KR20080038058A - 프로젝터와 그 광학 보상 방법, 및 액정 장치 - Google Patents

프로젝터와 그 광학 보상 방법, 및 액정 장치 Download PDF

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KR20080038058A
KR20080038058A KR1020070108309A KR20070108309A KR20080038058A KR 20080038058 A KR20080038058 A KR 20080038058A KR 1020070108309 A KR1020070108309 A KR 1020070108309A KR 20070108309 A KR20070108309 A KR 20070108309A KR 20080038058 A KR20080038058 A KR 20080038058A
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요시타케 다테노
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 고콘트라스트이고 또한 휘도의 균일성이 우수한 프로젝터를 제공한다.
(해결 수단) 광원 (12) 과, 상기 광원 (12) 으로부터 조사된 광을 변조하는 액정 라이트 밸브 (15 ∼ 17) 를 구비하고, 상기 액정 라이트 밸브 (15) 가, 1 쌍의 기판 사이에 액정층을 협지하여 이루어지는 수직 배향 모드의 액정 패널 (15c) 과, 상기 액정 패널 (15c) 을 사이에 끼워 배치된 1 쌍의 편광판 (15b, 15d) 과, 상기 1 쌍의 편광판 (15b, 15d) 사이에 배치 형성되어 적어도 상기 액정 패널 (15c) 의 위상차를 보상하는 제 1 위상차판 (15a) 과, 상기 1 쌍의 편광판 (15b, 15d) 사이에 배치 형성되어 적어도 상기 1 쌍의 편광판 (15b, 15d) 의 위상차를 보상하는 제 2 위상차판 (15e) 을 구비하고 있는 구성.
프로젝터, 광학 보상 방법, 액정 장치, 액정 패널, 편광판, 위상차판, 액정 라이트 밸브

Description

프로젝터와 그 광학 보상 방법, 및 액정 장치{PROJECTOR, OPTICAL COMPENSATION METHOD THEREFOR, AND LIQUID CRYSTAL DEVICE}
본 발명은, 프로젝터와 그 광학 보상 방법, 및 액정 장치에 관한 것이다.
최근, 대화면 표시를 가능하게 한 표시 장치로서, 액정 프로젝터 (투사형 표시 장치) 가 실용화되어 있다. 이러한 프로젝터에 있어서는, 유전(誘電) 이방성이 음의 액정을 기판에 수직으로 배향시키고, 전압 인가에 의해 이것을 넘어뜨림으로써 「VA (Vertical Alig㎚ent) 모드」구동하는 액정 장치를 라이트 밸브로서 구비한 구성이 제안되어 있다. 이런 종류의 액정 프로젝터의 콘트라스트를 향상시키는 기술로서, 위상차판을 액정 라이트 밸브에 대하여 경사지게 하여 배치하는 기술이 제안되어 있다 (하기 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2006-11298호
특허문헌 1 에 기재된 기술에 따르면, 확실히 위상차판을 경사지게 하지 않는 때보다 콘트라스트가 향상된다. 그러나, 실제로 액정 프로젝터에 특허문헌 1 에 기재된 구성을 이용하면, 편광판이나 회절 소자의 조합에 따라서는, 충분한 콘트라스트가 얻어지지 않는 것으로 판명되었다. 먼저, 편광판에서는, 보호막으로서 TAC (트리아세틸셀룰로오스) 의 필름이 사용되고 있는데, 이 보호막 자체가 위상차를 갖고 있고, 이 위상차를 상기 위상차판에서는 보상할 수 없다.
또한, 마이크로 렌즈 어레이 등의 회절 소자가 형성되어 있는 경우에는, 마이크로 렌즈를 투과하는 위치에 의존하여 광에 위상차가 발생하고, 또한 광의 확산이 발생하기 때문에, 액정의 프리틸트에 맞추어 경사각을 설정해도 보상되지 않는 광이 포함되게 되어 콘트라스트가 저하된다.
본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 고콘트라스트의 표시가 얻어지는 프로젝터와 그 광학 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 프로젝터는, 상기 과제를 해결하기 위하여, 광원과, 상기 광원으로부터 조사된 광을 변조하는 액정 라이트 밸브를 구비한 프로젝터로서, 상기 액정 라이트 밸브가, 1 쌍의 기판 사이에 액정층을 협지하여 이루어지는 액정 패널과, 상기 액정 패널을 사이에 끼워 배치된 1 쌍의 편광판과, 상기 1 쌍의 편광판 사이 에 배치 형성되어 적어도 상기 액정 패널의 위상차를 보상하는 제 1 위상차판과, 상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성되어 적어도 상기 1 쌍의 편광판의 위상차를 보상하는 제 2 위상차판을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 따르면, 액정 패널의 위상차를 보상하는 제 1 위상차판만으로는 보상할 수 없는 편광판의 위상차를 제 2 위상차판에 의해 보상할 수 있어, 고콘트라스트의 표시가 가능한 프로젝터를 구성할 수 있다.
또한 편광판의 위상차 격차에서 기인되는 휘도 편차도 제 2 위상차판에 의해 완화시킬 수 있기 때문에, 콘트라스트 뿐만 아니라 휘도의 균일성도 우수한 고품위의 표시가 가능한 프로젝터가 된다.
또한 본 발명에 있어서, 제 2 위상차판이, 액정 라이트 밸브에 구비된 회절 기능을 갖는 광학 소자의 영향에 의한 위상차도 보상하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 회절의 영향에 의한 위상차를 제 1 위상차판이 보상할 수 없는 경우에 효과적인 구성이 된다. 나아가, 광학 소자에서 기인되어 발생하는 휘도 편차도 완화시킬 수 있다.
또한 본 발명의 프로젝터는, 광원과, 상기 광원으로부터 조사된 광을 변조하는 액정 라이트 밸브를 구비한 프로젝터로서, 상기 액정 라이트 밸브가, 1 쌍의 기판 사이에 액정층을 협지하여 이루어지는 수직 배향 모드의 액정 패널과, 상기 액정 패널을 사이에 끼워 배치된 1 쌍의 편광판과, 상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성된 제 1 및 제 2 위상차판을 갖고 있으며, 상기 제 1 위상차판을 상기 액정 패널의 기판면에 대하여 경사지게 하는 제 1 광학 조정 수단과, 상기 제 2 위상차판 을 상기 액정 패널의 기판면 법선을 중심으로 하는 축 주위에 회전시키는 제 2 광학 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이와 같이 제 1 위상차판을 경사지게 하는 조정 수단과, 제 2 위상차판을 회전시키는 조정 수단을 형성한 구성으로 하면, 제 1 위상차판을 경사지게 함으로써, 액정의 프리틸트에서 기인되는 콘트라스트 저하를 방지할 수 있고, 나아가 제 1 위상차판에서 완전하게 보상할 수 없는 편광판의 위상차에 대해서도 제 2 위상차판의 회전에 의해 용이하게 보상할 수 있다. 따라서, 제 1 위상차판 및 제 2 위상차판이 각각 단독으로는 보상되지 않는 위상차를 양호하게 보상할 수 있다. 이로써, 고콘트라스트이고 휘도 편차가 적은 고품위의 표시를 얻을 수 있는 프로젝터를 실현할 수 있다.
또한, 제 2 위상차판의 회전에 의해, 제 1 위상차판의 위상차에 대해서도 보상할 수 있다. 즉, 예를 들어 제 1 위상차판을 제조할 때의 제조 오차 (혹은 차이) 에서 기인되어 발생할 수 있는 제 1 위상차판의 위상차에 대해서도, 제 2 위상차판의 회전에 의해 보상할 수 있다.
상기 제 1 광학 조정 수단이, 상기 제 1 위상차판의 판면내에 있어서 상기 액정 패널의 명시(明視) 방향과 직교하는 축 주위에 상기 제 1 위상차판을 회전시키는 광학 조정 수단인 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성으로 함으로써, 제 1 위상차판의 광축이 이동하는 면을, 기판면 방향의 배향 방향에 대하여 평행한 상태로 유지하면서, 제 1 위상차판의 광축을 액정 패널에 대하여 배치할 수 있다. 따라서, 제 1 위상차판 배치의 최적화를 매 우 용이하게 단시간에 실시할 수 있는 광학 조정 수단을 구비한 프로젝터가 된다.
상기 제 1 위상차판이, 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 1 위상차판의 두께 방향으로 광축을 갖는 위상차판이고, 상기 제 2 위상차판이, 양 또는 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 2 위상차판의 면 방향으로 광축을 갖는 위상차판인 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이들 위상차판을 각각 제 1 및 제 2 위상차판으로서 사용함으로써, 액정 패널의 광학 보상과, 편광판의 광학 보상을 효과적으로 실시할 수 있고, 고콘트라스트이고 휘도 편차가 적은 고품위의 표시를 얻을 수 있다.
상기 제 1 위상차판의 두께 방향의 광축과, 상기 액정 패널의 명시 방향이 대략 일치하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성으로 함으로써, 액정 패널의 시각(視角)에 의존하는 위상차를 양호하게 보상할 수 있어, 고콘트라스트의 표시를 얻을 수 있다.
본 발명의 프로젝터의 광학 보상 방법은, 광원과, 상기 광원으로부터 조사된 광을 변조하는 액정 라이트 밸브를 구비하고, 상기 액정 라이트 밸브가, 1 쌍의 기판 사이에 액정층을 협지하여 이루어지는 액정 패널과, 상기 액정 패널을 사이에 끼워 배치된 1 쌍의 편광판과, 상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성된 제 1 및 제 2 위상차판을 갖고 있는 프로젝터의 광학 보상 방법으로서, 상기 제 1 위상차판의 판면을 상기 액정 패널의 기판면에 대하여 경사지는 방향으로 이동시키는 제 1 광학 조정 단계와, 상기 제 2 위상차판을 상기 액정 패널의 기판면 법선 방향의 축 주위에 회전시키는 제 2 광학 조정 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 제 1 위상차판을 경사지게 하는 광학 조정 단계와, 제 2 위상차판을 회전시키는 광학 조정 단계를 구비한 조정 방법으로 하면, 제 1 위상차판을 경사지게 함으로써, 액정의 프리틸트에서 기인되는 콘트라스트 저하를 방지할 수 있고, 나아가 제 1 위상차판으로 완전하게 보상되지 않는 편광판의 위상차 등에 대해서도 제 2 위상차판의 회전에 의해 용이하게 보상할 수 있다.
또한, 제 2 위상차판의 회전에 의해, 제 1 위상차판의 위상차에 대해서도 보상할 수 있다. 즉, 예를 들어 제 1 위상차판을 제조할 때의 제조 오차에서 기인되어 발생할 수 있는 제 1 위상차판의 위상차에 대해서도, 제 2 위상차판의 회전에 의해 보상할 수 있다.
따라서, 제 1 위상차판 및 제 2 위상차판이 단독으로는 보상할 수 없는 위상차를 양호하게 보상할 수 있다. 그 결과, 고콘트라스트이고 휘도 편차가 적은 고품위의 표시를 얻을 수 있다.
상기 제 1 광학 조정 단계에서는, 적어도 상기 액정 패널의 시각 의존의 위상차를 보상하고, 상기 제 2 광학 조정 단계에서는, 적어도 상기 1 쌍의 편광판의 시각 의존의 위상차를 보상하는 것이 바람직하다.
이 광학 보상 방법에 따르면, 액정 패널의 시각 의존의 위상차를 보상하는 제 1 위상차판만으로는 보상할 수 없는 편광판의 위상차를 제 2 위상차판에 의해 보상할 수 있어, 고콘트라스트의 표시를 얻을 수 있다. 나아가, 제 2 위상차판에 의해 편광판의 위상차를 보상함으로써, 편광판의 위상차 격차에서 기인되는 휘 도 편차를 완화시킬 수 있고, 콘트라스트 뿐만 아니라 휘도의 균일성 면에서도 우수한 고품위의 표시를 얻을 수 있다.
상기 액정 패널에, 입사광에 대한 회절 기능을 구비한 광학 소자가 형성되어 있고, 상기 제 2 광학 조정 단계에 있어서, 상기 광학 소자의 회절에서 기인되는 위상차를 보상하는 방법으로 할 수도 있다. 이러한 방법으로 함으로써, 더욱 고콘트라스트의 표시를 얻을 수 있다.
상기 제 1 광학 조정 단계에 있어서, 상기 제 1 위상차판을, 당해 제 1 위상차판의 판면내에서 상기 액정 패널의 명시 방향과 직교하는 축 주위에 회전시키는 방법으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 방법으로 함으로써, 제 1 위상차판의 광축이 이동하는 면을, 기판면 방향의 배향 방향에 대하여 평행한 상태로 유지하면서, 제 1 위상차판의 광축을 액정 패널에 대하여 배치할 수 있다. 따라서, 제 1 위상차판 배치의 최적화를 매우 용이하게 단시간에 실시할 수 있다.
