TWI322290B - Liquid crystal display - Google Patents

Description

1322290 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示裝置，尤其關於一種能夠實 現廣視角及高速反應之OCB(Optically Compensated Bend， 光學補償彎曲）模式之液晶顯示裝置。 【先前技術】 液晶顯示裝置具有薄型、輕質、低耗電量等多樣特徵， 可應用在OA設備、資訊終端、時鐘及電視等各種用途， 其中尤以具有薄膜電晶體（以下稱作TFT)之液晶顯示裝 置，因其高速的回應性，而被運用在行動電視、電腦等作 為顯示大量資訊之顯示器。 近年來隨著資訊量增加，人們對於圖像高精緻化及顯示 速度高速化之要求日趨高漲。其中在圖像高精緻化的要求 方面，例如可採用將上述TFT所形成之陣列構造微細化之 方式達成。 至於顯示速度高速化方面，現正研探數種模式來替代先 前之顯示模式，例如使用向列型（Nematic)液晶之 OCB(Optically Compensated Birefringence，光學補償雙折 射）模式、VAN(Vertically Aligned Nematic，垂直排列向列 型）模式、HAN(Hybrid Aligned Nematic，併和排列向列 型）、π排列模式、使用層列型（smectic)液晶之表面安定型 強誘電性液晶（SSFLC:Surface-Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal)模式，以及反強誘電性液晶（AFLC:Anti-Ferroelectric Liquid Crystal)模式。 99551.doc 1322290 OCB模式之液晶顯示裝置在先前之構造上，係於其各自 之吸收軸（或it過軸）相互正交之2片偏光板之間，配置包含 彎曲排列的液晶分子之彎曲液晶^，並使用2層圓盤型液 晶層及2片雙轴性相位差板，用以補償黑顯示時之視角特 性。 於此種先前構造中，應光學補償之對象有三，即彎曲液 晶層之法線方向之正相位差、f曲液晶層之面内方位之殘 留相位差，以及偏光板之正二色性等補償對象。 換言之，彎曲液晶層就整體來看係雙軸之折射率異方性 (nZ>nX>ny)，因此，f曲液晶層於其法線方向具有正相位 差，且於其面内方位具有相位差。法線方向之相位差主要 使用圓盤型液晶層及雙軸性相位差板予以補償。此外，面 内方位之殘留相位差主要使用圓盤型液晶層予以補償。 然而，該等液晶造成的相位差其波長分散性大。另一方 面，用來補償法線方向的相位差之雙軸性相位差板多半是 由延伸膜形成者，無法如包含液晶分子之相位差板般增大 波長分散性。因此，對於法線方向之相位差，即使能夠對 特定波長進行補償，然而對於其他大部分的波長，仍會因 為彎曲液晶層與雙轴性相位差板之波長分散性不一致而無 法充分補償。因此，存在著從畫面的法線傾斜觀看時之對 比特性及色彩重現性、即對比及色彩的視角特性不充分之 問題。 又’用來補償面内方位的相位差之圓盤型液晶層如同彎 曲液晶層，其波長分散性大，能夠於可視區域的波長範圍 99551.doc 内大致補償彎曲液晶層的面内方位之相位差。因此於畫 面的法線方向之對比特性及色彩再現性良好。 此外，偏光板之正二色性，可使用在與雙色性方位正交 之方位具有遲相軸之雙軸性相位差板進行補償。但是，偏 光板之二色性具有與彎曲液晶層的波長分散性成逆極性之 波長分散性（例如，相對於彎曲液晶層之波長分散性係波 長越短、相位差越大之特性，而偏光板之波長分散性則是 波長越長、相位差越大之特性）。對此，雙軸性相位差板 之波長分散性小，故就正二色性方面，即使能夠對特定波 長進行補償，然而對於其他大部分的波長，仍會因為偏光 板與雙軸性相位差板之波長分散性不一致而無法充分補 4員。