TWI309315B - - Google Patents

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1309315 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種投射型液晶顯示裝置，以及此種投射 型液晶顯示裝置所具有之光學塊，該投射型液晶顯示裝置 根據影像資料將調變之複數色光以成為一個影像之方式合 成，並將該合成光投射至顯示幕進行影像顯示。 【先前技術】 例如圖12所示之投射型液晶顯示裝置，係作為所謂速 方式’使用對應於紅、綠、藍3原色之3個液晶顯示面板之 液晶投影機1 〇 〇。 該液晶投影機10 0將自燈等光源出射之光分離為對應於 紅、綠、藍之3原色的3個色光，偏振光束分光器1〇1R、 i〇ig、ιοιΒ將該等分離之紅色光（R)'綠色光（g)、藍色光 (B)導向各液晶顯示面板102R、i〇2G、10.2B，並且該等之 3個液晶顯示面板l〇2R、1〇2G、102B根據影像資料進行調 變，合成稜鏡103以成為一個影像之方式合成該調變之紅 色光（R)、綠色光（G)、藍色光（B) ’投射透鏡1〇4將該合成 光投射至顯示幕Sf，藉此於顯示幕s，上顯示放大投影之彩 色影像。 於構成該等液晶顯示面板1 〇2R、102G、102B之液晶顯 示元件中，大致分為透過型及反射型《透過型液晶顯示元 件係調變來自配置於背面之背光的光並作為透過光出射 者’反射型液晶顯示元件係調變入射光並作為反射光出射 者。其中’反射型液晶顯示元件近年來伴隨投影機之高精 94662.doc 1309315 細化、小型化以及高亮度化之推進 型化且可期样舫古+ i , m 為可尚精細化及小 」μ得較尚之光利用效率 際上得手之心裝置而受竭目，實 〆、體的;^，反射型液晶顯示元件具有 板與驅動電路基板相互對向配置 ：二“ ·破璃基 宓封，# 置且/、糕緣部藉由密封材料 山封並且於内部封入液晶而形成液晶 中設有包含1丁〇⑽醜·Tln 0xide，曰’八争破璃基板 H泰 Uxide，銦錫氧化物）等透明導 :八之今Γ月電極’驅動電路基板中設有包含以銘為主要 電:美拓㈣的反射像素電極。又，於玻璃基板及驅動 ，板之對向面，設有用以分別將液晶定向至特定方向 之疋向臈。 於該反射型液晶顯示元件中，藉由施加電壓至相互對向 ，透明電極與反射像素電極之間而向液晶層施加電場。此 4於液曰曰層中對應於電極間之電位差光學性特性產生變 化，調變通過之光。藉此，於反射型液晶顯示元件中藉由 光S周變之調譜顯示成為可能。 於此種液晶顯示元件所使用之液晶中，含有介電各向異 =(平行於液晶分子之長軸之介電常數e ( j)與垂直之介電 吊婁欠e(丄）之差|| )_e(丄）)）為正之扭轉向列液晶（以下 %為TN液晶。）’亦稱為水平定向液晶。該τΝ液晶於驅動 電壓為零時，液晶分子於對於基板大致水平扭轉之狀態定 向，進行所明的稱為常時亮態顯示模式之白色顯示。另一 方面’若施加驅動電壓則液晶分子對於基板於垂直方向上 升，藉此賦予黑色位準。又，於該ΤΝ液晶中，施加驅動 94662.doc 1309315 電壓時’必須預先設定液晶分子於何方向上升，故而實際 上於固定方向賦予數。〜10。左右之預傾斜。 又，最近，使用垂直定向具有負介電各向異性之向列液 曰曰的垂直疋向液晶之液晶顯示元件，由於對比度高，應艾 速度快而受矚目。該垂直定向液晶於驅動電壓為零時液晶 分子相對於基板大致垂直定向，進行所謂的稱為常時暗態 顯示模式之黑色顯示。另一方面，若施加驅動電壓，則液 晶分子傾斜於特定方向，藉由此時產生之雙折射改變光之 透過率。 又，於該垂直定向液晶中，如圖13及圖14所示，若液晶 分子200之傾斜方向不一樣則會產生明暗之斑點，故而必 須於固定之方向X略形成預傾斜角0而垂直定向，其中預傾 斜角Θ為液晶分子2〇〇之長軸相對於像素電極2〇1形成之驅 動電路基板202之法線傾斜之角。獲得該預傾斜之方向χ， 即液晶分子200之定向方向，一般設定為藉由與偏光板等 光學系之組合而使透過率成為最大之裝置的大致對角方 向，即作為大致正方形狀之像素電極2〇丨之大致對角方向 的大致45。