具有平行排列型的液晶层的液晶显示设备制造技术

透射反射型液晶显示设备（１００、２００）包括一组夹住平行排列型的液晶层（１５）的偏振器和补偿器，被设计用于改善设备的视角特性的目的，特别是暗状态（通电状态）和对比度。在反射部分中，光学元件的配置包括偏振器（１１）、（双轴或单轴）第一延迟器（１２）、（双轴或单轴）第二延迟器（１３）、负单轴第三延迟器（１４）和液晶盒（１５）组成，相互之间各光轴的取向良好定义。在透射部分中，在液晶设备的背光侧以相反的顺序重复如观察者侧排列的延迟器和偏光器的安排。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有平行排列型的液晶层的液晶显示设备
本专利技术涉及一种具有平行排列型的液晶层的液晶显示设备。
技术介绍
已经提出了一种具有平行排列型液晶层作为光学调制装置的反射型液晶显示设备。(例如，参见专利文献1)。[专利文献1]日本专利申请公开No.249126/99号(例如，段落[0007]～[0013])。该公开中公开的液晶光学元件包括平行排列型液晶层、分别置于其前后侧的偏振片和镜面电极、和插入在平行排列型液晶层和偏振片之间的两类相差板，并且用于在该元件的宽视角范围上获得明亮的和高对比度显示，并且使相差板和液晶层的迟延值最优化。然而，该最优化同样适用于使用HAN(混合排列向列)型液晶层和弯曲排列型液晶层的结构，并且因此其并非专用于使用平行排列型液晶层的结构，并且不能认为其完全利用了平行排列型液晶层的优点。本专利技术人已注意到在平行排列型或均质排列型(在下文中其将被称为“平行排列型”)的液晶层中，所有的液晶分子基本上平行排列，上和下基板表面夹着液晶层，并且在预定的参考电场(例如，无电场)下处于相同的方向中，或者换言之，液晶分子的指向矢的方向与基板表面基本上平行，并且因此相比于其他的型，可以更加精确地和容易地识别出液晶分子的平均倾斜角。而且，本专利技术人还注意到，平行排列型液晶层不需要额外的排列控制条件，诸如例如，弯曲排列型液晶层所需要的偏压，并且其能够采用相对容易的排列控制模式。这样，由这些观点，本专利技术人认识到，仅专用于利用平行排列型的这些优点的平行排列型的最优化方法，允许使用平行排列型液晶层的显示设备最有效地获得所需的视角特性。而且，尽管期望通过与上文提及的专利文献中描述的不同的方法采取措施获得所需的视角特性，但是也预期到，在将平行排列型液晶-->层应用于除了反射型以外的液晶显示设备的情况中，可达到该最优化，诸如近来已实际使用的所谓透射反射(transflective)式型液晶显示设备。
技术实现思路
技术问题本专利技术已考虑到上文描述的情况，并且其目的在于提供一种液晶显示设备，其能够充分利用平行排列型液晶层的优点，并且同时可获得所需的视角特性。本专利技术另一目的在于提供能够充分利用平行排列型液晶层的优点并且获得所需视角特性的反射型、透射型和透射反射型液晶显示设备。技术方案为了达到上文所述目的，根据本专利技术一个方面的液晶显示设备是一种具有如下配置的液晶显示设备：前线性偏振片、第一迟延膜、第二迟延膜、第三迟延膜、液晶层、第四迟延膜、第五迟延膜、第六迟延膜和后线性偏振片依照该顺序自该显示设备前侧开始排列，其中：该液晶层由平行排列型的液晶材料组成，该液晶材料的双折射状态可根据施加于其的电场改变；第三和第四迟延膜具有负双折射，以及在未施加电场的条件下基本上与液晶层的液晶分子的指向矢平行的光轴；第二和第五迟延膜均具有平行于指向矢的慢轴，并且均由Nz值为1或更小的材料组成，该值是通过方程式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)获得的，其中nx是在慢轴方向上膜的折射率，ny是在垂直于慢轴的快轴上膜的折射率，并且nz是在垂直于慢轴和快轴的方向上膜的折射率；暗状态中的液晶层的迟延值同第二至第五迟延膜的迟延值的和，基本上对应于入射光的波长的一半；并且第一和第六迟延膜均由Nz值(通过所述方程式获得)为1或更小的材料组成，且均具有基本上对应于入射光的波长的一半的延迟。