液晶显示装置制造方法及图纸

提供一种液晶显示装置，是通过对在水平方向上取向的液晶分子施加横向电场对光的透过和遮断进行控制的面内切换模式（ＩＰＳ）的液晶显示装置，可减小其黑显示的斜向方向上的辉度上升及色染。构成该液晶显示装置的第一偏振片和第二偏振片是至少在偏振层的单侧具有支撑基材的偏振片；在照明装置侧的第一偏振片的内侧的支撑基材的厚度方向上的延迟Ｒ２.ｈ２，在第一偏振片吸收轴和液晶上无电压施加时的取向方向大致平行（小者形成的角度为０°～２°）时（ｏ－模式），Ｒ１.ｈ１＞Ｒ２.ｈ２，而在第一偏振片吸收轴和液晶无电压施加时的取向方向大致垂直（小者形成的角度为８８°～９０°）时（ｅ－模式），Ｒ１.ｈ１＜Ｒ２.ｈ２。

【技术实现步骤摘要】
液晶显示装置
本专利技术涉及液晶显示器，特别涉及通过对在水平方向上取向的液晶分子施加横向电场，对光的透过和遮断进行控制的面内切换模式(IPS)的液晶显示装置，涉及对其视角特性(黑显示及低色调)的大幅度的改善。
技术介绍
在<专利文献1>、<专利文献2>中提出了利用设置于一片基板上的梳形电极的方式作为将施加于液晶上的电场的方向相对基板为平行的方向的方式(以下称其为横向电场方式或IPS(面内切换)模式)。众所周知，因为利用这一方式，液晶分子主要是相对基板在平行的面内转动，从斜向观察时施加电压和不施加电压的复折射率(重折射率)的大小的差别小而视角广。然而，IPS模式，虽然液晶本身的复折射率的变化小，但由于偏振片的特性，在偏离偏振片的吸收轴的方位的斜向观察时已知存在漏光。为了消除这种偏振片的斜向上的漏光，公开了使用的相位差片的方式<专利文献3>。不过，这篇文献基本上只是在偏振片的视角改善上针对VA模式考虑了液晶的影响，而针对IPS模式对液晶层的影响的补偿方式没有任何叙述。另外，偏振片通常是使用三乙酰纤维素(TAC)作为偏振层两侧的支撑基材，但对于考虑在存在此支撑基材时由于此支撑基材的厚度方向的相位差而引起的液晶层的行为的相位补偿却没有公开。另外，在<专利文献4>中公开了解决由于观察方向而产生的白色的颜色变化的方法。不过，对于黑显示则未言及。另外，在<专利文献5>中，公开了一种为了改善黑显示的视角特-->性而在偏振片的一个内侧上配置相位差片的结构。经过我们的研究已经清楚，这一方式，虽然也考虑了在偏振片的两侧配置的支撑基材TAC的影响，但在单侧借助一片相位补偿片不能使在斜向视角中黑色可充分衰减，而且也不能降低由于液晶层的波长分散而产生的色染的结构。另外，也未公开作为我们的本专利技术的黑显示时的液晶分子的取向轴(迟相轴)与入射侧的偏振片的吸收轴平行及垂直而产生的相位补偿的差别。另外，在实施例中，只公开了对在液晶分子的取向轴与入射侧偏振片的吸收轴垂直的结构。还有，经过我们的研究判明，存在在单侧一片的相位补偿方式中，由于方位的不同而引起颜色变化的问题。另外，在<专利文献6>中有关于RGB彩色滤光片的厚度和相位补偿片的叙述。<专利文献1>：日本专利特公昭63-21907号公报。<专利文献2>：日本专利特开平9-80424号公报。<专利文献3>：日本专利特开2001-350022号公报。<专利文献4>：日本专利第3204182号公报。<专利文献5>：日本专利第2982869号公报。<专利文献6>：日本专利特开2001-290149号公报。
技术实现思路
需要解决的问题是在通过对在水平方向上取向的液晶分子施加横向电场对光的透过和遮断进行控制的面内切换模式(IPS)的液晶显示装置中，黑显示的斜向辉度的上升及色染的产生。IPS模式，利用在水平方向上均质取向的液晶分子和吸收轴相对画面正面指向上下和左右的方向正交配置的两片偏振片，从上下左右斜向观察画面时，由于两片偏振片的吸收轴是处于看作是正交的位置关系，均质取向的液晶分子和一个偏振片吸收轴是平行的，可以使黑辉度充分变小。与此相对，从方位角45°的方向斜向观察画面时，由于两片偏振片的吸收轴所成的角度与90°偏离，并且由于透射光产生-->复折射和漏光，不能使黑辉度充分地变小。除此之外，因波长不同在斜向上的漏光量不同而产生色染。于是，本专利技术的目的就在于提供一种，为了在全方位的一切角度上得到良好的显示(特别是黑显示)，可在相对吸收轴的方位角为±45°、±135°的斜向方向上同时减小黑辉度的上升和色染的措施。