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CN108227061A - 相位差补偿元件、液晶显示装置和投射型图像显示装置 - Google Patents

相位差补偿元件、液晶显示装置和投射型图像显示装置 Download PDF

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CN108227061A
CN108227061A CN201711156855.3A CN201711156855A CN108227061A CN 108227061 A CN108227061 A CN 108227061A CN 201711156855 A CN201711156855 A CN 201711156855A CN 108227061 A CN108227061 A CN 108227061A
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Abstract

本发明提供一种相位差补偿元件，能够解决高成本化、前置期的长期化、搭载空间的增加和耐久性的课题，并且改善液晶显示装置的对比度。该相位差补偿元件具备赋予相位差的防反射层(12)、折射率各向异性的主轴与透明基板(11)面所成的角的角度不为90度的第一双折射层(131)以及第二双折射层(132)、和折射率各向异性的主轴与透明基板(11)面所成的角的角度为0度的第三双折射层(133)，将第一、第二、第三双折射层的主轴投影于透明基板(11)时的各线段设为线段A、线段B、线段C时，以下所示的(1)且(2)的关系成立。(1)线段A与线段B所成的角的角度为45度以上70度以下。(2)线段A与线段C大致平行或线段B与线段C大致平行。

Description

相位差补偿元件、液晶显示装置和投射型图像显示装置
技术领域
本发明涉及相位差补偿元件、液晶显示装置和投射型图像显示装置。
背景技术
近年来，液晶显示装置中，为了改善对比度特性、视角特性，利用使用了相位差补偿元件的光学补偿技术。例如可列举垂直取向液晶中的黑色亮度修正。另外，为了修正由于液晶的预倾角、斜入射光中产生的双折射带来的偏光的混乱，提出了将水晶等相位差元件与液晶面板的主面平行配置而进行光学补偿的方法，将高分子膜等具有双折射的有机材料等同样地与液晶面板的主面平行配置而进行光学补偿的方法(例如，参照专利文献1～3)。
然而，使用将单晶加工成为相位差补偿元件的方法的情况下，尤其考虑到液晶的预倾角度而进行补偿时，需要相对于晶轴以预定的角度切取，对于材料的切取、研磨等要求非常高的精度，结果成为高成本。另外，就拉伸的膜等而言，晶轴的控制并不容易。
因此，提出了将相位差补偿元件本身相对于液晶面板的主面倾斜配置等的方法(例如，参照专利文献4、5)。
然而，在推进小型化的投影机内部，使相位差补偿元件相对于液晶面板的主面倾斜配置的空间可能会不足。进一步，容易因热、UV光线而劣化，耐久性成为问题。
因此，作为利用了基于介电体材料的倾斜蒸镀的薄膜成形的相位差补偿元件，提出了将通过高/低折射率材料的交替层叠形成的负C-板和由二层结构以上的倾斜蒸镀膜形成的O板组合而成的相位差补偿元件(例如，参照专利文献6)。就该相位差补偿元件而言，通过具有基于高/低折射率材料的交替层叠的结构性双折射的负C板，向光调制元件中的斜入射光的偏光的混乱得以修正。另外，通过由二层结构以上的倾斜蒸镀膜形成的O板，预倾角所产生的偏光的混乱得以修正。
然而，为了制作负C板，需要共计80层的层叠，进一步需要另外设置防反射膜，存在高成本化、前置期的长期化的担忧。
另外，提出了使用由倾斜蒸镀膜形成的两张相位差板的光学补偿方法(例如，参照专利文献7)。该光学补偿方法中，通过使各个相位差板在平面方向上旋转，将相对角度设为最合适的位置，从而提高对比度。
然而，该光学补偿方法中，需要两张相位差板和旋转机构，因此存在高成本化、搭载空间增加的担忧。
另外，在基板上成膜倾斜蒸镀膜、将其切断而得到多个双折射元件的情况中，成膜倾斜蒸镀膜时，基板的中央部分和周缘部分在蒸镀方向上产生无法忽略的角度差。如果产生角度差，则基板内光学特性产生偏差，制造效率降低。因此，提出了按照双折射基板内的各个双折射元件的方向从与倾斜蒸镀膜的蒸镀源近的一侧向远的一侧扩展的方式，以放射状切断双折射基板的方法(例如，参照专利文献8)。
然而，为了以放射状切断基板，与单纯地以格子状切断基板的情况相比，必然会使前置期变长、需要用于切断的特殊装置。另外，还存在可从一个基板取得的光学元件变少、高成本化的担忧。
另外，提出了使用相位差板的液晶显示装置，相位差板具有按照其层表面相对的方式配置的至少两个相位差补偿层，并且按照它们的相位差的值、在与形成补偿层的材料的快轴或慢轴相对应的光学轴在平面上的方向相互不同的方式配置(例如，参照专利文献9)。
然而，该液晶显示装置中，由于使两个补偿层贴合而形成，因此需要粘接剂，耐久性成为问题。另外，基板需要两块，也有高成本化的担忧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-17298号公报
专利文献2：日本特开2007-101764号公报
专利文献3：日本特许第4566275号公报
专利文献4：日本特开2006-11298号公报
专利文献5：日本特开2009-229804号公报
专利文献6：日本特开2006-171327号公报
专利文献7：日本特开2009-145863号公报
专利文献8：日本特许第5271032号公报
专利文献9：国际公开第2008/08l919号
发明内容
发明要解决的问题
本发明鉴于上述内容而完成，其目的在于提供一种解决高成本化、前置期的长期化、搭载空间的增加和耐久性的课题、并且能够改善液晶显示装置的对比度的相位差补偿元件。
解决问题的方法
