JP6882132B2 - Liquid crystal display device - Google Patents

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Description

本発明は、携帯電話機などの各種の電子機器の表示装置として好適に実施することができる液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device that can be suitably implemented as a display device of various electronic devices such as mobile phones.

従来から、アクティブマトリクス型液晶表示装置において、黒表示時の液晶表示パネルの光透過率が極小にならず、表示品位の高いノーマリブラックの黒レベルが得られない、いわゆる黒浮きの問題を解決する技術が求められている。 Conventionally, in an active matrix type liquid crystal display device, the light transmittance of the liquid crystal display panel at the time of black display is not minimized, and the black level of normally black with high display quality cannot be obtained, so-called black floating problem is solved. Technology is required.

このような問題を解決する従来技術の一例が、特許文献1に記載されている。特許文献1には、液晶セルの一方のセル基板の外側に配置された第一偏光板、他方のセル基板の外側に配置された第二偏光板、及び第一偏光板と液晶セルの間に配置された、面内の位相差値Ro が200nm以上400nm以下である第一位相差板を備え、第一偏光板の吸収軸を基準に、反時計回り方向の角度を正で表して、第二偏光板は、その吸収軸が0°±10°以内の角度で配置されており、第一偏光板の吸収軸から第二偏光板の吸収軸に至る角度について、第一位相差板は、その遅相軸が所定の角度の範囲内で配置されている液晶表示装置であって、第一位相差板の少なくとも一方の面に、第二位相差板が配置されている液晶表示装置が提案されている。 Patent Document 1 describes an example of a conventional technique for solving such a problem. Patent Document 1 describes a first polarizing plate arranged outside one cell substrate of a liquid crystal cell, a second polarizing plate arranged outside the other cell substrate, and between the first polarizing plate and the liquid crystal cell. A first retardation plate having an in-plane retardation value Ro of 200 nm or more and 400 nm or less is provided, and the angle in the counterclockwise direction is expressed as positive with respect to the absorption axis of the first polarizing plate. The absorption axes of the two polarizing plates are arranged at an angle within 0 ° ± 10 °, and the first retardation plate has an angle from the absorption axis of the first polarizing plate to the absorption axis of the second polarizing plate. A liquid crystal display device in which the slow axis is arranged within a predetermined angle range, and a liquid crystal display device in which a second retardation plate is arranged on at least one surface of the first retardation plate is proposed. Has been done.

また、上記の問題を解決する従来技術の他例が、特許文献2に記載されている。特許文献2には、画素内に反射領域と透過領域とを有し、液晶層を挟んで対向する一対の偏光板を備え、横電界駆動される半透過型の液晶表示装置において、一対の偏光板のうちで反射領域と透過領域とで共通の偏光板と、液晶層との間に、1/2波長板を備える半透過型液晶表示装置が提案されている。 Further, another example of the prior art for solving the above problem is described in Patent Document 2. Patent Document 2 provides a pair of polarizing plates having a reflection region and a transmission region in the pixel, and having a pair of polarizing plates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a transverse electric field driven semi-transmissive liquid crystal display device. A semi-transmissive liquid crystal display device having a 1/2 wavelength plate between a polarizing plate common to a reflection region and a transmission region and a liquid crystal layer among the plates has been proposed.

特開2009−31402号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-31402 特開2007−240752号公報JP-A-2007-240752

上記の特許文献1に記載されている従来技術は、ねじれネマチック(Twisted Nematic:TN)型、垂直配向(Vertical Aligned:VA)型、横電界駆動(In Plane Switching:IPS)型の液晶表示装置を対象としている。即ち、特許文献1には、複屈折制御(Electrically Controlled Birefringence:ECB)型の液晶表示装置に対する黒浮きを広帯域で防止し、さらに視野角を改善する技術については、何等提案されていない。 The prior art described in Patent Document 1 described above is a Twisted Nematic (TN) type, Vertical Aligned (VA) type, and In Plane Switching (IPS) type liquid crystal display device. It is targeted. That is, Patent Document 1 does not propose any technique for preventing black floating in a wide band and further improving the viewing angle for a birefringence control (ECB) type liquid crystal display device.

また、特許文献2に記載されている従来技術はIPS型の液晶表示装置に関するものであり、IPS型の液晶表示装置は、電界印加によって液晶分子を基板と平行方向に回転させて表示を行うことにより、TN型の液晶表示装置と比較して広視野角を実現できるものである。この従来技術は、透過領域をノーマリブラックとすると、反射領域がノーマリーホワイトになるため、透過領域と反射領域の共通信号を反転させて、透過領域と反射領域での表示反転(黒表示と白表示の反転)の問題を解消し、偏光板と液晶層との間に1/2波長板を備えることにより、色つきと光漏れを改善する技術を提案するものであり、反射領域と透過領域とを共にノーマリブラックとする技術や、ECB型の液晶表示装置に対する黒浮きを広帯域で防止し、さらに視野角を改善する技術については、何等提案されていない。 Further, the conventional technique described in Patent Document 2 relates to an IPS type liquid crystal display device, and the IPS type liquid crystal display device displays liquid crystal molecules by rotating them in a direction parallel to a substrate by applying an electric field. As a result, a wider viewing angle can be realized as compared with the TN type liquid crystal display device. In this conventional technique, when the transmission region is normally black, the reflection region becomes normally white. Therefore, the common signal between the transmission region and the reflection region is inverted, and the display is inverted between the transmission region and the reflection region (black display). It proposes a technology to improve coloring and light leakage by solving the problem of white display inversion) and providing a 1/2 wavelength plate between the polarizing plate and the liquid crystal layer, and it is a reflection region and transmission. No technique has been proposed for making the area normally black, or for preventing black floating on the ECB type liquid crystal display device in a wide band and further improving the viewing angle.

ECB型の液晶表示装置では、液晶層に電界を印加しない状態(初期配向状態)で液晶分子が基板の表面と平行であり、この液晶層に印加する電界を徐々に高くすると、ある閾値電界を超えたときに、液晶分子が基板の表面に対して徐々に立ち上がり始め、高電圧で液晶分子の配向方向が基板の表面に対して垂直になる動作モードで駆動される。 In the ECB type liquid crystal display device, liquid crystal molecules are parallel to the surface of the substrate in a state where an electric field is not applied to the liquid crystal layer (initial orientation state), and when the electric field applied to the liquid crystal layer is gradually increased, a certain threshold electric field is generated. When it exceeds, the liquid crystal molecules gradually start to rise with respect to the surface of the substrate, and are driven in an operation mode in which the orientation direction of the liquid crystal molecules becomes perpendicular to the surface of the substrate at a high voltage.

本発明の目的は、ノーマリブラックで表示を行うECB型の液晶表示装置において、広帯域で表示品位の高い黒レベルを実現して黒浮きを抑制し、さらに視野角を改善することができる液晶表示装置を提供することである。 An object of the present invention is an ECB-type liquid crystal display device that displays in normal black, a liquid crystal display capable of achieving a black level with high display quality in a wide band, suppressing black floating, and further improving the viewing angle. To provide a device.

本発明の液晶表示装置は、ノーマリブラックで表示を行う複屈折制御型の液晶表示装置であって、液晶層を有するとともに、表示面側から入射して前記液晶層を通過した光を反射する光反射部を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの前記表示面側に配置される第1の偏光板と、前記液晶表示パネルと前記第1の偏光板との間に、前記第1の偏光板の側から順に設けられる、第1の1/2波長板および光学補償板と、を備え、前記液晶層は、その電界無印加時の位相差が前記第1の1/2波長板の位相差の1/2よりも小さく、前記第1の1/2波長板は、その遅相軸が電界無印加時の液晶分子の配向軸と交差するとともに、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれnx1,ny1とし、その厚み方向の屈折率をnz1とした場合、nx1>ny1=nz1の関係を満たしており、前記光学補償板は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれnx2,ny2とし、その厚み方向の屈折率をnz2とした場合、nz2>nx2=ny2の関係を満たしている構成である。
The liquid crystal display device of the present invention is a double-refractive index control type liquid crystal display device that displays in normal black, has a liquid crystal layer, and reflects light incident from the display surface side and passing through the liquid crystal layer. Between the liquid crystal display panel having a light reflecting portion, the first polarizing plate arranged on the display surface side of the liquid crystal display panel, and the liquid crystal display panel and the first polarizing plate, the first A first 1/2 wavelength plate and an optical compensation plate, which are provided in order from the side of the polarizing plate, are provided, and the liquid crystal layer has a phase difference of the first 1/2 wavelength plate when no electric field is applied. The first 1/2 wavelength plate, which is smaller than 1/2 of the phase difference, has its slow axis intersecting the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied, and is orthogonal to each other in the plane. When the refractive indexes of the above are nx1 and ny1, and the refractive index in the thickness direction is nz1, the relationship of nx1> ny1 = nz1 is satisfied, and the optical compensating plates are in the planes orthogonal to each other. When the refractive index is nx2 and ny2, respectively, and the refractive index in the thickness direction is nz2, the configuration satisfies the relationship of nz2> nz2 = ny2.

本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記第1の1/2波長板の面内の位相差をRD1、前記光学補償板の厚み方向の位相差をRD2とした場合、0.3≦RD1/RD2≦0.9である。 The liquid crystal display device of the present invention preferably has 0.3 ≦ RD1 when the in-plane phase difference of the first 1/2 wave plate is RD1 and the phase difference in the thickness direction of the optical compensation plate is RD2. / RD2 ≦ 0.9.

