液晶显示装置制造方法及图纸

液晶显示装置包括：具有第一和第二基板之间夹持的负性介电常数各向异性液晶的液晶屏，当无电压施加到所述液晶时所述液晶对准方向垂直所述第一和第二基板，所述第一和第二基板的至少一块包括当电压施加到所述液晶时用于多方位调整所述液晶取向的区域调整装置；第一和第二偏振板，配置在所述液晶屏两侧；至少一层相位差膜，其折射率nx、ny、nz具有下列关系：nx、ny≥nz，所述至少一层相位差膜设置在所述液晶屏与所述第一偏振板之间和/或所述液晶屏与所述第二偏振板之间的间隔中，其滞相轴以直角与所述第一偏振板或第二偏振板的吸收轴交叉，并且其在厚度方向的光迟滞总和不超过1.7×RLC+50nm，其中RLC为液晶胞的光迟滞。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶显示装置(LCD)，特别涉及在VA(Verticably Aligned)型LCD中实现取向分隔的技术。
技术介绍
在与CRT的图象品质相匹敌的平面显示器中，目前使用最广泛的显示器是液晶显示装置(LCD)。特别是，通过将TFT(薄膜晶体管)方式的LCD(TFT-LCD)，用于个人计算机、文字处理机、OA设备等民用设备和携带电视机等家用电器，有望市场的进一步扩大。随着这一趋势，期望图象品质进一步提高。下面，以TFT-IXD为例进行了说明，但本专利技术并不限于TFT-IXD，也可用于单纯矩阵型IXD和等离子体寻址型IXD，一般适用于分别在形成电极的一对基板间夹持液晶，在各基板电极间施加电压，进行显示的各种LCD，并未限定于 TFT-LCD。目前，TFT-LCD中最广泛使用的方式是标准白色模式的TN(扭转向列)型LCD。图 1是说明TN型LCD的屏结构和工作原理的图。如图1所示，在玻璃基板上形成的透明电极 12和13上，涂上取向膜，进行研磨处理，使上下基板处液晶分子的取向成90°不同，夹持TN 液晶。根据液晶具有的性质，由于与取向膜接触的液晶沿取向膜的取向方向排列，沿该液晶分子进行其它液晶分子的取向，所以如图1(1)所示，液晶分子的方向按90°扭转取向。在电极12和13的两侧，配置与取向膜的取向方向平行的两块偏振板11和15。如果在这种结构的屏上射入无偏振的光10，那么通过偏振板11的光构成直线偏振光进入液晶。由于液晶分子经90°扭转取向，入射光也经90°扭转通过，所以能够通过下偏振板15。该状态为明亮状态。接着，如图1( 所示，当在电极12和13上外加电压，从而在液晶分子上外加电压时，液晶分子便被垂直扭转。但是，在取向膜表面，由于取向矫正力的一方较强，液晶分子的取向方向仍沿取向膜原来的方向。在这种状态下，由于液晶分子相对于通过光是各向同性的，所以不会使入射液晶层的直线偏振光的偏振方向旋转。因此，通过上偏振板11的直线偏振光不能通过下偏振板15，变为暗状态。此后，如果再次处于未外加电压的状态，那么由取向矫正力使显示返回到明亮状态。TN型TFT-IXD的制造技术近年来取得了显著的进步，认真地说，对比度和颜色再现性等正在超过CRT。但是，TN-LCD却有视野角较窄的较大缺点，因此存在限定其用途的问题。图2是说明该问题的图，图2(1)是无外加电压的白色显示状态，图2(2)是外加中间电压的显示半色调的状态，图2 C3)是外加预定电压显示黑色的状态。如图2(1)所示，在无外加电压状态下，液晶分子在相同的方向，具有最小的倾斜角(1° 5°左右)并取向。实际上，进行如图1(1)所示的扭转，但其中为方便起见就如图示。在这种状态下，无论哪个方位，都可看见大致的白色。此外，如图2C3)所示，在外加电压状态下，由于除取向膜附近外， 其它的液晶分子在垂直方向上取向，所以不扭转入射的直线偏振光，看到黑色。此时，由于画面上斜向入射的光斜向通过沿垂直方向取向的液晶分子，偏振方向被某种程度地扭转， 所以可看见不是完全黑的半色调(灰色)。如图2( 所示，在外加比图2C3)状态低的中间电压的情况下，取向膜附近的液晶分子仍然水平方向取向，但在单元的中间部分液晶分子到中途就向上立起。因此，液晶的双折射性多少会失去些，透射率下降，变成半色调(灰色)显示。