在液晶投影机等投射型显示装置中，作为光调制单元，使用了液晶光 阀。液晶光阀由一对基板和夹持在其间的液晶层构成。在一对基板的内侧， 形成用于将电场施加到液晶层上的电极，在电极的内侧，形成限制液晶分 子的取向状态的取向膜。并且，根据施加非选择电压时和施加选择电压时 的液晶分子的取向变化，形成图像光。然而，在使用现有的液晶光阀的投 射型显示装置中，投影图像的对比度只有约500，与使用DMD(注册商标) 等的机械式快门的投射型显示装置的对比度3000相比，差得太多。其原因 就在于液晶的视角特性。即，入射到投射型显示装置的液晶光阀上的光源 光不是完全的平行光，而是具有指定入射角，由于液晶光阀具有入射角依 赖性，所以，它就成为降低投影图像的对比度的原因。
因此，在投射型显示装置中，为了补偿液晶光阀的入射角依赖性，采 用了光学补偿板(例如，参见下述专利文献1)。该光学补偿板是使表示 负的折射率各向异性的盘形液晶混合取向的补偿板，在直视型的液晶显示 装置中常用来扩大视野角。例如，在下述专利文献2中，具体地公开了适 用于垂直取向模式的液晶显示装置中的光学补偿板。
专利文献1：特开2004-29251号公报
专利文献2：专利第2866372号公报
但是，上述光学补偿板本来是为了直视型的液晶显示装置而开发的， 设计为在宽的视角范围可以得到高的对比度。然而，光源光对投射型显示 装置的光调制单元的入射角度顶多是在12°以内的极角这样的窄的范围。 因此，由该窄的角度范围的入射光形成投影图像。因此，希望开发在该窄 的入射角度范围获得更高的对比度的液晶光阀。
上述专利文献1所公开的技术是以反射型液晶光阀为对象的，不能直 接将其应用于透过型液晶光阀。此外，为了在施加选择电场时使液晶光阀 的液晶分子稳定地向指定方向倾倒并产生向错，所以，必须赋予一较大的 预倾斜角，例如赋予与基板法线方向成5°～10°左右的角度。赋予这种 较大的预倾斜角时，利用在专利文献1、2中使用的光学补偿板不能得到充 分提高对比度的效果。

本发明就是为了解决上述问题而提案的，目的旨在提供在光源光对光 调制单元的入射角度的范围内可以得到更高的对比度的投射型显示装置。
为了达到上述目的，本发明的投射型显示装置的特征在于，具有：照 明单元；由液晶单元和分别配置在上述液晶单元的入射侧和射出侧的起偏 器和检偏器构成的光调制单元，其中，在一对基板间夹持有初始取向状态 大致垂直并且具有向指定的方位角方向的预倾斜的负的介电各向异性的液 晶层，并且来自上述照明单元的光从一方的基板入射而从另一方的基板射 出；和投射由上述光调制单元调制的光的投射单元，其中，在上述液晶单 元与上述起偏器之间以及上述液晶单元与上述检偏器之间的至少一方，设 置了具有使在面内具有一轴各向异性的负的折射率各向异性的液晶分子混 合取向而成的液晶层的光学补偿板。
根据本发明，构成光调制单元的液晶单元具有初始取向状态大致垂直 并且具有向指定的方位角方向的预倾斜(プレチルト)的负的介电各向异 性的液晶层，即，具有被赋予了预倾斜的垂直取向模式的液晶。通常，对 垂直取向液晶赋予预倾斜时，关于等对比度曲线，对比度高的区域就从基 板法线方向偏向预倾斜的方位角方向而分布。在具有这样的特性的液晶单 元与起偏器、检偏器之间，通过设置这样一种光学补偿板，即该光学补偿 板具有使在面内具有一轴各向异性的负的折射率各向异性的液晶分子混合 取向的液晶层，则偏离基板法线方向而分布的高对比度区域就向基板法线 方向移动。这样，对于以基板法线方向为中心的窄的入射角度范围的光也 可以得到高的对比度。本发明者进行了用于证实本发明的效果的模拟。模 拟的结果，在“具体实施方式”中详细说明。