为了实现上述目的，本发明提供具有包含光学多层膜的赋予相位差的防反射层、和第一、第二及第三双折射层的相位差补偿元件。具体而言，提供一种相位差补偿元件(例如，后述的相位差补偿元件10)，包含：透明基板(例如，后述的透明基板11)；赋予相位差的防反射层(例如，后述的赋予相位差的防反射层12)，其包含光学多层膜，对入射光中的斜入射光赋予相位差并且防止前述入射光的反射；第一双折射层(例如，后述的第一双折射层131)，其具有第一光学各向异性无机材料，并且前述第一光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴与前述透明基板的表面所成的角不为90度；第二双折射层(例如，后述的第二双折射层132)，其具有第二光学各向异性无机材料，并且前述第二光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴与前述透明基板的表面所成的角不为90度；和第三双折射层(例如，第三双折射层133)，其具有第三光学各向异性无机材料，并且前述第三光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴与前述透明基板的表面所成的角为0度，当将前述第一光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴投影于前述透明基板的表面时的线段设为线段A、将前述第二光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴投影于前述透明基板的表面时的线段设为线段B、将前述第三光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴投影于前述透明基板的表面时的线段设为线段C时，以下所示的(1)且(2)的关系成立。
(1)前述线段A与前述线段B所成的角的角度为45度以上70度以下。
(2)前述线段A与前述线段C大致平行、或前述线段B与前述线段C大致平行。
优选地，前述第一双折射层和前述第二双折射层中的任意一者或两者包含倾斜蒸镀膜。
优选地，前述第三双折射层包含沿着彼此以180度相对的方向的倾斜蒸镀膜交替层叠而成的层叠膜。
优选地，前述第一光学各向异性无机材料、前述第二光学各向异性无机材料和前述第三光学各向异性无机材料中的至少一者为含有选自由Si、Nb、Zr、Ti、La、Ta和Al组成的组的至少一种的氧化物。
优选地，前述第一双折射层的相位差与前述第二双折射层的相位差之差小于10nm。
优选地，前述第一双折射层的相位差与前述第二双折射层的相位差大致相同。
优选地，前述第一双折射层的膜厚或前述第二双折射层的膜厚与前述第三双折射层的膜厚之差为60nm以上80nm以下。
优选地，前述第三双折射层包含高折射率介电材料并且具有梳齿结构。
前述第三双折射层可以设为包含高折射率介电材料和低折射率介电材料的构成。
此外，本发明提供液晶显示装置(例如，后述的液晶显示装置100)，具有：液晶面板(例如，后述的液晶面板20)，其具有含有液晶分子的VA模式液晶层并且调制所入射的光束，所述液晶分子相对于基板(例如，后述的基板21)的主面的正交方向具有预倾角；配置于前述液晶面板的入射侧的第一偏光板(例如，后述的第一偏光板31)；配置于前述液晶面板的出射侧的第二偏光板(例如，后述的第二偏光板32)；和配置于前述液晶面板与前述第二偏光板之间的光路的上述的各相位差补偿元件(例如，后述的相位差补偿元件10)。
此外，本发明提供一种投射型图像显示装置，具有：射出光的光源；投射所调制的光的投射光学系统；和配置于前述光源与前述投射光学系统之间的光路的上述的液晶显示装置(例如，后述的液晶显示装置100)。
发明效果
根据本发明，能够提供一种解决高成本化、前置期的长期化、搭载空间的增加和耐热性的课题、并且能够改善液晶显示装置的对比度的相位差补偿元件。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式涉及的相位差补偿元件的截面示意图。
图2为本发明的一个实施方式涉及的赋予相位差的防反射层的截面示意图。
图3为本发明的一个实施方式涉及的第一双折射层的立体示意图。
图4为本发明的一个实施方式涉及的第一双折射层的截面SEM照片。
图5为本发明的一个实施方式涉及的第一双折射层的折射率椭圆体的概略图。
图6为本发明的一个实施方式涉及的第三双折射层的一例的立体示意图。
图7为本发明的一个实施方式涉及的第三双折射层的折射率椭圆体的概略图。
图8为从彼此以180度相对的方向的倾斜蒸镀膜交替层叠而形成的本发明的一个实施方式涉及的第三双折射层的其他例的立体示意图。
图9为从彼此以180度相对的方向的倾斜蒸镀膜交替层叠而形成的本发明的一个实施方式涉及的第三双折射层的其他例的截面SEM照片。
图10为显示将本实施方式涉及的相位差补偿元件从基板法线方向投影于透明基板的表面时的、各光学各向异性无机材料中折射率各向异性的主轴的位置的平面图。
图11为显示假设将液晶分子、第一双折射层、第二双折射层和第三双折射层并列在同一表面上的情况中各自的倾斜方向和主轴方向的图。
图12为显示本发明的一个实施方式涉及的液晶显示装置的构成的概略图。
图13为显示本发明的实施例涉及的赋予相位差的防反射膜的膜构成的图。
图14为显示线段A与线段B所成的角的角度和对比度的关系的图。
图15为显示将实施例1中的线段A与线段B所成的角的角度设为65～80度时的投影图像的对比度的等高线图的图。
图16为显示将实施例1中的线段A与线段B所成的角的角度设为45～60度时的投影图像的对比度的等高线图的图。
图17为显示将实施例1中的线段A与线段B所成的角的角度设为35～40度时的投影图像的对比度的等高线图的图。
图18为显示使实施例2中的第三双折射层的膜厚变化时的、第一、第二双折射层的膜厚与对比度的关系的图。
图19为显示比较例1中的投影图像的对比度的等高线图的图。
图20为显示比较例2中的线段A与线段B所成的角的角度与对比度的关系的图。
图21为显示将比较例2中的线段A与线段B所成的角的角度设为80～95度时的投影图像的对比度的等高线图的图。
图22为显示将比较例2中的线段A与线段B所成的角的角度设为70～75度时的投影图像的对比度的等高线图的图。
符号说明
10 相位差补偿元件
11 透明基板
12 赋予相位差的防反射层
13 双折射层
14 保护层
20 液晶面板
21 基板
22 液晶层
31 第一偏光板
32 第二偏光板
100 液晶显示装置
121 第一介电体膜
122 第二介电体膜
131 第一双折射层
132 第二双折射层
133 第三双折射层
S 基板法线
