201229650 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種投影機。 【先前技術】 ' 投影機係藉由液晶光閥等之光調變元件對來自光源之光 ‘ 進行調變，且藉由投影光學系統將經調變之光投影至顯示 屏等之被投影面上，進行顯示之光學機器。近年來，正在 謀求投影機之顯示品質之提高’為此已提出有各種方法。 例如，於下述專利文獻1中揭示有如下技術：於使用有 形成紅（R)、綠（G)、藍（B)之各圖像之透射型液晶面板之投 影型液晶顯示裝置中，藉由使三塊液晶面板中胞厚度不 同，而使最終被投影之各色圖像之亮度及對比度一致。 又’於下述專利文獻2中揭示有如下技術：於使用有垂直 配向模式之反射型液晶顯示裝置之投影機系統中，藉由在 相鄰像素間設置液晶分子之預傾角與像素内不同之區域， 而抑制伴隨著被稱為向錯（disclination)之液晶分子之配向 混亂而產生的顯示不良。 [先前技術文獻] • [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開平9-160030號公報 [專利文獻2]日本專利特開2008-46337號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 例如，於某個像素中進行白色顯示，於該像素之相鄰像 158841.doc 201229650 素中進行黑色顯示時，於莖 板之其& ^4兩個像素間會產生與液晶面 极之基板面大致平行之方 方向之電％，所謂橫向電場。當如 斤返，顯示如於相鄰像素間產生橫向電場之圖案時，有 時會產生圖㈣邊之像素内之―部分區域帶色之現象。當 進而移動上述圖案時’經帶色之部分亦會移動而被視認， 從而存在使觀察者產生舒服感之問題。於上述專利文獻 1、2中’當無法完全防止向錯時，無法消除上述不舒服 感。 本發明係為解決上述問題而完成者，目的在於提供一種 可抑制顯示圖案周邊之帶色所引起之不舒服感之投影機。 [解決問題之技術手段] 為達成上述目的，本發明之投影機之特徵在於：其包 含.照明裝置’其射出不同顏色之複數種色光；複數個液 a曰光閥其對上述色光進行調變；色合成光學系統，其合 成已藉由上述複數個液晶光閥而調變之色光；以及投影光 學系統，其將藉由上述色合成光學系統而合成之光投影至 被技影面上，且上述複數個液晶光閥之中，對一種色光進 行調變之一個液晶光閥之胞厚度較對其他色光進行調變之 其他液晶光閥之胞厚度更薄，最大灰階電壓施加時之液晶 之配向狀態在上述一個液晶光閥與上述其他液晶光閥中大 概一致。 再者，於本發明中，所謂「最大灰階電壓施加時之液晶 之配向狀態在上述一個液晶光閥與上述其他液晶光閥中大 概一致」，係指當比較在最大灰階電壓施加時之上述一個 158841.doc 201229650 液晶光閥與上述其他液晶光閥中之各液晶層之厚度方向之 中心所存在之液晶分子之傾斜角（液晶面板之法線與液晶 分子之長軸所成之角）時，最大傾斜角與最小傾斜角之差 為5度以下。 又，所謂「最大灰階電壓」，係指液晶之反射率或透射 率取大約最大值時之電壓。 又，於以下說明中’將「在液晶層之厚度方向之中心所 存在之液晶分子之傾斜角」稱為「平均傾斜角」。 本發明者經潛心研究，結果推測出顯示圖案周邊帶色之 原因如下。 通常’液晶之折射率異向性具有波長分散，故而液晶之 電壓·反射率特性（V-R特性）或電壓-透射率特性（ν_τ特性） 因光之波長而不同。因此，反射率或透射率取最大值時之 電壓’即最大灰階電壓因光之波長而不同。伴隨於此，於 包含與每種不同顏色之色光對應之複數個液晶光閥的投影 機中’最大灰階電壓施加時之平均傾斜角因波長（液晶光 閥）而不同’向錯之發生程度因波長（液晶光閥）而不同。因 此’當藉由複數個液晶光閥形成之各色圖像發生重疊時， 向錯不會完全重合，因此向錯之發生區域會作為帶色而被 視認。 對此’於本發明之投影機中’將一個液晶光閥之胞厚度 設定得較其他液晶光閥之胞厚度更薄，使最大灰階電壓施 加時之液晶之配向狀態，即平均傾斜角於一個液晶光閥與 其他液晶光閥中大概一致。因此’向錯之發生程度與波長 158841 .doc 201229650 無關而於所有液晶光閥中均大致相同。藉此，雖然會發生 向錯’但不會僅視認到難以發生向錯之色光，從而可抑制 顯示圖案周邊之帶色所引起之不舒服感。 本發明之投影機之特徵在於：其包含：照明裝置，其射 出不同顏色之複數種色光；複數個液晶光閥，其對上述色 光進行調變；色合成光學系統，其合成已藉由上述複數個 液晶光閥而調變之色光；以及投影光學系統，其將藉由上 述色合成光學系統而合成之光投影至被投影面上；且上述 複數個液晶光閥之中’對一種色光進行調變之一個液晶光 閥之液晶之折射率異向性小於對其他色光進行調變之其他 液晶光閥之液晶之折射率異向性，最大灰階電壓施加時之 液晶之配向狀態於上述一個液晶光閥與上述其他液晶光閥 中大概一致。 於本發明之投影機十，係將—個液晶光閥之液晶之折射 率異向性設定為小於其他液晶光閥之液晶之折射率異向 性，使最大灰階電壓施加時之液晶之配向狀態，即平均傾 斜角於一個液晶光閥與其他液晶光閥中大概一致。