위상차 보상판, 위상차 보상기, 액정 표시 장치 및 투사형화상 표시 장치 document_id A220623031425

종래부터, 화상을 스크린에 확대 투영함으로써 대화면을 실현하는 프로젝터 장치가, 투사형 화상 표시 장치로서 알려져 있다. 특히 최근에는, 광원으로부터의 출사광을 액정 표시 장치에서 광 변조하여 스크린에 투영하는, 소위 액정 프로젝터 장치가 보급되고 있다. 액정 표시 장치는, 액정 패널에 이용되는 액정 분자의 종류에 대응한 표시 모드로 화상을 표시한다. 예를 들면, 마이너스의 유전 이방성을 갖는 액정 분자를, 액정 패널을 구성하는 한 쌍의 기판간에 수직 배광하도록 봉입한 VA(Vertically Aligned) 모드의 액정 표시 장치가 널리 알려져 있다. VA 모드의 액정 표시 장치에서는, 전계 무인가 시에 액정 분자가 기판의 주면에 대하여 거의 수직으로 배향하기 때문에, 광은 액정층을 그 편광면을 거의 변화시키지 않고 통과한다. 따라서, 기판의 상하에 편광판을 설치함으로써, 전계 무인가 시에서 양호한 흑색 표시가 가능하다. 이에 대하여, 전계 인가 시에는, 액정 분자는 기판의 주면에 대하여 경사 배향하여, 그 결과 발생하는 복굴절성에 의해 입사하는 광의 편광면이 회전한다. 이 VA 모드의 액정 표시 장치는, TN(Twisted Nematic) 모드의 액정 표시 장치에 비해, 높은 콘트라스트를 실현할 수 있다고 하는 이점을 갖고 있다. VA 모드의 액정 표시 장치에서는, 전계 인가 시에 액정 분자를 경사 배향시켜 복굴절성을 얻도록 하고 있다. 그 때문에, 전계 무인가 시에서 액정 분자를, 미리 미소한 경사 각도(프리틸트각)를 갖게 하여 배향시키고 있다. 이와 같이, 전계 무인가 시에서 액정 분자가 기판의 주면에 대하여 완전히 수직은 아니고, 약간 경사진 배향을 갖기 때문에, 액정 패널에 잔류 위상차가 발생한다. 따라서, 수직 방향으로부터의 입사광의 편광면이 미소인 채로 회전하게 되어, 그 결과, 편광판으로부터의 광 누설이 발생하여 콘트라스트가 저하된다. 또한，VA 모드에서는 전계 무인가 시에서, 경사 입사광에 대하여 위상차를 부여한다. 따라서, 밝기(휘도)를 얻기 위해 입사광의 콘 앵글을 크게(F＃을 작게) 한 경우, 콘트라스트의 저하를 야기한다. 한편，RGB의 각 색에 대응하여 3매의 액정 패널을 갖는 3판식 액정 프로젝터 장치 등의 투사형 화상 표시 장치가 알려져 있다. 투사형 화상 표시 장치에서는, 일반적으로, 프리즘 타입의 편광 빔 스플리터(PBS: Polarized Beam Splitter)가 편광 분리에 사용되고 있다. 그러나, 프리즘 타입의 편광 빔 스플리터는, 각도 의존성이 커서 콘트라스트의 저하를 초래한다. 콘트라스트를 확보하기 위해 콘 앵글을 제한하면, 밝기(휘도)의 점에서 불리해진다. 따라서，1/4 파장판(quarter wave plate)을 액정 패널과 편광판 사이에 배치 함으로써, 프리즘 타입의 편광 빔 스플리터에 의한 콘트라스트 저하를 보정하는 것이 제안되어 있다(일본 특허 제 3019813호 공보 참조). 또한, 프리즘 타입의 편광 빔 스플리터 대신에, 각도 의존성이 작은 와이어 그리드 편광자와, 반사형 액정 패널과, 액정 패널의 프리틸트에 의한 잔류 위상차나 경사 입사광에 대한 위상차를 보상하기 위한 위상차판을 조합하는 방법이 제안되어 있다(일본 특개 2005-18071호 공보 참조). 또한, 일본 특개 2000-227520호 공보에는, 굴절율 특성이 서로 다른 2종 이상의 위상차 필름을 조합하여 위상차판을 제작하는 기술이 개시되어 있다. 003c#발명의 개시003e# 그러나, 프리틸트에 의해 발생하는 편광면의 회전은 액정 패널에 의해 변동이 있기 때문에, 보상해야 할 잔류 위상차는 액정 패널마다 서로 다르다. 또한, 다른 광학 부품의 설치 각도의 변동 등이 존재하기 때문에, 1/4 파장판을 액정 패널과 편광판 사이에 배치하는 것만으로는, 안정된 콘트라스트 조정이 곤란하다. 