專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置。
背景技術：
專利文獻1公開的液晶顯示裝置具有垂直取向型液晶單元；配置在該液晶單元兩側的第1和第2偏振光片；配置在液晶單元和第1偏振光片之間的第1λ/4波片；以及，配置在液晶單元和第2偏振光片之間的第2λ/4波片。此處，λ表示光的波長。專利文獻1的技術改善了從斜方向看去時的視角特性。
還有，在外光下可視性良好的顯示器的開發(fā)正在推進之中。例如，專利文獻2公開了兼有反射型和透過型、且改善了黑顯示時的特性的液晶顯示裝置。專利文獻2的液晶顯示裝置主要是其垂直取向型液晶單元具有反射部和透過部，這是與上述專利文獻1不同的技術。此處，垂直取向型液晶用于不加電壓時進行黑顯示、加電壓時進行白顯示的常黑模式(ノ一マリ一ブラツクモ一ド)。采用常黑的垂直取向型液晶，比采用TN模式和STN模式時改善了對比度。
還有，專利文獻3中，除了專利文獻1的液晶顯示裝置之外，還具有分別配置在第1λ/4波片和液晶單元之間以及第2λ/4波片和液晶單元之間的負單軸光學補償層。專利文獻3的技術涉及對采用了λ/4波片的垂直取向型液晶顯示裝置中的黑顯示的視角特性進行改善的方法。
還有專利文獻4，是把專利文獻3的技術和多疇(マルチドメイン)(分割取向型)垂直取向型液晶顯示裝置組合起來的技術。另外，分割取向是指在一個像素中形成取向狀態(tài)不相同的多個疇的情況(區(qū)域)(或形成了的狀態(tài))。
專利文獻1特開平1-270024號公報專利文獻2特開2000-29010號公報(特許第3410663號公報)專利文獻3特公平7-69536號公報專利文獻4特開2002-303869號公報但是，在上述的技術中，專利文獻1的液晶顯示裝置存在對比度的對稱性差的問題，專利文獻2的液晶顯示裝置雖然改善了對比度的對稱性，但是存在從基板法線方向改變了視角時出現(xiàn)光漏損(光漏れ)的問題。
還有，像專利文獻3、4那樣把垂直取向液晶單元與λ/4波片、負單軸光學補償層組合起來的液晶顯示裝置，則存在不能得到良好的視角特性的問題。
另外，專利文獻4的段落0068中公開了「保持對比度最好的方位是從上下左右反時針旋轉約30度」的例子。并且，作為其改善例，該專利文獻4的段落0072中公開了「把使偏振光片20、22的角度最佳化，使對比度最大的視角方位為上下左右方向」的例子。然而，專利文獻4中沒有揭示保持對比度最好的方位旋轉了的機理、液晶層的延遲(リタデ一シヨン)和補償層的延遲與偏振光片的配置角度的關系。
本發(fā)明是為了解決上述問題點而提出的，其目的在于提供一種抑制黑顯示時的45度、135度、225度、315度方向的光漏損、并且保持對稱的視角特性的液晶顯示裝置。
在開始時，先說明組合了垂直取向液晶單元、λ/4波片(延遲片)和負單軸光學補償層(具有負單軸延遲的光學層)的液晶顯示裝置(專利文獻3，4)的視角特性不一定對稱的機理。
首先，如圖1所示，說明對沒有λ/4波片的構成的液晶顯示裝置100的視角特性進行模擬的結果。
圖1是表示液晶顯示裝置100的示意圖，其中圖1A為正面剖視圖，圖1B為分解透視圖。
如圖1所示，液晶顯示裝置100具有垂直取向液晶單元101；以及，分別配置在該垂直取向液晶單元101表底兩側的第1和第2偏振光片(偏振光層)102、103。
其中的垂直取向液晶單元101由分別具有電極(圖示省略)的一對基板101a、101b和這一對基板101a、101b所挾持的液晶層101c組成。
此處，在與液晶顯示裝置100的顯示面(等于基板101a和基板101b的板面方向)相對時的橫方向取x軸(圖1B)，在縱方向取y軸，各構成要件的配置角度用對x軸的角度(方位角)表示。另外，x軸和y軸還是液晶層101c上的分割取向的對稱軸。
還有，在從基板101a(或者基板101b)向觀察者側的法線方向取z軸，極角為對z軸的角度。
在圖1所示的液晶顯示裝置100中，第1偏振光片102配置成其吸收軸102 a(圖1B)成為方位角0度的方向，該第1偏振光片102上面配置有垂直取向液晶單元101。并且，在垂直取向液晶單元101上面，第2偏振光片103配置成其吸收軸103a(圖1B)成為方位角90度的方向。因此，由第1和第2偏振光片102、103構成直交偏振光片。
此處，圖2是表示未加電壓時的液晶取向的狀態(tài)的示意圖，圖3是表示加電壓時的液晶取向的狀態(tài)的示意圖。在圖2和圖3的各圖中，A為俯視圖，B為正面剖視圖。
垂直取向液晶單元101的液晶層101c填充了具有負介電各向異性的液晶。
液晶層101c的液晶(液晶分子E)在未加電壓時，如圖2所示，對基板101a、101b垂直取向。
而在加電壓時，如圖3所示，分割為4的各區(qū)域中同量的液晶(液晶分子E)就分別倒向方位角45度、135度、225度和315度4個方向(向著各區(qū)域的相反側)。即，位于方位角45度方向的液晶倒向方位角225度方向，位于方位角135度方向的液晶倒向方位角315度方向，位于方位角225度方向的液晶倒向方位角45度方向，位于方位角315度方向的液晶倒向方位角135度方向。
即，作為液晶顯示裝置100的垂直取向液晶單元101，采用了這種分割為四個取向的液晶單元。
還有，垂直取向液晶單元101為未加電壓時進行黑顯示、加電壓時進行白顯示的常黑模式。還有，使液晶的Δn(雙折射率)＝0.0741，單元間隙(液晶層101c的厚度)為4.5μm。
圖4表示這種構成的液晶顯示裝置100在未加電壓時(黑顯示時)的透過率分布，圖5表示加電壓時(白顯示時)的透過率分布，圖6表示對未加電壓時和加電壓時進行比較后的等對比度曲線。
此處，說明圖4、圖5、圖6的看法。
各圖所示的同心圓的中心表示極角0度的方向，隨著從同心圓的中心遠離，極角就會增加，最內周的圓表示極角為22.5度，其外側的圓表示極角為45度，其再外側的圓表示極角為67.5度，最外周的圓表示極角為90度。還有，各圖的0度-180度方向與橫方向(x軸方向)對應，90度-270度方向與縱方向(y軸方向)對應。并且，圖4和圖5是對從某極角、某方位角看去時的透過率進行檢查后在同心圓中寫入了透過率相等的點的軌跡的圖。同樣，圖6是對從某極角、某方位角看去時的對比度進行檢查后在同心圓中寫入了對比度相等的點的軌跡的圖。
另外，在圖4和圖5中，圖中所示的區(qū)域R1的透過率最高，以下，透過率按區(qū)域R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的順序逐漸變低。還有，在圖6中，圖中所示的區(qū)域R11的對比度最高，以下，對比度按區(qū)域R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18的順序逐漸變低。另外，在圖6中，區(qū)域R16和區(qū)域R17的邊界線為對比度＝10的等對比度曲線。
如圖4所示，對于圖1的液晶顯示裝置100，黑顯示時的透過率(以下簡稱黑透過率)變高的方向(光漏損的方向)為方位角45度、135度、225度、315度的方向。另外，如圖5所示，白顯示時的透過率(以下簡稱白透過率)在x軸、y軸上全方向均勻分布。還有，如圖6所示，對比度曲線為對于x軸、y軸對稱的形式。
接著，說明對圖7中正面剖視圖(圖7A)和分解透視圖(圖7B)所示的液晶顯示裝置110的視角特性進行模擬的結果。另外，對圖7所示的液晶顯示裝置110的各構成要件中的與圖1所示的液晶顯示裝置100相同的構成要件給予同樣的符號。
如圖7所示，液晶顯示裝置110是對圖1的液晶顯示裝置100添加了負單軸光學補償層(具有負單軸延遲的光學層)112、113而構成的。
即，在液晶顯示裝置110中，第1光學補償層112配置在垂直取向液晶單元101和第1偏振光片102之間，第2光學補償層113配置在垂直取向液晶單元101和第2偏振光片103之間。另外，在圖7的液晶顯示裝置110中，第1和第2偏振光片102、103的吸收軸102a、103a的方向，分別與圖1的液晶顯示裝置100的情況相同。
對于圖7的液晶顯示裝置110，黑透過率變高的方向與圖1液晶顯示裝置100相同，在方位角45度、135度、225度、315度的方向沒變化。還有，對比度曲線也保持對x軸、y軸對稱的形式。