因此， 向錯之發生程度與波長無關而於所有液晶光閥中均大致相 同。藉此，雖然會發生向錯，但不會僅視認到難以發生向 錯之色光，從而可抑制顯示圖案周邊之帶色所引起之不舒 服感。 本發明之投影機之特徵在於：其包含：照明裝置，其射 出不同顏色之複數種色光；複數個液晶光閥’其對上述色 光進行調變；色合成光學系統，其合成藉由上述複數個液 158841.doc 201229650 晶光閥而調變之色光；以及投影光學系統，其將藉由上述 色合成光學系統而合成之光投影至被投影面上；且上述複 數個液晶光閥之中’對一種色光進行調變之一個液晶光閥 之液晶之預傾角小於對其他色光進行調變之其他液晶光閥 之液晶之預傾角，最大灰階電壓施加時之液晶之配向狀態 於上述一個液晶光閥與上述其他液晶光閥中大概一致。 本發明之投影機中’係將一個液晶光閥之液晶之預傾角 設定為小於其他液晶光閥之液晶之預傾角，使最大灰階電 壓施加時之液晶之配向狀態，即平均傾斜角於一個液晶光 閥與其他液晶光閥中大概一致。因此，向錯之發生程度與 波長無關而於所有液晶光閥中大致相同。藉此，雖然會發 生向錯，但不會僅視認到難以發生向錯之色光，從而可抑 制顯示圖案周邊之帶色所引起之不舒服感。 本發明之投影機中，亦可設為如下構成：上述液晶光閥 包含：液晶層；一對基板，其夾持上述液晶層；電極，其 設置於上述一對基板之各個基板上；以及絕緣膜，其設置 於上述一對基板中之至少一個基板中之上述電極之上述液 晶層側；且上述複數個液晶光閥之中，對一種色光進行調 變之一個液晶光閥之上述絕緣膜之膜厚較對其他色光進行 調變之其他液晶光閥之上述絕緣膜之膜厚更薄。 根據該構成，一個液晶光閥之絕緣膜之膜厚較其他液晶 光閥之絕緣膜之膜厚更薄，因此於一個液晶光閥中，與其 他液晶光閥相比，橫向電場之影響更大。藉此，使一個液 晶光閥中之向錯易於發生，由此可與其他液晶光閥中之向 158841.doc 201229650 錯之發生程度相吻合。 本發明之投影機之特徵在於：其包含：照明裝置，其射 出不同顏色之複數種色光；複數個液晶光閥，其對上述色 光進行調變；色合成光學系統，其合成已藉由上述複數個 液晶光閥而調變之色光；以及投影光學系統，其將藉由上 述色合成光學系統而合成之光投影至被投影面上；且上述 液晶光閥包含··液晶層；一對基板，其夾持上述液晶層； 電極’其設置於上述一對基板之各個基板上；以及絕緣 膜’其設置於上述一對基板中之至少一個基板中之上述電 極之上述液晶層側；且上述複數個液晶光閥之中，對一種 色光進行調變之一個液晶光閥之上述絕緣膜之膜厚小於對 其他色光進行调變之其他液晶光閥之上述絕緣膜之膜厚， 最大灰階電壓施加時之液晶之配向狀態於上述一個液晶光 閥與上述其他液晶光閥中大概一致。 本發明之投影機中，係將一個液晶光閥之絕緣膜之膜厚 δ又疋為小於其他液晶光閥之絕緣膜之媒厚，使最大灰階電 壓施加時之液晶之配向狀態’即平均傾斜角於一個液晶光 閥與其他液晶光閥中大概一致。因此，向錯之發生程度與 波長無關而於所有液晶光閥中均大致相同。藉此，雖然會 發生向錯’但不會僅視認到難以發生向錯之色光，從而可 抑制顯示圖案周邊之帶色所引起之不舒服感。 本發明之投影機中，較理想的是上述複數個液晶光閥為 紅色光調變用液晶光閥、綠色光調變用液晶光閥及藍色光 調變用液晶光閥，且上述一個液晶光閥為上述藍色光調變 158841.doc -10· 201229650 用液晶光閥。 通常，對藍色光之最大灰階電壓低於對其他色光之最大 灰階電壓，對藍色光之最大灰階電壓施加時之平均傾斜角 大於對其他色光之最大灰階電壓施加時之平均傾斜角。 •即，基板水平方向與液晶之平均傾斜方向所成之角度大於 其他色光之上述角度。因此，於藍色光調變用光閥_，與 紅色光調變用液晶光閥或綠色光調變用液晶光閥相比難以 發生向錯。因此，藉由調整藍色光調變用光閥之胞厚度、 折射率異向性、預傾角、絕緣膜厚等，使藍色光調變用光 閥中之最大灰階電壓施加時之平均傾斜角與其他色光調變 用光閥中之最大灰階電壓施加時之平均傾斜角相吻合，可 抑制向錯發生區域染上藍色之現象。 本發明之投影機中，較理想的是上述液晶光閥為反射型 液晶光閥。 於使用反射型液晶光閥之情形時，光會兩次通過液晶 層’因此即使液晶之折射率異向性或胞厚度相同，液晶層 上之延遲（折射率異向性（Δη)與胞厚度（d)之積（An.d))亦成 為透射型液晶光閥之2倍。因此，即便使反射型液晶光閥 與透射型液晶光閥中折射率異向性或胞厚度變化僅相同 量’反射型液晶光閥之最大灰階電壓施加時之平均傾斜角 之變化亦較大。因此’本發明雖亦可應用於透射型液晶光 閥’但尤其適合於反射型液晶光閥。 【實施方式】 [第1實施形態] 15S841.doc . 11 201229650 以下，使用圖1〜圖3說明本發明之第1實施形態。 於本實施形態中，舉例說明包含三塊反射型液晶光閥之 投影機，所謂三板式液晶投影機。 圖1係表示本實施形態之投影機之概略構成圖。圖2係表 示液晶光閥周邊之構成之剖面圖。