在上述本发明的结构中，将光学补偿板的迟相轴(延迟轴)配置成与 液晶单元的液晶层的预倾斜的方位角方向成约45°，并且，与起偏器或检 偏器的透过轴大致平行或大致垂直地配置。
按照该结构，对于以基板法线方向为中心的窄的入射角度范围的光可 以最有效地得到高的对比度。例如，上述的“约45°”、“大致平行”、 “大致垂直”，是指在其角度±5°以内的范围内，超过±5°时，则几乎 不能得到提高对比度的效果。
但是，可以预想到液晶单元在制造过程中单元厚度、液晶层的预倾斜 角和被赋予液晶层的预倾斜角的方位角偏离设计值。为了在偏离了设计值 时也可以用上述结构得到提高对比度的效果，最好使光学补偿板的迟相轴 相对液晶单元可动。这样，便可利用液晶单元和光学补偿板进行用于提高 对比度的调整。
另外，作为构成上述光学补偿板的液晶层，可以使用由向列液晶构成 的液晶层。
该液晶层虽然也可以使用盘形液晶，但是，即便使盘形液晶混合取向 也不能得到太大的面内相位差。与此相反，使用使向列液晶混合取向的液 晶层时，可以获得比使用盘形液晶时大的面内相位差。面内相位差越大， 越可以增大高对比度区域的移动距离。即，即使由于预倾斜角大而高对比 度区域偏离基板法线方向大，当使用向列液晶时，也可以使偏离大的高对 比度区域再次返回到黑板法线方向。因此，即使增大预倾斜角，对于窄的 入射角度范围的光也可以得到高的对比度，所以，通过可靠地限制液晶分 子的倾倒方向，可以抑制向错的发生，从而可以防止由此引起的光泄漏等。
另外，也可以将上述光学补偿板设置在液晶单元与起偏器之间和液晶 单元与检偏器之间，采用将它们的光学补偿板的迟相轴相互垂直地配置的 结构。
按照该结构，可以用一方的光学补偿板使偏离基板法线方向而分布的 高对比度区域向基板法线方向移动，用另一方的光学补偿板扩大高对比度 区域。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施例的投射型显示装置的主要部分的概略 结构图；
图2是图1的投射型显示装置的液晶光阀的等效电路图；
图3是表示图1的液晶光阀的各像素的平面图；
图4是沿图3的A-A′线的剖面图；
图5是图1的液晶光阀的分解透视图；
图6是图1的液晶光阀的光学补偿板的详细剖面图；
图7是表示图1的投射型显示装置的光源的强度分布的图；
图8是表示现有的液晶光阀的等对比度曲线的图；
图9是表示本实施例的液晶光阀的等对比度曲线的图；
图10是本发明的第2实施例的液晶光阀的分解透视图；
图11是表示本发明的第3实施例的液晶光阀的等对比度曲线的图。
符号说明
60：液晶面板62：偏振片(起偏器)64：偏振片(检偏器)
70、80：光学补偿板100、822、823、824：液晶光阀(光调制单元)
810：光源(照明单元)826：投影透镜(投影单元)
具体实施方式：
第1实施例
下面，参照图1～图9说明本发明的第1实施例。
本实施例的投射型显示装置具有液晶光阀(光调制单元/光调制装置)， 该液晶光阀具有：由一对基板夹持液晶层的液晶单元，分别配置在其液晶 面板的外侧的光学补偿板，和分别配置在该光学补偿板的外侧的起偏(振) 器及检偏器。液晶光阀是作为开关元件而使用薄膜晶体管(以下，称为TFT) 元件的有源矩阵方式的透过型液晶面板。
图1是表示投射型显示装置的主要部分的概略结构图。图2是液晶光 阀的等效电路图，图3是表示液晶光阀的各像素的平面图，图4是其剖面 图，图5是液晶光阀的分解透视图，图6是光学补偿板的详细平面图。
