本发明专利技术提供一种光学补偿元件，所述光学补偿元件在更精确地显示黑色的条件下能光学补偿液晶层并且在宽视角下防止漏光，本发明专利技术还提供一种使用所述光学补偿元件的液晶显示装置和液晶投影仪。所述光学补偿元件包括支持体；至少一个第一光学各向异性层，其由至少一种无机材料形成并且安装在所述支持体的至少一面上或其上方；和至少一个第二光学各向异性层，其由至少一种可聚合液晶化合物形成并且安装在所述支持体的至少一面上或其上方。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学补偿元件和所述光学补偿元件的制备方法。本专利技术还涉及使用所述光学补偿元件的液晶显示装置和液晶投影仪。
技术介绍
液晶显示装置(LCD)已不断地发展并且典型地用于移动电话、个人电脑、电视机和液晶投影仪的监视器。这些液晶显示装置用于操作液晶，电控制光通过液晶以在屏幕上显示亮暗等级，由此显示字符和/或图象。操作液晶的模式的实例例如有扭转向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、面内转换(IPS)模式、光学补偿弯曲(OCB)模式和电控制双折射(ECB)模式。经常将TFT(薄膜晶体管)-LCDs用作液晶显示装置并且经常以TN模式操作来操作液晶。用于各种应用的液晶显示装置需要高的对比度，而且VA模式的液晶显示装置已在不断地发展。TN模式的液晶显示装置包括两个玻璃基片、以90度扭转并包封在这两个玻璃基片之间的向列液晶、和一对经过安装以交叉尼科耳方式夹住这两个玻璃基片的偏振片。当不施加电压时，线性偏振光通过偏振器附近的偏振片，光的偏振面在液晶层中扭转90度，并且光通过分析器附近的偏振片以显示白色。施加足够的电压时，液晶的取向方向基本上与液晶显示屏垂直，通过偏振器附近的偏振片的线性偏振光在不改变其光学偏振下通过液晶层，并到达分析器附近的偏振片，由此显示黑色。VA模式的液晶显示装置包括两个玻璃基片、一个包封在两个玻璃基片之间的以垂直或者垂直/倾斜取向的向列液晶、和一对经过安装以交叉尼科耳方式夹住两个玻璃基片的偏振片。当不施加电压时，线性偏振光通过偏振器附近的偏振片，在基本上不改变其偏振面下通过液晶层，并到达分析器附近的偏振片以显示黑色。施加足够的电压时，液晶的取向方向改变为与液晶显示屏平行并扭转90度，线性偏振光通过偏振器附近的偏振片，光的偏振面在液晶层中扭转90度，并且光通过分析器附近的偏振片以显示白色。按照这些显示模式操作的这些液晶显示装置显示视角依赖性，其中当从倾斜方向观看显示屏时显示性能受损。例如，对比度降低和/或以灰度级显示时发生色调颠倒。视角依赖性是由漏光引起的，其中在一些视角下液晶显示装置的显示不可能完全变成黑色。因此，已提出用于避免视角依赖性的光学补偿薄膜。按照该技术，在显示黑色的条件下光通过液晶层的相差和光学各向异性层的相差被组合，以便在三维地显示黑色的条件下光学地补偿液晶层，由此避免在每一角度下漏光。本申请人，例如，在日本专利申请公开(JP-A)No.08-50206中已提出一种作为光学补偿薄膜的光学补偿薄片。该光学补偿薄片包括支持体，例如三乙酸纤维素(CAT)薄膜，和安装在该支持体上或其上方的光学各向异性层，其中光学各向异性层包括一含有盘形结构单元并具有光学各向异性的化合物，该盘形结构单元的盘形面相对支持体面倾斜，光学各向异性层处于混合取向，其中在盘形结构单元的盘形面和支持体面之间形成的角度在光学各向异性层的厚度方向变化，并且支持体具有光学上基本上单轴负反射率的椭圆体的性能。在光学补偿薄膜中，光学各向异性层的盘形结构单元经过排列以与液晶层在显示黑色的条件下形成镜面对称。因此，在显示黑色的条件下液晶层在包括支持体和盘形结构单元的整个多层结构的光学性能中被光学补偿。可以在宽视角范围内防止漏光。该技术通过使用该光学补偿薄膜成功地降低了液晶显示装置的视角依赖性并且扩大了视角。然而，在大屏幕液晶监视器和液晶投影仪中需要更宽视角和更高对比度以在大屏幕上显示。其中，液晶投影仪需要更高的对比度，这是由于通过投影透镜的作用将以不同入射角进入液晶单元的光组合并放大和投影到屏幕上。当用于这些应用时光学补偿薄膜还需要改善。更具体地说，光学补偿薄膜使用TAC薄膜作为支持体，TAC薄膜的厚度不能高度均匀化，并且不能高度精确地获得TAC薄膜的理想的光学性能。