方向。又，若預傾斜角0過大，則垂直定向性將 彡化且黑色位準上升導致對比度下降等，影響V-T(驅動電 愿-透過率）曲線。故而，一般而言，將預傾斜角a控制在 】°〜5°之角度範圍。 作為°又置預傾斜於該垂直定向液晶之定向臈，使用將 (氧化石夕⑶⑹）等之無機材料自相對於基板傾斜方向蒸著之 斜方洛著膜或於表面上實施摩擦處理之聚醯亞胺等高分子 94662.doc 1309315 機構’基於影像資料調變藉由光分離機構分離之複數 固色光的對應於各色光之複數個液晶顯示元件，以成為1 =像之方式合成各液晶顯示元件所調變之色光之光合成 揭1構’以及將藉由光a志嫂错人+ , 3田尤。成機構合成之光投射至顯示幕之投 亍’且於顯示幕所顯示之影像中，將對於其他液晶顯 液^反轉影像之液晶顯示元件之定向方向，設為與其他 ^ , 相，、之方向，以使各液晶顯示元 件之疋向方向為相互—致之方向。 光以成月之光學塊係將基於影像資料調變之複數個色 為1個影像之方式合成，將至 幕進仃影像顯示之投射型液晶顯示農置所且備：=不 在於：具傷基於影像資料調變複 〃、、特徵 的複數個液晶顯示元件《對應於各色光 色光以成為1個將各液晶顯不元件所調變之 成為！個衫像之方式合成之光合成 参所顯不之影像令 儿孓頌不 液晶顯示元件之定而古、…、他液曰曰曰顯示元件反轉影像之 向方向相異之方南jD °又為與其他液晶顯示元件之定 互-致之方向。° ’以使各液晶顯示元件之定向方向為相 [發明之效果] :上’根據本發明，於顯示 其他液晶顯示元件反轉乓 ''' 之❼像中，將對於 °又為與其他液晶顯示元 兀件之疋向方向’ 液晶顯示元件之定向方疋°方向相異之方向，以使各 機構以成為1個影像之互一致之方向，故而光合成 94662.doc 式5成由各液晶顯示元件所調變 -10- 1309315 之色光日守，可使產生於各液晶顯示元件之轉傾於顯示幕上 一致。故而，可防止由於反轉影像之液晶顯示元件與其他 液晶顯示元件之轉傾之差異而產生之著色，從而可進行良 好之晝質顯示。 【實施方式】 就適用本發明之投射型液晶顯示裝置及光學塊加以說明 之前’以下，就具體之產生著色之問題加以說明。 就先則說明之於斜線顯示等中產生之著色進行原因研究 表明，與構成上述液晶顯示面板l〇2R、102G、102B之液 晶顯示元件中產生之轉傾存有較大關係。 首先’就產生於液晶顯示元件之轉傾加以說明。 又’轉傾無關於上述液晶為水平定向液晶或垂直定向液 晶’基本而言藉由同樣之原理產生，故而於以下說明令， 列舉使用下述圖13及圖14所示之垂直定向液晶之情形為例 加以說明。 於該液晶顯示元件中，若對於相鄰之像素電極2〇 1施加 大小相異之電壓，則於像素間及其附近產生面内方向之橫 電場’產生因串擾導致之液晶分子200之排列紊亂。繼 而’將該液晶分子200之紊亂一般稱為轉傾。 例如’於每掃描一列則反轉信號電壓之極性的稱為列反 轉驅動之驅動方法中，相鄰像素電極2〇1之電壓之極性為 逆向時，例如於±5 V之範圍反轉電壓之極性，則其電位差 竟達到1 0 V。故而’本來應為全白色顯示之處卻因相鄰像 素電極201間之橫電場而液晶分子2〇0不傾斜，即不成白色 94662.doc 1309315 方向。 故而，於圖15A所示之液晶顯示面板i〇2r、i〇2B中，如 圖17所示’將白色顯示之像素2〇 1 a之中藉由1像素之偏左 上方之斜線L Γ以黑色顯示之像素2〇 1 b顯示時，與該黑色 顯示之像素201 b鄰接之白色顯示之像素2〇 1 a中，如圖18A 放大表示般’自位於定向方向χΓ之角部（圖18A中所示左 上方之角部）沿著與黑色顯示之像素2〇 1 b之邊界形成有彎 曲延伸之轉傾線203a、203b。 另一方面’於圖15B所示之液晶顯示面板i〇2g中，將白 色顯示之像素201 a之中藉由1像素之偏右上方之斜線L2，以 黑色顯示之像素201b顯示，故而與該黑色顯示之像素2〇lb 鄰接之白色顯示之像素20 la中，如圖18B放大表示般，自 位於疋向方向X2'之角部（圖1 8B中所示左上方之角部）沿著 與黑色顯示之像素201b之邊界形成有彎曲延伸之轉傾線 203c、203d。 