因此’存在著對比及色彩的視角特性不充分之問題。 再者’除了上述問題之外，圓盤型液晶層及雙軸性相位 差板亦因製造成本高，而有招致液晶顯示裝置整體的成本 上揚之課題。 【發明内容】 本發明係鑒於上述問題點開發而成，其目的在於提供一 種視角特性及顯示品質優異、且能夠降低成本之液晶顯示 裝置。 根據本發明之態樣製作之液晶顯示裝置，其特徵係 於第1偏光層與第2偏光層之間配置點矩陣型液晶面板 者，該液晶面板係於一對基板間夾持向列型液晶層；在未 對像素施加電壓之狀態下，前述液晶層之表面附近之液晶 分子係對基板之法線方向傾斜，且位於基板附近之各個液 99551.doc 晶分子係於基板面内形成傾斜面内方位為略同方位之展曲 狀或彎曲狀之分子排列；其係對前述像素施加電壓，並以 彎曲狀之分子排列控制前述液晶分子之傾斜角，藉此調變 液晶層之相位差並控制明暗顯示之彎曲模式者； 於刖述第1偏光層與前述液晶層之間配置於面内方位產 生相位差之第1相位差層，使其遲相軸與前述第丨偏光層之 吸收軸正交； 於前述第2偏光層與前述第丨相位差層之間配置於面内方 位產生相位差之第2相位差層，使其遲相軸位於與前述液 晶分子之傾斜面内方位正交之方位；且 於則述第2偏光層與前述第丨相位差層之間配置第3相位 差層，其係於前述液晶顯示裝置之法線方向具有光軸，且 整層具有負單轴性之功能。 【實施方式】 以下參照圖式，說明本發明之一實施形態相關之液晶顯 不裝置。在本實施形態中，作為雙折射模式之液晶顯示裝 置尤以採用 〇CB(Optically Compensated Bend，光學補 你考曲）模式方式之液晶顯示裝置為例進行說明。 如圖1所示，〇CB型液晶顯示裝置包含點矩陣型液晶面 板1，該液晶面板1係於一對基板、即陣列基板丨〇與對向基 板20之間保持液晶層（向列型液晶層）3〇而構成。該液晶面 板1例如為透過型’其構造係能夠使配置於陣列基板1 〇側 之背光模組（未圖示）發出的光線夠過對向基板20側。 陣列基板1 0係使用玻璃等絶緣基板丨丨而形成。該陣列基 99551.doc 1322290 光學性之材料。 此種液晶面板1配置於一對偏光層之間，即第1偏光層5 i 與第2偏光層52之間《第1偏光層5丨配置於例如液晶面板j 之光入射側’即陣列基板10之外面側。第2偏光層52配置 於例如液晶面板1之光出射侧，即對向基板2〇之外面侧。 此外，於第1偏光層51與液晶面板1之間、及第2偏光層52 與液晶面板2之間’配置有光學補償元件4〇，其係光學補 償特定顯示狀態下的液晶層3〇之相位差，及第1偏光層51 及第2偏光層52之正二色性。 例如，如圖2所示，配置於第丨偏光層5丨與液晶面板1之 間的光學補償元件40A包含第1相位差層（A板）41。再者， 配置於第2偏光層52與液晶面板1之間的光學補償元件4〇b 包含第2相位差層（A板）42及第3相位差層（C板）43。又，第 1相位差層41可配置在第1偏光層5丨與液晶層3〇之間的任何 位置。此外，第2相位差層42可配置在第2偏光層52與第1 相位差層41之間的任何位置。再者，第3相位差層43可配 置在第2偏光層52與第1相位差層41之間的任何位置。 在此’如圖3所示’將與陣列基板1〇及對向基板2〇之主 面平行之平面方便上稱作基板面，將該基板面内之方位稱 作面内方位。在此’設定將畫面之左右方位對應於圖中箭 頭A所示之〇°方位，將畫面之上下方位對應於圖中箭頭B 所示之9 0 °方位。 配向膜14及23係採用平行配向處理。亦即，配向膜μ及 23均於圖中箭頭A所示方向予以磨擦處理。藉此，使液晶 99551.doc 1322290 分子31的光軸之正射影（液晶配向方向）與圖中箭頭b平 行。換言之’液晶分子3 1在未對像素施加電壓之狀態下， 受到配向膜14及23之影響，而於液晶層3〇之表面附近對基 板面之法線方向（液晶層之厚度方向）傾斜排列，且於陣列 基板10及對向基板20附近，其傾斜之面内方位在基板面内 係大致相同之方位’成略90。