但是，这仅是相对于液晶屏垂直入射光来说的，而对于斜向入射光，即从图的左和右方向观察时的状况是不同的。如图所示，相对于从右下到左上方向的光，液晶分子变为平行取向。因此，由于液晶几乎未发挥出双折射效果，所以如果从左侧观察，看到黑色。与此相对，由于相对于从左下到右上方向的光，液晶分子垂直取向，液晶对于入射光发挥出较大的双折射效果，入射光被扭转，所以变为以接近白色进行显示。这样，显示状态随视角依存是TN-IXD的最大缺点。为了解决这样的问题，在特公昭53-48452号公报、特公平1-1205 号公报中披露了称为IPS型方式的LCD的方案。图3是说明IPS型LCD的图，图3 (1)表示未外加电压时的侧面图，图3( 是未外加电压时的顶面图，图3(3)是外加电压时的侧面图，图3(4)是外加电压时的顶面图。在IPS型中，如图3所示，在一块基板17上形成缝隙状电极18、19，由横向电场驱动缝隙电极间间隙部分的液晶分子。作为液晶14，使用有正的各向异性介电常数的材料，在未外加电场时，研磨处理取向膜，使液晶分子的纵轴相对于电极18、19的纵轴方向大致平行地均勻取向。在此表示的例子中，由于外加电压时的液晶分子取向方向的变化方向(旋转方向)一定，所以把液晶分子在相对于缝隙电极纵轴方向15°的方位上均一取向。在这种状态下，如果在缝隙电极间外加电压，那么如图3(3)所示，在缝隙电极附近有各向异性介电常数的液晶分子就变化取向方向，以便其长轴相对于缝隙电极的纵轴方向变成90°。但是，在另一基板16上，由于把液晶分子以相对于缝隙电极纵轴方向15°的方位取向进行取向处理，所以基板16附近的液晶分子相对于电极18、19的纵轴方向大致平行地取向，从上基板16向下基板17的液晶分子被扭转取向。在这样的液晶显示装置中，通过配置偏振板11和15，基板16与17的上下透射轴相互垂直，使另一方的偏振板的透射轴平行与液晶分子的长轴，能够实现无外加电压时进行黑色显示，外加电压时进行白色显示。如上所述，在IPS方式中，有不使液晶分子上升，在横方向上开关的特征。如TN方式，如果使液晶分子立起，那么对于视角方向会产生双折射性不同的不适。如果进行横方向上的开关，那么由于在方向上双折射性不大变化，所以可得到非常良好的视角特性。但是， 在IPS方式中存在其它问题。首先，响应速度非常慢。响应速度慢的理由被认为是相对于通常的TN方式以电极间间隙5μπι进行开关，IPS方式则在 ομπι以上的原因。如果使电极间间隙较窄，能够提高响应速度，但方式上就必须添加邻接电极中反极性的电场，如果使电极间隙较小，那么由于容易造成短路变成显示缺陷，所以不能使电极间隙过小。此外，如果使电极间隙较小，那么在显示部分中电极部分所占的面积比例变得较大，还会发生不能提高透射率的问题。这样，在IPS方式中开关较慢，如果显示现状中移动较快的动画，那么会发生图象流动等不合适。因此，在实际的屏中，为了改善响应速度，如图3(2)和(4)所示，相对于电极不进行平行地研磨，在错开15 °的方向上进行研磨。在平行取向的情况下，仅在涂敷取向膜中，液晶分子在左右自在的方向上排列，并不能使液晶分子沿预定方向取向。因此，为了在预定的方向上取向，在一定方向上研磨取向膜的表面，进行把液晶分子排列在其方向上的研磨处理。IPS方式中进行研磨处理的情况下，如果进行与电极平行的研磨处理，那么电极中央附近的液晶分子在外加电压的情况下旋转方向很难明确是左还是右，响应被延迟。因此，如图3(2)和(4)所示，通过错开15°实施研磨处理，使左右的均等性零乱。但是，即使象这样错开研磨处理的方向，IPS方式的响应速度仍是TN方式响应速度的2倍，还是有非常慢的问题。而且，通过象这样错开15°实施研磨处理，使视角特性未获得左右均等。而且，在IPS方式中，在特定的视野角会发生灰度等级反向。