相位差片、液晶投影仪及对比度调整方法

技术领域

本发明涉及一种相位差片、液晶投影仪及对比度调整方法。

背景技术

相位差片作为相位差补偿板，例如用于VA(Vertical Alignment：垂直取向)模式的液晶显示装置(参考日本专利第4744606号公报)。在VA模式的液晶显示装置中，夹持液晶层的起偏器和检偏器是透射光的各自的透射轴正交的正交尼科耳配置，并且低电压状态下的液晶层的取向相对于基板面垂直。因此，在低电压状态下，透射起偏器的直线偏振光在保持偏振轴的朝向的状态下透射液晶层，入射到检偏器。由于入射到检偏器的直线偏振光的偏振轴与检偏器的透射轴正交，因此理论上没有透射检偏器的光，成为黑色显示。然而，由于液晶层具有因倾斜取向成分而在不同的偏振轴的偏振光之间产生折射率差的折射率各向异性(也称为双折射性)，因此透射液晶层的光在具有不同的偏振轴的偏振光之间产生相位差。若偏振光之间存在相位差，则入射到检偏器的光成为椭圆偏振光，因此即使在低电压状态下，一部分光也透射检偏器。这导致黑色显示的对比度降低。相位差补偿板补偿在液晶层内产生的相位差。即，相位差补偿板通过产生抵消由液晶层引起的相位差的相位差来减少透射检偏器的光。具有提高黑色显示的对比度的功能。

如日本专利第4744606号公报中所记载，作为一例，相位差补偿板构成为具有不同的光学各向异性的多个板的层叠体。在日本专利第4744606号公报中，作为多个板，记载有C板和O板。C板是将折射率不同的层沿板的法线方向层叠而成的板。C板的不显示折射率各向异性的光学轴的朝向与板的法线一致，且对于从与法线不同的方向入射的光产生相位差。

在日本特开平10-81955号公报中，作为用作相位差片的倾斜蒸镀膜的问题点，公开了因多个柱状结构体林立而形成的柱状结构的松弛，在倾斜蒸镀膜内发生光散射，导致倾斜蒸镀膜白浊，产生作为相位差片的品质恶化的问题。柱状结构的松弛是指林立的多个柱状结构体产生凝聚的现象。并且，在日本特开平10-81955号公报中公开了通过交替层叠倾斜蒸镀膜和正面蒸镀膜，能够获得抑制了膜内的光散射的相位差片。

在日本特开2013-113869号公报中公开了在显示O板的特性的折射率椭球中，表示最大主折射率的轴与柱状结构体的长度方向即生长方向大致一致。并且，公开了在该O板中，从以法线方向为基准向柱状结构体的生长方向侧倾斜30°的方向的相位差Re(30)与从以法线方向为基准向与生长方向相反的一侧倾斜30°的方向的相位差Re(-30)之比Re(30)/Re(-30)优选为3.5以上且4.5以下。

在日本特开2009-145861号公报中，也与日本特开2013-113869号公报同样地公开了一种O板，其表示最大主折射率的轴与柱状结构体的长度方向大致一致。并且，在日本特开2009-145861号公报中公开了通过将O板的相位差比Re(-30)和正面相位差Re(0)设定为适当的值，能够在液晶显示装置中实现高对比度的显示。

发明内容

发明要解决的技术课题

本发明所涉及的一个实施方式的目的在于，提供一种补偿由液晶层引起的相位差而能够比以往提高对比度的相位差片、液晶投影仪及对比度调整方法。

用于解决技术课题的手段

本发明的相位差片具备基板和形成在所述基板的至少一面上的相位差膜，所述相位差膜是具有相对于在所述基板上形成有所述相位差膜的膜形成面的法线倾斜的柱状结构体的倾斜膜，且作为光学特性显示折射率各向异性，其中，

在将显示折射率各向异性的双轴性折射率椭球中的3个主折射率设为nx、ny、nz，其中，将柱状结构体的长度方向即X轴方向的主折射率设为nx，将与X轴垂直的椭圆的长轴方向即Y轴方向的主折射率设为ny，将短轴方向即Z轴方向的主折射率设为nz的情况下，满足以下条件式(1)，

并且，在将以法线为基准向X轴侧倾斜的方向的入射角设为正，将+30°的入射角的入射光的相位差设为Re(+30)，将-30°的入射角的入射光的相位差设为Re(-30)，并且将Re(+30)与Re(-30)之比即相位差比设为Re(30)比的情况下，满足下述条件式(2)。

ny＞nx＞nz (1)

Re(30)比＝Re(30)/Re(-30)＝1.1～4.0(2)

在本发明的相位差片中，优选在将与3个主折射率中的最大主折射率ny对应的Y轴投影到与膜形成面平行的面上的、与主折射率ny对应而入射光的相位最延迟的YS轴设为慢轴，将X轴投影到膜形成面上的轴设为ZS轴的情况下，慢轴与ZS轴正交。

在本发明的相位差片中，优选Re(30)比满足以下条件式(2-1)。

Re(30)比＝Re(30)/Re(-30)＝1.2～4.0 (2-1)

在本发明的相位差片中，优选Re(30)比满足以下条件式(2-2)。

Re(30)比＝Re(30)/Re(-30)＝1.4～3.0 (2-2)

在本发明的相位差片中，优选Re(30)比满足以下条件式(2-3)。

Re(30)比＝Re(30)/Re(-30)＝1.5～2.5 (2-3)

在本发明的相位差片中，倾斜膜优选由含有Si(硅)、Nb(铌)、Zr(锆)、Ti(钛)、La(镧)、Al(铝)、Hf(铪)及Ta(钽)的至少1种的氧化物形成。

在本发明的相位差片中，可以层叠有两层以上的相位差膜。

在本发明的相位差片中，优选在将使与3个主折射率中的最大主折射率ny对应的Y轴投影到与膜形成面平行的面上的、与主折射率ny对应而入射光的相位最延迟的YS轴设为慢轴，并且将使基板以法线为中心旋转时的慢轴的朝向设为基板的方位角的情况下，

在0°至360°的方位角中，将针对相对于法线为+15°的入射角的入射光产生的相位差成为最大的方位角设为基准方位角，方位角相对于基准方位角为+45°时的入射光的第1相位差与方位角相对于基准方位角为-45°时的入射光的第2相位差之差的绝对值为6nm以下。

在本发明的相位差片中，优选正面相位差为0.1mm～5nm。

在本发明的相位差片中，优选表示散射光的产生程度的雾度值为0.3％以下。

在本发明的相位差片中，在层叠有2片以上的相位差膜的情况下，优选在基板的两面各形成一层相位差膜。

在本发明的相位差片中，在层叠有2片以上的相位差膜的情况下，可以在基板的一面层叠有两层以上的相位差膜，而且可以在相邻的相位差膜之间设置中间层。

在本发明的相位差片中，在层叠有2片以上的相位差膜的情况下，可以具备多个形成有至少一层相位差膜的基板。

在本发明的相位差片中，优选层叠有两层相位差膜，且彼此的慢轴以从90°偏离±3°以内的交叉角度配置。

在本发明的相位差片中，优选层叠有两层相位差膜，彼此的正面相位差之差为±3nm以下。

在本发明的相位差片中，可以还具备表示散射光的产生程度的雾度值为0.4％以下的负C板。

在本发明的相位差片中，优选C板具有防反射功能。

在本发明的相位差片中，优选在具备C板的情况下，表示散射光的产生程度的雾度值为1％以下。

本发明的相位差片具备基板和形成在基板的至少一面的相位差膜，其中，层叠有两层以上的相位差膜，

在基板的与形成有相位差膜的膜形成面平行的面内，将入射光的相位最延迟的轴设为慢轴，将使基板以法线为中心旋转时的慢轴的朝向设为基板的方位角的情况下，

在0°至360°的方位角中，将针对相对于法线为+15°的入射角的入射光产生的相位差成为最大的方位角设为基准方位角，方位角相对于基准方位角为+45°时的入射光的第1相位差与方位角相对于基准方位角为-45°时的入射光的第2相位差之差的绝对值为6nm以下。

本发明的液晶投影仪具备液晶层和补偿在液晶层中产生的相位差的相位差补偿元件，作为相位差补偿元件，具备本发明的相位差片。

本发明的对比度调整方法是液晶显示元件的对比度调整方法，该液晶显示元件具备液晶层和补偿在液晶层中产生的相位差的相位差补偿元件，在该对比度调整方法中，

作为相位差补偿元件，使用具备多个形成有至少一层相位差膜的基板的相位差片，

通过使形成有至少一层相位差膜的多个基板中的至少1个基板以与膜形成面垂直的轴为中心相对于其他基板旋转，从而调整液晶显示元件的对比度。

附图说明

图1是表示液晶显示元件的概略结构及相位差补偿元件的作用的图。

图2是液晶显示元件中的液晶分子的预倾斜的说明图。

图3是第1实施方式的相位差片的剖视图。

图4是倾斜膜的蒸镀方法的说明图。

图5是表倾斜膜的光学性质的折射率椭球的说明图。

图6是图5所示的折射率椭球的三面图。图6A是Y轴方向视图，图6B是Z轴方向视图，图6C是X轴方向视图。

图7是折射率椭球相对于相位差片的斜率的说明图。图7A是表示折射率椭球的整体像的图，图7B是表示与折射率椭球的膜形成面平行的截面的图。

图8是从相位差片的各轴方向观察折射率椭球的剖视图。

图9是表示测定相位差Re(θ)时的光的入射角度与相位差膜的关系的图。

图10是对雾度的测定方法进行说明的图。

图11是表示Re(30)比与雾度的关系的图。

图12是表示基板设置角度ω与Re(30)比的关系的图。

图13是表示倾斜膜的相位差的入射角依赖性的图。

图14是用于说明相对于从生长方向及与生长方向正交的方向入射的光的相位差的图。图14A是对光的入射方向进行说明的图，图14B是与LX垂直的折射率椭球的截面，图14C是与LZ垂直的折射率椭球的剖视图。

