CN101339311B - 液晶装置及电子机器 - Google Patents
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Abstract
液晶装置具备：玻璃基板(11、21)，该玻璃基板被相对配置；共同电极(18)及像素电极(16)，该共同电极及像素电极在玻璃基板(11)上配置；液晶层(50)，该液晶层配置在玻璃基板(11、21)之间，具有向平行于玻璃基板(11)的方向取向的液晶分子(51)；一对偏振板(53、55)，该一对偏振板隔着液晶层(50)配置。液晶分子(51)被起因于共同电极(18)和像素电极(16)之间的电位差而产生的、具有平行于玻璃基板(11)的成分的电场驱动。液晶层的延迟，对于波长λ为555nm的光而言，是0.66λ以上0.83λ以下。能使对于偏振板的透过轴的角度的偏移方向而言的对比度变化的依存性趋于均匀。
Description
技术领域
本发明涉液晶装置及搭载该液晶装置的电子机器。
背景技术
在液晶装置的动作模式中，有利用横向电场(平行于基板的电场)驱动液晶分子的FFS(Fringe Field Switching)模式和IPS(In Plane Switching)模式。在这些液晶装置中，通常在使液晶分子与基板平行取向的同时，还使隔着基板配置的一对偏振板的透过轴分别与摩擦(rubbing)轴(未外加电压时液晶分子的取向方向)平行、正交，从而进行普通的黑色显示。我们知道：这时偏振板的透过轴角度从最佳配置偏移后，黑显示时的漏光就随着偏移量的增大而变大，对比度下降。在这里，对比度下降的程度依存于偏振板的透过轴角度从最佳配置向正负中的哪个方向偏移。就是说，透过轴向对比度变化缓慢的方向偏移时，对比度的下降较小；而透过轴向对比度变化急剧的方向偏移时，对比度就显著下降。
作为抑制对比度下降的单元，提高偏振板的贴附位置精度的技术已经广为人知。在专利文献1中，公开了使偏振板及液晶屏具有对准标记，从而提高偏振板的贴附位置精度的技术。
专利文献1：JP特开2001-125092号公报
可是，采用这种技术并不能完全消除偏振板的透过轴和对准标记位置的误差及偏振板的贴附工序中的机械性的误差。因此，也不能完全消除起因于偏振板的透过轴角度的偏移的对比度下降，特别是向对比度变化急剧的方向偏移时，对比度就显著下降。因此，迫切需要使对于上述透过轴角度的偏移方向而言的依存性趋于均匀的技术，即纠正依存于上述偏移方向而产生的对比度变化的缓急的技术。
发明内容
本发明就是为了解决上述课题的至少一部分而研制的，可以作为以下的方式或应用例实现。
(应用例1)一种液晶装置，具备第1基板及第2基板(该第1基板及第2基板相对配置)、第1电极及第2电极(该第1电极及第2电极在所述第1基板与所述第2基板相对的面上配置)、液晶层(该液晶层配置在所述第1基板和所述第2基板之间，具有向平行于所述第1基板的方向取向的液晶分子)、一对偏振元件(该一对偏振元件隔着所述液晶层配置)；所述液晶分子被起因于所述第1电极和所述第2电极之间的电位差而产生的、具有平行于所述第1基板的成分的电场驱动；所述液晶层的延迟，对于波长λ为555nm的光而言，是0.66λ以上0.83λ以下。
采用这种结构后，射入液晶装置的射入光，在透过一个偏振元件和液晶层的阶段，近似于具有和液晶分子的取向方向平行或垂直的长轴的椭圆偏振光。因此，另一个偏振元件的透过轴角度将液晶分子的取向方向(或与它正交的方向)作为中心变动时，液晶装置的对比度的变化，就难以依存于上述透过轴角度向正负任何一个方向的变动。这样，能够减少液晶装置起因于偏振元件的透过轴角度的离差的特性离差。在这里，液晶层的延迟是液晶分子的折射率各异向性Δn和液晶层的厚度d的乘积。
(应用例2)上述液晶装置的所述液晶层的延迟，对于波长λ为555nm的光而言，是0.70λ以上0.77λ以下。
采用这种结构后，射入液晶装置的射入光，在透过一个偏振元件和液晶层的阶段，大致与具有和液晶分子的取向方向平行或垂直的长轴的椭圆偏振光一致。因此，另一个偏振元件的透过轴角度将液晶分子的取向方向(或与它正交的方向)作为中心变动时，液晶装置的对比度的变化，就难以依存于上述透过轴角度向正负任何一个方向的变动。这样，能够减少液晶装置起因于偏振元件的透过轴角度的离差的特性离差。
(应用例3)上述液晶装置的所述液晶层的延迟，对于波长λ为555nm的光而言，是0.75λ。