還有，對于負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為50nm和100nm這2種情況(即，第1和第2光學補償層112、113的延遲的和為100nm的情況和200nm的情況)，檢查了視角特性。
圖8是對于圖7的液晶顯示裝置120，橫軸為一對負單軸光學補償層112、113的延遲的和，縱軸為黑透過率最高的方向時的曲線圖。
如圖8所示，黑透過率變高的方向不受負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲的大小的影響。
這樣，沒有λ/4波片，直交偏振光片(第1和第2偏振光片102、103)、負單軸光學補償層(第1和第2光學補償層112、113)和垂直取向液晶單元101組合的構成中，黑顯示時光漏損的方向對偏振光片(第1和第2偏振光片102、103)的各吸收軸102a、103a為45度的方向(即，方位角45度、135度、225度、315度這4方向)。
接著，說明對圖9中正面剖視圖(圖9A)和分解透視圖(圖9B)所示的液晶顯示裝置120的視角特性進行模擬的結果。另外，對圖9所示的液晶顯示裝置120的各構成要件中的與圖1所示的液晶顯示裝置100相同的構成要件給予同樣的符號。
如圖9所示，液晶顯示裝置120具有垂直取向液晶單元101、配置在該垂直取向單元101的表底兩側的第1和第2λ/4波片122、123和再配置在其兩側的第1和第2偏振光片102、103。即，液晶顯示裝置120是對圖1的液晶顯示裝置100添加了λ/4波片122、123而構成的，相當于上述專利文獻1的液晶顯示裝置。
在液晶顯示裝置120中，第1和第2偏振光片102、103與液晶顯示裝置100的情況相同，配置成其吸收軸102a、103a分別在0度、90度的方向。
還有，第1λ/4波片122配置成其滯相軸122 a成為方位角135度的方向，第2λ/4波片123配置成其滯相軸123 a成為方位角45度的方向。
還有，第1和第2λ/4波片122、123的面內的延遲皆為138nm。
圖10表示這種構成的液晶顯示裝置120未加電壓時(黑顯示時)的透過率分布，圖11表示加電壓時(白顯示時)的透過率分布，圖12表示對未加電壓時和加電壓時進行比較后的等對比度曲線。另外，在圖10～圖12中，符號R1～R9和符號R11～R18，與圖4～圖6中的相同。
如圖6所示，等對比度曲線對于x軸、y軸是非對稱的。
還有，如圖11所示，加電壓時的透過率分布對于x軸、y軸是對稱的。
還有，如圖10所示，未加電壓時黑透過率變高的方向在方位角45度、135度、225度、315度的方向變化。
可以認為，像這樣液晶顯示裝置120的視角特性成為非對稱的，是為了使未加電壓時黑透過率變高的方向，由于λ/4波片的存在，與液晶顯示裝置100和液晶顯示裝置110的情況相比，有所偏離。
接著，說明對圖13中正面剖視圖(圖13A)、分解透視圖(圖13B)和各構成要件的配置角度(圖13C)所示的液晶顯示裝置130的視角特性進行模擬的結果。另外，對圖13所示的液晶顯示裝置130的各構成要件中的與圖7、圖9所示的液晶顯示裝置110、120相同的構成要件給予同樣的符號。
如圖13所示，液晶顯示裝置130是對圖9的液晶顯示裝置120添加了負單軸光學補償層112、113而構成的，相當于上述專利文獻3的液晶顯示裝置。
即，在液晶顯示裝置130中，第1光學補償層112配置在垂直取向液晶單元101和第1λ/4波片122之間，第2光學補償層113配置在垂直取向液晶單元101和第2λ/4波片123之間。另外，在圖13的液晶顯示裝置130中，第1和第2偏振光片102、103的吸收軸102a、103a的方向，分別與圖1液晶顯示裝置100的情況相同，第1和第2λ/4波片122、123的滯相軸122a、123a的方向，分別與圖9的液晶顯示裝置110的情況相同。即，第1和第2偏振光片102、103的吸收軸102a、103a的方向與液晶層101c中的分割取向的對稱軸一致。
在這種液晶顯示裝置120中，對于第1和第2光學補償層112、113的厚度方向的延遲為25nm、50nm、75nm、100nm、125nm和150nm這6種情況(即，第1和第2光學補償層112、113的延遲的和為50nm、100nm、150nm、200nm、250nm和300nm的情況)，檢查了視角特性。
圖14是對于圖13的液晶顯示裝置130，橫軸為一對負單軸光學補償層112、113的延遲的和，縱軸為黑透過率最高的方向時的曲線圖。
如圖14所示，可以看出，對于液晶顯示裝置130，黑透過率變高的方向偏離了方位角45度的方向，而且，其偏差角度與光學補償層112、113的延遲對應而變化。
因此，像圖15那樣(與光學補償層112、113的延遲對應)設定了第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113的配置角度(單位度)，以使該角度相抵。
此處，圖15所示的配置角度，對于第1和第2偏振光片102、103，表示其吸收軸102a、103a的方位角；對于第1和第2λ/4波片122、123，表示其滯相軸122a、123 a的方位角；對于第1和第2光學補償層112、113，表示滯相軸的方位角。
圖16表示第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為75nm(和為150nm)時的結果(等對比度曲線)。另外，對于圖16，各構成要件的配置角度，如圖15所示，第1偏振光片102為19度，第1λ/4波片122為154度，第1光學補償層112為109度，第2光學補償層113為19度，第2λ/4波片123為64度，第2偏振光片103為109度。
還有，在圖16以及以下說明的圖17至圖19中，符號R11～R18與圖6中的相同。
如圖16所示，第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為75nm(和為150nm)時，取為圖15所示的設定，即，為使得液晶顯示裝置130的視角特性對稱而使第1和第2偏振光片102、103的吸收軸102a、103a相對于液晶層101c的分割取向的對稱軸錯開，與此相應，使第1和第2λ/4波片122、123、第1和第2光學補償層112、113的配置角度也錯開，這樣就得到了對稱的視角特性。還有，在45度、135度、225度和315度的方向對比度＞10的極角方向的范圍成了55度。
另一方面，圖17表示，作為圖16的情況的比較例，負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲與圖16的情況相同，但按以前的配置角度(圖13C)配置了第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113的情況下，即，第1和第2偏振光片102、103的吸收軸102a、103a配置成與液晶層101c的分割取向的對稱軸一致的情況下的視角特性。在這種情況下，如圖17所示，就成為關于0度-180度方向、90度-270度方向非對稱的視角特性。
還有，圖18表示第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為100nm(和為200nm的)時的結果。另外，各構成要件的配置角度，如圖15所示，第1偏振光片102為9度，第1λ/4波片122為144度，第1光學補償層112為99度，第2光學補償層113為9度，第2λ/4波片123為54度，第2偏振光片103為99度。
如圖18所示，第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為100nm(和為200nm)時，取為圖15所示的設定，就得到了對稱的視角特性。還有，在45度、135度、225度和315度的方向對比度＞10的極角方向的范圍成了60度。
另一方面，圖19表示，作為圖18的情況的比較例，負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲與圖18的情況相同，但按以前的配置角度(圖13C)配置了第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113的情況下的視角特性。在這種情況下，如圖19所示，就成為關于0度-180度方向、90度-270度方向非對稱的視角特性。