方位傾斜。 此時，液晶分子3 1係於陣列基板丨〇與對向基板2〇之間形 成展曲狀或彎曲狀之分子排列。此外，在可顯示圖像之狀 態、例如施加特定偏壓之狀態下，液晶分子3丨於箭頭B所 規定之液晶層30之剖面内’係於陣列基板1〇與對向基板2〇 之間排列成彎曲狀。 第1偏光層51係配置成其光轴（即透過軸或吸收轴）朝向 圖中箭頭C所示之135。方位。此外，第2偏光層52係配置成 其光軸（透過軸或吸收軸）朝向圖中箭頭D所示之45。方位。 換言之，第1偏光層51及第2偏光層52各自之光軸，係對液 晶配向方向B成45。角，且相互正交。 在OCB型液晶顯示裝置中，係對像素施加電壓，以彎曲 狀之分子排列控制液晶分子3丨之傾角，藉此調變液晶層3〇 之相位差而控制明暗顯示。 然而’如上所述’即使對彎曲液晶層3〇施加高電壓，液 b曰为子3 1仍不會全數沿基板的法線方向排列，使得液晶層 3〇具有相位差。亦即，彎曲液晶層3〇就整體來看，如圖4 所示’係雙轴之折射率異方体（nz>nx>ny)，因此彎曲液晶 層30於其法線方向方向）具有正相位差，且於其面内方向 99551.doc

•12· 1322290 (χ-y平面）具有相位差。在此，設x軸對應於〇。方位，將x軸 方向之主折射率設為nx ;設y軸對應於9〇。方位，將y轴方 向之主折射率設為ny;設2轴對應於基板面之法線方位， 將Z軸方向之主折射率設為nz。 t 為補償此種於液晶層30之面内方位產生之相位差，故設 置第2相位差層42。亦即，該第2相位差層42在某特定電壓 施加狀態（例如施加高電壓進行黑色顯示之狀態；暗顯示 時）下，具有消除液晶層30的面内方位之相位差（從正面方 向觀看畫面時有所影響之液晶層3 〇之相位差）之相位差功 能。 如圖5所示，該第2相位差層42具有單軸之折射率異方性 (nx>ny=nz)。在此，第2相位差層42係配置成X轴對應於〇。 方位、y軸對應於90。方位、z軸對應於基板面之法線方 位。換言之，此種第2相位差層42之光袖（即遲相軸）方位（〇。 方位）A係於液晶層30之面内方位發生相位差之方位（9〇。方 位），即正交於液晶配向方向B。也就是說，第2相位差層 42於方位A具有相位差。 藉此’可消除液晶層30在面内方位具有之相位差，將液 晶層30及第2相位差層42複合而形成相位延遲量實際為零 之狀態’從晝面之正面方向（基板面之法線方向）觀看時， 可獲得充分之對比。 具有此種相位差之第2相位差層42可藉由液晶高分子而 形成。該液晶高分子例如包含向列型液晶高分子。該第2 液晶層42之形成方式，係使液晶高分子排列成液晶高分子 99551.doc 13 1322290 之分子長軸與第2相位差層42之遲相軸方位、即〇 °方位大 致平行。 使用此種液晶分子形成之第2相位差層42之波長分散 性’至少於可視區域之波長範圍内，與同様包含液晶分子 之液晶層30之波長分散性大致吻合。換言之，將波長440 nm 時之値除以波長620 nm時之値而得之比值作為波長分散値 時’第2相位差層42之相位差之波長分散値大致等於成彎 曲狀分子排列之液晶層30的折射率異方性Anlc之波長分散 値。因此，從正面方向觀看晝面時，可實現良好的對比特 性及色彩重現性。 第2相位差層42之相位差値R2可藉由控制形成相位差層 之液晶高分子的折射率異方性及相位差層之層厚而加以調 整。在此’第2相位差層42之相位差値R2係設定為大致等 於：對成彎曲狀分子排列之液晶層3〇施加特定電壓時（例 如施加黑顯示時之電壓時）之面内方位之相位差値Rlc。嚴 格而言’相位差値R2與相位差値Ric之絶對値大致相等， 其各自的極性（正或負）相異。因此，尤其能夠於施加特定 電壓時消除液晶層30之面内方位中產生之相位差，實現良 好的對比特性。 