专利名称：电光显示装置及投影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像形成用的电光显示装置、及组装有如此的电光显示装置的投影 机。
背景技术：
作为组装到投影机等的电光显示装置，存在如下结构在构成反射型液晶器件的 对向基板外表面(光入射出射侧面)上贴附有防尘基板和/或在构成透射型液晶器件的驱 动基板及对向基板外表面(光入射及出射侧面)上分别贴附有防尘基板。其中，关于以透射 型液晶器件所构成的电光显示装置，为了改善显示不勻，提出采用平均线膨胀系数绝对值 为10X10_7(/°C)以下的低膨胀玻璃作为基板材料的技术(参照专利文献1)。该情况下， 除了构成液晶器件的液晶基板及防尘基板之外，用于显示图像而夹置液晶器件地所配置的 一对偏振板的支持基板也以低膨胀玻璃所形成，抑制由于变形而产生的相位差。还有，在该 专利文献1中，作为低膨胀玻璃的例子，举出7971硅酸钛玻璃、石英玻璃等。此外，作为防尘基板及液晶基板的材料，还存在石英玻璃、耐温陶瓷(neoceram，注 册商标)等热传导性高的材料(参照专利文献2、3)。专利文献1特开2008-9455号公报专利文献2特开2006-235010号公报专利文献3特开2004-311955号公报可是，在透射型和/或反射型液晶器件中，即使采用低膨胀玻璃作为基板材料，一 般也无法使线膨胀系数为零，在显示不勻的改善方面也是有限的。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供具备反射型液晶面板所构成、可以进一步抑制显示 不勻的电光显示装置。并且，本发明的目的在于提供组装有如此的电光显示装置的投影机。为了解决上述问题，本发明中的电光显示装置具备反射型液晶面板、和透光性基 板，所述反射型液晶面板具有夹着液晶而对向的驱动基板及对向基板，所述驱动基板设置 有反射层，所述透光性基板配置于对向基板外侧；至少包括对向基板及透光性基板的多块 要素基板的热膨胀系数值之中，任一个以上为负值，且多块要素基板的热膨胀系数值之中， 任一个以上为正值。还有，所谓至少包括对向基板及透光性基板的多块要素基板，是指相对 于液晶位于驱动基板相反侧的基板。在上述电光显示装置中，因为包括对向基板、透光性基板等所构成的多块要素基 板的热膨胀系数值之中，任一个以上为负值，且任一个以上为正值，所以按以下方式起作 用使得在热膨胀系数为负值的要素基板内由起因于温度分布等而产生的变形施加给通过 光的相位差、与在热膨胀系数为正值的要素基板内由起因于温度分布等而产生的变形施加 给通过光的相位差互相抵消。由此，能够使通过多块要素基板整体所达到的相位差降低效
3果比通过各块要素基板的变形降低所达到的相位差降低效果大，能够进一步抑制电光显示 装置的显示不勻。并且，依照于本发明的具体方式或方面，在上述电光显示装置中，设对向基板及透 光性基板的热膨胀系数分别为α 1及α 2、设对向基板及透光性基板的折射率分别为nl及 n2、设对向基板及透光性基板的厚度值分别为dl及d2，则折射率nl及n2处于1. 5士0. 1的 范围内、厚度与热膨胀系数的积和运算值dl · α l+d2 · 0 2处于0士9\10_7(!11111/1()的范围 内。该情况下，能够对厚度、热膨胀系数等进行考虑来降低对在对向基板及透光性基板的组 合中往返的光束所施加的不期望的相位差。依照于本发明的其他方面，则厚度与热膨胀系数的积和运算值dl · α l+d2 · α 2 处于0士4Xl(T7(mm/K)的范围内。依照于本发明的另一方面，则折射率、厚度、与热膨胀系数的积和运算值 nl · dl · α 1+η2 · d2 · α 2处于0士 12X l(T7(mm/K)的范围内。该情况下，能够对折射率、 厚度、及热膨胀系数进行考虑来降低对在对向基板及透光性基板的组合中往返的光束所施 加的不期望的相位差。依照于本发明的又一方面，则折射率、厚度、与热膨胀系数的积和运算值 nl · dl · α 1+η2 · d2 · α 2 处于 0士5Χ l(T7(mm/K)的范围内。为了解决上述问题，本发明中的投影机具备至少一个以上的上述电光显示装置、 对该至少一个以上的电光显示装置进行照明的照明装置，和对通过该至少一个以上的电光 显示装置所形成的图像进行投影的投影透镜。还有，电光显示装置作为用于对照明光进行 调制的光调制装置而起作用。在上述投影机中，具备上述的本申请的电光显示装置，可以形成抑制了显示不勻 的图像，能够投影高质量的图像。