圖3係表示本實施形態 之投影機中’對紅色光用液晶光閥、綠色光用液晶光閥、 藍色光用液晶光閥之各個的V-R特性及最大灰階電壓施加 時之平均傾斜角的圖表。 再者，為使以下各圖式中各構成要素易於觀察，有時會 根據構成要素使尺寸之縮尺不同而表示。 本實施形態之投影機1如圖1所示，包含：照明裝置2， 其射出包含紅色光（R光）、綠色光（G光）、藍色光（B光）之三 種顏色之色光；三組液晶光閥3R、3G、3B，其形成各色 光之圖像；色合成元件4(色合成光學系統），其合成三種顏 色之色光；以及投影光學系統5，其將經合成之光投影至 顯示屏等之被投影面（未圖示）。照明裝置2包含光源6、積 分器光學系統7及色分離光學系統8。液晶光閥3r、3g、 包含入射側偏光板9、偏振分光鏡10(Polarized Beam Splitter，以下簡寫成PBS)、反射型之液晶胞11R、11G、 11B、光學補償板12及射出側偏光板13。 投影機1概括而言以如下方式動作。 自光源2射出之白色光入射至積分器光學系統7。入射至 積分器光學系統7之白色光經照度均一化並且使偏光狀態 與特定之直線偏光一致而射出。自積分器光學系統7射出 158841 .doc •12· 201229650 之白色光藉由色分離光學系統8分離成R、G、B之各色 光’每種色光入射至不同組之液晶光閥、3G、3B。入 射至各液晶光閥3R、3G、3B之色光成為根據應顯示之圖 像之圖像信號而調變之調變光。自三組液晶光閥3R、 3G、3B射出之三種顏色之調變光藉由色合成元件4合成而 成為多色光，入射至投影光學系統5。入射至投影光學系 統5之多色光被投影至顯示屏等之被投影面。如此一來， 於被投影面上顯示全彩（fu丨1 c〇l〇r)圖像。 以下，對投影機1之各構成要素加以詳細說明。 光源6包含光源燈15及拋物面反射器16。自光源燈15放 射之光藉由拋物面反射器16朝向一個方向反射而成為大致 平行光束，作為光源光入射至積分器光學系統7。光源燈 15例如包含金屬鹵化物燈、氙氣燈、高壓汞燈、鹵素燈 等。亦可代替拋物面反射器16，利用橢圓反射器、球面反 射器等構成反射器。亦可根據反射器之形狀，利用使自反 射器射出之光平行化之平行化透鏡。 積分器光學系統7包含第1透鏡陣列17、第2透鏡陣列 18、偏光轉換元件19及重疊透鏡2〇。第1透鏡陣列17包含 排列於與光源6之光軸L1大致正交之面上之複數個微透鏡 21 °第2透鏡陣列18與第丨透鏡陣列17同樣，包含複數個微 透鏡22。各微透鏡21、22係呈矩陣狀排列，與光軸l 1正交 之平面上之平面形狀成為與液晶胞11R、11G、11B之被照 明區域相似之形狀（大致矩形）。所謂被照明區域，係指液 晶胞11R、11G、11B中複數個像素呈矩陣狀排列而實質上 158841.doc •13· 201229650 幫助顯示之區域。 偏光轉換元件19包含複數個偏光轉換單元23。各偏光轉 換單元23雖未圖示其詳細構造，但包含偏光分離膜（以下 稱為PBS膜）、1 /2相位板及反射鏡。第1透鏡陣列17之各微 透鏡21係與第2透鏡陣列18之各微透鏡22——對應。第2透 鏡陣列1 8之各微透鏡22係與偏光轉換元件19之各偏光轉換 單元2 3--對應。 入射至積分器光學系統7之光源光在空間上分開而入射 至第1透鏡陣列17之複數個微透鏡21，分別聚光成各個入 射至微透鏡21之光束。藉由各微透鏡21所聚集之光源光於 與微透鏡21對應之第2透鏡陣列18之微透鏡22中成像。 即，於第2透鏡陣列1 8之複數個微透鏡22之各個中分別形 成二次光源像。微透鏡22中所形成之來自二次光源像之光 入射至與該微透鏡22對應之偏光轉換單元23。 入射至偏光轉換單元23之光被分離成對PBS膜之P偏光 及S偏光。經分離而成之一個偏光（例如s偏光）經反射鏡反 射後藉由通過1 /2相位板而轉換偏光狀態，使得與另一偏 光（例如P偏光）相一致。此處，通過偏光轉換單元23之光 之偏光狀態與透射下述入射側偏光板9之偏光狀態相一 致。自複數個偏光轉換單元23射出之光藉由重疊透鏡20而 重疊於液晶胞11R、11G、Π B之被照明區域上。藉由第1 透鏡陣列17在空間上分割而成之各光束對被照明區域之幾 乎整個區域進行照明，藉此使照度分佈平均化，從而使被 照明區域上之照度均勻化。 158841.doc • 14- 201229650 色分離光學系統8包含具有波長選擇面之第1分色鏡 (dichroic mirror)25、第2分色鏡26、第3分色鏡27及第1反 射鏡28、第2反射鏡29»第1分色鏡25具有使紅色光LR反 射’並且使綠色光LG及藍色光LB透射之分光特性。第2分 色鏡26具有使紅色光LR透射，並且使綠色光LG及藍色光 LB反射之分光特性。第3分色鏡27具有使綠色光lg反射， 並且使藍色光LB透射之分光特性。第i分色鏡25與第2分色 鏡26係以各個波長選擇面相互大致正交之方式，並且以各 個波長選擇面與積分器光學系統7之光軸L2成大致45。之角 度之方式配置。 入射至色分離光學系統8之光源光中所含之紅色光lr、 綠色光LG、藍色光LB係以如下方式分離，入射至分離而 成之母種色光所對應之液晶光閥3R、3G、3B。