상기 제 1 위상차판이, 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 1 위상차판의 두께 방향으로 광축을 갖는 위상차판이고, 상기 제 1 광학 조정 단계에 있어서, 상기 제 1 위상차판의 두께 방향의 광축과, 상기 액정 패널의 명시 방향을 대략 일치시키는 방법으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 방법으로 함으로써, 제 1 위상차판에 의한 액정 패널의 광학 보상과, 제 2 위상차판에 의한 편광판의 광학 보상을 효과적으로 실시할 수 있어, 고콘트라스트이고 휘도 편차가 적은 고품위의 표시를 얻을 수 있다.
본 발명의 액정 장치는, 1 쌍의 기판 사이에 액정층을 협지하여 이루어지는 수직 배향 모드의 액정 패널과, 상기 액정 패널을 사이에 끼워 배치된 1 쌍의 편광판과, 상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성되어 적어도 상기 액정 패널의 위상차를 보상하는 제 1 위상차판과, 상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성되어 적어도 상기 1 쌍의 편광판의 위상차를 보상하는 제 2 위상차판을 구비한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 따르면, 액정 패널의 위상차를 보상하는 제 1 위상차판만으로는 보상할 수 없는 편광판의 위상차를 제 2 위상차판에 의해 보상할 수 있어, 고콘트라스트의 표시가 가능한 액정 장치를 구성할 수 있다. 나아가, 제 2 위상차판에 의해 편광판의 위상차를 보상함으로써, 편광판의 위상차 격차에서 기인되는 휘도 편차를 완화시킬 수 있어, 콘트라스트 뿐만 아니라 휘도의 균일성 면에서도 우수한 고품위의 표시를 얻을 수 있다.
또한, 제 2 위상차판의 회전에 의해, 제 1 위상차판의 위상차에 대해서도 보상할 수 있다. 즉, 예를 들어 제 1 위상차판을 제조할 때의 제조 오차에서 기인되어 발생할 수 있는 제 1 위상차판의 위상차를, 제 2 위상차판의 회전에 의해 보상할 수 있다.
상기 제 1 위상차판이, 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 1 위상차판의 두께 방향으로 광축을 갖는 위상차판이고, 상기 제 2 위상차판이, 양 또는 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 2 위상차판의 면 방향으로 광축을 갖는 위상차판인 것이 바람직하다.
이러한 구성으로 함으로써, 제 1 위상차판에 의한 액정 패널의 광학 보상과, 제 2 위상차판에 의한 편광판의 광학 보상을 효과적으로 실시할 수 있어, 고콘트라스트이고 휘도 편차가 적은 고품위의 표시가 가능한 액정 장치가 된다.
상기 제 1 위상차판의 두께 방향의 광축과, 상기 액정 패널의 명시 방향이 대략 일치하고 있는 것이 바람직하다.
이러한 구성으로 함으로써, 액정 패널의 시각에 의존하는 위상차를 양호하게 보상할 수 있어, 고콘트라스트의 표시를 얻을 수 있다.
본 발명의 프로젝터의 다른 양태에서는, 상기 제 1 위상차판은, (i) 하나의 표면과, (ⅱ) 그 하나의 표면에 대향함과 함께 상기 하나의 표면에 대하여 경사진 다른 표면을 갖는 제 1 판상 광학 부재와, 상기 다른 표면에 형성되어 있고, 음의 굴절률 이방성을 가짐과 함께 상기 다른 표면의 법선 방향으로 광축을 갖는 광학 이방성층을 구비한다.
이 양태에 따르면, 예를 들어 유리로 이루어지는 제 1 판상 광학 부재에서의 다른 표면은, 예를 들어 액정의 프리틸트에 따른 소정 각도만큼 경사지도록 형성되어 있고, 광학 이방성층은 그 다른 표면에 배치되어 있다. 전형적으로는, 제 1 판상 광학 부재는, 경사지지 않는 하나의 표면과, 경사지도록 형성된 다른 표면을 갖는 쐐기 형상으로 형성되어 있다. 여기에, 본 발명에 관련된 「쐐기 형상」이란, 제 1 판상 광학 부재의 경사지지 않는 하나의 표면에서의 소정 방위를 따라 그 하나의 표면에 수직으로 자른 단면에 있어서, 사다리꼴을 이루는 형상을 말한다.
따라서, 제 1 위상차판을 제 1 광학 조정 수단에 의해 경사지게 하는 각도를 작게 혹은 거의 없게 할 수 있다. 즉, 제 1 위상차판에서의 광학 이방성층이 제 1 위상차판의 표면에 대하여 경사져 있기 때문에, 제 1 위상차판을 제 1 광학 조정 수단에 의해 경사지게 하는 각도가 작아도, 광학 이방성층의 광축과 액정 패널의 명시 방향을 대략 일치시킬 수 있게 된다. 따라서, 제 1 위상차판을 제 1 광학 조정 수단에 의해 거의 혹은 전혀 경사지게 하는 일 없이, 액정의 프리틸트에서 기인되는 콘트라스트의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 제 1 위상차판을 액정 패널의 기판면에 대하여 경사지게 하는 각도를 작게 할 수 있기 때문에, 액정 패널의 방열성을 높일 수 있다. 즉, 프로젝터내에 배치된 액정 패널을 냉각시키기 위한 냉각 공기의 흐름을, 제 1 위상차판이 액정 패널의 기판면에 대하여 경사져 배치됨으로써 방해하는 것을 저감 혹은 방지할 수 있다.
또한, 액정 분자가 액정 패널의 기판면의 법선 방향과 이루는 각도인 프리틸트각을 크게 할 수 있게 된다. 따라서, 액정 분자의 응답 속도의 향상이나 리버스틸트 도메인의 저감도 가능해진다.
상기 서술한 제 1 위상차판이 제 1 판상 광학 부재와 광학 이방성층을 구비하는 양태에서는, 상기 하나의 표면 및 상기 다른 표면의 각각은 사변형상을 갖고 있고, 상기 다른 표면은, 상기 하나의 표면의 법선 방향에서 보아 상기 하나의 표면의 1 변에 대하여 수직인 방향을 따라, 상기 경사지도록 형성되어도 된다.
이 경우에는, 제 1 판상 광학 부재의 다른 표면을, 하나의 표면에 대하여 경 사지도록 용이하게 형성할 수 있다. 따라서, 제조 비용의 저감도 가능해진다.
상기 서술한 제 1 위상차판이 제 1 판상 광학 부재와 광학 이방성층을 구비하는 양태에서는, 상기 하나의 표면 및 상기 다른 표면의 각각은 사변형상을 갖고 있고, 상기 다른 표면은, 상기 하나의 표면의 법선 방향에서 보아 상기 하나의 표면의 1 변에 대하여 예각을 이루는 방향을 따라, 상기 경사지도록 형성되어도 된다.
이 경우에는, 제 1 판상 광학 부재의 다른 표면은, 하나의 표면의 1 변에 대하여 예를 들어 45 도의 각도를 이루는 방향을 따라 경사지도록 형성되어 있다. 따라서, 액정 패널의 배향 방향이, 액정 패널의 1 변에 대하여 예를 들어 45 도의 각도를 이루는 방향으로 되어 있는 경우에는, 제 1 판상 광학 부재 및 액정 패널을, 제 1 판상 광학 부재의 하나의 표면의 1 변과 액정 패널의 1 변이 서로 따르도록 배치함으로써, 광학 이방성층의 광축과 액정 패널의 명시 방향을 대략 일치시킬 수 있게 된다. 바꾸어 말하면, 제 1 광학 조정 수단에 의해, 제 1 위상차판의 판면내에 있어서 액정 패널의 명시 방향과 직교하는 축 주위에 제 1 위상차판을 회전시킬 필요가 거의 혹은 전혀 없다.
상기 서술한 제 1 위상차판이 제 1 판상 광학 부재와 광학 이방성층을 구비하는 양태에서는, 상기 제 1 위상차판은, 상기 제 1 판상 광학 부재와의 사이에서 상기 광학 이방성층을 사이에 끼워넣도록 배치된 제 2 판상 광학 부재를 추가로 구비하고, 상기 제 2 판상 광학 부재의 상기 광학 이방성층에 대향하는 하나의 표면은, 당해 하나의 표면에 대향하는 상기 제 2 판상 광학 부재의 다른 표면에 대하여 경사지도록 형성되어도 된다.
이 경우에는, 제 2 판상 광학 부재는, 전형적으로는, 제 1 판상 광학 부재와 동일한 형상을 갖고 있다. 즉, 제 2 판상 광학 부재는, 전형적으로는, 쐐기 형상을 갖고 있다. 광학 이방성층은, 제 1 판상 광학 부재와 제 2 판상 광학 부재 사이에 끼워넣어진다. 제 1 및 제 2 판상 광학 부재는, 두께가 얇아지는 방향 (즉, 제 1 및 제 2 판상 광학 부재 각각의 하나의 표면이 경사지는 방향) 이 서로 반대가 되도록 배치된다. 바꾸어 말하면, 제 1 및 제 2 판상 광학 부재는, 제 1 판상 광학 부재의 경사지지 않는 다른 표면과 제 2 판상 광학 부재의 경사지지 않는 다른 표면은 서로 따르도록 (혹은 대략 평행이 되도록) 배치된다.
따라서, 제 1 위상차판으로부터 출사되는 광이, 제 1 위상차판으로 입사되는 광에 대하여 경사지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제 1 판상 광학 부재에서 기인되어 발생하는 광의 굴절과, 제 2 판상 광학 부재에서 기인하여 발생하는 광의 굴절을 서로 상쇄시킬 수 있고, 광이 제 1 위상차판을 통과할 때에 있어서의 광의 직진성을 높일 수 있다.
또한, 제 1 위상차판으로 입사되는 광은, 제 1 판상 광학 부재 혹은 제 2 판상 광학 부재를 통과한 후에, 광학 이방성층으로 입사되기 때문에, 광학 이방성층의 열화를 억제 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제 1 위상차판의 내광성을 높일 수 있다.
본 발명의 프로젝터의 광학 보상 방법의 다른 양태에서는, (i) 하나의 표면과, (ⅱ) 그 하나의 표면에 대향함과 함께 상기 하나의 표면에 대하여 경사진 다른 표면을 갖는 제 1 판상 광학 부재와, 상기 다른 표면에 형성되어 있고, 음의 굴절률 이방성을 가짐과 함께 상기 다른 표면의 법선 방향으로 광축을 갖는 광학 이방성층을 구비한다.
이 양태에 따르면, 제 1 위상차판을 제 1 광학 조정 수단에 의해 경사지게 하는 각도를 작게 혹은 거의 없게 할 수 있다. 따라서, 제 1 위상차판을 제 1 광학 조정 수단에 의해 거의 혹은 전혀 경사지게 하는 일 없이, 액정의 프리틸트에서 기인되는 콘트라스트의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 제 1 위상차판을 액정 패널의 기판면에 대하여 경사지게 하는 각도를 작게 할 수 있기 때문에, 액정 패널의 방열성을 높일 수 있다.
본 발명의 액정 장치의 다른 양태에서는, 상기 제 1 위상차판은, (i) 하나의 표면과, (ⅱ) 그 하나의 표면에 대향함과 함께 상기 하나의 표면에 대하여 경사진 다른 표면을 갖는 제 1 판상 광학 부재와, 상기 다른 표면에 형성되어 있고, 음의 굴절률 이방성을 가짐과 함께 상기 다른 표면의 법선 방향으로 광축을 갖는 광학 이방성층을 구비한다.
이 양태에 따르면, 제 1 위상차판을 제 1 광학 조정 수단에 의해 경사지게 하는 각도를 작게 혹은 거의 없게 할 수 있다. 따라서, 제 1 위상차판을 제 1 광학 조정 수단에 의해 거의 혹은 전혀 경사지게 하는 일 없이, 액정의 프리틸트에서 기인되는 콘트라스트의 저하를 방지할 수 있다.
나아가, 제 1 위상차판을 액정 패널의 기판면에 대하여 경사지게 하는 각도를 작게 할 수 있기 때문에, 액정 패널의 방열성을 높일 수 있다.
또한, 액정 분자가 액정 패널의 기판면의 법선 방향과 이루는 각도인 프리틸트각을 크게 할 수 있게 된다. 따라서, 액정 분자의 응답 속도의 향상이나 리버스틸트 도메인의 저감도 가능해진다.
상기 서술한 제 1 위상차판이 제 1 판상 광학 부재와 광학 이방성층을 구비하는 양태에서는, 상기 하나의 표면 및 상기 다른 표면의 각각은 사변형상을 갖고 있고, 상기 다른 표면은, 상기 하나의 표면의 법선 방향에서 보아 상기 하나의 표면의 1 변에 대하여 수직인 방향을 따라, 상기 경사지도록 형성되어도 된다.