本专利技术是一种液晶显示装置，包括：液晶层，其中，具有光入射侧的第一偏振片的第一基板和具有另一侧的第二偏振片的第二基板间的各自的吸收轴大致垂直(小者形成的角度为88°～90°)，液晶分子在与上述基板平行的方向上取向，通过在与上述第一基板平行的方向上施加电场，上述液晶分子在与上述第一基板平行的面内转动；以及背面的照明装置，其特征在于：上述第一、第二偏振片是在偏振层的至少单侧各自具有支撑基材的偏振片，在上述照明装置一侧的上述第一偏振片及上述第二偏振片的各自的内侧，配置有用来补偿透射偏振光的偏振状态的第一及第二光学相位补偿膜；在上述第一及第二光学相位补偿膜的面内的迟相轴与各自的偏振片吸收轴大致平行(小者形成的角度为0°～2°)，上述第一光学补偿膜的面内的延迟Δnr1·dr1和上述第二光学相位补偿膜的延迟Δnr2·dr2的大小关系是，在上述第一偏振片吸收轴和上述液晶的无施加时的取向方向大致平行(小者形成的角度为0°～2°)时(o-模式)，0nm＜Δnr1·dr1＜Δnr2·dr2，而在上述第一偏振片吸收轴和上述液晶的无施加时的取向方向大致垂直(小者形成的角度为88°～90°)时(e-模式)，Δnr1·dr1＞Δnr2·dr2＞0nm。另外，本专利技术是一种液晶显示装置，包括：液晶层，其中，具有光入射侧的第一偏振片的第一基板和具有另一侧的第二偏振片的第二基板间的各自的吸收轴大致垂直(小者形成的角度为88°～90°)，液晶分子在与上述基板平行的方向上取向，通过在与上述第一基板平行的方向上施加电场，上述液晶分子在与上述第一基板平行的面内转动；以及照明装置，其特征在于：上述第一、第二偏振片是在偏振层的两侧各自具有支撑基材的偏振片，在上述照明装置一侧的上述第一偏振片的内侧的上述支撑基材的厚度方向的延迟R1·h1和上述第二偏振片-->的内侧的上述支撑基材的厚度方向的R2·h2，在第一偏振片吸收轴和上述液晶的无电压施加时的取向方向大致平行(小者形成的角度为0°～2°)时(o-模式)，R1·h1＞R2·h2，而在第一偏振片吸收轴和上述液晶的无电压施加时的取向方向大致垂直(小者形成的角度为88°～90°)时(e-模式)，R1·h1＜R2·h2。关于其他措施将在实施例中详细说明。本专利技术的液晶显示装置，使液晶层的上下方偏振片支撑基材的厚度方向的相位差Rh不同。另外，优选地，在液晶层的上下方分别设置光学相位补偿膜，可以实现相对于正交的一对偏振片中的一个吸收轴，在方位角为±45°、±135°的斜向方向上的黑辉度和色染的减小。附图说明图1为示出本专利技术的液晶显示装置的一实施例的结构图。图2为示出本专利技术的液晶显示装置的一实施例的结构图。图3为示出本专利技术的液晶显示装置的一实施例的结构图。图4为示出本专利技术的液晶显示装置的一实施例的结构图。图5为示出本专利技术的液晶显示装置的一实施例的结构图。图6为示出本专利技术的液晶显示装置的一实施例的结构图。图7为用于说明本专利技术的液晶显示装置的定义图。图8为用于说明本专利技术的液晶显示装置的一般庞可莱球显示。图9为用于说明本专利技术的液晶显示装置的结构图。图10为用于说明本专利技术的液晶显示装置的庞可莱球显示。图11为用于说明本专利技术的液晶显示装置的庞可莱球显示。图12为用于说明本专利技术的液晶显示装置的庞可莱球显示。图13为用于说明本专利技术的液晶显示装置的庞可莱球显示。图14为用于说明本专利技术的液晶显示装置的庞可莱球显示。图15为示出本专利技术的液晶显示装置的一实施例的特性图。图16为用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，包括：液晶层，其中，具有光入射侧的第一偏振片的第一基板和具有另一侧的第二偏振片的第二基板间的各自的吸收轴大致垂直，液晶分子在与上述基板平行的方向上取向，通过在与上述第一基板平行的方向上施加电场，上述液晶分子在与上述 第一基板平行的面内转动；在上述第一基板或第二基板中的任何一个基板的靠近上述液晶层的一侧，具有与各像素对置设置的一对电极的有源矩阵驱动的电极群；以及照明装置，其特征在于：上述第一、第二偏振片是在偏振层的两侧各自具有支撑 基材的偏振片，在上述照明装置一侧的上述第一偏振片及上述第二偏振片的各自的内侧，配置有用来补偿透射偏振光的偏振状态的第一及第二光学相位补偿膜；上述第一及第二光学相位补偿膜的各自的面内的迟相轴与各自的偏振片吸收轴大致平行（小者形成的角度 为０°～２°），上述第一光学相位补偿膜的厚度ｄｒ１和上述第二光学相位补偿膜的厚度ｄｒ２不同。

【技术特征摘要】