另外，等對比度曲線的圖示省略了，不過，取為圖15所示的其它設定(第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為25nm(和為50nm)、50nm(和為100nm)、125nm(和為250nm)、150nm(和為300nm))時，也能得到與圖16和圖18相同的結果。
根據(jù)以上的討論，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，組合了垂直取向液晶單元、λ/4波片和負單軸光學補償層的液晶顯示裝置(圖13與專利文獻3，4相當)的視角特性不一定對稱的機理是由于「由于λ/4波片的存在，黑透過率變高的方向對偏振光片的吸收軸從45度的方向偏離，而且，其偏離的角度還隨負單軸光學補償層的延遲而變化」。
對以上的情況進行整理。不使用λ/4波片時，直交偏振光片的黑透過率變高的方向對吸收軸是45度方向。還有，放入λ/4波片，黑透過率變高的方向就會變化。再有，放入負單軸光學補償層，黑透過率變高的方向也會變化。
因此，為使其角度相抵，錯開了偏振光片、λ/4波片和負單軸光學補償層的配置角度，因而能夠獲得對稱的視角特性。還有，負單軸光學補償層的延遲設定為恰當?shù)闹?。另外，因為采用了負單軸光學補償層，所以在保持0度方向和90度方向的視野角的同時，還改善了45度方向的光漏損。

發(fā)明內容
根據(jù)以上的討論，本發(fā)明的液晶顯示裝置，具有液晶單元，包括皆具有電極的一對基板和該一對基板所挾持的液晶層；第1和第2偏振光層，配置在上述液晶單元兩側；第1延遲片，配置在上述第1偏振光層和上述液晶單元之間；第2延遲片，配置在上述第2偏振光層和上述液晶單元之間；光學層，配置在上述第1延遲片和上述液晶單元之間、上述第2延遲片和上述液晶單元之間、上述第1延遲片和上述第1偏振光層之間、以及上述第2延遲片和上述第2偏振光層之間之中的至少任選的一處，具有負單軸延遲，其特征在于，上述第1和第2延遲片在與上述基板平行的面內皆具有滯相軸，且延遲皆設定為大致λ/4，并且，配置成彼此的滯相軸大致成直交狀態(tài)，上述第1偏振光層的吸收軸配置成對上述第1延遲片的滯相軸成大致45度的角度，并且，對上述第2偏振光層的吸收軸成大致90度的角度，上述液晶層填充有具有負介電各向異性的液晶，并且，未加電壓時為垂直取向，而加電壓時大致分割為四個取向，上述第1和第2偏振光層的吸收軸相對于上述液晶層的分割取向的對稱軸，配置在向該液晶顯示裝置的視角特性接近對稱的方向錯開的角度。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，優(yōu)選的是，上述第1和第2偏振光層的吸收軸相對于上述分割取向的對稱軸錯開的角度設定為使該液晶顯示裝置的視角特性成為對稱的角度。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，優(yōu)選的是，上述液晶單元包括透過部和反射部，該透過部和反射部皆分割為四個取向。
在這種情況下，優(yōu)選的是，上述液晶層的延遲在上述透過部中為333nm±20nm，在上述反射部中為150nm±20nm。
還有，優(yōu)選的是，上述光學層分別配置在例如上述第1延遲片和上述液晶單元之間、上述第1延遲片和上述第1偏振光層之間、以及上述第2延遲片和上述第2偏振光層之間。
或者，優(yōu)選的是，上述光學層分別配置在上述第1延遲片和上述液晶單元之間、上述第2延遲片和上述液晶單元之間、上述第1延遲片和上述第1偏振光層之間、以及上述第2延遲片和上述第2偏振光層之間。
還有，優(yōu)選的是，配置在上述第1延遲片和上述第1偏振光層之間的光學層和配置在上述第2延遲片和上述第2偏振光層之間的光學層在厚度方向的延遲皆為25nm，配置在上述第1延遲片和上述液晶單元之間的光學層和配置在上述第2延遲片和上述液晶單元之間的光學層在厚度方向的延遲皆為75nm，上述第1和第2偏振光層的吸收軸相對于上述對稱軸錯開的角度設定為20度。
或者，優(yōu)選的是，配置在上述第1延遲片和上述第1偏振光層之間的光學層和配置在上述第2延遲片和上述第2偏振光層之間的光學層在厚度方向的延遲皆為25nm，配置在上述第1延遲片和上述液晶單元之間的光學層和配置在上述第2延遲片和上述液晶單元之間的光學層在厚度方向的延遲皆為100nm，上述第1和第2偏振光層的吸收軸相對于上述對稱軸錯開的角度設定為5度。
還有，優(yōu)選的是，配置在上述第1延遲片和上述第1偏振光層之間的光學層是支承上述第1偏振光層的偏振光層的支承體，配置在上述第2延遲片和上述第2偏振光層之間的光學層是支承上述第2偏振光層的偏振光層的支承體。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，優(yōu)選的是，在上述一對基板中的至少一方的電極上形成了微縫。
在這種情況下，優(yōu)選的是，由上述微縫形成上述液晶層的分割取向的邊界。
或者，在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，優(yōu)選的是，在上述一對基板中的至少一方的電極上，在上述液晶層側的面上設有絕緣性的構造物，由該構造物形成上述液晶層的分割取向的邊界。
按照本發(fā)明，液晶顯示裝置組合了液晶單元，具有液晶層，該液晶層填充有具有負介電各向異性的液晶，并且，未加電壓時為垂直取向，而加電壓時大致分割為四個取向；λ/4波片；以及負單軸光學層，在該液晶顯示裝置中，偏振光片的吸收軸相對于液晶層的分割取向的對稱軸，配置在向該液晶顯示裝置的視角特性接近對稱的方向錯開的角度，因此，能夠降低視角特性的非對稱性(能夠獲得與以前相比，相對于x軸和y軸接近了對稱的視角特性)。而且，還能夠抑制相對于偏振光片的吸收軸在斜方向45度的方向的黑的白浮起(光漏損)。
還有，特別是，偏振光片的吸收軸相對于分割取向的對稱軸錯開的角度設定為使該液晶顯示裝置的視角特性成為對稱的角度，因而能夠獲得相對于x軸和y軸對稱的視角特性。而且，能夠抑制相對于偏振光片的吸收軸在斜方向45度的方向的黑的白浮起(光漏損)(即，能夠抑制黑顯示時的45度、135度、225度、315度方向的光漏損)。


圖1是表示作為本發(fā)明的液晶顯示裝置的比較例而進行說明的液晶顯示裝置中的特別是沒有λ/4波片的構成的液晶顯示裝置的層構造的示意圖，其中圖1A為正面剖視圖，圖1B為分解透視圖。
圖2是表示未加電壓時的液晶取向的狀態(tài)的示意圖，其中圖2A為俯視圖，圖2B為正面剖視圖。
圖3是表示加電壓時的液晶取向的狀態(tài)的示意圖，其中圖3A為俯視圖，圖3B為正面剖視圖。
圖4表示圖1的液晶顯示裝置在未加電壓時(黑顯示時)的透過率分布的圖。
圖5表示圖1的液晶顯示裝置在加電壓時(白顯示時)的透過率分布的圖。
圖6表示圖1的液晶顯示裝置的等對比度曲線的圖。
圖7是表示作為本發(fā)明的液晶顯示裝置的比較例而進行說明的液晶顯示裝置中的特別是在圖1中添加了負單軸光學補償層的構成的液晶顯示裝置的層構造的示意圖，其中圖7A為正面剖視圖，圖7B為分解透視圖。
圖8是對于圖7的液晶顯示裝置120，橫軸為負單軸光學補償層的延遲的和，縱軸為黑透過率變得最高的方向的曲線圖。
圖9是表示作為本發(fā)明的液晶顯示裝置的比較例而進行說明的液晶顯示裝置中的特別是組合了垂直取向單元和λ/4波片的構成的液晶顯示裝置的層構造的示意圖，其中圖9A為正面剖視圖，圖9B為分解透視圖。
圖10是表示圖9的液晶顯示裝置在未加電壓時(黑顯示時)的透過率分布的圖。
圖10是表示圖9的液晶顯示裝置在加電壓時(白顯示時)的透過率分布的圖。
圖12是表示圖9的液晶顯示裝置的等對比度曲線的圖。
圖13是表示作為本發(fā)明的液晶顯示裝置的比較例而進行說明的液晶顯示裝置中的特別是組合了垂直取向單元、λ/4波片和負單軸光學補償層的構成的液晶顯示裝置的層構造的示意圖，其中圖13A為正面剖視圖，圖13B為分解透視圖，圖13C為各構成要件的配置方向的曲線圖。
圖14是表示對于圖13的液晶顯示裝置，插入的負光學補償層的延遲和黑透過率變高的方向的關系的曲線圖。
圖15是表示用于使圖13的液晶顯示裝置的視角特性對稱的偏振光片、第λ/4波片和負單軸光學補償層的配置角度的圖。
