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CN1993647B - 延迟补偿片、延迟补偿器、液晶显示装置和投影图像显示器 - Google Patents

延迟补偿片、延迟补偿器、液晶显示装置和投影图像显示器 Download PDF

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CN1993647B CN2006800005066A CN200680000506A CN1993647B CN 1993647 B CN1993647 B CN 1993647B CN 2006800005066 A CN2006800005066 A CN 2006800005066A CN 200680000506 A CN200680000506 A CN 200680000506A CN 1993647 B CN1993647 B CN 1993647B
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Abstract

本发明提供一种补偿液晶板(11)的剩余延迟的延迟补偿器，其包括双折射的延迟补偿片(50)。延迟补偿器(50)的面内延迟R0c和液晶板(11)的面内延迟R0p满足1＜R0c/R0p≤10的关系，从而将延迟补偿片、延迟补偿器、液晶显示装置和投影图像显示装置设置成允许当延迟补偿片(50)相对于液晶板(11)设定时产生的旋转角中的延迟补偿量的变化被限定在很窄的限度内。因此，可以轻松地调节对比度，并可灵活适应单独液晶板(11)中剩余延迟的变化。

Description

延迟补偿片、延迟补偿器、液晶显示装置和投影图像显示器
技术领域
本发明涉及一种用于例如液晶板的延迟补偿的延迟补偿片、采用延迟补偿片的延迟补偿器、液晶显示装置和投影图像显示装置。
背景技术
通过将放大的图像投影到屏幕上实现大屏幕显示的投影仪已被传统地公知为投影图像显示装置。近来，具体地说，所谓的液晶投影仪已经普及，这种液晶投影仪光学调制从光源发射的光并且将光投影到屏幕。液晶显示装置以对应于液晶显示板中使用的液晶分子类型的显示模式来显示图像。
例如，公知以垂直对齐(VA)模式工作的液晶显示装置，其中具有负介电各向异性的液晶分子填充在液晶板所包括的一对衬底之间的间隙中，以垂直传播光。在VA模式液晶显示装置中，因为当不施加电场时，液晶分子基本上垂直于每个衬底的主面对齐，光通过液晶层基本上不改变其偏振面。因此，当不施加电场时，在衬底顶部和底部的每一个设置的偏振器能够满意地显示为黑色。相反，当施加电场时，液晶分子相对衬底的主面倾斜对齐，且合成的双折射旋转入射光的偏振面。与以扭转向列(TN)模式工作的液晶显示装置相比，VA模式液晶显示装置具有实现较高对比度的优点。
VA模式液晶显示装置通过在施加电场的过程中倾斜对齐液晶分子来获得双折射。因此，当不施加电场时，液晶分子事先以负倾角(预倾角)对齐。由于当不施加电场时，液晶分子不完全垂直并且相对于衬底的主面稍微倾斜，在液晶板中出现剩余延迟。结果，正常入射光的偏振面稍微倾斜，就造成偏振器的漏光，从而降低对比度。
此外，在VA模式液晶显示装置中，当不施加电场时，相对于倾斜的入射光产生延迟。因此，如果增加入射光的锥角(F#减小)来获得高亮度，对比度会降低。
已知投影图像显示装置，诸如具有对应于三种颜色(RGB)的三片液晶板的三片液晶投影仪。投影图像显示装置通常使用棱镜型偏振分束器(PBS)来进行偏振分离。然而，棱镜型PBS具有大的角度相关性，造成对比度的降低。如果为了保持足够的对比度而限制锥角，在亮度方面不利。
为了解决这个问题，提出在液晶板和偏振片之间设置四分之一波片来减轻由棱镜型PBS造成的对比度降低的技术(参见日本专利No.3019813)。
有人提出这样一种方法，使用具有小角度相关性的线栅偏振片(代替棱镜型PBS)、反射液晶板、和延迟片的组合，其中延迟片用于补偿由于液晶板的预倾造成的剩余延迟和相对于倾斜入射光的延迟(参见日本未审专利申请No.2005-18071)。
日本未审专利申请No.2000-227520公开了一种利用一种或多种具有不同折射性能的延迟膜的组合来形成延迟片的技术。
发明内容
本发明的其他方面和优点，部分将在下面描述中阐述，且部分从说明书而显见，或可以通过实践本发明而领会。
然而，因为由预倾造成的偏振片的旋转在液晶板中变化，所以要补偿的剩余延迟在液晶板中变化。此外，因为存在设置的另一光学部件的角度变化，仅仅在液晶板和偏振片之间设置四分之一波片难以稳定地调整对比度。
考虑这样一种方法，通过绕垂直于液晶板中心的轴线旋转四分之一波片调整对比度，该轴起旋转轴作用。但是，因为四分之一波片相对于旋转角具有很大的延迟变化量，需要高精度(例如，0.5度或更小)地旋转四分之一波片。因此，对比度优化很困难。
为了补偿液晶面板的剩余延迟和实现高对比度，需要具有很小量延迟的延迟片。尽管延迟量根据使用的液晶面板来变化，需要具有30nm或更小的平面内延迟的微小延迟量的延迟片。
本发明旨在解决上述问题。本发明的目的是提供一种延迟补偿片、延迟补偿器、液晶显示装置、和投影图像显示装置，它们能够容易地调整对比度和灵活适应液晶面板的变化。
为了解决该问题，本发明提供一种补偿液晶板的剩余延迟的延迟片，且该延迟补偿片具有双折射。延迟补偿片的面内延迟大于液晶板的面内延迟。更具体地说，延迟补偿片的面内延迟R0c和液晶板的面内延迟R0p满足1＜R0c/R0p≤10的关系。
在本发明中，因为延迟补偿片的面内延迟R0c和液晶板的面内延迟R0p满足1＜R0c/R0p≤10的关系，在延迟补偿片相对于液晶板设定时产生的旋转角中，补偿延迟量的变化可以限定在很窄的限度内。因此，可以容易地调整对比度，可以灵活地调节各个液晶板的剩余延迟的变化。
优选地，延迟补偿片的面内延迟可以是30nm或更小。这是因为，如果延迟补偿片的面内延迟超过30nm，延迟补偿片的面内延迟R0c相对于液晶板的面内延迟R0p太大，因此使它难以补偿微小的延迟。
在这种情况下，构成两层或多层延迟膜的层叠结构的延迟补偿片，并且组合与另一延迟膜不同方向的延迟膜的至少一个的面内光轴(慢轴)，能够使所需的面内延迟容易获得高精度。根据延迟膜层叠的数量，能够调整延迟补偿片的垂直延迟。具体地说，优选延迟补偿片具有负垂直延迟。
优选地，延迟补偿片可以包括设置在延迟补偿片两个主面中的至少一个上的抗反射膜。优选地，延迟补偿片可以设置在液晶板上，使得延迟补偿片的慢轴相对于液晶板的慢轴旋转45～85度。优选地，延迟补偿片可以包括各向同性的透明支撑和设置在透明支撑上的双折射层。
在说明书中，当nx和ny是延迟膜的面内主折射系数时，nz是厚度方向的折射系数，d是延迟膜的厚度，nx表示光轴(慢轴)，ny表示快轴，Δn＝nx-ny表示面内折射系数之间的差，Δn×d表示面内延迟，或简化为延迟。延迟的数量(数值)可以表示延迟的量。
附图说明
图1图示根据本发明的一个实施例的投影图像显示装置的示意性结构。
图2图示根据本发明的另一个实施例的投影图像显示装置的示意性结构。
图3是示意性图示根据本发明的一个实施例的液晶显示装置的结构的剖面图。
图4是示意性图示根据本发明一个实施例的延迟补偿器的结构的平面图。
图5是沿图4的剖面线[5]-[5]截开的剖面图。
图6A是示意性图示延迟补偿片的示例结构的剖面图。
图6B是示意性图示延迟补偿片的示例结构的剖面图。
图7是用于解释液晶板的慢轴和延迟补偿片的慢轴之间的关系的示意图。
图8是图示液晶板的慢轴方向的示意图。
图9是图示延迟补偿片的慢轴方向的示意图。
图10图示延迟补偿片与液晶板的旋转角和补偿延迟的量之间的关系。
图11图示当具有不同面内延迟的多个延迟补偿片应用于液晶板时，每个延迟补偿片的旋转角和补偿延迟的量之间的关系。
图12A表示使用延迟补偿片的对比度测量结果。
图12B表示使用具有与图12A所示的延迟补偿片不同垂直延迟的延迟补偿片的对比度测量结果。
图13A表示使用粘接剂1形成的延迟补偿片的延迟补偿特性。
图13B表示使用粘接剂2形成的延迟补偿片的延迟补偿特性，其在室温和80℃的延迟片的面内延迟与图13A所示的粘接剂1形成的补偿片在室温和80℃的延迟片的面内延迟具有不同差值。
图14A是用于解释形成包括双折射层的延迟片的方法的具体示例的示图，并且图示每个薄膜的光轴(慢轴)的方向。
图14B是用于解释形成包括双折射层的延迟片的方法的具体示例的示图，并且图示表示光轴旋转角和整个薄膜延迟量之间的关系的数据图。
图15是用于解释形成包括双折射层的延迟片的方法的另一具体示例的示图，并且图示表示光轴旋转角和整个薄膜延迟量之间的关系的数据图。
图16A是用于解释形成包括双折射层的延迟片的方法的另一具体示例的示图，并且图示每个薄膜的光轴(慢轴)的方向。