在以下的说明所使用的各图中，为了将各部件采用可以识别的大小， 所以，适当地变更了各部件的尺寸比例。另外，在本说明书中，将液晶单 元的各构成部件的液晶层侧称为内面(内侧)，将其相反侧称为外面(外 侧)。另外，所谓“施加非选择电压时”和“施加选择电压时”，分别是 指“给液晶层施加的电压是液晶的阈值电压附近时”和“给液晶层施加的 电压是比液晶的阈值电压高得多时”的意思。
如图1所示，本实施例的投射型显示装置由光源810(照明单元)、 分色镜813及814、反射镜815、816及817、入射透镜818、中继透镜819、 出射透镜820、液晶光阀822、823及824(光调制单元)、十字分色棱镜 825、投影透镜826(投影单元)构成。光源810由金属卤化物等的灯811 和反射灯的光的反射器812构成。
分色镜813透过包含在来自光源810的白色光中的红色光，同时，反 射蓝色光和绿色光。透过的红色光由反射镜817反射，入射到红色光用液 晶光阀822上。另外，由分色镜813反射的绿色光再由分色镜814反射， 入射到绿色光用液晶光阀823上。此外，由分色镜813反射的蓝色光透过 分色镜814。对于蓝色光，为了防止长的光路引起的光损失，设置了由包 含入射透镜818、中继透镜819和出射透镜820的中继透镜系统构成的导 光单元821。蓝色光通过该导光单元821入射到蓝色光用液晶光阀824上。
由各液晶光阀调制的3个色光入射到十字分色棱镜825上。该十字分 色棱镜825是将4个直角棱镜相互粘贴而成的，在其界面上反射红光的电 介质多层膜和反射蓝光的电介质多层膜形成X字状。由这些电介质多层膜 将3个色光合成，形成表示彩色图像的光。合成的光由作为投射光学系统 的投影透镜826投影到屏幕827上，将图像放大而显示。
来自光源810中的灯811的光由反射器812变换为大致平行光，所以， 光源光相对液晶光阀822、823、824的入射角度最大约为12°。并且，由 该入射光构成投影图像。这里，作为液晶光阀822、823、824，如果使用 后面所述的液晶显示装置，则在法线方向和小的极角范围可以提高对比度。 因此，可以提高投影到屏幕827上的图像的对比度。
下面，先说明本发明的第1实施例的液晶光阀。
(等效电路图)
图2是液晶面板的等效电路图。在配置成矩阵状以构成透过型液晶面 板的图像显示区域的多个点上形成有像素电极9。另外，在该像素电极9 的侧方形成有作为用于进行向该像素电极9的通电控制的开关元件的TFT 元件30。数据线6a与该TFT元件30的源极电气连接。图像信号S1、S2、...、 Sn供给至各数据线6a。图像信号S1、S2、...、Sn可以该顺序按线顺序供 给至各数据线6a，也可以分组供给至相邻的多个数据线6a。
另外，扫描线3a与TFT元件30的栅极电气连接。在指定的定时扫描 信号G1、G2、...、Gm脉冲式地供给至扫描线3a。对于各扫描线3a，扫 描信号G1、G2、...、Gm顺序按线顺序供给。另外，像素电极9与TFT 元件30的漏极电气连接。并且，由从扫描线3a供给的扫描信号G1、G2、...、 Gm使作为开关元件的TFT元件30在一定期间成为导通状态时，从数据 线6a供给的图像信号S1、S2、...、Sn在指定的定时写入各像素的液晶。
写入液晶的指定电平的图像信号S1、S2、...、Sn，由在像素电极9 与后面所述的共同电极之间形成的液晶电容保持一定期间。为了防止保持 的图像信号S1、S2、...、Sn泄漏，在像素电极9与电容线3b之间形成存 储电容17，与液晶电容并联地配置。这样，在电压信号施加到液晶上时， 液晶分子的取向状态随所加的电压电平而变化。这样，就调制了入射到液 晶上的光，从而可以进行灰度显示。
(平面结构)