即，紅色 光LR透射第2分色鏡26並且經第1分色鏡25反射之後，經第 1反射鏡28反射’入射至紅色光用液晶光閥3r。綠色光lg 透射第1分色鏡25並且經第2分色鏡26反射之後，經第2反 射鏡29反射’且經第3分色鏡27反射，入射至綠色光用液 晶光閥3G。藍色光LB透射第1分色鏡25並且經第2分色鏡 26反射之後，經第2反射鏡29反射，且透射第3分色鏡27， 入射至藍色光用液晶光閥3B。 紅色光用液晶光閥3R、綠色光用液晶光閥3g、藍色光 用液晶光閥3B均形成為相同之構成。此處，作為液晶光閥 之代表’對綠色光用液晶光閥3G之構成進行說明。 綠色光用液晶光閥3G包含入射側偏光板9、PBS1〇、綠 158841.doc -15· 201229650 色光用液晶胞11G、光學補償板12及射出側偏光板13。作 為光源光之一部分之綠色光LG入射至入射側偏光板9。入 射側偏光板9係通過直線偏光者，以通過對以下說明之 PBS10之偏光分離面之p偏光之方式設定有透射軸。以 下’將對PBS10之偏光分離面之P偏光僅稱為P偏光，將對 PBS10之偏光分離面之s偏光僅稱為S偏光。如上所述，已 通過積分器光學系統7之光源光的偏光狀態與p偏光相一 致’幾乎全部之光LG均通過入射側偏光板9，入射至 PBS10。 本實施形態之PBS10係線柵（wire grid)型PBS，例如包含 玻璃基板及形成於其上之複數條金屬線（省略圖示）。複數 條金屬線全部朝一個方向（Z方向）延伸，相互大致平行地 相隔而形成於玻璃基板上。形成有複數條金屬線之玻璃基 板之主面成為偏光分離面，複數條金屬線之延伸方向為反 射轴方向，複數條金屬線之排列方向為透射軸方向。偏光 分離面相對於入射至偏光分離面之綠色光LG之中心轴成 大致45之角度。入射至偏光分離面之綠色光lg中，偏光 方向與反射軸方向相一致之S偏光係在偏光分離面上發生 反射，偏光方向與透射軸方向相一致之p偏光係透射偏光 分離面。藉由積分器光學系統7之偏光轉換元件丨9，綠色 光LG大致成為p偏光’因此綠色光lg透射PBS10之偏光分 離面而入射至綠色光用液晶胞11G。入射側偏光板9、射出 側偏光板13係由線柵型偏光板所構成。 本貫施形態之綠色光用液晶胞1 1 G係反射型液晶胞，液 158841.doc
201229650 晶模式係垂直配向（Vertical Aiien)模式。綠色光用液晶胞 11G如圖2(B)所示，包含相互對向配置2TFT(Thin_Fiim Transistor,薄膜電晶體）陣列基板31及對向基板32、及該 等兩塊基板間所夾持之液晶層33。液晶層33係包含介電係 數異向性為負之液晶材料，折射率異向性如為〇12，介電 係數異向性Δε為-5.5。 又，於PB S10與綠色光用液晶胞1丨g之間設置有光學補 乜板12。已透射PBS10之綠色光LG依次透射光學補償板 12、對向基板32，入射至液晶層33後，在TFT陣列基板” 上發生反射而折回。綠色光LG在透射液晶層33期間經調 變而成為調變光，依次透射對向基板32、光學補償板12。 於構成TFT陣列基板31之基板本體35上，以正交之方式 配置有相互平行地配置之複數條閘極線與相互平行配置之 複數條源極線，且經由設置於閘極線與源極線之交點附近 之TFT設置有像素電極36。再者，於圖2(a)、（B)中，省略 較閘極線、源極線、TFT等之像素電極36更下層側之構成 要素之圖示。像素電極3 6例如包含鋁 '銀、該等之合金等 之南反光率之金屬等，作為反射電極而發揮作用。另一方 面，於構成對向基板32之基板本體38上，設置有包含銦錫 氧化物（Indium Tin Oxide，以下簡寫為ιτο)等之透明導電 材料之共通電極39。 於TFT陣列基板31之像素電極36上形成有配向膜37。同 樣地’於對向基板32之共通電極39上形成有配向膜4〇。該 等配向膜37、40係藉由對矽氧化物（Si〇2)進行真空蒸鍍而 158841.doc •17- 201229650 形成。真空蒸鍍時之真空度係設為5><1〇3 Pa，基板溫度係 設為loot。又，為對配向膜37、40賦予異向性，從自基 板面傾斜45度之方向進行蒸鍵。如此-來，於與蒸鐘方位 相等之方位上矽氧化物之管柱（柱狀構造體）沿自基板面傾 斜70度之方向上成長。TFT陣列基板31上之配向膜37與對 向基板32上之配向膜40係以各個配向方向成為反平行之方 式配置。藉由以上之配向膜37、4〇 ’液晶層33之液晶分子 33B以其長軸方向在矽氧化物之管柱所朝向之方位上自基 板面算起成86.5度之角度之方式配向。即，液晶層33之 傾角（各基板31、32之法線與液晶分子33；8之長轴方向所成 之角度）係設定為3.5度。再者，於像素電極％之材料與共 通電極39之材料《功函數差f導致閃蝶（fHckerm殘像之 情形時’亦可於像素電極36與配向膜37之間設置絕緣膜。 光學補償板12包含具有負的折射率異向性並且具有沿著 厚度方向之光軸之C板。光學補償板12之折射率為 nx-ny>nz，厚度方向之延遲值為22〇⑽⑹狀)^_ nz)，dc。