JP 2003-9-30 339047/2003;JP 2004-7-28 219489/20041.一种液晶显示装置，包括：液晶层，其中，具有光入射侧的第一偏振片的第一基板和具有另一侧的第二偏振片的第二基板间的各自的吸收轴大致垂直，液晶分子在与上述基板平行的方向上取向，通过在与上述第一基板平行的方向上施加电场，上述液晶分子在与上述第一基板平行的面内转动；在上述第一基板或第二基板中的任何一个基板的靠近上述液晶层的一侧，具有与各像素对置设置的一对电极的有源矩阵驱动的电极群；以及照明装置，其特征在于：上述第一、第二偏振片是在偏振层的两侧各自具有支撑基材的偏振片，在上述照明装置一侧的上述第一偏振片及上述第二偏振片的各自的内侧，配置有用来补偿透射偏振光的偏振状态的第一及第二光学相位补偿膜；上述第一及第二光学相位补偿膜的各自的面内的迟相轴与各自的偏振片吸收轴大致平行(小者形成的角度为0°～2°)，上述第一光学相位补偿膜的厚度dr1和上述第二光学相位补偿膜的厚度dr2不同。2.一种液晶显示装置，包括：液晶层，其中，具有光入射侧的第一偏振片的第一基板和具有另一侧的第二偏振片的第二基板间的各自的吸收轴大致垂直，液晶分子在与上述基板平行的方向上取向，通过在与上述第一基板平行的方向上施加电场，上述液晶分子在与上述第一基板平行的面内转动；在上述第一基板或第二基板中的任何一个基板的靠近上述液晶层的一侧，具有与各像素对置设置的一对电极的有源矩阵驱动的电极群；以及照明装置，其特征在于：上述第一、第二偏振片是在偏振层的两侧各自具有支撑基材的偏振片，在上述照明装置一侧的上述第一偏振片及上述第二偏振片的各自的内侧，配置有用来补偿透射偏振光的偏振状态的第一及第二光学相位补偿膜；上述第一及第二光学相位补偿膜的各自的面内的迟相轴与各自的偏振片吸收轴大致平行(小者形成的角度为0°～2°)，在上述第一光学相位补偿膜的厚度为dr1，上述第二光学相位补偿膜的厚度为dr2时，上述第一光学相位补偿膜的面内的延迟Δnr1·dr1和上述第二光学相位补偿膜的延迟Δnr2·dr2的大小关系是，在上述第一偏振片吸收轴和上述液晶层的无施加时的取向方向大致平行(小者形成的角度为0°～2°)时(o-模式)，5nm＜Δnr1·dr1＜Δnr2·dr2，而在上述第一偏振片吸收轴和上述液晶层的无施加时的取向方向大致垂直(小者形成的角度为88°～90°)时(e-模式)，Δnr1·dr1＞Δnr2·dr2＞5nm。3.一种液晶显示装置，包括：液晶层，其中，具有光入射侧的第一偏振片的第一基板和具有另一侧的第二偏振片的第二基板间的各自的吸收轴大致垂直，液晶分子在与上述基板平行的方向上取向，通过在与上述第一基板平行的方向上施加电场，上述液晶分子在与上述第一基板平行的面内转动；在上述第一基板或第二基板中的任何一个基板的靠近上述液晶层的一侧，具有与各像素对置设置的一对电极的有源矩阵驱动的电极群；以及照明装置，其特征在于：上述第一、第二偏振片是在偏振层的两侧各自具有支撑基材的偏振片，在上述照明装置一侧的上述第一偏振片及上述第二偏振片的各自的内侧，配置有用来补偿透射偏振光的偏振状态的第一及第二光学相位补偿膜；在上述第一及第二光学相位补偿膜的各自的面内的迟相轴与各自的偏振片吸收轴大致平行(小者形成的角度为0°～2°)，在上述第一光学相位补偿膜的厚度为dr1，上述第二光学相位补偿膜的厚度为dr2时，上述第一光学相位补偿膜的面内的延迟Δnr1·dr1和上述第二光学相位补偿膜的面内的延迟Δnr2·dr2的大小关系是，在上述第一偏振片吸收轴和上述液晶层的无施加时的取向方向大致平行(小者形成的角度为0°～2°)时(o-模式)，dr1＜dr2，而在上述第一偏振片吸收轴和上述液晶层的无施加时的取向方向大致垂直(小者形成的角度为88°～90°)时(e-模式)，dr1＞dr2。4.如权利要求1至3中任何一项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述第一基板和上述第二基板之间的各自的吸收轴大致垂直指，小者形成的角度为88°～90°。5.如权利要求1至3中任何一项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述第一偏振片和上述第二偏振片的各偏振层的两侧的上述支撑基材的厚度大于等于20μm、小于等于200μm。6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：上述第一及第二光学相位补偿膜各自的Nz系数小于等于1.0。