DE3875552T2

DE3875552T2 - Farbsichtanzeigevorrichtung vom projektionstyp.

Info

Publication number: DE3875552T2
Application number: DE8888112659T
Authority: DE
Inventors: Shuji Aruga
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1987-08-18
Filing date: 1988-08-03
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2008-08-04
Also published as: EP0303898A1; EP0303898B1; DE3875552D1; JPH01131593A; JPH0664419B2; HK173395A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsfarbanzeigeeinrichtung, die Flüssigkristallichtventile als Elemente zur Bilderzeugung verwendet.
Es gibt verschiedene Arten von projektionsfarbanzeigeeinrichtungen, die Flüssigkristallichtventile verwenden. Zum Beispiel offenbaren die Veröffentlichungen JP-A-179723/85 und JP-A-35481/86 Anzeigeeinrichtungen, in denen Flüssigkristalllichtventile mit einer Matrixanordnung von Bildelementen verwendet werden, um rote, grüne und blaue Bilder zu erzeugen, indem ein roter Lichtstrahl, ein grüner Lichtstrahl beziehungsweise ein blauer Lichtstrahl gesteuert werden. Die von den Flüssigkristallichtventilen erzeugten Farbbilder oder Farblichtstrahlen werden dann optisch zusammengesetzt und auf einen Schirm projiziert, um ein vergrößertes Bild zu erzeugen. Die Farbbilder werden im allgemeinen mittels eines optischen Systems zusammengesetzt, das dichroitische Spiegel enthält. Die Farbsynthese mittels eines dichroitischen Spiegel-Systems ist für eine kompakte Projektionsfarbanzeigeeinrichtung geeignet, da ihr optisches System extrem einfach ist.
Im oben beschriebenen bisherigen Stand der Technik verschlechtert sich die Bildqualität des projizierten Bildes, weil es sowohl Farblicht gibt, das in das Projektionslinsensystem eintritt, nachdem es eine gerade Anzahl von Malen während der Lichtsynthese durch das dichroitische Spiegelsystem reflektiert wurde, als auch Farblicht, das in das Projektionslinsensystem eintritt, nachdem es eine ungerade Anzahl von Malen reflektiert wurde.
Ein Grund für die verschlechterte Bildqualität folgt aus der Tatsache, daß die photoelektrische Eigenschaft eines Lichtventils vom Einfallswinkel des in das Lichtventil eintretenden Lichts abhängt. Wegen dieser Abhängigkeit vom Einfallswinkel wird die Intensitätsverteilung des Farblichts asymmetrisch. Daher ist die Intensitätsverteilung jener Farbkomponenten, die eine ungerade Anzahl von Malen reflektiert wurden, unterschiedlich von der Intensitätsverteilung von Farbkomponenten, die eine gerade Anzahl von Malen reflektiert wurden. Dieser Unterschied in der Intensitätsverteilung führt zu einer unregelmäßigen Farbe des projizierten zusammengesetzten Bildes und die Farbwiedergabefähigkeit verschlechtert sich.
Wenn das in die Flüssigkristallichtventile eintretende Licht vollständig kollimiertes Licht wäre und senkrecht in die Oberfläche des Flüssigkristallichtventils einträte, würden die oben genannten Nachteile nicht auftreten. Jedoch ist es praktisch unmöglich, vollständig kollimiertes Licht zu erreichen, und manche Bestandteile des einfallenden Lichts treten unweigerlich in die Oberfläche des Flüssigkristallichtventils unter einem Winkel mit der Oberflächennormalen ein, was zu den oben erklärten Nachteilen führt. Wenn Streulicht in das Flüssigkristallichtventil eintritt, werden die Nachteile, nämlich unregelmäßige Farbe und Verschlechterung der Farbwiedergabefähigkeit, sogar noch spürbarer.