图1是表示组装有第1实施方式的液晶单元的投影机的光学系统的图。图2是构成图1的投影机的B光用液晶光阀等的放大剖面图。图3是对构成液晶单元的多块要素基板的材料、状态等进行说明的立体图。图4(A)是说明对向基板的工作状态的图，(B)是对防尘基板的工作状态进行说明 的图。图5 (A)表示通过实施例的液晶光阀产生的投影像的照度分布，⑶表示通过比较 例的液晶光阀产生的投影像的照度分布。符号的说明10...投影机，21...光源装置，21g...偏振变换构件，23...色分离导光光学系 统，23a、23b...分色镜，25...光调制部，25a、25b、25c...液晶光阀，55a、55b、55c...偏振 分束器，26&、2613、26(3...液晶单元，27...十字分色棱镜，29...投影透镜，71...液晶层， 72...对向基板，73...驱动基板，72、74a...透光性要素基板，74a...防尘基板，75...共 用电极，76、78...取向膜，77...反射像素电极，80...液晶面板，Li...入射光，L0...射出 光，0P1、0P2、0P3. · ·光路，PP. · ·像素部分，SA. · ·系统光轴。
具体实施例方式图1是对组装有本发明的一个实施方式的电光显示装置的投影机的光学系统的 构成进行说明的概念图。本投影机10具备产生光源光的光源装置21、将来自光源装置21的光源光分离为 蓝绿红3色的色分离导光光学系统23、通过从色分离导光光学系统23所射出的各色照明光 所照明的光调制部25，对从光调制部25所射出的各色像光进行合成的十字分色棱镜27、和 将经过了十字分色棱镜27的像光投影于屏幕(未图示)的投影透镜29。在以上的投影机10中，光源装置21具备光源灯21a、凹透镜21b、一对透镜阵列 21d、21e、偏振变换构件21g、和重叠透镜21i。其中，光源灯21a具备例如高压水银灯等灯 主体22a、和回收光源光使之射出于前方的凹面镜22b。凹透镜21b虽然具有将来自光源 灯21a的光源光平行化的作用，但是例如在凹面镜22b为抛物面镜的情况下，也能够进行省 略。一对透镜阵列21d、21e由配置为矩阵状的多个要素透镜构成，通过这些要素透镜对经 过了凹透镜21b的来自光源灯21a的光源光进行分割使其分别地聚光、发散。偏振变换构 件21g虽然详情进行省略，但是具备组装有PBS及镜体的棱镜阵列、和在设置于该棱镜阵列 的射出面上所贴附的波长板阵列。该偏振变换构件21g将从透镜阵列21e所射出的光源光 仅变换为例如垂直于图1纸面的第1偏振方向的直线偏振光而供给于下一级光学系统。重 叠透镜21i通过使经过了偏振变换构件21g的照明光作为整体适当会聚，可以进行对于设 置于光调制部25的各色液晶光阀25a、25b、25c的重叠照明。也就是说，经过了两透镜阵列 21d、21e和重叠透镜21i的照明光通过详述于以下的色分离导光光学系统23，均勻地对设 置于光调制部25的各色液晶单元26a、26b、26c进行重叠照明。色分离导光光学系统23具备十字分色镜23a、分色镜23b、和反射镜23j、23k，与光 源装置21 —起构成照明装置。在此，十字分色镜23a具备第1分色镜部31a、和第2分色镜 部31b。第1分色镜部31a对蓝绿红3色之中例如蓝(B)色进行反射，并使绿(G)色及红 (R)色透射。第2分色镜部31b对绿(G)色及红色(R)进行反射，并使蓝(B)色透射。分色 镜23b对入射进来的绿红2色之中例如绿(G)色进行反射，并使红(R)色透射。由此，构成 光源光的B光、G光及R光分别被导至第1、第2、及第3光路0P1、0P2、0P3,分别入射于不 同的照明对象。