图15是黑色显示不均匀的评价方法的说明图。

图16是表示第2实施方式的相位差片的概略结构的立体图。

图17是具备两层倾斜膜时的合成慢轴的说明图。图17A是表示倾斜膜的慢轴与液晶层的快轴的关系的示意图，图17B是关于倾斜膜的慢轴的合成的说明图。

图18是倾斜膜的基板面内光学各向异性的说明图。图18A是表示倾斜膜的慢轴及快轴的图，图18B是倾斜膜的0-180°方位的剖视图，图18C是倾斜膜的90-270°方位的剖视图。

图19是表示两层倾斜膜的慢轴交叉角为90°时的相位差的方位角依赖性的图。

图20是表示两层倾斜膜的慢轴交叉角从90°偏离时的相位差的方位角依赖性的图。

图21是表示两层倾斜膜的慢轴交叉角与相位差片的相位差的关系的图。

图22是表示两层倾斜膜的正面相位差之差ΔRe(0)与相位差片的相位差IRe(15)峰值方位的关系的图。

图23是表示两层倾斜膜的正面相位差之差ΔRe(0)与相位差片的相位差IRe(15)峰值IRe(15)max的关系的图。

图24是表示两层倾斜膜的正面相位差之差ΔRe(0)与相位差片中的Re(15)90-Re(15)0即ΔRe(15)的关系的图。

图25是表示在两面各具备一层倾斜膜，且具备防反射膜的相位差片的图。

图26是表示在单面具备两层倾斜膜的相位差片的图。

图27是表示在单面具备两层倾斜膜，且具备防反射膜的相位差片的图。

图28是表示关于具备两层倾斜膜的相位差片的基板设置角度与雾度的关系的图。

图29是表示在两层倾斜膜之间设置平坦化层的相位差片的概略结构的剖视图。

图30是表示关于在两层倾斜膜之间设置平坦化层的相位差片的基板设置角度与雾度的关系的图。

图31是关于分别在不同的基板上设置倾斜膜的相位差片的说明图。

图32是表示具备三层倾斜膜的相位差片的一例的层结构的图。

图33是具备三层倾斜膜时的合成慢轴的说明图。图33A是表示倾斜膜的慢轴与液晶层的快轴的关系的示意图，图33B是关于倾斜膜的慢轴的合成的说明图。

图34是具备C板的相位差片的说明图。

图35是C板的说明图。

图36是关于C板的相位差的方位角依赖性的说明图。

图37是仅在基板的单面形成的C板的说明图。

图38是表示关于两面型及单面型C板的Re(30)与雾度的关系的图。

图39是表示液晶投影仪的外观的立体图。

图40是表示液晶投影仪的光学结构的框图。

具体实施方式

以下，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。

“液晶显示元件”

首先，参考图1，对具备本发明的相位差片的一实施方式作为相位差补偿元件20的液晶显示元件10进行说明。液晶显示元件10例如设置在后述的液晶投影仪110(参考图39及图40)中。

液晶显示元件10是透射型VA模式的液晶显示元件。即，在液晶显示元件10的液晶层中封入有在无电压状态下相对于元件表面大致垂直地取向的液晶分子。液晶显示元件10针对每个像素调节施加到液晶层的电压，改变液晶分子的取向。由此，控制透射各像素的光的偏振状态而显示像。

如图1A所示，液晶显示元件10从光源侧依次具备起偏器15、液晶层17及检偏器19，且在液晶层17与检偏器19之间设置有相位差补偿元件20。

起偏器15是仅使入射的光中箭头所示的透射轴T1的方向的偏振成分透射到液晶层17侧的偏振片。即，入射到液晶层17的光仅为电场在与透射轴T1平行的方向上振动的入射光L0。

检偏器19是仅使透射液晶层17且由相位差补偿元件20补偿相位差的光中的箭头所示的透射轴T2的方向的偏振成分透射的偏振片。检偏器19以其透射轴T2与起偏器15的透射轴T1的方向正交的方式配置。即，检偏器19与起偏器15配置成所谓的正交尼科耳。因此，使用液晶显示元件10的液晶面板成为在无电压状态下显示黑色的常黑透射型液晶面板。

液晶层17由透明基板71、72和封入在这些透明基板71、72之间的棒状的液晶分子75构成。

并且，透明基板71、72例如由玻璃基板77、透明电极78及取向膜79等构成。在透明基板71中，从光源侧依次配置有玻璃基板77、透明电极78及取向膜79。相反，在透明基板72中，从光源侧依次配置有取向膜79、透明电极78及玻璃基板77。

透明电极78与设置在透明基板71上的TFT(Thin Film Transistor：薄膜场效应晶体管)电路连接。该TFT电路通过控制透明基板71上的透明电极78与作为共同电极的透明基板72上的透明电极78之间的电压来控制液晶分子75的取向状态。

在本例中，取向膜79以其取向方向与起偏器15的透射轴T1的方向成45度的角度的方式配置。由一对取向膜79夹持的液晶分子根据取向膜79的取向方向倾斜取向。

液晶分子75是具有负介电各向异性的棒状的液晶分子，在无电压状态下，与液晶显示元件10的表面大致垂直地取向。此时，液晶分子75对透射液晶层17的光的相位几乎不产生影响。即，透射无电压状态的液晶层17的光不改变其偏振方向而透射液晶层17。

例如，如图1A所示，在液晶层17处于无电压状态的情况下，与入射光L0大致相同的偏振方向的信息光L1从液晶层17入射到相位差补偿元件20。由于该信息光L1是在与检偏器19的透射轴T2垂直的方向上偏振的光，因此无法透射检偏器19。因此，通过将液晶显示元件10的像素设为无电压状态，显示黑色(以下，暗显示)。

另一方面，当在透明基板71的透明电极78与透明基板72的透明电极78之间施加电压时，液晶分子75向取向膜79的取向方向倾斜。此时，液晶分子75根据其倾斜角度改变透射液晶层17的光的相位。即，透射液晶层17的光根据液晶分子75的倾斜角度改变偏振方向。

例如，如图1B所示，在对液晶层17施加电压的情况下，许多液晶分子75向取向膜79的取向方向倾斜。此时，透射液晶层17的光因倾斜取向的液晶分子75而改变偏振方向，结果，成为包含与入射光L0相同方向的偏振成分和与入射光L0垂直的偏振成分这两者的信息光L2。该信息光L2是所谓的椭圆偏振光，包含相对于检偏器19的透射轴T2平行的偏振成分和垂直的偏振成分。其中，只有与检偏器19的透射轴平行的偏振成分透射检偏器19。因此，通过将液晶显示元件10的像素调节为适度的电压来调节透射检偏器19的光的量，显示中间灰度色。

并且，例如，如图1C所示，在对液晶层17充分地施加电压的情况下，许多液晶分子75在取向膜79的取向方向上较大倾斜，成为与液晶显示元件10的表面大致平行的朝向。此时，透射液晶层17的光因大致水平地取向的液晶分子75的双折射而改变偏振方向，成为向与入射光L0成90度的角度的方向偏振的信息光L3。由于该信息光L3是在与检偏器19的透射轴T2平行的方向上偏振的光，因此透射检偏器19。因此，通过对液晶显示元件10的像素施加足够的电压，最明亮地显示(以下，明亮显示)。

为了补偿透射液晶层17的信息光的相位差，如上所述，相位差补偿元件20设置在液晶层17与检偏器19之间。关于相位差补偿元件20的详细情况，将在后面叙述。

如上所述，在液晶显示元件10的像素为无电压状态的情况下，液晶分子75相对于液晶显示元件10的表面大致垂直地取向。然而，实际上，如图2所示，即使在无电压状态下，也预先有意地使液晶分子75从垂直方向倾斜5°左右。该倾斜配置是为了抑制被称为反向倾斜域的液晶分子75的取向缺陷的产生而进行的。反向倾斜域是由相邻的像素彼此之间互相作用的电场产生的液晶分子75的取向状态的紊乱。

在此，如图2所示，在与液晶显示元件10的表面平行的面内确定Y2轴及Z2轴，并且在与液晶显示元件10的表面垂直的方向、即与透射液晶层17的光的光轴(透射光轴)L0平行，以光的行进方向为正确定X2轴。并且，X2轴及Y2轴被确定为分别与检偏器19及起偏器15的透射轴平行。因此，如图2所示，液晶分子75的倾斜方向与Y2轴所成的角(方位角)γ为45°。

此时，液晶分子75相对于Y2-Z2平面所成的角为液晶分子75的倾斜角β。倾斜角β根据针对每个像素施加的电压大小，在大约0°以上且85°以下的范围内发生变化。倾斜角β大致为0度的情况是对液晶层17施加足够的电压，液晶分子75与Y2-Z2平面平行地取向的状态。另一方面，倾斜角β为85度的情况是无电压状态，是液晶分子75相对于Y2-Z2平面大致垂直地取向的状态。该无电压状态下的倾斜角β为预倾角，液晶分子75沿着取向膜79的取向方向相对于X2轴即透射光轴L0倾斜5°左右。

并且，若液晶分子75如上所述预倾斜，则例如即使是显示黑色的像素，也会产生由液晶分子75的预倾斜引起的双折射，光的一部分透射检偏器19。因此，无法显示完全的黑色状态，投影像的对比度降低。另外，由液晶层17中的液晶分子75的预倾斜成分引起的快轴F与预倾斜方位一致。快轴F是指在透射光的介质中沿着折射率相对低且光的相位相对前进的方位的轴。以下，将由液晶层17中的液晶分子75的预倾斜成分引起的快轴F简称为液晶层17的快轴F。

相位差补偿元件20通过产生与在液晶显示元件10中产生的相位差相反相位的相位差，补偿透射液晶层17的信息光的相位差。因此，相位差补偿元件20以相位差补偿元件20的慢轴S与由液晶层17的预倾斜成分引起的快轴F一致的方式配置。与快轴F相反，慢轴S是指在透射光的介质中沿着折射率相对高且光的相位相对延迟的方位的轴。因此，当将相位差补偿元件20的慢轴S与液晶层17的快轴F一致地配置时，由液晶分子75的预倾斜产生的相位差与由相位差片21产生的相位差的正负彼此相反，因此能够补偿由液晶分子75的预倾斜产生的相位差。

