包括双轴光学各向异性层的LCD设备制造技术

一种ＬＣＤ设备，包括包含均一取向的ＬＣ层和一对透明基板的ＬＣ单元。一对偏振膜将ＬＣ单元夹持在其间。光发射侧偏振膜的保护层具有光学各向同性，光入射侧偏振膜的保护层具有２０到９０ｎｍ的厚度方向上的延迟。在光发射侧偏振膜与ＬＣ单元之间夹有双轴光学各向异性膜，在光入射侧偏振膜与ＬＣ单元之间夹有用于消除由双轴光学各向异性膜导致的波长色散的第二光学各向异性膜。双轴光学各向异性膜具有满足（ｎｓ－ｎｚ）／（ｎｓ－ｎｆ）≤０．５％的三维折射率ｎｓ，ｎｆ和ｎｚ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示(LCD)设备，尤其涉及一种包括由LC 层和将该LC层夹持在其间的一对透明基板构成的液晶(LC)单元、 以及将该LC单元夹持在其间的一对偏振膜的LCD设备。
技术介绍
常黑模式LCD设备是公知的，其包括包含具有均一初始取向的 LC层和一对透明(玻璃)基板的LC单元、和具有彼此垂直延伸的光 轴的一对偏振膜。这种LCD设备包括IPS (面内切换)模式LCD设备 和FFS (边缘场切换)模式LCD设备。这些LCD设备通过在平行于玻 璃基板的方向上给LC层施加电场以控制LC层的取向来进行图像显 示。与TN (扭曲向列)模式LCD设备相比，其中LC层的取向平行于 玻璃基板的IPS模式或FFS模式LCD设备的构造使LCD设备实现了 更高的视角特性。公知的是，在显示暗状态(黑色)的过程中，例如当从相对于该 对偏振膜的偏振方向为45度的方位角方向上观看时，在IPS模式或FFS 模式LCD设备中观察到了泄漏光和/或色度偏移(着色)。为了解决该 问题，通过使用光学补偿膜是公知的技术，其抑制了当在显示暗状态 的过程中从倾斜观看方向上观看时产生的光泄漏和色度偏移(例如， 参照专利公开JP-2005-196149A (公开专利文献-l))。图8显示了公开专利文献-1中披露的LCD设备的结构。在图8和该申请的其它附图中，层(膜)上显示出的实线表示相应层的光轴或 光透射轴，膜上的虚线表示相应偏振膜的光吸收轴。空白箭头表示入射到LCD设备上的背光的方向。LCD设备包括包含均一取向的LC层(未示出)和将该LC层夹 持在其间的一对玻璃基板(未示出)的LC单元210。光出射侧偏振膜 204包括由PVA (聚乙烯醇)层构成的偏振器201和将该偏振器201 夹持在其间的一对保护层202， 203。光入射侧偏振膜208包括偏振器 206和将该偏振器206夹持在其间的一对保护层205， 207。光出射侧偏振膜204的光轴(光吸收轴或光透射轴)和光入射侧 偏振膜208的光轴彼此垂直延伸。光入射侧偏振膜208的光吸收轴和 LC单元210的初始取向彼此基本上平行。保护层202， 203， 207在其 厚度方向上具有光轴，且在其厚度方向上具有大约50mn的延迟。类似 地，保护层205在其厚度方向上具有光轴，且在其厚度方向上具有0 到25nm的延迟。在光出射侧偏振膜204与LC单元210之间设置有光学补偿层214。 光学补偿层214具有双轴各向异性，其中光学补偿层214的面内慢轴 的折射率(ns)、其面内快轴的折射率(nf)和在其厚度方向上的折射 率(nz)之间满足(ns-nz)/(ns-nf^0.5的关系，并且光学补偿层214的面 内延迟Re在80nmSRe《230nm的范围内。该光学补偿层214如此设置， 即面内慢轴平行于LC层的初始取向。在公开专利文献-1中描述了由保 护层205在倾斜观看方向上导致的延迟是各向同性的并设定为较低的 值，优选设置为Onm，由此使穿过偏振器206的光在入射到LC层上的 过程中具有线性偏振。其中LC层的取向平行于光入射表面的构造防止 了入射光的偏振变化，由此抑制了其色度偏移。在公开专利文献-1的技术中，在显示暗状态的过程中在倾斜观看 方向上减小了色度偏移的范围。然而，因为仅通过在双折射中具有正色散特性的光学补偿层214实现光学补偿，所以仍存在光学补偿层214的双轴各向异性的波长相关性。在该构造中应当注意，由于背光的光 谱或滤色器的透射光谱的变化，出现了色度偏移，因而调整具有双轴 各向异性的光学补偿层的延迟，从而获得最佳的色度。然而，如果背 光光谱中的蓝色范围和红色范围之间具有相当不同的峰值，则这种延 迟的调整不能完全移除色度偏移。在这种情形中，在理想情形中必须 减小或完全消除具有双轴各向异性的光学补偿层的波长相关性。波长相关性的消除需要具有反向色散(reverse dispersion)特性的材料，以 在光的较短波长范围内实现较小的延迟，并且很难由这种材料制造具 有上面构造的光学补偿层。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种LCD设备，其能抑制在倾斜观看方 向上的LCD设备的波长色散特性。