件之液晶配向方向的关系,可见角 度特性及本发明第8实施例的结构图。 图19(A)~(C)系本发明第9实施例之相位差板的光学轴 和反射型液晶元件之液晶配向方向的关系,可见角 度特性及本发明第9实施例的结构图。 图20系显示聚集本发明第1~第9的实施例和第1比较 例结果之图。 图21(A)~(E)系显示在相位差板和偏光板的各例中之 理想例子和非理想例子之图。 图22系显示聚集本发明第10~第29的实施例和第2比 较例之结果的图。 图23(A)~(C)系本发明第3实施形态之结构图。 图24(A),(B)系显示本发明第4实施形态之投影装置的 结构图。 图25(A)~(C)系本发明第4实施形态之反射型液晶元件 的入射光振动方向,相位差板之光学轴和反射型液 晶元件的液晶配向方向之关系,本发明实施形态的 结构图及可见角度特性。 图26系显示本发明第4实施形态之方位角度,极角度 及光强度的关系图。 图27系第3比较例之可见角度特性图。 图28系显示第3比较例之方位角度,极角度及光强度 的关系图。 图29系本发明第5实施形态之可见角度特性图。 图30系显示本发明第5实施例的方位角度,极角度及 光强度的关系图。 图31(A)~(E)系显示相位差板和偏光板之各例中的理 想理子和非理想例子之图。 图32系显示先前投影装置之一例子的结构图。 图33系先前投影装置之其他例子的结构图。 图34(A),(B)系光学系彩色化之先前投影装置的结构 图。 图35系先前投影装置之再另一例子的结构图。
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