一种扭曲向列液晶显示装置进行标准黑色模式的显示操作。液晶显示装置包括一液晶单元和两个偏振器。液晶单元包括两个基板和夹在它们中间的液晶层。两个偏振器互相面对，液晶单元插在它们中间。液晶显示装置还包括：第一光学补偿器，它提供在两个偏振器之一和液晶单元之间，补偿通过黑色显示状态的液晶层的偏振光的旋转角的波长依赖性；和第二光学补偿器，它提供在第一光学补偿器和该偏振器之间，从而补偿通过黑色显示状态的液晶层的偏振光的椭圆率波长依赖性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种液晶显示器(LCD)，尤其涉及一种进行标准黑色模式显示操作的扭曲向列(TN)LCD。本专利技术还涉及一种用在这种LCD中的多层相位板。
技术介绍
当前广泛使用进行标准白色(Normally White)模式的显示操作的TN LCD。在标准白色模式LCD中，每个像素不被其相关联像素电极覆盖的部分(例如，总线和像素电极之间的间隙)，总不提供电压并总透光。该光线在白色显示状态不会引起问题，但是在黑色显示状态会成为不想要的泄漏光，从而降低显示屏的反差比。考虑到这一潜在问题，前基板通常包括一个不透明层来减小这种光泄漏。为了增加把一个LCD的两个基板结合在一起的可允许容限，这样的不透明层的面积通常设置的比光泄漏区域的总面积更大，由此显著降低了象素的孔径比。因此，这样的不透明层构成实现具有足够高孔径比的LCD的主要的障碍。因此，为了克服这一问题，已经提出了用于执行不施加电压的黑色显示操作的标准黑色模式LCD。标准黑色模式TN LCD以液晶分子取向为液晶层厚度方向上的扭曲图案执行黑色显示操作。然而在标准黑色模式TN LCD中，它的液晶层的折射率各向异性通常具有波长依赖性(或波长色散特性)，从而引起有色的黑色显示的另一个问题。下文将说明该问题是如何发生在液晶层中的，此时控制液晶层的延迟Δn·d从而设置它的第一最小情况为550nm。如果具有550nm波长的线性偏振光线允许入射到该黑色显示状态的液晶层上(即，液晶分子取向为90度扭曲角)，则入射的线性偏振光线在离开液晶层时，将具有旋转90度的偏振方向。那就是说，出射的线性偏振光线的偏振方向将垂直于入射的线性偏振光线的偏振方向。但是，由于液晶层的折射率各向异性具有波长色散特性，入射的任意其他波长的线性偏振光线在离开液晶层时将是椭圆偏振光线。而且，这样的椭圆偏振光线的长轴方向与具有550nm波长的出射线性偏振光线的偏振方向不在一条线上。长轴方向这种失准对扭曲取向的液晶层是独特的，并且在任何非扭曲均匀取向液晶层中都观察不到。以这种方式，在标准黑模式TN LCD中，已经穿过其黑色显示状态的液晶层的光不仅包括想要的线性偏振光，还包括其他成分。550nm波长的线性偏振光线由靠近LCD的观众的偏振器阻挡，而其他波长的光线传输过同一偏振器到一定程度。结果，黑色显示在某种程度上是有色的，并且反差比降低。为了克服这一问题，Sergan和其他三个人在1998年3月的Jpn.J.Appli.Phys.，Vol.37，889-894页的“Achromatic Normally BlackTwisted Nematic Device with Wide Viewing Angle UsingNegative-In-Plane Compensation Films”中提出了用多个相位膜做彩色补偿的方法。用扭曲相位板的彩色补偿方法也在日本公开出版NO.2001-188232中提出，其中扭曲相位板的慢轴在厚度方向上扭曲，并具有与液晶层的相反的波长依赖性。但是，前一技术使用多个相位薄膜，因此增加了生产成本和显示装置的厚度。而根据后一技术，扭曲相位板的生产率太低以至于不能在工业上使用，因此也增加生产成本。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术的优选实施例提供一种标准黑色模式扭曲向列液晶显示装置，该装置能够在进行黑色显示操作时将不想要的颜色最小化并将反差比大大增加，并能够以低成本生产，并且本专利技术还提供多层相位板，它能够有效地用于这种液晶显示装置。根据本专利技术的优选实施例的扭曲向列液晶显示装置优选在标准黑色模式下进行显示操作。液晶显示装置优选包括一液晶单元和两个偏振器。液晶单元优选包括两个基板和夹在两个基板之间的液晶层。两个偏振器最好互相面对，液晶单元插入它们之间。液晶显示装置优选还包括第一光学补偿器和第二光学补偿器。