KR20100071995A - 이축성 복굴절 컴포넌트, 액정 프로젝터, 및 이축성 복굴절 컴포넌트의 제조 방법 - Google Patents

이축성 복굴절 컴포넌트, 액정 프로젝터, 및 이축성 복굴절 컴포넌트의 제조 방법 Download PDF

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겐이치 나카가와
히로키 다카하시
다로 하시즈메
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 를 구비한 위상 보상소자는 기판 (69) 상의 무기 재료의 경사 증착에 의해 제조된다. 무기 재료의 증발 경로의 극각은 기판 (69) 의 표면 법선에 대하여 소정의 각도 범위에서 제어된다. 경사 증착 프로세스에서, 기판 (69) 은 수평 방향으로 진동한다. 위상 보상소자는, 그 지상축 (L4) 이 액정 패널 (20) 의 경사 컴포넌트 (24a, 24b) 의 지상축 (L3) 에 수직이고 굴절률 타원체 (41) 가 경사 컴포넌트 (24a, 24b) 의 경사 방향에 대하여 반대 방향으로 경사지도록 배열된다.

Description

이축성 복굴절 컴포넌트, 액정 프로젝터, 및 이축성 복굴절 컴포넌트의 제조 방법{BIAXIAL BIREFRINGENT COMPONENT, LIQUID CRYSTAL PROJECTOR, AND METHOD FOR MANUFACTURING BIAXIAL BIREFRINGENT COMPONENT}
본 발명은 광학 리타던스를 보상하기 위해 액정 패널과 함께 사용된 이축성 복굴절 컴포넌트, 그 제조 방법, 및 액정 프로젝터에 관한 것이다.
액정 프로젝터는 화상을 스크린에 투영하기 위해 널리 이용되고 있다. 이 액정 프로젝터는 스크린의 전면 측으로부터 화상을 투영하는 프론트-투영 방식과 스크린의 배면 측으로부터 화상을 투영하는 리어-투영 방식의 두가지 방식으로 분류된다.
또, 액정 패널 (액정 셀) 은 액정 프로젝터에 각각 사용되는 투과 형태 및 반사 형태로 분류된다. 화상을 투영할 때, 액정 프로젝터는 먼저 이미지를 디스플레이하는 액정 패널 상으로 광을 캐스트함으로써 정보 광을 생성하고, 투영 렌즈를 통해 정보 광을 투영하여 스크린 상에 화상을 형성한다. 그러나, 상이한 액정 모드들에 작용하는 액정 패널들은 각각의 액정 모드에서 상대적으로 협소한 시야각을 제공할 수 있을 뿐이다.
노멀리 화이트의 TN (Twisted Nematic) 액정 패널에서, 예를 들어, 전압이 인가되어 있지 않은 액정층을 수직으로 입사하는 직선 편광은, 트위스트 배열된 액정 분자를 따라 편파 프론트들을 90°회전시킬 것이다. 이 직선 편광은, 액정 패널의 출사광 측에 형성된 편광판을 투과하고, TN 액정 패널은 화이트를 나타낸다 (화이트 디스플레이 상태). 반대로, 액정층에 전압이 인가되면, 액정 분자의 트위스트 배열이 해제되고 액정층에 수직으로 입사하는 직선 편광은 그 편파 프론트들을 회전시키지 않고 액정층을 통해 통과할 것이다. 이러한 직선 편광은 편광판에 의해 차단되고, TN 액정 패널은 블랙 (블랙 디스플레이 상태) 을 나타낸다.
그러나, 블랙 디스플레이 상태에서도, 비스듬하게 입사하는 광에 액정층이 복굴절을 제공한다. 다른 말로, 블랙 디스플레이 상태에서 TN 액정 패널에 비스듬하게 입사하는 광선은 액정층을 통과하는 동안 위상차가 생겨 타원 편광으로 변조된다. 타원 편광은 출사광 측의 편광자를 통해 통과하고, 블랙 디스플레이의 밀도를 더 낮게 하여, TN 액정 패널의 시야각을 좁힌다.
이러한 문제는 액정층을 지지하는 기판 부근에 위치하는 액정 분자 때문이다. 이러한 액정 분자는 액정층에 전압이 인가된 때에도 기판 표면에 대해 완전하게 수직으로 배향되지는 않는다. 즉, 기판의 부근에서, 액정 분자는, 기판으로부터 더 멀리 있는 분자일수록 기판 표면으로 더 기울어지도록 배향된다. 이러한 서서히 기울어진 액정 분자 (이하, 경사 컴포넌트) 는, 액정층을 수직으로 통과하는 광선에 대해 거의 복굴절성을 나타내지 않지만, 액정층을 비스듬하게 통과하는 광선에 대해서는 복굴절성을 나타낸다. 결과적으로, TN 액정 패널의 광 변조 성능은 액정층에 대한 광선의 입사 각도에 의존하고, 블랙 디스플레이의 밀도에 영향을 끼친다. 액정 프로젝터에서, 광선은 액정 패널의 표면 법선에 대해 대략 15°의 원뿔 각을 갖는 원뿔 영역으로부터 픽셀로 진입한다는 것을 주목한다.
이러한 각도 의존성은 TN 액정 패널에 한정된 것이 아니고, 블랙 디스플레이 상태의 경사 컴포넌트를 포함하는 한 VAN, OCB, ECB와 같은 다른 액정 모드의 액정 패널에서도 발견된다.
반면에, 직시형 액정 표시 장치에서는, 위상 보상소자에 의해 각도 의존성으로 의한 콘트라스트 저하 문제가 제거될 수 있다. 예를 들어, 이러한 유형의 위상 보상소자는 Fujifilm Corporation의 "Fuji WV Film wide-view A" (상품명/WV 필름) 으로 실용화되고 있다. 또한, 기판 상에 경사지게 증착된 재료의 박막 (이하, 경사 증착막) 이 위상 보상소자로 사용될 수 있다. 복굴절 특성을 갖는 경사 증착막은 경사 컴포넌트에 의한 위상차를 보상할 수 있고, 액정 패널의 시야각을 확장시킨다 (예를 들어, 미국 특허 제 5,638,197 호 참조).
한편, 위상 보상소자는 투영 화상의 콘트라스트를 개선하도록 액정 프로젝터 내에도 사용된다. 예를 들어, 상술된 WV 필름과 같은 무기 재료로 이루어진 위상 보상소자를 갖는 액정 프로젝터가 있다 (일본 특허 공개 공보 제 2002-14345 호). 다른 예시적인 이용으로 하이브리드 배향으로 고체화된 디스코틱 액정 분자로 이루어진 위상 보상소자를 갖는 액정 프로젝터가 있다 (일본 특허 공개 공보 제 2002-131750 호).
