專利名稱：具有改進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)的彩色液晶投影器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶投影器，具體地說，涉及具有改進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)的彩色液晶投影器。
彩色液晶投影器是這樣的把來自一個光源的白光分解為紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三原色，然后使這三原色的光分別進(jìn)入紅色、綠色和藍(lán)色的液晶顯示板，然后把從所述各個液晶顯示板反射的這三原色的光重新組合并經(jīng)由投影透鏡投射到屏幕上。
一般來說，用于將來自一個光源的白光分解成三種主色光和用于分離和組合偏振光的裝置包括分別對應(yīng)這三種主色的三個偏振分束器，而用于組合這三個主色光的裝置使用正交二向色棱鏡。
在上述結(jié)構(gòu)的液晶投影器中，用于彩色分離和彩色重組的光學(xué)系統(tǒng)體積大，而且，已經(jīng)指出的一個問題是，因?yàn)閹в腥齻€偏振分束器中的兩個和介于其間的正交二向色棱鏡的兩個液晶顯示板彼此面對面，因此合成圖像的對比度由于兩個正對的液晶顯示板之間的光反射而下降。
本發(fā)明是考慮到上述情況而設(shè)計(jì)的，因而本發(fā)明的一個目的是提供一種體積小而重量輕的液晶投影器。另外，本發(fā)明的另一個目的是提供一種以良好的對比度為特征的液晶投影器。
以下簡要地說明在本說明書中公開的本發(fā)明的代表性實(shí)例的要點(diǎn)。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種彩色液晶投影器，它包括用于把來自光源的光分成第一主色光、第二主色光和第三主色光的光學(xué)系統(tǒng)；分別與第一主色光、第二主色光和第三主色光對應(yīng)的第一、第二和第三反射型液晶顯示板；和用于把來自所述光學(xué)系統(tǒng)的第一主色光、第二主色光和第三主色光投影到屏幕上的投影透鏡。所述光學(xué)系統(tǒng)包括接收來自所述光源的光的線偏振器；用于反射來自線偏振器的光中的第一主色光及透射來自線偏振器的光中的第二主色光和第三主色光的鏡子；用于把來自所述鏡子的第二主色光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°和透射第二主色光、并且用于透射第三主色光而不改變其偏振方向的第一相位片；用于透射來自第一相位片的第二主色光并且接著使第二主色光射入第二液晶顯示板、并且反射來自第一相位片的第三主色光和使第三主色光射入第三液晶顯示板的第一棱鏡；用于使來自鏡子的第一主色光射入第一液晶顯示板的第二棱鏡；用于組合分別由第一、第二和第三液晶顯示板反射的第一主色光、第二主色光和第三主色光的二向色棱鏡。
按照本發(fā)明的另一個實(shí)施例，提供一種彩色液晶投影器，它包括光源和用于通過反射型液晶顯示板反射來自所述光源的光并且投射從所述反射型液晶顯示板反射的光的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括用于反射來自所述光源的第一光波長的光及透射來自所述光源的第二和第三光波長的光的鏡子；用于把來自所述鏡子的第二波長的光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°和透射第二波長的光，并且透射第三波長的光而不改變其偏振方向的第一相位片；用于透射來自第一相位片的第二波長的光并且反射來自第一相位片的第三波長的光的第一棱鏡；用于反射來自所述鏡子的第一波長的光的第一反射型液晶顯示板；用于反射來自所述第一棱鏡的第二波長的光的第二反射型液晶顯示板；用于反射來自所述第一棱鏡的第三波長的光的第三反射型液晶顯示板；用于組合來自第一，第二和第三反射型液晶顯示板的光的二向色棱鏡，其中第一，第二和第三反射型液晶顯示板中每一個均設(shè)有用于反射進(jìn)入其液晶層的光的反射電極。
