CN107735723A - 液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

液晶显示面板(100C)具有：横向电场模式的液晶单元(10)、配置于液晶单元(10)的背面侧的第一偏光板(22C)、以及配置于液晶单元(10)的观察者侧的第二偏光板(24C)；液晶层(18)于将向列液晶的双折射率设为Δn，将液晶层的厚度设为d时，Δnd未达550nm，于无电压施加时，液晶层处于扭转定向状态，于使司托克士参数S3的绝对值|S3|为1.00的偏光入射时，穿过液晶层(18)的偏光的|S3|为0.85以上，第一偏光板(22C)及第二偏光板(24C)是椭圆率为0.422以上的圆偏光板或椭圆偏光板，第一偏光板(22C)及第二偏光板(24C)分别实质上仅由直线偏光层与相位差层构成。

Description

液晶显示面板

技术领域

本发明关于一种液晶显示面板，尤其关于一种横向电场模式的液晶显示面板。

背景技术

In-Plane Switching(IPS，共平面切换)模式及Fringe Field Switching(FFS，边缘电场切换)模式等横向电场模式的液晶显示面板与先前的纵向电场模式(例如，VA(Vertical Aligned，垂直定向)模式)的液晶显示面板相比，具有γ特性的视角相关性较小的优点。因此，尤其可广泛用作中小型的液晶显示面板。

另一方面，随着液晶显示面板的高精细化的不断推进，像素开口率(像素于显示区域所占据的总面积的比率)变小，故而变得越来越难获得充分的显示亮度。尤其是移动用途的中小型液晶显示面板于室外等明亮的环境下进行观察时的对比度比(contrast ratio)的下降成为问题。

此前，采取一种通过提高背光装置的亮度来提高显示亮度，由此提高对比度比的对策。然而，存在若提高背光装置的亮度则消耗电力会增大的缺点，通过背光装置的亮度上升的对策已接近极限。

液晶显示面板的对比度比于明亮的环境下降低的其中一个原因在于由液晶显示面板所产生的反射。因此，也尝试着通过抑制由液晶显示面板所产生的反射，来改善对比度比。

例如，于专利文献1中，揭示有一种IPS模式的液晶显示面板，其通过于配置于观察者侧(有时称为“表侧”)的直线偏光板(有时称为“表侧直线偏光板”)与液晶单元之间设置相位差板(有时称为“表侧相位差板”)，抑制经液晶单元反射的光出射至观察者侧。表侧相位差板是以透过表侧直线偏光板的直线偏光成为沿第一方向旋转的圆偏光，且入射至液晶单元的方式设定。即，由表侧直线偏光板与表侧相位差板作为圆偏光板发挥功能。若圆偏光(于折射率由小变大的界面)反射，则P波、S波的相位均偏移π弧度，其结果，旋转方向反转。因此，于液晶单元(透明基板)反射的光成为旋转方向为与第一方向相反的第二方向的圆偏光，通过该圆偏光穿过表侧相位差板而转换得到的直线偏光被表侧直线偏光板吸收。

专利文献1的液晶显示面板进一歩具有配置于直线偏光板(有时称为“背侧直线偏光板”)与液晶单元之间的相位差板(有时称为“背侧相位差板”)，上述直线偏光板配置于背光装置侧(有时称为“背侧”)；背侧相位差板以透过背侧直线偏光板的直线偏光于穿过背侧相位差板及黑显示状态的液晶层时，成为旋转方向为与第一方向相反的第二方向的圆偏光的方式设定。旋转方向为第二方向的圆偏光通过穿过表侧相位差板，而转换成由表侧偏光板吸收的直线偏光。

根据专利文献1，可获得即便是于室外使用的情形时也可获得良好的画质的IPS模式的液晶显示面板。

另一方面，作为适于在室外进行显示的液晶显示面板，已知有半透过型液晶显示面板。半透过型液晶显示面板具有各像素以反射模式显示的区域(反射区域)、及以透过模式显示的区域(透过区域)。反射区域是通过例如将像素电极设定为反射电极，将液晶层的厚度设定为透过区域的液晶层的厚度的大约一半而构成。通过于观察者侧配置圆偏光板，可利用一片偏光板进行反射模式的显示。

于专利文献2中，公开有特征在于以横向电场模式至少驱动透过区域的液晶显示面板。专利文献2中所记载的半透过型液晶显示面板依序配置有表侧圆偏光板、表侧相位差板(观察者侧补偿板)、半透过型液晶单元、背侧相位差板(背面侧补偿板)、及背侧偏光板。于专利文献2(例如段落[0148]～[0158])中，记载有具有初始定向为扭转状态的液晶层的液晶显示面板。记载有：通过使用初始定向为扭转状态的液晶层，较使用平行定向状态的液晶层的情形进一步抑制起因于液晶层厚度变动的折射率变动，通过表侧相位差板可实现良好的补偿。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-173672号公报

专利文献2：日本专利特许第5278720号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1中所记载的液晶显示面板为IPS模式的液晶显示面板，其仅考虑到平行定向状态的液晶层。使用该平行定向状态的液晶层的液晶显示面板存在有相对于圆偏光的入射透过率(transmittance)较低的问题。尤其是若使用介电率各向异性为正的正型(Positive type)向列液晶(Nematic liquid crystal)，则透过率的下降变得显着。又，于使用圆偏光板或椭圆偏光板的IPS模式的液晶显示面板中，存在有若液晶层的厚度因制造时的不均等而变动则黑显示的质量下降的问题。于专利文献2中，记载有通过使用扭转定向状态的液晶层，可抑制起因于液晶层的厚度变动的黑显示质量的下降。然而，并未提及液晶层的延迟(retardation)的具体大小。

本发明是为了解决上述问题而完成者，其目的在于提供一种使外部光的反射较先前进一步降低的、及/或使明室对比度比提高的横向电场模式的液晶显示面板。

用于解决课题的方法

本发明的实施方式的液晶显示面板具有：液晶单元，其具有第一基板、第二基板、及设于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；第一偏光板，其配置于所述液晶单元的背面侧；以及第二偏光板，其配置于所述液晶单元的观察者侧；且所述第一基板具有于所述液晶层产生横向电场的电极对，所述液晶层包含介电各向异性为负的向列液晶，于将所述向列液晶的双折射率设为Δn，将所述液晶层的厚度设为d时，Δnd未达550nm，于无电压施加时，所述液晶层处于扭转定向状态，于使司托克士参数S3的绝对值|S3|为1.00的偏光入射时，穿过所述液晶层的偏光的|S3|为0.85以上，所述第一偏光板及所述第二偏光板是椭圆率为0.422以上的圆偏光板或椭圆偏光板。

于某实施方式中，所述液晶层的Δnd为340nm以上。

于某实施方式中，所述液晶层的Δnd为420nm以上。

于某实施方式中，穿过所述液晶层的偏光的|S3|为0.95以上。

于某实施方式中，所述液晶层的扭转角为50°以上且未达90°。所述扭转角例如为73°。

于某实施方式中，所述第一偏光板及所述第二偏光板所具有的延迟分别独立为90nm以上且未达138nm。

于某实施方式中，所述液晶层内的所述第一基板附近的液晶分子的定向方位与穿过所述第一偏光板或所述第二偏光板的椭圆偏光的长轴的方位所夹的角为0°以上5°以下或90°以上95°以下。

于某实施方式中，若将所述扭转定向状态的所述液晶层的扭转角设为θ，则Δnd大体上赋值为-0.0134·θ²+0.414·θ+544。

本发明的其他实施方式的液晶显示面板具有：液晶单元，其具有第一基板、第二基板、及设于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；第一偏光板，其配置于所述液晶单元的背面侧；以及第二偏光板，其配置于所述液晶单元的观察者侧；且所述第一基板具有于所述液晶层产生横向电场的电极对，所述液晶层于将所述向列液晶的双折射率设为Δn，将所述液晶层的厚度设为d时，Δnd未达550nm，于无电压施加时，所述液晶层处于扭转定向状态，于使司托克士参数S3的绝对值|S3|为1.00的偏光入射时，穿过所述液晶层的偏光的|S3|为0.85以上，所述第一偏光板及所述第二偏光板是椭圆率为0.422以上的圆偏光板或椭圆偏光板，所述第一偏光板实质上仅由第一直线偏光层、与第一相位差层构成，所述第二偏光板实质上仅由第二直线偏光层、与第二相位差层构成。

于某实施方式中，所述第一偏光板及所述第二偏光板的椭圆率为0.575以上。优选为所述第一偏光板及所述第二偏光板的椭圆率为0.617以上，更优选为0.720以上。

于某实施方式中，所述第一相位差层及所述第二相位差层的延迟为105.0nm以上170.0nm以下。优选为所述第一相位差层及所述第二相位差层的延迟为138nm以上170nm以下。

于某实施方式中，所述第一直线偏光层的吸收轴与所述第二直线偏光层的吸收轴不正交。

于某实施方式中，所述第一直线偏光层的吸收轴与所述第一相位差层的迟相轴所夹的角、及所述第二直线偏光层的吸收轴与所述第二相位差层的迟相轴所夹的角，均未达45°或超过45°。

于某实施方式中，所述第一相位差层及所述第二相位差层的至少一方的延迟具有正色散。

发明的效果

根据本发明的实施方式，提供一种使外部光的反射较以往有所降低的、及/或使明室对比度比提高的横向电场模式的液晶显示面板。

附图说明

图1的(a)是本发明的实施方式一的液晶显示面板100A的示意性的分解剖视图，且一并表示出背光装置50，(b)是液晶显示面板100A所具有的液晶单元10的与1像素对应的部分的示意性的剖面，(c)是液晶单元10的与1像素对应的部分的示意性的俯视图。

图2是表示液晶层的扭转角和液晶层的Δnd、与如下的偏光的司托克士参数S3的关系的图(称为FOM)，上述偏光为于使S3为1.00的偏光入射至液晶层时穿过液晶层的偏光；白色区域表示1.00≧S3≧0.95的区域(E区域)，灰色区域表示0.95＞S3≧0.85的区域(G区域)，黑色区域表示0.85＞S3的区域(NG区域)。

图3是表示穿过液晶层的偏光的S3成为1.00的、液晶层的扭转角与液晶层的Δnd的关系的曲线图。

图4A是表示图2所示的FOM内，扭转角为0°以上90°以下的范围(每10°)且Δnd为310nm以上600nm以下的范围(每5nm)内的S3的值的图。

图4B是表示图2所示的FOM内，扭转角为100°以上180°以下的范围(每10°)且Δnd为310nm以上600nm以下的范围(每5nm)内的S3的值的图。

图4C是表示图2所示的FOM内，扭转角为0°以上90°以下的范围(每10°)且Δnd为5nm以上305nm以下的范围(每5nm)内的S3的值的图。

图4D是表示图2所示的FOM内，扭转角为100°以上180°以下的范围(每10°)且Δnd为5nm以上305nm以下的范围(每5nm)内的S3的值的图。

图5是表示实施例1-1～实施例1-10中的液晶显示面板的透过率与液晶层的Δnd的关系的曲线图。

图6是本发明的实施方式二的液晶显示面板100B的示意性的分解剖视图，且一并表示出背光装置50。

图7是关于液晶层的Δnd＝500nm且扭转角为73°的液晶显示面板，表示椭圆偏光板的相位差与透过率的关系的图。

图8是关于液晶层的Δnd＝500nm且扭转角为73°的液晶显示面板，表示画面亮度与对比度比(CR)的关系的图。

图9是关于实施例2-3的液晶显示面板，表示以横向电场的方位为基准的、椭圆偏光的长轴的方位与透过率的关系的图。

图10是表示以横向电场的方位为基准的、椭圆偏光的长轴的方位与液晶分子的定向方位的关系的图。

图11是表示以横向电场的方位为基准的、液晶层的厚度方向的中央的液晶分子的定向方位与透过率的关系的图。

图12的(a)及(b)是示意性地表示横向电场中的液晶分子的定向方位的变化的情况的图，(a)表示扭转方向为逆时针方向(左旋方向)的情形，(b)表示扭转方向为顺时针方向(右旋方向)的情形。

图13是表示于电压施加状态的液晶层中，于横向电场的强度最大的区域内的、液晶分子的方位相对于横向电场的方位的分布的曲线图。

图14是表示于电压施加状态的液晶层中，于横向电场的强度最小的区域内的、液晶分子的方位相对于横向电场的方位的分布的曲线图。

图15的(a)～(d)是表示圆偏光的旋转方向与液晶层的扭转方向的组合不同的液晶显示面板100Aa、100Ab、100Ac及100Ad的结构的示意图。

图16的(a)是本发明的实施方式三的液晶显示面板100C的示意性的分解剖面图，(b)是参考例的液晶显示面板100D的示意性的分解剖面图。

图17的(a)～(c)是将比较例3-1的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球(Poincare sphere)上的图，(d)是表示S1-S2平面中的轨迹的图，(e)～(g)是示意性地表示液晶层的Δnd的偏光状态的迁移过程的轨迹的图。

图18的(a)～(f)是将比较例3-2及比较例3-3的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图19的(a)～(c)是将比较例3-4的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图，(d)是表示S1-S2平面中的轨迹的图。

图20的(a)～(f)是将比较例3-5及比较例3-6的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图21是表示比较例3-1～3-6的液晶显示面板的黑显示状态的光谱的图。

图22的(a)～(c)是将实施例4-1的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图，(d)～(f)是示意性地表示液晶层的Δnd的偏光状态的迁移过程的轨迹的图。

图23的(a)～(f)是将实施例4-2及实施例4-3的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图24的(a)～(c)是将参考例3-1的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图，(d)是用于说明通过补偿层23Cr所产生的光学补偿机制的图。

图25的(a)～(f)是将参考例3-2及参考例3-3的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图26是表示实施例4-1～4-3及参考例3-1～3-3的液晶显示面板的黑显示状态的光谱的图。

