双稳态扭曲向列(BTN)液晶显示设备制造技术

本申请涉及一种双稳态扭曲向列（ＢＴＮ）液晶显示设备，其包括：厚度为ｄ、双折射为△ｎ和延迟为△ｎｄ的液晶层（１５０），所述液晶层位于两个基底（１２０，１８０）之间以及第一和第二偏振器（１００，２００）之间，在不存在外加电场的情况下所述液晶层（１５０）具有两个稳定或亚稳定的一致扭曲结构；以及至少一个包含至少一个双折射膜的补偿层（１１０，１９０），所述双折射膜具有由沿着折射率椭球的三个相应的轴ｘ，ｙ，ｚ的三个特征折射率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ定义的光学各向异性，ｘ和ｙ位于基底平面内，将ｎｘ和ｎｙ称作面内折射率，且ｎｘ＞ｎｙ，将ｘ称作慢轴，ｚ垂直于基底平面，且双轴性参数Ｎｚ等于（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ），其特征在于，Ｎｚ位于－∞与１之间，使得在倾斜观察时，补偿与黑暗状态相对应的稳定或亚稳定结构的延迟以改进对比度系数，同时修正与明亮状态相对应的稳定或亚稳定结构的延迟以减小色移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液晶显示器(LCD， liquid crystal display)的领域，尤其涉及 一种改进以倾斜角度，见看时的双稳、态扭曲向列(BTN， bistable twisted nematic)液晶显示器的光学性能的方法。
技术介绍
LCD的视角问题向列液晶(LC， liquid crystal)分子形成光轴与液晶的指向矢平行的单轴 双折射介质。几乎所有已知的向列液晶都具有非常折射率大于普通折射率的 正光学各向异性。通常，针对垂直通过到达单元基底的光优化LCD的光学 性质。对于以倾斜角0入射的光，液晶的双折射以与对于正常入射(normal incidence)的光的方法不同的方法修正光偏振的状态。这可能引起例如在黑暗 状态下光泄漏量的增大，使倾斜视角时的对比度劣化。显示器明亮状态的颜 色也可以依赖于倾斜视角而改变。LCD的光学性能随着视角的变化是因液晶 的双折射特性引起的LCD的固有问题。双折射层已经进行了大量工作来改进倾斜视角时LCD的光学性能。该工作主要 集中于使用称作补偿膜的外部双折射层，以便消除以倾斜角度观看时LCD 在黑暗状态下的双折射。双折射介质是具有折射率各向异性的介质。在多数 通常情况下，介质是双轴的并且由折射率椭球(图l)充分描述。沿着椭球的三 个轴(x, y, z)的三个不同的折射率(nx, ny, nz)定义介质的光学性质。才艮据 惯例，我们选择垂直于玻璃基底平面的z轴以M底平面内的x和y轴(面内 轴)。当例如通过拉伸塑料膜实现双轴介质时，z轴垂直于薄片且x和y轴在 薄片平面内。如果两个面内折射率相等，nx-ny，则介质是单轴的并且z轴 是垂直于膜平面的光轴。在该情况下，单轴膜称作C板。对于n^nx^y， C 板是正性(C+)。如果面内折射率的任意一个(nx或ny)与面外折射率nz相等， 则膜是单轴的并且光轴平行于膜平面。在该情况下，单轴膜称作A板。对于 nx>ny=nz, A板是正性(A+)。在图2a和2b中说明这种C板和A板，其中 单轴膜板称为1。一种表征双轴介质的常见方法是通过定义为Nz气nx-nz)/(nx-ny)且 nx〉ny的Nz^1^。典型地，与较大的面内折射率(对于我们是nx)相对应的 轴称作慢轴，与较小的面内折射率(对于我们是ny)相对应的轴称作快轴。选 择nx〉ny是任意的选择，仅为了区分较大和较小的面内折射率。表1概述不同种类的双折射介质以及其相关Nz值。表l: <table>table see original document page 7</column></row><table>将例如nx-ny:no的单轴介质的光学延迟R定义为R=(nz-no).d，其中d 是单轴膜的厚度。光学延迟通常以纳米或nm为单位给出。双轴膜由两个延 迟值例如(nx-ny)'d和(nx-nz).d表征。单轴A板和C板也可以由一致对准的液晶分子构成。向列液晶是单轴 正性，从而可以依赖于光轴平行或垂直于基底平面定向来形成A+或C+板。 盘状液晶(Discotic liquid crystal)是单轴负性，从而可以依赖于光轴平行或垂 直于基底平面定向来形成A-或C-板。这些双折射定向的液晶层可以包含在 两个J4l之间，或者这些双折射定向的液晶层可以包括形成它们自己的独立 定向膜的聚合液晶。已知另一种延迟膜，其可以通过将某种类型的感光聚合 物暴露于偏振光而产生，其可以位于包含活性液晶材料的a的内表面上。 已知另一种延迟膜，其可以通过涂覆工艺沉积在基底表面上(Lazarev等， 1991, SID Digest of Technical Papers p 571-3)。