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式，参照附图详细说明。
[相位差补偿元件]
图1为本发明的一个实施方式涉及的相位差补偿元件10的截面示意图。如图1所示，本实施方式涉及的相位差补偿元件10至少具有透明基板11、赋予相位差的防反射层12、包含第一双折射层131、第二双折射层132和第三双折射层133的双折射层13。另外，本实施方式涉及的相位差补偿元件10根据需要具备保护层14。
透明基板11配置于赋予相位差的防反射层12与双折射层13之间。作为透明基板11，可使用对于期望的使用波长带域的光具有透光性的基板。例如可列举由玻璃、石英、水晶等形成的基板。作为透明基板11的形状，通常为四边形，可适宜选择与目的对应的形状。作为透明基板11的厚度，例如优选为0.1～3.0mm。
关于赋予相位差的防反射层12，在本实施方式涉及的相位差补偿元件10中分别配置于双折射层13的两侧。赋予相位差的防反射层12在期望的使用波长带域中作为防反射膜而发挥功能，并且对于具有预定角度的斜入射光具备可赋予任意的相位差的功能。这里，斜入射光意味着，相对于从与入射面正交的方向的正面入射光具有预定的倾斜角度而入射的光。
需要说明的是，本实施方式涉及的相位差补偿元件10在双折射层13的两侧分别配置有赋予相位差的防反射层12，因此入射侧和出射侧的朝向不受限定。即，可以将两个赋予相位差的防反射层12中的任一个朝着入射侧配置，同样地，也可以将任一个朝着出射侧配置。
图2为本实施方式涉及的赋予相位差的防反射层12的截面示意图。如图2所示，赋予相位差的防反射层12是将折射率不同的两种以上的介电体膜层叠从而形成的光学多层膜。本实施方式中，赋予相位差的防反射层12由第一介电体膜121和第二介电体膜122交替层叠而成的介电体多层膜构成。例如，使用由第一介电体膜121和第二介电体膜122交替层叠的合计34层构成的介电体多层膜。
第一介电体膜121和第二介电体膜122分别由包含选自由TiO2、SiO2、Ta2O5、Al2O3、CeO2、ZrO2、ZrO和Nb2O5组成的组的至少一种无机氧化物的介电体膜构成。例如，作为第一介电体膜121，可以使用折射率相对高的Nb2O5，作为第二介电体膜122，可使用折射率相对低的SiO2。
这里，就上述专利文献6的相位差补偿元件而言，利用被称为结构性双折射的光学多层膜来表现膜厚方向的相位差的情况中，并不利用光的干涉效果。例如，如果将两种介电体膜分别设为介电体膜a和介电体膜b，则将这些介电体膜a和介电体膜b的层叠作为1结构单元，需要层叠近100层。此时，介电体膜a的膜厚在多层膜中全部相同，介电体膜b的膜厚也在多层膜中全部相同。因此，就这样的光学多层膜而言，需要另外在其两侧设置防反射膜。
与此相对，本实施方式涉及的赋予相位差的防反射层12积极利用光的干涉效果(多重反射)，对向介电体膜的斜入射光产生相位差。此外，本实施方式涉及的赋予相位差的防反射层12还作为防反射膜而发挥功能。即，能够控制斜入射光的相位差，同时还能够防止入射光的反射。因此，无需使各介电体膜的膜厚相同，还能够使层叠数较少。这与以往的设计构思在根本上不同。
因此，为了具有防反射功能、并且进一步在某种程度上自由地进行斜入射光的相位差的控制，通过使各介电体膜的膜厚全部不同、进一步使层叠数最合适，能够制作实用的赋予相位差的防反射膜。由此，对于在液晶面板产生的斜入射光的相位差的偏移，能够对后述的双折射层13中无法彻底补偿的部分进行修正。需要说明的是，本说明书中，膜厚意思者平均的膜厚。另外，本实施方式涉及的赋予相位差的防反射层12优选设计成对相对于与透明基板的表面正交的方向(以下称为基板法线方向。)倾斜15度的斜入射光赋予的相位差为1.0～25.0nm。
双折射层13配置于两个赋予相位差的防反射层12之间。双折射层13由第一双折射层131、第二双折射层132和第三双折射层133这三层构成。这些第一双折射层131、第二双折射层132和第三双折射层133均由光学各向异性无机材料构成。
图3为本实施方式涉及的第一双折射层131的立体示意图。另外，图4为本实施方式涉及的第一双折射层131的截面SEM照片。如该图3和图4所示，本实施方式涉及的第一双折射层131由在相对于基板法线S倾斜的方向上堆积而形成的膜构成。具体而言，第一双折射层131优选由倾斜蒸镀膜构成，该倾斜蒸镀膜通过从配置在相对于基板法线S倾斜的位置的蒸镀源进行的倾斜蒸镀而形成。
因此，就具有上述构成的第一双折射层131而言，构成该第一双折射层131的第一光学各向异性无机材料中，折射率各向异性的主轴与透明基板11的表面所成的角的角度不为90度。这里，本说明书中，折射率各向异性的主轴意味着，构成双折射层的光学各向异性无机材料中折射率为最大的方向。
第一双折射层131由第一光学各向异性无机材料构成。作为第一光学各向异性无机材料，可使用介电材料，优选使用含有选自由Si、Nb、Zr、Ti、La、Ta和Al组成的组的至少一种的氧化物。具体而言，优选使用以Ta2O3为主成分的材料，更优选使用Ta2O3中添加了5～15质量％的TiO2的材料。
关于本实施方式涉及的第二双折射层132，与上述第一双折射层131同样，由在相对于基板法线S方向倾斜的方向上形成的膜构成。具体而言，第二双折射层132优选由倾斜蒸镀膜构成，该倾斜蒸镀膜通过从配置在相对于基板法线S方向倾斜的位置的蒸镀源进行的倾斜蒸镀而形成。
因此，就具有上述构成的第二双折射层132而言，与上述第一双折射层131同样，构成该第二双折射层132的第二光学各向异性无机材料中，折射率各向异性的主轴与透明基板11的表面所成的角的角度不为90度。
第二双折射层132由第二光学各向异性无机材料构成。作为第二光学各向异性无机材料，可使用介电材料，优选使用含有选自由Si、Nb、Zr、Ti、La、Ta和Al组成的组的至少一种的氧化物。具体而言，优选使用以Ta2O3为主成分的材料，更优选使用Ta2O 3中添加了5～15质量％的TiO2的材料。第二光学各向异性无机材料可以使用与上述第一光学各向异性无机材料相同的材料，也可以使用不同的材料。