上述結(jié)構(gòu)的液晶投影器在尺寸上能夠做得比傳統(tǒng)的每個液晶顯示板均需要一個棱鏡的液晶投影器小些，因?yàn)榭梢岳蒙鲜龅慕橛谄溟g的棱鏡來布置這兩塊液晶顯示板。
用鏡子來替代棱鏡，作為反射來自所述光源的白光中的第一主色光并透射第二主色光和第三主色光的組件，因此，這種液晶投影器能夠做得重量較輕。
所述三個所需的液晶顯示板中的兩個能夠互相垂直地分別設(shè)置在所述棱鏡的兩側(cè)，因而，他們不必設(shè)置成面對面且所述棱鏡介于其間。結(jié)果，入射到三個液晶顯示板之一上的光不會再進(jìn)入這三個液晶顯示板中另外一個，并且由此提高了顯示對比度。
在附圖中，類似的標(biāo)號在所有圖中表示相似的部分并且其中圖1是按照本發(fā)明的液晶投影器的實(shí)施例的圖解說明；圖2A和圖2B是作為電控雙折射方式之一的單偏振器扭絞向列方式(SPTN)的反射型液晶顯示板分別在場關(guān)和場開的狀態(tài)下的操作原理圖；圖3是按照本發(fā)明的實(shí)施例中其上有反射電極的驅(qū)動電路基片的示意的平面圖；圖4是用于說明按照本發(fā)明的實(shí)施例的示意的剖視圖；圖5是按照本發(fā)明的實(shí)施例中將透明基片疊加于其上的驅(qū)動電路基片的透視圖；圖6是與柔性印刷電路板連接的液晶顯示板的平面圖；圖7是按照本發(fā)明的實(shí)施例中液晶顯示器的主要組件的透視分解圖；和圖8是按照本發(fā)明的實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖。
以下將參照


按照本發(fā)明的液晶投影器的實(shí)施例。
圖1說明按照本發(fā)明的液晶投影器的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，該實(shí)施例中包括光學(xué)路徑。
分色鏡3設(shè)置在光源1的右邊，且照明光學(xué)系統(tǒng)2和偏振器21介于它們之間，并且分色鏡3的鏡面與圖1中的垂直座標(biāo)系統(tǒng)中的X軸成45°。
第一偏振分束器4設(shè)置于分色鏡3的上面且與之鄰近，它的反射面與X軸成-45°。用于顯示藍(lán)色的藍(lán)色液晶顯示板DB設(shè)置在第一偏振分束器4的左邊且與之鄰近。
第二偏振分束器9設(shè)置在分色鏡3的右邊且與之相鄰，它的反射面與X軸成-45°。鄰近第二偏振分束器9設(shè)置的是與分色鏡3在同一側(cè)的第一相位片6，用于顯示綠色的綠色液晶顯示板DG在第二偏振分束器9下面，而用于顯示紅色的紅色液晶顯示板DR在第二偏振分束器9右邊。
在第二偏振分束器9上面設(shè)置了其反射面與X軸成45°的二向色棱鏡5(在第一偏振分束器4的右邊)。在第二偏振分束器9和二向色棱鏡5之間設(shè)置了第二相位片10。在二向色棱鏡5的上面設(shè)置了投影透鏡7。
在具有上述光學(xué)系統(tǒng)的液晶投影器中，來自光源1的光進(jìn)入照明光學(xué)系統(tǒng)2和偏振器21，變?yōu)槠叫泄猓⑶耶a(chǎn)生了具有均勻分布的所謂的s-偏振光。來自照明光學(xué)系統(tǒng)2的光進(jìn)入分色鏡3，然后該光中的藍(lán)光LB被反射到與X軸成90°的方向，而該光中的黃光被透射。這里，盡管可以使用與稍后說明的二向色棱鏡5類似的二向色棱鏡來替代分色鏡3，但為了減輕液晶投影器的重量，本實(shí)施例用分色鏡3。
藍(lán)光LB在改變其光路之后，進(jìn)入第一偏振分束器4，然后再轉(zhuǎn)過90°角改變光路并進(jìn)入設(shè)置在鄰近第一偏振分束器4的藍(lán)色液晶顯示板DB。
藍(lán)色液晶顯示板DB包括由兩個相對的中間有空隙的透明基片形成的外殼；夾在兩個基片間的液晶；和在兩個基片內(nèi)表面間以矩陣形式形成的大量像素電極，并且穿過每個像素中的液晶的光透射率是由外部視頻信號控制的。