第一光学补偿器优选提供在两个偏振器之一和液晶单元之间，从而补偿通过黑色显示状态液晶层的偏振光的旋转角波长依赖性。第二光学补偿器优选提供在第一光学补偿器和该偏振器之间，从而补偿通过黑色显示状态的液晶层的偏振光的椭圆率波长依赖性。在本专利技术的一个优选实施例中，如果偏振光通过黑色显示状态的液晶层，第一光学补偿器优选具有几乎不改变特定波长的线性偏振光线的偏振方向，但将具有比该特定波长更短或更长的波长的椭圆偏振光线的椭圆长轴方向与线性偏振光线的偏振方向基本对准的功能。在该特定优选实施例中，如果偏振光通过黑色显示状态的液晶层，第二光学补偿器优选具有使具有特定波长的线性偏振光线象原来一样地通过，但把具有比该特定波长更短或更长的波长的椭圆偏振光线改变为基本上线性的偏振光线的功能。根据本专利技术的另一个优选实施例的扭曲向列液晶显示装置优选进行标准黑色模式的显示操作。液晶显示装置优选包括一液晶单元和两个偏振器。液晶单元优选包括两个基板和夹在两个基板之间的液晶层。两个偏振器优选互相面对，液晶单元插入它们之间。液晶显示装置优选还包括第一光学补偿器和第二光学补偿器。第一光学补偿器优选提供在两个偏振器之一和液晶单元之间，第二光学补偿器优选提供在第一光学补偿器和该偏振器之间。当偏振光通过黑色显示状态的液晶层时，第一光学补偿器优选具有几乎不改变特定波长的线性偏振光线的偏振方向，但将具有比该特定波长更短或更长的波长的椭圆偏振光线的椭圆长轴方向与线性偏振光线的偏振方向基本对准的功能，而第二光学补偿器优选具有使具有该特定波长的线性偏振光通过，但把具有比该特定波长更短或更长的波长的椭圆偏振光线改变为基本上线性的偏振光线的功能。在本专利技术的一个优选实施例中，第一光学补偿器优选展示延迟，并优选在平行于液晶层定义的平面内有慢轴。第一光学补偿器的慢轴和平面内延迟波长色散特性，根据通过黑色显示状态的液晶层的偏振光的旋转角波长依赖性优选调整到预定值，从而允许第一光学补偿器执行功能。在本专利技术的一个优选实施例中，第二光学补偿器优选展示延迟，并优选在平行于液晶层定义的平面内有慢轴。第二光学补偿器的慢轴和平面内延迟波长色散特性，根据通过黑色显示状态的液晶层的偏振光的椭圆率波长依赖性优选调整到预定值，从而允许第二光学补偿器执行功能。在再一个优选实施例中，该特定波长优选在450nm到600nm的范围内，在500nm到600nm的范围内更好。在再另一个优选实施例中，液晶层优选具有黑色显示状态中390nm到550nm的前延迟Δn·d，在420nm到520nm更好，在440nm到480nm特别好。在再另一优选实施例中，第一光学补偿器优选展示延迟，并优选在平行于液晶层定义的平面内有慢轴。第一光学补偿器优选具有75nm到210nm的平面内延迟Re1。第一光学补偿器的慢轴优选确定关于黑色显示状态中液晶分子的取向方向有85度到95度的角。液晶分子优选包括在液晶层中并位于两个基板中更接近于第一光学补偿器的那个附近。第一光学补偿器更优选具有105nm到175nm的平面内延迟Re1。第一光学补偿器的慢轴更优选确定对于黑色显示状态的液晶分子的取向方向有86度到94度角，更优选确定接近90度的角。在再另一个优选实施例中，第二光学补偿器优选展示延迟，并且优选在平行于液晶层定义的平面内有慢轴。第二光学补偿器的平面内延迟Re2和液晶层的前延迟Δn·d优选满足不等式0.44·(Δ本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种扭曲向列液晶显示装置，用于在标准黑色模式下进行显示操作，该液晶显示装置包括一液晶单元，它包括两个基板和夹在两个基板之间的液晶层，和两个互相面对的偏振器，液晶单元插入它们之间，其中液晶显示装置还包括第一光学 补偿器，它提供在两个偏振器之一和液晶单元之间，从而补偿通过黑色显示状态液晶层的偏振光的旋转角的波长依赖性，和第二光学补偿器，它提供在第一光学补偿器和该偏振器之间，从而补偿通过黑色显示状态的液晶层的偏振光的椭圆率波长依赖性。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中村浩三，岸本觉，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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