通常，常规液晶显示面板是TN模式。近年来，因为OCB模式液晶显示面板具有比TN模式液晶显示面板更高的液晶响应性(参看IEICE Technical Report，EDI98-144，199页)，所以作为适于移动图像显示的液晶显示装置的OCB模式液晶显示面板引起了特殊关注。
典型OCB模式液晶显示面板被配置成液晶层夹在第一与第二电极基板之间，并且一对偏振器通过光学延迟板附加在第一和第二电极基板上。第一和第二电极基板在液晶层一侧具有覆盖有取向膜的电极。在供电之前，液晶层处于液晶分子取向成如图11所示的展曲取向(splay alignment)。因此，在供电之后，有必要预先进行初始化以使液晶分子转变成允许显示操作的弯曲取向。在初始化时，将例如约25V的相对较大的液晶驱动电压施加在第一与第二电极基板的电极之间，作为用于将展曲取向转变成弯曲取向的转变电压。
在现有技术中，图12所示的关系在第一和第二电极基板上成对偏振器的吸收轴与取向膜的摩擦方向之间建立。具体地，取向膜的摩擦方向被设置成与矩形显示区域的垂直方向(上下方向)对齐，且成对偏振器的吸收轴以正交偏光方式(参看日本专利申请公开No.2002-116444)设置成与摩擦方向成45°。因此，在图13中示出的亮度分布特性可在白显示时获得。在适用于应在显示区域水平方向(左右方向)明亮的液晶电视时，该亮度分布特性是较佳的。此外，存在其中成对电极基板上取向膜的摩擦方向被设置成与显示区域的水平方向对齐的另一示例(参看日本专利申请公开No.07-084254)。有了在摩擦方向与吸收轴之间建立的图12的关系，黑显示的不对称在垂直于摩擦方向的显示区域的水平方向中出现。因此，通过将摩擦方向设置成与显示区域的水平方向对齐，黑显示中的不对称在显示区域的水平方向获得。这导致黑显示中的不对称在显示区域的垂直方向发生。同时，黑显示中的不对称问题可通过日本专利申请公开No.07-084254之后提出的技术解决(参看日本专利申请公开No.11-271759)。
本发明人的研究发现如果其中摩擦方向和吸收轴具有图12示出的关系的OCB模式液晶显示面板在高温度环境中放置约100小时，则发生显示不均匀。在黑显示时，在显示区域的四侧，即上侧、下侧、左侧和右侧附近出现发白部分，如图14所示。此外，在灰显示时，在显示区域的两侧，即上侧和下侧附近出现发黑部分，且在显示区域的另两侧，即左侧和右侧附近出现发白部分，如图15所示。不仅通过将OCB模式液晶显示面板在高温环境中放置较长时间，而且通过将OCB模式液晶显示面板在高湿度环境中放置较长时间或将其放置在其中发生快速温度变化的环境中，该显示不均匀都会发生。

本发明的一个目的是提供可减少取决于与温度和湿度相关的环境出现的显示不均匀的液晶显示面板。
根据本发明，提供了一种液晶显示面板，包括：第一和第二电极基板；液晶层，夹在第一和第二电极基板之间并包含其取向状态转变成允许显示操作的弯曲取向的液晶分子；延迟板，至少设置在第一电极基板上；以及偏振器，设置在延迟板上，其中第一和第二电极基板包括覆盖有取向膜、且彼此相对以限定矩形显示区域的一对电极，且偏振器具有基本上与显示区域的各条边平行或基本上垂直的吸收轴。
根据发明人的研究，在偏振器的吸收轴出现在如图12所示的方向的情形中，由图15中箭头表示的延迟板的延迟变成取决于与温度或湿度相关的环境发生的显示不均匀的因素。如果液晶显示面板长时间地暴露在高温下，则偏振器的湿气扩散出来，在偏振器中产生挤压应力。另一方面，由于偏振器与延迟板一起附加于第一和第二电极基板的每一个，不允许轻易变形的限制力施加在偏振器上。然而，该限制力在电极基板周边附近相对较弱，并因此应力可得到弛豫。因此，发生在偏振器上的应力如图16所示地分布。在中心部分，应力未得到弛豫且为各向同性。在角落处，应力得到弛豫。在各条边的中间部分，垂直于该边的方向的应力得到弛豫，但平行于该边的方向的应力未得到弛豫。由于该应力，发生不期望的双折射和延迟。如果应力是各向同性，则不发生不期望的延迟。然而，如果应力是各向同性，则不期望的延迟会发生，且如图17所示地分布。在非期望延迟发生的部分，TAC(三乙酰纤维素)层被偏振器的挤压应力拉伸，且发生双折射。本发明的发明人发现上述非期望延迟的分布图案取决于偏振器的切割形状(cut-out shape)。
