JP2012032539A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示品位の良好な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 第１絶縁基板上に配置された共通電極と、共通電極を覆う絶縁膜と、絶縁膜の上に配置され共通電極と向かい合うとともにスリットが形成された画素電極と、画素電極を覆うとともに前記スリットの延出方向からθずれた第１ラビング方向にラビング処理された第１配向膜と、を備えた第１基板と、第２絶縁基板の画素電極と対向する内面に配置され前記第１ラビング方向と平行且つ逆向きの第２ラビング方向にラビング処理された第２配向膜と、を備えた第２基板と、第１基板と第２基板との間に保持された液晶層と、第１絶縁基板の外面に配置され前記第１ラビング方向と平行な第１吸収軸を有する第１偏光板と、第２絶縁基板の外面に配置され第２基板の上方から観察したときに前記第１ラビング方向に対して反時計回りに＋φ（但し、φは正の数の角度である）だけずれた正面遅相軸を有する位相差板と、位相差板に積層され前記第１吸収軸と直交する第２吸収軸を有する第２偏光板と、を備えた液晶表示装置。
【選択図】 図５

Description

本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器やテレビなどの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話などの携帯端末機器や、カーナビゲーション装置、ゲーム機などの表示装置としても利用されている。

液晶表示装置などの表示装置において、コントラスト比を向上する目的で、透光性基板の一方に積層された偏光子を有する層を設け、積層された偏光子は、互いに透過軸がパラレルニコルからずれるように配置する技術が提案されている。

特開２００７−２３３３６３号公報

本実施形態の目的は、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板上に配置された共通電極と、前記共通電極を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され前記共通電極と向かい合うとともにスリットが形成された画素電極と、前記画素電極を覆うとともに前記スリットの延出方向からθずれた第１ラビング方向にラビング処理された第１配向膜と、を備えた第１基板と、第２絶縁基板と、前記第２絶縁基板の前記画素電極と対向する内面に配置され前記第１ラビング方向と平行且つ逆向きの第２ラビング方向にラビング処理された第２配向膜と、を備えた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、前記第１絶縁基板の外面に配置され、前記第１ラビング方向と平行な第１吸収軸を有する第１偏光板と、前記第２絶縁基板の外面に配置され、前記第２基板の上方から観察したときに前記第１ラビング方向に対して反時計回りに＋φ（但し、φは正の数の角度である）だけずれた正面遅相軸を有する位相差板と、前記位相差板に積層され、前記第１吸収軸と直交する第２吸収軸を有する第２偏光板と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

図１は、本実施形態における液晶表示装置の構成を概略的に示す平面図である。 図２は、図１に示した液晶表示パネルの構成及び等価回路を概略的に示す図である。 図３は、図２に示したアレイ基板における画素の構造を対向基板の側から見た概略平面図である。 図４は、図３に示した画素をＡ−Ｂ線で切断した液晶表示パネルの断面構造を概略的に示す図である。 図５は、本実施形態において適用される各種光学素子の軸角度の関係を説明するための図であり、液晶表示パネルを対向基板の側から観察したときの上面図である。 図６は、本実施形態の液晶表示装置における動作原理を説明するための図である。 図７は、図５及び図６に示した構成の液晶表示装置におけるＶ−Ｔ特性を示す図である。 図８は、図５及び図６に示した構成の液晶表示装置における色温度トラッキング特性を示す図である。 図９は、本実施形態の液晶表示装置において適用される位相差板の正面遅相軸のずらし角φの最適範囲を説明するための図である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本実施形態における液晶表示装置１の構成を概略的に示す平面図である。

すなわち、液晶表示装置１は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示パネルＬＰＮ、液晶表示パネルＬＰＮに接続された駆動ＩＣチップ２及びフレキシブル配線基板３などを備えている。