また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記液晶表示パネルは、反表示面側から入射した光を、前記液晶層を透過させる光透過部を有し、前記液晶表示パネルの前記反表示面側に配置される第2の偏光板と、前記液晶表示パネルと前記第2の偏光板との間に設けられる1/4波長板と、をさらに備え、前記1/4波長板の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とはほぼ90°で交差している。 Further, in the liquid crystal display device of the present invention, preferably, the liquid crystal display panel has a light transmitting portion that allows light incident from the counter-display surface side to pass through the liquid crystal layer, and the counter-display surface of the liquid crystal display panel. A second polarizing plate arranged on the side and a 1/4 wave plate provided between the liquid crystal display panel and the second polarizing plate are further provided, and a slow axis of the 1/4 wave plate is provided. And the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied intersect at approximately 90 °.

また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記1/4波長板と前記第2の偏光板との間に設けられる第2の1/2波長板を備え、前記1/4波長板の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とは90°で交差しており、前記第2の1/2波長板の遅相軸と前記第1の1/2波長板の遅相軸とは85°以上110°以下で交差している。 Further, the liquid crystal display device of the present invention preferably includes a second 1/2 wave plate provided between the 1/4 wave plate and the second polarizing plate, and is slower than the 1/4 wave plate. The phase axis and the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied intersect at 90 °, and the slow axis of the second 1/2 wave plate and the slow axis of the first 1/2 wave plate Crosses at 85 ° or more and 110 ° or less.

また本発明の液晶表示装置は、好ましくは、前記光透過部の電界無印加時の位相差は、前記光反射部の電界無印加時の位相差よりも大きい。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, preferably, the phase difference of the light transmitting portion when no electric field is applied is larger than the phase difference of the light reflecting portion when no electric field is applied.

本発明によれば、ノーマリブラックで表示を行う複屈折制御型の液晶表示装置において、液晶層の位相差は、1/4波長板として機能する。また、液晶層に電界が印加されない状態では、第1の1/2波長板、光学補償板および液晶層から出射した円偏光は、広帯域の円偏光となる。 According to the present invention, in a birefringence-controlled liquid crystal display device that displays in normal black, the phase difference of the liquid crystal layer functions as a 1/4 wave plate. Further, in a state where an electric field is not applied to the liquid crystal layer, the circularly polarized light emitted from the first 1/2 wave plate, the optical compensation plate, and the liquid crystal layer becomes wide-band circularly polarized light.

液晶層に電界が印加された状態では、第1の1/2波長板、光学補償板および液晶層を通って直線偏光となり、光反射部で反射される。直線偏光の反射光は、再び液晶層、光学補償板および第1の1/2波長板を通過し、第1の偏光板の偏光方向と同じ直線偏光となるため、白表示となる。 When an electric field is applied to the liquid crystal layer, it becomes linearly polarized light through the first 1/2 wave plate, the optical compensation plate, and the liquid crystal layer, and is reflected by the light reflecting portion. The reflected light of linearly polarized light passes through the liquid crystal layer, the optical compensation plate, and the first 1/2 wave plate again, and becomes linearly polarized light in the same polarization direction as that of the first polarizing plate, so that it is displayed in white.

液晶層に電界が印加されない状態では、第1の1/2波長板、光学補償板および液晶層は1/4波長板として機能し、液晶層から出射した円偏光は、広帯域の円偏光となり、円偏光のまま光反射部で反射されて反射光となる。円偏光の反射光は、再び液晶層、光学補償板および第1の1/2波長板を通過し、第1の偏光板の偏光方向に直交する直線偏光となり、広帯域でノーマリブラックの色味、すなわち表示品位の高い黒レベル、いわゆる黒浮きが抑制された黒表示となる。 When no electric field is applied to the liquid crystal layer, the first 1/2 wave plate, the optical compensation plate, and the liquid crystal layer function as 1/4 wave plates, and the circularly polarized light emitted from the liquid crystal layer becomes wide-band circularly polarized light. The circularly polarized light is reflected by the light reflecting part and becomes reflected light. The circularly polarized reflected light passes through the liquid crystal layer, the optical compensation plate and the first 1/2 wave plate again, becomes linearly polarized light orthogonal to the polarization direction of the first polarizing plate, and has a wide band of normally black tint. That is, a black level with high display quality, that is, a black display in which so-called black floating is suppressed.

また本発明によれば、第1の1/2波長板は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれnx1,ny1とし、その厚み方向の屈折率をnz1とした場合、nx1>ny1=nz1の関係を満たしている。また光学補償板は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれnx2,ny2とし、その厚み方向の屈折率をnz2とした場合、nz2>nx2=ny2の関係を満たしている。本発明においては、好適には、第1の1/2波長板の面内の位相差をRD1(=(nx1−ny1)×d1;d1は第1の1/2波長板の厚み)、光学補償板の厚み方向の位相差をRD2(=(nz2−nx2)×d2;d2は光学補償板の厚み)とした場合、0.3≦RD2/RD1≦0.9であることから、視野角依存性を大幅に改善することができ、広視野角で表示品位の高いノーマリブラックの黒表示を実現することができる。 Further, according to the present invention, when the refractive index of the first 1/2 wave plate in the plane orthogonal to each other is nx1 and ny1, and the refractive index in the thickness direction is nz1, nx1> The relationship of ny1 = nz1 is satisfied. Further, when the refractive index in the plane orthogonal to each other is nx2 and ny2 and the refractive index in the thickness direction is nz2, the optical compensating plate satisfies the relationship of nz2> nx2 = ny2. In the present invention, preferably, the in-plane phase difference of the first 1/2 wave plate is RD1 (= (nx1-ny1) × d1; d1 is the thickness of the first 1/2 wave plate), and the optics. When the phase difference in the thickness direction of the compensation plate is RD2 (= (nz2-nx2) × d2; d2 is the thickness of the optical compensation plate), the viewing angle is 0.3 ≦ RD2 / RD1 ≦ 0.9. The dependency can be greatly improved, and a black display of normally black with a wide viewing angle and high display quality can be realized.

また本発明によれば、液晶表示パネルは反表示面側から入射した光は光透過部に含まれる液晶層を透過する。1/4波長板の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸との交差角度がほぼ90°である場合、液晶表示パネルの反表示面の側から入射した光は、第2の偏光板によって直線偏光となる。この直線偏光は、1/4波長板を通過すると円偏光となり、この円偏光は、液晶層、光学補償板および第1の1/2波長板を通過した後、直線偏光となる。この直線偏光の偏光方向は、第1の偏光板の偏光方向に直交する。これによって、直線偏光は、第1の偏光板から外部に出射せず、表示品位の高いノーマリブラックの黒表示が得られる、いわゆる半透過反射型の液晶表示装置を実現することができる。 Further, according to the present invention, in the liquid crystal display panel, the light incident from the counter-display surface side is transmitted through the liquid crystal layer included in the light transmitting portion. When the crossing angle between the slow axis of the 1/4 wave plate and the alignment axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied is approximately 90 °, the light incident from the side of the counter-display surface of the liquid crystal display panel is second. It becomes linearly polarized light by the polarizing plate. This linearly polarized light becomes circularly polarized light when it passes through the 1/4 wave plate, and this circularly polarized light becomes linearly polarized light after passing through the liquid crystal layer, the optical compensation plate, and the first 1/2 wave plate. The polarization direction of this linearly polarized light is orthogonal to the polarization direction of the first polarizing plate. As a result, it is possible to realize a so-called semi-transmissive reflection type liquid crystal display device in which linearly polarized light is not emitted from the first polarizing plate to the outside and a black display of normally black having high display quality can be obtained.

また本発明によれば、液晶表示パネルは反表示面側から入射した光は光透過部に含まれる液晶層を透過する。1/4波長板の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸との交差角度が90°であり、第2の1/2波長板の遅相軸と第1の1/2波長板の遅相軸との交差角度が85°以上110°以下である場合には、液晶表示パネルの反表示面の側から入射した光は、第2の偏光板によって直線偏光となるが、この直線偏光は、第2の1/2波長板および1/4波長板を通過すると広帯域において円偏光となる。この円偏光は、液晶層、光学補償板および第1の1/2波長板を通過した後、直線偏光となる。この直線偏光の偏光方向は、第1の偏光板の偏光方向に直交する。これによって、直線偏光は、第1の偏光板から外部に出射せず、表示品位の高いノーマリブラックの黒表示が得られる、いわゆる半透過反射型の液晶表示装置を実現することができる。 Further, according to the present invention, in the liquid crystal display panel, the light incident from the counter-display surface side is transmitted through the liquid crystal layer included in the light transmitting portion. The crossing angle between the slow axis of the 1/4 wave plate and the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied is 90 °, and the slow axis of the second 1/2 wave plate and the first 1/2 wavelength. When the intersection angle of the plate with the slow axis is 85 ° or more and 110 ° or less, the light incident from the side of the counter-display surface of the liquid crystal display panel is linearly polarized by the second polarizing plate. The linearly polarized light becomes circularly polarized light in a wide band when it passes through the second 1/2 wave plate and the 1/4 wave plate. This circularly polarized light becomes linearly polarized light after passing through the liquid crystal layer, the optical compensation plate, and the first 1/2 wavelength plate. The polarization direction of this linearly polarized light is orthogonal to the polarization direction of the first polarizing plate. As a result, it is possible to realize a so-called semi-transmissive reflection type liquid crystal display device in which linearly polarized light is not emitted from the first polarizing plate to the outside and a black display of normally black having high display quality can be obtained.

