CN100373236C - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示装置，能够抑制黑显示时的45度、135度、225度和315度的光漏损且具有对称的视角特性。具有：具有基板(101a、101b)和该一对基板所挟持的液晶层(101c)的分割为4的垂直取向液晶单元(101)；配置在该液晶单元(101)两侧的偏振光层(102、103)。具有配置在各偏振光层(102、103)和液晶单元(101)之间的λ/4波片(122、123)和配置在各λ/4波片(122、123)和液晶单元(101)之间的光学层(112、113)。λ/4波片(122、123)彼此的滞相轴直交。第1偏振光层(102)的吸收轴配置成对第1λ/4波片(122)的滞相轴为45度、且对第2偏振光层(103)的吸收轴为90度的角度。为使液晶显示装置(1)的视角特性对称，偏振光层(102、103)的吸收轴配置成对液晶层(101c)的分割取向的对称轴错开的角度。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置。
背景技术
专利文献1公开的液晶显示装置具有：垂直取向型液晶单元；配置在该液晶单元两侧的第1和第2偏振光片；配置在液晶单元和第1偏振光片之间的第1λ/4波片；以及，配置在液晶单元和第2偏振光片之间的第2λ/4波片。此处，λ表示光的波长。专利文献1的技术改善了从斜方向看去时的视角特性。
还有，在外光下可视性良好的显示器的开发正在推进之中。例如，专利文献2公开了兼有反射型和透过型、且改善了黑显示时的特性的液晶显示装置。专利文献2的液晶显示装置主要是其垂直取向型液晶单元具有反射部和透过部，这是与上述专利文献1不同的技术。此处，垂直取向型液晶用于不加电压时进行黑显示、加电压时进行白显示的常黑模式(ノ—マリ—ブラツクモ—ド)。采用常黑的垂直取向型液晶，比采用TN模式和STN模式时改善了对比度。
还有，专利文献3中，除了专利文献1的液晶显示装置之外，还具有分别配置在第1λ/4波片和液晶单元之间以及第2λ/4波片和液晶单元之间的负单轴光学补偿层。专利文献3的技术涉及对采用了入/4波片的垂直取向型液晶显示装置中的黑显示的视角特性进行改善的方法。
还有专利文献4，是把专利文献3的技术和多畴(マルチド メイン)(分割取向型)垂直取向型液晶显示装置组合起来的技术。另外，分割取向是指在一个像素中形成取向状态不相同的多个畴的情况(区域)(或形成了的状态)。
专利文献1：特开平1-270024号公报
专利文献2：特开2000-29010号公报(特许第3410663号公报)
专利文献3：特公平7-69536号公报
专利文献4：特开2002-303869号公报
但是，在上述的技术中，专利文献1的液晶显示装置存在对比度的对称性差的问题，专利文献2的液晶显示装置虽然改善了对比度的对称性，但是存在从基板法线方向改变了视角时出现光漏损(光漏れ)的问题。
还有，像专利文献3、4那样把垂直取向液晶单元与λ/4波片、负单轴光学补偿层组合起来的液晶显示装置，则存在不能得到良好的视角特性的问题。
另外，专利文献4的段落0068中公开了：「保持对比度最好的方位是从上下左右反时针旋转约30度」的例子。并且，作为其改善例，该专利文献4的段落0072中公开了：「把使偏振光片20、22的角度最佳化，使对比度最大的视角方位为上下左右方向」的例子。然而，专利文献4中没有揭示保持对比度最好的方位旋转了的机理、液晶层的延迟(リタデ—シヨン)和补偿层的延迟与偏振光片的配置角度的关系。
本发明是为了解决上述问题点而提出的，其目的在于提供一种抑制黑显示时的45度、135度、225度、315度方向的光漏损、并且保持对称的视角特性的液晶显示装置。
在开始时，先说明组合了垂直取向液晶单元、λ/4波片(延迟片)和负单轴光学补偿层(具有负单轴延迟的光学层)的液晶显示装置(专利文献3，4)的视角特性不一定对称的机理。
首先，如图1所示，说明对没有λ/4波片的构成的液晶显示装置100的视角特性进行模拟的结果。
图1是表示液晶显示装置100的示意图，其中图1A为正面剖视图，图1B为分解透视图。
如图1所示，液晶显示装置100具有：垂直取向液晶单元101；以及，分别配置在该垂直取向液晶单元101表底两侧的第1和第2偏振光片(偏振光层)102、103。
其中的垂直取向液晶单元101由分别具有电极(图示省略)的一对基板101a、101b和这一对基板101a、101b所挟持的液晶层101c组成。
此处，在与液晶显示装置100的显示面(等于基板101a和基板101b的板面方向)相对时的横方向取x轴(图1B)，在纵方向取y轴，各构成要件的配置角度用对x轴的角度(方位角)表示。另外，x轴和y轴还是液晶层101c上的分割取向的对称轴。
还有，在从基板101a(或者基板101b)向观察者侧的法线方向取z轴，极角为对z轴的角度。
在图1所示的液晶显示装置100中，第1偏振光片102配置成其吸收轴102a(图1B)成为方位角0度的方向，该第1偏振光片102上面配置有垂直取向液晶单元101。并且，在垂直取向液晶单元101上面，第2偏振光片103配置成其吸收轴103a(图1B)成为方位角90度的方向。因此，由第1和第2偏振光片102、103构成直交偏振光片。
此处，图2是表示未加电压时的液晶取向的状态的示意图，图3是表示加电压时的液晶取向的状态的示意图。在图2和图3的各图中，A为俯视图，B为正面剖视图。
垂直取向液晶单元101的液晶层101c填充了具有负介电各向异性的液晶。
液晶层101c的液晶(液晶分子E)在未加电压时，如图2所示，对基板101a、101b垂直取向。
而在加电压时，如图3所示，分割为4的各区域中同量的液晶(液晶分子E)就分别倒向方位角45度、135度、225度和315度4个方向(向着各区域的相反侧)。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，作为液晶显示装置100的垂直取向液晶单元101，采用了这种分割为四个取向的液晶单元。
还有，垂直取向液晶单元101为未加电压时进行黑显示、加电压时进行白显示的常黑模式。还有，使液晶的Δn(双折射率)＝0.0741，单元间隙(液晶层101c的厚度)为4.5μm。
图4表示这种构成的液晶显示装置100在未加电压时(黑显示时)的透过率分布，图5表示加电压时(白显示时)的透过率分布，图6表示对未加电压时和加电压时进行比较后的等对比度曲线。
此处，说明图4、图5、图6的看法。
各图所示的同心圆的中心表示极角0度的方向，随着从同心圆的中心远离，极角就会增加，最内周的圆表示极角为22.5度，其外侧的圆表示极角为45度，其再外侧的圆表示极角为67.5度，最外周的圆表示极角为90度。还有，各图的0度-180度方向与横方向(x轴方向)对应，90度-270度方向与纵方向(y轴方向)对应。并且，图4和图5是对从某极角、某方位角看去时的透过率进行检查后在同心圆中写入了透过率相等的点的轨迹的图。同样，图6是对从某极角、某方位角看去时的对比度进行检查后在同心圆中写入了对比度相等的点的轨迹的图。
另外，在图4和图5中，图中所示的区域R1的透过率最高，以下，透过率按区域R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的顺序逐渐变低。还有，在图6中，图中所示的区域R11的对比度最高，以下，对比度按区域R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18的顺序逐渐变低。另外，在图6中，区域R16和区域R17的边界线为对比度＝10的等对比度曲线。
如图4所示，对于图1的液晶显示装置100，黑显示时的透过率(以下简称黑透过率)变高的方向(光漏损的方向)为方位角45度、135度、225度、315度的方向。另外，如图5所示，白显示时的透过率(以下简称白透过率)在x轴、y轴上全方向均匀分布。还有，如图6所示，对比度曲线为对于x轴、y轴对称的形式。
接着，说明对图7中正面剖视图(图7A)和分解透视图(图7B)所示的液晶显示装置110的视角特性进行模拟的结果。另外，对图7所示的液晶显示装置110的各构成要件中的与图1所示的液晶显示装置100相同的构成要件给予同样的符号。
