液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置，特别是涉及具有通过所谓的光取向而 形成的取向膜的液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置构成为，对介于相对的各基板之间的液晶施加电场， 由此使液晶分子根据该电场的强度而动作，并透射与该动作对应的量 的光。而且，当不施加电场时，为了使该液晶分子在一定的方向(初始 取向方向)取向，具有在与该液晶相接触的上述各基板的表面上所形 成的取向膜。另外，为了能通过透射该液晶的光的量来使初始取向后的液晶分 子根据电场的施加量而进行的动作可视化，具有配置在上述各基板的 与液晶相反一侧的面上的偏振片。在由这种结构构成的液晶显示装置中，近年来，作为上述取向膜， 已知采用对高分子膜照射偏振后的紫外线等来使该高分子膜具有取向功能而不进行摩擦(rubbing)处理的取向膜。这是通过所谓的光取 向形成的取向膜。在液晶显示装置中，例如已知采用了由多个并列设置的电极构成 的例如梳齿状的电极来作为其像素电极。另外，作为液晶显示装置， 有在与液晶相对的表面上具有台阶结构的液晶显示装置，当对覆盖该 台阶结构而形成的取向膜实施摩擦处理时，具有不能实施均匀的取向 处理的缺点。因此，具有通过光取向形成的取向膜的液晶显示装置，能够形成 不受下层的台阶结构影响的取向膜，能够使该取向膜具有可靠性高的取向功能。例如，在下列专利文献1或专利文献2中公开了这种具有通过光 取向形成的取向膜的液晶显示装置。专利文献1:日本特开2001 — 108995号公报 专利文献2:日本特开平11—237635号公报发明内容然而，这样构成的液晶显示装置，发现了例如来自背光源的光透 射液晶显示板时产生光透射率的降低，导致光利用效率衰减。本发明者探讨了其原因，结果确认了通过光取向形成的取向膜在 其取向方向上产生光吸收轴这一情况，并明确了该取向膜的上述光吸 收轴、和与该取向膜设在同一基板上的偏振片的光吸收轴存在例如正 交的关系，因此导致产生了上述光利用效率降低这样的缺点。另外， 还明确了在取向膜上产生光吸收轴的这样的现象在摩擦处理中不会 发生。本发明的目的在于提供一种减小因取向膜的光吸收轴引起的光利 用效率的衰减的液晶显示装置。此外，上述专利文献1和专利文献2都没有言及关于考虑了取向 膜的上述光吸收轴的光吸收各向异性。另外，在专利文献l中，作为 与本发明类似的结构，有隔着液晶配置的各取向膜中一个偏振照射量 大而另一个偏振照射量小这样的记载，但在形成了电极的基板侧使用 了偏振照射量大的取向膜，因此显然与本发明的结构为相反的关系。 而且，在专利文献2中，作为与本发明类似的结构，有隔着液晶配置 的各取向膜中一个进行了光取向处理而另一个进行了摩擦处理这样的记载，但进行了摩擦处理的取向膜未进行光取向，因此应不会产生 吸收各向异性，这显然与本发明不同。若简单地说明本申请中所公开的发明中代表性发明的概要，则如 下所述。(1 )本发明的液晶显示装置，其特征在于例如具有液晶显示板、和配置在上述液晶显示板的背面的背光源，上述液晶显示板，具有液晶、和隔着上述液晶而相对配置的第一 基板和第二基板，上述第一基板被配置在上述第二基板和上述背光源之间，上述第一基板具有第一偏振片、配置在上述第一偏振片和上述液 晶之间的第一取向膜，上述第二基板具有第二偏振片、配置在上述第二偏振片和上述液 晶之间的第二取向膜，上述第二取向膜具有光吸收轴，并且上述第二取向膜的上述光吸收轴与上述第二偏振片的光吸收轴所形成的角度在± 1。以内，上述第一取向膜具有光吸收轴，并且上述第一取向膜的上述光吸收轴与上述第一偏振片的光吸收轴所形成的角度在89。以上且91。以 下，(上述第一取向膜的偏振度)/ (上述第二取向膜的偏振度)为0.9 以下。(2) 本发明的液晶显示装置，例如，以(1)的结构为前提，其 特征在于上述第 一取向膜和上述第二取向膜被进行了光取向处理。(3) 本发明的液晶显示装置，例如，以(2)的结构为前提，其 特征在于上述第一取向膜的光取向时的光照射量比上述第二取向膜 的光取向时的光照射量小。(4) 本发明的液晶显示装置，例如，以(2)的结构为前提，其 特征在于上述第一取向膜的膜厚比上述第二取向膜的膜厚小。(5) 本发明的液晶显示装置，例如，以(1) ~ (4)的任何一项 的结构为前提，其特征在于(上述第一取向膜的偏振度)/ (上述第 二取向膜的偏振度)为0.7以下。