在本實(shí)施例中的液晶顯示板DB是反射型的。來自第一偏振分束器4的光穿過液晶，其中穿過所述液晶的光透射是在相應(yīng)的像素中控制的，然后被提供給液晶顯示板DB的反射板(或反射膜)反射，隨后所述反射光由液晶進(jìn)行調(diào)制并再次進(jìn)入第一偏振分束器4。
除了藍(lán)色液晶顯示板DB外，本實(shí)施例的液晶投影器包括隨后描述的紅色液晶顯示板DR和綠色液晶顯示板DG，并且紅色和綠色液晶顯示板DR,DG與藍(lán)色液晶顯示板DB在結(jié)構(gòu)上是類似的。三個液晶顯示板DB,DG,DR分別由同時提供的相應(yīng)顏色的視頻信號來驅(qū)動。
來自藍(lán)色液晶顯示板DB的反射光在穿過第一偏振分束器4之后進(jìn)入二向色棱鏡5。二向色棱鏡5把藍(lán)光LB的光路改變成與X軸成90°角的方向，而紅光和綠光從中穿過。
進(jìn)入二向色棱鏡5的藍(lán)光LB由二向色棱鏡5導(dǎo)向投影透鏡7，然后由投影透鏡7投射到與液晶投影器分開放置的屏幕8上。
已經(jīng)穿過分色鏡3的黃光穿過第一相位片6，并且被第一相位片6分解成綠光LG和紅光LR。第一相位片6只把紅區(qū)中波長的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°。
紅光LR進(jìn)入第二偏振分束器9，穿過它，然后進(jìn)入與之相鄰而設(shè)置的紅色液晶顯示板DR，再由紅色液晶顯示板DR反射，然后再次進(jìn)入第二偏振分束器9。
由紅色液晶顯示板DR的液晶調(diào)制的紅光LR的路徑被第二偏振分束器9相對X軸改變了90°的角度，然后紅光的偏振方向被第二相位片10轉(zhuǎn)過90°，然后紅光LR穿過二向色棱鏡5。
穿過二向色棱鏡5的紅光LR與已經(jīng)說明的藍(lán)光LB組合，并經(jīng)投影透鏡7投射到屏幕8上。
綠光LG未經(jīng)改變地穿過第一相位片6，由第二偏振分束器9將其路徑相對X軸改變-90°，然后綠光LG進(jìn)入與第二偏振分束器9相鄰設(shè)置的綠色液晶顯示板DG，由液晶顯示板DG反射之后進(jìn)入第二偏振分束器9。被綠色液晶顯示板DG反射的綠光LG已經(jīng)被綠色液晶顯示板DG調(diào)制過，然后穿過第二偏振分束器9，接著再穿過第二相位片10，以及穿過二向色棱鏡5。
穿過二向色棱鏡5的綠光與已經(jīng)描述的藍(lán)光和紅光LB,LR組合并經(jīng)由投影透鏡7投射到屏幕8上。
在上述結(jié)構(gòu)中，在組合三種顏色的光時，可以設(shè)想使用類似分色鏡3的鏡子來代替二向色棱鏡5。但是，可以肯定的是，不希望使用這種鏡子作為光學(xué)系統(tǒng)的輸出級，因?yàn)闀a(chǎn)生彗差。
從以上說明中已經(jīng)清楚，在上述的液晶投影器中，兩個液晶顯示板DG,DR可以配備第二偏振分束器9，因此，上述結(jié)構(gòu)的液晶投影器能夠在尺寸上做得比傳統(tǒng)的每個液晶顯示板都需要一個偏振分束器的液晶投影器要小。
為了反射例如來自光源1的光中的藍(lán)光LB和透射綠光LG和紅光LR，采用分色鏡3來代替二向色棱鏡，因此，液晶投影器能夠做得輕便。在這種情況下，分色鏡有可能導(dǎo)致像差，但是和棱鏡不同，在光學(xué)系統(tǒng)的輸入級所述像差不會導(dǎo)致具體的問題。
兩個液晶顯示板DG和DR能夠相互垂直地分別設(shè)置在所述偏振分束器9的的兩邊，因此，他們不必設(shè)置成面對面且中間插入偏振分束器9。結(jié)果，射入兩個液晶顯示板之一的光不進(jìn)入這兩個液晶顯示板中的另一個，從而提高了顯示對比度。
如果在第一偏振分束器4和二向色棱鏡5之間設(shè)置用于將穿過其中的光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°的相位片20，如圖1中虛線所示，所述偏振光被轉(zhuǎn)換成s-偏振光，結(jié)果，二向色棱鏡5有效地反射了藍(lán)光LB并且提高了光的利用效率。
在第一偏振分束器4和二向色棱鏡5之間插入相位片20或玻璃板可以補(bǔ)償從液晶顯示板DR、DG、DB發(fā)出的光的光路長度。
