延迟补偿元件（５６）由Ｃ感光板（８６）和Ｏ感光板（８５）组成。Ｏ感光板（８５）是由倾斜沉积的有机材料组成的双轴双折射介质，并且具有平行于Ｏ感光板（８５）表面上沉积方向（９６）正投影的快速轴（Ｌ６）。在液晶显示器件（５１）与分析仪（６８）之间，配置Ｏ感光板（８５），以使快速轴（Ｌ６）与液晶分子（７５）的倾斜方向（Ｌ８）彼此平行，并且沉积方向（９６）和倾斜方向（Ｌ８）朝向相反方向。Ｃ感光板（８６）设置在液晶显示器件（５１）与分析仪（６８）之间的Ｏ感光板（８５）的上方。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种与液晶显示器件结合的延迟补偿元件，以用来补偿通过液 晶显示器件的光的相位差，更具体地说，是涉及一种补偿通过VAN液晶显示 器件的光的相位差的延迟补偿元件，该VAN液晶显示器件的液晶分子在无电 压施加的时候垂直排列。
技术介绍
在各种电子硬件中都可发现液晶显示器件(这里下文称为LCD)，例如计 算器、电子字典、电视和数码相机的显示屏、汽车导航系统、便携式电话和计 算机的监视器以及投影仪的显示板。根据液晶层的运行模式，LCD可被分为几种类型，例如TN(扭曲向列) LCD、 VAN (垂直排列向列)LCD、 IPS (平面转换)LCD禾卩OCB (光学补偿 性弯曲)LCD。根据电子硬件的用途和所需功能，选择其中一种运行模式。例如，VAN-LCD在一对基板之间包括向列液晶分子，每个基板在内表面 上具有一垂直排列薄膜，并且当没有电压施加到液晶层时(这里下文称为电压 关闭状态)，这些液晶分子与基板完全垂直排列。当在横跨VAN-LCD的正交 尼科尔棱晶中提供一对极化板，并且在电压关闭状态从前面观察VAN-LCD时， 黑颜色以极高的对比度被显示。由于该性质，需要显示具有高对比度的放大图像的液晶投影仪使用了 VAN-LCD。然而，当从前面观看而提供良好对比度的同时，与其它运行模式 类似，当从倾斜角度观看时VAN-LCD几乎不能保持良好的显示特性，并导致 对比度降低或引起中性色彩亮度反转的色调改变。这些缺点部分是取决于液晶 层上倾斜的入射光。该倾斜入射光随后由液晶层的双折射转变为椭圆偏振光， 并穿过一分析仪。因此提出使用具有垂直表面运转的光轴的延迟补偿元件，该元件称为C感 光板，以用来补偿倾斜穿过液晶层的光的相位差(例如参见日本未审专利公开 号为No.2004-145268的专利文件)。如果用微电极结构将液晶层驱动为排列浓密的像素阵列，那么当电压施加 到临近电压关闭像素的像素时生成的横向电场产生相反的倾斜区域，并引起不 良的液晶分子排列，其中对于电压关闭像素的液晶分子相对预定方向排列。为4了防止不良排列并稳定LCD的运行，液晶分子必须以预定的角度事先倾斜(这 里下文称为预倾斜)。理想地，对于VAN-LCD，处于电压关闭状态的液晶分 子需要以从正常方向离基板3到IO度的角度预倾斜。然而，在VAN-LCD这样的配置中，取决液晶分子的预倾斜的双折射导致 垂直穿过液晶层的光具有相位差，并降低了 VAN-LCD的对比度。因此提出使用具有平行于表面的光轴的延迟补偿元件(该元件称为A感光 板)与C感光板，以用来阻止因预倾斜导致的对比度下降(例如参见Claire Gu & Pochi Yeh的"扩展的琼斯矩阵方法.II (Extended Jones matrix method. II)"， Journal of Optical Society of America A/vol. 10 No. 5/1993年5月p966-973)。人们还提出了层叠两个或多个延迟补偿元件，其光轴倾斜表面运转，该元 件称为O感光板，以用来以任意灰阶扩展TN-LCD的视角。更具体的，通过 将C感光板或A感光板与一对O感光板相结合，来提高TN-LCD的对比度， 该O感光板以彼此垂直的快速轴被排列(例如参见美国专利No.5,638,197)。当C感光板单独使用时，其可补偿液晶器件上倾斜入射的光的相位差。但 是，C感光板不能补偿因液晶分子预倾斜导致的双折射引起的相位差。另一方面，当C感光板和A感光板一起使用时，不仅在材料上几乎没有 选择，并且实际上没有材料可提供高水平的耐用性和大规模生产。例如，当A 感光板通常由单轴延伸的聚合物薄膜或由微加工工艺制成的双折射延迟感光 板组成，聚合物薄膜并不很耐用且双折射延迟感光板不适合大规模生产。另外， C感光板和A感光板的组合仅在狭窄的视角方面发挥作用。