また本発明によれば、光透過部の電界無印加時の位相差が光反射部の電界無印加時の位相差よりも大きいので、液晶層の光透過部および光反射部の位相差を調整するためのマルチギャップ、すなわち液晶層の層厚調整層を設けることが可能となり、これによって反射表示および透過表示共に高いコントラストを実現することができる。
Further, according to the present invention, since the phase difference of the light transmitting portion when no electric field is applied is larger than the phase difference of the light reflecting portion when no electric field is applied, the phase difference between the light transmitting portion and the light reflecting portion of the liquid crystal layer is adjusted. It is possible to provide a multi-gap for this purpose, that is, a layer thickness adjusting layer of the liquid crystal layer, whereby high contrast can be realized in both the reflection display and the transmission display.

本発明の一実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the liquid crystal display device of one Embodiment of this invention. 液晶表示装置の電界無印加時および電界印加時の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation when the electric field is not applied and the electric field is applied of the liquid crystal display device. 液晶表示装置の軸配置および位相差値を示す図である。It is a figure which shows the shaft arrangement and the phase difference value of a liquid crystal display device. (a)は本発明の第1の1/2波長板の各屈折率の関係を示す図、(b)は本発明の光学補償板の各屈折率の関係を示す図である。(A) is a diagram showing the relationship of each refractive index of the first 1/2 wave plate of the present invention, and (b) is a diagram showing the relationship of each refractive index of the optical compensation plate of the present invention. 本発明の他の実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the liquid crystal display device of another embodiment of this invention. 他の実施形態の液晶表示装置の電界無印加時および電界印加時の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation when the electric field is not applied and the electric field is applied of the liquid crystal display device of another embodiment. 他の実施形態の液晶表示装置の軸配置および位相差値を示す図である。It is a figure which shows the shaft arrangement and the phase difference value of the liquid crystal display device of another embodiment. 他の実施形態の液晶表示装置の電界無印加時および電界印加時の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation when the electric field is not applied and the electric field is applied of the liquid crystal display device of another embodiment. 他の実施形態の液晶表示装置の軸配置および位相差値を示す図である。It is a figure which shows the shaft arrangement and the phase difference value of the liquid crystal display device of another embodiment.

図1は本発明の一実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図であり、図2は液晶表示装置の電界無印加時および電界印加時の動作を説明するための図であり、図3は液晶表示装置の軸配置および位相差値を示す図であり、図4は本発明の第1の1/2波長板および光学補償板のそれぞれの各屈折率の関係を示す図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the liquid crystal display device when no electric field is applied and when an electric field is applied. Is a diagram showing the axial arrangement and the phase difference value of the liquid crystal display device, and FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the refractive indexes of the first 1/2 wave plate and the optical compensation plate of the present invention.

本実施形態の液晶表示装置1は、ノーマリブラックで表示を行う複屈折制御型の反射型液晶表示装置である。この液晶表示装置1は、液晶層2を有するとともに、表示面3側から入射して液晶層2を通過した光を反射する光反射層4を有する液晶表示パネル5と、液晶表示パネル5の表示面3側に配置される第1の偏光板6と、液晶表示パネル5と第1の偏光板6との間に、第1の1/2波長板7および光学補償板8を備える。 The liquid crystal display device 1 of the present embodiment is a birefringence control type reflective liquid crystal display device that displays in normal black. The liquid crystal display device 1 has a liquid crystal display panel 5 having a liquid crystal layer 2 and a light reflecting layer 4 that reflects light incident from the display surface 3 side and passing through the liquid crystal layer 2, and a display of the liquid crystal display panel 5. A first 1/2 wavelength plate 7 and an optical compensation plate 8 are provided between the first polarizing plate 6 arranged on the surface 3 side and the liquid crystal display panel 5 and the first polarizing plate 6.

液晶層2は、その位相差が第1の1/2波長板7の位相差の1/2よりも小さく、その遅相軸が電界無印加時の液晶分子の配向軸とは交差している。 The phase difference of the liquid crystal layer 2 is smaller than 1/2 of the phase difference of the first 1/2 wave plate 7, and its slow phase axis intersects with the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied. ..

液晶表示パネル5は、第1の基板10、遮光層11、カラーフィルタ層12、共通電極13、第1の配向層14、柱状部15、液晶層2、第2の配向層16、透明電極17、第5の層間絶縁層18、光反射層4、第4の層間絶縁層19、ドレイン電極20、ソース電極21、層間接続部22、第3の層間絶縁層23、第2の層間絶縁層24、第1の層間絶縁層25、第2のゲート絶縁層26、第1のゲート絶縁層27、第2の基板28、チャネル部29、半導体層30およびゲート電極31を備える。 The liquid crystal display panel 5 includes a first substrate 10, a light-shielding layer 11, a color filter layer 12, a common electrode 13, a first alignment layer 14, a columnar portion 15, a liquid crystal layer 2, a second alignment layer 16, and a transparent electrode 17. , Fifth interlayer insulating layer 18, light reflecting layer 4, fourth interlayer insulating layer 19, drain electrode 20, source electrode 21, interlayer connecting portion 22, third interlayer insulating layer 23, second interlayer insulating layer 24. The first interlayer insulating layer 25, the second gate insulating layer 26, the first gate insulating layer 27, the second substrate 28, the channel portion 29, the semiconductor layer 30, and the gate electrode 31 are provided.

前述のドレイン電極20、ソース電極21、層間接続部22、チャネル部29、半導体層30およびゲート電極31は、アクティブ素子としての薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)を構成する。ドレイン電極20は、画素電極である光反射層4に層間接続部22などによって接続される。ゲート電極31に接続されるゲート信号線は、画素の行ごとに設けられ、ソース電極21に接続されるソース信号線は、画素の列ごとに設けられ、ゲート信号線とソース信号線との各交差部に画素がそれぞれ形成される。 The drain electrode 20, the source electrode 21, the interlayer connection portion 22, the channel portion 29, the semiconductor layer 30, and the gate electrode 31 constitute a thin film transistor (TFT) as an active element. The drain electrode 20 is connected to the light reflecting layer 4 which is a pixel electrode by an interlayer connection portion 22 or the like. The gate signal line connected to the gate electrode 31 is provided for each row of pixels, and the source signal line connected to the source electrode 21 is provided for each column of pixels, and each of the gate signal line and the source signal line is provided. Pixels are formed at the intersections.

第1の基板10および第2の基板28は、ガラス基板によって実現される。遮光層11は、ブラックマトリクスを構成し、図1の上方から見た平面視において画素間に設けられ、各画素を区画している。共通電極13は、酸化インジウムスズ(Indium Tin Oxide:ITO)等から成り、透明電極層を構成している。第1の配向層14および第2の配向層16は、ポリイミド等から成る。第4の層間絶縁層19は、アクリル系樹脂等から成る。第1〜第3の層間絶縁層25,24,23ならびに第1および第2のゲート絶縁層26,27は、酸化珪素(SiO)または窒化珪素(SiN)から成る。光反射層4は、モリブデン(Mo),アルミニウム(Al)等から成り、例えば、Mo層上にAl層を積層した構成等である。 The first substrate 10 and the second substrate 28 are realized by a glass substrate. The light-shielding layer 11 constitutes a black matrix and is provided between pixels in a plan view seen from above in FIG. 1 to partition each pixel. The common electrode 13 is made of indium tin oxide (ITO) or the like, and constitutes a transparent electrode layer. The first alignment layer 14 and the second alignment layer 16 are made of polyimide or the like. The fourth interlayer insulating layer 19 is made of an acrylic resin or the like. The first to third interlayer insulating layers 25, 24, 23 and the first and second gate insulating layers 26, 27 are made of silicon oxide (SiO) or silicon nitride (SiN). The light reflecting layer 4 is made of molybdenum (Mo), aluminum (Al), or the like, and has, for example, a structure in which an Al layer is laminated on the Mo layer.

薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン(a-Si)、低温多結晶シリコン(Low-Temperature Poly Silicon;LTPS)などから成る半導体層30を有し、ゲート電極31、ソース電極21、ドレイン電極20の3端子素子であって、ゲート電極31に所定電位の電圧(例えば、3V,6V)を印加することによって、ソース電極21とドレイン電極20との間の半導体層30(チャネル)に電流を流す、スイッチング素子(ゲートトランスファ素子)として機能する。 The thin film transistor has a semiconductor layer 30 made of amorphous silicon (a-Si), low-temperature poly silicon (LTPS), etc., and is a three-terminal element consisting of a gate electrode 31, a source electrode 21, and a drain electrode 20. A switching element (gate) that allows a current to flow through the semiconductor layer 30 (channel) between the source electrode 21 and the drain electrode 20 by applying a voltage of a predetermined potential (for example, 3V, 6V) to the gate electrode 31. It functions as a transfer element).

第1の偏光板6は、直線偏光板であって、外部から表示面3に入射するランダム偏光(楕円偏光)の光から光透過軸(以下、透過軸ともいう)に一致する直線偏光の光だけを透過させる。第1の偏光板6の光透過軸(または光吸収軸(以下、吸収軸ともいう))と後述の第2の偏光板44(図4を参照)の光透過軸(または光吸収軸)との交差角度は、必ずしも90°でなくてもよい。本実施形態において、交差角度は85°以上130°以下に配置され、好ましくは102°に配置される。 The first polarizing plate 6 is a linear polarizing plate, and is linearly polarized light that coincides with the light transmission axis (hereinafter, also referred to as the transmission axis) from randomly polarized light (elliptical polarized light) incident on the display surface 3 from the outside. Only transparent. The light transmission axis (or light absorption axis (hereinafter, also referred to as absorption axis)) of the first polarizing plate 6 and the light transmission axis (or light absorption axis) of the second polarizing plate 44 (see FIG. 4) described later. The crossing angle of is not necessarily 90 °. In the present embodiment, the crossing angle is arranged at 85 ° or more and 130 ° or less, preferably 102 °.