此外，於波長550 nm時，第2相位差層42之相位差値R2 設定為100 nm以下。相位差值R2越小，則進行黑顯示之液 晶層30之液晶分子的平均傾角越大，亦即成為近乎垂直配 向之分子排列。從而’相位差値竭小，料進行黑顯示 而需對像素施加之電壓越大。若電壓値過大，會產生驅動 99551.doc -14· 1322290 負荷增加之問題’但若電壓值過低則光電特性將變得過度 陡崎’而無法取得容限值。考量到液晶層厚度之控制性及 開關元件12之特性變動等因素，相位差値R2較佳設在】〇〇 以下。又，右相位差値R2過小，則如前述會使驅動電壓增 间，但此值與液晶材料誘電率異方性亦有依存關係，故相 位差值R2之下限値一概無法設定。 另一方面、為光學補償如上述之液晶層3〇的法線方向 (厚度方向）上產生之正相位差，故設有第3相位差層43。亦 即，該第3相位差層43係於其法線方向具有-光軸，且在特 定電壓施加狀態（例如施加高電压進行黑色顯示之狀態） 下，其整層具有與液晶分子3 1相反之光學特性、即負單軸 性之相位差功能。換言之，該第3相位差層43係產生消除 液晶層30之法線方向上的相位差（從斜向觀看畫面時有所 影響之液晶層30之相位差）之相位差。第3相位差層杓更佳 係產生如下之相位差：使配置在第i偏光層51與第2偏光層 52之間除第3相位差層43以外之構成構件於法線方向的相 位差之和，於波長550 nm時大致為零。 該第3相位差層43如圖6所示，具有其層厚方向（法線方 向）之主折射率nz相對較小、面内方位之主折射率似及町 相對較大之單軸折射率異方性（nX = ny>nz)。在此，第3相 位差層43之配置方式’係X轴對應於〇。方位、y軸對應於9〇。 方位、Z軸對應於基板面之法線方位。換言之，此種第3相 位差層43之光軸（即遲相軸）之方位係平行於液晶層3〇之法 線方向。亦即’第3相位差層43於法線方向具有相位差。 99551.doc 15 ^思可使液晶層30在法線方向所具有之相位差消除， =一。與第3相位差層43複合 為零之狀態，即使你I& & £ 吏從斜向觀看晝面時，亦可獲得充分之對 比。換言之’能夠改善對比之視角特性。 具有此種：位差之第3相位差層43可藉由液晶高分子形 、“液aa w刀子例如包含旋光性向列型液晶高分子或膽 固醇型液晶高分子。該第3相位差和之形成方式為，使 液晶南分子之螺旋軸相對於第3相位差層43之主面的法線 方向(層厚方向)大略平行，在將液晶高分子之螺距設作 於波長400 nm時之液晶高分子之平均折射率設作 n( {(ne +no )/2} /2 ;其中將⑽設為對非常光之主折射 率，no設為對尋常光之主折射率）時，使値(ηχρ)未達·咖。 此外，第3相位差層43亦可藉由圓盤型液晶高分子形成。 該情形時’第3相位差層43之形成方式，係使液晶高分子

排列成液晶高分子之分子光軸相對於第3相位差層Μ之主 面之法線方向大致平行。 使用如上之液晶分子形成之第3相位差層43之波長分散 性，於至少可視區域之波長範圍内，與同樣包含液晶分子 的液晶層30之波長分散性大致吻合。換言之，第3相位差 層43之相位差之波長分散值係大致等於：成彎曲狀分子排 列之液晶層30中之折射率異方性Δη1(ϊ之波長分散値。第3 相位差層43的相位差R3之波長分散值更佳係大致等於：配 置在第1偏光層51與第2偏光層52之間除了第3相位差層43 以外的構成構件之法線方向的相位差之和心如叫之波長分 99551.doc 16 散値。因此’從斜向觀看畫面時，能夠實現良好的色彩重 現性’亦即，能夠改善色彩重現性之視角特性，故能夠實 現廣視角化。 如上所述，彎曲液晶層30之2種光學補償對象，即（1)暗 顯不時面内方位之殘留相位差可藉由第2相位差層42連同 波長分散性一併補償’且（2)法線方向之正相位差可藉由第 相位差層43連同波長分散性一併補償。