在如上所述发生非期望延迟的情形中，如果偏振器的吸收轴设置在如图12所示的方向上，则透光度在与吸收轴成45°角的方向上相对于延迟增加，从而导致显示区域的四条边附近的显示不均匀。
此外，延迟不仅在将液晶显示面板长时间置于高温环境中的情形中发生，而且在液晶显示面板经历快速温度变化的情形中发生。具体地，偏振器具有比通常用作支承第一和第二电极基板中电极的组件的玻璃基板更大的膨胀系数。因此，由于因温度快速变化的膨胀或收缩，内应力在偏振器中产生，且这导致类似的显示不均匀。例如在影响灰度显示的情形中，在膨胀时显示区域在两侧即上侧和下侧附近变得发黑，并在另两侧即左侧和右侧附近变得发白，如图15所示。相反，在收缩时，显示区域在两侧即上侧和下侧附近变得发白，并在另两侧即左侧和右侧附近变得发黑。
此外，在将液晶显示面板长时间置于高湿度环境中的情形中，偏振器由于湿度而膨胀，导致类似的显示不均匀。在这种情形中，显示区域在两侧即上侧和下侧附近变得发白，并在另两侧即左侧和右侧附近变得发黑。
同时，在许多情形中，即使发生了显示不均匀，通过进一步置于该环境中应力得到完全弛豫，且不均匀消失。然而，这种应力弛豫需要几小时到几星期。
在本发明的液晶显示面板中，偏振器具有与平行于偏振器切割面的显示区域侧面不成45°角、而是与其基本上平行或基本上垂直的吸收轴。通常，在正交偏光(cross-Nicol)系统中，光学上不出现吸收轴方向的延迟。因此，即使非预期延迟分布取决于与温度和湿度相关的环境出现，也可通过将偏振器的吸收轴设置成与延迟方向对齐而使显示不均匀得到减小。
本发明的其它目的和优点会在以下的描述中阐述，且通过该描述部分地显而易见，或者可通过本发明的实施获知。本发明的目的和优点可通过下文中特别指出的设备和组合的装置来实现和获得。
附图说明
结合其中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的各个实施方式，并与上文给出的概括描述和下文给出的实施方式的详细描述一起用于说明本发明的原理。
图1示出根据本发明一实施方式的液晶显示装置的电路配置；
图2示意性地示出图1所示液晶显示面板的总外观；
图3示出图1和图2所示的液晶显示面板的横截面结构；
图4示出图3所示的上偏振器和下偏振器的吸收轴的排列；
图5示出在图1所示显示区域的角落附近发生的显示不均匀；
图6示出通过如图4所示地设置吸收轴而在白显示时获得的亮度分布特性；
图7是用于说明在从左上方和右上方观看安装在车辆上的图1所示液晶显示面板时获得的亮度印象的视图；
图8示意性地示出制作图2所示玻璃板的方法；
图9是示出在偏振器吸收轴与玻璃板的侧面成45°角设置、且玻璃板设置在偏振器之间的情形中透射光的不均匀状态的概念图；
图10是示出在偏振器的吸收轴基本上与玻璃板侧面平行或垂直设置、且玻璃板设置在偏振器之间的情形中透射光的不均匀状态的概念图；
图11示出OCB模式液晶显示面板中从展曲取向转变为弯曲取向以便于执行显示操作的液晶分子的取向状态；
图12示出常规OCB模式液晶显示面板中采用的取向膜的摩擦方向与偏振器的吸收轴之间的关系；
图13示出参照图12描述的液晶显示面板中白显示时得到的亮度分布特性；
图14示出在将参照图12描述的液晶显示面板长时间置于高温环境中的情形中，在黑显示时发生的显示不均匀；
