[发明专利]投影型液晶显示器和补偿片

说明书

技术领域

本发明涉及包括反射液晶元件和偏振分束器的投影型液晶显示器，以及用于这种投影型液晶显示器的补偿片。

背景技术

投影型液晶显示器(液晶投影仪)已经被广泛使用。在这种显示器中，入射到液晶元件上的光在根据施加给液晶元件的电信号被空间调制后，从该元件出射，出射光被聚集和投影，以显示图像。通常，这种投影型液晶显示器包括灯和聚光反射镜用作光源，显示器还包括聚集从光源发射的光并且使光照射到液晶元件上的照明光学系统。光被液晶元件空间调制并通过投影透镜投影到屏幕上。

因此，上述已知的投影型液晶显示器包括采用反射液晶元件作为光阀(light bulb)和采用偏振分束器(PBS)作为偏振选择元件的显示器(例如，参见JP-A-10-26756(专利文献1))。

发明内容

在专利文献1中，提出在反射液晶元件和偏振分束器之间的光路上设置四分之一波片，以抑制由于光照射到偏振分束器上的方向造成的偏振轴的角度偏差。因此，当显示黑色时，朝屏幕的漏光(leakage light)减少。结果，在显示黑色时可以保持亮度，以实现提高的对比度。

然而，即使在投影型液晶显示器中，由于在反射液晶元件中存在微小相位差，调制光的偏振轴的角度偏差可以变成不同状态。仅仅使用四分之一波片不可能足够地补偿偏振轴的角度偏差状态的这种变化。在这种情况下，没有足够地抑制漏光，无法最充分地达到提高对比度的效果。

一种可能的方法是除了这种四分之一波片之外，提供另一补偿片，用于补偿反射液晶元件的微小相位差。然而，考虑到要承担偏振轴的角度偏转的校正和微小相位差的补偿，通过简单地提供这种附加的补偿片，似乎难以充分地抑制漏光。

本发明正是考虑到上述问题所做出，理想的是提供一种投影型液晶显示器，其包括反射液晶元件和偏振分束器，并且具有高于现有技术的显示器的对比度。此外，理想的是提供一种用于这种显示器的补偿片。

根据本发明的实施例，提供一种投影型液晶显示器，包括：光源；反射型液晶元件，其基于图像信号调制来自光源的光；偏振分束器，其设置在光源和反射液晶元件之间的光路上，补偿片，其设置在反射液晶元件和偏振分束器之间的光路上；和投影装置，光被反射液晶元件调制后照射到该投影装置上，该投影装置把通过贯穿补偿片和分束器的光路照射到该投影装置上的光投影到屏幕上。补偿片具有照射到补偿片上的光的四分之一波长的面内延迟Re。补偿片具有沿补偿片厚度方向的延迟RthL。延迟RthL在绝对值上与反射液晶元件厚度方向的延迟RthC相等，并且与延迟RthC的极性相反。

根据本发明的另一实施例，提供一种投影型液晶显示器，包括：光源；反射型液晶元件，其基于图像信号调制来自光源的光；偏振分束器，其设置在光源和反射液晶元件之间的光路上；和投影装置，光被反射液晶元件调制后照射到该投影装置上，该投影装置把通过贯穿补偿片和分束器的光路照射到该投影装置上的光投影到屏幕上。补偿片用在反射液晶元件和偏振分束器之间的光路上。补偿片具有等于照射到该片上的光的四分之一波长的面内延迟Re和该片厚度方向的延迟RthL。延迟RthL在绝对值上等于沿反射液晶元件的厚度方向的延迟RthC，并且与延迟RthC的极性相反。

在本实施例的投影型液晶显示器中，从光源发射的光被偏振分束器偏振分离，获得的光偏振成分之一通过偏振片照射到液晶元件上。基于图像信号，入射光被反射液晶元件调制，所调制的光通过补偿片和偏振分束器照射到投影装置上。入射光基于图像信号通过投影装置投影到屏幕上，以显示图像。因为补偿片的面内延迟Re是入射到其上的光的四分之一波长，如果从显示器的正向看，补偿片起四分之一波片的作用。结果，由于照射方向造成的照射到偏振分束器上的光的偏振轴的角度偏差被抑制，在显示黑色时，减少朝屏幕方向的漏光。补偿片厚度方向的延迟RthL在绝对值上与反射液晶元件厚度方向的延迟RthC相等，并且与延迟RthC的极性相反。因此，补偿片消除反射液晶元件的微小相位差。结果，对反射液晶元件调制的光的偏振轴的角度偏差状态的变化进行补偿，从而当显示黑色时，实现朝屏幕的漏光的进一步减少。单个补偿片具有补偿偏振轴的角度偏差的功能和补偿反射液晶元件中微小相位差的功能，如上所述，因此，例如，有可能避免在四分之一波片和相位差补偿片分开提供时会产生的入射光的界面反射。