剩餘的一種光學 補償對象’即（3)第1偏光層51及第2偏光層52之正二色性， 亦可藉由第1相位差層41連同波長分散性一併補償。 亦即’ 一般適用之偏光板具有正二色性。換言之，偏光 板僅於一個方向具有吸收軸。組合2片此種偏光板，並將 其配置成各自之吸收軸於基板面内相互正交’在此情況下 針對透過2片偏光板之光線透過率進行研探。從相對於基 板面之法線方向（正面方向）觀看之情形時，由於兩者的吸 收軸相互正交，故如圖7之A所示，可視區域之略全區域中 之透過率大約可視為〇%。 相對於此，從相對於基板面傾斜之方向觀看，兩者之吸 收軸之交又角非90。（小於90。或者依觀看方式而大於9〇。）’ 因此會有一部分的光線透過2片偏光板。從略正中央（相對 於基板面的法線約89。傾斜之方向）觀看，兩者的吸收軸之 乂又角幾乎為零’因此’如圖7之B所示，透過2片偏光板 之光線透過率與平行偏光板之情形大致相等。換言之，直 線偏光會透過2片偏光板。此外’從相對於基板面之法線 傾斜45°之方向觀看之情形（45。視角）時，如圖7之^所示， •17· 99551.doc

D 相位差板之材料精煉困難且製造成本高。 於是，在本實施形態中，於第J偏光層51與液晶層30之 間’配置於面内方位產生相位差之第i相位差層41，其係 以使其遲相軸與第1偏光層51之吸收軸正交之方式配置。 亦即，該第1相位差層41係產生用以補償第i偏光層51及第 2偏光層52之正二2色性之相位差。 該第1相位差層41如圖5所示’具有單轴之折射率異方性 (nX>ny=nz)。在此，若設定使第1偏光層51之吸收軸對應 於基板面内之135。方位、第2偏光層52之吸收軸對應於基 板面内之45。方位時，則第1相位差層41之配置係，χ軸對 應於45°方位、y軸對應於135。方位、z轴對應於基板面之 法線方位。亦即，此種第1相位差層41之遲相轴之方位（45。 方位）係正交於第1偏光層51之吸收軸方位（135。方位）。換 言之，第1相位差層41之遲相軸之方位（45。方位）係與第1偏 光層51之透過軸方位（45。方位）平行。 具有此種相位差之第1相位差層41，可利用其波長分散 性大之特徵而藉由液晶jfj分子形成。該液晶高分子例如包 含向列型液晶高分子。該第1液晶層41之形成方式係使液 晶高分子排列成：液晶高分子之分子長軸與第1相位差層 41之遲相軸方位（即45。方位）大致平行。 使用該種液晶分子形成之第1相位差層4 1之波長分散 性，於至少可視區域之波長範圍内，與為補償第1偏光層 51及第2偏光層52的二色性所需之波長分散性大致吻合。 此時第1相位差層41之相位差值R1可藉由控制形成相位差 99551.doc -19· 1322290 司製）中添加旋光性材S811(英國Merck公司製）而得。此 外’並對此種旋光性向列型液晶材料照射紫外線，藉此使 塗布之液晶材料硬化。 如前參照圖6之說明，如上製成之第3相位差層杓具有 nx=ny>nz之關係。又，其係設定為乂軸對應於〇。方位、乂軸 對應於90°方位、z轴對應於基板面之法線方向。此外平 均折射率η為1.55，螺距P約206 nm，（nxP)値約320 nm未達 400 nm ° 第2相位差層42形成於第3相位差層43之液晶層3〇側主面 (表面）。亦即，將第3相位差層43之表面進行磨擦處理成〇。 方位（與第2偏光板52之吸收轴成45。角之方位）後，塗布向 列型液晶材料達0.4 μιη之厚度。該向列型液晶材料係例如 對鈉線之波長具有0.116的折射率異方性Δη之向列型液晶 向分子（德國BASF公司製）。此外，並對此種向列型液晶材 料照射紫外線’藉此使塗布之液晶材料硬化。 如前參照圖5之說明，如上製成之第2相位差層42具有 nx>ny=nz之關係。又，其係設定為X轴對應於〇。方位、y軸 對應於90°方位、z軸對應於基板面之法線方向。 如此’於液晶面板1之對向基板20側，設有於底膜B52其 中一主面設有第2偏光層52、且於底膜B52之另一主面設有 第3相位差層43及第2相位差層42之疊層體。