这样，可以确定第一和第二迟延以及第五和第六迟延膜的双轴性，由此使处于一偏振状态(其中光在平行于前偏振片的吸收轴的方向上振动)的光分量以预定的视角出现在显示设备的暗状态中的可能性最大(或者使其相对较高)，确保了在暗状态中光在预定视角处受-->到前偏振片遮挡，并且实现了良好的黑显示。而且，第三和第四迟延膜可以消除迟延变化相对于平行排列型液晶层所呈现的视角变化的偏差，并且因此可以连同上文描述的良好的黑显示一起，扩展高反差比的范围，其还扩展无半色调反转的范围并且改进视角特性。在该方面中，前线性偏振片的吸收轴、第一迟延膜的慢轴、第六迟延膜的慢轴和后线性偏振片的吸收轴可在其平面图上分别基本上以角度87°、66°、-66°、3°与指向矢相交，第一和第六迟延膜均可具有基本上为1的Nz值，并且第二和第五迟延膜均可具有基本上为0.6的Nz值，或者，前线性偏振片的吸收轴、第一迟延膜的慢轴、第六迟延膜的慢轴和后线性偏振片的吸收轴可在其平面图上分别基本上以角度87°、66°、-66°、3°与指向矢相交，第二和第五迟延膜均可具有基本上为1的Nz值，并且第一和第六迟延膜均可具有基本上为0.3的Nz值。这使得可以达到更精确的最优化。上文提及的方面的目的在于，实现用于执行透射型的液晶显示的配置或设备，但本专利技术也适用于反射型。在反射型的情况中，所提供的方面是，一种具有下述配置的液晶显示设备，其中前线性偏振片、第一迟延膜、第二迟延膜、第三迟延膜、液晶层和光学反射层依照该顺序自该显示设备前侧开始排列，其中：液晶层由平行排列型的液晶材料组成，该液晶材料的双折射状态可根据施加于其的电场改变；第三迟延膜具有负双折射，和在未施加电场的条件下基本上与液晶层的液晶分子的指向矢平行的光轴；第二迟延膜具有平行于指向矢的慢轴，其由Nz值为1或更小的材料组成，该值是通过方程式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)获得的，其中nx是膜在慢轴方向上的折射率，ny是膜在垂直于慢轴的快轴上的折射率，而nz是膜在垂直于慢轴和快轴的方向上的折射率；暗状态中的液晶层的迟延值同第二和第三迟延膜的迟延值的和，基本上对应于入射光的波长的四分之一；并且第一迟延膜由Nz值(通过上述方程式获得)为1或更小的材料组成，且具有基本上对应于入射光的波长的一半的延迟。该方面也可以获得与上文所述的透射型相似的优点。而且，在透射模式和反射模式中都执行显示的透射反射型液晶显示设备，具有上文所述的两方面的特性。同样地，前线性偏振片的吸收轴和第一迟延膜的慢轴可在其平面-->图上分别基本上以角度87°、66°与指向矢相交，第一迟延膜可以具有基本上为1的Nz值，并且第二迟延膜可以具有基本上为0.6的Nz值；或者，前线性偏振片的吸收轴和第一迟延膜的慢轴可在其平面图上分别基本上以角度87°、66°与指向矢相交，第二迟延膜可以具有基本上为1的Nz值，并且第一迟延膜可以具有基本上为0.3的Nz值，增加了高水平最优化的可能性。