[发明专利]液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种其中对比度视角扩大和和黑显示时的色度视角相关性改善的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置广泛地用于被称作TN模式的系统中，其中扭曲排列的向列相液晶的液晶层夹在两个正交的偏振片间，并沿垂直方向向基板施加电场。在这种系统中，由于在黑显示时液晶相对于基板上升，因此当从倾斜方向观察时，产生液晶分子造成的双折射，并发生光漏。为解决该问题，其中液晶性分子杂合取向的膜被用于光学补偿液晶单元并防止光漏的系统被实用化。然而，即使当使用液晶性分子时，也极难在没有问题的情况下完全地光学补偿液晶单元，从而产生不能完全抑制屏幕下部的等级反转的问题。

为解决该问题，已经提出并实用化的是根据被称作面内切换(IPS)模式和边缘场(FFS)的液晶显示装置，其中对液晶施加横向电场，以及垂直取向(VA)模式的液晶显示装置，其中具有负介电常数各向异性的液晶垂直取向，并通过面板中形成的突起或狭缝电极进行取向分割(alignment-divided)。近年来，这些面板正发展成不仅用于显示器应用而且用于TV应用，同时，屏幕的亮度也明显提高。因此，在黑显示时，对角线倾斜入射方向的略微光漏已经成为显示质量降低的原因，而在这些操作模式中过去并不成为问题。

作为改善黑显示的色调或视角的一种方式，在IPS模式中也检测到在液晶层和偏振片之间配置具有双折射性能的光学补偿材料。例如，已经公开的有，通过在基板和偏振片之间配置具有在倾斜态时对液晶层的延迟增减具有补偿作用、同时设置光轴相互垂直的双折射介质，从倾斜方向观察白显示或灰显示时可以改善着色(参见JP-A-9-80424)。

此外，已经提出了如下方法：其中使用由具有负固有双折射的苯乙烯系聚合物或盘状液晶化合物构成的光学补偿膜方法(参见JP-A-10-54982、JP-A-11-202323、JP-A-9-292522)，其中组合具有正双折射和光轴在其面内的膜及具有正双折射和光轴在其法线方向上的膜作为光学补偿膜的方法(参见JP-A-11-133408)，其中使用具有半波长延迟的双轴光学补偿片的方法(参见JP-A-11-305217)，和其中在使用具有负延迟的膜作为偏振片保护膜的同时，将具有正延迟的光学补偿层置于其表面上的方法(参见JP-A-10-307291)。

另一方面，在VA模式中，还已知的是，通过在液晶单元上下使用两个具有垂直于膜表面方向的光轴的负单轴延迟膜，可以获得较宽的视角特性，并且通过额外地使用具有对于LCD的面内延迟值为100nm的正折射率各向异性的单轴取向延迟膜，可以实现更宽的视角特性(参见SID 97 DIGEST pp845-848)。还公开了如下方法：在保持相似补偿效果的同时减少延迟膜的数量(参见JP-A-11-95208)，和胆甾醇型液晶层用作负单轴延迟膜(参见JP-A-2003-15134和JP-A-11-95208)。此外，还提出通过控制延迟膜的延迟波长分散来防止光漏的方法(参见JP-A-2002-221622)。

然而，由于大部分提出的系统是通过取消液晶单元中液晶的双折射的各向异性而改善视角的系统，因此存在的问题在于，不能充分解决当从倾斜方向观察正交偏振片时偏振轴与正交状态的交叉角偏离造成的光漏。此外，在即使被认为能够补偿光漏的系统中，也极难没有问题地完全光学补偿液晶单元。在JP-A-2002-221622的方法中，存在的问题在于，需考虑面内延迟的波长分散，但不需考虑厚度方向的延迟的波长分散，并且抑制倾斜方向的光漏的效果不充分。更重要的是，存在的问题在于，对于黑显示的偏振片，难于完全补偿倾斜方向的入射光的光漏，从而发生颜色漂移的方位角相关性。