液晶表示パネル5は、複屈折制御(Electrically Controlled Birefringence:ECB)型であり、液晶層2に電界が印加されていない初期配向状態で、液晶分子が第1および第2の基板10,28の互いに対向する各表面と平行になるように水平配向処理を施したものを用いる。この液晶表示パネル5に印加する電圧を徐々に高くしていくと、ある閾値電圧を超えたときに液晶分子は第1および第2の基板10,28の各表面に対して徐々に立ち上がり始め、規定値以上の高電圧で液晶分子の配向方向は各基板10,28の各表面に対して垂直になる。 The liquid crystal display panel 5 is of the birefringence control (ECB) type, and in an initial orientation state in which an electric field is not applied to the liquid crystal layer 2, liquid crystal molecules are placed on each other of the first and second substrates 10, 28. The one that has been subjected to horizontal alignment treatment so as to be parallel to each of the opposing surfaces is used. When the voltage applied to the liquid crystal display panel 5 is gradually increased, the liquid crystal molecules gradually start to rise with respect to the surfaces of the first and second substrates 10 and 28 when a certain threshold voltage is exceeded. At a high voltage equal to or higher than the specified value, the orientation direction of the liquid crystal molecules becomes perpendicular to the surfaces of the substrates 10 and 28.

液晶は屈折率異方性媒質であるので、液晶分子の配向軸方向(X軸)の光波と、液晶分子の配向軸と直交方向(Y軸)の光波では、進行速度が異なり、換言すると、X軸とY軸とでは光波の屈折率が異なる。X軸の屈折率(nx)とY軸の屈折率(ny)との差を複屈折率Δn(=nx−ny)という。 Since the liquid crystal is a refractive index anisotropic medium, the traveling speed differs between the light wave in the orientation axis direction (X axis) of the liquid crystal molecule and the light wave in the direction orthogonal to the orientation axis (Y axis) of the liquid crystal molecule. The refractive index of the light wave is different between the X-axis and the Y-axis. The difference between the refractive index (nx) on the X-axis and the refractive index (ny) on the Y-axis is called the birefringence Δn (= nx−ny).

液晶層2に入射し、それから出射した光波は、X軸とY軸で速度が違うため、X軸とY軸で位相がずれ、この位相のずれを位相差またはリタデーション(Retardation)という。ここで、入射光の波長をλ、液晶層2の厚さをd、複屈折率をΔnとすると、位相差δは、次式(1)で表わされる。また、Δn・d(nm)でも表される。
δ=2π・Δn・d/λ …(1)
The light wave incident on the liquid crystal layer 2 and emitted from it has different velocities on the X-axis and the Y-axis, so that the phase shifts on the X-axis and the Y-axis, and this phase shift is called a phase difference or retardation. Here, assuming that the wavelength of the incident light is λ, the thickness of the liquid crystal layer 2 is d, and the birefringence is Δn, the phase difference δ is expressed by the following equation (1). It is also represented by Δn · d (nm).
δ = 2π ・ Δn ・ d / λ… (1)

本件発明者は、複屈折制御型であって、ノーマリブラックの液晶表示装置1において、液晶層2の位相差が第1の1/2波長板7の位相差(1/2波長である。例えば、波長が550nmである場合、第1の1/2波長板7で約275nmの位相差となる。本実施形態では270nm)の1/2よりも小さい場合(例えば、本実施形態では105nm)に、ノーマリブラックの色味(黒さの程度)が良好である(真黒に近い)ことを見出した。そして、この液晶表示パネル5に付加される第1の1/2波長板7の遅相軸を所定の方向に配置することによって、ノーマリブラックの色味を改善することができることを見出した。 The inventor of the present invention is a birefringence control type, and in the normally black liquid crystal display device 1, the phase difference of the liquid crystal layer 2 is the phase difference (1/2 wavelength) of the first 1/2 wave plate 7. For example, when the wavelength is 550 nm, the phase difference of the first 1/2 wave plate 7 is about 275 nm. In the present embodiment, it is smaller than 1/2 of (270 nm in the present embodiment) (for example, 105 nm in the present embodiment). It was found that the color of normal black (degree of blackness) was good (close to pure black). Then, they have found that the tint of normally black can be improved by arranging the slow-phase axis of the first 1/2 wave plate 7 added to the liquid crystal display panel 5 in a predetermined direction.

さらに、図4(a),(b)に示すように、第1の1/2波長板7は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれnx1,ny1とし、その厚み方向の屈折率をnz1とした場合、nx1>ny1=nz1の関係を満足するように設定され、光学補償板8は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれnx2,ny2とし、その厚み方向の屈折率をnz2とした場合、nz2>nx2=ny2の関係を満足するように設定される。また光学補償板8は、好適には、第1の1/2波長板7の面内の位相差をRD1(=(nx1−ny1)×d1;d1は第1の1/2波長板7の厚み)、光学補償板8の厚み方向の位相差をRD2(=(nz2−nx2)×d2;d2は光学補償板8の厚み)とした場合、0.3≦RD2/RD1≦0.9であることにより、第1の1/2波長板7及び光学補償板8による複合的な位相差板は、面内方向の位相差及び厚み方向の位相差が好適な範囲に設定される。これにより、視野角依存性を大幅に改善することができることを見出した。すなわち、RD2/RD1の値が0.3未満の場合およびNz値が0.9を超える場合には、視野角依存性を改善することが難しくなる傾向がある。より好ましくは、0.3≦RD2/RD1≦0.7であることが良い。例えば、RD1が270nmである場合、RD2は80nm〜240nm程度が好ましく、より好ましくは80nm〜190nm程度が良い。なお、第1の1/2波長板7のnx1の方向は遅相軸と同じ方向である。 Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the first 1/2 wave plate 7 has refractive indexes of nx1 and ny1 in the planes orthogonal to each other, respectively, in the thickness direction thereof. When the refractive index is nz1, it is set so as to satisfy the relationship of nx1> ny1 = nz1, and the optical compensation plate 8 has the refractive indexes in the planes orthogonal to each other nx2 and ny2, respectively, and its thickness. When the refractive index in the direction is nz2, it is set so as to satisfy the relationship of nz2> nx2 = ny2. Further, the optical compensation plate 8 preferably sets the in-plane phase difference of the first 1/2 wave plate 7 to RD1 (= (nx1-ny1) × d1; d1 is that of the first 1/2 wave plate 7. When the phase difference in the thickness direction of the optical compensation plate 8 is RD2 (= (nz2-nx2) × d2; d2 is the thickness of the optical compensation plate 8), 0.3 ≦ RD2 / RD1 ≦ 0.9. As a result, in the composite retardation plate formed by the first 1/2 wavelength plate 7 and the optical compensation plate 8, the in-plane phase difference and the thickness direction phase difference are set in a suitable range. It was found that this can greatly improve the viewing angle dependence. That is, when the value of RD2 / RD1 is less than 0.3 and the value of Nz exceeds 0.9, it tends to be difficult to improve the viewing angle dependence. More preferably, 0.3 ≦ RD2 / RD1 ≦ 0.7. For example, when RD1 is 270 nm, RD2 is preferably about 80 nm to 240 nm, more preferably about 80 nm to 190 nm. The direction of nx1 of the first 1/2 wave plate 7 is the same as the slow axis.

本件発明者は、ノーマリブラックの視認性が改善されていることを確認するために、実施例1および比較例1の液晶表示装置のサンプルを作製し、液晶層2の位相差値を、105nmとし、第1の偏光板6として、日東電工株式会社製、製品名「TEG1465DUHC」の偏光板を使用した。また、実施例1では、第1の1/2波長板7として、日本ゼオン株式会社製、製品名「ゼオノアフィルム」の位相差値が270nm、nx1>ny1=nz1であるもの(nx1=1.52794,ny1=1.52,nz1=1.52)を使用した。光学補償板8として、厚みが1.5μmで、Δn=0.09の液晶を垂直配向させて位相差値が135nm、nz2>nx2=ny2であるもの(nx2=ny2=1.482,nz2=1.572)を使用した。RD2/RD1は0.5である。 The present inventor prepared samples of the liquid crystal display devices of Example 1 and Comparative Example 1 in order to confirm that the visibility of the normally black was improved, and set the phase difference value of the liquid crystal layer 2 to 105 nm. As the first polarizing plate 6, a polarizing plate manufactured by Nitto Denko Corporation and having a product name of "TEG1465DUHC" was used. Further, in Example 1, as the first 1/2 wave plate 7, the one having a phase difference value of 270 nm and nx1> ny1 = nz1 of the product name “Zeonoa Film” manufactured by Nippon Zeon Corporation (nx1 = 1. 52794, ny1 = 1.52, nz1 = 1.52) was used. The optical compensating plate 8 has a thickness of 1.5 μm, a liquid crystal having Δn = 0.09 is vertically oriented, and a retardation value of 135 nm, nz2> nz2 = ny2 (nx2 = ny2 = 1.482, nz2 =). 1.572) was used. RD2 / RD1 is 0.5.

比較例1では、光学補償板8は使用しなかった。そして、実施例1及び比較例1の各サンプルについて、コニカミノルタジャパン株式会社製の分光測色計「CM−2600d」を用いて、黒表示の反射率、白表示の反射率、反射コントラスト比を計測した。 In Comparative Example 1, the optical compensation plate 8 was not used. Then, for each sample of Example 1 and Comparative Example 1, a spectrophotometer "CM-2600d" manufactured by Konica Minolta Japan Co., Ltd. was used to determine the reflectance of black display, the reflectance of white display, and the reflection contrast ratio. I measured it.