若具体地进行说明，则来自光源装置21的光源光，入射于十字分色镜23a。 以十字分色镜23a的第1分色镜部31a所反射、分支的B光经由反射镜23j，入射于液晶光 阀25a的偏振分束器55a。并且，以十字分色镜23a的第2分色镜部31b所反射、分支而经 过反射镜23k，以分色镜23b进一步所反射、分支的G光，入射于液晶光阀25b的偏振分束 器55b。进而，以十字分色镜23a的第2分色镜部31b所反射、分支，且由于通过第2分色镜 23b而分支的R光，入射于液晶光阀25c的偏振分束器55c。光调制部25对应于上述的各色用的3个光路0P1、0P2、0P3，具备3个液晶光阀 25a、25b、25c。各液晶光阀25a、25b、25c为对入射进来的照明光的强度的空间分布进行调 制的非发光型光调制装置。在此，配置于第1光路OPl的B色用液晶光阀25a具备通过B光所照明的液晶单 元26a、相应于偏振状态对B光向液晶单元26a的入射出射进行切换的偏振分束器55a、提 高偏振分束器55a的偏振分离特性的提纯(clean up)偏振板57a、和配置于最靠射出侧的 1/2波长板58p。该液晶光阀25a通过以第1分色镜部31a所反射的B光均勻地照明。在液晶光阀25a中，偏振分束器55a的偏振分离基膜32a关于入射进来的B光，选择性地对垂 直于纸面的第1偏振方向的直线偏振光进行反射而将其导至液晶单元26a。液晶单元26a 为电光显示装置的具体化，将入射于其中的第1偏振方向的直线偏振光相应于图像信号例 如部分性地变换为平行于纸面的第2偏振方向的直线偏振光，并朝向偏振分束器55a进行 反射。偏振分束器55a的偏振分离基膜32a选择性地仅使经由液晶单元26a所调制的第2 偏振方向的直线偏振光透射。此时，通过提纯偏振板57a，能够提高偏振分束器55a的射出 侧的消光比，能够使调制光的对比度提高。1/2波长板58p使透射了偏振分束器55a的偏振 分离基膜32a的第2偏振方向的直线偏振光的偏振方向旋转90°而转换为垂直于纸面的第 1偏振方向的直线偏振光。在以上，第1偏振方向是指平行于十字分色棱镜27的第1分色 镜27a与第2分色镜27b的交线的方向(后述的Y轴方向)。并且。第2偏振方向是指平 行于上述交线的方向(后述的X轴方向)。 配置于第2光路0P2的G色用液晶光阀25b具备通过G光所照明的液晶单元26b、 相应于偏振状态对G光向液晶单元2bb的入射出射进行切换的偏振分束器55b、和提高偏振 分束器55b的偏振分离特性的提纯偏振板57b。该液晶光阀25b通过以第2分色镜部31b 所反射并以分色镜23b所反射的G光均勻地照明。在液晶光阀25b中，偏振分束器55b的 偏振分离基膜32b关于入射进来的G光，选择性地对垂直于纸面的第1偏振方向的直线偏 振光进行反射而将其导至液晶单元26b。液晶单元26b为电光显示装置的具体化，将入射于 其中的第1偏振方向的直线偏振光相应于图像信号例如部分性地变换为平行于纸面的第2 偏振方向的直线偏振光，并朝向偏振分束器55b进行反射。偏振分束器55b的偏振分离基 膜32b选择性地仅使经由液晶单元26b所调制的第2偏振方向的直线偏振光透射。此时， 通过提纯偏振板57b，能够提高偏振分束器55b的射出侧的消光比，能够使调制光的对比度 提尚。配置于第3光路0P3的R色用液晶光阀25c具备通过R光所照明的液晶单元26c、 相应于偏振状态对R光向液晶单元26c的入射出射进行切换的偏振分束器55c、提高偏振分 束器55c的偏振分离特性的提纯偏振板57c、和配置于最靠射出侧的1/2波长板58p。该液 晶光阀25c通过以第2分色镜部31b所反射并透射了分色镜23b的R光均勻地照明。在液 晶光阀25c中，偏振分束器55c的偏振分离基膜32c关于入射进来的R光，选择性地对垂直 于纸面的第1偏振方向的直线偏振光进行反射而将其导至液晶单元26c。液晶单元26c为 电光显示装置的具体化，将入射于其中的第1偏振方向的直线偏振光相应于图像信号例如 部分性地变换为平行于纸面的第2偏振方向的直线偏振光，并朝向偏振分束器55c进行反 射。