液晶表示パネルＬＰＮは、第１基板としてのアレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向して配置された第２基板としての対向基板ＣＴと、これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された図示しない液晶層と、を備えて構成されている。これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、シール材ＳＥによって貼り合わせられている。液晶層は、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に形成されたセルギャップにおいてシール材ＳＥによって囲まれた内側に保持されている。このシール材ＳＥは、例えば、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間において、略矩形枠状に形成され、閉ループをなしている。

このような液晶表示パネルＬＰＮは、シール材ＳＥによって囲まれた内側に、画像を表示する略矩形状のアクティブエリアＡＣＴを備えている。このアクティブエリアＡＣＴは、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている（但し、ｍ及びｎは正の整数である）。駆動ＩＣチップ２及びフレキシブル配線基板３は、アクティブエリアＡＣＴよりも外側の周辺エリアＰＲＰにおいて、アレイ基板ＡＲに実装されている。

図２は、図１に示した液晶表示パネルＬＰＮの構成及び等価回路を概略的に示す図である。ここでは、液晶表示パネルＬＰＮのアレイ基板ＡＲが画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥを備え、これらの画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に形成される横電界（すなわち、基板の主面にほぼ平行な電界）を主に利用して液晶層ＬＱを構成する液晶分子をスイッチングするＦｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＦＦＳ）モードを適用した構成について説明する。

アレイ基板ＡＲは、アクティブエリアＡＣＴにおいて、Ｘ方向に沿ってそれぞれ延出したｎ本のゲート配線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）及びｎ本の容量線Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ）、Ｘ方向に略直交するＹ方向に沿ってそれぞれ延出したｍ本のソース配線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）、各画素ＰＸに配置されゲート配線Ｇ及びソース配線Ｓと電気的に接続されたｍ×ｎ個のスイッチング素子ＳＷ、各画素ＰＸに配置されスイッチング素子ＳＷに電気的に接続されたｍ×ｎ個の画素電極ＰＥ、容量線Ｃの一部であり画素電極ＰＥと向かい合う共通電極ＣＥなどを備えている。保持容量Ｃｓは、例えば、容量線Ｃと画素電極ＰＥとの間に形成される。液晶層ＬＱは、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に介在する。

各ゲート配線Ｇは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、第１駆動回路ＧＤに接続されている。各ソース配線Ｓは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、第２駆動回路ＳＤに接続されている。各容量線Ｃは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、第３駆動回路ＣＤに接続されている。これらの第１駆動回路ＧＤ、第２駆動回路ＳＤ、及び、第３駆動回路ＣＤは、アレイ基板ＡＲに形成され、駆動ＩＣチップ２と接続されている。

図示した例では、駆動ＩＣチップ２は、液晶表示パネルＬＰＮのアクティブエリアＡＣＴの外側において、アレイ基板ＡＲに実装されている。なお、フレキシブル配線基板の図示は省略しており、アレイ基板ＡＲには、フレキシブル配線基板を接続するための端子Ｔが形成されている。これらの端子Ｔは、各種配線を介して駆動ＩＣチップ２に接続されている。

図３は、図２に示したアレイ基板ＡＲにおける画素ＰＸの構造を対向基板ＣＴの側から見た概略平面図である。

ゲート配線ＧはＸ方向に延出している。ソース配線ＳはＹ方向に延出している。スイッチング素子ＳＷは、ゲート配線Ｇとソース配線Ｓとの交差部近傍に配置され、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。このスイッチング素子ＳＷは、半導体層ＳＣを備えている。この半導体層ＳＣは、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコンなどによって形成可能であり、ここではポリシリコンによって形成されている。

スイッチング素子ＳＷのゲート電極ＷＧは、半導体層ＳＣの直上に位置し、ゲート配線Ｇに電気的に接続されている（図示した例では、ゲート電極ＷＧは、ゲート配線Ｇと一体的に形成されている）。スイッチング素子ＳＷのソース電極ＷＳは、ソース配線Ｓに電気的に接続されている（図示した例では、ソース電極ＷＳは、ソース配線Ｓと一体的に形成されている）。スイッチング素子ＳＷのドレイン電極ＷＤは、画素電極ＰＥに電気的に接続されている。