采用这种结构后，射入液晶装置的射入光，在透过一个偏振元件和液晶层的阶段，近似于具有和液晶分子的取向方向平行或垂直的长轴的椭圆偏振光。因此，另一个偏振元件的透过轴角度将液晶分子的取向方向(或与它正交的方向)作为中心变动时，液晶装置的对比度的变化，就难以依存于上述透过轴角度向正负任何一个方向的变动。这样，能够减少液晶装置起因于偏振元件的透过轴角度的离差的特性离差。
(应用例4)上述液晶装置的所述第1电极，在所述第1基板和所述第2电极之间的层中形成；在所述第2电极上，形成多个缝隙。
采用这种结构后，能够获得起因于偏振元件的透过轴角度的离差的特性离差较少的FFS模式的液晶装置。
(应用例5)上述液晶装置的所述第1电极及所述第2电极，在具有构成梳齿状的部分的同时，还在相同的层中形成；所述构成梳齿状的部分，互不相同地相对配置。
采用这种结构后，能够获得起因于偏振元件的透过轴角度的离差的特性离差较少的IPS模式的液晶装置。
(应用例6)一种电子机器，具备上述液晶装置。
采用这种结构后，能够获得液晶装置的显示中的特性离差较少的电子机器。附图说明图1是液晶装置的示意图，(a)是其立体图，(b)是(a)中的A-A线处的剖面图。图2是像素区域的放大平面图。图3是构成像素区域的多个子像素中的各种元件、布线等的等效电路图。图4是抽出元件基板中与一个子像素对应的部分后显示的平面图。图5是图4中的B-B线处的剖面图。图6是表示偏振板的透过轴及摩擦方向的示意图。图7是表示偏振板的透过轴的方向和透过液晶层后的光的偏振光状态的关系的图形。图8(a)～(e)是表示偏振板的透过轴在±1度的范围内从最佳配置偏移时的液晶装置的对比度的曲线图。图9是应用IPS模式的液晶装置的抽出元件基板中与一个子像素对应的部分后显示的平面图。图10是图9中的C-C线处的剖面图。图11是作为电子机器的手机的立体图。
具体实施方式
下面，参照附图，讲述液晶装置及电子机器的实施方式。此外，在以下所示的各图中，为了将各构成要素绘制成在图上容易看清的大小，各构成要素的尺寸及比例与实际的尺寸适当地不同。
(第1实施方式)<A.液晶装置的结构>图1是液晶装置1的示意图，(a)是其立体图，(b)是(a)中的A-A线处的剖面图。液晶装置1，具有通过框状的密封材料58作媒介相对粘贴的元件基板10及相对基板20。在元件基板10中，包含作为第1基板的玻璃基板11；在相对基板20中，包含作为第2基板的玻璃基板21。在被元件基板10、相对基板20及密封材料58包围的空间，配置包含液晶分子51(图5)的液晶层50。元件基板10大于相对基板20，以一部分突出相对基板20的状态，与相对基板20粘贴在一起。在该突出的部位，安装着驱动液晶层50的驱动器IC57。另外，液晶装置1还具有作为隔着液晶层50相对配置的一对偏振元件的偏振板53、55。在本实施方式中，分别在元件基板10的外侧粘贴偏振板53，在相对基板20的外侧粘贴偏振板55。
在封入液晶层50的区域，矩阵状地配置多个参与显示的子像素4R、4G、4B(图4)。以下，还将由子像素4R、4G、4B的集合构成的区域称作“像素区域5”。
图2是像素区域5的放大平面图。在像素区域5中配置多个矩形的子像素4R、4G、4B。子像素4R、4G、4B分别参与红、绿、蓝中的某一种颜色的显示。以下，对于子像素4R、4G、4B不区别颜色时，还将它们简称为“子像素4”。在子像素4R、4G、4B中，分别配置与红、绿、蓝对应的彩色滤波器23(图5)。彩色滤波器23能够吸收射入的光的特定的波长成分，从而将透过光作为规定的颜色。在邻接的子像素4之间，配置着在和彩色滤波器23同一个层上形成的遮光层22。
子像素4被矩阵状地配置，被某个列配置的子像素4的颜色都相同。换言之，子像素4被对应的颜色带状排列地配置。另外，由行方向排列的相邻的三个子像素4R、4G、4B的集合，构成像素3。像素3成为显示的最小单位(象素)。液晶装置1能够在各像素3中调节子像素4R、4G、4B的亮度平衡，从而进行各种颜色的显示。
图3是构成像素区域5的多个子像素4R、4G、4B中的各种元件、布线等的等效电路图。在像素区域5中，多个扫描线12和多个数据线13被交差地布线，与扫描线12和数据线13的交差对应，形成包含TFT(ThinFilm Transistor)元件30和作为第2电极的像素电极16的子像素4。像素电极16，与TFT元件30的漏极区域电连接。另外，在子像素4中，配置着作为第1电极的共同电极18。各共同电极18，通过共同线18a作媒介，被保持成为等电位。
