[发明专利]偏振片以及使用它的液晶显示装置

说明书

本申请是申请号为200410104842.8、申请日为2004年12月29 日、发明名称为“偏振片以及使用它的液晶显示装置”的专利申请的 分案申请。

技术领域

本发明涉及液晶显示器，特别是涉及通过对取向在水平方向的液 晶分子外加横向的电场来控制光的透过和遮断的平面内开关模式 (IPS)的液晶显示装置。

背景技术

作为外加在液晶上的电场的方向为平行于衬底的方向的方式(以 下称为横电场方式或IPS模式)，在专利文献1、专利文献2、专利文 献3中提出了使用设置在一个衬底上的梳齿电极的方式。已知，通过 该方式液晶分子主要在平行于衬底的面内旋转，所以从斜方向观察时， 外加电场时和不外加电场时的双折射率的程度不同小，视场角宽。

可是，IPS模式中，液晶自身的双折射率的变化小，但是已知由 于偏振片的特性，从自偏振片的吸收轴偏移的方位的斜方向观察时， 光产生泄漏。为了消除这样的偏振片斜方向上的光泄漏而使用相差板 的方式在专利文献4中作了描述。该文献公开了基本上关于VA模式、 考虑液晶的影响，改善只有偏振片的视场角。

此外，在专利文献5中公开了根据观察方向解决产生白的颜色变 化的方法。

还有，在专利文献6中公开了为了改善黑色显示的视场角特性而 在偏振片的一方内侧配置相位差板的结构。

[专利文献1]特公昭63-21907号公报

[专利文献2]特开平9-80424号公报

[专利文献3]2001-056476号公报

[专利文献4]2001-350022号公报

[专利文献5]专利第3204182号公报

[专利文献6]专利第2982869号公报

[非专利文献1]应用物理学会学恳话会编“结晶光学”森北出版 株式会社出版，1984年第一版第四册发行，第五章p102～p163

[非专利文献2]J.Opt.Soc.Am.的论文题目“Optical in Stratified and Anisotropic Media：4×4-Matrix Formulation”D.W.BERREMAN 著，1972年，volume62，No4，P502～p510

要解决的问题是在通过对取向在水平方向的液晶分子外加横向 的电场来控制光的透射和遮断的平面内开关模式(IPS)的液晶显示装 置中，在斜方向产生亮度上升和带色。

IPS模式使用在水平方向均匀取向的液晶分子，和吸收轴相对于 画面正面指向上下和左右方向、正交配置的两个偏振片，当从上下左 右方向斜着观察画面时，两个偏振片的吸收轴存在正交观察的位置关 系，均匀取向的液晶分子和一个的偏振片的吸收轴平行，所以能充分 减小黑亮度。而如果从方位角45°的方向斜着观察画面，两个偏振片 的吸收轴所成的角度从90°偏移，所以透射光产生双折射，产生光泄 漏，所以无法充分减小黑亮度。再者，斜方向的光泄漏量根据波长而 不同，产生带色。

在上述的引用文献中，只用亮度特性讨论视场角特性，关于颜色 变化的问题完全没有考虑。

发明内容

因此，本发明的目的在于：即使对于IPS模式中的黑显示也要在 全方位的任意角度取得良好的显示，同时减少从斜方向观察时的亮度 上升和带色。

本发明的液晶显示装置包括：配置在第一衬底一侧的第一偏振 片；配置在第二衬底的另一侧的第二偏振片；配置在第一衬底和第二 衬底之间、能进行黑显示的液晶层，其中的液晶分子与第一衬底或第 二衬底平行且取向在一个方向上；以及照明装置；第一偏振片和第二 偏振片具有偏振层、分别配置在偏振层的两侧的支撑基体材料；还具 有配置在所述照明装置一侧的第一偏振片和第二偏振片之间、并且配 置在液晶层和第一偏振片之间的、用于补偿透射偏振光的偏振状态的 多个光学相位补偿薄膜；第一偏振片的吸收轴和黑显示时液晶分子的 取向方向大致垂直；液晶层和第二偏振片的偏振层具有大致各向同性 的折射率。

此外，本发明的液晶显示装置具有：在照明装置一侧配置的第一 偏振片和液晶层之间、以及第二偏振片和液晶层之间，配置有补偿透 射偏振光的偏振状态的光学相位补偿薄膜；第一偏振片的吸收轴和黑 显示时液晶分子的取向方向大致垂直；配置在第二偏振片的偏振层和 液晶层之间的所有构件的折射率大致各向同性。