因此，该光学补偿薄膜在高度精确地显示黑色的条件下光学补偿液晶层和在防在宽视角下漏光方面不足，从而不能满足近年来的要求。作为另一可能的方案，国际公布WO 01/090808例如公开一种提高液晶投影仪的对比率的方法。在该方法中，液晶投影仪包括一具有混合取向的液晶层作为液晶单元的光学薄膜、和两个夹住该光学薄膜的偏振片，其中光学薄膜包括一基膜(base film)，该基膜包括基本上不显示双折射的塑料薄膜，并且所述混合取向的液晶层在该基膜上或其上方。然而即使该技术，在高度精确地显示黑色的条件下光学补偿液晶层和在防止在宽视角下漏光方面存在不足。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种光学补偿元件，其在高度精确地显示黑色的条件下光学补偿液晶层并在宽视角下防止漏光，并提供了一种光学补偿元件的制备方法。本专利技术的另一目的是提供一种液晶显示装置和液晶投影仪，它们在宽视角和高对比度下可以产生高质量的图象。具体地说，本专利技术提供了一种光学补偿元件，它包括支持体、至少一个由至少一种无机材料形成并安装在该支持体的至少一面上或其上方的第一光学各向异性层、和至少一个由至少一种可聚合液晶化合物形成并安装在该支持体的至少一面上或其上方的第二光学各向异性层。光学补偿元件可以在更精确地显示黑色的条件下光学补偿液晶层并防止在宽视角下的漏光。本专利技术还提供了一种光学补偿元件的制备方法，其包括在支持体上或其上方按照规则顺序层合多层的过程，这些多层各自含有一种或多种无机材料并具有不同的折射率，在保持液晶结构取向的同时将具有液晶结构的可聚合液晶化合物聚合。该方法没有从根本上依赖于层的层合顺序并且通过进行层合这些层的过程可以制备能够在更精确地显示黑色的条件下光学补偿液晶层并防止漏光的光学补偿元件。本专利技术还提供了一种液晶显示装置，它包括含有至少一对电极和包封在该至少一对电极之间的液晶分子的液晶器件、安装在该液晶器件的至少一面上或其上方的光学补偿元件、和至少一个面对液晶器件和光学补偿元件的偏振元件，其中光学补偿元件是本专利技术的光学补偿元件。液晶显示装置在宽视角下可以显示高对比度的图象。另外有益地，本专利技术提供一种液晶投影仪，它包括液晶显示装置、给液晶显示装置提供光的光源、和在屏幕上由经液晶显示装置光学调制的光形成图象的投影光学系统，其中液晶显示装置是本专利技术的液晶显示装置。液晶投影仪可以在宽视角下投影高对比度的图象。附图说明图1是显示按照本专利技术的第一构造的光学补偿元件的实例的截面图；图2是显示按照本专利技术的第二构造的光学补偿元件的实例的截面图； 图3是显示按照本专利技术的第三构造的光学补偿元件的实例的截面图；图4是显示按照本专利技术的第四构造的光学补偿元件的实例的截面图；图5是显示按照本专利技术的第五构造的光学补偿元件的实例的截面图；图6是显示按照本专利技术的第六构造的光学补偿元件的实例的截面图；图7是显示按照本专利技术的第七构造的光学补偿元件的实例的截面图；图8是显示按照本专利技术的第八构造的光学补偿元件的实例的截面图；图9是本专利技术的液晶显示装置的实例的截面图；图10是本专利技术的液晶显示装置的实例的截面图；图11是本专利技术的液晶显示装置的实例的截面图；图12是本专利技术的液晶显示装置的实例的截面图；图13是显示本专利技术的背投液晶投影仪的实例的外形图；和图14是显示本专利技术的液晶投影仪的投影单元的实例的示意图。具体实施例方式(光学补偿元件)本专利技术的光学补偿元件包括支持体、至少一个由至少一种无机材料形成并安装在支持体上或其上方的第一光学各向异性层、本文档来自技高网...
【技术保护点】
光学补偿元件，其包括：支持体；至少一个第一光学各向异性层，所述第一光学各向异性层由至少一种无机材料形成并且安装在所述支持体的至少一面上或其上方；和至少一个第二光学各向异性层，所述第二光学各向异性层由至少一种可聚合液晶 化合物形成并且安装在所述支持体的至少一面上或其上方。
【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：中川谦一，佐藤雅男，竹内洋介，鹫巢信太郎，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]
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