[发明专利]液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置。更详细而言，涉及使用圆偏光板的VA(垂直取向)模式的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置，作为以计算机、电视机为首的各种信息处理装置的显示装置广泛应用。特别是TFT方式的液晶显示装置(以下也称“TFT-LCD”)正在广泛普及，并且期待市场的进一步扩大，与此相伴，要求进一步提高画质。以下，以TFT-LCD为例进行说明，但是本发明并不限定于TFT-LCD，能够在所有的液晶显示装置中适用，例如，也能够应用于单纯矩阵方式、等离子体寻址方式等液晶显示装置中。

目前为止，TFT-LCD中最广泛使用的方式，是使具有正的介电常数各向异性的液晶在相互相对的基板间水平取向的所谓TN(扭转向列)模式。TN模式的液晶显示装置的特征是，与一个基板相邻的液晶分子的取向方向相对于与另一个基板相邻的液晶分子的取向方向扭转90°。在这样的TN模式的液晶显示装置中，虽然廉价的制造技术已经确立，在产业上是成熟，但是难以实现高对比度。

与其相对，已知有所谓VA模式的液晶显示装置，即，使具有负的介电常数各向异性的液晶在相互相对的基板之间垂直地取向。在VA模式的液晶显示装置中，在无施加电压时，液晶分子在与基板面大致垂直的方向上取向，因此液晶单元几乎不表现出双折射性和旋光性，光以其偏振状态几乎不变化的方式通过液晶单元。因此，在液晶单元的上下将一对偏振片(直线偏振片)以其吸收轴相互正交(以下，也称为“正交尼科尔偏振片”)的方式配置，由此在无施加电压时能够实现大致完全的黑显示。在施加阈值电压以上的电压时(以下，仅简单地记为施加电压时)，液晶分子发生倾斜，与基板大致平行，表现出较大的双折射性而能够实现白显示。因此，这种VA模式的液晶显示装置能够容易地实现非常高的对比度。

在这样的VA模式的液晶显示装置中，如果施加电压时的液晶分子的倾斜方向为一个方向，则在液晶显示装置的视野角特性产生非对称性，因此例如，通过在像素电极的构造上下功夫、或者在像素内设置突起物等取向限制单元的方法，在像素内将液晶分子的倾斜方向多个分割的取向分割型VA模式，即所谓的MVA模式(多域型VA模式)被广泛应用。

在MVA模式中，从使白显示状态的透过率最大化的观点出发，通常设置为偏振片的轴方位与施加电压时的液晶分子的倾斜方位构成45°的角度。这是因为在正交尼科尔偏振片间夹持双折射介质时的透过率，在将偏振片的轴与双折射介质的滞相轴构成的角度记为α(单位：rad)时，与sin²(2α)成比例。在典型的MVA模式中，液晶分子的取向方位可以分割成45°、135°、225°、315°这4个域。即使在分割为这样的4个域的MVA模式中，在域彼此的边界、取向控制单元的附近，多观察到纹影(Schliere)取向或在没有意图的方向取向，成为透过率损失的原因。

为了解决这样的问题，研究使用圆偏光板的VA模式的液晶显示装置(例如，参照专利文献1)。根据这种液晶显示装置，在相互正交的左右圆偏光板之间夹着双折射介质时的透过率，不依赖于偏振片的轴与双折射介质构成的角度，因此，液晶分子的倾斜方位即使为45°、135°、225°、315°以外，只要能够控制液晶分子的倾斜就能够确保期望的透过率。因此，例如，可以在像素中央配置圆形的突起物，使液晶分子全方位倾斜，或者，也可以完全不控制倾斜方位而使其在无规(random)的方位倾斜。此外，在本说明书中，将使用圆偏光板的VA模式也称为圆偏振光VA模式或圆偏振光模式。与此相对，将使用直线偏光板的VA模式也称为直线偏振光VA模式或者直线偏振光模式。此外，圆偏光板如众所周知那样，典型地由直线偏光板与λ/4板的组合构成。

进而，由于圆偏振光具有当由反射镜等反射时变换左右手性的性质，因此例如，如果在反射镜上配置左圆偏光板而使光入射时，透过圆偏光板而变换成左圆偏振光的光通过由反射镜反射变换成右圆偏振光，由于其右圆偏振光不能透过上述左圆偏光板，其结果，圆偏光板具有防止反射的光学性能。已知这种圆偏光板的防止反射的光学性能，由于能够防止在室外等明室环境中观察显示装置的情况下的无用的反射，因此具有以VA模式液晶显示装置为首的显示装置的明室对比度改善效果。在此，可以认为上述无用的反射是指，由显示装置内部存在的透明电极或TFT元件的金属配线等引起的反射为主。如果不能防止该无用的反射，则即使是在暗室环境中实现大致完全的黑显示的显示装置，在明室环境下观察时，显示装置的黑显示时的光量增大，其结果使对比度降低。