作为相位差补偿元件20，能够适用本发明的一实施方式的相位差片21。

“第1实施方式的相位差片”

如图3所示，第1实施方式的相位差片21包括作为基板23的一例的玻璃基板和形成在基板23的一面的相位差膜25。相位差膜25是具有相对于在基板23中形成有相位差膜25的一面即膜形成面23a的法线N倾斜的柱状结构体24的倾斜膜。以下，将本例的相位差膜25称为倾斜膜25。

倾斜膜25通过所谓的倾斜蒸镀法在基板23上从倾斜方向蒸镀Ta

如图3所示，倾斜膜25的柱状结构体24的生长方向即长度方向29通常与蒸镀方向28(也参考图4)不一致，但柱状结构体24与基板23的膜形成面23a的法线N所成的生长角度φ与蒸镀角度α具有正相关性。即，蒸镀角度α越大，则柱状结构体的生长角度φ越大，蒸镀角度α越小，则柱状结构体的生长角度φ也越小。实际上，柱状结构体24的生长方向29与蒸镀方向28相比，具有成为从膜形成面23a立起的方向的倾向，生长角度φ变得比蒸镀角度α小(φ＜α)。通过该柱状结构体24林立而成的柱状结构，相位差膜25显示折射率各向异性作为光学特性，作为O板发挥功能。另外，柱状结构体24的生长方向29是柱状结构体24的长度方向。以下，将生长方向29称为长度方向29。

如图5所示，倾斜膜25的折射率各向异性由将3个主折射率nx、ny、nz作为轴的折射率椭球102概念性地表示。图6A是从图5中的Y轴方向观察折射率椭球102的图，图6B是从图5中的Z轴方向观察折射率椭球102的图，图6C是从图中的X轴方向观察折射率椭球102的图。另外，在具有双轴双折射性的折射率椭球中，主折射率是指折射率椭球的长轴的折射率、在将折射率椭球沿着长轴切割而成的椭圆中与长轴垂直的第1短轴的方向的折射率、及与上述长轴及第1短轴垂直的第2短轴的方向的折射率。

如图5及图6所示，折射率椭球102的3个主折射率nx、ny、nz中的一个成为与柱状结构体24的长度方向29一致的轴。将与柱状结构体24的长度方向29一致的轴设为X轴，将沿着该X轴的主折射率设为nx。并且，将通过折射率椭球102的中心C且与X轴垂直的椭圆104中的长轴方向设为Y轴，将短轴方向设为Z轴。并且，将该Y轴方向的主折射率设为ny，将Z轴方向的主折射率设为nz。在该情况下，3个主折射率nx、ny、nz满足以下条件式(1)。

ny＞nx＞nz (1)

图7A中示出光相对于相位差片21的入射方向及折射率椭球102的各轴相对于与光的入射方向垂直的相位差片21的膜面的关系。在此，在相位差片21中，将基板23的膜形成面23a的法线N设为XS轴，在与XS轴垂直的膜形成面23a上取YS轴和ZS轴。将折射率椭球102的Y轴投影到膜形成面23a上的轴设为YS轴，将与YS轴正交的方向设为ZS轴。在该情况下，折射率椭球102的X轴位于XS-ZS平面内，从XS轴倾斜φ。并且，ZS轴与将X轴投影到膜形成面23a上的轴一致。

当以通过折射率椭球102的中心C且与膜形成面23a平行的平面切断折射率椭球102时，如图7B所示，其截面成为具有相当于YS轴方向的长轴半径的折射率ny s和相当于ZS轴方向的短轴半径的折射率nzs的椭圆106。因此，倾斜膜25对于沿着XS轴入射的光，显示在YS轴方向上成为折射率nys，在ZS轴方向上成为折射率nzs的双折射性。该折射率nys大于折射率nzs。即，相位差膜25在相对于从XS轴方向入射的光成为最大折射率的YS轴方向上具有慢轴S1。并且，相位差膜25在相对于从XS轴方向入射的光成为最小折射率的ZS轴方向上具有快轴F1。慢轴S1与将与生长方向29一致的X轴投影到膜形成面23a上的轴(ZS轴)正交。即，在将与3个主折射率nx、ny、nz中的最大主折射率ny对应的Y轴投影到膜形成面23a上的、与主折射率ny对应而入射光的相位最延迟的YS轴设为慢轴，将X轴投影到膜形成面23a上的轴设为ZS轴的情况下，慢轴S1与ZS轴正交。

图8A是从YS轴方向观察将折射率椭球102以通过其中心C的XS-ZS平面切断的截面的椭圆107的图。并且，图8B是从XS轴方向观察将折射率椭球102以通过其中心C的YS-ZS平面切断的截面的椭圆106的图。并且，图8C是从ZS轴观察将折射率椭球102以通过中心C的XS-YS平面切断的截面的椭圆108的图。

如此，显示相位差膜25的折射率各向异性的折射率椭球102的X轴及Z轴相对于相位差片的XS轴及ZS轴以YS轴为中心旋转φ。

在这样的折射率椭球102中，入射光中产生的相位差根据入射到折射率椭球102的光的斜率而变化。在折射率椭球102中产生的相位差依赖于在与入射光垂直且通过折射率椭球102的中心C的截面上形成的椭圆的长轴与短轴之差。在将该椭圆的长轴方向的折射率设为n1，将短轴方向的折射率设为n2，将与该椭圆垂直地入射的光的倾斜膜25中的光路长度设为d的情况下，用相位差Re＝(n1-n2)d表示。n1、n2及d均根据光向折射率椭球的入射方向而变化。

若光相对于倾斜膜25的入射角变化，则向折射率椭球的入射方向变化。因此，在倾斜膜25中产生的相位差根据光的入射角θ而变化。

在此，如图9所示，以作为倾斜膜25的法线N的XS轴为基准，将向柱状结构体24的生长方向29侧倾斜的方向的入射角设为正(+θ)，将向柱状结构体24的与生长方向相反的一侧倾斜的方向的入射角设为负(-θ)。另外，此时，将相对于沿着XS轴入射到倾斜膜25的光(即以入射角0°入射的光)的相位差Re(0)称为正面相位差。在光从XS轴入射到倾斜膜25的情况下，根据与XS轴垂直的面、即YS-ZS面上的折射率椭球的椭圆(参考图8B)的长轴即YS轴方向的折射率nys与短轴即ZS轴方向的折射率nzs之差及膜厚d来决定相位差Re(0)。即，Re(0)＝(nys-nzs)d。

在本实施方式的倾斜膜25中，负入射角+30°的入射光的相位差Re(+30)与正入射角-30°的入射光的相位差Re(-30)之比即相位差比Re(30)比满足下述条件式(2)。

Re(30)比＝Re(30)/Re(-30)＝1.1～4.0(2)

在液晶显示元件10中，具备上述那样的倾斜膜25的相位差片21以倾斜膜25的慢轴S1与液晶分子75的倾斜方位平行的方式，即与由液晶分子75的预倾斜引起的快轴F平行的方式配置。在将相位差片21用作相位差补偿元件20的情况下，倾斜膜25的慢轴S1相当于相位差补偿元件20中的慢轴S。由此，如上所述，由液晶分子75的预倾斜产生的相位差与由相位差片21产生的相位差的正负彼此相反，因此能够补偿相位差。但是，在实际的液晶显示元件中，并不是只有预倾斜的液晶分子75成为产生相位差的原因，而是由于由液晶单元的微细结构引起的光的衍射、基于起偏器15及检偏器19产生相位差等各种因素产生相位差。因此，相位差片21的慢轴S1与液晶分子的快轴F一致的配置不一定是最好的。因此，为了相对于由液晶分子75的预倾斜引起的快轴F调整相位差片21的慢轴S的朝向，在观察投影图像的对比度的同时，将相位差片21绕XS轴旋转调整为可获得高对比度的方位角。

在以往的倾斜膜中，由于柱状结构的松弛，有时在倾斜蒸镀膜内发生光散射，作为相位差片的品质降低。膜内的光散射以雾度进行评价，该雾度越大，表示膜内的光散射越大。若将较大的雾度的相位差片作为相位差补偿元件20适用于液晶显示元件10，则产生液晶显示元件10的对比度的降低。产生对比度的降低的原因是在倾斜膜中产生的散射光中与检偏器19的吸收轴不一致的偏振成分透射检偏器19，导致黑电平的恶化。因此，为了提高对比度，优选将雾度抑制得较小。

倾斜膜25的雾度能够使用积分球来测定。如图10所示，积分球80具备入射开口82和出射开口84，该出射开口84与入射开口82对置地设置在从入射开口82旋转180°的位置。并且，在积分球80的出射开口84及积分球80的内部分别设置光检测器86、88。设置在出射开口84的光检测器86接收从入射开口82沿着积分球80的直径入射的光中直线传播并透射积分球的光。配置在积分球80内的光检测器88接收入射的光中未直线传播而散射并在积分球80内反射的光。在入射开口82配置相位差片21，以使膜面相对于沿着直径入射的光垂直。用光检测器86检测垂直透射光量T1，该垂直透射光量T1是入射光L垂直地入射到相位差片21的膜面，通过相位差片21，不被相位差片21散射而直线传播，到达出射开口。并且，通过配置在积分球内的光检测器88，检测入射光L中被相位差片21散射，不直线传播而在积分球80内反复反射的散射光量T2。此时，根据以下式计算出相位差片21的雾度[％]。

雾度[％]＝(T2/(T1+T2))×100

另外，倾斜膜25的雾度通过利用上述方法测定仅有基板23时的雾度，从相位差片21的雾度减去仅有基板时的雾度而获得。另外，在基板23为玻璃基板的情况下，雾度大致为0。

本发明人发现，在主折射率nx、ny、nz满足上述(1)式的折射率椭球102所表示的具有折射率各向异性的倾斜膜25中，在Re(30)比与雾度之间具有如图11所示的相关性。通过使Re(+30)、Re(-30)及Re(30)比满足上述(2)，能够将倾斜膜25的雾度抑制在0.1％以下。通过将Re(30)比设为4.0以下，即通过将雾度抑制在0.1％以下，在作为相位差补偿元件20适用于液晶显示元件的情况下，与Re(30)比超过4.0的情况相比，能够提高对比度。