再者，dc為光學補償板12之厚度，⑽及町分別表 示光學補償板12之面方向之靖射率，ηζ^光軸方向之 主折射率。藉由以相對於綠色光用液晶胞UG傾斜僅角度以 之姿勢設置光學補償板12,可提高顯示之對比度。因此"， 較理想的是包含用以使光學補償板12傾斜而配置之傾斜機 構。 如上所述，紅色光用液晶光閥3R、綠色光用液晶光閥 阳、藍色光用液晶光閥3B中’基本構成為共同，但於以 158841.doc •18- 201229650 下部分不同。 即，於本實施形態中，一個液晶光閥中之液晶胞之胞厚 度與其他液晶光閥中之液晶胞之胞厚度不同。具體而言， 圖2(A)所示之藍色光用液晶光閥3B之液晶胞11B之胞厚度 dB係設定為小於圖2(B)所示之紅色光用液晶光閥3r之液晶 胞11R之胞厚度dR及綠色光用液晶光閥3g之液晶胞iig之 胞厚度dG。例如藍色光用液晶胞11B之胞厚度dB設定為1.7 μιη，紅色光用液晶胞11R之胞厚度dR設定為2.1 μπι，綠色 光用液晶胞11G之胞厚度dG設定為2.1 μηι。為如此控制各 液晶光閥3R、3G、3Β之胞厚度，藍色光用液晶胞11Β係使 用直徑為1.7 μηι之球狀間隙材料（gap material” 1，紅色光 用液βθ胞11R及綠色光用液晶胞11 g係使用直徑為2.1 μηι之 球狀間隙材料42。 如圖1所示，色合成元件4包含雙色稜鏡（dichroic pnsm)。雙色稜鏡係形成為四個三稜鏡相互貼合而成之構 k °二稜鏡中被貼合之面成為雙色棱鏡之内面。於雙色棱 鏡之内面，相互正交地形成有紅色光LR反射而綠色光lg 透射之鏡面、以及藍色光LB反射而綠色光LG透射之鏡 面。入射至雙色棱鏡之綠色光LG在鏡面中直接直線行進 而射出。入射至雙色稜鏡之紅色光LR、藍色光LB在鏡面 上選擇性地反射或透射’朝與綠色光LG之射出方向相同 之方向射出。以如此方式使三種色光（圖像）重合而加以合 成’所合成之色光藉由投影光學系統5而放大投影至顯示 屏7。投影光學系統5包含第1透鏡群44及第2透鏡群45。 15884I.doc •19· 201229650 於投影機之液晶光閥中，有時會顯示如於相鄰像素間產 生橫向電場之圖案（黑白圖案）。例如，如圖8(A)、（B)所 示，於正常黑色模式之液晶光閥中，施加有〇 V之黑色顯 示之像素PX1與施加有5 V之白色顯示之像素ρχ2相鄰之情 形即係如此。此時，於黑色顯示之像素PX1與白色顯示之 像素P X 2之邊界會產生向錯D (液晶之配向不良）。其係如下 現象：由於相鄰之像素PX1、PX2之電位不同而產生橫向 電場’在橫向電場之影響下液晶分子33B朝向未意圖之方 向旋轉’液晶分子33B在與偏光板之光轴平行或垂直之方 向上配向’藉此該部分之顯示變暗。向錯處於相鄰像素間 之橫向電場愈大愈惡化之傾向。此外，於垂直配向模式之 液晶之情形時’即使藉由縮小預傾角（使液晶分子之配向 靠近與基板面垂直之方向）’亦容易受到橫向電場之影 響，導致向錯處於惡化之傾向。 此處，於紅色光用液晶光閥、綠色光用液晶光閥、藍色 光用液晶光閥中構成（胞厚度、液晶材料等）相同之情形 時，由於液晶具有短波長側之折射率大於長波長側之折射 率這一折射率之波長分散，故短波長側之光係以較長波長 側之光更低之電壓滿足Δη·(1=λ/2之光學條件，長波長側之 光係以較短波長側之光更高之電壓應對飽和電壓。因此， 顯示有如上所述之黑白圖案時所產生之橫向電場之強度於 短波長用（藍色光用）液晶光閥中減小，於長波長用（綠色光 用、紅色光用）液晶光閥中則增大。因此，於短波長用（藍 色光用）液晶光閥中，與長波長用（綠色光用、紅色光用）液 158841.doc '20- 201229650 晶光閥相比難以發生向錯。 由於上述理由’ §移動如於相鄰像素間產生橫向電場之 案夺（圖8(A)—圖8(B))，相鄰像素中所產生之向錯d於藍 色光用液晶光閥中無法觀察到，於綠色光用液晶光閥及紅 色光用液晶光閥令則容易觀察到。因此，綠色光用液晶光 閥及紅色光用液晶光間中所產生之向錯之位置所對應之區 域染上藍色，由於該經帶色之部分移動，故而產生對觀察 者而s出現不舒服感之問題。 圖3係表示對於液晶之電塵與反射率之關係㈣特性）、 及電壓與平均傾斜角之關_娜性则表，橫軸表示電 壓[V]’左邊縱軸表示反射率[%]，右邊縱轴表示平均傾斜 角⑷。符號A之特性曲線表示胞厚度犯=1.7_之藍色光 用液晶光闊之V-R特性’符號B之特性曲線表示胞厚度 dBH _之藍色光用液晶光閥之V_R特性，符號c之特性 曲線表示胞厚度·2.1㈣之綠色光用液晶光閥之V-R特 性’符號D之特性曲線表示胞厚度叫之紅色光用液 晶光間之V_R特性，符號E之特性曲線表示胞厚請吐7 μ一 m之藍色光用液晶光閥之ν_θ特性，符號f之特性曲線表 不胞厚度dG喻_之綠色光用液晶光閥及紅色光用 液晶光閥之V-θ特性。 若比較使所有液晶光閥之胞厚度相—致之情形時，即， 將胞厚度dR、dG、dB設為21 _之情形時之v_r特性㈣ 線B、C、D)’則與綠色光用液晶光間及紅色光用液晶光 閥之V-R特性相比’藍色光用液晶光閥之V-R特性相差懸 158841.doc 21 201229650 殊。