CN101416085A - 光学补偿板、液晶显示装置和投影型液晶显示装置及显示装置的制造方法和调节方法 - Google Patents

光学补偿板、液晶显示装置和投影型液晶显示装置及显示装置的制造方法和调节方法 Download PDF

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Abstract

可以提供一种光学补偿板，能够处理高的亮度、获得高的对比率，同时抑制对比率的不规则、改善精确度、并增加服务寿命；可以提供一种使用该光学补偿板的液晶显示装置和投影型液晶显示装置，及一种显示装置的制造方法和调节方法。该液晶显示装置包括：液晶装置，垂直取向具有负介电各向异性的液晶分子，并通过在垂直于基板的主表面的方向具有预倾斜的液晶层光学调制施加的光通量；第一偏振板，布置在液晶装置的入射侧；第二偏振板，布置在液晶装置的出射侧；和光学补偿板，布置在第一偏振板的光出射侧和第二偏振板的入射侧之间的光路中。该光学补偿板具有至少两层补偿层，该两层补偿层以它们具有不同的相位差的值和不同的面内光轴方向的方式彼此结合。

Description

光学补偿板、液晶显示装置和投影型液晶显示装置及显示装置的制造方法和调节方法
技术领域
本发明涉及一种应用于液晶显示系统或者其它显示系统的光学补偿器，一种应用该光学补偿器的显示系统和投影型液晶显示系统，及这些显示系统的制造方法和调节方法。
背景技术
举例来说，在透射型液晶投影机系统(transmission type liquid crystalprojector system)中，从光源发射的光分成红色、绿色和蓝色光束，不同颜色的光束通过由液晶显示装置(后面称作“LCD装置”)构造的三个光阀(light valve)根据图像信息或图像信号被调制，调制的颜色光束被合并且以放大的图像投影至投影表面。
作为安装在液晶投影机(projector)等中的光阀，通常地，使用由薄膜晶体管(后面称作TFT)驱动的有源矩阵驱动型LCD装置。
作为有源矩阵驱动系统的LCD装置，下面将描述具有90度扭曲的分子配向(alignment)的扭曲向列(TN型)LCD装置。在该TN型LCD装置中，作为光调制元件，使用TN型液晶光阀。通过使用入射侧偏振器和发射侧偏振器以将光阀夹在中间，使光学调制变得可能。
入射侧偏振器和发射侧偏振器控制入射至液晶光阀的光的偏振方向，并且同时，这些偏振器控制从液晶光阀发射的光的偏振方向。
上面解释的透射型液晶投影机系统使用扭曲向列(TN)模式作为液晶装置的液晶模式。具体地，近年来，为了获得更高的亮度、更高的对比度、更高的清晰度和更长的使用寿命，已经开始研究使用以垂直配向(VA)模式运行的液晶装置(比如，见专利文件1和2)。
专利文件1：日本专利公开(A)第2006-11298号
专利文件2：日本专利公开(A)第2006-08669号
发明内容
本发明要解决的问题
在上面解释的采用VA模式的透射型液晶投影系统中，为了从电压施加时间(导通时间，ON Time)切换到电压未施加时间(截止时间，OFF Time)时控制液晶的取向，通过液晶配向膜，沿平面内均一方向给予垂直配向型液晶分子预倾斜角(pretilt angle)。
然而，在该液晶投影机系统中，由于液晶具有预倾斜，所以对比度降低。由于这个原因，专利文件1中公开的技术提出通过倾斜单轴相位膜(monoaxial phase film)来进行光学补偿而实现高的对比度，该单轴相位膜具有负光学各向异性和在与基板表面垂直的方向的光轴。
然而，在专利文件1公开的技术中，在投影机系统中为了倾斜单轴相位膜就需要大的空间。为了在具有大的空间的光学系统中形成图像，就需要使得光学系统本身够大。因此，就会有液晶投影机系统成本增加的缺点。
因此，专利文件2提出一种不倾斜光学补偿器的方法，而使用具有折射率的负各向异性的一个光学补偿器或者两个光学补偿器。
在这点上，作为上面描述的具有折射率的负各向异性的补偿器，专利文件2描述了使用碟型液晶(discotic liquid crystal)的“WV膜(由FUJIFILM制造)”。然而，该膜具有耐光性(light tolerance)弱的缺点。此外，在单独地放置两个光学补偿器的情形下，在两个光学补偿器之间必须保留空间，因此，由于光学系统扩大，发生了液晶投影机系统的成本增加。因此，难以获得耐光性优良且实现空间减少的光学补偿器。
在液晶投影机中，目前为止的主流是使用常白模式(normally whitemode)TN液晶装置。然而，正像前面解释的，为了获得更高的对比度和更长的使用寿命，这种装置被使用无机材料制成的配向膜的常黑模式垂直配向(VA)液晶取代。使用常黑模式VA液晶使得能够实现更高的对比度。然而，为了稳定地获得更高的对比度，发现遇到了新的麻烦：黑电平(black level)变化的影响以及对比度的大的变动的现象显著。
因此，需要提供处理更高的亮度并能获得更长的服务寿命的光学补偿器，同时，抑制对比率(contrast ratio)的变化，实现更高具有对比度的显示器，并能稳定地获得高水平的图象质量。
此外，需要提供使用这样的光学补偿器的液晶显示系统和投影型液晶显示系统。
此外，需要提供这样的显示系统的生产方法和调节方法。
解决问题的方法
根据本发明，提供了一种光学补偿器，该光学补偿器与垂直配向液晶层一起布置在第一偏振器和第二偏振器之间，并补偿从第一偏振器入射并从第二偏振器出射的光的相位，该光学补偿器具有布置为层表面彼此面对的至少两层补偿层，放置该至少两层补偿层使得补偿的相位差的值和光轴的该层表面的平面内的方向彼此不同，该光轴方向对应于形成补偿层的材料的慢轴(slow axes)或快轴(fast axes)。
优选至少两层补偿层的每层都由O板(O-plate)形成，O板由液晶聚合物的混合配向(hybrid alignment)形成，且O板中的光轴在相对于层表面的倾斜方向。
更优选至少两层补偿层的每层都由O板形成，O板由倾斜气相沉积(oblique vapor deposition)形成，O板中的光轴处在相对于层表面的倾斜方向。
更优选，光学补偿器包括与该层表面的折射率相比在厚度方向具有更低的折射率的C板。