此處’於圖15A所示之液晶顯示面板i〇2R、i〇2B與圖 15B所不之液晶顯示面板1〇2(}中，因顯示之差異導致黑色 顯示之像素自鄰接之白色顯示之像素接受的橫電場之大小 不同。 具體的是，於圖15A所示之液晶顯示面板1〇沙、 中，黑色顯示之像素201b，於圖18A中左上方之角部，白 色頒不之2像素201 a與黑色顯示之丨像素2〇lb鄰接。於此情 形時，黑色顯示之像素201b與鄰接之黑色顯示之】像素 2〇汗為同電位，故而可認為自該黑色顯示之1像素“lb基 94662.doc 1309315 *進而於白色顯示之像素201a中將2像素x2像素之斜線 藉由黑色顯示之像素2〇lb顯示之情形時，於鄰接於白色顯 :之像素2〇la之黑色顯示之像素2〇lb之周邊亦產生同樣之 =色-又，该著色現象，於黑色顯示中顯示白色斜線之情 形亦同樣出現，特別是於黑色顯示之情形顯著地出現。 、以上，可知會產生如下實用上之問題··於先前之投射型 液日日顯不裝置中，將由複數個液晶顯示元件所調變之色光 以成為1個影像之方式合成時，於各液晶顯示元件中產生 轉傾之差異導致著色產生，從而導致晝質之劣化。 以下，就適用本發明之投射型液晶顯示裝置及光學塊， 參照圖式加以詳細說明。 適用本發明之投射型液晶顯示裝置，如圖丨所示，係作 為所谓3板方式，使用對應於紅、綠、藍3原色之3個反射 型液晶顯示元件，於顯示幕S上顯示放大投影之彩色影像 之反射型液晶投影機1。 該反射型液晶投影機1具有：作為出射照明光之光源之 燈2 ’將來自燈2之照明光分離為紅色光（R)、綠色光（G)、 藍色光（B)之光分離機構的雙色色分離濾光器3及雙色鏡 4 ’基於影像資料調變該等分離之紅色光（R)、綠色光 (G)、藍色光（B)之對應於各色的液晶顯示面板5r、5g、 5B ’以成為1個影像之方式合成調變之紅色光（R)、綠色光 (G)、藍色光（B)之光合成機構的合成稜鏡6，以及將合成 之照明光投射至顯示幕之投射機構的投射透鏡7。 燈2係照射包含紅色光（R)、綠色光（G)及藍色光（B)之白 94662.doc •15· 1309315 另子53a疋向至特定方向，包含將例如氧化矽（8丨〇2)等之無 機材料相對於上述矽基板52a自傾斜方向蒸著之斜方蒸著 膜％或於表面貫施摩擦處理之聚醯亞胺等高分子膜。又 賦予液晶層5 3之預傾斜之方向及其角度控制藉由以下方式 進行：於前者之斜方蒸著膜之情形時，控制其傾斜蒸著之 入射方向及蒸著角度，於後者之高分子膜之情形時，控制 其摩擦方向及其條件。通常，其實用性角度為相對於基板 法線方向45°〜65°左右。 液晶層53包含使具有負之介電各向異性之向列液晶藉由 上述定向膜65、66垂直定向之垂直定向液晶。該垂直^向 液晶，於驅動電壓為零時液晶分子53a相對於矽基板Mai 致垂直定向，進行所謂的稱為常時暗態顯示模式之黑色顯 示。另一方面，若施加驅動電壓，液晶分子53a傾斜於特 定方向，藉由此時產生之雙折射改變光之透過率。又，於 該垂直定向液晶中，與上述圖13及圖14所示之情形同樣， 若液晶分子53a之傾斜方向不一樣則會產生明暗之斑點， 故而於固定之方向X略形成預傾斜角0而垂直定向，該預傾 斜角Θ為液晶分子53a之長軸相對於形成有反射像素電極64 之驅動電路基板52之法線傾斜之角。賦予該預傾斜之方向 X,即液晶分子53a之定向方向，設定為藉由與偏光板等光 學系之組合而使透過率成為最大之顯示區域61的大致對角 方向，即反射像素電極64之大致對角方向之約45。方向。 又，若預傾斜角0過大，則垂直定向性將劣化，且黑色位 準上升而降低對比度等，影響ν_τ(驅動電壓-透過率）曲 94662.doc 19 1309315 線。故而，將預傾斜角0控制在工。〜7。之角度範圍。 密封材料54包含環氧系樹脂等，以如下方式形成：於透 月基板51與驅動電路基板52之間分散適當數量之玻璃球 (未圖後，以數μηι左右之厚度密封定向膜65、％之間。 又，密封材料54亦可以覆蓋該等定向膜65、％之側面之方 式形成。 以如上之方式構成之反射型液晶顯示元件50中，自透明 基板1側入射之入射光通過液晶層53，且於驅動電路基板 52側之反射像素電極64處反射後，作為反射光與入射光逆 向通過液晶層53及透明基板51出射。