關於反射率取大致最大值時之最大灰階電壓，藍色光 用液晶光閥之最大灰階電壓VBmax為3.8 V，綠色光用液 晶光閥之最大灰階電壓VGmax及紅色光用液晶光閥之最大 灰階電壓VRmax為4.8 V。再者，紅色光用液晶光閥之反 射率實際上係於高於4.8 V之電壓時取最大值，但於4.8 V 附近之區域觀察到反射率已大致飽和，故使其與綠色光用 液晶光閥之最大灰階電壓VGmax相一致。 此處’若將藍色光用液晶光’閥之胞厚度dB自2.1 μηι變更 為1.7 μπι，則與胞厚度dB=2.1 μπι之情形時（曲線Β)相比， 藍色光用液晶光閥之V-R特性（曲線Α)向高電壓側偏移。其 結果為’胞厚度dB=l,7 μπι之藍色光用液晶光閥之ν-R特性 (曲線Α)與胞厚度dG=2.1 μπι之綠色光用液晶光閥之V-R特 性（曲線C)幾乎一致。因此，可將藍色光用液晶光閥之最 大灰階電壓VBmax自3.8 V變更為與其他液晶光閥同樣之 4·8 V。 此時，若著眼於各液晶光閥之ν_θ特性，則自胞厚度 dB = 1.7 μιη之藍色光用液晶光閥之ν_θ特性（曲線Ε)而言， 最大灰階電壓（4.8 V)施加_之平均傾斜角成為大致2〇度。 另方面，自胞厚度dG=dR=2.1 μηι之綠色光用液晶光閥 及紅色光用液晶光閥之ν_θ特性（曲線F)而言，最大灰階電 磨（4.8 v)k力σ時之平均傾斜角成為大致^ 7度。平均傾斜角 之大丨/、向錯之發生容易度相對應平均傾斜角愈小，液 晶分子愈容易受到橫向電場之影響，從而愈容易發生向 錯。 158841.doc -22· 201229650 如上所述’於所有液晶光閥中最大灰階電壓施加時之液 晶之平均傾斜角’即液晶之配向狀態幾乎一致，藉此向錯 之發生容易度亦幾乎一致。即，於本實施形態中，藉由將 藍色光用液晶光閥3 B之液晶胞11B之胞厚度dB設定為小於 其他液日日光間3G、3R之液晶胞11G、iir之胞厚度d 、 dR ’可使最大灰階電壓施加時之平均傾斜角，即液晶之配 向狀態於所有液晶光閥中幾乎一致。藉此，向錯之發生容 易度於所有液晶光閥3R、3G、3B中幾乎一致，故而例如 即使於顯示有黑白圖案等時已產生向錯，亦可消除藍色帶 色所引起之不舒服感。 [第2實施形態] 以下，利用圖4〜圖5說明本發明之第2實施形態。 本實施形態之投影機之基本構成與第1實施形態相同， 而用以使最大灰階電壓施加時之液晶配向狀態於所有液晶 光閥中一致之手段不同於第1實施形態。 圖4係表示液晶光閥周邊之構成之刮面圖。圖5係表示本 實施形態之投影機中，針對紅色光用液晶光閥、綠色光用 液晶光閥、藍色光用液晶光閥之各個的V_R特性及最大灰 階電壓施加時之平均傾斜角的圖表。 圖4中，對與第1實施形態中所使用之圖2共同之構成要 素標註相同符號，並且省略其詳細說明。 於本實施形態中，一個圖像形成光學系統中之液晶光閥 之液晶之折射率異向性Δ n與其他圖像形成光學系統中之液 晶光閥之液晶之折射率異向性Δη不同。具體而言，圖々(A) 158841.doc -23· 201229650 所示之藍色光用液晶光閥3B之液晶胞11R之液晶層33之折 射率異向性ΔηΒ係設定為小於圖4(B)所示之紅色光用液晶 光閥3R之液晶胞nr之液晶層33之折射率異向性AnR及綠 色光用液晶光閥3G之液晶胞11G之液晶層33之折射率異向 性AnG »例如’藍色光用液晶胞丨1β之液晶層33之折射率 異向性ΔηΒ設定為〇. 1 〇 ’紅色光用液晶胞丨1R之液晶 層33之 折射率異向性AnR設定為0.12，綠色光用液晶胞UG之液晶 層3 3之折射率異向性AnG設定為〇. 12。 為如上所述控制各液晶胞UR、11G、11B之液晶層33之 折射率異向性ΔηΙΙ、AnG、ΔηΒ，於藍色光用液晶胞11B與 紅色光用液晶胞11R及綠色光用液晶胞UG中係使用不同 之液晶材料。再者’於所有液晶光閥中胞厚度設為相同而 句為2.1 ，液晶之介電係數異向性^設為相同而均 為_5> X n^UR' UG、UB間之預傾角之差宜 控制在5度以内。
= 0.12之紅色光用液晶光閥 158841.doc 千射率異向性Δη(3=(Μ2^綠色光用液晶 符唬D之特性曲線表示折射率異向性 用液晶光閥之V-R特性，符號Ε之特性 -24· 201229650 曲線表示折射率異向性△nB^AnGz^nj^o. 12之各液晶光閥 之V-θ特性。 若比較使所有液晶光閥之折射率異向性Αη相一鼓之情形 時’即’將折射率異向性設為0. i 2之情形時之V-R特性 (曲線B、C、D) ’則與綠色光用液晶光閥及紅色光用液晶 光閥之V-R特性相比，藍色光用液晶光閥之V_R特性相差懸 殊。關於反射率取大致最大值時之最大灰階電壓，藍色光 用液晶光閥之最大灰階電壓3 8 v，綠色光用液 晶光閥之最大灰階電壓VGmax及紅色光用液晶光閥之最大 灰階電壓VRmax為4.8 V。