(6) 本发明的液晶显示装置，例如，以(1) ~ (5)的任何一项 的结构为前提，其特征在于(上述第一取向膜的偏振度)/ (上述第 二取向膜的偏振度)为0.5以下。(7) 本发明的液晶显示装置，例如，以(1) ~ (6)的任何一项的结构为前提，其特征在于(上述第一取向膜的偏振度)/ (上述第 二取向膜的偏振度)为0.3以上。(8) 本发明的液晶显示装置，例如，以(1) ~ (7)的任何一项 的结构为前提，其特征在于上述第一基板在像素区域内具有像素电 极和对置电极，通过在上述像素电极和上述对置电极之间产生的电场 来驱动上述液晶。(9) 本发明的液晶显示装置，其特征在于例如具有液晶显示板、 和配置在上述液晶显示板的背面的背光源，上述液晶显示板具有液晶、隔着上述液晶而相对配置的第 一基板 和第二基板，上述第一基板被配置在上述第二基板和上述背光源之间，上述第一基板具有第一偏振片、配置在上述第一偏振片和上述液 晶之间的第一取向膜，上述第二基板具有第二偏振片、配置在上述第二偏振片和上述液 晶之间的第二取向膜，上述第二取向膜具有光吸收轴，并且上述第二取向膜的上述光吸 收轴与上述第二偏振片的光吸收轴所形成的角度在± 1。以内，上述第一取向膜具有光吸收轴，并且上述第一取向膜的上述光吸 收轴与上述第一偏振片的光吸收轴所形成的角度在± 1。以内，上述第一取向膜的取向方向，相对于上述第一取向膜的光吸收轴 的方向设定为60°以上且120°以下。(10) 本发明的液晶显示装置，例如，以(9)的结构为前提，其 特征在于上述第一取向膜进行了光取向处理和摩擦处理，上述第二取向膜进行了光取向处理。(11) 本发明的液晶显示装置，例如，以(10)的结构为前提， 其特征在于上述第一取向膜在进行了上述光取向处理之后，进行上 述摩擦处理。(12) 本发明的液晶显示装置，例如，以(9) ~ (ll)的任何一 项的结构为前提，其特征在于上述第一基板在像素区域内具有像素电极和对置电极，通过在上述像素电极和上述对置电极之间产生的电 场来驱动上述液晶。此外，本发明并不限定于以上的结构，在不脱离本发明的技术思 想的范围内可以进行各种变更。这样构成的液晶显示装置能够降低由取向膜的光吸收轴引起的光 利用效率的衰减。


图1是表示本发明的液晶显示装置的一个实施例的说明图，是示 出偏振片和取向膜的关系的图。图2是表示本发明的液晶显示装置的 一 个实施例的总体概略图。 图3是表示本发明的液晶显示装置的像素的一个实施例的等效电 路图。图4A~图4C是表示本发明的液晶显示装置的像素的一个实施例 的结构图。图5是图4A的V—V线的剖视图。图6是示出对比度相对值与各取向膜的偏振度之比的曲线图。 图7A~图7B是分别示出了取向膜的偏振度相对值和锚定强度相对值对偏振照射量的曲线图。图8是示出了偏振度相对值对取向膜厚的曲线图。图9是表示本发明的液晶显示装置的另一个实施例的说明图，是示出了偏振片和取向膜的关系的图。图IO是示出了对比度相对值对偏振片PL1的光吸收轴abpll与取向膜ORI1的光吸收轴aborl所形成的角度的曲线图。
具体实施方式
以下，使用

本发明的液晶显示装置的实施例。 (总体结构图)图2是概略地表示本发明的液晶显示装置的总体的分解透视图。在图2中，该液晶显示装置构成为从其观察者侧起依次配置有液晶显 示板PNL、光学片OST、漫射板DBD以及背光源BL。液晶显示板PNL是将使液晶介于其间的一对透明基板SUB1、 SUB2构成为外围器。透明基板SUB2，形成为面积比透明基板SUB1 'J、一些，并使该透明基板SUB1的例如图中左侧边部和上侧边部露出 来与该透明基板SUB1相对配置。在透明基板SUB1的上述左侧边部 并列地安装有由面朝下的多个半导体芯片构成的扫描信号驱动电路 V，在上述上侧边部并列地安装有由面朝下的多个半导体芯片构成的 图像信号驱动电路He。透明基板SUB2由形成在其周边的四周的密封剂SL粘合在透明基 板SUB1上，该密封剂SL还作为使介于透明基板SUB1和透明基板 SUB2之间的液晶密封的密封剂来发挥作用。而且，密封该液晶的区 域、即由密封剂SL所围成的区域构成为液晶显示部AR。在透明基板SUB1的该液晶显示部AR的液晶侧的面上，形成有 在图中x方向延伸并在y方向上并列设置的栅极信号线GL和公用信 号线CL。