亦即，於第2 相位差層42之表面塗布例如丙烯酸系之接著劑達約20 μιη 之厚度，介以接著劑將上述疊層體直接貼附於構成對向基 板20之絶緣基板21上。 99551.doc •22· 1322290 另一方面、第1相位差層41形成於底膜B51之液晶層30側 主面（表面）。亦即，將底膜B51之表面進行磨擦處理成45。 方位（與第1偏光板51之吸收軸成90。角之方位）後，塗布向 列型液晶材料達特定之厚度。該向列型液晶材料係例如對 納線之波長具有〇. 11 6之折射率異方性An之向列型液晶高 分子（德國BASF公司製）^此時，向列型液晶材料之塗布厚 度設定為：對藍色波長賦予λ/2之相位差，對紅色波長賦 予λ/4之相位差’在本實施例中，設定為約丨6 μηι之厚度。 此外，並對此種向列型液晶材料照射紫外線，藉此使塗布 之液晶材料硬化。 如前參照圖5之說明，如上製成之第i相位差層4丨具有 nx>ny=nz之關係。又，其係設定成χ軸對應於45。方位、丫 軸對應於135°方位、z軸對應於基板面之法線方向。 如此，於液晶面板1之陣列基板10側，設有於底膜B51其 中一主面設有第1偏光層51、且於底膜B51之另一主面設有 第1相位差層41之疊層體。亦即，於第丨相位差層41之表面 塗布例如丙烯酸系之接著劑達約2〇 μιη之厚度，介以接著 劑將上述疊層體直接貼附於構成陣列基板1〇之絶緣基板上】 上。 根據以本實施例製作之〇CB型液晶顯示裝置，藉由第j 相位差層41及第2相位差層42之最佳化，可獲得如圖12所 示之黑顯示時之彩度之視角依存性^亦即，圖中之Η表示 從基板面之法線方向觀看時之彩度座標，P2表示於畫面之 右側（0°方位）從對法線方向傾斜80。之方向觀看時之彩度座 99551.doc •23· 1322290 標，P3表不於畫面之左側（18〇。方位）從對法線方向傾斜， 之方向觀看時之彩度座標β ρι至p323點均為大致相等之 座標値（與視角無關且色調之變化少），已證實能夠改善色 彩重現性之視角特性。 此外，藉由第3相位差層43之最佳化，如圖13所示，可 獲得對比之視角依存性。例如，可將對比比值C(R、g、 B)=500:l及1〇〇:1之視角向上下左右方向全面擴大已證實 能夠改善對比之視角特性。 再者，根據本實施例製作之〇CB型液晶顯示裝置，針對 8階之階度方面，分別測量於畫面之左右方向對法線傾斜 之角度（視角）之亮度，得到如圖14所示之效果。亦即，證 實無論在任何角度下均未出現低階度的亮度轉為高階度的 7C度之所研的反轉現象。同樣的，針對8階之階度，分別 測量於畫面之上下方向對法線傾斜的角度（視角）之亮度， 得到如圖15所示之效果。亦即，證實無論在任何角度下均 未出現低階度的亮度轉為高階度的亮度之所謂的反轉現 象。 又，本發明非限定為上述實施形態者，在其實施階段於 未脫離其要旨之範圍内得改變構成要素而具體化實現。此 外’得適當組合上述實施形態中揭示之多個構成要素而形 成各種發明，例如，可從實施形態所示之所有構成要素中 刪除數個構成要素，亦可適當組合不同實施形態中所提及 之構成要素》 例如’第1相位差層41亦可藉由2片以上之相位差膜形 9955I.doc -24- 1322290 成，該第1相位差層41主要係補償第1相位差層51及第2相 位差層之正二2色性，只要設在第1相位差層51與液晶層30 之間接近第1相位差層51之位置，及第2相位差層52與液晶 層3 0之間接近第2相位差層52之位置中至少一者即可。 此外，第2相位差層42亦可藉由2片以上之相位差膜形 成。該第2相位差層42主要係補償液晶層30之面内方位之 相位差，只要設在第1相位差層41與第1偏光層51或第2偏 光層52之間即可》 -同樣的，第3相位差層43亦可藉由2片以上之相位差膜形 成。該第3相位差層43主要係補償液晶層30之法線方向之 相位差，只要設在第1相位差層41與第1偏光層5 1或第2偏 光層52之間即可》