通过调整倾斜蒸镀时的基板设置角度ω，能够制作满足上述(1)、(2)式的倾斜膜25。作为一例，在图4所示的蒸镀方法中，在基板23的中心的正下方配置蒸镀源27的状态下，改变基板设置角度ω制作多个倾斜膜，测定Re(30)比，结果获得了图12所示的关系。在本例中，作为倾斜膜25的材料使用五氧化钽(Ta

Re(30)比优选满足以下条件式(2-1)。

Re(30)比＝Re(30)/Re(-30)＝1.2～4.0 (2-1)

通过满足该条件式(2-1)，在后述的具备两层倾斜膜25的相位差片31(参考图16)中，能够获得黑色显示不均匀的改善效果。

Re(30)比更优选满足以下条件式(2-2)。

Re(30)比＝Re(30)/Re(-30)＝1.4～3.0 (2-2)

通过满足该条件式(2-2)，在后述的具备两层倾斜膜25的相位差片31(参考图16)中，能够获得黑色显示不均匀的改善效果，并且能够实现对比度的提高。

Re(30)比尤其优选满足以下条件式(2-3)。

Re(30)比＝Re(30)/Re(-30)＝1.5～2.5 (2-3)

通过满足该条件式(2-3)，在后述的具备两层倾斜膜25的相位差片31(参考图16)中，能够进一步提高黑色显示不均匀及对比度。

作为倾斜膜25的材料，能够使用含有Si、Nb、Zr、Ti、La、Al、Hf及Ta的至少1种的氧化物。即，倾斜膜25能够由含有Si、Nb、Zr、Ti、La、Al、Hf及Ta的至少1种的氧化物构成。通过使用这些材料，能够获得由良好的柱状结构体构成的倾斜膜。

对通过倾斜蒸镀法形成倾斜膜25的方式进行了说明，但倾斜膜25的形成方法并不限于上述方法。只要是能够使柱状结构体24在基板23的膜形成面23a上沿从法线N倾斜的方向生长而获得倾斜膜25的形成方法即可。作为蒸镀法，并不限于真空蒸镀，能够使用电子束蒸镀或离子镀等。并且，也可以使用化学蒸镀(CVD)。而且，也能够使用溅射法及反应性溅射法等。

另外，对研究了折射率椭球102的3个主折射率nx、ny、nz的关系的结果进行说明，该折射率椭球102显示通过上述方法制作的Re(30)比为3的倾斜膜25的折射率各向异性。

在具备Re(30)比为3的倾斜膜25的相位差片21中，相位差的入射角依赖性如图13所示。另外，在测定图13的相位差时，首先考虑折射率椭球102中与入射光正交的面。例如，在图14A所示的例子中，对于从XS轴方向入射的光，YS-ZS平面是折射率椭球102中与入射光正交的面。并且，对于从X轴方向入射的光LX，ZY平面是正交的面。当入射光从XS轴绕YS轴倾斜时，与入射光正交的面以YS轴为中心倾斜。因此，即使入射光的入射方向从XS轴倾斜，与入射光正交的面上的YS轴方向的半径也是恒定的，用YS轴方向的半径表示的折射率nys(＝ny)是恒定的。另一方面，与YS轴正交的轴方向的半径根据入射角而变化，因此该轴方向的折射率n(θ)根据入射角θ而变化。相对于入射光的相位差与通过该折射率椭球102的中心C并且与入射光正交的面上的折射率椭球102的椭圆的长轴半径与短轴半径之差成比例。在本例中，以折射率nys为基准，从基准折射率nys减去依赖于入射角而变化的折射率n(θ)来测定相位差。

如图13所示，在该倾斜膜25中，相位差随着入射角θ向正方向变大而变大，入射角θ为30°以上时成为大致恒定的相位差。另一方面，相位差随着入射角θ向负方向变大而变小，入射角θ为50°时相位差为0。

此外，如使用图5说明的那样，折射率椭球102的主折射率nx的X轴与柱状结构体24的生长方向29(参考图3)一致。因此，如图14A所示，当使光LX沿着X轴方向入射到倾斜膜25时，成为垂直地入射到折射率椭球102的Y-Z平面。因此，沿着X轴方向入射到倾斜膜25的光LX受到由图14B所示的椭圆104表示的折射率的影响。此时，入射到倾斜膜25的光LX所产生的相位差根据折射率椭球102中的主折射率ny、nz与倾斜膜25中的光路长度d1的关系，用Re(φ)＝(ny-nz)d1表示。另外，d1＝d/cosφ。

并且，当使光LZ沿着与X轴正交的Z轴入射到倾斜膜25时，成为垂直地入射到折射率椭球102的X-Y平面。因此，沿着Z轴方向入射到倾斜膜25的光LZ受到由图14C所示的椭圆103表示的折射率的影响。此时，入射到倾斜膜25的光LZ所产生的相位差根据折射率椭球102中的主折射率ny、nx与倾斜膜25中的光路长度d2的关系，用Re(φ-90)＝(ny-nx)d2表示。另外，d2＝d/cos(φ-90)。

对该相位差片21进行透射电子显微镜观察，结果倾斜膜25的柱状结构体24的生长角度φ(参考图3)为45°。即，在图13中，正入射角θ＝45°的相位差Re(+45)是由折射率椭球102中的主折射率ny与nz之差引起的相位差Re(+45)。并且，在图13中，负入射角θ＝45°的相位差Re(-45)是由折射率椭球102中的主折射率ny与nx之差引起的相位差。

根据图13中的Re(+45)＞Re(-45)的关系，(ny-nz)d1＞(ny-nz)d2。在此，当φ＝45°时，d1＝d2，因此ny-nz＞ny-nz。并且，由于(ny-nz)d1＞0且(ny-nx)d2＞0，因此图13所示的例子的倾斜膜25满足ny＞nx＞nz。

在此，举出试验例1，对相位差片21的作用进行说明。

[试验例1]

通过倾斜蒸镀在玻璃基板上形成正面相位差Re(0)为23nm的倾斜膜。作为倾斜膜的材料，使用了Ta

采用市售的液晶投影仪的光学引擎，如图1所示，设为作为起偏器15、液晶层17、相位差补偿元件20依次配置有各样品的相位差片、检偏器19的液晶显示元件10结构。在通过检偏器19的光被投影的位置配置屏幕，在屏幕上进行白色显示及黑色显示，分别以下述基准评价了对比度和黑色显示不均匀。此时，使倾斜膜的慢轴与由液晶层17的预倾斜成分引起的快轴F一致。本例中的由液晶层17的预倾斜成分引起的快轴为45°方位，使相位差片的倾斜膜的慢轴S与45°方位一致。

对于对比度，测定将黑色显示的照度设为1时的白色显示时的照度值，对测定值如下进行了评价。

A：2000以上

B：1500以上且小于2000

C：1000以上且小于1500

D：小于1000

另外，在本结构中，不具备相位差补偿元件20时的黑色显示:白色显示为800:1。

关于黑色显示不均匀，如图15所示，分别测定关于屏幕90的四角的点A、B、C、D及屏幕90的中央的点E的黑色显示的照度，如下进行了计算。

黑色显示不均匀＝((A+D)-(B+C))/E

对黑色显示不均匀的计算值如下进行了评价。

A：2以下

B：超过2且4以下

C：超过4且6以下

D：超过6

而且，对于对比度和黑色不均匀各自的评价结果，将A评价设为7分，将B评价设为5分，将C评价设为3分，将D评价设为0分，关于各实施例，求出将关于对比度的分数和黑色显示不均匀的分数相加的综合分数。综合分数越高，表示作为相位差片的品质越好。将结果示于下述表1。

[表1]

表1所示的Re(30)为1.1～4的样品1-2～1-8相当于本发明的相位差片的实施例。另外，Re(30)为1的样品1-1具有ny＝nz的单轴性的折射率各向异性，是比较例之一。样品1-2～1-8与其他样品相比，对比度的评价高，实现了高对比度化的提高。并且，对比度和黑色显示不均匀的综合分数高，获得了提高对比度并且抑制黑色显示不均匀的效果。另外，在Re(30)为1.1～2.0的样品中，获得了进一步提高对比度及抑制黑色显示不均匀的效果。

“第2实施方式的相位差片”

作为用作相位差补偿元件20的相位差片，并不限于如上述相位差片21那样仅具备一层倾斜膜25的结构，也可以层叠两层以上的倾斜膜25而设置。作为第2实施方式的相位差片，对具备两层倾斜膜的相位差片31进行说明。

如图16所示，本实施方式的相位差片31在基板23的一个面上具备第1倾斜膜25a，在另一个面上形成有第2倾斜膜25b。即，在相位差片31中，在基板的两面各形成一层倾斜膜。

本实施方式中的第1倾斜膜25a及第2倾斜膜25b与上述倾斜膜25同样地制作，其光学性质等也相同。即，第1倾斜膜25a及第2倾斜膜25b与倾斜膜25同样，具有主折射率nx、ny、nz满足上述(1)式的折射率椭球102所表示的折射率各向异性。并且，Re(+30)、Re(-30)及Re(30)比满足上述(2)式。

由于第1倾斜膜25a及第2倾斜膜25b分别满足上述(1)式及(2)式，因此能够将雾度分别抑制在0.1％以下。当层叠两层倾斜膜25a、25b时，雾度被累计，因此作为相位差片31的雾度上升。然而，通过使各倾斜膜25a、25b满足上述(1)式及(2)式，也能够抑制层叠时的雾度，能够使层叠时的雾度为0.3％以下(参考后述图28)。若是在具备两层以上的倾斜膜25a、25b的情况下雾度为0.3％以下的相位差片，则在作为相位差补偿元件20适用于液晶显示元件的情况下，与Re(30)比超过4的情况相比，能够提高对比度，并且能够抑制黑色显示不均匀。