圖16是表示圖15所示的條件中的、負單軸光學補償層的厚度方向的延遲為75nm(和為150nm)時的等對比度曲線的圖。
圖17是表示圖16的比較例的情況的等對比度曲線的圖。
圖18是表示圖15所示的條件中的、負單軸光學補償層的厚度方向的延遲為100nm(和為200nm)時的等對比度曲線的圖。
圖19是表示圖18的比較例的情況的等對比度曲線的圖。
圖20是表示本發(fā)明的第1實施方式的液晶顯示裝置的層構造的示意圖，其中圖20A為正面剖視圖，圖20B為分解透視圖。
圖21是垂直取向液晶單元的示意性的正面剖切端面圖。
圖22是垂直取向液晶單元的示意性的俯視圖。
圖23是垂直取向液晶單元的示意性的透視圖。
圖24是垂直取向液晶單元的示意性的俯視圖，特別表示微縫的具體尺寸的一個例子。
圖25是垂直取向液晶單元的示意性的俯視圖，特別表示加電壓時的液晶取向的樣子。
圖26是在圖1的液晶顯示裝置中按以前的配置角度(圖13C)配置了偏振光片、λ/4波片和負單軸光學補償層時，橫軸為負單軸光學補償層的延遲的和、縱軸為黑透過率變得最高的方向的曲線圖(偏振光片支承體的延遲＝25nm)。
圖27是表示用于使圖1的液晶顯示裝置的視角特性對稱的偏振光片、λ/4波片和負單軸光學補償層的配置角度的圖(偏振光片支承體的延遲＝25nm)。
圖28是表示圖27所示的條件中的負單軸光學補償層的厚度方向的延遲為75nm(和為150nm)時的等對比度曲線的圖。
圖29是表示圖28的比較例的情況的等對比度曲線的圖。
圖30是表示圖27所示的條件中的負單軸光學補償層的厚度方向的延遲為100nm(和為200nm)時的等對比度曲線的圖。
圖31是表示圖30的比較例的情況的等對比度曲線的圖。
圖32是表示圖28的情況的在方位角0度-180度方向的極角-透過率特性的電壓依賴性的圖。
圖33是表示圖28的情況的在方位角45度-135度方向的極角-透過率特性的電壓依賴性的圖。
圖34是在圖1的液晶顯示裝置中按以前的配置角度(圖13C)配置了偏振光片、λ/4波片和負單軸光學補償層時，橫軸為負單軸光學補償層的延遲的和、縱軸為黑透過率變得最高的方向的曲線圖(偏振光片支承體的延遲＝50nm)。
圖35是表示用于使圖1的液晶顯示裝置的視角特性對稱的偏振光片、λ/4波片和負單軸光學補償層的配置角度的圖(偏振光片支承體的延遲＝50nm)。
圖36是表示圖35所示的條件中的負單軸光學補償層的厚度方向的延遲為50nm(和為100nm)時的等對比度曲線的圖。
圖37是表示圖36的比較例的情況的等對比度曲線的圖。
圖38是表示圖35所示的條件中的負單軸光學補償層的厚度方向的延遲為75nm(和為150nm)時的等對比度曲線的圖。
圖39是表示圖38的比較例的情況的等對比度曲線的圖。
圖40是表示本發(fā)明的第2實施方式的液晶顯示裝置的層構造的示意圖，其中圖40A為正面剖視圖，圖40B分解透視圖。
圖41是在圖40的液晶顯示裝置中按以前的配置角度(圖13C)配置了偏振光片、λ/4波片和負單軸光學補償層時，橫軸為負單軸光學補償層的延遲、縱軸為黑透過率變得最高的方向的曲線圖(偏振光片支承體的延遲＝25nm)。
圖42是表示用于使圖40的液晶顯示裝置的視角特性對稱的偏振光片、λ/4波片和負單軸光學補償層的配置角度的圖(偏振光片支承體的延遲＝50nm)。
圖43是表示圖42所示的條件中的負單軸光學補償層的厚度方向的延遲為50nm時的等對比度曲線的圖。
圖44是表示圖42所示的條件中的負單軸光學補償層的厚度方向的延遲為75nm時的等對比度曲線的圖。
圖45是表示圖43的情況的在方位角0度-180度方向的極角-透過率特性的電壓依賴性的圖。
圖46是表示圖43的情況的在方位角45度-135度方向的極角-透過率特性的電壓依賴性的圖。
圖47是表示垂直取向液晶單元的變形例的示意性的俯視圖。
圖48是表示垂直取向液晶單元的其它變形例的示意性的俯視圖。
圖49是用于說明微縫的寬度與針對來自外部的壓力的取向穩(wěn)定性的關系的、垂直取向液晶單元的示意性的側剖視圖。
圖50是用于說明微縫的寬度與針對來自外部的壓力的取向穩(wěn)定性的關系的、垂直取向液晶單元的示意性的側剖視圖。
圖51是圖47的垂直取向液晶單元的示意性的俯視圖，特別表示微縫的具體尺寸的一個例子。
圖52是圖48的垂直取向液晶單元的示意性的俯視圖，特別表示微縫的具體尺寸的一個例子。
圖53是表示本發(fā)明的第3實施方式的液晶顯示裝置的垂直取向液晶單元的示意性的透視圖。
圖54是表示圖53的垂直取向液晶單元的示意性的俯視圖。
圖55是表示本發(fā)明的第4實施方式的液晶顯示裝置的垂直取向液晶單元的示意性的側剖視圖。
圖56是表示圖55的垂直取向液晶單元的示意性的俯視圖。
圖57是表示圖55的垂直取向液晶單元的變形例的示意性的俯視圖。
圖58是表示圖55的垂直取向液晶單元的其它變形例的示意性的俯視圖。
具體實施例方式
以下，參照圖紙，說明本發(fā)明的實施方式。
〔第1實施方式〕圖20是表示本發(fā)明的第1實施方式的液晶顯示裝置1的層構造的示意圖，其中圖20A為正面剖視圖，圖20B為分解透視圖。
如圖20所示，液晶顯示裝置1具有垂直取向液晶單元(液晶單元)101；配置在該垂直取向液晶單元101表底兩側的第1和第2偏振光片(第1和第2偏振光層)102、103；配置在垂直取向液晶單元101和第1偏振光片102之間的第1λ/4波片(第1延遲片)122；配置在垂直取向液晶單元101和第2偏振光片103之間的第2λ/4波片(第2延遲片)123；配置在垂直取向液晶單元101和第1λ/4波片122之間的第1負單軸光學補償層(具有負單軸延遲的光學層)112；配置在垂直取向液晶單元101和第2λ/4波片123之間的第2負單軸光學補償層(具有負單軸延遲的光學層)113；配置在第1偏振光片102和第1λ/4波片122之間的第1偏振光片支承體(具有負單軸延遲的光學層；支承體)132；以及配置在第2偏振光片103和第2λ/4波片123之間的第2偏振光片支承體(具有負單軸延遲的光學層；支承體)133。
首先，說明其中的垂直取向液晶單元101。
圖21至圖23是垂直取向液晶單元101的示意圖，其中圖21為正面剖切端面圖，圖22為俯視圖，圖23為透視圖(此處，TFT、線路電極等未圖示)。
如圖21至圖23所示，垂直取向液晶單元101由互相對著的一對基板101a、101b以及該一對基板101a、101b所挾持的液晶層101c組成。還有，在基板(以下稱為第1基板)101a的液晶層101c側的面上，形成了像素電極(電極)101e。另一方面，在基板(以下稱為第2基板)101b的液晶層101c側的面上，形成了共用電極(電極)101d。即，一對基板101a、101b皆具有電極。這些像素電極101e和共用電極101d，在本實施方式的情況下，皆由例如透明電極構成。即，垂直取向液晶單元101為例如透過型。
另外，在第1基板101a上，可以根據(jù)需要設置TFT等開關元件(未圖示)、線路電極(未圖示)。還有，在第2基板101b上，可以根據(jù)需要設置濾色片層(未圖示)、覆蓋層(未圖示)。
還有，在像素電極101e上形成了微縫101g，由此構成電極不在部。由于形成了微縫101g，如圖22和圖23所示，單位元件的像素電極101e就成為例如由多個(例如3個)成行的矩形狀部101h和把這些矩形狀部101h互相連接起來的縮頸部101i1i組成的形狀。
另一方面，在共用電極101d上形成了微縫101f，由此構成電極不在部。微縫101f，例如如圖22和圖23所示，做成十字形狀(+型)。該微縫101f在基板101a的法線方向配置在與像素電極101e的各矩形狀部101h重疊的位置。即，例如3個微縫101f配置在與各矩形狀部101h對應的位置。
另外，圖24表示微縫101f、101g的具體尺寸的一個例子。
對于圖24所示例的情況，單位元件的尺寸為110μm×330μm，矩形狀部101h的尺寸為90μm×100μm。并且，在像素電極101e上形成的微縫101g(電極不在部)的寬度是矩形狀部101h的間隔部分，為10μm。還有，在共用電極101d上形成的“+”型的微縫101f(電極不在部)為84μm×75μm，寬度為10μm。
還有，在以上的構成的像素電極101e和共用電極101d(液晶層101c側的面)上，皆形成了垂直取向膜(未圖示)，在該一對垂直取向膜的間隔中配置有上述液晶層101c。