偏振分束器55c的偏振分离基膜32c选择性地仅使经由液晶单元26c所调制的第2偏 振方向的直线偏振光透射。此时，通过提纯偏振板57c，能够提高偏振分束器55c的射出侧 的消光比，能够使调制光的对比度提高。1/2波长板58p使透射了偏振分束器55c的偏振分 离基膜32c的第2偏振方向的直线偏振光的偏振方向旋转90°而变换为垂直于纸面的第1 偏振方向的直线偏振光。图2是对构成示于图1的投影机10的光调制部25的B光用液晶光阀25a等的详 细结构进行说明的放大剖面图。在液晶光阀25a中，用于光调制的液晶单元26a之中，除了 防尘基板74a的部分，成为作为主体的液晶面板80。还有，在图1中，Z轴方向对应于系统 光轴SA延伸的方向。并且，X方向相当于垂直于十字分色棱镜27中的第1及第2分色镜
627a、27b的交线及Z轴的方向，并且Y方向相当于平行于第1及第2分色镜27a、27b的交线 的方向。液晶单元26a使以偏振分束器55a的偏振分离基膜32a所反射并经由器件对向面 56a入射进来的入射光Ll相应于输入信号以像素为单位部分性地从垂直于纸面的S偏振光 变化为平行于纸面的P偏振光，使变化后的调制光作为射出光LO朝向偏振分束器55a的器 件对向面56a进行射出。如此地，从液晶光阀25a所射出的、通过偏振分束器55a的偏振分 离基膜32a直行前进的调制光由于穿过1/2波长板58p，变成适于在后述的十字分色棱镜 27处的光合成的S偏振光状态的射出光L0。液晶面板80以夹着以液晶所形成的液晶层71的方式，具备形成于入射侧的对向 基板72和设置有反射层的驱动基板73，该液晶例如以垂直取向模式进行工作(即垂直取向 型液晶)。这些对向基板72及驱动基板73都为平板状且配置为，入射出射面的法线平行 于系统光轴SAjP Z轴。在液晶面板80的光入射侧即对向基板72的、与液晶层71相反侧 的外侧，贴附作为透光性基板的防尘基板74a。该防尘基板74a为平板状，且与对向基板72 同样地配置为，入射出射面的法线平行于系统光轴SA、即Z轴。在液晶面板80中，在对向基板72的液晶层71侧的面上，设置透明的共用电极75， 在其上，例如形成取向膜76。另一方面，在驱动基板73的液晶层71侧的面上，夹着显示驱 动用的电路层79，设置作为配置为矩阵状的显示用电极的多个反射像素电极77。这些反射 像素电极77构成反射层。在显示驱动用的电路层79，虽然将详细的说明进行省略，但是设 置可以电连接于各反射像素电极77的布线(未图示)、和介于反射像素电极77及布线之间 的薄膜晶体管(未图示)。在电路层79及反射像素电极77之上，例如形成取向膜78。构 成该液晶面板80的各像素部分PP包括1个反射像素电极77、共用电极75的一部分、两取 向膜76、78的一部分、液晶层71的一部分。液晶面板80作为用于相应于输入信号对入射 光LI的偏振状态进行调制的光有源元件而起作用。在以上的液晶面板80中，取向膜76、78在电场并不存在的状态下，具有使构成液 晶层71的液晶性化合物排列为基本平行于系统光轴SAjP Z轴的状态的作用。但是，在沿 Z轴方向形成有适度的电场的情况下，构成液晶层71的液晶性化合物从基本平行于系统光 轴SA、即Z轴的状态朝向例如XY面内的预定方位倾斜。由此，通过使液晶层71以常黑模式 进行工作，能够在电压非施加的断开状态下确保最大遮光状态(光遮挡状态)。也就是说， 液晶面板80即液晶单元26a在光遮挡状态的黑色显示时，不使S偏振光变化而原状进行反 射。并且，液晶面板80即液晶单元26a在光通过状态的白色显示时，将S偏振光变换为P 偏振光而进行反射。图3是对构成液晶单元26a的多块透光性要素基板等的材料、状态等进行说明的 立体图。该情况下，使得对向基板72及防尘基板74a的热膨胀系数值之中一方成为负值、 另一方成为正值地，选择材料。作为热膨胀系数为负值的材料，例如存在平均线膨胀系数 =-5.5X10_7(/K)的耐温陶瓷(neoceram，注册商标)N-O等；作为热膨胀系数为正值的材 料，例如存在平均线膨胀系数=5. 