이 경우에는, 제 1 판상 광학 부재의 다른 표면을, 하나의 표면에 대하여 경사지도록 용이하게 형성할 수 있다. 따라서, 제조 비용의 저감도 가능해진다.
상기 서술한 제 1 위상차판이 제 1 판상 광학 부재와 광학 이방성층을 구비하는 양태에서는, 상기 하나의 표면 및 상기 다른 표면의 각각은 사변형상을 갖고 있고, 상기 다른 표면은, 상기 하나의 표면의 법선 방향에서 보아 상기 하나의 표면의 1 변에 대하여 예각을 이루는 방향을 따라, 상기 경사지도록 형성되어도 된다.
이 경우에는, 제 1 판상 광학 부재의 다른 표면은, 하나의 표면의 1 변에 대하여 예를 들어 45 도의 각도를 이루는 방향을 따라 경사지도록 형성되어 있다. 따라서, 액정 패널의 배향 방향이, 액정 패널의 1 변에 대하여 예를 들어 45 도의 각도를 이루는 방향으로 되어 있는 경우에는, 제 1 판상 광학 부재 및 액정 패널을, 제 1 판상 광학 부재의 하나의 표면의 1 변과 액정 패널의 1 변이 서로 따르도록 배치함으로써, 광학 이방성층의 광축과 액정 패널의 명시 방향을 대략 일치시킬 수 있게 된다.
상기 서술한 제 1 위상차판이 제 1 판상 광학 부재와 광학 이방성층을 구비하는 양태에서는, 상기 제 1 위상차판은, 상기 제 1 판상 광학 부재와의 사이에서 상기 광학 이방성층을 사이에 끼워넣도록 배치된 제 2 판상 광학 부재를 추가로 구비하고, 상기 제 2 판상 광학 부재의 상기 광학 이방성층에 대향하는 하나의 표면은, 당해 하나의 표면에 대향하는 상기 제 2 판상 광학 부재의 다른 표면에 대하여 경사지도록 형성되어도 된다.
이 경우에는, 제 1 위상차판으로부터 출사되는 광이, 제 1 위상차판으로 입사되는 광에 대하여 경사지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제 1 판상 광학 부재에서 기인되어 발생하는 광의 굴절과, 제 2 판상 광학 부재에서 기인되어 발생하는 광의 굴절을 서로 상쇄시킬 수 있고, 광이 제 1 위상차판을 통과할 때에 있어서의 광의 직진성을 높일 수 있다.
또한, 제 1 위상차판으로 입사되는 광은, 제 1 판상 광학 부재 혹은 제 2 판상 광학 부재를 통과한 후에, 광학 이방성층으로 입사되기 때문에, 광학 이방성층의 열화를 억제할 수 있다.
본 발명을 통해, 고콘트라스트의 표시가 얻어지는 프로젝터와 그 광학 보상 방법을 제공할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
(제 1 실시형태)
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태인 액정 프로젝터의 개략 구성도이다. 프로젝터 (10) 는, 전방에 설치된 스크린 (11) 에 영상을 투사하는 전방 투영형 프로젝터이다. 프로젝터 (10) 는, 광원 (12) 과, 다이크로익 미러 (13, 14) 와, 액정 라이트 밸브 (15 ∼ 17) 와, 투사 광학계 (18) 와, 크로스 다이크로익 프리즘 (19) 과, 릴레이계 (20) 를 구비하고 있다.
광원 (12) 은, 적색광, 녹색광 및 청색광을 포함하는 광을 공급하는 초고압 수은 램프로 구성되어 있다. 다이크로익 미러 (13) 는, 광원 (12) 으로부터의 적색광 (LR) 을 투과시킴과 함께 녹색광 (LG) 및 청색광 (LB) 을 반사하는 구성으로 되어 있다. 또한, 다이크로익 미러 (14) 는, 다이크로익 미러 (13) 에서 반사된 녹색광 (LG) 및 청색광 (LB) 중 청색광 (LB) 을 투과시킴과 함께 녹색광 (LG) 을 반사하는 구성으로 되어 있다. 이와 같이, 다이크로익 미러 (13, 14) 는, 광원 (12) 으로부터 사출된 광을 적색광 (LR) 과 녹색광 (LG) 과 청색광 (LB) 으로 분리하는 색분리 광학계를 구성한다. 다이크로익 미러 (13) 와 광원 (12) 사이에는, 인티그레이터 (21) 및 편광 변환 소자 (22) 가 광원 (12) 에서부터 순서대로 배치되어 있다. 인티그레이터 (21) 는, 광원 (12) 으로부터 조사된 광의 조도 분포를 균일화한다. 편광 변환 소자 (22) 는, 광원 (12) 으로부터의 광을 예를 들어 s 편광과 같은 특정의 진동 방향을 갖는 편광으로 변환시킨다.
액정 라이트 밸브 (15) 는, 다이크로익 미러 (13) 를 투과하여 반사 미러 (23) 에서 반사된 적색광 (LR) 을 화상 신호에 따라 변조하는 투과형 액정 장치 (전기 광학 장치) 이다. 액정 라이트 밸브 (15) 는, 제 1 편광판 (15b), 액정 패널 (15c), 제 1 위상차판 (15a), 제 2 위상차판 (15e), 및 제 2 편광판 (15d) 을 구비하고 있다.
여기서, 액정 라이트 밸브 (15) 로 입사된 적색광 (LR) 은, 제 1 편광판 (15b) 을 투과하여 예를 들어 s 편광으로 변환된다. 액정 패널 (15c) 은, 입사한 s 편광을 화상 신호에 따른 변조에 의해 p 편광 (중간조이면 원 편광 또는 타원 편광) 으로 변환시킨다. 또한, 제 2 편광판 (15d) 은, s 편광을 차단하여 p 편광을 투과시키는 편광판이다. 따라서, 액정 라이트 밸브 (15) 는, 화상 신호에 따라 적색광 (LR) 을 변조시키고, 변조된 적색광 (LR) 을 크로스 다이크로익 프리즘 (19) 을 향하여 사출하는 구성으로 되어 있다.
액정 라이트 밸브 (16) 는, 다이크로익 미러 (13) 에서 반사된 후에 다이크로익 미러 (14) 에서 반사된 녹색광 (LG) 을, 화상 신호에 따라 녹색광 (LG) 을 변조하고, 변조된 녹색광 (LG) 을 크로스 다이크로익 프리즘 (19) 을 향하여 사출하는 투과형 액정 장치이다. 액정 라이트 밸브 (16) 는, 액정 라이트 밸브 (15) 와 마찬가지로, 제 1 편광판 (16b), 액정 패널 (16c), 제 1 위상차판 (16a), 제 2 위상차판 (16e), 및 제 2 편광판 (16d) 을 구비하고 있다.
액정 라이트 밸브 (17) 는, 다이크로익 미러 (13) 에서 반사되고, 다이크로익 미러 (14) 를 투과한 다음에 릴레이계 (20) 를 거친 청색광 (LB) 을 화상 신호에 따라 변조하고, 변조된 청색광 (LB) 을 크로스 다이크로익 프리즘 (19) 을 향하여 사출하는 투과형 액정 장치이다. 액정 라이트 밸브 (17) 는, 액정 라이트 밸브 (15, 16) 와 마찬가지로, 제 1 편광판 (17b), 액정 패널 (17c), 제 1 위상차판 (17a), 제 2 위상차판 (17e), 및 제 2 편광판 (17d) 을 구비하고 있다.
릴레이계 (20) 는, 릴레이 렌즈 (24a, 24b) 와 반사 미러 (25a, 25b) 를 구비하고 있다. 릴레이 렌즈 (24a, 24b) 는, 청색광 (LB) 의 광로가 긴 것에 의한 광손실을 방지하기 위하여 형성되어 있다. 릴레이 렌즈 (24a) 는, 다이크로익 미러 (14) 와 반사 미러 (25a) 사이에 배치되어 있다. 릴레이 렌즈 (24b) 는, 반사 미러 (25a, 25b) 사이에 배치되어 있다. 반사 미러 (25a) 는, 다이크로익 미러 (14) 를 투과하여 릴레이 렌즈 (24a) 로부터 출사된 청색광 (LB) 을 릴레이 렌즈 (24b) 을 향하여 반사하도록 배치되어 있다. 반사 미러 (25b) 는, 릴레이 렌즈 (24b) 로부터 출사된 청색광 (LB) 을 액정 라이트 밸브 (17) 를 향하여 반사하도록 배치되어 있다.
크로스 다이크로익 프리즘 (19) 은, 2 개의 다이크로익 막 (19a, 19b) 을 X 자형으로 직교 배치한 색합성 광학계이다. 다이크로익 막 (19a) 은, 청색광 (LB) 을 반사하고 녹색광 (LG) 을 투과시킨다. 다이크로익 막 (19b) 은 적색광 (LR) 을 반사하고 녹색광 (LG) 을 투과시킨다. 따라서, 크로스 다이크로익 프리즘 (19) 은, 액정 라이트 밸브 (15 ∼ 17) 의 각각에서 변조된 적색광 (LR) 과 녹색광 (LG) 과 청색광 (LB) 을 합성하고, 투사 광학계 (18) 를 향하여 사출하도록 구성되어 있다. 투사 광학계 (18) 는, 투영 렌즈 (도시 생략) 를 갖고 있고, 크로스 다이크로익 프리즘 (19) 에서 합성된 광을 스크린 (11) 에 투사하도록 구성되어 있다.
또한, 적색용 및 청색용 액정 라이트 밸브 (15, 17) 에 λ／2 위상차판을 형성하고, 이들 액정 라이트 밸브 (15, 17) 로부터 크로스 다이크로익 프리즘 (19) 으로 입사하는 광을 s 편광으로 하고, 액정 라이트 밸브 (16) 에는 λ／2 위상차판을 형성하지 않는 구성으로 하여 액정 라이트 밸브 (16) 로부터 크로스 다이크로익 프리즘 (19) 으로 입사하는 광을 p 편광으로 하는 구성도 채용할 수 있다. 크로스 다이크로익 프리즘 (19) 으로 입사하는 광을 상이한 종류의 편광으로 함으로써, 다이크로익 막 (19a, 19b) 의 반사 특성을 고려하여 최적화된 색합성 광학계를 구성할 수 있다. 일반적으로, 다이크로익 막 (19a, 19b) 은 s 편광의 반사 특성이 우수하므로, 상기 서술한 바와 같이 다이크로익 막 (19a, 19b) 에서 반사되는 적색광 (LR) 및 청색광 (LB) 을 s 편광으로 하고, 다이크로익 막 (19a, 19b) 을 투과하는 녹색광 (LG) 을 p 편광으로 하면 된다.
(액정 라이트 밸브)
다음으로, 액정 라이트 밸브 (액정 장치) (15 ∼ 17) 에 대하여 설명한다.
액정 라이트 밸브 (15 ∼ 17) 는, 변조하는 광의 파장 영역이 상이할 뿐으로, 그 기본적 구성은 동일하다. 따라서 이하에서는, 액정 패널 (15c) 과 이것을 구비한 액정 라이트 밸브 (15) 를 예시하여 설명한다.
도 2(a) 는 액정 패널의 전체 구성도이고, 도 2(b) 는 도 2(a) 의 H-H' 선을 따른 단면 구성도이다. 도 3 은 액정 라이트 밸브의 구성을 나타내는 설명도이다. 도 4 는 도 3 에서의 각 구성 부재의 광학축 배치를 나타내는 도면이다.
액정 패널 (15c) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 서로 대향하여 배치된 대 향 기판 (31) 과 TFT 어레이 기판 (32) 을 구비하고, 시일재 (33) 를 개재하여 양자를 접합시킨 구성이다. 대향 기판 (31), TFT 어레이 기판 (32), 및 시일재 (33) 에 둘러싸인 영역내에, 액정층 (34) 이 봉입되어 있다. 액정층 (34) 은, 음의 유전률 이방성을 갖는 액정으로 이루어지고, 본 실시형태의 액정 패널 (15c) 에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 액정 분자 (51) 가 배향막 (43, 98) 사이에서 소정의 경사 (프리틸트각) 를 갖고 수직 배향된 구성이다.
액정 패널 (15c) 은, TFT 어레이 기판 (32), 대향 기판 (31) 및 시일재 (33) 로 구획된 영역에 밀봉된 액정층 (34) 을 갖고 있다. 액정 패널 (15c) 중 시일재 (33) 형성 영역의 내측에는, 주변과 경계가 되는 차광막 (35) 이 형성되어 있다. 시일재 (33) 외주측의 모서리부에는, TFT 어레이 기판 (32) 과 대향 기판 (31) 의 전기적 도통을 취하기 위한 기판간 도통재 (57) 가 배치 형성되어 있다.