TFT元件30，在扫描线12供给的扫描信号G1、G2、…、Gm所包含的ON信号的作用下，成为接通状态，将这时由数据线13供给的图像信号S1、S2、…、Sn供给像素电极16。然后，与像素电极16和共同电极18之间的电位差对应的电场，外加给液晶层50后，液晶层50的取向状态就发生变化。液晶装置1是利用与液晶层50的取向状态对应的偏振光变换功能和偏振板53、55的偏振光选择功能，调制从元件基板10的一侧射入的光后，从相对基板20的一侧取出，从而进行显示的装置。
接着，使用图4及图5，详细讲述子像素4的构成要素。图4是抽出元件基板10中与一个子像素4对应的部分后显示的平面图。另外，图5是图4中的B-B线处的剖面图。在以下的讲述中，所谓“上层”或“下层”，是指图5中相对性地在上或在下形成的层。
如图4所示，在各子像素4中，扫描线12和数据线13被交叉地配置，与该交叉对应，形成TFT元件30。另外，TFT元件30与近似长方形的像素电极16电连接。在像素电极16中，等间隔地设置多个平行的缝隙(开口部)16a。缝隙16a，成为细长的长方形或平行四边形，其长边向X轴方向倾斜规定的角度。在本实施方式中，该角度成为5度。在像素电极16的下层侧，形成共同电极18。从+Z方向看，在与像素电极16的大致整个面重叠的位置，形成共同电极18。
如图5所示，在玻璃基板11中与玻璃基板21相对的面上，层叠半导体层31。半导体层31，例如可以由多晶硅层构成，具有在来自作为栅电极的扫描线12的电场的作用下形成沟道的沟道区域，和隔着它的源极区域及漏极区域的结构。另外，为了进一步减少泄漏电流，半导体层31最好采用在一部分源极区域及漏极区域中设置低浓度区域的LDD(LightlyDoped Drain)结构。还可以在半导体层31和玻璃基板11之间，进而形成基底绝缘膜及遮光层等。
在半导体层31的上层，隔着由氧化硅等构成栅极绝缘膜42，层叠由钛、铬、钨、钽、钼等高熔点金属或包含它们的合金等构成的扫描线12。由半导体层31、栅极绝缘膜42、扫描线12等，构成TFT元件30。本实施方式的半导体层31，从玻璃基板11的法线方向(+Z方向)看，成为U字形，在横穿半导体层31的U字的方向，形成扫描线12。所以，TFT元件30就具有在扫描线12和半导体层31不同的两处相对的双控制极结构。这样，能够减少不需要的泄漏电流。此外，根据需要，既可以采用三态门结构，还可以采用单栅极结构。另外，TFT元件30的结构，并不局限于上述那种顶栅极结构。根据需要，可以采用底栅极结构，或者使用非晶形硅构成。
在扫描线12的上层，隔着由氧化硅等构成层间绝缘膜43，层叠数据线13。数据线13由铝、铬、钨等金属或包含它们的合金等构成，具有遮光性。数据线13如图4所示，与扫描线12正交地配置，在半导体层31的U字的一个前端中，与半导体层31电连接。更详细地说，数据线13通过贯通栅极绝缘膜42及层间绝缘膜43设置的接触孔34作媒介，与半导体层31的源极区域电连接。
在和数据线13相同的层上，形成由和数据线13相同的材料构成的中继电极15。中继电极15，在半导体层31的U字的另一个前端中，通过贯通栅极绝缘膜42及层间绝缘膜43设置的接触孔35作媒介，与半导体层31的漏极区域电连接。
在数据线13及中继电极15的上层，隔着由氧化硅等构成的层间绝缘膜44，层叠由具有透过性的ITO(Indium Tin Oxide)构成的共同电极18。
在共同电极18的上层，隔着作为绝缘层的层间绝缘膜45，形成由ITO构成的具有透过性的像素电极16。层间绝缘膜45，例如能够由氧化硅等构成。像素电极16，都按照子像素4独立设置。像素电极16通过贯通层间绝缘膜44、45设置的接触孔36作媒介，与中继电极15电连接。这样，像素电极16就通过中继电极15作媒介，与半导体层31的漏极区域电连接。在像素电极16上，如上所述设置许多缝隙16a。在这里，像素电极16、共同电极18及被它夹住的层间绝缘膜45，作为积蓄电容器发挥作用。
由于共同电极18一方面保持恒电位，另一方面通过数据线13、TFT元件30作媒介，向像素电极16写入图像信号，所以在共同电极18和像素电极16之间，被外加与图像信号的大小对应的驱动电压。驱动电压，在与黑色显示对应的断开电压和与白色显示对应的接通电压之间设定。以下，还将在共同电极18和像素电极16之间被外加断开电压的状态称作“断开状态”；将被外加接通电压的状态称作“接通状态”。