무기 재료로 이루어진 위상 보상소자의 예시적인 이용은, 무기 재료 위상 보상소자로서 단결정 사파이어, 수정 또는 일축성 복굴절성 물질의 이용을 개시하는 일본 특허 공개 공보 제 2002-31782 호, 무기 박막 적층의 복굴절 구조를 갖는 액정 프로젝터를 개시하는 미국 특허 제 5,196,953 호, 상이한 무기 재료의 여러 위상 보상소자의 조합을 이용한 액정 프로젝터를 개시하는 일본 특허 공개 공보 제 2004-102200 호와 같이 종래 기술에 알려져 있다. 또한, 유럽 특허 출원 공보 제 0179640 호는 기판을 증착장치 (evaporator) 안에서 회전시키면서 재료를 경사지게 증착하는 A-플레이트의 제조 방법을 개시한다.
일반적으로, 복굴절 특성은 3개의 주굴절률에 의해 정의된 굴절률 타원체로 나타내어진다. 상술한 위상 보상소자 모두는 액정 패널의 표면에 대해 경사진 굴절률 타원체를 가지는 O 플레이트로서 작용하고, 액정 프로젝터에 양호한 투영 화상의 콘트라스트를 제공한다. 또, 무기 재료 경사 증착막은 대부분의 경우에 이축성의 복굴절성이고, O 플레이트로서 사용된다. 이러한 경사 증착막은 상이한 진폭의 3개의 주굴절률을 갖는 것으로 알려져 있다 (H. Angus Macleod에 의한 "Structure-related Optical Properties of Thin Films", J. Vac. Sci. Technol. A, Volume 4, No. 3, 1986, pp. 418-422 참조). 최대 주굴절률과 최소 주굴절률은 기판의 표면에 대해 경사져 있다.
유기 재료로 이루어진 위상 보상소자는 UV를 포함한 강한 광에 장시간 노출되면 변색이 생기기 쉽다. 특히, 직시형 액정 모니터보다 더 높은 세기의 광원을 이용하고 더 높은 온도에 도달하는 액정 프로젝터에서, 유기 재료 위상 보상소자는 단지 2,000 ~ 3,000 시간에서 변색되기 시작할 만큼 약하다.
단결정 사파이어, 수정과 같은 복굴절 결정으로 이루어질 때, 위상 보상소자는 내구성은 충분하지만, 결정의 커팅면과 두께에 고정밀 제어가 요구되어, 시판되는 제품에 이 위상 보상소자를 사용하기에는 너무 고가이다.
상술된 바와 같이, 무기 재료의 경사 증착막은 이축성 복굴절 컴포넌트이다. 종래의 경사 증착막은 경사 컴포넌트로 인한 위상차를 완전하게 보상할 수 없다는 문제가 있다. 다른 말로, 종래의 경사 증착막에서, 기판의 표면 법선 방향으로부터 관측할 때, 리타데이션 (이하, 정면 리타데이션) 의 지상축 (slow axis) 은 통상적으로, 경사 증착의 방향과 기판의 표면 법선을 포함하는 평면과 평행하다. 증발 각도를 변화시킴으로써, 지상축을 이 평면과 직각으로 제작하는 것은 가능하지만, 정면 리타데이션은 여전히 작은 값을 가질 뿐이다. 따라서, 종래의 무기 재료 경사 증착막이 경사 컴포넌트에 의해 발생된 위상차를 보상하기 위해 사용된다면, 액정 패널의 표면에 평행한 광학축을 갖는 리타더 또는 A-플레이트가 조합하여 사용되어야 한다.
상술한 점을 고려하여, 본 발명의 목적은 내구성을 가지며, 저렴하고, 그 자체로 적절히 액정 패널의 위상차를 보정할 수 있는 용이하게 제조할 수 있는 이축성 복굴절 컴포넌트를 제공하는 것이다.
상술한 목적 및 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 이축성 복굴절 컴포넌트는 기판 상에 비스듬하게 증착된 무기 재료의 막을 포함하고, 주굴절률 (n1, n2, n3) 및 지상축을 갖는다. 주굴절률 n1은 비스듬한 증착 방향과 기판의 표면 법선을 포함한 면내에 있고, 표면 법선에 대하여 10°이상 50°이하의 각도로 경사진다. 주굴절률 n2는 기판의 표면에 평행하다. 주굴절률 n3는 주굴절률 n1 및 n2에 수직이다. 주굴절률 n1, n2, n3는 n1>n3 그리고 (n2-n3)/(n1-n3)>0.3의 관계식을 만족한다. 리타던스가 표면 법선의 방향으로부터 측정될 때, 지상축이 상기 주굴절률 n2에 실질적으로 평행하다.
본 발명에 따른 액정 프로젝터는 기판과 이 기판 상에 형성된 적어도 하나의 이축성 복굴절 컴포넌트로 구성된 적어도 하나의 위상 보상소자를 포함한다. 이 액정 프로젝터는 인가된 전압에 응답하여 액정 분자의 배열을 변화시키는 액정 패널 (액정 셀) 을 더 포함하고, 액정 분자의 적어도 일부는 블랙 디스플레이 상태에서 경사져있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 이축성 복굴절 컴포넌트는, 그 지상축이 경사진 액정 분자의 지상축에 수직이고, 주굴절률 n1은 경사진 액정 분자의 경사 방향에 대하여 반대 방향으로 경사지도록 배향된다.
본 발명에 따른 이축성 복굴절 컴포넌트를 위한 제조 방법은 기판에 대한 무기 재료의 증발 경로의 방위각을 소정의 각도 범위 내에서 주기적으로 변화시키면서 경사 증착을 수행하는 단계를 포함한다.
이 경사 증착 프로세스에서, 기판의 표면 법선에 평행한 축을 중심으로 하는 원궤도의 일부분 사이에서 기판을 진동시키는 것이 바람직하다.
또한, 경사 증착 프로세스에서, 기판을 회전시키고, 회전축으로부터 소정의 거리에 배치된 증착원 (evaporation source) 으로부터 회전하는 기판에 무기 재료를 제공하는 것이 바람직하다. 이 경우, 회전 경로의 일부에서 기판을 증착원으로부터 분리시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 액정층 내의 경사진 액정 분자에 의해 발생된 위상차가 적절하게 보상되고, 액정 프로젝터에 대한 이미지 콘트라스트가 개선된다. 이 위상 보상소자는 무기 재료의 경사 증착에 의해 이루어진 이축성 복굴절 컴포넌트로 구성되고, 내구성과 저렴한 제조 비용을 제공한다.