5ΧΙΟ—7(/K)的石英玻璃、平均线膨胀系数=0. 3Χ10_7(/ K)的- - 二 社的7971钛硅酸盐玻璃、平均线膨胀系数=32. 5X ΙΟ"7 (/K)的派热克斯 玻璃(pyrex，注册商标)、平均线膨胀系数=7. 5X IO^7(A)的^ - 二 社的791395%硅 酸玻璃、平均线膨胀系数=53X 10_7(/K)的蓝宝石玻璃、平均线膨胀系数=93X 10_7(/K)的白板玻璃等。具体地，对向基板72以热膨胀系数为正值的石英玻璃等所形成，防尘基板74a 以热膨胀系数为负值的耐温陶瓷(注册商标)等所形成。图4(A)是说明对向基板72的工作状态的图。若对液晶光阀25a照射照明光而进 行显示工作，则对向基板72的例如中央部CA被加热，中央部CA的温度相对地变得比周边 部PA的温度高。该情况下，关于热膨胀系数为正值的对向基板72，作为其中央部CA膨胀的 结果是，在周边部PA，产生压缩变形，形成起因于该变形的双折射。由该双折射产生的滞相 轴ARl基本沿垂直于从中心延伸的半径方向的圆周方向，尤其在对向基板72的4角部分， 成为垂直于对角方向的方向。另一方面，图4(B)是对防尘基板74a的工作状态进行说明的图。若对液晶光阀 25a照射照明光而进行显示工作，则相邻于对向基板72的防尘基板74a中，例如中央部CA 也被加热，中央部CA的温度相对地变得比周边部PA的温度高。该情况下，关于热膨胀系数 为负值的防尘基板74a，作为其中央部CA收缩的结果是，在周边部PA，产生拉伸变形，形成 起因于该变形的双折射。由该双折射产生的滞相轴AR2基本沿从中心延伸的半径方向，尤 其在防尘基板74a的4角部分，成为对角方向。以上，虽然为对向基板72及防尘基板74a的中央部CA的温度升高的情况，但是只 要在这些透光性要素基板72、74a形成相同的温度分布，不必使得中央部CA变成高温。在此，对向基板72的滞相轴ARl与防尘基板74a的滞相轴AR2基本正交，出现由 防尘基板74a产生的不期望的相位差通过由对向基板72产生的不期望的相位差所抵消的 倾向。尤其是，通过使由对向基板72产生的相位差的大小、与由防尘基板74a产生的相位 差的大小基本一致，能够降低当照明光作为去程而经过对向基板72及防尘基板74a时、偏 振光发生紊乱的现象，能够使预期状态的偏振光入射于液晶层71。进而，关于以驱动基板 73侧所反射而在液晶层71中往返的调制光，也能降低当作为返程而经过对向基板72及防 尘基板74a时、偏振光发生紊乱的现象，能够从液晶单元26a正确地提取已被调制的状态的 偏振光。由此，能够使通过液晶单元26a产生的相位调制适当，能够使从液晶光阀25a所射 出的B色的调制光成为精密的照度分布。图5(A)表示详述于后的实施例1的液晶光阀25a等处于遮光状态时的屏幕上的 照度分布，图5(B)表示对向基板72及防尘基板74a为石英制的比较例的液晶光阀处于遮 光状态时的屏幕上的照度分布。根据两图可知，在实施例1的液晶光阀25a等中，可得到比 较平坦的照度分布，显示不勻较少，但是在比较例的液晶光阀中，产生偏向对角方向等的照 度分布，显示不勻较多。以下，关于具体的实施例进行说明。在该实施例中，适当变更构成液晶光阀25a等 的对向基板72及防尘基板74a的折射率、厚度、及热膨胀系数并进行了显示不勻的评价。下 述的表1汇集了实施例1 7、及比较例的数据。还有，比较例中，全部透光性要素基板72、 74a为石英制。
根据上述表1可知，关于实施例1 7的任一个，显示不勻都被抑制为不成问题的 程度。尤其是，在实施例7的情况下，虽然采用与石英玻璃等相比热膨胀系数相当大的派热