再者，紅色光用液晶光閥之反 射率實際上係於高於4.8 V之電壓時取最大值，但於4.8 V 附近之區域觀察到反射率已幾乎飽和，故使其與綠色光用 液晶光閥之最大灰階電壓VGmax相一致。 此處，：¾將藍色光用液晶光閥之折射率異向性自 〇·12變更為0.10，則與折射率異向性ΔηΒ=〇12之場合（曲線 Β)相比，藍色光用液晶光閥之V_R特性（曲線Α)向高電壓側 偏移。其結果為，折射率異向性藍色光用液晶 光閥之V-R特性（曲線A)與折射率異向性Δη(}=〇.12 μιη之綠 色光用液晶光閥之V-R特性（曲線c)幾乎一致。因此，可將 藍色光用液晶光閥之最大灰階電壓VBmax自3 8 ν 與其他液晶光閥同樣之4.8 V。 此時，若著眼於各液晶光閥之ν_θ特性，則自以曲線£表 示之V-θ特性（曲線Ε)而言，相對於最大灰階電壓為3·8 乂時 之藍色光用液晶光閥之平均傾斜角為大致3〇度，使最大灰 158841.doc •25- 201229650 階電壓一致為4·8 V時之各液晶光閥之平均傾斜角—致為 大致17度。如上所述，所有液晶光閥中液晶之平均傾斜角 幾乎一致，藉此向錯之發生容易度亦幾乎一致。即，於本 實施形態中’藉由將藍色光用液晶光閥之液晶胞之折射率 異向性ΔηΒ設定為小於其他液晶光閥之折射率異向性 △ nG、ΔηΙΙ，可使最大灰階電壓施加時之平均傾斜角，即 液晶之配向狀態於所有液晶光閥中幾乎一致。藉此，向錯 之發生容易度於所有液晶光閥中幾乎一致，故而例如即使 於顯示有黑白圖案等時已產生向錯，亦可消除藍色帶色所 引起之不舒服感。 又，於本實施形態之情形時，藉由縮小藍色光用液晶胞 11Β之液晶之折射率異向性ΔηΒ，可提高藍色光用液晶胞 11Β之耐光性。 [第3實施形態] 以下，利用圖6說明本發明之第3實施形態。 本實施形態之投影機之基本構成與第1、第2實施形態相 同’而用以使最大灰階電壓施加時之液晶配向狀態於所有 液晶光閥中相一致之手段則與第1、第2實施形態不同。 圖6係表示液晶光閥周邊之構成之剖面圖。 於圖6中’對與第1實施形態中所使用之圖2共同之構成 要素標註相同符號，並且省略其詳細說明。 於本實施形態中’一個液晶光閥中之液晶胞之液晶之預 傾角θρ與其他液晶光閥中之液晶胞之液晶之預傾角θρ不 同。具體而言，圖6(A)所示之藍色光用液晶光閥3Β之液晶 158841.doc •26· 201229650 胞11B之液晶層33之預傾角θρΒ係設定為小於圖6(b)所示之 紅色光用液晶光間3R之液晶胞11R之液晶層33之預傾角 0pR及綠色光用液晶光闕3G之液晶胞11G之液晶層33之預 傾角0pG。例如藍色光用液晶胞11B之預傾角θρΒ設定為2 度，紅色光用液晶胞11R之預傾角0pR設定為3.5度，綠色 光用液晶胞11G之預傾角0pG設定為3.5度。 為如上所述控制各液晶光閥3R、3G、3B之液晶層33之 預傾角’於藍色光用液晶胞11B與紅色光用液晶胞丨1R及綠 色光用液晶胞11G中’形成配向膜37、40時之斜方蒸鍵條 件不同。再者’於所有液晶光閥3R、3G、3B中，液晶胞 厚度設為相同而均為2.1 μιη，液晶之折射率異向性設為 相同而均為0· 1 2，介電係數異向性Δε設為相同而均 為-5 · 5 〇 於本實施形態中’將藍色光用液晶光閥犯之液晶胞丨1β 之預傾角θρΒ設定為小於其他液晶光閥3G、3尺之預傾角 epG、θρίι，藉此藍色光用液晶光閥3B中之液晶配向容易 文到橫向電場之影響，從而可使最大灰階電壓施加時之平 均傾斜角，即液晶之配向狀態於所有液晶光閥3R、3G、 3B中幾乎一致。藉此，向錯之發生容易度於所有液晶光閥 3R、3G、3Β中幾乎一致’故而例如即使於顯示有黑白圖 案等時已產生向錯’亦可消除藍色帶色所引起之不舒服 感。 [第4實施形態] 以下，利用圖7說明本發明之第4實施形態。 158841.doc •27· 201229650 本實施形態之投影機之基本構成與第丨、第2實施形態相 同，而用以使最大灰階電壓施加時之液晶配向狀態於所有 液晶光閥中相一致之手段則與第！、第2實施形態不同。 圖7係表示液晶光閥周邊之構成之剖面圖。 圖7中，對與第1實施形態中所使用之圖2共同之構成要 素標註相同符號，並且省略其詳細說明。 於本實施形態中，如圖7(A)〜（C)所示，於TFT陣列基板 3 1上之像素電極36與配向膜37之間設置有例如包含氧化矽 膜、石夕氮化膜等之絕緣膜47。並且，各液晶光閥3R、 3G、3B中之液晶胞11R、iig ' 11B之絕緣膜47之膜厚各不 相同。具體而言，圖7(A)所示之藍色光用液晶胞丨丨b之絕 緣膜47之膜厚tBs免定為100 nm，圖7(B)所示之綠色光用液 晶胞11G之絕緣膜47之膜厚tG設定為350 nm，圖7(C)所示 之紅色光用液晶胞11R之絕緣膜47之膜厚tR設定為375 nm ° 此處，為於綠色光用液晶胞11G與紅色光用液晶胞11 r 之間亦使最大灰階電壓施加時之平均傾斜角相吻合，已改 變綠色光用液晶胞11G之絕緣膜厚tG與紅色光用液晶胞 11R之絕緣膜厚tR。只要最大灰階電壓施加時之平均傾斜 角改變不那麼大，可不必改變綠色光用液晶胞11G之絕緣 膜厚tG與紅色光用液晶胞11R之絕緣膜厚tR。 