在相位差片31中，以第1倾斜膜25a的慢轴S21与第2倾斜膜25b的慢轴S22大致正交的、90°±3°的交叉角度交叉的方式配置第1倾斜膜25a、第2倾斜膜25b。

如上所述，在以单层设置倾斜膜25的相位差片21中，以在液晶显示元件10中，倾斜膜25的慢轴S1与液晶层17的快轴F平行的方式配置。在具备两层倾斜膜25a、25b的相位差片31的情况下，以第1倾斜膜25a的慢轴S21与第2倾斜膜25b的慢轴S22合成而形成的合成慢轴S2与液晶层17的快轴F平行的方式配置。由此，由液晶分子75的预倾斜产生的相位差与由相位差片31产生的相位差的正负彼此相反，因此能够补偿由预倾斜产生的相位差。

例如，如图17A所示，在液晶显示元件10中，在液晶层17的倾斜成分的快轴F处于45°方位的情况下，以使第1倾斜膜25a的慢轴S21与90°方位一致，并且使第2倾斜膜25b的慢轴S22与0°方位一致的方式配置。通过这样配置，将慢轴S21和慢轴S22合成的合成慢轴S2成为45°方位，与快轴F一致。

在此，对第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b的慢轴的交叉角度进行研究。根据本发明人等的研究，优选交叉角度从90°稍微偏离。相对于90°，优选在±5°的范围内偏离，更优选在±3°的范围内偏离。以下，对其理由进行说明。

首先，参考图18，对倾斜膜25的面内的光学各向异性进行说明。如图18A所示，在倾斜膜25的面内，将蒸镀方向28(参考图3及图4)投影到膜形成面23a(参考图3)上的轴与慢轴S1正交。另外，将蒸镀方向28投影到膜形成面23a上的轴与将生长方向29投影到膜形成面23a上的轴一致。将与该慢轴S1正交的快轴F1设为方位0°-180°。图18B是沿图18A所示的倾斜膜25的快轴F1的截面，图18C是沿图18A所示的倾斜膜25的慢轴S1的截面。柱状结构体24在沿快轴F1的截面中倾斜。因此，即使入射角θ相同，若入射的方位不同，则通过柱状结构体24时光所受到的相位差也不同。另外，以下，有时将入射角θ、方位角η时的相位差标记为Re(θ)η。例如，入射角15°、方位角90°时的相位差成为Re(15)90°。另外，在图9中说明的相对于从法线向生长方向倾斜的入射角θ的入射光的相位差Re(θ)若依照本表述，则为Re(θ)180，相对于从法线向与生长方向相反的一侧倾斜的入射角θ的入射光的相位差Re(-θ)若依照本表述，则为Re(θ)0。

另外，本例的液晶显示元件10中的方位如图17所示，将由液晶层17的液晶分子75的预倾斜引起的快轴确定为45°方位，且与单层倾斜膜中说明的上述方位不同。以下，相位差片31的方位跟随液晶显示元件10中的方位。

如上所述，在液晶显示元件10中，相位差片31设置成第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b的慢轴S21、S22的合成慢轴S2成为45°方位。

第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b的相位差Re(θ)分别具有方位角依赖性。并且，关于将两者层叠而成的相位差片31的相位差Re(θ)是第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b的相位差相加的值。

在第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b以彼此的慢轴成为90°的交叉角度的方式配置的情况下，在图19中示意性地表示相位差片31的45°方位±45°的范围、即0°至90°方位的相位差Re(0)及Re(15)的方位角依赖性。在该情况下，如图19所示，相位差片31的正面相位差Re(0)被正交配置的第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b抵消，在0°至90°方位中成为零。

液晶层17由于45°方位的预倾斜成分而具有正面相位差成分，在45°方位中具有峰值，并且在±45°的范围内显示大致对称的方位角依赖性。然而，在两层倾斜膜25a和25b以彼此的慢轴为90°的交叉角度配置的情况下，相位差片31的Re(0)45为零，因此无法对液晶层17的正面相位差进行补偿。

另一方面，在第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b彼此的慢轴从90°稍微偏离而配置的情况下，在图20中示意性地表示相位差片31的45°方位±45°的范围、即0°至90°方位的相位差Re(0)及Re(15)的方位角依赖性。在该情况下，如图20所示，相位差片31的正面相位差Re(0)显示在45°方位具有峰值的方位角依赖性。在相位差片31中，通过使45°方位的正面相位差Re(0)产生0.1nm～5nm左右，能够设为与液晶层17的快轴方位的正面相位差相同程度的相位差，能够良好地补偿液晶层的45°方位的正面相位差。即，作为相位差片31，优选慢轴方位的正面相位差Re(0)为0.1nm～5nm。

另外，作为一例，关于层叠第1及第2两层倾斜膜25a、25b而设置的相位差片31，两层各倾斜膜25a、25b的慢轴的交叉角度与45°方位的相位差片的Re(0)45及Re(15)45的关系如图21所示。在图21中，将使慢轴正交的情况设为0°，将交叉角度大于90°的情况设为正，将交叉角度小于90°的情况设为负。在此，作为单层倾斜膜，使用Re(0)＝32nm且Re(30)比＝2.5的倾斜膜。另外，关于单层倾斜膜的Re(0)、Re(30)比按照使用图9说明的定义。

如图21所示，通过将慢轴从正交的状态改变±10°，能够使相位差片31的正面相位差Re(0)在零至±10nm的范围内变化。同样地，关于相位差片31的相位差Re(15)，也在从正交的状态下的值(9nm)±10nm的范围内发生变化。根据适用的液晶显示元件10中的液晶层17的45°方位的正面相位差Re(0)来设定层叠的两层倾斜膜25a、25b的慢轴的交叉角度即可。

另外，根据本发明人的研究，第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b的慢轴彼此的交叉角度从90°的偏离优选在±5°左右以内，进一步优选在±3°左右以内。

如上所述，液晶层17由于45°方位的预倾斜成分而具有正面相位差成分，在45°方位中具有峰值，并且在±45°的范围内显示大致对称的方位角依赖性。另外，在液晶层17中，以其他入射角θ入射时的相位差Re(θ)也在45°方位具有峰值，在±45°的范围内显示大致对称的方位角依赖性。为了有效地补偿液晶层17中产生的相位差，优选在45°方位±45°的范围内具有与液晶层的相位差相反相位的相位差。即，优选相位差片31的相位差Re(θ)在45°方位±45°的范围内以方位45°为中心，相位差Re(θ)大致对称。作为45°方位+45°的90°方位的相位差Re(15)90与作为45°方位-45°的0°方位的相位差Re(15)0之差成为对称性的指标，该差越小，表示相对于方位45°的对称性越高。具体而言，在相位差片31中，优选相位差Re(15)90与相位差Re(15)0的相位差在±6nm以内。

通常，相位差片31的相位差Re(θ)在合成慢轴S2的一个方位中显示最大正峰值。为了高效地补偿液晶层17中的相位差，将表示最大峰值的合成慢轴的方位配置成与液晶层17的快轴F一致。在此，相位差片31中，将0°至360°的方位角中针对相对于法线+15°的入射角的入射光产生的相位差Re(15)成为最大的方位角设为基准方位角ηa。相位差片31配置成若液晶层17的快轴为45°方位，则基准方位角ηa成为45°。即，相位差片31优选方位角相对于基准方位角ηa+45°时的入射光的第1相位差Re(15)ηa+45与方位角相对于基准方位角ηa-45°时的入射光的第2相位差Re(15)ηa-45之差的绝对值为6nm以下。

以相位差Re(15)成为最大的方位角ηa为中心，ηa+45°方位的相位差Re(15)ηa+45与ηa-45°方位的相位差IRe(15)ηa-45之差在±6nm以内，表示相位差片31以方位角ηa为中心在ηa±45°的方位角范围内的对称性高。若相位差片31以方位角ηa为中心在ηa±45°的方位角范围内的对称性高，则能够实现以具有方位角依赖性的液晶层的快轴的方位为中心在±45°的范围内具有相反相位的相位差的相位差片。在液晶层17中，由于预倾斜方位±45°的范围内的相位差最大，因此只要是在该范围内显示相反相位的相位差的相位差片31，则能够有效地补偿液晶层17的相位差。因此，在将这样的相位差片31适用于液晶显示元件10的相位差补偿元件20的情况下，能够有效地提高对比度，且能够抑制黑色显示不均匀。

另外，在上述中，对两层倾斜膜25a、25b具有相同的折射率各向异性的情况进行了说明，但两者的折射率各向异性也可以不完全相同。但是，优选第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b各自的正面相位差Re(0)之差ΔRe(0)为3nm以下。

对于层叠两层倾斜膜25a、25b而成的相位差片31，第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b各自的正面相位差Re(0)之差ΔRe(0)与相位差片31的IRe(15)为最大的方位(峰值方位)作为一例处于如图22所示的关系。在此，“I”是相位差片31的相位差，是为了与各倾斜膜25a、25b各自的相位差区分而赋予的。

将研究ΔRe(0)与IRe(15)峰值方位的关系的结果示于图22。如图22所示，在ΔRe(0)为零的情况下，IRe(15)峰值方位与由液晶层17的预倾斜成分引起的快轴方位即45°方位一致。另一方面，若ΔRe(0)小于零，则IRe(15)峰值方位变大，若ΔRe(0)大于零，则IRe(15)峰值方位变小。由于IRe(15)峰值方位偏离45°方位，相位差补偿的效率有可能降低。

并且，ΔRe(0)与0-360°方位的相位差片31的相位差IRe(15)的峰值IRe(15)max处于如图23所示的关系。如图23所示，IRe(15)max在ΔRe(0)为零时为9nm左右，最小。与此相对，IRe(15)max随着ΔRe(0)的绝对值变大而变大。在该情况下，产生相位差的过度补偿，相位差补偿的效率有可能降低。

而且，ΔRe(0)与相位差片31的合成慢轴S2的方位±45°的IRe(15)之差、即作为IRe(15)90-IRe(15)0之差的ΔIRe(15)处于如图24所示的关系。ΔIRe(15)接近0是指以合成慢轴S2的方位为中心，±45°的范围的对称性高。在液晶层17中，在由预倾斜成分引起的快轴F的方位±45°的范围内，产生大的相位差。并且，在液晶层17中产生的相位差以快轴F的方位为中心在±45°的范围内对称。因此，认为，作为相位差片31，以合成慢轴S2的方位为中心±45°的范围的对称性越高，相位差补偿的效率越高。