图16B是用于解释形成包括双折射层的延迟片的方法的具体示例的示图，并且图示表示光轴旋转角和整个薄膜延迟量之间的关系的数据图。
图17图示在两种延迟膜，一种延迟膜具有70nm的面内延迟、另一种延迟膜具有50nm的面内延迟，以90°、67.5°、和45°的层叠角层叠的情况下的有效延迟的角度相关性。
图18图示在制备每层具有5nm面内延迟的两层膜、每层具有50nm面内延迟的另外两层膜、每层具有100nm的面内延迟的另外两层膜、每层具有200nm的面内延迟的另外两层膜，相同种类的两层膜以45°的层叠角层叠的情况下，有效延迟的角度相关性。
图19图示关于示例1的旋转角的补偿延迟量的变化。
图20图示关于图1-3的旋转角的补偿延迟量的变化。
具体实施方式
参照附图描述本发明的实施例。
延迟补偿片和延迟补偿器用于补偿包括液晶显示装置的投影图像显示装置中液晶板的剩余延迟。首先，参照图1描述投影图像显示装置的一个示例结构和它的操作。
[投影图像显示装置]
图1表示根据本发明实施例的投影图像显示装置15A的示意性结构。投影图像显示装置15A是所谓的三板式液晶投影仪，其使用对应于红、绿、蓝成分的三个液晶光阀显示彩色图像。如图1所示，投影图像显示装置15A包括：液晶显示装置1R、1G、和1B，光源2，分色镜3和4，全反射镜5，偏振分束器6R、6G、和6B，组合棱镜8和投影透镜9。
光源2用于发射包括需要显示彩色图像蓝的光束LB、绿光束LG、红光束LR的光源光(白光)L，并且包括例如卤素灯、金属氦灯、或氙灯。
分色镜3具有将光源光L分成蓝光束LB、其它颜色光束LGB的功能。分色镜4具有将透过分色镜3的光束LGB分成红光束LR和绿光束LG的功能。全反射镜5将被分色镜3分离的蓝光束LB朝偏振分束器6B反射。
偏振分束器6R、6G、和6B是棱镜型偏振分离元件，分别沿红光束LR、绿光束LG、和蓝光束LB的光轴设置。偏振分束器6R、6G、和6B分别具有偏振分离面7R、7G、和7B，并且具有将每种单独颜色入射光束的分离成相互垂直的两种偏振光分量的功能。每个偏振分离面7R、7G、和7B反射第一偏振光分量(例如，S偏振光分量)，让第二偏振光分量(例如，P偏振光分量)透过。
液晶显示装置1R、1G、和1B接收单独颜色入射光束，其具有分别被偏振分束器6R、6G、和6B的偏振分离面7R、7G、和7B分离的预定偏振光分量(例如，S偏振光分量)。液晶显示装置1R、1G、和1B根据基于图像信号施加的驱动电压被驱动，具有调制入射光和分别朝偏振分束器6R、6G、和6B反射调制光的功能。
在偏振分束器6R、6G、和6B与液晶显示装置1R、1G、和1B之间分别设置四分之一波片13R、13G、和13B。四分之一波片13R、13G、和13B具有减少由于偏振分束器6R、6G、和6B的入射光角度相关性而导致的对比度下降的功能。延迟补偿器40具有补偿液晶显示装置1R、1G、和1B中包括的液晶板的剩余延迟的功能。下面更详细地描述延迟补偿器40。
组合棱镜8具有混合彩色光束的功能，彩色光束具有预定偏振光分量(例如，P偏振光分量)，其从液晶显示装置1R、1G、和1B发射后透过偏振分束器6R、6G、和6B。投影透镜9具有朝屏幕10投影组合棱镜8混合的光的功能。
接下来，解释具有上述结构的投影图像显示装置15A的操作。
首先，由于分色镜3的作用，从光源2发射的白光L被分成蓝光束LB和其它颜色光束(红和绿光束)LGB。由于全反射镜5的作用，蓝光束LB朝偏振分束器6B反射。
然后，由于分色镜4的作用，其它颜色光束(红和绿光束)LGB被分成红光束LR和绿光束LG。分离的红光束LR和分离的绿光束LG分别入射到偏振分束器6R和6G。
偏振分束器6R、6G、和6B分别在偏振分离面7R、7G、和7B将接收的单独颜色光束分成相互垂直的两种偏振光分量。同时，偏振分离面7R、7G、和7B分别朝液晶显示装置1R、1G、和1B反射第一偏振光分量(例如，S偏振光分量)。液晶显示装置1R、1G、和1B根据基于图像信号施加的驱动电压被驱动，并且以像素为单位调制具有预定偏振光分量的接收的单独颜色光束。
液晶显示装置1R、1G、和1B分别朝偏振分束器6R、6G、和6B反射单独调制的彩色光束。偏振分束器6R、6G、和6B只让从液晶显示装置1R、1G、和1B反射的光束(调制光束)中的预定偏振光分量通过，从而将它们朝组合棱镜8发射。
组合棱镜8混合透过偏振分束器6R、6G、和6B，具有预定偏振光分量的彩色光束。投影透镜9将从组合棱镜8发射的混合光朝屏幕10投影。因此，与用液晶显示装置1R、1G、和1B相关的图像投影在屏幕10上，从而进行期望的图像显示。
图2图示根据本发明的投影图像显示装置的另一示例。在所示的投影图像显示装置中，设置线栅偏振器16R、16G、和16B，作为偏振分离元件，代替图1所示的棱镜型偏振分束器6。在图2中，对于相应的元件，使用与图1相同的附图标记。
使用线栅偏振器不需要四分之一波片，因为与棱镜型偏振分束器相比，线栅具有很小的角度相关性和很高的耐热性。结果，线栅偏振器可适于用作投影图像显示装置的偏振分离元件，投影图像显示装置利用具有大量光的光源。在这个示例中，通过与图1相同的操作，在屏幕(未示出)上显示图像。
在图2中，附图标记17表示全反射镜，附图标记18表示中继透镜。图2图示光源2的一个示例结构。附图标记25表示用于产生光源光L的灯单元，附图标记27和28表示一对微透镜阵列，用于使光源光L的亮度均匀，附图标记28表示PS转换器，用于将光源光L的偏振方向转换成一个偏振方向的偏振波，附图标记29表示调整透镜，用于调整光源光L的辐射位置。
线栅偏振器是在透明衬底(例如，玻璃)上形成的，间距、宽度和高度小于入射光波长的细金属线的栅格，通过反射平行于金属线的偏振光分量和让平行于金属线的偏振光分量透过，能够产生预定偏振特性。在垂直于入射光放置的情况下，线栅偏振器起到偏振器的作用。相反，如图2所示，在线栅偏振器不垂直于入射光放置的情况下，线栅偏振器起到偏振分束器的作用。当线栅偏振器用作偏振分束器时，液晶显示器不需要偏振片。
[液晶显示装置]
参照图3，下面描述液晶显示装置1R、1G、和1B。图3是图示根据本发明一个实施例的液晶显示装置1R、1G、和1B的结构。如图3所示，每个液晶显示装置1R、1G、和1B包括起光阀作用的液晶板11和设置在与偏振分束器相反的液晶板11的侧面的延迟补偿器40。
液晶板11例如是反射同型液晶元件，其中在不施加电压期间液晶分子垂直对齐，且该液晶板包括：相对衬底20、像素电极衬底30和液晶层12，其中，相对衬底和像素电极衬底彼此相对，在相对衬底20和像素电极衬底30之间填充液晶分子。作为构成液晶层12的液晶，使用具有负介电各向异性，例如，具有负介电各向异性的向列液晶。
相对衬底20通过在透明基体21上按顺序层叠透明电极22和取向层23而形成。透明基体21例如是由钠玻璃、非碱性玻璃、或硅玻璃形成的玻璃衬底。透明电极22由透明导电氧化材料形成，诸如，铟锡氧化物(ITO)，其是氧化锡(SnO2)和氧化铟(In2O3)等的固溶体。透明电极22具有与整个像素区域共同的电位(例如，接地电位)。
取向层23例如由聚酰亚胺有机化合物形成，其面对液晶层12的第一表面经过研磨，以便沿预定方向对齐构成液晶层12的液晶分子。
像素电极衬底30通过在支撑基体31上按顺序层叠反射电极层33和取向层34而形成。支撑基体31例如是硅衬底。在支撑基体31上，设置例如互补金属氧化物半导体(CMOS)型的转换元件32。反射电极层33包括多个反射像素电极。这些像素电极构造成使得通过开关元件32在其上施加驱动电压。
作为像素电极的材料，可以优选对可见光具有高反射性的材料，例如，使用铝。如果是具有相对衬底20的取向层23的情况，取向层34例如由聚酰亚胺有机化合物形成，且其面对液晶层12的第一表面经过研磨，以便沿预定方向对齐构成液晶层12的液晶分子。
[延迟补偿器]
下面详细描述根据本发明用作光学补偿元件的延迟补偿器40。延迟补偿器40设置在具有上述结构的每个液晶显示装置1R、1G、和1B的液晶板11上。
图4是图示延迟补偿器40的一个示例的平面图。图5是图示延迟补偿器40的示例的剖面图。如图4和5所示，延迟补偿器40包括：延迟补偿片50、用于旋转延迟补偿片50的旋转体41和支架单元42，支架单元42用于保持旋转体41，以便让旋转体41绕轴线自由旋转，该轴线用作旋转轴并00垂直于液晶板11的主面。
如图5所示，延迟补偿器40用O型环45密闭地安装到液晶板11上。这样的密闭安装能够防止灰尘进入液晶板11和延迟补偿器40之间的间隙。旋转体41和支架单元42是本发明旋转方式的一个示例。
旋转体41是盘形的，包括在其中心的矩形开口41a。构成旋转体41构造成将延迟补偿片50保持在其中，且当延迟补偿片50保持在旋转体41中时，延迟补偿片50通过开口41a暴露。
