CN102360135A - 液晶显示装置 - Google Patents

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伊东理
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Abstract

本发明的课题是在VA方式的半透射液晶显示装置中提供可提高透射对比度而不导致透射率的下降的液晶显示装置。解决方法是下述的液晶显示装置，具有：第1基板；第2基板；被上述第1基板和上述第2基板夹持的液晶层；在上述第1基板上具备的第1偏振片；以及在上述第2基板上具备的第2偏振片，在上述第1基板与上述第2基板间形成的多个像素分别具有反射部和透射部，在上述透射部中配置的上述液晶层的厚度比在上述反射部中配置的上述液晶层的厚度厚，在上述反射部中，在上述第2基板与上述液晶层之间配置具有光学相位差的内置波片，上述内置波片的迟相轴与上述第1偏振片和上述第2偏振片的吸收轴构成大致45度。

Description

液晶显示装置
本申请为同一申请人于2007年8月9日提交的申请号为200710140749.6、发明名称为“液晶显示装置”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，特别是涉及半透射液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置与以CRT(阴极射线管)、PDP(等离子显示面板)等为代表的自发光型的显示器不同，是通过调节光的透射光量来显示图像的非发光型的显示器。液晶显示器(LCD)具有薄型、轻量、低功耗这样的特征。
在液晶显示装置中具有在背面配置光源(以下称为背光源)、通过调节该光源的透射光量来显示图像的透射型液晶显示装置和利用室内照明或太阳光等的外部光从显示器的表面一侧使外部光入射、通过调节该反射光量来显示图像的反射型液晶显示装置。此外，有在明亮的环境下可作为反射型显示装置使用、在暗的环境下可作为透射型显示装置使用的液晶显示装置(以下称为半透射型液晶显示装置)。半透射型液晶显示装置兼备反射型和透射型的两种显示功能，在明亮的环境下通过使背光源熄灭可降低功耗。此外，在暗的环境下利用背光源的点亮可进行辨认。即，适合于设想在各种各样的照明环境下使用的携带电话或数码相机等的携带装置的液晶显示装置。
半透射型液晶显示装置有初始取向进行了与基板大致平行的取向的显示方式(电控复折射(以下称为ECB)方式或扭曲向列(以下称为TN)方式等)和与基板大致垂直地取向的显示方式(垂直取向(以下称为VA)方式等)。在后者的VA方式的情况下，由于液晶对于基板垂直地取向，故在初始取向中基板法线方向的相位差大致为零。于是，可将间隙容限取得较宽，也可提高反射对比度。
下述专利文献1公开了半透射型VA-LCD的光学设计。在该文献中，为了将反射区域、透射部区域各自的延迟量设计为最佳，在反射区域中设置台阶差，使反射区域的液晶层的厚度为透射区域的液晶层的厚度的大致一半。此外，为了使透射区域、反射区域的光学特性一致，在上下基板的外侧配置了λ/4片(在此，λ表示了光的波长)。在反射、透射这两个区域中配置了该λ/4片。
【专利文献1】特开2000-187220号公报
在上述专利文献1的结构中，利用在上下基板的外侧配置的λ/4片，对液晶层入射圆偏振光。因此，在有λ/4片光轴的偏移或相位差的面内的偏差的情况下，在黑显示时产生光漏泄，存在透射对比度下降这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而进行的，其目的在于在半透射VA-LCD中提供使透射对比度提高的液晶显示装置。
为了解决上述课题，在本发明中，采取下述的液晶显示装置的结构：具有：第1基板；第2基板；被上述第1基板和上述第2基板夹持的液晶层；在上述第1基板上具备的第1偏振片；以及在上述第2基板上具备的第2偏振片，将上述第1偏振片的吸收轴和上述第2偏振片的吸收轴配置成互相大致正交，上述液晶层在未施加电压时液晶分子的长轴对于上述第1基板和上述第2基板大致垂直地取向，在上述第1基板与上述第2基板间形成的多个像素分别具有反射部和透射部，在上述透射部中配置的上述液晶层的厚度比在上述反射部中配置的上述液晶层的厚度厚，在上述反射部中，在上述第2基板与上述液晶层之间配置具有光学相位差的内置波片，上述内置波片的迟相轴与上述第1偏振片和上述第2偏振片的吸收轴构成大致45度。