如图7所示，液晶显示装置110是对图1的液晶显示装置100添加了负单轴光学补偿层(具有负单轴延迟的光学层)112、113而构成的。
即，在液晶显示装置110中，第1光学补偿层112配置在垂直取向液晶单元101和第1偏振光片102之间，第2光学补偿层113配置在垂直取向液晶单元101和第2偏振光片103之间。另外，在图7的液晶显示装置110中，第1和第2偏振光片102、103的吸收轴102a、103a的方向，分别与图1的液晶显示装置100的情况相同。
对于图7的液晶显示装置110，黑透过率变高的方向与图1液晶显示装置100相同，在方位角45度、135度、225度、315度的方向没变化。还有，对比度曲线也保持对x轴、y轴对称的形式。
还有，对于负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为50nm和100nm这2种情况(即，第1和第2光学补偿层112、113的延迟的和为100nm的情况和200nm的情况)，检查了视角特性。
图8是对于图7的液晶显示装置120，横轴为一对负单轴光学补偿层112、113的延迟的和，纵轴为黑透过率最高的方向时的曲线图。
如图8所示，黑透过率变高的方向不受负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟的大小的影响。
这样，没有λ/4波片，直交偏振光片(第1和第2偏振光片102、103)、负单轴光学补偿层(第1和第2光学补偿层112、113)和垂直取向液晶单元101组合的构成中，黑显示时光漏损的方向对偏振光片(第1和第2偏振光片102、103)的各吸收轴102a、103a为45度的方向(即，方位角45度、135度、225度、315度这4方向)。
接着，说明对图9中正面剖视图(图9A)和分解透视图(图9B)所示的液晶显示装置120的视角特性进行模拟的结果。另外，对图9所示的液晶显示装置120的各构成要件中的与图1所示的液晶显示装置100相同的构成要件给予同样的符号。
如图9所示，液晶显示装置120具有垂直取向液晶单元101、配置在该垂直取向单元101的表底两侧的第1和第2λ/4波片122、123和再配置在其两侧的第1和第2偏振光片102、103。即，液晶显示装置120是对图1的液晶显示装置100添加了λ/4波片122、123而构成的，相当于上述专利文献1的液晶显示装置。
在液晶显示装置120中，第1和第2偏振光片102、103与液晶显示装置100的情况相同，配置成其吸收轴102a、103a分别在0度、90度的方向。
还有，第1λ/4波片122配置成其滞相轴122a成为方位角135度的方向，第2λ/4波片123配置成其滞相轴123a成为方位角45度的方向。
还有，第1和第2λ/4波片122、123的面内的延迟皆为138nm。
图10表示这种构成的液晶显示装置120未加电压时(黑显示时)的透过率分布，图11表示加电压时(白显示时)的透过率分布，图12表示对未加电压时和加电压时进行比较后的等对比度曲线。另外，在图10～图12中，符号R1～R9和符号R11～R18，与图4～图6中的相同。
如图6所示，等对比度曲线对于x轴、y轴是非对称的。
还有，如图11所示，加电压时的透过率分布对于x轴、y轴是对称的。
还有，如图10所示，未加电压时黑透过率变高的方向在方位角45度、135度、225度、315度的方向变化。
可以认为，像这样液晶显示装置120的视角特性成为非对称的，是为了使未加电压时黑透过率变高的方向，由于λ/4波片的存在，与液晶显示装置100和液晶显示装置110的情况相比，有所偏离。
接着，说明对图13中正面剖视图(图13A)、分解透视图(图13B)和各构成要件的配置角度(图13C)所示的液晶显示装置130的视角特性进行模拟的结果。另外，对图13所示的液晶显示装置130的各构成要件中的与图7、图9所示的液晶显示装置110、120相同的构成要件给予同样的符号。
如图13所示，液晶显示装置130是对图9的液晶显示装置120添加了负单轴光学补偿层112、113而构成的，相当于上述专利文献3的液晶显示装置。
即，在液晶显示装置130中，第1光学补偿层112配置在垂直取向液晶单元101和第1λ/4波片122之间，第2光学补偿层113配置在垂直取向液晶单元101和第2λ/4波片123之间。另外，在图13的液晶显示装置130中，第1和第2偏振光片102、103的吸收轴102a、103a的方向，分别与图1液晶显示装置100的情况相同，第1和第2λ/4波片122、123的滞相轴122a、123a的方向，分别与图9的液晶显示装置110的情况相同。即，第1和第2偏振光片102、103的吸收轴102a、103a的方向与液晶层101c中的分割取向的对称轴一致。
在这种液晶显示装置120中，对于第1和第2光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为25nm、50nm、75nm、100nm、125nm和150nm这6种情况(即，第1和第2光学补偿层112、113的延迟的和为50nm、100nm、150nm、200nm、250nm和300nm的情况)，检查了视角特性。
图14是对于图13的液晶显示装置130，横轴为一对负单轴光学补偿层112、113的延迟的和，纵轴为黑透过率最高的方向时的曲线图。
如图14所示，可以看出，对于液晶显示装置130，黑透过率变高的方向偏离了方位角45度的方向，而且，其偏差角度与光学补偿层112、113的延迟对应而变化。
因此，像图15那样(与光学补偿层112、113的延迟对应)设定了第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光学补偿层112、113的配置角度(单位：度)，以使该角度相抵。
此处，图15所示的配置角度，对于第1和第2偏振光片102、103，表示其吸收轴102a、103a的方位角；对于第1和第2λ/4波片122、123，表示其滞相轴122a、123a的方位角；对于第1和第2光学补偿层112、113，表示滞相轴的方位角。
图16表示第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为75nm(和为150nm)时的结果(等对比度曲线)。另外，对于图16，各构成要件的配置角度，如图15所示，第1偏振光片102为19度，第1λ/4波片122为154度，第1光学补偿层112为109度，第2光学补偿层113为19度，第2λ/4波片123为64度，第2偏振光片103为109度。
还有，在图16以及以下说明的图17至图19中，符号R11～R18与图6中的相同。
如图16所示，第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为75nm(和为150nm)时，取为图15所示的设定，即，为使得液晶显示装置130的视角特性对称而使第1和第2偏振光片102、103的吸收轴102a、103a相对于液晶层101c的分割取向的对称轴错开，与此相应，使第1和第2λ/4波片122、123、第1和第2光学补偿层112、113的配置角度也错开，这样就得到了对称的视角特性。还有，在45度、135度、225度和315度的方向对比度>10的极角方向的范围成了55度。
另一方面，图17表示，作为图16的情况的比较例，负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟与图16的情况相同，但按以前的配置角度(图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光学补偿层112、113的情况下，即，第1和第2偏振光片102、103的吸收轴102a、103a配置成与液晶层101c的分割取向的对称轴一致的情况下的视角特性。在这种情况下，如图17所示，就成为关于0度-180度方向、90度-270度方向非对称的视角特性。
还有，图18表示第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为100nm(和为200nm的)时的结果。另外，各构成要件的配置角度，如图15所示，第1偏振光片102为9度，第1λ/4波片122为144度，第1光学补偿层112为99度，第2光学补偿层113为9度，第2λ/4波片123为54度，第2偏振光片103为99度。