这里，图5为第一双折射层131的折射率椭圆体的概略图。第二双折射层132的折射率椭圆体也与图5同样的表示。本说明书中，如果将折射率各向异性的主轴方向的折射率设为Nx，则如图5所示，Nx是相对于蒸镀方向平行的方向。另外，如果将相对于Nx方向和基板法线S这两者正交的方向的折射率设为Ny、将相对于Nx和Ny这两者正交的方向的折射率设为Nz，则Nx最大，Nx>Ny>Nz的关系成立。由倾斜蒸镀膜构成的第一双折射层131和第二双折射层132的折射率具有由这样的折射率椭圆体表示的特性。
需要说明的是，第一双折射层131的相位差与第二双折射层132的相位差之差优选为10nm以下。另外，第一双折射层131的相位差和第二双折射层132的相位差更优选大致相同。这里，本说明书中大致相同意味着两者的差为3nm以下。
另外，第一双折射层131的膜厚和第二双折射层132的膜厚优选大致相同。
图6为本实施方式涉及的第三双折射层133的一例的立体示意图。图6中，为了方便起见，将第一双折射层131和第二双折射层132省略后示出(后述的图7～图9也同样)。如该图6所示，本实施方式涉及的第三双折射层133由在相对于基板法线S平行的方向上堆积形成的膜构成。
第三双折射层133由第三光学各向异性无机材料构成。作为第三光学各向异性无机材料，可使用介电材料，优选使用含有选自由Si、Nb、Zr、Ti、La、Ta和Al组成的组的至少一种的氧化物。具体而言，优选使用以Ta2O3为主成分的材料，更优选使用在Ta2O3中添加了5～15质量％的TiO2的材料。第三光学各向异性无机材料可以使用与上述第一光学各向异性无机材料、上述第二光学各向异性无机材料相同的材料，也可以使用不同的材料。
另外，就本实施方式而言，第一光学各向异性无机材料、第二光学各向异性无机材料和第三光学各向异性无机材料中的至少一者优选由含有选自由Si、Nb、Zr、Ti、La、Ta和Al组成的组的至少一种的氧化物构成。
包含上述列举的氧化物的介电材料中，作为构成第三双折射层133的第三光学各向异性无机材料，优选使用高折射率介电材料。另外，第三双折射层133可以设为并用高折射率介电材料和低折射率介电材料的构成。
第三双折射层133的膜厚优选与上述第一双折射层131的膜厚或第二双折射层132的膜厚之差为60～80nm。如果第三双折射层133的膜厚与第一双折射层131的膜厚或第二双折射层132的膜厚之差在该范围内，则无论第三双折射层133的膜厚如何，均可获得高对比度。
另外，第三双折射层133按照第三光学各向异性无机材料中的折射率各向异性的主轴(即，Nx方向)朝着透明基板11的表面的面方向的方式制作。因此，就第三双折射层133而言，构成该第三双折射层133的第三光学各向异性无机材料中的折射率各向异性的主轴与透明基板11的表面所成的角的角度为0度。
另外，第三双折射层133如图6所示，优选以充分小于使用带域的波长的间距使第三光学各向异性无机材料形成为梳齿形状。此外，优选按照成为期望的双折射量的方式调整膜厚。这样的构造的制作可如下进行：将高双折射介电材料在第二双折射层132上真空成膜，通过光刻、纳米压印在成膜后的高折射率介电材料上形成上述间距的图案，并进行蚀刻。由此，形成空气层和高折射率介电材料的梳齿形状，能够作为第三双折射层133发挥功能。为了折射率的调整、避免由于灰尘等在梳齿形状的空气层内部堆积而造成的折射率变化，即为了确保可靠性，可以在空气层中埋入折射率不同的材料。
这里，图7为第三双折射层133的折射率椭圆体的概略图。如图7所示，Nx与Nz的大小大致相同且为最大，Nx≈Nz>Ny的关系成立。第三双折射层133的折射率具有由这样的折射率椭圆体表示的特性。
需要说明的是，上述制作方法由于包括图案化因而制作工序变得复杂，因此，优选使用倾斜蒸镀制造类似梳齿形状。即，优选相对于透明基板11的平面方向，沿着彼此以180度相对的方向交替进行倾斜蒸镀，制作类似梳齿形状。由此，第三双折射层133由沿着彼此以180度相对的方向的倾斜蒸镀膜进行交替层叠而成的层叠膜构成。
图8为从彼此以180度相对的方向的倾斜蒸镀膜进行交替层叠而形成的第三双折射层133的其他例的立体示意图。另外，图9为从彼此以180度相对的方向的倾斜蒸镀膜进行交替层叠而形成的第三双折射层133的其他例的截面SEM照片。如该图8和图9所示，利用从彼此以180度相对的方向的倾斜蒸镀膜进行交替层叠而成的层叠膜，能够形成类似梳齿形状。此外，构成第三双折射层133的第三光学各向异性无机材料中的折射率各向异性的主轴与透明基板11的表面所成的角的角度为0度，其折射率具有由图7所示的折射率椭圆体表示的特性。
另外，就第三双折射层133的其他例而言，优选使层叠的各层的厚度充分小，期望为10nm以下。由此，蒸镀粒子在基板法线S方向上由于所谓的倾斜蒸镀的阴影效应而自组化，具有少许的间隙地在相对于透明基板11的表面垂直的方向上堆积，从而能够实现类似梳齿形状。该情况的类似是指，从透明基板11的表面看，并不是由长方体形状的线、空隙构成的那样的梳齿形状，而是包含非直线成分，但整体而言是双折射层的折射率各向异性的主轴朝向与蒸镀方向垂直的构造。期望的双折射量在这种情况下也可以通过膜厚调整来实现。由于仅通过成膜即可制作，因此在实际生产上是有利的方法。关于截面形状，、如果增厚一层，则侧壁成为凹凸状。通过使各层的厚度薄，从而凹凸量减少，侧壁的直线性提高，能够与通过光刻和蚀刻形成的梳齿截面为同等程度。
接下来，对于构成各双折射层的各光学各向异性无机材料中的折射率各向异性的主轴的位置关系进行详细说明。图10为显示将本实施方式涉及的相位差补偿元件10从基板法线S方向向透明基板11的表面投影时的、各光学各向异性无机材料中的折射率各向异性的主轴的位置的平面图。图10中也一并示出了液晶面板的液晶分子的长轴方向。由该图10可以掌握：在透明基板11的平面方向，各双折射层中折射率各向异性的主轴方向与液晶分子的长轴方向的位置关系。
另外，图11为显示假设将液晶分子、第一双折射层131、第二双折射层132和第三双折射层133在同一表面上并列的情况中各自的倾斜方向和主轴方向的图。这里，将构成第一双折射层131的第一光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴Nx设为Nx1，将构成第二双折射层132的第二光学各向异性无机材料中的折射率各向异性的主轴Nx设为Nx2，将构成第三双折射层133的第三光学各向异性无机材料中的折射率各向异性的主轴Nx设为Nx3。由该图11可以掌握在透明基板11的法线方向，各双折射层中的折射率各向异性的主轴方向与液晶分子的倾斜方向的位置关系。
