液晶显示装置的制作方法

文档序号:2756362阅读:140来源:国知局
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,更具体地,涉及为了扩大视场角而具有光学特性不 同的至少两种偏振层的液晶显示装置。
背景技术
显示装置是以视觉方式向人传递信息的媒体,在高度信息化的现代社会中,对 于人和社会都很重要。近年来,液晶显示装置的性能显著提高,被用作便携电话、个人 电脑甚至大画面电视机等的显示装置。液晶显示装置一般由液晶显示面板和在其背面配 置的向液晶显示面板照射光的背光源(照明装置)构成。液晶显示面板具有一对透明基片、夹在这些透明基片之间的液晶层、以及在各 透明基片的与液晶层相反侧的面上分别配置的一对偏振片,通过改变向液晶层入射的光 的偏振状态来控制光的透射量而显示图像。液晶显示面板的视场角特性主要与偏振片的视场角特性和液晶层的视场角特性有关。液晶显示装置中使用的偏振片一般是碘系聚合物偏振片。这样的偏振片通过用 碘对例如聚乙烯醇染色并延伸而获得。把像碘系聚合物偏振片这样色素分子的排列方向 与吸收轴平行、正常光线的折射率比异常光线的折射率小、正常光线的透射率比异常光 线的透射率大的偏振片称为0型偏振层。0型偏振层中,尤其在与吸收轴平行的方位,对于从斜方向入射的光的偏振度 比正面方向低,所以成为液晶显示装置在斜方向上的对比度低的一个原因。针对该问题,在P.Lazarev 等人的 “Thin Crystal Films (TCF) for LCD Contrast Enhancement” SID 03 DIGEST,第669-671页,2003等中记载了,通过把E型偏振层与
0型偏振层组合来改善液晶显示装置的视场角特性的尝试。在此,E型偏振层指在与色素 分子的排列方向正交的方向上具有吸收轴的偏振层,是异常光线的折射率比正常光线的 折射率小、异常光线的透射率比正常光线的透射率大的偏振层。可以通过例如玉置敬 《日本液晶学会志》,第11卷,第1号,2007,第37-45页、日本特开2006-3864号公 报、日本特表2006-518871号公报、日本特开2006-285219号公报等中记载的对色素取向 而实现E型偏振层。另一方面,作为改善了由液晶层造成的视场角特性的液晶显示装置,已知有 IPS (面内切换)方式。与VA(垂直取向)方式、TN(扭曲向列)方式等其它方式不同, IPS方式的液晶显示装置在同一基片上形成用来驱动液晶的像素电极和共用电极,通过向 这些电极间赋予电位差、产生电场而控制液晶分子的移动。由于主要通过使液晶分子在 与基片面平行的面内旋转来控制光的透射量,所以从斜方向观看画面时几乎不发生以液 晶层为主因造成的对比度的降低和浓淡的反转,能得到大的视场角。

发明内容
在IPS方式的液晶显示装置中,由液晶层造成的视场角特性的劣化减小,其主要 的原因在于偏振片的视场角特性。另外,此处关注的视场角特性的劣化是指,在黑显示 时,由于如果从斜方向观察则产生的光泄漏,造成图像的对比度下降。在IPS方式的液晶显示装置中,将一对(两片)偏振层配置成从正面方向(视场 角0° )观察时吸收轴相互正交。另外,在液晶层具有液晶分子的长轴(滞相轴)时,配 置成与一对偏振层中的任一个偏振层的吸收轴平行。图28是用来说明配置成从正面方向观察时吸收轴相互正交的一对偏振层的视场 角特性的劣化原因的图。另外,现在,液晶显示装置的偏振层大部分是碘系聚合物偏振 片,是0型偏振层。因此,图28是用0型偏振层作为偏振层时的说明图。像图28A所示的那样,从正面方向(视场角0° )观察时,配置在上侧(观察者 侧)的第一偏振层的吸收轴200A与配置在下侧的第二偏振层的吸收轴210A正交,第二 偏振层的透射轴210T与第一偏振层的吸收轴200A平行而一致。由此,通过第二偏振层 的光被第一偏振层吸收,即,理想情况下,在黑显示时,在正面方向不会产生偏振层造 成的光泄漏。另一方面,像图28B所示的那样,在相对于第一偏振层的吸收轴沿顺时针偏离 45° (或135° )的方位,在从斜方向观察时,由于第一偏振层的吸收轴200A与第二偏振 层的吸收轴210A不正交,第二偏振层的透射轴210T与第一偏振层的吸收轴200A偏离, 所以产生光泄漏。因此,例如,相对于第一偏振层的吸收轴,从方位角45°、极角45° (视场角 45° )的斜方向观察时,第二偏振层的透射轴210T与第一偏振层的吸收轴200A偏离角 度a =约19.5°,产生光泄漏。S卩,在使用一对0型偏振层的液晶显示装置时,如果从斜方向观察,则由于偏 振层的吸收轴从正交状态偏离,在黑显示时,产生光泄漏,对比度下降,这是IPS方式的 液晶显示装置中视场角特性劣化的很大的原因。另一方面,在P.Lazarev 等人的 “Thin Crystal Films(TCF) for LCD Contrast Enhancement” SID 03DIGE ST,第669-671页,2003中记载了,通过新追加E型偏振层
来改善液晶显示装置的视场角特性的尝试。图29是为了谋求改善视场角特性而追加了 E 型偏振层的液晶显示装置的主要部分的概略构成图。在该相关技术中,像图示的那样, 在由0型偏振片构成的上侧的偏振层1200的上部(观察者侧)以使得E型偏振层1250的 吸收轴与上侧的偏振层1200的吸收轴平行的方式配置E型偏振层1250。此时,通过由 于新追加偏振层造成的有效偏振度的提高,在包含正面方向的宽范围内对比度提高。尤其是,在与上侧的偏振层1200的吸收轴即E型偏振层1250的吸收轴平行的方 位角处,从斜方向观察时对比度提高。考虑这是以下理由造成的。在0型偏振层的情形下,在与吸收轴平行的方位处,对于从斜方向入射的光的 偏振度比正面方向低。与此不同,在E型偏振层的情形下,理想情况下,在与吸收轴平 行的方位,对于从斜方向入射的光的偏振度与正面方向相比没有变化。因此,通过追加E 型偏振层,在与E型偏振层1250的吸收轴平行的方位角处,从斜方向观察时对比度提高。虽然已经这样地进行了通过利用E型偏振层来改善液晶显示装置的视场角特性的尝试,但用该方法不能解决上述问题,即,在吸收轴相互正交的一对0型偏振层中, 以从斜方向观察时引起的吸收轴的偏离为原因的光泄漏。本发明正是鉴于这样的情况,为了解决现有技术的问题而提出的,其目的在 于,在具有吸收轴相互正交的一对偏振层的液晶显示装置中,抑制从斜方向观察时的光 泄漏,实现更高的对比度。另外,在本说明书中,对于在不同的层上形成像素电极和共用电极、将至少靠 近液晶层侧的电极做成梳齿形状或有缝隙的形状、形成条纹(fringe)电场而驱动液晶的方 式,由于液晶分子的一部分在面内旋转,所以也称为IPS方式。另外,本发明其它的目的、问题和新颖特征可以从本发明的描述和附图清楚地看出。如果简要地说明本申请中公开的发明中的代表性方案的概要,则如下所述。(1). 