图3是液晶面板的平面结构的说明图。在本实施例的液晶面板中，在 TFT阵列基板上，由铟锡氧化物(以下，简称为ITO)等的透明导电性材 料构成的矩形的像素电极9(由虚线9a表示其轮廓)排列形成矩阵状。另 外，沿像素电极9的纵横的边界设置有数据线6a、扫描线3a和电容线3b。 在本实施例中，形成各像素电极9的区域是点，可由配置成矩阵状的各点 进行显示。
TFT元件30以由多晶硅膜等构成的半导体层1a为中心而形成。数据 线6a通过接触孔5与半导体层1a的源极区域(后面说明)电气连接。另 外，像素电极9通过接触孔8与半导体层1a的漏极区域(后面说明)电气 连接。另一方面，在与半导体层1a的扫描线3a相对的部分形成沟道区域 1a′。扫描线3a在与沟道区域1a′相对的部分起栅极的功能。
电容线3b由沿扫描线3a大致直线状延伸的本线部(即，平面看沿扫 描线3a而形成的第1区域)和从与数据线6a的交点沿数据线6a向前段侧 (图中向上)突出的突出部(即，平面看沿数据线6a延伸的第2区域)构 成。另外，图2中在向右上方的斜线所示的区域形成第1遮光膜11a。并 且，电容线3b的突出部与第1遮光膜11a通过接触孔13电气连接，形成 后面所述的存储电容。
(剖面结构)
图4是液晶面板的剖面结构的说明图，是图3的A-A′线的侧剖面 图。如图4所示，本实施例的液晶面板60，以TFT阵列基板10、与其相 对配置的对向基板20和夹持在它们之间的液晶层50为主体而构成。TFT 阵列基板10以由玻璃或石英等透光性材料构成的基板本体10A、和在其内 侧形成的TFT元件30、像素电极9、取向膜16等为主体而构成。另一方 面，对向基板20以由玻璃或石英等透光性材料构成的基板本体20A和在 其内侧形成的共同电极21及取向膜22等为主体而构成。
在TFT阵列基板10的表面，形成后面所述第1遮光膜11a和第1层 间绝缘膜12。并且，在第1层间绝缘膜12的表面形成半导体层1a，由该 半导体层1a构成TFT元件30。在半导体层1a的与扫描线3a相对的部分 形成沟道区域1a′，在其两侧形成源极区域和漏极区域。该TFT元件30 采用了LDD(Lightly Doped Drain)结构，所以，在源极区域和漏极区域 分别形成杂质浓度相对高的高浓度区域和相对低的低浓度区域(LDD区 域)。即，在源极区域形成低浓度源极区域1b和高浓度源极区域1d，在 漏极区域形成低浓度漏极区域1c和高浓度漏极区域1e。
在半导体层1a的表面，形成栅极绝缘膜2。并且，在栅极绝缘膜2的 表面形成扫描线3a，其一部分构成栅极电极。另外，在栅极绝缘膜2和扫 描线3a的表面形成第2层层间绝缘膜4。并且，在第2层间绝缘膜4的表 面形成数据线6a，数据线6a通过在第2层间绝缘膜4上形成的接触孔5 与高浓度源极区域1d电气连接。此外，在第2层间绝缘膜4和数据线6a 的表面形成第3层间绝缘膜7。并且，在第3层间绝缘膜7的表面形成像 素电极9，像素电极9通过在第2层间绝缘膜4和第3层间绝缘膜7中形 成的接触孔8与高浓度漏极区域1e电气连接。此外，覆盖像素电极9地形 成由SiO2等无机材料构成的垂直取向膜16。垂直取向膜16是通过SiO2 等无机材料的倾斜蒸镀而形成的，以液晶分子的倾倒方向根据蒸镀方向由 一轴决定的方式赋予预倾斜。这样，可以限制加选择电压时液晶分子的取 向方向。
在本实施例中，使半导体层1a延伸而形成第1存储电容电极1f。另 外，使栅极绝缘膜2延伸而形成电介质膜，并在其表面配置电容线3b而形 成第2存储电容电极。这样，就构成了上述存储电容17。