支架单元42保持旋转体41，使得旋转体41能够绕垂直于液晶板11主面的轴线在液晶板11的面内方向旋转，该轴起到旋转轴的作用。支架单元42是矩形片并且包括在其中心的圆形开口42a。开口42a的侧面42b均匀地凹陷，以能够安装旋转体41。支架单元42的侧面设置有连接旋转体41端面的角度调整件44。当角度调整件44沿箭头a表示的方向移动时，旋转体41沿箭头b表示的方向协同旋转。在开口42a的周围，设置一个或多于一个的固定螺钉43，用于固定旋转体41的位置。当固定螺钉43的数量是两个或更多时，固定螺钉43均匀分布。在调整后固定旋转体41的位置的方法不限于使用固定螺钉43。例如，旋转体41可以利用粘接剂粘接并固定到支架单元42上，或可替换地，可以设置夹紧机构，用于机械地保持角度调整件44的调整位置。
根据本实施例的延迟补偿器40设置在每个偏振分束器6R、6G、和6B或每个线栅偏振器16R、16G、和16B与每个液晶板11之间(图1和2)。绕垂直于液晶板11的轴线旋转延迟补偿片50，该轴起旋转轴的作用，并且相对于液晶板11的每个慢轴适当地设定延迟补偿片50的慢轴的旋转角能够使对比度得以调整。通过沿箭头a的方向旋转角度调整件44的操作，设定延迟补偿片50的慢轴的方向。
图6A是图示延迟补偿片50的一个示例结构的剖面图。延迟补偿片50具有补偿液晶分子的预倾造成的剩余延迟的作用。如图6A所示，延迟补偿片50包括：支撑51、设置在支撑51面对液晶板11的第一表面的抗反射膜52、双折射层53、和按顺序形成在支撑51面对组合棱镜8的第二表面上的抗反射膜54。
如图6B所示，延迟补偿片50还包括设置在双折射层53和抗反射膜54之间的支撑55，以使得一对支撑51和55夹住双折射层53。支撑55的材料可以与支撑51的材料相同。这种结构可以增加承受温度变化的耐久性。
延迟补偿片50的结构不限于上述结构。例如，当双折射层53完全(独立地)能够独立存在时，不使用支撑51和55。当不使用支撑51和55时，抗反射膜52和54直接形成在双折射层53的两个主面的相应面上。
支撑51用于支撑双折射层53，具有透明度和各向同性。作为支撑51的材料，例如，可以使用玻璃诸如钠玻璃、非碱性玻璃、硅玻璃等，塑料等。优选地，可以使用玻璃，以获得良好的各向同性。
抗反射膜52和54用于防止入射光(例如，红、绿、和蓝光分量)的反射，优选具有1％或更小的反射率。1％或更小的反射率可以减小由反射光造成的对比度下降。抗反射膜52和54的每一个例如是单层抗反射膜或两层或更多层的多层抗反射膜。形成这些抗反射膜的方法的示例包括溅射。
双折射层53包括具有微小面内延迟和负垂直延迟的延迟片。优选地，双折射层53可以具有延迟和面内光轴方向的稳定性、高透射率、高粘性等。更优选，双折射层53具有高耐热、低吸水、小光弹性系数等的特性。具有这些特性的薄膜的示例包括降冰片烯基膜、聚碳酸酯(PC)膜、三乙酸纤维素膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜等。
作为粘接支撑51和双折射层53的粘接剂，优选使用具有各向同性和随着环境变化(例如，热变化)光学性能变化很小的粘接剂。例如，使用压感粘接剂(例如，粘接片)，光固粘接剂(例如，紫外线固化粘接剂或可见光固粘接剂)，或热固树脂粘接剂。
双折射层53用于补偿由于液晶分子的预倾造成的延迟。延迟补偿片50的面内延迟通过双折射层53的面内延迟来调整。在这个实施例中，双折射层53的面内延迟设定成满足1＜R0c/R0p≤10的关系，更优选2≤R0c/R0p≤10，最优选5≤R0c/R0p≤8，其中R0c表示双折射层53的面内延迟，R0p表示液晶板11的面内延迟。
如果1≥R0c/R0p，补偿延迟的量容易不足，或调节液晶板11中延迟的变化，或放置光学部件的角度很困难，因为延迟补偿片50的旋转调整角的限制。如果10＜R0c/R0p，延迟补偿片50的补偿延迟的量的变化相对于旋转很大，因此，难以精细地调整。
图7是图示延迟补偿片50的慢轴方向的示意图。如图7所示，延迟补偿片50的慢轴R2的方向设定成相对于液晶板的慢轴R1的方向旋转角度θ。在延迟补偿片50的慢轴R2与液晶板的慢轴R1之间的角度θ设定在45-85度的范围，更优选45-65度的范围。液晶板11的慢轴R1的方向表示液晶分子倾斜对齐的方向。
慢轴R2的方向取决于液晶板11的面内延迟(R0p)的值和延迟补偿片50的值。换言之，延迟补偿片50的光轴旋转，使得延迟补偿器40的面内延迟与液晶板11的面内延迟相同，并且它们组合。构成延迟补偿器40，使得延迟补偿片50能够在±10度(从-10度至+10度)的范围内旋转一角度。
下面参照具体示例来解释。
图8是图示液晶板的慢轴方向的示意图。图9是图示延迟补偿片的慢轴方向的示意图。例如，在面内延迟6nm的微小延迟补偿片设置在面内延迟3nm的液晶板上的情况下，图10示出当延迟补偿片从0度顺时针旋转时，旋转角(θ)与补偿延迟量之间的关系，在0度时液晶板的慢轴R1与延迟片的慢轴R2重合。在图10中，长短交替的虚线表示使用四分之一波片(具有128nm面内延迟)补偿的测量结果。
在图10所示的实施例中，当液晶板的面内延迟是3nm时，需要-3nm的量作为延迟补偿片的补偿延迟的量。因此，如果四分之一波片用作延迟补偿片，因为补偿延迟量的变化相对于其慢轴的旋转足够大，需要设定慢轴的旋转角的精度为±0.5度或更小，以获得-3nm级的补偿延迟量。因此，对比度的优化很困难。如果在慢轴方向存在位移，补偿功能大大地降低，因为补偿延迟量大量地变化。
与此相反，当使用面内延迟6nm的微小延迟补偿片时，需要旋转慢轴R2大约60度，以获得-3nm的补偿延迟量。在这种情况下，因为补偿延迟量的变化相对于其慢轴的旋转很小，由于慢轴R2旋转±10度，对比度的精细调整很容易，可以调节液晶板的变化。从中发现，即使在慢轴R2的方向存在位移时，补偿功能的降低很小。
如上所述，调整微小延迟补偿片的慢轴和提供精细调整的旋转机构使高精度的对比度优化和灵活调节液晶板的预倾量变化的延迟补偿成为可能。
图11图示当延迟补偿片的面内延迟R0c与液晶板的面内延迟R0p之间的比率(R0c/R0p)变化时，慢轴R2的旋转角和延迟补偿片的补偿延迟量之间的关系。图11的示例表示这样的情况，液晶板的面内延迟R0p是3nm，微小延迟补偿片的面内延迟R0c是3nm(R0c/R0p＝1)、4.5nm(R0c/R0p＝1.5)、6nm(R0c/R0p＝2)、和9nm(R0c/R0p＝3)。
如图11所示，当R0c/R0p＝1时，通过延迟补偿片的慢轴R2相对于液晶板的慢轴R1旋转大约85度，获得大约-3nm的补偿延迟量。补偿延迟量的变化相对于轴位置的变化很小，可以稳定地进行对比度补偿。可是，如果液晶板的面内延迟变化3nm，必需大幅度地调整旋转角±10度或更大，从而不可获得补偿延迟的必需量。此外，由于在液晶板上安装延迟补偿器的结构，难以提供高达±10度或更大的旋转延迟补偿片的旋转机构。
相比之下，当R0c/R0p＝1.5时，通过延迟补偿片的慢轴R2相对于液晶板的慢轴R1旋转大约65度，获得大约-3nm的补偿延迟量。对于R0c/R0p＝2旋转它大约62～63度且对于R0c/R0p＝2旋转它大约52度，以获得相等的补偿延迟量。补偿延迟量的变化相对于轴位置的变化大于R0c/R0p＝1的情况，但它们不像四分之一波片的补偿延迟量那样大，从而对对比度的影响很小。此外，可能调整补偿延迟量大于和小于-3nm，从而能够进行具有延迟量变化的液晶板的优化。而且，液晶板的延迟量变化能够在延迟补偿片的旋转调整角的±10度或更小的范围内调节。
如上所述，延迟补偿片的面内延迟R0c大于液晶板的面内延迟R0p，从而满足R0c/R0p＞1的关系式，因此，让液晶板的面内延迟量得到高精度补偿并且使对比度容易调整。
通常，在硅板(LCOS)上同型液晶的面内剩余延迟是微小的量。因此，在延迟补偿期间，对比度对延迟片的延迟非均匀性敏感。结果，延迟片的延迟非均匀性例如优选±2nm或更小。此外，随着锥角的增加，对比度对延迟片的垂直延迟的非均匀性更敏感。因此，延迟片的垂直非均匀性例如优选±10nm或更小。延迟片的延迟非均匀性取决于所使用的薄膜的分子取向度、光固树脂的光弹性系数等。当薄膜用作延迟片时，优选分子取向度高、光轴方向和延迟量稳定的薄膜。优选光固树脂具有压力造成的更小各向异性。
表1示出延迟片的面内延迟非均匀性和对比度之间的关系的一个示例。在这个示例中，利用面内延迟非均匀性的量为±0.5nm、±1nm、±2nm、和±3nm且具有相同垂直延迟的样品来测量对比度。表2示出延迟片的垂直延迟非均匀性和对比度之间的关系的一个示例。在这个示例中，使用垂直延迟非均匀性的量为±5nm、±10nm、±20nm、和±30nm且具有相同面内延迟的样品来测量对比度。