Die obigen Probleme sind durch eine asymmetrische Lichtintensitätsverteilung der Bilder bedingt, die durch die Flüssigkristallichtventile erzeugt werden. Wegen der Schlaltelemente des Flüssigkristallichtventils und einer Lichtabschirmschicht, die die Schaltelemente gegen Licht abschirmt, hat die effektive Fläche eines jeden Bildelements eine asymmetrische Form. Weil eine entsprechende asymmetrische Form der einzelnen Farbbilder projiziert wird, nachdem sie eine ungerade Anzahl von Malen, bzw. eine gerade Anzahl von Malen reflektiert wurden, wobei jede Reflexion ein seitenverkehrtes Bild erzeugt, fallen die projizierten Bildelemente des Farbbildes (der Farbbilder), das (die) eine ungerade Anzahl von Malen reflektiert wurde (wurden), nicht völlig mit den projizierten Bildelementen des Farbbildes < der Farbbilder) zusammen, das (die) eine gerade Anzahl von Malen reflektiert wurde (wurden). Als Ergebnis erscheint die Bildebene rauh, und innerhalb jedes Bildelements wird unregelmäßige Farbe erzeugt, was die Farbwiedergabefähigkeit verringert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben aufgeführten Probleme zu überwinden und eine Projektionsfarbanzeigeeinrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine ausgezeichnete Farbwiedergabefähigkeit ohne unregelmäßige Farbe im projizierten Bild hat, selbst wenn ein dichroitisches Spiegelsystem zur Farbsysthese verwendet wird.
Diese Aufgabe wird mit der Projektionsfarbanzeigeeinrichtung wie beansprucht erreicht.
Nach der Erfindung wird ein Unterschied zwischen einem Flüssigkristallichtventil, das zum Erzeugen eines Farbbildes verwendet wird, das durch eine gerade Anzahl von Ref lexionen zum optischen Projektionssystem geführt wird, und einem Flüssigkristallichtventil, das zum Erzeugen eines Farbbildes verwendet wird, das durch eine ungerade Anzahl von Reflexionen zum optischen Projektionssystem geführt wird, so hergestellt, daß eine optische Eigenschaft des einen eine spiegelverkehrte Symmetrie gegenüber der optischen Eigenschaft des anderen hat. Die optische Eigenschaft ist die Flüssigkristall-Ausrichtungsverteilung und/oder das Einheitsmuster der Lichtabschirmschicht oder der Anordnung von Schaltelementen. Die Form des Einheitsmusters der Lichtabschirmschicht kann axialsymmetrisch bezüglich der Mittelachse in der Vertikalrichtung des Einheitsmuster gemacht werden.
Möglichkeiten der Ausführung der Erfindung werden unten im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschreiben, die nur bestimmte Ausführungsformen illustrieren und in denen
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Flüssigkristallichtventils ist;
Fig. 2 und 3 eine Flüssigkristall-Ausrichtungsverteilung zeigen;
Fig. 4 einen optischen Aufbau einer Projektionsfarbanzeigeeinrichtung zeigt;
Fig. 5 eine Lichtintensitätsverteilung nach Bilderzeugung zeigt;
Fig. 6 eine Lichtintensitätsverteilung des projizierten Bildes zeigt;
Fig. 7 einen optischen Aufbau einer Projektionsfarbanzeigeeinrichtung nach einer anderen Ausführungsform zeigt;
Fig. 8 eine Querschittsansicht eines Flüssigkristallichtventils ist;
Fig. 9 und 10 Einheitsmuster einer Lichtabschirmschicht eines Flüssigkristallichtventils zeigen;
Fig. 11 einen optischen Aufbau einer Projektionsfarbanzeigeeinrichtung nach einer weiteren Ausführungsform zeigt;
Fig. 12 ein Einheitsmuster der Lichtabschirmschicht zeigt; und
Fig. 13(a) und 13(b) Einheitsmuster der Lichtabschirmschicht zeigen.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten in Verbindung mit Fig. 1 bis 6 beschrieben.