更优选，光学补偿器包括与该层表面的折射率相比在厚度方向具有更低的折射率的C板。
更优选，至少两层补偿层具有不同的膜厚。
本申请的发明人研究了黑电平变化的原因，就是，对比度的变动，并因此发现用作偏振器和预偏振器(pre-polarizer)的保护膜等的TAC(三乙酰纤维素，triacetyl cellulose)膜的面内相位差的非常小的偏离(deviation)会导致对比度很大的变动。由于这个原因，需要纠正这些偏振器和预偏振器的TAC的面内相位差以与液晶装置的相位差匹配。
根据本发明的光学补偿器，通过放置作为补偿层的，比如，相位差的值变化的两个或多个O板(比如通过将它们彼此结合)，整体地考虑光学补偿器，就产生了预定的面内相位差。此外，面内相位差可用来补偿比如液晶显示系统中的偏振器的TAC膜的相位差。
此外，通过旋转光学偏振器，改变相位差的值变得可能。比如，通过设定抵消TAC膜相位差的角度，可以纠正TAC膜的光轴偏离。此外，同时，通过旋转该光学补偿器，可以纠正与液晶面板和光学补偿器的设计值的偏离。
此外，根据本发明，能够提供一种使用上述光学补偿器的液晶显示系统。即，根据本发明，提供这样的液晶显示系统，该液晶显示系统具有：液晶装置，光学地调制从垂直地配向液晶分子的液晶层出射的光束，该液晶分子具有负介电常数各向异性并相对于基板主平面的垂直方向具有预倾斜；第一偏振器，布置在液晶装置的入射侧；第二偏振器，布置在液晶装置的出射侧；和光学补偿器，布置在第一偏振器的出射侧和第二偏振器的入射侧之间的光路中，该光学补偿器具有布置为层表面彼此面对的至少两层补偿层，放置该至少两层补偿层使得补偿层的相位差的值和光轴的该层表面的平面内的方向彼此不同，光轴方向对应于形成补偿层的材料的慢轴或快轴。
优选至少两个光学补偿器布置在第一偏振器的出射侧和液晶装置的入射侧之间的光路中。
优选液晶显示装置包括能够在光学补偿器的平面内旋转光学补偿器的旋转部分。
优选第三偏振器布置在液晶装置的出射侧和第二偏振器的入射侧之间。
此外，根据本发明，提供了一种使用上述光学补偿器的投影型液晶系统。即，根据本发明，提供这样的投影型液晶显示系统，该投影型液晶显示系统具有：光源；照明光学系统，使得从光源出射的光会聚于需要的光路；液晶装置，通过垂直配向液晶分子的液晶层光学地调制来自照明光学系统的光束，该液晶分子具有负介电常数各向异性并在垂直于基板的主表面的方向具有预倾斜；投影光学系统，投影放大的由液晶装置光学调制的光束；第一偏振器，布置在液晶装置的入射侧；第二偏振器，布置在液晶装置的出射侧；和光学补偿器，布置在第一偏振器的出射侧和第二偏振器的入射侧之间，该光学补偿器具有布置为层表面彼此面对的至少两层补偿层，放置该至少两层补偿层使得补偿层的相位差的值和光轴的该层表面的平面内的方向彼此不同，光轴方向对应于形成补偿层的材料的慢轴或快轴。
优选以与第二偏振器基板相同的偏振方向透射光的第三偏振器布置在液晶装置和第二偏振器之间。
更优选补偿器补偿形成从第一偏振器入射并通过液晶装置从第二偏振器出射的光束的光的相位。
更优选第一偏振器或第二偏振器包括膜状构件，该膜状构件在光通过的平面内具有相位差。
更优选膜状构件由三乙酰纤维素(TAC)形成。
更优选投影型液晶显示系统包括能够关于光轴旋转光学补偿器的旋转部分。
此外，根据本发明，提供了一种显示系统的制造方法，该显示系统具有：液晶装置，通过垂直配向液晶分子的液晶层光学调制出射光束，该液晶分子具有负介电常数各向异性并在垂直于基板主表面的方向具有预倾斜；第一偏振器，布置在液晶装置的入射侧；第二偏振器，布置在液晶装置的出射侧；和光学补偿器，包括布置为层表面彼此面对的至少两层补偿层，该显示系统的制造方法包括：形成光学补偿器的步骤，放置至少两层补偿层使得相位差值和光轴的该层表面的平面内的方向彼此不同，该方向对应于形成补偿层的材料的快轴或慢轴；在第一偏振器的出射侧和第二偏振器的入射侧之间的光路中布置光学补偿器的步骤；和通过关于光轴旋转光学补偿器而调节相位差值的步骤。
此外，根据本发明，提供了一种显示装置的调节方法，该显示装置具有：液晶装置，通过垂直配向具有负介电常数各向异性的液晶分子的液晶层光学调制出射光束；第一偏振器，布置在液晶装置的入射侧；第二偏振器，布置在液晶装置的出射侧；和光学补偿器，包括布置为层表面彼此面对的至少两层补偿层，该显示装置的调节方法包括：形成光学补偿器的步骤，放置至少两层补偿层使得相位差的值和光轴的该层表面的平面内的方向彼此不同，该方向对应于形成补偿层的材料的快轴或慢轴；在第一偏振器的出射侧和第二偏振器的入射侧之间的光路中布置光学补偿器的步骤；和通过关于光轴旋转光学补偿器而调节相位差值的步骤。
本发明的光学补偿器可具有面内相位差。此外，当本发明的光学补偿器关于光轴旋转时，面内相位差改变。
构成本发明光学补偿器的至少两个光学补偿器薄，并且布置为紧密接触或接近的状态中，比如，彼此结合在一起，从而光轴方向的尺寸不会显著地增加。
在使用本发明光学补偿器的显示系统中，比如液晶显示系统或投影型液晶系统中，通过使用光学补偿器，可以精确地纠正偏振器和预偏振器等中光轴的偏离。因此，能处理更高的亮度，能实现更高的对比度，同时，抑制对比率的变化，并提供高分辨率和高质量的图像。此外，在本发明的液晶显示系统和投影型液晶显示系统中，能防止由热导致的服务寿命的缩短。
使用本发明光学补偿器的如液晶显示系统或投影型液晶显示系统的显示系统的制造方法简单。
此外，当使用本发明的光学补偿器时，比如，仅仅是旋转光学补偿器，因此容易调节显示系统的相位差值。
附图说明
图1是解释根据本发明实施例的O板的结构实例的示意图。
图2是示出根据本发明实施例的液晶显示系统的结构实例的示意图。
图3是根据本实施例及对比实例的光学补偿器的旋转的概念图。
图4是示意性示出根据本实施例的有源矩阵型液晶装置的结构的截面图。
图5是示出根据本实施例的有源矩阵型液晶装置的阵列基板(液晶面板部分)中的布置实例的示意图。
图6是示出根据本实施例的有源矩阵型液晶装置的TFT阵列基板侧的具体结构实例的截面图。
图7是示意性地示出“左/右比”的测试的示意图。
图8是示出预偏振器的左/右比测试结果的示意图。
图9是解释根据本实施例的旋转机构的结构实例的示意图。
图10是第一光学补偿器的制作流程图。