此外，圖7(A)所示之藍色光用液晶胞11B之液晶層33之 預傾角θρΒ設定為2.5度，圖7(B)所示之綠色光用液晶胞 11G之液晶層33之預傾角0pG設定為3.5度，圖7(C)所示之 158841.doc -28- 201229650 紅色光用液晶胞11R之液晶層33之預傾角0pR設定為3 $ 再者’於所有液晶胞11R、UG、UB中，胞厚度設為相 同而均為2·2 μηι，液晶之折射率異向性Δη設為相同而均為 0.12 ’介電係數異向性么£設為相同而均為.4。 又，於對向基板32上之共通電極39與配向膜4〇之間設置 有例如包含氧化矽膜、氮化矽膜等之絕緣膜48。上述示例 中’係藉由各液晶胞11R、11G、11Β改變TFT陣列基板3 1 上之絕緣膜47之膜厚，但亦可代替該構成，或除該構成以 外，藉由各液晶胞11R、11G、11B改變對向基板32上之絕 緣膜48之膜厚。 於本實施形態t，藉由將藍色光用液晶胞丨1B之預傾角 θρΒ设定為小於其他液晶胞11G、11R之預傾角0pG、0pR， 且使藍色光用液晶胞11B之絕緣膜47之膜厚tB小於其他液 晶胞11G、11R之絕緣膜47之膜厚tG、tR，使得藍色光用液 β曰胞11B中之液晶之配向容易受到橫向電場之影響。因 此了使最大灰阳電壓細•加時之平均傾斜角，即液晶之配 向狀態於所有液晶胞11R、11G、11B中幾乎一致。藉此， 向錯之發生容易度於所有液晶光閥3r、3G、3B中幾乎一 致’故而例如即使於顯示有黑白圖案等時已產生向錯，亦 可消除藍色帶色所引起之不舒服感。 於本實施形態中，係藉由組合如下兩種手段，即，使藍 色光用液晶光閥3B之預傾角θρΒ小於其他液晶光閥3R、3G 之預傾角0pG、0pR，以及使藍色光用液晶光閥3Β之絕緣 158841.doc .29· 201229650 膜厚tB小於其他液晶光閥3R、3G之絕緣膜厚，而使液晶 之配向狀態於所有液晶光閥3R、3G、3B令幾乎一致。亦 可代替該構成’僅藉由使藍色光用液晶光閥3B之絕緣膜厚 tb小於其他液晶光閥3r、3(3之絕緣膜厚tR、，使液晶之 配向狀態於所有液晶光閥3R、3G、3B中幾乎一致。作 是，若使絕緣膜厚過於薄，則會產生閃爍或殘像之問題， 故而較佳為如本實施形態般，使改變絕緣膜厚與其他手段 組合起來。 再者，本發明之技術範圍並不限定於上述實施形態而 可於未脫離本發明之主旨之範圍内施加各種變更。例如於 上述實施形態中，係藉由改變液晶光閥之胞厚度、折射率 異向性、預傾角、絕緣膜厚中之任一者，而使液晶之配向 狀t於所有液晶光閥中幾乎一致，但亦可改變該等四個參 數中任意兩個以上之參數。於使複數個參數發生改變之情 形時，各個參數之變化量可較小。又，於上述實施形態 中，已揭示將本發明應用於反射型液晶光閥之例，但亦可 將本發明應用於透射型液晶光閥。此外，關於投影機之各 種構成部件之材料、形狀、數量、配置等，並不限於上述 實施形態，而可加以適當變更。 【圖式簡單說明】 系表示本發明之第1實施形態之投影機的概略構成 圖。 圖2(A)、（B)係表示投影機之液晶光闊周邊之構成的剖 面圖。 158841.doc 201229650 圖3係表示本投影機中，對紅色光、綠色光、藍色光之 ν-R特性及最大灰階電壓施加時之平均傾斜角的圖表。 圖4(A)、（B)係表示第2實施形態之投影機中之液晶光閥 周邊之構成的剖面圖。 圖5係表示本投影機中，對紅色光、綠色光、藍色光之 V-R特性及最大灰階電壓施加時之平均傾斜角的圖表。 圖6(A)、（B)係表示第3實施形態之投影機中之液晶光閥 周邊之構成的剖面圖。 圖7(A)、（B)、（〇係表示第4實施形態之投影機中之液晶 光閥周邊之構成的剖面圖。 圖8(A)、（B)係用以說明於顯示圖案周邊之帶色現象之 產生原因的圖。 【主要元件符號說明】 1 投影機 2 照明裝置 3R、3G、3B 液晶光閥 4 色合成元件（色合成光學系統） 5 投影光學系統 6 光源 7 積分器光學系統 8 色分離光學系統 9 入射側偏光板 10 偏振分光鏡 11R ' 11G ' 11B 液晶胞 158841.doc •31 · 201229650 12 光學補償板 13 射出側偏光板 15 光源燈 16 拋物面反射器 17 第1透鏡陣列 18 第2透鏡陣列 19、23 偏光轉換元件 20 重疊透鏡 21、22 微透鏡 25 第1分色鏡 26 第2分色鏡 27 第3分色鏡 28 第1反射鏡 29 第2反射鏡 3 1 TFT陣列基板 32 對向基板 33 液晶層 33B 液晶分子 35 ' 38 基板本體 36 像素電極 37 ' 40 配向膜 39 共通電極 41、42 間隙材料 44 第1透鏡群 158841.doc -32- 201229650 45 第2透鏡群 47 ' 48 絕緣膜 <1b、 d<3 ' dR 胞厚度 ίβ ' tG ' tR 膜厚 A〜F 特性曲線 LI、 L2 光軸 Lb 藍色光 Lg 綠色光 Lr 紅色光 PX1 、PX2 像素 a 角度 Θρβ、 θρ〇 預傾角 158841.doc -33-