这些栅极信号线GL和公用信号线CL例如在图2中按这样 的方式配置，即从上方起为栅极信号线GL、与该栅极信号线GL具 有较大距离而配置的公用信号线CL、与该公用信号线CL具有极小距 离而配置的栅极信号线GL、与该栅极信号线GL具有较大距离而配 置的公用信号线CL.......。另外，在上述液晶显示部AR的液晶侧的面上，在图中y方向延 伸并在x方向上并列地配置有与上述栅极信号线GL和公用信号线CL 电绝缘的漏极信号线DL。在由相互邻接的一对栅极信号线GL和相互邻接的一对漏极信号 线DL所围成的区域分别构成像素，由此，呈矩阵状配置各像素来构 成上述液晶显示部AR。这些各像素的结构将在后文中详细叙述。上述各栅极信号线GL，例如在图的左侧越过密封剂SL并延伸， 与上述扫描信号驱动电路V的对应的电极(未图示)相连接。该扫描 信号驱动电路V例如从图中的上侧到下侧依次对各栅极信号线GL提供例如由矩形脉冲构成的栅极信号，可选择由沿着提供了该栅极信号的栅极信号线GL而形成的各像素构成的像素列。上述各漏极信号线DL，例如在图2的上侧越过密封剂SL并延伸， 与上述图像信号驱动电路He的对应的电极(未图示)相连接。该图 像信号驱动电路He,按照来自上述扫描信号驱动电路V的上述栅极 信号的各个输出定时，对各漏极信号线DL提供图像信号，由此对所 选择的像素列的各像素施加图像信号。另外，上述各栅极信号线CL例如在图2的右侧的端部，相互共 同连接后越过密封剂SL并延伸，与公用信号供给端子CST相连接。 对该公用信号供给端子CST提供具有相对于上述图像信号的电位作 为基准的电位的公用信号，经由公用信号线CL将该公用信号提供给 各像素。这样，对提供公用信号和图像信号的各像素的液晶施加与图像信 号和上述公用信号的电位差对应的电场，该液晶的分子进行与该电场 的强度对应的动作，使光的透射率发生变化。在上述液晶显示板PNL的背面(与观察者相反一侧的面)，隔着 光学片OST、漫射板DBD配置背光源BL,来自该背光源BL的光， 经由该漫射板DBD和光学片OST，透射该液晶显示板PNL的各像素 后到达观察者的眼睛。另外，上述背光源BL例如由被称为所谓的直下型的背光源构成， 并构成为与液晶显示板PNL的液晶显示部AR相对地配置多个光源 CDR。在背光源BL的外框的具有反射板RFB的内表面侧，使各光源 CDR的长度方向与图中x方向一致，并沿y方向并列地配置各光源 CDR。直下型的背光源B L适用于液晶显示板PNL为大型的情况。因此， 该背光源BL并不限定于这种直下型的背光源，也可以是由大小和形 状与该液晶显示板PNL大致相同的导光板和配置在该导光板的侧面 的光源构成的背光源。 (像素的等效电路)图3是表示上述液晶显示板PNL的液晶显示部AR的像素的等效 电路的一个实施例的图，示出了形成在上述透明基板SUB1的液晶侧 的面上的电路。图3是将图2所示的各像素中的相互邻接的例如2x3 个像素取出后示出的。如上所述，各像素由邻接的一对漏极信号线DL、和邻接的一对4册 极信号线GL,将各自的区域与其他邻接的像素划分开。而且，在像素的一角形成由MIS型结构构成的薄膜晶体管TFT， 其栅电极与靠近的栅极信号线GL相连接，漏电极与靠近的漏极信号 线DL相连接。另外，在像素的区域内形成由一对电极构成的像素电极PX和对 置电极CT,该像素电极PX与上述薄膜晶体管TFT的源电极相连接， 该对置电极CT与上述公用信号线CL相连接。在这种电路结构中，经由公用信号线C L对各像素的对置电极C T 施加基准电位(相对于图像信号作为基准的电位)，对栅极信号线GL 例如从图中的上方起依次施加栅极信号来选择像素行，根据其选择的 定时对各漏极信号线DL提供图像信号，从而在上述像素行的各像素 中经由由上述栅极信号导通的薄膜晶体管TFT对像素电极PX施加该 图像信号的电位。然后，在该像素电极PX和对置电极CT之间产生 其强度与上述图像信号的电位对应的所谓的横向电场，并使液晶根据 该横向电场的强度来动作。如上所示的电路，其栅极信号线GL、漏极信号线DL、薄膜晶体 管TFT为在几何学上一样的配置，但例如对置电极CT以面状形成在 像素的大部分(例如80%以上)的区域上，像素电极PX由隔着绝缘 膜与上述对置电极CT重叠的1个或多个线状电极构成。因此，在像素电极PX和对置电极CT之间形成将上述绝缘膜与液 晶 一起作为电介质膜的电容元件，当对上述像素电极PX施加图像信 号时，该图像信号的施加由该电容元件以较长的时间进行蓄积。 (像素的结构)图4A~图4C是示出了在上述透明基板SUB1的液晶侧的面上所形成的像素的结构的图。