图11是示出液晶倾斜方向和光学补偿器的摩擦方向(rubbing direction)之间的关系的示意图。
图12是示出当旋转第一光学补偿器时旋转角度和黑亮度(blackluminance)之间的关系的示意图。
图13是第二光学补偿器的制作流程图。
图14是示出第二光学补偿器的结构及液晶倾斜方向和光学补偿器的摩擦方向之间的关系的示意图。
图15是示出当旋转第二光学补偿器时旋转角度和黑亮度之间的关系的示意图。
图16是示出负C板(negative C-plate)的折射率椭圆的示意图。
图17是示出当旋转第三光学补偿器时旋转角度和黑亮度之间的关系的示意图。
图18是示出第四光学补偿器的结构及气相沉积方向的示意图。
图19是示出当旋转第四光学补偿器时旋转角度和黑亮度之间的关系的示意图。
图20是示意性地示出根据本实施例的投影型液晶显示装置的结构实例的示意图。
图21是示出根据本实施例的三板型投影型液晶显示系统的结构更具体的实例的示意图。
具体实施方式
下面，将参考附图解释本发明的实施例。
作为本发明的实施例，将解释具有正折射率各向异性的两个O板(O-plate)和这两个O板在液晶投影机系统中布置的情况。
O板是指其中光轴位于相对于光透射表面的倾斜方向的板，该光轴对应于形成补偿层的材料的快轴或慢轴并定义不引起双折射的方向。作为O板的实例，比如，如图1(A)所示，使用了由混合配向液晶聚合物1形成的板。或者，如图1(B)所示，可通过倾斜气相沉积形成比如SiO2或TiO2的无机材料的膜来制作O板。这里，在图1(A)所示的液晶聚合物1为混合配向的情况下，对于在液晶层中沿不同方向配向的全部的多个液晶分子不引起双折射的方向被定义为对应于快轴或慢轴的光轴。
在单独地布置两个光学补偿器的情况下，用于补偿器的空间变得必要，所以由于光学系统尺寸扩大而产生液晶投影机系统的成本增加。当在狭窄的空间标准两个光学补偿器同时将光学系统的现有尺寸维持为原样时，偏振器和预偏振器的散热性能就会变差，并且偏振器和预偏振器的服务寿命会降低。因此，液晶投影机系统的服务寿命变得更短。
在布置两个光学补偿器同时将现有空间维持原样的情况下，可考虑将两个光学补偿器与液晶面板、预偏振器及偏振器结合(combine)。
然而，光学补偿器的可运行寿命变得更短。原因是液晶面板、预偏振器及偏振器吸热，因此它们的温度升高，但是光学补偿器不吸热，所以温度的升高小。然而，当液晶面板、预偏振器及偏振器的温度升高且结合光学补偿器的时候，光学补偿器的温度就会升高。因此，光学补偿器的可运行寿命变得更短。
图2是示出根据本发明实施例的液晶显示装置的结构实例的示意图。
根据本实施例的液晶显示系统10具有：液晶装置(液晶面板)11，光学调制在垂直地配向具有负介电常数各向异性的液晶分子的液晶层出射的光束；第一偏振器12，布置在液晶装置11的入射侧；第二偏振器13，布置在液晶装置11的出射侧；光学补偿器14，布置在液晶装置11的入射侧和第一偏振器12的出射侧之间；预偏振器(第三偏振器)15，布置在液晶装置11的出射侧和第二偏振器13的入射侧之间；和旋转机构16，可关于光轴旋转光学补偿器14。
更具体地，通过结合形成在第一基板141上的第一补偿层142和形成在第二基板143上并与第一补偿层142具有预定的相位差的第二补偿层144，而形成根据本实施例的光学补偿器14。
更具体地，通过结合比如由混合配向液晶聚合物形成的两个或多个O板使得相位差值和光轴在平面内的方向彼此不同，而形成光学补偿器14。
或者，通过彼此结合由倾斜气相沉积形成的两个或多个O板使得相位差值和光轴在平面内的方向彼此不同，而形成根据本实施例的光学补偿器14。
液晶装置(面板)11的液晶层设置有C板，C板在垂直于基板(例如，图4的基板111)主表面的方向具有预倾斜角并具有负折射率各向异性。
注意，使用TAC(三乙酰纤维素)膜作为偏振器12和13及预偏振器15的保护膜。
具有这样的结构的液晶显示系统10使用这样的光学补偿器并进一步设置面内旋转机构16，该光学补偿器具有VA模式并组合(优选结合)具有不同前表面延迟值(retardation value)的两个O板，从而能够旋转并抑制黑不匀性(black uneveness)和对比度的变化而不会增加显示系统的成本。
在液晶显示系统10中，由于上述特性特征，实现了可运行寿命的延长而不增加部件的数目，并且可以纠正偏振器和预偏振器的TAC膜的面内相位差。此外，当将两个光学补偿器彼此结合时，可以布置两个光学补偿器同时将现有空间关系维持原样。
通过改变彼此接近放置优选彼此结合的两个或多个O板的相位差值，当整体考虑光学补偿器时会引起面内相位差。通过旋转光学补偿器14，可以改变相位差值。通过设定抵消偏振器12和13及预偏振器15的TAC膜的相位差的角度，可以纠正TAC膜的面内相位差的光轴偏离。此外，通过旋转光学补偿器，可以纠正从液晶面板和光学补偿器的设计值的偏离。
纠正TAC膜的面内相位差的光轴偏离的原理图像示于图3。
图3(A)是根据本实施例的光学补偿器当从光的行进(向前)方向(极角(polar angle)为0度的方向)看时的旋转的图像，该光学补偿器的两个补偿层的延迟值(retardation value)不同；图3(B)是示出作为对比实例的当两个补偿层的延迟值相同时的旋转的图像。
在图3中，符号21表示TAC膜的折射率椭圆，符号22表示入射侧补偿层142的折射率椭圆，符号23表示出射侧补偿层144的折射率椭圆，及符号24表示由入射侧补偿层142和出射侧补偿层144构成的总光学补偿器的折射率椭圆。
当通过使用旋转机构16关于光轴向右或向左旋转根据本实施例的光学补偿器14时，折射率椭圆24在出射侧的变化大。因此，可以纠正TAC膜的折射率椭圆的轴偏离。比如，在图3(A)中，通过旋转图3(A)中(d)所示的光学补偿器，能够纠正TAC膜的折射率椭圆的轴偏离。
与此相反，在图3(B)的对比实例中，即使当光学补偿器关于光轴向右或向左旋转时，折射率椭圆24的变化小。因此，难于纠正TAC轴的偏离。
注意，将在后面解释旋转机构16。
图4是示意性地示出根据本实施例的用作液晶装置11的有源矩阵型液晶装置的结构的截面图。
如图4所示，根据本实施例的液晶装置11设置有：液晶层116，像素电极113，液晶补偿层114，TFT阵列基板111，和面对TFT阵列基板111布置的透明对向基板(counter substrate)112。