克斯玻璃(pyrex，注册商标)，但是显示不勻处于容许范围内。为了可靠地降低液晶光阀25a的显示不勻，只要降低合成了通过防尘基板74a产 生的相位差和通过对向基板72产生的相位差的由整体产生的相位差即可。为了降低由整 体产生的相位差，首先，设对向基板72及防尘基板74a的热膨胀系数分别为α 及α 2、设 对向基板72及防尘基板74a的折射率分别为nl及n2、设对向基板72及防尘基板74a的厚 度值分别为dl及d2。在此，作为热膨胀系数，能够采用这2块透光性要素基板72、74a的材 料的平均线膨胀系数。然后，使得折射率nl、n2处于1.5 士 0.1的范围内。进而，求关于这 2块透光性要素基板72、74a的厚度及热膨胀系数的积和运算值Cl，Cl = dl · α l+d2 · α 2... (1)使该值处于0士9X10_7(mm/K)的范围内。该情况下，能够对厚度和/或热膨胀系 数进行考虑来降低对通过2块透光性要素基板72、74a的光束所施加的不期望的相位差。进而，求关于2块透光性要素基板72、74a的厚度及热膨胀系数的积和运算值Cl，Cl = dl · α l+d2 · α 2... (1)通过使该值处于0士4X10_7(mm/K)的范围内，能够进一步抑制相位差的产生。以上，虽然并未进行考虑了 2块透光性要素基板72、74a的折射率的范围限定，但 是，通过考虑折射率可以进行更严密的范围限定。即，求2块透光性要素基板72、74a的折 射率、厚度、及热膨胀系数的积和运算值C2，C2 = nl · dl · α 1+η2 · d2 · α 2. . . (2)使该值处于0士 12X10_7(mm/K)的范围内。该情况下，能够对折射率、厚度、及热膨 胀系数进行考虑来可靠地降低对通过2块透光性要素基板72、74a的光束所施加的不期望 的相位差。进而，求关于2块透光性要素基板72、74a的折射率、厚度、及热膨胀系数的积和运 算值C2，C2 = nl · dl · α 1+η2 · d2 · α 2. . . (2)通过使该值处于0士5X10_7(mm/K)的范围内，能够进一步抑制相位差的产生。还有，虽然详细的说明进行省略，在以上的液晶单元26a中，使得对向基板72的热 膨胀系数为正值、防尘基板74a的热膨胀系数为负值，但是也能够将顺序调换。该情况下， 对向基板72的热膨胀系数为负值而防尘基板74a的热膨胀系数为正值。虽然在以上使得液晶单元26a包括2块透光性要素基板、即对向基板72及防尘基 板74a，但是液晶单元26a也能够包括3块以上叠层的透光性要素基板。该情况下，也使上 述的积和运算值Cl或同样的以下进行说明的积和运算值Cl’处于0士8.5X10_7(mm/K)的范 围内，优选处于0士3X10_7(mm/K)的范围内。进而，使上述的积和运算值C2或同样的以下 进行说明的积和运算值C2’处于0士 12 X 10_7 (mm/K)的范围内，优选处于0士4. 5 X 10_7 (mm/ K)的范围内。由此，能够降低由液晶单元26a产生的显示不勻的发生。在以上说明中，积和 运算值Cl’通过以下的式(3)给出。Cl，=Σ (dk · α k)... (3)dk为各要素基板的厚度，α k为各要素基板的热膨胀系数，k从1增加至m(m为要素基板的总数)
并且，积和运算值C2’通过以下的式⑷所给出。C2，= Σ (nk · dk · α k). . . (4)nk为各要素基板的折射率，dk为各要素基板的厚度，α k为各要素基板的热膨胀系数，k从1增加至m(m为要素基板的总数)并且，在组装到液晶单元26a的对向基板72、入射侧防尘基板74a等透光性要素基 板为3块以上的情况下，在关于这些要素基板而对厚度及热膨胀系数之积进行了相互比较 的情况下，当正的最大值为Pp、负的最小值为Pm时，通过使得最大值差DM满足下述条件DM = I Pp I -1 Pm 彡 9 X 10" (mm/K)... (5)也可得到抑制显示不勻的效果。也就是说，通过将最大值差DM设定为比较小的 值，能够使通过呈正的最大值Pp的透光性要素基板所形成的相位差量、和通过呈负的最小 值Pm的透光性要素基板所形成的相位差量比较均衡，能够对显示不勻的产生进行抑制。虽然在以上，基于图2等对B光用的液晶光阀25a的结构及功能进行了说明，但是 R光用的液晶光阀25c也具有与B光用的液晶光阀25a同样的结构及功能。也就是说，如示 于图2等地，通过偏振分束器55c，仅使S偏振光选择性地反射，通过液晶单元26c的调制从 S偏振光变化为P偏振光，再次通过偏振分束器55c，仅使P偏振光选择性地透射。