実験の結果、実施例1では、黒表示の反射率が0.45%、白表示の反射率が17.2%、反射コントラスト比が38:1であった。これに対して比較例1では、黒表示の反射率が0.58%、白表示の反射率が17.6%、反射コントラスト比が30:1となり、実施例1のサンプルは、比較例1のサンプルと比較して、黒表示において良好な視認性が得られることが確認された。さらに、実施例1では、液晶表示装置のサンプルの正面より上下左右の斜め方向(正面から約50°方向)から見た場合でも、比較例1と比較して、黒浮きがより改善され、より良好な視認性が得られた。 As a result of the experiment, in Example 1, the reflectance of the black display was 0.45%, the reflectance of the white display was 17.2%, and the reflection contrast ratio was 38: 1. On the other hand, in Comparative Example 1, the reflectance of black display was 0.58%, the reflectance of white display was 17.6%, and the reflection contrast ratio was 30: 1. It was confirmed that better visibility was obtained in the black display as compared with the sample of. Further, in Example 1, even when viewed from the front of the sample of the liquid crystal display device in an oblique direction (about 50 ° from the front) in the vertical and horizontal directions, the black floating is further improved as compared with Comparative Example 1, and more. Good visibility was obtained.

また、液晶層2の位相差を第1の1/2波長板7の位相差の1/2よりも小さくすると、表示品位の高い黒レベルにすることができ、黒表示の視認性が向上することが確認された。ただし、第1の1/2波長板7の位相差の1/4よりも小さい場合、例えば、液晶層2の位相差値を65nmとすると、反射コントラスト比が8:1となり、黒表示の視認性が低下する傾向であった。したがって、液晶層2の位相差は、第1の1/2波長板7の位相差の1/4以上1/2よりも小さいことが好ましい。より好ましくは、1/4以上4/9以下が良い。 Further, when the phase difference of the liquid crystal layer 2 is made smaller than 1/2 of the phase difference of the first 1/2 wave plate 7, the black level with high display quality can be obtained and the visibility of the black display is improved. It was confirmed that. However, when it is smaller than 1/4 of the phase difference of the first 1/2 wave plate 7, for example, when the phase difference value of the liquid crystal layer 2 is 65 nm, the reflection contrast ratio becomes 8: 1, and the black display is visually recognized. The sex tended to decrease. Therefore, the phase difference of the liquid crystal layer 2 is preferably 1/4 or more and smaller than 1/2 of the phase difference of the first 1/2 wave plate 7. More preferably, it is 1/4 or more and 4/9 or less.

液晶層2の位相差は、1/4波長板として機能する。第1の1/2波長板7、光学補償板8および液晶層2から出射した円偏光は、広帯域の円偏光となる。ただし、液晶層2から出射した円偏光は、光反射層4で反射されると、回転方向が逆転した円偏光となる。 The phase difference of the liquid crystal layer 2 functions as a 1/4 wave plate. The circularly polarized light emitted from the first 1/2 wave plate 7, the optical compensation plate 8, and the liquid crystal layer 2 becomes a wide-band circularly polarized light. However, when the circularly polarized light emitted from the liquid crystal layer 2 is reflected by the light reflecting layer 4, it becomes circularly polarized light whose rotation direction is reversed.

図2、図3および図4をも参照して、液晶表示パネル5を表示面3側から見たとき、すなわち液晶分子の電界無印加時の初期配向方向(=ラビング方向)に直交する方向を基準軸(=0°)とし、その基準軸から各軸までの反時計まわりの角度を遅相軸等の角度とすると、例えば第1の偏光板6の吸収軸の角度θp1は167°である。第1の1/2波長板7の遅相軸の角度θf1は152°(位相差値Δnd=270nm)である。 With reference to FIGS. 2, 3 and 4, the direction orthogonal to the initial orientation direction (= rubbing direction) when the liquid crystal display panel 5 is viewed from the display surface 3 side, that is, when no electric field is applied to the liquid crystal molecules. Assuming that the reference axis (= 0 °) and the counterclockwise angle from the reference axis to each axis are angles such as the slow axis, for example, the angle θp1 of the absorption axis of the first polarizing plate 6 is 167 °. .. The angle θf1 of the slow axis of the first 1/2 wave plate 7 is 152 ° (phase difference value Δnd = 270 nm).

また、第1の1/2波長板7は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれnx1,ny1とし、その厚み方向の屈折率をnz1とした場合、nx1>ny1=nz1の関係を満足するように設定され、光学補償板8は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれnx2,ny2とし、その厚み方向の屈折率をnz2とした場合、nz2>nx2=ny2の関係を満足するように設定される。また好適には、0.3≦RD2/RD1≦0.9の範囲に設定される。これによって、液晶表示パネル5の正面より上下左右の斜め方向(正面から約50°方向)から見た場合の黒浮きを制御し、広視野角で表示品位の高い黒レベルの黒表示が得られ、ノーマリブラックでの視野角依存性を改善することができる。 Further, when the refractive index of the first 1/2 wave plate 7 in the plane perpendicular to each other is nx1 and ny1, and the refractive index in the thickness direction is nz1, nx1> ny1 = nz1. The optical compensating plate 8 is set so as to satisfy the relationship, and when the refractive indexes in the planes orthogonal to each other are nx2 and ny2, respectively, and the refractive index in the thickness direction is nz2, nz2> nx2 = It is set to satisfy the relationship of ny2. Further, preferably, it is set in the range of 0.3 ≦ RD2 / RD1 ≦ 0.9. As a result, black floating when viewed from the front of the liquid crystal display panel 5 in an oblique direction (about 50 ° from the front) is controlled, and a black display with a wide viewing angle and a high display quality can be obtained. , The viewing angle dependence in normal black can be improved.

液晶表示パネル5の液晶層2は、上下方向にラビングされるため、液晶分子は上下方向に配向される。この液晶表示パネル5を正面より上方向または下方向へ傾けていくと、液晶のΔnが小さくなり、液晶層2の位相差は小さくなる。一方、正面より左方向または右方向へ傾けていくと、液晶2のΔnは変化せず、液晶層2の厚さが大きくなり、液晶層2の位相差は大きくなる。 Since the liquid crystal layer 2 of the liquid crystal display panel 5 is rubbed in the vertical direction, the liquid crystal molecules are oriented in the vertical direction. When the liquid crystal display panel 5 is tilted upward or downward from the front, the Δn of the liquid crystal becomes smaller and the phase difference of the liquid crystal layer 2 becomes smaller. On the other hand, when the liquid crystal 2 is tilted to the left or right from the front, the Δn of the liquid crystal 2 does not change, the thickness of the liquid crystal layer 2 becomes large, and the phase difference of the liquid crystal layer 2 becomes large.

光学補償板8を用いずに、第1の1/2波長板7がnx1>ny1=nz1の関係を満たすもののみ用いた場合、液晶層2の配向軸と交差しているため、液晶表示パネル5を正面より上方向または下方向へ傾けていくと、第1の1/2波長板7の位相差は大きくなる。正面より左方向または右方向へ傾けていくと、第1の1/2波長板7の位相差は小さくなる。 When only the first 1/2 wave plate 7 satisfying the relationship of nx1> ny1 = nz1 is used without using the optical compensation plate 8, the liquid crystal display panel intersects the orientation axis of the liquid crystal layer 2. When 5 is tilted upward or downward from the front surface, the phase difference of the first 1/2 wave plate 7 becomes large. When tilted to the left or right from the front, the phase difference of the first 1/2 wave plate 7 becomes smaller.

この場合、液晶層2の位相差は、第1の1/2波長板7の位相差の1/2よりも小さいことが必要であり、好適には第1の1/2波長板7の位相差の1/4以上1/2よりも小さいことが良いが、液晶層2の位相差の角度依存性と第1の1/2波長板7の位相差の角度依存性とに違いがあり、正面からの傾け角度によっては、液晶層2の位相差が、第1の1/2波長板7の位相差の1/2以上、あるいは1/4よりも小さくなるため、黒浮きが発生し、視野角依存性が大きくなり、視認性が低下することになる。 In this case, the phase difference of the liquid crystal layer 2 needs to be smaller than 1/2 of the phase difference of the first 1/2 wave plate 7, and preferably the position of the first 1/2 wave plate 7. It is preferable that the phase difference is 1/4 or more and smaller than 1/2, but there is a difference between the angle dependence of the phase difference of the liquid crystal layer 2 and the angle dependence of the phase difference of the first 1/2 wave plate 7. Depending on the tilt angle from the front, the phase difference of the liquid crystal layer 2 becomes 1/2 or more or smaller than 1/4 of the phase difference of the first 1/2 wave plate 7, so that black floating occurs. The viewing angle dependence becomes large, and the visibility is lowered.

そして本発明の液晶表示装置は、好適には0.3≦RD2/RD1≦0.9の範囲に設定された、光学補償板8を使用することにより、正面からの傾け角度によっても、液晶層2の位相差は、第1の1/2波長板7の位相差の1/4以上1/2よりも小さい関係となる。その結果、正面より傾けた方向での黒浮きも制御し、広視野角で表示品位の高い黒レベルの黒表示が得られ、ノーマリブラックでの視野角依存性を改善することができる。 The liquid crystal display device of the present invention preferably uses the optical compensation plate 8 set in the range of 0.3 ≦ RD2 / RD1 ≦ 0.9, so that the liquid crystal layer can be changed depending on the tilt angle from the front. The phase difference of 2 is 1/4 or more and smaller than 1/2 of the phase difference of the first 1/2 wave plate 7. As a result, it is possible to control black floating in a direction tilted from the front, obtain a black display with a wide viewing angle and a high display quality, and improve the viewing angle dependence in normal black.