使用Otsuke电子有限公司的RETS-100进行延迟的测量。利用光学系统(F#＝2.5)和基于±500的中心对比度值的标准作为参考进行对比度的评价。
[表1]
  面内非均匀性(nm)   对比度评价
  ±0.5   ○
  ±1   ○
  ±2   ○
  ±3   ×
[表2]
  垂直非均匀性(nm)   对比度评价
  ±5   ○
  ±10   ○
  ±20   ×
  ±30   ×
表1和2的结果表示通过将面内延迟的非均匀性设定在±2nm或更小且垂直延迟的非均匀性设定在±10nm或更小，在小的F#中可以获得高对比度。
图12A和12B图示当利用其差值仅仅是垂直延迟(Rth)量的每个延迟片形成延迟补偿器时，对应于利用同型反射液晶板、线栅偏振器、和光学系统(F#＝2.5)测量的样品(延迟补偿片)的对比度值。用作样品的所有延迟片具有12nm的面内延迟。其垂直延迟(Rth)是124nm、140nm、180nm、200nm、270nm、和388nm。相邻的液晶板的面内延迟(R0p)是2.5nm。在通过旋转每个延迟片补偿延迟(R0p)之后，测量产生的对比度。在这个示例中，绿色光谱的入射光用于对比度测量，在延迟片表面形成的抗反射膜设计成对绿色光带的光具有1％或更小的反射率。
如图12A和12B所示，对于延迟片的垂直延迟为180nm的样品，获得6,074∶1的高对比度。这表示即使在F#＝2.5的小光学系统中，可以达到高对比度。同时，可以发现，因为在倾斜n度的方向延迟片相对于入射光的延迟Rnc与在倾斜n度的方向液晶板相对于入射光的延迟Rnp之间的关系接近于Rnc+Rnp＝0(-20＜n＜20)，从而获得高对比度。
在上述投影图像显示装置的光学引擎中，因为几千万勒克斯光入射在延迟补偿片50上，所以获得高耐热性和高耐光性。因此，其优选为具有以下温度动态特性，其中延迟片在室温(25℃)(Re25)的面内延迟与延迟片在80℃(Re80)的面内延迟之间的差很小，例如，2nm或更小。
温度动态特性取决于热特性、所使用的膜的光弹性系数，在支撑、薄膜、和粘接层之间的膨胀系数的关系。特别是，因为粘接延迟片和支撑延迟片的透明支撑的粘接层显示各向异性，这种各向异性依赖于由热导致的应力获得的形状，优选地，粘接层的折射率随应力变化很小。图13A和13B图示分别使用粘接剂1和2形成的两种样品的热特性。图13A图示使用粘接剂1形成的延迟补偿片的慢轴相对于液晶板的慢轴的旋转角与补偿延迟量之间的关系，图13B图示使用粘接剂2形成的延迟补偿片的慢轴相对于液晶板的慢轴的旋转角与补偿延迟量之间的关系。表3表示在室温和80℃的面内延迟和粘接剂1和2的对比度评价结果。
[表3]
  Re25℃(nm)   Re80℃(nm)   对比度评价
  粘接剂1   12.2   12.5   ○
  粘接剂2   12   15.5   ×
如表3所示，使用粘接剂1的样品在25℃和80℃之间的面内延迟具有很小的差值。对于使用粘接剂2的样品，在25℃和80℃之间的面内延迟的差值是3.5nm。样品的对比度评价结果是使用粘接剂1的样品的初始对比度和使用粘接剂2的初始对比度彼此相等，但是，使用粘接剂2的样品的对比度随着时间降低。因此，优选地，用作延迟补偿片的延迟片具有温度动态特性，其中在室温(Re25)和在80℃(Re)的面内延迟的差值很小，例如，2nm或更小。
[延迟补偿片]
下面具体解释提供延迟补偿片50进行的延迟补偿功能的双折射层53的详细内容。
双折射层53是两层或多层延迟膜的层叠结构构成的延迟片。至少一层膜的面内光轴(慢轴)沿与其它膜不同的方向组合，层叠结构的面内延迟整体上是30nm或更小。这种布置允许稳定地获得高精度的微小面内延迟。
如果使用一层延迟膜形成延迟片，它的延迟不能与需要的延迟一致。与此相比，本发明能够获得高精度的目标延迟，因为使用多层延迟膜能够自由地调整延迟。例如，在使用的膜各具有50nm面内延迟的情况下，通过层叠延迟膜能够获得10nm延迟的延迟片，使得每层膜的光轴取向(角度)相互移动。在使用两层延迟膜的情况下，其中一层膜具有45nm的延迟，另一层膜具有10nm的延迟，当调整每层膜的光轴角度时，通过层叠延迟膜能够获得10nm延迟的延迟片。因此，即使当使用不同延迟的延迟膜时，能够获得一定量的延迟。
具体地说，当使用和层叠两层膜，其中每层膜具有50nm的面内延迟时，通过层叠膜能够获得面内延迟100nm的延迟片，使得第一层的慢轴和快轴分别与第二层的慢轴和快轴重合。当这些膜层叠时，使得它们的取向旋转90度，从而第一层的慢轴与第二层的快轴重合，能够获得面内延迟为0nm的延迟片。结果，在0～90度范围内将薄膜旋转一层叠角使得能够在0～100nm范围内调整面内延迟。作为另一实施例，当使用两种延迟膜时，其中一种具有45nm的面内延迟，另一种具有50nm的面内延迟，在0～90度范围内的薄膜层叠角使得能够在5～90nm范围内调整面内延迟。因此，可以容易获得补偿液晶板剩余延所需的微小延迟量，例如，30nm、10nm、5nm、2nm等。
如上所述，构成双折射层53的延迟膜层叠结构的面内延迟等于或小于延迟膜面内延迟的总量。结果，延迟片的目标面内延迟R0c和延迟膜面内延迟R0c1、R0c2、......R0cn(n≥2)的总量满足下面的关系式：
R0c≤R0c1+R0c2+...+R0cn
为了补偿同型液晶分子相对于倾斜入射光的延迟，双折射层53具有负垂直延迟。因为同型液晶分子提供相对于倾斜入射光的延迟，入射光的偏振面旋转，从而对比度下降。当入射光的入射方向从垂直方向到平行方向倾斜于板面时，液晶分子的延迟增加。为了避免这种对比度的下降，需要负垂直延迟的延迟补偿片50。因此，延迟补偿片50设定成垂直方向的折射率小于平均面内折射率((nx+ny)/2＞nz)，确定延迟补偿片50的垂直延迟(Rth)，以使得液晶板11的负延迟量与正垂直延迟量相同。
垂直延迟基本上与第一延迟膜以及第二延迟膜的垂直延迟的总量相同。例如，当层叠两层延迟膜时，其中每层膜具有-100nm的垂直延迟，可以获得垂直延迟大约为-200nm的延迟片。使用这种延迟片可以补偿液晶板200nm的垂直延迟。当层叠两层延迟膜时，其中每层具有-70nm的垂直延迟，可以获得垂直延迟大约为-140nm的延迟片。而且，当在这些膜上层叠垂直延迟为-60nm的薄膜时，可以获得垂直延迟大约为-200nm的延迟片。
如上所述，构成双折射成53的延迟膜层叠结构的垂直延迟基本上与延迟膜的垂直延迟的总量相同。结果，延迟片的目标垂直延迟Rth和延迟膜的垂直延迟Rth1、Rth2、......Rthn(n≥2)的总量满足下面的关系式：
Rth≈Rth1+Rth2+...+Rthn
作为形成延迟片(双折射层53)的延迟膜，优选使用具有耐热性能、低吸水、低光弹性系数等，和延迟量变化很小的材料。具有这些所需性能的薄膜示例包括聚合物膜，诸如降冰片烯基膜、聚碳酸酯(PC)膜、三乙酸纤维素膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜等。在这些薄膜中，降冰片烯基膜具有良好的性能。聚合物膜可以是单轴伸长膜或双轴伸长膜。双折射层53不限于聚合物膜。双折射层53可以是涂敷型聚合材料均匀地涂敷在支撑上之后的固化层。
将延迟片中包括的延迟膜粘合在一起的方法不限于特殊的方法。使用压感粘接剂(例如，粘接剂或粘接片)和各种粘接剂，诸如光固树脂和热固树脂中的任意一种的粘合都是可应用的。可以应用丙烯酸树脂、环氧树脂和其它树脂，但是，考虑到光学性能，诸如透明度，优选丙烯酸树脂。优选地，使用上述粘接剂可以将延迟片粘接到透明支撑上。
优选地，固化粘接剂的折射率基本上与延迟片所使用的薄膜的折射率相同，或者是在薄膜的折射率和透明支撑的折射率之间。优选地，固化粘接剂的热膨胀系数基本上与延迟片中使用的薄膜的热膨胀系数相同，或者是在薄膜的热膨胀系数和透明支撑的热膨胀系数之间。
除此之外，因为延迟片在投影图像显示装置内受到高强度光的照射，需要抵抗温度增加的能力以及光电阻。为了解决这个问题，在这个实施例中，下面限定粘接剂的物理性能。
首先，粘接剂的玻璃化转变点(Tg)设定在50℃或更高温度，优选60℃或更高温度。因为延迟片在投影图象显示装置内暴露到大约50℃的高温中，在高温的性能稳定性很重要。特别是，在高温环境中的延迟变化是要解决的问题。为了解决这个问题，实际上使用Tg为50℃或更高温度的粘接剂，可以获得使用环境，能力不成问题并且还稳定。如果使用Tg小于50℃的粘接剂形成的延迟片被加热到50℃，延迟将会变化，从而性能不理想。不同于此，使用Tg等于或高于50℃的粘接剂形成的延迟片，即使是加热到50℃时，也具有良好的稳定延迟性能。