도 1a 및 도 1b는 액정 분자의 배향을 도시하는 개념도이다.
도 2는 경사 증착에 의해 만들어진 이축성 복굴절 컴포넌트를 나타내는 굴절률 타원체의 개념도이다.
도 3은 진동 증착장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 4는 진동 기판에 대한 증착 방향을 도시하는 개념도이다.
도 5는 회전 증착장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 6은 회전하는 기판에 대한 증착 방향을 나타내는 개념도이다.
도 7은 액정 패널에 대한 이축성 복굴절 컴포넌트의 배치에 대한 개념도이다.
도 8은 이축성 복굴절 컴포넌트를 갖는 위상 보상소자를 구비한 액정 프로젝터에 대한 구성도이다.
액정 프로젝터에 대한 이미지 콘트라스트를 개선하기 위해서, 액정 프로젝터의 액정 패널이 블랙을 표시할 때에, 화상 투영에 요구되는 최대 가능한 시야각 범위 안에서 위상차를 보상해야 한다.
전술한 바와 같이, TN, VAN, OCB 또는 ECB와 같은 액정 모드의 액정 패널은 블랙 디스플레이 상태에서 기판의 표면에 대해 경사진 액정 분자 (이하, 경사 컴포넌트) 를 포함한다. 이 경사 컴포넌트는 액정 패널을 통해 비스듬하게 통과하는 광선을 변조하고, 이 변조된 광선이 편광자를 통과하게 하여, 액정 프로젝터의 이미지 콘트라스트를 저하시킨다.
따라서, 액정 프로젝터의 이미지 콘트라스트를 개선하기 위해서, 위상 보상소자의 굴절률 타원체가 경사 컴포넌트에 따라서 경사질 필요가 있다. 그렇더라도, 굴절률 타원체를 구비한, 액정 표면에 대해 경사진 리타더 또는 O-플레이트를 위상 보상소자로서 사용하는 것만으로는 액정층 내의 수직 컴포넌트로 인한 위상차에 대하여 적절한 시야각 보상을 제공할 수 없다.
도 1(a) 에 도시된 바와 같이, TN 액정 패널 (20) 의 액정 분자 (21) 는 그 배향에 기초하여 수직 컴포넌트 (22) 와 경사 컴포넌트 (23) 로 분리될 수 있다. 액정층 (25) 의 중심에 있는 수직 컴포넌트 (22) 는 트위스트된 배향 위상으로부터 해제되어 블랙 디스플레이 상태의 기판 표면에 대해 거의 균일하게 수직으로 배향된다.
한편, 기판 표면의 부근에 있는 경사 컴포넌트 (23) 는 일 기판 (26) 근처의 컴포넌트 (23a) 와 다른 기판 (27) 근처의 컴포넌트 (23b) 로 분리된다. 블랙 디스플레이 상태에서, 경사 컴포넌트 (23) 는 이들이 기판 (26, 27) 으로부터 떨어질수록 서서히 경사각이 증가하도록 배열된다. 한편, 도면 부호 28, 29는 (유리 등으로 이루어진) 기판의 내부 표면에 부착된 배향막이다.
도 1(b) 에서, 경사 컴포넌트 (23a) 는 동일한 경사 각도로 경사 컴포넌트 (24a) 와 비슷하게 된다. 유사하게, 경사 컴포넌트 (23b) 는 동일한 경사 각도로 경사 컴포넌트 (24b) 와 비슷하게 된다. 이들 경사 컴포넌트 (24a, 24b) 각각은 일축성 포지티브 O-플레이트로 간주될 수 있다. 상술된 바와 같이 기판 표면에 거의 균일하게 수직 배향된 수직 컴포넌트 (22) 는 포지티브 C-플레이트로 간주될 수 있다.
따라서, 소정의 시야각 범위를 통하여 위상차를 적절하게 보상하기 위해서는, 위상 보상소자는 경사 컴포넌트 (24a)(또는 24b) 에 따라서 제작될 필요가 있다. 특히, 경사 컴포넌트 (24a)(또는 24b) 의 대칭면이 기판 (26)(또는 27) 에 수직인 평면으로서 그리고 경사 컴포넌트 (24a)(또는 24b) 의 배향 방향을 포함하여 정의되고, 위상 보상소자의 굴절률 타원체의 대칭면이 주굴절률 (n1 및 n3) 을 포함한 평면으로서 정의될 때, 다음 3가지 조건을 만족해야 한다:
1. 경사 컴포넌트 (24a)(또는 24b) 의 대칭면들과 굴절률 타원체가 실질적으로 서로 일치할 것.
2. 경사 컴포넌트 (24a)(또는 24b) 및 굴절률 타원체가 기판의 표면에 대하여 반대 방향으로 경사질 것.
3. 경사 컴포넌트 (24a)(또는 24b) 에 의해 발생된 정면 리타데이션의 지상축이 위상 보상소자에 의해 발생된 정면 리타데이션의 지상축에 직교할 것.
그럼에도 불구하고, 조건 1이 본질적으로 엄격한 것은 아니지만, 대체로 만족될 필요가 있다. 예를 들어, 조건 1은, 경사 컴포넌트에서의 미소한 비틀림 분자를 보정하기 위해서, 굴절률 타원체가 두께 방향을 따라 서서히 비틀어지도록 배열되는 위상 보상소자에 의해 만족되는 것으로 간주된다.
이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 는 무기 재료로 이루어지고 위상 보상소자로서 사용된다. 도 2에 도시된 바람직한 실시형태에서, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 는 기판 (미도시) 상으로 무기 재료를 경사 증착함으로써 제조되는 경사 증착막이다. 도면에서, 도면 부호 40a, 40b는 각각 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 의 바닥 표면과 상부 표면을 지칭한다. 바닥 표면 (40a) 은 기판과 접촉한다.