在此，所谓大致正交，意味着2个轴相交的角度处于大于等于88度至小于等于92度的范围内。此外，所谓大致45度，意味着2个轴相交的角度处于大于等于43度至小于等于47度的范围内。同样，以后使用的所谓大致平行，意味着2个轴相交的角度处于大于等于-2度至小于等于2度的范围内。
此外，在本发明中，除了上述结构外，采取上述内置波片具有大致1/4波长的延迟量的液晶显示装置的结构。此外，采取下述的液晶显示装置的结构：上述第1基板在上述液晶层一侧具有像素电极，在与上述液晶层相反一侧具有上述第1偏振片，上述第2基板在上述液晶层一侧具有共同电极，在与上述液晶层相反一侧具有上述第2偏振片，在上述第2基板与上述共同电极之间配置上述内置波片。此外，采取上述液晶层的液晶分子的介电常数各向异性为负的液晶显示装置的结构。
此外，在本发明中，除了上述结构外，采取控制上述透射部中的上述液晶层的取向的机构与控制上述反射部中的上述液晶层的取向的机构不同的液晶显示装置的结构。此外，采取进行上述透射部中的取向控制的机构是第1凸起或第1电极狭缝的液晶显示装置的结构。此外，采取将上述第1凸起或上述第1电极狭缝的长轴形成为与上述第1偏振片和上述第2偏振片的吸收轴构成大致45度的液晶显示装置的结构。此外，采取进行上述反射部中的取向控制的机构是第2凸起或电极开口部的液晶显示装置的结构。此外，采取上述第2凸起或上述电极开口部呈大致为圆形的液晶显示装置的结构。此外，采取在上述第1基板的上述液晶层一侧的上述反射部中配置凹凸、利用上述凹凸进行控制上述反射部的上述取向的机构的液晶显示装置的结构。此外，采取上述液晶层的上述透射部中的取向控制的分割数与上述反射部中的取向控制的分割数不同的液晶显示装置的结构。此外，采取上述透射部中的取向控制的分割数是2或4、而且与上述反射部中的取向控制的分割数不同的液晶显示装置的结构。此外，采取上述液晶层中的施加电压时的液晶分子的取向方向在上述透射部中与上述第1偏振片和上述第2偏振片的吸收轴构成大致45度、在上述反射部中也包含构成大致45度以外的情况的液晶显示装置的结构。此外，采取将上述透射部形成为夹持上述反射部分割成第1透射部和第2透射部、上述液晶层中的施加电压时的液晶分子的取向方向在上述第1透射部和上述第2透射部中不同的液晶显示装置的结构。此外，采取在上述透射部和上述反射部中形成取向控制用的凸起或电极狭缝、上述凸起或上述电极狭缝具有弯曲部、在上述反射部或上述多个像素之间配置上述弯曲部的液晶显示装置的结构。此外，采取上述多个像素分别具有弯曲的形状的液晶显示装置的结构。
此外，在本发明中，采取下述的液晶显示装置的结构：在上述第1基板与上述第1偏振片之间具有第1波片或/以及上述第2基板与上述第2偏振片之间和具有第2波片，将上述第1波片的迟相轴配置成对于上述第1偏振片的吸收轴大致正交或大致平行，将上述第2波片的迟相轴配置成对于上述第2偏振片的吸收轴大致正交或大致平行。此外，采取上述第1波片和上述第2波片是负C片的液晶显示装置的结构。此外，采取上述第1波片和上述第2波片由负C片和二轴性相位差膜构成的液晶显示装置的结构。此外，采取上述负C片的Rth是大于等于50nm小于150nm的液晶显示装置的结构。此外，采取上述二轴性相位差膜的Nz系数是大于等于0.2小于0.8的液晶显示装置的结构。
通过使用本发明，可实现使透射对比度提高的半透射VA-LCD。
附图说明
图1是与本发明有关的液晶单元的平面结构的概略图。
图2是图1中表示的A-A′间和B-B′间的剖面概略图。
图3是与本发明有关的液晶显示装置的剖面图概略图。
图4是表示图1的像素显示区域的一个等效电路的图。
图5是图1中表示的C-C′间的剖面概略图。
图6是表示了与本发明有关的取向控制用的凸起与偏振片的吸收轴的关系的概略图。
图7是与实施例1有关的液晶单元的平面结构的概略图。
图8是图2中表示的D-D′间的剖面概略图。
图9是与实施例4有关的液晶单元的平面结构的概略图1。
图10是与实施例4有关的液晶单元的平面结构的例1的概略图。
图11是与实施例4有关的液晶单元的平面结构的例2的概略图。
图12是与实施例4有关的液晶单元的平面结构的例3的概略图。
图13是与实施例4有关的液晶单元的平面结构的例4的概略图。
