CN101910927B - 液晶显示装置和显示装置用基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置和显示装置用基板，其相位差层具有倾斜部，即使相位差在该倾斜部从所希望的相位差偏离，也能够由液晶层赋予的相位差进行补偿，由此能够提高对比度。本发明的液晶显示装置，其为垂直取向模式的液晶显示装置，在相互相对的一对基板之间具备液晶层，且具有透过显示区域和反射显示区域，其中，上述一对基板中的一个在反射显示区域具备向液晶层一侧隆起的λ/4相位差层，上述λ/4相位差层具有相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，且倾斜部的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位实质上平行。

Description

液晶显示装置和显示装置用基板
技术领域
本发明涉及液晶显示装置和显示装置用基板。更详细而言，涉及便携式电话等移动设备中适用的液晶显示装置和显示装置用基板。
背景技术
液晶显示装置发挥薄型·轻量·低消耗电力这样的优点，在众多领域中被应用。近年来，搭载于便携式电话等移动设备中的情况增多。其中，移动设备在室外使用的机会多，因此，从防止炫目的观点和实现低消耗电力化的观点考虑，开发有利用外光和背光源两方面进行显示的半透过型的液晶显示装置。半透过型的液晶显示装置具有用透过型和反射型两种模式进行显示的功能。
在半透过型的液晶显示装置中，以常黑模式的垂直取向(VA)方式进行显示的情况进行有效的反射显示，因此将λ/4相位差板配置于反射显示区域。λ/4相位差板是指，对波长λ的透过光在相互垂直的方向振动的2个偏光成分间赋予λ/4相位差(迟延)，能够为圆偏振光。在反射显示区域配置λ/4相位差板，以正交尼科耳配置的方式配置偏光板，由此，从观察面侧入射的光在反射显示区域被反射后，利用偏光板防止从观察面侧出射，因此，能够实现常黑模式的显示。
但是，在半透过型的液晶显示装置中配置λ/4相位差板的情况下，通常，在液晶显示面板的观察面侧整个面上粘贴含有直线偏振片和λ/4相位差板的圆偏光板。该情况下，不仅在反射显示区域，而且在透过显示区域也配置有λ/4相位差板。因此，通过配置于透过显示区域的λ/4相位差板对透过光赋予额外的相位差，因此，有可能导致透过显示的对比度降低，亮度降低等。
于是，也考虑了在液晶显示装置的背面侧也配置λ/4相位差板，由此利用在观察面侧配置的λ/4相位差板抵消对透过光赋予的额外的相位差的方式。但是，该方式需要各个λ/4相位差板赋予的相位差正确地一致，因此，需要提高制造工序的精度，其结果在带来成本增大这一点存在改善的余地。另外，在使用2枚λ/4相位差板这一点从成本降低和薄型化的观点考虑也存在改善的余地。
因此，公示有仅在液晶显示装置的反射部形成λ/4相位差层的技术(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，在反射部配置λ/4相位差层，在透过部没有配置λ/4相位差层，因此，在透过部光不会透过λ/4相位差层，能够防止透过显示的对比度降低。
但是，也公示有一种技术(例如，专利文献2)，即，在具有从背面朝向显示面按顺序层叠有具有反射层的第一基板、液晶层、第二基板和偏光板的结构的液晶显示装置中，在与第一基板内的反射层相比靠近液晶层一侧的位置或在未配置有反射层的区域或者第二基板内具有相位差层，相位差层在显示面内形成2个以上的相位差不同的区域。据此，在显示形态不同的区域能够进行与各个区域相对应的相位差补偿。
专利文献1：日本特开2003-322857号公报
专利文献2：国际公开第2007/063629号小册子
发明内容
但是，在如专利文献1所述仅在反射部配置λ/4相位差层时，使液晶性的单体等成膜、硬化后，通过进行构图形成λ/4相位差层，但是，此时，构图后的λ/4相位差层的端部可能产生逐渐变窄的锥形塌边。当产生锥形塌边时，可能在产生了反射部的锥形塌边的区域不能仅用λ/4相位差层赋予λ/4相位差。另外，在专利文献2中，在使用了λ/4相位差层作为相位差层的情况下也同样，在产生了锥形塌边的区域，可能不能够仅用λ/4相位差层赋予λ/4相位差。而且，在专利文献1和2中，对于由锥形塌边产生的倾斜部的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位的关系完全没有考虑，因此，在进行黑显示时在产生了锥形塌边的区域可能发生漏光，并可能使对比度降低这一点有改善的余地。
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于，提供一种液晶显示装置和显示装置用基板，该液晶显示装置和显示装置用基板能够对由配置有具有相位差层的倾斜的部分(倾斜部)的区域赋予的相位差进行补偿，并提高对比度。
本发明者们对在半透过型的垂直取向模式的液晶显示装置中使对比度提高的方法进行了各种研究，着眼于配置于反射显示区域的λ/4相位差层。而且，发现：在夹着液晶层的一对基板中的一个的液晶层一侧形成λ/4相位差层，仅在反射显示区域残留该λ/4相位差层而进行构图的情况下，在构图后的λ/4相位差层上形成有相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，在形成有该倾斜部的区域对向液晶显示装置入射的光不能够赋予λ/4的相位差，在黑显示时可能产生漏光而引起对比度的降低。因此，发现：通过将上述倾斜部的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位设定为实质上平行，能够使上述λ/4相位差层的倾斜部的滞相轴方位与在上述倾斜部附近倾斜取向的液晶层中的液晶分子的长轴的方位(滞相轴方位)一致，因此，通过上述液晶分子能够填补λ/4的相位差中的由上述倾斜部不能赋予的相位差。其结果发现，能够抑制在液晶层上未施加电压时在形成有倾斜部的区域(以下也称为“倾斜区域”)可能产生的漏光(能够降低黑显示的亮度)，因此，能够提高对比度，想到了能够很好地解决上述课题的方式方法，达到了本发明的目的。
即，提供一种液晶显示装置(以下，也称为“第一液晶显示装置”)，其为垂直取向模式的液晶显示装置，在相互相对的一对基板之间具备液晶层，且具有透过显示区域和反射显示区域，该液晶显示装置的特征在于：上述一对基板中的一个在反射显示区域具备向液晶层一侧隆起的λ/4相位差层，上述λ/4相位差层具有相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，且倾斜部的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位实质上平行。
以下，详细叙述本发明。
本发明的第一液晶显示装置，其为垂直取向模式的液晶显示装置，在相互相对的一对基板间具备液晶层，且具有透过显示区域和反射显示区域。即，本发明的第一液晶显示装置为具有透过显示区域和反射显示区域的半透过型的液晶显示装置。半透过型的液晶显示装置兼具：由于利用背光源等光源因而即使在黑暗的场所也具有高视认性的透过型的液晶显示装置的特征；和由于利用外部的光因而为低消耗电力的反射型的液晶显示装置的特征。别名也称为反射透过两用型的液晶显示装置。反射显示区域为以下这样的区域：使从观察面侧基板入射的光通过液晶层，在背面侧的基板具备的反射层反射后，再一次通过液晶层，从观察面侧的基板出射，由此进行显示。在用背面侧的基板所具备的反射层进行反射的情况下，反射显示区域优选为设置有反射层的区域。透过显示区域为以下这样的区域：使从背面侧的基板入射的光通过液晶层，从观察面侧的基板出射，由此进行显示。透过显示区域优选为设置有含有用于进行透过显示的透明导电膜的像素电极的反射显示区域以外的区域。上述相互相对的一对基板没有特别限定，但是，优选玻璃基板、石英基板、塑料基板等透明基板。另外，从降低成本的观点考虑，更加优选玻璃基板或塑料基板。
上述垂直取向模式的液晶显示装置优选：液晶层含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子，且上述一对基板中的各个在液晶层一侧的表面具备垂直取向膜。由此，例如，在未对液晶层施加电压或施加不足阈值电压的电压时，能够使液晶分子的长轴与基板的平坦面(垂直取向膜的膜面)垂直地取向。另外，在对液晶层施加阈值电压以上的电压时，通过使液晶分子的长轴倾斜而能够控制向液晶层入射的光的偏光状态。另外，控制向液晶层入射的光的偏光状态，因此，由设置于液晶显示装置的偏振片能够控制透过的光的量。
上述第一液晶显示装置在一对基板中的各个上具备偏振片，一对基板分别具备的2个偏振片优选在俯视第一液晶显示装置时以正交尼科耳配置。2个偏振片以正交尼科耳配置，由此在透过显示区域能够以常黑模式(对液晶层施加的电压为阈值电压以下时进行黑显示的显示模式)进行表示。一般而言，通过以常黑模式进行表示，与由常白模式(在液晶层上施加的电压为阈值电压以下时进行白色表示的模式)进行显示的情况相比，能够使对比度提高。
上述一对基板中的一个在反射显示区域具备向液晶层一侧隆起的λ/4相位差层。λ/4相位差层对向λ/4相位差层入射的可见光(380～780nm的波长范围的光)赋予λ/4(95～195nm)的相位差。在本发明中，λ/4相位差层优选使λ波长与在可见光的波长范围中视感度高的550nm的波长一致，对550nm的光赋予137.5nm的相位差。另外，在液晶显示装置中使用多种颜色的彩色滤光片的情况下，优选根据彩色滤光片的颜色，设定在与各彩色滤光片相同的区域配置的λ/4相位差层的相位差值。例如，使用红、绿和蓝的彩色滤光片的情况下，在与红的彩色滤光片相同的区域配置的λ/4相位差层的相位差值优选设定为650nm的4分之一即162.5nm，在与绿的彩色滤光片相同的区域配置的λ/4相位差层的相位差值优选设定为550nm的4分之一即137.5nm，在与蓝的彩色滤光片相同的区域配置的λ/4相位差层的相位差值优选设定为450nm的4分之一即112.5nm。而且，在俯视第一液晶显示装置时，λ/4相位差层的滞相轴相对于观察面侧的基板所具备的偏振片的透过轴以45°的角度配置，由此，能够由λ/4相位差层将通过该偏振片而成为直线偏振光的光变换为圆偏振光。例如，在进行黑显示的情况下(液晶层中的液晶分子垂直取向的情况下)，在反射显示区域中，入射的光在第一液晶显示装置的背面侧反射，通过在一对基板之间往返来进行显示，因此，在被反射的光再一次通过λ/4相位差层时，能够将圆偏振光变换为直线偏振光。这样，在反射显示区域配置λ/4相位差层，且液晶层中的液晶分子垂直取向的情况下，光在入射时和出射时通过λ/4相位差层，由此能够以常黑模式进行黑色表示。
上述λ/4相位差层具有相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，且倾斜部的倾斜方位(与以最短距离将倾斜部的顶点和倾斜部的最下部连结的直线平行的方位)与λ/4相位差层的滞相轴方位实质上平行。λ/4相位差层的倾斜部的倾斜方位优选朝向任意的一方位或逆向的二方位(180°不同的方位，例如，用图1(b)中的露白的箭头表示的逆向的二方位)。另外，在本说明书中“方位”是指，与基板的平坦面平行的面内的二维的方向。“方向”是指，方位和相对于基板的平坦面的角度相加得到的三维的方向。例如，倾斜部的倾斜方位是指，与在该倾斜部的倾斜面从高的部分向低部分倾斜的方向的基板的平坦面平行的方向。另外，在本发明中“实质上平行”不仅指完全平行的情况，也包括在作用效果的面能够看作平行的情况，例如，在λ/4相位差层中只要倾斜部的倾斜方位与滞相轴方位构成的角度为5°以下即可。
上述λ/4相位差层具有液晶层一侧相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，由此，在使第一液晶显示装置驱动的电压不足阈值电压时，能够使倾斜区域的液晶分子在相对于倾斜部的倾斜面垂直的方向取向。因此，通过倾斜部的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位实质上平行，以倾斜区域的液晶分子赋予的相位差能够补偿通过对液晶层未施加电压或对液晶层施加不足阈值电压的电压的状态的λ/4相位差层的倾斜区域的光的相位差。即，在倾斜部附近倾斜取向的液晶层中的液晶分子的长轴倾斜的方位与相位差层的滞相轴方位实质上平行，由此，能够补偿配置有λ/4相位差层的区域的相位差的不同。据此，能够防止黑显示时(例如，施加于液晶层的电压在阈值电压以下时)的漏光，因此，能够实现对比度的提高。另外，λ/4相位差层优选通过调整构图条件来控制倾斜部的倾斜角(基板的平坦面与倾斜部的倾斜面构成的角度)而形成。据此，能够适应用于液晶层的液晶分子的折射率、液晶显示装置的结构等而控制倾斜角，能够实现进一步的对比度的提高。另外，倾斜部只要相对于基板的平坦面倾斜即可，例如，也可以由相对于基板的平坦面倾斜的角度一定的平面形成，也可以由相对于基板的平坦面倾斜的角度变化的曲面形成。
上述λ/4相位差层通过配置于一对基板中的一个(背面侧的基板或观察面侧的基板)的液晶层一侧，能够与形成于一对基板中的一个的液晶一侧的结构物(例如，彩色滤光片基板、TFT元件等)的形成工序连动地形成λ/4相位差层，因此能够简化制造工序。另外，例如，在透过显示区域的一对基板之间也配置有λ/4相位差层时，对从背面侧的基板一侧入射的光赋予相位差，因此透过显示的黑显示变明亮，因此对比度降低，但通过配置于一对基板中的一个的液晶层一侧，仅在反射显示区域能够容易且正确地配置λ/4相位差，因此，能够实现对比度、亮度、色度等显示品质的提高。另外，λ/4相位差层配置于具有彩色滤光片的观察面侧的基板上时，λ/4相位差层既可以配置于彩色滤光片的背面侧(彩色滤光片上)，也可以配置于彩色滤光片与观察面侧的基板之间。例如，在多种颜色的彩色滤光片上配置相位差层即在形成多种颜色的彩色滤光片后对相位差层进行构图时，根据各彩色滤光片的台阶、聚合性树脂相对于各彩色滤光片的润湿性的不同等，可能不能将λ/4相位差层的厚度均匀设定。在该情况下，在形成有彩色滤光片后形成覆盖层等，制成平坦的状态，由此，能够使λ/4相位差层的厚度均匀。另外，在彩色滤光片与观察面侧的基板之间形成λ/4相位差层时，能够在平坦的基板上形成λ/4相位差层，因此，能够使λ/4相位差层的厚度更均匀。
上述λ/4相位差层优选含有聚合性向列液晶等聚合性液晶(具有聚合性官能基的液晶)。据此，能够简单地形成λ/4相位差层。另外，作为聚合性液晶，能够列举介晶材料的聚合体等。所谓介晶材料是具有介晶基元的化合物(单体)，介晶基元是指，呈细小的棒状或平板状且具有刚性的分子链的物质。作为上述介晶基元能够列举用下述一般式(1)～(3)表示的物质等。
在上述一般式(1)～(3)中，R分别独立地表示烷基、烷氧基、氰基、硝基等原子团。另外，作为上述聚合性官能基，能够列举用下述一般式(4)和(5)表示的物质等。
作为形成上述λ/4相位差层的聚合性液晶，从可靠性的观点考虑，在上述一般式(1)或(2)所示的化合物的末端，优选具有用一般式(4)表示的聚合性官能基的丙烯酸结合材料(所谓的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯)。
作为上述λ/4相位差层的形成方法，能够列举包括以下工序的方法等：涂敷聚合性液晶的工序；利用紫外线照射等控制取向并使该聚合性液晶重叠硬化的工序；利用光刻法等进行构图的工序。
在由聚合性液晶形成上述λ/4相位差层的情况下，将朝向该聚合性液晶的长轴的方位与λ/4相位差层的倾斜部的倾斜方位设定为平行，由此，能够将λ/4相位差层的滞相轴方位与倾斜部的倾斜方位设定为平行。据此，配置有倾斜部的区域的液晶层中的液晶分子的长轴所朝向的方位与λ/4相位差层中的聚合性液晶的长轴所朝向的方位成为平行。因此，通过配置有倾斜部的区域(倾斜区域)的液晶层中的液晶分子，能够补偿倾斜部的λ/4相位差层所赋予的相位差值。
上述第一液晶显示装置优选在λ/4相位差层下(λ/4相位差层的与液晶层相反的一侧)具有相位差控制用取向膜。通过使用上述相位差控制用取向膜，在相位差控制用取向膜上形成的相位差层能够控制赋予通过该相位差层的光的相位差，因此，能够简便地形成λ/4相位差层。作为上述相位差控制用取向膜的形态，不限定于摩擦方向和构成材料在λ/4相位差层下整个区域相同的形态，能够列举出摩擦方向在λ/4相位差层下因区域而不同的形态，构成材料在λ/4相位差层下因区域而不同的形态等。另外，在本发明内容中，相位差控制用取向膜是用于控制构成λ/4相位差层等相位差层的聚合性液晶的取向而设置的，与用于控制构成液晶层的液晶分子的取向而设置的膜(取向膜)分别形成。作为上述相位差控制用取向膜的材质，能够列举聚酰亚胺树脂等，也可以与上述取向膜的材质相同。作为上述相位差控制用取向膜的形成方法，能够列举含有以下工序的方法等：涂敷溶解了相位差控制用取向膜的材质的树脂组成物；干燥被涂敷的树脂组成物；和使用金属辊对干燥后的树脂组成物进行摩擦处理。另外，作为构成相位差层的聚合性液晶的取向方法，不限定于摩擦处理，例如，也可以通过由光照射控制构成相位差层的聚合性液晶的取向的方法等来进行。
在上述一对基板的背面侧的基板，使用从观察面侧的基板入射的光进行反射显示，因此，优选在反射显示区域配置有反射层。作为形成上述反射层的材料没有特别的限定，但是，优选含有铝、银等反射率高的材料。另外，为了使向反射层照射的光均匀散射而反射，反射层优选具有凹凸形状。另外，反射层更加优选兼作向液晶层施加电压的电极的反射电极。另外，在背面侧基板上配置有λ/4相位差层的情况下，反射层设置于背面侧基板与λ/4相位差层之间。
上述第一液晶显示装置也可以将λ/2相位差层设置于一对基板之间。在将λ/2相位差层设置于一对基板之间的反射显示区域中的情况下，λ/2相位差层优选配置于λ/4相位差层的与液晶层相反的一侧，更加优选配置于λ/4相位差层与观察侧偏光板之间。λ/2相位差层对透过λ/2相位差层的光赋予λ/2相位差。λ/2相位差层的滞相轴优选相对于λ/4相位差层的滞相轴成60°的角度。另外，第一液晶显示装置也可以具备用于扩大视角的相位差层等，没有特别的限定。作为用于扩大视野角的相位差层能够列举负的双轴性相位差层。
作为本发明的第一液晶显示装置的结构，只要必须为上述一对基板的一个在反射显示区域具备向液晶层一侧隆起的λ/4相位差层，该λ/4相位差层具有相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，且倾斜部的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位实质上平行即可，既可以含有其它的构成要素，也可以不含有其它构成要素，没有特别的限定。例如，第一液晶显示装置优选具备在透过显示区域用于进行显示的背光源。另外，优选具备用于向液晶层施加电压的电极。作为向液晶层施加电压的电极，能够列举在一对基板中的一个的整个面具备的共用电极、在构成显示像素的每个像素上形成的像素电极。另外，即使为以下的液晶显示装置，也能够抑制黑显示时的漏光，能够实现对比度的提高：上述一对基板，在该一对基板间的反射显示区域具备向液晶层一侧隆起的λ/4相位差层，该λ/4相位差层具有相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，且倾斜部的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位平行。例如，通过在一对基板的两者的反射显示区域形成相位差层，并将赋予两者的相位差层的相位差的合计设定为λ/4，也能够得到本发明的效果。该情况下，将2个相位差层合称为λ/4相位差层。
下面，对本发明的第一液晶显示装置优选的形态进行详细说明。
上述λ/4相位差层的厚度优选为透过显示区域的液晶层的厚度的约1/2。在倾斜区域，λ/4相位差层的厚度阶段性变化，因此，λ/4相位差层的厚度的最大值优选为透过显示区域的液晶层厚度的约1/2的厚度。另外，在λ/4相位差层含有液晶层一侧的表面相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部、和液晶层一侧的表面与基板的平坦面平行的平坦部的情况下，λ/4相位差层的平坦部的厚度优选为透过显示区域的液晶层的厚度的1/2。据此，使用λ/4相位差层能够制成多间隙结构的第一液晶显示装置。而且，λ/4相位差层为透过显示区域的液晶层的厚度的约1/2的厚度，因此，能够将反射显示区域的液晶层的厚度设定为透过显示区域的液晶层的厚度的约1/2的厚度，在反射显示区域和透过显示区域能够使通过液晶层后的光的位相一致。因此，能够得到明暗所有环境下的透过率和/或反射率的提高、对比度的提高、反转现象的抑制等效果。另外，λ/4相位差层兼作用于制作多间隙结构的部件，不需要另外配置其它的部件，能够实现制造工序数量的削减。λ/4相位差层的厚度由液晶层的厚度等算出，但是，从简化制造程序的观点考虑，优选0.5～3.0μm，更优选1.0～2.0μm。另外，在反射显示区域具备λ/4相位差层以外的部件的情况下，反射显示区域的液晶层的厚度优选为透过显示区域的液晶层的厚度的约1/2的厚度。例如，仅λ/4相位差层的厚度，反射显示区域的液晶层的厚度没有成为透过显示区域的液晶层的厚度的约1/2的情况下，也可以通过改变彩色滤光片层的厚度，或使用透明树脂等配置另外的部件来调整液晶层的厚度。另外，在本发明中“约1/2”，不仅是指λ/4相位差层的厚度相对于透过显示区域的液晶层的厚度完全为1/2的情况，在其作用效果方面只要能够看作1/2即可，也可以相对于透过显示区域的液晶层的厚度的1/2存在10％以内的偏差。
上述第一液晶显示装置，优选具有多个像素，上述λ/4相位差层在俯视时，与多个像素重叠并呈带状配置。上述像素为构成像素的最小单位，例如，用红、绿和蓝3色进行表示时，表示各种颜色。在对每个像素进行λ/4相位差层的构图时，倾斜部的倾斜方位也可能形成于与λ/4相位差层的滞相轴方位平行的方位以外。而且，与λ/4相位差层的滞相轴方位不平行的倾斜部的倾斜方位在反射显示区域内时，在具有这样的倾斜方位的倾斜区域可能产生漏光等，并可能导致对比度的降低。于是，例如，如图1(a)所示，多个长方形状的像素(在图1(a)的情况下，像素由像素透过电极124规定)并列配置的情况下，优选俯视时，以与多个像素重叠配置的带状配置λ/4相位差层111。由此，沿呈带状配置的λ/4相位差层111的相对的两边形成2个倾斜部11b，能够使该倾斜部11b的倾斜方位与相互逆向的二方位一致，能够使所有的倾斜部11b的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位实质上平行，因此，能够抑制在倾斜区域产生漏光等，能够实现进一步的对比度的提高。另外，在图1(a)中，沿呈带状配置的λ/4相位差层111的相对的两边形成2个倾斜部11b，但是，不限定于此，例如，也可以仅在呈带状配置的λ/4相位差层的一边形成倾斜部。
上述λ/4相位差层优选设置于观察面侧的基板。据此，能够实现显示品质的进一步提高。例如，在背面侧的基板上设置有用于反射光的反射层时，使从观察面入射的光均匀散射，因此有时反射层的表面具有凹凸。在这种情况下，在背面侧的基板上设置λ/4相位差层时，在具有凹凸的反射层上(液晶层侧)形成λ/4相位差层，因此，可能在λ/4相位差层上产生凹凸，对通过λ/4相位差层的光赋予的相位差产生偏差。通过在观察面侧的基板上设置λ/4相位差层，能够在比较平坦的面上形成λ/4相位差层，因此，能够抑制在相位差中产生偏差，能够抑制对比度降低。另外，从观察面侧入射的光不仅用铝等构成的反射层，少量的在透明电极等中也产生反射。因此，从防止通过反射层以外的部件反射的光在黑显示时漏光的观点考虑，也优选在观察面侧的基板上设置λ/4相位差层。在背面侧的基板上设置有λ/4相位差层的情况下，例如，从背面侧按反射层、λ/4相位差层和透明电极的顺序配置，通过透明电极反射的光不透过λ/4相位差层。因此，在进行黑显示时，可能泄漏从观察面侧的偏振片由透明电极反射的光，使对比度降低。在观察面侧的基板上设置λ/4相位差层的情况下，从观察面侧按λ/4相位差层、透明电极的顺序配置。因此，从观察面侧入射的光通过λ/4相位差层并由透明电极反射。由此，由透明电极反射的光也被观察面侧的偏振片遮断，因此，能够实现对比度的进一步提高。
本发明的另一种液晶显示装置(以下，也称为“第二元件显示装置”)，其为垂直取向模式的液晶显示装置，在相互相对的一对基板间具备液晶层，且具有透过显示区域和反射显示区域，其中，上述一对基板的一个在反射显示区域具备向液晶层侧隆起的λ/4相位差层，该U4相位差层具有相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，且形成有倾斜部的区域的液晶层中的液晶分子的电压无施加状态的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位实质上平行。据此，能够防止未向液晶层施加电压的状态时或向液晶层施加的电压不足阈值电压时的漏光，因此，能够实现对比度的提高，能够得到与第一液晶显示装置同样的效果。
作为本发明第二种液晶显示装置的结构，只要必须为上述一对基板的一个在反射显示区域具备向液晶层一侧隆起的λ/4相位差层，该λ/4相位差层具有相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，且形成有倾斜部区域的液晶层中的液晶分子的电压无施加状态的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位实质上平行即可，既可以含有也可以不含有其它的构成要素，没有特别的限定。
下面，对本发明的第二液晶显示装置的优选形态进行说明。
上述λ/4相位差层的厚度优选为透过显示区域的液晶层的厚度的约1/2。
上述第二液晶显示装置，优选具有多个像素，上述λ/4相位差层在俯视时与多个像素重叠并呈带状配置。
上述λ/4相位差层优选设置于观察面侧的基板。
据此，能够获得与本发明的第一液晶显示装置的优选形态同样的效果。另外，上述第二液晶显示装置与第一液晶显示装置同样，也可以具有用于向液晶层施加电压的电极等另外的构成要素，没有特别的限定。
本发明另外提供一种在基板上具备相位差层的显示装置用基板，上述相位差层具有相对于该基板的平坦面倾斜的倾斜部，且倾斜部的倾斜方位与相位差层的滞相轴方位实质上平行。作为上述相位差层，只要是在基板平面内相互逆向的二方位具有滞相轴的相位差层即可，能够列举λ/4相位差层、λ/2相位差层等。另外，也可以具有除此之外的相位差层。例如，在不限于λ/4相位差层的正A板、正的双轴性相位差层、负的双轴性相位差层等中也能够获得效果。通过使用负的双轴性相位差层，能够进行垂直取向模式的液晶显示装置的视野角补偿。另外，通过使用正的双轴性相位差层，能够获得与λ/4相位差层同样的效果和垂直取向模式的液晶显示装置的视野角补偿的效果。据此，在液晶显示装置中具备上述显示装置用基板时，能够抑制在倾斜区域可能产生的黑显示时的反射区域的漏光、反射率的降低等，能够提高对比度。另外，从设置于液晶显示装置的观点考虑，上述显示装置用基板优选为彩色滤光片基板或TFT基板，更优选为在观察面侧设置的彩色滤光片基板。
本发明的另一种液晶旋转装置(以下也称为“第三液晶显示装置”)，在上述显示装置用基板和与该显示装置用基板相对的对置基板之间具备液晶层，上述相位差层设置于上述显示装置用基板的液晶层侧。上述第三液晶显示装置使用上述显示装置用基板，由此，能够将赋予通过了相位差层的倾斜部的光的相位差补偿为所希望的相位差。因此，根据使用的相位差层的种类，能够抑制在倾斜区域可能产生的黑显示时的反射部的漏光、反射率的降低等。另外，能够抑制对比度的降低、着色等。上述对置基板为与显示装置用基板相对的基板，例如，在显示装置用基板为彩色滤光片基板的情况下，对置基板优选TFT基板，在显示装置用基板为TFT基板的情况下，对置基板优选为彩色滤光片基板。另外，上述第三液晶显示装置的显示模式不限定于垂直模式，例如，在IPS(In Plane Switching：面内开关型)方式的显示模式中也能够获得本发明的效果。在以IPS用液晶显示装置进行反射显示的情况下，使用λ/2相位差层作为相位差层。这时，能够用液晶层中的液晶分子补偿赋予透过了λ/2相位差层的倾斜部的光的相位差。
作为本发明的第三液晶显示装置的结构，只要必须为如下的结构即可：上述显示装置用基板在基板上具备相位差层，该相位差层具有相对于该基板的平坦面倾斜的倾斜部，且倾斜部的倾斜方位与相位差层的滞相轴方位实质上平行，在上述显示装置用基板和与该显示装置用基板相对的对置基板之间具备液晶层，上述相位差层设置于显示装置用基板的液晶层一侧，既可以含有也可以不含有其他的构成要素，没有特别的限定。
下面，对本发明的第三液晶显示装置的优选形态进行说明。
上述相位差层的厚度优选为透过显示区域的液晶层的厚度的约1/2。
上述第三液晶显示装置，优选具有多个像素，上述相位差层在俯视时与多个像素重叠并呈带状配置。
上述相位差层优选设置于观察面侧的基板。
据此，能够获得与本发明的第一液晶显示装置的优选形态同样的效果。另外，上述第三液晶显示装置与第一液晶显示装置同样，也可以具有用于向液晶层施加电压的电极等另外的构成要素，没有特别的限定。
根据本发明的液晶显示装置，能够提供能够抑制未向液晶层施加电压时的漏光并提高了对比度的液晶显示装置。
附图说明
图1是表示实施方式1的液晶显示装置的示意图，(a)表示俯视示意图，(b)表示剖视示意图。
图2是表示实施方式1的液晶显示装置的液晶分子的倾斜方位、λ/4相位差层的滞相轴方位和观察面侧偏光板的透过轴方位的关系的俯视示意图。
图3是表示实施方式1的液晶显示装置的变形例的剖视示意图。
图4是表示比较例1的液晶显示装置的结构的示意图。(a)表示俯视示意图，(b)表示剖视示意图。
图5是表示比较例1的液晶显示装置的液晶分子的倾斜方位、λ/4相位差层的滞相轴方位和观察面侧偏光板的透过轴方位的关系的俯视示意图。
图6是表示模拟实施方式1和比较例1的液晶显示装置的反射显示区域的反射率的结果的图，●表示实施方式1的液晶显示装置的结果，○表示比较例1的液晶显示装置的结果。
图7是表示实施方式1的液晶显示装置的反射显示区域和透过显示区域的液晶分子的取向形态的俯视示意图。
图8是表示将液晶分子的取向2分割时的取向形态的俯视示意图，(a)是在反射显示区域中为放射状取向、在透过显示区域中上下2分割的取向。(b)是在反射显示区域中为放射状取向、在透过显示区域中为左右2分割的取向。(c)是在反射显示区域和透过显示区域的两者中为上下2分割的取向。(d)是在反射显示区域和透过显示区域的两者中为左右2分割的取向。
图9是表示透过显示区域的液晶分子的取向4分割时的取向形态的俯视示意图。
附图标记说明：
1、2：λ/4相位差层的滞相轴方位
3、4：观察面侧偏光板的透过轴方位
11a、21a：λ/4相位差层的平坦部
11b、21b：λ/4相位差层的倾斜部
70、170、270：倾斜区域
80、180、280：平坦区域
100、100a、200：液晶显示装置
101、101a、201：彩色滤光片基板
102、102a、202：TFT基板
110、110a、210：观察面侧的基板(玻璃基板等)
120、120a、220：背面侧的基板(玻璃基板等)
111、111a、211：λ/4相位差层
112、112a、122、122a、212、222：垂直取向膜
113、113a、213：观察面侧偏光板
114、114a、214、414a～414e：共用电极
115a、115b、116、215a、215b、316a、316b、317a、317b、318、319a、319b、320：共用电极的开口
121、121a、221：反射电极
123、123a、223：背面侧偏光板
124、124a、224：像素透过电极
125a：层间绝缘膜
130、130a、230：液晶层
131、131a、132、133、231、232、302～306：液晶分子
140：间隔物
150、150a、250、352～356：反射显示区域
160、160a、260、362～366：透过显示区域
314：微细的透明电极
具体实施方式
下面，列举实施方式，参照本发明的附图进行更加详细地说明，但是，本发明不仅限于这些实施方式。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1的半透过型的垂直取向模式的液晶显示装置的结构的示意图。图1(a)是俯视示意图，图1(b)是剖视示意图。另外，图1(a)表示设置于反射电极、透过电极、共用电极的开口和λ/4相位差层的配置关系，对于其它的部件省略图示。另外，图1(a)中的2个双向箭头表示λ/4相位差层的滞相轴方位和观察面侧的偏光板的透过轴方位。图1(b)中的双向箭头表示λ/4相位差层的滞相轴方位，露白箭头表示λ/4相位差层的倾斜部的倾斜方位。
如图1(b)所示，实施方式1的液晶显示装置100具有以下结构：按顺序配置有背面侧偏光板123、TFT基板102、液晶层130、彩色滤光片基板101和观察面侧偏光板113。液晶层130含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子131和132。作为构成液晶层130的液晶材料使用折射率各向异性为0.08即MLC-2068(merck公司制)。另外，在本实施方式中，使用含有手性材料的液晶材料，但也可以根据像素结构等的需要，使用没有加入手性材料的液晶材料。
首先，对彩色滤光片基板101的结构进行说明。
如图1(b)所示，在观察面侧的基板110的液晶层130一侧配置有红、绿和蓝的着色层(未图示)。在反射显示区域150的着色层上按顺序配置有由相位差控制用取向膜(未图示)、由聚合性液晶构成的λ/4相位差层111。在这些上的观察面侧的基板110的整个面上配置有共用电极114。在反射显示区域150和透过显示区域160中的共用电极114的中央部设置有开口115a、115b。由此，向液晶层130施加阈值电压以上的电压时，能够在反射显示区域150和透过显示区域160分别使液晶层130中的液晶分子131、132放射状取向。放射状取向是指，液晶分子的长轴在从基板法线方向观察时以奇点为中心放射状扩展，且从剖面观察液晶显示面板时向基板面方向倾斜的取向状态。作为构成λ/4相位差层111的聚合性液晶使用光聚合性液晶。在共用电极114上，在整个面配置有垂直取向膜112。另外，在观察面侧的基板110的与液晶层130相反的一侧设置有观察面侧偏光板113。
在图1(a)中，用斜线部分表示平坦区域180的λ/4相位差层111的平坦部11a，用横线部分表示倾斜区域170的λ/4相位差层111的倾斜部11b，在该倾斜区域170中形成有相对于观察面侧的基板110的平坦面倾斜的λ/4相位差层111的倾斜部11b。这时，倾斜部11b的倾斜面的垂线方位(向倾斜面的垂线所朝向的方向的基板面内的方位)与λ/4相位差层111的滞相轴方位平行。另外，倾斜部11b附近的液晶分子132通过形成于倾斜部11b上的垂直取向膜112，相对于倾斜部11b的倾斜面垂直取向。其结果，液晶分子131的长轴倾斜的方位与λ/4相位差层111的滞相轴方位成为平行。
如图1(a)所示，配置有反射电极121和像素透过电极124的多个像素与反射显示区域150重叠并呈带状设置，λ/4相位差层111在透过显示区域160上未配置。另外，λ/4相位差层111的宽度(图1(a)和(b)的横方向的长度)约为40μm，平坦区域180的厚度(平坦部11a的厚度)约为1.5μm，平坦部11a的宽度(平坦区域180的宽度)约为30μm。λ/4相位差层111的倾斜部11b的每个的宽度(倾斜区域170的宽度)约为5μm。对于倾斜部11b的倾斜面的基板平面的倾斜角度为约15°。这时，λ/4相位差层111的滞相轴朝向的方位与倾斜部11b倾斜的方位(倾斜方位)平行。另外，观察面侧偏光板113以透过轴方位与λ/4相位差层111的滞相轴方位成45°的角度配置。另外，背面侧偏光板123的透过轴设置为与观察面侧偏光板113的透过轴方位垂直的方位。
图2是表示实施方式1的液晶显示装置中，液晶分子132的倾斜方位、λ/4相位差层111的滞相轴方位和观察面侧偏光板113的透过轴方位的关系的俯视示意图。
图1(b)中所示的相对于倾斜部11b的倾斜面垂直取向的液晶分子132如图2所示，其长轴倾斜的方位与用箭头1表示的λ/4相位差层111的滞相轴方位实质上平行。另外，用箭头3表示的观察面侧偏光板113的透过轴方位与用箭头1表示的λ/4相位差层111的滞相轴方位成45°的角度。通过控制这种液晶分子132的倾斜方位，能够由液晶分子132对从观察面侧入射的光赋予相位差，在黑显示时在倾斜区域170中能够补偿由λ/4相位差层111的倾斜部11b赋予的相位差，能够使对比度提高。
着色层(未图示)中能够使用含有红、绿和蓝的颜料的感光性树脂。另外，作为着色层也可以使用青色、品红和黄色这3色，也可以使用4色的着色层，没有特别的限定。对共用电极114也能够使用由氧化铟锡物(ITO)等构成的透明导电性材料，但是，并不限定于此。另外，作为观察面侧的基板110，能够使用玻璃基板、石英基板、塑料基板等透明基板。从降低成本的观点考虑，优选玻璃基板或塑料基板。反射显示区域150的平坦区域180中的液晶层130的厚度为1.5μm，透过显示区域160的液晶层130的厚度为3.0μm。
在此，对形成λ/4相位差层111的方法进行说明。
作为形成λ/4相位差层111的方法，首先，使构成λ/4相位差层111的聚合性液晶在规定的方向排列，因此，在着色层上形成相位差控制用取向膜。相位差控制用取向膜为将溶解了聚酰亚胺树脂的树脂组成物涂敷于着色层上，并使其干燥，从而形成聚酰亚胺膜。接着，使用卷绕有人造丝的金属辊，对聚酰亚胺膜在规定的方向进行摩擦处理，由此形成相位差控制用取向膜。接着，利用旋转涂敷法等涂敷用溶剂溶解的聚合性液晶的单体约1.5μm的厚度，通过紫外线照射等使其曝光并聚合。由此，制成聚合硬化的液晶聚合物膜。由此，如图1(a)和(b)所示，能够形成在从反射显示区域150朝向透过显示区域160的方位具有滞相轴的λ/4相位差层111。这时，构成λ/4相位差层111的聚合性液晶的长轴朝向的方位与λ/4相位差层111的滞相轴方位成为平行。其后，在液晶聚合物膜上涂敷抗蚀剂，进行抗蚀剂的构图。而且，将构图后的抗蚀剂作为掩膜，利用蚀刻对液晶聚合物膜和相位差控制用取向膜进行构图，由此形成λ/4相位差层111。由此，形成具有平坦部11a和倾斜部11b的λ/4相位差层111。如上述，倾斜部11b约以5μm的宽度形成，平坦部11a以约30μm的宽度形成。这时，倾斜部11b的倾斜面与基板平面构成的角度约为15°。另外，作为聚合性液晶的单体，例如，能够使用下述一般式(6)和(7)的重叠性向列液晶。
Figure BPA00001169822000191
λ/4相位差层111配置于与TFT基板102的反射电极121相对的区域(反射显示区域150)。在实施方式1中，将λ/4相位差层111的厚度设定为约1.5μm，将透过显示区域160的液晶层130的厚度设定为约3.0μm，由此，反射显示区域150的液晶层130的厚度为透过显示区域160的液晶层130的厚度的约1/2的厚度。通过设定为约1/2的厚度，在反射显示区域150和透过显示区域160中能够使液晶层130的光路长度一致。另外，不需要仅用λ/4相位差层111控制反射显示区域150的液晶层130的厚度，例如也可以通过在反射显示区域150配置透明树脂，并在其上配置λ/4相位差层111来控制反射显示区域150和透过显示区域160中的液晶层130的厚度。
下面，对TFT基板102的结构进行说明。
在背面侧的基板120的液晶层130一侧设置有TFT元件(未图示)。TFT元件设置于以与正交的方位相互平行延伸的方式设置的多个栅极线(未图示)和多个源极线(未图示)的各交差部分。而且，TFT元件的漏极电极与遍及透过显示区域160和反射显示区域150而设置的像素透过电极124连接。在反射显示区域150的像素透过电极122上设置有反射电极121。在反射显示区域150中的反射电极121上和透过显示区域160中的像素透过电极124上，在整个面上配置有垂直取向膜122。在背面侧基板120的与液晶层130相反的一侧设置有背面侧偏光板123。
对像素透过电极124能够使用铟锡氧化物(ITO)等透明导电性材料。对反射电极121能够使用铝等反射率比较高的材料。反射电极121的表面优选具有凹凸的形状，但也可以是平坦面。作为形成有反射电极121等背面侧的基板120，能够使用玻璃基板、石英基板、塑料基板等透明基板。
另外，作为背面侧偏光板123和观察面侧偏光板113中含有的偏振片，能够使用使碘吸附于聚乙烯醇(PVA)薄膜并延伸而得的材料。
在实施方式1中，为使用TFT元件进行显示的有源矩阵方式的液晶显示装置，但是，本发明的液晶显示装置不限定于有源矩阵方式，例如，也能够适用于无源矩阵方式的液晶显示装置。
图7是表示实施方式1的液晶显示装置的反射显示区域150和透过显示区域160中的液晶分子的取向形态的俯视示意图。
如图7所示，在实施方式1的液晶显示装置的结构中，通过设置于共用电极114的开口115a、115b向液晶层130施加阈值电压以上的电压时，能够在反射显示区域150和透过显示区域160中分别使液晶层130中的液晶分子133放射状取向。在该情况下，在向液晶层130施加了阈值电压以上的电压时，液晶层130中的液晶分子133以开口115a、115b为中心放射状取向，但在未施加电压时，与垂直取向膜112垂直地取向，因此，倾斜区域170中的液晶分子与λ/4相位差层111的倾斜部11b的倾斜方位平行地取向。
另外，在实施方式1中，在共用电极114设置有开口115a、115b，但是，本发明的液晶显示装置不限定于这种方式，在共用电极114既可以设置有开口，也可以不设置开口。另外，通过在共用电极114的液晶层一侧形成结构物(所谓肋、铆钉等)代替开口，也能够控制对液晶层130施加阈值电压以上的电压时的液晶分子的取向方向。
另外，在实施方式1中，如图7所示，控制反射显示区域150和透过显示区域160中的液晶分子的取向形态，但本发明的液晶显示装置不限定于这种形态，也可以如图8(a)～(d)和9所示，控制反射显示区域和透过显示区域中的液晶分子的取向形态。
如图8(a)～(d)和9表示反射显示区域和透过显示区域的液晶分子的取向形态的变形例的俯视示意图。
在图8(a)中，在反射显示区域352中，通过形成于共用电极414a的中央部的圆状的开口316a进行液晶分子302的放射状取向。另外，在透过显示区域362中，通过在共用电极414a中从反射显示区域一侧向透过显示区域方向(横方向)形成的直线状的开口316b，将液晶分子302的取向方向分割(取向分割)为上下方向。另外，圆状的开口316a也可以是设置于共用电极414a上的圆状的结构物，直线状的开口316b也可以是设置于共用电极414a上的直线状的结构物。
在图8(b)中，在反射显示区域353中，通过形成于共用电极414b的中央部的圆状的开口317a实现液晶分子303的放射状取向。另外，在透过显示区域363中，通过在共用电极414b中形成于上下方向的直线状的开口317b，将液晶分子303的取向方向分割(取向分割)为左右方向。另外，圆状的开口317a也可以是设置于共用电极414b上的圆状的结构物，直线状的开口317b也可以是设置于共用电极414b上的直线状的结构物。
在图8(c)中，在反射显示区域354和透过显示区域364的两者中，通过在共用电极414c中从反射显示区域侧向透过显示区域方向(横方向)形成的直线状的开口318，将液晶分子304的取向方向分割(取向分割)为上下方向。另外，直线状的开口318也可以是设置于共用电极414c上的直线状的结构物。
在图8(d)中，在反射显示区域355和透过显示区域365的两者中，通过在共用电极414d中形成为上下方向的直线状的开口319a、319b，将液晶分子305的取向方向分割(取向分割)为左右方向。另外，直线状的开口319a、319b也可以是设置于共用电极414d上的直线状的结构物。
在图9中，在反射显示区域356中，通过形成于共用电极414e的中央部的圆状的开口320实现液晶分子306的放射状取向。另外，在透过显示区域366中，作为朝向4个方向的直线状的微细的透明电极314形成共用电极414e，由此，将液晶分子306倾斜的方位分割(取向分割)为上下左右的4个方位。另外，圆状的开口320也可以是设置于共用电极414e上的圆状的结构物。
在实施例1中，如图1(b)所示，将λ/4相位差层111的倾斜部11b的倾斜面设为平面，但是，本发明的效果在例如图3所示，λ/4相位差层111a的倾斜面相对于基板的平坦面倾斜的角度变化的曲面(剖面形状为半圆形状)的情况下也能够实现。图3中的露白的箭头表示倾斜部的倾斜方位，双向箭头表示λ/4相位差层111a的滞相轴方位。图3的液晶显示装置100a除了λ/4相位差层111a的倾斜部的倾斜面为曲面以外，具有与图1(b)同样的结构。
即，图3的液晶显示装置100a具有按顺序配置有背面侧偏光板123a、TFT基板102a、液晶层130a、彩色滤光片基板101a和观察面侧偏光板113a的结构。液晶层130a含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子131a。在构成彩色滤光片基板101a的观察面侧的基板110a的液晶层130a一侧，配置有红、绿和蓝的着色层(未图示)。在反射显示区域150a的着色层上按顺序配置有相位差控制用取向膜(未图示)、λ/4相位差层111a。在这些上的观察面侧的基板110a的整个面上配置有共用电极114a。在反射显示区域150a中的共用电极114a的中央部设置有开口116(设置于透过显示区域160a中的共用电极114a的开口未图示)。由此，在向液晶层130a施加阈值电压以上的电压时，能够在反射显示区域150a和透过显示区域160a中分别使液晶层130a中的液晶分子131a放射状取向。在共用电极114a上，在整个面配置有垂直取向膜112a。另外，在观察面侧的基板110a的与液晶层130a相反的一侧设置有观察面侧偏光板113a。
在构成背面侧的基板120a的玻璃基板的液晶层130a一侧设置有TFT元件(未图示)。TFT元件设置于以与正交的方位相互平行延伸的方式设置的多个栅极线与多个源极线的各交差部分。而且，在栅极线、源极线和TFT元件上设置有层间绝缘膜125a，且TFT元件的漏极电极经由设置于层间绝缘膜125a的接触孔(未图示)与遍及透过显示区域160和反射显示区域150而设置的像素透过电极124a连接。在反射显示区域150a中的像素透过电极124a上设置有反射电极121a。在反射显示区域150a的反射电极121a上和透过显示区域160a的像素透过电极124a上，在整个面配置有垂直取向膜122a。在背面侧的基板120a的与液晶层130a相反的一侧设置有背面侧偏光板123a。另外，在图3中，也图示有控制液晶层130a的厚度的间隔物140。
在图3的液晶显示装置100a中，λ/4相位差层111a的滞相轴方位与相对于半圆形状的基板平面具有倾斜的方位(在图3中朝向横向的方位)实质上平行。这样，λ/4相位差层111a的剖面形状即使成为半圆形状，λ/4相位差层111a的滞相轴方位与相对于半圆形状的基板平面具有倾斜的方位(在图3中朝向横向的方位)实质上平行，由此，能够得到与图1(a)和(b)所示的实施方式1的形态同样的效果。
(比较例1)
图4是表示比较例1的半透过型的垂直取向模式的液晶显示装置的结构的示意图。图4(a)是俯视示意图，图4(b)是剖视示意图。另外，图4(a)表示有设置于反射电极、透过电极、共用电极的开口和λ/4相位差层的配置关系，对于其它的部件省略图示。另外，图4(a)中的2根双向箭头表示λ/4相位差层的滞相轴方位和观察面侧的偏振片的透过轴方位。图4(b)中的露白箭头表示λ/4相位差层的倾斜部的倾斜方位。
比较例1的液晶显示装置200除了λ/4相位差层的滞相轴方位与λ/4相位差层211的倾斜部21b的倾斜方位垂直配置以外，为与实施方式1同样的结构。
如图4(b)所示，比较例1的液晶显示装置200具有按顺序配置有背面侧偏光板223、TFT基板202、液晶层230、彩色滤光片基板201和观察面侧偏光板213的结构。液晶层230由含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子231和232的结构。作为构成液晶层230的液晶材料使用折射率各向异性为0.08即MLC-2068(merck公司制)。
首先，对彩色滤光片基板201的结构进行说明。
如图4(b)所示，在观察面侧的基板210的液晶层230一侧，配置有红、绿和蓝的着色层(未图示)。在反射显示区域250的着色层上按顺序配置有相位差控制用取向膜(未图示)、由聚合性液晶构成的λ/4相位差层211。λ/4相位差层211由倾斜区域270的倾斜部21b和平坦区域280的平坦部21a构成。作为构成λ/4相位差层211的聚合性液晶使用与实施方式1的λ/4相位差层111同样的光聚合性液晶。在这些观察面侧的基板210的整个面配置有共用电极214。在反射显示区域250和透过显示区域260中的共用电极214的中央部设置有开口215a、215b。由此，在向液晶层230施加阈值电压以上的电压时，能够在反射显示区域250和透过显示区域260分别使液晶层230中的液晶分子231、232放射状取向。在共用电极214上，在整个面配置有垂直取向膜212。另外，在观察面侧的基板210的与液晶层230相反的一侧设置有观察面侧偏光板213。
下面，对TFT基板202的结构进行说明。
在观察面侧的基板220的液晶层230一侧设置有TFT元件(未图示)。TFT元件设置于以与正交的方位相互平行延伸的方式设置的多个栅极线(未图示)与多个源极线(未图示)的各交差部分。而且，TFT元件的漏极电极与遍及透过显示区域260和反射显示区域250而设置的像素透过电极224和设置于反射显示区域270的反射电极221连接。在反射显示区域250的反射电极221上和透过显示区域260的像素透过电极224上，在整个面配置有垂直取向膜222。在背面侧基板220的与液晶层230相反的一侧设置有背面侧偏光板223。
图5是表示比较例1的液晶显示装置的液晶分子232的倾斜方位、λ/4相位差层211的滞相轴方位和观察面侧偏光板213的透过轴方位的关系的俯视示意图。
如图4(b)所示的与倾斜部21b的倾斜面垂直地取向的液晶分子232，如图5所示，其长轴倾斜的方位与用箭头2表示的λ/4相位差层211的滞相轴方位实质上垂直。这时，用箭头4所示的观察面侧偏光板213的透过轴方位与用箭头2表示的λ/4相位差层的滞相轴方位成45°的角度。即使这样控制液晶分子232的倾斜方位，也不能通过液晶分子232对从观察面侧入射的光补偿由λ/4相位差层211的倾斜部21b赋予的相位差，因此，可能使对比度降低。
(实施方式1和比较例1的反射率的比较)
用实施方式1的液晶显示装置和比较例1的液晶显示装置，模拟对液晶层未施加电压时的反射显示区域附近的反射率。图6表示其结果。反射率的模拟使用LCDmaster(Shintex公司制)。另外，在模拟中用实施方式1的图1的形态和比较例1的图4的形态进行比较。在模拟中，将λ/4相位差层的平坦部的厚度设定为1.7μm，将每一个倾斜部的宽度设定为3.4μm。另外，在形成有λ/4相位差层的倾斜部的区域(倾斜区域)中，设定液晶分子与该倾斜部的倾斜面垂直地取向，在形成有λ/4相位差层的平坦部的区域(平坦区域)和背面侧的基板侧，液晶分子与基板的平坦面垂直地取向，进行模拟。液晶分子的长轴方向的折射率为1.60，短轴方向的折射率设定为1.47。
图6中的●表示实施方式1的结果，○表示比较例1的结果。另外，图表的横轴表示λ/4相位差层的宽度方位的长度。即，符号70表示形成有λ/4相位差层的倾斜部的区域(倾斜区域)，符号80表示形成有λ/4相位差层的平坦部的区域(平坦区域)。
如图6所示，比较实施方式1和比较例1的情况下，实施方式1的情况的倾斜区域中的反射率与比较例1的情况相比降低，明确了能够抑制黑显示时的漏光。
本申请以2007年12月25日申请的日本国专利申请2007-332995号为基础，基于巴黎条约以及移交国的法规主张优先权。该申请的内容全部作为参照选入本申请中。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，其为垂直取向模式的液晶显示装置，在相互相对的一对基板之间具备液晶层，且具有透过显示区域和反射显示区域，该液晶显示装置的特征在于：
所述一对基板中的一个在反射显示区域具备向液晶层一侧隆起的λ/4相位差层，
所述λ/4相位差层具有相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，且倾斜部的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位实质上平行。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述λ/4相位差层的厚度为透过显示区域的液晶层的厚度的约1/2。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶显示装置具有多个像素，
所述λ/4相位差层在俯视时与多个像素重叠并呈带状配置。
4.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述λ/4相位差层设置于观察面侧的基板。
5.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述λ/4相位差层设置于观察面侧的基板。
6.一种液晶显示装置，其为垂直取向模式的液晶显示装置，在相互相对的一对基板之间具备液晶层，且具有透过显示区域和反射显示区域，该液晶显示装置的特征在于：
所述一对基板中的一个在反射显示区域具备向液晶层一侧隆起的λ/4相位差层，
所述λ/4相位差层具有相对于基板的平坦面倾斜的倾斜部，且形成有倾斜部的区域的液晶层中的液晶分子的无电压施加状态的倾斜方位与λ/4相位差层的滞相轴方位实质上平行。
7.一种显示装置用基板，其在基板上具备相位差层，该显示装置用基板的特征在于：
所述相位差层具有相对于所述基板的平坦面倾斜的倾斜部，且倾斜部的倾斜方位与相位差层的滞相轴方位实质上平行。
8.一种液晶显示装置，其特征在于：
在权利要求7所述的显示装置用基板和与该显示装置用基板相对的对置基板之间具备液晶层，
所述相位差层设置于显示装置用基板的液晶层一侧。
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