附图说明图1是透视图，其中示出了根据本专利技术的实施例的透射液晶显示设备的一般结构；图2是应用于本专利技术的平行排列型液晶层的结构的示意性透视图；图3是示出了图1的液晶显示设备中的液晶层的迟延的视角依赖性的示图；图4是示出了在堆叠第三和第四迟延膜的情况中视角相对于迟延的特性曲线图；图5是示出了视角相对于具有第三迟延膜、液晶层和第四迟延膜的三层构造的迟延的特性曲线图；图6是在Poincare球中示出了第一情况中的显示设备中的光的偏振状态的示图；图7是在Poincare球中示出了第二情况中的显示设备中的光的偏振状态的示图；图8是示出了在比较示例、图6的示例和图7的示例中的反差比的分布和色调反转区域的分布的示图；图9是透视图，其中示出了根据本专利技术的另一实施例的反射液晶显示设备的一般结构。具体实施方式现将借助于实施例，并且参考附图，更详细地解释本专利技术的上文所述的方面和其他模式。[实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示设备，其具有这样的结构，其中前线性偏振片、第一迟延膜、第二迟延膜、第三迟延膜、液晶层、第四迟延膜、第五迟延膜、第六迟延膜和后线性偏振片依照此顺序从该显示设备前侧排列，其中：所述液晶层由平行排列型的液晶材料组成，所述液晶材 料的双折射状态可根据施加于其的电场改变；第三和第四迟延膜具有负双折射，以及在未施加电场的条件下基本上与液晶层的液晶分子的指向矢平行的光轴；第二和第五迟延膜均具有平行于指向矢的慢轴，并且均由Ｎｚ值为１或更小的材料组成，所述值是 通过方程式Ｎｚ＝（ｎ↓［ｘ］－ｎ↓［ｚ］）／（ｎ↓［ｘ］－ｎ↓［ｙ］）获得的，其中ｎ↓［ｘ］是膜在慢轴方向上的折射率，ｎ↓［ｙ］是膜在垂直于慢轴的快轴上的折射率，并且ｎ↓［ｚ］是膜在垂直于慢轴和快轴的方向上的折射率；暗状态中液晶层的 迟延值与第二至第五迟延膜的迟延值的和，基本上对应于入射光的波长的一半；并且第一和第六迟延膜均由通过上述方程式获得的Ｎｚ值为１或更小的材料组成，且均具有基本上对应于入射光的波长的一半的延迟。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-5-21 151275/20041.一种液晶显示设备，其具有这样的结构，其中前线性偏振片、第一迟延膜、第二迟延膜、第三迟延膜、液晶层、第四迟延膜、第五迟延膜、第六迟延膜和后线性偏振片依照此顺序从该显示设备前侧排列，其中：所述液晶层由平行排列型的液晶材料组成，所述液晶材料的双折射状态可根据施加于其的电场改变；第三和第四迟延膜具有负双折射，以及在未施加电场的条件下基本上与液晶层的液晶分子的指向矢平行的光轴；第二和第五迟延膜均具有平行于指向矢的慢轴，并且均由Nz值为1或更小的材料组成，所述值是通过方程式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)获得的，其中nx是膜在慢轴方向上的折射率，ny是膜在垂直于慢轴的快轴上的折射率，并且nz是膜在垂直于慢轴和快轴的方向上的折射率；暗状态中液晶层的迟延值与第二至第五迟延膜的迟延值的和，基本上对应于入射光的波长的一半；并且第一和第六迟延膜均由通过上述方程式获得的Nz值为1或更小的材料组成，且均具有基本上对应于入射光的波长的一半的延迟。2.权利要求1的液晶显示设备，其中：前线性偏振片的吸收轴、第一迟延膜的慢轴、第六迟延膜的慢轴和后线性偏振片的吸收轴在其平面图上分别基本上以角度87°、66°、-66°、3°与指向矢相交；第一和第六迟延膜均具有基本上为1的Nz值；并且第二和第五迟延膜均具有基本上为0.6的Nz值。3.权利要求1的液晶显示设备，其中：前线性偏振片的吸收轴、第一迟延膜的慢轴、第六迟延膜的慢轴和后线性偏振片的吸收轴在其平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴崎稔，
申请(专利权)人：统宝香港控股有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]