另外，在与TFT元件30的形成区域对应的TFT阵列基板10的表面 形成第1遮光膜11a。第1遮光膜11a是为了防止入射到液晶面板上的光 侵入到半导体层1a的沟道区域1a′、低浓度源极区域1b和低浓度漏极区 域1c。第1遮光膜11a通过在第1层间绝缘膜12上形成的接触孔13与前 级的或后级的电容线3b电气连接。这样，第1遮光膜11a用作第3存储电 容电极，将第1层间绝缘膜12作为电介质膜，从而在与第1存储电容电极 1f之间形成新的存储电容。
另一方面，在与数据线6a、扫描线3a和TFT元件30的形成区域对 应的对向基板20的表面形成第2遮光膜23。第2遮光膜23是为了防止入 射到液晶面板上的光侵入到半导体层1a的沟道区域1a′、低浓度源极区 域1b和低浓度漏极区域1c。另外，在对向基板20和第2遮光膜23的表 面几乎遍及其整个面地形成由ITO等的导电体构成的共同电极21。此外， 在共同电极21的表面上，和TFT阵列基板10侧一样，形成由SiO2等无 机材料构成的垂直取向膜22。垂直取向膜22的预倾斜的方位角方向与TFT 阵列基板10一侧的垂直取向膜16的预倾斜的方位角方向一致。
并且，在TFT阵列基板10与对向基板20之间，夹持着初始取向状态 为垂直取向的液晶层50。该液晶呈负的介电常数各向异性，加非选择电压 时成为垂直取向，加选择电压时成为水平取向。另外，由于上述垂直取向 膜16、22的作用，平面看(基板面内)时在指定的方位角方向是一轴方向， 剖面看时相对基板法线方向具有5°(相对基板面为85°)的预倾斜。
(偏振片)
图5是第1实施例的液晶光阀100的分解透视图。本实施例的液晶光 阀100由上述液晶面板60、配置在液晶面板60的外侧(入射侧)的光学 补偿板70、配置在光学补偿板70的外侧(入射侧)和液晶面板60的外侧 (出射侧)的偏振片62(起偏器)和偏振片64(检偏器)构成。光学补偿 板70和各偏振片62及64装配在由蓝宝石玻璃或水晶等热传导率高的光透 过性材料构成的支持基板78(参见图6)上，与液晶面板60分离地配置。
如图5所示，偏振片62配置在液晶面板60的光入射侧，偏振片64 配置在光出射侧。各偏振片62、64具有吸收其吸收轴方向的线偏振光而使 透过轴方向的线偏振光透过的功能。偏振片62和偏振片64分别配置成它 们的吸收轴和透过轴垂直(正交尼科耳，Cross Nicol)。另外，配置成液 晶层50的预倾斜的方位角方向(液晶分子的倾倒方向)与偏振片62的吸 收轴和偏振片64的吸收轴构成45°的角度。
光从偏振片62的下方向液晶光阀100入射时，仅与偏振片62的透过 轴一致的线偏振光透过偏振片62。在加非选择电压时的液晶面板60中液 晶分子为垂直取向。因此，入射到液晶面板60上的线偏振光保持其原有的 偏振状态从液晶面板60出射。由于该线偏振光的偏振方向与偏振片64的 透过轴垂直，所以，不透过偏振片64。因此，在加非选择电压时的液晶面 板60中进行黑显示(正常黑模式)。另外，在加选择电压时的液晶面板 60中，液晶分子为水平取向。因此，入射到液晶面板60上的线偏振光发 生相位差，成为椭圆偏振光从液晶面板60出射。并且，该椭圆偏振光中与 偏振片64的透过轴平行的偏振成分透过偏振片64。因此，在加选择电压 时的液晶面板60中，进行白显示。
(光学补偿板)
在本实施例中，光学补偿板70配置在液晶面板60的光入射侧的对向 基板20的外侧。
图6是光学补偿板70的侧剖面图。光学补偿板70将取向膜(图中未 示出)设置在由三乙酰纤维素(TAC)等构成的支持基板78上，在该取 向膜上形成苯并[9，10]菲衍生物等的盘形液晶层74。取向膜由聚乙烯醇 (PVA)等构成，对其表面进行摩擦等处理，可以限制液晶分子74b的取 向方向。另一方面，盘形液晶层74具有显示负的一轴性的折射率椭圆体的 光轴的倾斜角度在膜厚方向连续变化的光学结构。光学补偿板70的面内相 位差约为13～14nm。