通過把第一偏振分束器4，相位片20或玻璃片，二向色棱鏡5，第二相位片10，第二偏振分束器9和第一相位片6粘合在一起可以減少光路中不希望有的反射，因此，顯示對比度可以提高。
上述液晶投影器使用反射型液晶顯示板，但本發(fā)明不只限于反射型液晶顯示板，本發(fā)明還可以利用透射型液晶顯示板。當(dāng)在本發(fā)明中使用透射型液晶顯示板時，除了光學(xué)系統(tǒng)中的一些修改之外，上述的基本結(jié)構(gòu)是一樣的。
從上述說明中已經(jīng)清楚，按照本發(fā)明的液晶投影器實(shí)現(xiàn)了其尺寸和重量的減小。
下面說明用于按照本發(fā)明的液晶投影器的液晶顯示板。
圖2A和2B是作為電控雙折射方式之一的單偏振器扭絞向列方式(SPTN)的反射型液晶顯示板的操作原理圖。為清楚起見，圖2簡要地說明液晶顯示板100的結(jié)構(gòu)。稍后將描述液晶顯示板100。在圖2A和2B中省略了與分解及合并顏色相關(guān)的結(jié)構(gòu)。
在圖2A和2B中，標(biāo)號105表示形成于基片(未示出)上的反射電極，106是形成于另一個基片(未示出)上的反向電極，而103是液晶合成物。標(biāo)號109表示將來自光源(未示出)的入射光L1分成兩束偏振光的偏振分束器，并且兩束中的一束是線偏振光L2。
在圖2A和2B中，已經(jīng)穿過偏振分束器109的p-偏振光射入液晶顯示板100，但是由偏振分束器109反射的光是s-偏振光，也可以射入液晶顯示板100。
液晶合成物103是具有正介質(zhì)各向異性的向列液晶材料。液晶分子的縱向軸與反射電極105和對電極106的主要表面平行地取向，并且當(dāng)未在反射電極105和對電極106間施加電壓時，通過形成于反射電極105和對電極106上的取向模，液晶分子橫穿液晶層扭絞約90°。
圖2A說明沒有在反射電極105和對電極106之間施加電壓的情況。通過液晶合成物103的雙折射使進(jìn)入液晶顯示板100的光L2轉(zhuǎn)變成橢圓偏振光，然后在反射電極105上變?yōu)閳A偏振光。由反射電極105反射的光再次穿過液晶合成物103，由此再變?yōu)闄E圓偏振光，然后當(dāng)它離開液晶顯示板100時又變成線偏振光。出射的線偏振光L3是s-偏振光，其偏振方向相對于入射光L2的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°角，再進(jìn)入偏振分束器109，隨后被偏振分束器109的內(nèi)部介面反射而變?yōu)槌錾涔釲4，后者投射到屏幕等上，以便提供顯示。這種結(jié)構(gòu)是所謂的正常白光(正常開)型，它在液晶層兩端來施加電壓時發(fā)出光。
圖2B說明在反射電極105和對電極106間施加電壓的情況。當(dāng)在液晶合成物103上施加電場時，液晶分子按電場方向排列，并且，液晶分子的雙折射的影響因此會減弱。結(jié)果，進(jìn)入液晶顯示板100的線偏振光L2經(jīng)反射電極105反射而不改變，而從液晶顯示板100出射的光L5與入射光L2具有相同的偏振方向。出射光L5穿過偏振分束器109，并返回光源，因此沒有光投射到顯示屏上而顯示屏呈現(xiàn)黑色。
在單偏振器扭絞向列類型中，液晶分子的取向與帶有反射電極105和對電極106的基片的主表面平行，因而可以用液晶分子取向的方法并且制造過程中的穩(wěn)定性高。常用的白光型可以防止在低電壓電平發(fā)生有缺陷的顯示。原因是，在正常光白模式中，當(dāng)在液晶層兩端施加高電壓時會產(chǎn)生一個黑電平(黑色顯示)，并且在此狀態(tài)下，幾乎所有液晶分子都取向在電場方向上，與基片的主表面垂直，因此，黑電平顯示與施加了低電場的液晶分子取向的初始條件沒有太大關(guān)系。
人眼對基于亮度比率的亮度不均勻性的感覺大約對亮度的對數(shù)敏感，因而對黑電平的變化敏感。
因?yàn)樯鲜鲈?，關(guān)于防止由液晶分子取向的初始條件導(dǎo)致的亮度上的不均勻，正常白光模式具有優(yōu)勢。