TFT 어레이 기판 (32) 중 평면에서 보아 시일재 (33) 형성 영역의 외측이 되는 영역에, 데이터선 구동 회로 (71) 및 외부 회로 실장 단자 (75) 와, 2 개의 주사선 구동 회로 (73) 가 형성되어 있다. 또한, TFT 어레이 기판 (32) 의 상기 영역에는, 상기 화상 표시 영역의 양측에 형성된 주사선 구동 회로 (73) 사이를 접속하기 위한 복수의 배선 (74) 도 형성되어 있다. 데이터선 구동 회로 (71) 및 주사선 구동 회로 (73) 를 TFT 어레이 기판 (32) 상에 형성하는 대신에, 예를 들어, 구동용 LSI 가 실장된 TAB (Tape Automated Bonding) 기판과 TFT 어레이 기판 (32) 의 주변부에 형성된 단자군을 이방성 도전막을 통하여 전기적 및 기계적으로 접속해도 된다.
대향 기판 (31) 은, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 평면적으로 배열된 복수의 마이크로 렌즈를 갖는 마이크로 렌즈 기판 (집광 기판) 이다. 대향 기판 (31) 은, 기판 (92) 과, 수지층 (93) 과, 커버 유리 (94) 를 주체로 하여 구성되어 있다.
기판 (92) 및 커버 유리 (94) 는, 유리 등으로 이루어지는 투명 기판으로서, 석영이나 붕규산 유리, 소다라임 유리 (청판 유리), 크라운 유리 (백판 유리) 등으로 이루어지는 기판을 사용할 수도 있다. 기판 (92) 의 액정층 (34) 측 (도시 하면측) 에는, 복수의 오목부 (마이크로 렌즈) (95) 가 형성되어 있다. 마이크로 렌즈 (95) 는, 액정층 (34) 과 반대측으로부터 기판 (92) 으로 입사되는 광을 집광하여 액정층 (34) 측으로 사출한다.
수지층 (93) 은, 기판 (92) 의 마이크로 렌즈 (95) 상에 충전된 수지 재료로 이루어지는 층으로서, 광을 투과 가능한 수지 재료, 예를 들어 아크릴계 수지 등을 사용하여 형성된다. 수지층 (93) 은, 기판 (92) 의 일면측을 덮고, 마이크로 렌즈 (95) 의 오목 형상의 내부를 충전하도록 형성되어 있다. 수지층 (93) 의 상면은 평탄면이 되고, 이러한 평탄면에 커버 유리 (94) 가 접합되어 있다.
마이크로 렌즈 기판 (36) 의 액정층 (34) 측의 면에는, 차광막 (35) 과, 공통 전극 (97) 과, 배향막 (98) 이 형성되어 있다. 차광막 (35) 은 평면에서 보아 대략 격자 형상을 이루어 커버 유리 (94) 상에 형성되어 있다. 마이크로 렌즈 (95) 는, 차광막 (35) 사이에 위치하여, 액정 패널 (15c) 의 화소 영역 (화소 전극 (42) 의 형성 영역) 에 평면에서 보아 중첩되는 영역에 각각 배치되어 있다. 배향막 (98) 은 액정층 (34) 을 구성하는 액정 분자를 기판면에 대하여 대략 수직으로 배향시키는 수직 배향막이며, 예를 들어, 사방 증착에 의해 기둥 형상 구조를 갖고 형성된 실리콘 산화물막이나, 배향 처리가 된 폴리이미드막 등으로 이루어지는 것이다.
TFT 어레이 기판 (32) 은, 유리나 석영 등으로 이루어지는 투명 기판 (41) 과, 기판 (41) 의 액정층 (34) 측면으로 형성된 화소 전극 (42) 과, 화소 전극을 구동하는 TFT (44) 와, 배향막 (43) 을 주체로 하여 구성되어 있다.
화소 전극 (42) 은, 예를 들어 ITO 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 평면에서 보아 대략 직사각형상의 도전막이며, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (41) 상에 평면에서 보아 매트릭스 형상으로 배열되고, 평면에서 보아 마이크로 렌즈 (95) 와 중첩되는 영역에 형성되어 있다.
TFT (44) 는, 도시를 간략화하였지만, 화소 전극 (42) 의 각각에 대응하여 기판 (41) 상에 형성되어 있고, 통상적으로는 평면에서 보아 대향 기판 (31) 측의 차광막 (35) 과 중첩되는 영역 (비표시 영역, 차광 영역) 에 배치되어 있다.
화소 전극 (42) 을 덮어 형성된 배향막 (43) 은, 앞의 배향막 (98) 과 마찬가지로, 사방 증착에 의해 형성된 실리콘 산화물막 등으로 이루어지는 수직 배향막이다.
배향막 (43, 98) 은, 서로의 배향 방향 (기둥 형상 구조물의 배향 방향) 이 평면에서 보아 거의 평행이 되도록 형성되어 있고, 액정층 (34) 을 구성하는 액정 분자를 기판면에 대하여 소정의 경사를 갖고 거의 수직으로 배향시킴과 함께, 액정 분자의 경사 방향을 기판면 방향에서 일정한 것으로 할 수 있도록 기능한다.
또한, 기판 (41) 의 액정층 (34) 측의 표면 중 평면에서 보아 시일재 (33) 형성 영역의 내측이 되는 영역에는, 화소 전극 (42) 이나 TFT (44) 를 접속하는 데이터선 (도시 생략) 이나 주사선 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 데이터선 및 주사선은, 평면에서 보아 차광막 (35) 과 중첩되는 영역에 형성되어 있다. 그리고, 차광막 (35) 이나 TFT (44), 데이터선, 주사선에 의해 둘레가 형성된 영역이 액정 패널 (15c) 의 화소 영역이 된다. 그리고, 복수의 화소 영역이 평면에서 보아 매트릭스 형상으로 배열되어 화상 표시 영역을 구성하고 있다.
(편광판 및 위상차판)
도 3 에 나타내는 바와 같이, 액정 라이트 밸브 (15) 는, 상기 서술한 액정 패널 (15c) 과, 액정 패널 (15c) 의 대향 기판 (31) 의 외측에 배치된 제 1 편광판 (15b) 과, TFT 어레이 기판 (32) 의 외측에 배치된 제 1 위상차판 (15a) 및 제 2 위상차판 (15e) 과, 제 2 위상차판 (15e) 의 외측에 배치된 제 2 편광판 (15d) 에 의해 구성되어 있다.
또한, 본 실시형태의 액정 라이트 밸브 (15) 에서는, 제 1 편광판 (15b) 이 배치 형성된 측 (도시 상측) 이 광입사측이고, 제 2 편광판 (15d) 이 배치 형성된 측이 광사출측이다.
액정 패널 (15c) 에 있어서, 액정층 (34) 을 협지하여 대향하는 배향막 (43, 98) 은, 예를 들어 기판 법선 방향에서 50°정도 어긋난 경사 방향에서 실리콘 산화물을 증착하여 형성되어 있다. 막두께는 모두 40㎚ 정도이다. 도 3 의 배향막 (43, 98) 에 그려진 화살표에 의해 표시되는 배향 방향 (43a, 98a) 은, 형성시의 증착 방향 중 기판면내의 방향에 일치하고 있다. 배향막 (43) 에 있어서의 배향 방향 (43a) 과 배향막 (98) 에 있어서의 배향 방향 (98a) 은 서로 평행이다.
그리고, 배향막 (43, 98) 의 배향 규제력에 의해, 액정 분자 (51) 는 기판 법선으로부터 2°∼ 8°정도 경사진 상태에서 배향함과 함께, 액정 분자 (51) 의 디렉터의 방향 (프리틸트 방향 P) 이 기판면 방향에서 배향 방향 (43a, 98a) 을 따른 방향이 되도록 배향하고 있다.
제 1 편광판 (15b) 및 제 2 편광판 (15d) 은, 모두 염색된 PVA (폴리비닐알코올) 로 이루어지는 편광 소자 (151) 를, TAC (트리아세틸셀룰로오스) 로 이루어지는 2 매의 보호막 (152) 에서 사이에 끼워넣은 3 층 구조를 구비하고 있다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 편광판 (15b) 의 투과축 (151b) 과, 제 2 편광판 (15d) 의 투과축 (151d) 은 직교하여 배치되어 있다. 이들 편광판 (15b, 15d) 의 투과축 (151b, 151d) 의 방향은, 액정 패널 (15c) 의 배향막 (43) 의 배향 방향 (증착 방향) (43a) 에 대하여 평면에서 보아 대략 45° 어긋난 방향으로 되어 있다.
제 1 위상차판 (15a) 은, 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 1 위상차판의 두께 방향으로 광축을 갖는 위상차판이다. 구체적으로는, 음의 C 플레이트를 사용할 수 있고, 본 실시형태에서는 디스코틱 액정을 사용한 C 플레이트를 사용하고 있는데, 그 외에, 무연신의 셀룰로오스에스테르 필름 (예를 들어, 무연신의 트리아세틸셀룰로오스 (TAC), 무연신의 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 (CAP) 등), 2 축 연신한 노르보르넨계 수지 등을 사용한 광학 필름을 사용할 수도 있다.
도 3 의 제 1 위상차판 (15a) 의 측방에, 제 1 위상차판 (15a) 의 평균적인 굴절률 타원체 (255a) 를 모식적으로 나타내고 있다. 이 도면에 있어서, nx, ny 는 각각 제 1 위상차판 (15a) 의 면 방향의 주굴절률을 나타내고 있으며, nz 는 두께 방향의 주굴절률을 나타내고 있다. 본 실시형태에서는, 주굴절률 nx, ny, nz 는, nx = ny ＞ nz 가 되는 관계를 만족하는 구성으로 되어 있다. 즉, 두께 방향의 굴절률 (nz) 이 다른 방향의 굴절률보다 작고, 굴절률 타원체에서는 원반형이 된다. 이 굴절률 타원체는, 제 1 위상차판 (15a) 의 판면에 대하여 평행으로 배향되어 있고, 제 1 위상차판 (15a) 의 광축 방향 (굴절률 타원체의 짧은 축 방향) 은 판면 법선 방향과 평행이다.
제 2 위상차판 (15e) 은, 양 또는 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 2 위상차판의 면 방향으로 광축을 갖는 위상차판이다. 구체적으로는, A 플레이트나 2 축 플레이트를 사용할 수 있다. A 플레이트는, 주굴절률 nx, ny, nz 가, nx ＞ ny = nz 가 되는 관계를 만족하는 광학 필름이며, 봉 형상 액정성 화합물, 1 축 연신 폴리머 (예를 들어, 폴리카보네이트 등) 등을 사용하여 제조할 수 있다.
2 축 플레이트는, 주굴절률 nx, ny, nz 가, nx ＞ ny ＞ nz 가 되는 관계를 만족하는 광학 필름이며, 연신 셀룰로오스에스테르 (예를 들어, 연신 셀룰로오스아 세테이트프로피오네이트 (연신 CAP), 트리아세틸셀룰로오스 (연신 TAC) 등) 등을 사용하여 제조할 수 있다.
상기 구성을 구비한 액정 라이트 밸브 (15) 에 있어서, 액정 패널 (15c) 에 봉입된 액정층 (34) 은, 광학적으로 양의 1축성을 나타내는 것으로, 액정 분자 (51) 의 디렉터 방향의 굴절률이 다른 방향의 굴절률보다 크게 되어 있다. 즉 액정층 (34) 은, 도 3 에 평균적인 굴절률 타원체 (250a) 를 나타내는 바와 같이, 럭비볼형의 굴절률 타원체를 갖는 것으로 되어 있다. 여기서, 액정층 (34) 의 액정 분자 (51) 는 프리틸트 방향 P 를 따라 경사지게 배향되어 있고, 흑표시시에 잔류 위상차를 발생하고, 또한 경사 방향에서 관찰하였을 때의 타원 형상이 상이하기 때문에 시각 의존의 위상차를 갖는다. 이 위상차가 흑표시에 있어서의 광 누설의 원인이 되고, 액정 패널의 콘트라스트비를 저하시키게 된다.
이에 대하여, 제 1 위상차판 (15a) 을 구성하는 디스코틱 액정 (155) 은 광학적으로 음의 1축성을 나타내는 것인 점에서, 제 1 위상차판 (15a) 에서의 원반형의 굴절률 타원체 (255a) 의 z 방향의 광축을, 각각이 배치 형성되는 측의 럭비볼형의 굴절률 타원체 (250a) 의 광축 (251a) 과 평행으로 배치하면, 광학적인 음양이 반대가 되어, 액정 패널 (15c) 에서의 복굴절 효과를 소멸시킬 수 있다.