在液晶層101c中填充有負介電各向異性的液晶(液晶分子)。
另外，對于本實施方式的情況，例如，使液晶層101c內的液晶材料的Δn＝0.0741，單元間隙(液晶層101c的厚度)d為4.5μm。因此，在這種情況下的液晶層101c的厚度方向的延遲為Δn·d＝333nm。另外，液晶層101c的厚度方向的延遲優(yōu)選的是例如333nm±20nm，更優(yōu)選的是333nm±15nm。
還有，垂直取向液晶單元101的液晶在未加電壓時大致垂直于基板101 a(和基板101b)而取向。而加了電壓的話，在像素電極101e的端部或是電極不在部就會產(chǎn)生斜電場，液晶分子就會相對于基板101a(和基板101b)傾斜而取向。
具體而言，加電壓時，由于斜電場的效果以及液晶取向的連續(xù)性，液晶層101c的單元厚方向中央附近的液晶(液晶分子E)，如圖25所示，主要傾向于方位角方向45度、135度、225度和315度方向而分割為四個取向。即，位于方位角45度方向的液晶倒向方位角225度方向，位于方位角135度方向的液晶倒向方位角315度方向，位于方位角225度方向的液晶倒向方位角45度方向，位于方位角315度方向的液晶倒向方位角135度方向。
這樣，液晶層101c填充有負介電各向異性的液晶，并且，未加電壓時為垂直取向，而加了電壓時大致分割為4而分割為四個取向。
此處，如圖25所示，在共用電極101d上形成的“+”型的微縫101f(電極不在部)成為分割取向的邊界。因此，在像素電極101e的各矩形狀部101h和共用電極101d之間的部分，各形成了4個區(qū)域(疇(ドメイン))。即，由微縫101f形成了液晶層101c的分割取向的邊界(分割取向的對稱軸)。
以上是垂直取向液晶單元101的構成。
其次，對其它構成要件進行說明。
第1和第2λ/4波片122、123皆為延遲大致設定為λ/4的延遲片。
如圖20所示，第1λ/4波片122配置成其滯相軸122a與基板101a(或者基板101b)的板面(簡稱基板面)平行，同樣，第2λ/4波片123也配置成其滯相軸123a與基板面平行。
并且，第1和第2λ/4波片122、123配置成第1λ/4波片122的滯相軸122a與第2λ/4波片123的滯相軸123a為互相大致直交狀態(tài)。
即，第1和第2延遲片配置成在與基板面平行的面內皆具有滯相軸，并且皆把延遲設定為大致λ/4，并且，彼此的滯相軸成為大致直交狀態(tài)。
還有，第1偏振光片102配置成其吸收軸102a對第1λ/4波片122的滯相軸122a成45度的角度，而第2偏振光片103配置成其吸收軸103a對第1λ/4波片123的滯相軸123a成45度的角度。而且，第1偏振光片102的吸收軸102a和第2偏振光片103的吸收軸103a為互相直交狀態(tài)，由該第1和第2偏振光片102a、103a構成直交偏振光片。
還有，第1偏振光片支承體132用于支承第1偏振光片102的偏振光層(圖示省略)，同樣，第2偏振光片支承體133用于支承第2偏振光片103的偏振光層(圖示省略)。
該偏振光片支承體132、133例如由TAC(三乙酰纖維素)構成。
以上是第1實施方式的液晶顯示裝置1的構成。
其次，在這種液晶顯示裝置1中，作為偏振光片支承體132、133，采用了其厚度方向的延遲例如皆為25nm的材料時，第1和第2光學補償層112、113的厚度方向的延遲為25nm、50nm、75nm、100nm、125nm和150nm的6種的情況(即，第1和第2光學補償層112、113延遲的和為50nm、100nm、150nm、200nm、250nm和300nm的情況)時，分別為怎樣的視角特性，對此進行了檢查，對檢查結果進行說明。
圖26是在液晶顯示裝置1中按以前的配置角度(圖13C)配置了第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113時，橫軸為一對負單軸光學補償層112、113的延遲的和，縱軸為黑透過率變得最高的方向的曲線圖。
圖26的情況也和圖14的情況相同，可以看出，黑透過率變高的方向從方位角45度的方向偏離，而且，其偏差角度按照光學補償層112、113的延遲而變化。
但圖26的情況與圖14相比，由于偏振光片支承體132、133的TAC的延遲的影響，偏差角度有少許不同。
本發(fā)明者檢查了在預先考慮了該“偏差角度”，為使該偏差角度相抵，如圖27所示，設定第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113的配置角度(單位度)，以及第1和第2光學補償層112、113的厚度方向的延遲，把該各構成要件粘貼在垂直取向液晶單元101上的情況下的視角特性。
即，檢查了為使液晶顯示裝置1的視角特性成為對稱的，使第1和第2偏振光片102、103的吸收軸102a、103a對液晶層101c的分割取向的對稱軸錯開，與此對應，第1和第2λ/4波片122、123、第1和第2光學補償層112、113的配置角度也錯開的情況下的視覺特性。
另外，圖27的看法與圖15相同。
取圖27所示的設定時，如下所述，高對比度的區(qū)域窄的為方位角45度、135度、225度和315度方向，并且獲得了關于x軸、y軸對稱的視角特性。
圖28表示第1和第2負單軸光學補償層112、113的各自的厚度方向的延遲為75nm(和為150nm)時的結果(等對比度曲線)。另外，圖28中各構成要件的配置角度，如圖27所示，第1偏振光片102為20度，第1λ/4波片122為155度，第1光學補償層112為110度，第2光學補償層113為20度，第2λ/4波片123為65度，第2偏振光片103為110度。即，偏振光片支承體132、133的厚度方向的延遲皆為25nm，第1和第2光學補償層112、113的厚度方向的延遲皆為75nm，第1偏振光片102的吸收軸102a對x軸(分割取向的對稱軸)錯開的角度設定為20度，第2偏振光片103的吸收軸103a對y軸(分割取向的對稱軸)錯開的角度還是設定為20度。
還有，在圖28以及以下說明的圖29至圖31中，符號R11～R18與圖6中的相同，區(qū)域R16和區(qū)域R17的邊界線為對比度＝10的等對比度曲線。
如圖28所示，第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為75nm(和為150nm)時，取圖27所示的設定，從而獲得了對稱的視角特性。還有，在45度、135度、225度和315度的方向對比度＞10的極角方向的范圍成了55度。
另一方面，圖29表示，作為圖28的情況的比較例，負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲與圖28的情況相同，但按以前的配置角度(圖13C)配置了第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113的情況下的視角特性。在這種情況下，如圖29所示，就成為關于0度-180度方向、90度-270度方向非對稱的視角特性。
還有，圖30表示第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為100nm(和為200nm)時的結果。另外，各構成要件的配置角度，如圖27所示，第1偏振光片102為5度，第1λ/4波片122為140度，第1光學補償層112為95度，第2光學補償層113為5度，第2λ/4波片123為50度，第2偏振光片103為95度。即，偏振光片支承體132、133的厚度方向的延遲皆為25nm，第1和第2光學補償層112、113的厚度方向的延遲皆為100nm，第1偏振光片102的吸收軸102a對x軸(分割取向的對稱軸)錯開的角度設定為5度，第2偏振光片103的吸收軸103a對y軸(分割取向的對稱軸)錯開的角度還是設定為5度。
如圖30所示，第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為100nm(和為200nm)時，取圖27所示的設定，從而獲得了對稱的視角特性。還有，在45度、135度、225度和315度的方向對比度＞10的極角方向的范圍成了54度。