图27的(a)～(c)是将实施例4-4的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图，(d)～(f)是示意性地表示液晶层的Δnd的偏光状态的迁移过程的轨迹的图。

图28的(a)～(i)是将实施例4-5～4-7的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图29是表示算出垂直地入射至配置在镜上的椭圆偏光板的光由镜反射且穿过椭圆偏光板而出射的比率的结果的图。

图30是表示算出垂直地入射至配置在镜上的椭圆偏光板的光由镜反射且穿过椭圆偏光板而出射的比率的结果的图，且是表示内部反射残存率为0.25以下的延迟及Phi的区域(粗线的右侧)的图。

图31是代替图30中的内部反射残存率，表示偏光板的椭圆率的值的图。

图32是表示通过模拟求出的内部反射残存率与在20,000lux环境下的明室对比度比(CR)的关系的图。

图33的(a)～(l)是将实施例4-8～4-11的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图34的(a)～(l)是将实施例4-12～4-15的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图35是将实施例4-16的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图36是表示实施例4-4～4-16的液晶显示面板的黑显示状态的光谱的图。

图37是将实施例4-17、18及参考例3-4、3-5的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图38是将实施例4-19的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图39是表示实施例4-17～4-19及参考例3-4、3-5的液晶显示面板的黑显示状态的光谱的图。

图40的(a)～(l)是将实施例4-20、4-21及参考例3-6、3-7的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图41是将实施例4-22的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示在庞加莱球上的图。

图42是表示实施例4-20～4-22及参考例3-6、3-7的液晶显示面板的黑显示状态的光谱的图。

图43的(a)～(e)是表示偏光板的各设计参数相对于液晶层的扭转角的优选的关系的图。

图44的(a)～(e)是表示各设计参数相对于偏光板的椭圆率的优选的关系的图。

具体实施方式

本发明的实施方式的液晶显示面板具有液晶单元、配置于液晶单元的背面侧的第一偏光板、及配置于所述液晶单元的观察者侧的第二偏光板，其中所述液晶单元具有第一基板(配置于背光装置侧的基板上的背面侧基板，例如TFT(Thin-Film Transistor，薄膜晶体管)基板)、第二基板(观察者侧基板，例如彩色滤光片基板)、及设于第一基板与第二基板之间的液晶层。

第一基板具有于液晶层产生横向电场的电极对，液晶层于将向列液晶的双折射率设为Δn，将液晶层的厚度设为d时，Δnd未达550nm，于无电压施加时，液晶层处于扭转定向状态，于就波长550nm的光而言使司托克士参数S3的绝对值|S3|为1.00的偏光入射时，穿过液晶层的偏光的|S3|为0.85以上。此处|S3|是使S0＝1而标准化的值。第一偏光板及第二偏光板均为圆或椭圆偏光板，穿过后的偏光的椭圆率(椭圆的短轴/长轴)分别独立为0.422以上1.000以下。另外，为了区别椭圆偏光的极性(右旋方向或左旋方向)，虽有时也有使用在椭圆率上附加符号(对于右旋方向椭圆偏光为正号，对于左旋方向椭圆偏光为负号)的定义的情形，但于本说明书中，只要无特别声明，则椭圆率指的是椭圆率的绝对值。

圆偏光板及椭圆偏光板一般具有使直线偏光透过的直线偏光层、及相位差层的层压构造。于本说明书中，有时会将偏光板所具有的相位差层的延迟称为“偏光板的延迟”。此外，本说明书中的延迟(或者相位差)，只要无特别声明，则为“面内延迟”。面内延迟(面内相位差)是指相对于垂直地入射至偏光板(相位差层)的彼此正交的二个直线偏光的延迟(相位差)。在将相位差层的厚度设为d，面内的主折射率设为nx及ny，法线方向的主折射率设为nz时，面内延迟定义为(nx－ny)×d。对此，有将((nx+ny)/2－nz)×d定义为厚度方向延迟的情形。

椭圆率为0.422以上1.000以下的偏光板(圆偏光板或椭圆偏光板)，例如，如于实施方式一及二进行说明，可通过将具有70nm以上138nm以下的延迟的相位差层的迟相轴配置成相对于直线偏光层的偏光轴(与吸收轴正交)成45°的角度而获得。此外，椭圆率为0.422以上1.000以下的偏光板，例如，如于实施方式三进行说明，也可通过将延迟超过138nm的相位差层的迟相轴配置成相对于直线偏光层的偏光轴成超过45°(未达90°)的角度(换句话说，将相位差层的迟相轴配置成相对于直线偏光层的吸收轴成未达45°(超过0°)的角度)而获得。椭圆率为0.422以上1.000以下的偏光板，除了上述的例子以外，也可通过将具有138nm以上206nm(＝138+(138-70)nm)以下的延迟的相位差层的迟相轴配置成相对于直线偏光层的偏光轴(与吸收轴正交)成45°的角度而获得。进一歩地，也可通过将延迟超过138nm的相位差层的迟相轴配置成相对于直线偏光层的偏光轴成未达45°(超过0°)的角度而获得。通过将延迟超过138nm的相位差层的迟相轴配置成相对于直线偏光层的偏光轴成超过45°(未达90°)的角度也可获得。

本发明的实施方式的液晶显示面板为IPS模式或FFS模式的横向电场模式的液晶显示面板。液晶层可包含介电各向异性为正的向列液晶，或者，也可包含介电各向异性为负的向列液晶。在横向电场模式的液晶显示面板中，若对于液晶层产生横向电场的电极对施加电压，则于液晶层内不仅产生横向电场(水平方向的电场、与液晶层面内平行的电场)，也(例如，于电极对的边缘附近)生成纵向电场的成分。介电各向异性为正的向列液晶的液晶分子，以分子的长轴平行于电场的方式定向，故而于纵向电场成分较强的区域，液晶分子竖立。因此于液晶层的面内产生延迟不均、扭转不足。与此相对地，介电各向异性为负的向列液晶的液晶分子，以分子的长轴相对于电场正交的方式定向，故而即便于纵向电场成分较强的区域，液晶分子的竖立也较小，而维持与液晶层面内平行的定向。因此可获得如下的优点，即，通过使用介电各向异性为负的向列液晶，可提高显示质量。于较IPS模式生成更多纵向电场成分的FFS模式的液晶显示面板中，该效果较大。因此，示例FFS模式的液晶显示面板，作为示例的实施方式一～三的液晶显示面板。

又，构成液晶层的向列液晶的双折射率Δn与液晶层的厚度d的积即Δnd未达550nm，故而不满足于未扭转的平行定向中用以进行黑显示的、所谓的λ条件(Δnd＝550nm)。另外，使用550nm作为波长λ的原因在于：一般而言，于设计上，波长λ是使用能见度最高的550nm。

又，关于液晶层，于无电压施加时，液晶层处于扭转定向状态，于使司托克士参数S3的绝对值|S3|为1.00的偏光入射时，穿过液晶层的偏光的|S3|为0.85以上。此处，司托克士参数是指S0、S1、S2及S3四个，分别表示强度、水平直线偏光成分、45°直线偏光成分、及右旋方向圆偏光成分，于完全偏光(直线偏光、圆偏光或椭圆偏光)时，S1²+S2²+S3²＝S0²的关系成立。于S0＝1且S3＝1时，表示右旋方向圆偏光，于S0＝1且S3＝-1时，表示左旋方向圆偏光。即，所谓司托克士参数S3的绝对值|S3|为1.00，是指S3＝1.00的右旋方向圆偏光或S3＝-1.00的左旋方向圆偏光。于使|S3|为1.00的偏光入射时、穿过液晶层的偏光的|S3|为0.85以上的情形，具体而言是指使S3为1.00的偏光入射时穿过液晶层的偏光的S3为0.85以上的情形、及于使S3为-1.00的偏光入射时穿过液晶层的偏光的S3为-0.85以下的情形。

以下，以入射偏光(是指“自背光装置出射且透过第一偏光板的偏光”)为右旋方向圆偏光(S＝1.00)的情形为例，对本发明的实施方式的液晶显示面板进行说明，但也可同样地适用于入射偏光为左旋方向圆偏光(S＝-1.00)的情形。另外，可设定为：于第一偏光板使右旋方向圆偏光透过的情形时、第二偏光板使左旋方向圆偏光透过，相反地，于第一偏光板使左旋方向圆偏光透过的情形时、第二偏光板使右旋方向圆偏光透过。

又，液晶层的扭转方向设定为自观察者侧观察到液晶分子的长轴自背面侧基板(以下，称为“下基板”)朝向观察者侧基板(以下，称为“上基板”)旋扭的情况时的扭转方向。以下，对液晶层的扭转方向为左旋方向(即，逆时针方向)的情形(参照图12(a))进行说明，但也可同样地适用于液晶层的扭转方向为右旋方向(即，顺时针方向)的情形(参照图12(b))。关于圆偏光的旋转方向与液晶层的扭转方向的组合将于下文叙述。

液晶显示面板中的λ条件，一般是针对于液晶层传播的偏光的固有模式为直线偏光的情形而讨论。于该情形时，对于平行定向状态的液晶层而言，Δnd＝550nm成为λ条件。入射至满足λ条件的液晶层的右旋方向圆偏光于穿过液晶层后也为右旋方向圆偏光。Δnd未达550nm的液晶层无法满足λ条件，故而入射至Δnd未达550nm的液晶层的右旋方向圆偏光，于穿过液晶层后不再是右旋方向圆偏光。另一方面，于扭转定向状态的液晶层传播的偏光的固有模式为椭圆偏光，故而不可仅以Δnd的值讨论一般性的λ条件。本发明者经过研究得知：令人惊讶的是，就扭转定向状态的液晶层而言，存在如下扭转角，即，即便Δnd未达550nm，入射至液晶层的右旋方向圆偏光于穿过液晶层后也为右旋方向圆偏光。于本说明书中，于扭转定向状态的液晶层，将入射至液晶层的右旋方向圆偏光于液晶层出射时也成为右旋方向圆偏光的条件称为“准λ条件”，与上述一般性的“λ条件”加以区别。

本发明的实施方式(包含实施方式一～三全部)的液晶显示面板所具有的第一偏光板及第二偏光板，是椭圆率为0.422以上的圆偏光板或椭圆偏光板。实施方式一及二的液晶显示面板所具有的偏光板，通过将具有例如70nm以上138nm以下的延迟的相位差层的迟相轴以相对于直线偏光层的偏光轴形成45°的角度的方式配置而获得。此时，第一偏光板与第二偏光板的偏光板的延迟只要分别独立为70nm以上138nm以下即可。若将λ设定为550nm，则四分之一波长(λ/4)为137.5nm，对小数点以后进行四舍五入所得的值为138nm。即，所谓偏光板的延迟为138nm表示该偏光板为圆偏光板。圆偏光板一般是通过将直线偏光层与四分之一波长(λ/4)层进行层压而构成。直线偏光层的偏光轴(透过轴)与λ/4层的迟相轴所成的角为45°。右旋方向圆偏光是自偏光的行进方向观察时的电场向量的旋转方向为右旋方向(即，顺时针方向)的圆偏光。右旋方向圆偏光是通过于自偏光的行进方向观察时，相对于直线偏光层的偏光轴将λ/4层的迟相轴配置于右旋方向45°的位置而获得。

本发明的实施方式的液晶显示面板所具有的第一偏光板及第二偏光板，如实施方式一的液晶显示面板所示，既可分别独立为圆偏光板(延迟为138nm)，或者如实施方式二的液晶显示面板所示，也可为椭圆偏光板(延迟为70nm以上且未达138nm)。该延迟是相对于直线偏光层的偏光轴于45°的位置配置相位差层的迟相轴的情形所必需的值，也可以45°以外的角度配置相位差层的迟相轴，只要椭圆率为0.422以上即可。即，在以相对于直线偏光层的偏光轴(或吸收轴)45°以外的角度配置相位差层的迟相轴的情形时，相位差层的延迟也可为138nm以上。

若至少作为第二偏光板使用圆偏光板，则于无电压施加状态(黑显示状态)下，抑制自观察者侧入射至液晶显示面板的外部光的反射的效果较高。液晶显示面板中的外部光反射，在上基板(穿过液晶层前)较在下基板(穿过液晶层后)大。具体而言，形成于液晶单元的上基板的黑矩阵(BM)层、彩色滤光片(CF)层、或透明导电层(例如，FFS模式的液晶显示面板的防止带电用所设置的ITO层)的反射较大。此外，在触摸面板内置型(On-Cell型及In-Cell型)的液晶显示面板中，上侧基板具有透明导电层及/或金属布线，自这些部位的反射也较大。如所述，为了最有效地抑制自形成在液晶单元的上基板(上基板的液晶层侧或观察者侧)的上述构成要素的反射，优选为作为第二偏光板使用圆偏光板。本发明的实施方式的液晶显示面板，也可在第一偏光板与第二偏光板之间具有触摸面板功能层。实施方式的触摸面板内置型的液晶显示面板，可为将触摸面板功能层设在液晶单元内的In-Cell型，也可为层压在液晶单元的外侧的On-Cell型。另外，从观察者侧入射至液晶显示面板的外部光，在穿过液晶层后也通过形成在下基板的像素电极、共通电极、各种布线而反射。

另一方面，若作为第一偏光板及第二偏光板使用椭圆偏光板，则与将第一偏光板及第二偏光板两者设为圆偏光板的情形相比，在电压施加状态(白显示状态)下，能够使自背光装置出射且透过液晶层的光的量变多(使亮度变高)。其原因在于，能够将自背光装置出射且通过形成于下基板的像素电极、共通电极、各种布线而反射的光的一部分进行再利用。但是，若延迟未达70nm(椭圆率未达0.422)，则抑制自观察者侧入射的光的反射的效果过度降低，其结果，对比度比降低。