이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 의 주굴절률 n1은, 무기 재료가 기판에 증발되는 방향 (이하, 증착 방향) 과 기판의 표면 법선에 의해 정의된 평면에 있다. 주굴절률 n2는, 주굴절률 n1에 수직하고 기판 표면에 평행한 X 축 방향에 있다. 주굴절률 n3는 주굴절률 n1, n2에 수직한 방향에 있다. 주굴절률 n1, n2 및 n3에 의해 정의된 굴절률 타원체 (41) 는 일반적으로 증착 방향으로 경사지지 않는다는 것을 주목한다. 다른 말로, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 의 표면 법선이 Z 축 상에서 포지티브 방향으로 간주될 경우, Z 축과 증착 방향 사이의 (극)각
Figure pct00001
는 Z 축과 주굴절률 n1 사이의 각 θ와 일치하지 않는다. 굴절률 타원체 (41) 의 극각
Figure pct00002
와 경사각 θ 사이의 관계는 사용될 증착장치의 특성과 무기 재료의 특성을 포함하는 다양한 인자에 의존한다. 한편, Y 축 방향은 X 축과 Z 축 방향에 수직이다.
상기 조건을 만족시키기 위해 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 가 위상 보상소자로서 사용될 경우, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 의 두께 및 굴절률 타원체 (41) 의 경사각 (θ) 은 액정 패널의 리타던스 (d△n) 및 블랙 디스플레이 상태에서 인가된 전압에 기초하여 결정된다.
더욱이, 경사 증착막의 이축성 복굴절 컴포넌트의 광학 특성은 주굴절률 n1, n2, n3, 표면 법선에 대한 n1의 경사각 θ, 및 막의 두께에 의존한다. 이러한 파라미터들의 값들은 사용될 무기 재료 (증착 재료), 증착장치의 유형 및 형상, 그리고 증착 조건과 같은 다양한 조건에 의해 결정되며 실험적으로 얻어진 제조 조건에 의해 제어되어야 한다. 예를 들어, 경사각 (θ) 은 증착원과 기판 사이의 각에 의해 제어될 수 있다. 또한, 막의 두께가 증착 재료의 양에 의해 제어될 수 있다.
상술한 조건 3을 만족시키기 위해 필요한 주굴절률 n1, n2 및 n3 사이의 크기 관계를 나타내기 위해서, 식 T=(n2-n3)/(n1-n3) 로부터 유도된 값 T를 도입한다. 관용어식으로, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 의 두개의 광학축들 사이의 각도는 90도 각도에서 "광학적으로 포지티브" 또는 "광학적으로 네가티브"로서 라벨링될 수 있다. 그러나, 광학축이 측정가능하지 않을 때, 이 라벨링이 곤란하고 진폭 관계를 숫자로 나타낼 수 없다. 이것이, 값 T가 본 명세서에서 사용되는 이유이다.
값 T는 굴절률 타원체의 형상에 대응한다. 예를 들어, 값 T가 대략 0일 때, 굴절률 타원체는 주굴절률 n1의 방향에서 대칭 축이 중심인 포지티브 일축성 복굴절이다. 값 T가 대략 1.0일 때, 굴절률 타원체는 주굴절률 n3의 방향에서 대칭 축이 중심인 네가티브 일축성 복굴절이다. T에 대한 이러한 특정 값들을 제외하고, 굴절률 타원체는 보통 이축성이다. 또한, 이 복굴절 컴포넌트는 1 이상인 값 T를 가질 수도 있고, 이 경우, 값 T는 여전히 굴절률 타원체의 형상에 대응한다.
경사 증착막은, 통상적으로 1.0 과 0 사이의 값 T를 갖는다. 특히, 기판 표면과 증착원 사이의 경사각이 고정되는 종래의 경사 증착 방법으로, 결과로서 생성된 경사 증착막은 대략 0.05와 0.3 사이의 값 T를 갖는다. 즉, n2가 n3의 값에 더 가까운 값을 갖고, 굴절률 타원체는 n1의 방향으로 길게 늘어난다. 상기 종래 기술 문헌 "Structure-related Optical Properties of Thin Films"에 기재된 경사 증착막을 예를 들면, 값 T는 아래 표 1에 나타내는 바와 같이 O.13과 O.26 사이에 있다. 표 1은, 증착 방향의 극각
Figure pct00003
(도) 가 변경된 때에도 ZrO2 막에 대한 값 T는 실질적으로 일정하게 남는다는 것을 나타낸다. 이것은, 값 T가 종래의 경사 증착 방법으로 제어하기 곤란하다는 것을 명확하게 한다.

무기 재료
Figure pct00004

(도)
n1
n2
n3
T
ZrO2 16.1 2.033 1.969 1.948 0.25
ZrO2 47.0 1.788 1.575 1.502 0.26
TiO2 16.1 2.552 2.452 2.437 0.13
값 T는 이축성 복굴절 컴포넌트의 경사각 (θ) 과 밀접하게 관련될 뿐만 아니라, 복굴절 컴포넌트의 시야각 확장 특성과도 연관된다. 즉, 경사각 (θ) 과 값 T의 최적의 조합이 우수한 시야각 확장 특성을 가져오고 최선의 시야각 보상 효과를 제공한다. 액정 프로젝터들에 대하여 보상되는 시야각이 표면 법선으로부터 20도 범위이고 경사각 (θ) 과 값 T의 2 이상의 조합이 최선의 시야각 보상 효과를 제공할 수 있다는 것을 주목한다.
액정 프로젝터에 대해 요구된 시계 범위에 걸쳐 위상차를 적절하게 보상하기 위해서, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 의 값 T는 0.3 보다 더 큰 것이 바람직하고, 0.5 보다 더 큰 것이 더욱 바람직하고, 0.6 이상인 것이 더욱 바람직할 수도 있다. 더욱이 굴절률 타원체의 경사각 (θ)(즉, 기판의 표면 법선에 대한 주굴절률 n1의 각도) 은 10°이상 50°이하가 바람직하고, 10°이상 40°이하가 더욱 바람직하고, 10°이상 30°이하가 더욱 바람직할 수도 있다.
최적의 경사각 (θ) 은 값 T가 커짐에 따라서 더 커질 것이라는 것을 주목한다. 또한, 주굴절률 n2가 주굴절률 n1보다 더 큰 복굴절 컴포넌트를 제조하는 것이 가능하고, 따라서, n2의 크기가 실제로 달성할 수 있는 범위에서 결정될 수도 있다는 것을 주목한다.
3개의 주굴절률과 굴절률 타원체의 경사각은, 위상 보상소자가 발생시키는 위상차의 각도 의존성을 결정한다. 따라서, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 는 3개의 주굴절률, 굴절률 타원체의 경사각, 및 막 두께의 관점에서 제조된다. 막 두께가 증가함에 따라서, 복굴절 컴포넌트 (40) 에 의해 발생된 위상차가 증가한다. 더욱이, 위상차는 시야각에 의존하지만, 시야각들 사이의 위상차의 비는 막 두께에 의해 결정되지 않고 3개의 주굴절률과 굴절률 타원체의 경사각에 의해 결정된다.