그래서 본 실시형태에서는, 제 1 위상차판 (15a) 의 광축 P' 가 액정 패널 (15c) 에서의 액정의 프리틸트 방향 P 와 대략 일치하도록, 제 1 위상차판 (15a) 이, 액정 패널 (15c) 의 기판면과 평행한 위치로부터, 각도 α 만큼 경사져 배치되어 있다. 이로써, 액정 패널 (15c) 에 있어서 발생하는 위상차를 3차원적으로 보상할 수 있게 된다.
또한, 제 1 위상차판 (15a) 을 경사지게 할 때의 회전축은, 액정 패널 (15c) 에서의 배향 방향 (43a) (98a) 에 대하여 기판면 방향에서 직교하는 방향으로 연장되는 축이다. 이러한 축 주위에 제 1 위상차판 (15a) 을 경사지게 함으로써, 액정 패널 (15c) 에서의 배향 방향 (43a) 과, 제 1 위상차판 (15a) 의 광축 P' 가 기판면 방향에서 평행하게 유지된 채로, 광축 P' 의 경사를 프리틸트 방향 P 에 일치시키도록 조정할 수 있어, 매우 용이하게 최적인 표시를 얻을 수 있다.
또한 본 실시형태의 액정 라이트 밸브 (15) 는, 제 2 위상차판 (15e) 을 구비하고 있다. 앞서 기재한 바와 같이, 제 1 위상차판 (15a) 은, 액정 패널 (15c) 의 액정의 배향 상태에서 기인되는 위상차의 보상에는 유효하지만, 제 1 및 제 2 편광판 (15b, 15d) 에서 기인되는 위상차나, 액정 패널 (15c) 에 형성된 마이크로 렌즈 (95) 에서 기인되는 위상차를 보상할 수 없다. 그래서 본 발명에서는, 양 또는 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 판면 방향으로 광축을 갖는 제 2 위상차판 (15e) 을 형성하고, 또한 이러한 제 2 위상차판 (15e) 을, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 판면 법선을 회전축으로 하는 축 주위에 회전 가능하게 함으로써, 제 1 및 제 2 편광판 (15b, 15d) 에서 기인되는 위상차와 마이크로 렌즈 (95) 의 회절의 영향에 의한 위상차를 보상할 수 있도록 되어 있다.
본 실시형태의 프로젝터에서의 액정 라이트 밸브 (15) 의 광학 조정은, 액정 패널 (15c) 의 기판면에 대하여 경사 가능하게 형성된 제 1 위상차판 (15a) 의 경사각 조정을 실시하는 제 1 광학 조정 단계와, 액정 패널 (15c) 의 기판 법선을 회 전축으로 하는 축 주위에 이동 가능하게 형성된 제 2 위상차판 (15e) 의 회전각 조정을 실시하는 제 2 광학 조정 단계에 의해 실시할 수 있다.
제 1 광학 조정 단계에서는, 액정 패널 (15c) 에 대향하여 배치한 제 1 위상차판 (15a) 에 대하여, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 그 회전축 (81a) 을 제 1 위상차판 (15a) 의 판면내에서 액정 패널 (15c) 의 배향 방향 (43a) (98a) 과 직교하는 방향으로 설정한다. 그리고, 이러한 회전축 (81a) 을 중심으로 하는 축 주위에 제 1 위상차판 (15a) 을 회전시켜 경사각 α 를 조정함으로써, 제 1 위상차판 (15a) 의 광축 P' 와, 액정층 (34) 의 프리틸트 방향 P 를 대략 일치시킨다. 이로써, 기판면에 대하여 소정의 경사각을 갖고 대략 수직으로 배향한 액정 분자 (51) 로 이루어지는 액정층 (34) 의 위상차를 3차원적으로 보상할 수 있는 위치에 제 1 위상차판 (15a) 을 배치할 수 있다.
제 2 광학 조정 단계에서는, 액정 패널 (15c) 에 대향하여 배치한 제 2 위상차판 (15e) 에 대하여, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 그 회전축 (82a) 을 제 2 위상차판 (15e) (및 액정 패널 (15c)) 의 법선 방향을 따른 방향으로 설정한다. 그리고, 이러한 회전축 (82a) 을 중심으로 하는 축 주위에 제 2 위상차판 (15e) 을 회전시켜 회전각 θ 를 조정함으로써, 제 1 위상차판 (15a) 에서는 보상할 수 없는 제 1 및 제 2 편광판 (15b, 15d) 의 위상차나, 마이크로 렌즈 (95) 의 회절의 영향에 의해 발생하는 위상차를 보상할 수 있는 위치에 제 2 위상차판 (15e) 을 배치한다. 상기 서술한 바와 같이, 제 2 위상차판 (15e) 은 면 방향으로 1 개 내지 2 개의 광축을 갖는 위상차판이기 때문에, 회전각 θ 를 변화시킴으로써 제 2 위상차 판 (15e) 의 광축과 편광판 (15b, 15d) 이나 액정 패널 (15c) 의 광축과의 위치 관계를 변경하여, 제 2 위상차판 (15e) 의 위치를 최적화할 수 있다.
또한, 제 2 위상차판 (15e) 의 광학 조정은, 실제로 콘트라스트 (또는 흑표시의 휘도) 를 측정하면서 실시하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 편광판의 보호막 (152) 에서의 면 방향의 광축은 일정한 방향으로 설정되어 있는 것은 아니고, 또한 동일한 편광판에서도 면내에서 광축이 불균일해 있는 경우가 있다. 그 때문에, 제 2 위상차판 (15e) 의 회전각 θ 를 일정 각도로 설정할 수 없기 때문에, 실제로 최대 콘트라스트가 얻어지는 위치, 혹은 흑레벨이 최저가 되는 위치를 제 2 위상차판 (15e) 의 최적 위치로 한다.
상기 제 1 및 제 2 광학 조정 단계의 실시 순서는 바뀌어도 상관이 없지만, 제 1 광학 조정 단계는 액정 패널 (15c) 과 제 1 위상차판 (15a) 의 광축 맞춤을 실시하는 것인 한편, 제 2 광학 조정 단계는, 제 1 위상차판 (15a) 에서는 보상할 수 없는 위상차를 보상하기 위한 것이다. 그 때문에, 제 1 광학 조정 단계를 우선 실시하여 제 1 위상차판 (15a) 의 최적화를 실시한 후, 제 2 광학 조정 단계에 의해 제 1 및 제 2 편광판 (15b, 15d) 이나, 마이크로 렌즈 (95) 에서 기인되는 위상차를 보상하는 것이 바람직하다. 이러한 순서로 실시함으로써, 프로젝터의 광학 보상을 효율적으로 단시간에 실시할 수 있다.
이하, 도 5 를 참조하여 본 발명의 작용 효과를 더욱 상세하게 설명한다.
도 5 는, 본 발명의 작용 효과를 설명하기 위한 그래프이다. 도 5 의 그래프는, 편광판 (15b, 15d) 의 위상차의 유무, 및 제 2 위상차판 (15e) 의 유무를 변경하였을 경우의, 제 1 위상차판 (15a) 의 경사각 α 에 대한 액정 라이트 밸브 (15) 의 콘트라스트 변화를 플롯한 것이다.
먼저, 제 1 및 제 2 편광판 (15b, 15d) 으로서, 보호막 (152) 을 떼어낸 편광 소자 (151) 만의 것을 사용한 경우 ("TAC 없음" 의 플롯) 에는, 편광판만의 구성에 대하여 제 1 위상차판 (15a) 을 형성한 구성 (α = 0°) 에서는, 콘트라스트의 향상은 적지만, 제 1 위상차판 (15a) 의 경사각 α 를 조정함으로써 콘트라스트를 대폭 향상시킬 수 있고, α = 6°로 하면, 최대의 콘트라스트가 얻어진다.
다음으로, 제 1 및 제 2 편광판 (15b, 15d) 으로서, 보호막 (152) 을 갖는 것을 사용하고, 제 2 위상차판 (15e) 은 형성하지 않는 구성으로 한 경우 ("TAC 있음 (제 2 위상차판 없음)" 의 플롯) 에는, 편광판만의 구성에 대하여, 제 1 위상차판 (15a) 을 형성한 구성 (α = 0°) 은 콘트라스트가 저하되어 있고, 제 1 위상차판 (15a) 의 경사각 α 를 조정해도, 편광판만의 구성과 동등한 정도의 콘트라스트 밖에 얻어지지 않는다. 이와 같이, 제 1 위상차판 (15a) 을 경사 가능하게 배치하였다고 하더라도, 보호막 (152) 을 갖는 통상적인 편광판을 사용한 것으로는, 충분한 콘트라스트를 얻을 수 없다.
이에 대하여, 제 1 및 제 2 편광판 (15b, 15d) 으로서, 보호막 (152) 을 갖는 것을 사용하고, 또한 제 2 위상차판 (15e) 을 형성한 본 발명의 구성 ("TAC 있음 (제 2 위상차판 있음)" 의 플롯) 에서는, 제 1 위상차판 (15a) 을 형성하는 것만 (α = 0°) 으로는, 콘트라스트가 저하되지만, 제 1 위상차판 (15a) 의 경사각 α 를 조정함으로써, 콘트라스트가 크게 향상되고, 또한 편광판의 구성이 동일하고 제 2 위상차판 (15e) 을 형성하지 않는 구성 ("TAC 있음 (제 2 위상차판 없음)" 의 플롯) 에 대하여 현저하게 콘트라스트가 향상된다.
이와 같이 본 실시형태의 프로젝터에서는, 제 1 및 제 2 편광판 (15b, 15d) 의 보호막 (152) 의 영향, 및 마이크로 렌즈 (95) 의 회절의 영향에 의한 위상차를 제 2 위상차판 (15e) 에 의해 효과적으로 보상할 수 있어, 고콘트라스트의 표시를 얻을 수 있다. 특히, 편광판의 보호막 (152) 은 면내에서 광축이 불균일해져 있기 때문에, 보호막 (152) 의 영향에 의해 화상 표시 영역내에서 휘도 편차가 발생하는 경우가 있지만, 본 발명에서는 제 2 위상차판 (15e) 에 의해 콘트라스트 뿐만 아니라 상기의 휘도 편차도 억제할 수 있기 때문에, 고품위의 표시를 얻을 수 있다.
또한, "TAC 있음 (제 2 위상차판 없음)" 의 플롯에 있어서, 편광판만을 형성한 구성으로, 보호막을 갖지 않는 편광 소자만의 구성에 비하여 높은 콘트라스트가 얻어지고 있지만, 이것은 위상차를 갖는 보호막 (152) 이 우연히 광학 보상판으로서 기능하였기 때문이라고 생각된다. 그러나, 통상적인 편광판에 있어서 보호막 (152) 의 광축은 일정하지 않기 때문에, 편광판을 바꾸었을 경우에는 반대로 콘트라스트가 크게 저하될 가능성이 높을 것으로 생각된다. 이에 대하여 본 발명에서는, 보호막 (152) 의 위상차를 제 2 위상차판 (15e) 에 의해 보상하기 때문에, 편광판을 바꾸었을 경우에도 제 2 위상차판 (15e) 의 위치 조정만으로 최적인 표시가 얻어지는 것으로 되어 있다.
이상의 실시형태에서는, 액정 라이트 밸브 (15) 의 구성으로서, 액정 패널 (15c) 의 광사출측에 제 1 및 제 2 위상차판 (15a, 15e) 을 배치 형성한 경우에 대하여 설명하였는데, 액정 라이트 밸브 (15) 에서의 액정 패널 (15c) 과 제 1 및 제 2 위상차판 (15a, 15e) 의 배치는 이것에 한정되지 않고, 여러 가지 배치 형태를 채용할 수 있다.
도 6 은, 액정 라이트 밸브 (15) 에서의 구성 부재의 배치 형태를 나타내는 개략도이다.
도 6(a) 는, 액정 패널 (15c) 의 광입사측에, 제 1 편광판 (15b) 측에서부터 순서대로 제 1 위상차판 (15a) 과 제 2 위상차판 (15e) 을 배치한 형태이다. 도 6(b) 는, 액정 패널 (15c) 의 광입사측에 제 1 위상차판 (15a) 을 배치하고, 액정 패널 (15c) 의 광사출측에 제 2 위상차판 (15e) 을 배치한 형태이다. 도 6(c) 는, 액정 패널 (15c) 의 광입사측에 제 2 위상차판 (15e) 을 배치하고, 액정 패널 (15c) 의 광사출측에 제 1 위상차판 (15a) 을 배치한 형태이다. 도 6(d) 는, 액정 패널 (15c) 의 광사출측에, 액정 패널 (15c) 측에서부터 순서대로 제 1 위상차판 (15a) 과 제 2 위상차판 (15e) 을 배치한 형태이며, 상기 제 1 실시형태에서 채용하고 있는 배치이다. 도 6(e) 는, 액정 패널 (15c) 의 광입사측에, 제 1 편광판 (15b) 측에서부터 순서대로 제 2 위상차판 (15e) 과 제 1 위상차판 (15a) 을 배치한 형태이다. 도 6(f) 는, 액정 패널 (15c) 의 광사출측에, 액정 패널 (15c) 측에서부터 순서대로 제 2 위상차판 (15e) 과 제 1 위상차판 (15a) 을 배치한 형태이다.