进一步地，通过调整第一偏光板及第二偏光板所具有的相位差层与液晶层的结构(实施方式三)，即便不设置用于补偿扭转定向状态的液晶层的光学各向异性的光学补偿层(以下，有时仅简称“补偿层”)，也能够实现漏光少的良好的黑显示。由于用于补偿扭转定向状态的液晶层的光学各向异性的补偿层的制造困难且价格高，因此能够省略的优点很大。实施方式三的液晶显示面板，使反射较以往更降低，及/或使明室对比度比提高，且以简单的结构实现良好的黑显示。

本发明者发现：通过将扭转定向状态的液晶层以满足准λ条件的方式设定，即便是使用横向电场的显示模式也能够使用圆偏光板或椭圆偏光板来进行显示，且能够很有效地抑制液晶显示面板的反射。此外，也发现：通过使用椭圆偏光板，可使显示亮度提高。进一歩地发现了很有效率地补偿扭转定向状态的液晶层的光学各向异性的单纯的结构。

以下，参照附图说明本发明的实施方式的液晶显示面板的构造。另外，于以下的附图中，有时会对具有实质上相同功能的构成要素以共通的参照符号表示，并省略其说明。

实施方式一为作为第一偏光板及第二偏光板为圆偏光板(相位差层的延迟为138nm)的液晶显示面板。实施方式二为作为第一偏光板及第二偏光板为椭圆偏光板(相位差层的延迟未达138nm)且具备用于补偿扭转定向状态的液晶层的光学各向异性的补偿层的液晶显示面板。实施方式三为不具有用于补偿扭转定向状态的液晶层的光学各向异性的补偿层的液晶显示面板。实施方式三的液晶显示面板所具有的第一偏光板及第二偏光板可为圆偏光板，也可为椭圆偏光板。

以下，从容易理解的观点而言，依序从实施方式一进行说明。

(实施方式一)

参照图1，对本发明的实施方式一的液晶显示面板100A的构造进行说明。实施方式一是使用圆偏光板(延迟为137.5nm)作为第一及第二偏光板的情形。

图1的(a)是本发明的实施方式一的液晶显示面板100A的示意性的分解剖视图，且一并表示出背光装置50。本发明的实施方式一的液晶显示装置为具备液晶显示面板100A及背光装置50的透过模式的液晶显示装置。图1的(b)是液晶显示面板100A所具有的液晶单元10的与1像素对应的部分的示意性的剖面，图1的(c)是液晶单元10的与1像素对应的部分的示意性的俯视图。

液晶显示面板100A具有液晶单元10、第一偏光板22A、及第二偏光板24A。第一偏光板22A及第二偏光板24A均为圆偏光板，其延迟为137.5nm。

如图1的(b)所示，液晶单元10具有第一基板10Sa、第二基板10Sb、及设于第一基板10Sa与第二基板10Sb之间的液晶层18。第一基板10Sa具有透明基板12a、形成于透明基板12a上的共通电极14、形成于共通电极14上的介电体层15、及形成于介电体层15上的像素电极16。视需要，于像素电极16的液晶层18侧，形成保护膜或定向膜。第一基板10Sa也可又具有用以向像素电极16供给显示信号电压的薄膜晶体管(以下，称为“TFT”)、及用以向TFT供给信号电压的栅极总线及源极总线(均未图示)。第一基板10Sa具有于液晶层18产生横向电场的电极对，此处，共通电极14与像素电极16构成电极对。像素电极16如图1的(c)所示，具有彼此平行地延伸的多个矩形状的开口部16a。液晶单元10为FFS模式的液晶单元。第二基板10Sb具有透明基板12b。于透明基板12b的液晶层18侧，可形成例如彩色滤光片层或定向膜(均未图示)。本发明的实施方式的FFS模式的液晶显示面板并不限于示例的结构，而可广泛地适用于公知的FFS模式的液晶显示面板。例如，共通电极14与像素电极16的配置关系也可相反。

液晶显示面板100A中，于液晶单元10与第一偏光板22A及第二偏光板24A之间不具有相位差板，但于液晶单元10与液晶单元10的背光装置50侧的第一偏光板22A之间、及/或液晶单元10与液晶单元10的观察者侧的第二偏光板24A之间，也可设置例如用以补偿因液晶层18的折射率的波长色散及/或波长所产生的延迟的差异的相位差板。本发明的实施方式的液晶显示面板100A中，由于观察者侧的第二偏光板24A为圆偏光板，因此第二偏光板24A作用为抑制自观察者侧入射的外部光于液晶显示面板100A反射且朝向观察者出射的情况。因此，于在液晶单元10与第二偏光板24A之间设置相位差板的情形时，该相位差板优选为不使穿过第二偏光板24A的圆偏光的状态产生变化。

通过模拟的方式，对上述的准λ条件或扭转角等与反射抑制效果及透过率的关系进行了研究。模拟中所使用的液晶单元10的结构如以下所述。

开口部16a的宽度S设定为5μm，开口部16a与开口部16a之间的距离L及开口部16a至像素电极16的边缘的距离L设定为3μm。即，设定为L/S为3μm/5μm的狭缝构造。构成液晶层18的介电各向异性为负的向列液晶材料的双折射率Δn设定为0.12，介电率Δε设定为-7。液晶层18的Δnd通过改变液晶层18的厚度(也称为“单元厚度”)进行了调节。介电体层15的厚度设定为100nm，比介电率设定为6。于模拟中使用LCDMaster2-D(SHINTECH股份有限公司制造)。

于图2中表示模拟结果。图2是表示液晶层的扭转角和液晶层的Δnd与如下的偏光的司托克士参数S3的关系的图，上述偏光是指于使S3为1.00的偏光入射至液晶层时穿过液晶层的偏光。将该图称为“FOM(Figure of merit)”。于FOM中，白色区域表示穿过液晶层的偏光的S3满足1.00≧S3≧0.95的区域(E区域)，灰色区域表示满足0.95＞S3≧0.85的区域(G区域)，黑色区域表示0.85＞S3的区域(NG区域)。扭转角超过0°(即，液晶层处于扭转定向状态)、Δnd≠550nm且S＝1.00的区域为满足准λ条件的区域，但E区域(白色区域)及G区域(灰色区域)实质上也满足准λ条件。另外，扭转角为0°且Δnd为550nm的点为λ条件。

又，将于FOM中、穿过液晶层的偏光的S3成为1.00的理想的准λ条件表示于图3中。图3所示的理想的准λ条件通過Δnd≒-0.0134·θ²+0.414·θ+544而表示。

进一歩地，扩大图2所示的FOM，将穿过液晶层的偏光的S3的数值表示于图4A～图4D中。图4A是表示扭转角为0°以上90°以下的范围(每10°)且Δnd为310nm以上600nm以下的范围(每5nm)内的S3的值的图，图4B是表示扭转角为100°以上180°以下的范围(每10°)且Δnd为310nm以上600nm以下的范围(每5nm)内的S3的值的图，图4C是表示扭转角为0°以上90°以下的范围(每10°)且Δnd为5nm以上305nm以下的范围(每5nm)内的S3的值的图，图4D是表示扭转角为100°以上180°以下的范围(每10°)且Δnd为5nm以上305nm以下的范围(每5nm)内的S3的值的图。

首先，如自图2所知，尽管满足准λ条件的区域有限，但却出乎预想地大。又，扭转角越大，满足准λ条件的Δnd的值变得越小，并且Δnd的范围变得越大。Δnd依赖于液晶层的厚度，故而会受到制造不均的影响。若考虑到制造容限，则优选为扭转角较大者。

图2及图4A～4D所示的、穿过液晶层的偏光的S3的数值越接近1.00，则自背光装置出射且穿过液晶层的偏光越接近透过第一偏光板的圆偏光，故而能够通过第二偏光板以使与第一偏光板相反旋转方向的圆偏光透过的方式进行设定，而进行黑显示。因此，为了提高黑显示的质量，优选为选择穿过液晶层的偏光的S3的数值接近1.00的区域。

此外，穿过液晶层的偏光的S3的数值越接近1.00，则抑制第一基板10Sa的反射光(圆偏光的旋转方向成为相反方向)的效果越高。即，自观察者侧入射且穿过第二偏光板的圆偏光，穿过液晶层，并在第一基板10Sa上的电极或布线等反射，成为与穿过第二偏光板的圆偏光为相反旋转方向的圆偏光后，即便再次穿过液晶层，由于接近与穿过第二偏光板的圆偏光为相反旋转方向的圆偏光，因此无法透过第二偏光板。如所述，若穿过液晶层的偏光的S3的数值接近1.00，则不仅能够抑制第二基板10Sb的反射，也能够抑制第一基板10Sa的反射。专利文献1中，并未提及关于第一基板10Sa的反射的抑制。

将对使液晶层的Δnd及扭转角θ不同的实施例1-1～实施例1～10中的液晶显示面板的透过率进行求解所得的结果表示于表1中。此处，透过率为与白显示状态对应的透过率，且为向产生横向电场的电极对(共通电极14与像素电极16)之间施加有5V时的透过率。只要不特别说明，则以下相同。

于表1中，一并表示扭转角为0°且满足λ条件的比较例1-1及1-2的结果。比较例1-1是使用介电率各向异性为正的正型向列液晶的例子，比较例1-2是使用介电率各向异性为负的负型向列液晶的例子。因此，于比较例1-1与比较例1-2中，液晶分子的定向方向(分子长轴的方向)与横向电场的方位的关系不同。另外，与比较例1-1或1-2相当的液晶显示面板并非公知的。

以下，于本说明书中，通过以横向电场的方位为基准的方位角来表示液晶分子的定向方向及偏光方向等方向(方位)。将横向电场的方位(手表表盘的3时方向)设为0°，将自观察者侧观察的逆时针方向设为正。扭转定向是通过液晶分子的长轴于下基板(第一基板10Sa)附近的定向方位及液晶分子的长轴于上基板(第二基板10Sb)附近的定向方位而规定。

[表1]

将表示表1中所示的实施例1-1～实施例1-10中的液晶显示面板的透过率与液晶层的Δnd的关系的曲线图表示于图5中。

根据图5可明确得知，只要Δnd为420nm以上，便可获得较比较例1-2的液晶显示面板高的透过率(白显示亮度)。若Δnd为340nm以上且未达420nm，则透过率不及比较例1-2，但如自图2所知，于该Δnd的范围中，满足准λ条件的区域较大。即存在如下优点，即，可扩大对液晶层的厚度的不均的容限，缩小对比度比等显示质量的不均。

另一方面，液晶层的扭转角优选为50°以上且未达90°。于该范围的扭转角时，最佳的Δnd约为480nm～520nm，且为透过率较高的区域。又，因扭转角未达90°，故可于1像素内形成扭转定向的方位彼此不同的2个以上的区域，可改善视野角特性。

(实施方式2)

于图6中，表示本发明的实施方式二的液晶显示面板100B的示意性的分解剖视图。液晶显示面板100B具有液晶单元10、第一偏光板22B、及第二偏光板24B。于第一偏光板22B及第二偏光板24B均为椭圆偏光板(除圆偏光板)的方面，与实施方式一的液晶显示面板100A不同。关于其他方面，与实施方式一的液晶显示面板相同，故而省略说明。

关于液晶层的Δnd为500nm且扭转角为73°的情形，将对使椭圆偏光板的延迟(也称为「相位差」)于70nm～130nm间变化时的透过率进行求解所得的结果表示于表2及图7中。于表2及图7中，一并表示实施例1-3(圆偏光板)的结果。

[表2]

根据表2及图7可明确得知，通过使用椭圆偏光板代替圆偏光板，可提高透过率。尤其是椭圆偏光板的延迟为80nm～100nm的实施例2-4～实施例2-6中的液晶显示面板的透过率成为超过30％的较高的值。

根据上述结果可明确得知，通过将圆偏光板替换成椭圆偏光板，可提高透过率。然而，若使用椭圆偏光板，则抑制外光的反射的效果下降。因此，考虑到透过率提高效果、及外部光的反射抑制效果，尝试使椭圆偏光板的延迟最佳化。

于图8中，关于液晶层的Δnd＝500nm且扭转角73°的液晶显示面板，表示画面亮度与对比度比(CR)的关系。对比度比是假定明亮的室外，求出20000勒克司下的对比度比。

自图8可知，若椭圆偏光板的延迟为90nm以上至130nm以下(实施例2-1～2-5)，则亮度及对比度比均较实施例1-3(圆偏光板：延迟137.5nm)优异。又，可知：于椭圆偏光板的延迟为70nm以上80nm以下的实施例2-6及实施例2-7中，尽管对比度比较实施例1-3低，但具有较高的画面亮度。

另外，于使用椭圆偏光板的情形时，透过率会根据入射至液晶层的椭圆偏光的长轴的方位而大幅变化。上述实施例2-3设定为最佳的方位。

将针对与实施例2-3同样地使用延迟为110nm的椭圆偏光板的情形时的入射椭圆偏光的长轴方位与透过率的关系求得的结果表示于图9中。

根据图9可得知，透过率会根据椭圆偏光的长轴的方位变动。于实施例2-3中，透过率最大，为理想条件。然而，于椭圆偏光板的轴设定上，于附加制造上的限制的情形等时，也可为理想条件以外的条件，只要使用圆偏光板的

实施例1-3的透过率为23％以上便可获得高透过率的效果。自图9可知，该条件优选为椭圆偏光的长轴的方位为20°以上100°以下，尤其是于60°±10°的范围内的情形时，可获得透过率大幅增加、20000勒克司下的对比度比(CR)也增加的效果，故而更优选。

于实施方式二的实施例的液晶显示面板100B中，于液晶单元10与第二偏光板24B之间设有补偿层。此处为了与圆偏光板或椭圆偏光板所具有的相位差层进行区别而采用称为补偿层的名称，但也可称为相位差层。