따라서, 상기 조건 1 내지 3를 만족시키기 위해서, 액정 패널과 위상 보상소자가 위상차의 크기는 같지만, 부호가 역이 되도록, 막 두께 및 주굴절률의 크기가 결정된다. 그러나, 이러한 파라미터는 균일하게 결정되지 않고, 액정 패널의 시야각 특성과 리타던스를 고려하여 독립적으로 결정된다.
본 발명에 따른 위상 보상소자는 기판 상에 경사지게 증착된 무기 재료의 증착막의 형태로 기판과 복굴절 컴포넌트 (40) 로 구성된다. 경사 증착 프로세스는, 무기 재료가 기판을 덮는 방위각을 변화시켜 실시된다.
구체적으로는, 도 3에 도시된 발진형 증착장치 (60) 가 사용된다. 이 발진형 증착장치 (60) 는 터릿식의 하우징 (61) 에서 회전하는 콘테이너 (62) 를 구비한다. 콘테이너 (62) 는 증착 재료 (63a, 63b) 를 따로따로 수용한다. 전자총 (66) 으로부터 조사된 전자빔 (67) 에 의해 증착 재료 (63a) 를 진공조 (61) 에서 용융 및 증발시켜, 진공 증착을 실시한다. 이 프로세스 동안, 셔터 (64) 는 진공 증착의 개시 및 중지를 위해 오픈 및 클로즈된다. 또한, 증착 재료 (63a, 63b) 중 하나를 선택하기 위해 콘테이너 (62) 를 회전시킬 수도 있다.
콘테이너 (62) 위에, 기판 홀더 (68) 가 비스듬하게 장착된다. 기판 홀더 (68) 는 유리 등으로 이루어진 기판 (69) 을 홀딩한다. 기판 홀더 (68) 는, 기판 홀더 (68) 의 지지면의 표면 법선이 증착 재료 (63a) 로부터 수직 선분 P 사이에 각도
Figure pct00005
를 형성하도록 비스듬하게 있다. 따라서, 기판 (69) 의 증착 표면이 선분 P에 대해 각도
Figure pct00006
만큼 기울어지고, 증착 방향의 극각이 각도
Figure pct00007
와 일치한다. 기판 홀더 (68) 는 도면의 지면에 수직인 축을 중심으로 회전할 수 있고, 각도
Figure pct00008
는 원하는 극각을 제공하도록 조정될 수 있다.
또한, 기판 홀더 (68) 는 샤프트 (68a) 주위로 회전할 수 있다. 증착 프로세스 동안 기판 홀더 (68) 를 샤프트 (68a) 주위로 회전시키는 것에 의해, 일정한 극각
Figure pct00009
를 유지하면서, 기판 (69) 의 기준 위치에 대한 증착 재료 (63a) 의 증발 경로의 방위각 β를 변화시킬 수 있다. 이로써, 상술된 조건 1 내지 3을 만족시키는 위상 보상소자가 제조된다. 샤프트 (68a) 주위의 소정의 각도 범위 사이에서 기판 홀더 (68) 를 왕복 회전 (진동) 시키는 것이 바람직하다. 이 진동의 각도 범위는 0°보다 크고 90°이하인 것이 바람직하고, 10°이상 90°이하인 것이 더욱 바람직하고, 10°이상 60°이하인 것이 더욱 바람직하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기판 (69) 으로부터 봤을 때, 기판 (69) 의 표면 법선에 평행한 회전 축 (72) 을 중심으로 원호 궤도 (73) 상에서 증착원 (71) 이 진동한다. 구체적으로, 이 증착원 (71) 은 기판 (69) 에 대하여 일정한 각
Figure pct00010
를 유지한 채, 방위각 β 사이에서 진동한다. 다른 말로, 증착 재료 (63a) 는 극각
Figure pct00011
를 유지하면서 방위각 β의 범위 안에 있고, 기판 (69) 상에 축적된다. 이 프로세스에서, 증착 재료 (63a) 는 주굴절률 n2의 방향으로 확산하고 축적되어, 주굴절률 n2의 값이 그에 맞춰 증가한다. 또한, 진동 속도를 축적 속도 보다 매우 빠르게 제어하여 이축성 복굴절 컴포넌트의 물리적인 미세 구조가 S 형상으로 비틀어지는 것을 방지할 수 있고, 주굴절률 n1이 증착원의 시간 평균 위치에 의해 정의된 방향 (평균 증착 방향)(L1) 으로 경사지게 한다.
본 발명은 진동 증착장치 (60) 로 한정되지 않는다는 것을 주목한다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 위상 보상소자는 회전 증착장치 (82) 로 제조될 수 있다. 회전 증착장치 (82) 는 베이스 (81), 회전 샤프트 (83), 기판 홀더 (84) 및 증착원 (86) 을 포함한다. 베이스 (81) 는 증착원 (86) 으로부터 봤을때 안쪽으로 또는 오목하게 만곡되어 있고, 회전 샤프트 (83) 주위의 일 방향으로 회전한다. 베이스 (81) 의 오목면은, 각각 기판 (69) 을 홀딩하는 기판 홀더 (84) 에 부착된다. 증착원 (86) 은 회전 샤프트 (83) 의 밑으로부터 소정 거리 만큼 이동된다. 즉, 증착원 (86) 은 베이스 (81) 의 회전 축으로부터 중심에서 벗어난 위치에 배치된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 (81) 를 회전시키는 기판 (69) 으로부터 봤을 때, 증착원 (86) 은 원궤도 (87) 를 회전한다. 이것은, 극각
Figure pct00012
및 방위각 β를 소정의 각도 범위 내에서 연속적으로 변하게 한다. 따라서, 소정 각도 범위 내에서 상이한 방위각 β로부터 연속적으로 증착 재료가 퇴적하고, 주굴절률 n2의 방향으로 축적되어, 그에 따라 주굴절률 n2의 값이 증가한다. 또한, 베이스 (81) 의 회전 속도를 증착 재료의 축적 속도보다 매우 빠르게 제어하여 이축성 복굴절 컴포넌트의 물리적인 미세구조가 나선형으로 비틀어지는 것을 방지할 수 있고, 주굴절률 n3이 증착원 (86) 의 시간 평균 위치에 의해 정의된 방향 (평균 증착 방향)(L2) 으로 경사지게 한다.