图14是与实施例4有关的液晶单元的平面结构的例5的概略图。
图15是与实施例4有关的液晶单元的平面结构的例6的概略图。
图16是与实施例5有关的液晶单元的平面结构的概略图。
图17是与实施例6有关的液晶单元的平面结构的概略图。
具体实施方式
以下说明用于实施本发明的最佳形态。
【实施例1】
在本实施例中，在VA方式的半透射液晶显示装置中采取只在反射区域中配置内置波片的结构。
在此，所谓VA方式，指的是在未施加电压时液晶分子对于基板在垂直方向上取向、通过电压施加使液晶分子对于基板朝向水平方向旋转的方式。此外，所谓内置波片，指的是不是在上下基板的外侧、而是在单元内部配置的波片。以下，参照图1-图5详细地说明本发明的各单元。
图3表示了液晶显示装置的剖面概略图。液晶显示装置由下述部分构成：一对偏振片32a、32b；一对波片35a、35b；在其间配置的液晶单元33；以及背光源单元34。偏振片32a、32b由吸附了碘而延伸的聚乙烯醇(以下称为PVA)层和保护该层的保护膜构成。为了达到常闭(常黑)，作成第1偏振片32a的吸收轴与第2偏振片32b的吸收轴大致垂直地配置的结构。此外，波片35a、35b是为了减轻在黑显示时从倾斜方向观察时的光漏泄而配置的，在本发明的液晶显示装置中不一定是必须的结构。
波片35a、35b是在面内折射率具有大致各向同性、与面内方向折射率相比厚度方向的折射率小的负C片。波片352a、35b可使用醋酸纤维、醋酸丁酸纤维等的醋酸酰基(Cellulose acylate)类、聚碳酸酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚酯等的材料。如果综合地看，则Celluloseacylate类是所希望的，特别是醋酸纤维是所希望的。在上下配置的波片35a与波片35b的厚度方向的延迟量Rth大致相等，Rth大致是100nm是所希望的。Rth用下式(1)来定义。
【数学式1】
Rth = ( n x + n y 2 - n z ) · d · · · ( 1 )
在此，nx、ny、nz是折射率椭圆体的主轴方向的折射率，nx、ny表示面内方向的折射率，nz表示厚度方向的折射率。此外，d是波片(在此是负C片)的厚度。
再者，在打算进行光学补偿的情况下，波片35a、35b可使用组合了二轴性相位差膜与负C片的结构。在偏振片32a、32b与负C片之间配置二轴性相位差膜，希望使二轴性相位差膜的迟相轴与偏振片的吸收轴一致。希望二轴性相位差膜的Nz系数在背光源侧、射出侧都定为0.5。Nz系数用下式(2)来定义。
【数学式2】
Nz = n x - n z n x - n y · · · ( 2 )
背光源单元34由作为光源的LED和导光片、扩散片等构成。LED最好是白色的，也可使用RGB三色的LED。此外，关于背光源单元34，只要能从背面照明液晶单元33即可，光源或结构不限定于此。例如，即使使用CCFL作为光源，也可得到本发明的效果。
图1表示了图3中的液晶单元33的平面结构的概略图，图1(a)表示TFT基板侧，图1(b)表示CF(滤色器)基板侧。
在图1(a)的TFT基板中，利用多条扫描布线10和配置成与该扫描布线10正交的多条信号布线11形成各像素。各像素具有透射区域T和反射区域R。在反射区域中配置反射片电极16，此外，在透射区域中配置像素电极12。此外，在图1(b)的CF基板中形成共同电极22和黑色矩阵21。关于在反射区域和透射区域中形成的凸起29的结构，由于在本实施例中不是必须的结构，故在实施例2中详细地叙述。
图2表示图3中的液晶单元33的剖面结构的概略图，图2(a)表示图1的反射区域中A-A′间的剖面概略图，图2(b)表示图1的反射区域中B-B′间的剖面概略图。
液晶单元33由被第1基板13和第2基板23夹持的液晶层31构成。
液晶层31由显示出液晶分子的长轴方向的介电常数比其短轴方向的介电常数小的负的介电各向异性的液晶组成物构成。液晶层31的液晶材料使用在包含室温区域的宽的范围内显示出向列相的材料。此外，在使用了TFT的驱动条件、例如分辨率为QVGA(行数240条)、驱动频率60Hz下，使用在保持期间中充分地保持透射率、显示出不产生闪烁的高电阻率的材料。即，希望液晶层31的电阻率在1012Ωcm2以上，特别希望在1013Ωcm2以上。