如图18所示，第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为100nm(和为200nm)时，取为图15所示的设定，就得到了对称的视角特性。还有，  在45度、135度、225度和315度的方向对比度>10的极角方向的范围成了60度。
另一方面，图19表示，作为图18的情况的比较例，负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟与图18的情况相同，但按以前的配置角度(图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光学补偿层112、113的情况下的视角特性。在这种情况下，如图19所示，就成为关于0度-180度方向、90度-270度方向非对称的视角特性。
另外，等对比度曲线的图示省略了，不过，取为图15所示的其它设定(第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为25nm(和为50nm)、50nm(和为100nm)、125nm(和为250nm)、150nm(和为300nm))时，也能得到与图16和图18相同的结果。
根据以上的讨论，本发明者发现，组合了垂直取向液晶单元、λ/4波片和负单轴光学补偿层的液晶显示装置(图13：与专利文献3，4相当)的视角特性不一定对称的机理是由于：「由于λ/4波片的存在，黑透过率变高的方向对偏振光片的吸收轴从45度的方向偏离，而且，其偏离的角度还随负单轴光学补偿层的延迟而变化」。
对以上的情况进行整理。不使用λ/4波片时，直交偏振光片的黑透过率变高的方向对吸收轴是45度方向。还有，放入λ/4波片，黑透过率变高的方向就会变化。再有，放入负单轴光学补偿层，黑透过率变高的方向也会变化。
因此，为使其角度相抵，错开了偏振光片、λ/4波片和负单轴光学补偿层的配置角度，因而能够获得对称的视角特性。还有，负单轴光学补偿层的延迟设定为恰当的值。另外，因为采用了负单轴光学补偿层，所以在保持0度方向和90度方向的视野角的同时，还改善了45度方向的光漏损。
发明内容
根据以上的讨论，本发明的液晶显示装置，具有：液晶单元，包括皆具有电极的一对基板和该一对基板所挟持的液晶层；第1和第2偏振光层，配置在上述液晶单元两侧；第1延迟片，配置在上述第1偏振光层和上述液晶单元之间；第2延迟片，配置在上述第2偏振光层和上述液晶单元之间；光学层，配置在上述第1延迟片和上述液晶单元之间、上述第2延迟片和上述液晶单元之间、上述第1延迟片和上述第1偏振光层之间、以及上述第2延迟片和上述第2偏振光层之间之中的至少任选的一处，具有负单轴延迟，其特征在于，上述第1和第2延迟片在与上述基板平行的面内皆具有滞相轴，且延迟皆设定为大致λ/4，并且，配置成彼此的滞相轴大致成直交状态，上述第1偏振光层的吸收轴配置成对上述第1延迟片的滞相轴成大致45度的角度，并且，对上述第2偏振光层的吸收轴成大致90度的角度，上述液晶层填充有具有负介电各向异性的液晶，并且，未加电压时为垂直取向，而加电压时大致分割为四个取向，上述第1和第2偏振光层的吸收轴相对于上述液晶层的分割取向的对称轴，配置在向该液晶显示装置的视角特性接近对称的方向错开的角度。
在本发明的液晶显示装置中，优选的是，上述第1和第2偏振光层的吸收轴相对于上述分割取向的对称轴错开的角度设定为使该液晶显示装置的视角特性成为对称的角度。
在本发明的液晶显示装置中，优选的是，上述液晶单元包括透过部和反射部，该透过部和反射部皆分割为四个取向。
在这种情况下，优选的是，上述液晶层的延迟在上述透过部中为333nm±20nm，在上述反射部中为150nm±20nm。
还有，优选的是，上述光学层分别配置在例如上述第1延迟片和上述液晶单元之间、上述第1延迟片和上述第1偏振光层之间、以及上述第2延迟片和上述第2偏振光层之间。
或者，优选的是，上述光学层分别配置在上述第1延迟片和上述液晶单元之间、上述第2延迟片和上述液晶单元之间、上述第1延迟片和上述第1偏振光层之间、以及上述第2延迟片和上述第2偏振光层之间。
还有，优选的是，配置在上述第1延迟片和上述第1偏振光层之间的光学层和配置在上述第2延迟片和上述第2偏振光层之间的光学层在厚度方向的延迟皆为25nm，配置在上述第1延迟片和上述液晶单元之间的光学层和配置在上述第2延迟片和上述液晶单元之间的光学层在厚度方向的延迟皆为75nm，上述第1和第2偏振光层的吸收轴相对于上述对称轴错开的角度设定为20度。
或者，优选的是，配置在上述第1延迟片和上述第1偏振光层之间的光学层和配置在上述第2延迟片和上述第2偏振光层之间的光学层在厚度方向的延迟皆为25nm，配置在上述第1延迟片和上述液晶单元之间的光学层和配置在上述第2延迟片和上述液晶单元之间的光学层在厚度方向的延迟皆为100nm，上述第1和第2偏振光层的吸收轴相对于上述对称轴错开的角度设定为5度。
还有，优选的是，配置在上述第1延迟片和上述第1偏振光层之间的光学层是支承上述第1偏振光层的偏振光层的支承体，配置在上述第2延迟片和上述第2偏振光层之间的光学层是支承上述第2偏振光层的偏振光层的支承体。
在本发明的液晶显示装置中，优选的是，在上述一对基板中的至少一方的电极上形成了微缝。
在这种情况下，优选的是，由上述微缝形成上述液晶层的分割取向的边界。
或者，在本发明的液晶显示装置中，优选的是，在上述一对基板中的至少一方的电极上，在上述液晶层侧的面上设有绝缘性的构造物，由该构造物形成上述液晶层的分割取向的边界。
按照本发明，液晶显示装置组合了：液晶单元，具有液晶层，该液晶层填充有具有负介电各向异性的液晶，并且，未加电压时为垂直取向，而加电压时大致分割为四个取向；λ/4波片；以及负单轴光学层，在该液晶显示装置中，偏振光片的吸收轴相对于液晶层的分割取向的对称轴，配置在向该液晶显示装置的视角特性接近对称的方向错开的角度，因此，能够降低视角特性的非对称性(能够获得与以前相比，相对于x轴和y轴接近了对称的视角特性)。而且，还能够抑制相对于偏振光片的吸收轴在斜方向45度的方向的黑的白浮起(光漏损)。
还有，特别是，偏振光片的吸收轴相对于分割取向的对称轴错开的角度设定为使该液晶显示装置的视角特性成为对称的角度，因而能够获得相对于x轴和y轴对称的视角特性。而且，能够抑制相对于偏振光片的吸收轴在斜方向45度的方向的黑的白浮起(光漏损)(即，能够抑制黑显示时的45度、135度、225度、315度方向的光漏损)。
附图说明
图1是表示作为本发明的液晶显示装置的比较例而进行说明的液晶显示装置中的特别是没有λ/4波片的构成的液晶显示装置的层构造的示意图，其中图1A为正面剖视图，图1B为分解透视图。
图2是表示未加电压时的液晶取向的状态的示意图，其中图2A为俯视图，图2B为正面剖视图。
图3是表示加电压时的液晶取向的状态的示意图，其中图3A为俯视图，图3B为正面剖视图。
图4表示图1的液晶显示装置在未加电压时(黑显示时)的透过率分布的图。
图5表示图1的液晶显示装置在加电压时(白显示时)的透过率分布的图。
图6表示图1的液晶显示装置的等对比度曲线的图。
图7是表示作为本发明的液晶显示装置的比较例而进行说明的液晶显示装置中的特别是在图1中添加了负单轴光学补偿层的构成的液晶显示装置的层构造的示意图，其中图7A为正面剖视图，图7B为分解透视图。
图8是对于图7的液晶显示装置120，横轴为负单轴光学补偿层的延迟的和，纵轴为黑透过率变得最高的方向的曲线图。
图9是表示作为本发明的液晶显示装置的比较例而进行说明的液晶显示装置中的特别是组合了垂直取向单元和λ/4波片的构成的液晶显示装置的层构造的示意图，其中图9A为正面剖视图，图9B为分解透视图。
图10是表示图9的液晶显示装置在未加电压时(黑显示时)的透过率分布的图。
图10是表示图9的液晶显示装置在加电压时(白显示时)的透过率分布的图。
图12是表示图9的液晶显示装置的等对比度曲线的图。
图13是表示作为本发明的液晶显示装置的比较例而进行说明的液晶显示装置中的特别是组合了垂直取向单元、λ/4波片和负单轴光学补偿层的构成的液晶显示装置的层构造的示意图，其中图13A为正面剖视图，图13B为分解透视图，图13C为各构成要件的配置方向的曲线图。