图15示出在将参照图12描述的液晶显示面板长时间置于高温环境中的情形中，在白显示时发生的显示不均匀；
图16示出在将参照图12描述的液晶显示面板长时间置于高温环境中的情形中，在偏振器中发生的应力分布；
图17示出由于图16所示的应力分布而发生的延迟分布。

现在将参照附图描述根据本发明一实施方式的液晶显示装置。
图1示出该液晶显示装置的电路配置。图2示意性地示出图1所示的OCB模式液晶显示面板DP的总外观。图3示出图2所示液晶显示面板DP的横截面结构。液晶显示装置可用作例如液晶电视、车辆导航系统或信息设备的监视器。在本实施方式中，液晶显示面板DP适用于液晶电视，并且包括对角尺寸为例如32英寸的显示区域DA。如图1所示的液晶显示装置包括其中多个OCB液晶像素PX基本上排列成矩阵的OCB模式液晶显示面板DP、照亮液晶显示面板DP的背光BL以及控制液晶显示面板DP的显示控制电路CNT。
如图2所示的液晶显示面板DP包括阵列基板AR、相对基板CT、固定在阵列基板AR与相对基板CT之间的液晶层LQ、设置在阵列基板AR和相对基板CT上的一对延迟板RT、和设置在延迟板CT上的一对偏振器PL。阵列基板AR和相对基板CT是通过液晶层LQ彼此相对的电极基板。
如图3所示，阵列基板AR包括设置为透光绝缘基板的玻璃基板GL、在玻璃基板GL上形成的多个像素电极PE、和覆盖像素电极PE的取向膜AL。相对基板CT包括设置为透光绝缘基板的玻璃基板GL、在玻璃基板GL上形成的滤色层CF、在滤色层CF上形成的共用电极CE、和覆盖共用电极CE的取向膜AL。液晶层LQ通过在相对基板CT与阵列基板AR之间的空隙中填充液晶材料获得。滤色层CF包括红色像素的红色着色层、绿色像素的绿色着色层、蓝色像素的蓝色着色层、以及黑矩阵的黑色着色层(遮光)。背光BL作为光源设置在对阵列基板AR设置的偏振器外侧。
在阵列基板AR中，像素电极PE在玻璃板上基本上排列成矩阵，且像素电极PE与共用电极CE相对以限定矩形显示区域(显示屏)DA。此外，如图1所示，多条栅极线Y(Y1至Ym)和多条存储电容线Cst(C1至Cm)沿像素电极PE的行排列，且多条源极线X(X1至Xn)沿像素电极PE的列排列。多个像素开关元件W靠近栅极线Y和源极线X的交叉点设置。各个像素开关元件W由栅极连接于关联栅极线Y的薄膜晶体管、和连接在关联源极线X与关联像素电极PE之间的源极-漏极路径组成。像素开关元件W通过关联栅极线Y驱动以使关联源极线X与关联像素电极PE之间导通。
各个OCB液晶像素PX由关联像素电极PE、共用电极CE、和作为设置在电极PE与CE之间的液晶层LQ的一部分的像素区域组成。各个OCB液晶像素PX具有保持像素电极PE与共用电极CE之间的电势差作为液晶驱动电压的液晶电容Clc。各条存储电容线Cst(C1至Cm)设置为等于例如共用电极CE的电势的电势。各条存储电容线Cst电容性耦合于关联行中液晶像素PX的像素电极PE，从而构成存储电容Cs。在各个OCB液晶像素PX中，在供电之前，液晶分子取向成不允许显示操作的展曲取向。在供电之后，其取向状态转变成允许显示操作的弯曲取向。
显示控制电路CNT包括连续驱动栅极线Y以逐行闭合开关元件W的栅极驱动器YD、在各行的开关元件W通过关联栅极线Y的驱动闭合的时段内向源极线X输出像素电压Vs的源极驱动器XD、以及控制栅极驱动器YD和源极驱动器XD的控制器TC。显示控制电路CNT被配置成在供电之后立刻对OCB液晶像素PX进行初始化以预先将液晶分子的取向状态从展曲取向转变成弯曲取向，并且也被配置成在初始化之后允许OCB液晶像素PX进行显示操作。在各个OCB液晶像素PX的初始化过程中，预定转变图案的转变电压例如作为共用电压Vcom输出到共用电极CE。因此，像素电极PC与共用电极CE之间的液晶驱动电压被设置成比普通显示时间的驱动电压大，因此液晶分子的取向状态转变成弯曲取向。在转变之后，各个OCB液晶像素PX的透光度由像素电极PE与共用电极CE之间的液晶驱动电压控制。