即，为了补偿在45°方位具有预倾斜成分的液晶层17的相位差，优选IRe(15)峰值方位在45°方位附近，在45°方位±45°的范围内对称性高。因此，两层倾斜膜25a、25b的正面相位差ΔRe(0)优选在±3nm以内，优选在±1nm以内，最优选正面相位差之差为0。

“设计变更例”

参考图25～图32，对关于具备两层倾斜膜的相位差片的设计变更例进行说明。另外，在图16及图25～图32中，对相同的要件标注相同的符号。

在上述第2实施方式的相位差片31中，如图25所示，优选在基板23的两面具备防反射膜41、42，而且在成为相位差片31的最表面的第1倾斜膜25a的一面及第2倾斜膜25a的一面分别具备防反射膜43、44。通过具备防反射膜41、42、43、44，能够抑制各界面处的入射光的反射，提高透射率，进一步提高雾度的抑制效果。

第2实施方式的相位差片31在基板23的一个面上具备第1倾斜膜25a，在另一个面上具备第2倾斜膜25b。作为层叠两层以上的倾斜膜25的方式，也可以如图26所示的相位差片32那样，在基板23的单面形成有两层倾斜膜25a、25b。但是，如图16所示，在基板23的两侧分别具备各一层倾斜膜25a、25b，能够抑制直接层叠倾斜膜25a、25b时产生的界面处的散射，结果能够抑制雾度，因此优选。

在基板23的单面层叠两层倾斜膜25a、25b的情况下，也如图19所示，优选在基板23的两面及成为相位差片32的最表面的第2倾斜膜25b的一面分别具备防反射膜45、46、47。通过具备防反射膜45、46、47，能够抑制界面处的入射光的反射，提高透射率，进一步提高雾度的抑制效果。

在此，对层叠两层倾斜膜25而设置的相位差片的雾度进行说明。

在图12所示的数据中，在将基板设置角度ω以35°、50°、75°及90°制作的倾斜膜分别相同的条件下，制作了具备两层倾斜膜的相位差片。在此，制作在基板的两面分别形成各一层倾斜膜的相位差片31(参考图16)和在基板的单面层叠两层倾斜膜而成的相位差片32(参考图26)，测定了各自的雾度。将雾度与基板设置角度ω的关系示于图28。另外，各相位差片31、32在蒸镀了第1倾斜膜25a后，在使基板旋转大致90°的状态下形成第2倾斜膜25b，且第1倾斜膜和第2倾斜膜彼此的慢轴S21、S22大致正交(参考图16、图26)。并且，设为在基板的两面及相位差片的最表面具备防反射膜41～47中的任一个的结构(参考图25、图27)。

在图28中，带括弧表示的数值是关于单膜的倾斜膜25的Re(30)比。如图28所示，若Re(30)比为4以下，则雾度能够抑制在大致0.3％以下。并且，从图28可知，将倾斜膜25a、25b分开形成在基板的两面的相位差片31与在单面层叠两层而成的相位差片32相比，无论是哪种Re(30)比，雾度都被抑制得较低。在将两层倾斜膜25a、25b分开形成在基板的两面的相位差片31中，若Re(30)比为4以下，则能够将雾度抑制在大致0.2％以下。如上所述，认为，通过在基板的两面各形成一层倾斜膜25a、25b，在使两层倾斜膜25a、25b直接接触而层叠的情况下，显示出抑制在两层倾斜膜25a、25b的界面处产生的散射的效果。

另外，关于在单面层叠两层倾斜膜25a、25b而设置的相位差片32，如图29所示，优选在第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b之间设置平坦化层26。

平坦化层26是中间层的一例。平坦化层26具有使在先形成的第1倾斜膜25a的表面产生的微细的凹凸平坦化的功能。作为平坦化层26，并不限于氧化硅膜(Si O

通过在第1倾斜膜25a与第2倾斜膜25b之间设置平坦化层26，从而第1倾斜膜25a的表面的微细的凹凸被平坦化，能够将第2倾斜膜25b形成为平坦的面状。如此，通过在第1倾斜膜25a的表面具备平坦化层26，减小第2倾斜膜25b的膜形成面的表面粗糙度，从而能够抑制界面处的散射，因此能够抑制相位差片32的雾度。并且，与在第1倾斜膜25a上直接形成第2倾斜膜25b的情况相比，黑色显示不均匀和对比度的改善效果高。

对于在倾斜膜25a、25b之间设置氧化硅膜15nm的平坦化层26的相位差片32(参考图29)，将雾度与基板设置角度ω的关系示于图30。在图30中，用黑色三角标记表示关于具备平坦化层26的相位差片32的数据。并且，为了比较，图30中同时表示图28所示的数据。如图30所示，当在基板的单面层叠倾斜膜25a、25b时，在倾斜膜25a、25b之间设置平坦化层26的相位差片31与使倾斜膜25a、25b接触而层叠的相位差片32相比，能够使雾度大幅降低。若Re(30)比为4以下，则能够使雾度抑制在大致0.25％以下。

对平坦化层26的优选的膜厚如下进行了研究。在图29所示的层结构的相位差片32中，作为平坦化层26，使用SiO

A：小于雾度H

B：雾度H

C：超过雾度H

将评价结果示于表2。

[表2]

在表2中，折射率是相对于400nm波长的值。如表2所示，作为平坦化层26的厚度，优选光路长度为40nm左右、即相对于400nm波长为1/10左右以下。并且，通过使物理膜厚设为10nm以上，能够使倾斜膜的膜面平坦化，提高抑制散射的效果。

在上述实施方式及设计变更例中，对作为层叠两层倾斜膜25a、25b而设置的相位差片在1个基板23的两面各形成一层或在单面形成两层的方式进行了说明。作为层叠两层倾斜膜25a、25b而设置的相位差片，也可以是具有分别形成2个倾斜膜的2个基板的相位板。例如，如图31所示，也可以是将在第1基板22a上形成有第1倾斜膜25a的第1相位差片35a和在第2基板22b上形成有第2倾斜膜25b的第2相位差片35b重叠配置而成的相位差片35。在本说明书中，层叠两层以上的倾斜膜而设置的方式不仅包括这样在1个基板23上层叠多个倾斜膜25a、25b的方式，还包括将分别形成在不同的基板22a、22b上的倾斜膜25a、25b重叠配置在光路上的方式。

如图31所示，只要是具备在第1基板22a上形成有第1倾斜膜25a的第1相位差片35a和在第2基板22b上形成有第2倾斜膜25b的第2相位差片35b的相位差片35，则能够根据适用的液晶显示元件10，通过在组装时使其中一个以XS轴为中心相对于另一个旋转，改变彼此的快轴S31、S32的旋转角度。在液晶显示元件10中，对于存在制造偏差的液晶层17的相位差Re(0)、Re(15)，能够以最高效地进行相位差补偿的方式，即以对比度性能成为最大的方式分别单独对应。如此，在具备液晶层17和相位差补偿元件20的液晶显示元件10中，通过使形成有至少一层相位差膜的多个基板22a、22b中的至少1个基板22b以与膜形成面垂直的XS轴为中心相对于其他基板22a旋转，能够调整液晶显示元件10的对比度。

在上述中，对层叠两层倾斜膜25而成的相位差片31、32、36进行了说明，但本发明的相位差片也可以层叠三层以上的倾斜膜25。例如，如图32所示，也能够将在基板23的一个面具备倾斜膜25a、25b，而且在另一个面具备倾斜膜25c的相位差片36用作相位差补偿元件20。相位差片36在基板23的两面及相位差片36的最表面分别具备防反射膜41、42、43、44。

在具有三层倾斜膜25的相位差片36的情况下，以第1倾斜膜25a的慢轴S21、第2倾斜膜25b的慢轴S22及第3倾斜膜25c的慢轴S23合成而形成的慢轴S3与液晶层17的快轴F平行的方式配置。由此，由液晶分子75的预倾斜产生的相位差与由相位差片36产生的相位差的正负彼此相反，因此能够补偿由预倾斜产生的相位差。

例如，如图33所示，在液晶层17的倾斜成分的快轴F处于45°方位的情况下，以第1倾斜膜25a的慢轴S21和第2倾斜膜25b的慢轴S22的合成慢轴S2成为0°方位的方式配置第1倾斜膜25a和第2倾斜膜25b。并且，将第3倾斜膜25c以其慢轴S23成为90°方位的方式配置。由此，能够使进一步合成了合成慢轴S2和慢轴S23的合成慢轴S3与液晶层17的倾斜成分的快轴F的方位一致。如此，即使在具备两层以上的倾斜膜25a、25b、25c的情况下，也能够进行与具备两层倾斜膜25a、25b的情况相同的相位差补偿。

另一方面，在层叠三层以上的倾斜膜的情况下，在作为相位差片的相位差的方位角依赖性中，以45°方位±45°的45°方位为中心的对称性与倾斜膜两层的相位差片相比具有降低的倾向。如上所述，由液晶层的预倾斜成分引起的相位差的方位角依赖性在45°方位±45°的范围内以45°方位为中心对称，因此若对称性降低，则相位差补偿的效果降低。因此，为了获得高对称性，优选将倾斜膜设为两层。即使是三层以上，只要具有相位差片36中的相位差Re(15)90与相位差Re(15)0的相位差在±6nm以内的对称性，则能够充分地获得相位差补偿的效果，在适用于液晶显示元件的情况下，能够提高对比度，并且抑制黑色显示不均匀。

在此，举出试验例2～4，对相位差片31、32、33的作用进行说明。

[试验例2]

制作了图25所示的层结构的相位差片的样品2-1～样品2-13。通过倾斜蒸镀在两面具备防反射膜的玻璃基板的两面各形成一层正面相位差Re(0)为23nm的倾斜膜。此时，两层倾斜膜的慢轴成为93°的交叉角度。并且，在倾斜膜的表面形成防反射膜。倾斜膜的材料使用了Ta

