相位差补偿元件、液晶显示装置及投射型图像显示装置制造方法及图纸

【课题】提供边抑制高成本化、准备时间的长期化边具有耐久性，并且能够改善液晶显示装置的对比度的相位差补偿元件。【解决方案】设为这样的相位差补偿元件，即在基板上形成光学各向异性层时，使光学各向异性层包含多个双折射膜，且关于各个双折射膜，由将成膜方向投影于透明基板的表面的线段的朝向和厚度决定向量时，合成双折射膜的各个向量后的合成向量的朝向与将构成液晶盒的液晶分子投影于透明基板的表面的线段的朝向大致相同。

Phase Difference Compensation Element, LCD Device and Projective Image Display Device

【技术实现步骤摘要】
相位差补偿元件、液晶显示装置及投射型图像显示装置
本专利技术涉及相位差补偿元件、液晶显示装置及投射型图像显示装置。
技术介绍
近年来，液晶显示装置中，为了改善对比度特性、视角特性，利用采用了相位差补偿元件的光学补偿技术。作为这样的相位差补偿元件，提出了例如层叠负的C－板（C-plate）和由至少二层结构的斜角蒸镀膜形成的O板的相位差补偿元件，其中，该负的C－板通过电介质材料的蒸镀，交替层叠高折射率和低折射率的薄膜而形成（参照专利文献1）。在专利文献1中记载的相位差补偿元件，通过具有高折射率和低折射率层的交替层叠带来的形状双折射的负的C－板，修正对光调制元件的斜入射光的偏振光的错乱。另外，通过由至少二层结构的斜角蒸镀膜形成的O－板，修正因液晶的预倾角而产生的偏振光的错乱。然而，在专利文献1中记载的负的C－板，规定折射率不同的2种蒸镀膜的光学膜厚之比，并基于此交替层叠所规定的同一膜厚的高折射率层和同一膜厚的低折射率层，其结果，通过所产生的形状双折射体现出相位差。因此，不仅需要总共80层以上的层叠数，而且还另行需要防反射膜，因此担心高成本化、准备时间的长期化。另外，作为其他的相位差补偿技术，提出了采用由斜角蒸镀膜形成的2块相位差板进行光学补偿的方法（参照专利文献2）。在专利文献2记载的光学补偿方法中，使2块相位差板在面内方向旋转，使相关角度调整到最佳位置而提高对比度。然而，在专利文献2记载的光学补偿方法中，会需要2块相位差板和使该2块相位差板旋转的旋转机构，因此担心高成本化、搭载空间增加。另外，提出了采用相位差补偿板的液晶显示装置，该相位差补偿板具有至少两个补偿层，且以使它们的相位差的值、或面内的光学轴方向互相不同的方式配置并粘合（参照专利文献3）。然而，在专利文献3记载的液晶显示装置中所采用的相位差补偿板，因为通过粘合两个补偿层而形成，所以需要粘接剂，在耐久性上存在课题。另外，需要2块基板，因此还要担心高成本化。【先前技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2006－171327号公报；【专利文献2】日本特开2009－145863号公报；【专利文献3】国际公开第2008/08l919号。
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】本专利技术鉴于上述
技术介绍
而构思，其目的在于提供边抑制高成本化、准备时间的长期化边具有耐久性，并且能够改善液晶显示装置的对比度的相位差补偿元件。【用于解决课题的方案】本专利技术人发现了在基板上形成光学各向异性层时，使光学各向异性层包含多个双折射膜，且关于各个双折射膜，由将成膜方向投影于透明基板的表面的线段的朝向、和厚度决定向量时，如果使双折射膜的各个向量合成后的合成向量的朝向、与将构成液晶盒（cell）的液晶分子投影于透明基板的表面的线段的朝向大致相同，则能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。即本专利技术为补偿因液晶盒产生的光的相位差的相位差补偿元件，包括：透明基板；以及包含沉积无机材料的多个双折射膜的光学各向异性层，所述多个双折射膜的各个双折射膜中，所述无机材料的成膜方向与所述透明基板的表面所成的角的角度不是90度，在由将所述双折射膜的成膜方向投影于所述透明基板的表面的线段的朝向和所述双折射膜的厚度决定双折射膜的向量时，将所述多个双折射膜的各个向量合成后的合成向量的朝向，与将构成所述液晶盒的液晶分子投影于透明基板的表面的线段的朝向大致相同。所述多个双折射膜也可为斜角蒸镀膜。所述无机材料也可为含有选自由Si、Nb、Zr、Ti、La、Ta、Al、Hf、及Ce组成的群的至少1种的氧化物。进而也可以具备赋予相位差防反射层，所述赋予相位差防反射层为由折射率不同的2种以上的电介质构成的电介质膜的层叠体，具有防反射的作用和补偿从斜方向入射到所述液晶盒的光的相位差的作用。所述电介质膜也可为选自由TiO2、SiO2、Ta2O5、Al2O3、CeO2、ZrO2、ZrO、Nb2O5、及HfO2组成的群的至少1种。在所述透明基板与所述光学各向异性层之间，也可以还具备匹配层。进而也可以具备保护层。另外，另一本专利技术为具备液晶盒和上述相位差补偿元件的液晶显示装置。