[產業上利用之可能性J 根據本發明，可提供視角特性及顯示品質優異、且能夠 降低成本之液晶顯示裝置。 【圖式簡單說明】 圖1係概略顯示本發明之一實施形態之OCB型液晶顯示 裝置的構造之剖面圖。 圖2係概略顯示適用於〇cb型液晶顯示裝置之光學補償 元件的構造之圖。 圖3係顯示構成圖2所示的光學補償元件之各光學構件之 光轴方向與液晶配向方向之關係圖。 圖4係用以說明在圖像可顯示狀態下之彎曲液晶層中之 相位差之圖。 99551.doc -25- 1322290 圖5係用以說明於第1相位差層及第2相位差層中產生之 相位差之圖。 圖6係用以說明於第3相位差層中產生之相位差之圖。

圖7係用以說明有關透過正交偏光板的光線透過率之波 長分散性之圖。 圖8係用以說明偏光板之正二色性補償原理之圖。 圖9係用以說明偏光板之正二色性補償原理之圖。 圖10係用以說明有關透過經光學補償之偏光層及相位差 層的光線透過率之波長分散性之圖。 圖11係概略顯不實施例相關之〇CB型液晶顯示裝置 造之圖。 圖12係用以說明實施例相關之〇CB型液晶顯示裝置進行 黑顯示時之視角依存性之色度圖。 圖13係用以說明實施例相關之〇Cb型液晶顯示裝置之對 比度之視角依存性之圖。 圖14係顯示針對實施例相關之ocb型液晶顯示裝置之8 階度’進行於畫面之左右方向傾斜的角度之亮度測量結果 之圖。 圖15係顯示針對實施例相關之OCB型液晶顯示穿署 、衣罝之8 階度，進行於畫面之上下方向傾斜的角度之亮度測量結果 之圖。 【主要元件符號說明】 10 陣列基板 11 絕緣基板 99551.doc •26·

Claims (1)

13222W Μ年1私日修正本

第094104045號專利申請荦 中文申請專利範圍替換i(9'7年9月） 十、申請專利範圍： 一種液晶顯示裝置，其特徵在於包含： 將液晶層保持於一對基板間之液晶面板； 配置於前述液晶面板之光入射側之第1偏光層；及 配置於前述液晶面板之光出射側之第2偏光層； 其係前述液晶層於前述液晶顯示裝置之暗顯示時於面 内方向具有殘留相位差、且前述液晶層於厚度方向具有 正相位差之雙折射模式者，其中 於前述第1偏光層與前述液晶層之間配置第丨相位差 層，其係對通過前述第丨偏光層之光線進行視角特性補 償之正單軸相位差層； 於前述第2偏光層與前述第丨相位差層之間具有補償前 述液晶層的殘留相位差之第2相位差層，及補償前述液 晶層的厚度方向之正相位差之第3相位差層，前述第^相 位差層於前述液晶顯示裝置之法線方向具有光軸，且整 層具有負單轴性之功能；且 刖述第3相位差層於法線方向之相位差R3，加上配置 於前述第1偏光層與前記第2偏光層之間之除了前述第3 相位差層以外之構成構件於法線方向之相位差之和 κ(_ι〕，於波長550 nm時係大致為零。 2.如請求項丨之液晶顯示裝置，其中前述第3相位差層係由 液晶高分子形成。 3.如請求項2之液晶顯示裝置，其中前述液晶高分子包含 旋光性向列型液晶高分子或膽固醇型液晶高分子，其螺 99551-970905.doc 旋軸與前述第3相位差層的主面之法線方向大致平行， 將螺距設為P、將波長4〇〇 nm之前述液晶高分子之平均 折射率設為n時’値（ηχΡ)未達400 nm。 4. 如請求項2之液晶顯示裝置，其十前述液晶高分子包含 圓盤型液晶高分子，其分子光軸與前記第3相位差層的 主面之法線方向大致平行。 5. 如請求項2之液晶顯示裝置，其中將波長44〇 nm時之相 位差除以波長620 nm時之相位差而得之比值設為波長分 散値時，前記第3相位差層之相位差之波長分散値大致 等於形成前述彎曲狀分子排列之前述液晶層之折射率異 方性Anlc之波長分散値。 6. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述第丨相位差層係由 液晶高分子形成。 7·如請求項6之液晶顯示裝置，其令前述液晶高分子包含 向列型液晶高分子，其分子長軸與前述第1相位差層之 遲相軸方位大致平行。 8·如請求項6之液晶顯示裝置’其中將構成前述第1相位差 層之前述液晶高分子之層厚tl分別乘以前述液晶高分子 層之液晶分子的波長440 nm及620 nm之折射率異方性 △nl(44〇)及 ^11 1 (620)而得之値1 及（△nl^wxtl)相 對於波長λ，係大致為mk/8(m為正整數）。 9. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述第2相位差層係由 液晶高分子形成。 10. 如請求項9之液晶顯示裝置，其t前述液晶高分子包含 99551-970905.doc 11. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 向列型液晶高分子，其分子長軸與前述第2相位差層之 遲相軸方位大致平行。 如請求項9之液晶顯示裝置，其中將波長44〇 nm時之相 位差除以波長62〇 nm時之相位差而得之比值設為波長分 散値時，前記第2相位差層的相位差之波長分散値大致 等於形成前述彎曲狀分子排列之前述液晶層之折射率異 方性Δη1(：之波長分散值。 如明求項11之液晶顯示裝置，其中前記第2相位差層之 相位差値R2大致等於對形成前述彎曲狀分子排列之前記 液晶層施加特定電壓時之面内方位之相位差値R1 c。 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述第2相位差層之相 位差值R2於波長550 nm時係為 100 nm以下。 如請求項1之液晶顯示裝置，其中將波長44〇 nm時之相 位差除以波長620 nm時之相位差而得之比值設為波長分 散値時’前述相位差R3之波長分散値大致等於前述相位 差之和R(total)之波長分散値。 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述第1相位差層係由 2片以上之相位差膜形成。 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述第2相位差層係由 2片以上之相位差膜形成。 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述第3相位差層係由 2片以上之相位差膜形成。 一種液晶顯示裝置，其特徵係於第1偏光層及第2偏光層 之間配置向列型液晶面板者，該液晶面板係於一對基板 99551-970905.doc 間夾持向列型液晶層；其係在未對像素施加電壓之狀態 下，前述液晶層的界面附近之液晶分子係對基板之法2 方向傾斜，且位於基板附近之各液晶分子係、形成為於基 板面内傾斜且面内方位為大致相同方位之展曲狀或彎曲 狀之分子排列，藉由對前述像素施加電壓而將前述液晶 分子之傾斜角度控制為彎曲狀之分子排列，使液晶層2 相位差調變而控制明暗顯示之彎曲模式之液晶顯示裝 置； ’ 於前述第1偏光層與前述液晶層之間配置於面内方位 產生相位差之第1相位差層，使其遲相軸與前述第1偏光 層之吸收軸正交； 於前述第2偏光層與前述第丨相位差層之間配置於面内 方位產生相位差之第2相位差層，使其遲相軸與前記液 晶分子之傾斜面内方位正交； 於前述第2偏光層與前述第丨相位差層之間配置第3相 位差層，其係於前述液晶顯示裝置之法線方向具有光 軸’且整層具有負單軸性之功能；且 刖述第3相位差層於法線方向之相位差R3，加上配置 於則述第1偏光層與刚δ己第2偏光層之間之除了前述第3 相位差層以外之構成構件於法線方向之相位差之和 R(t〇tai),於波長550 nm時係大致為零。 99551-970905.doc