Eine Aktivmatrix-Flüssigkristalltafel wird als Flüssigkristallichtventil verwendet. Dünnfilmtransistoren 102 sind in einer Matrix auf einem transparenten Substrat angeordnet. Eine Lichtabschirmschicht 101 ist auf einem anderen Substrat, das dem vorher genannten gegenüberliegt, angebracht, um Licht außerhalb der effektiven Bildelementfläche abzuschirmen. Eine Ausrichtungsschicht ist auf jedem der Substrate ausgebildet und einer Reibebehandlung unterzogen. Die Substrate werden zu einem Flüssigkristallichtventil mit einem zwischen ihnen liegenden Flüssigkristallmaterial kombiniert. Als Dünnfilmtransistoren, die die Schaltelemente der aktiven Matrix bilden, sind Polysiliz iumtransistoren, Transistoren aus amorphem Siliz ium und Verbindungshalbleitertransistoren verwendbar. Weiterhin ist in der vorliegenden Erfindung auch ein Schaltverfahren wie diejenigen, die MIN-Elemente mit den Eigenschaften einer Diode, Ringdiodenelemente, kathodenverbundene (back-to-back) Dioden verwenden, oder ein einfaches Multiplexverfahren verwendbar.
Die Verwendung zweier unterschiedlicher Typen von Flüssigkristallichtventilen, die zueinander symmterische Ausrichtungsverteilungen haben, ist ein wesentliches Kennzeichen dieser Ausführungsform der Erfindung. "Symmetrische Ausrichtunsverteilungen" heißt, daß die Ausrichtungsverteilungen eines der Flüssigkristallichtventile bezüglich der Ausrichtungsverteilung des anderen Flüssigkristallichtventils spiegelverkehrt ist, wie unten erklärt wird. Die symmetrischen Ausrichtungsverteilungen werden durch Steuerung der Richtung der Reibebehandlung zur Ausrichtung des oberen und des unteren Substrats erreicht. Das dünnschichttransistortragende Substrat des einen Typs Flüssigkristallichtventile ist in die vom Pfeil 201 in Fig. 2 angegebene Richtung gerieben, und das andere Substrat in die vom Pfeil 202 angegebene Richtung. Das dünnschichttransistortragende Substrat des anderen Typs Flüssigkristallichtventile ist in die vom Pfeil 301 in Fig. 3 angegebene Richtung gerieben, und das dazu entgegengesetzte Substrat in die vom Pfeil 302 angegebene Richtung. Der Kreuzungswinkel der Ausrichtungsachsen des oberen und des unteren Substrats ist 80º für beide Typen. Wenn die Flüssigkristallichtventile oder -Tafeln mit einem nematischen Flüssigkristall gefüllt werden, wird der eine Typ ein verdrillter nematischer (twisted nematic = TN) Flüssigkristall mit einer Verdrillung im Uhrzeigersinn, wogegen der andere ein TN-Flüssigkristall mit einer Verdrillung gegen den Uhrzeigersinn wird. Wenn dem nematischen Flüssigkristall ein optischer Aktivator zugefügt wird, werden solche Ausrichtungsverteilungen stabiler aufrechterhalten oder Flüssigkristallichtventile mit einem Verdrillungs- oder Twistwinkel von 90º oder mehr lassen sich erreichen. Zum Beispiel können ein optischer Aktivator mit der Eigenschaft, im Uhrzeigersinn zu drehen, und ein anderer mit der Eigenschaft, gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, für den oben genannten ersten Typ bzw. den zweiten Typ verwendet werden.
Der optische Aufbau der Projektionsfarbanzeigeeinrichtung, die die oben erläuterten Flüssigkristallichtventile verwendet, ist wie in Fig. 4 gezeigt. Das von einer Lichtguelle 401 emittierte Licht wird mittels eines blaues Licht reflektierenden dichroitischen Spiegels 403 in einen Rotlichtstrahl, einen Grünlichtstrahl und einen Blaulichtstrahl aufgespaltet. Der Rotlichtstrahl tritt in ein Rotlicht-Flüssigkristallichtventil 406 ein, der Grünlichtstrahl in ein Grünlicht-Flüssigkristallichtventil 405 und der Blaulichtstrahl in ein Blaulicht-Flüssigkristallichtventil 404. Die von den Flüssigkristallichtventilen 404, 405 und 406 erzeugten Farbbilder werden von einem dichroitischen Spiegelprisma 407 zusammengesetzt und mittels einer Projektionslinse 410 auf einen (nicht gezeigten) Schirm projiziert. Das dichroitische Spiegelprisma 407 besteht aus vier rechtwinkligen Prismen, die miteinander verbunden sind und eine Rotlicht reflektierende dichroitische Spiegelfläche 408 und eine Blaulicht reflektierende dichroitische Spiegelfläche 409 bilden. Bei der Farbsynthese durch das genannte dichroitische Spiegelprisma 407 werden das rote Bild und das blaue Bild je einmal reflektiert, während das grüne Bild transmittiert wird, ohne reflektiert zu werden, und das zusammengesetzte Bild wird dann zur Projektionslinse geführt. Die Flüssigkristallichtventile für die roten und blauen Lichtstrahlen haben eine Ausrichtungsverteilung nach Fig. 2, und das Flüssigkristallichtventil für den grünen Lichtstrahl hat eine Ausrichtungsverteilung nach Fig. 3, d.h. spiegelverkehrt zu derjenigen von Fig. 2. Stattdessen könnte die Ausrichtungsverteilung der Flüssigkristallichtventile für die roten und blauen Lichtstrahlen diejenige nach Fig. 3 und die Ausrichtungsverteilung des Flüssigkristallichtventils für den grünen Lichtstrahl diejenige von Fig. 2 sein. Um das Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, ist nur die spiegelinvertierte Symmetrierelation bedeutend.