電控雙折射方式要求液晶顯示板的基片之間有高精度的小區(qū)間隙。電控雙折射方式利用普通光與異常光之間穿過液晶層時導(dǎo)致的相位差，因而穿過液晶層的光透射的強(qiáng)度取決于普通光與異常光之間的延遲Δn·d，其中Δn是雙折射率而d是由液晶顯示板的基片間的隔離片形成的小區(qū)間隙。
在本實(shí)施例中，考慮到顯示中的不均勻性，小區(qū)間隙的制造容差選為±0.05μm。
在反射型液晶顯示板中，進(jìn)入液晶顯示板的光被反射電極反射，然后穿過液晶層。因此，如果使用具有相同雙折射率Δn的液晶合成物，反射型的小區(qū)間隙d設(shè)為透射型的一半。在普通的透射型液晶顯示板中，小區(qū)間隙約為5μm至6μm，因而在本實(shí)施例中小區(qū)間隙約為2μm。
在本實(shí)施例中，為保護(hù)較小且精度高的小區(qū)間隙，使用柱狀的隔離片以取代采用傳統(tǒng)的在基片間撒布細(xì)玻璃珠的方法。
圖3是上面有反射電極105的驅(qū)動電路基片101的示意性的平面圖。在驅(qū)動電路基片101上設(shè)置了反射電極105和隔離片104。隔離片104以矩陣形式分布在整個驅(qū)動電路基片101上以確保所述高精度的小區(qū)間隙。每個反射電極105形成用于在液晶顯示板上形成圖像的最小像素。為簡單起見，圖3只說明四行五列的像素的陣列。
在圖3中，四行五列的像素陣列形成一個顯示區(qū)，其中由液晶顯示板形成顯示。虛擬像素110設(shè)置在顯示區(qū)的周圍，由與隔離片相同的材料制成的外圍框111設(shè)置在虛擬像素110的周圍，而密封部分112覆蓋在驅(qū)動電路基片101上的外圍框111的周圍。標(biāo)號113表示用于外部連接的端子，它們用于向液晶顯示板100提供外部信號。
隔離片104和外圍框111是由樹脂材料形成的，這種材料是由例如JSR Co.Ltd.(Japan)制造的化學(xué)敏化型”BPR-113”(商業(yè)名稱)的負(fù)光阻材料。所述光阻材料通過旋涂等方法涂敷在其上面有反射電極105的驅(qū)動電路基片101上，然后光阻材料涂層通過掩模和借助光源曝光形成隔離片104和外圍框111的圖案，然后利用脫模劑將光阻材料涂層顯影，以形成隔離片104和外圍框111。
由光阻材料之類形成的隔離片104和外圍框111可以制成高精度因?yàn)樗麄兊母叨瓤梢杂猛繉拥暮穸葋砜刂?。隔離片104的位置由掩模的形狀來確定，因此，隔離片104能夠準(zhǔn)確地定位在他們所希望的位置。
在液晶投影器中，如果隔離片104位于各像素中，產(chǎn)生的問題是隔離片104的陰影出現(xiàn)在放大的投影圖像中。隔離片104通過形狀掩模曝光制成且隨后的生成過程可以去掉，以便不干擾顯示圖像。
外圍框111是與隔離片104同時制成的，結(jié)果，通過將少量液晶合成物103滴在驅(qū)動電路基片101上然后將透明基片102附在驅(qū)動電路基片101上并將他們密封在一起，液晶合成物103可以填充到驅(qū)動電路基片101和透明基片102之間的空間中(見圖4)。
液晶合成物103填充到驅(qū)動電路基片101和透明基片102之間后，安裝液晶顯示板100時，液晶合成物103被限制在外圍框111所圍繞的區(qū)域。
密封部分112被覆蓋在外圍框111外部四周并使液晶合成物103限制在液晶顯示板100之內(nèi)。
如上所述，外圍框111通過使用形狀掩模來制造，因而它是以高定位精度制造在驅(qū)動電路基片101上的，并且液晶合成物103的邊界也因此是以高精度限定的。另外，外圍框111能夠以高精度限定密封部分112的邊界。
密封部分112用于把驅(qū)動電路基片101和透明基片102固定在一起，還用于防止對液晶合成物103有害的材料滲入其中。當(dāng)使用流體密封部分112時，外圍框111用作擋住密封部分112的擋板。通過將外圍框111設(shè)置成擋住密封部分112的擋板，在液晶合成物103的邊界和密封部分112的邊界的設(shè)計(jì)余量可以做得小些，因此，在顯示區(qū)和液晶顯示板100的周邊之間的區(qū)域可以減小，結(jié)果圍繞顯示區(qū)的外圍邊緣可以減小。