第1の1/2波長板7の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とは交差角度α1で交差している。第1の1/2波長板7の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸との交差角度α1は、好適には52°以上72°以下に配置され、より好ましくは62°に配置される。これによって、表示品位の高い黒レベルの黒表示が得られ、ノーマリブラックの色味(黒さの程度)を改善することができる。 The slow-phase axis of the first 1/2 wave plate 7 and the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied intersect at an intersection angle α1. The intersection angle α1 between the slow axis of the first 1/2 wave plate 7 and the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied is preferably 52 ° or more and 72 ° or less, more preferably 62 °. Be placed. As a result, a black display with a high display quality and a black level can be obtained, and the color tone (degree of blackness) of normal black can be improved.

次に、図2に基づいて液晶表示装置1の表示について説明すると、外部から液晶表示装置1の表示面3の側に入射したランダム偏光(楕円偏光)の光a1は、第1の偏光板6によって直線偏光(直線偏光a2とする)となる。直線偏光a2は、第1の1/2波長板7と光学補償板8と液晶層2を通過すると広帯域の円偏光(円偏光a3とする)となる。 Next, the display of the liquid crystal display device 1 will be described with reference to FIG. 2. The light a1 of randomly polarized light (elliptical polarized light) incident on the display surface 3 side of the liquid crystal display device 1 from the outside is the first polarizing plate 6. It becomes linearly polarized light (referred to as linearly polarized light a2). When the linearly polarized light a2 passes through the first 1/2 wave plate 7, the optical compensation plate 8, and the liquid crystal layer 2, it becomes wide-band circularly polarized light (referred to as circularly polarized light a3).

液晶層2に電界が印加された状態では、液晶層2の位相差が0となるので、第1の1/2波長板7と光学補償板8と液晶層2を通って直線偏光a4となり、光反射層4で反射される。その直線偏光a4の反射光b3は、再び液晶層2と光学補償板8と第1の1/2波長板7を通過し、第1の偏光板6の偏光方向と同じ、直線偏光b4となり、白表示となる。 When an electric field is applied to the liquid crystal layer 2, the phase difference of the liquid crystal layer 2 becomes 0, so that the linearly polarized light a4 is obtained through the first 1/2 wave plate 7, the optical compensation plate 8, and the liquid crystal layer 2. It is reflected by the light reflecting layer 4. The reflected light b3 of the linearly polarized light a4 passes through the liquid crystal layer 2, the optical compensation plate 8 and the first 1/2 wave plate 7 again, and becomes linearly polarized light b4 which is the same as the polarization direction of the first polarizing plate 6. It is displayed in white.

また、液晶層2に電界が印加されない状態では、液晶層2を通過し、広帯域の円偏光a3となり、広帯域の円偏光a3のまま光反射層4で反射されて反射光b1となる。円偏光の反射光b1は、再び液晶層2と光学補償板8と第1の1/2波長板7を通過し、第1の偏光板6の偏光方向に直交する直線偏光b2となり、ノーマリブラックの色味、すなわち表示品位の高い黒レベル、いわゆる黒浮きが抑制された黒表示を得ることができる。 Further, in a state where an electric field is not applied to the liquid crystal layer 2, it passes through the liquid crystal layer 2 and becomes a wide-band circularly polarized light a3, and is reflected by the light reflecting layer 4 as the wide-band circularly polarized light a3 to become reflected light b1. The circularly polarized reflected light b1 passes through the liquid crystal layer 2, the optical compensation plate 8 and the first 1/2 wave plate 7 again, becomes linearly polarized light b2 orthogonal to the polarization direction of the first polarizing plate 6, and becomes normal. It is possible to obtain a black tint, that is, a black level having a high display quality, that is, a black display in which so-called black floating is suppressed.

図5は本発明の他の実施形態の液晶表示装置を示す断面図であり、図6は液晶表示装置の電界無印加時および電界印加時の動作を説明するための図であり、図7は液晶表示装置の軸配置を示す図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a view for explaining the operation of the liquid crystal display device when no electric field is applied and when an electric field is applied, and FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the liquid crystal display device. It is a figure which shows the shaft arrangement of a liquid crystal display device. The same reference numerals are given to the parts corresponding to the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted.

本実施形態の液晶表示装置1aは、液晶表示パネル5の反表示面43側に配置される第2の偏光板44と、液晶表示パネル5と第2の偏光板44との間に配置される1/4波長板45および第2の1/2波長板50とをさらに備え、液晶表示パネル5の反表示面43の側から入射した光を透過させる光透過部46が液晶層2を含んで設けられ、いわゆる半透過型(光反射部と光透過部との双方を備える)の液晶表示装置1aとして実現される。基本的には、反表示面43側にバックライト装置は不要であるが、あってもよい。 The liquid crystal display device 1a of the present embodiment is arranged between the second polarizing plate 44 arranged on the counter-display surface 43 side of the liquid crystal display panel 5 and the liquid crystal display panel 5 and the second polarizing plate 44. A 1/4 wavelength plate 45 and a second 1/2 wavelength plate 50 are further provided, and a light transmitting portion 46 that transmits light incident from the side of the counter-display surface 43 of the liquid crystal display panel 5 includes the liquid crystal layer 2. It is provided and is realized as a so-called semi-transmissive type liquid crystal display device 1a (which includes both a light reflecting portion and a light transmitting portion). Basically, the backlight device is not required on the counter-display surface 43 side, but it may be present.

1/4波長板45は、その遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とが直交するので、位相差を打ち消すことができる。このように液晶表示パネル5と第2の偏光板44との間には、液晶表示パネル5の側から順に1/4波長板45および第2の1/2波長板50が設けられる。また、第2の1/2波長板50の遅相軸と第1の1/2波長板7の遅相軸とは、85°以上110°以下の交差角度で交差している。 Since the slow-phase axis of the 1/4 wave plate 45 and the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied are orthogonal to each other, the phase difference can be canceled out. In this way, between the liquid crystal display panel 5 and the second polarizing plate 44, a 1/4 wave plate 45 and a second 1/2 wavelength plate 50 are provided in this order from the side of the liquid crystal display panel 5. Further, the slow axis of the second 1/2 wave plate 50 and the slow axis of the first 1/2 wave plate 7 intersect at an intersection angle of 85 ° or more and 110 ° or less.

次に、図6に基づいて液晶表示装置1aの表示について説明すると、液晶表示パネル5は、反表示面43側から入射した光を透過させる光透過部46に液晶層2が含まれ、光は液晶層2を透過するので、液晶層2に電界が印加されていない状態では、液晶表示パネル5の反表示面43の側から入射した光は、第2の偏光板44によって直線偏光c1となる。この直線偏光c1は、第2の1/2波長板50および1/4波長板45を通過すると広帯域の円偏光c2となる。この広帯域の円偏光c2は、液晶層2、光学補償板8および第1の1/2波長板7を通過した後、直線偏光c3となる。この直線偏光c3の偏光方向は、第1の偏光板6の偏光方向に直交する。これによって、直線偏光c3は、第1の偏光板6から外部に出射せず、表示品位の高いノーマリブラックの黒表示が得られる、いわゆる半透過型の液晶表示装置を実現することができる。 Next, the display of the liquid crystal display device 1a will be described with reference to FIG. 6. In the liquid crystal display panel 5, the liquid crystal layer 2 is included in the light transmitting portion 46 that transmits the light incident from the counter-display surface 43 side, and the light is emitted. Since it is transmitted through the liquid crystal layer 2, in a state where an electric field is not applied to the liquid crystal layer 2, the light incident from the side of the counter-display surface 43 of the liquid crystal display panel 5 becomes linearly polarized light c1 by the second polarizing plate 44. .. When the linearly polarized light c1 passes through the second 1/2 wave plate 50 and the 1/4 wave plate 45, it becomes a wide-band circularly polarized light c2. The wide-band circularly polarized light c2 becomes linearly polarized light c3 after passing through the liquid crystal layer 2, the optical compensation plate 8, and the first 1/2 wave plate 7. The polarization direction of the linearly polarized light c3 is orthogonal to the polarization direction of the first polarizing plate 6. As a result, it is possible to realize a so-called semi-transmissive liquid crystal display device in which the linearly polarized light c3 does not emit to the outside from the first polarizing plate 6 and a black display of normally black having high display quality can be obtained.

また、液晶層2に電界が印加された状態では、反表示面43側からの入射光は、第2の偏光板44を通過し、直線偏光d1となる。この直線偏光d1の光は、第2の1/2波長板50と1/4波長板45によって広帯域の円偏光d2となる。この広帯域の円偏光d2は、液晶層2、光学補償板8および第1の1/2波長板7を通過して楕円偏光d3となり、楕円偏光d3は第1の偏光板6の偏光方向の光だけが通過して、白表示となる。 Further, in a state where an electric field is applied to the liquid crystal layer 2, the incident light from the counter-display surface 43 side passes through the second polarizing plate 44 and becomes linearly polarized light d1. The light of the linearly polarized light d1 becomes a wide-band circularly polarized light d2 by the second 1/2 wave plate 50 and the 1/4 wave plate 45. The wide-band circularly polarized light d2 passes through the liquid crystal layer 2, the optical compensation plate 8 and the first 1/2 wave plate 7 to become elliptically polarized light d3, and the elliptically polarized light d3 is light in the polarization direction of the first polarizing plate 6. Only passes and becomes white.