第1基板13在液晶层侧的最表面上配置取向膜17a，其次配置像素电极12。在作为反射区域的图2(a)中，在取向膜17a与像素电极12之间配置反射电极16。在像素电极12之下配置反射电极16也没有关系，但将反射电极16对于像素电极12配置在液晶层侧的做法可提高反射率。在各像素中，为了控制对各像素施加的电压，配置薄膜晶体管(以下称为TFT)19。为了取得该TFT19的源电极15与像素电极12的接触而配置接触孔18。
第2基板23在第2基板23的液晶层侧配置滤色器24，在像素与像素之间或透射部与反射部之间配置黑色矩阵21。在滤色器24的液晶层侧，配置平坦化层28、保护膜27，进而在液晶层侧配置共同电极22。此外，关于在作为透射区域的图2(b)中的凸起29，在实施例2中详细地叙述。
在作为反射区域的图2(a)中，在平坦化层28与共同电极22之间配置内置波片25、保护膜27和台阶差部26。在共同电极22的液晶层侧配置取向膜17b。
第1基板13和第2基板23由于透过光，故是透明的，例如可使用玻璃或高分子膜。关于高分子膜，特别是塑料或聚醚砜(以下称为PES)是所希望的。但是，由于塑料或PES使空气通过，故有必要在基板表面上形成气体阻挡层。希望利用氮化硅的膜形成气体阻挡层。
取向膜17具有使基板表面的液晶分子垂直地取向的功能，希望取向膜17是聚酰亚胺系列的有机膜，但也可以是SiO垂直蒸镀膜、界面活性剂或铬络合物等。
其次，使用图4和图5说明像素电极12和TFT19。
图4是表示构成像素显示区域的以矩阵状配置的像素的等效电路的图。图5是图1的C-C′间的剖面概略图。在像素区域中具有信号布线11和扫描布线10。被信号布线11和扫描布线10包围的区域是像素，该信号布线和扫描布线大致正交地配置，在这些布线的交叉部中具有至少一个TFT19。该TFT19与接触孔18连接，虽然在图4中未图示，但接触孔18与像素电极12连接了。此外，在一个像素中配置至少一个存储电容36，防止被保持的图像信号发生漏泄。
再有，在此将在一个像素内使用了TFT19的有源矩阵驱动取作例子进行了说明，但本实施例即使对于无源矩阵驱动也可得到同样的效果。TFT19是反交错结构，在其沟道部中具有存储电容36。
信号布线11施加用于控制液晶层31的电压信号，对扫描布线10施加用于控制TFT19的信号。源电极15经接触孔18与像素电极12连接。这些信号布线11和扫描布线10、源电极15的材料希望是低电阻的导电性材料，例如铬、钽-钼、钽、铝、铜等。
为了对液晶层31施加电场而配置像素电极12。像素电极12由透明的导电性材料构成，例如可使用铟锡氧化物(ITO)或氧化锌(ZnO)。
为了将像素电极12分离为透射部和反射部，在透射部与反射部之间设置了狭缝。
为了反射从第2基板23侧入射的外部光而设置反射片电极16。为了使入射的外部光扩散，反射片电极16具有凹凸。可只在反射片电极16上具有该凹凸，但在本实施例中，如图2(a)中所示，在绝缘膜14a上作成凹凸，由此在反射片电极16上附加了凹凸。此外，由于为了使反射片电极16的电位与透射区域的电位相同而将反射片电极16与像素电极12连接，故也可起到作为反射区域的像素电极的作用。用导电性高的金属形成反射片电极16。特别是在可视区域中的反射率高、在导电性方面也优良的银、铝作为反射片电极16是所希望的。
滤色器24在每个像素中排列使红、绿、蓝中的某一种光透过的红的区域/绿的区域/蓝的区域。例如这样的配置有条状排列或三角形排列等。
为了隔断来自邻接像素的光漏泄或因在反射部中配置的台阶差部26的锥形部引起的光漏泄等而配置黑色矩阵21。用作黑色矩阵21的材料可使用金属等的不透明材料，铬、钽-钼、钽、铝、铜等是所希望的。
为了使作时滤色器制发生的凹凸平坦化而设置了平坦化层28。平坦化层28希望使用丙烯酸性树脂等。
为了使反射显示的光学特性接近于透射显示的光学响应而配置内置波片25。由于内置波片25由液晶高分子构成，故与使有机高分子膜延伸而制作的波片比较，分子的取向性高，具有与液晶层31相同程度的取向性。因此，内置波片25的Δn远比外加的波片的Δn大，如果适当地调整分子结构以及制造条件，则可使其与液晶层31为相同程度或在其以上。外加的波片的层厚有几十μm，接近于液晶层厚的10倍，但如果使用液晶高分子，则可使内置波片25的层厚大幅度地减少，可比反射显示部和透射显示部的台阶差薄。由此，即使将内置波片25与反射显示部合在一起进行构图，也不需要特别的平坦化。