图14是表示对于图13的液晶显示装置，插入的负光学补偿层的延迟和黑透过率变高的方向的关系的曲线图。
图15是表示用于使图13的液晶显示装置的视角特性对称的偏振光片、第λ/4波片和负单轴光学补偿层的配置角度的图。
图16是表示图15所示的条件中的、负单轴光学补偿层的厚度方向的延迟为75nm(和为150nm)时的等对比度曲线的图。
图17是表示图16的比较例的情况的等对比度曲线的图。
图18是表示图15所示的条件中的、负单轴光学补偿层的厚度方向的延迟为100nm(和为200nm)时的等对比度曲线的图。
图19是表示图18的比较例的情况的等对比度曲线的图。
图20是表示本发明的第1实施方式的液晶显示装置的层构造的示意图，其中图20A为正面剖视图，图20B为分解透视图。
图21是垂直取向液晶单元的示意性的正面剖切端面图。
图22是垂直取向液晶单元的示意性的俯视图。
图23是垂直取向液晶单元的示意性的透视图。
图24是垂直取向液晶单元的示意性的俯视图，特别表示微缝的具体尺寸的一个例子。
图25是垂直取向液晶单元的示意性的俯视图，特别表示加电压时的液晶取向的样子。
图26是在图1的液晶显示装置中按以前的配置角度(图13C)配置了偏振光片、λ/4波片和负单轴光学补偿层时，横轴为负单轴光学补偿层的延迟的和、纵轴为黑透过率变得最高的方向的曲线图(偏振光片支承体的延迟＝25nm)。
图27是表示用于使图1的液晶显示装置的视角特性对称的偏振光片、λ/4波片和负单轴光学补偿层的配置角度的图(偏振光片支承体的延迟＝25nm)。
图28是表示图27所示的条件中的负单轴光学补偿层的厚度方向的延迟为75nm(和为150nm)时的等对比度曲线的图。
图29是表示图28的比较例的情况的等对比度曲线的图。
图30是表示图27所示的条件中的负单轴光学补偿层的厚度方向的延迟为100nm(和为200nm)时的等对比度曲线的图。
图31是表示图30的比较例的情况的等对比度曲线的图。
图32是表示图28的情况的在方位角0度-180度方向的极角一透过率特性的电压依赖性的图。
图33是表示图28的情况的在方位角45度-135度方向的极角一透过率特性的电压依赖性的图。
图34是在图1的液晶显示装置中按以前的配置角度(图13C)配置了偏振光片、λ/4波片和负单轴光学补偿层时，横轴为负单轴光学补偿层的延迟的和、纵轴为黑透过率变得最高的方向的曲线图(偏振光片支承体的延迟＝50nm)。
图35是表示用于使图1的液晶显示装置的视角特性对称的偏振光片、λ/4波片和负单轴光学补偿层的配置角度的图(偏振光片支承体的延迟＝50nm)。
图36是表示图35所示的条件中的负单轴光学补偿层的厚度方向的延迟为50nm(和为100nm)时的等对比度曲线的图。
图37是表示图36的比较例的情况的等对比度曲线的图。
图38是表示图35所示的条件中的负单轴光学补偿层的厚度方向的延迟为75nm(和为150nm)时的等对比度曲线的图。
图39是表示图38的比较例的情况的等对比度曲线的图。
图40是表示本发明的第2实施方式的液晶显示装置的层构造的示意图，其中图40A为正面剖视图，图40B分解透视图。
图41是在图40的液晶显示装置中按以前的配置角度(图13C)配置了偏振光片、λ/4波片和负单轴光学补偿层时，横轴为负单轴光学补偿层的延迟、纵轴为黑透过率变得最高的方向的曲线图(偏振光片支承体的延迟＝25nm)。
图42是表示用于使图40的液晶显示装置的视角特性对称的偏振光片、λ/4波片和负单轴光学补偿层的配置角度的图(偏振光片支承体的延迟＝50nm)。
图43是表示图42所示的条件中的负单轴光学补偿层的厚度方向的延迟为50nm时的等对比度曲线的图。
图44是表示图42所示的条件中的负单轴光学补偿层的厚度方向的延迟为75nm时的等对比度曲线的图。
图45是表示图43的情况的在方位角0度-180度方向的极角一透过率特性的电压依赖性的图。
图46是表示图43的情况的在方位角45度-135度方向的极角一透过率特性的电压依赖性的图。
图47是表示垂直取向液晶单元的变形例的示意性的俯视图。
图48是表示垂直取向液晶单元的其它变形例的示意性的俯视图。
图49是用于说明微缝的宽度与针对来自外部的压力的取向稳定性的关系的、垂直取向液晶单元的示意性的侧剖视图。
图50是用于说明微缝的宽度与针对来自外部的压力的取向稳定性的关系的、垂直取向液晶单元的示意性的侧剖视图。
图51是图47的垂直取向液晶单元的示意性的俯视图，特别表示微缝的具体尺寸的一个例子。
图52是图48的垂直取向液晶单元的示意性的俯视图，特别表示微缝的具体尺寸的一个例子。
图53是表示本发明的第3实施方式的液晶显示装置的垂直取向液晶单元的示意性的透视图。
图54是表示图53的垂直取向液晶单元的示意性的俯视图。
图55是表示本发明的第4实施方式的液晶显示装置的垂直取向液晶单元的示意性的侧剖视图。
图56是表示图55的垂直取向液晶单元的示意性的俯视图。
图57是表示图55的垂直取向液晶单元的变形例的示意性的俯视图。
图58是表示图55的垂直取向液晶单元的其它变形例的示意性的俯视图。
具体实施方式
以下，参照图纸，说明本发明的实施方式。
〔第1实施方式〕
图20是表示本发明的第1实施方式的液晶显示装置1的层构造的示意图，其中图20A为正面剖视图，图20B为分解透视图。
如图20所示，液晶显示装置1具有：垂直取向液晶单元(液晶单元)101；配置在该垂直取向液晶单元101表底两侧的第1和第2偏振光片(第1和第2偏振光层)102、103；配置在垂直取向液晶单元101和第1偏振光片102之间的第1λ/4波片(第1延迟片)122；配置在垂直取向液晶单元101和第2偏振光片103之间的第2λ/4波片(第2延迟片)123；配置在垂直取向液晶单元101和第1λ/4波片122之间的第1负单轴光学补偿层(具有负单轴延迟的光学层)112；配置在垂直取向液晶单元101和第2λ/4波片123之间的第2负单轴光学补偿层(具有负单轴延迟的光学层)113；配置在第1偏振光片102和第1λ/4波片122之间的第1偏振光片支承体(具有负单轴延迟的光学层；支承体)132；以及配置在第2偏振光片103和第2λ/4波片123之间的第2偏振光片支承体(具有负单轴延迟的光学层；支承体)133。
首先，说明其中的垂直取向液晶单元101。
图21至图23是垂直取向液晶单元101的示意图，其中图21为正面剖切端面图，图22为俯视图，图23为透视图(此处，TFT、线路电极等未图示)。
如图21至图23所示，垂直取向液晶单元101由互相对着的一对基板101a、101b以及该一对基板101a、101b所挟持的液晶层101c组成。还有，在基板(以下称为第1基板)101a的液晶层101c侧的面上，形成了像素电极(电极)101e。另一方面，在基板(以下称为第2基板)101b的液晶层101c侧的面上，形成了共用电极(电极)101d。即，一对基板101a、101b皆具有电极。这些像素电极101e和共用电极101d，在本实施方式的情况下，皆由例如透明电极构成。即，垂直取向液晶单元101为例如透过型。
另外，在第1基板101a上，可以根据需要设置TFT等开关元件(未图示)、线路电极(未图示)。还有，在第2基板101b上，可以根据需要设置滤色片层(未图示)、覆盖层(未图示)。
还有，在像素电极101e上形成了微缝101g，由此构成电极不在部。由于形成了微缝101g，如图22和图23所示，单位元件的像素电极101e就成为例如由多个(例如3个)成行的矩形状部101h和把这些矩形状部101h互相连接起来的缩颈部101i组成的形状。
另一方面，在共用电极101d上形成了微缝101f，由此构成电极不在部。微缝101f，例如如图22和图23所示，做成十字形状(+型)。该微缝101f在基板101a的法线方向配置在与像素电极101e的各矩形状部101h重叠的位置。即，例如3个微缝101f配置在与各矩形状部101h对应的位置。
另外，图24表示微缝101f、101g的具体尺寸的一个例子。
对于图24所示例的情况，单位元件的尺寸为110μm×330μm，矩形状部101h的尺寸为90μm×100μm。并且，在像素电极101e上形成的微缝101g(电极不在部)的宽度是矩形状部101h的间隔部分，为10μm。还有，在共用电极101d上形成的“+”型的微缝101f(电极不在部)为84μm×75μm，宽度为10μm。