另一方面，圖31表示，作為圖30的情況的比較例，負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲與圖30的情況相同，但按以前的配置角度(圖13C)配置了第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113的情況下的視角特性。在這種情況下，如圖31所示，就成為關于0度-180度方向、90度-270度方向非對稱的視角特性。
另外，等對比度曲線的圖示省略了，不過，取為圖27所示的其它設定(第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為25nm(和為50nm)、50nm(和為100nm)、125nm(和為250nm)、150nm(和為300nm))時，也能得到與圖28和圖30相同的結果。
其次，圖32和圖33表示第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為75nm(和為150nm)、取圖27所示的設定時的極角—透過率特性的電壓依賴性。其中圖32表示方位角0度-180度方向的極角—透過率特性的電壓依賴性，圖33表示方位角45度-135度方向的極角—透過率特性的電壓依賴性。
如該圖32和圖33所示，(可以看到，在方位角45度-135度方向(圖33)加高電壓時的灰度等級反轉)，哪種情況都能抑制黑透過率(未加電壓時)的上升。
其次，對于第1和第2偏振光片支承體132、133的厚度方向的延遲皆從25nm變到50nm的情況進行說明。
圖34是在第1和第2偏振光片支承體132、133的厚度方向的延遲皆為50nm的情況下按以前的配置角度(圖13C)配置了第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113時，橫軸為一對負單軸光學補償層112、113的延遲的和，縱軸為黑透過率變得最高的方向的曲線圖。
圖34的情況也和圖26的情況相同，可以看出，黑透過率變高的方向從方位角45度的方向偏離，而且，其偏差角度按照光學補償層112、113的延遲而變化。
但圖34的情況與圖26相比，由于各偏振光片支承體132、133的TAC的延遲從25nm向50nm變大的影響，偏差角度有少許不同。
已經(jīng)檢查了在預先考慮了該“偏差角度”，為使該偏差角度相抵，如圖35所示，設定第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113的配置角度(單位度)，以及第1和第2光學補償層112、113的厚度方向的延遲，把該各構成要件粘貼在垂直取向液晶單元101上的情況下的視角特性。另外，圖35的看法與圖15和圖27相同。
取圖35所示的設定時，如下所述，與取圖27所示的設定時相同，高對比度的區(qū)域窄的為方位角45度、135度、225度和315度方向，并且獲得了關于x軸、y軸對稱的視角特性。
圖36表示第1和第2負單軸光學補償層112、113的各自的厚度方向的延遲為50nm(和為100nm)時的結果(等對比度曲線)。另外，圖36中各構成要件的配置角度，如圖35所示，第1偏振光片102為28度，第1λ/4波片122為163度，第1光學補償層112為118度，第2光學補償層113為28度，第2λ/4波片123為73度，第2偏振光片103為118度。
還有，在圖36以及以下說明的圖37至圖39中，符號R11～R18與圖6中的相同，區(qū)域R16和區(qū)域R17的邊界線為對比度＝10的等對比度曲線。
如圖36所示，第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為50nm(和為100nm)時，取圖35所示的設定，從而獲得了對稱的視角特性。還有，在45度、135度、225度和315度的方向對比度＞10的極角方向的范圍成了50度。
另一方面，圖37表示，作為圖36的情況的比較例，負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲與圖36的情況相同，但按以前的配置角度(圖13C)配置了第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113的情況下的視角特性。在這種情況下，如圖37所示，就成為關于0度-180度方向、90度-270度方向非對稱的視角特性。
還有，圖38表示第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為75nm(和為150nm)時的結果。另外，各構成要件的配置角度，如圖35所示，第1偏振光片102為16度，第1λ/4波片122為151度，第1光學補償層112為106度，第2光學補償層113為16度，第2λ/4波片123為61度，第2偏振光片103為106度。
如圖38所示，第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為75nm(和為150nm)時，取圖35所示的設定，從而獲得了對稱的視角特性。還有，在45度、135度、225度和315度的方向對比度＞10的極角方向的范圍成了53度。
另一方面，圖39表示，作為圖38的情況的比較例，負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲與圖38的情況相同，但按以前的配置角度(圖13C)配置了第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1和第2光學補償層112、113的情況下的視角特性。在這種情況下，如圖39所示，就成為關于0度-180度方向、90度-270度方向非對稱的視角特性。
另外，等對比度曲線的圖示省略了，不過，取為圖35所示的其它設定(第1和第2負單軸光學補償層112、113的厚度方向的延遲為25nm(和為50nm)、50nm(和為100nm)、125nm(和為250nm)、150nm(和為300nm))時，也能得到與圖36和圖38相同的結果。
如上所述，按照第1實施方式的液晶顯示裝置1，為使得該液晶顯示裝置1的視角特性對稱而使第1和第2偏振光片102、103的吸收軸102a、103a相對于液晶層101c的分割取向的對稱軸錯開，與此相應，使第1和第2λ/4波片122、123、第1和第2光學補償層112、113的配置角度也錯開，因而就得到了對于x軸和y軸對稱的視角特性。而且，能夠抑制在對第1和第2偏振光片102、103的吸收軸102a、103a斜方向45度的方向(45度、135度、225度、315度方向)的黑的白浮起(黑の白浮き)(黑顯示時的光漏損)。
<液晶單元的微縫形狀的變形例>
圖47和圖48表示垂直取向液晶單元的變形例。
垂直取向液晶單元的微縫的面積和寬度的設定按怎樣的觀點來進行呢？此處，對此說明。
接近微縫的液晶與像素電極和共用電極兩者所夾的液晶相比，電壓較難加上。因此微縫部的光利用效率就會變低。
因而，對于想爭取透過率的情況，就需要盡可能減少微縫的區(qū)域。從這種觀點出發(fā)，圖47所示的垂直取向單元47與圖22的情況相比，通過減少每單位面積的矩形狀部101h的個數(shù)，減少了微縫的區(qū)域(面積)，成為重視透過率的形狀。
另一方面，為了改善響應時間，就需要增加受斜電場作用的液晶。從這種觀點出發(fā)，圖48所示的垂直取向單元48與圖22的情況相比，通過增加每單位面積的矩形狀部101h的個數(shù)，成為增加了微縫101g和101f的區(qū)域(面積)的形狀。但對于垂直取向單元48，微縫101g和101f的面積增加了，光利用效率就會下降。
還有，從針對手指按壓等來自外部的壓力的取向穩(wěn)定性這方面考慮的話，微縫101g和101f的寬度是寬一些的好。參照圖49和圖50說明其機理。微縫101g和101f起到作為分割取向的邊界的作用，在以微縫101g和101f作為邊界的兩側部分，液晶倒下的方向互不相同。因此，微縫101g和101f所對應的位置的液晶，在加電壓時也為中立狀態(tài)(即保持垂直取向狀態(tài))。因而，微縫101g和101f的寬度寬的情況(圖49)與窄的情況(圖50)相比，保持中立狀態(tài)的液晶的量增加，微縫101g和101f所對應的部分對外壓的抵抗力增強。然而，若微縫101g和101f的寬度太寬，則透過率就會下降。為了爭取透過率，只要盡可能減小寬度、減小微縫101g和101f的面積就可以，但寬度太窄就不能保持分割取向。