然后，通 过使直行前进经过了偏振分束器55c的调制光经过1/2波长板58p，能够使从液晶光阀25c 所射出的调制光成为S偏振光状态的射出光L0。此时，通过对构成液晶光阀25c的液晶单 元26c的透光性要素基板72、74a的厚度、热膨胀系数等适当进行设定，能够防止不期望的 相位差的产生，对显示不勻的产生进行抑制。G光用的液晶光阀25b也如示于图2等地，虽然具有与B光用的液晶光阀25a等 基本相同的结构及功能，但是不具有1/2波长板58p之点不同。该情况下，通过偏振分束器 55b，仅使S偏振光选择性地透射，通过液晶单元26b的调制从S偏振光变化为P偏振光，再 次通过偏振分束器55c，仅使P偏振光选择性地透射。由此，能够使从液晶光阀25b所射出 的调制光成为P偏振光状态的射出光L0。此时，通过对构成液晶光阀25b的液晶单元26b 的透光性要素基板72、74a的厚度、热膨胀系数等适当进行设定，能够防止不期望的相位差 的产生，对显示不勻的产生进行抑制。返回到图1，十字分色棱镜27相当于光合成光学系统，呈使4个直角棱镜相贴合 的俯视基本正方形状，在使直角棱镜彼此相贴合的界面，形成X状地相交叉的一对分色镜 27a、27b。两分色镜27a、27b以特性不同的电介质多层膜所形成。即，一方的第1分色镜 27a对B光进行反射，另一方的第2分色镜27b对R光进行反射。该十字分色棱镜27以第 1分色镜27a对来自液晶光阀25a的调制后的B光进行反射使之射出于行进方向右侧，使 来自液晶光阀25b的调制后的G光通过第1及第2分色镜27a、27b直行前进并射出，以第 2分色镜27b对来自液晶光阀25c的调制后的R光进行反射使其射出到行进方向左侧。还 有，如已经说明过地，第1及第2分色镜27a、27b对垂直于纸面的S偏振光状态的B及R光 进行反射，且两分色镜27a、27b使平行于纸面的P偏振光状态的G光透射。由此，能够提高 十字分色棱镜27中的BGR光的合成效率，能够抑制色不勻的产生。投影透镜29作为投影部或投影光学系统，将以十字分色棱镜27所合成的彩色像光以预期的倍率投影于屏幕(未图示)上。也就是说，对应于输入于各液晶单元26a 26c 的驱动信号或者图像信号的预期的倍率的彩色动态图像和/或彩色静止图像被投影于屏 眷上ο如根据以上的说明所表明地，依照于本实施方式的投影机10，则在组装于其中的 电光显示装置即液晶单元26a、26b、26c中，因为包括对向基板72、作为透光性基板的防尘 基板74a等所构成的多块透光性要素基板的热膨胀系数值之中，任一个以上为负值，任一 个以上为正值，所以起作用为，使得在热膨胀系数为负值的要素基板内由起因于温度分布 等而产生的变形施加给通过光的相位差、与在热膨胀系数为正值的要素基板内因起因于温 度分布等而产生的变形而施加给通过光的相位差互相抵消。由此，能够使通过多块透光性 要素基板72、74a整体所达到的相位差降低效果比通过各块透光性要素基板72、74a的变形 降低所达到的相位差降低效果大，能够进一步对液晶单元26a、26b、26c的显示不勻进行抑 制。虽然就以上实施方式对本发明进行了说明，但是本发明并不限于上述的实施方 式，在不脱离其主旨的范围可以在各种方式下进行实施，例如也可以为如下的变形。S卩，虽然在上述实施方式中，在液晶单元26a、26b、26c中，在液晶面板80的外侧配 置作为透光性基板的防尘基板74a，但是作为构成液晶单元的透光性基板能够配置除了防 尘基板74a以外的基板。具体地，能够代替防尘基板74a而配置盖罩玻璃、触摸面板基板 等，通过对这些透光性要素基板的热膨胀率、厚度等进行调整，能够降低由液晶单元(例如 车载用的直视显示装置)产生的显示不勻。并且，在上述实施方式中，虽然采用垂直取向型的液晶层71形成液晶面板80，但 也可以采用扭曲向列型的液晶层71。并且，虽然在上述实施方式中，使对向基板72、防尘基板74a等的形状为长方形， 但是即使这些透光性要素基板72、74a具有正方形及其他形状，也可得到同样的效果。