Wenn man die Lichtintensitätsverteilungen untersucht, sind diejenigen des roten und des blauen Bildes einerseits und die des grünen Bildes andererseits bezüglich der Bildmitte symmetrisch, wie in Fig. 5 gezeigt. Nachdem die Lichtintensitätsverteilungen des roten und des blauen Bildes wegen der Spiegelung im dichroitischen Spiegelprisma 407 seitenverkehrt sind, gibt es zwischen den Lichtintensitätsverteilungen der einzelnen Farbbildkomponenten im zusammengesetzten Farbbild keinen Unterschied, wie in Fig. 6 gezeigt. Dementsprechend erscheint kein bestimmtes Farblicht im Bild intensiver als andere, und führt dadurch nicht zu unregelmäßiger Farbe, sondern zu einer verbesserten Farbwiedergabefähigkeit.
In der obigen Ausführungsform werden das Rot- und das Blaulicht(bild) je einmal reflektiert, während das Grünlicht(bild) überhaupt nicht reflektiert wird. Es ist einsichtig, daß eine Reflexion nur ein Beispiel für eine beliebige ungerade Anzahl von Reflexionen ist, wogegen keine Reflexion ein Beispiel für eine beliebige gerade Anzahl von Ref lexionen ist.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als nächstes unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. Die zweite Ausführungsform verwendet die gleichen beiden Typen von Flüssigkristallichtventilen wie die erste Ausführungsform.
In Fig. 7 wird das von einer Lichtquelle 401 emittierte Licht mittels eines gelbes Licht reflektierenden dichroitischen Spiegels 701 und eines grünes Licht reflektierenden dichroitischen Spiegels 403 in einen Rotlichtstrahl, einen Grünlichtstrahl und einen Blaulichtstrahl aufgespaltet. Der Rotlichtstrahl, der Grünlichtstrahl und der Blaulichtstrahl treten in ein Rotlicht-Flüssigkristallichtventil 406, in ein Grünlicht-Flüssigkristallichtventil 405, beziehungsweise in ein Blaulicht-Flüssigkristallichtventil 404 ein. Entsprechend dem optischen Aufbau der Projektionsfarbanzeigeeinrichtung dieser Ausführungsform wird während der Farbsynthese das vom Rotlicht-Flüssigkristallichtventil 406 erzeugte rote Bild einmal von der Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegelfläche 409 reflektiert. Das vom Grünlicht-Flüssigkristalllichtventil 405 erzeugte grüne Bild wird ohne Reflexion transmittiert. Das vom Blaulicht-Flüssigkristallichtventil 404 erzeugte blaue Bild wird zweimal, nämlich vom Spiegel 706 und von der Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegelfläche 408, reflektiert. Das zusammengesetzte Bild wird zur Projektionslinse 410 geführt. Für das Blaulicht-Flüssigkristallichtventil 404 und das Grünlicht-Flüssigkristallichtventil 405 wird der Typ mit einem im Uhrzeigersinn verdrillten TN-Flüssigkristall nach Fig. 2 verwendet, wogegen für das Rotlicht-Flüssigkristallichtventil 406 der andere Typ von Flüssigkristallichtventil mit einem gegen den Uhrzeigersinn verdrillten TN-Flüssigkristall nach Fig. 3 verwendet wird. So kann auch in dieser Ausführungsform ein projiziertes Bild ohne unregelmäßige Farbe und mit ausgezeichneter Farbwiedergabefähigkeit erhalten werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 8 bis 11 und 4 wird als