一种液晶显示装置,包括液晶显示面板,该液晶显示面板具有第一基 片、第二基片、夹在上述第一基片和上述第二基片之间的液晶层、以及在上述第二基片 上形成的驱动上述液晶层的像素电极和共用电极,其特征在于在上述液晶层的上述第一基片侧具有第一偏振层;在上述液晶层的上述第二基片侧具有第二偏振层;上述第一偏振层和上述第二偏振层的吸收轴相互正交;上述第一偏振层和上述第二偏振层都是0型偏振层;具有第三偏振层,该第三偏振层是具有与上述第一偏振层的吸收轴平行的吸收 轴且配置在上述第一偏振层与液晶层之间的E型偏振层、和具有与上述第二偏振层的吸 收轴平行的吸收轴且配置在上述第二偏振层与液晶层之间的E型偏振层中的任一个;构成上述液晶层的液晶分子至少相对于上述第一基片和上述第二基片的基片面 平行地取向,且该分子长轴与上述第三偏振层的吸收轴正交。(2).—种液晶显示装置,包括液晶显示面板,该液晶显示面板具有第一基 片、第二基片、夹在上述第一基片和上述第二基片之间的液晶层、以及在上述第二基片 上形成的驱动上述液晶层的像素电极和共用电极,其特征在于在上述液晶层的上述第一基片侧具有第一偏振层;在上述液晶层的上述第二基片侧具有第二偏振层;上述第一偏振层和上述第二偏振层的吸收轴相互正交;上述第一偏振层和上述第二偏振层中,一个是0型偏振层,另一个是E型偏振 层;构成上述液晶层的液晶分子至少相对于上述第一基片和上述第二基片的基片面 平行地取向,且该分子长轴与上述第一偏振层或第二偏振层中的由E型偏振层构成的某 一个偏振层的吸收轴正交。(3).—种液晶显示装置,包括液晶显示面板,该液晶显示面板具有第一基 片、第二基片、夹在上述第一基片和上述第二基片之间的液晶层、以及在上述第二基片 上形成的驱动上述液晶层的像素电极和共用电极,其特征在于在上述液晶层的上述第一基片侧具有第一偏振层;在上述液晶层的上述第二基片侧具有第二偏振层;
上述第一偏振层和上述第二偏振层的吸收轴相互正交;上述第一偏振层和上述第二偏振层都是0型偏振层;具有第三偏振层,该第三偏振层是具有与上述第一偏振层的吸收轴平行的吸收 轴且配置在上述第一偏振层与液晶层之间的E型偏振层、和具有与上述第二偏振层的吸 收轴平行的吸收轴且配置在上述第二偏振层与液晶层之间的E型偏振层中的任一个;上述液晶层具有通过施加电压而从光学各向同性的状态产生光学各向异性的性 质。(4). 一种液晶显示装置,包括液晶显示面板,该液晶显示面板具有第一基 片、第二基片、夹在上述第一基片和上述第二基片之间的液晶层、以及在上述第二基片 上形成的驱动上述液晶层的像素电极和共用电极,其特征在于在上述液晶层的上述第一基片侧具有第一偏振层;在上述液晶层的上述第二基片侧具有第二偏振层;上述第一偏振层和上述第二偏振层的吸收轴相互正交;上述第一偏振层和上述第二偏振层中,一个是0型偏振层,另一个是E型偏振 层;上述液晶层具有通过施加电压而从光学各向同性的状态产生光学各向异性的性 质。(5).如(1)所述的液晶显示装置,其特征在于上述第三偏振层的面内的吸收轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的 消光系数为ky,厚度方向的消光系数为kz时,满足kx = kz>ky的关系。(6).如⑵所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层和上述第二偏振层中的作为E型偏振层的偏振层的面内的吸收 轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光系数为ky,厚度方向的消光系数为 kz时,满足kx = kz > ky的关系。(7).如⑴所述的液晶显示装置,其特征在于上述第三偏振层的面内的吸收轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的 消光系数为ky,厚度方向的消光系数为kz时,kx/ky^5时满足1.32kX/kzd.5的条件, kx/ky>10时满足kx/kz《2.0的条件。(8).如(2)所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层和上述第二偏振层中的作为E型偏振层的偏振层的面内的吸收 轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光系数为ky,厚度方向的消光系数为 kz时,kx/ky>5时满足1.32kx/kz20.5的条件,kx/ky2l0时满足kx/kz《2.0的条件。(9).如(1)所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层形成在上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上;上述第二偏振层形成在上述第二基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上;上述第三偏振层形成在上述第一偏振层与上述第一基片之间、或上述第二偏振 层与上述第二基片之间。(10).如⑵所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层形成在上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上;
上述第二偏振层形成在上述第二基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上。(11).如(3)所述的液晶显示装置,其特征在于上述第三偏振层的面内的吸收轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的 消光系数为ky,厚度方向的消光系数为kz时,满足kx = kz>ky的关系。(12).如⑷所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层和上述第二偏振层中的作为E型偏振层的偏振层的面内的吸收 轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光系数为ky,厚度方向的消光系数为 kz时,满足kx = kz > ky的关系。(13).如(3)所述的液晶显示装置,其特征在于上述第三偏振层的面内的吸收轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的 消光系数为ky,厚度方向的消光系数为kz时,kx/kyd时满足1.3^kx/k^0.5的条件, kx/ky>10时满足kx/kz《2.0的条件。(14).如⑷所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层和上述第二偏振层中的作为E型偏振层的偏振层的面内的吸收 轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光系数为ky,厚度方向的消光系数为 kz时,kx/ky>5时满足1.32kx/kz20.5的条件,kx/ky2l0时满足kx/kz《2.0的条件。