这样的混合取向膜结构，可以通过将液晶性盘形化合物涂敷到支持基 板78上并使其在一定温度下取向、硬化而得到。盘形液晶分子74b在支持 基板78侧(液晶面板60侧)呈0～15°的倾斜角(相对基板面为躺倒的 状态)，在其相反侧呈20～60°的倾斜角(相对基板面为直立的状态)。 光学补偿板70也可以正反面颠倒地配置。即，也可以配置成盘形液晶分子 74b在液晶面板60侧相对基板面为直立的状态，而在其相反侧相对基板面 为躺倒的状态。
将盘形液晶分子74b的取向限制方向71(液晶分子的倾倒方向)定义 为X轴方向。该X轴方向就是从法线方向看光学补偿板70时的进相轴(超 前轴)方向(与其垂直的方向为迟相轴)。作为这样的光学补偿板70，具 体而言可以采用富士写真フイルム(胶片)公司制的WV胶片(商品名)。 对于光轴配置，光学补偿板70的迟相轴(进相轴也一样)配置成与液晶层 50的预倾斜的方位角方向成大致45°，并且，相对偏振片62、64的透过 轴(吸收轴也一样)大致平行地或大致垂直地配置。
在液晶面板60中，对构成液晶层50的垂直取向液晶赋予预倾斜时， 表示高的对比度的区域的分布成为从基板法线方向偏向预倾斜的方位角方 向。按照本实施例，通过在具有这样的特性的液晶面板60与偏振片62之 间配置上述光学补偿板70，偏离基板法线方向而分布的高对比度区域就向 基板法线方向移动。这样，对在投射型显示装置中使用的以基板法线方向 为中心的窄的入射角范围的光，可以得到高的投影对比度。
本发明者通过模拟对现有结构的液晶光阀与本发明(本实施例)的液 晶光阀求出了投影对比度是如何变化的。下面，说明其结果。
首先，研究从光源射出的光的强度分布。图7是表示实际的光源的强 度分布的图，是纵轴、横轴都以极角6°的点作为基板法线方向表示时的1 °～11°(锥形角：10°)范围的等亮度曲线。这里，仅描绘了锥形角(コ 一ン角)10°以内的曲线，但是，在10°以上的范围的亮度远远比这里所 示的小。特别是在2°～3°以内，照射0.016～0.018(以全光源量标准化 为1时的数值)的最强的光。
其次，进行了现有结构的液晶光阀、即不使用光学补偿板的液晶光阀 的投影对比度的模拟。除了不使用光学补偿板以外，和上述实施例的条件 相同，因此，垂直取向液晶层的预倾斜为5°。
图8表示模拟的现有结构的液晶光阀的等对比度曲线，表示了方位角 为0°～360°、极角为0°～20°的范围。这里，将垂直取向液晶层的预 倾斜的方位角方向设定为45°的方向。
由图8可知，投影对比度大于等于900的高对比度区域H从图8的中 心(基板法线方向)偏离方位角45°方向(垂直取向液晶层的预倾斜的方 位角方向)而分布。
与此相对，进行了本实施例的液晶光阀、即使用由混合取向的盘形液 晶构成的光学补偿板的液晶光阀的投影对比度的模拟。
图9表示模拟的本实施例的液晶光阀的等对比度曲线，表示了方位角 为0°～360°、极角为0°～20°的范围。另外，将垂直取向液晶层的预 倾斜的方位角方向设定为45°的方向。
由图9可知，本实施例的液晶光阈与图8的现有结构的液晶光阀相比， 表示高的对比度的区域变窄，以到广角为止的对比度的大小而言，现有结 构的液晶光阀优于本实施例。但是，本实施例的情况下，投影对比度大于 等于900的高对比度区域H分布在图8的中心(基板法线方向)附近。