当前市场上可获得的偏振膜由层压在两个塑料载体基底之间的定向吸 收染料或碘薄片制成。几乎所有市场上可买到的偏振器都使用三醋酸纤维素(TAC， Tri Acetyl Cellulose)作为载体基底，其已知为具有负光学各向异性的单轴或非常轻微双 轴的膜(Han， Journal of the SID, 3/1， 1995， p15)。图3显示设置在吸收 /偏振层14的任意一面上的两个TAC基底C-板10和12。 TAC膜的光轴垂 直于层的平面，所以它是负性C板，具有-40nm至-55nm的典型延迟。该类型的偏振器涂有压敏粘合剂(PSA， pressure sensitive adhesive)并且打算层压 在包含液晶材料的基板的外側。已知可以涂覆在包含液晶材料的基tl内侧的其他偏振膜(Ohyama等， 2004， SID Digest of Technical Papers, pll06-1109)。在该情况下，不存在 TAC层。如果偏振器涂覆在^jfel的内侧，它可以位于电极的下面或者电极的 上面。双折射膜可以粘合在偏振器基底上，但是也可以集成到偏振器中，意味 着双折射膜变成偏振器的基底中的一个。单稳态显示器最常用的液晶显示模式是90。扭曲向列(TN， Twisted Nematic)模式。在 不存在外加电场的情况下，液晶分子平行于基板并且采用将偏振光平面旋转 卯。的卯。扭曲结构。当施加电场时，分子才艮据场强倾斜而离开先前的平面， 并且层展开为不旋转偏振光平面的状态。当这种层位于两个交叉偏振器之间 时，例如，显示传输将才艮据外加电压而变化。当去除电场时，液晶层返回到 其原始的90。扭曲结构(texture)。TN显示器是单稳态显示器的一个实例，这意味着如果关闭电源控制， 则因为液晶返回到它的唯一单稳态结构，所以不显示图像并且屏幕出现空 白。即使图像自身不变，为了看到图像，也必须连续更新单稳态显示器。这 对于为便携式装置设计的显示器是不利的，因为连续更新显示器需要相当量 的电能，这对电池使用寿命带来过度损伤。超扭曲向列(STN， supertwisted nematic)显示器是另 一种类型的单稳态 TN液晶显示器。在不存在电场的情况下，其具有大约240。的扭转角。与卯。TN 显示器一样，外加电场的强度控制液晶分子倾斜离开平面的角度。近来，已经开发了其他LCD模式，例如OCB(光学补偿双折射，Optically Compensated BireMngence)或VA(垂直对准，Vertically Aligned),补偿单稳态显示器以增大倾斜视角的范围众所周知，可以用专用补偿膜光学补偿每个LC模式。为了补偿每个LC 模式必须优化双折射膜的具体参数双折射膜的数量和类型(单轴C或A板， 正性或负性，双轴)，以nm为单位的延迟值(对于单轴为一个延迟值，对于 双轴为两个延迟值)，单轴板的光轴的角度定向或双轴板的折射率椭球轴。关 于LC模式的光学补偿已经发表了许多文献，并且CIB class 1/13363特别专 用于该题目。在Han， Journal of the SID, 3/1， 1995， pl5的出版物中，记栽了商用 偏振膜的TAC层中存在的负光学各向异性实际地提高了 TN显示器的视角特 性。为了进一步提高TN显示器的视角特性，Mori提出使用由遍及模拟驱动 TN单元的边界附近的液晶指向矢定向的层上的、具有非一致外扩光轴定向 的聚合负双折射盘状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双稳态扭曲向列（ＢＴＮ）液晶显示设备，包括：厚度为ｄ、双折射为△ｎ和延迟为△ｎｄ的液晶层（１５０），所述液晶层位于两个基底（１２０，１８０）之间以及第一和第二偏振器（１００，２００）之间，在不存在外加电场的情况下所述液晶层（１５０）具有两个稳定或亚稳定的一致扭曲结构；以及至少一个包含至少一个双折射膜的补偿层（１１０，１９０），所述双折射膜具有由沿着折射率椭球的三个相应的轴ｘ，ｙ，ｚ的三个特征折射率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ定义的光学各向异性，ｘ和ｙ位于基底平面内，将ｎｘ和ｎｙ称作面内折射率，且ｎｘ＞ｎｙ，将ｘ称作慢轴，ｚ垂直于基底平面，且双轴性参数Ｎｚ等于（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ），其特征在于，Ｎｚ位于－∞与１之间，使得在倾斜观察时，补偿与黑暗状态相对应的稳定或亚稳定结构的延迟以改进对比度系数，同时修正与明亮状态相对应的稳定或亚稳定结构的延迟以减小色移。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞西尔茹贝尔，扎克沙里亚宰纳提，特里舍费尔，
申请(专利权)人：内莫普蒂公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]