[发明专利]圆偏振板、垂直配向型液晶显示板及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2004年10月20日、标题为《圆偏振板、垂直配向型液晶显示板及其制造方法》、申请号为200480034439.0的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及圆偏振板、垂直配向型液晶显示板及其制造方法。

背景技术

液晶显示板具有两个基板，在该两个基板之间密封地存储液晶，并且在互相相对的基板的主表面上形成电极。

图27是液晶显示板的截面示意图。电极24形成在显示侧的基板20上，电极25形成在相对的基板21上。基板20和21通过密封件22与彼此相对的电极24和25粘合在一起。隔板(未示出)保持基板20和21之间的距离恒定。用液晶23密封地填充被两个基板20和21以及密封件22包围的区域。在本发明中，在两个基板之间包括密封存储的液晶并用作一个液晶显示板的结构，被称作“单个液晶显示单元”。

作为液晶的一种配向模式，有垂直配向模式(VA)，其中液晶分子相对于基板的主表面垂直配向。在电极两端没有施加电压的状态下，液晶分子的纵向方向相对于基板的主表面垂直配向。当对电极两端施加电压时，液晶分子的纵向方向从垂直于基板主表面的方向变成平行于基板主表面的方向。该操作改变了液晶层的延迟，使得液晶层单元可以实现多级或者分级的显示。

在使用垂直配向模式的液晶显示板中，当不施加电压时，不存在液晶的延迟(也就是，不存在“残余延迟”)。因此，透明型的液晶显示板通常采用普通的黑色模式，在该模式，正交尼科尔(cross nicols)状态下将线性偏振板49粘合到图27所示的显示侧和相反侧上的每个基板20和21的主表面。通过如上所述地设置偏振板，可以将黑色显示进行到类似于偏振板的正交尼科尔的程度，并可以获得良好的对比度。

作为垂直配向模式，这种圆偏振模式是公知的，其使用偏振板和λ/4相位差板的组合体构成的圆偏振板来代替上述的偏振板。由于圆偏振模式能执行反射显示，所以圆偏振模式适用于反射型或者半透明型液晶显示设备。

图28是基于现有技术(参见，例如，日本专利特开第2003-121642号)的圆偏振板的截面图。圆偏振板的结构中，线性偏振板32放置在λ/4相位差板30上。线性偏振板32的主表面上配备有透明保护板33。通过操作圆偏振板和液晶，液晶显示板能进行显示。在垂直配向型液晶显示板中，液晶层导致延迟差，该延迟差取决于观察液晶显示板的角度，可得到适当显示的视角变窄。

例如，当通过纵向方向垂直于基板主表面的液晶分子来实现黑色显示时，优选的是，在任意视角以深黑色显示黑色。然而，当在斜视角观察液晶显示板时，这种状态减弱了黑白对比度。而且，彩色液晶显示板产生了所谓的“颜色变化”，即，所显示颜色的非预期的变化，并且单色液晶显示板产生了所谓的“色彩”，即，单色显示加入了紫色。为了在光学上补偿延时，在远离线性偏振板32的λ/4相位差板30的主表面上设置垂直配向型的液晶显示板，其带有用于增加视角起光学补偿膜作用的C板31。

图29示出了C板的光学特性。假设C板在平行于C板主表面的方向的折射率是nx和ny，并且在厚度方向的折射率为nz，C板表现出(nx＝ny>nz)的特性。C板是光学折射率椭球为负单轴的双折射层。C板的nx和nz的值是根据这里使用的液晶分子的形状或者结构确定的。通过将C板覆盖在圆偏振板上，可增加视角。

图30从光学上说明了通常的λ/4相位差板。nx和ny代表平行于λ/4相位差板主表面方向的折射率，并且nz代表λ/4相位差板的厚度方向的折射率。假设λ/4相位差板的厚度为d，λ/4相位差板满足下述方程关系：

(nx-ny)·d＝(1/4)λ    …(1)

液晶显示板满足(nx>ny＝nz)的关系。因此，通常的λ/4相位差板表现出正的折射特性。在液晶显示板的圆偏振板的λ/4相位差板中，优选地使用数值较小的nz(参见，例如，日本专利特开第H11-212077号)。

日本专利特开第2003-90915号已经公开了在λ/4相位差板中具有大Nz系数的光学补偿膜。公开的是，为了获得良好的视角特性，λ/4相位差板的Nz系数优选的是在大于1.1，且不超过3的范围内。