在图4A 图4C中，图4A是俯视图，图4B是图4A的b—b线 的剖视图，图4C是图4A的c一c线的剖视图。首先，在透明基板SUB1的液晶侧的面(表面)上，使栅极信号 线GL和公用信号线CL具有较大的距离并平行地形成。在栅极信号线GL和公用信号线CL之间的区域，形成有例如由 ITO (Indium-Tin-Oxide:氧化铟锡)的透明导电材料构成的对置电极 CT。对置电极CT在该公用信号线CL侧的边部与该公用信号线CL 重叠地形成，由此形成为与该公用信号线CL电连接。然后，在透明基板SUB1的表面上形成有绝缘膜GI,使其将上述 栅极信号线GL、公用信号线CL和对置电极CT都覆盖住。该绝缘膜 GI,在后述的薄膜晶体管TFT的形成区域作为该薄膜晶体管TFT的 栅极绝缘膜发挥作用，因此与之相应地设定膜厚等。在上述绝缘膜GI的上面且与上述栅极信号线GL的一部分重叠的 位置，形成有例如由非晶体硅构成的半导体层AS，该半导体层AS 成为上述薄膜晶体管TFT的半导体层。然后，在图中y方向延伸并形成漏极信号线DL,在该漏极信号线 DL的一部分上形成与上述半导体层AS重叠的延伸部，该延伸部作 为上述薄膜晶体管TFT的漏电极DT发挥作用。另外，在形成该漏极信号线DL和漏电极DT时同时形成的源电 极ST,在上述半导体层AS上与上述漏电极DT相对，且形成为具有 从该半导体层AS上向像素区域侧少许延伸的延伸部。该延伸部构成 与在后文中说明的像素电极PX的一部分相连接的焊点部PD。在此，上述半导体层AS是其在绝缘膜GI上形成时例如在其表面 掺杂高浓度的杂质而形成的，当图案形成了上述漏电极DT和源电极 ST后，以该漏电极DT和源电极ST为掩模，对在该漏电极DT和源 电极ST的形成区域以外的区域上所形成的高浓度的杂质层进行蚀 刻。这是为了在半导体层AS分别与漏电极DT和源电极ST之间残留 高浓度的杂质层，并使该杂质层形成为电阻接触层。这样一来，上述薄膜晶体管TFT构成将栅极信号线GL作为栅电 极的所谓反交错(stagger)结构的MIS结构的晶体管。此外，在MIS结构的晶体管中，通过其偏压的施加使漏电极DT 和源电极ST交替地驱动，但在本实施例的说明中，为方便起见，将 与漏极信号线DL连接的一侧称为漏电极DT,将与像素电极PX连接 的一侧称为源电极ST。在透明基板SUB1的表面上，覆盖上述薄膜晶体管TFT而形成保 护膜PAS。该保护膜PAS是为了避免使该薄膜晶体管TFT与液晶直 接接触而设置的。而且，该保护膜PAS设置为介于上述对置电极CT 和后述的j象素电极PX之间，也与上述绝缘膜GI —起作为设置在该 对置电极CT和像素电极PX之间的电容元件的电介质膜发挥作用。在上述保护膜PAS的上面形成有像素电极PX。该像素电极PX例 如由ITO (Indium-Tin-Oxide:氧化铟锡)等透明导电材料构成，在很 大的面积上与上述对置电极CT重叠而形成。而且，该像素电极PX在相对于y方向交叉的方向上并列设置多 个缝隙，由此形成为具有由两端相互连接的多个线状的电极构成的电 极组。另外，在透明基板SUB1的表面上，覆盖该像素电极PX而形成 取向膜ORIl。该取向膜ORIl与液晶直接接触，用于决定该液晶的分 子的初始取向方向。该取向膜ORIl通过所谓的光取向处理使照射了 偏振后的紫外线等的高分子膜具有取向功能。因此，即使在与液晶相 对的表面上因上述像素电极PX的形成而使台阶结构增多，也能得到 实施了均匀的取向处理的取向膜ORIl。在后文中将对该取向膜ORI1 进^f亍详细"i兌明。此外，上述像素电极PX的各电极如图4A所示，将像素区域例如 分成在图中的上下2部分，在其一个区域上形成为相对于栅极信号线 GL的走向沿45。方向延伸，在另一个区域上形成为沿-45。方向延伸。 由于采用所谓的多区域方式，当在1个像素内的像素电极PX上所设 有的缝隙的方向(像素电极PX的电极组的方向)为单一方向时，形成消除了由于观察方向产生着色的缺陷的结构。因此，也未必需要这样的结构。而且，对于45。、 -45。这样的角度，也不限定于此。另外，在透明基板SUB1的与液晶相反一侧的面上，配置有例如 由所谓的石典延伸型构成的偏振片PL1。该偏振片PL1是为了能够通过 透射该液晶的光的量来使液晶分子的根据电场的施加进行的动作可 视化而设置的。因此，该偏振片PL1形成为使其覆盖液晶显示板PNL 的至少液晶显示部AR。在后文中将对该偏振片PL1进行详细说明。