在供电之后，控制器TC在内部产生垂直定时控制信号、水平定时控制信号和像素数据以便于初始化OCB液晶像素PX，直到外部提供的现实信号和同步信号变稳定。此外，为便于在初始化之后进行显示操作，控制器TC基于同步信号产生垂直定时控制信号和水平定时控制信号、并基于显示信号产生像素数据。垂直定时控制信号被输出到栅极驱动器YD，而水平定时控制信号和像素数据被输出到源极驱动器XD。栅极驱动器YD在垂直定时控制信号的控制下顺序选择栅极线Y，并向所选的栅极线Y输出用于闭合一行像素开关元件W的栅极驱动电压。源极驱动器XD在水平定时控制信号的控制下将一行的像素数据转换成像素电压Vs，并在栅极驱动电压输入到所选栅极线Y的同时以并行方式将像素电压Vs输出到源极线X。
在上述液晶显示面板DP中，阵列基板AR侧面(即下侧)上的取向膜和相对基板CT侧面(即上侧)上的取向膜进行相互平行的摩擦处理，如图4所示。这些取向膜AL的摩擦方向被设置成与显示区域DA的各条边成45°角。另一方面，阵列基板AR侧面(即下侧)上的偏振器PL和相对基板CT侧面(即上侧)上的偏振器PL的每一个具有四条边平行于显示区域DA的四条边的矩形形状(切割面)。偏振器PL的吸收轴被设置成与各个取向膜AL的摩擦方向成45°角的正交偏光方式。具体地，上偏振器PL和下偏振器PL具有基本上与显示区域DA的边平行或垂直的吸收轴。此外，在阵列基板AR侧面(即下侧)和相对基板CT的侧面(即上侧)上，各个延迟板RT被配置成包括将关联偏振器PL附加于关联玻璃板GL的应力弛豫粘合层。
在本实施方式中，各个偏振器PL具有与平行于偏振器PL的切割面的显示区域DA侧面基本上平行或垂直的吸收轴。通常，在正交偏光系统中，光学上不出现吸收轴方向的延迟。因此，即使取决于与温度或湿度相关的环境出现非期望延迟，也可通过将偏振器PL的吸收轴设定在与延迟方向对齐来降低显示的不均匀。此外，这种不均匀即使出现也只出现在显示区域DA角落附近，如图5所示。因此，观赏性不出现问题。
在实际实验中，甚至在将液晶显示面板DP置于85°环境中时，也不出现显示不均匀。同时，如果将具有如图12所示结构的常规液晶显示面板仅仅置于60°环境中，则出现显著的显示不均匀。
即使将液晶显示面板突然从常温降到-40℃，不出现将导致严重问题的显示不均匀。在该实施方式中，液晶显示面板DP用于对角尺寸为诸如9英寸或以上、并需要较大显示区域的良好观赏性的液晶电视。特别地，这种要求对于对角尺寸为15英寸或以上的液晶显示器是严格的。此外，该液晶显示面板DP最适于需要在较宽温度范围内正常操作的车载显示器。
在液晶显示面板DP中，在白显示时，亮度在显示区域DA的倾斜方向较高，例如如图6所示，且亮度的不对称发生在水平方向(左右方向)。结果，有可能得到一种情况，其中当从右上方观看显示区域DA时得到暗印象，而从左上方观看显示区域DA时得到亮印象。
例如，当液晶显示面板DP用于漏光到驾驶员会成为问题的车载显示器时，可利用上述特性来确保驾驶安全。具体地，在通常情形中，液晶显示面板DP靠近仪表板的中心位置附加，如图7所示，且液晶显示面板DP落在观看前方时在驾驶的驾驶员的视野内。因此，由于显示不均匀而来自显示区域DA的漏光会妨碍驾驶。然而，漏光的亮度可通过采用与驾驶员位置对应的亮度分布特性来减小，该特征为：当从右上方和左上方之一观看显示区域AD时显示区域DA在白显示时看起来发暗。对于具有大视角的OCB模式液晶显示面板DP，这尤其有效。