还有，在以上的构成的像素电极101e和共用电极101d(液晶层101c侧的面)上，皆形成了垂直取向膜(未图示)，在该一对垂直取向膜的间隔中配置有上述液晶层101c。
在液晶层101c中填充有负介电各向异性的液晶(液晶分子)。
另外，对于本实施方式的情况，例如，使液晶层101c内的液晶材料的Δn＝0.0741，单元间隙(液晶层101c的厚度)d为4.5μm。因此，在这种情况下的液晶层101c的厚度方向的延迟为Δn·d＝333nm。另外，液晶层101c的厚度方向的延迟优选的是例如333nm±20nm，更优选的是333nm±15nm。
还有，垂直取向液晶单元101的液晶在未加电压时大致垂直于基板101a(和基板101b)而取向。而加了电压的话，在像素电极101e的端部或是电极不在部就会产生斜电场，液晶分子就会相对于基板101a(和基板101b)倾斜而取向。
具体而言，加电压时，由于斜电场的效果以及液晶取向的连续性，液晶层101c的单元厚方向中央附近的液晶(液晶分子E)，如图25所示，主要倾向于方位角方向45度、135度、225度和315度方向而分割为四个取向。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。
这样，液晶层101c填充有负介电各向异性的液晶，并且，未加电压时为垂直取向，而加了电压时大致分割为4而分割为四个取向。
此处，如图25所示，在共用电极101d上形成的“+”型的微缝101f(电极不在部)成为分割取向的边界。因此，在像素电极101e的各矩形状部101h和共用电极101d之间的部分，各形成了4个区域(畴(ドメイン))。即，由微缝101f形成了液晶层101c的分割取向的边界(分割取向的对称轴)。
以上是垂直取向液晶单元101的构成。
其次，对其它构成要件进行说明。
第1和第2λ/4波片122、123皆为延迟大致设定为λ/4的延迟片。
如图20所示，第1λ/4波片122配置成其滞相轴122a与基板101a(或者基板101b)的板面(简称基板面)平行，同样，第2λ/4波片123也配置成其滞相轴123a与基板面平行。
并且，第1和第2λ/4波片122、123配置成第1λ/4波片122的滞相轴122a与第2λ/4波片123的滞相轴123a为互相大致直交状态。
即，第1和第2延迟片配置成：在与基板面平行的面内皆具有滞相轴，并且皆把延迟设定为大致λ/4，并且，彼此的滞相轴成为大致直交状态。
还有，第1偏振光片102配置成其吸收轴102a对第1λ/4波片122的滞相轴122a成45度的角度，而第2偏振光片103配置成其吸收轴103a对第1λ/4波片123的滞相轴123a成45度的角度。而且，第1偏振光片102的吸收轴102a和第2偏振光片103的吸收轴103a为互相直交状态，由该第1和第2偏振光片102a、103a构成直交偏振光片。
还有，第1偏振光片支承体132用于支承第1偏振光片102的偏振光层(图示省略)，同样，第2偏振光片支承体133用于支承第2偏振光片103的偏振光层(图示省略)。
该偏振光片支承体132、133例如由TAC(三乙酰纤维素)构成。
以上是第1实施方式的液晶显示装置1的构成。
其次，在这种液晶显示装置1中，作为偏振光片支承体132、133，采用了其厚度方向的延迟例如皆为25nm的材料时，第1和第2光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为25nm、50nm、75nm、100nm、125nm和150nm的6种的情况(即，第1和第2光学补偿层112、113延迟的和为50nm、100nm、150nm、200nm、250nm和300nm的情况)时，分别为怎样的视角特性，对此进行了检查，对检查结果进行说明。
图26是在液晶显示装置1中按以前的配置角度(图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光学补偿层112、113时，横轴为一对负单轴光学补偿层112、113的延迟的和，纵轴为黑透过率变得最高的方向的曲线图。
图26的情况也和图14的情况相同，可以看出，黑透过率变高的方向从方位角45度的方向偏离，而且，其偏差角度按照光学补偿层112、113的延迟而变化。
但图26的情况与图14相比，由于偏振光片支承体132、133的TAC的延迟的影响，偏差角度有少许不同。
本发明者检查了：在预先考虑了该“偏差角度”，为使该偏差角度相抵，如图27所示，设定第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光学补偿层112、113的配置角度(单位：度)，以及第1和第2光学补偿层112、113的厚度方向的延迟，把该各构成要件粘贴在垂直取向液晶单元101上的情况下的视角特性。
即，检查了：为使液晶显示装置1的视角特性成为对称的，使第1和第2偏振光片102、103的吸收轴102a、103a对液晶层101c的分割取向的对称轴错开，与此对应，第1和第2λ/4波片122、123、第1和第2光学补偿层112、113的配置角度也错开的情况下的视觉特性。
另外，图27的看法与图15相同。
取图27所示的设定时，如下所述，高对比度的区域窄的为方位角45度、135度、225度和315度方向，并且获得了关于x轴、y轴对称的视角特性。
图28表示第1和第2负单轴光学补偿层112、113的各自的厚度方向的延迟为75nm(和为150nm)时的结果(等对比度曲线)。另外，图28中各构成要件的配置角度，如图27所示，第1偏振光片102为20度，第1λ/4波片122为155度，第1光学补偿层112为110度，第2光学补偿层113为20度，第2λ/4波片123为65度，第2偏振光片103为110度。即，偏振光片支承体132、133的厚度方向的延迟皆为25nm，第1和第2光学补偿层112、113的厚度方向的延迟皆为75nm，第1偏振光片102的吸收轴102a对x轴(分割取向的对称轴)错开的角度设定为20度，第2偏振光片103的吸收轴103a对y轴(分割取向的对称轴)错开的角度还是设定为20度。
还有，在图28以及以下说明的图29至图31中，符号R11～R18与图6中的相同，区域R16和区域R17的边界线为对比度＝10的等对比度曲线。
如图28所示，第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为75 nm(和为150nm)时，取图27所示的设定，从而获得了对称的视角特性。还有，在45度、135度、225度和315度的方向对比度>10的极角方向的范围成了55度。
另一方面，图29表示，作为图28的情况的比较例，负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟与图28的情况相同，但按以前的配置角度(图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光学补偿层112、113的情况下的视角特性。在这种情况下，如图29所示，就成为关于0度-180度方向、90度-270度方向非对称的视角特性。
还有，图30表示第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为100nm(和为200nm)时的结果。另外，各构成要件的配置角度，如图27所示，第1偏振光片102为5度，第1λ/4波片122为140度，第1光学补偿层112为95度，第2光学补偿层113为5度，第2λ/4波片123为50度，第2偏振光片103为95度。即，偏振光片支承体132、133的厚度方向的延迟皆为25nm，第1和第2光学补偿层112、113的厚度方向的延迟皆为100nm，第1偏振光片102的吸收轴102a对x轴(分割取向的对称轴)错开的角度设定为5度，第2偏振光片103的吸收轴103a对y轴(分割取向的对称轴)错开的角度还是设定为5度。
如图30所示，第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为100nm(和为200nm)时，取图27所示的设定，从而获得了对称的视角特性。还有，在45度、135度、225度和315度的方向对比度>10的极角方向的范围成了54度。