7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于：上述第一及第二光学相位补偿膜各自的Nz系数Nz1、Nz2为-1.0＜Nz1，Nz2＜1.0，各自的上述Nz系数Nz1、Nz2大致相等，Nz1-0.15＜Nz2＜Nz1+0.15。8.如权利要求1至7中任何一项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述液晶层的两个界面的初始状态的预倾角为小于等于3°的反平行取向，或上述液晶层是平行取向。9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：在上述第一光学相位补偿膜的Nz系数为Nz1，上述第二光学相位补偿膜的Nz系数为Nz2时，在-0.15＜X≡Nz1，X≡Nz2＜0.15的范围中，在o-模式中，满足(式6)、(式7)，在e-模式中，满足在(式6)、(式7)中代入Δnr1·dr1和Δnr2·dr2得到的式子。10.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：在上述第一光学相位补偿膜的Nz系数为Nz1，上述第二光学相位补偿膜的Nz系数为Nz2时，在0.35＜X≡Nz1，X≡Nz2＜0.65的范围中，在o-模式中，满足(式8)、(式9)，在e-模式中，满足在(式8)中代入Δnr1·dr1和Δnr2·dr2得到的式子。11.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：在上述第一光学相位补偿膜的Nz系数为Nz1，上述第二光学相位补偿膜的Nz系数为Nz2时，在o-模式中，0.35＜Nz1＜0.65，-0.1＜Nz2＜0.65，在e-模式中，0.35＜Nz2＜0.65，-0.1＜Nz1＜0.65。12.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：在上述第一光学相位补偿膜的Nz系数为Nz1，上述第二光学相位补偿膜的Nz系数为Nz2时，在o-模式中，-0.15＜Nz1＜0.15，-0.1＜Nz2＜1.0，在e-模式中，-0.15＜Nz2＜0.15，-0.1＜Nz1＜1.0。13.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：在上述第一光学相位补偿膜的Nz系数为Nz1，上述第二光学相位补偿膜的Nz系数为Nz2时，在o-模式中，-0.05＜Nz1＜0.4，-0.35＜Nz2＜1.0，在e-模式中，-0.05＜Nz2＜0.4，-0.35＜Nz1＜1.0。14.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：在上述第一光学相位补偿膜的Nz系数为Nz1，上述第二光学相位补偿膜的Nz系数为Nz2时，在o-模式中，Nz1＜1.0，0.35＜Nz2＜0.65，在e-模式中，Nz2＜1.0，0.35＜Nz1＜0.65。15.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：在上述第一光学相位补偿膜的Nz系数为Nz1，上述第二光学相位补偿膜的Nz系数为Nz2时，在o-模式中，Nz1＜0.65，-0.15＜Nz2＜0.15，在e-模式中，Nz2＜0.65，-0.15＜Nz1＜0.15。16.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：在上述第一光学相位补偿膜的Nz系数为Nz1，上述第二光学相位补偿膜的Nz系数为Nz2时，在o-模式中，Nz1＜0.85，0.1＜Nz2＜0.4，在e-模式中，Nz2＜0.85，0.1＜Nz1＜0.4。17.一种液晶显示装置，包括：液晶层，其中，具有光入射侧的第一偏振片的第一基板和具有另一侧的第二偏振片的第二基板间的各自的吸收轴大致垂直，液晶分子在与上述基板平行的方向上取向，通过在与上述第一基板平行的方向上施加电场，上述液晶分子在与上述第一基板平行的面内转动；在上述第一基板或第二基板中的任何一个基板的靠近上述液晶层的一侧，具有与各像素对置设置的一对电极的有源矩阵驱动的电极群；以及照明装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：桧山郁夫，小村真一，山本恒典，内海夕香，前原睦，梶田大介，
申请(专利权)人：株式会社日立显示器，
类型：发明
国别省市：JP[日本]