此处，作为补偿层，使用具有与液晶层相同的Δnd、且具有液晶层的扭转状态及向相反方向旋扭而成的扭转状态的补偿层。该补偿层对因液晶层的折射率的波长色散及波长所产生的延迟的差异进行补偿。另外，作为补偿层，也可使用具有其他光学各向异性的补偿层。于该情形时，可获得较高的透过率的椭圆偏光的长轴方位当然与上述实施例不同。但是，即便于使用具有其他光学各向异性的补偿层的情形时，可获得最大透过率的椭圆偏光的长轴方位也为每180°便存在。因此，椭圆偏光的长轴的方位优选为与可获得最大透过率的椭圆偏光的长轴的方位形成±40°以内，更优选为±10°的范围内。又，也可将补偿层设于液晶单元10与第一偏光板22B之间，于该情形时，虽然椭圆偏光的长轴方位当然与上述实施例不同，但优选的椭圆长轴的范围也与上述关系相同。

其次，关于液晶层的Δnd与实施例2-3不同的实施例2-10～实施例2-19的液晶显示面板，将求出最佳的椭圆偏光的长轴的方位的结果表示于表3中。又，于图10中，表示以横向电场的方位为基准的、椭圆偏光的长轴的方位与液晶分子的定向方位的关系。

于示例的全部实施例中，液晶分子的长轴自下基板朝向上基板沿逆时针方向(左旋方向)扭转定向。当然，液晶分子的长轴也可自下基板朝向上基板沿顺时针方向(右旋方向)扭转。于该情形时，于椭圆偏光的长轴的方位例如近乎与下基板附近的液晶分子的长轴的定向方位正交时，透过率最大。

如自图10及表3的结果所知，液晶层内的下基板附近的液晶分子的定向方位与穿过第一偏光板的椭圆偏光的长轴的方位所夹的角优选为85°以上90°以下。

[表3]

其次，对液晶层的扭转定向与横向电场的方位的关系进行研究所得的结果进行说明。关于与实施例1-3中的液晶显示面板的液晶层的扭转定向(扭转角为73°)相同的扭转定向，将对透过率如何根据相对于横向电场的方位的扭转定向的方位而变化进行研究所得的结果表示于表4及图11中。

表4表示扭转定向的方位不同的液晶显示面板(实施例1-3及实施例3-1～实施例3-10)的结构及透过率。图11是表示各液晶显示面板的无电压施加时的、液晶层的厚度方向的中央的液晶分子的定向方位与透过率的关系的图。另外，液晶层的厚度方向的中央的液晶分子的定向方位，为将下基板附近的液晶分子的定向方位与上基板附近的液晶分子的定向方位二等分的方位。

[表4]

如自表4及图11所知，即便扭转定向的扭转角相同，透过率也会根据相对于横向电场的方位的扭转定向的方位而变化。

参照图12的(a)，对于液晶层产生有横向电场时的液晶分子的动态进行说明。图12的(a)是示意性地表示液晶分子于横向电场中的定向方位的变化的情况的图，且示意性地表示有实施例3-6中的液晶显示面板的液晶层的扭转定向。

若如图12的(a)中箭头所示产生横向电场，则沿顺时针方向旋转的力会作用于较液晶层的厚度方向上的中央靠下基板侧所存在的液晶分子(介电率各向异性为负)。另一方面，沿逆时针方向旋转的力作用于较液晶层的厚度方向上的中央靠上基板侧所存在的液晶分子。然而，由于向列液晶材料作为连续弹性体活动，故而上基板侧的液晶分子也以与更强烈地承受横向电场所产生的力的下基板侧的液晶分子的旋转整合的方式，沿顺时针方向旋转。

因此，如自表4及图11所知，下基板附近的液晶分子定向于通过横向电场更大幅地扭转的方位的液晶显示面板的透过率变大。即，于下基板附近的液晶分子的定向方位(负值)的绝对值小于上基板附近的液晶分子的定向方位(正值)的绝对值的情形时，透过率较大。因此，液晶层的厚度方向的中央的液晶分子的定向方位与横向电场的方位所夹的角优选为超过0°。

进一歩地，实施例3-10是使下基板附近的液晶分子的长轴的方位接近横向电场的方位的情形，通过横向电场而沿逆时针方向旋转的液晶分子大量存在于下基板附近，故沿逆时针方向旋转，因此透过率略微下降。尤其是液晶层的厚度方向的中央的液晶分子的定向方位优选为超过0°未达20°。

又，于横向电场模式的液晶显示面板中，于液晶层的面内的横向电场的强度不同，故而定向状态也不同。图13是表示于电压施加状态的液晶层中，于横向电场的强度最大的区域内的、液晶分子的方位相对于横向电场的方位的分布之曲线图。图14是表示于电压施加状态的液晶层中，于横向电场的强度最小的区域内的、液晶分子的方位相对于横向电场的方位的分布的曲线图。此处，如表4所示，于实施例3-1～3-10中，将横向电场方向设为0°的情形时的液晶分子方位不同，但于图13、图14中，为了易于进行比较，于各实施例中，将下基板上的液晶分子的方位设为0°、将上基板上的液晶分子的方位设为73°而制作曲线图。

无论于哪种情形时，无电压施加时的扭转角均为73°，但根据各实施例的不同，基板上的定向方位不同，其结果，电压施加时的旋扭角的大小不同。此处，如实施例3-10般，使下基板附近的液晶分子的长轴的方位以近乎平行于横向电场的方位的方式定向，伴随于此，通过横向电场而欲沿逆时针方向旋转的方位的液晶分子逐渐存在至下基板附近。于实施例3-10的情形时，尽管以使下基板附近的液晶分子沿顺时针方向旋转的方式作用的力发挥作用，但因通过横向电场而欲沿逆时针方向旋转的方位的液晶分子增加，故利用作用于这些液晶分子的横向电场所产生的力，使得全体液晶分子沿逆时针方向旋转，扭转角变小，透过率下降。因此，如自表4所知，下基板附近的液晶分子的定向方位优选为相对于横向电场的方位成-41.5°以上-16.5°以下的范围。

另外，于本实施例的液晶显示面板中，液晶层的扭转定向状态为逆时针方向(参照图12的(a))，但于液晶层的扭转定向状态为顺时针方向的情形时(图12的(b))，只要液晶分子的长轴的定向方位设定为与本实施例的液晶分子的定向方位相对于横向电场方向成为线对称者，便可获得与本实施例相同的效果。

此处，关于实施方式一的液晶显示面板、即第一偏光板22A及第二偏光板24A为圆偏光板的情形，对液晶层的扭转定向与横向电场的方位的关系进行说明，但关于使用椭圆偏光板的实施方式二的液晶显示面板，同样的关系也成立。又，也可将第一偏光板或第二偏光板中的一者设定为圆偏光板，将另一者设定为椭圆偏光板。于该情形，从有效地抑制外部光反射的观点而言，较优选为将第二偏光板设定为圆偏光板。

其次，参照图15，对圆偏光的旋转方向与液晶层的扭转方向的组合进行说明。

上述实施方式一的液晶显示面板100A与图15的(a)所示的液晶显示面板100Aa同样地，是第一偏光板22A为右旋方向(顺时针方向)、液晶层10的扭转方向为左旋方向(逆时针方向)、第二偏光板24A为左旋方向(逆时针方向)的组合。实施方式二的液晶显示面板100B中，使用椭圆偏光板代替圆偏光板作为实施方式一的液晶显示面板100A的第一及第二偏光板，但椭圆偏光的旋转方向与液晶层的扭转方向的组合相同。圆偏光的旋转方向与液晶层的扭转方向的组合另外还有图15的(b)～(d)所示的三种。于图15的(b)～(d)中，表示有液晶显示面板100Ab、100Ac及100Ad中的圆偏光的旋转方向与液晶层的扭转方向的组合、及将自液晶显示面板100Aa出射的偏光的司托克士参数设为(S1、S2、S3)时的、自液晶显示面板100Ab、100Ac及100Ad各者出射的偏光的状态。

图15的(b)所示的液晶显示面板100Ab是将液晶显示面板100Aa的液晶层10的扭转方向变更为右旋方向(顺时针方向)者。自液晶显示面板100Ab出射的偏光的司托克士参数成为(S1、S2、S3)，与自液晶显示面板100Aa出射的偏光相同。

图15的(c)所示的液晶显示面板100Ac中，保持液晶显示面板100Aa的液晶层10的扭转方向(左旋方向(逆时针方向))，将第一偏光板22A变更成左旋方向(逆时针方向)，将第二偏光板24A变更成右旋方向(顺时针方向)者。自液晶显示面板100Ac出射的偏光的司托克士参数成为(S1、S2、-S3)，与自液晶显示面板100Aa出射的偏光于庞加莱球的原点成为点对称的关系。

图15的(d)所示的液晶显示面板100Ad是将液晶显示面板100Aa的液晶层10的扭转方向变更成右旋方向(顺时针方向)，将第一偏光板22A变更成左旋方向(逆时针方向)，将第二偏光板24A变更成右旋方向(顺时针方向)者。自液晶显示面板100Ad出射的偏光的司托克士参数成为(S1、S2、-S3)，与自液晶显示面板100Aa出射的偏光于庞加莱球的原点成为点对称的关系。

根据上述可理解，于第一偏光板22A及第二偏光板24A为圆偏光板时，液晶显示面板100Ab、100Ac及100Ad的透过率均与液晶显示面板100Aa的透过率相同。即，也对于液晶显示面板100Ab、100Ac及100Ad，关于使用上述圆偏光板的实施方式及实施例的说明妥当。于使用椭圆偏光板，代替第一偏光板22A及第二偏光板24A的情形时，如关于实施方式二的说明所述，只要使各参数最适化即可。

(实施方式三)

本发明的实施方式三的液晶显示面板100C，如图16的(a)示意性地所示，具有液晶单元10、第一偏光板22C、第二偏光板24C。液晶单元10为横向电场模式的液晶单元，例如具有与图1的(b)所示的FFS模式的液晶单元10相同的构造。液晶单元10所具有的液晶层满足上述的准λ条件。

第一偏光板22C及第二偏光板24C为圆偏光板或椭圆偏光板。此处，为了使第一偏光板22C及第二偏光板24C的结构明确，以分成直线偏光层与相位差层的方式图示。第一偏光板22C具有第一直线偏光层22Cp与第一相位差层22Cr，第二偏光板24C具有第二直线偏光层24Cp与第二相位差层24Cr。第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr均为用于赋予面内延迟(面内相位差)的相位差层。第一偏光板22C及第二偏光板24C分别实质上不具有第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr以外的相位差层。此处，所谓的第一偏光板22C及第二偏光板24C分别实质上不具有第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr以外的相位差层，是指也不具有实施方式二的液晶显示面板所具有的补偿层。即，在第一直线偏光层22Cp与液晶单元10之间实质上仅存在有第一相位差层22Cr，在第二直线偏光层24Cp与液晶单元10之间实质上仅存在有第二相位差层24Cr。

一般而言，偏光板构成为通过接合层(粘着层)粘贴直线偏光层、相位差层、及支持层(保护层)。此外，也有具有多个相位差层的偏光板。第三实施方式的液晶显示面板100C所具有的第一偏光板22C及第二偏光板24C，具有直线偏光层(22Cp或24Cp)与唯一的相位差层(22Cr或24Cr)，不具有其他的相位差层。也不具有实施方式二的液晶显示面板所具有的补偿层。此外，支持层(保护层)或接合层(粘着层)的面内延迟为5nm以下，这些的面内延迟实质上可忽视。具有如所述的结构的第一偏光板22C及第二偏光板24C，有时表现成“实质上仅由直线偏光层与相位差层构成”。

第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr不具有圆双折射。详细的说明可参考专门书籍，但所谓的相位差层不具有圆双折射，是指相位差层的固有偏光模式为直线偏光。具有空间上一样的折射率分布的相位差层(例如未进行层压的单层的结晶板、以一般的方法延伸加工后的高分子膜、不使液晶分子扭转且使其平行定向的液晶单元等)不具有圆双折射，在利用以正交尼科耳(cross nicol)方式配置有线性偏光器(polarizer)与线性分析器(analyzer)的偏光显微镜而边使相位差层旋转边进行观察时存在消光位。此时，相位差层的迟相轴方位与分析器的偏光轴方位成为平行或正交的关系。

另一方面，所谓的相位差层具有圆双折射，是指相位差层的固有偏光模式为椭圆偏光或圆偏光。具有空间上不一样的折射率分布的相位差层(例如将分别不具有圆双折射的二个以上的相位差层以迟相轴方位彼此即不平行也不正交的关系层压而成的层压相位差层、将扭转定向液晶分子的定向固定的补偿层等)具有圆双折射，在利用以正交尼科耳方式配置有线性偏光器与线性分析器的偏光显微镜而边使相位差层旋转边进行观察时不存在消光位。若试想层压二片迟相轴方位45°不同的相位差层A与相位差层B的层压相位差层便可容易理解。在面向该层压相位差层的相位差层A侧的外侧配置分析器，在面向相位差层B侧的外侧配置偏光器，在以分析器与偏光器的偏光轴方位成为正交的方式固定(固定成所谓的正交尼科耳状态)后，若试着旋转层压相位差层，则在相位差层A的迟相轴方位成为与分析器的偏光轴方位平行或正交时(成为所谓的消光位时)，相位差层B的迟相轴方位与分析器及偏光器的偏光轴方位成45°的角度，视野不消光。另一方面，在相位差层B的迟相轴方位成为与偏光器的偏光轴方位平行或正交时(成为所谓的消光位时)，轮到相位差层A的迟相轴方位与分析器及偏光器的偏光轴方位成45°的角度，也在该情形时视野不消光。也就是，层压相位差层在配置成正交尼科耳的线性偏光器下不具有消光位。实施方式二的液晶显示面板100B所具有的补偿层(对扭转定向状态的液晶层的光学各向异性进行补偿)，具有圆双折射。圆双折射例如可利用双旋延迟器(dual-rotating-retarder)方式的偏光计(polarimeter)(Axometrics公司制、商品名：Axo-scan等)进行实测。本说明书中，不具有圆双折射，是指圆双折射的绝对值为10nm以下的状态。