在图4A 图4C所示的像素的结构中，薄膜晶体管TFT的半导体 层由非晶体硅形成，但并不限于此，也可以由多晶硅形成。在这种情况下，优选由顶栅型的薄膜晶体管TFT构成。 (透明基板SUB2的结构)图5示出图4A的V—V线的剖视图，是也将与上述的透明基板 SUB1隔着液晶LC相对配置的透明基板SUB2同时画出的图。在透明基板SUB2的液晶侧的面上形成有遮光膜BM。该遮光膜 BM是为了将各像素PIX与邻接的其他像素PIX隔开而设置的，例如 形成为与透明基板SUB1侧的栅极信号线GL、公用信号线CL、漏极 信号线DL重叠。由此，该遮光膜BM由例如在各像素PIX的除去周 边区域以外的中央部形成了开口的图案形成。另外，图中虽未示出， 但该遮光膜BM还覆盖薄膜晶体管TFT而形成，由此避免因光的照 射而引起的上述半导体层AS的特性变化。此外，遮光膜BM不限于 方格状的图案，也可以由仅为纵向或横向的带状图案构成。然后，在上述遮光膜BM的形成了开口的部分上形成滤色器CF， 其周边与上述遮光膜BM重叠地形成。该滤色器CF在相互邻接的3 个像素中，分别形成红色(R)滤色器CF、绿色(G)滤色器CF、 蓝色(B)的滤色器CF,并将该3个像素构成为彩色显示的一个像素。 然后，覆盖该滤色器CF,形成有例如由树脂构成的平坦化膜OC。进而，在该平坦化膜OC的上面形成有取向膜ORI2。该取向膜 ORI2是与液晶直接接触的膜，用于决定该液晶的分子的初始取向方 向。该取向膜ORI2,与上述取向膜ORIl同样地，通过所谓的光取向处理使照射了偏振后的紫外线等的高分子膜具有取向功能。在后文中将对该取向膜ORI2进行详细说明。另外，在该透明基板SUB2的与液晶相反一侧的面上形成有例如 由所谓的碘延伸型构成的偏振片PL2。该偏振片PL2是为了能够通过 透射该液晶的光的量来使液晶分子的根据电场的施加进行的动作可 视化而设置的。因此，该偏振片PL2形成为使其覆盖液晶显示板PNL 的至少液晶显示部AR。在后文中将对该偏振片PL2进行详细"i兌明。然后，这样构成的各像素PIX,例如构成为在上述像素电极PX 和对置电极C T之间不产生电场的状态下进行黑显示的所谓的常黑模 式。(各取向膜ORIl、 ORI2和各偏振片PL1、 PL2的关系的一实施 方式)图1是在构成上述液晶显示装置的各部件中只抽出偏振片PL1、 取向膜ORIl、偏振片PL2以及取向膜ORI2而不变更其配置关系而 画出的图。因此，图1中示出的x方向和y方向，与图2、图3、图 4A中示出的x方向和y方向 一致。在该图1中，首先，分别示出了偏振片PL1和PL2的光吸收轴的 方向、取向膜ORIl、 ORI2的取向方向和光吸收轴的各个方向。此外，取向膜ORIl、 ORI2如上所述采用通过所谓的光取向处理 使照射了偏振后的紫外线等的高分子膜具有取向功能的取向膜，由此在图1中，将该偏振片PL1和偏振片PL2配置成偏振片PL1的光 吸收轴abpll与偏振片PL2的光吸收轴abpl2大致正交(在90。 ±1。 以内)。但是，偏振片PL1的光吸收轴abpll与偏振片PL2的光吸收轴 abpl2,从光学上观察实质上可以为交叉偏光镜(cross nicol)配置， 因此也可以以上述的角度以外的角度进行交叉。在图1中，作为一例，在x方向配置偏振片PL1的光吸收轴abpll, 在y方向配置偏振片PL2的光吸收轴abpl2。在斗黄向电场方式的情况下，液晶LC的初始取向方向，优选相对 于像素电极PX的线状部分的延伸方向(如果是图4A的情况下则相 对于x方向为+45。、 -45。的方向)具有预定的角度，所以在图1中， 作为一例，规定为y方向，扭转角为0。。因此，取向膜0RI1的取向 方向ordl和取向膜ORI2的取向方向ord2,都配置在与y方向平行的 方向。但图1所示的取向膜0RI1的取向方向ordl和取向膜0RI2的 取向方向ord2的方向仅为一例，可以根据像素的结构或液晶LC的扭 曲角进行适当变更。另外，液晶LC的初始取向方向优选相对于像素 电极PX的线状部分的延伸方向具有0。和90。以外的预定角度，但也 可以与像素电极PX的线状部分的延伸方向平行或正交地配置。取向膜ORI2配置成其取向方向ord2与偏振片PL2的光吸收轴 abpl2大致平行(在± 1。以内)。在这种情况下，取向膜ORI2的光吸 收轴abor2与该取向方向ord2平行地产生，但与偏振片PL2的光吸收 轴abpl2大致平行(在±1。以内)，因此，在白显示时取向膜ORI2的 光吸收轴abor2不是因该取向膜ORI2与偏振片PL2的关系而使对比 度降低的主要原因。