外圍框111可以制作成環(huán)繞顯示區(qū)，結(jié)果，產(chǎn)生的問題是，在驅(qū)動電路基片101的表面上進(jìn)行摩擦處理以使液晶分子定向時，在外圍框111的附近，外圍框111阻礙了所述表面的摩擦處理。在本實(shí)施例中，在驅(qū)動電路基片101上面制造了隔離片104和外圍框111之后，在驅(qū)動電路基片101的上面涂敷液晶分子定向膜(未示出)，然后通過用布或類似材料摩擦液晶分子定向膜來完成摩擦處理，使得摩擦過的定向膜將液晶合成物103的液晶分子取向于特定的方向上。
在摩擦處理中，因?yàn)橥鈬?11從驅(qū)動電路基片101的表面突出來，由于外圍框111所形成的臺階，外圍框111附近的定向膜未得到充分摩擦，因此，在外圍框111的附近容易產(chǎn)生液晶分子的取向不一致。為了使由液晶分子的不良定向所引起的顯示中的不均勻不太明顯，使剛好在外圍框111內(nèi)的一些像素成為不用于發(fā)光的虛擬像素。
但是，如果如同供給像素105信號一樣，供給虛擬像素電極110信號，產(chǎn)生的問題是，觀察者也能看到由虛擬像素110產(chǎn)生的顯示，因?yàn)樵谔摂M像素110和透明基片間有液晶合成物103出現(xiàn)。在正常白光型的液晶顯示板中，當(dāng)未在液晶層兩端施加電壓時，虛擬像素110表現(xiàn)為白色，因此顯示區(qū)的邊界變成誤限定的并且顯示質(zhì)量惡化。有可能將虛擬像素110掩膜，但是由于像素間幾微米的間隙，難以在顯示區(qū)邊界精確地制造擋光框，因而在虛擬像素110上施加這樣的電壓使得虛擬像素110顯示以環(huán)繞顯示區(qū)的黑色邊框出現(xiàn)的黑色圖像。
隨后，將參照圖4說明按照本發(fā)明的液晶顯示器中的像素區(qū)。圖4是用于說明按照本發(fā)明的實(shí)施例的橫剖視圖。在圖4中，標(biāo)號100表示液晶顯示板，101是驅(qū)動電路基片，102是透明基片，103是液晶合成物，而104是隔離片。隔離片104在驅(qū)動電路基片101和透明基片102之間建立一個固定的小區(qū)間隙d。液晶合成物103被限制在小區(qū)間隙d中。標(biāo)號105是形成于驅(qū)動電路基片101之上的反射電極。標(biāo)號106是反向電極，它用于和反射電極105一起在液晶合成物103層的兩端施加電壓。標(biāo)號107和108是用于將液晶分子定向在特定的方向上的定向膜。標(biāo)號30是用于向反射電極105提供電壓的有源器件。
標(biāo)號34表示漏極區(qū)，35是源極區(qū)，36是柵極，38是絕緣膜，39是將相鄰的晶體管進(jìn)行電隔離的氧化膜區(qū)域，而40是保持電極，它與驅(qū)動電路基片101以及其間的絕緣膜38形成電容。標(biāo)號41表示第一層間膜，42是第一導(dǎo)電膜，43是第二層間膜，44是第一擋光膜，45是第三層間膜，46是第二擋光膜，47是第四層間膜，48是形成反射電極5的第二導(dǎo)電膜。
本實(shí)施例的液晶顯示板是反射型的。投射到液晶顯示板100的光進(jìn)入透明基片102(圖4的最上部)，穿過液晶合成物103，然后被反射電極反射，并再次穿過液晶合成物103，穿過透明基片102，并從液晶顯示板100射出。
在反射型的液晶顯示板中，當(dāng)反射電極105設(shè)置在驅(qū)動電路基片101的表面上且在其液晶合成物103的一面上，不透明的基片如硅基片可用作驅(qū)動電路基片101，另外，有源器件30和線路可以設(shè)置在反射電極105下面，因此，獲得的好處是，用作像素的各個反射電極105的區(qū)域可以做得大一些，因而實(shí)現(xiàn)了所謂的高孔徑率。另一個好處是，由投射到液晶顯示板100上的光產(chǎn)生的熱從驅(qū)動電路基片101的后表面輻射出去。
圖5是上面疊加了透明基片102的驅(qū)動電路基片101的透視圖。在驅(qū)動電路基片101的周邊形成的是外圍框111，液晶合成物103被限制在外圍框、驅(qū)動電路基片101和透明基片102所圍繞的空間中。密封部分112涂敷在重疊的驅(qū)動電路基片101和透明基片102之間的外圍框111的外側(cè)周圍。驅(qū)動電路基片101和透明基片102通過密封部分112固定在一起而形成液晶顯示板100。