例如，直线双折射(在与圆双折射的用语的比较下，有时也有将一般的面内延迟称为直线双折射的情形)为100nm的相位差层、以迟相轴成为平行的方式层压二片直线双折射为100nm的相位差层而成的层压相位差层、以迟相轴成为正交的方式层压二片直线双折射为100nm的相位差层而成的层压相位差层的圆双折射均为0nm。另一方面，例如以迟相轴形成5°的角的方式层压二片直线双折射为100nm的相位差层而成的层压相位差的圆双折射为11.1nm，以迟相轴形成45°的角的方式层压二片直线双折射为100nm的相位差层而成的层压相位差的圆双折射为56.8nm。而且，补偿Δnd＝505nm、扭转角73°的液晶单元的补偿层的圆双折射为45.2nm，补偿Δnd＝480.8nm、扭转角90°的液晶单元的补偿层的圆双折射为41.7nm，补偿Δnd＝414nm、扭转角120°的液晶单元的补偿层的圆双折射为26.8nm。根据这些的示例可清楚得知，单一的相位差层、或以迟相轴方位成为平行或正交的方式层压而成的层压相位差层不具有圆双折射性，以彼此即不平行也不正交的角度层压而成的层压相位差层、或已进行扭转定向的补偿层具有圆双折射性。本说明书中，不具有圆双折射的相位差层，是指单一的相位差层或以迟相轴方位成为平行或正交的方式层压而成的层压相位差层。

实施方式三的液晶显示面板100C，能够在不使用具有圆双折射的补偿层或相位差层的层压构造之下，使外部光的反射较以往更降低，及/或使明室对比度比提高，且获得漏光少的良好的黑显示。此为从以往的光学补偿的技术常识所无法预测的效果，发明者也详细地进行多次的模拟才证实了此一点。

为了说明实施方式三的液晶显示面板100C的实施例4-1～4-22的特性，也针对具有均匀定向的液晶层的液晶显示面板的比较例3-1～3-6进行模拟。

进一歩地，也针对具有用于补偿扭转定向状态的液晶层的光学各向异性的补偿层的液晶显示面板的参考例3-1～3-7进行模拟。将参考例3-1～3-7的液晶显示面板100D的示意性的构造表示于图16的(b)。自图16的(b)可知，液晶显示面板100D在图16的(a)所示的液晶显示面板100C中的液晶单元10与第一偏光板22C之间具有补偿层23Cr。此处，作为补偿层23Cr，使用具有液晶层的扭转状态、及向反方向旋扭而成的扭转状态的补偿层。参考例的液晶显示面板，可为实施方式二的液晶显示面板。

于以下针对实施例、比较例、参考例说明模拟结果。实施方式三的液晶显示面板100C所具有第一偏光板22C及第二偏光板24C的优选的结构(延迟、直线偏光层的吸收轴与相位差层的迟相轴的配置关系等)、及液晶单元10的液晶层的优选的结构(扭转角、上下基板中的定向方位)，与实施方式一及二的液晶显示面板100A及100B中的它们的优选的结构不同。在实施方式三的液晶显示面板100C具备圆偏光板作为第一偏光板22C及第二偏光板24C的情形时，该液晶显示面板100C也是实施方式一的液晶显示面板。

例如，第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟优选为105.0nm以上170.0nm以下，更优选为138.0nm以上170.0nm以下，最优选为约155.0nm。

此外，第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第二直线偏光层24Cp的吸收轴并不一定正交。在第一偏光板22C及第二偏光板24C为椭圆偏光板时，吸收轴与迟相轴所夹的角优选为超过60°未达90°。

此外，第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第一相位差层22Cr的迟相轴所夹的角、及第二直线偏光层24Cp的吸收轴与第二相位差层24Cr的迟相轴所夹的角，优选为均为未达45°或超过45°，更优选为一者为未达45°而另一者超过45°。例如，如下文所述的实施例4-4，优选为下侧(第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第一相位差层22Cr的迟相轴所夹的角)超过45°，上侧(第二直线偏光层24Cp的吸收轴与第二相位差层24Cr的迟相轴所夹的角)未达45°。

进一歩地，在以下的模拟中，也针对液晶层、第一相位差层22Cr、及第二相位差24Cr的延迟的波长色散进行了研究。其原因在于发现到在延迟的波长色散的影响下，无法使全部的原色像素的黑显示状态的透过率充分地降低。模拟的结果得知，第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟优选为正色散(波长越长则延迟绝对值越小)。为与构成圆偏光板及椭圆偏光板的相位差层的延迟的波长色散优选为逆色散(波长越长则延迟的绝对值越大)或平坦(不依赖于波长而为一定)的任一者的以往的技术常识相反的结果。

此外，第一偏光板22C及第二偏光板24C的椭圆率优选为0.575以上，更优选为0.617以上，更加优选为0.720以上。第一偏光板22C及第二偏光板24C的椭圆率只要是上述的值以上，便能够使内部反射残存率降至0.25以下、0.20以下、0.10以下。

实施方式三的液晶显示面板100C，也可使用负型及正型的任一者的液晶材料。如上所述，在使用介电各向异性为负的负型向列液晶的情形时更有效果，因此在以下示出负型向列液晶的例子。于以下的说明中，方位角与实施方式一及二同样地，以横向电场的方向(与狭缝延伸的方位正交)作为基准(0°)，将逆时针方向设为正。另外，在使用正型液晶材料的情形时，关于液晶分子的定向方位，只要以狭缝延伸的方位为基准即可。

首先，说明关于比较例3-1～3-6的液晶显示面板的模拟结果。比较例3-1～3-3的液晶显示面板具有与图16的(a)所示的液晶显示面板100C同样的结构，而在液晶单元10所具有的液晶层为均匀(homogeneous)定向状态(扭转角为零度)、液晶层的Δnd为550nm、及补偿层的扭转角为零度的这些方面与液晶显示面板100C不同。比较例3-4～3-6的液晶显示面板具有与图16的(b)所示的液晶显示面板100D同样的结构，而在液晶单元10所具有的液晶层为均匀定向状态(扭转角为零度)、液晶层的Δnd为550nm的这些方面与液晶显示面板100D不同。即，比较例3-1～3-6的液晶显示面板的液晶层，在无施加电压时，为Δnd＝550nm的均匀定向，满足λ条件。若使圆偏光入射于该液晶层则圆偏光出射。比较例3-1～3-6的液晶显示面板所具有的第一偏光板22C及第二偏光板24C为圆偏光板。有时也在比较例的液晶显示面板的构成要素中，标记与图16的(a)及(b)的液晶显示面板100C及100D的构成要素相同的参照符号。

表5中示出比较例3-1～3-6的液晶显示面板的设计值(模拟中所用的值)及能见度补正后的透过率。本说明书中的透过率只要不特别声明，则为能见度补正后的透过率(Y值)。

[表5]

针对偏光层22Cp及24Cp，示出吸收轴的方位角。将与像素电极的狭缝的延伸方向正交的方向、即横向电场的方向设为x轴，以x轴为基准，将逆时针方向设为正。

针对相位差层22Cr及24Cr，示出迟相轴的方位角、延迟(面内)的大小、及波长色散的大小。延迟只要无特别声明，则表示波长550nm下的延迟。以下，有时会将波长550nm下的延迟标记为“R550”。其他波长的延迟也以同样的方式标记。

相位差层22Cr及24Cr的延迟的波长色散，以波长450nm下的延迟相对于波长550nm下的延迟的比(R450/R550)、及波长650nm下的延迟相对于波长550nm下的延迟的比(R650/R550)表示。关于液晶层的Δnd、补偿层23Cr的延迟也同样地以R450/R550及R650/R550表示波长色散。一般而言，液晶层的Δnd的波长色散为正色散，且(R450/R550)＞(R650/R550)。相位差层22Cr、24Cr及补偿层23Cr的延迟的波长色散，可为正及逆的任一者。相位差层22Cr、24Cr及补偿层23Cr典型上以高分子膜构成，但尤其是补偿层23Cr也可以以液晶层来构成。

针对液晶层，示出相当于550nm下的Δnd(Δn：向列液晶的双折射率，d：液晶层的厚度)的R550、下基板附近的液晶分子的定向方位的方位角(有时标记为“下基板定向”)和上基板附近的液晶分子的定向方位的方位角(有时标记为“上基板定向”)、扭转角(比较例3-1～3-6中为0°)、及Δnd的波长色散。模拟中使用的液晶层的物性值为Δε＝－4.1、Δn＝0.112(波长550nm)、K1＝14.5PN、K3＝16.1PN、波长色散R450/R550＝1.05、R650/R550＝0.97。

针对补偿液晶层的光学各向异性的补偿层23Cr，示出与液晶层相同的项目。

在表5中，除了液晶显示面板的设计值外，也一并记载使用液晶模拟器(SHINTECH公司制、LCD master)计算出的、液晶显示面板的黑显示透过率(无电压施加)与白显示透过率(施加电压5V)。另外，模拟中使用的偏光层的正交透过率为0.00163％、平行透过率为38.7％。关于液晶显示面板，利用模拟求出的透过率(黑显示透过率及白显示透过率)均为D65光源的照明下的能见度补正后的计算值(Y值)。

图17的(a)～(c)中，将比较例3-1的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。若使用庞加莱球，则能够以正交座标系表示司托克士参数S1、S2及S3。图17的(a)针对蓝色光(波长450nm)表示偏光状态的迁移过程的轨迹，图17的(b)针对绿色光(波长550nm)表示偏光状态的迁移过程的轨迹，图17的(c)针对红色光(波长650nm)表示偏光状态的迁移过程的轨迹。

在图17的(a)～(c)中，〇表示透过第一直线偏光层22Cp后的偏光的偏光状态的点，＊表示透过第二相位差层24Cr后的偏光的偏光状态的点，▲表示第二直线偏光层24Cp能够吸收的偏光的偏光状态的点。在＊与▲于庞加莱球上重叠时(一致时)能获得良好的黑显示。

参照图17的(b)，以波长550nm的光入射于比较例3-1的液晶显示面板的情形为例进行说明。透过第一直线偏光层22Cp后的偏光的偏光状态，为偏光面的方位为－5°(由于吸收轴的方位为85°，因此透过轴被认为是－5°)的直线偏光，因此〇位于庞加莱球的赤道上的S1＝1附近的点P0。在以S1为基准将逆时针方向设为正而测量方位角时，庞加莱球上的P0的方位角为－5°的二倍的－10°。于图17的(d)中，示出S1-S2平面图。另外，图17的(d)中，优先使附图容易观察而以与实际的方位角稍微不同的角度来进行图示。也针对以下的说明中为必要的各点进行相同的处理。

其后，表示透过迟相轴的方位角为130°、且对波长550nm的光的延迟为137.5nm(λ/4)的第一相位差层22Cr的偏光的偏光状态的点，成为以庞加莱球上的第一相位差层22Cr的迟相轴R1为中心沿逆时针方向旋转360°×(137.5nm/550nm)＝90°所得的点P1(本说明书中“×”表示乘法)。点P1位于庞加莱球的北极，即此时的偏光状态成为右圆偏光。另外，庞加莱球上的R1的方位角为130°的二倍的260°。此处虽简易上记载为“以迟相轴R1为中心沿逆时针方向旋转”，但正确上被说明为“以连结庞加莱球上表示迟相轴的点R1与庞加莱球的原点O的线为旋转中心，以从点R1朝向O的方式观察，沿逆时针方向旋转”。于以下也为了简单起见而有时进行上述相同的表现。

接下来，表示透过迟相轴(指向矢(director)方位)的方位角为－5°、且相对于波长550nm的光的延迟为550nm(λ)的液晶层的偏光的偏光状态的点，成为以庞加莱球上的液晶层的迟相轴L为中心沿逆时针方向旋转360°×(550nm/550nm)＝360°所得的点P2。波长为550nm的情形时正好旋转了360°，因此实质上返回原来的点P1，但如以下说明，于其他波长中由于以与360°不同的角度进行旋转，因此一般点P1与P2并不一致。另外，庞加莱球上的L的方位角为－5°的二倍的－10°。

其后，表示透过迟相轴的方位角为40°、且对波长550nm的光的延迟为137.5nm(λ/4)的第二相位差层24Cr的偏光的偏光状态的点，成为以庞加莱球上的第二相位差层24Cr的迟相轴R2为中心沿逆时针方向旋转360°×(137.5nm/550nm)＝90°所得的点P3。点P3位于庞加莱球的赤道，即此时的偏光状态成为直线偏光。该点P3与表示第二直线偏光层24Cp能够吸收的偏光状态的点E一致。点P3与点E在图17的(b)中以＊和▲来表示。以所述方式，对于波长550nm的入射光，能获得漏光少的良好的黑显示。

如上所述，针对波长550nm的入射光能获得良好的黑显示，但针对波长为450nm或650nm的入射光并不如所述。其原因在于：因相位差层或液晶层的延迟的波长色散的影响，而在庞加莱球上偏光状态的迁移过程中的旋转角度与波长550nm的入射光的情形不同。此处，液晶层的Δnd的波长色散，如上所述那样，为R450/R550＝1.05，R650/R550＝0.97。

参照图17的(e)～(g)，说明液晶层的Δnd的偏光状态的迁移(旋转角度)。图17的(e)～(g)分别示意性地表示波长为450nm、550nm及650nm的入射光的通过液晶层所产生的旋转的样子。如图17的(f)所示，针对波长550nm的入射光，如上所述，以庞加莱球上的点P1表示的偏光状态的偏光，通过穿过液晶层，从而偏光面旋转360°，且转换成以点P2(与点P1一致)表示的偏光状态的偏光。