相反，在黑显示时，偏振度比单独的偏振片PL2 大，因此可以减小黑显示时的亮度，并提高对比度。另一方面，取向膜ORIl配置成其取向方向ordl与偏振片PL1的 光吸收轴abpll大致正交(在90。± 1。以内)。在这种情况下，取向膜 ORI1的光吸收轴aborl与该取向方向ordl平行地产生，^旦与偏振片 PL1的光吸收轴abpll大致正交(在90。± 1。以内)，因此，通过了偏 振片PL1的光被取向膜ORI1吸收一部分，取向膜ORI1的光吸收轴 aborl成为因该取向膜ORI1与偏振片PL1的关系而使对比度降低的 主要原因。因此，图1中未明确地示出，但该取向膜ORI1构成为其偏振度 小于取向膜ORI2的偏振度。其宗旨是在该取向膜ORI1上使光的透 射量增多并降低由其光吸收轴aborl产生的影响。此外，具有光吸收轴的薄膜(偏振片或进行了光取向的取向膜) 的偏振度， 一般用以下的式(1)来表示。偏振度=(T0-T90 ) / ( T0+T90 )……(1 )式中，T0:使光吸收轴相互平行地将2个相同的薄膜重叠并入射 无偏振的光时的透射率。T90:使光吸收轴相互正交地将2个相同的 膜重叠并入射无偏振的光时的透射率。而且，这种减小了偏振度的取向膜ORIl，具体地说，例如可以在 该取向膜ORIl进行光取向时通过减小其偏振照射量来实现。这是由 于存在偏振度与偏振照射量成比例的关系。因此，通过使取向膜ORIl 的光取向的偏振照射量小于取向膜ORI2的光取向的偏振照射量，可 以取得上述的效果。另外，作为其他的实现方法，可以通过使取向膜ORI1的膜厚小 于取向膜ORI2的膜厚来减小该取向膜ORI1的偏振度。因此，这样 一来，可以取得上述的效果。当然，也可以将上述2个实现方法组合 使用。这样构成的液晶显示装置，当在常黑模式下进行显示驱动时，产 生可以大幅度地减少所谓的白显示时的光的损失、并且还可以使黑显 示时的亮度减小的效果。图6是在其横轴(图中H方向的轴)取(取向膜ORI1的偏振度) / (取向膜ORI2的偏振度)的值、在纵轴(图中V方向的轴)取对比 度相对值并用曲线A示出了这些值的关系的曲线图。在此，取向膜ORI2的偏振度例如采用0.005，当取向膜ORI1的 偏振度与该取向膜ORI2的偏振度相等时，使所得到的对比度相对值 为1,来绘制成上述曲线图。在图1所示的实施例的情况下，将取向膜ORI1的偏振度设定为 小于取向膜ORI2的偏振度，因此，在上述曲线图中，(取向膜ORIl 的偏振度)/(取向膜ORI2的偏振度)的值被设定为小于1且大于0。 实际上，(取向膜ORIl的偏振度)/(取向膜ORI2的偏振度)的值最 好被设定为0.9以下且大于0。在0.7以下更好，而且最好在0.5以下。 因此，对比度相对值可以设定为大于1,能够谋求对比度的提高。图7A是在其横轴(图中H方向的轴)取为光取向处理时的偏振照射量(J/cm2)、在纵轴(图中V方向的轴)取为取向膜偏振度相对 值并示出了这些值的关系的曲线图。由于取向膜的偏振度与偏振照射 量成比例，所以该偏振照射量和取向膜偏振度相对值的关系用如图所 示的直线B来表示。在此，该曲线图是示出了使对取向膜ORI2或取向膜ORI1的偏振 照射量为1.3J/cn^时的偏振度相对值为1、并使偏振照射量变化(0 2J/cm2)时的偏振度相对值。从该曲线图可以明确，当使对取向膜ORI2的偏振照射量为 1.3J/cm、并使对取向膜ORI1的偏振照射量小于1.3J/cn^且大于0时， 可以将取向膜的偏振度相对值设定为小于1且大于0。由该范围的值 构成的取向膜的偏振度相对值如上述图6的曲线图所示，是可以将对 比度相对值设定为大于1、并能够谋求对比度的提高的值。另外，图7B是在其横轴(图中H方向的轴)取为向取向膜照射 偏振光时的照射量(J/cm2)、在纵轴(图中V方向的轴)取为锚定 (anchoring)强度相对值并以曲线C示出这些值的关系的曲线图。在 此，该曲线图是示出了使对取向膜ORI2或取向膜ORI1的偏振照射 量为1,3J/cn^时的锚定强度相对值为1、并使偏振照射量变化(0~2 J/cm2)时的锚定强度相对值。此外，所说的锚定强度意味着取向限制 力，可以得到该值越大残留图像就越少的取向膜。从该图7B可以明确，当使取向膜的偏振度相对值例如小于1且 大于0.3时，可以不使锚定强度相对值小于0.8,仅有极小的衰减。