(15).如(3)所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层形成在上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上;上述第二偏振层形成在上述第二基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上;上述第三偏振层形成在上述第一偏振层与上述第一基片之间、或上述第二偏振 层与上述第二基片之间。(16).如⑷所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层形成在上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上;上述第二偏振层形成在上述第二基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上。(17).如(9)所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面是观察者侧。(18).如(15)所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面是观察者侧。根据本发明,可以抑制对配置成从正面方向观察时吸收轴相互正交的一对偏振 层从斜方向观察时产生的光泄漏。而且,在一对偏振层之间具有液晶层的液晶显示面板 和液晶显示装置中,可以提高从斜方向观察时的对比度。


图1是实施方式1的液晶显示装置的说明图,是示出了作为其主要部分的一对0 型偏振层、液晶层以及E型偏振层的位置与光学轴(吸收轴与液晶分子长轴)的关系的一 例的图。图2是表示0型偏振层的吸收椭圆体的示意图。图3是从斜方向观察0型偏振层时的吸收轴的说明图。图4是表示E型偏振层的吸收椭圆体的示意图。
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图5是从斜方向观察E型偏振层时的吸收轴的说明图。图6是从斜方向观察时的第一和第三偏振层的吸收轴角度和第二偏振层的透射 轴角度的定义的说明图。图7是示出第一偏振层的吸收轴角度与第二偏振层的透射轴角度的差对视场角 的相关性的图。图8是示出第三偏振层的吸收轴角度与第二偏振层的透射轴角度的差对视场角 的相关性的图。图9是示出作为第三偏振层使用的E型偏振层的消光系数的比、与第三偏振层的 吸收轴角度和第二偏振层的透射轴角度之差的关系的图。图10是示出kx/ky = 10时kx/kz、与第三偏振层的吸收轴角度和第二偏振层的 透射轴角度之差的关系的图。图11是示出kx/ky = 5时kx/kz、与第三偏振层的吸收轴角度和第二偏振层的透 射轴角度之差的关系的图。图12是示出实施方式1的液晶显示装置在黑显示时透射率与视场角的相关性的 图。图13是示出实施方式1的液晶显示装置的对比度与视场角的相关性的图。图14是用庞加莱球(poincare sphere)示意性地示出实施方式1的液晶显示装置 在黑显示时的偏振状态的说明图。图15是用庞加莱球示意性地示出液晶层的滞相轴的方向与实施方式1不同的液 晶显示装置在黑显示时的偏振状态的说明图。图16是实施方式2的液晶显示装置的说明图,是示出了作为其主要部分的一对 0型偏振层、液晶层以及E型偏振层的位置与光学轴(吸收轴与液晶分子长轴)的关系的 一例的图。图17是示出实施方式1的液晶显示装置的方位角0度和90度处的对比度与视场 角的相关性的图。图18是示出实施方式3的液晶显示装置的说明图,是示出了作为其主要部分的 0型偏振层、液晶层以及E型偏振层的位置与光学轴(吸收轴与液晶分子长轴)的关系的 一例的图。图19是示出实施方式4的液晶显示装置的说明图,是示出了作为其主要部分的 0型偏振层、液晶层以及E型偏振层的位置与光学轴(吸收轴与液晶分子长轴)的关系的 一例的图。图20是示出根据实施例1的液晶显示装置的液晶显示面板的像素的主要部分的 概略构成的剖面图。图21是示出根据实施例1的液晶显示装置的液晶显示面板的像素的主要部分的 概略构成的平面图。图22是示意性地示出根据实施例1的液晶显示装置的液晶显示面板的整体布局 的一例的框图。图23是在根据实施例1的液晶显示装置的液晶显示面板的显示区域上构成的有 源矩阵的等价电路图。
图24是示出实施例1的液晶显示装置的主要部分的构成的概略剖面图。图25是示出构成实施例2的液晶显示装置的液晶显示面板的像素的主要部分的 概略构成的剖面图。图26是示出实施例2的液晶显示面板的像素的主要部分的概略构成的平面图。图27是示出从正面看实施例2的液晶显示装置时第一偏振层的吸收轴、第二偏 振层的吸收轴、第三偏振层的吸收轴与数据线的延伸方向的关系的一例的说明图。图28A是吸收轴正交的一对0型偏振层的视场角特性劣化的原因的说明图。图28B是吸收轴正交的一对0型偏振层的视场角特性劣化的原因的说明图。图29是相关技术的液晶显示装置的主要部分的说明图。(附图标记说明)1:像素;2:显示区域;3:数据驱动电路;4:扫描驱动电路;7:数据线 7A数据线的延伸方向;8:栅极线;10:背光源;11:光源;12:导光体;13:反 射薄片;14 光学膜类;20 观察者;50 柔性印刷电路板(FPC) ; 100 液晶显示面 板;110 第一透明基片;111 第二透明基片;113 基底膜;120 切换元件;121 半导体层;122:栅绝缘层;123:栅电极;124:层间绝缘层;125A、125B 电极 层;126:绝缘层;127:绝缘层;170:共用电极;180:绝缘层;190:像素电极; 195 通孔;200:第一偏振层(0型);200A:第一偏振层的吸收轴;201:第一偏振 层(E型);210:第二偏振层(0型);210A:第二偏振层的吸收轴;211:第二偏振 层(E型);250:第三偏振层(E型);250A:第三偏振层的吸收轴;300:液晶层; 300A 液晶取向方向;d :厚度;310 :液晶层;1200 0型偏振层;1210 0型偏振 层1250 E型偏振层;1300 液晶层;
具体实施例方式下面,参照

本发明的实施方式,但可以进行各种变更,另外,下述实 施方式之间的组合包含在本发明中。本发明通过利用从斜方向观察偏振层时0型偏振层和E型偏振层的吸收轴的变 化方式不同这一点,有效地提高从斜方向观察时的液晶显示装置的对比度。而且,有时 仅仅将0型偏振层与E型偏振层组合起来得到成为相反效果的条件。此时,通过规定E 型偏振层的吸收轴、其配置位置、以及液晶层的状态,实现最有效的方案。实施方式1的液晶显示装置具有吸收轴相互正交的一对0型偏振层、以及在 这一对0型偏振层之间配置的液晶层,还在任一个0型偏振层与液晶层之间具有E型偏 振层。此时,构成为从正面方向观察E型偏振层的吸收轴时,E型偏振层的吸收轴与靠 近的0型偏振层的吸收轴平行。图1是用来示出本发明的液晶显示装置的实施方式1的说明图,是示出了作为实 施方式1主要部分的一对0型偏振层、液晶层以及E型偏振层的位置与光学轴(吸收轴 与液晶分子长轴)的关系的一例的图。像图1所例示的那样,实施方式1的液晶显示装置具有配置在观察者侧的第一 偏振层200和配置在照明装置(背光源)侧的第二偏振层210。第一偏振层200和第二 偏振层210都是0型偏振层,在它们之间具有液晶层300,且在液晶层300与第一偏振层200之间具有第三偏振层250。在此,如果以观察者观察液晶显示装置时的水平方向(左右方向)为基准,以向 右侧的方向为方位角0度,沿顺时针规定方位角,则第一偏振层200的吸收轴是0度(和 180度),第二偏振层210的吸收轴为与第一偏振层200的吸收轴正交的角度即90度(和 270度)。另外,虽然偏振层的吸收轴、液晶的分子长轴(液晶层的滞相轴)可以用相互 错开180度的两个角度定义,但在以下的说明中只用一个方位角进行说明。第三偏振层250的吸收轴为与靠近的第一偏振层200的吸收轴平行的0度。另 外,液晶层300的滞相轴即构成液晶层300的液晶分子的分子长轴方向为与作为E型偏振 层的第三偏振层250正交的方位角90度。在本实施方式的液晶显示装置中,构成液晶层 的液晶分子为均质取向,其分子长轴构成为与E型偏振层的吸收轴正交。在此,在由在面内方向上正交的两个主轴(x轴和y轴)以及与这些轴正交的厚 度方向的轴(z轴)构成的正交坐标系中,用各轴方向的消光系数k说明0型偏振层和E 型偏振层。另外,如果波长为入,则在消光系数k和吸收系数a之间存在式(1)的关系。a = 4iik/入…式(1)BP,只要固定波长,就可以同样地处理消光系数k和吸收系数a。在此,与处理 具有双折射性的物质时使用的折射率椭圆体同样地,用针对x轴、y轴、z轴的消光系数 kx、kz、ky表现的椭圆体(以下称为吸收椭圆体),分析像偏振层那样在吸收时具有各向 异性的物质。图2是表示在x轴方向具有吸收轴的0型偏振层的吸收椭圆体的示意图。本说 明书中的0型偏振层的定义是,正常光线的折射率比异常光线的折射率小、正常光线的 透射率比异常光线的透射率大的偏振层。另外,0型偏振层中,吸收轴的方向即X轴方 向的消光系数kx比在面内与吸收轴正交的方向即y轴方向的消光系数ky和厚度方向即z 轴方向的消光系数kz大,ky与kz相等或基本相等。图3是从斜方向观察0型偏振层时的吸收轴的说明图,是示意性地表示在相对 于吸收轴(x轴)沿顺时针方向倾斜45°的方位处,从斜方向观察时的吸收椭圆体的图。 从斜方向观察偏振层时的吸收轴OA的方向可以根据包含从观察方向看到吸收椭圆体时的 原点的剖面形状判断。即,包含从观察方向看到时的原点的剖面形状是椭圆,考虑该椭 圆的长轴方向为吸收轴OA。例如,在像碘系聚合物偏振片那样kx >>ky^kz的O型 偏振层的情况下,从斜方向观察时的吸收轴OA的方向与x轴方向一致。图4是表示在x轴方向具有吸收轴的E型偏振层的吸收椭圆体的示意图。本说 明书中的E型偏振层的定义是,在与色素分子的排列方向正交的方向上具有吸收轴的偏 振层,是异常光线的折射率比正常光线的折射率小、异常光线的透射率比正常光线的透 射率大的偏振层。另外,E型偏振层中,吸收轴的方向即x轴方向的消光系数kx和厚度 方向即z轴方向的消光系数kz都比在面内与吸收轴正交的方向即y轴方向的消光系数ky 大。图5是从斜方向观察E型偏振层时的吸收轴的说明图,是示意性地表示在相对于 吸收轴(x轴)倾斜45°的方位处,从斜方向观察时的吸收椭圆体的图。从斜方向观察偏 振层时的吸收轴EA的方向可以根据包含从观察方向看到吸收椭圆体时的原点的剖面形状 判断。即,包含从观察方向看到时的原点的剖面形状是椭圆,考虑该椭圆的长轴方向为吸收轴EA。例如,在kx、kz>ky的E型偏振层的情况下,从斜方向观察时的吸收轴 EA的方向相对于x轴沿顺时针方向偏离角度3。g卩,对于E型偏振层和0型偏振层,即使在从正面方向观察时在同一方向上具 有吸收轴(EA、OA),在从斜方向观察时吸收轴(EA、OA)的方向也不同。通过利用该 特性且调整E型偏振层的kx、ky、kz的大小关系,控制角度0,可以抑制从斜方向观察 吸收轴相互正交的一对O型偏振层时的光泄漏。在此,像参照图28在前面说明过的那样,在和与偏振层的吸收轴平行的方位不 同的方位处,对从正面方向观察时吸收轴正交的一对O型偏振层从斜方向观察时,第一 偏振层的吸收轴200A和第二偏振层的吸收轴210A会从正交的状态偏离(参照图28B)。 因此,第二偏振层的透射轴210T与第一偏振层的吸收轴200A也会偏离而产生光泄漏。 例如,在相对于偏振层的吸收轴从方位角45° (沿顺时针方向)、极角45° (视场角 45° )的斜方向观察时,第二偏振层的透射轴210T与第一偏振层的吸收轴200A偏离角 度a =约19.5°,产生光泄漏。该值没有考虑偏振层和空气的折射率的不同,例如,如 果偏振层的折射率为1.5则由于光的折射,在偏振层内部的极角为28.1°,第二偏振层的 透射轴210T与第一偏振层的吸收轴200A偏离角度a =约7.2°。本发明通过将E型偏振层与0型偏振层组合来补偿该轴偏离,实现对光泄漏的 抑制。即,通过使从斜方向观察E型偏振层时其吸收轴与x轴成的角度0 (参照图5)尽 可能接近从斜方向观察吸收轴正交的一对0型偏振层时的轴偏离角度a (参照图28B), 更优选地使角度0与角度a —致,抑制斜方向上的光泄漏。换言之,通过使在从斜方向观察时由E型偏振层构成的第三偏振层(250)的吸收 轴的角度与由0型偏振层构成的第二偏振层(210)的透射轴的角度接近,更优选地使第三 偏振层(E型,250)的吸收轴的角度与第二偏振层(0型,210)的透射轴的角度一致,第 三偏振层(E型,250)高效率地吸收透过了第二偏振层(0型,210)的光,所以可以抑制 从斜方向观察时的光泄漏。图6是用来说明在从正面方向观察时第一偏振层和第三偏振层的吸收轴处于x轴 方向、第二偏振层的吸收轴处于y轴方向的情形下,在相对于x轴沿顺时针方向倾斜45° 的方位处,从斜方向(极角45° )观察时的各偏振层的吸收轴角度的定义的图。另外, 在此,以x轴和y轴的中心轴、即从正面方向观察时、相对于x轴沿逆时针方向倾斜45° 的轴为基准轴M,像图示的那样,以该轴为基准沿顺时针方向定义角度。具体地说,第 一偏振层(0型,200)的吸收轴的角度为e 1A、第二偏振层(0型,210)的透射轴的角度 为9 2T,第三偏振层(E型,250)的吸收轴的角度为0 3A,第一偏振层(0型,200)的 吸收轴的角度与第二偏振层(0型,210)的透射轴的角度的差为A 0 12,第三偏振层(E 型,250)的吸收轴的角度与第二偏振层(0型,210)的透射轴的角度的差为A 0 23。