另一方面，图31表示，作为图30的情况的比较例，负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟与图30的情况相同，但按以前的配置角度(图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光学补偿层112、113的情况下的视角特性。在这种情况下，如图31所示，就成为关于0度-180度方向、90度-270度方向非对称的视角特性。
另外，等对比度曲线的图示省略了，不过，取为图27所示的其它设定(第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为25nm(和为50nm)、50nm(和为100nm)、125nm(和为250nm)、150nm(和为300nm))时，也能得到与图28和图30相同的结果。
其次，图32和图33表示第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为75nm(和为150nm)、取图27所示的设定时的极角一透过率特性的电压依赖性。其中图32表示方位角0度-180度方向的极角一透过率特性的电压依赖性，图33表示方位角45度-135度方向的极角一透过率特性的电压依赖性。
如该图32和图33所示，(可以看到，在方位角45度-135度方向(图33)加高电压时的灰度等级反转)，哪种情况都能抑制黑透过率(未加电压时)的上升。
其次，对于第1和第2偏振光片支承体132、133的厚度方向的延迟皆从25nm变到50nm的情况进行说明。
图34是在第1和第2偏振光片支承体132、133的厚度方向的延迟皆为50nm的情况下按以前的配置角度(图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光学补偿层112、113时，横轴为一对负单轴光学补偿层112、113的延迟的和，纵轴为黑透过率变得最高的方向的曲线图。
图34的情况也和图26的情况相同，可以看出，黑透过率变高的方向从方位角45度的方向偏离，而且，其偏差角度按照光学补偿层112、113的延迟而变化。
但图34的情况与图26相比，由于各偏振光片支承体132、133的TAC的延迟从25nm向50nm变大的影响，偏差角度有少许不同。
已经检查了：在预先考虑了该“偏差角度”，为使该偏差角度相抵，如图35所示，设定第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光学补偿层112、113的配置角度(单位：度)，以及第1和第2光学补偿层112、113的厚度方向的延迟，把该各构成要件粘贴在垂直取向液晶单元101上的情况下的视角特性。另外，图35的看法与图15和图27相同。
取图35所示的设定时，如下所述，与取图27所示的设定时相同，高对比度的区域窄的为方位角45度、135度、225度和315度方向，并且获得了关于x轴、y轴对称的视角特性。
图36表示第1和第2负单轴光学补偿层112、113的各自的厚度方向的延迟为50nm(和为100nm)时的结果(等对比度曲线)。另外，图36中各构成要件的配置角度，如图35所示，第1偏振光片102为28度，第1λ/4波片122为163度，第1光学补偿层112为118度，第2光学补偿层113为28度，第2λ/4波片123为73度，第2偏振光片103为118度。
还有，在图36以及以下说明的图37至图39中，符号R11～R18与图6中的相同，区域R16和区域R17的边界线为对比度＝10的等对比度曲线。
如图36所示，第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为50nm(和为100nm)时，取图35所示的设定，从而获得了对称的视角特性。还有，在45度、135度、225度和315度的方向对比度>10的极角方向的范围成了50度。
另一方面，图37表示，作为图36的情况的比较例，负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟与图36的情况相同，但按以前的配置角度(图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光学补偿层112、113的情况下的视角特性。在这种情况下，如图37所示，就成为关于0度-180度方向、90度-270度方向非对称的视角特性。
还有，图38表示第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为75nm(和为150nm)时的结果。另外，各构成要件的配置角度，如图35所示，第1偏振光片102为16度，第1λ/4波片122为151度，第1光学补偿层112为106度，第2光学补偿层113为16度，第2λ/4波片123为61度，第2偏振光片103为106度。
如图38所示，第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为75nm(和为150nm)时，取图35所示的设定，从而获得了对称的视角特性。还有，在45度、135度、225度和315度的方向对比度>10的极角方向的范围成了53度。
另一方面，图39表示，作为图38的情况的比较例，负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟与图38的情况相同，但按以前的配置角度(图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光学补偿层112、113的情况下的视角特性。在这种情况下，如图39所示，就成为关于0度-180度方向、90度-270度方向非对称的视角特性。
另外，等对比度曲线的图示省略了，不过，取为图3 5所示的其它设定(第1和第2负单轴光学补偿层112、113的厚度方向的延迟为25nm(和为50nm)、50nm(和为100nm)、125nm(和为250nm)、150nm(和为300nm))时，也能得到与图36和图38相同的结果。
如上所述，按照第1实施方式的液晶显示装置1，为使得该液晶显示装置1的视角特性对称而使第1和第2偏振光片102、103的吸收轴102a、103a相对于液晶层101c的分割取向的对称轴错开，与此相应，使第1和第2λ/4波片122、123、第1和第2光学补偿层112、113的配置角度也错开，因而就得到了对于x轴和y轴对称的视角特性。而且，能够抑制在对第1和第2偏振光片102、103的吸收轴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)(黑显示时的光漏损)。
<液晶单元的微缝形状的变形例>
图47和图48表示垂直取向液晶单元的变形例。
垂直取向液晶单元的微缝的面积和宽度的设定按怎样的观点来进行呢？此处，对此说明。
接近微缝的液晶与像素电极和共用电极两者所夹的液晶相比，电压较难加上。因此微缝部的光利用效率就会变低。
因而，对于想争取透过率的情况，就需要尽可能减少微缝的区域。从这种观点出发，图47所示的垂直取向单元47与图22的情况相比，通过减少每单位面积的矩形状部101h的个数，减少了微缝的区域(面积)，成为重视透过率的形状。
另一方面，为了改善响应时间，就需要增加受斜电场作用的液晶。从这种观点出发，图48所示的垂直取向单元48与图22的情况相比，通过增加每单位面积的矩形状部101h的个数，成为增加了微缝101g和101f的区域(面积)的形状。但对于垂直取向单元48，微缝101g和101f的面积增加了，光利用效率就会下降。
还有，从针对手指按压等来自外部的压力的取向稳定性这方面考虑的话，微缝101g和101f的宽度是宽一些的好。参照图49和图50说明其机理。微缝101g和101f起到作为分割取向的边界的作用，在以微缝101g和101f作为边界的两侧部分，液晶倒下的方向互不相同。因此，微缝101g和101f所对应的位置的液晶，在加电压时也为中立状态(即保持垂直取向状态)。因而，微缝101g和101f的宽度宽的情况(图49)与窄的情况(图50)相比，保持中立状态的液晶的量增加，微缝101g和101f所对应的部分对外压的抵抗力增强。然而，若微缝101g和101f的宽度太宽，则透过率就会下降。为了争取透过率，只要尽可能减小宽度、减小微缝101g和101f的面积就可以，但宽度太窄就不能保持分割取向。