相对于此，针对波长450nm的入射光，通过液晶层所产生的旋转角度为360°×(550nm×1.05)/450nm＝462°，如图17的(e)所示，点P2超过点P1。

此外，针对波长650nm的入射光，通过液晶层所产生的旋转角度为360°×(550nm×0.97)/650nm＝295.5°，如图17的(g)所示，点P2未到达点P1。

与针对液晶层所示例的内容同样地，通过第一相位差层22Cr、第二相位差层24Cr所产生的旋转角也能够以相同方式计算。

根据上述内容可清楚得知，波长450nm与650nm的入射光，在庞加莱球上行走于与波长550nm的入射光不同的轨迹，最终到达的点＊与▲不一致，因此會看见黑显示染色。此就是为什么能见度补正后的黑显示透过率高的原因。

接下来，在图18的(a)～(f)中，于庞加莱球上表示比较例3-2及比较例3-3的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹。比较例3-2及比较例3-3的液晶显示面板，为除了变更了第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散外，其他与比较例3-1相同的液晶显示面板。

比较例3-1的液晶显示面板所具有的第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr均具有平坦的波长色散，不管波长为何，都示出大致上一定的延迟。如所述的相位差层，例如可由环烯烃聚合物的树脂膜来形成。

比较例3-2的液晶显示面板所具有的第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr具有正色散，显现出波长越长则延迟越小。如所述的相位差层，例如可由聚碳酸酯或聚苯乙烯的树脂膜、或者液晶层来形成。

比较例3-3的液晶显示面板所具有的第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr具有逆色散，显现出波长越长则延迟越大。如所述的相位差层，例如可由改性聚碳酸酯来形成。

如由图18的(a)～(f)可知，无论第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散为正或逆，均不能于全部的波长(例如，示例的450nm、550nm、650nm)实现良好的黑显示状态。

即，在使用了均匀定向的液晶单元与圆偏光板的比较例3-1～3-3的液晶显示面板中，在变更了相位差层的延迟的波长色散下，无法于全部的波长实现良好的黑显示。如表5所示，能见度补正后的黑显示状态下的透过率超过2.5％。

为了在使用了均匀定向的液晶单元与圆偏光板的结构中实现良好的黑显示，如比较例3-4～3-6的液晶显示面板所示，必须有补偿(消除)液晶层的光学各向异性的补偿层23Cr。如表5所示，具有补偿层23Cr的比较例3-4～3-6的液晶显示面板，即便第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散为平坦、正色散或逆色散，也能够于全部的波长实现良好的黑显示状态。

如先前所述，在图19的(a)～(c)中，将比较例3-4的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。于图19的(d)中，示出S1-S2平面图。透过第一相位差层22Cr的偏光的偏光状态为点P1，至此为止与比较例3-1相同，因此省略说明。

接下来，表示透过迟相轴的方位角为85°、且将对波长550nm的光的延迟调整为550nm(λ)的补偿层23Cr的偏光的偏光状态的点，成为以庞加莱球上的补偿层23Cr的迟相轴C为中心沿逆时针方向旋转360°所得的点P2。接下来，表示透过迟相轴的方位角为－5°、且对波长为550nm的光的延迟为550nm(λ)的液晶层的偏光的偏光状态的点，成为以庞加莱球上的液晶层的迟相轴L为中心沿逆时针方向旋转360°所得的点P3。行走于如返回来路的轨迹，点P3与点P1完全一致。即，只要使通过补偿层23Cr与液晶层所产生的旋转角(延迟)的绝对值一致，使补偿层23Cr及液晶层的迟相轴(为庞加莱球上的旋转轴)彼此正交，则即便通过补偿层23Cr及液晶层所产生的旋转角与360°不同的情形，也能够使点P3与点P1一致。由于补偿层23Cr以此为目的配置，因此也是必然的结果。

最后，透过第二相位差层24Cr，由此转换成点P4。也于此使第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的旋转角(延迟)的绝对值一致，使第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的迟相轴(为庞加莱球上的旋转轴)正交，由此能够使点P4与点P0一致。点P4位于庞加莱球的赤道，即此时的偏光状态成为直线偏光。该点P4与表示第二直线偏光层24Cp能够吸收的偏光的偏光状态的点E一致。以所述方式，对于波长550nm的入射光，能获得漏光少的良好的黑显示。点P4与点E在图19的(a)～(c)中分别以＊和▲来表示。

也对于波长450nm或650nm的光，仅改变旋转角度或庞加莱球上的轨迹的长度，而在与波长550nm的光大致上相同的轨迹上行走，使点P4与点E一致。其原因在于：在通过补偿层23Cr的作用而点P1与点P3一致下，第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的绝对值也包含波长色散且彼此相等，且迟相轴彼此正交，因此点P0→点P1的旋转与点P3→点P4的旋转，彼此正好相抵。在设置补偿层23Cr、且完全补偿液晶层的光学各向异性的结构中，不管第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散为何，在全部的波长中表示最终的偏光状态的点P4与点P0一致。如所述，比较例3-4的液晶显示面板，也对于波长450nm和波长650nm的入射光，与波长550nm的入射光同样地能获得漏光少的良好的黑显示。

接下来，图20的(a)～(f)中，将比较例3-5及比较例3-6的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。比较例3-5及比较例3-6的液晶显示面板，为除了变更了第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散外，其他与比较例3-4相同的液晶显示面板。比较例3-4的液晶显示面板所具有的第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr均具有平坦的波长色散，相对于此，比较例3-5具有正色散(波长越长则延迟绝对值越小)，比较例3-6具有逆色散(波长越长则延迟绝对值越大)。

自图20的(a)～(f)可知，在全部的波长中表示最终的偏光状态的点P4与点P0一致。即，具有补偿层23Cr的比较例3-4～3-6的液晶显示面板，黑显示不染色，能见度补正后的透过率也低。但是，制造完全补偿液晶层的光学各向异性的补偿层23Cr困难，导致制造成本增加。此外，由于补偿层23Cr的延迟比较大，因此也有液晶显示面板变厚的问题。智能手机等的行动终端朝薄型化进展，而不能忽视补偿层23Cr的厚度。

接下来，图21中表示比较例3-1～3-6的液晶显示面板的黑显示状态的光谱。在全部的比较例中，虽于设计中心波长(选择能见度高的550nm(绿))能抑制漏光，但如已说明的内容，得知在比较例3-1～3-3中，其他波长(450nm(蓝)附近及650nm(红)附近)的透过率高，产生漏光。即，比较例3-1～3-3的液晶显示面板中黑显示状态染色，因此能见度补正后的透过率(所谓的Y值)也高，其结果，液晶显示面板的黑显示质量低。

另一方面，比较例3-4、3-5、3-6的液晶显示面板中，均能够于全部的波长实现良好的黑显示状态，但必须要有补偿液晶层的光学各向异性的补偿层23Cr，在成本或厚度上存在课题。

本发明的实施方式三的液晶显示面板，与实施方式一及二的液晶显示面板同样地使用扭转定向状态的液晶层，且不具有完全补偿扭转定向状态的液晶层的光学各向异性的补偿层23Cr。由于用以补偿扭转定向状态的液晶层的光学各向异性的补偿层23Cr的制造困难且价格高，因此能够省略的优点大。实施方式三的液晶显示面板即便不具有补偿层23Cr，也能够使外部光的反射较以往更降低，及/或使明室对比度比提高，且实现漏光少的良好的黑显示。能够实现较上述的比较例3-1～3-3的液晶显示面板更良好的黑显示。即，实施方式三的液晶显示面板，能够使能见度补正后的黑透过率降低至0.8％以下，进一步0.1％以下，再进一步0.01％以下。

接下来，针对实施例4-1～4-3及参考例3-1～3-3的液晶显示面板进行说明。实施例4-1的液晶显示面板的液晶层在无电压施加时，为Δnd＝505nm、扭转角73°的扭转定向，满足准λ条件，若使圆偏光入射则圆偏光出射。参考例3-1～3-3的液晶显示面板，为在实施例4-1～4-3的液晶显示面板进一步具备完全补偿扭转定向的液晶层的光学各向异性的补偿层23Cr。与表5同样地，在表6中示出实施例4-1～4-3及参考例3-1～3-3的液晶显示面板的设计值(模拟中所用的值)及能见度补正后的透过率。

[表6]

与均匀定向的液晶层的情形不同，在穿过扭转定向的液晶层的偏光的偏光状态的迁移过程的庞加莱球上，轨迹不成为以特定的轴为旋转中心的单纯的旋转，而为一般相当复杂的轨迹。但是，通过假设将扭转定向的液晶层于厚度方向分割成多个液晶层，且分别为均匀定向的液晶层，从而通过所分割出的各个液晶层所产生的偏光状态的迁移过程的轨迹，能够视为以各个液晶层中的迟相轴(液晶指向矢的定向方向)为中心的单纯的旋转，因此能够采用模拟且利用一般的方法求出偏光状态的迁移过程的轨迹。此处，将扭转定向状态的液晶层于厚度方向等分割成50层，通过模拟求出偏光状态的迁移过程的轨迹。

图22的(a)～(c)中将实施例4-1的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱上。图22的(a)针对蓝色光(波长450nm)表示偏光状态的迁移过程的轨迹，图22的(b)针对绿色光(波长550nm)表示偏光状态的迁移过程的轨迹，图22的(c)针对红色光(波长650nm)表示偏光状态的迁移过程的轨迹。此外，图22的(d)～(f)中，示意性地表示通过扭转定向状态的液晶层的Δnd所产生的偏光状态的迁移过程的轨迹。

在如实施例4-1的液晶显示面板的设计的情形时，通过液晶层所产生的偏光状态的迁移过程的轨迹(点P1→点P2)，成为大致上如小水滴形的外周的形。作为实施例4-4如以下说明，该迁移过程的轨迹的形，并不仅由液晶层的设计值来决定，也依赖于第一及第二偏光板的设计值。

通过第一相位差层22Cr、第二相位差层24Cr所产生的偏光状态的迁移过程的轨迹可为与先前已说明的比较例相同，因此省略详细的说明。

如先前已说明的比较例3-1，在均匀定向的液晶层的情形，液晶层中的偏光状态的迁移过程的轨迹不管入射光的波长如何，都为以被固定的特定的轴为旋转中心的单纯的旋转，因此均为正圆，且仅以与就每一波长而不同的延迟相应的不同的角度旋转后的结果，表示透过液晶层后的偏光状态的点P2的位置根据波长的不同而分开。但是，如实施例4-1的液晶显示面板在组合了扭转定向的液晶层和圆偏光板的情形时，根据波长或延迟而在形状(被压碎的形状)不同的小水滴形的轨迹上行走，因此表示透过液晶层后的偏光状态的点P2的位置的色散(分散)变得相对较小。其结果，表示透过第二相位差层24Cr后的偏光状态的点P3的位置的色散也小，与比较例3-1相比，能够抑制黑显示状态下的染色。其结果，实施例4-1的液晶显示面板的黑显示状态的透过率为0.403％，与比较例3-1的液晶显示面板的黑显示状态的透过率2.714％相比变小。

实施例4-2及实施例4-3的液晶显示面板，为除了变更了第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散外，其他与实施例4-1相同的液晶显示面板。图23的(a)～(f)中，将实施例4-2及实施例4-3的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。

如若比较图23的(a)、(c)和图23的(d)、(f)便能得知，具有正色散的相位差层的实施例4-2的液晶显示面板，相较于具有逆色散的相位差层的实施例4-3的液晶显示面板，关于蓝色光及红色光，其庞加莱球上的＊与▲的距离小。此外，根据表6，具备具有正色散的第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的实施例4-2的液晶显示面板的黑显示状态的透过率，较平坦色散的实施例4-1低。逆色散的实施例4-3的黑显示状态的透过率较平坦色散的实施例4-1高。

即，第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散，优选为与液晶层的Δnd(延迟)的波长色散相同的正色散。此为与构成圆偏光板及椭圆偏光板的相位差层的延迟的波长色散优选为逆色散(波长越长则延迟的绝对值越大)或平坦(不依赖于波长而为一定)的任一者的以往的技术常识相反的结果。

参考例3-1的液晶显示面板，其手性(chirality、掌性)(扭转方向)与液晶单元所具有的液晶层相反，且为除了追加延迟的绝对值相等的补偿层23Cr外，与实施例4-1相同的液晶显示面板。补偿层23Cr例如可为液晶单元，或者也可为在实施了定向处理的基板(可为一片或二片。也可为薄膜状的基材。)涂布(或封入)添加有手性剂的液晶性材料后，固定定向者。

于图24的(a)～(c)中，将参考例3-1的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上，于图24的(d)中表示用于说明通过补偿层23Cr所产生的光学补偿机制的图。

自图24的(a)～(c)可得知，点P0与点P4十分一致，黑显示状态的透过率也为0.002％而非常地低(参照表6)。

参照图24的(d)，简单地说明补偿层23Cr的补偿扭转定向的液晶层的光学各向异性的机制。

如图24的(d)所示，液晶单元的最背面侧的液晶指向矢方位与补偿层23Cr的最观察面侧的液晶指向矢方位、液晶单元的(于单元的厚度方向观测)中央部的液晶指向矢方位与补偿层23Cr的(于单元的厚度方向观测)中央部的液晶指向矢方位、液晶单元的最观察者侧的液晶指向矢方位与补偿层23Cr的最背面侧的液晶指向矢方位，以分别正交的方式设计液晶层与补偿层23Cr的定向，因此自两者的界面的内侧依序地延迟相抵，液晶层与补偿层23Cr的层压体的有效延迟为零。此处为了帮助直觉性的理解，虽说明了自内侧依序地延迟相抵，但在庞加莱球上，产生了以下现象，即，补偿层23Cr描绘点P1→点P2的轨迹后，液晶层以逆返回与其相同的轨迹的方式描绘点P2→点P3的轨迹，结局点P3返回原来的点P1。