图7是示出第一偏振层(0型,200)的吸收轴与x轴一致时,在相对于x轴沿顺 时针方向倾斜45°的方位处,第一偏振层(0型,200)的吸收轴的角度0 1A、第二偏振 层(0型,210)的透射轴的角度0 2T、以及第一偏振层(0型,200)的吸收轴角度与第 二偏振层(0型,210)的透射轴角度的差A 0 12对视场角(极角)的相关性的图。像图示的那样,在一对0型偏振层的情况下,如果增大视场角,则第一偏振层 (0型,200)的吸收轴的角度0 1A减小,第二偏振层(0型,210)的透射轴的角度0 2T增大。因此,它们的差A 0 12增大。即,如果增大视场角,则透过第二偏振层(0型, 210)的光被第一偏振层(0型,200)吸收的比例降低,光泄漏增加。与此不同,在实施方式1中作为第三偏振层使用其吸收轴与第一偏振层(0型, 200)的吸收轴平行的E型偏振层(250)。图8是示出作为第三偏振层使用消光系数满足 kx = kz > ky的关系的E型偏振层时,在相对于x轴为45° (沿顺时针方向)的方位角 处,第三偏振层(E型,250)的吸收轴的角度93A、第二偏振层(0型,210)的透射轴的 角度9 2T、以及第三偏振层(E型,250)的吸收轴的角度与第二偏振层(0型,210)的透 射轴角度的差A 0 23对视场角(极角)的相关性的图。像图示的那样,如果增大视场角,则第二偏振层(0型,210)的透射轴的角度 9 2T增大。同样地,作为第三偏振层使用E型偏振层时,如果增大视场角,则第三偏振 层(E型,250)的吸收轴角度0 3A也增大,尤其在消光系数满足kx = kz>ky的关系 时,由于第三偏振层(E型,250)的吸收轴角度0 3A与第二偏振层(0型,210)的透射 轴的角度9 2T基本上一致,所以它们的差A 0 23与视场角无关,大致为0。因此,即 使增大视场角,透过第二偏振层(0型,210)的光也被第三偏振层(E型,250)高效率地 吸收,所以可以抑制从斜方向观察时的光泄漏。图9是示出作为第三偏振层使用的E型偏振层的消光系数的比、与第三偏振层的 吸收轴角度和第二偏振层的透射轴角度的差A 0 23的关系的图。kx = kz时,即kx/kz = 1.0时,A e 23与kx/ky即第三偏振层的面内方向上的 消光系数的比无关,都为0度,从斜方向观察时,可以高效率地抑制光泄漏。但是,在实际中,不容易实现消光系数的关系完全成为kx = kz>ky的E型偏 振层。在此,针对kx/kz = 1.0的情形,如果考虑到只要光泄漏的增加比例为以内即 可得到与kx = kz时同等高的光泄漏抑制效果,则只要A 0 23的绝对值在0.57度以下即 可。具体地说,像图9所示的那样,第三偏振层的消光系数为kx/kz = 0.5时,满足kx/ ky汤的条件,kx/kz = 2.0时,满足kx/kyMO的条件即可。另外,有如果kx/ky的值增大则A 0 23的值减小的倾向。因此,为了获得更高 的光泄漏抑制效果,希望kx/ky的值高,具体而言,优选为5以上,更优选为10以上。另外,如果考虑kx/kz = 1.0以外的条件,则kx/kz的值比1.0小时,A e 23的 值减小,从斜方向观察时能获得更高的光泄漏抑制效果。即,在难以使kx/kz = 1.0时, 只要把偏振层选择成使厚度方向的消光系数kz比面内方向的消光系数kx大,就可以在从 斜方向观察时获得更高的光泄漏抑制效果。图10和图11分别是示出kx/ky = 10和kx/ky = 5时的、kx/kz与轴偏离角度 A 0 23的关系的图。如上所述,在两种情况下都是,kx/kz = 1.0时,A e 23为0度, 可以在从斜方向观察时获得更高的光泄漏抑制效果。在此,如果考虑到只要与kx/kz = 1.0时相比把光泄漏的增加比例抑制到 以下,就能得到与kx/kz = 1.0时同等高的光泄漏抑制效果,则只要A 0 23的绝对值在 0.57度以下即可。此时,如果第三偏振层(E型250)的消光系数为kx/ky^5时,则满足 1.32kX/kz20.5的条件,如果kx/kyMO时,则满足kx/kz《2.0的条件即可。g卩,如果kx/ky的值增大,则kx/kz的条件范围扩大。下面,说明液晶层的滞相轴的影响。如上所述,在吸收轴相互正交的一对0型
14偏振层(200,210)中,通过使用像上述那样用消光系数的比规定了吸收的各向异性的E 型偏振层,可以抑制从斜方向观察时产生的光泄漏。因此,如果作为液晶层300使用无 电压施加时为光学各向同性的液晶,例如被称为蓝相(bluephase)的各向同性的液晶,则 黑显示时斜方向上的光泄漏被抑制。因此,可以实现斜方向上的对比度高的宽视场角的 液晶显示装置。但是,在像IPS方式那样液晶层在无电压施加时具有单轴性的折射率各向异性 时,需要考虑液晶层300的滞相轴即液晶分子长轴的取向方向(液晶取向方向)与第三偏 振层250的吸收轴的关系。图12是示出本实施方式的液晶显示装置,即第一偏振层200和第三偏振层250 的吸收轴都为0度,第二偏振层210的吸收轴为90度,液晶层300的滞相轴为90度时 (虚线),黑显示时的透射率与视场角的相关性的图。另外,图12还同时记载了相对于第 一偏振层200的吸收轴倾斜了 45°的方位角处的视场角相关性的计算结果,为了比较, 把液晶层300的滞相轴角度变成0度、与第三偏振层250的吸收轴平行时(细实线)和在 不设置第三偏振层250的状态下液晶层300的滞相轴角度为0度和90度时(粗实线)的 结果。另外,是第三偏振层250的消光系数具有kx/kz = 1.0、即kx = kz且kx/ky = 10 的关系时的情形。如果对本实施方式的情形和未设置第三偏振层的现有技术进行比较,则在设置 第三偏振层250的本实施方式的情形下,尤其在视场角为20度以上的范围内时,光泄漏 被抑制,透射率降低。这是因为,第三偏振层250有效地吸收通过了第二偏振层210的光。另一方面,即使与本实施方式的情形同样地设置第三偏振层时,在使液晶层300 的滞相轴与第三偏振层250的吸收轴平行的条件下反倒是,与不设置第三偏振层250的条 件相比,斜方向上的光泄漏增加,透射率提高。图13是在与图12相同的条件下计算对比度与视场角的相关性的结果。如果对本 实施方式的情形(粗实线)与未设置第三偏振层的现有技术的情形(细实线)进行比较, 则在设置第三偏振层250的本实施方式的情形下,尤其是斜方向上的对比度提高,可以 实现视场角更宽的液晶显示装置。这是因为,在黑显示时,第三偏振层250有效地吸收 在现有技术中漏掉的光。另一方面,即使与本实施方式的情形同样地设置第三偏振层时,在使液晶层300 的滞相轴与第三偏振层250的吸收轴平行的条件(虚线)下,与不设置第三偏振层的条件 相比,斜方向上的对比度降低。这是因为,在黑显示时,即使设置了第三偏振层,斜方 向上的光泄漏也增加,透射率提高。这样,在本实施方式中,为了抑制斜方向上的光泄漏,获得高对比度,使从正 面方向观察时的液晶层的滞相轴与E型偏振层的吸收轴正交。下面,简单地说明该理由。图14和图15是用庞加莱球示意性地示出液晶显示 装置在黑显示时的偏振状态的说明图。图14是定性地示出在相对于第一偏振层的吸收轴 倾斜了 45°的方位处,从斜方向观察实施方式1的液晶显示装置时的偏振状态的图。而 图15是定性地示出与图14同样从斜方向观察与实施方式1同样地具有第三偏振层、但液 晶层的滞相轴与第三偏振层的吸收轴平行的液晶显示装置时的偏振状态的图。
图中,用1A( )表示第一偏振层200的吸收轴,用2T(〇)表示第二偏振层 210的透射轴,用3A( ■)表示第三偏振层250的吸收轴,还同时记载了通过液晶层后的 偏振状态(□)。另外,图14和图15是以定性的说明为目的,不是精确地示出庞加莱球 上的坐标的图。像图14所示的那样,在实施方式1的液晶显示装置中,透过第二偏振层210的 光通过液晶层300后,入射到第三偏振层250。此时,通过液晶层300的光因为不受其作 用,偏振状态维持原样,入射到第三偏振层250。由于第三偏振层250的吸收轴与第二 偏振层210的透射轴一致,所以透过第二偏振层210并通过液晶层300的光被第三偏振层 250有效地吸收。这样,斜方向上的光泄漏减少,能获得高对比度。另一方面,像图15所示的那样,使液晶层300的滞相轴与第三偏振层250的吸 收轴平行时,透过第二偏振层210的光通过液晶层300时,受其作用而偏振状态改变(图 中(1)所示的箭头的移动)。因此,入射到第三偏振层250的光的偏振状态会与第三偏振 层250的吸收轴偏离,不能被第三偏振层250充分吸收。由于通过第三偏振层250的光 与第一偏振层200的吸收轴也不一致,所以也不被第一偏振层200充分地吸收,成为光泄 漏。这样,在本实施方式中,为了抑制斜方向上的光泄漏,配置成使从正面观察时 的液晶层300的滞相轴与第三偏振层250即E型偏振层的吸收轴正交。另外,作为0型偏振层使用碘系聚合物偏振片时,有时使用三乙酰纤维素膜作 为保护层,此时,虽然三乙酰纤维素膜的面内方向的折射率各向异性小到可以忽略的程 度,但与面内方向的折射率相比厚度方向的折射率存在有意差。在偏振层的保护层具有 双折射性时也是,只要其双折射性小,本发明的构思就有效,定性地说可以获得与上述 效果同样的效果。但是,为了获得更高的效果,作为偏振层的保护层,最好使用光学各 向同性的透明体,或者实施还考虑了保护层的双折射性的光学设计。另外,本实施方式的液晶显示装置具有液晶显示面板。液晶显示面板具有图1 所示的第一到第三偏振层(200、210、250)和液晶层300,而且虽然图1中未示出,但还 有把液晶层300夹在中间的第一和第二透明基片。在本实施方式中,第一偏振层200配 置在第一透明基片的与液晶层侧的面相反侧的面上,第二偏振层210配置在第二透明基 片的与液晶层300侧的面相反侧(背光源侧)的面上,第三偏振层250配置在第一透明基 片与第一偏振层200之间。另外,像上述那样,各偏振层配置在透明基片的与液晶层侧的面相反侧的面上 是现实的,但本发明并不仅限于此。只要各偏振层和液晶层的位置和光学轴(吸收轴和 液晶分子长轴)的关系是例如图1所示的条件,就能获得效果。图16是用来示出本发明的液晶显示装置的另一实施方式(实施方式2)的说明 图,示出了作为实施方式2的主要部分的一对0型偏振层、液晶层以及E型偏振层的位置 与光学轴(吸收轴与液晶分子长轴)的关系的一例。图16所例示的液晶显示装置是在参 照图1说明过的液晶显示装置中,把第三偏振层250的配置位置从第一偏振层200与液晶 层300之间变更为第二偏振层210与液晶层300之间。因此,针对与参照图1说明过的 液晶显示装置同样的部分,省略说明。在图16所示的实施方式2中的液晶显示装置中, 由E型偏振层构成的第三偏振层250的吸收轴为与靠近的第二偏振层210的吸收轴平行的90度,液晶层300的滞相轴为与第三偏振层250的吸收轴正交的0度。此时,也能与上 述说明同样地获得在斜方向上光泄漏被抑制、对比度提高的效果。即,通过用具有与上 述同样的消光系数的关系的E型偏振层作为第三偏振层250,可以抑制对配置成从正面方 向看时吸收轴正交的一对0型偏振层(200,210)从斜方向观察时产生的光泄漏。此时, 由于是液晶层300的滞相轴与第三偏振层250的吸收轴正交的条件,所以能抑制受液晶层 300的双折射性的影响而损害效果的情形。另外,本实施方式的液晶显示装置具有液晶显示面板。液晶显示面板具有图16 所示的第一到第三偏振层(200、210、250)和液晶层300,而且虽然图16中未示出,但还 有把液晶层300夹在中间的第一和第二透明基片。在本实施方式中,第一偏振层200配 置在第一透明基片的与液晶层侧的面相反侧的面上,第二偏振层210配置在第二透明基 片的与液晶层300侧的面相反侧(背光源侧)的面上,第三偏振层250配置在第二透明基 片与第二偏振层210之间。另外,像上述那样,各偏振层配置在透明基片的与液晶层侧的面相反侧的面上 是现实的,但本发明并不仅限于此。只要各偏振层和液晶层的位置以及光学轴(吸收轴 和液晶分子长轴)的关系是例如图16所示的条件,就能获得效果。这样,参照图1说明过的实施方式1的液晶显示装置与参照图16说明过的实施 方式2的液晶显示装置的基本效果相同,但也可以根据用途选择效果更好的条件。于 是,下面,以实施方式1的液晶显示装置为例,说明第三偏振层250的吸收轴和对比度对 视场角的依赖关系。图17是示出实施方式1的液晶显示装置的对比度与视场角的相关性的图。具体 地说,第一偏振层200和第三偏振层250的吸收轴都为0度,第二偏振层210的吸收轴为 90度,液晶层300的滞相轴为90度。S卩,是在参照图1说明过的实施方式1中,方位 角0度时(粗实线)和方位角90度(虚线)时的对比度与视场角的相关性的计算结果。 为了比较,还同时记载了不设置第三偏振层时(细实线)的情形。另外,是第三偏振层 250的消光系数具有kx/kz = 1.0、即kx = kz且kx/ky = 10的关系时的计算结果。像图示的那样,与方位角90度时相比,方位角0度处在斜方向上得到更高的对 比度。即,在与第三偏振层250的吸收轴平行的方位上,可以得到比与第三偏振层250 的吸收轴正交的方位更宽的视场角。因此,尤其针对在水平方向(左右方向)上要求宽 视场角的车载用显示装置、电视机等的用途,希望是第三偏振层250的吸收轴与画面的 水平方向平行的结构。即,针对要求更宽视场角的方位,选择第三偏振层250的吸收轴 平行的结构即可。下面,说明本发明的液晶显示装置的另一实施方式。图18是用来示出本发明的 液晶显示装置的另一实施方式(实施方式3)的说明图,是示出了作为实施方式3的主要 部分的0型偏振层、液晶层以及E型偏振层的位置与光学轴(吸收轴与液晶分子长轴)的 关系的一例的图。图18所例示的液晶显示装置是在参照图1说明过的实施方式1的液晶 显示装置中,把第一偏振层变成E型偏振层,并除去了第三偏振层。