nächstes eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in der Querschnittansicht in Fig. 8 gezeigt, sind aktive Schaltelemente 102, wie Polysilizium-Dünnfilmtransistoren oder Dünnfilmtransistoren aus amorphem Silizium, und Bildelementelektroden 103 in einer Matrix auf einem transparenten Substrat als Mittel zum Steuern des photoelektrischen Effekts gebildet. Auf dem anderen Substrat ist eine Lichtabschirmschicht 101 wie eine Färbungsschicht oder ein metallischer Dünnfilm in der Form eines Rasters ausgebildet, die die gesamte Fläche ausser den Teilen abdeckt, die den Bildelementelektroden 103 entsprechen. Nach einer gewünschten Ausrichtungsbehandlung werden die obigen beiden Substrate mit einer dazwischen eingefüllten Flüssigkristallzusammensetzung 104 zusammengefügt. Zwei Typen von Flüssigkristallichtventilen werden so erhalten, wobei ein Typ ein Einheitsmuster 901 der Lichtabschirmschicht hat, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, und der andere Typ ein Einheitsmuster 1001 der Lichtabschirmschicht hat, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Wie aus einem Vergleich der Einheitsmuster 901 und 1001 ersichtlich ist, sind sie symmetrisch zueinander, wie daß das eine zum anderen spiegelverkehrt ist. (Fig. 1 zeigt die Zuordnung zwischen einem "Einheitsmuster" 101a der Lichtabschirmschicht 101 und der Anordnung der Schaltelemente 102.) Die Anordnung der aktiven Schaltelemente 102 der beiden Typen von Flüssigkristallichtventilen ist entsprechend symmetrisch, so daß in jedem Typ die aktiven Schaltelemente vollständig von der Lichtabschirmschicht abgeschirmt sind.
Das Licht tritt in das Flüssigkristallichtventil von der Seite der Lichtabschirmschicht 101 ein, und der Fig. 9 entsprechende Typ Flüssigkristallichtventil kann als Grünlicht- Flüssigkristallichtventil 405 eingesetzt werden, wenn der Fig. 10 entsprechende Typ für die Rotlicht- und Blaulicht- Flüssigkristallichtventile 404 und 406 eingesetzt wird, oder umgekehrt, wenn die Projektionsfarbanzeigeeinrichtung nach Fig. 4 oder Fig. 11 aufgebaut wird.
Entsprechend dem in Fig. 4 gezeigten Aufbau werden das rote und das blaue Bild je einmal von der Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegelfläche 408 bzw. der Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegelfläche 409 reflektiert, bevor sie zur Projektionslinse 410 geführt werden. Andererseits tritt das grüne Bild in die Projektionslinse 410 ein, ohne reflektiert zu werden. Daher werden das rote und das blaue Bild als spiegelverkehrte Bilder projiziert, wogegen das grüne Bild als nicht spiegelverkehrtes Bild projiziert wird. Weil die Muster der Lichtabschirmschichten der Flüssigkristallichtventile, die das rote bzw. das blaue Bild erzeugen, nach der Spiegelung symmetrisch bezüglich dem Muster der Lichtabschirmschicht des Flüssigkristallichtventils sind, das das grüne Bild erzeugt, fallen die Muster des roten und des blauen Bildes mit dem des grünen Bildes im zusammengesetzten projizierten Bild vollständig zusammen. Als Ergebnis wird in den Bildelementen keine unregelmäßige Farbe bewirkt.