其他方面，通过与比较例3-4中的说明相同的原理，能获得针对全部的波长的入射光漏光少的良好的黑显示。虽黑显示不染色，黑显示状态的透过率也低，但必须要有补偿层23Cr，在成本或厚度上存在课题。

另外，此处虽示出将补偿层23Cr配置于液晶单元10的背面侧的例子，但也能考虑上述的补偿机制而适当地变更设计值，从而将其配置于液晶单元10的观察面侧。实际上这些的内容，由于能进行如下的连续说明，即，对液晶层中的迁移过程的轨迹(点P1→点P2)通过于补偿层23Cr中以沿着(点P2→点P3)进行逆返回的方式使偏光状态改变以进行补偿，因此“补偿”的概念容易理解。但从使圆偏光板所产生的防反射效果最大化的观点来看，优选为配置于观察面侧的第二偏光板24C的结构尽可能单纯，可为实质上将补偿层23Cr作为配置于背面侧的第一偏光板22C的一部分而包含，因此也在参考例3-1中采用了该结构。此外，构成补偿层的材料并不特别限定只能获得补偿的效果，但在能够容易实现扭转定向的这方面上，优选为液晶性材料。进一步地，从不仅在法线方向上而且也在斜视角获得补偿效果的观点来看，优选为构成补偿层的液晶性材料的Δn为负。具有圆盘状(discotic)的分子形状的液晶性材料相当于此。由于封入于液晶单元的液晶性材料的Δn为正(分子形状为棒状)，因此通过使用由Δn的符号为相反的液晶性材料构成的补偿层，能够在每个方向补偿其相位差变化。

接下来，图25的(a)～(f)中，将参考例3-2及参考例3-3的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。参考例3-2及参考例3-3的液晶显示面板，为除了追加了补偿层23Cr外，分别与实施例4-2及实施例4-3相同的液晶显示面板。换句话说，为除了变更了第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散外，与参考例3-1相同的液晶显示面板。

自图25的(a)～(f)得知，在通过补偿层23Cr完全补偿液晶层的光学各向异性的结构中，不管第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散为何，在全部的波长中表示最终的偏光状态的点P4与点P0一致。如所述，参考例3-1～3-3的液晶显示面板均能够于全部的波长实现良好的黑显示状态，但必须要有补偿层23Cr，这些的液晶显示面板在成本或模块厚上留有课题。

图26中表示实施例4-1～4-3及参考例3-1～3-3的液晶显示面板的黑显示状态下的光谱。这些全部的液晶显示面板中，在设计中心波长(选择能见度高的550nm(绿))能抑制漏光。此外，实施例4-1～4-3的液晶显示面板中，其他波长(450nm(蓝)附近及650nm(红)附近)的透过率高，产生漏光。但是，与图21所示的比较例3-1～3-3的液晶显示面板的光谱相比，超过550nm的长波长的透过率明显降低，450nm附近的波长的透过率也降低。如所述可知，尽管实施例4-1～4-3的液晶显示面板不具有补偿层23Cr，但是与比较例3-1～3-3的液晶显示面板相比，改善了黑显示的质量。另一方面，参考例3-1～3-3的液晶显示面板均能够于全部的波长实现良好的黑显示状态，但必须要有补偿层23Cr，在成本或厚度上存在课题。

接下来，说明实施例4-4～4-11的液晶显示面板。表7中示出实施例4-4～4-11的液晶显示面板的设计值(模拟中使用的值)及能见度补正后的透过率。

[表7]

在实施例4-4～4-11的液晶显示面板中，液晶层的设计值虽与实施例4-1的液晶显示面板相同，但第一偏光板22C及第二偏光板24C的设计值不同。实施例4-4的液晶显示面板中，积极地将延迟设定成较圆偏光板的延迟(137.5nm)更大(155.0nm)。此外，将第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第一相位差层22Cr的迟相轴所夹的角、及第二直线偏光层24Cp的吸收轴与第二相位差层24Cr的迟相轴所夹的角，积极地设定成较圆偏光板中的直线偏光层的吸收轴与四分之一的波长层所夹的角(45°)更小(实施例4-4～4-7：54.2°及37.5°，实施例4-8～4-11：57.9°及33.0°)。进一步地，将第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第二直线偏光层24Cp的吸收轴所夹的角设定成未达90°(实施例4-4～4-7：62.3°，实施例4-8～4-11：77.2°)。

一般而言，椭圆偏光板的防反射效果比圆偏光板弱，但如此处所示例，通过适当地设计相位差层的延迟、及直线偏光层的吸收轴与相位差层的迟相轴的角度等的参数，能够获得充分的防反射效果。详情于下文说明，但在实施例4-4～4-7中以内部反射残存率成为0.1的方式设计第一偏光板22C及第二偏光板24C。关于内部反射残存率将于以下说明。

而且，分别使液晶层的指向矢方位、第一直线偏光层22Cp的吸收轴的方位、第一相位差层22Cr的迟相轴的方位最佳化，且使通过液晶层所产生的偏光状态的迁移过程的轨迹(点P1→点P2)大致上成为像比例记号(∝)那样的形。通过第一相位差层22Cr、第二相位差层24Cr所产生的偏光状态的迁移过程的轨迹可为与先前已说明的实施例4-1等相同，因此省略详细的说明。

图27的(a)～(c)中，将实施例4-4的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。图27的(a)针对蓝色光(波长450nm)表示偏光状态的迁移过程的轨迹，图27的(b)针对绿色光(波长550nm)表示偏光状态的迁移过程的轨迹，图27的(c)针对红色光(波长650nm)表示偏光状态的迁移过程的轨迹。此外，图27的(d)～(f)中示意性地表示通过扭转定向状态的液晶层的Δnd所产生的偏光状态的迁移过程的轨迹。

如实施例4-4的液晶显示面板那样在组合了扭转定向液晶层与椭圆偏光板的情形时，根据入射光的波长或相位差层的延迟而在形状(被压碎的形状)不同的像比例记号那样的的轨迹上行走，因此表示透过液晶层后的偏光状态的点P2的位置的色散变得相对较小。其结果，表示透过第二相位差层24Cr后的偏光状态的点P3的位置的色散也小，能够抑制黑显示状态下的染色。

偏光状态的迁移过程的轨迹为小水滴形的实施例4-1的液晶显示面板中，偏光状态以于上下方向(在庞加莱球上也可表现为南北方向)往返的方式进行变化，因此通过长距离南下后长距离北上、或短距离南下后短距离北上，能够获得波长色散自补偿的效果(参照图22)。相对于此，偏光状态的迁移过程的轨迹为像比例记号那样的形的实施例4-4的液晶显示面板中，除了与小水滴形的情形相同的效果外，由于轨迹在中途有交点所以也往左右方向大幅度摆动(参照图27)，因此在左右方向上也能够获得波长色散自补偿的效果，波长色散进一步缓和。

然而由于点P1与点P2彼此不一致，因此当使第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第二直线偏光层24Cp的吸收轴正交时，无法进行黑显示。因此，也对第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第二直线偏光层24Cp的吸收轴所夹的角进行最佳化。

此外，如比较图27的(a)～(c)便可得知，尽管相对较小，但点P2的波长色散并非小到可忽视。但是，点P2的色散程度与点P1的色散程度十分相似。即，对于任何的波长的入射光，从赤道至点P1的距离与从赤道至点P2的距离大致上相等，且波长越大其距离越短。着眼在此情况，于实施例4-4中将第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散设为正色散。另外，于以下所示的实施例4-11谋求第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散的最佳化。

图28的(a)～(i)中，将实施例4-5～4-7的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。

实施例4-5～4-7的液晶显示面板，为除了变更了第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散外，与实施例4-4相同的液晶显示面板。通过使第一相位差层22Cr或第二相位差层24Cr中的至少一方的延迟的波长色散变大(增强正色散)，能够进一步抑制黑显示的漏光(实施例4-5及4-6)。

一般而言，波长色散越大，则圆偏光板的防反射性能越差(容易染色)。椭圆偏光板的情形也相同。因此，在使第一相位差层22Cr或第二相位差层24Cr的任一方的延迟的波长色散变大的情形时，优选为首先变更背面侧的第一相位差层22Cr的延迟的波长色散。如表7所示，使配置于观察者侧的第二相位差层24Cr的延迟的波长色散变大的实施例4-5的液晶显示面板的黑显示状态的透过率为0.031％，相对于此，使配置于背面侧的第一相位差层22Cr的延迟的波长色散变大的实施例4-6的液晶显示面板的黑显示状态的透过率为0.020％。当然如实施例4-7的液晶显示面板那样，通过使第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散变大，能够进一步提高防反射效果，使黑显示状态的透过率降低至0.015％。

此处参照图29，针对椭圆偏光板的内部反射残存率进行说明。图29表示算出垂直地入射至配置在镜上的椭圆偏光板的光由镜反射且穿过椭圆偏光板而出射的比率的结果。将如所述方式获得的配置有椭圆偏光板的镜的反射率称为内部反射残存率。在代替椭圆光板而在镜上配置圆偏光板的情形时，内部反射残存率成为零。

图29的左侧的行所示的数值为椭圆偏光板所具有的相位差层(对应于第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr)的延迟，上侧的列所示的数值表示直线偏光层的吸收轴与相位差层的迟相轴所夹的角phi(deg)。因此，在延迟为137.5nm、phi为45°时为配置圆偏光板，内部反射残存率为0.00。另外，以代替椭圆偏光板而配置直线偏光板时的内部反射残存率为1.00的方式规格化。

如上所述在实施例4-4中，以内部反射残存率成为0.10的方式设计第一偏光板22C及第二偏光板24C。如观察图29便可得知，内部反射残存率为0.10的延迟与角度的组合存在有多个，但发明者进行研究的结果得知，以延迟成为155nm前后的方式设计出的组合的特性相对较佳。因此在实施例4-4中，设计成观察者侧的第二偏光板24C的延迟为155nm，第二直线偏光层24Cp的吸收轴与第二相位差层24Cr的迟相轴所夹的角为37.5°。

如以下所述，优选为内部反射残存率为0.25以下。若内部反射残存率为0.25以下，则即便在20000lux的明室中，也能够获得10以上的对比度比。图30中示出内部反射残存率为0.25以下的延迟及Phi的区域(粗线的右侧)。此外，于图31中代替内部反射残存率而示出偏光板的椭圆率的值。若将图31与图30进行比较便可得知，图31所示的椭圆率为0.575以上的区域(粗线的右侧)与图30中的内部反射残存率为0.25以下的区域大致上一致。即，内部反射残存率0.25以下的范围，可换称为椭圆率0.575以上的范围。另外，本说明书中的椭圆率指的是不依赖于手性的绝对值。

例如，在作为第二相位差层24Cr的延迟而选择155nm时，第二直线偏光层24Cp的吸收轴与第二相位差层24Cr的迟相轴所夹的角只要为31°～59°的范围内即可(参照图29)。另外，注意椭圆率，由于(45－α)°与(45+α)°为相同结果，因此虽有也可为上述范围外的角度的情形，但将第二直线偏光层24Cp的吸收轴与第二相位差层24Cr的迟相轴所夹的角的范围设定为31°～59(＝45+(45－31))°。

接下来，说明内部反射残存率的优选的数值范围。

图32中示出通过模拟求出的内部反射残存率与20,000lux环境下的明室对比度比(CR)的关系。将液晶显示面板的内部反射率设为实际的液晶显示面板的典型值的值即5.4％。此外，在液晶显示面板的表面设置反射率为1％的防反射膜。防反射膜的该反射率的值也为典型的值。

根据主观评价结果，在20000lux环境下只要对比度比为10以上便能获得良好的能见度。如从图32可得知，只要内部反射残存率为0.25％以下，便能获得10以上的对比度比。作为内部反射残存率的数值，0.25是一个粗略的标准。

图33的(a)～(l)中，将实施例4-8～4-11的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。实施例4-8～4-11的液晶显示面板，以内部反射残存率成为0.20的方式设计偏光板。如表7所示设计值，将第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第一相位差层22Cr的迟相轴所夹的角设定为57.9°，以及将第二直线偏光层24Cp的吸收轴与第二相位差层24Cr的迟相轴所夹的角设定为33.0°。此外，将第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第二直线偏光层24Cp的吸收轴所夹的角设定为77.2°。已使第一相位差层22Cr的延迟的波长色散最佳化的实施例4-10、及已使第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散最佳化的实施例4-11的黑显示状态的透过率成为0.010以下的低值。

图34的(a)～(l)中，将实施例4-12～4-15的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。表8示出设计值。

[表8]

实施例4-12～4-15的液晶显示面板，以内部反射残存率成为0.25的方式设计偏光板。如表8所示设计值，将第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第一相位差层22Cr的迟相轴所夹的角设定为59.6°，以及将第二直线偏光层24Cp的吸收轴与第二相位差层24Cr的迟相轴所夹的角设定为31.0°。此外，将第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第二直线偏光层24Cp的吸收轴所夹的角设定为83.7°。已使第二相位差层24Cr的延迟的波长色散最佳化的实施例4-13、已使第一相位差层22Cr的延迟的波长色散最佳化的实施例4-14、以及已使第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的延迟的波长色散最佳化的实施例4-15的黑显示状态的透过率成为0.010以下的低值。

图35中，将实施例4-16的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。将设计值表示于表8。

实施例4-16的液晶显示面板，不指定内部反射残存率，而以黑显示状态成为最佳的方式设计偏光板。将第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第一相位差层22Cr的迟相轴所夹的角设定为60.7°，以及将第二直线偏光层24Cp的吸收轴与第二相位差层24Cr的迟相轴所夹的角设定为29.3°。此外，将第一直线偏光层22Cp的吸收轴与第二直线偏光层24Cp的吸收轴所夹的角设定为87.6°。内部反射残存率成为0.28。于该结构中，即便不使第一相位差层22Cr及第二相位差层24Cr的波长色散最佳化，黑显示状态的透过率也成为0.010以下的低值。如所述，即便内部反射残存率超过0.25，也能有能获得充分的黑显示的结构。