容量線Ｃは、Ｘ方向に延在している。この容量線Ｃは、各画素ＰＸに対応して形成された共通電極ＣＥを含み、ソース配線Ｓの少なくとも一部の上方に延在している。画素電極ＰＥは、共通電極ＣＥの上方に配置されている。画素電極ＰＥは、画素ＰＸにおいて画素形状に対応した島状、例えば、略四角形に形成されている。この画素電極ＰＥは、各々スイッチング素子ＳＷのドレイン電極ＷＤに接続されている。

このような画素電極ＰＥには、スリットＰＳＬが形成されている。図示した例では、スリットＰＳＬは、Ｙ方向に一直線状に延出している。つまり、スリットＰＳＬの延出方向は、ソース配線Ｓが延出したＹ方向と略平行である。このスリットＰＳＬは、共通電極ＣＥの上に形成されている。このようなスリット形状により、各画素ＰＸにおいて、シングルドメインが形成される。

図４は、図３に示した画素ＰＸをＡ−Ｂ線で切断した液晶表示パネルＬＰＮの断面構造を概略的に示す図である。

すなわち、アレイ基板ＡＲは、ガラス板などの光透過性を有する第１絶縁基板２０を用いて形成されている。このアレイ基板ＡＲは、第１絶縁基板２０の内面（すなわち、対向基板ＣＴに対向する面）にスイッチング素子ＳＷを備えている。ここに示したスイッチング素子ＳＷは、トップゲート型の薄膜トランジスタである。半導体層ＳＣは、第１絶縁基板２０の上に配置されている。このような半導体層ＳＣは、ゲート絶縁膜２１によって覆われている。また、ゲート絶縁膜２１は、第１絶縁基板２０の上にも配置されている。なお、第１絶縁基板２０と半導体層ＳＣとの間に、絶縁膜としてアンダーコート層を配置しても良い。

スイッチング素子ＳＷのゲート電極ＷＧは、ゲート絶縁膜２１の上に配置され、半導体層ＳＣの直上に位置している。このようなゲート電極ＷＧは、第１層間絶縁膜２２によって覆われている。また、第１層間絶縁膜２２は、ゲート絶縁膜２１の上にも配置されている。これらのゲート絶縁膜２１及び第１層間絶縁膜２２は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）などの無機系材料によって形成されている。

スイッチング素子ＳＷのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、第１層間絶縁膜２２の上に配置されている。これらのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、ゲート絶縁膜２１及び第１層間絶縁膜２２を貫通するコンタクトホールを介して半導体層ＳＣにコンタクトしている。また、ソース配線Ｓも、第１層間絶縁膜２２の上に配置されている。これらのゲート電極ＷＧ、ソース電極ＷＳ、及び、ドレイン電極ＷＤは、例えば、モリブデン、アルミニウム、タングステン、チタンなどの導電材料によって形成されている。

ソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、第２層間絶縁膜２３によって覆われている。また、この第２層間絶縁膜２３は、第１層間絶縁膜２２の上にも配置されている。共通電極ＣＥを含む容量線Ｃは、第２層間絶縁膜２３の上に配置され、ソース配線Ｓの上方にも延在している。このような共通電極ＣＥ及び容量線Ｃは、第３層間絶縁膜２４によって覆われている。また、この第３層間絶縁膜２４は、第２層間絶縁膜２３の上にも配置されている。

画素電極ＰＥは、第３層間絶縁膜２４の上に配置さている。この画素電極ＰＥは、第２層間絶縁膜２３及び第３層間絶縁膜２４を貫通するコンタクトホールを介してドレイン電極ＷＤに接続されている。この画素電極ＰＥには、共通電極ＣＥに向かい合うスリットＰＳＬが形成されている。このような画素電極ＰＥは、第２層間絶縁膜２４を介して共通電極ＣＥと向かい合っている。