在透射型的情况下，TFT阵列基板111由比如石英(石英玻璃或二氧化硅基玻璃)基板形成，在反射型的情况下，由比如硅材料制成的基板形成。对向基板112由比如玻璃或石英基板形成。在透射型的情况下，TFT阵列基板111设置有像素电极113。
像素电极113由比如ITO膜(铟锡氧化物膜)或其它透明导电薄膜形成。在反射型的情况下，作为像素电极113，举例来说，使用比如金属材料制成的反射电极。作为金属材料，通常使用铝，由于它在可见光区域具有高的反射系数。更具体地，通常使用通过添加几个wt％的铜或硅而获得的铝金属膜。除此之外，也可以使用比如铂、银、金、钨或钛。在对向基板112上设置有ITO膜114。
在TFT阵列基板111和对向基板112上，形成有未示出的配向膜以在预定方向配向液晶。垂直配向液晶层116夹在(密封在)成对的基板111和112之间，成对的基板111和112通过密封材料彼此结合以使得它们的配向膜跨过预定的间隙(clearance)而彼此面对。
图5是示出在根据本实施例的有源矩阵型液晶装置的阵列基板(液晶面板部分)中的布置实例。
如图5所示，液晶装置11包括：像素显示区121，具有布置成阵列的像素；水平转移电路(horizontal transfer circuit)122；垂直转移电路123-1和123-2；预充电(pre-charge)电路124；和电平转换电路(level conversion circuit)125。
在像素显示区121中，以网格状态布置多条数据线126和多条扫描线(栅极互连(gate interconnects))127。每条数据线126的第一端侧连接到水平转移电路122，另一个端侧连接到预充电电路124，并且每条扫描线127的端部连接至垂直转移电路123-1和123-2。
在构成液晶显示装置11的像素显示区121的形成为矩阵的多个像素PX的每个中，设置进行开关控制的晶体管128、液晶元件129和辅助电容器(存储电容器)130。
提供有数据信号的数据线126电连接至晶体管128的源极并提供用于写的像素信号。此外，制造结构使得扫描线127电连接至晶体管128的栅极并且扫描信号在预定的时间以脉冲的方式(pulse-wise)提供至扫描线127。
像素电极113电连接至晶体管128的漏极。通过以精确的恒定周期导通由晶体管128构造的开关元件的开关，从数据线126提供的像素信号在预定时间写入液晶元件129。
经由像素电极113提供至液晶元件129的预定水平的像素信号通过液晶电容器而被保持恒定的周期，该液晶电容器形成在对向基板112上形成的对向电极和像素电极113之间。根据施加电压的水平，液晶元件129通过分子组的配向或次序的变化来调制光并使得能够显示色彩层次(gradation)。
在常白显示的情况下，当入射光通过该液晶部分时，根据施加的电压控制被阻挡的光的量。总的来说，根据像素信号具有对比度的光从液晶装置11射出。
为了防止保持的像素信号在这里泄露，添加了与形成在像素电极113和对向电极112之间的液晶电容器并联的辅助电容器(储能电容器)130。由此，进一步提高保持特性(holding characteristic)，并且能够实现具有高对比率的液晶装置11。
为了形成辅助电容器(存储电容器)130，设置形成为电阻器的公共互连131。
本实施例的液晶装置11构造为比如有源矩阵型液晶显示装置，进行框架反转驱动(frame inversion drive)，对于每个框架以相同的极性反转施加至每个象素电极的电压。
图6是示出根据本实施例的有源矩阵型液晶装置的TFT阵列基板侧的结构的具体实例的截面图。
该液晶装置11具有：TFT阵列基板111；第一光阻挡膜132，形成在TFT阵列基板111上；第一层间膜133，形成在TFT阵列基板111和第一光阻挡膜132上；多晶硅膜(p-Si)134，形成在第一层间膜133上；栅极绝缘膜135，形成在多晶硅膜(p-Si)134上；栅极电极136，形成在栅极绝缘膜135上；第二层间膜137；栅极绝缘膜135和栅极电极136形成在第一层间膜133上；第一接触138，形成在第二层间膜137上；形成的第一互连膜139，包括第一接触138的内部；第三层间膜140，形成在第二层间膜137和第一互连膜139上；第二接触141，形成在第三层间膜140上；第二光阻挡膜142，形成在第三层间膜140上，包括第二接触141的内部并具有导电性；第四层间膜143，形成在第三层间膜140和第二光阻挡膜142上；第三接触144，形成在第四层间膜143中；透明电极145，选择性地形成在第四层间膜143上并且包括第三接触144的内部；和柱状间隔物146，形成在透明电极145和第四层间膜143上。
尽管未在图6中示出，如图4中解释的，在TFT阵列基板111和对向基板112上形成未示出的配向膜以在预定方向配向液晶。垂直配向液晶层116夹在(密封在)成对的基板111和112之间，成对的基板111和112通过密封材料115彼此结合以使得配向膜跨过预定的间隙而彼此面对。
下面，将解释具有上面结构的液晶显示系统的具体实施例。下面的解释包括在应用作为实施例的光学补偿器的情况下证实效果的过程以及测试的结果。在制造时，当光学补偿器应用于投影型显示系统时，就不需要在后面解释的未应用光学补偿器的情况下的对比率的测试及TAC膜的面内相位差的光轴偏离的定量测试。不言而喻，通过将调节的光学补偿器应用于单个的投影型显示系统，至少可获得预定水平的对比率。
<液晶面板的制作>
制作包含具有正折射率各向异性和负介电常数各向异性的垂直配向型液晶材料的液晶面板。同时，该面板具有预定的单元间隙(gap)d使得折射率Δn和单元间隙d变为Δn·d＝390(nm)。此外，比如，该面板具有由倾斜气相沉积工艺形成的配向膜。通过控制气相沉积的角度和气相沉积的取向，可沿预定的取向获得预定的倾斜角。
<预偏振器的左/右比的测试>
此外，作为用作预偏振器15保护膜的TAC膜的轴偏离的定量的方法，将定义术语“左/右比”。
图7是示意性地示出“左/右比”的测试的示意图。
在“左/右比”中，通过使用向右旋转45°方向和向左旋转45°方向的配向膜的气相沉积获得的两个液晶面板(后面依次地称作“右取向LCD”和“左取向LCD”)来测试黑亮度。从下面的公式获得“左/右比”：
“左/右比”＝(右取向LCD的黑亮度)/(左取向LCD的黑亮度)。
同时，具有不同偏振特性的多个预偏振器15被用来测量该“左/右比”。
图8是示出预偏振器的“左/右比”测试结果的示意图。
在预偏振器1、2、和3中，右取向LCD和左取向LCD的黑亮度的平均值大体相等，但是“左/右比”显著不同。这是由于预偏振器的TAC膜的面内相位差值的光轴偏离导致的。由于液晶装置的配向方向和预偏振器的TAC膜的相对面内光轴偏离方向，对比度会升高或下降。因此，当结合三个板时，出现黑色度显著变动的问题。
这三个预偏振器被用来测试对比度。
<用于对比度测试的投影系统>
接着，通过使用本实施例和对比实例的光学补偿器和具有不同“左/右比”的预偏振器测试对比度。
如图9所示，在投影系统200中，在光阀入射侧的偏振器a和液晶面板b之间设置放置支持光学补偿器14的支架(旋转机构)210，光阀设置有入射侧偏振器a、液晶面板b、出射侧预偏振器c和偏振器d。设置支架210旋转机构以能够评估旋转角和黑亮度之间的关系。投影系统200的结构将在后面解释。
支架210具有：主体部分211，支持补偿器14；和被引导部分213，形成在主体部分211的一个端部并被形成为弧形的引导部分212所引导。
通过使引导部分212引导被引导部分213，主体部分211旋转。与此同时，光学补偿器14也旋转。
通过具有这样的结构(图2中旋转机构16的一个实例)的旋转机构210，将光学补偿器精确地旋转合适的角度之后，补偿器被未示出的固定部分固定使得它的位置不会偏离。
<第一光学补偿器14-1>
接着，制作使用由混合配向的液晶聚合物形成的两个O板的第一光学补偿器14-1。
图10是第一光学补偿器141的制作流程图。此外，图11示出液晶倾斜方向和光学补偿器摩擦方向之间的关系。
配向膜(PI)涂布在一个玻璃基板上，被预烘烤(pre-baked)，并被主烘烤(main baked)(ST1)。此后，进行摩擦(ST2)。确定摩擦角使得面内光轴被设定在预定的方向。摩擦方向是相对于液晶装置预倾斜方向为45°的方向。构成光学补偿器的两个光学补偿层结合在一起时以彼此几乎垂直的方向进行摩擦。
这时，如图11(A)和11(B)所示，可考虑图案1和图案2两种可能性。图案1的补偿层1的光轴方向和图案2的补偿层2的光轴方向一致，同时，图案1的补偿层2的光轴方向和图案2的补偿层1的光轴方向一致。由于这个原因，当将这两个图案结合时光学补偿的效果基本相同。
摩擦之后，层被清洁(ST3)，通过旋涂法涂布液晶聚合物(ST4)，具有配向的液晶的层(补偿层)被预烘烤(ST5)，然后辐照UV以UV曝光并进行主烘烤以热处理引起硬化(ST6，ST7)。此时，液晶层被混合配向。此时，可改变旋涂的旋转速度以自由地改变膜厚，也就是，两个光学补偿层的相位差值。通过紧密地布置两个光学补偿层，优选将它们彼此结合，而完成光学补偿器14-1(ST8-ST10)。
制作两个补偿层的延迟值改变10nm的实施例和具有相同延迟值的对比实例。同时，使得两个补偿层的延迟值的平均值相同。
接着，通过使用本实施例和对比实例的光学补偿器和具有不同“左/右比”预偏振器测试对比度。
图12(A)和12(B)是示出当旋转该第一光学补偿器14-1时旋转角和黑亮度的关系的示意图，图12(A)示出本实施例的光学补偿器14-1的测试结果，并且图12(B)示出对比实例的测试结果。
从这些结果看，在对比实例的情况下，即使当光学补偿器旋转时，黑亮度也不会显著变动。黑亮度依赖于预偏振器的左/右比而显著地变化。
另一方面，在本实施例中，通过例如由旋转机构16关于光轴旋转第一光学补偿器14-1，黑亮度显著地变动。在所有的预偏振器的左/右比的条件下，黑亮度的最小值变为基本恒定的值。
此外，当不设置第一光学补偿器14-1时，右取向和左取向的黑亮度的平均值大约是7(1x)。然而，通过设置第一光学补偿器14-1，在所有的预偏振器条件下黑亮度的最小值大约是4(1x)。也表明光学补偿器是有效果的。通过使用本实施例的光学补偿器14-1的结果看出，液晶装置的预倾斜成分(component)被光学补偿，偏振器和预偏振器的TAC膜的轴偏离被纠正。
<第二光学补偿器14-2>
接着，制作使用由混合配向的液晶聚合物形成的三个O板的第二光学补偿器14-2。
图13示出该第二光学补偿器的制作流程图，同时图14示出第二光学补偿器14-2的结构及液晶倾斜方向和光学补偿器摩擦方向之间的关系。
配向膜(PI)涂布在一个玻璃基板上，被预烘烤，并被主烘烤(ST11)。此后，进行摩擦(ST12)。确定摩擦角使得面内光轴被设定在预定的方向。摩擦方向是相对于液晶装置的预倾斜方向为45°的方向。构成光学补偿器的三个光学补偿层在靠近放置更优选地结合在一起时以彼此几乎垂直或几乎平行的方向进行摩擦。
摩擦之后，层被清洁(ST13)，通过旋涂法涂布液晶聚合物(ST14)，具有配向的液晶的层(补偿层)被预烘烤(ST15)，然后辐照UV来UV曝光并进行主烘烤以热处理引起硬化(ST16，ST17)。此时，液晶层被混合配向。此时，可改变旋涂的旋转速度以自由地改变膜厚，也就是，三个光学补偿层的相位差值。
以这样的方式，提供第一补偿层142和第三补偿层145。
在第三补偿层145上，涂布配向膜，预烘烤，并主烘烤。此后，进行摩擦。确定摩擦角使得面内光轴被设定在预定的方向。摩擦方向是相对于液晶装置的预倾斜方向为45°的方向。补偿层靠近放置更优选地结合在一起时以彼此几乎垂直或几乎平行的方向进行摩擦。
摩擦之后，层被清洁，通过旋涂法涂布液晶聚合物，具有配向的液晶的层(补偿层)被预烘烤，然后辐照UV来UV曝光或进行热处理以引起硬化。此时，液晶层被混合配向。此时，可改变旋涂的旋转速度以自由地改变光学补偿层的膜厚，也就是，三个光学补偿层的相位差值。
由此，第二补偿层144形成在第三补偿层145上。通过彼此结合这两个光学补偿器，而完成光学补偿器(ST18到ST20)。
此时，作为本实施例，第二补偿层144和第三补偿层145间的相位差的总和与第一补偿层142的相位差之间的差是10(nm)。
该光学补偿器14-2和具有不同左/右比的预偏振器被用来测试对比度。
图15示出当例如使用旋转机构16关于光轴旋转第二光学补偿器时旋转角和黑亮度的关系的对比度测试结果的示意图。
从这些结果看，通过关于光轴旋转第二光学补偿器14-2，黑亮度显著地变动。在所有的预偏振器的左/右比的条件下，黑亮度的最小值变为基本恒定的值。
当不设置光学补偿器14-2时，右取向和左取向的黑亮度的平均值大约是7(1x)。然而，通过设置第二光学补偿器14-2，在所有的预偏振器条件下黑亮度的最小值大约是4.5(1x)。从该图15看出光学补偿器是有效果的。
从该结果可以看出，通过使用本实施例的第二光学补偿器14-2，液晶的预倾斜成分被光学补偿，偏振器和预偏振器的TAC膜的轴偏离被纠正。
<第三光学补偿器14-3>
当通过使用比如旋转机构16关于光轴旋转第一光学补偿器14-1和第二光学补偿器14-2时，面内相位差被光学补偿，但是厚度方向的相位差不能充分地光学补偿。
因此，作为更优选的实施例，除了光学补偿器14-1，布置在厚度方向具有预定相位差的值的负C板以作为第三光学补偿器14-3。
在负C板中，厚度方向的折射率比面内折射率低。
图16示出负C板的折射率椭圆。作为负C板，公知的是通过气相沉积、溅射等堆叠具有明显不同折射率的薄膜如SiO2/Nb2O5而获得的TAC膜和双折射结构。
在本实施例中，预偏振器的基材(base material)在没有结合预偏振器的表面上形成有由气相沉积通过堆叠SiO2/Nb2O5获得的负C板。
然后，负C板布置在液晶面板侧，也就是，入射侧，并且预偏振器布置在出射侧。
由具有不同折射率的无机材料形成的双折射结构耐热性和耐光性优良。因此，即使当双折射结构和预偏振器一体地形成时，也不会出现稳定性和服务寿命的问题。此后，旋转光学补偿器1，并同时测试黑亮度。
图17是示出当关于光轴旋转该第三光学补偿器时旋转角和黑亮度的关系的对比度测试结果的示意图。
从这些结果看，通过组合第三光学补偿器14-3和第一光学补偿器14-1，能降低对比度的变化，并能很大程度地提高对比度。
当不设置第一光学补偿器14-1和第三光学补偿器14-3时，右取向和左取向的黑亮度的平均值大约是7(1x)。然而，通过设置第一光学补偿器14-1和第三光学补偿器14-3，在所有的预偏振器条件下黑亮度的最小值大约是2(1x)。该示意图示出第三光学补偿器14-3也具有光学补偿的效果。
<第四光学补偿器14-4>
倾斜气相沉积的无机膜在光学上具有O板的特性特征。因此，可通过倾斜气相沉积制备O板。
使用两层倾斜气相沉积膜制造第四光学补偿器14-4。气相沉积角度如原样保持恒定，并以相对于液晶倾斜取向为45°的取向并以两层的气相沉积取向基本彼此直行的取向进行气相沉积。
图18示出第四光学补偿器14-4的结构及气相沉积的方向。
通过当时改变两个补偿层的膜厚，相位差值改变。两个补偿层之间的相位差的差设定为10nm。
接着，通过使用第四光学补偿器14-4和具有不同左/右比的预偏振器，测试对比度。
图19示出当通过使用比如旋转机构16关于光轴旋转该第四光学补偿器时，旋转角和黑亮度的关系。
在图12(B)所示的对比实例的情况下，即使当光学补偿器关于光轴旋转时，黑亮度也不会显著变动。黑亮度根据预偏振器的左/右比而显著地变化。
另一方面，在本实施例中，通过旋转第四光学补偿器14-4，黑亮度显著变动。在所有的预偏振器的左/右比的条件下，黑亮度的最小值变为基本恒定的值。
当不设置第四光学补偿器时，右取向和左取向的黑亮度的平均值大约是7(1x)。然而，通过设置第四光学补偿器14-4，在所有的预偏振器条件下黑亮度的最小值大约是5(1x)。该图19同样示出具有光学补偿的效果。
从该结果可以看出，通过使用本实施例的第四光学补偿器14-4，液晶的预倾斜成分被光学补偿，并且偏振器和预偏振器的TAC膜的轴偏离被纠正。
正如上面解释的，根据本实施例的光学补偿器，可以实现显示系统服务寿命的延长而不增加组件数目，并且可以纠正偏振器和预偏振器的TAC膜的面内相位差。
通过改变通过彼此结合两个或多个光学补偿层而获得的两个或多个O板的相位差值，当从整体上考虑光学补偿器时就产生了面内相位差。因此，通过旋转光学补偿器，可以关于光轴改变相位差值。通过设定光学补偿器的旋转角至抵消TAC膜相位差的角，可以纠正TAC膜的光轴偏离。
此外，通过旋转光学补偿器，也可以纠正从液晶面板和光学补偿器的设计值的偏离。
接着，参考图20的结构示意图，将解释投影型液晶显示系统的结构，作为使用前述液晶显示装置的电子设备的实例。
如图20所示，投影型液晶显示系统(液晶投影机)300由沿着光轴C依次布置的光源301、透射型液晶装置302、和投影光学系统303构成。
将从构成光源301的灯304发射的光入射到聚光透镜306，同时发射到光源301的后部的分量被反射器305向前反射。聚光透镜306进一步聚集光线并将其引导通过入射侧偏振器307和光学补偿器308到达液晶装置302。
引导至液晶装置的光通过具有光闸(shutter)或光阀功能的液晶装置302、预偏振器309和出射侧偏振器310被转换成图像。显示的图像通过投影光学系统303投影放大在屏幕311上。
注意在光源301和聚光透镜306之间插入滤光器312。滤光器312去除具有包括在光源中的不需要的波长的光，比如，红外线和紫外线。
注意，对于液晶装置302、入射侧偏振器307、光学补偿器308、预偏振器309和出射侧偏振器310，可以应用根据上面解释的实施例的液晶显示装置。
接着，参考图21，将解释的投影型液晶显示系统的结构，作为使用前述液晶显示装置的电子设备的另一个实例。
图21所示的投影型液晶显示系统400使用了三个上面解释的液晶显示系统。用作RGB的三个液晶显示系统使用液晶显示系统462R、462G和462B。该图是投影型液晶显示系统的光学系统的结构示意图。
对于这些液晶显示系统462R、462G和462B，可应用根据上面解释的实施例的液晶显示系统，该液晶显示系统包括根据参考图2到图19解释的实施例的液晶装置11、入射侧偏振器12、光学补偿器14、预偏振器15和出射侧偏振器13。
在投影型液晶显示系统400中，作为光学系统，由光源系统420和均匀照明光学系统423制成。
设置颜色分离光学系统424作为颜色分离装置以将从该均匀照明光学系统423出射的光束W分离成红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)，设置三个光阀425R、425G、和425B作为调制装置以调制这些不同颜色的光束R、G、和B，设置颜色混合棱镜410作为颜色混合装置以在调制后混合不同颜色的光束，设置投影透镜单元406作为投影装置以将混合光束投影放大至投影表面500的表面，并设置投影型液晶显示系统400。此外，投影型液晶显示系统400设置有光引导系统427以引导蓝色光束B至对应的光阀725B。
均匀照明光学系统423设置有两个透镜板421和422及反射镜431。两个透镜板421和422以交叉状态布置，同时将反射镜431夹在它们之间。均匀照明光学系统423的两个透镜板421和422的每个都设置有多个布置成矩阵的矩形透镜。
从光源系统420出射的光束通过第一透镜板421的矩形透镜分成多个部分光束。然后，这些部分光束通过第二透镜板422的矩形透镜在三个光阀425R、425G、和425B附近彼此叠加。
因此，通过使用均匀照明光学系统423，即使当光源系统420在出射光亮度通量(luminance flux)横截面中具有不均匀亮度分布，也可以通过均匀照明光束照射三个光阀425R、425G、和425B。
颜色分离光学系统424由蓝色-绿色反射分色镜(dichroic mirror)441、绿色反射分色镜442和反射镜443构成。
首先，在蓝色-绿色反射分色镜441中，包括在光束W中的蓝色光束B和绿色光束G以直角被反射并向绿色反射分色镜442侧行进。红色光束R通过蓝色-绿色反射分色镜441，以直角在后面的反射镜443被反射，并且从红色光束R的出射部分444发射至颜色混合棱镜410侧。
接着，在绿色反射分色镜442中，在蓝色-绿色反射分色镜441反射的蓝色光束B和绿色光束G之间，只有绿色光束G以直角被反射，并且从绿色光束G的出射部分445发射至颜色混合光学系统侧。通过绿色反射分色镜442的蓝色光束B从蓝色光束B的出射部分446发射至光引导系统427侧。
注意，这里，从均匀照明光学系统423的光束W的出射部分到颜色分离光学系统424中颜色光束的出射部分444、445、和446的距离被设定为基本相同。在颜色分离光学系统424中，在红色光束R的出射部分444和绿色光束G的出射部分445的每个出射侧，布置聚焦透镜451和聚焦透镜452。因此，从出射部分射出的红色光束R和绿色光束G入射到聚焦透镜451和聚焦透镜452上，并变成平行光束。
以这样的方式变成平行光束的红色光束R和绿色光束G入射到光阀425R和光阀425G上并被调制，由此添加对应于颜色光束的图像信息。
即，这些液晶装置通过未示出的驱动装置根据图像信息而被切换。因此，通过液晶装置的液晶元件的颜色光束被调制。另一方面，蓝色光束B通过光引导系统427被引导至对应的光阀425B，并以相同的方式根据图像信息被调制。
注意本实施例的光阀425R、425G、和425B都是液晶光阀，液晶光阀进一步由入射侧偏振器461R、461G和461B以及布置其中的液晶显示装置462R、462G和462B构成。
光引导系统427由以下各项构成：聚焦透镜454，布置在蓝色光束B的出射部分446的出射侧；入射侧反射镜471、出射侧反射镜472、布置在这些反射镜之间的中间透镜473、和布置在光阀425B的前侧的聚焦透镜453。
从聚焦透镜446出射的蓝色光束通过光引导系统727被引导至液晶装置462B并被调制。在不同颜色光束的光路长度中，也就是，从光束W的出射部分到液晶显示装置462R、462G和462B的距离，蓝色光束B的光路变得最长。因此，蓝色光束的光损失最大。
然而，通过插入光引导系统427，能抑制光的损失。将通过光阀425R、425G和425B后调制的R、G、和B颜色光束入射到颜色混合棱镜410上并在那里混合。然后，由颜色混合棱镜410混合的光投影放大到投影表面500的表面上，投影表面500位于通过投影透镜单元406的预定位置。
注意，在图9的投影系统200中，从光源系统420产生的光在凹透镜或其他光学部件457处被分成平行光束。这些平行光束经由紫外线截止滤光器(UV ray cutting filter)458而通过由两个透镜板421和422构成的均匀化装置(evening means)，并且通过偏振转换元件(polarization conversion element)456使得它们的偏振方向大致相同。从偏振转换元件456输出的光通过B分色镜441’而在颜色上分离，B分色镜441’反射蓝色光并使经由聚焦透镜455的绿色光和红色光通过。此外，构造该系统由G分色镜442’使通过B分色镜441’的绿色光和红色光在颜色上分离，G分色镜442’反射绿色光并使红色光通过。在本实施例中，图9中所示的投影系统200和图21中所示的投影型液晶显示系统400的区别在于光阀425B和光阀425R的布置，但是除了上面的组件外以与图21中相同的标号所示的组件与投影型液晶显示系统400中的那些具有相同的功能，所以将省略解释。
注意，即使将本发明的光学补偿器不仅应用于液晶显示系统，也应用于比如反射型液晶显示系统、LCOS、和有机EL的任何其它类型的显示系统时，也能获得上面解释的效果。
此外，即使将本发明的光学补偿器应用于任何类型的液晶显示系统，比如内置(built-in)驱动电路型液晶显示系统、驱动电路外部连接型的液晶显示系统、具有1英寸到15英寸或更多的各种尺寸的液晶显示系统、简单矩阵系统、TFD有源矩阵系统、无源矩阵(passive matrix)驱动系统、光学旋转模式、和双折射模式，也能获得上面解释的效果。

Claims (27)

1、一种光学补偿器，所述光学补偿器与垂直配向液晶层一起布置在第一偏振器和第二偏振器之间，并补偿从所述第一偏振器入射且从所述第二偏振器出射的光的相位，
所述光学补偿器包括布置为层表面彼此面对的至少两层补偿层，
所述至少两层补偿层被放置为使得所述补偿层的相位差的值以及光轴在所述层表面的平面内的方向彼此不同，所述光轴对应于形成所述补偿层的材料的慢轴或快轴。
2、根据权利要求1所述的光学补偿器，其中
所述至少两层补偿层的每层都由O板形成，所述O板通过混合配向液晶聚合物而形成，并且在所述O板中所述光轴在相对于所述层表面的倾斜方向。
3、根据权利要求1所述的光学补偿器，其中
所述至少两层补偿层的每层都由O板形成，所述O板由倾斜气相沉积形成，并且在所述O板中所述光轴在相对于所述层表面的倾斜方向。
4、根据权利要求2所述的光学补偿器，
包括在厚度方向的折射率与所述层表面的折射率相比更低的C板。
5、根据权利要求3所述的光学补偿器，
包括在厚度方向的折射率与所述层表面的折射率相比更低的C板。
6、根据权利要求1所述的光学补偿器，其中
所述至少两层补偿层具有不同的膜厚。
7、一种液晶显示系统，包括：
液晶装置，光学调制从垂直配向液晶分子的液晶层出射的光束，所述液晶分子具有负介电常数各向异性并相对于垂直于基板的主表面的方向具有预倾斜；
第一偏振器，布置在所述液晶装置的入射侧；
第二偏振器，布置在所述液晶装置的出射侧；以及
光学补偿器，布置在所述第一偏振器的出射侧和所述第二偏振器的入射侧之间的光路中，
所述光学补偿器包括布置为层表面彼此面对的至少两层补偿层，
所述至少两层补偿层被放置为使得所述补偿层的相位差的值以及光轴在所述层表面的平面内的方向彼此不同，所述光轴对应于形成所述补偿层的材料的慢轴或快轴。
8、根据权利要求7所述的液晶显示系统，其中
所述至少两个光学补偿器布置在所述第一偏振器的出射侧和所述液晶装置的入射侧之间的光路中。
9、根据权利要求7所述的液晶显示系统，其中
所述液晶显示装置包括能够在所述光学补偿器的平面内旋转所述光学补偿器的旋转部分。
10、根据权利要求9所述的液晶显示系统，其中
第三偏振器布置在所述液晶装置的出射侧和所述第二偏振器的入射侧之间。
11、根据权利要求7所述的液晶显示系统，其中
所述至少两层补偿层的每层都由O板形成，所述O板通过混合配向液晶聚合物而形成，并且在所述O板中所述光轴在相对于所述层表面的倾斜方向。
12、根据权利要求7所述的液晶显示系统，其中
所述至少两层补偿层的每层都由O板形成，所述O板由倾斜气相沉积形成，并且在所述O板中所述光轴在相对于所述层表面的倾斜方向。
13、根据权利要求11所述的液晶显示系统，
包括在厚度方向的折射率与所述层表面的折射率相比更低的C板。
14、根据权利要求12所述的液晶显示系统，
包括在厚度方向的折射率与所述层表面的折射率相比更低的C板。
15、一种投影型液晶系统，包括：
光源；
照明光学系统，将从所述光源出射的光束会聚到所需的光路；
液晶装置，通过垂直配向液晶分子的液晶层光学调制来自所述照明光学系统的光束，所述液晶分子具有负介电常数各向异性并在垂直于基板的主表面的方向具有预倾斜；
投影光学系统，投影放大由所述液晶装置光学调制的光束；
第一偏振器，布置在所述液晶装置的入射侧；
第二偏振器，布置在所述液晶装置的出射侧；以及
光学补偿器，布置在所述第一偏振器的出射侧和所述第二偏振器的入射侧之间，
所述光学补偿器包括布置为层表面彼此面对的至少两层补偿层，
所述至少两层补偿层被放置为使得所述补偿层的相位差的值以及光轴在所述层表面的平面内的方向彼此不同，所述光轴对应于形成所述补偿层的材料的慢轴或快轴。
16、根据权利要求15所述的投影型液晶系统，其中
与所述第二偏振器以基本相同的偏振方向透射光的第三偏振器布置在所述液晶装置和所述第二偏振器之间。
17、根据权利要求15所述的投影型液晶系统，其中
所述补偿器补偿形成所述光束的光的相位，所述光束从所述第一偏振器入射并通过所述液晶装置从所述第二偏振器出射。
18、根据权利要求15所述的投影型液晶系统，其中
所述第一偏振器或所述第二偏振器包括膜状构件，所述膜状构件在光通过的平面内具有相位差。
19、根据权利要求15所述的投影型液晶系统，其中
所述膜状构件由三乙酰纤维素(TAC)形成。
20、根据权利要求15所述的投影型液晶系统，其中
所述投影型液晶显示系统包括能够绕所述光轴旋转所述光学补偿器的旋转部分。
21、一种显示系统的制造方法，所述显示系统包括：
液晶装置，通过垂直配向液晶分子的液晶层光学调制出射的光束，所述液晶分子具有负介电常数各向异性并在垂直于基板的主表面的方向具有预倾斜；
第一偏振器，布置在所述液晶装置的入射侧；
第二偏振器，布置在所述液晶装置的出射侧；以及
光学补偿器，包括布置为层表面彼此面对的至少两层补偿层，
所述显示系统的制造方法包括：
通过放置至少两层所述补偿层使得相位差的值以及光轴在所述层表面的平面内的方向彼此不同以形成所述光学补偿器的步骤，所述光轴对应于形成所述补偿层的材料的快轴或慢轴；
在所述第一偏振器的出射侧和所述第二偏振器的入射侧之间的光路中布置所述光学补偿器的步骤；以及
通过绕光轴旋转所述光学补偿器而调节所述相位差的值的步骤。
22、一种显示装置的调节方法，所述显示装置包括：
液晶装置，通过垂直配向具有负介电常数各向异性的液晶分子的液晶层光学调制出射的光束；
第一偏振器，布置在所述液晶装置的入射侧；
第二偏振器，布置在所述液晶装置的出射侧；以及
光学补偿器，包括布置为层表面彼此面对的至少两层补偿层，
所述显示装置的调节方法包括：
通过放置至少两层所述补偿层使得相位差的值以及光轴的在所述层表面的平面内的方向彼此不同以形成所述光学补偿器的步骤，所述光轴对应于形成所述补偿层的材料的快轴或慢轴；
在所述第一偏振器的出射侧和所述第二偏振器的入射侧之间的光路中布置所述光学补偿器的步骤；以及
通过绕所述光轴旋转所述光学补偿器而调节所述相位差的值的步骤。
23、在权利要求21或权利要求22中，所述至少两层补偿层的每层都由O板形成，所述O板通过混合配向液晶聚合物而形成，并且具有位于相对于所述层表面的倾斜方向的光轴。
24、在权利要求21或权利要求22中，所述至少两层补偿层的每层都由O板形成，所述O板由倾斜气相沉积形成，并且具有位于相对于所述层表面的倾斜方向的光轴。
25、根据权利要求23所述的制造方法，
还包括在厚度方向的折射率与所述层表面的折射率相比更低的C板。
26、根据权利要求24所述的制造方法，
还包括在厚度方向的折射率与所述层表面的折射率相比更低的C板。
27、在权利要求21或权利要求22中，其中所述至少两层补偿层具有不同的膜厚。
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