회전 증발장치 (82) 를 이용할 때, 기판 (69) 의 회전 궤도의 일부분에서 기판 (69) 을 증착원 (86) 으로부터 차폐하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 하나의 슬릿을 갖는 차폐 판을 베이스 (81) 와 증착원 (86) 사이에 제공할 수도 있다. 이 차폐 판은 기판 (69) 에 대하여 증착 재료의 극각
Figure pct00013
와 방위각 β의 분포를 변화시킨다. 따라서, 차폐 영역을 조정하는 것은 주굴절률 n1과 주굴절률 n3의 기판 표면에 대한 경사각 및 값 T를 변화시킨다.
이와 같이 제조된 위상 보상소자는, 필요한 시계 범위 안의 광선에 대하여 액정층의 경사 컴포넌트의 경사 방향과 위상 보상소자의 정면 리타데이션의 지상축이 서로에 대하여 대략 직교하도록 배열된다. 또한, 위상 보상소자는 액정층내의 경사 컴포넌트에 의해 발생된 위상차와 비교하여, 위상차의 증감이 반전되도록 배향된다.
이와 같이 배치된 위상 보상소자는 소정의 시계 범위 안의 광선에 생기는 위상차의 각도 의존성을 보상할 수 있다. 결과적으로, 시계가 액정 패널에 대하여 확장되고, 액정 프로젝터의 이미지 콘트라스트가 개선된다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 액정 층 (25) 내의 경사 컴포넌트 (24) 및 굴절률 타원체 (41) 가 Z 축에 대하여 각각 Y 축 포지티브와 네가티브 방향으로 경사지도록 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 가 배열된다. 이 상태에서, 경사 컴포넌트 (24) 에 의해 발생된 정면 리타데이션의 지상축 방향 (L3) 은 Y 축에 평행하다. 또한, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 에 의해 발생된 정면 리타데이션의 지상축 방향 (L4) 은 X 축에 평행하다. 따라서, 경사 컴포넌트 (24) 의 지상축 방향과 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 는 서로 수직이다.
TN 액정 패널 (20) 의 액정층 (25) 이 상술된 바와 같이 상부 및 하부 기판들 근처에 있는 경사 컴포넌트 (24a, 24b) 를 포함하기 때문에, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 를 갖는 2개의 위상 보상소자들은 각각 경사 컴포넌트 (24a, 24b) 를 처리하는데 필수적이다. 특히, 위상 보상소자의 정면 리타데이션의 지상축이 서로 직교하도록 2개의 위상 보상소자를 배치한다. 그러나, 이들 위상 보상소자를 별도로 배열할 필요는 없고, 하나의 기판의 양면 상에 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 를 형성하는 것이 가능하다. 대안으로, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 는 기판의 한 쪽에 중첩될 수도 있다. 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 의 하나의 층도 경사 컴포넌트들 (24a, 24b) 중 하나에 의해 발생된 위상차를 보상할 수 있고, TN 액정 패널의 콘트라스트를 어느 정도 개선하는 한다는 것을 주목한다.
반면에, VAN 액정 패널에서는, 액정 분자가 기판의 표면 법선에 대해 약 5°프레틸트되어 배열되고, 소정의 시계 범위에서 광선에 위상차를 발생시킨다. 따라서, VAN 액정 패널은, 정면 리타데이션의 그 지상축이 액정 분자의 프리틸트 방향에 수직이 되도록 배열되는, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 를 갖는 하나의 위상 보상소자를 필요로 한다.
OCB 액정 패널과 결합될 때, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 를 가진 2개의 위상 보상소자는, 그 굴절률 타원체가 반대 방향으로 경사지도록 그리고 정면 리타데이션의 그 지상축이 서로 평행하도록 중첩된다. ECB 액정 패널에서, 경사 컴포넌트는 전압이 인가된 상태에서 액정층 내의 2개의 스폿에 존재하고, 서로 평행하게 배열된다. 따라서, 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 를 갖는 하나의 위상 보상소자가 ECB 액정 패널에 필요하다.
이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 는 네거티브 C 플레이트와 결합될 수도 있다. 이 C 플레이트는 유기 폴리머 플레이트, 또는 구조상의 복굴절 컴포넌트의 박막일 수 있다.
편광자와 액정 패널 사이에 적어도 하나의 이축성 복굴절 컴포넌트 (40) 를 제공하는 것은 액정 모드가 무엇이든 간에 스크린에 투영하는 화상의 콘트라스트를 급격히 개선시킬 것이다. 이 특징을 몇몇 실시예를 이용하여 아래에 설명한다.
[실시예 1]
진동 증발장치 (60) 를 이용하여, 1.5㎛의 물리 막두께를 갖는 이축성 복굴절 컴포넌트를 형성하도록 초당 0.2nm의 증착 속도로 ZrO2-TiO2 화합물을 붕규산 유리의 기판 상으로 경사지게 증착하였다. 이때, 증착원과 기판 사이의 거리는 600mm였고, 극각
Figure pct00014
는 70°였다. 기판을 ±30°범위 사이에서 분당 10회의 속도로 진동시켰다. 이와 같이 획득된 경사 증착막의 단면을 SEM로 관찰하였고, 기판의 표면 법선에 대하여 35°로 경사진 규칙적인 미세구조가 관찰되었다. 그러나, 기판의 진동에 대응하는 주기적인 미세 구조는 관찰되지 않았다.
이축성 복굴절 컴포넌트를 갖는 이 위상 보상소자는, 550nm 광에 대하여 65nm의 정면 리타데이션을 나타내고, 주굴절률 n1은 1.760, n2는 1.730, n3는 1.640이다. 값 T는 0.75였다. 기판 표면의 표면 법선에 대한 굴절률 타원체의 경사각 θ는 24°였다. 기판으로부터 봤을때, 이 위상 보상소자의 정면 리타데이션의 지상축은 기판 상으로 증착원의 회전축의 정사영과 직각을 이루었다.
[실시예 2]
물리 막두께가 2.0㎛인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건으로 기판 상에 이축성 복굴절 컴포넌트를 갖는 위상 보상소자를 제작했다. 이 위상 보상소자는 550nm 광에 대하여 10nm의 정면 리타데이션을 나타내고, 주굴절률 n1은 1.800, 주굴절률 n2는 1.782 그리고 n3는 1.743이다. 값 T는 0.68이었다. 기판의 표면 법선에 대한 굴절률 타원체의 경사각 θ는 24°였다. 실시예 1과 유사하게, 기판으로부터 봤을때, 이 위상 보상소자의 정면 리타데이션의 지상축은 기판 상으로 증착원의 회전축의 정사영과 직각을 이루었다. 이후, 이 위상 보상소자를 VAN 액정 패널을 갖는 액정 프로젝터와 결합하였고, 투영 화상의 콘트라스트는 800:1에서 1500:1로 개선되었다.
