[发明专利]投影使用液晶板所获图象的方法及其显示装置

说明书

本发明涉及一种图象再生装置，特别是涉及到一种将图象投影放大和显示的装置。

迄今为止，用以投影并光学放大一小尺寸图象的投影型显示装置，已能实现对角线大干40寸的大图象。小型的液晶板常被用作光阀以形成一个将被光学放大的小尺寸的原始图象。因此，来自光源的入射光被液晶板进行亮度调制。所获得的已亮度调制的光投射到屏幕上，用投影透镜将其光学放大，以实现大的图象显示。

在Internotional Symposium Digest of SID pp.227-230(1990)中对现有的使用液晶板的投影型显示装置进行的探讨。下面将参照图25对此现有技术进行说明。

在图25中，此装置包括三个透射型的小尺寸的液晶板1100，1101和1102，这些液晶板分别带有用相应于红、兰、绿彩色图象的图象信号驱动的聚焦透镜1112，1113和1114，此装置还包括金属卤化物灯光源1103、反射镜1104、4个分光滤光器1105、1106、1108和1109、镜子1107和1110以及投影透镜1111。此除屏1120之外的光学系统包容在外壳1115内。

此外，在JP-A-195782中披露的液晶显示装置作为另一现有技术业已公知。在此现有技术中阴极射线管用作光源以代替放电管，例如金属卤化物灯。在此现有技术，对光源寿命和维持必需的光量未引起足够的重视，因此如下所述，从减少尺寸和维修的观点来看，它存在一些问题。

首先在此现有技术中光源使用诸如金属卤化物灯等。因此，虽然它能产生高亮度的光，但由于它发射白光，必须将此白光用分光滤光器离折成不同的彩色分量，再将彩色分量复合以便使其显示。由于这个原因，存在光学系统被扩大和复杂化的问题，因此，光学系统的调整困难，并且要有调整光轴的机构和部件，因而使重量增加。金属卤化物灯的寿命相当短，仅约2000小时。这样，如果每天使用6小时，此灯的寿命约一年。由于这个原因，在光学系统的有效期间对它进行更换是不可避免的，更换频率高达一年一次。此外，金属卤化物灯价格昂贵，而且对其维护和更换要有专门技术。因此存在用户维护和更换困难的问题。

而且此现有工艺的装置存在着带位置调整机构的光学系统尺寸增加、结构复杂的问题，因为它必须使用不同的三基色液晶板以获得明亮的彩色图象，这是不可避免的。

此外，在使用布劳恩管的液晶显示装置中，要解决的问题是补偿常规液晶显示装置的灵敏度不高的问题。这里所用的布劳恩管是普通电视接收机中所用的，当此布劳恩管用作光源时因为不能得到足够的光量，所以存在难以得到更明亮的图象的问题。

而且，在此现有技术中仅用一块液晶显示板。在此投影型显示装置中，由于使用小尺寸的液晶显示板来进行光调制以重现彩色图象，所以象素区域是非常小的。因此导致了孔径率的减少，这就使光的利用效率降低。所以存在难以得到更亮图象的问题。

在International Symposium Digest of SID pp.375-378(1986)中对使用三个TN-(Twisted Nematic-)型液晶板作为图象源并通过将其投射到屏上来获得彩色图象的液晶投影型显示装置进行了详细地讨论。

在上文提到的文献International Symposium Digest of SIDpp.227-230中讨论了一种用聚合物扩散型液晶代替TN-型液晶的显示装置，在此装置中液晶散布在透明树脂中，借助此树脂，液晶的状态随外加电压的不同在扩散状态和透明状态之间转换。特别是在该产品中使用多晶硅薄膜来制造薄膜晶体管。

JP-A-2-2-12291也作为文献被引证，在该文献中讨论了投影型显示装置。在此文献中光源设置得偏离中心轴，投影透镜设置在相对于中心轴与光源对称的位置上。

在上述TN-型液晶用薄膜晶体管驱动的现有技术中，存在着由于薄膜晶体管本身、布线部分和横行与纵列的电极不能传输光，用以有效显示的象素电极面积减少等问题，此有效面积通常不可避免地要减少总面积的10％-30％。因为对TN-型液晶来说由于偏振板的不可避免的光吸收使光强度减少到低于1/2。因此，存在一个由于液晶板的透光度很少，不得不用耗电很大的光源以增加屏幕的亮度的问题。

即使通过使用聚合物扩散型液晶，虽然能够消除因偏振板造成的光损耗，但被薄膜晶体管、布线部分和电极占有的面积更大，液晶板的透光度更加不足。