如图10所示，将构成第一双折射层131的第一光学各向异性无机材料中的折射率各向异性的主轴投影于透明基板11的表面时的线段设为线段A。另外，将构成第二双折射层132的第二光学各向异性无机材料中的折射率各向异性的主轴投影于透明基板11的表面时的线段设为线段B。另外，将构成第三双折射层133的第三光学各向异性无机材料中的折射率各向异性的主轴投影于透明基板11的表面时的线段设为线段C。此时，就本实施方式涉及的相位差补偿元件10而言，以下所示的(1)且(2)的关系成立。
(1)线段A与线段B所成的角α的角度为45度以上70度以下。
(2)线段A与线段C大致平行、或线段B与线段C大致平行。
关于此，图10中示出了线段A与线段B所成的角α的角度例如为67度的情况。另外，图10中示出了线段B与线段C平行的情况。需要说明的是，本说明书中，线段A与线段B所成的角α意味着，按照各线段的起点重叠的方式使各线段平行移动时形成的角中较小的角(劣角)。
关于线段A与线段B所成的角α的大小，当通过倾斜蒸镀形成第一双折射层131和第二双折射层132的情况中，通过改变相互的蒸镀方向所成的角来调整。即，使用固定的单一蒸镀源形成第一双折射层131和第二双折射层132的情况中，当通过倾斜蒸镀形成第二双折射层132时，通过使已经形成有第一双折射层131的透明基板11在平面方向上旋转，能够调整线段A与线段B所成的角α的大小。这种情况下，线段A与线段B所成的角α的大小可根据形成第二双折射层132时将形成有第一双折射层131的透明基板11在平面方向上旋转的旋转角度来确定。
另一方面，将透明基板11固定，使用以相互不同的方向配置的两个蒸镀源形成第一双折射层131和第二双折射层132的情况中，通过改变两个蒸镀源的相对位置，能够调整线段A与线段B所成的角α的大小。这种情况下，线段A与线段B所成的角α的大小根据两个蒸镀源的蒸镀方向所成的角来确定。
另外，为了使线段A与线段C平行，在通过倾斜蒸镀形成第一双折射层131和第三双折射层133的情况中，可通过使透明基板11的平面方向上的蒸镀方向的位置一致来实现。同样地，为了使线段B与线段C平行，在通过倾斜蒸镀形成第二双折射层132和第三双折射层133的情况中，可通过使透明基板11的平面方向上的蒸镀方向的位置一致来实现。
另外，如图10和图11所示，优选按照液晶分子的倾斜方向与Nx1、Nx2、Nx3的各主轴方向成为90度以上的角度的方式来配置液晶面板和各双折射层。由此，利用由第一双折射层131、第二双折射层132和第三双折射层133带来的平面双折射，能够对由液晶面板中的液晶分子的预倾角产生的偏光的混乱进行修正。更具体而言，通过这些第一双折射层131、第二双折射层132和第三双折射层133，能够对透过液晶面板的光的特性变化、即光的行进方向的变化、偏光状态的变化、频率等光的基本特性参数中的至少一个进行修正。因此，能够有效且高精度地对由液晶分子的预倾角带来的光的特性变化进行修正。
回到图1，本实施方式涉及的保护层14配置于第三双折射层133上。该保护层14是为了防止相位差补偿元件10的翘曲以及提高双折射层的耐湿性而设。作为保护层14，只要能调整应力以及对提高耐湿性有效即可，例如可使用SiO2等的薄膜。
关于具有以上构成的本实施方式涉及的相位差补偿元件10的制造方法，举出一例进行说明。
首先，在透明基板11的一个面上，利用溅射法等将例如SiO2和Nb2O5交替层叠，从而形成赋予相位差的防反射层12。
接下来，在透明基板11的另一面上，例如在相对于基板法线S方向倾斜预定角度的位置配置蒸镀源，将在Ta2O5中添加了TiO2的蒸镀材料进行倾斜蒸镀，形成第一双折射层131。
接着，使透明基板11在平面方向上旋转预定角度后，进行从上述蒸镀源的倾斜蒸镀，在第一双折射层131上形成第二双折射层132。由此，形成折射率各向异性的主轴与透明基板11的表面所成的角不为90度的第一双折射层131、以及折射率各向异性的主轴与透明基板11的表面所成的角也不为90度的第二双折射层132。
接下来，一边在此时的位置与使透明基板在平面方向上进一步旋转180度而成的位置之间交替切换，一边进行从上述蒸镀源的倾斜蒸镀，在第二双折射层132上形成第三双折射层133。由此，形成折射率各向异性的主轴与透明基板11的表面所成的角的角度为0度的第三双折射层133。
蒸镀后，为了脱色以及使吸附在柱状组织间的水分蒸发，以100℃以上实施退火处理。这是因为，如果水分附着于柱状组织间，则蒸镀膜的折射率变化，特性大幅改变。关于退火温度，如果温度过高则柱状组织彼此生长而成为柱状、造成双折射的降低、透过率的降低等，因此退火温度优选为300℃以下。
接下来，在第三双折射层133上形成保护层。然后，为了提高透过率，通过溅射法形成赋予相位差的防反射层12。由此，制造本实施方式涉及的相位差补偿元件10。
[液晶显示装置、投射型图像显示装置]
图12为显示本实施方式涉及的液晶显示装置的构成的概略图。如图12所示，本实施方式涉及的液晶显示装置具备液晶面板20、第一偏光板31、第二偏光板32、和本实施方式涉及的相位差补偿元件10。
液晶面板20配置于第一偏光板31与第二偏光板32之间，调制所入射的光束。作为液晶面板20，具备两个基板21、21、以及配置于该基板21、21之间的液晶层22。
作为基板21、21，可使用玻璃基板等。另外，作为液晶层22，使用含有液晶分子的VA模式液晶层，该液晶分子相对于基板21的主面的正交方向具有预倾角。这里，VA模式(vertical alignment mode)意味着，使用垂直方向的纵电场使相对于基板21垂直(或具有预倾角)配置的液晶分子移动的方式。
第一偏光板31配置于液晶面板20的入射侧。第二偏光板32配置于液晶面板20的出射侧。从耐久性的方面考虑，这些第一偏光板31和第二偏光板32优选为无机偏光板。作为无机偏光板，例如可以使用通过溅射、真空蒸镀等真空成膜法在对于使用波长带域为透明的基板(例如玻璃基板)上形成了大小比使用波长带域短、且具有形状各向异性的无机微粒(半导体、金属)的无机偏光板等。
本实施方式涉及的相位差补偿元件10的构成如上所述，该相位差补偿元件10配置于液晶面板20和第二偏光板32之间的光路上。相位差补偿元件10优选通过高耐热性的粘接剂接合于液晶面板20和第二偏光板32。