在共同电极18上，层叠由聚酰亚胺构成的取向膜48。取向膜48是与液晶层50相接的部件，摩擦取向膜48后，能够使液晶层50的液晶分子51沿着该摩擦方向取向。在本实施方式中，取向膜48平行于扫描线12的延伸方向，而且朝着X轴(图4)的负方向进行摩擦。作为构成要素，元件基板10包含从上述玻璃基板11起到取向膜48为止的范围。
另一方面，在玻璃基板21中与玻璃基板11相对的面上，按照该顺序，层叠彩色滤波器23、取向膜28。在形成彩色滤波器23的层中，更详细地说，形成与红、绿、蓝对应的三种彩色滤波器23和在这些各种颜色的彩色滤波器23之间配置的遮光层22(图2)。取向膜28由聚酰亚胺构成，具有和元件基板10侧的取向膜48同样的性质。在本实施方式中，取向膜28平行于扫描线12的延伸方向，而且朝着X轴(图4)的正方向进行摩擦。作为构成要素，相对基板20包含从上述玻璃基板21起到取向膜28为止的范围。
在元件基板10和相对基板20之间的区域即被取向膜28和取向膜48夹住的区域，配置具有液晶分子51的液晶层50。液晶分子51的折射率各异向性Δn是0.10，另外在本实施方式中，液晶层50的厚度d被设定成为3.7μm。这样在这里，用折射率各异向性Δn和厚度d的乘积决定的液晶层50的延迟就是0.37μm。
在元件基板10、相对基板20的外侧，分别粘贴偏振板53、55。偏振板53、55，是使具有和透过轴平行的偏振光轴的直线偏振光透过的光学元件。作为偏振板53、55，例如可以使用吸附了碘的聚乙烯醇延伸后制造的吸收型偏振板。在该吸收型偏振板中，与延伸方向垂直的方向成为透过轴。作为偏振板53、55，除了吸收偏振板之外，还可以使用反射型偏振板、线网偏振元件等具有偏振光选择功能的各种元件。
在偏振板53的下侧，适当配置背景灯等光源(未图示)。来自该背景灯的光一边接受偏振光变换及调制，一边透过偏振板53、元件基板10、液晶层50、偏振板55，参与显示。
图6是表示偏振板53、55的透过轴53a、55a、取向膜48的摩擦方向50a、取向膜28的摩擦方向50b的示意图。在这里，透过轴53a平行于图中的Y轴，透过轴55a平行于图中的X轴。这样，透过轴53a、55a就相互正交。
另外，在元件基板10上形成的取向膜48的摩擦方向50a，是-X方向；在相对基板20上形成的取向膜28的摩擦方向50b，是+X方向。这样，摩擦方向50a、50b就互相平行。另外，摩擦方向50a、50b在与透过轴53a正交的同时，还平行于透过轴55a。
液晶层50的液晶分子51，在未外加电压时或断开状态中，沿着摩擦方向50a、50b取向。因为如上所述，摩擦方向50a、50b平行而且反方向，所以成为所谓反并联的取向。液晶层50的液晶分子51，与驱动电压的大小(电场的大小)无关，与玻璃基板11平行地取向。
以下，还将这种结构即透过轴55a、摩擦方向50a、50b互相平行而且透过轴53a与其正交的结构，称作“最佳配置”。
此外，摩擦方向50a、50b还可以采用与偏振板53的透过轴53a平行而且与偏振板55的透过轴55a正交的结构。采用这种结构，也能够利用和上述实施方式同样的光学作用，进行显示。
<液晶装置的动作>接着，讲述具有上述结构的液晶装置1的动作。向图4及图5所示的共同电极18和像素电极16之间外加驱动电压、产生电位差后，就产生电场，该电场具有从像素电极16的上面出来通过缝隙16a到共同电极18的上面为止的电力线。这时，在像素电极16的上部即配置液晶层50的层中，产生和玻璃基板11平行的电场(横向电场)。换言之，该电场具有和玻璃基板11平行的成分。而且，该横向电场的方向，是与缝隙16a的长边的方向正交的方向。液晶层50包含的液晶分子51，按照该横向电场的大小，在和玻璃基板11平行的面内，改变取向方向。
在这里，摩擦方向50a、50b与X轴平行，在未外加电压时或断开状态中，液晶分子51沿着X轴取向。另外，缝隙16a(图4)的长轴方向和X轴构成的角度约为5度。因此，在未外加电压时或断开状态中的液晶分子51，对于缝隙16a的长轴方向就成为约为5度的角度。这样，在未外加电压时或断开状态中的液晶分子51的取向方向就和接通状态等中外加的横向电场的方向就成为约为85度的角度。因此，就能够使外加横向电场之际的液晶分子51的旋转方向一样。这样，能够抑制起因于上述旋转方向的不匀而产生的磁畴。
接着，参照图6，讲述液晶装置1的显示原理。如上所述，断开状态时，液晶层50的液晶分子51，沿着图6的摩擦方向50a、50b取向。这时，透过偏振板53的直线偏振光，其偏振光轴与液晶分子51的取向方向正交，所以没有被液晶层50给予相位差，直线偏振光原封不动地透过液晶层50后，被偏振板55吸收。这样，在断开状态中，由偏振板55就无法获得显示光，从而进行黑色显示。
另一方面，接通状态时，液晶层50的液晶分子51被横向电场驱动，取向方向从摩擦方向50a、50b变化。这时，透过偏振板53的直线偏振光，其偏振光轴不与液晶分子51的取向方向正交，所以被液晶层50给予相位差，偏振光状态变化。该偏振光状态的变化量，依存于液晶层50的延迟(在本实施方式中为3.7μm)及液晶分子51的旋转角度。透过液晶层50后，接受了偏振光状态的变化的光，具有与偏振板55的透过轴55a平行的成分，射入偏振板55，所以一部分或全部透过偏振板55，被观察者看到。这样，在接通状态中，进行白色显示。
此外，外加断开电压和接通电压的中间电压时(即成为接通状态和断开状态的中间状态时)，液晶分子51的取向方向变化与该电压的大小对应的角度。因此，在液晶层50中，接受透过光的偏振光状态的变化的量变化。这样，与外加的电压的大小对应，透过偏振板55的光量变化，进行中间色调显示。
这种液晶模式，被称作“FFS模式”。FFS模式由于液晶分子始终与玻璃基板11大致保持平行的状态，所以视角导致的延迟的变化较少，能够进行广视场角的显示。
以上是偏振板53、55的透过轴53a、55a及摩擦方向50a、50b此外最佳配置时的作用。实际上，起因于偏振板53、55的粘贴精度等，透过轴53a、55a往往从平行或垂直于摩擦方向50a、50b的状态偏移。下面，讲述这时的光学作用和对显示的对比度的影响。
图7是表示偏振板53的透过轴53a的方向和透过液晶层50后的光的偏振光状态的关系的图形。图7(a)～(d)中的下图，表示偏振板53的透过轴53a的方向，上图表示透过偏振板53及液晶层50后的光的偏振光状态。此外，在这里假设为断开状态，液晶分子51与X轴平行地配置。之所以考察断开状态(黑色显示)，是因为黑色显示的亮度对显示的对比度的影响特别大的缘故。
图7(d)与最佳配置的情况对应。如该图所示，将透过轴53a与Y轴平行地配置时，由于透过偏振板53的直线偏振光，没有被液晶层50给予相位差，所以透过液晶层50后，也仍然是相同的直线偏振光。因此，该光被具有与X轴平行的透过轴55a的偏振板55吸收，从而将黑色显示的亮度维持成为很低，结果可以获得很高的对比度。
与此不同，在图7(a)～(c)中，透过轴53a与Y轴不平行，更详细地说，向负方向(右转)的角度偏移。这是由于在偏振板53的贴附工序中的贴附角度的离差等造成的。这时，由于透过偏振板53的直线偏振光，其偏振光轴不与液晶分子51正交，所以被液晶层50给予相位差。因此，透过液晶层50后的光，成为椭圆偏振光。这样，无论怎样配置偏振板55，也存在与偏振板55的透过轴55a平行的成分。该成分透过偏振板55后，使黑色显示的亮度提高，从而使对比度下降。能够最好地防止对比度下降的结构，是使偏振板55的透过轴55a垂直于椭圆偏振光的椭圆的长轴的结构。
在这里，上述椭圆偏振光的椭圆的长轴方向，取决于液晶层50的延迟。液晶层50的延迟小于3λ/4(即0.75λ)时，上述椭圆的椭圆对于Y轴而言，向正方向(左转)的角度偏移(图7(a))。液晶层50的延迟等于3λ/4时，上述椭圆的椭圆平行于Y轴(图7(b))。液晶层50的延迟大于3λ/4时，上述椭圆的椭圆对于Y轴而言，向负方向的角度偏移(图7(c))。在这里，上述中的λ，表示射入光的波长。射入白色的背景灯光等具有宽广的波长域的光时的λ，例如能够用表示最大视感度的555nm代表。或者能够用在可见光中强度最高的波长代表。
液晶层50的延迟小于3λ/4时(图7(a))，透过液晶层50的椭圆偏振光的椭圆的长轴，从Y轴向正方向的角度偏移。因此，使透过轴55a从X轴向正方向的角度偏移地配置偏振板55后，透过轴55a的方向就靠近椭圆的短轴方向。采用这种结构后，能够抑制透过偏振板55的光量，易于获得良好的对比度。反之，使透过轴55a从X轴向负方向的角度偏移后，透过偏振板55的光量就增加，从而使黑色显示的亮度提高，使对比度大大下降。因此，使偏振板53、55向相同的方向(例如负方向)的角度偏移后，对比度就大大下降；而使它们向互相相反的方向的角度(正方向和负方向)偏移后，对比度就不容易下降。这样，就例如成为具有图8(a)所示的那种倾向的对比度分布。图8(a)～(e)是表示偏振板53的透过轴53a及偏振板55的透过轴55a在±1度的范围内从最佳配置偏移时的液晶装置1的对比度的曲线图。