Entsprechend dem in Fig. 11 gezeigten Aufbau wird vom Rotlicht-Flüssigkristallichtventil 406 ein rotes Bild erzeugt und dann durch doppelte Reflexion am Spiegel 706 und der Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegelfläche 409 zur Projektionslinse 410 geführt. Ein grünes Bild wird vom Grünlicht-Flüssigkristallichtventil 405 erzeugt und durch eine Reflexion an der Grünlicht reflektierenden dichroitischen Spiegelfläche 1101 zur Projektionslinse 410 geführt. Ein blaues Bild wird vom Blaulicht-Flüssigkristallichtventil 404 erzeugt und ohne Reflexion zur Projektionslinse 410 geführt. Somit werden das rote Bild und das blaue Bild ohne Veränderung der Lage projiziert, wogegen das grüne Bild als Spiegelbild des ursprünglichen projiziert wird. In dieser Ausführungsform sind die Muster der Lichtabschirmschichten des Rotlicht- und des Blaulicht-Flüssigkristallichtventils und das Muster der Lichtabschirmschicht des Grünlicht-Flüssigkristallichtventils, wie oben erklärt, symmetrisch zueinander, so daß die Muster der Lichtabschirmschicht im projizierten Bild vollständig zusammenfallen.
Wie oben besprochen erzeugt die Projektionsfarbanzeigeeinrichtung dieser Ausführungsform ein Projektionsbild mit verlässlicher Farbwiedergabefähigkeit und ohne jede Art von unregelmäßiger Farbe in den Bildelementen. Der optische Aufbau der Projektionsanzeigeeinrichtung nach Fig. 4 und 11 sollte als beschreibend und nicht in einem einschränkenden Sinne aufgefaßt werden. Die erklärte symmetrische Beziehung zwischen den Einheitsmustern der Lichtabschirmschichten der Flüssigkristallichtventile zum Erzeugen der Farbbilder, die einer ungeraden Anzahl von Reflexionen ausgesetzt werden, und denen der Flüssigkristallichtventile zum Erzeugen der Farbbilder, die einer geraden Anzahl von Ref lexionen ausgesetzt werden, erreicht problemlos das Ziel der vorliegenden Erfindung.
Wie bezüglich der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt wurde, verhindert die symmetrische Beziehung zwischen den Ausrichtungs-Verteilungen der Flüssigkristalle unregelmäßige Farbe im projizierten Bild als Ganzem. Wie bezüglich der dritten Ausführungsform der Erfindung erklärt wurde, verhindert die symmetrische Beziehung zwischen den Mustern der Lichtabschirmschichten und der Anordnung der aktiven Schaltelemente unregelmäßige Farbe in den Bildelementen. Wenn diese Ausführungsformen zu einer kombiniert werden, die sowohl die symmetrische Beziehung zwischen den Ausrichtungs-Verteilungen als auch die symmetrische Beziehung zwischen den Mustern der Lichtabschirmschichten hat, wird unregelmäßige Farbe in den Bildelementen und im Bild als Ganzem verhindert. Wenn zum Beispiel in der dritten Ausführungsform das Grünlicht-Flüssigkristallichtventil 405 einen im Uhrzeigersinn verdrillten TN-Flüssigkristall verwendet, wie in Fig. 2 gezeigt, und das Rotlicht- sowie das Blaulicht-Flüssigkristallichtventil 406 und 404 einen gegen den Uhrzeigersinn verdrillten TN-Flüssigkristall verwenden, wie in Fig. 3 gezeigt, kann ein projiziertes Bild, das im gesamten Bild in seiner Farbwiedergabefähigkeit ausgezeichnet und ohne unregelmäßige Farbe ist, in der gleichen Weise wie bei den obigen Ausführungsformen 1 und 2 erreicht werden.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung wird in bezug auf Fig. 4, 8 und 11 bis 13 beschrieben.