另外，本实施方式涉及的未图示的投射型图像显示装置具备光源、投射光学系统和上述液晶显示装置100。
光源射出光。作为光源，例如可以使用射出白色光的超高压水银灯等。
投射光学系统投射所调制的光。作为投射光学系统，例如可以使用将所调制的光投射于屏幕的投射镜片等。
液晶显示装置100配置于光源与投射光学系统之间的光路上。
如图10所示，本实施方式涉及的光学系统在上述VA模式液晶层那样的垂直取向型的透过型液晶面板的情况中，未施加电压状态下的液晶分子相对于基板面的法线方向仅向一定的方向以预倾角倾斜而取向。此时，液晶面板20按照透射轴方向夹入于以90度相对的一对偏光板之间的方式配置。
根据以上说明的本实施方式涉及的相位差补偿元件10、液晶显示装置100和投射型图像显示装置，实现如下的效果。
根据本实施方式，通过仅将一张相位差补偿元件10平行配置于液晶面板20的出射侧，特别是在不用进行相位差补偿元件10的角度调整的情况下能够增加液晶显示装置100的对比度，能够获得充分的光学补偿效果。
更详细而言，利用具有防反射功能并且能控制斜入射光的相位差的赋予相位差的防反射层12，对于液晶面板20中产生的斜入射光的相位差的偏移，能够对双折射层13中无法彻底补偿的部分进行修正。
另外，利用由第一双折射层131、第二双折射层132和第三双折射层133带来的平面双折射，能够对由液晶层22中的液晶分子的预倾角产生的偏光的混乱进行修正。
此外，本实施方式涉及的相位差补偿元件10由于由无机材料构成，因此耐热性、耐光性等耐久性优异。进一步，相位差补偿元件10不限制基板的种类，因此可以根据相位差补偿元件10所用的用途自由地区分使用玻璃、石英等。另外，即使存在作为上述专利文献8那样的以往的倾斜蒸镀中的本质问题的、由于透明基板的中央部分和周缘部分之间的蒸镀方向的角度差而造成的偏差，也能实现获得优异的对比度、相位差补偿的特性不变这样的有益效果。即，相位差补偿元件10的制作工艺中，无论在透明基板的哪个位置都能获得同样的相位差补偿效果，因此能够削减制造成本，并且使前置期短期化，最适于量产工艺。
需要说明的是，本发明不限定于上述实施方式，在能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良也包含在本发明中。
实施例
接下来，对于本发明的实施例进行说明，但本发明不限定于这些实施例。
<实施例1>
在作为透明基板的玻璃基板的一个面上，通过溅射法将SiO2与Nb2O5交替层叠，从而形成赋予相位差的防反射膜。此时，制成对相对于基板法线方向倾斜15度的斜入射光赋予的相位差为7nm的膜构成。具体的膜构成示于图13。如图13所示，本实施例中制成34层的介电体膜构成。
接下来，在玻璃基板的另一面上，使用在Ta2O5中添加了TiO2的蒸镀材料，在相对于基板法线方向倾斜70度的位置配置蒸镀源，进行倾斜蒸镀，形成第一双折射层。接着，使用上述蒸镀材料，使玻璃基板在平面方向上旋转预定角度后进行从上述蒸镀源的倾斜蒸镀，在第一双折射层上形成第二双折射层。由此，形成折射率各向异性的主轴与透明基板的表面所成的角不为90度的第一双折射层、以及折射率各向异性的主轴与透明基板的表面所成的角同样不为90度的第二双折射层。
接下来，一边在此时的位置与使玻璃基板进一步在平面方向上旋转180度而成的位置分别以每7nm成膜进行交替切换，一边使用上述蒸镀材料进行从上述蒸镀源的倾斜蒸镀，在第二双折射层上形成第三双折射层。由此，形成折射率各向异性的主轴与透明基板的表面所成的角的角度为0度的第三双折射层。
通过以上这样的蒸镀方法，形成将第二双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段B与将第三双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段C相互平行的双折射层。另外，形成线段B与将第一双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段A所成的角的角度为上述预定角度的双折射层。
需要说明的是，本实施例中，第一、第二双折射层的膜厚设定为110nm，第三双折射层的膜厚设定为50nm。另外，上述预定角度在35～80度间每隔5度发生阶段性变化。由此，分别制作将第一双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段A与将第二双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段B所成的角的角度在35～80度之间每隔5度发生阶段性变化的双折射层。
蒸镀后，为了脱色以及为了使吸附在柱状组织间的水分蒸发，进行200℃的退火处理。此后，为了提高透过率，通过溅射法在双折射层上仅成膜防反射膜。更具体而言，作为防反射膜，形成由SiO2和Nb2O5的交替层叠构成的防反射膜。
将以上那样制作的各相位差补偿元件、第一偏光板、第二偏光板和垂直取向透过型的液晶面板按照图12所示那样配置而制作液晶显示装置，测定投影图像的对比度。作为第一偏光板和第二偏光板，使用迪睿合株式会社制的主偏光板。作为液晶面板，使用注入了折射率的各向异性为正、介电常数各向异性为负的垂直取向型的液晶材料的液晶面板。更详细而言，使用具有相对折射率Δn和液晶层d为Δn×d＝332nm的液晶层，另外具有通过由倾斜蒸镀法形成的取向膜控制的86度的预倾角的液晶面板。关于对比度的测定，从第一偏光板的外侧入射光，分别测定光透过状态(液晶分子的平行取向状态)的亮度和光遮断状态(液晶分子的垂直取向状态)的亮度，计算它们的比率从而计算对比度。
对比度计算结果示于图14。图14是显示线段A与线段B所成的角的角度与对比度的关系的图。图14中，线段A与线段B所成的角的角度为0度的点表示没有相位差补偿元件时的对比度。由图14确认到，根据本实施例的光学系统，在线段A与线段B所成的角的角度为45度以上70度以下的情况下，与没有相位差补偿元件的情况相比，得到约2倍的对比度。
本实施例中，将线段A与线段B所成的角的角度(也称为A-B间的角度。)设为35度以上80度以下时的投影图像的对比度的等高线图示于图15～图17。图15～图17的等高线图中，阴影线密集的区域表示对比度高。由这些图15～图17可知，若线段A与线段B所成的角的角度为45度以上70度以下，则对比度最高的区域集中配置于等高线图的中心。另一方面，可知，就线段A与线段B所成的角的角度小于40度或75度以上的情况而言，对比度高的区域分散成多个且从等高线图的中心偏移。由该结果确认到，线段A与线段B所成的角的角度优选为45度以上70度以下。
如上述那样确认到，根据本发明，对于作为上述专利文献8所示那样的倾斜蒸镀的本质问题的、透明基板的平面上的角度分布，即便存在角度分布，在透明基板的哪个位置都能得到同等的相位差补偿效果。因此，在通过将透明基板切断为格子状的那样的单纯的量产工艺能够得到补偿效果均匀的相位差补偿板这一点上，可以说本发明具有与以往相比更有利的效果。
<实施例2>
在作为透明基板的玻璃基板的一个面上，通过溅射法将SiO2和Nb2O5交替层叠，从而形成赋予相位差的防反射膜。此时，制成对相对于基板法线方向倾斜15度的斜入射光赋予的相位差为7nm的膜构成。具体的膜构成设为与实施例1同样。
接下来，在玻璃基板的另一面上，使用在Ta2O5中添加了TiO2的蒸镀材料，在相对于基板法线方向倾斜70度的位置配置蒸镀源，进行倾斜蒸镀，形成第一双折射层。接着，使用上述蒸镀材料，使玻璃基板在平面方向上旋转67度后，进行从上述蒸镀源的倾斜蒸镀，在第一双折射层上形成第二双折射层。由此，形成折射率各向异性的主轴与透明基板的表面所成的角不为90度的第一双折射层、以及折射率各向异性的主轴与透明基板的表面所成的角同样不为90度的第二双折射层。
接下来，一边在此时的位置与使玻璃基板进一步在平面方向上旋转180度而成的位置分别以每7nm成膜进行交替切换，一边使用上述蒸镀材料进行从上述蒸镀源的倾斜蒸镀，在第二双折射层上形成第三双折射层。由此，形成折射率各向异性的主轴与透明基板的表面所成的角的角度为0度的第三双折射层。
通过以上这样的蒸镀方法，形成第二双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段B和第三双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段C互相平行的双折射层。另外，形成线段B和线段C与第一双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段A所成的角的角度为67度的双折射层。
蒸镀后，为了脱色以及使吸附在柱状组织间的水分蒸发，进行200℃的退火处理。此后，为了提高透过率，通过溅射法在双折射层上仅成膜防反射膜。更具体而言，作为防反射膜，形成由SiO2和Nb2O5的交替层叠构成的防反射膜。
需要说明的是，本实施例中，将第一双折射层和第二双折射层的膜厚设定为相同，分别制作使这些第一、第二双折射层的膜厚在30～250nm之间每隔20nm发生阶段性变化的双折射层。此外，同时分别制作使第三双折射层的膜厚在30～90nm之间每隔20nm发生阶段性变化的双折射层。
使用以上那样制作的各相位差补偿元件，通过与实施例1同样的操作制作液晶显示装置。接下来，使用制作的液晶显示装置，与实施例1同样地测定投影图像的对比度。
将对比度计算结果示于图18。图18为显示使实施例2中的第三双折射层的膜厚变化时的、第一、第二双折射层的膜厚与对比度的关系的图。图18中，第一、第二双折射层的膜厚为0nm的点表示没有相位差补偿元件时的对比度。由图18确认到，根据本实施例的光学系统，无论第三双折射层的膜厚如何，在第一、第二双折射层的膜厚与第三双折射层的膜厚之差为60nm以上80nm以下的情况中，与没有相位差补偿元件的情况相比，可得到约2倍的对比度。
<比较例1>
作为比较例1，对于不具有第三双折射层的相位差补偿元件，进行对比度的评价。首先，在作为透明基板的玻璃基板的一个面上，通过溅射法将SiO2和Nb2O5交替层叠，从而形成赋予相位差的防反射膜。此时，制成对相对于基板法线方向倾斜15度的斜入射光赋予的相位差为7nm的膜构成。具体而言，制成与实施例1相同的膜构成。
接下来，在玻璃基板的另一面上，使用在Ta2O5中添加了TiO2的蒸镀材料，在相对于基板法线方向倾斜70度的位置配置蒸镀源，进行倾斜蒸镀，形成第一双折射层。接着，使用上述蒸镀材料，使玻璃基板在平面方向上旋转67度后进行从上述蒸镀源的倾斜蒸镀，在第一双折射层上形成第二双折射层。由此，形成折射率各向异性的主轴与透明基板的表面所成的角不为90度的第一双折射层、以及折射率各向异性的主轴与透明基板的表面所成的角同样不为90度的第二双折射层。
通过以上这样的蒸镀方法，形成第一双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段A与第二双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段B所成的角的角度为67度的双折射层。需要说明的是，本比较例中，将第一、第二双折射层的膜厚设定为110nm。
蒸镀后，为了脱色以及使吸附在柱状组织间的水分蒸发，进行200℃的退火处理。此后，为了提高透过率，通过溅射法在双折射层上仅成膜防反射膜。更具体而言，作为防反射膜，形成由SiO2和Nb2O5交替层叠构成的防反射膜。
使用以上那样制作的各相位差补偿元件，通过与实施例1同样的操作制作液晶显示装置。接下来，使用制作的液晶显示装置，与实施例1同样地测定投影图像的对比度。
比较例1中的投影图像的对比度的等高线图示于图19。为了比较，也一并示出实施例2(具备第三双折射层的状态)中A-B间的角度设为67度时的等高线图。由该图19可知，就不具有第三双折射层的相位差补偿元件而言，对比度高的区域分散为多个且从等高线图的中心偏移。因此确认到，从对比度改善的观点出发，具备第三双折射层是重要的。
<比较例2>
作为比较例2，对于不具有第三双折射层的相位差补偿元件，对改变线段A与线段B所成的角的角度时的对比度变化进行评价。首先，在作为透明基板的玻璃基板的一个面上，通过溅射法将SiO2和Nb2O5交替层叠，从而形成赋予相位差的防反射膜。此时，制成对相对于基板法线方向倾斜15度的斜入射光赋予的相位差为7nm的膜构成。具体而言，制成与实施例1相同的膜构成。
接下来，在玻璃基板的另一面上，在相对于基板法线方向倾斜70度的位置配置蒸镀源，将在Ta2O5中添加了TiO2的蒸镀材料进行倾斜蒸镀，形成第一双折射层。接着，使玻璃基板在平面方向上旋转预定角度后进行从上述蒸镀源的倾斜蒸镀，在第一双折射层上形成第二双折射层。由此，形成折射率各向异性的主轴与透明基板的表面所成的角不为90度的第一双折射层、以及折射率各向异性的主轴与透明基板的表面所成的角同样不为90度的第二双折射层。
此时，将第一、第二双折射层的膜厚设定为110nm。另外，分别制作第一双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段A与第二双折射层的折射率各向异性的主轴投影于玻璃基板的表面时的线段B所成的角的角度在55～95度之间每隔5度发生阶段性变化的双折射层。
蒸镀后，为了脱色并且使吸附在柱状组织间的水分蒸发，进行200℃的退火处理。此后，为了提高透过率，通过溅射法在双折射层上成膜防反射膜。
使用以上那样制作的各相位差补偿元件，通过与实施例1同样的操作制作液晶显示装置。接下来，使用制作的液晶显示装置，与实施例1同样地测定投影图像的对比度。
对比度计算结果示于图20。图20为显示比较例2中的线段A和线段B所成的角的角度与对比度的关系的图。图20中，线段A与线段B所成的角的角度为0度的点表示没有相位差补偿元件时的对比度。由图20可知，就不具有第三双折射层的比较例2的光学系统而言，如果线段A与线段B所成的角的角度为80～90度，则与没有相位差补偿元件的情况相比能够得到约2倍的对比度。然而，可得到高对比度的该角度范围与具有第三双折射层的实施例1的情况相比明显窄。由该结果确认到，通过具有第三双折射层，能够在更宽的线段A与线段B所成的角的角度范围中得到高对比度。
另外，比较例2中的线段A与线段B所成的角的角度设为70度以上95度以下时的投影图像的对比度的等高线图示于图21和图22。确认到，在这些等高线图中，对比度最高的区域配置于中心的角度为80度至90度的仅10度左右，与实施例1的结果(45度以上70度以下)相比，提高对比度的最适角度范围窄。由以上确认到，没有第三双折射层的情况中，由于作为倾斜蒸镀膜的本质问题的透明基板的角度分布，在透明基板的平面上产生光学特性的差异。

Claims (11)

1.一种相位差补偿元件，其具备：
透明基板；
赋予相位差的防反射层，包含光学多层膜，对入射光中的斜入射光赋予相位差并且防止所述入射光的反射；
第一双折射层，具有第一光学各向异性无机材料，并且所述第一光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴与所述透明基板的表面所成的角的角度不为90度；
第二双折射层，具有第二光学各向异性无机材料，并且所述第二光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴与所述透明基板的表面所成的角的角度不为90度；和
第三双折射层，具有第三光学各向异性无机材料，并且所述第三光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴与所述透明基板的表面所成的角的角度为0度，
当将所述第一光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴投影于所述透明基板的表面时的线段设为线段A、
将所述第二光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴投影于所述透明基板的表面时的线段设为线段B、
将所述第三光学各向异性无机材料的折射率各向异性的主轴投影于所述透明基板的表面时的线段设为线段C时，
以下所示的(1)且(2)的关系成立，
(1)所述线段A与所述线段B所成的角的角度为45度以上70度以下，
(2)所述线段A与所述线段C大致平行或所述线段B与所述线段C大致平行。
2.根据权利要求1所述的相位差补偿元件，所述第一双折射层和所述第二双折射层中的任意一者或两者包含倾斜蒸镀膜。
3.根据权利要求1或2所述的相位差补偿元件，所述第三双折射层包含沿着彼此以180度相对的方向的倾斜蒸镀膜交替层叠而成的层叠膜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的相位差补偿元件，所述第一光学各向异性无机材料、所述第二光学各向异性无机材料和所述第三光学各向异性无机材料中的至少一者为含有选自由Si、Nb、Zr、Ti、La、Ta和Al组成的组的至少一种的氧化物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的相位差补偿元件，所述第一双折射层的相位差与所述第二双折射层的相位差之差小于10nm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的相位差补偿元件，所述第一双折射层的相位差与所述第二双折射层的相位差大致相同。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的相位差补偿元件，所述第一双折射层的膜厚或所述第二双折射层的膜厚与所述第三双折射层的膜厚之差为60nm以上80nm以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的相位差补偿元件，所述第三双折射层包含高折射率介电材料且具有梳齿结构。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的相位差补偿元件，所述第三双折射层包含高折射率介电材料和低折射率介电材料。
10.一种液晶显示装置，具有：
液晶面板，具有含有液晶分子的VA模式液晶层、并且调制所入射的光束，所述液晶分子相对于基板的主面的正交方向具有预倾角；
配置于所述液晶面板的入射侧的第一偏光板；
配置于所述液晶面板的出射侧的第二偏光板；和
配置于所述液晶面板与所述第二偏光板之间的光路的、权利要求1至9中任一项所述的相位差补偿元件。
11.一种投射型图像显示装置，具有：
射出光的光源；
投射所调制的光的投射光学系统；和
配置于所述光源与所述投射光学系统之间的光路的、权利要求10所述的液晶显示装置。
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