液晶层50的延迟等于3λ/4时(图7(b))，透过液晶层50的椭圆偏振光的椭圆的长轴与Y轴一致。因此，使透过轴55a与X轴平行地配置偏振板55后，透过轴55a的方向就与椭圆的短轴一致。采用这种结构后，能够抑制透过偏振板55的光量，易于获得良好的对比度。另外，即使透过轴55a从X轴向正或负中的某一个方向的角度偏移，也不会在对比度下降上产生差异。这样，就例如成为具有图8(a)所示的那种各向同性的对比度分布。
液晶层50的延迟大于3λ/4时(图7(c))，透过液晶层50的椭圆偏振光的椭圆的长轴，从Y轴向负方向的角度偏移。因此，使透过轴55a从X轴向负方向的角度偏移地配置偏振板55后，透过轴55a的方向就靠近椭圆的短轴方向。采用这种结构后，能够抑制透过偏振板55的光量，易于获得良好的对比度。反之，使透过轴55a从X轴向正方向的角度偏移后，透过偏振板55的光量就增加，从而使黑色显示的亮度提高，便对比度大大下降。就是说，使偏振板53、55向互相相反的方向的角度偏移后，对比度就大大下降；而使它们向相同的方向的角度偏移后，对比度就不容易下降。这样，就例如成为具有图8(b)所示的那种倾向的对比度分布。
这样，液晶层50的延迟不等于3λ/4时，偏振板53、55的透过轴53a、55a的角度是向相同的方向偏移，还是向相反的方向偏移，对比度变化的灵敏度不同。透过轴53a、55a向灵敏度高的方向即对比度变化急剧的方向偏移时，由于对比度就大大下降，所以为了避免这种情况，在偏振板53、55的粘贴工序中，要求很高的器械精度。另一方面，液晶层50的延迟等于3λ/4时，对比度变化量不依存于透过轴53a、55a的角度的偏移方向。这样，可以说不论偏振板53、55的粘贴角度存在多大的离差，对比度也不容易下降。此外，液晶层50的延迟不等于3λ/4时，使延迟接近3λ/4后，能够使对于透过轴53a、55a的角度的偏移方向而言的对比度变化的依存性趋于均匀。就是说，能够纠正依存于上述偏移方向而产生的对比度变化的缓急。
如上所述，液晶层50的延迟最好接近于3λ/4。在本实施方式中，液晶层50的延迟成为0.37μm。这大致相当于λ＝555nm时的0.66λ。这时，射入液晶装置1的射入光，在透过偏振板53和液晶层50的阶段，近似于具有和液晶分子51的取向方向平行或垂直的长轴的椭圆偏振光。因此，能够抑制对于透过轴53a、55a的角度的偏移方向而言的对比度变化的依存性。在本实施方式的结构中，对于透过轴53a、55a的偏移而言的对比度分布，成为图8(a)所示。如该图所示，即使透过轴53a、55a在±1度的范围内存在离差时，也能够将最低对比度抑制成为大约600。
此外，一般来说，在FFS模式的液晶装置中，将获得很高的透过效率作为目的之一，往往使延迟成为0.65λ或小于它的值。可是，在这种一般的结构中，由于液晶层50的延迟与3λ/4(0.75λ)相差很大，所以偏振板的偏振光轴角度在±1度的范围内偏移后，对比度随着其偏移方向而急剧下降。在上述角度范围中，有时对比度下降到300以下。为了避免这种情况，本实施方式特别将延迟设定成0.66λ或大于它的值。
(第2实施方式)接着，讲述第2实施方式。本实施方式涉及的液晶装置1，是将第1实施方式的液晶层50的延迟加以变更的产物。其它方面和第1实施方式一样。以下，主要讲述变更点。
在本实施方式中，液晶层50包含的液晶分子51的折射率各异向性Δn是0.10，液晶层50的厚度d(图5)被设定为4.6μm。这样，取决于折射率各异向性Δn和厚度d之积的液晶层50的延迟就是0.46μm。这相当于λ＝555nm时的0.83λ。这时，射入液晶装置1的射入光，在透过偏振板53和液晶层50的阶段，近似于具有和液晶分子51的取向方向垂直的长轴的椭圆偏振光。因此，能够抑制对于透过轴53a、55a的角度的偏移方向而言的对比度变化的依存性。在本实施方式的结构中，对于透过轴53a、55a的偏移而言的对比度分布，成为图8(b)所示。如该图所示，即使透过轴53a、55a在±1度的范围内存在离差时，也能够将最低对比度抑制成为大约600。
(第3实施方式)接着，讲述第3实施方式。本实施方式涉及的液晶装置1，是将第1实施方式的液晶层50的延迟加以变更的产物。其它方面和第1实施方式一样。
