[發明專利]高效率液晶顯示投射系統

無效

• 申請號: 200610167550.8
• 申請日: 2006-12-18
• 公開（公告）號: CN101206387A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 譚瑞敏;林俊全;韓偉國;胡紀平;邱鎮宏
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;G03B21/00;G02F1/13;H04N9/31;H04N5/74
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發明涉及一種投射式顯示技術，且特別是涉及一種高效率液晶顯示投射系統。

背景技術

投射式的液晶顯示技術已是普遍的技術。傳統的液晶顯示投射系統主要是利用反射式的單晶硅面板(Liquid?Crystal?On?Silicon，LCOS)，做為影像像素的彩色與灰度處理。所謂的反射式的單晶硅面板其主要特征之一在于將大部分的驅動元件形成于下基板上，而液晶層是在下基板與上基板之間。光源是從上基板進入到下基板，由下基板的反射層將光反射。如此，反射光不會被驅動元件等擋住，光的使用率可以提升。

圖1繪示傳統的液晶顯示投射系統示意圖。參閱圖1，光源100產生白光束102。白光束102經過分色鏡(Dichroic?Mirror)104，例如分成藍光束108與紅綠混光束106。紅綠混光束106又入射到另一分色鏡114，被分成紅光束116與綠光束118。先描述藍光束108的路徑與機制。沒有被偏振化的藍光束108包含有P偏振態與S偏振態成分。藍光束108進入到偏振分光(Polarized?Beam?Splicer，PBS)元件110a。偏振分光元件的作用例如會將S偏振態的光反射，而允許P偏振態穿過。因此，偏振分光元件110a將藍光束108中的S偏振態的部分光反射，進入到反射式單晶硅面板112a。單晶硅面板112a上有一像素陣列。通過控制對應像素的液晶分子的旋轉，原本為S偏振態的藍光會偏轉，因此得到新的偏振態，包括一部份S偏振態以及一部份P偏振態。P偏振態的量會對應所要的灰度而有不同，其會配合偏振分光元件110a而產生色的灰度。

被單晶硅面板112a反射回到偏振分光元件110a的藍光，依圖像像素的需求會有P偏振態的成分。此P偏振態成分的藍光可以通過偏振分光元件110a，而入射一合光鏡120。P偏振態成分是依影像所需要的藍光灰度來決定。如果不需要藍光的話，則例如P偏振態成分為零，則沒有藍光會穿過偏振分光元件110a。藍光灰度愈高，則P偏振態成分就愈大。

依相同的機制，紅光束116經過反射鏡進入偏振分光元件110b，再由單晶硅面板112b反射回到偏振分光元件110b，其中P偏振態成分的紅光會進入合光鏡120。

依相同的機制，綠光束118經過反射鏡進入偏振分光元件110c，再由單晶硅面板112c反射回到偏振分光元件110c，其中P偏振態成分的紅光會進入合光鏡120。

合光鏡120接收三個顏色的影像光而組成影像122。此影像122可以被投射到熒屏。此種液晶顯示投射系統，需要紅綠藍分別處理，因此體積較大，成本高，且光的使用效率較差。

圖2繪示傳統兩片式的液晶顯示投射系統示意圖。參閱圖2，當紅綠藍的三種光源200，依照時序分別進入偏振分光元件202。由于人的眼睛有視覺暫留的現象，因此如果紅綠藍的三種光源200在視覺暫留范圍內進入人眼，也可以產生紅綠藍光的重迭，因此產生顏色的效果。

因此，圖2的投射系統只需要一個偏振分光元件202，但是有兩個單晶硅面板204a、204b。當紅綠藍的光源200，例如光進入偏振分光元件202后，其P偏振態的紅光206穿過偏振分光元件202后，在單晶硅面板204b被反射且偏振態會隨灰度的需求被轉換成S偏振態，接著被反射出偏振分光元件202成為紅光的光束210。其他對于綠光與藍光的產生機制于前述相同，不再描述。另外，被偏振分光元件202反射的S偏振態的紅光208，也進入另一單晶硅面板204a，而被轉換成有P偏振態的紅光220。此P偏振態的紅光220與S偏振態的紅光210組合成紅光影像。由于有二片單晶硅面板204，因此光的使用率較大。另外由于三種光源是一時序被發出，因此僅需要偏振分光元件202。

另外，傳統所使用的光源，其發光面的亮度較不均勻。光源也會影響到顯示的效果。

雖然液晶顯示投射系統在傳統技術中已有不同的設計，但是液晶顯示投射系統仍需要繼續研發。

發明內容

本發明提供一種液晶顯示投射系統，可以有較均勻的平面光源。

本發明提供一種液晶顯示投射系統，是利用透射的單晶硅面板，而適合于直接利用三原色的濾色片，或是以時序的方式產生三原色光。