接下來，如圖6所示，柔性印刷電路板80連接到用于外部連接的終端113，用于向液晶顯示板100提供外部信號。在柔性印刷電路板80的一端的相對兩邊的兩個最外面端子做得比其余端子長，并且連接到形成于透明基片102之上的對電極106，由此用作對電極端子81。以這種方式，柔性印刷電路板80連接到驅(qū)動電路基片101和透明基片102。
一般來說，柔性印刷電路板僅連接到設(shè)置于驅(qū)動電路基片101上的用于外部連接的端子，因而從柔性印刷電路板到對電極106的連線是借助驅(qū)動電路基片101形成的。
在本發(fā)明的這個實(shí)施例中透明基片102配備有連接部分82以與柔性印刷電路板80相連，使得柔性印刷電路板80與對電極105直接相連。液晶顯示板100是通過在驅(qū)動電路基片101上疊加透明基片102而形成的。透明基片102疊加在驅(qū)動電路基片101上，使得透明基片102的周邊部分超出驅(qū)動電路基片101的外邊緣并在柔性印刷電路板80與對電極106的連接處提供連接部分82。
圖7和圖8說明液晶顯示器200的結(jié)構(gòu)。圖7是液晶顯示器200的主要部分的分解的透視圖，而圖8是液晶顯示器200的平面圖。
如圖7所示，具有連于其上的柔性印刷電路板80的液晶顯示板100設(shè)置在散熱片62上且在其間設(shè)置有減震部分61。減震部分61是高導(dǎo)熱性的，它填充了散熱片62與液晶顯示板100間的空隙，使從液晶顯示板100發(fā)出的熱更容易傳導(dǎo)到散熱片62。標(biāo)號63表示一個模具，它用粘合劑固定在散熱片62上。
如圖8所示，柔性印刷電路板80在模具63與散熱片62間穿過，并從模具63中引出來。標(biāo)號65表示遮光板，用于阻止來自某個光源的光進(jìn)入液晶顯示器200的那些不希望進(jìn)光的部分，而66是限定了液晶顯示器200的顯示區(qū)的擋光框。
權(quán)利要求
1．一種彩色液晶投影器包括用于把來自光源的光分成第一主色光、第二主色光和第三主色光的光學(xué)系統(tǒng)，分別與所述第一主色光、所述第二主色光和所述第三主色光對應(yīng)的第一、第二和第三反射型液晶顯示板，和用于把來自所述光學(xué)系統(tǒng)的所述第一主色光、所述第二主色光和所述第三主色光投影到屏幕上的投影透鏡。所述光學(xué)系統(tǒng)包括接收來自所述光源的光的線偏振器；用于反射來自所述線偏振器的光中的所述第一主色光及透射來自所述線偏振器的光中的所述第二主色光和所述第三主色光的鏡子；用于把來自所述鏡子的所述第二主色光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°和透射所述第二主色光，并且用于透射所述第三主色光而不改變其偏振方向的第一相位片；用于透射來自所述第一相位片的所述第二主色光并且接著使所述第二主色光射入所述第二液晶顯示板，并且反射來自所述第一相位片的所述第三主色光和使所述第三主色光射入所述第三液晶顯示板的第一棱鏡；用于將來自所述鏡子的所述第一主色光射入所述第一液晶顯示板的第二棱鏡；以及用于組合分別由所述第一，第二和第三液晶顯示板反射的所述第一主色光，所述第二主色光和所述第三主色光的二向色棱鏡。
2．權(quán)利要求1的彩色液晶投影器，其特征在于所述光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述二向色棱鏡和所述第一棱鏡間的第二相位片，它用于將所述第二主色光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°并透射所述第二主色光，以及透射所述第三主色光而不改變其偏振方向。