其次，对内置波片25进行构图，使其成为与反射显示部同样的分布。在内置波片25上涂敷抗蚀剂，进行构图，使其成为与反射显示部同样的分布。其后，用氧等离子体进行灰化，除去抗蚀剂不分布的部分的内置波片25。
此时，如果使用Δn比液晶层的Δn的2倍大的材料作为内置波片25，则在将内置波片25的延迟量定为λ/2时厚度变得不充分，在只用内置波片25的情况下，反射部与透射部之间的延迟量的差比λ/4小。通过从内置波片25上不完全地除去抗蚀剂而使其留下，可得到在反射部和透射部之间形成λ/4的延迟量差所需的充分的厚度。
希望内置波片25的延迟量在550nm的波长中大致为135nm。此外，希望延迟量的迟相轴与偏振片的吸收轴成为大致45度。
为了保护液晶层31而不使内置波片25渗出到液晶层31中而配置了保护膜27。希望保护膜27使用与平坦化层28同样的丙烯酸性树脂等。
共同电极22由透明的导电性材料构成，例如可使用铟锡氧化物(ITO)或氧化锌(ZnO)。
为了使透射部与反射部的光学响应大致一致而配置台阶差部26。台阶差部26希望使用抗蚀剂材料等。
如以上所述，在本实施例中，在半透射VA-LCD中构图为只在反射部中在液晶单元内部内置λ/4片。利用该结构可防止对液晶层入射圆偏振光时因λ/4片的光轴的偏移、相位差的面内偏差等的缘故在黑显示时产生光漏泄。作为结果，在半透射VA-LCD的光学设计中，与以前相比，可提高透射对比度。再者，由于在液晶单元内部内置了波片，故与以前的液晶单元的厚度相比，也可减薄厚度。
【实施例2】
在上述的实施例1的结构中，可实现透射对比度的提高，但另一方面由于在透射部中没有λ/4片，故可认为透射率下降。在本实施例中，也考虑了防止透射率下降，除了上述实施例1的结构外，还采取对透射区域进行了取向控制的结构，以使透射区域的液晶分子倒下的主要的方向成为对于在上下配置的偏振片的吸收轴呈大致45度的方向。再者，除了该结构外，还采取在透射区域和反射区域中取向控制的图案不同的结构。以下参照附图来说明。
在本实施例中，在图1(b)的透射区域或图2(b)的透射区域中设置凸起29。该凸起29是为了规定在施加电压时倒下的液晶分子的方向而配置的。在此，作为例子，使用了凸起，但不限于此，例如也可以是电极狭缝。在取向控制用的凸起29的周边部中，液晶层31内的液晶分子的取向方向根据凸起29的边缘的斜率对于基板法线方向倾斜。例如利用丙烯酸系列树脂形成取向控制用的凸起29。对于该丙烯酸树脂来说，可利用光刻形成凸起。
在图1(b)中，在透射区域的中央附近形成凸起29，使其对于像素长边方向大致平行地具有长轴。此外，如图2(b)中所示，在共同电极22与取向膜17b之间配置该凸起29。
图6表示了上下偏振片的吸收轴与凸起29的长轴的轴关系。将图1、图2的透射区域中的取向控制用的凸起29形成为在图6中表示的方向上具有长轴。在图6中，A表示取向控制用的凸起29的长轴方向，B表示图3中表示的偏振片32a的吸收轴的方向、C表示偏振片32b的吸收轴的方向。
在配置了取向控制用的凸起29的情况下，在施加了电压时，垂直取向的液晶分子在对于取向控制用的凸起29的边呈大致90度的方向上倒下。于是，如图6中所示，通过使偏振片32a、32b的吸收轴与取向控制用的凸起29的长轴方向大致偏离45度地配置，像素内的大部分的液晶分子对于偏振片32a、32b的吸收轴构成大致45度的角度地倒下。即，液晶取向的分割数为2。由于液晶分子倒下的2个方向对于偏振片的吸收轴分别构成了大致45度，故在大部分的像素区域中光透过。由于偏振片32a、32b的吸收轴互相正交，取向控制用的凸起的长轴对于该轴构成大致45度即可，故图6中的B和C即使相反也没有关系。
于是，如果将主要的液晶分子倒下的方向定为a轴、将在背光源侧配置的偏振片32的吸收轴定为b轴、将在射出侧配置的偏振片32的吸收轴定为c轴、将内置波片的迟相轴定为d轴，则a＝b+45＝c-45＝d或a＝b-45＝c+45＝d成立。
通过采取以上的结构，除了透射对比度的提高外，还可得到抑制透射率的下降的效果。
另一方面，由于在反射区域中配置了内置波片25，故液晶分子倒下的方向没有必要对于偏振片32a、32b的吸收轴构成大致45度。因而，在反射区域中，为了进一步增加开口率，如图1(b)那样形成凸起29。在图2(b)中，在共同电极22与取向膜17之间配置大致为圆形的取向控制用的凸起29。但是，即使在像素电极12或共同电极22中将电极开口部设置成圆形来代替取向控制用的凸起，也能得到大致同样的效果。