在本实施方式中，液晶层50包含的液晶分子51的折射率各异向性Δn是0.10，液晶层50的厚度d(图5)被设定为3.9μm。这样，取决于折射率各异向性Δn和厚度d之积的液晶层50的延迟就是0.39μm。这相当于λ＝555nm时的0.70λ。这时，射入液晶装置1的射入光，在透过偏振板53和液晶层50的阶段，大致与具有和液晶分子51的取向方向垂直的长轴的椭圆偏振光一致。因此，能够抑制对于透过轴53a、55a的角度的偏移方向而言的对比度变化的依存性。在本实施方式的结构中，对于透过轴53a、55a的偏移而言的对比度分布，成为图8(c)所示。如该图所示，即使透过轴53a、55a在±1度的范围内存在离差时，也能够将最低对比度抑制成为大约700。
(第4实施方式)接着，讲述第4实施方式。本实施方式涉及的液晶装置1，是将第1实施方式的液晶层50的延迟加以变更的产物。其它方面和第1实施方式一样。
在本实施方式中，液晶层50包含的液晶分子51的折射率各异向性Δn是0.10，液晶层50的厚度d(图5)被设定为4.3μm。这样，取决于折射率各异向性Δn和厚度d之积的液晶层50的延迟就是0.43μm。这相当于λ＝555nm时的0.77λ。这时，射入液晶装置1的射入光，在透过偏振板53和液晶层50的阶段，大致与具有和液晶分子51的取向方向垂直的长轴的椭圆偏振光一致。因此，能够将对于透过轴53a、55a的角度的偏移方向而言的对比度变化的依存性，抑制到低于第1实施方式的程度。在本实施方式的结构中，对于透过轴53a、55a的偏移而言的对比度分布，成为图8(d)所示。如该图所示，即使透过轴53a、55a在±1度的范围内存在离差时，也能够将最低对比度抑制成为大约700。
(第5实施方式)接着，讲述第5实施方式。本实施方式涉及的液晶装置1，是将第1实施方式的液晶层50的延迟加以变更的产物。其它方面和第1实施方式一样。
在本实施方式中，液晶层50包含的液晶分子51的折射率各异向性Δn是0.10，液晶层50的厚度d(图5)被设定为4.2μm。这样，取决于折射率各异向性Δn和厚度d之积的液晶层50的延迟就是0.42μm。这大致相当于λ＝555nm时的0.75λ即3λ/4。这时，射入液晶装置1的射入光，在透过偏振板53和液晶层50的阶段，成为具有和液晶分子51的取向方向垂直的长轴的椭圆偏振光。因此，对比度变化量，不依存于透过轴53a、55a的角度的偏移方向，对于角度的偏移而言的对比度分布，成为图8(e)所示的各向同性。这样，不论偏振板53、55的粘贴角度存在多大的离差，对比度也不容易下降。采用本实施方式的结构后，即使透过轴53a、55a在±1度的范围内存在离差时，也能够将最低对比度抑制成为778。
(第6实施方式)上述实施方式的液晶装置1，采用FFS模式。但并不局限于此，只要是利用横向电场驱动液晶分子51的模式，不论哪个模式都行。本实施方式，就是应用这种模式中的IPS模式的液晶装置1。
图9是应用IPS模式的液晶装置1的抽出元件基板10中与一个子像素4对应的部分后显示的平面图。图10是图9中的C-C线处的剖面图。下面，对于和图4及图5共同的构成要素，不再赘述。
如图9所示，作为第1电极的共同电极18和与TFT元件30电连接的第2电极的像素电极16，都具有成为梳齿状的部分，该成为梳齿状的部分被互相交错地相对配置。
如图10所示，在玻璃基板11中与玻璃基板21相对的面上，形成TFT元件30。在TFT元件30的上层，隔着由氧化硅等构成层间绝缘膜43，层叠数据线13。
在数据线13的上层，隔着由氧化硅等构成的层间绝缘膜44，层叠由具有透过性的ITO(Indium Tin Oxide)构成的共同电极18及像素电极16。就是说，在本实施方式中，共同电极18和像素电极16在同一个层中形成。像素电极16通过贯通栅极绝缘膜42及层间绝缘膜43、44设置的接触孔37作媒介，与TFT元件30的漏极区域电连接。在图10的剖面中，共同电极18和像素电极16的电极的梳齿状的部分，被交替地配置。
在共同电极18及像素电极16上，层叠由聚酰亚胺构成的取向膜48。作为构成要素，元件基板10包含从上述玻璃基板11起到取向膜48为止的范围。
此外，相对基板20的结构、取向膜28、48的摩擦方向50a、50b、偏振板53、55的结构及透过轴53a、55a的方向、液晶层50的延迟及厚度d，和上述实施方式的FFS模式的液晶装置1同样。