共通電極ＣＥ及び容量線Ｃと、画素電極ＰＥとは、ともに光透過性を有する導電材料、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などによって形成されている。画素電極ＰＥは、第１配向膜２５によって覆われている。この第１配向膜２５は、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱに接する面に配置されている。

一方、対向基板ＣＴは、ガラス板などの光透過性を有する第２絶縁基板３０を用いて形成されている。この対向基板ＣＴは、第２絶縁基板３０の内面（すなわち、アレイ基板ＡＲに対向する面）に、各画素ＰＸを区画するブラックマトリクス３１、及び、各画素ＰＸに配置されたカラーフィルタ３２を備えている。

ブラックマトリクス３１は、第２絶縁基板３０の上において、アクティブエリアＡＣＴに配置されている。より具体的には、ブラックマトリクス３１は、アレイ基板ＡＲに設けられたゲート配線Ｇやソース配線Ｓ、さらにはスイッチング素子ＳＷなどの配線部の直上に位置するように配置されている。このようなブラックマトリクス３１は、格子状またはストライプ状に形成されている。このブラックマトリクス３１は、例えば、黒色に着色された樹脂材料やクロム（Ｃｒ）などの遮光性の金属材料によって形成されている。

カラーフィルタ３２は、第２絶縁基板３０の上において、アクティブエリアＡＣＴに配置されている。なお、カラーフィルタ３２の一部は、ブラックマトリクス３１の上に積層されている。このようなカラーフィルタ３２には、赤色画素に対応して配置される赤色カラーフィルタ、青色画素に対応して配置される青色カラーフィルタ、及び、緑色画素に対応して配置される緑色カラーフィルタが含まれる。これらの赤色カラーフィルタ、青色カラーフィルタ、及び、緑色カラーフィルタは、それぞれの色に着色された樹脂材料によって形成されている。

上述したような横電界を利用した液晶モードにおいては、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱに接する面が平坦であることが望ましく、対向基板ＣＴは、さらに、ブラックマトリクス３１及びカラーフィルタ３２の表面の凹凸を平坦化するオーバーコート層３３を備えている。このようなオーバーコート層３３は、例えば、透明な樹脂材料によって形成されている。

このオーバーコート層３３は、第２配向膜３４によって覆われている。第２配向膜３４は、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱに接する面に配置されている。第１配向膜２５及び第２配向膜３４は、例えばポリイミドによって形成されている。

上述したようなアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、第１配向膜２５及び第２配向膜３４が向かい合うように配置されている。このとき、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間には、図示しないスペーサ（例えば、樹脂材料によってアレイ基板ＡＲに一体的に形成された柱状スペーサ）が配置され、これにより、所定のセルギャップが形成される。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、所定のセルギャップが形成された状態でシール材ＳＥによって貼り合わせられている。

液晶層ＬＱは、これらのアレイ基板ＡＲの第１配向膜２５と対向基板ＣＴの第２配向膜３４との間に形成されたセルギャップに封入された液晶組成物によって構成されている。

液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面、すなわちアレイ基板ＡＲを構成する第１絶縁基板２０の外面には、第１偏光板ＰＬ１が配置されている。第１偏光板ＰＬ１は、第１絶縁基板２０の外面に接着されるなどして固定されている。

また、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面、すなわち対向基板ＣＴを構成する第２絶縁基板３０の外面には、位相差板ＲＰが配置されている。また、この位相差板ＲＰの上には、第２偏光板ＰＬ２が積層されている。これらの位相差板ＲＰと第２偏光板ＰＬ２とは、例えば、接着されるなどして一体化されている。また、これらの位相差板ＲＰ及び第２偏光板ＰＬ２のセットは、位相差板ＲＰが第２絶縁基板３０の外面に接着されるなどして固定されている。