此外，为了使对反射片电极16入射的外部光扩散而使反射片电极16具有凹凸。于是，即使不在反射区域中配置取向控制用的凸起29或电极开口部，也可利用该凹凸来控制液晶分子的取向。
如以上所述，通过使透射区域中的取向控制用的凸起的结构不同于反射区域中的取向控制用的凸起的结构，可抑制透射率的下降，进而可实现进一步扩展了开口率的结构。
【实施例3】
其次说明本发明的液晶显示装置的另一个实施例。
本实施例的特征在于：在未施加电压时液晶分子对于基板在垂直方向上取向、在施加电压时液晶分子对于基板朝向水平方向旋转的VA方式的半透射液晶显示装置中，只在反射部中配置波片，透射部的液晶分子倒下的主要的方向成为对于在上下配置的偏振片的吸收轴呈大致45度的方向。此时，通过配置电极狭缝来得到液晶分子倒下的方向。另一方面，本液晶显示装置的特征在于：在反射部中，液晶分子倒下的主要的方向也可包含对于在上下配置的偏振片的吸收轴呈大致45度的方向以外的方向，在一个像素内透射部和反射部的分割数不同。
根据本实施例，虽然在透射部中没有配置波片，但由于透射率不下降且不发生因波片引起的黑显示时的光漏泄，故透射对比度提高。再者，由于在液晶单元内部内置了波片，故与以前的液晶面板的厚度相比，可减薄厚度。
本实施例的液晶显示装置的剖面结构与图3是同样的，但在像素电极12中配置了电极狭缝以代替在实施例1的透射部中配置的取向控制用的凸起29来进行液晶取向控制。
使用图7和图8只说明本实施例与实施例1的变更点。图7表示了液晶单元33的平面结构的概略图。图8表示了图7的D-D′间的剖面概略图。
在实施例1中，利用取向控制用的凸起29控制了液晶分子的倒下的方向，但即使是图7中表示的那样的在像素电极中设置的电极狭缝结构，也能得到大致同样的效果。在取向控制用的电极狭缝30的情况下，液晶分子对于电极狭缝的边在大致90度的方向上倒下。于是，如图1中所示那样在透射部中与取向控制用的凸起29的情况同样，液晶分子取向的分割数为2。即，通过在与图6中表示的取向控制用的凸起29的长轴方向同样的方向上配置电极狭缝的长轴方向，即使是电极狭缝结构，也能得到与使用了取向控制用的凸起时同样的效果。
另一方面，由于在反射部中与实施例1同样地配置了内置波片25，故液晶分子倒下的方向没有必要对于偏振片32的吸收轴构成大致45度。于是，为了进一步增加开口率，如图1中所示那样，圆形的取向控制用的凸起29是所希望的。但是，即使在像素电极12或共同电极22中将电极开口部设置成圆形来代替取向控制用的凸起，也能得到大致同样的效果。
此外，为了使对反射片电极16入射的外部光扩散而使反射片电极16具有凹凸。于是，即使不在反射区域中配置取向控制用的凸起29或电极开口部，也可利用该凹凸来控制液晶分子的取向。
利用以上的结构，与以前的半透射VA-LCD相比，可提高透射对比度而不使透射率下降。
【实施例4】
其次说明本发明的液晶显示装置的另一个实施例。
本实施例在通过在未施加电压时液晶分子对于基板在垂直方向上取向、在施加电压时液晶分子对于基板朝向水平方向旋转的VA方式的半透射液晶显示装置中，具有下述的像素结构：只在反射部中配置波片，透射部的液晶取向的分割数为4，各液晶分子倒下的方向成为对于偏振片的吸收轴呈大致45度。另一方面，本液晶显示装置的特征在于：在反射部中，液晶分子倒下的主要的方向也可包含对于在上下配置的偏振片的吸收轴呈大致45度的方向以外的方向，在一个像素内透射部和反射部的分割数不同。
根据本实施例，在透射部中没有配置波片，但由于透射率不下降且不发生因波片引起的黑显示时的光漏泄，故透射对比度大幅度地提高。再者，由于在液晶单元内部内置了波片，故与以前的液晶面板的厚度相比，可减薄厚度。再者，在实施例2或实施例3中透射部的液晶取向的分割数是2，而在本实施例中由于分割数为4，故起到视野角补偿效果，也可改善视角特性。
为了使透射部的液晶取向的分割数为4，有必要改进取向控制用的凸起29或取向控制用的狭缝30。关于用于使透射部的液晶取向的分割数为4的像素结构例，从图9至图15表示了TFT基板和CF基板。在图中的TFT基板中表示的4个方向的箭头是在施加了电压时液晶分子倒下的主要的方向。从该图也可知分割数为4。
在此，在从图9至图15的像素结构中，液晶分子倒下的方向从像素长轴方向算起为大致为45度，但在从图13至图15中，液晶分子倒下的方向从像素长轴方向算起为大致平行或大致垂直。较为理想的是，在前者的情况下，与像素长边方向大致平行地配置偏振片32的吸收轴，在后者的情况下，将偏振片32的吸收轴配置成从像素长边方向起旋转了45度。同时，较为理想的是，在前者的情况下，将内置波片25的迟相轴配置成从像素长边方向起旋转了45度，在后者的情况下，将内置波片25的迟相轴定为与像素长边方向平行。
另一方面，由于在反射部中与实施例1同样地配置了内置波片25，故液晶分子倒下的方向没有必要对于偏振片32的吸收轴构成45度。于是，为了进一步增加开口率，如从图9至图12中所示那样，圆形的取向控制用的凸起29是所希望的。但是，即使在像素电极12或共同电极22中将电极开口部设置成圆形来代替取向控制用的凸起，也能得到大致同样的效果。
此外，为了使对反射片电极16入射的外部光扩散而使反射片电极16具有凹凸。于是，即使不在反射区域中配置取向控制用的凸起29或电极开口部，也可利用该凹凸来控制液晶分子的取向。
利用以上的结构，与以前的半透射VA-LCD相比，可提高透射对比度而不使透射率下降。此外，由于与实施例2或3相比液晶取向的分割数增加了，故根据多畴的效果，视野角特性提高。
【实施例5】
其次说明本发明的液晶显示装置的另一个实施例。
本实施例如实施例4那样将液晶取向的分割数定为4，但通过在像素中心配置反射部，可减轻透射部中的主要的液晶取向方向的偏差，可提高透射率。
使用图16说明本实施例。图16表示了液晶单元33的平面结构的概略图。在其它的实施例中，在一个像素的下部设置了反射区域，但本实施例在像素中心部设置了反射区域。例如在使用实施例4的图11中表示的那样的像素结构的情况下，在第2基板23侧配置的透射部的取向控制用的凸起29作成了折弯的形状。希望折弯的角度为大致45度。在这样的形状的情况下，透射部的像素的大部分朝向液晶取向的4个分割方向取向。但是，在透射部的取向控制用的凸起29以直角弯曲的区域周边等中，液晶在对于像素的长轴方向正交的方向上取向。于是，在进行了显示时，作为黑的畴被观察到。为了解决该问题，如图16中所示，将液晶在对于像素的长轴方向正交的方向上取向等液晶取向紊乱的部分作成反射像素。由于在反射部中配置了内置波片25，故即使液晶在所有的方向上倒下，光也可透过。由于透射部在大致全部的区域中液晶取向方向一致，故可实现高透射率。
利用以上的结构，如在实施例3中所示那样，既可实现宽视野角，又可提高透射率。
【实施例6】
其次说明本发明的液晶显示装置的另一个实施例。
本实施例如实施例4那样将液晶取向的分割数定为4，但通过在像素中心配置反射部，可减轻透射部中的主要的液晶取向方向的偏差，可提高透射率。
使用图17说明本实施例。图17表示了液晶单元33的平面结构的概略图。以前各像素作成了大致长方形，但本实施例的像素作成了折弯的形状。希望折弯的角度为大致45度。信号布线11、黑色矩阵21、取向控制用的凸起29也同样折弯地配置。通过作成这样的配置，液晶取向的分割数为4，各分割的区域中的施加电压时的液晶取向更朝向液晶取向方向对齐。为此，透射率进一步提高。
利用以上的结构，如在实施例3中所示那样，既可实现宽视野角，又可提高透射率。

Claims (16)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，具有：
第1基板；
第2基板；
被上述第1基板和上述第2基板夹持的液晶层；
在上述第1基板上具备的第1偏振片；以及
在上述第2基板上具备的第2偏振片，其中
将上述第1偏振片的吸收轴和上述第2偏振片的吸收轴配置成大致互相正交，
在未施加电压时，上述液晶层的液晶分子的长轴相对于上述第1基板和上述第2基板大致垂直地取向，
在上述第1基板与上述第2基板间形成的多个像素分别具有反射部和透射部，
在上述透射部中配置的上述液晶层的厚度比在上述反射部中配置的上述液晶层的厚度厚，
在上述反射部中，在上述第2基板与上述液晶层之间配置具有大致1/4波长的延迟量的内置波片，
上述内置波片的迟相轴与上述第1偏振片和上述第2偏振片的吸收轴大致构成45度，
上述液晶层的上述透射部中的取向控制的分割数是2或4，
上述液晶层中的施加电压时的液晶分子的取向方向在上述透射部中与上述第1偏振片和上述第2偏振片的吸收轴大致构成45度，在上述反射部中也包含大致45度以外的情况，
