[发明专利]相位差补偿元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合到液晶显示面板中所使用的相位差补偿元件及其制造方法。

背景技术

液晶显示面板多用于电视接收机或各种设备的直视型显示装置，而且还可以使用为液晶投影机的图像显示装置。液晶显示面板，将多个液晶单元以对应于像素排列的规定图案排列，根据封入到液晶单元内的液晶分子的动作模式的不同而公知有以下各种类型即TN(Twisted Nematic)型、VAN(Vertical Alignment Nematic)型、IPS(In-Plane Switching)型、OCB(Optically Compensatory Bend)型等。

在用于液晶投影机的液晶显示面板中，为了提高屏幕上的图像的对比度而适用光遮断性优异类型，并且具有例如多使用VAN型的倾向。VAN型液晶显示面板，在夹持液晶层的基板间不施加电压的无电压状态下，液晶层内的棒状的液晶分子的大部分成为相对基板大致垂直配向，通过与正交尼克耳式配置的一对偏光板组合，可以获得更加良好的光遮断特性，从而可以获得高对比度。

另一方面，作为液晶显示面板通常所具有的缺点，公知的有视场角狭窄的缺点。例如，在上述VAN型液晶显示面板处于无电压状态下且使液晶分子垂直配向时对垂直入射于液晶层的光线可以充分遮断，但是，倾斜入射于液晶分子的光线随着入射角度进行各种双折射，通常将直线偏振光转换为椭圆偏振光。其结果，一部分偏振光成分穿过在射出面侧正交尼克耳式配置的偏光板且沿着使屏幕上的黑电平变亮的方向起作用，从而降低对比度。而且，当液晶层内液晶分子成为水平配向或中间配向时，也不能避免由入射到液晶层的光线的角度所产生的双折射的不同而使显示图像的质量降低的情况。

对液晶显示面板具有的上述问题而言，通过使用专利文献1或专利文献2所公开的相位差补偿元件就可以得以改善。液晶层根据其双折射性作为入射光线的正常光成分相对异常光成分而相位前进的正相位延迟器起作用，相位差补偿元件相反地作为正常光成分相对异常光成分产生相位延迟的负相位延迟器起作用。从而，液晶显示面板中通过组合相位差补偿元件而使相互的双折射性抵消，就可以抑制上述的对比度的降低。

【专利文献1】特开2006-91388号公报

【专利文献2】特开2004-102200号公报

发明内容

如专利文献1、2所述，由于在液晶投影机使用高亮度灯作为光源，因此对相位差补偿元件要求充分的耐热性。如专利文献1所述，若在相位差补偿元件使用光学各向异性体的结晶板，则可获得耐热性优异的元件，但这样的结晶本身为高价，并在加工时必须严密管理结晶面的切除或尺寸精度，且组装或调整也很费事。在这一点上，专利文献2所述的相位差补偿元件具有以下优点，即，可以用无机材料构成的透明的薄膜层叠后的多层膜来构成，不仅耐热性和耐久性更优异，而且量产适宜性也优异，可以以低成本提供。

专利文献2所述的相位差补偿元件，用折射率互不相同的2种薄膜以在可视光不产生干涉的程度的薄膜厚度交替层叠后的多层膜来构成，作为在结晶光学上一轴性的负的c-plate起作用。就2种薄膜而言，作为高折射率膜可以使用TiO₂、ZrO₂、Nb₂O₅等，作为低折射率膜可以使用SiO₂、MgF₂、CaF₂等各种薄膜。并且，这些薄膜可以利用蒸镀或溅射进而离子镀等多层膜形成技术手段来制造，例如可以通过图7所示的溅射装置简单地进行制造。

图7示意性地表示通过将无机材料构成的2种薄膜交替层叠来制造相位差补偿元件的溅射装置，在真空室2连通有排气管3及放电气体的导入喷嘴4、反应气体的导入喷嘴5、5。在真空室2的内部，鼓体6以围着垂直的支撑轴旋转自如的方式被组装，并由鼓体6的外周面支撑用于薄膜成膜的透明基板7。另外，图中表示在呈八角筒形状的鼓体6的平坦的外周面的仅一面纵向排列5片基板7的状态，但是，在实际制造时，在八面全部以同样方式支撑基板7。而且，在可以从鼓体6的旋转中心以等距离支撑基板7的结构的前提下，鼓体6的形状也可以适当决定为例如六角筒形状、圆筒形状等，进而，由鼓体6的外周面支撑的基板7的片数，根据基板7或鼓体6的尺寸适当增减也可。