另外，另一本专利技术为投射型图像显示装置，具有：出射光的光源；投射调制后的光的投射光学系统；以及配置在所述光源与所述投射光学系统之间的光路的上述液晶显示装置。【专利技术效果】依据本专利技术，能够提供边解决高成本化、准备时间的长期化、搭载空间的增加及耐热性的课题，边能够改善液晶显示装置的对比度的相位差补偿元件。附图说明【图1】是本专利技术的一实施方式所涉及的相位差补偿元件的截面示意图。【图2】是本专利技术的双折射膜的斜视示意图。【图3】是示出将液晶分子投影于透明基板的表面的线段的朝向的图。【图4】是示出将双折射膜的成膜方向投影于透明基板的表面的线段的朝向的图。【图5】是本专利技术的一实施方式所涉及的赋予相位差防反射层的截面示意图。【图6】是示出实施例1的双折射膜的向量的图。【图7】是示出实施例1的各双折射膜的向量的朝向与对比度的关系的图。【图8】是示出实施例1的各双折射膜的厚度与对比度的关系的图。【图9】是示出实施例2的双折射膜的向量的图。【图10】是示出实施例2的各双折射膜的向量的朝向与对比度的关系的图。【图11】是示出实施例1的各双折射膜的厚度与对比度的关系的图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。[相位差补偿元件]本专利技术的相位差补偿元件是补偿由液晶盒产生的光的相位差的相位差补偿元件，包括：透明基板；以及包含由无机材料构成的多个双折射膜的光学各向异性层。其特征在于：多个双折射膜的各个双折射膜中，无机材料的成膜方向与透明基板的表面所成的角的角度不是90度，而在由将双折射膜的成膜方向投影于透明基板的表面的线段的朝向和所述双折射膜的厚度决定双折射膜的向量时，将多个双折射膜的各个向量合成后的合成向量的朝向，与将液晶分子投影于透明基板的表面的线段的朝向大致相同。图1是本专利技术的一实施方式所涉及的相位差补偿元件10的截面示意图。如图1所示，本实施方式所涉及的相位差补偿元件10具备透明基板11、赋予相位差防反射层12、光学各向异性层13、保护层14、匹配层15、和防反射层16。此外，本专利技术只要至少具备透明基板和包含由无机材料构成的多个双折射膜的光学各向异性层即可。[透明基板]透明基板只要对期望的使用波段的光具有透光性，就无特别限定。作为透明基板的材料，能举出例如玻璃、石英、水晶、蓝宝石等。作为透明基板的形状，一般为四方形，但是也可以适当选择与目的相应的形状。另外，透明基板的厚度优选设为例如0.1～3.0mm的范围。在图1所示的相位差补偿元件10中，透明基板11配置在赋予相位差防反射层12与匹配层15之间。[光学各向异性层]本专利技术的相位差补偿元件中的光学各向异性层，包含沉积了无机材料的多个双折射膜。光学各向异性层在本专利技术的相位差补偿元件中具有补偿相位差的功能，是有助于改善对比度的层。在图1所示的相位差补偿元件10中，光学各向异性层13配置在匹配层15与保护层14之间。光学各向异性层13成为包含多个双折射膜的层。图2是示出构成光学各向异性层的双折射膜的一实施方式的斜视示意图。如图2所示，构成光学各向异性层13的双折射膜131，由对于与透明基板1的表面正交的方向（以下，称为基板法线方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种相位差补偿元件，补偿因液晶盒产生的光的相位差，其中，包括：透明基板；以及包含沉积无机材料的多个双折射膜的光学各向异性层，所述多个双折射膜的各个双折射膜中，所述无机材料的成膜方向与所述透明基板的表面所成的角的角度不是90度，在由将所述双折射膜的成膜方向投影于所述透明基板的表面的线段的朝向和所述双折射膜的厚度决定双折射膜的向量时，将所述多个双折射膜的各个向量合成后的合成向量的朝向，与将构成所述液晶盒的液晶分子投影于透明基板的表面的线段的朝向大致相同。

【技术特征摘要】
2018.01.31 JP 2018-0158221.一种相位差补偿元件，补偿因液晶盒产生的光的相位差，其中，包括：透明基板；以及包含沉积无机材料的多个双折射膜的光学各向异性层，所述多个双折射膜的各个双折射膜中，所述无机材料的成膜方向与所述透明基板的表面所成的角的角度不是90度，在由将所述双折射膜的成膜方向投影于所述透明基板的表面的线段的朝向和所述双折射膜的厚度决定双折射膜的向量时，将所述多个双折射膜的各个向量合成后的合成向量的朝向，与将构成所述液晶盒的液晶分子投影于透明基板的表面的线段的朝向大致相同。2.如权利要求1所述的相位差补偿元件，其中，所述多个双折射膜为斜角蒸镀膜。3.如权利要求1或2所述的相位差补偿元件，其中，所述无机材料为含有选自由Si、Nb、Zr、Ti、La、Ta、Al、Hf、及Ce组成的群的至少1种的氧化物。4.如权利要求1至3的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅原淳一，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP