JP2006171327A - Phase difference compensation element, and liquid crystal display device and liquid crystal projector using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ツイストネマティック液晶(以下、TN液晶)に表示された画像を観察するときに、視野角に依存して画像のコントラストが低下することを大幅に改善し得る位相差補償素子並びに、これを用いた液晶表示装置及び液晶プロジェクタに関するものである。 The present invention relates to a phase difference compensation element capable of greatly improving a reduction in image contrast depending on a viewing angle when an image displayed on a twisted nematic liquid crystal (hereinafter referred to as TN liquid crystal) is observed. The present invention relates to a liquid crystal display device and a liquid crystal projector using the above.
本発明に関する背景技術には以下のものがある。
液晶には様々な動作モードのものが知られているが、中でもTN(Twisted Nematic)液晶は量産性に優れ、直視型のフラットパネルディスプレイや液晶プロジェクタの画像表示素子として幅広く用いられている。TN液晶は、透明電極や配向膜が形成された一対の透明な基板の間に液晶層を構成する棒状の液晶分子を充填したもので、液晶分子はその長軸が基板と略平行となるように保たれ、かつ厚み方向では長軸の向きが少しずつ傾けられ全体で90°ねじられる配向状態にしてある。この配向状態で一方の基板側から直線偏光を入射させると、他方の基板へと向かう過程でその偏光方向が液晶分子の配向状態に倣って90°回転して出射する。また、液晶層に電圧を印加すると、液晶分子のねじれ配向が消失して厚み方向の中央付近に分布している液晶分子がその長軸を垂直に起立させた配向状態となり、一方の基板側から直線偏光を入射させたときには直線偏光の偏光方向は変化せずに出射する。 Liquid crystals having various operation modes are known. Among them, TN (Twisted Nematic) liquid crystals are excellent in mass productivity and are widely used as image display elements for direct-view flat panel displays and liquid crystal projectors. A TN liquid crystal is a liquid crystal layer in which rod-like liquid crystal molecules constituting a liquid crystal layer are filled between a pair of transparent substrates on which a transparent electrode and an alignment film are formed. The liquid crystal molecules have their major axes substantially parallel to the substrate. In the thickness direction, the orientation of the major axis is inclined little by little and the whole is twisted by 90 °. When linearly polarized light is incident from one substrate side in this alignment state, the polarization direction is rotated by 90 ° following the alignment state of the liquid crystal molecules in the process toward the other substrate. In addition, when a voltage is applied to the liquid crystal layer, the twisted alignment of the liquid crystal molecules disappears, and the liquid crystal molecules distributed near the center in the thickness direction become an alignment state in which the major axis stands upright, and from one substrate side When linearly polarized light is incident, the polarization direction of the linearly polarized light is emitted without change.
このようなTN液晶の光入射側と光出射側に、互いに偏光方向が直交するように一対の偏光板を配置(クロスニコル配置)しておくと、液晶層に電圧を印加しない状態では、一方の偏光板を通って液晶に入射した直線偏光は液晶分子の作用により偏光方向が90°回転するため、他方の偏光板から出射して明状態となる(ノーマリホワイト)。そして、電圧を印加した状態では、液晶に入射した直線偏光はその偏光方向がそのまま保存されることから、他方の偏光板で遮られて暗状態となる。なお、一対の偏光板をその偏光方向が平行となるように配置(パラレルニコル配置)しておくと、電圧を印加しないときに暗状態(ノーマリブラック)、電圧を印加したときに明状態となり、このような形態でTN液晶を用いることも可能であるが、コントラスト性能の点で優れるノーマリホワイト方式が広く実用化されている。 When a pair of polarizing plates are arranged on the light incident side and the light emitting side of such a TN liquid crystal so that the polarization directions are orthogonal to each other (crossed Nicol arrangement), in the state where no voltage is applied to the liquid crystal layer, Since the polarization direction of the linearly polarized light incident on the liquid crystal through the polarizing plate is rotated by 90 ° by the action of the liquid crystal molecules, it is emitted from the other polarizing plate to be in a bright state (normally white). And in the state which applied the voltage, since the polarization direction of the linearly polarized light which injected into the liquid crystal is preserve | saved as it is, it will be shielded by the other polarizing plate and will be in a dark state. If a pair of polarizing plates are arranged so that their polarization directions are parallel (parallel Nicol arrangement), a dark state (normally black) is obtained when no voltage is applied, and a bright state is obtained when a voltage is applied. Although it is possible to use TN liquid crystal in such a form, a normally white system which is excellent in terms of contrast performance has been widely put into practical use.
ところで、TN液晶は一般に視野角が狭いという欠点がある。その原因は液晶分子が複屈折性媒体としても作用することにある。ノーマリホワイトのTN液晶を例にすると、液晶層に電圧を印加してそのねじれ配向を消失させてゆく過程では、旋光性と複屈折性とが混在し、電圧の印加レベルが高くなるにつれて複屈折性が支配的になってゆく。そして、液晶分子のねじれが消失して暗状態となったとき、垂直入射光に対しては液晶層が複屈折性を示すことはほとんどなくなるので直線偏光はそのまま透過するが、斜め入射光に対しては複屈折性を示し、直線偏光で入射した光は楕円偏光に変調されるようになる。こうして生じた楕円偏光は部分的に出射側の偏光板を透過し、暗状態の濃度を薄める結果となる。液晶層がもつこのような複屈折媒体としての性向は、明状態から暗状態への移行過程でも徐々に現れるため、中間調の表示状態下でもその表示画面を斜め方向から観察したときにはやはり変調度の角度依存性が避けられないものとなる。 By the way, TN liquid crystal generally has a drawback that the viewing angle is narrow. The cause is that the liquid crystal molecules also act as a birefringent medium. Taking a normally white TN liquid crystal as an example, in the process of applying a voltage to the liquid crystal layer and losing its twisted alignment, optical rotation and birefringence are mixed, and as the voltage applied level increases, Refractiveness becomes dominant. When the twist of the liquid crystal molecules disappears and the liquid crystal layer becomes dark, the liquid crystal layer hardly exhibits birefringence with respect to the normal incident light, so that the linearly polarized light is transmitted as it is. In other words, it exhibits birefringence, and light incident as linearly polarized light is modulated into elliptically polarized light. The elliptically polarized light thus generated is partially transmitted through the polarizing plate on the output side, resulting in a decrease in dark state density. The propensity of the liquid crystal layer as a birefringent medium gradually appears during the transition from the bright state to the dark state, so when the display screen is observed from an oblique direction even in a halftone display state, the modulation degree The angle dependence is inevitable.
TN液晶のもつこのような視野角特性は、直視型のフラットパネルディスプレイでは観察の方向によって黒色濃度や色味の変化として現れ、また液晶プロジェクタではスクリーンに投影された画像のコントラストを低下させる原因となり、いずれにしても表示画像の品質を著しく損なう。こうした欠点は、例えば特許文献1で知られるように、高屈折材料からなる薄膜と低屈折率材料からなる薄膜とを、光学膜厚が光の波長の100分の以上5分の1以下の厚みで交互に積層した多層薄膜を併用することによって改善することができる。この多層薄膜は負のC−plateの性質を有し、暗状態表示のために垂直配向姿勢となった液晶分子に直線偏光が斜め入射して複屈折したとき、その入射角に応じて常光と異常光との位相差を補償する負の一軸性の複屈折体として作用する。これにより、楕円偏光は再び直線偏光に戻され、後段の偏光板から洩れ光が出射することを防ぐことができる。また、この位相差補償素子は無機材料で構成できることも特長のひとつで、耐熱性,耐光性に優れ、物理的,化学的にも安定しているから、直視型の液晶ディスプレイのみならず液晶プロジェクタにも効果的に用いることができる。
This viewing angle characteristic of TN liquid crystal appears as a change in black density or color depending on the direction of observation in a direct-view flat panel display, and causes a decrease in the contrast of the image projected on the screen in a liquid crystal projector. In any case, the quality of the displayed image is significantly impaired. For example, as described in
特許文献2には、TN液晶の視野角特性を改善する目的でO−plateが有効であることが記載されている。O−plateは複屈折を生じさせない主光軸が基準面(例えば液晶の基板面)に対して傾斜した複屈折体であり、このようなO−plateが無機材料を基板に対して斜めから蒸着すること(斜方蒸着)によって容易に作製できること、さらにはC−plateやA−plateと組み合わせて使用することについても特許文献2に開示されている。
非特許文献1で知られるWVフイルムは、ベースとなるTACフイルムにディスコティック化合物をハイブリッド配向させた状態で固定したもので、すでに実用化されている。暗状態表示を行ったとき、液晶層の厚み方向で分布している大部分の液晶分子は垂直配向姿勢となるが、基板に近接した領域では長軸が基板にほぼ平行な配向姿勢から徐々に起立したハイブリッド配向となっている。特許文献1の複屈折体はこの領域の液晶分子による複屈折に対しては位相差補償が不完全であるが、前述のようにWVフイルムではディスコティック化合物がハイブリッド配向しているので、この領域の液晶分子による複屈折作用に対しても効果的な位相差補償を行うことができる。
The WV film known from Non-Patent
特許文献1記載の位相差補償素子は、前述のように、TN液晶をノーマリホワイトモード用いて暗状態表示を行ったとき、液晶層で垂直配向しているほとんどの液晶分子については斜め入射した光線に対しても良好な位相差補償を行うが、基板に近接した領域でハイブリッド配向している液晶分子に対しては位相差補償が不完全で、未だ改善の余地がある。また、特許文献2記載のO−plateは単層の斜方蒸着膜で構成されるが、単独あるいはC−plateなどと組み合わせて使用する際に、目的とする視野角特性を得るために斜方蒸着膜の構造をいかに最適化するかという検討が不十分で、未だ実用化の域に達していない。一方、非特許文献1記載のWVフイルムは、直視型の液晶ディスプレイなどでは効果的な位相差補償を行い得るものの、その素材が主として有機材料で構成されていることから、短波長光を含む強い光に長時間曝される液晶プロジェクタなどに用いて一万時間以上の耐久性をもたせるには解決すべき課題が少なくない。
As described above, in the retardation compensation element described in
これらの問題を解決するには、特許文献1記載の位相差補償素子にハイブリッド配向をもたせることができれば好都合であるが、ハイブリッド配向をもつ無機材料製の位相差補償素子はその製造が非常に難しく実用化は困難である。また、特許文献1記載の負のC−plateと特許文献2記載のO−plateとを組み合わせて用いることも有力であるが、現状ではその具体的な構成と実用的効果に関する知見がなく、製品化には至っていないのが実情である。
In order to solve these problems, it is advantageous if the phase difference compensation element described in
本発明は上記背景を考慮してなされたもので、特許文献1記載の位相差補償素子を改良し、ハイブリッド配向している領域の液晶分子に対しても効果的な位相差補償作用を行うことができ、また効率的な製造により製造コストも抑えることが可能な位相差補償素子を提供することを目的とし、またこの位相差補償素子を効果的に用いた液晶プロジェクタを提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned background. The phase difference compensation element described in
上記目的を達成するにあたり、本発明の位相差補償素子は、液晶層内で垂直配向した液晶分子による位相差の角度依存性を補償する第一位相差補償層と、ハイブリッド配向した液晶分子による位相差を補償する第二位相差補償層とを有し、これらの位相差補償層はそれぞれ無機材料からなる構造性複屈折体を積層した多層膜で構成される。そして、前記第一及び第二位相差補償層の少なくともいずれかを、真空成膜法によって積層した多層膜にすることができ、特に第二位相差補償層については、蒸着面に対する蒸着方向の方位角及び極角の少なくともいずれかが異なる複数の斜方蒸着層を積層した多層膜で構成することができ、さらにこの第二位相差補償層は斜方蒸着膜を三層以上積層して構成するのが好ましい。各々の斜方蒸着膜の蒸着方向は、その方位角と極角との双方が互いに異なっていなくてもよく、斜方蒸着膜ごとに蒸着方向の方位角と極角との組み合わせが異なっていればよい。なお、斜方蒸着膜の積層数は、全体の厚みや製造効率を考慮すれば十層以下に抑えることが望ましい。 In achieving the above object, the retardation compensation element of the present invention comprises a first retardation compensation layer that compensates for the angular dependence of the retardation caused by vertically aligned liquid crystal molecules in the liquid crystal layer, and a position determined by hybrid aligned liquid crystal molecules. A second retardation compensation layer that compensates for the phase difference, and each of these retardation compensation layers is formed of a multilayer film in which structural birefringent members made of an inorganic material are laminated. Then, at least one of the first and second retardation compensation layers can be a multilayer film laminated by a vacuum film formation method, and in particular, for the second retardation compensation layer, the orientation of the deposition direction with respect to the deposition surface It can be constituted by a multilayer film in which a plurality of oblique vapor deposition layers having different angles and polar angles are laminated, and the second retardation compensation layer is constituted by laminating three or more oblique vapor deposition films. Is preferred. The vapor deposition direction of each obliquely deposited film may not be different from each other in both the azimuth angle and the polar angle, and the combination of the azimuth angle and the polar angle in the vapor deposition direction may be different for each obliquely deposited film. That's fine. In addition, it is desirable to suppress the number of stacked layers of oblique vapor deposition films to 10 layers or less in consideration of the entire thickness and manufacturing efficiency.
各々の斜方蒸着膜の蒸着方向の方位角は、TN液晶セルの配向膜によって液晶分子に付与された配向方位角と異なるように設定される。そして、各々の斜方蒸着膜のもつレターデーションと方位角及び極角とから斜方蒸着膜ごとに光学軸ベクトルを定義し、これらの光学軸ベクトルを積層数分だけ合成した合成ベクトルAを支持体となる透明基板やTN液晶の基板と平行な蒸着面に正射影したときのxy座標線分(Ax,Ay)が、
−200nm≦Ax≦200nm
−500nm≦Ay≦0nm
の双方を満たすようにしている。
The azimuth angle in the vapor deposition direction of each oblique vapor deposition film is set to be different from the alignment azimuth angle given to the liquid crystal molecules by the alignment film of the TN liquid crystal cell. Then, optical axis vectors are defined for each obliquely deposited film from the retardation, azimuth, and polar angle of each obliquely deposited film, and a composite vector A in which these optical axis vectors are synthesized by the number of layers is supported. The xy coordinate line segment (Ax, Ay) when orthogonally projected onto the vapor deposition surface parallel to the transparent substrate or the TN liquid crystal substrate as the body,
−200 nm ≦ Ax ≦ 200 nm
−500 nm ≦ Ay ≦ 0 nm
To satisfy both.
また、TN液晶の液晶層の厚みdと複屈折との積(dΔn)LCに対し、第一位相差補償層のレターデーションd1Δn1の値が、
−2×(dΔn)LC≦d1Δn1≦−0.5×(dΔn)LC
を満たすようにしておくことも効果的である。このような第一位相差補償層は、高屈折率物質と低屈折率物質とを交互に積層した蒸着膜で構成され、それぞれの光学膜厚は基準波長の100分の1以上5分の1以下の範囲内で、通常の干渉薄膜と比較して充分に薄いものとなっている。さらに、この位相差補償素子の界面反射を抑える目的で、光入射面,光出射面の少なくとも一方に反射防止層を設けるとよい。
Also, the value of retardation d1Δn1 of the first retardation compensation layer with respect to the product (dΔn) LC of the thickness d and the birefringence of the liquid crystal layer of the TN liquid crystal,
−2 × (dΔn) LC ≦ d1Δn1 ≦ −0.5 × (dΔn) LC
It is also effective to satisfy the above. Such a first retardation compensation layer is composed of a vapor deposition film in which a high refractive index material and a low refractive index material are alternately stacked, and each optical film thickness is 1/100 or more and 1/5 of the reference wavelength. Within the following range, it is sufficiently thinner than a normal interference thin film. Furthermore, an antireflection layer may be provided on at least one of the light incident surface and the light output surface for the purpose of suppressing the interface reflection of the phase difference compensation element.
本発明の位相差補償素子は、TN液晶セルを用いた直視型の液晶ディスプレイなどのいわゆる液晶表示装置に適用することが可能で、特に液晶プロジェクタに好適である。成分色光ごとにTN液晶を使用するいわゆる三板式液晶プロジェクタに本発明の位相差補償素子を適用するにあたっては、各々のTN液晶に組み合わされる三枚の位相差補償素子が、これを成分色光の基準波長に応じてレターデーションを調節した少なくとも二種類の位相差補償素子で構成される。なお、液晶プロジェクタとしては、スクリーンの前面側から画像を投影するフロントプロジェクタ、あるいはスクリーンの背面から画像を投影するリアプロジェクタのいずれであってもよい。 The phase difference compensation element of the present invention can be applied to a so-called liquid crystal display device such as a direct view type liquid crystal display using a TN liquid crystal cell, and is particularly suitable for a liquid crystal projector. In applying the phase difference compensation element of the present invention to a so-called three-plate type liquid crystal projector that uses TN liquid crystal for each component color light, the three phase difference compensation elements combined with each TN liquid crystal are used as the reference of the component color light. It is composed of at least two types of phase difference compensation elements whose retardation is adjusted according to the wavelength. The liquid crystal projector may be either a front projector that projects an image from the front side of the screen or a rear projector that projects an image from the back of the screen.
本発明の位相差補償素子によれば、ハイブリッド配向している液晶分子の複屈折に伴う位相差補償を行う第二位相差補償層を、構造性複屈折体を積層した多層膜で構成することにより、良好な位相差補償作用を得ることが可能となる。そして、第一及び第二位相差補償層の少なくとも一方は真空成膜法による多層膜で効率的に製造することができ、特に第二位相差補償層については、蒸着面に対する蒸着方向の方位角及び極角の少なくともいずれかが異なる斜方蒸着膜を積層した多層膜で構成することにより、良好な位相差補償作用が得られ、ノーマリホワイトモードで用いられるTN液晶と組み合わせたときには、斜め入射光に対しても暗状態表示下での光漏れを十分に抑えることができ、結果的に表示画像のコントラストを高くすることが可能となる。しかも、この第二位相差補償層は、第一位相差補償層とともに無機材料で構成されることから、耐熱性,耐光性に優れ、また物理的、化学的にも安定しているから、直視型液晶モニタなどの一般の液晶表示装置だけでなく、高輝度光源を使用する液晶プロジェクタにも適用できるという利点がある。また、第一位相差補償層も無機材料の蒸着膜で構成することができるから、第二位相差補償層と併せて一貫した工程内で効率的に製造することが可能である。また、位相差補償素子6はTN液晶2と偏光板3との間に組み込んで同等の作用をさせることも可能である。
According to the retardation compensator of the present invention, the second retardation compensation layer that compensates for the retardation associated with the birefringence of the liquid crystal molecules that are hybrid-aligned is formed of a multilayer film in which a structural birefringence is laminated. Thus, it is possible to obtain a favorable phase difference compensation action. At least one of the first and second retardation compensation layers can be efficiently manufactured by a multilayer film formed by a vacuum film formation method, and in particular, the second retardation compensation layer has an azimuth angle in the vapor deposition direction with respect to the vapor deposition surface. And a multilayer film in which oblique vapor deposition films having different polar angles are laminated, a good retardation compensation action is obtained. When combined with a TN liquid crystal used in a normally white mode, an oblique incidence is obtained. Even for light, light leakage under a dark state display can be sufficiently suppressed, and as a result, the contrast of a display image can be increased. Moreover, since the second retardation compensation layer is composed of an inorganic material together with the first retardation compensation layer, it is excellent in heat resistance and light resistance, and is physically and chemically stable. There is an advantage that it can be applied not only to a general liquid crystal display device such as a liquid crystal display monitor but also to a liquid crystal projector using a high brightness light source. Moreover, since the first retardation compensation layer can also be composed of a vapor deposition film of an inorganic material, it can be efficiently manufactured in a consistent process together with the second retardation compensation layer. Further, the phase difference compensation element 6 can be incorporated between the TN
本発明の位相差補償素子を用いた液晶表示装置は、原理的に図1のように構成される。TN液晶2の光入射面側と光出射面側にそれぞれ偏光板3,4が配置され、これらの偏光板3,4は、ノーマリホワイトモードでの使用を考慮して偏光方向が互いに直交したクロスニコル配置となっている。偏光板3は照明光を直線偏光に変換する偏光子となり、偏光板4はTN液晶2で変調された出射光のうち、偏光方向が合致した一部の光を出射させ、残りの光を遮断する検光子となる。
The liquid crystal display device using the phase difference compensation element of the present invention is configured in principle as shown in FIG. Polarizing
TN液晶2と偏光板4との間に本発明の位相差補償素子6が組み込まれる。TN液晶2の液晶分子は複屈折作用をもち、その配向姿勢や照明光の入射角に応じて直線偏光を様々な楕円偏光にして出射させ、本来、偏光板4で遮断すべき光線の一部が画像光に重畳されることがあるが、位相差補償素子6は液晶分子の複屈折作用によって生じた常光と異常光との間の位相差を補償して楕円偏光を本来の直線偏光に戻す作用を行う。なお、位相差補償素子6は無機材料を蒸着した薄膜で構成されるため、支持体としてガラス基板などの透明基板を含むが、TN液晶2の透明基板や偏光板4の透明基板を支持体として併用することも可能である。また、位相差補償素子6はTN液晶2と偏光板3との間に組み込んで同等の作用をさせることも可能である。
The retardation compensation element 6 of the present invention is incorporated between the TN
位相差補償素子6は概略的に図2に示す断面構造となっている。支持体となるガラス基板10の一方の面に、第一位相差補償層12、第二位相差補償層14が層設され、最上層とガラス基板10の裏面には反射防止層15,16が形成されている。反射防止層15,16はそれぞれ表面反射を防ぐためのもので、たとえば低屈折率材料であるMgF2を光学膜厚λ/4で形成した単層膜、あるいは異種の蒸着材料を組み合わせた多層の反射防止膜などを用いることができる。なお、第1,第二位相差補償膜12,14及び反射防止膜15,16を蒸着膜で形成させる際は、抵抗加熱や電子ビーム加熱による真空蒸着法のほか、スパッタリング成膜法で形成することもできる。また、第一の位相差補償層12と第二位相差補償層14は、この上下関係を逆にしても同等の作用をさせることが可能で、さらにガラス基板10の表裏いずれの面に形成してもよい。 The phase difference compensation element 6 has a cross-sectional structure schematically shown in FIG. A first retardation compensation layer 12 and a second retardation compensation layer 14 are provided on one surface of the glass substrate 10 serving as a support, and antireflection layers 15 and 16 are provided on the uppermost layer and the back surface of the glass substrate 10. Is formed. Each of the antireflection layers 15 and 16 is for preventing surface reflection. For example, a single-layer film in which MgF 2 which is a low refractive index material is formed with an optical film thickness λ / 4, or a combination of different vapor deposition materials is used. An antireflection film or the like can be used. When the first and second retardation compensation films 12 and 14 and the antireflection films 15 and 16 are formed by vapor deposition, they are formed by sputtering deposition in addition to vacuum vapor deposition by resistance heating or electron beam heating. You can also In addition, the first retardation compensation layer 12 and the second retardation compensation layer 14 can perform the same operation even if this vertical relation is reversed, and are formed on either the front or back surface of the glass substrate 10. May be.
第一位相差補償層12は、図3に示すように、ガラス基板10に互いに屈折率が異なる二種類の蒸着膜L1,L2を交互に積層した多層膜で構成され、それぞれの蒸着方向は蒸着面に対して垂直である。各層の光学膜厚(物理的膜厚と屈折率との積)は基準となる光波長(たとえば550nm)よりも充分に小さく、好ましくはλ/100〜λ/5、より好ましくはλ/50〜λ/5、実際的にはλ/30〜λ/10が適切であり、一般の光干渉を利用した光学薄膜と比べて充分に薄いものとなっている。こうして形成された多層膜は負のC−plateの性質を示し、一軸性の負の複屈折体として用いられる。なお、第一位相差補償層12には負のC−plateの作用をもつものであれば上記多層膜以外のものを用いてもよい。 As shown in FIG. 3, the first retardation compensation layer 12 is composed of a multilayer film in which two types of vapor deposition films L1 and L2 having different refractive indexes are alternately laminated on a glass substrate 10, and the respective vapor deposition directions are vapor deposition. Perpendicular to the surface. The optical film thickness (product of physical film thickness and refractive index) of each layer is sufficiently smaller than a standard light wavelength (for example, 550 nm), preferably λ / 100 to λ / 5, more preferably λ / 50 to λ / 5, in practice, λ / 30 to λ / 10 is appropriate, and is sufficiently thinner than an optical thin film using general optical interference. The multilayer film thus formed exhibits a negative C-plate property and is used as a uniaxial negative birefringent body. The first retardation compensation layer 12 may be other than the multilayer film as long as it has a negative C-plate effect.
この第一位相差補償層12の設計手順は次のとおりである。第一位相差補償層12の複屈折Δnは、「光学 第27巻第1号(1998)p.12−17」に記載のように、屈折率の異なる2種類の蒸着膜L1,L2の光学膜厚の比で決まり、それぞれの屈折率に差があるほど大きい値となる。また、第一位相差補償層12によるレターデーションは複屈折Δn1と第一位相差補償層12の物理的な合計膜厚d1との積「d1Δn1」で与えられるから、所望のレターデーションを得るためには、それらの材料から得られる複屈折Δn1の値が大きくなるような膜厚比を求め、その複屈折Δn1に基づいて第一位相差補償層12全体の合計膜厚d1を決定すればよい。 The design procedure of the first retardation compensation layer 12 is as follows. The birefringence Δn of the first retardation compensation layer 12 is an optical property of two kinds of vapor deposition films L1 and L2 having different refractive indexes as described in “Optical Vol. 27 No. 1 (1998) p.12-17”. It is determined by the ratio of the film thickness, and becomes larger as there is a difference in the respective refractive indexes. In addition, since the retardation by the first retardation compensation layer 12 is given by the product “d1Δn1” of the birefringence Δn1 and the physical total film thickness d1 of the first retardation compensation layer 12, in order to obtain a desired retardation. For this, a film thickness ratio such that the value of the birefringence Δn1 obtained from these materials is increased is obtained, and the total film thickness d1 of the entire first retardation compensation layer 12 is determined based on the birefringence Δn1. .
実際に、ガラス基板10に物理的膜厚15nmのTiO2 層と、物理的膜厚15nmのSiO2 層とを交互に40層ずつ積層した薄膜多層蒸着サンプルを作成し、分光エリプソメータを用いて測定したところ、208nmの位相差を与える負の複屈折体であること、そして入射した光線に光学的等方性を示すようになるときの光線の入射方向、すなわち光学軸の向きがガラス基板10の法線と一致し、負のC−plateとして機能することが確認された。 Actually, a thin film multi-layer deposition sample in which 40 layers of TiO 2 layers having a physical film thickness of 15 nm and SiO 2 layers having a physical film thickness of 15 nm are alternately laminated on the glass substrate 10 is prepared and measured using a spectroscopic ellipsometer. As a result, it is a negative birefringent body that gives a phase difference of 208 nm, and the incident direction of the light beam when it shows optical isotropy to the incident light beam, that is, the direction of the optical axis is It was confirmed to function as a negative C-plate consistent with the normal.
蒸着膜L1,L2の蒸着材料としては、高屈折材料としてTiO2 (n=2.2〜2.4),ZrO2 (n=2.20)など、低屈折率材料としてSiO2 (n=1.40〜1.48)やMgF2 (n=1.39),CaF2 (n=1.30)などを用いることができ、さらに、以下に挙げる種々の材料も蒸着膜L1,L2の蒸着材料として利用することができる。なお、( )内の値は屈折率の概略値である。CeO2 (2.45),Nb2O5(2.31),SnO2 (2.30),Ta2 O5 (2.12),In2 O3 (2.00),ZrTiO4 (2.01),HfO2 (1.91),Al2 O3 (1.59〜1.70),MgO(1.7),AlF3 ,ダイヤモンド薄膜,LaTiOX ,酸化サマリウムなど。また、高屈折率薄膜層用材料と低屈折率薄膜層材料の組み合わせとしては、TiO2 /SiO2 が好ましいが、その他にTa2 O5 /Al2 O3 、HfO2 /SiO2 、MgO/MgF2 、ZrTiO4 /Al2 O3 、CeO2 /CaF2 、ZrO2 /SiO2 、ZrO2 /Al2 O3 等も挙げられる。 As a vapor deposition material for the vapor deposition films L1 and L2, as a high refractive material, TiO 2 (n = 2.about.2.4), ZrO 2 (n = 2.20), etc., as a low refractive index material, SiO 2 (n = 1.40 to 1.48), MgF 2 (n = 1.39), CaF 2 (n = 1.30), and the like, and various materials listed below are also used for the deposited films L1 and L2. It can be used as a vapor deposition material. The values in parentheses are approximate values of the refractive index. CeO 2 (2.45), Nb 2 O 5 (2.31), SnO 2 (2.30), Ta 2 O 5 (2.12), In 2 O 3 (2.00), ZrTiO 4 (2 .01), HfO 2 (1.91), Al 2 O 3 (1.59-1.70), MgO (1.7), AlF 3 , diamond thin film, LaTiO x , samarium oxide and the like. The combination of the high refractive index thin film layer material and the low refractive index thin film layer material is preferably TiO 2 / SiO 2, but Ta 2 O 5 / Al 2 O 3 , HfO 2 / SiO 2 , MgO / Examples thereof include MgF 2 , ZrTiO 4 / Al 2 O 3 , CeO 2 / CaF 2 , ZrO 2 / SiO 2 , ZrO 2 / Al 2 O 3 and the like.
この第一位相差補償層12は、高・低二種類の異なる屈折率をもつ蒸着膜L1,L2を交互に成膜すればよい。したがって、ガラス基板10に対して各々の蒸発源を遮蔽することができるようにそれぞれシャッタを設け、これらのシャッタを交互に開閉して2種類の蒸着膜L1,L2を交互に積層させたり、あるいはガラス基板10を一定の速さで循環移動する基板ホルダに保持させ、基板を循環移動させる過程でそれぞれの蒸発源の上を通過させることによって順次に2種類の蒸着膜L1,L2を交互に積層させるなどの手法を取ることができる。これにより、多層薄膜を得るに際して真空槽を一回だけ真空引きすればよいので、効率的な製造が可能となる。 The first retardation compensation layer 12 may be formed by alternately depositing vapor deposition films L1 and L2 having two different high and low refractive indexes. Therefore, a shutter is provided so that each evaporation source can be shielded from the glass substrate 10, and the two types of vapor deposition films L1 and L2 are alternately laminated by alternately opening and closing these shutters, or The glass substrate 10 is held on a substrate holder that circulates and moves at a constant speed, and two kinds of vapor deposition films L1 and L2 are sequentially stacked by passing the substrate over each evaporation source in the process of circulating and moving the substrate. Can be used. Thereby, when a multilayer thin film is obtained, the vacuum chamber only needs to be evacuated once, so that efficient production becomes possible.
第二位相差補償層14は、無機化合物からなるO−plateの作用をもつものを積層させたものであればよく、その製法としては、斜方蒸着法や、特開2004−212468号公報の段落[0083]〜[0085]に記載されたようなフォトリソグラフィーによる製法、その他に棒状分子を配向させて形成させる製法などで行うことが考えられるが、量産や製造適性の観点から斜方蒸着で製造されることが好ましい。以降、斜方蒸着によって形成する態様を挙げて例示する。斜方蒸着によって形成する態様の場合、第一位相差補償層と第二位相差補償層を同じ真空成膜法で行うことができるため好ましい。 The second retardation compensation layer 14 may be formed by laminating layers having an O-plate action made of an inorganic compound, and as a manufacturing method thereof, an oblique vapor deposition method or JP-A-2004-212468 is disclosed. It is conceivable to use a photolithography method as described in paragraphs [0083] to [0085], or a method in which rod-like molecules are oriented and formed, but oblique deposition from the viewpoint of mass production and suitability for production. Preferably it is manufactured. Hereinafter, examples of forming by oblique deposition will be described. In the case of forming by oblique deposition, the first retardation compensation layer and the second retardation compensation layer can be formed by the same vacuum film formation method, which is preferable.
第二位相差補償層14は、図4に示すように、三種類の斜方蒸着膜S1,S2,S3を積層した構造となっている。図2に示されるように、第一層の斜方蒸着膜S1は第一位相差補償層12の上に積層されているが、第一位相差補償層12と第二位相差補償層14とを入れ替え、第一層の斜方蒸着膜S1をガラス基板10に形成し、その上に順次に第二,第三層の斜方蒸着膜S2,S3を積層してから第一位相差補償層12を形成し、あるいはガラス基板10の表裏に第一位相差補償層12と第二位相差補償層14とを形成し、その各々の最上層に反射防止層15,16を積層することも可能である。 As shown in FIG. 4, the second retardation compensation layer 14 has a structure in which three kinds of oblique deposition films S1, S2, and S3 are laminated. As shown in FIG. 2, the first obliquely deposited film S1 is laminated on the first retardation compensation layer 12, but the first retardation compensation layer 12, the second retardation compensation layer 14, and the like. , The first layer of obliquely deposited film S1 is formed on the glass substrate 10, the second and third layers of obliquely deposited films S2 and S3 are sequentially stacked thereon, and then the first retardation compensation layer is formed. 12, or the first retardation compensation layer 12 and the second retardation compensation layer 14 are formed on the front and back of the glass substrate 10, and antireflection layers 15 and 16 can be laminated on the uppermost layers of each. It is.
斜方蒸着膜S1〜S3のそれぞれは、第一位相差補償層12を構成する蒸着膜L1,L2と異なり、蒸着面S0に対して斜め方向から蒸着され、各層ごとにその蒸着方向に向かって斜めに成長した微細な柱状要素M1〜M3の集合体構造となっている。図示のように、斜方蒸着膜S1の柱状要素M1と、斜方蒸着膜S2の柱状要素M2、斜方蒸着膜S3の柱状要素M3の中には互いに平行なものはない。このような斜方蒸着膜S1〜S3は、単層でも構造性複屈折作用を示し正の複屈折をもつO−plateとして用いることができるが、本発明の第二位相差補償層14は、このような斜方蒸着膜が多層で用いられることが特徴の一つとなっている。 Unlike the vapor deposition films L1 and L2 constituting the first phase difference compensation layer 12, each of the oblique vapor deposition films S1 to S3 is vapor-deposited from an oblique direction with respect to the vapor deposition surface S0 and is directed to the vapor deposition direction for each layer. It has an aggregate structure of minute columnar elements M1 to M3 grown obliquely. As illustrated, the columnar element M1 of the oblique deposition film S1, the columnar element M2 of the oblique deposition film S2, and the columnar element M3 of the oblique deposition film S3 are not parallel to each other. Although such obliquely deposited films S1 to S3 can be used as an O-plate having a structural birefringence function and having positive birefringence even with a single layer, the second retardation compensation layer 14 of the present invention is One of the features is that such an obliquely deposited film is used in multiple layers.
斜方蒸着膜S1〜S3は、たとえば図5に示す蒸着装置を用いて作製することができる。図5において、ベースプレート20にターレット式に回転する材料ホルダ21が設けられ、その中に蒸着材料22,23が収容される。真空槽24を真空引きした後、電子銃25からの電子ビーム27を蒸着材料22に照射し、蒸着材料22を蒸散させて真空蒸着を行うことができる。なお、シャッタ29の開閉によって真空蒸着の開始および中止を制御することができ、材料ホルダ21を回転させることによって、蒸着材料22,23を選択して用いることも可能となる。基本的に、第二位相差補償層14は一種類の蒸着材料を用いて多層膜となるように成膜されるが、このような材料ホルダ21を用いることによって、必要に応じて異種の蒸着材料を用いることも可能となる。
The oblique vapor deposition films S1 to S3 can be produced using, for example, the vapor deposition apparatus shown in FIG. In FIG. 5, a
材料ホルダ21の上方に斜めに配置された基板ホルダ30が設けられ、透明なサンプル基板26が保持される。基板ホルダ30の支持面の法線は蒸着材料22から垂直に伸ばした線分Pに対して角度βだけ傾斜し、したがってサンプル基板26の蒸着面も線分Pに対して角度βだけ傾く。この角度βは、基板ホルダ30を紙面と垂直な軸を中心に回転させることによって調節することができる。また、軸30aを中心に基板ホルダ30を回転させることによって、蒸着面内における線分Pの方位角に相当する角度αを調節することができる。線分Pは蒸着面に対する蒸着方向に相当するから、上記角度α,βを変えることによって、結果的に蒸着面に対する蒸着方向を二通りに調節することが可能となる。前述のように、角度αは蒸着面内における蒸着方向の方位角に相当し、角度βは蒸着面に対する蒸着方向の傾きを表す極角に相当するから、以後はこれらをそれぞれ蒸着方向の方位角α,極角βで表す。
A
同図中の符号31は水晶式の膜厚監視モニタを表し、測定面上で蒸着膜の膜厚を監視し、基板ホルダ30で保持されたサンプル基板26にどの程度の膜厚まで蒸着が進行しているかを相対的に測定するためのものである。また、符号32はエリプソメータを表し、モニタ基板28を通して投光器33からの測定光を受光し、サンプル基板26に斜方蒸着膜の成膜を行いながら相対的に複屈折に伴う位相差を測定することができる。これらの膜厚監視モニタ31の測定面および、モニタ基板28を含む位相差の測定系は、基板ホルダ30の極角βと一致するように回転させることができる。そして、斜方蒸着膜の成膜を一層分終えるごとに、マスクプレートの変位により新たな測定面,モニタ基板面を露呈させることによって、一層ごとに位相差を監視することが可能となっている。斜方蒸着膜のレターデーションはエリプソメータ32で測定される位相差のデータから推定できるから、エリプソメータ32と膜厚監視モニタ31とから得られる測定データを監視しながら蒸着を行えば、各層ごとに所望のレターデーションをもつ斜方蒸着膜を得ることが可能となる。
以上の作業により、一層ごとの位相差を監視しながら、多層構成の斜方蒸着膜からなる第二位相差補償層をサンプル基板26上に形成することができる。また、図2に示すように、ガラス基板10に第一位相差補償層12を形成した後でも、このガラス基板10を基板ホルダ30に保持させ、各層ごとに予め設定したレターデーションとなるように斜方蒸着を行って、第一位相差補償層12の上に多層の第二位相差補償層14を形成することができる。
Through the above operation, the second retardation compensation layer made of the oblique vapor deposition film having a multilayer structure can be formed on the
図6に示すように、蒸着面S0に対する蒸着方向Pは、蒸着面S0上のxy座標平面に正射影したときにx軸から反時計回りに測定される方位角αと、z軸から測定される極角βで表すことができる。極角βは、z軸からの傾きとして正負の方向性をもたない角であるが、方位角αはx軸を基準に方向性をもつ。 As shown in FIG. 6, the vapor deposition direction P with respect to the vapor deposition surface S0 is measured from the azimuth angle α measured counterclockwise from the x axis and the z axis when orthogonally projected onto the xy coordinate plane on the vapor deposition surface S0. The polar angle β can be expressed as follows. The polar angle β is an angle that does not have positive and negative directivity as an inclination from the z axis, but the azimuth angle α has directivity with reference to the x axis.
図8に、暗状態表示のためにTN液晶2の基板35,36間に飽和電圧を印加したときの様子を概略的に示す。基板35,36の内側には液晶分子38に90°のねじれ配向を付与するために配向膜35a,36aが設けられている。配向膜35aは液晶分子38に紙面と平行な配向を与え、配向膜36aは紙面と垂直な向きに配向を与えており、偏光板3,4の偏光方向はそれぞれの配向方向に合わせてある。同図中では、飽和電圧の印加によりセルの厚み方向の中央付近に分布している液晶分子38は垂直な配向姿勢となっているが、各々の基板近傍には液晶分子38のチルト角が連続的に変化している領域がある。そして、位相差補償素子6の第一位相差補償層12は、垂直配向姿勢となっている液晶分子38の複屈折作用による位相差補償を行い、第二位相差補償層14はチルト角が連続的に変化した領域、すなわちハイブリッド配向している液晶分子38の複屈折作用による位相差補償を行う。
FIG. 8 schematically shows a state where a saturation voltage is applied between the
液晶分子38の配向方向は、配向膜35a,36aを作製する際のラビング処理の方向によって決まる。図7に模式的に示すように、配向膜35a,36aには、それぞれ矢印35b,36bで示す方向のラビング処理が施され、これにより液晶分子38の配向方向が決まる。なお、図6及び図7のそれぞれのx軸,y軸,z軸の座標系は、空間内の同一方向で定義している。ここで、x軸の方向は、配向膜35aのラビング方向35bがx軸からδ=45°となる向きに設定され、これにより配向膜36aのラビング方向36bはx軸から−45°の方向に一致する。この配置のもとでTN液晶2に電圧を印加して動作させたときには、液晶セルの厚み方向の中央付近に分布する液晶分子の長軸がy−z平面内で、そのチルト角がy軸の正の方向からz軸の正の方向に起き上がる角度範囲内で動作する。
The alignment direction of the
蒸着方向Pは斜方蒸着膜S1の光学軸とほぼ一致する。斜方蒸着膜S1は構造性の複屈折作用を示す正のO−plateの性質をもつが、柱状要素M1の成長方向と平行に進む光線に対しては光学等方性を示す。したがってその光学軸は、屈折率が1である媒質(例えば空気)との界面で屈折して入射した後に柱状要素M1の成長方向と進む光線の入射方向と一致し、柱状要素の成長方向から斜方蒸着膜の屈折率に応じた角度だけ傾いた方向となり、厳密には蒸着方向Pからわずかにずれた方向になる。 The vapor deposition direction P substantially coincides with the optical axis of the oblique vapor deposition film S1. Although the obliquely deposited film S1 has a positive O-plate property showing a structural birefringence action, it exhibits optical isotropy with respect to light rays traveling parallel to the growth direction of the columnar element M1. Therefore, the optical axis coincides with the growth direction of the columnar element M1 after being refracted and incident at the interface with a medium (for example, air) having a refractive index of 1, and is inclined from the growth direction of the columnar element. The direction is inclined by an angle corresponding to the refractive index of the vapor-deposited film, and strictly, the direction is slightly shifted from the vapor deposition direction P.
そこで、原点Oを基点として方位角αと極角βで規定される蒸着方向Pと、この斜方蒸着膜S1の複屈折と膜厚とから決まるレターデーション(dΔn)S1の値とから光学軸ベクトルP1を定義し、同様にして斜方蒸着層S2,S3に関しても光学軸ベクトルP2,P3が得られる。これらの光学軸ベクトルPiは、一般に各々のレターデーションの値(dΔn)Siと、方位角αi,極角βiとの組み合わせにより、
Pi(x,y,z) =((dΔn)Si×cosαi×tanβi,
(dΔn)Si×sinαi×tanβi,(dΔn)Si)
と表すことができる。なお、上式の添字iは、斜方蒸着膜S1〜S3の番号を表す。そして、これらの光学軸ベクトルPiを合成した合成ベクトルAを
A=ΣPi
とすると、この合成ベクトルAは、多層で構成された斜方蒸着膜を各層のレターデーション(dΔn)Siで重みづけした平均のベクトルに相当する。
Therefore, the optical axis is determined from the deposition direction P defined by the azimuth angle α and the polar angle β with the origin O as the base point, and the retardation (dΔn) S1 value determined from the birefringence and film thickness of the oblique deposition film S1. A vector P1 is defined, and similarly, optical axis vectors P2 and P3 are obtained for the oblique deposition layers S2 and S3. These optical axis vectors Pi are generally obtained by combining each retardation value (dΔn) Si with azimuth angle α i and polar angle β i .
Pi (x, y, z) = ((dΔn) Si × cos α i × tan β i ,
(dΔn) Si × sin α i × tan β i , (dΔn) Si )
It can be expressed as. The subscript i in the above formula represents the number of the obliquely deposited films S1 to S3. A synthesized vector A obtained by synthesizing these optical axis vectors Pi is expressed as A = ΣPi
Then, this synthetic vector A corresponds to an average vector obtained by weighting the obliquely deposited film composed of multiple layers with the retardation (dΔn) Si of each layer.
斜方蒸着膜S1〜S3の三層膜からなる第二位相差補償層14を作製するにあたっては、各斜方蒸着膜S1〜S3の光学軸ベクトルP1〜P3をどのように決めるか、そして光学軸ベクトルP1〜P3を得るためにそれぞれの斜方蒸着膜のレターデーション(dΔn)Siと、方位角αiと極角βiとをどのように選択するかによって、様々な組み合わせがある。本発明においては、この第二位相差補償層14の最適化を図る上で、上記合成ベクトルAを蒸着面S0に正射影したときのx,y座標値(Ax,Ay)を評価基準としている。 In producing the second retardation compensation layer 14 composed of the three-layered films of the obliquely deposited films S1 to S3, how to determine the optical axis vectors P1 to P3 of the obliquely deposited films S1 to S3 and the optical There are various combinations depending on how to select the retardation (dΔn) Si , the azimuth angle α i and the polar angle β i of each obliquely deposited film in order to obtain the axis vectors P1 to P3. In the present invention, in order to optimize the second retardation compensation layer 14, x, y coordinate values (Ax, Ay) obtained when the composite vector A is orthogonally projected onto the deposition surface S0 are used as evaluation criteria. .
すなわち、図6のz軸の正の方向からx−y平面をみた図9において斜方蒸着膜S1〜S3の光学軸ベクトルP1〜P3を合成し、その合成ベクトルAを蒸着面S0に正射影したとき、合成ベクトルAのx成分とy成分との値(Ax,Ay)が、
−200nm≦Ax≦200nm かつ
−500nm≦Ay≦0nm ・・・・(条件式1)
を満足するように合成ベクトルAが決められている。このAx,Ayは、先の[0033]で説明したxyz座標系と同一の座標系で定義され、液晶セルの厚み方向中央付近に分布する液晶分子の長軸の向きに対応して決められており、液晶分子のねじれの回転方向とは無関係である。なお、より好ましいAx,Ayの範囲としては、
−100nm≦Ax≦100nm かつ
−300nm≦Ay≦−50nm ・・・・(条件式2)
が挙げられる。Axはゼロnmを挟む複数の値をとることが可能であり、好ましくは−200nmより大きく200nmより小さい値であり、より好ましくは実施例に示したような、−100nmより大きく100nmより小さい値である。また、Ayは負の値をとり、好ましくは−500nmより大きい負の値であり、より好ましくは実施例に示したような、−300nm以上で−50nm以下の値をとり得る。
That is, the optical axis vectors P1 to P3 of the oblique deposition films S1 to S3 are synthesized in FIG. 9 when the xy plane is seen from the positive direction of the z axis in FIG. 6, and the resultant vector A is orthogonally projected onto the deposition surface S0. When the value (Ax, Ay) of the x component and the y component of the composite vector A is
−200 nm ≦ Ax ≦ 200 nm and −500 nm ≦ Ay ≦ 0 nm (Condition 1)
The composite vector A is determined so as to satisfy Ax and Ay are defined in the same coordinate system as the xyz coordinate system described in [0033] above, and are determined corresponding to the direction of the major axis of the liquid crystal molecules distributed near the center in the thickness direction of the liquid crystal cell. And is independent of the rotational direction of the twist of the liquid crystal molecules. In addition, as a more preferable range of Ax, Ay,
−100 nm ≦ Ax ≦ 100 nm and −300 nm ≦ Ay ≦ −50 nm (Condition 2)
Is mentioned. Ax can take a plurality of values across zero nm, preferably a value larger than −200 nm and smaller than 200 nm, and more preferably a value larger than −100 nm and smaller than 100 nm as shown in the embodiment. is there. Moreover, Ay takes a negative value, Preferably it is a negative value larger than -500 nm, More preferably, it can take the value of -300 nm or more and -50 nm or less as shown in the Example.
ところでTN液晶2は、暗状態表示のときに印加される飽和電圧によって垂直配向姿勢となる液晶分子38の割合が変化する。前述した第一位相差補償層12は垂直配向姿勢となった液晶分子38の複屈折作用による光学異方性を補償する作用を行うので、第一位相差補償層12のレターデーションは飽和電圧を印加したときに垂直配向姿勢をとる液晶分子の割合が大きいときには大きな値に決められる。これに相当するレターデーションは、TN液晶セルのレターデーションの略50%〜90%の範囲にある。
By the way, in the TN
本発明において、第一位相差補償層12のレターデーションを決定するにあたって、もう一つの要因を考慮する必要がある。それは、第二位相差補償層14を設けることによって生じるz軸方向の正の位相差成分のうち、過剰な位相差補償分を打ち消すことである。斜方蒸着層S1〜S3はTN液晶2の基板近傍の液晶分子による位相差の角度依存性を補償するものであるが、基板と略平行とみなせる角度範囲で傾斜している液晶分子による位相差を補償するためには、理論上、光学軸が基板と略平行となる斜方蒸着膜、換言すれば、柱状要素の成長方向が基板と略平行となるように極角βが90°に近い斜方蒸着膜が必要になる。ところがこのような斜方蒸着膜の製造は現実的には極めて困難である。
In the present invention, it is necessary to consider another factor in determining the retardation of the first retardation compensation layer 12. That is, canceling an excessive amount of phase difference compensation out of the positive phase difference component in the z-axis direction generated by providing the second phase difference compensation layer 14. The obliquely deposited layers S1 to S3 compensate for the angular dependence of the phase difference due to the liquid crystal molecules in the vicinity of the substrate of the TN
このため、基板近傍の長軸が略平行な液晶分子に対する位相差補償は、本来要求される極角よりも小さい極角のもとで斜方蒸着を行い、しかも膜厚を大きくした斜方蒸着膜で対応せざるを得なくなるが、その結果、基板に垂直な方向では過剰な位相差補償が行われることが避けられない。そこで、第一位相差補償層12にはこの過剰な位相差補償を緩和する作用も必要で、第一位相差補償層12のレターデーションの量は、過剰な正の位相差補償成分を相殺し得る負の位相差を生じさせるように決められる。その量の下限は「0」であるが、上限は過剰になった正の位相差の量に依存するので必ずしも明確な値になるわけではなく、現実的には成膜のしやすさやコストなどの条件によって膜厚が制限される。 For this reason, phase difference compensation for liquid crystal molecules whose major axes are nearly parallel near the substrate is oblique deposition with a polar angle smaller than the originally required polar angle, and the film thickness is increased. Although it is necessary to cope with the film, as a result, it is inevitable that excessive phase difference compensation is performed in the direction perpendicular to the substrate. Therefore, the first retardation compensation layer 12 also needs to act to alleviate this excessive retardation compensation, and the amount of retardation of the first retardation compensation layer 12 cancels the excess positive retardation compensation component. To obtain a negative phase difference. The lower limit of the amount is “0”, but the upper limit depends on the amount of the positive phase difference that has become excessive, and is not necessarily a clear value. In reality, the ease of film formation, cost, etc. The film thickness is limited by these conditions.
以上のことから、第一位相差補償層12がもつ負のレターデーション(d1Δn1)の値をTN液晶がもつ正のレターデーション(dΔn)LCの値との関係で表すと、その値は概ね次の範囲にしておくことが好ましい。
−2×(dΔn)LC≦(d1Δn1)≦−0.5×(dΔn)LC ・・・・(条件式2)
From the above, when the value of the negative retardation (d1Δn1) of the first retardation compensation layer 12 is expressed in relation to the value of the positive retardation (dΔn) LC of the TN liquid crystal, the value is approximately It is preferable to keep within the range.
−2 × (dΔn) LC ≦ (d1Δn1) ≦ −0.5 × (dΔn) LC (conditional expression 2)
なお、第二位相差補償層14の斜方蒸着膜の蒸着材料としては、第一位相差補償層12と同様、TiO2,SiO2,ZrO2,Ta2O3など、斜方蒸着膜にしたときに波長によらず充分な光透過特性を有するものであれば種々のものを用いることができる。 In addition, as a vapor deposition material of the oblique vapor deposition film of the second retardation compensation layer 14, as in the first retardation compensation layer 12, an oblique vapor deposition film such as TiO 2 , SiO 2 , ZrO 2 , Ta 2 O 3 is used. Various materials can be used as long as they have sufficient light transmission characteristics regardless of the wavelength.
以下、本発明を用いた位相差補償素子6の具体的な実施例について説明する。これらの実施例は、波長550nmでの複屈折(Δn)が「0.124」、セル厚(液晶層の厚み)が「4500nm」で、レターデーション(dΔn)LCの値が「558nm」であるTN液晶に好適な第一,第二位相差補償層の構造的な最適値を等コントラスト曲線に基づいて評価するためのものである。等コントラスト曲線は、液晶で明状態表示と暗状態表示とを行ったとき、視野角を変えながらその輝度比をコントラスト比として測定し、等コントラスト比となる視野角を結んだもので、上記TN液晶自体の等コントラスト曲線は図10に示すとおりである。コントラストが視野角に依存して大きく変化していることがわかる。なお、以下の実施例では第一位相差補償層,第二位相差補償層とも基準波長を550nmに設定して成膜を行った。 Hereinafter, specific examples of the phase difference compensating element 6 using the present invention will be described. In these examples, the birefringence (Δn) at a wavelength of 550 nm is “0.124”, the cell thickness (the thickness of the liquid crystal layer) is “4500 nm”, and the retardation (dΔn) LC value is “558 nm”. This is for evaluating the structural optimum values of the first and second retardation compensation layers suitable for the TN liquid crystal based on the isocontrast curve. An isocontrast curve is obtained by measuring the luminance ratio as a contrast ratio while changing the viewing angle when the bright state display and the dark state display are performed on the liquid crystal, and connecting the viewing angles at the equal contrast ratio. The isocontrast curve of the liquid crystal itself is as shown in FIG. It can be seen that the contrast varies greatly depending on the viewing angle. In the following examples, the first retardation compensation layer and the second retardation compensation layer were formed with the reference wavelength set to 550 nm.
ガラス基板としてコーニング1737(50mm×50mm)を用い、アセトンで洗浄してから充分に乾燥させた後、通常の正面蒸着(β=0°)を行う蒸着装置にセットした。真空槽を1×10-4Paまで排気し、ガラス基板を300°Cに加熱した状態にして三層構成の反射防止膜を形成した。この反射防止膜は、ガラス基板側から順に、SiO2を光学膜厚でλ/4、TiO2をλ/2、SiO2をλ/4で積層したもので、基準波長λは550nmである。 Corning 1737 (50 mm × 50 mm) was used as a glass substrate, washed with acetone, sufficiently dried, and then set in a vapor deposition apparatus for performing normal front vapor deposition (β = 0 °). The vacuum chamber was evacuated to 1 × 10 −4 Pa, and the glass substrate was heated to 300 ° C. to form a three-layer antireflection film. This antireflection film is formed by laminating SiO 2 with an optical film thickness of λ / 4, TiO 2 of λ / 2, and SiO 2 of λ / 4 sequentially from the glass substrate side, and the reference wavelength λ is 550 nm.
反射防止膜を形成した後、ガラス基板を真空層内で表裏反転させ、第一位相差補償層の成膜を行った。第一位相差補償層は、図3に示すように、二種類の蒸着膜L1,L2を交互に積層した多層膜で構成され、そのレターデーション(d1Δn1)は負の値となる。したがって、全体の物理的膜厚d1と複屈折Δn1とを調節することによって、レターデーション(d1Δn1)の大きさはある程度任意に決めることができるので、この値が「−600nm」となる第一位相差補償層をガラス基板の裏面に成膜した。 After forming the antireflection film, the glass substrate was turned upside down in the vacuum layer to form the first retardation compensation layer. As shown in FIG. 3, the first retardation compensation layer is composed of a multilayer film in which two kinds of vapor deposition films L1 and L2 are alternately stacked, and the retardation (d1Δn1) is a negative value. Accordingly, by adjusting the overall physical film thickness d1 and the birefringence Δn1, the magnitude of the retardation (d1Δn1) can be arbitrarily determined to some extent, so that this value is “−600 nm”. A phase difference compensation layer was formed on the back surface of the glass substrate.
なお、この第一位相差補償層について補足すれば以下のとおりである。すなわち、屈折率n1,n2で物理的膜厚がa,bである薄膜を、波長よりも充分に短いピッチ(a+b)で交互に積層したものは、負の複屈折Δnをもつ構造性複屈折体となることが知られている。この構造性複屈折体に電磁波が垂直に入射した場合には、電場が各層の平面に平行に振動する波(TE波)だけになるため、複屈折性を示さない。ところが、電磁波が各層の積層面に斜めに入射した場合には、電場が各層に平行に振動する波(TE波成分)と、電場が各層に垂直に振動する波(TM波成分)とで有効屈折率NTE,NTMが異なり、それぞれ次式で表されることが知られている。
NTE=√{(an1 2+bn2 2)/(a+b)}
NTM=√〔(a+b)/{(a/n1 2)+(b/n2 2)}〕
これらの有効屈折率NTE,NTMの相違が複屈折性を生じさせる要因であり、その複屈折Δnは「Δn=NTM−NTE」で与えられる。
In addition, it is as follows if it supplements about this 1st phase difference compensation layer. That is, a thin film having refractive indexes n 1 and n 2 and physical thicknesses a and b alternately stacked at a pitch (a + b) sufficiently shorter than the wavelength is a structure having a negative birefringence Δn. It is known to be a birefringent body. When electromagnetic waves are perpendicularly incident on this structural birefringent body, the electric field is only a wave (TE wave) that oscillates parallel to the plane of each layer, and thus does not exhibit birefringence. However, when electromagnetic waves are incident on the laminated surface of each layer at an angle, it is effective for the wave (TE wave component) in which the electric field vibrates parallel to each layer and the wave (TM wave component) in which the electric field vibrates perpendicularly to each layer. It is known that the refractive indexes N TE and N TM are different and are expressed by the following equations, respectively.
N TE = √ {(an 1 2 + bn 2 2 ) / (a + b)}
N TM = √ [(a + b) / {(a / n 1 2 ) + (b / n 2 2 )}]
The difference between these effective refractive indexes N TE and N TM is a factor causing birefringence, and the birefringence Δn is given by “Δn = N TM −N TE ”.
上式からわかるように、蒸着層L1,L2の屈折率n1,n2と、それぞれの物理的膜厚a,bを選択することによって複屈折Δn1を決めることができ、さらに蒸着層L1,L2の繰り返し積層数で全体の物理的膜厚d1を決めることができる。したがって、光透過特性を有し蒸着適性に優れた蒸着材料の中から適宜のものを選択して膜設計を行うことによって、第一位相差補償層のレターデーション(d1Δn1)の値を、TN液晶がもつレターデーション(dΔn)LCの値に近づけることが可能となる。 As can be seen from the above equation, the birefringence Δn1 can be determined by selecting the refractive indexes n 1 and n 2 of the vapor deposition layers L1 and L2 and the respective physical film thicknesses a and b. The total physical film thickness d1 can be determined by the number of repeated laminations of L2. Therefore, by selecting an appropriate material from among vapor deposition materials having light transmission characteristics and excellent vapor deposition suitability, the retardation (d1Δn1) value of the first retardation compensation layer can be set to the TN liquid crystal. Retardation (dΔn) of LC can be close to the value of LC .
このようにして第一位相差補償層まで成膜したガラス基板を真空槽から取り出し、再度アセトンで洗浄して充分に乾燥させてから、図5に示す蒸着装置にセットした。蒸着面を第一位相差補償層の最上層として二層構成の第二位相差補償層の蒸着を行った。一層目の斜方蒸着膜S1は、方位角αを−137°、極角βを45°とし、レターデーション(dΔn)S1の値は「150nm」に設定した。また、二層目の斜方蒸着膜S2の方位角αは−45°、極角βは33°、レターデーション(dΔn)S2は「180nm」である。エリプソメータ32及び膜厚監視モニタ31からの測定データを監視しながら、第二位相差補償層を成膜してからサンプルを取り出し、通常の正面蒸着用の蒸着装置に再セットして同様の三層反射防止膜を成膜した。
The glass substrate thus formed up to the first retardation compensation layer was taken out of the vacuum chamber, washed again with acetone and sufficiently dried, and then set in the vapor deposition apparatus shown in FIG. The second retardation compensation layer having a two-layer structure was deposited using the deposition surface as the uppermost layer of the first retardation compensation layer. In the first obliquely deposited film S1, the azimuth angle α was −137 °, the polar angle β was 45 °, and the value of retardation (dΔn) S1 was set to “150 nm”. Further, the azimuth angle α of the second obliquely deposited film S2 is −45 °, the polar angle β is 33 °, and the retardation (dΔn) S2 is “180 nm”. While monitoring the measurement data from the
第二位相差補償層を構成する斜方蒸着膜S1,S2の蒸着材料としては、ZrO2に10重量%でTiO2を混合したものを用いた。成膜に際しては、真空槽を1×10-4Paまで真空引きした後、酸素ガスを1×10-2Paになるまで導入して成膜中に充分な酸化が行われるようにした。こうして得た実施例1について、第一,第二位相差補償層の層構成及びこれらのパラメータは次の表1のとおりである。 As a vapor deposition material for the oblique vapor deposition films S1 and S2 constituting the second retardation compensation layer, a mixture of ZrO 2 and TiO 2 at 10% by weight was used. In film formation, the vacuum chamber was evacuated to 1 × 10 −4 Pa, and then oxygen gas was introduced to 1 × 10 −2 Pa so that sufficient oxidation was performed during film formation. Regarding Example 1 thus obtained, the layer configuration of the first and second retardation compensation layers and these parameters are as shown in Table 1 below.
実施例1の位相差補償素子をTN液晶に適用したところ、その等コントラスト曲線は図11に示すとおりである。図10に示すTN液晶のみの等コントラスト曲線と比較して視野角特性が改善されていることが明らかである。 When the phase difference compensation element of Example 1 is applied to a TN liquid crystal, its isocontrast curve is as shown in FIG. It is clear that the viewing angle characteristic is improved as compared with the isocontrast curve of only the TN liquid crystal shown in FIG.
また、斜方蒸着膜S1の光学軸ベクトルP1を蒸着面に正射影したときのxy座標成分値は(83,−83)、斜方蒸着膜S2の光学軸ベクトルP2は(−110,−102)となるから、これらの光学軸ベクトルP1,P2を合成した合成ベクトルAのxy成分は(−27,−183)となり条件式1を満たす。また、第一位相差補償層のレターデーション(d1Δn1)の値は「−600nm」であるから、TN液晶のレターデーション「558nm」としたときの条件式2の下限値「−1118nm」及び上限値「−279nm」の範囲内に収まり、条件式2も満たされている。
When the optical axis vector P1 of the oblique deposition film S1 is orthogonally projected onto the deposition surface, the xy coordinate component values are (83, −83), and the optical axis vector P2 of the oblique deposition film S2 is (−110, −102). Therefore, the xy component of the combined vector A obtained by combining these optical axis vectors P1 and P2 is (−27, −183), which satisfies the
同様にして実施例2のサンプルを作製した。TN液晶及び反射防止膜の構成は全く共通で、実施例1とは第一位相差補償層と第二位相差補償層の膜構成が異なるだけで、これらの位相差補償層の層構成及びこれらのパラメータは次の表2のとおりである。実施例2では第二位相差補償層を三層構成とし、各層の方位角αを同じ方向に回転させている。したがって各層の光学軸ベクトルP1〜P3は、図9に示すように、蒸着面に対して順次に反時計方向に回転したらせん状になっている。 Similarly, a sample of Example 2 was produced. The configurations of the TN liquid crystal and the antireflection film are completely the same, and only the film configurations of the first retardation compensation layer and the second retardation compensation layer are different from those of the first embodiment. The parameters are as shown in Table 2 below. In Example 2, the second retardation compensation layer has a three-layer structure, and the azimuth angle α of each layer is rotated in the same direction. Accordingly, the optical axis vectors P1 to P3 of each layer are spirally rotated sequentially in the counterclockwise direction with respect to the deposition surface, as shown in FIG.
上記実施例2の等コントラスト曲線は図12に示すとおりである。高いコントラストを示す領域が実施例1よりも拡がり、しかも視野角への依存性も低くなっていることがわかる。斜方蒸着膜S1〜S3の光学軸ベクトルP1〜P4を合成した合成ベクトルAのx,y成分は(−18,−196)となり、第一位相差補償層のレターデーションは「−370nm」であるから、条件式1,条件式2は共に満たされている。
The isocontrast curve of Example 2 is as shown in FIG. It can be seen that the region showing high contrast is wider than that of Example 1, and the dependency on the viewing angle is also low. The x and y components of the combined vector A obtained by synthesizing the optical axis vectors P1 to P4 of the oblique deposition films S1 to S3 are (−18, −196), and the retardation of the first retardation compensation layer is “−370 nm”. Therefore, both
実施例3は第一位相差補償層のレターデーションを「−440nm」とし、第二位相差補償層を実施例2と同様に三層に構成したもので、各層のパラメータは表3のとおりである。ただし、実施例2では各層の方位角αを一方向に回転させ光学軸ベクトルP1〜P3がらせん状になっていたのに対し、この実施例3では三層目の方位角αを逆向きに回転させている。 In Example 3, the retardation of the first retardation compensation layer was set to “−440 nm”, and the second retardation compensation layer was configured in three layers as in Example 2. The parameters of each layer are as shown in Table 3. is there. However, in Example 2, the azimuth angle α of each layer is rotated in one direction and the optical axis vectors P1 to P3 are spiral, whereas in Example 3, the azimuth angle α of the third layer is reversed. It is rotating.
実施例3の等コントラスト曲線は図13のとおりで、視野角特性は良好に保たれていることがわかる。斜方蒸着膜S1〜S3の光学軸ベクトルP1〜P3を合成した合成ベクトルAのx,y成分は(−2,−223)、第一位相差補償層のレターデーションは「−440nm」であり、条件式1,条件式2は共に満たされている。なお、第二位相差補償層を構成する三層の光学軸ベクトルをらせん状に回転させてはいないが、図12と図13の等コントラスト曲線を比較してわかるように、特性曲線に形の変化は認められるものの、視野角特性にはあまり影響がないことがわかる。
The isocontrast curve of Example 3 is as shown in FIG. 13, and it can be seen that the viewing angle characteristics are kept good. The x and y components of the combined vector A obtained by synthesizing the optical axis vectors P1 to P3 of the oblique deposition films S1 to S3 are (−2, −223), and the retardation of the first retardation compensation layer is “−440 nm”.
実施例4は第一位相差補償層のレターデーションを「−500nm」とし、第二位相差補償層をさらに増やして四層構成したもので、各層のパラメータは表4のとおりである。第二位相差補償層を構成する各層の斜方蒸着膜S1〜S4は、方位角αが一方向に回転するように決められ、したがって各層の光学軸ベクトルP1〜P4が蒸着面に対して反時計回りのらせん状になっている。 In Example 4, the retardation of the first retardation compensation layer was set to “−500 nm”, and the second retardation compensation layer was further increased to form four layers. The parameters of each layer are as shown in Table 4. The oblique vapor deposition films S1 to S4 of each layer constituting the second retardation compensation layer are determined so that the azimuth angle α rotates in one direction, and therefore the optical axis vectors P1 to P4 of each layer are opposite to the vapor deposition surface. It is a clockwise spiral.
実施例4の等コントラスト曲線は図14のとおりで、視野角特性は良好に改善されている。斜方蒸着膜S1〜S4の光学軸ベクトルP1〜P4を合成した合成ベクトルAのx,y成分は(32,−77)、第一位相差補償層のレターデーションは「−500nm」であり、条件式1,条件式2は共に満たされている。
The isocontrast curve of Example 4 is as shown in FIG. 14, and the viewing angle characteristics are well improved. The x and y components of the composite vector A obtained by synthesizing the optical axis vectors P1 to P4 of the oblique deposition films S1 to S4 are (32, −77), and the retardation of the first retardation compensation layer is “−500 nm”.
実施例5は第一位相差補償層のレターデーションを「−470nm」とし、第二位相差補償層は四層構成であるが、実施例4と異なり各層の方位角αを逆向きに回転させている。したがって、各層の光学軸ベクトルP1〜P4は逆らせん状になる。各層のパラメータは表5のとおりである。 In Example 5, the retardation of the first retardation compensation layer is set to “−470 nm”, and the second retardation compensation layer has a four-layer structure. Unlike Example 4, the azimuth angle α of each layer is rotated in the opposite direction. ing. Therefore, the optical axis vectors P1 to P4 of each layer are in a reverse spiral shape. Table 5 shows the parameters of each layer.
実施例5の等コントラスト曲線は図15のとおりで、やはり良好な視野角特性を得ることができる。斜方蒸着膜S1〜S4の光学軸ベクトルP1〜P4を合成した合成ベクトルAのx,y成分は(8,−191)、第一位相差補償層のレターデーションは「−470nm」で、条件式1,条件式2は共に満たされている。なお、先の実施例4との比較により、第二位相差補償層を構成する各層の光学軸ベクトルのらせん方向はどちらでも適用できることがわかる。ただし、光学軸ベクトルのらせん方向が視野角特性に全く影響をもたないという意味ではなく、らせん方向が変わるだけでも、各層の方位角α,極角β,各層のレターデーション及び第一位相差補償層のレターデーションの組み合わせの最適値が変化することが確かめられている。
The isocontrast curve of Example 5 is as shown in FIG. 15, and a good viewing angle characteristic can be obtained. The x and y components of the combined vector A obtained by synthesizing the optical axis vectors P1 to P4 of the obliquely deposited films S1 to S4 are (8, -191), and the retardation of the first retardation compensation layer is “−470 nm”. Both
実施例6は第一位相差補償層のレターデーションを「−350nm」とし、第二位相差補償層を五層構成にした例である。各層の光学軸ベクトルP1〜P5はらせん状になるように積層され、各層のパラメータは表6のとおりである。 Example 6 is an example in which the retardation of the first retardation compensation layer is set to “−350 nm” and the second retardation compensation layer has a five-layer structure. The optical axis vectors P <b> 1 to P <b> 5 of each layer are stacked so as to form a spiral, and parameters of each layer are as shown in Table 6.
実施例6の等コントラスト曲線は図16のとおりで良好な視野角特性が得られる。斜方蒸着膜S1〜S5の光学軸ベクトルP1〜P5を合成した合成ベクトルAのx,y成分は(6,−239)、第一位相差補償層のレターデーションは「−350nm」であり、条件式1,条件式2は共に満たされている。
The isocontrast curve of Example 6 is as shown in FIG. 16, and good viewing angle characteristics are obtained. The x and y components of the combined vector A obtained by synthesizing the optical axis vectors P1 to P5 of the oblique deposition films S1 to S5 are (6, −239), and the retardation of the first retardation compensation layer is “−350 nm”.
以上の各実施例からわかるように、第一位相差補償層のレターデーションと、第二位相差補償層の層構成との組み合わせにより、TN液晶がもつ視野角依存性を効果的に補償することができる。特に、第二位相差補償層の層構成は第一位相差補償層のレターデーションの値にも影響され、最適な視野角特性を得るためのパラメータの組み合わせは膨大なものとなるが、これまでの検証過程によれば、少なくとも条件式1及び条件式2を満たすことが必須であると考えられる。
As can be seen from the above embodiments, the viewing angle dependency of the TN liquid crystal can be effectively compensated by the combination of the retardation of the first retardation compensation layer and the layer configuration of the second retardation compensation layer. Can do. In particular, the layer configuration of the second retardation compensation layer is also affected by the retardation value of the first retardation compensation layer, and the combination of parameters for obtaining the optimum viewing angle characteristics is enormous. According to the verification process, it is considered essential that at least the
また、第一位相差補償層に付与するレターデーションの値は、基本的に液晶分子がもつ正の複屈折と液晶層の厚みに応じて選定する必要があるが、TN液晶の種類によっては電圧を印加したときに垂直配向をとる液晶分子の割合が必ずしも一定ではない。したがって、その割合を考慮して第一位相差補償層のレターデーションの値を決めるべきであり、さらには第二位相差補償層による正の複屈折をも想定して調整すべきである。 The retardation value applied to the first retardation compensation layer must basically be selected according to the positive birefringence of the liquid crystal molecules and the thickness of the liquid crystal layer. The proportion of liquid crystal molecules that take a vertical alignment when is applied is not necessarily constant. Therefore, the retardation value of the first retardation compensation layer should be determined in consideration of the ratio, and further, adjustment should be made assuming positive birefringence due to the second retardation compensation layer.
さらに、すでに述べたように、本発明の位相差補償素子はTN液晶の光出射面側のみならず光入射面側に配置して用いることも可能であり、第一位相差補償層と第二位相差補償層とを個別のガラス基板に形成して分離して用いることも可能である。また、TN液晶の光入射面側及び光出射面側に配置される一対の偏光板のベース基板の少なくとも一方を、第一位相差補償層及び/あるいは第二位相差補償層のベースに利用することも好ましい実施形態のひとつである。 Furthermore, as already described, the phase difference compensation element of the present invention can be used not only on the light exit surface side but also on the light incident surface side of the TN liquid crystal. The retardation compensation layer may be formed on a separate glass substrate and used separately. In addition, at least one of the base substrates of the pair of polarizing plates arranged on the light incident surface side and the light emitting surface side of the TN liquid crystal is used as the base of the first retardation compensation layer and / or the second retardation compensation layer. This is also a preferred embodiment.
本発明の位相差補償素子は、第一,第二位相差補償層を作製するときの基準波長をたとえば550nmに設定すれば、単板のTN液晶を表示素子として用いたフルカラーの直視型ディスプレイに用いることができる。ただし、波長が異なると液晶分子,位相差補償素子それぞれの複屈折作用に相違がでてくるので、成分色光の基準波長ごとに位相差補償素子の膜構成を変えることが望ましい。この場合、TN液晶には一般に成分色光となる赤色,緑色,青色をそれぞれ透過するマイクロカラーフィルタが組み込まれているので、これらのフィルタエレメントに対応して膜構成を変えた3種類の位相差補償素子を用いるのがよい。 The retardation compensation element of the present invention is a full-color direct-view display that uses a single-plate TN liquid crystal as a display element when the reference wavelength for producing the first and second retardation compensation layers is set to 550 nm, for example. Can be used. However, since the birefringence effects of the liquid crystal molecules and the phase difference compensation element differ depending on the wavelength, it is desirable to change the film configuration of the phase difference compensation element for each reference wavelength of the component color light. In this case, the TN liquid crystal generally incorporates micro color filters that transmit red, green, and blue, which are component color lights, respectively. Therefore, three types of phase difference compensation with different film configurations corresponding to these filter elements. An element is preferably used.
成分色光の基準波長に応じて位相差補償素子の膜構成を変えることは、特に成分色光ごとに三枚のTN液晶を利用した三板式のカラー液晶プロジェクタでは効果的に行うことができる。図17に三板式カラー液晶プロジェクタの構成を概略的に示す。 Changing the film configuration of the phase difference compensation element in accordance with the reference wavelength of the component color light can be effectively performed particularly in a three-plate type color liquid crystal projector using three TN liquid crystals for each component color light. FIG. 17 schematically shows the configuration of a three-plate color liquid crystal projector.
図17において、三枚の液晶素子50R,50G,50Bには、それぞれ赤色,緑色,青色の各成分色光の画像に対応して透過濃度が異なる白黒画像が表示される。光源52からの放射光は、紫外線及び赤外線をカットするフィルタ53を透過することにより赤色光,緑色光,青色光を含む白色光となり、光源から液晶素子に至る照明光軸にしたがってガラスロッドからなるインテグレータ54に入射する。インテグレータ54の光入射面は、光源52に用いられている放物面鏡の焦点位置近傍に位置し、光源52からの光は高効率でガラスロッド54に入射する。
In FIG. 17, three
ガラスロッド54の出射面に対峙してリレーレンズ55が配設され、ガラスロッド54からの白色光は、リレーレンズ55及び後段のコリメートレンズ56により平行光となってミラー57に入射する。ミラー57で反射された白色光は、赤色光だけを透過するダイクロイックミラー58Rで2光束に分けられ、透過した赤色光はミラー59で反射して液晶素子50Rを背面から照明する。また、ダイクロイックミラー58Rで反射された緑色光と青色光は、緑色光だけを反射するダイクロイックミラー58Gでさらに2光束に分割される。ダイクロイックミラー58Gで反射された緑色光は液晶素子50Gを背面側から照明する。ダイクロイックミラー58Gを透過した青色光は、ミラー58B,60で反射され、液晶素子50Bを背面から照明する。
A
液晶素子50R,50G,50BはそれぞれTN液晶で構成され、これらの液晶素子50R,50G,501Bから光学的に等距離となる位置に中心がくるように合成プリズム64が配置され、合成プリズム64の出射面に対面して投影レンズ65が設けられている。合成プリズム64は、その内部に2面のダイクロイック面64a,64bを有し、液晶素子50Rを透過してきた赤色光、液晶素子50Gを透過してきた緑色光、液晶素子50Bを透過してきた青色光を合成して投影レンズ65に入射させる。投影レンズ65は、その物体側焦点面が液晶素子50R,50G,50Bの出射面に一致し、像面側焦点面がスクリーン70に一致するようにしてあるから、合成プリズム64で合成されたフルカラー画像はスクリーン70に結像されることになる。
The
液晶素子50R,50G,50Bの光入射面側にはそれぞれ偏光板66R,66G,66Bが設けられ、また光出射面側には本発明の位相差補償素子67R,67G,67Bと、偏光板68R,68G,68Bとが設けられている。光入射面側の偏光板66R,66G,66Bと、光出射面側の偏光板68R,68G,68Bはクロスニコル配置となっており、光入射面側の偏光板は偏光子、光出射面側の偏光板は検光子として作用する。また、位相差補償素子67R,67G,67Bは、これまでに説明のように第一位相差補償層と第二位相差補償層とを備え、色チャンネルごとに設けられた液晶素子50R,50G,50Bによって生じる位相差を個別に補償する。
各々の液晶素子50R,50G,50Bは全く共通のTN液晶からなるが、一般に液晶素子のレターデーション(dΔn)LCは波長に依存して変化することが知られている。図18は液晶層の厚みが4.5μmのTN液晶についてその一例を示すもので、複屈折Δnが波長に応じて変化し、これに応じてレターデーション(dΔn)LCも変わる。図中、Reは液晶に電圧を印加したときに垂直配向姿勢となる液晶分子の割合を70%にしたときの実効レターデーションを示し、前述した第一位相差補償層はこの実効レターデーションReによる正の位相差を補償するためのものとなる。もちろん、垂直姿勢となる液晶分子の割合は、TN液晶の構造や液晶厚み,密度,飽和電圧値などのファクターによって変わり、70%一律に限られるものではない。
Each of the
図19は、上記TN液晶の実効レターデーションReを効果的に補償するために、物理的膜厚30nm,20nmのTiO2膜とSiO2膜とを交互に40層ずつ、合計80層積層した第一位相差補償層の負のレターデーション(d1Δn1)を絶対値で表している。蒸着材料となっているTiO2膜とSiO2膜の屈折率自体に波長依存性があるため、当然にレターデーションにも波長依存性が現れる。この第一位相差補償層は、可視光領域で視感度が高い550nmで良好な位相差補償を行うように設計されているが、図20に示すように、短波長側では最適な位相差補償から乖離していることがわかる。 FIG. 19 is a schematic view showing a structure in which 80 TiO 2 films and SiO 2 films having physical film thicknesses of 30 nm and 20 nm are alternately laminated in a total of 80 layers in order to effectively compensate the effective retardation Re of the TN liquid crystal. The negative retardation (d1Δn1) of one phase difference compensation layer is represented by an absolute value. Since the refractive indexes of the TiO 2 film and the SiO 2 film, which are the vapor deposition materials, have wavelength dependence, the wavelength dependence naturally appears in the retardation. This first phase difference compensation layer is designed to perform good phase difference compensation at 550 nm, which has high visibility in the visible light region. However, as shown in FIG. 20, optimum phase difference compensation is performed on the short wavelength side. It can be seen that there is a gap.
そこで、波長に比べて充分に膜厚の薄い蒸着膜からなる第一位相差補償層の特長、すなわち、負の複屈折Δn1は二種類の蒸着膜の屈折率と膜厚比で決まること、そしてこの複屈折Δn1に乗ずる全体の膜厚(各層の積層数)を調節すればレターデーションの値が調節できることを利用し、本発明では色チャンネルごとに位相差補償素子67R,67G,67Bの第一位相差補償層の厚みを変えている。図21にその一例を示す。
Therefore, the feature of the first retardation compensation layer comprising a vapor deposition film that is sufficiently thin compared to the wavelength, that is, the negative birefringence Δn1 is determined by the refractive index and the film thickness ratio of the two types of vapor deposition films, and By utilizing the fact that the retardation value can be adjusted by adjusting the total film thickness (the number of stacked layers) multiplied by the birefringence Δn1, the present invention uses the first of the phase
図21は青色光用,緑色光用,青色光用にそれぞれの第一位相差補償層の厚みを変えたもので、全チャンネルとも積層する蒸着膜は物理的膜厚30nm,20nmのTiO2膜とSiO2膜との二種類で全て共通している。ただし、青色光用のものは青色成分色光のほぼ中心の基準波長λ=450nmでのTN液晶のレターデーション413nmに合わせ、全体の積層数を72層にして総膜厚d1=1.8μmにしている。同様に、緑色光用では基準波長λ=550nmのもとで合計積層数80層にして総膜厚d1=2.0μm、赤色色光用では基準波長λ=650nmのもとで合計積層数82層にして総膜厚d1=2.1μmにしている。 In FIG. 21, the thickness of the first retardation compensation layer is changed for blue light, green light, and blue light. The vapor deposition films laminated on all channels are TiO 2 films having physical film thicknesses of 30 nm and 20 nm. And SiO 2 film are all common. However, for blue light, the total number of layers is 72 and the total film thickness is d1 = 1.8 μm in accordance with the retardation of TN liquid crystal of 413 nm at the reference wavelength λ = 450 nm at the center of the blue component color light. Yes. Similarly, for green light, the total number of layers is 80 with a reference wavelength λ = 550 nm, and the total thickness is d1 = 2.0 μm. For red light, the total number of layers is 82 with a reference wavelength λ = 650 nm. Thus, the total film thickness d1 = 2.1 μm.
この結果、図22に示すように、それぞれの色チャンネルの液晶素子50R,50G,50Bのレターデーションをそれぞれの成分色光の波長域ごとに良好に補正できることがわかる。したがって、たとえばスクリーン70全体に青色一色の背景を投影する場合、液晶素子50B全体を明状態表示とし、残りの液晶素子50R,50G全体を暗状態表示にすることになるが、このとき、飽和電圧の印加により液晶素子50R,50Gで垂直配向している液晶分子の複屈折作用による正の位相差は、それぞれの位相差補償素子67R,67Gに設けられている赤色光用,緑色光用の第一位相差補償層がもつ負のレターデーションによって良好に補償され、検光子となる偏光板68R,68Gからはほとんど出射光がなくなるので、色のにじみがない鮮明な青色一色の背景を投影することができる。
As a result, as shown in FIG. 22, it can be seen that the retardation of the
同様の理由で、スクリーン70全体に白色光を投影したときと全暗黒にしたときとのコントラスト比も従来の500:1から700:1まで改善され、一般のフルカラー画像の投影時においても、黒を引き締めて画像の鮮明度を向上させることができる。なお、図22からわかるように、青色光用の第一位相差補償層と比較して、緑色光用と赤色光用のものはレターデーションの波長依存性が弱い。このことから、緑色光用と赤色光用の第一位相差補償層としては合計膜厚を等しくした共通のものを適用することも可能である。この場合には、600nmを基準にして合計膜厚を決めるのが有利である。
For the same reason, the contrast ratio between when white light is projected on the
上述のように、三板式カラー液晶プロジェクタに本発明の位相差補償素子を適用する場合には、第一位相差補償層の合計膜厚を少なくとも二種類の色チャンネルごとに調節するのが効果的である。以上の説明は、液晶素子50R,50G,50Bのレターデーション(dΔn)LCの波長依存性のみを考慮したものであるが、各位相差補償素子67R,67G,67Bにはそれぞれ第二位相差補償層も形成されている。これらの第二位相差補償層も色チャンネルごとに基準波長が異なるため、それに応じた膜設計が行われることになるが、この第二位相差補償層は液晶分子と同様に正のレターデーションをもつ。したがって、第一位相差補償層の合計膜厚はさらに増やす方向への調整を行うことが望ましい。なお、このような調整を行ったとしても、各色チャンネルの第一位相差補償層がもつ負のレターデーションは、その色チャンネルの基準波長でのそれぞれの薄膜材料の複屈折を用いれば条件式2を満たすものとなる。
As described above, when the retardation compensation element of the present invention is applied to a three-plate color liquid crystal projector, it is effective to adjust the total thickness of the first retardation compensation layer for at least two kinds of color channels. It is. The above description considers only the wavelength dependence of the retardation (dΔn) LC of the
上記位相差補償素子67R,67G,67Bは、液晶素子50R,50G,50Bの光入射面側に配置することも可能である。また、液晶素子の光入射面側には、開口効率を高める目的で画素ごとに微小なマイクロレンズを対応させたマイクロレンズアレイを併用することが少なくない。マイクロレンズアレイを併用した液晶素子では、一般にマイクロレンズアレイに様々な入射角度で入射する照明光線の角度分布範囲よりも、液晶層に入射するときの角度分布範囲が広くなるから、効果的な位相差補償作用のためには位相差補償素子67R,67G,67Bを液晶素子50R,50G,50Bの光出射面側に配置するのが有利である。
The phase
各色チャンネルの基準波長に対応して第一,第二位相差補償層とも最適化した位相差補償素子67R,67G,67Bを使用すれば、スクリーン70上でのコントラスト比を1000:1以上にすることが期待できる。しかも、無機材料のみで構成されているので耐熱性・耐光性の点で全く問題がなく、たとえば家庭用のリアプロジェクショテレビジョンのように長時間の使用が見込まれる製品にも効果的に利用することが可能である。
When the phase
以上、本発明の位相差補償素子及び液晶プロジェクタについて説明してきたが、本発明の位相差補償素子を形成する基板としては、ガラス基板以外にも種々の透明な無機材料を用いることができ、特に液晶プロジェクタへの適用を考慮するなら熱伝導性の高いサファイヤ基板,水晶基板などを用いることができる。また、第一位相差補償層と第二位相差補償層とをそれぞれ個別の透明基板に形成したり、さらにはこれらの透明基板として、光学系中に組み込まれているレンズ,プリズム,各種のフィルタ類,液晶素子の基板を併用することも可能である。 As described above, the retardation compensator and the liquid crystal projector of the present invention have been described. As the substrate for forming the retardation compensator of the present invention, various transparent inorganic materials other than the glass substrate can be used. If application to a liquid crystal projector is taken into consideration, a sapphire substrate or a quartz substrate having high thermal conductivity can be used. In addition, the first retardation compensation layer and the second retardation compensation layer are formed on separate transparent substrates, respectively. Further, as these transparent substrates, lenses, prisms, and various filters incorporated in the optical system. It is also possible to use a liquid crystal element substrate in combination.
2 TN液晶
3,4 偏光板
6 位相差補償素子
10 ガラス基板
12 第一位相差補償層
14 第二位相差補償層
15,16 反射防止層
22,23 蒸着材料
25 電子銃
30 基板ホルダ
31 膜厚監視モニタ
32 エリプソメータ
35,36 基板(液晶)
35a,36a 配向膜
38 液晶分子
50R,50G,50B 液晶素子
58R,58G,58B ダイクロイックミラー
65 投影レンズ
67R,67G,67B 位相差補償素子
70 スクリーン
2 TN
35a,
Claims (11)
前記液晶層内で垂直配向した液晶分子による位相差を補償する第一位相差補償層と、前記液晶層内でハイブリッド配向した液晶分子による位相差を補償する第二位相差補償層とを有し、前記第一及び第二位相差補償層は無機材料で構成された複数の構造性複屈折体を積層した多層膜であることを特徴とする位相差補償素子。 In a phase difference compensation element that is used in combination with a TN liquid crystal cell and compensates for the angle dependency of the phase difference associated with birefringence of light rays passing through the liquid crystal layer in the TN liquid crystal cell,
A first retardation compensation layer for compensating for a phase difference caused by liquid crystal molecules vertically aligned in the liquid crystal layer; and a second retardation compensation layer for compensating for a phase difference caused by liquid crystal molecules hybrid-oriented in the liquid crystal layer. The first and second retardation compensation layers are multilayer films in which a plurality of structural birefringent bodies made of an inorganic material are laminated.
各々の斜方蒸着膜についてそのレターデーションの値と方位角及び極角とから斜方蒸着膜ごとに光学軸ベクトルを定め、これらの光学軸ベクトルを合成した合成ベクトルAを蒸着面に正射影したときのxy座標成分の値(Ax,Ay)が、
−200nm≦Ax≦200nm
−500nm≦Ay≦0nm
を満たすことを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の位相差補償素子。 The azimuth angle of each of the oblique vapor deposition films is set to be different from the alignment azimuth angle given to the liquid crystal molecules by the alignment film of the TN liquid crystal cell,
For each obliquely deposited film, an optical axis vector is determined for each obliquely deposited film from the retardation value, azimuth and polar angle, and a composite vector A obtained by synthesizing these optical axis vectors is orthogonally projected onto the deposition surface. When the value of the xy coordinate component (Ax, Ay) is
−200 nm ≦ Ax ≦ 200 nm
−500 nm ≦ Ay ≦ 0 nm
The phase difference compensation element according to claim 1, wherein:
−2×(dΔn)LC≦dΔn≦−0.5×(dΔn)LC
であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の位相差補償素子。 The retardation value dΔn of the first retardation compensation layer is a product (dΔn) LC of the thickness d and birefringence of the liquid crystal layer of the TN liquid crystal cell,
−2 × (dΔn) LC ≦ dΔn ≦ −0.5 × (dΔn) LC
The phase difference compensating element according to claim 1, wherein:
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CN 200580043126 CN101080655A (en) | 2004-12-15 | 2005-12-14 | Phase difference compensation, optical modulator, and liquid crystal display device and liquid crystal projector using same |
EP05820248A EP1825305A4 (en) | 2004-12-15 | 2005-12-14 | Phase difference compensator, light modurating system, liquid crystal display and liquid crystal projector |
US11/792,069 US20070258029A1 (en) | 2004-12-15 | 2005-12-14 | Phase Difference Compensator, Light Modurating System, Liquid Crystal Display and Liquid Crystal Projector |
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008070666A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Sony Corp | Retardation compensation plate, retardation compensator, liquid crystal display apparatus and projection type image display apparatus |
JP2009145862A (en) * | 2007-11-20 | 2009-07-02 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, projector, optical compensation method for liquid crystal device, and phase difference plate |
JP2009145863A (en) * | 2007-11-20 | 2009-07-02 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, projector, and optical compensation method for liquid crystal device |
JP2009145864A (en) * | 2007-11-20 | 2009-07-02 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, projector, and optical compensation method for liquid crystal device |
KR100927467B1 (en) | 2006-11-16 | 2009-11-19 | 주식회사 엘지화학 | Durable O-plate and integrated polarizer |
US8159624B2 (en) | 2010-05-13 | 2012-04-17 | Seiko Epson Corporation | Projector |
JP2012150381A (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Seiko Epson Corp | Projector |
WO2014168185A1 (en) | 2013-04-10 | 2014-10-16 | デクセリアルズ株式会社 | Phase contrast compensation element and projection-type image projection device |
JP2015068935A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | デクセリアルズ株式会社 | Retardation element and method for manufacturing the same, liquid crystal display device and method for manufacturing the same, and projection type image display device |
JP2015082035A (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | デクセリアルズ株式会社 | Retardation element and method for manufacturing the same, liquid crystal display device, and projection type image display device |
JP2016177031A (en) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | デクセリアルズ株式会社 | Wavelength plate and optical instrument |
JP2017049594A (en) * | 2016-10-17 | 2017-03-09 | デクセリアルズ株式会社 | Phase difference element and manufacturing method of the same, liquid crystal display, and projection type image display unit |
JP2019133171A (en) * | 2019-03-04 | 2019-08-08 | デクセリアルズ株式会社 | Method for manufacturing retardation compensation element |
US10564477B2 (en) | 2016-12-09 | 2020-02-18 | Dexerials Corporation | Phase difference compensation element, liquid crystal display device, and projection-type image display device |
CN112105974A (en) * | 2018-05-31 | 2020-12-18 | 迪睿合株式会社 | Phase difference compensation element, liquid crystal display device, and projection type image display device |
US11269218B2 (en) | 2018-01-31 | 2022-03-08 | Dexerials Corporation | Phase difference compensation element, liquid crystal display device and projection type image display device |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014000371A1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | Liquid crystal display panel and liquid crystal display device |
CN106033158B (en) * | 2015-03-12 | 2020-01-14 | 迪睿合电子材料有限公司 | Phase difference element, liquid crystal display device, and projection type image display device |
CN106154385B (en) * | 2015-03-30 | 2019-05-03 | 迪睿合电子材料有限公司 | Retardation element, liquid crystal display device and projection type video display device |
US10551640B2 (en) * | 2016-11-21 | 2020-02-04 | Futurewei Technologies, Inc. | Wavelength division multiplexed polarization independent reflective modulators |
CN111712757B (en) * | 2018-02-20 | 2023-10-20 | 索尼公司 | Optical compensation device, liquid crystal display unit and projection display apparatus |
EP4050386B1 (en) * | 2019-10-25 | 2024-01-03 | LG Chem, Ltd. | Optical modulation device |
CN111286700B (en) * | 2020-03-18 | 2020-10-16 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | Surface shape compensation method of optical coating element based on mixture single-layer film |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07306406A (en) * | 1994-04-04 | 1995-11-21 | Rockwell Internatl Corp | Liquid crystal display for observation at various angle with respect to normal axis forming right angle with display |
JPH10123322A (en) * | 1996-10-24 | 1998-05-15 | Sumitomo Chem Co Ltd | Phase difference film |
JPH1123840A (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-29 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Double refractive plate |
JP2004102200A (en) * | 2002-07-19 | 2004-04-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Liquid crystal projector |
JP2004325670A (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | Color liquid crystal element and single-plate type color liquid crystal projector |
-
2004
- 2004-12-15 JP JP2004363305A patent/JP2006171327A/en active Pending
-
2005
- 2005-12-14 CN CN 200580043126 patent/CN101080655A/en active Pending
- 2005-12-14 CN CNA2008101690615A patent/CN101424765A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07306406A (en) * | 1994-04-04 | 1995-11-21 | Rockwell Internatl Corp | Liquid crystal display for observation at various angle with respect to normal axis forming right angle with display |
JPH10123322A (en) * | 1996-10-24 | 1998-05-15 | Sumitomo Chem Co Ltd | Phase difference film |
JPH1123840A (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-29 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Double refractive plate |
JP2004102200A (en) * | 2002-07-19 | 2004-04-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Liquid crystal projector |
JP2004325670A (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | Color liquid crystal element and single-plate type color liquid crystal projector |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008070666A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Sony Corp | Retardation compensation plate, retardation compensator, liquid crystal display apparatus and projection type image display apparatus |
US7956938B2 (en) | 2006-09-14 | 2011-06-07 | Sony Corporation | Retardation compensation plate, retardation compensator, liquid crystal display device, and projection-type image display device |
JP4586781B2 (en) * | 2006-09-14 | 2010-11-24 | ソニー株式会社 | Phase difference compensation plate, phase difference compensator, liquid crystal display device and projection type image display device |
KR100927467B1 (en) | 2006-11-16 | 2009-11-19 | 주식회사 엘지화학 | Durable O-plate and integrated polarizer |
JP2009145864A (en) * | 2007-11-20 | 2009-07-02 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, projector, and optical compensation method for liquid crystal device |
JP2009145863A (en) * | 2007-11-20 | 2009-07-02 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, projector, and optical compensation method for liquid crystal device |
JP2013178556A (en) * | 2007-11-20 | 2013-09-09 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, projector and optical compensation method of liquid crystal device |
JP2013190805A (en) * | 2007-11-20 | 2013-09-26 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, projector and optical compensation method for liquid crystal device |
JP2009145862A (en) * | 2007-11-20 | 2009-07-02 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, projector, optical compensation method for liquid crystal device, and phase difference plate |
US8159624B2 (en) | 2010-05-13 | 2012-04-17 | Seiko Epson Corporation | Projector |
JP2012150381A (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Seiko Epson Corp | Projector |
US9784898B2 (en) | 2013-04-10 | 2017-10-10 | Dexerials Corporation | Phase difference compensating element and projection-type image projecting device |
WO2014168185A1 (en) | 2013-04-10 | 2014-10-16 | デクセリアルズ株式会社 | Phase contrast compensation element and projection-type image projection device |
JP2015068935A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | デクセリアルズ株式会社 | Retardation element and method for manufacturing the same, liquid crystal display device and method for manufacturing the same, and projection type image display device |
US9594275B2 (en) | 2013-09-27 | 2017-03-14 | Dexerials Corporation | Retardation element, liquid crystal display device, and projection display device |
JP2015082035A (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | デクセリアルズ株式会社 | Retardation element and method for manufacturing the same, liquid crystal display device, and projection type image display device |
JP2016177031A (en) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | デクセリアルズ株式会社 | Wavelength plate and optical instrument |
JP2017049594A (en) * | 2016-10-17 | 2017-03-09 | デクセリアルズ株式会社 | Phase difference element and manufacturing method of the same, liquid crystal display, and projection type image display unit |
US10564477B2 (en) | 2016-12-09 | 2020-02-18 | Dexerials Corporation | Phase difference compensation element, liquid crystal display device, and projection-type image display device |
US11269218B2 (en) | 2018-01-31 | 2022-03-08 | Dexerials Corporation | Phase difference compensation element, liquid crystal display device and projection type image display device |
CN112105974A (en) * | 2018-05-31 | 2020-12-18 | 迪睿合株式会社 | Phase difference compensation element, liquid crystal display device, and projection type image display device |
US11281049B2 (en) | 2018-05-31 | 2022-03-22 | Dexerials Corporation | Phase difference compensating element, liquid crystal display device, and projection-type image display device |
CN112105974B (en) * | 2018-05-31 | 2023-01-03 | 迪睿合株式会社 | Phase difference compensation element, liquid crystal display device, and projection type image display device |
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