因 此，(取向膜ORIl的偏振度/取向膜ORI2的偏振度)最好为0.3以上。图8是在其横轴(图中H方向的轴)取为取向膜的厚度(nm)、 在纵轴(图中V方向的轴)取为取向膜偏振度相对值并示出这些值的 关系的曲线图。由于取向膜的偏振度与取向膜的厚度成比例，所以该 取向膜的厚度和取向膜偏振度相对值的关系用如图所示的直线D来 表示。在此，该曲线图是示出使取向膜ORI1或取向膜ORI2的膜厚为 100nm时的偏振度相对值为1、并使膜厚变化(0~150nm)时的偏振度相对值。从该曲线图可以明确，当使取向膜ORI2的膜厚为100mn、并使 取向膜ORIl的膜厚小于100nm且大于0时，可以将取向膜的偏振度 相对值设定为小于1且大于0。由该范围的值构成的取向膜的偏振度 相对值，如上述图6的曲线图所示，是可以将对比度相对值设定为大 于l、能够谋求对比度的提高的值。此外，当这样使各取向膜的厚度不同并将该取向膜的偏振度相对 值设定为所需的值时，确认了锚定强度不会发生太大的变化。但是， 即使膜过薄也会发生剥落等问题，因此只要在能得到所需的膜的强度 和锚定强度的范围内使用即可。(各取向膜ORIl、 ORI2和各偏振片PL1、 PL2的关系的另一实 施方式)图9是与图l对应的图，是表示各取向膜ORIl、 ORI2和各偏振 片PL1、 PL2的关系的另一个实施例的图。与图1的情况相比不同的结构在于取向膜ORIl。首先，取向膜 ORI1的光吸收轴aborl ;故配置成与偏振片PL1的光吸收轴abpll大致 平行(在士1。以内)。而且，该取向膜ORI1的取向方向ordl形成为 与偏振片PL1的光吸收轴abpll的方向不同。这种情况下的上述取向膜ORI1的取向方向ordl，优选设定在相 对于取向膜ORI1的光吸收轴aborl的方向例如为60°以上且120°以 下的范围内。在图9中，示出了取向膜ORIl的取向方向ordl与该取 向膜ORI1的光吸收轴aborl大致正交(在90。 ± 1。以内)的情况。在此，为了如本实施例那样使取向膜ORI1的光吸收轴aborl为与 取向方向ordl不同的方向，只要将光取向处理和摩擦处理组合使用 即可。例如，首先，对取向膜ORI1进行光取向处理。由此，取向方 向ordl与光吸收轴aborl的方向变为相同方向。然后，在与光吸收轴 aborl的方向不同的方向上实施摩纟察处理。由此，可以4吏取向方向ordl 变为进行了摩擦处理的方向而不使光吸收轴aborl的方向改变。其原 因是，在摩擦处理中不产生光吸收轴、且可由摩擦处理赋予的取向限制力远大于可由光取向处理赋予的取向限制力。此外，即使在光取向处理前进行摩擦处理，也能取得同样的效果。 但是，在这种情况下，取向方向有些散乱，所以存在特性发生一些恶 化这样的问题。因此，在不能容许该问题的情况下，最好是在光取向 处理之后进行摩擦处理。另外，在本实施例中，设定为使取向膜ORI1的光吸收轴aborl 的方向与偏振片PL1的光吸收轴abpll的方向大致平行(在± 1。以内)。 由此，可将由取向膜ORI1的光吸收轴aborl所引起的光的损失抑制 到最小限度，并且可使偏振度比单独的偏振片PL1大，因此可以提高 对比度。关于取向膜ORI2的效果，与图1中说明过的效果相同，因此省 略其说明。因此，这样构成的液晶显示装置，当在常黑模式下进行显示驱动 时，产生可以大幅度地减少所谓的白显示时的光的损失、并且还可以 使黑显示时的亮度减小的效果。图IO是在其横轴(图中H方向的轴)取为取向膜ORIl的光吸收 轴aborl对偏振片PL1的光吸收轴abpll的夹角、在纵轴(图中V方 向的轴)取对比度相对值并用曲线E来表示这些值的关系的曲线图。在此，该曲线图是示出使取向膜ORI1的光吸收轴aborl相对于偏 振片PL1的光吸收轴abpll的夹角为正交(90。)时的对比度相对值为 1、并使夹角变化(0~90°)时的对比度相对值。从该曲线图可以明确，随着4吏取向膜0RI1的光吸收轴aborl对偏 振片PL1的光吸收轴abpll的夹角接近于0。、即能够随着接近于使其 与偏振片PL1的光吸收轴abpll平行，使对比度相对值接近于最大值。此外，若能够容许对比度的降低，则也可以使夹角为0~30°。上述的各实施例也可以分别单独使用、或者在彼此不矛盾的范围 内组合使用。这是因为能够单独或组合产生各实施例的效果。