在图8和图9中，用粗的黑圆圈表示锥形角为5°的范围，但是，在 该范围内进行比较时，在现有结构的液晶光阀中，对比度显示为约100～ 300的小的值，与此相反，在本实施例的液晶光阀中，则为700～900或以 上的大的值。这样，按照本实施例的液晶光阀，通过将预倾斜设定为5° 这样比较高的值，可以抑制向错，投射型显示装置中即使特有的光源光的 入射角度窄也可以得到高的投影对比度。
(第2实施例)
下面，参照图10说明本发明的第2实施例。
本实施例的投射型显示装置的基本结构与第1实施例相同，仅将光学 补偿板配置在液晶面板的光入射侧和光出射侧这一点与第1实施例不同。
图10是本实施例的烟光阀的分解透视图。在图10中，对于与图5的 共同的结构要素标以相同的符号，并省略详细的说明。
如图10所示，本实施例的液晶光阀在液晶面板60的光入射侧配置了 光学补偿板70，同时在光出射侧配置了光学补偿板80。关于光轴配置，液 晶面板60的液晶层的预倾斜的方位角方向、偏振片62及64的吸收轴(透 过轴)方向、光入射侧的光学补偿板70的迟相轴(进相轴)方向的相互关 系与第1实施例完全相同。并且，光学补偿板70的迟相轴(进相轴)与光 学补偿板80的迟相轴(进相轴)垂直。因此，光学补偿板80的迟相轴(进 相轴也一样)相对液晶层50的预倾斜的方位角方向配置成约45°，相对 偏振片62、64的透过轴(吸收轴也一样)大致平行地或大致垂直地配置。
在本实施例中，也可以得到与对在投射型显示装置中使用的以基板法 线方向为中心的窄的入射角度范围的光可得到高的投影对比度的、与第1 实施例相同的效果。此外，本实施例通过在液晶面板60的光入射侧和出射 侧使用2块光学补偿板70和80，利用1块光学补偿板的作用，偏离分布 的高的对比度区域向基板法线方向移动，利用另一块光学补偿板的作用， 向基板法线方向移动的高对比度区域的面积扩大，所以，可以进一步提高 投影对比度。
在本实施例中，和第1实施例一样，也可以将各光学补偿板70、80 相对液晶面板60正反面颠倒地配置。另外，在本实施例中，表示了分别在 液晶面板60的光入射侧和出射侧各配置1块光学补偿板70、80的例子， 但是，仅在光入射侧配置2块光学补偿板或仅在光出射侧配置2块光学补 偿板也可以得到与本实施例相同的效果。
(第3实施例)
下面，参照图11说明本发明的第3实施例。
本实施例的投射型显示装置的基本结构与第1实施例相同，将1块光 学补偿板配置在液晶面板的光入射侧这一点也相同。仅光学补偿板本身的 结构与第1实施例不同。
在第1实施例中，使用了使盘形液晶进行混合取向的光学补偿板，与 此相反，在本实施例的液晶光阀中，使用了使向列液晶进行混合取向的光 学补偿板。该光学补偿板和第1实施例一样，在支持基板上设置取向膜， 在该取向膜上形成向列液晶层。对取向膜的表面进行摩擦处理等，可以限 制液晶分子的取向方向。另一方面，向列液晶层具有表示正的一轴性的折 射率椭圆体的光轴的倾斜角度在膜厚方向连续变化的光学结构。
这样的混合取向结构，可以通过在支持基板上涂敷向列液晶化合物并 使其在一定温度下取向、硬化而得到。向列液晶化合物可以配置成在液晶 面板60侧相对基板面为躺倒的状态而在其相反侧相对基板面为直立的状 态，相反地也可以配置成在液晶面板60侧相对基板面为直立的状态而在其 相反侧相对基板面为躺倒的状态。
向列液晶时也和盘形液晶一样，取向限制方向(液晶分子的倾倒方向) 成为进相轴方向(与其垂直的方向为迟相轴)。作为这样的光学补偿板， 具体而言，可以采用新日本石油公司制的NH胶片(商品名)。对于光轴 配置，光学补偿板的迟相轴(进相轴也一样)配置成相对液晶层的预倾斜 的方位角方向约为45°，相对偏振片的透过轴(吸收轴也一样)大致平行 地或大致垂直地配置。