此時，液晶層53相應 施加於透明電極55與反射像素電極64之間的驅動電壓之電 位差，其光學特性產生變化，而調變通過之光。故而，於 該反射型液晶顯示元件50中，可進行藉由上述光調變之調 諧表現’可將該調變之反射光利用於影像顯示。 合成稜鏡6 ’如圖1所示，係所謂正交立方棱鏡，具有合 成通過各偏振光束分光器13R、13G、13Β之他方的偏光成 分（例如Ρ偏光成分）之各色光（R、G、Β)之功能，將合成之 光向投射透鏡7出射。具體的是，該合成稜鏡6係貼合4個 直角稜鏡而成者，於各自之貼合面上形成有反射特定波長 之光的分色層。繼而，該合成稜鏡6藉由液晶顯示面板5R 將調變之紅色光（R)反射至投射透鏡7，藉由液晶顯示面板 5G將調變之綠色光（G)透過投射透鏡7側，藉由液晶顯示面 板5B將調變之藍色光（B)反射至投射透鏡7側，藉此將該等 色光（R、G、B)以成為1個影像之方式合成。 94662.doc •20- 1309315 投射透鏡7具有將來自合成稜鏡6之光向顯示幕s放大投 影之功能。 於以如上之方式構成之反射型液晶投影機丨中，自燈2出 射之白色光藉由雙色色分離濾、光器3及雙色鏡4分離為紅色 光（R)、綠色光（G)、藍色光（B)。該等分離之紅色光（R)、 綠色光⑹、藍色光（B)係S偏光成分之光，通過各偏振光 束分光器⑽、13G、13B而入射至各液晶顯示面板5r、 G 5B。入射至各液晶顯示面板5R、5G、之紅色光 ()、，彔&光（G)、藍色光⑻，基於影像資料，相應施加於 各液晶顯示面板5R、5G、5B之各像素的驅動電壓偏光調 變後，反射向各偏振光束分光器13R、13G、13B。繼而， 、亥等凋變之紅色光(R)、綠色光⑹、藍色光⑻，僅為p偏 光成分之光透過各偏振光束分光器UR、ug、uB，藉由 合成稜鏡6以成為！個影像之方式合成，該合成之光藉:投 ❿ 射透鏡7投射至顯示幕s。繼而，於該顯示幕s上顯示放大 投影之彩色影像。 ，此處’反射型液晶投影機1 ’為使藉由合成稜鏡6合成之 影像於顯示幕S上—致，相對於液晶顯示面板5R、5B之 、一藍之衫像左右反轉液晶顯示面板5〇之綠之影像並顯 示。 又於，玄反射型液晶投影機！中，將相應於各液晶顯示 面板5R 5G、5B所調變之光的影像投射至顯示幕§藉此進 灯和色衫像顯不，但構成上述各液晶顯示面板π、犯、 之反射型液曰曰顯不兀件5〇，於驅動電壓為零之情形時， 94662.doc 21 1309315 將入射之s偏光成分之光直接作為s偏光成分之光反射。於 此情形時，紅色光（R)、綠色光、藍色光未透過各偏 振光束分光器13R、13G、13B而進行所謂的稱為常時暗態 顯不模式之黑色顯示。又，於該反射型液晶顯示元件5〇 中’驅動電壓上升且偏光調變之p偏光成分之光增加從而 透過率上升。 又，於該反射型液晶投影機1中，使上述各液晶顯示面 板5R、5G、5B，合成稜鏡ό以及各偏振光束分光器13R、 13G、13B—體化，藉此構成！個光學塊2〇，藉由含有此種 光學塊20可實現更加小型化。 於該反射型液晶投影機1中’於顯示幕s所顯示之影像 中’以各液晶顯示面板5R、5G、5B之定向方向（形成液晶 顯示面板之液晶分子之定向方向）成為相互一致之方向之 方式，將相對於液晶顯示面板5R、5B反轉影像而顯示之 液晶顯示面板5G之定向方向設為與剩下之液晶顯示面板 5R、5B之定向方向相異之方向。 於此情形時’合成稜鏡6以成為1個影像之方式合成各液 晶顯示面板5R、5G、5B所調變之色光r、g、b時，於藉 由該合成稜鏡6合成之光而映於顯示幕s上之影像中，可使 產生於各液晶顯不面板5R、5G、5B之轉傾之形狀戈大j 等於顯示幕S上一致。 具體的列舉上述圖1 6所示之於顯示幕s上白色顯示中顯 示黑色斜線（例如偏左上方之斜線）L之情形為例加以說 明。 94662.doc -22- 1309315 於該反射型液晶投影機1中’以藉由合成稜鏡6合成之影 像於顯示幕S上一致之方式，對於藉由圖5 A所示之液晶顯 不面板5R、5B顯示之偏左上方之斜線L1，藉由圖5B所示 之液晶顯示面板5 G顯示的係左右反轉之偏右上方之斜線 L2。 