下面描述在高温改变延迟的原因。当延迟片加热到高温并且温度超过粘接剂的Tg时，粘接剂的分子重新取向。除此之外，因为粘接剂将不同热膨胀系数的材料粘接在一起，在加热时，延迟片的形状产生的应力施加在粘接剂上，使得分子取向的各向异性发生。这被认为是延迟在高温时变化的一个原因。
因为粘接剂的Tg的增加在允许性能稳定的温度范围内扩展，需要选择粘接剂的Tg，以便调整实际使用环境。
第二，粘接剂的厚度设定为2μm或更厚。更优选，粘接剂的厚度设定为3μm或更厚。如果粘接剂的厚度小于2μm，不能获得足够的粘附力，当暴露在高温时，延迟片在界面处剥离。
第三，使用固化收缩为10％或更小的粘接剂，优选8％或更小。这允许良好的粘结性。如果使用固化收缩超过10％的粘接剂，石英或光学玻璃的支撑会变形，从而容易出现裂纹。减小由粘接剂造成的固化收缩的影响的方法包括将粘接剂的固化速度设定为低速的方法，和在固化粘接剂的同时加热的方法。
第四，相同种类的粘接剂用于将延迟膜粘接在一起，以及粘接延迟膜和透明支撑。使用相同种类的粘接剂能够使粘接过程共同进行。例如，在应用相同的光固树脂将薄膜之间的间隙和薄膜与透明支撑之间的间隙粘接在一起的情况下，所有粘接层可以同时固化，从而简化过程。使用压感粘接剂、光固粘接剂、或热固粘接剂能够制造具有很小变化的稳定性能的延迟片。
对于光固树脂(粘接剂)，与UV固化粘接剂相比，可见光固化粘接剂可以减小固化后的剩余变形，从而具有抑制制造延迟片的面内延迟中出现非均匀性的优点。
对于降冰片烯基膜的层叠结构，薄膜可以在高温环境中剥离。剥离的原因包括粘接层的软化和粘接层和薄膜之间的热膨胀系数不一致。为了解决这个问题，使用含有甲苯、丁酮、甲基异丙酮、丙酮、环己胺、二甲苯、和乙醚的至少一种的溶剂将薄膜熔合在一起是合适的。在这种情况下，因为薄膜顶层溶解，产生的延迟变化取决于制造条件，诸如溶剂的量。因此，在必要的情况下，需要用乙醇稀释溶剂。
作为使用溶剂的另一种粘接，可以使用含有甲苯、丁酮、甲基异丙酮、丙酮、环己胺、二甲苯、和乙醚中的至少一种的粘接剂。这样可以增加薄膜和粘接层之间的亲合力，因此，可以获得牢固的粘接。
而且，由于延迟在高温环境下会变化，所以不期望每个层叠的延迟膜具有低的玻璃化转换点(Tg)。例如，使用Tg为150℃的聚碳酸酯形成的延迟片在暴露到大约130℃的高温后会改变延迟。如果使用Tg为160℃的降冰片烯基膜，延迟在130℃不会变化，可以获得稳定的性能。这样，即使在严酷的高温环境中，也可让诸如液晶投影仪的光学系统性能稳定。
而且，不期望在高温高湿的环境中每个层叠的延迟膜具有很差的尺寸稳定性，因为在高温高湿的环境中延迟会改变。例如，如果使用在高温高湿的环境中具有很差尺寸稳定性的聚碳酸酯膜，将它暴露到60℃和相对湿度为90％的环境中持续100小时，延迟会变化。如果使用高尺寸稳定性的降冰片烯基膜，在它暴露到这种环境中，延迟不会变化，可以获得稳定的性能。这样，即使在严酷的高温环境中，也可让诸如液晶投影仪的光学系统的性能稳定。
将聚碳酸酯膜储存在60℃和90％RH中100小时后，它的尺寸变化率是0.2％，而降冰片烯基膜的尺寸变化率是0.02％或更小。
[形成延迟补偿片的方法]
下面描述形成包括上述结构的双折射层53的延迟片的方法。
形成延迟片的方法包括制备多层延迟膜的步骤，和确定要层叠的每层延迟膜的光轴角度和延迟膜数量的步骤，使得在层叠延迟膜时，面内延迟和垂直延迟都处在期望值。
例如，该方法包括以下步骤：制备第一延迟膜和第二延迟膜；在相对于第一延迟膜的光轴(慢轴)旋转第二延迟膜的光轴预定角度范围，并获得对应于每个旋转角的面内延迟量的数据图；以及基于所获得的数据图、以允许目标面内延迟的旋转角组合光轴，并层叠第一延迟膜和第二延迟膜。延迟片的垂直延迟基本上与第一延迟膜的垂直延迟和第二延迟膜的垂直延迟的总数相同。
图14A是解释形成延迟片的方法的示图，延迟片包括第一延迟膜61和第二延迟膜62的层叠结构。第一延迟膜61的主面内折射率表示为n1x和n1y，第二延迟膜的主面内折射率表示为n2x和n2y，且n1x和n2x分别表示第一和第二延迟膜61和62的慢轴，即光轴，n1y和n2y分别表示第一和和第二延迟膜61和62的快轴。
作为第一和第二延迟膜61和62，可以使用各种市场上可买到的聚合物膜。第一和第二延迟膜61和62的面内延迟量可以相同或彼此不同。这里，第一和第二延迟膜61和62都使用面内延迟量为7nm的薄膜。
在设计延迟片时，首先，第一延迟膜61的光轴n1x和第二延迟膜62的光轴n2x设置在相同方向。接下来，第二延迟膜62在平面内相对于第一延迟膜61旋转90度，测量总体上对应于旋转角θ1的薄膜面内延迟量，从而获得数据图60，该图表示旋转角θ1与面内延迟量之间的关系，如图14B所示。
如图14B所示，当第二延迟膜62相对于第一延迟膜61的旋转角θ1增加时，薄膜的面内延迟量总体上减小，类似三角函数。这里，当θ1为零，即，当第一和第二延迟膜61和62的慢轴n1x和n2x沿相同方向取向时，薄膜延迟量总体上是延迟膜量的总数(7nm+7nm＝14nm)。当θ1为90度时，即，当第一延迟膜61的慢轴n1x垂直于第二延迟膜62的慢轴n2x时，延迟量总体上是延迟膜量之间的差(7nm-7nm＝0nm)。通过改变层叠膜光轴的角度，可以自由调整延迟量。
上述形成的延迟量的数据图60作为确定旋转角θ1的基准，以获得目标延迟量。例如，为了形成薄膜延迟量总体为5nm的延迟片，确定对应于5nm延迟量的旋转角θ1(在这个示例中，66-67度)，然后，第一和第二延迟膜61和62整体层叠，使得光轴n1x和n2x组合成满足确定的旋转角θ1。使用上述利用粘接的粘接或利用溶剂的熔合作为层叠的方法。
图15表示当面内延迟量为45nm的延迟膜用作图14A所示的第一和第二延迟膜61和62的每一个时，旋转角θ1与获得的面内延迟量之间的关系的数据图。例如，为了形成薄膜面内延迟量总体为20nm的延迟片，确定对应于延迟量为20nm的旋转角θ1(在这个示例中，大约78度)，然后，第一和第二延迟膜61和62整体层叠，使得光轴n1x和n2x组合成满足确定的旋转角θ1。
除了使用两层延迟膜形成延迟片之外，可以使用三片或更多延迟膜形成具有目标面内延迟量的延迟片。图16A和16B是解释形成三层延迟膜层的层叠结构构成的延迟片的方法的示图。在这个示例中，单层的第二延迟膜72层叠在双层的第一延迟膜71上的情况，让薄膜面内延迟量总体上是20nm。延迟膜具有相同的面内延迟8nm的量。
作为图14A的示例的情况，第一延迟膜71的主面内折射率表示为n1x和n1y，第二延迟膜72的主面内折射率表示为n2x和n2y，且n2x和n2x分别表示第一和第二延迟膜71和72的慢轴，即光轴，n1y和n2y分别表示第一和第二延迟膜71和72的快轴。
在设计延迟片时，首先，第一延迟膜71的光轴n1x和第二延迟膜72的光轴n2x设置在相同方向。在这个示例中，第一延迟膜71是两层子膜的层叠结构，每层子膜具有8nm的面内延迟量，在层叠结构中，一个延迟子膜的光轴与另一延迟子膜的光轴重合。因此，第一延迟膜71的面内延迟量是16nm。
接下来，第二延迟膜72在平面内相对于第一延迟膜71旋转90度，测量总体上对应于旋转角θ2的薄膜面内延迟的量，从而形成数据图70，该数据图表示旋转角θ2和面内延迟量之间的关系，如图16B所示。
如图16B所示，随着第二延迟膜72相对于第一延迟膜71的旋转角θ2增大，薄膜的面内延迟量总体上减小，类似三角函数。这里，当θ2为零时，即，当第一和第二延迟膜71和72的慢轴n1x和n2x沿相同方向取向时，薄膜延迟的量总体上是延迟膜的量的总数(16nm+8nm＝24nm)。当θ2为90度时，即，当第一延迟膜71的慢轴n1x垂直于第二延迟膜72的慢轴n2x时，延迟量总体上是延迟膜量之间的差(167nm-8nm＝8nm)。
上述形成的延迟量的数据图70作为确定旋转角θ2的基准，以获得目标延迟量。例如，为了形成薄膜延迟量总体为20nm的延迟片，确定对应于20nm延迟量的旋转角θ2(在这个示例中，大约36度)，然后，第一和第二延迟膜71和72整体层叠，使得光轴n1x和n2x组合成满足确定的旋转角θ2。
如上所述，根据本实施例，利用多层延迟膜可以形成微小延迟的延迟片。用上述延迟片形成延迟补偿片50的双折射层，使RGB的液晶显示装置1R、1G、和1B的中每一个的面内延迟都能够高精度地补偿。因此，能够精细地调整投影图像显示装置的对比度，从而实现显示图像的高对比度。
在关于图14A-16B的解释中，为了旋转几何图形的清楚起见，引用矩形延迟膜。然而，本发明不限于这种形状，例如，可以使用圆形延迟膜。当制备基本上具有相同直径的多层圆形延迟膜时，在保持一定薄膜形状的同时，可以进行测量每层延迟膜的延迟、层叠薄膜、和将薄膜粘接在一起的步骤。因此，可以提高生产能力，和便于工艺控制。然后，将以圆形形式粘接在一起的层叠薄膜结构加工成目标尺寸。