본 발명에 관련된 프로젝터에 있어서, 도 6 에 나타내는 6 종류의 형태 중 어느 것을 채용해도 된다.
도 6(b) 의 형태를 채용하면, 액정 패널 (15c) 의 광입사측에 경사 배치되는 제 1 위상차판 (15a) 을 배치하고 있기 때문에, 액정 라이트 밸브의 광사출측에서 광로가 휘는 것을 방지할 수 있고, 또한 액정 패널 (15c) 의 광사출측에 제 2 위상차판 (15e) 을 배치하고 있기 때문에, 제 1 위상차판 (15a) 을 투과하는 광과 액정 패널 (15c) 을 투과하는 광의 전체에 대하여 보상할 수 있어, 보다 양호한 광학 보상 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 6(b) 및 도 6(c) 에 나타내는 액정 패널 (15c) 을 사이에 끼운 양측에 각각 위상차판을 배치하는 형태로 하면, 제 1 위상차판 (15a) 에서의 경사각 α 의 조정과, 제 2 위상차판 (15e) 에서의 회전각 θ 의 조정을 실시하는 데에 충분한 스페이스를 확보하기 쉬워지고, 또한 조정 기구의 배치에도 여유가 생긴다.
또한, 도 6(d) 에 나타내는 바와 같이 액정 패널 (15c) 의 광사출측에 제 1 및 제 2 위상차판 (15a, 15e) 을 배치하면, 이들 위상차판을 광원으로부터 멀리할 수 있고, 광의 조사나 그에 수반하는 온도 상승에 의해 위상차판 (15a, 15e) 이 열화되는 것을 효과적으로 방지할 수 있어, 신뢰성이 우수한 프로젝터가 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 제 1 위상차판 (15a) 의 광축 P' 가, 제 1 위상차판 (15a) 의 판면 법선 방향인 경우에 대하여 설명하였는데, 제 1 위상차판 (15a) 으로는, 판면 법선 방향에 대하여 경사진 방향의 광축을 갖는 위상차판을 사용해도 된다. 이러한 위상차판으로는, 위상차판의 판면에 대하여 경사진 상태에서 배향한 (틸트 배향한) 디스코틱 액정으로 이루어지는 광학 이방성층을 구비한 것을 예시할 수 있다. 이 위상차판은, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 등의 지지체 상에 배향막을 형성하고, 그 배향막 상에 트리페닐렌 유도체 등의 디스코틱 액정을 도포 형성하여 제조할 수 있다. 보다 상세하게는, 1 조의 지지체의 표면에 폴리이미드 등의 배향막을 형성한 것을 준비하고, 일방의 지지체 상에 디스코틱 액정을 도포 형성한 후, 다른 일방의 지지체에 의해 디스코틱 액정을 사이에 끼워넣는다. 그리고, 가열 처리에 의해 디스코틱 네마틱 (ND) 상을 형성시킨 후에, 자외선 등에 의해 중합하여 배향 상태를 고정화한다. 이 ND 상의 형성시에, 디스코틱 액정은 배향막에 의해 프리틸트가 부여되고, 광축이 경사지게 경사진 상태로 형성된다. 광축의 경사각에 대해서는, 배향막의 배향 처리 (러빙 등) 에 의해 제어할 수 있다.
혹은, 상기 경사진 광축을 갖는 위상차판은, 폴리카보네이트나 노르보르넨 수지 등을 전단 응력을 가하여 연신하는 것에 의해서도 제조할 수 있다. 이 경우, 재료 수지를 유리 전이점 부근까지 가열한 상태에서 2 방향에서 연신하고, 이것을 가열한 1 쌍의 기판 사이에 끼워넣는다. 그리고, 일방의 기판의 외측으로부터 재료 수지에 대하여 압력을 가하면서, 1 쌍의 기판을 서로 반대 방향으로 어긋나게 한다. 이로써, 재료 수지의 상하의 면에 서로 반대 방향으로 전단 응력이 가해지고, 재료 수지를 구성하는 광학체의 광축 방향이 경사지게 경사진다. 광축의 경사각은, 전단 응력의 크기에 의해 제어할 수 있다.
광축을 판면 법선 방향에서 경사지게 한 제 1 위상차판 (15a) 을 사용하는 경우에는, 그 광축과 액정 패널 (15c) 의 프리틸트 방향이 일치하고 있으면, 제 1 위상차판 (15a) 을 액정 패널 (15c) 에 대하여 경사지게 할 필요는 없다. 그러나, 액정 패널 (15c) 이나 위상차판 (15a) 의 제조시의 격차 등에 의해 양자의 광축 배치가 최적 위치에서 어긋나 버리는 경우도 상정된다. 그래서 본 실시형태와 같이, 제 1 위상차판 (15a) 을 경사 가능하게 구성하면, 제 1 위상차판 (15a) 과 액정 패널 (15c) 을 양호하게 광학 보상되는 위치로 조정할 수 있다.
(제 2 실시형태)
다음으로, 도 7 을 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 도 7 은, 본 발명에 관련된 제 1 위상차판 (15a) 및 제 2 위상차판 (15e) 을 실제로 액정 프로젝터에 장착하는 경우에 바람직한 배치를 나타낸 도면이다. 또한, 도 7 에 있어서, 액정 라이트 밸브 (15) 의 바로 앞측 (제 1 편광판 (15b) 이 배치 형성된 측) 이 광입사측이다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 프로젝터는, 제 1 편광판 (15b) 과, 제 2 위상차판 (15e) 과, 액정 패널 (15c) 과, 제 1 위상차판 (15a) 과, 제 2 편광판 (15d) 을, 광입사측에서부터 순서대로 배치한 구성을 구비하고 있다. 즉, 본 실시형태에 관련된 액정 라이트 밸브 (15) 는, 도 6(c) 에 나타낸 배치 형태를 채용한 것이다.
본 실시형태의 프로젝터는, 제 1 위상차판 (15a) 을 지지하는 받침대 (315a) 를 포함하고, 제 1 위상차판 (15a) 을 액정 패널 (15c) 에 대하여 경사지게 하는 제 1 광학 조정 수단 (81) 을 구비하고 있다. 제 1 광학 조정 수단 (81) 에 의해, 받침대 (315a) 를 회전축 (81a) 을 중심으로 회전 운동시킴으로써, 제 1 위상 차판 (15a) 을 경사지게 할 수 있다. 회전축 (81a) 은, 액정 패널 (15c) 에 있어서의 배향 방향 (43a) (98a) 에 대하여, 기판면 방향에서 직교하는 방향으로 설정되어 있다. 본 실시형태의 경우, 액정 패널 (15c) 의 배향 방향 (43a) 이 수평 방향에 대하여 45°의 각도를 이루는 방향으로 되어 있기 때문에, 받침대 (315a) 는, 그 회전축 (81a) 이 수평 방향에 대하여 135°의 각도를 이루도록 하여 배치되어 있다.
또한, 받침대 (315a) 의 배치는, 액정 패널 (15c) 에서의 배향 방향 (43a, 98a) (즉 액정 패널 (15c) 의 명시 방향) 에 따라 변경한다. 예를 들어, 액정 패널 (15c) 의 배향 방향 (43a) 이, 수평 방향에 대하여 135°의 각도를 이루는 방향인 경우에는, 회전축 (81a) 의 수평 방향에 대한 각도를 135°로 설정한다. 액정 라이트 밸브에서의 액정 패널의 명시 방향은, 전형적으로는, 수평 방향에 대하여 45°또는 135°의 방향으로 설정되므로, 배향 방향 (명시 방향) 이 상이한 액정 패널 (15c) 을 배치하는 것을 고려하여, 받침대 (315a) 의 회전축 (81a) 을 수평 방향에 대하여 45°내지 135°사이에서 조정 가능 (혹은 전환 가능) 하도록 해 두면, 구조를 복잡화하는 일 없이 액정 패널 (15c) 의 변경에 대응할 수 있는 구성을 실현할 수 있다.
또한 본 실시형태의 프로젝터는, 상세한 도시는 생략하고 있지만, 제 2 위상차판 (15e) 을 지지함과 함께, 제 2 위상차판 (15e) 을 액정 패널 (15c) 의 법선 방향을 중심으로 하는 축 주위에 회전 이동시키는 제 2 광학 조정 수단 (82) 을 구비하고 있다. 제 2 광학 조정 수단 (82) 에 의해, 제 2 위상차판 (15e) 의 판 면 중심 위치로 설정된 회전축을 중심으로 제 2 위상차판 (15e) 을 회전시킬 수 있도록 되어 있다.
그리고, 액정 라이트 밸브 (15) 는, 제 1 위상차판 (15a) 을 액정 패널 (15c) 의 기판면에 대하여 경사지게 하는 방향으로 이동시키는 제 1 광학 조정 수단 (81) 을 구비하고 있기 때문에, 제 1 위상차판 (15a) 의 광축 P' 의 경사를 자유롭게 조정할 수 있고, 액정 패널 (15c) 의 광학 보상을 용이하고 또한 정확하게 실시할 수 있도록 되어 있다. 이로써, 액정 분자 (51) 의 프리틸트나 액정층 (34) 을 경사 방향으로 투과하는 광에서 기인되는 콘트라스트의 저하를 방지할 수 있어, 고콘트라스트의 표시를 얻을 수 있다. 또한, 제 1 광학 조정 수단 (81) 을 구비하고 있음으로써, 라이트 밸브의 광학계, 예를 들어 렌즈나 광원의 중심축이 액정 패널 (15c) 의 중심축과 어긋났을 때에, 광원측을 조정하지 않아도 위상차판 (15a) 의 각도 조정만으로 보상 조건을 최적화하여, 콘트라스트의 저하를 방지할 수도 있다. 또한 제 1 광학 조정 수단 (81) 을 구비한 구성으로 함으로써, 판면 법선 방향으로부터 경사진 광축을 갖는 위상차판을 사용한 경우에도, 광축의 미조정을 용이하게 실시할 수 있기 때문에, 위상차판의 광학 특성의 격차에서 기인되는 콘트라스트 저하를 방지할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 제 2 위상차판 (15e) 을 판면내에서 회전시키는 제 2 광학 조정 수단 (82) 을 구비하고 있기 때문에, 제품 사이의 격차가 큰 편광판 (15b, 15d) 의 위상차나, 마이크로 렌즈 (95) 의 회절의 영향에 의한 위상차를 효과적으로 보상할 수 있는 위치에 제 2 위상차판 (15e) 을 배치할 수 있다. 이 로써, 제 1 위상차판 (15a) 으로는 보상할 수 없는 위상차도 효과적으로 보상하고, 콘트라스트를 향상시킬 뿐만 아니라, 상기 위상차에서 기인되는 휘도 편차도 해소할 수 있어, 고품위의 표시를 얻을 수 있다.
또한 본 실시형태에 있어서, 제 1 및 제 2 위상차판 (15a, 15e) 은, 모두 액정 패널 (15c) 의 표면으로부터 소정 거리를 두고 배치되어 있고, 광학 조정 수단 (81, 82) 에 의한 광학 조정의 방해가 되지 않도록 구성되어 있다. 또한, 액정 패널 (15c) 과 떨어져 있음으로써, 액정 패널 (15c) 과 위상차판 사이에 열이 내포되는 것을 최소한으로 억제할 수 있어, 액정 패널 및 위상차판의 열화를 억제하는 점에서도 유효하다.
(제 3 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 대하여, 도 8 및 도 9 를 참조하여 설명한다.
먼저, 본 실시형태에 관련된 프로젝터를 구비하는 제 1 위상차판의 구성에 대하여, 도 8 을 참조하여 설명한다.
도 8 은, 제 3 실시형태에 관련된 제 1 위상차판의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 8(a) 는, 제 3 실시형태에 관련된 제 1 위상차판의 분해 사시도이며, 도 8(b) 는, 제 3 실시형태에 관련된 제 1 위상차판의 전체를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 8 에서는, 설명의 편의상, 각도 β 를 실제보다 커지도록 도시하고 있다.
본 실시형태에 관련된 프로젝터는, 제 1 혹은 제 2 실시형태에서의 제 1 위 상차판 (15a) 을 대신하여 제 1 위상차판 (15a1) 을 구비하는 점에서, 상기 서술한 제 1 혹은 제 2 실시형태에 관련된 프로젝터와 상이하고, 그 이외의 점에 대해서는, 상기 서술한 제 1 혹은 제 2 실시형태에 관련된 프로젝터와 대체로 동일하게 구성되어 있다.