如果视角扩展到实 际范围，LCD上倾斜入射光的相位差的数量被增加。由此，C和A感光板的 组合难于在扩展视角的同时改善VAN-LCD的对比度。而且，当两个O感光板以其快速轴彼此呈直角层叠时，该O感光板对与 沿表面法线方向移动的光同方向，并且几乎不补偿垂直穿过VAN-LCD的光的相位差。也就是说，这些o感光板不能补偿因液晶分子的预倾斜产生的相位差。具体地，美国专利No.5,638,197简单公开了在TN-LCD中使用双轴O感 光板，其中没有教导如何建立O感光板，例如双轴O感光板的角度。由此， 该专利文件公开的内容不能简单应用到VAN-LCD中。综上所述，本专利技术的主要目的是提供一种可通过补偿VAN-LCD液晶分子 预倾斜产生的相位差和VAN-LCD液晶层上倾斜入射光的相位差来提高 VAN-LCD对比度和视角的延迟补偿元件。本专利技术的另一目的是提供一种具有提供改善的对比度和改善的视角的延5迟补偿元件的VAN液晶显示器件和液晶投影仪。
技术实现思路
为了实现上述和其它目的，本专利技术的延迟补偿元件包括双轴双折射介质，该双轴双折射介质通过倾斜沉积无机材料形成。该双轴双折射介质具有与VAN 液晶单元表面倾斜的光轴和与该无机材料在该表面上的沉积方向的垂直投影一致的快速轴。该延迟补偿元件与具有液晶层的VAN液晶单元组合，其中， 在该液晶层中，液晶分子在没有电压施加时基本垂直于单元基板排列，该双轴 双折射介质补偿由该液晶分子向该单元基板倾斜引起的相位差。优选设置该延迟补偿元件，以便该双轴双折射介质的快速轴相对该液晶分 子的倾斜方向的相反方向运转。还优选提供具有单轴双折射介质的延迟补偿元件，该单轴双折射介质具有 垂直于VAN液晶单元表面的光轴。该单轴双折射介质与该双轴双折射介质组 合，并补偿倾斜穿过该液晶层的光的相位差和穿过该双轴双折射介质的光的相 位差。该单轴双折射介质是高折射率和低折射率无机层的交替层叠。在本专利技术的另一优选实施例中，层叠两个该双轴双折射介质是使它们的快 速轴形成近似90度角并且平分该90度角的中心线与该沉积方向的垂直投影一 致。这两个双轴双折射介质补偿倾斜穿过和垂直穿过该液晶层的光的相位差。本专利技术的VAN液晶显示器件包括具有上述双轴双折射介质的延迟补偿元 件。该双轴双折射介质补偿由该液晶分子向该单元基板倾斜引起的相位差。本专利技术的液晶投影仪包括上述VAN液晶显示器件，并且其将显示在该 VAN液晶显示器件上的图像投影在屏幕上。该延迟补偿元件的双轴双折射介 质补偿由该液晶分子向该单元基板倾斜引起的相位差。优选地，在该液晶投影仪中，设置该延迟补偿元件，以便该双轴双折射介 质的快速轴形成相对于该液晶分子的倾斜方向基本135度的角。根据本专利技术，该延迟补偿元件的双轴双折射介质补偿取决于VAN-LCD中 的该液晶分子预倾斜的相位差和该液晶层的入射光的相位差。由此，VAN-LCD 中的对比度提高了，其视角扩展了。 附图说明图1是本专利技术具有延迟补偿元件的投影仪的外部透视图； 图2是示出投影仪光学结构的框图3A至图3C是液晶分子排列和延迟补偿元件运行的说明6图4是C感光板的截面图； 图5是0感光板的说明图6是代表O感光板光学特性的折射率椭球的说明图； 图7是液晶显示器件配置O感光板的说明图8是仅使用C感光板作为延迟补偿元件的投影仪的视角特性的干涉图像；图9是具有本专利技术延迟补本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种延迟补偿元件，该延迟补偿元件与ＶＡＮ液晶单元组合，其中，在ＶＡＮ液晶单元中，液晶分子在没有电压施加时基本垂直于单元基板排列，该延迟补偿元件用于补偿穿过所述ＶＡＮ液晶单元的液晶层的光的相位差，所述延迟补偿元件包括： 双轴双折射介质， 该双轴双折射介质通过倾斜沉积无机材料形成，并具有与所述ＶＡＮ液晶单元表面倾斜的光轴和与所述无机材料在所述表面上的沉积方向的垂直投影一致的快速轴，所述双轴双折射介质补偿由所述液晶分子向所述单元基板倾斜引起的相位差。
【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，高桥裕树，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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