因此,针对与参照 图1说明过的实施方式1的液晶显示装置同样的部分采用相同的附图标记,并省略说明。图18所示的实施方式3中的液晶显示装置,换言之,是在参照图1说明过的液 晶显示装置中,除去第一偏振层200,把第三偏振层250改记为第一偏振层201。因此,由E型偏振层构成的第一偏振层201的吸收轴为0度,液晶层300的滞相轴和第二偏振层 210的吸收轴为与作为E型偏振层的第一偏振层201的吸收轴正交的90度。此时,也能 与上述说明同样地获得在斜方向上抑制光泄漏、对比度提高的效果。也就是说,通过把 任一个偏振层变成E型偏振层,S卩,把第一偏振层201置换成具有与第三偏振层250同样 的消光系数的关系的E型偏振层,可以抑制对配置成从正面方向看时吸收轴正交的一对0 型偏振层从斜方向观察时产生的光泄漏。此时,由于是液晶层300的滞相轴与作为E型 偏振层的第一偏振层201的吸收轴正交的条件,所以能抑制受液晶层300的双折射性的影 响而损害效果的情况。这些原理与参照图1说明过的液晶显示装置相同。另外,实施方式3的液晶显示装置具有液晶显示面板。液晶显示面板具有图18 所示的第一到第二偏振层(201、210)和液晶层300,而且虽然图中未示出,但还有把液 晶层300夹在中间的第一和第二透明基片。在实施方式3中,第一偏振层201配置在第 一透明基片的与液晶层侧的面相反侧的面上,第二偏振层210配置在第二透明基片的与 液晶层300侧的面相反侧(背光源侧)的面上。另外,像上述那样,各偏振层配置在透明基片的与液晶层侧的面相反侧的面上 是现实的,但本发明并不仅限于此。只要各偏振层和液晶层的位置以及光学轴(吸收轴 和液晶分子长轴)的关系是例如图18所示的条件,就能获得效果。下面,说明本发明的液晶显示装置的另一实施方式。图19是用来示出本发明的 液晶显示装置的另一实施方式(实施方式4)的说明图,是示出了作为实施方式4的主要 部分的0型偏振层、液晶层以及E型偏振层的位置与光学轴(吸收轴与液晶分子长轴)的 关系的一例的图。图19所例示的液晶显示装置是在参照图16说明过的实施方式2的液 晶显示装置中,把第二偏振层变成E型偏振层,除去了第三偏振层。因此,针对与参照 图16说明过的液晶显示装置同样的部分采用相同的附图标记,省略说明。图19所示的液晶显示装置,换言之,是在参照图16说明过的实施方式2的液晶 显示装置中,除去第二偏振层210,把第三偏振层250改记为第二偏振层211。因此,由 E型偏振层构成的第二偏振层211的吸收轴为90度,液晶层300的滞相轴和第一偏振层 200的吸收轴为与作为E型偏振层的第二偏振层211的吸收轴正交的0度。此时,也能 与上述说明同样地获得在斜方向上抑制光泄漏、对比度提高的效果。也就是说,通过把 任一个偏振层变成E型偏振层,即,把第二偏振层211置换成具有与上述第三偏振层250 同样的消光系数的关系的E型偏振层,可以抑制对配置成从正面方向看时吸收轴正交的 一对0型偏振层从斜方向观察时产生的光泄漏。此时,由于是液晶层300的滞相轴与作 为E型偏振层的第二偏振层211的吸收轴正交的条件,所以能抑制受液晶层300的双折射 性的影响而损害效果的情况。这些原理与参照图1、图16说明过的上述液晶显示装置相 同。另外,本实施方式的液晶显示装置具有液晶显示面板。液晶显示面板具有图19 所示的第一到第二偏振层(200、211)和液晶层300,而且虽然图19中未示出,但还有把 液晶层300夹在中间的第一和第二透明基片。在本实施方式中,第一偏振层200配置在 第一透明基片的与液晶层侧的面相反侧的面上,第二偏振层211配置在第二透明基片的 与液晶层300侧的面相反侧(背光源侧)的面上。另外,像上述那样,各偏振层配置在透明基片的与液晶层侧的面相反侧的面上
18是现实的,但本发明并不仅限于此。只要各偏振层和液晶层的位置以及光学轴(吸收轴 和液晶分子长轴)的关系是例如图19所示的条件,就能获得效果。表1示出在像IPS方式的液晶显示装置那样,在黑显示时液晶层表现出单轴各 向异性的光学特性的液晶显示装置中,使用E型偏振层时的组合与视场角扩大效果的关 系。通过像上述说明的那样,在液晶层的观察者侧或背光源侧的任一侧上配置E型偏振 层,构成为从正面方向观察时,液晶层的滞相轴与E型偏振层的吸收轴正交,减少斜方 向上的光泄漏,提高对比度,能够得到宽的视场角。表权利要求
1.一种液晶显示装置,包括液晶显示面板,该液晶显示面板具有第一基片、第二 基片、夹在上述第一基片和上述第二基片之间的液晶层、以及在上述第二基片上形成的 驱动上述液晶层的像素电极和共用电极,其特征在于在上述液晶层的上述第一基片侧具有第一偏振层; 在上述液晶层的上述第二基片侧具有第二偏振层; 上述第一偏振层和上述第二偏振层的吸收轴相互正交; 上述第一偏振层和上述第二偏振层都是O型偏振层;具有第三偏振层,该第三偏振层是具有与上述第一偏振层的吸收轴平行的吸收轴且 配置在上述第一偏振层与液晶层之间的E型偏振层、和具有与上述第二偏振层的吸收轴 平行的吸收轴且配置在上述第二偏振层与液晶层之间的E型偏振层中的任一个;构成上述液晶层的液晶分子至少相对于上述第一基片和上述第二基片的基片面平行 地取向,且该分子长轴与上述第三偏振层的吸收轴正交。
2.—种液晶显示装置,包括液晶显示面板,该液晶显示面板具有第一基片、第二 基片、夹在上述第一基片和上述第二基片之间的液晶层、以及在上述第二基片上形成的 驱动上述液晶层的像素电极和共用电极,其特征在于在上述液晶层的上述第一基片侧具有第一偏振层; 在上述液晶层的上述第二基片侧具有第二偏振层; 上述第一偏振层和上述第二偏振层的吸收轴相互正交;上述第一偏振层和上述第二偏振层中,一个是O型偏振层,另一个是E型偏振层; 构成上述液晶层的液晶分子至少相对于上述第一基片和上述第二基片的基片面平行 地取向,且该分子长轴与上述第一偏振层或第二偏振层中的由E型偏振层构成的某一个 偏振层的吸收轴正交。
3.—种液晶显示装置,包括液晶显示面板,该液晶显示面板具有第一基片、第二 基片、夹在上述第一基片和上述第二基片之间的液晶层、以及在上述第二基片上形成的 驱动上述液晶层的像素电极和共用电极,其特征在于在上述液晶层的上述第一基片侧具有第一偏振层; 在上述液晶层的上述第二基片侧具有第二偏振层; 上述第一偏振层和上述第二偏振层的吸收轴相互正交; 上述第一偏振层和上述第二偏振层都是O型偏振层;具有第三偏振层,该第三偏振层是具有与上述第一偏振层的吸收轴平行的吸收轴且 配置在上述第一偏振层与液晶层之间的E型偏振层、和具有与上述第二偏振层的吸收轴 平行的吸收轴且配置在上述第二偏振层与液晶层之间的E型偏振层中的任一个;上述液晶层具有通过施加电压而从光学各向同性的状态产生光学各向异性的性质。