圖5A所示之液晶顯示面板、5B之定向方向XI設定為 上述液晶顯示元件50中之顯示區域61之大致對角方向中， 於右側看可撓性佈線F為偏左上方之約45。方向。故而，於 該等液晶顯示面板5R、5B*，偏左上方之斜線L1與定向 方向XI大致為同一方向。 方面’圖5B中所示之液晶顯示面板5G之定向方向 ^相應衫像之反轉而反轉液晶顯示面板5R、之定向方 ° 之方向故而’該液晶顯示面板5G之定向方向X2設 疋為於面内與液晶顯示面板5R、5B之定向方向X1相異大 致9〇之於右側看可撓性佈線F為偏右上方約45。方向。 即，於該液晶顯示面板5G中偏右上方之斜線⑽定向方 向X2為同一方向。 一 圖5A所不之液晶顯示面板5R、，如圖6A放大表 色顯示之像素^之中藉由1像素之偏左上方斜線 鄰接色之顯白不色1頁像素64b顯示，故而與該黑色顯示之像素 之角部(圖6A中所像素64a中形成有自位於定向方向X1 不工上方之角部）沿著與黑色顯示之像素 _之邊界贊曲延伸之轉傾線7〇a、70b。 另—方面，圖 汁不之液晶顯示面板5G，如圖6B放大 94662.doc -23- 1309315 顯示，將白色顯示之像素64a之中藉像素之偏右上方之 斜線藉由黑色顯示之像素64b顯示，故而與該黑色顯示之 像素64b鄰接之白色顯示之像素64a中，形成有自位於定向 方向X2之角部（圖6B中所示右上方之角部）沿著與黑色顯示 之像素64b之邊界彎曲延伸之轉傾線7〇c、7〇d。 故而，於上述液晶投影機丨中，藉由合成稜鏡6以成為ι 個影像之方式合成該等3個液晶顯示面板5R、5G、5B所調 變之色光(R、G、B)，且於顯示幕3上白色顯示之中顯示偏 左上方之黑色斜線L之情形時，如圖7放大表示，可使產生 於液晶顯示面板5R、5B之轉傾線7如、7〇13與產生於液晶顯 示面板5G之轉傾線7〇c、70(1於顯示幕s上一致。 以如上之方式，於該反射型液晶投影機丨中，可於顯示 幕s上白色顯不中適當顯示偏左上方之黑色斜線L。相反， 於顯示幕S上白色顯示中顯示成為偏右上方之黑色斜線匕之 情形時，亦可適當顯示該偏右上方之黑色斜線L。 如上所述，於該反射型液晶投影機1中，於顯示幕s所顯 示之影像中，以各液晶顯示面板5R、5G、5B之定向方向 成為相互一致之方向之方式將相對於液晶顯示面板5R、 5B反轉影像之液晶顯示面板5G之定向方向設為相應該影 像之反轉而反轉剩下之液晶顯示面板5R、5B之定向方向 之方向’藉此可防止斜線顯示等中著色之產生，進行良好 之高晝質顯示。 < [實施例] 繼而，就實際製作適用本發明之反射型液晶投影機1之 94662.doc -24- 1309315 實施例加以說明。又，就為與實施例比較而製作之比較例 加以說明。 <實施例> 於實施例中，製作成為反射型液晶投影機丨之3個液晶顯 示面板5 R、5 G、5 B之反射型液晶顯示元件$ 〇。即，製作 忒反射型液晶顯示元件時，首先，製作並洗淨成膜有包含 ιτο膜之透明電極的玻璃基板與形成有包含ai膜之正方形 之反射像素電極的石夕基板後，使用蒸著裝置藉由傾斜蒸著 成膜包含氧化石夕之定向膜。又，將反射像素電極之像素間 距設為9 將像素間隔設為〇·6 _。以定向膜之厚度為 5〇·，液晶之預傾斜角約為2 5。之方式將定向膜之基著角 度控制於55。之範圍。又，賦予預傾斜之方向(液晶分子之 定向方向）設為反射像素電極之大致對角方向。繼而，於 形成有定向膜之兩基板間散佈適當數量之直徑2师之玻璃 球，使用包含環氧樹脂之密封材

At — Tt不對向配置兩基板之狀 ㈣封端緣部。繼而，將默克公司製之具有負之介電各向 ^的向列液晶材料注人至㈣，製作單㈣仏㈣之反 射型液晶顯示元件5 〇。 於此，反射型液晶顯示元件50，製作將定向方向設定為 於反射像素電極之大致對角方 ’‘· F ^ 於右側看可撓性佈線 F為偏左上方之约45。方向的A樣式 — 飞X及5又疋為於古相，j著可 撓性佈線F為偏右上方之約4 5 ο 々方向的B樣式。 繼而，於液晶顯示面板5R、 a ^ 5r . 吏用A樣式者，於液 日日.4不面板5G中，使用3樣式 將该荨組入至上述反射 94662.doc -25· 1309315 型液晶投影機1從而製作實施例之反射型液晶投影機i。 <比較例> 於比較例中’除於上述液晶顯示面板5R、5G、5B中使 用上述A樣式者以外，與上述實施例之反射型液晶投影機i 同樣製作。 繼而，使用該等實施例之反射型液晶投影機與比較例之 反射型液晶投影機，就分別於顯示幕S上顯示之晝像之著 色的產生進行觀察。 又，用於觀察之晝像係圖8A所示之單像管圖案，使用存 在於δ亥單像管圖案之中央部分的左右之斜線進行觀察。進 而，於觀察中使用形成複數個圖88所示之白色顯示之甲藉 由1像素之偏左上方之斜線及偏右上方之斜線者。 於比較例之反射型液晶投影機中，本來應以黑色顯示之 偏右上方之斜線以黑色中混入洋紅般之著色之斜線顯示， 而另一方面有別於該偏左上方之斜線，偏右上方之斜線以 泛綠之黑色斜線顯示。 對此，於實施例之反射型液晶投影機中，完全不見如此 之著色之產生。又，於實施例之反射型液晶投影機中，改 變組合而於液晶顯示面板5R、5B中使用B樣式者，於液晶 顯示面板5G中使用A樣式者，於此情形時亦完全不見著色 之產生。 由以上亦可使對於其他液晶顯示面板反轉影像之液晶顯 示面板之定向方向，與對應於其影像之反轉而反轉其他液 晶顯示面板之^向方向之方向―致，#而解除產生著色之 94662.doc -26- 1309315 問題’防止晝質之劣化。 5於此，用於液晶投影機1之複數個液晶顯示面板5R、 5G、、5B，根據調變之色光尺、G、B直至藉由合成稜鏡6合 =為止期間所反射之次數為奇數次或偶數次（包括〇次）之差 "可刀為反轉影像之液晶顯示面板5G與其他液晶顯示面 板5R、5B。 故而，例如圖9所示，若於上述液晶投影機丨之液晶顯示 面板5G與偏振光束分光器13G之間追加全反射鏡21，則可 不反轉液晶顯示面板5G所顯示之影像而使用全部同一樣式 之液晶顯示面板5R、5G、5]8進行影像顯示。 然而，將此種反射鏡21追加至光學塊2〇内之情形時，自 各液晶顯示面板5R、5G、5B至合成稜鏡6為止之光學距離 女故而產生冗度下降等問題。進而，為使光學距離 一致，必須將（光學）塊整體設計得較大，並增加構件數， 成為不利於小型化之設計。 又本發明並非限定於上述圖1所示之反射型液晶投影 機1之構造者，亦可為例如圖10所示之第1變形例，取代合 成稜鏡6而將組合2片雙色鏡之雙色直交鏡22作為光合成機 構使用之構造。 於此情形時，將液晶顯示面板5R所調變之紅色光（R)反 射至投射透鏡7側，將液晶顯示面板5G所調變之綠色光（G) 透過投射透鏡7側，將液晶顯示面板5B所調變之藍色光（B) 反射至投射透鏡7側，藉此可以成為丨個影像之方式合成該 等之色光（R、G、B)。 94662.doc -27- 1309315 又，本發明亦可為例如圖11所示之第2變形例，取代合 成稜鏡6而使用4片雙色鏡23、24、25、26之構造。 其中，雙色鏡23具有將自燈2照射出之白色光分離為藍 色光（B)與其他色光（R、G)之功能，將分離之藍色光（B)反 射向偏振光束分光^13B，使其他色光（r、g)透過。雙色 鏡24具有將其他色光（R、G)分離為紅色光（幻與綠色光（G) 之功能’將分離之紅色光（R)透過偏振光束分光器13R，將 分離之綠色光（G)反射向偏振光束分光器13G。雙色鏡24使 液晶顯示面板5R所調變之紅色光（r)透過雙色鏡μ，將液 晶顯示面板5G所調變之綠色光（G)反射向雙色鏡25。雙色 鏡25將液晶顯示面板5B所調變之藍色光（B)透過投射透鏡 7，將液晶顯示面板5R、5G所調變之紅色光（R)、綠色光 (G)反射向投射透鏡7。繼而，於此情形時亦可以成為工個 影像之方式合成該等之色光（r、G、B)。 [產業上之利用性] 又，本發明並非限定於上述之反射型液晶投影機1者， 而對於根據影像資料以成為1個影像之方式合成調變之複 數個色光，並將該合成光投射至顯示幕進行影像顯示之投 射型液晶顯示裝置亦可廣泛適用。 又，本發明並非限定於使用上述之垂直定向液晶之反射 型液晶顯示元件，而對於不論上述液晶之種類，使用產生 轉傾之液晶顯示元件的投射型液晶顯示裝置亦可廣泛適 用。 【圖式簡單說明】 94662.doc -28- 1309315 參照附圖及詳細說明，應可清晰睁舷 他目卢盘值 g 解本發明之此等與其 ^曰知與優點，其中·· 圖1係表示使用本發明之液晶投影機 ± 構成之方塊圖。 