虽然在上述实施方式中，以偏振变换构件21g将从透镜阵列21e射出的光变换为 例如垂直于图1的纸面的第1偏振方向的直线偏振光，并在以十字分色棱镜27的分色镜 27a、27b所反射的B光及R光用的液晶光阀25a、25c的光射出侧配置1/2波长板58p，但是 也可以由偏振变换构件21g将从透镜阵列21e射出的光变换为例如平行于图1的纸面的第 2偏振方向的直线偏振光，并在透射十字分色棱镜27的分色镜27a、27b的G光用的液晶光 阀25b的光射出侧或光入射侧配置1/2波长板。此时，例如偏振分束器55a、55b、55c使调 制光通过反射而进行分支。虽然在上述实施方式的投影机10中，以光源灯21a、一对透镜阵列21d、21e、偏振 变换构件21g、及重叠透镜21i构成了光源装置21，但是关于透镜阵列21d、21e等能够进行 省略，光源灯21a也能够替换为LED等其他光源。虽然在上述实施方式中，仅举出采用了 3个液晶光阀25a、25b、25c的投影机10的 例，但是本发明也可以应用于采用了 1个或2个液晶光阀的投影机、或者采用了 4个以上的 液晶光阀的投影机。虽然在上述实施方式中，仅举出从观看屏幕的方向进行投影的前投影型的投影机 的例，但是本发明也可以应用于从与观看屏幕的方向相反侧进行投影的背投影型的投影 机。
权利要求
一种电光显示装置，其具备反射型液晶面板和透光性基板，前述反射型液晶面板具有夹着液晶而对向的驱动基板及对向基板，前述驱动基板设置有反射层，前述透光性基板配置于前述对向基板外侧；前述电光显示装置的特征在于至少包括前述对向基板及前述透光性基板的多个要素基板的热膨胀系数值之中的任一个以上为负值，且前述多个要素基板的热膨胀系数值之中的任一个以上为正值。
2.按照权利要求1所述的电光显示装置，其特征在于将前述对向基板及前述透光性基板的热膨胀系数分别设为α 及α 2、将前述对向基 板及前述透光性基板的折射率分别设为nl及π2、将前述对向基板及前述透光性基板的厚 度值分别设为dl及d2，则折射率nl及n2处于1.5士0.1的范围内，厚度与热膨胀系数的积和运算值 dl · α l+d2 · α 2 处于 0士9Xl(T7(mm/K)的范围内。
3.按照权利要求2所述的电光显示装置，其特征在于厚度与热膨胀系数的积和运算值dl · α l+d2 · α 2处于0士4Χ 10_7(mm/K)的范围内。
4.按照权利要求2所述的电光显示装置，其特征在于折射率、厚度与热膨胀系数的积和运算值nl · dl · α 1+η2 · d2 · α 2处于 0士 12Xl(T70nm/K)的范围内。
5.按照权利要求4所述的电光显示装置，其特征在于折射率、厚度与热膨胀系数的积和运算值nl · dl · α 1+η2 · d2 · α 2处于 0士5Xl(T70nm/K)的范围内。
6.一种投影机，其特征在于，具备至少一个以上的、按照权利要求1 5中的任何一项所述的电光显示装置，对前述至少一个以上的电光显示装置进行照明的照明装置，和对通过前述至少一个以上的电光显示装置所形成的图像进行投影的投影透镜。
全文摘要
本发明提供具备反射型液晶面板、可进一步抑制显示不匀的电光显示装置及投影机。因为包括对向基板(72)、透光性基板(74a)等的多块透光性要素基板的热膨胀系数值之中，任一个以上为负值且任一个以上为正值，所以起作用为，在热膨胀系数为负值的要素基板内由起因于温度分布等而产生的变形施加给通过光的相位差与在热膨胀系数为正值的要素基板内由起因于温度分布等而产生的变形施加给通过光的相位差互相抵消。由此，能够使通过多块透光性要素基板(72、74a)整体达到的相位差降低效果比通过各块透光性要素基板(72、74a)的变形降低达到的相位差降低效果大，能够进一步对液晶单元(26a、26b、26c)的显示不匀进行抑制。
文档编号G02F1/1333GK101907798SQ201010198709
公开日2010年12月8日 申请日期2010年6月4日 优先权日2009年6月5日
发明者滨胜光, 西田和弘, 饭岛千代明 申请人:精工爱普生株式会社