各个偏振器PL具有四条边与显示区域DA的四条边平行的矩形形状。也很重要的是阵列基板AR和相对基板CT的每一个都具有与显示区域DA的四条边平行的四条边。在基板AR和CT的每一个中，玻璃板GL(透光绝缘基板)用作电极支承部件。由于偏振器PL具有与显示区域DP的边基本上平行或垂直的吸收轴，偏振片PL的吸收轴也被设定成与玻璃板GL的四条边(切割面)基本上平行或垂直。因此，液晶显示面板DP不仅可减小由于偏振器PL的膨胀或压缩应力的显示不均匀，而且可减小由于玻璃板GL固有延迟的显示不均匀。
图8示例性地示出玻璃板GL的制作方法。如图8所示，熔融态的玻璃从容器的两侧溢出，且使溢出的熔融玻璃部分在容器的下侧锥形部分的远端汇合、并使其向下流动。熔融玻璃在玻璃流动方向运动的同时被冷却。结果，形成宽度对应于容器宽度的玻璃板。在这种情形中，如果熔融玻璃被不均匀冷却或者由于杂质等粘附到容器表面而发生的略微不平，则这可产生内部应力且板状玻璃取决于内部应力具有非期望延迟。在与熔融玻璃流动方向平行或垂直的方向上存在大量延迟分量。
由于玻璃板GL通常以矩形形状、更具体地矩形使用，在与玻璃流动方向平行或垂直的方向将玻璃板GL从板状玻璃中切割出来。结果，延迟常常在与切割玻璃板GL的边平行或垂直的方向发生。如果偏振器PL的吸收轴如图12设定，则可提供其中透光度相对于在与该吸收轴成45°角方向的玻璃板GL延迟增加、且显示不均匀发生在显示区域DP四条边附近的情况。
图9是示出在两个偏振器PL的吸收轴以正交偏光方式设定成与玻璃板GL的四条边成45°角，且玻璃板GL被设置在偏振器PL之间的情形中的透射光不均匀状态的概念示图。另一方面，在本实施方式中，偏振器PL的吸收轴也被设定成与玻璃板GL的四条边(切割面)平行或垂直，如图4所示。因此，由于玻璃板GL固有延迟引起的显示不均匀也可得到减小。图10是示出在两个偏振器PL的吸收轴以正交偏光方式设定成与玻璃板GL的边平行或垂直，且玻璃板GL设置在两个偏振器PL之间的情形中的透射光不均匀状态的概念示图。
虽然各个偏振器PL具有四条边与显示区域DA的四条边平行的矩形形状，但阵列基板AR和相对基板CT的每一个通过显示操作设定成温度分布在平行于显示区域DA四条边中任意一条的方向上倾斜也很重要。例如，当向玻璃板GL引入温度差时，在温度分布的倾斜方向上发生延迟。该温度差主要取决于在液晶显示面板DP的显示操作中打开的背光BL。无论背光BL是面板下方型背光还是侧光型背光，温度分布的倾斜方向都被设定成与玻璃板GL的四条边(切割面)中的任一条平行。由于偏振器PL的吸收轴与显示区域DP的各条边基本上平行或基本上垂直，因此偏振器PL的吸收轴被设定成与对阵列基板AR和相对基板CT共同设置的温度分布的倾斜方向基本上平行或基本上垂直。因此，液晶显示面板DP不仅可减小由于玻璃板GL固有延迟引起的显示不均匀，也能减小由于温度分布倾斜引起的不均匀。
本发明并不局限于上述实施方式，且在不背离本发明的精神的情况下可进行各种更改。
本发明可用于液晶显示面板DP而不管显示区域DA的尺寸如何，但是由于显示区域DA的尺寸在变大，因此期望更大的优势效应。如果液晶显示面板DP的尺寸较大，则应力弛豫较慢且显示不均匀会保持很长时间。相反，如果液晶显示面板DP较小，则应力弛豫较快且在操作中几乎不发生问题。因此，通过考虑观赏性，实际上较佳地将本发明应用于显示区域DA在各个对角线方向的尺寸为9英寸或以上的液晶显示面板DP。此外，如果本发明用于显示区域DA在各个对角线方向的尺寸为15英寸或以上的液晶显示面板DP，则本发明的优势效应变得显著。
在上述实施方式中，本发明用于透射液晶显示面板DP。或者，本发明可用于通过使用环境光进行显示的反射或折射液晶显示面板。
对于本领域技术人员而言，附加优点和更改是显而易见的。因此，本发明在其更宽泛的方面不限于本文所示出和所描述的具体细节和典型实施方式。因此，在不背离如所附权利要求书及其等效方案定义的总的发明概念的精神或范围的情况下可进行各种更改。