本發(fā)明者綜合考慮了這些情況，得到了結論優(yōu)選的是，微縫的寬度為從6μm至12μm的范圍。
另外，圖51表示適合于圖47所示的垂直取向液晶單元47的尺寸的一個例子，圖52表示適合于圖48所示的垂直取向液晶單元48的尺寸的一個例子。
〔第2實施方式〕圖40是表示本發(fā)明的第2實施方式的液晶顯示裝置10的示意圖，其中圖40A為正面剖視圖，圖40B為分解透視圖。
如圖40所示，第2實施方式的液晶顯示裝置10與圖20的液晶顯示裝置1相比，在構成上不具有第2負單軸光學補償層113，這一點不同，其余相同。
另外，第1和第2偏振光片支承體132、133的厚度方向的延遲例如皆為25nm。
以下，檢查了在第2實施方式中，第1光學補償層112的厚度方向的延遲為25nm、50nm、75nm、100nm、125nm和150nm這6種情況下，分別為怎樣的視角特性，對其結果進行說明。
圖41是在第2實施方式中，按以前的配置角度(圖13C)配置了第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1光學補償層112的情況下，橫軸為負單軸光學補償層112的延遲，縱軸為黑透過率變得最高的方向的曲線圖。
圖41的情況也和圖34的情況相同，可以看出，黑透過率變高的方向偏離了方位角45度的方向，而且，其偏差角度與光學補償層112、113的延遲對應而變化。
另外，圖41的情況與圖34相比，由于不具有第2負單軸光學補償層113的影響，偏差角度不同。
已經(jīng)檢查了預先考慮了該“偏差角度”，為使該偏差角度相抵，如圖42所示，設定第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1光學補償層112的配置角度(單位度)，以及第1光學補償層112的厚度方向的延遲，把該各構成要件粘貼在垂直取向液晶單元101上的情況下的視角特性。另外，圖42的看法與圖15、圖27和圖35相同。
圖43表示第1負單軸光學補償層112的厚度方向的延遲為50nm時的結果(等對比度曲線)。另外，圖43中各構成要件的配置角度，如圖42所示，第1偏振光片102為28度，第1λ/4波片122為163度，第1光學補償層112為118度，第2λ/4波片123為73度，第2偏振光片103為118度。
還有，在圖43以及以下說明的圖44中，符號R11～R18與圖6中的相同，區(qū)域R16和區(qū)域R17的邊界線為對比度＝10的等對比度曲線。
如圖43所示，第1負單軸光學補償層112的厚度方向的延遲為50nm時，取圖42所示的設定，從而獲得了對稱的視角特性。還有，在45度、135度、225度和315度的方向對比度＞10的極角方向的范圍成了44度。
還有，圖44表示第1負單軸光學補償層112的厚度方向的延遲為75nm時的結果(等對比度曲線)。另外，圖44中各構成要件的配置角度，如圖42所示，第1偏振光片102為28度，第1λ/4波片122為163度，第1光學補償層112為118度，第2λ/4波片123為73度，第2偏振光片103為118度。
如圖44所示，第1負單軸光學補償層112的厚度方向的延遲為75nm)時，取為圖42所示的設定，就得到了大致對稱的視角特性。另外，在45度、135度、225度和315度的方向對比度＞10的極角方向的范圍為46度，與圖43的情況相比擴大了少許，不過，對稱性與圖43的情況相比差了少許。
其次，圖45和圖46表示第1負單軸光學補償層112的厚度方向的延遲為50nm，取圖42所示的設定時的極角—透過率特性的電壓依賴性。其中圖45表示方位角0度-180度方向的極角—透過率特性的電壓依賴性，圖46表示方位角45度-135度方向的極角—透過率特性的電壓依賴性。
該圖45和圖46所示的哪種情況都可看出，與圖32和圖33的情況相比，伴隨極角變化，黑透過率(未加電壓時)都有少許上升，但是哪種情況都能抑制黑透過率的上升。
還有，如圖46所示，可以看到，在方位角45度-135度方向加高電壓時的灰度等級反轉，與圖33的情況相比，能夠得到抑制。
如上所述，按照第2實施方式，除了能得到與上述的第1實施方式相同的效果以外，與第1實施方式的情況相比，在構成上省略了第2負單軸光學補償層113，能夠據(jù)此降低成本。還有，與第1實施方式的情況相比，能夠抑制在方位角45度-135度方向的加高電壓時的灰度等級反轉。
〔第3實施方式〕在上述的各實施方式中，說明了液晶單元為透過型的例子，在第4實施方式中，說明半透過型的例子。
圖53和圖54是表示第3實施方式的液晶顯示裝置的垂直取向液晶單元53的示意圖，其中圖53為俯視圖，圖54為透視圖(此處，TFT、線路電極等未圖示)。
如圖53和圖54所示，在垂直取向液晶單元53中，各單位元件內的像素電極101e由反射電極部(反射部)531和透明電極部(透過部)532構成，垂直取向液晶單元53為半透過型。
另外，在圖54中，對于反射電極部531，將其表面形狀圖示為平面，不過，例如在本實施方式的情況下，為了改善反射特性，把反射電極部531的表面做成凹凸形狀。
還有，如圖53和圖54所示，在共用電極101d中，在反射電極部531以及與透明電極部531分別相對的部分形成了微縫101f，這樣，反射電極部531和透明電極部531皆分割為四個取向。
還有，在垂直取向液晶單元53中，反射電極部531的厚度方向的延遲與透明電極部532的厚度方向的延遲相比，設定為較小的值。例如，液晶材料的Δn＝0.0741時，把透明電極部532的單元間隙設為4.5μm。在這種情況下，反射電極部531的延遲要依據(jù)該反射電極部531的凹凸形狀的具體情形，優(yōu)選的是，例如透明電極部532的44％左右。因此，液晶層的延遲，例如在透明電極部532中為333nm±20nm(更優(yōu)選的是±15nm)，在反射電極部531中為150nm±20nm(更優(yōu)選的是±15nm)。
這樣把反射電極部531的厚度方向的延遲設定成比透明電極部532的厚度方向的延遲小的值，就能夠獲得反射和透過都有良好的顯示的這種效果。
另外，反射電極部531即使沒有對應的微縫101f，視角特性也不差，不過，因為反射電極部531的表面為凹凸形狀，如果沒有其他限制取向的東西，則有時取向的再現(xiàn)性弱、看上去粗澀。因而在共用電極101d中與反射電極部531對著的部分也形成微縫101f，以提高取向的再現(xiàn)性。
其次，對用第4實施方式的垂直取向液晶單元53代替第1實施方式的液晶顯示裝置1的垂直取向液晶單元101、采用了第1和第2偏振光片支承體132、133的厚度方向的延遲皆為25nm的第1和第2偏振光片102、103的情況下的視角特性進行了檢查，對其結果進行說明。
另外，第1和第2負單軸光學補償層112、113的各自的厚度方向的延遲為100nm(和為200nm)。
結果，對于透過的特性，獲得了對稱的視角特性。還有，在45度、135度、225度和315度的方向對比度＞10的極角方向的范圍成了54度。
還有，對于反射的特性，抑制了反射的黑的反射率，獲得了對比度良好的特性。還有，也沒有看上去粗澀的情況。
如上所述，按照第3實施方式，除了能得到與上述的第1實施方式相同的效果以外，與第1實施方式的情況相比，能夠抑制反射的黑的反射率，能夠獲得對比度良好的特性，而且，也沒有看上去粗澀的情況。
〔第4實施方式〕在上述的各實施方式中，說明了由在電極上形成的微縫來形成分割取向的邊界的例子，不過，在第4實施方式中，說明由設在電極上的絕緣性的構造物來形成分割取向的邊界的例子。
如圖55和圖56所示，本實施方式的液晶顯示裝置的垂直取向液晶單元55構成為與上述的第1實施方式的垂直取向液晶單元101相比，在其共用電極101d上不形成微縫101f，取代該微縫101f而形成了絕緣性的構造物551，這一點不同，其它與垂直取向液晶單元101相同。
即，在垂直取向液晶單元55的共用電極101d的液晶層101c側的面上，形成了絕緣性的構造物551。
另外，構造物551的平面形狀和形成位置與垂直取向液晶單元101中的微縫101f相同。即，構造物551，其平面形狀為“+型”，在基板101 a的法線方向配置在與像素電極101e的各矩形狀部101h重疊的位置。