在第一个方面中，本专利技术提供了一种液晶显示(LCD)设备，其 包括包含均一取向的LC层和将该LC层夹持在其间的一对透明基板的 液晶(LC)单元；设置在LC单元的光入射侧上的第一偏振膜，该第一偏振膜包括 第一偏振器和将该偏振器夹持在其间的一对第一保护层，夹在第一偏 振器与LC单元之间的一个第一保护层具有光学各向同性；设置在LC单元的光发射侧上的第二偏振膜，该第二偏振膜包括 第二偏振器和将该第二偏振器夹持在其间的一对第二保护层，夹在第 二偏振器与LC单元之间的一个第二保护层具有基本上为零的面内延 迟和20nm到90nm的厚度方向上的延迟；夹在LC层与第二偏振膜之间并从第二偏振膜连续设置的第一和 第二光学各向异性膜，第一光学各向异性膜具有双轴光学各向异性并 分别在面内慢轴方向上、面内快轴方向上和厚度方向上具有折射率ns, nf和nz，折射率满足(ns-nz)/(ns-nf)幼.5的关系，第二光学各向异性膜具有基本上与LC单元的表面垂直的光轴，其中-第一偏振器具有与第二偏振器的光吸收轴垂直的光吸收轴；且 第一光学各向异性膜的面内慢轴、在不存在施加电压时LC层的取向、和第二偏振器的光透射轴彼此平行。在第二个方面中，本专利技术提供了一种液晶显示(LCD)设备，其包括包含均一取向的液晶层和将该液晶层夹持在其间的一对透明基板的液晶(液晶)单元；设置在液晶单元的光出射侧上并包括第一偏振器的第一偏振膜， 该第一偏振膜进一步包括将该偏振器夹持在其间的一对第一保护层， 夹在该偏振器与液晶单元之间的一个第一保护层具有光学各向同性， 或者第一偏振膜进一步包括当从液晶单元看时设置得比偏振器远的第 一保护层；设置在液晶单元的光入射侧上的第二偏振膜，该第二偏振膜包括第二偏振器和将该第二偏振器夹持在其间的一对第二保护层，夹在第 二偏振器与液晶单元之间的一个第二保护层具有基本上为零的面内延迟和20nm到90nm的厚度方向上的延迟；夹在液晶层与第二偏振膜之间的第一光学各向异性膜，第一光学 各向异性膜具有双轴光学各向异性并分别在面内慢轴方向上、面内快 轴方向上和厚度方向上具有折射率ns， nf和nz，折射率满足 (ns-nz)/(ns-nf)《0.5的关系；具有与液晶单元的表面基本上垂直的光轴的第二光学各向异性 膜，其中第一偏振器具有与第二偏振器的光吸收轴垂直的光吸收轴；且 第一光学各向异性膜的面内慢轴、在不存在施加电压时液晶层的取向、和第二偏振器的光透射轴彼此平行。参照附图时，本专利技术上面和其它的目的、特征以及优点将从下面 的描述变得更加显而易见。附图说明图1是显示根据本专利技术第一个实施方式的LCD设备的构造的透视图；图2是显示在LCD设备中方位角和极角的定义的透视图；图3是显示在LCD设备的面内延迟与标准化的透射率(透射系数) 之间的关系的曲线图4是显示双轴光学各向异性膜115的面内延迟与第二光学各异 性膜116的厚度方向上的延迟的波长相关性的曲线；图5是显示现有技术中的透射率的波长相关性的曲线；图6是显示第一个实施方式中的透射率的波长相关性的曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示设备，包括：　液晶单元，其包含均一取向的液晶层和将所述液晶层夹持在其间的一对透明基板；　第一偏振膜，其设置在所述液晶单元的光入射侧上，所述第一偏振膜包括第一偏振器和将所述偏振器夹持在其间的一对第一保护层，所述第一保护 层中的介于所述第一偏振器与所述液晶单元之间的第一保护层具有光学各向同性；　第二偏振膜，其设置在所述液晶单元的光发射侧上，所述第二偏振膜包括第二偏振器和将所述第二偏振器夹持在其间的一对第二保护层，所述第二保护层中的介于所述第二偏振器与所 述液晶单元之间的第二保护层具有基本上为零的面内延迟和２０ｎｍ到９０ｎｍ的厚度方向上的延迟；　第一和第二光学各向异性膜，其介于所述液晶层与所述第二偏振膜之间，并且从所述第二偏振膜连续设置，所述第一光学各向异性膜具有双轴光学各向异性并且在 面内慢轴方向上、面内快轴方向上和厚度方向上分别具有折射率ｎｓ、ｎｆ和ｎｚ，所述折射率满足（ｎｓ－ｎｚ）／（ｎｓ－ｎｆ）≤０．５的关系，所述第二光学各向异性膜具有与所述液晶单元的表面基本上垂直的光轴，其中：　所述第一偏振器具有与所述第二 偏振器的光吸收轴垂直的光吸收轴；并且　所述第一光学各向异性膜的所述面内慢轴、在不存在施加电压时所述液晶层的取向和所述第二偏振器的光透射轴彼此平行。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：永井博，
申请(专利权)人：NEC液晶技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]