对于样品2-1～样品2-13，通过与试验例1相同的方法评价对比度及黑色显示不均匀并进行评分。将结果示于表3。

[表3]

表3所示的样品2-2～样品2-11相当于本发明的相位差片的实施例。Re(30)为1.2～4的实施例的样品与Re(30)超过4的样品相比，对比度的评价高，实现了高对比度化的提高。并且，Re(30)为1.4～3.0的样品获得更高的对比度和黑色显示不均匀抑制的效果，而且Re(30)为1.5～2.5的样品获得更高的效果。

[试验例3]

制作了图27所示的层结构的相位差片的样品3-1～样品3-13。通过倾斜蒸镀在两面具备防反射膜的玻璃基板的一个面重叠层叠形成正面相位差Re(0)为23nm的倾斜膜。并且，在第二层倾斜膜的表面形成防反射膜。作为倾斜膜的材料，使用了Ta

对于样品3-1～样品3-13，通过与试验例1相同的方法评价对比度及黑色显示不均匀并进行评分。将结果示于表4。

[表4]

表4所示的Re(30)为1.2～4的样品3-2～样品3-11相当于本发明的相位差片的实施例。实施例的样品与Re(30)超过4的样品相比，获得了高的综合分数。并且，Re(30)为1.4～4的样品与Re(30)比超过4的样品相比，获得了高对比度。在Re(30)为1.4～2.5的样品中，获得更高的综合评价，而且在Re(30)为1.5～2.3的样品中，获得了提高对比度的效果及在黑色显示不均匀方面更高的效果。

[试验例4]

制作了图29所示的层结构的相位差片的样品4-1～样品4-13。以与试验例3的样品相同的方式，但是在倾斜膜之间形成15nm的氧化硅膜。通过改变基板的设置角度ω来改变倾斜膜的蒸镀角度，制作了具备各不同的Re(30)比的倾斜膜的相位差片样品4-1～样品4-13。在一个样品中层叠的倾斜膜彼此具有相同的Re(30)比。

对于样品4-1～样品4-13，通过与试验例1相同的方法评价对比度及黑色显示不均匀并进行评分。将结果示于表5。

[表5]

表5所示的Re(30)为1.2～4的样品4-2～样品4-11相当于本发明的相位差片的实施例。实施例的样品与Re(30)超过4的样品相比，获得了高的综合分数。并且，在Re(30)为1.4～3的样品中，获得了更高的综合分数。而且，在Re(30)为1.5～2.5的样品中，获得了提高对比度的效果及在黑色显示不均匀方面更高的效果。

在此，举出试验例5，对在相位差片中，以相位差IRe(15)成为最大的方位ε为中心，ηa+45°方位的相位差IRe(15)ηa+45与ηa-45°方位的相位差IRe(15)ηa-45之差在±6nm以内的作用进行说明。

[试验例5]

在层叠两层Re(0)＝32nm的倾斜膜而成的相位差片中，改变两层倾斜膜的慢轴的交叉角度，制作了ΔRe(15)ηa为1nm～7nm的样品。

并且，在分别层叠Re(0)＝21nm、Re(0)＝14nm、Re(0)＝17nm的三层倾斜膜而成的相位差片中，改变三层倾斜膜的慢轴的交叉角度，制作了ΔRe(15)ηa为1nm～7nm的样品。

对于各样品，分别与试验例1的情况同样地测定了对比度。将未设置相位差片时的对比度作为基准对比度，对各样品的对比度如下进行了评价。

A：基准对比度的3倍以上

B：基准对比度的2倍以上且小于3倍

C：基准对比度的1.5倍以上且小于2倍

D：小于基准对比度的1.5倍

将评价结果示于表6。

[表6]

如表6所示，在层叠两层倾斜膜的情况和层叠三层的情况下，ΔRe(15)ηa均为6nm以下，获得了对比度的改善率1.5倍以上的结果。另外，在ΔRe(15)ηa为1nm～5nm时，对比度的改善率为2倍以上，在ΔRe(15)ηa为3nm～4nm时，获得了3倍以上的改善率。

“第3实施方式的相位差片”

以上，对层叠一层或两层以上的倾斜膜而设置的相位差片进行了说明，但在相位差片中，不仅可以具备倾斜膜，还可以具备C板。作为第3实施方式的相位差片，对具备C板的一例的相位差片37进行说明。

如图34所示，本实施方式的相位差片37具备基板23和C板50、倾斜膜25a、25b及防反射膜48、49。C板50包括设置在基板23的两面的第1部分C板50a和第2部分C板50b。第1倾斜膜25a设置在第1部分C板50a上，且在第1倾斜膜25a上设置有防反射膜48。并且，第2倾斜膜25b设置在第2部分C板50b上，且在第2倾斜膜25b上设置有防反射膜49。

如图35所示，C板50由折射率相对高的高折射率层51和折射率相对低的低折射率层52交替层叠而成的多层膜构成。C板50具有折射率各向异性，该折射率各向异性对于在面内垂直地入射的光、即以入射角0°入射的光不显示相位差，但对于入射角为0以外的倾斜入射的光产生相位差。

在图35中示出相对于以入射角0°、10°及15°入射到C板50的光的相位差特性。如图36所示，相对于以入射角0°入射的光的相位差Re(0)为0nm。相位差Re随着入射角变大而变大。另一方面，相位差Re(θ)不具有方位角依赖性，在0～360°的方位角中恒定。另外，相位差Re(15)的值由构成C板的高折射率层和低折射率层的折射率差及层数来决定。C板优选雾度为0.4％以下。由于与倾斜膜重叠使用，因此相位差片的雾度成为倾斜膜的雾度和C板的雾度的累计值。通过将C板的雾度设为0.4％以下，能够抑制相位差片的雾度，在用作液晶显示元件的相位差补偿板的情况下，能够提高对比度，且抑制黑色显示不均匀。

另外，作为相位差片37的雾度优选为1％以下。通过在多层倾斜膜25的基础上层叠C板，作为整体雾度上升，但若将作为相位差片37的雾度抑制在1％以下，则能够充分获得提高对比度的效果、黑色显示不均匀的抑制效果。

如已经说明那样，在具备两层倾斜膜25a、25b的相位差片31中，以合成慢轴S2与液晶层17的快轴F一致的方式配置。此时，由于两者的相位相反，因此能够由相位差片31补偿在液晶层17中产生的相位差。而且，若液晶层17的快轴方位的相位差与相位差片31的慢轴方位的相位差的绝对值一致，则能够良好地补偿液晶层的快轴方位的相位差。具体而言，在液晶层17的预倾斜方位处于45°方位的情况下，液晶层17的45°方位的相位差与相位差片31的45°方位的相位相反，并且若相位差的绝对值一致，则能够更良好地补偿45°方位的相位差。

另一方面，已经说明了为了补偿正面相位差，两层倾斜膜25a、25b优选将彼此的慢轴S21、S22稍微偏离正交而配置。通过使彼此的慢轴S21、S22偏离正交，相位差片31的相位差的方位角依赖性的以45°方位为中心的对称性偏离。因此，当使由液晶层17的预倾斜成分引起的相位差Re(15)的相位值与45°方位的相位差片31的Re(15)一致时，有可能在其他方位产生成为过度补偿的方位。

因此，在将液晶层的15°入射角45°方位的相位差设为A，将相位差片31的15°入射角45°方位的相位差设为B的情况下，设为A＜B，优选利用C板的相位差C(＝B-A)来补偿该差B-A。

为了满足C＝B-A，在加大A的情况下，需要减小C，在减小A的情况下，需要加大C。层叠倾斜膜时的合成慢轴方位的相位差A依赖于倾斜膜的Re(30)比，随着Re(30)比的增加而增加。如上所述，当倾斜膜的Re(30)比增加时，具有雾度变大的倾向。C板的相位差依赖于其膜厚，为了加大相位差，需要增加多层膜的层叠数，加大作为整体的膜厚。C板具有膜厚变大时雾度变大的倾向，并且制造成本提高，制造适用性下降。在此，通过将Re(30)比设为1.1～4.0，并与C板组合，能够兼顾雾度抑制的效果和C板的制造适用性。

另外，在具备C板50的情况下，可以如图34的相位差片37那样在基板23的一个面设置第1部分C板50a，在另一个面设置第2部分C板50b，也可以如图37所示，在基板23的单面形成C板50。并且，C板50优选具有防反射功能。能够在构成第1部分C板50a、第2部分C板50b、C板50的各自的多层膜中组装防反射功能。不需要在基板23与C板50之间及C板50与倾斜膜25之间另外设置防反射膜，能够实现相位差片37的薄板化。

如图34所示，在相位差片37中，在将C板50分开形成在基板23的两面的情况(以下，称为两面型)和如图37所示形成在基板23的单面的情况(以下，称为单面型)下，研究了雾度与C板的相位差Re(30)的关系。对于两面型C板和单面型C板，分别以Re(30)成为0～35nm的层结构制作了样品。C板设为高折射率层为Nb

将对各样品测定雾度的结果示于图38。

如图38所示，在任何Re(30)中，两面型都能够将雾度抑制得较低。即，从雾度抑制的观点出发，在相位差片中具备C板的情况下，优选在基板的两面分开形成C板。

将在本例中制作的C板中Re(30)＝26nm且包含防反射功能的C板的层结构示于表7及表8。在表7及表8中，Nb表示铌氧化物(Nb

表7是两面型C板的层结构。为了获得Re(30)＝26nm，将表7所示的39层、合计膜厚931nm的多层膜分别层叠形成在基板的两面。另外，如图38所示，具备共计两层表的多层膜的两面型C板的雾度为0.2％。

[表7]

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表8是单面型C板的层结构。为了获得Re(30)＝26nm，将表8所示的82层、合计膜厚1743nm的多层膜层叠形成在基板的单面。另外，如图38所示，具备表8的多层膜的单面型C板的雾度为0.35％。

[表8]

在此，举出试验例6，对相位差片37的作用进行说明。

[试验例6]