本发明者综合考虑了这些情况，得到了结论：优选的是，微缝的宽度为从6μm至12μm的范围。
另外，图51表示适合于图47所示的垂直取向液晶单元47的尺寸的一个例子，图52表示适合于图48所示的垂直取向液晶单元48的尺寸的一个例子。
〔第2实施方式〕
图40是表示本发明的第2实施方式的液晶显示装置10的示意图，其中图40A为正面剖视图，图40B为分解透视图。
如图40所示，第2实施方式的液晶显示装置10与图20的液晶显示装置1相比，在构成上不具有第2负单轴光学补偿层113，这一点不同，其余相同。
另外，第1和第2偏振光片支承体132、133的厚度方向的延迟例如皆为25nm。
以下，检查了在第2实施方式中，第1光学补偿层112的厚度方向的延迟为25nm、50nm、75nm、100nm、125nm和150nm这6种情况下，分别为怎样的视角特性，对其结果进行说明。
图41是在第2实施方式中，按以前的配置角度(图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光学补偿层112的情况下，横轴为负单轴光学补偿层112的延迟，纵轴为黑透过率变得最高的方向的曲线图。
图41的情况也和图34的情况相同，可以看出，黑透过率变高的方向偏离了方位角45度的方向，而且，其偏差角度与光学补偿层112、113的延迟对应而变化。
另外，图41的情况与图34相比，由于不具有第2负单轴光学补偿层113的影响，偏差角度不同。
已经检查了：预先考虑了该“偏差角度”，为使该偏差角度相抵，如图42所示，设定第1和第2偏振光片102、103、第1和第2λ/4波片122、123和第1光学补偿层112的配置角度(单位：度)，以及第1光学补偿层112的厚度方向的延迟，把该各构成要件粘贴在垂直取向液晶单元101上的情况下的视角特性。另外，图42的看法与图15、图27和图35相同。
图43表示第1负单轴光学补偿层112的厚度方向的延迟为50nm时的结果(等对比度曲线)。另外，图43中各构成要件的配置角度，如图42所示，第1偏振光片102为28度，第1λ/4波片122为163度，第1光学补偿层112为118度，第2λ/4波片123为73度，第2偏振光片103为118度。
还有，在图43以及以下说明的图44中，符号R11～R18与图6中的相同，区域R16和区域R17的边界线为对比度＝10的等对比度曲线。
如图43所示，第1负单轴光学补偿层112的厚度方向的延迟为50nm时，取图42所示的设定，从而获得了对称的视角特性。还有，在45度、135度、225度和315度的方向对比度>10的极角方向的范围成了44度。
还有，图44表示第1负单轴光学补偿层112的厚度方向的延迟为75nm时的结果(等对比度曲线)。另外，图44中各构成要件的配置角度，如图42所示，第1偏振光片102为28度，第1λ/4波片122为163度，第1光学补偿层112为118度，第2λ/4波片123为73度，第2偏振光片103为118度。
如图44所示，第1负单轴光学补偿层112的厚度方向的延迟为75nm)时，取为图42所示的设定，就得到了大致对称的视角特性。另外，在45度、135度、225度和315度的方向对比度>10的极角方向的范围为46度，与图43的情况相比扩大了少许，不过，对称性与图43的情况相比差了少许。
其次，图45和图46表示第1负单轴光学补偿层112的厚度方向的延迟为50nm，取图42所示的设定时的极角一透过率特性的电压依赖性。其中图45表示方位角0度-180度方向的极角-透过率特性的电压依赖性，图46表示方位角45度-135度方向的极角-透过率特性的电压依赖性。
该图45和图46所示的哪种情况都可看出，与图32和图33的情况相比，伴随极角变化，黑透过率(未加电压时)都有少许上升，但是哪种情况都能抑制黑透过率的上升。
还有，如图46所示，可以看到，在方位角45度-135度方向加高电压时的灰度等级反转，与图33的情况相比，能够得到抑制。
如上所述，按照第2实施方式，除了能得到与上述的第1实施方式相同的效果以外，与第1实施方式的情况相比，在构成上省略了第2负单轴光学补偿层113，能够据此降低成本。还有，与第1实施方式的情况相比，能够抑制在方位角45度-135度方向的加高电压时的灰度等级反转。
〔第3实施方式〕
在上述的各实施方式中，说明了液晶单元为透过型的例子，在第4实施方式中，说明半透过型的例子。
图53和图54是表示第3实施方式的液晶显示装置的垂直取向液晶单元53的示意图，其中图53为俯视图，图54为透视图(此处，TFT、线路电极等未图示)。
如图53和图54所示，在垂直取向液晶单元53中，各单位元件内的像素电极101e由反射电极部(反射部)531和透明电极部(透过部)532构成，垂直取向液晶单元53为半透过型。
另外，在图54中，对于反射电极部531，将其表面形状图示为平面，不过，例如在本实施方式的情况下，为了改善反射特性，把反射电极部531的表面做成凹凸形状。
还有，如图53和图54所示，在共用电极101d中，在反射电极部531以及与透明电极部531分别相对的部分形成了微缝101f，这样，反射电极部531和透明电极部531皆分割为四个取向。
还有，在垂直取向液晶单元53中，反射电极部531的厚度方向的延迟与透明电极部532的厚度方向的延迟相比，设定为较小的值。例如，液晶材料的Δn＝0.0741时，把透明电极部532的单元间隙设为4.5μm。在这种情况下，反射电极部531的延迟要依据该反射电极部531的凹凸形状的具体情形，优选的是，例如透明电极部532的44％左右。因此，液晶层的延迟，例如在透明电极部532中为333nm±20nm(更优选的是±15nm)，在反射电极部531中为150nm±20nm(更优选的是±15nm)。
这样把反射电极部531的厚度方向的延迟设定成比透明电极部532的厚度方向的延迟小的值，就能够获得反射和透过都有良好的显示的这种效果。
另外，反射电极部531即使没有对应的微缝101f，视角特性也不差，不过，因为反射电极部531的表面为凹凸形状，如果没有其他限制取向的东西，则有时取向的再现性弱、看上去粗涩。因而在共用电极101d中与反射电极部531对着的部分也形成微缝101f，以提高取向的再现性。
其次，对用第4实施方式的垂直取向液晶单元53代替第1实施方式的液晶显示装置1的垂直取向液晶单元101、采用了第1和第2偏振光片支承体132、133的厚度方向的延迟皆为25nm的第1和第2偏振光片102、103的情况下的视角特性进行了检查，对其结果进行说明。
另外，第1和第2负单轴光学补偿层112、113的各自的厚度方向的延迟为100nm(和为200nm)。
结果，对于透过的特性，获得了对称的视角特性。还有，在45度、135度、225度和315度的方向对比度>10的极角方向的范围成了54度。
还有，对于反射的特性，抑制了反射的黑的反射率，获得了对比度良好的特性。还有，也没有看上去粗涩的情况。
如上所述，按照第3实施方式，除了能得到与上述的第1实施方式相同的效果以外，与第1实施方式的情况相比，能够抑制反射的黑的反射率，能够获得对比度良好的特性，而且，也没有看上去粗涩的情况。
〔第4实施方式〕
在上述的各实施方式中，说明了由在电极上形成的微缝来形成分割取向的边界的例子，不过，在第4实施方式中，说明由设在电极上的绝缘性的构造物来形成分割取向的边界的例子。
如图55和图56所示，本实施方式的液晶显示装置的垂直取向液晶单元55构成为：与上述的第1实施方式的垂直取向液晶单元101相比，在其共用电极101d上不形成微缝101f，取代该微缝101f而形成了绝缘性的构造物551，这一点不同，其它与垂直取向液晶单元101相同。
即，在垂直取向液晶单元55的共用电极101d的液晶层101c侧的面上，形成了绝缘性的构造物551。
另外，构造物551的平面形状和形成位置与垂直取向液晶单元101中的微缝101f相同。即，构造物551，其平面形状为“+型”，在基板101a的法线方向配置在与像素电极101e的各矩形状部101h重叠的位置。
由这种构造物551形成了液晶层101c中的分割取向的边界。