[실시예 3]
회전 증착장치 (82) 를 이용하여, 1.O㎛의 물리 막두께를 갖는 이축성 복굴절 컴포넌트를 형성하도록 5산화 탄탈을 초당 0.2nm의 증착 속도로 유리 기판 상에 경사지게 증착하였다. 이때, 증착원과 베이스의 회전 샤프트 사이의 거리는 400mm였고, 기판은 회전 샤프트로부터 450mm 거리에 위치되었고 1000mm 높이에 고정되었다. 베이스를 분당 10회의 속도로 회전시켰고, 이 회전 동안 증착 방향의 극각
Figure pct00015
는 72°에서 35°로 변하였고, 방위각 β는 ±23°범위 사이에서 변하였다.
이축성 복굴절 컴포넌트를 갖는 이 위상 보상소자는, 550nm의 광에 대하여 50nm의 정면 리타데이션을 나타내고, 주굴절률 n1은 1.800, n2는 1.782, 그리고 n3는 1.744이다. 값 T는 0.68이었다. 기판의 표면 법선에 대한 굴절률 타원체의 경사각 θ는 24°였다. 기판으로부터 봤을때, 이 위상 보상소자의 정면 리타데이션의 지상축은 기판 상으로 증착원의 회전축의 정사영과 직각을 이루었다. 이후, 이러한 위상 보상소자들 중 2개를 TN 액정 패널을 갖는 액정 프로젝터와 결합하였고, 투영 화상의 콘트라스트가 450:1에서 1000:1로 개선되었다.
도 8에 도시된 바와 같이, 액정 프로젝터 (100) 는 투영 렌즈 (116), 광원 유닛 (126), 및 광원 유닛 (126) 에 의해 방사된 광선으로부터 정보 광을 생성하기 위한 정보 광 생성부 (127) 를 포함한다.
광원 유닛 (126) 은 램프 (131), 반사 거울 (132), UV-차단 필터 (133), 적분기 (134), 릴레이 렌즈 (137), 콜리메이트 렌즈 (138), 편광자 (139) 및 미러 (141) 를 포함한다.
램프 (131) 는 제논 램프와 같은 고강도 광원이고, 자연 비편광 백색광을 방사한다. 램프 (131) 로부터의 백색광이 UV 차단 필터 (133) 로 들어가 자외선이 제거되어, 적분기 (134) 를 향한다. 반사 거울 (132) 은 타원 곡선면을 갖고, 예를 들어, 램프 (131) 는 이 곡면의 일 초점 근처에 위치된다. 곡면의 다른 초점은 적분기 (134) 의 일 단부 가까이에 존재한다. 따라서, 반사 거울 (132) 은 백색광을 램프 (131) 로부터 적분기 (134) 로 효율적으로 안내한다. 적분기 (134) 는 램프 (131) 로부터의 백색광을 균일하게 혼합하고, 릴레이 렌즈 (137) 를 통해 콜리메이트 렌즈 (138) 로 이 백색광을 안내한다. 콜리메이트 렌즈 (138) 는 적분기 (134) 로부터의 광을 광원 축 (L2) 에 대하여 평행한 광으로 변환하고, 이것을 편광자 (139) 로 안내한다. 편광자 (139) 는 콜리메이트 렌즈 (138) 로부터의 광을 직선 편광된 광으로 변환하고, 이것을 미러 (141) 를 통해 정보 광 생성부 (127) 의 다이크로익 미러 (142) 로 안내한다.
정보 광 생성부 (127) 는 다이크로익 미러 (142, 143), 액정 패널 (액정 셀)(146, 147, 148), 위상 보상소자 (161, 162, 163) 및 크로스-다이크로익 프리즘 (155) 을 포함한다.
다이크로익 미러 (142) 는 그 표면 법선과 입사광의 광학축 사이에 45도 각도를 형성하도록 배향된다. 이 다이크로익 미러 (142) 는 광원 유닛 (126) 으로부터 비롯된 S-편광된 백색광 중 적색광 성분을 전송하고, 이들을 반사 미러 (144) 로 안내한다. 반사 미러 (144) 는 이 적색광을 다이크로익 미러 (142) 로부터 액정 패널 (146) 로 지향시킨다. 동시에, 다이크로익 미러 (142) 는 백색광 중 녹색 및 청색 성분들을 반사하고, 이들을 다이크로익 미러 (143) 로 지향시킨다. 다이크로익 미러 (143) 를, 그 표면 법선과 입사광의 광학축 사이에 45도 각도를 형성하도록 배향시킨다. 다이크로익 미러 (143) 는 다이크로익 미러 (142) 로부터의 광 중 녹색광 성분을 반사하고, 이들을 액정 패널 (147) 로 지향시킨다. 동시에, 다이크로익 미러 (143) 는 다이크로익 미러 (142) 로부터의 광중 청색광 성분을 전송하고, 이들을 반사 미러 (158) 로 지향시킨다. 이 청색광은 반사 미러 (158) 및 다른 반사 미러 (159) 에 의해 반사되고, 액정 패널 (148) 로 지향된다.
액정 패널 (146) 은 투과형 LCD이고, 편광자 (151) 와 검광기 (152) 사이에 위치된다. 편광자 (151) 는 액정 패널 (146) 을 통해 통과하는 광선을 투과축을 따라 직선 편광선으로 변환한다. 검광기 (152) 는, 액정 패널 (146) 로부터 비롯된 광선들 중 투과축 방향으로 편광된 광선만을 전송하고 그것을 크로스 다이크로익 프리즘 (155) 으로 지향시키도록 그 투과축이 편광자 (151) 의 투과축과 직교하는 소위 크로스 니콜로 배열된다. 액정 패널 (146) 은 프로젝터 구동부 (미도시) 에 의해 제어되고, 컴퓨터 등으로부터 검색된 화상 데이터의 적색 성분을 그레이스케일 (grayscale) 화상으로서 디스플레이한다. 따라서, 반사 거울 (144) 로부터의 적색광은 편광자 (151), 액정 패널 (146) 및 검광기 (152) 를 통해 통과함에 따라 투영 화상의 적색 성분 정보를 운반하는 적색 정보 광으로 변환된다.