3．權(quán)利要求1的彩色液晶投影器，其特征在于所述光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述第二棱鏡和所述二向色棱鏡之間的第三相位片，它用于將所述第一主色光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°并透射所述第一主色光。
4．權(quán)利要求1的彩色液晶投影器，其特征在于所述光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述第二棱鏡和所述二向色棱鏡之間的玻璃片，它用于平衡所述第一，第二和第三主色光的光路長度。
5．權(quán)利要求1的彩色液晶投影器，其特征在于所述第一相位片、所述第一棱鏡、所述二向色棱鏡和所述第二棱鏡是粘合在一起的。
6．一種彩色液晶投影器，它包括光源和用于通過反射型液晶顯示板反射來自所述光源的光并且將來自所述反射型液晶顯示板的反射光投影的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括用于反射來自所述光源的所述光的第一波長的光及反射來自所述光源的所述光的第二和第三波長的光的鏡子；用于把來自所述鏡子的所述第二波長的所述光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°和透射所述第二波長的所述光，并且透射所述第三波長的所述光而不改變其偏振方向的第一相位片；用于透射來自所述第一相位片的所述第二波長的所述光并且反射來自所述第一相位片的所述第三波長的所述光的第一棱鏡；用于反射來自所述鏡子的所述第一波長的所述光的第一反射型液晶顯示板；用于反射來自所述第一棱鏡的所述第二波長的所述光的第二反射型液晶顯示板；用于反射來自所述第一棱鏡的所述第三波長的所述光的第三反射型液晶顯示板；用于組合來自所述第一，第二和第三反射型液晶顯示板的光的二向色棱鏡，所述第一，第二和第三反射型液晶顯示板中的每一個均設(shè)置有用于反射進(jìn)入其液晶層的光的反射電極。
7．權(quán)利要求6的彩色液晶投影器，其特征在于所述彩色液晶投影器進(jìn)一步包括設(shè)置在所述二向色棱鏡和所述第一棱鏡之間，用于將所述第二波長的所述光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°和透射所述第二波長的所述光，并且透射所述第三波長的所述光而不改變其偏振方向的第二相位片。
8．權(quán)利要求6的彩色液晶投影器，其特征在于所述彩色液晶投影器進(jìn)一步包括用于反射來自所述鏡子的所述第一波長的所述光和將所述第一波長的所述光射入所述第一反射型液晶顯示板的第二棱鏡，和設(shè)置于所述第二棱鏡與所述二向色棱鏡之間用于將所述第一波長的所述光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90°和透射所述第一波長的所述光的第三相位片。
9．權(quán)利要求6的彩色液晶投影器，其特征在于所述彩色液晶投影器進(jìn)一步包括用于反射來自所述鏡子的所述第一波長的所述光和將所述第一波長的所述光射入所述反射型液晶顯示板的第二棱鏡，和設(shè)置于所述第二棱鏡與所述二向色棱鏡之間用于平衡所述第一、第二和第三波長的所述光的光路長度的玻璃片。
10．權(quán)利要求6的彩色液晶投影器，其特征在于所述第一相位片和所述第一棱鏡是粘合在一起的。
全文摘要
彩色液晶投影器的用于彩色分離的光學(xué)系統(tǒng)包括:反射來自光源的第一主色光并透射第二和第三主色光的鏡子;透射來自鏡子的第二主色光并將其偏振方向旋轉(zhuǎn)90°,且透射第三主色光的第一相位片;把來自第一相位片的第二主色光透射第二液晶顯示板,并且把來自第一相位片的第三主色光反射到第三液晶顯示板的第一棱鏡;使來自鏡子的第一主色光射入第一液晶顯示板的第二棱鏡;和組合由液晶顯示板反射的第一、第二和第三主色光的二向色棱鏡。
文檔編號H04N9/30GK1323995SQ0111693
公開日2001年11月28日 申請日期2001年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月11日
發(fā)明者青砥勝英, 柳川薰 申請人:株式會社日立制作所