还有，由构造物551加强了垂直取向液晶单元55，因而还能够获得针对手指按压等来自外部的压力的取向稳定性。
构造物551可以用例如丙烯类感光性材料来形成。
另外，在矩形状部101h的样子与图47的垂直取向单元47相同的情况下，可以如图57所示形成构造物551，在矩形状部101h的样子与图48的垂直取向单元48相同的情况下，可以如图58所示形成构造物551。
按照上述的第4实施方式，在垂直取向液晶单元55的共用电极101d的液晶层101c侧的面上形成了绝缘性的构造物551，由该构造物551能够适当地形成液晶层101c中的分割取向的边界，而且，还能够获得针对手指按压等来自外部的压力的取向稳定性。
另外，负单轴延迟的光学层的配置位置，不限于上述的例子，在第1λ/4波片122和垂直取向液晶单元101之间，第2λ/4波片123和垂直取向液晶单元101之间，第1λ/4波片122和第1偏振光片102之间，以及第2λ/4波片123和第2偏振光片103之间，只要是其中的任意一处就可以。
还有，具有负单轴延迟的各光学层的延迟的值是任意的，不限于上述的例子，当然，与此相应的各构成要件的配置角度也可以适当变更。
还有，作为分割取向的边界的“+型”的微缝101f不仅可以在共用电极101d上，也可以在像素电极101e上形成，也可以不在共用电极101d上形成而只在像素电极101e上形成。
还有，关于绝缘性的构造物551也同样，不仅可以在共用电极101d上，也可以在像素电极101e上形成，也可以不在共用电极101d上形成而只在像素电极101e上形成。
还有，绝缘性的构造物551也可以在电极(共用电极101d或者像素电极101e)上形成了微缝101f之后，配置在该微缝101f内。

Claims (12)

1.一种液晶显示装置，包括：
(a)液晶单元，包括各自至少形成了一个电极的一对基板和该一对基板所挟持的液晶层；
(b)第1偏振光片，配置成面对所述液晶单元；
(c)第2偏振光片，在所述第1偏振光片的对侧配置成面对所述液晶单元；
(d)第1延迟片，配置在所述第1偏振光片和所述液晶单元之间；
(e)第2延迟片，配置在所述第2偏振光片和所述液晶单元之间；以及
(f)光学层，具有负单轴延迟，配置在所述第1延迟片和所述液晶单元之间、所述第2延迟片和所述液晶单元之间、所述第1延迟片和所述第1偏振光片之间、以及所述第2延迟片和所述第2偏振光片之间之中的至少一处，
其特征在于：
所述第1和第2延迟片在与所述基板平行的面内皆具有滞相轴，且延迟皆设定为大致λ/4，所述第1和第2延迟片的滞相轴彼此直交，
所述第1偏振光片具有一个吸收轴，该吸收轴对所述第1延迟片的滞相轴大致倾斜45度，并且，对所述第2偏振光片的吸收轴大致倾斜90度，
所述液晶层包括液晶，该液晶是负介电各向异性的，未加电压时为垂直取向，而加电压时为四个取向，并且，
所述第1和第2偏振光片的所述吸收轴相对于所述液晶层中的所述液晶的分割取向的对称轴，在角度上是错开的，使得所述液晶显示装置的视角特性接近对称，
所述光学层分别配置在所述第1延迟片和所述液晶单元之间、所述第2延迟片和所述液晶单元之间、所述第1延迟片和所述第1偏振光片之间、以及所述第2延迟片和所述第2偏振光片之间，
配置在所述第1延迟片和所述第1偏振光片之间的光学层在厚度方向的延迟为25nm，配置在所述第2延迟片和所述第2偏振光片之间的光学层在厚度方向的延迟为25nm，配置在所述第1延迟片和所述液晶单元之间的光学层在厚度方向的延迟为75nm，配置在所述第2延迟片和所述液晶单元之间的光学层在厚度方向的延迟为75nm，并且
所述第1和第2偏振光片的所述吸收轴相对于所述对称轴错开的角度设定为20度。
2.一种液晶显示装置，包括：
(a)液晶单元，包括各自至少形成了一个电极的一对基板和该一对基板所挟持的液晶层；
(b)第1偏振光片，配置成面对所述液晶单元；
(c)第2偏振光片，在所述第1偏振光片的对侧配置成面对所述液晶单元；
(d)第1延迟片，配置在所述第1偏振光片和所述液晶单元之间；
(e)第2延迟片，配置在所述第2偏振光片和所述液晶单元之间；以及
(f)光学层，具有负单轴延迟，配置在所述第1延迟片和所述液晶单元之间、所述第2延迟片和所述液晶单元之间、所述第1延迟片和所述第1偏振光片之间、以及所述第2延迟片和所述第2偏振光片之间之中的至少一处，
其特征在于：
所述第1和第2延迟片在与所述基板平行的面内皆具有滞相轴，且延迟皆设定为大致λ/4，所述第1和第2延迟片的滞相轴彼此直交，
所述第1偏振光片具有一个吸收轴，该吸收轴对所述第1延迟片的滞相轴大致倾斜45度，并且，对所述第2偏振光片的吸收轴大致倾斜90度，
所述液晶层包括液晶，该液晶是负介电各向异性的，未加电压时为垂直取向，而加电压时为四个取向，并且，
所述第1和第2偏振光片的所述吸收轴相对于所述液晶层中的所述液晶的分割取向的对称轴，在角度上是错开的，使得所述液晶显示装置的视角特性接近对称，
所述光学层分别配置在所述第1延迟片和所述液晶单元之间、所述第2延迟片和所述液晶单元之间、所述第1延迟片和所述第1偏振光片之间、以及所述第2延迟片和所述第2偏振光片之间，
配置在所述第1延迟片和所述第1偏振光片之间的光学层在厚度方向的延迟为25nm，配置在所述第2延迟片和所述第2偏振光片之间的光学层在厚度方向的延迟为25nm，配置在所述第1延迟片和所述液晶单元之间的光学层在厚度方向的延迟为100nm，配置在所述第2延迟片和所述液晶单元之间的光学层在厚度方向的延迟为100nm，并且
所述第1和第2偏振光片的所述吸收轴相对于所述对称轴错开的角度设定为5度。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，所述第1和第2偏振光片的所述吸收轴相对于所述对称轴错开的角度设定为使该液晶显示装置的所述视角特性成为对称的角度。
4.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，所述液晶单元具有光线通过的第1区域和反射光线的第2区域，所述液晶在所述第1区域和第2区域中皆为四个取向。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述液晶层的延迟在所述第1区域中为333nm±20nm，在所述第2区域中为150nm±20nm。
6.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，所述光学层分别配置在所述第1延迟片和所述液晶单元之间、所述第1延迟片和所述第1偏振光片之间、以及所述第2延迟片和所述第2偏振光片之间。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，配置在所述第1延迟片和所述第1偏振光片之间的光学层是支承所述第1偏振光片的支承体，配置在所述第2延迟片和所述第2偏振光片之间的光学层是支承所述第2偏振光片的支承体。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，配置在所述第1延迟片和所述第1偏振光片之间的光学层是支承所述第1偏振光片的支承体，配置在所述第2延迟片和所述第2偏振光片之间的光学层是支承所述第2偏振光片的支承体。
9.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，在至少一个所述基板的电极上形成了微缝。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中，由所述微缝限定所述液晶层中的所述液晶的分割取向的边界。
11.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，至少一个所述基板上的电极在所述液晶层侧的面上形成有一个电绝缘性的突出，由该电绝缘性的突出限定所述液晶层中的所述液晶的分割取向的边界。
12.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，至少一个所述基板上的电极在所述液晶层侧的面上形成有一个微缝，在所述微缝中形成一个电绝缘性的突出，由该电绝缘性的突出限定所述液晶层中的所述液晶的分割取向的边界。
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