对上述透射部中的上述液晶层进行取向控制的机构是第1凸起或电极狭缝，
对上述反射部中的上述液晶层进行取向控制的机构是与上述第1凸起形状不同的第2凸起或电极开口部、或在上述第1基板的上述液晶层一侧的上述反射部中配置了凹凸的情况的上述凹凸。
2.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述多个像素是大致长方形，
在上述透射部和上述反射部中形成取向控制用的凸起或电极狭缝，
上述凸起或上述电极狭缝具有弯曲部，
在上述多个像素之间配置上述弯曲部。
3.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述多个像素是大致长方形，
在上述透射部和上述反射部中形成取向控制用的凸起或电极狭缝，
上述凸起或上述电极狭缝具有弯曲部，
在上述反射部配置上述弯曲部。
4.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述第1基板在上述液晶层一侧具有像素电极，在与上述液晶层相反一侧具有上述第1偏振片，
上述第2基板在上述液晶层一侧具有共同电极，在与上述液晶层相反一侧具有上述第2偏振片，
在上述第2基板与上述共同电极之间配置上述内置波片。
5.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述液晶层的液晶分子的介电常数各向异性为负。
6.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：
将上述第1凸起或上述第1电极狭缝的长轴形成为与上述第1偏振片和上述第2偏振片的吸收轴大致构成45度。
7.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述第2凸起或上述电极开口部大致呈圆形。
8.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：
将上述透射部形成为夹持上述反射部被分割成第1透射部和第2透射部，
上述液晶层中的施加电压时的液晶分子的取向方向在上述第1透射部和上述第2透射部中不同。
9.如权利要求8中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述透射部和上述反射部中形成取向控制用的凸起或电极狭缝，
上述凸起或上述电极狭缝具有弯曲部，
在上述反射部或上述多个像素之间配置上述弯曲部。
10.如权利要求8中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述多个像素分别具有弯曲的形状。
11.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：
在上述第1基板与上述第1偏振片之间具有第1波片或/以及在上述第2基板与上述第2偏振片之间具有第2波片，
将上述第1波片的迟相轴配置成相对于上述第1偏振片的吸收轴大致正交或大致平行，
将上述第2波片的迟相轴配置成相对于上述第2偏振片的吸收轴大致正交或大致平行。
12.如权利要求11中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述第1波片和上述第2波片是负C片。
13.如权利要求12中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述负C片的Rth大于等于50nm小于150nm。
14.如权利要求11中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述第1波片和上述第2波片由负C片和二轴性相位差膜构成。
15.如权利要求14中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述负C片的Rth大于等于50nm小于150nm。
16.如权利要求14中所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述二轴性相位差膜的Nz系数大于等于0.2小于0.8。
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