圖2係表示反射型液晶顯示元件之構成之剖面圖。 圖3係表示上述反射型液晶顯 構成之模式圖。 件之驅動電路基板之 圖4係表示上述反射型液晶顯示 構成之電路圖。 +之轉換驅動電路之 板Γ:係表示構成上述液晶投影機之紅、藍之液晶顯示面 1 =:斜線方向以及定向方向之平面圖，B係表示構 ::投影機之綠之液晶顯示面板所顯示之斜線方向 以及疋向方向之平面圖。 圖6A係放大表示構成上述液晶投影 示面板的像音夕航 監之液晶顯 ，素之顯示狀態之平面圖，B係放大表示構成上 、液晶投影機之綠之液晶顯示面板的像素之顯示狀 面圖。 “丁 圖7係放大表千丄，丄· > 八表不蜻由上述液晶投影機顯示於 斜線之平面圖。 Μ丁奉上之 圖8Α係表示用以畫像評估之單像管圖案 用以晝像評估之複數個斜線之圖。 Β係表不 圖9係表示用r/ 、適用本發明之液晶投影機比較 例之方塊圖。 权i支办 圖1 〇係表示滴田丄 過用本發明之液晶投影機之第1變形例之 塊圖。 94662.doc -29- 1309315 圖11係表示適用本發明之液晶投影機之第2變形例 塊圖。 乃 圖圖12係表示先前之液晶投影機之主要部分之構成的方塊

圖13係表示垂直定向液晶所獲得之預傾斜之方向之驅動 電路基板的平面圖D 圖14係表示液晶分子之定向方向，A係其平面圖，B係 其側面圖。 圖15A係表示構成上述先前之液晶投影機之紅、藍之液 晶顯示面板所顯示之斜線方向及定向方向的平面圖，B係 表不構成上述先前之液晶投影機之綠之液晶顯示面板所顯 示之斜線方向及定向方向之平面圖。 圖1 6係表示顯示幕上顯示之斜線之平面圖。 圖Π係表示對應於顯示幕上顯示之斜線之液晶顯示面板 的像素之顯示狀態之平面圖。 圖18A係放大表示構成上述先前之液晶投影機之紅、藍 之液晶顯示面板的像素之顯示狀態之平面圖，；6係放大表 不構成上述液晶投影機之綠之液晶顯示面板的像素之顯示 狀態之平面圖。 圖1 9係放大表不藉由上述先前之液晶投影機顯示於顯示 幕上之斜線之平面圖。 【主要元件符號說明】 R 紅色光 G 綠色光 94662.doc •30- 1309315 50 51 53 54 55 51a 52a 20 56 57 58 59 60 61a 61 62 63 64 65，66 100

101R，13R

101G，13G

101B ， 13B 103，6 反射型液晶顯示元件 透明基板 液晶層 密封材料 透明電極 玻璃基板 碎基板 光學塊 FET 電容器 切換驅動電路 源電極之信號線 閘電極之掃描線 像素 顯示區域 信號驅動器 掃描驅動為 反射像素電極 定向膜 液晶投影機 分離紅色光之偏振光束分光器 分離綠色光之偏振光束分光器 分離藍色光之偏振光束分光器 合成棱鏡 94662.doc -32- 1309315 104 - 7 投射透鏡 200 ， 53a 液晶分子 201 像素電極 20 1 a，64a 白色顯示之像素 201b ， 64b 黑色顯示之像素 202 ， 52 驅動電路基板 203a ， 203b ，203c，轉傾線 203d ， 70a ，70b ， 70c ， 70d •33- 94662.doc

Claims (1)

1309^1¾127367號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(97年10月）| 十、申請料m®: 1. 一種投射型液晶顯示裝置， 將入射之複數個色光根據影像資料調變之對應於各色 光的複數個液晶顯示元件’且上述各液晶顯示元件在與 關閉像素（OFF像素）鄰接之導通像素（〇N像素）之一部 伤上，包含傾斜圖案，該傾斜圖案包括沿著上述導通像 素及上述關閉像素之間的邊界延伸的斜線， 以成為1個影像之方式合成上述各液晶顯示元件所調 變之色光的光合成機構， 以及將藉由上述光合成機構所合成之光投射至顯示幕 之投射機構； 且於顯示於上述顯示幕之影像中，將相對於其他液晶 顯示元件影像被反轉之液晶顯示元件之定向方向，設為 與上述其㈣晶顯^件之定向^減大致9『，以使 上述各液晶顯以件之對應於上述導通像素的上述傾斜 圖案之上述斜線分別實質上成為—致。 