[延迟膜的组合]
同型反射液晶板的剩余延迟一般是5nm或更小。在这种情况下，为了补偿剩余延迟，需要面内延迟(Re)满足1＜Rec/Rep≤10并且垂直延迟(Rth)是在200nm附近的延迟片，其中Rec表示延迟补偿片的面内延迟，如同R0c，Rep表示液晶板的面内延迟(剩余延迟)，如同R0p。
在延迟片是由单拉伸膜构成的情况下，因为薄膜具有很小的面内延迟和很大的垂直延迟，需要控制拉伸的先进技术，从而易于出现延迟的非均匀性、光轴方向的变化等。因此，难以一贯地控制延迟性能。与此相反，当延迟片是由两层或更多延迟膜构成时，其中每层延迟膜具有面内延迟大于期望延迟的延迟特性，容易控制拉伸，改变层叠角，可以控制面内延迟。
补偿器的延迟设定成大于液晶板的剩余延迟(1＜Rec/Rep≤10)，因此，在旋转后使用它，使得在补偿过程中液晶板的剩余延迟Rep与延迟补偿片的有效延迟(Rec_eff)相同。同型反射液晶板的剩余延迟一般是5nm或更小，因此，在延迟补偿片的旋转调整期间，获得5nm或更小的有效延迟很重要。
对于由单层延迟膜构成的延迟片，相对于偏振方向平行于薄膜光轴(慢轴)的入射光的有效延迟是0nm，相对于与光轴旋转45度的偏振光，达到其峰值。如上所述，在延迟片由单延迟膜构成的情况下，可以获得有效延迟的最小值，该最小值达到0nm，从而可以补偿微小的剩余延迟。
与此相反，在延迟片由两层或更多层层叠的延迟膜构成的情况下，同时变化层叠角(其是光轴之间的夹角)，当层叠角是0或90度时，可以获得有效延迟的最小值，该最小值达到0nm。然而，当层叠角接近45度时，有效延迟的最小值增加。此外，有效延迟的最小值随着每一个延迟膜的面内延迟量的增大而增大。当有效延迟的最小值超过液晶板的剩余延迟时，即使补偿器的延迟满足1＜Rec/Rep≤10，因为在旋转调整期间不能获得必须的有效延迟，不能充分地补偿液晶板的剩余延迟。
图17图示在两种延迟膜以90°、67.5°、和45°的层叠角层叠的情况下，有效补偿的角度相关性，其中一种延迟膜具有70nm的面内延迟，另一种延迟膜具有50nm的面内延迟。在图17中，水平轴表示第一延迟膜的光轴相对于液晶板的光轴的旋转角，垂直轴表示延迟片(层叠结构的延迟膜)的有效延迟。对于延迟片来说，偏振方向相对于液晶板光轴旋转45°的光入射到其上。
在层叠角为90度的情况下，因为层叠片光轴的方向不会改变，当液晶板的光轴与延迟片的光轴之间的角度为0和90度时，有效延迟达到峰值，当该角度为45度时，有效延迟最小。当层叠角不是90度时，延迟片的光轴变化，因此，与90度的情况相比，有效延迟达到峰值的延迟片的角度位置移动。
在图17的示例中，当层叠角是90度时，可以获得有效延迟的最小值，该最小值为0nm。然而，当层叠角是67.5度时，有效延迟的最小值是13nm，当层叠角是45度时，有效延迟的最小值是19nm。因此，当延迟片以除了90度之外的层叠角构成时，如果每层延迟膜的面内延迟很大，不能补偿液晶板的剩余延迟，该剩余延迟一般是5nm或更小。
图18图示在制备每层具有5nm面内延迟的两层膜、每层具有50nm面内延迟的另外两层膜、每层具有100nm的面内延迟的另外两层膜、每层具有200nm的面内延迟的另外两层膜，且相同种类的两层膜以45°的层叠角层叠的情况下，有效延迟的角度相关性。在图18中，类似地，水平轴表示第一延迟膜光轴相对于液晶板光轴的旋转角，垂直轴表示延迟片的有效延迟。对于延迟片来说，偏振方向相对液晶板的光轴旋转45度的光入射到其上。
从图18中明显看出，有效延迟的最小值随着每层延迟膜的面内延迟的增大而增大。结果，当以除了90之外的层叠角调整延迟片的面内延迟时，使用每一层延迟膜的延迟很小的薄膜使微小有效延迟成为可能。
如上所述，通过层叠薄膜调整面内延迟，层叠一种薄膜的光轴垂直于另一种薄膜的光轴的两种薄膜、或使用每一延迟膜的面内延迟很小的薄膜都是优选实施例。在后一种情况下，难以控制面内延迟，以将它减小到很小的值，同时保持垂直延迟在200nm附近，从而造成使用的薄膜数量增加。因此，最优选前一种情况的延迟片，这种延迟片垂直层叠。
为了通过垂直层叠来控制面内延迟，需要两层延迟膜，它们之间的面内延迟的差值与期望的面内延迟(1＜Rec/Rep≤10)相同。优选两层延迟膜的垂直延迟总数在200nm附近。
例如，在单轴拉伸膜垂直层叠的情况下，垂直延伸是面内延伸的一半，因此，每层薄膜需要200nm级的面内延迟。结果，在使用单轴拉伸膜的情况下，每层薄膜需要大的面内延迟。然而，如果因为薄膜光轴的方向变化、测量精度误差、和/或粘接精度，层叠角移动90度，因为每一薄膜的面内延迟很大，有效延迟的最小值大大地增加。结果，不容易充分补偿液晶板的剩余延迟。
在单轴拉伸膜垂直层叠的情况下，有可能保持垂直延迟大于面内延迟，将面内延迟降低到小于10nm。因此，如果因为薄膜光轴的方向变化、测量精度误差、和/或粘接精度，层叠角移动90度，可以将有效延迟的最小值降低到板的剩余延迟或更小。
出于上述理由，延迟补偿片可以获得最稳定的补偿性能，该性能通过垂直层叠单轴拉伸膜构成。
下面描述本发明的示例。本发明不限于这些示例。
(示例1-4)
当根据示例和比较示例的延迟补偿片的慢轴旋转时，如下所述，测量液晶板的补偿延迟量。以液晶板的慢轴R1与延迟补偿片的慢轴R2重合(参见图8和9)处为0度角顺时针进行旋转。液晶板的面内延迟(R0p)定为2.5nm。
(示例1)
制备面内延迟(R0c)为12nm的延迟补偿片。测量在延迟补偿片的慢轴R2相对于液晶板的慢轴R1旋转时出现的变化(R0c/R0p＝4.8)。
(比较示例1)
制备面内延迟(R0c)为30nm的延迟补偿片。测量在延迟补偿片的慢轴R2相对于液晶板的慢轴R1旋转时出现的变化(R0c/R0p＝12)。
图19图示根据示例1和比较示例1的补偿延迟量的测量结果。当液晶板的面内延迟R0p是2.5nm时，要求延迟补偿片的补偿延迟量是-2.5nm。如图19所示，可以发现如下问题。
在比较示例1中，因为补偿延迟量相对于慢轴旋转的变化很大，为了获得-2.5nm级的补偿延迟量，需要慢轴R2设定为±0.5度或更小的精度。因此，可以发现对比度的优化很困难。还发现，如果移动慢轴R2的方向，由于补偿延迟量大大地增加，补偿性能会大大地降低。
相反，为了获得-2.5nm级的补偿延迟量，仅仅需要慢轴R2旋转大约51度，补偿延迟量相对于慢轴R2旋转的变化很小，因此，旋转慢轴R2能够使对比度容易精细地调整。此外，在±2nm的范围内可以补偿对比度，可以调节液晶板中的变化和放置另一光学部件的角度变化。而且，可以发现，如果移动慢轴R2的方向，补偿延迟量的降低很少。
下面描述检测延迟补偿片的面内延迟R0c与液晶板的面内延迟R0p之间的关系的示例。
[示例2]
制备面内延迟(R0c)为20nm的延迟补偿片。测量在延迟补偿片的慢轴R2相对于液晶板的慢轴R1旋转时出现的变化(R0c/R0p＝8)。
[示例3]
制备面内延迟(R0c)为9nm的延迟补偿片。测量在延迟补偿片的慢轴R2相对于液晶板的慢轴R1旋转时出现的变化(R0c/R0p＝3.6)。
[示例4]
制备面内延迟(R0c)为6nm的延迟补偿片。测量在延迟补偿片的慢轴R2相对于液晶板的慢轴R1旋转时出现的变化(R0c/R0p＝2.4)。
[比较示例2]
制备面内延迟(R0c)为2.5nm的延迟补偿片。测量在延迟补偿片的慢轴R2相对于液晶板的慢轴R1旋转时出现的变化(R0c/R0p＝1)。
图20图示根据示例1-4和比较示例2的补偿延迟量的测量结果。如图20所示，在比较示例2中，其中R0c/R0p＝1，将延迟补偿片的慢轴R2相对于液晶板的慢轴R1旋转大约85度，可以获得-2.5nm级的补偿延迟量。补偿延迟量的变化相对于轴位置的变化很小，可以稳定地进行对比度补偿。然而，如果液晶板的面内延迟改变2.5nm，需要大幅度地调整旋转角±10度或更多，从而获得必须的补偿延迟量。此外，由于在液晶板上安装延迟补偿器的结构，难以提供将延迟补偿片旋转到±10度或更多范围的旋转机构。
相反，在示例1中，其中R0c/R0p＝4.8，通过将延迟补偿片的慢轴R2相对于液晶板的慢轴R1旋转大约51度，可以获得大约-2.5nm的补偿延迟量。在示例2中，通过将它旋转大约49度，可以获得等量的补偿延迟，其中R0c/R0p＝8，在示例3中，大约为53度，其中R0c/R0p＝3.6，在示例4中，大约为57度，其中R0c/R0p＝2.4。补偿延迟量的变化相对于轴位置的变化大于R0c/R0p＝1的情况，但是，它们不如比较示例1大，其中R0c/R0p＝12，从而对对比度的影响很小。此外，有可能将补偿延迟量调整到大于-2.5nm和小于-2.5nm，从而可以进行具有延迟量变化的液晶板的优化。而且，液晶板的延迟量的变化可以在±10度的旋转调整角或更小的范围内调节，例如，±5度或更小。