図6および図7をも参照して、液晶表示パネル5を表示面3側から見たとき、すなわち液晶分子の電界無印加時の初期配向方向(=ラビング方向)に直交する方向を基準軸(=0°)とし、その基準軸から各軸までの反時計まわりの角度を遅相軸等の角度とすると、第1の偏光板6の吸収軸の角度θp1は167°である。第1の1/2波長板7の遅相軸の角度θf1は152°(位相差値Δnd=270nm)である。1/4波長板45の遅相軸の角度θf2は0°(位相差値Δnd=140nm)であり、第2の1/2波長板50の遅相軸の角度θf3は56°(位相差値Δnd=270nm)、第2の偏光板44の吸収軸の角度θp2は65°である。1/4波長板45には、日本ゼオン株式会社製、製品名「ゼオノアフィルム」であり、面内での互いに直交する方向の屈折率をnx3,ny3とし、厚み方向の屈折率をnz3とした場合、nx3>ny3=nz3であるもの(nx=1.52424,ny=1.52,nz=1.52)を使用した。第2の1/2波長板50には、日本ゼオン株式会社製、製品名「ゼオノアフィルム」であり、面内での互いに直交する方向の屈折率をnx4,ny4とし、厚み方向の屈折率をnz4とした場合、nx4>ny4=nz4であるもの(nx=1.52794,ny=1.52,nz=1.52)を使用した。第2の偏光板44には、日東電工株式会社製、製品名「TEG1465DUHC」を使用した。 With reference to FIGS. 6 and 7, the reference axis (= rubbing direction) is the direction orthogonal to the initial orientation direction (= rubbing direction) when the liquid crystal display panel 5 is viewed from the display surface 3 side, that is, when no electric field is applied to the liquid crystal molecules. = 0 °), and the counterclockwise angle from the reference axis to each axis is an angle such as a slow axis, the angle θp1 of the absorption axis of the first polarizing plate 6 is 167 °. The angle θf1 of the slow axis of the first 1/2 wave plate 7 is 152 ° (phase difference value Δnd = 270 nm). The angle θf2 of the slow axis of the 1/4 wave plate 45 is 0 ° (phase difference value Δnd = 140 nm), and the angle θf3 of the slow axis of the second 1/2 wave plate 50 is 56 ° (phase difference value). Δnd = 270 nm), and the angle θp2 of the absorption axis of the second polarizing plate 44 is 65 °. The 1/4 wave plate 45 is manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. and has a product name of "Zeonoa film". The refractive index in the in-plane direction orthogonal to each other is nx3, ny3, and the refractive index in the thickness direction is nz3. In this case, the one in which nx3> ny3 = nz3 (nx = 1.52424, ny = 1.52, nz = 1.52) was used. The second 1/2 wave plate 50 is manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. and has a product name of "Zeonor film". The refractive index in the in-plane direction orthogonal to each other is nx4, ny4, and the refractive index in the thickness direction is set. When nz4 was used, the one having nz4> ny4 = nz4 (nx = 1.52794, ny = 1.52, nz = 1.52) was used. For the second polarizing plate 44, a product name "TEG1465DUHC" manufactured by Nitto Denko KK was used.

第1の1/2波長板7の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸との交差角度は、好適には52°以上72°以下に選ばれ、より好ましくは62°に選ばれる。電界無印加時の液晶分子の配向軸と1/4波長板45の遅相軸との交差角度は90°であり、第2の1/2波長板50の遅相軸と第1の1/2波長板7の遅相軸との交差角度(θf3−θf1)が好適には85°以上110°以下、より好ましく96°に選ばれる。さらに第1の偏光板6の吸収軸と第2の偏光板44の吸収軸との交差角度(θp1−θp2)は、好適には85°以上130°以下、より好ましくは102°に選ばれる。 The crossing angle between the slow axis of the first 1/2 wave plate 7 and the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied is preferably selected to be 52 ° or more and 72 ° or less, and more preferably 62 °. Is done. The crossing angle between the orientation axis of the liquid crystal molecules and the slow axis of the 1/4 wave plate 45 when no electric field is applied is 90 °, and the slow axis of the second 1/2 wave plate 50 and the first 1/1 /. The crossing angle (θf3-θf1) of the two-wave plate 7 with the slow axis is preferably selected to be 85 ° or more and 110 ° or less, more preferably 96 °. Further, the intersection angle (θp1-θp2) between the absorption axis of the first polarizing plate 6 and the absorption axis of the second polarizing plate 44 is preferably selected to be 85 ° or more and 130 ° or less, more preferably 102 °.

これによって、黒レベルの表示品位が高いノーマリブラックの黒表示を実現することができる。 As a result, it is possible to realize a black display of normally black having a high black level display quality.

また、光透過部46の位相差を光反射部47の位相差よりも大きくし、液晶層2の光透過部46と光反射部47とをマルチギャップ化すること、すなわち液晶層2の層厚調整層を設けることができる。これによって反射表示および透過表示共に高いコントラストを実現することができる。 Further, the phase difference of the light transmitting portion 46 is made larger than the phase difference of the light reflecting portion 47, and the light transmitting portion 46 and the light reflecting portion 47 of the liquid crystal layer 2 are made into a multi-gap, that is, the layer thickness of the liquid crystal layer 2. An adjusting layer can be provided. As a result, high contrast can be realized in both the reflection display and the transmission display.

図8は他の実施形態の液晶表示装置の電界無印加時および電界印加時の動作を説明するための図であり、図9はその液晶表示装置の軸配置を示す図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the liquid crystal display device of another embodiment when no electric field is applied and when an electric field is applied, and FIG. 9 is a diagram showing the shaft arrangement of the liquid crystal display device.

液晶表示パネル5の反表示面側に配置される第2の偏光板44と、液晶表示パネル5と第2の偏光板44との間に配置される1/4波長板45とをさらに備え、液晶表示パネル5の反表示面側から入射した光を透過させる光透過部に液晶層2が含まれて設けられ、いわゆる半透過型(光反射部と光透過部との双方を備える)の液晶表示装置として実現される。基本的には、反表示面側にバックライト装置は不要であるが、あってもよい。 A second polarizing plate 44 arranged on the opposite side of the liquid crystal display panel 5 and a 1/4 wavelength plate 45 arranged between the liquid crystal display panel 5 and the second polarizing plate 44 are further provided. A liquid crystal layer 2 is included in a light transmitting portion that transmits light incident from the counter-display surface side of the liquid crystal display panel 5, and is a so-called semi-transmissive type (providing both a light reflecting portion and a light transmitting portion) liquid crystal. It is realized as a display device. Basically, the backlight device is not required on the counter-display surface side, but it may be present.

1/4波長板45は、その遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とがほぼ直交するので、位相差を打ち消すことができる。このように液晶表示パネル5と第2の偏光板44との間には1/4波長板45が設けられる。 Since the slow-phase axis of the 1/4 wave plate 45 and the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied are substantially orthogonal to each other, the phase difference can be canceled out. In this way, a 1/4 wave plate 45 is provided between the liquid crystal display panel 5 and the second polarizing plate 44.

液晶層2に電界が印加されていない状態では、液晶表示パネル5の反表示面の側から入射した光は、第2の偏光板44によって直線偏光e1となるが、この直線偏光e1は、1/4波長板45を通過すると円偏光e2となる。この円偏光e2は、液晶層2、光学補償板8および第1の1/2波長板7を通過した後、直線偏光e3となる。この直線偏光e3の偏光方向は、第1の偏光板6の偏光方向に直交する。これによって、直線偏光e3は、第1の偏光板6から外部に出射せず、表示品位の高いノーマリブラックの黒表示が得られる、いわゆる半透過型の液晶表示装置を実現することができる。 In a state where an electric field is not applied to the liquid crystal layer 2, the light incident from the counter-display surface side of the liquid crystal display panel 5 becomes linearly polarized light e1 by the second polarizing plate 44, and the linearly polarized light e1 is 1. When it passes through the / 4 wave plate 45, it becomes circularly polarized light e2. The circularly polarized light e2 becomes linearly polarized light e3 after passing through the liquid crystal layer 2, the optical compensation plate 8, and the first 1/2 wavelength plate 7. The polarization direction of the linearly polarized light e3 is orthogonal to the polarization direction of the first polarizing plate 6. As a result, it is possible to realize a so-called semi-transmissive liquid crystal display device in which the linearly polarized light e3 does not emit to the outside from the first polarizing plate 6 and a black display of normally black having high display quality can be obtained.

また、液晶層2に電界が印加された状態では、反表示面側からの入射光は、第2の偏光板44を通過し、直線偏光g1となる。この直線偏光g1の光は、1/4波長板45によって円偏光g2となる。この円偏光g2は、液晶層2、光学補償板8および第1の1/2波長板7を通過して楕円偏光g3となり、楕円偏光g3は第1の偏光板6の偏光方向の光だけが通過して、白表示となる。 Further, in a state where an electric field is applied to the liquid crystal layer 2, the incident light from the counter-display surface side passes through the second polarizing plate 44 and becomes linearly polarized light g1. The light of the linearly polarized light g1 becomes circularly polarized light g2 by the quarter wave plate 45. The circularly polarized light g2 passes through the liquid crystal layer 2, the optical compensation plate 8 and the first 1/2 wave plate 7 to become elliptically polarized light g3, and the elliptically polarized light g3 is only the light in the polarization direction of the first polarizing plate 6. After passing through, it becomes white.