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征在于具有液晶显示板、和配置在上述液晶显示板的背面的背光源，上述液晶显示板具有液晶、和隔着上述液晶而相对配置的第一基板和第二基板，上述第一基板被配置在上述第二基板和上述背光源之间，上述第一基板具有第一偏振片、和配置在上述第一偏振片和上述液晶之间的第一取向膜，上述第二基板具有第二偏振片、和配置在上述第二偏振片和上述液晶之间的第二取向膜，上述第二取向膜具有光吸收轴，并且上述第二取向膜的上述光吸收轴与上述第二偏振片的光吸收轴所形成的角度在±1°以内，上述第一取向膜具有光吸收轴，并且上述第一取向膜的上述光吸收轴与上述第一偏振片的光吸收轴所形成的角度在89°以上且91°以下，(上述第一取向膜的偏振度)/(上述第二取向膜的偏振度)为0.9以下。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 上述第一取向膜和上述第二取向膜被进行了光取向处理。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于 上述第一取向膜的光取向时的光照射量比上述第二取向膜的光取向时的光照射量小。
4. 根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于 上述第一取向膜的膜厚比上述第二取向膜的膜厚小。
5. 根据权利要求1 ~4的任何一项所述的液晶显示装置，其特征在于(上述第一取向膜的偏振度)/ (上述第二取向膜的偏振度)为0.7 以下。
6. 根据权利要求1 ~4的任何一项所述的液晶显示装置，其特征在于(上述第一取向膜的偏振度)/(上述第二取向膜的偏振度)为0.5 以下。
7. 根据权利要求1 ~4的任何一项所述的液晶显示装置，其特征在于(上述第一取向膜的偏振度)/(上述第二取向膜的偏振度)为0.3 以上。
8. 根据权利要求1 ~4的任何一项所述的液晶显示装置，其特征在于上述第一基板在像素区域内具有像素电极和对置电极，通过在上 述像素电极和上述对置电极之间产生的电场来驱动上述液晶。
9. 一种液晶显示装置，其特征在于具有液晶显示板、和配置在上述液晶显示板的背面的背光源，上述液晶显示板具有液晶、和隔着上述液晶而相对配置的第 一基 板和第二基板，上述第一基板被配置在上述第二基板和上述背光源之间，上述第一基板具有第一偏振片、和配置在上述第一偏振片和上述 液晶之间的第一取向膜，上述第二基板具有第二偏振片、和配置在上述第二偏振片和上述 液晶之间的第二取向膜，上述第二取向膜具有光吸收轴，并且上述第二取向膜的上述光吸 收轴与上述第二偏振片的光吸收轴所形成的角度在± 1。以内，上述第一取向膜具有光吸收轴，并且上述第一取向膜的上述光吸 收轴与上述第一偏振片的光吸收轴所形成的角度在± 1。以内，上述第一取向膜的取向方向被设定为相对于上述第一取向膜的光 吸收轴的方向为60°以上且120°以下。
10. 根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于 上述第 一取向膜进行了光取向处理和摩擦处理，上述第二取向膜进行了光取向处理。
11.根据权利要求IO所述的液晶显示装置，其特征在于 上述第一取向膜在进行了上述光取向处理之后进行了上述摩擦处 理,
12. 根据权利要求9~ 11的任何一项所述的液晶显示装置，其特征 在于 上述第一基板在像素区域内具有像素电极和对置电极，通过在上 述像素电极和上述对置电极之间产生的电场来驱动上述液晶。
全文摘要
本发明提供一种能够降低由取向膜的光吸收轴引起的光利用效率的衰减的液晶显示装置。本发明的液晶显示装置具有液晶显示板和配置在液晶显示板的背面的背光源，液晶显示板具有液晶、隔着液晶而相对配置的第一基板和第二基板，第一基板被配置在第二基板和背光源之间，第一基板具有第一偏振片、配置在第一偏振片和液晶之间的第一取向膜，第二基板具有第二偏振片、配置在第二偏振片和液晶之间的第二取向膜，第二取向膜具有光吸收轴，并且第二取向膜的光吸收轴与第二偏振片的光吸收轴所形成的角度在±1°以内，第一取向膜具有光吸收轴，并且第一取向膜的光吸收轴与第一偏振片的光吸收轴所形成的角度在89°以上且91°以下，(第一取向膜的偏振度)/(第二取向膜的偏振度)为0.9以下。
文档编号G02F1/1337GK101251685SQ200810080569
公开日2008年8月27日 申请日期2008年2月22日 优先权日2007年2月23日
发明者松井庆枝 申请人:株式会社日立显示器