2. 如請求項1之投射型液晶顯示農置， 光源，以及 其中進而包含 光刀離為複數個色光之光分離機 將自上述光源出射之 構； 影像資料調變上述光 且上述複數個液晶顯示元件根據 分離機構所分離之複數個色光。 3. 如請求項2之投射型液晶顯示裝置， 上述光分離機構將自上述光源出 其中 射之光分離為對應於 94662-971013.doc 1309315 紅、綠、藍之3原色之色光， 上述複數個液晶顯示元件係對應於該等紅、綠、藍之 3元色之3個液晶顯示元件， 將其中至少一個液晶顯千 日顯不兀件之定向方向設為與其他 液晶顯示元件之定向方向相異之方向。 4_如清求項1之投射型液晶顯示裝置，其中 上述反轉影像而顯示之液晶顯示元件之定向方向，係 相應該影像之反轉而反轉上述其他液晶顯示元件之定向 方向之方向。 5. 如請求項4之投射型液晶顯示裝置，其中上述反轉影像 而顯示之液晶顯示元件之定向方向，係與上述其他液晶 顯示元件之定向方向於上述液晶顯示元件之面内相異大 致90° 。 ' 6. 如請求項丨之投射型液晶顯示裝置，其中 上述液晶顯示元件之定向方向係形成顯示區域之上述 像素之大致對角方向。 7·如請求項！之投射型液晶顯示裝置，其中上述液晶顯示 件藉由以就各個影像信號之訊框反轉驅動電壓之極性 的訊框反轉驅動而驅動。 8.如請求们之投射型液晶顯示裝置，其中設置於鄰接之 上述反射像素電極之間的間隙為〇 7 μιη以下。 9·如請求項1之投射型液晶顯示裝置，其中 一上述複數個液晶顯示元件之各個係根據由各液晶顯示 兀件所調變之色光的藉由上述光合成機構合成為止之間 94662-971013.doc 1309315 ' ，、 *以人厂「，力、伏只 被反射之次數為奇數次或偶數次（包括〇次）之差異，被分 成為上述影I反轉顯示之液晶顯示元件與上述其他 顯示元件。 'aa 10. —種光學塊，其特徵在於： 其係根據影像資料以成為1個影像之方式合成調變< 複數個色光，將該合成之光投射至顯轉而進行 示之投射型液晶顯示裝置所具備者， •，’ 其包含根據影像資料調變上述複數個色光之對應 ^光的複數個液晶顯示Μ，且上述各液晶元件 與關閉像素卿像素）鄰接之導通像素（崎 = «及上述關閉:::門=圖案包括沿著上述導通 京之間的邊界延伸的斜線；以及 以成為1個影像之方式合成上述各液晶 變之色光的光合成機構， “不兀件所調 且於顯示於上述顯示幕 顯示元件影像被反轉之g 、相對於其他液晶 與上述其他液晶顯示元件 &向方肖’設為 上述么、游曰辟- °方向相差大致90。，以使 上迷各液晶顯不元件之 以便 圖f之上述斜線分別實質上成為:致導通像素的上述傾斜 11·如請求項1〇之光學塊，其中 上述複數個液晶顯示元件係對應於 色之3個液晶顯示元件，將其中至固，、表、藍之3原 定向方向設為與其他液晶顯示元件之^晶顯示元件之 向。 心向方向相異之方 94662-971013.doc 1309315 12.如請求項10之光學塊，其中 向，係相應其 向方向反轉之 上述反轉影像之液晶顯示元件之定向方 影像之反轉而上述其他液晶顯示元件之定 方向。 13·如請求項12之光學塊，其中 上述反轉影像之液晶顯示元件之定向方向，係與上述 其他液晶顯示元件之；t向方向於面内相異大致 14·如請求項10之光學塊，其中 上述液晶顯示元件之定向方向係形成顯示區域之上述 像素之大致對角方向。 15.如請求項10之光學塊，其中上述液晶顯示元件藉由以每 個影像信號之訊框為單減㈣動電壓之極性的訊框反 轉驅動而驅動。 如"月求項10之光學塊’其中設置於鄰接之上述反射像素 電極之間的間隙為〇_7 μηι以下。 月求項10之光學塊，其中上述複數個液晶顯示元件， 根據調變之色光直至藉由上述光合成機構合成為止之間 反射之次數為奇數次或偶數次（包括0次）之差異，分為上 述影像反轉顯示之液晶顯示元件與上述其他液晶顯示元 件。 94662-971013.doc :Τ3Π^Φ527367號專利申請案 Ρ年月Θ日修(更)正替換頁 中文圖式替換頁(97年1()月）^----—

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