도 8(a) 및 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 프로젝터가 구비하는 제 1 위상차판 (15a1) 은, 제 1 판상 광학 부재 (511) 와, 제 2 판상 광학 부재 (512) 와, 광학 이방성층 (513) 을 구비하고 있다.
도 8(a) 에 있어서, 제 1 판상 광학 부재 (511) 는, 예를 들어 판상의 유리로 이루어진다. 제 1 판상 광학 부재 (511) 의 표면 (511a) 은, 당해 표면 (511a) 에 대향하는 제 1 판상 광학 부재 (511) 의 표면 (511b) 에 대하여, 각도 β 만큼 경사져 있다. 각도 β 는, 액정의 프리틸트에 따라 설정되어 있고, 예를 들어 6°내지 10°로 설정되어 있다. 즉, 제 1 판상 광학 부재 (511) 는, 경사지도록 형성된 표면 (511a) 과, 경사지지 않는 표면 (511b) 을 갖는 쐐기 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 제 1 판상 광학 부재 (511) 의 경사지지 않는 표면 (511b) 에서의 변 (511b1) 과 90°의 각도를 이루는 방위 (511c) 를 따라 표면 (511b) 에 수직으로 자른 단면은 사다리꼴을 이룬다. 바꾸어 말하면, 표면 (511a) 은, 경사지지 않는 표면 (511b) 의 변 (511b1) 과 90°의 각도를 이루는 방위 (511c) 를 따라 경사져 있다. 따라서, 제 1 판상 광학 부재 (511) 에서의 변 (511b1) 을 따라 표면 (511b) 에 수직으로 자른 단면은 직사각형을 이룬다. 즉, 제 1 판상 광학 부재 (511) 의 변 (511b1) 을 포함하는 측면 (511s1) 은 직사 각형을 이루고, 측면 (511s1) 에 대향하는 측면 (511s2) 도 또한 직사각형을 이루고 있다.
또한, 변 (511b1) 은, 본 발명에 관련된 「하나의 표면의 1 변」의 일례이다.
제 2 판상 광학 부재 (512) 는, 제 1 판상 광학 부재 (511) 와 마찬가지로, 예를 들어 판상의 유리로 이루어지고, 제 1 판상 광학 부재 (511) 와 동일한 형상을 갖고 있다. 즉, 제 2 판상 광학 부재 (512) 의 표면 (512a) 은, 당해 표면 (512a) 에 대향하는 제 2 판상 광학 부재 (512) 의 표면 (512b) 에 대하여, 각도 β 만큼 경사져 있다. 즉, 제 2 판상 광학 부재 (512) 는, 경사지도록 형성된 표면 (512a) 과, 경사지지 않는 표면 (512b) 을 갖는 쐐기 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 제 2 판상 광학 부재 (512) 에서의 변 (512b1) 을 따라 표면 (512b) 에 수직으로 자른 단면은 직사각형을 이룬다. 즉, 제 2 판상 광학 부재 (512) 의 측면 (512s1) 은 직사각형을 이루고, 측면 (512s1) 에 대향하는 측면 (512s2) 도 또한 직사각형을 이루고 있다.
제 1 판상 광학 부재 (511) 와 제 2 판상 광학 부재 (512) 는, 제 1 판상 광학 부재 (511) 의 경사지도록 형성된 표면 (511a) 과 제 2 판상 광학 부재 (512) 의 경사지도록 형성된 표면 (512a) 이 서로 대향하도록, 또한, 두께가 얇아지는 방향이 서로 반대가 되도록 배치되어 있다.
광학 이방성층 (513) 은, 예를 들어 필름 형상의 유기 화합물로 이루어지는 음의 1축성의 위상차판 (즉, C 플레이트) 으로 이루어지고, 제 1 판상 광학 부재 (511) 와 제 2 판상 광학 부재 (512) 사이에 끼워넣어져 있다. 따라서, 광학 이방성층 (513) 의 광축 (513p) 은, 제 1 판상 광학 부재 (511) 의 표면 (511a) 의 법선 방향 (511an) 을 따르고 있다. 광학 이방성층 (513) 은, 제 1 판상 광학 부재 (511) 의 표면 (511a) 과 제 2 판상 광학 부재 (512) 의 표면 (512a) 에 예를 들어 접착제에 의해 접합되어 있다.
이와 같이 구성된 제 1 위상차판 (15a1) 에 따르면, 제 1 위상차판 (15a1) 에서의 광학 이방성층 (513) 이 제 1 위상차판 (15a1) 의 표면을 이루는 표면 (511b 혹은 512b) 에 대하여 경사져 있기 때문에, 제 1 위상차판 (15a1) 을 제 1 광학 조정 수단 (81) (도 7 참조) 에 의해 회전축 (81a) (도 7 참조) 을 중심으로 하게 함으로써 경사지게 하는 각도 α 가 작아도, 광학 이방성층 (513) 의 광축 (513p) 과 액정 패널 (15c) 의 명시 방향을 대략 일치시킬 수 있게 된다. 따라서, 제 1 위상차판 (15a1) 을 제 1 광학 조정 수단 (81) 에 의해 거의 혹은 전혀 경사지게 하는 일 없이, 액정 분자 (51) (도 3 참조) 의 프리틸트나 액정층 (34) (도 3 참조) 을 경사 방향으로 투과하는 광에서 기인되는 콘트라스트의 저하를 방지할 수 있어, 고콘트라스트의 표시를 얻을 수 있다.
또한, 제 1 위상차판 (15a1) 을 액정 패널 (15c) 의 기판면에 대하여 경사지게 하는 각도 α 를 작게 할 수 있기 때문에, 액정 패널 (15c) 의 방열성을 높일 수 있다. 즉, 프로젝터 (10) (도 1 참조) 의 케이스내에 배치된 액정 패널 (15c) 을 냉각시키기 위한 냉각 공기의 흐름을, 제 1 위상차판 (15a1) 이 액정 패널 (15c) 의 기판면에 대하여 경사져 배치됨으로써 방해하는 것을 저감 혹은 방지 할 수 있다.
또한, 액정 분자 (51) 가 액정 패널 (15c) 의 기판면의 법선 방향과 이루는 각도인 프리틸트각을 크게 할 수 있게 된다. 따라서, 액정 분자 (51) 의 응답 속도의 향상이나 리버스틸트 도메인의 저감도 가능해진다.
본 실시형태에서는 특히, 상기 서술한 바와 같이, 광학 이방성층 (513) 은, 제 1 판상 광학 부재 (511) 와 제 2 판상 광학 부재 (512) 사이에 끼워넣어져 있기 때문에, 제 1 위상차판 (15a1) 으로부터 출사되는 광이, 제 1 위상차판 (15a1) 으로 입사되는 광에 대하여 경사지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제 1 판상 광학 부재 (511) 에서 기인되어 발생하는 광의 굴절과, 제 2 판상 광학 부재 (512) 에서 기인되어 발생하는 광의 굴절을 서로 상쇄시킬 수 있고, 광이 제 1 위상차판 (15a1) 을 통과할 때에 있어서의 광의 직진성을 높일 수 있다. 또한, 제 1 위상차판 (15a1) 으로 입사되는 광은, 제 2 판상 광학 부재 (512) 를 통과한 후에, 광학 이방성층 (513) 으로 입사되기 때문에, 광학 이방성층 (513) 의 열화를 억제할 수 있다, 바꾸어 말하면, 제 1 위상차판 (15a1) 의 내광성을 높일 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 제 1 위상차판의 변형예에 대하여, 도 9 를 참조하여 설명한다.
도 9 는, 제 3 실시형태의 변형예에 관련된 제 1 위상차판의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 9(a) 는, 제 3 실시형태의 변형예에 관련된 제 1 위상차판의 분해 사시도이며, 도 9(b) 는, 제 3 실시형태의 변형예에 관련된 제 1 위상차판의 전체를 나타내는 사시도이다.
본 실시형태에 관련된 프로젝터는, 도 8 을 참조하여 상기 서술한 제 1 위상차판 (15a1) 을 대신하여 제 1 위상차판 (15a2) 을 구비하도록 해도 된다. 또한, 도 9 에서는, 설명의 편의상, 각도 β 를 실제보다 커지도록 도시하고 있다.
도 9(a) 및 도 9(b) 에 있어서, 본 변형예에 관련된 제 1 위상차판 (15a2) 은, 제 1 판상 광학 부재 (521) 와, 제 2 판상 광학 부재 (522) 와. 광학 이방성층 (523) 을 구비하고 있다.
제 1 판상 광학 부재 (521) 는, 상기 서술한 제 1 판상 광학 부재 (511) 와 마찬가지로, 예를 들어 판상의 유리로 이루어지고, 제 1 판상 광학 부재 (521) 의 표면 (521a) 은, 당해 표면 (521a) 에 대향하는 제 1 판상 광학 부재 (521) 의 표면 (521b) 에 대하여, 각도 β 만큼 경사져 있다. 즉, 제 1 판상 광학 부재 (521) 는, 경사지도록 형성된 표면 (521a) 과, 경사지지 않는 표면 (521b) 을 갖는 쐐기 형상으로 형성되어 있다.
본 변형예에서는 특히, 제 1 판상 광학 부재 (521) 의 경사지지 않는 표면 (521b) 에서의 변 (521b1) 과 45°의 각도를 이루는 방위 (521c) 를 따라 표면 (521b) 에 수직으로 자른 단면은 사다리꼴을 이룬다. 바꾸어 말하면, 표면 (521a) 은, 경사지지 않는 표면 (521b) 의 변 (521b1) 과 45°의 각도를 이루는 방위 (521c) 를 따라 경사져 있다. 따라서, 제 1 판상 광학 부재 (521) 의 측면 (521s1, 521s2, 521s3 및 521s4) 은 모두 사다리꼴을 이루고 있다. 또한, 측면 (521s1 및 521s2) 은 서로 대향하고, 측면 (521s3 및 521s4) 은 서로 대향하고 있다.
또한, 변 (521b1) 은, 본 발명에 관련된 「하나의 표면의 1 변」의 일례이다.
제 2 판상 광학 부재 (522) 는, 제 1 판상 광학 부재 (521) 와 마찬가지로, 예를 들어 판상의 유리로 이루어지고, 제 1 판상 광학 부재 (521) 와 동일한 형상을 갖고 있다. 즉, 제 2 판상 광학 부재 (522) 의 표면 (522a) 은, 당해 표면 (522a) 에 대향하는 제 2 판상 광학 부재 (522) 의 표면 (522b) 에 대하여, 각도 β 만큼 경사져 있다. 제 2 판상 광학 부재 (522) 의 경사지지 않는 표면 (522b) 에서의 변 (522b1) 과 45 도를 이루는 방위를 따라 표면 (522b) 에 수직으로 자른 단면은 사다리꼴을 이룬다. 따라서, 제 2 판상 광학 부재 (522) 의 측면 (522s1, 522s2, 522s3 및 522s4) 은 모두 사다리꼴을 이루고 있다. 또한, 측면 (522s1 및 522s2) 은 서로 대향하고, 측면 (522s3 및 522s4) 은 서로 대향하고 있다.
제 1 판상 광학 부재 (521) 와 제 2 판상 광학 부재 (522) 는, 제 1 판상 광학 부재 (521) 의 경사지도록 형성된 표면 (521a) 과 제 2 판상 광학 부재 (522) 의 경사지도록 형성된 표면 (522a) 이 서로 대향하도록, 또한, 두께가 얇아지는 방향이 서로 반대가 되도록 배치되어 있다.
광학 이방성층 (523) 은, 상기 서술한 광학 이방성층 (513) 과 마찬가지로, 음의 1축성의 위상차판으로 이루어지고, 제 1 판상 광학 부재 (521) 와 제 2 판상 광학 부재 (522) 사이에 끼워넣어져 있다. 따라서, 광학 이방성층 (523) 의 광축 (523p) 은, 제 1 판상 광학 부재 (521) 의 표면 (521a) 의 법선 방향 (521an) 을 따르고 있다.
이와 같이 구성된 제 1 위상차판 (15a2) 에 따르면, 도 7 에 나타내는 바와 같이 액정 패널 (10c) 의 배향 방향 (43a) 이, 수평 방향에 대하여 45°의 각도를 이루는 방향으로 되어 있는 경우에 있어서, 제 1 위상차판 (15a2) 및 액정 패널 (15c) 을, 제 1 위상차판 (15a2) 의 1 변과 액정 패널 (15c) 의 1 변이 서로 따르도록 배치함으로써, 광학 이방성층 (523) 의 광축 (523p) 과 액정 패널 (15c) 의 명시 방향을 대략 일치시킬 수 있게 된다. 바꾸어 말하면, 도 7 을 참조한 상기 서술한 제 2 실시형태와 같은 제 1 위상차판 (15c) 과는 달리, 제 1 위상차판 (15a2) 에 의하면, 당해 제 1 위상차판 (15a2) 을 수평 방향에 대하여 45°의 각도를 이루도록 경사지게 할 필요가 없다.
다음으로, 상기 서술한 바와 같이 구성된 본 실시형태에 관련된 제 1 위상차판에 의한 효과에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 5 를 참조하여 상기 서술한 바와 같이, 소정 조건하에서는, 제 1 위상차판 (15a) 의 경사각 α (도 4 혹은 도 7 참조) 을 6°로 하면, 최대의 콘트라스트가 얻어진다. 그러나, 액정 분자 (51) 의 프리틸트각이 도 5 에서의 소정 조건에 있어서의 프리틸트각보다 큰 경우에는, 제 1 위상차판 (15a) 의 경사각 α 는, 6°보다 크게 하지 않으면, 최대의 콘트라스트를 얻을 수 없다. 즉, 액정 분자 (51) 의 프리틸트각이 비교적 큰 경우, 최대의 콘트라스트를 얻기 위해서는, 제 1 위상차판 (15a) 의 경사각 α 는, 프리틸트각에 따라 크게 할 필요가 있다. 예를 들어, 액정 분자 (51) 의 프리틸트각이, 6°∼ 9°의 범위내인 경우에는, 제 1 위상차판 (15a) 의 경사각 α 를 10°로 하지 않으면, 최대의 콘트라스트를 얻을 수 없다. 따라서, 만일 프로젝터내에 제 1 위상차판 (15a) 을 경사지게 하기 위한 스페이스가 충분히 확보되지 않는 경우에는, 제 1 위상차판 (15a) 의 경사각 α 를 10°로 할 수 없고, 최대의 콘트라스트를 얻지 못할 우려가 있다.
그런데, 본 실시형태에 관련된 제 1 위상차판 (15a1) 에 따르면, 상기 서술한 바와 같이 제 1 위상차판 (15a1) 에서의 광학 이방성층 (513) 이 제 1 위상차판 (15a1) 의 표면 (511b) (혹은 표면 512b) 에 대하여 각도 β 만큼 경사져 있기 때문에, 경사각 α 가 작아도 최대의 콘트라스트를 얻을 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 서술한 프리틸트각이 6°∼ 9°의 범위내인 경우에는, 경사각 α 를 4° 로 함으로써 최대의 콘트라스트를 얻을 수 있다. 바꾸어 말하면, 최대의 콘트라스트를 얻기 위한 경사각 α 를 각도 β 분만큼 작게 할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 관련된 제 1 위상차판 (15a1) 에 따르면, 상기 서술한 제 1 혹은 제 2 실시형태에 관련된 제 1 위상차판 (15a) 과 비교하여, 경사각 α 를 작게 하거나 혹은 없게 하면서, 콘트라스트를 높일 수 있다. 따라서, 프로젝터내에 제 1 위상차판 (15a1) 을 경사지게 하기 위한 스페이스를 거의 혹은 전혀 형성하지 않아도 된다. 이 때문에, 프로젝터의 소형화도 가능해진다.
본 실시형태의 변형예에 관련된 제 1 위상차판 (15a2) 에 따르면, 상기 서술한 제 1 위상차판 (15a1) 에 의한 효과와 동일한 효과를 향수할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태인 액정 프로젝터의 개략 구성도.
도 2 는 액정 패널의 전체 구성도 및 H-H' 선 단면도.
도 3 은 액정 라이트 밸브의 구성을 나타내는 설명도.
도 4 는 액정 라이트 밸브의 각 구성 부재의 광학축 배치를 나타내는 도면.
도 5 는 작용 효과를 설명하기 위한 그래프.
도 6 은 액정 라이트 밸브에서의 구성 부재의 배치 형태예를 나타내는 개략도.
도 7 은 프로젝터의 구체적 구성예를 나타내는 사시도.
도 8 은 제 3 실시형태에 관련된 제 1 위상차판의 구성을 나타내는 사시도.
도 9 는 제 3 실시형태의 변형예에 관련된 제 1 위상차판의 구성을 나타내는 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 프로젝터
11 : 스크린
12 : 광원
15, 16, 17 : 액정 라이트 밸브
15a, 16a, 17a : 제 1 위상차판
15b, 16b, 17b : 제 1 편광판
15c, 16c, 17c : 액정 패널
15d, 16d, 17d : 제 2 편광판
15e, 16e, 17e : 제 2 위상차판
31 : 대향 기판
32 : TFT 어레이 기판
43a, 98a : 배향 방향
43, 98 : 배향막
51 : 액정 분자
81a : 회전축
82a : 회전축
LB : 청색광
LG : 녹색광
LR : 적색광
P' : 광축
P : 프리틸트 방향
15a1, 15a2 : 제 1 위상차판
511, 521 : 제 1 판상 광학 부재
513, 523 : 광학 이방성층
512, 522 : 제 2 판상 광학 부재

Claims (22)

  1. 광원과, 상기 광원으로부터 조사된 광을 변조하는 액정 라이트 밸브를 구비한 프로젝터로서,
    상기 액정 라이트 밸브가,
    1 쌍의 기판 사이에 액정층을 협지하여 이루어지는 액정 패널과,
    상기 액정 패널을 사이에 끼워 배치된 1 쌍의 편광판과,
    상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성되어 적어도 상기 액정 패널의 위상차를 보상하는 제 1 위상차판과,
    상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성되어 적어도 상기 1 쌍의 편광판의 위상차를 보상하는 제 2 위상차판을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  2. 광원과, 상기 광원으로부터 조사된 광을 변조하는 액정 라이트 밸브를 구비한 프로젝터로서,
    상기 액정 라이트 밸브가, 1 쌍의 기판 사이에 액정층을 협지하여 이루어지는 액정 패널과, 상기 액정 패널을 사이에 끼워 배치된 1 쌍의 편광판과, 상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성된 제 1 및 제 2 위상차판을 갖고 있으며,
    상기 제 1 위상차판을 상기 액정 패널의 기판면에 대하여 경사지게 하는 제 1 광학 조정 수단과,
    상기 제 2 위상차판을 상기 액정 패널의 기판면 법선을 중심으로 하는 축 주 위에 회전시키는 제 2 광학 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 조정 수단이, 상기 제 1 위상차판의 판면내에 있어서 상기 액정 패널의 명시(明視) 방향과 직교하는 축 주위에 상기 제 1 위상차판을 회전시키는 광학 조정 수단인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판이, 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 1 위상차판의 두께 방향으로 광축을 갖는 위상차판이고,
    상기 제 2 위상차판이, 양 또는 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 2 위상차판의 면 방향으로 광축을 갖는 위상차판인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판의 두께 방향의 광축과, 상기 액정 패널의 명시 방향이 대략 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  6. 광원과, 상기 광원으로부터 조사된 광을 변조하는 액정 라이트 밸브를 구비하고, 상기 액정 라이트 밸브가, 1 쌍의 기판 사이에 액정층을 협지하여 이루어지 는 액정 패널과, 상기 액정 패널을 사이에 끼워 배치된 1 쌍의 편광판과, 상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성된 제 1 및 제 2 위상차판을 갖고 있는 프로젝터의 광학 보상 방법으로서,
    상기 제 1 위상차판의 판면을 상기 액정 패널의 기판면에 대하여 경사지는 방향으로 이동시키는 제 1 광학 조정 단계와,
    상기 제 2 위상차판을 상기 액정 패널의 기판면 법선 방향의 축 주위에 회전시키는 제 2 광학 조정 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 광학 보상 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 조정 단계에서는, 적어도 상기 액정 패널의 위상차를 보상하고,
    상기 제 2 광학 조정 단계에서는, 적어도 상기 1 쌍의 편광판의 위상차를 보상하는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 광학 보상 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 액정 패널에, 입사광에 대한 회절 기능을 구비한 광학 소자가 형성되어 있고, 상기 제 2 광학 조정 단계에 있어서, 상기 광학 소자의 회절에서 기인되는 위상차를 보상하는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 광학 보상 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 조정 단계에 있어서, 상기 제 1 위상차판을, 당해 제 1 위상차판의 판면내에서 상기 액정 패널의 명시 방향과 직교하는 축 주위에 회전시키는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 광학 보상 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판이, 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 1 위상차판의 두께 방향으로 광축을 갖는 위상차판이고,
    상기 제 1 광학 조정 단계에 있어서, 상기 제 1 위상차판의 두께 방향의 광축과, 상기 액정 패널의 명시 방향을 대략 일치시키는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 광학 보상 방법.
  11. 1 쌍의 기판 사이에 액정층을 협지하여 이루어지는 액정 패널과,
    상기 액정 패널을 사이에 끼워 배치된 1 쌍의 편광판과,
    상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성되어 적어도 상기 액정 패널의 위상차를 보상하는 제 1 위상차판과,
    상기 1 쌍의 편광판 사이에 배치 형성되어 적어도 상기 1 쌍의 편광판의 위상차를 보상하는 제 2 위상차판을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판이, 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 1 위상차판의 두께 방향으로 광축을 갖는 위상차판이고,
    상기 제 2 위상차판이, 양 또는 음의 굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층을 구비함과 함께 당해 제 2 위상차판의 면 방향으로 광축을 갖는 위상차판인 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판의 두께 방향의 광축과, 상기 액정 패널의 명시 방향이 대략 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판은,
    (i) 하나의 표면과, (ⅱ) 그 하나의 표면에 대향함과 함께 상기 하나의 표면에 대하여 경사진 다른 표면을 갖는 제 1 판상 광학 부재와,
    상기 다른 표면에 형성되어 있고, 음의 굴절률 이방성을 가짐과 함께 상기 다른 표면의 법선 방향으로 광축을 갖는 광학 이방성층을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나의 표면 및 상기 다른 표면의 각각은 사변형상을 갖고 있고,
    상기 다른 표면은, 상기 하나의 표면의 법선 방향에서 보아 상기 하나의 표면의 1 변에 대하여 수직인 방향을 따라, 상기 경사지는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나의 표면 및 상기 다른 표면의 각각은 사변형상을 갖고 있고,
    상기 다른 표면은, 상기 하나의 표면의 법선 방향에서 보아 상기 하나의 표면의 1 변에 대하여 예각을 이루는 방향을 따라, 상기 경사지는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판은,
    상기 제 1 판상 광학 부재와의 사이에서 상기 광학 이방성층을 사이에 끼워넣도록 배치된 제 2 판상 광학 부재를 추가로 구비하고,
    상기 제 2 판상 광학 부재의 상기 광학 이방성층에 대향하는 하나의 표면은, 당해 하나의 표면에 대향하는 상기 제 2 판상 광학 부재의 다른 표면에 대하여 경사지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  18. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판은,
    (i) 하나의 표면과, (ⅱ) 그 하나의 표면에 대향함과 함께 상기 하나의 표면에 대하여 경사진 다른 표면을 갖는 제 1 판상 광학 부재와,
    상기 다른 표면에 형성되어 있고, 음의 굴절률 이방성을 가짐과 함께 상기 다른 표면의 법선 방향으로 광축을 갖는 광학 이방성층을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 광학 보상 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판은,
    (i) 하나의 표면과, (ⅱ) 그 하나의 표면에 대향함과 함께 상기 하나의 표면에 대하여 경사진 다른 표면을 갖는 제 1 판상 광학 부재와,
    상기 다른 표면에 형성되어 있고, 음의 굴절률 이방성을 가짐과 함께 상기 다른 표면의 법선 방향으로 광축을 갖는 광학 이방성층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 하나의 표면 및 상기 다른 표면의 각각은 사변형상을 갖고 있고,
    상기 다른 표면은, 상기 하나의 표면의 법선 방향에서 보아 상기 하나의 표면의 1 변에 대하여 수직인 방향을 따라, 상기 경사지는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 하나의 표면 및 상기 다른 표면의 각각은 사변형상을 갖고 있고,
    상기 다른 표면은, 상기 하나의 표면의 법선 방향에서 보아 상기 하나의 표면의 1 변에 대하여 예각을 이루는 방향을 따라, 상기 경사지는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 위상차판은,
    상기 제 1 판상 광학 부재와의 사이에서 상기 광학 이방성층을 사이에 끼워넣도록 배치된 제 2 판상 광학 부재를 추가로 구비하고,
    상기 제 2 판상 광학 부재의 상기 광학 이방성층에 대향하는 하나의 표면은, 당해 하나의 표면에 대향하는 상기 제 2 판상 광학 부재의 다른 표면에 대하여 경사지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
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