유사하게, 액정 패널 (147) 은 투과형 LCD이고, 편광자 (153) 와 검광기 (154) 사이에 위치되고, 화상 데이터 내 녹색 성분을 그레이스케일 화상으로서 디스플레이한다. 다이크로익 미러 (143) 로부터의 녹색광은, 이것이 편광자 (153), 액정 패널 (147) 및 검광기 (154) 를 통해 통과함에 따라 투영 화상의 녹색 성분 정보를 운반하는 녹색 정보 광으로 변환된다. 이후, 녹색 정보 광은 크로스 다이크로익 프리즘 (155) 으로 진입한다. 유사하게, 액정 패널 (148) 은 투과형 LCD이고, 편광자 (156) 와 검광기 (157) 사이에 위치되고, 화상 데이터 내 청색 성분을 그레이스케일 화상으로서 디스플레이한다. 반사 미러 (159) 로부터의 청색광은, 이것이 편광자 (156), 액정 패널 (148) 및 검광기 (157) 를 통해 통과함에 따라 투영 화상의 청색 성분 정보를 운반하는 청색 정보 광으로 변환된다. 이후, 청색 정보 광은 크로스 다이크로익 프리즘 (155) 으로 진입한다.
크로스 다이크로익 프리즘 (155) 은 유리 또는 이러한 투명 재료를 이용하여 실질적으로 정육면체 형상으로 제작되고, 2개의 교차된 다이크로익 표면 (155a, 155b) 을 갖는다. 다이크로익 표면 (155a) 은 적색 광을 반사시키고 녹색 광을 투과시킨다. 반면에, 다이크로익 표면 (155b) 은 청색 광을 반사시키고 녹색 광을 투과시킨다. 즉, 크로스 다이크로익 프리즘 (155) 은 적색, 녹색 및 청색 정보 광을, 스크린 (128) 상에 풀-컬러 투영 화상으로서 투영되는 투영 광으로 결합시킨다.
상술된 바와 같이, 위상 보상소자 (161) 는 기판 (69) 상에 경사지게 배치된 유기 재료로 이루어진 이축성 복굴절 컴포넌트 (170) 의 박막이다. 위상 보상소자 (161) 는 편광자 (151) 와 검광기 (152) 사이에 배치되고, 편광자 (151), 액정 패널 (146) 및 검광기 (152) 를 통해 통과하는 광선의 리타던스를 보상한다. 위상 보상소자 (161) 와 동일한 구조를 갖는 위상 보상소자 (162) 는 편광자 (153) 와 검광기 (154) 사이에 위치되고, 편광자 (153), 액정 패널 (147) 및 검광기 (154) 를 통해 통과하는 광선의 리타던스를 보상한다. 유사하게, 위상 보상소자 (163) 는 편광자 (156), 액정 패널 (148) 및 검광기 (157) 을 통해 통과하는 광선의 리타던스를 보상한다.
위상 보상소자 (161 내지 163) 각각은 편광자와 검광기 사이에 할당된 것일 뿐이고, 편광자와 액정 패널 사이에 또는 검광기와 액정 패널 사이에 위치될 수 있다. 추가적으로, 이축성 복굴절 컴포넌트는 편광자, 검광기 또는 액정 패널과 통합될 수도 있다. 또한, 이축성 복굴절 컴포넌트를 갖는 이 위상 보상소자는 반사형 액정 패널과 함께 사용될 수도 있다.
본 발명에 다양한 변경 및 수정이 가능하며 이는 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 이해될 수도 있다.
산업상 이용가능성
본 발명은 액정 프로젝터 및 액정 텔레비전과 같은 액정 패널을 구비한 화상 디스플레이 장치에 바람직하게 적용된다.

Claims (7)

  1. 기판 상에 무기 재료를 경사 증착함으로써 형성된 이축성 복굴절 컴포넌트로서,
    상기 경사 증착의 방향 및 상기 기판의 표면 법선을 포함하는 평면의 주굴절률 n1으로서, 상기 표면 법선에 대하여 10°이상 50°이하의 각도로 기울어진, 상기 주굴절률 n1;
    상기 기판의 표면에 평행한 주굴절률 n2;
    상기 주굴절률 n1 및 n2에 수직한 주굴절률 n3로서, 상기 주굴절률 n1, n2 및 n3는 n1 > n3 및 (n2-n3)/(n1-n3) > 0.3의 관계식을 만족하는, 상기 주굴절률 n3; 및
    상기 표면 법선의 방향으로부터 위상차가 측정될 때, 상기 주굴절률 n2에 실질적으로 평행한 지상축 (slow axis) 을 포함하는, 이축성 복굴절 컴포넌트.
  2. 제 1 항에 기재된 적어도 하나의 이축성 복굴절 컴포넌트를 갖는 적어도 하나의 위상 보상소자를 포함하는, 액정 프로젝터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    인가된 전압에 응답하여 액정 분자들의 배열을 변경시키는 액정 패널로서, 상기 액정 분자들 중 적어도 일부는 블랙 디스플레이 상태에서 경사져있는, 상기 액정 패널을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 이축성 복굴절 컴포넌트는, 상기 지상축이 상기 경사진 액정 분자의 지상축에 수직이고 상기 주굴절률 n1이 상기 경사진 액정 분자들의 경사 방향에 대하여 반대 방향으로 경사지도록 배향되는, 액정 프로젝터.
  4. 기판 상에서 무기 재료를 경사 증착함으로써 이축성 복굴절 컴포넌트를 제조하는 방법으로서,
    상기 기판에 대한 상기 무기 재료의 증발 (evaporation) 경로의 방위각을 소정의 각도 범위 내에서 주기적으로 변화시키면서 상기 경사 증착을 수행하는 단계를 포함하는, 이축성 복굴절 컴포넌트의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 경사 증착을 수행하는 단계는,
    상기 기판의 표면 법선에 평행한 축 중심으로 원궤도의 일부분 사이에서 상기 기판을 진동시키는 단계를 더 포함하는, 이축성 복굴절 컴포넌트의 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 경사 증착을 수행하는 단계는,
    상기 기판을 회전시키는 단계; 및
    상기 회전의 축으로부터 소정 거리에 배치된 증착원 (evaporation source) 으로부터 상기 회전하는 기판 상에 상기 무기 재료를 증발 및 증착시키는 단계를 더 포함하는, 이축성 복굴절 컴포넌트의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 회전의 경로의 일부분에서 상기 증착원으로부터 분리되는, 이축성 복굴절 컴포넌트의 제조 방법.
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