在上述结构中，由于共同电极18一方面保持恒电位，另一方面通过数据线13、TFT元件30作媒介，向像素电极16写入图像信号，所以在共同电极18和像素电极16之间，被外加与图像信号的大小对应的驱动电压。驱动电压，在与黑色显示对应的断开电压和与白色显示对应的接通电压之间设定。外加上述驱动电压、产生电位差后，就产生电场，该电场具有从像素电极16的表面出来到共同电极18的表面为止的电力线。这时，在共同电极18及像素电极16的上部即配置液晶层50的层中，产生和玻璃基板11平行的电场(横向电场)。换言之，该电场具有和玻璃基板11平行的成分。而且，该横向电场的方向，是与共同电极18及像素电极16的梳齿状电极的延伸方向正交的方向。液晶层50包含的液晶分子51，按照该横向电场的大小，在和玻璃基板11平行的面内，改变取向方向。
应用IPS模式的上述结构的液晶装置1，利用和FFS模式同样的光学作用，进行显示。而且，只要使液晶层50的延迟在0.66λ以上、0.83λ，就能够将对于透过轴53a、55a的角度的偏移方向而言的对比度变化的依存性抑制到很低的程度。另外，只要使液晶层50的延迟在0.70λ以上、0.77λ，就能够将对于透过轴53a、55a的角度的偏移方向而言的对比度变化的依存性抑制到更低的程度。另外，只要使液晶层50的延迟为0.75λ即3λ/4，就能够使对比度变化量不依存于透过轴53a、55a的角度的偏移方向。就是说，成为无论偏振板53、55的粘贴角度存在多大的离差，对比度也不容易降低的结构。
(电子机器)以上讲述的液晶装置1，例如能够搭载到手机等电子机器上后使用。图11是作为电子机器的手机100的立体图。手机100，具有显示部110及操作按钮120。显示部110能够利用被装入内部的液晶装置1，对用操作按钮120输入的内容及包含接收的信息在内的各种信息。进行对比度高的高品位显示。
此外，除了上述手机100以外，还可以在可移动计算机、数码相机、数码录像机、车载机器、音频机器等各种电子机器中使用液晶装置1。另外，还可以作为光阀装入投影仪后使用。
此外，对于上述实施方式，还可以添加各种变形。作为变形例，例如可以考虑以下几种。
(变形例1)上述第1实施方式、第2实施方式，分别采用液晶层50的延迟成为0.66λ、0.83λ的结构。但并不局限于此。只要液晶层50的延迟在0.66λ以上、0.83λ以下的范围，透过液晶层50的光，就近似于具有和液晶分子51的取向方向垂直的长轴的椭圆偏振光。因此，和第1实施方式及第2实施方式同样，能够抑制对于透过轴53a、55a的角度的偏移方向而言的对比度变化的依存性。这时，透过轴53a、55a在±1度的范围内存在离差时，能够将最低对比度抑制成为大约600以上。
(变形例2)上述第3实施方式、第4实施方式，分别采用液晶层50的延迟成为0.70λ、0.77λ的结构。但并不局限于此。只要液晶层50的延迟在0.70λ以上、0.77λ以下的范围，透过液晶层50的光，就大致与具有和液晶分子51的取向方向垂直的长轴的椭圆偏振光一致。因此，和第3实施方式及第4实施方式同样，能够抑制对于透过轴53a、55a的角度的偏移方向而言的对比度变化的依存性。这时，透过轴53a、55a在±1度的范围内存在离差时，能够将最低对比度抑制成为大约700以上。
Claims (6)
1. 一种液晶装置，其特征在于：具备
第1基板及第2基板，该第1基板及第2基板相对配置；
第1电极及第2电极，该第1电极及第2电极配置在所述第1基板的与所述第2基板相对的面上；
液晶层，该液晶层配置在所述第1基板与所述第2基板之间，具有沿平行于所述第1基板的方向取向的液晶分子；和
一对偏振元件，该一对偏振元件隔着所述液晶层配置，
所述液晶分子由起因于所述第1电极与所述第2电极之间的电位差而产生的、且具有平行于所述第1基板的成分的电场所驱动；
所述液晶层的延迟，对于波长λ为555nm的光而言，是0.66λ以上0.83λ以下。
2. 如权利要求1所述的液晶装置，其特征在于：所述液晶层的延迟，对于波长λ为555nm的光而言，是0.70λ以上0.77λ以下。
3. 如权利要求2所述的液晶装置，其特征在于：所述液晶层的延迟，对于波长λ为555nm的光而言，是0.75λ。
4. 如权利要求1～3任一项所述的液晶装置，其特征在于：所述第1电极，形成在所述第1基板与所述第2电极之间的层；
在所述第2电极上，形成多个缝隙。
5. 如权利要求1～3任一项所述的液晶装置，其特征在于：所述第1电极及所述第2电极，具有构成梳齿状的部分，且形成在相同的层；
所述构成梳齿状的部分，相互交错地相对配置。
6. 一种电子机器，其特征在于：具备权利要求1～5任一项所述的液晶装置。
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