図５は、本実施形態において適用される各種光学素子の軸角度の関係を説明するための図であり、液晶表示パネルＬＰＮを対向基板ＣＴの側、つまり、上方から観察したときの上面図である。

液晶表示パネルＬＰＮにおいて、各画素電極ＰＥに形成されたスリットＰＳＬは、上記の通り、Ｙ方向に延出している。アレイ基板ＡＲに備えられる第１配向膜２５は、第１ラビング方向Ｒ１にラビング処理されている。この第１ラビング方向Ｒ１とは、スリットＰＳＬの延出方向（Ｙ方向）に対して時計回り（負方向）にθずれた方向である。ここでは、第１ラビング方向Ｒ１は、Ｙ方向に対して時計回りにθ＝５〜１０°の角度だけずれた方向に相当する。

対向基板ＣＴに備えられる第２配向膜３４は、第１配向膜２５の第１ラビング方向Ｒ１とは平行であるが、逆向きの第２ラビング方向にラビング処理されている。すなわち、第２配向膜３４の第２ラビング方向Ｒ２は、スリットＰＳＬの延出方向（Ｙ方向）に対して時計回りに（θ+１８０°）ずれた方向と平行である。

第１偏光板ＰＬ１は、第１配向膜２５の第１ラビング方向Ｒ１と平行な第１吸収軸Ａ１を有している。つまり、第１吸収軸Ａ１は、スリットＰＳＬの延出方向（Ｙ方向）に対して時計回りにθずれた方向に平行である。第２偏光板ＰＬ２は、第１吸収軸Ａ１あるいは第１ラビング方向Ｒ１と直交する第２吸収軸Ａ２を有している。つまり、第２吸収軸Ａ２は、スリットＰＳＬの延出方向（Ｙ方向）に対して時計回りに（θ＋９０°）ずれた方向と平行である。

位相差板ＲＰは、ポジティブＡ相当、あるいは、正の２軸性相当の位相差板であり、Ｘ−Ｙ平面内に正面遅相軸Ｄを有している。この正面遅相軸Ｄは、ここでは、例えば、第１配向膜２５の第１ラビング方向Ｒ１及び第２配向膜３４の第２ラビング方向Ｒ２とは非平行であり、第１ラビング方向Ｒ１に対して反時計回りに＋φ（但し、φは正の数の角度である）だけずれた方向であるすなわち、正面遅相軸Ｄは、スリットＰＳＬの延出方向（Ｙ方向）に対して時計回りに（θ＋φ）ずれた方向と平行である。ここでのφは、以後、ずらし角（°）と称する場合がある。

図６は、本実施形態の液晶表示装置における動作原理を説明するための図である。ここでは、第２吸収軸Ａ２と平行な方向（すなわち、Ｙ方向に対して時計回りに（θ＋９０°）ずれた方向）での液晶表示パネルＬＰＮの断面を参照しながら説明する。なお、ここでは、説明に必要な構成のみを図示している。

本実施形態の液晶表示装置において、図中の左側は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界が形成されていないＯＦＦ状態を図示しており、図中の右側は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電界（フリンジ電界）が形成されたＯＮ状態を図示している。

ＯＦＦ状態では、液晶層ＬＱにおいて第１配向膜の第１ラビング方向Ｒ１及び第２配向膜の第２ラビング方向Ｒ２にホモジニアス配向した液晶分子ＬＭの配向軸は、第１偏光板ＰＬ１の第１吸収軸Ａ１と平行である一方で、第２偏光板ＰＬ２の第２吸収軸Ａ２と直交する。このＯＦＦ状態では、バックライトＢＬから放射され第１偏光板ＰＬ１を透過した直線偏光は、液晶表示パネルＬＰＮを通過した後に、第２偏光板ＰＬ２で吸収されるため、黒表示となる。

一方、ＯＮ状態では、一部の液晶分子ＬＭはフリンジ電界の影響を受け、その配向軸が第１偏光板ＰＬ１の第１吸収軸Ａ１及び第２偏光板ＰＬ２の第２吸収軸Ａ２からずれる。このＯＮ状態では、第１偏光板ＰＬ１を透過した直線偏光は、液晶表示パネルＬＰＮを通過した後に、第２偏光板ＰＬ２を透過するため、白表示となる。これにより、ノーマリーブラックモードが実現される。

特に、本実施形態のように、液晶表示パネルＬＰＮと第２偏光板ＰＬ２との間に位相差板ＲＰを配置した構成においては、位相差板ＲＰを適用しない構成と比較して視野角を拡大することが可能となる。

ところで、本実施形態で適用される位相差板ＲＰは、１００ｎｍ〜１３０ｎｍ程度の正面位相差値を有している。このため、正面遅相軸Ｄの向きが所望の位置に対してばらつくと、不所望な複屈折が生じ、光学特性に大きなバラツキを発生させてしまう。とりわけ、Ｖ（液晶層ＬＱへの印加電圧）−Ｔ（透過率）特性やカラーシフト特性は、位相差板ＲＰの正面遅相軸Ｄのずれ方により、大きく挙動が変化する。このため、正面遅相軸Ｄのずれ方が異なる液晶表示装置間では、γ特性や中間調色度トラッキング特性の変化が異なり、見栄えが異なってしまう。

ここでは、具体的な例について説明する。なお、以下の説明では、第１ラビング方向Ｒ１と平行な方向をθ方向と称することがある。

前提として、正面遅相軸Ｄがθ方向と平行である場合を基準に検討する。

図７は、図５及び図６に示した構成の液晶表示装置におけるＶ−Ｔ特性を示す図である。ここで、横軸は液晶層ＬＱへの印加電圧（Ｖ）であり、縦軸は液晶表示装置における第２偏光板ＰＬ２を透過した光の透過率の相対値を示している。位相差板ＲＰの正面遅相軸Ｄがθ方向である場合をφ＝０°として図示し、正面遅相軸Ｄが時計回りの方向にずれた例としてφ＝−０．６°の場合を図示し、正面遅相軸Ｄが反時計回りの方向にずれた例としてφ＝＋０．６°の場合、及び、φ＝＋１．２°の場合を図示している。

φ＝０°の場合を基準とすると、Ｖ−Ｔ特性のカーブは、いずれの場合も概ね揃っている。しかしながら、拡大図に示したように、黒表示に近い低電圧側では、特に、φ＝−０．６°の場合に、Ｖ−Ｔ特性にリバウンドが発生している。このような箇所では、階調間で明るさが反転する階調不良となって視認されてしまう。一方で、黒表示に近い低電圧側であっても、φ＝＋０．６°の場合、及び、φ＝＋１．２°の場合については、Ｖ−Ｔ特性にリバウンドは発生していない。

このように、φ＝０°の場合（つまり、正面遅相軸Ｄがθ方向と平行である場合）を基準としたとき、φ＝±０．６°のズレによって光学特性が大きく異なる。つまり、正面遅相軸Ｄが時計回りの方向にずれた場合（例えば、φ＝−０．６°の場合）には階調不良が発生するおそれがあるが、正面遅相軸Ｄが反時計回りの方向にずれた場合（例えば、φ＝＋０．６°の場合）には階調不良は発生しないことがわかる。

なお、φ＝０°の場合と比較して、正面遅相軸Ｄが反時計回りの方向にずれた場合には、印加電圧がゼロＶのとき、つまり、最低階調に相当する黒を表示するときの透過率が高い。特に、正面遅相軸Ｄのずれる角度が大きくなるほど、透過率が上昇する傾向にある。このような透過率の上昇は、いわゆる黒浮きとして視認される。このため、過度の透過率上昇は、表示品位の観点では望ましくない現象である。

図８は、図５及び図６に示した構成の液晶表示装置における色温度トラッキング特性を示す図である。ここで、横軸は液晶層ＬＱへの印加電圧（Ｖ）であり、縦軸は液晶表示装置における第２偏光板ＰＬ２を透過した光の色温度Ｔｃ（Ｋ）の相対値を示している。位相差板ＲＰの正面遅相軸Ｄがθ方向である場合をφ＝０°として図示し、正面遅相軸Ｄが時計回りの方向にずれた例としてφ＝−０．６°の場合を図示し、正面遅相軸Ｄが反時計回りの方向にずれた例としてφ＝＋０．６°の場合、及び、φ＝＋１．２°の場合を図示している。

φ＝０°の場合を基準とすると、φ＝−０．６°の場合には、印加電圧の低下に伴って色温度が次第に増加し、黒表示に近い低電圧側では、色温度が＋９０００Ｋほど急激に増加する。これに対して、φ＝＋０．６°の場合、及び、φ＝＋１．２°の場合については、印加電圧の低下に伴って色温度が次第に減少し、黒表示に近い低電圧側では、色温度が−２０００Ｋ〜−３０００Ｋほど低下する。

このように、φ＝０°の場合（つまり、正面遅相軸Ｄがθ方向と平行である場合）を基準としたとき、φ＝±０．６°のズレによって色温度が１１０００Ｋもばらつくことになり、光学特性が大きく異なる。特に、同じズレ角度であっても、正面遅相軸Ｄが時計回りの方向にずれた場合（例えば、φ＝−０．６°の場合）には大きく色温度が変化する一方で、正面遅相軸Ｄが反時計回りの方向にずれた場合（例えば、φ＝＋０．６°の場合）の色温度の変化は、時計回りの方向にずれた場合よりは小さいことがわかる。

これらの図７及び図８を参照しながら説明した知見に基づき、本実施形態では、位相差板ＲＰの正面遅相軸Ｄは、第１ラビング方向Ｒ１と平行なθ方向あるいは第２ラビング方向Ｒ２と平行な（θ＋１８０°）方向と平行に設定するのではなく、敢えて、θ方向に対して反時計回りにずれた＋φだけずれた方向、つまり、（θ＋φ）方向と平行に設定している。

例えば、正面遅相軸Ｄが（θ＋０．６°）方向と平行に設定された場合について検討する。

図７に示した例において、φ＝＋０．６°の場合を基準とすると、正面遅相軸Ｄが±０．６°ずれた場合について、Ｖ−Ｔ特性にリバウンドは発生していない。すなわち、φ＝＋０．６°の場合を基準としたときに、正面遅相軸Ｄが時計回りの方向に０．６°ずれた場合はφ＝０°の場合に相当し、正面遅相軸Ｄが反時計回りの方向に０．６°ずれた場合はφ＝＋１．２°の場合に相当するが、いずれの場合にも先に説明した通り、リバウンドは発生していない。したがって、このような設定により、階調不良の発生を抑制することが可能となる。

図８に示した例において、φ＝＋０．６°の場合を基準とすると、正面遅相軸Ｄが±０．６°ずれた場合について、印加電圧の低下に伴って色温度が急激に増加する傾向を呈することはない。すなわち、φ＝＋０．６°の場合を基準としたときに、正面遅相軸Ｄが時計回りの方向に０．６°ずれた場合はφ＝０°の場合に相当し、印加電圧にかかわらず色温度は略一定である。また、φ＝＋０．６°の場合を基準としたときに、正面遅相軸Ｄが反時計回りの方向に０．６°ずれた場合はφ＝＋１．２°の場合に相当し、φ＝＋０．６°の場合と同様に、印加電圧の低下に伴って色温度が次第に低下する傾向を呈する。したがって、このような設定により、色温度の大幅なバラツキを抑制することが可能となる。

図９は、本実施形態の液晶表示装置において適用される位相差板ＲＰの正面遅相軸Ｄのずらし角φの最適範囲を説明するための図である。なお、図９において、横軸はずらし角φ（°）であり、一方の縦軸は色温度ばらつきＴｃ（±３σ）であり、他方の縦軸はリバウンド不良発生率（％）である。

ここで、ずらし角φとは、位相差板ＲＰ及び第２偏光板ＰＬ２のセットを液晶表示パネルＬＰＮに接着する際の第１ラビング方向Ｒ１及び第２ラビング方向Ｒ２に対して正面遅相軸Ｄが反時計回りにずれた角度である。

色温度ばらつきとは、上記のずらし角φの他に、液晶表示装置を実際に製造する過程で発生しうるズレ、例えば、第１偏光板ＰＬ１を液晶表示パネルＬＰＮに接着する際のラビング方向Ｒ１に対する第１吸収軸Ａ１のズレ、第２偏光板ＰＬ２と位相差板ＲＰとを一体化する際の正面遅相軸Ｄに対する第２吸収軸Ａ２のズレなどを考慮して色温度を計算したシミュレーション結果の±３σの値である。

リバウンド不良発生率とは、上記のずらし角φの他に、液晶表示装置を実際に製造する過程で発生しうるズレなどを考慮して、Ｖ−Ｔ特性にリバウンドが発生する確率を計算したシミュレーション結果の値である。

色温度ばらつきについては、ずらし角φが増加するに従って低下する傾向を呈することが確認された。

リバウンド不良発生率は、ずらし角φが増加するにしたがって低下し、ずらし角φが０．２°以上の場合にリバウンド不良発生率がゼロ％となることが確認された。

これらの結果に基づき、ずらし角φは、０．２°以上であることが望ましい。これにより、Ｖ−Ｔ特性におけるリバウンドが発生せず、階調不良の発生を抑制することが可能となる。

一方で、上記の通り、ずらし角φが増加するほど、黒を表示する際の透過率が高くなる傾向にある。このため、黒浮きを抑制する観点で、ずらし角φは、０．５°以下であることが望ましい。

以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…液晶表示装置
ＬＰＮ…液晶表示パネル ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板
ＳＥ…シール材
ＡＣＴ…アクティブエリア ＰＸ…画素
ＰＥ…画素電極 ＣＥ…共通電極
ＬＱ…液晶層 ＬＭ…液晶分子
ＰＬ１…第１偏光板（Ａ１…第１吸収軸）
ＰＬ２…第２偏光板（Ａ２…第２吸収軸）
ＲＰ…位相差板（Ｄ…正面遅相軸）
２５…第１配向膜（Ｒ１…ラビング方向）
３４…第２配向膜（Ｒ２…ラビング方向）
ＢＬ…バックライト

Claims (5)

1. 第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板上に配置された共通電極と、前記共通電極を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され前記共通電極と向かい合うとともにスリットが形成された画素電極と、前記画素電極を覆うとともに前記スリットの延出方向からθずれた第１ラビング方向にラビング処理された第１配向膜と、を備えた第１基板と、
   第２絶縁基板と、前記第２絶縁基板の前記画素電極と対向する内面に配置され前記第１ラビング方向と平行且つ逆向きの第２ラビング方向にラビング処理された第２配向膜と、を備えた第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
   前記第１絶縁基板の外面に配置され、前記第１ラビング方向と平行な第１吸収軸を有する第１偏光板と、
   前記第２絶縁基板の外面に配置され、前記第２基板の上方から観察したときに前記第１ラビング方向に対して反時計回りに＋φ（但し、φは正の数の角度である）だけずれた正面遅相軸を有する位相差板と、
   前記位相差板に積層され、前記第１吸収軸と直交する第２吸収軸を有する第２偏光板と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. φは、０．２°以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. φは、０．５°以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１ラビング方向は、前記スリットの延出方向に対して時計回りに５〜１０°の角度だけずれた方向に一直線状に延出したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１基板は、さらに、前記スリットと略平行な方向に延出したソース配線と、前記ソース配線と略直交する方向に延出したゲート配線と、を備えたことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。

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