如在第1实施例中使用的光学补偿板那样，使盘形液晶进行混合取向 只能得到约13～14nm的面内相位差，与此相反，使用使向列液晶混合取 向的光学补偿板时，可以比较容易地得到比使用盘形液晶时大的面内相位 差，例如约70nm～1/4波长(一百几十nm)的相位差。面内相位差越大， 可以使高对比度区域的移动距离越大。因此，使用本实施例的光学补偿板 时，即使预倾斜角比第1实施例大，对窄的入射角度范围的光也可以得到 高的对比度，所以，通过更可靠地限制液晶分子的倾倒方向，可以抑制向 错的发生，从而可以防止由此引起的光泄漏等。
在此，尽管在第1实施例中将预倾斜角设定为相对基板法线方向为5 °，但是，本发明者通过模拟求出了预倾斜角相对基板法线方向为7°(相 对基板面为83°)时的、比第1实施例大的本实施例的液晶光阀的投影对 比度。下面，说明其结果。
图11表示模拟的本实施例的液晶光阀的等对比度曲线，表示了方位角 为0°～360°、极角为0°～20°的范围。这里，将垂直取向液晶层的预 倾斜的方位角方向设定为45°的方向。
由图11可知，本实施例的液晶光阀与图8的现有结构的液晶光阀相比， 表示高的对比度的区域H窄，以到广角为止的对比度的大小而言，现有结 构的液晶光阀优于本实施例。但是，本实施例的情况是投影对比度大于等 于900的高对比度区域H分布在图8的中心(基板法线方向)附近。
在图11中，用粗的黑圆圈表示锥形角为5°的范围，在该范围内进行 比较时，在现有结构的液晶光阀中，对比度为约100～300的小的值，与此 相反，在本实施例的液晶光阀中，为300～900或以上的大的值。这样，按 照本实施例的液晶光阀，通过将预倾斜设定为7°的比第1实施例高的值， 可以更可靠地抑制向错，在投射型显示装置中即使特有的光源光的入射角 度窄也可以得到高的投影对比度。
(第1实施例～第3实施例的评价结果)
本发明者将上述第1～第3实施例的液晶光阀的投影对比度与不使用 光学补偿板的现有的液晶光阀的投影对比度进行了比较。其结果示于以下 表1。
表1的上部是对比度大于等于900的区域的面积在锥形角为2°的范 围内所占的比例。表1的下部是投影时的对比度的计算值。
[表1]
  一块盘形   (第一实施例)   两块盘形   (第二实施例)   一块向列   (第三实施例)   无光学补偿板   (现有技术)  对比度大于等于  900的区域的比例   82％   85％   70％   0％  投影对比度   1200   1500   1000   400
如表1所示，在不使用光学补偿板的现有的液晶光阀中，对比度大于 等于900的区域的比例为0％，投影对比度是400。与此相对，在第1实施 例的液晶光阀(使用1块盘形液晶光学补偿板)中，对比度大于等于900 的区域的比例为82％，投影对比度为1200，在第2实施例的液晶光阀(使 用2块盘形液晶光学补偿板)中，对比度大于等于900的区域的比例为 85％，投影对比度为1500，在第3实施例的液晶光阀(使用1块向列液晶 光学补偿板)中，对比度大于等于900的区域的比例为70％，投影对比度 为1000。这样，按照本实施例的投射型显示装置，可以得到高的投影对比 度。
本发明的技术范围不限于上述实施例，在不脱离本发明的主旨的范围 内可以进行各种变更。例如，在上述实施例中，以作为开关元件具有TFT 的液晶光阀为例进行了说明，但是，作为开关元件，也可以采用薄膜二极 管等二端子型元件。此外，以3板式的投射型显示装置为例进行了说明， 但是，也可以将本发明的液晶光阀应用于单板式的投射型显示装置。