图36中示出实施例4-4～4-16的液晶显示面板的黑显示状态的光谱。尽管任何的实施例的液晶显示面板均不具备用于补偿液晶层的光学各向异性的补偿层23Cr，但也能够于全部的波长实现良好的黑显示状态。

图37中，将实施例4-17、18及参考例3-4、3-5的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。于表9示出设计值。

[表9]

上述的实施例4-1～4-16的液晶显示面板的液晶层的Δnd为505.0nm、扭转角为73.0°，相对于此，实施例4-17、18及参考例3-4、3-5的液晶显示面板的液晶层的Δnd为480.8nm、扭转角为90.0°。作为第一偏光板22C及第二偏光板24C，使用圆偏光板。参考例3-4、3-5的液晶显示面板具有补偿层23Cr。

图38中，将实施例4-19的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。将设计值表示于表9。实施例4-19的液晶显示面板的液晶层也是Δnd为480.8nm、扭转角为90.0°，但在作为第一偏光板22C及第二偏光板24C是使用椭圆偏光板的这方面，与实施例4-17、18的液晶显示面板不同。

图39中示出实施例4-17～4-19及参考例3-4、3-5的液晶显示面板的黑显示状态的光谱。虽然实施例4-17～4-19的液晶显示面板不及于具有补偿层23Cr的参考例3-4、3-5的液晶显示面板，但在广的波长范围中透过率降低。尤其是，使用了椭圆偏光板的实施例4-19的黑显示状态的透过率成为0.010以下的低值(参照表9)。

图40的(a)～(l)中，将实施例4-20、4-21及参考例3-6、3-7的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。于表10示出设计值。

[表10]

实施例4-20、4-21及参考例3-6、3-7的液晶显示面板的液晶层的Δnd为414.1nm、扭转角为120.0°。作为第一偏光板22C及第二偏光板24C，使用圆偏光板。参考例3-6、3-7的液晶显示面板具有补偿层23Cr。

图41中，将实施例4-22的液晶显示面板的黑显示状态下的偏光状态的迁移过程的轨迹表示于庞加莱球上。将设计值表示于表10。实施例4-22的液晶显示面板的液晶层也是Δnd为414.1nm、扭转角为120.0°，但在作为第一偏光板22C及第二偏光板24C是使用椭圆偏光板的这方面，与实施例4-20、4-21的液晶显示面板不同。

图42中示出实施例4-20～4-22及参考例3-6、3-7的液晶显示面板的黑显示状态的光谱。虽然实施例4-20～4-22的液晶显示面板不及于具有补偿层23Cr的参考例3-6、3-7的液晶显示面板，但在广的波长范围中透过率降低。

如所述，即便液晶层的扭转角不同，也能够通过使偏光板的结构最佳化而充分地降低黑显示状态的透过率。

参照图43的(a)～(e)，说明偏光板(直线偏光层及相位差层)的设计参数相对于液晶层的扭转角的优选的值。图43的(a)～(e)是表示偏光板的各设计参数相对于液晶层的扭转角的优选的关系的图。其是根据实施例4-16、4-19及4-22的液晶显示面板的结果。

对于实施例4-16、4-19及4-22的液晶显示面板的、Δnd及扭转角分别不同的三种液晶层，在内部反射残存率不设限制，即为以降低黑显示透过率为主而进行了延迟设计的结果。由于降低内部反射残存率和降低黑显示透过率为权衡(trade-off)的关系，因此一般而言若在内部反射残存率设限制，则无法使黑显示透过率最小化。

图43的(a)为表示扭转角与下基板侧的液晶指向矢的定向方位的关系的图，且表示选择了将白显示透过率最大化的结果。该特征在获得良好的黑显示质量上并非必需的。即，即便下基板定向方位不满足图43的(a)所示的关系，只要直线偏光层的吸收轴及相位差层的迟相轴彼此所夹的相对的角度是适当的，便能够获得良好的黑显示质量。

因此，基于上述的想法，将下基板定向以外的轴角度的定义一般化。此处，在将直线偏光层的吸收轴及相位差层的迟相轴的方位利用以下基板侧的液晶指向矢的定向方位作为基准的角度进行再定义后，研究近似式。例如，实施例4-4的下基板定向方位为-12.5°、第二直线偏光层24Cp的方位为98.1°，因此第二直线偏光层24Cp的方位为98.1°－(－12.5°)＝110.6°。若将如所述再定义后的角度相对于液晶层的扭转角进行绘图，则得知第二直线偏光层24Cp的吸收轴、第二相位差层24Cr的迟相轴、第一相位差层22Cr的迟相轴、第一直线偏光层22Cp的吸收轴的方位，均大致近似于图43的(b)～(e)所示的直线。

接下来，针对实施例4-4、4-8、4-12、4-16进行探讨。在这些的实施例中，由于液晶层的扭转角为73°而相对较小，因此黑显示时的波长色散大。即，由于相对较难实现良好的黑显示、且降低内部反射残存率与降低黑显示透过率难以同时兼容，因此如上所述，若在内部反射残存率不设限制而以黑显示优先进行设计，则将使内部反射残存率变高。实际上在实施例4-16中，内部反射残存率成为0.28(若以椭圆率来讲为0.557)。

因此，在稍微牺牲黑显示质量、但能实现优选的内部反射残存率的范围内，即在椭圆率0.575以上的范围内进行了设计变更的结果为实施例4-4、4-8、4-12。在维持将第二相位差层24Cr的延迟值固定为155nm的状态下，仅对其他的设计值施予变更。

图44的(a)～(e)是表示各设计参数相对于偏光板的椭圆率的优选的关系的图。基于实施例4-4、4-8、4-12、4-16的结果。从图44的(a)～(e)可知，第二直线偏光层24Cp的吸收轴的方位、第二相位差层24Cr的迟相轴的方位、第一相位差层22Cr的迟相轴的方位、第一相位差层22Cr的延迟的值、第一直线偏光层22Cp的吸收轴的方位，均大致近似于直线。此处，对于所示例的、扭转角为73°、Δnd为505nm的液晶层，若将于内部反射残存率不设限制而进行设计的实施例4-16的设计值作为基准，则得知较优选为：将第二直线偏光层24Cp的吸收轴与第二相位差层24Cr的迟相轴所夹的角、及第一相位差层22Cr的延迟设定较小，将第一相位差层22Cr的吸收轴与第一直线偏光层22Cp的迟相轴所夹的角设定较大。

另外，此处虽示例了像素电极的狭缝于剖面图中沿与纸面垂直的方向平行地延伸，但黑显示的性能并不依赖于此，而不限定于此。在变更了像素电极的狭缝延伸的方位的情形时，虽存在有白显示的透过率产生变化的情形，但通过以使直线偏光层的吸收轴的方位、相位差层的迟相轴的方位、液晶层的指向矢方位等的全部的方位与像素电极的狭缝延伸的方位整合的方式进行变更，也能够获得与变更前相同的白显示的透过率。

本发明的实施方式的液晶显示面板，可在公知的横向电场模式的液晶单元的制造方法中，通过使液晶层的液晶分子扭转定向于规定的方位而制造。对于液晶单元，使圆偏光板及/或椭圆偏光板黏贴于规定的方向的步骤，当然可利用公知的方法来进行。

液晶显示面板100A、100B、100C及100D的液晶单元10(参照图1(b))，例如可以利用如以下的方式来制造。

利用公知的方法，制作第一基板10Sa。例如，在玻璃基板12a上形成TFT、栅极总线、源极总线、共通布线等的电路要素。其后，形成共通电极14、介电体层15及像素电极16。在基板10Sa的液晶层18侧的表面形成定向膜。定向膜例如被进行摩擦处理(Rubbing process)以使第一基板10Sa的附近的液晶分子定向于规定的方向。

准备利用公知的方法制作出的第二基板10Sb。第二基板10Sb例如在玻璃基板12b上具有黑色矩阵及彩色滤光片层，在液晶层18侧具有定向膜。定向膜例如被进行摩擦处理以使第二基板10Sb的附近的液晶分子定向于规定的方向。

通过形成于第一基板10Sa或第二基板10Sb的光谱来控制液晶层18的厚度，例如通过滴注法形成液晶层18，并且将第一基板10Sa与第二基板10Sb黏合，制作液晶单元10。

由于本发明的实施方式的液晶单元10的液晶层18处于扭转定向状态，因此如上所述，由于抑制显示质量相对于液晶层18的厚度不均的变动，因此即便利用公知的制造方法，也能获得优越的显示质量的液晶显示面板。

当然，定向膜的定向处理并不限于摩擦处理，也可使用光定向膜来进行光定向处理。此外，也可组合摩擦处理与光定向处理。

本发明的实施方式的液晶显示面板100A、100B、100C及100D的TFT，虽也可为非晶硅TFT(a-Si TFT)、多晶硅TFT(p-Si TFT)、微晶硅TFT(μC-SiTFT)等的公知的TFT，但优选为使用具有氧化物半导体层的TFT(氧化物TFT)。若使用氧化物TFT，则由于能够使TFT的面积变小，因此能够使像素开口率增大。

氧化物半导体层也可例如包含In、Ga及Zn中的至少一种的金属元素。氧化物半导体层例如包含In-Ga-Zn-O系的半导体。此处，In-Ga-Zn-O系的半导体为In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元氧化物，In、Ga及Zn的比例(组成比)并不特别限定，包括例如In：Ga：Zn＝2：2：1、In：Ga：Zn＝1：1：1、In：Ga：Zn＝1：1：2等。如所述的氧化物半导体层，可由包含In-Ga-Zn-O系的半导体的氧化物半导体膜形成。另外，有时会将具有包含In-Ga-Zn-O系的半导体的活性层的通道蚀刻型的TFT称为“CE-InGaZnO-TFT”。

In-Ga-Zn-O系的半导体可为非晶质，也可为结晶质。作为结晶质In-Ga-Zn-O系的半导体，优选为c轴与层面大致垂直地定向的结晶质In-Ga-Zn-O系的半导体。

另外，结晶质In-Ga-Zn-O系的半导体的结晶构造，例如公开于日本特开2014-007399号公报、日本特开2012-134475号公报、日本特开2014-209727号公报等。为了参考，于本说明中援用日本特开2012-134475号公报及日本特开2014-209727号公报的公开内容的全部。具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT，由于具有高流动度(与a-SiTFT相比，超过20倍)及低漏电流(与a-SiTFT相比，未达百分之一)，因此适合用作为驱动TFT及像素TFT。

氧化物半导体层也可代替In-Ga-Zn-O系半导体层而包含其他的氧化物半导体。例如也可包含In-Sn-Zn-O系半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO)。In-Sn-Zn-O系半导体为In(铟)、Sn(锡)和Zn(锌)的三元氧化物。或者，氧化物半导体层也可包含In-Al-Zn-O系半导体、In-Al-Sn-Zn-O系半导体、Zn-O系半导体、In-Zn-O系半导体、Zn-Ti-O系半导体、Cd-Ge-O系半导体、Cd-Pb-O系半导体、CdO(氧化镉)、Mg-Zn-O系半导体、In-Ga-Sn-O系半导体、In-Ga-O系半导体、Zr-In-Zn-O系半导体、Hf-In-Zn-O系半导体等。

产业上的可利用性

本发明可广泛地适用于横向电场模式的液晶显示面板。尤其是，可适当地用于在屋外使用的横向电场模式的液晶显示面板。

附图标记的说明

10：液晶单元

10Sa：第一基板

10Sb：第二基板

12a、12b：透明基板(玻璃基板)

14：共通电极

15：介电体层

16：像素电极

16a：像素电极的开口部(狭缝)

18：液晶层

22A：第一偏光板(圆偏光板)

22B：第一偏光板(椭圆偏光板)

22C：第一偏光板(圆偏光板或椭圆偏光板)

22Cp：第一直线偏光层

22Cr：第一相位差层

24A：第二偏光板(圆偏光板)

24B：第二偏光板(椭圆偏光板)

24C：第二偏光板(圆偏光板或椭圆偏光板)

24Cp：第二直线偏光层

24Cr：第二相位差层

50：背光装置

100A、100B、100C、100D：液晶显示面板

Claims (6)

1.一种液晶显示面板，具有：

液晶单元，其具有第一基板、第二基板、及设于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；

第一偏光板，其配置于所述液晶单元的背面侧；以及

第二偏光板，其配置于所述液晶单元的观察者侧；

其特征在于：

所述第一基板具有于所述液晶层产生横向电场的电极对，

所述液晶层，于将所述向列液晶的双折射率设为Δn，将所述液晶层的厚度设为d时，Δnd未达550nm，于无电压施加时，所述液晶层处于扭转定向状态，于使司托克士参数S3的绝对值|S3|为1.00的偏光入射时，穿过所述液晶层的偏光的|S3|为0.85以上，

所述第一偏光板及所述第二偏光板是椭圆率为0.422以上的圆偏光板或椭圆偏光板，所述第一偏光板实质上仅由第一直线偏光层、与第一相位差层构成，所述第二偏光板实质上仅由第二直线偏光层、与第二相位差层构成。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一偏光板及所述第二偏光板的椭圆率为0.575以上。

3.如权利要求1或2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一相位差层及所述第二相位差层的延迟为105.0nm以上170.0nm以下。

4.如权利要求1至3中任一项所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一直线偏光层的吸收轴与所述第二直线偏光层的吸收轴不正交。

5.如权利要求1至4中任一项所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一直线偏光层的吸收轴与所述第一相位差层的迟相轴所夹的角、及所述第二直线偏光层的吸收轴与所述第二相位差层的迟相轴所夹的角，均未达45°或超过45°。

6.如权利要求1至5中任一项所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一相位差层及所述第二相位差层的至少一方的延迟具有正色散。