한편, 액정 패널의 중심에 대하여 수직인 축을 회전축으로 하여 1/4 파장판을 회전시키면서 콘트라스트 조정을 행하는 것이 생각된다. 그러나, 1/4 파장판에서는 회전 각도에 대한 위상차의 변화량이 크기 때문에, 1/4 파장판을 고정밀도(예를 들면 0.5도 이하)로 회전시켜야만 하여, 콘트라스트의 최적화는 곤란하게 된다. 또한, 액정 패널의 잔류 위상차를 보상하고, 고콘트라스트를 얻기 위해서는, 미소한 위상차량을 갖는 위상차판이 필요해진다. 그 위상차량은, 사용되는 액정 패널에 따라 서로 다르지만，면내 위상차가 30㎚ 이하의 미소 위상차량을 갖는 위상차판이 필요해진다. 본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 콘트라스트의 조정을 용이하게 행할 수 있고, 액정 패널간의 변동에도 유연하게 대응할 수 있는 위상차 보상판, 위상차 보상기, 액정 표시 장치 및 투사형 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 이상의 과제를 해결함에 있어, 본 발명은, 복굴절성을 갖고, 액정 패널의 잔류 위상차를 보상하기 위한 위상차 보상판으로서, 이 위상차 보상판의 면내 위상차는, 액정 패널의 면내 위상차보다도 크게 구성되어 있고, 보다 상세하게는, 위상차 보상판의 면내 위상차 R0c와, 액정 패널의 면내 위상차 R0p가, 1003c#R0c/R0p≤10의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는, 위상차 보상판의 면내 위상차 R0c와 액정 패널의 면내 위상차 R0p가, 1003c#R0c/R0p≤10의 관계를 충족시키기 때문에, 액정 패널에 대하여 위상차 보상판을 설정할 때의 회전 각도간에서의 보상 위상차량의 변동을 작게 억제할 수 있다. 이에 의해, 콘트라스트의 조정을 용이하게 행할 수 있음과 함께, 개개의 액정 패널이 갖는 잔류 위상차의 변동에도 유연하게 대응하는 것이 가능하게 된다. 위상차 보상판의 면내 위상차는, 30㎚ 이하인 것이 바람직하다. 위상차 보상판의 면내 위상차가 30㎚를 초과하면, 액정 패널의 면내 위상차 R0p에 대하여 위상차 보상판의 면내 위상차 R0c가 지나치게 커져 미소한 위상차 보상을 행하는 것이 곤란해지기 때문이다. 이 경우, 위상차 보상판을 2매 이상의 위상차 필름의 적층체로 구성하고, 적어도 1매의 위상차 필름을 다른 위상차 필름에 대하여 서로 다른 방향으로 면내의 광학축(지상축)을 조합함으로써, 필요로 하는 면내 위상차를 용이하고 또한 고정밀도로 얻을 수 있다. 그리고, 적층하는 위상차 필름의 매수에 따라 위상차 보상판의 수직 방향 위상차를 조정하는 것도 가능하다. 특히, 위상차 보상판은 마이너스의 수직 방향 위상차를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 위상차 보상판은, 그 위상차 보상판의 양 주면 중 적어도 한쪽에 반사 방지막을 구비하는 것이 바람직하다. 위상차 보상판은, 그 위상차 보상판의 지상축이 액정 패널의 지상축에 대하여 45도 이상 85도 이하 회전시켜 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 위상차 보상판은, 등방성을 갖는 투명 지지체와, 투명 지지체 위에 형성된 복굴절층을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에서는, 위상차 필름의 면내의 주굴절율을 nx 및 ny, 두께 방향의 굴절율을 nz, 위상차 필름의 두께를 d로 하였을 때에, nx를 광학축(지상축), ny를 진상축, Δn=nx-ny를 면내 굴절율차, Δn×d를 면내 위상차 또는 단순히 위상차(리터데이션)로 표현한다. 또한, 위상차의 크기(값)를 위상차량으로 표현하는 경우도 있다.