下面，参照图4至图6说明这个问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种液晶显示装置，包括：液晶屏，其中具有第一和第二基板之间夹持的负性介电常数各向异性液晶，当无电压施加到所述液晶时所述液晶对准方向垂直所述第一和第二基板，并且所述第一和第二基板中的至少一块包括当电压施加到所述液晶时用于调整所述液晶在多个方位角中的取向的区域调整装置；第一和第二偏振板，配置在所述液晶屏两侧；第一相位差膜，具有在平行于所述第一偏振板吸收轴方向的折射率ｎｙ，其垂直方向的折射率ｎｘ，及其厚度方向的折射率ｎｚ，该折射率具有下列关系：ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ，所述第一相位差膜设置在所述液晶屏与所述第一偏振板之间的间隔内；以及第二相位差膜，其折射率ｎｙ和折射率ｎｘ及其厚度方向的折射率ｎｚ具有下列关系：ｎｘ＝ｎｙ≥ｎｚ，所述第二相位差膜配置在所述液晶屏与所述第二偏振板之间的间隔内；其中所述第一相位差膜的平面内光迟滞Ｒ０和所述第二相位差膜的平面内光迟滞Ｒ１具有下列关系：８Ｒ０－１３Ｒ１≤１９５０ｎｍ，０≤Ｒ０≤４００，０≤Ｒ１≤４００（除Ｒ０＝Ｒ１＝０外）。

【技术特征摘要】
1997.06.12 JP 155437/1997;1997.08.27 JP 230982/1991.一种液晶显示装置，包括液晶屏，其中具有第一和第二基板之间夹持的负性介电常数各向异性液晶，当无电压施加到所述液晶时所述液晶对准方向垂直所述第一和第二基板，并且所述第一和第二基板中的至少一块包括当电压施加到所述液晶时用于调整所述液晶在多个方位角中的取向的区域调整装置；第一和第二偏振板，配置在所述液晶屏两侧；第一相位差膜，具有在平行于所述第一偏振板吸收轴方向的折射率ny，其垂直方向的折射率nx，及其厚度方向的折射率nz，该折射率具有下列关系nx > ny = nz，所述第一相位差膜设置在所述液晶屏与所述第一偏振板之间的间隔内；以及第二相位差膜，其折射率ny和折射率！^及其厚度方向的折射率\具有下列关系nx = ny ^ nz，所述第二相位差膜配置在所述液晶屏与所述第二偏振板之间的间隔内；其中所述第一相位差膜的平面内光迟滞Rtl和所述第二相位差膜的平面内光迟滞R1具有下列关系8V13& ( 1950nm, 0 彡 Rtl 彡 400，0 彡 R1 彡 400 (除 Rtl = R1 = 0 外)。2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于垂直地观察该基板时，所述区域调整装置包括第一线条部分和第二线条部分，所述第一线条部分沿第一方向延伸，所述第二线条部分沿不同于所述第一方向的第二方向延伸，而且所述第一线条部分的相邻两线条大致互相平行配置。3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述区域调整装置包括第一区域调整装置和第二区域调整装置，而在垂直地观察该基板时，所述第一和第二区域调整装置配置在所述基板上，使得所述第一区域调整装置在像素的显示区中大体上围绕所述第二区域调整装置。4.一种液晶显示装置，包括液晶屏，其中具有第一和第二基板之间夹持的负性介电常数各向异性液晶，当无电压施加到所述液晶时所述液晶对准方向垂直所述第一和第二基板，并且所述第一和第二基板中的至少一块包括当电压施加到所述液晶时用于调整所述液晶在多个方位角中的取向的区域调整装置；第一和第二偏振板，配置在所述液晶屏两侧；第一相位差膜，具有在平行于所述第一偏振板吸收轴方向的折射率ny，其垂直方向的折射率nx，及其厚度方向的折射率nz，该折射率具有下列关系nx > ny = nz，所述第一相位差膜设置在所述液晶屏与所述第一偏振板之间的间隔内；以及第二相位差膜，其折射率ny和折射率！^及其厚度方向的折射率\具有下列关系nx = ny ...

【专利技术属性】
技术研发人员：武田有广，大室克文，小池善郎，片冈真吾，佐佐木贵启，笹林贵，津田英昭，千田秀雄，大桥诚，冈元谦次，山口久，大谷稔，森重理，古川训朗，镰田豪，田中义规，星野淳之，林省吾，泷泽英明，金城毅，橘木诚，井元圭尔，长谷川正，吉田秀史，井上弘康，谷口洋二，藤川彻也，村田聪，泽崎学，田野濑友则，广田四郎，池田政博，田代国广，塚大浩司，田坂泰俊，间山刚宗，田沼清治，仲西洋平，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP