CN105589247A - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供液晶显示装置,能够以较低的成本抑制常白显示的垂直取向型的液晶显示装置在左右方向观察时的颜色偏移。该液晶显示装置具有第1基板、第2基板、液晶层、第1偏振板、第2偏振板、第1光学板和第2光学板。各偏振板的吸收轴相互大致正交,并且各偏振板相对于施加电场时的液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向呈大致45°。第1光学板的面内相位差Re1为145nm~385nm,其面内慢轴相对于第1偏振板的吸收轴呈大致45°,并且与上述取向方向大致平行。第2光学板的面内相位差Re2具有200nm≦(Re2-Re1)≦300nm的关系,其面内慢轴相对于第1偏振板的吸收轴呈大致45°,并且与上述取向方向大致正交。
Description
技术领域
本发明涉及垂直取向型的液晶显示装置。
背景技术
垂直取向型的液晶显示装置的基本结构是具有:相对配置的2个基板、在这些基板之间设置的垂直取向的液晶层、以及分别配置于基板外侧的2个偏振板。在该垂直取向型的液晶显示装置中,将2个偏振板的吸收轴配置为互相正交(正交尼科尔配置),并且,在基板和偏振板之间配置视角补偿板,由此,在正面观察时和从倾斜方向观察时能够获得非常良好的暗显示,能够实现优异的常黑显示。
在这样的垂直取向型的液晶显示装置中,通过进一步在比一个基板的背面侧的偏振板靠外侧的位置处设置反射板,能够获得不需要背光源的反射型的液晶显示装置。另外,通过进一步在比一个基板的背面侧的偏振板靠外侧的位置处设置半透射板,并设置背光源,能够获得半透射型的液晶显示装置。
然而,在常黑显示的液晶显示装置中,背景显示部(非显示部)是暗显示,因此,观察者在观察基于反射的显示时会感觉非常暗。特别是在显示部中使用了字符、图案的分段显示型的液晶显示装置中,这种倾向尤为强烈。因此,在反射型和半透射型的液晶显示装置中,常白显示被广泛使用。例如日本特开2002-40428号公报(专利文献1)和日本特开2013-238784号公报(专利文献2)公开了关于上述那样的垂直取向型的液晶显示装置的现有技术。
专利文献1公开的液晶显示装置在具有存在着随机的取向变化或面内连续的取向变化的液晶层的情况下,通过在上基板和下基板各自的外侧配置圆偏振板,使得液晶层的取向不均匀不可见从而提高了透射率。关于该液晶显示装置的原理,公开有:在上述2个圆偏振板的圆偏振旋转方向相同的情况下,如果将液晶层的延迟设为△,则输出光强度Iout与cos2(△/2)相关。即,公开了液晶层的基板面内的取向方向与输出光强度无关。
这里,垂直取向的液晶层在未施加电压时的延迟大致为零,因此,输出光强度Iout最大,当对液晶层施加了阈值电压以上的电压后,随着取向变化,延迟增加,因此,输出光强度Iout朝最小值变化。即,能够实现常白显示。该文献公开了如下内容:圆偏振板是由线偏振板与1/4波长板相组合而构成的,线偏振板可以任意配置。另外,该文献还公开了与单畴垂直取向型的液晶显示装置有关的实施例,该液晶显示装置具有在基板面内的一个方向上实施了取向处理的液晶层。在该实施例中,虽然公开了进行常黑显示的情况,但如果变更2个圆偏振板的组合也可以进行常白显示。并且,该文献还公开了:通过在上、下各个基板和各个圆偏振板之间配置具有负的单轴光学各向异性的相位差板来改善视角特性。
专利文献2公开的液晶显示装置的特征在于,具有:2个基板、在这些基板之间设置的垂直取向的液晶层、以及分别配置在基板外侧的2个偏振板(线偏振板),并且,在各基板和各偏振板之间的至少一方上配置有相位差板。该液晶显示装置的相位差板的面内慢轴被配置为相对于各偏振板的吸收轴呈45°的角度,并且该面内慢轴被配置为与液晶层在施加电压时的液晶层的层厚方向的中央处的取向方向正交。另外,对于相位差板,优选其面内相位差值的总和为200~320nm,并且优选其具有表现出正的单轴光学各向异性或负的双轴光学各向异性的光学特性。
另外,基于上述的专利文献1公开的公知技术,制造透射型且常白显示的单畴垂直取向型的液晶显示装置,并且对未施加电压时的背景视角特性进行观察可知,在将视觉观察方向变为液晶显示装置的左右方向(3点钟方向、9点钟方向)并从较深的极角角度观察外观时,背景的颜色产生从黄色变为茶色的现象(颜色偏移),显示品质下降。对于这一点,如专利文献1公开的那样,通过在上、下各个基板和各个圆偏振板之间配置具有负的单轴光学各向异性的相位差板,能够抑制颜色偏移。
另一方面,基于上述的专利文献2公开的公知技术,作为在上、下基板中的一个基板和偏振板之间配置面内相位差为大致1/2波长的相位差板,并且在另一个基板和偏振板之间未设置相位差板的结构,制造了常白显示的单畴垂直取向型的液晶显示装置并对外观进行了观察,由此,能够观察到与基于上述专利文献1制造的液晶显示装置的情况相同的颜色偏移。对此,作为相位差板,使用具有适当的参数且具有负的双轴光学各向异性的相位差板来抑制颜色偏移。
然而,具有负的单轴光学各向异性的相位差板和具有负的双轴光学各向异性的相位差板均使用了采用环烯烃聚合物等昂贵的材料的相位差板,因此,即使使用这些相位差板能够抑制颜色偏移,但与以往的使用了TN取向等的常白显示的液晶显示装置相比,成本显著上升,性价比较低,这一点具有改善的余地。
另外,在本申请中,当将相位差板的面内折射率设为nx、ny,将厚度方向折射率设为nz,将nx方向定义为面内慢轴时,正的单轴光学各向异性被定义为nx>ny=nz,正的双轴光学各向异性被定义为nx>ny<nz,负的单轴光学各向异性被定义为nx=ny>nz,负的双轴光学各向异性被定义为nx>ny>nz。其中,将具有nx>ny=nz的光学膜称为正的A板。将具有nx=nz>ny的光学膜称为负的A板。将具有nx=ny<nz的光学膜称为负的C板。
【专利文献1】:日本特开2002-40428号公报
【专利文献2】:日本特开2013-238784号公报
发明内容
本发明的具体方式的目的之一在于,提供一种能够以较低的成本抑制常白显示的垂直取向型的液晶显示装置在左右方向观察时的颜色偏移的技术。
本发明的一个方式的液晶显示装置是一种常白显示的液晶显示装置,其具有:(a)相向配置的第1基板和第2基板;(b)垂直取向或大致垂直取向的液晶层,其配置于所述第1基板和所述第2基板之间;(c)第1偏振板,其配置于所述第1基板的外侧;(d)第2偏振板,其配置于所述第2基板的外侧;(e)第1光学板,其配置于所述第1基板和所述第1偏振板之间;以及(f)第2光学板,其配置于所述第1基板和所述第1偏振板之间,(g)所述第1偏振板和所述第2偏振板的各吸收轴被配置为相互大致正交,并且该各吸收轴被配置为相对于施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向呈大致45°的角度,(h)所述第1光学板的面内相位差Re1为145nm~385nm,所述第1光学板的面内慢轴被配置为相对于所述第1偏振板的吸收轴呈大致45°的角度,并且被配置为与施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向大致平行,(i)所述第2光学板的面内相位差Re2具有200nm≦(Re2-Re1)≦300nm的关系,所述第2光学板的面内慢轴被配置为相对于所述第1偏振板的吸收轴呈大致45°的角度,并且被配置为与施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向大致正交。
本发明的其他方式的液晶显示装置是一种常白显示的液晶显示装置,其具有:(a)相向配置的第1基板和第2基板;(b)垂直取向或大致垂直取向的液晶层,其配置于所述第1基板和所述第2基板之间;(c)第1偏振板,其配置于所述第1基板的外侧;(d)第2偏振板,其配置于所述第2基板的外侧;(e)第1光学板,其配置于所述第1基板和所述第1偏振板之间;以及(f)第2光学板,其配置于所述第2基板和所述第2偏振板之间,(g)所述第1偏振板和所述第2偏振板的各吸收轴被配置为相互大致正交,并且该各吸收轴被配置为相对于施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向呈大致45°的角度,(h)所述第1光学板的面内相位差Re1为145nm~385nm,所述第1光学板的面内慢轴被配置为相对于所述第1偏振板的吸收轴呈大致45°的角度,并且被配置为与施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向大致平行,(i)所述第2光学板的面内相位差Re2具有200nm≦(Re2-Re1)≦300nm的关系,所述第2光学板的面内慢轴被配置为相对于所述第2偏振板的吸收轴呈大致45°的角度,并且被配置为与施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向大致正交。
根据上述任意一种结构,都可以使用较低成本的光学板作为第1光学板和第2光学板,因此,能够以较低的成本抑制常白显示的垂直取向型的液晶显示装置在左右方向观察时的颜色偏移。
上述液晶显示装置也优选为:所述第1光学板和所述第2光学板中的至少一方具有负的双轴光学各向异性。
上述液晶显示装置也优选为:还具有视角补偿板,所述视角补偿板具有负的单轴光学各向异性或负的双轴光学各向异性,所述视角补偿板被配置于所述第1基板与所述第1偏振板之间和/或所述第2基板与所述第2偏振板之间。
由此,即使在使液晶层的延迟变得更大的情况下,也能够获得充分的视角补偿效果。
附图说明
图1是示出一个实施方式的液晶显示装置的基本结构的剖视图。
图2是示出液晶层在施加电场时的取向方向和各偏振板、1/2波长板、1波长板的光学轴的配置关系的图。
图3是示出另一实施方式的液晶显示装置的基本结构的剖视图。
图4是示出该实施方式的液晶层在施加电场时的取向方向和各偏振板、1/2波长板、1波长板的光学轴的配置关系的图。
图5的(A)是示出实施例1的分光光谱计算结果的图,图5的(B)是示出实施例2的分光光谱计算结果的图。
图6的(A)是示出比较例1的分光光谱计算结果的图,图6的(B)是示出比较例2的分光光谱计算结果的图。图6的(C)是示出比较例3的分光光谱计算结果的图。
图7的(A)是示出将第1光学板的面内相位差设定为25nm的情况下的分光光谱的图,图7的(B)是示出将第1光学板的面内相位差设定为145nm的情况下的分光光谱的图,图7的(C)是示出将第1光学板的面内相位差设定为265nm的情况下的分光光谱的图,图7的(D)是示出将第1光学板的面内相位差设定为385nm的情况下的分光光谱的图。
图8的(A)是示出将第1光学板的面内相位差设定为340nm的情况下的分光光谱的图,图8的(B)是示出将第1光学板的面内相位差设定为305nm的情况下的分光光谱的图,图8的(C)是示出将第1光学板的面内相位差设定为265nm的情况下的分光光谱的图,图8的(D)是示出将第1光学板的面内相位差设定为240nm的情况下的分光光谱的图。
图9是示出比较例2的液晶显示装置的分光光谱的图。
图10是示出另一实施方式的液晶显示装置的结构的剖视图。
图11是示出另一实施方式的液晶显示装置的结构的剖视图。
图12是示出另一实施方式的液晶显示装置的结构的剖视图。
标号说明
1:第1基板;2:第2基板;3:第1取向膜;4:第2取向膜;5:第1偏振板;6:第2偏振板;7:液晶层;8:1/2波长板(第1光学板);9:1波长板(第2光学板);11:第1电极;12:第2电极;13:液晶层的层厚方向的中央处的取向方向;14:视角补偿板;15:负的C板;16:视角补偿板。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出一个实施方式的液晶显示装置的基本结构的剖视图。作为该液晶显示装置的基本结构,其具有:相向配置的第1基板1和第2基板2、设置于第1基板1的第1电极11、设置于第2基板2的第2电极12、以及配置于第1基板1和第2基板2之间的液晶层7。
本实施方式的液晶显示装置例如是分段显示型的液晶显示装置,其构成为:电极彼此重合的区域形成希望显示的字符或图案,基本上只能够显示预先设定的字符等,大致而言,有效显示区域内的面积比50%以下程度的区域有助于字符等的显示。另外,液晶显示装置也可以是多个像素排列为矩阵的点阵显示型,还可以由分段显示型和点阵显示型混合而成。
第1基板1和第2基板2分别例如是玻璃基板、塑料基板等透明基板。如图所示,第1基板1和第2基板2之间设有规定的间隙(例如4μm左右)而贴合。
第1电极11被设置在第1基板1的一面侧。同样,第2基板12被设置在第2基板2的一面侧。第1电极11和第2电极12例如分别是通过对铟锡氧化物(ITO)等透明导电膜适当地进行构图而构成的。
第1取向膜3以覆盖第1电极11的方式设置在第1基板1的一面侧。第2取向膜4以覆盖第2电极12的方式设置在第2基板2的一面侧。作为这些第1取向膜3和第2取向膜4,使用了将液晶层7的取向状态限制为大致垂直取向的垂直取向膜。在本实施方式中,各取向膜3和4被实施了摩擦处理等单轴取向处理。由此,液晶层7被赋予了88.5°~89.9°左右的较高的预倾角。
液晶层7被设置在第1基板1和第2基板2之间。在本实施方式中,使用介电常数各向异性△ε为负的液晶材料构成液晶层7。液晶层7上图示出的粗线示意地表示液晶层7中的液晶分子的取向方向。这里,液晶层7的层厚方向的大致中央处的液晶分子在施加电压时的取向方向13被规定为从第1基板1侧进行俯视观察时的液晶分子的倾倒方向。该取向方向13是通过对各取向膜3、4的单轴取向处理而设定的,在本实施方式中,取向方向13和单轴取向处理的方向大致平行。
第1偏振板5配置于第1基板1的外侧。同样,第2偏振板6配置于第2基板2的外侧。第1偏振板5和第2偏振板6各自的吸收轴被配置为相互大致正交。
作为第1光学板的1/2波长板8配置于第1偏振板5和第1基板1之间且位于比1波长板9更接近第1偏振板5的一侧。作为第2光学板的1波长板9配置于第1偏振板5和第1基板1之间且位于比1/2波长板8更接近第1基板1的一侧。另外,1/2波长板8和1波长板9的配置也可以相反。即,也可以是:1/2波长板8配置于接近第1基板1的一侧,1波长板9配置于接近第1偏振板5的一侧。
图2是示出液晶层在施加电场时的取向方向和各偏振板、作为第1光学板的1/2波长板、作为第2光学板的1波长板的光学轴的配置关系的图。均示出了从第1基板1侧俯视时的光学轴。如图所示,如果设施加电场时的液晶层的取向方向13为6点钟方向(270°方向),则1/2波长板8的面内慢轴被配置在与该取向方向13大致平行的方向上,1波长板9的面内慢轴被配置在与该取向方向大致正交的方向上。
另外,第1偏振板5的吸收轴被配置在相对于施加电场时的液晶层的取向方向13呈45°的角度的方向上,并且,第1偏振板5的吸收轴被配置在相对于接近的1/2波长板8的面内慢轴呈45°的角度的方向上。同样,第2偏振板6的吸收轴被配置在相对于施加电场时的液晶层的取向方向13呈45°的角度的方向上,并且,第2偏振板6的吸收轴被配置在相对于接近的1/2波长板8的面内慢轴呈45°的角度的方向上。另外,如上述那样,第1偏振板5和第2偏振板6的吸收轴彼此被配置在大致正交的方向上。
这里,关于作为第1光学板的1/2波长板8,其面内相位差例如为200nm~400nm左右,并且使用具有正的单轴光学各向异性的、所谓正的A板的光学膜。另外,关于作为第2光学板的1波长板9,其面内相位差例如为400nm~600nm左右,并且使用正的A板的光学膜。关于1/2波长板8和1波长板9中的任何一个,其材质例如优选聚碳酸酯或环烯烃聚合物。
图3是示出另一实施方式的液晶显示装置的基本结构的剖视图。另外,图4是示出该实施方式的液晶层在施加电场时的取向方向和各偏振板、作为第1光学板的1/2波长板、作为第2光学板的1波长板的光学轴的配置关系的图。与上述的图1、图2示出的实施方式的不同点在于,将1波长板9配置到第2基板2和第2偏振板6之间。除此之外,均与上述实施方式相同。另外,也可以调换1/2波长板8和1波长板9的配置。即,也可以是:1/2波长板8配置于第2基板2和第2偏振板6之间,1波长板9配置于第1基板1和第2偏振板6之间。
接着,通过仿真分析对上述实施方式的液晶显示装置在未施加电压时的背景显示部(非显示部)的色调进行了评价,对于其评价结果,结合比较例进行说明。仿真分析的条件如下所述。计算了从满足这些条件的液晶显示装置中的3点钟方向、9点钟方向(0°方向、180°方向)的法线倾斜50°(极角50°)时的未施加电压时的分光光谱。
<实施例1>
·上述图1、2中示出的结构
·液晶层厚:4μm
·液晶材料:△n=0.0914、△ε=-5.1、未添加手性材料
·预倾角:89.5度(第1基板、第2基板均为该预倾角)
·施加电压时的液晶层的层厚方向的中央处的取向方向:6点钟方向(270°方向)
·1/2波长板:面内相位差为265nm的正的A板
·1波长板:面内相位差为540nm的正的A板
·各波长板的材质:聚碳酸酯
·光源:标准光源D65
·仿真器:Shintech制造的液晶显示器仿真器LCDMASTER
<实施例2>
·上述图3、4中示出的结构
·其他条件与实施例1相同
<比较例1>
·是具有与实施例1相同条件的液晶层、偏振板、并且在第1基板和第1偏振板之间、第2基板和第2偏振板之间分别配置有1/4波长板的结构,各1/4波长板被配置为慢轴相互平行,并且该慢轴被配置为与施加电场时的液晶层的层厚方向的中央处的取向方向大致正交。
·各1/4波长板:面内相位差为140nm的正的A板
·其他条件与实施例1相同
<比较例2>
·是具有与实施例1相同条件的液晶层、偏振板、并且在第1基板和第1偏振板之间配置有1/2波长板的结构,1/2波长板被配置为其慢轴与施加电场时的液晶层的层厚方向的中央处的取向方向大致正交。
·1/2波长板:面内相位差为280nm的正的A板
·其他条件与实施例1相同
图5的(A)是示出实施例1的分光光谱计算结果的图,图5的(B)是示出实施例2的分光光谱计算结果的图。图6的(A)是示出比较例1的分光光谱计算结果的图,图6的(B)是示出比较例2的分光光谱计算结果的图。另外,在各图中,Azim为0则表示3点钟方向,Azim为180则表示9点钟方向。
如图5的(A)所示,在实施例1的液晶显示装置中,与各比较例相比,左右方向的短波长侧的透射率下降均得到抑制,并得到中性的色调。这表明:与正面观察时的分光光谱大致相等,并且即使观察角度相对于左右方向发生变化也能够抑制颜色偏移。在该实施例1的条件下实际制造液晶显示装置,并且进行了外观观察,结果确认到:如仿真分析结果所示的那样,几乎没有发生颜色偏移。另外,对于使实施例1中1/2波长板和1波长板的层叠顺序相反的情况也进行了仿真分析,其结果与图5的(A)相同,这表明:即使在这种情况下,也能够抑制颜色偏移。
如图5的(B)所示,在实施例2的液晶显示装置中,与各比较例相比,也是左右方向的短波长侧的透射率下降均得到抑制,并得到中性的色调。这表明:与正面观察时的分光光谱大致相等,并且即使观察角度相对于左右方向发生变化也能够抑制颜色偏移。另外,关于调换实施例2中1/2波长板和1波长板的配置的情况也进行了仿真分析,其结果与图5的(B)相同,这表明:即使在这种情况下,也能够抑制颜色偏移。
如图6的(A)所示,在比较例1的液晶显示装置中,短波长侧的透射率降低,外观上,可以认为显示颜色变为黄色或茶色。另外,正面观察时得到中性的色调。没有观察到3点钟方向、9点钟方向的分光光谱的不同(依赖性),而是相同的。在该比较例1的条件下实际制造液晶显示装置,并且进行了外观观察,结果确认到:如仿真分析结果所示的那样,左右方向(3点钟方向、9点钟方向)上的显示颜色泛黄,即明显观察到颜色偏移,显示品质较低。
如图6的(B)所示,在比较例2的液晶显示装置中,也是短波长侧的透射率降低,外观上,可以认为显示颜色变为黄色或茶色。另外,正面观察时得到中性的色调。没有观察到3点钟方向、9点钟方向的分光光谱的不同(依赖性),而是相同的。在该比较例2的条件下实际制造液晶显示装置,并且进行了外观观察,结果确认到:如仿真分析结果所示的那样,左右方向(3点钟方向、9点钟方向)上的显示颜色泛黄,即明显观察到颜色偏移,显示品质较低。
另外,作为比较例3,关于相对于比较例2的液晶显示装置进一步在第2基板(背侧基板)和第2偏振板之间配置厚度方向相位差为220nm且具有负的单轴光学各向异性的视角补偿版,即所谓的负的C板的情况,也进行了与上述相同的仿真分析。图6的(C)是示出比较例3的分光光谱计算结果的图。在该比较例3中可知,与上述实施例1、2的情况相同,短波长侧的透射率下降得到抑制,从而抑制了颜色偏移。实际制造该结构的液晶显示装置,并且进行了外观观察,确认到的结果与仿真分析结果所示的一样。
由此可知,在各实施例中,虽然使用了2个正的A板,但通过利用其厚度方向的相位差而实现了与负的C板相同的视角补偿。其中,对于负的C板而言,例如需要针对环烯烃聚合物,在双轴方向上以相同的延伸倍率进行延伸加工这样高超的技术,包括材料在内,成本较高。与之相对,在各实施例中,具有以下的优异性:通过使用聚碳酸酯制的正的A板而实现了低成本化。
接着,为了搜索作为第1光学板的1/2波长板的合适的数值范围,在实施例1的液晶显示装置中,对使2个波长板的面内相位差变化时的分光光谱进行了仿真分析。计算条件与实施例1的情况相同。
图7的(A)是示出将第1光学板的面内相位差设定为25nm的情况下的分光光谱的图,图7的(B)是示出将第1光学板的面内相位差设定为145nm的情况下的分光光谱的图,图7的(C)是示出将第1光学板的面内相位差设定为265nm的情况下的分光光谱的图,图7的(D)是示出将第1光学板的面内相位差设定为385nm的情况下的分光光谱的图。在各图中,也均对1波长板的面内相位差进行调整,以使第1光学板和作为第2光学板的1波长板之间的面内相位差的差分固定为275nm。
在图7的(A)的分光光谱中,短波长侧的透射率大幅下降。即,该条件的液晶显示装置与比较例的情况相同,外观上观察到了泛黄的色调。在图7的(B)的分光光谱中,短波长侧的透射率较低,但与图7的(A)的情况和比较例的情况相比可知,短波长侧的透射率上升,与左右方向相对应的颜色偏移得到抑制。
在图7的(C)的分光光谱中,短波长侧的透射率进一步上升,得到与正面观察时的分光光谱相同的色调。即,可知与左右方向相对应的颜色偏移得到抑制。在图7的(D)的分光光谱中可知,短波长侧的透射率进一步有所上升,并且长波长侧的透射率有所下降,稍微变为蓝色色调。即使在这种情况下,与图7的(A)的情况和比较例的情况相比,与左右方向相对应的颜色偏移得到抑制,外观上达到几乎没有问题的程度。另外,关于分光光谱,示出了4个代表性的分光光谱,除此之外,还进行了仿真分析,将其结果总结后可知,作为第1光学板的1/2波长板的面内相位差优选为145nm以上385nm以下的数值范围。
接下来,作为1/2波长板和1波长板的面内相位差的差分,为了搜索其合适的数值范围,在实施例1的液晶显示装置中,对使2个波长板的面内相位差变化时的正面观察时的分光光谱和右方向的极角50°观察时的分光光谱进行了仿真分析。计算条件与实施例1的情况相同。另外,作为比较对象,针对上述的比较例2的液晶显示装置,也同样进行了分光光谱的仿真分析。
图8的(A)是示出将作为第1光学板的1/2波长板的面内相位差设定为340nm的情况下的分光光谱的图,图8的(B)是示出将第1光学板的面内相位差设定为305nm的情况下的分光光谱的图,图8的(C)是示出将第1光学板的面内相位差设定为265nm的情况下的分光光谱的图,图8的(D)是示出将第1光学板的面内相位差设定为240nm的情况下的分光光谱的图。在各图中,作为第2光学板的1波长板的面内相位差都被固定为540nm。因此,第2光学板和第1光学板的面内相位差的差分分别为200nm、235nm、275nm以及300nm。另外,图9是示出比较例2的液晶显示装置的分光光谱的图。
如图8的(A)~图8的(D)所示,在任何条件下,正面观察时和50°极角观察时的分光光谱的差都较小,因此表明:与图9示出的比较例2的分光光谱相比,与观察角度的变化相对应的颜色偏移得到大幅抑制。关于分光光谱,示出了4个代表性的分光光谱,除此之外,也进行了仿真分析,将其结果总结后可知,在将1/2波长板的面内相位差设为Re1、1波长板的面内相位差设为Re2时,两者的差分(Re2-Re1)优选处于200nm≦(Re2-Re1)≦300nm的数值范围。
另外,在上述实施例中虽然将液晶层厚设为4μm,但考察通过多路驱动使液晶显示装置工作的情况时,为了使得增大显示容量即占空数的情况下的电气光学特性的急剧性良好,有效的做法是增大液晶层的延迟Δnd。然而,在这种情况下,液晶层的视角补偿不充分,会产生上述的左右方向上的背景显示部的颜色偏移。在这种情况下,对于上述图1、图3中示出的结构的液晶显示装置而言,通过进一步组合使用负的C板或具有负的双轴光学各向异性的视角补偿版,能够抑制上述的颜色偏移。
图10是示出另一实施方式的液晶显示装置的结构的剖视图。与上述的图1示出的实施方式的不同点在于,在第2基板2和第2偏振板6之间配置有具有负的双轴光学各向异性的视角补偿板14。除此之外,均与上述实施方式相同。视角补偿板14的慢轴例如被配置为与第2偏振板6的吸收轴大致正交。另外,作为视角补偿版14,也可以使用负的C板。并且,也可以是:将负的C板和具有负的双轴光学各向异性的视角补偿板层叠地配置于第2基板2和第2偏振板6之间。
图11是示出另一实施方式的液晶显示装置的结构的剖视图。与上述的图1示出的实施方式的不同点在于,在第1基板1和1波长板9之间配置有负的C板15。除此之外,均与上述实施方式相同。另外,在将负的C板15替换为具有负的双轴光学各向异性的视角补偿板的情况下,产生面内相位差的影响,视角特性劣化,并不优选。
图12是示出另一实施方式的液晶显示装置的结构的剖视图。与上述的图1示出的实施方式的不同点在于,在第1偏振板5和1/2波长板8之间配置有具有负的双轴光学各向异性的视角补偿板16。除此之外,均与上述实施方式相同。视角补偿板16的慢轴例如被配置为与第1偏振板5的吸收轴大致正交。另外,作为视角补偿版16,也可以使用负的C板。
根据上述那样的实施方式以及实施例,能够使用较低成本的光学板作为第1光学板和第2光学板,因此,能够以较低的成本抑制常白显示的垂直取向型的液晶显示装置在左右方向观察时的颜色偏移。
另外,本发明并不限定于上述实施方式的内容,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形来实施。例如,在上述实施方式等中,作为1/2波长板、1波长板,虽然使用了正的A板,但也可以是:至少一方为具有负的双轴光学各向异性的光学板。不过,具有正的双轴光学各向异性的光学板和负的A板很难抑制颜色偏移。
另外,在上述实施方式等中,虽然举例示出了通过摩擦处理等取向处理使得液晶层在一个方向上取向的单畴取向型的液晶显示装置,但本发明也可以应用于具有两种畴的双畴取向型的液晶显示装置,其具有相互不同的取向方向。在这种情况下,对于向液晶层施加电场时由取向控制元件(突起或开口等)控制的液晶层的层厚方向的中央处的取向方向,只要在与该取向方向的关系中,设定偏振板和各波长板的配置即可。
Claims (4)
1.一种液晶显示装置,其是常白显示的液晶显示装置,该液晶显示装置具有:
相向配置的第1基板和第2基板;
垂直取向或大致垂直取向的液晶层,其配置于所述第1基板和所述第2基板之间;
第1偏振板,其配置于所述第1基板的外侧;
第2偏振板,其配置于所述第2基板的外侧;
第1光学板,其配置于所述第1基板和所述第1偏振板之间;以及
第2光学板,其配置于所述第1基板和所述第1偏振板之间,
所述第1偏振板和所述第2偏振板的各吸收轴被配置为相互大致正交,并且该各吸收轴被配置为相对于施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向呈大致45°的角度,
所述第1光学板的面内相位差Re1为145nm~385nm,所述第1光学板的面内慢轴被配置为相对于所述第1偏振板的吸收轴呈大致45°的角度,并且被配置为与施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向大致平行,
所述第2光学板的面内相位差Re2具有200nm≦(Re2-Re1)≦300nm的关系,所述第2光学板的面内慢轴被配置为相对于所述第1偏振板的吸收轴呈大致45°的角度,并且被配置为与施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向大致正交。
2.一种液晶显示装置,其是常白显示的液晶显示装置,该液晶显示装置具有:
相向配置的第1基板和第2基板;
垂直取向或大致垂直取向的液晶层,其配置于所述第1基板和所述第2基板之间;
第1偏振板,其配置于所述第1基板的外侧;
第2偏振板,其配置于所述第2基板的外侧;
第1光学板,其配置于所述第1基板和所述第1偏振板之间;以及
第2光学板,其配置于所述第2基板和所述第2偏振板之间,
所述第1偏振板和所述第2偏振板的各吸收轴被配置为相互大致正交,并且该各吸收轴被配置为相对于施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向呈大致45°的角度,
所述第1光学板的面内相位差Re1为145nm~385nm,所述第1光学板的面内慢轴被配置为相对于所述第1偏振板的吸收轴呈大致45°的角度,并且被配置为与施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向大致平行,
所述第2光学板的面内相位差Re2具有200nm≦(Re2-Re1)≦300nm的关系,所述第2光学板的面内慢轴被配置为相对于所述第2偏振板的吸收轴呈大致45°的角度,并且被配置为与施加电场时的所述液晶层的层厚方向的大致中央处的取向方向大致正交。
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光学板和所述第2光学板中的至少一方具有负的双轴光学各向异性。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述液晶显示装置还具有视角补偿板,所述视角补偿板具有负的单轴光学各向异性或负的双轴光学各向异性,所述视角补偿板被配置于所述第1基板与所述第1偏振板之间和/或所述第2基板与所述第2偏振板之间。
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