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht des Flüssigkristallichtventils der Projektionsfarbanzeigeeinrichtung dieser vierten Ausführungsform, und Fig. l2 zeigt das Einheitsmuster der Lichtabschirmschicht 101 des Flüssigkristallichtventils. Fig. 4 bis 11 zeigen den optischen Aufbau der Projektionsfarbanzeigeeinrichtung dieser Ausführungsform. Das entsprechend Fig. 8 aufgebaute Flüssigkristallichtventil ist mit einem in Fig. 12 gezeigten Einheitsmuster 1201 der Lichtabschirmschicht versehen, das bezüglich einer vertikalen Mittellinie 1202 axialsymmetrisch ist. Die Projektionsfarbanzeigeeinrichtung verwendet drei Flüssigkristallichtventile entsprechend der Bauart, die zu der in Fig. 4 und 11 gezeigten ähnlich ist. Jedes der drei Flüssigkristallichtventile hat ein dem Einheitsmuster 1201 von Fig. 12 entsprechendes Lichtabschirmschichtmuster. In dieser Ausführungsform sind die Ausrichtungsverteilung des Grünlicht-Flüssigkristallichtventils 405 und die Ausrichtungsverteilung des Rotlicht-Flüssigkristallichtventils 406 und des Blaulicht-Flüssigkristalllichtventils 404 im oben erklärten Sinn symmetrisch zueinander, und ein um einen Winkel von 80º gegen den Uhrzeigersinn geschraubter TN-Flüssigkristall beziehungsweise ein um einen Winkel von 80º im Uhrzeigersinn geschraubter TN-Flüssigkristall werden verwendet. Weil eines der Einheitsmuster der Lichtabschirmschicht des Flüssigkristallichtventils für das rote Licht, das grüne Licht oder das blaue Licht das Spiegelbild der anderen beiden ist, und weil diese Muster axialsymmetrisch zu den vertikalen Mittelachsen sind, fallen die Muster vollständig zusammen, wenn sie seitenverkehrt werden. Daher wird das Einheitsmuster nicht verändert, selbst wenn das Einheitsmuster mehrere Male seitenverkehrt wird, und die Bildelementmuster jedes der von den drei Flüssigkristallichtventilen erzeugten Farbbilder fallen im projizierten Bild vollständig zusammen, was dazu führt, daß keine unregelmäßige Farbe auftritt. Das heißt, daß die gleichen Lichtabschirmschichten für die drei Flüssigkristallichtventile verwendet werden können, so daß derselbe Fertigungsvorgang zum Erzeugen der Lichtabschirmschichten für die drei Flüssigkristallichtventile verwendet werden kann. Ein photolithographisches Verfahren wird im allgemeinen zur Herstellung von Lichtabschirmschichten eingesetzt. Nach dieser Ausführungsform wird nur eine Photomaske oder ähnliches benötigt, was das Herstellungsverfahren einfach macht und es erlaubt, die Flüssigkristallichtventile zu niedrigen Kosten herzustellen.
Das Einheitsmuster der Lichtabschirmschicht dieser Ausführungsform ist nicht auf das in Fig. 12 gezeigte beschränkt, vielmehr kann jedes Muster verwendet werden, das axialsymmetrisch bezüglich der vertikalen Mittelachse ist, zum Beispiel das in Fig. 13 gezeigte. Weiterhin kann die Aufgabe der Erfindung leicht gelöst werden, wenn die Bildelemente dreiecksförmig angeordnet sind.
Es ist klar, daß die vierte Ausführungsform, wie die dritte Ausführungsform, mit der ersten oder zweiten Ausführungsform kombiniert werden kann, um unregelmäßige Farbe wegen der Einfallswinkelabhängigkeit der Photoelektrizität der Flüssigkristallichtventile zu verhindern, um eine noch ausgezeichnetere Farbwiedergabefähigkeit zu erreichen.

Claims

1. Projektionsfarbanzeigeeinrichtung umfassend Flüssigkristallichtventile zur Steuerung einer Vielzahl von Farblichtstrahlen und zur Erzeugung jeweiliger Farbbilder, ein optisches Synthesesystem (407) zum optischen Zusammenfügen der Farbbilder, und ein Projektionslinsensystem (410) zum Projizieren der zusammengesetzten Bilder auf einen Schirm,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine optische Eigenschaft jedes Flüssigkristallichtventils, das ein Farbbild erzeugt, welches über eine gerade Anzahl von Reflexionen zu dem Projektionslinsensystem (410) geführt wird, und die entsprechende optische Eigenschaft jedes Flüssigkristallichtventils zur Ausbildung eines Farbbilds, das über eine ungerade Anzahl von Ref lexionen zu dem Projektionslinsensystem geführt wird, eine spiegelverkehrt-artige symmetrische Beziehung zueinander haben,

wobei die optische Eigenschaft der Flüssigkristallichtventile die Flüssigkristall-Ausrichtungsverteilung ist.

2. Projektionsfarbanzeigeeinrichtung umfassend Flüssigkristallichtventile zur Steuerung einer Vielzahl von Farblichtstrahlen und zur Erzeugung jeweiliger Farbbilder, ein optisches Synthesesystem (407) zum optischen Zusammenfügen der Farbbilder, und ein Projektionslinsensystem (410) zum Projizieren der zusammengesetzten Bilder auf einen Schirm,

dadurch gekennzeichnet daß eine optische Eigenschaft jedes Flüssigkristallichtventils, das ein Farbbild erzeugt, welches über eine gerade Anzahl von Reflexionen zu dem Projektionslinsensystem (410) geführt wird, und die entsprechende optische Eigenschaft jedes Flüssigkristallichtventils zur Ausbildung eines Farbbilds, das über eine ungerade Anzahl von Ref lexionen zu dem Projektionslinsensystem geführt wird, eine spiegelverkehrt-artige symmetrische Beziehung zueinander haben,

wobei die optische Eigenschaft der Flüssigkristallichtventile die Form eines Einheitsmusters (901, 1001) einer in dem Flüssigkristallventil ausgebildeten Lichtabschirmschicht (101) ist.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Form des Einheitsmusters (1201) einer Lichtabschirmschicht (101) des Flüssigkristallichtventils axialsymmetrisch in bezug auf eine Mittelachse in Vertikalrichtung des Einheitsmusters ist.

4. Projektionsfarbanzeigeeinrichtung umfassend Flüssigkristallichtventile zur Steuerung einer Vielzahl von Farblichtstrahlen und zur Erzeugung jeweiliger Farbbilder, ein optisches Synthesesystem (407) zum optischen Zusammenfügen der Farbbilder, und ein Projektionslinsensystem (410) zum Projizieren der zusammengesetzten Bilder auf einen Schirm,

dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Eigenschaft jedes Flüssigkristallichtventils, das ein Farbbild erzeugt, welches über eine gerade Anzahl von Reflexionen zu dem Projektionslinsensystem (410) geführt wird, und die entsprechende optische Eigenschaft jedes Flüssigkristalllichtventils zur Ausbildung eines Farbbilds, das über eine ungerade Anzahl von Reflexionen zu dem Projektionslinsensystem geführt wird, eine spiegelverkehrt-artige symmetrische Beziehung zueinander haben,

wobei die optische Eigenschaft die Anordnung von Schaltelementen (102) in dem Flüssigkristallichtventil zur Steuerung des photoelektrischen Effekts des Flüssigkristalls ist.

5. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, bei der weitere optische Eigenschaften jedes Flüssigkristallichtventils, das ein Farbbild erzeugt, welches über eine gerade Anzahl von Reflexionen zu den Projektionslinsensystemen (410) geführt wird, und die entsprechenden optischen Eigenschaften in jedem Flüssigkristallichtventil zur Ausbildung eines Farbbildes, das über eine ungerade Anzahl von Reflexionen zu dem Projektionslinsensystem geführt wird, eine spiegelverkehrt-artige symmetrische Beziehung zueinander aufweisen, wobei die weiteren optischen Eigenschaften die Form eines Einheitsmusters einer in dem Flüssigkristallichtventil ausgebildeten Lichtabschirmschicht und die Anordnung von in den Flüssigkristalllichtventilen ausgebildeten Schaltelementen zur Steuerung des photoelektrischen Effekts des Flüssigkristalls sind.

6. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, bei der eine weitere optische Eigenschaft jedes Flüssigkristallichtventils, das ein Farbbild erzeugt, welches über eine gerade Anzahl von Reflexionen zu den Projektionslinsensystemen (410) geführt wird, und die entsprechenden optischen Eigenschaften in jedem Flüssigkristallichtventil zur Ausbildung eines Farbbildes, das über eine ungerade Anzahl von Reflexionen zu dem Projektionslinsensystem geführt wird, eine spiegelverkehrtartige symmetrische Beziehung zueinander aufweisen, wobei die weitere optische Eigenschaft die Anordnung von in den Flüssigkristallichtventilen ausgebildeten Schaltelementen zur Steuerung des photoelektrischen Effekts des Flüssigkristalls ist.