将两层正面相位差Re(0)为23nm的倾斜膜使彼此的慢轴以93°的交叉角度交叉而层叠。在玻璃基板上通过倾斜蒸镀形成。作为倾斜膜的材料，使用了Ta

对于样品6-1～样品6-13，通过与试验例1相同的方法评价了对比度及黑色显示不均匀。而且，在本例中，还对C板的制造适用性进行了评价。关于C板的制造适用性如下进行了评价。

A：层数90层以下且反射率0.3％以下

B：层数91层以上且110层以下，且反射率0.3％以下，或层数80层以下，且反射率0.5％以下且超过0.3％

C：层数111层以上且130层以下&反射率0.3％以下，或层数79层以下且反射率超过0.5％

D：层数131层以上且反射率0.3％以下

对于C板的制造适用性的评价结果，也与对比度及黑色显示不均匀同样地进行评分，计算出关于对比度、黑色显示不均匀及C板制造适用性的综合分数。将结果示于表9。

[表9]

表9所示的样品6-2～样品6-11相当于本发明的相位差片的实施例。实施例的Re(30)为1.2～4的样品与Re(30)超过4的样品相比，对比度的评价高，实现了高对比度化的提高。并且，在Re(30)为1.5～2.5的样品中，获得非常高的对比度和黑色显示不均匀抑制的效果，并且C板的制造适用性优异。

正面相位差之差为3nm以下显示良好的效果。

在此，举出试验例7，在具备两层倾斜膜的相位差片中，对两层倾斜膜的正面相位差之差ΔRe(0)为±3nm以下的作用进行说明。

[试验例7]

其中一个倾斜膜设为Re(0)＝32nm、Re(30)比＝2.0，使另一个倾斜膜的Re(0)在-28nm～36nm内变化，制作了正面相位差之差ΔRe(0)为-4nm～+4nm的具有两层倾斜膜的相位差片的样品。

并且，制作了在与上述相同的倾斜膜的组合上设置C板的相位差片的样品。

与试验例1同样地测定对比度，以与试验例1相同的基准进行了评价。将评价结果示于表10。

[表10]

如表6所示，无论有无C板，通过使两层倾斜膜的正面相位差之差设为±3nm，与超过±3nm的情况相比，能够获得提高对比度的效果。在不具备C板的样品中，在ΔRe(0)为±1nm的范围内可实现进一步提高对比度的效果。并且，在具备C板的样品中，在ΔRe(0)为±2nm的范围内可实现进一步提高对比度的效果，在ΔRe(0)为±1nm的范围内可实现更进一步提高对比度的效果。

另外，在上述中，说明了对于层叠两层以上的满足上述条件式(1)及条件式(2)的倾斜膜25而成的相位差片31，方位角相对于基准方位角ηa为+45°时的入射光的第1相位差Re(15)ηa+45与方位角相对于基准方位角ηa为-45°时的入射光的第2相位差Re(15)ηa-45之差的绝对值优选为6nm以下。

然而，即使是由不满足条件式(1)及条件式(2)的倾斜膜形成的相位差膜，对于层叠两层以上的相位差膜而成的相位差片，方位角相对于基准方位角ηa为+45°时的入射光的第1相位差Re(15)ηa+45与方位角相对于基准方位角ηa为-45°时的入射光的第2相位差Re(15)ηa-45之差的绝对值优选为6nm以下。这样的相位差片通过使基准方位与液晶层的预倾斜方位一致，能够高精度地补偿在液晶层中产生的相位差。

如上所述，所说明的实施方式的相位差片21、31、32、35、36、27能够作为相位差补偿元件20适用于液晶显示元件10。以下，对具备液晶显示元件的液晶投影仪110进行说明。

“液晶投影仪”

如图39所示，本发明的液晶投影仪110具备投影透镜116、投影仪驱动部117及显示光学系统118。

并且，投影仪110在壳体119的上表面具备变焦转盘121、对焦转盘122、光量调节转盘123等。而且，在壳体119的背面设置有用于与计算机等外部设备连接的连接端子(未图示)等。

投影透镜116放大从显示光学系统118入射的投影光，并将其投影到屏幕124(参考图40)上。该投影透镜116例如由变焦透镜、聚焦透镜及光圈等构成。变焦透镜和聚焦透镜沿着投影光轴L11移动自如地设置。变焦透镜根据变焦转盘121的操作而移动，并调节投影像的显示倍率。并且，聚焦透镜根据变焦透镜的移动或对焦转盘122的操作而移动，并调节投影像的焦点。而且，光圈通过根据光量调节转盘123的操作改变光圈开口的面积来调节投影像的亮度。

投影仪驱动部117控制投影仪110的各部的电动作。例如，投影仪驱动部117从与投影仪110连接的计算机等接收图像数据等，使其显示在后述的液晶显示元件上。

并且，投影仪驱动部117分别具备驱动投影透镜116的各部的马达，且根据变焦转盘121、对焦转盘122、光量调节转盘123等的操作来驱动这些各马达。

显示光学系统118将从光源发出的光分解为红色光、绿色光及蓝色光，使其分别透射到显示各色信息的液晶显示元件10A、10B、10C(参考图2)，生成各色信息光。并且，将这些信息光合成而作为投影光，经由投影透镜116投影到屏幕124上。

如图40所示，显示光学系统118由光源部131、从该光源部131发出的光生成信息光的信息光生成部132等构成。

光源部131由灯133、反射镜134、紫外线截止滤波器136、积分器137、偏振片138、中继透镜141、准直透镜142等构成。

灯133例如是氙气灯等高亮度光源，发出不具有特定偏振方向的自然的白色光。从灯133发出的白色光透射紫外线截止滤波器136入射到积分器137。

紫外线截止滤波器136通过从灯133发出的白色光中去除紫外光，从而防止由该白色光在由有机高分子的聚合物等构成的各种滤波器(未图示)中产生褐色等劣化。

反射镜134例如是椭圆曲面状的镜子，在该椭圆曲面的一个焦点的附近设置有灯133。而且，在另一个焦点的附近设置有积分器137的一端。由此，从灯133发出的白色光被高效地引导至积分器137。

积分器137例如由玻璃棒和设置在该玻璃棒的端面的微透镜阵列等构成，聚集从灯133发出的白色光，并经由中继透镜141向准直透镜142引导。从灯133入射到积分器137的光的量越远离光源光轴L12越减少，以光源光轴L12为中心不均匀地分布。因此，积分器137使这样的不均匀的光量分布的光在以光源光轴L12为中心的规定范围内大致均匀地分布。由此，投影像在屏幕124的整个表面上成为大致均匀的亮度。

准直透镜142将从积分器137射出的光调整为与光源光轴L12平行的光。偏振片138将从准直透镜142入射的非偏振光转换为与纸面垂直的偏振成分(以下，S偏振成分)的直线偏振光。并且，S偏振成分的光经由反射镜143a被引导至信息光生成部132。

信息光生成部132由分色镜146、147、液晶显示元件10A、10B、10C、相位差补偿元件20A、20B、20C、及分色棱镜61等构成。

分色镜146设置成其表面的法线方向与入射的光的光轴所成的角成为45°。并且，分色镜146使从光源部131入射的S偏振白色光中的红色光成分透射，并将其引导至反射镜143b。反射镜143b将透射分色镜146的红色光朝向液晶显示元件10A反射。

并且，分色镜146将从光源部131入射的S偏振白色光中的绿色光成分和蓝色光成分朝向分色镜147反射。分色镜147设置成其表面的法线方向与入射的光的光轴所成的角成为45度。并且，分色镜147将从分色镜146入射的S偏振光中的绿色光成分朝向液晶显示元件10B反射。

另一方面，分色镜147使从分色镜146入射的S偏振光中的蓝色光成分透射，并将其引导至反射镜143c。该蓝色光成分被反射镜143c及反射镜143d反射，入射到液晶显示元件10C。

液晶显示元件10A是图1所示的液晶显示元件10。液晶显示元件10A由投影仪驱动部117驱动，且以灰度显示从计算机等接收的投影像数据中的红色成分。通过透射该液晶显示元件10A，红色光成为具有投影像的红色成分的信息的红色信息光。

同样地，液晶显示元件10B是图1所示的液晶显示元件10，且以灰度显示从计算机等接收的投影像数据中的绿色成分。通过透射该液晶显示元件10B，绿色光成为具有投影像的绿色成分的信息的绿色信息光。

而且同样地，液晶显示元件10C是图1所示的液晶显示元件10，且以灰度显示从计算机等接收的投影像数据中的蓝色成分。通过透射该液晶显示元件10C，蓝色光成为具有投影像的蓝色成分的信息的蓝色信息光。

相位差补偿元件20A补偿从液晶显示元件10A入射到分色棱镜160的红色信息光的相位差。即，相位差补偿元件20A补偿因液晶分子的预倾斜而产生的相位差。

同样地，相位差补偿元件20B补偿从液晶显示元件10B入射到分色棱镜160的绿色信息光的相位差，相位差补偿元件20C补偿从液晶显示元件10C入射到分色棱镜160的蓝色信息光的相位差。

分色棱镜160使用玻璃等透明材料制作成大致立方体形状，且在其内部具备相互正交的分色面162、163。分色面162反射红色光，使绿色光透射。另一方面，分色面163反射蓝色光，使绿色光透射。

因此，分色棱镜160将从液晶显示元件151、152、153分别入射的红色、绿色、蓝色信息光合成而作为投影光，将其引导至投影透镜116，在屏幕124上以全色显示投影像。

在液晶投影仪110中，作为相位差补偿元件20A、20B、20C，使用本发明的相位差片例如已叙述的相位差片31、32、33、36或37，由此能够高效地补偿因液晶分子的预倾斜而产生的相位差。由此，能够获得比以往提高对比度且抑制了黑色显示不均匀的投影像。

于2020年6月30日申请的日本专利申请2020-113612号的公开的全部内容通过参考而引入本说明书中。

本说明书中记载的全部文献、专利申请以及技术标准，与具体且分别记载将各个文献、专利申请以及技术标准通过参考而引入的情况相同程度地，通过参考而引入本说明书中。