4.一种液晶显示装置,包括液晶显示面板,该液晶显示面板具有第一基片、第二 基片、夹在上述第一基片和上述第二基片之间的液晶层、以及在上述第二基片上形成的 驱动上述液晶层的像素电极和共用电极,其特征在于在上述液晶层的上述第一基片侧具有第一偏振层; 在上述液晶层的上述第二基片侧具有第二偏振层; 上述第一偏振层和上述第二偏振层的吸收轴相互正交;上述第一偏振层和上述第二偏振层中,一个是O型偏振层,另一个是E型偏振层;上述液晶层具有通过施加电压而从光学各向同性的状态产生光学各向异性的性质。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于上述第三偏振层的面内的吸收轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光 系数为ky,厚度方向的消光系数为kz时,满足kx = kz>ky的关系。
6.如权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层和上述第二偏振层中的作为E型偏振层的偏振层的面内的吸收轴方 向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光系数为ky,厚度方向的消光系数为kz 时,满足kx = kz>ky的关系。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于上述第三偏振层的面内的吸收轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光 系数为ky,厚度方向的消光系数为kz时,kx/ky^5时满足1.32kX/kzd.5的条件,kx/ ky>10时满足kx/kz《2.0的条件。
8.如权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层和上述第二偏振层中的作为E型偏振层的偏振层的面内的吸收轴方 向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光系数为ky,厚度方向的消光系数为kz 时,kx/ky>5时满足1.32kx/kz20.5的条件,kx/ky2l0时满足kx/kz《2.0的条件。
9.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层形成在上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上;上述第二偏振层形成在上述第二基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上;上述第三偏振层形成在上述第一偏振层与上述第一基片之间、或上述第二偏振层与 上述第二基片之间。
10.如权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层形成在上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上;上述第二偏振层形成在上述第二基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上。
11.如权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于上述第三偏振层的面内的吸收轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光 系数为ky,厚度方向的消光系数为kz时,满足kx = kz>ky的关系。
12.如权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层和上述第二偏振层中的作为E型偏振层的偏振层的面内的吸收轴方 向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光系数为ky,厚度方向的消光系数为kz 时,满足kx = kz>ky的关系。
13.如权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于上述第三偏振层的面内的吸收轴方向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光 系数为ky,厚度方向的消光系数为kz时,kx/ky^5时满足1.32kX/kz20.5的条件,kx/ ky>10时满足kx/kz《2.0的条件。
14.如权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层和上述第二偏振层中的作为E型偏振层的偏振层的面内的吸收轴方 向的消光系数为kx,与其正交的面内方向的消光系数为ky,厚度方向的消光系数为kz时,kx/ky^5时满足1.3^kx/kz^0.5的条件,kx/ky^lO时满足kx/kz《2.0的条件。
15.如权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层形成在上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上; 上述第二偏振层形成在上述第二基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上; 上述第三偏振层形成在上述第一偏振层与上述第一基片之间、或上述第二偏振层与 上述第二基片之间。
16.如权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于上述第一偏振层形成在上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上; 上述第二偏振层形成在上述第二基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面上。
17.如权利要求9所述的液晶显示装置,其特征在于 上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面是观察者侧。
18.如权利要求15所述的液晶显示装置,其特征在于 上述第一基片的与上述液晶层侧的面相反侧的面是观察者侧。
全文摘要
提供一种液晶显示装置,在相互正交的一对O型偏振层之间设置E型偏振层,或者设置相互正交的O型偏振层和E型偏振层。另外,在液晶层具有滞相轴时配置成液晶层的滞相轴与E型偏振层的吸收轴相互正交。由此通过抑制从斜方向观察时产生的光泄漏,提高对比度,实现宽视场角的液晶显示装置。
文档编号G02F1/1335GK102012582SQ20101025835
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月20日 优先权日2009年9月8日
发明者平塚崇人, 足立昌哉 申请人:株式会社日立显示器
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