由這種構造物551形成了液晶層101c中的分割取向的邊界。
還有，由構造物551加強了垂直取向液晶單元55，因而還能夠獲得針對手指按壓等來自外部的壓力的取向穩(wěn)定性。
構造物551可以用例如丙烯類感光性材料來形成。
另外，在矩形狀部101h的樣子與圖47的垂直取向單元47相同的情況下，可以如圖57所示形成構造物551，在矩形狀部101h的樣子與圖48的垂直取向單元48相同的情況下，可以如圖58所示形成構造物551。
按照上述的第4實施方式，在垂直取向液晶單元55的共用電極101d的液晶層101c側的面上形成了絕緣性的構造物551，由該構造物551能夠適當?shù)匦纬梢壕?01c中的分割取向的邊界，而且，還能夠獲得針對手指按壓等來自外部的壓力的取向穩(wěn)定性。
另外，負單軸延遲的光學層的配置位置，不限于上述的例子，在第1λ/4波片122和垂直取向液晶單元101之間，第2λ/4波片123和垂直取向液晶單元101之間，第1λ/4波片122和第1偏振光片102之間，以及第2λ/4波片123和第2偏振光片103之間，只要是其中的任意一處就可以。
還有，具有負單軸延遲的各光學層的延遲的值是任意的，不限于上述的例子，當然，與此相應的各構成要件的配置角度也可以適當變更。
還有，作為分割取向的邊界的“+型”的微縫101f不僅可以在共用電極101d上，也可以在像素電極101e上形成，也可以不在共用電極101d上形成而只在像素電極101e上形成。
還有，關于絕緣性的構造物551也同樣，不僅可以在共用電極101d上，也可以在像素電極101e上形成，也可以不在共用電極101d上形成而只在像素電極101e上形成。
還有，絕緣性的構造物551也可以在電極(共用電極101d或者像素電極101e)上形成了微縫101f之后，配置在該微縫101f內。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括(a)液晶單元，包括各自至少形成了一個電極的一對基板和該一對基板所挾持的液晶層；(b)第1偏振光片，配置成面對所述液晶單元；(c)第2偏振光片，在所述第1偏振光片的對側配置成面對所述液晶單元；(d)第1延遲片，配置在所述第1偏振光片和所述液晶單元之間；(e)第2延遲片，配置在所述第2偏振光片和所述液晶單元之間；以及(f)光學層，具有負單軸延遲，配置在所述第1延遲片和所述液晶單元之間、所述第2延遲片和所述液晶單元之間、所述第1延遲片和所述第1偏振光片之間、以及所述第2延遲片和所述第2偏振光片之間之中的至少一處，其特征在于所述第1和第2延遲片在與所述基板平行的面內皆具有滯相軸，且延遲皆設定為大致λ/4，所述第1和第2延遲片的滯相軸彼此直交，所述第1偏振光片具有一個吸收軸，該吸收軸對所述第1延遲片的滯相軸大致傾斜45度，并且，對所述第2偏振光片的吸收軸大致傾斜90度，所述液晶層包括液晶，該液晶是負介電各向異性的，未加電壓時為垂直取向，而加電壓時為四個取向，并且，所述第1和第2偏振光片的所述吸收軸相對于所述液晶層中的所述液晶的分割取向的對稱軸，在角度上是錯開的，使得所述液晶顯示裝置的視角特性對稱。
2.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述第1和第2偏振光片的所述吸收軸相對于所述對稱軸錯開的角度設定為使該液晶顯示裝置的所述視角特性成為對稱的角度。
3.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述液晶單元具有光線通過的第1區(qū)域和反射光線的第2區(qū)域，所述液晶在所述第1區(qū)域和第2區(qū)域中皆為四個取向。
4.根據(jù)權利要求3所述的液晶顯示裝置，其中，所述液晶層的延遲在所述第1區(qū)域中為333nm±20nm，在所述第2區(qū)域中為150nm±20nm。
5.根據(jù)權利要求1至4中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其中，所述光學層分別配置在所述第1延遲片和所述液晶單元之間、所述第1延遲片和所述第1偏振光片之間、以及所述第2延遲片和所述第2偏振光片之間。
6.根據(jù)權利要求1至4中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其中，所述光學層分別配置在所述第1延遲片和所述液晶單元之間、所述第2延遲片和所述液晶單元之間、所述第1延遲片和所述第1偏振光片之間、以及所述第2延遲片和所述第2偏振光片之間。
7.根據(jù)權利要求6所述的液晶顯示裝置，其中，配置在所述第1延遲片和所述第1偏振光片之間的光學層在厚度方向的延遲為25nm，配置在所述第2延遲片和所述第2偏振光片之間的光學層在厚度方向的延遲為25nm，配置在所述第1延遲片和所述液晶單元之間的光學層在厚度方向的延遲為75nm，配置在所述第2延遲片和所述液晶單元之間的光學層在厚度方向的延遲為75nm，并且，所述第1和第2偏振光片的所述吸收軸相對于所述對稱軸錯開的角度設定為20度。
8.根據(jù)權利要求6所述的液晶顯示裝置，其中，配置在所述第1延遲片和所述第1偏振光片之間的光學層在厚度方向的延遲為25nm，配置在所述第2延遲片和所述第2偏振光片之間的光學層在厚度方向的延遲為25nm，配置在所述第1延遲片和所述液晶單元之間的光學層在厚度方向的延遲為100nm，配置在所述第2延遲片和所述液晶單元之間的光學層在厚度方向的延遲為100nm，并且，所述第1和第2偏振光片的所述吸收軸相對于所述對稱軸錯開的角度設定為5度。
9.根據(jù)權利要求5所述的液晶顯示裝置，其中，配置在所述第1延遲片和所述第1偏振光片之間的光學層包括支承所述第1偏振光片的支承體，配置在所述第2延遲片和所述第2偏振光片之間的光學層包括支承所述第2偏振光片的支承體。
10.根據(jù)權利要求6所述的液晶顯示裝置，其中，配置在所述第1延遲片和所述第1偏振光片之間的光學層包括支承所述第1偏振光片的支承體，配置在所述第2延遲片和所述第2偏振光片之間的光學層包括支承所述第2偏振光片的支承體。
11.根據(jù)權利要求1至4中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其中，在至少一個所述基板的電極上形成了微縫。
12.根據(jù)權利要求11所述的液晶顯示裝置，其中，由所述微縫限定所述液晶層中的所述液晶的分割取向的邊界。
13.根據(jù)權利要求1至4中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其中，至少一個所述基板上的所述電極在面向所述液晶層的面上形成有一個電絕緣性的突出，由該電絕緣性的突出限定所述液晶層中的所述液晶的分割取向的邊界。
14.根據(jù)權利要求1至4中的任意一項所述的液晶顯示裝置，其中，至少一個所述基板上的所述電極在面向所述液晶層的面上形成有一個微縫，在所述微縫中形成一個電絕緣性的突出，由該電絕緣性的突出限定所述液晶層中的所述液晶的分割取向的邊界。
全文摘要
一種液晶顯示裝置，能夠抑制黑顯示時的45度、135度、225度和315度的光漏損且具有對稱的視角特性。具有具有基板(101a、101b)和該一對基板所挾持的液晶層(101c)的分割為4的垂直取向液晶單元(101)；配置在該液晶單元(101)兩側的偏振光層(102、103)。具有配置在各偏振光層(102、103)和液晶單元(101)之間的λ/4波片(122、123)和配置在各λ/4波片(122、123)和液晶單元(101)之間的光學層(112、113)。λ/4波片(122、123)彼此的滯相軸直交。第1偏振光層(102)的吸收軸配置成對第1λ/4波片(122)的滯相軸為45度、且對第2偏振光層(103)的吸收軸為90度的角度。為使液晶顯示裝置(1)的視角特性對稱，偏振光層(102、103)的吸收軸配置成對液晶層(101c)的分割取向的對稱軸錯開的角度。
文檔編號G02B5/30GK1637525SQ20051000374
公開日2005年7月13日 申請日期2005年1月5日 優(yōu)先權日2004年1月5日
發(fā)明者石井俊也, 坂本道昭 申請人:Nec液晶技術株式會社