図8および図9をも参照して、液晶表示パネル5を表示面側から見たとき、すなわち液晶分子の電界無印加時の初期配向方向(=ラビング方向)に直交する方向を基準軸(=0°)とし、その基準軸から各軸までの反時計まわりの角度を遅相軸等の角度とすると、第1の偏光板6の吸収軸の角度θp1は167°である。第1の1/2波長板7の遅相軸の角度θf1は152°(位相差値Δnd=270nm)である。1/4波長板45の遅相軸の角度θf2は1°(位相差値Δnd=140nm)であり、第2の偏光板44の吸収軸の角度θp2は46°である。1/4波長板45には、日本ゼオン株式会社製、製品名「ゼオノアフィルム」であり、面内での互いに直交する方向の屈折率をnx5,ny5とし、厚み方向の屈折率をnz5とした場合、nx5>ny5=nz5であるもの(nx=1.52424,ny=1.52,nz=1.52)を使用し、第2の偏光板44には、日東電工株式会社製、製品名「TEG1465DUHC」を使用した。 With reference to FIGS. 8 and 9, the reference axis (=) is the direction orthogonal to the initial orientation direction (= rubbing direction) when the liquid crystal display panel 5 is viewed from the display surface side, that is, when no electric field is applied to the liquid crystal molecules. 0 °), and if the counterclockwise angle from the reference axis to each axis is an angle such as a slow axis, the angle θp1 of the absorption axis of the first polarizing plate 6 is 167 °. The angle θf1 of the slow axis of the first 1/2 wave plate 7 is 152 ° (phase difference value Δnd = 270 nm). The angle θf2 of the slow axis of the 1/4 wave plate 45 is 1 ° (phase difference value Δnd = 140 nm), and the angle θp2 of the absorption axis of the second polarizing plate 44 is 46 °. The 1/4 wave plate 45 is manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. and has a product name of "Zeonoa film". The refractive index in the in-plane direction orthogonal to each other is nx5, ny5, and the refractive index in the thickness direction is nz5. In this case, the one in which nx5> ny5 = nz5 is used (nx = 1.52244, ny = 1.52, nz = 1.52), and the second polarizing plate 44 is manufactured by Nitto Denko Co., Ltd. and has a product name. "TEG1465 DUHC" was used.

第1の1/2波長板7の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸との交差角度は、好適には52°以上72°以下に選ばれ、より好ましくは62°に選ばれる。電界無印加時の液晶分子の配向軸と1/4波長板45の遅相軸との交差角度は91°に選ばれる。この交差角度は、90°±3°程度の範囲内、より好ましくは90°±1°程度の範囲内に選定される。さらに第1の偏光板6の吸収軸と第2の偏光板44の吸収軸との交差角度(θp1−θp2)は、好適には85°以上130°以下、より好ましくは121°に選ばれる。 The crossing angle between the slow axis of the first 1/2 wave plate 7 and the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied is preferably selected to be 52 ° or more and 72 ° or less, and more preferably 62 °. Is done. The crossing angle between the orientation axis of the liquid crystal molecules and the slow axis of the 1/4 wave plate 45 when no electric field is applied is selected to be 91 °. This intersection angle is selected within the range of about 90 ° ± 3 °, more preferably within the range of about 90 ° ± 1 °. Further, the intersection angle (θp1-θp2) between the absorption axis of the first polarizing plate 6 and the absorption axis of the second polarizing plate 44 is preferably selected to be 85 ° or more and 130 ° or less, more preferably 121 °.

これによって、黒レベルの表示品位が高いノーマリブラックの黒表示を実現することができる。 As a result, it is possible to realize a black display of normally black having a high black level display quality.

1,1a 液晶表示装置
2 液晶層
3 表示面
4 光反射層
5 液晶表示パネル
6 第1の偏光板
7 第1の1/2波長板
8 光学補償板
10 第1の基板
11 遮光層
12 カラーフィルタ層
13 共通電極
14 第1の配向層
15 柱状部
16 第2の配向層
17 透明電極
18 第5の層間絶縁層
19 第4の層間絶縁層
20 ドレイン電極
21 ソース電極
22 層間接続部
23 第3の層間絶縁層
24 第2の層間絶縁層
25 第1の層間絶縁層
26 第2のゲート絶縁層
27 第1のゲート絶縁層
28 第2の基板
29 チャネル部
30 半導体層
31 ゲート電極
43 反表示面
44 第2の偏光板
45 1/4波長板
46 光透過部
47 光反射部
50 第2の1/2波長板
1,1a Liquid crystal display device 2 Liquid crystal layer 3 Display surface 4 Light reflection layer 5 Liquid crystal display panel 6 First polarizing plate 7 First 1/2 wave plate 8 Optical compensation plate 10 First substrate 11 Light-shielding layer 12 Color filter Layer 13 Common electrode 14 First alignment layer 15 Columnar part 16 Second alignment layer 17 Transparent electrode 18 Fifth interlayer insulation layer 19 Fourth interlayer insulation layer 20 Drain electrode 21 Source electrode 22 Interlayer connection part 23 Third Interlayer insulation layer 24 Second interlayer insulation layer 25 First interlayer insulation layer 26 Second gate insulation layer 27 First gate insulation layer 28 Second substrate 29 Channel portion 30 Semiconductor layer 31 Gate electrode 43 Non-display surface 44 Second polarizing plate 45 1/4 wave plate 46 Light transmitting part 47 Light reflecting part 50 Second 1/2 wave plate

Claims (5)

ノーマリブラックで表示を行う複屈折制御型の液晶表示装置であって、
液晶層を有するとともに、表示面側から入射して前記液晶層を通過した光を反射する光反射部を有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの前記表示面側に配置される第1の偏光板と、
前記液晶表示パネルと前記第1の偏光板との間に、前記第1の偏光板の側から順に設けられる、第1の1/2波長板および光学補償板と、を備え、
前記液晶層は、その電界無印加時の位相差が前記第1の1/2波長板の位相差の1/2よりも小さく、
前記第1の1/2波長板は、その遅相軸が電界無印加時の液晶分子の配向軸と交差するとともに、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれnx1,ny1とし、その厚み方向の屈折率をnz1とした場合、nx1>ny1=nz1の関係を満たしており、
前記光学補償板は、その面内での互いに直交する方向の屈折率をそれぞれnx2,ny2とし、その厚み方向の屈折率をnz2とした場合、nz2>nx2=ny2の関係を満たしている液晶表示装置。
It is a birefringence control type liquid crystal display device that displays in normal black.
A liquid crystal display panel having a liquid crystal layer and a light reflecting portion that reflects light incident from the display surface side and passing through the liquid crystal layer.
A first polarizing plate arranged on the display surface side of the liquid crystal display panel,
A first 1/2 wavelength plate and an optical compensation plate, which are provided in order from the side of the first polarizing plate, are provided between the liquid crystal display panel and the first polarizing plate.
The liquid crystal layer has a phase difference when no electric field is applied, which is smaller than 1/2 of the phase difference of the first 1/2 wave plate.
The slow phase axis of the first 1/2 wave plate intersects the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied, and the refractive indexes in the planes orthogonal to each other are set to nx1 and ny1, respectively. When the refractive index in the thickness direction is nz1, the relationship of nx1> ny1 = nz1 is satisfied.
When the refractive index in the plane orthogonal to each other is nx2 and ny2 and the refractive index in the thickness direction is nz2, the liquid crystal display satisfies the relationship of nz2> nx2 = ny2. apparatus.
前記第1の1/2波長板の面内の位相差をRD1、前記光学補償板の厚み方向の位相差をRD2とした場合、0.3≦RD2/RD1≦0.9である請求項1に記載の液晶表示装置。 Claim 1 is 0.3 ≦ RD2 / RD1 ≦ 0.9 when the in-plane phase difference of the first 1/2 wave plate is RD1 and the phase difference in the thickness direction of the optical compensation plate is RD2. The liquid crystal display device described in 1. 前記液晶表示パネルは、反表示面側から入射した光を、前記液晶層を透過させる光透過部を有し、
前記液晶表示パネルの前記反表示面側に配置される第2の偏光板と、
前記液晶表示パネルと前記第2の偏光板との間に設けられる1/4波長板と、をさらに備え、
前記1/4波長板の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とはほぼ90°で交差している請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display panel has a light transmitting portion that allows light incident from the counter-display surface side to pass through the liquid crystal layer.
A second polarizing plate arranged on the counter-display surface side of the liquid crystal display panel,
A 1/4 wave plate provided between the liquid crystal display panel and the second polarizing plate is further provided.
The liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein the slow phase axis of the 1/4 wave plate and the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied intersect at approximately 90 °.
前記1/4波長板と前記第2の偏光板との間に設けられる第2の1/2波長板を備え、
前記1/4波長板の遅相軸と電界無印加時の液晶分子の配向軸とは90°で交差しており、
前記第2の1/2波長板の遅相軸と前記第1の1/2波長板の遅相軸とは85°以上110°以下で交差している請求項3に記載の液晶表示装置。
A second 1/2 wave plate provided between the 1/4 wave plate and the second polarizing plate is provided.
The slow axis of the 1/4 wave plate and the orientation axis of the liquid crystal molecules when no electric field is applied intersect at 90 °.
The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the slow axis of the second 1/2 wave plate and the slow axis of the first 1/2 wave plate intersect at 85 ° or more and 110 ° or less.
前記光透過部の電界無印加時の位相差は、前記光反射部の電界無印加時の位相差よりも大きい請求項3または請求項4に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 3 or 4, wherein the phase difference of the light transmitting portion when no electric field is applied is larger than the phase difference of the light reflecting portion when no electric field is applied.
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