如上所述，调整延迟补偿器的面内延迟R0c，以满足1＜R0c/R0p的关系，更优选，2≤R0c/R0p，从而让液晶板的面内延迟量得以高精度地补偿，使对比度容易调整。
如果1＜R0c/R0p，补偿延迟量的变化随着慢轴R2的角度变化而增加，因此，精细调整很困难。如果10≥R0c/R0p，对于对比度的影响会减小。
(示例5-7)
[示例5]
两层非拉伸降冰片烯基膜用作延迟膜，每层的厚度为188μm、面内延迟为7nm，两层薄膜粘接在一起，从而基于前面获得的数据图(表示层叠角和延迟量之间的关系)调整第一层光轴和第二层光轴之间的夹角，因此，在薄膜被层叠后获得的面内延迟是10nm。使用Otsuka电子有限公司的RETS-100进行延迟的测量。对粘接的薄膜来说，使用可见光固化树脂。
接下来，两层石英玻璃用作支撑，在两层玻璃的第一表面上形成抗反射层。通过溅射形成抗反射层。然后，层叠膜的层叠结构夹在形成抗反射膜的支撑之间，并且它们粘接在一起。可见光固化树脂用作粘接剂。结果，获得面内延迟为10nm和反射率为1％或更小的延迟片。
作为将粘接膜保持在高温来检测粘接的耐热性的结果，达到140℃薄膜不剥离。在延迟片在130℃的环境下保持1小时后，测量面内延迟，然后，从上述环境恢复，以检查形成的延迟片的耐热性。作为测量的结果，面内延迟在10nm保持不变，从而获得良好的性能。
[示例6]
用示例5相同的方式形成延迟片，除了使用溶剂将薄膜熔合在一起而将薄膜粘接在一起之外。作为熔合的溶剂，使用甲苯。形成的延迟片获得面内延迟为10nm和反射率为1％或更小的性能。
作为在高温保持粘接膜来检测粘接的耐热性能的结果，即使在170℃，薄膜不会剥离，该温度超过薄膜的玻璃化转换点，获得良好的耐热性。在延迟片在130℃的环境下保持1小时后，测量面内延迟，然后，从上述环境恢复，以检查形成的延迟片的耐热性。作为测量的结果，面内延迟保持在10nm不变和垂直延迟保持在不变，从而获得良好的性能。
[示例7]
为了补偿液晶板的面内延迟和进一步提高投影图象显示装置的对比度，除了面内延迟之外，优选补偿垂直延迟。作为补偿面内延迟和液晶板的垂直延迟的延迟片的一个示例，下面示出形成面内延迟为10nm和垂直延迟为-200nm的延迟片。
四层非拉伸降冰片烯基膜用作延迟膜，其中每层膜具有188μm的厚度和7nm面内延迟，这些膜粘接在一起，调整第一至第四层的光轴角度，使得在层叠后的面内延迟是10nm、垂直延迟是-200nm。
接下来，两层石英玻璃用作支撑，在两层玻璃的第一表面上形成抗反射层。通过溅射形成抗反射层。然后，层叠膜的层叠结构夹在形成抗反射膜的支撑之间，并且它们粘接在一起。为了粘接薄膜，使用可见光固化树脂。结果，获得面内延迟为10nm、垂直延迟为-200nm、和反射率为1％或更小的延迟片。
作为将粘接膜保持在高温来检测粘接的耐热性的结果，即使在170℃，薄膜不剥离，其中该温度超过薄膜的玻璃化转换点，获得良好的耐热性。延迟片在130℃的环境下保持1小时后，测量面内延迟，然后，从上述环境恢复，以检查形成的延迟片的耐热性。作为测量的结果，面内延迟在10nm保持不变且垂直延迟在-200nm保持不变，从而获得良好的性能。
[比较示例3]
为了比较延迟片的耐热性，以与示例1相同的方式形成延迟片，除了使用玻璃化转换点是150℃之外。延迟片在130℃的环境下保持1小时后，测量面内延迟，然后，从上述环境恢复。作为测量的结果，面内延迟降到3nm，注意到延迟的不稳定性。
[示例8-10]
下面描述形成面内延迟(R0c)为20nm和垂直延迟(Rth)为-200nm的延迟片的示例。
[示例8]
以圆形形式制备厚度为70μm、R0c＝50nm、和Rth＝-100nm的双轴拉伸降冰片烯基膜，和厚度为70μm、R0c＝70nm、和Rth＝-100nm的双轴拉伸降冰片烯基膜作为延迟膜。这些薄膜粘接在一起，使得这些薄膜的光轴相互垂直，在薄膜层叠后获得的面内延迟是20nm。使用Otsuke电子有限公司的RETS-100进行延迟测量。为了粘接薄膜，使用可见光固化树脂。
接下来，两层石英玻璃用作支撑，在两层玻璃的第一表面上形成抗反射层。通过溅射形成抗反射层。然后，层叠膜的层叠结构夹在形成抗反射膜的支撑之间，并且它们粘接在一起。然后，获得的层叠结构用切片机处理并且减小到目标尺寸。这样的结果是，获得R0c＝20nm、Rth＝-200nm、和反射率为1％或更小的延迟片。
[示例9]
以圆形形式制备厚度为70μm、R0c＝45nm、和Rth＝-100nm的双轴拉伸降冰片烯基膜，和厚度为70μm、R0c＝65nm、且Rth＝-100nm的双轴拉伸降冰片烯基膜作为延迟膜。这些薄膜粘接在一起，使得这些薄膜的光轴相互垂直，从而在薄膜层叠后获得的面内延迟是20nm。使用Otsuke电子有限公司的RETS-100进行延迟测量。为了粘接薄膜，使用可见光固化树脂。
接下来，两层石英玻璃用作支撑，在两层玻璃的第一表面上形成抗反射层。通过溅射形成抗反射层。然后，层叠膜的层叠结构夹在形成抗反射膜的支撑之间，并且它们粘接在一起。然后，获得的层叠结构用切片机处理并且减小到目标尺寸。这样的结果是，获得R0c＝20nm、Rth＝-200nm、和反射率为1％或更小的延迟片。
[示例10]
用与示例9相同的方式形成延迟片，除了使用溶剂将薄膜熔合在一起来将薄膜粘接在一起之外。作为熔合的溶剂，使用甲苯。制备的延迟片获得的性能为R0c＝20nm、Rth＝-200nm、和反射率为1％或更小。
[比较示例4]
用与示例9相同的方式形成延迟片，除了聚碳酸酯膜用作延迟膜之外。制备的延迟片获得的性能为R0c＝20nm、Rth＝-200nm、和反射率为1％或更小。
[环境测试]
接下来，为了检测根据示例8-10和比较示例4的每种延迟片的稳定性，在延迟片在60℃和90％RH的环境下保持100小时后，测量面内延迟。这样的结果是，根据示例8-1的每种的延迟片不改变延迟和获得的稳定性。对于根据比较示例4的延迟片，在测试前的面内延迟是20nm，而在测试后的面内延迟是15nm。观察到在高温和高湿的环境下的性能不稳定性。
[示例11]
使用不同玻璃化转换点的光固化树脂形成延迟片。此后，将它储存在50℃持续1天，然后恢复，测量面内延迟。使用Otsuke电子有限公司的RETS-100进行延迟测量。测量和比较延迟片的中心部位和离角落5mm的部位。测试结果如表4所示。
[表4]
  光固化树脂Tg   在中心部位的   在角落部位的
  点(℃)   延迟变化(nm)   延迟变化(nm)
  样品A1   40   1.2   3.1
  样品A2   45   0.7   1.3
  样品A3   50   0.3   1.0
  样品A4   55   0.2   0.4
  样品A5   60   0.1   0.3
  样品A6   80   0.1   0.1
下面描述延迟片的结构和形成延迟片的方法。
以圆形形式制备厚度为70μm、R0c＝50nm、和Rth＝-100nm的双轴拉伸降冰片烯基膜，和厚度为70μm、R0c＝70nm、和Rth＝-100nm的双轴拉伸降冰片烯基膜作为延迟膜。这些薄膜粘接在一起，使得这些薄膜的光轴相互垂直，在薄膜层叠后获得的面内延迟是20nm。使用Otsuke电子有限公司的RETS-100进行延迟测量。为了粘接薄膜，使用可见光固化树脂。
接下来，厚度为0.3mm的两层石英玻璃用作支撑，在两层玻璃的第一表面上形成抗反射层。通过溅射形成抗反射层。然后，层叠膜的层叠结构夹在形成抗反射膜的支撑之间，并且它们粘接在一起。使用可见光固化剂用于粘接。然后，获得的层叠结构用切片机处理并且减小到目标尺寸。这样的结果是，获得R0c＝20nm、Rth＝-200nm、和反射率为1％或更小的延迟片。
延迟片的延迟变化量优选为1nm或更小。如表4所示，对于使用Tg小于50℃的粘接剂的样品A1和A2，在延迟片角落部位的变化量超过1nm。相反，对于使用Tg等于或大于50℃的粘接剂的样品A3-A6，中心部位和角落部位都是1nm或更小，从而能够获得良好的性能。
[示例12]
形成包括不同厚的的粘接剂层的延迟片。此后，为了评价粘接剂的粘性，延迟片在60℃和90％RH的环境下储存5天，然后，从上面的环境恢复，观察其外观。测试结果在表5中示出。
[表5]
 粘接层的厚度(μm)   60℃，90％RH，持续5天
  样品B 1   1.5   离边缘3mm剥离
  样品B2   2.0   离边缘1mm内剥离
  样品B3   3.0   无剥离
  样品B4   5.0   无剥离
  样品B5   10.0   无剥离
  样品B6   30.0   无剥离
下面描述延迟片的结构和形成延迟片的方法。
以圆形形式制备厚度为70μm、R0c＝50nm、和Rth＝-100nm的双轴拉伸降冰片烯基膜，和厚度为70μm、R0c＝70nm、和Rth＝-100nm的双轴拉伸降冰片烯基膜作为延迟膜。这些薄膜粘接在一起，使得这些薄膜的光轴相互垂直，在薄膜层叠后获得的面内延迟是20nm。使用Otsuke电子有限公司的RETS-100进行延迟测量。为了粘接薄膜，使用可见光固化树脂。
接下来，厚度为0.3mm的两层石英玻璃用作支撑，在两层玻璃的第一表面上形成抗反射层。通过溅射形成抗反射层。然后，层叠膜的层叠结构夹在形成抗反射膜的支撑之间，并且它们粘接在一起。使用可见光固化剂粘接。然后，获得的层叠结构用切片机处理并且减小到目标尺寸。这样的结果是，获得R0c＝20nm、Rth＝-200nm、和反射率为1％或更小的延迟片。
如表5所示，对于粘接层厚度小于2μm的样品B1，离边缘3mm的区域具有面界剥离。对于粘接层厚度等于或大于2μm的样品B2-B6，离边缘1mm内的区域具有剥离或没有观察到剥离。因此，可以发现通过将延迟片的粘接层厚度设定在大于或等于2μm，可以获得良好的粘性。
[示例13]
使用具有不同固化收缩量的光固树脂形成延迟片。此后，观察外观，例如，在支撑上是否存在裂纹。测试的结果如表6所示。
[表6]
  固化收缩量(％)  固化速度(min)   石英中存在裂纹
  样品C1   10.2   1 是
  样品C1   10.2   10 是
  固化收缩量(％)  固化速度(min)   石英中存在裂纹
  样品C2   9.5   1 是
  样品C2   9.5   10   否
  样品C3   8.3   1 是
  样品C3   8.3   10   否
  样品C4   7.5   1   否
  样品C5   5.5   1   否
下面描述延迟片的结构和形成延迟片的方法。
以圆形形式制备厚度为70μm、R0c＝50nm、和Rth＝-100nm的双轴拉伸降冰片烯基膜，和厚度为70μm、R0c＝70nm、和Rth＝-100nm的双轴拉伸降冰片烯基膜作为延迟膜。这些薄膜粘接在一起，使得这些薄膜的光轴相互垂直，在薄膜层叠后获得的面内延迟是20nm。使用Otsuke电子有限公司的RETS-100进行延迟测量。为了粘接薄膜，使用可见光固化树脂。
接下来，厚度为0.3mm的两层石英玻璃用作支撑，在两层玻璃的第一表面上形成抗反射层。通过溅射形成抗反射层。然后，层叠膜的层叠结构夹在形成抗反射膜的支撑之间，并且它们粘接在一起。使用可见光固化剂粘接。然后，获得的层叠结构用切片机处理并且减小到目标尺寸。这样的结果是，获得R0c＝20nm、Rth＝-200nm、和反射率为1％或更小的延迟片。
如表6所示，对于固化收缩量超过10％的样品C1，不管固化速度是低还是高，观察到支撑中的裂纹。对于固化收缩量小于或等于10％的样品C2-C5，当固化速度相对低(10min.)时，在支撑中没有观察到裂纹，但是，对于样品C2和C3，当固化速度相对高(1min.)时，观察到在支撑中存在裂纹。因此，可以发现固化收缩量为8-10％的低固化速度，低固化速度是有效的，不考虑固化速度，固化收缩量小于或等于8％的粘接剂可以提供稳定的粘性。
如上所述，根据本发明可以容易调整液晶板的对比度。
尽管参照实施例和示例描述了本发明，应该理解，本发明不限于此，根据本发明的技术思路可以构成各种改型。
例如，在上述实施例中，通过示例描述反射液晶显示装置，作为在投影图象显示装置中采用的液晶显示装置，但是，本发明不限于此。本发明可应用于透射液晶显示装置。
投影图象显示装置的光学系统不限于上述三片式，可以使用单片式。本发明可应用于直接观看液晶显示装置，如平板显示器。

Claims (29)

1.一种补偿液晶板剩余延迟的延迟补偿片，所述延迟补偿片具有双折射，其中，所述延迟补偿片在各向同性的透明支撑上具有双折射层，所述双折射层由2层以上的具有延迟性的聚合物薄膜层叠体构成，同时所述聚合物薄膜间相互粘接，延迟补偿片的面内延迟R0c和液晶板的面内延迟R0p满足1＜R0c/R0p≤10的关系。
2.如权利要求1所述的延迟补偿片，其中，所述双折射层的面内延迟为30nm或更小。
3.如权利要求1所述的延迟补偿片，其中，所述2层以上的聚合物薄膜中的至少一层的面内光轴沿相对于其它延迟膜的不同方向组合。
4.如权利要求3所述的延迟补偿片，其中，所述聚合物薄膜的面内延迟不同，同时在各膜的光学轴垂直相交的方向上层叠而成。
5.如权利要求4所述的延迟补偿片，其中，所述延迟膜都是双轴拉伸薄膜。
6.如权利要求1所述的延迟补偿片，其中，所述双折射层具有负垂直延迟。
7.如权利要求1所述的延迟补偿片，其中，所述延迟膜的玻璃化转换点都是160℃或更高。
8.如权利要求1所述的延迟补偿片，其中，所述延迟膜都是降冰片烯基树脂膜。
9.如权利要求1所述的延迟补偿片，其中，使用含有甲苯、丁酮、甲基异丙酮、丙酮、环己胺、二甲苯、和乙醚中的至少一种的溶剂来将所述延迟膜熔合在一起。
10.如权利要求1所述的延迟补偿片，其中，使用压感粘接剂、光固粘接剂、和热固粘接剂中的任意一种来将所述延迟膜粘接在一起。
11.如权利要求10所述的延迟补偿片，其中，所述粘接剂具有50℃或更高的玻璃化转换点。
12.如权利要求10所述的延迟补偿片，其中，所述延迟膜之间的粘接层厚度为2μm或更大。
13.如权利要求10所述的延迟补偿片，其中，所述粘接剂的固化收缩量为10％或更小。
14.如权利要求10所述的延迟补偿片，其中，所述延迟膜的数量是两层或更多层，所述延迟膜和所述透明支撑层叠，且在延迟膜之间和在延迟膜与透明支撑之间使用同类型的粘接剂。
15.如权利要求1所述的延迟补偿片，其中，所述延迟补偿片包括设置在延迟补偿片两个主面中的至少一个上的抗反射膜。
16.一种补偿液晶板剩余延迟的延迟补偿器，所述延迟补偿器包括具有双折射的延迟补偿片，其中，所述延迟补偿片在各向同性的透明支撑上具有双折射层，所述双折射层由2层以上的具有延迟性的聚合物薄膜层叠体构成，同时所述聚合物薄膜间相互粘接，延迟补偿片的面内延迟R0c和液晶板的面内延迟R0p满足1＜R0c/R0p≤10的关系。
17.如权利要求16所述的延迟补偿器，其中，所述延迟补偿器包括绕垂直于所述延迟补偿片的轴旋转所述延迟补偿片的旋转装置，所述轴用作旋转轴。
18.如权利要求17所述的延迟补偿器，其中，所述延迟补偿片的旋转角范围是±10度或更小。
19.一种液晶显示装置，其包括：
控制透射光的液晶板；和
延迟补偿器，其设置在液晶板上且包括双折射的延迟补偿片，
其中，所述延迟补偿片在各向同性的透明支撑上具有双折射层，所述双折射层由2层以上的具有延迟性的聚合物薄膜层叠体构成，同时所述聚合物薄膜间相互粘接，所述延迟补偿片的面内延迟R0c和所述液晶板的面内延迟R0p满足1＜R0c/R0p≤10的关系。
20.如权利要求19所述的液晶显示装置，其中，所述延迟补偿片的慢轴与所述液晶板的慢轴之间的夹角是45～85度。
21.如权利要求19所述的液晶显示装置，其中，所述延迟补偿器还包括绕垂直于所述液晶板的轴旋转所述延迟补偿片的旋转装置，所述轴用作旋转轴。
22.如权利要求19所述的液晶显示装置，其中，所述延迟补偿器通过密封件固定到所述液晶板上。
23.如权利要求19所述的液晶显示装置，其中，所述液晶板包括反射液晶显示元件。
24.如权利要求19所述的液晶显示装置，其中，所述液晶板包括垂直配向型液晶显示元件。
25.一种投影图像显示装置，其包括：
发射光源光的光源；
对光源光进行偏振分离的偏振分离元件；
液晶板，调制经过偏振分离的光源光，并且形成图像光；
显示图像光的屏幕；以及
将图像光投影到屏幕的投影透镜，
其中，包括具有双折射的延迟补偿片的延迟补偿器设置在液晶板上，以及
其中，所述延迟补偿片在各向同性的透明支撑上具有双折射层，所述双折射层由2层以上的具有延迟性的聚合物薄膜层叠体构成，同时所述聚合物薄膜间相互粘接，所述延迟补偿片的面内延迟R0c和所述液晶板的面内延迟R0p满足1＜R0c/R0p≤10的关系。
26.如权利要求25所述的投影图像显示装置，其中，还包括将光源光分离成对应于三原色的光分量的分离光学系统，
其中，对于每种颜色的光分量设置所述液晶板和所述延迟补偿器。
27.如权利要求25所述的投影图像显示装置，其中，所述偏振分离元件是线栅偏振器。
28.一种具有双折射的用于补偿液晶板剩余延迟的延迟补偿片，其特征在于，该延迟补偿片的面内延迟R0c和所述液晶板的面内延迟R0p满足2≤R0c/R0p≤10的关系。
29.如权利要求28所述的延迟补偿片，其特征在于，所述延迟补偿片的面内延迟R0c和所述液晶板的面内延迟R0p满足5≤R0c/R0p≤8的关系。
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